“生活與模電結合”提高學生設計能力

呂富勇

摘 要 模電是電類專業核心課程之一，也是對該領域深度探索的入門級課程之一;模電教學改革一直在進行中。本文以通過模電課程的學習，提高學生整體創新設計能力為目標，提出將現實生活與模電結合的方法，通過在模電的教學中，增加對生活中常見電子電路原理的剖析，激發學生分析問題和解決問題能力，提高學生綜合設計能力。根據自己實際教學經驗，給出相應教學改革建議。

關鍵詞 教育改革 模電 設計

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkx.2016.01.016

Improving Students' Ability of Designing through

"Combination of Real Life and Analog Electronics"

LV Fuyong

（Nanjing University of Information Science and Technology，

Information and Control College， Nanjing， Jiangsu 210044）

Abstract Analog electronics is at the core of electricity specialty as well as one of the introductory courses which explore this field deeply. The reform of this course's teaching method has been undergoing unceasingly. This thesis aims at improving students' overall innovative designing ability through learning this course and proposes methods of combining analog electronics with real life. Through teaching this course， students' ability of analyzing principles of electronic circuits which are commonly used in life is greatly improved， students' ability of analysis and settlement of problems is strengthened， and their ability of designing can also be promoted enormously. Based on teaching experience， this thesis gives some advice on the reform of teaching.

Key words reform of teaching; analog electronics; designing

模電是高等院校電類專業一門重要的基礎課程，具有很強的理論性與工程性。其地位不容小覷，對電類專業整個課程體系中有著承前啟后的作用。該課程是學生普遍感覺較難的一門課程，圍繞模電教學的改革也在不斷進行。

筆者在模電教學中發現，大部分學生掌握理論知識的能力很強，能夠迅速掌握模電的理論知識，在考試中也能取得不錯的成績，在實驗室中學生也能夠完成所布置的一些實驗。但是學生的電路設計能力很缺乏，即使是設計制作一個生活中常用的簡單電路，大部分學生也是困難重重、毫無頭緒。在模電的教學中，如何通過模電教學，既培養學生電子技術的理論知識，又能提高學生的電路設計能力，是擺在每個任課老師面前的亟待解決的問題。針對該問題，筆者結合自己的教學經歷，總結出一種“生活與模電結合”的教學方法，實踐表明，該方法對提高學生的電路設計能力很有幫助。

1 造成學生設計能力弱的原因

每到大四畢業設計時，大部分學生經過3年的學習，已經具備了常見電子元件的概念，掌握了一些常用電子設計軟件如altium designer、PROTETUS、Multisim的操作能力，但指導老師給他們安排任務后，他們還是無從下手，不知道怎么辦，其根源是什么？教學過程是教與學的雙向的，是個相互作用的過程，分析這個問題還要從教與學兩方面考慮。

首先是“教”的方面，大學階段重點培養學生的基礎知識，而這些基礎知識如何與實際常用電路相銜接，這方面的教學涉及很少。也就是由于教的原因，導致學生缺少對一些常見典型電路工作原理的理解。雖然，學生通過模電課程的理論學習，知道了二極管、三極管、運放是什么，也知道了這些器件能干什么，如何控制這些器件;但是學生畢業設計還是無法下手，原因是什么，因為學生通過課堂只積累了這些最基礎的東西。就如學木工一樣，如果只知道鋸子和刨子是什么，也知道怎么用鋸子和刨子，但只知道這些工具還是無法制造柜子，因為柜子的制造過程中首要的是設計，而不是使用工具。學生基本都掌握了基本理論知識和常用軟硬件工具，學生缺少的是一種電路設計能力。設計能力不是天生就有的，設計的靈感首先來源于積累，如果一點積累都沒有是不可能具有設計創作能力的。由于教學中，重點關注學生基本理論學習，不注重對常用電路控制工作原理的講解，是造成學生設計能力缺乏的重要原因之一。

其次，是“學”的方面，學生掌握知識的多少，主要還是由學生的主觀能動性決定的。每屆畢業設計結束時總會發現一些設計能力比較突出的學生，同樣的教學環境，為什么差別那么大，原因當然是學生自身的因素引起。通過對多屆畢業生的觀察，設計能力強的這部分學生，通?；A理論知識成績中等偏上，他們沒有把全部時間和精力都用在基礎理論知識的學習上，除了課堂學習外，他們課后更多的愛好一些日常電路和小制作小發明、學科競賽之類;而大部分學生都是只關注基礎理論知識的學習，不太關注其他課外學習，最終設計能力一般。由此可見，學生不注重基礎理論與現實生活的應用，是造成了設計能力缺乏的另一個重要原因。

