集成電路基本概念

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集成電路基本概念范文第1篇

關鍵詞：教材；電工學；體會

中圖分類號：G642.3 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2012）09-0233-02

一、引言

電工學是為非電專業開設的一門技術基礎課，并且對很多專業也是唯一的一門電類課程。科學出版社2009年出版的第2版《現代電工學》一書，由浙江工業大學顧偉駟、龍勝春、浙江大學賈愛民、浙江理工大學韓秀榮和浙江農林大學鄭紅平編寫，為國家“十一五”規劃教材。該教材主要是為省屬普通高校的非電類專業而編寫。在編寫中，作者首先分析了我國目前使用的電工學教材的現狀，多次召開參編人員座談會，結合有關院校第一線教師的意見和建議，確定教材總體構想。一方面從電工學內容的基礎性和實用性入手，注意涵蓋實際應用中常用的基本概念和基本分析方法，以保證基礎理論和基本能力的培養。為加強應用，分析舉例盡量采用實例，以縮小理論教學與實際應用之間的距離。另一方面考慮到教材的主要閱讀對象為省屬普通高校的學生，在編排內容時做到詳略得當，循序漸進。同時作為教材也要反映一定的先進性，以拓寬學生的知識空間，激發學生的創新意識，力圖使教材體現側重基礎，面向應用，拓寬知識面的總體構想。本文介紹了《現代電工學》更新內容和注意能力培養方面的一些特色。

二、內容大幅更新

通過電工學課程的學習旨在使學生掌握電工電子技術的基本理論、基本知識和基本技能，了解電工、電子技術如何應用于非電類專業，使他們在將來的工作中能有較寬的視野，能從學科交叉應用的角度去思考、處理問題，為學習后續課程以及從事工程技術和科學研究打下一定的基礎。為此，在電工學的教材選材上，主要是電工、電子學科中成熟的、經典的、具有普遍意義的基本理論、基本分析方法和基本技能；同時，由于電工、電子技術應用極為廣泛，發展非常迅速，并且日益滲透到其他學科領域，促進其發展，有電工電子技術有關的新技術、新方法、新產品層出不窮。因此，電工學課程還要向非電類專業介紹電工學科的新技術、新動態。為了使學生能較全面地了解電能的應用和電工電子技術，并能適應今后的發展要求，這就需要適當地拓寬知識面。《現代電工學》一書，是高等院校電工學課程的通用教材。在內容的選取上主要有以下幾點的變化。

1.符號標注盡量符合國標。根據國標GB1097-2006《旋轉電機線端標志與旋轉方向》的規定，電機繞組用“U、V、W”表示，三相電路中的相線用L1、L2、L3表示；在變壓器部分，根據GB1094.1-1996《電力變壓器》第1部分總則的規定，三相變壓器繞組應用A、B、C表示，但考慮到全書的連慣性，不管是電機還是變壓器繞組，本教材均采用“U、V、W”表示。

2.電路部分是整個課程的基礎。本教材對“非電”專業的學生，重要的是建立電路的概念，為后面的學習打下基礎，這部分內容以“夠用”為原則。電路部分共分3章，有電路的基本概念和分析方法、單相正弦交流電路和三相電路。在電路部分強調元件本身的約束關系，突出基本概念、基本理論和基本分析方法。如在第1章介紹了電路的基本概念，討論了電路無源和有源元件。在介紹電路基本定律KCL和KVL的基礎上，作為KCL和KVL的應用來導出支路電流法，而削弱復雜電路的分析。在引出戴維寧定理時，突出有源二端網絡外特性的等效概念，疊加原理作為線性系統的基本原理來介紹，不陷入求解繁題、難題中去，同時又省出學時學習更多應用型新知識。我們在交流部分做了同樣的處理，將重點放在將相量概念的引入上，強調功率、功率因數提高、諧振等重要概念。在電路的過渡過程部分主要介紹了RC一階電路的過渡過程分析，從電路基本定理出發，導出方程與解答，并介紹了三要素法，強調換路定律、過渡過程的指數變化規律、時間常數的物理意義。對于RL電路的過渡過程采用類比的方法直接給出結果，不再像以往教材那樣介紹“零輸入響應、零狀態響應、全響應”，從而節省了大量篇幅。

3.精簡傳統內容，增加新技術的介紹。電子技術部分共分6章，分別是：半導體器件、基本放大電路、集成運放、功率電子電路、組合邏輯電路和時序邏輯電路。對于半導體器件，強調器件的外部特性和使用方法，強調晶體管的放大、飽和、截止三種工作狀態，減少器件內部結構與機理分析。在放大電路的分析中側重單管電路的放大，主要討論共射交流放大電路和分壓式偏置電路的結構特點和工作原理，還介紹了射極輸出器。簡單介紹了差動放大電路、對稱互補功放電路的概念和原理，不進行電路參數的計算。在集成運放部分，增加了“理想運算放大器”一節，目的是明確實際運放與理想運放的區別，以便引入負反饋。數字電路部分加強集成電路的使用方法，對電子技術部分內容，淡化分立元件電路，加強集成電路，將實用性和先進性結合起來。教材中的器件選用有代表性的典型常用芯片還附有應用事例，強調集成電路輸出與輸入之間的邏輯關系而不講它們的內部結構，增加了電力電子技術、可編程邏輯器件、存儲器等新知識的介紹。

4.針對“非電”專業的特點，注重實用性。電工技術部分共4章，分別是：變壓器、電動機、電氣自動控制和供配電技術與安全用電。教材從“非電”專業的需要出發，增加了直流電動機、伺服電動機和步進電機部分，還設置了步進電機特性測定的實驗，以進一步理解步進電機的工作原理。對變壓器、三相異步電動機、電氣控制、電工測量、安全用電等應用性的章節，強調重要概念，略去不必要的公式推導。在安全用電部分，還增加了建筑物的內部線路一節，討論了建筑物內部導線的選擇以及鋪設方法等。

