劉漢平 栗軍 張秀梅

[摘 要] 傳統(tǒng)的模擬電路課程實(shí)踐環(huán)節(jié)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)較多，且內(nèi)容比較單一，與其他課程聯(lián)系不多，不適應(yīng)新工科建設(shè)要求。為培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力和跨界融合能力，建議對(duì)模電實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)改革，增加綜合設(shè)計(jì)類(lèi)和創(chuàng)新類(lèi)實(shí)驗(yàn);課程設(shè)計(jì)采取項(xiàng)目化教學(xué)，鼓勵(lì)學(xué)生參加各級(jí)各類(lèi)科技文化競(jìng)賽，促進(jìn)理論與實(shí)踐的結(jié)合，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情和主觀(guān)能動(dòng)性。

[關(guān)鍵詞] 新工科;模擬電路課程;實(shí)踐教學(xué)

一、新工科與模擬電路課程

模擬電子技術(shù)（簡(jiǎn)稱(chēng)模擬電路）是電子電氣類(lèi)、自動(dòng)控制類(lèi)和計(jì)算機(jī)類(lèi)等專(zhuān)業(yè)學(xué)生在電子技術(shù)方面入門(mén)性質(zhì)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課。課程系統(tǒng)講述模擬電子技術(shù)的基本知識(shí)、基本分析方法以及有關(guān)參數(shù)的計(jì)算方法，側(cè)重于各種單元電路工作原理的分析及電路有關(guān)參數(shù)的計(jì)算。模擬電路是一門(mén)應(yīng)用性很強(qiáng)的基礎(chǔ)課程，理論知識(shí)需要通過(guò)實(shí)踐過(guò)程來(lái)鞏固，實(shí)踐教學(xué)是其重要環(huán)節(jié)。不通過(guò)實(shí)踐，無(wú)法提高學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力，無(wú)法滿(mǎn)足學(xué)生成長(zhǎng)過(guò)程中對(duì)新知識(shí)的構(gòu)建需求。為應(yīng)對(duì)當(dāng)前高速發(fā)展的科技革命、產(chǎn)業(yè)變革，確?！爸袊?guó)制造2025”“一帶一路”落到實(shí)處，2017年教育部啟動(dòng)了“新工科建設(shè)”。隨著“復(fù)旦共識(shí)”“天大行動(dòng)”“北京指南”等標(biāo)志性行動(dòng)的持續(xù)推進(jìn)，掀起了“新工科建設(shè)”研究與實(shí)踐的新高潮。新工科人才要求具有跨界融合能力和自主學(xué)習(xí)能力[1]。新工科建設(shè)對(duì)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)課程實(shí)踐教學(xué)提出了新的挑戰(zhàn)。

二、傳統(tǒng)模電實(shí)踐教學(xué)弊端

1.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容不利于培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。傳統(tǒng)模電實(shí)驗(yàn)包括示波器、信號(hào)發(fā)生器、基本放大電路、振蕩電路等內(nèi)容，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力，掌握電子儀器儀表的使用有非常重要的作用，但實(shí)驗(yàn)內(nèi)容基本是對(duì)應(yīng)教材的各基本電路，按基本電路的原理圖搭建實(shí)物連線(xiàn)并對(duì)其各測(cè)試點(diǎn)測(cè)量，記錄相關(guān)參數(shù)，比較其性能和指標(biāo)。實(shí)驗(yàn)性質(zhì)以驗(yàn)證性為主，學(xué)生只需要按實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)的具體步驟在實(shí)驗(yàn)箱內(nèi)插接通電，測(cè)試記錄相關(guān)的參數(shù)，然后完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告即可。這種實(shí)證類(lèi)型的實(shí)驗(yàn)流程只能培養(yǎng)學(xué)生按部就班完成任務(wù)的“實(shí)驗(yàn)”能力，很難培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、分析研究問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力[2]。這些實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目很難激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力幫助不大。

