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節的重要組成部分，是培養應用型人才的重要途徑。本文以電子技術實驗教學現狀為切入點，從實驗教學內容、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

作為專業基礎課的電子技術課程由模擬電子技術和數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節，理論教學學時數遠遠超過實驗教學學時數，即使是在培養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體系，制約了學生綜合實踐能力的培養。

（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，對實驗數據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。實驗結束后，沒有對實驗現象作進一步分析總結，報告生搬硬套，內容空洞，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）創立條件使電子技術實驗獨立設課

應用型大學培養的學生不僅要擁有扎實的理論知識，還要有能夠將知識轉化為技術、運用于實踐的能力。實驗是走向實踐的基礎，也是促進實踐發展的動力，理應受到足夠的重視。因此應從專業人才培養整體需求角度出發，根據學科知識特點及實踐要求，系統地設立實驗內容，建立合理的實驗教學體系。電子技術實驗是重要的專業基礎技能課，其知識掌握的牢固程度直接影響到后續課程的學習，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，培養學生學會觀測實驗現象及數據采集的基本方法，實驗內容的設置應遵循適度的原則，難易度要適中，內容突出對學生基本實驗技能的培養，例如：數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，根據實驗任務，自擬實驗方案，獨立完成實驗現象觀測與數據處理，從而培養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、自主實踐發現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，由學生設計電路并測試；在計數器實驗中，由學生利用74LS192十進制可逆計數器構成五進制加法計數器。

（三）搭建軟硬結合的實驗教學平臺

常用的實驗方法，是采用傳統的多孔面板實驗箱，由學生根據電路圖，合理安排元器件布局，搭接好電路，然后根據實驗要求接入電源及信號源，對電路進行靜態和動態測試，得到實驗數據，并進行分析總結，從而驗證所學知識。由于所搭接電路的不統一，所以相關參數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、測試數據、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，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的實驗，為學生提供了良好的實驗環境。然而，仿真實驗畢竟是虛擬實驗，跟實際電路有本質的區別，在培養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，對實驗中可能出現的數據及實驗現象作初步預測，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，把學生預習的內容與實驗中出現的實驗現象進行對比講解，如單管放大器實驗將在示波器上看到怎樣的波形、三態輸出門的實驗將看到輸出端怎樣的變化現象等。

在學生動手實驗過程中，教師細心觀察學生的操作情況，及時發現問題，并引導學生運用已有知識分析問題產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容后，結合實驗狀況及實驗現象作階段性小結，有針對性地進行講解和演示，引導學生發現問題并及時糾錯，與此同時，可對實驗數據進行分析，并聯系理論知識，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，包括學生的操作情況、出現的問題及實驗數據的采集等，對好的實驗方法進行歸納推廣，并要求學生完成實驗報告，對實驗現象、實驗結果進行整理，引導學生利用所學知識對實驗數據進行分析，例如在分析由74LS138譯碼器實現的數據分配器功能時，應結合輸出邏輯表達式，理清輸入使能端、代碼輸入端與輸出端的關系，而后再對輸出端數據進行分析。

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、實操環節、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，以培養學生的創新精神、提高學生的綜合素質為宗旨，建立以學生為主體的實驗教學模式，在實驗內容和教學方法上不斷推陳出新，培養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。