姚恒

摘要:模擬電子技術全英課程是一項極富挑戰性且有意義的課程,教好該課程需要從教材選擇、課程內容設置、中英文教學對比和授課方式等多方面加以摸索,最終找到屬于自己的教學特色。本論文從自身教學經歷出發,介紹模電英文教學過程中的探索體會。
關鍵詞:模擬電子線路;全英教學;國際化辦學;教學改革
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)13-0249-02
模擬電子技術,簡稱模電,是廣大電子信息類本科院校開設的專業基礎課程。學習好模電課程將為后續本科及研究生專業課程學習打下堅實基礎,同時學生畢業后在工程應用中模電知識仍然必不可少。然而,傳授模電課程并非易事,需要深厚理論基礎和扎實的實踐經驗,目前國內高等院校多采用中文教材中文授課方式開展模電課程教學。隨著中國國際化的深入,越來越多有條件高等院校正逐步與世界接軌,開設雙語課程或者全英課程。全英課程授課方式為英文教材英文講解,因此從授課和聽課方式上均面臨較大挑戰,目前現有全英教學范例有限,需要不斷探索,本文著重從教材選擇、教學內容選擇、中英模電課程差異和教學方式等多方面探討模電課程全英教學體會。
一、教材選擇
英文原版教材具有邏輯思路清晰和圖表描述生動等優點,對培養學生具有邏輯縝密的思維習慣和國際范圍內無縫對接的閱讀和交流均大有裨益。今后學生不論進一步研究深造或者從事技術工作,熟練掌握模電專業英語均成為電氣、通信等專業的迫切需求。由于國內電子技術起步較晚,多數專業詞匯由英文翻譯而來,因此從理解角度英文原文更能夠幫助理解術語含義,如集電極、直流偏置、反饋等術語如果從其英文名稱collector terminal、dc biasing、feedback入手更能夠準確了解模擬電子線路工作原理。
目前可供選擇的英文模擬電子教材主要有R. Boylestad教授等著的Electronic Devices and Circuit Theory,ninth edition[1]和D. Nieman教授等著的Microelectronic Circuit Analysis and design,third edition[2]。兩本教材均為模電領域的經典之作,也各有所長,其中R. Boylestad教授所著教材更為通俗易懂,而D.Nieman教授寫作風格更具深度??紤]到后者幅面較大且模電全英教學中專業詞匯過多,非線性元器件復雜度高,又由于前者配有相應中文翻譯教材《模擬電子技術》[3],因此筆者選擇前者作為模電全英授課指定教材,同時將其翻譯版推薦給學生作為學習輔助教材,在中英文對照基礎上學生可以更進一步體會模電的奧妙和比較模電這門課與之前電路原理課程的異同。選定教材自1972年首次出版以來被美國多所大學作為教材使用,在經歷不斷修訂后,現成為優秀經典教材。
二、教學內容選擇
國外教學多采用啟發式教學,課堂互動環節和學生課后討論環節明顯多于國內多數高校,國內模電課程由于受到課時和語言限制很難全部涉及全書所有內容,因此需要從教材中適當挑選重點給學生講解。
經過與中文課程的對比,選擇diode applications、common-emitter BJT circuits,common-collector BJT circuits、differential amplifier circuit、operational amplifiers applications和feedback circuits作為授課重點。在課時允許的條件下,再補充Field-effect transistors circuits和power amplifiers等內容。而原版教材中數字集成電路、電子電路EDA分析和設計在國內課程設置中有數字電路和電子實驗課程所傳授,因此在授課中可以不再重復講授。
三、中英文模電教學區別
首先作為初學者,國內和國際電子元器件存在明顯區別是學習中首先要克服的問題,在多數中文版模電教材中[4],電子元器件如電阻、電容、電感符號均采用國內標準符號,而相反英文原版教材[1]多采用國際標準符號。逐步引導學生適應和熟悉國際符號是順利開展全英授課的第一步。圖1為國外教材中常用電路符號。
其次國外教材中的特征曲線和圖表相比于國內教材更加生動形象,基于此可以在開課伊始著重引導學生增加對圖表的觀察和分析,特征曲線的觀察更容易對模擬電子元器件性能有直觀認識。
另外相比于國內教材偏重于計算的特點,英文教材中更注重原理的論述,因此上課時提供給學生的例子可能難度并不大但是更必須確保學生可以完全理解范例。
最后模電課程在國外往往和電路原理統稱為電路理論,因此課程安排上往往更加注重融會貫通,國內的課程往往將這門課分割為兩門獨立課程,因此兩門課程的銜接是國內課程設置應當重視的地方。
四、授課方式
模電教學歷來屬于本科課程中的難學難教課程,由于模電中引入電子期間多數呈現非線性特征,而學生普遍對線性器件更加熟悉,因此在教學中非線性器件向線性器件模型的近似轉化成為學生理解模電的關鍵。
在全英模電教學中,美觀生動和細致的課件成為提升課堂質量的關鍵因素之一。由于網絡中供參考課件多為美國等英語母語國家英文課件因此相對較為簡潔,作為英語尚不十分熟練的國內本科生來說,如果完全靠上課口述很難讓學生抓住重點,因此課程中的知識點要全部明確直觀的在課件中有所體現。同時上課課件也需及時上傳到公眾平臺或者個人網站供學生下載復習或預習之用。
選定教材中的例題均為Boylestad教授在長期授課中精煉總結而成習題,可能學生在課程介紹中尚沒有完全掌握知識點,但是通過生動的例題,多數學生可以一步步讀懂習題并且根據這些例題來幫助加深相關內容的理解。因此上課講解例題時應預留時間供學生當堂閱讀例題和思考解題方法并讀懂例題。原理介紹到例題再回歸原理介紹,才是掌握課本知識的捷徑。
以三極管電路為例,在教材中分別在第三至第五章介紹。其中第三章介紹三極管的基本性能、第四章和第五章分別介紹三極管直流和交流分析方法。教材編排由簡入深,比較符合多數學生的思維習慣。然而國內教材在介紹三極管部分將直流和交流分析放在同一章介紹,一次性介紹的優點在于便于比較學習,缺點是容易忽視直流偏置的作用。因此在全英授課中,可以依照先講直流分析,再講交流分析的順序,但是在交流介紹完一定要回顧直流分析過程。英文教學中每一章節的總結非常重要,附以簡明清晰的圖表更能夠快速幫助學生找到本章學習的重點和難點。
最后在課后要有充足時間與學生進行討論,無論留學生還是國內學生均要鼓勵學生用英文進行課后交流,在交流中可以輔助中文翻譯,只有通過交流才能更好把握上課進度和難度。
五、結論
模擬電子線路全英教學是一門富有挑戰性的教學活動,相對于中文課程教學,首先要克服語言上障礙,教學前充分閱讀并精煉原版教材,力求簡明同時準確介紹教材中重點內容,其次要打破中文授課慣性思維,逐步適應英文教材描述順序,保證將原汁原味的經典內容介紹給學生,最后要勤于與學生互動,在交流中提高自己對課程的掌控。
參考文獻:
[1]R.Boylestad,等.模擬電子技術[M].李立華,改編.北京:電子工業出版社,2007.
[2]D.Neamen.電子電路電路分析與設計[M].北京:清華大學出版社,2007.
[3]R.Boylestad,等.模擬電子技術[M].李立華,等,譯.北京:電子工業出版社,2007.
[4]康華光.電子技術基礎-模擬部分(第五版)[M].北京:高等教育出版社,2006.