民办本科院校《模拟电子技术》课程教学实践探索*
时间：2023-02-09 17:00:07 来源：柠檬阅读网 本文已影响 人 
曹淑宽 宗建华 李芳
（广州软件学院）
《模拟电子技术》课程是电子、通信、计算机、自动控制等专业的重要专业基础课。通过该课程的学习，使学生掌握模拟电子技术的基本概念、基本原理、基本分析设计方法以及基本实验技能，并为后续课程提供必要的硬件知识体系，对提高学生分析和解决问题的能力，培养学生的科学思维能力，树立理论联系实际的工程观点，具有重要作用[1]。然而，由于大部分民办高校课时量不足、师资和软硬件设施欠缺等因素，以及学生学风、学习能力、学习主动性等学情，加大了模拟电子技术课程的学习难度，在学生中被形象地称为“魔电”。根据应用型人才培养方案的要求，对《模拟电子技术》课程的教学改革研究势在必行。
（一）民办本科院校学生的学情
大部分民办高校的学生对理论知识的理解、分析能力较弱，学习缺少主动性 ；
学习习惯不良，课前不预习，课后不复习；
喜欢动手实践操作，对具体事物比较感兴趣；
学习方法比较单一。整体自学能力欠佳，还需要多引导培养学生的学习习惯，提高学生的自学能力。
（二）模电的课程特点与现状
《模拟电子技术》课程具有理论性、工程性和实践性并重的特点，导致学习难度大。具体来说，学生难学好有以下几个原因：理论抽象，概念多，内容杂，电路繁，分析难，设计难；
在电路分析过程中经常要简化、省略、估算；
实验仪器多、操作难，实验电路看不懂、难调试；
仿真软件不会用，器件选型不会选；
不明确课程重要性，不了解模拟电子技术的知识能用到哪里。
（一）教学目标侧重应用，精简优化教学内容
目前，大部分的民办高校都定位为培养应用型本科人才。根据民办高校学生的基本素质和特点，依据应用型人才培养的要求，在课程的培养目标上要达到4个“会”：会看，培养学生电路识图能力，进行定性分析；
会算，对典型电路进行定量算，培养学生的分析问题能力；
会选，培养学生电路设计能力，选择适当的电路形式、器件型号和元件参数；
会调，培养学生的实践能力，选择适当的仪器和测试方法进行调试测试，并能排除故障，至少掌握一款EDA软件的使用。教学目标弱化传统偏重理论化的教学，侧重应用，着力培养学生的工程实践能力。
以“够用、实用、应用”为原则，精简优化教学内容，降低理论性很强的电路原理的掌握要求，淡化半导体器件内部物理过程和集成电路的内部电路的学习，减少应用少的非典型电路的工作原理分析。重点讲清楚元器件、典型功能电路和集成电路的特性及应用[2]，结合参数图像、定性分析和定量计算进行教学。例如：在讲授共射极三极管放大电路的分析中，以分压偏置式共发射极放大电路为例进行详细讲解，而不常用的固定偏置式共发射极放大电路的分析则改为学生自学内容，不再占用课时量。又如，在讲授集成运算放大电路时，集成运放的内部电路如差分放大电路等部分只进行简单的介绍，只讲解其抑制零漂的作用，重点放在集成运算放大器的线性和非线性应用电路的分析上，突出集成器件的整体应用。
（二）完善实践教学体系
实验教学改革也同样重要，需要建立相对完善的实践教学体系。由于实验设备条件和课时量不足等因素的限制，实践教学体系主要分为三部分：第一部分是在实验室完成的实测实验，第二部分为利用EDA软件进行仿真实验，第三部分是课程设计。
对于第一部分的实验，主要是完成重点实验，而且为相同知识点设置了不同实验内容的实验模块。如单管共射放大电路可以设置不同内容的系列实验，主要包含两个系列实验：主要进行静态参数测试，以及结合工程应用场景的故障排除；
主要进行动态参数测试，和非线性失真的调试与消除等。这样能提高学生的接受程度，锻炼学生的故障排除能力，提高学生的实验技能。第二部分仿真实验，主要是完成教学大纲中的非重点实验，作为对课程教学的重要补充，例如共集电极放大电路仿真实验、有源滤波器仿真实验等，让学生能熟练使用EDA软件，为课程设计以及后续课程打好基础。第三部分的课程设计，是本课程理论知识的一次综合性应用，要求每位学生利用模电知识独立设计并制作一个小型模拟电子系统作品，并撰写设计报告，最终进行演示。通过课程设计，可以提高学生的分析问题解决问题能力，提升理论联系实际的能力和综合素质。
（三）加强“过程控制”，优化课堂教学
1.理论课堂的教学过程优化
每一堂理论课都是一个重要的知识环。教学过程优化能使每个环节环环相扣，紧密结合，突出重点，提高课堂学习效率，贴合民办高校的学生学情。
