《高等电子电路》课程教学改革探析

1、高等电子电路课程教学改革探析【摘要】本文从优化教学内容、改革课程体系、建 设实践体验设施和改进考试方法等几个方面就高等电子电 路课程的教学进行了探讨，提出了理论和参数教学并重、 重视专题讲座、注重学生阅读英文器件手册能力的培养、加 强实物教学和改进考试题目等几项改革措施，经过几年的实 践取得了初步的成果。【关键词】教学改革教学内容教学方法考题改革【基金项目】本文受华中科技大学高水平国际化课程建 设项目资助。【中图分类号】g64【文献标识码】a【文章编号】2095-3089 (2014) 03-0253-02一、引言高等电子电路是一门知识覆盖面广、发展更新快、理论性和应用实践性都很强的课程。该课

2、程是我校自动化学 院对检测仪表与自动化装置专业一年级硕士研究生开出的 一门32学时2个学分的必修课，也适合作为全校其它电类 研究方向的选修课。早期的听课学生只有本专业的十几个, 近五年学生数稳定在50人左右。几年来，围绕着高等电 子电路课程的建设和改革，我们在优化教学内容、改革教学手段、改进学生成绩评定方法等方面做了一些有益的尝 试。为提高研究生教学质量，提升我校研究生课程体系的国 际化程度，创建高水平国际化课程打下了基础。二、优化教学内容、改革课程体系课程改革的核心之一是课程体系和教学内容的改革。课 程体系和内容是人才培养目标最直接的反映，是提高人才素 质和教学质量的核心环节。高等电子电路作

3、为本科“模电”和“数电”的后续 课程，主要介绍近年来电子技术领域的最新理论和主要成 果，讲授高速、高分辨率和高性能单元电路的工作原理、设 计方法和应用实例。课程的目标是培养掌握电子技术的基本 理论和基本知识，了解学科发展动态，熟悉电子元器件的参 数和中英文专业术语，并具有器件选型，电路方案设计和调 试能力的高水平的研发型人才。为此我们采取了以下几点措 施。(1)结合科研需要优化教学内容的编排课程内容的安排以检测仪表与自动化装置专业在科研 中遇到的电子技术共性问题为主线展开，具体分为：高性能 放大器，有源滤波器，adc/dac,电源电路和可编程逻辑器 件导论等五章。每一章的安排又都是按照以下4个

4、部分组织的，即： 原型电路的工作原理，基本理论和基本概念学习；电路技 术指标的学习和掌握；实用元器件英文数据手册的研读和 相关专业术语的积累；至少安排1个应用实例专题讲座将 本章枯燥的理论和参数学习有机地结合起来，加深学生的理 解提高学习兴趣。理论教学和指标参数并重的教学理念本科阶段的“数电”和“模电”课程教学普遍存在着 偏重理论教学轻视参数指标学习的问题。这导致了很多学生 无法说出一个“好的”元器件的参数范围。在高等电子电 路的教学中我们至始至终都强调对电路技术指标和器件参 数的学习。要求学生掌握参数定义，其物理意义和典 型器件的参数范围。只有了解了器件参数的范围，才能比较 器件的优劣，才能

5、完成器件选型和电路方案确定，才能设计 出满足技术指标要求的仪器设备。精选课程主要参考书，注重从器件英文手册中“汲 取”养分一般来说研究生课程使用教材的少，使用讲义的多。这 主要是因为从课程讲义到正规出版的教材需要较长的时间， 而电子技术发展较快，讲义能较好地反映学科发展的最新成 果。尽管如此，我们还是为学生精选了中英文主要参考书各 一本，见参考文献1和2。选用参考书的目的是使学生能 更系统更详细地学习基本理论和基础知识。另外，我们要求学生从一些经典的器件手册中学习一些 实用的电子技术知识。例如美国analog devices公司的adc 芯片ad1674的技术手册就详细介绍了 adc主要技术参

6、数的 定义和测试方法。手册还详细介绍了 pcb制板时芯片模拟地 和数字地的布线注意事项。这些都是一些教科书中难得见到 的实用化的知识，对学生未来的科研工作和阅读能力的提高 都有很大的帮助。重视专题讲座的教学作用课程每章都会安排12个与本章内容相关的专题讲座。 这些专题讲座都是笔者近年来科研项目的总结，是本章讲授 的知识点的有机组合，也是学生最感兴趣的地方，要特别重 视。由于专题牵涉到一些背景知识，要预先做好铺垫。要详 细介绍项目要达到的技术指标，核心器件的选型和电路方案 的确定过程，为学生提供了一个完整的学习范本。现以课程第2章"有源滤波器”的内容安排来说明，器 件手册研读和专题讲座

