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戴维南定理实验报告

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戴维南定理实验报告范文第1篇

关键词:职业教育 学习兴趣 教学方法 实践实验

《电工基础》是高校相关专业的一门主要专业基础课。为了契合当前高职学校培养应用型人才的需要,有必要不断改进教学方法,以学好理论为基础,以训练技能为重点,加强学生的学习兴趣,提高学生的实践操作能力,从而提高教学质量。为今后的再深造或者工作提供必备的知识。

一、建立良好的师生关系,营造和谐的课堂氛围

1)让学生对专业课学习产生“好感”

现在的学生更追求个性与自我,对一样事务没有兴趣就会放松自我要求、就会走神、散漫,课后更加不会去温习巩固。而专业课由于其更加艰深的理论知识、复杂的计算、系统的逻辑推理,更让学生感觉枯燥而产生各种如同抗拒、害怕、反感等负面的情绪。这样的情绪会直接影响课堂教学的效果以及课后学生自学的过程。

2)老师对学生抱有充分的耐心

不仅仅是学生有负面情绪,老师也有。几乎所有的老师都会对听话、悟性高、自觉的学生产生好感,而将学习能力差、上课表现差、作业差的学生作为反面教材。像我们这样的高校,学生往往不是自己选择的专业,学生本身就迷茫,老师更加需要耐心指导,带领他们入门。

3)正确学习方法的传播

好的学习方法能让学生事半功倍,也能让老师轻松许多。除了讲授课程,应该适当提供一些良好的学习理科的方法,这些方法可以是老师自己的经验也可以是多年观察学生学习过程的总结。总之,让学生感觉到有途径、有捷径的可能,让他们愿意去试一试。大学的学习,从第一堂课起就应该强调自学的重要性,而给与他们学习方法,让他们去实践的过程也是不断提升学生学习能力的过程,不应该被忽视。

4)课程进度快慢结合,多归纳,多总结

高中的学习,使得学生习惯了高中课本、教材、笔记、课外读物中归纳总结的学习方式,让学生一进入大学就完全脱离老师,自学成才,是不容易的。所以根据不同班级不同学生的基础,在他们接受、消化迟缓的章节,合理地放慢节奏,帮助他们复习、反复巩固理论知识,对他们保持学习专业课的热情度是很重要的。学生一旦感觉到老师忽视他们的消化能力,一味追赶进度,他们会丧失自学的渴望、丧失跟上进度的积极性,更多的是抱怨与理由让自己消极。

5)多提问,多鼓励,引进竞争机制

课堂提问是非常好的互动方式,要有良好的节奏,让他们在你的问题后进入思考、回忆知识点的状态,课堂提问给与评分,优秀的当堂表扬,回答不出来的每节课提问这个同学,可以鞭策他课后复习,向老师或者学生请教。班级的同学尽管学习能力层次不齐,但是男女生往往形成各自的学习圈子,可以根据不同章节男女生的表现情况交替地进行鼓励、比较,让他们男女生有种互相较劲的感觉,活跃课堂的氛围。

6)适时使用多媒体教学

现在许多课程都采用多媒体教学,我觉得是很好的手段,但是任何事情都有两面性,如果从头到尾全是PPT 学生会失去兴趣,甚至会助长他们的惰性,懒得记笔记,懒得看PPT,有图片看两眼,没图片或者电路图就避而不看,低头玩手机。适时地放些多媒体,偶尔的视觉刺激,尤其是动态电路、正弦交流电路、谐振电路等比较难比较抽象的理论部分的时候,可以多找一些素材,反复放几个重点、典型的图片、理论知识点,让学生用影像记忆的方式牢记这些内容和推导过程。我觉得效果很好。

二、增加实验课内容的综合性,提高学生的实验满足感

1)绝大部分实验与理论同步进行

实验是高校锻炼学习动手、动脑,巩固理论知识的重要手段。《电工基础》是专业基础课,我认为实验尤为重要,许多实验的结论都是提纲挈领的骨干支架,必须要保质保量的完成,不可以松懈,不可以让学生滥竽充数,浑水摸鱼。为了保证手脑同步记忆、同步消化,我觉得专业基础课的理论与实验应该同步,比如讲完了基尔霍夫定律,就应该及时地进行实验验证,巩固这个定律的印象。而不要拖到学期结束的几周,没有理论课,全部实验课。

