《模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)與仿真》教學(xué)改革探討

摘要：本文主要針對(duì)《模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)與仿真》課程在教學(xué)中出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行探索，從教學(xué)模式、方式與手段、考核方法等方面進(jìn)行了改革，并進(jìn)行了初步探索與實(shí)踐，教學(xué)效果顯著提高。

關(guān)鍵詞：模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)；教學(xué)改革；教學(xué)方法；考核方法；教學(xué)模式

模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的技術(shù)基礎(chǔ)課程，學(xué)習(xí)模擬電子技術(shù)是為了在實(shí)際工作中能夠應(yīng)用所學(xué)模擬電子技術(shù)和技能解決生產(chǎn)實(shí)際問(wèn)題，因此在學(xué)好模擬電子技術(shù)理論的基礎(chǔ)上，還必須經(jīng)過(guò)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的嚴(yán)格訓(xùn)練，才有可能牢固掌握本課程的基本內(nèi)容。 為達(dá)到模擬電子技術(shù)課程實(shí)驗(yàn)的目的和要求，我系通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量。具體教學(xué)改革內(nèi)容如下：

1 對(duì)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的反思

模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的技術(shù)基礎(chǔ)課程，教學(xué)的主要內(nèi)容是測(cè)量?jī)x器的使用、電路的分析以及相應(yīng)參數(shù)的測(cè)量，在傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作中，實(shí)驗(yàn)總是被安排為理論教學(xué)的輔助性環(huán)節(jié)，例行的實(shí)驗(yàn)程序是學(xué)生根據(jù)教師已編好的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)，在事先準(zhǔn)備好的定型的實(shí)驗(yàn)裝置上，按已擬訂好的實(shí)驗(yàn)步驟，機(jī)械地測(cè)試一些數(shù)據(jù)來(lái)驗(yàn)證所講理論的正確性。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，有的學(xué)生親自動(dòng)手進(jìn)行了一些簡(jiǎn)單的操作，而有的學(xué)生只負(fù)責(zé)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，連簡(jiǎn)單的操作也沒(méi)有動(dòng)手做，實(shí)驗(yàn)做完了也是知其然而不知其所以然。在編寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告書(shū)時(shí)，也是按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)上所寫(xiě)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)材料、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析等固定步驟完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告，千篇一律，缺乏個(gè)性和獨(dú)創(chuàng)性，甚至有的學(xué)生把別人的實(shí)驗(yàn)報(bào)告抄一遍交給教師了事。雖然傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)在培養(yǎng)學(xué)生正確使用儀器儀表，正確測(cè)取分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)方面起著重要作用，但在發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、獨(dú)立工作的能力和提高學(xué)生應(yīng)用理論解決實(shí)際問(wèn)題的能力和動(dòng)手制作能力等方面存在著明顯的不足。

2 構(gòu)建新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的指導(dǎo)思想

為了改變傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式所造成的被動(dòng)局面，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量，必須建立新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容和方法進(jìn)行改革。我們的指導(dǎo)思想是:實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，以培養(yǎng)學(xué)生的能力為中心，構(gòu)建新的四層次實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。圍繞培養(yǎng)學(xué)生能力這一中心，我們把實(shí)驗(yàn)劃分為四個(gè)層次。第一層次，實(shí)驗(yàn)基本技能訓(xùn)練。第二層次，驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。第三層次，綜合設(shè)計(jì)性仿真實(shí)驗(yàn)。

3 實(shí)驗(yàn)教學(xué)的要求

這門課要求學(xué)生能夠熟練使用示波器，函數(shù)信號(hào)發(fā)生器，毫伏表，模擬電路實(shí)驗(yàn)箱，并能在實(shí)驗(yàn)箱上熟練進(jìn)行模擬電路實(shí)驗(yàn)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)掌握模擬電路的基本原理，通過(guò)實(shí)驗(yàn)掌握模擬電路實(shí)驗(yàn)的基本方法，會(huì)熟練測(cè)量模擬電路的有關(guān)參數(shù)。

應(yīng)用Multisim2001軟件，對(duì)模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生學(xué)會(huì)在虛擬環(huán)境中進(jìn)行模電實(shí)驗(yàn)和電路設(shè)計(jì)，通過(guò)虛實(shí)模電實(shí)驗(yàn)使學(xué)生更好地掌握實(shí)驗(yàn)的基本方法和基本思路。

