模擬電子技術(shù)論文(2)
模擬電子技術(shù)論文
模擬電子技術(shù)論文篇二
“模擬電子技術(shù)”課程實踐性教學(xué)改革探索
摘要：分析了模擬電子技術(shù)課程傳統(tǒng)教學(xué)模式存在的問題，通過專題作業(yè)和課程設(shè)計等形式的實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，在授課的過程中加入電路仿真軟件、電子測量儀器、電路基本制作工藝等教學(xué)內(nèi)容，擴展了課程內(nèi)容和學(xué)生的視野，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)主動性，使抽象枯燥的教學(xué)內(nèi)容更容易被接受，同時也培養(yǎng)了學(xué)生們的團隊合作能力，收到了良好的教學(xué)效果。
關(guān)鍵詞：模擬電子技術(shù);實踐性教學(xué);專題作業(yè);課程設(shè)計
中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-0079(2014)29-0081-01
“模擬電子技術(shù)”課程是電子信息、電氣工程、通信工程、自動化等專業(yè)本科生的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，也是學(xué)生知識體系結(jié)構(gòu)的重要組成部分。該課程通過介紹二極管、三極管、場效應(yīng)管、運算放大器等常用半導(dǎo)體器件的一般物理機制和外特性，研究由這些電子器件構(gòu)成的各種模擬電路的基本原理和分析與設(shè)計方法。學(xué)好該課程對熟悉和掌握電路與系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、信號處理方面的基本概念和技術(shù)，以及學(xué)好信號與系統(tǒng)、自動控制原理、高頻電路、電力電子技術(shù)等后續(xù)課程有著十分重要的作用。
但是，這門課程知識點多，理論部分抽象，尤對學(xué)生來說這是第一門接觸工程實際的課程，其工程思維方法難以被學(xué)生們適應(yīng)和掌握，因此學(xué)生們普遍感覺這門課學(xué)習(xí)難度大，甚至被很多學(xué)生稱為“魔電”。
傳統(tǒng)的模電課程講授是以書本理論知識講授為主并進行習(xí)題訓(xùn)練的教學(xué)模式，學(xué)生被動接受教師課堂講授的內(nèi)容，這在客觀上弱化了該課程的實踐性和趣味性，學(xué)生接觸電路符號和數(shù)學(xué)公式多，接觸實際少。傳統(tǒng)教學(xué)方式容易使學(xué)生感到課程枯燥乏味，甚至產(chǎn)生厭學(xué)情緒。
教師的價值首先在于使學(xué)生對學(xué)習(xí)產(chǎn)生興趣，興趣是最好的老師，沒有興趣就難以將一件事情做好。筆者嘗試將基于專題作業(yè)和課程設(shè)計的實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)引入模電課程的教學(xué)中，經(jīng)過幾年的實踐性教學(xué)探索，發(fā)現(xiàn)實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，使抽象枯燥的知識更容易被接受，同時也培養(yǎng)了學(xué)生的團隊協(xié)作精神，收到了良好的教學(xué)效果。
一、實踐性教學(xué)可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣
西方發(fā)達(dá)國家從中小學(xué)教育開始就注重培養(yǎng)學(xué)生們的學(xué)習(xí)興趣和動手能力。在美國，家庭常備有用做實驗室的房間，父母從小就注重培養(yǎng)孩子的實踐能力和興趣愛好，在這方面有投資預(yù)算，給孩子們一個認(rèn)識自我、發(fā)現(xiàn)自己興趣所在的平臺。在英國，課堂的教學(xué)內(nèi)容經(jīng)常延伸到教室外，比如上植物學(xué)課程就帶領(lǐng)學(xué)生們?nèi)ビ^察各種植物;上歷史課，就幾個學(xué)生組成一個組演繹歷史劇情，每次課的內(nèi)容是充滿實踐的，學(xué)生們也并不感到疲憊，教師在必要的講解后主要是學(xué)生在完成實驗或者項目，讓學(xué)生用所學(xué)知識解決實際問題，在用中學(xué)習(xí)。這些先進的教學(xué)理念值得中國教育工作者們借鑒。
