电子类开放性选修课实验教改设想

本科教学中电子类开放性选修课应该如何开设,它的实验教学应如何安排,实验内容应怎样设置,应该采取什么样的方法与手段,才能激发学生的学习兴趣收到事半功倍的效果。本文就我们多年来的教学经验做一简单的总结，希望能给从事该方面教学工作的同事们一点启发。

【关键词】开放性课程；实验教学；实验教改；创新

The electron class open elective course tests the educational reform tentative plan

Jing Yanjun Li Xiaoyan Cui Xiaotang

【Abstract】How should the undergraduate course teaching neutron class open elective course open, how should its experiment teaching arrange, how should the experiment content establish, what method should adopt and the method, can stimulate student’s study interest tฃo receive the twice the result with half the effort effect. This article has made a simple summary on our for many years teaching experience, hoped that can give is engaged in this aspect teaching profession a colleagues inspiration.

【Keywords】Open curriculum; Experiment teaching; Experiment educational reform; Innovates

1.教改设想的目的及思路

1.1 教改设想的目的。电子类开放性实验课程，是高校教学的一个重要组成部分，传统的实验教学方式已经不适合当今培养和提高高校大学生综合素质的需要，高校开放性实验教学改革势在必行。我们把每一门课都安排计算机仿真实验内容和相对应的实际安装电路实验内容两个层次：第一步学生在计算机上利用教学软件进行仿真实验将电路调试成功；第二步将调试好的电路进行实际电路安装测试，整个过程把学生推到实验的主体位置，由学生亲自选定实验课题，选择仪器设备和实验元件，制定实验部骤，处理和分析实验结果、实验数据，其目的就是提高学生学习电子类开放性课程的兴趣和创新能力的培养，使学生具有一技之长或成为多面手，进而成为社会所需要的复合型人才。

1.2 教改设想的思路。

1.2.1 为了突出电子类开放性课程实验教学的地位和作用，在实验教学的改革中，每一门课都安排多个实验内容，每个实验分两个层次，学生根据自己的爱好选题，也可以参考实验内容自己命题，根据日程安排随时可以进实验室进行实验研究，完成实验任务。

1.2.2 为了体现电子类开放性课程的特点，增强学生的兴趣，尽可能提供一些有关新技术、新器件、新电路供学生参考。

1.2.3 在测试方法和测试手段上，将现代电子技术实验室、数模实验室、综合测试实验室、通讯实验室都列入实验日程，学生根据需要可以进入任一个实验室，把计算机技术恰当地引入到每个实验中去，使实验手段的改进和教学内容的深化能充分体现实验内容的先进性。

1.2.4 在对学生创新意识和创新能力的培养上，给学生提供自己设计、安装、测试的空间，进行实验技术的创新。

1.2.5 实验课程的测试主要是写出实验报告，提交实验作品，通过测试检验学生理论联系实际的能力，开拓创新的能力。

2.教改设想的具体课程内容

我们将电子技术领域的开放性实验内容进行了分类，例如：新技术新器件实验、电子技术测量实验、固体期间实验、实用电子电路实验等。见于篇幅的限制，下面以实用电子电路为题设计一个开放性实验为例，写出实验安排过程供老师学生进行参考。

实验课题：设计制作三极管电流分配关系演示仪。

2.1 三极管电ภ流分配关系演示仪的原理与制作介绍。

2.1.1 电路的工作原理。根据NPN型及PNP型三极管的电流分配关系原理，为了能形象地观看NPN型及PNP型三极管内部电流的流向及电流的大小，本演示仪利用NE555多谐振荡器和CD4017十进制计数器联用，输出端推动发光二极管用以显示三极管的电流分配关系，如果在4017的10个输出端并联同样的10路发光二极管分别安装在两种三极管的基极、集电极和发射极回路，通过一个开关转换来控制，从而实现了对NPN/PNP型三极管的电流分配关系演示实验的转换。总之，整个演示仪是利用555作振荡源，4017两路并联的Q0、Q1、Q2……Q9作输出分别推动两只串联发光二极管有顺序的点亮来演示三极管的电流流向及大小，NPN型、PNP型三极管的极性不同，基极、集电极和发射极电流方向就不同，电流大小就不同，可以在两组发光管之间接一个转换开关K1转换显示，电流的大小可以用大小不同的发光二极管进行区别。可以生动形象直观的演示NPN/PNP型三极管电流分配关系及不同三极管的电流方向及大小。

