电工与电子技术实验教程

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电工与电子技术实验教程范文第1篇

关键词：生物医学工程 数字电子技术实验 教学改革 项目驱动式

中图分类号： 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）03（b）-0143-03

生物医学工程（biomedical engineering， BME）始于20世纪60年代，是一门理、工、医高度交叉融合的新兴边缘学科，是电子、计算机、通信、智能仪器、传感检测、医学仪器以及生物学、现代医学等在生命科学中的应用与融合。基于医疗器械新兴产业对于医学工程人员的巨大市场需求，湖北科技学院生物医学工程专业主要培养医疗仪器的质控、维护与研发及生物医学信息采集、传输、处理、分析、存储等方面的“厚基础、多口径、强能力、高素质”的复合应用型人才。为了让学生具备医学仪器的原理与构造知识，具有进行操作、管理、质量保证及医学仪器初步设计与开发的能力，且能在生物医学工程、电子技术、计算机与信息科学等领域从事教学、科研与开发工作，则要求学生必须具有扎实的电子技术基础知识及较强的综合运用能力和研究创新能力。为此，构建以实验、实训课程教学为主体的电子技术实验教学中心，开展电子技术类实验课程，培养学生电路分析、设计及应用的能力是实现生物医学工程专业人才培养目标的必备环节[1]。

电子技术实验分为数字电子技术实验和模拟电子技术实验两大类，本文针对本院数字电子技术实验教学中曾经存在的问题，从实验内容的设置、实验教学方式方法的改进等方面进行了教学改革，以达到巩固学生所学理论知识，培养学生综合运用知识、发现问题及解决问题的能力，且更大程度上提高学生电路设计、创新和实践动手能力，从而提高教学质量的目的。

1 数字电子技术实验教学曾存在的问题

在过去的几年中，本院生物医学工程专业的数字电子技术实验教学曾存在以下几个主要方面的问题。

（1）实验内容设置简单。

数字电子技术实验总学时为24学时，每2学时（90min）为一次课，设置了12个实验项目。为了保证在2学时时间里顺利完成实验，实验内容大多过于简单，且大部分为基础验证性实验，缺乏综合性设计性实验项目，导致对学生的综合能力锻炼得不到显著效果。且在后面的实验过程中，由于学生已掌握基本实验操作方法且实验内容过于简单，实验完成时间非常短，导致学生对实验的重视程度降低，对教师的教学水平和态度表示质疑。

（2）实验教学方式方法传统。

教师在实验教学过程中过于依赖实验指导书，按部就班的讲解书上的实验内容，缺少启发学生思考的行为。可采用什么方法、什么芯片来实现电路，优缺点有哪些；当电路出现问题而得不到理想结果时，问题出现在哪里，如何测试电路，如何找出问题并解决问题；这些问题式、思考式的教学方法在以往的教学中体现较少。在实验操作过程中，教师往往把一个实验项目从头到尾演示一遍，学生依葫芦画瓢，对实验一知半解，不主动思考为什么这样连接线路，出现问题更是无从下手，更谈不上对实验结果的分析与总结。这样的教学方式不仅使理论知识得不到巩固，动手能力也得不到提高，从而使得开展实验课的意义得不到体现，与专业人才培养目标要求相处甚远。

（3）实验室教学管理沉闷。

实验是个科学及严谨的行为，一般情况下要求学生独立完成实验，但是很多教师在实验室的管理上过于严格，不允许学生之间进行相互沟通与交流，实验氛围死气沉沉。这样虽然可以保证独立性，但是在一定程度上也影响了实验效果。有些学生甚至也不敢和任课教师进行交流，电路出现问题也无法解决，课后抄袭别人的实验数据来完成实验报告。

（4）考核方式不合理。

实验教学考核方式不够客观，传统的实验考核以实验报告为主要依据。由于实验教学时，老师不可能同时监督所有的实验学生，所以抄袭的实验数据及实验报告的情况时有发生，致使一些学生养成了对别人的依赖心理及学习懒惰的坏习惯[2]。

数字电子技术实验是一门逻辑性、实践性、应用性很强的课程，要求学生具备应用系统分析、设计及制作的能力[3]。基于以上曾出现的主要问题，在现阶段的数字电子技术实验教学中，该研究者进行了以下方面的教学改革与实践。

2 实验内容改革

在实验教学内容上，从专业培养目标出发，全面修订了实验教学大纲，优化实验知识结构，形成梯次的教学内容体系，即基础性实验、综合性实验和创新设计性实验。在实验总学时保持不变的前提下，减少验证性实验项目，增加了综合性、设计性实验项目，并且注重实验项目课程内综合更新、课程间重组以及跨学科交叉融合，尤其重视医学和生物医学工程专业知识综合运用能力和研究创新能力的培养。近两年，面向本院生物医学工程专业本科生所开设的数字电子技术实验项目及学时分配如表1所示。

