集成电路基本概念

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集成电路基本概念范文第1篇

关键词：教材；电工学；体会

中图分类号：G642.3 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2012）09-0233-02

一、引言

电工学是为非电专业开设的一门技术基础课，并且对很多专业也是唯一的一门电类课程。科学出版社2009年出版的第2版《现代电工学》一书，由浙江工业大学顾伟驷、龙胜春、浙江大学贾爱民、浙江理工大学韩秀荣和浙江农林大学郑红平编写，为国家“十一五”规划教材。该教材主要是为省属普通高校的非电类专业而编写。在编写中，作者首先分析了我国目前使用的电工学教材的现状，多次召开参编人员座谈会，结合有关院校第一线教师的意见和建议，确定教材总体构想。一方面从电工学内容的基础性和实用性入手，注意涵盖实际应用中常用的基本概念和基本分析方法，以保证基础理论和基本能力的培养。为加强应用，分析举例尽量采用实例，以缩小理论教学与实际应用之间的距离。另一方面考虑到教材的主要阅读对象为省属普通高校的学生，在编排内容时做到详略得当，循序渐进。同时作为教材也要反映一定的先进性，以拓宽学生的知识空间，激发学生的创新意识，力图使教材体现侧重基础，面向应用，拓宽知识面的总体构想。本文介绍了《现代电工学》更新内容和注意能力培养方面的一些特色。

二、内容大幅更新

通过电工学课程的学习旨在使学生掌握电工电子技术的基本理论、基本知识和基本技能，了解电工、电子技术如何应用于非电类专业，使他们在将来的工作中能有较宽的视野，能从学科交叉应用的角度去思考、处理问题，为学习后续课程以及从事工程技术和科学研究打下一定的基础。为此，在电工学的教材选材上，主要是电工、电子学科中成熟的、经典的、具有普遍意义的基本理论、基本分析方法和基本技能；同时，由于电工、电子技术应用极为广泛，发展非常迅速，并且日益渗透到其他学科领域，促进其发展，有电工电子技术有关的新技术、新方法、新产品层出不穷。因此，电工学课程还要向非电类专业介绍电工学科的新技术、新动态。为了使学生能较全面地了解电能的应用和电工电子技术，并能适应今后的发展要求，这就需要适当地拓宽知识面。《现代电工学》一书，是高等院校电工学课程的通用教材。在内容的选取上主要有以下几点的变化。

1.符号标注尽量符合国标。根据国标GB1097-2006《旋转电机线端标志与旋转方向》的规定，电机绕组用“U、V、W”表示，三相电路中的相线用L1、L2、L3表示；在变压器部分，根据GB1094.1-1996《电力变压器》第1部分总则的规定，三相变压器绕组应用A、B、C表示，但考虑到全书的连惯性，不管是电机还是变压器绕组，本教材均采用“U、V、W”表示。

2.电路部分是整个课程的基础。本教材对“非电”专业的学生，重要的是建立电路的概念，为后面的学习打下基础，这部分内容以“够用”为原则。电路部分共分3章，有电路的基本概念和分析方法、单相正弦交流电路和三相电路。在电路部分强调元件本身的约束关系，突出基本概念、基本理论和基本分析方法。如在第1章介绍了电路的基本概念，讨论了电路无源和有源元件。在介绍电路基本定律KCL和KVL的基础上，作为KCL和KVL的应用来导出支路电流法，而削弱复杂电路的分析。在引出戴维宁定理时，突出有源二端网络外特性的等效概念，叠加原理作为线性系统的基本原理来介绍，不陷入求解繁题、难题中去，同时又省出学时学习更多应用型新知识。我们在交流部分做了同样的处理，将重点放在将相量概念的引入上，强调功率、功率因数提高、谐振等重要概念。在电路的过渡过程部分主要介绍了RC一阶电路的过渡过程分析，从电路基本定理出发，导出方程与解答，并介绍了三要素法，强调换路定律、过渡过程的指数变化规律、时间常数的物理意义。对于RL电路的过渡过程采用类比的方法直接给出结果，不再像以往教材那样介绍“零输入响应、零状态响应、全响应”，从而节省了大量篇幅。

3.精简传统内容，增加新技术的介绍。电子技术部分共分6章，分别是：半导体器件、基本放大电路、集成运放、功率电子电路、组合逻辑电路和时序逻辑电路。对于半导体器件，强调器件的外部特性和使用方法，强调晶体管的放大、饱和、截止三种工作状态，减少器件内部结构与机理分析。在放大电路的分析中侧重单管电路的放大，主要讨论共射交流放大电路和分压式偏置电路的结构特点和工作原理，还介绍了射极输出器。简单介绍了差动放大电路、对称互补功放电路的概念和原理，不进行电路参数的计算。在集成运放部分，增加了“理想运算放大器”一节，目的是明确实际运放与理想运放的区别，以便引入负反馈。数字电路部分加强集成电路的使用方法，对电子技术部分内容，淡化分立元件电路，加强集成电路，将实用性和先进性结合起来。教材中的器件选用有代表性的典型常用芯片还附有应用事例，强调集成电路输出与输入之间的逻辑关系而不讲它们的内部结构，增加了电力电子技术、可编程逻辑器件、存储器等新知识的介绍。

4.针对“非电”专业的特点，注重实用性。电工技术部分共4章，分别是：变压器、电动机、电气自动控制和供配电技术与安全用电。教材从“非电”专业的需要出发，增加了直流电动机、伺服电动机和步进电机部分，还设置了步进电机特性测定的实验，以进一步理解步进电机的工作原理。对变压器、三相异步电动机、电气控制、电工测量、安全用电等应用性的章节，强调重要概念，略去不必要的公式推导。在安全用电部分，还增加了建筑物的内部线路一节，讨论了建筑物内部导线的选择以及铺设方法等。

