魏豐

【摘要】本文從優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、改革課程體系、建設(shè)實(shí)踐體驗(yàn)設(shè)施和改進(jìn)考試方法等幾個(gè)方面就《高等電子電路》課程的教學(xué)進(jìn)行了探討，提出了理論和參數(shù)教學(xué)并重、重視專題講座、注重學(xué)生閱讀英文器件手冊能力的培養(yǎng)、加強(qiáng)實(shí)物教學(xué)和改進(jìn)考試題目等幾項(xiàng)改革措施，經(jīng)過幾年的實(shí)踐取得了初步的成果。

【關(guān)鍵詞】教學(xué)改革 教學(xué)內(nèi)容 教學(xué)方法 考題改革

【基金項(xiàng)目】本文受華中科技大學(xué)高水平國際化課程建設(shè)項(xiàng)目資助。

【中圖分類號(hào)】G64 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2014）03-0253-02

一、引言

《高等電子電路》是一門知識(shí)覆蓋面廣、發(fā)展更新快、理論性和應(yīng)用實(shí)踐性都很強(qiáng)的課程。該課程是我校自動(dòng)化學(xué)院對檢測儀表與自動(dòng)化裝置專業(yè)一年級(jí)碩士研究生開出的一門32學(xué)時(shí)2個(gè)學(xué)分的必修課，也適合作為全校其它電類研究方向的選修課。早期的聽課學(xué)生只有本專業(yè)的十幾個(gè)，近五年學(xué)生數(shù)穩(wěn)定在50人左右。幾年來，圍繞著《高等電子電路》課程的建設(shè)和改革，我們在優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、改革教學(xué)手段、改進(jìn)學(xué)生成績評(píng)定方法等方面做了一些有益的嘗試。為提高研究生教學(xué)質(zhì)量，提升我校研究生課程體系的國際化程度，創(chuàng)建高水平國際化課程打下了基礎(chǔ)。

二、優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、改革課程體系

課程改革的核心之一是課程體系和教學(xué)內(nèi)容的改革。課程體系和內(nèi)容是人才培養(yǎng)目標(biāo)最直接的反映，是提高人才素質(zhì)和教學(xué)質(zhì)量的核心環(huán)節(jié)。

《高等電子電路》作為本科“模電”和“數(shù)電”的后續(xù)課程，主要介紹近年來電子技術(shù)領(lǐng)域的最新理論和主要成果，講授高速、高分辨率和高性能單元電路的工作原理、設(shè)計(jì)方法和應(yīng)用實(shí)例。課程的目標(biāo)是培養(yǎng)掌握電子技術(shù)的基本理論和基本知識(shí)，了解學(xué)科發(fā)展動(dòng)態(tài)，熟悉電子元器件的參數(shù)和中英文專業(yè)術(shù)語，并具有器件選型，電路方案設(shè)計(jì)和調(diào)試能力的高水平的研發(fā)型人才。為此我們采取了以下幾點(diǎn)措施。

⑴結(jié)合科研需要優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容的編排

課程內(nèi)容的安排以檢測儀表與自動(dòng)化裝置專業(yè)在科研中遇到的電子技術(shù)共性問題為主線展開，具體分為：高性能放大器，有源濾波器，ADC/DAC，電源電路和可編程邏輯器件導(dǎo)論等五章。

每一章的安排又都是按照以下4個(gè)部分組織的，即：①原型電路的工作原理，基本理論和基本概念學(xué)習(xí)；②電路技術(shù)指標(biāo)的學(xué)習(xí)和掌握；③實(shí)用元器件英文數(shù)據(jù)手冊的研讀和相關(guān)專業(yè)術(shù)語的積累；④至少安排1個(gè)應(yīng)用實(shí)例專題講座將本章枯燥的理論和參數(shù)學(xué)習(xí)有機(jī)地結(jié)合起來，加深學(xué)生的理解提高學(xué)習(xí)興趣。

⑵理論教學(xué)和指標(biāo)參數(shù)并重的教學(xué)理念

本科階段的“數(shù)電”和“模電”課程教學(xué)普遍存在著偏重理論教學(xué)輕視參數(shù)指標(biāo)學(xué)習(xí)的問題。這導(dǎo)致了很多學(xué)生無法說出一個(gè)“好的”元器件的參數(shù)范圍。在《高等電子電路》的教學(xué)中我們至始至終都強(qiáng)調(diào)對電路技術(shù)指標(biāo)和器件參數(shù)的學(xué)習(xí)。要求學(xué)生掌握①參數(shù)定義，②其物理意義和③典型器件的參數(shù)范圍。只有了解了器件參數(shù)的范圍，才能比較器件的優(yōu)劣，才能完成器件選型和電路方案確定，才能設(shè)計(jì)出滿足技術(shù)指標(biāo)要求的儀器設(shè)備。

