现代信息技术与模拟电子技术课程相结合的实践探索

暴 琳 王 敏

江苏科技大学 江苏镇江 212003

模拟电子技术课程是电子信息工程、电气工程及自动化等专业的一门技术基础课程，是一门发展迅速、应用广泛、实践性强且与现代生活有紧密联系的重要课程，其内容与其他课程之间有着密切的衔接与交融关系，在构建学生电子技术基础理论、基本技能和创新能力方面起着重要作用[1,2]。学习模拟电子技术课程，学生不仅需要掌握其理论知识，更重要的是通过实际应用加深对理论的理解。学生只有结合实际应用透彻地理解理论知识，才有可能将理论知识正确运用到实践中，并指导实践。

1 课程体系构建和教学内容改革

随着新技术的发展和电子设备的升级换代，现有理论教材和实验教材呈现出重理论分析、教学手段滞后、缺乏创新精神的缺点，难以满足学生的求知需求。模拟电子技术课程教学要深化改革，课程体系和教学内容都需要更新和优化。因此，我们将该课程与实践紧密联系，从实际出发，注重实效，将学生综合素质能力培养融于教学的全过程。

1.1 优化教学内容，提高教学质量

模拟电子技术课程概念抽象、理论重点繁杂、单元电路繁多、涉及面较广，学生普遍反映难以理解。如果课堂教学设计做不好，学生极易因理论性强、难度大而逐渐失去学习兴趣。为此，我们重新整合教学内容，编写模拟电子技术教学大纲，删减部分陈旧知识，融入新知识、新技术的应用，使课程内容信息量增大且具有先进性，注重理论与实践相结合，从而激发学生的学习热情。我们将模拟电子技术课程内容分为三个模块：理论知识、专业技能和综合技能。课程安排由简入难、逐步深入，使授课知识层次化，教学内容模块化，电子设计实训系统化。我们按照基础知识储量和学科发展增量统筹考虑的原则，构建教学内容体系，将教学重点放在学习模拟电子技术基本分析和设计方法上，及时跟踪电子技术学科前沿发展，注重理论和实验有机渗透，培养热爱专业，刻苦钻研，饱含创新精神，具有实事求是的科学作风、认真严谨的科学态度和良好高尚的道德修养，掌握现代化专业技术的务实人才。

根据模拟电子技术教学目标，我们将课程教学分为六大模块，每个模块都有引导理论学习和动手操作的任务，以便学生完成知识点的学习，任务设计由简入繁。作为课程教学内容的知识载体，创建以设计项目为主线的生产情境，以实际问题为核心的探讨式教学，并将其融入课程实践教学环节中。例如：在绪论中，先以一个实际整体模拟电子电路(如扩音器、收音机等)为主线展开教学研究，以此为着眼点展开深入探讨，介绍该系统各个模块的功能，在各个章节中展开对每个功能模块的深入介绍，将学生置身于现实问题中。学生以积极的问题解决者身份发出疑问，了解要完成设计任务需要哪些知识储备。为了设计扩音器，学生需要学习三极管和场效应管器件、基本放大电路、反馈放大电路和功率放大电路等，通过提出一连串的相关问题，引导学生发现问题、分析问题、思考如何解决问题，这是研究式、提问式和互动式教学方法的综合运用。在讲授相关内容时，教师可以引入一些自己的研究成果或相关的前沿科技成果，激发学生的学习兴趣和开阔他们的视野[3]。课堂实践证明，这种教学方法效果很好，明显提高了学生参与的积极性，培养了学生解决实际问题的综合能力，充分发掘了学生的创造潜能，教学效果有了明显提升。

1.2 改进教学方法，将传统板书教学与多媒体教学相结合

将传统板书教学与多媒体教学结合起来，发挥二者各自的优势，已在多数高等院校得到肯定，但在实践中，应注意多媒体教育技术的合理规划和利用。教研组教师多年教学实践证明，大量多媒体课件文字图形的演示容易使学生疲倦进而失去学习兴趣。因此，教师应针对每堂课所要讲授的内容做详尽细致的设计，使课件内容精良，适当板书，并配合生动精准的分析讲解，适时设计学生思考和记笔记的时间间隔，做到授课内容与教学案例设计浑然一体。对于理论公式推导和典型电路分析方法的讲授，应采用板书教学法。在传统板书教学法中，教师能够发挥教学个性，控制讲课节奏，而且推导过程本身就是知识求解和分析方法的阐述，需要学生牢固掌握。同时，流畅自如的板书推导，清晰明朗的分析讲解，也展示出教师高深的知识造诣和深厚的教育功底。对于结构复杂的大规模集成电路的分析及应用的讲解，教师要充分发挥多媒体课件生动形象、直观快捷、信息量大等优势，帮助学生理顺思路，增强感性认识，加深对理论知识的理解。备课时，教师应综合设计教学过程，充分利用目前丰富的多媒体教学资源，改进教学方法，将传统板书教学与多媒体教学有机结合。