三、注重教材的可讀性

教材的可讀性是除了選材外的又一重點。對基本概念和基本電路講深講透，由淺入深、由簡入繁。力求使教材通俗易懂，具有啟發性和誘導性，以便讓學生在學習知識的同時在能力上得到鍛煉和提高，調動學生的學習主動性。如對于直流部分，可通過講授與自學相結合的方式；對于電機及其控制部分，在講清基本概念后，可通過在實驗室面對實物展示的形式講解，這樣既生動又深刻，使學生有更感性的認識。總之，靈活應用講授與自學、課堂教學與實驗室教學相結合的方式是提高教學質量有效途徑。《現代電工學》全書共13章，42萬字，每章有較豐富的習題，習題具有一定的層次性，書末附有習題答案。

四、做好教材的配套建設

在做好教材編寫的同時，作者還研制了與教材配套的多媒體課件，教材的使用指導和習題解答也已完成，清華大學出版社還出版了相應的《電工學實驗教程》。這一系列的配套建設工作，將有效地滿足使用該教材的教師和同學需要。

科學出版社出版的教材《現代電工學》[1]，至今已經連續印刷十余次，據出版社反饋的信息，已有十幾所高校選用該教材，其中有些是211高校。在相關院校的多個班級的使用中，得到了同學們的普遍認可。當然，一部好的教材應是一部科學的著作，也是作者教學經驗的結晶。由于編者學識有限，書中難免有不妥和錯誤之處，望讀者批評指正。

集成電路基本概念范文第2篇

“模擬電子技術”是電子信息類專業的重要學科基礎課程。該課程內容豐富，既有模擬電子技術的理論分析，又強調模擬電路的工程性和實踐性；既要掌握模擬電子電路的基本概念、基本電路及其分析方法，又要求對電路進行定性分析和近似分析，學會辯證、全面地分析問題和解決問題。通過本課程的學習，培養學生繼續深入學習和接受電子技術專業知識的能力，培養學生系統的觀念、工程的觀念、科技進步的觀念和創新意識，學習科學的思維方法。因此，普遍認為該課程“入門難”，在教學過程中各個知識點的銜接以及各個教學環節的配合十分重要。

二、課程結構與基本教學要求

“模擬電子技術”是電子信息類專業及其重要的學科基礎課程之一，“電路分析基礎”是與其直接相關的先修課程，此外還包括“高等教學”和“普通物理學”等相關課程。“數字電子技術”、“電子線路課程設計”、“高頻電子電路”、“半導體集成電路基礎”等后續課程與本課程密切相關，傳感器原理、嵌入式系統以及畢業設計等也與本課程的聯系比較緊密。結合電子科學與技術、微電子科學與工程的專業特點，在本課程教學過程中，我們注意本課程與后續課程的內容銜接，盡量避免復雜的公式推導，注重分析問題能力的培養。

1.課程的基本結構。為使學生對電子電路建立起系統的觀念、工程的觀念和創新意識。首先，要培養學生分析問題的能力，使其“會”讀圖，能對電路進行性定性分析，其次，要求能夠進行定量計算。以我院電子科學與技術，微電子科學與工程兩個專業為例，“模擬電子技術”教學計劃共64學時，其中56學時為課堂理論教學，8學時為實驗教學。為進一步培養學生的動手能力，隨后安排2周的電子電路課程設計，作為實踐環節的補充。經過比較甄別，采用文獻[1]作為基礎教材。教材遵循“先器件后電路，先小信號后大信號，先基礎后應用”的規律編排內容，為相關課程的學習打下較好基礎。在應用方面，是圍繞信號的放大、運算、處理、轉換和產生來介紹。

2.本課程的教學內容。在教學內容安排上，除去緒論部分，筆者將課程內容分成4個單元，如表1所示。第一單元講述常用半導體原理，及其與分立元件組成的放大電路的原理；二、三單元分別為集成運算放大電路的原理及其應用；關于直流穩壓電源的內容為第四單元。其中每個單元安排2學時的實驗課程，分別為三極管放大電路（單級、差分）、運算電路、反饋放大電路和直流電源，考慮與實踐環節“電子線路課程設計”的銜接，僅安排驗證性實驗。

三、教學模式的改革思路

1.優化教學內容。我們以所選用教材為根本，考慮教學學時有限，以及相關知識點的銜接，對教學內容做了一些優化。如表1所示，第一單元內容包括半導體器件及其基本放大電路，以雙極性器件為主，單極性器件的學習做好與后續課程銜接即可。其中多級放大電路部分主要講述差分放大電路；考慮知識點的連貫性，特別是把教材第9章關于功率放大電路的內容作為分立元件放大電路的應用，與多級放大器的輸出級部分一起講授。在此，要特別注意本課程“入門難”在該部分教學內容中充分體現；例如關于PN結單向導電特點，應避免復雜的理論和公式推導，在教學時可先由線性電阻的雙向導電性對比PN結的單向導電性，比較其伏安特性曲線，使其特點一目了然。隨著信息技術的發展，集成放大電路的應用越來越廣泛。學習第二單元集成放大電路的原理及特點，特別要注意與后續課程“半導體集成電路基礎”的銜接，關于集成放大電路的原理此處應重視其外特性，重點分析集成放大電路的頻率響應和放大電路中的反饋。第三單元，集成運算放大電路的應用，包括基于集成運算放大器的信號運算與處理以及波形發生與轉換電路。此處應注意與“高頻電子線路”課程的銜接，波形發生電路重點講述RC正弦波振蕩電路即可，在內容上要避免不必要的重復。第四單元，直流穩壓電源，講述小功率整流濾波電路和串聯反饋式穩壓電路，并安排2學時的實驗。考慮到在本課程的教學過程中，已將關于電子線路讀圖的方法穿插到相關章節；沒有單獨安排第11章“模擬電子電路的讀圖”的教學內容。

