模擬電路實驗教學的綜合改革設計與實踐

吳春紅，徐玉菁

（東南大學成賢學院，江蘇南京，210088）

模擬電路實驗教學的綜合改革設計與實踐

吳春紅，徐玉菁

（東南大學成賢學院，江蘇南京，210088）

實驗教學是應用型人才培養的重要環節，模擬電路實驗作為一門基礎實驗課程，對后續課程的學習影響較大。本文結合課程團隊在教學和管理實踐過程中的經驗總結，針對實驗內容、教學的方式方法等進行改革，引入項目教學法，開展“EDA”仿真教學，輔以多媒體視頻教學，全方位激發了學生的學習興趣，提高了學生的動手實踐能力。

模擬電路實驗；實驗改革；項目教學法

0　引言

模擬電路是電子信息類等專業的基礎課程，具有理論性、實踐性和工程性。課程的研究對象是電子器件以及由電子器件構成的基本電路，具有較強的可操作性。“模擬電路實驗”是的相關專業的核心實驗課，是后續實驗課程的基礎，是加深學生對理論知識的理解，提高學生基本實驗技能和動手實踐能力的重要環節。

1　模擬電路實驗教學現狀

課前預習，停留在照抄指導教材中實驗目的、實驗原理等內容，基本是流于形式，應付差事。實驗課上，老師詳細的講解，導致學生懶于思考，機械地照搬教師的講解進行操作；遇到問題不去思考，而是直接找老師幫忙解決，以盡快得到實驗要求的實驗數據為目標；課后的實驗報告也多是教材中的內容，獨立思考的結果和原創性的內容不多。整個實驗下來使得模擬電路實驗教學效果差，很大程度上流于形式。

2　革新實驗教學理念，模擬電路實驗教學改革與實踐

為滿足新形勢下，應用型人才的培養需求，在教學活動中的主體轉移到學生上。模擬電路實驗教學改革本著“以學生為主體，充分發揮教師的指導作用”的原則，擺正“教”與“學”的位置。模擬電路實驗的教學改革從優化實驗內容、探索性引入項目教學法、開展互聯網多媒體課堂、增添輔助實現手段、輔助教學環節、考核機制方面來進行。

2.1優化實驗教學內容，推進分層次教學

2.1.1驗證型實驗。基礎性實驗又稱驗證性實驗，主要是以實驗內容為載體，培養學生熟悉基本儀器和器件的使用，掌握基本的實驗技能和基本的實驗方法，加深對相關理論與技術的理解。

2.1.2驗證型實驗增加設計性環節。在學生完成驗證性實驗的基礎上，增加一定的設計性內容，包括電路和實驗方法、實驗步驟的設計，水到渠成地把學生的思維由驗證引導到設計層面上來，有利于提高學生運用所學知識進行設計的能力，同時也有利于調動學生的主觀能動性，增強對模擬電路學習的自信心。

2.1.3綜合型實驗。綜合設計性實驗主要是面向工程實際應用的設計與開發，培養學生在設計、測試、工藝等方面的素質。以常用的電路原型拋磚引玉，提出功能需求，學生需要主動思考并自行設計滿足要求的電路，主觀能動性得到充分調動。

通過綜合型實驗提高學生綜合運用理論知識和最新技術分析和解決實際問題的能力，培養學生系統級的開發應用能力，培養學生的探索精神和創新意識。

我院開設的多波形信號發生器設計實驗，對實驗內容只給出框架性要求，鼓勵學生用不同的方案去實現。

2.2創新教學方法、增添輔助教學手段

2.2.1引入項目教學法、培養大工程教育理念

項目教學法就是以培養學生綜合實踐和創新能力為目標，按照項目管理的原理和思路，學生在教師的指導下完成一個相對獨立的項目的教學過程。

項目教學法通過項目開發的形式進行教學，根據項目的目標和內容，可以分解為若干個子項目任務，每個子項目有相應的目標和任務說明書。具體到本課改的實際情況，現階段拿出一個實驗用項目教學法來實施，學生自由組合4人一組，分工協作，合作完成一個完整的實驗項目。教師承擔的是“技術總監”的角色，并對項目的設計方案進行把關和最終結果進行測評，以項目要求達到的總體技術指標作為考核依據，對每個實驗小組、每個參加的學生、每一個階段進行量化考評，結合項目報告書的撰寫，給出該次實驗的成績。

2.2.2引入EDA工具，突破硬件條件限制

EDA 是英文“Electronics Design Automation”（電子設計自動化）的縮寫，是指以計算機為工作平臺，融合應用電子技術、計算機技術、智能化技術最新成果而研制成功的電子CAD 通用軟件包。

