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模擬電子技術基礎課程的教學問題探討

2016-12-27 16:19楊小玲
科學與財富 2016年29期
關鍵詞:模擬電子技術電子信息專業課程

摘 要:本文針對電子信息類本科專業的主要專業課程——《電子技術基礎(模擬部分)》進行關聯性分析,按照課程學習的先后順序,從先修課程的角度和前后關聯性、銜接性出發,旨在為學生建立模擬電子技術課程整體學習的主要思路為目的。探討這門主要專業課程的學習的重要性、必要性,以及模擬電子技術基礎課程設置的知識要求、能力要求,以及學完該課程之后的達成目標要求等問題,指導電子信息類專業的學生更高效地學好模擬電子技術這門專業基礎課,更好地掌握模擬電子技術這門學科的核心內容,進而能具備更強的專業技能,并有利于激發學生的學習積極性,也能為該課程的教學帶來一些指導性建議。

關鍵詞:電子信息;專業課程;模擬電子技術

1 模擬電子技術基礎課程的特點

模擬電子技術基礎,又稱為電子技術基礎模擬部分,與數字電子技術一起統稱為電子技術基礎。是面向電子信息學科的專業基礎必修課。該課程的特點包括:重要性,模擬電子技術是現代化重中之重的技術;非線性,電子放大器是一種非線性元件,需要用非線性分析方法(圖解法、微變等效近似等);工程性,在足夠精確的情況下,為了計算方便,常用近似來化簡;微觀性,深入到原子電子級分析問題;實踐性很強,動手性很強,需要很好的實踐,不實踐學不好;復雜性,易受多種因素影響,如溫度,隨機性,光照等等影響,參數宜變,參數分散等增加了該課程內容的復雜程度;基礎性,是后續電子類課程的基礎,也是電子信息類專業考研的課程之一;主干性,是電子信息類本科專業的主干專業課程。本課核心是電子放大器,該課程主要就是講放大。

模擬電子技術基礎課程的基本概念、基本分析方法已經滲透到了各行各業各個領域。包括廣播通信:發射機、接收機、擴音、錄音、程控交換機、電話、手機等;互聯網絡:路由器、ATM交換機、收發器、調制解調器等;工業領域:鋼鐵、石油化工、機加工、數控機床等;交通方面:飛機、火車、輪船、汽車等;軍事領域:雷達、電子導航等;航空航天領域:衛星定位、監測;醫學領域:γ刀、CT、B超、微創手術等;消費類電子領域:家電(空調、冰箱、電視、音響、攝像機、照相機、電子表)、電子玩具、各類報警器、保安系統等。電子技術的發展,推動計算機技術的發展,使之“無孔不入”,應用廣泛。

模擬電子技術基礎課程的學習使學生牢固掌握模擬電子電路系統的分析能力和集成電路的創新設計能力,掌握模擬電子信號和系統的基本原理及基本分析方法,深入理解模擬電子電路系統的各個組成部分的基本原理,掌握應用所學典型模擬電子系統解決信號分析問題的方法,掌握集成電路的設計原理和實現方法。為學生進一步學習有關信息、通信方面的課程和今后的科研工作打下良好的理論基礎。

2 模擬電子技術基礎課程的先修課程

模擬電子技術基礎課程的先修課程有《高等數學》、《大學物理》和《電路分析基礎》,其中最重要的也是銜接最緊密的一門課程就是——《電路分析基礎》。簡單來說可以將電路分析基礎和模擬電子技術基礎歸為同一類專業課程,從內容上看,《電路分析基礎》主要讓學生掌握電子電路分析的基本能力,而《模擬電子技術基礎》課程則是學習對模擬信號的處理分析,從模擬電子系統的各個組成部分出發,分別學習各種典型的模擬電子電路,給學生建立起模擬系統的基本構架,為后續深入學習信號與系統的分析能力打好基礎。