从表1可知：实验项目从12个减少到9个，但是总学时保持未变；从实验内容设置来看，实验难度成梯度；实验类型分为基础验证性、设计性和综合创新设计性三种。纯粹的验证性实验只有2个，分别为实验一逻辑门测试和实验四触发器功能测试。实验一为第一次实验课，先要教会学生使用实验箱和认识芯片实物，向学生传授实验技巧，所需时间较多，因此设置的内容稍简单，让学生的实验过程既顺利又充实而有成就感，从而激起学生的实验兴趣。实验五分为两个部分：先验证计数器及寄存器逻辑功能，随后重点完成常用计数器芯片74LS161和寄存器芯片74LS194的扩展应用设计，如果只是单纯的芯片功能测试，就缺乏应用训练，不利于后面相关设计性实验的开展。实验二和实验三为组合逻辑电路设计，分为小规模和中规模，内容上不重复，电路的实现从采用逻辑门升级到采用中规模集成芯片。实验六为经典的时序逻辑电路设计，考虑到难度稍难及根据往届实验情况，将其学时调为3学时，通过该实验项目，学生对时序逻辑电路的设计流程、动作特点及测试方式有了更深刻的理解。实验七为综合性实验，主要进行综合实践训练，培养学生综合运用知识的能力。时钟脉冲信号在数字电路的工作中起控制作用，因此，特设置了一个采用经典的模数综合器件555定时器来构建简易时钟脉冲信号源的实验项目。前八个实验基本涵盖了数字电路理论内容，且按照理论课章节顺序来设置。在实验课程的最后，为了综合考查学生知识运用、创新、动手操作及团队合作能力，特设置了一个系统设计性实验项目，如《交通灯控制电路设计》。该设计任务涉及到多个功能模块，由于电路较复杂，设定学时为6学时，需要学生综合运用所学知识来实现，作为实验课程考核部分之一。

综上，整个实验教学分为四个阶段：基础训练实验阶段、基础设计实验阶段、综合应用训练阶段和系统设计实验阶段。使学生从基本的实验设备和器件的使用、实验数据的处理、知识的综合运用、电路设计调试到实践创新能力都得到了训练。

3 实验方式方法改革

在学生掌握了常用的实验仪器如数字电路实验箱、万用表、信号发生器等的使用方法，熟识了常用的集成电路芯片的基础上，结合各实验项目的要求及特点，采用多种实验方式来完成实验。验证性实验可只用数字电路实验箱来实现，多个芯片同时在实验箱上连接，连线方便，费时较短，一次实验课中可以完成多个任务。较简单设计性实验采用分立元件连接来构建电路，既可以锻炼学生动手能力，又可以在规定时间内完成实验。综合设计性实验由于难度最高，可让学生用软件仿真出电路原理图，然后制作PCB板，实现电路实物。

课程开始时教师讲授的时间不易超过15min，主要帮助学生完成对实验的理解，思路的建立。实验方案的设计、实验电路的搭建及问题的排解，要有学生自主完成。在实验进行中，教师和学生各自的定位要准确，教师主指导，注重培养学生的实验兴趣。在整堂实验课中，要让学生体现主动性，感受到“做中学”的乐趣。

由于实验内容大部分为设计性实验，如果纯粹依赖实验指导书进行教学，较难达到培养学生电路设计能力的目的。因此在现阶段，采用项目驱动法[4]来开展实验教学，具体做法为：开学初把数字电子技术实验的所有实验项目以电子文档的形式发送给学生，每个设计性实验只提供设计任务、设计要求和可供参考使用的芯片种类，设计方案和电路原理图由学生自主完成。这样既可以改善学生的懒惰思想，又可以实现课前预习、培养学生查阅参考文献的和初步设计的能力。对于学时较长和难度较大的实验项目，2～3名学生可组成小团队，团队成员在参阅大量参考文献后进行小组讨论，多次讨论后确定设计方案。在电路构建及测试过程中，每个成员都必须积极参与，教师也给予一些必要性的指导。经过两年的实践发现，该实验教学方法有效增强了学生的自主学习能力、分析问题及解决问题能力、自我管理能力、团队合作能力和创新实践能力。每次实验完成之后，学生不仅对相关知识有了更深刻的理解，也获得了满足感，极大提高了学生参与实验的兴趣。

4 实验室教学管理改革

对于任何一个实验项目，都允许并鼓励学生之间相互交流，教师作为引导者虽不过多干预学生的实验过程，但是也积极关注他们的实验进度，认真聆听他们的实验想法，适时给出建议，甚至和学生进行热烈讨论，帮助他们构建更正确的实验方案。当学生搭建的电路不能正常工作时，不过多责备，反而是启发他们自己寻找问题的所在，鼓励学生多思路分析问题。因此，实验室的氛围既严谨又活跃，绝大部分学生都非常专注的投入到实验中，实验效果理想率可达到95%以上，实验数据抄袭的现象非常少。

5 实验考核方式改革

很多学生不重视数字电子技术实验教学的原因之一就是其考核方式不太合理，实验成绩要么只占数字电路课程成绩的百分之二十，要么只由实验报告的成绩和平时考勤成绩组成，导致有些学生认为只要期末考试卷面成绩高就行，实验做不做问题不大，有些学生虽然每次实验都出勤，但是在实验室并不认真做实验，实验报告抄袭他人。

