《模电》教学改革与教学资源建设刘波粒.ppt

8/9/20222 课程现状1 改革思路2 交交 流流 内内 容容3 改革方案 模电模电课程改革与教学资源建设课程改革与教学资源建设8/9/20223 1. 课程现状课程现状 模拟电子技术基础模拟电子技术基础 是一门介绍电子器件、电子线是一门介绍电子器件、电子线路和电子技术应用方面入门性质的专业基础课程。路和电子技术应用方面入门性质的专业基础课程。 课程课程的特点：概念抽象、内容庞杂、理论性强、实践的特点：概念抽象、内容庞杂、理论性强、实践性强。性强。 学生学生的感受：概念多、电路多、方法多、公式多、题的感受：概念多、电路多、方法多、公式多、题型多；理解难、记忆难、做题难、应用难。型多；理解难、记忆难、做题难、应用难。 教师教师的反映：学时有限、内容难讲、学生怨学。的反映：学时有限、内容难讲、学生怨学。 那么如何让学生在有限的课时内掌握模拟电子技术的那么如何让学生在有限的课时内掌握模拟电子技术的基本概念、基本理论和方法，以及如何提高教学质量，激基本概念、基本理论和方法，以及如何提高教学质量，激发学生的学习兴趣，是教学中要着重解决的问题，这对于发学生的学习兴趣，是教学中要着重解决的问题，这对于创新人才的培养具有一定的现实意义。创新人才的培养具有一定的现实意义。 8/9/20224 2. 改革思路改革思路 模电模电课程教学改革一览表（仅供参考）课程教学改革一览表（仅供参考） 入门难入门难 教学改革思路教学改革思路学时有限学时有限使用教学课件使用教学课件再现精华再现精华 ；突出教学重点；突出教学重点减轻负担减轻负担概念抽象概念抽象探求知识本源探求知识本源理论归真理论归真 ；模拟教学难点模拟教学难点动画演示动画演示；典型例题分析典型例题分析深化概念深化概念内容庞杂内容庞杂展现设计思想展现设计思想电路形成电路形成 ；构建知识结构构建知识结构一目了然一目了然难于理解难于理解倡导启发讨论倡导启发讨论问题引领问题引领 ；调整章节结构调整章节结构服务教学服务教学 ；附带习题详解附带习题详解便于自学便于自学 ；虚拟实践场景虚拟实践场景仿真演示仿真演示 ；辅导作业点评辅导作业点评举一反三举一反三 ；学生上网自学；学生上网自学教学互补教学互补记忆困难记忆困难浓缩教学经验浓缩教学经验记识技巧记识技巧 ；回眸例题习题；回眸例题习题温故知新温故知新轻视实践轻视实践加强实践环节加强实践环节回归回归工工程程 ; ; 一一条龙式教学条龙式教学针对性强针对性强 ；组建兴趣小组组建兴趣小组第二课堂第二课堂 ；制作电子产品；制作电子产品强化动手强化动手8/9/20225 3. 改革方案改革方案 3.1 教学内容方面的改革教学内容方面的改革 在在 教学内容改革方面，可从教学内容改革方面，可从 上述七上述七 个方面个方面 体现体现 我们我们多年的教学思想。下面仅介绍四个方面内容：多年的教学思想。下面仅介绍四个方面内容： 3.1.1 调整章节结构调整章节结构服务教学服务教学 从章节结构上看从章节结构上看 ，康华光，康华光 第五第五 版与孙肖子版与孙肖子 第二第二 版采版采取了取了“先集成、后分立先集成、后分立”的方案。的方案。 目前，多数教材都是把目前，多数教材都是把“放大电路中的反馈放大电路中的反馈”放在放在“集集成运放放大电路成运放放大电路” 甚至甚至 “功率放大电路功率放大电路” 之后，若之后，若把把“ 放大放大电电 路中的反馈路中的反馈 ” 前移前移 ，可使学生，可使学生 从反馈从反馈 的角度的角度 理理 解解 功率功率放大电放大电 路路 、差动放大电、差动放大电 路路 、集成、集成 运放的线性运放的线性 和非线性应和非线性应用、振荡器等教学内容。用、振荡器等教学内容。8/9/20226 3. 改革方案改革方案 从从“设计思想设计思想”的角度对教学内容进行合理的解读。