三、注重教材的可读性

教材的可读性是除了选材外的又一重点。对基本概念和基本电路讲深讲透，由浅入深、由简入繁。力求使教材通俗易懂，具有启发性和诱导性，以便让学生在学习知识的同时在能力上得到锻炼和提高，调动学生的学习主动性。如对于直流部分，可通过讲授与自学相结合的方式；对于电机及其控制部分，在讲清基本概念后，可通过在实验室面对实物展示的形式讲解，这样既生动又深刻，使学生有更感性的认识。总之，灵活应用讲授与自学、课堂教学与实验室教学相结合的方式是提高教学质量有效途径。《现代电工学》全书共13章，42万字，每章有较丰富的习题，习题具有一定的层次性，书末附有习题答案。

四、做好教材的配套建设

在做好教材编写的同时，作者还研制了与教材配套的多媒体课件，教材的使用指导和习题解答也已完成，清华大学出版社还出版了相应的《电工学实验教程》。这一系列的配套建设工作，将有效地满足使用该教材的教师和同学需要。

科学出版社出版的教材《现代电工学》[1]，至今已经连续印刷十余次，据出版社反馈的信息，已有十几所高校选用该教材，其中有些是211高校。在相关院校的多个班级的使用中，得到了同学们的普遍认可。当然，一部好的教材应是一部科学的著作，也是作者教学经验的结晶。由于编者学识有限，书中难免有不妥和错误之处，望读者批评指正。

集成电路基本概念范文第2篇

“模拟电子技术”是电子信息类专业的重要学科基础课程。该课程内容丰富，既有模拟电子技术的理论分析，又强调模拟电路的工程性和实践性；既要掌握模拟电子电路的基本概念、基本电路及其分析方法，又要求对电路进行定性分析和近似分析，学会辩证、全面地分析问题和解决问题。通过本课程的学习，培养学生继续深入学习和接受电子技术专业知识的能力，培养学生系统的观念、工程的观念、科技进步的观念和创新意识，学习科学的思维方法。因此，普遍认为该课程“入门难”，在教学过程中各个知识点的衔接以及各个教学环节的配合十分重要。

二、课程结构与基本教学要求

“模拟电子技术”是电子信息类专业及其重要的学科基础课程之一，“电路分析基础”是与其直接相关的先修课程，此外还包括“高等教学”和“普通物理学”等相关课程。“数字电子技术”、“电子线路课程设计”、“高频电子电路”、“半导体集成电路基础”等后续课程与本课程密切相关，传感器原理、嵌入式系统以及毕业设计等也与本课程的联系比较紧密。结合电子科学与技术、微电子科学与工程的专业特点，在本课程教学过程中，我们注意本课程与后续课程的内容衔接，尽量避免复杂的公式推导，注重分析问题能力的培养。

1.课程的基本结构。为使学生对电子电路建立起系统的观念、工程的观念和创新意识。首先，要培养学生分析问题的能力，使其“会”读图，能对电路进行性定性分析，其次，要求能够进行定量计算。以我院电子科学与技术，微电子科学与工程两个专业为例，“模拟电子技术”教学计划共64学时，其中56学时为课堂理论教学，8学时为实验教学。为进一步培养学生的动手能力，随后安排2周的电子电路课程设计，作为实践环节的补充。经过比较甄别，采用文献[1]作为基础教材。教材遵循“先器件后电路，先小信号后大信号，先基础后应用”的规律编排内容，为相关课程的学习打下较好基础。在应用方面，是围绕信号的放大、运算、处理、转换和产生来介绍。

2.本课程的教学内容。在教学内容安排上，除去绪论部分，笔者将课程内容分成4个单元，如表1所示。第一单元讲述常用半导体原理，及其与分立元件组成的放大电路的原理；二、三单元分别为集成运算放大电路的原理及其应用；关于直流稳压电源的内容为第四单元。其中每个单元安排2学时的实验课程，分别为三极管放大电路（单级、差分）、运算电路、反馈放大电路和直流电源，考虑与实践环节“电子线路课程设计”的衔接，仅安排验证性实验。

三、教学模式的改革思路

1.优化教学内容。我们以所选用教材为根本，考虑教学学时有限，以及相关知识点的衔接，对教学内容做了一些优化。如表1所示，第一单元内容包括半导体器件及其基本放大电路，以双极性器件为主，单极性器件的学习做好与后续课程衔接即可。其中多级放大电路部分主要讲述差分放大电路；考虑知识点的连贯性，特别是把教材第9章关于功率放大电路的内容作为分立元件放大电路的应用，与多级放大器的输出级部分一起讲授。在此，要特别注意本课程“入门难”在该部分教学内容中充分体现；例如关于PN结单向导电特点，应避免复杂的理论和公式推导，在教学时可先由线性电阻的双向导电性对比PN结的单向导电性，比较其伏安特性曲线，使其特点一目了然。随着信息技术的发展，集成放大电路的应用越来越广泛。学习第二单元集成放大电路的原理及特点，特别要注意与后续课程“半导体集成电路基础”的衔接，关于集成放大电路的原理此处应重视其外特性，重点分析集成放大电路的频率响应和放大电路中的反馈。第三单元，集成运算放大电路的应用，包括基于集成运算放大器的信号运算与处理以及波形发生与转换电路。此处应注意与“高频电子线路”课程的衔接，波形发生电路重点讲述RC正弦波振荡电路即可，在内容上要避免不必要的重复。第四单元，直流稳压电源，讲述小功率整流滤波电路和串联反馈式稳压电路，并安排2学时的实验。考虑到在本课程的教学过程中，已将关于电子线路读图的方法穿插到相关章节；没有单独安排第11章“模拟电子电路的读图”的教学内容。

