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摘要：本文以全国大学生电子设计竞赛为引导，针对在学生参加比赛和教学过程中暴露出模拟电子技术传统教学方式的缺乏，提出了针对模拟电子技术的工程化教学改革，详细的阐述了教学改革思路、措施以及实施过程。工程化教学的推进不仅提高了学生学习兴趣，培养了学生的动手实践能力和创新能力。Abstract：UndertheguidanceoftheNationalUndergraduateElectronicDesignContest，aimingatthedeficiencyoftraditionalteachingmethodsaboutthemodeofAnal

2、ogElectronic，projectbasedteachingreformonanalogelectronictechnologyisproposed.Teachingreformideas，measuresandtheimplementationoftheprocessaredescribedindetail.Students'learninginteresthasbeenimproved，andstudentspracticeabilityandinnovationabilityhasbeencultivated.关键词：电子设计竞赛；模拟电子技术；工程化教学Keywords：

3、electronicdesigncompetition；analogelectronicstechnique；project-basedteaching中图分类号：G642.0文献标识码：A文章编号：1006-4311202128-0165-020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：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

4、关专业的重要根底课程，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，到达好的教学效果。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，提出工程化教学的方法，以到达以赛促教以教促赛的目的，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、根本放大电路、集成运算放大器的线性应

5、用根底、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、反响、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，或者面对需要解决的工程时，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

6、要通过实验教学和课程设计，来提高学生的动手能力，以及稳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开展。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，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，未能表达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

7、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工程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工程化教学任务，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局部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，作为教学工程，是推进模拟电子技术课程工程化教学和促进教学改革的良

8、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工程，将各个工程划分为假设干案例单元。如表1所示为模拟电子技术课程构建的6个代表性工程。通过工程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习进行“无缝连接，使学生在完成工程的过程中能够掌握整体知识构架和模拟电子技术的根底知识，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，将各个工程划分为相应的子单元，建立各个工程的案例库。剖析各个工程所涉及的内容、知识点和应用，重新审视模拟电子技术理论实践教学的方案安排，删减传统教学过程中不合理的内容，重点突出重要的内容。以工程为单位全局把握

9、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、有效的方案，使每个工程的推进具有方案性、实用性、可行性。在设计好工程和案例后，让学生根据工程和案例的要求与时间安排，以组为单位查阅和收集资料，讨论方案的可行性，确定学习方案，并且按照方案一步一步的执行。如表2所示为工程六“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模拟电子技术工程化教学改革与实践的关键问题首先，工程和案例的设计是教学改革的关键问题，其内容是否适宜、方案是否合理、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。在设置工程的时候，要考虑到是否包涵了本学科所有的知识点，又

10、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。工程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，应该包含根底验证性实践课教学、设计性实践课教学、综合性实践课教学三个局部。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，侧重于根本电子元器件的原理和应用，让学生会调试和测量根本的电子电路。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

11、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，对于有些实验工程，可以带着学生自己自行设计，自己购置元器件进行制作，这样更加符合学校的具体情况和推进工程化教学的开展。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、以教促赛的工程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高，学生在参赛过程中的综合素养和能力也有显著提升。模拟电子技术的工程教学法与传统的教学法相比有很大的区别，主要表现在，由以理论教学为中心转变为以理论实践相结合为中心、由以课本知识点为中心转变为以工程和案例为中心，由以教师教为中心转变为以学生学和用为中心。