2)有些课程可以采取先实验后总结理论的办法

在叠加定理和戴维南定理的讲授中,我感觉到先做实验的效果更加好,甚至可以省去理论讲授所需要花费的巨大精力。在做这两个实验的时候,我采取一步步按部就班的方式,做实验,必须每组人按步骤完成了数据的填空,并请不同组别的同学把数据写在黑板上,才进行下一步。这样学生的实验步骤记忆犹新,而且实验数据更有验证的效果。最后通过不同组别的数据分析,得出实验结论,学生们基本上都不会忘记这两个定律的含义。

3)实验报告当堂完成

由于学生没有实验报告也没有实验指导书,采用的项目驱动式的教学材料,所以我会在实验课上讲实验目的、实验原理、实验步骤、图、表抄给学生,让他们全部写好了以后再进行实验,每组数据、图表都完成了当堂交作业,离开实验室。这样可以保证每个同学都是自己完成的,保证了实验的可靠性。

4)理论值与测量值的作用要体现

实验误差的讨论现在高校都不作为重点,但是我觉得理论值是应该先计算好、预估好,然后才可以进行实验测量数据,否则学生做完实验后不知道对错,不知道分析数据,老师告诉他数据错了,每组还要分析一遍原因,非常浪费时间。所以应该先教他们计算理论值、分析测量数据,然后才进行实验。这样在实验考试中,他们也能做到胸有成竹。实验的效果会更好。

5)注意观察做实验困难的同学

这类同学我会扣下实验报告,让他们有时间的时候来重做实验,需要指导的给与指导、分析。保证人人的实验都能够过关。

三、结语

1)学生学习的结果是有区分度,但是没有完全学不会的学生,只是他们需要更多的耐心和更丰富的教学手段来调动他们的积极性、兴趣。为学生营造一个有利于发挥自己学习能力的环境。

戴维南定理实验报告范文第2篇

关键词 研究型教学 自主学习 教学改革

0 引言

电类基础课是国内外理工科专业的基础课程,包括电路分析、模拟电子技术、数字电子技术、电工电子学等在各高校电类及非电类专业均有开设。长期以来,电类基础课程的教学偏重灌输式教育,课堂教学只注重结果而不注重学习过程的评价。无论是课堂教学,还是课程作业、实验报告及期末考试,只是重视学生的答案是否正确,学生自主学习和创新探究兴趣不高。随着信息技术的迅猛发展,教学中对电类基础课程的要求越来越高,如何更好地调动学生的兴趣、扩展学生的知识面、激发学生探究知识的潜能和动力、提高实践应用能力、提高课堂学习效率等一直是课程教学亟待解决的问题。本着强化基础知识、开拓学生视野、培养创新思维的指导思想,本文探讨以研究型教学为导向对电类基础课从教学方法、教学策略和评价体系上进行教学改革,推进自主探究式学习,对于提高学生的学习兴趣、探究思维能力具有重要的意义。

1 项目教学法激发学生的自主学习兴趣

随着计算机技术的发展,当前的教学模式大都采用多媒体课件授课,电类基础课程也是如此。电类基础课程的的实践性较强,必须通过理论与实践相结合,分析与设计相结合,才能真正达到课程学习目标。多媒体授课内容多,信息量大,学生疲于记笔记,而且在教学中仍是教师处于主导地位,学生处于被动地位,自主学习的兴趣和积极性难以调动。项目教学法是学生在教师的指导下通过实施项目的形式而进行的一种教学方法,其最显著的特点是“以项目为主线、教师为引导、学生为主体”,改变了以往“教师讲,学生听”的被动教学模式,创造了学生主动参与、自主协作、探索创新的新型教学模式。

电类基础课的教学采用项目教学法是行之有效的,根据教学目标将学习过程分解为一个个项目教学方案,学生通过自己的努力最终完成有一定实际价值或功能的作品。比如测量放大器的设计,二线制变送器的设计,恒温控制器的设计,相位差测量电路的设计,油罐液位测量电路的设计、抢答记分电路设计等。项目根据其难易程度分成简单项目和合作项目。简单项目包含每章大纲所要求的基础内容,需由学生各自独立完成,从而保障学生掌握扎实的理论基础。合作项目由学生协作完成,每3名同学组成一个学习小组,每个班各个小组的题目不重复,以抽签的形式决定各组的题目,自主查找资料确定设计方案交教师审核。审核通过后实施项目,到实验室在万能板上完成电路焊接和调试。项目完成后,以班级为单位进行自主组织答辩和项目评价,答辩小组由班长、课代表、学生代表等组成,实行班级交叉答辩。各学习小组将项目实施情况制作PPT进行汇报,然后由答辩评委根据设计报告、仿真与实验结果、作品展示、口头讲述、回答提问等进行评分上报项目评价结果。学生在项目完成的过程中,通过自主学习、方案设计、体验感悟、实践操作、自主评价等活动获得知识和技能,以小组合作的方式进行研究型学习活动,在不断解决实际问题中大大提高了他们的学习能力、工程实践以及团结协作能力,这些正是现有教学模式下学生所欠缺的。

