“模擬電子線路”實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革探索

摘 要：從“模擬電子線路”實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的實(shí)際問(wèn)題入手，論述了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的作用，從改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的角度，結(jié)合實(shí)際，總結(jié)了實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作的改革措施，改革后的教學(xué)效果是令人滿意的。

關(guān)鍵詞：模擬電子線路；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；改革措施

“模擬電子線路”課程是電子信息、自動(dòng)化、電力、計(jì)算機(jī)、信息工程等專業(yè)的基礎(chǔ)課，也是學(xué)生反映難學(xué)的課程之一。難學(xué)體現(xiàn)在學(xué)生雖然知道一些專業(yè)術(shù)語(yǔ)，掌握了一些基本原理，但是碰到集成芯片內(nèi)部電路和整機(jī)電路圖，就感到無(wú)從下手，也不會(huì)分析和調(diào)試實(shí)際電路，更談不上設(shè)計(jì)和制作使用電路了。出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因之一就是學(xué)生不能夠把課堂上所學(xué)的理論知識(shí)和實(shí)際電路有機(jī)地聯(lián)系在一起。那么，實(shí)驗(yàn)教學(xué)和理論教學(xué)的關(guān)系究竟如何？實(shí)驗(yàn)教學(xué)和理論教學(xué)雖然教學(xué)目的都是培養(yǎng)學(xué)生分析和解決問(wèn)題的能力，但是在教學(xué)手段上側(cè)重點(diǎn)有很大的不同，理論教學(xué)更注重學(xué)生對(duì)于基本原理的理解以及基本電路采用的基本分析方法，而實(shí)驗(yàn)教學(xué)的作用應(yīng)該就是提高學(xué)生對(duì)于基本理論的實(shí)際應(yīng)用能力。原因之二就是學(xué)生對(duì)于課程的難度缺乏客觀準(zhǔn)確的認(rèn)識(shí)和分析，片面地認(rèn)為學(xué)了也還是不會(huì)，所以對(duì)課程學(xué)習(xí)缺乏主動(dòng)性。根據(jù)筆者在實(shí)驗(yàn)室多年工作的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)“模擬電子線路”實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了一些改進(jìn)，豐富了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的資源，提高了實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，開(kāi)拓了學(xué)生的知識(shí)面，切實(shí)提高了學(xué)生的實(shí)踐應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力。

1.“模擬電子線路”實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀

1.1實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段單一

由于實(shí)驗(yàn)室創(chuàng)立較早，基礎(chǔ)課程開(kāi)設(shè)的實(shí)驗(yàn)大多是驗(yàn)證性實(shí)

驗(yàn)，這些實(shí)驗(yàn)就是要求學(xué)生按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書上的步驟按部就班地

在實(shí)驗(yàn)箱上的規(guī)定點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，然后填好數(shù)據(jù)，不能進(jìn)行調(diào)整，讓學(xué)生感覺(jué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)就是理論教學(xué)的一種附屬，實(shí)驗(yàn)僅僅是對(duì)課

堂授課內(nèi)容的補(bǔ)充驗(yàn)證，大大限制了學(xué)生的主觀能動(dòng)性，降低了學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的熱情，不利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

1.2實(shí)驗(yàn)內(nèi)容老套，實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法陳舊

實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容十幾年來(lái)幾乎沒(méi)變，因?yàn)榇蠖鄶?shù)實(shí)驗(yàn)是驗(yàn)證

性實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)教師大多僅僅局限于解決實(shí)驗(yàn)箱或者儀器設(shè)備的使

用問(wèn)題，不能充分滿足學(xué)生對(duì)于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的理論依據(jù)的分析，使得實(shí)驗(yàn)的意義沒(méi)有得到充分的發(fā)揮，大大降低了學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的興趣

和學(xué)習(xí)積極性，學(xué)生很難將書本上的理論與實(shí)際電路相聯(lián)系，并且無(wú)法解答理論學(xué)習(xí)中產(chǎn)生的困惑和問(wèn)題，從某種意義上來(lái)說(shuō)使得

實(shí)驗(yàn)流于形式，甚至可能使學(xué)生開(kāi)始應(yīng)付實(shí)驗(yàn)，認(rèn)為實(shí)驗(yàn)是個(gè)無(wú)趣的東西。

2.實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革措施

2.1引入仿真軟件，改革實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行方式

目前，實(shí)驗(yàn)室開(kāi)設(shè)的“模擬電子線路”的硬件實(shí)驗(yàn)是現(xiàn)成的實(shí)驗(yàn)箱，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中的主要任務(wù)就是拔插連接線，在規(guī)定點(diǎn)測(cè)量一些電壓參數(shù)，然后記錄結(jié)果。這種方式對(duì)于學(xué)生理解理論上的基本原理，進(jìn)一步熟悉和掌握示波器、信號(hào)發(fā)生器以及電壓毫伏表等常用電子儀器是很有幫助的，但是不能讓學(xué)生進(jìn)一步思考分析電路

