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摘要：“模拟电子技术”是一门介绍半导体器件、电子电路和电子技术应用的专业基础课。其目的是掌握器件与电路的基本工作原理和基本分析方法。结合自己的课堂教学体会，从如何培养学生的学习兴趣、充分利用多媒体技术把复杂的科学问题简单化以及培养学生的人文素质和创新素质等方面，阐述“模拟电子技术”课堂教学的思路和方法。
关键词：模拟电子技术；课堂教学；创新素质；多媒体
作者简介：韦敏（1971-），男，陕西渭南人，西安石油大学电子工程学院，讲师；贾惠芹（1972-），女，陕西咸阳人，西安石油大学电子工程学院，副教授。（陕西 西安 710065）
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2011）15-0194-02
“模拟电子技术”是一门介绍半导体器件、电子电路和电子技术应用的专业基础课，[1]是电子、通信、控制类等专业的必修课程之一。其目的是掌握器件与电路的基本工作原理和基本分析方法。“模拟电子技术”课程知识覆盖面广，理论严密，实践性强。学习“模拟电子技术”课程对培养学生辩证思维能力、树立理论联系实际的观点、提高分析问题和解决问题的能力等，都具有重要的作用。
一、培养学生对课程的学习兴趣
在本课程课堂教学中，教师首先要培养学生对课程的兴趣，很多学生感到“模拟电子技术”课程很枯燥，都是一些器件、电路的基本工作原理、公式和实验。面对这个问题，作者让学生要用欣赏的眼光去看待这些内容。一首流行歌曲、一件时装，大家都会喜欢，因为它美，其实这只是一种简单的美，是无法与那些器件、电路、公式和实验相比的。试想，一个器件的发明、一个公式的证明、一个电路或一个实验的设计，可能是一个科学家或几个科学家用了毕生的精力研究的成果，甚至是几代科学家共同努力的结果。它们里面包含了伟大的智慧和深层次的美，必须要用欣赏的眼光、积极的态度来继承这些人类的文明成果。另外，实践成果展示可以起到非常好的作用。第一次课可以给学生展示一些简单的电子产品，分模块介绍，分析哪些模块都用到了模拟电子技术的知识，使学生对本门课程的内容首先有一个感性认识。随着课程教学的不断深入，让学生进一步认识到：以前只能买到的一些电子产品，通过本课程的学习完全可以自己动手做出来。以此来激发学生的学习和实践兴趣。
二、利用多媒体技术，使理论和实践紧密相联
“模拟电子技术”课程既有较抽象的理论分析又有较具体的实践应用，传统的板书花费时间非常多，教学效率低；对理论的分析很抽象，不够直观形象，学生理解和接受困难，形成对“模拟电子技术”难学的思想障碍。因此，该课程在教学中有相当的难度。随着计算机多媒体技术的普及，拓宽了教学模式，使教学内容更加直观、动态，交互性强。教师制作形象生动的课程课件，包含教案课件和实验教学课件，教师在课堂教学中不仅不局限于理论内容，而且能够灵活调用仿真、实验、电子设计，使教学理论和实践浑然一体，丰富了教学内容，让枯燥无味、难以理解的复杂事物形象生动地展现在学生面前，减少了问题的难度，提高了学生的参与程度，学生对基本理论及应用电路的理解更加深刻。下面结合几个课堂教学的实例来进一步说明。
1.PN结的正向导通
模拟电子技术的很多知识都是微观的，PN结的形成、PN结的单向导电性、晶体管和场效应管内部载流子运动等传统的教学模式让学生很难理解这些理论。现在利用多媒体动画技术，学生就可以直观看到那些微观动态的变化过程，过去复杂的问题就会变得容易理解。以PN结正向导通的仿真为例，可以清楚地看到，随着内电场被削弱，PN结慢慢变窄，多子的扩散加强，形成较大的扩散电流，PN结处于导通状态，如图1所示。
