基于“做中學”理念的模擬電子技術教學探討

【摘 要】針對模擬電子技術課程的特點，實施了“做中學”的教學理念，實施效果表明，此理念可充分調動學生的學習主動性，提高教學質量。

【關鍵詞】做中學 模擬電子技術 負反饋

基金項目：咸陽師范學院課堂教學方法改革與推廣項目：“做中學”在《模擬電子技術基礎》中的實踐與應用。

中圖分類號：G642.0文獻標識碼：A

引言

“模擬電子技術基礎”（以下簡稱模電）是電子信息工程、電氣自動化、電子信息科學與技術、通信與信息系統等專業的必修的學科基礎課程，也是電子信息類專業整個知識和能力體系的重要支柱之一。它在專業課程設置中起著承上啟下的重要作用，是學生能否學好專業課的基礎和關鍵，模電的教學效果對后續課程的學習具有關鍵的影響力[1]。但模電所涉及到的電路以及分析方法比較抽象，在學習過程中，學生感到比較枯燥，難于理解。

如何上好模電，提高教學質量，培養學生的動手能力和創新意識是教師必須研究的課題。根據多年的教學經驗，筆者在近幾年的模電教學中采用了“做中學”的教學模式，以改善教學效果。

將“做中學”的教學理念引入模電教學中

1.“做中學”的教學理念

“做中學”是美國著名哲學家、教育學家和心理學家杜威提出的一種學習方法，同時也是聯合國教科文組織產學合作提出的工程教育改革的三大戰略之一[2]。“做中學”充分體現了學與做的結合，以學生為中心，從活動中學，從經驗中學，它使得學生知識的獲得與生活過程中的活動聯系了起來。所以，杜威的“做中學”是一種強調實踐的教學理念，同時，它也清楚地表明了工程教育的三個基本因素：教師、學生、載體（教學內容及其手段）。“做”是載體，教師在做中教，學生在做中學[3]。在實施“做中學”的過程中，強調培養學生的科學方法、科學思維、科學態度、科學價值觀、創新精神和實踐能力，提高其科學素養。一般并不存在固定不變的教學模式，但其中卻包含以下幾個共同的要素：提出問題—猜想或假設—設計實驗—動手操作—解釋討論—總結[4]。

2.教學方案的設計

模電實驗教學是實施工程教育的重要教學環節，一直以來實驗依附于理論教學，也就是教師先講解理論知識，學生再去做實驗以驗證理論，尤其有些知識點較難理解，實驗收效甚微，對理論的理解也幫助較小。在教學實踐中，我們將根據模電課程內容的特點，將部分內容采用“做中學”，在教學的過程中，教師指導學生提出問題，繼而假設、設計實驗、操作，然后對實驗現象及數據分小組討論，最后進行總結。

負反饋放大電路的“做中學”教學舉例

在模電中，負反饋放大電路既是重點內容，又是難點內容，學生對負反饋放大電路對放大電路性能的影響很難理解和掌握， 引入了“做中學”后，取得了理想的效果，本文選取模電實驗現有的電壓串聯負反饋線路板為例予以說明。其中Rc1=Rc2=2.4KΩ，Re1=100Ω，Re1=Re2=1KΩ，引入串聯電壓反饋的Rf=8.2KΩ。

1.組裝電路

給輸入端加Vi=2mV，f=1KHz的正弦波，在開環狀態下調整T1 和T2的靜態工作點。

2.負反饋對放大電路性能的影響

（1）對放大器電壓增益的影響。在開環和閉環兩種情況下，用交流毫伏表測量開環時，Vi=2mV，當RL=∞，VO=1.96V，Au=980；當RL=2.4KΩ時，VOL=0.99V，Au=495。閉環時Vi=2mV，當RL=∞，VOf=140mV，Auf=70；當RL=2.4KΩ時，VOLf=131mV，Auf=65.5。

由計算結果可以看出，閉環時電壓增益下降為開環的1/14（1+AF=14），所以說明此負反饋可以提高電壓增益的穩定性約為開環時的14倍。

（2）穩定輸出電壓。引入反饋后，加上負載后輸出電壓幾乎不變，說明電壓負反饋可以穩定輸出電壓。

（3）對輸出電阻的影響。RO=RL=2.4KΩ， 同理ROf =1.65KΩ，說明次反饋使得輸出電阻約降低為開環的1/14。

（4）對輸入電阻的影響。據測量輸入電阻的方法，計算得Ri=2.8KΩ，而Rif=8.5KΩ，輸入電阻增大了，但不是開環的14倍，說明此反饋僅能使反饋環內的電阻增大為開環的14倍。

（5）減小非線性失真。從示波器可直接觀察到當輸入信號逐漸增大時負反饋對非線性失真的改善情況。

（6）對通頻帶的擴展。分別增大和減小頻率使得輸出電壓為同條件下的0.707倍，可以得到，RBWf=14fBW。

3.討論、總結分析

分小組討論、總結實驗結果，得出結論，并分析其原因。

結論

利用《模擬電子技術基礎》具有很強的實踐性，實施了“做中學”的教學理念，實施效果表明，通過對實驗、項目的研究與分析，使學生在做的過程中理解模擬電路的原理、掌握模擬電路的分析設計方法，這樣就可以充分調動學生學習的興趣及主動性， 這種教學方法對于實踐性較強的課程有一定的推廣意義。

參考文獻：

[1]張鵬舉，郭改枝，戚桂美.模擬電路課程建設的研究[J].長春師范學院學報（自然科學版），2013，32（1）： 137-139.

[2] Crawley E F，Malmqvist J，Ostlund S. Rethinking Engineering Education，The CDIO Approach[M].New York：Springer，2007.

[3]郭皎，鄢沛，劉福明.基于“做中學”的開放式實驗教學探討[J].現代計算機，2012，11 （中）：15-18.

[4]王較過，凃萍，羅顯.“做中學”與新課程物理教學[J].陜西師范大學繼續教育學報，2006，23（1）：112-115.

作者單位：咸陽師范學院物理與電子工程學院 陜西咸陽