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模拟电子技术基础实验独立设课的研究与实践

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俞志英于凡

摘要：为了更好地发挥模拟电子技术实验课的教学效果，激发学生的创新实践能力，模拟电子技术基础实验改变以往的教学模式，由依附理论课的课内实验变成独立设课实验。以实践能力培养为目标安排教学内容，目标更明确、要求更具体。其考核方式更细化、更合理，更能有效、客观、准确地评价学生的学习效果，更能培养学生的创新能力与实践能力。

关键词：模拟电子技术基础;实验;实践能力;创新能力;独立设课

中图分类号：TP311? ? ? 文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2021）13-0157-02

1现状

模拟电子技术基础课程是我校自动化、测控、物联网等专业重要的专业基础课，其实践环节-实验课更是锻炼学生动手能力、理论应用于实际能力的重中之重，对于学生工程实践能力、创新能力的培养有着举足轻重的作用。

一直以来，我校模拟电子技术基础实验分散于理论课的教学环节之中进行[1]，实验目的常常被误解为在于帮助学生加深对相关理论知识点的理解和掌握。从而使实验教学处于从属地位[1][2][3]，其内容和形式上都依附于理论教学，且大多以验证性实验为主。实验内容阻碍学生自主性和动手能力的发挥和发展。实验安排伸缩性大、随意性大，实验教学不能体现自身的连贯性与系统性。尤其考核与成绩都是算在理论课考核成绩的一部分。在整个成绩架构中实验成绩占总成绩的20%，学生对其并不足够重视，实验出现应付差事、预习不充分、抄袭报告的现象，甚至有部分同学实验做得不好，不能独立完成实验，只能依靠别的同学或者老师的帮助才能完成整个实验的操作，实验的结果分析根本不知道正确与否，抱着混的态度，心存侥幸，认为实验成绩不行，并不会足够影响到自己成绩的及格，可以用理论课成绩来补分。这样就不能发挥实验课的真正作用，不能鞭策学生努力完成实验，不能提高学生的动手能力和实践应用能力，更不能培养学生的创新能力。

无法达到工程教育认证要求，培养的人才不能够满足社会需求，无法解决行业的实际问题。因此为了培养学生的综合应用能力，探索实践教学中实验独立设课与考核体系的制定，完善基于实现毕业要求指标的学生工程实践能力培养目标，建立融知识、能力、素质训练为一体的电子技术工程教育体系，进一步推动新工科人才协同培养目标建设[4][5][6]。

2 模拟电子技术实验独立设课的改革实践效果

针对目前模拟电子技术基础实验存在的问题，对自动化、测控、物联网三个专业、八个班级实行了理论与实验课分开设课的教学模式。

本课程是“模拟电子技术基础”课程的实验教学环节，具有自身的体系和很强的实践性。学生通过实验课程的训练，可提高动手能力和实践能力，培养分析和综合能力以及应用所学知识解决实际问题的能力。通过对常用电子仪器—示波器、函数信号发生器、多用毫伏表等的正确使用，学会用示波器观测信号波形和测量波形参数的方法;通过集成运算放大器的运算电路，学会使用线性集成运算放大器;通过共射极单管放大器的静态工作点的测试及调整、测定放大器的电压放大倍数，学会放大器输入、输出电阻的简便测试方法，观察静态工作点变化对放大器输出波形的影响;利用Multisim软件仿真共射极单管放大器电路，使学生学会使用仿真软件对电路进行分析与设计;通过放大器电路中引入负反馈，使学生加深理解负反馈对放大器各项性能的影响，同时学会多级放大器主要指标的测试方法;通过学习方波发生器、正弦波发生器的工作性能及测试方法，学会其调整方法。学生在进行了本课程的实验训练后，巩固了模拟电子技术理论知识，真正能将知识运用于实践。本课程为“模拟电子技术基础”课程配套的实验课，需要与该课程同时开设或在其后开设。

按照实践能力培养目标制定了新版实验教学大纲，安排实验教学内容[1]。目标更明确、要求更具体。

本课程的课程目标如下：

课程目标1. 能够正确使用示波器、信号发生器、万用表、交流毫伏表、稳压电源等常用电子仪器;

课程目标2. 能够理解模拟电子电路静态和动态性能指标的测试方法;

课程目标3. 能够根据需求设计、搭建模拟电路并调试，能够分析、寻找和排除实验电路中故障;

课程目标4. 能够正确处理实验数据，进行误差分析，并写出符合要求的实验报告;

课程目标5. 能够使用Multisim软件对模拟电路进行仿真、分析和辅助设计。

特别是在完成重点理论知识点的验证性实验基础上，可以安排更多的自成体系的综合性实验和设计性实验，培养学生工程设计能力、科学研究能力。

作为一门独立授课的课程，实验的教学过程与以往的教学过程相比，教授的内容更详尽，要求得更细化、具体，在考核与分数分配方面也做了相應的调整。实验考核成绩由平时实验（占40%），独立测验（占20%）和期末闭卷考试（占40%）组成。

平时实验根据大纲要求设立了五个重点实验，每个实验8分，共计40分;在平时实验积累的基础上为了更好地考核学生的动手能力与创新能力而设计了独立测验，它又分为实际电路的理论笔试占10%，实际电路的实物接线操作占10%;期末闭卷考试的卷面按百分制出题，最后按40% 换算成实际分数。这就是整个实验的分数构成情况。从考核分数的构成不难看出，独立设课后，整个实验教学自成一个完整的体系，从平时设计能力的培养，到最后独立设计能力的检测，其中也不乏对理论的测试，形成了一个能力培养的完整链条。

