电路课程实验范文（精选11篇）
电路课程实验 第1篇
电路实验是一门技术基础课,通过实验学生不仅巩固和加强理解所学的知识,初步掌握常用电工仪表、电子仪器的使用方法,更重要的是受到电工电路技术基本技能的训练,提高独立分析问题和解决电路问题的能力,为后续专业课程的学习以及从事工程技术工作打好电路和电工基础。针对目前电路实验教学存在的一些问题我们进行了一些改革和探讨。
1 以实验独立设课手段建立实验课程体系
根据理工类院校的生源特点,有针对性地、系统地锻炼学生的实践能力,我们提出了电路实验独立设课,把电路实验从电路理论课中分离出来,作为一门独立的实验课程,单独考核计算学分,制订了电路实验课程教学大纲,对实验学时、实验教学的目标实验内容、实验教学的组织形式和指导方法实验教材实验考核办法等进行了精心的规划与设计,完善了教学指导文件,建立了科学系统的、相对独立的电路实验课程体系独立设课从根本上改变了电路实验教学依附理论教学的传统观念,从而可以对学生进行完整、系统的实验理论、方法和技能训练,对课内实验单元进行整体优化设计组合,使课程单元功能和目标与课程总体功能目标到达最佳组合;同时也促使学生更加重视实验。
2 改革教学内容
根据以往实验教学过程中出现的问题,在教学内容等方面也进行了一些改革探索。
2.1 增加对电工元器件知识的介绍和加强安全用电的教育
电路实验课大多是在大一第二学期或大二的第二学期开始,学生对电学知识还停留在高中水平,学生对于电学常识知之甚少,对于电路元件,电阻、电感、电容等是什么样都不知道。而在实验中大部分实验元器件也是封闭在实验箱里,在这种情况下进行电路实验学生感觉云里雾里,为此我们在实验项目开始之前增加了介绍电路元器件电阻电容晶体管等的分类、标识和检测等内容,在同学们对电路元器件有一个基本认知的情况下,再进行实验项目的开展,收到很好的效果。
另外实验安全问题也是一个非常重要的问题,电路实验涉及到强电,单相工频电路和三相电路的实验电源电压为220 V,学生稍有疏忽就会有危险,所以要强调安全用电,在做好实验安全保护措施的同时加强对学生的安全教育,一个是人身安全,一个是设备安全。要求学生严格按操作规程进行,严禁带电拆接电路;按要求对负载施加电源,不允许超过设备的额度值,以免烧坏元器件,影响实验。以往最多的是学生对元件的额度电压功率等缺乏认识,随意加电源电压,造成设备损坏。安全教育在第一堂课时就要给学生讲清楚,在以后的课程中还要根据每次课的内容再次强调,以保证实验安全顺利的进行。
2.2 精简验证性的实验,增加综合性设计性的实验
传统的电路实验依附于课程的理论教学,实验项目也基本上以配合理论教学的验证性实验为主,因此,必须对实验内容实验模式以及实验方法进行改革,更好的提高学生的综合素质,实验内容应具有实用性、综合性、先进性。我们结合课时安排、学生基础和实验条件,有计划的精简验证性实验,更新实验内容,增加综合性设计性实验。
以电阻电路故障检查实验为例,电阻电路故障检查的实验目的是通过本实验学会检查电路故障的方法。首先通过按键对实验电路人为设置一些故障,学生然后用电压表、电流表和欧姆表,测电压、电流和电阻,最后根据测量结果,分析数据,判断电路故障位置以及故障性质。要求学生当课判断出结果,并向指导教师说出判段的依据。在课堂上学生们都表现出了积极的态度,大家热烈讨论,课堂气氛非常活跃,大家有时会为一个结论而争论不休。大家这样动脑思考、分析,即使得出的结论是错误的也是一个发现问题,找出错误,提高认识的过程。
再如万用表电路的设计实验,该实验的目的是研究万用表的基本原理,初步了解万用表电路的设计思路,提高综合设计实际电路的能力。本实验要求根据实验模块提高的表头,根据实验提供的表头参数要求设计不同量程的直流电流表、直流电压表、交流电压表和欧姆表。具体要求学生提出设计方案,计算有关数据、完成具体接线及调试、校验实验数据并进行误差分析。所有这些基本都有学生独立完成,教师只其指导作用
这种综合设计性的实验安排大大提高了电路实验的质量,强化了工程技能的训练,实现了实验教育由验证性实验向综合性设计性的转变,锻炼了学生的综合设计能力,有利于学生创新思维和实践能力的提高。
3 改变教学思想,以学生为主,教师为辅,多启发和引导学生
以往的电路实验是教师准备好实验器材,讲清实验目的、实验原理、实验步骤及注意事项,教师讲解过多过细,学生只知道照图接线,被动接受,不利于学生动手与思维能力的提高。我们逐渐尝试改变这种教学模式,尽量让学生多提实验测试方法、多思考、多提问题。在保证安全的前提下,学生遇到问题教师不急于指导,急于纠正,而是多启发和引导学生,尽量让学生去发现问题,解决问题。如示波器的使用,我们放手让学生大胆动手调节设备,这样学生一旦学会了示波器的使用会记得很牢。如果教师过多的指导,学生就会依赖教师,结果是每次用到示波器都要教师帮助调节,最后很难真正掌握仪器的使用。
4 引导学生充分利用网络获取知识和通过课外实践提高能力
学生如果只是依靠几十学时的课堂实验教学,要想提高到一个高水平是远远不够的,很多知识的获得都是在课堂之外。我们鼓励和引导学生利用网络平台,通过网络获取更丰富的教学资源和电子电路的知识,拓展知识面。
另外我们还鼓励和支持学生积极参加一些实验兴趣小组,多参加一些学校或省市的电子设计竞赛等各种比赛,同时也为学生提高实验的条件,如场地、设备和指导。对学生来说,从参赛作品方案的设计、制作到参赛的每一个过程是一个很好的学习和提高的过程。近年来我们越来越多的学生参加各种比赛,学生反映通过参加竞赛,无论成绩如何都感觉有很大的收获。
5 结语
实验教学改革是一项长期艰巨的工作,还需要不懈努力,我们只有在实践中不断探索认真研究和总结经验才能使教学效果达到预期的目标,培养出具有很强的理论和实践能力的优秀人才。
摘要：从电路实验课程体系建设、教学内容、教学思想等几方面提出了一些具体的改革方案,实践证明,这些改革措施对本科电路实验教学起到了一定的促进作用。
关键词：电路实验,实践,教学改革
参考文献
[1]薛同泽.电路实验技术[M].北京:人民邮电出版社,2007.
电路课程实验 第2篇
关键词：电路与电子技术实验 小组协作 实践教育 课堂教学调控
一、引言
《电路与电子技术实验》课程主要包括电路分析基础实验、模拟电子技术和数字电子技术实验，即俗语的“三电”实验，是电类学科方向非常重要的一门专业实验基础课，既是学习后续课程的先导，也是学生毕业后从事电类工作的基础。基于以上因素，如何上好“三电”实验课程，是各所高校负责《电路与电子技术实验》课程的教师们应尽的责任。我校从事该实验课程的课程组全体教师，多年来在学生每年测评中均能达良好以上，一半以上的教师达到优秀。在这里根据大家的教学经验、体会，從实验课程教师的必备条件，课前准备，实验预习环节，小组协作式的教学方法，课中的调控和课后环节等方面与同行进行切磋、交流，共享成功的教学成果。
二、实验课程教师的必备条件
实验教学不仅要求教师有扎实的理论基础，还要具备实战经验，实战经验的培养需要时间的磨练。特别是随着近几年实验教学的改革，由验证性实验向设计性、综合性和研究型实验转型，教师没有过硬的实战经验，要上好这一门实践性较强的课程，同时获得学生们的认可是很难的。因此课程组教师们认为刚毕业的研究生、博士生虽有较全面的理论功底，但缺乏该课程的实战经验，应该最好在课前通过一个学期观摩实践教学经验丰富的教师的课，除了揣摩学习课堂教学的经验之外，主要是培养实验过程中处理实践故障，以提高解决问题的能力，日后才能有条不紊地胜任该实验课程。
三、课前准备
实验备课不同于一般理论课的备课。对那些验证性实验来说，比较简单，教师只要把相关的理论概念搞清楚，实验过程中仪器操作、元器件的选择及容易出现故障的地方加以掌握，相信教师在实验课堂上就会得心应手。而对那些设计综合性实验，教师仅仅书面备课是远远不够的，需要跟同学之间在课前有配合。主要分二类：一类简单的设计性实验，为了使学生对一般性设计性实验有个适应过程，从2005年至今，课程教材改版以来，在缩小了验证性实验比例，大大增加了设计性、综合性实验比例情况下，刚开始教师、学生均不太适应，一个学期下来，大家感觉教和学不得要领，教学效果也差。针对问题的出现，课程组全体教师特意拍了相关录像，作了一些相关的课件供学生课前预习参考，这样效果就好多了。可对另一类难度大一些的设计性、综合性实验仅靠录像、课件还远远不够，我们要求学生先交设计方案和仿真结果（Pspice或Multisim），教师对学生的方案进行批阅，指出方案中不合理之处并提出需要改进的地方，同时借助BB网络教学平台，学生及时提问，教师及时解答，这样才能使学生在有限的上课时间内，很好地完成实验任务。虽然教师工作量提高了，但极大地提高了实验教学效果。
四、教学过程的调控
上好这样一门实践性较强的实验课，其实也是一件不容易的事情。如何让学生学得轻松，并带着兴趣而学，关键在于教师的技巧。可从以下方面加以论述。
（一）上好第一堂课
第一堂课教师除了介绍本门课程的要求外，更要注意自己的仪表、语言，要具有幽默感，让学生感觉到你的自信，同时也不缺乏你的智慧和求实精神。由于该实验课程大纲要求1人1组，一个教师要同时带约40位学生，因此首先应根据每个班的人数不同，将学生相应地分成若干大组，规定按大组的形式来验收学生的实验结果。这样做一方面基础好的学生能帮助基础差的学生，同时也增强了组与组之间的竞争力；另一方面也增强了班级的凝聚力；其次，实验报告是实验工作的全面总结，同样在第一堂课教师会要求学生们认真撰写，做到条理清晰，图表简明，计算准确，分析合理，讨论深入，结论正确，并能正确回答思考题。并告诉学生实验报告是考评大家实验成绩的主要依据。这样做的教学效果很好，班级凝聚力大大提升，同时学生对课程组成员的测评分也都在分院名列前茅。
