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第1篇：紅綠燈科學(xué)實驗原理范文

關(guān)鍵詞：電工學(xué)實驗；工程實踐技能；自主創(chuàng)新能力

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A？搖 文章編號：1674-9324（2013）26-0281-02

在當今信息化的社會里，高校非電類專業(yè)學(xué)生對電工電子技術(shù)方面知識的渴求越來越高。在對學(xué)生分析和解決問題能力的培養(yǎng)過程中，實驗教學(xué)環(huán)節(jié)具有其他教學(xué)環(huán)節(jié)所無法替代的重要作用。因此，電工學(xué)實驗教學(xué)的改革要適應(yīng)新時代大學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)，要滿足培養(yǎng)新世紀“合格+特長”人才的需要。經(jīng)過多年長期不斷的研究和探索，遵循“加強基礎(chǔ)、重視應(yīng)用、開拓思維、培養(yǎng)能力”的指導(dǎo)思想，吉林大學(xué)電工學(xué)實驗已形成具有特色的立體化教學(xué)體系。它注重創(chuàng)新素質(zhì)教育，融傳授技能、培養(yǎng)能力與提高素質(zhì)為一體，構(gòu)建起一個“綜合技能實驗+自選設(shè)計型實驗+工程實踐”三結(jié)合式的實驗教學(xué)模式，同時開展了以實現(xiàn)創(chuàng)新人才培養(yǎng)為目的的創(chuàng)新型實驗。

一、以培養(yǎng)“合格”人才為目的的多形式綜合技能型實驗

以基本技能學(xué)習(xí)、驗證性實驗和綜合設(shè)計性實驗為主的必做的綜合技能型實驗，是面對全體學(xué)生開設(shè)的。實驗的設(shè)置滿足教學(xué)大綱的要求，層次分明，循序漸進，由“感性認識-理論驗證-綜合設(shè)計”，逐步引導(dǎo)學(xué)生從書本走向?qū)嵺`，再由實踐完成能力的培養(yǎng)，以期達到新世紀培養(yǎng)“合格”人才的目的。

1.基本技能的感性學(xué)習(xí)。我們攝制了常用電子元器件簡介、實驗儀器使用及焊接工藝的錄像片，在課程初期，學(xué)生可通過觀看視頻來熟悉各種實驗室設(shè)備、常用元器件（如各種電阻、電感、電容等）、常用電工電子儀器儀表（穩(wěn)壓電源、函數(shù)發(fā)生器、萬用表等）的使用方法、焊接工藝（傳統(tǒng)焊接工藝、SMT焊接工藝）的介紹。我們還把錄像片放在課程的網(wǎng)站上，便于學(xué)生在實驗前查閱。

2.驗證性實驗。盡量減少驗證性實驗的數(shù)量，僅保留傳統(tǒng)的經(jīng)典實驗內(nèi)容。為了能增加設(shè)計性實驗的學(xué)時，我們?nèi)サ袅睡B加原理及戴維寧定理的驗證、門電路與觸發(fā)器的驗證實驗，僅保留了三相電路、晶體管放大電路兩個驗證性實驗。通過實驗，使學(xué)生加深對電工學(xué)理論知識的理解，同時掌握各種電子儀器的使用，能準確讀取數(shù)據(jù)、測繪波形和曲線，分析實驗結(jié)果，分析產(chǎn)生誤差的原因，會按照要求完成實驗報告，為完成綜合實驗打下堅實的基礎(chǔ)。

3.綜合設(shè)計性實驗。為了培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用理論知識的能力、培養(yǎng)學(xué)生的科技創(chuàng)新能力，我們在實驗方式和內(nèi)容上進行了改革與更新。綜合設(shè)計性實驗是由老師給出實驗?zāi)康?、要求，學(xué)生根據(jù)實驗內(nèi)容，自己去查找學(xué)習(xí)相對應(yīng)的理論知識，并自主設(shè)計出實驗方案，選出需要的元件和儀器，經(jīng)輔導(dǎo)老師確認后，學(xué)生就可以進行具體的實驗。在內(nèi)容上，我們開發(fā)了“諧振應(yīng)用電路”、“數(shù)字秒表”、“邏輯密碼鎖”等趣味性、實用性綜合設(shè)計實驗。從教學(xué)效果來看，學(xué)生的自主學(xué)習(xí)、自主實踐的積極性大大提高，鍛煉了理論與實踐結(jié)合的能力，提高了實驗教學(xué)效果。