2.1.2 元件的选择与安装。

2.1.2.1 元件选择。电路中采用的NE555集成电路是一种既能产生周期性时钟信号，又能产生具有一定规律时序信号的时基电路。电路可参考555多谐振荡器，其它元件参数自己设计调整。CD4017是一块计数和译码双重功能的十进制计数译码电路，该集成电路有3个输入端：时钟输入端CP和EN以及复位（清零）端Cr。它还有10个输出端Q0――Q9。NE555、CD4017管脚功能查手册可得。LED0――LED9分别为两只串联红色发光二极管、导线若干、电源开关K、转换开关K1选用拨动开关、电阻R1、R2、Rb、Rc，选用普通金属膜电阻、大电容C用电解电容、小电容用普通瓷片电容等。

2.1.2.2 电路的安装。选择一大小合适的盒子，将焊接好的电路安排在盒内，需要在面板上安装元件的地方钻空安装，再把输出的每对发光二极管按照点亮的顺序用引线安排在三极管电路的回路，从钻孔的地方向外透光，内部安装好后，把盒盖盖上，在发光二极管相对应的盒面位置画上箭头及三极管的示意图，安装好控制开关及电源。在外观上只有一个转换开关、一个电源开关、NPN/PNP型三极管电路图及相应的代表电流流动方向的红色箭头。

2.2 实验内容及安排。

2.2.1 虚拟实验。

2.2.1.1 实验目的。①学会用TINA软件绘制电路图。②进一步掌握用TINA软件进行电路的测试的方法。

2.2.1.2 实验原理（参见以上介绍的实验原理）。

2.2.1.3 实验器材:微机 虚拟仪器 TINA软件

2.2.1.4 实验内容及步骤。

2.2.1.4.1 根据实验电路原理从TINA库中提取元件设计、连接、调试电路。

2.2.1.4.2 将电路进行计算机仿真测试。① NPN型三极管电流分配关系的演示：接通电源开关K，将拨动开关K1拨在1，则在NPN型三极管的基极、集电极、发射极回路将分别有电流通过，发光二极管以流水灯的形式按照电流的方向和大小依次发光且从基极和集电极汇聚到发射极。从而显示出NPN型三极管的电流分配关系符合IC+IB=IE~。

②PNP型三极管电流分配关系的演示：接通电源开关K，将拨动开关拨在2，则在PNP型三极管的基极、集电极、发射极回路将分别有电流通过，发光二极管以流水灯的形式按照电流的方向和大小依次发光，从发射极再分别流到基极和集电极，从而显示出PNP型三极管的电流分配关系符合IE=IC+IB。

2.2.1.4.3 打印实验报告。

2.2.2 实际实验。

2.2.2.1 实验目的。①学会用实际元件安装、焊接、调试电路。②熟练掌握电路的安装制作技术。 ☃

2.2.2.2 实验原理（同虚拟实验部分）。

2♥.2.2.3 实验设备及器件。稳压电源（YB1731A）、数字万用表（UT56 ）、模拟万用表（SI47）、实验元件同上。

2.2.2.4 实验内容及步骤。

2.2.2.4.1 按实验内容备齐元件设计、安装、焊接电路。

2.2.2.4.2 根据原理介绍的实验内容进行测试（测试内容同虚拟部分）。

2.2.2.4.3写出总结实验报告。

3.教改的具体方法

3.1 根据开放性课程的特点，教师在教学方法上要注意引导学生，努力提高学生分析问题、解决问题的能力，开阔学生的思路，加强学生创新能力的培养。

3.2 让计算机技术走进开放性课程，积极引进EDA技术设计制作虚拟实验，使教学手段现代化。

3.3 让实际操作实验走进开放性课程，指导学生制作一个电路进行测试，通过实验让学生有一定的收获，理论与实际的有机结合既可以激发学生的学习兴趣，又可以提高课时利用率，丰富教学内容。

4.结束语

通过对电子类开放性课程的教改设想研究，笔者总结出以下几点体会：

4.1 开放性实验课程是各校必开的选修课程，它对于培养全方位的社会人才具有深远的意义。电子类开放性课程实验教学的改革势在必行。

4.2 本课题对电子类开放性课程的教学提出了新的见解，认为电子类开放性课程的教学应以设计安装电路实验为主，锻炼学生的实际动手能力，培养学生的创新意识。

4.3 如果此开放性课按预订的计划开好，不但提高了开放性课程的教学质量，为培养了学生在以后的课程设计和毕业设计上打下良好的基础，而且会培养出一大批能文能理的优秀毕业生走向社会。

参考文献

［1］ 林正行.《让物理演示实验进入各类选修课》，物理实验，2003.5期

［2］ 丁玉荣.《浅谈高校开放式实验教学改革》，实验室科学，2007.6期

［3］ 张永瑞.《电子测量技术基础》，西安电子科技大学出版社，2003.1第一版

［4］ 杨素行.《模拟电子技术基础简明教程》，高等教育出版社，1985.10第一版