基于这些现象，近两年本院生物医学工程专业开展的数字电子技术实验考核方式做了如下改革。

（1）电子技术实验单独为一门课程。该课程成绩中模拟电子技术实验成绩占50%，数字电子技术实验成绩占50%。就数字电子技术实验成绩而言，平时出勤率仅占10%，实验过程中的表现占40%，系统设计实验考核成绩占30%，实验报告成绩占20%。因此，学生的实验态度与实验能力最大程度上决定了其课程成绩。这就使得绝大部分学生能以正确、积极的态度来对待实验课程，并尽量通过自主努力完成实验。

（2）系统设计实验项目考核时，分模块考核。比如在《交通灯控制电路设计》实验项目中，总分100分，完成时钟信号源电路模块，得10分；完成定时器模块，得25分；完成控制器模块，得40分；完成译码驱动器模块，得15分；设计方案阐述和回答教师提问部分完成，得10分。这样不仅避免由于电路硬件原因导致电路系统最终实验效果不理想而得零分，打击学生信心的情况出现，又可以让学生在实验过程中能逐级测试电路，保证最后的电路系统效果理想，且对学生的团队合作能力和答辩能力进行了培养。

6 结语

通过采用设置梯次的实验教学内容、项目式开放式实验教学方法及综合式实验考核方式等手段对生物医学工程专业数字电子技术实验教学模式进行了改革，改变了以往单一性的、被动的、以教师为主体的实验教学方式，真正提高了分析问题和解决问题、综合运用知识、实践动手及创新思维等多方面的实验能力，且取得了较好的实验教学效果。

参考文献

[1] 潘海军，熊文元.数字电子技术实验教学研究[J].时代教育，2011（3）：77-79.

[2] 陈俊梅，李文洪，周晋阳，等.生物医学工程电子学实验教学改革[J].实验科学与技术，2010（2）：129-131.

电工与电子技术实验教程范文第2篇

关键词：电力电子技术；教学改革；应用型人才培养

作者简介：侯丽华（1966-），女，满族，吉林伊通人，长春工程学院教师发展中心主任兼教务处副处长，教授；杜波（1976-），女，吉林长春人，长春工程学院电气与信息工程学院，副教授。（吉林 长春 130012）

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）35-0072-02

“电力电子技术”课程是自动化专业重要的专业基础课，是一门工程应用性很强的课程。该课程具有教学内容多、课时少、更新快的特点。如何在有限学时内使学生较好地掌握课程知识，提高工程实践能力和创新能力，增强学习兴趣，是教学改革要解决的主要问题。长春工程学院（以下简称“我校”）“电力电子技术”课程组根据学校办学定位和人才培养目标，在明确了自动化专业面向基础工业基层一线应用型人才培养目标、基本规格、专业核心能力以及知识体系等方面基础上，紧密结合工业企业现场实际和电力电子技术发展现状，以先进的教育思想为指导，以应用能力和工程素质培养为核心，不断整合教学内容，完善实验教学条件，开发综合性和设计性实验项目，增加实践环节，改进教学方法与手段，改革考试方式，在教学实践中取得了较好的效果。

一、优化教学内容，构建以应用能力培养为核心的课程体系

1.课程建设与改革思路

教学内容和教学体系的改革是“电力电子技术”课程改革中最重要的环节，直接关系到教学质量的提高，关系到应用型人才培养的要求。我校按照电力电子器件―电力电子变换电路―电力电子电路的微机控制技术―电力电子技术应用的思路，以电力电子器件为电路服务，电路为电力电子系统服务，系统为电力电子应用服务的理念作为教学内容设置的主导思想，以应用能力和工程素质培养为核心，精选理论内容，强化技术应用，及时而恰当地引入电力电子技术的新知识、新技术、新工艺。

2.调整教学内容

在教学设计上理论与实践相结合，知识传授与应用能力培养相结合，课内与课外相结合，讲授与研讨相结合。将电力电子器件、变换电路作为传统内容，将电力电子技术应用作为实用内容，将最先进的自动控制生产线作为新技术，对典型电力电子及电气传动系统分析作为讨论内容，将科研课题引入课堂作为启发内容，通过典型案例分析，将理论与实际结合，培养学生解决实际问题的能力，并通过渗透行业规范、安全操作规程、文明生产等知识培养学生的工程素质。课程的讲授以电力电子器件的工作原理、特性、参数、选择、驱动与保护电路为基础，以AC/DC、DC/AC、DC/DC、AC/AC变换电路结构、工作原理、波形分析和参数计算及电路设计为核心，以微机控制的脉宽调制技术（PWM）和各种软开关技术作为新的控制方法和新技术，把电力电子学科的发展方向引入课堂。以电力电子器件的应用电路为教学的重点，解决实际工程问题，使学生能充分认识现代电力电子技术对交、直流电路的控制和变换能力，并掌握各种变换原理和方法，为后续课程“运动控制系统”深入学习及毕业设计打下坚实的基础。