4 實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革措施

實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式改革

改傳統(tǒng)的分散教學(xué)模式為實(shí)際電路與仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)合的方式，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性。圍繞培養(yǎng)學(xué)生能力這一中心，把實(shí)驗(yàn)劃分為三個(gè)層次。第一層次，實(shí)驗(yàn)基本技能訓(xùn)練。第二層次，驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。第三層次，綜合設(shè)計(jì)性仿真實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)基本技能訓(xùn)練

在基本技能訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)中，主要是培養(yǎng)學(xué)生掌握模擬電子基本測(cè)量技能和基本測(cè)試方法以及使學(xué)生養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖黠L(fēng)和安全用電的習(xí)慣。在模擬電子實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生要經(jīng)常使用萬(wàn)用表、直流穩(wěn)壓電源、信號(hào)發(fā)生器、示波器等模擬電子測(cè)量?jī)x器儀表，熟悉這些儀器儀表的結(jié)構(gòu)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(xué)生必須掌握的基本實(shí)驗(yàn)技能，這對(duì)防止因操作失誤而損壞儀器儀表，提高實(shí)驗(yàn)效率起著關(guān)鍵作用。為此我們?cè)谀M電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)中安排了常用儀器儀表的使用實(shí)驗(yàn)。要求學(xué)生熟練掌握測(cè)量電壓、電流等參數(shù)的方法，而且要求學(xué)生了解誤差理論，會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)誤差進(jìn)行正確分析。遵守實(shí)驗(yàn)操作規(guī)程，注意安全用電也是學(xué)生必備的實(shí)驗(yàn)基本素養(yǎng)，對(duì)學(xué)生養(yǎng)成良好的習(xí)慣和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖黠L(fēng)起著很大的作用，應(yīng)引起重視，并貫徹于每個(gè)實(shí)驗(yàn)中。在這方面主要是訓(xùn)練學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中要將儀器設(shè)備、實(shí)驗(yàn)裝置合理布置、擺放整齊，使之便于接線、操作和讀數(shù);線路應(yīng)接得正確、牢固、整齊;每次合閘前必須告知全組同學(xué)，如須改接線路必須切斷電源;實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，應(yīng)先斷開(kāi)電源再接線，并把所用儀器、儀表和導(dǎo)線擺放整齊，如有損壞要及時(shí)報(bào)告老師進(jìn)行處理。

驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)

驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)是屬于入門性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)，是學(xué)生進(jìn)行綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)，是不可缺少的。但由于受實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)所限，應(yīng)精選實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，實(shí)驗(yàn)的數(shù)量不宜多。通過(guò)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步使學(xué)生掌握常用模擬電子儀器的使用方法、模擬電子基本測(cè)量技能和模擬電子基本測(cè)量方法，并且驗(yàn)證和鞏固所學(xué)理論。

綜合設(shè)計(jì)性仿真實(shí)驗(yàn)

綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)是發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性，培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)技能，提高學(xué)生應(yīng)用理論分析和解決實(shí)際問(wèn)題能力的關(guān)鍵階段。在模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)中， 還有一個(gè)重要的環(huán)節(jié)是應(yīng)用當(dāng)今世界上最為流行的EDA 設(shè)計(jì)仿真技術(shù)，EWB“虛擬電子工作臺(tái)”，Multisim2001，介紹了這些軟件環(huán)境的使用方法和設(shè)計(jì)范例。把先進(jìn)的設(shè)計(jì)軟件及時(shí)引入教學(xué)中，Multisim2001這種EDA設(shè)計(jì)仿真軟件不但功能強(qiáng)，而且可以與許多其他的公司的EDA設(shè)計(jì)軟件聯(lián)合使用， 把這種軟件引入到實(shí)驗(yàn)中，實(shí)踐證明效果更好。實(shí)施先仿真后實(shí)驗(yàn)的實(shí)踐方式，收到了事半功倍的效果。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段改革

制作并應(yīng)用多媒體實(shí)驗(yàn)電子課件。我們編制了二套與實(shí)驗(yàn)教材配套的多媒體電子課件“模擬電子技術(shù)與仿真實(shí)驗(yàn)”， 利用該課件，不但可以直接開(kāi)實(shí)驗(yàn)課， 而且學(xué)生還可以自行復(fù)習(xí)。

