創新人才培養與模擬電子實踐教學改革探究

黃李健 鄭乃清 孔慶光

【摘要】 本文就學生實踐能力和創新能力的培養與模擬電子實踐教學改革的關系進行了探究，并結合實踐內涵改善、教學手段改進、實驗室開放、課外實踐擴展的具體細節討論了實踐教學改革的必要性。通過以創新為導向的實踐改革，激發了學生的興趣，加強了工程實踐實訓效果。

【關鍵字】 創新 虛擬實驗平臺 學科競賽實踐

The Exploration of Innovative Talents Cultivation and Analog electronic Practice Teaching Reform

Abstract：in this paper， explore the relationship between the cultivation of students practice ability and innovation ability and the Analog electronic practice teaching reform， from the experiment content， teaching method improvement， opening laboratory， Extracurricular practice extension and so on several aspects discusses the necessity of practice teaching reform. Through the practice of innovation oriented reform， arouse the students interests， to strengthen the training effect of engineering practice.

Key words： innovation； Virtual experiment platform； Discipline competition practice

模擬電子技術屬于工程應用性學科，從電子元器件工作原理的理解，特性的認識，相關器件電路參數的測量，功能性電路的應用，都離不開實踐教學，傳統的實踐教學一般都是依據既定實驗內容和步驟，按部就班測量實驗數據，處理整合，這樣的實驗教學對于學生獲取新知識，提高實踐能力很難取得較好的教學效果。

本校現有大部分本科專業的整合設置，大多起源于原有專科專業的辦學經驗，部分實踐教學仍然留有專科特點的烙印，實驗項目大部分是驗證性實驗且內容比較簡單，按實驗講義要求連接線路就會得到預期的實驗結果，這種實踐教學方式，忽略了教學的主體，嚴重抑制了學生的學習興趣和創新意識的拓展，影響了實踐教學效果，很難培養出具有創造力的且符合社會需求的工程性人才。

因此非常必要對模擬電子技術課程的實踐教學進行改革和探究，通過完善實驗項目的內容，探究設計出綜合性、設計性和創新性實驗項目，合理使之符合本科教學水平評估的要求，轉變實踐教學的指導思想，充分調動學生的主動性，讓學生主導實驗全過程，從查資料，設計實驗內容，測量并獲得實驗數據，記錄分析實驗結果，到最后得出結論，充分發揮學生的潛力，提高創新實踐能力，從而由傳統的單一驗證性實驗過渡到功能模塊化實踐為主導的適應工程化創新人才需求的實踐教學。

在近幾年的實踐教學改革中結合本校實際情況，堅持理論與實踐相結合，改善實踐教學內涵，改進實踐教學手段，開放實驗室，完善實踐教學體系，結合社會服務實踐，多方面進行課外實踐擴展，通過參加學科競賽，參與教師科研項目培養學生創新思維并進一步提高學生的實踐能力，取得一定的成效，總結如下：

一、改善實踐內容，提升實踐層次

實踐內容的改進是實踐教學的核心，內容質量的優劣將直接影響學生能力鍛煉的成效，實踐內容的組織安排上力求做到系統性、科學性和實用性，適當減少驗證性實踐，增加綜合性實踐和設計性實踐，提高實踐的層次[1]。傳統的實驗內容設置大多是針對單個知識點的驗證性實驗，預先設定好實驗參數，驗證實驗結果，這樣的設定忽略了實踐教學中學生的主體性，實踐教學效果并不理想。

大部分學生在完成實驗的過程中總是帶有很強的盲目性，不理解為什么要這樣做，究其原因是因為實驗內容和步驟在實驗講義中已預先設定好，學生并不參與，這樣很難激發學生的興趣，只有讓學生按自己的想法進行實驗設計，完成數據測試，解決實踐中遇到的問題，充分挖掘學生的潛力，才能學有所獲。

例如在進行基本放大電路模塊，功率放大電路，常用電源模塊實踐的過程中，可將學生分成幾個項目小組，給定模塊參數要求，讓學生自主查找資料，選擇元器件完成電路制作，選擇儀器儀表測試功能參數，并通過課堂交流和實際演示讓不同項目組的同學進行討論，通過討論學習促進學生的思維拓展，并獲得較好的實踐教學效果。