二、强化实践教学，提高学生实践能力和创新能力

1.完善实践教学条件

“电力电子技术”课程具有很强的工程性和实用性，而实验是培养学生理论联系实际、动手能力、严谨的态度和科学研究方法的重要手段。因此，以营造真实的、先进的工程环境为目标，紧密结合工程实际应用，投入100多万元建设和完善了电力电子技术实验室。现实验室拥有实验设备24台套，开发了电力电子技术仿真研究平台，构建了电力电子技术实践教学体系（包括课内实验、课外实验、课程设计、生产实习和毕业设计等），编制相关的教学文件。实验室向学生全面开放，学生以团队的形式开展自主性实验和学科竞赛培训，并为学生提供实际工程技术资料、仿真实训教学软件，培养工程实践应用能力。

2.精心设计实验内容

课程组精心设计了实验教学项目和内容，引导学生从问题出发，逐步由基础实验走向设计性和综合性实验，再过渡到创新性实验。开设了晶闸管整流、逆变的验证性实验，使学生对本课程的应用有初步认识；对直流斩波、交交变换以及PWM控制技术部分的实验，则由教师给出电路参数要求，由学生自行设计主电路、驱动电路等，完成设计性实验，培养学生分析问题，解决问题的能力；软开关技术的实现等具有较高实用价值的实验项目，密切联系着当今电力电子技术发展的最前沿技术，并且在国民经济发展中起着重要作用。通过实验学生了解了电力电子新技术的发展动态，同时对本课程的应用领域、可以解决的问题有了更直观感性的认识。实验项目与科研、工程、社会应用实践密切联系，形成良性互动，实现基础与前沿、经典与现代的有机结合，有利于学生创新能力的培养和自主训练。

3.增设课程设计与调试环节

开设了1周“电力电子技术”课程设计与调试实践环节，以完整的电力电子系统为载体，将电力电子器件选择以及电力电子主电路、驱动电路、保护电路、检测电路、控制电路等内容有机地结合起来，使学生通过设计、组装、实验和调试“四位一体”的训练，培养学生的实践能力和创新能力。同时，在教学中使用计算机仿真软件Matlab/Simulink搭建各种常用电力电子电路，且可方便地调整电路的参数进行仿真，培养学生应用计算机处理复杂电力电子电路的能力，也为日后从事工程设计和科学研究打下良好的基础。

三、改进教学方法与手段，调动学生学习主动性和积极性

在实际教学实践中，笔者始终坚持以学生为主体、教师为主导、能力为主线的教育理念，根据课程内容合理采用不同的教学方法组织课堂教学，将“理论+实践+应用能力”的教学模式贯穿在整个教学活动中，由传统的教师满堂灌唱独角戏变成了教师学生共同参与的互动学习，教与学融为一体。教师有所教，学生有所学，极大地调动了学生的学习积极性，加深了学生的理解，加快了学习步伐。通过启发教学法、案例教学法、任务驱动教学方法等，增强学生主观能动性，活跃课堂气氛，挖掘学生潜力，增强专业素养，逐渐让学生由“学会”变成“会学”，由被动变主动汲取知识。

为了分析电力电子器件和电路的工作状态，使学生弄清电路中能量的变换和传递，笔者制作了本课程比较完善的多媒体教学课件。利用多媒体技术将实际应用中的电路和电力电子装置做成影音资料带到课堂上，结合典型工程实例，并把电力电子前沿的研究状况、最新的研究成果以图表、图片等方式充实到教学课件中，提高学生的感性认识，激发学生学习的兴趣，不断提高教学效果及教学质量。同时，建设了本课程的教学网站，网站资料丰富，包括教学资料和典型工程实例等，学生可以在网上学习，教师可以在网上进行答疑，激发了学生学习的兴趣，提高了教学效果。

四、改革考核方式，提高学生对知识的综合运用能力

1.考试过程全程化

教师根据“电力电子技术”课程性质和不同阶段的教学要求，通过课堂提问、讨论、平时作业、单元测验、实际操作、撰写报告或论文等方式加强形成性考试评价，并安排阶段性考试以强化学生平时对课程教学内容的学习和掌握，弱化期末终结性考核。

2.考核内容能力化

考核内容围绕应用能力和工程素质培养为核心这个目标设置，结合新的“电力电子技术”教学内容体系，加大电力电子器件特性分析、实际电路分析、应用案例分析、实践技能的比例，侧重考查学生对知识的综合运用、解决问题的能力。

3.考核方式多元化

根据不同阶段的教学要求，考核采取口试、笔试（开卷、闭卷）、开发设计相结合的形式，变单一形式的考核为多种形式的考核。

五、组织课外科技创新活动，探索课内与课外培养的有效机制

按照课内培养与课外培养相结合的原则，把培养学生实践创新能力固化在教学任务中，成立了课外科技活动小组，注意引导和鼓励学生积极参加各种科技竞赛活动。依托电力电子实验室的硬件设施，积极组织学生参加全国大学生电子设计大赛和“挑战杯”竞赛，以培养和提高学生的自学能力、实践能力和创新意识。在运行中，加强课外实践活动的组织和管理，制订《大学生课外科技创新实践活动运行管理办法》和《实验室开放运行管理办法》，对大学生第二课堂教育的条件保障、激励政策、管理办法、评价办法等做了明确规定，形成了有效的大学生科技创新实践活动保障体系。

