模拟电子技术实验教学方法初探

孙风喜

[摘要] 模电实验课程是培养学生理论联系实际、动手操作技能、设计和创新思维的重要环节。文章分析、总结了模电实验教学中出现的问题及其主要因素,并对解决问题的方法进行了探讨。

[关键词] 模拟电子技术 实验教学方法 教学改革 模电实验教学

“模拟电子技术”是高等院校相关专业开设的一门技术基础课程,它是所有相关后续专业课程的基础,它对巩固学生所学知识、提高学生观察和分析问题的能力、培养学生动手解决实际问题起着重要作用。

一、模电实验教学的重要性及其意义

教育的重点是素质教育,素质教育的重点是培养学生的创新精神和实践能力。在基础课程的教学中,这点尤其重要。那么,在基础课程的教学过程中,如何在传授知识的同时,提高学生的实际动手能力、分析和解决问题的能力呢?主要的手段就是实验。实验是对理论学习最有益的直接补充,在学习过程中将实验教学和理论教学进行同步结合,让学生通过观察实验现象来反思理论,或者带着理论学习的问题从实验中寻找答案,这种理论与实践结合的方式,能极大地提高学生研究探索的兴趣。

二、现今模电实验教学效果不理想的成因分析

在目前的模拟电子技术的实验教学过程中,我们可以发现,学生实验能力不强的现状仍没有得到根本解决。总结原因,可以归纳为以下几点:

1.在高校普遍扩招的影响下,学生的学习能力和自觉性也相对减弱了。

2.虽然理工专业基础课一般都有相关的实验课程,但长期以来,由于人们对实验教学不重视,实验教学一直依附于理论教学。实验教学内容多为一些验证性实验,多年来一直沿用至今,没有把实验课与培养学生的创新能力紧密联系在一起。

3.在教学方法上是以老师为中心,课上老师从实验原理到实验方法、实验步骤、注意事项甚至到实验过程中可能出现的问题都要无所不包地进行讲解。学生课上只是完全机械、被动地按照教师的讲解进行操作,即使遇到问题也不动脑筋思考,而是急于让老师帮着解决。这样的实验教学不仅不能发挥学生的主观能动性,而且还束缚了学生科学思维能力的发展,极不利于培养学生的工程实践能力。

4.模拟电子技术课程涉及面广、内容多、概念多,理论性、实践性都很强;新技术飞速发展引起教学内容不断扩充,使得教学内容和有限教学学时之间的矛盾日益突出;由于许多实验教师长期局限于单科实验,缺乏横向交流,造成知识面狭窄,很难满足综合性实验的要求,并且在一定程度上影响了学生全面素质的发展,阻碍了高校整体教学质量的提升。

三、关于模拟电子技术实验教学改革的几点建议

为适应现代电子技术飞速发展的需要,更好地培养21世纪创新型电子技术人才,模拟电子技术实验教学改革势在必行。

1.针对不同性质的实验采取不同的教学手段。实验项目一般可分成基础性实验,设计、综合性实验两类。基础性实验主要是让学生进一步巩固课堂教学知识,熟悉基本实验方法和实验技能,通过实验掌握常用实验仪器的使用方法以及一些常见实验数据的测试方法。而设计性、综合性实验则是要求学生能够综合几种不同功能的电路,制作出实现某些特定要求的一个小系统,它是在学生有一定的理论知识和实验技能,并能熟练使用相关的仪器、仪表的基础上进行的。

基础性实验的开设要做到与理论课程同步,要求学生课前预习,课上出现问题引导学生自己去思考,对于基础较好、实践能力较强的学生可以要求其根据试验目的,自拟实验步骤。通过完成验证型实验可以帮助学生培养用实践检验理论的好习惯。

在完成几个单元验证实验后,可以让学生做一个综合了几个单元电路的设计性实验。由简到繁的设计过程可以让学生充分了解设计工作的思路,通过实际操作让学生了解各部分电路之间的耦合、阻抗匹配等问题。另外,也可给出设计性实验的基本要求,让学生自己查阅资料、自由选题、自己设计及安装调试电路,独立处理实验数据及分析实验结果。

2.增加课程设计来提高学生动手能力。仅仅凭借实验课来提高学生的实践动手能力还是不够的,我们还必须在实验课的基础之上开设课程设计,进一步提高学生的设计能力。课程设计可以以选修课的方式进行:指导该门课程的教师可以给出题目和要求,每周留出一定的答疑时间,将选修该课的学生分成小组,每个小组选定相同或不同的题目,让他们在课余时间查阅的文献资料,设计实验方案,独立进行实验操作,最终完成实验并得到相应的实验结果,写出设计报告。整个过程学生是主体,教师起指导的作用,一般不直接回答和解决学生的问题。最后,还可以开展实验报告会,让学生在多媒体教室中讲解自己的实验报告,解答学生和教师的提问,使每个学生对不同题目的设计性实验都有一定的了解,相互交流和沟通,扩展知识面,开拓视野。

3.利用EDA软件及校园网实现远程教学。利用Multisim仿真软件进行模电实验教学,不仅可以弥补实验仪器、元器件短缺以及规格不符合要求等因素,还能利用软件中提供的各种分析方法,帮助学生更快、更好地掌握教学内容,摆脱实验室方面对学生的束缚,让学生在实验中大胆地发挥自己的综合能力和创新能力。再加上校园网和EDA软件的网络化功能,完全可以实现具有实时互动效果的远程实验教学。学生可随时随地远程登录访问,实现远程申请实验、完成实验(发送设置参数,接收实验结果的数据)、提交报告、在线答疑等。

4.加强实验教师队伍的建设。建立一支理论课、实验教学并兼顾科研的教师队伍。教师在完成教学的同时要兼顾科研,掌握学科发展的新动向、了解新技术,促进自身学术水平的不断提高,而科研的部分成果简化后可作为新的教学和实验内容,促进教学内容水平的提高。

四、结语

实验教学作为高等学校教学工作的重要组成部分,在学生能力培养和综合素质提高方面有其独特的作用。高质量的教学实验对人才综合素质的培养起到不可替代的作用,良好的工作习惯和科学的工作作风在这里形成,并将伴随人的一生。我们要不断优化实验课程教学体系,不断提高实验教学质量,为国家培养具有创新意识、创新精神和创新能力的合格大学生。

参考文献:

[1]杨素行.模拟电子技术基础简明教程.(第三版).高等教育出版社,2006.5.

[2]张晓蓉.综合性实验的探索与实践探索[J].实验室研究与探索,2004,23(8).

[3]张小林,周美华,李茂康.综合性、设计性实验教学改革探索与实践[J].实验技术与管理,2007,24(7).