1.3 分层次、多元化的培养模式

创新型实验课程体系的特点是，以“分层培养、因材施教”为基本教学指导思想，创建分层次、多元化的教育培养模式，促进优秀学生脱颖而出。实验项目根据能力培养层次设置，由浅入深、由简单到综合；实验项目由分立元件向单元电路、集成电路渐进发展，由硬件向软硬结合过渡；加强EDA技术在实验环节中的应用，使学生能够接触到前沿新技术，掌握现代设计手段，增强面向社会的适应能力。

模拟电子技术课程实验内容包含六个设计实例和两个综合设计项目，分必做与选做内容。基础设计性实验以教师讲授、指导为主，实验内容安排与理论讲授同步，教师具体讲解示范实验方法、指导实验操作，以此强化理论知识的学习，着重培养学生的实验安全意识、实验操作技能和实际动手能力，为后期进行创新性实验项目研究起导向作用。创新设计性实验以学生自主实验为主，采用探究型学习方法。教师拟定创新性实验项目的题目或学生自拟实验题目，教师提出基本设计要求，师生共同审查实验设计方案，对每个项目的实验原理和实验方法进行讨论，学生利用计算机仿真软件进行仿真，在实验设计方案通过后，学生自由选择实验器材实施硬件实验操作，教师从旁进行必要的指导[4]。开放实验室，为学生提供科学研究、创新实践的环境，并尽可能为学生提供必要的元器件、实验耗材和实验场地等，建议和指导学生查阅电子器件制作、电子设计竞赛、最新电子产品等资料，拓展学生课外自主学习和科学实践的空间，促进学生创新意识和创新能力的全面提高[5]。

2 教学模式多样化

2.1 计算机仿真技术与传统硬件实践相结合

将计算机仿真技术引入模拟电子技术课程教学中，采取硬件实验和软件仿真相结合的方式，把传统的实验室实验教学与现代信息技术相结合，各展所长，提高课程教学质量和实验效率，着力培养学生电子综合设计能力和工程实践技能。EDA技术目前已成为现代电子系统设计中必不可少的手段。Multisim作为一款专门用于电子线路仿真与设计的工具软件，其先进的电路仿真和设计功能是目前其他众多EDA软件所不具备的。Multisim仿真软件具有友好直观的用户界面、强大的虚拟仪器功能、完备的电路分析手段、超强的电路仿真能力，能够开发出满足不同层次需要的电子电路实验[6]。引入计算机仿真实验平台，通过虚拟环境仿真构建实验案例，不仅可以弥补传统电子电路实验室的不足，而且有效延伸了实验时间和空间，丰富了实验教学的内容，在理论教学和真实实验之间架起了沟通的桥梁，对改进实验教学方法，降低经济成本，提高教学质量起到了积极的促进作用。

2.2 教学资源信息化和网络化的建设及应用

在信息化、网络化的大环境下，为有效延伸教学时间和空间，加大课堂教学信息量的传递，高等学校的教育教学工作与互联网的有机结合成为大势所趋。目前，各高等院校的网络教学平台建设都已具备一定基础，在大力建成网络教学平台之后，信息化教学的核心应转到如何有效利用已建成的网络教学平台开展课程教学实践方面。开放式的模拟电子技术网络教学平台，由理论课件教学、交流辅导中心、网络实验教学平台等构成，具有互动灵活、界面友好、使用便捷等特点。网络教学打破传统课程教学时间和空间上的限制，学生可随时进入理论课件教学子系统进行自主学习和交流讨论；教师可以在交流辅导中心开辟教学讨论区，实时发布课程教学信息、教学计划和考核要求，还可以开展网络答疑、专题讨论和教学情况调查等教学辅助工作，及时在教学网站发布相关创新设计性实验项目和各种电子设计竞赛信息，吸引优秀学生参加；网络实验教学平台集成了实验教材、多媒体实验课件、元器件数据手册、实验教学案例等立体化教学资源，学生进入虚拟实验室系统后，可以进行实验课程的预习和复习巩固。总之，转变传统教学观念，创建开放式多媒体网络教学平台，进行协作学习，极大地激发了学生的学习兴趣，培养了学生的自主学习习惯，是传统教学模式的有益补充，是为达到良好的教学效果和提高教学质量进行的积极探索。