2 教學改革建議

通過對造成學生設計能力弱的原因分析可知，可以從“教”和“學”兩方面雙管齊下，提高學生的設計能力。

2.1 “教”的方面

（1）改變傳統的教學模式，在模電的課堂教學過程中，除了講解模電的基本理論知識外，可以安插生活中與模電有關的常用電路工作原理講解，從而從課堂上增加學生對常用電路原理的積累。

（2）調動學生的主觀能動性，引導學生，自行尋找日常生活中感興趣的相關電路，在課堂上與同學分析講解自己所學的知識，表達自己的一些觀點。積極鼓勵學生提出問題，引導學生分析問題最終解決問題。從而充分利用課堂提高學生分析問題解決問題的能力。

（3）改變傳統的模電教學所使用的理論—實驗的教學模式，教師先講解基礎理論，然后學生按實驗報告要求進行實驗的學習過程。改進提出一種實踐—理論—實踐的教學模式。首先給學生一些開放型題目，讓學生自己從生活中尋找電路，使學生帶著問題帶著興趣進入模電課堂學習。然后，老師課堂上這些常用電路，分析工作原理，設計思路和設計注意點，需要掌握的理論基礎知識。然后，課堂導入理論學習，最后，再安排實驗設計，安排學生獨立思考，提高培養設計創新能力。

（4）明確師生的教職位置，在理論中以教師為主，學生為輔，而在實踐中學生為主，教師為輔。學生大膽想象，設計創造，老師給予相應指導與建議。

2.2 “學”的方面

（1）學生除了在課堂上認真學習基礎理論知識外，還要多看電子類課外書籍、雜志，課堂學習時間有限，課堂能學到的知識面很窄，能力的提高是由知識面決定的，需要廣泛閱讀。鼓勵學生對感興趣的電路動手設計嘗試，在實踐中發現問題解決問題。（2）積極鼓勵學生參加一些電子設計大賽，通過對比，競爭，交流發現問題，提高自己。（3）積極鼓勵學生參加導師的科研項目和大學生實踐創新項目，在項目中有目的地學習，是迅速提高設計能力的有效途徑。

3 模電與生活結合的教學實例

三極管是模電教材中的核心內容之一，生活中基本的電路也常會見到三極管，其用途十分廣泛，地位不言而喻。筆者在講解三極管之前讓學生事先閱讀一些有關三極管的課外書籍，對三極管有個初步的了解。然后尋找在生活中哪些常用電器用到了三極管。增強了學生自己查找相關知識的能力，同時在一定程度上激發學生求知欲與探索欲。在正式講解課程的時候不急于直接進入理論知識的講解，在PPT安插一個生活中的簡單例子引入：我們知道生活中有這樣的一個小電器：“枕邊方便燈”一般是人在半夜醒來，想知道時間，強光太耀眼，有時候開燈后忘記關燈。“枕邊方便燈”的用途就在于其燈光柔和，輕按后十幾秒自動關閉。對于這樣的一個小電路是十分簡單的。在展示電路圖之前可以讓學生思考下已有的知識能否設計出這個電路？讓學生畫出相應的電路圖，培養學生的一個思考與設計能力。然后展現圖1所示的系統電路。

對電路圖做簡單介紹，通過電容的充放電實現時間的自動控制，而三級管的作用就是開關的作用。如何起到開關的作用就轉入到理論知識的具體講解，對三極管詳細的課程講解。講解結束后回到開始的一個環節由學生自己設計電路，在系統地了解三極管后，引導學生與之前自己設計的電路進行對比分析，提出問題，進行分析。最后學生可回去通過軟件實現功能，鼓勵學生提出更好的創意。

4結論

將“生活與模電結合”不僅能夠提高學生對模電學習的興趣，同時讓學生能夠真正理解模電里基本元器件的原理。來源于生活，反饋于生活。最重要的是能夠培養學生的分析能力與解決問題的能力。增強學生的創新能力，能夠從宏觀的角度來看待問題，這不僅對于模電學習有很大幫助，同時對其他課程的學習也有很大幫助。

參考文獻

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