“模擬電子技術(shù)”立體式教學模式改革

程靜 王紅琳 張革榮

摘? 要：文章針對模擬電子技術(shù)課程的特點，結(jié)合傳統(tǒng)教學模式的不足，遵循以學生為本的教學理念，從教學資源、教學環(huán)節(jié)及考核機制三方面提出了立體式教學模式的改革，更注重和強調(diào)學習的過程化和實踐性。教學實踐結(jié)果表明，該方法合理有效，大大激發(fā)了學生學習興趣，促進了學習主動性，改善了教學效果，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維，提高其實踐及綜合應(yīng)用能力。

關(guān)鍵詞：模擬電子技術(shù);立體式教學模式;教學模式改革

中圖分類號：G642 文獻標志碼：A 文章編號：2096-000X（2019）09-0123-03

Abstract： In view of the characteristics of analog electronic technology course， combined with the deficiencies of traditional teaching mode and following the student-oriented teaching concept， this paper puts forward the reform of three-dimensional teaching mode from three aspects of teaching resources， teaching links and assessment mechanism， it pays more attention to the process and practicality of learning. The results of teaching practice show that the method is reasonable and effective， which greatly stimulates students'interest in learning， promotes learning initiative， improves teaching effect， cultivates students' innovative thinking， and improves their practical and comprehensive application ability.

Keywords： analog electronics tcehnology; three-dimensional teaching mode; teaching mode reform

引言

模擬電子技術(shù)是一門電氣工程、自動控制、信息工程、機械工程等工科電氣電子類專業(yè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課程[1，2]。它以各種半導體電子器件及放大電路為主要研究內(nèi)容，通過對器件特性的了解，熟悉電子電路的分析和設(shè)計方法，培養(yǎng)并提高學生的實踐能力、創(chuàng)新能力和綜合分析與設(shè)計研究能力。

模擬電子技術(shù)課程具有概念多、電路多、分析方法多、抽象性強、實踐性強、技術(shù)發(fā)展快等特點，使得它長期以來被學生們視為專業(yè)技術(shù)課中難學、難懂、考核成績低的魔鬼課程。在教學過程中，很大程度上是一種以課堂知識內(nèi)容為中心的被動的“灌輸”授課方式，理論與實踐相分離，學生擁有較少的主動權(quán)，因此缺乏學習積極性和主動性、獨立思考能力弱、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力差，不能很好地實現(xiàn)學以致用的效果[3，4]。

本文針對這種現(xiàn)狀，借助于精品課程建設(shè)的契機，提出一種立體式教學模式，從教學資源、教學環(huán)節(jié)、考核機制等方面對“模擬電子技術(shù)”課程進行改革與探索，擺脫以書本和教材為核心的教育模式，真正實現(xiàn)以學生為核心的現(xiàn)代化教育模式。

一、立體式教學模式總體方案

從實質(zhì)上來說，模擬電子技術(shù)的學習貴在應(yīng)用，動手實踐是成功學好這門課程的必經(jīng)之路。另外，當前互聯(lián)網(wǎng)時代，先進的“互聯(lián)網(wǎng)+”模式為我們提供了良好的資源獲取平臺。因此，借助于互聯(lián)網(wǎng)平臺，以實踐和應(yīng)用為重心，建立了一種立體式的教學模式結(jié)構(gòu)，如圖1所示。

教師借助微信平臺“雨課堂”APP對班級學生及學習資源進行管理：上傳PPT課件、課程教學視頻、預(yù)習資料（參考資料、實驗指導、實驗套件、仿真電路）等。課前學生按要求完成預(yù)習內(nèi)容。在課堂教學過程中，由“實驗套件”搭建實例電路進行功能演示，引出原理內(nèi)容，并結(jié)合multisim軟件仿真平臺，對元器件特性或電路結(jié)構(gòu)進行分析與總結(jié)，再由學生借助“實驗套件”，親自動手實踐，進一步鞏固原理知識，并發(fā)揮創(chuàng)新思維實現(xiàn)學以致用。課后，學生可通過“實驗套件”和multisim軟件仿真平臺進行自主學習和電路開發(fā)、設(shè)計?？己瞬扇∑綍r成績（包括套件搭建硬件電路、軟件仿真、習題與自測）與期末成績綜合評定的方式，更注重學生實踐、應(yīng)用及綜合能力的培養(yǎng)。

