民辦本科院校《模擬電子技術》課程教學實踐探索*

曹淑寬 宗建華 李芳

（廣州軟件學院）

《模擬電子技術》課程是電子、通信、計算機、自動控制等專業(yè)的重要專業(yè)基礎課。通過該課程的學習，使學生掌握模擬電子技術的基本概念、基本原理、基本分析設計方法以及基本實驗技能，并為后續(xù)課程提供必要的硬件知識體系，對提高學生分析和解決問題的能力，培養(yǎng)學生的科學思維能力，樹立理論聯(lián)系實際的工程觀點，具有重要作用[1]。然而，由于大部分民辦高校課時量不足、師資和軟硬件設施欠缺等因素，以及學生學風、學習能力、學習主動性等學情，加大了模擬電子技術課程的學習難度，在學生中被形象地稱為“魔電”。根據(jù)應用型人才培養(yǎng)方案的要求，對《模擬電子技術》課程的教學改革研究勢在必行。

一、模擬電子技術課程的教學現(xiàn)狀分析

（一）民辦本科院校學生的學情

大部分民辦高校的學生對理論知識的理解、分析能力較弱，學習缺少主動性 ；學習習慣不良，課前不預習，課后不復習；喜歡動手實踐操作，對具體事物比較感興趣；學習方法比較單一。整體自學能力欠佳，還需要多引導培養(yǎng)學生的學習習慣，提高學生的自學能力。

（二）模電的課程特點與現(xiàn)狀

《模擬電子技術》課程具有理論性、工程性和實踐性并重的特點，導致學習難度大。具體來說，學生難學好有以下幾個原因：理論抽象，概念多，內容雜，電路繁，分析難，設計難；在電路分析過程中經(jīng)常要簡化、省略、估算；實驗儀器多、操作難，實驗電路看不懂、難調試；仿真軟件不會用，器件選型不會選；不明確課程重要性，不了解模擬電子技術的知識能用到哪里。

二、教學改革實踐措施

（一）教學目標側重應用，精簡優(yōu)化教學內容

目前，大部分的民辦高校都定位為培養(yǎng)應用型本科人才。根據(jù)民辦高校學生的基本素質和特點，依據(jù)應用型人才培養(yǎng)的要求，在課程的培養(yǎng)目標上要達到4個“會”：會看，培養(yǎng)學生電路識圖能力，進行定性分析；會算，對典型電路進行定量算，培養(yǎng)學生的分析問題能力；會選，培養(yǎng)學生電路設計能力，選擇適當?shù)碾娐沸问?、器件型號和元件參?shù)；會調，培養(yǎng)學生的實踐能力，選擇適當?shù)膬x器和測試方法進行調試測試，并能排除故障，至少掌握一款EDA軟件的使用。教學目標弱化傳統(tǒng)偏重理論化的教學，側重應用，著力培養(yǎng)學生的工程實踐能力。

以“夠用、實用、應用”為原則，精簡優(yōu)化教學內容，降低理論性很強的電路原理的掌握要求，淡化半導體器件內部物理過程和集成電路的內部電路的學習，減少應用少的非典型電路的工作原理分析。重點講清楚元器件、典型功能電路和集成電路的特性及應用[2]，結合參數(shù)圖像、定性分析和定量計算進行教學。例如：在講授共射極三極管放大電路的分析中，以分壓偏置式共發(fā)射極放大電路為例進行詳細講解，而不常用的固定偏置式共發(fā)射極放大電路的分析則改為學生自學內容，不再占用課時量。又如，在講授集成運算放大電路時，集成運放的內部電路如差分放大電路等部分只進行簡單的介紹，只講解其抑制零漂的作用，重點放在集成運算放大器的線性和非線性應用電路的分析上，突出集成器件的整體應用。

（二）完善實踐教學體系

實驗教學改革也同樣重要，需要建立相對完善的實踐教學體系。由于實驗設備條件和課時量不足等因素的限制，實踐教學體系主要分為三部分：第一部分是在實驗室完成的實測實驗，第二部分為利用EDA軟件進行仿真實驗，第三部分是課程設計。

