高校电子电路课程实验教学创新路径探索

□蒋啸天

互联网时代的来临，促进电子通信行业的快速发展，电子信息技术正向网络化、数字化和智能化方向发展，电子信息类专业大学生是信息化社会“大众创业、万众创新”的生力军，是电子信息产业科技创新的中坚力量，为适应信息化社会对应用型和创新型人才的需求，必须提高大学生实践能力、研究能力和创新能力，积极探索电子电路课程实验创新的有效路径。电子电路课程是高校电子信息类专业重要的必修课程，是以后学习数字信号处理、通信原理以及高频电子线路等后续课程的基础。电子电路课程实验是电子信息类专业一门重要的实验课程，集电子电路设计、软件设计、电路仿真与调试于一体，电子电路设计与制作能力的高低是大学生实践能力的综合体现。电子电路课程实验以电子产品为载体，要求学生通过事前预习、查阅资料、方案设计、电路安装、电路调试、电路检测等环节巩固电路理论知识，验证电路理论的正确性，掌握电子电路基本实验方法，熟悉实验仪器使用方法，了解实验步骤及注意事项，遵守实验室的各项规章制度。进入实验室后，学生在教师指导下进行分组实验，认真阅读实验指导手册操作流程，了解实验目的、要求和任务，正确使用仪器设备，熟悉实验流程以及注意事项等，准确识别和选用电子元器件，学会运用电子测量仪器，按照设计好的电路图在面包板上搭接实用电路，认真记录实验数据并及时保存，观察实验现象，在电路板上及时完成安装和焊接电路，确保电子电路安装的准确性与合理性。开展电子电路课程实验，能够激发学生学习电路理论与实验的兴趣，提高大学生电子电路设计、安装、调试与检测能力，实现知识与能力同步增长。推动电子电路课程实验由简到繁、层层递进，由简单电路实验向复杂电路实验转变，由单一电路实验向综合电路实验转变，由课程电路实验向综合型专题实验和创新性实验项目演变，为以后专业综合性实验和项目创新性实验打好基础，增强电子信息产品设计与创新能力，提高运用电子电路知识与技能分析问题和解决问题的实践能力与创新能力。

一、电子电路课程实验操作方法

(一)电子电路课程实验方案设计。实验开始前，在教师指导下学生根据课程实验要求做好参数设定、模块设计、整体分析、电路图构建等各项工作。选定电路设计项目之前做好系统实现功能调查研究，了解设计要求，通过查找资料和理论推算，确定单元电路各种参数数值,完成绘制电路框架设计图，每一种电路设计过程也不尽相同，应当根据不同设计要求，从科学性、合理性和实用性等方面进行筛选，确保电路设计最佳方案，明确功能要求，实现功能目标。复杂电路都是由许多小的功能模块组成的，确定总体设计方案之后，开始详细设计每个功能模块，确定需要的主要器件，画出设计框图，根据设计框图，将各个部分的组件进行连接和组装，组成一个符合要求并且完整的电路，画出单元电路图，整合各单元电路，画出整体电路图，并给出相应的元器件分布图、接线图等，安装元器件，连接线路，焊接电路板图，保证电路设计的科学性、稳定性和完善性。

(二)电子电路课程实验调试与检测。任何一个电子电路在组装好之后，都要进行电路调试与检测，将整个电子电路分成小模块，然后根据元件不同的单元功能对每个模块进行单独调试，选择配套仪器检查，验证实验结果的准确性。根据电路设计图纸对所有电路进行测试，利用相关仪器仪表测量各种参数，观察电路中电子元件是否正常工作，检测电路运行状态的参数值变化，运用示波器观察输入、输出信号的波形形状、信号幅值、相位关系、频率等参数值的变化是否与理论计算参考值相符。通电前，检查电子电路的线路连接是否正确，是否出现多接、漏接、错接等现象，检查各种元器件的安装是否正确；通电后，观察各项性能指标是否正常，元件是否出现过热、异味等不良情况，判断是否存在电路故障，有没有出现冒烟的现象，如果有异常情况，可能是出现了短路或者元器件负载过高，应立即断电检查，准确定位故障单元，找出故障的根源所在，完成电路通路连接。

二、电子电路课程实验创新路径

(一)调整课程实验开设时间。通常电子电路基础理论和电子电路实验(上)和(下)分为3个学期开设，第三学期开设电子电路基础理论和电子电路实验(上)，同一学期进行理论教学和电子电路实验(上)学习与考试，学习效果较好；第四学期再开设电子电路实验(下)实验，电子电路基础理论已经在第三学期上完，学生已经忘记电子电路基础理论内容，课程实验效果可能不太好。建议调整电子电路课程实验(上)和(下)时间，第三学期同时安排电子电路基础理论课程以及电子电路实验(上)和(下)，第8～9周安排电子电路实验(上)及考试，电子电路基础理论第15周上课结束，第16周开始理论课程考试，第17～18周安排电子电路基础实验(下)及考试，同一学期开设3门课程及实验课，虽然时间比较紧张，但电子电路基础理论、单元实验和课程综合实验同一学期同步开设，能够做到理论紧密联系实际，教学效果比较好。

