計算機(jī)專業(yè)電子技術(shù)基礎(chǔ)課程教學(xué)內(nèi)容的組織

包蕾　管冰蕾

摘 要 電子技術(shù)基礎(chǔ)課程是計算機(jī)專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，涵蓋了基本電路分析、模擬電路分析及數(shù)字電路分析三大內(nèi)容。本文針對課程教學(xué)中存在的問題，以提高學(xué)生對課程學(xué)習(xí)的興趣為出發(fā)點，重新組織教學(xué)內(nèi)容，選擇教學(xué)例題，設(shè)計實驗項目，合理分配教學(xué)課時，增加課程內(nèi)容的相關(guān)性，達(dá)到課程教學(xué)的真正目標(biāo)。

關(guān)鍵詞 電子技術(shù)基礎(chǔ) 課程教學(xué) 內(nèi)容組織 教學(xué)改革

中圖分類號：G424 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkx.2015.04.066

Organization of Computer Professional Electronic

Technology Basic Course Teaching Content

BAO Lei， GUAN Binglei

（School of Electronic and Information Engineering， Ningbo University of Technology， Ningbo， Zhejiang 315010）

Abstract Electronic technology foundation course is a computer professional basic course covers basic circuit analysis， analog circuit analysis and digital circuit analysis of the three content. Aiming at teaching problems in order to improve students' interest in taking lessons as a starting point， reorganize teaching content， the choice of teaching examples， experimental design project， a reasonable allocation of teaching hours， increasing relevance of course content， to achieve the true goal of course teaching.

Key words electronic technology base; course teaching; content organization; teaching reform

0 引言

電子技術(shù)基礎(chǔ)為我校相關(guān)計算機(jī)專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，是學(xué)生學(xué)好后續(xù)課程如計算機(jī)組成原理、傳感器原理與應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等專業(yè)課程的基礎(chǔ)，也是學(xué)生今后從事相關(guān)工作崗位的知識與技能的需要。在實際實施教學(xué)時，由于課程的概念及內(nèi)容繁多，學(xué)生學(xué)起來易感到枯燥無味且難以掌握。如何根據(jù)課程的特點和專業(yè)的實際需要來組織教學(xué)內(nèi)容以提高教學(xué)效果，使課程真正為實際應(yīng)用和后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)，成為課程教學(xué)中的一個突出問題。本文根據(jù)課程教學(xué)中發(fā)現(xiàn)的問題，對理論及實踐等教學(xué)環(huán)節(jié)，談?wù)務(wù)n程教學(xué)內(nèi)容的組織策略。

1 課程教學(xué)中出現(xiàn)的主要問題

（1）學(xué)生對課程學(xué)習(xí)缺乏興趣。主要原因是：①學(xué)生對計算機(jī)專業(yè)的相關(guān)情況了解不全面，通常認(rèn)為該課程不屬于計算機(jī)的課，是否學(xué)好都無關(guān)緊要;②學(xué)生因?qū)I(yè)知識、電學(xué)知識的陌生而產(chǎn)生消極心理，失去課程學(xué)習(xí)的興趣。（2）學(xué)生的基礎(chǔ)參差不齊，而課程概念較多、內(nèi)容較抽象、邏輯性較強(qiáng)。對實際電路環(huán)境有概念的學(xué)生，學(xué)習(xí)興趣可能建立得較快;但對相關(guān)概念空白的學(xué)生就會感到課程難懂、難學(xué)，繼而失去學(xué)習(xí)的興趣。（3）先修課程的教學(xué)目的不明確，涉及到的課程相關(guān)知識掌握不到位，如大學(xué)物理中關(guān)于電學(xué)的物理現(xiàn)象及概念、高等數(shù)學(xué)中復(fù)數(shù)的計算方法等等，學(xué)生學(xué)過也不知所以然;（4）課程內(nèi)容不合理且偏多，涵蓋了基本電路分析、模擬電路分析及數(shù)字電路分析三大內(nèi)容板塊，有限的課時需要更合理地統(tǒng)一這三方面知識;（5）教材內(nèi)容都較經(jīng)典，與時俱進(jìn)的實際內(nèi)容較難體現(xiàn)，學(xué)習(xí)枯燥感會由此而生。（6）實驗教學(xué)內(nèi)容太過于詳細(xì)，實驗的目的無法體現(xiàn)，對知識的理解僅限于表面。

