郭立强

(淮阴师范学院 计算机科学与技术学院， 江苏 淮安 223300)

“电子技术基础”课程教学改革探索

郭立强

(淮阴师范学院 计算机科学与技术学院， 江苏 淮安 223300)

本文针对“电子技术基础”教学中所存在的问题，提出采用结构化教学、视觉化教学和硬件实物教学相结合的方式来传授知识，同时强化学生的动手实践能力并采用过程化的考核方式检验学生的学习效果。两年的教学实践表明学生在该教学方法下学习的积极主动性更高，对知识点的把握更为系统深刻。

电子技术基础；教学改革

0 引言

我校于2014年开始逐步开展了本科教学改革，学校的总体人才培养目标要求逐步向应用型本科人才培养方向进行转型。在这个背景下，我院对部分专业课进行调整，大幅度缩减理论课的教学时数，增加应用实践型课程的比重。把传统的“电路分析”和“模拟电子技术”这两门课整合成“电子技术基础”一门课来对学生进行讲授。此时，“电子技术基础”这门课的教学面临如下主要问题：

(1) 课时量被大幅度缩减，而学生需要在短时间内掌握相当于传统两门课的知识量，难度很大。

(2) 学生对传统的授课方式兴趣不大，学习的积极性、主动性不高。

(3) 学生的学习积累比较薄弱，而这门课的学习需要学生提前掌握微积分、线性代数等相关基础知识。学生对课程中理论推导的理解上存在困难。

为了解决“电子技术基础”这门课在教学过程中所面临的这些问题，提高学生对这门课的学习兴趣，笔者对这门课的教学总体设计进行尝试性的改革。

1 教学要求和总体目标

“电子技术基础”作为我院计算机科学与技术专业和物联网工程专业的专业基础课，按照学校关于应用型本科人才培养要求，结合学生的实际情况，在教学总体目标的制定上统筹考虑基础理论的掌握和实践能力的提升两方面要求。通过课程学习学生能够掌握电路、模拟电子技术的基础理论和基本技能，具备分析和设计实际模拟电路的能力，培养其工程创新思维，在自己的专业领域灵活应用所学知识解决实际的工程问题。

2 教学内容的选取

之前，我院将“电路分析”和“模拟电子技术”按照两门独立的课程来讲授，所用教材分别是邱关源教授的《电路》和童诗白、华成英教授的《模拟电子技术基础》，并为学生推荐李瀚荪教授的《电路分析基础》和康华光教授的《电子技术基础：模拟部分》作为参考书[1-4]。教改之后，我们把这两门课的内容进行整合，以一门课的形式在一个学期完成教学任务，教学课时量也缩减为48课时(理论课为32课时，实验课为16课时)。为了解决教学学时少而教学内容成倍增加的问题，必须选择合适的教材，同时，教学内容也要进行适当的取舍。我们所用的教材是李心广教授的《电路与电子技术基础》[5]。

整合之后的“电子技术基础”课程，在教学内容的选取上，既要保证电路和模拟电子技术这两部分内容的前后关联性，在教学上做到融会贯通，又要考虑到为学生今后将要学习的“数字电子技术”和“单片机”等相关课程打下良好的基础。

电路这部分内容只讲解电路分析的基础理论与方法：电子电路的基本概念、常用电子元件、基尔霍夫定律；电阻电路一般分析方法(支路电流法、网孔电流法和节点电压法)；电路分析基本定理(叠加定理、置换定理、戴维南和诺顿定理)。而动态电路和正弦稳态电路分析方法这部分内容作为课外阅读，由学生通过自学来完成。电路部分内容的理论和实验教学课时数分别为12和4课时。

模拟电子技术部分的核心内容是放大电路，因此，相关课程安排主要围绕放大电路展开，主要讲解：半导体基础知识、二极管和三极管的基本原理；三极管基本放大电路及其分析、多级放大电路、负反馈放大电路、功率放大电路；集成运算放大器基础以及直流稳压电源。这部分内容的理论和实验教学课时数分别为20和12课时。

