應(yīng)用型人才培養(yǎng)中立體式模擬電路教學(xué)的研究與實(shí)踐

(安徽新華學(xué)院 電子通信工程學(xué)院，安徽 合肥 230088)

應(yīng)用型人才培養(yǎng)中立體式模擬電路教學(xué)的研究與實(shí)踐

王月琴，張帆

(安徽新華學(xué)院 電子通信工程學(xué)院，安徽 合肥 230088)

圍繞高校應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)，提出了一種立體化模擬電路教學(xué)方法。闡述了立體化模擬電路教學(xué)特點(diǎn)與教學(xué)模式，詳細(xì)討論了開展立體化教學(xué)的具體實(shí)施方案。提高理論知識同時鍛煉了學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新能力，為以后相關(guān)專業(yè)課的學(xué)生打下良好的基礎(chǔ)。

模擬電路；立體化教學(xué)；應(yīng)用型人才

模擬電路是電子信息工程、通信工程、自動化、計算機(jī)及儀器儀表等專業(yè)本科的專業(yè)基礎(chǔ)課，是從事電子、通信、自動化的工程技術(shù)人員必備的技術(shù)課程。學(xué)習(xí)該課程的目的和任務(wù)，是讓學(xué)生獲得模擬電路中的基本理論、基本知識和基本技能，為以后深入學(xué)習(xí)模擬電路和相關(guān)專業(yè)課打下扎實(shí)基礎(chǔ)。長期以來該課程主要以理論教學(xué)加驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)構(gòu)建課程的教學(xué)體系，學(xué)生普遍反映理論知識難學(xué)難懂，學(xué)生容易產(chǎn)生畏難情緒喪失學(xué)習(xí)熱情。立體式模擬電路教學(xué)在理論講授同時穿插Multisim仿真環(huán)節(jié)和實(shí)物制作環(huán)節(jié)，使學(xué)生掌握模擬電路常用半導(dǎo)體器件的使用、典型電路的分析方法、典型電路的應(yīng)用和綜合運(yùn)用該課程知識點(diǎn)的能力[1-3]。

1 立體化教學(xué)特點(diǎn)

“理論教學(xué)+Multisim仿真教學(xué)+實(shí)驗(yàn)教學(xué)+綜合設(shè)計”的立體化教學(xué)模式分為四個環(huán)節(jié)，理論與實(shí)踐相結(jié)合，有利于提高學(xué)生對理論知識的理解和掌握，提高學(xué)生的創(chuàng)新和應(yīng)用能力。

1.1 教學(xué)模式采用“設(shè)計創(chuàng)新+綜合應(yīng)用”模式，替代原來的“單一電路驗(yàn)證”教學(xué)模式[4]

“單一電路驗(yàn)證”中電路都是模擬電路中要求學(xué)生掌握的基礎(chǔ)電路，電路已經(jīng)在實(shí)板上固定好，學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室只需要簡單連線便可完成數(shù)據(jù)測試和觀察波形，學(xué)生無需掌握電路的內(nèi)部便可完成實(shí)驗(yàn)，極大地限制了學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新能力。

采用“設(shè)計創(chuàng)新+綜合應(yīng)用”的教學(xué)模式，能夠較好地提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和綜合應(yīng)用能力。基于multisim軟件仿真課本中的常用電路，搭建電路測試相關(guān)參數(shù)，學(xué)生更好地理解和掌握基礎(chǔ)電路。很好掌握基礎(chǔ)電路的前提下，要求學(xué)生根據(jù)新的功能和新的性能指標(biāo)創(chuàng)新電路。為了更好地激發(fā)學(xué)生興趣，加深對各個單元電路的理解，綜合應(yīng)用電路選取實(shí)用性、綜合性較強(qiáng)的電路。學(xué)生首先通過multisim軟件仿真電路，仿真通過后購買實(shí)物焊接調(diào)試電路，鍛煉了學(xué)生的動手能力和綜合應(yīng)用能力。

1.2 教學(xué)方法遵循“化繁為簡，模塊化教學(xué)”，知識串聯(lián)，前后呼應(yīng)

模擬電路為電子類專業(yè)基礎(chǔ)課，知識點(diǎn)多，課時長，前后內(nèi)容連貫性不強(qiáng)，針對這種特點(diǎn)，提出了“模塊化教學(xué)”方法。將模擬電路分為半導(dǎo)體器件與基本應(yīng)用電路兩個部分，半導(dǎo)體器件分為二極管、三極管、場效應(yīng)管；基本應(yīng)用電路分為二極管應(yīng)用電路、三極管應(yīng)用電路、場效應(yīng)管應(yīng)用電路和集成運(yùn)放應(yīng)用電路。使前后知識點(diǎn)能夠較好串聯(lián)，學(xué)生能夠從整體上把握各部分知識點(diǎn)。

2 立體化模擬電路教學(xué)模式

立體化模擬電路教學(xué)模式立足于我?！皯?yīng)用型”人才培養(yǎng)目標(biāo)，不僅提高學(xué)生的理論水平，而且提高了學(xué)生的創(chuàng)新和應(yīng)用能力，為以后的專業(yè)課學(xué)習(xí)打下堅實(shí)的基礎(chǔ)。立體化教學(xué)不僅注重理論知識的講解，實(shí)踐教學(xué)同樣非常重要。實(shí)踐教學(xué)遵循由簡單到復(fù)雜，由單一電路應(yīng)用到多個電路綜合應(yīng)用，使學(xué)生不斷加深對模擬電路常用電路的理解和掌握。立體化教學(xué)課程建設(shè)如圖1所示。