2 合理分配教學(xué)內(nèi)容，建立正確教學(xué)方法

結(jié)合我校計算機(jī)專業(yè)教學(xué)計劃，課程的教學(xué)課時定為64課時，其中理論課時為48課時，實驗課時16課時。課時有限，教學(xué)內(nèi)容應(yīng)圍繞專業(yè)的培養(yǎng)計劃進(jìn)行優(yōu)化選擇和重新組織，保證知識的系統(tǒng)性和完整性基礎(chǔ)上突出能力培養(yǎng)，增加教學(xué)內(nèi)容的關(guān)聯(lián)性，涉及先修課程的內(nèi)容以定義式形式給出，充實一些與專業(yè)密切相關(guān)的內(nèi)容。

2.1 關(guān)于理論教學(xué)

理論知識是課程實踐的基礎(chǔ)，成為課程教學(xué)中的一個重要環(huán)節(jié)。電子技術(shù)課程涵蓋了三大板塊知識，理論教學(xué)的內(nèi)容根據(jù)專業(yè)的特點和需要進(jìn)行取舍，依據(jù)職業(yè)崗位對技能和知識的實際需要，重點體現(xiàn)夠用，建立合理的知識結(jié)構(gòu)，淡化知識的學(xué)術(shù)性和理論性;教學(xué)思路上遵循電路器件特性、電路處理方法及電路分析方法三條主線，有針對性地選擇教學(xué)例題，提高教學(xué)效果，明確教學(xué)目的。

2.1.1 基本電路分析

教學(xué)內(nèi)容應(yīng)強(qiáng)化電路基本概念及電路基本分析方法。電路基本概念主要講解認(rèn)識電源和電路基本元件及電路中參考方向?qū)W習(xí)和識別的意義;電路基本分析方法主要講解電路基本定律的內(nèi)容及應(yīng)用，選擇性地講解基爾霍夫定律、疊加原理及戴維南定理，以例題的方式說明定律的內(nèi)容及應(yīng)用，有針對性地建立正確的電路分析方法，對定律的數(shù)學(xué)證明不作說明。教學(xué)中注意引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建正確的學(xué)習(xí)方法，學(xué)會看圖，分析電路中的元件和電源，區(qū)分電路的類型，確定電路的分析方法，以直流電源作用下的電路作為電路分析方法的學(xué)習(xí)，后續(xù)電路的電源可能不同，但電路經(jīng)過處理后的目的就是要采用直流電源作用下的電路分析方法，后續(xù)電路中重點學(xué)習(xí)的就是電路如何進(jìn)行處理;如交流電源作用下的電路首先解決的是如何將電壓、電流相量化及元件特性相量關(guān)系的建立?；倦娐贩治鲋兄饕婕暗氖请娐返挠嬎?，電源以直流、交流為主，教學(xué)例題中可以引入模擬電路需要解決的問題，對模擬電路中出現(xiàn)的元器件可以作為已知條件給出，如二極管、三極管、運(yùn)算放大器，有機(jī)統(tǒng)一基本電路分析與模擬電路分析二方面內(nèi)容，建立明確的學(xué)習(xí)目的。endprint