2.合理安排相關知識點的教學順序。為培養學生綜合應用所學知識解決問題的能力，要明確“學以致用”的道理；即學習器件原理的目的是為了組成功能電路。遵循這個理念，合理安排相關知識點的教學順序，深刻領會知識點的內涵是教學過程中一個重要環節。首先，針對第一單元知識點的教學順序做了一些調整。在學習三極管基本原理后，接下來便是三極管基本放大電路的學習；其次，考慮為CMOS集成電路的學習打下基礎，關于場效應管原理其基本放大電路的學習雖非重點內容，但卻是必不可少的。另外，關于差分放大電路以及互補輸出電路的學習，需注意與集成運算放大電路的關系。第三單元分析非正弦波發生電路是一個難點，在教學過程中應引導學生應用“電路分析基礎”課程“RC電路三要素法”定理分析非正弦波發生電路工作原理，則問題可迎刃而解。“電路分析基礎”課程中所學“電流節點定律”、“電壓回路定律”、“線性電路疊加原理”、“戴維寧定理”和“諾頓定理”等理論是從事模擬電子線路分析的基本定理，必須牢記。

3.完善多媒體教學課件，做好板書與多媒體教學相結合。多媒體教學以信息量大、圖文并茂等優點，在當前電子信息類專業課的教學已普遍采用，很多教材配套多媒體課件，甚至出現在課教學過程中完全丟棄板書的現象。但必須注意多媒體教學節奏快，學生很難有時間做課堂筆記，容易產生“夾生飯”。對此，我們首先完善了與教材配套的多媒體教學課件，根據上文3.1和3.2所述優化教學內容和知識點順序，特別參考相關文獻對一些知識難點分解、細化，經過近3年的不斷完善基本形成具有特色的“模擬電子技術基礎”多媒體課件。同時，對一些比較適合板書講解的知識點，注意做好傳統板書與多媒體相結合；例如二極管整流濾波、放大電路圖解分析法、放大電路交流等效電路、非正弦波發生電路的過程分析等，在講解過程中通過板書一步步地畫出相關波形有利于充分理解其內涵，培養學生的學習興趣、增強學生的自主學習和實踐動手能力。

4.以能力培養為導向，充分調動學習主動性。以能力培養為導向，注重學生的綜合素質與創新能力的提高。探索師生互動的課堂教學模式，提倡和鼓勵學生自主學習，讓學生真正參與教學。以應用為背景，采用提問的方式，激發學生學習興趣，破解本課程“入門難”的問題。在一輪教學過程，按照“回顧要點—提出問題—分析問題—當堂小結”的順序組織授課內容，除了要求完成相應的作業題目，每個知識點均設計1~2題小結性質的問題進行提問，并引導學生當堂解答，或作為課后作業在下次課隨機抽取學生講述該題目的解答，鼓勵學生發表見解，大膽質疑。以此使學生充分參與教學，激發學習興趣，調動其學習積極性。

集成電路基本概念范文第3篇

關鍵詞：電路與模擬電子技術；教學實踐；心得體會

作者簡介：王玉菡（1981-），女，河北衡水人，重慶理工大學電子信息與自動化學院，講師；楊奕（1970-），男，重慶人，重慶理工大學電子信息與自動化學院，副教授。（重慶400050）

基金項目：本文系重慶市教委高等教育改革重點項目（項目編號：112003）的研究成果。

中國分類號：G642     文獻標識碼：A     文章編號：1007-0079（2012）12-0091-02

“電路與模擬電子技術”是高等工業學校本科計算機及其應用專業和電子類相關專業必修的一門技術基礎課，是把“電路”和“模擬電路”兩門課程合成一門的課程，同時調整了教學要求，教學學時也相應進行了壓縮。課程的主要任務是通過講授電路理論和電路分析方法、電子電路的分析和初步設計方法，使學生獲得必要的電路分析和模擬電子技術的基本理論、基本方法和基本技能，了解電子技術發展的概況，初步掌握電子電路的分析、設計方法，為學習后續課程打下基礎。為提高教學質量，本文主要結合課堂教學實踐，闡述了筆者對教學方法改革的認識和一些具體做法。

一、“電路與模擬電子技術”教學中存在的難點分析

1.如何合理分配學時

“電路與模擬電子技術”課程分電路基礎和模擬電子技術兩部分，教材編寫通常是按80學時左右編寫，重慶理工大學選定的教材是由西安電子科技大學出版社出版，江曉安老師編寫的，本科教學理論學時數為64學時。如何針對僅有的學時，合理分配教學內容，使學生準確理解并掌握課程的內容，是本課程教學需解決的一大問題。

2.如何突出把握重點

“電路與模擬電子技術”課程內容多，要讓學生在短時間內掌握知識，就要求教師在講授課程過程中，突出重點內容，便于學生課下自學和復習。

3.如何緊跟時代步伐

“電路與模擬電子技術”課程教材體系滯后，不能夠與時俱進。在電子技術飛速發展的當今，現有教材沒有任何關于EWB仿真的內容，沒有把計算機輔助分析融合到教學中。

4.如何提高學生興趣

俗話說：興趣是最好的老師。就算是再難的課程，只要有興趣，肯堅持學習，就一定能學好。關鍵是如何調動學生的學習興趣？這就要求教師上課要靈活，不能上死課，要多聯系實際，把抽象問題具體化，把復雜問題簡單化，把理論問題生活化，給學生體會知識的機會，只有感同身受，才能印象深刻。

