电子设计竞赛视角下的模拟电子技术教学改革与实践

打开文本图片集

摘要： 本文以全国大学生电子设计竞赛为引导，针对在学生参加比赛和教学过程中暴露出模拟电子技术传统教学方式的不足，提出了针对模拟电子技术的项目化教学改革，详细的阐述了教学改革思路、措施以及实施过程。项目化教学的推进不仅提高了学生学习兴趣，培养了学生的动手实践能力和创新能力。

Abstract： Under the guidance of the National Undergraduate Electronic Design Contest， aiming at the deficiency of traditional teaching methods about the mode of Analog Electronic， project based teaching reform on analog electronic technology is proposed. Teaching reform ideas， measures and the implementation of the process are described in detail. Students" learning interest has been improved， and students practice ability and innovation ability has been cultivated.

关键词： 电子设计竞赛；模拟电子技术；项目化教学

Key words： electronic design competition；analog electronics technique；project-based teaching

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2016）28-0165-02

0 引言

湖南省大学生电子竞赛和全国大学生电子设计竞赛以隔年交错的方式举行，不仅提高了学生的创新能力和实践能力，促进大学生更好的将理论和实践相结合。通过参与指导学生参加电子设计竞赛，发现参赛的学生存在如下问题：①查阅资料解决问题的能力不够；②理论知识和实践环节会存在脱节的现象；③动手能力欠缺；④理论知识不够扎实。

模拟电子技术是竞赛的重要学科之一，是电子、自动化等相关专业的重要基础课程，有很强的实践性、理论性和综合性。在教学过程中只有运用恰当的教学方法、教学手段以及好的教学案例，才能够让学生更好的理解、领会并掌握教学内容，并能够学以致用，达到好的教学效果。但是目前的模拟电子技术教学中，存在教学方法呆板、教学手段单一、只注重理论不注重实践、教学过程枯燥等问题。本文从传统教学中存在的问题出发，将电子竞赛和模拟电子技术教学有机的结合起来，提出项目化教学的方法，以达到以赛促教以教促赛的目的，进而提高学生的综合能力。

1 模拟电子技术传统教学中存在的问题

在模拟电子技术的理论教学中，传统的授课方法是讲授法，授课顺序是：常用半导体器件、基本放大电路、集成运算放大器的线性应用基础、电压比较器、弛张振荡器及模拟开关、集成运算放大器电路原理、频率响应、反馈、功率放大电路、电源电路。这种按照各个知识模块按顺序从浅入深的教学过程，看起来理论体系完整、构架清晰，也符合学生的学习规律，但是实际教学效果并不明显，学生只是学习了理论上的原理和计算过程，但是并没有掌握这门课的应用，以及相关领域技术，还是未能脱离小学初中的应试教育。当学生参加竞赛，或者面对需要解决的项目时，还是无从下手。而现如今，社会或者各项竞赛中，对模拟电子技术相关技术人员的要求越来越高，不仅需要足够专业知识、实践能力、解决问题的能力，还必须具备一定发散和创造性思维。

在模拟电子技术实践教学过程中，传统的授课方法主要通过实验教学和课程设计，来提高学生的动手能力，以及巩固学生对理论知识的理解和掌握。但是从模拟电子技术实践教学过程中发现存在以下几个方面的问题。一是实验更新慢，所开设的实验和仪器设备几年或者十几年不会更新，实验的设置很多已经脱离了学科的发展。二是实验内容的设置多为验证性实验，而自主设计实验偏少，忽略了教学应该以学生为主体作用的宗旨，阻碍了学生动手能力和独立思考能力的提高。三是实验设置多为封闭性实验，而设计性、开放性、创新性实验少，不利于学生创新能力、应用能力的提高。四是实验的设计具有单一性，主要针对的是某一个知识点，未能体现各个知识点的关联和考虑到各个学科的综合性，因此学生的综合能力未能得到应用提高。