2.內(nèi)容相對(duì)孤立，不利于跨界融合能力培養(yǎng)。模擬電路課程的教學(xué)內(nèi)容繁多，課程的主要內(nèi)容包括常用半導(dǎo)體器件、基本放大電路、多級(jí)放大電路、集成運(yùn)算放大電路、放大電路的頻率響應(yīng)、放大電路中的反饋、信號(hào)的運(yùn)算和處理、波形的發(fā)生和信號(hào)的轉(zhuǎn)換、功率放大電路、直流電源等，既有放大電路的理論知識(shí)，又有放大電路的應(yīng)用等。但是目前大多數(shù)學(xué)校的教學(xué)課時(shí)都比較少（一般是64學(xué)時(shí)），實(shí)驗(yàn)一般只有16個(gè)學(xué)時(shí)（0.5學(xué)分），只能安排6個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，多數(shù)是比較簡(jiǎn)單基本的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。由于學(xué)時(shí)的限制，缺少綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，且教學(xué)內(nèi)容相對(duì)較孤立，與其他課程的聯(lián)系較少。另外，目前模擬電路開(kāi)設(shè)較早，一般在第三學(xué)期開(kāi)設(shè)（有的學(xué)校甚至在第二學(xué)期開(kāi)設(shè)），在其之前專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課一般只開(kāi)設(shè)了數(shù)字電路，學(xué)生掌握的專(zhuān)業(yè)知識(shí)還比較少，導(dǎo)致與其他課程融會(huì)貫通有困難。

三、改進(jìn)措施

1.豐富實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，增添綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。為培養(yǎng)學(xué)生的跨界融合能力和自主學(xué)習(xí)能力，要按照“突出重點(diǎn)與全面發(fā)展”相結(jié)合的原則，進(jìn)行模擬電路實(shí)驗(yàn)課程改革。按照新工科人才培養(yǎng)要求，改進(jìn)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)應(yīng)該適當(dāng)增加實(shí)驗(yàn)強(qiáng)度，調(diào)動(dòng)學(xué)生參與的積極性。針對(duì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目類(lèi)型單一的問(wèn)題，為滿(mǎn)足新工科人才培養(yǎng)要求，模擬電路實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目要包括基礎(chǔ)型實(shí)驗(yàn)、綜合設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)以及創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)。首先，綜合設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)需要以學(xué)生為中心，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀(guān)能動(dòng)性，教師在項(xiàng)目中負(fù)責(zé)輔助和指導(dǎo)工作，為學(xué)生設(shè)計(jì)大致的技術(shù)路線(xiàn)或者思路，由學(xué)生獨(dú)立了解實(shí)驗(yàn)背景知識(shí)，自行構(gòu)思實(shí)驗(yàn)的具體方案、步驟，然后完成實(shí)驗(yàn)操作。其次，學(xué)生掌握模電基本的理論知識(shí)和實(shí)驗(yàn)技能后，適當(dāng)開(kāi)設(shè)創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，由學(xué)生和教師共同討論確定實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，采用新穎的方案來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。在這類(lèi)實(shí)驗(yàn)中，可以充分發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)造性，綜合運(yùn)用模擬電路知識(shí)以及其他課程的知識(shí)、技巧或方法，擴(kuò)展思維活動(dòng)空間和想象力，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，滿(mǎn)足新工科背景的多學(xué)科交叉要求，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和跨界融合能力。