對于第一部分的實驗，主要是完成重點實驗，而且為相同知識點設置了不同實驗內容的實驗模塊。如單管共射放大電路可以設置不同內容的系列實驗，主要包含兩個系列實驗：主要進行靜態(tài)參數(shù)測試，以及結合工程應用場景的故障排除；主要進行動態(tài)參數(shù)測試，和非線性失真的調試與消除等。這樣能提高學生的接受程度，鍛煉學生的故障排除能力，提高學生的實驗技能。第二部分仿真實驗，主要是完成教學大綱中的非重點實驗，作為對課程教學的重要補充，例如共集電極放大電路仿真實驗、有源濾波器仿真實驗等，讓學生能熟練使用EDA軟件，為課程設計以及后續(xù)課程打好基礎。第三部分的課程設計，是本課程理論知識的一次綜合性應用，要求每位學生利用模電知識獨立設計并制作一個小型模擬電子系統(tǒng)作品，并撰寫設計報告，最終進行演示。通過課程設計，可以提高學生的分析問題解決問題能力，提升理論聯(lián)系實際的能力和綜合素質。

（三）加強“過程控制”，優(yōu)化課堂教學

1.理論課堂的教學過程優(yōu)化

每一堂理論課都是一個重要的知識環(huán)。教學過程優(yōu)化能使每個環(huán)節(jié)環(huán)環(huán)相扣，緊密結合，突出重點，提高課堂學習效率，貼合民辦高校的學生學情。

理論課堂的教學過程主要分為以下七部分：

一是復習：利用5-10分鐘，回顧與本節(jié)教學內容相關的已學理論知識和分析方法與步驟等，溫故而知新，提高知識點的銜接與連貫性，提高學生對新知識的接受度。

二是本節(jié)教學內容與要求：能讓學生明確本節(jié)課的教學內容及目標，尤其是明確重點和難點在哪里，讓學生能有心理預期，也是對授課老師的提醒。

三是教學內容詳細講解：多采用問題引入法，通過實際的應用電路例子，引發(fā)學生好奇心和思考，引出本節(jié)主題和重點內容。例如在講授正弦波振蕩器章節(jié)時，利用實驗中的低頻信號發(fā)生器如何產生正弦波輸出作為問題引入，吸引學生注意力，啟發(fā)學生思考。在理論講授過程中，充分利用多樣化教學方法與手段，對本節(jié)教學內容進行講解與分析，突出重難點。在教學過程中增加一些學習方法的引導，例如歸納法、表格對照法等等，培養(yǎng)學生的學習習慣，提高學生自學能力。

四是小結：采用思維導圖，表格歸納等方式幫助學生梳理該節(jié)課所學內容，建立知識點之間的聯(lián)系，形成具有系統(tǒng)性、邏輯性的知識結構。

五是思考題：利用選擇題、填空題、簡答題等少量題目，考查學生對本節(jié)教學內容中的基本概念、基本原理等相關知識點；或者是一些讓學生拓展知識面的思考題。

六是作業(yè)：作業(yè)貴精不貴多。精心設計的綜合性作業(yè)更能加深學生對理論知識的理解與應用，引發(fā)學生思考，同時減少學生重復計算的時間，提高學習效率。例如在共射極放大電路的部分，布置的作業(yè)題只有1題，共7個小問，把交直流分析與參數(shù)計算、穩(wěn)定Q點的原理、交流負載線的作用、發(fā)射極旁路電容Ce對電路的影響、最大不失真電壓、失真分析與消除等問題都進行了全面考查。

七是預習內容：預告下節(jié)課教學內容或者課堂小測，讓學生提前預習與復習，引導學生養(yǎng)成良好的學習習慣。

2.實驗課堂的教學過程優(yōu)化

每一次實驗都是驗證理論教學效果的必由之路。但是民辦高校的學生動手興趣很強，但理論聯(lián)系實踐的能力較弱，實驗目的性不強，導致實驗效果不佳。為了解決這些問題，實驗教學過程中也進行了過程優(yōu)化，主要分為以下五部分：

