民辦本科院校《模擬電子技術(shù)》課程教學(xué)實踐探索*

曹淑寬 宗建華 李芳

（廣州軟件學(xué)院）

《模擬電子技術(shù)》課程是電子、通信、計算機(jī)、自動控制等專業(yè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課。通過該課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握模擬電子技術(shù)的基本概念、基本原理、基本分析設(shè)計方法以及基本實驗技能，并為后續(xù)課程提供必要的硬件知識體系，對提高學(xué)生分析和解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力，樹立理論聯(lián)系實際的工程觀點，具有重要作用[1]。然而，由于大部分民辦高校課時量不足、師資和軟硬件設(shè)施欠缺等因素，以及學(xué)生學(xué)風(fēng)、學(xué)習(xí)能力、學(xué)習(xí)主動性等學(xué)情，加大了模擬電子技術(shù)課程的學(xué)習(xí)難度，在學(xué)生中被形象地稱為“魔電”。根據(jù)應(yīng)用型人才培養(yǎng)方案的要求，對《模擬電子技術(shù)》課程的教學(xué)改革研究勢在必行。

一、模擬電子技術(shù)課程的教學(xué)現(xiàn)狀分析

（一）民辦本科院校學(xué)生的學(xué)情

大部分民辦高校的學(xué)生對理論知識的理解、分析能力較弱，學(xué)習(xí)缺少主動性 ；學(xué)習(xí)習(xí)慣不良，課前不預(yù)習(xí)，課后不復(fù)習(xí)；喜歡動手實踐操作，對具體事物比較感興趣；學(xué)習(xí)方法比較單一。整體自學(xué)能力欠佳，還需要多引導(dǎo)培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣，提高學(xué)生的自學(xué)能力。

（二）模電的課程特點與現(xiàn)狀

《模擬電子技術(shù)》課程具有理論性、工程性和實踐性并重的特點，導(dǎo)致學(xué)習(xí)難度大。具體來說，學(xué)生難學(xué)好有以下幾個原因：理論抽象，概念多，內(nèi)容雜，電路繁，分析難，設(shè)計難；在電路分析過程中經(jīng)常要簡化、省略、估算；實驗儀器多、操作難，實驗電路看不懂、難調(diào)試；仿真軟件不會用，器件選型不會選；不明確課程重要性，不了解模擬電子技術(shù)的知識能用到哪里。

二、教學(xué)改革實踐措施

（一）教學(xué)目標(biāo)側(cè)重應(yīng)用，精簡優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容

目前，大部分的民辦高校都定位為培養(yǎng)應(yīng)用型本科人才。根據(jù)民辦高校學(xué)生的基本素質(zhì)和特點，依據(jù)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的要求，在課程的培養(yǎng)目標(biāo)上要達(dá)到4個“會”：會看，培養(yǎng)學(xué)生電路識圖能力，進(jìn)行定性分析；會算，對典型電路進(jìn)行定量算，培養(yǎng)學(xué)生的分析問題能力；會選，培養(yǎng)學(xué)生電路設(shè)計能力，選擇適當(dāng)?shù)碾娐沸问?、器件型號和元件參?shù)；會調(diào)，培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力，選擇適當(dāng)?shù)膬x器和測試方法進(jìn)行調(diào)試測試，并能排除故障，至少掌握一款EDA軟件的使用。教學(xué)目標(biāo)弱化傳統(tǒng)偏重理論化的教學(xué)，側(cè)重應(yīng)用，著力培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐能力。

以“夠用、實用、應(yīng)用”為原則，精簡優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，降低理論性很強(qiáng)的電路原理的掌握要求，淡化半導(dǎo)體器件內(nèi)部物理過程和集成電路的內(nèi)部電路的學(xué)習(xí)，減少應(yīng)用少的非典型電路的工作原理分析。重點講清楚元器件、典型功能電路和集成電路的特性及應(yīng)用[2]，結(jié)合參數(shù)圖像、定性分析和定量計算進(jìn)行教學(xué)。例如：在講授共射極三極管放大電路的分析中，以分壓偏置式共發(fā)射極放大電路為例進(jìn)行詳細(xì)講解，而不常用的固定偏置式共發(fā)射極放大電路的分析則改為學(xué)生自學(xué)內(nèi)容，不再占用課時量。又如，在講授集成運(yùn)算放大電路時，集成運(yùn)放的內(nèi)部電路如差分放大電路等部分只進(jìn)行簡單的介紹，只講解其抑制零漂的作用，重點放在集成運(yùn)算放大器的線性和非線性應(yīng)用電路的分析上，突出集成器件的整體應(yīng)用。

