“生活与模电结合”提高学生设计能力

吕富勇

摘 要 模电是电类专业核心课程之一，也是对该领域深度探索的入门级课程之一;模电教学改革一直在进行中。本文以通过模电课程的学习，提高学生整体创新设计能力为目标，提出将现实生活与模电结合的方法，通过在模电的教学中，增加对生活中常见电子电路原理的剖析，激发学生分析问题和解决问题能力，提高学生综合设计能力。根据自己实际教学经验，给出相应教学改革建议。

关键词 教育改革 模电 设计

中图分类号：G642 文献标识码：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkx.2016.01.016

Improving Students' Ability of Designing through

"Combination of Real Life and Analog Electronics"

LV Fuyong

（Nanjing University of Information Science and Technology，

Information and Control College， Nanjing， Jiangsu 210044）

Abstract Analog electronics is at the core of electricity specialty as well as one of the introductory courses which explore this field deeply. The reform of this course's teaching method has been undergoing unceasingly. This thesis aims at improving students' overall innovative designing ability through learning this course and proposes methods of combining analog electronics with real life. Through teaching this course， students' ability of analyzing principles of electronic circuits which are commonly used in life is greatly improved， students' ability of analysis and settlement of problems is strengthened， and their ability of designing can also be promoted enormously. Based on teaching experience， this thesis gives some advice on the reform of teaching.

Key words reform of teaching; analog electronics; designing

模电是高等院校电类专业一门重要的基础课程，具有很强的理论性与工程性。其地位不容小觑，对电类专业整个课程体系中有着承前启后的作用。该课程是学生普遍感觉较难的一门课程，围绕模电教学的改革也在不断进行。

笔者在模电教学中发现，大部分学生掌握理论知识的能力很强，能够迅速掌握模电的理论知识，在考试中也能取得不错的成绩，在实验室中学生也能够完成所布置的一些实验。但是学生的电路设计能力很缺乏，即使是设计制作一个生活中常用的简单电路，大部分学生也是困难重重、毫无头绪。在模电的教学中，如何通过模电教学，既培养学生电子技术的理论知识，又能提高学生的电路设计能力，是摆在每个任课老师面前的亟待解决的问题。针对该问题，笔者结合自己的教学经历，总结出一种“生活与模电结合”的教学方法，实践表明，该方法对提高学生的电路设计能力很有帮助。

1 造成学生设计能力弱的原因

每到大四毕业设计时，大部分学生经过3年的学习，已经具备了常见电子元件的概念，掌握了一些常用电子设计软件如altium designer、PROTETUS、Multisim的操作能力，但指导老师给他们安排任务后，他们还是无从下手，不知道怎么办，其根源是什么？教学过程是教与学的双向的，是个相互作用的过程，分析这个问题还要从教与学两方面考虑。

首先是“教”的方面，大学阶段重点培养学生的基础知识，而这些基础知识如何与实际常用电路相衔接，这方面的教学涉及很少。也就是由于教的原因，导致学生缺少对一些常见典型电路工作原理的理解。虽然，学生通过模电课程的理论学习，知道了二极管、三极管、运放是什么，也知道了这些器件能干什么，如何控制这些器件;但是学生毕业设计还是无法下手，原因是什么，因为学生通过课堂只积累了这些最基础的东西。就如学木工一样，如果只知道锯子和刨子是什么，也知道怎么用锯子和刨子，但只知道这些工具还是无法制造柜子，因为柜子的制造过程中首要的是设计，而不是使用工具。学生基本都掌握了基本理论知识和常用软硬件工具，学生缺少的是一种电路设计能力。设计能力不是天生就有的，设计的灵感首先来源于积累，如果一点积累都没有是不可能具有设计创作能力的。由于教学中，重点关注学生基本理论学习，不注重对常用电路控制工作原理的讲解，是造成学生设计能力缺乏的重要原因之一。

其次，是“学”的方面，学生掌握知识的多少，主要还是由学生的主观能动性决定的。每届毕业设计结束时总会发现一些设计能力比较突出的学生，同样的教学环境，为什么差别那么大，原因当然是学生自身的因素引起。通过对多届毕业生的观察，设计能力强的这部分学生，通常基础理论知识成绩中等偏上，他们没有把全部时间和精力都用在基础理论知识的学习上，除了课堂学习外，他们课后更多的爱好一些日常电路和小制作小发明、学科竞赛之类;而大部分学生都是只关注基础理论知识的学习，不太关注其他课外学习，最终设计能力一般。由此可见，学生不注重基础理论与现实生活的应用，是造成了设计能力缺乏的另一个重要原因。

