电路分析与模拟电子技术课程教学的关联性研究

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一、教学内容的关联


  笔者所在的教学团队在近年来承担了电路分析和模拟电子技术两门课程的教学工作。在教学实践中,部分学生觉得模拟电子技术课程难学、难懂。原因不能单纯地归结于电路分析没有学扎实,或是模拟电子技术知识的相对深奥。两门课程相关知识的关联性、支撑度、迁移性是教学过程中需要关注的重点,对教学效果有直接的影响。
  以模拟电子技术课程中基本放大电路分析部分为例,与电路分析课程的部分关联知识点如下表所示。在明确关联性的基础上,在电路分析课程中适当引入模拟电子技术课程的典型电路;在模拟电子技术中以应用的形式,回顾电路分析的相关理论,从而实现先修课程对后续课程的有效支撑,使学生能够较容易地实现知识的迁移。

二、教学改革的探索


  1.采用系统化的教学思路
  教学培养方案中的专业课程不是孤立的,而是模块化的、系统化的。教学过程中应打破课程的界限,明确专业知识是系统化的,是“连续”的;不同课程的设置,只是将专业知识模块化,而不是“离散”化。广义上讲,模拟电子技术和电路分析都在讲解“电路”,都符合由电路元件以一定方式连接起来的整体这一电路的定义。关注电路与模拟电子技术的关联性,以系统化的思路把它们联系起来阐述是顺理成章的。
  2.从线性电路到非线性电路的过渡
  电路分析课程中主要以线性元件电路的分析为主。而模拟电路中的二极管、三极管、MOS管都属于非线性元件。通过对比线性元件、非线性元件的特性曲线,建立直观认识。而后讲授在一定条件下,将非线性元件线性化的方法,导出相应的线性化模型。同时强调,线性化的模型的成立是有特定条件的,并且存在误差。
  以基本共发射极放大电路动态分析为例,用三极管的小信号模型,得到其小信号等效电路,如下图所示。教学中应引导学生应用电路分析的理论知识解决新问题,使学生明白新知识是已有知识的延伸,从而克服学生的畏难情绪。上述例子中,三极管的线性化是模拟电子技术中的新知识,由此得到的小信号等效电路可以视为含有受控源的基本电路,完全能够运用电路分析的知识进行求解。
  3.运用已有知识简化新知识
  电路分析课程中的基本理论、基本分析方法在广义的电路中普遍适用。在模拟电子技術的教学中,合理运用电路基本理论,能够简化分析过程,降低学生接受新知识的难度。在上图所示的电路中,部分教材、习题使用Vi来表示输入信号,则该电路可视为含受控源的二端网络。而在电路分析中对含受控源电路的分析,绝大部分是一端网络。对于初学者而言,将受控源的相关知识从二端网络迁移至一端网络存在一定的困难。如果用理想电压源等效替代Vi,使电路回归到一端网络,能有效降低认知难度。
  本文对电路分析和模拟电子技术的关联性进行了分析,从两门课程相关联的知识点入手,在教学过程中注重相互融合与渗透,打破课程间的界限,使学生初步建立系统性学习的思维习惯,对提高教学质量和学生实践能力具有积极意义。

参考文献:


  [1]赵冬梅,周 波.“电路”与“模拟电子技术”两门课程的衔接关系[J].电气电子教学学报,2013(6):13-14.
  [2]桂 垣,杨晓晴,张红岭,等.从“复杂多变”的专业理论回归“简单不变”的基础知识分析研究——以动态电路时域分析为例[J].黑龙江科技信息,2017(6):148-149.
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