（二）加强实验预习环节
教师尽量在实验过程中少说话。要求学生实验前必须进行在实验中心网络平台（或BB网络教学平台）上进行自测检查，部分设计，综合性实验项目事先提交预习报告。网络课堂为学生提供自主型学习资源（如自测题是教师把长期实验教学中累积的学生容易出错的问题设计成实验题目）其过程是：
1.提前一周下发实验具体任务，同时在实验中心网络平台（或BB网络教学平台）上提供必需的学习资源。
2.学生进行课前的准备（预习时进行网上实验自测题的测试）。
3.实验资格的审核，预习报告打分，加大预习效果的考核，实验前随机抽查若干个学生回答1道实验题，并计入实验平时成绩。
4.进入实验室，在指定时间内完成实验任务，完成前3名的学生加分；若在规定的时间完不成，将实验操作成绩下降1个档次。（发现抄数据下降成绩为C）
（三）小组协作式的教学方式
针对一些较难的综合、设计性实验项目，将教学班级分成5~6人的学习小组。目的是让学生在实验课程中便于交流、协商、讨论。这样可为学生创造一种平等的学习环境，其框图见图1所示。
（四）课堂教学过程技巧
教师的责任心和上课的技巧，在很多方面会影响学生对该课程的兴趣。课程组成员主讲的一门课程就是《电路与电子技术实验》课程，从电路——模电——数电共分15次完成。每次实验之前的开场白教师都会花几分钟时间对前一次实验报告中存在的问题作一简述，然后简单介绍本次实验的要领，尽量多讲一些简单应用方面的例子。同时教师把自己的科研体会和科研方法在授课时适当地传授给学生，让学生时刻感受到学习这一门实验课的重要性；并告知于学生每年参加全国大学生电子设计竞赛的苗子很多来源于该课程优良的学生，这样不仅大大提高学生对做实验的兴趣，而且也激发了很多学生主动积极参与课程组后续课程开放性实验的研究。
（五）课堂过程教师控制能力
每一次实验过程中，教师和学生都会完全融合为一体。在一次次的相互切磋中，强调一个准则，学生遇到问题要认真思考，分析故障可能出在何处，通过自己思考，解决问题；或能带着思考再求助于他人。在教学过程中，采用这种“启发”式教育，效果明显，根据实验原理，剖析故障，然后踏踏实实地往下做，定能找出问题的根源。这样做既提高学生的分析、动手操作能力，也大大提高学生排除故障的能力，真正为后续课程打下坚实的基础。
下面通过具体一个实例，讲述我们是如何调控学生完成实验的全过程。例：用74LS138译码器和74LS20四输入与非门实现一位全减器。可分二类情况要求学生：一类是针对基础好的学生，教师强调不检查导线、芯片的好坏，而是直接按电路图连线，待有问题出现再根据实验原理，排除故障，最终实现实验结果；另一类是针对基础差的学生，要求学生先检查导线好坏，再检查芯片的好坏，然后连接线路，后一种情况一般问题不大，可独立完成，此方法仅限基础差的学生，在教学过程中教师不提倡这么做，学生也更愿意采纳第一种方法加以实现，这样做学生认为在实验过程中对自己的分析、动手操作和排除故障能力都有质的提高。当然教师的工作量增加不少，但学生应用技能等方面得到提升，还是感到非常欣慰的。课程组成员一直在学生中有相当好的口碑，该理论课程在2003年被评为省精品课程；2007年教学团队被评为省优秀教学团队。
五、课后环节
认真批改实验报告是每位教师的天职。在批改实验报告时，小到一个元件符号，坐标轴的变量单位，大到分析方法都要给学生一个明确的反馈信息，让学生知道错在何处，特别是同学们的误差分析，实验结论不理想的情况下，应不断地总结，有不妥之处要及时提出。一个学期下来，特别是后半学期，实验报告的质量有大幅度的提升。同时应多听取学生和其他教师的意见和建议，对自己的教学方式经常性的思考分析，总结经验教训，提出下一步要改进的措施和方法，这样坚持不懈，教学水平必然会不断提高。
六、结束语
通过这门课程的教学的改进，提高了学生对细节的要求，加强了动手动脑、理论联系实际的能力，用生动具体的教学方式，使学生对实验的理解和操作得到很大的帮助，从理论出发，教会学生各种分析问题的方法，帮助学生渡过学期初对实验的陌生并逐步能独自完成实验，培养了独立分析、解决问题的能力。
在教学的过程中，让课程组教师们完全体会到一种成就和幸福感，促使大家在今后的教学中更加认真负责，进一步提高教学技能和水平，为实现该课程成为国家精品课程而为之加倍努力。
参考文献：
[1]王竹萍.高校电路课课堂教学改革与实践[J].中国高校研究，2005，（6）.
[2]于歆杰，等.专业基础课中的研究型教学[J].高等工程教育研究，2006，（1）.
[3]陈慧英.电工电子技术[J].高等教育出版社，2008，（4）.
[4]李建兵，等.电工电子课程理论教学与实践教学的一体化研究[J].高等教育出版社，2009，（5）.
作者简介：沈小丽（1965-），女，浙江杭州人，高级实验师，从事电路与系统实验教学方面的研究。
电子技术课程中电路实验的教学方法 第3篇
电子技术课程中电路实验教学是对理论课程的辅助, 在其中也存在着一些问题需要引起我们的重视。
1.1 实验课时数被减少, 学生没有时间亲自操作
从目前的实际情况来看, 电路实验课时较少, 这样就没有给予学生自己动手的充分时间。同时在电路实验教学中也伴随着大量的理论讲解, 这样的话学生很难有足够的时间自己进行动手操作, 而且大量的理论讲解会使得学生限于理论, 忽视动手实验能力, 以至于最后对实验流程熟悉但不能掌握系统的电路实验知识, 从而引起学生对电路实验课不重视的想法, 让他们丧失对电路实验的兴趣。
1.2 学生完全依照课本指导进行电路实验
对于电路实验来说, 大部分都是验证性的实验。学生只需要根据拟好的实验流程来进行电路实验, 这样就降低了学生独立思考的能力。并且在电路实验当中, 如果出现书本中没有指出的电路障碍, 学生就会不知所措, 没有排除障碍的方法, 也就没有达到培养学生独立解决问题的目标。同时, 因为书本上都有电路流程, 所以学生也不会主动预习, 只是在实验时候翻开书本, 这样对学生的学习也是不利的。
1.3 学生的实验报告互相抄袭
在电路实验教学之后, 学生需要撰写实验报告, 但是由于之前存在的那些问题以及学生的学习态度过于散漫, 就会出现相互抄袭实验报告的现象或者说完全套用别人的实验报告。这种现象普遍存在于各个学校当中, 严重影响到了电路实验教学的效果, 并且助长了学生懒散不认真的学习态度。
2 对于电路实验教学的改进方法
之前所指出的现状和问题都会给电路实验教学带来不好的影响和后果, 所以对于传统的电路实验教学的方法应该进行一定的改进, 以适应学生和教学的需要。
2.1 将多媒体技术引用到电路实验教学中来
从目前的教学设施来看, 各个科目都从不同程度上引进了多媒体技术, 所以在电路实验教学中也可以引用到多媒体技术[1]。在传统的教学当中, 在学生进行电路实验之前, 导师会用实物来进行说明, 指导学生电路如何联接、如何排列。但是这样的方法虽然直观却没有足够的时间让学生全都了解透彻, 学生在电路实验中依然会造成电路损坏。如果引进多媒体技术, 用多媒体课件展示电路的所有构造、用多媒体动画来演示电路的工作流程模拟图, 这样就能够使得学生在短时间的课时内就清楚明白地了解电路实验的知识, 在实验的时候就能减少错误的产生, 并且多媒体课件能够启发学生的思维, 让学生在电路实验当中能进行独立思考。
2.2 增加电路实验室的开放时间
在电路实验教学中, 很重要的一个问题就是学生没有足够的时间来进行电路实验。很多学校仅仅是在有电路实验课时候才开放电路实验室, 其实这样是不利于学生的学习的。如果增加电路实验室的开放时间, 学生就能够有其他的时间进行电路实验[2]。开放电路实验室可以有效地培养学生独立思考、独立动手的能力, 有时候学生会自己进行电路的设计, 在电路实验室导师的指导下, 对自己设计的电路进行实验。开放电路实验室就能够给学生提供充足的设备, 让学生自己进行实验, 也在一定程度上增加了学生对电路实验的兴趣。
2.3 组织电路实验设计大赛, 增加新的考核方式
传统的电路实验教学只是按照实验指导书上的实验来进行教学, 这样就限制了学生自主创新的能力。组织电路实验设计大赛, 激发学生的斗志和创新力, 在学生进行独立的电路实验设计的时候, 他们也就自主地将实验知识学习到了, 并且这样更有利于学生对知识的掌握。组织电路实验设计大赛可以让学生不拘泥于课本, 充分激发他们的创造力, 这样对于电路实验的教学也是一个很好的反馈。在自行设计实验中, 锻炼到的不仅是学生的创新能力, 也锻炼到了学生排除电路障碍的能力, 在学生设计的电路中如果出现障碍, 学生就会自己想办法找出来, 而不是和以前一样完全依靠导师的帮助。同时将动手创新能力也纳入到成绩考核当中, 增强学生的学习动力。
2.4 提高实验教学导师的能力
电路实验教学的一个很重要的角色就是实验导师, 电路实验导师必须具备丰厚的理论知识以及丰富的实验经验能力, 这样才能够引导学生进行电路实验。随着社会科技的不断发展, 知识也在不断地更新, 实验导师就应该顺应时代的发展, 不断学习新知识, 不断开拓视野, 这样才能够很好地帮助学生进行电路实验, 并且能够应对学生的创新想法。要注意改变教学方法, 注重行为引导型教学。