3 考试考核方法多元化

在本次教学改革中，我们尝试采用综合测试评价体系考查学生对模拟电子技术课程的整体掌握情况。具体考核方法可多选：学生学习完本门课程后，独立设计制作一个实物电子电路，完成实物设计并达到设计要求，该门课程考核为优秀；参加本门课程组织的闭卷笔试，卷面成绩作为综合测试成绩。两种考核方式选择其一，总评成绩由考核成绩与平时成绩共同构成。改革考试考核方法，不仅重视教的过程，更重视导的效果，关注学生学到了什么，解决实际问题的能力有没有得到提高，从而促进学生学习方法的转变和学习能力的提高。

模拟电子技术课程采用平时成绩与卷面考试成绩相结合的考核方式，课程综合成绩评定为：平时成绩占30%，卷面考试成绩占70%。平时成绩包括考勤情况、平时作业成绩、课堂研讨活跃度和加分奖励等，主要由教师根据学生实际表现综合打分。模拟电子技术课程实验部分独立授课，采用平时实验成绩和综合实验考核相结合的考查方式。实验课程成绩评定为：平时成绩(平时实验+实验报告)占20%，综合实验操作技能占40%，综合实验结果占20%，综合实验论文式报告占20%。教学过程是学生知识消化、理解和升华的过程，各个教学环节之间相互影响、相互依存，各个环节的统一协调、齐抓并重是提高教学质量的根本保证，也是培养学生自学能力和创新意识的有效措施。

理论成绩占主导的评价体系的优点是评价方式简单易操作，缺点是促使学生追求理论学习而忽视实际动手能力的提高。我们针对专业计划，采用综合测试评价体系，逐渐培养学生的实践创新能力和工程设计能力。独立完成创新性电子电路实验项目并表现优秀，或在电子设计相关竞赛中成绩优异的学生，本课程可申请免试。我们根据课程特点，在对学生的整体评价中，通过观察学生在设计任务完成过程中的具体表现，学生参与教学活动的态度、实际解决问题的能力、获取知识的能力、对知识综合运用的能力以及科技创新能力，发现学生的优点，指出学生的弱点及努力方向，这种评价体系客观评价了学生对模拟电子技术课程的实际掌握程度。

4 结束语

现代信息技术与模拟电子技术课程相结合的实践探索具有以下创新点：构建层次化理论教学和多元化实验教学体系，以学生为本，以工程实践能力培养为核心，重视基本理论知识学习，鼓励学生自主学习，培养学生知识综合应用的能力；将现代信息技术融入传统教育教学方法中，既体现传统教学注重教学内容演绎过程的优点，又发挥现代教育技术的特长优势，符合教育教学规律和学生的认知规律；对考试考核方法进行改革创新，采用综合测试评价体系实施学习过程全程考核，培养学生自主学习和科学实践的能力，在教学实践中显著提高了教学质量。我们从教学理念、教学内容、教学方法、课程考核与评价等方面对模拟电子技术课程教学进行了一系列改革探索。教学实践证明，我们以项目为载体基于工作过程的课程改革思路是可行而有效的，学生能够运用所学的理论知识和实验技能，通过理论设计和实物制作解决相应的实际问题，掌握了模拟电子系统的分析设计方法，激发了学习兴趣和创新意识，提高了分析解决问题的能力和工程实践能力，为后续专业课程的学习奠定了坚实的基础。

[1]康华光.电子技术基础:模拟部分[M].北京:高等教育出版社,2006.

[2]教育部高等学校电子电气基础课程教学指导分委员会.电子电气基础课程教学基本要求[M].北京:高等教育出版社,2011.

[3]张新安,熊文元,包本刚.电子技术专业实践教学改革的研究与实践[J].实验技术与管理,2011,28(7):24-27.

[4]王香婷,刘涛,张晓春,徐瑞东.电工技术与电子技术实验教学改革[J].实验技术与管理,2013(4):112-114.

[5]王波,张岩,王美玲,刘伟.“模拟电子技术实验”课程的改革[J].实验室研究与探索,2013(4):140-143.

[6]刘君,杨晓苹,吕联荣,刘津丽,郭晓倩.Multisim11在模拟电子技术实验中的应用[J].实验室研究与探索,2013(2):95-98.

[7]李春然.模拟电子技术课程教学体系构建的研究与实践[J].渤海大学学报:自然科学版,2010(4):59-62.