“新工科”背景下“模拟电子技术”课程的教学探索

马李刚

摘要：“新工科”人才培养方案要求在传统的工科专业基础上逐步改进，这势必要求与之对应课程的教学过程发生相应的变革。而对于电子信息等专业而言，“模拟电子技术”这门课作为必修的基础课程，在人才培養方案中处于核心地位。文章分析了该课程在教学过程中存在的问题，初步探索与“新工科”人才培养方案相适应的教学模式、教学内容以及考核方式，最终提高教学质量，提高学生的综合能力，让学生能尽可能多地发挥这门课在创新实践环节中的作用。

关键词：模拟电子技术；新工科；教学改革

1 “新工科”兴起和发展背景

近十多年以来，在新兴工业、新兴技术的推动下，为了适应当前和满足未来的新兴产业对人才的需求，我国一直在探索工程教育的新途径，从设置战略新兴产业相关的工科专业到培养富有创新精神和实践能力的各类创新型、应用型、复合型的优秀人才，先后出台了若干建议、意见、方案以及一系列国家战略。2017年2月以来，教育部大力推进新工科建设，先后形成了“新工科建设复旦共识”“新工科建设行动路线”和“新工科研究与实践项目指南”，全面开启探索领跑全球工程教育的中国模式。定义刚出现或者即将要形成的新兴工程学科或领域定义为新工科，例如：“互联网+”、工业4.0、人工智能、中国制造等新兴产业，内涵是加快新兴领域工程科技人才的培养。在新工科的背景下，南京晓庄学院也积极响应，在人才培养、特色发展、服务南京等方面都取得了一定的进步。

为了适应“新工科”人才培养方案要求，国内各高校已经掀起了研究适应新工科专业发展的各类课程的教学改革[1-2]。“模拟电子技术”作为新工科建设的基础，在人才培养方案中处于核心地位，种种迹象表明，随着科技的进步，现存的“授课式”教学方式已经无法完成其预定的教学任务，必须对现有的教学模式改进。本文从这门课的教学现状出发，分析了教学过程中存在的问题，初步探索本课程与“新工科”相适应的教学模式、教学内容以及考核方式，最终提高教学质量，提高学生的综合能力，让模拟电子技术这门课在创新实践环节中的发挥应有的作用。

2 课程现状

模拟电子技术是电子、电气、通信等专业在大学二年级必修课程之一，前期学习的电工学或者电路分析是学习这门课程的基础，后期开设的课程高频电子技术、综合电子设计、放大电路图的原理分析等对其也有很强的依赖性。因此，该课程在新工科建设中是一门基础专业课。但是此课程内容多、理论性强、概念抽象，在学习的过程中，往往是有困难的，常被大多数人俗称为“魔”电。目前，就培养创新型工程技术人才方面而言，存在以下几个方面的问题。

2.1 概念抽象、原理复杂，学生主观能动性不够

学生对本课程在人才培养方案中的“地位”认识不够，不清楚本课程对后续课程乃至就业的影响程度，在思想上不够重视，没有形成主动学习的习惯。概念抽象，入门困难，导致学习积极性不高。

2.2 前期课程积累不够

对于模拟电子技术而言，基本上都是基于半导体材料构成的器件，例如，半导体中基础知识学习不够，在理解晶体三极管、场效应管载流子输运、工作原理上就会存在困难。电学理论知识不足将会影响分析放大电路。例如，模拟电子技术里面的晶体管放大电路中，当将非线性晶体三级管用小信号等效模型简化代替之后变为线性元件之后，线性电路分析存在困难。在实验教学过程中，部分学生连万用表都不知道怎么连接、电阻都不会读数，前期积累严重不够。

2.3 评价方式单一，创新设计训练不够

在理论学习的过程中，学生为了应付期末考试，而忽略了自身的创新能力的培养，以至于理论知识掌握了，不会用在实际的电路中，不会解决电路出现的实际问题。

2.4 课程的学时和课程内容的矛盾突出

课程内容繁多，教学任务大，模拟电子技术要求教学总共有10章[3]，由于学时有限，教师要完成教学任务，教学节奏必然快，学生跟不上教师讲课的节奏，当某一章节没有熟练掌握，则势必影响其余章节的教学质量。

2.5 合班教学影响教学效果

由于师资欠缺，导致2个班乃至3个班合班教学。这样一来，教学班级人数多达80人。教师精力有限，不可能兼顾到每个人，坐在后面的同学在上课的时候会存在侥幸心理，做自己想做的事情（玩手机、说话、睡觉、甚至有学习缺勤等），致使挂科率比小班教学的高得多。

3 教学改革措施初步探索

3.1 加强专业基础课认识，提高基础课教学质量

“模拟电子技术”是一门基础课，也是一门应用性很强的课程，在模拟电子技术课程中可以说是无处不用电路。前期基础课“电路分析” “电工学”必须学好，只有这样，模拟电路中遇到的电路才能熟练分析。当然，该课程也是后续课程的基础课。因此，教师应该花一定的时间给学生们讲解该专业人才培养方案中各门课程的衔接关系，讲明其中的利害关系，让学生们对基础课一定的重视。

