計算機專業電路與模擬電子技術教學改革與實踐

呂偉艷 蘇萬力

摘 要 從電路和模擬電子技術兩門課程合并后學時減少的實際出發，結合計算機專業的特點，重新規劃課程內容，改進教學形式。使得課程改革后，學生能夠基本掌握電子技術的基礎知識，同時增強學習主動性和學習效果，為后續課程的開展打好基礎，基本完成教改目標。

關鍵詞 電路；模擬電子技術；教學改革；計算機專業；電工實習

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2018）12-0084-03

1 前言

電路基礎和模擬電子技術基礎一直是青島農業大學計算機專業開設的兩門專業基礎課，課時均為64學時（52學時理論+12學時實驗）。考慮到計算機專業的特點，只需掌握電路和模擬電子技術的基礎知識和基本原理以及集成電路的簡單應用，滿足后續硬件及接口知識需要即可，不要求深入探究[1]。同時，為了適應計算機技術日新月異的發展，計算機專業不斷開設新的課程，學生需要學習的新知識越來越多。但在有限的時間內學習更多的內容，不得不減少原有課程的學時數[2]。因此，優化電路基礎和模擬電子技術基礎的課程內容、課時設計等勢在必行。

為達到這個目標，在應用型人才培養特色名校建設工程的推動下，對計算機專業課程進行大刀闊斧的改革，將電路基礎和模擬電子技術基礎兩門課程合并成電路與模擬電子技術一門課程，總課時減少，同時要滿足為后續課程做好知識鋪墊[3]。這給教學工作提出更高的要求，也激勵教師在教學工作中對教學內容和教學方法不斷改進。為此，對計算機專業電路與模擬電子技術教學進行改革并進行實踐驗證，力求探尋既能滿足計算機專業學科發展需求，又能調動學生學習積極性的教學模式。

2 需要做的工作

針對教學具體情況，整理出教改過程中需要做的工作。

合理規劃教學內容 理論教學學時數減少，需要整合電路基礎和模擬電子技術基礎兩門課程的教學內容，合理規劃，滿足掌握基本的電子技術的分析方法及相關應用的教學要求。

改進教學模式 教學形式上需不斷改進，以適應學生在較短的時間內有效掌握知識，提高學習效率。

保障實踐環節教學質量 實踐教學學時由原來的24學時下降為16學時，需改革實驗內容及實驗形式，保障實踐教學的教學質量。

提高學生的學習積極性 現代學習生活，學生面臨眾多誘惑與干擾（如手機及游戲、不良的社會輿論等），教師在教學過程中要幫助學生樹立學習的信心，提高對專業知識的關注。

3 課程內容規劃

兩門課程合并后的總學時為80學時（64學時理論+16學時實驗），學時在以前兩門課64學時+64學時的基礎上銳減，因此，課程內容上也不得不做出較大的調整。課題組以“強化基礎、突出實用”為主線，設計課程內容。課程內容總體上仍劃分為電路和模擬電子技術兩大塊，在保障學生掌握基礎知識的前提下，弱化與計算機專業關聯性不大的教學內容，強調與電子技術應用相關的教學內容。采用的教材為高等教育出版社出版，殷瑞祥主編的《電路與模擬電子技術》。

電路部分理論教學計劃學時為28學時，主要講授內容為電路的分析方法，共分為四部分：電路的基本概念和基本定律；電路分析的基本方法；暫態電路分析；交流穩態電路分析。課程內容上強調基礎的電路理論分析方法的講解，去掉了原電路課程中的Δ-Y型變換、三相電路知識，交流穩態電路只強調向量法分析電路。電路中集成運放的應用部分和模擬電子技術的內容重復，合并到模電部分講解。通過電路部分的教學，使學生掌握電路分析的基本方法和相關定理，建立對抽象后的理想電路元件和電路網絡分析的基本思路。

模擬電子技術部分理論教學學時為36學時，主要講授內容為晶體管放大電路基礎和集成運算放大器的應用，共分為五部分：半導體器件基礎；晶體管放大電路基礎；集成運放及其應用電路；信號產生電路；直流電源。模電部分學生能夠接觸到更接近實用的電路，以此為基礎，帶領學生分析不同條件下電路的輸入輸出特點，關注元件參數變化引起電路整體表現的變化，引導學生完成單元電路或簡單電路的設計，建立電路設計的基本思路。

綜上所述，以電路來強化基礎，以模電來突出應用，同時結合16學時的實踐課程強化應用。經過三屆學生的教學實踐，課程內容基本上能滿足學生后續課程需要，對上述的教學內容，學生在規定的學時內能夠基本掌握。

4 改進教學形式

采用多樣化的教學形式，在傳統教學手段的基礎上結合其他各種教學手段和教學方法，以增強授課的效果。電路與模擬電子技術教學內容的理論教學以電子電路的分析方法為主，掌握基礎的電子電路知識，所以傳統的教學方法必不可少，仍需重視。此外，考慮到課程本身的特點及學生的學習現狀，采用多種教學手段也是勢在必行。

抽象理論形象化 課程本身比較抽象，大大影響了學生學習的積極性，因此在教學過程中結合動畫演示，加深學生對知識的理解，同時提高學習興趣。如在講解PN結的形成及單向導電性、靜態工作點與波形失真時引入Flash，使得教學過程的難點變得易于理解又生動有趣。當然，引用動畫也應有針對性，不能過于依賴[4]。