（二）完善實踐教學(xué)體系

實驗教學(xué)改革也同樣重要，需要建立相對完善的實踐教學(xué)體系。由于實驗設(shè)備條件和課時量不足等因素的限制，實踐教學(xué)體系主要分為三部分：第一部分是在實驗室完成的實測實驗，第二部分為利用EDA軟件進(jìn)行仿真實驗，第三部分是課程設(shè)計。

對于第一部分的實驗，主要是完成重點實驗，而且為相同知識點設(shè)置了不同實驗內(nèi)容的實驗?zāi)K。如單管共射放大電路可以設(shè)置不同內(nèi)容的系列實驗，主要包含兩個系列實驗：主要進(jìn)行靜態(tài)參數(shù)測試，以及結(jié)合工程應(yīng)用場景的故障排除；主要進(jìn)行動態(tài)參數(shù)測試，和非線性失真的調(diào)試與消除等。這樣能提高學(xué)生的接受程度，鍛煉學(xué)生的故障排除能力，提高學(xué)生的實驗技能。第二部分仿真實驗，主要是完成教學(xué)大綱中的非重點實驗，作為對課程教學(xué)的重要補(bǔ)充，例如共集電極放大電路仿真實驗、有源濾波器仿真實驗等，讓學(xué)生能熟練使用EDA軟件，為課程設(shè)計以及后續(xù)課程打好基礎(chǔ)。第三部分的課程設(shè)計，是本課程理論知識的一次綜合性應(yīng)用，要求每位學(xué)生利用模電知識獨立設(shè)計并制作一個小型模擬電子系統(tǒng)作品，并撰寫設(shè)計報告，最終進(jìn)行演示。通過課程設(shè)計，可以提高學(xué)生的分析問題解決問題能力，提升理論聯(lián)系實際的能力和綜合素質(zhì)。

（三）加強(qiáng)“過程控制”，優(yōu)化課堂教學(xué)

1.理論課堂的教學(xué)過程優(yōu)化

每一堂理論課都是一個重要的知識環(huán)。教學(xué)過程優(yōu)化能使每個環(huán)節(jié)環(huán)環(huán)相扣，緊密結(jié)合，突出重點，提高課堂學(xué)習(xí)效率，貼合民辦高校的學(xué)生學(xué)情。

理論課堂的教學(xué)過程主要分為以下七部分：

一是復(fù)習(xí)：利用5-10分鐘，回顧與本節(jié)教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的已學(xué)理論知識和分析方法與步驟等，溫故而知新，提高知識點的銜接與連貫性，提高學(xué)生對新知識的接受度。

二是本節(jié)教學(xué)內(nèi)容與要求：能讓學(xué)生明確本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容及目標(biāo)，尤其是明確重點和難點在哪里，讓學(xué)生能有心理預(yù)期，也是對授課老師的提醒。

三是教學(xué)內(nèi)容詳細(xì)講解：多采用問題引入法，通過實際的應(yīng)用電路例子，引發(fā)學(xué)生好奇心和思考，引出本節(jié)主題和重點內(nèi)容。例如在講授正弦波振蕩器章節(jié)時，利用實驗中的低頻信號發(fā)生器如何產(chǎn)生正弦波輸出作為問題引入，吸引學(xué)生注意力，啟發(fā)學(xué)生思考。在理論講授過程中，充分利用多樣化教學(xué)方法與手段，對本節(jié)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行講解與分析，突出重難點。在教學(xué)過程中增加一些學(xué)習(xí)方法的引導(dǎo)，例如歸納法、表格對照法等等，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣，提高學(xué)生自學(xué)能力。

四是小結(jié)：采用思維導(dǎo)圖，表格歸納等方式幫助學(xué)生梳理該節(jié)課所學(xué)內(nèi)容，建立知識點之間的聯(lián)系，形成具有系統(tǒng)性、邏輯性的知識結(jié)構(gòu)。

