“模拟电子技术”课程教学方法探讨

“模拟电子技术”是电类专业(电力、电子、通信、自动化等专业)的重要基础课，也是其它工科专业必修的“电工学”课程中的一个重要单元，该项课程主要介绍半导体器件(二极管、三极管、场效应管等) 及由半导体器件构成的各种功能的电子电路。该课程内容较多且有一定的难度，学生学习起来较其他课程困难。采用什么样的教学方法，让学生易学、好学，值得探讨。本文结合多年的“模电”教学的体会和经验，就教学中的几个问题进行探讨，重视“模电”学习基础，以对比法教学方法及“回头看”式实验教学方法，来改进“模电”教学方法，以获得更好的教学效果。
1 重视学习模电的基础
学习“模电”之前的先修课程“电路原理”，电路的知识是学习模电的基础，有的学生“电路理论”课程学得不扎实，在模电课程的学习中感到困难。因此有必要在模电开课之前或第一次课，交待学生重温“电路理论”的相关知识，特别是基尔霍夫电压、电流定律、叠加原理。可以用一节课的时间复习这部分内容，并留部分作业加以巩固。回路、节点方程几乎贯穿了模电学习的全过程，而复阻抗的概念在含电容、电感的电路频率特性分析的学习中常用到。要学习好“模电”，必须要有良好的“电路”基础。
2 重视器件的外部特性
在半导体器件、运算放大器的章节内容中，大部分教材对器件的微观结构、载流子的运动等讲得非常详细，而学生理解起来并不容易。在本科生阶段，对于半导体器件只要掌握其外部特性，学会如何分析、使用这个器件就可以了。因此，在介绍二极管、三极管、场效应管及运算放大器时，重点放在其输入、输出特性上，淡化器件内部微观的工作原理的介绍。特别是运算放大器，有些教材已经把集成运算放大器单独列出一章，只介绍其外部特性，内部的元器件组成，可以作简单介绍。又例如对于三极管，重点放在三极管的输入、输出特性的讲授，让学生理解三极管这个非线性器件的外部特性，再学习由三极管构成的共射、共集、共基三种基本放大电路。这样可以降低难度，节约课时。
3 重视对比教学法
在模电的各章中，有些内容有相似之处，可以用对比教学方法。对比教学方法，将那些具有联系和区别的教学内容整理在一起，进行分析对比，找出他们之间的相同与不同点，并探究其原因，使学生可以在理解一个内容后，很自然地就联想起另一个内容，这样做到融会贯通，简单易记，从而达到同时完成两部分内容的教学目的。例如三极管与场效应管两个器件之间的对比如表1 所示，它们同为三端器件，三个极、三个区、两个节，不同处是三极管是双极性电流控制器件，而场效应管是单极性电压控制器件，表1列出了两种器件在不同方面的性能对比，可以在讲完两种器件后列出对比表格，让学生对两种不同的器件理解更透彻、概念更清晰。
同样的对比教学方法，在“模电”的其他章节也可运用，比如运算放大器的同相、反相放大电路对比，MOSFET 与JFET的对比，负反馈放大电路的四种组态的对比，各种滤波电路的对比，单门限电压、迟滞比较器的对比等。对比法教学可以将相关知识进行疏理和整合，使学生更容易理解和记忆，提升学生自行分析和解决问题的能力。同时也可使课堂不那么沉闷，教学效果更优（见表1）。

表1 三极管与场效应管的对比
4 重视实验教学
实验是“模电”教学一个重要教学环节，实验不但能培养学生的动手能力，更能巩固和领会对应的知识点。但由于各方面的原因，有的实验与课程是脱节的，比如实验教师不是理论课老师、实验时间严重滞后。要获得好的实验教学效果，须注意以下几点。（1）实验时间必须紧随课堂内容，一般课堂内容一讲完，本周内就开设相关的实验，这样学生的印象深刻；（2）理论课教师最好一起参与实验教学，这样能够了解到学生实验过程中存在的问题，并对应到哪部分知识点还不清楚，及时解决；（3）实验后采用“回头看”的教学方式，即做完实验后，通过实验中学生存在的问题，以及实验的结论，回过头来巩固实验对应的相关内容及主要知识点。
例如，在RC桥式振荡电路实验中，当信号源达某一频率时，RC 串并联网络的输出将达最大值（约为输入的1/3 左右）。且输入、输出同相位，此时信号源频率为。由给定电路参数计算振荡频率理论值，并与实测值比较，分析实测值与理论计算值存在偏差的原因。实验后，对这部分相关的知识点，RC 桥式振荡电路的构成、电路起振条件、正反馈网络、RC串并联选频网络、稳幅等相关知识点，结合实验测试数据、结论，重新加强巩固。
5 重视仿真软件配合教学
仿真软件的教学已经在多门课程中应用，“模电”教学中也不例外，各章节内容都有仿真实验教学的实例，目前电子电路用得较普遍的仿真软件有Pspice、Multisim、Protus、protell等。仿真实验教学相对于传统的“纸上谈兵”更直观、方便、快捷，特别在模拟电路设计环节中起到重要作用。无论是在课堂教学，还是在课后的学生的自主学习，引导学生学习使用仿真软件，会起到很好的促进作用，收到更好的教学效果。利用仿真软件，学生可以灵活地设计电路、修改参数，自如地模拟电路的测试、运行、结论，这样可以调动学生的学习主动性，开拓思路，增强学生的自信心和成就感。先有仿真的成功过程，再进入硬件实物教学环节，制做电路实物，循序渐进，步步为营。
6 结语
“模电”课程教学效果的优劣，取决于两方面，一是教师的教学水平、方法、技巧，二是学生学习的能力、积极、主动。在教学过程中重视教学方法的改进，重视仿真软件在教学中的辅助作用，重视实验教学环节的强化和提升，可以充分调动学生学习“模电”课程的积极性和主动性，并培养学生的实践能力和创新能力，获得更好的教学效果。