2.合理安排相关知识点的教学顺序。为培养学生综合应用所学知识解决问题的能力，要明确“学以致用”的道理；即学习器件原理的目的是为了组成功能电路。遵循这个理念，合理安排相关知识点的教学顺序，深刻领会知识点的内涵是教学过程中一个重要环节。首先，针对第一单元知识点的教学顺序做了一些调整。在学习三极管基本原理后，接下来便是三极管基本放大电路的学习；其次，考虑为CMOS集成电路的学习打下基础，关于场效应管原理其基本放大电路的学习虽非重点内容，但却是必不可少的。另外，关于差分放大电路以及互补输出电路的学习，需注意与集成运算放大电路的关系。第三单元分析非正弦波发生电路是一个难点，在教学过程中应引导学生应用“电路分析基础”课程“RC电路三要素法”定理分析非正弦波发生电路工作原理，则问题可迎刃而解。“电路分析基础”课程中所学“电流节点定律”、“电压回路定律”、“线性电路叠加原理”、“戴维宁定理”和“诺顿定理”等理论是从事模拟电子线路分析的基本定理，必须牢记。

3.完善多媒体教学课件，做好板书与多媒体教学相结合。多媒体教学以信息量大、图文并茂等优点，在当前电子信息类专业课的教学已普遍采用，很多教材配套多媒体课件，甚至出现在课教学过程中完全丢弃板书的现象。但必须注意多媒体教学节奏快，学生很难有时间做课堂笔记，容易产生“夹生饭”。对此，我们首先完善了与教材配套的多媒体教学课件，根据上文3.1和3.2所述优化教学内容和知识点顺序，特别参考相关文献对一些知识难点分解、细化，经过近3年的不断完善基本形成具有特色的“模拟电子技术基础”多媒体课件。同时，对一些比较适合板书讲解的知识点，注意做好传统板书与多媒体相结合；例如二极管整流滤波、放大电路图解分析法、放大电路交流等效电路、非正弦波发生电路的过程分析等，在讲解过程中通过板书一步步地画出相关波形有利于充分理解其内涵，培养学生的学习兴趣、增强学生的自主学习和实践动手能力。

4.以能力培养为导向，充分调动学习主动性。以能力培养为导向，注重学生的综合素质与创新能力的提高。探索师生互动的课堂教学模式，提倡和鼓励学生自主学习，让学生真正参与教学。以应用为背景，采用提问的方式，激发学生学习兴趣，破解本课程“入门难”的问题。在一轮教学过程，按照“回顾要点—提出问题—分析问题—当堂小结”的顺序组织授课内容，除了要求完成相应的作业题目，每个知识点均设计1~2题小结性质的问题进行提问，并引导学生当堂解答，或作为课后作业在下次课随机抽取学生讲述该题目的解答，鼓励学生发表见解，大胆质疑。以此使学生充分参与教学，激发学习兴趣，调动其学习积极性。

集成电路基本概念范文第3篇

关键词：电路与模拟电子技术；教学实践；心得体会

作者简介：王玉菡（1981-），女，河北衡水人，重庆理工大学电子信息与自动化学院，讲师；杨奕（1970-），男，重庆人，重庆理工大学电子信息与自动化学院，副教授。（重庆400050）

基金项目：本文系重庆市教委高等教育改革重点项目（项目编号：112003）的研究成果。

中国分类号：G642     文献标识码：A     文章编号：1007-0079（2012）12-0091-02

“电路与模拟电子技术”是高等工业学校本科计算机及其应用专业和电子类相关专业必修的一门技术基础课，是把“电路”和“模拟电路”两门课程合成一门的课程，同时调整了教学要求，教学学时也相应进行了压缩。课程的主要任务是通过讲授电路理论和电路分析方法、电子电路的分析和初步设计方法，使学生获得必要的电路分析和模拟电子技术的基本理论、基本方法和基本技能，了解电子技术发展的概况，初步掌握电子电路的分析、设计方法，为学习后续课程打下基础。为提高教学质量，本文主要结合课堂教学实践，阐述了笔者对教学方法改革的认识和一些具体做法。

一、“电路与模拟电子技术”教学中存在的难点分析

1.如何合理分配学时

“电路与模拟电子技术”课程分电路基础和模拟电子技术两部分，教材编写通常是按80学时左右编写，重庆理工大学选定的教材是由西安电子科技大学出版社出版，江晓安老师编写的，本科教学理论学时数为64学时。如何针对仅有的学时，合理分配教学内容，使学生准确理解并掌握课程的内容，是本课程教学需解决的一大问题。

2.如何突出把握重点

“电路与模拟电子技术”课程内容多，要让学生在短时间内掌握知识，就要求教师在讲授课程过程中，突出重点内容，便于学生课下自学和复习。

3.如何紧跟时代步伐

“电路与模拟电子技术”课程教材体系滞后，不能够与时俱进。在电子技术飞速发展的当今，现有教材没有任何关于EWB仿真的内容，没有把计算机辅助分析融合到教学中。

4.如何提高学生兴趣

俗话说：兴趣是最好的老师。就算是再难的课程，只要有兴趣，肯坚持学习，就一定能学好。关键是如何调动学生的学习兴趣？这就要求教师上课要灵活，不能上死课，要多联系实际，把抽象问题具体化，把复杂问题简单化，把理论问题生活化，给学生体会知识的机会，只有感同身受，才能印象深刻。