模擬電子技術基礎課程在《電路分析基礎》學習的基礎上,分別從微觀和宏觀探討模擬電子電路系統的各個方面。微觀深入到電子原子級,討論半導體材料的神奇,進而分析二極管、三極管和場效應管在微觀領域,內部載流子運動的情況,從而讓學生深入體會半導體器件的奇妙之處。宏觀上從集成電路出發,理解集成電路的奧妙,小到微觀電子原子級,大到模擬系統及大型集成電路的設計。學習模擬電子技術基礎課程之后,學生有了系統的概念,信號處理的概念,在此基礎上再進行數字電子技術的學習,學生更能理解和接受,電路分析基礎和模擬電子技術基礎兩門課雖然內容不同,各有側重點,但很多分析方法、理論公式都環環相扣,所以可以進行對比學習,提高學習效率。

3 模擬電子技術基礎課程設置知識要求

模擬電子技術基礎課程是電子信息專業本科生的專業基礎主干必修課程,它具有自身的體系,是理論性、實踐性都很強的課程,是學習很多后續專業課的基礎。為今后深入學習電子技術在專業中的應用(例如在《信號與系統》、《數字信號處理》、《通信與系統》、《通信原理》、《嵌入式系統理論及實踐》等后續專業課程中的應用)打好基礎,為學生建立系統分析的概念,培養學生自主分析問題和解決問題的能力,幫助學生成功的從中學階段對電壓電流的具體求解,過渡到本科階段自主進行信號與系統的分析能力的培養。

4 模擬電子技術基礎課程設置能力要求

模擬電子技術基礎課程設置能力要求以理論基礎和實踐操作相結合,既保證嚴謹的理論體系,又結合工程實踐的特點。通過模擬電子技術基礎課程的學習,應能具備模擬電子電路的系統分析能力、大型集成電路系統的分析計算能力、簡單的集成電路設計能力,以及電子技術系統相關專業知識的自學能力。

5 模擬電子技術基礎課程達成目標要求

通過模擬電子技術基礎課程的學習,掌握模擬電子系統的各個部分,包括電子電路系統與信號、半導體二極管及其基本電路、半導體三極管及放大電路基礎、場效應管放大電路及其應用、功率放大電路、集成電路的組成原則、集成電路運算放大器、反饋放大電路、信號的運算與處理電路、信號產生電路、直流穩壓電源等典型模擬電子電路系統的分析計算能力及基本集成電路系統的設計能力,培養學生分析問題和解決問題的自主學習能力;學會用所學的典型模擬電子電路系統自主創新設計完整的模擬集成電路系統,輔助實現模擬電子電路系統的各種基本功能;能借助實際電子電路實驗箱和軟件模擬仿真,實現不同類型模擬電路系統的功能,通過實驗環節操作訓練具備處理實際工作問題的相關專業技能,理論與實踐相結合,更好的理解模擬電子技術這門學科的專業知識,為后續專業課程打好基礎。

6 教學方法建議

和眾多電子信息類專業基礎課一樣,模擬電子技術基礎課程以理論講授與實踐操作相結合,理論部分也是以教師講授為主,課程內容繁多,有時候為了在有限的學時內完成全部的課程內容講授,很多教師會全程進行講授,學生被動的接受知識,猶如過眼云煙,沒有足夠的消化理解相關知識點的時間,真正理解領會的知識點非常有限,不懂的內容還需要教師花更多的時間來反復講解,其實這樣的教學模式,教師辛苦不說,教學效果還會極差。理論部分的講授應該著重抓課前預習及課后復習,上課前十分鐘用來對前一次課的內容及要求預習的內容做提問,以這種方式督促學生進行課前預習和課后復習,對知識點進行鞏固。

綜上所述,《模擬電子技術基礎》這門課程對電子信息類專業的本科生非常重要,另外電子信息類本科專業基礎課程還有很多,不僅僅是模擬電子技術基礎,每門不同的專業課程都有其特點和用途,學生只要從宏觀的角度,理解其中的關聯性和銜接性,教師也可適當讓學生了解每門課程設置的知識要求、課程設置的能力要求,以及課程的達成目標要求等,只為每一位學生能學好每一門專業課,真正具備電子信息的相關專業技能。

參考文獻

[1]童詩白,華成英.模擬電子技術基礎(第四版)[M].高等教育出版社.

[2]康華光.電子技術基礎模擬部分(第五版)[M].高等教育出版社.

作者簡介:楊小玲(1982-),女,湖北武漢人,湖北工業大學,講師,博士學歷,研究方向:電子信息自動化。

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