的角度对教学内容进行合理的解读。旨在旨在从理论上强化从理论上强化“设计意识设计意识”。 （1）分压式稳定工作点共射电路的形成）分压式稳定工作点共射电路的形成 3.1.2 展现设计思想展现设计思想电路形成电路形成8/9/20227 3. 改革方案改革方案 （2）差动放大电路的演进差动放大电路的演进 8/9/20228 3. 改革方案改革方案 为了解决差放为了解决差放“电路多电路多”、“题型多题型多”的问题，可采的问题，可采用掌握局部电路的分析方法，这样实际上就能分析计算由用掌握局部电路的分析方法，这样实际上就能分析计算由下述电路组合出的几十种差放电路。下述电路组合出的几十种差放电路。8/9/20229 3. 改革方案改革方案 （1 1） 丰富了丰富了“瞬时极性法瞬时极性法”的内涵的内涵 在教学中善于在教学中善于挖掘教学内容的知识内涵挖掘教学内容的知识内涵有助于我们揭有助于我们揭示知识的本源，提炼知识的精华。这对于缓解学生示知识的本源，提炼知识的精华。这对于缓解学生 “ 理理解难解难 ”、“ 方法多方法多” 和教师和教师“内容难讲内容难讲”具有现实意义。具有现实意义。下面不妨从下面不妨从“瞬时极性法瞬时极性法”和集成运放的线性和非线性应和集成运放的线性和非线性应用谈起。用谈起。 3.1.3 探求知识本源探求知识本源理论归真理论归真 在以往教材中，一谈到在以往教材中，一谈到“瞬时极性法瞬时极性法”，人们首先想，人们首先想到的是正、负极性，即到的是正、负极性，即 或或 ，而忽视了它们的大小，而忽视了它们的大小 。如果用如果用 “ 圈的个数圈的个数 ” 来描述信号瞬时极性的大小，那么来描述信号瞬时极性的大小，那么就很容易使学生就很容易使学生直观地看到直观地看到“净输入量净输入量”的增减，的增减，有助于有助于学生对概念的理解。学生对概念的理解。8/9/202210 3. 改革方案改革方案 试判断下图中的级间反馈极性。试判断下图中的级间反馈极性。 1-3级间反馈：由于净输入电压级间反馈：由于净输入电压 减小，为负反馈；减小，为负反馈； 1-4级间反馈：由于级间反馈：由于 的分流，使净输入电流减小，为负反馈。的分流，使净输入电流减小，为负反馈。8/9/202211 3. 改革方案改革方案 试判断右图振荡器能否振荡？试判断右图振荡器能否振荡？ 首先找出谁是反馈线圈。由首先找出谁是反馈线圈。由于线圈于线圈6端接地，端接地，5端接放大电路端接放大电路的输入端发射极，故可断定线圈的输入端发射极，故可断定线圈5 - 6为反馈线圈。假想从反馈线为反馈线圈。假想从反馈线的的 k 点断开，并引入瞬时极性为点断开，并引入瞬时极性为 的的 ，则：，则： 可见，经过一个反馈环路后，可见，经过一个反馈环路后， 由原来的由原来的 变为变为 ，表明表明不仅满足相位平衡条件，而且还体现出振荡电路起振不仅满足相位平衡条件，而且还体现出振荡电路起振以及振荡初期阶段信号由小到大逐渐建立起来的过程。以及振荡初期阶段信号由小到大逐渐建立起来的过程。 8/9/202212 3. 改革方案改革方案规律规律 （2 2） 揭示了集成运放线性和非线性应用的规律揭示了集成运放线性和非线性应用的规律线性特点线性特点非线性特点非线性特点应用应用“虚断虚断”两输入端电流为零两输入端电流为零两个两个方程：方程：u+= ; ; u-= “虚短虚短”输出发生跳变条件输出发生跳变条件一个一个方程：方程：u+= u- 线性应用举例线性应用举例 运放运算关系的运放运算关系的三个方程三个方程：8/9/202213 3. 改革方案改革方案 非线性应用举例非线性应用举例求求阈值电压的阈值电压的三个方程三个方程：故由故由阈值电压的定义得阈值电压的定义得当当 时，时， ；当当 时，时， 8/9/202214 3. 