二、改进教学方法

1.综合教学，化难为易，合理分配学时

课堂时间是短暂的，要在短时间内让学生明白一些概念和问题就需要教师抓住所讲内容的内在联系，以点带面，举一反三，综合运用相关的知识进行讲解。因为这些知识点之间是有联系的，通过多角度、多视角联系和讲授知识，可以使学生印象深刻，进而掌握知识点。经过笔者多次课程实践教学发现学时数最好的分配是：电路部分24学时，模拟部分40学时。因为电路部分的内容，包括电路基本概念和定律以及电路的分析方法、电路的暂态分析以及正弦稳态电路分析，学习起来并不费力，很多内容学生在“大学物理”、“高等数学”、“复变函数”等课程中都有所接触，是有基础的，即使自学也可以很好的掌握。而模拟电路部分内容，由于涉及到微观粒子的运动、特性曲线以及工程中的近似等效等内容，对学生来说比较生疏，需要多花时间慢慢讲解，很多学生自学也是完全不懂得。因此实践证明讲授这门课程，采用“前紧后松”的教学节奏，要把前面的进度稍稍加快，进入模拟电路部分后，就要慢慢讲授。

2.善于引导，因材施教，突出把握重点

教师在台上固然是授课者，但是学生也不应只是被动接受者。授课是个交流的过程，教师要会讲，善于讲，善于观察学生的反映，适时调动起学生的积极性。笔者在教学实践过程中，讲每一章内容时，都会先告诉学生本章的重点。并以“了解”、“理解”和“掌握”三个词来区分一章内容的轻重。在讲课的时候，只需了解的内容让学生自学即可，重点讲授需要理解和掌握的，突出重点，这样学生学习起来就有了层次感。例如讲授第六章放大电路分析基础时，因为时间有限，通常只着重介绍三极管放大电路及其分析，场效应管放大电路的分析作为了解和自学的内容，这样学生学习起来就会把主要精力放在三极管及其放大电路的学习上了。只要把三极管及其放大电路学习好了，就会运用同样的分析方法去分析场效应管及其放大电路。

3.鼓励学生，自己学习，建立良好课堂气氛

由于课时有限，教师在教授过程中不可能面面俱到，所以适时安排一些内容自学，一方面可以更大限度地完成多一点的教学任务，另一方面也可以提高学生学习的积极性，变被动学习为主动学习，提高教学质量，是绝对的双赢。例如在讲第3章动态电路分析时，就只需要介绍电容元件的一阶零输入响应、零状态响应以及全响应的求解过程，对于电感元件的类似电路就交由学生课下自学，让学生上课讲给大家听，一个学生讲完了，其余的学生还可以补充，大家一起学习，使得印象深刻，学习气氛浓厚了，教学质量也就跟着提高了。

4.每章小结，重视作业，不断深化知识

每章节的小结是为了回顾、总结这一章节的主要内容和知识重点，这样做可以帮助学生掌握其内在联系，理清所学知识的层次结构，形成知识框架；能够促进学生掌握知识，总结规律，从总体上把握知识；能够为学生下一步的学习架设桥梁，为下一节课做好铺垫。所以说章节回顾在教学中有着举足轻重的作用。对于教师，为了检验教学效果是否达到预期目的，为了强化和检查学生对所学内容的理解、掌握程度，每当讲解完一个新的知识点都应布置相应的习题，这也是对学生的一个督促。作为教师，也应该认真批阅学生的作业，分析作业的完成质量，进而了解学生理解的弱点，进行有针对性地备课准备，进一步改进自己的教学方法。

5.结合多媒体增加教学的直观性和趣味性

多媒体课件在现在的教学中已经是不可缺少的了。“电路与模拟电子技术”作为一门重要专业技术基础课，其特点是：理论性强，原理抽象，定理、定律、公式和概念多。如果只用传统教学方法和手段，很难解决该课程中的“图形、电路、图表、原理图、结构”等问题，必然导致知识传授的枯燥无味，会使学生在学习过程中感觉困难，使学生积极性受挫，久而久之会使学生失去学习兴趣，产生厌学情绪，不能按时完成教学任务，也难有好的教学效果。为此，除采用演示、实验手段和语言鼓励之外，还采用多媒体技术手段，通过新颖的、多样的、生动有趣的画面、图像、声音来展现教学内容，可增强课堂教学的形象性、生动性和趣味性，使学生激发起浓厚的学习兴趣和积极性，产生强烈的求知欲望，加强教学效果。

6.增加EDA教学内容，与时俱进

EDA技术是指以计算机为工作平台，融合了应用电子技术、计算机技术、信息处理及智能化技术的最新成果，进行电子产品的自动设计。现今，EDA技术日益成熟，已渗透到电子系统和集成电路设计的各个环节。为了让学生了解电子技术的新发展，了解现代电路设计方法，了解日益发展的电路设计技术，跟上时代的步伐，掌握最基本的EDA技术，特增加这一部分的内容，拿出一个课时专门介绍EDA技术基础、EWB软件、可编程模拟器件及应用，将计算机辅助分析融合到具体的教学内容中。

7.加强实践教学，培养学生的动手能力

理论需联系实际才会有意义，学生学习的最终目的也是学以致用。所以需要加强实践教学，培养学生的动手能力，增加综合实验内容，将有内在联系的实验内容组合到一起，以加强综合能力的培养；同时注意在训练的过程上增加梯度，由浅入深，增加中大规模集成电路的实验内容。随着电子技术的发展，中大规模集成电路的应用越来越广泛，如课堂上只讲授器件基本原理，难以解决实际器件的使用问题。因此，在实验中加强了这方面的训练，其目的是使学生从看懂芯片管脚图功能表，理解电路原理图，一直到电路的实现，以培养解决实际问题的能力。

