獨(dú)立學(xué)院“模擬電路基礎(chǔ)”課程教學(xué)改革探索

陳李勝　胡云峰

摘 要 “模擬電路基礎(chǔ)”作為電子信息類學(xué)生的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，具有很高的理論性和實(shí)踐性。文章在介紹“模擬電子技術(shù)”課程特點(diǎn)基礎(chǔ)上，詳細(xì)提出了包括教學(xué)內(nèi)容調(diào)整、教學(xué)手段應(yīng)用、教學(xué)方法設(shè)計(jì)及考核方法優(yōu)化的教學(xué)探索。實(shí)踐證明：該教學(xué)探索能有效地增強(qiáng)學(xué)生的動手能力和分析能力，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)電子設(shè)計(jì)興趣和實(shí)踐創(chuàng)新能力。

關(guān)鍵詞 模擬電路 Multisim 問題引導(dǎo)教學(xué) 過程考核

中圖分類號：G424 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：ADOI：10.16400/j.cnki.kjdks.2015.09.060

The Exploration of Teaching Reform on

"Analog Circuit Foundation" in Independent College

CHEN Lisheng， HU Yunfeng

（University of Electronic Science and Technology of China， Zhongshan Institute， Zhongshan， Guangdong 528402）

Abstract The "analog circuit foundation " is a professional basic course for the students of electronic information. It has a high theoretical and practical nature. This paper put forward the teaching contents， teaching means， teaching method design and the methods of evaluation and optimization of teaching research in detail， which based on the characteristic of "analog electronic technology"， The practice has proved that this teaching exploration can effectively strengthen the students' practical ability and application ability， improve students' learning electronic design interest and practice innovation ability.

Key words Analog Circuit; Multisim; problem - guided teaching; process assessment

0 引言

獨(dú)立院校的教學(xué)目標(biāo)主要是培養(yǎng)應(yīng)用型人才。應(yīng)用型人才除了要求掌握專業(yè)知識之外，還必須具備相應(yīng)的技術(shù)實(shí)踐能力。這就要求獨(dú)立學(xué)院的學(xué)生在學(xué)習(xí)了一定理論的基礎(chǔ)上，同時(shí)還具備較強(qiáng)的動手設(shè)計(jì)和應(yīng)用能力。“模擬電路基礎(chǔ)”是電子信息類專業(yè)的重要專業(yè)課程。該門課程是在“電路分析”基礎(chǔ)上的學(xué)習(xí)進(jìn)一步深入。它內(nèi)容非常豐富，除了講授模擬電子技術(shù)的相關(guān)的基礎(chǔ)理論分析之外，同時(shí)又強(qiáng)調(diào)模擬電路知識在設(shè)計(jì)時(shí)的工程性。獨(dú)立學(xué)院的學(xué)生如果能掌握好模擬電路的相關(guān)知識，那樣不但能促進(jìn)他們畢業(yè)時(shí)的就業(yè)，而且也能促進(jìn)他們以后進(jìn)一步深造學(xué)習(xí)。因此在獨(dú)立學(xué)院教研活動中，積極開展“模擬電路基礎(chǔ)”教學(xué)改革探索，提高學(xué)生模擬電路相關(guān)知識的學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)能力和學(xué)習(xí)結(jié)果尤為重要。

1模擬電路基礎(chǔ)教學(xué)現(xiàn)狀

相對一本、二本院校的學(xué)生而言，目前獨(dú)立學(xué)院學(xué)生普遍存在的問題有：學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)相對薄弱，學(xué)習(xí)習(xí)慣及學(xué)習(xí)方法有待改善，學(xué)習(xí)主動性也相對欠缺。模擬電路基礎(chǔ)的教學(xué)目標(biāo)是讓學(xué)生通過本課程的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)掌握常見電子線路的分析、計(jì)算及設(shè)計(jì)方法，同時(shí)使其具備繼續(xù)深入學(xué)習(xí)和接受電子技術(shù)專業(yè)知識的能力。但是，由于課程本身的特點(diǎn)，普遍認(rèn)為該課程“入門難”?！叭腴T難”主要體現(xiàn)在如下兩個方面：

