電子專業(yè)基礎(chǔ)知識系統(tǒng)化課程教學(xué)模式初探

黎芳 余麗芳

摘要：本文提出開設(shè)一門電子專業(yè)基礎(chǔ)知識系統(tǒng)化課程，該課程主要是幫助學(xué)生能系統(tǒng)化掌握電子專業(yè)三大基礎(chǔ)課的知識脈絡(luò)，給學(xué)生打下堅實的知識基礎(chǔ)。從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)對象、教學(xué)用具、教學(xué)過程和教學(xué)考核五個方面來說明如何開展該教學(xué)模式。該教學(xué)模式不僅能幫助學(xué)生更好地掌握電子專業(yè)的理論基礎(chǔ)知識，更可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)學(xué)生的探索熱情，對學(xué)生能力的培養(yǎng)也有益。

關(guān)鍵詞：電子專業(yè)；基礎(chǔ)知識；系統(tǒng)化課程

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）15-0155-02

電路分析、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)是電子專業(yè)的三大基礎(chǔ)課，是后續(xù)各門專業(yè)技術(shù)課的基礎(chǔ)，在整個電子專業(yè)的知識體系中具有舉足輕重的地位。因此，能否牢固掌握這三門課程是決定學(xué)好電子專業(yè)的關(guān)鍵。而且這三門課程之間本身互相之間聯(lián)系較緊密，具有一定的關(guān)聯(lián)性，后修課程如數(shù)電所用到的一些知識點可在先修課程如電路分析或模擬電子技術(shù)里找到因果依據(jù)，而先修課程的一些知識點也可以在后修課程中得到體現(xiàn)。

然而，大多數(shù)學(xué)生考完一門課之后該課所學(xué)的知識基本都忘光了，對他們來說前后課程之間無太大關(guān)系，這就使得其基礎(chǔ)知識掌握不牢固，給后續(xù)學(xué)習(xí)帶來一定的困難。原因之一是學(xué)生所學(xué)的知識比較零散，沒有形成系統(tǒng)化的知識體系。若把零星分散的知識比喻成零散的珠子，零散的珠子，一只手通常抓不住幾粒，但如果能找到一根線把珠子穿起來，只需拎住線頭就可以拿起一大串。本文提出的電子專業(yè)基礎(chǔ)知識系統(tǒng)化課程就是串住零散知識的那根線。該課程主要是幫助學(xué)生更系統(tǒng)掌握三門基礎(chǔ)課的知識脈絡(luò)，介紹一些知識點在三門課中所處的位置，以及之間的前因后果，這樣既幫助學(xué)生對所學(xué)知識進(jìn)行鞏固，同時讓學(xué)生對各知識點可以找到理論依據(jù)，能更系統(tǒng)地掌握專業(yè)知識。

一、教學(xué)內(nèi)容——任務(wù)驅(qū)動教學(xué)

在教學(xué)內(nèi)容的選取上充分發(fā)揮學(xué)生的主體地位。在該課程中，不再像傳統(tǒng)課程的教學(xué)形式，一章一章學(xué)習(xí)知識，而是設(shè)幾個具體的項目任務(wù)，一段時間完成一個項目，比如讓學(xué)生設(shè)計一個簡易手機(jī)充電器，它與模擬電子技術(shù)中所學(xué)直流電源類似，由于任務(wù)與日常生活息息相關(guān)，而且所用的知識都是一些基礎(chǔ)知識，不會涉及太專業(yè)的內(nèi)容，只要努力，學(xué)生最終都能完成該任務(wù)，因此大部分的同學(xué)會積極參與到這個教學(xué)過程中來。這種以任務(wù)驅(qū)動教學(xué)的方式，能激發(fā)學(xué)生的探究精神，大大調(diào)動學(xué)生的積極性?？紤]到這是一種新型教學(xué)模式的探究，以及學(xué)生的精力所限，該課程剛開設(shè)時不能設(shè)置過多題目，隨著后期發(fā)展成熟可再酌情增減。

二、教學(xué)對象——分組教學(xué)

基于我校的電路分析、模擬電子技術(shù)和數(shù)字電子技術(shù)是該專業(yè)的核心課，且是必修課，電子專業(yè)的學(xué)生已經(jīng)修過相關(guān)的理論知識，因此該電子專業(yè)基礎(chǔ)知識系統(tǒng)化課程不強(qiáng)求所有學(xué)生選修，可把它作為一門專業(yè)選修提高課。選修的要求不論學(xué)生的基礎(chǔ)，只在于學(xué)生興趣。因為這是以學(xué)生為主體的課程，因此需要學(xué)生能積極自主參與到這個過程中來。

在每個任務(wù)開始之前根據(jù)學(xué)生水平和興趣愛好，讓學(xué)生分組工作，分工協(xié)同合作，除了讓學(xué)生能更加深刻地理解理論知識，還能培養(yǎng)學(xué)生的合作溝通能力。另外每個同學(xué)在小組中要有一個主定位，各司其職，在完成自己的任務(wù)的前提下再完成小組整體任務(wù)。由于每個同學(xué)都不想拖小組后腿，因此都會努力。每節(jié)課分組不能太多，4—5組比較合適，組內(nèi)成員也不能太多，5—6人比較合適。不同的任務(wù)，小組成員和組內(nèi)定位都可以更換。

