---介绍信息与电气工程学院李征明副教授《模拟电子技术》课程教学特色
督导员 呼汉卫
本学期在听看信息与电气工程学院李征明副教授为23级电气工程及其自动化专业指导的《模拟电子技术》实验课程时,发现他在指导学生进行实验操作时还会抽时间到另处一个实验室去指导同年级其它班同学的自选实验。为此,课后我与李老师就《模拟电子技术》课程的教学方式与实践教学进行了深入交流。了解到该门课程理论课部分40学时、实验课部分20学时,是电气工程及其自动化专业的重要专业基础课程,旨在使学生系统掌握电子技术的基本理论,注重电子电路的原理分析和参数计算,突出电子电路的应用,让学生具有初步电子电路设计能力,培养电子工程思维意识,并提高工程实践能力。课程涉及的概念繁多、分析方法多,电路种类多样且形式复杂多变,内容较为抽象且理论性强,传统教学方式多以讲授为主,互动交流多为问答,学生参与程度不高。在教学过程中,虽然会辅以实验教学环节,但因受到学时限制,学生难以真正深入其中,即使产生学习兴趣,但也难以长期维持,教学效果受到一定影响。李征明老师在课程教学中,进行了深入思考,并就教学改革与课外实践开展了以下特色教学,现介绍如下:
1.注重情境构建,培养工程思维意识
在电气工程及其自动化专业的人才培养体系中,学生不仅要掌握电路分析和设计的基本理论,更重要的是具备在复杂工程场景中运用知识解决实际问题的能力。所谓“工程思维意识”,是指学生能够将抽象的理论知识转化为工程方案,具有问题导向、目标分解与技术整合的思维能力。课程注重学习情境构建,从学生未来的专业应用出发,构建与电气工程典型工作任务相关的教学场景。通过分析实际工程中模拟电路的功能角色与系统位置,引导学生将所学知识置于完整的工程应用中加以理解。例如,围绕电气控制系统中的信号采集、信号调理、功率驱动、反馈调节等关键环节,设计任务驱动式的学习情境,使学生能够从“系统需求—电路功能—技术路径”出发进行思考。
2.课下翻转课堂,实现知识自主构建
为提升学生对模拟电子技术核心知识的掌握深度,课程在传统“翻转课堂”基础上,进一步拓展至课下环节,深化课上所学重点内容。具体做法为,在重点教学单元讲解结束后,学生根据教师指定的核心概念、电路原理或典型电路应用内容,录制一段5—8分钟的视频进行讲解。讲解内容需结合电路原理、功能分析等要素,清晰阐述知识点之间的逻辑关系,教师根据讲解视频进行点评与反馈,激发学生间的正向学习动力。课下翻转课堂的模式实现了学生主动理解的方式,通过向教师“讲明白”课程重点,学生需经历再次理解、重组、输出的完整思维过程,有助于强化对电路功能与原理的认知。
3.融合仿真教学,提升电路认知能力
模拟电子技术教学中,传统板书与纸面分析难以直观展现电路的动态特性,学生常常对电路内部信号变化、器件工作状态缺乏直观理解,导致“会算不会看”“会画不会用”等问题。为此,课程采用Multisim仿真软件,构建“仿真辅助教学”体系,将抽象电路图形转化为可视化、可操作的动态模型,全面提升学生的电路认知能力与分析水平。在课程教学中,结合关键知识点设计仿真实验任务,使学生在理论学习后立即进入“搭建—运行—观察—调整”的仿真实践环节。例如,在讲授共射放大器时,学生通过Multisim可实时观察静态工作点、电压增益变化、输入输出波形失真情况,从而加深对电路性能本质的理解。
4.层层递进实践,提升工程思维能力
在完成大纲规定实验项目外,在课下设计了渐进式实物电路制作与讲解任务,旨在强化学生对模拟电路知识的综合运用能力与工程实现能力。该任务体系以“基础—拓展—应用”为导向,分阶段组织学生完成由易到难、由单元到系统的实物制作与调试过程。整个任务共包含六个典型实物制作项目,分别为:三极管放大电路、负反馈放大电路、运算放大器基础实验电路、正弦波振荡电路、单相整流滤波电路、基于LM317的可调稳压电源。实践任务按知识难度与系统复杂性由浅入深、层层递进,涵盖典型的信号放大、反馈控制、波形产生、电源稳压等基础功能模块。每项任务不仅要求完成电路焊接与调试,还需以视频形式讲解原理与操作流程,进一步促进学生将“会做”转化为“讲清”。视频上传后由教师在线点评与个性化反馈,形成“设计—实现—反思”的完整闭环过程。实物制作不仅有效提升了学生的系统分析能力、电路设计能力与焊接实操能力,还强化了其对模拟电路工作原理与性能指标的综合理解,进一步增强了工程意识与解决实际问题的能力。
5.培养创新精神,鼓励参加竞赛大创
课程注重将课堂知识延伸至课下应用,鼓励学生参与包括高校电气电子工程创新大赛、大学生电工数学建模竞赛、校级光伏发电设计大赛等专业相关的赛事活动。教师帮助学生将所学模拟电路知识与竞赛任务有效对接,引导其在实际需求分析、电路设计方案制定、原型搭建与功能优化等环节中不断深化认知,提升综合应用能力。同时,鼓励学生结合个人兴趣和专业方向,申请大学生创新创业训练计划项目,在长期自主探索中形成“从问题提出到项目实现”的完整工程思维过程。
通过上述的课程改革创新实践,大大提升了学生的学习兴趣、动手能力和工程思维能力,学习成绩普遍得到高。培养了学生团队协作与创新能力,近几年教师指导学生参加各类大赛10余项,荣获国家级奖2项、省级奖7项、校级奖16项。参加大创项目9项。