三、教学成效

在教学过程中，结合传统的教学方法，适当的引入多媒体教学，极大地调动了学生的学习积极性，避免了学生学习过程中的枯燥感，加深了学生对知识的理解和掌握程度。教师的教学过程也改变了以前的只教不学的模式，以学生为主体，充分地发挥了他们的主观能动性，从被教授到主动学习，同时也增进了师生之间的交流。各种综合性的实验项目，很好地将理论和实践结合起来，加强了学生的动手能力。实践证明，在学生的后续学习中，学生的积极性和主动性都有所增强，学习成绩也得到明显的提升。良好的学习习惯和扎实的基础使他们有足够的能力去主动学习他们感兴趣的知识，参加各种电子设计大赛。这既培养了他们的综合能力，也为以后的工作积累了一定的经验。

四、总结

总的来说，教学中存在的问题，主要还是教师这个Leader，要带领好学生，掌控好教学的节奏，做到张弛有度，让学生感受到知识的重要性，自发的学习，而不是为了考试而学习。笔者在“电路与模拟电子技术”课程的教学中不断总结和探索，实践证明了通过以上改革可有效提高教学效果，激发学生的学习兴趣。

参考文献：

[1]高玉良.电路与模拟电子技术课程教学改革的实践[J].长江大学学报,2008,(3).

[2]李心广,王金矿,马文华,等.计算机专业《电路与电子技术基础》课程教学改革研究与实践[J].湘潭师范学院学报,2008,(2).

集成电路基本概念范文第4篇

模拟电子技术课程对于理解计算机硬件和通信原理方面的知识显得十分重要，为强化基础，培养合格的应用性人才，我们必须给予模拟电子技术课程的教学应有的重视。

2教学过程中存在的问题

模拟电子技术课程所涉及的理论、设计及分析方法具有很强的工程应用性和实用性，在学生的整个知识体系中占有相当的比例，对于培养学生的逻辑思维能力、工程实践能力、创新能力及后续课程的学习都十分重要。计算机类专业的模拟电子技术课程在教学实践中遇到的问题很多，主要有以下几个方面：

2.1学时少，内容多

为了突出专业课程的学习，很多学校的做法是压缩电路分析课程的学时数，甚至取消了电路分析课程。而模拟电子技术课程知识多且比较分散，它集高等数学、电磁学、物质结构理论和电路分析等知识于一体，该课程的学时数（含实验）一般在80学时以下，在如此紧张的时间内要完成该课程的教学工作，不仅老师感到困难，学生也有很吃力。

2.2学生认识不到位

很多学生错误地认为模拟电子技术课程应该是电子、机械类专业学生的专业课程，他们在专业学习中一般都有重视软件而轻视硬件的倾向，而且，学习模拟电子技术课程的成就感往往不及其他课程来得快和强烈，因此，就造成了学生的学习积极性不高。刚刚从中学过度到大学的学生，很多还没有找到适合本课程的学习方法，模拟电子技术主要以原理分析为主，而学生更多地相信精确的数值计算，他们往往认为只有经过严格的数学推算得出的结果才是可信的，当实际结果与严格的理论演算结果有出入时，他们难免会感到困惑。学生的认识不到位和思维方式上的差异，导致了计算机类专业中该课程的教学效果一直不太理想。

2.3课程教学本身存在问题

计算机专业的模拟电子技术课程的教学内容和方法完全套用电子、机械类专业的那一套，有些学校甚至完全由机电类专业的老师来教授该门课程。这些教学内容和方法在一定程度上与计算机类专业存在脱钩的现象，没有突出本专业的特色。近些年来，很多高校的计算机类专业的同仁们对本课程进行了一定的改革探索，并总结了许多值得借鉴的经验，但是，对于不同的学校和不同的学生，这些教学改革举措应该不尽相同，在具体的教学实践中，切忌“拿来主义”和生搬硬套。我们也对贺州学院的计算机类专业的模拟电子技术课程的教学做了一些研究和探索工作，实践表明这些工作有益于提高教学效果。

3教学改革的内容和措施

为了使模拟电子技术课程的教学更切合计算机类专业的实际，我们做了一定的探索以提高教学效果和应用型人才培养质量。

3.1教学内容的甄别与整合

模拟电子技术课程涉及的内容多且知识面广，为了提高学生的工程实践能力和创新能力，我们根据计算机类专业的特点，依据“必用、够用”的原则甄别和整合课程内容。受学时数的限制，计算机类专业一般无法系统开设电路分析等先导课程，但电路分析的基本原理和方法贯穿于模拟电子技术课程教学的全过程，因此，我们把电路分析课程的主干内容整合到模拟电子课程之中。在正式讲解模拟电子技术课程的内容之前，我们花4至6个学时重点讲解电路分析的基本原理及其应用，主要有KCL、KVL、叠加原理、戴维宁定理、诺顿定理及密勒定理。经过对多部国家级模拟电子技术教材的比较，我们选定康华光教授主编的《电子技术基础（模拟部分）》（第五版）作为我院计算机类专业的教材。该教材加强了基础理论，如加强了半导体的物理基础和电路的基本分析方法；同时也注意吸取国内外的先进技术，如加强了线性集成电路和数字集成电路（包括中、大规模集成电路）的原理和应用，新增了电子电路的计算机辅助分析等内容。该教材历经多次改版以紧跟当代电子技术的发展步伐，但我们不是全部讲解教材内容，依据“必用、够用”的原则甄选讲解内容，其他内容留作学生课外阅读，以开阔视野。经过讨论，我们将教材内容整合成半导体器件、放大电路基础、信号产生与处理三大部分，将直流稳压电源的内容作为任务驱动式教学内容。

