《模擬電子技術》的模塊化實踐教學的改革與實踐

張鳳，李密蘭，李萍

（銀川科技學院，寧夏銀川，750021）

0 引言

《模擬電子技術》課程是工科電氣工程及其自動化專業(yè)的一門重要專業(yè)技術基礎課程。該課程知識點和概念多，基本電路類型多，不論是圖解分析還是估算法分析，難度都較大，學生學習起來相對困難[1]。但“模擬電子技術”具有理論體系完整、工程性和實踐性強的特點，因此本文提出了基于《模擬電子技術》的模塊化實踐教學的改革與應用，旨在將每一章的知識點通過一個實際電路進行模塊化處理，然后通過分析實際電路的工作原理，逆向思維的學習方式達到學習該課程知識點的目的，在學習課程的過程中，充分挖掘“模擬電子技術”課程中蘊含的德育元素，培養(yǎng)學生工匠精神，實現全過程育人的目標[2]。

1“模擬電子技術”課程模塊化教學實施過程

模擬電子技術模塊化教學的基本過程如圖1所示：首先通過認識實習、專業(yè)講座、實際例子激發(fā)學生對模擬電子技術的學習興趣；然后通過模塊化電路的設計實現課程思政建設和理論知識的學習，最終達到知識與能力綜合培養(yǎng)的目標。

圖1 模塊化教學的基本過程

1.1 課程思政建設

在模擬電子技術模塊化教學過程中，始終將課程思政貫穿在整個教學過程中，可以挖掘的思想政治教育元素比較多，比如在做項目教學時，一般以小組進行，可以培養(yǎng)學生小組之間的團隊合作精神；在實物制作過程中，要求學生自己焊接電路，可培養(yǎng)學生在焊接過程中精益求精的精神；在問題導向的教學方式中，要求學生勤思考，培養(yǎng)學生主動解決問題的能力；課后通過學生對課堂內容的反饋，及時了解學生對知識的掌握程度以及學生的心理反應，潤物細無聲的將課程思政貫穿在整個課程的教學過程中，全方位、全過程培養(yǎng)學生的綜合素質。

1.2 模塊化電路的設計

因“模擬電子技術”課程具有理論體系完整、工程性和實踐性強的特點，對模擬電子技術課程知識點的分析和梳理，整理如下模塊化電路。

表1 模擬電子技術課程模塊化電路設計

1.3 模塊化電路的實施

1.3.1 修訂教學大綱

原有教學大綱是以教師教授為主的知識傳授型教學模式，通過模塊化電路設計之后，教學大綱修訂為以“實踐+理論”的模式進行，相應知識點的學時數也做了重新分配[3]。①基本元件的學習，如二極管、三極管、場效應管的學習主要采用實驗室認知和測量的方式進行，要求學生對元件的原理和特性做深入的了解，為后續(xù)放大電路的講解打好基礎。②基本放大電路的學習，通過設計與之匹配的實際電路，通過焊接電路的方式，首先讓學生直觀的看到電路的結果，以此反推放大電路的原理以及分析放大電路的方法，要求學生重點掌握放大電路的分析方法。③功率放大電路的學習，主要通過舉音頻功率放大器的例子，讓學生講知識點與實際相結合，再通過Multisim軟件仿真直觀的分析功率放大的結果，要求學生對功率放大電路的分類、性能指標有一定的了解。④集成運算放大電路的學習，主要通過設置與集成運算放大電路有關的問題，應用問題導向式，讓學生帶著問題學習，激發(fā)學生的積極性。⑤穩(wěn)壓電源電路的學習，主要是通過實際中電路的設計，應用項目式學習，將一章的內容通過一個完整項目的實施，達到邏輯清晰，過程明了，結果可視的效果，要求學生通過知識的學習能自主設計一個穩(wěn)壓電源。

