電子技術實驗教學改革探討

摘 要：實驗教學是高等教育中實踐教學環(huán)節(jié)的重要組成部分，是培養(yǎng)應用型人才的重要途徑。本文以電子技術實驗教學現(xiàn)狀為切入點，從實驗教學內(nèi)容、實驗教學模式及實驗考核方法等方面，對如何更有效地開展電子技術實驗教學進行了探討。

關鍵詞：電子技術；實驗教學；問題；改革；探討

作為專業(yè)基礎課的電子技術課程由模擬電子技術和數(shù)字電子技術兩門課程組成，是實踐性很強的學科，與其相輔相成的實驗課程，是相關理論知識應用于實踐的有效載體，為學生加深對知識的理解，鍛煉基本實踐技能提供了很好的平臺。隨著教學改革的深入開展，實驗教學越來越受到重視，但在教學實施過程中，仍然存在影響教學效果的因素。

一、電子技術實驗教學現(xiàn)狀分析

（一）實驗教學定位不合理

長期以來，實驗教學依附于理論課程，僅僅作為驗證理論知識的輔助環(huán)節(jié)，理論教學學時數(shù)遠遠超過實驗教學學時數(shù)，即使是在培養(yǎng)應用型人才的工科教學中，電子技術實驗也未受到足夠的重視。長時間運用這種教學方式，導致實驗教學一直處于被動地位。

（二）實驗類型設置不合理，內(nèi)容偏重于驗證型實驗

目前的電子技術實驗教學是為補充和反映理論教學而開設，有關基礎理論知識的驗證型實驗教學完全占據(jù)了實驗課時，綜合設計型的實驗項目相對較少，實驗教學模式缺乏對操作技能的全方位培養(yǎng)體系，制約了學生綜合實踐能力的培養(yǎng)。

（三）學生缺乏實驗主動性，對實驗課的重視程度遠不及理論課

學生在實驗課前未做好預習，對實驗目的、原理以及實驗所用器材不甚了解，實驗過程中機械模仿，盲目測試，對實驗數(shù)據(jù)的分析難以獨立完成，對實驗中所遇到的困難依賴教師幫忙解決。實驗結(jié)束后，沒有對實驗現(xiàn)象作進一步分析總結(jié)，報告生搬硬套，內(nèi)容空洞，無法達到通過實驗加深對理論知識理解及運用的目的，動手能力及解決問題的能力得不到有效鍛煉。

二、實驗教學改革思路

（一）創(chuàng)立條件使電子技術實驗獨立設課

應用型大學培養(yǎng)的學生不僅要擁有扎實的理論知識，還要有能夠?qū)⒅R轉(zhuǎn)化為技術、運用于實踐的能力。實驗是走向?qū)嵺`的基礎，也是促進實踐發(fā)展的動力，理應受到足夠的重視。因此應從專業(yè)人才培養(yǎng)整體需求角度出發(fā)，根據(jù)學科知識特點及實踐要求，系統(tǒng)地設立實驗內(nèi)容，建立合理的實驗教學體系。電子技術實驗是重要的專業(yè)基礎技能課，其知識掌握的牢固程度直接影響到后續(xù)課程的學習，因此要改變電子技術實驗教學的從屬地位.

（二）搭建多層次、銜接良好的實驗教學單元

1.基礎驗證型實驗

這一層次的實驗，目的是通過驗證理論知識的正確性，培養(yǎng)學生學會觀測實驗現(xiàn)象及數(shù)據(jù)采集的基本方法，實驗內(nèi)容的設置應遵循適度的原則，難易度要適中，內(nèi)容突出對學生基本實驗技能的培養(yǎng)，例如：數(shù)字電子技術第一次實驗，可通過OC與非門邏輯功能的驗證，使學生掌握檢測常用邏輯門功能的實驗方法。

2.綜合設計型實驗

這一層次的實驗，要求學生能熟練應用所學理論知識及實驗技能，根據(jù)實驗任務，自擬實驗方案，獨立完成實驗現(xiàn)象觀測與數(shù)據(jù)處理，從而培養(yǎng)學生初步實驗設計能力，教師在實驗過程中指導學生如何運用所學知識分析解決問題，鼓勵學生通過自主學習、自主實踐發(fā)現(xiàn)適合自己思維模式的研究方法。例如：在集成運算放大器實驗中，在學生掌握了放大器的工作原理后，可改變放大倍數(shù)，由學生設計電路并測試；在計數(shù)器實驗中，由學生利用74LS192十進制可逆計數(shù)器構(gòu)成五進制加法計數(shù)器。

