“模擬電子技術(shù)”課程教學(xué)方法探討

高飛燕 歐陽惠斌 陽武嬌

摘 要 為提高“模擬電子技術(shù)”課程教學(xué)質(zhì)量，改善“模擬電子技術(shù)”課程教學(xué)效果，通過長期教學(xué)過程的摸索、探討、總結(jié)，提出幾點(diǎn)“模擬電子技術(shù)”課程教學(xué)方式的改革。教學(xué)實(shí)踐表明這些教學(xué)方法的改進(jìn)，可以提升教師的教學(xué)水平，獲得更好的教學(xué)效果，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性。

關(guān)鍵詞 模擬電子技術(shù) 教學(xué)方式 教學(xué)案例

中圖分類號：G424 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkz.2018.08.060

Abstract To enhance the teaching quality and improve the teaching effect of "analog electronic technology" course， some？points about the reform of teaching mode of the "Analog Electronic Technology" course are proposed according？to exploration， discussion and summary of long-term teaching process. Teaching practice indicate that the improvement of these teaching methods can improve the teaching level of teachers， achieve better teaching effect， and improve the initiative and enthusiasm of students.

Keywords Anolog Electronic Technique； teaching mode； teaching case

0 引言

“模擬電子技術(shù)”是電類專業(yè)（電力、電子、通信、自動化等專業(yè)）的重要基礎(chǔ)課，也是其它工科專業(yè)必修的“電工學(xué)”課程中的一個重要單元，該項課程主要介紹半導(dǎo)體器件（二極管、三極管、場效應(yīng)管等）及由半導(dǎo)體器件構(gòu)成的各種功能的電子電路。[1]該課程內(nèi)容較多且有一定的難度，學(xué)生學(xué)習(xí)起來較其他課程困難。采用什么樣的教學(xué)方法，讓學(xué)生易學(xué)、好學(xué)，值得探討。本文結(jié)合多年的“模電”教學(xué)的體會和經(jīng)驗(yàn)，就教學(xué)中的幾個問題進(jìn)行探討，重視“模電”學(xué)習(xí)基礎(chǔ)，以對比法教學(xué)方法及“回頭看”式實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，來改進(jìn)“模電”教學(xué)方法，以獲得更好的教學(xué)效果。

1 重視學(xué)習(xí)模電的基礎(chǔ)

學(xué)習(xí)“模電”之前的先修課程“電路原理”，電路的知識是學(xué)習(xí)模電的基礎(chǔ)，有的學(xué)生“電路理論”課程學(xué)得不扎實(shí)，在模電課程的學(xué)習(xí)中感到困難。因此有必要在模電開課之前或第一次課，交待學(xué)生重溫“電路理論”的相關(guān)知識，特別是基爾霍夫電壓、電流定律、疊加原理?？梢杂靡还?jié)課的時間復(fù)習(xí)這部分內(nèi)容，并留部分作業(yè)加以鞏固?；芈?、節(jié)點(diǎn)方程幾乎貫穿了模電學(xué)習(xí)的全過程，而復(fù)阻抗的概念在含電容、電感的電路頻率特性分析的學(xué)習(xí)中常用到。要學(xué)習(xí)好“模電”，必須要有良好的“電路”基礎(chǔ)。

2 重視器件的外部特性

在半導(dǎo)體器件、運(yùn)算放大器的章節(jié)內(nèi)容中，大部分教材對器件的微觀結(jié)構(gòu)、載流子的運(yùn)動等講得非常詳細(xì)，而學(xué)生理解起來并不容易。在本科生階段，對于半導(dǎo)體器件只要掌握其外部特性，學(xué)會如何分析、使用這個器件就可以了。因此，在介紹二極管、三極管、場效應(yīng)管及運(yùn)算放大器時，重點(diǎn)放在其輸入、輸出特性上，淡化器件內(nèi)部微觀的工作原理的介紹。特別是運(yùn)算放大器，有些教材已經(jīng)把集成運(yùn)算放大器單獨(dú)列出一章，只介紹其外部特性，內(nèi)部的元器件組成，可以作簡單介紹。又例如對于三極管，重點(diǎn)放在三極管的輸入、輸出特性的講授，讓學(xué)生理解三極管這個非線性器件的外部特性，再學(xué)習(xí)由三極管構(gòu)成的共射、共集、共基三種基本放大電路。這樣可以降低難度，節(jié)約課時。

3 重視對比教學(xué)法

在模電的各章中，有些內(nèi)容有相似之處，可以用對比教學(xué)方法。對比教學(xué)方法，將那些具有聯(lián)系和區(qū)別的教學(xué)內(nèi)容整理在一起，進(jìn)行分析對比，找出他們之間的相同與不同點(diǎn)，并探究其原因，使學(xué)生可以在理解一個內(nèi)容后，很自然地就聯(lián)想起另一個內(nèi)容，這樣做到融會貫通，簡單易記，從而達(dá)到同時完成兩部分內(nèi)容的教學(xué)目的。例如三極管與場效應(yīng)管兩個器件之間的對比如表1所示，它們同為三端器件，三個極、三個區(qū)、兩個節(jié)，不同處是三極管是雙極性電流控制器件，而場效應(yīng)管是單極性電壓控制器件，表1[1]列出了兩種器件在不同方面的性能對比，可以在講完兩種器件后列出對比表格，讓學(xué)生對兩種不同的器件理解更透徹、概念更清晰。

