时间：2023-03-24 15:04:31
【关键词】集成电路 理论教学 改革探索
【基金项目】湖南省自然科学基金项目（14JJ6040）;湖南工程学院博士启动基金。
【中图分类号】G642.3 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2015）08-0255-01
随着科学技术的不断进步，电子产品向着智能化、小型化和低功耗发展。集成电路技术的不断进步，推动着计算机等电子产品的不断更新换代，同时也推动着整个信息产业的发展[1]。因此，对集成电路相关人才的需求也日益增加。目前国内不仅仅985、211等重点院校开设了集成电路相关课程，一些普通本科院校也开设了相关课程。课程的教学内容由单纯的器件物理转变为包含模拟集成电路、数字集成电路、集成电路工艺、集成电路封装与测试等[2]。随着本科毕业生就业压力的不断增加，培养应用型、创新型以及可发展型的本科人才显得日益重要。然而，从目前我国各普通院校对集成电路的课程设置来看，存在着重传统轻前沿、不因校施教、不因材施教等问题，进而导致学生对集成电路敬而远之，退避三舍，学习积极性不高，继而导致学生的可发展性不好，不能适应企业的要求。
本文结合湖南工程学院电气信息学院电子科学与技术专业的实际，详细阐述了本校当前“集成电路原理与应用”课程理论教学中存在的问题，介绍了该课程的教学改革措施，旨在提高本校及各兄弟院校电子科学与技术专业学生的专业兴趣，培养学生的创新意识。
1.“集成电路原理与应用”课程理论教学存在的主要问题
1.1理论性强，课时较少
对于集成电路来说，在讲解之前，学生应该已经学习了以下课程，如：“固体物理”、“半导体物理”、“晶体管原理”等。但是，由于这些课程的理论性较强，公式较多，要求学生的数学功底要好。这对于数学不是很好的学生来说，就直接导致了其学习兴趣降低。由于目前嵌入式就业前景比较好，在我们学校，电子科学与技术专业的学生更喜欢嵌入式方面的相关课程。而集成电路相关企业更喜欢研究生或者实验条件更好的985、211高校的毕业生，使得我校集成电路方向的本科毕业生找到相关的较好工作比较困难。因此，目前我校电子科学与技术专业的发展方向定位为嵌入式，这就导致一些跟集成电路相关的课程，如“微电子工艺”、“晶体管原理”、“半导体物理”等课程都取消掉了，而仅仅保留了“模拟电子技术”和“数字电子技术”这两门基础课程。这对于集成电路课程的讲授更增加了难度。“集成电路原理与应用”课程只有56课时，理论课46课时，实验课10课时。只讲授教材上的内容，没有基础知识的积累，就像空中架房，没有根基。在教材的基础上额外再讲授基础知识的话，课时又远远不够。这就导致老师讲不透，学生听不懂，效果很不好。
1.2重传统知识，轻科技前沿
利用经典案例来进行课程教学是夯实集成电路基础的有效手段。但是对于集成电路来说，由于其更新换代的速度非常快，故在进行教学时，除了采用经典案例来夯实基础外，还需紧扣产业的发展前沿。只有这样才能保证人才培养不过时，学校培养的学生与社会需求不脱节。但目前在授课内容上还只是注重传统知识的讲授，对于集成电路的发展动态和科技前沿则很少涉及。
1.3不因校施教，因材施教
