电子技术教学与实验

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摘要：电子技术是非电类学生的一门专业基础课。学时少、内容多是其特点。如何有效地利用课堂时间传授知识和利用实验时间巩固延伸知识是教师不断探索研究的课题。本文探索了教学方法与实验教学两个方面的相应改革。

关键词：电子技术；教学改革；实验改革

电子技术是我校为非电类学生(如机械专业)开设的专业基础课，由模拟电子技术和数字电子技术两部分组成，一共4学分(包含实验0.5学分)。我校机械专业的学生已连续几年参加了“飞思卡尔杯”智能车大赛。比赛要求他们要加强电子技术知识，特别是实际动手能力，其中涉及到对信号的处理，除了用单片机之外，还需要应用很多模拟和数字电路的深入知识。因为课时少、内容多，所以，笔者采取了课堂讲解基本知识与实验深入扩展相结合的模式，使非电类学生也能很好地掌握并应用这门课程，为以后的进一步学习打下坚实的基础。随着电子技术的发展，教师在不断探索改革这门课的课堂教学和实验教学，以获得更好的教学效果。

一、课堂教学改革

(一)对基本电路设置各种故障模式

教师在课堂上讲解了基本电路的基本结构和原理后，可在实验室要求学生给各个元件设置故障，然后仿真观察结果，并写下理论分析原因，使学生进一步了解电路的结构及各元件的作用。例如，甲乙类功率放大电路，设置故障有：1.R1开路；2.R1短路；3.R2开路；4.D1开路；5.D1短路；6.T1集电极开路。这样，学生能同时掌握EDA设计与搭建实体电路，对帮助非电类学生跟紧时代，将电子技术最新的知识和本专业相结合，深入融合跨学科知识有着重要的意义。

(二)以多线程为手段

数字电子技术向大规模集成电路发展，特别是FPGA的应用成为了主流。对学生，教师应要求他们不仅会用MSI实现，还要用FPGA芯片实现。例如，设计组合逻辑电路，对同一题目(3变量)要求用各种芯片实现：1.只用门电路(SSI)；2.分别用不同的MSI，如3线-8线译码器74HC138、8选1数据选择器74HC151、双4选1数据选择器74HC153(只用其中的一个4选1数据选择器)；3.用FPGA原理图实现、VerilogHDL编程实现。这样，学生就会对课堂所学基础知识有进一步理解和掌握。

二、实验教学改革

(一)以课题任务为导向

教师可设置一个课题，用两个实验分步实现。例如，设计一个简易电子琴(每个音符对应不同的频率，也就是对时钟的不同分频)，要求学生理解分频并用计数器实现。在第一个实验中，用集成计数器实现任意进制，方法包括清零法、预置数法，并观察输出波形，理解分频概念。在第二个实验中，把第一个实验中实现的计数器生成底层元件并调用，掌握层次文件的设计，用VerilogHDL编程实现计数器分频。预置数法的使用能够使设计过程更为简单[1]。

(二)以课题扩展为补充

为了使学生进一步延伸课堂所学，笔者还设置了课题扩展作为补充。比如，在简易电子琴这个课题上，笔者布置了课后内容：1.自动播放音乐；2.数码显示音符；3.音效或节拍可调。采用逐层递进的课题任务模式，既增强了实验的趣味性，又促使学生学习到了更多的相关课外知识，对课堂教学内容进行了延伸，使他们的动脑动手能力、自学能力以及创新能力得到了提高。

(三)数模相结合

电子技术是由模拟电子技术和数字电子技术两门课构成[2]。因为课时少，课堂上没有讲电路的内部构造，所以，学生觉得这两门课没有什么联系。为此，笔者在实验的设计上还增加了数字电路与模拟电路相结合的部分。例如，在设计简易电子琴的课题上，笔者还布置了两个延伸题目：1.制作稳压电源；2.输出增加功率放大电路。这样，这个课题中就既有模拟电路，又有数字电路，相辅相成。

(四)以实验过程为重点

在实验考核中，笔者采用多元评价模式：最终实验成绩由实验预习成绩、实验过程成绩、实验报告成绩和期末实验考试成绩共同组成。为了让学生的电子技术实验能力得到充分提高，笔者采用一人一组的单人实验模式，每次提交作业后，所有结果清零，避免下一组的学生直接用上一组同学的实验成果。在实验成绩汇总时，实验过程占比达到60%，即现场评价实验过程得分。这样可避免少部分学生在实验过程中不认真，课后直接抄别人的实验报告。学生也由此特别重视每个实验过程。

为了使学生有充分的时间完成每个实验，我们采用了半开放的实验教学模式，即某个实验，学生可以在某个时间段内(一周)多次来实验室分部完成。这对于部分努力学习的学生而言，可以让他们有更多时间做提高性实验或课题实验；而部分动手能力较差的学生也有机会弥补由于实验时间不足导致实验未完成的遗憾。期末还有一周全开放的实验时间，学生可在这周任何时间来补做以前未完成的实验、课题实验以及实验考试题目。期末实验考试摒弃了以前的闭卷考试模式，采用现场实验模式。教师在考前一周把考试题目(10个)告诉学生，让他们有时间准备，然后现场随机抽1题进行操作实验。这充分体现了学生平时真实的实验学习情况。

三、结束语

随着电子技术的发展，相关课程也要不断改革。在这一过程中，教师应通过探索多种课堂讲授模式和实验实践模式不断改进教学方法，提高教学质量，培养全面发展的新型电子技术类人才，进一步推动教育教学改革。

参考文献：

[1]康华光.电子技术基础模拟部分[M].6版.北京:高等教育出版社,2013.

[2]李新成.电子技术课程教学的探索与改革[J].中国现代教育装备,2009(8).

作者：朱晋梅 潘育山 付聪 杨利 单位：西南交通大学电气工程学院