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《模拟电路》课程教学改革的探索
发布时间:2018-06-08 点击次数:
1 引言
《模拟电路》这门课程在高校通信工程、信息工程、电子科学与技术等电类专业中是一门很重要的基础课,具有承前启后的地位和作用。既联系了前序的《高等数学》、《电路分析》、《大学物理》,又展望了后续的《传感器原理》、《数字电子技术基础》、《微机原理及接口技术》、《课程设计》等。学好它对后续课程的学习有至关重要的作用。
2 《模拟电路》课程的教学现状
这门课程是一门理论性较强的课程,但又不属于纯理论,与实践有着紧密的联系。同时,集工程性、技术性、经验性、实用性于一体,具有入门难、概念多、知识点多、发展迅速等特点。总之,学生在学习过程中遇到了一系列的问题,容易陷入老师教不好、学生学不好的死循环。
课程涵盖的内容很多,从半导体基础器件的原理、特性及其选用,到常用模拟集成器件的外特性及其应用,再到各种基本单元电路的组成、原理及估算。头绪多,导致部分学生学习起来容易抓不住重点,进而产生畏难情绪,积极性降低甚至弃学。教学方面,由于课时的限制、实验条件的限制也迫使部分教师重理论而轻实践,亲讲解而疏互动。学生每每提到《模拟电路》都是望而生畏,考试成绩不理想,就算考得还不错,但需要设计电路时缺仍感觉无从着手。
3 教学改革的思考
本人作为这门课的授课教师,也一直在思考和探索着如何摆脱这些困境。基于目前较为普遍的教学状况,本人提出了以下一些建议。
3.1 梳理知识点,开展项目教学
《模拟电路》课程的知识点多、范围广,包括半导体材料、半导体器件、集成电路、各种放大电路、信号产生及直流稳压电源。怎样能把这些知识强弱有度的加以分配,又或者找一条线把它们有机的串起来,让学生能够自然而然的层层递进的把它们都收入囊中是教师需要思考的问题。因此,项目教学法不失为一种值得尝试的方法。项目教学法就是以培养学生综合实践和创新能力为目标,按照项目管理的原理和思路,学生在教师的指导下完成一个相对独立的项目的教学过程。按照项目教学法的要求,教师给学生布置任务,学生完成查阅资料、学习相关理论,制定计划、目标,实施、验收。整个过程中教师负责引导和验收,学生完成主体部分。
3.2 “翻转课堂”,加强互动
在国外,“翻转课堂”已经提出并被运用了十几年,它把固有的教师讲、学生听的课堂模式转变为课堂外学生通过教学视频自学,课堂与老师讨论的新型模式,把学习的主动权交给了学生。对于《模拟电路》这样一门知识点繁多、内容复杂的课程,完全采用这样的方式可能还有待磨合,但是适当的选用某些较容易理解的章节进行这样的改变,可以提高学生学习的主动性,形式新颖也会激发学生的学习积极性。
4 运用EDA工具,使理论教学直观化
《模拟电路》课程之外,学生还会学到A l t i u mDesigner、Multisim、Proteus 等EDA 软件,这些仿真软件可以模拟大部分电子元器件的参数,帮助我们搭建虚拟实验室,在实验室条件不能满足的情况下,更方便地做实验,看现象,而且还没有安全隐患,同时节约经费还不会造成环境污染。在教学课堂中,教师可以方便的在软件中搭建电路,替换器件、改变电路连接方式来比较实验结果,直观且有说服力。课后,学生在宿舍也可以运用E D A 软件模拟实验,有助于理解和预演实验,加强理论知识的掌握。
5 增加课内实验,理论联系实践
虽然说现在各种仿真软件比较丰富发达,有利于实现虚拟实验室,在一定程度上改善了由于实验条件缺乏导致的学生实践训练缺失的状态,方便了教学也方便了学习。但是毕竟虚拟环境与现实条件还是有很大差距的,理想环境下模拟出来的效果在现实实验室搭建往往会出现这样那样的问题。因此,实验课仍是不可或缺的,课内实验更好。因为,根据课程进展,相应地安排一些课内实验,在仿真的基础上可以让学生真正动手实践一下,看看效果有什么差别,思考一下为什么会有差别,甚至为什么在实际情况下一样的选材、一样的连线,为什么得不到结果。熟练运用各种实验仪器也是进实验室的一大目的。理论、仿真、实验加起来才能更完善对知识的掌握。另外,增加一些设计性实验更能很大程度的提升学生对知识的融会贯通和提高。
6 鼓励学生参加课外社团及竞赛,活学活用
美国大学曾有数据表明:“所有对学生产生深远影响的重要的具体事件,有4/5 发生在课堂外。”[3] 课堂上讲授的知识大多是以理论为主,且比较基础,很多学生看上去学的不错,考试分数也挺高,但是遇到实际问题不知如何解决,那就是缺乏理论和实践的结合。课堂外鼓励学生参加学科相关的社团及竞赛活动,从一次次的实际运用中不但可以将书本上的理论知识活起来,还能有机的结合各课程知识,达到1 加1 大于2 的效果,使知识的掌握有质的飞跃。实际来看,很多积极参加学科竞赛的同学,最后一定是学习好、又受用人单位青睐的对象。
7 结语
教学是一个教与学不断促进、不断探索的过程。在这个过程中,需要相互配合。作为教师需要不断总结自己每一年的教学心得和教训,学习新的方式方法,尝试新的手段,目的就是为了真正提高教学的效果,让学生真正获得书本上的知识又不超越于书本。
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