中每個(gè)元件對(duì)電路性能的影響。為了激發(fā)學(xué)生探索和學(xué)習(xí)的積極性，一種方法就是改善硬件實(shí)驗(yàn)條件，讓學(xué)生能夠自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路，但是從經(jīng)濟(jì)上和時(shí)間上考慮，不能保證所有的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)都能改為自主實(shí)驗(yàn)。筆者的思路是在學(xué)生的基本實(shí)驗(yàn)技能得到提高后，引入仿真軟件做虛擬實(shí)驗(yàn)。仿真軟件采用Multisim，可開(kāi)設(shè)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目有共發(fā)射極放大電路、差動(dòng)放大電路、振蕩電路等，鼓勵(lì)學(xué)生了解電路中每個(gè)元件的作用，試著去改變這些元件，實(shí)現(xiàn)對(duì)電路的感性認(rèn)識(shí)。以共射極基本放大電路為例，學(xué)生已經(jīng)在實(shí)驗(yàn)箱上完成了基本的實(shí)驗(yàn)，可以鼓勵(lì)學(xué)生去思考這樣的問(wèn)題：電路的性能指標(biāo)受到哪些元件的影響？改善某個(gè)指標(biāo)是否會(huì)影響其他指標(biāo)？在學(xué)生基本掌握電路原理和調(diào)試技巧后，增加綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的比重，依舊是以Multisim為主，重在讓學(xué)生設(shè)計(jì)、調(diào)試并完成具有某一功能的電路，比如，直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)，函數(shù)信號(hào)發(fā)生器的設(shè)計(jì)。

通過(guò)第一階段的硬件驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，第二階段的軟件仿真調(diào)試

和第三階段的綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生的信息獲取能力、方案選擇能

力、動(dòng)手實(shí)踐能力以及創(chuàng)造性思維能力上都得到了鍛煉，取得了很好的實(shí)踐教學(xué)效果。

2.2加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)總結(jié)工作

在以往的實(shí)驗(yàn)課上，學(xué)生做完實(shí)驗(yàn)，教師簽字后就算結(jié)束實(shí)驗(yàn)

了，在實(shí)驗(yàn)中沒(méi)有碰到問(wèn)題的學(xué)生不了解實(shí)際操作中可能會(huì)出現(xiàn)的故障，更不清楚故障解決的措施，并且，大多數(shù)時(shí)候這些故障是共性問(wèn)題。因此，在實(shí)驗(yàn)課程結(jié)束前10分鐘左右，讓碰到故障并解決得好的學(xué)生進(jìn)行講解，包括這類實(shí)驗(yàn)可能出現(xiàn)的故障、故障的現(xiàn)象、分析出現(xiàn)故障的原因、實(shí)際解決的辦法，最后再由教師進(jìn)行總結(jié)，包括故障涉及的理論知識(shí)或者更優(yōu)的解決方法等。這樣的改革措施有助于發(fā)揮學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中的主動(dòng)性和獨(dú)立性，也切實(shí)提高了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果。

2.3制訂成績(jī)?cè)u(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核方法

一方面應(yīng)該增加學(xué)生實(shí)驗(yàn)課成績(jī)?cè)谡麄€(gè)課程成績(jī)中的比例。另一方面實(shí)驗(yàn)課成績(jī)應(yīng)該真實(shí)體現(xiàn)每個(gè)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能。當(dāng)前實(shí)

驗(yàn)課成績(jī)占到課程成績(jī)的20%，并且一般是學(xué)生只要實(shí)驗(yàn)簽到，按時(shí)完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告，就能得到不錯(cuò)的實(shí)驗(yàn)成績(jī)。以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主的實(shí)驗(yàn)報(bào)告很難區(qū)分學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能的優(yōu)劣。建議學(xué)生這樣撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告：自己在實(shí)驗(yàn)中碰到的故障，故障是如何解決的，得到了什么樣的結(jié)論，這樣就使得式樣報(bào)告精彩紛呈，給公平公證的評(píng)分提供了條件。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是工程專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)，對(duì)學(xué)生知識(shí)、能力、素質(zhì)的綜合培養(yǎng)具有不可替代的作用。實(shí)驗(yàn)教學(xué)的探索是一個(gè)不斷總結(jié)、不斷改進(jìn)的過(guò)程，其最終目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生能力，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效率。結(jié)合學(xué)院實(shí)驗(yàn)室的硬件條件和計(jì)算機(jī)配置，對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行了一定的改進(jìn)，學(xué)生比以往有更多的機(jī)會(huì)參與動(dòng)手實(shí)踐，嘗試自己的設(shè)計(jì)創(chuàng)意，取得了一定的效果，切實(shí)提高了學(xué)生的創(chuàng)新能力和工程實(shí)踐能力。

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（作者單位 太原理工大學(xué)信息工程學(xué)院）