模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)獨(dú)立設(shè)課的研究與實(shí)踐

俞志英 于凡

摘要：為了更好地發(fā)揮模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)效果，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力，模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)改變以往的教學(xué)模式，由依附理論課的課內(nèi)實(shí)驗(yàn)變成獨(dú)立設(shè)課實(shí)驗(yàn)。以實(shí)踐能力培養(yǎng)為目標(biāo)安排教學(xué)內(nèi)容，目標(biāo)更明確、要求更具體。其考核方式更細(xì)化、更合理，更能有效、客觀、準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，更能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力與實(shí)踐能力。

關(guān)鍵詞：模擬電子技術(shù)基礎(chǔ);實(shí)驗(yàn);實(shí)踐能力;創(chuàng)新能力;獨(dú)立設(shè)課

中圖分類號(hào)：TP311? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2021）13-0157-02

1現(xiàn)狀

模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)課程是我校自動(dòng)化、測(cè)控、物聯(lián)網(wǎng)等專業(yè)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，其實(shí)踐環(huán)節(jié)-實(shí)驗(yàn)課更是鍛煉學(xué)生動(dòng)手能力、理論應(yīng)用于實(shí)際能力的重中之重，對(duì)于學(xué)生工程實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)有著舉足輕重的作用。

一直以來(lái)，我校模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)分散于理論課的教學(xué)環(huán)節(jié)之中進(jìn)行[1]，實(shí)驗(yàn)?zāi)康某３１徽`解為在于幫助學(xué)生加深對(duì)相關(guān)理論知識(shí)點(diǎn)的理解和掌握。從而使實(shí)驗(yàn)教學(xué)處于從屬地位[1][2][3]，其內(nèi)容和形式上都依附于理論教學(xué)，且大多以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容阻礙學(xué)生自主性和動(dòng)手能力的發(fā)揮和發(fā)展。實(shí)驗(yàn)安排伸縮性大、隨意性大，實(shí)驗(yàn)教學(xué)不能體現(xiàn)自身的連貫性與系統(tǒng)性。尤其考核與成績(jī)都是算在理論課考核成績(jī)的一部分。在整個(gè)成績(jī)架構(gòu)中實(shí)驗(yàn)成績(jī)占總成績(jī)的20%，學(xué)生對(duì)其并不足夠重視，實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)應(yīng)付差事、預(yù)習(xí)不充分、抄襲報(bào)告的現(xiàn)象，甚至有部分同學(xué)實(shí)驗(yàn)做得不好，不能獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)，只能依靠別的同學(xué)或者老師的幫助才能完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)的操作，實(shí)驗(yàn)的結(jié)果分析根本不知道正確與否，抱著混的態(tài)度，心存僥幸，認(rèn)為實(shí)驗(yàn)成績(jī)不行，并不會(huì)足夠影響到自己成績(jī)的及格，可以用理論課成績(jī)來(lái)補(bǔ)分。這樣就不能發(fā)揮實(shí)驗(yàn)課的真正作用，不能鞭策學(xué)生努力完成實(shí)驗(yàn)，不能提高學(xué)生的動(dòng)手能力和實(shí)踐應(yīng)用能力，更不能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

無(wú)法達(dá)到工程教育認(rèn)證要求，培養(yǎng)的人才不能夠滿足社會(huì)需求，無(wú)法解決行業(yè)的實(shí)際問(wèn)題。因此為了培養(yǎng)學(xué)生的綜合應(yīng)用能力，探索實(shí)踐教學(xué)中實(shí)驗(yàn)獨(dú)立設(shè)課與考核體系的制定，完善基于實(shí)現(xiàn)畢業(yè)要求指標(biāo)的學(xué)生工程實(shí)踐能力培養(yǎng)目標(biāo)，建立融知識(shí)、能力、素質(zhì)訓(xùn)練為一體的電子技術(shù)工程教育體系，進(jìn)一步推動(dòng)新工科人才協(xié)同培養(yǎng)目標(biāo)建設(shè)[4][5][6]。

2 模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)獨(dú)立設(shè)課的改革實(shí)踐效果

針對(duì)目前模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)存在的問(wèn)題，對(duì)自動(dòng)化、測(cè)控、物聯(lián)網(wǎng)三個(gè)專業(yè)、八個(gè)班級(jí)實(shí)行了理論與實(shí)驗(yàn)課分開(kāi)設(shè)課的教學(xué)模式。