(二)改革课程实验考核方法。为保证电子电路课程实验顺利完成，学生应当注重课前实验预习，巩固课堂学习内容，做好实验前的各项准备工作，才能达到预期实验效果。建立多元化教学考核体系，加强实验过程管理与考核，学生不仅要关注实验数据与结果，更要重视实验过程的学习与平时实验技能的训练。引导学生认真做好每一次电路实验，按照学生学号随机抽选，实验题目各不一样，避免学生相互抄袭。电子电路实验成绩由平时成绩和实验成绩两部分组成，按不同权重计算平均分，平时成绩占比30%，实验考核成绩占70%，平时成绩主要由课前预习、方案设计、实验陈述、学生出勤等环节组成，实验成绩由电路图设计、实验仪器整理、故障排除、数据统计和实验报告撰写等环节组成。此外，鼓励大学生参加电子设计大赛、互联网大赛以及机器人大赛等创新项目，形成平时成绩与实验成绩相结合、课内实验与课外实践相结合、理论成绩与实验成绩相结合的考核体系，全面客观地评价大学生电子电路实验学习过程与考核结果。

(三)实现由课程实验向综合性和创新性实验拓展。加强综合性和创新性的实验项目训练与实践，由课程实验逐步向综合性实验和创新性项目实验拓展。课程实验可以培养学生基本实验技能与专业素养，通常由教师现场演示，介绍电子设备与仪器使用与电路测量方法，通过实物实验，增加感性认识，激发学生学习兴趣，提高学生动手能力，使得学生基本掌握电子电路课程实验方法和主要电子仪器设备的使用方法；开展综合性实验项目，在确定实验课题项目的基础上，增加实验深度与难度，提高学生运用理论知识与技能完成电子电路设计的综合能力。学生根据创新性项目实验任务和要求，自己动手动脑，自主学习与研究，通过查阅文献资料，确定电路设计方案，选定电子元器件，自行设计电路图，及时记录实验数据、绘制图表、分析实验结果等，锻炼了大学生信息收集加工与综合运用能力，培养了大学生实践能力与创新能力；开展创新性实验项目，鼓励大学生积极参加各级学科竞赛和创新创业实践项目，通过举办各类电子设计竞赛和参与学校科研项目，以项目和竞赛推动创新实验项目开展，积累和提升实验经验与技能，这是大学生自主研究和实践探索电子科学技术实际运用的过程，也是社会选拔实践能力和创新能力突出优秀人才的过程，标志着电子电路实验技能已经进入自主创新阶段。

(四)加强实验室管理创新。实验室是开展实验教学和培养学生实践能力与创新能力的重要场所。加强实验室开放性管理，师生共同参与实验室管理，实行开放时间全天候，学生可以通过网上预约系统，预约实验中心网站登记，实现授权开门和远程监控，学生自觉遵守实验室规章制度、操作流程以及注意事项，可以自己选器件、实验仪器设备，随时独立完成设计、制图、安装、焊接、调试等各项实验环节，大学生通过自主实验和创新研究品尝劳动的艰辛与实践的乐趣，享受到成功的喜悦与收获，能够培养科学研究意识与创新思维，提高实践能力与创新能力。为了适应互联网时代飞速发展和大学生创新创业的需要，必须加强创新型实验室建设，教师把电子信息产业发展新技术和创新创业理念教育融入实验教学中，满足各层次学生的学习需求，不仅要符合电子技术课程实验的要求，适应电子电路的设计、安装、调试、检测以及使用需要，而且还要满足综合性和创新性试验项目的需要，应当鼓励大学生积极投身科技创新实践活动中，选择“创新”课题项目以及各级各类电子设计比赛项目进行训练与创新。

三、结语

综上所述，电子电路课程实验是教学活动的重要组成部分，是理论教学的升华与延伸，电子电路课程实验是实现电路理论知识转化为实践能力的有效路径。电子电路课程实验创新，可以激发学生的学习兴趣，培养学生扎实的实验技能和严谨的科学研究态度，提高学生实践能力与创新能力。电子科技水平高低是国家综合实力的重要标志，电子通信行业是我国重要的产业，适应互联网时代高速发展的需要，需要大量的电子信息产品设计和维护人才，面对国内外科技竞争压力，必须提高我国电子信息产品质量和科技水平的核心竞争能力，大力培养具有实践能力与创新能力高素质的电子科学技术人才。