⑶精選課程主要參考書，注重從器件英文手冊中“汲取”養(yǎng)分

一般來說研究生課程使用教材的少，使用講義的多。這主要是因?yàn)閺恼n程講義到正規(guī)出版的教材需要較長的時(shí)間，而電子技術(shù)發(fā)展較快，講義能較好地反映學(xué)科發(fā)展的最新成果。盡管如此，我們還是為學(xué)生精選了中英文主要參考書各一本，見參考文獻(xiàn)[1]和[2]。選用參考書的目的是使學(xué)生能更系統(tǒng)更詳細(xì)地學(xué)習(xí)基本理論和基礎(chǔ)知識(shí)。

另外，我們要求學(xué)生從一些經(jīng)典的器件手冊中學(xué)習(xí)一些實(shí)用的電子技術(shù)知識(shí)。例如美國Analog Devices公司的ADC芯片AD1674的技術(shù)手冊就詳細(xì)介紹了ADC主要技術(shù)參數(shù)的定義和測試方法。手冊還詳細(xì)介紹了PCB制板時(shí)芯片模擬地和數(shù)字地的布線注意事項(xiàng)。這些都是一些教科書中難得見到的實(shí)用化的知識(shí)，對學(xué)生未來的科研工作和閱讀能力的提高都有很大的幫助。

⑷重視專題講座的教學(xué)作用

課程每章都會(huì)安排1～2個(gè)與本章內(nèi)容相關(guān)的專題講座。這些專題講座都是筆者近年來科研項(xiàng)目的總結(jié)，是本章講授的知識(shí)點(diǎn)的有機(jī)組合，也是學(xué)生最感興趣的地方，要特別重視。由于專題牽涉到一些背景知識(shí)，要預(yù)先做好鋪墊。要詳細(xì)介紹項(xiàng)目要達(dá)到的技術(shù)指標(biāo)，核心器件的選型和電路方案的確定過程，為學(xué)生提供了一個(gè)完整的學(xué)習(xí)范本。

現(xiàn)以課程第2章“有源濾波器”的內(nèi)容安排來說明，器件手冊研讀和專題講座在整章教學(xué)中所起到的作用。

⑸重視培養(yǎng)學(xué)生閱讀器件英文手冊的能力

大多數(shù)學(xué)生（少數(shù)參加過大學(xué)生電子大賽的除外）在本科階段基本上未接觸過原文技術(shù)資料，英文專業(yè)術(shù)語保有量幾乎為零，再加上對器件的參數(shù)理解不夠透徹，因此閱讀英文原文技術(shù)手冊的能力非常弱。要從幾十或幾百頁的手冊中快速、準(zhǔn)確地找到需要的信息就更很困難了。

為此在我們在課堂教學(xué)中，按“由淺入深”的原則帶領(lǐng)學(xué)生研讀一些經(jīng)典的器件手冊，講解閱讀的技巧，增加學(xué)生的專業(yè)詞匯量。通過這項(xiàng)措施，提高了學(xué)生的閱讀能力，從而也間接地提高了電路設(shè)計(jì)能力。此外，為了強(qiáng)化器件手冊的閱讀，我們在課程結(jié)業(yè)考試中都會(huì)安排了一題英語技術(shù)資料文獻(xiàn)的閱讀理解題。

⑹推薦實(shí)用元器件幫助學(xué)生在未來的科研中“快速上手”

電路核心器件的選型和方案確定對學(xué)生來說一直都是個(gè)難題。究其原因是由于電子技術(shù)發(fā)展太快，市場上有太多的同類型器件可供選擇，導(dǎo)致學(xué)生無從“下手”。本課程的另一個(gè)特點(diǎn)就是將近百種（很大一部分筆者在過去的科研中使用過）目前最流行的經(jīng)典的元器件按章節(jié)逐步推薦給學(xué)生，幫助學(xué)生“快速上手”，盡快勝任相關(guān)科研工作。

三、課程實(shí)踐體驗(yàn)環(huán)節(jié)的建設(shè)

電子技術(shù)是一門工程實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科，單純只憑課堂講授我們認(rèn)為是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，俗話說得好“百聞不如一見”。要學(xué)好電子技術(shù)這門課，首先要有好奇心，要多動(dòng)手，多實(shí)踐。因此從課程建設(shè)初期開始我們就重視與課程配套的實(shí)踐體驗(yàn)環(huán)節(jié)的建設(shè)，并進(jìn)行了如下一些嘗試。