（1）元器件特性難理解。模擬電子電路是含有三極管等半導(dǎo)體器件的實(shí)用電路。模擬電子技術(shù)分析的基本思想是運(yùn)用線性電路的基本理論和方法，來分析模擬電路的各項(xiàng)性能指標(biāo)。分析電路基本出發(fā)點(diǎn)是研究電路中電壓和電流的關(guān)系。因此模擬電子技術(shù)課程首先介紹了相關(guān)的半導(dǎo)體器件（如二極管，三極管等）的基本特性及電壓電流關(guān)系。對器件工作特性的理解，涉及到半導(dǎo)體PN結(jié)、端口非線性電壓電流關(guān)系特性等各方面的內(nèi)容，尤其是如三極管和場效應(yīng)晶體管等器件是三端元件，與常見的電阻等二端元件有很大的區(qū)別，電壓、電阻和電流關(guān)系相對常見元件而言更加復(fù)雜。這些與常見電阻不同的半導(dǎo)體元器件的復(fù)雜性讓初學(xué)者感到頭緒亂、難理解。

（2）交直流的作用和相互影響難想象。模擬電路基礎(chǔ)學(xué)習(xí)的基本對象就是放大電路，同時(shí)放大電路是也構(gòu)成各種功能模擬電路的基本電路。但是我們在分析放大電路時(shí)采用分析方法和以前電路分析基礎(chǔ)里使用的分析方法有很大的區(qū)別。為保證放大電路能對輸入信號進(jìn)行正確放大，首先需要通過直流電源給放大電路設(shè)置合適的靜態(tài)工作點(diǎn)，從而確保電路的能夠正常工作，然后用交流信號表示輸入的待放大模擬信號。在分析計(jì)算時(shí)，往往采用靜態(tài)加動態(tài)的計(jì)算方式。在電路進(jìn)行放大工作時(shí)，電路中的交流信號和直流信號如何相互影響，如何進(jìn)行具體的分析計(jì)算，學(xué)生往往不容易理解。

2模擬電路基礎(chǔ)教學(xué)改革探索

2.1 教學(xué)內(nèi)容調(diào)整

“模擬電路基礎(chǔ)”在電子信息類各專業(yè)學(xué)習(xí)中起著重要作用。后續(xù)很多專業(yè)課程及畢業(yè)設(shè)計(jì)等也與本課程的聯(lián)系比較緊密。結(jié)合電子信息專業(yè)的特點(diǎn)，在課程教學(xué)過程中，除了基本的概念之外，還需要著重本課程與后續(xù)課程的內(nèi)容銜接。在教學(xué)過程中盡量避免公式推導(dǎo)，重點(diǎn)注重基本電子電路分析及設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)。在教學(xué)內(nèi)容方面，進(jìn)一步加強(qiáng)集成放大器及其它模擬集成電路的應(yīng)用。在介紹集成器件時(shí)，盡量結(jié)合國內(nèi)外主流的通用產(chǎn)品，而且從應(yīng)用的要求出發(fā)，除了扼要介紹它們的基本電路原理外，著重介紹產(chǎn)品的主要技術(shù)性能、典型應(yīng)用或者連接方法。同時(shí)，進(jìn)一步適當(dāng)弱化陳舊內(nèi)容、簡化分立元件放大電路和器件內(nèi)部原理的介紹。