本篇安排8課時，其中電路基本概念約3.5課時，電路基本分析方法約4.5課時。

2.1.2 模擬電路分析

教學(xué)內(nèi)容主要包含三個元件二極管、三極管及運(yùn)算放大器的特性說明及元件應(yīng)用電路分析。二極管中講解半導(dǎo)體尤其是雜質(zhì)半導(dǎo)體的特點，二極管的截止和導(dǎo)通工作狀態(tài)及對應(yīng)等效方法，以整流電路及數(shù)字電路的基本門電路作為教學(xué)例題，建立含二極管電路的處理方法及基本分析思路。三極管中講解器件的結(jié)構(gòu)特點和工作區(qū)域，放大區(qū)放大的原理及電壓放大電路的組成和性能指標(biāo)的計算，工作在飽和區(qū)和截止區(qū)的器件在數(shù)字電路典型集成器件與非門中的分析;教學(xué)例題主要解決放大狀態(tài)下三極管管腳、管型的判別，小信號作用下含三極管電路的微變等效電路處理方法，以及分壓式偏置下電壓放大電路靜態(tài)、動態(tài)指標(biāo)的計算。運(yùn)算放大器作為直接耦合多級放大電路講解如何削弱零點漂移現(xiàn)象，淡化其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，突出器件的外部輸入輸出特性及線性和非線性工作區(qū)域，通過說明擴(kuò)大其線性區(qū)域施加負(fù)反饋條件講解反饋的概念、類型及判別方法;教學(xué)例題主要構(gòu)建含運(yùn)算放大器的電路處理方法及分析思路，如線性工作區(qū)域的器件使用在模擬信號運(yùn)算中的功能，非線性工作區(qū)域的器件組成實用的電壓比較器，傳感器輸出電路中運(yùn)放的放大作用等。

本篇安排18課時，其中二極管4課時、三極管8課時、運(yùn)算放大器6課時。

2.1.3 數(shù)字電路分析

教學(xué)內(nèi)容需淡化數(shù)字電路邏輯器件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及工作原理，重視外部邏輯功能的分析，包括數(shù)字電路分析基礎(chǔ)、組合邏輯電路的分析和時序電路的分析三大部分。數(shù)字電路分析基礎(chǔ)中教學(xué)內(nèi)容涵蓋數(shù)制、碼制的概念及其轉(zhuǎn)換方法，邏輯函數(shù)的概念及化簡方法和意義，基本邏輯門的邏輯功能，數(shù)字電路分析方法;由于數(shù)字電路的信號源與模擬電路的信號源完全不同，尤其強(qiáng)化分析方法的講解。組合邏輯電路的分析重點教學(xué)的內(nèi)容包括常用組合邏輯器件的外特性，組合邏輯電路的分析與設(shè)計方法;以設(shè)計方法設(shè)計實用的組合電路如加法器、編碼器等，建立中規(guī)模數(shù)字器件的概念，認(rèn)識常用中規(guī)模集成器件，再講解中規(guī)模組合器件的應(yīng)用，教學(xué)內(nèi)容因此組成一條清晰的知識連線;教學(xué)例題可以偏向與專業(yè)密切聯(lián)系的內(nèi)容，如計算機(jī)中加法器、計算機(jī)鍵盤編碼電路、存儲器中譯碼器應(yīng)用等。時序電路的分析教學(xué)內(nèi)容首先要充分體現(xiàn)時序電路與組合電路的區(qū)別，包括電路中組成器件的邏輯特性不同、分析方法的特點等，主要講解觸發(fā)器的外部邏輯特性，僅基本RS觸發(fā)器分析其內(nèi)部結(jié)構(gòu)以說明觸發(fā)器中復(fù)位與置位功能，其余觸發(fā)器僅說明其外部的邏輯功能，擯棄其內(nèi)部枯燥的結(jié)構(gòu)原理說明;以分析觸發(fā)器組成的計數(shù)器電路講解時序電路的分析方法，同樣可以適用其他電路如寄存器電路的分析，同時也揭示了集成計數(shù)器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及原理和功能，解決任意進(jìn)制計數(shù)器的設(shè)計問題;教學(xué)例題要體現(xiàn)學(xué)習(xí)觸發(fā)器邏輯功能的重要性，時序電路的分析和設(shè)計思路，將555定時器作為綜合例題分析講解，包含三極管、運(yùn)算放大器及觸發(fā)器。

本篇安排22課時，其中數(shù)字電路分析基礎(chǔ)4課時、組合邏輯電路的分析6課時、時序電路的分析12課時。

2.2 關(guān)于實驗教學(xué)

