模擬電子技術課程中物理學師范生綜合能力培養探析

黎運宇　黃翠萍　韋萬　黃瑩　黃敢

【摘 要】本文論述在模擬電子技術課程中培養物理學師范生的綜合能力，從理論分析能力和實踐能力兩方面提出培養物理學師范生綜合能力的措施：“預習與任務—課堂分析—實驗與制作—回顧與練習”四步走；充分運用各種教學手段，提高教學效果；自主學習模式與傳統受教模式相融合；實驗測試與組裝收音機結合；師生共創新型實驗教學模式。

【關鍵詞】物理學 模擬電子技術 綜合能力 電路 分析方法

【中圖分類號】G 【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2018）03C-0159-03

物理學專業是傳統的本科專業，隨著專業的發展，專業課程必須不斷與時俱進。模擬電子技術是廣西民族師范學院物理專業限選課程，通過該課程培養學生的綜合能力是一個重要的課題。模擬電子技術課程主要培養物理學師范生的綜合能力包括：對課程知識點的認知能力、元器件的結構原理理解分析能力、電路的分析能力、綜合分析設計能力，創新實踐能力等。本文主要從理論分析能力和實踐能力兩個方面探索在模擬電子技術課程中培養物理學師范生的綜合能力。

一、模擬電子技術課程培養學生綜合能力的必要性

第一，模擬電子技術課程的認知特點要求必須培養學生的綜合能力。模擬電子技術課程對于物理師范生是一門重要的專業基礎課，也是物理師范生學習與探究的一個重難點。這門課程比較抽象，而且很多概念有獨立性，難學易忘，且學完這些知識還不知道用在何處，怎么聯系實踐，而一張綜合電路圖通常包含幾個單元的概念，覆蓋面廣，綜合性強。模擬電子技術是一門研究對信號進行處理的模擬電路的學科。它以半導體二極管、半導體三極管和場效應管為關鍵電子器件，包括功率放大電路、運算放大電路、反饋放大電路、信號運算與處理電路、信號產生電路、電源穩壓電路等研究方向為主線，各個內容緊密相連，環環相扣，圍繞著一個核心問題：信號的放大、運算、處理、轉換和產生。學習時學生需理解記憶記、懂得看圖、組裝分析電路。

第二，模擬電子技術是偏向于技術型的學科，要學好這個重難點科目，不僅需要學生深入地掌握模擬電子技術的基本理論知識，還需要學生有更深厚的對一些電氣及儀器方面的操作技術并且熟練的實踐操作素養和能力。學好模擬電子技術這門課程，對于物理師范生而言是一個重大而艱巨的學習挑戰。廣西民族師范學院本科物理教育專業的學生都是師范生，由于學校安排的課程學時不足，很多同學無法跟上老師的教學步伐，導致學不懂。因此，在學習這門學科時，學生最好從基本概念開始，比如什么是PN結，什么是二極管、三極管等都要一一掌握。學習過程中學生要盡量跟上老師的教學進度，對于易混淆的概念，只有聽教師的總結辨析，及時歸納整理，才能掌握各種電路的特點、分析方法，以及參數的選擇、電位點的計算、器件的選用等問題。

第三，學生在學習過程中要懂得運用各方面的資源。學生對模擬電子電路進行分析時，應能對簡單的電子電路設計等展開探究與應用，比如查工具書、字典、詞典、參考資料，只要用得上，盡可能發揮工具書的作用。親自查找答案，是探索學習方法、摸索學習規律的過程，也是提高運用工具書能力的過程。對于似曾相識的問題，應查一查以往學過的理論和知識，把新舊知識聯系起來，“溫故而知新”。查出的答案經過分析，理解能力又能得到提高，這是學習理科的基本方法。鞏固的練習不光是指要認真完成課內習題，還應完成一定量的課外練習。由此可見，在學習模擬電子技術過程中需要應用到學生各方面的綜合能力。

二、物理師范生理論分析能力的培養

《模擬電子技術》教材涵蓋該門課程的所有模塊內容，教材設置程梯度化由易到難的層次依次推進：PN節—二極管—應用電源電路—整流—濾波—穩壓，三極管—場效應管—放大電路—差動放大電路—運算放大電路—反饋電路—功率放大。理論性、連續性、抽象性極強，學生學起來要有整體思維，否則比較吃力。模擬電子技術涉及的實驗操作非常廣，與生活中廣大電器聯系很多，同時又要具備很強的理論作為基礎，如電工學、高等數學等多門學科的相關理論知識作為指導。因此，要讓物理師范生充分理解基礎概念和基本電路，提高綜合能力，必須從以下方面培養學生的理論分析能力。