（1）半导体器件部分简要介绍常用半导体二极管、三极管及场效应管的基本结构等基本知识，重点讲解它们的应用及经典电路的分析方法。

（2）放大电路基础部分重点分析三极管单管共射放大电路，包括静态工作点的设计及稳定措施、输入输出特性、电压增益计算、输入输出电阻等特性，然后介绍集成运算放大器的“虚短”和“虚断”等基本概念及集成运算放大电路的基本分析方法等知识。

（3）信号产生与处理部分重点介绍有源滤波电路和正弦波振荡电路，信号产生与处理部分知识是今后学习接口技术、理解芯片电路设计原理的基础，所以，不能简单地将这部分知识从模拟电子技术课程的内容中删掉。

3.2教学方法的改革与创新

我院计算机类专业的模拟电子技术课程一般安排在大二的第一个学期，由于课程内容多、难度大，而且相当多学生的前导课程知识掌握不牢，所以，他们在心理上产生一定的畏惧感，鉴于我院学生的实际情况，我们对模拟电子技术课程的教学实践做了一定的探索。

3.2.1理论教学灵活多变

课堂教学方法很多，常见的有讲授法、讨论法、直观演示法、练习法、读书指导法、任务驱动发、启发式教学法等，要生动有趣讲解好本课程的内容，往往要灵活应用多种教学方法才能取得预期效果。本文重点介绍启发式教学法和任务驱动法在模拟电子技术课程教学实践中的应用。

（1）启发式教学法。

课堂教学最忌讳的是老师一言堂，教师必须想办法活跃课堂气氛，启发式教学法是调动学生学习积极性，激发学生学习激情最有效的手段之一。这就要求教师在教学中根据教学内容的铺展由表及里循序渐进地不断引出问题，启迪学生去思考、分析问题，直到提出解决问题的方法或途径。比如，在讲解KCL时有学生对定律无法理解，教师就可以用水管中水流的特性做类比以启发学生的思维，然后借用中学电学中关于电流、电荷的知识来引出电荷在导线上不能积聚，从而得出任意时刻流进节点的电流之和必然等于流出节点的电流之和的结论。为了进一步巩固KCL相关知识，教师应该提出节点的相对概念，即电路中的节点既可以是一个电路分支的交叉点，也可以是任何一部分电路。这样扩大了节点的概念，学生自然就掌握了KCL的更广泛的应用。比如在讲到NPN和PNP型三极管时，发射极上的箭头标识的方向不同于集电极和基极上的电流方向，如果将三极管看作是一个节点，那么从宏观上就很容易得出放大电路中三极管三个极上的电流分配关系：Ie=Ib+Ic。有了宏观认识以后，再讲解三极管电流分配关系的微观解释就显得较为轻松。

（2）任务驱动法。

任务驱动式教学方法是一种建立在建构主义学习理论基础上的教学方法，它将传授知识为主的传统教学，转变为以解决问题、完成任务为主的多维互动式的教学。模拟电子技术课程的工程实践性比较强，因此，当学生具备一定模拟电子技术基础以后，教师就可以在课程的教学中使用任务驱动式教学法。比如，当学生学完二极管电路的分析方法以后，学生具备了二极管半波整流的知识，然后给他们布置新的任务：查阅资料，掌握常用全波整流电路的相关知识。很多学生通过网络和图书馆的资料掌握了桥式整流电路的结构特点和工作效率，在此基础上，我给他们演示一台卡式录音机的故障现象：单独用干电池供电时，录音机工作正常；单独用220伏交流电供电时，录音机不工作。然后拆开录音机，让学生观察电源部分电路的结构特点，最后给他们布置任务：画出录音机电源部分原理图，分析各部分电路的功能。采用任务驱动式教学法可以将教材中直流稳压电源部分知识的教学彻底转换为以学生为主体，这样，有利于培养学生的综合能力，提高他们解决实际问题的能力。

3.2.2理论与实验教学交叉融合

计算机类专业的学生大多计算机操作能力较强，因此，在模拟电子技术课程的教学中，我们引入了SPICE仿真软件。有了此类仿真软件，理论教学和实验教学的界线越来越模糊。在理论教学中可以先用仿真软件演示有关理论或电路的宏观外在表现，使抽象知识具体化。学生在用物理器件做实验前也可以先用仿真软件做一遍，这样可以提高实验效率，降低实验损耗。有了仿真软件，课堂上无法及时完成的实验，学生还可以在自己的电脑上完成。所以，利用仿真软件可以实现理论教学与实验教学的相互交融，当然，为了强化理论知识，突出学生工程实践能力的培养，我们在实践中坚持理论教学与实验教学必须是同一位老师的做法，这样，有利于老师掌握学生的学习动态，提高教学的针对性。

