模拟电子技术课程“一体化”教学模式的探索

摘要：模拟电子技术是电类课程体系中一门重要的专业基础课，其理论抽象，工程实践性很强，学生学习感到吃力。采用“一体化”教学有助于激发学生的学习兴趣，降低学习难度，提高教学效果。

关键词：模拟电子技术；一体化教学；教学案例

一、传统教学模式的缺陷

传统的模拟电子技术课程教学模式是以理论教学为主，实践教学为辅，理论与实践之间做不到真正地融会贯通，达不到学校开设这门课的基本目标。

二、一体化教学的改革思路

（一）优化教学内容

在教学内容安排上做了一些优化，即把全部教学内容分成五个模块，且每个模块至少包含一个实验。其中，第一模块内容包括：理论教学的半导体器件及其基本放大电路、反馈放大电路，以双极结型三极管（BJT）为主要学习内容，场效应管由于没有配套的实验，可以简单介绍；实验教学安排三个实验，分别是单管交流放大电路、多级放大电路和负反馈放大电路，这里的单管交流放大电路无疑是本模块的重点实验，由于是课程的第一个实验，涉及到很多仪器的初次使用，学生通常感到上手困难。第二模块内容包括：理论教学的模拟集成电路和运算放大器，主要介绍差分式放大电路的一般结构和集成运放的电压传输特性及其基本应用；实验教学安排两个实验，分别是差动放大电路和集成运放的基本运算电路。第三模块内容包括：理论教学的信号处理与信号产生电路，此内容在本课程中一直占有非常重要的位置，是学期末的课程设计必选的课题，因此，相应的实验就显得尤其必要了。在实验教学上特别安排了两个实验，分别是电压比较器和RC文氏电桥振荡电路。第四模块内容包括：理论教学的功率放大电路，从小信号变到大信号，分析方法也变了，特别是在要求输出功率尽可能大（器件工作在接近极限运用状态下）、提高效率的主要途径（降低静态功耗）等知识点方面，学生在上理论课时往往难以理解，如果结合实验再讨论该内容就会变得清晰直观，这里配套的实验为集成功率放大电路。第五模块内容包括：理论教学的直流稳压电源，讲述小功率整流滤波电路和串联反馈式稳压电路，并安排一个实验，即整流―滤波―稳压电路。需要强调的是，所有模块的理论和实验部分均由同一个教师讲授，教学顺序遵循先理论后实验的原则，即理论课上完后下一次课立即到实验室完成相应的实验。

（二）整合考试形式

为了实现对学生全方位的考核与测试，将模拟电子技术课程原来彼此独立的理论和实验考试合二为一，用同一张试卷让学生在实验室完成。命题者以课程的五个模块为单元，配合该模块的某个实验，构成一份完整的试卷，这样可以设计出五份不同的试卷，考试时，由学生临场随机抽签。根据不同实验的难易程度，命题者可自行确定试卷中理论―实验的分值占比，如7∶3、6∶4、5∶5等。每一份试卷均设置现场操作分（20分），由监考教师依据考生的实验操作情况现场打分，而试卷中的理论分析、计算、实验的测量数据等应在考试结束后统一批改。

三、课堂教学案例

在教室上课时，笔者首先从理论教学的角度介绍了放大电路的分析方法包括两大步，即静态分析和动态分析。静态分析可以通过画该电路的直流通路，用近似估算得到静态工作点，本例中，BJT的基极电位范围为：

上述参数是通过解析计算得到的，也是传统理论课上教师们重点讲授的知识点。理论课的电路分析、计算完成后，下一次课就带领同学们到实验室，从实验课的角度讨论如何连接实际的电子电路、如何调整静态工作点以及如何使用电子仪器测量参数。下面的数据是在实验室的某个实验箱上由实际测量得到的。

在示波器上观察到最大不失真输出信号后，用万用表测量实际电路的静态工作点，见表1。

在静态工作点完全调整好后，调节函数信号发生器，输入f=1kHz、Ui=5mV的正弦信号，用晶体管毫伏表测量放大电路空载时（断开负载R8）和加负载时的输出电压Uo的实际值。

放大电路的输入电阻和输出电阻是由已知的测量参数经过简单计算得到的。

由于输入信号的幅值过大或者静态工作点设置不合理都会导致输出信号出现非线性失真，在理论课上讲授这个知识点时，同学们总是似懂非懂，因此，在做实验的过程中，要指导他们适时观察非线性失真现象，并指导他们应调整哪些元件的参数才能使这些失真分别得到改善。在上完这样的“理论―实践”课后，同学们对基极分压式射极偏置电路的工作原理一定会记忆深刻，对如何在实验室搭接一个成功的放大电路也会有所体会和认识。

四、结语

实践证明，采用“一体化”教学，即把传统的理论课、实验课进行资源整合，将理论教学与实践教学有机结合起来，形成“教―学―做”一体化的教学模式，这是一种比较有效的教学方法，它符合工程科学认知的一般规律，容易调动学生的学习积极性和主动性，也为他们应用能力的培养以及后续课程的学习打下了良好的基础。

参考文献：