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1、课程发展史
模拟电子技术课程的
开设近50年,每当电子科学和电子工业发展的关键时刻,教研组都在模拟电子技术课程内容体系上作重大的改革,并及时总结教学改革的经验,进行教材的更新,选用的教材均具有开创性,学科内容始终处于领先水平,在引导和推动我校电子技术教学体系和内容的改革中起着重要作用。
20世纪60年代初,童诗白主持编写了我国最早出版的电子学教材,从此结束了我国长期使用外国翻译教材的历史,将我国高等院校以大功率、整流技术为主的“工业电子学” 课程内容体系,转变为以小功率、控制为主的整流-放大-振荡-脉冲的“电子技术基础”课程内容体系,完成了从工业电子学到电子技术基础的转换,课程名称也随之改变,为培养我国自动化方面的人才打下基础,
20世纪70年代“文化大革命”期间,国外电子技术飞速发展,国内因政治动乱而停滞不前。童诗白从1971年至1974年与清华大学电子工程系和工业自动化系有关教师合编了《晶体管电路》和《晶体管脉冲数字电路》两套教材,实现了教学内容从以电子管为主到晶体管化的转换。
20世纪八十年代初,面临集成电路突飞猛进地发展,教研组教师及时选用了童诗白所主编的《模拟电子技术基础》和康华光所主编的《电子技术基础》。
到了20世纪九十年代后期,面对EDA技术、大规模集成电路、特别是可编程器件的高度发展和二十一世纪高等教育培养高素质人才的需要,电子学教研组及时选用了华成英主编的《模拟电子技术基础》(第3版)和康华光所主编的《电子技术基础》(第4版)。
目前,模拟电子技术是一门在电子技术方面入门性质的技术基础课程,它既有自身的理论体系,又有很强的实践性;是高等教育工科电类各专业和部分非电类必修的技术基础课,而且随着电子工业的飞速发展和计算机技术的迅速普及,它已成为几乎所有理工科专业本科生的必修课程。
由于模拟电子技术课程的基础性和广泛性,使之在本科教育中起着重要的作用。通过本课程的学习,不但使学生掌握电子技术的基本概念、基本电路、基本分析方法和基本实验技能,而且有利于学生建立以下几个观点,形成正确的认识论。
(1)系统的观念:一个电路从信号输入、中间的处理到最后的输出,各级之间的增益分配、参数设置、逻辑关系都是相互协调、相互制约的,只有通盘考虑、全面调试才能获得理想效果。电子技术课程特别有利于学生系统集成的能力、综合应用能力、仿真能力的培养。
(2)工程的观念:数学、物理的严格论证及精确计算到工程实际之间往往有很大差距,电子技术中“忽略次要,抓住主要”的方法能引导学生的思维更切合工程实际。因而特别有利于学生工程观念的培养。
(3)科技进步的观念:电子技术的发展,电子器件的换代,比其它任何技术都快,学习电子技术可以让人深刻地体会到,在科学技术飞速发展的时代,只有不断更新知识,才能不断前进。
(4)创新的观念:在阐述电子器件的产生背景、电路构思、应用场合等问题时特别具有启发性,电子电路可在咫尺之间产生千变万化,能够充分发挥学生的想象力和创造力,因而特别有利于创新意识和创新能力的培养。
2、教学内容
课程内容体系结构:
模拟电子技术是工科各专业的一门主要技术基础课,按专业性质划分为电类和非电类两种。电类专业讲授“模拟电子技术基础”,适用我校的本科专业包括:电子信息工程、通信工程、自动化、电气工程及其自动化、计算机科学与技术、测控技术与仪器等,课时:50~68学时,另加16~20学时实验课。非电类讲授“电工电子技术”,课时:38~48学时(含实验),主要内容范围基本相同,差别在于内容的深度。
本课程主要研究半导体器件(分立元件与集成电路)的特点、性能参数和使用方法,模拟电子线路的基本原理、分析方法及其工程计算、电路设计等,着重培养学生分析和解决工程应用问题的能力。
课程内容体系结构:
1、半导体二极管、三极管、场效应管等常用元器件的工作原理、基本特性及主要参数。
2、模拟电子线路的基本概念,基本放大器的分析方法、计算方法。
3、负反馈的基本理论和深度负反馈电路的参数计算方法。
4、集成运算放大器的基本原理、电路特点、主要参数及使用注意事项。
5、集成运算放大器的分析方法、参数计算,会用集成运算放大器设计一般要求的放大器。
6、稳压电源的基本组成、工作原理及主要技术指标,集成稳压器构成简单的直流稳压电源。
7、正弦波振荡器信号产生电路的基本组成和工作原理。
8、EDA技术进行电路仿真与性能评估的基本方法。
教学内容组织方式与目的:
改革课程体系,优化课程结构,制定多层次的教学计划和大纲,采用先进的教学方法和教学手段,结合各专业特色的要求,以人为本,培养出适合我国现代化发展需要的高质量的专业人才。学生通过该课程的学习了解电路的基本类型和各种电路的功能和参数计算方法,以及使学生掌握电子电路的基本分析方法,要让学生获得电子工程设计方面的知识和分析问题及解决问题的能力。更重要的是培养学生的综合应用能力和创新能力。
实践性教学的设计思想与效果:
1.实验教学单独开课,教学内容分为基础型、综合型,设计型和研究型,教学计划分为多个层次,实验室全天开放,网上预约,学生根据其专业特点和自己的能力自由选择实验,一人一组。每个学生必须选基础型实验,综合型实验根据学分来定,设计型实验放在暑期,只对计算机与通信工程学院的学生开放,研究型实验作为工程实践项目和全国电子大赛培训项目对全校少数优秀本科生开放,由主讲教师单独指导,每位主讲教师至多只能带10名优秀本科生,研究型实验为期一年。现在已经向全校开放了12个研究型实验,培养了48名学生
2.基础型实验的目的主要是培养学生正确使用常用电子仪器,掌握数字和模拟电路的基本测试方法。按实验课题要求,掌握设计和装接电路,科学地设计实验方法,合理地安排实验步骤的能力。掌握运用理论知识及实践经验排除故障的能力。