課程實驗共8個，安排16課時，包含驗證、儀器使用、綜合分析及設(shè)計項目，基本電路分析實驗主要以驗證性實驗為主，安排4課時;模擬電路分析包含儀器使用、綜合分析等項目，安排6課時;數(shù)字電路包含驗證、綜合分析及設(shè)計等項目，安排6課時。通過課程實驗鞏固和加強(qiáng)對理論知識的理解，增加電子技術(shù)方面的感性認(rèn)識及學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生對工程問題的基本分析能力、電路的調(diào)試技能以及分析和解決工程問題的綜合能力，提高學(xué)生的工程素質(zhì)。

（1）對驗證性和分析性實驗給出實驗電路和實驗內(nèi)容，由學(xué)生根據(jù)實驗?zāi)康慕Y(jié)合理論知識自主決定測量量、自擬實驗步驟及實驗表格;對設(shè)計性實驗給出設(shè)計要求，由學(xué)生自行設(shè)計實驗電路并調(diào)試得出結(jié)果;轉(zhuǎn)變學(xué)生被動學(xué)習(xí)的局面，培養(yǎng)學(xué)生獨立思考、獨立分析及解決問題能力。（2）實驗項目安排上要體現(xiàn)各實驗的相關(guān)性，內(nèi)容安排體現(xiàn)從元器件到單元電路再到系統(tǒng)設(shè)計。如示波器、信號發(fā)生器的使用主要用于電壓放大電路及運(yùn)算電路的實驗測試;數(shù)字電路器件邏輯功能測試與具體應(yīng)用電路相結(jié)合。以往實驗中出現(xiàn)問題時通常有器件本身存在問題，但學(xué)生實驗前總是忽略器件的好壞，實驗中的問題難以入手解決，強(qiáng)調(diào)實驗的相關(guān)性可以開拓學(xué)生解決問題的思路，進(jìn)一步掌握實驗中的主動性，并且各實驗的目的也更加明確，對課程從理論到實踐的學(xué)習(xí)過程做到循序漸進(jìn)地完成。（3）豐富實驗內(nèi)容，將實用小電路、電子競賽試題等應(yīng)用于實驗中，或分析或設(shè)計，增加實驗的趣味性。課時限制使得實用電路在某個實驗中不可能完整實現(xiàn)，但可以將其中的單元電路作為實驗的內(nèi)容，其他部分以模塊代替，實現(xiàn)電路的功能。（4）實驗前預(yù)習(xí)內(nèi)容及實驗后的思考問題與實驗內(nèi)容密切關(guān)聯(lián)。實驗前的預(yù)習(xí)可以保證實驗的有序進(jìn)行，進(jìn)一步理解學(xué)習(xí)的相關(guān)理論知識的應(yīng)用性，從而提高學(xué)習(xí)課程理論知識的興趣;實驗后的思考是對實驗中的總結(jié)、實驗中出現(xiàn)問題的解答、實驗數(shù)據(jù)的分析等，培養(yǎng)學(xué)生建立綜合分析問題的方法及理論聯(lián)系實際的能力。

3 結(jié)束語

任何課程教學(xué)的主要任務(wù)是提高學(xué)生的繼續(xù)學(xué)習(xí)能力和職業(yè)技術(shù)素質(zhì)，強(qiáng)化職業(yè)能力的培養(yǎng)。只有學(xué)生對課程學(xué)習(xí)興趣有了，才能談?wù)撜n程對學(xué)生能力的培養(yǎng)與提高。從此點出發(fā)，重新組織電子技術(shù)基礎(chǔ)課程的教學(xué)內(nèi)容，增加各章節(jié)之間知識的關(guān)聯(lián)性，選擇與專業(yè)相關(guān)的教學(xué)例題，設(shè)計實際且有用的實驗項目，使課程的學(xué)習(xí)結(jié)果達(dá)到與未來職業(yè)崗位相適應(yīng)的基本要求，滿足就業(yè)、創(chuàng)業(yè)的需求。endprint