3 结语
将多媒体技术引用于其中、注重学生的创新以及给予学生足够的实验时间和实验器材都是很重要的。激发学生的学习兴趣和创新能力, 才能够使得学生在学习上有所突破, 这样也有助于新想法的产生。
参考文献
[1]宋智, 杨宏云, 刘桂芳.新时期理工科院校实验教学改革研究与探究[J].实验技术与管理, 2003 (3) :71-75
电路实验报告六 第4篇
实验电路图1-1:
图1-1 实验内容: a.1、静态工作点的测量和调整
关闭系统电源，按图1－1连接电路。
调节信号源使其输出频率为1KHz、峰峰值为200mv的正弦信号Ui，并用示波器同时检测Uo和Ui的波形，如波形正常放大未失真，则断开信号源，测量Ug、Us和Ud，把结果记入表1－1。 若不合适，则适当调整Rg2和RS，调好后，再测量UG、US和UD 记入表1－1。
实验结果见表1-2:
Ug(V)Us(V)
0.20480 0.59547
UD(V)3.86010
UDS(V)3.30900 表1-2
UGS(V)-0.39000
ID(mA)1.26695 实验结果分析: UDs=UD—Us，根据前三个测量值，可知理论值为3.26463，误差为1.4%，在误差范围内； UGs=UG—Us，根据前三个测量值，可知理论值为-0.39067，误差为0.2%，在误差范围内； ID=Us/R4，R4的值为470Ω，计算值为1.26695，理论值是1~3，测量合理。b.2、电压放大倍数
AV和输出电阻Ro的测量
关闭系统电源，按图6－2连接电路。
在放大器的输入端加入频率为1KHz、峰峰值为500mv的正弦信号Ui，并用示波器同时观察输入电压Ui输出电压UO的波形。在输出电压UO没有失真的条件下，用交流毫伏表分别测量RL＝∞和RL＝4.7KΩ时的输出电压UO（注意：保持 Ui幅值不变），记入表1-3。
测量值
计算值
输入输出波
形
图1-2 图1-3 Ui(V)Uo(V)0.17705 0.17707
1.04557 0.51945
AV
5.91 2.93
Ro
4760 RL＝∞ RL=4.7K
图1-2
图1-3 2)Ri的测量（测量方法同实验五）
按图6-2连接实验电路，选择合适大小的输入电压US（约50－100mV），使输出电压不失真，测出输出电压Uo1，然后关闭系统电源，在输入端串入5.1K电阻（本电阻数量级应为场效应管RiU02RU01U02输入阻抗在同一数量级，以避免量化误差，此处5.1K较小，但无法更改），测出输出电压Uo2，根据公式
求出 Ri，记入表1－4。
Uo1(V)0.10582
Uo2(V)0.10536
Ri(KΩ)1168.1
表1-4
五、实验总结
1、整理实验数据，将测得的AV、Ri、Ro和理论计算值进行比较。
答：Ri、Ro测量值分别为1.168MΩ，4760Ω
2、把场效应管放大器与晶体管放大器进行比较，总结场效应管放大器的特点。
3、分析测试中的问题，总结实验收获。思考题：
1、场效应管放大器输入回路的电容C1为什么可以取得小一些（可以取C1=0.1μF）？
答：因为场效应管是高阻抗输入管，所以输入信号要求小的幅度，否则将产生大幅度失真的。为了达到最佳匹配，所以输入耦合电容要选得小一些。
2、在测量场效应管静态工作电压UGS时，能否用直流电压表直接并在G、S两端测量？为什么？
答：不可以，因为这样测量可能使G极击穿，因为场效应管的G极输入为高阻。有些场效应管的G极是带保护的，对于没有保护的场效应管人体手的触碰的静电都有可能将其G极击坏。而且场效应管子的各个极性阻抗非常高、受到感应的影响会很大，万用表的表笔针和人体手指的感应会影响工作点的较大变化
3、为什么测量场效应管输入电阻时要用测量输出电压的方法？
答：要测这个放大电路的输入电阻，本来只要测出输入电压Ui和输入电流Ii，那么输入电阻Ri=Ui/Ii,但是我们实验室里没有测量微小交流电流的《交流微安表》，只有测量微小电压的交流毫伏表，为了将这个电流量转换成电压，于是在输入电路中串联了一个电阻R，这个R的大小应当和输入电阻的大小相当。这样，输入电流Ii=(Us-Ui)/R,在这里，Us是信号源输出电压，Ui是放大电路输入端得到的电压，只要测出这两个电压，就可求出输入电阻了。
在一般的共射放大电路中，由于输入电阻只有几千欧，所串联的电阻R也就是几千欧，用此法就可以测量输入电阻了。但是，场效应管放大电路的输入电阻很大，可达10M欧或更大，当所串R达到这样大的值时，由于所用毫伏表的内阻也是很大，在毫伏表的输入测量线上就会产生出几毫伏的感应电压，就会发生测量出Ui比Us大的情况。如何解决这一问题？有人提出一个方案：将实验室用金属网屏蔽起来，同时，进入实验室的各种电线也要加滤波装置，显然不容易实现。
基于能力培养电路实验模式改革 第5篇
【关键词】能力培养 创新型 实验模式
21世纪知识创新已经成为决定国家经济和社会发展的重要因素。在知识经济时代对高素质创新人才的需求不断扩大的新形势下，培养大批具有创新精神的人才是社会发展对高等教育的迫切要求。电路实验教学是高等学校电类课程教学的重要组成部分，在造就高素质、的创新型人才，提高大学生的实践能力和科学素养方面起着举足轻重的作用。
1 改变电路实验教学理念
传统的实验教学以验证性实验为主，选题单一，且实验指导书对每个实验的实验目的、内容、方法、步骤乃至记录表格一应俱全，不需独立思考，学生在实验教学过程中处于被动接受地位，束缚了学生创造能力的发挥，严重影响了学生的主观能动性和创新思维的形成与发展，并没有真正发挥出实验教学在创新能力培养上的作用。进行实验教学改革是认真贯彻落实教育部“高等学校本科教学质量与教学改革工程”文件精神、全面提高本科教学质量的重要组成部分。为了适应新形势下的人才培养需求，对实验教学进行改革势在必行。
转变思想，重视知识结构、实践能力和创新意识的优化调整；改变以往验证性实验统领的局面，进一步优化基础性实验、综合性实验、设计性实验的比例；强调教师承担理论课程与实践教学任务，鼓励教师主动将科学研究的方法与成果转化到实践教学中来。
2 电路创新型实验教学模式
电路是电子信息专业的一门理论性很强的基础课程，是学生学习后续课程的基础。电路实验是电路课程教学过程必不可少的环节。实践教学是理论联系实际的重要课堂，更是培养学生工程意识的有效途径。学生通过实验教学可以巩固和加深理解所学知识，拓宽专业知识面，提高综合运用能力，培养基本科研技能和创新能力。
2.1 创新型实验教学模式的内涵
在电路实验教学中，我们注重把握课程的规律，坚持以学生为主体，以能力和素质培养为主线，以素质教育为导向，注重实践、引导创新，确定了由基础到综合、由设计到创新的多层次实验教学模式。即按照“基本技能培养—综合能力培养—设计能力培养—创新能力培养”这条主线，由浅入深、由简到繁循序渐进地安排实验内容，使学生通过实验课程了解和掌握本学科中各种实验技能、方法、原理及其综合应用，提高发现问题、提出问题、分析问题和解决问题的能力。
2.2 创新型实验教学模式的构成
将实验分成基础性实验、综合性实验、设计性实验、创新项目4个层次，
2.2.1 基础性实验
基础性实验目标是让学生了解基本实验理论、数据处理知识、实验规范、实验方法，学会常规实验仪器的使用，编写实验报告，熟悉实验原理、方法及实验过程，主要培养学生掌握基本实验方法、操作技能以及常用仪器的使用方法，突出对电路的测量方法和仪器调试方法的训练，培养学生正确记录、分析、处理数据和准确表述实验结果的良好习惯。其内容应尽量覆盖理论课教学的重点。
2.2.2 综合性实验
所谓综合性实验，就是实验内容涉及相关的综合知识或运用综合的实验方法、实验手段来完成实验，其目标是培养学生运用理论知识和工程观念分析问题和解决问题的综合能力。
2.2.3 设计性实验
设计性实验是学生在教师的指导下，根据给定的实验目的和实验条件，自己设计实验方案、选择实验方法、选择实验器材、拟定实验操作程序，自己加以实现并对实验结果进行分析处理的实验。设计性试验目标是培养学生在“工程”设计、制作和组织管理等方面的创新能力，目的在于通过设计性实验，让学生独立完成从查找资料、拟定方案，直至完成设计并编写设计报告的全过程。
2.2.4 创新项目
创新项目是教师将电路实验中与工业应用、市场经济结合紧密的部分精心设计成多个大作业，学生在教师指导下，在自己感兴趣的领域针对某一或某些选定研究目标进行具有研究、探索性质的实验。创新项目主要面向优秀学生，以课题小组的形式实施。目的是使学生初步掌握科学研究方法，学会设计、编写科研报告和有关论证报告，为将来从事科学研究打下基础。
3 课外自主实验教学模式
课外自主实验教学模式为学生的自由研发创建了一个开放的平台，是实施创新型实验教学模式的根本保障。课外自主实验主要包括实验时间自主和实验内容自主两部分。时间自主是学生根据自身实际情况，在满足正常上课学习前提下，根据实验教学安排情况，在每个学期第1周向学生公布实验室开放时间。学生可以根据自己的时间提前进行预约；在实验内容的自主上，不同层次的学生不仅可以在一定范围内根据自己的兴趣、爱好、能力选择适合自己的实验项目，还可以自己申请创新项目，经教师审阅批准后到实验室实施。教师面向不同的学生采取了补差、扬优和提高3个层面上的自主模式。