三、教學(xué)用具——EDA軟件

為了讓學(xué)生直觀看到自己設(shè)計的效果，從而增加學(xué)生的成就感，需要讓學(xué)生能親自動手把自己的設(shè)計變成實物。而由于我校電子專業(yè)起步稍晚，硬件基礎(chǔ)設(shè)施不富裕，不能實現(xiàn)讓學(xué)生動手做出硬件成品，可用EDA軟件實現(xiàn)各任務(wù)。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，如今的EDA軟件仿真技術(shù)越來越先進(jìn)，不僅具有強(qiáng)大的功能，而且還具有逼真的效果，可實現(xiàn)只在一臺計算機(jī)上便可完成整個任務(wù)。EDA軟件不會出現(xiàn)由于學(xué)生操作不當(dāng)而損壞元器件或儀器的問題，克服了傳統(tǒng)電子設(shè)計受實驗室客觀條件限制的局限性。這樣不僅能提高任務(wù)完成質(zhì)量和效率，還能大大節(jié)省成本，簡單易行。

在眾多EDA仿真軟件中，NI公司的Multisim軟件比較適合該課程的需求，它可以實現(xiàn)電路分析、模擬電路、數(shù)字電路和模擬/數(shù)字混合電路的仿真，可用虛擬的元件搭建各種電路，并用虛擬的儀表進(jìn)行各種參數(shù)和性能指標(biāo)的測試。

四、教學(xué)過程——由結(jié)果找依據(jù)

在上課之前提前給學(xué)生下發(fā)下一次的項目任務(wù)書，任務(wù)書中需明確項目任務(wù)，并給予適當(dāng)?shù)睦碚摵头椒ㄖ笇?dǎo)。學(xué)生可自行回去商量分組情況，并做好資料搜集工作。同時老師也需做好充分的準(zhǔn)備工作，以應(yīng)對不同的設(shè)計思路。

每次任務(wù)需2次課。在第一次課堂上每組學(xué)生首先向老師介紹本組資料搜集情況及大概設(shè)計思路，老師對其設(shè)計思路提出意見。其次，學(xué)生根據(jù)老師提出的意見分組討論，確定最終設(shè)計電路圖，并且在計算機(jī)上仿真實現(xiàn)。再次，仿真實現(xiàn)時如果出現(xiàn)問題，先自行分析問題，并解決問題，必要時可尋求老師幫助。課后學(xué)生回去準(zhǔn)備下次課向大家講解，并做好問題預(yù)設(shè)。

在第二次課堂上讓學(xué)生扮演“教師”的角色，向老師和其他學(xué)生講解并演示自己的設(shè)計。尤其要指出其中涉及的電路分析、模擬電子技術(shù)和數(shù)字電子技術(shù)中的理論知識點。學(xué)生介紹完后老師和其他同學(xué)可向其提問。這不僅加深了對電路原理的理解，同時還鍛煉了學(xué)生的表達(dá)能力。最后，老師帶領(lǐng)學(xué)生集體總結(jié)該任務(wù)里所用到的基礎(chǔ)理論知識點，并延伸出其“前世、今生和未來”，并且能列舉出對應(yīng)的應(yīng)用實例。比如，在手機(jī)電池的設(shè)計中，需用到模擬電子技術(shù)中的直流電源的知識，而在直流電源中所用的濾波電容具有隔直流通交流的性質(zhì)，這可引用電路分析中正弦穩(wěn)態(tài)電路中電容的容抗公式來解釋，頻率為零，容抗為無窮大，反之容抗為零。整個教學(xué)過程仿佛是在開一場研討會，同學(xué)們紛紛各抒己見，氛圍非?；钴S，而在輕松的氛圍下大家又掌握了知識，并加強(qiáng)了多項能力的鍛煉。

五、教學(xué)考核——過程更重要

傳統(tǒng)的考核方式是在學(xué)期末進(jìn)行一次試卷考試，有些學(xué)生平時不學(xué)考前突擊也可能得到高分，但是這種突擊往往知識掌握不牢固，考完即忘，忽視了過程教學(xué)。本課程不在期末另外開設(shè)考試，而是在每個任務(wù)完成后都要交一份報告。同樣，報告成績并不是以最終任務(wù)效果為依據(jù)，而是要體現(xiàn)學(xué)生在任務(wù)完成過程中的思考和分析的探究過程。課程總成績的評定涵蓋整個教學(xué)過程學(xué)生的表現(xiàn)，結(jié)合最終報告成績，更注重過程。

綜上所述，本文提出開設(shè)一門電子專業(yè)基礎(chǔ)知識系統(tǒng)化課程，該課程主要是幫助學(xué)生能系統(tǒng)化掌握三門基礎(chǔ)課的知識脈絡(luò)，給學(xué)生打下堅實的知識基礎(chǔ)。整個教學(xué)過程充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用，使學(xué)生能在輕松的氛圍下掌握知識，能達(dá)到較好的教學(xué)效果。該課程教學(xué)模式可推廣至其他理工科專業(yè)。

參考文獻(xiàn)：

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

[2]范洪艷.模擬電子技術(shù)理實一體化教學(xué)模式[J].科技展望，2016，26（11）：205、207.