理论课堂的教学过程主要分为以下七部分：
一是复习：利用5-10分钟，回顾与本节教学内容相关的已学理论知识和分析方法与步骤等，温故而知新，提高知识点的衔接与连贯性，提高学生对新知识的接受度。
二是本节教学内容与要求：能让学生明确本节课的教学内容及目标，尤其是明确重点和难点在哪里，让学生能有心理预期，也是对授课老师的提醒。
三是教学内容详细讲解：多采用问题引入法，通过实际的应用电路例子，引发学生好奇心和思考，引出本节主题和重点内容。例如在讲授正弦波振荡器章节时，利用实验中的低频信号发生器如何产生正弦波输出作为问题引入，吸引学生注意力，启发学生思考。在理论讲授过程中，充分利用多样化教学方法与手段，对本节教学内容进行讲解与分析，突出重难点。在教学过程中增加一些学习方法的引导，例如归纳法、表格对照法等等，培养学生的学习习惯，提高学生自学能力。
四是小结：采用思维导图，表格归纳等方式帮助学生梳理该节课所学内容，建立知识点之间的联系，形成具有系统性、逻辑性的知识结构。
五是思考题：利用选择题、填空题、简答题等少量题目，考查学生对本节教学内容中的基本概念、基本原理等相关知识点；
或者是一些让学生拓展知识面的思考题。
六是作业：作业贵精不贵多。精心设计的综合性作业更能加深学生对理论知识的理解与应用，引发学生思考，同时减少学生重复计算的时间，提高学习效率。例如在共射极放大电路的部分，布置的作业题只有1题，共7个小问，把交直流分析与参数计算、稳定Q点的原理、交流负载线的作用、发射极旁路电容Ce对电路的影响、最大不失真电压、失真分析与消除等问题都进行了全面考查。
七是预习内容：预告下节课教学内容或者课堂小测，让学生提前预习与复习，引导学生养成良好的学习习惯。
2.实验课堂的教学过程优化
每一次实验都是验证理论教学效果的必由之路。但是民办高校的学生动手兴趣很强，但理论联系实践的能力较弱，实验目的性不强，导致实验效果不佳。为了解决这些问题，实验教学过程中也进行了过程优化，主要分为以下五部分：
一是检查实验预习报告：提前一周发布实验预习要求，要求学生复习实验所需的理论原理，分析计算实验电路测试参数的理论值，并使用EDA软件仿真，测量仿真数据，写实验预习报告。检查预习报告就是对学生预习工作的监督，让学生在实验前就能明确实验目的，提高实验效率。
二是实验内容与操作讲解：重点讲解实验电路各项数据的测试方法与注意事项，明确实验检查标准，以及可能产生的故障与排除方法，提高学生的实践能力。
三是检查实验结果：当堂检查学生的实验数据与现象，指出实验结果有问题的地方，帮助学生分析原因，评定实验成绩，提升学生的成就感。
四是小结：总结实验中使用的理论原理，分析实验测试值与理论值、仿真值的误差产生原因，让学生进一步加深理论知识与实际电路的联系。
五是补做：对于课堂未能完成实验的学生，允许在实验室开放时间到实验室补做实验，提高学生的实验操作熟练程度，避免学生产生应付的心理。
（四）教学方法与手段多样化
1.多媒体与板书并举
目前，课堂教学基本上都采用多媒体教学。所以多媒体课件是学生学习和复习的一个非常重要的资源。民办高校的学生普遍学习能力较差，所以在做PPT的时候下功夫，对理论知识的教学将起到重要辅助作用。理论课的PPT文字内容尽量精炼，大量采用图、表等形式，突出重点，用归纳法、对照法等方法进行教学，引导学生学会学习。对于学生理解能力较差的问题，在课堂上动态的PPT能吸引学生注意力，能帮助学生一步一步的理解，提升学习效果。在PPT中能形象直观地将电路图形、工作原理、信号变化过程等进行演示和展示，同时引入三维动画、吸引眼球的示意图等，便于学生建立空间学习思维，加深对问题的理解，提高教学和学习效果。例如，在讲授PN结单向导电性时，可以利用动画演示PN结中的载流子的运动过程及PN结厚薄变化过程，用动画来代替枯燥乏味的文字，更能提升教学效果。对于电路理论分析、设计和性能指标讨论等难以理解的问题时，多媒体课件同样能达到板书分步展示的效果，只要在PPT上下足功夫，将电路分析过程逐步拆分，包括电路图的细节处理、列KCL方程的参考方向定义、各参数分析计算过程等，都可以实现分步动态展示，吸引学生注意力，节约时间，配合教师的分析思路引导，就能让学生加深理解，提高学习效率。课后，学生也能反复学习，进一步巩固已学的知识并进行思考、总结。
