电子技术基础课程改革的实践

唐　莺　翁飞兵　单庆晓

[摘要]《电子技术基础》是一门重要的技术基础课程。根据笔者的多年教学实践，本文就国防科技大学《电子技术基础》课程内容设置、实验教学方式改革等实践过程作了详细阐述。

[关键词]本科生，电子技术，教学。

[中图分类号]TN4[文献标识码]A[文章编号]1005-4634(2006)02-0152-03

[收稿日期]2005-6-29

[作者简介]唐莺(1971-)，女，汉族，湖南祁阳人，博士研究生，讲师，主要研究方向为测试计量技术及仪器、电磁检测；翁飞兵（1962-），男，汉族，湖南汨罗人，硕士，副教授，主要研究方向为测试计量技术及仪器、电力电子技术。

《电工学》是面向非电类本科专业开设的一门技术基础课程，在专业课中具有承上启下的作用，其主要目的是为非电专业学生学习后续专业知识和以后从事工程技术工作打好电工、电子技术的理论基础。国防科技大学开设的《电工技术》课程为50课时（含实验10学时）；《电子技术》课程为56学时（含实验10学时）。《电子技术》课程最为突出的特点是理论与实际联系紧密，是一门工程性很强的技术基础课，在教学中应理论与实践并重，坚持理论教学和实践教学“两条腿”走路。为此，笔者以着重培养学生的创新意识、创新能力为目标，改革了《电子技术》课程的内容，并加大电工电子实验中心的资金投入，改善了实验条件，适当增加了实验学时，尝试了新的实验教学模式，收到了良好效果。

1改革课程内容

近年随着微电子的飞速发展以及计算机的普及，新型电子产品、器件大量出现，大规模、超大规模集成电路得到广泛应用，分立电路已逐渐由超大规模集成电路所取代，原有教学大纲以分立元件为基本知识单元，注重半导体器件内部工作原理，对所有电路力求讲透彻每一元器件的工作原理，已经不能适应集成电路时代学生学习大量电子新技术、新理论的要求。笔者对《电子技术》教学大纲作了修订，改革了课程内容。

1.1课时调整

《电子技术》课程分为模拟电子技术和数字电子技术两部分，原有教学大纲中模拟电子技术讲授课时所占比重远大于数字电子技术部分，主要是关于半导体器件内部结构原理的推导及参数计算占了一大部分课时，现适当弱化这部分内容，增加数字电子技术在该课程中的学时比重，同时为了培养学生的实践能力和创新意识，在不具备实验单独开课的条件下加大实验学时。新修订的教学大纲使该课程由56学时增加为60学时，其中模拟电子技术22学时，数字电子技术24学时，实验学时由10学时增加到14学时。

1.2课程内容设置上的调整

1）模拟电子技术的内容安排应当着重突出基本原理、基本方法，并且以分立元件为基础、集成电路为主导，将两者有机结合。对于常用半导体器件重点介绍外部特性曲线和参数，新型的集成电子元器件重点在如何使用。如：半导体二极管的等效近似模型，需要掌握其伏安特性曲线以及不同情况下的等效模型——理想二极管在导通时压降视为0V，当成一根导线处理；其他一般不考虑二极管的导通内阻时，将导通时的二极管等效为一电压源，导通压降视半导体材料不同而不同，锗材料为0.2V，硅材料为0.7V。这种分析方法将非线性的二极管元件等效为线性模型，大大简化了电路的分析、计算。半导体三极管的小信号等效模型同样用到了近似方法。还有分析集成运放在引入负反馈条件下的“虚短”“虚断”方法的运用等。在此基础上，课程内容安排上尽量压缩分立元件电路中过时的内容和分析方法，增加集成电路应用的内容；

2）大幅增加数字电路的内容。淡化数字逻辑部件的内部结构、工作原理，重视其外部逻辑功能分析。如：重点介绍逻辑门（TTL、MOS）、触发器的原理和外部逻辑功能，组合逻辑电路要突出常用集成组合逻辑部件的外特性，并使学生掌握集成组合逻辑器件电路的分析和设计等等。增加了常用新型器件如：PLD、GAL等的介绍。

2实验教学改革

实验教学是培养学生把理论知识应用于实践中的教学方式。通过这种教学活动使学生具备观察问题、分析问题、判断事物、通过现象找本质的能力，以及设计实验、进行实验的能力，为此在《电子技术》课程的实验教学方面做了以下工作。

2.1更新实验教学内容

在全面审视原有电子技术实验题目和内容的基础上，淘汰了现代科研生产中过时的内容、方法和设备。笔者新编写了实验教材《电子技术实践教程》，将实验内容分为三个部分：一是验证性基础实验，这些实验部分对实验原理写得详细，给出了实验目的、实验电路图，列出了实验步骤和数据表格，力求让学生通过这一阶段的实验活动，得到基础实验技能和测试技能的训练，掌握实验的一般方法和常用电子元器件参数测试和应用、电子仪器的使用方法、基本电路的构成与调试。如：单管共射放大电路实验给出了具体电路图，详细介绍了电压放大倍数、输入电阻、输出电阻等交流性能指标的测试原理及实现方法；二是设计性实验。主要体现在数字电子技术实验中，只提出实验目的和要求，提供仪器设备和元器件，要求学生自行设计电路图和实验方法，从而将以往学生被动接受转变为培养学生独立思考、独立分析和解决问题的能力。比如教师给出大的实验范围，由学生在提供的实验条件下自行设计方案及实现电路，最后要求提交质量较高的实验报告，包括实验内容、实验用元器件、实验电路图、数据现象记录、结果分析及问题的提出和解决放案；三是电子综合应用实验。这部分实验对学生的要求较高，要能综合应用模拟电路和数字电路，进行系统的综合设计和实践，目的是锻炼学生的综合运用能力。对可编程逻辑器件与常用EDA软件的使用，包括GAL器件、ISP器件及Protel99、PSPICE、ispExpertSystem、 PAC.Designer、Electronics Workbench等电子设计自动化软件的应用作为课程设计以讲座形式介绍给学生。

