电工电子学实验基础知识与实操

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人类文明进入“互联网+”时代之后，电力已经发展成为能源的主导形式，小到居家生活、工作学习，大到工业系统、产业链条，几乎每一个领域都需要电力能源提供动力，而电气工程也毫无争议地成为现代文明的基石。聚焦学科建设范畴，电工电子专业旨在培养电气工程与电子技术人才，人才输出的职业方向包括电力设备生产制造与维修、电气制造与维修、电子设备制造与维修、电气及电子设备应用等，具体到“电工电子学”课程体系，可划分为理论知识与实践技能两大模块，其中“理论知识”涵盖电路及电路元件、电路的暂态分析、单相正弦交流电路等，工科院校电类专业（包含但不限于“电工电子专业”）人才需要深度掌握。电工电子学实践技能模块主要以实验教学形式展开，其中电类专业人才实验教学强调探索性价值，而非电类专业人才实验教学强调验证性价值，电工电子学实验可进一步划分成“基础知识”和“实际操作”两部分。李文秀编著的《电工电子学实验教程》（北京航空航天大学出版社，2017年8月第1版）一书面向工科院校非电专业人才，全书通过单元型实验项目组织内容，对于如何开展电工电子学实验基础知识传授与实操进行了全面且深入的研究。笔者基于三个角度展开解读，阐明全书特色。

一、验证主导，突出电工电子学实验知识的基础性

所谓验证性实验，是指在提出一定假设或已知实验结果的前提下，按照科学的方法、步骤、程序等演示实验过程，包含证伪和证实两种开展方向。由于本书的目标用户为高校工科非电类专业人才及电工爱好者、电子发烧友等，因此全书所涉及实验均为验证性质，突出电工电子学实验知识的基础性。毫不夸张地说，当今社会空间中利用电力能源驱动的电气、电子设备已经到了泛滥程度，在现代工业系统不断提高产能的背景下，具有电工电子专业能力与素养的人才更显得弥足珍贵。通过验证性实验训练，有助于非电类专业人才了解电气工作原理及电子元件结构，更牢固地掌握电工电子实用技术。验证性实验基础知识主要包括两方面：其一是工具应用知识，包括电流表、功率表、兆欧表等工作原理，以及如何操作计算机仿真平台、可编程逻辑控制器等，该部分基础知识作用于数据收集；其二是仪器设备知识，包括函数信号发生器、数字万里表、示波器等，以及直流稳压电源、低压交流电源的设置等，该部分基础知识作用于数据分析。

二、过程细致，保障电工电子学实验实操的有效性

《电工电子学实验教程》一书收录了大量实验案例，其中包含电工部分实验11个、电子部分实验10个。实验难度由浅入深，如“基尔霍夫定律实验”“戴维南（宁）定理实验”“Multisim仿真基础实验”等，属于难度较小的项目，PLC电机正反转控制实验、时序逻辑电路设计、四人抢答器实现等属于难度较大的项目，本书在实验实操环节提供了非常细致的过程，有利于读者“按图索骥”，确保电工电子学实验操作的条理性、有序性。结合当前我国高校电工电子专业教育现状分析，重心主要集中在理论分析、实验操作和数据计量三个方面，其中实验操作无疑是连接理论分析、数据计量的桥梁，从理论分析到实验操作是“知其然”的过程，而从实验操作到数据计量是“知其所以然”的过程，因此，保障电工电子学实验实操的有效性就显得格外重要。当然，实验实操不能一味地按部就班，还应该鼓励学习者独立思考、大胆尝试，在电工电子学理论逻辑框架下，通过自主探索进行实验创新，重新规划实验实操过程，这样可以强化学习者的发散思维。

三、案例丰富，有利于实验基础知识与实操的衔接

该书第三章“常用电路元器件的识别与主要性能参数”发挥着承上启下的作用，在“承上”功能上，为电工电子学实验基础知识提供落脚点，如电阻器、电容器、电感器等都是实验工具、仪器的检测对象，在“启下”功能上，为电工电子学实验实操提供了丰富案例，如“555定时器电路”对应“门铃音乐”，“数码管”对应“7段LED显示器及显示器译码实验”等。基于电工电子学实验基础知识与实操高效衔接的考虑，本书在常规实验过程描述基础上，为学习者提供了综合实验项目，有别于依据充分的验证性实验方式，综合试验项目不重过程、重视结果，主要借助数据、表格、图示等表达，需要学习者具有一定的组织能力及理解能力，自行挑选相关设备、进行系统设计、展开实验操作等。例如，“方波、三角波发生器”综合实验项目，书中提供了构成方波和三角波发生的电路图，详细地阐释了实验原理，提供了多种备选设备，具体实验实操保留了很大自主性。这种方式虽然具有一定挑战性，但促进了学习者自行关联基础知识和实践操作内容。

作者：竺兴妹 陈娟 单位：江苏省南京工程高等职业学校