改进“模拟电子技术”教学方法的思路与实践

曾繁中， 吴再群， 覃焕昌

(百色学院 信息工程学院，广西 百色 533000)

0 引言

在电子信息类相关专业教学期间，“模拟电子技术”是极为关键的基础课程，与之紧密联系的先修课程是“普通物理学”以及“电路分析基础”等，而与之紧密联系的后续课程为“数字电子技术”等，并且“传感器原理”等相关内容都需要用到本课程的知识信息。联系电子信息类专业教学的特征可知，本课程教学工作期间，需要重视对前后课程的过渡衔接，尽可能不做相对繁琐的公式推导，而着重针对学生解决问题的能力，实现有效的训练。

1 课程结构与教学要求

1.1 基本结构

为确保学生构建电子信息部分的专业知识时，构建系统完整的信息系统，在“模拟电子技术”课程的基本结构方面需要重视以下要点：第一，养成学生分析问题的能力，让其能够明确知识要点的内涵所在，达成电路相关的定性分析目标；第二，学生需完成必要的定量计算。参照电子科学以及微电子科学两大专业的结构安排，能够强化学生具备实践以及动手能力，后续设定为期两周的电子电路相关的课程设计，以此完善实践教学。经由详细的对比分析后，选定文献[1]充当该专业的基础教材，结构安排方面参照基础到应用、器件到电路以及小信号到大信号的顺序完成，以便能够给后续诸多课程的深入教学奠基。其中，与应用相关的结构安排，紧紧围绕信号部分的放大以及转换处理等内容展开。

1.2 教学内容

不考虑绪论，则课程包含四单元，参见图 1，第一单元着重阐释半导体元件物理原理及其相对应的频率特性，第二单元侧重介绍运算放大电路的组成及原理，第三单元则着重运算放大电路的应用及分析，而第四单元对应着直流稳压电源相关知识内容。在各个单元内都设计实施时长为二学时相关的实验内容。鉴于后续另外有专门的电子电路实验课程，故而在实验设定方面只有验证范畴的实验内容。

图1 “模拟电子技术”教学内容

2 “模拟电子技术”课程教学面临的问题与挑战

2.1 专业知识点的衔接不够连贯

我校信息技术等专业的学生偏重软件操作，缺少硬件操作技能训练。从职能专业的角度来看，硬件课程占据的份额较大，如“电子技术”、“控制原理”等课程，“模拟电子技术”也是其中之一，其教学内容还会涉及一定的半导体理论知识、电路知识，学生学习难度较大。实践中，有些学生由于知识有些断层，导致后面的学习无法继续，所以对于教学内容的安排，需要特别注意各知识点之间重点与难点的衔接。

2.2 碎片化的学习使得系统观念薄弱

随着技术、背景等条件的转变，学生学习工程专业的动机、方式也随之转变。学生是接触网络最多的群体，其通过网络接收碎片化信息，并形成实时采集信息的习惯，导致学生逐渐缺少专注性，并且欠缺知识的系统性观念与思路的养成。在这种情况下，继续采用原有的教学方法，会影响学生学习主动性，或在应试教育的影响下，学生迫于压力被动学习，并形成了一种被动的惯性。

2.3 师生之间缺乏交流

传统教学方法奠定了教育基础，但教师教学缺少针对性，无法满足所有学生的需求，教师只是知识的传递者，尤其是“模拟电子技术”是一门实用性非常强的课程，如果教学活动中缺少学生的主动参与，无法养成主动思考的习惯，不利于学生综合素质的形成，尤其不利于解决问题的能力培养，所以如何调动学习主动参与讨论，善用合理的教学课件及教学辅助手段，变得极其关键。

3 教学模式的改革思路

3.1 优化教学内容

在所选教材的基础上，联系教学时长以及知识衔接等实际情况，针对教学内容实现部分的优化处理。参照图1相关信息，第一单元着重是半导体器件以及放大电路部分的知识，关注的要点是双极性器件，而有关单极性器件相关知识则留给后续相关课程的学习安排。多级放大电路部分主要讲述差分放大电路，更具实用性效果。鉴于各知识点需要具备良好的连贯性特征，接着讲授频率响应，而将功率放大器放到第四单元，同放大电路输出级的内容相呼应。期间，需要尤为重视“入门难”问题，例如针对PN结呈现出来的单向导电特征，需要极力避开繁琐的公式以及理论推导，教学期间着重与线性电阻呈现出来的双向导电性作对照，明确两者的伏安特性曲线差别，如此就能够方便学生更好地把握PN结相关的单向导电特征。伴随信息科技的持续成长与进步，集成放大电路相关的应用范围更加广阔，故而在对第二单元的内容进行教学安排的时候，需要关注同“半导体集成电路基础”部分的要点衔接与设定，原理分析部分更加关注外特性分析，重点阐释反馈放大电路相关的知识内容。第三单元需要关注同“高频电子电路”课程的知识联系，波形电路内容需将教学的关注点落实到正弦电路知识，尽量不出现要点重复等问题情况。第四单元，着重阐释串联反馈式稳压电路以及小功率整流滤波电路知识信息，并设定三学时的必要验证实验。鉴于课程教学期间把电子线路读图部分的方法顺带于各个章节都有阐释，故而不再独立设定这部分的教学安排。