2.共射放大电路
比如在晶体管放大电路部分，电路放大的是交流信号，而电路里必须有合适的直流信号以及交流信号和直流信号的相互关系等内容，学生感到很难理解。现在借助课件，可以把知识之间内在的逻辑关系方便、直观地展现在学生面前：原理电路—直流通路—作图—静态工作点；原理电路—交流通路—静态工作点—作图—动态性能。以共射放大电路的电压放大作用为例，如图2所示。电路加上变化的输入信号后，就能动态地演示各点的瞬时电流、电压围绕着静态工作点变化的情况，都是在直流信号的基础上叠加了一个交流信号，但方向始终不变，如图3所示。首先，（b）、（c）、（d）、（e）各图显示各极的静态信号UBE、IB、IC、UCE，当加上交流输入信号ui后，就可以逐级动态地产生交流的ube、ib、ic、uce，并且交流信号是叠加在直流信号上，且uBE、iB、iC、uCE的大小在变，但方向不变，最后输出的是交流的uo。这种动态显示过程比在黑板上画图更加形象生动，能抓住知识点的内在联系，容易理解，使这部分内容讲起来轻松省时。
3.减法运算电路
传统的实验只有在实验室才可以进行，现在可以利用多媒体平台，通过一些仿真软件来现场仿真电路，让虚拟实验进入课堂教学，将理论和实践紧密结合起来。以减法运算电路的仿真实验为例，如图4所示。利用鼠标和键盘，可以灵活地改变输入电压ui1、ui2及电阻R1、R2、R3、RF的值，可以很方便地通过实验来验证课堂上新学的理论，以加深理解。
实践证明，现代化的教学媒体为师生间直观、清晰、高效的信息交流提供了十分良好的条件，是提高课堂教学效率、提高教学质量的有效工具。
三、把课程中复杂的科学问题简单化
在教学过程中，教师要通过一些生活中简单的例子来比拟一些复杂的科学问题，让问题简单化。比如，二极管具有单向导电性，它的伏安特性大致可分为死区、正向导通区、反向截止区和反向击穿区四个区。当外加正向电压小于死去电压时，正向电流很小，几乎为零，这一区域称为死区；当外加正向电压大于死区电压时，二极管由不导通变为导通状态；当外加反向电压不超过某一范围时，反向电流很小且基本恒定，此时二极管呈高阻截止状态；当外加反向电压过高时，反向电流将突然增加，二极管失去单向导电性，这种现象称为击穿。为了帮助学生理解记忆二极管的特性，可以举一个学生很熟悉的例子。比如上课教室的门是一个只可以向里打开的门，这个门也具有“单向性”。假设门的初始状态是闭着的，只有当外力向里且必须大于门框对门的摩擦力时，门才会被打开，就像二极管的正向导通状态；否则门就打不开，就像二极管的死区状态；当外力向外且没超过一定值时，门是动不了的，就像二极管的反向截止状态，当外力向外且非常大时，门和门框就会被推掉，可以出入，但门被破坏了，就像二极管的反向击穿状态。上述例子虽然不是十分恰当，但通过它却很容易让学生理解记忆二极管的单向导电性，理解多级放大电路的特点和要求。
其实生活中很多问题从某个角度看都有类比性，很多复杂的科学问题都可以通过生活中的简单例子来比拟，把复杂问题简单化，这需要教师具备深刻的理解力和丰富的想象力。
四、改进教学方法，培养学生科学的思维方式和创新能力
“创新性是知识经济的首要特征，是知识经济的灵魂。”[2]一个国家在世界经济竞争格局中的地位越来越取决于该国的创新能力与创新成果。[3]德国总理赫尔佐克自20世纪90年代中期以来反复强调：“创新能力将决定一个民族和国家的命运”，“一个国家和民族在未来市场上的位置，取决于其人才素质和如何有效地推进创新。”[4]高校是培养人才的摇篮，而课堂教学又是这个过程中最重要的环节，因此，必须改变教学思想，改进教学方法。