一方面，所有學習資料上傳于精品課程網(wǎng)站，供學生隨時下載使用;另一方面，借助微信平臺“雨課堂”APP根據(jù)需要隨時發(fā)布通知公告、預(yù)習要求、PPT課件、電路仿真模型、作業(yè)習題等，并以數(shù)據(jù)匯總分類的形式了解學生學習情況，實現(xiàn)靈活、互動、多種方式可選的立體式教學模式。

“BJT三極管及其放大電路”是模擬電子技術(shù)課程中最典型、最重要的內(nèi)容，因此，下面以這部分內(nèi)容為例，從教學資源、教學環(huán)節(jié)、考核機制三方面詳細闡述立體式教學模式。

二、量身定做教學資源，延伸課堂教學

“BJT三極管及其放大電路”這節(jié)包含兩個主要內(nèi)容：一是BJT器件的特性——單極結(jié)型晶體管，是一種電流控制電流型的器件;二是以BJT為核心元器件的放大電路，如何實現(xiàn)交流小信號的放大功能。因此，課前需要準備相關(guān)內(nèi)容的PPT課件及預(yù)習要求、軟件平臺搭建的仿真電路、參考資料（BJT產(chǎn)品手冊）等，并將上述資料通過網(wǎng)絡(luò)微信平臺“雨課堂”APP發(fā)布至相應(yīng)的班級，如圖2所示。

學生通過及時預(yù)習，根據(jù)自身需要選擇適宜的知識獲取方式，使各種學習資源達到充分利用，將課堂學習時間和學習內(nèi)容延長至課外，帶著問題預(yù)習與思考，以問題驅(qū)動式的學習模式獲取知識，不斷提高其思辨能力。同時，教師能夠隨時與學生互動，及時得到反饋信息，隨時調(diào)整課堂進度和案例內(nèi)容。改變了傳統(tǒng)的封閉式、單向教學和學生機械式、死記硬背式的被動學習模式。課后，學生按復(fù)習要求完成“習題與自測”，不會的內(nèi)容作以標記，或在討論區(qū)發(fā)布問題與解答，實現(xiàn)良好的師-生、生-生互動;還可以借助方便攜帶、使用靈活的“實驗套件”實現(xiàn)電路拓展與研發(fā)，提高動手能力和創(chuàng)新式思維。這種方法，在很大程度上降低了課程的學習難度，大大激發(fā)了學生的學習熱情。

三、精心設(shè)計教學環(huán)節(jié)，提高課堂效率

在課堂授課環(huán)節(jié)，演示一個實際三極管放大電路案例——“昆蟲搜索器”，如圖3所示。

昆蟲搜索器[5]是一個三極管放大電路的實際案例，其實質(zhì)是一個話筒放大器，將搜索器朝向某個方向，遠處有昆蟲的聲音傳來時，聚焦盆將聲音聚集至話筒，經(jīng)放大后就可從耳機中聽到聲音。以生動有趣的實例演示為引子，進一步詳細講解三極管的放大作用，充分發(fā)揮multisim仿真軟件的優(yōu)勢，在仿真平臺搭建電路模型，如圖4所示，對電路的工作原理進行分析和講解。因具備了前述充分的預(yù)習環(huán)節(jié)，晦澀、抽象、難懂的原理性內(nèi)容變得簡單、易懂。

掌握了基本原理之后，讓學生自己動手用“實驗套件”搭建電路并調(diào)試，使其掌握電氣參數(shù)的測量方法、放大電路靜態(tài)工作點的調(diào)試，體會放大電路的功能，分析截止失真和飽和失真的原理及處理辦法。進一步地，完成進階和拓展內(nèi)容——一個“多媒體音箱”電路的設(shè)計與實現(xiàn)[6，7]，其電路圖如圖5所示。由課內(nèi)討論環(huán)節(jié)，展開電路構(gòu)成與設(shè)計的討論，讓學生進一步了解互補三極管在組成、極限參數(shù)和電氣特性等方面的特點，并進一步理解互補三極管的應(yīng)用，最終實現(xiàn)功率放大，以驅(qū)動揚聲器還原音頻輸入信號。

