模块式电子电路实验板教学法论文

电子电路实验是电子技术教学的重要环节，对电子类学生来说尤为重要．学生进行实验的过程，既是知识的积累过程，更是不断发挥、应用知识的过程。实践性环节在培养学生的科学思维、创新意识和提高学生的综合能力方面是课堂理论教学所无法替代的。新的高等教育理论认为，培养、训练具有解决科学问题能力和综合实践能力的人才要比培养单纯接受知识的学生重要得多。然而，学校在电子电路实验教学中存在种种不尽人意的地方，比如实验模式、方法、手段方面的缺陷等，本文拟从实验模式方面的改革进行一些探讨。

1现状与问题

根据调查了解，几乎所有的各类高等院校和中职学校都使用厂家生产的实验箱进行电子电路实验。虽然使用这种实验箱有其优点，如灵活性较强，理论上讲可以做很多种实验，但实际上大多数学校按照教学大纲的要求，通常只做几种至十几种实验，实验箱的灵活性体现并不明显，而其弊端却是十分明显的，最突出的问题是每个元件都要通过连接导线和接插件进行连接，如果电路比较复杂，连线必定很多，要花费很多时间，还很容易接错，造成元件损坏；或者由于实验箱使用日久，接插口氧化接触不良，连接线内部断线，导致电路不工作，无法进行实验，修复实验箱也花费不少时间。老师指导实验也很辛苦，检查学生的实验电路很费事，因为学生往往把线接得很乱，特别是当实验电路比较复杂的时候，更是纷纭繁复，老师有时甚至宁愿重新接线．事实上，根据我们的观察，学生经常是把主要的时间都花在接线和排查上，接完电路，检查接线，排除故障，确认无误，准备开始实验时，时间已所剩无几，只好匆匆进行测试，有些学生测不完就凑数据、抄结论，从根本上来说这是本末倒置的．实验的目的，本应是测试电路的主要性能、指标、参数等，例如，基本放大电路实验，主要要求学生测试基本放大电路的静态工作点、增益、输入阻抗、输出阻抗、频率响应等，至于接线实际上基本是无用功，因为在实际工作中都不需要用人工将导线连接，而是通过印刷电路板已经连接好了的，将大量时间花费在接线上，是完全没有必要的。以上弊端的存在，大大影响了实验教学的效果更达不到实验教学的目的，必须进行改革．把实验箱由分散的元器件用导线和接插件连接起来改为模块式电子电路实验板，即把每个实验电路用印刷电路制作成模块式电子电路实验板（制作实验板本身对学生就是一种实践机会），可以做到在设计电路板时尽量与电路图的元件布置和走线相同，让学生直观地看出电路的结构，有助于学生对实验电路的认识和理解，这是原来所用的实验箱不可比拟的。实验时，只须接通模块式电子电路实验板的电源，接入信号源和测试仪器，即可进行实验，将时间和精力主要用于测试电路的性能、指标、参数等，大大提高了实验的效率和实验的可靠性，更使学生有时间用于对实验的分析和研究上，甚至可以做到只给出实验的目标，而实验的方法和步骤由学生设计，从而提高学生的综合分析能力和自主创新能力。

2模块式电子电路实验板

首先，按照实验要求，设计出合理的电路图，然后设计相应的印刷板图，应尽量与原理图相同，以便学生直观了解。

2．1实验电路与模块电路板

下面以模拟电路中最基本的和最重要的基本放大电路为例，其基本电路如图1所示。R2用于调整静态工作点；设置两个输入点1和2（一个直接输入，一个经电阻R2）目的是测试放大电路的输入电阻；设置J2是用于测试输出阻抗；J1用于观察旁路电容的作用，或者说观察负反馈对放大电路的影响。设计的印刷电路板如图2所示。元件就直接焊在印刷板敷铜线一面上，可见其与电路原理图基本是一模一样的，学生可以一目了然地直观地看出电路的结构。

2．2实验方法与步骤

开始实验，先调整R2，选择合适的工作点，一般选IC＝1～2mA，按图中的参数，测得VE＝1～2V即可，然后将信号源直接接入1点，调整信号源至幅度20mV左右，频率1000Hz，将J1闭合，J2断开，用示波器测出输出电压VO，将它与输入电压Vi相比，即可求出放大倍数A＝VO／Vi。合上J2测出输出电压VO′，根据公式VO／（RO＋RL）＝VO′／RL即可求得输出阻抗RO＝RL（VO－VO′）／VO′，然后将信号源改接2点，用示波器分别测得2点对地电压Vi和1点对地电压Vi′，根据公式Vi／（R1＋Ri）＝Vi′／Ri即可求得输入阻抗Ri＝R1Vi′／（Vi－Vi′），还可测量频率响应，以及通过调整R2观察静态工作点对放大倍数、失真的影响；通过断开J1，按以上方法重新测试放大电路的放大倍数、输入阻抗、输出阻抗、频率响应等，观察旁路电容的作用，或者说观察负反馈对放大电路的影响。

3结论

统计发现，使用模块式电子电路实验板，学生完成以上实验通常平均只需45min，而使用实验箱，接线、检查、排除故障等平均约需70min，测试约50min（这是因为接线很乱，寻找接入点和变换接入点较费时），总计约120min（详见表1）。可见，使用模块式电子电路实验板可以节省一半以上的时间，甚至可以只给出实验的目标，而实验的方法和步骤由学生设计，学生也能在120min内完成．这充分说明，使用模块式电子电路实验板进行实验，不但可以大大提高实验的效率，更重要的是使学生有时间用于对实验的分析和研究上，对于培养学生的分析能力和创新能力起到十分重要的作用。

作者：李平 戴海青 方凤才 单位：广西师范学院