新工科視域下“模擬電子技術”金課建設路徑探 索*

王曉艷 ，張 肖

（1.濱州學院，山東 濱州 256600；2.山東高速股份有限公司，山東 濟南 250000）

0 引言

新工科是當前高等教育過程中的新挑戰，是對復合型工科人才培養的初步探索，是高校培養人才方式的新創新。在人才培養過程中，其核心元素是優質課程建設。教育部指出“各高校要著重打造‘金課’，淘汰‘水課’，有效提高課程教學質量”[1]。因此，在新工科建設背景下，通過多種模式進行金課建設，對課程教學過程相關要素進行改革，是培養一流應用型人才的有效途徑。

“模擬電子技術”是濱州學院電氣工程學院大二上學期開設的專業必修課，以電子電路的分析為主線，包含半導體基礎知識、放大電路的分析方法和電子電路的設計。該課程內容全面，涉及高數、物理學和電路等多學科的內容，實踐性很強，為學生以后深入學習電子技術某些領域中的內容以及電子技術在實際工程中的應用奠定基礎[2-3]。

因此，本文通過采用各種新型方式方法對各個教學環節進行改革，以打造“模擬電子技術”“金課”為目標，構建基于新工科下的“模擬電子技術”金課課堂的實施方案。

1 新工科視域下金課建設探索

1.1 “模擬電子技術”金課建設內容

新工科背景下“模擬電子技術”課程“金課”建設的內容包括常用半導體器件、基本放大電路、集成運算放大電路、放大電路的頻率響應、放大電路中的反饋、信號的運算和處理、波形的發生和信號的轉換、功率放大器和直流電源等方面。在當前學時被壓縮的大環境下，以上內容在講授時需要突出重點，按照人才培養方案和學科專業要求的核心能力將上述內容分為輪廓講、精細講、精講3個層次[4]。在保證知識覆蓋性的基礎上，清晰列出重難點內容。“模擬電子技術”課程體系層次如表1所示。

從表1 可以看出，根據各章節內容在“模擬電子技術”課程體系中的重要程度，對講授要求進行了不同的區分。在授課過程中，常用半導體器件章節作為“模擬電子技術”的開篇，是整個課程的基礎，而二極管、三極管是同學們最先接觸到的半導體器件，因此在課堂講授過程中向同學展示器件實物，PPT 采用動畫演示展示PN 結中載流子的擴散和漂移運動，二極管怎么實現單向導電，對其結構和特性做到精講。模擬電子技術的本質是不失真地放大電信號，所以基本放大電路章節是整個課程的基礎。在講授過程中，以擴音器將小信號實現不失真地放大引出直流偏置的作用，從而引出電路靜態工作點的求解，采用精講方式著重講解估算法求解靜態工作點的方法、晶體管的三種接法，將場效應管放大電路這一小節和集成運算放大電路一起講解。反饋是模擬電子技術的另一個基礎內容，它是原理性電路到實用電路的必要條件，因此，在講課中，以冰箱自動制冷為例引出反饋的概念，采用精講方式重點講解反饋類型的判斷以及對放大電路性能的影響。對于其他章節，根據各小節內容，分別采用精細講和輪廓講給學生進行講解，分清側重點，通過多種手段激發學生的學習興趣，有效提高學生學習的效率。

表1 “模擬電子技術”課程體系層次

1.2 教學內容改革探索

“模擬電子技術”與“數字電子技術”是整個電子技術領域的兩個分支，同時與“自動控制原理”課程有著承上啟下的關系。所以，在金課建設過程中，首先將這三門課程內容有機統一起來，修訂原有教學大綱，同時，針對不同專業要求調整模電課程講授內容，做到因材施教[5]。例如在講授場效應管放大電路時，將其和“數字電子技術”中CMOS 邏輯門電路結合起來講解，在不增加學時的前提下，使學生充分理解CMOS 在電路中的作用，融會貫通地理解掌握知識點；在講解放大電路中的頻率響應時，將其和自動控制原理中的頻域分析法相結合，啟發學生思考其不同點和共性，發揮學生的能動性，激發其學習興趣；在放大電路中的反饋講解過程中，將其和“自動控制原理”中的閉環反饋結合，比較其不同點，分析其共性，使學生能夠理解知識點。通過將三門相關課程結合起來制定教學大綱和課程標準，按照新的標準調整課堂教學內容，起到了承上啟下的作用，使學生清晰理解掌握所講內容，收到了良好的教學效果，應推廣應用到其他課程的教學過程中。