新世纪的课堂教学要真正体现“教师为主导，学生为主体”的教学思想。坚持启发式、探索式和研究式的教学方法。教师应该引导学生多想为什么，把学习和创造结合起来，激发学生的思维，培养学生的创新能力。另外，教师也可以留下一些题目，让学生独立或分成小组来自行解决。然后再把这些解决问题的不同答案带到课堂上来进行分析讨论，由学生和教师共同探讨解决问题过程中的难点、收获和体会。这样，既培养了学生独立解决问题的综合分析能力和创新能力，又让学生明白了解决问题的过程中自己的正确与错误。
在实验教学中，内容的安排很重要。笔者认为，西北工业大学史仪凯教授提出的坚持“一调动、二保留、三淘汰、四符合”的原则对实验课教学进行内容优化非常有效：一调动，即调动教师和实验技术人员积极性，自主开发新实验；二保留，即保留有特色的传统实验内容，保留基础性强的实验内容，并加以适当的改进；三淘汰，即淘汰验证性试验，淘汰简单的实验，淘汰长期闲置不用的实验仪器设备；四符合，即符合教学基本要求，符合新器件、新技术的发展，符合工程实际应用，符合对学生创新意识与思维能力的培养。当然，在实际授课过程中要根据具体情况合理变通，形成独具特色的实验教学模式。
五、自觉渗透哲学知识和人文思想
人文科学知识是理工科教师最容易忽略的方面。[5]可能有人会觉得，对于搞理工科的，这些知识没有什么用，其实这些知识太重要了。因为在思维方式、思想方法上具有指导性意义的是方法论、认识论上的功底，有时还是新思想和创新的源泉。历史上众多的科学家，不仅仅是本学科的专家，而且是一个“大家”。如我国著名科学家钱学森就是如此。
人文知识、哲学思想对搞大科学很重要，同样在我们的模拟电子技术课堂教学中也很重要。在定理证明、公式推导、电路和实验设计及数学模型建立等方面，都会用到一些重要的哲学思想。比如在推导射极输出器输出电阻的公式时，当推导到时，通常由于，所以上面的式子就可以化简成。在讲到这一步时，就可以自觉地给学生渗透一些哲学思想，让学生知道不仅我们做事情时要抓主要矛盾，同样在科学分析推导中也要抓住主要矛盾。
课堂教学除了要传播专业知识，同时也要管理好课堂秩序。科学地管理好课堂秩序也是教师整体素质的体现，面对违纪现象，既不能不管，也不能再像过去那样只有严厉的批评，而是应该给学生树立一些正确理念。以理服人，让学生明白，教师维护课堂纪律是维护大多数学生的利益；让学生知道他们也是“职业运动员”，自觉学习是他们的职业。比如面对众多迟到现象，学生的理由都很充分，夏天因为太热，晚上睡不着；冬天因为太冷，早上起不来。笔者告诉学生，如果一个人只追求结果，那他一定会成功，如果只喜欢找原因，那他就不可能成功。从道理上说服学生，让他们建立正确的学习理念，进而养成按时上课的好习惯。
把人文素质教育渗透到专业课教学中，关键在于教师。教师高深的学术功底是根本，人文修养是灵魂，再加上适当的教学方法来铺垫，专业课程就会含有丰满的人文精神。
知识经济时代需要具有科学素质和人文素质的通用型、复合型人才。希望通过本课程的学习，不仅培养学生模拟电子技术方面的基本理论、基本知识和基本技能，而且也希望学生的哲学素质、人文精神、创新能力和科学思维方式得以提高。
参考文献：
[1]杨拴科.模拟电子技术基础[M].北京:高等教育出版社,2003.
[2]周远清,季羡林.中国大学人文启思录(第三卷)[M].武汉:华中理工大学出版社,1999.
[3]龚花萍,杨选辉.高校创新人才培养策略[J].科技广场,2006,(10):77-79.
[4]许倩,白林,朱艳.高等教育必须重视创新人才的培养[J].求实,2003,(S1):262-265.
