高職電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)案例一、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目基本信息*實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱：單管共射極放大電路的設(shè)計(jì)與測試*適用專業(yè)：高職電子信息工程技術(shù)、應(yīng)用電子技術(shù)、電氣自動(dòng)化技術(shù)等相關(guān)專業(yè)*適用課程：《電子技術(shù)基礎(chǔ)》、《模擬電子技術(shù)》*實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：建議2-3學(xué)時(shí)（可根據(jù)實(shí)際教學(xué)進(jìn)度與學(xué)生基礎(chǔ)調(diào)整）*實(shí)驗(yàn)類型：綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)（兼具驗(yàn)證性與設(shè)計(jì)性）二、實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)思路本實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)緊密圍繞高職教育“以能力為本位，以就業(yè)為導(dǎo)向”的辦學(xué)理念，遵循“做中學(xué)、學(xué)中做”的原則。改變傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中“教師講步驟、學(xué)生按圖接”的被動(dòng)模式，嘗試引入“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”與“問題導(dǎo)向”的教學(xué)方法。首先，通過一個(gè)貼近生活或工程實(shí)際的應(yīng)用場景（如簡易擴(kuò)音器的核心放大模塊）引出本實(shí)驗(yàn)的核心任務(wù)——設(shè)計(jì)一個(gè)能對微弱信號(hào)進(jìn)行有效放大的單管共射極放大電路。在此過程中，強(qiáng)調(diào)電路設(shè)計(jì)的目的性與實(shí)用性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探究欲望。其次，將實(shí)驗(yàn)過程分解為若干遞進(jìn)的子任務(wù)，如電路參數(shù)估算與元件選型、電路仿真與方案優(yōu)化、實(shí)物焊接與裝配、電路調(diào)試與性能指標(biāo)測試、故障排查與分析等。引導(dǎo)學(xué)生在完成子任務(wù)的過程中，主動(dòng)復(fù)習(xí)三極管放大原理、靜態(tài)工作點(diǎn)設(shè)置、微變等效電路等理論知識(shí)，并將其應(yīng)用于實(shí)踐。再次，注重培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識(shí)。鼓勵(lì)學(xué)生在給定的基本電路框架下，嘗試不同的參數(shù)組合，觀察電路性能的變化，并思考其原因。對于實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題，引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立思考、分析并嘗試解決，培養(yǎng)其故障診斷與排除能力。最后，通過多元化的過程性評價(jià)，關(guān)注學(xué)生的參與度、合作精神、問題解決能力以及實(shí)驗(yàn)報(bào)告的規(guī)范性與反思深度，而非僅僅看重實(shí)驗(yàn)結(jié)果的正確性。三、實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)（一）知識(shí)與技能目標(biāo)1.理解單管共射極放大電路的組成、工作原理及各元件的作用。2.掌握單管共射極放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的估算方法和調(diào)整技術(shù)。3.掌握用常用電子儀器（示波器、信號(hào)發(fā)生器、萬用表、毫伏表等）測試放大電路性能指標(biāo)（放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻、通頻帶等）的方法。4.初步具備單管放大電路的參數(shù)設(shè)計(jì)與元件選型能力。5.培養(yǎng)基本的電路焊接、裝配技能和規(guī)范操作習(xí)慣。6.初步掌握放大電路常見故障的識(shí)別、分析與排除方法。（二）過程與方法目標(biāo)1.體驗(yàn)“需求分析-方案設(shè)計(jì)-仿真驗(yàn)證-實(shí)物制作-測試優(yōu)化”的工程實(shí)踐過程。2.學(xué)習(xí)運(yùn)用理論知識(shí)指導(dǎo)實(shí)踐，通過實(shí)踐深化對理論知識(shí)的理解。3.培養(yǎng)查閱資料、分析問題、解決問題以及團(tuán)隊(duì)協(xié)作的能力。4.學(xué)習(xí)規(guī)范記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果并撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。