模擬電路實(shí)驗(yàn)教改實(shí)施與思考

摘要：模擬電路實(shí)驗(yàn)課程作為一門(mén)工程實(shí)踐性很強(qiáng)的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程，在電氣信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)有著十分重要的地位。本次教改將原有的分立實(shí)驗(yàn)進(jìn)行結(jié)合，設(shè)計(jì)出三個(gè)相互關(guān)聯(lián)的課題，使實(shí)驗(yàn)課程整體化，并讓學(xué)生自行設(shè)計(jì)電路、挑選元器件以及焊接電路，最終完成成品。這種新的教學(xué)模式會(huì)增強(qiáng)學(xué)生上課的積極性、主動(dòng)性，提高學(xué)生的動(dòng)手能力，并能夠培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。

關(guān)鍵詞：模擬電路實(shí)驗(yàn)；課程整體化；自行設(shè)計(jì)；焊接電路

中圖分類(lèi)號(hào)：G642.423 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0079（2014）30-0067-02

模擬電路是一門(mén)工程實(shí)踐性很強(qiáng)的技術(shù)基礎(chǔ)課程，面向電氣信息類(lèi)的學(xué)生開(kāi)設(shè)，由于具有承上啟下的作用，因此在各類(lèi)專(zhuān)業(yè)的課程體系中占有十分重要的地位。隨著新理論、新技術(shù)、新工藝的不斷出現(xiàn)而日益增多，學(xué)生學(xué)好這門(mén)課對(duì)于深入學(xué)習(xí)電子技術(shù)的新知識(shí)、適應(yīng)未來(lái)工作的需要都有著十分重要的意義。

長(zhǎng)期以來(lái)“模擬電路”的教學(xué)過(guò)程始終是以理論教學(xué)為主，以實(shí)驗(yàn)教學(xué)為輔，教學(xué)中往往忽視了學(xué)生積極性、主動(dòng)性的發(fā)揮，很難把模擬電路的知識(shí)做到理論和實(shí)踐的有機(jī)結(jié)合。同時(shí)由于“模擬電路”以其概念細(xì)節(jié)多、實(shí)踐性強(qiáng)等特點(diǎn)，使學(xué)生普遍反映較難學(xué)習(xí)和掌握。

因此，為進(jìn)一步提高本課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果，促進(jìn)學(xué)生綜合素質(zhì)及實(shí)踐能力的提高，迫切地需要對(duì)“模擬電路”的實(shí)踐教學(xué)模式進(jìn)行改革，本課題研究模擬電路課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革方法，探索提高學(xué)生動(dòng)手能力和理論應(yīng)用能力的綜合素質(zhì)培養(yǎng)。

模擬電路實(shí)驗(yàn)是黑龍江大學(xué)電氣信息類(lèi)學(xué)生在模擬電路課之后的重要實(shí)踐環(huán)節(jié)，然而目前的模擬實(shí)驗(yàn)課程是以班級(jí)為單位，課題數(shù)量較少，很多學(xué)生做同一個(gè)課題，出現(xiàn)了嚴(yán)重的抄襲現(xiàn)象；而且多是采用試驗(yàn)箱、面包板等實(shí)驗(yàn)設(shè)備，學(xué)生只需按照實(shí)驗(yàn)教材插拔導(dǎo)線(xiàn)即算完成實(shí)驗(yàn)，動(dòng)手機(jī)會(huì)很少，既不能充分識(shí)別電子元器件，亦不能深入了解電路，教學(xué)效果較不理想，實(shí)驗(yàn)課程設(shè)計(jì)的功能沒(méi)有充分發(fā)揮，同時(shí)也使后續(xù)課程的學(xué)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)受到嚴(yán)重影響。

為解決當(dāng)前大部分本科生模擬電路實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)不足、動(dòng)手能力不強(qiáng)的問(wèn)題，要加強(qiáng)學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)理論知識(shí)的理解和掌握，讓學(xué)生學(xué)習(xí)并掌握電子元器件的識(shí)別和儀器的使用能力，提高學(xué)生的動(dòng)手能力，并且培養(yǎng)出學(xué)生運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)獨(dú)立設(shè)計(jì)、制作電路的能力，最終培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。必須深化教學(xué)改革，優(yōu)化課程體系，精選設(shè)計(jì)內(nèi)容，力求使課程設(shè)計(jì)具有科學(xué)性、實(shí)踐性、可行性和適應(yīng)性，建設(shè)出完善的、恰當(dāng)?shù)摹⑦m合本科生學(xué)習(xí)的模擬實(shí)驗(yàn)電路課程。本著從實(shí)際出發(fā)的原則，這次教改研究的主要內(nèi)容分為以下幾點(diǎn)：

