《模擬電子技術實驗與仿真》教學改革探討

摘要：本文主要針對《模擬電子技術實驗與仿真》課程在教學中出現的問題進行探索，從教學模式、方式與手段、考核方法等方面進行了改革，并進行了初步探索與實踐，教學效果顯著提高。

關鍵詞：模擬電子技術實驗；教學改革；教學方法；考核方法；教學模式

模擬電子技術實驗課程是一門實踐性很強的技術基礎課程，學習模擬電子技術是為了在實際工作中能夠應用所學模擬電子技術和技能解決生產實際問題，因此在學好模擬電子技術理論的基礎上，還必須經過實踐教學環節的嚴格訓練，才有可能牢固掌握本課程的基本內容。 為達到模擬電子技術課程實驗的目的和要求，我系通過實驗教學改革，提高實驗教學的質量。具體教學改革內容如下：

1 對傳統實驗教學模式的反思

模擬電子技術實驗課程是一門實踐性很強的技術基礎課程，教學的主要內容是測量儀器的使用、電路的分析以及相應參數的測量，在傳統的實驗教學工作中，實驗總是被安排為理論教學的輔助性環節，例行的實驗程序是學生根據教師已編好的實驗指導書，在事先準備好的定型的實驗裝置上，按已擬訂好的實驗步驟，機械地測試一些數據來驗證所講理論的正確性。在實驗過程中，有的學生親自動手進行了一些簡單的操作，而有的學生只負責記錄實驗數據，連簡單的操作也沒有動手做，實驗做完了也是知其然而不知其所以然。在編寫實驗報告書時，也是按照實驗指導書上所寫的實驗目的、實驗材料、實驗步驟、實驗數據、實驗結果分析等固定步驟完成實驗報告，千篇一律，缺乏個性和獨創性，甚至有的學生把別人的實驗報告抄一遍交給教師了事。雖然傳統實驗教學在培養學生正確使用儀器儀表，正確測取分析實驗數據方面起著重要作用，但在發揮學生的主動性，培養學生獨立思考、獨立工作的能力和提高學生應用理論解決實際問題的能力和動手制作能力等方面存在著明顯的不足。

2 構建新的實驗教學模式的指導思想

為了改變傳統實驗教學模式所造成的被動局面，提高實驗教學的質量，必須建立新的實驗教學模式，對實驗教學內容和方法進行改革。我們的指導思想是:實驗教學應充分調動學生的積極性，充分發揮學生的主觀能動性，以培養學生的能力為中心，構建新的四層次實驗教學模式。圍繞培養學生能力這一中心，我們把實驗劃分為四個層次。第一層次，實驗基本技能訓練。第二層次，驗證性實驗。第三層次，綜合設計性仿真實驗。

3 實驗教學的要求

這門課要求學生能夠熟練使用示波器，函數信號發生器，毫伏表，模擬電路實驗箱，并能在實驗箱上熟練進行模擬電路實驗，通過實驗掌握模擬電路的基本原理，通過實驗掌握模擬電路實驗的基本方法，會熟練測量模擬電路的有關參數。

應用Multisim2001軟件，對模擬電子技術實驗進行仿真實驗，使學生學會在虛擬環境中進行模電實驗和電路設計，通過虛實模電實驗使學生更好地掌握實驗的基本方法和基本思路。

4 實驗教學改革措施

實驗教學模式改革

改傳統的分散教學模式為實際電路與仿真實驗結合的方式，充分發揮學生的主觀能動性。圍繞培養學生能力這一中心，把實驗劃分為三個層次。第一層次，實驗基本技能訓練。第二層次，驗證性實驗。第三層次，綜合設計性仿真實驗。

實驗基本技能訓練

在基本技能訓練實驗中，主要是培養學生掌握模擬電子基本測量技能和基本測試方法以及使學生養成嚴謹的作風和安全用電的習慣。在模擬電子實驗中，學生要經常使用萬用表、直流穩壓電源、信號發生器、示波器等模擬電子測量儀器儀表，熟悉這些儀器儀表的結構和工作原理，熟練掌握正確使用和操作這些儀器儀表的方法，是學生必須掌握的基本實驗技能，這對防止因操作失誤而損壞儀器儀表，提高實驗效率起著關鍵作用。為此我們在模擬電子技術實驗中安排了常用儀器儀表的使用實驗。要求學生熟練掌握測量電壓、電流等參數的方法，而且要求學生了解誤差理論，會對實驗誤差進行正確分析。遵守實驗操作規程，注意安全用電也是學生必備的實驗基本素養，對學生養成良好的習慣和嚴謹的作風起著很大的作用，應引起重視，并貫徹于每個實驗中。在這方面主要是訓練學生在實驗中要將儀器設備、實驗裝置合理布置、擺放整齊，使之便于接線、操作和讀數;線路應接得正確、牢固、整齊;每次合閘前必須告知全組同學，如須改接線路必須切斷電源;實驗結束后，應先斷開電源再接線，并把所用儀器、儀表和導線擺放整齊，如有損壞要及時報告老師進行處理。

