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医科院校模拟电子技术教学现况

时间:2020-03-16 03:28:54 所属分类:基础医学 浏览量:

模拟电子技术是高等医科院校工程类专业开设的一门专业基础必修课,主要任务是使学生获得模拟电子技术方面的基本理论、基本知识和基本技能,使学生具备应用模拟电子技术分析、设计电路的能力。面对如此重要的一门必修课程,笔者通过口头访问和问卷调查,发现

  模拟电子技术是高等医科院校工程类专业开设的一门专业基础必修课,主要任务是使学生获得模拟电子技术方面的基本理论、基本知识和基本技能,使学生具备应用模拟电子技术分析、设计电路的能力。面对如此重要的一门必修课程,笔者通过口头访问和问卷调查,发现教师感慨难教、学生感慨难学这样一种现状。问题出在哪?可行的解决方案是什么?本文旨在探讨对这些问题的一些思考。

医科院校模拟电子技术教学现况

  1模拟电子技术教学的现状

  1.1学生吐槽知识点庞杂、难学

  笔者通过问卷调查已学过及正在学模拟电子技术课程的学生,很多同学意识到这门课程的重要性,但学习起来却力不从心。普遍反映:解决一个问题往往有多个方案,每个方案有其各自特点,如何从中挑选合适方案是难点;另外,半导体器件有很多不可控因素影响其导电性能,且其是非线性元件,在分析、应用时如果没有考虑周全易出错。

  1.2对教师的技术背景和授课技巧有更高的要求

  笔者通过口头交流访问校内几位模拟电子技术授课教师以及不同院校的模拟电子技术授课教师。大家一致认为,要教好这门课程不容易。模拟电子技术需要深厚的电路分析知识作支撑,且需要很强的实践技能训练。这门课程不似其他物理课程,甚至电路课程,常规的教学方法———确切的理论分析计算、严谨的推理论证不是模拟电子技术的重点研究内容。总之,要上好模拟电子技术这门课程,对老师提出了更高的要求和挑战。

  2对模拟电子技术教学中的几点思考

  出现这样的现状,说明模拟电子技术教学亟待改革,如何改?笔者作了以下几点思考。

  2.1储备充足的电路分析知识以便进行知识迁移

  “电路分析基础”和“模拟电子技术”是医科院校工程类专业的必修主干课程。教学顺序是先电路分析再模拟电子技术。在模拟电路中,当把半导体器件用线性元件构成的等效电路替换后,就可以用电路分析中的基本定理、定律对模拟电路进行分析计算,因此,模拟电子技术需要深厚的电路分析知识作支撑。尽管上模拟电子技术时学生已学过电路分析知识,笔者在教学过程中仍时常发现学生对电路分析知识有遗忘,即电路分析知识储备不足,导致分析、理解相关模拟电路知识点困难。如果在讲解模拟电子技术知识点前,先扼要复习电路分析知识,再引导学生进行知识的迁移,用学过的知识来引入新知识,这样既巩固了旧知识,又理解了模拟电子技术知识,使知识自成体系,且符合人类认知规律,学生易于接受和掌握[1]。例如,在介绍放大电路的直流通路和交流通路时,先回顾电路分析中的叠加原理,再引入———在放大电路中,既有直流电源(保证静态工作点),又有交流信号电源(需放大的动态信号),这使得电路的分析复杂化,为简化分析,可根据叠加原理,将它们分开作用,进而引入直流通路和交流通路的概念。

  2.2在教学中注重工程思维的培养

  模拟电子技术的教学目标在于电路的分析和设计能力,其与物理、其他电路课程的明显差别为:工程性。工程思维中非常重视定性分析。电路的设计是为了实现某个特定的功能,为了完成这个功能,解决方案往往不是唯一的,如何从多个解决方案中挑选合适的方案?这需要定性分析能力的培养。教师在教学中选取具体的案例引导学生,针对一个问题,鼓励学生提出满足需求的各种方案,然后师生一起讨论比较不同方案的优缺点,最终选定一种,这样的课堂设计将有助于培养学生的定性分析能力。值得注意的是,一个电路是一个整体,各方面性能相互关联,通常“有利就有弊”,在选取合适的解决方案,合适的电路时,非常有必要提醒学生:对于实际功能需求,从适用的角度出发,没有最好的电路,只有最合适的电路(最合适的就是最好的),“最合适”是由各种约束条件得出的[2]。大道至简,这种全面、辩证度分析问题的能力可以应用到学生的学习、工作和生活中,这将是学生受用终生的能力。在工程实践中,光有定性分析肯定不够,还需定量分析。对电路进行定量分析,计算时,在满足基本性能指标的前提下,往往允许存在一定的误差范围。在教学过程中,教师务必抛开以往精确的要求,注重引导学生利用“估算”进行定量计算。例如,对含有半导体二极管的电路进行分析时,当电源电压远比二极管的正向压降UD大时,可利用二极管的理想模型来近似和线性化二极管,进行电路的估算,而不必再去细究其非线性问题。

  2.3引导学生实践至上的观念

  理论分析的最终目的是硬件实现。模拟电路因含有半导体,电路设计需要考虑多种因素,比如温度、光照、生产批次等,因此,一些参数的理论计算值并不一定准确,必须经过搭建实际电路,调试、实测性能指标之后才能最终确定。总之,实测、实践是唯一的金标准。重视实践技能的训练对教师也提出了更高的要求,传统的理论分析———设计———简单验证势必无法满足教学需求。关注时下电子技术的发展,提升更扎实的实验技能,引导学生热衷于将理论应用于实践解决问题,将是教师必备的素养。

  3结束语

  本文就医科院校模拟电子技术的现状,作了不同角度的思考。模拟电子技术知识点多且庞杂,深厚的电路分析知识是学好这门课程的前提;调整过去形成的教学方法和思维习惯,注重这门课程的工程性和实践性,是改变教学现状,提升教学质量的关键。

  【参考文献】

  [1]张伟,韩素敏.“模拟电子技术”教学方法改革[J].中国电力教育,2009.28(3):59~60.

  [2]童诗白,华成英.模拟电子技术(第五版)[M].北京:高等教育出版社,2015:4~5.

  [3]彭宇宁,陆俊杰,周永华,等.培养大学生工程思维的研究[J].实验技术与管理,27(3):113-115.

  [4]李月乔,宗伟.“模拟电子技术基础”教学方法的体会与思考[J].电气电子教学学报,29(5):97-99.

  [5]侯加林,娄伟,刘莫尘,等.“模拟电子技术”课程的教学方法改革[J].电气电子教学学报,30(3):108-110.

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