改革方案改革方案 为了解决课程为了解决课程“公式多公式多”、“记忆难记忆难”的困难，在长的困难，在长期的教学过程中，我们总结出了一些便于学生期的教学过程中，我们总结出了一些便于学生“记忆记忆”的的方法。方法。 3.1.4 浓缩教学经验浓缩教学经验记识技巧记识技巧 （1）场效应管放大电路动态性能指标的巧记）场效应管放大电路动态性能指标的巧记双极型三极管放大电路双极型三极管放大电路场效应管放大电路场效应管放大电路共共射射共共源源共共集集共共漏漏 技巧是：技巧是： ，电阻对应。，电阻对应。8/9/202215 3. 改革方案改革方案 （2）负反馈放大电路输入、输出电阻的巧记）负反馈放大电路输入、输出电阻的巧记输入电阻输入电阻输出电阻输出电阻串串联联电电流流并并联联电电压压 （3）非正弦波振荡周期公式的巧记）非正弦波振荡周期公式的巧记方波方波三角波三角波矩形波矩形波锯齿波锯齿波8/9/202216 3. 改革方案改革方案 3.2 教学资源建设方面的改革教学资源建设方面的改革 教学资源方面的建设涉及到方方面面，大致可分为硬教学资源方面的建设涉及到方方面面，大致可分为硬件和软件建设。其中硬件建设包括实验设备、实验环境、件和软件建设。其中硬件建设包括实验设备、实验环境、实训条件等，软件建设包括教材、教参、实验实训指导书、实训条件等，软件建设包括教材、教参、实验实训指导书、网络课程、课件、题库等。我们重点涉及到的是教学课件。网络课程、课件、题库等。我们重点涉及到的是教学课件。 针对本课程特点和师生对教学的感受，除了题库等方针对本课程特点和师生对教学的感受，除了题库等方面的建设外，我们在面的建设外，我们在2003年就自主研发了再现课堂教学的年就自主研发了再现课堂教学的多媒体教学课件（在多媒体教学课件（在2006年随书携带教学光盘）：年随书携带教学光盘）： 再现教学精华再现教学精华板书演示板书演示； 模拟教学难点模拟教学难点动画演示动画演示； 虚拟实验场景虚拟实验场景仿真演示仿真演示。 下面通过下面通过PPT展现（主课件采用展现（主课件采用Authorware制作）制作）8/9/202217 3. 改革方案改革方案 （1）片头展示（）片头展示（3D动画制作）动画制作）8/9/202218 3. 改革方案改革方案 （2 2）课件界面展示）课件界面展示8/9/202219 3. 改革方案改革方案 （3）以第）以第2章为例章为例8/9/202220 3. 改革方案改革方案 （3）“板书板书”、“动画动画”、“仿真仿真”三位一体三位一体8/9/202221 3. 改革方案改革方案 （4）“动画演示动画演示”画面展示画面展示8/9/202222 3. 改革方案改革方案 （5）“仿真演示仿真演示”界面展示界面展示18/9/202223 3. 改革方案改革方案 （6）“仿真演示仿真演示”界面展示界面展示28/9/202224 3. 改革方案改革方案 对于从事对于从事模电模电课程的教师来说，我们从未放弃过课程的教师来说，我们从未放弃过教学改革，但是难教、难学、难懂、难会、难用却一直困教学改革，但是难教、难学、难懂、难会、难用却一直困扰着扰着“教与学教与学”，为此，如何改革、如何教学就成为大家，为此，如何改革、如何教学就成为大家关注的话题。关注的话题。其实，在场的很多教师对本课程都有自己的其实，在场的很多教师对本课程都有自己的认识，并总结了丰富的教学经验。以上仅是我对认识，并总结了丰富的教学经验。以上仅是我对模电模电课程的粗浅理解，旨在抛砖引玉，希望能借助高教出版社课程的粗浅理解，旨在抛砖引玉，希望能借助高教出版社这一平台，加强联系，进一步深化对这一平台，加强联系，进一步深化对模电模电课程的改革，课程的改革，使自己的学生逐渐喜欢我们并认可我们所教的课程，为学使自己的学生逐渐喜欢我们并认可我们所教的课程，为学生后续课程的学习做一些贡献。生后续课程的学习做一些贡献。 8/9/202225 敬请指正，谢谢敬请指正，谢谢