（三）情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)1.激發(fā)對電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)的興趣和對工程實(shí)踐的熱情。2.培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的科學(xué)態(tài)度和精益求精的工匠精神。3.樹立安全第一、規(guī)范操作的實(shí)驗(yàn)意識(shí)。4.體驗(yàn)從設(shè)計(jì)到實(shí)現(xiàn)的成就感，增強(qiáng)職業(yè)自信心。四、實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容與學(xué)時(shí)分配序號(hào)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容主要活動(dòng)與要求建議學(xué)時(shí):---:---------------------------------------:-----------------------------------------------------------------------------:-------1實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備與任務(wù)引入復(fù)習(xí)理論知識(shí)，明確實(shí)驗(yàn)任務(wù)與目標(biāo)，講解安全規(guī)范。教師演示或引導(dǎo)分析典型應(yīng)用案例。0.252電路參數(shù)設(shè)計(jì)與元件選型根據(jù)給定技術(shù)指標(biāo)（如電源電壓、放大倍數(shù)范圍），估算電路元件參數(shù)，選擇合適的三極管及阻容元件。0.53電路仿真與方案優(yōu)化（可選，可課前完成）利用Multisim等仿真軟件繪制電路，進(jìn)行靜態(tài)和動(dòng)態(tài)分析，驗(yàn)證設(shè)計(jì)方案，優(yōu)化元件參數(shù)。0.5(課外)4電路焊接與裝配在面包板或洞洞板上搭建電路，注意元件布局、走線規(guī)范和焊接質(zhì)量。0.5-15電路調(diào)試與性能指標(biāo)測試測量靜態(tài)工作點(diǎn)；輸入正弦信號(hào)，觀測輸出波形，測試電壓放大倍數(shù)、輸入輸出電阻、通頻帶等。0.5-16故障排查與結(jié)果分析針對實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題（如無輸出、波形失真、放大倍數(shù)不足等）進(jìn)行分析與排除，總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。0.25-0.57實(shí)驗(yàn)總結(jié)與報(bào)告撰寫指導(dǎo)小組討論，教師點(diǎn)評，指導(dǎo)學(xué)生整理數(shù)據(jù)，撰寫規(guī)范的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。0.25*(注：總學(xué)時(shí)可根據(jù)實(shí)際情況靈活調(diào)整，仿真環(huán)節(jié)可根據(jù)教學(xué)條件決定是否納入課內(nèi)或作為預(yù)習(xí)任務(wù)。)*五、實(shí)驗(yàn)教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)（一）教學(xué)重點(diǎn)1.單管共射極放大電路的工作原理及靜態(tài)工作點(diǎn)的設(shè)置與調(diào)整。2.電路性能指標(biāo)（特別是電壓放大倍數(shù)）的測試原理與方法。3.常用電子儀器的正確操作與數(shù)據(jù)讀取。（二）教學(xué)難點(diǎn)1.靜態(tài)工作點(diǎn)對電路性能（如波形失真）的影響及調(diào)整技巧。2.輸入電阻、輸出電阻的物理意義及測量方法的理解與實(shí)施。3.實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的各種故障現(xiàn)象的分析、判斷與排除。4.將理論知識(shí)靈活應(yīng)用于實(shí)際電路設(shè)計(jì)與調(diào)試中。六、實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法與手段1.任務(wù)驅(qū)動(dòng)法：以設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)一個(gè)具有特定功能的放大電路為核心任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生逐步完成。2.問題導(dǎo)向法：在實(shí)驗(yàn)過程中設(shè)置若干關(guān)鍵問題，如“如何避免波形失真？”“放大倍數(shù)過小可能是什么原因？”等，引導(dǎo)學(xué)生思考。3.講練結(jié)合法：教師針對重點(diǎn)難點(diǎn)進(jìn)行精講，學(xué)生親自動(dòng)手操作練習(xí)。4.小組協(xié)作法：鼓勵(lì)學(xué)生分組進(jìn)行，相互討論、協(xié)作完成較復(fù)雜的任務(wù)，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)精神。