4 教师实验水平的提高
新的电路实验教学模式要求我们教师要不断学习，更新专业知识、扩大专业知识面。在新的电路实验教学模式中，实验教师要实现自已身份的改变：由专业知识单一和实验技能不专业转向专业知识全面和实验技能高超；由专业知识的给予者改变为学生学习的引导者；电路教师应该注重对学生实践技能和创新能力的培养。电路教师不但要具有扎实的电路理论基础知识，还得有一定提出问题、解决问题和处理实际实践问题的能力。电路教师应不断找寻加强学生实践能力的有效方法。例如动员学生积极参加省级和校级科技竞赛、申报大学生创新项目、参加义务家电维修活动、也可加入教师的科研课题等。
5 结束语
把能力培养作为主要培养目标，建立创新型电路实验教学模式，不仅巩固和加强了学生的电路基础理论知识，提高了学生主动学习的积极性，学生的自我学习能力、识别能力、动手操作能力和创新思维能力都能得到加强，而且他们的实际动手能力，分析问题和解决实际问题的能力也得到提高，提升了学生共同协作意识与团队合作精神，起到视野开阔、发散思路、创造灵感，增强学生整体素质的作用。
参考文献：
[1] 鲍吉龙，应用型本科电类专业实践教学改革的探索[J]. 高等工程教育研究 2009 ， 6：100～103
电路课程实验 第6篇
电路课程教授的主要分析方法和其构建的经典电路源于20世纪中叶, 课程教学专注于分析理想模型构成的电路, 使得学生学习缺乏实际元件到电路模型的建模观点, 仅限于完成列方程求解电路习题, 与实际应用分析有较大脱节。而我国在建设创新型国家的战略发展需求下, 对高校人才培养质量也提出更高的要求, 提倡创新型人才培养模式, 比如“CDIO”教育模式、“卓越工程师培养计划”等[2]。与之对比, 现行传统电路课程教学现状是内容抽象, 电路分析方法与实际电路存在严重脱节, 教学手段和方法与培养创新型人才的目标相距甚远[3]。如何提高电路的课堂教学效果, 激发学生学习热情和自主性, 一直是任课教师不断探索的工作。本文将对分析电路课程特点及教学中存在的普遍问题, 提出在构建主义教学理论指导下将虚拟实验引入电路教学的设想, 分析将仿真软件应用引入电路教学的必要性和可行性。
1 传统电路教学的弊端与反思
随着国家高质量人才培养需求的提出, 课程教学的宗旨是:在课堂教学中重点培养学生的工程意识和创新意识, 从根本上激发学习兴趣, 提高学生的工程素养和实践能力, 满足未来行业要求。然而, 目前我校电路教学还存在以下一些问题。
1.1 多理论灌输缺乏与实践结合
电路课程作为电气类专业技术基础课, 其课程任务是讲授电路的基本理论和分析、求解电路的基本方法, 培养学生分析问题及解决问题的能力, 为学生今后学习其他相关专业课程奠定基础, 最终为工程应用设计研究服务。但在电路理论教学中, 解题技巧被过分强化, 而利用有效计算分析软件工具被弱化;电路分析方法模式化, 而电路的工程特性介绍淡化。如果教师过多推导复杂公式, 验算抽象习题, 再加上教材枯燥乏味, 初学者会逐渐丧失学习热情, 无法开阔视野、启迪思维, 更谈不上应用和创新。
由于传统的教学模式主要以教师为中心的单向知识传播模式, 学生常常是被动接受知识, 在课堂上交互性较差。而电路涉及的知识点及例题较多, 使得课堂呈现的解题过程较长, 注重解题技巧, 而忽视实际电路建模分析过程。这种教学方式未能实现基础理论知识和实际电路分析操作相结合, 无法激发学生利用理论知识展开工程实践的热情。
1.2 实验教学模式老化
现行电路实验教学多由实验指导中心统一安排, 其教学模式一般由教师事先安排好实验题目, 先讲解示范或者学生按照实验讲义进行操作、观察现象、记录数据。大多数的实验内容为验证性实验, 实验教材或手册含有具体实验步骤, 一些模块化的实验电路只需按标记进行连线, 缺少实验的探索性和研究性。这种实验过程往往使得学生没有自己独立的理解、开发及创新运用, 一定程度上束缚了其主动性和创造性的发挥, 不利于培养学生分析问题和解决问题的能力。而实验场地、实验设备、实验经费及指导教师数量的短缺, 也限制了学生独立自主地开展实验。此外, 由于实验设置独立于课堂理论教学, 实验项目不能很好地配合课堂教学进度, 导致学生不能很好地运用所学理论知识分析理解电路实验内容, 难以做到学以致用。
为了提高电路理论的课堂教学效果, 教师一直不断探索新的教学方法和手段, 比如采用PPT课件或进行实物演示等。但由于PPT存在难以即兴进行人机互动的缺点, 实物演示又受诸多客观因素限制, 视觉效果不理想。因此, 如何利用有限的课堂教学时间, 充分调动学生学习电路理论的热情, 同时搭建理论联系工程实践的桥梁, 是改进教学手段和方法的关键。
1.3 考核方式简单缺少形成性评价
电路理论课堂教学为82学时, 完成电阻电路、动态电路、正弦和非正弦电路三部分内容, 学习任务较重, 限制了课堂实验教学的延展。而现在广泛采用的教学评价方式多体现在重理论轻实践、重再现轻创造的卷面试题上。这就使得教师讲课注重理论及解题分析, 学生为应付考试临时突击过关, 结果导致学生对思维过程的轻视, 不能形成对知识的逐步认知、理解、运用的习惯, 进而限制学生由理论到实践展开发散思维的能力, 抑制其解决问题的灵活性和创造性。传统的课堂教学模式和评价方法, 使得大部分学生一味地为获取优秀的理论考试成绩而努力掌握电路理论及其解题技巧, 从而使得电路知识与工程实践应用脱节。因此, 需要一种更加合理的形成性评价方式来激励学生, 使其重视学习过程, 善于发现实际工程问题与电路模型之间的关系, 进而实现理论知识的综合运用。
实验教学是培养学生兴趣及创新能力的重要途径, 是未来电路理论课程教学改革的重点。电路理论课程由于理论和公式繁多, 学生学习兴趣较小, 而且传统实验教学无法起到启发学生自主学习、积极创新的意识。因此, 如何在教学中创造条件, 将理论知识有效结合实验资源, 增强教学过程实践能力的培养, 是教师不断探索的目标。基于仿真技术引入课堂虚拟实验可作为一种新的教学辅助手段, 充分发挥教师的教学想象力, 这将有利于激发学生主动思维、增强课堂教学效果, 下面将进一步展开论述。
2 虚拟实验及其电路教学应用特点
虚拟实验向实验者提供一个基于计算机多媒体技术和虚拟仿真技术的软件窗口, 学习者可以操作、观察、实验。目前, 教学版实验工具主要有Pspice, Multisim和PSIM等, 教师可灵活选择构建友好操作界面和类似真是的测试仪器, 实时改变元件参数或电路结构, 满足课程内容需要。引入虚拟实验改革教学方法, 对于改善现阶段电路多理论灌输、缺乏与实践结合的缺点, 具有以下几点好处。
2.1 有助于突破课堂教学难点
虚拟实验的引入有利于提高课堂教学效果。在电路课堂教学过程中, 由于大部分学生是第一次接触工程相关知识, 理解抽象的理论知识比较困难。比如, 三相电路部分一直都是学生学习的难点, 直接影响后续专业课程相关知识的学习。实际三相电路这部分内容与实际生活息息相关, 但单凭讲解理论、分析典型电路模型, 学生依然觉得过于抽象难以理解。而借助虚拟实验, 教师可以设计电路实现三相四线制、三相三线制电路的对称和非对称情况, 模拟不同工作状态, 同时获取不同变量的变化信息。这样将复杂问题形象化, 摆脱以往列方程求解的单一学习模式, 使学生一目了然, 对概念理解更加直观。教师将仿真技术运用到电路或元件分析中, 在讲解电路原理的同时, 运行虚拟实验平台, 模拟电路仿真结果对比方程分析计算结果, 更能帮助学生理解学习电路分析计算方法的意义, 从而提高课堂教学的质量。
2.2 有助于提高学生学习兴趣
电路作为电气专业的入门课, 其学习效果直接影响后续课程的学习。传统教学注重传授理论知识, 强调电路模型的分析计算方法, 使学生困顿在烦琐的公式推导和抽象的例证分析, 却忽视了让学生感受电路的真实性及其工程意义, 缺乏直观性和生动性。理论与实际脱节, 导致学生产生“难学、抽象、厌学”的思想, 从而对该课程学习丧失兴趣和信心。在教学过程中的具体表现就是学生学习感到枯燥乏味, 教师讲课费时费力, 难以产生教学互动。而仿真软件的引入, 教授可以利用库元件搭建各种电路模型, 结合理论分析展开仿真演示。生动、直观的模拟演示, 可以加深学生的感性认识, 消除学习抽象概念和求解复杂习题的疲倦感, 活跃课堂氛围, 增加学习兴趣。
2.3 有助于培养学生创新能力
实践教学的目的是培养学生理论联系实际的能力。而虚拟仿真技术的引入, 在帮助学生理解理论难点的同时, 也加强了学生逻辑性的思维训练。伴随学生学习兴趣的增长和知识的积累, 仿真实验可以延伸到课堂以外, 学生随时可以利用计算机模拟各种相关实验课题, 从而帮助其实现对电路理论从感性认识到抽象认识的飞跃。仿真实验还可以渗透至毕业设计、科技制作、电子竞赛等各个方面, 通过仿真电路设计合理的电路方案, 既培养了学生电子电路分析、设计和制作的能力, 又提供了学生自我工程素质锻炼和自主创新意识培养的条件, 从而实现教学改革的目的。
3 基于虚拟实验的课堂教学模式
借助仿真虚拟实验, 教师在设置教学策略时, 可提供学生更丰富的电路学习直观素材, 使抽象问题形象化, 进而对传统电路实验形式进行课堂拓展, 通过观测仿真电路发现电路本质, 充分理解电路定理含义, 有利于学生直觉思维的培养。相应教学模式也应做适当调整, 充分发挥虚拟实验辅助教学的潜能, 开发学生自主学习及创新思维能力。