3.3多角化课程考核方式

课程考核是课程教学改革的重要方面，好的考核机制有利于提高学生的学习积极性、激发他们的学习兴趣。实践中，我们以专业知识和技能考核为主，兼顾学生德育和出勤率考查。课程考核项目包括出勤情况（占总分10%）、课堂表现（占总分20%）、平时作业（占总分20%）、期末测评（含理论笔试和技能测试，占总分50%）。按时出勤可以培养学生的集体主义观念和遵守纪律的习惯，也是课程教学得以正常进行的必要条件。笔者的做法是全勤记10分，缺席一次扣2分，缺席三次者给予警告，缺席五次取消该门课程考核资格。为巩固理论知识，适当加重对平时作业的考核是否必要的。笔者的做法是整个学期共布置、批改作业五次，每次4分，根据作业的质量分D、C、B、A四个档次，每个档次分别给为1分、2分、3分和4分。另外，为防止相互抄袭，限制作业必须按时完成，不得补交，一旦发现存在抄袭作业的情况，抄袭与被抄袭者双方本次作业都做零分处理。为活跃课堂气氛，激发学生的学习主动性，课堂表现考核显得十分重要。笔者的做法是主动回答问题者，正确的一次记2分，错误的不扣分；被点名回答问题，正确的计1分，错误的不扣分。期末测评包括试卷笔试和技能测试。笔试是学生对知识掌握情况的集中体现，占课程考核40%的比重，专业技能测试是考查学生实际动手能力的主要手段，占课程考核10%的比重。通过多角化课程考核方式改革，取得了令人满意的效果。学期课程的平均出勤率达到98%以上，学生的学习兴趣和主动性明显提高，课堂教学秩序良好，气氛活跃，学习效果明显提高。

4结语

集成电路基本概念范文第5篇

关键词 教学方法 项目教学 数字电路

中图分类号：G424 文献标识码：A

Digital Circuit Project-based Teaching Methods and Practice

WANG Feng， LIU Meiquan， XU Zhangsui

（Department of Vehicles and Electrical Engineering， Ordnance Engineering College， Shijiazhuang， Hebei 050003）

Abstract By allowing students to participate in scientific research project， Make students truly participate in the whole process of project design， implementation and evaluation. Organize the theory of digital circuit and practice experience as an integration. Practice and prove the classroom knowledge. Mobilize students' enthusiasm for learning and cultivate the ability to analyze problems and to solve the problem.

Key words teaching method； teaching based on project； digital circuit

数字电路是机、电类专业学生的一门专业基础课程，具有很强的理论性、逻辑性和综合性。对打牢学生的理论基础，培养学生辩证思维，锻炼分析问题、解决问题的实践能力都具有很重要现实意义。

时代的发展对人才提出了新的更高的要求。老师台上讲、学生座下听、课上练习、课下作业，这种以单纯的知识传递为主要特征的传统教学模式早已不适应时代对人才培养的需求。

目前主要采用的模式是在这个框架上丰富各个环节，仍以课堂讲授为主，加入了多媒体、仿真演示等辅助教学手段。相比传统的“灌输式”，通过辅助手段的应用增加了学生对数字电路的感性认识，可以在一定程度上激发学生学习的热情和进行实践的愿望。但如果到此为止了，学生就只有望梅止渴了。如何让学生的求知热情持续下去，就需要一个平台，让学生体会到理论知识的用处，体验知识的运用方法，科研项目就是一个最容易找到的实践平台，学生通过参与科研活动，可以实现从听讲到动手，从被动的灌输到主动的吸取，从理论到实践，从分析问题到解决问题的跨越，把这种求知的热情在实践中升华，最终转化为对知识的驾驭能力。

1 项目教学法的理论基础

项目教学就是把科研活动引入教学，在教师的引导下，学生参与到科研项目实施工作，结合课堂知识，构成闭环教学。在理工科院校中，专业系、教研室都承担了许多的科研任务，对于机、电类的课题，其中的电路部分几乎是必不可少的。这些电路都具有实际的功能，从各个分立元件到小规模的单元电路，再到大规模的模块电路，都是把学生从课本的理论知识带到一个个实实在在的具体电路中。

项目教学法是以典型项目为平台，围绕课程体系和学生的知识结构，将项目分解成不同的阶段、不同的模块和不同的任务，从对元件的认识到基本电路的设计，从单一功能电路的调试到实用电路的制作，让学生在循序渐进的过程中加深对课堂知识的感性认识，运用所学的理论知识探索性地解决实际问题。

项目教学法的目的是把课程学习和动手实践结合起来，把练习作业和完成电路结合起来，由理性到感性，由被动到主动的一种闭环培养模式。课堂授课对学生是理论学习，知识积累，有所储备才能有所发挥。理论知识学得牢不牢，有什么用，通过动手实践就能得到验证和检验。一方面，如果掌握的知识得到很好的验证，会增强学生对课堂学习的认同感，另一方面，如果实践检验中遇到了难题，需要向书本、向老师求教，说明老师讲的是有用的，这会增加学生对课堂的向往感。通过自己动手实践，培养学生的动手能力，系统统筹能力，如何分析问题、解决问题的独立思考能力。由被告诉该怎么办到我知道还可以这么办，被动变主动，举一反三。课堂指导实践，实践推动课堂，课堂与实践形成一个闭环的教学模式，通过理论结合实践的教学，学生不仅培养了扎实的理论基础，而且灵活掌握了知识的运用技巧，积累了处理实际问题的经验。同时，通过协作。培养了学生的团队精神，有利于毕业后胜任工作岗位。

在具体实施环节，对项目的选择、任务的分割、成果的要求和展示以及教学效果的评估等需要合理的规划和资源配置，全过程的培养是搞好项目教学的关键。

2 项目教学的开展模式

2.1 项目设计

项目教学把以教为中心变为以学为中心，以课堂为中心变为以项目实践为中心。学生是教学的主体，培养能力是最终的目的。学生在数字电路课之前学习过电路基础、模拟电路等电路课程，具备一定的电路基础知识，但实际动手的经历还很少，在进行项目设计的时候，教师需要参照课程的知识要点、可能拓展的内容以及阶段的划分，对项目研究需要完成和解决的问题进行分类、分层、分割，使科研项目的研究需求与学生的实践需求相互融合。使学生在项目发展的带动下开展学习活动，根据课程的进度，由易到难，由简到繁，循序渐进地参与项目。