5.仿真輔助教學(xué)：利用電路仿真軟件進(jìn)行方案驗(yàn)證和預(yù)習(xí)，降低實(shí)物搭建的盲目性。6.示范與巡回指導(dǎo)：教師對關(guān)鍵操作進(jìn)行示范，在學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程中進(jìn)行巡回指導(dǎo)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決問題。7.多媒體教學(xué)：利用PPT、視頻等資源展示電路原理、儀器使用方法和優(yōu)秀案例。七、實(shí)驗(yàn)教學(xué)準(zhǔn)備（一）教師準(zhǔn)備1.編制實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書（包含實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理、?nèi)容、步驟、注意事項(xiàng)、數(shù)據(jù)記錄表格等）。2.準(zhǔn)備多媒體課件、仿真模型、典型故障案例等教學(xué)資源。3.檢查并調(diào)試實(shí)驗(yàn)所需的儀器設(shè)備：示波器、函數(shù)信號(hào)發(fā)生器、直流穩(wěn)壓電源、萬用表、毫伏表等。4.準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)元器件：三極管（如9013、9014等）、電阻、電容、電位器、面包板或洞洞板、導(dǎo)線等，并確保其完好性。5.劃分實(shí)驗(yàn)小組，明確組長職責(zé)（若采用分組方式）。（二）學(xué)生準(zhǔn)備1.預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，復(fù)習(xí)單管共射極放大電路的相關(guān)理論知識(shí)。2.根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求，提前估算電路元件參數(shù)（如集電極電阻、基極偏置電阻等）。3.（若有條件）提前在仿真軟件中搭建電路并進(jìn)行初步仿真。4.了解常用電子儀器的基本操作方法。5.準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)記錄本和筆。八、實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程（一）情境導(dǎo)入與任務(wù)明確（約10-15分鐘）*教師活動(dòng)：展示一個(gè)簡易的聲音放大裝置（如用手機(jī)播放音樂，通過自制的單管放大電路驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器），引出放大電路的作用。提出本次實(shí)驗(yàn)任務(wù)：設(shè)計(jì)并制作一個(gè)單管共射極放大電路，使其能夠?qū)⑽⑷醯恼倚盘?hào)（如mV級(jí)）放大到一定幅度（如V級(jí)），且輸出波形基本不失真。明確實(shí)驗(yàn)的基本要求和主要性能指標(biāo)。*學(xué)生活動(dòng)：觀察演示，思考放大電路的功能，明確本次實(shí)驗(yàn)要完成的具體任務(wù)和目標(biāo)。（二）方案設(shè)計(jì)與仿真驗(yàn)證（約20-30分鐘，或課前完成）*教師活動(dòng)：引導(dǎo)學(xué)生回顧單管共射極放大電路的典型結(jié)構(gòu)，講解電路參數(shù)估算的基本方法（如根據(jù)電源電壓和三極管β值估算基極偏置電阻、集電極電阻）。提示學(xué)生注意元件參數(shù)的標(biāo)稱值與計(jì)算值的差異。簡要介紹仿真軟件的使用方法。*學(xué)生活動(dòng)：分組討論，根據(jù)任務(wù)要求和給定條件（如電源電壓、三極管型號(hào)建議），估算并選擇電路元件參數(shù)。在仿真軟件中繪制電路，設(shè)置參數(shù)，進(jìn)行靜態(tài)工作點(diǎn)分析和動(dòng)態(tài)性能仿真，觀察輸出波形，初步驗(yàn)證設(shè)計(jì)方案的可行性，并根據(jù)仿真結(jié)果調(diào)整元件參數(shù)。（三）電路焊接與裝配（約30-45分鐘）*教師活動(dòng)：強(qiáng)調(diào)焊接操作規(guī)范和安全注意事項(xiàng)（如防止?fàn)C傷、避免短路）。演示元件識(shí)別、引腳成型、面包板搭建或焊接技巧。巡視指導(dǎo)，及時(shí)糾正學(xué)生的不規(guī)范操作。*學(xué)生活動(dòng)：領(lǐng)取實(shí)驗(yàn)元器件，進(jìn)行參數(shù)核對。在面包板上或洞洞板上搭建實(shí)驗(yàn)電路，注意元件的正確連接（特別是三極管的引腳、電解電容的極性），力求布局合理、走線清晰。（四）電路調(diào)試與性能測試（約40-60分鐘）*教師活動(dòng)：指導(dǎo)學(xué)生正確連接儀器（信號(hào)發(fā)生器、示波器、電源、毫伏表等）。強(qiáng)調(diào)先斷電檢查電路無誤后再通電。分步講解靜態(tài)工作點(diǎn)的測量方法、動(dòng)態(tài)參數(shù)（放大倍數(shù)、輸入輸出電阻、通頻帶）的測試步驟和數(shù)據(jù)記錄方法。引導(dǎo)學(xué)生觀察不同靜態(tài)工作點(diǎn)下的輸出波形變化（如截止失真、飽和失真）。