教材作为教师教和学生学的主要凭借，是教师搞好教书育人的具体依据，是学生获得知识的重要工具。然而，我校目前“集成电路原理与应用”课程采用的教材还没有选定。如：2012年采用叶以正、来逢昌编写，清华大学出版社出版的《集成电路设计》;2013年采用毕查德・拉扎维编写，西安交通大学出版社出版的《模拟CMOS集成电路设计》;2014年采用余宁梅、杨媛、潘银松编著，科学出版社出版的《半导体集成电路》。教材一直不固定的原因是还没有找到适合我校电子科学与技术专业学生实际情况的教材，这就导致教师不能因校施教、因材施教。
2.“集成电路原理与应用”课程理论教学改革
2.1选优选新课程内容，夯实基础
由于我校电子科学与技术专业的学生，没有开设“半导体物理”、“晶体管原理”、“微电子工艺”等相关基础课程，因此理想的、适用于我校学生实际的教材应该包括半导体器件原理、模拟集成电路设计、双极型数字集成电路设计、CMOS数字集成电路设计、集成电路的设计方法、集成电路的制作工艺、集成电路的版图设计等内容，如表1所示。因此，在教学实践中，本着“基础、够用”的原则，采取选优选新的思路，尽量选择适合我校专业实际的教材。目前，使用笔者编写的适合于我校学生实际的理论教学讲义，理顺了理论教学，实现了因校施教，因材施教。
表1 “集成电路原理与应用”课程教学内容
2.2提取科技前沿作为教学内容，激发专业兴趣
为了提高学生的专业兴趣，让他们了解“集成电路原理与应用”课程的价值所在，在授课的过程中穿插介绍集成电路设计的前沿动态。如：从IEEE国际固体电路会议的论文集中提取模块、电路、仿真、工艺等最新的内容，并将这些内容按照门类进行分类和总结，穿插至传统的理论知识讲授中，让学生及时了解当前集成电路设计的核心问题。这样不但可以激发学生的好奇心和学习兴趣，还可以提高学生的创新能力。
2.3开展双语教学互动，提高综合能力
目前，我国的集成电路产业相对于国外来说，还存在着相当的差距。要开展双语教学的原因有三：一是集成电路课程的一些基本专业术语都是由英文翻译过来的;二是集成电路的研究前沿都是以英文发表在期刊上的;三是世界上主流的EDA软件供应商都集中在欧美国家，软件的操作语言与使用说明书都是英文的。因此，集成电路课程对学生的英语能力要求很高，在课堂上适当开展双语教学互动，无论是对于学生继续深造，还是就业都是非常必要的。
3.结语
集成电路自二十世纪五十年代被提出以来，经历了小规模、中规模、大规模、超大规模、甚大规模，目前已经进入到了片上系统阶段。虽然集成电路的发展日新月异，但目前集成电路相关人才的学校培养与社会需求存在很大的差距。因此，对集成电路相关课程的教学改革刻不容缓。基于此，本文从“集成电路原理与应用”课程理论教学出发，详细阐述了“集成电路原理与应用”课程教学所存在的主要问题，并有针对性的提出了该课程教学内容和教学方法的改革措施，这对培养应用型、创新型的集成电路相关专业的本科毕业生具有积极的指导意义。
参考文献：
关键词： “维修电工技能训练”; 理实一体化;教学方法
“维修电工技能训练”是一门针对高级维修电工考证开设的课程。
它以实践为主，但是没有扎实的理论基础，实践就将出现问题。笔者在教学过程中可明显地体会到这点。很多学生知其然，不知其所以然，缺乏解决问题的能力。所以理论是基础，非常重要。但是，学生往往不喜欢学习理论，或是理论与实践脱节，无法用理论指导实践。根据这些情况，笔者采用了理实一体化的教学方法。
