应用型高校计算机专业模拟电子技术的教学思考

张自锋 叶 松 陈初侠 张世军 孔 兵

（巢湖学院，安徽 巢湖 238000）

应用型高校计算机专业模拟电子技术的教学思考

张自锋 叶 松 陈初侠 张世军 孔 兵

（巢湖学院，安徽 巢湖 238000）

文章从应用型高校计算机专业学生的知识结构、接受和理解能力及模拟电子技术课程特点出发，结合自身的教学研究，提出在模拟电子技术教学中，要重点做好教材的选择，教学内容的合理安排，教学内容的适度拓展，教学手段的综合运用。同时结合电子技术的飞速发展特点，提出改进模拟电子实验室的重要性和迫切性。

模拟电子技术；教学手段；教学内容

随着科学技术迅速发展，电子器件更新换代日新月异，一部分人对模拟电路中由分立元件构成的低频电路学习的必要性提出了疑问。当然上述观点是不正确的，因为不管电子元器件怎样更新换代，电路的拓扑结构，即电路的设计思想是不会改变的。电子线路基本理论是电子器件及系统设计的根据。在实际的应用中，如对于自动控制系统而言，非电信号与电信号的转换的问题只有模拟电子技术能够解决[1]。因此，模拟电子技术不仅需要学习，而且还要学懂、学精，即在学习的过程中要能够抓住模拟电子技术的精髓。这对于应用型高校计算机专业的学生来说比较困难。原因有很多，一方面从学生的角度来看，大多数进入应用型高校计算机专业的学生基本理论知识相对薄弱，容易影响到学习兴趣；另一方面，就课程本身而言，概念偏多，理论性较强，基础知识还牵涉半导体物理及器件等高难度的内容，造成大部分学生学起来觉得很抽象，不易于理解和掌握。对于这些模拟电子技术教学中存在的难点，笔者在学习众多一线教师多年教学经验基础上，结合自身的教学实践总结及计算机专业学生的知识结构，从知识授予方，提出计算机专业学生模拟电子技术授课存在问题的解决方法。

1 从学生基础和实际应用角度出发选择教材

巢湖学院对模拟电子技术的定位是：作为计算机专业的专业必修课，从大一上学期开始开课，根据学生的基础要求模拟电子技术知识偏向原理性、基础性以及应用范围。课程内容主要集中于电子器件基础材料、种类和构成、不同器件的工作原理以及由电子元器件组成的电路的分析与设计。知识的具体给出顺序应该从半导体物理和电路最基础知识出发，呈现模拟电子系统的基本原理和基本规律，内容体系要求尽可能全面，并且要求涉及实际的应用方面的介绍，使得学生在学习枯燥的理论知识的同时了解理论在实际应用中是如何指导实践的。

虽然模拟电子技术是一门较为成熟的学科，相关教材种类有几十种之多，但内容编排方面对于应用型高校计算机专业学生来说过于繁难。比如清华大学出版社童诗白编写的《模拟电子技术基础》[2]，内容的确很详实，但是对于应用型高校计算机专业的同学来说根本无法完成学习，一是没有足够的课程安排时间，二是学生的基础知识比较薄弱，一时很难补缺补差。至于北京大学出版社宋树祥主编的《模拟电子线路》相对于童诗白和康华光版本来说，内容精简了不少，但是难度依然较大，无法满足应用型高校的实际需求。最终考虑各方面的因素，我们选择了北京大学出版社邬春明编写的《模拟与数字电子技术》，该书将模拟电子技术和数字电子技术有机整合在同一本书中，不仅大大缩短了学时，更使得学生可以在一个学期内熟悉基础模拟和数字技术两方面的知识，不论从兴趣的培养还是从入门传授来说都是有利的。

2 立足于电子技术前沿，合理安排教学内容进行并进行适度拓展

模拟电子技术是一门既成熟又年轻的科目，其具体内容随着电子科学技术的发展会不断更新，因此，在授课中应当联系最新电子技术的现状和具体应用。然而还得考虑到本校计算机专业课程设置方面的因素，模拟电子技术和数字电子技术合二为一，不仅需要将主题内容进行概括，还需要确保内容之间的连续性和逻辑性，与此同时怎样将模拟电子技术和数字电子技术有效地衔接也是难点所在。虽然该门课程授课时间不短，但是依然缺少较为有效的授课经验，因此借鉴国内其它应用型大学和著名高校关于“电子技术”类课程内容的设置和教学大纲的的编排就显得尤为重要。总体而言，模拟电子技术的主体内容可总结为：材料基础、基本元器件构成和工作原理、基本电路结构和分析，多级放大电路，集成放大电路以及放大电路中的参数分析等。概括地说，主要是研究电信号的产生，放大处理以及有效传输，将主要内容优化成一条主线：材料—器件—电路—信号处理，并依照这条主线设置授课内容。