（三）搭建軟硬結(jié)合的實驗教學平臺

常用的實驗方法，是采用傳統(tǒng)的多孔面板實驗箱，由學生根據(jù)電路圖，合理安排元器件布局，搭接好電路，然后根據(jù)實驗要求接入電源及信號源，對電路進行靜態(tài)和動態(tài)測試，得到實驗數(shù)據(jù)，并進行分析總結(jié)，從而驗證所學知識。由于所搭接電路的不統(tǒng)一，所以相關參數(shù)的測試方式可能會有所不同，電路故障的排除也較為困難，實驗耗時也相應增加，然而，這些特點不能看成為缺點，反而要加以利用，在實驗中引導學生如何合理布局元器件、搭建電路、測試數(shù)據(jù)、排除故障，使實驗真正起到鍛煉動手能力的作用。

利用EDA軟件進行電子技術實驗仿真的技術已經(jīng)相當成熟，EWB電子設計工作平臺提供了大量的虛擬元器件及儀器儀表，利用這一軟件，可在電腦上完成虛擬電路的設計、性能分析及時序波形測試等工作。以仿真軟件為平臺開設的仿真實驗不受實驗儀器設備及元件的限制，避免了元件損耗及設備損壞等不利因素，學生也可以按個人意愿改變電路參數(shù)，觀察電路的不同響應，甚至可以完成常用電子儀器不能實現(xiàn)的實驗，為學生提供了良好的實驗環(huán)境。然而，仿真實驗畢竟是虛擬實驗，跟實際電路有本質(zhì)的區(qū)別，在培養(yǎng)學生實際操作方面存在不足，因此可利用仿真平臺，由學生設計電路，得出最優(yōu)實驗方案，然后再進入實驗室，利用實物完成實驗，從而使仿真實驗與操作實驗各取所長，互為補充。

（四）優(yōu)化實驗教學過程

要求學生重視并加強實驗預習，實驗前牢記與實驗內(nèi)容相關的理論知識，了解實驗目的、實驗操作方法及步驟，對實驗中可能出現(xiàn)的數(shù)據(jù)及實驗現(xiàn)象作初步預測，并形成預習報告，避免進入實驗室后盲目操作。

實驗課上，應將教師的主導作用和學生的主體作用相結(jié)合，把教學重心放到引導學生主動積極地完成實驗上來。學生動手操作前，先講解實驗新涉及的元器件和儀器設備的使用方法，把學生預習的內(nèi)容與實驗中出現(xiàn)的實驗現(xiàn)象進行對比講解，如單管放大器實驗將在示波器上看到怎樣的波形、三態(tài)輸出門的實驗將看到輸出端怎樣的變化現(xiàn)象等。

在學生動手實驗過程中，教師細心觀察學生的操作情況，及時發(fā)現(xiàn)問題，并引導學生運用已有知識分析問題產(chǎn)生的原因以及尋找排除故障的方法。在實驗進行到一定時間或完成某一內(nèi)容后，結(jié)合實驗狀況及實驗現(xiàn)象作階段性小結(jié)，有針對性地進行講解和演示，引導學生發(fā)現(xiàn)問題并及時糾錯，與此同時，可對實驗數(shù)據(jù)進行分析，并聯(lián)系理論知識，使學生對相關概念加深理解。

完成實驗任務后，教師應對整個實驗過程進行總結(jié)，包括學生的操作情況、出現(xiàn)的問題及實驗數(shù)據(jù)的采集等，對好的實驗方法進行歸納推廣，并要求學生完成實驗報告，對實驗現(xiàn)象、實驗結(jié)果進行整理，引導學生利用所學知識對實驗數(shù)據(jù)進行分析，例如在分析由74LS138譯碼器實現(xiàn)的數(shù)據(jù)分配器功能時，應結(jié)合輸出邏輯表達式，理清輸入使能端、代碼輸入端與輸出端的關系，而后再對輸出端數(shù)據(jù)進行分析。

實驗成績的綜合評定，可由平時成績和期末考核成績兩部分組成，平時成績由實驗預習、實操環(huán)節(jié)、實驗報告三部分組成，期末考核可采用以下方法：（1）隨機抽取一個實驗進行考核；（2）將某一設計型實驗作為考核項目；（3）在已建立的實驗考核題庫中隨機抽取考題。實驗考核由學生獨立完成，根據(jù)實際操作情況隨堂評分。

通過以上措施，提高了學生對實驗的重視程度及實驗積極性，有效地促進了學生實踐能力的提高。

三、結(jié)語

在實驗教學改革過程中，要確立以學生為本的教學理念，以培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神、提高學生的綜合素質(zhì)為宗旨，建立以學生為主體的實驗教學模式，在實驗內(nèi)容和教學方法上不斷推陳出新，培養(yǎng)出適應新時期要求的應用型人才。

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作者簡介：彭俊壇（1980），男，實驗師，主要研究方向：電工電子實驗教學。