电子设计竞赛视角下的模拟电子技术教学改革与实践

1、电子设计竞赛视角下的模拟电子技术教学改革与实 践： 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 ， mea

2、sures 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.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：

3、 查阅资料解决问题 的能力不够； 理论知识和实践环节会存在脱节的现象； 动手 能力欠缺；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

4、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

5、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

6、， 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

7、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

8、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。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

9、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

10、 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

11、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咼，