基于项目导向的模拟电子技术课程设计研究

　　【摘要】为了有效地开展模拟电子技术（以下简称模电）的课程教学，许多高校相关课题与教学组结合本校的实际情况，从课程计划安排、课程目标确定、课程内容选择，教学方法与教学手段运用，教学评价实施等各方面，对模电课程教学改革进行了有益的实践与探索，在不同程度上取得成效。例如，将负反馈教学原理运用于课程教学实践，及时发现和解决学生在学习过程中出现的问题，以提高教学效果等等，本文先研究了现今针对模电的教学方法，分析了它们的优点和不足，提出了基于项目导向的模电教学方法，并对具体的教学内容进行了设计，以适应企业实际项目开发的需求。
　　关键词：模拟电子，项目导向，教学
　　现今许多模拟电子技术教学方法可以解决部分学生知识掌握程度的问题，但严重脱离企业实际需求，无法满足企业项目开发的实际需要，作者根据多年实际项目开发经验，设计了以项目为导向，任务驱动的模拟电子技术课程的教学方法，并对课程内容进行了安排，使得学生毕业后就可以作为一名合格的电子产品设计师参与企业实际项目的开发。
　　
　　一、现今模拟电子技术课程教学方的优劣
　　负反馈教学法主要采用“范例”组织课堂教学，贯彻“发现式”教学思想，范例教学法由教育学家瓦根舍因提出，教师通过范例辅助学生理解、掌握知识和原理，其目的是让学生能够独立地获得判断能力、推理能力、认识能力和继续学习的能力。负反馈教学法的原理是从教学过程中反馈(作业、实验、答疑、单元测验等)的问题入手，通过及时讲评，解决学生学习中存在的问题，以达到预期的教学目标。由于反馈的是教学过程中存在的问题故称此方法为负反馈教学法。
　　多元化模式模电课程教学方法从教学目标、课时计划和成绩评定等内容来引导学生，大大提高了学生学习的积极性和教师的工作热情，增进了教师与学生、教师与教师以及学校部门之间的交流，可以改善教风和学风。其特点主要表现在以下几个方面：课程教学目标多元化,既要考虑一般意义上的课程教学，又要兼顾到实际动手能力的培养；课时计划多元化，采取了课内与课外相结合的培养策略；成绩综合评定多元化。
　　企业不仅要求学生具备设计开发的能力，还必须具备项目开发协调和合作的能力；不单单要求学生掌握模电的知识，它们还要求学生能够具备利用模电技术来进行实际产品开发的能力和经验。具备项目总体进度的制定和实施的能力；具备编写各种产品文档的能力，比如概要设计、详细设计；具备懂得对电子产品模块调试、集成测试等测试能力．．．．．．。而这些能力不单单是模电课程教学方法所不能解决，负反馈教学法也不能解决，因为这些教学方法，一开始就漠视了企业的需求，不是按照企业需求来进行教学的。不管是多元化模式模电课程教学方法还是负反馈教学法，
　　我们可以看到，教学主要是围绕学生的“学”和教师的“教”来进行的，毫无疑问，这两种方法都可以帮助学生提高对模电技术的掌握程度，也有助于帮助教师顺利实施教学，但是它们都忽视了最终的需求方，那就是企业，学校千方百计要培养好的最终产品—学生，却在教学的整个过程中，没有考虑的最终产品的需求方—企业。以项目为导向教学法是一个实用性很好的方法。为了解决这种不足，就需要引入以项目为导向，任务驱动的模电课程教学方法。改革模电课堂教学方法，把模电理论教学和实践教学有机地结合起来，是新时代赋予专业教师的重大使命。通过使用以项目为导向教学法，可较好地培养学生的实践能力、社会适应能力，让学生一毕业就可作为一名合格的电子产品设计师参与的企业实际的项目研发，马上为企业带来效益。
　　三、基于项目导向的模拟电子技术课程教学方法和课程设计
　　1.项目导向式课程教学方法简介
　　以项目为导课程教学是在建构主义理论指导下的一种教学方法。建构主义认为，知识不是通过教师传授得到的，而是通过学习者在一定情境下，借助其他的帮助，利用学习资源，通过意义建构的方式获得的。将教学活动分解设计成若干项目或工作情景，以项目为单位组织教学让学生在完成项目的过程中引出相关的理论知识，项目导向式教学法紧紧围绕完成工作的需要来选择理论知识，以够用为原则着重培养学生的实际操作能力，在完成项目的过程中加深对专业知识和职业技能的综合运用。
　　2.模电教学法的主体内容设计
　　项目的内容设计是项目导向式教学法成功的关键。作者在教学中应用以项目为导向教学法，将各部分知识分解成一个个知识点，为了完成一个项目任务抽取每个部分的不同知识点加以组合。完成相关的项目任务就能够理解掌握相关知识点，使得学习过程是一个不断完成任务的过程。当所有项目任务全部完成，知识点就全掌握了。项目的选择要以教学内容为依据，既要与书本的知识紧密结合，又要能够充分体现当前的工程实际情况，还要有一定的创新空间，让学生既能运用学过的知识，又可以创造发挥，最后，还必须现实可行，有条件完成项目。以“音频功率放大器”项目设计为例，计划设置六个教学项目，每个项目有独立知识点，如差分放大电路、电压放大电路、功率放大电路等等。