研究性教学[4]强调教学过程中培养学生的研究兴趣和工程创新的观点。教师依据教学情境利用虚拟仿真软件设计实验电路, 引出问题启发学生思考并鼓励学生回答, 进行启发式教学。同时, 围绕问题开展交互讨论, 加深对基本概念的理解和对基本分析方法的掌握。研究性教学是一种模拟性的科学研究活动, 学生在教师所创设的教学情境下, 通过实验、观察、思考、表达与交流等探究活动获取知识;是以解决问题为重点, 充分调动学生学习主动性为前提, 发展学生独立思考和创造能力为目的的教学模式。在教师的有效引导下, 虚拟仿真软件构建了理论知识与工程实际问题的桥梁, 使学生初尝电路原理工程应用的魅力, 同时激发学生的创新潜能, 掌握一定的实验技能, 加深对课堂和科研所学知识的理解和应用, 最终培养学生的创新能力。
4 考核内容多样化
电路课程考试形式内容也应在教学改革过程中做相应调整, 真正实现教、学、考三者和谐统一。考试内容方面, 在考查学生基本理论知识掌握情况基础上, 增加知识实际运用能力的考查, 力求提高学生独立分析问题和解决问题的能力。考核方式方面, 为了培养学生自主学习能力, 激发工程创造性, 兼顾学有余力学生的能力发展, 可采用多元化的考核方式对学生的知识掌握与运用、工程和创新能力进行综合评价。在以往评价指标, 如课堂表现、阶段测试、期末考试、平时作业等基础上, 增加基于虚拟实验的综合项目设计, 由此进一步激发学生自主学习热情。
5 结束语
仿真教学通过教学资源的优化配置, 创建新型的课堂教学模式。理论知识的发展, 不仅是建立在数学推演中, 也需要工程实践的不断证明。教学过程离不开实验, 枯燥的理论推导无法激起学生的学习热情, 各种仿真软件为改进理论教学提供了条件。通过教师设立的各种验证性、设计性、综合性虚拟实验, 使学生将难以理解的抽象概念与实际工程问题融会贯通, 大幅改善教学效果。同时, 在虚拟实验教学过程中也培养了学生分析问题和解决问题的能力, 有利于其创新型工程素养的提升。因此, 电路基础理论的教学过程中适宜地加入虚拟实验环节, 有助于高质量工程人才的培养。
摘要：电路课程是电气专业的一门主干技术基础课, 对学生工程应用能力及创新能力的培养起着关键作用。为改善传统电路课堂教学模式, 充分调动学生学习积极性, 拓展实践教学内容, 探讨将虚拟实验引入理论教学的重要意义。借助虚拟实验有助于展示教师授课感染力, 提高课堂教学效果。通过进一步开展研究型教学, 促进学生理论分析与工程实践两方面能力的同步培养。
关键词：电路理论,教学改革,虚拟实验
参考文献
[1]邱关源.电路[M].第五版.北京:高等教育出版社, 2009.
[2]朱桂萍, 于歆杰, 陆文娟.“电路原理”课程深度改革的理念探索[J].电器电子教学学报, 2013, 35 (5) :1-5.
[3]熊小萍, 韦东梅, 覃美珍.在电路理论课程教学中培养学生创新能力[J].中国电力教育, 2012 (11) :36-37.
[4]于歆杰, 陆文娟, 王树民.专业基础课中的研究型教学:清华大学电路原理课程案例研究[J].高等工程教育研究, 2006 (1) :118-121.
[5]马月红, 王雪飞, 梁四洋.离散傅立叶变换及其应用[J].中国现代教育装备, 2015 (13) :56-58.
电路课程实验 第7篇
关键词：电路与电子技术实验,小组协作,实践教育,课堂教学调控
一、引言
《电路与电子技术实验》课程主要包括电路分析基础实验、模拟电子技术和数字电子技术实验, 即俗语的“三电”实验, 是电类学科方向非常重要的一门专业实验基础课, 既是学习后续课程的先导, 也是学生毕业后从事电类工作的基础。基于以上因素, 如何上好“三电”实验课程, 是各所高校负责《电路与电子技术实验》课程的教师们应尽的责任。我校从事该实验课程的课程组全体教师, 多年来在学生每年测评中均能达良好以上, 一半以上的教师达到优秀。在这里根据大家的教学经验、体会, 从实验课程教师的必备条件, 课前准备, 实验预习环节, 小组协作式的教学方法, 课中的调控和课后环节等方面与同行进行切磋、交流, 共享成功的教学成果。
二、实验课程教师的必备条件
实验教学不仅要求教师有扎实的理论基础, 还要具备实战经验, 实战经验的培养需要时间的磨练。特别是随着近几年实验教学的改革, 由验证性实验向设计性、综合性和研究型实验转型, 教师没有过硬的实战经验, 要上好这一门实践性较强的课程, 同时获得学生们的认可是很难的。因此课程组教师们认为刚毕业的研究生、博士生虽有较全面的理论功底, 但缺乏该课程的实战经验, 应该最好在课前通过一个学期观摩实践教学经验丰富的教师的课, 除了揣摩学习课堂教学的经验之外, 主要是培养实验过程中处理实践故障, 以提高解决问题的能力, 日后才能有条不紊地胜任该实验课程。
三、课前准备
实验备课不同于一般理论课的备课。对那些验证性实验来说, 比较简单, 教师只要把相关的理论概念搞清楚, 实验过程中仪器操作、元器件的选择及容易出现故障的地方加以掌握, 相信教师在实验课堂上就会得心应手。而对那些设计综合性实验, 教师仅仅书面备课是远远不够的, 需要跟同学之间在课前有配合。主要分二类:一类简单的设计性实验, 为了使学生对一般性设计性实验有个适应过程, 从2005年至今, 课程教材改版以来, 在缩小了验证性实验比例, 大大增加了设计性、综合性实验比例情况下, 刚开始教师、学生均不太适应, 一个学期下来, 大家感觉教和学不得要领, 教学效果也差。针对问题的出现, 课程组全体教师特意拍了相关录像, 作了一些相关的课件供学生课前预习参考, 这样效果就好多了。可对另一类难度大一些的设计性、综合性实验仅靠录像、课件还远远不够, 我们要求学生先交设计方案和仿真结果 (Pspice或M ultisim) , 教师对学生的方案进行批阅, 指出方案中不合理之处并提出需要改进的地方, 同时借助BB网络教学平台, 学生及时提问, 教师及时解答, 这样才能使学生在有限的上课时间内, 很好地完成实验任务。虽然教师工作量提高了, 但极大地提高了实验教学效果。
四、教学过程的调控
上好这样一门实践性较强的实验课, 其实也是一件不容易的事情。如何让学生学得轻松, 并带着兴趣而学, 关键在于教师的技巧。可从以下方面加以论述。
(一) 上好第一堂课
第一堂课教师除了介绍本门课程的要求外, 更要注意自己的仪表、语言, 要具有幽默感, 让学生感觉到你的自信, 同时也不缺乏你的智慧和求实精神。由于该实验课程大纲要求1人1组, 一个教师要同时带约40位学生, 因此首先应根据每个班的人数不同, 将学生相应地分成若干大组, 规定按大组的形式来验收学生的实验结果。这样做一方面基础好的学生能帮助基础差的学生, 同时也增强了组与组之间的竞争力;另一方面也增强了班级的凝聚力;其次, 实验报告是实验工作的全面总结, 同样在第一堂课教师会要求学生们认真撰写, 做到条理清晰, 图表简明, 计算准确, 分析合理, 讨论深入, 结论正确, 并能正确回答思考题。并告诉学生实验报告是考评大家实验成绩的主要依据。这样做的教学效果很好, 班级凝聚力大大提升, 同时学生对课程组成员的测评分也都在分院名列前茅。
(二) 加强实验预习环节
教师尽量在实验过程中少说话。要求学生实验前必须进行在实验中心网络平台 (或BB网络教学平台) 上进行自测检查, 部分设计, 综合性实验项目事先提交预习报告。网络课堂为学生提供自主型学习资源 (如自测题是教师把长期实验教学中累积的学生容易出错的问题设计成实验题目) 其过程是:
1. 提前一周下发实验具体任务, 同时在实验中心网络平台 (或BB网络教学平台) 上提供必需的学习资源。
2. 学生进行课前的准备 (预习时进行网上实验自测题的测试) 。
3. 实验资格的审核, 预习报告打分, 加大预习效果
的考核, 实验前随机抽查若干个学生回答1道实验题, 并计入实验平时成绩。
4. 进入实验室, 在指定时间内完成实验任务, 完成前3名的学生加分;
若在规定的时间完不成, 将实验操作成绩下降1个档次。 (发现抄数据下降成绩为C)
(三) 小组协作式的教学方式
针对一些较难的综合、设计性实验项目, 将教学班级分成5~6人的学习小组。目的是让学生在实验课程中便于交流、协商、讨论。这样可为学生创造一种平等的学习环境, 其框图见图1所示。
(四) 课堂教学过程技巧
教师的责任心和上课的技巧, 在很多方面会影响学生对该课程的兴趣。课程组成员主讲的一门课程就是《电路与电子技术实验》课程, 从电路———模电———数电共分15次完成。每次实验之前的开场白教师都会花几分钟时间对前一次实验报告中存在的问题作一简述, 然后简单介绍本次实验的要领, 尽量多讲一些简单应用方面的例子。同时教师把自己的科研体会和科研方法在授课时适当地传授给学生, 让学生时刻感受到学习这一门实验课的重要性;并告知于学生每年参加全国大学生电子设计竞赛的苗子很多来源于该课程优良的学生, 这样不仅大大提高学生对做实验的兴趣, 而且也激发了很多学生主动积极参与课程组后续课程开放性实验的研究。
(五) 课堂过程教师控制能力
每一次实验过程中, 教师和学生都会完全融合为一体。在一次次的相互切磋中, 强调一个准则, 学生遇到问题要认真思考, 分析故障可能出在何处, 通过自己思考, 解决问题;或能带着思考再求助于他人。在教学过程中, 采用这种“启发”式教育, 效果明显, 根据实验原理, 剖析故障, 然后踏踏实实地往下做, 定能找出问题的根源。这样做既提高学生的分析、动手操作能力, 也大大提高学生排除故障的能力, 真正为后续课程打下坚实的基础。