下面以“维修电工技能训练”课程中的PLC控制电路教学为例，探讨教学方法。
一、实物演示，从现象到原理
电路的原理非常重要，如何能讲清楚是个难题，让枯燥的原理分析变得生动些更不容易。传统的教学习惯根据原理图分析电路，然后得出电路的现象。这样的教学就显得死板。如果先从电路的现象入手，通过视频演示、实物演示等方法引起学生兴趣，然后引导学生思考，再来分析原理，效果将会好很多。
PLC控制电路总共有三个考核电路。每个电路的控制方法不同，现象也不同。每个电路都事先连接好，用实物投影或者录像的方式演示电路的现象，先让学生有初步的认识，然后让学生根据电路图分析电路的原理。这样一来，大大提高了学生的积极性，教师适时地引导学生思考，师生共同分析原理，课堂气氛活跃起来。例如，第一个项目是电机的双速控制，如何让电机双速运行、主电路如何连接是难点。很多学生只能机械地按照原理图连接，却不能理解原理，操作起来非常死板、呆滞，容易出错。教师如果先展示电机的双速运行，引出如何连接的问题，再点出双速电机的三相绕组的内部结构特点，从绕组的接线变化角度分析变速原理。学生对原理有了根本的理解，接线时就显得从容自如，连接方法也多样化。又如，电机的制动是个较为抽象的概念，但是直接演示电机的迅速停止，学生马上就能理解。
二、教学做融合
教师教是为了学生学，学生学是为了做，所以教学做是一体的。教的方法是根据学的方法，学的方法是根据做的方法。一件事要怎么做就要怎么去学，怎么学就要怎么去教。不管教学做还是做学教都离不开做，做要在学和教的基础上才能做得更好。教学做是相互联系的，不可分割，故称为教学做融合。
一个控制电路的分析内容较多，包括原理分析、程序分析设计、电路接线图设计。大量的信息很容易造成学生的学习疲劳，降低学习的效果。所以，将讲解内容分解成块，边教边学边做可以降低教学难度。例如，对于电路的接线图设计，教师在分析设计的思路技巧之后，分发设计图纸，让学生边学边设计。在教师的引导下，学生有思路，在设计时有很高的兴致，碰到难点，也可以一起讨论，气氛活跃。
三、理论实践交替进行
教学的开始是先教再实践，但是实践后，还是要回到理论，实践与理论相结合，从而更进一步地指导实践。这个环节是最重要的环节。通过学生的实践效果来看，往往很难将电路的运行现象与电路原理联系。理实交替更多应用在电路出现问题的时候。分析电路的故障原因，是对理论的回顾，更是进一步地理解实践的意义。教学方法是：学生电路连接好后，选择几个有问题的电路板，通过实物投影的方式展示给全部学生，一起分析故障的现象，结合理论，从而判断故障出现点。例如，可以首先观察PLC的指示灯。因为电路是PLC控制的电路，先要确定PLC正常。个别电路板PLC指示灯正常，电路却没有反应，那么判断是连接上出问题。回顾设计的I/O接线图与实物接线图，分析故障点。在这个过程中，结合线路分析，就能很好地巩固设计的知识。又如，如果能耗制动电路制动效果失效，那么首先可以对电路其他部分的功能进行肯定，缩小故障范围。然后分析制动的原理，是哪些电器控制制动，判断故障点。在故障排除的同时，进一步理解了制动原理与效果。
“维修电工技能训练”课程理实一体化教学在实践过程中提高了教学质量，学生积极性也大大提高，今后还需要不断探索实施的手段。
参考文献：
[1]白洁.浅析将维修电工考证融入课程教学中的方法[J].南昌教育学院学报，2012（07）.
