电工电子实验总结十篇

发布时间:2024-04-26 04:41:52

电工电子实验总结篇1

[关键词]仿真实验辅助工具事半功倍

中图分类号:G128文献标识码:a文章编号:1009-914X(2015)16-0208-01

引言:

《电工电子》是汽修专业的基础课,比较抽象,难懂,弄的不好学生根本没有听懂,时间长了就放弃了,所以要求我们老师要加强教学方法的探索,要把高深的理论用直观的,形象的,简单的实验方法加以论证,要学生多动手,增加他们的兴趣,提高学生的学习热情。传统的硬件实验可以让学生亲自动手,亲自体验,实验结果如果不对可以当场查找原因,优点很多,但它要求事先做很长的准备,实验中学生的安全也非常重要,要求实验设备好,实验指导人员够,基于它的这些缺点,仿真实验在《电工电子》的教学中就彰显出它独特的地位。

一、仿真技术简介

ewB是英文单词electronicsworkBench电子工作台的缩写,它是交互图像技术有限公司在九十年代初推出的eDa(电子设计自动化)软件,但真正在国内使用就比较晚,它用来模拟电路图和仿真电路工作状态,波形、电流、电压等非常直观。可以方便得实现书上的任意电路演示实验,方便,快捷,安全实用。它里面包括了信号源库(电池,接地,直流电压源等),基本器件库(电阻,电感,开关等),仪器库(各种电表,参数设置)等,只需轻点鼠标,就可以画出我们需要的电路图,我们需要的参数设置,演示实验结果,达到事半功倍的效果。

二、仿真实验是课堂教学演示的理想之选

下面我通过《电工电子》中一个具体的电磁感应这个实验加以说明。

1.实验前的“备”与“想”

我首先学习了ewB(虚拟电子工作台)软件和操作方法,其方便的更改电路和元件参数的能力,使我们得以很好的了解电子电路的各种性质。熟悉了如何改变实验中的各个参数值,并且实验效果要明显可行,事先熟练操作,站在教室的各个角落观察图象,以保证每个同学都能看到。然后认真书写教案,精磨教学过程和教学方法,怎么样才能使绝大多数的同学参与和感兴趣,应该采用什么教学方法,中间的各个环节的衔接与导入怎么进行,可能出现的问题如何解决等一一认真思考,做到有的放矢,不打无准备之战。

2.实验中的“思”与“动”

(1)线圈的电磁感应

电磁感应的实验,书上主要给了两个,下面是第一个实验,我不是自己演示然后直接给出结论,这种方法出力不讨好,事倍功半,学生并没有听进去,我采用的是先设问,给出如下表格中的问题,让同学“思”考,老师进行简单的提示与引导,然后让学生“动”手来做仿真实验,自己给出结论。老师进行总结和表扬,甚至奖励。事实证明这种方法特别好,可以说是课堂气氛活跃,学生踊跃上台演示实验,大家注意力专注,达到了事半功倍的效果。比我们老师“填鸭”式的教学方式好了特多,学生印象深刻,兴趣盎然。全部“动”起手来,“动”起脑来。

针对下图实验问题如表1,图1:

2)、导线的电磁感应(如图2,表2)

根据上面表格中的问题,老师加以解析,然后让学生上台试验,每个问题找一个学生,通过演示来得出结论,每个同学加以相应的分数,老师进行简单的总结和表扬,全程基本都是学生自己参与,自己动手,印象深刻,老师在这里只起了引导和总结的任务。

3、实验后的“查”与“补”

做完实验后,要检查同学的成绩,听取他们的意见,看下哪些地方学生掌握的好,哪些不好,以便认真总结和记录,下次再上这节课的时候改正,找出纠正的方法,下次课再巩固理解,争取做到学生90%的掌握率。

三、结束语

仿真软件进入电工电子技术的课堂教学和实践教学,可以把抽象的理论知识通过实验简单化、形象化,许多实际中不易接触到的仪器可以很方便地从屏幕上选用,让学生感受到实际动手操作的快乐,从而激发学员学习兴趣和主动性。总之,随着多媒体课室建设的不断完善,仿真软件一定能够在电工电子课程教学改革中发挥更大的作用。

参考文献

[1]王志波.在电工电子教学中应用仿真技术的探索与实践中国论文下载中心[12-02-2810:59:00].

[2]崔建明.电工电子技术[m].北京:高等教育出版社,2008.

[3]张阳,张聚恩.仿真技术发展综述[J].航空系统工程,2004,(3).

[4]玄刚.浅谈仿真技术的现状及其发展方向[J].职业教育研究,2009,增刊.

电工电子实验总结篇2

电工电子技术实验课程的计划内实验项目是根据电工电子技术理论课程的教学内容安排所必须完成的实验项目,其目的是在理论知识的基础上,进一步加深和理解理论教学内容,如在学习基尔霍夫电流定律、支路电流法的理论知识之后,必须及时完成叠加原理及基尔霍夫电流定律的实验,强化对理论知识的理解。计划内实验项目就是原课程实验部分,以电工技术实验课程为例,计划实验项目如下:

(1)认识实验的目标是了解实验室电源配置、熟悉各类测量仪表的使用、掌握交直流电源使用的常识。

(2)电位、电压的测定及基尔霍夫电压定律的验证目标是掌握测量电路中各点电位的测量、加深理解电位与电压的异同点、验证基尔霍夫电压定律、正确使用直流电压表及万用表直流电压档测量电压。

(3)叠加原理及基尔霍夫电流定律的目标是掌握电流参考方向与实际方向的确定、验证基尔霍夫电流定律、加深叠加定理和齐次性的认识、正确使用直流电流表及万用表直流档测量直流电流。

选做实验项目

为了提高学生的自主学习能力和学习兴趣,实验室实行自由开放。电工电子技术实验课程根据不同的专业、班级、实验进度以及个人的爱好开设了选做实验项目,并计入课程考核总成绩。开设选做实验项目能适应不同学生的学习需求,提高了学生的学习兴趣和实践钻研能力。

创新型实验项目

创新型实验项目是指根据“电工电子技术”课程的教学内容,在教学中未涉及的知识,主要锻炼学生的自主学习和探索研究的能力,要求对教学实验进行改进和创新,包括仪器的创新、实验原理的迁移和创新、设计新的电路等。为培养学生的钻研精神、创新意识,锻炼学生的创新思维,学院拟建设专业的创新实验室,专门开设了创新型实验项目,设立了专科生创新基金,每年提供一定的创新研究经费,学生可以根据兴趣和爱好自行选定课题,申请项目和研究经费,同时寻求指导教师帮助,从事创新科研项目。

综合实验项目

综合实验项目是大连海洋大学职业技术学院的实验特色项目,将相关课程的实验内容整合、重构,避免内容重复,再给定实验目的、要求和实验条件,由学生自行设计实验方案并实施执行,内容涉及本课程的综合知识以及与本课程相关课程知识的实验。综合实验项目由教师给定实验项目或学生自主选择,在教师的指导下,学生独立完成整体项目的方案确定、规划、设计、实施。综合实验项目的实施,加强了学生综合运用所学理论指识的能力,提高了学生的综合设计与开发技能。

“电工电子技术”课程实验考核模式研究与实践

1“.电工电子技术”课程实验考核的组成

本课程的考核采用形成性评价与总结性评价相结合的方式进行。改变传统以期末考试卷面成绩定终身的课程评价方式,实践性教学环节的考核强调理论与实践一体化评价和能力目标评价,引导学生改变传统的学习方式,提高学生学习的主动性和积极性,以获得阶段性成果的方式,让学生取得成就感,树立自信心,提高学习兴趣。注重考核学生掌握电工技术基础知识和基本技能的程度以及所具有的相应工作岗位职业能力和水平,突出职业教育的教学评价特点。

实验考核作为实验教学的一个重要环节,不但要检验学生的实验结论,更重要的是要对学生的实践能力作客观评价,达到全面、客观检验学生实践操作能力的目的。“电工电子技术”课程的实验成绩由计划内实验成绩、选做实验成绩、创新实验成绩和综合实验成绩四部分组成。

(1)计划内实验成绩是根据学生的实验平时表现、实验操作、实验报告和期末考试评定,占总成绩的50%。

(2)自选实验成绩是根据自选实验的完成情况和自选实验项目的数量进行评定,占总成绩的20%。

(3)创新型实验成绩是根据学生的创新能力和设计项目的水平评定成绩,占总成绩的10%。

(4)综合性实验成绩是根据学生综合实验项目的规划、设计和实施情况评定成绩,占总成绩的20%。积极引导和鼓励学生参加国家、省、市举办的科技创新和各种电工电子技能大赛,对在参加创新项目和技能大赛中获奖的学生,允许不参加本课程的期末考试,免试课程的实验总成绩评定为优秀。

2“.电工电子技术”课程的实验考核方式

实验的考核指标难以量化,一直是实验教学过程的难点。为此,在教学过程中不断加强实验内容和实验考核的改革,经过多年的探索和实践,制定了与教学实验内容相适应,能综合评价学生实践能力的一套考核方法。具体的考核方式如下:

