《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》課堂教學(xué)的思考與體會(huì)

摘 要:《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》作為電子信息類專業(yè)必修的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，有著很強(qiáng)的理論性和實(shí)踐性，學(xué)生普遍反映書本知識(shí)難以理解。針對(duì)課堂教學(xué)中存在的問題，筆者根據(jù)自己的教學(xué)實(shí)踐和研究，從教學(xué)方法和技巧等方面對(duì)該課程教學(xué)進(jìn)行了探討，并介紹了一些自己的教學(xué)心得體會(huì)。

關(guān)鍵詞:模擬電子課堂教學(xué)思考與體會(huì)

中圖分類號(hào):G642文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1674-098X(2011)08(c)-0139-02

《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》是一門電類專業(yè)基礎(chǔ)課程，理論性、實(shí)踐性都很強(qiáng)，而且內(nèi)容多、課時(shí)緊。從教學(xué)反饋上看，普遍存在學(xué)習(xí)難度大、學(xué)習(xí)動(dòng)力不足的現(xiàn)象，學(xué)生反映學(xué)起來很吃力。因此，如何讓學(xué)生能完全接受這門課的基礎(chǔ)知識(shí)，特別是對(duì)重點(diǎn)內(nèi)容的理解和應(yīng)用，為以后學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)打下良好基礎(chǔ)，是近年來模擬電子教學(xué)的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。在平時(shí)的課堂教學(xué)中，筆者總結(jié)運(yùn)用了以下教學(xué)方法，取得了較好的教學(xué)效果。

1 建立課程結(jié)構(gòu)體系，線面結(jié)合、虛實(shí)結(jié)合

《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程所涉及的內(nèi)容較多，涉及面廣，但總體來看可以分為2個(gè)大部分，其一是模擬電子的基礎(chǔ)理論，其二是模擬電子應(yīng)用知識(shí)。因此，在課程緒論單元將模擬電子課程的體系結(jié)構(gòu)詳細(xì)的向?qū)W生講解，從2個(gè)部分的基本框架入手，讓學(xué)生有一個(gè)整體概念，培養(yǎng)學(xué)生駕馭知識(shí)的能力進(jìn)而產(chǎn)生一種探索知識(shí)的欲望。我們以“模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)”第四版(清華大學(xué)華成英等著)為例說明。

模擬信號(hào)的處理是通過模擬電路來實(shí)現(xiàn)的，電路又是由元器件組成的，然而先前學(xué)生學(xué)習(xí)過的元器件只是簡(jiǎn)單的單阻、電容、電感以及電源，這些已經(jīng)不足以進(jìn)行信號(hào)的復(fù)雜處理。因此，從圖1可以看出:我們導(dǎo)入新的元器件;了解新的元器件后，由新的元器件以及原來學(xué)過的元器件組成獨(dú)立元件放大電路，實(shí)現(xiàn)對(duì)模擬信號(hào)的放大功能;將多個(gè)獨(dú)立元件放大電路集成到一個(gè)硅芯片變成集成放大電路。由于集成運(yùn)放穩(wěn)定性需求，再將反饋的概念引入實(shí)際電路中，從而將模擬電子的基礎(chǔ)理論部分分解清楚[1]。

對(duì)于模擬電子的應(yīng)用知識(shí)部分，需要讓學(xué)生了解電子電路中信號(hào)的處理過程。如圖2所示，首先將信號(hào)通過傳感器提取出來，然后送入信號(hào)預(yù)處理單元，此單元討論的問題是信號(hào)的隔離、濾波、放大和阻抗變換等問題;隨后進(jìn)入信號(hào)加工單元，涉及信號(hào)的運(yùn)算、轉(zhuǎn)換和比較;最后是信號(hào)的執(zhí)行單元，討論功率放大和A/D轉(zhuǎn)換等問題。在整個(gè)信號(hào)處理過程中，都需要合適的電源供給，還需要學(xué)習(xí)電源相關(guān)知識(shí)。至此，學(xué)生可以較好地理解模擬電子學(xué)中信號(hào)的處理流程，結(jié)合教材的各個(gè)章節(jié)，讓學(xué)生對(duì)整個(gè)模擬電子課程有個(gè)總體的把握，對(duì)后期的學(xué)習(xí)起著較好的引導(dǎo)和激勵(lì)作用。

