醫(yī)科院校“模擬電子技術(shù)”教學(xué)探究

馬慧　陳琳　魏冀　郭凱　胡華碧　張芙蓉　喻貢友　劉鴻

【摘 要】本文分析了模擬電子技術(shù)的現(xiàn)狀，其一，學(xué)生吐槽知識(shí)點(diǎn)龐雜、難學(xué);其二，對(duì)教師的技術(shù)背景和授課技巧有更高的要求。文中提出了相應(yīng)的解決方案——儲(chǔ)備充足的電路分析知識(shí)以便進(jìn)行知識(shí)遷移，在教學(xué)中注重工程思維的培養(yǎng)，引導(dǎo)學(xué)生實(shí)踐至上的觀念。

【關(guān)鍵詞】模擬電子技術(shù);教學(xué)改革;電路分析;工程思維

中圖分類號(hào)： G642;TN0-4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 2095-2457（2019）29-0156-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.29.073

0 引言

模擬電子技術(shù)是高等醫(yī)科院校工程類專業(yè)開設(shè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)必修課，主要任務(wù)是使學(xué)生獲得模擬電子技術(shù)方面的基本理論、基本知識(shí)和基本技能，使學(xué)生具備應(yīng)用模擬電子技術(shù)分析、設(shè)計(jì)電路的能力。面對(duì)如此重要的一門必修課程，筆者通過口頭訪問和問卷調(diào)查，發(fā)現(xiàn)教師感慨難教、學(xué)生感慨難學(xué)這樣一種現(xiàn)狀。問題出在哪？可行的解決方案是什么？本文旨在探討對(duì)這些問題的一些思考。

1 模擬電子技術(shù)教學(xué)的現(xiàn)狀

1.1 學(xué)生吐槽知識(shí)點(diǎn)龐雜、難學(xué)

筆者通過問卷調(diào)查已學(xué)過及正在學(xué)模擬電子技術(shù)課程的學(xué)生，很多同學(xué)意識(shí)到這門課程的重要性，但學(xué)習(xí)起來卻力不從心。普遍反映：解決一個(gè)問題往往有多個(gè)方案，每個(gè)方案有其各自特點(diǎn)，如何從中挑選合適方案是難點(diǎn);另外，半導(dǎo)體器件有很多不可控因素影響其導(dǎo)電性能，且其是非線性元件，在分析、應(yīng)用時(shí)如果沒有考慮周全易出錯(cuò)。

1.2 對(duì)教師的技術(shù)背景和授課技巧有更高的要求

筆者通過口頭交流訪問校內(nèi)幾位模擬電子技術(shù)授課教師以及不同院校的模擬電子技術(shù)授課教師。大家一致認(rèn)為，要教好這門課程不容易。模擬電子技術(shù)需要深厚的電路分析知識(shí)作支撐，且需要很強(qiáng)的實(shí)踐技能訓(xùn)練。這門課程不似其他物理課程，甚至電路課程，常規(guī)的教學(xué)方法——確切的理論分析計(jì)算、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)耐评碚撟C不是模擬電子技術(shù)的重點(diǎn)研究?jī)?nèi)容。總之，要上好模擬電子技術(shù)這門課程，對(duì)老師提出了更高的要求和挑戰(zhàn)。

2 對(duì)模擬電子技術(shù)教學(xué)中的幾點(diǎn)思考

出現(xiàn)這樣的現(xiàn)狀，說明模擬電子技術(shù)教學(xué)亟待改革，如何改？筆者作了以下幾點(diǎn)思考。

2.1 儲(chǔ)備充足的電路分析知識(shí)以便進(jìn)行知識(shí)遷移

“電路分析基礎(chǔ)”和“模擬電子技術(shù)”是醫(yī)科院校工程類專業(yè)的必修主干課程。教學(xué)順序是先電路分析再模擬電子技術(shù)。在模擬電路中，當(dāng)把半導(dǎo)體器件用線性元件構(gòu)成的等效電路替換后，就可以用電路分析中的基本定理、定律對(duì)模擬電路進(jìn)行分析計(jì)算，因此，模擬電子技術(shù)需要深厚的電路分析知識(shí)作支撐。

盡管上模擬電子技術(shù)時(shí)學(xué)生已學(xué)過電路分析知識(shí)，筆者在教學(xué)過程中仍時(shí)常發(fā)現(xiàn)學(xué)生對(duì)電路分析知識(shí)有遺忘，即電路分析知識(shí)儲(chǔ)備不足，導(dǎo)致分析、理解相關(guān)模擬電路知識(shí)點(diǎn)困難。如果在講解模擬電子技術(shù)知識(shí)點(diǎn)前，先扼要復(fù)習(xí)電路分析知識(shí)，再引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行知識(shí)的遷移，用學(xué)過的知識(shí)來引入新知識(shí)，這樣既鞏固了舊知識(shí)，又理解了模擬電子技術(shù)知識(shí)，使知識(shí)自成體系，且符合人類認(rèn)知規(guī)律，學(xué)生易于接受和掌握[1]。例如，在介紹放大電路的直流通路和交流通路時(shí)，先回顧電路分析中的疊加原理，再引入——在放大電路中，既有直流電源（保證靜態(tài)工作點(diǎn)），又有交流信號(hào)電源（需放大的動(dòng)態(tài)信號(hào)），這使得電路的分析復(fù)雜化，為簡(jiǎn)化分析，可根據(jù)疊加原理，將它們分開作用，進(jìn)而引入直流通路和交流通路的概念。