(1)计划内实验项目的考核。计划内实验项目采用分段式、多元化考核形式与方法,计划内实验项目的成绩占实验总成绩的50%,主要包括:平时表现、实验操作、实验报告和期末考试,分别占10%、15%、5%和20%。

(2)自选实验项目的考核。自选实验项目是学生在校园网上自主选择的实验项目,业余时间在自由开发实验室进行实验,并在网上预约实验考核的内容和时间,要求在实验课程结课后的一周内完成自选实验考试。考核内容主要包括自选实验项目的操作考核、实验报告的撰写,其中操作考核占总成绩的10%,实验报告的撰写占总成绩的10%。

(3)创新型实验项目的考核。由于创新型实验项目的实施周期较长,复杂性较高,作为课程考核内容的参考部分,占总成绩的20%,其考核内容主要包括实验项目选题的全面性、实用性、先进性和创新性,以及实验作品的完成情况、学生的答辩情况等,最终以创新型实验项目的研究报告作为考核依据,给出成绩。此部分实验内容和实验考核,各院校可根据实验设备、师资力量等酌情考虑。

(4)综合实验项目的考核。综合性实验项目可以作为本程的最终考核部分,有条件的院校可以单独设置综合实验设计学分,其考核内容根据学生综合实验项目的规划、设计和实施情况评定成绩,占总成绩的20%。电工电子技术实验课考核量化标准如表1所示。

取得的效果

电工电子技术实验课教学模式和考核方式经过多年的改革与实践,取得了较好的教学效果。

1.增强了学生学习的主动性、自主性和团队协作能力,提高了学生的学习兴趣

在该课程的考核中,对于学生的平时表现、实验预习、实验操作能力等进行了量化考核,在实验室自由开放的基础上,学生可以根据班型、专业以及学生个人的爱好,自主选择实验项目,期末考试采取多人一组的实验项目,增强了学生实验的自主性、主动性和团队协作能力。

2.增强了学生实验成绩评价的公平性、客观性和准确性

这种实验教学模式和考核方式使各实验考核成绩都对该门课程的总成绩直接产生了影响。实验总成绩一改以往平时+期中+期末这种传统的考核模式,严格地杜绝了应试教育中“临阵磨枪,不快也光”的不良现象。

3.提高了学生的创新能力和综合设计能力

电工电子实验总结篇3

关键词:中职学校;电工电子类课程;实验教学

随着我国社会生产力水平的不断提高,电子电工技术在各个方面得到了广泛的应用。为适合各领域发展的需要,很多中职学校将电子电工专业作为重点专业。电子电工教学重在培养学生的技术和能力,特别是对所学专业的实践能力要求特别高,这就要求教师在教学过程中重视电子电工专业的实训教学。有效的实训教学是培养电子电工专业学生技能的重要要求和教学手段。但当前中职学校电子电工的实训教学仍然有很多问题,需要我们认真对待并找出解决办法。笔者对中职学校电子电工实训教学进行了认真分析和总结,希望能为广大中职电子电工专业教师提供借鉴。

一、电工电子实验教学存在的问题

观今的电工电子类课程的实验教学中存在着很多问题,主要表现在以下几点:

1.实验中存在不安全因素

电工电子实验中所使用的设备、仪器仪表和电子元器件较多,如果不能正确使用,容易造成损坏;另外,实验巾提供的电源是220V的市电,远高于36V的安全电压,操作不当会造成触电事故中职学生的纪律观念淡溥,在实验教学过程中往往会出现上述问题。

2.实验内容陈旧,方法单一

目前在大部分巾职学校,电工电子实验教学仍从属或附属于理论教学,实验内容陈旧,脱离现代科学技术发展的实际有些经典实验没有发展创新,对学生失去吸引力,如单级放大器实验,就是孤立的一个放大电路.对放大信号是否失真.只是简单地用示波器观察波形,在实验方法上,传统电工电子实验主要是验证性实验,存文验过程中不能结合存在的问题主动思考.只是机械地按部就班地连线、测,片面追求数据的正确.不注重实验全过程,对一些基本问题缺乏理解、更有一些学生存在应付心理,抄袭或伪造实验数据。这种方式严重影响了学生分析问题和解决问题能力的培养,缺乏独立思考和积极主动性的训练,起不到应有的作用。

3.实验考核方式不合理

电工电子实验教学的考核主要是实验报告和实际操作两种方式,但目前存存的问题是巾职学生自觉性羞,实验报告仅仅是抄抄实验步骤和实验数据,存在严重的抄袭和弄虚作假现象.另外,由于学生多,实验指导老师少,很多学校甚至对实际操作能力不予考核。这样就不能真正了解学生的学习情况,不能公平公正地对学生的实验能力作出评价.学生的实际操作能力也就得不到提高。

二、提高中职学校电子电工实训教学质量的策略

1.实训课程与理论知识相结合

在掌握电子电工专业知识的过程中,必须打下牢固的理论知识基础,特别是对物理电子的规律、基本概念和运算方法,以及实训过程中应注意的安全操作规范等,都需要学生仔细学习和掌握。否则,学生会因为不知道如何正确操作而引起危险,比如,在电工实训过程中,电线的连接和安装必须按照严格的程序来做,否则会引起火灾或者触电等。因此,在实训教学过程中一定要做到实训课程与理论知识的有机结合,通过理论知识促进实训技能的掌握,通过实训课程反馈和巩固所学的基础理论知识。

2.增加电子电工教学的实训项目,丰富教学内容

电子电工实训教学的内容有正确认识常用器件,电的相关基础知识,熟练运用常用的仪器并掌握各器件、仪器的工作原理和性能等。通过实训课程训练,学生可以检验对理论知识的掌握程度,进而巩固对基础知识的掌握。学生可以通过对理论知识的学习,自己设计、安装和调试具有一定功能的电子产品,亲自体会自己动手完成作品的自豪感和成就感。在实训课程中教师应当注意的是,实训项目应随知识的更新不断深入和递进,根据当前技术发展需要,适当增加实训项目,体现出教学的实用性和先进性。例如,在电子实训过程中,可以在万用表的安装调试、焊接练习、制作稳压电源等基础之上,进行数字抢答器、多谐振荡器、数字计数器等制作内容;在电工实训过程中,可以进行比较复杂的多台电动机等实训内容。而且,在增加了实训教学项目之后,我们在教学过程中就可以采用更多的优化教学组合,针对不同的专业选择不同的实训项目,增加学生的全方位技能培训,以适应社会的人才需要。

3.实训过程中鼓励学生不怕失败和错误,勤于动脑,大胆动手

在实训过程中,学生常因机器发出噪音或电火花而不敢面对实训,导致不能完成实训任务,教师应在确保各种安全措施的基础之上,鼓励学生勇敢动手操作。比如,在做电动机转动实验或日光灯实验时,常会出现短路现象,个别学生会产生恐慌心理,不敢再次打开电源,实训课无法继续完成。针对这种现象,教师应做好学生的心理辅导工作,鼓励学生不要害怕,大胆操作完实验。而且,不要让学生一成不变地按照操作规程进行实训,只要学生在出现的失误和失败中总结经验,我们都给予认可和允许。让学生在失误和失败中总结经验,吸取教训。同时,教师在实训过程中给予相应的指导,帮助学生克服困难,只有这样才能使实训教学达到较好的效果。

三、结束语

实验实践教学是中职教育的关键环节,是提高教学质量、培养中职学生实际操作能力的主渠道,搞好电工电子实验教学,教师必须结合电工电子技术的发展,电工电子实验的特点,通过严格的实验管理、更新实验内容和方法,努力提高学生电工电子实验的积极性,不断改革实验考核方式等方面,切实提高教学质量。提高学生的实践能力。

电工电子类课程是中职应用电子、机电一体化和计算机应用等专业的基础课程,与后续专业课程之间有着紧密的联系同时。随着科技的不断进步,电工电子产品不断推陈新,电气化程度不断提高,这门课程的不少知识涉及学生就业领域的基本操作技能。冈此,开没电工电子课程无疑是必要的,是合理的。电工电子实验埘帮助学生消化理论知识.激发学习兴趣,提高实践操作能力具有重要作用,因此在现有条件下进一步开展中职电工电子实验教学具有重要意义。

参考文献:

[1]李铁,高嵩.电工电子实验教学的改革与实践[J].中国科教创新导刊,2007(35).

