電工電子技術基礎課程教學研究

嚴靜 于舒娟 方玉明 于映 李若舟

摘 要

電工電子技術基礎是計算機科學與技術、信息安全、軟件工程及數字媒體等專業的學科基礎課程，著重討論集總參數的線性、非時變電路和模擬電子技術基礎知識，是一門難度較大，學生難以掌握的課程。本文對電路與模擬電子技術課程的教學現狀和教學方法等進行分析，采用多元化教學模式與傳統教學方法相結合和理論與工程實踐相結合的方法，激發學生學習興趣，引導學生自主探究學習，取得了較好的教學效果。

關鍵詞

電路與模擬電子技術;教學方法

中圖分類號： ?TP319 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼： A

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2020.07.024

0 引言

電工電子技術基礎是計算機科學與技術、信息安全、軟件工程以及數字媒體等本科專業的學科基礎課程。該課程主要由線性非時變電路分析和模擬電子技術基礎兩大部分組成。通過本門課程的學習，使學生在掌握基本電子電路基本概念、基本理論和基本分析方法的基礎上，具備必要的電子電路分析問題的能力及基本的電子電路設計能力。同時使學生掌握常用的半導體器件和典型模擬集成電路的特性和參數，系統地掌握電子線路的組成、基本原理、性能特點和各類放大電路、反饋、集成運算放大器的分析設計方法。本課程對于培養學生的問題分析能力和實踐動手能力具有重要的作用，為電子系統的工程實現和后續課程學習打下必備的基礎。

另一方面，本課程內容多，難度高。在掌握基本電路分析方法的基礎上，含受控源的電路分析、正弦穩態電路的相量法電路分析是學生不容易掌握的知識點。對于模擬電子線路部分，比較難掌握的是各類放大電路、反饋、集成運算放大器的分析和設計方法。如何在學會“分析”的基礎上進行“設計”，是大部分同學在學習過程中遇到的“攔路虎”。同時，隨著電氣電子信息等專業技術的發展，新的技術不斷產生，要求學生在掌握課程基礎知識的基礎上，具有更廣的知識面，了解最新的技術發展動態。因此，在授課過程中，采用多元化教學模式與傳統教學方法相結合和理論與工程實踐相結合的方法，激發學生的學習興趣，引導學生實現自主學習，取得了良好的教學效果。

1 電工電子技術基礎的教學現狀

電工電子技術基礎是理工科非電類專業的一門非常重要的學科基礎課程。目前，在我校計算機科學與技術、信息安全、軟件工程及數字多媒體等專業開設電工電子技術基礎課程。本課程共包括48課時，主要分為電路分析和模擬電子技術兩大部分，其核心包括直流電路的基本概念與分析，一階動態電路分析，正弦穩態電路及串并聯諧振電路分析;PN結與半導體二極管，雙極型晶體管，放大器基礎，負反饋在放大器中的應用，集成運算放大電路的應用。相對于模擬電子技術部分，學生對電路分析部分的掌握情況會好些，但是正弦穩態電路的分析依舊是難點，學生對于相位、相量等概念難以理解及靈活運用。而模擬電子線路部分對于學生來說是個難點。與由理想電路線性元件構成的電路的分析不同，模擬電子技術部分包含非線性電阻電路的分段線性化等效、圖解分析法及小信號等效電路分析法等內容，學生難以理解及掌握，大部分學生缺少將非線性電路在一定條件下線性化等效成電路線性元件，繼而進行電路分析的能力。另外存在的一個比較嚴重的問題就是學生學完電工電子技術后，只會解題，不會設計，遇到實際問題卻不知如何下手。因此，針對上述電工電子技術基礎的教學現狀，結合平時上課的經驗與學生的交流互動，對電工電子技術基礎的教學方法進行了初步的探索，提出采用多元化教學模式與傳統教學方法相結合和理論與工程實踐相結合的方法，激發學生學習興趣，引導學生自主探究學習。

2 多元化教學模式與傳統教學方法相結合的教學方法

傳統的教學方法主要是由教師來教授學生，學生在學習過程中，大部分時間是一個被動接受的過程。由于不同學生或者教師和學生之間理解能力的差別、思維模式的區別，授課效果具有一定的局限性。而自主探究學習，目標是以學生作為學習的主體，由教師來進行引導使學生依據其自身特點，獨立地進行分析、探索和實踐，從而實現學習目標。因此在授課過程中，必須將多元化的教學模式引入傳統的教學方法中，增強學生學習的參與度。

例如，在第二章電阻電路的分析方法中，對于同一道電路題，可以采用網孔分析法、節點電壓法、疊加定理、戴維南/諾頓等效等方法進行求解。在實際教學中，將學生分為4組，提前一周布置任務讓每組同學進行自學，隨后課堂上由每組學生派代表進行講解。隨后，對所有學生進行“考核”，要求用盡可能多的不同的方法來解題，每位同學的個人得分由提交的隨堂解題情況決定。并且同時統計同學采用的結題方法，根據同學對4種解題方法的掌握程度來對4個小組進行打分，小組得分情況同時也計入對應組員的平時成績。通過采用以上方法，有效增加了所有學生的參與度。一方面，每組同學需要認真學習他們負責的解題方法，給其他同學講解清楚，才能讓其他同學在后續“考核”中采用他們的方法解題，從而收獲較高的團隊平時分。另一方面，作為聽眾，也得努力學習其他組的解題方法，才能在“考核”中運用更多的方法解題，得到更好的成績。在教學過程中采用以上方法，發現學生聽課效率相較于直接依次講授四種解題方法更高，并且學生自主學習積極性顯著提高，教學效果明顯優于“填鴨投喂式”。

3 理論與工程相結合的教學方

電工電子技術基礎其實是一門和實際應用緊密相關的課程，因此在授課過程中，需要時刻注意引導學生將課本上所學的知識與生活中接觸的實際事物產生關聯。譬如，在第三章動態元件電容元件特性（動態、儲能、記憶、慣性）的介紹中，在介紹電容伏安關系的基礎上，結合手機電池來講解，學生能夠更好地理解并且牢記;在引入半導體二極管時，可以從生活中常見的發光二極管來介紹;而在介紹晶體管及其放大電路及后序集成運算放大器及其應用時，則可以從上課時用的擴音器原理圖開始介紹。通過在上課過程中，將課本所用知識與生活應用聯系起來，能夠有效調動學生學習的積極性，將原本比較抽象、難以理解的模擬電路生動形象化。另一方面，在實際授課過程中，鼓勵學生采用專業的仿真軟件Multisim對模擬電子電路進行仿真分析，通過仿真，能夠對三極管的不同接法對應的輸入輸出特性有深入直觀的了解。并且可以采用Multisim仿真，實現簡單的放大電路、比例運算電路、求和運算電路及積分和微分運算電路等的設計。通過以上方法，能夠有效培養學生的工程意識，提高理論和實際相結合的能力。讓學生通過本課程的學習，盡量做到不光會解電路題、模擬電路題，還能夠設計簡單的電路、模擬電路來實現一定的功能。

4 結束語

針對電工電子技術基礎的教學現狀，結合平時上課的經驗與學生的交流互動，本文對電工電子技術基礎的教學方法進行了初步的探索，提出采用多元化教學模式與傳統教學方法相結合和理論與工程實踐相結合的方法，激發學生學習興趣，引導學生自主探究學習，在實際教學過程中取得了較好的效果。

參考文獻

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