[5]倪东风.对高校人力资源管理的思考[J].安阳师范学院学报,2008,(3):151-153.
（责任编辑：李海静）
注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文
关键词：模拟电子技术；课堂教学；创新素质；多媒体
作者简介：韦敏（1971-），男，陕西渭南人，西安石油大学电子工程学院，讲师；贾惠芹（1972-），女，陕西咸阳人，西安石油大学电子工程学院，副教授。（陕西 西安 710065）
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2011）15-0194-02
“模拟电子技术”是一门介绍半导体器件、电子电路和电子技术应用的专业基础课，[1]是电子、通信、控制类等专业的必修课程之一。其目的是掌握器件与电路的基本工作原理和基本分析方法。“模拟电子技术”课程知识覆盖面广，理论严密，实践性强。学习“模拟电子技术”课程对培养学生辩证思维能力、树立理论联系实际的观点、提高分析问题和解决问题的能力等，都具有重要的作用。
一、培养学生对课程的学习兴趣
在本课程课堂教学中，教师首先要培养学生对课程的兴趣，很多学生感到“模拟电子技术”课程很枯燥，都是一些器件、电路的基本工作原理、公式和实验。面对这个问题，作者让学生要用欣赏的眼光去看待这些内容。一首流行歌曲、一件时装，大家都会喜欢，因为它美，其实这只是一种简单的美，是无法与那些器件、电路、公式和实验相比的。试想，一个器件的发明、一个公式的证明、一个电路或一个实验的设计，可能是一个科学家或几个科学家用了毕生的精力研究的成果，甚至是几代科学家共同努力的结果。它们里面包含了伟大的智慧和深层次的美，必须要用欣赏的眼光、积极的态度来继承这些人类的文明成果。另外，实践成果展示可以起到非常好的作用。第一次课可以给学生展示一些简单的电子产品，分模块介绍，分析哪些模块都用到了模拟电子技术的知识，使学生对本门课程的内容首先有一个感性认识。随着课程教学的不断深入，让学生进一步认识到：以前只能买到的一些电子产品，通过本课程的学习完全可以自己动手做出来。以此来激发学生的学习和实践兴趣。
二、利用多媒体技术，使理论和实践紧密相联
“模拟电子技术”课程既有较抽象的理论分析又有较具体的实践应用，传统的板书花费时间非常多，教学效率低；对理论的分析很抽象，不够直观形象，学生理解和接受困难，形成对“模拟电子技术”难学的思想障碍。因此，该课程在教学中有相当的难度。随着计算机多媒体技术的普及，拓宽了教学模式，使教学内容更加直观、动态，交互性强。教师制作形象生动的课程课件，包含教案课件和实验教学课件，教师在课堂教学中不仅不局限于理论内容，而且能够灵活调用仿真、实验、电子设计，使教学理论和实践浑然一体，丰富了教学内容，让枯燥无味、难以理解的复杂事物形象生动地展现在学生面前，减少了问题的难度，提高了学生的参与程度，学生对基本理论及应用电路的理解更加深刻。下面结合几个课堂教学的实例来进一步说明。
1.PN结的正向导通
模拟电子技术的很多知识都是微观的，PN结的形成、PN结的单向导电性、晶体管和场效应管内部载流子运动等传统的教学模式让学生很难理解这些理论。现在利用多媒体动画技术，学生就可以直观看到那些微观动态的变化过程，过去复杂的问题就会变得容易理解。以PN结正向导通的仿真为例，可以清楚地看到，随着内电场被削弱，PN结慢慢变窄，多子的扩散加强，形成较大的扩散电流，PN结处于导通状态，如图1所示。
2.共射放大电路
