电子电路泛亚电竞基础范例6篇

2023-06-23 06:32:47

　　当前电子技术在不断的发展，教材内容也在不断的更新，学习的知识日益增多，传统教学在给学生提供感性材料方面有很大局限性，有时由于没能给学生必要的表象，影响学生对知识的理解。传统教学的方式方法也较难顾及学生的个别差异，致使有的学生“不解渴”，有的学生则接受不了；高才生被抑制，低才生又赶不上。再者现在的技校学生对教学要求越来越高，逃课的现象越来越严重，上课睡觉、玩手机、看小说屡屡皆是，主要原因也是一些传统的教学内容和教学方法已经不能吸引学生的注意力，不能满足学生的要求，不能同步与科学的发展和改革，因此我们要对传统的教学方法改革和创新。

　　1. 实行教学方法创新 要想培养出创新型人才，必须依赖于创新性教育，教师是教育的执行者，也就是创新教育的操作者，必须树立“教学就是引导学生学会学习，提高学生自主探索学习能力”的教学观念，注重开发学生的智力因素与非智力因素，这在学生的成长过程中有着不可忽视的作用。在《电子技术基础》教学实践中，教师在课程设计时，对课程内容安排既要源于教材，又要不囿于教材，强化教学内容的科研性，注重充实教学内容的信息量，增强教学内容的实际联系性，丰富学生的直观感受。把教学重点放在启发、引导学生寻找，发现问题并加以探究解决问题的思路方法上来，变学生被动接受教育为学生主动探索、发现现象、总结规律的开拓创造性学习。

　　2. 进行教学手段创新 教学手段是多种多样的，挂图、幻灯片、录像等对提高课堂教学效率起着重要的作用。随着知识的不断更新和信息技术的不断发展，原有的教学手段已经很难适应现代化教学发展的需要，必须进行教学手段创新。把多媒体计算机引进课堂，便于创设情境，促进学生的认识活动。多媒体计算机能够实现文字、图像、声音、动画的结合，使原来抽象、乏味的知识变得形象生动起来，从而引导学生运用创造性思维和想象力去理解事物的本来面貌，培养创新认识。特别是在知识微观世界方面，它能发挥非常巨大的作用，可激发学生的求知欲望和学习兴趣。采用多媒体教学能化解教学难点，既节省板书和画图时间，又使抽象的概念具体化，微观的物质宏观化，静态的效果初态化，平面的图形立体化，从而激发学生的学习兴趣，培养学生的创新认识，提高课堂教学质量。

　　3. 进行教学评价创新 教师在对学生进行教学评价时，应重视学生学习过程与非智力因素的评价。针对中职学生的特点，在其成长过程中，走出单一的分数评价误区，用发展的眼光多角度评价学生是十分必要的。摈弃传统的以掌握知识量的多少和考试成绩高低作为唯一的学生学习质量好差的绝对静态评价标准，代之以学生的学习态度、进取精神、课堂协作、学习行为表现、自主探索能力、成绩上升幅度等发展过程的多角度、多层次的相对动态评价标准，力求全面地、客观地、科学地评价学生的学习。在课程教学中，对学科成绩进行评价时，可对课堂上学生主动参与协作学习的行为表现，自主探索的学习习惯，作业完成等做出定性评价，按照比例纳入考试总成绩中，作为平时学生学习行为表现成绩分数，以消除一部分学习基础较差的学生在心理上的后顾之忧，从而保护他们的学习上进心。例如，上实验课时，对学生的态度、线路连接、实验现象、熟练程度、故障现象的检修、元器件的检测等，均根据不同程度给学生打出不同的分数，这样基础较差的学生能找到自信，提高学习动力，基础较好的学生能找到自己离目标的差距，收到极好的教学效果。

　　4. 课堂语言创新 在课堂上，氛围是很重要的。教师的讲述应该能抓住学生的心，即教师要善于使用对学生有吸引力的语言，引导学生的思维，使学生专注于自己的讲述。在语言的使用上，教师如果能根据自己的理解将课本上的知识点生动活泼的表述出来，而非照本宣科，往往就能对学生起到很好的启发诱导作用。学生在他们的好奇心的牵引下，知识就在不知不觉中被沉淀下来。《电子电路基础》作为电子类专业的一门基础课程，是与生活中碰到的很多电器息息相关的。教师应该能使用通俗的语言和贴近生活的实例为演示将专业理论知识表述出来，即将理论在实例中表述，反之又将现实中的电子现象上升到理论高度，理论联系实际，以这种方式使学生从中得到启发，产生联想。这样，既能使教学简明流畅，又能充分引起学生的注意，激发学生的兴趣，提高学生学习的主动性。对于这种专业性很强的课程，课堂上难免陷入枯燥乏味的境地。这也提高了对教师的要求，所以教师必须要对自己所讲述的这门课有充分的掌握和理解，达到能正确把握和灵活运用教学语言进行表述的程度，使得学生能在自己生动形象的讲述下，保持高昂的学习热情，又能快速理解和掌握知识点。需要注意的是教师在编写教案时，应注意组织筛选的实例不脱离学生的生活实际，最好是学生普遍在生活中碰到和思考过的现象，否则达不到理想的效果。