但是，整堂课都采用多媒体课件，确实很难让学生把握其中的逻辑性和系统性[3]。所以，在课堂中进行适当穿插板书是重要的辅助手段，而且板书需要在课前进行设计。在理论课上，板书一般会分为两部分：第一部分主板内容，主要用于板书思维导图，增强知识点的系统性。在课堂小结阶段，还可以帮助学生理清脉络，梳理知识点，解决课程知识点繁多，知识结构关联性强的问题，不但有助于学生对知识体系的理解同时还有助于培养学生的逻辑思维能力，建立知识点的逻辑联系[4]。第二部分辅板内容，主要用于总结电路分析方法与步骤或者是习题的演算过程，帮助学生理清分析思路，加强逻辑性，同时增加课堂互动，提高教学质量。在实验课堂上，板书也同样重要，需要将实验步骤与注意事项、实验验收内容等重要信息写在黑板上，提醒学生随时注意。
2.融入EDA技术提升学习兴趣
在理论教学中，采用结果导向式的教学方法，利用EDA工具，先演示直观、生动的仿真结果，再讲理论原理，让理论教学直观化，提升学生学习兴趣，提高教学生动性。还可以利用仿真结果引出问题，例如：可以由乙类功率放大电路的输出波形的仿真结果，引出交越失真的概念，再引出甲乙类功率放大电路的分析。在实践教学中，EDA仿真技术使用非常广泛，主要用于实验预习和课程设计，验证理论原理，将理论与实践相结合，增强学生动手能力，培养学生的电路分析设计能力。
3.适时检查学习效果
针对学生缺乏学习主动性，学习习惯不良的问题，适时的学习进度检查是一种比较好的督促手段。针对教学重点内容，如共发射极放大电路、集成运算放大器等，都专门设置了习题实练课，采用边练边讲的形式，强化学生对重点内容的理解与掌握，减少学生“一听就懂，一做就错”的情况发生，让学生及时端正态度，投入更多的时间和精力到学习中。另外针对重点章节内容还会进行课堂小测，时间10-20分钟，题量少，当堂提交。这样能及时了解学生的掌握程度、学习效果，查缺补漏，同时让学生紧跟学习进度，增强学习主动性。每章教学内容都安排有自测考试，利用线上教学平台发布任务的形式，让学生在课后按时完成，既能让学生对每章的基本概念、基本知识等进行了及时复习与自我检查掌握情况，同时也减少教师的工作量，及时进行教学反馈与调整。
4.善用线上教学平台辅助开展教学
目前，线下课程结合线上教学已成为大趋势。善用线上教学平台辅助教学成为现代教师的必修课。教师需要学习和研究不同的教学模式以及线上教学平台的应用方法，力求在教学中能够结合不同的课程内容模块选择适当的教学方法进行应用[5]，通过线上教学资源和多媒体辅助工具的应用为学生提供更加丰富充分的线上学习平台。在理论课堂上，可以利用线上平台提供的课堂工具，例如投票、抢答、提问、小组讨论等，增加课堂互动性，活跃课堂气氛，提高学生的积极性。在课下，学生可以利用线上教学平台中丰富的理论教学视频、习题讲解视频、实验预习视频、习题库、多媒体课件、教学动画等教学资源进行学习，教师也能依托线上平台进行学习任务发布、答疑等，让学生利用碎片时间在手机上进行学习和复习，引导学生培养学习习惯和自学能力。同时教师可以利用平台的学情管理等统计功能，及时了解学生掌握情况，改进教学，也为学生提供课外资源，拓展知识面。
（五）优化考核方式
目前民办高校的课程考核方式比较单一，期末考试占比过高，缺乏有效的过程性评价，其结果必然导致学生采用“临时抱佛脚”的方式来应付考试，而忽视平时的学习过程，同时教师也无法及时获得学生的反馈，对教学改进不利。对于《模拟电子技术》课程的考核方式，我们进行了一些改进，降低了期末考试的占比，提高过程性评价占比，包括：课堂表现、课堂小测、实验及实验报告、课程设计等。这样既能考量学生掌握的理论知识水平，还能考核学生在实验课程和课程设计中的综合表现，以及学生与老师的互动程度和动手操作能力等因素。
有鉴于模拟电子技术课程的重要性，如何提高该课程教学质量是一个需要长期研究的课题[6]。本文结合笔者自身教学经历，分析模拟电子技术课程教学现状，提出了教学目标侧重应用、精简教学内容、加强教学过程控制、改进教学方法与手段和优化考核方式等改进措施，全过程加强对学生学习过程的引导，提高学生的学习主动性，改善教学效果。当然在改革过程中也有一些不足，受学时的限制，正确处理课堂教学与在线学习的关系仍需要进一步探索。
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