7、在整章教学中所起到的作用。重视培养学生阅读器件英文手册的能力大多数学生（少数参加过大学生电子大赛的除外）在本 科阶段基本上未接触过原文技术资料，英文专业术语保有量 几乎为零，再加上对器件的参数理解不够透彻，因此阅读英 文原文技术手册的能力非常弱。要从几十或几百页的手册中 快速、准确地找到需要的信息就更很困难了。为此在我们在课堂教学中，按“由浅入深”的原则带领 学生研读一些经典的器件手册，讲解阅读的技巧，增加学生 的专业词汇量。通过这项措施，提高了学生的阅读能力，从 而也间接地提高了电路设计能力。此外，为了强化器件手册 的阅读，我们在课程结业考试中都会安排了一题英语技术资 料文献的阅读理解题。推

8、荐实用元器件帮助学生在未来的科研中“快速上 手”电路核心器件的选型和方案确定对学生来说一直都是 个难题。究其原因是由于电子技术发展太快，市场上有太多 的同类型器件可供选择，导致学生无从"下手”。本课程的 另一个特点就是将近百种（很大一部分笔者在过去的科研中 使用过）目前最流行的经典的元器件按章节逐步推荐给学 生，帮助学生“快速上手”，尽快胜任相关科研工作。三、课程实践体验环节的建设电子技术是一门工程实践性很强的学科，单纯只凭课堂 讲授我们认为是远远不够的，俗话说得好“百闻不如一 见”。要学好电子技术这门课，首先要有好奇心，要多动手, 多实践。因此从课程建设初期开始我们就重视与课程配套

9、的 实践体验环节的建设，并进行了如下一些尝试。 （1） 课外电子小制作要求学生12人一组课外完成某一单元电路的设计和 实际制作，制作完成后到任课教师处测试演示获取实验环节 的课程分数。这种方式的优点能是锻炼学生的动手能力，但 学生人数太多时极大地增加了教师的工作量，学生的元器件 来源也是一个问题。实验室参观讨论安排学生进入实验室参观课堂上介绍过的专题讲座的 电路实物并现场讲解讨论也是一种不错的方式，学生的反应 也很热烈。但当听课学生人数太多时，场面比较混乱，教学 效果变差。课堂实物教学演示将相关的实验电路和装置小型化形成固定的教学演示 设备带到课堂上进行实物教学。这种方式的效果不错，教学 效率

10、也高。在不增加学生和教师的负担，不需要学校太大的 资金投入的前提下，这种实践体验方式成为了我们的首选。四、改革考试方法课程考试是评估教学质量、评判学生掌握教学内容程度 和调动学生学习积极性的一个重要手段。关于高等电子电 路课程的考试，我们尝试过采用开卷课外交一篇论文的考 查方式，后来发现这种方式存在抄袭问题，当听课人数较多 时就更严重。这导致了成绩评判不公，挫伤了学生的积极性。我们后来将考试改为课堂闭卷形式解决了这个问题。但 我们一直都认为高等电子电路课程的闭卷考试不是一种 合理的方式，因为在科研工作中是可以开卷查找参考资料 的。结合高等电子电路这门课程具有的内容繁杂，知识 点多，学习方法主要

11、是在理解的基础上加以记忆，靠平时的 积累等一系列特点，我们将课程成绩确定为由课外大作业 （写小论文）成绩+课堂开卷考试成绩两部分构成。课外大作业题目比较开放，考察的是学生查找资料，电 路分析设计和科研论文撰写的能力。这部分占总成绩的比重 较小，由于选题面比较广，也避免了抄袭问题。课堂开卷考 试成绩占总成绩的比例较大，主要考查学生对基本理论、基 础知识和基本概念的掌握程度。这几年我们与应聘去“华为”和“中兴”等大公司的 毕业生进行了交流，收集了一些应聘硬件岗位的笔试题目。 这些题目的共同点是：题小，量大和面广，考的是学生平时 积累的电子技术知识和技能。这样的题目形式是有其合理性 的，因此我们对课堂开卷的考试题目也做出了相应调整和改 进。课程考试方式和考题形式的改革能比较准确和全面的 评价学生的实际水平，强调了对课程基本理论、基础知识和 基本概念的掌握，有利于学生的就业，也提高了学生的积极 性。五、结束语我们在近几年的高等电子电路课程教学改革和建设 的过程中，不断地实践与探索，取的了一些经验和成果，但 这仅仅是改革的第一步。进一步深化教学改革，