电子专业基础知识系统化课程教学模式初探

黎芳 余丽芳

摘要：本文提出开设一门电子专业基础知识系统化课程，该课程主要是帮助学生能系统化掌握电子专业三大基础课的知识脉络，给学生打下坚实的知识基础。从教学内容、教学对象、教学用具、教学过程和教学考核五个方面来说明如何开展该教学模式。该教学模式不仅能帮助学生更好地掌握电子专业的理论基础知识，更可以提高学生的学习兴趣，激发学生的探索热情，对学生能力的培养也有益。

关键词：电子专业；基础知识；系统化课程

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2018）15-0155-02

电路分析、模拟电子技术、数字电子技术是电子专业的三大基础课，是后续各门专业技术课的基础，在整个电子专业的知识体系中具有举足轻重的地位。因此，能否牢固掌握这三门课程是决定学好电子专业的关键。而且这三门课程之间本身互相之间联系较紧密，具有一定的关联性，后修课程如数电所用到的一些知识点可在先修课程如电路分析或模拟电子技术里找到因果依据，而先修课程的一些知识点也可以在后修课程中得到体现。

然而，大多数学生考完一门课之后该课所学的知识基本都忘光了，对他们来说前后课程之间无太大关系，这就使得其基础知识掌握不牢固，给后续学习带来一定的困难。原因之一是学生所学的知识比较零散，没有形成系统化的知识体系。若把零星分散的知识比喻成零散的珠子，零散的珠子，一只手通常抓不住几粒，但如果能找到一根线把珠子穿起来，只需拎住线头就可以拿起一大串。本文提出的电子专业基础知识系统化课程就是串住零散知识的那根线。该课程主要是帮助学生更系统掌握三门基础课的知识脉络，介绍一些知识点在三门课中所处的位置，以及之间的前因后果，这样既帮助学生对所学知识进行巩固，同时让学生对各知识点可以找到理论依据，能更系统地掌握专业知识。

一、教学内容——任务驱动教学

在教学内容的选取上充分发挥学生的主体地位。在该课程中，不再像传统课程的教学形式，一章一章学习知识，而是设几个具体的项目任务，一段时间完成一个项目，比如让学生设计一个简易手机充电器，它与模拟电子技术中所学直流电源类似，由于任务与日常生活息息相关，而且所用的知识都是一些基础知识，不会涉及太专业的内容，只要努力，学生最终都能完成该任务，因此大部分的同学会积极参与到这个教学过程中来。这种以任务驱动教学的方式，能激发学生的探究精神，大大调动学生的积极性。考虑到这是一种新型教学模式的探究，以及学生的精力所限，該课程刚开设时不能设置过多题目，随着后期发展成熟可再酌情增减。

二、教学对象——分组教学

基于我校的电路分析、模拟电子技术和数字电子技术是该专业的核心课，且是必修课，电子专业的学生已经修过相关的理论知识，因此该电子专业基础知识系统化课程不强求所有学生选修，可把它作为一门专业选修提高课。选修的要求不论学生的基础，只在于学生兴趣。因为这是以学生为主体的课程，因此需要学生能积极自主参与到这个过程中来。

在每个任务开始之前根据学生水平和兴趣爱好，让学生分组工作，分工协同合作，除了让学生能更加深刻地理解理论知识，还能培养学生的合作沟通能力。另外每个同学在小组中要有一个主定位，各司其职，在完成自己的任务的前提下再完成小组整体任务。由于每个同学都不想拖小组后腿，因此都会努力。每节课分组不能太多，4—5组比较合适，组内成员也不能太多，5—6人比较合适。不同的任务，小组成员和组内定位都可以更换。

三、教学用具——EDA软件

为了让学生直观看到自己设计的效果，从而增加学生的成就感，需要让学生能亲自动手把自己的设计变成实物。而由于我校电子专业起步稍晚，硬件基础设施不富裕，不能实现让学生动手做出硬件成品，可用EDA软件实现各任务。随着现代科学技术的发展，如今的EDA软件仿真技术越来越先进，不仅具有强大的功能，而且还具有逼真的效果，可实现只在一台计算机上便可完成整个任务。EDA软件不会出现由于学生操作不当而损坏元器件或仪器的问题，克服了传统电子设计受实验室客观条件限制的局限性。这样不仅能提高任务完成质量和效率，还能大大节省成本，简单易行。

在众多EDA仿真软件中，NI公司的Multisim软件比较适合该课程的需求，它可以实现电路分析、模拟电路、数字电路和模拟/数字混合电路的仿真，可用虚拟的元件搭建各种电路，并用虚拟的仪表进行各种参数和性能指标的测试。

四、教学过程——由结果找依据

在上课之前提前给学生下发下一次的项目任务书，任务书中需明确项目任务，并给予适当的理论和方法指导。学生可自行回去商量分组情况，并做好资料搜集工作。同时老师也需做好充分的准备工作，以应对不同的设计思路。

每次任务需2次课。在第一次课堂上每组学生首先向老师介绍本组资料搜集情况及大概设计思路，老师对其设计思路提出意见。其次，学生根据老师提出的意见分组讨论，确定最终设计电路图，并且在计算机上仿真实现。再次，仿真实现时如果出现问题，先自行分析问题，并解决问题，必要时可寻求老师帮助。课后学生回去准备下次课向大家讲解，并做好问题预设。

在第二次课堂上让学生扮演“教师”的角色，向老师和其他学生讲解并演示自己的设计。尤其要指出其中涉及的电路分析、模拟电子技术和数字电子技术中的理论知识点。学生介绍完后老师和其他同学可向其提问。这不仅加深了对电路原理的理解，同时还锻炼了学生的表达能力。最后，老师带领学生集体总结该任务里所用到的基础理论知识点，并延伸出其“前世、今生和未来”，并且能列举出对应的应用实例。比如，在手机电池的设计中，需用到模拟电子技术中的直流电源的知识，而在直流电源中所用的滤波电容具有隔直流通交流的性质，这可引用电路分析中正弦稳态电路中电容的容抗公式来解释，频率为零，容抗为无穷大，反之容抗为零。整个教学过程仿佛是在开一场研讨会，同学们纷纷各抒己见，氛围非常活跃，而在轻松的氛围下大家又掌握了知识，并加强了多项能力的锻炼。

五、教学考核——过程更重要

传统的考核方式是在学期末进行一次试卷考试，有些学生平时不学考前突击也可能得到高分，但是这种突击往往知识掌握不牢固，考完即忘，忽视了过程教学。本课程不在期末另外开设考试，而是在每个任务完成后都要交一份报告。同样，报告成绩并不是以最终任务效果为依据，而是要体现学生在任务完成过程中的思考和分析的探究过程。课程总成绩的评定涵盖整个教学过程学生的表现，结合最终报告成绩，更注重过程。

综上所述，本文提出开设一门电子专业基础知识系统化课程，该课程主要是帮助学生能系统化掌握三门基础课的知识脉络，给学生打下坚实的知识基础。整个教学过程充分发挥学生的主体作用，使学生能在轻松的氛围下掌握知识，能达到较好的教学效果。该课程教学模式可推广至其他理工科专业。

参考文献：

[1]童诗白，华成英.模拟电子技术基础[M].第5版.北京：高等教育出版社，2015.

[2]范洪艳.模拟电子技术理实一体化教学模式[J].科技展望，2016，26（11）：205、207.