五是思考題：利用選擇題、填空題、簡答題等少量題目，考查學(xué)生對本節(jié)教學(xué)內(nèi)容中的基本概念、基本原理等相關(guān)知識點；或者是一些讓學(xué)生拓展知識面的思考題。

六是作業(yè)：作業(yè)貴精不貴多。精心設(shè)計的綜合性作業(yè)更能加深學(xué)生對理論知識的理解與應(yīng)用，引發(fā)學(xué)生思考，同時減少學(xué)生重復(fù)計算的時間，提高學(xué)習(xí)效率。例如在共射極放大電路的部分，布置的作業(yè)題只有1題，共7個小問，把交直流分析與參數(shù)計算、穩(wěn)定Q點的原理、交流負(fù)載線的作用、發(fā)射極旁路電容Ce對電路的影響、最大不失真電壓、失真分析與消除等問題都進(jìn)行了全面考查。

七是預(yù)習(xí)內(nèi)容：預(yù)告下節(jié)課教學(xué)內(nèi)容或者課堂小測，讓學(xué)生提前預(yù)習(xí)與復(fù)習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。

2.實驗課堂的教學(xué)過程優(yōu)化

每一次實驗都是驗證理論教學(xué)效果的必由之路。但是民辦高校的學(xué)生動手興趣很強(qiáng)，但理論聯(lián)系實踐的能力較弱，實驗?zāi)康男圆粡?qiáng)，導(dǎo)致實驗效果不佳。為了解決這些問題，實驗教學(xué)過程中也進(jìn)行了過程優(yōu)化，主要分為以下五部分：

一是檢查實驗預(yù)習(xí)報告：提前一周發(fā)布實驗預(yù)習(xí)要求，要求學(xué)生復(fù)習(xí)實驗所需的理論原理，分析計算實驗電路測試參數(shù)的理論值，并使用EDA軟件仿真，測量仿真數(shù)據(jù)，寫實驗預(yù)習(xí)報告。檢查預(yù)習(xí)報告就是對學(xué)生預(yù)習(xí)工作的監(jiān)督，讓學(xué)生在實驗前就能明確實驗?zāi)康?，提高實驗效率?/p>

二是實驗內(nèi)容與操作講解：重點講解實驗電路各項數(shù)據(jù)的測試方法與注意事項，明確實驗檢查標(biāo)準(zhǔn)，以及可能產(chǎn)生的故障與排除方法，提高學(xué)生的實踐能力。

三是檢查實驗結(jié)果：當(dāng)堂檢查學(xué)生的實驗數(shù)據(jù)與現(xiàn)象，指出實驗結(jié)果有問題的地方，幫助學(xué)生分析原因，評定實驗成績，提升學(xué)生的成就感。

四是小結(jié)：總結(jié)實驗中使用的理論原理，分析實驗測試值與理論值、仿真值的誤差產(chǎn)生原因，讓學(xué)生進(jìn)一步加深理論知識與實際電路的聯(lián)系。

五是補(bǔ)做：對于課堂未能完成實驗的學(xué)生，允許在實驗室開放時間到實驗室補(bǔ)做實驗，提高學(xué)生的實驗操作熟練程度，避免學(xué)生產(chǎn)生應(yīng)付的心理。