本課題采用EDA 技術中使用最為廣泛的EWB仿真軟件。該軟件具有直觀的操作界面，具有齊全的元件庫，含有多種虛擬儀器，可以使設計者完成各類電路設計與仿真分析。利用該軟件可以直觀地在顯示器屏幕上實現電子電路的設計、仿真、分析，且可實現與在專業實驗室使用真實的元件、儀器相同的效果。

同時，使用EDA技術，可以解決實驗教學過程中的兩大局限和困擾：

一是，由于實驗條件的限制，實驗元件，實驗儀器設備，以及實驗環境都有很大的局限性，使用EDA技術，可以突破實驗室硬件的限制，同時也可以減少實驗室的壓力，開闊學生的視野。

二者，由于實驗條件的限制，學生無法在課內進行的實驗項目、個人的興趣愛好，均可以在課外通過軟件仿真實現操作和嘗試，擴展實驗課堂，有效利用學生的課余時間，充分發揮學生在教學過程中的主體地位。

2.2.3開展在線教學視頻點播、“線上線下”結合

視頻教學是課程教學的一種輔助手段，利用多媒體手段，教師可以生動地描述課程內容和相關學習資料，將實驗目的、實驗原理、儀器操作、實驗過程等通過視頻的形式，生動形象地展示給學生，可以把復雜的問題簡明化，抽象的問題形象化，使學生便于理解和接受。

學生可以根據個人的實際情況，有針對性地觀看相關內容的視頻教學；可以更好地解決實驗課前預習和課后的疑難知識的補缺，做到課內課外結合，“線上線下”結合的良性互動，達到事半功倍的目的。現階段做好了實驗室儀器設備、驗證性實驗和EDA軟件使用三部分的視頻課程制作。

2.3改革實驗教學考核和評價體系

實驗教學質量的考核評價涉及到實驗教學預設能力目標實現情況，是實驗教學實施和改革效果的重要依據之一，需要把實驗過程評價和實驗結果評價相結合，制定相應的考核評價機制和標準。

2.3.1嘗試學生自我申報評價成績等級。實驗課程不同于理論課程的學習，教師對學生實驗過程中動手能力的掌握難以做到精準無誤，學生才是教學過程的主體，對自身情況最了解的，開展學生自我評價為課程成績評價提供一定的依據，也可以引導學生進行自我評價，更客觀地認識自己。

2.3.2引入項目陳述答辯的考核形式。對于引入項目教學法的實驗，實驗報告要求采用項目書的形式撰寫一份實驗報告，詳細說明項目的理論分析、設計電路、測試過程、實驗結果以及小組分工等內容。按照論文答辯的形式由小組成員進行陳述，教師提問等環節，最終給出該次實驗的成績。

2.3.3綜合方式打分、取消紙質考試。本課題取消了模擬電路實驗的紙質考試，打破常規的一考定終身的原則，采取過程化考核。為了全面考察學生的學習情況和動手能力，具體來講就是儀器儀表的使用能力、搭接電子線路的能力、分析問題和解決問題的能力、團隊協作的能力、報告撰寫和陳述表達的能力。采取出勤情況10%、課堂實驗情況40%、實驗報告20%、項目完成情況30%比例進行統一考評。

3　結束語

實驗課程作為培養學生實踐創新能力的必修課，需要做到調動學生的積極性、適合實驗中心的實驗教學管理方法、豐富有效的多形式教學方法相結合，以有利于培養學生的職場團隊協作能力，提高實踐創新能力為目的。經過一年的實驗教學，證明了堅持鞏固基礎實驗，引導加入設計性環節，放手進行團隊合作綜合型設計，收到了良好的教學效果，借助多媒體視頻手段，學生使用儀器設備的能力顯著提高，全面提高了模擬電路實踐教學的質量。

［1］ 朱昌平.構建“五位一體”實踐創新立體培養體系的探索［J］.上海：實驗室研究與探索，2009，28（8）：8-11，29.

［2］ 丁金昌.實踐導向的高職教育課程改革與創新［J］.武漢：高等工程教育研 2015（1）：119-124.

［3］ 張琛.《模擬電路制作與調試》課程項目教學法研究［J］. 機電信息，2011，11（ 6） ： 10-11.

［4］童詩白，華成英. 模擬電子技術基礎（第三版）［M］.北京：高等教育出版社.

Design and practice of comprehensive reform of analog circuit experiment teaching

Wu Chunhong，Xu Yujing
（southeast university chengxian college，Nanjing，210088，Jiangsu）

Experimental teaching is an important part of the application of talent training，analog circuit experiment as a basic experimental course，the impact of the follow-up courses to learn more.Combined with curriculum team in the process of teaching and management practice experience summary，aimed at the experimental content，teaching methods reform，introduces the project teaching method，carry out the teaching of EDA simulation，assisted by multimedia video teaching，full range inspired the students interest in learning，improve the students' practical ability.

analog circuit experiment；experimental reform；project teaching method