高校网络化电工实验教学的改革与实践

彭　琛　王南兰　张美英　王丽娟

【摘要】网络化电工实验在高校工科专业中起着提高学生动手能力和巩固理论知识等重要作用。本文在分析目前国内外电工实验教学现状的基础上，提出了电工实验教学改革的思路，即对实验项目和开课方式的改革。通过几年的实践，学生的动手能力及创新能力有了明显的提高。

【关键词】高校 电工实验教学 改革 实践

培养大学生创造能力、综合能力和素质，已成为我国高等教育的发展方向。实验课在提高学生分析问题、解决问题的能力，培养学生创造性思维能力等方面起着不可或缺的作用。电工实验教学是电路基础教学的重要教学环节之一，在所有高校工科专业中起着提高学生动手能力和巩固理论知识等重要作用。

一、电工实验教学改革的必要性

在过去相当长的一段时期内，国内理工类高校普遍存在重理论轻实践的倾向，实验教学与理论教学之比，一般小于1∶4。而美国、英国、德国、日本等发达国家的理工类高校两者之比，一般为1∶2到1∶3。学生对实验的兴趣不高，在一定程度上限制了学生的学习主动性和积极性，难以激发学生独立思考的兴趣和激情，不利于人才的培养。为了适应社会发展的需要，培养学生的动手能力，特别是创新能力，从2005年开始，我们就从教师的教学观念和学生的学习方法两方面着手，加强了对实验项目和开课方式的改革。

二、电工实验教学改革的探索

1.修订人才培养方案，增加实验课的比重

在办学初期，我们参照国内其他高校的做法，将电工实验依附于理论课程，经过几年的实践，发现学生的实践能力较为欠缺，尤其是动手能力和创新能力有待提高。所以，在2005年，电信学院把所属的自动化和通信工程专业的电工实验单独设课，开设了《电路测试技术》课程。随后在2006年顺利成为了湖南省高校基础课示范实验室建设单位，我院的电工实验也成为了面向全校工科专业开放的基础专业实验课程，并在2008年通过修订人才培养方案增加了《电路测试技术》和其他工科专业的《电路分析》实验的实验课时，且全部实行单独考核，其课时与学分分别为26学时1学分和16学时0.5学分。

2.优化实验教学内容，培养学生的兴趣

(1)在原有的10个实验项目的基础上，结合电工实验台的特点，把实验通过适当的整合和增加，按照必做、限选和任选三个层次扩展为24个实验项目。例如，将元件伏安特性的测绘和减小测量误差的方法结合在一个实验中，可以让学生能将理论知识结合实际，也能明白实践是不可能达到理论上所要求的效果；而且在划定了6个基本项目作为必做实验，12个限选实验则是学生可以根据自己擅长的方面来选择，而且有的是规定必须二选一。

(2)创新实验内容。一方面调整和增加实验内容，使学生可以选择的范围在一定程度上得到扩充，例如，在原有的项目中没有关于三相交流电的实验内容，改革以后加入了用三表法测量交流电电路等效参数、三相交流负载电路的设计与测量以及三相电路功率的测量等实验，使学生在以后接触三相交流电的时候不会觉得很生疏；另一方面，把实验内容和计算机软件结合起来进行分析，先利用网络化电工实验室中的电工实验台和计算机中的软件相结合，对实验内容进行分析，然后利用EWB软件对实验结果进行仿真，加深学生对理论知识的理解，增进的相关实验有EWB在一阶电路过渡过程中的应用、EWB在受控源电路中的应用以及动态实验电路的设计等。

3.开放实验室，培养学生的创新能力

对部分实验项目采取实验室开放制度，改变以往每次实验都是由教师准备好实验仪器并做详细讲解，学生只按教材步骤按部就班的消极被动完成实验的状况。在开放实验中，根据学生所在专业、所处层次的不同，要求学生实验前要预习，并做好预习记录，实验时要严格按照操作规程认真操作，教师只是在一旁起指导作用。对于验证性实验，教师只需在开始前说明注意事项，最后与学生一起检查实验结果；对于综合性实验，先由学生自己完成设计实验方法，独立完成实验，教师只负责对其结果进行检查；而对于设计创新性实验，实验方案的设计、实验内容、实验仪器的选择、实验方法、实验结果的分析、实验结果的检查、实验报告的撰写等全部由学生自己去做，教师只负责对实验结果进行可行性论证。通过开放式实验教学，不仅鼓励了学生自主创新，还充分调动了学生学习的积极性和主动性。

4.改革实验教学方法，培养学生动手能力

由于传统的应试教学，学生们在学习理论方面是佼佼者，但动手能力较差。以往两人一组虽能培养合作精神，但往往会一人在做，而一人则袖手旁观，造成部分学生的动手能力没有得到提高，无法做到理论联系实际；而经过改革后，实验分组采取一人一组，这样的分组模式就要求人人动手，既锻炼了学生的独立思考能力，又有助于知识的融会贯通。

三、电工实验改革的初步成效

我校网络化电工实验教学改革的实施，收到了良好的教学效果。我院学生在全国大学生电子设计竞赛湖南赛区，先后获得了1个二等奖，5个三等奖；在湖南文理学院举办的大学生电子设计竞赛中，获得3个一等奖，5个二等奖，3个三等奖，5个优胜奖。自动化04级曾岳衡的“一种安全插头”获得实用新型专利一项。学生中先后有10人参加学校资助的科研项目的研究。学生考研的录取率逐年上升，1999级学生考研录取率为3.17%，2000级学生考研录取率为8.77%，2001级学生考研录取率为5.45%，2002级学生考研录取率为8.39%，03级学生考研录取率为15.7%。

通过对自动化07级学生进行试点，发现学生一般在做了4～5个实验后，组成线路、测量参数的速度普遍加快，测量中出现仪表超限或极性错的记录逐渐减少，以致在最后考试时，无一人有仪表超限的现象，从而可以看出学生的动手能力在很大程度上得到了锻炼，使学生能很好的把理论知识运用到实践中去。

由上可以看出，对于网络化电工实验的教学改革是有初步成效的。一方面，同学们扩展了自己的思路，对于同一个原理可以用多种不同的方法进行验证；另一方面，同学们初步掌握了计算机仿真，为以后专业知识的学习打下了良好的基础。

四、小结

在高校网络化电工实验教学改革这条道路上，笔者还只是跨出了一小步，还仍然有许多的障碍需要克服。想要培养出符合现代社会发展的人才，我们的高校实验教学改革就必须跟上社会的发展，特别是现代飞速发展的电子行业，知识的更新尤其重要。只有我们的学校和教师跟上时代发展的步伐，那么，我们培养出来的学生才能更好的适应社会，成为国家建设的栋梁。

参考文献：

[1]马鑫金等.电路实验教学改革的尝试[J].实验室研究与探索，2002，(3)：46-48.

本文为湖南省教育厅教研项目“电气信息基础实验室‘一四三实验教学体系得研究与实践”[项目编号：湘教通[2008]263号-163]；湖南文理学院教研项目“电气信息基础实验室‘一四三实验教学体系得研究与实践”[项目编号：JGZD0807]。