电工电子实验总结篇4

关键词:电子信息工程;课程设置;能力培养

本文将结合我们多年的教学改革,介绍我们对电子信息工程专业本科生知识结构和能力培养的实践。

一、加强基础,“宽”、“特”结合,优化课程设置

为了使毕业生适应信息的采集、处理、传输、存贮、显示和控制及总体设计等工作领域的需求,我们认为,电子信息工程专业课程设置应从电子信息系统需求基础出发,以信息源为起点,执行器为终点:信息源-信息获取-信息传输-信息处理-信息识别-控制执行。我们认为,宽口径专业不等于无特色,各学校应反映专业的特色,突出优势,真正实现交融互补,基于此,结合我院仪器科学与技术、检测与信息处理技术的教学科研特色,将我院电子信息工程专业定位在信息检测与处理特色上,突出信息处理基础和工程实现,将课程分为电子信息系统设计和工程实现两类主干课程。系统设计课程主要有:信息论基础、信号与系统、随机信号处理、传感器技术、通信原理、电磁场与波、微波技术与天线、数字信号处理、图像处理、模式识别、自动控制原理等;工程实现课程有:模拟电子技术、数字电子技术、高频电子技术、微机原理、单片机原理与应用、DSp原理与应用、计算机网络与多媒体技术等。为了加强系统概念,设置了电子信息系统课程(例如电视原理及应用或电子仪器与设备等)进行综合。为了进一步拓宽学生的知识面,在教学计划中,开设了多种小学时的概论、专题讲座课程,并根据社会需求组织教学,这样既发扬了专业特色,又使教学组织灵活,教师将当今的许多新理论新技术引入教学,缩短了学生与现代科学技术的距离。

二、提取课程共性,建设系统化实验室

1.电子技术实验中心

本中心主要开设模拟电子技术、数字电子技术、高频电子技术、电子工艺实践、电子CaD基础等硬件基础课程实验,承担电子线路课程设计和部分电子信息系统综合设计部分任务,属电子线路内容的毕业设计,并面向全院电子类基础课程实验。

2.现代电子信息技术综合实验室

现代电子信息技术综合实验中心室建设同样也是从电子信息系统的概念出发规划的。本实验中心的主要以计算机为基本单元、设备全部联网、完成的课程本科生实验有:传感器技术、信号与系统、通信原理、数字信号处理、图像处理、计算机网络与多媒体技术、数据库与数据结构、电子CaD、aSiC电路设计、单片机原理与应用等。同时承担信息技术课程设计、综合电子信息系统设计部分信息分析、采集处理等部分任务和信息分析处理内容的毕业设计。

3.专业实验室

专业实验室是将本专业课程殊实验综合而成的,同样是从电子信息系统的概念规划的。主要包括:电磁场与天线、微波技术、电视原理、电子仪器与设备等,并承担电子信息系统综合设计中部分内容和属电子仪器类内容的毕业设计。

三、强化实践环节,加强能力培养

同志指出:“创新是一个民族的灵魂,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。”在1999年6月公布的《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》中明确提出“高等教育要重视培养大学生的创新能力、实践能力和创业精神,普遍提高大学生的人文素养和科学素质。”这为高等院校的办学指明了方向,在办学中要突出学生创新意识和创造能力的培养。对于工科院校的学生,综合应用知识能力、工程实践能力和自我教育的能力是创新的基础,创造发明的能力,是学生工作能力培养的目标。上述能力的培养不仅要求合理地设置课程和教学安排、开设必要的实验课程等,而且还需将工程实践能力、综合应用知识能力、创新意识、团队精神的培养落实到具体的教学环节之中。

1.工程实践能力培养

实践性环节是工程实践能力培养的重要方面,在教学环节中,我们加大了实践性环节,这些环节包括:电子工艺实践、金工生产实践、eDa、aSiC电路、计算机应用设计等。电子工艺实践环节主要培养学生电子设备安装、调试的能力和电子设备生产过程的概念,包括元件识别、制板工艺、焊接工艺、安装调试实验等。

2.综合应用知识能力培养

综合应用知识的能力通过电子线路课程设计、信号与信息技术课程设计、电子信息系统综合设计、毕业设计等教学内容完成。电子电路课程设计:本环节重点培养学生的电子技术知识的综合应用能力,是在完成数字、模拟、高频电子技术课程之后进行的。要求学生利用电子CaD工具,根据教师给定的课题进行独立设计。信号与信息技术课程设计:本环节重点培养学生的信息处理能力,要求学生对于给定的信号完成采样策略设计、信号采集系统设计、并利用计算机完成信号分析与处理。电子信息系统综合设计:电子线路课程综合设计和信息技术课程设计两个环节训练后,培养了学生综合应用电子信息知识的能力,本环节重点培养学生的系统总体能力。

3.创新意识和团队精神的培养

创新意识和团队精神的培养是贯穿于整个大学教育意识之中的内容,需在每一教学环节中体现和落实。我们从管理上实现了实验室开放,在实验室课程教学上鼓励学生进行实验设计,在课程设计和毕业设计中鼓励学生自拟课题。在电子信息系统综合设计中采用了与全国大学生电子设计大赛要求设计相似的组织形式,在给定一个目标系统(或学生自拟一个目标系统)后,要求几个学生组成一个团队,完成从总体设计到系统实现的全过程内容,最终提交的成果形式为设计样机和设计报告。在本过程中,我们特别强调系统总体思想、技术创新思想和团队的分工、合作精神,在毕业设计阶段重点强调了信息检索、国内外发展状况分析、技术路线、创新点等环节的培养和考核。

四、结论

经过多年的教学改革的实践,我们认为,电子信息工程专业学生的知识结构和能力的培养是一系统工程,必须贯穿于整个教学环节之中,根据自己的特色结合社会需求,从学生的培养目标出发,落实相应的课程教学内容、实验室建设计划,加强工程实践环节和创新意识、团队精神的培养。

参考文献:

[1]郑湘晋.实施素质教育的几点思考[J].山西高等学校社会科学学报,2000,(5):25.

电工电子实验总结篇5

中职学生进入职业学校进行学习,目的就是为了学有一技之长,传统形式的课堂教学,只是一种老师在讲台上讲,学生坐在教室下面听的理论教学,这完全不符合职业教育的发展特点,不可能会让学生学到专业技能。所以为了让学生学有一技之长,我们很有必要把课堂搬进实验室,并且要让实验室成为电子专业学生最重要的学习场所。

《电工基础》一般是职业中学电子专业学生进入学校的第一个学期就要学习的一门专业基础课程,这门课程里面既包括初中物理当中的一少部分内容,又有很多新的内容。我们电子专业的教师在讲授这门课程的时候要特别注意应该采取何种方式去教学,如果我们采取了合理的教学方法,既可以让学生很好的掌握教材里面的知识,又可以激发学生对电工电子专业的学习兴趣,这也就相当于为他们的中职求学生涯开了一个很好的头。

电阻是《电工基础》这门课程里面最重要的内容,电阻的连接方式更是重点中的重点。初中物理教材电学部分也有电阻的连接方式这个内容,当物理老师在讲到这个内容时会用公式分别列出电阻串联和电阻并联后电路中总电阻的计算方法,然后再举出几个具体的例子来进行计算,让学生熟悉公式并强调公式的重要性,最后会要求学生一定要把公式记住。然而在中职学校电子专业学生的课堂上当我们讲到《电工基础》中的电阻的连接方式这一内容的时候,以前初中物理教师的教学方法显然是不可取的。在讲这个内容之前,我们应该把学生带进电工电子实验室,把学生按照三个人一组分成若干个小组,然后给各个组分发一些不同阻值的电阻,首先让学生测出每个电阻的阻值,再让学生把其中的几个电阻在试验台上按照串联的方式连接起来测出总电阻,最后再让学生把其中的几个电阻在试验台上按照并联的方式连接起来测出总电阻,根据学生自己在实验室得出测量结果分别总结出电阻串联和电阻并联的特点:电阻串联使电路的总电阻增大,电阻并联使电路的总电阻减小。然后在后面的学习当中再用电阻定律来解释这一特点。如果我们采用这种让学生边做边学、在实践中学习的教学方法,绝对是既可以让学生加深对所学知识的理解,同时又可以锻炼学生的实际动手能力,这对提高学生的专业技能具有积极的作用。

《电子技术基础》既是电子专业学生最重要的一门专业基础课,同时又是一门全新的课程,只有把这门课程学好了,学生才有可能对一些电路的基本原理进行分析。这门课程的学习最开始是从一些重要的分立元件入手,比如二极管和三极管,并且二极管和三极管都是学生第一次接触到,那么如何才能让学生很好的掌握这两种重要元件的相关知识呢?很显然,如果只是我们老师在教室的黑板上画出它们的结构原理图,然后再花大量的时间去讲它们各自的特点,是肯定不行的,我们还是要把电工电子实验室利用起来。比如讲到二极管时,它的特性可以用五个字概括:单向导电性。为了让学生更好的理解这五个字,我们可以让学生在电工电子实验室的试验台上搭建一个如下图所示的电路:

然后进行如下实验,观察并记录实验结果:

(1)闭合K1,断开K2,观察灯泡的亮灭情况;

(2)断开K1,闭合K2,观察灯泡的亮灭情况,

通过以上两种不同的操作情况,我们会看到K1闭合,K2断开时灯泡会亮,而K1断开,K2闭合时灯泡不会亮,造成这种结果的原因就是VD1和VD2这两个二极管在电路中的连接方式刚好相反,VD1是正向接法,VD2是反向接法,由此就可以让学生更加直观的了解“单向导电性”这五个字的意义。

