新工科背景下模拟电子技术基础课程实践教学改革研究

新工科背景下模拟电子技术基础课程实践教学改革研究

艾莉

红河学院 云南省红河州蒙自市， 661199

摘要 由于政治、经济、文化和技术的迅速发展促进了电子技术在各行各业的应用，因此，很多大学都在加强电子技术的基础教学。此外，电子技术是非电类工程专业学习的专业基础课程，承担着向学生讲解电子技术基础知识以及建立专业基础的重要任务。电子技术教学的重要性显而易见。伴随着科学技术的快速发展，很多大学正在改革电子技术基础课程的教学方法，增加学生自主学习的热情和能力。

关键词 新工科；模拟电路课程；基础实践教学

引言

现有的模拟电路课程在实践环节中有很多验证实验，内容比较简单，与其他课程联系不多，不符合新的工程建设要求。为了培养学生独立学习和跨行业整合的能力，需要对模拟电子实验的教学内容进行改变及创新，对综合设计类和创新类实验的课程适当增多;课程设计运用项目化教学的方法，对于各种科技文化竞赛要学生积极去参与，把学习的理论和实践进行结合，培养学生的学习热情。

一、新工科与模拟电路课程

模拟电子技术（也称为模拟电路）是面向电子、电气、自动控制和计算机科学专业的学生的入门专业基础课程。课程的主要内容是模拟电子技术的基础知识、相关参数的基本分析方法和计算方法，着重于分析各种单元电路的工作原理和计算电路的相关参数。模拟电路是一门非常实用的基础课程，必须通过动手课程来整合理论知识，而实践培训则是重要的组成部分。没有实践，学生将无法提高实践和创新能力，也无法满足在学习过程中掌握新知识的需求。为了应对当前的技术革命和工业转型的快速发展，为了落实“中国制造2025”和“一带一路”的倡议，在2017年教育部启动了“新工科建设”。跟随着“复旦共识”、“天大行动”和“北京指南”等行动快速的发展，“新工科建设”研究和实践也越来越受到重视。现在的工程人才需要行业间的整合技能和独立学习技能[]。新工科课程的建设对模拟电子技术基础课程的实践教育提出了新的挑战。

二、传统实践教学存在的弊端

（1）传统实验内容很难激发学生的学习积极性。

传统的模拟电气实验包括示波器、信号发生器、基本放大器电路、振荡电路等实验，可以提高学生的实践能力以及熟练的使用电子设备，但实验的内容基本上是相应教科书的基本电路。根据基本电路的原理图建立物理连接，测量每个测试点，记录相关参数，比较性能和指标。实验的性质主要是验证，学生只需按照实验指南的特定步骤连接实验箱，测试并记录相关参数，生成实验报告。通过这种类型的实验过程不能培养学生进行独立思考、对问题进行分析和研究以及解决问题的能力。通过传统的实验项目对激发学生的学习积极性比较困难，对培养学生的自学技能没有太大帮助。

（2）内容相对隔离，这不利于培养跨境整合能力。

模拟电路课程的教学内容范围特别广。教学内容有常用的半导体器件、基本放大器电路、多级放大器电路集成运算放大器电路、放大器电路的频率响应、放大器电路的反馈、信号计算和处理波形等、产生和信号转换、功率放大器电路、直流电源等不仅具有放大器电路的理论知识，同时具有放大器电路的应用。但是，目前大多数学校的课堂时间相对较少（通常为64小时），实验通常只有16小时（0.5个学分），只能安排6个实验项目，大部分都是相对简单和基本的实验内容。由于上课时间有限，实验项目缺乏综合性以及设计性，教育内容比较孤立，和其他学科的关联性较小。另外，当前的模拟电路通常在第三学年初期开放（一些学校在第二学年也开放）。之前，专业基础课程通常只开放数字电路，学生缺乏相对的专业知识，在与其他课程合并比较困难。

