模擬電路實驗教改實施與思考

摘要：模擬電路實驗課程作為一門工程實踐性很強的基礎實驗課程，在電氣信息類專業有著十分重要的地位。本次教改將原有的分立實驗進行結合，設計出三個相互關聯的課題，使實驗課程整體化，并讓學生自行設計電路、挑選元器件以及焊接電路，最終完成成品。這種新的教學模式會增強學生上課的積極性、主動性，提高學生的動手能力，并能夠培養學生獨立分析問題、解決問題的能力。

關鍵詞：模擬電路實驗；課程整體化；自行設計；焊接電路

中圖分類號：G642.423 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）30-0067-02

模擬電路是一門工程實踐性很強的技術基礎課程，面向電氣信息類的學生開設，由于具有承上啟下的作用，因此在各類專業的課程體系中占有十分重要的地位。隨著新理論、新技術、新工藝的不斷出現而日益增多，學生學好這門課對于深入學習電子技術的新知識、適應未來工作的需要都有著十分重要的意義。

長期以來“模擬電路”的教學過程始終是以理論教學為主，以實驗教學為輔，教學中往往忽視了學生積極性、主動性的發揮，很難把模擬電路的知識做到理論和實踐的有機結合。同時由于“模擬電路”以其概念細節多、實踐性強等特點，使學生普遍反映較難學習和掌握。

因此，為進一步提高本課程的實驗教學質量和教學效果，促進學生綜合素質及實踐能力的提高，迫切地需要對“模擬電路”的實踐教學模式進行改革，本課題研究模擬電路課程實驗教學的改革方法，探索提高學生動手能力和理論應用能力的綜合素質培養。

模擬電路實驗是黑龍江大學電氣信息類學生在模擬電路課之后的重要實踐環節，然而目前的模擬實驗課程是以班級為單位，課題數量較少，很多學生做同一個課題，出現了嚴重的抄襲現象；而且多是采用試驗箱、面包板等實驗設備，學生只需按照實驗教材插拔導線即算完成實驗，動手機會很少，既不能充分識別電子元器件，亦不能深入了解電路，教學效果較不理想，實驗課程設計的功能沒有充分發揮，同時也使后續課程的學習和畢業設計受到嚴重影響。

為解決當前大部分本科生模擬電路實踐經驗不足、動手能力不強的問題，要加強學生對基礎理論知識的理解和掌握，讓學生學習并掌握電子元器件的識別和儀器的使用能力，提高學生的動手能力，并且培養出學生運用所學理論知識獨立設計、制作電路的能力，最終培養學生獨立分析問題和解決問題的能力。必須深化教學改革，優化課程體系，精選設計內容，力求使課程設計具有科學性、實踐性、可行性和適應性，建設出完善的、恰當的、適合本科生學習的模擬實驗電路課程。本著從實際出發的原則，這次教改研究的主要內容分為以下幾點：

一、課程內容改革

目前，黑龍江大學電子工程學院的模擬電路實驗在模擬電路課程結束后進行，由于時間短，課題分散，使得實驗內容受限，課題無深度，學生創新能力有限。為此，本次教改摒棄了原有實驗課程大量分立的模塊化教學體系，將模擬電路實驗設計整合為一體，設立了穩壓電源、音頻放大器、基本運算放大器的制作等三個課題并均有銜接，最終形成一個整體，避免了原有實驗課程知識點分散、不易牢記的弊病。同時，新設立的課題將原有課題均包含在內，前后銜接性強、連貫性強。適時更新課題內容，將課題提前到和模擬電路課程同步下發，使學生帶著問題去學習，并在學習過程中逐步解決問題。這樣，不僅可以全面考查、鞏固學生所學理論知識，教會學生識別電子元器件、使用相關儀器，還可培養學生運用所學理論知識獨立設計、制作電路和分析解決問題的能力。

二、授課方式改革

傳統的實驗教學模式是以教師為主體，學生被動地接受。實驗教師在試驗前準備實驗教材，制訂實驗步驟，組裝、準備儀器，然后給學生講解如何測量、如何操作及如何獲取實驗數據，并讓學生按部就班地完成實驗以獲得一些數據。另外，實驗課往往是一個班的學生或一部分學生在同一時間共同完成的，用同樣的方法，因此會導致有些學生模仿他人做實驗，甚至有些同學不動手，直接抄襲別人得到的實驗結果。學生在這樣的實驗教學方式下獲得的收獲是微乎其微的。

