面向工程应用型本科的模拟电子技术教材构想

介绍二极管和三极管的外部特性和应用电路。教材中用来分析单管单元电路的图解分析法、微变电路分析法、直流通路和交流通路内容可以略去，强调电子元件和基本电路的外部特性和电路模型，有些内容可以只谈结论，不必解释由来。增加直流稳压电源模块，振荡器模块，A/D、D/A变换模块。

传统教材沿用管路结合的编写方式，而对应用型本科采用功能模块式的教材体系，注重单元电路之间的联系，并把单元电路放在实用的系统中，重点讨论系统的功能，各模块在系统中的作用和相互间的关系。这些功能模块可以由一个或几个集成芯片组成，也可以是一种芯片为核心加上其他元件组成的功能电路（如比例放大、振荡器等）。

二、教材的体系和内容布局

绪论单列一章，介绍电子技术的发展历史，以一个日常生活中的实例给出电子系统的概念（手机、收音机、计算机等），并从实例总结出模拟电子系统的组成框图（如图1所示）。在绪论中给出模拟信号和数字信号的概念，以及模拟电路系统与数字电路系统的划分方法。

第一模块：常用半导体器件。在主体内容上与传统的教材一致，主要介绍半导体二极管、半导体三极管和晶闸管。

但在内容展开方面与传统教材相比做以下调整：半导体和PN结的内部结构按照够用的原则稍作介绍，重点介绍各类器件的符号、伏安特性、应用电路的定性分析，略去定量计算的内容。各个器件在电路中的作用效果通过EWB仿真软件给出，并在实际教学课堂上做演示。比如二极管的检波作用，三极管的放大作用和效果，通过仿真演示加强学生对抽象理论内容的理解。

第二模块：常用放大器基础。主要介绍三种组态基本放大器、多级放大器、差动放大器、集成运算放大器、功率放大器。本章内容对应于模拟电子系统中的各种放大模块，在内容组织上保留直流偏置电路部分。图解分析法主要是阐述放大原理和失真分析，完全可以由仿真波形分析替代，因此略去图解分析法。由于在实际工程应用中很少用到分立放大电路，分立元件放大倍数的计算更少涉及，所以主要用于计算放大倍数和输入输出电阻的微变等效电路分析法也可略去。基本放大和多级放大效果以及各元件的作用和频率响应主要通过仿真软件演示效果，不做定量的计算。本章重点内容放在集成运放的特点及线性和非线性应用上，增加使用集成运算放大器应注意的问题。

第三模块：波形的产生与变换。主要介绍正弦波振荡器、非正弦振荡器、直流稳压电源。正弦波振荡器部分介绍分立和集成振荡，并把二者结合起来讲述；非正弦振荡器只介绍集成电路部分；直流稳压电源只介绍集成稳压电源及其应用。

第四模块：A/D、D/A变换和应用。因为A/D和D/A的主要性能指标是由模拟电路的性能指标决定的，所以在模拟电子技术中介绍常用芯片和实用电路，以及可以实现高分辨率的过采样A/D转换器。

第五模块：仿真分析软件。一般教材会把仿真软件的介绍放在最后一章，由于课时的关系往往没有时间介绍。仿真工具可以有效地解决抽象理论与实践环节脱节的问题。对于应用型本科教学，我们构想教师主要应把基本概念讲清楚，电路的构成、电路的仿真分析、电路功能的测试等工作都可以借助于仿真软件完成。比如放大电路的频率效应，线性和非线性失真，集成运放的应用等用仿真软件介绍效果非常好。另外借助仿真软件可以清楚地观察到改变电路连接或改变元件参数对电路性能的影响，略去繁琐的计算。

三、教材的特点

（1）建立电子系统的概念，内容组织围绕电子系统的每一个组成部分，把零散的内容贯穿起来。

（2）精简了关于分立元件放大电路原理的分析计算和综合设计，介绍一些新的器件和专用集成电路，较多引用一些实际工程应用知识。例如在集成运算放大器部分，除了介绍常见应用外，增加了工程实践中正确使用集成运放的注意事项。