讓學生依據自己設計的電路圖去完成實驗，這樣能大大激發學生的興趣，并能發現和培養優秀學生，因材施教，讓尖子學生脫穎而出，并作為參加“電子設計大賽”的重點培養對象。

二、實踐教學方法的改進

教學手段多樣化、現代化不僅使教學效果實時化、現實化、形象化，而且在激發學生學習熱情的同時減輕了教師的負擔，使教學質量明顯提高[2]。模擬電子實驗電路連接比較復雜，容易受到外界干擾影響，會造成波形顯示不穩定，甚至影響到實驗結果，這種情況就需要重新進行實驗電路連接或通過更換元器件來改變參數從而獲得相應的實驗結果，由于需要重復相同的實驗過程，因此花費了教長的時間才能得到預期的實驗結果，效率低下。

虛擬實踐平臺利用計算機設計電路，對電路仿真與分析，并利用虛擬儀器進行功能分析，這種實踐方法不僅提高了學生的學習興趣和實踐效果，而且不存在元器件損耗，不受實際儀器設備的限制就可以完成實踐，特別是可以隨意改變電路參數，觀察其對電路的影響，訓練學生分析、判斷、設計和調試的能力[3]。

如晶體管放大電路的靜態特性和動態特性學生理解起來比較抽象，為了加深學生理解，可以通過Multisim在虛擬的環境下，讓學生自行設計實驗參數，通過改變相應的電阻值，從而改變靜態工作點的設置，通過虛擬儀器觀察輸入輸出交流信號的變化，分析靜態工作點的設置對動態特性的影響，讓學生自行設計實驗數據表格，獲取相關數據，觀查波形失真現象，得出相關的結論。通過仿真虛擬學生在任意時間都可自發進行實踐研究，較好的解決了實驗資源欠缺的問題，增加了實際應用的便利性。

三、實驗室開放

電子類課程屬于實踐類應用性課程，但教學計劃的實踐學時很難滿足學生工程性訓練的需求，因此只能通過學生課外自主投入實踐以彌補學時不足的問題，這就需要開放實驗室并給學生提供常用的電子元器件用來完成電路設計，自行選用電子儀器等相關設備完成調試測量。并且學生能通過實驗室開放彌補自身不足，將在實踐過程中遇到的一些問題歸納出來，對在教學計劃外有興趣的實踐項目，及未能達到預期效果的實踐內容，通過自行安排并預約實驗室重新消化相關知識，從而達到較好的教學效果，并進一步提高實驗室資源的效率。

同時，吸納學生參與教師科研項目，指導教師進行方向性的引導，并創造一定實驗室環境和條件，讓有興趣的學生利用課外時間自主投入創新性實踐項目，建設學生創新實驗室，將創新實踐教學融入學生的日常學習中。

四、課外實踐擴展

為推進創新教育思路的轉變，在模擬電子實踐教學中努力做到課內實踐與課外實踐并重，鼓勵學生多方面、多角度、多渠道參與多元化的自主創新實踐項目，使學生創新實踐能力得到了一定的加強。通過建立校內學生自主創新實驗室，每年組織電子技術技能競賽，課外電子科技制作，大學生創新實踐項目，全國大學生電子設計競賽培訓與競賽，校內外電子義務維修等活動，給學生創造了良好的實踐創新環境，相關教師近年指導學生參加“全國大學生電子設計大賽”等獲省級以上獎項20余項，大學生創新實踐項目國家級5項，省級4項。

模擬電子相關實踐教學的改革雖然已取得了一定的效果，但是要適應電子信息技術，計算機網絡技術飛速發展對工程實踐創新人才的要求還有較大的差距。如何從本質上轉變實踐教學思路，調整實踐教學內容，關注新器件、技術發展趨勢，增加相應知識，拓展實踐改革的內涵，實現對創新人才的培養，是今后實踐改革中需要進一步探究的問題。

參 考 文 獻

[1] 明興祖，唐川林，周靜，楊子軍.機械類專業應用型本科實踐教學模式改革與建設的探討[J].實驗技術與管理，2011，9.

[2] 曹順，李玉琴，何戡.模擬電子技術實驗教學改革淺談[J].考試周刊，2012，16.

[3] 李佶蓮.Multisim 在模擬電路實驗教學中的應用[J].江蘇教育學院學報（ 自然科學），2011，27（4）.

[4] 康華光.電子技術基礎-模擬部分[M].北京：高等教育出版社，2008.

[5] 蔣卓勤，黃天錄，鄧玉元.Multisim及其在電子設計中的應用[M].西安：西安電子科大出版社，2011.