　　电路与电子技术基础课程是电类专业的专业基础课程，高职院校的电类专业大都开设了此课程。本课程内容多，包括电路基础、模拟电子技术和数字电子技术三门课程的内容，其目的是使学生获得电路的分析方法、电子技术方面的基本理论、基本知识和基本技能，培养分析问题和解决问题的能力。由于学时少、内容多，该课程一直被认为是比较难学的课程，如何让学生有兴趣地学习，提高学生的学习效率，就成为教学能否成功的关键。

　　根据人才培养方案，高职院校物联网专业学生毕业后能够胜任物联网设备、产品测试与维修、物联网感知层与传输层节点产品的辅助设计、制造、物联网工程系统安装与调试、物联网嵌入式系统应用、能够承担各类物联网业务技术支持、维护与应用工作。因此物联网专业中电路与电子技术教学主要要求学生能够掌握电路与电子技术基础知识和基本技能，为后续课程奠定基础，提高学生的学习兴趣。

　　1.教学中知识的讲解以本科院校的内容为参考，偏全偏难偏理论，学生在学习的过程中，由于基础差，不能很好地吸收知识，课程学完后，连最基础的高、低电平概念都没有掌握，因此，可以说是失败的教学。

　　2.学生的学习主动性不够。电路与电子技术基础的学习，纯粹由上课听课，课后作业不主动完成，学生往往后面部分学了忘记前面部分，而本身此课程的学习是前后关联紧密的，越学就越不懂，导致学习兴趣缺失。

　　因此，如何在课程教学过程中，吸引学生，培养学生的学习兴趣，在参考了其他院校的教学经验、企业调研及教师在教学中的教学积累，项目组最终确定了引入“五环模式”，可以较好地解决以上存在的问题，从而提高课堂教学质量。

　　所谓“五环模式”，由“项目导入”、“制定计划”、“实施计划”、“制作实物”和“总结与评价”五个环节组成。下面简单介绍“五环模式”的具体内容：

　　（1）借助实物展示和虚拟实验平台，导入项目任务及目标、展示项目结果，让学生对项目有一个直观的认识，然后再布置具体的学习任务。

　　（2）利用虚拟实验环境的EDA软件，让学生明确自己应当完成的具体任务和完成任务后可以得到哪些知识以及达到什么样的水平。

　　（3）在充分考虑学生的现有知识和能力水平的基础上，按照适合协作学习的分组办法对学生进行分组，安排具体的完成时间和成果的评价方式等。

　　2.“制定计划”环节，学生通过自主学习、小组协作学习等方式，对该项目的任务目标进行分析，确定任务所涉及的各种要素，充分应用已掌握的前序知识，确定任务的实施步骤，为任务的实施做好充分的准备。

　　3.“实施计划”环节，学生在虚拟仿真实验平台上按照已制定好的计划逐步完成项目任务。教师在此过程中对学生进行过程指导，实现教师和学生以及学生之间的交流。学生通过应用已学习的知识完成工作任务，进行知识的建构，形成职业岗位能力。

　　4.“制作实物”环节，学生在完成设计电路的电路图指导下，进行实物制作，制作完成后，进行调试。在调试过程中，对出现的问题与教师探讨，寻求解决问题的方法，并与理论的仿真进行对比，分析出现问题的可能原因。

　　5.“展示与评价”环节，学生在展示自己的项目成果，然后接受他人的评价和教师的反馈。同时，学生在汇报和听取同学汇报的过程中，通过对比自己与其他同学的成果，查找不足，反思其成败。

　　“五环模式”对电路与电子技术基础的实践过程进行了详细的分解，让学生在整个过程中，把理论知识的学习和实践能力的提升有机地结合在一起。

　　根据“五环模式”的内容，项目组的教师们注意寻找电路较为简单且知识覆盖面较广的项目，从简单到复杂，以任务为主线，学生为主体，注重基础知识和能力的培养，使学生在教、学、做的过程中真正学到知识、掌握技能，激发学生的学习主动性。

　　项目组成员确定了11个项目：电路基本元器件的识别、应用和测量；电子制作手工焊接技术；基尔霍夫定律的仿真实践；二极管三极管的测试；共发射极放大电路的装配与调试；稳压电源的设计与实现；信号灯的逻辑控制；简单抢答器的电路与试验；由触发器构成的改进型抢答器；编/译码及数码显示；计数显示器。确定了项目后，根据“五环模式”的内容，在教学中设计了主要的教学情境。并在教学过程中，引入多种教学方式，如现代化教学方法、理仿实一体化、教学做一体等的运用。在两届学生的课程教学中实施，效果较好，验证了教学方法改革的可行性和有效性。