本課程是“模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)”課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)，具有自身的體系和很強(qiáng)的實(shí)踐性。學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)課程的訓(xùn)練，可提高動(dòng)手能力和實(shí)踐能力，培養(yǎng)分析和綜合能力以及應(yīng)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。通過(guò)對(duì)常用電子儀器—示波器、函數(shù)信號(hào)發(fā)生器、多用毫伏表等的正確使用，學(xué)會(huì)用示波器觀測(cè)信號(hào)波形和測(cè)量波形參數(shù)的方法;通過(guò)集成運(yùn)算放大器的運(yùn)算電路，學(xué)會(huì)使用線性集成運(yùn)算放大器;通過(guò)共射極單管放大器的靜態(tài)工作點(diǎn)的測(cè)試及調(diào)整、測(cè)定放大器的電壓放大倍數(shù)，學(xué)會(huì)放大器輸入、輸出電阻的簡(jiǎn)便測(cè)試方法，觀察靜態(tài)工作點(diǎn)變化對(duì)放大器輸出波形的影響;利用Multisim軟件仿真共射極單管放大器電路，使學(xué)生學(xué)會(huì)使用仿真軟件對(duì)電路進(jìn)行分析與設(shè)計(jì);通過(guò)放大器電路中引入負(fù)反饋，使學(xué)生加深理解負(fù)反饋對(duì)放大器各項(xiàng)性能的影響，同時(shí)學(xué)會(huì)多級(jí)放大器主要指標(biāo)的測(cè)試方法;通過(guò)學(xué)習(xí)方波發(fā)生器、正弦波發(fā)生器的工作性能及測(cè)試方法，學(xué)會(huì)其調(diào)整方法。學(xué)生在進(jìn)行了本課程的實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練后，鞏固了模擬電子技術(shù)理論知識(shí)，真正能將知識(shí)運(yùn)用于實(shí)踐。本課程為“模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)”課程配套的實(shí)驗(yàn)課，需要與該課程同時(shí)開(kāi)設(shè)或在其后開(kāi)設(shè)。

按照實(shí)踐能力培養(yǎng)目標(biāo)制定了新版實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱，安排實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容[1]。目標(biāo)更明確、要求更具體。

本課程的課程目標(biāo)如下：

課程目標(biāo)1. 能夠正確使用示波器、信號(hào)發(fā)生器、萬(wàn)用表、交流毫伏表、穩(wěn)壓電源等常用電子儀器;

課程目標(biāo)2. 能夠理解模擬電子電路靜態(tài)和動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)的測(cè)試方法;

課程目標(biāo)3. 能夠根據(jù)需求設(shè)計(jì)、搭建模擬電路并調(diào)試，能夠分析、尋找和排除實(shí)驗(yàn)電路中故障;

課程目標(biāo)4. 能夠正確處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，進(jìn)行誤差分析，并寫(xiě)出符合要求的實(shí)驗(yàn)報(bào)告;

課程目標(biāo)5. 能夠使用Multisim軟件對(duì)模擬電路進(jìn)行仿真、分析和輔助設(shè)計(jì)。

特別是在完成重點(diǎn)理論知識(shí)點(diǎn)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，可以安排更多的自成體系的綜合性實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生工程設(shè)計(jì)能力、科學(xué)研究能力。

作為一門(mén)獨(dú)立授課的課程，實(shí)驗(yàn)的教學(xué)過(guò)程與以往的教學(xué)過(guò)程相比，教授的內(nèi)容更詳盡，要求得更細(xì)化、具體，在考核與分?jǐn)?shù)分配方面也做了相應(yīng)的調(diào)整。實(shí)驗(yàn)考核成績(jī)由平時(shí)實(shí)驗(yàn)（占40%），獨(dú)立測(cè)驗(yàn)（占20%）和期末閉卷考試（占40%）組成。

平時(shí)實(shí)驗(yàn)根據(jù)大綱要求設(shè)立了五個(gè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)，每個(gè)實(shí)驗(yàn)8分，共計(jì)40分;在平時(shí)實(shí)驗(yàn)積累的基礎(chǔ)上為了更好地考核學(xué)生的動(dòng)手能力與創(chuàng)新能力而設(shè)計(jì)了獨(dú)立測(cè)驗(yàn)，它又分為實(shí)際電路的理論筆試占10%，實(shí)際電路的實(shí)物接線操作占10%;期末閉卷考試的卷面按百分制出題，最后按40% 換算成實(shí)際分?jǐn)?shù)。這就是整個(gè)實(shí)驗(yàn)的分?jǐn)?shù)構(gòu)成情況。從考核分?jǐn)?shù)的構(gòu)成不難看出，獨(dú)立設(shè)課后，整個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)自成一個(gè)完整的體系，從平時(shí)設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)，到最后獨(dú)立設(shè)計(jì)能力的檢測(cè)，其中也不乏對(duì)理論的測(cè)試，形成了一個(gè)能力培養(yǎng)的完整鏈條。