平时实验的考核相对来说更细化了[7][8]，如图1所示。突出强调了预习的重要性、实践操作独立完成的重要性、实验报告的完整性、数据处理与结果分析的正确性、图表绘制与思考题回答的准确性、文字书写的工整性与可辨识性。每次实验课前教师会抽出15分钟时间，对该次实验要用到的理论知识点进行提问，针对学生的回答情况对其进行打分，还有预习报告写的完善情况也在考核之内，例如：有没有理论值的计算、有没有电路的设计等;实验过程中，学生仪器操作的熟练程度、电路搭建与数据测量的正确与否，以及是否能独立完成整个实验过程给出相应的成绩;实验结束后，实验报告是否完整（一份完整的实验报告能让外行人读懂实验到底做了哪些工作），数据处理过程、表格与图的绘制、对结果的分析是否正确，以及字迹是否清晰、工整。这些都是相应的考核点。

平时实验5个，每个实验8分，主要从学生实验预习、实验操作、实验报告等方面加以考核，评分标准为：

经过几个学期的独立设课教学实践，通过独立测验和期末闭卷考试成绩分析可以看出，学生的成绩分布基本合理。独立测验部分的理论笔试那10分，部分学生失分太多，说明学习态度还不太端正。没有把理论知识与实际联系起来，使理论与实际相脱节，不能学以致用。通过学生期末答卷反映出的问题主要有：1）第一题是填空题，基本都是跟仪器、器件使用相關的考题，部分学生失分较多，说明虽然本学期实验单独设课，仍有部分学生不重视实验，实验前不认真预习，预习报告只是抄抄实验讲义或者其他同学的，每次实验都要用到的示波器、毫伏表等常用电子仪器仍然不太会使用，不能区分什么情况该用什么仪器，以及相近仪器的适用区别。对于某个具体的仪器，在使用中注意的事项更是没有掌握。通过这项考核，会给后续学习该课程的同学以警示，使他们更重视常用仪器的使用环节。2）第二题有关故障分析与判断部分失分较多，部分学生不能很好地用所学理论知识解释实验现象，独立排除故障，分析与解决问题能力需进一步加强。这与学生没能将理论与实际电路建立起联系是有关的，单纯的做实验，不会用理论知识去思考实验过程中遇到的现象，有些学生遇到问题，不主动独立思考解决问题，而是寻找老师和同学的帮助，虽然实际中问题解决了，但是一考试遇到类似的问题，又无从下手，没有真正掌握分析问题、解决问题的方法与技巧。第三题是考核学生对实验数据的分析与处理能力，相关的实验内容是平时做过的，仍然有不少学生得分很低，说明平时实验数据处理与总结报告有抄袭现象。在实验报告的批改中也会有所发现，有的学生数据处理相当的完美，有的同学没有数据处理的过程，只是将别人的结果抄袭来，其并没有真正理解数据处理的理论依据，也不考虑整个实验每个人的原始数据会因实验箱的不同、误差的不同而不同，自然处理的结果也就不能完全相同了。通过这道题的实验考试，学生能更重视平时实验数据处理的独立完成，以及掌握数据处理的理论依据的重要性。

模拟电子技术基础实验独立设课总体上效果不错，学生相比以前更重视实验了，实验考核的环节多了，能更有效、客观、准确地评价学生的学习效果。从而更能掌握学生的学习情况，改进教学与实验内容。在实际教学中，注意课赛的结合，将电子竞赛测评的题目引入到实验中，开拓学生的视野，注重知识的积累。学生在各类电子竞赛中的成绩也显著提高了，获得了很多国家级奖项。

3 结论

实验独立设课后，该课程的教学目标更明确，教学手段更有效，考核方式更具体、更细化、更能反映学生的动手能力、更能体现学生知识点的掌握程度。较以前的教学模式，学生更能学到知识、更能重视实践环节。从而更能培养学生的科技创新能力和工程实践能力，为毕业设计、电子设计竞赛，乃至走向工作岗位奠定坚实的基础。也能从中掌握教学模式的优缺点，为后续教学方法的改革提供有力的依据。

参考文献：

[1] 沈为民，黄杰，徐贲，等.独立设课的专业实验组织教学研究与实践[J].实验室科学，2012，15（2）：144-147.

[2] 蔡军，冯辉宗.高校控制类实验独立设课的研究与实践[J].实验科学与技术，2010，8（3）：68-69，179.

[3] 黄大明，秦钢年，文冰，等.专业实验独立设课的研究与实践[J].实验室研究与探索，2007，26（11）：85-87，94.

[4] 韩静，梁春英，梁清梅，等.基于OBE教育理念的《数字电子技术》课程教学改革方法探究[J].教育教学论坛，2020（10）：249-250.

[5] 任小中，苏建新，邱明.新工科背景下符合专业认证的人才培养方案构建[J].教育现代化，2019，6（43）：1-2.

[6] 李靖宇，刘建利.以创新实验为抓手实施全程育人与创新思维培养[J].教育现代化，2019，6（43）：15-16，28.

[7] 尹进田，刘丽，王晓芳.电类专业电工电子实验独立设课教学改革实践[J].科技视界，2016（9）：88.

[8] 谢时俭，徐安排，赵璠.“电子技术实验”独立设课的教学模式改革与实践[J].电脑知识与技术，2009，5（29）：8246-8247.

【通联编辑：光文玲】

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