　　《数字电子技术》是高等学校通信工程、电子信息工程、自动化、电气工程及自动化等专业的重要专业基础课程[1]。随着数字应用电子技术、数字系统的高速发展，以FPGA (Field Programmable Gate Array)和CPLD(Complex Programmable Logic Device)为代表的大规模可编程逻辑器件(Programmable Logic Device，PLD)的广泛应用，使传统“板上数字系统”被“片上数字系统”替代[2]。为适应数字电子技术的发展趋势，对传统《数字电子技术》教材内容进行了改革，在教材内容的安排和例题选用上，立足于应用型人才培养，以现代信息技术为依托，注重理论联系实际，取得较好的应用效果。

　　随着数字电子技术的快速发展，如何处理数字电子技术的经典内容与现代内容、传统分析设计方法与现代分析设计方法之间的关系，是教材内容改革的重点。教材以“基础知识器件原理器件应用器件仿真系统构建系统仿真”为主线，构建数字系统的知识框架。在教材内容组织上，将数字电子技术和数字系统有关知识融为一体，系统介绍数字电子技术与数字系统的基本分析方法和设计方法;在教材内容编写上，以培养学生的应用能力和实践能力为目的，采用案例式或项目式编写思路，将理论知识和实际应用相结合，把突出知识的应用性和实践性作为主要方向，做到理论和实践并重，既强调理论基础，又突出应用性。对于集成电路注重逻辑功能和使用方法介绍，增加EDA (Electronic Design Automation)技术基础知识[3]，利用Multisim 软件对部分电路进行功能仿真，并介绍VHDL语言、QuartusⅡ软件的基本使用方法，利用VHDL语言设计部分数字电路，利用QuartusⅡ软件进行仿真分析，适应现代电子技术飞速发展和应用的需要。

　　按照教育部高等学校电子信息科学与电气信息类基础课程教学指导委员会对《数字电子技术基础》课程教学的基本要求，对《数字电子技术》教材内容进行重新组织，将教材内容分为十章[4]。第一章介绍逻辑代数的基础知识，主要包括各种数制、常用的编码规则、逻辑代数的基本定理、逻辑函数的表示方法和化简方法等。第二章介绍EDA技术的基础知识，包括Multisim、VHDL语言、QuartusⅡ的基础知识。第三章介绍分立门电路、集成门电路和可编程逻辑器件的特点，并介绍利用VHDL语言设计门电路的方法。第四章首先介绍组合逻辑电路的基础知识，然后讲解组合逻辑电路的应用，最后利用Multisim对组合逻辑电路进行功能仿真和设计分析，并介绍组合逻辑电路的VHDL语言设计方法。第五章介绍各种触发器的功能和应用，并利用Multisim对触发器进行功能仿真，介绍触发器的VHDL语言设计方法。第六章介绍时序逻辑电路的分析方法和设计方法，介绍常用时序逻辑电路的功能和应用，并分别利用VHDL语言和Multisim进行功能描述和仿真。第七章介绍脉冲波形的产生与整形电路，重点介绍集成电路的应用。第八章介绍半导体存储器的特点和应用。第九章介绍A/D转换和D/A转换的工作原理和主要技术指标，对集成DAC和ADC的基础知识及应用进行简单介绍，并利用Multisim对基本转换电路进行功能仿真。第十章介绍数字系统设计的基本流程，通过3个实例介绍数字系统的不同设计方法。

　　随着数字电子技术的发展，数字电子技术已逐渐渗透到各个行业，《数字电子技术》课程作为高校电类专业的基础课程，是学生走向数字化时代的第一门课程，也是某些高校相关专业的考研课程，其重要性不言而喻。教材编写强调《数字电子技术》基础知识的系统性、完整性，将逻辑代数基础、组合逻辑电路分析与设计、时序逻辑电路的分析与设计等基础知识作为教材核心内容，并结合部分高校相关专业《数字电子技术》研究生考试大纲的要求，增加部分教学内容。例如，在第六章“时序逻辑电路”中增加利用观察法和隐含表法进行状态化简的内容，使学生能够更容易掌握时序逻辑电路的传统设计方法。

　　在教材内容编排上，反复训练基础理论知识，使学生更好地学习并掌握基础理论知识，为进一步学习打下坚实的基础。例如，第四章“组合逻辑电路”首先介绍组合逻辑电路的分析方法和设计方法，然后介绍常用集成组合逻辑电路的原理和应用，其中译码器、数值比较器按照组合逻辑电路的分析方法进行阐述，编码器、数据选择器、加法器按照组合逻辑电路的设计方法阐述，使教材内容循序渐进、深入浅出，适用于学生自学，有利于培养学生自主学习能力。

