模拟电路实验教学的综合改革设计与实践

吴春红，徐玉菁

（东南大学成贤学院，江苏南京，210088）

模拟电路实验教学的综合改革设计与实践

吴春红，徐玉菁

（东南大学成贤学院，江苏南京，210088）

实验教学是应用型人才培养的重要环节，模拟电路实验作为一门基础实验课程，对后续课程的学习影响较大。本文结合课程团队在教学和管理实践过程中的经验总结，针对实验内容、教学的方式方法等进行改革，引入项目教学法，开展“EDA”仿真教学，辅以多媒体视频教学，全方位激发了学生的学习兴趣，提高了学生的动手实践能力。

模拟电路实验；实验改革；项目教学法

0　引言

模拟电路是电子信息类等专业的基础课程，具有理论性、实践性和工程性。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。“模拟电路实验”是的相关专业的核心实验课，是后续实验课程的基础，是加深学生对理论知识的理解，提高学生基本实验技能和动手实践能力的重要环节。

1　模拟电路实验教学现状

课前预习，停留在照抄指导教材中实验目的、实验原理等内容，基本是流于形式，应付差事。实验课上，老师详细的讲解，导致学生懒于思考，机械地照搬教师的讲解进行操作；遇到问题不去思考，而是直接找老师帮忙解决，以尽快得到实验要求的实验数据为目标；课后的实验报告也多是教材中的内容，独立思考的结果和原创性的内容不多。整个实验下来使得模拟电路实验教学效果差，很大程度上流于形式。

2　革新实验教学理念，模拟电路实验教学改革与实践

为满足新形势下，应用型人才的培养需求，在教学活动中的主体转移到学生上。模拟电路实验教学改革本着“以学生为主体，充分发挥教师的指导作用”的原则，摆正“教”与“学”的位置。模拟电路实验的教学改革从优化实验内容、探索性引入项目教学法、开展互联网多媒体课堂、增添辅助实现手段、辅助教学环节、考核机制方面来进行。

2.1优化实验教学内容，推进分层次教学

2.1.1验证型实验。基础性实验又称验证性实验，主要是以实验内容为载体，培养学生熟悉基本仪器和器件的使用，掌握基本的实验技能和基本的实验方法，加深对相关理论与技术的理解。

2.1.2验证型实验增加设计性环节。在学生完成验证性实验的基础上，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，水到渠成地把学生的思维由验证引导到设计层面上来，有利于提高学生运用所学知识进行设计的能力，同时也有利于调动学生的主观能动性，增强对模拟电路学习的自信心。

2.1.3综合型实验。综合设计性实验主要是面向工程实际应用的设计与开发，培养学生在设计、测试、工艺等方面的素质。以常用的电路原型抛砖引玉，提出功能需求，学生需要主动思考并自行设计满足要求的电路，主观能动性得到充分调动。

通过综合型实验提高学生综合运用理论知识和最新技术分析和解决实际问题的能力，培养学生系统级的开发应用能力，培养学生的探索精神和创新意识。

我院开设的多波形信号发生器设计实验，对实验内容只给出框架性要求，鼓励学生用不同的方案去实现。

2.2创新教学方法、增添辅助教学手段

2.2.1引入项目教学法、培养大工程教育理念

项目教学法就是以培养学生综合实践和创新能力为目标，按照项目管理的原理和思路，学生在教师的指导下完成一个相对独立的项目的教学过程。

项目教学法通过项目开发的形式进行教学，根据项目的目标和内容，可以分解为若干个子项目任务，每个子项目有相应的目标和任务说明书。具体到本课改的实际情况，现阶段拿出一个实验用项目教学法来实施，学生自由组合4人一组，分工协作，合作完成一个完整的实验项目。教师承担的是“技术总监”的角色，并对项目的设计方案进行把关和最终结果进行测评，以项目要求达到的总体技术指标作为考核依据，对每个实验小组、每个参加的学生、每一个阶段进行量化考评，结合项目报告书的撰写，给出该次实验的成绩。

2.2.2引入EDA工具，突破硬件条件限制

EDA 是英文“Electronics Design Automation”（电子设计自动化）的缩写，是指以计算机为工作平台，融合应用电子技术、计算机技术、智能化技术最新成果而研制成功的电子CAD 通用软件包。

本课题采用EDA 技术中使用最为广泛的EWB仿真软件。该软件具有直观的操作界面，具有齐全的元件库，含有多种虚拟仪器，可以使设计者完成各类电路设计与仿真分析。利用该软件可以直观地在显示器屏幕上实现电子电路的设计、仿真、分析，且可实现与在专业实验室使用真实的元件、仪器相同的效果。