下面通过具体一个实例, 讲述我们是如何调控学生完成实验的全过程。例:用74LS138译码器和74LS20四输入与非门实现一位全减器。可分二类情况要求学生:一类是针对基础好的学生, 教师强调不检查导线、芯片的好坏, 而是直接按电路图连线, 待有问题出现再根据实验原理, 排除故障, 最终实现实验结果;另一类是针对基础差的学生, 要求学生先检查导线好坏, 再检查芯片的好坏, 然后连接线路, 后一种情况一般问题不大, 可独立完成, 此方法仅限基础差的学生, 在教学过程中教师不提倡这么做, 学生也更愿意采纳第一种方法加以实现, 这样做学生认为在实验过程中对自己的分析、动手操作和排除故障能力都有质的提高。当然教师的工作量增加不少, 但学生应用技能等方面得到提升, 还是感到非常欣慰的。课程组成员一直在学生中有相当好的口碑, 该理论课程在2003年被评为省精品课程;2007年教学团队被评为省优秀教学团队。
五、课后环节
认真批改实验报告是每位教师的天职。在批改实验报告时, 小到一个元件符号, 坐标轴的变量单位, 大到分析方法都要给学生一个明确的反馈信息, 让学生知道错在何处, 特别是同学们的误差分析, 实验结论不理想的情况下, 应不断地总结, 有不妥之处要及时提出。一个学期下来, 特别是后半学期, 实验报告的质量有大幅度的提升。同时应多听取学生和其他教师的意见和建议, 对自己的教学方式经常性的思考分析, 总结经验教训, 提出下一步要改进的措施和方法, 这样坚持不懈, 教学水平必然会不断提高。
六、结束语
通过这门课程的教学的改进, 提高了学生对细节的要求, 加强了动手动脑、理论联系实际的能力, 用生动具体的教学方式, 使学生对实验的理解和操作得到很大的帮助, 从理论出发, 教会学生各种分析问题的方法, 帮助学生渡过学期初对实验的陌生并逐步能独自完成实验, 培养了独立分析、解决问题的能力。
在教学的过程中, 让课程组教师们完全体会到一种成就和幸福感, 促使大家在今后的教学中更加认真负责, 进一步提高教学技能和水平, 为实现该课程成为国家精品课程而为之加倍努力。
参考文献
[1]王竹萍.高校电路课课堂教学改革与实践[J].中国高校研究, 2005, (6) .
[2]于歆杰, 等.专业基础课中的研究型教学[J].高等工程教育研究, 2006, (1) .
[3]陈慧英.电工电子技术[J].高等教育出版社, 2008, (4) .
电路课程实验 第8篇
关键词：高校教学改革,数字电路与逻辑设计,实验
《数字电路与逻辑设计》是通信工程类专业的一门专业基础课, 是一门极强的理论知识与专业技术相结合的课程。数字电路与逻辑设计课程理论基础严密详实, 但若没有相应的实验作保障, 学生也难以理解和掌握该课程的基本内容, 为后续专业课程打好专业基础。所以, 这门课程担负着巩固理论知识, 培养学生动手能力和创新能力的重任, 在专业课教学中具有举足轻重的地位, 理所当然地成为教学改革的前沿。几年来, 在我校一系列课程建设及相关教改项目的推动下, 《数字电路与逻辑设计》的课程改革工作取得了一些成果。但随着教改的进一步深入, 也随之发现了不全面的地方和一些新的问题。为了解决问题、化解矛盾, 巩固发展教改成果, 将从以下几方面进行可行的教学改革尝试。
1 课程教学内容的改革
好的教学内容应该体现以人为本的教育思想, 必须体现基础性、系统性、先进性和可迁移性, 具有与时俱进的特点。《数字电路与逻辑设计》课程教学时应紧扣教学大纲, 将教学内容分为数字逻辑基础、组合逻辑电路、时序逻辑电路和脉冲信号的产生与整形电路四大模块进行教学活动, 以集成电路为主干, 删讲分立元件电路, 侧重点放在器件的功能与应用方面。教学进程安排中, 以中小规模集成电路为基础, 向中大规模集成电路深入, 逐步学习编码器、译码器等各类组合逻辑电路, 触发器、寄存器以及计数器等各类时序逻辑电路。教学中强调基本知识、基本应用, 来保证学生容易入门, 容易理解。学生通过学习, 能构建完整的知识体系并获得扎实的专业基本功, 为后续课程的学习或工作奠定基础。教学内容应保证先进性、可迁移性, 能够使学生在掌握基础的前提下灵活运用。
比如一道分析题, 把电路结构稍加改动, 学生可能便无从下手。教师课堂讲授的内容学生似乎听懂但对知识的灵活运用却很欠缺, 这与学生适应现代社会的目的是极不相称的。为此, 应探索以培养学生创新意识和创新能力为目标的教学新理念、新模式和新手段。
2 进一步更新完善教学手段与方法
采用启发式教学方法。所谓启发式教学就是在教师主导下, 为学生创造一个好的环境, 调动学习的主动性、积极性、创造性, 引导学生举一反三, 激励他们的内在动机, 促进学生自学能力、创造能力和组织能力的发展。为此, 每一节课教师都要精心设计教案, 注重知识点的引入和综合运用, 使课堂教学有声有色。教与学互相激励具体做法如下: (1) 注重知识点的引入, 教师要善于提出问题, 揭示矛盾, 激发学生的求知欲望。因此, 在讲课中, 可根据知识点的特点, 采用不同的引入方式。 (2) 挖掘知识的内在联系, 注意知识点的综合运用。 (3) 对教学内容精讲、少讲, 引导、训练学生思维, 不要代替他们思维, 更不要制约他们的思维。 (4) 针对学生的不同情况, 实行个性化教学, 做到因人施教。
在教学方式上应以计算机技术、多媒体技术为核心, 多种教学技术手段综合运用。一方面, 可以在本课程教学中引入计算机工具软件, 例如电子设计自动化工具软件EDA等, 形成“电子仿真工作平台”, 丰富《数字电路与逻辑设计》课程的教学内容, 更新课程的教学思路, 提高课程的实践性与应用性。多媒体技术的合理应用, 可以使课堂教学由静态灌输转变为图文并茂的动态传播, 增强感染力, 拓展知识面, 减少课堂板书的时间。特别是《数字电路与逻辑设计》这门课, 电路图既复杂又庞大, 利用多媒体技术辅助教学, 使教学内容生动形象, 让学生亲眼看到电路的走向以及逻辑功能的变化, 加快学生对问题的理解。另一方面, 应充分利用互联网平台, 延伸教学互动空间。创新素质教育提倡学生课外的自主学习, 为了提高学生自主学习的质量, 教师的指导是必不可少的。借助网络平台的交互性和共享性, 开展网上指导与交流。由于在网络上是一对一的交流沟通, 教师可针对学生领悟程度的差异, 采用不同的指导方案, 更好地体现因材施教的教育理念。通过互联网平台营造的新型信息化教学环境, 将课内外融为一体, 克服了传统教学方式的时空局限性, 更好地实现了教学互动, 并在不同层次上培养了学生的创新意识和能力。
3 继续加强实践能力的培养
《数字电路与逻辑设计》课程的教学应当注重实践性, 理论联系实际。通过培养学生的动手能力, 加深对电路知识的理解和实际应用。将具体分为以下三个方面进行尝试。
3.1 从实验内容方法上变革
淘汰陈旧、落后的实验内容, 使学生能更多的接触实际工程电路、了解掌握新的技术方法。适当增加设计性实验, 培养学生分析问题、解决问题的能力。可引入日常生活中最常用的小电路报警器、门铃、抢答器电路等, 启发学生设计。适当增加综合实验, 提升学生的综合素质和创新能力。与其他实验不同的是, 综合类实验不再指定具体实验内容, 而是让学生自己选择实验项目、实验方法, 由老师进行课题审查和技术指导, 激发了学生的学习主动性和创新意识, 提高了教学效果。
3.2 开放实验室, 鼓励学生利用课余时间进实验室
数字电路实验室应面向全院学生免费开放, 以培养学生创新意识、创新精神和开拓能力。开放实验室以创新型、研究型、综合型实验项目为主, 吸引学生利用课余时间到实验室参加实验、制作、发明和从事创造活动。
3.3 独立设置实验
该课程实验较多, 主要建立学生对功能模块电路的感性认识, 掌握通用器件的典型应用, 应独立设课。实验课程由实验室专职老师负责, 主讲教师参与实验的全过程, 使实验和理论教学紧密结合。实验内容分两大类:一类是少量验证性实验, 用于巩固课堂所学知识, 加强对概念的理解, 另一类是设计性实验, 目的是使学生熟悉器件的应用, 掌握单元电路的设计方法。实验手段主要有两种:一种是在开放的实验箱上搭接电路, 用于培养学生的基本实践技能;另一种是采用EDA技术, 在计算机上进行仿真实验。
结束语
《数字电路与逻辑设计》是一门基础性、应用性较强的课程, 因循守旧背老教案用老方法讲老问题的方式是不可行的, 而过分的强调改革, 为了教改而教改的方法更是不可取的。由于《数字电路与逻辑设计》在通信工程类学科中“牵一发动全身”重要地位, 使其教改工作的进行更应该周密谨慎。在教学中, 应多积累多观察多思考, 要遵循教学效果为第一要义的原则, 提高学生的学习兴趣, 为今后的专业课打好基础, 适应新技术新产品的变革。总之, 教学是一门艺术, 教学过程是一项复杂的系统工程, 要建立一个更加完善合理的《数字电路与逻辑设计》课程教学体系, 还需要不断地进行探索和实践。
参考文献
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[4]赵凌云, 周拨云.浅谈教师队伍的素质教育[J]太原科技, 2001 (3) .
