電子設(shè)計競賽視角下的模擬電子技術(shù)教學(xué)改革與實踐

1、電子設(shè)計競賽視角下的模擬電子技術(shù)教學(xué)改革與實踐摘要：本文以全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽為引導(dǎo)，針對在學(xué)生參加比賽和教學(xué)過程中暴露出模擬電子技術(shù)傳統(tǒng)教學(xué)方式的缺乏，提出了針對模擬電子技術(shù)的工程化教學(xué)改革，詳細(xì)的闡述了教學(xué)改革思路、措施以及實施過程。工程化教學(xué)的推進(jìn)不僅提高了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)了學(xué)生的動手實踐能力和創(chuàng)新能力。Abstract：UndertheguidanceoftheNationalUndergraduateElectronicDesignContest，aimingatthedeficiencyoftraditionalteachingmethodsaboutthemodeofAnal

2、ogElectronic，projectbasedteachingreformonanalogelectronictechnologyisproposed.Teachingreformideas，measuresandtheimplementationoftheprocessaredescribedindetail.Students'learninginteresthasbeenimproved，andstudentspracticeabilityandinnovationabilityhasbeencultivated.關(guān)鍵詞：電子設(shè)計競賽；模擬電子技術(shù)；工程化教學(xué)Keywords：

3、electronicdesigncompetition；analogelectronicstechnique；project-basedteaching中圖分類號：G642.0文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1006-4311202128-0165-020引言湖南省大學(xué)生電子競賽和全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽以隔年交錯的方式舉行，不僅提高了學(xué)生的創(chuàng)新能力和實踐能力，促進(jìn)大學(xué)生更好的將理論和實踐相結(jié)合。通過參與指導(dǎo)學(xué)生參加電子設(shè)計競賽，發(fā)現(xiàn)參賽的學(xué)生存在如下問題：查閱資料解決問題的能力不夠；理論知識和實踐環(huán)節(jié)會存在脫節(jié)的現(xiàn)象；動手能力欠缺；理論知識不夠扎實。模擬電子技術(shù)是競賽的重要學(xué)科之一，是電子、自動化等相

4、關(guān)專業(yè)的重要根底課程，有很強的實踐性、理論性和綜合性。在教學(xué)過程中只有運用恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法、教學(xué)手段以及好的教學(xué)案例，才能夠讓學(xué)生更好的理解、領(lǐng)會并掌握教學(xué)內(nèi)容，并能夠?qū)W以致用，到達(dá)好的教學(xué)效果。但是目前的模擬電子技術(shù)教學(xué)中，存在教學(xué)方法呆板、教學(xué)手段單一、只注重理論不注重實踐、教學(xué)過程枯燥等問題。本文從傳統(tǒng)教學(xué)中存在的問題出發(fā)，將電子競賽和模擬電子技術(shù)教學(xué)有機(jī)的結(jié)合起來，提出工程化教學(xué)的方法，以到達(dá)以賽促教以教促賽的目的，進(jìn)而提高學(xué)生的綜合能力。1模擬電子技術(shù)傳統(tǒng)教學(xué)中存在的問題在模擬電子技術(shù)的理論教學(xué)中，傳統(tǒng)的授課方法是講授法，授課順序是：常用半導(dǎo)體器件、根本放大電路、集成運算放大器的線性應(yīng)

5、用根底、電壓比較器、弛張振蕩器及模擬開關(guān)、集成運算放大器電路原理、頻率響應(yīng)、反響、功率放大電路、電源電路。這種按照各個知識模塊按順序從淺入深的教學(xué)過程，看起來理論體系完整、構(gòu)架清晰，也符合學(xué)生的學(xué)習(xí)規(guī)律，但是實際教學(xué)效果并不明顯，學(xué)生只是學(xué)習(xí)了理論上的原理和計算過程，但是并沒有掌握這門課的應(yīng)用，以及相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)，還是未能脫離小學(xué)初中的應(yīng)試教育。當(dāng)學(xué)生參加競賽，或者面對需要解決的工程時，還是無從下手。而現(xiàn)如今，社會或者各項競賽中，對模擬電子技術(shù)相關(guān)技術(shù)人員的要求越來越高，不僅需要足夠?qū)I(yè)知識、實踐能力、解決問題的能力，還必須具備一定發(fā)散和創(chuàng)造性思維。在模擬電子技術(shù)實踐教學(xué)過程中，傳統(tǒng)的授課方法主