二、改進教學方法

1.綜合教學，化難為易，合理分配學時

課堂時間是短暫的，要在短時間內讓學生明白一些概念和問題就需要教師抓住所講內容的內在聯系，以點帶面，舉一反三，綜合運用相關的知識進行講解。因為這些知識點之間是有聯系的，通過多角度、多視角聯系和講授知識，可以使學生印象深刻，進而掌握知識點。經過筆者多次課程實踐教學發現學時數最好的分配是：電路部分24學時，模擬部分40學時。因為電路部分的內容，包括電路基本概念和定律以及電路的分析方法、電路的暫態分析以及正弦穩態電路分析，學習起來并不費力，很多內容學生在“大學物理”、“高等數學”、“復變函數”等課程中都有所接觸，是有基礎的，即使自學也可以很好的掌握。而模擬電路部分內容，由于涉及到微觀粒子的運動、特性曲線以及工程中的近似等效等內容，對學生來說比較生疏，需要多花時間慢慢講解，很多學生自學也是完全不懂得。因此實踐證明講授這門課程，采用“前緊后松”的教學節奏，要把前面的進度稍稍加快，進入模擬電路部分后，就要慢慢講授。

2.善于引導，因材施教，突出把握重點

教師在臺上固然是授課者，但是學生也不應只是被動接受者。授課是個交流的過程，教師要會講，善于講，善于觀察學生的反映，適時調動起學生的積極性。筆者在教學實踐過程中，講每一章內容時，都會先告訴學生本章的重點。并以“了解”、“理解”和“掌握”三個詞來區分一章內容的輕重。在講課的時候，只需了解的內容讓學生自學即可，重點講授需要理解和掌握的，突出重點，這樣學生學習起來就有了層次感。例如講授第六章放大電路分析基礎時，因為時間有限，通常只著重介紹三極管放大電路及其分析，場效應管放大電路的分析作為了解和自學的內容，這樣學生學習起來就會把主要精力放在三極管及其放大電路的學習上了。只要把三極管及其放大電路學習好了，就會運用同樣的分析方法去分析場效應管及其放大電路。

3.鼓勵學生，自己學習，建立良好課堂氣氛

由于課時有限，教師在教授過程中不可能面面俱到，所以適時安排一些內容自學，一方面可以更大限度地完成多一點的教學任務，另一方面也可以提高學生學習的積極性，變被動學習為主動學習，提高教學質量，是絕對的雙贏。例如在講第3章動態電路分析時，就只需要介紹電容元件的一階零輸入響應、零狀態響應以及全響應的求解過程，對于電感元件的類似電路就交由學生課下自學，讓學生上課講給大家聽，一個學生講完了，其余的學生還可以補充，大家一起學習，使得印象深刻，學習氣氛濃厚了，教學質量也就跟著提高了。

4.每章小結，重視作業，不斷深化知識

每章節的小結是為了回顧、總結這一章節的主要內容和知識重點，這樣做可以幫助學生掌握其內在聯系，理清所學知識的層次結構，形成知識框架；能夠促進學生掌握知識，總結規律，從總體上把握知識；能夠為學生下一步的學習架設橋梁，為下一節課做好鋪墊。所以說章節回顧在教學中有著舉足輕重的作用。對于教師，為了檢驗教學效果是否達到預期目的，為了強化和檢查學生對所學內容的理解、掌握程度，每當講解完一個新的知識點都應布置相應的習題，這也是對學生的一個督促。作為教師，也應該認真批閱學生的作業，分析作業的完成質量，進而了解學生理解的弱點，進行有針對性地備課準備，進一步改進自己的教學方法。

5.結合多媒體增加教學的直觀性和趣味性

多媒體課件在現在的教學中已經是不可缺少的了。“電路與模擬電子技術”作為一門重要專業技術基礎課，其特點是：理論性強，原理抽象，定理、定律、公式和概念多。如果只用傳統教學方法和手段，很難解決該課程中的“圖形、電路、圖表、原理圖、結構”等問題，必然導致知識傳授的枯燥無味，會使學生在學習過程中感覺困難，使學生積極性受挫，久而久之會使學生失去學習興趣，產生厭學情緒，不能按時完成教學任務，也難有好的教學效果。為此，除采用演示、實驗手段和語言鼓勵之外，還采用多媒體技術手段，通過新穎的、多樣的、生動有趣的畫面、圖像、聲音來展現教學內容，可增強課堂教學的形象性、生動性和趣味性，使學生激發起濃厚的學習興趣和積極性，產生強烈的求知欲望，加強教學效果。

6.增加EDA教學內容，與時俱進

EDA技術是指以計算機為工作平臺，融合了應用電子技術、計算機技術、信息處理及智能化技術的最新成果，進行電子產品的自動設計。現今，EDA技術日益成熟，已滲透到電子系統和集成電路設計的各個環節。為了讓學生了解電子技術的新發展，了解現代電路設計方法，了解日益發展的電路設計技術，跟上時代的步伐，掌握最基本的EDA技術，特增加這一部分的內容，拿出一個課時專門介紹EDA技術基礎、EWB軟件、可編程模擬器件及應用，將計算機輔助分析融合到具體的教學內容中。

7.加強實踐教學，培養學生的動手能力

理論需聯系實際才會有意義，學生學習的最終目的也是學以致用。所以需要加強實踐教學，培養學生的動手能力，增加綜合實驗內容，將有內在聯系的實驗內容組合到一起，以加強綜合能力的培養；同時注意在訓練的過程上增加梯度，由淺入深，增加中大規模集成電路的實驗內容。隨著電子技術的發展，中大規模集成電路的應用越來越廣泛，如課堂上只講授器件基本原理，難以解決實際器件的使用問題。因此，在實驗中加強了這方面的訓練，其目的是使學生從看懂芯片管腳圖功能表，理解電路原理圖，一直到電路的實現，以培養解決實際問題的能力。

