电工电子技术基础课程教学研究
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摘 要
电工电子技术基础是计算机科学与技术、信息安全、软件工程及数字媒体等专业的学科基础课程，着重讨论集总参数的线性、非时变电路和模拟电子技术基础知识，是一门难度较大，学生难以掌握的课程。本文对电路与模拟电子技术课程的教学现状和教学方法等进行分析，采用多元化教学模式与传统教学方法相结合和理论与工程实践相结合的方法，激发学生学习兴趣，引导学生自主探究学习，取得了较好的教学效果。
关键词
电路与模拟电子技术;教学方法
中图分类号： TP319 文獻标识码： A
DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2020.07.024
0 引言
电工电子技术基础是计算机科学与技术、信息安全、软件工程以及数字媒体等本科专业的学科基础课程。该课程主要由线性非时变电路分析和模拟电子技术基础两大部分组成。通过本门课程的学习，使学生在掌握基本电子电路基本概念、基本理论和基本分析方法的基础上，具备必要的电子电路分析问题的能力及基本的电子电路设计能力。同时使学生掌握常用的半导体器件和典型模拟集成电路的特性和参数，系统地掌握电子线路的组成、基本原理、性能特点和各类放大电路、反馈、集成运算放大器的分析设计方法。本课程对于培养学生的问题分析能力和实践动手能力具有重要的作用，为电子系统的工程实现和后续课程学习打下必备的基础。
另一方面，本课程内容多，难度高。在掌握基本电路分析方法的基础上，含受控源的电路分析、正弦稳态电路的相量法电路分析是学生不容易掌握的知识点。对于模拟电子线路部分，比较难掌握的是各类放大电路、反馈、集成运算放大器的分析和设计方法。如何在学会“分析”的基础上进行“设计”，是大部分同学在学习过程中遇到的“拦路虎”。同时，随着电气电子信息等专业技术的发展，新的技术不断产生，要求学生在掌握课程基础知识的基础上，具有更广的知识面，了解最新的技术发展动态。因此，在授课过程中，采用多元化教学模式与传统教学方法相结合和理论与工程实践相结合的方法，激发学生的学习兴趣，引导学生实现自主学习，取得了良好的教学效果。
1 电工电子技术基础的教学现状
电工电子技术基础是理工科非电类专业的一门非常重要的学科基础课程。目前，在我校计算机科学与技术、信息安全、软件工程及数字多媒体等专业开设电工电子技术基础课程。本课程共包括48课时，主要分为电路分析和模拟电子技术两大部分，其核心包括直流电路的基本概念与分析，一阶动态电路分析，正弦稳态电路及串并联谐振电路分析;PN结与半导体二极管，双极型晶体管，放大器基础，负反馈在放大器中的应用，集成运算放大电路的应用。相对于模拟电子技术部分，学生对电路分析部分的掌握情况会好些，但是正弦稳态电路的分析依旧是难点，学生对于相位、相量等概念难以理解及灵活运用。而模拟电子线路部分对于学生来说是个难点。与由理想电路线性元件构成的电路的分析不同，模拟电子技术部分包含非线性电阻电路的分段线性化等效、图解分析法及小信号等效电路分析法等内容，学生难以理解及掌握，大部分学生缺少将非线性电路在一定条件下线性化等效成电路线性元件，继而进行电路分析的能力。另外存在的一个比较严重的问题就是学生学完电工电子技术后，只会解题，不会设计，遇到实际问题却不知如何下手。因此，针对上述电工电子技术基础的教学现状，结合平时上课的经验与学生的交流互动，对电工电子技术基础的教学方法进行了初步的探索，提出采用多元化教学模式与传统教学方法相结合和理论与工程实践相结合的方法，激发学生学习兴趣，引导学生自主探究学习。
2 多元化教学模式与传统教学方法相结合的教学方法
