實驗教學課程改革下模擬電子技術論文

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1模擬電子技術實驗課程的現狀

目前，各高校模擬電子技術實驗教學的現狀是:隨著高校熱門專業(yè)的逐年擴招，學生多，實驗教師少，迫使很多高校模擬電子技術實驗課不得不大班上課，一次2～3個班級，幾十名甚至于上百名學生同時做一個實驗，即使有兩三名教師同時指導，也很難做到面面俱到，學生相互參考實驗數據的現象經常發(fā)生。由于學生多，實驗教師少，實驗設備和實驗空間有限，造成同一個實驗內容，在一個學期內必須重復安排多次，學生上實驗課的時間不能統(tǒng)一，一部分學生先做實驗，另一部分學生后做實驗，完全一樣的實驗內容很難杜絕學生之間相互參考實驗數據，為了能從根本上解決這個問題，完全統(tǒng)一的實驗教學內容必須改變。以上現狀是高校模擬電子技術實驗教師所面臨的現實問題:教學模式陳舊，實驗內容單一，學生的差異性在逐年加大，學生多，教師少，實驗設備和實驗空間有限，這些是高校模擬電子技術實驗教學改革必須解決的現實問題。

2課程改革的措施和解決問題的辦法

模擬電子技術研究的對象是半導體器件以及以半導體器件為核心的基本電路，具有較強的可操作性和實踐性，因此，模擬電子技術實驗教學課程改革必須堅持理論與實踐并重的原則。

2.1調整實驗教學時間

大連理工大學教學課程改革在實驗教學時間安排上做了適當的調整，調整后的實驗時間盡量與理論教學時間并行，緊跟理論教學的進度，做到理論課剛講完的內容馬上安排實驗，以增強學生的記憶效果，加深學生對知識的理解，配合好理論教學，幫助學生通過實驗掌握更多的理論知識。

2.2優(yōu)化了教學內容，更新教學方法

(1)在第一次儀器實踐課上，增設了二極管的實驗內容。在以往的模擬電子技術實驗中，沒有安排二極管的實驗內容，但二極管是模擬電路的基礎，如果學生不能很好地理解二極管的工作原理，摸透二極管的工作特性，那么后續(xù)課程的學習必將受到影響。本次教改，將二極管的實驗內容與儀器實踐課安排在一起，讓學生在熟悉儀器使用的過程中，設計實驗電路，測試二極管的特性，掌握二極管的工作原理，讓學生在電路設計和數據測試的過程中掌握儀器的使用。在實驗過程中，學生可以根據不同二極管的參數特性，選擇自己認為合適的電阻設計實驗電路，測試并計算二極管的導通電壓、工作電流、耗散功率、動態(tài)電阻等參數。通過實驗幫助學生認識到決定二極管工作狀態(tài)的主要參數是流過二極管的工作電流，知道二極管的導通電壓、耗散功率和動態(tài)電阻都是由流過二極管的工作電流決定的。讓學生充分認識到分析工作電流在模擬電子技術實驗課程中的重要性。

(2)在單管放大電路的設計與測試實驗中，以往只安排了一個實驗電路，讓學生在面包板上搭接指定電路參數的共發(fā)射極單管放大電路并測試。由于學生第一次在面包板上搭接實驗電路，不熟悉面包板的結構，在搭接實驗電路的過程中耗時過多，雖然只安排了一個項目的實驗內容，但也有很多學生在規(guī)定的時間內不能按時完成實驗。本次教改，設計了一個專用實驗平臺，在實驗平臺上給學生提供了偏置電流可以調節(jié)的靜態(tài)工作電路，讓學生在實驗平臺的基礎上設置靜態(tài)工作點，設計共發(fā)射極、共集電極、共基極三種不同組態(tài)的單管放大電路，測試、計算、比較并分析這三種不同組態(tài)放大電路的異同點。并通過改變靜態(tài)工作點，觀察、測試并分析放大電路的失真波形。通過對實驗內容的調整，滿足了多數學生的實驗需求，實驗技能稍差的學生，可以在實驗平臺上完成一部分實驗內容;實驗技能較好的學生，可以充分利用新的實驗平臺，在規(guī)定的實驗時間內完成三種不同組態(tài)單管放大電路的設計與測試。這種層次化實驗教學模式，有利于提高學生的實踐技能。

