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學分制下模擬電子技術課程內容整合研究

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學分制下模擬電子技術課程內容整合研究

0引言

學分制,屬于教育模式的一種,以選課為核心,教師指導為輔助,通過學生的成績績點和所修學分,衡量學生學習質和量的綜合教學管理制度。與班建制、導師制合稱三大教育模式。自2011年7月15日湖北省物價局正式公布了湖北省《普通高等學校學分制收費管理辦法》起,湖北省各大高校也陸續開始實施學分制,而我校也準備在2015級新生中全面實施學分制。在這種大背景下,以前的教學方式和教學內容也隨之而改變,作為電類專業的三門專業基礎課之一的模擬電子技術課程的教學內容整合也急需解決,從而符合時代的發展,不但有利于學分制的順利實施,更能提高模擬電子技術課程的教學質量。

1模擬電子技術課程的地位

作為電類專業的學生,電路理論、模擬電子技術和數字電子技術必修的三門專業基礎課,其中模擬電子技術處于相對重要的位置,不但是電路理論的后續課程,同時也是數字電子技術課程的先修課程,而且現在日益火爆的全國大學生電子設計大賽也是以模擬電子電路為基礎的,從中足以說明模擬電子技術課程的重要性和不可或缺的地位。

2模擬電子技術教材的取舍

各大高校選用的教材一般是兩個,一個是清華大學出版社出版的由童詩白主編的模擬電子技術基礎,另一個是高等教育出版社出版的由康華光主編的教材,我校一直采用的是康華光版的,而在學分制下也準備使用該教材,該教材結構合理,信息量大,比較適合我校電類專業的學生。

3模擬電子技術課程教學內容的整合

學分制前,我校模擬電子技術課程總學時80學時,理論學時64學時,實驗學時16學時,理論教學的內容覆蓋面廣,幾乎涵蓋了教材的所有章節的內容,從多年的教學經驗和學生的反饋情況來看,教學效果并不太好,很多學生覺得這門課太難了,因為我們經常將模擬電子技術簡稱“模電”,所以學生們還把這門課冠以“魔電”的恐怖稱號,從而一級一級往下傳,結果更多學生是談“魔”色變,僅僅部分參加全國電子設計大賽的學生掌握情況還算可以。針對這一情況,尤其是在廣泛實施學分制的大背景,由于學分制的實施充分體現了“以人為本”的教育思想,尊重學生選課、選教師、選修學計劃的自由,有利于培養學生的個性,充分發揮各自的潛能。在學分制教學體制下,學校就像一個教育大超市,里面的“課程商品”可謂是琳瑯滿目,學生就是顧客,是上帝。上哪門課,自己選;想聽哪位老師的課,自己選;甚至什么時候上課和做實驗,都由自己決定。學分制充分體現了學生的自主性,這是一種嘗試,對學生是,對老師也是。作為教師,尤其是模擬電子技術課程的我們又該如何處理呢?第一,如何激發學生選這門課程的積極性和學習該課程的積極性,這個是重中之重,只有提高學生的學習積極性,才是提高教學質量的最好的途徑,通過調研發現,不少同學對各種游戲感興趣,而且還建立了討論群,討論起來可謂是熱火朝天,結果游戲打得順風順水,如果學生把討論游戲、玩游戲的勁頭用到學習上,肯定是事半功倍。這是我們作為高校教師必須考慮的問題,那么如何使學生從游戲中抽身出來,投入到課堂上呢?首先要讓學生認識到該門課程的重要性,模擬電子技術是處理模擬信號的電路,這個內容直接與我們的日常生活有關,從電的來源、傳輸、分配以及安全使用,還包括我們身邊的各種電子產品,可以說模擬電子技術與我們是戚戚相關的。而在模擬電子技術基礎里面,主要是分析現實生活中的微弱信號的放大和直流穩壓電源兩部分,重點是微弱信號的放大,主要體現是“功放”,實際上就是功率放大,這是學生在課程上和他們自己的電腦上都可以看到的器件,那么功率放大的原理是什么?電路如何實現的?與學生們在物理學中的電學部分所接觸的電路有何關聯?其次可以通過提問的方式或者讓學生自己調研,當然也可以提醒學生多多參加學校組織的甚至是全國性質的電子設計大賽,提高他們實際動手能力的同時,還能激發他們學習模擬電子技術課程的積極性。不過這也僅僅是提高學生學習興趣的其中一個方法而已。第二,教學內容的整合。實際上這也是提高學生學習興趣的方法之一。既然模擬電子技術主要內容是放大電路,那么放大電路如何形成,如何分析就是最重要的部分,而升華部分就是放大電路的設計。首先要給學生提出電路的組成,主要是有半導體材料組成的三極管、場效應管形成的分立元件組成的放大電路,以及它們組合一起所形成的集成運算放大器組成的放大電路,分立元件是基礎,而集成電路是升華部分,而且是目前運用比較的電路。其次,這兩種電路如何分析呢?對于分立元件組成的放大電路,主要有六種放大電路,分析訣竅是“直流”、“交流”四個字,具體的分析步驟有兩大步。第一步是靜態分析,該步又分為兩步,其中之一是畫出對應的直流通路,體現出“直流”的特征,畫該電路時一定要注意電容斷開,其中之二是計算靜態參數:基極電流、集電極電流、發射極電流、集電極和發射極兩端電壓。第二步是動態分析,該步也分為兩步,其中之一是畫出對應的微變等效電路:畫該電路需要兩步:(1)畫出對應的交流通路,體現“交流”的特征;(2)畫三極管、場效應管的小信號模型,其中之二是計算動態參數即:電壓放大系數、輸入電阻和輸出電阻。這個就是模擬電子技術基礎課程中最為重要的一個內容。而對于集成運算放大器所形成的放大電路主要有兩種:同相電壓放大電路和反相電壓放大電路。分析訣竅是“虛斷”和“虛短”。而具體的分析步驟是四步:(1)利用虛短和虛斷的概念;(2)找電路節點,使用基爾霍夫電流定律;(3)歐姆定律;(4)解方程得到需要計算的參數。有此四步可以解決所有集成運算放大器組成的電路,當然還包括其應用,比如加法電路、減法電路、積分電路和微分電路等等?!爸绷鳌?、“交流”、“虛斷”、“虛短”八個字是教學內容整合的關鍵,也是提高學生學習興趣的關鍵。事實上,學生只要能夠掌握這八個字的真正含義,放大電路的分析就會迎刃而解,“魔電”的“堡壘”自然是不攻自破。而放大電路的設計問題需要通過實驗室和學生參加的各種電子設計大賽來解決,這不但能提高他們的動手能力,而且可以激發他們理論聯系實際、學以致用的積極性。

4結束語

本文通過學分制的分析,提出在這一背景下模擬電子技術課程教學內容的整合問題,主要圍繞如何提高學生選修和學習該門課程的積極性,以及在教學內容整合方面如何精簡和整合現有課程內容,從中提出了“直流”、“交流”、“虛斷”、“虛短”八字分析關鍵,這就體現了以學生為本,以教師指導為輔助的學分制思想,從而在一定程度上解決了教學內容整合方面的難題。而且經過現有課堂教學的實施,效果不錯。

作者:李戰勝 單位:武漢輕工大學電氣與電子工程學院

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