三、教學成效

在教學過程中，結合傳統的教學方法，適當的引入多媒體教學，極大地調動了學生的學習積極性，避免了學生學習過程中的枯燥感，加深了學生對知識的理解和掌握程度。教師的教學過程也改變了以前的只教不學的模式，以學生為主體，充分地發揮了他們的主觀能動性，從被教授到主動學習，同時也增進了師生之間的交流。各種綜合性的實驗項目，很好地將理論和實踐結合起來，加強了學生的動手能力。實踐證明，在學生的后續學習中，學生的積極性和主動性都有所增強，學習成績也得到明顯的提升。良好的學習習慣和扎實的基礎使他們有足夠的能力去主動學習他們感興趣的知識，參加各種電子設計大賽。這既培養了他們的綜合能力，也為以后的工作積累了一定的經驗。

四、總結

總的來說，教學中存在的問題，主要還是教師這個Leader，要帶領好學生，掌控好教學的節奏，做到張弛有度，讓學生感受到知識的重要性，自發的學習，而不是為了考試而學習。筆者在“電路與模擬電子技術”課程的教學中不斷總結和探索，實踐證明了通過以上改革可有效提高教學效果，激發學生的學習興趣。

參考文獻：

[1]高玉良.電路與模擬電子技術課程教學改革的實踐[J].長江大學學報,2008,(3).

[2]李心廣,王金礦,馬文華,等.計算機專業《電路與電子技術基礎》課程教學改革研究與實踐[J].湘潭師范學院學報,2008,(2).

集成電路基本概念范文第4篇

模擬電子技術課程對于理解計算機硬件和通信原理方面的知識顯得十分重要，為強化基礎，培養合格的應用性人才，我們必須給予模擬電子技術課程的教學應有的重視。

2教學過程中存在的問題

模擬電子技術課程所涉及的理論、設計及分析方法具有很強的工程應用性和實用性，在學生的整個知識體系中占有相當的比例，對于培養學生的邏輯思維能力、工程實踐能力、創新能力及后續課程的學習都十分重要。計算機類專業的模擬電子技術課程在教學實踐中遇到的問題很多，主要有以下幾個方面：

2.1學時少，內容多

為了突出專業課程的學習，很多學校的做法是壓縮電路分析課程的學時數，甚至取消了電路分析課程。而模擬電子技術課程知識多且比較分散，它集高等數學、電磁學、物質結構理論和電路分析等知識于一體，該課程的學時數（含實驗）一般在80學時以下，在如此緊張的時間內要完成該課程的教學工作，不僅老師感到困難，學生也有很吃力。

2.2學生認識不到位

很多學生錯誤地認為模擬電子技術課程應該是電子、機械類專業學生的專業課程，他們在專業學習中一般都有重視軟件而輕視硬件的傾向，而且，學習模擬電子技術課程的成就感往往不及其他課程來得快和強烈，因此，就造成了學生的學習積極性不高。剛剛從中學過度到大學的學生，很多還沒有找到適合本課程的學習方法，模擬電子技術主要以原理分析為主，而學生更多地相信精確的數值計算，他們往往認為只有經過嚴格的數學推算得出的結果才是可信的，當實際結果與嚴格的理論演算結果有出入時，他們難免會感到困惑。學生的認識不到位和思維方式上的差異，導致了計算機類專業中該課程的教學效果一直不太理想。

2.3課程教學本身存在問題

計算機專業的模擬電子技術課程的教學內容和方法完全套用電子、機械類專業的那一套，有些學校甚至完全由機電類專業的老師來教授該門課程。這些教學內容和方法在一定程度上與計算機類專業存在脫鉤的現象，沒有突出本專業的特色。近些年來，很多高校的計算機類專業的同仁們對本課程進行了一定的改革探索，并總結了許多值得借鑒的經驗，但是，對于不同的學校和不同的學生，這些教學改革舉措應該不盡相同，在具體的教學實踐中，切忌“拿來主義”和生搬硬套。我們也對賀州學院的計算機類專業的模擬電子技術課程的教學做了一些研究和探索工作，實踐表明這些工作有益于提高教學效果。

3教學改革的內容和措施

為了使模擬電子技術課程的教學更切合計算機類專業的實際，我們做了一定的探索以提高教學效果和應用型人才培養質量。

3.1教學內容的甄別與整合

模擬電子技術課程涉及的內容多且知識面廣，為了提高學生的工程實踐能力和創新能力，我們根據計算機類專業的特點，依據“必用、夠用”的原則甄別和整合課程內容。受學時數的限制，計算機類專業一般無法系統開設電路分析等先導課程，但電路分析的基本原理和方法貫穿于模擬電子技術課程教學的全過程，因此，我們把電路分析課程的主干內容整合到模擬電子課程之中。在正式講解模擬電子技術課程的內容之前，我們花4至6個學時重點講解電路分析的基本原理及其應用，主要有KCL、KVL、疊加原理、戴維寧定理、諾頓定理及密勒定理。經過對多部國家級模擬電子技術教材的比較，我們選定康華光教授主編的《電子技術基礎（模擬部分）》（第五版）作為我院計算機類專業的教材。該教材加強了基礎理論，如加強了半導體的物理基礎和電路的基本分析方法；同時也注意吸取國內外的先進技術，如加強了線性集成電路和數字集成電路（包括中、大規模集成電路）的原理和應用，新增了電子電路的計算機輔助分析等內容。該教材歷經多次改版以緊跟當代電子技術的發展步伐，但我們不是全部講解教材內容，依據“必用、夠用”的原則甄選講解內容，其他內容留作學生課外閱讀，以開闊視野。經過討論，我們將教材內容整合成半導體器件、放大電路基礎、信號產生與處理三大部分，將直流穩壓電源的內容作為任務驅動式教學內容。

