應用為導向的模擬電子技術教學改革探討范文

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摘要：提出一條以應用為基本出發點，以科技競賽、實踐項目為引導，實現教學互動的教改思路．在分析模擬電子技術課程教學中存在現狀的基礎上，結合專業培養計劃和課程體系，給出了發揮學生的主觀能動性，改變“你教我學”局面的具體措施．在教學中將應用帶入教學，加之科技競賽和實踐項目的引導，收效良好．

關鍵詞：模擬電子技術；科技競賽；教學改革

模擬電子技術是電子信息類各專業必修的專業基礎課，具有很強的理論性和實踐性[1]．課程涉及半導體基礎、放大器、反饋、信號的產生及處理等多方面內容，要求學生有較扎實的電路分析基礎和物理基礎．作為專業基礎課，開課時間一般是在大二上學期，此時學生對專業尚迷茫，加之課程的強理論和工程實踐性，使課程教學推進困難．因此，在創新應用型人才培養的模式下，如何調動學生積極性，轉聽講為互動交流；如何直觀地傳授模電課程，為學生今后的專業發展打下基礎等，一直是教師探討的問題．本文針對課程教學存在的問題，從專業相關活動的舉辦到應用在課堂上進行教學改革，旨在提高學生的自主學習性．

1教學現狀分析

在實際教學中，學生反映模擬電子技術學習普遍存在幾個問題：（1）學生對電子類從業應具備的技能比較迷茫，不清楚模擬電子技術與后續相關課程的聯系；（2）課程理論性強，學生學習時相對被動，以聽為主，無法與教師討論，枯燥乏味時直接放棄；（3）由于電路基礎和物理基礎相對薄弱，所以學習半導體基礎如二極管、三極管時，過半學生對非線性器件的特性不能理解，造成后續章節如二極管的穩壓原理、三極管的放大原理等學習效果不佳，以致于進入惡性循環．究其原因：（1）學生對專業的從業方向不了解，不能把握應用的學習目的；（2）模擬電子技術課程較難，理論推導多，大部分教材較為深入；（3）模擬電路涉及到了非線性器件的應用，要在掌握器件特性的基礎上學習電路，對學生來說確實較難．為了讓學生對課程產生興趣，把握學習課程的目的，發揮主觀能動性[2]，扭轉“我聽老師講”為“我跟老師切磋”的互動交流模式．一方面，學生得以學以致用，另一方面，督促教師改變“依書教書”的習慣，提高自己的專業水平．如此循環，形成良好的學風和教風，提高課程的整體教學水平．因此，對模擬電子技術課程教學進行了改革探索．

2教學改革思路

在分析模擬電子技術教學現狀的基礎上，提出發揮學生的主觀能動性，改變“你教我學”的局面，結合專業培養計劃和課程體系，鼓勵學生多參加活動，包括：（1）開展“精英講壇”，邀請企業界精英人士分享創新創業或者職業發展歷程，為學生帶來從業方向的指導，系統把握專業學習的目標；（2）與企業聯合形成實踐基地，組織學生到企業短期學習，認識專業的分工合作、部門設置和崗位職能等，系統上認知就業所需的職業技能；（3）組建校園小家電義務維修隊，將所學知識與日常結合，學習系統的模塊布局，認識二極管、三極管及放大器等的應用，切身感受電路就在生活中；（4）發揮學院科技協會的帶頭作用，定時舉辦科技節，宣傳參加競賽的重要性，并定期舉辦焊接、院級電子設計/挑戰杯等賽事，組建種子隊，備戰全國電子設計大賽．提出一條以應用為基本出發點，以科技競賽、實踐項目為引導，實現教學互動的良好局面的教改思路．

2.1應用是基本出發點

電子技術應用在海陸空無孔不入，小到生活中可見的手機家電，大到航天船舶，更深入的是物聯網智能時代[3]．作為電子信息類的學生，不僅是既有領域的繼承者，更是未來領域的開拓者．模擬電子技術課程的學習，就是使學生獲取入門鑰匙．模擬電子技術課程內容給出的是基本單元電路的原理和參數處理過程，缺乏系統的功能應用[4-5]．學以用為先，結合多年的工程經驗，以直流電源系統[6]為例（見圖1），系統地給學生展示電子技術的應用．該系統用來產生1.2~5V的直流電壓源，輸出電流為1A．系統涵蓋了模擬電子技術的大部分內容，包括差分放大電路（EA）、低通濾波（typII）、比較器（PWM）和互補輸出級（MP&MN）等．在講述相應的課程內容時，結合模塊電路在系統中的功能進行講解，并結合EDA工具[7]（如Multisim等），仿真給出模塊的輸入輸出波形，使得模塊功能可觀可測．講述差分放大時，讓學生設計差分電路（見圖2a），涉及到了器件的對稱性和電流源的設計；當講述集成運放時，以低通濾波器（見圖2b）和比較器（見圖2c）為例，讓學生明白集成運放線性和非線性應用的區別；當講述功放時，引入互補輸出級（見圖2d），讓學生明白功放管的工作原理、極限參數的依據，順帶地復習了大功率管的相關參數及器件選擇；當講述反饋時，以系統的電源穩定輸出調節，讓學生直觀地明白反饋的自我調節原理；從整個系統的實現，學生可以了解到直流電源的產生和輸送原理．因此，從應用的角度，全局把握系統功能，分化模塊作用，直觀上明白所學基本單元的用處．