传统的教学方法主要是由教师来教授学生，学生在学习过程中，大部分时间是一个被动接受的过程。由于不同学生或者教师和学生之间理解能力的差别、思维模式的区别，授课效果具有一定的局限性。而自主探究学习，目标是以学生作为学习的主体，由教师来进行引导使学生依据其自身特点，独立地进行分析、探索和实践，从而实现学习目标。因此在授课过程中，必须将多元化的教学模式引入传统的教学方法中，增强学生学习的参与度。
例如，在第二章电阻电路的分析方法中，对于同一道电路题，可以采用网孔分析法、节点电压法、叠加定理、戴维南/诺顿等效等方法进行求解。在实际教学中，将学生分为4组，提前一周布置任务让每组同学进行自学，随后课堂上由每组学生派代表进行讲解。随后，对所有学生进行“考核”，要求用尽可能多的不同的方法来解题，每位同学的个人得分由提交的随堂解题情况决定。并且同时统计同学采用的结题方法，根据同学对4种解题方法的掌握程度来对4个小组进行打分，小组得分情况同时也计入对应组员的平时成绩。通过采用以上方法，有效增加了所有学生的参与度。一方面，每组同学需要认真学习他们负责的解题方法，给其他同学讲解清楚，才能让其他同学在后续“考核”中采用他们的方法解题，从而收获较高的团队平时分。另一方面，作为听众，也得努力学习其他组的解题方法，才能在“考核”中运用更多的方法解题，得到更好的成绩。在教学过程中采用以上方法，发现学生听课效率相较于直接依次讲授四种解题方法更高，并且学生自主学习积极性显著提高，教学效果明显优于“填鸭投喂式”。
3 理论与工程相结合的教学方
电工电子技术基础其实是一门和实际应用紧密相关的课程，因此在授课过程中，需要时刻注意引导学生将课本上所学的知识与生活中接触的实际事物产生关联。譬如，在第三章动态元件电容元件特性（动态、储能、记忆、惯性）的介绍中，在介绍电容伏安关系的基础上，结合手机电池来讲解，学生能够更好地理解并且牢记;在引入半导体二极管时，可以从生活中常见的发光二极管来介绍;而在介绍晶体管及其放大电路及后序集成运算放大器及其应用时，则可以从上课时用的扩音器原理图开始介绍。通过在上课过程中，将课本所用知识与生活应用联系起来，能够有效调动学生学习的积极性，将原本比较抽象、难以理解的模拟电路生动形象化。另一方面，在实际授课过程中，鼓励学生采用专业的仿真软件Multisim对模拟电子电路进行仿真分析，通过仿真，能够对三极管的不同接法对应的输入输出特性有深入直观的了解。并且可以采用Multisim仿真，实现简单的放大电路、比例运算电路、求和运算电路及积分和微分运算电路等的设计。通过以上方法，能够有效培养学生的工程意识，提高理论和实际相结合的能力。让学生通过本课程的学习，尽量做到不光会解电路题、模拟电路题，还能够设计简单的电路、模拟电路来实现一定的功能。
4 结束语
针对电工电子技术基础的教学现状，结合平时上课的经验与学生的交流互动，本文对电工电子技术基础的教学方法进行了初步的探索，提出采用多元化教学模式与传统教学方法相结合和理论与工程实践相结合的方法，激发学生学习兴趣，引导学生自主探究学习，在实际教学过程中取得了较好的效果。
参考文献
[1]史学军，陆峰，张宇飞，李娟. 电路与模拟电子技术[M].人民邮电出版社，2018年8月.
[2]刘陈，周井泉，于舒娟. 电路分析基础[M].第5版.人民邮电出版社，2017年7月.
[3]傅友华，于舒娟.《电路分析基础》教学的研究与实践[J].科技视界，2012，4（10）：18-19.
[4]张宇飞，史学军.电路课程教学内容的改革与思考[J].中国电力教育，2013，16：80-81.
[5]党婷婷.探究性教学：非电类《电工电子技术》课程教学新理念[J].轻工科技，2019，35（11）：146-147.
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