電路分析與模擬電子技術(shù)課程教學(xué)的關(guān)聯(lián)性研究

張曄 桂垣 楊曉晴 張紅嶺

一、教學(xué)內(nèi)容的關(guān)聯(lián)

筆者所在的教學(xué)團(tuán)隊(duì)在近年來承擔(dān)了電路分析和模擬電子技術(shù)兩門課程的教學(xué)工作。在教學(xué)實(shí)踐中，部分學(xué)生覺得模擬電子技術(shù)課程難學(xué)、難懂。原因不能單純地歸結(jié)于電路分析沒有學(xué)扎實(shí)，或是模擬電子技術(shù)知識(shí)的相對(duì)深?yuàn)W。兩門課程相關(guān)知識(shí)的關(guān)聯(lián)性、支撐度、遷移性是教學(xué)過程中需要關(guān)注的重點(diǎn)，對(duì)教學(xué)效果有直接的影響。

以模擬電子技術(shù)課程中基本放大電路分析部分為例，與電路分析課程的部分關(guān)聯(lián)知識(shí)點(diǎn)如下表所示。在明確關(guān)聯(lián)性的基礎(chǔ)上，在電路分析課程中適當(dāng)引入模擬電子技術(shù)課程的典型電路；在模擬電子技術(shù)中以應(yīng)用的形式，回顧電路分析的相關(guān)理論，從而實(shí)現(xiàn)先修課程對(duì)后續(xù)課程的有效支撐，使學(xué)生能夠較容易地實(shí)現(xiàn)知識(shí)的遷移。

二、教學(xué)改革的探索

1.采用系統(tǒng)化的教學(xué)思路

教學(xué)培養(yǎng)方案中的專業(yè)課程不是孤立的，而是模塊化的、系統(tǒng)化的。教學(xué)過程中應(yīng)打破課程的界限，明確專業(yè)知識(shí)是系統(tǒng)化的，是“連續(xù)”的；不同課程的設(shè)置，只是將專業(yè)知識(shí)模塊化，而不是“離散”化。廣義上講，模擬電子技術(shù)和電路分析都在講解“電路”，都符合由電路元件以一定方式連接起來的整體這一電路的定義。關(guān)注電路與模擬電子技術(shù)的關(guān)聯(lián)性，以系統(tǒng)化的思路把它們聯(lián)系起來闡述是順理成章的。

2.從線性電路到非線性電路的過渡

電路分析課程中主要以線性元件電路的分析為主。而模擬電路中的二極管、三極管、MOS管都屬于非線性元件。通過對(duì)比線性元件、非線性元件的特性曲線，建立直觀認(rèn)識(shí)。而后講授在一定條件下，將非線性元件線性化的方法，導(dǎo)出相應(yīng)的線性化模型。同時(shí)強(qiáng)調(diào)，線性化的模型的成立是有特定條件的，并且存在誤差。

以基本共發(fā)射極放大電路動(dòng)態(tài)分析為例，用三極管的小信號(hào)模型，得到其小信號(hào)等效電路，如下圖所示。教學(xué)中應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用電路分析的理論知識(shí)解決新問題，使學(xué)生明白新知識(shí)是已有知識(shí)的延伸，從而克服學(xué)生的畏難情緒。上述例子中，三極管的線性化是模擬電子技術(shù)中的新知識(shí)，由此得到的小信號(hào)等效電路可以視為含有受控源的基本電路，完全能夠運(yùn)用電路分析的知識(shí)進(jìn)行求解。

3.運(yùn)用已有知識(shí)簡化新知識(shí)

電路分析課程中的基本理論、基本分析方法在廣義的電路中普遍適用。在模擬電子技術(shù)的教學(xué)中，合理運(yùn)用電路基本理論，能夠簡化分析過程，降低學(xué)生接受新知識(shí)的難度。在上圖所示的電路中，部分教材、習(xí)題使用Vi來表示輸入信號(hào)，則該電路可視為含受控源的二端網(wǎng)絡(luò)。而在電路分析中對(duì)含受控源電路的分析，絕大部分是一端網(wǎng)絡(luò)。對(duì)于初學(xué)者而言，將受控源的相關(guān)知識(shí)從二端網(wǎng)絡(luò)遷移至一端網(wǎng)絡(luò)存在一定的困難。如果用理想電壓源等效替代Vi，使電路回歸到一端網(wǎng)絡(luò)，能有效降低認(rèn)知難度。

本文對(duì)電路分析和模擬電子技術(shù)的關(guān)聯(lián)性進(jìn)行了分析，從兩門課程相關(guān)聯(lián)的知識(shí)點(diǎn)入手，在教學(xué)過程中注重相互融合與滲透，打破課程間的界限，使學(xué)生初步建立系統(tǒng)性學(xué)習(xí)的思維習(xí)慣，對(duì)提高教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生實(shí)踐能力具有積極意義。

參考文獻(xiàn)：

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