（1）半導體器件部分簡要介紹常用半導體二極管、三極管及場效應管的基本結構等基本知識，重點講解它們的應用及經典電路的分析方法。

（2）放大電路基礎部分重點分析三極管單管共射放大電路，包括靜態工作點的設計及穩定措施、輸入輸出特性、電壓增益計算、輸入輸出電阻等特性，然后介紹集成運算放大器的“虛短”和“虛斷”等基本概念及集成運算放大電路的基本分析方法等知識。

（3）信號產生與處理部分重點介紹有源濾波電路和正弦波振蕩電路，信號產生與處理部分知識是今后學習接口技術、理解芯片電路設計原理的基礎，所以，不能簡單地將這部分知識從模擬電子技術課程的內容中刪掉。

3.2教學方法的改革與創新

我院計算機類專業的模擬電子技術課程一般安排在大二的第一個學期，由于課程內容多、難度大，而且相當多學生的前導課程知識掌握不牢，所以，他們在心理上產生一定的畏懼感，鑒于我院學生的實際情況，我們對模擬電子技術課程的教學實踐做了一定的探索。

3.2.1理論教學靈活多變

課堂教學方法很多，常見的有講授法、討論法、直觀演示法、練習法、讀書指導法、任務驅動發、啟發式教學法等，要生動有趣講解好本課程的內容，往往要靈活應用多種教學方法才能取得預期效果。本文重點介紹啟發式教學法和任務驅動法在模擬電子技術課程教學實踐中的應用。

（1）啟發式教學法。

課堂教學最忌諱的是老師一言堂，教師必須想辦法活躍課堂氣氛，啟發式教學法是調動學生學習積極性，激發學生學習激情最有效的手段之一。這就要求教師在教學中根據教學內容的鋪展由表及里循序漸進地不斷引出問題，啟迪學生去思考、分析問題，直到提出解決問題的方法或途徑。比如，在講解KCL時有學生對定律無法理解，教師就可以用水管中水流的特性做類比以啟發學生的思維，然后借用中學電學中關于電流、電荷的知識來引出電荷在導線上不能積聚，從而得出任意時刻流進節點的電流之和必然等于流出節點的電流之和的結論。為了進一步鞏固KCL相關知識，教師應該提出節點的相對概念，即電路中的節點既可以是一個電路分支的交叉點，也可以是任何一部分電路。這樣擴大了節點的概念，學生自然就掌握了KCL的更廣泛的應用。比如在講到NPN和PNP型三極管時，發射極上的箭頭標識的方向不同于集電極和基極上的電流方向，如果將三極管看作是一個節點，那么從宏觀上就很容易得出放大電路中三極管三個極上的電流分配關系：Ie=Ib+Ic。有了宏觀認識以后，再講解三極管電流分配關系的微觀解釋就顯得較為輕松。

（2）任務驅動法。

任務驅動式教學方法是一種建立在建構主義學習理論基礎上的教學方法，它將傳授知識為主的傳統教學，轉變為以解決問題、完成任務為主的多維互動式的教學。模擬電子技術課程的工程實踐性比較強，因此，當學生具備一定模擬電子技術基礎以后，教師就可以在課程的教學中使用任務驅動式教學法。比如，當學生學完二極管電路的分析方法以后，學生具備了二極管半波整流的知識，然后給他們布置新的任務：查閱資料，掌握常用全波整流電路的相關知識。很多學生通過網絡和圖書館的資料掌握了橋式整流電路的結構特點和工作效率，在此基礎上，我給他們演示一臺卡式錄音機的故障現象：單獨用干電池供電時，錄音機工作正常；單獨用220伏交流電供電時，錄音機不工作。然后拆開錄音機，讓學生觀察電源部分電路的結構特點，最后給他們布置任務：畫出錄音機電源部分原理圖，分析各部分電路的功能。采用任務驅動式教學法可以將教材中直流穩壓電源部分知識的教學徹底轉換為以學生為主體，這樣，有利于培養學生的綜合能力，提高他們解決實際問題的能力。

3.2.2理論與實驗教學交叉融合

計算機類專業的學生大多計算機操作能力較強，因此，在模擬電子技術課程的教學中，我們引入了SPICE仿真軟件。有了此類仿真軟件，理論教學和實驗教學的界線越來越模糊。在理論教學中可以先用仿真軟件演示有關理論或電路的宏觀外在表現，使抽象知識具體化。學生在用物理器件做實驗前也可以先用仿真軟件做一遍，這樣可以提高實驗效率，降低實驗損耗。有了仿真軟件，課堂上無法及時完成的實驗，學生還可以在自己的電腦上完成。所以，利用仿真軟件可以實現理論教學與實驗教學的相互交融，當然，為了強化理論知識，突出學生工程實踐能力的培養，我們在實踐中堅持理論教學與實驗教學必須是同一位老師的做法，這樣，有利于老師掌握學生的學習動態，提高教學的針對性。