2.2 在教學(xué)中注重工程思維的培養(yǎng)

模擬電子技術(shù)的教學(xué)目標(biāo)在于電路的分析和設(shè)計(jì)能力，其與物理、其他電路課程的明顯差別為：工程性。而醫(yī)科院校從事模擬電子技術(shù)教學(xué)的教師多為理科出生，在模擬電子技術(shù)課程中，教師需要轉(zhuǎn)變以往習(xí)慣的確切的理論分析計(jì)算、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)耐评碚撟C的教學(xué)方法，注重引導(dǎo)學(xué)生從工程的角度思考和處理問題。

工程思維中非常重視定性分析。電路的設(shè)計(jì)是為了實(shí)現(xiàn)某個(gè)特定的功能，為了完成這個(gè)功能，解決方案往往不是唯一的，如何從多個(gè)解決方案中挑選合適的方案？這需要定性分析能力的培養(yǎng)。教師在教學(xué)中選取具體的案例引導(dǎo)學(xué)生，針對(duì)一個(gè)問題，鼓勵(lì)學(xué)生提出滿足需求的各種方案，然后師生一起討論比較不同方案的優(yōu)缺點(diǎn)，最終選定一種，這樣的課堂設(shè)計(jì)將有助于培養(yǎng)學(xué)生的定性分析能力。值得注意的是，一個(gè)電路是一個(gè)整體，各方面性能相互關(guān)聯(lián)，通常“有利就有弊”，在選取合適的解決方案，合適的電路時(shí)，非常有必要提醒學(xué)生：對(duì)于實(shí)際功能需求，從適用的角度出發(fā)，沒有最好的電路，只有最合適的電路（最合適的就是最好的），“最合適”是由各種約束條件得出的[2]。大道至簡(jiǎn)，這種全面、辯證度分析問題的能力可以應(yīng)用到學(xué)生的學(xué)習(xí)、工作和生活中，這將是學(xué)生受用終生的能力。

在工程實(shí)踐中，光有定性分析肯定不夠，還需定量分析。對(duì)電路進(jìn)行定量分析，計(jì)算時(shí)，在滿足基本性能指標(biāo)的前提下，往往允許存在一定的誤差范圍。在教學(xué)過程中，教師務(wù)必拋開以往精確的要求，注重引導(dǎo)學(xué)生利用“估算”進(jìn)行定量計(jì)算。例如，對(duì)含有半導(dǎo)體二極管的電路進(jìn)行分析時(shí)，當(dāng)電源電壓遠(yuǎn)比二極管的正向壓降UD大時(shí)，可利用二極管的理想模型來近似和線性化二極管，進(jìn)行電路的估算，而不必再去細(xì)究其非線性問題。

2.3 引導(dǎo)學(xué)生實(shí)踐至上的觀念

理論分析的最終目的是硬件實(shí)現(xiàn)。模擬電路因含有半導(dǎo)體，電路設(shè)計(jì)需要考慮多種因素，比如溫度、光照、生產(chǎn)批次等，因此，一些參數(shù)的理論計(jì)算值并不一定準(zhǔn)確，必須經(jīng)過搭建實(shí)際電路，調(diào)試、實(shí)測(cè)性能指標(biāo)之后才能最終確定。總之，實(shí)測(cè)、實(shí)踐是唯一的金標(biāo)準(zhǔn)。

重視實(shí)踐技能的訓(xùn)練對(duì)教師也提出了更高的要求，傳統(tǒng)的理論分析——設(shè)計(jì)——簡(jiǎn)單驗(yàn)證勢(shì)必?zé)o法滿足教學(xué)需求。關(guān)注時(shí)下電子技術(shù)的發(fā)展，提升更扎實(shí)的實(shí)驗(yàn)技能，引導(dǎo)學(xué)生熱衷于將理論應(yīng)用于實(shí)踐解決問題，將是教師必備的素養(yǎng)。

3 結(jié)束語

本文就醫(yī)科院校模擬電子技術(shù)的現(xiàn)狀，作了不同角度的思考。模擬電子技術(shù)知識(shí)點(diǎn)多且龐雜，深厚的電路分析知識(shí)是學(xué)好這門課程的前提;調(diào)整過去形成的教學(xué)方法和思維習(xí)慣，注重這門課程的工程性和實(shí)踐性，是改變教學(xué)現(xiàn)狀，提升教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵。

【參考文獻(xiàn)】

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[4]李月喬，宗偉.“模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)”教學(xué)方法的體會(huì)與思考[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào)，29（5）：97-99.

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