2 多媒體教學(xué)與傳統(tǒng)板書相結(jié)合

傳統(tǒng)教學(xué)就是以教師為主體的教學(xué)，主要是通過教師的講授，使學(xué)生明白各個(gè)器件及電路工作的原理，其優(yōu)點(diǎn)是由于經(jīng)常板書，會(huì)占用一定的課堂時(shí)間，能給學(xué)生充分考慮和分析問題的時(shí)間，讓學(xué)生的思路可以很好地跟著教師走，便于學(xué)生學(xué)習(xí)和接受新知識(shí)。缺點(diǎn)是講課速度慢、枯燥、不夠形象，尤其是對(duì)于半導(dǎo)體器件內(nèi)部粒子的運(yùn)動(dòng)及大規(guī)模集成電路內(nèi)部結(jié)構(gòu)等復(fù)雜電路，講解起來費(fèi)時(shí)費(fèi)力，教學(xué)效果也不盡如人意。多媒體教學(xué)就是利用計(jì)算機(jī)多媒體制作課件，讓枯燥的內(nèi)容變得生動(dòng)，調(diào)動(dòng)學(xué)生所有感官來加深對(duì)知識(shí)的理解與記憶，運(yùn)用豐富多樣的Flash動(dòng)畫以及仿真，可以生動(dòng)表現(xiàn)具體電路的工作原理以及難以表達(dá)的物理過程，使學(xué)生更容易理解和掌握知識(shí)，從而使原本枯燥的理論知識(shí)學(xué)習(xí)起來妙趣橫生。例如對(duì)抽象的、較難理解的NPN三極管電流放大過程進(jìn)行動(dòng)畫演示，學(xué)生可以很清楚地看到發(fā)射結(jié)正偏、集電結(jié)反偏后內(nèi)部粒子的運(yùn)動(dòng)過程，進(jìn)而分析發(fā)射極、基極和集電極電流的形成與大小，使學(xué)生能夠更直觀地體會(huì)和理解這一變化過程[2]。

3 專業(yè)基礎(chǔ)理論與實(shí)際應(yīng)用項(xiàng)目相結(jié)合

項(xiàng)目教學(xué)法把學(xué)生由被動(dòng)接受知識(shí)的客體轉(zhuǎn)變?yōu)閰⑴c教育過程的主體，教師只是起咨詢和引導(dǎo)的作用，項(xiàng)目的內(nèi)容和任務(wù)由學(xué)生和教師共同討論確定，因而能夠受到大部分學(xué)生的喜愛，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣[3]。