一、課程內(nèi)容改革

目前，黑龍江大學(xué)電子工程學(xué)院的模擬電路實(shí)驗(yàn)在模擬電路課程結(jié)束后進(jìn)行，由于時(shí)間短，課題分散，使得實(shí)驗(yàn)內(nèi)容受限，課題無(wú)深度，學(xué)生創(chuàng)新能力有限。為此，本次教改摒棄了原有實(shí)驗(yàn)課程大量分立的模塊化教學(xué)體系，將模擬電路實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)整合為一體，設(shè)立了穩(wěn)壓電源、音頻放大器、基本運(yùn)算放大器的制作等三個(gè)課題并均有銜接，最終形成一個(gè)整體，避免了原有實(shí)驗(yàn)課程知識(shí)點(diǎn)分散、不易牢記的弊病。同時(shí)，新設(shè)立的課題將原有課題均包含在內(nèi)，前后銜接性強(qiáng)、連貫性強(qiáng)。適時(shí)更新課題內(nèi)容，將課題提前到和模擬電路課程同步下發(fā)，使學(xué)生帶著問(wèn)題去學(xué)習(xí)，并在學(xué)習(xí)過(guò)程中逐步解決問(wèn)題。這樣，不僅可以全面考查、鞏固學(xué)生所學(xué)理論知識(shí)，教會(huì)學(xué)生識(shí)別電子元器件、使用相關(guān)儀器，還可培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)獨(dú)立設(shè)計(jì)、制作電路和分析解決問(wèn)題的能力。

二、授課方式改革

傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式是以教師為主體，學(xué)生被動(dòng)地接受。實(shí)驗(yàn)教師在試驗(yàn)前準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)教材，制訂實(shí)驗(yàn)步驟，組裝、準(zhǔn)備儀器，然后給學(xué)生講解如何測(cè)量、如何操作及如何獲取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并讓學(xué)生按部就班地完成實(shí)驗(yàn)以獲得一些數(shù)據(jù)。另外，實(shí)驗(yàn)課往往是一個(gè)班的學(xué)生或一部分學(xué)生在同一時(shí)間共同完成的，用同樣的方法，因此會(huì)導(dǎo)致有些學(xué)生模仿他人做實(shí)驗(yàn)，甚至有些同學(xué)不動(dòng)手，直接抄襲別人得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。學(xué)生在這樣的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式下獲得的收獲是微乎其微的。

因此，本次教學(xué)改革將改變傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)形式，放棄原有的步步指導(dǎo)的教學(xué)方式，不指定教材、參考資料和指導(dǎo)手冊(cè)，每項(xiàng)實(shí)驗(yàn)前指導(dǎo)教師只按教學(xué)大綱給出本次實(shí)驗(yàn)的最終成品技術(shù)指標(biāo)，要求學(xué)生查資料作預(yù)備報(bào)告，自行設(shè)計(jì)相關(guān)電路，方案不限，經(jīng)討論通過(guò)實(shí)驗(yàn)方案后，再由學(xué)生挑選、測(cè)試所需電子元器件的各項(xiàng)參數(shù)，并從中選擇所需元器件，然后焊接、調(diào)試電路，并最終給出成果展示、實(shí)驗(yàn)報(bào)告等。“學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)”的新型教學(xué)形式，充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性和創(chuàng)造性，讓學(xué)生從被動(dòng)接受知識(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)習(xí)，加深對(duì)理論知識(shí)點(diǎn)的理解。

三、實(shí)驗(yàn)器材改革

本次課程不采用原有模擬電路實(shí)驗(yàn)中的試驗(yàn)箱、面包板等實(shí)驗(yàn)設(shè)備，而采用分立的電子元器件焊接電路。實(shí)驗(yàn)箱等教學(xué)儀器的優(yōu)點(diǎn)在于可以集成大量的實(shí)驗(yàn)?zāi)K，從而方便了實(shí)驗(yàn)教學(xué)。但其弊端在于不能讓學(xué)生充分認(rèn)識(shí)到電子元器件的應(yīng)用，同時(shí)由于設(shè)備的統(tǒng)一也大大增加了學(xué)生抄襲結(jié)果的幾率。因此在課前準(zhǔn)備大量的不同型號(hào)的電子元器件和舊電路板，讓學(xué)生自己識(shí)別、測(cè)量各類(lèi)電子元器件的參數(shù)，并根據(jù)其自行設(shè)計(jì)的電路選擇合適的電子元器件或在廢舊電路板中自行拆卸適合所設(shè)計(jì)電路的元器件，進(jìn)行焊接、調(diào)試等工作，如此學(xué)生對(duì)電子元器件的識(shí)別、參數(shù)、性能以及用法能有更深的掌握，增強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手和實(shí)踐能力，同時(shí)也能使學(xué)生由被動(dòng)學(xué)習(xí)變?yōu)橹鲃?dòng)鉆研。

