大学本科“电子技术基础”课程教学改革探析

朱旭芳 王肖君

[摘 要]电子技术基础是介于科学文化和首次任职课程之间的专业背景课，该课程理论知识点繁杂且实践性强，是学员从理论思维走向工程实践的重要节点。该文结合学校人才培养目标，以培养学员的电子创新实践应用能力为导向，将理实一体化、师师合作和智慧实验室等理念引入课程教学，在理论解析过程中穿插仿真验证和电路设计制作等实践活动，让理论指导实践，让实践支撑理论。同时在资历和专业背景不同的教员之间广泛开展合作，取得了很好的教学效果。

[关键词]教学改革;电子技术;理实一体化

[基金项目]2019年度海军工程大学“军人资助分组合作学习模式在理实一体化课程教学中的应用”（NUE2019115）

[作者简介]朱旭芳（1978—），女，湖北天门人，博士，海军工程大学电子工程学院副教授，主要从事电路与系统研究;王肖君（1992—），女，山东济南人，硕士，海军工程大学电子工程学院助教，主要从事电路与系统研究。

[中图分类号] G642[文献标识码] A[文章编号] 1674-9324（2020）28-0229-02[收稿日期] 2019-11-19

一、引言

大学阶段，电子技术课程是几乎所有工科学生的必修课，其学习效果也直接影响到后续专业课程的学习。为强化课程学习效果，目前各高校教员们都在大力开展教学改革[1-2]。本门课程要让学员通过课程感知电子技术在网络、计算机和作战系统等各领域中带来的颠覆性变化，使其具备基本的电子系统分析和设计能力（理论）和对电子系统的使用、保养和维修的基本技能（实践），养成细心、耐心的习惯并提升自身的团队协作能力。这些知识技能和情感价值观的培塑将通过电路图的认知、电路板制作、小系统的调试等环节传递到学员的课程学习生活中，从而对其后续的职业生涯产生深远影响。要达成预期的教学效果必须从教学内容和教学方法上予以保障。

二、建设合适的教材体系和创新平台

1.课程配套教材。秉承“加强信号和系统的概念、突出集成技术、淡化器件底层结构和参数”的理念。在教材编写方面，按照“模拟和数字合一、理论和实践统一”的原则编写了系列教材，包括理论教材、习题手册和实验指导书。教材的内容架构分为模拟和数字两篇。其中模电部分的知识体系围绕“放大”这一关键词展开，从放大器件到放大电路，再到电路的性能改进，最后是放大器的应用。数字部分的知识体系围绕“逻辑”这一关键词展开，包括逻辑代数、组合逻辑电路、时序逻辑电路以及可编程器件。习题手册中不仅包含课后答案解析，而且还包括对章节重要知识点的梳理。实验教材划分为三个模块，涵盖21个实验项目，包括“基本技能训练实验”（电子元器件识别与检测、电子仪器仪表使用、电子系统组装与调试）、“基本验证性实验”以及“综合设计实验”。项目次序按照“循序渐进，由浅入深”的原则编排。

2.信息化资源。随着互联网技术对教育的全方位渗透，传统的纸质教材资源远不足以满足90后甚至00后网民们的学习需求，他们习惯于在网络上获取信息资源，为此我们在大学校园网上开放电子技术多媒体教程，对精选理论课程中的知识点进行讲解，建立并向全体在校学员开放实验室仪器仪表操作MOOC课程。

3.创新平台。为激发学员们的电子创新热情，建立了全方位的电子创新实践平台，平台下属的实验室全天候开放，从本科生到研究生到外训学员，每名学员都可以在这里亲身实践，感受电子技术的魅力。这个平台也是我们和学员一起努力的舞台，我们一起从这里出发走进湖北省电赛、全国的大学生电赛、中国研究生电赛等各大赛事的现场，为学校争得了众多的荣誉。

三、采用先进有效的课程教学方法

在很长一段时间里我们都是迷茫的，与创新实践平台的异常火热相比，課堂教学遭遇了寒流，电子技术课程被公认为是最难学、学生最不想学的科目。我们的理论和实践课程分设于不同的时间和地点，相互守望却永不相遇，导致学员在理论课堂上昏昏欲睡，不知教员所云;在实践课程上，学员按图连接试验箱上固定好的元器件，却不知电路可用来干什么。这样的课堂不是我们要的课堂！课下实创之所以深刻有趣，原因在哪里呢？在学科竞赛中我们找到了答案，主要包括以下两点：一是所学即所见。学员知道自己的目标在哪里，而单独实施的理论课冗长枯燥让学员看不到出口。因此要突破这个壁垒，必须让学员之所学即为其所见，使其能够在理论学习的现场见证到理论的实际功能;二是所见即所学。独立设置的实验课上的实验箱能让学员验证给定电路的基本功能，但是必须要在基础之上加以改进才能走向实用，实现性能提升，而这就必须回溯到理论课程，进一步地探寻理论支撑。

