浅谈模拟电路实验教学改革

来源:用户上传      作者: 刘保存

　　 [摘要] 模拟电路课程是电子信息类专业的重要专业基础课程,分析模拟电路理论教学及实验教学现状,转变传统实验教学理念,并从开课形式、实验内容、辅助实现手段和后续课程的开设等方面,论述了具体的改革内容,确立了模拟电路实验教学的新模式。
　　[关键词] 模拟电路实验 教学改革 设计型实验 综合设计型实验
　　
　　一、引言
　　模拟电路作为电子电路的重要组成部分,是电子信息类专业的重要专业基础实验课程之一,是所有工程类专业的必修课,具有“基础厚”“专业活”“适应性广”的特点。课程的研究对象是电子器件以及由电子器件构成的基本电路,具有较强的可操作性。实验课程的教学,不仅是要培养学生的实验技能,加深学生对基本理论知识的理解,还应该注重培养学生的设计思路以及分析问题、解决问题的能力。对实验教学进行全方位的改革,坚持“以人为本”,确立新的实验教学模式。
　　二、模拟电路理论与实验课程的教学现状
　　模拟电路课程内容庞杂而繁多,大部分学生在学完这门课程后,只是了解了一些专业术语,掌握了一些基本电路的原理以及计算公式,既看不懂整机电路图,也不会分析和调试整机电路,更谈不上设计和制作电路了。最终不能学以致用,导致理论学习和实践的严重脱节。虽然理工专业基础课一般都有相关的实验课程,但课时的严重不足和课程内容的陈旧,使实验课教学往往只是流于形式。
　　在传统的实验教学中,学生课前不预习,课上只是完全机械、被动地按照教师的讲解进行操作,即使遇到问题也不动脑筋思考,而是急于让老师帮着解决。这样的实验教学不仅不能发挥学生的主观能动性,而且还束缚了学生科学思维能力的发展,极不利于培养学生的工程实践能力。要想使实验教学能更好地发挥作用,必须对实验教学内容和教学模式进行改革。
　　三、转变教学理念,确立实验教学基本目标
　　为满足新形势下国家对创新型、高素质人才的需求,这种以教师为中心的教学模式必须得打破。在教学活动中必须将中心转移到学生上。通过对教学内容和教学方法的全面改革,让学生变被动学习为主动学习,充分发挥学生的积极主动性。模拟电路实验教学改革应本着“以学生为主体,充分发挥教师的指导作用”的思想,摆正“教”与“学”的位置。改革的基本目标是让学生通过对该课程的学习,熟悉模拟电路中各种单元电路,掌握一定的实验方法、实验技能,了解电路中各个电子元件参数对电路性能的影响,学习如何设计电路,如何对电路进行调试。
　　模拟电路实验教学的改革目的,是希望学生通过对该课程的学习加深和巩固理论知识,在实践的过程中让理论知识得到升华,提高学生发现问题、分析问题、解决问题的能力。在解决问题的过程中让学生学会团结协作,并培养学生勇于克服困难、禊而不舍得精神。
　　四、多方位、多层面改革模拟电路实验教学
　　模拟电路实验的教学改革应该从改变开课形式、优化实验内容、增添辅助实现手段和开设后续课程几个方面来进行。
　　1.实验单独设课,实验室进行半开放式管理
　　依附于理论教学的实验课时是不充足的。只有对实验单独设课,才能对其进行有效的改革,才能适应加强实践这一主导方针。此外,为了能有效地利用实验教学资源,我们应该对实验室采取半开放的管理方式。在实验室开放期间,配备专门的教师进行指导、答疑。
　　2.优化实验教学内容,调整实验教学层次
　　(1)保存部分单元验证型实验
　　开设单元验证实验的目的,在于让学生了解模拟电路课程中的单元电路的特点。各种复杂电路都是由单元电路组成的。保存典型的单元验证实验,在完成该类实验的过程中学习有关的实验方法。例如,在验证单极放大电路特性的实验中学习如何测量、调试电路的静态工作点;如何测量放大电路的幅频特性;如何测量放大电路的输人输出电阻等。
　　(2)在验证型实验中增加设计性环节
　　在学生完成了验证型的实验后,可以在此基础上增加一定的设计性内容,包括电路和实验方法、实验步骤的设计。这部分设计内容应该较为简单,可以在典型电路基础上让学生通过计算,改变几个参数,要求得到不同的输出。
　　(3)由简到繁增加设计型、综合设计型实验
　　设计型实验要求学生有一定的理论知识和实验技能,并能熟练使用相关的仪器、仪表。设计型实验可以穿插到验证性实验之间,放在不同阶段进行。例如,在完成单管放大电路实验后,可以让学生设计一个单管共射放大电路。给出设计要求,让学生自己选定设计方案,画出电路图,完成相应的调试和测量。例如,在完成单极放大电路、反馈电路、运算放大电路和功放电路后,可以让学生做一个音响放大器。由简到繁的设计过程可以让学生充分了解设计工作的思路,通过实际制作,让学生了解各部分电路之间的耦合、阻抗匹配等问题,通过这样的实验学习,让学生掌握如何调试整机电路。通过开设综合设计型实验,可以让学生有效地将一门课或几门课程进行有效的串联,并培养学生的工程实践能力。
　　3.结合EDA技术,完成设计型、综合设计型实验
　　随着电子技术和计算机技术的迅速发展,电子系统设计也逐渐由手工设计、计算机辅助设计阶段过渡到了电子设计自动化阶段。EDA技术已经成为当今世界电子设计的潮流。各高校也相继建立了EDA实验室。我们可以引导学生结合仿真软件,利用EDA技术完成设计型、综合设计型实验,甚至学生不必到实验室,在课余时间就可以通过仿真软件完成对电路的初步设计。这样既可以减轻实验室的压力,也可以开阔学生的视野,提高学生的EDA应用能力。将先进的EDA技术引人实验教学,是实施素质教育的重要途径。
　　4.将课程设计、电子设计大赛作为实验课的外延
　　我们要在实验课的基础之上开设课程设计,并鼓励学生参加电子设计大赛,将课程设计和电子设计大赛作为实验课的扩展延伸和有益补充,进一步提高学生的设计能力。课程设计可以以选修课的方式进行。指导该门课程的教师可以给出题目和要求,每周留出一定的答疑时间,将选修该课的学生分成小组。每个小组选定不同的或相同的题目,在课余时间完成电路设计,到实验室进行相关调试,做成成品,最终将设计结果交由指导教师检验,写出设计报告。验收也可以以答辩的方式进行。学生通过对该课程的学习,还可以提高自己的团队协作能力。鼓励学生参加电子设计大赛,可以激发学生的学习欲望和学习积极性,并学习新知识、新技能,培养科技创新精神。
　　五、结束语
　　转变实验教学理念,对模拟电路实验进行合理改革,以实践带动理论学习,是学生学好模拟电路课程的关键。我们应本着循序渐进的原则,多方位、多角度地对模拟电路实验教学进行改革,建立起完整的实验教学体系,从而更好地培养学生的工程实践能力。
　　参考文献:
　　[1]彭先进.模拟电路教学中的创新教育.科技创业月刊,2006,(4).
　　[2]沈伟慈.模拟电路实验教学的改革实践.电气电子教学学报,2005,(4).
　　[3]赵顺喜.电子系统EDA实验教学探索.实验室科学,2006,(6).
　　[4]郭伟强,杜志强.开放式实验教学模式的新探索[J].实验室研究与探索,2003,22(5):7-8.
　　[5]王益.建设学科实验大平台,促进创新人才培养[J].实验室研究与探索,2003,22(1):120-125.

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