SCI论文（www.lunwensci.com）:
Exploration on Teaching Reform of Analog Electronic Technology Experiment Based on Cultivation of
Innovative Ability
WANG Qing, WANG Yu-bing
(College of Electronic Science and Engineering of Jilin University, Changchun Jilin)
Abstract: The fundamental task of colleges and universities is talent training. The key to talent training is the cultivation of innovative ability and the improvement of comprehensive quality. Experimental teaching plays a vital role in cultivating college students’ innovative ability and improving their overall quality. Taking the teaching reform of analog electronic technology
experiment as an example, the reform of the teaching system, teaching mode, teaching methods and assessment methods and its positive guiding effect on the cultivation of innovative and practical comprehensive talents are discussed in the experimental teaching.
Key words: Analog electronic technology experiment; Teaching reform; Innovative ability
一 引言
高等院校的教学不仅要向学生传授知识，更重要的是教会学生如何获得知识和创新能力，培养学生成为具有独创性思维和动手能力强、知识广博的科教人才 [1,2]。为此，近年来的教育体制改革特别注重学生知识的开拓、素质的提高和创造力的培养， 特别强调发展智能教育，增强实践环节。《模拟电子技术实验》是电类各专业的重要技术基础实验课程， 它既是《模拟电子技术》理论课程的实践和应用， 又是后续专业课程的铺垫和桥梁 [3,4]。高质高效的《模拟电子技术实验》课程可以在实践环节中训练学生的动手操作能力，培养学生的创新能力，也为日后学生参加各类竞赛以及科研活动，乃至未来的工作打下坚实基础。因此，对该课程进行教学改革，优化课程体系、改善教学模式、丰富教学方法和手段、完善考核机制，均有利于学生创新能力的培养和综合素质的提升。
二 教学体系改革
我院目前的《模拟电子技术实验》教学模式是以实验项目为基础，学生按照实验教材提供的实验方法、实验电路和实验步骤，在教师的指导下独立完成实验。项目内容主要以验证性为主，缺少设计性、综合性和创新性实验，实验模式固化单一，无法全方位培养学生的综合实践能力和创新能力，因此，构建有利于学生自主学习和实践、自主创新的实践教学体系，优化以实验教学环节为主体、课外实践为重要补充、提升学生综合实践能力的实验教学内容，势在必行。《模拟电子技术实验》教学体系应以工程项目为导向，巩固专业技能，培养创新能力， 具体分为以下两个部分：课内基础性实验和设计性实验，课外综合性和创新性实验。
（一） 课内基础性实验和设计性实验
通过现有的基础性实验项目，学生可以熟练掌握多种常用电子仪器的使用方法，掌握常见基本电路的调试和测试等基本技能，巩固理论知识，了解电路设计理念，提升实践操作技能。在此基础上， 增加设计性实验，给学生提出设计要求，让学生根据现有理论和验证性实验，按照性能指标独立设计电路。通过设计性实验，巩固基础性实验，并激发学生潜能，培养学生综合运用知识的能力。增加的设计性实验题目为反馈放大器的设计和直流稳压电源的设计与调试。①反馈放大器的设计：以前期的验证性实验（由晶体管组成的负反馈放大电路和集成运放的应用实验）为理论基础，设计一个由运算放大器构成的两级负反馈放大电路。已知：闭环时中频电压放大倍数为 1000，输入电阻等于 20kΩ， 负载电阻为 2 kΩ，上限频率小于等于 20kHz，下限频率小于等于 10kHz，最大不失真输出电压为 5V。设计要求：选择合适的反馈方式；根据设计要求选择集成运算放大器，计算所用的电阻值、耦合电容值；测量中频电压放大倍数、上限频率、下限频率 [5]。②直流稳压电源的设计与调试：设计一个直流稳压电源。具体技术指标为：输出直流电压 +9V；最大输出电流为 500mA；纹波电压小于等于 5mV。设计要求：确定电路设计方案；计算并选取电路的各元件参数；搭建电路，选择适合的实验仪器，测量各项技术指标。
（二） 课外综合性和创新性实验
为了更好地培养学生的自主创新精神，增加可激发学生创新思维的综合性和创新性实验。由于学时有限，综合性和创新性实验可以不占用本门课程的计划学时，而是在业余时间，利用开放式教学方式，进入指定的开放实验室，进行实验。实验项目可以在给定的实验项目中选择，也可以自拟相关题目并与任课教师确认后进行实验。供选择的实验项目：①函数信号发生器的设计②简易万用表的设计③音频放大电路设计④温度检测与控制电路设计⑤声光双控节能灯设计⑥超声波测距系统设计。这些实验项目应用性强，趣味性强，能够吸引学生进入实验室进行自主操作和创新性实践，通过实验方案的论证和电路的设计与调试，鼓励学生自己选择实验器件及其参数，引导学生在实验过程中发现问题、分析问题、解决问题，培养学生的独立思考和设计能力， 拓展学生的实践项目和思维空间，提升学生的理论水平、综合实践能力和创新能力。
