构建模拟电子技术实验新体系教改探索

刘 桢 柴蕊敏 杨卫军 闫四海

1.火箭军工程大学 基础部 陕西西安 710025

2.西安北方光电科技防务有限公司 陕西西安 710043

随着电子技术在各领域的广泛应用，高校电子技术系列课程已经成为许多理工类专业的必修课，而电子技术实验则是培养学生的综合能力和创新能力的主要途径。其中模拟电子技术实验有着承上启下的重要作用。而在现有的教学体系中，模拟电子技术实验从属于理论课，验证性实验居多，实验之间关联性较差。此外，场地、学时等因素也制约了实验教学的开展。模拟电子技术实验应该争取获得更大的自主权，着力培养学生的工程能力和创造力，要敢于让学生在“做中学”，在实践中学习、提高，这样才更贴近认识发展的本质。我校根据目前模拟电子技术实验教学中普遍存在的问题，做出一些改革的尝试[1,2]。

1 教学现状分析

模拟电子技术实验在整个电子类课程中处于底层位置，课程应用性强、涉及的产品更新换代速度很快，因此对教学提出了很高的要求。要想更好地培养学生的工程实践能力，改善教学现状，面临如下主要问题[3,4]。

模拟电子技术公式较多，实验以验证性为主，学生学习兴趣不高，主动性差。教学手段单一，学生处在被动接受的地位。实验项目陈旧，与生产实际脱节。实验项目之间关联性差，缺乏系统性，学生边学边忘，教学效果不佳。教师教学容易出现脱离工程实际的情况，知识更新慢，跟不上时代。实验场地的运用主要靠课表安排和学生预约，学生反馈课余零散的时间无法充分利用。实验考核模式单一，无法给学生综合客观的评价，学生应付差事、投机取巧的情况比较严重。

2 教改探索与尝试

当代的学生较之十几年前有了很大的变化。新的教学大纲越来越注重实践，旧有的模式已经无法满足需要，教学改革势在必行。我校近年来在实验教学改革方面做出了一些探索和尝试，主要从以下几个方面进行[5,6]。

2.1 提升学生学习兴趣

近年来，互联网、手机的广泛应用，微课、慕课的大量上线，对理论教学和实验教学形成巨大的挑战。传统的理论和实验教学模式很难激发学生的兴趣，已经到了不改不行的地步。因此，实验室和理论教研室沟通协作，从多个方面来促进学生的学习兴趣。

(1)模拟电子技术实验独立设课，不再是理论课的附庸。这样教学目标就产生了变化，从辅助理论教学转向培养工程实践能力。

(2)学习并不能完全依赖学生的主动性，必须要有一定的强制要求，以确保能够达到基本的教学目标。实验不但有单独的成绩，还要占到理论课成绩的10%～15%，促使学生重视实验课，这是外力作用；课下多组织活动，例如电子俱乐部、课外制作比赛，吸引学生参与，让学生在学习中寻找乐趣，这是内力作用。

(3)挑选兴趣浓、有余力的学生参加电子竞赛，提升课程在学生中的影响力。

通过这些措施，逐步提升学生学习兴趣，化被动为主动，改变模拟电子技术实验在学生心目中“老大难”的形象，从而达到提升教学效果、培养动手能力的目的。

2.2 教学手段方面的探索

传统的模拟电子技术实验教学手段较为单一，包括“板书+PowerPoint演示”，仪器使用方法、操作步骤讲解。

经过调研，发现学生普遍认为对这种教学模式缺少参与感，很难提起学习兴趣，因而课上态度消极，坐等教师或者同伴帮他解决问题。怎么样才能让学生的思维活跃起来，愿意主动参与到课堂教学中呢？研究通过以下几个方面解决。

(1)教材上有的东西不宜讲得过多，尽量拓展一些工程应用的实例以及解决实际问题的思路、方法。

(2)将综合性或设计性较强的实验项目改造成翻转课堂。上一堂课结束时布置要求，学生课下提前准备，课上由学生讲解、分析，台下学生提问、教师组织讨论，通过这种方式充分调动学生积极性。

(3)选择部分设计性、实用性较强的实验项目，采用项目驱动式组织教学。学生以小组为单位，课下查阅资料、设计电路、仿真模拟、搭接电路。课堂上调试验收电路，教师可以根据实际效果组织各组共同评价作品，让学生相互学习，但各组之间又有一定的竞争关系，从而激发学生的好奇心和好胜心，加深学生对知识点的理解和运用。同时，学生的语言组织能力、文档书写能力、团队协作能力也能得到有效锻炼。教学手段千变万化，不能拘泥于某一种方法，而应该根据教学对象和实验内容随时调整，让学生能够始终保持新鲜感[3,7,8]。