关键词：计算机仿真技术；电路原理教学；Multisin应用
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）10-0176-02
在高校的电子信息类专业中，电路原理教学是一门基础课程，对学生专业知识和技能的掌握具有重要的意义[1]。然而由于抽象性较强、难度较大等原因教学的效果不理想。近年来随着社会经济的发展，计算机也逐渐普及开来，计算机仿真技术在高校教学中的比重越来越大，有利于提高教学的效果和质量[2]。
一、传统电路原理教学中存在的问题
电路原理教学需要作图进行授课，抽象性强。但是传统的教学模式难以满足教学的要求，教学的效果低下。
首先是理论性强、抽象。电路原理教学需要学生对电路、元件等等各个环节都要熟悉，比较注重原理概念性的教学。同时还需要学生进行大量的计算推导和联想，将抽象的东西转化为具体的事物，所以整个课堂气氛沉闷，学生感到枯燥乏味，教学效果不理想[3]。
其次是在电路原理的教学过程中，需要画大量的电路图，通过图形来进行讲解。在传统的黑板教学中，图形复杂导致画图不精确，另外也浪费了大量的课堂时间，整节课没有很好地利用，教学的效率不高。
最后，传统的课堂教学实验中，难免会出现仪器的故障、电子元件的损坏等情况，影响实验的正常开展，不仅浪费了上课的时间，也造成了资金的浪费，打击了学生的动手积极性和参与性，制约了教学工作的开展和完成。
在这种形势下，加强对传统教学模式的改革尤为重要。在目前的高校电子信息类专业教学中，计算机仿真技术的应用越来越广泛，教学的效果大幅度提高。
二、计算机仿真技术的特点
第一是更加生动直观，便于学生理解。传统的教学模式以黑板教学为主，图形复杂，注重理性的分析，学生很难接受。在电路原理教学中引入计算机仿真技术，可以将繁复的电路图等资料详细地绘制出来，具备直观、生动的界面，学生也更容易接受，有利于学生的理解和记忆。
第二是为电路原理教学提供了多重的手段。传统的教学理论型较强，需要经过严谨的推导和大量的计算，学习的难度较大。在教学中应用计算机仿真技术，可以把许多元件细致地描绘出来，而且更加的齐全，为学生的学习提供了便利。另外，计算机仿真技术功能强大，不但可以保存各种工作状态中的电路数据，还可以打印出来进行教学。最重要的就是当电路中出现短路或其他故障时，计算机仿真技术可以进行提前的预防和提醒。
第三是为课堂教学提供简单有效的实验方法。在电路原理教学活动中，实验是必不可少的一个环节，对巩固知识具有重要意义。在教学中引进计算机仿真技术，保证了成本的低投入，学生的实验过程避免受到其他不必要因素的影响，保证了实验过程的顺利开展和完成。另外，学生在实验过程中，不会造成原料和器材的损坏浪费，可进行长期的、反复的实验。计算机仿真技术帮助学生学习，激发学生学习的兴趣，提高教学的效果。
三、计算机仿真技术在电路原理教学中的应用
一方面计算机是一种智能化的工具，在电路原理教学中，能够自动建立电路运算方程，并且进行计算，将结果通过图形的方式表达出来。因此，在电路原理教学中，引用Multisin（电路仿真软件）软件进行教学活动，可以激发学生的学习兴趣，提高学生的参与能力和动手操作的能力，有利于帮助学生直观地了解掌握知识，提高教学的效果。
另一方面Multisin软件具备齐全的电子元件，并且可以进行长期的实验而不必担心器材和原料的损坏，资金投入较少。另外，Multisin软件的功能齐全，可以进行各种类型的仿真电路实验活动，得到详细的数据报告和图形，并且可以将Multisin软件和多媒体技术相结合，在大屏幕上演示整个实验的过程，让学生更加直观地参与、了解电路的原理，掌握专业的知识和技能[4]。
再者，因为社会经济的发展和对人才的需求，Multisin软件应用于电路原理教学已经成为一种趋势，对于高校教学工作具有重要意义。Multisin软件是一款专门针对于电路设计和仿真的工具类软件，随着科学技术的进步和多媒体技术的发展，Multisin软件在国内和国外的电子行业应用的范围越来越广泛，已经成为高校电子信息类专业教师和学生进行授课和学习的教学工具。