2 借鉴电子设计竞赛比赛和培训经验，对模拟电子技术课程进行项目化教学改革与实践的尝试

①以赛促教，以电子设计竞赛题目为依托，设计模拟电子技术课程的项目化教学任务，实现该课程教学方法、过程和实现方法的本质转变，以学生为主体，培养学生的动手能力和提高工程实践能力与创新意识。历年全国大学生电子设计大赛和湖南省大学生电子设计竞赛的题目均由各高校的和大型企业的专家团集体讨论而来，具有较强的实用性和较高的前瞻性，而竞赛内容在模拟电子技术部分设计到集成运算放大器、滤波器、功率放大电路、电源电路等重要知识点，因此将竞赛题目按照学生实际情况修改，作为教学项目，是推进模拟电子技术课程项目化教学和促进教学改革的良好途径。根据模拟电子技术教学目标和要求，科学的设计涵盖各个知识点的设计项目，将各个项目划分为若干案例单元。如表1所示为模拟电子技术课程构建的6个代表性项目。通过项目教学来引导学生提高分析能力、思考能力和解决问题的能力，让学生将理论和实践学习进行“无缝连接”，使学生在完成项目的过程中能够掌握整体知识构架和模拟电子技术的基础知识，提高应用实践能力和学习兴趣。

②以电子竞赛所涉猎的知识范围为切入点，将各个项目划分为相应的子单元，建立各个项目的案例库。

剖析各个项目所涉及的内容、知识点和应用，重新审视模拟电子技术理论实践教学的计划安排，删减传统教学过程中不合理的内容，重点突出重要的内容。以项目为单位全局把握整个课程的时间安排，把握各个环节中的时间、内容以及方法，以案例为单位制定出合理、科学、有效的计划，使每个项目的推进具有计划性、实用性、可行性。在设计好项目和案例后，让学生根据项目和案例的要求与时间安排，以组为单位查阅和收集资料，讨论方案的可行性，确定学习计划，并且按照计划一步一步的执行。如表2所示为项目六“直流稳压电源的设计”的中案例、教学方法、学时分配和教学过程。

3 模拟电子技术项目化教学改革与实践的关键问题

首先，项目和案例的设计是教学改革的关键问题，其内容是否合适、计划是否合理、知识点是否涵盖等直接决定了教师的教学效果和学生的学习效果。在设置项目的时候，要考虑到是否包涵了本学科所有的知识点，又要让学生重点掌握和应用某些重要知识点，还要考虑到各个知识点的衔接性和学生的接受能力。项目和案例的设计和实施过程需要通过后期不断的教学实践，根据学生的学习情况，不断的进行调整和更新。

其次，合理的分配理论教学和实践教学的实践。在理论教学上，要重点突出、简明扼要，除了原理讲解与参数计算，要突出知识点的应用领域和方法。在实践教学上，应该包含基础验证性实践课教学、设计性实践课教学、综合性实践课教学三个部分。其中验证性实验的设置要尽量覆模拟电子技术教学中的重要知识点，侧重于基本电子元器件的原理和应用，让学生会调试和测量基本的电子电路。设计性实验的设计侧重于培养学生将理论知识加以消化和应用的过程，侧重于培养学生查阅资料和解决问题的能力。综合性实践课程的设计侧重于学生综合能力的培养，并加强学生记录与处理数据、报告书写、分析实验结果的能力。

最后，更新实验设置和实验室设备，考虑到实验设备的更新有一个持续的过程，对于一些硬件设施跟不上的实验，可以开设仿真实验，如利用Proteus或Multism等软件进行仿真，也可以引入EDA的方法，使学生通EDA实验初步了解新产品的设计与制作全过程，进而培养学生综合应用能力，提高分析、测试的能力。除此之外，对于有些实验项目，可以带领学生自己自行设计，自己购买元器件进行制作，这样更加符合学校的具体情况和推进项目化教学的开展。

4 结束语

通过对模拟电子技术课程进行一个学期的课程改革实践探索，通过以赛促教、以教促赛的项目化教学方式对课程进行实践教学之后，学生的学习兴趣和成绩明显提高，学生在参赛过程中的综合素养和能力也有显著提升。模拟电子技术的项目教学法与传统的教学法相比有很大的区别，主要表现在，由以理论教学为中心转变为以理论实践相结合为中心、由以课本知识点为中心转变为以项目和案例为中心，由以教师教为中心转变为以学生学和用为中心。该项目教学法的推进，对培养学生工程应用实践能力与创新能力具有重要的现实和指导意义。

参考文献：

[1]蔡晓艳，肜瑶，王照平.模拟电子技术实验教学改革的研究与探索[J].实验室科学，2013（03）.

[2]王波，张岩，王美玲，刘伟. “模拟电子技术实验”课程的改革[J].实验室研究与探索，2013（04）.

[3]邢晓濬.“模拟电子技术实验”教学的探索与实践[J].电气电子教学学报，2013（01）.