低频电子线路课程“双环节”教学改革探索

石庆研，卢 丹，李 海，王文益

（中国民航大学电子信息工程学院，天津 300300）

低频电子线路是电子信息工程、通信工程、电气工程等众多专业的重要技术基础课之一，它既有自身的理论体系，又有很强的实践性。通过本课程的讲授，学生将获得电子技术的基本理论、知识和技能，使学生掌握半导体器件和典型集成电路的工作原理、特性和参数，掌握放大器、稳压器等电路的组成原理、性能特点、基本分析方法和工程计算及应用技术[1-2]。通过本课程的学习，可以培养学生分析和解决问题的能力，为今后进一步学习、研究和应用电子技术奠定基础。

由于本门课程教学内容较多，同时有些知识比较抽象，概念难懂，电路千变万化，以灌输知识为主的传统式教学方法很难达到激发学生学习热情、提升学生综合素质、提高教学质量的目的。如果学生学习上较困难，将很难产生兴趣，很难有主动学习的积极性。久而久之，教师将面临课堂管理难、传授知识难的问题，更谈不上学生素质、能力的培养。

针对学生“学”、教师“教”的过程中出现的一些问题，近年来从事低频电子线路课程教学工作的老师围绕教学内容、教学方法、实验教学及考核等进行了课程的教学改革，如通过适当的举例使抽象的概念具象[3]、“理实一体化”的项目教学[4]、基于电路仿真软件的仿真实验[5]，这些方法都有效提高了学生的学习热情及教学质量，为本课程教学方法改革提供了有效的指导，但是这些方法均未从课程的全局进行把握。

为了保证课程改革的顺利实施、教学效果的有效提高，课程组老师深入调研了学生学习过程中出现的问题，经过反复讨论，最后决定从课堂教学方法和方式出发，从激发学生学习兴趣入手，不断启发学生思考，从而达到牢固掌握知识和提高综合素质的教学目的。为此，我们紧紧围绕大纲规定的培养目标，设计了一个系统的改革总体规划（如图1所示），重点实施基于问题的知识传授改革和习题、仿真实验改革，通过实施一组相互关联、互补的改革方案保证规划的顺利完成。

图1 教学方法改革总体规划Fig.1 Overall reform planning of teaching methods

1 基于问题的知识传授改革

该环节主要包括启发引导式课堂教学和研究性课堂教学两大部分。

1.1 启发引导式课堂教学

“学生为主体，教师为主导”是现代教学的指导思想。如何体现学生为主体，关键是学生能否有学习的积极性，而教师为主导则主要体现在如何激发学生学习低频电子线路这类传统难课的积极性上。

启发式教学法可充分利用课堂时间，调动学生积极思维，使学生的注意力始终集中在教学主题上，取得事半功倍的效果。其次，有利于系统地传授知识，开拓学生视野，使学生拥有较为扎实、丰富的理论知识基础和创新能力。因此，在本课程教学过程中的绝大多数章节都采用启发式教学方法。

在本课程的每一章节或引入一个新的知识点时，首先提出与该部分内容相关、并能启发学生思考的问题，然后通过教师讲解解决提出问题。对于比较有代表性的问题，可以先进行分组讨论，让学生充分发挥他们的想象力与创造力，鼓励学生尝试给出自己的解决方案，然后老师讲解，最后学生再分组讨论，实施流程如图2所示。

图2 启发引导式教学流程Fig.2 Procedure of heuristic teaching method

问题设计是该教学方法中的关键问题，教师所提问题应与课程内容紧密相关并且尽可能联系实际，从而吸引学生的注意力。另一方面，所提问题学生能够理解，能够启发学生思考。

在本门课的教学过程中第1章半导体器件、第2章放大器基础、第4章负反馈放大器、第5章低频功率放大器、第6章集成运算放大器原理及应用中采用基于启发引导式教学方法。通过启发引导式教学方法，不仅激发了学生的学习兴趣，还有效培养和训练了学生的思维能力，为后续的学习及工作打好基础。

1.2 研究性课堂教学

在高等教育教学过程中，教学不再只是教师将知识教给学生，而是教师营造一种研究的氛围，提出研究的需要，放手让学生自己去研究，在规定的时间内研究出结果，再回到课堂上与教师、同学交流和讨论，教师给予必要的指导。这里面充满了研究，包括有新有旧的研究。所谓有新有旧，旧的指的是各种知识，包括原理、定律、公式、技术等。对于教师来讲，它们的研究过程是旧的，书本上都有，学者们已经探讨过了，但是对于学生来说，它们却是新的。学生要经历探索的过程，才能真正领会和掌握它们[6]。这种研究性教学不仅可以促进学生学习低频电子线路课程的积极性，而且还有助于学生养成一种研究的品格，学会做科学研究。

在本教学方法实施过程中，主要步骤如下：在该章内容开始时提出本章的核心问题，由学生课下自己通过钻研教材、参考书、参考文献研究学习本章知识，给出问题答案，然后课堂上进行分组讨论，教师针对学生提出的疑难问题进行指导，学生完成学习报告，最后教师针对本章内容、学生讨论中出现问题、报告中出现的问题给出详细的总结，实施流程如图3所示。

