模擬電子技術(shù)課程改革

邵丙新+劉銀輝

[摘要]模擬電子技術(shù)是電類專業(yè)學(xué)生一門重要的技術(shù)基礎(chǔ)課，隨著科學(xué)的發(fā)展技術(shù)的進(jìn)步和新型電子器件不斷涌現(xiàn)，促進(jìn)了電子技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展。作為電子技術(shù)的主要標(biāo)志的模擬電子技術(shù)課程改革勢在必行。教學(xué)內(nèi)容需要改革、教學(xué)方法需要完善、教學(xué)模式需要更新。按照電子技術(shù)的特點，模擬電子技術(shù)的課程改革，應(yīng)按照三個層面進(jìn)行：一是基本理論；二是層次化教學(xué)；三是技能培養(yǎng)。文章介紹模擬電子技術(shù)課程教學(xué)改革的基本內(nèi)容，提出了主線貫穿教學(xué)法、層次教學(xué)法和教學(xué)互動。

[關(guān)鍵詞]主線貫穿法；層次教學(xué)法；教學(xué)互動

1基本理論教學(xué)

理論教學(xué)是電子技術(shù)課程一個非常重要的環(huán)節(jié)，掌握電子電路基本理論，才能掌握和應(yīng)用電子技術(shù)。模擬電子技術(shù)的特點是器件多、電路雜，理論不系統(tǒng)，分析方法不統(tǒng)一，內(nèi)容顯得凌亂，這給模擬電子技術(shù)教學(xué)帶來了諸多不便。因此模擬電子教學(xué)應(yīng)在以下幾個方面有所改進(jìn)：①系統(tǒng)性：即基本原理應(yīng)具有系統(tǒng)性。模擬電子技術(shù)難點在于基本原理凌亂，涉及的內(nèi)容雜，如對單級放大電路的分析，包括晶體管放大原理、放大電路的工作過程、靜態(tài)工作點、各點的波形圖、直流通路、交流通路和小信號等效電路等內(nèi)容。內(nèi)容雖多，它們有共同的特點：就是靜態(tài)分析和動態(tài)分析及其等效電路。不僅僅單極放大電路要進(jìn)行靜態(tài)分析、動態(tài)分析，集成電路構(gòu)成的各種運算電路也涉及靜態(tài)分析和動態(tài)分析的內(nèi)容。比如在單電源供電的情況下，集成運算放大器也有設(shè)置工作點的問題，不然會發(fā)生波形失真。因此，可以說模擬電子技術(shù)的基本內(nèi)容就是直流分析、交流分析；基本原理就是工作點原理、圖解法原理和等效電路原理；核心內(nèi)容是放大電路，包括單極電壓放大、功率放大和運算放大器放大電路。掌握了這些內(nèi)容，就掌握了模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)。②內(nèi)容歸納：即找出共性的內(nèi)容。如小信號等效電路分析法對BJT、JFET和MOSFET組成的放大電路的分析，其基本原理是相同的，只因使用器件的不同，因而等效電路有所差異，分析方法是相同的。共射極放大電路、共集電極放大電路和共基極放大電路采用的分析方法也是相同的。集成運放構(gòu)成的各種運算電路的分析方法是相同的，即運用虛斷和需短的概念。內(nèi)容相近的電路集中在一起講解，分析方法統(tǒng)一，有利于學(xué)生理解。