基于自制實驗設(shè)備的模擬電子技術(shù)實驗綜述

韓濤 周孟然 黃友銳 徐善永 陳亮 許青春

摘 要：針對本校自身模擬電子技術(shù)實驗教學(xué)情況，設(shè)計出符合自身需求具有獨自特色的模擬電子技術(shù)實驗箱，并根據(jù)自制的實驗箱設(shè)計模擬電子技術(shù)實驗項目，通過由易到難的實驗內(nèi)容設(shè)置，加深學(xué)生對模擬電子技術(shù)知識的理解，提高學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新能力。

關(guān)鍵詞：模擬電子技術(shù);自制實驗設(shè)備;實驗綜述

實驗實踐教學(xué)是高等教育的一個重要環(huán)節(jié)，包括各種形式，例如課程實驗、學(xué)生課外科技活動生產(chǎn)實習(xí)和畢業(yè)設(shè)計等，其中課程實驗貫穿大學(xué)從大一到大四各個階段，是實驗實踐教學(xué)環(huán)節(jié)中一個重要組成部分，課程實驗離不開各種實驗裝置和實驗箱。模擬電子技術(shù)課程是電子類、信息類等專業(yè)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，是培養(yǎng)高級技術(shù)應(yīng)用型人才硬件能力的一門重要技術(shù)基礎(chǔ)課程，其工程性和實踐性都很強(qiáng)。模擬電子技術(shù)實驗的主要任務(wù)就是通過實驗課程，使學(xué)生加深對模擬電子技術(shù)等課程內(nèi)容的理解，進(jìn)行實驗技能訓(xùn)練，正確地用實驗手段驗證所學(xué)的理論知識，鞏固并加深相關(guān)的理論知識，培養(yǎng)學(xué)生運用基本理論分析和處理實際問題的能力。模擬電子技術(shù)實驗箱是傳統(tǒng)的教學(xué)儀器，而常見的模擬電子技術(shù)實驗箱中，由于電源部分缺乏保護(hù)報警電路，電源接通指示，電源接反報警，實驗原理圖標(biāo)注不清晰，隱藏元器件實物，測試點設(shè)置不合理等缺點，不利于學(xué)生的實驗操作和實驗原理理解。因此設(shè)計出一個符合自身需要的實驗箱，并針對此實驗設(shè)備設(shè)計出合理的實驗項目，對提高學(xué)生理解和掌握模擬電子技術(shù)理論起到了至關(guān)重要的作用。

1 實驗?zāi)康?/p>

（1）通過實驗使學(xué)生認(rèn)識常用的電子元件并熟練掌握其使用方法和測試方法。

（2）通過實驗使學(xué)生加深對模擬電子技術(shù)中典型電路工作原理的理解，掌握其工作特性。

（3）通過實驗提高學(xué)生動手能力，培養(yǎng)學(xué)生解決問題能力和創(chuàng)新能力。

2 實驗設(shè)備

針對本校模擬電子技術(shù)實驗課程的具體需求，設(shè)計并制作了DXM-1型模擬電子技術(shù)實驗箱。實驗箱如下圖所示。

自制的實驗箱將模擬電子技術(shù)中涉及到的基本知識、基本概念的各種典型實驗電路整合在一塊實驗板中，分區(qū)放置，在每個實驗區(qū)印制具體實驗電路圖的基礎(chǔ)上，使每個元件都放置在正面電路圖相應(yīng)位置中，實驗電路中設(shè)置了大量的測試點，每個測試點都設(shè)有2種測試接口，使得學(xué)生在實驗過程中真正掌握各種電路的組成、熟悉各種元器件的使用。

實驗內(nèi)容全面，緊扣高等院校有關(guān)《模擬電子線路》教學(xué)大綱;滿足各大中專院校電類專業(yè)基礎(chǔ)課程教學(xué)需要。實驗內(nèi)容從實際出發(fā)，由淺入深，由簡單到復(fù)雜，反復(fù)訓(xùn)練。強(qiáng)化學(xué)生的分析問題，解決問題的能力，降低了維護(hù)成本。

實驗箱采用“積木式”結(jié)構(gòu)擴(kuò)展面包板，可以讓學(xué)生實驗自主設(shè)計的電路，使實驗和人分級管理，提高學(xué)生動手能力，拓寬學(xué)生視野，提高學(xué)生興趣，啟發(fā)學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計思想，提高了實驗的擴(kuò)展性和靈活性。

3 實驗項目

針對于自制DXM-1模擬電子技術(shù)實驗箱結(jié)合《模擬電子技術(shù)》教學(xué)大綱，設(shè)計出模擬電子技術(shù)實驗內(nèi)容如右表所示。

實驗項目從基礎(chǔ)的常用元件，如電阻、電容、二極管和三極管等的識別開始，到學(xué)生獨立設(shè)計實驗內(nèi)容并完成實驗的綜合性實驗，體現(xiàn)了從易到難循序漸進(jìn)的過程，逐步培養(yǎng)學(xué)生對實驗的興趣，提高學(xué)生的動手能力和邏輯分析能力。

4 實驗方法

（1）電源：將標(biāo)有220V的電源線連接在實驗箱的電源插頭處和市電插座，打開電源開關(guān)，+12V，-12V，+5V，-5V各自的電源指示燈亮表示實驗箱電源正常工作，+12V，-12V，+5V，-5V輸出插孔和電壓正常輸出。

（2）連線：實驗箱中電路之間需要連接的地方都是使用專用接線將對應(yīng)插孔連接起來，該連接線插頭可疊插使用，插入時順時針旋轉(zhuǎn)即可鎖緊，松開時反向旋轉(zhuǎn)即可拔出，注意，不能直拔。

（3）實驗操作：實驗時，首先要閱讀實驗指導(dǎo)書，弄清楚實驗原理。再斷開電源的情況下，根據(jù)實驗原理在相應(yīng)實驗電路中進(jìn)行接線，在所有線路連接完成，反復(fù)檢查電路無誤后，打開電源。

（4）注意事項：接線時一定要注意實驗電路中電源極性以及電壓大小，不要接反、接錯。在實驗過程中發(fā)現(xiàn)聲光報警，應(yīng)立即檢查電源，排除故障，報警自動解除。如實驗中電源指示燈不亮或有異常，應(yīng)立即斷開電源開關(guān)。學(xué)生不得自行拆卸電源線路板，以免觸電。

5 實驗總結(jié)

本文綜述了結(jié)合自身模擬電子技術(shù)教學(xué)特點，自制了DXM-1型模擬電子技術(shù)實驗箱并設(shè)計相關(guān)實驗內(nèi)容，實驗操作清晰明確，接線簡單，測試方便，更有利于學(xué)生對原理的理解和掌握。每個實驗電路都設(shè)有電源接反聲光報警電路，防止學(xué)生實驗過程中電源接反，增強(qiáng)了實驗的安全性。在實驗電路板中央設(shè)置有一個擴(kuò)展實驗區(qū)域，通過外擴(kuò)面包板，學(xué)生可在其中搭建自己設(shè)計的模擬電路進(jìn)行實驗，極大地提高了學(xué)生實驗的自主性和創(chuàng)新性。

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作者簡介：韓濤（1984-），男，安徽淮南人，碩士，實驗師，主要從事模擬電子技術(shù)實驗教學(xué)與研究工作。