电子技术设计性实验教学探索

摘 要： 本文进行了针对传统实验教学模式存在的问题，如何在电子技术实验教学中开展设计性实验教学的探索与实践。

关键词： 实验教学 电子技术实验 设计性实验

实验教学是高等学校教学体系的重要组成部分，也是影响教学质量的重要环节，在培养高素质人才中起着举足轻重的作用。电子技术是一门实践性很强的课程，因此其实验课显得尤为重要。通过电子技术实验课程的学习，不仅要使学生掌握电子技术必要的基本理论知识和基本实验知识与实验技能，更重要的是培养学生独立思考、分析问题、解决问题的能力及自主创新能力。

一、传统教学模式存在的问题

长期以来，电子技术实验课大多采用传统教学模式，主要以验证性实验为主，学生以固定的班级为单位，在同一时间里用同一种教材，做同一个以验证性实验为主的实验。学生按指导书或教师规定的实验步骤进行“广播操式”的实验，这种教学模式置学生于被动学习和机械操作的状态，无法调动学习积极性，他们不知道为什么这样做，也不知道实验结果说明了什么，即使得出很离谱的数据也心安理得。实验课的考核一般以实验报告的平均分计算成绩，学生在实验中急于得出实验数据，对实验中碰到的各种问题不分析解决，有的干脆抄袭别人的数据，还有的忙着赶抄上次实验的实验报告。“实验做得好不如实验报告抄得好”，这种以实验报告成绩定优劣，只注重结果而忽视过程的考核方式，不但有失公平，而且无法达到掌握基本实验知识与实验技能，培养独立思考、分析问题、解决问题的能力及自主创新能力的教学目的。

针对传统实验教学模式的不足，我们在电子技术实验课程中开展了设计性实验教学模式的探索与实践。

二、设计性实验教学的探索与实践

设计性实验是指结合课程教学或独立于课程教学，在给定实验目的要求和实验条件的前提下，由学生自行设计实验方案并加以实现的探索性实验，旨在提高学生在实验中的主动性，调动学生的学习积极性，着重培养学生独立思考、分析问题、解决问题的能力及自主创新能力。关于设计性实验教学，我们进行了以下探索。

1. 精选实验内容

根据教学基本要求，结合实验教学大纲，对实验内容进行整合，从中精选出十多个实验，这些实验内容分为三类：基础实验、自主设计性实验和综合设计性实验，可以根据不同专业、不同课时的教学要求，从中选出若干个实验进行教学。

2.精编实验指导书

为适应设计性实验教学的要求，重新精心编写实验指导书，对传统实验指导书中的实验原理、使用的仪器设备型号和详细的实验步骤及实验数据表格等内容进行必要的整合取舍，并根据教学基本要求和设计性实验的内容将实验指导书分为基础实验、自主设计性实验和综合设计性实验三部分。

在基础实验中，我们充分考虑学生的水平差异大，且多数学生除了在普通物理实验课时获得一点对电类实验的认识之外，还是第一次比较深入地认识电子技术实验的特点，因此我们选择电路简单、实验原理易懂、便于上手的传统实验；在编写讲义时基本采用传统的实验教材的编写方法，对实验的电路、原理、步骤、测量数据等内容做出详细的说明，以方便学生自学，使学生通过基础实验了解常用电子元件、电路及各种电量的测量方法，同时学会各种实验仪器和设备的基本使用方法，为后续实验奠定技术基础。

在自主设计性实验中，我们以简单的单元电路为例，详细地讲解如何根据实验目的和要求，结合现有条件设计实验，并完成实验。编写顺序是：①根据实验目的，理解实验原理；②根据实验目的设计实验原理图，并根据理论知识及电路参数，计算有关测试量的理论值；③设计实验的详细步骤及测试数据的表格、测绘波形图等，确定测试数据、波形等所需的仪器；④进行实验测试；⑤把实验测试结果与理论值比较，分析误差原因，提出改进措施或思路。通过自主设计性实验，学生学会如何根据实验目的和要求设计实验，为综合设计性实验提供必要的基础。

综合设计性实验部分，指导书的编写相对比较简单，只提出实验的目的要求和条件、后续的工作包括实验原理图、实验电路的设计、元件参数的确定、实验步骤及测试数据的表格等由学生完成。在综合设计性实验中，学生必须根据要求设计电路，自行设计实验来对所设计电路进行测试，以检验设计的电路是否符合要求。为了帮助学生预习和准备，对不同实验给出相应的思考题或者给学生一些提醒，以帮助学生理解实验原理，确定电路方案，设计实验步骤，以便完成实验。该部分实验相对比较难，可根据不同专业的要求选做。

指导书的附录中给出：①电子技术实验箱的使用说明；②常用集成块的引脚、功能图；③常用电子仪器的使用简介等内容。

3.调整评价体系

要对设计性实验是否成功作出客观合理的评价，除了要对实验结果进行考核之外，还应更注重对实验过程的考核。

针对自主设计性实验指导书中只给出实验的目的和要求，其他的内容均要求学生独立完成的特点，把考查学生的实验效果分成以下三个方面：第一，从实验报告上考查学生设计实验的能力。主要考查学生对实验的原理是否理解，是否设计了合理的实验步骤，是否设计了合适的记录实验波形、数据的图表。第二，在实验中，考察学生的实验动手能力和分析问题解决问题的能力。通过观察学生在实验中能否熟练正确连接电路，能否正确地使用有关仪器和设备，能否自主地进行实验，能否自行解决实验中出现的一些简单的问题如检查电源、信号源是否正常、检查连线是否通断、检查元件是否损坏等，从而对学生的实验动手能力和分析问题、解决问题的能力作出客观的评价。第三，考察实验是否成功，主要考查学生是否通过努力成功地完成了一个实验。

我院在电子技术实验教学中开展设计性实验教学模式的探索起步虽然比较晚，但通过这些年的探索与实践，同时借鉴其他兄弟院校的成功经验，取得可喜的成绩，学生在全国大学生电子设计赛、挑战杯全国大学生课外学术科技作品竞赛中，连续多年取得一等奖、二等奖项多个。这无疑是对我们付出的努力的肯定，也是我们继续努力的动力。

三、存在的问题

设计性实验由于由学生自行设计实验，他们设计的方案、方法、步骤、电路不尽相同，因此在实验过程中会出现各种各样、无法预料的问题，这对实验指导教师提出了更高的要求。

由于学生水平参差不齐，部分学生基础差，有的课前没有预习准备或预习准备不充分，因此有的无法独立完成实验，这就需要教师腾出更多的时间和精力辅导，甚至自始至终需要教师的指导，“严重影响正常教学秩序”。如果只配备跟传统教学模式相同人数的教师的话，将难于顾及其他学生，无法对其他学生的实验过程进行细致的考察，导致影响对其实验成绩的准确评定。

即使没有出现“影响正常教学秩序”的学生（这是不可能的），在学生人数相同的情况下，也需要投入更多的教师，才能对学生的实验过程进行较细致的考察，以便对学生的实验动手能力和分析问题解决问题的能力及实验成绩作出客观公正的评价。

如果在实验教学中无法投入更多教师的话，则必须对学生分组安排实验，但这会带来其他问题如：造成教师负担过重、影响教师、学生其他课程的安排等。

出现的这些问题，一方面需要调动学生学习的积极性和主动性极，课前认真预习、充分做好准备，另一方面需要有关部门的理解、支持和配合，同时需要教师付出更多的努力和奉献，从而得以较好解决。

参考文献：

[1]陈木鑫.数字电子技术教学改革探索.改革与开放，2013（1）：4.