地方院校物理学专业模拟电子技术实验教学探索

李志强，张登玉，王金江，邹 婷，吴 甜

（衡阳师范学院 物理与电子工程学院，湖南 衡阳 421002）

地方院校物理学专业模拟电子技术实验教学探索

李志强，张登玉，王金江，邹 婷，吴 甜

（衡阳师范学院 物理与电子工程学院，湖南 衡阳 421002）

为提高地方院校物理学专业学生的综合能力，文章针对学校物理学专业开设有限的模拟电子技术实验项目的情况，对其实验课程中的教学内容、教学过程和教学总结进行了探索。学校2014级物理学专业模拟电子技术实验的教学实践过程激发了学生的学习兴趣，提高了学生分析和解决问题的能力。

模拟电子技术；实验教学；探索实践

物理学专业的学生已具备一定的物理知识，并能运用物理知识进行科学研究和技术开发训练[1]。模拟电子技术是一门应用性较强的课程，学生通过对模拟电子技术课程的学习掌握相关理论知识，并能运用所学专业知识提高实践与创新的能力。地方院校生源质量一般，学校对理论教学和师范技能重视较多，由于专业总课时的要求限制，模拟电子技术实验开设课时较少[2]。目前大部分实验以学生模仿老师操作，验证实验结果的方式进行，而忽视了学生学习的主动性，不利于学生的动手和创新能力的提高。

当今社会对人才的要求日渐提高，地方院校更需提升学生综合能力。本文结合地方院校转型发展需要和教学要求，对物理学专业模拟电子技术实验教学中出现的问题，从教学内容、教学过程和教学总结3个方面进行探索。

1 教学内容

模拟电子技术课程普遍有概念抽象知识难以掌握的现象，对物理学专业的学生来说也不例外，学校物理学专业模拟电子技术实验仅安排5个实验项目。为了让有限的实验来加强学生对理论知识的理解和掌握，因此结合学校的实际情况，根据实验教学大纲选定如下5个实验项目开展实验教学[3-4]。

实验项目1：常用电子仪器的使用。该实验项目要求学生熟练掌握示波器、万用表等常用仪器用法，要求学生及时掌握基本操作方法。同时通过测量数据和波形的观测，理解实验仪器和电子元件的相关特征。

实验项目2：晶体管共射放大器。该实验项目要求学生掌握电压放大倍数、输入电阻和输出电阻，让学生尝试连接晶体管共射放大电路，仔细检查相应连接线路，并熟练电路连接。通过测量和调试晶体管的静态工作点和放大器的动态指标，引导学生思考，逐步建立单个电子元件、电路、电子系统的整体观念。

实验项目3：负反馈放大电路。负反馈是理论教学中让学生感到较复杂的内容，该实验设置电压串联负反馈的两级阻容耦合放大器电路。通过改变所加负载的阻值以及控制基本负反馈的开关，应用动态分析和静态分析，让学生了解电压串联负反馈对放大器性能的影响，加深理解放大电路的等效电阻的概念。由于实验项目2的铺垫，学生已具备独立完成实验的能力，老师无需重复讲述，学生能从中收获更多的实验乐趣。

实验项目4：集成运算放大器的基本应用。该实验设置了反相比例、反相加法、同相比例、差动放大、积分和微分等基本运算电路，要求学生熟悉各运算电路的工作原理和运算放大器的电压传输特性，正确理解集成运算放大电路处于理想状态时虚短和虚断的概念，而不是机械地按照电路图连接电路得出数据。

实验项目5：晶体管稳压电源。让学生掌握单相桥式整流、电容滤波电路的特性，通过调节输入电压和负载，分析并理解稳压电路实现稳压的原理。测试串联稳压电源的性能指标，如各级静态工作点、稳压系数、输出电阻以及纹波电压等。综合分析测量结果与理论计算的误差来源，以及如何减小稳压系数和负载来提高稳压管的性能指标。

上述实验项目均是模拟电子技术的重要知识点，如放大电路的3种基本组态只要求学生完成共射极放大电路实验。对知识的学习过程中分了解—熟悉—掌握应用3个层次，不应在短时间内给物理学专业的学生扩充教学内容，而是考虑如何更熟练地完成实验。

2 教学过程

实验操作前，讲解实验目的与实验原理，要求学生自主实验、敢于动手。在实验过程中，老师不再进行灌输式教学，而是引导学生主动发现和解决问题，提高独立思考和动手操作能力。具体实验操作研究如下：

2.1 运用现代教育技术让学生对常用电子仪器有更直观认识

运用多媒体课件让学生对常用电子仪器有直观认识。在实验前对实验仪器和重要电路运用PPT课件进行图文展示，让学生对仪器使用和电路实验有初步了解，通过现代教育技术激发学生实验兴趣。

2.2 通过课前预习实验原理和实验步骤提高实验效率

根据实验内容准备实验讲义，提前发给学生预习，要求学生总结实验原理和操作要点，以免出现过度依赖老师甚至不知从何动手的情况。上述实施过程既提高了学生的学习效率，又让他们在实验过程中获得自主探索的乐趣。

