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应用型教育中《模拟电子线路》教学的思考

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[摘 要] 应用型教育中,侧重点在于用,在实践。电子类专业的基础课程《模拟电子技术》的教学中,因为看不到,摸不着,不会用,不愿学的情况一直存在。而导致最终用不了的结果背离了教学的目的。调整教学内容的先后顺序,是不是可以对这种情况能有所改变。

[关键词] 应用型教育 模拟电子技术 教学思考

应用型本科教育是随科技发展和高等教育由精英教育向大众化教育转变过程中形成的一种新的教育类型,它是相对于理论型本科教育实用技术型教育而言的。应用型本科教育是以培养知识、能力和素质全面而协调发展,面向生产、建设、服务一线的高级应用型人才为目标定位的高等教育。

在实际教学中,一个专业的设置就是组织相关学业培养一种专门人才,使学生毕业后能够胜任相关的职业技术工作。从事专业工作,必须掌握和应用专业知识,接受专门的教育和训练,并具备自我更新和提升的能力,这是专业的立足之本。相应的人才培养模式主要由价值取向、培养目标、课程、教学及评价五大基本要素组成,其中以价值取向为基点、以目标为导向、以课程为载体、以教学为途径、以评价为保障。这五大基本要素相互依存,彼此制约。根据专业人士的分析,应用型本科教育的科学内涵及专业人才培养模式的要素分析,应用型本科教育的基本特征主要体现为:定“性”在行业,定“向”在应用,定“格”在复合,定“点”在实践。

《模拟电子技术》电子科学与技术、电子信息工程、电子信息科学与技术、通信工程类学生的主要专业技术基础课。本课程的主要目的是使学生了解半导体器件和集成电路的工作原理,熟悉常用半导体电子器件和集成块的特性和参数;掌握低频放大器的电路构成和各种组态组成的基本原理、性能特点,以及各项有关参数的物理概念、分析和计算的方法;熟悉集成运算放大器的工作原理,掌握运放电路的分析应用方法;熟悉功率放大器的电路结构原理和掌握分析设计计算方法。为学习后续专业课程如《高频电子电路》、《数字电路》等打下良好的专业技术基础。在电子产品的设计中,硬件电路的设计。信息的采集,控制的实现都是以模拟电子为主的。

在教学中《模拟电子技术》这门课程都是以PN节的内部构造为开端,开始讲解,空穴、载流子等等,不易测试,无法看到的纯理论内容让人无法理解,只能是死记硬背。将开学时学生的兴趣和勇气打击的不轻。学生基础好的重点院校,可能情况还好点。二本、三本、高职等学生基础较为薄弱的院校,很多学生功底不好,理论分析和公式的推导并不适合。甚至学习上只求过关的现象普遍存在。有的甚至干脆放弃。就是考试成绩较好的很多学生,也是纸上谈兵,做不到运用自如。刚一接触这门课,就是看也看不见,摸也摸不着的情况。晦涩难懂的理论,铺天盖地的新名词术语,足以吓退相当部分学生的学习兴趣。所以能不能换个顺序。在开学之初,精力和开学的热情都比较足的时候,就讲最要用的部分,集成块的使用,看得着的波形,读得出的数据。明显的声、光效果,不是可以收到很好的效果吗?否则对一些基本理论根本就没理解明白,后面的也不懂。导致前边记不住,后边反应不过来,越学越难。相反的情况下会用之后,自然也会对内部结构发生足够的兴趣。再将PN结的内部概念,三级管等等内部结构。这样也不会给需要进一步深入研究的学在造成影响。应该改变现有的模电教学模式的方法。强调基本电路,扩展电路,芯片的选择等等实际应用问题。应该可以避免和解决《模拟电子技术》教学中出现的几个问题。

1. 看不见,听不懂的问题。PN结内部先不讲,采取先外部,后内部的顺序;先实践,后理论。可以先让学生得到、或测试二极管的输出特性曲线,然后理论分析,再讲解内部构成及原理。避免了看不见听不懂的现实情况。而且人类的认知规律是先外后内,并且眼见为实。亲眼看到的事比较容易接受,看到实际的输入输出之后,理所当然的接受。这种处理同样也适用于三极管,场效应管,以及运放。变看不见为看得见,自然能够听得懂,自然有信心、兴趣学下去。

2. 电路功能分析不清楚,实验凑数据的问题。学生在没有理解电路的情况下,实验课上照着课本连线,也不管为什么,有什么用,凑出数据算完事。如果先做单元电路的实验。可以使学生建立、理解基本单元电路的模型。看到事实后,对单元电路的功能自然直接接受,再加以理论分析,深化、推广应用。想来更好接受。

3.课时本来就少,实验教学增加的问题。可采用EDA仿真的办法。EDA作为一种辅助手段,根据具体教学内容,开发利用其丰富的功能,设计适合于各知识点对应配套的仿真实验,在“模电”课堂教学环节中适时使用,可以使学生深刻理解和体会所学的知识,提高对“模电”的分析能力。同时改变了教学的形式,丰富了教学内容,提高教学效率。最主要的是解决了实验课时的问题。也解决了部分实验室的设备不足的问题。

4.和传感器衔接的问题。在我校学生的毕业设计中,经常出现传感器的信号不能接入的情况。相关知识的纵向和横向的关系,也影响着《模拟电子技术》课程的教学效果,及其应用。

采用先集成,后分立的讲解顺序。简单的运放电路可以产生光、声等效应。可以使学生维持开学的似的兴趣。集成运放是模拟集成电路中应用最为广泛的一种,性能也非常的好。具有低漂移、低噪声、低功耗和高速度,高增益和输入电压高输出功率的特点。但是由于课时的限制,前面的理论分析等已经占用很多的课时,这里的讲解往往只是电路的计算,放大倍数的计算完事。而影响其使用和选取的性能指标只是点到为止。结果是电路连接书上到处都可以查到。但是用哪个集成块学生不会选,只是机械的照搬课本。所以作者认为,顺序对了只对了一半,性能指标也是重点内容。既然我们的目的是会用,那就先教给学生如何选,再是如何用。

先外部后内部。当学生能够运用集成块,分离式元件完成一些功能的时候,自会对其内部发生兴趣,去寻找、发现内部的原理。

多方法多比较的设计思路。学生在学会选择的时候,自然会知道不同的性能有不同的应用。同样的功能设计要求,可以用多种的芯片,连接实现。产生的结果自然有区别,通过对比会对性能参数有进一步的认识。

为了实现应用型本科教育的中《模拟电子技术》的基本特征,行业要求使用者在众多的元器件中实现功能,好的性能以及价格合适的设计,而不是其内部的原理这些问题。应在最好的时间,最多的时间,去教会如何用。这才不背离应用性教育的目的。