六、加强青年教师培养，提高课程组教师整体水平

师资队伍建设是课程建设的关键，课程组教师的理论教学水平、工程实践能力、科研水平直接关乎“电力电子技术”课程建设水平。按照校内培养与校外培养相结合、教学培养和科研培养相结合的原则，通过建立青年教师“导师制”、定期开展教学研讨和教学观摩、实行青年教师实验室坐班制、深入工业企业生产实际、选派教师参加新技术培训等措施，不断提高青年教师教学水平、学术水平和实践能力。

七、结语

电力电子技术随着社会科学技术的发展而不断地更新，其应用范围越来越广泛，不仅用于一般工业，也广泛用于交通运输、电力、通信、计算机、新能源系统等。“电力电子技术”课程教学应紧跟时代变化的步伐，不断更新和充实教学内容，改进教学方法与手段，完善实践教学条件建设，创新实验内容，将电力电子技术理论知识与实践紧密联系，培养学生的工程意识，提高实践能力和创新能力。

参考文献：

电工与电子技术实验教程范文第3篇

【关键词】数字电子技术；实践教学改革；任务驱动

【中图分类号】H191 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158（2012）09-0349-02

0、引言

重点培养学生的动手实践能力和科技创新能力是应用型本科院校人才培养的主要目标，专业基础课程和相关实践教学活动是实现目标的关键因素。同时，数字电子技术课程是高等院校电子信息工程、自动化、机械电子工程等专业的一门必修课程，在工科课程体系中占有关键地位，数字电子技术课程属于专业基础课程，工程实践性强、知识面宽，概念较抽象。实践教学能够加深学生对理论知识的理解、检验所学知识、加深认识、开拓思维，并能培养学生动手实践能力和科技创新实践能力，提高学生参与电子设计竞赛的能力和积极性。

因此，进行数字电子技术课程的实践教学内容和模式改革迫在眉睫，由此充分调动学生参与电子设计竞赛的积极性，加强培养学生的动手实践能力和科技创新实践能力。本文引入“任务驱动式”教学法，构建多层次实践教学平台，将EDA技术应用于数电实践教学，丰富了数字电子技术课程实践教学的内容，对数字电子技术课程实践教学进行改革。

1、数字电子技术课程传统实践教学缺陷

目前，大多数应用型本科院校数字电子技术实践教学主要缺陷是实践教学模式落后、实验设备陈旧、教学内容跟不上社会需求。

实践教学模式以教师为核心，实验中，教师简单讲授实验的理论知识，提供74系列固定功能的标准芯片，认识芯片原理和基本功能后，按照教师或实验指导书的思路、方法和步骤“自底而上”地构建数字系统，学生处于被动接受状态，懒于思考，不利于学生创新实践能力的培养。教学设备大多还是采用几年前的实验箱，设计功能有限，设计方案缺乏灵活性，设计中需芯片量大、接线复杂，效率低，同时学生对实验箱里的电路不能彻底理解，实验就成了按照实验指导书插线、验证的简单工作。实践内容主要是74系列芯片功能验证，简单系统的设计，设计手段脱离社会需求，没有先进的EDA设计软件与设计方法的讲授与实践。

2、数字电子技术实践教学改革探索

2.1 实践教学模式改革

传统的数字电子技术课程实践教学模式以教师为中心，采用教师先讲，学生按照教师或实验指导书的思路，按照指定步骤进行实验，整个过程学生处于被动接受的状态，虽然强调了知识的系统性，但却忽略了学生自主设计能力的培养。“任务驱动式”教学法将数字电子技术课程的核心内容组织成一个个实践任务，为了完成任务抽取每个部分的所需知识进行相关设计和融合，在教师主导下以学生为主体来实现任务进行实践教学，任务驱动法，使学生变“被动”为“主动”，有利于培养学生的自主学习和创新能力。

各个实践教学任务均采用“任务驱动式”教学法，教师首先根据学生对知识的掌握情况，设计出可操作、系统、开放、涵盖全面且具有工程『生的教学任务；针对每一个实践教学任务的教学过程分解为确定任务设计目标、任务设计分析、收集相关所需知识、任务实施和任务评价与改进等五个步骤进行引导性教学，逐步学习数字电子技术的相关知识，整个学习过程中充分激发了学生的兴趣，培养了学生自主解决实际问题和创新能力。

2.2 构建多层次实验教学体系

根据学生实践能力培养的循序渐进性，构建了由基础验证性实验、综合设计性实验、工程创新性实验三个层次。

基础验证性实验让学生认识数字电子技术的基本原理和方法，熟悉数字电子技术的常用芯片，掌握组合逻辑电路和时序逻辑电路等基本电路的分析和设计方法，学生完成从理论知识学习到实验设备认知设计的过渡，并培养学生严谨求实的实验精神。

综合设计性实验是学生根据教师给出的实验设计任务，学生自行综合所学知识，进行电路设计并进行电路功能的测试；该层次是实践教学的中心，大多数同学应该在基础验证性实验的基础上完成综合设计性实验，重点培养学生综合设计能力。

