电子大赛对模拟电子技术课程教学改革的启示

摘 要：模拟电子技术是一门理论性、应用性和实践性都很强的课程。传统的教学模式偏重理论教学，学生综合运用知识的能力及实际动手能力不强。为适应新时代对创新人才的要求，培养学生的创新能力和实践能力，使学生能学以致用，将电子大赛优秀设计引入模电课堂教学，让学生对模电知识的实际应用和模电系统的概念有一个系统性的感性认识。

关键词：电子大赛 模电课程 教学改革

一、全国大学生电子设计大赛的背景

全国大学生电子设计大赛（以下简称电子大赛）是教育部和工业信息化部共同主办的大学生学科竞赛之一。目的在于对大学生的创新能力、动手能力、工程实践能力和团队协作能力等综合素质的培养。同时对高校电子类学科的课程体系、实践教学和教学内容的改革有着积极的推动和引导作用。提高大学生对实际问题进行设计、制作的能力。

二、从电子大赛的视角反映出模电课程教学存在的问题

作为电子大赛的指导教师，从历年电子大赛的要求和对学生赛前的培训到比赛过程的情况来看，结合教学过程中的实际情况，深深感受到模拟电子技术基础课程（以下简称模电）在教学中暴露出的问题：^[1]

1.偏重理论教学，理论与实际分离

在传统的教学内容中，更多注重理论分析和繁琐的公式推导;注重分立元件的讲解而忽略集成芯片的分析和应用。很少介绍元器件的工程应用实例，理论与实际分离。以致学生很难学以致用，很难将所学的理论知识与实践应用有机结合起来。所以学生都深感这门课程不好学，也对这门课程学来干什么感到困惑。导致学生学习兴趣不浓，教学效果不理想。^[2]

2.学生系统概念淡薄，综合运用知识能力不强

由于学生只有理论基础知识，对系统概念的实际应用了解甚少，所以学生通常将每一个模块的知识孤立起来学习，而不能将各个知识模块（前后所学内容）结合和应用起来，建立一个系统的概念。对一个复杂的电路系统分析，常常不知如何下手，综合运用知识的能力欠缺。^[3]

3.对新技术、新器件了解甚少

由于模电课程教学的学时限制，很少或几乎不会介绍电子技术领域的新技术、新器件。导致学生对电子领域的发展和新技术、新器件的应用知之甚少，学生的知识面和视野得不到拓展。

针对模电课程教学存在的这些问题，结合历年电子大赛的综合要求，为使学生不仅具有坚实的理论基础知识，更应具有创新能力、实践能力和动手能力等综合素质，对传统的教学内容和教学方法的改革势在必行。

三、教学内容和教学方法的改革措施

1.理论教学内容的改革

把理论教学的重点放在基本分析方法和基本设计方法的讲解上。通过对一些典型电路的分析，让学生掌握基本分析方法，能够应用这些方法去分析其他电路，起到举一反三的作用，而不是只会分析某一个具体的电路。

2.将电子大赛实例应用于课堂教学

为激发学生学习兴趣，使理论知识与实际应用有机结合起来，在课堂教学中，引入历年电子大赛题目进行分析、讲解，让学生对模电知识的应用有一个真正的感性认识。例如在讲解集成运算放大电路（以下简称运放）的应用时，以2013年电子大赛D题---射频宽带放大电路的优秀设计方案为实例，在课堂上和学生一起，从大赛题目对放大电路的放大倍数、带宽、噪声及输出幅度等设计要求入手，对各项技术指标进行逐一分析、讨论，并结合模电所学知识，讲解这个优秀设计方案的设计思路和工作原理。首先讨论该设计为什么采用运放OP847作为前级？这就要求学生课前查阅OP847、OP657、OP846等集成运放芯片的技术参数，使学生对集成运放芯片的技术参数有了进一步的了解。然后要求学生对各集成运放芯片的技术参数进行比较、分析，为达到题目设计要求，找到最终选择带宽增益积高、且噪声系数小的运放OP847作为前级放大的理论依据。其次分析中间级、输出级的设计。最后分析、讨论电路放大倍数、带宽等总体技术指标在各级的分配原则，这是设计一个电子系统非常重要和关键的一个环节。通过上述分析，使学生不仅有了一个工程系统概念，还对如何在一个电子系统进行各项技术指标的分配有了一个系统的认识。这样学生就可以真正做到将课堂所学理论知识与实际应用很好地结合起来。学生对此表示出浓厚的兴趣，受到学生好評。^[4]

3.加强课程设计实践

为了提高学生的动手能力，培养学生的创新意识，在具备扎实的理论基础知识和了解集成运放应用实例的基础上，引入课程设计实践环节。要求学生运用集成运放芯片设计一个综合性、设计性较强的实际应用电路。该电路涉及了模电的大部分知识模块，包括信号产生电路、运算电路、放大电路和信号处理等教学内容。目的在于让学生通过课程设计能够掌握一般电子系统的设计方法和设计步骤，学会应用现代计算机辅助设计技术和借助现代互联网平台查阅集成芯片的技术参数以及典型应用。学生通过自己亲自动手设计、仿真、安装和调试的实践过程，不仅奠定了坚实的理论基础，还对电路设计和器件的使用有了进一步的了解和认识，提高了学生分析问题、解决问题以及动手的能力，更重要的是培养了学生的创新意识和团队协作能力。

结语

在模电课程教学中，通过引入电子大赛优秀设计电路实例，建立起一套“理论、应用、实践”三位一体的创新教学模式，使学生对理论如果指导实践、实践又如何验证理论这种理论与实践结合的过程有了更深的体会。激发了学生的学习热情和学习兴趣，取得了良好的教学效果。

参考文献

[1]康华光.《电子技术基础》模拟部分第六版[M].北京：高等教育出版社，2013.

[2]王蓉蓉.基于电子设计竞赛的电子技术课程教学改革探索[J].社会科学家，2012，10：196-197

[3]任苹，恩莉.通过电子设计竞赛培养大学生创新能力[J].沈阳教育学院学报，2008，06（03）：47-49

[4]刘婕.模拟电子技术课程的实践—集成运放课程设计[J].新教育时代，2019，11（42）：145-146