四、Multisin软件在电路原理教学中的独特优势
第一是有助于帮助学生加强对基本概念和原理的理解和掌握。电路原理课程具有衔接性和实践性，因此在高校的教学活动中，通过将Multisin软件和PPT相结合的方式，制作一个教学用的多媒体课件，并在课件中标明重点和难点。在教学过程中，理论部分的学习通过PPT幻灯片制成文字进行授课；在实验部分，依赖于Multisin软件强大的仿真能力，利用图形、视频、现场操作等方式对学生进行演示，将抽象的、逻辑性较强的文字转变成生动的、具体的图像，实现理论和实践的良好配合。另外，在PPT幻灯片的制作过程中，可以将电路原理的仿真过程穿插到课件当中，使整个多媒体课件内容丰富，文字图形的协调搭配为课件增添了吸引力，同时能够让学生直观地接受知识，提高学生的学习积极性和动手操作能力，保证教学活动的正常开展和完成，促使电路原理教学实现改革和完善。
第二是有利于学生自己分析解决问题，提高自主能力。在“电路原理教学”中，运算量大，公式的运用和推导复杂，造成整个电路的工作原理十分的抽象和枯燥，难以集中学生的学习注意力。其次，教师在授课过程中进行纯理论知识的灌输，用文字对电路工作的原理进行分析和讲授，学生往往是难以接受，教师的“教”和学生的“学”之间脱节，抑制了学生的学习积极性，教学的效果不理想。只有将理论变得生动和具体，抽象变得形象化，学生对知识有充分的兴趣，主动地参与课堂，才能够更好地学习和掌握电路原理，完成教学的任务和进度。因此，在教学中引入Multisin软件，利用Multisin软件独特的电路分析的能力，例如运算放大器对数据的放大性能分析等等，学生可以自主地发现并解决出现的问题，并在实验的过程中通过多次反复的实验来验证结论，提高学生独自分析问题的能力，将对电路原理的学习从理性的认识上升到感性的认识。
第三是有利于帮助学生掌握电路的结构。在电路原理教学中，需要绘制复杂的电路图来进行授课和设计。但是在传统的教学活动中，电路原理是通过黑板教学完成的，用手绘图形保证不了电路绘制的准确性。另外，手绘图形的复杂导致学生难以辨认，无法集中学生的注意力，造成上课的效果低下。在教学中应用Multisin软件后，情况大大改善。因为在Multisin软件的元器件库中，具备数量齐全的各种电子元件，在进行电路原理教学中所需的电子元件都可以找到，而且元件的大小并不是固定的，可以根据实际教学和实验所需的参数和大小进行更换。因此在教学中绘制电路图的效率和速度大幅度的提高，并且还可以随时地增删。与黑板教学相比，Multisin软件仿真技术具有独特的优势，成为电子信息类专业教学中的主流工具。再者，利用Multisin软件绘制完电路图之后，可以直接将电路图进行课堂的演示，在教学中对电路图进行仿真分析，帮助学生更加了解电路的结构和各个元器件的作用，集中学生的注意力，激发学生的学习积极性和能动性，提高教学的效果。
结束语：
传统的教学模式和教学的手段已经难以适应时代的潮流，所以进行教学方式的改进和完善，应用先进的技术辅助教学是非常有必要的。电路原理这门课程的理论性和操作性强，学生在学习的过程中因为知识比较抽象而感到难度过大，因此在教学中运用Multisin仿真技术辅助教学是非常有作用的。Multisin软件将抽象的理论文字转换成直观的、具体的图形和图像，并且针对教学的重点和难点充分利用自身独特的优势和PPT软件相结合，制作内容丰富、生动的课件，帮助学生更好地进行学习，了解和掌握专业的知识。将传统的教学和先进技术相结合，激发了学生的学习积极性，提高了教学的效果，促进了电子类专业的长远发展。
参考文献：
[1]张立新，魏巍.计算机仿真软件在“电路原理”教学中的应用[J].吉林工程技术师范学院学报，2008，（07）：28-29.
[2]左丽霞.Multisim在《电路原理》教学改革中的应用[J].科技信息，2008，（30）：479+486.