　　同时在项目设计中，完全按照企业开发的实际流程来进行操作，比如有项目的需求分析、概要设计、详细设计、测试计划等等；大型项目要求学生分组分模块完成，每个模块指定负责人，定时开会讨论项目的具体实施和进展情况，培养学生的团队合作精神和沟通协调能力，让学生在实战的环境中进行项目的开发。在明确的教学目标指导下，综合考虑项目的统筹设置、项目间的联系和层次递进。为了完成具体项目，需要知识点，而穿插讲解知识点的用法，教学中，就与此项目有关的知识点进行精简讲解，然后提出项目的要求。
　　项目课题下又设计几项任务，每个任务包括基本知识点和任务要求，学生要分别完成各项任务，如针对电压放大电路，学生应该完成一个简单的电压放大电路的设计任务。
　　下面表格是以项目为导向的模电课程的主体内容设计：
　　表格2基于项目导向模电教学法的主体内容课程设计
　　课程内容 实训项目 方式
　　半导体元件及其特征 常用电子器件的测试与判断 讲解和实战
　　基本放大电路及负反馈 电压放大电路设计 讲解和实战，项目指导和评审
　　差分放大电路与集成运算放大器 差分放大电路设计 讲解和实战，项目指导和评审
　　功率放大器及其应用 功率放大器设计 讲解和实战，项目指导和评审
　　直流稳压电源 直流稳压电源设计 讲解和实战，项目指导和评审
　　音频功率放大器 音频功率放大器设计 讲解和实战，项目指导和评审
　　
　　3.基于项目导向的模电教学法的先修课程设计
　　为了使得学生可以成为一名合格的电子产品设计师，满足企业对电子产品设计人才的实际需求，应该培养学生以下五个方面的基本技能：
　　第一、熟练使用电子测量仪器进行调测的能力，如示波器、信号发生器、万用表等；
　　第二、熟练运用设计仿真工具Multisim，设计原理图和PCB电路板的能力；
　　第三、能够对电子产品进行需求分析，形成概要设计和详细设计的创造能力；
　　第四、项目开发文档的写作能力；
　　第五、故障定位、解决问题的能力。
　　针对以上能力培养的要求，设计了以下先修课程，通过这些先修课程的学习，再通过模电主体内容的学习，从而是学生循序渐进的具备上述五项基本技能。
　　表格1基于项目导向模电教学法的先修课程设计
　　课程名称 课程目的
　　电子元件与电子仿真 了解和基本掌握电路中材料和元器件的特点、性能、基本参数与应用范围，掌握Multisim的使用方法。
　　PCB印刷电路板设计 使学生具备进行电子线路原理图和PCB板的设计等方面的能力。
　　电子测量与仪器 掌握典型电子测量仪器的基本原理、性能和使用方法。
　　电路分析基础 培养学生分析计算电路与解决实际问题的能力。
　　4.基于项目导向模电教学法的实施步骤
　　根据项目教学的教法思路和教学设计原则，项目教学法的具体实施步骤有如下六步：
　　<1>．确定项目：项目小组通过调查、研究和讨论，并在教师的指导下确定具体的项目。
　　<2>．情景设置：创设学生当前所学习的内容与现实情况基本相接近的情景，即把学生引入到需要通过某个或某些知识点来解决现实问题的情景。如本课程中的音频功率放大器可以作为电脑音箱使用。
　　<3>．协作学习：开展项目小组交流、讨论，组员分工协作，共同完成项目。
　　<4>．独立探索：让学生独立思考，对知识点进行理解，消化示范项目的解决要点，为解决练习项目打下基础。
　　<5>．操作示范：围绕当前学习的知识点，将大项目分解成若干个小项目，以便于学生“知识迁移”的要求，选择合适的小项目，并示范完成项目的过程。
　　<6>．评估总结：项目的评估总结是“项目教学法”的重要环节。学生的操作会存在各种各样的问题，教师在评估中要指出问题的所在及解决的方法，要总结比较各组的特点，引导他们学习别人的长处来改进和提高自己的能力，使学生的各种能力在评估中得到提高。学生要进行自我评估，由每组学生分别介绍项目实施的具体任务、目标、方法、手段以及体会、收获，可以使师生了解其操作的方方面面，看到其独到之处。项目的评估总结过程是学生一个学习的过程，提高的过程。
　　四、结束语
　　基于项目导向的模拟电子技术教学法突破了传统的教学模式，为学生提供了一个开放性、研究性的学习环境，学生能按照自己的方式去展开研究学习的同时又培养了良好的团队合作意识，让学生真正掌握好实际项目研发工作的本领，增强以后择业和就业的能力。同时，通过使用以项目为导向教学法，可以使得学生毕业后即可作为一名合格的电子产品设计师参与到企业的实际项目开发中去，减少企业的培训成本，为企业带来显著的效益，以更好的达到高职教育的目标。
　　
　　参考文献：
　　1. 于志博，计算机教学中以项目为导向教学法的探讨，杭州教育技术，2010.
　　2. 李雅轩，模拟电子技术，西安电子科技大，2006.7
　　3. 华成英，模拟电子技术基础，高等教育出版社，2006.1
　　4. 姜俐侠，模拟电子技术项目式教程，机械工业出版社，2011.2