對學(xué)生在調(diào)試中遇到的問題進(jìn)行啟發(fā)式指導(dǎo)。*學(xué)生活動(dòng)：1.靜態(tài)調(diào)試：斷開信號(hào)輸入，接通電源，用萬用表測量三極管各極對地電壓（UB、UC、UE），計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)（IBQ、ICQ、UCEQ），與設(shè)計(jì)值或仿真值比較，若偏差較大則調(diào)整偏置電阻。2.動(dòng)態(tài)調(diào)試與測試：接入適當(dāng)頻率和幅度的正弦輸入信號(hào)，用示波器觀察輸出波形，確保波形基本不失真。測量輸入、輸出電壓有效值，計(jì)算電壓放大倍數(shù)。按照指導(dǎo)方法測量輸入電阻和輸出電阻。觀察改變輸入信號(hào)頻率，輸出電壓的變化，大致確定通頻帶。3.故障排查：若電路無輸出或輸出異常，根據(jù)現(xiàn)象分析可能的故障原因（如虛焊、元件損壞、接線錯(cuò)誤等），利用萬用表等工具進(jìn)行檢測和排除。（五）實(shí)驗(yàn)總結(jié)與報(bào)告撰寫（課后完成，課內(nèi)簡要指導(dǎo)）*教師活動(dòng)：組織學(xué)生進(jìn)行簡短的實(shí)驗(yàn)總結(jié)和交流，分享實(shí)驗(yàn)心得和遇到的問題及解決方法。教師對本次實(shí)驗(yàn)中學(xué)生的表現(xiàn)和普遍存在的問題進(jìn)行點(diǎn)評。明確實(shí)驗(yàn)報(bào)告的撰寫要求和規(guī)范。*學(xué)生活動(dòng)：整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和記錄的波形圖，分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論計(jì)算或仿真結(jié)果的差異及其原因?？偨Y(jié)實(shí)驗(yàn)過程中的收獲與不足。按照要求獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。九、實(shí)驗(yàn)教學(xué)評價(jià)采用過程性評價(jià)與結(jié)果性評價(jià)相結(jié)合的方式，注重對學(xué)生綜合能力的考核。1.過程性評價(jià)（占比約60%）：*預(yù)習(xí)與準(zhǔn)備（10%）：預(yù)習(xí)報(bào)告、仿真結(jié)果、對實(shí)驗(yàn)原理的理解程度。*實(shí)驗(yàn)操作與規(guī)范（20%）：儀器使用的正確性、電路搭建的規(guī)范性、焊接質(zhì)量、安全意識(shí)、實(shí)驗(yàn)臺(tái)整潔度。*問題解決與創(chuàng)新（20%）：實(shí)驗(yàn)中遇到問題時(shí)的分析思路、解決能力、是否有改進(jìn)或創(chuàng)新嘗試。*團(tuán)隊(duì)協(xié)作（10%）：在小組活動(dòng)中的參與度、合作精神（若采用分組）。2.結(jié)果性評價(jià)（占比約40%）：*實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與結(jié)果（20%）：數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、完整性，實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。*實(shí)驗(yàn)報(bào)告（20%）：報(bào)告的規(guī)范性、數(shù)據(jù)處理的合理性、分析討論的深度、結(jié)論的正確性、實(shí)驗(yàn)反思的誠懇度。評價(jià)應(yīng)以鼓勵(lì)為主，關(guān)注學(xué)生的進(jìn)步和能力的提升，而非簡單地以“成功”或“失敗”論英雄。對于未能完全達(dá)到預(yù)期目標(biāo)的學(xué)生，應(yīng)引導(dǎo)其分析原因，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)。十、實(shí)驗(yàn)教學(xué)反思與改進(jìn)本教學(xué)設(shè)計(jì)案例在實(shí)施過程中，可能會(huì)遇到學(xué)生基礎(chǔ)差異較大、部分學(xué)生仿真依賴度過高、故障排查能力不足等問題。教師應(yīng)：1.關(guān)注個(gè)體差異：對于基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生，提供更細(xì)致的指導(dǎo)和更簡單的入門任務(wù)；對于學(xué)有余力的學(xué)生，可設(shè)置拓展性任務(wù)（如嘗試不同組態(tài)的放大電路、引入負(fù)反饋等）。2.平衡仿真與實(shí)踐：強(qiáng)調(diào)仿真只是輔助手段，不能替代真實(shí)的硬件實(shí)驗(yàn)和動(dòng)手能力的培養(yǎng)。引導(dǎo)學(xué)生將仿真結(jié)果與實(shí)物測試結(jié)果進(jìn)行對比分析。3.強(qiáng)化故障診斷能力培養(yǎng)：可以故意設(shè)置一些常見故障點(diǎn)，或者引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)典型故障現(xiàn)象與原因的對應(yīng)關(guān)系，通過案例教學(xué)提