3 教学方法的改革

为了保证在有限的课时条件下把“电子技术基础”的核心内容呈现给学生，吸引学生的注意力，笔者在教学上进行了如下设计。

(1) 结构化教学。首先给出“电子技术基础”这门课的知识结构框图，包括这门课的整体结构框图以及这门课与后续要学习的“数字电子技术”课程的关系。在学习每一章内容时也会给出本章的知识结构图。通过框图把课程教学内容、工具及方法展示给学生，让学生对教学内容及重、难点有一个整体认识，引导学生建立合理的知识结构体系。结合知识结构框图，学生可根据实际需要来对自己感兴趣以及课堂上没有讲的内容进行有针对性的自学，这么做可以一定程度上减轻由于课时量少而带来的诸多问题。

(2) 视觉化教学。除了传统的多媒体课件和板书外，在教学环节中引入大量的现场演示环节，增强视觉化教学。对于一些经典电路，利用Multisim软件非常丰富的虚拟仪表对其进行仿真，使学生对相关知识点有个直观的认识。同时，利用这种现场演示的视觉化教学方法，可以对教学内容进行深层次的分析，有助于归纳、提炼教学内容，使学生更容易理解相关知识点。此外，对于需要一些数学知识进行推理的教学内容，可以采用仿真的模式来替代，避免了复杂的数学推理，使课堂教学更有趣味性，学生记忆更深刻。

(3) 硬件实物教学。作为一门电子学的基础课，最忌讳抛开硬件来直接将一些理论知识灌输给学生。为了贯彻应用型本科人才培养的要求，使学生具备一定的动手实践能力。每堂课都会给学生展示一些硬件实物，包括基本的电子元器件和与教学内容相关的趣味电子制作。以下几幅图是笔者制作的用于课堂教学的一些硬件电路，这是其中的几块电路板。

图1是在课堂教学中讲解基本元器件时展示给学生的常用元器件。这么做可以让学生对基本元件有个直观的印象，有助于了解相关元器件的封装形式、元器件的数据参数。图2是验证叠加定理的硬件实验电路，图中的数字电压表显示的是220 Ω电阻两端电压。取下跳线帽接入电流表，可测量电流。图3是验证稳压二极管稳压原理的实验板，图中左侧是一个输出电压可调的开关电源，来验证电路两端电压变化时稳压管的稳压效果；右侧的几组单刀多掷开关可以把六个不同阻值的电阻接到稳压管两端，来模拟负载变化时的稳压效果。图4是在讲解晶体管放大电路时演示给学生的硬件电路，一个电路是音乐门铃，另一个电路是简易电平指示电路，来感应声音大小。

图1 常用电子元器件展示板

图2 验证叠加定理的实验板

图3 稳压二极管稳压实验板

图4 晶体管放大电路趣味制作

课堂教学上，通过引入与本节课教学内容相关的趣味电子制作作为切入点，课前预先让学生接触实际的硬件电路，引起学生的兴趣，在学生注意力最集中的“课初三分钟”设置相应的问题情境，把学生的注意力快速引导到课堂教学上来，使学生对本堂课所要学习的知识产生深厚的兴趣，将学习变成一种自我需要。以稳压二极管稳压原理的教学为例，给学生演示图3中的电路板，介绍整个硬件电路的构成，首先演示输入电压升高或降低时稳压管的稳压效果，然后通过右侧的单刀多掷开关改变负载的阻值来验证负载变化时的稳压效果。当把1.5 Ω、4.7 Ω、22 Ω电阻分别作为负载时，稳压管不具备稳压效果，当接入1.5 Ω电阻时，电压表示数仅为0.04V。根据这一现象设置问题情景：是否电路存在问题？此时稳压二极管为什么不具备稳压效果？通过问题的解决总结利用稳压二极管进行稳压的优缺点，指出稳压管无法实现大电流输出条件下的稳压，这是并联稳压电路的缺点，为了克服这个缺点，可以采用串联稳压电路，为后续直流稳压电源这一章内容的学习做了铺垫。

(4) 实践教学。在实验课的教学上，重点突出学生对已学知识的实践领悟能力。具体方案如下：

对于验证性的实验，如戴维南定理的验证、三极管电流分配关系等，全部由学生课下来完成并递交实验报告。

实验课主要带领学生进行一些趣味性、实践探索性的实验。例如，进行晶体管放大电路的教学时，让学生实现一个助听器的设计。首先要求学生搭建一个基本的放大电路，并进行相应的理论计算及分析。接下来，为了稳定Q点，需要为电路引入负反馈。之后，指出电路所存在的缺点，即单管放大电路放大输出的信号仍然微弱。然后引导学生进行多级放大电路的设计。为了使末级输出端有足够的功率输出，还需引入功率放大电路。通过这种任务层层分解，逐步引导学生完成一个完整电路的设计工作，同时能够对教材中的知识点有一个全面系统的把握。

