模擬電路課程教學(xué)改革研究
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摘要：“模擬電路”是電子信息類專業(yè)的一門重要基礎(chǔ)課程，旨在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和工程實(shí)踐能力，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和動(dòng)力，幫助學(xué)生欣賞團(tuán)隊(duì)合作精神。針對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)模式存在的問題，文章提出了對(duì)模擬電路教學(xué)改革的一些看法，主要介紹了合理運(yùn)用現(xiàn)代教育技術(shù)和理念及加強(qiáng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力的一些實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。
關(guān)鍵詞：“模擬電路”；教學(xué)改革；實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式
新的高等教育要求提出，培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力和綜合實(shí)踐能力更為重要?！澳M電路”教學(xué)的目的是強(qiáng)化工程實(shí)踐意識(shí)，培養(yǎng)學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新思維、創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力。對(duì)于信息專業(yè)的學(xué)生來說，“模擬電路”教學(xué)非常重要。理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)對(duì)于全面提高學(xué)生素質(zhì)，培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力的復(fù)合型人才具有重要意義。改變傳統(tǒng)的教學(xué)模式，建立模擬電路教學(xué)體系，對(duì)培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)和綜合實(shí)踐能力具有重要意義[1-3]?！澳M電路”課程的難點(diǎn)之一是工程估算的概念。電子線路分析計(jì)算往往與一些實(shí)際工程問題直接相關(guān)，難以進(jìn)行準(zhǔn)確的分析計(jì)算。學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)、物理和電路分析課程時(shí)，能做出準(zhǔn)確的計(jì)算。在“模擬電路”課程開始時(shí)，很難進(jìn)行工程估算。此外，很難理解存在的電阻或電容是如何被忽略的，學(xué)生擔(dān)心忽略這些器件會(huì)導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果錯(cuò)誤。因此要求向?qū)W生解釋這門課程的工程性質(zhì)，使其思維方式從精確的計(jì)算轉(zhuǎn)變?yōu)楣こ坦浪恪Ｓ捎诎雽?dǎo)體器件的非線性、器件標(biāo)稱值偏置、器件老化、環(huán)境溫度變化、電源電壓變化等原因，準(zhǔn)確計(jì)算實(shí)際電路參數(shù)幾乎是不可能的，也是毫無意義的。因此，計(jì)算忽略了一些次要因素，只處理了主要條件。工程估計(jì)法不僅簡(jiǎn)化了復(fù)雜問題，而且滿足了實(shí)際電路的計(jì)算要求[4]。然而，工程估算方法并不是簡(jiǎn)單地忽略一個(gè)非常大或非常小的設(shè)備值，而是基于前人的經(jīng)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并確?；?jiǎn)產(chǎn)生的相對(duì)誤差在可接受的誤差范圍內(nèi)。在課堂上，教師應(yīng)明確工程估算的目的不是得到準(zhǔn)確的計(jì)算結(jié)果，而是通過簡(jiǎn)單的分析和估算，得到清晰、定性的概念和結(jié)論。這些概念和結(jié)論可以進(jìn)一步指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行電路和系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，快速判斷電路故障的原因。只要學(xué)生理解了工程估算的意義和目的，“模擬電路”課程的“難開始”問題就能得到高效的解決[5]。
1合理運(yùn)用現(xiàn)代教育技術(shù)和理念
1.1采用項(xiàng)目教學(xué)法，幫助學(xué)生初步樹立工程概念
根據(jù)項(xiàng)目教學(xué)法的思想[6]，在開始學(xué)習(xí)課程內(nèi)容之前，給學(xué)生布置了一些簡(jiǎn)單的工程任務(wù)。學(xué)生們帶著任務(wù)學(xué)習(xí)，并試圖解決任務(wù)，從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和積極性，使學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度由被動(dòng)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)習(xí)。
1.2掌握重點(diǎn)，理解難點(diǎn)，找到課程教學(xué)的解決方案
本課程的重點(diǎn)是討論模擬電子技術(shù)中最初步、最基本和最常見的東西。在教學(xué)過程中，主要注重“三個(gè)基礎(chǔ)”：（1）基本理論，包括電子電路的基本分析方法。（2）基本知識(shí)，基本電子器件和電子電路，包括其性能和主要應(yīng)用。（3）基本技能，包括電子測(cè)試技術(shù)、電子電路分析和計(jì)算，并解釋圖紙。在此基礎(chǔ)上，必須引導(dǎo)學(xué)生思考電子系統(tǒng)的概念和設(shè)計(jì)。開展實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)等實(shí)踐性教學(xué)課程，使學(xué)生能夠?qū)嶋H設(shè)計(jì)出符合要求的參數(shù)，具有良好的性能、可靠性和性價(jià)比的電子系統(tǒng)。
2加強(qiáng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式
為實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力的目標(biāo)，試點(diǎn)課程包括新的教學(xué)軟件和硬件，以及對(duì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、內(nèi)容、方法和評(píng)估的重大變化。這種新的教學(xué)方法結(jié)合了基本電路與系統(tǒng)、理論與實(shí)踐、個(gè)人與團(tuán)隊(duì)、成績(jī)與能力。