3.2 科学设定教学顺序

为保障学生能够合理运用专业知识处理存在的问题情况，需要始终秉承“学以致用”思想，对教学做出合理的安排。第一，对第一单元相关的知识点教学情况做出顺序方面的部分调整，安排完三极管相关的基本原理学习后，就实现相应的放大电路部分的教学工作；第二，鉴于课程要能够为后续CMOS部分的学习工作予以有效的先决信息支撑。基于此，场效应管等对应着的知识要点虽然不能够视作重点所在，但是也需要做好这部分的教学安排，对应三极管的许多性能作比较，可以很好地帮助学生对已有的知识做迁移，如图 2是三极管与场效应管对电压增益的性能比较，透过三极管和场效应管的性能互相对应，可以大大缩短场效应管的学习时间。第三，与互补输出电路以及差分放大电路相关的学习安排，需要重视两者与集成运算放大电路对应着的关联表现。期间针对非正弦波发生电路部分的分析研究并非课程重点所在，故而教学期间只需要积极指引学生联系“电路分析基础”内给定的电阻电容电路三要素法，完成此部分电路原理的定理分析探究即可。此外，与“电路分析基础”相关的戴维宁定理等都是后续展开模拟电子线路分析的重要信息基础，要求学生重点把握。

图2 三极管(BJT)与场效应管(FET)对电压增益的性能比较

3.3 完善教学课件，积极引入多媒体教学

当前的电子信息专业教学期间，多媒体教学凭借自身信息量丰富，以及趣味性显著等优势，而得以大范围运用，多数教材都相应地安排有多媒体课件。但是现有的教学期间，也因为多媒体课件的便利性，而使得教师在教学中放弃板书而完全依赖课件的情况时有发生，使得学生在快节奏的多媒体教学期间没有足够的时间做笔记，极大可能引发“夹生饭”问题。基于此类问题的影响，我们在教学期间需要对配套的多媒体课件进行优化完善，合理调整教学安排，尤其是需要联系已有的文献资料针对重难点部分做好细化区分，经由持续的发展与完善对应得到更具特色效果的高质量课件。期间针对那些适宜板书教学的部分，要重视多媒体同电子笔板书的协同教学。例如，在放大电路交流等效电路等相关的教学分析期间，需要能够搭配电子板书的方式，逐步将波形相关的内容搭配PPT进行绘制与板书，方便学生能够更加深入地理解这些知识要点，实践动手能力也能够获得更大程度的提升[3]。

3.4 依托现代教辅手段，使得理论与实际相互促进

伴随信息科技的持续更新完善，现代教辅手段能够在教学期间发挥的影响效果更为突出。在模拟电子技术相关的教学工作期间，为能够养成学生良好的动手能力，需要秉承仿真与实践紧密联系的原则安排教学工作。选定Multisim软件[4]，针对功能电路实现工作的情况进行仿真演示，方便学生能够更加深入地理解这些知识要点，并且展开仪器选型以及电路故障分析等相关的虚拟练习。现阶段网络资源极为丰富，网络学习也在逐步发展，积极建设网络平台的方式，可以有效帮助师生针对教学要点进行互动及资源共享。本课程引入了雨课堂互动式教学工具，使得其能够不受时间和空间的限制，通过网络，学生可以随时随地进入雨课堂进行课程的学习，包括课前预习、课堂教学、课后的复习和习题作业等。对学生而言，通过网络和智能手机或是电脑的微信，便能够在雨课堂中进行学习。而从老师的角度来说，能够利用PPT、微信等方式进行教学，减少了教学中的复杂培训。最后，雨课堂教学是基于大数据平台的一种教学模式，其能够及时收集包括学生在课前-课中-课后，每一个环节的教学任务和需求的数据，尤其是对客观题的及时评价，对学生的学习主动性，提高教学效果，提升教学水平，都具有重要的推动作用[5]。

3.5 坚持能力导向的教学原则，更大可能激发学习热情

积极探究互动效果更加突出的课堂模式，引导学生能够实施自主学习并且参与到教学工作中[6]。在课堂教学期间，教师需要选择适合的应用情景，经由提问等方式让学生参与到专业教学内，激起丰富的学习兴趣，进而有效处理“入门难”影响。按照“回顾-提问-分析-总结”的方式安排教学内容，除却完成必要的作业外，在雨课堂教学的过程中，教师可以在PPT的各个知识点都安排1～2题隶属小结特性的问题，及时得到学生的反馈，引导学生积极参与课堂教学，鼓励学生敢于拥有质疑的精神，敢于对教学内容提出疑问并且积极提出解决方案，使学习积极性得到更大程度的提升。学生课后可以根据自己对知识的掌握情况，有针对性的进行课程的学习和巩固，并且实时反馈给教师，从而，教师可以通过雨课堂中的管理界面，对学生学习的状况进行了解，从而适当调整上课的进度与节奏，促进学生上课效率的提高。

4 结语

综上所述，要提升“模拟电子技术”课程的教学质量和效率，就要进行相应的教学优化，针对该学科的教学特点和要求，对教学内容、方法进行革新转变，着重培养学生的专业素养和操作能力，调动学生对于专业学习的热情与兴趣。在学生能够准确把握专业理论的情况下，积极培养其对问题进行分析以及处理的能力，方便为后续专业运用奠定良好的根基，进而为现代社会输送更多高素质工程人才。