模擬電路實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法的改進(jìn)分析

姜欣欣　?。ā⊙舆叴髮W(xué)工學(xué)院，電子信息工程專業(yè)，吉林　延吉，133002）

模擬電路實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法的改進(jìn)分析

姜欣欣
（延邊大學(xué)工學(xué)院，電子信息工程專業(yè)，吉林延吉，133002）

根據(jù)模擬電路課程的性質(zhì)，傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法已不適應(yīng)現(xiàn)代教育理念。只有教學(xué)方法的不斷改進(jìn)，教學(xué)思路的不斷拓展，才能提高教學(xué)質(zhì)量。本文采用仿真實(shí)驗(yàn)作為實(shí)驗(yàn)前的預(yù)習(xí)，試驗(yàn)箱上的實(shí)際操作作為驗(yàn)證，并配有設(shè)計(jì)性試驗(yàn)，使模擬電路實(shí)驗(yàn)教學(xué)簡(jiǎn)單易懂，理論聯(lián)系實(shí)際，不但激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和熱情，在教學(xué)實(shí)踐中也得到了最佳的教學(xué)效果。

模擬電路；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；教學(xué)方法

模擬電路課程是電子類專業(yè)重要的基礎(chǔ)課之一，有較強(qiáng)的理論性和實(shí)踐性。所以提高該課程的實(shí)踐教學(xué)來(lái)推動(dòng)模擬電路課程的教學(xué)質(zhì)量是筆者的意圖。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，不僅加深了學(xué)生對(duì)于基本概念的掌握，基本電路的分析，而且提高了學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手操作能力[1]。模擬電路實(shí)驗(yàn)?zāi)康脑谟谧寣W(xué)生掌握基本電路原理，培養(yǎng)學(xué)生的電子工程實(shí)踐技能，要求學(xué)生學(xué)會(huì)使用常用的電子儀器和工具，掌握分析、設(shè)計(jì)、測(cè)試、制作模擬電路的基本技能，并能夠采用相應(yīng)的電路分析和設(shè)計(jì)軟件。傳統(tǒng)的模擬電路實(shí)驗(yàn)只是搭建給定的模塊電路，插拔連接線，改變一下可調(diào)電阻或電容，測(cè)試一下電壓參數(shù)，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。結(jié)果大部分學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際和動(dòng)手操作能力很差，在學(xué)完這門課程以后，對(duì)實(shí)驗(yàn)沒(méi)有深刻印象，也不會(huì)分析和調(diào)試實(shí)際電路，更談不上設(shè)計(jì)和制作實(shí)用電路了，甚至連一些最常用的電子儀器都不會(huì)用，如示波器，信號(hào)發(fā)生器等[2]。

基于此筆者根據(jù)多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，以及對(duì)模擬電路課程的深入研究，得出了比較實(shí)用的模擬電路實(shí)驗(yàn)的教學(xué)方法，不但調(diào)動(dòng)了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)積極性，也使學(xué)生對(duì)這門課程以及實(shí)驗(yàn)有了濃厚的興趣和深入的理解和掌握。

模擬電路實(shí)驗(yàn)基于傳統(tǒng)硬件平臺(tái)的驗(yàn)證型、設(shè)計(jì)型和綜合型實(shí)驗(yàn)，先利用仿真軟件對(duì)要做的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行電路仿真，然后在試驗(yàn)箱中進(jìn)行電路搭建，達(dá)到實(shí)驗(yàn)結(jié)果，將理論值和實(shí)驗(yàn)值比較，在進(jìn)行誤差分析，使得學(xué)生充分理解和掌握電路的工作原理、性能結(jié)構(gòu)和指標(biāo)。

1　仿真實(shí)驗(yàn)的搭建

虛擬實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)是開展創(chuàng)新學(xué)習(xí)重要的一部分，與模擬電路傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方式比較，能很好地呈現(xiàn)實(shí)驗(yàn)情景，結(jié)果，數(shù)據(jù)分析等問(wèn)題。而且虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)能完成“實(shí)驗(yàn)設(shè)備”之間的信號(hào)傳遞，對(duì)實(shí)際實(shí)驗(yàn)的模擬，從而使學(xué)生產(chǎn)生興趣，提高對(duì)模擬電路的分析設(shè)計(jì)創(chuàng)新能力。實(shí)驗(yàn)以設(shè)計(jì)為主，然后安排驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，并充分利用硬件和軟件的關(guān)系，進(jìn)行有機(jī)結(jié)合。實(shí)驗(yàn)者先用仿真軟件對(duì)所設(shè)計(jì)電路進(jìn)行仿真。這個(gè)步驟對(duì)初學(xué)者來(lái)說(shuō)是較為關(guān)鍵的一步，在仿真過(guò)程中能發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，比如參數(shù)的設(shè)定是否超出電路的額定值等。然后進(jìn)行操作實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證與仿真結(jié)果的一致性。如比例求和運(yùn)算電路中反相比例放大器，若直流輸入電壓超出額定值，理論估算和實(shí)測(cè)值就有明顯差別。這樣學(xué)生通過(guò)仿真和驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛄私怆娐返男阅芎吞攸c(diǎn)，也容易分析理論計(jì)算與實(shí)驗(yàn)結(jié)果誤差的原因。