2.3 实验内容的发掘

实验内容方面，传统的实验项目以验证性实验居多，辅以经典综合实验项目。实验内容主要是实验箱上电路搭接、测试、记录数据。内容刻板，数年不变，这些项目虽然是模电当中的经典，有必要了解，但是验证性实验占比过高会让学生觉得索然无味。此外，实验箱把元器件都封装在其内部，也不利于学生识别和运用元器件。鉴于此种情况，我们对实验项目做了一些调整。

(1)缩减了验证性实验，只保留一个验证性实验作为学生熟悉实验设备的过渡性内容，其他实验均采用综合性、设计性较强的项目。取消部分过于陈旧、系统性较差的实验项目。对另一部分实验项目进行了包装，使之与应用电路结合起来，不再是孤立的内容。尽量选取关联性较强的电路作为实验项目，改变过去各个实验互不相关的局面。选取一部分小型的控制电路或者功能电路作为自选题目，提供给学生做课下练习或在翻转课堂、项目驱动式教学中使用。

(2)根据专业情况区别对待，给电子类相关专业的学生加大创新类实验的比重，以适应后续课程的学习和未来专业的需要；而对于非电子类专业的学生则提高综合类实验的比重，把创新类实验作为选修内容提供给其中有兴趣、有基础的学生。这样避免了“一把抓”，使得实验内容的安排更加合理。

2.4 教师自身水平的锻炼和提升

在信息化时代，教师自身水平的不断锤炼和提高也十分重要。基础实验教学由于偏重于基础内容的学习和训练，因此极易出现脱离工程实际、内容过时的情况，那么作为一名基础实验教师该如何给自己的知识保鲜呢？以下有几种途径可以改善现状。

首先，不断发掘教学内容，研究如何更好地把理论课与实验课衔接起来，时刻关注理论课的教改变化，增加与理论教研室的沟通与合作。

其次，积极参加各种实验教学比赛，例如电子案例教学设计大赛。通过这些平台锻炼自身教学能力，同时也可以加强同其他学校的教师之间的联系，相互学习、取长补短。

再次，深挖科研方向，时刻关注新技术、新应用，保持专业的敏感性，思考如何把这些知识和所教授的内容结合起来，增加课程的深度、广度，提升自己的同时，也促进教学的提升。

2.5 实验室使用方式的改变

以往学生做实验，主要通过课程安排或预约进行。随着教改的推进，单靠这种方式已经无法满足需要。因此开放一部分实验室，供学生自由使用，部分便携型设备如万用表、电烙铁、万能板等，可供学生借走使用，让学生能够更加有效地利用自己零散的时间。此外，给参加俱乐部活动的学生提供专门的活动教室，配备常用仪器，如投影仪、黑板和参考资料等，使学生可以在这里进行制作、研究、讨论等活动。

2.6 实验考核改革

传统的实验考核是采用“平时成绩+期末考试”来评定，这种评价方式较为单一，存在学生平时相互抄袭、考前突击复习的现象。而且对于不同专业、不同程度的学生，这种一刀切的方式无法客观反映学生的学习情况。为了改善现状，采取多层次的考核办法。

对于非电类专业以“课内表现+报告册成绩+综合加分(例如翻转课堂发言、实验上有新思路等)”作为最终成绩。其中表现突出的学生可以选择以完成综合大作业来获取实验成绩。对于电类专业以“综合实验评分+设计性实验评分+综合加分(在电路制作、课堂表现、设计思路等方面表现突出等)”作为最终成绩。其中，表现突出的学生可以选择以综合项目设计制作来获取实验成绩，对于表现优秀的学生还可额外给予奖励[9]。

3 结语

这一阶段的教学改革，从实验教学目标、教学手段、实验内容、教师综合素质、实验室的运行方式、实验考核六个方面进行了探索与实践，建立起了新的模拟电子技术实验教学体系。我校经过几年的改革，学生的学习积极性得到了很大提升，综合能力明显提高。课程影响力与日俱增，学生更加积极地参加各种电子竞赛。后续，我校还要继续以培养工程实践型的人才为目标，不断努力。