基于自制实验设备的模拟电子技术实验课程改革

黄品高 叶 懋

（桂林电子科技大学，广西 桂林 541004）

基于自制实验设备的模拟电子技术实验课程改革

黄品高 叶 懋

（桂林电子科技大学，广西 桂林 541004）

随着课时数的变更和学生人数的增加，模拟电子电路实验课程开设过程中出现了学生动手能力差别较大、对实验课程内容缺乏总体认识等一些问题，影响了教学效果。文章通过自制模拟电子电路实验课程的实验系统，配合实验教学模式和实验教学内容的改革，在一定程度上增强了学生的动手能力，提高了学生的实验积极性，取得了较好的教学效果。

自制实验设备；模拟电子技术实验；课程改革

1 引言

模拟电子技术课程是电子类专业一门十分重要的专业技术基础课程[1-2]。它除了是一门具有较强理论性的课程外，还是一门实践性很强的课程。因此，该课程的实验教学成为十分重要的环节，在培养学生的科学思维方法，开拓学生的创新意识，提高学生的综合运用能力等方面具有课堂理论教学所无法替代的作用。

2 实验教学中存在的问题

桂林电子科技大学的模拟电子技术实验课程隶属于电子电路实验中心，采用的是独立设课的形式，即与理论课的学分分开，成为一门单独的课程。该方式在10多年的实施过程中，极大地推动了课程教学的进步，取得了良好的教学效果。随着课程学时的变动以及学生人数的增加，一些问题在实验教学过程中开始显现出来。我校在该课程上的实验教学状况，主要有以下两个方面的问题：

（1）实验系统采用独立式单模块实验，虽然能对模拟电子技术基础课程各环节内容进行实验，但很难让学生对该课程有个系统的认识。

（2）利用导线进行插接完成实验的模式，虽然能加快学生的实验进度，但对学生的调试和测量能力训练不够。

（3）学生动手能力相差较大。一部分同学完成基础实验困难，而另一部分学有余力，不能做到因材施教。

针对以上问题，在充分利用国家实验示范中心的优势的条件下，中心教师通过自制仪器，对模拟电子电路基础实验课程改革进行了探索。

3 改革措施和解决问题的方法

课程改革一般可以从教学内容、教学方法与手段以及教学模式上进行实施。由于模拟电子电路基础课程是一门经典的课程，在当前条件下，教学内容不宜做重大的变更，因此，中心主要通过改变教学模式、教学方法和手段为主，适当调整教学内容的改革途径。

3.1自制基本仪器设备，突出教学内容系统性

桂林电子科技大学当下所使用的模拟电子技术课程教材，绝大部分内容是关于放大器的，内容可分为BJT分立元件放大器、CMOS分立元件放大器、集成放大器，而反馈、运算电路、甚至包括电源电路，几乎都离不开放大器。因此，用这些内容实现一个实际的系统，将有助于学生深入理解各种电路的功能以及应用场合。

经过仔细设计，中心选用的是一个完整的音频功率放大器为原型，通过适当改进而实现的实验系统。该系统将各种电路做成音频功率放大器的一部分，加入几种反馈环，并增加稳压电源电路，最后构成了一个性能不错的音频功放。每套实验系统中都有这个完整的功放模块，当学生做实验是，将自己相应的模块搭接好，然后插入入实验平台上，就可以对整个系统进行测试。这样学生不仅能完全测试相应的实验内容，还可以了解自己所做实验电路在整个系统的中作用，并测试电路对整个系统性能的影响，从而加深对电路系统的认识。

3.2制作综合性实验电路板，实现分级扩展教学

学生基础知识和技能参差不齐。学生基础知识和技能的不同，容易导致一部分学生完成基本实验内容都困难，而另一部分学有余力，希望得到更进一步锻炼。学生人数增加，教师、教学设备等资源相对紧张。这些都制约了实践教学效果。

为了解决这个问题，中心通过设计了一系列的实验电路，并制作了相应的实验电路板来解决以上问题。针对不同的学生，实验课程中给出了万用板搭接一部分电路、集成功放电路板、分立器件和集成电路混合放大器设计电路板、实用功放电路板以及自主设计功放等实验内容。这些内容由简单到困难，能够满足一般学生、卓越班以及创新基地学生的学习要求。