結合工程實例 模擬電子技術部分，很多單元電路在實際電路中都有體現，于是將實際應用中的電路拿到課堂上分析講解。如在學習振蕩電路時引入電子琴電路，和學生一起探討電子琴的原理。由理論知識直接看到其應用，大大提高了學生的學習興趣，加深了對所學知識的理解。

引入畢業設計優秀的作品 往屆畢業生的優秀畢業作品中有不少采用電子電路實現的。在教學過程中把優秀的硬件作品直接展示給學生，引導學生思考如何實現相關功能，各抒己見，最后講解畢業設計作者的大致實現方法。在這幾屆學生中，筆者實踐發現，每到這個環節，學生的興趣度特別高。首先，作品就是身邊的學長完成的，學生學習的信心由此倍增；其次，覺得自己可以學以致用，解決生活實際問題，學生也會頗有成就感。

引導學生總結規律[5] 在學習基本放大電路的時候，一般都是以共射放大電路為例，講解信號放大，再另行講解共集、共基放大電路。那么，該如何判斷電路為何種基本放大電路？這時候就可以引導學生去思考這幾種放大電路的特點，觀察輸入信號如何加入放大電路，是加到晶體管的哪個極，輸出信號是如何送出的，即從晶體管的哪個極引出的。通過幾種放大電路的對比分析，總結出這三種類型放大電路的判斷方法。這些問題的解決需要在教學過程中引導學生一起分析對比，尋找判斷方法，總結規律，從而使學生牢固掌握這些基礎知識，學會分析方法。

引導快樂學習 引導學生快樂學習一直是筆者在教學過程中追求的目標。課堂氣氛在教學過程中是重要一環。生澀難懂的知識傳授如果能轉化成師生間親切而又愉悅的交流，學生將不再拒絕學習所謂生硬的知識。如在講課過程中能不斷引入形象而饒有趣味的比喻來解釋知識點，遠比直接搬出生硬的理論對學生而言更加易于接受，深刻理解知識的同時還能活躍課堂氣氛。當然，教師首先要做到的是對知識的牢固掌握，在課堂上才能靈活展現。課后的交流答疑也充分利用即時通信工具，創建教學互動群，提高了學習效率，也拉近了師生感情。

建設教學資源庫 建立教學資源較為完整的教學網站，以方便學生學習和復習。網站資源主要有課程相關素材，如教學大綱、教學課件、教學視頻以及試題庫等。這些教學資源需要教師不斷積累并改進。學生在學習過程中對于還不能理解的部分可以隨時到教學網站上查閱教學資料或觀看教學視頻，方便了日常學習。網站上的配套練習有助于學生復習所學知識，查漏補缺。

5 實踐教學

實踐教學采用簡單驗證實驗和綜合設計實驗相結合的方式。對于涉及的一些基本的知識，需要通過實際電路去加深理解，這部分基礎性、驗證性的實驗主要采用實驗箱。但是實驗箱也有其局限性，故綜合性的實驗采用“自行設計—購買散件—焊接實現—綜合調試”的過程來完成，一改電子技術實踐教學全部實驗箱實現的傳統教學方式。在綜合性實驗部分，學生能夠更充分地理解所學知識，學會查閱產品手冊，深刻體會實際電路排查故障的過程。同時，動手設計實現一個簡單實用電路的成就感，提高了學生學習的主動性與創新意識。

在實踐教學方面，青島農業大學另外開設了一門延伸課程——電工實習。在電工實習課程中，要求學生根據設計指標完成一個實用電路的設計實現，包括根據指標完成電路圖的設計，選擇合適的器件，焊接，調試排障。通過電工實習課程，進一步強化了學生對硬件知識的掌握，提高了分析設計電路能力和電路測試排障能力。電工實習鞏固電路與模擬電子技術課程知識，體現了突出應用的課程改革主線。

6 總結

本文討論了青島農業大學電路和模擬電子技術課程合并為一門課程后，在課程內容、實踐教學中的一系列改進，采用多樣化的教學形式，使得課程改革后，學生的學習主動性和學習質量有較大的提高。尤其是實踐教學中綜合設計性實驗效果很好，學生對此類實驗表現出很強的關注度和積極性，通過自主地設計、焊接、調試過程，鞏固了理論知識，更好地強化了應用能力。

綜上所述，在課時減少的情況下，以“強化基礎、突出實用”為主線，通過一系列改革舉措，使學生能夠基本掌握電子技術的基礎知識，為后續課程的開展打好了基礎，基本上完成了教學目標。經過針對連續三屆學生的教學嘗試和實踐，通過與學生交流，學生較為認可改革后的新課，評價良好。

參考文獻

[1]陳冀君，湯金生，周軍.關于《電路與模擬電子技術》教學方法的幾點思考[J].考試周刊，2008（44）：127-128.

[2]高玉良.電路與模擬電子技術課程教學改革的實踐[J].長江大學學報：自然科學版，2008，5（3）：335-336.

[3]喻大華.計算機專業電路與電子技術課程教學改革探索[J].教育教學論壇，2015（26）：61-62.

[4]游淑民，黃瑩.Flash動畫在“電路分析基礎”課程教學中的應用[J].電氣電子教學學報，2016，38（5）：147-150.

[5]趙一群.從放大電路談模擬電子技術的教學[J].電氣電子教學學報，2001，23（6）：96-97.