《模拟电子技术》教学改革探索与实践

刘平英++徐军++陈炜峰

摘 要：为了完成教学任务、达到教学目标、促进学生实践能力的提高，对《模拟电子技术》从理论教学、实践教学和考核方式三个方面进行改革探索。通过对经典内容的整合，使模拟电子的知识体系更加清晰；通过实践教学重新理解和审视理论，同一个知识点用不同的方法去验证、创新和实践，从而提高学生的思辨能力、分析和解决问题的能力以及动手能力；在考核上加大实验分数比例，提高了学生的自学能力和学习积极性。实践表明，通过教改后的模电课程，学生爱学，学了会用。

关键词：模拟电子技术 教学改革 实践教学

中图分类号：G424 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）07（c）-0139-02

《模拟电子技术》是电子类、电气类、控制类、仪器类等专业的重要的专业技术基础课，该课程概念性、实践性和工程性强。该课程的教学目标与任务是使学生获得电子技术和线路方面的基本理论、基本知识和基本技能；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、比较器、滤波器、稳压器等电路的组成原理、性能特点、基本分析方法、工程计算及应用技术；培养分析问题和解决问题的能力，为以后深入学习电子技术某些领域中的内容以及为电子技术在实际中的应用打下基础。为了完成教学任务达到教学目标，促进学生综合素质与实践能力的提高，该文阐述了基于该课程理论教学、实践教学、考核等三方面的改革探索与实践。

1 理论教学改革

本次授课选用的教材是高等教育出版社出版的童诗白、华成英主编的《模拟电子技术基础》（第四版），该教材从1980年第一版面世以来历经四次再版，教材已更具系统性、启发性、先进性、实用性和适用性[1]。各章的Multisim应用举例具有研究性质，全书的举例基本涵盖模拟电子电路的基本测试方法和仿真方法。针对教材的参考书出版了很多，该教材的课后习题详解和教学视频在网上很容易找得到，即适合作为考研的工具书也可作为工程技术人员的参考书。但在实际教学中，由于受学时的限制，不可能对教材上所有内容逐一讲解，所以要从教学内容和教学手段上进行改革。

1.1 在经典教材基础上整合教学内容

为适应知识更新日趋加快的社会环境，需要培养学生具有较强的创新能力和自学能力。因此，必须对教学内容进行认真筛选，留有让学生自学和发散思维的空间，从面面俱到向“精选式”转变[2]，在经典教材基础上把教学内容整合为四大部分。把教材上常用半导体器件、基本放大电路、多级放大电路整合为放大电路部分，主要讲述晶体三极管和场效应管的放大机理、基本放大电路和差分放大电路的基本计算和分析方法。把集成运算放大电路、放大电路中的反馈、信号的运算和处理整合成运算电路部分，要求理解反馈对电路的影响，着重掌握集成运放的电路分析和基本运放电路的应用，尤其是由集成运放构成的有源滤波电路和波形发生电路。第三部分为功率放大电路，掌握基本功率放大电路的形式和参数运算。第四部分为电源电路，重点介绍整流、滤波和稳压电路的工作原理和在工程设计中的应用。

1.2 制作适合课堂教学的多媒体课件和教案

为了提高教学效率和效果，在发挥传统教学手段的基础上，根据整合过的教学内容，制作形象生动、界面清新、操作方便、图文声音并茂的适合课堂教学的多媒体课件，利用多媒体课件形象直观、信息量大的特点，通过设置和制作动画效果，把抽象的东西具体化，把复杂的问题简单化，把静态的问题动态化[3]。尤其是PN结形成、等效电路变换、波形发生电路等的分析，运用动画可以逐步展现详细的分析过程，可加强学生的理解和记忆刺激。同时充分发挥网络优势，将教案发布到网站上，学生可以自行下载，根据教案内容进行预习和课后复习，提高学生课堂听课效率和课堂讨论等教学活动的参与积极性，充分发挥学生的学习主动性。

2 实践教学改革

《模拟电子技术》是一门实践性非常强的学科之一，实践教学的目的是培养学生的知识应用能力、信息获取能力、方案选择能力、动手实践能力和创新能力，以提高学生的工程设计水平。单纯的验证性实验很难满足要求[4]，为了达到实践教学目的，对现有的实践教学进行改革，把实践教学分成基础实验、仿真实验和综合设计三个环节。

2.1 基础实验

基础实验是在模电实验箱上完成，开设的实验项目为常用电子仪器的使用、单管共射放大电路、场效应管放大电路、差动放大器、集成运放在模拟运算中的应用、集成运放在波形产生方面的应用等[5]。这些实验操作是在详细的预习报告指导下，在实验室进行的整个实验过程。包括熟悉、检查及使用实验器件与常用仪器仪表，连接实验线路，故障检查，实际测试与记录数据及实验后的整理工作等。这些实验大多是对电路原理进行验证，可以加深对电子技术基础理论的理解，提高对基础实验的兴趣。

2.2 仿真实验

仿真实验采用Multisim11作为实验教学的辅助教学手段和实验工具[6-7]，可以解决基础实验受时间、地点和设备制约的问题，一台电脑和一套软件就可以构成一个虚拟的实验平台，学生在虚拟环境下就可以完成元件选择、电路创建、计算与调整参数以及观测仿真结果等环节，也可以边设计边实验，修改调试方便[8]。开设的仿真实验项目有共射极放大电路的仿真分析、差动放大电路的仿真分析、负反馈放大电路的仿真分析、单电源功率放大电路仿真分析、集成运算放大器的线性应用仿真分析等。由于受实践教学课时的限制，只能在课堂上通过授课、示范与训练结合的方式完成一二个实验，其余仿真项目以作业形式课下完成。仿真实验能帮助学生更好的理解模拟电路工作原理，为电子电路的设计制作打下良好基础。

2.3 综合设计

在实践教学中引入综合设计环节，旨在培养学生的知识应用能力、方案选择能力、动手实践能力和创新能力，以提高学生的工程设计水平[9-10]。作为电类专业的工科生，要求人手一套工具及常用材料，工具有：万用表、电烙铁、镊子、扁口及十字螺丝刀、尖嘴钳、剪刀和吸锡器等；材料有：焊锡、松香及相关元器件。综合设计项目有有源音箱的设计与制作、有源滤波器的设计与制作、函数信号发生器的设计与制作、直流稳压电源的设计与制作等。学生4人一组任选一题，根据设计要求制定设计方案并仿真验证，最后列出元件清单，从教师处领取主要元件，在宿舍或者开放实验室进行布局、焊接，完成电路调试。最终要上交设计技术文档（包括电路原理介绍和仿真情况）和成品以便教师进行成绩评判。endprint