　　在教材编写过程中，注重学生对知识应用能力培养的需要，强调具体操作过程中学习理论基础，将知识应用能力培养贯穿整本教材，突出教材知识的实践应用性。在介绍集成电路时，删除集成电路内部电路的分析，强调集成电路的逻辑功能和使用方法[5]，例如，介绍555定时器时，在简单介绍555定时器的电路结构和工作原理的基础上，以“触摸式定时控制开关电路”、“双音门铃电路”等应用电路介绍555定时器的使用方法。

　　在第九章“数/模和模/数转换器”中，以DAC0808、DAC 0832、AD7543为例介绍常用集成数/模转换器的工作原理和使用方法，并分别给出DAC0832、AD7543与单片机AT89C51的接口电路，既加强与后续课程单片机、微机原理等的联系[6]，又突出教材内容的应用性。3.4增加EDA技术知识

　　EDA是电子设计自动化(Electronic Design Automation)的缩写，是从计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助制造(CAM)、计算机辅助测试(CAT)和计算机辅助工程(CAE)的概念发展而来的。教材第二章EDA技术基础知识介绍了Multisim和QuartusⅡ两种EDA工具的操作界面和使用方法，并介绍了VHDL语言的基本结构、数据对象、数据结构、操作符和基本语句结构，使学生借助EDA工具进行电路分析和设计。教材给出了74LS138、74LS153泛亚电竞、74LS194、74LS160等常用集成电路的Multisim仿真电路和VHDL描述方法，并在第十章“数字系统设计”中，以“计数报警器”、“简易交通灯控制器”、“函数信号发生器”为例，结合Multisim和QuartusⅡ软件，详细介绍简单数字系统的设计过程，丰富教材内容。

　　《数字电子技术》教材改革是一项长期工程，随着数字电子技术的发展，必将对教材内容产生深刻影响。本教材于2012年10月由北京大学出版社作为“21世纪全国本科院校电气信息类创新型应用人才培养规划教材”出版，2013年12月被评为河南省“十二五”普通高等教育规划教材。教材经过3年多的使用，得到了广大师生的关注，收集了各方面建议和意见。为了更好地适应现代数字电子技术的发展和应用，需要对教材内容进行进一步改革。

　　随着职业教育在我国的不断深化，各高等职业学校越来越关注人才培养的模式和专业课程的设置。模拟电子技术是电子信息类专业的一门专业基础课，旨在培养学生模拟电子技术的基本知识和基本技能，并运用所学理论来分析和解决实际问题，提高分析、解决实际问题的能力和工程实践能力。而模拟电子技术实训是加深对模拟电子技术课程的理解，培养学生具有工程技术人员应有的科学态度与优良的工作作风，是架设从课堂教学通向工程实际的桥梁。而要达到以上的目的，需开发出更多的应用型和综合型实训项目。

　　模拟电子技术实践项目的开发依据教高[2006]16号文件的精神，把培养学生动手能力、实践能力和可持续发展能力放在突出位置。同时综合我校电类专业人才培养方案和模拟电子技术实训大纲，开发出了25个实践项目，可供应用电子技术、通信、计算机、电气工程等专业模拟电子实验教学选用。

　　各实践项目的实验板不再采用固定电路板，而是开发出由足够的分立元器件组成的实验板，实验电路由学生自己连接，以此加深学生对电路结构的认识，并能了解电路中每个元器件的作用，使学生运用所学的理论知识，动脑又动手，能独立的开展模拟电子电路的设计与实验，培养学生分析问题、解决问题的能力，强化工程实践训练。

　　本着由浅入深、由小到大、由易到难、循序渐进的认知规律，模拟电子技术实践项目从3个层次开发出25个实践项目。第一层次功能认知型共9个项目，第二层次技术应用型9个，第三层次综合应用型7个。如表1所示。

　　2.1 功能认知型实践项目的开发功能认知型实践项目，是为了熟悉和掌握模拟电子技术基本单元电路的功能和特点、并培养模拟电子技术的基本技能而开发的。实践的目的是熟悉实践的场所、实践的注意事项；理解常用电子元器件的外特性及模拟电子技术基本单元电路的功能、结构和特点；学会常用仪器、设备的使用方法，并能正确的测试基本单元电路的性能指标。模拟电子技术的基本单元电路即为各种类型的放大电路，它是构成各种复杂放大电路的基础，所以实践要求能理解放大电路静态与动态、直流通路与交流通路等区别；理解放大电路放大倍数、输入电阻、输出电阻等性能指标的意义；特别是针对三极管、场效应管组成的不同组态的放大电路，能搭接不同电路、并测试和判别Q点是否合适，进行适当调整，能掌握各种不同组态放大电路性能的优缺点，能正确的测试电路的各项性能指标。功能认知型实践项目，通过各类型放大电路的连接和功能测试，使理论知识得到认知，实际的操作技能得到提高，并具有一定的分析问题和解决问题的能力，为技术应用型和综合型实践奠定了基础。

