新工科背景下模拟电子技术实验教学改革

束文强

（安徽信息工程学院电气与电子工程学院，安徽 芜湖 241000）

0 引言

模拟电子技术是电气类专业一门应用性较强的基础理论课程，侧重于基础理论讲解和电路的分析计算。实践教学作为理论教学的一个重要延伸，可提高学生的自主学习能力，满足学生对获取新知识的需求。为了适应高速发展的科技革命、产业革命[1-3]，确保“中国制造2025”落到实处，教育部提出了“新工科建设”。新工科的建设对人才提出了更高的要求，即需要人才具有跨界融合能力和自主学习能力，同时对模电实验教学也提出了新的挑战[4，5]。

1 传统实践教学的弊端

作为应用型人才培养的重要途径，实践教学的优良决定了新工科人才的培养质量[6]。传统的实践教学过程中，教师占据主导地位，教师为了完成教学任务，往往忽略了学生这个主体，学生只是被动的接受者，该模式下学生的自主学习能力和创造力得不到发展[7]。

传统的模电实验教学模式是学生对照指导书上的电路图进行模块化的连线并测量和记录相关数据，学生只需按照实验指导书上的步骤即可完成实验内容。该模式下学生能掌握示波器、信号发生器、交流毫伏表等仪器的使用方法，但无法体会实践教学的乐趣，也不能理解虚焊的概念以及焊接过程中的合理放置元器件和布线等问题。当实验出现异常情况时，也无法快速高效地解决。同时受限于课时，部分学生在课上没有完成相关实验，一旦离开实验室，就无法完成相应的实验，对学生学习的积极性影响较大。

本文基于传统模电实验教学中的共性问题，探索实践教学，使得学生初步掌握电路分析和设计能力。最后对比两种教学模式，以安徽信息工程学院电气与电子工程学院的两届学生的成绩做对比，结果表明，利用新的教学模式，学生的成绩显著提高，同时学生的动手能力和积极性也得到改善。

2 实践教学改革措施

2.1 课前预习

学生在课前需先熟悉实验目的、内容、原理以及相关的原理图，通过查阅相关资料了解实验过程中用到的基本仪器使用方法。在实验报告数据部分增加了仿真测量数据部分，学生在课前需利用Multisim对本次实验进行仿真，完成相应的仿真数据测量，并同步完成实验报告当中的实验目的、实验内容的部分填写，仅留实验数据在实验课程当中去测试完成。在实验前认真阅读实验指导书，了解当次实验需要使用的仪器设备，同时注意实验注意事项，避免出现烫伤或电路短接事项。

2.2 实验教学

在实验课程教学环节中，为了使得学生更好地理解实验内容，授课教师可适当讲解电路基本知识，例如电子元器件引脚以及基本功能，如何使用仪器检查简单电路的通断或断路等。在验证性实验电路中，学生通过实验室提供的设备或元器件搭建好电路图，检查无误后，由授课教师再次确认后，方可进行接电测量数据；综合性和设计性实验，学生根据要求，通过计算，然后自行选择元器件，通过焊接调试后进行相关数据的测量。为了减少出错提高实验安全，在焊接之前学生需进行仿真，满足实验要求后，才允许学生进行实验。同时学生可根据仿真结果反馈验证实验课上完成的数据的正确性，以及将实验数据和仿真数据进行对比，分析误差产生的原因。

实验课程不同于理论课，理论课教师以讲解为主，而实验课程多以教师引导，学生自主完成为主。教师上课的主要任务是进行适当的理论内容讲解，检查学生电路搭建是否正确以及针对出现的共性问题进行集中讲解，同时鼓励学生利用电子仪器进行自我检测，查找出电路问题。针对部分接受能力较强的同学，可根据实际情况，在完成基础实验的基础之上适当增加设计性实验，在加强实践技能的培训同时培养学生解决实际问题的能力。

2.3 实验成绩评定

实验成绩的评定主要由四个方面构成：

（1）实验预习：通过课前发布实验内容，让学生了解实验的目的、任务和实验步骤，通过课前Multisim仿真以及撰写实验预习报告，通过仿真获得的数据和波形等。

（2）实验操作：在实验过程中能否独立完成电路的连接或设计电路的能力，同时是否具有发现问题解决问题的能力，严格遵守规章制度，实验过程中无重大失误，实验完成后需景老师确认后，方可整理实验设备。

（3）实验报告：将实验过程中获得测量数据与仿真获得的数据一并填写到实验报告中，对数据进行比较，分析误差产生的原因以及需要改进的地方，同时在实验报告上增加回答问题。

（4）期末考试：在课程结束后进行实验考试，通过随机抽题形式完成实际操作考核，并记录成绩。

3 教学成果

本文对安徽信息工程学院电气学院2018年和2019年的模电实验数据进行对比，两届学生使用的不同教学模式。该课成绩在安徽信息工程学院教务处可查，成绩表如表1所示。

表1 模电实验成绩表

由上表对比可知，采用新的教学模式下，能够有效地提高学生做实验的积极性，同时各个分数段的成绩也得到了相应的提高。

4 结语

采用新的教学模式，不仅能够提高学生对理论知识的掌握同时可提高学生的实际动手能力和查阅资料解决问题的能力。通过多模式结合的形式，学生自主学习能力得以提高，同时能够更好地学习理论知识。通过课堂表现和最后结果来看，学生对新的教学模式具有较高的热情，学习成绩也有相应的提高。