（四）教學(xué)方法與手段多樣化

1.多媒體與板書并舉

目前，課堂教學(xué)基本上都采用多媒體教學(xué)。所以多媒體課件是學(xué)生學(xué)習(xí)和復(fù)習(xí)的一個非常重要的資源。民辦高校的學(xué)生普遍學(xué)習(xí)能力較差，所以在做PPT的時候下功夫，對理論知識的教學(xué)將起到重要輔助作用。理論課的PPT文字內(nèi)容盡量精煉，大量采用圖、表等形式，突出重點，用歸納法、對照法等方法進(jìn)行教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí)。對于學(xué)生理解能力較差的問題，在課堂上動態(tài)的PPT能吸引學(xué)生注意力，能幫助學(xué)生一步一步的理解，提升學(xué)習(xí)效果。在PPT中能形象直觀地將電路圖形、工作原理、信號變化過程等進(jìn)行演示和展示，同時引入三維動畫、吸引眼球的示意圖等，便于學(xué)生建立空間學(xué)習(xí)思維，加深對問題的理解，提高教學(xué)和學(xué)習(xí)效果。例如，在講授PN結(jié)單向?qū)щ娦詴r，可以利用動畫演示PN結(jié)中的載流子的運(yùn)動過程及PN結(jié)厚薄變化過程，用動畫來代替枯燥乏味的文字，更能提升教學(xué)效果。對于電路理論分析、設(shè)計和性能指標(biāo)討論等難以理解的問題時，多媒體課件同樣能達(dá)到板書分步展示的效果，只要在PPT上下足功夫，將電路分析過程逐步拆分，包括電路圖的細(xì)節(jié)處理、列KCL方程的參考方向定義、各參數(shù)分析計算過程等，都可以實現(xiàn)分步動態(tài)展示，吸引學(xué)生注意力，節(jié)約時間，配合教師的分析思路引導(dǎo)，就能讓學(xué)生加深理解，提高學(xué)習(xí)效率。課后，學(xué)生也能反復(fù)學(xué)習(xí)，進(jìn)一步鞏固已學(xué)的知識并進(jìn)行思考、總結(jié)。

但是，整堂課都采用多媒體課件，確實很難讓學(xué)生把握其中的邏輯性和系統(tǒng)性[3]。所以，在課堂中進(jìn)行適當(dāng)穿插板書是重要的輔助手段，而且板書需要在課前進(jìn)行設(shè)計。在理論課上，板書一般會分為兩部分：第一部分主板內(nèi)容，主要用于板書思維導(dǎo)圖，增強(qiáng)知識點的系統(tǒng)性。在課堂小結(jié)階段，還可以幫助學(xué)生理清脈絡(luò)，梳理知識點，解決課程知識點繁多，知識結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)性強(qiáng)的問題，不但有助于學(xué)生對知識體系的理解同時還有助于培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力，建立知識點的邏輯聯(lián)系[4]。第二部分輔板內(nèi)容，主要用于總結(jié)電路分析方法與步驟或者是習(xí)題的演算過程，幫助學(xué)生理清分析思路，加強(qiáng)邏輯性，同時增加課堂互動，提高教學(xué)質(zhì)量。在實驗課堂上，板書也同樣重要，需要將實驗步驟與注意事項、實驗驗收內(nèi)容等重要信息寫在黑板上，提醒學(xué)生隨時注意。

2.融入EDA技術(shù)提升學(xué)習(xí)興趣

在理論教學(xué)中，采用結(jié)果導(dǎo)向式的教學(xué)方法，利用EDA工具，先演示直觀、生動的仿真結(jié)果，再講理論原理，讓理論教學(xué)直觀化，提升學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高教學(xué)生動性。還可以利用仿真結(jié)果引出問題，例如：可以由乙類功率放大電路的輸出波形的仿真結(jié)果，引出交越失真的概念，再引出甲乙類功率放大電路的分析。在實踐教學(xué)中，EDA仿真技術(shù)使用非常廣泛，主要用于實驗預(yù)習(xí)和課程設(shè)計，驗證理論原理，將理論與實踐相結(jié)合，增強(qiáng)學(xué)生動手能力，培養(yǎng)學(xué)生的電路分析設(shè)計能力。

3.適時檢查學(xué)習(xí)效果

針對學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)主動性，學(xué)習(xí)習(xí)慣不良的問題，適時的學(xué)習(xí)進(jìn)度檢查是一種比較好的督促手段。針對教學(xué)重點內(nèi)容，如共發(fā)射極放大電路、集成運(yùn)算放大器等，都專門設(shè)置了習(xí)題實練課，采用邊練邊講的形式，強(qiáng)化學(xué)生對重點內(nèi)容的理解與掌握，減少學(xué)生“一聽就懂，一做就錯”的情況發(fā)生，讓學(xué)生及時端正態(tài)度，投入更多的時間和精力到學(xué)習(xí)中。另外針對重點章節(jié)內(nèi)容還會進(jìn)行課堂小測，時間10-20分鐘，題量少，當(dāng)堂提交。這樣能及時了解學(xué)生的掌握程度、學(xué)習(xí)效果，查缺補(bǔ)漏，同時讓學(xué)生緊跟學(xué)習(xí)進(jìn)度，增強(qiáng)學(xué)習(xí)主動性。每章教學(xué)內(nèi)容都安排有自測考試，利用線上教學(xué)平臺發(fā)布任務(wù)的形式，讓學(xué)生在課后按時完成，既能讓學(xué)生對每章的基本概念、基本知識等進(jìn)行了及時復(fù)習(xí)與自我檢查掌握情況，同時也減少教師的工作量，及時進(jìn)行教學(xué)反饋與調(diào)整。