2015年01月11日（星期日）
09:00-11:30
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00149 国际贸易理论与实务 00150 金融理论与实务 00054
管理学原理 B020204 会计 00058 市场营销学 00149 国际贸易理论与实务 00150 金融理论与实务 00160
审计学 B020208 市场营销 00098 国际市场营销学 00149 国际贸易理论与实务 00150 金融理论与实务 00054
管理学原理 B020210 旅游管理 00058 市场营销学
00152 组织行为学
00199 中外民俗 00067 财务管理学
00197 旅游资源规划与开发 00198 旅游企业投资与管理 00189 旅游与饭店会计
00200 客源国概况
06124 旅游文化学 B020216 电子商务 00896 电子商务概论 B020222 物业管理 00147 人力资源管理（一） 05674
物业信息管理 00054
管理学原理 B020229 物流管理 07725 物流规划 07114 现代物流学 07726
物流经济学 B020230 公共事业管理 03331 公共事业管理 00147 人力资源管理（一） 00261
行政法学 B020232 劳动和社会保障 00147 人力资源管理（一） B020279 工程管理 06086 工程监理 00067 财务管理学 06962 工程造价确定与控制 B030302 行政管理学 01848 公务员制度 00067 财务管理学 00320
领导科学 B040102 学前教育 00881 学前教育科学研究与论文写作 00399 学前游戏论 B040107 教育管理 00442 教育学（二） 02111 教育心理学 00261 行政法学 00054
管理学原理 B040112 小学教育 00442 教育学（二） 02111 教育心理学 B040302
体育教育 00442 教育学（二）
00501 体育史 00495 体育保健学
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02111 教育心理学 00502 体育管理学 00497
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00840 日语 00541
语言学概论 00538 中国古代文学史（一） 00537
中国现代文学史 B050412
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室内装饰材料 04026
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电脑动画 07231 数字影视合成 09537 动态网站编程基础 B070102 数学教育 00442 教育学（二） 02111 教育心理学 02009 抽象代数 02013 初等数论 B071602 信息管理与服务 02133 信息政策与法规 02134 信息系统设计与分析 09537 动态网站编程基础 B080302 机械制造及自动化 02213 精密加工与特种加工 02204
经济管理 02207 电气传动与可编程控制器（PLC） B080612 电气工程与自动化 10053 工程数学（线性代数、复变函数） 08182
自动控制原理（一） 02358
单片机原理及应用 00054
管理学原理 B080702 计算机及应用 04741
计算机网络原理 B080709 计算机网络 04751
计算机网络安全 04741
计算机网络原理 B080713 信息技术教育 01263 数据库VisualFoxpro及学校应用 01265 Photoshop图形处理
07227 电脑动画 02115
信息管理基础 03137
计算机网络基本原理 B080738 电子信息技术 07874 信息技术导论 06169 电子电路EDA技术 07871
多媒体应用技术 B081209 应用化学 02483 工业分析 02066 有机化学（二） 02471 环境生态学 05082 波谱学 B081311 营养、食品与健康 05766
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计算机信息管理 02378
信息资源管理 04741
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工程造价管理 08984
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工程经济学 04228 建设工程工程量清单计价实务
06962 工程造价确定与控制 04231 建设工程合同（含FIDIC）条款 B082232
汽车服务工程 08587
汽车服务工程
10053 工程数学（线性代数、复变函数） 04912
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06906
汽车运行材料 02576 汽车构造 04946 汽车发动机原理与汽车理论 B090614 林业及园林高新技术与管理 02685 园林病虫害防治 02831 林业企业经营化管理
06505 森林游憩概论 06509 园林植物配置与造景 06503 特种经济植物生产技术 D030106
法律 00259 公证与律师制度 00226 知识产权法 00233 税法 D050105
汉语言文学 00539 中国古代文学史（二） 00541 语言学概论 00538 中国古代文学史（一） 00537 中国现代文学史 D050201
