《模拟电子技术》的模块化实践教学的改革与实践

2022-11-10张凤李密兰李萍

电子测试 2022年18期

张凤，李密兰，李萍

（银川科技学院，宁夏银川，750021）

0 引言

《模拟电子技术》课程是工科电气工程及其自动化专业的一门重要专业技术基础课程。该课程知识点和概念多，基本电路类型多，不论是图解分析还是估算法分析，难度都较大，学生学习起来相对困难[1]。但“模拟电子技术”具有理论体系完整、工程性和实践性强的特点，因此本文提出了基于《模拟电子技术》的模块化实践教学的改革与应用，旨在将每一章的知识点通过一个实际电路进行模块化处理，然后通过分析实际电路的工作原理，逆向思维的学习方式达到学习该课程知识点的目的，在学习课程的过程中，充分挖掘“模拟电子技术”课程中蕴含的德育元素，培养学生工匠精神，实现全过程育人的目标[2]。

1“模拟电子技术”课程模块化教学实施过程

模拟电子技术模块化教学的基本过程如图1所示：首先通过认识实习、专业讲座、实际例子激发学生对模拟电子技术的学习兴趣；然后通过模块化电路的设计实现课程思政建设和理论知识的学习，最终达到知识与能力综合培养的目标。

图1 模块化教学的基本过程

1.1 课程思政建设

在模拟电子技术模块化教学过程中，始终将课程思政贯穿在整个教学过程中，可以挖掘的思想政治教育元素比较多，比如在做项目教学时，一般以小组进行，可以培养学生小组之间的团队合作精神；在实物制作过程中，要求学生自己焊接电路，可培养学生在焊接过程中精益求精的精神；在问题导向的教学方式中，要求学生勤思考，培养学生主动解决问题的能力；课后通过学生对课堂内容的反馈，及时了解学生对知识的掌握程度以及学生的心理反应，润物细无声的将课程思政贯穿在整个课程的教学过程中，全方位、全过程培养学生的综合素质。

1.2 模块化电路的设计

因“模拟电子技术”课程具有理论体系完整、工程性和实践性强的特点，对模拟电子技术课程知识点的分析和梳理，整理如下模块化电路。

表1 模拟电子技术课程模块化电路设计

1.3 模块化电路的实施

1.3.1 修订教学大纲

原有教学大纲是以教师教授为主的知识传授型教学模式，通过模块化电路设计之后，教学大纲修订为以“实践+理论”的模式进行，相应知识点的学时数也做了重新分配[3]。①基本元件的学习，如二极管、三极管、场效应管的学习主要采用实验室认知和测量的方式进行，要求学生对元件的原理和特性做深入的了解，为后续放大电路的讲解打好基础。②基本放大电路的学习，通过设计与之匹配的实际电路，通过焊接电路的方式，首先让学生直观的看到电路的结果，以此反推放大电路的原理以及分析放大电路的方法，要求学生重点掌握放大电路的分析方法。③功率放大电路的学习，主要通过举音频功率放大器的例子，让学生讲知识点与实际相结合，再通过Multisim软件仿真直观的分析功率放大的结果，要求学生对功率放大电路的分类、性能指标有一定的了解。④集成运算放大电路的学习，主要通过设置与集成运算放大电路有关的问题，应用问题导向式，让学生带着问题学习，激发学生的积极性。⑤稳压电源电路的学习，主要是通过实际中电路的设计，应用项目式学习，将一章的内容通过一个完整项目的实施，达到逻辑清晰，过程明了，结果可视的效果，要求学生通过知识的学习能自主设计一个稳压电源。

1.3.2 模块一：半导体二极管和三极管

将半导体二极管和三极管的理论讲解，通过讨论和实操形式进行。首先让学生认识二极管和三极管，然后通过万用表测量二极管的电阻值，对出现的电阻特点进行讨论，引出二极管单向导电性的特点，最后讲解二极管具有单向导电性的原理。通过讨论让学生带着问题学习，提高了学生的学习兴趣和主动性，对于三极管的放大的特点，借助Multisim软件，仿真分析三极管三个极的电流大小，得出三极管具有放大的结论，然后逆向推导三极管放大的原理，通实践和仿真的教学方法，学生能比较直观的理解抽象的知识点。

图2 学生测量二极管特性

图3 三极管仿真特性

1.3.3 模块二：基本放大电路设计

从光控声光报警实际电路图和基本放大电路比较可以看出，光控声光报警本质是一个放大电路。首先让学生在实验室焊接一个实际电路——“光控声光报警电路”，然后讨论出现该现象的原因，得出声光报警电路的工作原理，引出本章节的知识。通过提问的方式引出“基本放大电路”的相关知识。使枯燥的理论学习变得有趣味，提高了学生的学习兴趣。

1.3.4 模块三：稳压电源电路设计

首先焊接实际电路“蘑菇小灯电路”，然后设置问题：

A.LED灯亮需要多高的电压？需要的是直流电压还是交流电压？

B.如何将交流电压变成直流电压的？

通过实践和提问方式，将理论知识与实际例子紧密相结合，使枯燥的知识变得直观，学生接受起来更容易。

1.3.5 仿真软件的应用

对于不容易在实验室焊接的电路，可以通过仿真教学的方法实现，通过 Multisim 仿真软件对电路进行仿真，观察仿真结果是否实现了预定功能，帮助学生直观的认识模拟电路中抽象的原理，在此环节学生可以掌握仿真软件的使用以及电路的设计原则。

2 “模拟电子技术”课程模块化教学评价体系

为使基于模块化教学取得更好的效果，激励学生的积极性，评价体系不再采用单一的终结性考核形式，而是采用“1+N”过程性和终结性结合的考核形式，具体形式如图4所示。

图4 模块化考核方式

2.1 期末考试

这部分属于终结性测试，主要检验模块化教学的效果，在学期末进行，由学校教务处统一安排，考试一般采用闭卷形式进行。

2.2 完成每项作业的态度

在过程性考核中，态度是放在第一位的，始终坚持“态度决定一切”的原则，细节上的东西我们可能无法全都考虑到，但是态度上的问题却是我们自己能够完全掌控的，当态度改变了，习惯就会跟着改变；习惯改变，性格跟着改变，性格改变，人生就跟着改变。不管是以讨论形式，还是模块化以项目形式开展教学，学生都要要积极认真的态度对待每一节课程。

2.3 笔记

笔记记录的过程，其实是态度的一种折射，不管是课前预习、课中学习还是课后反馈，笔记体现的就是学生的学习态度。

2.4 项目设计

在学期中后期，将学生以项目为单位分成若干小组 (设计能力和组织能力强的学生作为小组组长)，利用所学知识，根据自身兴趣自由选题，从方案选定、电路设计、购买器件、利用 Multisim 软件进行仿真测试与参数调整、焊接直到最终调试实现都由小组集体完成[4]。完成项目后，进行项目的答辩，该项成绩占平时成绩的30%。在该阶段，学生根据项目需求运用已有基础知识进行资料收集分析、团队协作、自主设计、答辩，在这个过程中，提高了学生的逻辑思维和表达能力、学生的动手实践能力和团队协作能力，提高了学生的综合分析能力和综合创新能力[5]。