（一）模擬電子技術理論學習遵循“預習與任務—課堂分析—實驗與制作—回顧與練習”四步走。具體如下：

1.做好預習與落實任務是學習好理論的前提。模擬電子技術課程項目的學習與探究都應該在課前有縝密、認真的預習，知道知識章節的任務工作或準備工作，這是學好本課程理論知識的前提。例如，電路分析中參數的名稱眾多，參數的選擇困難，因此做好預習對學習電路分析會有極大的幫助，學生經過了預習，聽課效果會有很大的不同。

2.掌握電路課堂理論分析的方法。模擬電子技術課程是理論與實踐并重的科目，在學習的過程中，學生不僅要熟悉理論知識，同時也要掌握分析方法這一工具。課堂上應把握好“元件外形—結構—特性分析—原理—使用參數—更換”這條主線思路，這也是學習以電路為基礎后續課程的方法工具，物理師范生應該抓住這個重難點進行更加深入、具體的學習。

3.實踐與制作是綜合理論和提升動手能力的途徑。記憶在人類學習過程中擔當著重要的角色，每個物理師范生的記憶理解也不同。實踐課上要積極主動，不可以粗心大意、蒙混過關，將平時學習到的正確理論知識結合實際運用到實踐中去，這才是正確的做法。如在實踐中測試三極管的三極，需要弄清楚三極管的原理及如何使用萬用表測量；測試三極管的性能，放大電路的波形，就要把握好三極的各個參數，各極之間的關系，示波器的使用方法，放大電路的結構原理等相關知識理論，才能培養良好的電子電路的制作、分析能力，師范生更應該抓住這些細節的方法來進行學習。

4.課后回顧知識與作業是消化和鞏固的重要環節。“動筆使人準確”，學習的過程也是不斷糾錯的過程，學生把作業和學生學習的結果表現在紙面上。通過做作業及老師的批改、講評，學習者可以發現自己未曾注意的一些概念、原理理解上的偏差甚至錯誤之處、筆誤和疏忽之處，可以說做作業是學生自己教授自己的過程。在電子電路的實驗中可以通過對電路中電位的測量、波形的觀察，加深對相關理論的理解與記憶。因此，課后對于理論知識和實驗學習的回顧以及作業的鞏固是必不可少的學習環節。

（二）充分運用各種教學手段，提高定理、定理分析教學效果。要求學生學好“模擬電子技術”理論，教師可以根據教學內容，采用合適教學方法，達到調動學生主觀能動性的學習目的。在講到模擬電子技術的“反饋”內容時，教師可以用常見電器的反饋原理為例進行新課引入，例如以智能空調為例，采集到溫度信號與風扇內部的設置溫度相比較，調節系統就會自動調節輸出風量，若采集室溫高了就增加風量、低于標準溫度就減少風量，使室內溫度穩定在一個合適舒服的范圍內，讓學生明白將輸出量通過一定的方式反送到輸入回路中去來改變輸出的現象，就是反饋。

在講授“模擬電子技術”時，教師在教學過程中要特別注重新舊知識的區別與相同點，靈活的采用漸進教學法等各類教學方法來引導學生科學有效的學習。比如可以引導學生復習電工學課程中的疊加原理和戴維南等效定理，然后將交流信號和直流信號分開討論，學生在理解掌握直流信號基礎上分析交流信號問題。為解決實驗設備不足問題，教師在教學過程中可教會學生使用NI Multisim輔助教學模擬軟件，學生利用自己的電腦課外進行模擬實驗，通過多樣化的教學方法很好地增加了學生的學習課時和實踐機會。

模擬電子技術課程教學只安排了51個課時，除了科學運用各種教學方法外，還需要充分運用各種教學手段，向課堂要效率。如用PPT課件加板書相結合，教師采用flash動畫等將電流的流向、放大的效果等現象實現動態教學模式，這樣既提高了課堂效率又能取得更優的教學效果。