　　2.2 技术应用型实践项目的开发技术应用型实践项目是在功能认知型的基础之上，把基本的放大电路转化为集成的放大电路，并开发出了各种类型的应用电路。实践的目的是了解典型的模拟集成电路的基本知识，理解常用集成电路的基本功能及应用，学会典型的应用电路的连接、调试及性能指标的测试方法。模拟电子技术最基本、最常用的集成电路即为集成运放、集成功放和集成稳压器，由他们组成的基本典型应用电路是构成复杂电路的基础，无论是产品设计、产品开发，还是产品维修，都离不开这些基本的典型应用电路。所以技术应用型实践要求掌握集成运放的典型应用，如对比例运算、加法和减法运算，熟悉其电路结构，并能设置不同的比例系数；对电压比较器电路，能设置不同的参考电压；能用集成运放组成不同频率的正弦波振荡电路等。技术应用型实践项目把具有典型意义的模拟电子技术实际应用引入实践教学，强调了理论与实际的紧密结合，提高了分析问题和解决问题的能力，为综合应用型实践奠定了基础。

　　2.3 综合应用型实践项目的开发综合型实践项目是由最基本的典型应用电路根据实际需要重新组合，并进行电路扩展后得到，比较复杂，有一定的综合性，是为提升模拟电子技术的综合应用而开发的。实践的目的培养学生的创新能力，提高学生的动手能力和综合应用理论知识的能力。实践要求能根据综合电路的性能要求，选择合适的单元电路进行组合，并能正确的测试和调试。如稳压电源，它是一切电子设备必不可少的组成部分，一般由整流电路、滤波电路、稳压电路组成而成，针对不同的电压要求，要能适当调整整流滤波和稳压电路的元件参数。综合应用型实践项目致力于培养分析问题和解决问题的能力。

　　模拟电子技术虽然是一门较成熟的专业基础课，但成熟的实践项目基本都是功能验证型的基础实验，要开发出更多有价值的实践项目，必须结合高职教育的特点、以及市场对职业教育的要求，及时转变观念，更深的理解和掌握模拟电子技术的内容，提炼出更有层次的实践项目。另外，新开发的实践项目需花大量的时间和精力对实验电路、内容和步骤进行反复试验、改进，制定出切实可行的实验内容和步骤。针对以上两个问题，我们选择多位具有多年模拟电子技术课程教学经验和实践经验的老师和实验员组成研发队伍，对每个实践项目的提出、每个实验电路组成、参数、内容、步骤等反复进行讨论、试验、修改，最终研发出三个层次共25个实践项目。

　　模拟电子技术实践项目是通过各种典型电路的测试和应用，使学生手脑并用、掌握技能、积累经验、提高能力。在教学实施的过程中，能理论联系实践，采用教、学、做、一体化的教学模式，使每一个基本单元电路和典型应用电路的结构和特点能印入脑海，给综合应用打下基础。实际应用表明，三种层次的实践项目对掌握模拟电子技术的基本知识、识读电路图、搭接实验电路、提高基本操作技能起到了有效的辅助和强化作用，提高了分析问题和解决问题的能力，为学生的可持续发展奠定了基础。

　　[2]黄永定，朱伟华．电子线路实验与课程设计[M].北京：机械工业出版社，2005.

　　[3]周雪．模拟电子技术[M].西安：西安电子科技大学出版社，2005.

　　[4]江晓安．模拟电子技术[M].西安：西安电子科技大学出版社，2002.

　　【基金项目】大连海事大学教改项目：电子信息科学与技术专业工程人才培养实践教学改革（项目编号：2016Z03）；大连海事大学教改项目：面向2017级培养方案的《微电子技术基础》课程教学体系研究与设计（项目编号：2016Y21）。

　　目前，高速发展的集成电路技术产业使集成电路设计人才成为最抢手的人才，掌握微电子技术是IC设计人才的重要基本技能之一。本文希望通过对《微电子技术基础》课程教学体系的研究与设计，能够提高学生对集成电路制作工艺的认识，提高从事微电子行业的兴趣，拓宽知识面和就业渠道，从而培养更多的微电子发展的综合人才，促进我国微电子产业的规模和科学技术水平的提高。

　　目前电子信息科学与技术专业的集成电路方向开设的课程已有低频电子线路、数字逻辑与系统设计、单片机原理、集成电路设计原理等。虽然课程开设种类较多，但课程体系不够完善。由于现在学科重心在电路设计上，缺少对于器件的微观结构、材料特性讲解[1]，导致学生在后续课程学习中不能够完全理解。比如MOS管，虽然学生们学过其基本特性，但在实践中发现他们对N沟道和P沟道的工作原理知之甚少。