2.2教學(xué)手段應(yīng)用

通常來說完成教學(xué)內(nèi)容的途徑是教學(xué)手段。要想更好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，必須融合多種手段輔助教學(xué)，考慮到電子電路設(shè)計(jì)自動化也是目前電子技術(shù)發(fā)展的一個重要趨勢。因此，為培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力，堅(jiān)持理論仿真與實(shí)踐相結(jié)合，在模擬電路基礎(chǔ)教學(xué)中引入Multisim軟件進(jìn)行實(shí)例仿真。通過仿真軟件演示相應(yīng)功能電路的工作過程和工作結(jié)果，同時(shí)配合進(jìn)行相應(yīng)的理論計(jì)算，將計(jì)算的結(jié)果和仿真的結(jié)果進(jìn)行比較分析，以加深學(xué)生對電路具體工作過程的理解。仿真實(shí)例主要圍繞教學(xué)的基本要求和重點(diǎn)內(nèi)容展開。仿真軟件由于自身的特點(diǎn)，它可選擇元器件選擇范圍廣，修改電路參數(shù)方便，電路運(yùn)行的結(jié)果也是直觀明了。通過仿真軟件可以即時(shí)修改所設(shè)計(jì)的電路參數(shù)和更換電路元件，并可以立刻得到結(jié)果。通過仿真的教學(xué)手段，相對常規(guī)的理論分析計(jì)算，學(xué)生能更直觀地加強(qiáng)全面理解所設(shè)計(jì)的電路，同時(shí)也能增強(qiáng)對課程重點(diǎn)和難點(diǎn)的理解，與此同時(shí)也學(xué)習(xí)了如何使用仿真進(jìn)行電子設(shè)計(jì)自動化，為其今后具備較強(qiáng)的電路綜合系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力奠定良好的基礎(chǔ)。仿真的實(shí)例設(shè)計(jì)在初段主要針對“入門難”的問題：通過修改加在三極管各端的電壓，檢測流過各極的電流讓學(xué)生更直接理解元器件特性;通過單管共射放大電路的仿真，修改直流電源和交流信號的參數(shù)讓學(xué)生理解模擬電路中交直流的分析方法。

2.3教學(xué)方法設(shè)計(jì)

所謂教學(xué)方法指的是在教學(xué)活動中，教師和學(xué)生為完成一定教學(xué)任務(wù)，所采用的方式、途徑或者手段。教學(xué)方法是實(shí)現(xiàn)教學(xué)目的、傳授教學(xué)內(nèi)容的重要手段，方法設(shè)計(jì)的好與壞直接關(guān)系教學(xué)工作的效率。要想真正提高教學(xué)質(zhì)量，教學(xué)方法的改革探索是必不可少。改革教學(xué)方法的重點(diǎn)是師生雙方都要轉(zhuǎn)變“教”與“學(xué)”的觀念，端正自己的位置，明確各自的任務(wù)和目標(biāo)。在教學(xué)過程中，教師如果想科學(xué)、合理地選擇并且有效地運(yùn)用恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法，就必須具備較好的現(xiàn)代化教學(xué)理論，并且能熟練地把握各類不同教學(xué)方法的聯(lián)系和區(qū)別。只有這樣，教師方可在綜合分析各種教學(xué)方法優(yōu)劣的基礎(chǔ)上，為了提高教學(xué)效果，合理選擇恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法并能進(jìn)行相應(yīng)優(yōu)化組合。

