模擬電路基礎課程教學改革研究與實踐

摘 要:為加強學生實踐能力的培養，切實提高教學質量，本文針對《模擬電子技術》課程教學中存在的幾個現實問題，提出了課程教學改革的意見。

關鍵詞:模擬電路基礎 電子設計 教學改革

模擬電路是我校電氣信息類專業的專業主干基礎課，是整個信息技術的基礎，對實現專業人才培養目標有著十分關鍵的作用。正如教學基本要求中所指出的:“本課程在教學內容方面應著重基本知識、基本理論和基本方法，在培養實踐能力方面應著重設計構思和設計技能的基本訓練。”

通過該課程的教學，學生能夠全面系統地掌握模擬電路的基本知識、基礎理論和基本方法，能夠以工程實踐的觀點對一般性的、常用的電子電路進行分析和計算，具有較強的讀圖能力和簡單電子電路的設計能力。學習和應用EDA工具進行電子電路的分析、設計和仿真，能夠為學生以后深入學習電子技術某些領域中的內容，以及在上述專業中的應用打下良好的基礎。

一、教改內容設計

(一)改革傳統的教學形式

為了加強對學生自主學習能力的培養，也為了適應課程學時壓縮的現狀，應當改變傳統的“講全、講細、講透”的教學觀念，側重于對重點問題與難點問題的充分講解，重視對分析與解決問題方法的講授。選擇一部分學生通過自學就能夠理解與掌握的次要教學內容，通過采用引導性學習結合答疑的方式達到教學目的。

課堂教學是傳授知識的主要陣地和渠道。模擬電路基礎是一門工程性和實踐性很強的課程，因此，模擬電子電路實驗教學是一個十分重要的環節。同時傳統的教學形式相對單一，課程中有許多內容過程復雜、抽象，難以口頭表述，學生理解費力，傳統教學方法難以奏效。

(二)課程的教改理念

當前，知識要更新，學時要縮短，教學手段必須先進。針對傳統教學的不足，我們對該課程的建設開展了長時間、廣泛深入的研究，在加強立體化教材建設的思想與理念的指導下，科學地構建課程內容與體系，恰當地采用新型教學手段與方法。課程的重點講課內容在基本電路的原理分析的基礎上，更多地注重基本電路的組成原則、電路結構的構思方法以及系統結構化設計的思路等方面；實驗教學改革為三個層次的實驗課，分為驗證性基礎實驗、綜合性實驗和設計性實驗。這些都更有利于培養學生綜合應用、系統集成和創新的能力。

二、教改實踐

模擬電子電路實驗課通過試驗手段，使學生獲得模擬電子技術實驗的基本知識和基本技能，并運用所學理論來分析和解決實際問題，提高分析解決實際問題的能力和實際工作能力。培養學生正確使用常用電子儀器是模擬電子技術實驗教學的基本要求，因此在內容安排上，除安排基礎性單元電路試驗外，還要把常用電子儀器的使用貫穿于每個實驗內容中。在實驗所使用的元器件的選用方面，要適應現代科學技術發展的要求，應以分立元件的實驗為引導，突出集成電路的實驗。在具體實施時，重點放在使用方法和功能上，對內部結構和原理不去詳細分析。

根據不同專業具體實驗內容不同，筆者針對不同專業，設定了兩套實驗方案，以適應不同的需要：

（一）模擬電子電路課件

模擬電子電路實驗分三個層次進行：

（1）驗證性實驗。它主要是以電子元器件特性參數和基本單元電路為主。根據試驗目的、實驗電路、儀器設備和較詳細的實驗步驟，通過試驗來驗證模擬電子技術的有關理論，從而進一步鞏固學生的基本知識和基本理論。

（2）提高性實驗。學生根據給定的實驗自行選擇測試儀器，擬定實驗步驟，完成規定的電路性能指標測試任務，從而進一步掌握電路的工作原理。

（3）綜合性和設計性實驗。學生根據給定的實驗題目、內容和要求，自行設計實驗電路，選擇合適的電子元器件來組裝實驗電路，擬定出調整測試方案，最后達到設計要求。通過這個過程，培養學生綜合運用所學知識解決實際問題的獨立工作能力。

1.解決傳統教學中的講授難點

例如，在講述一個基本放大的電路中的瞬時電流與電壓隨著輸入信號變化而變化的情況時既費時又費力。采用多媒體技術，通過動畫就能動態地演示這些瞬時信號變化的情況，使學生對這部分的內容形成一個完整、清晰的概念。

科學有效地使用多媒體進行教學還成為解決教學內容與學時之間矛盾的有效途徑。多媒體技術能夠靈活、動態地進行圖形、圖像的演示，使教學內容化難為易、化繁為簡。大量的圖形、圖像、文字等預先存儲在計算機內，使得多媒體教學能夠很大程度上節約教師在課堂上的簡單勞動時間，從而使教師能夠將更多的精力與時間集中在重點與難點問題的講解上。