为了有效启发学生思维，保证学习质量，教师提出的核心问题应当反映本章主体思想、体现主要分析方法、涵盖主要知识点。在低频电子线路课程的教学过程中，根据学生在先修课程及本门课程中已学知识情况，选择第3章放大器频率特性和第7章直流稳压电源采用本方法，具体所提问题如表1所示。

图3 研究性课堂教学流程Fig.3 Procedure of research-based classroom teaching method

表1 研究性课堂教学中核心问题Tab.1 Core issues in research-based classroom teaching

2 习题、仿真实验改革

该改革环节主要包括小班合作式习题课和基于Multisim的演示实验及仿真实验两大方面。

2.1 小班合作式习题课

习题课是低频电子线路课程中的重要环节，而通常采用的“填鸭”式的课堂教学，忽略了“习题课主体仍然是学生”，把课堂变成了教师讲题课或是学生做题课，不能激发学生的学习兴趣。为了有效促进学生之间、学生与老师之间的充分交流，部分章节的习题课采用小班授课方式，将授课班级分成两个小班分别授课。整个合作式习题可从做作业到完成主要由七步组成，具体流程如图4所示。

图4 合作式习题课教学流程Fig.4 Procedure of cooperative exercise lesson teaching method

在整个过程中，每个学生的主体地位得到充分的体现，学生不仅要对自己负责，同时在互改作业环节，学生还要对同学负责。另一方面，通过这种方式可以促进学生对问题进行深入思考。组内讨论有利于同学之间知识的交流，能够互补有无，开阔学生思路。通过解答学生问题，全面了解学生在知识理解、方法运用等方面的不足，给予必要的及时纠正。同时，在习题讲解过程中，不仅要指出错在哪里，更重要的是要引导学生分析产生错误的原因，避免再犯类似错误。

本教学方法在第1、2、4、5、6章中实施，由于第2章课后练习较多，所以该章习题课每个小班安排4学时，其余各章拟安排2学时。通过采用小班合作式习题课教学方法不仅能有效地增强学生解决问题的能力，提高教学质量，而且培养了学生团结协作能力。

2.2 基于Multisim的演示实验及仿真实验

低频电子线路是一门实践性很强的课程，一般在课程设置过程中以理论讲解为主，再辅以传统的课程实验和实践环节。通过实验课程的训练，可以使学生更进一步巩固低频电子线路相关理论知识，掌握常用电子设备的使用方法，提高动手操作能力，培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。但是，在实际的教学过程中，理论教学与实践教学的衔接经常会出现一些问题。比如，现在许多高校理论教学与实践教学分别由不同的两个教学单位、不同的教师负责，并且由于扩招学生较多，学习低频电子线路课程的同学随之增多，因此在安排实验时不可能完全照顾到每个班级的进度和每个班级学生的具体掌握情况，从而不能达到事半功倍的效果。

为了有效提高教学效果，可以利用计算机仿真软件把实验搬到理论教学中，以加深学生对基础理论的理解，提升学生实验实践综合能力。在课堂教学中，我们引入了Multisim电子仿真软件[7-8]，在教学过程中精心设计课堂演示实验，基于Multisim的仿真实验具体流程如图5所示。

图5 实验改革流程Fig.5 Procedure of experiment reform

目前，我们已把共射、共集、共基、低频功率放大电路、负反馈放大电路以及集成运算放大电路等典型电路的仿真实验引入课堂，激发了学生的学习热情，促进了学生对基本知识的掌握。

3 结语

不断改进教学方法与手段、提高教学效果、提升学生的综合素质是教学过程中的指挥棒。依从这样的原则，本文针对低频电子线路课程特点，在教学过程中对知识传授及习题、仿真两个环节进行改革，采用了基于问题的课堂教学方法、小班制合作式习题课以及基于Multisim的演示及仿真实验等教学手段，并给出各种改革方案的实施流程。在改革过程中注重知识传授环节与习题仿真实验环节教学方法的互补，以达到最佳教学效果。经实践证明，采用本文所述教学方法、教学手段能够激发学生的学习热情，全面提高教学质量，有效培养学生分析和解决问题的能力，收到良好的教学效果，为其他专业课教学改革提供一定的参考。

[1] 傅丰林.低频电子线路[M].2版.北京：高等教育出版社，2008.

[2] 华英成，童诗白.模拟电子技术基础[M].4版.北京：高等教育出版社，2006.

[3] 王鲁杨，王禾兴.提高“模拟电子技术”课程教学效果的实践[J].中国电路教研，2012（11）：38-39.

[4]韦穗林，蒙联光.“理实一体化”项目教学在模拟电子技术课程教学中的应用[J].高教论坛，2012（4）：132-133.

[5] 邹 昱，江睿谦.EDA技术与电子线路课程相结合的探索[C]//教育部中南地区高等学校电子电气基础课教学研究会第二十届学术年会论文集，2012：285-287.

[6] 别敦荣.大学教学方法创新与提高高等教育质量[J].清华大学教育研究，2009，30（4）：95-118.

[7] 程 勇.实例讲解Multisim10电路仿真[M].北京：人民邮电出版社，2010.

[8] 李健明，彭仁明.基于Multisim放大电路的仿真分析[J].四川理工学院学报（自然科学版），2006，19（4）：34-36.