项目任务的选定是开展项目教学法的关键。首先，项目涉及的知识点很多，要以教学大纲的内容为基本依据，以拓展能力为基本目的，在项目众多的内容中选取相关的部分和题材。选择的项目内容既要涉及基础理论，又有动手实践的机会。让学生通过独立设计、制作一些项目中用到的典型、实用的数字电路，掌握数字电路的设计、仿真、制作、调试的一般方法，学会用电路手册查询芯片的方法，瞄准未来工作的需求，不断提高学生独立解决问题的能力。

2.2 项目教学的组织实施

数字电路课程，包含了数字电路的基础理论、典型电路等诸多的知识点。例如，在某项目的研究任务中涉及到声光控制灯的电路。从电路的功能分析，这是一个组合逻辑电路的问题，跟随这个项目进行这一课堂的研究开发，就给学生创造了一个整合所学电路知识、实际动手制作电路的机会。组合逻辑电路是数字电路中的一种基本类型，没有存储单元，逻辑上相对简单。学生在课堂上学习了组合逻辑电路的分析和设计，都有正想小试牛刀的热情，这时候安排这样一个任务，对于他们，正是施展的好机会。

对于声光灯控制电路的制作，课题涉及的知识点不多，都是课堂上讲授过的知识，难度适当，学生容易接收。但是，学生毕竟是第一次自己动手完成电路，教师需要对实施的步骤进行详细的规划，虽然是一个简单的课题，还是要在教师的引导下逐步开展，由浅入深，由易到难。

首先，从概念上明确要完成的是一个数字电路，从感性的层面找出与模拟电路的区别，了解数字电路的基本原理、基本类型，能够识别、掌握常见数字集成电路的正确用法。其次，要再次温习基本逻辑门电路的原理和功能，掌握TTL门电路和CMOS门电路的区别和测试，设计并搭建由基本门店里构成的简单功能电路，熟悉电路设计的方法和过程。完成了从书本到制作的过渡，开始进入正式的项目任务。第三步，根据任务的目的，设计电路实现的方案，计算电路参数并确定元器件的类型和指标。第四步，进行电路仿真和原理验证，修订后作出最终方案，设计、完成印刷电路板。第五步，收集电路所需的所有元件并检测元件是否完好，根据电路图完成电路各个元件的组装、焊接。第六步，对组装完成的电路板进行检查，利用所学组合逻辑电路分析的方法对各部的功能一一验证，根据任务的要求实施调试。第七步，撰写研究报告，全面回顾、总结完成任务过程中设计、制作的各个环节的思路、方案和过程，找出问题，明确收获。第八步，教师给出客观的评价，肯定成绩的同时指出存在的问题和解决的建议。

这样就完成了一次项目式教学。在这个过程中，教师的适当引导是非常必要的，由书本到电路板的跨越很重要。通过引导、过渡，对照实际的元件、电路，把课堂知识的重点加以巩固，并提纲挈领对各种知识的综合运用方法加以解释，使学生在“温故”之后更愿意“知新”。

在安排学生进入项目的时候，教师要介绍项目的总体情况、目的、意义，这些看似空洞的概述对学生却是极大的激励，当他知道自己所做的电路是整个系统不可缺少的环节，而整个系统又具有如此重大意义时，他的热情和严谨程度自然不言而喻了，带着这种使命感和成就感投入到项目式的学习中，那么学习的效果一定不会差。

通过参与项目，学生通过由面到点，再由点到面的过程学习，培养了运用理论知识解决实际具体问题的能力，使学生的学习积极性、主动性得到充分发挥。

3 项目教学法的教学评估

项目教学效果评估是一个重要的环节，在整个过程中，各个阶段都要进行总结评价，随时对出现的问题进行分析和排除。每一步任务完成后，都要及时开展学生自我评估和教师评价，阶段评估和整体评估相结合，让学生明确在各个环节的得失，便于学生及时总结经验。

学生完成项目的情况是考核其学习效果的重要指标，通过评价学生在任务实施过程中的综合表现，全面评估学生对数字电路课程知识要点的掌握和运用情况。评价应该包含多个层次、多个方面，从理论基础、基本概念、方案设计、动手制作，到工作态度，遇到问题的承压能力，再到过程中的交流能力、协作能力、团队精神和创新精神，都要作为评价的指标。

通过对过程和效果的评估，学生全面地总结在项目任务完成过程中的收获，对于学生，评价不仅是在课程的成绩，更是在项目层面的一种对其综合能力的认可。这种认可给了学生继续提高的渴望，使其对存在的不足加以认真思考、努力克服，对成功的经验加以认真总结。以更高的积极性进入下一阶段的项目教学。

4 总结

在数字电路教学中，项目教学是一种行之有效的方法。在学生参与项目研究的过程中，学生是处于一个系统的集成的综合知识体系中，站在这样一个全局的高度，对数字电路课程的知识结构、内容体系及其重要性有了更直接更深入的认识。完成的虽然只是一个小的任务，但与之关联的不仅是本学科的专业知识，还会涉及到相关学科领域的知识技能。这也对教师的知识水平、结构提出了更高的要求，对于教师，“教”也是在“学”，教师的参与使教—学之间由上下关系变为平行关系，学生在和老师一起工作，大大提高了学生参与的积极性。

通过项目式教学，课堂和实际联系在一起，理论和实践缩短了距离，培养了学生分析问题、解决问题及知识综合运用的能力，锻炼了心理素质，考验了耐心和细致，树立了团队协作的精神，为提高学生的综合素质奠定了基础。

参考文献

[1] 杨志忠.数字电子技术[M].北京：高等教育出版社，2001.