(3)在差分放大電路的設計與測試實驗中，本次教改后的實驗內容增設了恒流源負載的射極耦合差分式放大電路的設計與測試。實驗要求學生在靜態(tài)工作點相同的條件下，比較電阻負載和恒流源負載這兩種射極耦合差分放大電路的異同點。本次教改之前，在規(guī)定的實驗教學時間內，大多數學生只能完成一個電阻負載射極耦合差分式放大電路的電路搭接和數據測試。為了幫助學生能夠在規(guī)定的實驗時間內完成兩個差分放大電路的測試與比較，在本次教改的實驗平臺上，給學生提供了差分放大的基礎電路，靜態(tài)工作點的設置與調節(jié)電路需要學生自己連接。在新設計的實驗平臺上，保證學生可以通過調節(jié)電位器，將兩個差分放大電路的靜態(tài)工作點調成一致，以保證在靜態(tài)工作點相同的前提下，比較兩個不同負載射極耦合差分放大電路的動態(tài)特性，幫助學生在實驗過程中真正理解恒流源負載射極耦合差分放大電路在性能上的提高。

2.3調整實驗項目的設置原則

本次教改的重點集中在電路器件的選擇上。在以往的實驗教學過程中，每個實驗項目的實驗器件都是老師設定好并準備好的，每個實驗項目的實驗電路和實驗器件完全統(tǒng)一，學生只需要按照實驗教材上規(guī)定的實驗電路，用統(tǒng)一的實驗器件搭接實驗電路、測量實驗數據、驗證理論計算就能夠完成實驗。本次教改調整了實驗項目的設置原則:在保證實驗器件可以安全工作的前提下，盡量讓學生自己選擇實驗器件，全部實驗的器件一起交給學生，讓學生根據廠家提供的器件手冊自己設置實驗電路的靜態(tài)工作點。這樣的實驗教學模式基本上能保證每組實驗，學生所選用的實驗器件不完全一致，在實驗的過程中培養(yǎng)學生使用生產廠家提供的器件手冊設計實際電路的能力。

2.4設計全新的實驗平臺

為保證在增加實驗內容的前提下，不影響學生完成實驗的進度，本次教改設計了一個全新的實驗平臺。在新的實驗平臺上，給學生提供了一部分基礎電路，學生可以在基礎電路上進行擴展，設計自己的實驗電路。這樣既可以保證學生在規(guī)定的實驗時間內完成必做的實驗內容，同時還保證了實驗內容的多樣性，解決了層次化教學管理這一難題。保證實踐能力相對較強的學生有更多的實驗條件，設計完成更多的實驗內容;同時也保證實驗技能相對較弱的學生能在規(guī)定的實驗時間內完成基本的實驗內容，做到了既注重精英人才的培養(yǎng)，又照顧到多數學生的學習熱情，保護好每個學生學習的積極性，使學生能夠在實驗過程中得到充分的鍛煉，為后續(xù)的課程學習以及走上工作崗位打下堅實的實踐基礎。為了能更好地貼近實際應用，激發(fā)學生的創(chuàng)新熱情，在本次教改設計的實驗平臺上，還增設了多項與實際應用相結合的實驗項目，如稱重傳感器小信號的檢測與放大，室內光強變化的檢測與控制，環(huán)境溫度變化的檢測與控制，障礙物的檢測與判斷等多種模擬傳感器檢測電路，讓學生在實驗室里就能直觀地體驗到所學到的模擬電子技術知識可以應用到現實生活中去，以充分調動出學生設計實際電路的創(chuàng)作熱情。

2.5改革考核制度

為了幫助學生鞏固所學到的知識，本次教改還建立了一套全新的實驗考核制度，明確了每個實驗項目重點考核的實驗內容，以及每個實驗項目的具體考核辦法。實驗考核內容分為儀器使用、電路設計、搭接實驗電路、實驗數據測試、實驗數據分析等五個方面。細化到每個實驗項目，實驗考核的側重點有所不同。例如:實驗一重點考核學生學習使用電子儀器的能力;實驗二重點考核學生設計電路的實踐能力;實驗三重點考核學生實驗電路測試和數據分析能力;實驗四重點考核學生在面包板上搭接實驗電路的實踐操作能力;實驗五綜合考核學生在電路設計中的綜合實踐能力。通過對具體能力的考核打分方式，幫助學生清晰地認識到自己的不足，從而有針對性地學習，提高自己的薄弱環(huán)節(jié)，以幫助學生提高電路設計和創(chuàng)新實踐能力。

3結束語

通過本次教改與實踐，使大多數學生對模擬電子技術實驗的態(tài)度有了明顯的改變，學生做實驗的熱情有顯著提高。當然在模擬電子技術實驗教學過程中，還有很多工作需要改進，只要我們用心去做，以學生為中心，在實驗時間和實驗條件允許的情況下，給學生增設更多新穎的實驗內容，就一定能激發(fā)出學生的學習熱情，引導學生用多種不同的實驗方法設計分析不同的實驗電路，提高學生分析問題和解決問題的實踐能力，以適應社會對高技術人才需求不斷提高的發(fā)展趨勢，提高學生的就業(yè)競爭力。

作者：程春雨 吳雅楠 馬馳 郭學滿 王林 單位：大連理工大學電子信息與電氣工程學部