2.3 讲解实验重点难点和演示重要步骤

检查学生预习效果，跟学生共同讨论预习中存在的疑惑，对重点和难点需进行分析，老师只需稍作引导，以学生为主体，让学生独立分析和操作，在必要时候才和同学们商讨，给学生更多自主学习机会。

2.4 培养学生自行操作和独立思考的能力

在实验过程中，对学生提出的一些最基本的问题采用不直接回答的方式，而是引导他们自行解决问题。同时教师仍需密切监督并及时指出学生常犯的错误和易忽视的细节。让学生在实验过程中不断思考，充分发挥本课程对学生综合能力的促进作用。

2.5 鼓励学生相互帮助增进友谊

学生能力存在差异，对率先较好完成实验的学生，鼓励他们去协助还未完成的同学，但强调不能代替他人操作。上述操作方式既提高了实验教学效率，还能使学生在帮助同学的过程中，增强对知识的熟悉程度和加深同学友情。

3 教学总结

3.1 教学模式

传统实验教学方式（教师讲解演示—学生模仿操作），学生不太懂实验原理，更不会主动通过选择不同的电子元件或新的电路来自主设计实验，从而导致学生仅是满足实验数据达到老师的要求状况。经过学校模拟电子技术实验教学探索，学生敢于并乐于自主操作，极大地促进学生综合能力的提高和实验教学工作的顺利开展。

3.2 考核方式

大部分高校对模拟电子技术实验课程教学效果的检验，以学生实验测试结果为准，无法根据学生实际动手操作能力和平时表现进行全面评估，不仅削减了学生探索的积极性，甚至很容易造成学生靠编造数据蒙混过关，让实验课程显得毫无意义。学校在进行教学探索时，不是用实验结果来评价学生，而是根据学生的具体操作过程和实验问题的分析能力进行全面考核，培养学生不怕出错，敢于实践的信心。

3.3 问题解决

（1）初次连接电路，大部分学生不太适应电路的连接，会出现一些忘记开电源、调错档位等问题，由于学生缺少足够的耐心和信心检查电路，一遇问题就向老师求助或者直接将电路全部拆除重新连，比如在做晶体管放大器的实验过程中发现示波器上显示的波形异常，使用数字万用表检查得知静态工作点基极电压正常，发射极的电压很低，表明晶体管未导通，可能是发射极部分的电路连接有问题，此时应督促学生分析和解决问题，使学生深入了解实验原理并学会独立解决问题。

（2）由于学校物理学专业的模拟电子技术实验开设对象大多为大三学生，学生习惯传统的实验模式，实验开始还存在学生不理解不配合等情况，通过前期培养学生兴趣和对实验内容进行由易到难的设计，让学生循序渐进地参与，切身体会整个过程，最终认可并乐于主动操作。

（3）实验过程须加强安全意识，避免安全事故发生。比如测量晶体管电压时，容易用表笔把两个电极短接；若不切断电源进行连线，易使电路产生短路，损坏电子元器件；若将电解电容正负极性接反，其漏电电流增大，电容在短时间内迅速发热，可能发生爆炸，造成伤害。老师应注意在实验进展的过程中提醒学生。

4 结语

通过对学校2014级物理学专业的模拟电子技术实验课程进行教学探索实践，大多数学生对实验的学习态度有了明显的改变；其过程激发了学生的学习兴趣，提高了学生分析问题和解决问题的能力；培养了学生不怕出错、敢于实践的信心。

[1]张登玉，陈列尊，王文炜，等.地方高校转型背景下物理专业电类课程实践教学体系改革与探索[J].教师，2015（23）：111-112.

[2]刘艳，朱昌平，宋凤琴，等.模拟电子技术实验教学中的学生实践能力培养[J].实验技术与管理，2010（2）：110-112.

[3]陈列尊.电子技术实验与制作实训[M].长沙：中南大学出版社，2014.

[4]秦曾煌.电工学—电子技术部分.[M].7版.北京：高等教育出版社，2009.

Exploration on the experimental teaching of analog electronic technology in the physics specialty of local college

Li Zhiqiang, Zhang Dengyu, Wang Jinjiang, Zou Ting, Wu Tian
（Physics and Electronic Engineering School of Hengyang Normal University, Hengyang 421002, China）

In order to improve the comprehensive ability of students of physics major in local colleges and universities, this paper explored the teaching content, teaching process and teaching summary in experiment courses aiming at the situation that physics major of our school set up limited analog electronic technology experiment project. Teaching practice process of the simulation of electronic technology experiment in our school of 2014 physics specialty has stimulated students’ learning interest and improved the ability of students to analyze and solve problems.

analog electronic technology; experimental teaching; exploration and practice

湖南省普通高等学校“十三五”专业综合改革试点项目“电子信息工程”项目；项目编号：湘教通【2016】276：63。

李志强（1978— ），男，湖南常宁，博士，高级实验师；研究方向：核技术及应用。