三 教学模式改革
目前，在《模拟电子技术实验》课程教学过程中，是由一位任课教师指导一个班的三十几个学生。实验课上，任课教师先进行简单的理论分析，实验内容以及实验注意事项介绍，然后学生利用实验室器材进行实验，任课教师在课程进行过程中随时进行指导、答疑、检查等教学工作。如果学生课前预习不充分、实验操作中出现的问题多，那么在有限课时内，仅有的一名任课教师无法给予所有学生全面详细的指导，因此，应改进教学模式。
（一）“任务驱动”教学法
良好的实验教学效果，需要学生课前充分准备、课堂的充分利用。如果学生课前预习报告只是简单的摘抄实验指导书和理论课书上的原理和实验目的， 在实验课堂上就会变得非常被动。采用“任务驱动” 教学法 [6]，因势利导，在课前给学生发放包含实验教学目标和教学内容的任务，学生在“任务”的驱动下预习实验相关理论知识，书写预习报告，在“任务”的驱动下探索问题，在实验课程中找到答案。学生在有明确目标的“任务”驱动下进行和完成实验， 能够得到启发，独立分析和解决更多的实验理论和操作问题，极大的培养了自学能力和创新能力，充分提高了实验效率和效果。
（二） 引入仿真软件，辅助实验教学
引入 Multisim 仿真软件，引导学生在课前或进入开放实验室前随时进行仿真实验。在虚拟实验平台下，学生可以对基础性实验进行仿真，与理论分析结果进行对比分析，明确实验目的，得出预期结果，并作为实验操作结果的参考，可有效节约实验操作时间，也大大减少了实验过程中的误操作和实验材料的损耗；也可以大胆尝试，自行设计实验方案，自主进行电路分析和设计，不必担心元器件和仪器的损坏。引入 Multisim 仿真软件，不但保证了课内基础性实验和课外创新性实验的顺利完成，同时也提高了学生的学习热情和积极性，拓展了学生创造性思维的发展空间，培养和提升学生的综合创新能力 [7,8]。
四 教学手段改革
（一） 多媒体教学
随着科技的发展，多媒体教学已成为课堂教学不可或缺的部分。在实践教学过程中，重在实践， 课堂上的大部分时间要留给学生动手操作，但实验原理、实验过程中容易出现的问题均不容忽视，为节约时间，利用多媒体技术，将课堂上需要讲解或提示的内容制作成简单直观的视频文件或 PPT，在课前发给学生，便于学生预习和掌握，实验课上， 任课教师只需简要地向学生展示和强调即可，达到事半功倍的效果，提高实验效率，激发学生实验积极性。
（二） 开放式教学
实验课程在巩固理论知识的同时，可以培养学生的实践操作能力和创新能力，但有限的实验课时往往不能使学生得到充分的锻炼和发挥。通过开放模拟电子技术实验室，学生可在课后的业余时间进入实验室，使用实验仪器、实验材料、实验环境等资源，进行综合性和创新性实验，不限次数，不限时间。通过开放式的教学手段，使学校的教学资源得到充分的利用，学生的实验兴趣得到激发，学生实践操作的自由度得到扩展，也为学生的创新思维提供施展空间。
五 考核方式改革
考核是检验学生理论基础、实验操作能力及实验创新能力的一个重要环节 [9]。目前，我院《模拟电子技术实验》课程教学考核采用平时成绩与期末笔试成绩相结合的形式，即实验成绩 = 平时成绩*70%+ 笔试成绩 *30%。平时成绩包括课堂实验操作规范性和实验结果的正确性、课后实验报告的撰写等。笔试内容主要以实验原理、仪器使用方法等知识为主。这种考核模式往往不能全方位、客观地反映学生的实践能力和创新能力，需要调整实验评分标准，增加期末实验操作考核和创新实验考核，最后得出综合评分。实验操作考核即学生随机抽取任课教师事先拟好的基础性和设计性实验考题，并现场进行实验操作和测试，回答教师的提问，教师根据测试结果和学生的回答给出相应的实验操作成绩。创新实验考核，即对到开放实验室所做的综合性和创新性实验项目进行考核与验证。平时成绩、期末笔试和操作成绩考核学生的实验课程掌握情况以及动手操作能力，创新实验考核则是考察学生学以致用的创新能力 [2]。最终的综合实验成绩 = 平时成绩*50%+ 笔试成绩 *30%+ 操作成绩 *10%+ 创新实验成绩 *10%。通过全面考核制度，综合考量学生的理论知识掌握程度、实践操作能力及创新能力，让实验考核真正成为检验实验教学质量的有效措施。
六 结束语
通过对《模拟电子技术实验》课程的教学改革， 改善教学质量，提高教学效果。实验项目内容丰富、有趣，锻炼学生变通思维，提升分析问题、解决问题能力，培养学生的创新思维和综合实践能力；实验教学模式多样化，充分提高了实验效率和效果； 变换实验教学手段，充分调动了学生实验的积极性、主动性和创新性。鼓励学生在实践过程中进行自主创新研发，鼓励学生为后续的竞赛和科研工作进行知识和技能储备，使《模拟电子技术实验》课程的教学水平真正达到 21 世纪模拟电子技术实用型、高素质创新型人才的培养标准。
参考文献
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[4]苗丹 . 应用型本科院校模拟电子技术实验改革 [J]. 教育现代化 ,2019,6(40):119-121.
[5]谭海曙 . 模拟电子技术实验教程 [M]. 北京：北京大学出版社 ,2008.
[6]钱月霞 . 基于任务驱动的模拟电子技术实验课程教学改革研究 [J]. 重庆电子工程职业学院学报 , 2011,20(2):133-135.
[7]蔡晓艳 , 彤瑶 , 王照平 . 模拟电子技术实验教学改革的研究与探索 [J]. 实验室科学 ,2013,16(3):51-53.
[8]黄湘松 , 于蕾 , 赵娜 , 等 . 模拟电子技术实验教学考核方式改革的探索与实践 [J]. 实验科学与技术 , 2018,16(2):82-84,88.
[9]王翠 , 吕曙东 .“模拟电子技术”实验教学改革探索与实践 [J]. 电气电子教学学报 ,2019,41(2):152-154.
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