工程创新性实验是通过课程设计完成系统的电路设计、仿真、制作、测试等整个项目的系统工作，提交完整设计报告。学生在设计过程中可自行拟题，自由组合形成电子设计团队，培养学生的团队协作精神、自主解决实际问题的能力和工程创新能力。

2.3 丰富实践教学内容引入EDA技术教学

传统数字电子技术实验教学以硬件搭建为主，在实验箱或面包板上采用常规TTL逻辑器件进行数字电路的搭建和设计，该方法操作对象为实际的电子元器件，具有易懂、直观等优点，但是一旦设计错误，必须重新进行搭建设计，浪费设计时间，同时线路连接错误有可能导致烧坏芯片，不利于实验设备的管理。

随着电子技术和计算机技术的高速发展，EWB、MAX+plus等优秀的电子设计自动化EDA开发软件不断涌现，设计人员可以在计算机上完成电路的原理图设计、硬件语言输入、波形输入、仿真设计、可进行逻辑综合、时序分析等方面的工作。EDA技术能够极大提高系统的设计效率，缩短设计时间，借助EDA技术进行数字电路设计和调试成为重要发展方向。

在数字电子技术实践教学过程中，采用传统以硬件搭建的实验内容为讲述基本原理和基本知识，打下坚实的专业基础。同时，需把先进的EDA技术引入实践教学中，通过EDA软件演示设计过程、验证设计结果，并引导学生进行EDA开发软件和硬件描述语言的学习。

3、数字电子技术实践教学的有力补充

（1）积极开展数字电子技术课程设计，培养综合设计创新能力。课程设计是实践教学的关键环节，设计过程中重点把关设计题目质量和学生设计过程。

（2）开放型实践教学是数字电子技术课堂实践教学的有力补充，积极建设开放型数字电子技术实验室，让学生能够充分参与到开放型实验学习中。

（3）积极组织院级、校级科协机构，让学生组成数字电子技术设计项目小组，共同讨论进行学习。

（4）积极组织学生参加校级、院级开展的数字电子技术实践技能大赛、电子设计竞赛，参与电子设计竞赛以培养学生的科技创新能力。

电工与电子技术实验教程范文第4篇

关键词：电气工程及其自动化 电力电子技术 学习心得

中图分类号：TP 文献标识码：A 文章编号：1007-0745（2013）06-0027-02

1、引言

随着电力电子器件制造技术和微机技术的发展。电力电子技术在电气工程的各个领域得到了广泛的应用，电力电子技术在各个领域的应用带来了相应领域的技术革命。电力电子技术是气工程及其自动化专业的一门重要的专业基础课。课程的最大特点就是电路图和波形图较多，实践性强。如何在有限学时内获得最好的教学效果，使学生较好地掌握课程内容，并培养学生的工程实践能力和创新精神，提高学生的学习兴趣，是急需解决的问题。为此，必须从教学内容、教学方法及实际应用等方面对电力电子技术课程进行改革，开创出一条适合培养应用型人才的教学模式 [1]下面就几个方面探讨一下本人在信号与系统这门课程学习过程中的一些心得。

2、充分发挥多媒体的特点制作有特色的课件

多媒体课件不能将课本的内容用PPT直接投到屏幕上，采用这种课件对教学是无益的。要将、文、声、像以及视频等融合为一体，在备课时充分该特点，对教学内容进行充分理解和掌握，把自己课程内容的理解、分析和总结等写入PPT，插入必要的电力电子技术实验原理的Flas演示，精心设计每一张多媒体课件的页面，制作有自己特色的多媒体课件[2]。让学生在听课的中对教材中的内容一目了然。例如：在讲授电力电子技术中的同步信号为锯齿波的触发电路时，该电路结构相对较复杂，利用多媒体将电路图和工作波形图同时分解为几部分，将每一部分的电路图和相应的工作波形图放在一张图片中，利用多媒体的动画效果对电路中的电压、电流等进行处理，在讲授时，电路图中的电压电流路径用醒目的箭头象形地表示出来，同时工作波形中的该物理量的波形也进行动作，并将该知识点的重点用文字写在图开的边上。通过教师的控制，分节演示，使图中的路径动画和波形动作同步，从而给学生以感官上的综合刺激，同时可以节省板书与绘图的时间，扩大了教学的信息量。丰富了教学内容，能生动地展示各种教学素材，提高学生对本课程学习的积极胜，激发学生的学习兴趣，能极大限度地满足学生的求知欲望。

