“模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)”課程的立體化教材建設(shè)

李震梅，白 明，劉雪婷，董傳岱

(山東理工大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院，山東淄博255049)

立體化教材以形成教學(xué)能力為目標(biāo)，內(nèi)容呈現(xiàn)立體化，教學(xué)設(shè)計(jì)一體化，教學(xué)應(yīng)用多元化，克服了紙質(zhì)教材只重視知識(shí)傳授而忽視能力培養(yǎng)的弊端，最大限度地滿足教師教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)需要，滿足教育市場(chǎng)需求[1-3]。

我?！澳M電子技術(shù)基礎(chǔ)”課程教材是針對(duì)普通高等本科院校學(xué)生的具體情況編寫的，是教學(xué)改革成果的總結(jié)。目前，本教材已被評(píng)為普通高等教育十二五國家規(guī)劃教材，本文結(jié)合我校的模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)立體化教材建設(shè)，探討立體化教材的內(nèi)涵和表現(xiàn)形式。

1 教學(xué)改革成果融入教材

我校“模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)”課程教材的編寫組成員主持過山東省精品課程“模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)”和“數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)”以及山東省教學(xué)研究課題4項(xiàng)，獲山東省教學(xué)成果二等獎(jiǎng)1項(xiàng)，三等獎(jiǎng)1項(xiàng);在編寫該教材時(shí)，編寫組努力把這些改革成果和思想融入教材內(nèi)，主要思路是“精選內(nèi)容，軟硬結(jié)合，注重應(yīng)用，啟發(fā)創(chuàng)新”，充分吸收新概念、新理論和新技術(shù)，妥善處理傳統(tǒng)內(nèi)容繼承與現(xiàn)代內(nèi)容引進(jìn)的關(guān)系，突出集成電路的應(yīng)用和現(xiàn)代電子技術(shù)內(nèi)容。

(1)精選內(nèi)容:內(nèi)容符合教學(xué)大綱要求，知識(shí)體系完整、嚴(yán)密，學(xué)術(shù)水平高，科學(xué)性強(qiáng)，充分吸收新概念、新理論和新技術(shù)，兼顧傳統(tǒng)內(nèi)容的繼承與現(xiàn)代內(nèi)容的引進(jìn)，如簡(jiǎn)化各種集成運(yùn)算放大器的分析計(jì)算，避免冗長(zhǎng)的公式推導(dǎo)，突出其工程計(jì)算。

(2)軟硬結(jié)合:引入Multisim仿真實(shí)例，仿真圍繞教學(xué)的基本要求和重點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行，擴(kuò)展了學(xué)生的認(rèn)識(shí)視野，幫助學(xué)生較快地理解和掌握那些用傳統(tǒng)的教學(xué)手段難以表現(xiàn)的內(nèi)容，提高了學(xué)生應(yīng)用現(xiàn)代化手段設(shè)計(jì)調(diào)試電子系統(tǒng)的能力。

(3)注重應(yīng)用:理論聯(lián)系實(shí)際，突出集成電路的應(yīng)用和現(xiàn)代電子技術(shù)內(nèi)容，增加集成功率放大電路及應(yīng)用、集成模擬乘法器及應(yīng)用、電壓電流轉(zhuǎn)換器、集成穩(wěn)壓器等工程實(shí)例，培養(yǎng)學(xué)生的工程應(yīng)用能力。

(4)啟發(fā)創(chuàng)新:緊密結(jié)合電子技術(shù)前沿進(jìn)展，選擇實(shí)用性、趣味性強(qiáng)的電路，增加音頻集成功率放大電路CD4100、集成可變?cè)鲆娣糯笃鰽D603和開關(guān)電容濾波器等，選擇趣味性和實(shí)用性例題、思考題及習(xí)題，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。

2 科研促進(jìn)教材內(nèi)容的更新

近幾年，編寫組成員主持和參加省級(jí)以上課題13項(xiàng)，發(fā)表論文130余篇，檢索100余篇，教師將承擔(dān)項(xiàng)目的內(nèi)容引入教材體系，作為教學(xué)案例，使學(xué)生通過實(shí)實(shí)在在的項(xiàng)目、研究?jī)?nèi)容、研究方法加深對(duì)理論概念的理解;如教材中的函數(shù)發(fā)生器MAX038的應(yīng)用電路就是國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“基于散射光信號(hào)頻率分解的亞微米納米顆粒測(cè)量技術(shù)研究”中的部分內(nèi)容，教材中的集成測(cè)量放大器是山東省教育廳項(xiàng)目“便攜式光子相關(guān)光譜納米顆粒測(cè)量系統(tǒng)研究”中的部分內(nèi)容等。