比如在晶体管放大电路部分，电路放大的是交流信号，而电路里必须有合适的直流信号以及交流信号和直流信号的相互关系等内容，学生感到很难理解。现在借助课件，可以把知识之间内在的逻辑关系方便、直观地展现在学生面前：原理电路—直流通路—作图—静态工作点；原理电路—交流通路—静态工作点—作图—动态性能。以共射放大电路的电压放大作用为例，如图2所示。电路加上变化的输入信号后，就能动态地演示各点的瞬时电流、电压围绕着静态工作点变化的情况，都是在直流信号的基础上叠加了一个交流信号，但方向始终不变，如图3所示。首先，（b）、（c）、（d）、（e）各图显示各极的静态信号UBE、IB、IC、UCE，当加上交流输入信号ui后，就可以逐级动态地产生交流的ube、ib、ic、uce，并且交流信号是叠加在直流信号上，且uBE、iB、iC、uCE的大小在变，但方向不变，最后输出的是交流的uo。这种动态显示过程比在黑板上画图更加形象生动，能抓住知识点的内在联系，容易理解，使这部分内容讲起来轻松省时。
3.减法运算电路
传统的实验只有在实验室才可以进行，现在可以利用多媒体平台，通过一些仿真软件来现场仿真电路，让虚拟实验进入课堂教学，将理论和实践紧密结合起来。以减法运算电路的仿真实验为例，如图4所示。利用鼠标和键盘，可以灵活地改变输入电压ui1、ui2及电阻R1、R2、R3、RF的值，可以很方便地通过实验来验证课堂上新学的理论，以加深理解。
实践证明，现代化的教学媒体为师生间直观、清晰、高效的信息交流提供了十分良好的条件，是提高课堂教学效率、提高教学质量的有效工具。
三、把课程中复杂的科学问题简单化
在教学过程中，教师要通过一些生活中简单的例子来比拟一些复杂的科学问题，让问题简单化。比如，二极管具有单向导电性，它的伏安特性大致可分为死区、正向导通区、反向截止区和反向击穿区四个区。当外加正向电压小于死去电压时，正向电流很小，几乎为零，这一区域称为死区；当外加正向电压大于死区电压时，二极管由不导通变为导通状态；当外加反向电压不超过某一范围时，反向电流很小且基本恒定，此时二极管呈高阻截止状态；当外加反向电压过高时，反向电流将突然增加，二极管失去单向导电性，这种现象称为击穿。为了帮助学生理解记忆二极管的特性，可以举一个学生很熟悉的例子。比如上课教室的门是一个只可以向里打开的门，这个门也具有“单向性”。假设门的初始状态是闭着的，只有当外力向里且必须大于门框对门的摩擦力时，门才会被打开，就像二极管的正向导通状态；否则门就打不开，就像二极管的死区状态；当外力向外且没超过一定值时，门是动不了的，就像二极管的反向截止状态，当外力向外且非常大时，门和门框就会被推掉，可以出入，但门被破坏了，就像二极管的反向击穿状态。上述例子虽然不是十分恰当，但通过它却很容易让学生理解记忆二极管的单向导电性，理解多级放大电路的特点和要求。
其实生活中很多问题从某个角度看都有类比性，很多复杂的科学问题都可以通过生活中的简单例子来比拟，把复杂问题简单化，这需要教师具备深刻的理解力和丰富的想象力。
四、改进教学方法，培养学生科学的思维方式和创新能力
“创新性是知识经济的首要特征，是知识经济的灵魂。”[2]一个国家在世界经济竞争格局中的地位越来越取决于该国的创新能力与创新成果。[3]德国总理赫尔佐克自20世纪90年代中期以来反复强调：“创新能力将决定一个民族和国家的命运”，“一个国家和民族在未来市场上的位置，取决于其人才素质和如何有效地推进创新。”[4]高校是培养人才的摇篮，而课堂教学又是这个过程中最重要的环节，因此，必须改变教学思想，改进教学方法。