2 案例教学法培养学生的探究式思维能力

当前的电类基础课教学仍大多依赖于“满堂灌”的灌输式教学模式,以教师主动讲授,学生被动接受为主要特征,在教学过程中教师的主导性地位尤为突出,而学生的主体性地位却被习惯性忽略。在这样的传统教学模式下,理论学习与实践应用脱节,学生发现问题和分析问题的能力不足,学生的参与性和互动性不够,教学效果往往很不理想。案例教学法是一种融启发性、讨论性、实践性于一体的新型教学方法,以代表性、典型性和新颖性的案例为素材,采用多种形式启发和引导学生独立思考,培养学生由发现问题进而分析,并归纳总结规律的探究式思维能力。在教学中尽量避免(下转第147页)(上接第113页)平铺直叙去介绍教学内容,而是从分析案例入手,从探究式角度引导学地去思考和总结。如戴维南定理,可通过例题或作业习题采用电路等效变换的角度启发学生,将一个含源网络变换为一个电压源和电阻串联组合的形式,引导学生总结规律并掌握戴维南定理的内容。

在教学中体现知识点被发现的过程,可为学生营造一种良好的探究式思维训练的氛围。理论联系实际,应用现实实例印证、巩固和扩展所学到的基础知识,培养学生对所学知识的应用意识和潜在的思维创新能力。案例教学法在实施过程中激发学生的学习兴趣,提高课堂教学效率,提升应用所学知识分析实际工程问题的能力。如电桥是电路分析中的一个常见案例,在传统教学中仅强调识别电桥和电桥平衡的条件,工程应用思维受到一定的限制。通过案例教学法可以引导学生利用电桥法实现电阻的测量,进而引入传感器的概念。这样不仅可加深学生对基本概念的理解和基本分析方法的掌握,而且使学生产生强烈的求知欲,锻炼学生的研究型思维能力和学术视野。

3 建立多元化科学有效的评价考核体系

考核是学生学习的指挥棒,采用全方位多元化的考核方法引导学生自主学习和探究式学习,克服死记硬背、考前突击的弊端,注重能力的考核。考核成绩由平时考核成绩、仿真作业成绩、设计与实践(项目)成绩、期末考试成绩组成。平时考核包括平时作业、小测验、讨论课表现等,占总成绩的15%;仿真作业包括使用Multisim、Matlab、EDA、Protues等计算机软件对电类基础课程理论的验证和分析,占总成绩的10%;设计与实践环节包括对设计题目的方案论证、设计报告、实践制作、口头讲述与答辩等,占总成绩的25%,如在设计竞赛或创新实验环节表现突出,给予酌情加分。期末考试环节以考查设计能力和综合分析能力为考试重点,减少选择题、填空题和判断题等传统应试题型,占总成绩的50%。为避免学生硬背公式和应付考试,可采用半开卷方式,即允许学生用一张A4纸记录备考内容带入考场,此举更具有人性化,有助于学生对知识的理解而非死记。采用过程考核、项目考核与期末考试相结合的综合评价模式替代期末考试一锤定音的评价模式,可获得更为科学有效的评价效果。

戴维南定理实验报告范文第3篇

关键词:三维三段式 电路测试 实验改革 目标体系

中图分类号:TM13 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2016)06(a)-0126-02

电路课程是电子电气类专业最基础、最核心的课程之一,该课程的教学内容、教学手段与方式直接影响到学生学习习惯的形成,担负着引领工程意识“启蒙”教育的重任。电路系列课程的教学改革已成为电子电气类专业教学改革的重中之重。

电路分析课程的教学进程安排一般设置在大一下学期或者大二上学期,同期开设的还有对应的实验课程,是后续专业课程如模拟电子技术、数字电子技术、高频电路的基础课程,所需的实验测试技能和基本分析方法都可以在该课程中接触和学习[1-4]。通过与工程实践密切相结合等多种途径,电路分析课程的课堂教学改革已取得较大成效。然而,目前与电路理论教学密切相关的实验教学的改革却进展缓慢,学生的动手实践操作能力及对实验现象的分析能力亟待提高。如何基于“大工程”观的现代工科教育理念,对电路实验教学内容与教学模式进行有效深入改革,一直困绕着人们,并已成为与此相关的电子电气信息类专业教学改革的瓶颈。