四、考核改革

目前，實(shí)驗(yàn)考核績(jī)主要依賴(lài)于實(shí)驗(yàn)報(bào)告和平時(shí)表現(xiàn)，這種粗線(xiàn)條考核的機(jī)制具有很大的局限性，很難全面反映學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ母叩停瑫?huì)造成某些學(xué)生不求甚解、蒙混過(guò)關(guān)。本次實(shí)驗(yàn)教改課程每項(xiàng)實(shí)驗(yàn)前要求學(xué)生自己查資料作預(yù)備報(bào)告，指導(dǎo)教師對(duì)報(bào)告內(nèi)容加以審核給出分?jǐn)?shù)，計(jì)入實(shí)驗(yàn)成績(jī)。所有元器件需學(xué)生自己選擇，給出選擇依據(jù)，由指導(dǎo)教師審核給出分?jǐn)?shù)，計(jì)入實(shí)驗(yàn)成績(jī)。最終要求學(xué)生必須給出電路板實(shí)物并展示其效果才可以評(píng)分，總成績(jī)?yōu)楦鲗?shí)驗(yàn)成績(jī)之和。

五、建立開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)室

建立開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)室，讓學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作。考慮到大多數(shù)學(xué)生均為首次接觸模擬電路實(shí)踐操作，學(xué)生的各項(xiàng)能力因人而異，在課時(shí)內(nèi)會(huì)出現(xiàn)小部分同學(xué)完成度較低的現(xiàn)象，因此可選擇開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室作為應(yīng)對(duì)方案。全天候開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室，為學(xué)生學(xué)習(xí)提供更寬松的時(shí)間和空間，使學(xué)生能夠較好地完成所學(xué)課程，并為興趣濃厚者提供實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所，培養(yǎng)學(xué)生的專(zhuān)業(yè)興趣。

實(shí)驗(yàn)中所提供的主要實(shí)驗(yàn)器材為各種不同型號(hào)的二極管、三極管、電容、電阻等分立電子元器件，或各種廢舊電路板。學(xué)生要選擇自己所需的各種電子元器件，就首先必須識(shí)別這些電子元器件，并對(duì)其各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行測(cè)量。在這個(gè)過(guò)程中培養(yǎng)了學(xué)生識(shí)別基本電子元器件的能力，在對(duì)其測(cè)量的同時(shí)也使學(xué)生更深刻地掌握了半導(dǎo)體圖示儀、萬(wàn)用表、示波器等相關(guān)儀器的使用方法。

本次教學(xué)不指定教材和參考資料，每項(xiàng)實(shí)驗(yàn)前指導(dǎo)教師只給出本次實(shí)驗(yàn)的最終成品技術(shù)指標(biāo)，要求學(xué)生自己查資料作預(yù)備報(bào)告，自行設(shè)計(jì)相關(guān)電路，方案不限，經(jīng)討論通過(guò)實(shí)驗(yàn)方案后再由學(xué)生自己測(cè)試所需電子元器件的各項(xiàng)參數(shù)，并從中選擇所需元器件，然后焊接、調(diào)試電路，并最終給出成果展示、實(shí)驗(yàn)報(bào)告等。這樣既充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性和創(chuàng)造性，讓學(xué)生從被動(dòng)接受知識(shí)點(diǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)習(xí)，加深對(duì)理論知識(shí)點(diǎn)的掌握，又培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)獨(dú)立設(shè)計(jì)、制作電路的能力。

目前，多采用統(tǒng)一的實(shí)驗(yàn)教材、統(tǒng)一的實(shí)驗(yàn)方案、統(tǒng)一的實(shí)驗(yàn)器材，在課程中存在大量雷同、抄襲現(xiàn)象，學(xué)生亦缺乏創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力。本次實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生自行設(shè)計(jì)電路，方案不限。同時(shí)實(shí)驗(yàn)中所選取的主要實(shí)驗(yàn)器材為廢舊電路板，在廢舊電路板中同類(lèi)別不同型號(hào)電子元器件居多，因此不會(huì)適用于相同的電路，使學(xué)生需根據(jù)所選擇的元器件來(lái)自行調(diào)整電路，從而避免雷同抄襲問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。

致謝：本論文受黑龍江大學(xué)新世紀(jì)教育教學(xué)改革工程項(xiàng)目資助，特此感謝。

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（責(zé)任編輯：王祝萍）