驗證性實驗

驗證性實驗是屬于入門性質的實驗，是學生進行綜合設計性實驗的基礎，是不可缺少的。但由于受實驗學時所限，應精選實驗內容，實驗的數量不宜多。通過驗證性實驗，進一步使學生掌握常用模擬電子儀器的使用方法、模擬電子基本測量技能和模擬電子基本測量方法，并且驗證和鞏固所學理論。

綜合設計性仿真實驗

綜合設計性實驗是發揮學生的主動性，培養學生專業技能，提高學生應用理論分析和解決實際問題能力的關鍵階段。在模擬電子技術實驗中， 還有一個重要的環節是應用當今世界上最為流行的EDA 設計仿真技術，EWB“虛擬電子工作臺”，Multisim2001，介紹了這些軟件環境的使用方法和設計范例。把先進的設計軟件及時引入教學中，Multisim2001這種EDA設計仿真軟件不但功能強，而且可以與許多其他的公司的EDA設計軟件聯合使用， 把這種軟件引入到實驗中，實踐證明效果更好。實施先仿真后實驗的實踐方式，收到了事半功倍的效果。

實驗教學手段改革

制作并應用多媒體實驗電子課件。我們編制了二套與實驗教材配套的多媒體電子課件“模擬電子技術與仿真實驗”， 利用該課件，不但可以直接開實驗課， 而且學生還可以自行復習。

編寫并應用高質量的實驗實踐教材。為了配合實驗教學改革， 也是課程教學的需要， 把以上實驗教學內容體系的改革成果編寫了兩本教材，《模擬電子技術與與仿真實驗》、《EDA 設計與仿真》， 這兩 本書自2004年編印以來，經過修改，主要用于電子相關專業的學生使用，效果良好。

實驗教學方式的改革。根據實驗課程特點，在教學上采用“精講多練，重在實踐”的方式。所謂“精講”主要是講清課程的要點和基礎知識，教會學生學習的方法。所謂“多練”即讓學生學生學生多動手，多動腦，提高學生操作的熟練性和準確性。此種教學方式，“精講”是前提，“多練”是關鍵，“實踐指導”是重要環節。采取“精講多練”的教學方式主要是壓縮講課學時，把節省的課堂教學時間用于實踐能力的培養。實施有利于學生學習，以學生為主體、以老師為主導的開放式教學模式；加強師生互動，采取教師指導學生自主獲取知識，引導學生進行實踐動手的教學模式；實現以教師授課和學生自學并重的教學方式，確立教學并重的教學結構。

考核方法的改革。我們把成績劃分為兩部分:平時成績、綜合性應用能力考核。根據難易程度，各折合成一定比例，計入總評成績，使得總評成績能夠更客觀、全面的反映學生在學習過程中所體現出來的成效。

第一部分：增加平時成績的比重.根據學生平時實驗情況及表現.綜合的評定分數.以對學生起到一定的約束和監督作用。

第二部分：綜合性應用能力考核。學生完成本課程的學習任務后，獨立設計、制作一個電路，根據電路質量、以及回答問題、檢修故障三個方面的情況綜合評價，給出分值，考試等級為百分制。

5 實驗教學改革的效果

有許多學生通過上述實驗教學模式訓練， 最后在創新設計環節中， 成功地設計出頻率計、聲控錄音輔助電路、數字鐘、可調穩壓電源等電子小制作和小產品20 余種，這些小制作或小產品， 有的用于生產實踐， 有的參加了學校的創新設計比賽。許多制作電子產品的同學， 獲設計大賽獎的同學， 受到了用人單位的歡迎。這些成績都與實驗教學改革分不開的。許多教師依靠實驗室的有利條件開展的科學研究也獲得了較為顯著的成果。通過近2 年的實驗實踐證明， 模擬電子電子課程實驗教學改革， 提高的是教學質量， 受益的是廣大學生，隨著科學技術的發展，新的實驗內容、實驗方法和實驗手段會層出不窮，教學改革將會不斷完善和改進只有這樣才能不斷發展、不斷提高教學質量，培養出適合新形式要求的高素質人才。

參考文獻

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