电工电子实验总结篇6

关键词:创新驱动;内涵发展;电工学课程

一、前言

当前,我国经济持续快速增长,对科技教育发展提出巨大要求。目前,我国存在创新能力不足、创新动力不够、创新成果转化低的问题。“十二五”规划提出“创新驱动,实施科教兴国战略和人才强国战略”,落实国家中长期的科技、教育和人才的规划纲要,推进创新型国家建设。创新驱动的经济发展战略是科学发展观的要求。加快实施创新驱动发展战略,建设创新型国家,是加快转变经济发展方式的必然要求。作为一名市属高校的电工学课程的教师,在新形势下加快发展步伐,提升科技创新能力,要从基础电工学课程教学和实践做起。本文结合创新驱动发展战略,在电工学课程教学创新、实验与实践教学创新和科技工作与教学相结合等方面进行阐述。结合本学校目前自身的特点,阐述近十年来的电工学课程在教学内容、教学方法、教学手段以及实验与实践教学等方面的发展变化,在科技创新上体现出电工学课程上的作用。在当前的创新驱动发展战略的新形势下,本文阐述原创性的科技成果与教学课堂的结合,以此使学生树立科技创新的理念,提倡自主创新,提高集成创新与协同创新。电工学是高等理工科院校非电专业的一门主要的基础课程,是一门理论与实践结合非常紧密的课程,具有较强的应用范围。其讲述内容涉及面积广,从基础的电学知识,磁场学知识到工业生产中的工程机械,从微小的二极管、三极管理论知识到大规模的集成电路都有涉及。知识更新速度非常快,各种新型的工程设备高科技含量的电子仪器层出不穷。作为这些科技创新成果的基础课程《电工学》,在教学内容和教学方法上应该适应科技创新的发展,在国家科技创新驱动发展战略下,努力找到改革方法、创新思路,利用新的手段和教学方式教学,在学生着重掌握电工学基础知识的前提下,提高学生的创新思维,使学生具有原始创新的能力,提高科技创新能力。

二、《电工学》教学内容与教学方法改革

随着科技的发展,电工技术与电子技术的发展日新月异,新知识、新内容层出不穷,教学内容与方法要与时俱进,要反映现代化科技创新的发展。1.教学内容改革。电工学课程主要包括电学基础、电工技术应用、电子技术应用和集成电路应用四大部分。结合我们学校十年以来在电工学课程内容的设置,发现创新驱动发展战略无处不在。最初的电工学讲述内容中,电学基础是必须讲的,包括直流、交流、暂态、三相、磁路分析。占电工学内容的40%,比重比较大。那时候重理论,轻应用,讲述比较详细,公式推导过程比较严密。电工技术应用主要包括变压器、发电机、电动机等,讲述比较肤浅,逐步加入plc控制,占课程内容20%。电子技术应用主要包含模拟电子技术和数字电子技术,起初模拟电子部分讲述比较详细,包括半导体器件、放大电路、集成运算放大电路、运放的特性;整流原理,稳压电路组成等,占内容25%。数字电子技术包括逻辑门电路、组合逻辑电路、触发器、计数器等基本电路,占内容15%,但随着计算机的发展,数字电子技术的内容比重在逐步增加,没有讲述集成电路部分。目前,在最新的电工学教学大纲原则指引下,本着加强基础、注重前沿的原则,对教学内容进行了适当增减。首先在电学理论知识上进行了大幅度减少,主要讲直流、交流、三相。其他基础知识学生可以通过网络视频和自学完成,但基础还是关键,占25%左右。在电工技术应用上略有增加,略讲变压器、发电机部分,增加工程设备控制、大规模plc控制、建筑电气等实践内容,占30%,充分注重实践应用能力,将电工学知识应用到工程中去,让学生发挥创新思维。在电子技术中,对模拟电子部分进行缩减,只讲述三极管,放大电路应用,直流电源部分,占15%。在数字电子技术中加大比例,增加中规模集成电路设计,重点讲述组合电路、时序电路设计,占总体内容的20%。最后在集成电路介绍过程中,增加相应的计算机辅助(eDa)软件的应用,altiumDesigner印制板绘图软件,multisim和proteus仿真软件等,占总体10%,增强学生对集成电路设计的兴趣,学以致用。从电工学内容增减情况可以看出,创新发展战略思想深入体现,加重了实践创新的部分,给学生更多的时间和空间学习,使学生灵活地运用计算机辅助软件对电路进行设计和开发,提高了学生的创新设计能力。2.教学方法改革。《电工学》课程传统的教学方法一直是任课教师在课堂讲述为主。从传统的“一支粉笔,一本书,讲到底”到目前“powerpoint+动画视频,一直放”的满堂灌教学方法,课堂讲述的缺点在于只将学生作为知识的容器,将难懂的理论知识全盘灌输,没有考虑与实践结合,没有将学生置于主体地位,也谈不上学生创新思维的涌现、创新能力的发展和素质的提高。学校最初以传统的课堂讲述为主,利用黑板进行公式推导,语言进行知识传授,讲述方法固定,模式单一,学生不能充分地理解。随着计算机的逐渐普及使用,利用“黑板+powerpoint”的教学模式逐渐进入我们的课堂,学生能够更加直观地获得知识,但应用计算机讲述内容过多,学生接受起来容易出现跟不上、听不懂的情况。目前这种方法是我们高校通常采用的方法。目前,对电工学教学方法的讨论层出不穷。我们要按照创新驱动发展战略的内涵要求,摒弃陈旧的教学方法,探索创新适合的教学途径,从专业教学的特点出发,以培养学生的创新实践能力为主。根据各个专业学生的特点,以教师的“教”作为主导,适当引导学生的“学”,即引导学生融会贯通地学习知识,形成自己的学习方法,培养学的创新学习能力,突出“创新学习”理念。在课堂讲述的过程中,可以采用一些“提问法”“讨论法”、“翻转课堂法”等教学方法。在每次课前提问,学生回答问题,主要目的是回顾上次课的主要内容和知识点,考查学生掌握情况。在每次讲课过程中,密切注意学生的反应,也可以进行一些启发式的提问,将此课堂问答作为平时成绩的一部分,调动学生思考问题的积极性,激发学生的学习兴趣。同时在课堂上,教师可以提出一些实际问题作为讨论课题,让学生独立完成,提高学生分析问题和解决问题的能力,充分发挥学生学习的主动性和创造性。另外,在课堂上可以提出与电工学相关一些实际性话题,让学生发挥自己的创新能力,学生在自己的理解下,通过查阅资料和分析信息,在课堂上讲给老师和学生听,由教师进行点评,完成课堂内容。从电工学教学方法的改变上可以看出,创新发展战略思想深入体现,加强了学生发挥创新的部分,使学生成为主体。现代的计算机技术将复杂的理论知识变成易懂的图片和动画模式,学生更容易接受,能发挥学生的自我意识,使学生提高创新能力。