　　近来学校正在进行本科学生培养的综合改革，在制定集成电路方向课程体系时，课题组成员对部分学校的相关专业展开调研。我们发现大部分拥有电子信息类专业的高校都开设了微电子课程。譬如华中科技大学设置了固体电子学基础、微电子器件与IC设计、微电子工艺学以及电子材料物理等课程。[2]又如电子科技大学设置了固体物理、微电子技术学科前沿、半导体光电器件以及高级微电子技术等课程。[3]因此学科课题组决定在面向2017级电子信息科学与技术专业课程培养方案中，集成电路设计方向在原有的《集成电路设计原理》、《集成电路设计应用》基础上，新增设《微电子技术基础》课程。本课程希望学生通过掌握微电子技术的原理、工艺和设计方法，为后续深入学习集成电路设计和工程开发打下基础。

　　出于对整体课程体系的考虑，微电子课程总学时为32学时。课程呈现了微电子技术的基本概论、半导体器件的物理基础、集成电路的制造工艺及封装测试等内容。[4]如表1所示，为课程的教学大纲。

　　微电子技术的基本概论是本课程的入门。通过第一章节的学习，学生对本课程有初步的认识。

　　构成集成电路的核心是半导体器件，理解半导体器件的基本原理是理解集成电路特性的重要基础。为此，第二章重点介绍当代集成电路中的主要半导体器件，包括PN结、双极型晶体管、结型场效应晶体管（JFET）等器件的工作原理与特性。要求学生掌握基本的微电子器件设计创新方法，具备分析微电子器件性能和利用半导体物理学等基本原理解决问题的能力。

　　第三章介绍硅平面工艺的基本原理、工艺方法，同时简要介绍微电子技术不断发展对工艺技术提出的新要求。内容部分以集成电路发展的顺序展开，向学生展示各种技术的优点和局限，以此来培养学生不断学习和适应发展的能力。

　　第四章围绕芯片单片制造工艺以外的技术展开，涵盖着工艺集成技术、封装与测试以及集成电路工艺设计流程，使学生对微电子工艺的全貌有所了解。

　　目前大部分高校的微电子课程仍沿用传统落后的教学模式，即以教师灌输理论知识，学生被动学习为主。这种模式在一定程度上限制了学生主动思考和自觉实践的能力泛亚电竞，降低学习兴趣，与本课程授课的初衷相违背。[5]为避免上述问题，本文从以下几个方面阐述了《微电子技术基础》课程的教学模式。

　　教学内容：本课程理论知识点多数都难以理解且枯燥乏味，仅靠书本教学学生会十分吃力。因此，我们制作多媒体课件来辅助教学，将知识点采用动画的形式来展现。例如可通过动画了解PN结内电子的运动情况、PN结的掺杂工艺以及其制造技术。同时课件中补充了工艺集成与分装测试这部分内容，加强课堂学习与实际生产、科研的联系，便于学生掌握集成电路工艺设计流程。

　　1）课内教学：理论讲解仍需教师向学生讲述基本原理，但是在理解运用方面采用启发式教学，课堂上增加教师提问并提供学生上台演示的机会，达到师生互动的目的。依托学校BBS平台，初步建立课程的教学课件讲义、课后习题及思考题和课外拓展资料的体系，以方便学生进行课后的巩固与深度学习。此外，利用微信或QQ群，在线上定期进行答疑，并反馈课堂学习的效果，利于老师不断调整教学方法和课程进度。还可充分利用微信公众号，譬如在课前预习指南，帮助学生做好课堂准备工作。

　　2）课外拓展：本课程目标是培养具有电子信息科学与技术学科理论基础，且有能力将理论付诸实践的高素质人才。平时学生很难直接观察到半导体器件、集成电路的模型及它们的封装制造流程，因此课题组计划在课余时间组织同学参观实验室或当地的相关企业，使教学过程更为直观，加深学生对制造工艺的理解。此外，教师需要充分利用现有的资源（譬如与课程有关的科研项目），鼓励学生参与和探究。

　　考核方式：一般来说，传统的微电子课程考核强学结果的评价，而本课程组希望考核结果更具有前瞻性和全面性，故需要增加教学进度中的考核。课题组决定采用期末笔试考核与平时课堂表现相结合的方式，期末笔试成绩由学生在期末考试中所得的卷面成绩按照一定比例折合而成，平时成绩考评方式有随堂小测、课后习题、小组作业等。这几种方式将考核过程融入教学，能有效地协助老师对学生的学习态度、学习状况以及学习能力做出准确评定。

