竞赛式电工电子实验教学体系的研究

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1、竞赛式电工电子实验教学体系的研究　　摘要：在深入分析研究型实验教学体系的基础上，将研究型实验教学体系与竞赛式教学方式结合，进行了竞赛式电工电子实验研究型教学体系的研究。探究了竞赛式综合实验的实施方法和主要环节，并以传感器信号采集与处理电路设计为例进行了说明。从多层次实验教学内容、实验室开放与创新、学生科研创新能力三个方面，阐述了竞赛式教学方法对电工电子实验研究型教学体系构建的促进作用。实践表明，竞赛式实验教学体系对培养学生的分析能力、实践能力、创新能力以及合作精神，效果显著。　　关键词：竞赛式教学；电工电子

2、实验；研究型教学体系；教学改革；创新能力　　中图分类号：G642.0文献标志码：A文章编号：1674-9324（2016）30-0272-034　　电工电子实验是电气工程相关专业的实践性教学课程，在实验教学实践中，开展研究型实验教学模式，在巩固基础理论知识的同时，能很好地锻炼学生的实践动手、分析和解决问题以及电路的设计能力，加强其开拓意识和创新能力[1-2]。电工电子类竞赛是面向工科大学生的科技活动，其目的是提高大学生的综合素质和创新意识，培养学生综合应用电工电子、数学等理论知识解决实际工程问题的能力，激发

3、学生学习知识的积极性，同时也能推动高校的实验教学体系的改革与教育创新的进程[3-4]。将电工电子类竞赛引入电工电子教学实践中，采用竞赛式实验教学方式，对学生进行系统的电工电子电路的工程实践训练，能提高学生综合应用专业知识和技能解决实际问题的能力，并提高工程的设计能力与创新能力。武汉大学国家电工电子实验教学中心长期致力于电工电子实验课程的研究型教学体系构建工作，探索运用竞赛式课程设计教学方法培养大学生分析问题和解决问题的能力，提高学生创造性和创新能力。　　一、竞赛式电工电子实验研究型教学体系　　电工电子实验以

4、电工、应用物理为基础，以电子技术、仪表技术、测试技术为指导，侧重于理论指导下的实践、技能培训及综合能力的提高。传统的电工电子实验环节中验证性的基础实验居多。验证性实验能加强学生对基础理论知识的理解和巩固，训练学生对仪器设备的基本操作技能，对学生基本理论、基本方法的学习和基本技能的掌握起重要的作用。但是，由于基础实验学时和内容的限制，学生无法获得利用基础电路单元去构架较复杂的电路系统设计的训练。　　由于电气工程相关专业对应用技术有较强要求，我院提出注重锻炼学生的实践能力和分析解决实际问题的能力，着力培养“宽口

5、径、厚基础、强能力、高素质”的应用型创新人才的思想。因此，学生完成基础性实验课程后，需要将实验内容向以设计性、综合性方向为主的综合实验发展，形成多层次的实验教学内容[5-7]。4　　电工电子类竞赛的题目比较灵活，能够充分发挥参赛学生的创造能力。参赛者根据题目的要求，完成从选题、资料收集与整理、方案的设计与实现、结果的分析与检验，直到设计报告的撰写的整个设计制作全过程。而且，在课题的整个设计过程中，设计团队之间的交流和合作必不可少，要求学生有很好的协调能力与分工合作能力。可见，电工电子类竞赛注重学生应用理论知

6、识的能力、动手解决问题的能力，以及创新能力和合作精神等的综合能力。这与我院培养应用型创新人才的指导思想完全一致。因此，我院在电工电子实验研究性教学体系中引入竞赛式教学方式，以设计竞赛的方式实施电工电子综合实验的教学。　　二、竞赛式电工电子综合实验的实施　　（一）电工电子综合实验　　电工电子综合实验是教师事先给定实验要求和任务，学生自主设计课题实现方案的实验。综合性实验既要体现内容的综合性与创新性，又要体现知识能力素质的培养。通过综合性实验的开展，引导学生运用综合的观点和创造性思维去思考现实中的复杂问题，使学

7、生有更多的组织、判断与选择的机会，可有效地培养学生综合分析问题和解决问题的能力。　　综合实验所需准备内容较多，难度较大，要求学生组成实验小组来完成，培养学生的分工合作精神和团队精神。实验题目给定后，学生查阅实验内容的相关知识，并进行讨论，确定实验的设计方案，方案经教师审查通过后即可进入实验设计。这种学生自行设计实验方案、在实践探索中学习知识的方式可有效地激发学生的主动性和创造性，教师的引导则保证了教学的质量。　　（二）竞赛式综合实验的实施环节　　我院竞赛式电工电子综合实验的实施主要有以下几个环节组成：4　　

8、1.实验目的和任务以及基本原理讲解部分。讲解内容包括实验项目的提出，实验目的和任务的解析。同时围绕实验内容讲解硬件系统的设计方法、规范、工具，以及最终的报告文档形式等。让学生建立一个解决实际问题的总体过程概念，以及电工电子产品研究开发的总体设计思路，了解各个环节之间的关系和技术要求，达到理论联系实际的目的。　　2.实验设计资料的查找和整理。在明确实验设计基本规则和内容后，学生需要进行课题资料的收集和整理。学生通过