3、加强实践能力培养

教师应注重实践能力的培养。电力电子技术有很强的实践性，实验是培养理论联系实、动手能力、严谨的科学态度和科学研究方法的重要手段。在实实践教学改革是“电力电子技术”课程改革的一重要环节。学生要认真完成基本实验，巩固实验基础。根据课堂教学内容的教学安排，学生必须完成一些验证性的实验。如电力电子器件的特性研究、基本电路的输出电压、电流波形验证等基本实验。通过这砦实验，学生不仅可以加深对课堂所学内容的理解，而且可以熟悉整流、斩波、变频和逆变的相关概念有更深刻的认识和理解。在此基础上，我校现在已淘汰传统的分立元件实控制柜，采用浙江天煌教学仪器公司的“电力子与电力传动实验台”。我们采取的措施有：将实装置介绍及实验要求挂到电力电子技术课程网站，提供基本操作示范录像；减少验证性实验，增加合性和设计性实验；开放实验室，同时鼓励学生参教师的科研活动和实验室建设。实验改革的基本思路如下：①要求实验内容全，包含各类半控、全控型功率开关器件和PWM控实验；②融合相关课程（如自动控制原理、电机拖、计算机控制）的综合实验；③分层次设置实验，使生可自行搭接和组合设计，以便将其扩展成新实；④学生的实验活动建立在自主设计的基础上。教师要提高毕业设计环节的质量[3]。毕业设计的题目不求过大过难，但要使学生能真正明白其工作原理并能亲自动手制作出可行的实际电路。如以布置一个利用单片开关集成调整器芯片设计一个简单电源的题目。要求学生自行查阅相关的芯片资料及典型应用电路，用protel画出原理图并仿真，仿真结果正确后再要求学生排版生成PCB电路，然后再利用刻板机或自己刷板子制作出实际的线路板，把所需元件焊接完成后再进行测试，直至输入输出正确。这样做的目的是培养理工科大学生的工程实践能力，使学生能尽快适应将来的工作岗位。毕业设计论文通常涉及元器件购买、电路板加工与制作、测试分析等费用开支，没有一定的经费投入及实验条件难以完成教学任务。

4、教师应讲好绪论课并提高自身素质，采用双语教学

教师在整个教学环节中占有重要的位置，教师自身素质的好坏不仅关系到教学质量的好坏，而且对学生也有很大的影响。因教师应加强自身的意识，讲好绪论这第一堂课，激发学生的学习热情教师可以通过搜集丰富的图片、录像等感性材料来说明电电子技术的具体应用领域，使学生明白他们在课堂上将要学的看似“枯燥”的电路图，波形图及公式推导在工程实践中非常有实用价值的。由于电力半导体器件和微电子半导体器件日新月异的发展，电力电子技术每隔不久便有一个新飞跃，其应用领域也在不断扩大。教育重要的是培养学生站在全系统的高度上分析和解决问题的能力。要从把知识点分得过细、缺乏联系转变为强调知识的整体性和培养综合运用知识并创造性地解决问题的能力。一方面突出重点，理论联系实际。“电力电子技术”是一门非常实用的课程，应用与我们的生产生活关系密切。本科教学中开展双语教学，是教育部提出的在新形势下推进教学改革，提高教学质量的重要举措，也是全面实施素质教育的有益尝试，是全球经济化的必然趋势，是教育国际化的客观要求，是人才培养的必然要求。双语教学现已成为我国高等教育课程教学改革的一个热门话题。将双语教学运用于电力电子技术课程，其主要目的是传授先进的专业技术知识，同时给学生提供应用英语学习的机会。双语教学施行之初，学生往往会不适应，易失去学习的兴趣，所以在教学内容的设计上和教学手段方面充分考虑到了初学者的认知能力和接受能力。

5、结束语

电力电子技术课程的教学实践改革措施应与各高校的人才培养目标相一致，我校对开设该课程相关专业的目标是培养工程实践型人才。因此，在该课程的教学实践改革中要及时更新和补充目前工程应用中真正用得到的主流技术来充实我们的教学内容，积极改进教学手段和教学方法，提高学生的学习积极性，鼓励任课教师积极参与到该课程的相关科研实践中来，科研与教学共同进步。随着电力电子技术发展应用的广泛和深入，该课程的改革也一样会不断地向前推进，各种各样的探讨和方法也会不断涌现。因此，围绕学生，追寻电力电子技术发展前沿，锻炼和培养学生的实际工作能力和激发其创新能力，是课程改革发展的方向。

参考文献：

[1]王兆安，黄俊.电力电子技术[M].北京：机械工业出版社.2004.

电工与电子技术实验教程范文第5篇

关键词：电工电子；实验教学；改革

中图分类号：TM1-4；TN0-4 文献标识码：A 文章编号：1673-8500（2013）02-0119-01

电工电子技术实验教学的问题和现状从教学体制上看，过去电工电子技术实验附属于相应的理论课，课程中大量实验内容是验证性的，以验证定理、定律为主要任务，实验方式单一，方法陈旧。电工电子行业的发展离不开高等技术型人员，为了适应社会对人才的需要，必须加强学生在电子理论、实践方面的能力培养，同时也是根据《中共中央国务院关于深化教育改革全面推进素质教育的决定》来进一步强化学生的素质教育。电工电子技术是一门实践性很强的学科，除了要具备扎实的理论基础外，还要有很强的创新能力和实践能力。所以在教学过程中必须要注重学生的实践能力的培养和训练。