要讓獨(dú)立學(xué)院的學(xué)生學(xué)好“模擬電路基礎(chǔ)”課程，教學(xué)方法非常重要。傳統(tǒng)的灌輸式教學(xué)方法使學(xué)生對于抽象理論和復(fù)雜電路只能死記硬背，無法靈活運(yùn)用，造成理論與實(shí)際脫節(jié)，甚至打擊學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和動力。因此在教學(xué)過程中可以適當(dāng)采用問題引導(dǎo)互動型教學(xué)方法。面對不同的學(xué)生進(jìn)行分類，在課堂教學(xué)中對于大部分學(xué)生采用問題引導(dǎo)互動型教學(xué)方法，以提高他們學(xué)習(xí)精力的投入，把學(xué)生吸引到課堂的學(xué)習(xí)中，讓學(xué)生參與問題解決過程，讓學(xué)生養(yǎng)成思考和分析問題的習(xí)慣;對于少數(shù)理論基礎(chǔ)扎實(shí)，動手能力強(qiáng)的同學(xué)在課后采用項(xiàng)目研究型教學(xué)方法，使其學(xué)習(xí)和應(yīng)用能力有進(jìn)一步的提高。問題引導(dǎo)互動型教學(xué)方法的目標(biāo)不僅是學(xué)生學(xué)會分析某個問題的方法，更重要是分析問題的思維方式，讓他們掌握獨(dú)立解決問題的能力。引導(dǎo)學(xué)生在模擬電子線路設(shè)計(jì)方向自我訓(xùn)練，同時(shí)強(qiáng)調(diào)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中差異化、個性化發(fā)展，從而實(shí)現(xiàn)學(xué)生良好的科學(xué)研究態(tài)度及創(chuàng)新意識的培養(yǎng)。

2.4 過程考核優(yōu)化

過程是學(xué)習(xí)的重要組成部分，只有科學(xué)地引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)的過程，才能較好地達(dá)到教學(xué)的目的。考核成績是學(xué)生的學(xué)習(xí)指揮棒，如果合理科學(xué)地設(shè)置考核方法，就能讓學(xué)生克服學(xué)習(xí)的惰性，實(shí)現(xiàn)積極主動學(xué)習(xí)，切實(shí)提高自己的學(xué)習(xí)和應(yīng)用能力。整個考核過程主要分為以下幾種方式：第一，平時(shí)考核，占總成績的20%。包括出勤、平時(shí)作業(yè)、課堂表現(xiàn)等。作業(yè)以Multisim仿真方式完成，學(xué)生同時(shí)提交仿真電路圖和相應(yīng)的仿真電路分析文檔，同時(shí)增加抄作業(yè)的懲罰力度，雷同作業(yè)一律以0分計(jì)。第二，課堂小測驗(yàn)，占總成績的10%。主要安排教學(xué)內(nèi)容的測驗(yàn)，在課堂隨機(jī)安排3～4次測驗(yàn)，測驗(yàn)時(shí)要求學(xué)生即時(shí)做完并上交結(jié)果督促平時(shí)學(xué)習(xí)。第三，期末考試，占總成績的70%?？荚囈蚤]卷形式進(jìn)行。為了避免學(xué)生復(fù)習(xí)碰運(yùn)氣導(dǎo)致的不公平，從題型上，減少選擇題、填空題的分量，以設(shè)計(jì)分析題為主;從內(nèi)容上，以實(shí)際應(yīng)用為考試重點(diǎn)，一方面考核模擬電路的基本知識、基本理論，另一方面考核常用電路的計(jì)算能力和分析能力等。這種過程考核評價(jià)體系加重了電路分析及設(shè)計(jì)能力的分量，同時(shí)提高學(xué)生的創(chuàng)新應(yīng)用能力和綜合應(yīng)用能力的。

3結(jié)束語

當(dāng)前獨(dú)立學(xué)院教學(xué)改革的重點(diǎn)和難點(diǎn)是如何提高教學(xué)質(zhì)量，教學(xué)質(zhì)量的提高也是課程建設(shè)和改革的核心目的。本教學(xué)改革措施在實(shí)際教學(xué)中取得了較好的效果?？茖W(xué)地規(guī)劃“模擬電路基礎(chǔ)”的教學(xué)改革可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識。在教學(xué)改革中也可結(jié)合電子設(shè)計(jì)大賽，讓一些優(yōu)秀的設(shè)計(jì)項(xiàng)目去激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和學(xué)習(xí)興趣，同時(shí)也可以讓學(xué)生更加明確學(xué)習(xí)目的，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

參考文獻(xiàn)

[1] 楊素行.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)簡明教程（第三版）[M].北京：高等教育出版社，2006.

[2] 童詩白，華成英.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)（第四版）[M].北京：高等教育出版社，2006.