三、实践教学的改善措施

（1）丰富实验内容并添加综合性的设计实验。

为了培养学生的跨境整合能力和自主学习能力，要按照“重点与全面发展”相结合的原则对模拟电路实验过程进行改革。现在对新工科人才提出了培养要求，在实验环节应需要增加实验的强度，对学生的积极性进行调动。对于实验项目存在的单一类型的问题，为了满足培养新工科人才的要求，模拟电路实验项目应包括基础实验、综合设计实验和创新实验。首先，以学生为中心进行全面的设计实验，最大程度调动学生的主动性。老师负责帮助和指导项目工作，为学生设计一般的技术途径或想法，学生负责独立地了解实验室背景并自行设想实验，完成特定的计划、步骤和实验。其次，在掌握模拟电子工程的基本理论和实验技术之后，适当地建立一个突破性的实验项目，让学生和老师一起讨论和确定实验的内容，使用新的方法进行实验。在这种类型的实验中，鼓励学生释放创造力，充分利用模拟电路知识、技能或其他过程的方法，扩大思考活动和想象力的空间，增加学生对学习的兴趣，开发新的工程技能。满足跨学科的背景要求，培养学生独立学习和跨境融合的能力。

（2）课程设计采用在项目的基础上教学。

为了与模拟电路教学进行配合，人才教育计划中的电子技术课程设计有一个链接，旨在提高学生全面使用模拟和数字知识解决问题的能力。为了提高人才培养的有效性，课程设计应采用在项目的基础上教学方法。在项目的基础上教学方法是国内外专家最近倡导的一种教学方法，教师和学生通过共同执行整个项目进行的一种教学活动。教师根据课程的性质设计项目、分解作业、通过以作业为重点来完成学习目标。主要适合于实用和面向应用的课程。通过直接的感知，项目创建和作业指导来引导学生获得知识，和其他课程进行比较。学习知识在实际应用进行转化，把学生的实践技能进行提升，培养学生独立学习、进行分析问题和解决问题的能力。通过这种教学模式，老师和学生共同制定课程目标，进行分解作业，了解学生每天要学习的内容、学习方式、范围和其他作业要求，进行自学。这些教学方法可以在培养学生的自主学习习惯、责任感和自我管理技能方面发挥作用，可以激发学生的学习兴趣，让学生可以独立、自主的进行学习。

（3）通过竞争促进学习并加强能力培训。

许多大学已经认识到科学技术竞赛对培养学生能力的重要性，进行各式各样的科学技术竞赛。在竞赛中模拟电路课程是重要的基础，例如电子设计竞赛、ICAN物联网创意竞赛和物联网应用创新竞赛。科学技术竞赛要求学生获得一定数量的模拟电路知识，具有将这些知识应用于实践的能力。同时，学生可以在竞赛期间的类比传记课程和其他课程中发现缺乏理论知识，把理论知识运用到实际问题中并进行解决。学生将掌握重要和复杂的技能和规律、理论指导实践，促进对理论知识的研究和理解。在准备科学技术竞赛的过程中，除了获得模拟电路课程的基础知识以外，学生还必须参考并收集有关竞赛中遇到的各种实际问题的信息，通过自学增强知识结构。在这个过程中，学生的自主学能力和跨界整合能力自然得到体现。而且，在参加比赛的过程中，会出现许多问题，这就要求学生需要具备独立思考问题和解决问题的能力，从而激发学生的自学能力。

结语

传统模拟电子技术基础课程的动手链接的内容和方法相对简单，无法满足新工科组态的要求。基于“以学生为中心”的概念，彻底改革模拟电子学的实验教学内容，增加综合的设计和创新的实验。课程设计采用在项目的基础上进行教育，鼓励学生在各个层次上参与不同类型的科学和技术。在理论与实践相结合的过程中，文化竞赛使学生能够主动学习、探索和研究、发现、分析和解决问题，激发学习热情和主观能动性，增进对所学知识的认识，培养获得能力，全面利用学生的独立学习能力和跨界融合能力。

参考文献

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