實驗教學(xué)課程改革下模擬電子技術(shù)論文

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1模擬電子技術(shù)實驗課程的現(xiàn)狀

目前，各高校模擬電子技術(shù)實驗教學(xué)的現(xiàn)狀是:隨著高校熱門專業(yè)的逐年擴(kuò)招，學(xué)生多，實驗教師少，迫使很多高校模擬電子技術(shù)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(xué)生同時做一個實驗，即使有兩三名教師同時指導(dǎo)，也很難做到面面俱到，學(xué)生相互參考實驗數(shù)據(jù)的現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生。由于學(xué)生多，實驗教師少，實驗設(shè)備和實驗空間有限，造成同一個實驗內(nèi)容，在一個學(xué)期內(nèi)必須重復(fù)安排多次，學(xué)生上實驗課的時間不能統(tǒng)一，一部分學(xué)生先做實驗，另一部分學(xué)生后做實驗，完全一樣的實驗內(nèi)容很難杜絕學(xué)生之間相互參考實驗數(shù)據(jù)，為了能從根本上解決這個問題，完全統(tǒng)一的實驗教學(xué)內(nèi)容必須改變。以上現(xiàn)狀是高校模擬電子技術(shù)實驗教師所面臨的現(xiàn)實問題:教學(xué)模式陳舊，實驗內(nèi)容單一，學(xué)生的差異性在逐年加大，學(xué)生多，教師少，實驗設(shè)備和實驗空間有限，這些是高校模擬電子技術(shù)實驗教學(xué)改革必須解決的現(xiàn)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(shù)研究的對象是半導(dǎo)體器件以及以半導(dǎo)體器件為核心的基本電路，具有較強(qiáng)的可操作性和實踐性，因此，模擬電子技術(shù)實驗教學(xué)課程改革必須堅持理論與實踐并重的原則。

2.1調(diào)整實驗教學(xué)時間

大連理工大學(xué)教學(xué)課程改革在實驗教學(xué)時間安排上做了適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，調(diào)整后的實驗時間盡量與理論教學(xué)時間并行，緊跟理論教學(xué)的進(jìn)度，做到理論課剛講完的內(nèi)容馬上安排實驗，以增強(qiáng)學(xué)生的記憶效果，加深學(xué)生對知識的理解，配合好理論教學(xué)，幫助學(xué)生通過實驗掌握更多的理論知識。

2.2優(yōu)化了教學(xué)內(nèi)容，更新教學(xué)方法

(1)在第一次儀器實踐課上，增設(shè)了二極管的實驗內(nèi)容。在以往的模擬電子技術(shù)實驗中，沒有安排二極管的實驗內(nèi)容，但二極管是模擬電路的基礎(chǔ)，如果學(xué)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(xué)習(xí)必將受到影響。本次教改，將二極管的實驗內(nèi)容與儀器實踐課安排在一起，讓學(xué)生在熟悉儀器使用的過程中，設(shè)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(xué)生在電路設(shè)計和數(shù)據(jù)測試的過程中掌握儀器的使用。在實驗過程中，學(xué)生可以根據(jù)不同二極管的參數(shù)特性，選擇自己認(rèn)為合適的電阻設(shè)計實驗電路，測試并計算二極管的導(dǎo)通電壓、工作電流、耗散功率、動態(tài)電阻等參數(shù)。通過實驗幫助學(xué)生認(rèn)識到?jīng)Q定二極管工作狀態(tài)的主要參數(shù)是流過二極管的工作電流，知道二極管的導(dǎo)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(xué)生充分認(rèn)識到分析工作電流在模擬電子技術(shù)實驗課程中的重要性。

(2)在單管放大電路的設(shè)計與測試實驗中，以往只安排了一個實驗電路，讓學(xué)生在面包板上搭接指定電路參數(shù)的共發(fā)射極單管放大電路并測試。由于學(xué)生第一次在面包板上搭接實驗電路，不熟悉面包板的結(jié)構(gòu)，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(nèi)容，但也有很多學(xué)生在規(guī)定的時間內(nèi)不能按時完成實驗。本次教改，設(shè)計了一個專用實驗平臺，在實驗平臺上給學(xué)生提供了偏置電流可以調(diào)節(jié)的靜態(tài)工作電路，讓學(xué)生在實驗平臺的基礎(chǔ)上設(shè)置靜態(tài)工作點(diǎn)，設(shè)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(diǎn)。并通過改變靜態(tài)工作點(diǎn)，觀察、測試并分析放大電路的失真波形。通過對實驗內(nèi)容的調(diào)整，滿足了多數(shù)學(xué)生的實驗需求，實驗技能稍差的學(xué)生，可以在實驗平臺上完成一部分實驗內(nèi)容;實驗技能較好的學(xué)生，可以充分利用新的實驗平臺，在規(guī)定的實驗時間內(nèi)完成三種不同組態(tài)單管放大電路的設(shè)計與測試。這種層次化實驗教學(xué)模式，有利于提高學(xué)生的實踐技能。