平時(shí)實(shí)驗(yàn)的考核相對(duì)來(lái)說(shuō)更細(xì)化了[7][8]，如圖1所示。突出強(qiáng)調(diào)了預(yù)習(xí)的重要性、實(shí)踐操作獨(dú)立完成的重要性、實(shí)驗(yàn)報(bào)告的完整性、數(shù)據(jù)處理與結(jié)果分析的正確性、圖表繪制與思考題回答的準(zhǔn)確性、文字書(shū)寫(xiě)的工整性與可辨識(shí)性。每次實(shí)驗(yàn)課前教師會(huì)抽出15分鐘時(shí)間，對(duì)該次實(shí)驗(yàn)要用到的理論知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行提問(wèn)，針對(duì)學(xué)生的回答情況對(duì)其進(jìn)行打分，還有預(yù)習(xí)報(bào)告寫(xiě)的完善情況也在考核之內(nèi)，例如：有沒(méi)有理論值的計(jì)算、有沒(méi)有電路的設(shè)計(jì)等;實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，學(xué)生儀器操作的熟練程度、電路搭建與數(shù)據(jù)測(cè)量的正確與否，以及是否能獨(dú)立完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程給出相應(yīng)的成績(jī);實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，實(shí)驗(yàn)報(bào)告是否完整（一份完整的實(shí)驗(yàn)報(bào)告能讓外行人讀懂實(shí)驗(yàn)到底做了哪些工作），數(shù)據(jù)處理過(guò)程、表格與圖的繪制、對(duì)結(jié)果的分析是否正確，以及字跡是否清晰、工整。這些都是相應(yīng)的考核點(diǎn)。

平時(shí)實(shí)驗(yàn)5個(gè)，每個(gè)實(shí)驗(yàn)8分，主要從學(xué)生實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)、實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)報(bào)告等方面加以考核，評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)為：

經(jīng)過(guò)幾個(gè)學(xué)期的獨(dú)立設(shè)課教學(xué)實(shí)踐，通過(guò)獨(dú)立測(cè)驗(yàn)和期末閉卷考試成績(jī)分析可以看出，學(xué)生的成績(jī)分布基本合理。獨(dú)立測(cè)驗(yàn)部分的理論筆試那10分，部分學(xué)生失分太多，說(shuō)明學(xué)習(xí)態(tài)度還不太端正。沒(méi)有把理論知識(shí)與實(shí)際聯(lián)系起來(lái)，使理論與實(shí)際相脫節(jié)，不能學(xué)以致用。通過(guò)學(xué)生期末答卷反映出的問(wèn)題主要有：1）第一題是填空題，基本都是跟儀器、器件使用相關(guān)的考題，部分學(xué)生失分較多，說(shuō)明雖然本學(xué)期實(shí)驗(yàn)單獨(dú)設(shè)課，仍有部分學(xué)生不重視實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)前不認(rèn)真預(yù)習(xí)，預(yù)習(xí)報(bào)告只是抄抄實(shí)驗(yàn)講義或者其他同學(xué)的，每次實(shí)驗(yàn)都要用到的示波器、毫伏表等常用電子儀器仍然不太會(huì)使用，不能區(qū)分什么情況該用什么儀器，以及相近儀器的適用區(qū)別。對(duì)于某個(gè)具體的儀器，在使用中注意的事項(xiàng)更是沒(méi)有掌握。通過(guò)這項(xiàng)考核，會(huì)給后續(xù)學(xué)習(xí)該課程的同學(xué)以警示，使他們更重視常用儀器的使用環(huán)節(jié)。2）第二題有關(guān)故障分析與判斷部分失分較多，部分學(xué)生不能很好地用所學(xué)理論知識(shí)解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，獨(dú)立排除故障，分析與解決問(wèn)題能力需進(jìn)一步加強(qiáng)。這與學(xué)生沒(méi)能將理論與實(shí)際電路建立起聯(lián)系是有關(guān)的，單純的做實(shí)驗(yàn)，不會(huì)用理論知識(shí)去思考實(shí)驗(yàn)過(guò)程中遇到的現(xiàn)象，有些學(xué)生遇到問(wèn)題，不主動(dòng)獨(dú)立思考解決問(wèn)題，而是尋找老師和同學(xué)的幫助，雖然實(shí)際中問(wèn)題解決了，但是一考試遇到類似的問(wèn)題，又無(wú)從下手，沒(méi)有真正掌握分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的方法與技巧。第三題是考核學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析與處理能力，相關(guān)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容是平時(shí)做過(guò)的，仍然有不少學(xué)生得分很低，說(shuō)明平時(shí)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理與總結(jié)報(bào)告有抄襲現(xiàn)象。在實(shí)驗(yàn)報(bào)告的批改中也會(huì)有所發(fā)現(xiàn)，有的學(xué)生數(shù)據(jù)處理相當(dāng)?shù)耐昝?，有的同學(xué)沒(méi)有數(shù)據(jù)處理的過(guò)程，只是將別人的結(jié)果抄襲來(lái)，其并沒(méi)有真正理解數(shù)據(jù)處理的理論依據(jù)，也不考慮整個(gè)實(shí)驗(yàn)每個(gè)人的原始數(shù)據(jù)會(huì)因?qū)嶒?yàn)箱的不同、誤差的不同而不同，自然處理的結(jié)果也就不能完全相同了。通過(guò)這道題的實(shí)驗(yàn)考試，學(xué)生能更重視平時(shí)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理的獨(dú)立完成，以及掌握數(shù)據(jù)處理的理論依據(jù)的重要性。

