新工科视野下电工电子类实验教学模式的改革与实践

为适应新工科建设要求、培养创新型应用人才,西安交通大学电工电子国家级实验教学示范中心打破原有的实验教学模式,进行了实验教学模式的改革与实践。通过重新整合实验教学资源、应用模块化实验平台、现代信息技术与实验教学相融合等途径,将探究式、互动式、启发式教学贯穿实验教学全过程。积极开发和建设慕课、微课、远程实验教学资源,建立多元化实验教学体系,努力提高学生的自主学习能力和实践能力,实现个性化发展培养目标,以期培养适应新工科发展的创新型人才。

一阶RC电路实验教学改革与问题分析

实验是理论联系实际的重要手段。为了紧密联系电路理论教学与实验教学,针对一阶RC电路实验中存在的问题,改进了实验电路。对实验教学过程中发现的问题,采用基于问题的引导式教学方法,引导学生对电容上非正常的充放电过程进行理论分析,证明电容上非正常充放电波形确实是由于两个开关非同时动作造成的,同时采用Simulink对开关非同时动作过程进行仿真验证,仿真结果与理论分析吻合。最后采用硬件消抖电路消除了电容充电波形上的阶梯状抖动。实践结果表明,改革后的一阶RC电路实验有助于学生掌握一阶RC电路的换路过程和示波器的使用,教学效果良好。

实验教学信息化平台的构建与实现

在推进高校信息化建设进程中,信息化平台对课程实验教学全过程起着重要的支撑作用。结合研究生课程的实验教学特点与适用学生群体特征,按照便捷性、实用性、系统性、开放性、交互性和辅助性的思路,遵循一体化、混合式、多模块、全过程的原则,逐步构建一个集教学信息管理、教学支持、教学评价于一体的较为完善的实验教学信息化平台。经过几年运行,该平台取得了良好的教学效果。

硅钢比铁损测量实验平台设计

以培养复合型人才为目标,结合工程应用和实验教学的需求,开展了一种新实验平台的设计。硅钢比铁损测量实验设计,以国标规定的爱泼斯坦方圈设计试样结构,将经典的功率表法与传感器相结合,引入LabVIEW软件设计工具构建测量系统的软硬件平台,用形式多样的实践活动提升学生自主创新能力。实践证明,采用虚、实结合设计的实验平台,激发了学生自主学习、自主实践、自主设计和自主拓展的内生动力,有利于模块式、阶段式、渐进式、互动式实验教学过程的实施,显著地提高了实验教学效果。

压电传感器测量加速度-速度和位移的虚拟仿真设计

基于线上教学与虚拟仿真实验教学的研究背景,依托西安交通大学电工电子教学实验中心分析了“非电量电测技术”课程的实验教学现状,通过开发一系列基于传感器的虚拟仿真实验和远程测控实验,解决了传统传感器实验教学中的问题。通过对教学案例压电传感器测量加速度—速度和位移的介绍,详细说明了虚实结合进行虚拟仿真实验案例的开发方法、过程与具体实践,综合多年实践效果证明,虚拟仿真实验项目的建设有力地提升了信息化管理效率和实验教学服务质量。

基于ANSYS Maxwell的耦合电感仿真研究

随着计算机技术的飞速发展,电路仿真软件已经成为重要的实验教学辅助手段。文章介绍了利用仿真软件实现电路实验教学改革的思路和方法,通过制定仿真与实践相结合的实验任务,使单一的验证型实验具有研究性、探索性、开放性和设计性,变被动完成任务为主动实践验证猜想,从而有效培养学生自主学习能力,并提升其创新能力。最后针对耦合电感实验中存在的问题,利用ANSYS Maxwell软件对线圈建模,分别通过参数扫描分析和场路耦合模型研究互感的影响因素及互感的屏蔽,直观的结果加深了学生对实验现象的理解,充分展现了仿真软件在实践教学中的积极作用。

基于微信小程序的结点电压法智能计算及界面设计实践

《电路》是电类专业学生的第一门专业基础课程,是后续专业课程学习的基础,为了使学生对所学知识进行综合运用,锻炼其解决实际问题的能力,提高创新能力,在计算机专业学生中开展了结点电压法的智能分析计算及拓展应用课程设计,采用分层次的教学任务,充分调动学生的积极性,激发潜能。实践表明,学生从本次课程设计中获得自信,提高了用编程方法解决电路问题的能力。文章重点介绍应用微信小程序实现界面设计和采用JavaScript实现智能分析计算的过程。