一、电工电子实验教学存在的主要问题

1.轻视实验教学。在教学内容的安排上及教学过程中存在重理论、轻实践的问题。电工电子系列课程是在教学过程中实践性比较强的课程，它首先通过教师在课堂上进行理论上的讲解，让学生对课程内容有初步的认识，然后通过实践和实验才能使学生对所学理论的有比较深刻的了解。目前，部分教师对电工电子课程教学的实践和实验环节的不太重视，学校缺乏对实验教师的培训与再教育。学生对电工电子系列课程的实验教学认识不足，分析问题的能力欠缺，故根本不具备解决问题的能力和动手能力，再加上实验教学内容比重安排失调。在实验教学中，绝大部分实验都是验证性实验，即将老师所讲的通过实验证明其正确性便可。至于实验教学创新方面――设计性实验和综合性实验较少，这样很难增强学生的设计能力和培养学生创新能力。

2.实验内容落后。实验教学作为高等院校教学过程的一个不可或缺的重要部分，是培养学生动手能力的重要手段。实验教学的方法和手段是推行素质教育、培养学生创新能力的重要途径。电工电子技术实验教学的内容重点不再是简单的电路连接、调整与测试，而是突出系统设计，突出先进设计测试工具使用能力的培养。通过实验教学，学生不仅仅要分析问题，更主要的是要受到设计思想、设计技能、调试技能和实验研究技能的训练。实验教学的内容必须体现出重应用，重开发，重技能，重素质。为了提高学生运用理论知识解决实际问题和综合开发设计的能力，必须改革现行的实验教学体系、方法和手段。当前很多职业学校（包括我校）的学生实验开设的实验内容均比较陈旧，设计性、创新性、应用性实验很少，大多为已经经过历届老师、学生多次验证的成品实验，其实验数据，实验器材都是固定的，甚至更改一个数据都会使实验不成功，所以一般提供的元器件的参数都不更改了。包括操作的模式都是按部就班地进行，大部分学生都是一味的进行模仿。多数这样的实验也无法激发学生的创造性思维、无法提起学生的学习兴趣。为理论的学习也带来了一些负面的影响，让学生更觉得理论学习的枯燥乏味。电子技术的发展日新月异，如果还滞留在传统的实验内容上，不根据市场的需求加以改进的话，那这样的实验教学就是失败的，根本不能适应当今对技术人才的现实需求。

3.实践与理论不能有效的结合。电工电子技术实验是电类专业与非电类专业学生的一门重要的专业技术基础课程，教学的主要任务是增强学生的实践能力、培养学生研究能力和提高学生创新能力。通过电工电子系列课程的教学，既要让学生掌握电路、电工电子技术等领域必要的基本理论知识和基本实验知识与实验技能，又要培养学生独立思考问题和动手解决问题的能力。这样就必须进行电工电子技术实验教学改革，传统的实验教学大多相当于对理论课程的验证，实验教学项目设计比较单一，学生的思维能力被局限在理论课程中，学生在进行实验时不能很好地了解实验目的和掌握一定的实验方法，完全是被动地接受，最后草率的撰写实验报告，根本达不到实验报告的标准。这样的教学是达不到教学目的的。

二、改革教学模式，利用计算机辅助教学

要改革教学模式，首先要改革理论教学的模式，单一的教室授课使学生缺乏兴趣，但是又不可能完全取消这一传统模式，可以利用计算机辅助教学，这样一些理论原理就可以利用虚拟仪器进行直观演示，学生也很容易理解、掌握。有条件的学校也可以建立虚拟仪器实验室，为学生的学习搭建一个更好的平台。

三、改革实验内容，培养学生创新能力

同志在新西伯利亚科学城会见科技界人士时曾指出：“创新是一个民族进步的灵魂，是一个国家兴旺发达的不竭动力。创新的关键在人才，人才的成长靠教育。”创新能力是指运用现有的知识解决问题，形成新产品、新技术、新模式、新观念以及在现有知识的基础上发现新知识的能力。这就要求我们转变教学观念，改革教学方法，改变教学模式。电工电子技术实验教学是培养高素质创新人才的一个重要步骤，其中对提高学生动手能力、增强学生知识应用能力和培养学生创新能力有很大作用。改革电工电子技术实验教学，创建新的电工电子技术实验教学模式迫在眉睫。传统实验教学存在的问题是实验内容陈旧、教学实验方法简单，教学实验仪器设备跟不上教育发展形势，随着近几年学院对实验室建设的投入加强，实验教学情况基本有所好转，但在教学实验过程中不免还是存在一些问题。应采用生产应用技术与基本实验相结合的方式，侧重实际操作，强化所牵涉的基础理论知识。对于综合实验，为学生提供广阔空间，要求在教师指导下自主设计电路、制作电路板，自主进行焊接、测试、故障排除。此外必须培养学生的观察能力，学会使用各种实验仪器仪表，实验器材的作用及具体测试方法。并且在实验之前要求学生预习实验时，根据电路原理图及元器件参数，利用电子线路分析的基本概念、基本分析方法及基本计算方法，理解并计算电子线路的特性参数。从而作为选择仪器仪表量程的主要依据。这样才能更全面有效培养动手、分析问题的能力。电工电子实验是电工电子课程教学的重要组成部分，对于培养学生动手能力、创新能力等起着理论教学无法替代的作用。

参考文献：

[1]高文焕.电子技术实验[M].北京：清华大学出版社，2004.