随着多媒体技术和互联网+技术的应用推广,很多网络在线优秀课程出现在慕课中,实验课程教学与工程实践结合的途径带来了新的机遇。同时“以学为主”的新兴教学法不断改变了以往的“以教为主”的现状。为适应“以学为主”的教学模式的转变,结合自身条件和优势,结合工程规范、电路设计、电路安装、电路测试等教学内容,从“能力水平、情感态度、过程方法”三个维度,通过整体构建“虚拟仪器仿真、实验室现场测试、课外设计制作”环环相扣、螺旋式上升的实验教学环节,对在实验教学过程中如何有效地培养学生的工程意识与实践能力进行了深入探索与实践。

1 三维多层次目标体系

根据美国学者L・迪・芬克提出的关于课程设计的“创造有意义的学习经历”[1],在教学设计中改变以往的实验体系,在学科知识中融入实际应用案例,建立验证-制作-测试三位一体的实验结构,采用“虚拟仪器仿真、实验室现场测试、课外设计制作”三段式培养步骤流程,将知识应用到新情况或者领域中,从而获得解决问题的能力。

以往很多实验项目均是基础验证性为主,利用已有的模型电路通过仪器仪表的测试得到有关的电压电流数据,进而分析电路原理是否正确。由于低年级学生基本上是第一次使用专业测试仪器仪表,最先接触到验证性实验能够帮助他们获得基本的实验仪器测试技能,完成理论到实践的第一步[2]。随着课堂教学的深入,学生已能够理解知识点之间的关联性,再单纯地验证一些电路理论,将无法有效地提高学生的分析能力和动手能力。遵循由浅入深、循序渐进的原则[3],将电路分析实验构成部分扩展为三个层次的模块:基础验证、设计制作、测试拓展。

1.1 基础验证性项目

该内容覆盖了电路分析大约一半容量的知识点。通过经典的验证性实验内容理解戴维南定理、动态电路响应、串并联谐振、滤波器和双口网络的基本知识点。在实验辅助手段上采用Multisim仿真软件进行有关电路原理的验证,在之后结合实际电路实验数据测试,进行数据误差分析,培养学生建立实验逻辑思维,自上而下的实验体系思路。同时在实验内容上注意和后续课程的衔接,提出思考问题留待学生课后寻找答案。其中Multisim软件操作培训利用两次课堂教学教授入门知识,在随后的实验教学中熟悉应用。

1.2 设计制作性项目

RLC所组成的一阶、二阶动态电路有很多应用,作为前期的设计性实验项目来锻炼学生的实验能力是可行的。首先作为设计性实验开设,前提是学生均学完暂态电路理论知识且完成使用双踪示波器观测和分析波形的基础实验。设计性实验要求学生设计实验方案、实验元件与测试设备,提供实验步骤和实验电路图,对实验结果记录并进行结论分析,实验数据相差太大的要求重新设计。根据学生个人能力不同,设置不同难度的设计性实验。例如:选择不同输入信号分析RC一阶电路的零状态响应、设计一阶电路的时间常数测定方案并与理论值比较、二阶动态电路谐振点测试与衰减系数测算等。通过实验前知识点的分解讲述和讨论,学生完成设计性实验的质量高于平时的验证性实验,同时对于知识点的理解也要更广义一些。

1.3 研究拓展性项目

在设计制作项目后期,学生能够从测试中获得一些经验,建立了实践性思维体系,能够了解项目管理流程。此时教师应积极地引导学生关注知识拓展应用。设计制作中和学生增强互动,了解学生发现的问题,并引导学生拓展有关学科的关联性。

为了给学有余力的学生提供拓展思维的途径,电路分析实验教材编写中加入了有关拓展性小知识和有关实验内容。拓展性内容主要是将一些知识点在实际生活或者工业上的应用进行启发式教学,从设计实验的角度去说明这个知识点的延伸面。比如说实际电源的两种等效模型,从理论的角度容易分析两者等效性成立的条件,那么采用什么的实验手法可以验证这个条件成立?同时提出在实际工程实践中如何根据功耗条件选择等效模型。这样学生就不仅了解到电源等效变换的方法,同时也联系到实际应用,达到举一反三的效果。

除了拓展思维外,该阶段还增加了能力拓展要求,教师利用Altium designer软件将前期设计性实验的电路图制作成PCB版,让学生再次测试制版后的电路参数来校验之前的实验结论。

从基础验证到设计制作再到测试拓展,三个环节构建一体式实验内容。学生学习的内容从简单到复杂,从虚拟到现实,依次递进。多阶梯层次的实验模块体现了多维教学的特点,可以根据不同学生的特点进行有效传授知识和技能。学生们在设计性实验阶段兴致很高,调试成功的喜悦让他们体会到学习的快乐。从学生们课后交流的情况来看,他们在该学期的实验课程中收获颇丰,特别是后期的电路模块制作,他们的实验能力得到了极大提高。

