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摘要：

本文提出了基于問題庫建設的“模擬電子技術”課程的細節教學方法。設計了問題庫構建的方法和內容，通過典型問題介紹了問題庫中答案的構建思路和細節。實踐表明，該方法能夠幫助教師講透原理和關系，幫助學生深刻掌握理論知識，降低學習難度，建立完整的知識體系，收到良好的教學效果，也為“模擬電子技術”的微課程建設提供素材。

關鍵詞：

模擬電子技術；問題庫；細節教學

“模擬電子技術”課程是電類相關專業一門重要的專業基礎課，然而其知識抽象、理論性強、內容多，存在難懂、難教、難學的問題[1,2]。如何將模擬電子技術各個知識點深入淺出地、融會貫通地教給學生，逐步構建出學生的知識體系，是教師在教學過程中面臨的重要挑戰，而教學的細節決定著教學的效率和質量[3,4]。在長期的教學過程中，筆者深刻體會到基于問題庫建設的“模擬電子技術”課程的細節教學是解決以上問題的有效方法之一。

一“模擬電子技術”問題庫的問題構建

根據該課程的特點和教學要求，設計的問題庫內容包括三個方面：一是理論知識問題，如本課程中重點、難點及各模塊之間聯系的問題等，基礎理論知識是課堂教學的主要內容，因此并不是問題庫建設的難點；二是關聯性問題，如本課程與半導體物理、電路、自動控制原理等其他課程相聯系的問題；三是擴展性問題，比如課本上沒有詳細介紹的或器件實踐應用的內容等。這些問題按照模塊和內容進行分類，表1中列舉了部分模塊的三個不同內容的問題。問題庫構建方法主要有兩個，一是教師總結備課及教學經驗，提煉出來預設性問題；二是搜集學生的提問，產生生成性問題。“模擬電子技術”的問題往往帶有辯證思想，學生提的有些問題提法本身不一定是正確的，但恰恰是學生沒有完全弄懂的真實狀況表現，這類問題也不能忽略。問題庫的建立是個長期的、不斷充實和維護的過程，在教學中要注意不斷的搜集、記錄和更新。

二“模擬電子技術”問題庫的答案構建

教師要有針對性地搜集資料，根據專業特點和教材內容，進行整理、歸類。答案庫建設要全面和完整，回答要簡單易懂，理論層層深入，做到對問題講解的深淺有度、精煉得體。下面通過一個具體問題詳細說明答案庫的解答思路。為什么由集成運算放大器構成的基本運算電路既可以放大交流信號又可以放大直流信號，而共射極放大電路只能放大交流信號？這個問題比較綜合，涉及到從三極管放大電路到集成放大電路課程內容的發展和聯系，問題提法并不準確，可見學生對放大器的放大機理掌握的不夠全面，講解這一問題就要層層深入、條理清楚。①首先直接給出問題的答案，但要指出模擬電路的辯證思維，即下結論是有前提的。集成運放和共射極放大電路都既能放大交流信號，也能放大直流信號，但是有條件限制。然后逐一解釋這些限制條件。②影響放大效果的重要因素之一：放大器的帶寬與輸入信號的頻譜之間的關系。放大電路并不是對任意頻率的正弦波信號的增益都是相同的，有帶寬的限制，電容耦合的共射極放大電路和集成運放的頻率特性如圖1(a)和(b)所示。要得到不失真的放大，應使放大電路的通頻帶涵蓋響應信號的頻率范圍。可以看出直流信號的頻帶在頻率為零處無限窄，如圖1(c)所示。因此如果放大電路的通頻帶包含頻率為0的信號，該電路就能放大直流信號，否則直流信號就被衰減。③解釋放大器在低頻區頻率特性不同的原因：耦合方式的影響。如果輸入信號與放大電路之間是電容耦合結構，在低頻區，耦合電容不能被視為交流信號短路，此時增益隨信號頻率的降低而減小，因此表現為電容的“隔直流”作用，因而采用電容耦合方式的共射極放大電路就不能放大直流信號；而現代模擬集成電路中大多采用直接耦合的結構，其信號的通頻帶一直延伸到直流，因此可以放大直流信號。④進一步解釋為什么教學中電路的輸入信號大都為正弦波信號。實際應用中信號源一般都是時變的非周期信號，而這樣的信號可通過傅里葉變換轉換為不同頻率的正弦信號的疊加，即可得到信號的頻譜。因此在共射極放大電路的性能研究中采用正弦波作為測試信號。⑤影響放大效果的另一重要因素：輸入信號的幅度與放大器的線性區之間的關系。三極管放大電路中，BJT的小信號模型是根據小增益法線性化后建立的，放大狀態適用于信號在靜態工作點附近的小范圍變化情況。因此輸入的交流信號有幅度的限制，否則失真。放大直流信號時，信號的幅度也應該有限制，可以認為電路的工作狀態由靜態工作點轉移到附近另外一個工作點，二者的差與輸入直流信號的比值就是放大倍數。如果輸入信號的幅度超過放大區，達到飽和區，對于交流輸入信號來說，輸出表現為失真的波形；對于直流信號的放大來說，輸出信號就為正負飽和極限值。⑥擴展說明：集成運放在大信號輸入下仍能工作在線性區。因集成運算放大器由差分式輸入級、中間放大級和互補輸出功率放大級組成，使得運放的輸入電阻無窮大，輸出電阻為0，放大倍數無窮大。開環時，集成運放工作在非線性區，輸出只有兩種數值；而構成負反饋的閉環電路后，集成運放能工作在線性區，可由負反饋形式和外電路器件參數確定放大倍數大小，而實現各種運算關系。由集成運放構成的電路共模抑制比高，性能更好。以上信息，無論對于直流輸入還是交流輸入都成立。

三結束語

筆者多年講授“模擬電子技術”，期望與同行共同繼續完善該課程的問題庫。實踐證明，這種細節教學方法能夠幫助教師理清授課思路，徹底備好每一節課，建立完整的知識體系，減小教師的答疑時間；也能幫助學生理解本課程的理論和實踐知識，并建立與其他課程的聯系，提高了教學效果和學生的學習效率。

參考文獻

[1]王莉.模擬電子技術課程研究性教學探討.教育現代化,2015.15.077:215-217.

[2]任英玉,王萍,李斌,范娟,孫彪.模擬電子技術課程質量提升探討.電氣電子教學學報,2016,38(2):36-38.

[3]張玉葉.“自動控制原理”課程中的細節教學.電氣電子教學學報,2014,36(3):68-70.

[4]高雯霞.問題庫在分析化學教學中的應用.亞太教育,2016.21.115:137.

作者:王慶鳳 李傳南 楊罕 單位:吉林大學