（三）自主學習模式與傳統受教模式相融合。傳統的受教模式學習方法是“預習—講授—作業—復習”，這樣對理論學習是可行的，然而要學好模擬電子技術課程，僅靠這種方法還不夠，學生要把自主學習與傳統的受教模式互相融合，公平、接納、提升每個學生的能力，拓展實踐機會，在實驗中摸索理論的原理，真正做到學習氛圍的融合，學習方法的融合，教學模式的融合，取得最優的學習效果。例如，在課堂上除了聽教師講課，學生還要學會自主做筆記，以利于課后復習。做筆記要簡潔明了，速度要快，突出重點，課堂上把重點的詞語記下來，課后整理筆記，把自己在課堂上記得比較粗略的知識點整理得詳細清楚，相當于復習了一遍上課內容，課后依據筆記復習，主動去圖書館查閱一些相關的書籍，這樣才能提高聽課效率及學習效果，提高自主學習的效率。

三、物理師范生實踐能力的培養

（一）實驗測試與組裝收音機相結合。實驗實踐是檢驗理論學習的效果和促進能力培養必要途徑，在模擬電子技術課程教學中實驗可以幫助學生驗證所學的理論、培養解決實際問題的能力。實驗的方法主要是認識、測試各類元件、搭建各部分電路，如電源整流穩壓電路，一級放大電路，集成運放電路，用示波器測試有無負反饋電路前后的信號，組裝功率放大電路，利用項目教學法對學生進行“預先布置任務—引導和輔導—驗收效果”的方法使教學過程達到滿意的教學效果。綜合實驗中讓學生組裝收音機功率放大電路，邊講解邊組裝，學生就會針對對于電子、電路領域中的元件、特性、功能以及應用等各個方面的深入了解認知與學習，能夠快速準確地掌握基本知識建立起電路的分析構建方法，避免理論與實際脫節。

（二）師生共創新型實驗教學模式，強化綜合能力的培養。在相應實驗設備的先進程度、數量有限的情況下，可以從改變實驗教學模式入手。實驗指導安排是從驗證性實驗到學生自行設計實驗方案，有利于提高學生對知識的運用能力。如果理論課程教學跟不上實驗課程教學、驗證實驗數量過多、若實驗課時不足等原因導致只能學習驗證性實驗就結束了實驗教學，無法進行獨立設計實驗以及分析原理的能力綜合實踐。減少一些驗證試驗的安排，多采用項目教學法，由師生共創新型實驗教學模式。

例如，項目實驗三步走的教學方法既簡單又可行度高。第一步，在學習部分合理驗證實驗之后，教師要積極引導和鼓勵學生自行分組按要求設計實驗。第二步，教師要檢查學生的方案并進行模擬仿真，原理可行了就讓學生進入實驗室驗證自己的設計方案。第三步，教師要給予綜合性的分析評價，可嘗試指導一些學習基礎好，實驗動手能力較強的學生，使之更多的、更早地接觸和參加大學生創新性實驗項目。最終在班上形成以基礎好的同學帶動其他同學形成學習小組，提高學習效率。還可以發展學生掌管實驗室鑰匙，學生可以隨時進行實驗，增加學生參與開放性實驗的機會。

最后，物理師范生在學習、探究的過程中更應該側重對電子電路分析綜合能力的培養。理論知識的學習（下轉第175頁）（上接第160頁）不僅僅只是在理論知識上突破，在實踐中電路故障的判斷和排除故障，從理論深入到實驗、實踐學習，掌握這些方法的重點是掌握基礎知識，將基本概念、電路分析融會貫通、綜合應用，既提高理論分析能力，又增強實踐測試和制作能力，達到綜合能力全面提高的效果。

總之，如何讓物理學師范學生更好地掌握和學習模擬電子技術這門課程，不僅需要從學習思想本質上高度培養、激發濃厚的學習興趣、掌握良好的學習方法，使得學生樂于、敢于學習重難點科目，還需要學生在理論與實踐中不斷地研究和探索，善于接受去獲取新的知識，敢于嘗試、敢于面對失敗、敢于挑戰。教師應利用項目教學法、融合教育等措施因材施教，著力培養學生的學習興趣和綜合能力，學生在學習過程中才能不斷創新不斷進步；將理論融入于實踐，做到學以致用，運用于生活中發揮知識的能動性作用。

【基金項目】2016年度廣西高等教育本科教學改革工程項目“應用型本科轉型背景下電子信息工程專業實踐教學改革與實踐”（2016JGA368）；2015年度廣西民族師范學院校級教學改革研究課題“基于網絡教學平臺建設的《模擬電子技術》教學改革研究與實踐”（JGYB201544）

【作者簡介】黎運宇（1971— ），男，土家族，碩士，廣西民族師范學院講師，研究方向：農業機械化、機電控制。

（責編 盧 雯）