微课资源在模拟电子技术中的应用现状研究

周丽娟

（江苏省宿迁经贸高等职业技术学校，江苏宿迁，223699）

0 引言

《模拟电子技术》是电子信息、自动化、人工智能等专业学生必修的核心基础课程，是一门研究模拟电信号产生、变化、放大、处理及其应用的科学技术，该课程不仅可以为学生专业课程学习打基础，更为重要的是能够将所学知识直接运用到工程实践中去。微课是一种以微型教学视频为主要载体，针对某个学科如重点、难点、疑点或教学环节而精心设计和开发的一种短小精悍的、可视化的数字化学习资源。在“互联网+教育”背景下，微课资源在《模拟电子技术》中的应用，实现课堂讲授、研讨探究、课后实践等环节的优化与重构，可以有效解决教学时长不够、学生理论知识不够扎实等问题，有利于提高模拟电子技术教学的效率。

1 模拟电子技术微课资源开发

1.1 教学内容

模拟电子技术是电子类专业的核心课程，主要内容涉及放大电路、正弦振荡电路、整流电路、滤波电路等知识，教学重点是培养学生的实践技能，因此，在教学中，教师要根据学生就业岗位的需求及学生的理论基础，注重将理论与实践紧密结合起来，锻炼学生解决问题能力和动手实践能力。

1.2 学情分析

授课对象主要为00后的学生，他们头脑灵活、动手能力强，且具备较强的信息化素养，具有良好的人机互动能力。

1.3 教学策略

在理实一体化的教学模式下，教师充分利用实训型、技能型、多媒体教学型等微课资源，采取线上线下混合、理论指导实践为主线的模式，为学生构建真实的工作场景，让学生在微课资源辅助下，进行理论知识学习、动手操作和自主探究，以达到预期教学目标。

1.4 微课资源开发

微课资源的设计与制作主要从选题开始，在拟写教案的基础上，将教学内容分解为若干为知识点，并聚焦于教学重点，有针对性地制作微课程。比如，在教学“万用表”相关知识点时，设计以“使用指针式万用表测量电阻值”为主题的微课程，内容主要包括万用表测量电阻值的基本步骤、操作方法及注意事项，视频以教师实验演示为主，其目的是帮助学生掌握正确、规范的操作步骤，并引导学生进行课程实验。

2 微课资源在模拟电子技术的应用实践案例

2.1 案例选择

“功率放大器”是模拟电子技术课程中的一个典型电路，以功放直接驱动负载，具有较强的应用性、实践性和工程型，是学生学习模拟电子技术必须掌握的一个核心技术。由于传统的线性功率放大器效率低、热损耗严重、稳定性能差且电源难以实现较大的容量，因此，在课堂教学中以“线性功率放大器的设计”工程项目为载体，将微课资源融入到项目教学中，构建基于项目引领、多元互动、全程育人为核心的线上线下混合式教学模式，切实提高模拟电子技术的教学效率。

2.2 教学实践

在项目式教学中，融合多元信息技术，把线上的交互支持和线下的智慧教室有机结合起来，并将微课资源贯穿到整个过程中，做到线上、线下打通。主要分为课前预学、智慧课堂共学和课后延学三个环节。三个阶段互相配合，坚持“翻转为形、研讨为神、评教一体”，增强学生课程参与和沉浸体验，助力学生个性发展。

（1）课前预学（线上）

微课资源：①功率放大器的组成及各部分的作用；②功率放大器的工作原理；③功率放大器的类型、类别和应用；④功率放大器的制作与调试工艺。

微课形式：以图文结合的方式向学生阐述功率放大器的组成、工作原理及制作工艺。

学生在课前以小组合作的方式，利用微课资源进行课前预学，并通过分享、讨论的方式，共同解决预学中遇到的疑难点，此外，教师还通过线上的前测环节，了解每个小组预习情况，从而为项目实施和课堂教学活动开展奠定良好基础。