課件發揮了多媒體的綜合優勢，重點解決傳統教學中的講授難點，將一些黑板教學不易描述講清、學生難以理解、實驗中又看不到的現象直觀而形象地展示出來。用了該課件，教師講解省力，學生感到形象生動、理解輕松，使學習由難為易。

2.變枯燥的結構內容為形象的內容

加強設疑、激疑、適時釋疑，調動學生的學習興趣。興趣是求知的源泉和動力，濃厚的學習興趣可以使學生產生強烈的求知欲。教師應抓住學生對新鮮事物有強烈的好奇心、求知欲等心理特征，加以適當的引導，激發學生的求知欲，培養學習興趣。“學起于思，思源于疑”，教學過程實際上也是設疑、激疑、適時釋疑的過程。陶行知先生說:“發明千千萬，起點在一問。”教學過程中，要善于精心設疑，創造問題情景，激發學生好奇心和求知欲;適時靈活釋疑，增強創新意識。設疑、激疑，并在適當的時候結合工程實際進行解答的教學方法，一方面，表面上看不符合常理的答案會引起學生的好奇心和探索欲;另一方面，也給學生留下了足夠多的時間去探究原因，這對愛動腦筋鉆研的學生來講是一次很好的鍛煉機會;再一方面，將工程中的實際問題與原理性計算準則聯系起來，增強了理論與實踐之間的聯系，加強了課程之間的聯系，形成了前后呼應統一的效果。實踐證明，《模擬電子電路》課程教學方法的改革，緩解了課程內容多課時少的矛盾，可以在較短的課堂教學時間內向學生傳授更多、更新的模擬電子電路知識，使學生盡快地適應專業基礎課的學習，提高學習興趣，鞏固所學知識，更好地培養學生的分析問題、解決問題的能力及工程意識和創新設計能力，從而取得更好的教學效果。

(二)電子設計EDA課件

電子設計是模擬電子電路基礎課程的最后一個教學環節。在設計中將所學內容綜合用于設計實踐中，對培養學生的設計能力起重要作用。

1.具有新穎的教學創意

電子設計EDA課件從整體設計到各模塊的構思都使人耳目一新，每個模塊下都有二級子菜單可供選擇。如在“多級低頻阻容耦合放大器”結構中點擊一圖片，可觀看“多級低頻阻容耦合放大器”教學片;又如，針對學生第一次面對“自動水龍頭”這類較為復雜的電路圖感到無從下手的畏難情緒，我們按照電路設計原則，制作了設計順序動畫，引導學生一步一步地完成電路草圖的繪制，學生既節省了時間，又掌握了設計技巧，當設計結束看著自己的第一個作品時學生們感到收獲很大。課件將以往設計中出現的問題用EDA來解決，體現了多年的教學經驗與現代化教學手段的完美結合。

2.結合實際應用制作的電子教學片

為了突出理論知識與實際應用的辯證關系，我們制作了電子電路教學片，從現場拍攝、錄制到編輯，反映了電子產品的發展變化路程以及最新產品。通過播放，學生不僅了解到各種電子電路、電子元件的結構特點及應用場合，還擴大了視野，感受到電子產品的豐富多彩與應用領域的廣泛性，從而激發了學習興趣。

3.仿真裝配

復雜的電路分析時比較復雜，使用仿真裝配，可真實地再現電路中各電子元件的相對位置、裝配關系及安裝順序，可反復觀看，以幫助學生了解其結構工藝。

4.開發了具有選題、正誤判斷和最新記分系統的答辯模塊

電子設計由于時間緊、學生人數多，學生很難考慮和回答較多的問題，教師也不能全面了解每個學生掌握知識面的情況，以便合理地給出成績。為此可開發制作具有選題、正誤判斷和記分系統的答辯模塊，并將選題按不同的知識點劃分為理論計算部分、結構設計部分等五類。教師在各部分中點選題目，學生選擇答題后，立即給出正確或錯誤的判斷，當選擇交卷時，即給出答對和答錯的題數及所得分數。該課件的使用不僅改變了答辯時間緊、提問不全面的狀況，還調動了學生學習的自覺性。

總之，模擬電子電路基礎課件和設計課件綜合運用了計算機圖形、圖像處理技術、音頻處理技術、影像編輯技術、仿真技術和美學、文學等人文學科知識，充分利用各種軟件制作整合，組成了具有集成環境的多媒體EAD課件，為模擬電子電路基礎課程的整個教學過程提供了現代化功能較為齊全的多媒體教學環境。

結束語

上述兩個課件融入了我們多年的教學經驗和體會，利用了現代化立體化的教學手段，真正實現了復雜問題簡單化、抽象問題直觀具體化、靜態問題動態化、間接問題直接化，在模擬電子電路基礎課程的整個教學中發揮了積極作用。不僅提高了教學效率和教學質量，而且通過多媒體的教學環境，給學生以親切自然的感覺，真正做到了寓教于樂，受到學生的普遍歡迎。隨著教學改革的深入、學科建設的進行和課程體系的調整，我們及時轉變教育觀念，緊密圍繞機械設計人才的培養目標，提出了對學生進行設計能力、創新能力、工程意識培養。

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