3.3采用灵活多样的考核方式

教学内容的扩展必然会导致教学过程监控和考核方式的变化。为了适应各类学生的学习，尽可能客观地评价学生的学习状况，采用了如下考核方式：

（1）对于基本实验内容，要求在实验室完成，并采用试卷出题、学生当场操作完成的方式进行考核。由于这部分内容主要训练学生的基本动手能力、调试能力以及基本概念，这部分对实验过程进行严格把控，以提高教学效果。

（2）对于扩展内容部分，以项目的形式进行实验结果验收。能够进行扩展内容的学生，大部分已经具有一定的学习兴趣，并已经掌握了部分学习方法，因此需要提供一定的空间，以发挥其思维能力。实验电路板和器件在开课后 2周领取，可以在学生创新基地、实验室或寝室自行完成。完成后，验收的方式分为以下几种：

（a）提交设计报告；

（b）现场简单提问；

（c）现场参数测试。

实际操作过程中，教师采用以上考核方式的一种或者几种相结合的方式对学生进行考核。

3.4注重动手能力和设计能力训练，改革实验报告方式

实验报告是实验中重要的一部分，通常每个实验都需要递交规范的实验报告。实际调查发现有两个问题：一是学生实验个数相当多，需要花大量时间进行预习报告和实验报告书写；二是过多的实验报告导致实验报告质量不高，抄教材甚至互相抄袭。为此，对实验报告进行如下改革：

（1）对于基本验证性实验，提供统一电子模板，学生只需记录和分析实验数据；

（2）对于综合性实验和扩展内容，需要递交完整的设计报告。

这样，既可以减轻学生负担、让其能投入更多精力到实际实验中，又兼顾了报告的完整性。

4 改革效果

为了确保正常教学过程的进行，模拟电子电路基础实验首先在 4个普通课号、1个卓越计划班课号（一个课号最多20人）中进行尝试性的小范围试验，实验人数97人。课程改革包括了实验设备、实验模式和部分实验内容的扩展等几方面，通过实验报告统计、实验考核结果分析以及问卷调查，该课程改革情况如下：

（1）设计性实验报告质量明显提高。实验报告中，设计过程、测试参数等相比以前更加详细、规范；雷同率显著减少。

（2）选扩展性实验内容的学生显著增加。卓越计划班的同学全部选择，普通班约有2/3的学生选做了扩展电路板中的1项。

（3）所有学生都利用了实验室开放时间段。在开放时间段，一部分学生是完成扩展实验，一部分是巩固基础实验和练习使用仪器设备。

（4）问卷调查学习情况如下：对问卷中的问题“实验动手能力和调试能力是否得到增强”，78份问卷肯定了学习效果；对于问题“是否了解了各部分电路的功能和应用场合”，38份问卷选择是“比较了解”，27份选择“了解”。

（5）考试通过率轻微上升。考试采用的考试+平时成绩的方式。考试形式是在教学内容范围内随机抽取出一份操作题，学生现场完成题目。最终结果是 3人未通过，与往年相比，通过率略微上升。

表1　标准试验系统结果数据

5 结语

桂林电子科技大学模拟电子电路实验课程通过自制实验系统和综合性、设计性以及自主实验电路板，配合实验教学模式和教学内容的改革，针对不同的学生群体进行了实验性开课，增加了学生实验积极性，在一定程度上提高了实验教学质量，取得了较好的教学效果。

[1] 晏湧.模拟电子技术实验教学改革的探索与实践[J].实验技术与管理,2012,29(4):288-290.

[2] 程春雨.模拟电子技术实验教学改革与实践[J].实验科学与技术,2014,12(6):71-74.

Reform of analog electronic technology experiment course based on self-built experiment equipment

With the decrease of class hours and the increase of students, some problems occur in the teaching of analog electronic technology experiment course, and influence the teaching effect. By self-building Experiment equipment, and changing teaching mode and teaching content, the manipulative ability and learning initiative of students are enhanced,and better teaching effect is achieved.

Self-built experiment equipment; analog electronic technology experiment; course reform

Q813.11

A

1008-1151(2015)10-0114-02

2015-09-13

学校教改项目（ZJW07231）。

黄品高（1978－），男，湖北天门人，桂林电子科技大学教学实践部讲师，硕士，研究方向为信号与信息处理。