編寫(xiě)并應(yīng)用高質(zhì)量的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教材。為了配合實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革， 也是課程教學(xué)的需要， 把以上實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容體系的改革成果編寫(xiě)了兩本教材，《模擬電子技術(shù)與與仿真實(shí)驗(yàn)》、《EDA 設(shè)計(jì)與仿真》， 這兩 本書(shū)自2004年編印以來(lái)，經(jīng)過(guò)修改，主要用于電子相關(guān)專業(yè)的學(xué)生使用，效果良好。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式的改革。根據(jù)實(shí)驗(yàn)課程特點(diǎn)，在教學(xué)上采用“精講多練，重在實(shí)踐”的方式。所謂“精講”主要是講清課程的要點(diǎn)和基礎(chǔ)知識(shí)，教會(huì)學(xué)生學(xué)習(xí)的方法。所謂“多練”即讓學(xué)生學(xué)生學(xué)生多動(dòng)手，多動(dòng)腦，提高學(xué)生操作的熟練性和準(zhǔn)確性。此種教學(xué)方式，“精講”是前提，“多練”是關(guān)鍵，“實(shí)踐指導(dǎo)”是重要環(huán)節(jié)。采取“精講多練”的教學(xué)方式主要是壓縮講課學(xué)時(shí)，把節(jié)省的課堂教學(xué)時(shí)間用于實(shí)踐能力的培養(yǎng)。實(shí)施有利于學(xué)生學(xué)習(xí)，以學(xué)生為主體、以老師為主導(dǎo)的開(kāi)放式教學(xué)模式；加強(qiáng)師生互動(dòng)，采取教師指導(dǎo)學(xué)生自主獲取知識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐動(dòng)手的教學(xué)模式；實(shí)現(xiàn)以教師授課和學(xué)生自學(xué)并重的教學(xué)方式，確立教學(xué)并重的教學(xué)結(jié)構(gòu)。

考核方法的改革。我們把成績(jī)劃分為兩部分:平時(shí)成績(jī)、綜合性應(yīng)用能力考核。根據(jù)難易程度，各折合成一定比例，計(jì)入總評(píng)成績(jī)，使得總評(píng)成績(jī)能夠更客觀、全面的反映學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中所體現(xiàn)出來(lái)的成效。

第一部分：增加平時(shí)成績(jī)的比重.根據(jù)學(xué)生平時(shí)實(shí)驗(yàn)情況及表現(xiàn).綜合的評(píng)定分?jǐn)?shù).以對(duì)學(xué)生起到一定的約束和監(jiān)督作用。

第二部分：綜合性應(yīng)用能力考核。學(xué)生完成本課程的學(xué)習(xí)任務(wù)后，獨(dú)立設(shè)計(jì)、制作一個(gè)電路，根據(jù)電路質(zhì)量、以及回答問(wèn)題、檢修故障三個(gè)方面的情況綜合評(píng)價(jià)，給出分值，考試等級(jí)為百分制。

5 實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的效果

有許多學(xué)生通過(guò)上述實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式訓(xùn)練， 最后在創(chuàng)新設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中， 成功地設(shè)計(jì)出頻率計(jì)、聲控錄音輔助電路、數(shù)字鐘、可調(diào)穩(wěn)壓電源等電子小制作和小產(chǎn)品20 余種，這些小制作或小產(chǎn)品， 有的用于生產(chǎn)實(shí)踐， 有的參加了學(xué)校的創(chuàng)新設(shè)計(jì)比賽。許多制作電子產(chǎn)品的同學(xué)， 獲設(shè)計(jì)大賽獎(jiǎng)的同學(xué)， 受到了用人單位的歡迎。這些成績(jī)都與實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革分不開(kāi)的。許多教師依靠實(shí)驗(yàn)室的有利條件開(kāi)展的科學(xué)研究也獲得了較為顯著的成果。通過(guò)近2 年的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐證明， 模擬電子電子課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革， 提高的是教學(xué)質(zhì)量， 受益的是廣大學(xué)生，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，新的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)手段會(huì)層出不窮，教學(xué)改革將會(huì)不斷完善和改進(jìn)只有這樣才能不斷發(fā)展、不斷提高教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)出適合新形式要求的高素質(zhì)人才。

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