4.善用線上教學(xué)平臺輔助開展教學(xué)

目前，線下課程結(jié)合線上教學(xué)已成為大趨勢。善用線上教學(xué)平臺輔助教學(xué)成為現(xiàn)代教師的必修課。教師需要學(xué)習(xí)和研究不同的教學(xué)模式以及線上教學(xué)平臺的應(yīng)用方法，力求在教學(xué)中能夠結(jié)合不同的課程內(nèi)容模塊選擇適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法進(jìn)行應(yīng)用[5]，通過線上教學(xué)資源和多媒體輔助工具的應(yīng)用為學(xué)生提供更加豐富充分的線上學(xué)習(xí)平臺。在理論課堂上，可以利用線上平臺提供的課堂工具，例如投票、搶答、提問、小組討論等，增加課堂互動性，活躍課堂氣氛，提高學(xué)生的積極性。在課下，學(xué)生可以利用線上教學(xué)平臺中豐富的理論教學(xué)視頻、習(xí)題講解視頻、實驗預(yù)習(xí)視頻、習(xí)題庫、多媒體課件、教學(xué)動畫等教學(xué)資源進(jìn)行學(xué)習(xí)，教師也能依托線上平臺進(jìn)行學(xué)習(xí)任務(wù)發(fā)布、答疑等，讓學(xué)生利用碎片時間在手機(jī)上進(jìn)行學(xué)習(xí)和復(fù)習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生培養(yǎng)學(xué)習(xí)習(xí)慣和自學(xué)能力。同時教師可以利用平臺的學(xué)情管理等統(tǒng)計功能，及時了解學(xué)生掌握情況，改進(jìn)教學(xué)，也為學(xué)生提供課外資源，拓展知識面。

（五）優(yōu)化考核方式

目前民辦高校的課程考核方式比較單一，期末考試占比過高，缺乏有效的過程性評價，其結(jié)果必然導(dǎo)致學(xué)生采用“臨時抱佛腳”的方式來應(yīng)付考試，而忽視平時的學(xué)習(xí)過程，同時教師也無法及時獲得學(xué)生的反饋，對教學(xué)改進(jìn)不利。對于《模擬電子技術(shù)》課程的考核方式，我們進(jìn)行了一些改進(jìn)，降低了期末考試的占比，提高過程性評價占比，包括：課堂表現(xiàn)、課堂小測、實驗及實驗報告、課程設(shè)計等。這樣既能考量學(xué)生掌握的理論知識水平，還能考核學(xué)生在實驗課程和課程設(shè)計中的綜合表現(xiàn)，以及學(xué)生與老師的互動程度和動手操作能力等因素。

三、結(jié)語

有鑒于模擬電子技術(shù)課程的重要性，如何提高該課程教學(xué)質(zhì)量是一個需要長期研究的課題[6]。本文結(jié)合筆者自身教學(xué)經(jīng)歷，分析模擬電子技術(shù)課程教學(xué)現(xiàn)狀，提出了教學(xué)目標(biāo)側(cè)重應(yīng)用、精簡教學(xué)內(nèi)容、加強(qiáng)教學(xué)過程控制、改進(jìn)教學(xué)方法與手段和優(yōu)化考核方式等改進(jìn)措施，全過程加強(qiáng)對學(xué)生學(xué)習(xí)過程的引導(dǎo)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性，改善教學(xué)效果。當(dāng)然在改革過程中也有一些不足，受學(xué)時的限制，正確處理課堂教學(xué)與在線學(xué)習(xí)的關(guān)系仍需要進(jìn)一步探索。