通過不同電路的分析，可以看出電路在性能方面的差異，在共性之中找到個性，這樣可以增強學(xué)生的感性認(rèn)識。找到共性，就找到了捷徑，使教材的內(nèi)容更簡潔，從而減輕學(xué)生的負(fù)擔(dān)。③分清主次：由于模擬電子技術(shù)的內(nèi)容太多，不可能面面俱到。因此，在教學(xué)中分辨教材的核心內(nèi)容和一般內(nèi)容，核心內(nèi)容就是教材的主要內(nèi)容、根本內(nèi)容，就是模擬電子技術(shù)從始至終的、內(nèi)容密切相關(guān)的部分。對核心內(nèi)容的講解，就是為了讓學(xué)生理解和掌握電子技術(shù)的基本原理、基本內(nèi)容和學(xué)習(xí)方法，使學(xué)生迅速掌握電子技術(shù)的基本內(nèi)容，即使學(xué)生快速入門。這樣學(xué)生才能對本門課的學(xué)習(xí)產(chǎn)生信心。在課堂教學(xué)中建議采用以下措施：①主線貫穿法：即將教材內(nèi)容按照原理分別歸類，概括為幾條主線，然后把教材內(nèi)容在主線上串聯(lián)起來講解。把教學(xué)內(nèi)容按照原理分類，使得教學(xué)有條理，有利于學(xué)生對基本原理的掌握。比如把模擬電子技術(shù)內(nèi)容劃分為放大電路部分：其中包括單級放大電路、功率放大電路、集成運放構(gòu)成的運算電路；信號發(fā)生和處理電路部分；直流電源部分；負(fù)反饋部分，每個部分內(nèi)容按照電路原理依次展開，使得課程條理清晰、目標(biāo)明確。②中心教學(xué)法：即教師在授課時，教學(xué)內(nèi)容要重點突出，老師要說明這節(jié)課要講什么內(nèi)容或解決什么問題，即講課要指出哪里是重點。這種方法能夠提高學(xué)生的注意力。比如說圖解法分析單級放大電路的工作原理，工作點的作用是什么，為什么要設(shè)置工作點，這是圖解分析法的重點，各點波形的產(chǎn)生是動態(tài)分析的重點。對放大器動態(tài)指標(biāo)的分析方法是單級放大器的重點。③教學(xué)互動：教師在授課中適當(dāng)提出問題請學(xué)生回答，或者學(xué)生提出問題，教師回答。比較突出的問題進(jìn)行課堂討論，如為什么運算放大器的同相輸入端電位和反相輸入端電位相等？有反饋時相等，無反饋時相等嗎？教師要善于在適當(dāng)?shù)臅r候提出問題，提出問題可以提高學(xué)生的注意力，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分析判斷，通過對問題的解答，加深對課堂內(nèi)容的理解，比如甲類功率放大電路，電源電壓12V，要想使其輸出最大功率，靜態(tài)電壓VCE應(yīng)該為多少。通過互動，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，加深對理論的理解，提高授課質(zhì)量。④電路仿真教學(xué)。在課堂教學(xué)中，增加電路仿真內(nèi)容，可以提高課堂教學(xué)效果。課堂上適當(dāng)講解電路的仿真分析、仿真電路各點電壓波形以及電路參數(shù)對波形的影響等內(nèi)容，增強學(xué)生的感性認(rèn)識，促進(jìn)學(xué)生對電路的理解。