在金課建設過程中，以課程的高階性為評判標準，在教學過程中及時融入電子電路學科的前沿知識。例如電子芯片的超高度集成化發展，節能半導體技術在照明控制系統中的應用，新型半導體器件中可編程技術的革新發展；數字家居中融合模數器件，模糊控制、納米技術在模擬電子技術中的應用使其更為智能和人性化[6]。通過在講課過程中融入這些技術前沿內容，激發學生學習模擬電子技術的興趣，引發學生思考問題、提出問題，凸顯學生的主體性。在課堂講授中，從日常生活中的工程實例入手，通過其與理論知識的共性，引導學生理解所要講授的知識點，提高學生從提出問題中尋找到問題解決方法的能力。例如在常用半導體器件的講授過程中，采用實物教學法，通過給學生展示二極管和三極管，使學生更為直觀地了解其符號、特征，掌握其工作原理以及在具體電路中的應用。通過讓學生接觸實物，把原本抽象的工作原理具體化，充分激發學生學習的積極性。通過采用實物教學法和實例教學法，引出所要講授的知識點，提高學生學習興趣，提高課堂教學的生動性。

1.3 教學方法改革探索

金課建設要把課堂教學作為主戰場，采用多種手段提高學生學習積極性，營造積極熱烈的課堂氛圍。充分凸顯學生的主體性，采用線上線下混合式教學方法，從課前、課中、課后三個方面對教學過程進行構建。

該院“模擬電子技術”線上授課采用智慧樹平臺，學生可以在該平臺自主學習相關課程，比如清華大學華成英老師的“模擬電子技術”學習視頻。同時，根據各專業的教學大綱，自己錄制教學視頻，包含“模擬電子技術”各章節的重點知識點，同時分享教學PPT，便于學生課前自主學習，達到課前預習的目的。同時，學生可以指出自己不懂的內容，通過平臺及時反饋給老師，老師可以據此調整課上授課內容，對于學生理解困難的內容做到精講細解[7]。

在線下教學過程中，由于“模擬電子技術”課程自身的抽象性和原理的復雜性，在課堂講授過程中難免枯燥乏味，為了激發學生的學習興趣，除了采用生產生活中的實例來引出知識點，更為重要的是在PPT 的制作過程中多采用動畫演示的手段，抓住學生的眼球。例如在講解PN結的形成時，采用動畫形式來演示空穴和自由電子的擴散和漂移運動，引起學生的學習興趣。由于“模擬電子技術”課程自身的實踐性，在課堂教學中采用理論和實驗相結合的方法。例如在講授直流穩壓電源章節時，教師課前在實驗室錄制穩壓電源設計實驗過程，學生通過觀看實驗視頻，可以直觀地掌握直流穩壓電源的組成和主要性能；在波形發生和信號轉換中，在課堂上引入Multisim波形仿真結果，可以使同學們更為直觀的掌握RC振蕩電路的原理、判斷和計算方法。通過在模擬電子技術中引入仿真軟件，加深學生對原理性電路理解的同時，可以有效提升其解決工程實際問題的能力[8]。

課后，通過網絡教學平臺實時向學生分享相關知識資源，擴展學生視野，同時對學生提出的問題進行了解和回復，針對學生對上課所講知識的接受程度不斷進行教學反思，著重講解學生理解困難內容，因材施教[9]。

通過采用多種方式對教學方法進行改進，提高了學生學習的積極性，并收到了良好的課堂教學效果。

1.4 考核方式改革探索

在金課建設中，考核方式起著關鍵性作用，一定不能忽視“金考”方式的改革。由于“模擬電子技術”課程自身的實踐性，在考核過程中，要加大實驗、實訓等環節的比重[10]。同時，重點考核學生線上預習效果。在考試內容上，增加工程設計性內容，比如功率放大電路的設計等。期末考試成績應該以線上教學考核效果、實驗成績、實訓成績、課堂表現等為依據，計算各目標達成度。

2 結論

本文以“模擬電子技術”為例，從教學內容、教學方法和考核方式三個方面進行改革，構建金課建設模式。同時，將該課程的教學改革成果推廣應用到電氣工程學院其他課程的教學改革中，為學院實現金課課程建設，培養應用型人才貢獻力量。