一是檢查實驗預習報告：提前一周發(fā)布實驗預習要求，要求學生復習實驗所需的理論原理，分析計算實驗電路測試參數(shù)的理論值，并使用EDA軟件仿真，測量仿真數(shù)據(jù)，寫實驗預習報告。檢查預習報告就是對學生預習工作的監(jiān)督，讓學生在實驗前就能明確實驗目的，提高實驗效率。

二是實驗內容與操作講解：重點講解實驗電路各項數(shù)據(jù)的測試方法與注意事項，明確實驗檢查標準，以及可能產生的故障與排除方法，提高學生的實踐能力。

三是檢查實驗結果：當堂檢查學生的實驗數(shù)據(jù)與現(xiàn)象，指出實驗結果有問題的地方，幫助學生分析原因，評定實驗成績，提升學生的成就感。

四是小結：總結實驗中使用的理論原理，分析實驗測試值與理論值、仿真值的誤差產生原因，讓學生進一步加深理論知識與實際電路的聯(lián)系。

五是補做：對于課堂未能完成實驗的學生，允許在實驗室開放時間到實驗室補做實驗，提高學生的實驗操作熟練程度，避免學生產生應付的心理。

（四）教學方法與手段多樣化

1.多媒體與板書并舉

目前，課堂教學基本上都采用多媒體教學。所以多媒體課件是學生學習和復習的一個非常重要的資源。民辦高校的學生普遍學習能力較差，所以在做PPT的時候下功夫，對理論知識的教學將起到重要輔助作用。理論課的PPT文字內容盡量精煉，大量采用圖、表等形式，突出重點，用歸納法、對照法等方法進行教學，引導學生學會學習。對于學生理解能力較差的問題，在課堂上動態(tài)的PPT能吸引學生注意力，能幫助學生一步一步的理解，提升學習效果。在PPT中能形象直觀地將電路圖形、工作原理、信號變化過程等進行演示和展示，同時引入三維動畫、吸引眼球的示意圖等，便于學生建立空間學習思維，加深對問題的理解，提高教學和學習效果。例如，在講授PN結單向導電性時，可以利用動畫演示PN結中的載流子的運動過程及PN結厚薄變化過程，用動畫來代替枯燥乏味的文字，更能提升教學效果。對于電路理論分析、設計和性能指標討論等難以理解的問題時，多媒體課件同樣能達到板書分步展示的效果，只要在PPT上下足功夫，將電路分析過程逐步拆分，包括電路圖的細節(jié)處理、列KCL方程的參考方向定義、各參數(shù)分析計算過程等，都可以實現(xiàn)分步動態(tài)展示，吸引學生注意力，節(jié)約時間，配合教師的分析思路引導，就能讓學生加深理解，提高學習效率。課后，學生也能反復學習，進一步鞏固已學的知識并進行思考、總結。

但是，整堂課都采用多媒體課件，確實很難讓學生把握其中的邏輯性和系統(tǒng)性[3]。所以，在課堂中進行適當穿插板書是重要的輔助手段，而且板書需要在課前進行設計。在理論課上，板書一般會分為兩部分：第一部分主板內容，主要用于板書思維導圖，增強知識點的系統(tǒng)性。在課堂小結階段，還可以幫助學生理清脈絡，梳理知識點，解決課程知識點繁多，知識結構關聯(lián)性強的問題，不但有助于學生對知識體系的理解同時還有助于培養(yǎng)學生的邏輯思維能力，建立知識點的邏輯聯(lián)系[4]。第二部分輔板內容，主要用于總結電路分析方法與步驟或者是習題的演算過程，幫助學生理清分析思路，加強邏輯性，同時增加課堂互動，提高教學質量。在實驗課堂上，板書也同樣重要，需要將實驗步驟與注意事項、實驗驗收內容等重要信息寫在黑板上，提醒學生隨時注意。

