“模擬電路”課程的教學(xué)改革研究

袁麗娜 陳華君

摘? ?要：“模擬電路”是電子信息類專業(yè)的一門重要基礎(chǔ)課程，旨在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和工程實(shí)踐能力，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和動(dòng)力，幫助學(xué)生欣賞團(tuán)隊(duì)合作精神。針對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)模式存在的問題，文章提出了對(duì)模擬電路教學(xué)改革的一些看法，主要介紹了合理運(yùn)用現(xiàn)代教育技術(shù)和理念及加強(qiáng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力的一些實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。

關(guān)鍵詞：“模擬電路”;教學(xué)改革;實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式

新的高等教育要求提出，培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力和綜合實(shí)踐能力更為重要?！澳M電路”教學(xué)的目的是強(qiáng)化工程實(shí)踐意識(shí)，培養(yǎng)學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新思維、創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力。對(duì)于信息專業(yè)的學(xué)生來說，“模擬電路”教學(xué)非常重要。理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)對(duì)于全面提高學(xué)生素質(zhì)，培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力的復(fù)合型人才具有重要意義。改變傳統(tǒng)的教學(xué)模式，建立模擬電路教學(xué)體系，對(duì)培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)和綜合實(shí)踐能力具有重要意義[1-3]。

“模擬電路”課程的難點(diǎn)之一是工程估算的概念。電子線路分析計(jì)算往往與一些實(shí)際工程問題直接相關(guān)，難以進(jìn)行準(zhǔn)確的分析計(jì)算。學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)、物理和電路分析課程時(shí)，能做出準(zhǔn)確的計(jì)算。在“模擬電路”課程開始時(shí)，很難進(jìn)行工程估算。此外，很難理解存在的電阻或電容是如何被忽略的，學(xué)生擔(dān)心忽略這些器件會(huì)導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果錯(cuò)誤。因此要求向?qū)W生解釋這門課程的工程性質(zhì)，使其思維方式從精確的計(jì)算轉(zhuǎn)變?yōu)楣こ坦浪恪Ｓ捎诎雽?dǎo)體器件的非線性、器件標(biāo)稱值偏置、器件老化、環(huán)境溫度變化、電源電壓變化等原因，準(zhǔn)確計(jì)算實(shí)際電路參數(shù)幾乎是不可能的，也是毫無意義的。因此，計(jì)算忽略了一些次要因素，只處理了主要條件。工程估計(jì)法不僅簡(jiǎn)化了復(fù)雜問題，而且滿足了實(shí)際電路的計(jì)算要求[4]。然而，工程估算方法并不是簡(jiǎn)單地忽略一個(gè)非常大或非常小的設(shè)備值，而是基于前人的經(jīng)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并確?；?jiǎn)產(chǎn)生的相對(duì)誤差在可接受的誤差范圍內(nèi)。在課堂上，教師應(yīng)明確工程估算的目的不是得到準(zhǔn)確的計(jì)算結(jié)果，而是通過簡(jiǎn)單的分析和估算，得到清晰、定性的概念和結(jié)論。這些概念和結(jié)論可以進(jìn)一步指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行電路和系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，快速判斷電路故障的原因。只要學(xué)生理解了工程估算的意義和目的，“模擬電路”課程的“難開始”問題就能得到高效的解決[5]。

1? ? 合理運(yùn)用現(xiàn)代教育技術(shù)和理念

1.1? 采用項(xiàng)目教學(xué)法，幫助學(xué)生初步樹立工程概念

根據(jù)項(xiàng)目教學(xué)法的思想[6]，在開始學(xué)習(xí)課程內(nèi)容之前，給學(xué)生布置了一些簡(jiǎn)單的工程任務(wù)。學(xué)生們帶著任務(wù)學(xué)習(xí)，并試圖解決任務(wù)，從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和積極性，使學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度由被動(dòng)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)習(xí)。

1.2? 掌握重點(diǎn)，理解難點(diǎn)，找到課程教學(xué)的解決方案

本課程的重點(diǎn)是討論模擬電子技術(shù)中最初步、最基本和最常見的東西。在教學(xué)過程中，主要注重“三個(gè)基礎(chǔ)”：

（1）基本理論，包括電子電路的基本分析方法。

（2）基本知識(shí)，基本電子器件和電子電路，包括其性能和主要應(yīng)用。

（3）基本技能，包括電子測(cè)試技術(shù)、電子電路分析和計(jì)算，并解釋圖紙。

在此基礎(chǔ)上，必須引導(dǎo)學(xué)生思考電子系統(tǒng)的概念和設(shè)計(jì)。開展實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)等實(shí)踐性教學(xué)課程，使學(xué)生能夠?qū)嶋H設(shè)計(jì)出符合要求的參數(shù)，具有良好的性能、可靠性和性價(jià)比的電子系統(tǒng)。

2? ? 加強(qiáng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式

為實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力的目標(biāo)，試點(diǎn)課程包括新的教學(xué)軟件和硬件，以及對(duì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、內(nèi)容、方法和評(píng)估的重大變化。這種新的教學(xué)方法結(jié)合了基本電路與系統(tǒng)、理論與實(shí)踐、個(gè)人與團(tuán)隊(duì)、成績(jī)與能力。

2.1? 基本電路和系統(tǒng)的組合

基本電路和系統(tǒng)的組合改變了傳統(tǒng)的安排實(shí)驗(yàn)的方法，使學(xué)生專注于特定的基本電路。通過結(jié)合實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，擴(kuò)大實(shí)驗(yàn)規(guī)模，延長(zhǎng)每次實(shí)驗(yàn)的時(shí)間，將更多的課題融入實(shí)驗(yàn)中。