2層次化教學(xué)

把教學(xué)內(nèi)容分為幾個層面，如單極放大電路；運算放大電路；信號產(chǎn)生和信號處理；反饋放大；直流穩(wěn)壓。半導(dǎo)體基礎(chǔ)、二極管、三極管原理、單級放大器和運放構(gòu)成的基本運算電路是第一層面；負(fù)反饋放大電路和頻率特性是第二層；信號和波形產(chǎn)生電路是第三層面的內(nèi)容；直流穩(wěn)壓電源是第四層內(nèi)容。把教材的內(nèi)容分成不同的層面有利于教師對教學(xué)內(nèi)容的把握，可以根據(jù)學(xué)生的情況，適當(dāng)增減教學(xué)內(nèi)容。第一層是教材的核心內(nèi)容，是學(xué)生必須理解和掌握的，否則，無法學(xué)習(xí)電子技術(shù)。第二層是對第一層的補充，主要介紹反饋對放大電路性能的影響，可以適當(dāng)講解。第三層是知識的擴展和電子技術(shù)的運用，可根據(jù)學(xué)時和學(xué)生接受能力適當(dāng)刪減。

3技能培養(yǎng)

電子技術(shù)不但是一門理論基礎(chǔ)課，還是一門技術(shù)課，因此，要求學(xué)生在掌握理論的基礎(chǔ)上，還要掌握實踐技能。技能的培養(yǎng)離不開基本原理；同時技能的提高，能夠加深對理論的理解。二者密切相關(guān)，缺一不可。技能的培養(yǎng)主要形式是實驗教學(xué)，實驗學(xué)時不應(yīng)低于理論課學(xué)時的30%。實驗教學(xué)的目標(biāo)：①掌握儀器的使用；②學(xué)習(xí)測量方法；③檢驗電子電路；④電路創(chuàng)新。在確定實驗題目和實驗內(nèi)容上，應(yīng)按照教材核心內(nèi)容選擇，這樣做有利于理論和實踐的結(jié)合，加深對理論的理解。同時用學(xué)過的理論知識指導(dǎo)實驗，起到互相促進(jìn)的作用，如晶體管共射極放大器實驗、射極輸出器實驗、正弦波發(fā)生器實驗，與教學(xué)內(nèi)容關(guān)系密切，通過這些實驗?zāi)軌蛱岣邔W(xué)生對理論課的理解能力，提高動手能力和理論指導(dǎo)實踐的能力。增加設(shè)計性實驗，可以促進(jìn)學(xué)生的思維能力、分析能力和設(shè)計能力的提高，可以促進(jìn)學(xué)生更好地掌握理論知識，可以提高學(xué)生的實踐技能。實踐技能的培養(yǎng)是實驗教學(xué)的最終目的。充分重視實驗教學(xué)的重要性，采取措施，保證實驗教學(xué)的重要地位。在課程考核中實驗考核應(yīng)占較大的比例。將計算機仿真技術(shù)引入實驗教學(xué)和課堂教學(xué)，可以克服實驗儀器、實驗設(shè)備的限制。在實驗教學(xué)中，可以根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的需要，將實驗任務(wù)布置給學(xué)生，在教師的指導(dǎo)下先進(jìn)行理論設(shè)計，然后進(jìn)行仿真，完成仿真設(shè)計后，按照仿真電路裝配實際電路進(jìn)行調(diào)試。通過仿真實驗，學(xué)生學(xué)習(xí)了電子技術(shù)自動化設(shè)計的方法，為其今后設(shè)計電子電路奠定良好的基礎(chǔ)，對培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)起到了積極和促進(jìn)作用。

電子技術(shù)是一門實踐性很強的學(xué)科，掌握這門技術(shù)的唯一途徑是實踐。實踐有兩個好處：一是通過實踐鞏固所學(xué)的理論，二是通過實踐能夠發(fā)展理論。電子技術(shù)是在實踐中產(chǎn)生的，也只有在實踐中才能得到發(fā)展。課程設(shè)計是電子技術(shù)實踐的一種有效途徑。課程設(shè)計能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。在課程設(shè)過程中，應(yīng)遵循以學(xué)生設(shè)計為主，教師指導(dǎo)為輔的原則。課程設(shè)計的選題既要有實用性，又要和課程內(nèi)容密切相關(guān)，這樣讓學(xué)生用課堂學(xué)過的內(nèi)容、學(xué)過的電路完成課程設(shè)計任務(wù)。課程設(shè)計的主要目的就是讓學(xué)生利用所學(xué)的知識解決實際問題，同時提高學(xué)生的實踐能力。課程設(shè)計題目要選擇和教材內(nèi)容關(guān)系密切的設(shè)計題目：如功率放大器的設(shè)計、正弦波發(fā)生器的設(shè)計、聲光控制照明燈等設(shè)計題目，引導(dǎo)學(xué)生，運用學(xué)過的原理和設(shè)計方法，采用自己熟悉的電路形式，完成電路設(shè)計，并通過仿真驗證，對電路進(jìn)行補充和修改，使電路更完善，最后進(jìn)行安裝調(diào)試，完成設(shè)計任務(wù)。

4結(jié)論

模擬電子技術(shù)一直是教學(xué)的一個難點，學(xué)生普遍感到學(xué)不懂。我們做老師的也經(jīng)常思考如何把這門課程教好，經(jīng)過幾年的教學(xué)改革與課程建設(shè)，我們在學(xué)生的動手能力、創(chuàng)新意識培養(yǎng)、教學(xué)質(zhì)量及教學(xué)效果的方面取得了一些成績，找到了解決問題的方法。其核心內(nèi)容是改變教學(xué)觀念，把復(fù)雜的內(nèi)容變成簡單幾個環(huán)節(jié)，從而使問題簡單化。老師是教學(xué)的關(guān)鍵因素，通過改革使老師知道教學(xué)的主要內(nèi)容是什么，教學(xué)重點是什么，哪些是必須教的，哪些是可以省略的，使老師能夠靈活掌握教學(xué)內(nèi)容，這樣教學(xué)才能生動靈活。采用新的教學(xué)方法并打破傳統(tǒng)教學(xué)方法，輔助多媒體教學(xué)和仿真等教學(xué)手段增強學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，采用理論與實踐相結(jié)合的教學(xué)模式，加深理課堂內(nèi)容的理解，培養(yǎng)動手能力。增加實踐環(huán)節(jié)，課程設(shè)計多方面培養(yǎng)學(xué)生綜合能力，使教學(xué)充滿活力，切實提高教學(xué)質(zhì)量。

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