2.2科技競賽、實踐項目是引導

目前，各大高校都在探索如何實現創新創業應用型人才的培養[8-10]．從完善模擬電子技術“理論課——實驗課——實訓課”的課程設置到開放創新創業實驗室，讓感興趣、想做事的學生能切實地將想法實現；從舉辦焊接大賽、院級電子設計大賽到組織學生參加省級或全國電子設計大賽，讓學生在有限的時間里完成項目制作，真切體會所學得以所用的成就感；和企業聯合建立實踐基地，為學生提供假期、畢業實習機會，從實戰項目中得到能力的提升，如器件識別、器件使用、測試方法和設計過程等，學會做事的基本流程，從項目管理上學會把握進度，責任落實到人．以2016年校電子設計大賽的賽題“簡易信號發生器的設計”為例，來說明學生如何在賽事引導下實現專業知識的應用．題目的要求是產生一個頻率、幅度可調的信號發生器，包括三角波、方波和正弦波．從開題到作品上交，為期3天，成果需包括實物和論文以及現場答辯，學生以3人一組，分工合作．題不難，但是時間短，需要學生平時對專業知識的把握以及如何應用有個較清晰的思路．結合專業知識以及平常所教，學生需對題目進行仔細分析之后，通過文獻查閱，方案比較，然后選購器材、焊板調試，并根據結果做出論文以及答辯PPT．其中獲獎學生的信號發生器方案見圖3．該方案涉及到了集成運放的應用及反饋原理，包括積分電路（方波到三角波的變換）、正反饋振蕩（方波的產生）以及帶通濾波（方波到正弦波的變換），融合了模電的基本知識．通過該方案的仿真和調試，以及論文和答辯的理論闡述，相信學生對模擬電子技術的相關應用可以更直觀、更身有體會．學生疲于學習，很多時候源于沒有成就感．從應用出發，加之科技競賽、實踐項目的引導，學生能夠獲得階段性的成就感，樹立專業學習的信心，從而有了和教師討論和溝通的驅動力．學生向教師求知，而非教師在灌輸，這樣的良好互動局面，是學生熱情學習的環境．

3結語

結合多年的工程經驗，將應用帶入教學中，同時將從業方向信息與學生分享，并鼓勵學生在課程設計時，不用局限于題目，只要有新想法，都可以拿來實現．每次的實現都是一次鍛煉的機會，厚積薄發，就可以在以后的競賽中更有實現作品的能力．該教學方法在學生的反應中收效很好，真切體現出學生是為了探索和解惑而學習，而非為了應付學分，充分發揮了學生的主觀能動性，提高了學生學習的自主性．

參考文獻：

[1]華成英．模擬電子技術基本教程[M]．北京：清華大學出版社，2006

[2]趙益波，孫心宇，張秀再，等．模擬電子線路平臺課程中創新教學改革[J]．高師理科學刊，2017，37（1）：92-94

[3]劉愛，汪瑞雪．模擬電子技術教學改革探討[J]．武漢大學學報：理學版，2012（2）：177-180

[4]盧翠珍，陸冬妹．模擬電子技術課程教學改革研究與實踐[J]．科教文匯旬刊，2016（7）：64-65

[5]張增林．探究《模擬電子技術》課程教學改革[J]．科技創新導報，2014（31）：162-162

[6]邵宇鋒．同步降壓型DC-DC變換器設計與研究[D]．南京：東南大學，2014

[7]曳永芳，杜啟高，景彥君，等．EDA技術在電子信息工程專業教學中的應用研究[J]．中國現代教育裝備，2014（5）：12-14

[8]王琨，劉大茂．應用型人才培養模式下模擬電子電路教改初探[J]．實驗科學與技術，2016，14（3）：135-137

[9]陳亦文，涂娟．基于工程背景的“模擬電子技術”課程教學模式[J]．電氣電子教學學報，2012，34（3）：46-47

[10]王悅善，陳立萬．應用型本科《模擬電子技術基礎》課程的教學改革[J]．中國成人教育，2012（17）：154-155

作者：黃淑燕 單位：福建江夏學院