讲授过程中应该把握各个单元和主线的关系，绝对不能照本宣科，这样会使得学生对原本非常重要和实用的专业知识失去兴趣。实际授课过程中应根据学生的基础知识结构，并结合电子技术新的现状以及学生对授课效果的反馈及时对内容设置进行调整。比如在讲解基本半导体器件中，要结合实例展示器件在不同领域的应用，让学生真正体会到学有所用，从而激发更浓厚的学习热情。与此同时还应该介绍技术的进展情况，比如在讲MOS器件时，注意联系MOS器件的更新换代以及性能指标的提升情况。只有结合实际对课程进行适度的拓展，学生才能够领悟知识的力量和神奇之处。

3 科学运用现代教学手段，合理利用多种教学手段，提高教学质量

模拟电子技术作为专业基础课，许多内容特别是半导体材料基础和电路分析部分涉及的理论知识较多，难度也较大。如果在教学中直接推导繁多的公式，不仅使得课堂氛围变得枯燥乏味，而且更让学生对公式背后所包含的物理意义失去了解的热情，因而，在实际课堂中，应采用合理的教学手段。由于模拟电子技术课程的绝大部分理论与实际应用紧密联系，如放大电路静态工作点的设置可以和实际的简单放大电路联系起来，让学生求出一定需求的静态工作点，这样有利于增强学生对复杂理论知识意义的认识。不仅如此，还应注意课堂中PPT与板书的有机结合。比如推导公式时，可以把板书的过程性与PPT的直观性结合起来对公式的过程和物理意义进行讲授，促进学生对公式的理解进而使得学生掌握公式和利用公式。同时，由于电子器件和电路分析包含的信息量大、图表多，所以PPT中还应该设计相应的动画、图片和音效等辅助方法，如在讲解PN结扩散电流和漂移电流的运动过程、晶体管电流形成机理、MOS管工作原理等部分时，运用不同表现手段使得学生更容易理解所学的内容。同时，图片的直观冲击性会让同学看到各种电子器件不是课本中的死知识，而是切切实实存在于他们的实际生活中[3]。上课时多采用互动式和启发式教学方法，切忌一言堂，扭转学生高中所养成的被动学习知识习惯，并且要多提启发性问题，鼓励学生勇于表达自己的观点，激发学生学习热情、活跃课堂氛围，这样有利于学生加深对知识的理解。除此之外，还应注意利用实践教学环节，比如授课中给同学展示一些基本的电子器件，利用仿真软件Multisim演示相应的现象给学生看，这样不仅可以加深学生对知识的理解，而且对强化学生基本能力可以起到较好的促进作用[4]。

4 根据电子技术的发展现状，改进模拟电子实验室

由于模拟电子学是一门实用性较强的基础专业课，因此实验课对培养专业人才的重要性就不言而喻。实验课不仅能增强学生对相关知识的理解，增强学生学习的趣味性和积极性，还能有助于学生动手能力的培养[5]。目前，许多应用型高校和知名高校在实验室建设专项经费的支持下，教学实验设备都做了更新换代，模拟电路实验室配置了晶体管参数测试仪、单级晶体管共射放大电路和模拟运算放大电路试验箱、电压比较器、555定时器以及波形发生器等，可以进行较多的相关实验，增强了学生学习的积极性，促进了学生对知识的理解，增强了学生的动手操作能力。而本校在模拟电子实验室建设水平方面，与高水平的高校存在一定的差距，可以操作的的实验有限，为了培养出具有较强竞争力的学生，相关实验室的改进迫在眉睫。

[1]刘晓亮，马良花.《模拟电路》教学方法刍议[J].武汉工程职业技术学院学报，2009，（1）:72-77.

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

[3]齐春东.培养“模拟电路基础”学习兴趣的教学研究与实践[J].中国电力教育，2011，（4）:64-65.

[4]王冠华.Multisim10.0电路设计及应用[M].北京:国防工业出版社，2008.

[5]王志平，张毅，童华，等.软件工程实验室建设和实验教学的探索[J].实验科学与技术，2007，（6）:50-62.

责任编辑：杨松水

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A

：1672-2868（2017）03-0141-03

2016-12-02

安徽省教育厅重大项目（项目编号：KJ2016SD4D）；巢湖学院博士科研启动项目（项目编号:KYQD-201501）

张自锋（1986-），男，安徽滁州人。巢湖学院机械与电子工程学院，讲师，博士。研究方向:半导体材料及器件。