电路课程实验 第9篇
高频电子线路是电子信息工程专业和通信工程专业以及其他相关专业尤为重要的一门专业基础课。高频电子线路与低频电子线路相比, 历经电子管、晶体管、场效应器件、集成电路, 以及射频电路应用模块和大规模、超大规模集成电路等不同的阶段。特别是近年网络技术的飞速发展, 更凸显高频电路理论和实践教学的重要性。
然而, 由于高频电子线路课程自身的特性:理论抽象, 公式推导繁杂, 实验课也是基本验证性的, 大部分学生认为枯燥、乏味, 积极性不高。究其原因:⑴三本学生物理基础和数学知识相对重点院校的较弱;⑵教师在授课过程中, 发现, 学生只是按照实验指导书上的步骤接线执行, 观察一下现象, 至于为什么是这样, 很少去独立思考。
笔者结合多年的教学经验, 将参与式教学引入到高频电子线路实验课程教学中来, 挖掘学生的学习激情, 提高学生的学习兴趣。真正切实地做到让学生主动学习、思考而不是被动接受。
1 参与式教学及其环节设计
参与式教学于20世纪五六十年代源起于英国, 渊源于很多不同的学科传统和社会实践, 主要有参与式行动研究!人类学和农业发展项目, 这些不同的理论和实践中蕴含的共同点是强调当地人的参与, 强调当地人在实践活动中的主体性, 认为只有让当地人最大限度地参与到实践活动中时, 才能最终获得成功[1,2]。受这种思想启发, 教育工作者将其吸收并且引到教育教学领域, 逐渐地形成了较为完整的参与式教学模式, 它是针对学生对课程和教学内容的不同接受能力安排不同的工作任务, 运用各种各样的教学方法和教具, 最大限度激发学生的学习兴趣, 能够做到使得学生在教师的指导下主动参与进来, 培养学生获得发现问题、解决问题的能力。参与式教学环节设计如图1所示。
参与式教学实践操作的主导思想是能够促使学生全身心参与到整个教学过程中来[3], 主动去探究而不是被动接受。真正做到学生自己去学习, 大大提高了学生的学习兴趣, 实施过程还发现, 平时经常在打游戏或旷课的学生也积极地参与到其中, 课堂的气氛活跃了很多。下面就一个具体的实验项目为例子, 将参与式教学思想运用其中。
实验任务:收音机电路的组装、设计与调试, 达到的目标:⑴要求掌握最基本的调频发射与接收系统、调幅发射与接收系统的工作原理和整机设计, 可以参考实验电路利用现有元器件, 学习将各种单元电路组合起来完成工程实践要求的整机电路设计;⑵安装一台调频收音机, 并对其进行调试, 要能正常的收音;⑶学习掌握焊接技术以及电路元件的装配;⑷动手组装电路, 进行调试实验。运用电子仪器检查、测量电路工作状态。排除电路中的故障, 调整元器件, 改进电路性能, 使之达到设计指标要求。以往的教学方法相对很单一, 给每人或两人一套套装元件, 按照详细的安装图安装即可, 最后调试也是敷衍行事, 学生开始还有点兴趣, 慢慢的兴趣随之消失。鉴于此, 本文将参与式教学引入到其中。首先将班级分为三个学习小组, 分别对应收音机电路的各个原理:输入、混频电路组, 中放、检波组, 功率放大组。每一个组设定目标, 让学生自己去设计和选择元件, 适当地增加创新功能, 总而言之, 全部由学生小组独立去完成。实施任务环节在老师的引导下, 分组讨论, 并且做好详细的设计步骤记录, 设计步骤也由学生独立完成, 这样教学设计的目的是让学生真正做到先动脑筋后动手, 而不是按照实验指导书机械地完成每个步骤, 更有甚者自己都不知道在做什么。另外, 自己设计的实验步骤可能存在一些缺点或错误, 但是在老师的指导以及讲解, 越发有新鲜感和成就感。
实验操作部分, 学生根据自己设计的任务进行操作, 如查阅大量文献、选择合适元件、进行数据分析及计算。在实施任务的同时, 教师要观察学生的操作情况并对其进行规范化的指导, 要求学生做好实验数据的记录。在实验结束后, 每个组都派一个代表展示本组的实验结果及实验设计计算过程。
参与式教学的评价部分是通过对实验工作记录的填写以及各组的实验展示分项评价, 打破了以往实验教学千篇一律的实验报告评价模式, 很难体现学生对实验的掌握情况。而参与式实践教学模式有利于掌握全部学生的学习情况, 更好地引导学生全身心地专注于整个实验操作流程及实验技能。
尝试在高频电路实验课中引入参与式教学实践模式[4,5], 笔者通过大量多次的实验教学, 意外发现该课程的课堂理论教学情况有了很大的改善, 学生的学习兴趣越来越浓且积极性、参与度显著提高。以往课上提出一些思考问题, 很少有学生去思考且应答, 现在情况完全不一样, 大家都积极地去思考且相互之间能够进行交流沟通, 积极参与讨论。不明白的问题马上就解决了, 同时对老师讲得不够好的地方也适时提出来, 这样完全做到了课程上的互动教学。
2 参与式教学应用效果
参与式教学应用于实验实践课程中的优点: (1) 建立台阶, 让学生深刻体会到“我可以做这些事情”。将“工作记录”把理论知识与实验操作联系起来, 让学生熟悉实验任务、实验设计、实验操作、实验记录及实验评价等一整套流程。 (2) 给学生提供学习的机会, 放手让他们去尝试实施, 成就感得到满足, 自信心得到提高。 (3) 在实施过程中, 老师要不断进行观察和引导, 这样学生在实施和操作的过程中就不会觉得无所适从, 同时也增进学生与老师间的信任。 (4) 要不断提供这样的舞台, 让学生充分展示自己。当然学生在实施操作过程中老师也要给予适当的鼓励和认可, 这样他们才会越来越有信心, 让他们能够体会到受关注和成功的喜悦。
另外, 在参与式教学实践教学中, 也发现虽然优点很多, 但是也有一些弊端。⑴参与式实践教学模式的教学设计环节较多, 需要大量的实践, 这个对教师对教学过程中的时间控制提出更高的要求。⑵在组织实施环节中, 课程的纪律要求做到既不规规矩矩, 又不滥竽充数。真正做到让每一个学生都参与到任务的每一环节。⑶在讨论评价环节, 会存在动脑筋的学生积极说出自己的意见, 而不思考的学生就只听听而已, 长此以往, 大部分学生慢慢地也会产生乐于坐享其成, 不再动脑思考的现象。如何解决以上问题呢?参与式实践初期, 要给予大量的时间, 慢慢让学生去适应这种模式, 随着实验流程越来越熟悉, 加快时间进程;如果班级人过多, 可以采取分组方式, 且每一组最好不超过15到20人, 这样就能够做到课堂纪律有序的同时, 不缺失课堂活跃, 两者兼顾;展示评价环节中, 如何让大部分学生参与进来, 也是该模式的难点问题。教师可以采取奖励的模式引导每个学生主动参与展示和点评, 也可以按随机顺序交替, 锻炼每一个人。当然, 参与式教学模式也在实际教学过程不断的完善。
参考文献
[1]陆海燕.“参与式教学法”的概念、研究与建议[J].高教高职研究, 2010 (12) .
[2]许光驰, 宋奇慧.参与式教学方法的实践及效益评价[J].职教通讯, 2013 (18) .
[3]张开利.参与式教学模式在《面向对象程序设计》课程教学中的应用研究[J].软件导刊.2013 (12) .
[4]刘静波.高频电子线路实践教学的建设和探索[J].电气电子教学学报, 2006 (4) .