由此，我们找到了课堂教学的实施方法—理实一体化[3]，让理论和实践教学在同样的时间、同样的场合相遇并深度融合，让学员体验从过客式转变为全方位的沉浸式，使学员深度感受电子技术的魅力。

1.教学内容按实践专题重新梳理。如果将电子信息系统比作人，电子技术中所涉及的电路大都是器官级的，这些器官级的电路是整个电子技术发展历程中的经典，也是我们解读电子技术最好的钥匙，在飞速发展的电子时代，它们中的大部分都内化为现代集成电路的单元模块，虽无法独立存在，但却根植于装备之中无处不在。我们要让学生看见理论应用的出口，就应该在经典和现代之间搭建一座桥，将教学内容以实践专题的形式重新整理，建立起“模型与器件、器件与电路、电路与系统、系统与装备”之间的联系，理清体系之源。

2.师师合作教学模式。理实一体化课堂教学模式，必须打破单师制授课模式，让教员们联合起来，广泛开展合作式教学，使长周期大课堂灵活生动起来。我们将课堂教学划分为了三大环节：首、尾、理论和实践。每个模块由不同的教员承担。

在课程的开头明确知识的来源，在课程的结尾归纳知识的去向，通常须与装备或者学员们的创新实践作品结合，采用研讨访谈或实物现场解说等方式进行，录制成视频，在课堂中播放。这两个环节的工作由课题小组成员轮流负责，相信随着新的教学模式的推进，我们的这类信息资源会越来越丰富。

理论和实践环节在课堂上交叉融合实施。理论课教员先介绍基本电路的组成和工作原理，接着在实践老师的要求设定下进行电路解析、方案论证、制作和调试。在整个过程中，学员会遇到无法实现电路功能或电路性能不够完备的问题，而其应该在理论课教员深入解析原理后，再回到实践中解决存在的问题。

理实一体化将理论和实践课堂放在了同一空间下，在这个空间中同时存在的还有大量的仪器设备，这在一定程度上给课堂节奏的管控增加了难度，因此，要想顺利实施教学，必须要有平台支撑。

3.智慧实验室提升课堂教学效率。这个平台就是我们新建的智慧实验室。其设计原则是基于网络来管理整个实验室的仪器表。每个实验台包括电脑、示波器、信号源、多路电源和万用表。

所有仪器设备联网后，老师可以在服务器主机上随时掌握各实验台的仪器设备状态以及仪器使用的工作情况;也可通过服务器随时修改仪器设置，防止学生误操作损坏仪器。

教员只需要在统一的服务器电脑前，就可以随时观看不同教室中、不同实验台上的实验进行情况。即使不在实验室，也能通过手机终端连接服务器随时查看各实验台数据。

与此同时，学员也可以通过网络随时向教员进行线上咨询，在实验室电脑上访问各种工程软件、模拟仿真系统、教学视频、讲义、测试报告等信息资源。

智慧实验室缩小了教员和学员之间的距离，让教员可以更有效地主导课堂，因此大班教员非常适合采用理实一体化模式进行授课。

四、教学改革实施效果

经过几年的探索实践，课程改革创新实绩主要体现在以下四个方面。

（1）学员评价。学员纷纷表示这可以使他们从枯燥的课本中跳出来，能够自己动手根据原理做出许多惊艳的作品。

（2）课堂效果。学员作为主体的课堂气氛活跃，主动思考意识增强，会学、会用能力提高。

（3）课外实践。成立的创新实践平台连续三年被评为“校优秀俱乐部”，5年来在5个国家级学科竞赛中斩获13项全国最高奖项。

（4）团队成长。在不断改进教学效果的同时，团队成员的教学能力也在不断提升。近五年来先后荣获大学和全国各类教学奖项16项。

参考文献

[1]王江，董瑞，冯辉.“电子技术基础”课程教学改革[J].中国电子教育，2019，（02）：53-57.

[2]王波，王美玲，刘伟，等.基于产出导向的电子技术课程设计教学改革[J].实验室研究与探索，2019，38（09）：224-227.

[3]吴丹阳，魏元焜.基于OBE理念的模拟电子技术課程理实一体化模式的研究与实践[J].电子测试，2018，（20）：132-133+73.

On the Teaching Reform of the Basic Course of Electronic Technology for Undergraduates

ZHU Xu-fang， WANG Xiao-jun

（School of Electronic Engineering， Naval University of Engineering， Wuhan， Hubei 430033， China ）

Abstract： Electronic Technology is a professional background course between scientific culture and first-time courses. The theoretical knowledge of this course is complicated and practical. It is an important node for students to move from theoretical thinking to engineering practice. This article combines the school's talent training goals and takes students' electronic innovation and practical application capabilities as the guidance. It introduces concepts such as integration of theory and practice， teacher-teacher cooperation and smart laboratory， into the course teaching， interspersed with simulation verification， circuit design， and other practical activities in the theoretical analysis process， allowing theory to guide practice and practice to support theory. At the same time， extensive cooperation among teachers with different qualifications and professional backgrounds has achieved good teaching results.

Key words： teaching reform; electronic technology; integration of theory and practice