模擬電子技術實驗教學改革淺談

曹順 李玉琴 何戡

摘要： 實驗教學在全面提高學生素質，培養具有創新意識、實踐能力強的復合型人才方面有著極其重要的作用。作者從對實驗教學的認識、實驗教學內容及實驗教學方法中存在的問題等方面進行了分析，并根據本院電子技術實驗教學現狀，提出了關于模擬電子技術實驗教學改革的幾點意見。

關鍵詞： 模擬電子技術實驗教學教學改革

1.引言

現代電子技術的發展突飛猛進，使社會越來越需求具有創造能力的電子技術人才。因此，培養高質量電子技術人才，以適應21世紀對電子技術人才的需要，是擺在我們面前的歷史任務。模擬電子技術實驗是加深、鞏固學生所學理論知識所必需的一種教學手段和教學途徑，它是關系到學生對于理論知識的掌握程度，以及實驗技能、創新能力的培養等眾多方面的一門實踐性課程。實驗教學的重要性是不言而喻的，目前各高校無不給予足夠的重視，我院已將其作為一門單獨開設的實驗課。但是，模擬電子技術實驗在實踐中還存在一些問題。我們依據我院電子技術實驗教學現狀，提出了關于模擬電子技術實驗教學改革的幾點意見。

2.提高認識，獨立設課

2.1提高認識

在“模擬電路”課程的教學中，實驗教學對于理論教學來說不是簡單的附屬關系，不是僅僅起補充、驗證的作用。若沒有實驗教學，純理論教學將是空洞、抽象而枯燥的，學生將很難理解其中的原理，更難以想象其中的電路結構。從教學實踐中來看，絕大多數學生對實驗還是比較感興趣的，關鍵在于教師怎樣引導。所以，將模擬電子技術實驗教學的重要性提到足夠的高度是教好“模擬電路”的必要前提［１］。

2.2獨立設課

為了更好地培養學生的動手操作能力，必須加大實踐環節的比重和力度，把傳統的輔助性實驗提升到與理論教學相當的地位。為此我院把實驗環節從課程中分離出來獨立開設，稍滯后于理論教學進行授課，模擬、數字總課時為32個學時。實踐表明:實驗單獨設課不僅加強了實驗教學，促進了理論教學，在培養學生分析問題、解決問題和動手能力方面收效顯著，同時也加強了實驗師資隊伍建設，使電子技術實驗室真正成為提高學生綜合素質的場所。

3.改進實驗內容

通過幾年來的實驗教學實踐，我們認為，應對實驗教學所面臨的實際問題有一個清醒的認識。基礎實驗教學內容應跟上相應專業的發展，實驗教學課與其面向的專業密切相關，這也是專業實驗教學中的一個顯著特點。專業實驗教學內容是為配合相應專業或專業基礎課程而設置的，應反映專業的最新發展。因此，只有對原有的實驗內容進行適當的、合理的調整和更新，去掉一部分陳舊的實驗內容，適當增加一些反映本專業的新的內容，才能跟上社會需求的發展。

實驗教材中，驗證實驗占有較大的比例，而實驗內容又多是服務于理論教學設計的。驗證性實驗較多不利于激起學生學習的興趣和熱情，致使實驗教學形式化、程序化，失去實驗課的本意——培養學生的運用已有知識解決實際問題的綜合能力、嚴謹的工作作風和勇于探索的科學精神。學生進行科學實驗和獨立工作的能力在實驗課中并沒有得到有效的鍛煉和提高。這可能也是學生不重視實驗課的原因之一。為了訓練學生的創造性思維，培養學生的創新能力，我們打破了傳統的實驗為理論教學服務的觀念，精設教學內容，壓縮驗證實驗的教學時數，增加自擬性實驗、綜合性實驗、設計性實驗及研究性實驗的內容。

對于設計性實驗，為了提高教學效率，我們在實驗課中對2008級創優班學生嘗試新的教學方法，即模塊式教學。就是將實驗教學中的內容分為若干模塊，每一模塊除規定的基本要求和學時限制外，對于實驗進行的順序、進度等不作具體要求，實驗內容也可以有不同選擇。實驗指導老師除了在每一模塊實驗開始前對實驗基本要求和注意事項作重點指導外，不再對每個實驗作具體講解。這樣就節約了實驗時間，改變了長期以來對學生偏重單向知識灌輸，對能力培養注重不夠的問題，將理論教學與實驗緊密結合，提高并培養了學生的實際動手能力和創新精神［２］。

在實驗過程中嚴格要求學生，具體做法是:每次實驗前首先由實驗教師提出本次實驗的目的和要求，指出需要鞏固的理論知識，然后學生撰寫詳細的預習報告。教師在實驗前檢查學生的預習報告，讓學生清楚地知道正在進行的工作。實驗過程中，教師抓住實驗中典型故障，講解相應的消除方法，對于線路連接、測試步驟等一些問題要求學生獨立思考自己解決。這樣打破了原有的實驗大部分是在老師的幫助下完成的舊有模式，一學期下來，大大提高了實驗效率，并培養了學生獨立解決問題的能力。