圖1 立體化教學(xué)課程建設(shè)圖

3 立體化模擬電路教學(xué)模式的具體實(shí)施

根據(jù)立體化模擬電路教學(xué)模式，課程體系具體由理論講授(60學(xué)時)+基礎(chǔ)實(shí)踐(muitisim仿真+實(shí)驗(yàn)板調(diào)試16學(xué)時)+綜合應(yīng)用(8學(xué)時)三個部分組成。如圖2所示。選取了8個模擬電路常用電路作為基礎(chǔ)實(shí)踐部分，8個基礎(chǔ)電路要求學(xué)生能夠通過multisim仿真和實(shí)驗(yàn)板驗(yàn)證。每個電路給定明確的設(shè)計指標(biāo)要求學(xué)生能夠完成，8個電路涵蓋了模擬電路中重要的知識點(diǎn)，部分電路涵蓋知識點(diǎn)如表1所示。選取4個綜合應(yīng)用電路，每個電路包含多個知識點(diǎn)，如表2所示。“理論學(xué)習(xí)-基礎(chǔ)電路實(shí)踐-綜合應(yīng)用”，層層遞進(jìn)，反復(fù)應(yīng)用重要知識點(diǎn)和重要電路，加深了對各個電路的理解，在實(shí)踐中更好地掌握理論知識[5]。

圖2 立體化課程體系

名稱任務(wù)完成任務(wù)需要掌握的基礎(chǔ)知識雙向限幅電路完成規(guī)定電壓值的雙向限幅，會計算二極管的導(dǎo)通壓降半導(dǎo)體二極管的基礎(chǔ)知識、二極管電路分析晶體管共射極放大電路測試共射極放大電路的電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻、通頻帶等性能指標(biāo)示波器觀察輸入、輸出波形半導(dǎo)體三極管的基礎(chǔ)知識、三極管放大電路分析比例、加減運(yùn)算電路給定計算公式，搭建電路給定電路，得到計算公式集成運(yùn)算放大器基礎(chǔ)知識、負(fù)反饋放大電路知識

表2 綜合應(yīng)用

4 立體式模擬電路教學(xué)效果

立體化模擬電路教學(xué)旨在將模擬電路課程建設(shè)成為一門實(shí)用性強(qiáng)、富有特色且教學(xué)水平高的示范性課程。理論講授同時穿插Multisim仿真環(huán)節(jié)和實(shí)物制作環(huán)節(jié)，將成為該課程一大特色。學(xué)生學(xué)習(xí)掌握模擬電路常用半導(dǎo)體器件的使用、典型電路的分析方法、典型電路的應(yīng)用，提高綜合運(yùn)用該課程知識點(diǎn)的能力，不僅能夠進(jìn)行理論分析，而且能夠?qū)⒗碚搼?yīng)用于實(shí)踐，加強(qiáng)理論指導(dǎo)實(shí)踐并且實(shí)踐驗(yàn)證理論的應(yīng)用能力。

立體化模擬電路教學(xué)模式改革后，教學(xué)效果有了明顯的提高。我校自2014年開始進(jìn)行模擬電路教學(xué)改革，通過教學(xué)實(shí)踐，我們發(fā)現(xiàn)進(jìn)行課程改革后，相對于2012級、2013級學(xué)生，期末考試合格率和優(yōu)秀率都得到了大幅度提高。學(xué)生參加各類電子類比賽特別是大學(xué)生電子設(shè)計大賽和全國智能車比賽都取得了較好的成績，多次拿到了國家級和省級一等獎，這與模擬電路中動手能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是分不開的。

[1] 陸世鵬.Multisim在模擬電路教學(xué)改革中的應(yīng)用[J].計算機(jī)教學(xué)與教育信息化,2012,8(23):5651-5653.

[2] 柴萬東，張立萍.使用Multisim仿真軟件提高模擬電路教學(xué)質(zhì)量[J].赤峰學(xué)院學(xué)報,2015,31(11):19-20.

[3] 楊惠.項目教學(xué)在模擬電路教學(xué)中的研究與實(shí)踐[J].甘肅聯(lián)合大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2011,25(5):104-106.

[4] 吳房勝,徐金秀.基于Multisim的模電教學(xué)創(chuàng)新型研究[J].中國科教創(chuàng)新導(dǎo)刊,2013(2):186.

[5] 華成英,童詩白.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京:高等教育出版社,2015.

Research and Practice of Three-dimensional Analog Circuit Teaching for Practical College Student Training

WANG Yueqin，ZHANG Fan

(Electronic Communication Engineering College,Anhui Xinhua University,Hefei Anhui 230088,China)

Based on the training target of Applied Talents in college，a three-dimensional analog circuit teaching method is put forward.The teaching characteristics and teaching mode of the three-dimensional analog circuit are expounded.Specific implementation plan is discussed in detail.This method improve the theoretical knowledge and innovation ability ，at the same time，train the students' practical ability and innovative ability，students build a good foundation for professional learning.

analog circuit;three-dimensional teaching;practical personnel

2017-09-30

模擬電路精品資源共享項目(2016gxkcx01)；安徽省質(zhì)量工程項目(2016jxtd055)；安徽省教學(xué)研究重點(diǎn)項目(2016jyxm0474)

王月琴(1980-)，女，安徽合肥人，講師，碩士，主要從事模式識別與智能系統(tǒng)研究。E-mail：416582537@qq.com

TP319

A

1004-2237(2017)06-0041-04

10.3969/j.issn.1004-2237.2017.06.010