因此，本次教學改革將改變傳統的實驗教學形式，放棄原有的步步指導的教學方式，不指定教材、參考資料和指導手冊，每項實驗前指導教師只按教學大綱給出本次實驗的最終成品技術指標，要求學生查資料作預備報告，自行設計相關電路，方案不限，經討論通過實驗方案后，再由學生挑選、測試所需電子元器件的各項參數，并從中選擇所需元器件，然后焊接、調試電路，并最終給出成果展示、實驗報告等。“學生為主體，教師為主導”的新型教學形式，充分發揮學生的主動性和創造性，讓學生從被動接受知識轉變為主動學習，加深對理論知識點的理解。

三、實驗器材改革

本次課程不采用原有模擬電路實驗中的試驗箱、面包板等實驗設備，而采用分立的電子元器件焊接電路。實驗箱等教學儀器的優點在于可以集成大量的實驗模塊，從而方便了實驗教學。但其弊端在于不能讓學生充分認識到電子元器件的應用，同時由于設備的統一也大大增加了學生抄襲結果的幾率。因此在課前準備大量的不同型號的電子元器件和舊電路板，讓學生自己識別、測量各類電子元器件的參數，并根據其自行設計的電路選擇合適的電子元器件或在廢舊電路板中自行拆卸適合所設計電路的元器件，進行焊接、調試等工作，如此學生對電子元器件的識別、參數、性能以及用法能有更深的掌握，增強學生的動手和實踐能力，同時也能使學生由被動學習變為主動鉆研。

四、考核改革

目前，實驗考核績主要依賴于實驗報告和平時表現，這種粗線條考核的機制具有很大的局限性，很難全面反映學生實驗能力的高低，會造成某些學生不求甚解、蒙混過關。本次實驗教改課程每項實驗前要求學生自己查資料作預備報告，指導教師對報告內容加以審核給出分數，計入實驗成績。所有元器件需學生自己選擇，給出選擇依據，由指導教師審核給出分數，計入實驗成績。最終要求學生必須給出電路板實物并展示其效果才可以評分，總成績為各實驗成績之和。

五、建立開放性實驗室

建立開放性實驗室，讓學生參與實驗前的準備工作。考慮到大多數學生均為首次接觸模擬電路實踐操作，學生的各項能力因人而異，在課時內會出現小部分同學完成度較低的現象，因此可選擇開放實驗室作為應對方案。全天候開放實驗室，為學生學習提供更寬松的時間和空間，使學生能夠較好地完成所學課程，并為興趣濃厚者提供實驗場所，培養學生的專業興趣。

實驗中所提供的主要實驗器材為各種不同型號的二極管、三極管、電容、電阻等分立電子元器件，或各種廢舊電路板。學生要選擇自己所需的各種電子元器件，就首先必須識別這些電子元器件，并對其各項參數進行測量。在這個過程中培養了學生識別基本電子元器件的能力，在對其測量的同時也使學生更深刻地掌握了半導體圖示儀、萬用表、示波器等相關儀器的使用方法。

本次教學不指定教材和參考資料，每項實驗前指導教師只給出本次實驗的最終成品技術指標，要求學生自己查資料作預備報告，自行設計相關電路，方案不限，經討論通過實驗方案后再由學生自己測試所需電子元器件的各項參數，并從中選擇所需元器件，然后焊接、調試電路，并最終給出成果展示、實驗報告等。這樣既充分發揮學生的主動性和創造性，讓學生從被動接受知識點轉變為主動學習，加深對理論知識點的掌握，又培養學生運用所學理論知識獨立設計、制作電路的能力。

目前，多采用統一的實驗教材、統一的實驗方案、統一的實驗器材，在課程中存在大量雷同、抄襲現象，學生亦缺乏創新意識和創新能力。本次實驗要求學生自行設計電路，方案不限。同時實驗中所選取的主要實驗器材為廢舊電路板，在廢舊電路板中同類別不同型號電子元器件居多，因此不會適用于相同的電路，使學生需根據所選擇的元器件來自行調整電路，從而避免雷同抄襲問題，培養學生獨立分析問題和解決問題的能力，提高學生的創新能力。

致謝：本論文受黑龍江大學新世紀教育教學改革工程項目資助，特此感謝。

參考文獻：

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[3]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，（2）.

（責任編輯：王祝萍）