　　电子技术基础是电气信息、电子信息类各专业的专业技术基础课程，课程的教学任务是让学生获得电子技术方面的基本理论、基本知识和基本技能，培养学生分析、解决问题的能力和创新能力，为后续专业课程的学习打好基础。电子技术基础课程处于各专业教学的中间环节，是学生基本素质形成的关键课程。该课程课堂教学效果的好坏，直接影响学生后续专业课程的学习效果。课堂教学效果的好坏与教学内容紧密相关。内容陈旧、未能反映当今科技发展最新成果的教学内容已经不能满足现有的电子技术基础课堂教学的需要。将最新的科学研究成果融入到课堂教学中，通过课堂知识的具体应用，能提高学生的学习兴趣，拓展他们的学习思维，使学生更容易理解和掌握课堂所学知识。目前，已有不少课程的教学中引入了科研项目和科研成果，提高了课堂教学效果。[1，2]很多院校在电子技术基础课程中也将教学与科研结合，进行了有益的尝试。[3，4]

　　河北工业大学（以下简称“我校”）电子学教研组积极进行教学和实验的改革。2004年，笔者在实验学时不变的情况下增加电子技术实验仿真，让学生做完硬件电路实验后进行仿真验证，提高了学生学习电子技术的兴趣和学生的创新能力。[5，6]笔者还在电子技术课堂教学中也引入仿真，在理论教学的同时，利用仿真帮助学生理解难懂的内容，帮助学生掌握各种仪器的基本使用及电路参数的测试方法。[7]为了提高学生的学习兴趣和听课效率，笔者尝试在课堂教学中引入最新的科研项目和科研成果，学生对于这种教学方法普遍反映较好。

　　电子技术基础课程尤其是模拟电子技术课程抽象难懂，学生曾戏称为“魔鬼电子”。这种情况也反映了传统的电子技术课堂教学中存在问题，学生对电子技术基础课程学习兴趣不大。电子技术课程中电子电路复杂，如数字电子技术和模拟电子技术集成芯片内部电路图，在课堂上临时画出电路图进行讲解和分析，花费时间非常多，教学效果不好。近年来，笔者采用多媒体方式教学时，把仿真软件引入课堂教学中，教学效果有了一定的提升。然而，电子技术基础课程实践性强，仅仅采用多媒体和仿真结合的方法依然不能把学生的听课效果提到最佳状态，课堂教学仍存在如下问题：

　　如果授课教师讲课的内容仅局限于教材，不用最新科研成果融合电子技术课程的教学，学生即使理解了所学的电子技术基础的内容，也不会知道这些内容应该在哪些方面应用。学生认为学习的电子技术知识以后也用不到，久而久之会逐渐丧失学习电子技术基础课程的兴趣。电子技术基础课程的理论性和实践性较强，包含的知识体系和内容也不可能完全与最新的科研成果同步，如果授课过程不对教材内容进行扩展，将影响课堂教学效果。

　　电子技术是一门实践性较强的专业技术基础学科，在进行教学时，理论与实践相结合，才能使学生更好地领会、理解、掌握。我校的电子基础课程除理论课之外，还包括电子技术实验、电子技术课程设计、电子工艺实习等实践教学环节。虽然笔者开设了这些实践教学环节，但是大部分的实验教学依然是以验证性实验为主。学生在进行验证性的实验时，因为实验结果可以根据教材上的理论预知，加上教材内容相对陈旧，很多学生仅仅是能够完成实验，缺少主动学习的兴趣。学生不知道所学的电子技术理论知识将来能用在什么领域，不知道真正的电子电路如何设计，设计过程中该注意哪些细节问题。

　　综上所述，传统的电子技术课堂教学效果较差，如果在课堂教学中适时地引入科研项目的研究成果，给学生介绍与科研成果相关的电子技术知识，能够激发学生学习电子技术课程的兴趣，使学生由被动学习转变为主动学习，调动学生学习的积极性。同时还使学生能逐渐将学到的新知识、新技术、新手段应用到实践中去，极大地提高学生的创新能力。

　　正弦波振荡电路是在没有外加信号输入的情况下，依靠电路自己振荡而产生的正弦波输出电压的电路。[8]正弦波振荡电路由放大电路、选频网络、正反馈网络和稳幅环节四个部分组成。正弦波振荡电路按选频网络的不同，又分成RC正弦波振荡电路和LC正弦波振荡电路。RC正弦波振荡电路以RC串并联网络为选频网络和正反馈网络，以电压串联负反馈放大电路为放大环节，具有振荡频率稳定，带负载能力强、输出电压失真小等优点。为了提高RC振荡电路的振荡频率，必须减少电阻R和电容C的取值，当振荡频率高到一定程度时，其值与一些未知因素有关，还将受到环境温度的影响。因此，当振荡频率较高时，应选用LC正弦波振荡电路。[8]LC正弦波振荡电路的振荡频率较高，放大电路多采用分立元件电路，必要时还采用共基电路。根据引入反馈的方式不同，LC正弦波振荡电路又分为变压器反馈式、电感反馈式和电容反馈式三种。对于振荡电路，笔者的授课任务是通过对RC振荡电路的讲解，让同学们掌握电路产生正弦波振荡的幅值平衡条件和相位平衡条件，了解LC振荡电路的工作原理并会判断电路是否能产生正弦波振荡。