（3）采用模块化的体系结构，以电子技术中的典型模块为载体开展理论和实验一体化的教学模式。例如：模块一“常用半导体器件”对元器件的内部结构仅作简单介绍，要求学生了解即可，把重点放在元器件的外部特性（即伏安特性）和元器件的识别和质量好坏的判断上。同时结合元器件的判断，进一步强化万用表的使用，并使学生初步认识晶体管特性图示仪，然后引入仿真软件MULTISIM的介绍，让学生了解当前企业正在使用的全面集成的设计环境MULTISIM。在这一模块主要介绍MULTISIM的基本界面和主要菜单栏当中的元件列表栏，调出课堂介绍的二极管、三极管、场效应管等元件符号展示给学生。通过教学手段的改革可以让学生建立立体的知识构架，把理论内容、实验环节及工程实践当中分析设计的实际情景统一起来，明白学习常用半导体器件的目的和意义，感知半导体器件在整个模拟电子技术中的地位。

（4）在教材中的相关章节引入电子仿真软件的介绍和仿真实践。现行的一些教材也开始介绍电路仿真软件，但由于教学时数和教学条件等的限制，一般都放在附录中。在授课过程中基本不涉及计算机仿真问题，反映出在理念上仍然认为计算机工具不能替代电路理论中经典的传统分析方法，没有把培养学生熟练掌握计算机仿真技能作为一种必需。忽视计算机工具对学生学习过程中重点和难点理解的巨大帮助。在新的教材体系中，我们把计算机仿真软件的介绍和使用渗透在每一个具体的章节里。一般在每一章的最后一节介绍应用MULTISIM软件分析计算过程的实际操作界面，在习题中给出应用计算机软件分析的习题，通过理论课的仿真演示增加理论内容的直观性和可信度。学生可以直观地看到电路的构成、信号的产生和变化、元件参数变化时对电路的影响等等，有助于学生对理论知识的理解和掌握，增加视觉效应，加深对重点、难点内容的理解。同时为分析计算真实的工程实例打下良好的基础，使理论与工程实际的结合变得容易，逐步培养工程师应该具备的内在素质。

（5）将电子设计大赛的优秀成果编制在附录中，降低模拟电子技术的神秘性，激发学生的学习兴趣。例如在理论内容讲完放大电路后，把学生制作的宽带放大器的相关选题背景、论证分析、设计过程、最终成果以及设计成果在通信领域的使用和推广价值介绍给学生。不仅可以激发学生的学习积极性，而且能把课堂学习和工程实践有机地结合起来。

四、结语

以上是笔者在本科教育普及化的教育背景下，面向民办高校本科应用型工程人才培养模式的需求，结合电气信息类本科专业的特点和本校的课程建设与改革，提出的模拟电子技术教材的理论体系构建思路。理论教师主要是把基本概念、各部分内容之间的内在关联解释清楚，复杂的电路分析和计算主要借助仿真软件做课堂演示来完成。这样做看似增加了内容，实际上大大降低了难度。如果能够配合理论教材设计相辅相成的辅助实验教材，将电子仿真实验和硬件实验有机地结合起来，组建系列教材，再进一步推进相关课程（“电路分析”、“数字电子技术”、“通信电子电路”、“单片机原理与应用”）携手改革，促进课程群的建设，必将为工程型、应用型本科生的培养奠定良好的基础，为民办本科教育的发展起到重要的推动作用。

参考文献：

[1]李建军,胡君杰,刘文珂.介绍一本电子线路补充教材[J].电气电子教学学报,2009,(6).

[2]姚志垒.民办本科“电路”课程的教学改革[J].电气电子教学学报,2009,(10).

[3]徐健宁.对《电子电路》课程教材改革的探索[J].江苏教育,2009,(5).

[4]曹佃国,武玉强,张立华.“模拟电子技术”教学改革探索[J].电气电子教学学报,2009,(4).

（责任编辑：麻剑飞）

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