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

2.3調(diào)整實驗項目的設(shè)置原則

本次教改的重點(diǎn)集中在電路器件的選擇上。在以往的實驗教學(xué)過程中，每個實驗項目的實驗器件都是老師設(shè)定好并準(zhǔn)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(xué)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(shù)據(jù)、驗證理論計算就能夠完成實驗。本次教改調(diào)整了實驗項目的設(shè)置原則:在保證實驗器件可以安全工作的前提下，盡量讓學(xué)生自己選擇實驗器件，全部實驗的器件一起交給學(xué)生，讓學(xué)生根據(jù)廠家提供的器件手冊自己設(shè)置實驗電路的靜態(tài)工作點(diǎn)。這樣的實驗教學(xué)模式基本上能保證每組實驗，學(xué)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(xué)生使用生產(chǎn)廠家提供的器件手冊設(shè)計實際電路的能力。

2.4設(shè)計全新的實驗平臺

為保證在增加實驗內(nèi)容的前提下，不影響學(xué)生完成實驗的進(jìn)度，本次教改設(shè)計了一個全新的實驗平臺。在新的實驗平臺上，給學(xué)生提供了一部分基礎(chǔ)電路，學(xué)生可以在基礎(chǔ)電路上進(jìn)行擴(kuò)展，設(shè)計自己的實驗電路。這樣既可以保證學(xué)生在規(guī)定的實驗時間內(nèi)完成必做的實驗內(nèi)容，同時還保證了實驗內(nèi)容的多樣性，解決了層次化教學(xué)管理這一難題。保證實踐能力相對較強(qiáng)的學(xué)生有更多的實驗條件，設(shè)計完成更多的實驗內(nèi)容;同時也保證實驗技能相對較弱的學(xué)生能在規(guī)定的實驗時間內(nèi)完成基本的實驗內(nèi)容，做到了既注重精英人才的培養(yǎng)，又照顧到多數(shù)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，保護(hù)好每個學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，使學(xué)生能夠在實驗過程中得到充分的鍛煉，為后續(xù)的課程學(xué)習(xí)以及走上工作崗位打下堅實的實踐基礎(chǔ)。為了能更好地貼近實際應(yīng)用，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新熱情，在本次教改設(shè)計的實驗平臺上，還增設(shè)了多項與實際應(yīng)用相結(jié)合的實驗項目，如稱重傳感器小信號的檢測與放大，室內(nèi)光強(qiáng)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(xué)生在實驗室里就能直觀地體驗到所學(xué)到的模擬電子技術(shù)知識可以應(yīng)用到現(xiàn)實生活中去，以充分調(diào)動出學(xué)生設(shè)計實際電路的創(chuàng)作熱情。

2.5改革考核制度

為了幫助學(xué)生鞏固所學(xué)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(diǎn)考核的實驗內(nèi)容，以及每個實驗項目的具體考核辦法。實驗考核內(nèi)容分為儀器使用、電路設(shè)計、搭接實驗電路、實驗數(shù)據(jù)測試、實驗數(shù)據(jù)分析等五個方面。細(xì)化到每個實驗項目，實驗考核的側(cè)重點(diǎn)有所不同。例如:實驗一重點(diǎn)考核學(xué)生學(xué)習(xí)使用電子儀器的能力;實驗二重點(diǎn)考核學(xué)生設(shè)計電路的實踐能力;實驗三重點(diǎn)考核學(xué)生實驗電路測試和數(shù)據(jù)分析能力;實驗四重點(diǎn)考核學(xué)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(xué)生在電路設(shè)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(xué)生清晰地認(rèn)識到自己的不足，從而有針對性地學(xué)習(xí)，提高自己的薄弱環(huán)節(jié)，以幫助學(xué)生提高電路設(shè)計和創(chuàng)新實踐能力。

3結(jié)束語

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

作者：程春雨 吳雅楠 馬馳 郭學(xué)滿 王林 單位：大連理工大學(xué)電子信息與電氣工程學(xué)部