2 构建实验成绩三维评价体系

在芬克创建的综合性大学课程设计原则中,反馈与评估是其中非常重要的一环。根据芬克的设计理念,他认为反馈与评估是基于教学目标来反向设计的,这样能更好地理解教学设计目标。

所进行的电路分析实验改革不仅是期望学生具备基本的实验测试技能,学会如何分析项目需求并制作设计电路,熟悉使用专业制图软件完成专业制版;而且更主要在于培养学生的工程意识与工程应用能力,培养学生的责任人与团队精神。为合理评价、检验学生的学习效果与能力养成效果,就需要从“能力水平、情感态度、过程方法”三个维度,定性与定量结合、全面公平地评定实验成绩。

表1说明了实验成绩评定包含的四个方面,其中每个内容都有对应的细分成绩评定表,都包含定性评价与定量评价部分。

例如:制作模块部分,强调针对每个功能电路测试过程、也针对测试的结果进行分值给定,综合调试成功才能给予满分的成绩。每个模块设置为25分,根据完成的功能部分给予相应的分值,鼓励学生尽量单独完成电路焊接和测试任务。对于电子信息工程专业和通信工程专业的学生,基础验证实验实行的是1人一组的实验方式,避免了多人成组时蒙混过关的现象。而在制作模块部分,允许采取2人一组的方式,每人做两个模块,最后联调四个模块作为实验组的成绩,培养学生间的合作关系,并让同组学生有交流和讨论的对象。研究拓展模块相当于附加分值,挑战难度大的项目即使最后实验结果有出入,考核分值相应会有增加。在近200名学生中,有大约1/4的学生选择了难度为A的研究拓展项目,说明该模块的设置还是很有成效的,给学生提供了提高能力的空间需求。

在基础验证性实验设计中有5个项目,操作成绩是指对应的5个实验的表现平均分,包含预习报告、实验报告和平时实验操作[3]。由于实验内容的改革,学生实验成绩不再是单纯地定性给出,而是根据具体的对应量化分值进行统计,综合了学生在整个实验阶段的表现。

3 改革效果的评价

电路分析实验进行了很多方面的改革,包括实验内容和考核方式。以往验证性实验项目较多,学生对知识点的理解不够深入,知识网络单一。加入设计性实验后,学生通过参数设计、方案对比深入学习各知识点间的关联性,增加了学生动手机会,落实了实验设备操作技能训练。

(1)增加了电路设计性实验项目,学生按照电路功能要求设计可行性电路,并完成实际电路的焊接测试工作,体验从电路原理图到电路连接图的转换学习,认识基本元器件,学会查找芯片资料。整个过程学生主体作用更强,有更大的自由空间分析实验目标,真正做到了理论和实践运用的联接,从而极大地提高了学生的学习兴趣和主观能动性。

(2)利用现在流行的慕课等网络教程方式,录制一些基本仪器的使用视频,解决了以往枯燥讲授仪器仪表功能的弊端,让学生能够通过观看视频内容学会测试方法,体现“三位一体”教学的优势,能力差异不同的学生可以找到自己不熟悉的内容进行个性化自学。

(3)实验内容及时间安排,与理论教学的非完全一致性有出乎意料的效果。安排的实验课程进度先于理论课堂教学一周左右。学生在实验教师通俗易懂地介绍实验原理后,可以获得直接的感观认识,从而有助于呈现实验现象和理论原理之间的关联呼应。教师能够在课堂延伸知识面时,结合实验中出现的问题和波形数据等实验现象,深入地分析原理。这点是该学期改革中最意外的收获。

4 结语

在芬克的教育理念体系中,学生最终从教学活动所获得的“有意义的学习经历”是指学生从对信息观点的基本理解记忆能转变为自主学习者,能够学会学习从而进行有意义的探索。基于这个教学理念,认为在改善实验体系的实验设备和实验内容外,实验教师应更关注学生关心的问题,面对各种冗杂,在教学互动中激发其好奇心和兴趣,在实践中反思。或许这样的电路分析实验课程才会一直受到学生的喜爱。

参考文献

[1] L・迪・芬克,著.创造有意义的学习经历[M].胡美馨,刘颖,译.杭州:浙江大学出版社,2006:10-45.

[2] 王静,邢冰冰,罗文.电路分析实验教学改革的实施[J].实验技术与管理,2009,26(9):131-134.