摘 要: 在学生实验创新能力的培养过程中，设计性实验是不可或缺的一个重要环节. 根据教学实践提出一种模拟电子技术设计性实验方法，通过教学实验案例和简单工程项目案例的对比分析，为设计性实验方法的教学应用和工程应用提供了较成功的教学案例.
关键词: 模拟电子技术实验; 设计性实验方法; 教学实践; 工程实践
1 模拟电子技术设计性实验的基本方法
( 1) 提出一些简单的参数指标要求，要求学生设计简单电路能达到这些参数要求; ( 2) 用一些固定的仪器和元器件，提出一些简单的参数指标要求，让学生通过这些元器件组装成一些特定的电路，通过选择合适的仪器搭配，将这些电路的参数测试出来; ( 3) 提出一个较复杂的电路技术参数指标要求，要求学生用一种或两种电路组合实现电路功能和参数要求; ( 4) 针对于一个实际应用环境，提出一些功能要求，要求学生用具体电路来实现，电路的设计方案要求两种以上，并进行比较分析.
2 设计性实验方法的教学实践
在模拟电子技术实验教学中，常用的设计性实验方法有以上四种类型，最常用的设计性方法的教学案例步骤是: ( 1) 提出设计任务和设计要求; ( 2) 设计电路方案的确定及电路参数的计算; ( 3) 设计参数实验测量; ( 4) 实验总结及改进.
2. 1 音频功率放大器的设计教学案例分析 2. 1. 1 设计任务及要求 ( 1) 3 dB 通频带: 20 Hz ～ 20 kHz; ( 2) 放大倍数: ≥40 dB; ( 3) 输入阻抗: ≥10 kΩ; ( 4) 输出功率: 5 W / 8 Ω 负载.
2. 1. 2 音频功率放大器的设计方案 ( 1) 设计原理框图( 2) 设计电路方案音频放大器总体设计电路原理如图 2 所示，该电路主要由两部分组成，前置放大器由单级运算放大电路组成，通过调接 RF 和 R1 的比值来调节其放大倍数. 功率放大器由 LM386 及其外接元件组成.( 3) 实验表格设计
2. 2 教学案例总结通过设计性实验方法的教学，主要增强了学生以下两个方面的能力: ( 1) 培养了学生的创新思维能力. 通过设计性实验教学，使学生从设计的技术参数入手，根据所学的理论知识，构思设计方案，通过对方案的反复计算、分析、论证，确定方案的可行性. 实验方案确定以后，根据实验方案组装调试实验电路，通过反复的调试，不断发现问题和解决问题，在这个过程中，培养了学生的创新思维能力; ( 2) 增强了学生的工程实践能力. 在实验电路的调试过程中，当某一或两个技术参数达不到设计要求时，学生不只需要从理论知识方面去分析原因，还需要不断改变元器件的参数和测试元器件的工作特性，因为在很多情况下，元器件的标称参数值与实际测量值有误差. 在这个过程中，增强了学生分析、思考问题的能力和实验动手能力，通过反复的训练，可进一步增强学生的工程实践能力.
3 设计性实验方法的工程实践
模拟电子技术课程是实用性很强的一门课程，工程实践项目是模拟电子技术实验课的最终目的，设计性实验方法的工程实践步骤是: ( 1) 根据设计要求提出参数指标要求; ( 2) 根据参数指标要求设计两种以上的电路方案，并进行设计电路方案比较分析，确定电路设计方案; ( 3) 制作实际电路并进行电路 调 试; ( 4 ) 实际电路的功能测试及指标测试.
3. 1 温度控制系统的设计案例分析
3. 1. 2 温度控制系统的设计基本要求 ( 1) 当加热器温度低于 30℃ 时，加热器升温; ( 2) 当加热器温度高于 50℃时，加热器自动断电.
3. 1. 2 方案比较与分析 ( 1) 基本控制原理框图( 2) 方案一设计电路如图 4 所示，热敏电阻 Rt 进行温度测量，由运放 A1 及其外接元件组成测量放大器，运放 A2 及其外接元件组成滞回比较器，三级管 3DG12 及其外接元件组成加热控制电路和指示电路[2].
3. 1. 3 电路组装与调试电路设计方案确定后，根据电路中元器件的参数选择元器件，将选好的元器件安装在电路板上完成电路组装. 电路组装完成后，先调试单元电路，每一个单元电路调试正确后，再将各单元电路联结起来进行统调. 统调时，要注意各单元电路之间的相互影响，根据电路指标要求测试电路参数指标能否达到设计要求，如达到要求，则进行电路使用条件下的功能测试. 各种极限条件都测试成功后，再针对使用条件提出电路使用注意事项，避免在实际使用过程中损坏设计电路.
3. 2 工程实践项目案例总结通过简单的工程实践，主要培养学生以下几个方面的能力: ( 1) 电路系统的架构思维能力. 当学生遇到一个与电路相关的工程项目时，往往无从下手. 通过简单的工程实践，使学生从工程项目的基本要求入手，查阅相关资料，提出能满足工程项目要求的电路技术指标，根据技术指标，设计出达到要求的电路设计方案. 能达到技术指标的电路方案不止一个，可采用不用的设计方案，通过方案的对比分析和论证，选择一种易操作，性价比较高的方案来执行. 在确定的设计方案中，还需要进行理论分析和实践测试，直至达到设计要求. 在这个过程中，培养了学生的电路系统的架构思维能力; ( 2) 培养学生的团队协作能力. 在工程项目实践中，一个工程项目通常由几个人来共同完成，在这个过程中需要团队成员之间即要有分工又要有合作，才能将工程做好. 通过简单的工程实践训练，增强团队成员之间的团队协作能力.
4 总结与体会
在模拟电子技术实验教学实践中要提高学生的实验创新能力，需要经过基础性实验或验证性实验训练，学生有了一定的基础后，逐步过渡到设计性实验. 在设计性实验方法的实践过程中，虽然重点在于培养学生的实验创新能力，但也要注意循序渐进，遵循学生学习知识技能的学习规律和学生的知识基础，培养学生的学习兴趣，变被动学习为主动学习，增强学生的实验创新能力.
参考文献:
[1]盛桂珍. 电工电子基础实验及综合设计指导[M]. 北京: 北京大学出版社，2014.
[2]董秀红，潘金福，王永忠，等. 电子技术实验教程[M]. 成都: 西南大学出版社，2015.
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