三、《电工学》实验与实践教学改革

《电工学》这门课程是一门工程实践强的课程,要求学生掌握更多分析解决实际问题的能力,这就需要大量的实验和实践过程来实现。1.实验教学改革。实验教学是连接知识与实践、使理论知识联系实际的重要手段。实验教学相对理论教学更具有直观性,学生在参与实验的过程中,通过对实验中各种现象的反复观察和分析,培养自己的观察能力和分析能力。学校近十年的电工学实验教学的改革上体现出了创新驱动发展战略的思想。最初,我们在电工学时实验设置过程中主要采取基础验证型实验为主,设计型实验为辅助的实验形式,没有单独设置课程,以平时成绩的形式为主。这导致学生做实验兴趣不高,经常出现逃课的情况。根据创新思路,我们改变实验考核方式,过渡到单独设课的方式,制定了合理的实验教学大纲,包括课程的性质、任务、实验方式、实验考核方式,通过实验考核确定最终的实验课成绩。其中从公共实验中选5个作为平时实验成绩,平时实验成绩占总成绩的60%,从几个设计性实验中选择一个进行实验考核,占总成绩的40%。在平时实验的考核中,每一个实验按照学生的学习态度、预习情况、操作情况、实验报告总结情况进行评定分数,各项所占的百分比为学习态度10%,预习20%,操作情况40%,实验报告总结30%。在实验考核过程中,学生对自己所选择考核的题目进行分析,自己选择合适的实验方法,在规定的时间内在实验室里进行操作直至完成为止。由教师对实验结果进行检查,提出问题,学生应将题目撰写在实验报告中。实验成绩由预习、确定实验方法、实验操作过程和实验课后答辩组成,各项所占百分比为预习20%,实验操作50%和实验答辩30%。增加实验考核后,学生对实验的积极性有了明显的提高。电子技术实验单独设课的实施,活跃了学生的思维,提高了学生分析问题和解决问题的能力,提高了学生的创新思维能力。2.实践教学改革。电工学的实践教学主要包括电工实习与电子实习两部分,主要目的是让学生在1~2周的时间内,向现场工人师傅学习,到相应实习车间完成相应的工作。结合十年来电工学实践教学的情况,学校在创新驱动发展战略的思想的指导下,进行了实践改革。最初由于学校经费的原因和找不到合适的实践教学基地,电工实践教学主要以参观为主,带领学生到一些工厂进行参观,主要包括到热电厂参观,到房屋供水控制系统参观,让学生初步认识电动机和控制方法、电子实习主要采用焊接练习、收音机焊接等传统的实习模式。对参观学习的模式学生没有很高的兴趣,走马观花,没有学到什么东西。电子收音机焊接过于简单,十几年前的模拟电子的器件,现在已经被淘汰了,学生只是机械地照图焊接,没有创新思想。学生很快就把收音机做完了,十分容易拿到成绩。目前,根据我们学校的具体情况,考虑到需要学生发挥自己的创新思维能力,在创新驱动发展战略的大背景下,我们对电工实习进行了改革,购置了大量的继电器、pLC控制器、电动机、控制网板,让学生根据教师提出的控制任务要求,自己设计电动机控制电路,独立编写pLC程序,绘制控制网板的布线图,然后在实习车间进行组装和调整,最后由指导教师给出成绩。对于电子实习,我们采用模拟加实物焊接的方式,由教师提出题目,学生自主进行设计,进行器件的选型,然后在protues软件上进行电路的模拟调试。调试通过后,在实习车间利用万能板对电路进行焊接,制成实物,给出成绩。实习的评分主要包括:设计方案的撰写占20%,实验程序的编写与调试占20%,实物的搭接与实践操作占50%,最后有一个实验结果10%。实习要的是过程,在短短两周的时间可能得不到最好的结果,但是通过这个过程学生掌握了实践工程能力,提高了学生自主性、创新思维和动手能力,使综合能力得到提高。从电工学实践教学的实施方法改变上可以看出,创新发展战略思想已经深入高校实践教学内部。所有方式都是要发挥学生的自主性,给他们发挥的空间。学生不要怕失败,要在实践中总结经验。开发原始创新是驱动经济社会发展的原动力。

四、《电工学》与科技工作改革

高等院校的任务不仅仅是教学,还需要一定的科技工作。在高校的三大职能中,科技工作创新是贯穿其中的核心的驱动力,它已经在高校整体发展中展示出无可替代的地位和作用。高校要为发展先进生产力和发展先进文化服务,就必须高度重视并切实加强科技创新工作,努力提高科学研究水平。电工学课程要紧跟着科技创新发展。从近十年的电工学发展来看,最初讲述电工学课程教师只关注于自己的课程,没有创新发展的理念,很少进行科技创新研究。这方面有客观原因,电工学课程多,教师少,部分教师把主要精力都放到教学上,忽略了科技工作。这是不行的,需要转变思想观念。目前在创新驱动发展战略的思想影响下。电工学教师逐步将重心放到科技工作上,不断地努力探究如何创新科技管理机制,进一步释放创新潜力,催生重大成果产出,更好地服务社会经济发展,加快推进知识创新、技术创新、协同创新、转化应用和环境建设,全面提升科技创新能力与产业竞争力。高校利用学科门类齐全、学术交流渠道多、实验条件比较完备的优势,引导电工学教师在完成教学任务的同时,积极鼓励教师从事科学研究工作,大量吸收国内外科学技术发展的最新成果,了解新领域、掌握新方法,更新知识结构,培育科技创新能力,锤炼高水平、高素质师资队伍。在人才培养上提出人才质量的提高不仅仅表现在教给学生多少有用的知识,更重要的是提高学生进一步获得知识和创造知识的能力。只有站在科学前沿的教师才可能把最新的科技知识、研究手段传授给学生。这种能力只有在科学研究的氛围中才能得到培育和提高。

五、结束语

在科技创新驱动发展战略指导下,高校面临着重大的挑战和机遇。电工学课程作为主要理工科基础课程,同样面临着诸多问题。高校教师应该摆正姿态,在教学内容、教学方法、实验与实践教学上不断创新,将自己的科技工作研究与电工学教学工作协调好,在提升科技创新工作的同时不要忘了培养有创新思维、创新能力的新一代大学生。科学技术是第一生产力,科技创新人才是关键。

参考文献:

[1]洪银兴.论创新驱动经济发展战略[J].经济学家,2013.01

[2]李超娜,等.《电工电子技术》课程教学实践探讨[J].石家庄理工职业学院学术研究,2010.06

[3]刘凤春,王林,刘蕴红,李平.新世纪在创课程改革的新思路[J].电气电子教学学报,2006

[4]任保年,郭晗.经济发展方式转变的创新驱动机制[J].学术研究,2013.02

[5]王艳新.《电工电子技术》教学心得浅析[J].上海工程技术大学教育研究,2009.01

[6]郭东明.落实创新驱动战略促进高校科技协同发展[J].中国高等教育,2014

电工电子实验总结篇7

【关键词】电工电子技术项目教学法实践能力

【中图分类号】G642【文献标识码】a【文章编号】1674-4810(2013)31-0055-02

在信息高度发达的今天,学生们十分关注所学知识对社会、对个人今后就业的影响。如何使学生更快、更好地获得知识、掌握技能,是摆在每个教师面前的课题。正如我国著名教育家叶圣陶所说:“教师之为教,不在全盘授予,而在相机诱导。”课堂教学不能照本宣科,而在于合理地引导,教学方法和教学手段是顺利完成教学任务、实现人才培养目标的组织形式。而高职教育的培养目标是:具有一定的理论知识(对所学的专业知识能保证在其对口的岗位上是必须和够用的)和具有较强的能力(尤其是自学能力和动手能力)的高级应用型人才。

电工电子技术是高职高专工程类非电专业的一门重要技术基础课。本课程具有内容多、应用广、实践强等特点,因此学生在学习过程中常常会遇到阻力。如何帮助学生更好地掌握本课程的基本电路原理、电路分析方法及实验实践技能等,其教学方法是值得教师研究与思考的课题。

一电工电子技术教学现状

目前,许多高职院校对电工电子技术课程多采用“灌输”的传授方式,学生对概念、原理多是死记硬背,不能活学活用,难以激发学生的学习兴趣,更谈不上对科学思维能力创新思维、创新能力的培养。在课程的设置和教学内容的处理上,重基础、轻应用,脱离高职院校的教学实际,不符合“培养生产一线高技能型人才”的高职教育目标。

高职教育是面向经济建设第一线,培养具有创新精神、品德优良、知识结构合理、操作技能高、上岗速度快、适应能力强、发展后劲足的高技能型应用人才。在教学中不仅要使学生掌握必要的理论知识,更应重视知识应用的培养、动手能力的提高。

二电工电子技术教材建设

高职电工电子技术课程重点应放在应用性、基础性和综合性上,要理论联系实际,教材的选择应以知识点够用、注重实践为原则,因此合理的选择高职非电专业授课教材显得尤为重要。

现有的电工电子技术教材在编排上仍沿用大学本科教材的模式,过分强调理论的严密性与系统性。原理的讲述、电路的计算太多,而电工电子技术的知识应用却太少。如三极管及其放大电路的分析,对三极管内部载流子的运动过程分析过多,而对三极管的外特性及其应用电路、测试电路却分析不够,致使学生学完这一节内容后对三极管仍一知半解,对三极管的三个管脚的判别仍未掌握,更谈不上应用了。

为此我们教研室的老师结合多年教学经验,编写并正式出版了《电工电子简明教程》,以系统的知识点串讲、丰富的应用实例,并配合本书编写了多媒体授课教案。此外,还配套出版了《电工与电子技术实验教程》实验教材,与实验室仪器设备相匹配,实用性、操作性强。

三电工电子技术项目教学法

结合教学内容和教学对象的实际情况确定项目任务。提出项目任务时应充分考虑到需要掌握的知识点、需要掌握的操作技能,具有一定的针对性、实用性及趣味性,使学生对所学的知识感到学有所用。

首先确立我们所要求的知识点是:电路分析的基本概念和基本方法、线性电阻性电路分析、一阶动态电路时域分析,正弦稳态相量分析、二极管三极管的工作原理功能特点、基本放大电路的分析、电子电路中的反馈、直流稳压电源、门电路与组合逻辑电路、触发器与时序逻辑电路。针对这些知识点,我们设置了如下项目任务:家用照明电路的安装与设计、利用multisim9等仿真软件进行基本定理的验证,音频功率放大器、直流稳压电源、交通灯控制、多路竞赛抢答器、数字钟等项目。每个项目都涉及到电工电子技术的知识和相关实际操作,包含了设计、安装、检测和维护等内容,通过这些项目的完成,使学生能够熟悉电工电子技术的综合应用,以适应不同岗位的需求。

项目教学评估是项目教学法必需的环节。首先学生就自己的项目完成情况做出项目实践报告,然后进行交流总结,最后由教师给出总体评价。评价效果十分明显,不仅能帮助学生充分认识到自己的学习潜能,激发学生的学习积极性,还可以培养学生严谨的科学态度和谦虚、团结的优良品德及团队精神。