（2）智慧课堂共学（线下）

在这一环节中，充分发挥信息技术和微课资源优势，实施多元化的互动策略，促进项目任务的顺利完成。教学过程中，教师作为项目实施的组织者和领导者，引导学生在微课资源的辅助下，对“如何设计线性功率放大器”这个全局问题，组织学生以小组为单位查找资料、设计电路和搭建电路，将高阶的难题交由课堂共同学习来完成和突破，充分发挥学生的学习主体性。

微课资源：①功率放大器设计的具体指标要求；②功率放大器电路效率与失真之间的矛盾问题；③电路交越失真的原因及消除方法；④线性功率放大器的工作原理及缺陷。

微课形式：图文结合的方式。

①情境创设，引出项目

互感器在我们生活中应用非常广大，每个计量都能看见它的身影，尤其是国家电力计量中发挥着至关重要的作用，精准的互感器，不仅可以减少供用电的纠纷，而且能够保障电网计量工作的社会公信力。但由于在互感器校验用电源中，存在电源抗干扰性差、电源调节精度不高、放大器输出波形谐波含量高、工作量等诸多难题，因此，为了改善电源输出波形质量，提高电源的工作效率和抗干扰性，有必要对传统的线性功率放大器进行优化与改进。

如何进行优化与改进呢？学生通过小组讨论和师生互动，提出全局性问题和局部问题，其中：全局性问题主要是指根据设计任务和要求需要考虑什么问题？线性功率放大器工作的基本电路如何设计？包括哪些基本单元电路？功率放大电路如何设计？电路如何持续改进可以提高性能指标？局部性问题主要指是如何构建多级功率放大电路？如何消除交越失真？如何解决功率当大电路中效率和失真的矛盾？

②借助微课，开展探究

有了明确的研究目标，学生在微课的辅助下，解决电路设计中的一些关键问题，并形成小组研究方案。组一成员提出了一种基于分段显性化的线性功率放大器，其电路图如图1所示。

图1 电路图

该电路主要有信号源、功率开关管、直流电源、钳位二极管等元件组成，信号源为连续模拟信号，各个电源的电压为：

由于功率放大器是上、下两个桥臂组成，分别输出正半波波形和负半波。其主要工作原理是利用多级高效率的射极跟随器，将原本微弱功率的信号源，在确保其不失真的情况下，放大为可以带动大功率负载的相同输出波形。

图2

经过小组计算，改进后的线性功率放大器功率为表1所示。

表1 改进后的线性功率放大器功率

（3）课后延学（线上/线下）

微课资源：①MATLAB编程操作流程；②实验平台的搭建操作步骤。

微课形式：应用现场演示的视频教学方法，使实验操作步骤更加直观。

在课后，为了验证所设计方案的正确性，组一学生通过观看反复观看微课资源，并进行小组讨论，搭建了一个八电平的实验平台。

图3

其中功率管型号为IRFP4468PBF，并采用90欧姆电阻和180毫安的电感串联后，模拟互感器。在实验过程中，由变压器和调压器为放大器提供电源，经过分段线性化高效率线性功率放大器输出的电流和电压均具有良好的正弦特性。

图4

利用MATLAB软件平台，对放大器的波形成分和效率进行分析，其分析结果表2所示。

表2 放大器的波形成分和效率分析表

为了深入研究基于分段显性化的线性功率放大器的变频特性，学生还进一步对信号源的输出频率进行了调整和变动，结果发现，功率放大器输出的电压波形仍然具有较好的正弦特性。由小组进行互动讨论与交流，归纳总结实验过程，得出实验结论，并撰写实验报告，上传到学习平台，交由教师进行统一评改。

3 结束语

随着信息技术的飞速发展，课堂教学对信息化的要求越来越高，微课被越来越多地应用到课堂创新教学中。模拟电子技术课程涵盖知识点多、范围广、内容枯燥乏味，应用微课改进教学形式，有利于促进信息技术与教育教学的深度融合，我们教师应紧跟时代步伐，认真学习微课制作技巧，同时要注重培养自身信息化教学思维，在实际教学中灵活运用微课、音视频等数字化教学资源为课堂教学赋能。