同樣的對比教學(xué)方法，在“模電”的其他章節(jié)也可運(yùn)用，比如運(yùn)算放大器的同相、反相放大電路對比，MOSFET與JFET的對比，負(fù)反饋放大電路的四種組態(tài)的對比，各種濾波電路的對比，單門限電壓、遲滯比較器的對比等。對比法教學(xué)可以將相關(guān)知識進(jìn)行疏理和整合，使學(xué)生更容易理解和記憶，提升學(xué)生自行分析和解決問題的能力。同時也可使課堂不那么沉悶，教學(xué)效果更優(yōu)（見表1）。

4 重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)

實(shí)驗(yàn)是“模電”教學(xué)一個重要教學(xué)環(huán)節(jié)，實(shí)驗(yàn)不但能培養(yǎng)學(xué)生的動手能力，更能鞏固和領(lǐng)會對應(yīng)的知識點(diǎn)。但由于各方面的原因，有的實(shí)驗(yàn)與課程是脫節(jié)的，比如實(shí)驗(yàn)教師不是理論課老師、實(shí)驗(yàn)時間嚴(yán)重滯后。要獲得好的實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果，須注意以下幾點(diǎn)。（1）實(shí)驗(yàn)時間必須緊隨課堂內(nèi)容，一般課堂內(nèi)容一講完，本周內(nèi)就開設(shè)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)，這樣學(xué)生的印象深刻；（2）理論課教師最好一起參與實(shí)驗(yàn)教學(xué)，這樣能夠了解到學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程中存在的問題，并對應(yīng)到哪部分知識點(diǎn)還不清楚，及時解決；（3）實(shí)驗(yàn)后采用“回頭看”的教學(xué)方式，即做完實(shí)驗(yàn)后，通過實(shí)驗(yàn)中學(xué)生存在的問題，以及實(shí)驗(yàn)的結(jié)論，回過頭來鞏固實(shí)驗(yàn)對應(yīng)的相關(guān)內(nèi)容及主要知識點(diǎn)。

例如，在RC橋式振蕩電路實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)信號源達(dá)某一頻率時，RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的輸出將達(dá)最大值（約為輸入的1/3左右）。[1-2]且輸入、輸出同相位，此時信號源頻率為。由給定電路參數(shù)計算振蕩頻率理論值，并與實(shí)測值比較，分析實(shí)測值與理論計算值存在偏差的原因。實(shí)驗(yàn)后，對這部分相關(guān)的知識點(diǎn)，RC橋式振蕩電路的構(gòu)成、電路起振條件、正反饋網(wǎng)絡(luò)、RC串并聯(lián)選頻網(wǎng)絡(luò)、穩(wěn)幅等相關(guān)知識點(diǎn)，結(jié)合實(shí)驗(yàn)測試數(shù)據(jù)、結(jié)論，重新加強(qiáng)鞏固。

5 重視仿真軟件配合教學(xué)

仿真軟件的教學(xué)已經(jīng)在多門課程中應(yīng)用，“模電”教學(xué)中也不例外，各章節(jié)內(nèi)容都有仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)例，目前電子電路用得較普遍的仿真軟件有Pspice、Multisim、Protus、protell等。仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)相對于傳統(tǒng)的“紙上談兵”更直觀、方便、快捷，特別在模擬電路設(shè)計環(huán)節(jié)中起到重要作用。[3]無論是在課堂教學(xué)，還是在課后的學(xué)生的自主學(xué)習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)使用仿真軟件，會起到很好的促進(jìn)作用，收到更好的教學(xué)效果。利用仿真軟件，學(xué)生可以靈活地設(shè)計電路、修改參數(shù)，自如地模擬電路的測試、運(yùn)行、結(jié)論，這樣可以調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性，開拓思路，增強(qiáng)學(xué)生的自信心和成就感。先有仿真的成功過程，再進(jìn)入硬件實(shí)物教學(xué)環(huán)節(jié)，制做電路實(shí)物，循序漸進(jìn)，步步為營。

6 結(jié)語

“模電”課程教學(xué)效果的優(yōu)劣，取決于兩方面，一是教師的教學(xué)水平、方法、技巧，二是學(xué)生學(xué)習(xí)的能力、積極、主動。在教學(xué)過程中重視教學(xué)方法的改進(jìn)，重視仿真軟件在教學(xué)中的輔助作用，重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)的強(qiáng)化和提升，可以充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)“模電”課程的積極性和主動性，并培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力，獲得更好的教學(xué)效果。

參考文獻(xiàn)

[1] 康華光主編.電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬部分[M].北京：高等教育出版社，2015.6.

[2] 張麗華，劉勤勤，吳旭華.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)仿真、實(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計[M].西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2009.12.

[3] 陳靜，史雪飛.“模擬電子技術(shù)”課程中若干關(guān)鍵問題的探討[J].南京：電氣電子教學(xué)學(xué)報，2014.36（1）：59-60.