四电工电子技术实验与实践教学

改善实验条件,改革实验教学手段,把虚拟实验平台引入电工电子实验教学。虚拟实验教学打破了传统实验教学时的时空限制,可让学生发挥创造精神,实现以学生为主体的教学,提高学生的创新思维能力。仿真软件的应用,学生可以看到电路工作的模拟效果,测量电路的有关参数,有利于他们对电路的认识和理解。

开放实验室,让学生自己安排实验时间、选择实验内容,自主完成实验项目,这样既可以提高学生统筹安排学习时间、完成学习任务的能力,又能激发学生开展创新实践的积极性,提高学生的创新思维能力和综合设计能力,同时还提高了实验室实验设备的使用效率。

坚持在实践中教学,在教学中实践,这一观点已被广大师生所接受。此教学方法突出实验教学与理论教学之间的密切关系,构建了以实验目标为导向、实验内容为载体、创新能力为核心的实验教学体系。实验内容与工程应用紧密结合,并注重其趣味性、工程性和探究性。通过实验,让学生掌握基本实验技能,提高基本工程素质以及实验数据分析能力。

五总结

通过高职非电专业电工电子技术教学方法的研究与实践,我们加强了本课程的教材建设,编写并正式出版了两本教材,实践了项目教学法。我将生产生活中的许多实际应用编写成项目任务贯穿与各知识点的授课中,使学生成为学习活动的主体,充分激发了学生的主动性与创造性,提高了学习兴趣,并将仿真实验及开放实验室引入实验实践教学中,增强了学生的动手能力和实践能力。

参考文献

电工电子实验总结篇8

关键词:电工学;实验教学;课程改革;实践能力

中图分类号:G642.0文献标志码:B文章编号:1674-9324(2017)07-0091-03

一、引言

电工电子技术是非电类工科专业的基础课程之一。实践性和应用性是该课程的显著特点,也是基本教学目标之一,实验、实践环节是学生掌握理论知识,理论联系实际,加深理解是必不可少的学习环节,在该课程的教学体系中占有十分重要的地位。因此科学、合理地设计实验内容、改革实验、实践环节教学方法,是提高学生分析问题和解决问题的能力和实践动手能力的重要途径。何俊等对创新型实验项目应该具备的课题背景工程性、知识的综合性、实现方法的多样性要素进行了详细分析,为电工电子学科高校教师提供了一个创新实验的设计思路;徐淑华等提出了电工电子实验教学示范中心的建设目标及建设规划,阐述了建立电工电子系列课程理论教学体系和实验教学体系的构建方案;章飞等阐述了示范中心在创新管理体系和实验教学体系方面的探索与实践,探讨了培养学生创新能力和综合素质的措施和方法。王成刚等建成了面向实践技能培养的实践教学综合保障体系,探索了“双师+科研”型实验教员队伍培养模式。王绿君、郭韶平针对传统专业教育体系的不足对电工电子专业理论与实践考核方式进行探讨。王英红对进一步发展和完善开放式电工电子实验室的建设提出建议。王亚军等从实验教材、实验教学内容、实验教学方法和实验教学手段4个要素的变革,探讨了培养学生能力的措施和方法。

然而,农业院校非电类工科专业的学生基本电学知识相对较为薄弱,基本实验仪器使用和操作不够熟练,实验、实践技能亟待提高。为了培养非电类工科专业大学生的实践动手能力,进一步提高教学质量,课程组从优化、改进电工电子课程的实践教学体系设计入手,提出3大环节、10个具体措施,多角度探索和实践实验教学改革,提高了教学质量,取得了较好的教学效果。

二、实践教学体系设计思路

从素质教育的基本要求出发,以提升实践技能为核心,针对农林院校非工科专业学生在电工电子实验中存在的问题,提出基础、常规和提升3个环节,每个环节紧抓不同的具体内容,有针对性地设计10个关键措施,构建电工电子技术实验教学体系。课程实践教学体系设计思路如图1所示。

在基础环节,以培养和提高基本仪器认知技能和基本实验操作技能为目标。由于非电类学生专业基础相对薄弱,基本实验仪器认知较差,基本实验操作和实验素养亟待提高,因此从基本认知和技能培养入手,为进入正常实验做准备。

常规环节即常规课程实验环节,以强化过程管理和实验考核为主要手段,使学生自己动手、自主实验;教师进行引导和指导。重视实验过程管理,强化技能考核;以管理提升技能,以考核促进学习,进而提高学生的实验收获。

提高环节主要是结合开放实验室建设,完善开放实验室管理,结合各种设计竞赛,鼓励学生进实验室进行自主实验和实验自习;为自学要求较高的学生提供学习条件。

在基础环节,以“2个基本”为关键措施,强化基本仪器认知和基本操作训练,为常规环节和提高环节作基础。常规环节分为实验过程管理和实验考核两部分。实验过程中,从预习阶段、实验阶段、总结阶段着手,采取加强实验理解、提高故障排查能力和规范数据分析和报告等撰写等措施;实验考核部分,采用3种不同的考核措施,促进实验教学。提高环节采取自主实验和实验自习2项措施,进一步强化学生在实践环节的自主性,课程组结合大学生科创项目、大学生电子设计竞赛等,提高学生实验设计和综合实验能力。

三、实验教学方法探索

以上述课程实践教学体系设计思路为指导,在实验教学过程管理、实验考核方法和开放实验室等方面进行实践教学方法探索。

(一)创新实验过程管理

实验过程为实验环境的核心和关键。分为三个步骤:

1.实预习阶段,加强实验设计思考与理解。每个科学实验从实验设计就已经开始。以往的实验大多是老师布置实验任务,讲解完成步骤,最后由学生重复。其弊端是很多学生在有限的时间(2个学时)内,只能匆忙照着实验步骤完成实验操作,记录下数据,不能仔细思考实验内容是什么,以及为什么要如此设计实验才能验证某个定理。例如在戴维宁定理的证明实验中,要证明两个网络端口特性的一致。而如何证明“特性”一致,很多学生没有认真思考。若按照实验步骤完成操作,很难加深对这一定理的理解,只知其然,不知其所以然。

课程团队在教学中加强实验的预习要求。预习实验不只是看一眼题目,回忆相关理论,更重要的是要求学生理解该实验为什么要这样做,而不是那样做,还有为其他更好的途径?这样可加深学生对理论知识的理解,在具体实验中有的放矢。同时,通过理解实验设计,可培养学生设计科学实验的能力,为以后工作中解决实际问题做准备。

2.实验室阶段,加强实验过程管理。课程团队始终认为,实验绝不仅仅是机械的模仿动手,更重要的是动脑,要边操作边思考,手脑配合。因此,在实验过程中,改变教师示范、学生重复的简单模式,让学生成为实验教学的主体。首先利用多媒体手段与学生就实验内容、目的、意义等展开讨论,使学生明确实验内容、目标、步骤等关键信息,同时检查其实验预习效果。以学生为主体教师不再进行实际示范,完全由学生自己动手,同时及时指导、回答学生问题。

电路故障检查排除是实验技能提高的一个有效途径。教学中,从提升学生解决实际问题的技能这一根本目标出发,引导学生自己分析故障原因,并使用各种仪表仪器,逐步检查电路,最终发现问题,解决问题。如在共发射级单管放大电路实验中,示波器观察到的波形与预期不符。此时引导学生检查电路中关键点电位,特别是三极管3个管脚电位,并判断三极管的工作状态;若三极管工作状态正常,再判断输入端和输出端信号是否正确;若三极管工作状态不正确,则进一步检查直流偏置电路。又如在组合逻辑电路实验中,常出现门电路逻辑状态不正确或数码管显示不正确等问题。实验中训练学生采用逐级排查法,从输出端到输入端,利用万用表检测集成电路各个管脚电压,再根据逻辑关系确定是输入信号出错抑或是电路管脚连接的问题。在故障排除中,加深了理论知识的理解,积累了解决实际问题的经验,同时在心理上获得解决问题的成就感,激发了学习兴趣。

3.严格实验报告撰写训练,认真总结实验过程。实验报告的撰写是学生对实验进行反思、总结的重要过程,认真进行总结,可显著提高实验效果。然而,以往学生普遍不重视实验报告撰写,认为实验数据记录完毕、出了实验室实验就结束了,很难达到实验目的。对实验报告从标准格式、图表样式、数据分析、结论讨论等方面着重要求,通过实验报告批阅,发现问题及时反馈给学生,使学生从思想上重视科学实验报告的撰写,对其后续撰写各种研究报告、毕业论文打下基础。

(二)开放实验室

电工实验室的开放是实现素质教育的客观要求,有利于创新型人才的培养。由于电工电子内容多、课时相对较少,因此有限的几个实验不能涵盖所有所学理论知识,为解决这一问题,实验室采用全开放制度。任何年级学生只要有使用意向,均可随时进入实验室进行实验。在开放实验室后,学生的实验热情得到极大满足,可以完成实验自学、自主完成,进一步锻炼提高,且能自由安排实验时间,十分方便。

