模擬電子技術實驗教學改革與研究

褚剛秀 李科

摘要：模擬電子技術實驗是模電教學中的一個重要環(huán)節(jié)。針對目前實驗教學中存在的驗證性實驗比重過大和教學模式單一等問題，通過增加設計性實驗、綜合性實驗和擴展性實驗;采用線上線下混合式教學模式，建立線上教學資源庫、強化預習效果、改變課堂教學模式和考核方式幾方面進行改革，并以實例進行了論述。經(jīng)過這些改革措施一定程度上激發(fā)了學生學習的積極性，增強學生動手能力和創(chuàng)新實踐能力。

關鍵詞：模擬電子技術實驗;教學改革;線上線下;混合教學

中圖分類號：TP393? ? ? ? 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2021）26-0206-03

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

模擬電子技術是電氣信息類專業(yè)學生必修的一門重要的專業(yè)基礎課，其特點是理論和實踐緊密結合。本課程不僅需要學生具有扎實的理論基礎，而且要求學生具有很強的動手能力。模擬電子技術是后續(xù)課程：數(shù)字電路、高頻電子線路、單片機原理等學習的基礎[1]。因此模擬電子技術課程在電子通信類專業(yè)中有著重要的地位[2]。實踐是理論的升華，通過模擬電子技術實驗可以加深學生對抽象的理論的理解，而設計性、綜合性和擴展性的實驗可以提高學生掌握電路的工作原理與設計方法，有利于提高學生能力、分析問題，解決問題的能力，同時鍛煉學生實踐和創(chuàng)新能力[3]。

1 實驗課程的現(xiàn)狀

目前模擬電子技術實驗教學中存在以下問題，主要表現(xiàn)在：

1）驗證性實驗的比重過大

表1是我校目前的模擬電子技術實驗內(nèi)容，從實驗內(nèi)容來看，存在如下問題：目前的實驗安排全部是驗證性實驗，缺少設計性和綜合性實驗。所有的實驗都是在實驗箱和模塊化的擴展板上完成，不需要學生自己去選擇元器件設計電路和連接電路，學生只需要把輸入信號和直流電源加到擴展板的相應的電路連接端就可以了，這樣導致很多學生對常用的元器件不太熟悉，不了解二極管，三極管、場效應管、電容、電阻等識別和檢測方法，對簡單的放大電路也不會設計和實現(xiàn)。這樣的實驗內(nèi)容不利于培養(yǎng)學生主動發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力，也不利于培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維和實踐能力[4]。

2）教學模式單一，學生預習效果差，實驗教學效果不理想

現(xiàn)在模擬電子技術實驗的教學模式還是采用的傳統(tǒng)的教學模式，教學模式比較單一。實驗課前大部分學生很少主動的去預習實驗內(nèi)容，預習的同學也只是大概的了解一下實驗目的、原理和實驗步驟。由于缺少實物參考，學生對預習的積極性不高，預習的效率低。對老師而言，由于預習效果不明顯，沒有體現(xiàn)出差異，對學生的知識掌握程度無法判斷，無法有針對性的調(diào)整實驗的重點和難點。上實驗課時老師在課堂講解實驗的目的、原理和實驗內(nèi)容，并演示實驗步驟，學生只需要按照老師的演示步驟調(diào)節(jié)電路的參數(shù)，觀察實驗現(xiàn)象并記錄實驗數(shù)據(jù)。實驗結果不會分析，在實驗過程中遇到問題就束手無策，更不用說單獨的去設計和分析一個電路，學生處于被動狀態(tài)，無法充分調(diào)動學生學習的興趣和積極性，這和我們?nèi)瞬排囵B(yǎng)的目標，培養(yǎng)學生的實踐能力，創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力尚有明顯的差距。

2 實驗改革措施

為了提高模擬電子技術實驗的教學效果，使學生從被動的接受知識轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃拥奶剿餍詫W習，培養(yǎng)學生對模擬電路的學習興趣，提高實踐動手能力和創(chuàng)新能力[5]，采用線上線下混合式教學，建立線上教學資源庫、強化預習效果、改變課堂教學模式和改變實驗考核方式等進行改革。

2.1實驗內(nèi)容的改革

在保留少部分驗證性實驗的基礎上，增加設計性實驗、綜合性實驗和擴展性實驗。

驗證性實驗以演示實驗和模擬操作實驗為主，包括常規(guī)儀器儀表的使用及常用元器件的測試、單管共射級放大器實驗和差動放大器實驗。驗證性實驗主要是使學生掌握常用的電子儀器和設備的使用、常見的元器件的識別和檢測方法以及基本電子電路的測量和調(diào)試方法來培養(yǎng)學生的學習這門課的興趣、培養(yǎng)學生動手能力以及提高學生的基本實驗技能為主，要求學生能在指導老師的引導下熟練地使用各種儀器和設備，掌握模擬電子技術基本的實踐技能，了解如何獲得靜態(tài)和動態(tài)參數(shù)，加強動手能力。為學生設計、調(diào)試電路打下基礎。對于接受能力強的同學，在完成要求的驗證性實驗內(nèi)容的基礎上可以選做單管共射放大電路的設計和差分放大電路的設計內(nèi)容。

設計性和綜合性實驗包括負反饋放大器的設計、集成運算放大器的設計、RC正弦波振蕩器的設計實驗和低頻放大電路的設計實驗。如果學有余力的同學還可以進行擴展性實驗如擴音器的設計實驗和溫度監(jiān)測及控制電路的設計實驗等。要求學生在重復理解原理的基礎上能夠自行設計實驗方案、選擇合適元器件、設計電路并仿真、搭建電路，調(diào)試電路和排除故障。設計性、綜合性和擴展性實驗注重培養(yǎng)學生查閱和利用文獻和技術資料能力;合理的選擇電子元器件構成電路的能力;獨立設計、安裝和調(diào)試電路的能力;獨立組織實驗，制定實驗步驟并選擇合適的儀器設備的能力;獨立分析電路故障和排除故障的能力來加深對模擬電路的理解從而激發(fā)學生的興趣，增強學生的實踐動手能力和創(chuàng)造性思維[6]。

2.2 線上線下混合式教學模式

改變傳統(tǒng)的教學模式，采用線上線下混合式教學?；旌鲜浇虒W是將傳統(tǒng)的線下課堂教學與線上網(wǎng)絡教學有機融合后形成的新的先進的教學模式[7]：學生首先利用線上資源庫完成自主學習和測試，然后在實驗課上和老師探討并自主完成實驗，試驗后鞏固知識并補充完善教學資源庫。

1）建立線上教學資源庫

在超星泛雅上建立實驗教學資源庫，包括實驗所用到的儀器設備的使用介紹、仿真軟件介紹、元器件的識別檢測;驗證性實驗的目的、原理、步驟的介紹;設計性和綜合性實驗的設計要求和設計提示等。學生在實驗前在線觀看和學習，老師通過超星泛雅上的統(tǒng)計功能可以看到每個學生的學習情況。在規(guī)定的時間沒有完成在線學習的同學，老師可以通過QQ群等交流工具提醒該學生。在學習過程中有問題的同學，可以在線和老師交流。一些很多同學普遍存在的的問題，老師可以發(fā)布在超星泛雅的討論平臺讓大家參與討論。