4.教學手段多樣化、現代化

教學手段多樣化、現代化不僅能使教學效果實時化、現實化、形象化，而且能在激發學生學習熱情的同時減輕教師的負擔，使教學質量明顯提高。因此，電子技術實驗要采用多種先進手段進行教學，如多媒體實驗教學、計算機輔助實驗教學等。

4.1驗證性實驗教學方法的改革

模擬電子技術實驗緒論及常用電子儀器的原理和使用等幾個驗證性實驗，可采用多媒體教學形式，使原本比較枯燥的內容通過3D動畫影視變得生動直觀，使學生在較短的時間內獲得較多的知識。幾位老師通過共同努力，現已將常用電子儀器（電壓表、示波器、信號發生器等）、元器件的識別方法和常用門電路的功能驗證等幾個實驗做成了3D動畫片。在實際的實驗教學中應用多媒體技術，既節省了教師的授課時間，又提高了學生們對實驗內容的理解和掌握的效率。

4.2設計性實驗教學方法的改革

目前計算機模擬實驗在高校應用的較為廣泛，它可以充分發揮個人的想象力，對電路進行模擬、分析、計算和調試，并利用虛擬儀器進行功能分析實驗。這種實驗方式不僅提高了學生的實驗興趣和實驗效率，而且避免了實驗電路不合理所造成的故障頻繁、實驗元件的損壞，同時不受實際儀器設備的限制就可以完成實驗，特別是可以隨意改變電路參數，觀察其對電路的影響，訓練了學生分析、判斷、設計和調試的能力。

2010至2011學年，我院將Multisim仿真軟件應用到了模擬電子技術的設計性實驗教學之中。Multisim仿真軟件保留了EWB軟件的所有功能，保留了EWB軟件的形象直觀等優點，同時大大增強了軟件的仿真測試和分析功能［３］。Multisim提供了大量的分立元件和集成電路元器件，還提供了各種豐富的調試測量工具，而且各個器件和測試工具的應用次數沒有限制，是一個開放性的仿真實驗平臺，可以任意搭建實驗電路。在具體的單管放大電路、負反饋放大電路和運算電路等幾個設計性實驗教學中，先讓學生們在Multisim軟件中仿真，然后在實驗室中動手搭建電路，取得了非常好的教學效果，受到學生的歡迎，大大提高了學生們學習的興趣和主動性。因此功能強大的Multisim仿真軟件非常適合模擬電子技術課程的設計性實驗教學環節。

4.3綜合性實驗的教學方式的改革

綜合設計型實驗是實驗課中的重點和難點，也是實驗教學改革的核心部分。但綜合設計型實驗和驗證性實驗二者是密不可分、相輔相成的關系，驗證性實驗著重于基本能力、基本實驗技能的訓練，綜合設計型實驗的目的在于培養學生的綜合實驗能力及創造型思維，二者不能相互取代，所以綜合設計型實驗的教學不應效仿驗證性實驗課的教學，而應積極引導學生學習新方法、使用新器件、大膽設計、突出新穎、培養創新能力。在實際的教學過程中，指導老師給出綜合設計性實驗的題目和任務書，其他的電路設計、器件選型等所有的工作均由學生自己獨立完成，在規定的時間內學生上交自己的論證方案、電路設計；之后，指導老師組織課堂討論交流，讓同學們互相學習、取長補短；最后擇優確定幾套方案，進入實驗室完成綜合設計型實驗。

另外，實驗教學模式的改革使一些動手能力較強的學生脫穎而出，他們更適應這種主動學習的方式，能夠在電路設計中提出多種方案并進行比較。通過這種實驗訓練，這些學生已充分具備了參加全國大學生電子設計競賽等科技創新活動的基本能力。

5.結語

改革的實踐使我們深切體會到，相對于課堂教學的改革，實驗教學的改革不但要求教師投入更大的精力，而且要求學生充分發揮其主觀能動性，同時，學校的經費投入對實驗改革也十分重要。雖然我們已進行了一定的努力和探索，但面臨學生人數多、經費不足等各種實際困難，實驗教學改革仍是一項非常艱難而又重要的工作。為了進一步提高模電實驗的教學質量，我們將繼續加強電子技術實驗課的教學改革，對其開設方式、教學方式、實驗內容、考核方式等做進一步的研究、改革和探索，為培養出具有科學實踐能力和創新能力的高素質人才而努力。

參考文獻：

［1］常春耘，路南.實驗教學存在的問題及改革措施［J］.實驗室研究與探索，2006，（2）：235-237.

［2］朱向群.改革實驗教學培養學生實踐能力［J］.實驗技術與管理，2002，（1）：108-111.

［3］鄭步生，吳渭等.Multisim2001電路設計與仿真入門與應用［M］.北京:電子工業出版社，2002.