⑴課外電子小制作

要求學(xué)生1～2人一組課外完成某一單元電路的設(shè)計(jì)和實(shí)際制作，制作完成后到任課教師處測試演示獲取實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的課程分?jǐn)?shù)。這種方式的優(yōu)點(diǎn)能是鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力，但學(xué)生人數(shù)太多時(shí)極大地增加了教師的工作量，學(xué)生的元器件來源也是一個(gè)問題。

⑵實(shí)驗(yàn)室參觀討論

安排學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室參觀課堂上介紹過的專題講座的電路實(shí)物并現(xiàn)場講解討論也是一種不錯(cuò)的方式，學(xué)生的反應(yīng)也很熱烈。但當(dāng)聽課學(xué)生人數(shù)太多時(shí)，場面比較混亂，教學(xué)效果變差。

⑶課堂實(shí)物教學(xué)演示

將相關(guān)的實(shí)驗(yàn)電路和裝置小型化形成固定的教學(xué)演示設(shè)備帶到課堂上進(jìn)行實(shí)物教學(xué)。這種方式的效果不錯(cuò)，教學(xué)效率也高。在不增加學(xué)生和教師的負(fù)擔(dān)，不需要學(xué)校太大的資金投入的前提下，這種實(shí)踐體驗(yàn)方式成為了我們的首選。

四、改革考試方法

課程考試是評(píng)估教學(xué)質(zhì)量、評(píng)判學(xué)生掌握教學(xué)內(nèi)容程度和調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性的一個(gè)重要手段。關(guān)于《高等電子電路》課程的考試，我們嘗試過采用開卷課外交一篇論文的考查方式，后來發(fā)現(xiàn)這種方式存在抄襲問題，當(dāng)聽課人數(shù)較多時(shí)就更嚴(yán)重。這導(dǎo)致了成績評(píng)判不公，挫傷了學(xué)生的積極性。

我們后來將考試改為課堂閉卷形式解決了這個(gè)問題。但我們一直都認(rèn)為《高等電子電路》課程的閉卷考試不是一種合理的方式，因?yàn)樵诳蒲泄ぷ髦惺强梢蚤_卷查找參考資料的。

結(jié)合《高等電子電路》這門課程具有的內(nèi)容繁雜，知識(shí)點(diǎn)多，學(xué)習(xí)方法主要是在理解的基礎(chǔ)上加以記憶，靠平時(shí)的積累等一系列特點(diǎn)，我們將課程成績確定為由課外大作業(yè)（寫小論文）成績+課堂開卷考試成績兩部分構(gòu)成。

課外大作業(yè)題目比較開放，考察的是學(xué)生查找資料，電路分析設(shè)計(jì)和科研論文撰寫的能力。這部分占總成績的比重較小，由于選題面比較廣，也避免了抄襲問題。課堂開卷考試成績占總成績的比例較大，主要考查學(xué)生對基本理論、基礎(chǔ)知識(shí)和基本概念的掌握程度。

這幾年我們與應(yīng)聘去“華為”和“中興”等大公司的畢業(yè)生進(jìn)行了交流，收集了一些應(yīng)聘硬件崗位的筆試題目。這些題目的共同點(diǎn)是：題小，量大和面廣，考的是學(xué)生平時(shí)積累的電子技術(shù)知識(shí)和技能。這樣的題目形式是有其合理性的，因此我們對課堂開卷的考試題目也做出了相應(yīng)調(diào)整和改進(jìn)。

課程考試方式和考題形式的改革能比較準(zhǔn)確和全面的評(píng)價(jià)學(xué)生的實(shí)際水平，強(qiáng)調(diào)了對課程基本理論、基礎(chǔ)知識(shí)和基本概念的掌握，有利于學(xué)生的就業(yè)，也提高了學(xué)生的積極性。

五、結(jié)束語

我們在近幾年的《高等電子電路》課程教學(xué)改革和建設(shè)的過程中，不斷地實(shí)踐與探索，取的了一些經(jīng)驗(yàn)和成果，但這僅僅是改革的第一步。進(jìn)一步深化教學(xué)改革，不斷提高《高等電子電路》課程的教學(xué)水平和質(zhì)量是一項(xiàng)長期復(fù)雜和艱巨的任務(wù)。將課程建設(shè)成高水平國際化的研究生課程，為國家培養(yǎng)出更多的高水平研發(fā)型電子技術(shù)人才是我們今后努力的方向。

參考文獻(xiàn)：

[1]席德勛，現(xiàn)代電子技術(shù)，高等教育出版社，1999年第1版

[2]Electronics，2nd Ed，Allan R.Hambley，Prentice Hall，2000