由于教材密切結(jié)合科研和應(yīng)用背景，內(nèi)容新穎保證教材的先進(jìn)性，因此受到了教師和學(xué)生的歡迎。同時(shí)高水平的科學(xué)研究促使教師始終處于科學(xué)技術(shù)研究的前沿，將科研的經(jīng)歷和創(chuàng)新的思維傳授給學(xué)生，將科研成果轉(zhuǎn)化為教學(xué)內(nèi)容，從而帶動(dòng)教學(xué)改革和課程建設(shè)，提高了教學(xué)水平，培養(yǎng)了學(xué)生的工程應(yīng)用能力及創(chuàng)新能力。

3 豐富的數(shù)字化教材資源

我們創(chuàng)建了“五位一體”(主教材、輔助教材、輔助教學(xué)資源、網(wǎng)絡(luò)教材資源、模擬電子電路計(jì)算機(jī)輔助分析與設(shè)計(jì))立體化教材體系，如圖1所示，以滿足現(xiàn)代學(xué)習(xí)者個(gè)性化、自主性和實(shí)踐性的要求，為教學(xué)提供整體解決方案，促進(jìn)優(yōu)秀教學(xué)資源有機(jī)整合與合理運(yùn)用。

我們開發(fā)了教材網(wǎng)站，包括主編簡(jiǎn)介、指導(dǎo)書、試題集錦、網(wǎng)絡(luò)課程和虛擬實(shí)驗(yàn)CAI課件等內(nèi)容，把教材的精華從各個(gè)角度呈現(xiàn)出來，使教材轉(zhuǎn)化為課堂加網(wǎng)絡(luò)的立體操作。

圖1 模擬電子技術(shù)立體化教材體系

我們開發(fā)的CAI系統(tǒng)如圖2所示，使過去單一型助教課件升級(jí)成CAI課件系統(tǒng)。

圖2 CAI課件系統(tǒng)研發(fā)

4 突出電子技術(shù)的應(yīng)用性、實(shí)踐性

本教材注重基礎(chǔ)理論知識(shí)的傳授，更注重培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力，增加了許多實(shí)用性、趣味性強(qiáng)的工程實(shí)例;創(chuàng)新了“階梯式”實(shí)驗(yàn)方法，把實(shí)驗(yàn)分為認(rèn)知基礎(chǔ)層、驗(yàn)證設(shè)計(jì)層和開放系統(tǒng)層，開發(fā)了電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)臺(tái)及便攜式實(shí)驗(yàn)箱，教材所選的部分電子器件、集成電路以及典型應(yīng)用電路與實(shí)驗(yàn)設(shè)備和教材是一致的，實(shí)現(xiàn)了理論與實(shí)踐的統(tǒng)一;引入EDA技術(shù)，將軟件實(shí)驗(yàn)和硬件實(shí)驗(yàn)緊密結(jié)合，培養(yǎng)了學(xué)生的實(shí)踐能力。

立體化教材的建設(shè)，克服以往教材的單一形式、為教學(xué)提供整體解決方案，促進(jìn)優(yōu)秀教學(xué)資源有機(jī)整合與合理運(yùn)用，在教學(xué)實(shí)踐中實(shí)現(xiàn)了教學(xué)效益的最大化，具有一定的教學(xué)應(yīng)用和推廣價(jià)值。

[1]閆靜，賈桂芝，賈力維.高等中醫(yī)藥院?！盁o機(jī)化學(xué)”立體化教材體系建設(shè)的實(shí)踐與思索[J].哈爾濱，黑龍江教育，2014，1:6-7

[2]黃榮懷，郭芳.立體化教材的設(shè)計(jì)與開發(fā)[J].北京:現(xiàn)代教育技術(shù)，2008，10:105-109

[3]劉曉文，薛雪，陳桂真，石超.電路實(shí)驗(yàn)立體化教材的建設(shè)與實(shí)踐[J].北京，實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2013，12:20-23