2.融入EDA技術提升學習興趣

在理論教學中，采用結果導向式的教學方法，利用EDA工具，先演示直觀、生動的仿真結果，再講理論原理，讓理論教學直觀化，提升學生學習興趣，提高教學生動性。還可以利用仿真結果引出問題，例如：可以由乙類功率放大電路的輸出波形的仿真結果，引出交越失真的概念，再引出甲乙類功率放大電路的分析。在實踐教學中，EDA仿真技術使用非常廣泛，主要用于實驗預習和課程設計，驗證理論原理，將理論與實踐相結合，增強學生動手能力，培養(yǎng)學生的電路分析設計能力。

3.適時檢查學習效果

針對學生缺乏學習主動性，學習習慣不良的問題，適時的學習進度檢查是一種比較好的督促手段。針對教學重點內容，如共發(fā)射極放大電路、集成運算放大器等，都專門設置了習題實練課，采用邊練邊講的形式，強化學生對重點內容的理解與掌握，減少學生“一聽就懂，一做就錯”的情況發(fā)生，讓學生及時端正態(tài)度，投入更多的時間和精力到學習中。另外針對重點章節(jié)內容還會進行課堂小測，時間10-20分鐘，題量少，當堂提交。這樣能及時了解學生的掌握程度、學習效果，查缺補漏，同時讓學生緊跟學習進度，增強學習主動性。每章教學內容都安排有自測考試，利用線上教學平臺發(fā)布任務的形式，讓學生在課后按時完成，既能讓學生對每章的基本概念、基本知識等進行了及時復習與自我檢查掌握情況，同時也減少教師的工作量，及時進行教學反饋與調整。

4.善用線上教學平臺輔助開展教學

目前，線下課程結合線上教學已成為大趨勢。善用線上教學平臺輔助教學成為現(xiàn)代教師的必修課。教師需要學習和研究不同的教學模式以及線上教學平臺的應用方法，力求在教學中能夠結合不同的課程內容模塊選擇適當?shù)慕虒W方法進行應用[5]，通過線上教學資源和多媒體輔助工具的應用為學生提供更加豐富充分的線上學習平臺。在理論課堂上，可以利用線上平臺提供的課堂工具，例如投票、搶答、提問、小組討論等，增加課堂互動性，活躍課堂氣氛，提高學生的積極性。在課下，學生可以利用線上教學平臺中豐富的理論教學視頻、習題講解視頻、實驗預習視頻、習題庫、多媒體課件、教學動畫等教學資源進行學習，教師也能依托線上平臺進行學習任務發(fā)布、答疑等，讓學生利用碎片時間在手機上進行學習和復習，引導學生培養(yǎng)學習習慣和自學能力。同時教師可以利用平臺的學情管理等統(tǒng)計功能，及時了解學生掌握情況，改進教學，也為學生提供課外資源，拓展知識面。

（五）優(yōu)化考核方式

目前民辦高校的課程考核方式比較單一，期末考試占比過高，缺乏有效的過程性評價，其結果必然導致學生采用“臨時抱佛腳”的方式來應付考試，而忽視平時的學習過程，同時教師也無法及時獲得學生的反饋，對教學改進不利。對于《模擬電子技術》課程的考核方式，我們進行了一些改進，降低了期末考試的占比，提高過程性評價占比，包括：課堂表現(xiàn)、課堂小測、實驗及實驗報告、課程設計等。這樣既能考量學生掌握的理論知識水平，還能考核學生在實驗課程和課程設計中的綜合表現(xiàn)，以及學生與老師的互動程度和動手操作能力等因素。

三、結語

有鑒于模擬電子技術課程的重要性，如何提高該課程教學質量是一個需要長期研究的課題[6]。本文結合筆者自身教學經(jīng)歷，分析模擬電子技術課程教學現(xiàn)狀，提出了教學目標側重應用、精簡教學內容、加強教學過程控制、改進教學方法與手段和優(yōu)化考核方式等改進措施，全過程加強對學生學習過程的引導，提高學生的學習主動性，改善教學效果。當然在改革過程中也有一些不足，受學時的限制，正確處理課堂教學與在線學習的關系仍需要進一步探索。