实验课中的设计任务采取学生分组合作的形式完成，当设计任务完成后每组选一名代表对本组设计进行介绍及总结。这样既锻炼了学生的表达能力，又培养了学生互动协作精神。

4 考核方式的改革

传统的考核方式比较单一，由平时成绩和期末闭卷考试成绩构成。这种考核方式的弊端就是学生对课程学习过程重视不够，在期末时采取突击复习的被动方式来应对考核。对于“电子技术基础”这门课而言，其知识点多、覆盖面广，学生复习困难，若是单靠期末一张试卷进行考核，不利于学生对知识的掌握。考核只是一种手段，最终目的是通过考核使学生掌握知识。因此，我们改用过程化考核方法。

过程化考核的具体方案是：取消期末闭卷考试，把期末考试的比重分散到整个学期考核的各个环节。其中，平时成绩占总评成绩的10%，主要考核学生的出勤及课堂表现情况；平时作业占30%，批改三次作业，每次满分10分，批改后直接公布分数；实验作业成绩占总成绩的60%。

这里，平时作业主要以读书笔记的形式布置给学生。在每堂课结束后，把下一节课将要讲的知识点告诉学生，让学生围绕知识点做读书笔记。平时作业的批改采取抽查的方式，整个学期每位学生被抽查三次。要求学生每节课都带作业本，根据情况随机抽查学生的读书笔记完成情况并酌情给分。

实验作业部分：包括实验报告和焊接超外差式中波收音机两部分。实验报告占30分，利用Multisim软件来设计相应的电路，撰写实验报告，根据学生的实验情况来进行打分。在学期期末，简单讲解超外差式中波收音机的基本原理后，带领学生完成收音机的焊接，占30分。这里要求学生掌握基本电子元件的测量，能够正确使用电烙铁进行电路焊接，收音机的安装调试符合规范、能收听到电台。

这种考核方式使学生在整个学期各个阶段对自己所获得的成绩有个直观的把握。该方式一方面能够调动学生的积极主动性、能够避免期末复习考试给学生带来的额外负担，使他们能够把注意力集中在课堂上；同时，在教学的各个阶段教师可以有机会对学生的学习进行督促和总结。

5 结语

本文从“电子技术基础”教学过程中所遇到的问题入手，在教学方法和考核方法进行了相应的改革。通过两年的教学实践，课改后学生的学习积极主动性更高，对知识点的把握更为系统深刻，提高了学生的实践能力，学生普遍对教学持满意态度。

[1] 邱关源, 罗先觉主编. 电路(第五版)[M]. 北京: 高等教育出版社, 2006年5月

[2] 童诗白, 华成英. 模拟电子技术基础(第四版)[M]. 北京: 高等教育出版社, 2006年5月

[3] 于歆杰, 朱桂萍, 陆文娟. 电路原理[M]. 北京: 清华大学出版社, 2007年3 月

[4] 康华光，陈大钦. 电子技术基础：模拟部分(第六版)[M]. 北京: 高等教育出版社, 2013年12月

[5] 李心广, 王金矿, 张晶. 电路与电子技术基础(第二版) [M]. 北京:机械工业出版社, 2012年8月

Study on Teaching Reform of Electronics Technology Fundamentals Course

GUO Li-qiang

(SchoolofcomputerScienceandTechnology,HuaiyinNormalUniversity,Huai'an223300,China)

Aiming at the problem occurred in the teaching of electronics technology fundamentals course, this paper proposes a novel teaching model which is the combination of structured, visualized and hardware based teaching methods. Meanwhile, we reinforce the practical teaching and adopt procedurization assessment to evaluate the learning effect. The two years practical experiences indicate that the proposed teaching method can enhance the students' enthusiasm and initiative, and can grasp the knowledge more systematic and profound.

electronics technology fundamentals; teaching reform

2016-05-04;

2016-06- 07 基金项目：江苏省高校“青蓝工程”项目资助。

郭立强(1982- )，男，博士，讲师，主要从事电子技术基础、图像处理与模式识别方面的教学科研工作，E-mail：guolq@hytc.edu.cn

TN710-4

A

1008-0686(2017)02-0070-04