模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)獨(dú)立設(shè)課總體上效果不錯(cuò)，學(xué)生相比以前更重視實(shí)驗(yàn)了，實(shí)驗(yàn)考核的環(huán)節(jié)多了，能更有效、客觀、準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。從而更能掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，改進(jìn)教學(xué)與實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。在實(shí)際教學(xué)中，注意課賽的結(jié)合，將電子競(jìng)賽測(cè)評(píng)的題目引入到實(shí)驗(yàn)中，開(kāi)拓學(xué)生的視野，注重知識(shí)的積累。學(xué)生在各類電子競(jìng)賽中的成績(jī)也顯著提高了，獲得了很多國(guó)家級(jí)獎(jiǎng)項(xiàng)。

3 結(jié)論

實(shí)驗(yàn)獨(dú)立設(shè)課后，該課程的教學(xué)目標(biāo)更明確，教學(xué)手段更有效，考核方式更具體、更細(xì)化、更能反映學(xué)生的動(dòng)手能力、更能體現(xiàn)學(xué)生知識(shí)點(diǎn)的掌握程度。較以前的教學(xué)模式，學(xué)生更能學(xué)到知識(shí)、更能重視實(shí)踐環(huán)節(jié)。從而更能培養(yǎng)學(xué)生的科技創(chuàng)新能力和工程實(shí)踐能力，為畢業(yè)設(shè)計(jì)、電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽，乃至走向工作崗位奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。也能從中掌握教學(xué)模式的優(yōu)缺點(diǎn)，為后續(xù)教學(xué)方法的改革提供有力的依據(jù)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 沈?yàn)槊瘢S杰，徐賁，等.獨(dú)立設(shè)課的專業(yè)實(shí)驗(yàn)組織教學(xué)研究與實(shí)踐[J].實(shí)驗(yàn)室科學(xué)，2012，15（2）：144-147.

[2] 蔡軍，馮輝宗.高?？刂祁悓?shí)驗(yàn)獨(dú)立設(shè)課的研究與實(shí)踐[J].實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù)，2010，8（3）：68-69，179.

[3] 黃大明，秦鋼年，文冰，等.專業(yè)實(shí)驗(yàn)獨(dú)立設(shè)課的研究與實(shí)踐[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2007，26（11）：85-87，94.

[4] 韓靜，梁春英，梁清梅，等.基于OBE教育理念的《數(shù)字電子技術(shù)》課程教學(xué)改革方法探究[J].教育教學(xué)論壇，2020（10）：249-250.

[5] 任小中，蘇建新，邱明.新工科背景下符合專業(yè)認(rèn)證的人才培養(yǎng)方案構(gòu)建[J].教育現(xiàn)代化，2019，6（43）：1-2.

[6] 李靖宇，劉建利.以創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)為抓手實(shí)施全程育人與創(chuàng)新思維培養(yǎng)[J].教育現(xiàn)代化，2019，6（43）：15-16，28.

[7] 尹進(jìn)田，劉麗，王曉芳.電類專業(yè)電工電子實(shí)驗(yàn)獨(dú)立設(shè)課教學(xué)改革實(shí)踐[J].科技視界，2016（9）：88.

[8] 謝時(shí)儉，徐安排，趙璠.“電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)”獨(dú)立設(shè)課的教學(xué)模式改革與實(shí)踐[J].電腦知識(shí)與技術(shù)，2009，5（29）：8246-8247.

【通聯(lián)編輯：光文玲】