数字电路实验教学改革方案探讨 第10篇
摘 要：文章主要探讨了学院在数字电路实验课程教学中存在的一些问题，然后从实验内容、教学方法及手段等方面提出了改进意见，以此提高教师的教学水平和学生的综合能力水平。
关键词：数字电路；实验教学；教学改革
数字电路实验是数字电子技术课程的重要实践环节，进一步培养学生工程能力的一门专业技术基础课，是一门实践性很强的课程。学生通过验证、自行设计电路，安装，调试电路，排除电路故障，初步掌握数字电子技术的原理，并能根据需要合理选用所需集成电路，设计并制作出实际电路，培养学生的工程实践能力，提高动手操作能力和创新能力，为后续专业学习打下坚实的基础。但目前学院的数字电子技术实验教学从教学内容的设置到教学方法的运用都存在一些影响学生基本操作技能形成的不利因素，必要进行改革。
1 实验内容的改革
数字电路实验是一门理论性和实践性都很强的课程，但是目前学院所使用的教材多为验证性实验，而且偏重理论和实践性的内容较少，实验内容相对简单。内容老化，手段单一，造成大部分学生动手能力得不到加强，不利于培养学生的综合分析设计的能力，不能适应当今社会对应用性、创新型人才的要求。
根据学生知识、能力培养的总体要求，合理编排实验内容。在实验内容的选定上，既有一定量的验证型实验，也有适量的设计型、综合型实验。两者缺一不可，各自起作用，比如：集成逻辑门电路的功能测试。属于验证型实验，该实验主要是帮助学生认识基本的逻辑芯片，验证基本逻辑芯片的功能，与此同时，在单纯依靠实验台时，可以适当结合计算机仿真软件，增加适量仿真型实验内容。在实验的操作过程中，把每个实验都分成两部分，第一部分是基础实验，通过实验是学生进一步巩固和加深对相关课程基本理论的理解，巩固基本概念、提高综合运用所学知识的能力；第二部分是延伸实验，目的是进一步提高学生对教学系统的理解、培养学生独立分析问题和解决问题的能力、综合设计及创新能力，培养学生进行科学研究的独立工作能力，取得工程设计与组装调试的实践经验。
2 实验教学方法的改革
实验过程机械化。实验过程一般是在实验箱上，学生按照老师的要求进行实验。每个实验分两节课。从实验内容、所用仪器，到实验步骤的安排，学生都没有选择的机会，处于一种相对被动的地位。因此，实验给学生的印象较肤浅。
实验设备比较陈旧、易损。 学院对实验室的资金投入不足，仪器质量不佳、易损。在实验过程中，元器件老化、损坏不可避免，但需要及时更新。检查芯片的好坏和线路相当复杂，每周的实验课时又多，严重影响教师和学生的学习。鉴于上述等等原因，笔者提出一些改进措施如下：
2.1 增加实验学时
基础实验、综合设计性实验、仿真实验学时分别按 3∶4∶3分配 ，以全面提高学生理论联系实际的能力、知识综合能力、创新设计能力。实行实验单独设课与实验成绩单独计算 ，极大地提高了实验环节在整个教学中的地位，改变过去实验教学只是从属于理论教学，实验学时不足，综合性实验偏少，创新性实验缺乏，实验质量的好坏对成绩影响不大的弊端。
2.2 改革考核方式
为了做到对学生的全面评价，实验成绩应标准化、定量化。实验课程的最后一次实验课程内容为实验考试，实验考试内容以考查学生完成综合性和设计性实验的实际能力为主旨，按A、B、C、D、E 评定成绩，该成绩占总成绩40 %。其中，实验报告占总成绩20%，平时的实验表现，特别是综合设计性实验的实验操作及完成情况占总成绩40% ，作为判断学生能力和全面发展的一个重要依据，这样提高广大学生的实验热情，变被动为主动。
3 改革实验教学手段
3.1 实施开放实验室
由于以往实验室横向定时开放，学生不能长时间的在实验室进行实验设计。横向定时开放指的是实验室只是根据课程表的安排，在规定的上课时间内开放。但是综合设计性实验不同于一般的验证性实验，需要的时间相对较长。为了能让学生学到更多的实验技术和科学的实验方法，从而也很难提高其实验技能和动手能力，必须开放实验室。开放实验室，首先，要求学生熟悉并已经掌握了简单的实验设备的使用。其次，要求学生在前一个星期就必须选择实验内容或者补做上课的实验内容。第三，要求学生必须严格遵守开放实验室管理条例进行实验操作。
3.2 仿真软件的使用
Multisim仿真软件具有丰富的元件库、虚拟仪器与仪表功能以及强大的仿真功能。教师可以借助该软件对数字电子技术中的部分设计型、综合型实验进行教学，引导学生使用Multisim设计数字电路，是学生能够通过反复修改设计，最终完成实验教学任务。在理论教学环节中，教师通过使用Multisim仿真软件，能够在理论教学过程中对数字电路进行现场演示并分析，用Multisim仿真软件进行仿真教学，教师可以在多媒体教室中深入浅出地分析各种集成逻辑芯片的特性。演示小规模集成电路的工作情况。
4 结语
在数字电路实验工作中，我们不仅注重实践动手能力的培养，更注重逻辑思维能力、综合运用知识能力、创新意识的培养，更要学生掌握工程设计的主要程序和方法，树立正确的设计思想。此外，如何将硬件和软件有机结合起来，如何利用现有的实验条件，对于实验室系统的运行和管理进一步完善，这些都还需要继续探讨。
参考文献：
[1]阎石.数字电子技术基础[M].北京：高等教育出版社，1998.
[2]余魅.论实验教学改革与创新能力培养[J].实验科学与技术，2004，9（3）：45-46.
[3]朱孝钦，杨明，胡明辅.实验教学与改革初探[J].实验室研究与探索，2004，23（5）：84-85.
[4]周亚俊.全面改革实验教学，培养学生创新能力[J].实验室研究与探索，2004，23（7）：78-80.
物理实验电路的设计思路 第11篇
一、电路设计的原则
1. 科学性原则
(1)实验原理应依据物理规律，且要简明、正确。
在电学实验中，能够直接测量的物理量是电流和电压(虽然电功也能直接测量，但中学物理实验中没有涉及此物理量)，所以无论要达到什么目的，都要与电流和电压联系在一起，用电流和电压表表示待测物理量。实验原理所依据的物理规律有： (1) 部分电路欧姆定律; (2) 闭合电路欧姆定律; (3) 分压原理; (4) 分流原理; (5) 电阻定律等。
(2)方案中实验步骤应合理有序，操作符合实验规则。
实验步骤的设计要合理有序。一般来说，实验步骤分为三个分阶段： (1) 实验前。一些在实验前、实验后、实验中均可测量的物理量(与实验过程无关的物理量)，一般放在实验前进行测量。如测金属丝电阻率的实验中，金属丝的长度、直径可在实验前进行测量并做好记录。 (2) 实验中。在做实验时，首先要按设计实验电路图连接电路，为了使连接的电路准确无误，可以先连接干路，然后再连接并联支路，注意在连接之前，开关要断开，变阻器的滑动触头要放在最安全的位置，检查无误后再闭合开关。实验中各电表的变化应遵循从小到大的原则。 (3) 实验后。整理器材，进行数据处理。
(3)数据处理及误差分析应依据科学的研究方法。
数据处理的方法一般有图像法、公式法两种。在用图像法处理数据时，应注意图的斜率、面积所具有的物理意义。图线的斜率表示纵轴所表示的物理量对横轴表示的物理量的变化率，这一变化率常具有一定的含义。实验误差包括系统误差和偶然误差。系统误差是由于实验原理的不完备、实验工具的不准确而造成的，误差的规律是测量值比真实值均偏大或偏小。偶然误差是由实验者的主观因素或其它偶然因素造成的，误差出现的规律是测量值有时比真实值大，有时比真实值小，可以通过求平均值或图像的方法来减小或消除误差。
2. 安全性原则
(1)保证实验者人身安全的原则。
在电学实验中，实验者常接触通有电流的导体，所以可能会发生触电事故(直流电实验中的电压较小，均为安全电压，不存在这种问题)。在实验的设计时，应消除实验者直接接触不安全电压的可能性，保证人身安全。
(2)保护器材安全的原则。
所有电表都有一定的量程，直流电表还存在有正负极。在实验设计时，不能让电表超过其量程，正负极也不能反接。为了保护电表，在设计电路时常设计一个限流电阻，达到保护电表的作用。
3. 准确性原则
(1)实验方案的系统误差要小。在测量中采用不同的实验方案，实验的系统误差也不相同，所以应精心设计实验方案，使实验的系统误差尽可能地小。如在伏安法测电阻的实验中，电流表是内接还是外接需要一定的依据，推导出两种不同方法中系统误差的表达式，然后根据实际情况进行判断。
(2)实验器材的选择。变阻器的选择要能够精确地调节电路中各物理量。电表的选择要使测量值达到量程的2/3以上，最起码也要达到量程的1/2以上，这样可以减小由仪表带来的误差。各仪表在实验中都必须调零，减小系统误差。
4. 方便性原则
实验的设计应使操作方便、简捷。很繁杂的操作步骤容易使实验者在操作过程中出现差错，从而导致实验的失败。实验数据的获取应方便可靠，可以从表中直接读出或直接从测量工具的刻度线上读出。读数方法应该是易操作的，不要设计非常繁杂的读数过程。如利用电压表测量加速度时，电压表的表盘上的电压值可刻成对应的加速度值，不通过计算直接读出加速度的数值。
二、实验电路的设计方法
分段设计法：在电学实验电路中，一般可以分为三部分：第一部分是电源;第二部分是控制电路;第三部分是测量电路(包括物理量转换电路)。在实验设计时，一般是先设计其中第一、二部分，然后再设计第三部分。
1. 第一、二部分电路的设计原理
在直流电实验中，第一、二部分由电源、变阻器和开关等组成。根据实验的要求不同，变阻器可以是限流式接法，也可以是分压式接法。限流式接法是将变阻器的一部分串联在电路中，其主要作用是保护电路，不让电路中的电流或某段电路的电压过大，这种接法也可以调压。分压式接法是将变阻器的两个固定端与电源连接，一个固定端和滑动端作为输出端。当输出端的电阻为零时，实验电路的电压为零;当输出端电阻等于变阻器的总阻值时，输出电压等于路端电压。
2. 实验电路的设计
(1)物理量间的转化：寻找待测物理量与电学量(U、I)之间的关系，将待测物理量转化为电学量，然后进行测量。
(2)其它物理量对电路的控制：电路中的可变电阻器、电容器、电感器均与它们空间的相对位置有关。所以当其它物理量可以改变它们的相对位置时，就会对电路有控制作用，用此方法可使其它物理量与电学量联系在一起。
(3)伏安法的应用：伏安法测量电路中的电流及电压时，由于电压表的分流作用和电流表的分压作用，存在有系统误差，在设计实验时应特别注意怎样连接才能减小实验误差。当电流表的分压作用较小时，应采用电流表内接法;当电压表的分流作用较小时，应采用电流表外接法。
三、典型例题
(2001年上海高考题)某学生为了测量一物体的质量，找到一个力电转换器，该转换器的输出电压正比于受压面的压力(比例系数为k)，如图1所示。
力电转换器是一个全新的仪器，但从题目中可知道这一装置是将压力信号转换成电信号进行测量的，不需要知道力电转换器的具体结构和工作原理。
根据题目要求，本实验设计中主要有三部分组成：第一部分是供电电路;第二部分是力电转换;第三部分为测量电学量，从而知道待测量(物体的质量)。