本文作者在學(xué)期中后段，將《基于體域傳感器網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)式健康監(jiān)測(cè)平臺(tái)》項(xiàng)目向?qū)W生講解，并將學(xué)生分組進(jìn)行各個(gè)子項(xiàng)目的工作。在心電信號(hào)的提取、放大、濾波和處理方面結(jié)合正在講授的模擬電子應(yīng)用基礎(chǔ)知識(shí)，讓學(xué)生一邊動(dòng)手一邊討論遇到的實(shí)際問題，從而加深對(duì)模擬電子基礎(chǔ)知識(shí)的理解，對(duì)今后實(shí)際動(dòng)手操作打下基礎(chǔ)。在互動(dòng)討論過程中，與學(xué)生分析項(xiàng)目所需要的元器件選型、電源轉(zhuǎn)換電路、二階低通濾波電路的設(shè)計(jì)、集成運(yùn)放的反饋參數(shù)等。例如，心電信號(hào)屬于毫伏級(jí)低頻小信號(hào)，并且包含了諸如工頻干擾、肌電干擾、呼吸干擾和電極移位偽差等噪聲，因此首先要設(shè)計(jì)濾波器消除這些噪聲，然而對(duì)毫伏級(jí)電壓處理較為困難，所以先將信號(hào)做一次放大。之后，分析各個(gè)噪聲的頻段，肌電干擾相對(duì)于心電信號(hào)屬于高頻信號(hào)，而呼吸干擾屬于低頻信號(hào)，因此濾波器包含一次低通濾波和一次高通濾波。學(xué)生需要根據(jù)第七章內(nèi)容計(jì)算濾波器的電容電阻參數(shù)，根據(jù)增益衰減的伯德圖，比較分析切比雪夫和巴特沃斯兩種經(jīng)典低通濾波器性能。在工具的使用中，訓(xùn)練學(xué)生在萬用板上使用電烙鐵和吸錫器進(jìn)行元件的焊接和拆卸，以及熟練操作示波器，教師對(duì)學(xué)生的焊接效果進(jìn)行點(diǎn)評(píng)。在元器件的排布與安裝中，讓學(xué)生完成元器件引腳的成型、電路板上的插裝、焊接和剪腳。

在項(xiàng)目執(zhí)行過程中，學(xué)生普遍對(duì)這種教學(xué)方式較為接受，能夠主動(dòng)的聯(lián)系任課教師請(qǐng)教實(shí)際問題。課堂討論氣氛熱烈，效果顯著，學(xué)生的積極性得到提高，動(dòng)手能力得到訓(xùn)練，并且針對(duì)模擬電子的基礎(chǔ)知識(shí)有了直觀的把握，改變了以往學(xué)生聽不懂、教師講不通的尷尬境地。

4 講授與互動(dòng)式教學(xué)相結(jié)合

教學(xué)的主體是學(xué)生，與其讓他們被動(dòng)學(xué)習(xí)，不如讓他們以興趣為最好的老師主動(dòng)地學(xué)習(xí)。例如，本文作者在講完三極管基礎(chǔ)知識(shí)之后，就把場(chǎng)效應(yīng)管部分知識(shí)交由學(xué)生分組去自學(xué)，最后找學(xué)生上來講給大家聽，不足的地方大家一起來補(bǔ)充，讓學(xué)生自己做老師，進(jìn)而提高他們學(xué)習(xí)的積極性[4]。

在學(xué)習(xí)過程中，鼓勵(lì)學(xué)生課前多提問，以利于開動(dòng)學(xué)生思維并激發(fā)其創(chuàng)造性。對(duì)于經(jīng)常提問，而且有高質(zhì)量問題的學(xué)生，獎(jiǎng)勵(lì)其平時(shí)成績(jī)，有效地調(diào)動(dòng)學(xué)生課下認(rèn)真看書、思考并發(fā)現(xiàn)問題的積極性。通過學(xué)生課下自己發(fā)現(xiàn)問題，課上提問，最后大家一起解決問題的過程，有效地鞏固了已學(xué)知識(shí)，基礎(chǔ)打牢了，學(xué)習(xí)質(zhì)量也就跟著提高了。

參考文獻(xiàn)

[1] 劉俊華.淺談(模擬電子技術(shù))課程教學(xué)體會(huì).科技信息，2010.

[2] 陳莉，王牛俊.(模擬電子技術(shù))教學(xué)的幾點(diǎn)體會(huì)，陜西國(guó)防工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，vol.19，No.4，2009.

[3] 張涌萍，肖波.項(xiàng)目教學(xué)在模擬電子技術(shù)教學(xué)中的應(yīng)用研究[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2010(5).

[4] 王玉菡，張兢，楊奕，張杰.“模擬電子技術(shù)”課程教學(xué)探討.中國(guó)電力教育，2011(4).