3.3多角化課程考核方式

課程考核是課程教學改革的重要方面，好的考核機制有利于提高學生的學習積極性、激發他們的學習興趣。實踐中，我們以專業知識和技能考核為主，兼顧學生德育和出勤率考查。課程考核項目包括出勤情況（占總分10%）、課堂表現（占總分20%）、平時作業（占總分20%）、期末測評（含理論筆試和技能測試，占總分50%）。按時出勤可以培養學生的集體主義觀念和遵守紀律的習慣，也是課程教學得以正常進行的必要條件。筆者的做法是全勤記10分，缺席一次扣2分，缺席三次者給予警告，缺席五次取消該門課程考核資格。為鞏固理論知識，適當加重對平時作業的考核是否必要的。筆者的做法是整個學期共布置、批改作業五次，每次4分，根據作業的質量分D、C、B、A四個檔次，每個檔次分別給為1分、2分、3分和4分。另外，為防止相互抄襲，限制作業必須按時完成，不得補交，一旦發現存在抄襲作業的情況，抄襲與被抄襲者雙方本次作業都做零分處理。為活躍課堂氣氛，激發學生的學習主動性，課堂表現考核顯得十分重要。筆者的做法是主動回答問題者，正確的一次記2分，錯誤的不扣分；被點名回答問題，正確的計1分，錯誤的不扣分。期末測評包括試卷筆試和技能測試。筆試是學生對知識掌握情況的集中體現，占課程考核40%的比重，專業技能測試是考查學生實際動手能力的主要手段，占課程考核10%的比重。通過多角化課程考核方式改革，取得了令人滿意的效果。學期課程的平均出勤率達到98%以上，學生的學習興趣和主動性明顯提高，課堂教學秩序良好，氣氛活躍，學習效果明顯提高。

4結語

集成電路基本概念范文第5篇

關鍵詞 教學方法 項目教學 數字電路

中圖分類號：G424 文獻標識碼：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

數字電路是機、電類專業學生的一門專業基礎課程，具有很強的理論性、邏輯性和綜合性。對打牢學生的理論基礎，培養學生辯證思維，鍛煉分析問題、解決問題的實踐能力都具有很重要現實意義。

時代的發展對人才提出了新的更高的要求。老師臺上講、學生座下聽、課上練習、課下作業，這種以單純的知識傳遞為主要特征的傳統教學模式早已不適應時代對人才培養的需求。

目前主要采用的模式是在這個框架上豐富各個環節，仍以課堂講授為主，加入了多媒體、仿真演示等輔助教學手段。相比傳統的“灌輸式”，通過輔助手段的應用增加了學生對數字電路的感性認識，可以在一定程度上激發學生學習的熱情和進行實踐的愿望。但如果到此為止了，學生就只有望梅止渴了。如何讓學生的求知熱情持續下去，就需要一個平臺，讓學生體會到理論知識的用處，體驗知識的運用方法，科研項目就是一個最容易找到的實踐平臺，學生通過參與科研活動，可以實現從聽講到動手，從被動的灌輸到主動的吸取，從理論到實踐，從分析問題到解決問題的跨越，把這種求知的熱情在實踐中升華，最終轉化為對知識的駕馭能力。

1 項目教學法的理論基礎

項目教學就是把科研活動引入教學，在教師的引導下，學生參與到科研項目實施工作，結合課堂知識，構成閉環教學。在理工科院校中，專業系、教研室都承擔了許多的科研任務，對于機、電類的課題，其中的電路部分幾乎是必不可少的。這些電路都具有實際的功能，從各個分立元件到小規模的單元電路，再到大規模的模塊電路，都是把學生從課本的理論知識帶到一個個實實在在的具體電路中。

項目教學法是以典型項目為平臺，圍繞課程體系和學生的知識結構，將項目分解成不同的階段、不同的模塊和不同的任務，從對元件的認識到基本電路的設計，從單一功能電路的調試到實用電路的制作，讓學生在循序漸進的過程中加深對課堂知識的感性認識，運用所學的理論知識探索性地解決實際問題。

項目教學法的目的是把課程學習和動手實踐結合起來，把練習作業和完成電路結合起來，由理性到感性，由被動到主動的一種閉環培養模式。課堂授課對學生是理論學習，知識積累，有所儲備才能有所發揮。理論知識學得牢不牢，有什么用，通過動手實踐就能得到驗證和檢驗。一方面，如果掌握的知識得到很好的驗證，會增強學生對課堂學習的認同感，另一方面，如果實踐檢驗中遇到了難題，需要向書本、向老師求教，說明老師講的是有用的，這會增加學生對課堂的向往感。通過自己動手實踐，培養學生的動手能力，系統統籌能力，如何分析問題、解決問題的獨立思考能力。由被告訴該怎么辦到我知道還可以這么辦，被動變主動，舉一反三。課堂指導實踐，實踐推動課堂，課堂與實踐形成一個閉環的教學模式，通過理論結合實踐的教學，學生不僅培養了扎實的理論基礎，而且靈活掌握了知識的運用技巧，積累了處理實際問題的經驗。同時，通過協作。培養了學生的團隊精神，有利于畢業后勝任工作崗位。

在具體實施環節，對項目的選擇、任務的分割、成果的要求和展示以及教學效果的評估等需要合理的規劃和資源配置，全過程的培養是搞好項目教學的關鍵。

2 項目教學的開展模式

2.1 項目設計

項目教學把以教為中心變為以學為中心，以課堂為中心變為以項目實踐為中心。學生是教學的主體，培養能力是最終的目的。學生在數字電路課之前學習過電路基礎、模擬電路等電路課程，具備一定的電路基礎知識，但實際動手的經歷還很少，在進行項目設計的時候，教師需要參照課程的知識要點、可能拓展的內容以及階段的劃分，對項目研究需要完成和解決的問題進行分類、分層、分割，使科研項目的研究需求與學生的實踐需求相互融合。使學生在項目發展的帶動下開展學習活動，根據課程的進度，由易到難，由簡到繁，循序漸進地參與項目。