6、要通過實驗教學(xué)和課程設(shè)計，來提高學(xué)生的動手能力，以及穩(wěn)固學(xué)生對理論知識的理解和掌握。但是從模擬電子技術(shù)實踐教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)存在以下幾個方面的問題。一是實驗更新慢，所開設(shè)的實驗和儀器設(shè)備幾年或者十幾年不會更新，實驗的設(shè)置很多已經(jīng)脫離了學(xué)科的開展。二是實驗內(nèi)容的設(shè)置多為驗證性實驗，而自主設(shè)計實驗偏少，忽略了教學(xué)應(yīng)該以學(xué)生為主體作用的宗旨，阻礙了學(xué)生動手能力和獨立思考能力的提高。三是實驗設(shè)置多為封閉性實驗，而設(shè)計性、開放性、創(chuàng)新性實驗少，不利于學(xué)生創(chuàng)新能力、應(yīng)用能力的提高。四是實驗的設(shè)計具有單一性，主要針對的是某一個知識點，未能表達(dá)各個知識點的關(guān)聯(lián)和考慮到各個學(xué)科的綜合性，因此學(xué)生的綜合能力未能得到應(yīng)

7、用提高。2借鑒電子設(shè)計競賽比賽和培訓(xùn)經(jīng)驗，對模擬電子技術(shù)課程進(jìn)行工程化教學(xué)改革與實踐的嘗試以賽促教，以電子設(shè)計競賽題目為依托，設(shè)計模擬電子技術(shù)課程的工程化教學(xué)任務(wù)，實現(xiàn)該課程教學(xué)方法、過程和實現(xiàn)方法的本質(zhì)轉(zhuǎn)變，以學(xué)生為主體，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和提高工程實踐能力與創(chuàng)新意識。歷年全國大學(xué)生電子設(shè)計大賽和湖南省大學(xué)生電子設(shè)計競賽的題目均由各高校的和大型企業(yè)的專家團(tuán)集體討論而來，具有較強的實用性和較高的前瞻性，而競賽內(nèi)容在模擬電子技術(shù)局部設(shè)計到集成運算放大器、濾波器、功率放大電路、電源電路等重要知識點，因此將競賽題目按照學(xué)生實際情況修改，作為教學(xué)工程，是推進(jìn)模擬電子技術(shù)課程工程化教學(xué)和促進(jìn)教學(xué)改革的良

8、好途徑。根據(jù)模擬電子技術(shù)教學(xué)目標(biāo)和要求，科學(xué)的設(shè)計涵蓋各個知識點的設(shè)計工程，將各個工程劃分為假設(shè)干案例單元。如表1所示為模擬電子技術(shù)課程構(gòu)建的6個代表性工程。通過工程教學(xué)來引導(dǎo)學(xué)生提高分析能力、思考能力和解決問題的能力，讓學(xué)生將理論和實踐學(xué)習(xí)進(jìn)行“無縫連接，使學(xué)生在完成工程的過程中能夠掌握整體知識構(gòu)架和模擬電子技術(shù)的根底知識，提高應(yīng)用實踐能力和學(xué)習(xí)興趣。以電子競賽所涉獵的知識范圍為切入點，將各個工程劃分為相應(yīng)的子單元，建立各個工程的案例庫。剖析各個工程所涉及的內(nèi)容、知識點和應(yīng)用，重新審視模擬電子技術(shù)理論實踐教學(xué)的方案安排，刪減傳統(tǒng)教學(xué)過程中不合理的內(nèi)容，重點突出重要的內(nèi)容。以工程為單位全局把握