2.2 改革实验教学形式

一直以来，电子技术实验教学从属于理论教学，且侧重理论教学、轻视实践教学。有些学生本身也对实验持无所谓态度，甚至不去做实验，编凑实验报告应付了事。而有些学生又认为既定实验学时不能满足其要求。近年来笔者坚持在正式讲授课程前让学生参观实验室，使学生们对常用电子仪器、半导体元器件、实验箱等有直观认识，并进行演示实验，以激发其兴趣。

针对不同的实验教学内容，采取不同的实验指导形式。基础实验按一人一组开设，以培养学生的实际操作能力和独立分析问题、解决问题的能力。设计性实验2～3人一组，目的是锻炼学生的团结协作精神。大型综合应用实验由学生们自由组合成三人一组，共同讨论设计实施方案，分配具体任务等。笔者一直坚持授课教员对部分学生的实验进行指导，这样，授课老师对学生的学习情况较为了解，便于对学生有针对性的训练、培养。

同时为了满足不同层次学生的要求，笔者对电子技术实验进行开放式教学。利用“211工程”投资教育工程的契机，更新了电子实验设备，可同时开设80组实验；新建了EDA和ISP仿真实验室，为开放式实验教学创造了条件。在电子技术课程开始后，根据教学大纲的要求一次将实验内容和要求布置下去，学生根据每个人具体情况选择做实验的时间，电子技术实验室每天从早上8:00～晚上10:00进行开放。

2.3 改革实验教学手段

实验手段在很大程度上决定了实验效果。除了保留传统的形式外，尝试了实物演示、计算机仿真等形式。例如在数字电子技术实验中采用了ISP在线可编程逻辑器件替代传统的数字电路进行实验。推广应用EDA电子设计自动化，要求学生在设计好实验后，先在仿真软件上调试、修改，最后再进行实际验证，这样可以一定程度上解决设计性、综合性实验开设困难的问题，在学生数量不断增加的情况下，为开放电子技术实验室提供了可能。

3改革考核方法

本科生的成绩评定是本科生教学实践活动中重要的一环，直接影响学生的发展和教学效果。传统的笔试考核方法有着其自身的优势，比较客观公正，但是由于题目只能覆盖部分内容，偶然性较大，不能满足全面、公正的评价学生的能力。随着科技的发展，社会对人才的要求不仅仅是书本的知识更是知识的综合运用及解决实际问题的能力。《电子技术》是一门实践性非常强的技术基础课程，对学生的考核要体现学生电子技术的系统设计和应用能力。笔者在评定学生的成绩考核时，以笔试和电子技术设计为主，作业及课堂表现为辅，学生的最后成绩由四个部分组成：笔试和设计实验分别占40%、35%，作业占15%，课堂表现10%。笔试和作业反映了学生对理论知识的掌握程度，设计实验体现的是对知识的实际运用能力。由于学生规模的不断扩大，任课教员任务繁重，学生的设计性实验内容、实现方法各不相同，要完全正确评定学生的实际成绩有相当大的难度。

4体会

笔者在《电子技术》教学实践中作了一些尝试，成效比较明显。从近些年来国防科技大学开展的电子制作竞赛和学生参加全国电子设计竞赛情况来看，学生对“电子”的兴趣日益增强，动手能力、分析问题、解决问题得到提高。以前学生在实验中出现问题总是依赖教员的帮助，有些学生做“模拟电子技术实验”测量小信号放大交流性能指标时用示波器观察不到放大了的正弦波，面对这种情况往往是束手无策，实际上是根本没有接入直流工作电源。这两年在改革实验教学形式和手段后，这种现象大大减少，学生对实验装置出现故障的诊断和排除的能力有所提高。

为了适应电子技术的飞速发展，进一步提高教学水平，笔者仍将探索新的教学方法，不断改进实验模式，增加新知识、新技术，促进教学效果更上一层楼。

参考文献

1田梦君,向平.机电类专业电子技术课程的改革实践[J].西 北工业大学学报,2003,22(3):87-88.

2 潘矜矜,杨小劲,潘丹青.《电子技术》课程教学与改革[J].桂林航天工业高等专科学校学报,2004,33:70-71.

Reform and Practice of Electronic Technology Fundamentals

Tang Ying Weng Feibing Shan Qingxiao

(School of Mechatronics Engineering and Automation,National University ofDefense Technology,ChangSha,Hunan,410073)

Abstract"Electronic Technology Fundamentals" is a significiant technologic fundamental course.Based on the experience of teaching practice in this course for many years,this paper presents details on content config and reform of experiments teaching.The practice shows good effect of proposed method.

Key wordsbachelor,electronic technique,teaching.