同时，使用EDA技术，可以解决实验教学过程中的两大局限和困扰：

一是，由于实验条件的限制，实验元件，实验仪器设备，以及实验环境都有很大的局限性，使用EDA技术，可以突破实验室硬件的限制，同时也可以减少实验室的压力，开阔学生的视野。

二者，由于实验条件的限制，学生无法在课内进行的实验项目、个人的兴趣爱好，均可以在课外通过软件仿真实现操作和尝试，扩展实验课堂，有效利用学生的课余时间，充分发挥学生在教学过程中的主体地位。

2.2.3开展在线教学视频点播、“线上线下”结合

视频教学是课程教学的一种辅助手段，利用多媒体手段，教师可以生动地描述课程内容和相关学习资料，将实验目的、实验原理、仪器操作、实验过程等通过视频的形式，生动形象地展示给学生，可以把复杂的问题简明化，抽象的问题形象化，使学生便于理解和接受。

学生可以根据个人的实际情况，有针对性地观看相关内容的视频教学；可以更好地解决实验课前预习和课后的疑难知识的补缺，做到课内课外结合，“线上线下”结合的良性互动，达到事半功倍的目的。现阶段做好了实验室仪器设备、验证性实验和EDA软件使用三部分的视频课程制作。

2.3改革实验教学考核和评价体系

实验教学质量的考核评价涉及到实验教学预设能力目标实现情况，是实验教学实施和改革效果的重要依据之一，需要把实验过程评价和实验结果评价相结合，制定相应的考核评价机制和标准。

2.3.1尝试学生自我申报评价成绩等级。实验课程不同于理论课程的学习，教师对学生实验过程中动手能力的掌握难以做到精准无误，学生才是教学过程的主体，对自身情况最了解的，开展学生自我评价为课程成绩评价提供一定的依据，也可以引导学生进行自我评价，更客观地认识自己。

2.3.2引入项目陈述答辩的考核形式。对于引入项目教学法的实验，实验报告要求采用项目书的形式撰写一份实验报告，详细说明项目的理论分析、设计电路、测试过程、实验结果以及小组分工等内容。按照论文答辩的形式由小组成员进行陈述，教师提问等环节，最终给出该次实验的成绩。

2.3.3综合方式打分、取消纸质考试。本课题取消了模拟电路实验的纸质考试，打破常规的一考定终身的原则，采取过程化考核。为了全面考察学生的学习情况和动手能力，具体来讲就是仪器仪表的使用能力、搭接电子线路的能力、分析问题和解决问题的能力、团队协作的能力、报告撰写和陈述表达的能力。采取出勤情况10%、课堂实验情况40%、实验报告20%、项目完成情况30%比例进行统一考评。

3　结束语

实验课程作为培养学生实践创新能力的必修课，需要做到调动学生的积极性、适合实验中心的实验教学管理方法、丰富有效的多形式教学方法相结合，以有利于培养学生的职场团队协作能力，提高实践创新能力为目的。经过一年的实验教学，证明了坚持巩固基础实验，引导加入设计性环节，放手进行团队合作综合型设计，收到了良好的教学效果，借助多媒体视频手段，学生使用仪器设备的能力显著提高，全面提高了模拟电路实践教学的质量。

［1］ 朱昌平.构建“五位一体”实践创新立体培养体系的探索［J］.上海：实验室研究与探索，2009，28（8）：8-11，29.

［2］ 丁金昌.实践导向的高职教育课程改革与创新［J］.武汉：高等工程教育研 2015（1）：119-124.

［3］ 张琛.《模拟电路制作与调试》课程项目教学法研究［J］. 机电信息，2011，11（ 6） ： 10-11.

［4］童诗白，华成英. 模拟电子技术基础（第三版）［M］.北京：高等教育出版社.

Design and practice of comprehensive reform of analog circuit experiment teaching

Wu Chunhong，Xu Yujing
（southeast university chengxian college，Nanjing，210088，Jiangsu）

Experimental teaching is an important part of the application of talent training，analog circuit experiment as a basic experimental course，the impact of the follow-up courses to learn more.Combined with curriculum team in the process of teaching and management practice experience summary，aimed at the experimental content，teaching methods reform，introduces the project teaching method，carry out the teaching of EDA simulation，assisted by multimedia video teaching，full range inspired the students interest in learning，improve the students' practical ability.

analog circuit experiment；experimental reform；project teaching method