2.課程設(shè)計(jì)采用項(xiàng)目化教學(xué)。為配合模擬電路教學(xué)，一般在人才培養(yǎng)方案中有一個(gè)電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，旨在提高學(xué)生綜合運(yùn)用模電和數(shù)電知識(shí)解決具體問(wèn)題的能力。為提高人才培養(yǎng)效果，課程設(shè)計(jì)應(yīng)該采用項(xiàng)目化教學(xué)方式。項(xiàng)目式教學(xué)是國(guó)內(nèi)外專(zhuān)家近年倡導(dǎo)的一種教學(xué)方法，是師生通過(guò)共同實(shí)施一個(gè)完整的項(xiàng)目而進(jìn)行的教學(xué)活動(dòng)。教師根據(jù)課程特點(diǎn)設(shè)計(jì)項(xiàng)目，分解任務(wù)，通過(guò)任務(wù)驅(qū)動(dòng)來(lái)完成學(xué)習(xí)目標(biāo)，多適用于實(shí)踐性、應(yīng)用型強(qiáng)的課程，可以引導(dǎo)學(xué)生從直接感知、項(xiàng)目制作、任務(wù)歸納中學(xué)習(xí)知識(shí)，之后再將所學(xué)知識(shí)轉(zhuǎn)化為實(shí)踐應(yīng)用，從而提高學(xué)生動(dòng)手能力，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)與分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力[3]。這種教學(xué)模式，通過(guò)師生共同制定課程學(xué)習(xí)目標(biāo)、學(xué)習(xí)任務(wù)，并對(duì)任務(wù)進(jìn)行分解，使學(xué)生知道自己每天要學(xué)什么、怎么學(xué)、學(xué)到什么程度等任務(wù)要求，進(jìn)而進(jìn)行自主性學(xué)習(xí)。這種教學(xué)可以起到培養(yǎng)學(xué)生自主性學(xué)習(xí)習(xí)慣、責(zé)任意識(shí)、自我管理能力等，逐漸激發(fā)學(xué)習(xí)的興趣，使學(xué)生學(xué)會(huì)自主學(xué)習(xí)[4]。

3.以賽促學(xué)，強(qiáng)化能力培養(yǎng)。很多高校已經(jīng)認(rèn)識(shí)到科技競(jìng)賽對(duì)學(xué)生能力培養(yǎng)的重要性，開(kāi)展了豐富多彩的科技競(jìng)賽活動(dòng)。模擬電路課程是很多競(jìng)賽的基礎(chǔ)，如電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽、ICAN物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)造力大賽、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用創(chuàng)新大賽等?？萍几?jìng)賽要求學(xué)生掌握一定的模擬電路知識(shí)，以及將知識(shí)運(yùn)用于實(shí)踐的能力，同時(shí)也使大學(xué)生在參賽的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)自身模電課程及其他課程理論知識(shí)的不足，認(rèn)識(shí)運(yùn)用理論知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的重要性、復(fù)雜性，掌握理論指導(dǎo)實(shí)踐的技巧和規(guī)律，促進(jìn)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)和理解。學(xué)生在科技競(jìng)賽的備賽訓(xùn)練過(guò)程中，除了掌握模擬電路課堂上所學(xué)的基本內(nèi)容外，還需要針對(duì)競(jìng)賽可能遇到的各種實(shí)際問(wèn)題查閱資料，收集信息，通過(guò)自學(xué)來(lái)豐富知識(shí)結(jié)構(gòu)，在這個(gè)過(guò)程中自然鍛煉了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和跨界融合能力。另外在參加競(jìng)賽的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生很多問(wèn)題，需要學(xué)生自主地去思考，找到解決問(wèn)題的方法，這樣也可以提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力[5]。

四、結(jié)語(yǔ)

傳統(tǒng)的模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)課程實(shí)踐環(huán)節(jié)內(nèi)容和方式比較單一，與新工科建設(shè)要求不適應(yīng)。本文基于“以學(xué)生為中心”的理念，對(duì)模電實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容做了較大幅度的改革，增加了綜合設(shè)計(jì)類(lèi)和創(chuàng)新類(lèi)實(shí)驗(yàn);課程設(shè)計(jì)采取項(xiàng)目化教學(xué)，鼓勵(lì)學(xué)生參加各級(jí)各類(lèi)科技文化競(jìng)賽，在理論與實(shí)踐相結(jié)合的過(guò)程中，培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)、主動(dòng)探索、主動(dòng)研究的能力，以及發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，激發(fā)學(xué)習(xí)熱情和主觀(guān)能動(dòng)性，實(shí)現(xiàn)對(duì)所學(xué)知識(shí)的綜合運(yùn)用，鍛煉學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力和跨界融合能力。

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