2　實(shí)驗(yàn)室的實(shí)際操作

基于進(jìn)實(shí)驗(yàn)室前的模擬仿真，學(xué)生對(duì)所要做的實(shí)驗(yàn)有了初步的理解，對(duì)結(jié)果有了一定的判斷，這也是對(duì)實(shí)驗(yàn)的預(yù)習(xí)和前期準(zhǔn)備。到實(shí)驗(yàn)室后，指導(dǎo)老師對(duì)實(shí)驗(yàn)中可能涉及到的理論知識(shí)和操作方法進(jìn)行簡(jiǎn)單地講解和示范。并重點(diǎn)講解各種儀器（示波器、信號(hào)發(fā)生器、萬(wàn)用表等）的使用方法和注意事項(xiàng)。然后根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求，兩個(gè)人一組，一個(gè)試驗(yàn)箱，讓學(xué)生自己動(dòng)手搭建電路和調(diào)試電路。

為了克服以往學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的不重視和應(yīng)付的態(tài)度，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)積極性，提高做實(shí)驗(yàn)的熱情度，我們對(duì)實(shí)驗(yàn)的方式也進(jìn)行了改革。指導(dǎo)教師講解演示之后，在實(shí)驗(yàn)進(jìn)行過(guò)程中，觀察和同學(xué)推薦部分動(dòng)手能力強(qiáng)，實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?qiáng)的同學(xué)作為實(shí)驗(yàn)助手。讓這些助手幫助老師指導(dǎo)，并且從中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題也都是他們經(jīng)常遇見的，學(xué)生們比較有同感，因此能認(rèn)真解決問(wèn)題，這樣可以充分地調(diào)動(dòng)他們的積極性和主動(dòng)性。在實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)助手經(jīng)常推選，力爭(zhēng)每名學(xué)生都有至少一次的機(jī)會(huì)，這樣就加強(qiáng)了學(xué)生們對(duì)實(shí)驗(yàn)的印象和理解，學(xué)生的積極性也明顯高漲，實(shí)驗(yàn)效果大大提高。

3　課程設(shè)計(jì)的引領(lǐng)和提高

在實(shí)驗(yàn)的最后環(huán)節(jié)，安排了一個(gè)課程設(shè)計(jì)。要求兩個(gè)學(xué)生一組，獨(dú)立完成一個(gè)電子制作。整個(gè)過(guò)程要有電路設(shè)計(jì)，然后焊接在萬(wàn)能板上，最后調(diào)試。對(duì)電路的工作原理和性能指標(biāo)進(jìn)行驗(yàn)證，并寫一份課程設(shè)計(jì)報(bào)告，作為考核的一部分。指導(dǎo)教師適當(dāng)?shù)乜梢宰鲆恍┲笇?dǎo)，并解答實(shí)驗(yàn)中遇到的問(wèn)題。

課程設(shè)計(jì)的題目和要求部分由指導(dǎo)教師確定，各組的題目基本上不一樣，難易度相仿。例如，簡(jiǎn)易電子琴，熱釋電傳感器報(bào)警電路，數(shù)字鐘，交通燈控制，音響放大器等設(shè)計(jì)。實(shí)驗(yàn)室完全開放狀態(tài)，學(xué)生們可以隨時(shí)做實(shí)驗(yàn)。

為了讓學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求，獨(dú)立設(shè)計(jì)電路，其中一部分課程設(shè)計(jì)讓學(xué)生自由選題，然后驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)的合理性。所需要的器件自己去購(gòu)買，最后制成電路板，這部分對(duì)學(xué)生的壓力還是很大的。課程設(shè)計(jì)這種以探索和發(fā)現(xiàn)為主的形式，使學(xué)生的想象更加豐富、思維更加積極、眼界更加開闊，從而大大增強(qiáng)了解決問(wèn)題的能力，進(jìn)一步培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力，提高了學(xué)生的綜合素質(zhì)[3]。

4　　實(shí)驗(yàn)考核方法的改進(jìn)

能夠讓學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生興趣，把更多精力放在實(shí)驗(yàn)上，實(shí)驗(yàn)課成績(jī)就要真實(shí)體現(xiàn)每個(gè)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能，所以將模擬電路課程理論考試占60%，實(shí)驗(yàn)考核占40%。其中實(shí)驗(yàn)考核比例包括，出勤20%，仿真實(shí)驗(yàn)20%，實(shí)驗(yàn)報(bào)告20%，課程設(shè)計(jì)40%。為了避免實(shí)驗(yàn)報(bào)告的抄襲率，將其比重略微弱化，并檢查實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是否完全相同。這樣考核方式的實(shí)行，學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的重視度明顯提高，激發(fā)了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)熱情。

總之，模擬電路實(shí)驗(yàn)課的內(nèi)容進(jìn)行“虛實(shí)”結(jié)合的教學(xué)方法，使得學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生了很濃的興趣，同時(shí)也促進(jìn)了學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的渴望與探究，使得理論和實(shí)驗(yàn)起到了相輔相成的作用。

[1]閆世俊.模擬電路實(shí)驗(yàn)分層次教學(xué)的探討[J].科教論壇，26 （06）：125-127

[2]沈偉慈.模擬電路實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革實(shí)踐[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào).2005,27(02):83-86

[3]胡訓(xùn)美.大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革[J].科技信息.2008(11):37.

姜欣欣（1980-），女，吉林德惠人，電子信息工程專業(yè)，工學(xué)碩士，講師，主要研究方向：智能開關(guān)變換及控制。