2.1基本電路和系統(tǒng)的組合
基本電路和系統(tǒng)的組合改變了傳統(tǒng)的安排實(shí)驗(yàn)的方法，使學(xué)生專注于特定的基本電路。通過結(jié)合實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，擴(kuò)大實(shí)驗(yàn)規(guī)模，延長(zhǎng)每次實(shí)驗(yàn)的時(shí)間，將更多的課題融入實(shí)驗(yàn)中。
2.2理論與實(shí)踐的結(jié)合并培養(yǎng)學(xué)生分析
實(shí)踐和理論是分不開的。兩者相輔相成是實(shí)驗(yàn)改革的重要步驟。學(xué)生首先利用理論知識(shí)設(shè)計(jì)出符合要求的獨(dú)立電路，有時(shí)其需要預(yù)覽一些相關(guān)的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)來優(yōu)化設(shè)計(jì)。然后根據(jù)系統(tǒng)功能確定系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、電路和元器件的參數(shù)以及所需的測(cè)試儀器。同時(shí)，學(xué)生在網(wǎng)上向?qū)熖峤涣艘环萆暾?qǐng)，當(dāng)設(shè)計(jì)得到指導(dǎo)老師的確認(rèn)后，就可以進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，建立自己的電路。對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，與理論分析進(jìn)行比較，并將結(jié)果和結(jié)論進(jìn)行適當(dāng)?shù)挠涗洠蛑笇?dǎo)教師證明已達(dá)到設(shè)計(jì)要求。在此過程中，學(xué)生加深了對(duì)理論知識(shí)的理解，積累了電路設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)。
2.3個(gè)人與團(tuán)隊(duì)的結(jié)合
為了培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)，一些綜合性的實(shí)驗(yàn)包含了特定的內(nèi)容，這些內(nèi)容是由團(tuán)隊(duì)來完成的。例如，在信號(hào)生成、分解和合成實(shí)驗(yàn)中，不同的部分由不同的學(xué)生個(gè)體完成。然后學(xué)生必須一起完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)。個(gè)人與團(tuán)隊(duì)的結(jié)合方法要求教師把實(shí)驗(yàn)分成3個(gè)部分。系統(tǒng)性能由3個(gè)子系統(tǒng)決定，因此學(xué)生必須通過團(tuán)隊(duì)合作才能在整個(gè)項(xiàng)目中取得成功。每一個(gè)子系統(tǒng)，由一個(gè)學(xué)生組成，可能獨(dú)立工作得很好。但當(dāng)其組合成系統(tǒng)時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)一些意想不到的問題，如阻抗失配。因此，每個(gè)學(xué)生不僅要考慮自己的電路，還要考慮整個(gè)系統(tǒng)，能夠幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)到工程項(xiàng)目中團(tuán)隊(duì)合作的重要性。
2.4改革實(shí)驗(yàn)課程評(píng)價(jià)
通常，如果學(xué)生參加每一個(gè)實(shí)驗(yàn)，并按時(shí)上交實(shí)驗(yàn)報(bào)告，其實(shí)驗(yàn)就會(huì)順利通過。需要改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)的單一評(píng)價(jià)，每一次實(shí)驗(yàn)都要由學(xué)生自己總結(jié)實(shí)驗(yàn)報(bào)告，內(nèi)容主要從學(xué)生的實(shí)驗(yàn)情況和各自的思考出發(fā)，應(yīng)該有很大的靈活性。因此，應(yīng)提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)成績(jī)?cè)谀M電路課程成績(jī)中所占的比例，以反映每個(gè)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)技能方面的真實(shí)成績(jī)。每一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)成果都應(yīng)包含幾個(gè)方面的成果，如前期準(zhǔn)備、實(shí)驗(yàn)過程、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理、實(shí)驗(yàn)操作能力、創(chuàng)作設(shè)計(jì)等。有效的評(píng)價(jià)有助于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)模擬電路的興趣和獨(dú)立性，提高教學(xué)效果。實(shí)踐表明，在模擬電路實(shí)驗(yàn)教學(xué)中采用新的評(píng)價(jià)方法后，學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的重視程度越來越高。與此同時(shí)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果比以往更令人滿意。
3結(jié)語
改革主要目的是擴(kuò)大學(xué)生的知識(shí)面，培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，新的模擬電路教學(xué)模式更加注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神，利用設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，使學(xué)生敢于創(chuàng)新，敢于創(chuàng)新。實(shí)踐證明，這種新的模擬電路教學(xué)是可行的。因此，必須改革教育思想、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)手段，培養(yǎng)適應(yīng)新時(shí)代需求和激烈競(jìng)爭(zhēng)的高素質(zhì)人才。
[參考文獻(xiàn)]
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作者：袁麗娜 陳華君 單位：銅仁學(xué)院