3.2 提高学生的主观能动性

要提高学生的主观能动性，让被动学习变成主动学习。提高学生学习主观能动性的方法很多。例如，在上课的时候应该尽可能多地让学生参与到其中，激发学生探索未知的欲望，主体地位更加突出，要营造活跃和谐的课堂教学氛围，避免一节课只有老师在讲台讲课。还可以设计一些发散性的问题，让学生在教师引导下主动探索、发现、解决问题[3]。只要学生积极参与，无论其对错，教师都要尊重他们，耐心听取他们思考问题的思路，给他们较大的思维空间，使他们大胆的与教师和学生交流，更好地展示自己，给学生们树立良好的自信心。教师也应该有合适的奖惩措施，让他们喜欢学习，喜欢思考问题。

3.3 探索新的教学方法

（1）现在学生的心理特点是对枯燥无味的讲授比较厌恶，但对于一些新奇、神奇的现象会产生很强的求知欲强，尤其是对一些新颖的技术很感兴趣。传统的教学手段已经无法调动他们的热情，所以必须对现有的教学手段进行改进，尝试一些新的教学手段来刺激他们的眼球，让他们全身心投入到课程中。例如，当代教学手段大多数是PPT和板书相结合，要想吸引学生的注意力，我们要改进板书设计，在做PPT的时候下功夫，引入三维动画、吸引眼球的示意图等。例如，在讲授晶体三极管、MOSFET内部载流子的传输过程时，可以利用动画演示晶体管中的载流子的流动过程，用动态的图片来代替PPT上枯燥乏味的文字可能会有意想不到的教学效果。

（2）对于模拟电子技术这门课而言，大多数是器件、电路。而对于大二的同学而言，并不清楚模拟电子技术的实验室是怎么样的，真实的晶体三极管、场效应管是什么样，这对于他们来说，都是一个谜。因此，在讲授理论课的时候，可以适当地将一些实验室元器件、仪表带入教室，这有助于让同学们理解理论知识。或者，教师在备课的时候，用录像的方式，让同学们看到一些真实的电路存在。例如，在讲授晶体三极管失真问题的时候，教师备课的时候可以在实验室将连接好的电路和示波器上的波形录像，这样一来，同学们就会很好地理解什么是失真，饱和失真、截止失真以及双向失真是怎么形成的。当然，如果一个班级的人比较少，实验室有足够位置的话，完全可以将理论讲授课放在实验室。

（3）现如今，科学进步如此之快，发展了很多模拟软件，例如虚拟仿真软件Multisim，Simulation Programs withIntegrated Circuit Emphasis等，教师可以借助这些工具在讲授理论知识的同时，仿真电路的工作过程，这样也可以加强课堂教学的效果。例如，放大电路对信号的放大的含义，以及静态和动态的关系都可以通过仿真给同学们来介绍。这样既节约了时间，也让同学们加深了对概念的理解，提高学生对模拟电路学习的兴趣，培养了学生的创新思维。

（4）强化课堂小组讨论。教师应该时常设计某些问题、专题讨论等，给学生创造宽松、活跃的学習氛围，让学生和老师零接触、面对面地探讨问题，提倡小班教学。例如，共射极、共集电极、共基级放大电路学习完之后，讲授晶体管组合放大电路的时候，老师可以给出具体的组合放大电路图，采取分组的办法，分组探讨分析放大电路的过程，然后每小组指派代表讲述该小组分析的过程，再让其他小组来点评，最后老师总结。

3.4 考核方式的多样化，提高学生的创新思维

为适应“新工科”的建设及要求，考核方式应该多样化。例如，该门课共10章，每学习3章学习后，进行阶段性考试，计入期末的总评成绩，并且考试题的类型应该在注重理论分析的基础上，偏向于应用型或者解决实际问题型，提高学生的创新思维。

3.5 加强理论课程与实践教学的衔接，深化校企合作的办学模式，提高学生实际解决问题的能力

模拟电子技术课程具有很强的实践性，不能“纸上谈兵”，教学中要把理论教学和实践相结合。在理论课程学时进行到一定程度的时候，实践教学要配合起来。开放实验室，让同学在课余时间对所学知识加以训练。另外，当今社会，科学技术的发展突飞猛进，新型领域不断更新，这门课的教学内容、教材相对滞后，为适应新工科的建设，应该让学生到企业中去，将所学的知识与发展的热点结合起来，深化校企合作。

4 结语

本文从“新工科”人才培养的要求出发，分析了电子、电气、通信等专业在学习模拟电子技术课程中出现的问题，初步探索性地提出了一些个人关于教学改革的方法和思路，旨在提高学生对这门基础课的学习能力，提高他们的实践能力、解决实际问题的能力和培养他们的创新能力，从而促进创新型工程技术人才、新工科人才的培养，为实现新工科专业的建设做出一点贡献。

[参考文献]

[1]曹婷，曹原.“新工科”背景下通信原理的课程优化[J].价值工程，2018（3）：258-259.

[2]王俊，陈文波，蒲勇，等.“新工科”背景下非电类工科专业“电工电子实训”课程教学改革探索[J].科技视界，2017（22）：25-25.

[3]康华光.电子技术基础（模拟部分）[M].5版.北京：高等教育出版社，2006.