　　对于LC正弦波振荡电路，由于从原理上比较难理解，学生普遍反映理论性太强，不明白其具体应用场合，所以学习积极性不高。笔者将自己的科研项目与课堂教学结合起来，通过对科研项目较为系统的讲解，让学生将课堂教学知识通过具体应用来消化吸收。

　　这个科研项目是关于磁致伸缩冻雨传感器的。冻雨传感器是利用磁致伸缩材料的振动特性设计的一种用来测量冻雨的新型传感器。美国已经有相应的冻雨传感器产品，国内对这方面的研究较少。冻雨传感器由探头和变送器两部分组成。探头主要负责冻雨信号的探测，由振动体、驱动线圈、永久磁铁、反馈线圈、外壳组成。振动体由具有磁致伸缩效应的恒弹性合金制成，振动体呈管状，称为振管。该振管在交变磁场的作用下发生反复伸长与缩短，从而产生振动。给驱动线圈通交变电流可以产生交变的磁场。永久磁场产生恒定磁场，恒定磁场和交变磁场叠加可以得到振动体需要的总磁场。振动体在磁场作用下的振动可以由反馈线圈上的信号采样得到。经过对振管数学模型的分析，长度为59mm的振管轴向振动的基频为40.2kHz。

　　由于该冻雨传感器的振管振动频率较高，其谐振电路的设计较为复杂。由于RC正弦波振荡电路振荡频率低，因此项目中采用单谐振互感耦合LC正弦波振荡电路产生振荡，驱动线圈和反馈线圈通过振管进行耦合。利用振荡电路产生的振荡信号给驱动线圈产生交变磁场，振管在交变磁场作用下产生磁致伸缩而进行轴向振动，振动频率通过反馈线圈组成的反馈网络正反馈给激振电路，从而维持振荡的继续进行。电路原理图如图1所示。集成运放与电阻R3，R4构成电压串联负反馈放大电路，其输入电阻高、输出电阻低。集成运放的同相输入端为具有选频特性的L1C并联回路，L1为振管外的反馈线圈。正反馈网络则通过L1，L2之间的线为振管外的驱动线圈。该电路是给学生讲解完LC正弦波振荡电路后的一个扩展知识，讲解的重点仍然是该电路是否能够振荡，所以从以下两个方面分析电路是否产生振荡。

　　利用教材中提到的瞬时极性法来分析电路的相位条件。将图中L1和C与集成运放的同相输入端断开，在同相输入端加输入电压ui，其瞬时极性假定为“+”，由于放大电路的输出端与同相输入端之间相位相同，集成运放的输出端的极性也为“+”。R2，RT呈阻性，不会改变相位，根据图中所示变压器的同名端标识，在次级L1的同名端的极性为“+”，当振荡频率为固有频率f0 时，L1C并联选频网络的谐振阻抗为纯电阻，所以输入电压ui与输出电压uo同相位，φA=0，由图中同名端的标识，φF=0。因此，该电路能满足振荡电路的相位平衡条件φA+φF=2nπ。或者还可以理解为，反馈电压uf可以取代输入电压ui，不依靠外界的输入。

　　正弦波振荡电路是靠电路中的扰动电压起振的，当相位条件满足后，只要满足起振条件，电路中的微弱扰动电压经过放大和正反馈网络，就能使谐振频率为f0的信号逐渐放大。当电路输出的电压幅度越来越大时，由于集成运放非线性特性的稳幅作用，电压的幅值会自动稳定下来，达到平衡状态，此时，输出电压的频率为f0。由于反馈电压uf的大小由L1，L2的匝数比决定，并且集成运放的放大倍数可以很大，所以只要集成运放的放大倍数和变压器的匝数比选择合适，就一定能满足幅度平衡条件和起振条件。

　　经过对图1的介绍，学生更加深刻地理解了振荡电路产生的条件，并能根据相位平衡条件和幅值平衡条件正确判断电路是否能产生正弦波振荡。穿插的科研项目的介绍大约需要20分钟，课堂教学效果较好。

　　教学与科研结合的教学方法还能够引导学生主动将所学知识应用于后续的毕业设计和学生科研项目当中，提高了学生的创新能力。

　　电子技术发展迅速，在学时不变的情况下，传统的课堂教学已经不能满足越来越多的教学内容。在课堂教学中适时地引入科研项目的研究成果，给学生介绍与科研成果相关的电子技术知识，能激发学生的学习兴趣，使学生由被动学习转变为主动学习，调动学习的主动性和积极性，同时使学生能逐渐将新知识、新技术、新手段应用到实践中去，极大提高了学生的创新能力。

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