二、基于專題作業(yè)和課程設(shè)計的實踐性教學(xué)
在模電課程中，除了布置與理論教學(xué)同步的習(xí)題作業(yè)外，根據(jù)教學(xué)進度擬定若干專題作業(yè)和課程設(shè)計題目，專題作業(yè)和課程設(shè)計與理論教學(xué)同步，并注意這兩方面在教學(xué)進度上的配合。本文以2013學(xué)年模電課程的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計為例，介紹該實踐教學(xué)方法的基本內(nèi)容和教學(xué)體會。
1.電路仿真專題作業(yè)
模電課程的第一次課用1學(xué)時左右介紹電子電路仿真軟件的使用。目前很多電路仿真軟件提供了大量虛擬儀器，有一般實驗室配備的電壓表、電流表、萬用表、雙通道示波器、信號源等，此外還提供一些虛擬儀器，如波特儀等，學(xué)生在使用該軟件的同時也對電子測量儀器有了全面的了解，擴展了知識面。教師可以現(xiàn)場演示，完成一個簡單電路的原理圖繪制、仿真和結(jié)果輸出。模電課程有較多結(jié)論可由仿真實驗驗證，如放大電路靜態(tài)工作點、輸入電阻、輸出電阻、電壓增益等。在課程前期，講解了二極管應(yīng)用電路之后，布置一個電路仿真專題作業(yè)，將書內(nèi)的內(nèi)容用軟件進行驗證。要求學(xué)生上交電路原理圖，以及電路仿真輸出和結(jié)果分析。經(jīng)過這個專題作業(yè)的訓(xùn)練，學(xué)生們基本掌握了仿真軟件的使用，并可以用于之后的課程學(xué)習(xí)中。
2.單元電路分析與設(shè)計
在期中階段，學(xué)生已經(jīng)掌握了多級放大電路、功率放大電路等理論知識，但書本知識限于篇幅，主要講解直流分析、交流分析及各種參數(shù)，以分析為主，這時布置一個單元電路分析與設(shè)計的課程設(shè)計題目，如設(shè)計一個多級電壓放大器，滿足電壓增益、輸入阻抗、最大輸出電壓、截止頻率等指標(biāo)，要求學(xué)生提交設(shè)計報告。學(xué)生們先進行電腦仿真設(shè)計，然后在模電實驗箱上搭建電路，確定無誤后選擇電子元器件和萬用電路板，然后進行調(diào)試和修改，撰寫設(shè)計報告。這個課程設(shè)計可由幾名學(xué)生組成小組合作完成，在相互交流中得到知識理解和動手能力的提升。
3.功能電路設(shè)計及制作
在模電課程的后半期，布置一個綜合性的功能電路設(shè)計與制作題目，包含模電課程的重要知識點(放大器、濾波器、信號發(fā)生和處理電路、穩(wěn)壓電源)，給出一些題目供學(xué)生選擇，如變調(diào)門鈴、直流穩(wěn)壓電源、函數(shù)發(fā)生器、數(shù)字萬用電表、音樂彩燈控制器，要求學(xué)生組成項目團隊，將該設(shè)計與制作作為一個項目進行。該項目完成后，安排時間讓各位同學(xué)以小組為單位上臺展示自己的設(shè)計和實物作品，總結(jié)在設(shè)計制作過程中遇到的問題以及解決辦法，鼓勵同學(xué)對演講的同學(xué)進行提問，教師負(fù)責(zé)掌控課堂秩序和提出問題，把學(xué)生解決問題的思路和方法進行歸納總結(jié)，把敘述不充分的部分從理論的高度進行闡述完整。在這個課程設(shè)計中，學(xué)生完成了電路仿真設(shè)計、制作、撰寫報告、答辯等一系列內(nèi)容。
三、需要注意的問題
1.學(xué)時安排問題