新世纪的课堂教学要真正体现“教师为主导，学生为主体”的教学思想。坚持启发式、探索式和研究式的教学方法。教师应该引导学生多想为什么，把学习和创造结合起来，激发学生的思维，培养学生的创新能力。另外，教师也可以留下一些题目，让学生独立或分成小组来自行解决。然后再把这些解决问题的不同答案带到课堂上来进行分析讨论，由学生和教师共同探讨解决问题过程中的难点、收获和体会。这样，既培养了学生独立解决问题的综合分析能力和创新能力，又让学生明白了解决问题的过程中自己的正确与错误。
在实验教学中，内容的安排很重要。笔者认为，西北工业大学史仪凯教授提出的坚持“一调动、二保留、三淘汰、四符合”的原则对实验课教学进行内容优化非常有效：一调动，即调动教师和实验技术人员积极性，自主开发新实验；二保留，即保留有特色的传统实验内容，保留基础性强的实验内容，并加以适当的改进；三淘汰，即淘汰验证性试验，淘汰简单的实验，淘汰长期闲置不用的实验仪器设备；四符合，即符合教学基本要求，符合新器件、新技术的发展，符合工程实际应用，符合对学生创新意识与思维能力的培养。当然，在实际授课过程中要根据具体情况合理变通，形成独具特色的实验教学模式。
五、自觉渗透哲学知识和人文思想
人文科学知识是理工科教师最容易忽略的方面。[5]可能有人会觉得，对于搞理工科的，这些知识没有什么用，其实这些知识太重要了。因为在思维方式、思想方法上具有指导性意义的是方法论、认识论上的功底，有时还是新思想和创新的源泉。历史上众多的科学家，不仅仅是本学科的专家，而且是一个“大家”。如我国著名科学家钱学森就是如此。
人文知识、哲学思想对搞大科学很重要，同样在我们的模拟电子技术课堂教学中也很重要。在定理证明、公式推导、电路和实验设计及数学模型建立等方面，都会用到一些重要的哲学思想。比如在推导射极输出器输出电阻的公式时，当推导到时，通常由于，所以上面的式子就可以化简成。在讲到这一步时，就可以自觉地给学生渗透一些哲学思想，让学生知道不仅我们做事情时要抓主要矛盾，同样在科学分析推导中也要抓住主要矛盾。
课堂教学除了要传播专业知识，同时也要管理好课堂秩序。科学地管理好课堂秩序也是教师整体素质的体现，面对违纪现象，既不能不管，也不能再像过去那样只有严厉的批评，而是应该给学生树立一些正确理念。以理服人，让学生明白，教师维护课堂纪律是维护大多数学生的利益；让学生知道他们也是“职业运动员”，自觉学习是他们的职业。比如面对众多迟到现象，学生的理由都很充分，夏天因为太热，晚上睡不着；冬天因为太冷，早上起不来。笔者告诉学生，如果一个人只追求结果，那他一定会成功，如果只喜欢找原因，那他就不可能成功。从道理上说服学生，让他们建立正确的学习理念，进而养成按时上课的好习惯。
把人文素质教育渗透到专业课教学中，关键在于教师。教师高深的学术功底是根本，人文修养是灵魂，再加上适当的教学方法来铺垫，专业课程就会含有丰满的人文精神。
知识经济时代需要具有科学素质和人文素质的通用型、复合型人才。希望通过本课程的学习，不仅培养学生模拟电子技术方面的基本理论、基本知识和基本技能，而且也希望学生的哲学素质、人文精神、创新能力和科学思维方式得以提高。
参考文献：
[1]杨拴科.模拟电子技术基础[M].北京:高等教育出版社,2003.
[2]周远清,季羡林.中国大学人文启思录(第三卷)[M].武汉:华中理工大学出版社,1999.
[3]龚花萍,杨选辉.高校创新人才培养策略[J].科技广场,2006,(10):77-79.
[4]许倩,白林,朱艳.高等教育必须重视创新人才的培养[J].求实,2003,(S1):262-265.
[5]倪东风.对高校人力资源管理的思考[J].安阳师范学院学报,2008,(3):151-153.
（责任编辑：李海静）
注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文