這種以實例演示→原理講解→實際操作→拓展應(yīng)用的課堂教學方式，以問題和實踐驅(qū)動教學，使得授課內(nèi)容通俗易懂，同時大大提高了學生的學習興趣，調(diào)動了學生主動學習的積極性，活躍了課堂氣氛，提高了課堂教學效率，并增強了學生的實踐動手能力，培養(yǎng)了其創(chuàng)新性和設(shè)計性思維能力。

四、新型公正的考核機制，重過程、輕結(jié)果

考核制度是督促學生學習的動力之一，也是反饋學生對知識掌握程度的方式之一。傳統(tǒng)的考核方式大多為閉卷筆試形式，一考定音，一部分學生通過考前突擊應(yīng)考，考試成績在很大程度上并沒有反映真實水平和實踐能力。這種傳統(tǒng)的考核方式“重結(jié)果，輕過程”，存在以下弊端：有些學生平時不努力，考前突擊，60分萬歲，考試完也不知道學會了什么，對課程內(nèi)容不能充分理解和掌握;還有些學生平時動手能力強，但不善考試，不能取得很好的成績，甚至考試不及格。

本文提出了一種新型公正的考核機制，促使學習重過程、考試重過程，以分階段、多形式的方式進行考核，重在培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維、設(shè)計思維及實踐能力和應(yīng)用能力。針對課程的基礎(chǔ)知識部分、重點難點部分和課內(nèi)外互動部分，以不同的方式進行考核，并綜合評定，分配比例如圖6所示，基礎(chǔ)知識占30%，重點難點占40%，課內(nèi)外互動占30%。

1. 基礎(chǔ)知識。以章節(jié)為單位，對相關(guān)基本概念及原理以選擇題或判斷題的形式進行考核。按照授課進度，分階段將試題發(fā)布至網(wǎng)站，學生完成答題自測，由電腦計時、評分，學期末進行匯總和成績評定。

2. 重點難點。課程的重點難點內(nèi)容沿用傳統(tǒng)的閉卷考試方式于學期末進行，主要由分析題及綜合計算題構(gòu)成，考查學生對電子電路的綜合分析及應(yīng)用能力。

3. 課內(nèi)外互動。這部分內(nèi)容包括課內(nèi)和課外兩部分，由課內(nèi)提問、討論、“雨課堂”APP隨機發(fā)布的問題答題、套件搭建硬件電路、軟件仿真、考勤，以及課外的作業(yè)、套件搭建硬件電路、軟件仿真練習，進行綜合評定。

這樣的考核方式更公平、公正，更注重學習的過程，更適宜循序漸進地培養(yǎng)學生的實踐、應(yīng)用及綜合能力。

五、結(jié)束語

此次教學改革，借助當前互聯(lián)網(wǎng)時代的網(wǎng)絡(luò)平臺，充分合理利用資源，從教學資源、教學環(huán)節(jié)及考核機制三方面對模擬電子技術(shù)課程進行了教學模式改革及完善，擺脫了以書本和教材為核心的教育模式，真正實現(xiàn)了以學生為核心的現(xiàn)代化教育模式。

通過改革，將課件、視頻、試題、文本資料、實驗套件、仿真軟件等多元化資源大融合，靈活運用于課堂活動、預(yù)習、考核、互動等課內(nèi)外各個環(huán)節(jié)，融會貫通，延伸課堂教學環(huán)節(jié)，以立體式教學模式大大激發(fā)了學生的學習熱情，降低了課程學習難度，培養(yǎng)了動手能力和創(chuàng)新式思維，提高了實踐及綜合應(yīng)用能力，改善了教學質(zhì)量。

參考文獻：

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[4]王迷迷，鄭英，黃麗薇，等.“模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)”課程教學改革探索[J].電氣電子教學學報，2016，38（5）：26-29.

[5]楊欣，胡文錦，張延強.實例解讀模擬電子技術(shù)完全學習與應(yīng)用[M].北京：電子工業(yè)出版社，2013.

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[7]程靜，謝麗蓉，常翠寧.EDA技術(shù)在“電子技術(shù)基礎(chǔ)”課程中的應(yīng)用與實踐[J].工業(yè)和信息化教育，2014（5）：59-62.