2.2? 理論與實(shí)踐的結(jié)合并培養(yǎng)學(xué)生分析

實(shí)踐和理論是分不開的。兩者相輔相成是實(shí)驗(yàn)改革的重要步驟。學(xué)生首先利用理論知識(shí)設(shè)計(jì)出符合要求的獨(dú)立電路，有時(shí)其需要預(yù)覽一些相關(guān)的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)來優(yōu)化設(shè)計(jì)。然后根據(jù)系統(tǒng)功能確定系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、電路和元器件的參數(shù)以及所需的測(cè)試儀器。同時(shí)，學(xué)生在網(wǎng)上向?qū)熖峤涣艘环萆暾?qǐng)，當(dāng)設(shè)計(jì)得到指導(dǎo)老師的確認(rèn)后，就可以進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，建立自己的電路。對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，與理論分析進(jìn)行比較，并將結(jié)果和結(jié)論進(jìn)行適當(dāng)?shù)挠涗?，向指?dǎo)教師證明已達(dá)到設(shè)計(jì)要求。在此過程中，學(xué)生加深了對(duì)理論知識(shí)的理解，積累了電路設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)。

2.3? 個(gè)人與團(tuán)隊(duì)的結(jié)合

為了培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)，一些綜合性的實(shí)驗(yàn)包含了特定的內(nèi)容，這些內(nèi)容是由團(tuán)隊(duì)來完成的。例如，在信號(hào)生成、分解和合成實(shí)驗(yàn)中，不同的部分由不同的學(xué)生個(gè)體完成。然后學(xué)生必須一起完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)。

個(gè)人與團(tuán)隊(duì)的結(jié)合方法要求教師把實(shí)驗(yàn)分成3個(gè)部分。系統(tǒng)性能由3個(gè)子系統(tǒng)決定，因此學(xué)生必須通過團(tuán)隊(duì)合作才能在整個(gè)項(xiàng)目中取得成功。每一個(gè)子系統(tǒng)，由一個(gè)學(xué)生組成，可能獨(dú)立工作得很好。但當(dāng)其組合成系統(tǒng)時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)一些意想不到的問題，如阻抗失配。因此，每個(gè)學(xué)生不僅要考慮自己的電路，還要考慮整個(gè)系統(tǒng)，能夠幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)到工程項(xiàng)目中團(tuán)隊(duì)合作的重要性。

2.4? 改革實(shí)驗(yàn)課程評(píng)價(jià)

通常，如果學(xué)生參加每一個(gè)實(shí)驗(yàn)，并按時(shí)上交實(shí)驗(yàn)報(bào)告，其實(shí)驗(yàn)就會(huì)順利通過。需要改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)的單一評(píng)價(jià)，每一次實(shí)驗(yàn)都要由學(xué)生自己總結(jié)實(shí)驗(yàn)報(bào)告，內(nèi)容主要從學(xué)生的實(shí)驗(yàn)情況和各自的思考出發(fā)，應(yīng)該有很大的靈活性。因此，應(yīng)提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)成績(jī)?cè)谀M電路課程成績(jī)中所占的比例，以反映每個(gè)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)技能方面的真實(shí)成績(jī)。每一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)成果都應(yīng)包含幾個(gè)方面的成果，如前期準(zhǔn)備、實(shí)驗(yàn)過程、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理、實(shí)驗(yàn)操作能力、創(chuàng)作設(shè)計(jì)等。有效的評(píng)價(jià)有助于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)模擬電路的興趣和獨(dú)立性，提高教學(xué)效果。實(shí)踐表明，在模擬電路實(shí)驗(yàn)教學(xué)中采用新的評(píng)價(jià)方法后，學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的重視程度越來越高。與此同時(shí)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果比以往更令人滿意。

3? ? 結(jié)語

改革主要目的是擴(kuò)大學(xué)生的知識(shí)面，培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，新的模擬電路教學(xué)模式更加注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神，利用設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，使學(xué)生敢于創(chuàng)新，敢于創(chuàng)新。實(shí)踐證明，這種新的模擬電路教學(xué)是可行的。因此，必須改革教育思想、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)手段，培養(yǎng)適應(yīng)新時(shí)代需求和激烈競(jìng)爭(zhēng)的高素質(zhì)人才。

[參考文獻(xiàn)]

[1]FENGDE G，JUN R.Research and practice in analog circuit experiment teaching[C].Sanya：2009 Second International Conference on Education Technology and Training，2009.

[2]HUA F，SUJIE L，SHUHAN Y，et al.Reform and practice of analog circuits[C].Chengdu：2018 IEEE Asia Pacific Conference on Circuits and Systems（APCCAS），2018.

[3]金杰.高等院校模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)課程教學(xué)改革探究[J].西部素質(zhì)教育，2018（20）：202.

[4]LIFANG Z，CHENG H.Analog circuits course reform and practice in the teachers college of technology[C].Shenzhen：2010 International Conference on E-Health Networking Digital Ecosystems and Technologies（EDT），2010.

[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，2005.

[6]潘春月.高職“模擬電子技術(shù)”課程項(xiàng)目化教學(xué)改革[J].溫州職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2009（4）：91-93.

Research on the teaching reform of “Analog Circuit” course

Yuan Lina， Chen Huajun

（College of Data Science， Tongren University， Tongren 554300， China）

Abstract：“Analog Circuit” is an important basic course for electronic and information majors， which aims to cultivate students innovation ability and engineering practice ability， stimulate their interest and motivation in learning， and help their appreciate the spirit of teamwork. In view of the problems existing in the traditional teaching model， some views on the teaching reform of “Analog Circuit” are put forward. This paper mainly introduces rational use of modern educational technology and concept， and some experimental teaching models to strengthen the ability of system design.

Key words：“Analog Circuit”; teaching reform; experimental teaching models