二、以提高學(xué)生綜合素質(zhì)為目的的自主設(shè)計型實驗

隨著實驗改革的深入進行，我們發(fā)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情空前高漲，學(xué)生對新設(shè)備、新內(nèi)容的興趣遠超出我們的想象。而且實驗的更新更帶動了學(xué)生學(xué)習(xí)電工學(xué)理論知識的積極性，學(xué)生對課堂以外的電學(xué)知識也產(chǎn)生了濃厚的興趣。與過去那種為了完成任務(wù)而被動做實驗的情況相比，學(xué)生能夠主動到實驗室來，部分同學(xué)還能夠自主設(shè)計、自主完成教學(xué)要求以外的實驗內(nèi)容。這一層次的實驗是為培養(yǎng)學(xué)生的綜合設(shè)計能力而開設(shè)的，主要包括PLC控制實驗和數(shù)字電子技術(shù)設(shè)計實驗。有能力的學(xué)生可以選做此類實驗，我們只對實驗的研究目的提出要求，讓學(xué)生自行擬定實驗內(nèi)容，自行設(shè)計實驗步驟，在教師的指導(dǎo)下完成實驗過程，鼓勵學(xué)生去分析、研究實驗結(jié)果，總結(jié)自己在實驗中得到的經(jīng)驗?！癙LC的電動機順序控制”、“交通紅綠燈的PLC控制”、“三地控制一盞燈的PLC控制”及“搶答器電路的設(shè)計”、“彩燈循環(huán)電路設(shè)計”等都是學(xué)生自行設(shè)計出來的實驗內(nèi)容。實踐證明，這些計劃外實驗的開設(shè)，受到了學(xué)生的歡迎，不僅培養(yǎng)了學(xué)生獨立思考、獨立操作和獨立分析解決問題的能力，增強了學(xué)生的工程意識，而且還能激勵學(xué)生的創(chuàng)造性思維，為創(chuàng)新能力的培養(yǎng)打好基礎(chǔ)。

三、以提高學(xué)生綜合應(yīng)用能力為目的的工程實踐活動

學(xué)生在學(xué)習(xí)后往往不知如何學(xué)以致用、理論聯(lián)系實踐。僅僅在課堂上學(xué)到的理論知識和實驗室里的動手操作是無法全面滿足學(xué)生的要求的。教師在課堂上講授理論內(nèi)容時，特別是實用性強的電工學(xué)Ⅱ部分，往往只是簡單介紹一個電路的組成元件和一些主要參數(shù)，而這部分內(nèi)容，常常不會出現(xiàn)在期末考試卷中，因此，大部分學(xué)生都不把它當做重要內(nèi)容。可是在實際應(yīng)用中，往往需要通過需求參數(shù)查找對應(yīng)元器件，或者通過已知元器件型號查找性能參數(shù)，這些都是在分析電路和設(shè)計電路中非常重要的工程實踐技能。于是，我們在課程結(jié)束前后，給學(xué)生一個月的時間，讓他們組成設(shè)計小組自行設(shè)計一個小規(guī)模的實用電路，要進行理論分析、實驗方案設(shè)計、元件選擇，并利用實驗室提供的設(shè)備實現(xiàn)其完整的電路，最后寫出綜合實踐設(shè)計分析報告，由導(dǎo)師組進行最后評判。例如：電工學(xué)Ⅱ部分，在課程結(jié)束前后的一個月時間內(nèi)，將學(xué)生分成2～3人小組，每個小組完成一個選題，學(xué)生自行設(shè)計電路，自行查找元器件參數(shù)，自行購買元器件，我們每個班發(fā)幾個數(shù)字實驗箱，學(xué)生可以拿回寢室在課后輪換著完成設(shè)計制作，最后將整個過程寫成一份綜合報告。雖然有的學(xué)生設(shè)計的電路難度不大，但他們從頭到尾完整經(jīng)歷了每一個工程實踐環(huán)節(jié)，工程認知及實踐能力得到了較大提高。經(jīng)過兩年的實踐，學(xué)生普遍反映綜合分析和實踐能力得到了鍛煉和提高。完成報告的過程，使學(xué)生們對電工學(xué)課程的學(xué)習(xí)目的、學(xué)習(xí)內(nèi)容體會更加深刻，學(xué)會了如何進行簡單功能性電路設(shè)計，掌握了焊接知識和基本技能，分析解決實際問題的能力、實踐動手能力得到了實實在在的提高。

四、以培養(yǎng)“特長”人才為目的的創(chuàng)新型實驗