2 教学改革建议

通过对造成学生设计能力弱的原因分析可知，可以从“教”和“学”两方面双管齐下，提高学生的设计能力。

2.1 “教”的方面

（1）改变传统的教学模式，在模电的课堂教学过程中，除了讲解模电的基本理论知识外，可以安插生活中与模电有关的常用电路工作原理讲解，从而从课堂上增加学生对常用电路原理的积累。

（2）调动学生的主观能动性，引导学生，自行寻找日常生活中感兴趣的相关电路，在课堂上与同学分析讲解自己所学的知识，表达自己的一些观点。积极鼓励学生提出问题，引导学生分析问题最终解决问题。从而充分利用课堂提高学生分析问题解决问题的能力。

（3）改变传统的模电教学所使用的理论—实验的教学模式，教师先讲解基础理论，然后学生按实验报告要求进行实验的学习过程。改进提出一种实践—理论—实践的教学模式。首先给学生一些开放型题目，让学生自己从生活中寻找电路，使学生带着问题带着兴趣进入模电课堂学习。然后，老师课堂上这些常用电路，分析工作原理，设计思路和设计注意点，需要掌握的理论基础知识。然后，课堂导入理论学习，最后，再安排实验设计，安排学生独立思考，提高培养设计创新能力。

（4）明确师生的教职位置，在理论中以教师为主，学生为辅，而在实践中学生为主，教师为辅。学生大胆想象，设计创造，老师给予相应指导与建议。

2.2 “学”的方面

（1）学生除了在课堂上认真学习基础理论知识外，还要多看电子类课外书籍、杂志，课堂学习时间有限，课堂能学到的知识面很窄，能力的提高是由知识面决定的，需要广泛阅读。鼓励学生对感兴趣的电路动手设计尝试，在实践中发现问题解决问题。（2）积极鼓励学生参加一些电子设计大赛，通过对比，竞争，交流发现问题，提高自己。（3）积极鼓励学生参加导师的科研项目和大学生实践创新项目，在项目中有目的地学习，是迅速提高设计能力的有效途径。

3 模电与生活结合的教学实例

三极管是模电教材中的核心内容之一，生活中基本的电路也常会见到三极管，其用途十分广泛，地位不言而喻。笔者在讲解三极管之前让学生事先阅读一些有关三极管的课外书籍，对三极管有个初步的了解。然后寻找在生活中哪些常用电器用到了三极管。增强了学生自己查找相关知识的能力，同时在一定程度上激发学生求知欲与探索欲。在正式讲解课程的时候不急于直接进入理论知识的讲解，在PPT安插一个生活中的简单例子引入：我们知道生活中有这样的一个小电器：“枕边方便灯”一般是人在半夜醒来，想知道时间，强光太耀眼，有时候开灯后忘记关灯。“枕边方便灯”的用途就在于其灯光柔和，轻按后十几秒自动关闭。对于这样的一个小电路是十分简单的。在展示电路图之前可以让学生思考下已有的知识能否设计出这个电路？让学生画出相应的电路图，培养学生的一个思考与设计能力。然后展现图1所示的系统电路。

对电路图做简单介绍，通过电容的充放电实现时间的自动控制，而三级管的作用就是开关的作用。如何起到开关的作用就转入到理论知识的具体讲解，对三极管详细的课程讲解。讲解结束后回到开始的一个环节由学生自己设计电路，在系统地了解三极管后，引导学生与之前自己设计的电路进行对比分析，提出问题，进行分析。最后学生可回去通过软件实现功能，鼓励学生提出更好的创意。

4结论

将“生活与模电结合”不仅能够提高学生对模电学习的兴趣，同时让学生能够真正理解模电里基本元器件的原理。来源于生活，反馈于生活。最重要的是能够培养学生的分析能力与解决问题的能力。增强学生的创新能力，能够从宏观的角度来看待问题，这不仅对于模电学习有很大帮助，同时对其他课程的学习也有很大帮助。

参考文献

[1] 张伟，韩素敏.“模拟电子技术”教学方法改革[J].中国电力教育，2009.130：59-60.

[2] 唐颖.从人才培养目标看民办高校工科教学模式的改革[J].浙江树人大学学报，2006.6（4）：27-30.