在總學(xué)時不變的情況下，增加實踐性教學(xué)內(nèi)容必然會占用理論教學(xué)學(xué)時，如果處理不好會顧此失彼。在理論教學(xué)中，應(yīng)以理論夠用為度。對于一門課程，總是可以分出主干部分和細(xì)枝末節(jié)部分。對主干部分應(yīng)詳細(xì)講解，對枝節(jié)部分則引導(dǎo)學(xué)生自學(xué)，在實踐中鞏固理論，用理論指導(dǎo)實踐，使學(xué)生掌握理論知識的同時，提高實踐能力和創(chuàng)新能力。 2.傳統(tǒng)教學(xué)手段與多媒體設(shè)備的合理運用
對于理論難度大而需要詳細(xì)講解的部分，應(yīng)采用傳統(tǒng)的板書方式，教師和學(xué)生一起努力，完成數(shù)學(xué)公式的推導(dǎo)、難點的理解，使學(xué)生聽后印象深刻，思維節(jié)奏也容易跟上老師的節(jié)奏;而對于難度較小的內(nèi)容，可以充分利用多媒體課件講授，使用課件可以使講課內(nèi)容形象生動，并且可以提高授課的效率。傳統(tǒng)教學(xué)手段與多媒體課件各有所長，二者合理搭配可以解決教學(xué)信息量大、課時有限的矛盾，并可以收到良好的教學(xué)效果。
3.專題作業(yè)和課程設(shè)計的選題
由于教學(xué)時間有限，在專題作業(yè)和課程設(shè)計的選題方面應(yīng)緊貼理論教學(xué)內(nèi)容，注意控制題目的難度。由于學(xué)生處于大二階段，學(xué)生的專業(yè)知識較少，選題除了要緊密結(jié)合理論教學(xué)內(nèi)容外，還要注意趣味性，難度以學(xué)生們適當(dāng)擴展知識就可以實現(xiàn)為度。否則不僅難以調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性，反而會起到相反的作用。
四、總結(jié)
基于專題作業(yè)和課程設(shè)計的實踐教學(xué)擺脫了傳統(tǒng)的模電課程教學(xué)模式，在授課的過程中加入電路仿真軟件、電子測量儀器、電路基本制作工藝等結(jié)合實際的講解，擴展了課程內(nèi)容。
學(xué)生們普遍感到實踐性教學(xué)方式使同學(xué)們對課程產(chǎn)生了興趣，有同學(xué)在電子郵件中說：“不再一味地聽課做題，在模電設(shè)計和制作中不僅深化了對理論知識的理解，同時切切實實地提高了動手能力”、“提高了學(xué)習(xí)模擬電路課程的興趣，使我們喜歡上了自己的專業(yè)”、“通過三個從易到難的課程設(shè)計，很多同學(xué)實現(xiàn)了從空白到入門的跨越，發(fā)現(xiàn)自己慢慢地喜歡上電子設(shè)計了”。在筆者參與編寫的系列教材[4]中，課程設(shè)計內(nèi)容已經(jīng)成為重要的組成，傳統(tǒng)的聽課做題學(xué)習(xí)方式將發(fā)生根本性的改變。
經(jīng)過幾年的教學(xué)實踐，證明這種教學(xué)方式可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，能培養(yǎng)學(xué)生提出問題、分析問題和解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和獨立工作能力，使學(xué)生初步具有工程應(yīng)用的概念，并學(xué)會在項目合作的過程中相互交流，體會到團隊合作的重要性，取得了理想的教學(xué)效果。
參考文獻(xiàn)：
[1]吳國祥，沈曉燕，章國安.“模擬電子技術(shù)”課程的教學(xué)改革與初探[J].中國電力教育，2013，(31)：58-59，63.
[2]張濤，陳和平，吳謹(jǐn).“模擬電子電路”課程的教學(xué)改革研究[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報，2010，32(5)：14-15.
[3]曾鶴瓊，胡駿.“模擬電子電路”課程教學(xué)改革思考[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報，2010，32(4)：73-74，83.
[4]李寧，郭東亮，黃元福.模擬電路[M].北京：清華大學(xué)出版社， 2011.
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