模擬電路實驗教學方法的改進分析

姜欣欣　　（　延邊大學工學院，電子信息工程專業，吉林　延吉，133002）

模擬電路實驗教學方法的改進分析

姜欣欣
（延邊大學工學院，電子信息工程專業，吉林延吉，133002）

根據模擬電路課程的性質，傳統的實驗教學方法已不適應現代教育理念。只有教學方法的不斷改進，教學思路的不斷拓展，才能提高教學質量。本文采用仿真實驗作為實驗前的預習，試驗箱上的實際操作作為驗證，并配有設計性試驗，使模擬電路實驗教學簡單易懂，理論聯系實際，不但激發了學生學習興趣和熱情，在教學實踐中也得到了最佳的教學效果。

模擬電路；實驗教學；教學方法

模擬電路課程是電子類專業重要的基礎課之一，有較強的理論性和實踐性。所以提高該課程的實踐教學來推動模擬電路課程的教學質量是筆者的意圖。通過實驗，不僅加深了學生對于基本概念的掌握，基本電路的分析，而且提高了學生的實際動手操作能力[1]。模擬電路實驗目的在于讓學生掌握基本電路原理，培養學生的電子工程實踐技能，要求學生學會使用常用的電子儀器和工具，掌握分析、設計、測試、制作模擬電路的基本技能，并能夠采用相應的電路分析和設計軟件。傳統的模擬電路實驗只是搭建給定的模塊電路，插拔連接線，改變一下可調電阻或電容，測試一下電壓參數，記錄實驗數據。結果大部分學生理論聯系實際和動手操作能力很差，在學完這門課程以后，對實驗沒有深刻印象，也不會分析和調試實際電路，更談不上設計和制作實用電路了，甚至連一些最常用的電子儀器都不會用，如示波器，信號發生器等[2]。

基于此筆者根據多年的教學經驗，以及對模擬電路課程的深入研究，得出了比較實用的模擬電路實驗的教學方法，不但調動了學生的實驗積極性，也使學生對這門課程以及實驗有了濃厚的興趣和深入的理解和掌握。

模擬電路實驗基于傳統硬件平臺的驗證型、設計型和綜合型實驗，先利用仿真軟件對要做的實驗進行電路仿真，然后在試驗箱中進行電路搭建，達到實驗結果，將理論值和實驗值比較，在進行誤差分析，使得學生充分理解和掌握電路的工作原理、性能結構和指標。

1　仿真實驗的搭建

虛擬實驗的系統設計是開展創新學習重要的一部分，與模擬電路傳統實驗方式比較，能很好地呈現實驗情景，結果，數據分析等問題。而且虛擬實驗系統能完成“實驗設備”之間的信號傳遞，對實際實驗的模擬，從而使學生產生興趣，提高對模擬電路的分析設計創新能力。實驗以設計為主，然后安排驗證性實驗，并充分利用硬件和軟件的關系，進行有機結合。實驗者先用仿真軟件對所設計電路進行仿真。這個步驟對初學者來說是較為關鍵的一步，在仿真過程中能發現問題，比如參數的設定是否超出電路的額定值等。然后進行操作實驗，驗證與仿真結果的一致性。如比例求和運算電路中反相比例放大器，若直流輸入電壓超出額定值，理論估算和實測值就有明顯差別。這樣學生通過仿真和驗證實驗能夠了解電路的性能和特點，也容易分析理論計算與實驗結果誤差的原因。

2　實驗室的實際操作

基于進實驗室前的模擬仿真，學生對所要做的實驗有了初步的理解，對結果有了一定的判斷，這也是對實驗的預習和前期準備。到實驗室后，指導老師對實驗中可能涉及到的理論知識和操作方法進行簡單地講解和示范。并重點講解各種儀器（示波器、信號發生器、萬用表等）的使用方法和注意事項。然后根據實驗要求，兩個人一組，一個試驗箱，讓學生自己動手搭建電路和調試電路。

為了克服以往學生對實驗的不重視和應付的態度，充分調動學生的實驗積極性，提高做實驗的熱情度，我們對實驗的方式也進行了改革。指導教師講解演示之后，在實驗進行過程中，觀察和同學推薦部分動手能力強，實驗能力強的同學作為實驗助手。讓這些助手幫助老師指導，并且從中發現的問題也都是他們經常遇見的，學生們比較有同感，因此能認真解決問題，這樣可以充分地調動他們的積極性和主動性。在實驗中，實驗助手經常推選，力爭每名學生都有至少一次的機會，這樣就加強了學生們對實驗的印象和理解，學生的積極性也明顯高漲，實驗效果大大提高。

3　課程設計的引領和提高

在實驗的最后環節，安排了一個課程設計。要求兩個學生一組，獨立完成一個電子制作。整個過程要有電路設計，然后焊接在萬能板上，最后調試。對電路的工作原理和性能指標進行驗證，并寫一份課程設計報告，作為考核的一部分。指導教師適當地可以做一些指導，并解答實驗中遇到的問題。

課程設計的題目和要求部分由指導教師確定，各組的題目基本上不一樣，難易度相仿。例如，簡易電子琴，熱釋電傳感器報警電路，數字鐘，交通燈控制，音響放大器等設計。實驗室完全開放狀態，學生們可以隨時做實驗。

為了讓學生根據實驗要求，獨立設計電路，其中一部分課程設計讓學生自由選題，然后驗證實驗的合理性。所需要的器件自己去購買，最后制成電路板，這部分對學生的壓力還是很大的。課程設計這種以探索和發現為主的形式，使學生的想象更加豐富、思維更加積極、眼界更加開闊，從而大大增強了解決問題的能力，進一步培養了學生的創新能力，提高了學生的綜合素質[3]。

4　　實驗考核方法的改進

能夠讓學生對實驗產生興趣，把更多精力放在實驗上，實驗課成績就要真實體現每個學生的實驗技能，所以將模擬電路課程理論考試占60%，實驗考核占40%。其中實驗考核比例包括，出勤20%，仿真實驗20%，實驗報告20%，課程設計40%。為了避免實驗報告的抄襲率，將其比重略微弱化，并檢查實驗數據是否完全相同。這樣考核方式的實行，學生對實驗的重視度明顯提高，激發了學生的實驗熱情。

總之，模擬電路實驗課的內容進行“虛實”結合的教學方法，使得學生對實驗產生了很濃的興趣，同時也促進了學生對理論知識的渴望與探究，使得理論和實驗起到了相輔相成的作用。

[1]閆世俊.模擬電路實驗分層次教學的探討[J].科教論壇，26 （06）：125-127

[2]沈偉慈.模擬電路實驗教學的改革實踐[J].電氣電子教學學報.2005,27(02):83-86

[3]胡訓美.大學物理實驗教學改革[J].科技信息.2008(11):37.

姜欣欣（1980-），女，吉林德惠人，電子信息工程專業，工學碩士，講師，主要研究方向：智能開關變換及控制。