1.3.2 模塊一：半導體二極管和三極管

將半導體二極管和三極管的理論講解，通過討論和實操形式進行。首先讓學生認識二極管和三極管，然后通過萬用表測量二極管的電阻值，對出現的電阻特點進行討論，引出二極管單向導電性的特點，最后講解二極管具有單向導電性的原理。通過討論讓學生帶著問題學習，提高了學生的學習興趣和主動性，對于三極管的放大的特點，借助Multisim軟件，仿真分析三極管三個極的電流大小，得出三極管具有放大的結論，然后逆向推導三極管放大的原理，通實踐和仿真的教學方法，學生能比較直觀的理解抽象的知識點。

圖2 學生測量二極管特性

圖3 三極管仿真特性

1.3.3 模塊二：基本放大電路設計

從光控聲光報警實際電路圖和基本放大電路比較可以看出，光控聲光報警本質是一個放大電路。首先讓學生在實驗室焊接一個實際電路——“光控聲光報警電路”，然后討論出現該現象的原因，得出聲光報警電路的工作原理，引出本章節(jié)的知識。通過提問的方式引出“基本放大電路”的相關知識。使枯燥的理論學習變得有趣味，提高了學生的學習興趣。

1.3.4 模塊三：穩(wěn)壓電源電路設計

首先焊接實際電路“蘑菇小燈電路”，然后設置問題：

A.LED燈亮需要多高的電壓？需要的是直流電壓還是交流電壓？

B.如何將交流電壓變成直流電壓的？

通過實踐和提問方式，將理論知識與實際例子緊密相結合，使枯燥的知識變得直觀，學生接受起來更容易。

1.3.5 仿真軟件的應用

對于不容易在實驗室焊接的電路，可以通過仿真教學的方法實現，通過 Multisim 仿真軟件對電路進行仿真，觀察仿真結果是否實現了預定功能，幫助學生直觀的認識模擬電路中抽象的原理，在此環(huán)節(jié)學生可以掌握仿真軟件的使用以及電路的設計原則。

2 “模擬電子技術”課程模塊化教學評價體系

為使基于模塊化教學取得更好的效果，激勵學生的積極性，評價體系不再采用單一的終結性考核形式，而是采用“1+N”過程性和終結性結合的考核形式，具體形式如圖4所示。

圖4 模塊化考核方式

2.1 期末考試

這部分屬于終結性測試，主要檢驗模塊化教學的效果，在學期末進行，由學校教務處統(tǒng)一安排，考試一般采用閉卷形式進行。

2.2 完成每項作業(yè)的態(tài)度

在過程性考核中，態(tài)度是放在第一位的，始終堅持“態(tài)度決定一切”的原則，細節(jié)上的東西我們可能無法全都考慮到，但是態(tài)度上的問題卻是我們自己能夠完全掌控的，當態(tài)度改變了，習慣就會跟著改變；習慣改變，性格跟著改變，性格改變，人生就跟著改變。不管是以討論形式，還是模塊化以項目形式開展教學，學生都要要積極認真的態(tài)度對待每一節(jié)課程。

2.3 筆記

筆記記錄的過程，其實是態(tài)度的一種折射，不管是課前預習、課中學習還是課后反饋，筆記體現的就是學生的學習態(tài)度。

2.4 項目設計

在學期中后期，將學生以項目為單位分成若干小組 (設計能力和組織能力強的學生作為小組組長)，利用所學知識，根據自身興趣自由選題，從方案選定、電路設計、購買器件、利用 Multisim 軟件進行仿真測試與參數調整、焊接直到最終調試實現都由小組集體完成[4]。完成項目后，進行項目的答辯，該項成績占平時成績的30%。在該階段，學生根據項目需求運用已有基礎知識進行資料收集分析、團隊協作、自主設計、答辯，在這個過程中，提高了學生的邏輯思維和表達能力、學生的動手實踐能力和團隊協作能力，提高了學生的綜合分析能力和綜合創(chuàng)新能力[5]。

3 總結

模擬電子技術模塊化實踐教學的應用與實踐，為后續(xù)電子工藝實訓、單片機等課程的學習打下了扎實的理論和實踐基礎，為也學生參加全國大學生電子設計大賽提供理論聯系實際的載體。通過模塊式實踐教學，提高了學生的動手能力和創(chuàng)新意識，培養(yǎng)了學生的“工匠精神”。