(三)实验考核方法

合理的考核方法,能促使学生主动学习,提高学习积极性。如何在不增加学生负担、不额外增加学时的情况下,对学生实验技能进考核,是一个值得探讨的问题。课程教学团队针对具体情况,开展了3种不同考核方式:

1.实验设计考核。给定一个具体的验证性实验任务,要求每个人设计一组实验方案,作为一个实验大作业进行考核,以此考查学生理论与实际结合能力以及实验设计能力。

2.基本实验技能考核。为培养教学中基本实验技能和基本实验仪器使用能力,设计基本实验技能和基本仪器问答题进行随堂考核。

3.实验课自学考核。每学期设置1到2个实验为考核性实验。一般为分别为电工学部分和电子学部分的最后一个实验。考核性实验完全由学生自己学习实验内容,自己领取所需仪器,完成实验,最后由任课老师检查实验结果,并根据实验过程、实验结果给予评分作为考核结果。

四、结语

通过强化基本技能培养、加强实验过程管理、合理化考核方式以及开放实验室以提升能力等方面的探索和实践,使农林高校非电专业学生对电学、电子学基本知识掌握更扎实全面,使实验实践技能得很大提升。近年来,在全国电子设计竞赛上获得部级团体一等奖2项、二等奖1项、三等奖3项,显示出良好的教学效果。

参考文献:

[1]何俊,房灵芝,张华,等.从第二届全国电工电子基础课实验竞赛谈创新实验设计[J].实验室研究与探索,2016,35(02).

[2]徐淑华,綦明正.创建电工电子实验教学示范中心的探索与实践[J].实验室研究与探索,2004,23(09):89-91.

[3]章飞,胡莹.电工电子实验教学示范中心建设与教学改革[J].实验室研究与探索,2013,32(09):154-156.

[4]王成刚,应朝龙,李建海,等.电工电子实践技能培养教学体系建设与实践[J].实验室研究与探索,2016,35(03):217-221.

[5]王绿君,郭韶平.研究工、电子教学过程中学生的理论与实践考核方式[J].科技信息,2009,(1).

[6]王英红.浅析开放式电工电子实验室的建设[J].电气电子教学学报,2012,(S1):157-159.

[7]王亚军,邸斌,陈宝远.电工电子实验教学的变革与学生能力培养[J].实验室研究与探索,2010,29(03).

[8]卢明玺,张淑玲,洪联系.开放电工电子实验室的研究和实现[J].改革与开放,2009,(7):179-179.

电工电子实验总结篇9

1.分析电路尽量使用多媒体。

电力电子技术的核心就是整流、逆变、斩波和交交变换四大基本电路,在电路工作过程的分析中,通常一个电路都有多个工作状态,不同的工作状态又分别对应着不同的电压电流波形,也就是说电路的工作过程往往都是动态的过程,而传统的书本上的文字和原理图是无法很好地展现动态过程的。这时,如果采用幻灯片等多媒体形式,可以将电路工作的动态过程很好地展现给学生们观看,把书本上静态的电路以及波形图动起来,这样就能够让学生们更好地理解电力电子电路的工作过程。与此同时,结合书本上的理论,再将不同电路的特点进行总结,使同学们复习时结合着书中的理论,头脑中联想着多媒体演示动画,便会在学习中事半功倍,容易记忆,提高学生的分析计算和实际解题的能力。

2.器件与控制部分应注重练习。

电力电子器件及控制部分具有覆盖面大、定性与定量相结合的特点,学好这一部分,就必须将概念的理解与相关的计算进行练习,在习题式的教学中,不断提高分析问题和解决问题的能力。研究生阶段,各高校几乎很少带领学生做与课程相关的习题,多数学生也只有在考试的时候才有机会在试卷中解答一些问题,虽说现在不提倡传统针对考试的题海战术,但是平时适当做一些典型的练习还是有必要的,电力电子器件种类多、特点各不相同,而控制方法也有很多,甚至与自动控制原理等其他学科相关联,在教学中适当找一些典型例题进行讲解,可以让同学们在繁杂的知识中抓住重点内容进行突破,最终掌握这部分知识要点。

3.学生自主参与新技术教学。

电力电子技术具有发展速度快的特点,新的技术和应用领域不断出现,加强电力电子新技术的教学可以扩展学生知识面,掌握电力电子技术发展新方向。这一部分的特点是没有定量计算、难度不大、但对于资料的收集工作量比较大,根据这些特点,在教学中,可以将这部分安排给每个学生进行讲解,在讲解前每个同学查找相关资料,然后对资料进行分类总结,加入自己的理解,在讲解过程中既可以使用多媒体也可使用板书的形式,讲解后学生之间可以相互提出问题,相互讨论,形成良好的研究氛围。在这种学生自主教学的过程中,既提高了学生查找资料的能力,也能提高学生的概括的创新能力,还为研究生毕业学术论文的撰写提供了相关的经验。

二、实验教学应进行分类

电力电子技术是一个应用性很强的一门学科,在理论教学的同时一定要有相应的实验来配合和补充,开设实验课是对理论课的延伸和补充,更能够突出应用型学科的特色。在实验教学上,应分为验证实验、探究实验、拓展实习三个部分进行教学。

1.验证实验应紧密结合课本。

验证性实验的特点是对已经有的理论进行实验验证,与学生的理论教学紧密衔接,通过书上的理论来指导实验的操作,同时实验的结果又可以加深学生对于书本理论的深度理解。在理论课程之后,应当有相应的实验课程相跟进,在实验开始前,老师带领学生对课本知识点进行回顾,确定实验目的和实验步骤,同学们按照实验要求完成相应的实验操作,并能够运用书本上的知识来解释实验中的现象,最后通过实验报告的形式进行总结,得出验证性的结论。

2.鼓励开展探究性试验。

电力电子技术是一门正在快速发展的学科,在实验教学中,应当鼓励学生进行自主探究,通过对已有知识的学习让学生们充分发挥想象力,制作一些相关的小制作、小发明,在探究性试验的过程中培养学生的创新能力。学生根据自己掌握的知识,结合当今电力电子发展的前沿技术,加上自己的想象力和创造力,独立设计出属于自己的电子作品,而在探究的过程中难免会遇到一些问题,这时老师应进行适当指导,给出一些方案,让学生自主解决实际问题。平时尽可能地开放实验室,使学生增加动手操作机会。此外还应当鼓励学生参加“挑战杯”等科技比赛,增加在创新方面的交流合作,从而学会更多解决问题的新方法。

3.拓展实习应突出实际应用。

在传统的教学环节之外,对于电力电子技术这种应用型很强的学科,应适当组织学生到某个单位进行参观学习。学习的目的是为了应用,当今电力电子技术已经应用在了许多领域之中,在实验教学中可以联系某个具体单位进行参观,在实际的生产过程中,让学生们更加具体地了解电力电子技术的应用。除了参观之外,也可由老师或者学生找一些与电力电子技术应用相关的视频资料,分享给大家进行观看,也可以起到非常好的效果。实习结束之后,学生以报告的形式写出自己学到了什么或者是心得体会。这样,理论联系实际,对于理工科的教学是有很大帮助的。

三、总结

电工电子实验总结篇10

关键词:通用串行总线连接器短路机械设计漏电起痕工程塑料

中图分类号:tp311文献标识码:a文章编号:1674-098X(2017)02(a)-0031-04

2005年全球主要通信运营商与设备制造商对采用通用串行总线“universalserialbus,USB”达成共识,因体积的限制手机一般采用USB2.0[1]标准的微型串行总线接口连接器(micro-USB),此接口通常支持5V,0.5a的充电电流[2]。但随着智能手机普及,为维持充电时间在可接受范围内,接口电流被提高到1.5a甚至更大,导致接口充电过程中短路现象明显增加,出现接口融化、设备损坏甚至起火(见图1)。

该文通过对某类常用micro-USB接口充电中短路现象的分析与实验,研究了接口连接器的机械结构设计及材料的影响,并对相应的优化方案进行了验证及返修统计。

1连接器舌头机械结构特点,常用塑料与充电短路返修率统计

USB的设计都要遵守USB-iF(USBimplementersForum)制定的技术规格要求,但制造厂商会根据实际需求采用不同的机械结构及工程塑料。对短路现象负责电气连接的舌头部分是关键,此部分机械设计与工程塑料材料的不同应用主要体现在以下几方面。

1.1连接器舌头部分设计加强钣金

有制造商采用钣金对连接器电气连接舌头进行加强(见图2),因可提高强度而获得采用,而通常此处并无钣金加强(见图3)。

1.2连接器舌头常用工程塑料

基于注塑流动性[3]及耐高温需求,普遍采用LCp(液晶聚合物)[4]或pa6t尼龙,此两种材料在充电短路返修率上差异不明显。

1.3电流、接口舌头机械设计、工程塑料c短路返修率统计

基于某全球性手机公司2011―2013年售后维修统计,接口短路返修率随额定充电电流增大而增大,电流从0.5a增大到1.3a,返修率从万分之零点一猛增10倍至万分之一,并发现与接口舌头机械设计存在相关性(见表1)。