項目任務的選定是開展項目教學法的關鍵。首先，項目涉及的知識點很多，要以教學大綱的內容為基本依據，以拓展能力為基本目的，在項目眾多的內容中選取相關的部分和題材。選擇的項目內容既要涉及基礎理論，又有動手實踐的機會。讓學生通過獨立設計、制作一些項目中用到的典型、實用的數字電路，掌握數字電路的設計、仿真、制作、調試的一般方法，學會用電路手冊查詢芯片的方法，瞄準未來工作的需求，不斷提高學生獨立解決問題的能力。

2.2 項目教學的組織實施

數字電路課程，包含了數字電路的基礎理論、典型電路等諸多的知識點。例如，在某項目的研究任務中涉及到聲光控制燈的電路。從電路的功能分析，這是一個組合邏輯電路的問題，跟隨這個項目進行這一課堂的研究開發，就給學生創造了一個整合所學電路知識、實際動手制作電路的機會。組合邏輯電路是數字電路中的一種基本類型，沒有存儲單元，邏輯上相對簡單。學生在課堂上學習了組合邏輯電路的分析和設計，都有正想小試牛刀的熱情，這時候安排這樣一個任務，對于他們，正是施展的好機會。

對于聲光燈控制電路的制作，課題涉及的知識點不多，都是課堂上講授過的知識，難度適當，學生容易接收。但是，學生畢竟是第一次自己動手完成電路，教師需要對實施的步驟進行詳細的規劃，雖然是一個簡單的課題，還是要在教師的引導下逐步開展，由淺入深，由易到難。

首先，從概念上明確要完成的是一個數字電路，從感性的層面找出與模擬電路的區別，了解數字電路的基本原理、基本類型，能夠識別、掌握常見數字集成電路的正確用法。其次，要再次溫習基本邏輯門電路的原理和功能，掌握TTL門電路和CMOS門電路的區別和測試，設計并搭建由基本門店里構成的簡單功能電路，熟悉電路設計的方法和過程。完成了從書本到制作的過渡，開始進入正式的項目任務。第三步，根據任務的目的，設計電路實現的方案，計算電路參數并確定元器件的類型和指標。第四步，進行電路仿真和原理驗證，修訂后作出最終方案，設計、完成印刷電路板。第五步，收集電路所需的所有元件并檢測元件是否完好，根據電路圖完成電路各個元件的組裝、焊接。第六步，對組裝完成的電路板進行檢查，利用所學組合邏輯電路分析的方法對各部的功能一一驗證，根據任務的要求實施調試。第七步，撰寫研究報告，全面回顧、總結完成任務過程中設計、制作的各個環節的思路、方案和過程，找出問題，明確收獲。第八步，教師給出客觀的評價，肯定成績的同時指出存在的問題和解決的建議。

這樣就完成了一次項目式教學。在這個過程中，教師的適當引導是非常必要的，由書本到電路板的跨越很重要。通過引導、過渡，對照實際的元件、電路，把課堂知識的重點加以鞏固，并提綱挈領對各種知識的綜合運用方法加以解釋，使學生在“溫故”之后更愿意“知新”。

在安排學生進入項目的時候，教師要介紹項目的總體情況、目的、意義，這些看似空洞的概述對學生卻是極大的激勵，當他知道自己所做的電路是整個系統不可缺少的環節，而整個系統又具有如此重大意義時，他的熱情和嚴謹程度自然不言而喻了，帶著這種使命感和成就感投入到項目式的學習中，那么學習的效果一定不會差。

通過參與項目，學生通過由面到點，再由點到面的過程學習，培養了運用理論知識解決實際具體問題的能力，使學生的學習積極性、主動性得到充分發揮。

3 項目教學法的教學評估

項目教學效果評估是一個重要的環節，在整個過程中，各個階段都要進行總結評價，隨時對出現的問題進行分析和排除。每一步任務完成后，都要及時開展學生自我評估和教師評價，階段評估和整體評估相結合，讓學生明確在各個環節的得失，便于學生及時總結經驗。

學生完成項目的情況是考核其學習效果的重要指標，通過評價學生在任務實施過程中的綜合表現，全面評估學生對數字電路課程知識要點的掌握和運用情況。評價應該包含多個層次、多個方面，從理論基礎、基本概念、方案設計、動手制作，到工作態度，遇到問題的承壓能力，再到過程中的交流能力、協作能力、團隊精神和創新精神，都要作為評價的指標。

通過對過程和效果的評估，學生全面地總結在項目任務完成過程中的收獲，對于學生，評價不僅是在課程的成績，更是在項目層面的一種對其綜合能力的認可。這種認可給了學生繼續提高的渴望，使其對存在的不足加以認真思考、努力克服，對成功的經驗加以認真總結。以更高的積極性進入下一階段的項目教學。

4 總結

在數字電路教學中，項目教學是一種行之有效的方法。在學生參與項目研究的過程中，學生是處于一個系統的集成的綜合知識體系中，站在這樣一個全局的高度，對數字電路課程的知識結構、內容體系及其重要性有了更直接更深入的認識。完成的雖然只是一個小的任務，但與之關聯的不僅是本學科的專業知識，還會涉及到相關學科領域的知識技能。這也對教師的知識水平、結構提出了更高的要求，對于教師，“教”也是在“學”，教師的參與使教—學之間由上下關系變為平行關系，學生在和老師一起工作，大大提高了學生參與的積極性。

通過項目式教學，課堂和實際聯系在一起，理論和實踐縮短了距離，培養了學生分析問題、解決問題及知識綜合運用的能力，鍛煉了心理素質，考驗了耐心和細致，樹立了團隊協作的精神，為提高學生的綜合素質奠定了基礎。

參考文獻

[1] 楊志忠.數字電子技術[M].北京：高等教育出版社，2001.