9、整個課程的時間安排，把握各個環(huán)節(jié)中的時間、內(nèi)容以及方法，以案例為單位制定出合理、科學(xué)、有效的方案，使每個工程的推進(jìn)具有方案性、實用性、可行性。在設(shè)計好工程和案例后，讓學(xué)生根據(jù)工程和案例的要求與時間安排，以組為單位查閱和收集資料，討論方案的可行性，確定學(xué)習(xí)方案，并且按照方案一步一步的執(zhí)行。如表2所示為工程六“直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計的中案例、教學(xué)方法、學(xué)時分配和教學(xué)過程。3模擬電子技術(shù)工程化教學(xué)改革與實踐的關(guān)鍵問題首先，工程和案例的設(shè)計是教學(xué)改革的關(guān)鍵問題，其內(nèi)容是否適宜、方案是否合理、知識點是否涵蓋等直接決定了教師的教學(xué)效果和學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。在設(shè)置工程的時候，要考慮到是否包涵了本學(xué)科所有的知識點，又

10、要讓學(xué)生重點掌握和應(yīng)用某些重要知識點，還要考慮到各個知識點的銜接性和學(xué)生的接受能力。工程和案例的設(shè)計和實施過程需要通過后期不斷的教學(xué)實踐，根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，不斷的進(jìn)行調(diào)整和更新。其次，合理的分配理論教學(xué)和實踐教學(xué)的實踐。在理論教學(xué)上，要重點突出、簡明扼要，除了原理講解與參數(shù)計算，要突出知識點的應(yīng)用領(lǐng)域和方法。在實踐教學(xué)上，應(yīng)該包含根底驗證性實踐課教學(xué)、設(shè)計性實踐課教學(xué)、綜合性實踐課教學(xué)三個局部。其中驗證性實驗的設(shè)置要盡量覆模擬電子技術(shù)教學(xué)中的重要知識點，側(cè)重于根本電子元器件的原理和應(yīng)用，讓學(xué)生會調(diào)試和測量根本的電子電路。設(shè)計性實驗的設(shè)計側(cè)重于培養(yǎng)學(xué)生將理論知識加以消化和應(yīng)用的過程，側(cè)重于培養(yǎng)

11、學(xué)生查閱資料和解決問題的能力。綜合性實踐課程的設(shè)計側(cè)重于學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)，并加強學(xué)生記錄與處理數(shù)據(jù)、報告書寫、分析實驗結(jié)果的能力。最后，更新實驗設(shè)置和實驗室設(shè)備，考慮到實驗設(shè)備的更新有一個持續(xù)的過程，對于一些硬件設(shè)施跟不上的實驗，可以開設(shè)仿真實驗，如利用Proteus或Multism等軟件進(jìn)行仿真，也可以引入EDA的方法，使學(xué)生通EDA實驗初步了解新產(chǎn)品的設(shè)計與制作全過程，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用能力，提高分析、測試的能力。除此之外，對于有些實驗工程，可以帶著學(xué)生自己自行設(shè)計，自己購置元器件進(jìn)行制作，這樣更加符合學(xué)校的具體情況和推進(jìn)工程化教學(xué)的開展。4結(jié)束語通過對模擬電子技術(shù)課程進(jìn)行一個學(xué)期的課程改革實踐探索，通過以賽促教、以教促賽的工程化教學(xué)方式對課程進(jìn)行實踐教學(xué)之后，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和成績明顯提高，學(xué)生在參賽過程中的綜合素養(yǎng)和能力也有顯著提升。模擬電子技術(shù)的工程教學(xué)法與傳統(tǒng)的教學(xué)法相比有很大的區(qū)別，主要表現(xiàn)在，由以理論教學(xué)為中心轉(zhuǎn)變?yōu)橐岳碚搶嵺`相結(jié)合為中心、由以課本知識點為中心轉(zhuǎn)變?yōu)橐怨こ毯桶咐秊橹行?，由以教師教為中心轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W(xué)生學(xué)和用為中心。