2接口充电短路烧融现象原因分析及实验复现

2.1典型失效现象

观察售后返回的典型USB母座失效样品(见图4),发现失效现象为母座舌头VBUS端子顶部附近(见图4)或舌头根部烧融(见图5)、公端VUBS端子烧融(见图6)。

2.2舌头VBUS顶部烧融分析

2.2.1USB连接器母端机械设计与制成缺陷因素

对失效样品,检测其余完好金属端子镀金及导电性能正常,排除接触电阻发热。观察到舌头加强钣金在烧融区有打火腐蚀[5](见图7),因钣金件接地,初步推测VBUS与钣金短路导致顶部烧融。

对比同期同型号产品,发现母座舌头端子与钣金之间注塑短射(见图8),部分样品此区域发现轻微碳化(见图9)。

核对此处机械设计,发现VBUS端子与钣金最小间隙仅为0.14+/-0.04mm(见图10)。取全新无短射USB公母端进行3000次插拔测试,塑料平均磨损0.04mm。测量短射样品VBUS与钣金之间塑料比设计尺寸下限偏小0.04mm。计算出VBUS端子与钣金绝缘塑料厚度可薄至0.02mm,VBUS与钣金加强件在公端插入时存在同时接触公端电源端子,发生短路风险,钣金件打火腐蚀可证明此现象的发生。

2.2.2漏电起痕现象的推测

设备使用中接口存在汗液沉积、颗粒、悬浮纤维等异物附着,会导致绝缘塑料表面爬电,诱发缓慢腐蚀而损坏绝缘性能,称为漏电起痕[6],也可产生如图9塑料轻微碳化,碳化持续发生直至击穿。漏电起痕进一步降低了VBUS与钣金之间塑料绝缘性能,增大短路风险。

2.2.3机械设计缺陷导致充电短路推论的实验复现

实验架设:新USB母座剔除舌头上VBUS与钣金之间插拔过程中会被磨损部位塑料(见图11),公端接入电源,插入新USB公端至制备好的母端,插拔5次,观察电源电流变化,插拔后观察样品外观。

实验结果:样品在插拔过程中均出现电流跳变,插拔后VBUS端子区域钣金有轻微火花腐蚀,附近塑料有轻微融化(见图12),舌头根部无烧融(见图13),与图4失效吻合。推测母座舌头顶部烧融源于钣金与VBUS设计间隙过小,未充分考虑磨损及漏电起痕等导致的绝缘能力下降造成击穿短路。

2.3母端舌头根部烧融现象分析

舌头VBUS根部烧融样品,检测其余完好金属端子镀金及导电性能均正常,排除接触电阻发热。观察到舌头与端子表面存在异物,经epma电子探针分析异物主要为碳氧化物、铜材碎屑、碱式碳酸铜及镍层化合物(见图14)。

与新品切片对比发现失效样品根部烧融区异物堆积,在端子表面检出异物基础上还发现未燃烧完全的纤维;VBUS端子上表面烧融区附近发现打火腐蚀(见图15)可推断插入时公端电源端子与母座端子之间因碎屑导电产生击穿,在母座端子表面产生火花痕,此处产生的击穿发展为短路造成烧融。塑料碳化物、摩擦碎屑及电纤维异物等应为主要介质。

2.4漏电起痕的实验复现

2.4.1模拟导电液体残留在母座内引起漏电起痕

实验架设如(图16)所示,实验中滴入导电盐水后,可观测到接口中已有漏电电流0.02a,10个样本在15~20min内均过热融化(通电时长设定最长60min),融化时漏电电流为1.5~2.0a。实验后样本(见图17)与售后返回品现象一致,舌头顶部与底部均有烧融发生。

2.4.2模拟导电纤维残留引起漏电起痕

棉纤维混合盐水溶液置于母座舌头底部(见图18),其余架设与图16一致,同样可观测到漏电电流,10个样本在更短的10~15min内过热融化,融化时漏电电流为1.5~2.0a。可见固体纤维等导电物的存在会加快漏电起痕的发生。

上述实验证明导电异物的侵入引发漏电起痕也是导致USB母座短路的原因。

3USB母座机械结构及材料选择的改进及验证

3.1端子机械结构及钣金加强件设计的改进

据2.2的分析,舌头钣金设计的不合理是导致舌头顶部短路的重要原因之一,对此机械设计优化如(见图19),降低钣金折弯高度,去掉钣金加强件VBUS与GnD端子附附近钣金使电器端子与钣金件最小间隙大于1mm,并优化舌头上全部端子顶端形状由矩形至梯形,加大端子与钣金件的距离。避免公端插入同时接触钣金件与端子,同时延缓漏电起痕导致击穿的发生。

3.2高Cti值注塑材料的选择与测试

据第3章分析,漏电起痕导致的材料缓慢碳化击穿,也是USB端子充电短路的原因,选择相对漏电起痕指数(Cti)高的工程塑料对此问题的解决尤为关键。受限于材料流动性、注塑设备兼容性及产品耐高温的要求,可选材料范围限定于尼龙(pa)系材料。

据USB-iF要求,USB端口塑料要达到阻燃等级UL94V0,目前采用的LCp不添加阻燃剂可达到,但大部分pa不添加阻燃剂仅达到UL94HB,添加阻燃剂达可达UL94V0,但pa添加阻燃剂会导致Cti降低。对此矛盾情况,对多种不同牌号纯pa材料、pa加阻燃剂材料进行了Cti与阻燃对比测试[7],Cti依照ieC112标准,阻燃依照UL94标准。

最终找到了2种合适的材料:pa10t[8]不添加阻燃剂满足阻燃UL94V0且比传统LCp的Cti值明显提高;pa9t[9]添加pLS(聚合物/层状硅酸盐)[10]阻燃等级达到UL94V0,Cti值也比LCp明显提高,其余pa材料在添加阻燃剂后虽达到UL94V0,但Cti值均明显下降至与传统LCp同级程度(见表2)。

3.3应用机械结构优化与高Cti材料的产品验证及售后反馈

为验证3.1中机械结构优化与3.2中高Cti材料pa9t、pa10t对连接器舌头短路的实际改善效果,我们制作了连接器产品进行验证。

3.3.1对机械结构优化的验证

采用与2.2.3相同实验方式,测试结果见表3,端子与钣金机械设计改进的样品,不论是采用传统LCp还是pa9t或pa10t塑料,都不出现顶部短路的现象。

3.3.2对pa9t及pa10t应用改善漏电起痕的验证

采用2.4.2实验方式,结果见表4,采用pa9t加pLS与pa10t两款高Cti塑料的样品,在60min内仅有2个及1个发生短路烧融;同时也可看到对比采用原始机械结构与LCp材料的产品,采用改进机械结构设计后即使仍采用LCp,失效率也有降低。

3.3.3机械结构设计及高Cti材料应用后市场返修率趋势

基于分析验证,应用改进的机械结构及高Cit材料pa9t的新连接器自2013年下半年开始用于量产项目。随着新连接器逐步替代旧款,在2014―2015年USB充电电流逐步提高到1.6a的情况下,接口充电短路烧融的返修率出现了显著下降,从2013年高峰时的万分之一,下降至万分之零点二,回到小电流时起的返修率水平见表5。成功缓解了USB大电流充电引起短路的问题。

4结语

基于实验及市场真实返修情况统计验证,对于微型通用串行总线接口在机械设计上尽量避免采用舌头加强钣金,如确实需要则在VBUS与GnD端子附近进行避让1mm以上;采用高Cti(ii级或以上)的pa9t或pa10t工程塑料应用于连接器舌头部分,这些要求已列入此全球性手机公司微型通用串行总线开发技术标准。希望该文可对后续微型通用串行总线接口产品的设计及现有产品类似问题的改善做出参考与提示。

参考文献

[1]USB-iF.UniversalSerialBusRevision2.0specification[Z].april,2007.

[2]黄维柱,许军.通用串行总线USB[J].计算机应用研究,2001(18):46-48.

[3]周坤鲁,卢翔,岳艳梅.液晶聚合物成型技术探讨[J].工程塑料应用,2003(31):18-20.

[4]王明福,朱从师.液晶聚合物的注射成型技术[J].现代塑料加工应用,2003(15):29-31.

[5]胡传锦,张富琦.材料电火花腐蚀过程和几点新现象(续报)[R].第五届全国电加工学术年会,2007.

[6]⒐桂.耐漏电起痕试验的研究和分析[J].日用电器,2001(1):11-12.

[7]黄艳梅.阻燃型工程塑料的漏电起痕控制[J].工程塑料应用,2001,29(8):46-48.

[8]张传辉,麦堪成,曹民,等.高温尼龙研究进展[J].工程塑料应用,2012,40(11):95-100.