模拟电子技术实验教学改革与研究

褚刚秀 李科

摘要：模拟电子技术实验是模电教学中的一个重要环节。针对目前实验教学中存在的验证性实验比重过大和教学模式单一等问题，通过增加设计性实验、综合性实验和扩展性实验;采用线上线下混合式教学模式，建立线上教学资源库、强化预习效果、改变课堂教学模式和考核方式几方面进行改革，并以实例进行了论述。经过这些改革措施一定程度上激发了学生学习的积极性，增强学生动手能力和创新实践能力。

关键词：模拟电子技术实验;教学改革;线上线下;混合教学

中图分类号：TP393        文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2021）26-0206-03

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

模拟电子技术是电气信息类专业学生必修的一门重要的专业基础课，其特点是理论和实践紧密结合。本课程不仅需要学生具有扎实的理论基础，而且要求学生具有很强的动手能力。模拟电子技术是后续课程：数字电路、高频电子线路、单片机原理等学习的基础[1]。因此模拟电子技术课程在电子通信类专业中有着重要的地位[2]。实践是理论的升华，通过模拟电子技术实验可以加深学生对抽象的理论的理解，而设计性、综合性和扩展性的实验可以提高学生掌握电路的工作原理与设计方法，有利于提高学生能力、分析问题，解决问题的能力，同时锻炼学生实践和创新能力[3]。

1 实验课程的现状

目前模拟电子技术实验教学中存在以下问题，主要表现在：

1）验证性实验的比重过大

表1是我校目前的模擬电子技术实验内容，从实验内容来看，存在如下问题：目前的实验安排全部是验证性实验，缺少设计性和综合性实验。所有的实验都是在实验箱和模块化的扩展板上完成，不需要学生自己去选择元器件设计电路和连接电路，学生只需要把输入信号和直流电源加到扩展板的相应的电路连接端就可以了，这样导致很多学生对常用的元器件不太熟悉，不了解二极管，三极管、场效应管、电容、电阻等识别和检测方法，对简单的放大电路也不会设计和实现。这样的实验内容不利于培养学生主动发现问题、分析问题、解决问题的能力，也不利于培养学生创新思维和实践能力[4]。

2）教学模式单一，学生预习效果差，实验教学效果不理想

现在模拟电子技术实验的教学模式还是采用的传统的教学模式，教学模式比较单一。实验课前大部分学生很少主动的去预习实验内容，预习的同学也只是大概的了解一下实验目的、原理和实验步骤。由于缺少实物参考，学生对预习的积极性不高，预习的效率低。对老师而言，由于预习效果不明显，没有体现出差异，对学生的知识掌握程度无法判断，无法有针对性的调整实验的重点和难点。上实验课时老师在课堂讲解实验的目的、原理和实验内容，并演示实验步骤，学生只需要按照老师的演示步骤调节电路的参数，观察实验现象并记录实验数据。实验结果不会分析，在实验过程中遇到问题就束手无策，更不用说单独的去设计和分析一个电路，学生处于被动状态，无法充分调动学生学习的兴趣和积极性，这和我们人才培养的目标，培养学生的实践能力，创新意识和创新能力尚有明显的差距。

2 实验改革措施

为了提高模拟电子技术实验的教学效果，使学生从被动的接受知识转变为主动的探索性学习，培养学生对模拟电路的学习兴趣，提高实践动手能力和创新能力[5]，采用线上线下混合式教学，建立线上教学资源库、强化预习效果、改变课堂教学模式和改变实验考核方式等进行改革。

2.1实验内容的改革

在保留少部分验证性实验的基础上，增加设计性实验、综合性实验和扩展性实验。

验证性实验以演示实验和模拟操作实验为主，包括常规仪器仪表的使用及常用元器件的测试、单管共射级放大器实验和差动放大器实验。验证性实验主要是使学生掌握常用的电子仪器和设备的使用、常见的元器件的识别和检测方法以及基本电子电路的测量和调试方法来培养学生的学习这门课的兴趣、培养学生动手能力以及提高学生的基本实验技能为主，要求学生能在指导老师的引导下熟练地使用各种仪器和设备，掌握模拟电子技术基本的实践技能，了解如何获得静态和动态参数，加强动手能力。为学生设计、调试电路打下基础。对于接受能力强的同学，在完成要求的验证性实验内容的基础上可以选做单管共射放大电路的设计和差分放大电路的设计内容。

设计性和综合性实验包括负反馈放大器的设计、集成运算放大器的设计、RC正弦波振荡器的设计实验和低频放大电路的设计实验。如果学有余力的同学还可以进行扩展性实验如扩音器的设计实验和温度监测及控制电路的设计实验等。要求学生在重复理解原理的基础上能够自行设计实验方案、选择合适元器件、设计电路并仿真、搭建电路，调试电路和排除故障。设计性、综合性和扩展性实验注重培养学生查阅和利用文献和技术资料能力;合理的选择电子元器件构成电路的能力;独立设计、安装和调试电路的能力;独立组织实验，制定实验步骤并选择合适的仪器设备的能力;独立分析电路故障和排除故障的能力来加深对模拟电路的理解从而激发学生的兴趣，增强学生的实践动手能力和创造性思维[6]。

2.2 线上线下混合式教学模式

改变传统的教学模式，采用线上线下混合式教学。混合式教学是将传统的线下课堂教学与线上网络教学有机融合后形成的新的先进的教学模式[7]：学生首先利用线上资源库完成自主学习和测试，然后在实验课上和老师探讨并自主完成实验，试验后巩固知识并补充完善教学资源库。

1）建立线上教学资源库

在超星泛雅上建立实验教学资源库，包括实验所用到的仪器设备的使用介绍、仿真软件介绍、元器件的识别检测;验证性实验的目的、原理、步骤的介绍;设计性和综合性实验的设计要求和设计提示等。学生在实验前在线观看和学习，老师通过超星泛雅上的统计功能可以看到每个学生的学习情况。在规定的时间没有完成在线学习的同学，老师可以通过QQ群等交流工具提醒该学生。在学习过程中有问题的同学，可以在线和老师交流。一些很多同学普遍存在的的问题，老师可以发布在超星泛雅的讨论平台让大家参与讨论。