英语 00840 日语 00600 高级英语 05844 国际商务英语 D050305 新闻学 00182 公共关系学 Y020106 金融 00067 财务管理学 00054 管理学原理 Y020110
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工商企业管理 00152 组织行为学 00149 国际贸易理论与实务 00150 金融理论与实务 00054
管理学原理 Y020204
会计 00058 市场营销学 00149 国际贸易理论与实务 00150 金融理论与实务 00160
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市场营销 00098 国际市场营销学 00149 国际贸易理论与实务 00150 金融理论与实务 Y020210
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00182
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项目管理 11880 项目组织与团队管理 05061
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现代商务 00098 国际市场营销学 00896 电子商务概论 00947 国际商务管理学 Y020279
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旅游文化学 Y020314 销售管理 Y030106 法律 00259 公证与律师制度 00226 知识产权法 00233 税法 Y030203
社会工作与管理 00279 团体社会工作 00285 中国福利思想 00281 社区社会工作
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学前教育 00881 学前教育科学研究与论文写作 00399 学前游戏论 Y040107 教育管理 00442 教育学（二） 02111 教育心理学 Y040112 小学教育 00442 教育学（二） 02111 教育心理学 Y040202
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体育教育 00442 教育学（二）
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汉语言文学教育 00442 教育学（二）
00539 中国古代文学史（二） 02111 教育心理学 00538
中国古代文学史（一） 00537
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生物技术 06708 发酵工程与设备 02066 有机化学（二） 06648 生物技术概论 06705 生物工程下游技术 Y071602
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机械制造及自动化 02213 精密加工与特种加工 02204 经济管理 02207 电气传动与可编程控制器（PLC） Y080338
机电设备与管理 08300 机电设备管理 02204 经济管理 02115 信息管理基础 02561
关键词：电路暂态；交叉口；交通流；拟合优度检验
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.04.198
0 引言
近年来，交通拥挤已成为困扰世界各大城市的主要社会问题之一。交通拥挤不仅使道路通行能力降低、行车速度下降、交通延误增大、燃油消耗量增加，同时还造成了巨大的经济损失和严重的环境污染。交通拥挤使城市车辆运行速度降低，出行时间延长，这直接增加了汽油消耗等物资成本和出行时间成本，从而降低了社会经济运行效率，带来严重的经济损失。拥挤很大程度上是由于路网交通流量分配不均造成的，挖掘现有的交通道路通行潜力将是很好解决目前拥堵问题的重要途径。交通道路的通行能力包括路段通行能力和交叉口通行能力。而交叉口作为间断交通流设施，使其成为整个交通系统中的短板，其通行能力直接影响道路通行能力的大小，因此对交叉通流特性进行研究对提高道路通行能力具有十分重要的意义。
目前，国内外对于交叉通流特性的研究已有诸多成果[1-7]，主要包括车辆跟驰模型（Car Following Models）、元胞自动机交通流模型（Cellular Automation Models）、流体力学与运动波理论（Boltzman-like theory）和车辆排队理论（queueing models）。车辆跟驰模型将车辆看做离散的质点，进行交通流刻画；元胞自动机模型⒔煌流进行时间（步长）和空间（元胞）离散化，用离散化的方法，提高交通流刻画的精度；流体力学模型将交通流看成是一个连续的整体，掩盖了车辆质点的特性，有利于交通流整体特性的刻画；车辆排队理论将概率的概念引入交通流特性刻画中，能够更好地模拟随机因素对交通流特性的影响。文献[8]基于现有优化速度模型和广义力模型构建模拟系统对信号交叉口的停车跟驰行为进行仿真，提出考虑信号灯作用的跟驰模型；文献[9]以右转机动车和直行自行车为对象研究了交叉口混合交通流元胞自动机模型；文献[10] 以非机动车集群通行和压缩特性为基础，基于流体力学中的气流分析理论建立了非机动车压缩交通波模型；文献[11] 以相邻信号交叉口的最大排队长度为研究对象分析了时空协调指数对相邻信号交叉口最大排队长度的影响规律；上述文献虽然深化了交通流的研究内容，但仍然是基于传统理论展开的研究。
本文从城市路网与电路网络的相似性出发，研究基于电路暂态理论的城市道路交叉通流模型，然后利用上海市城市道路交叉口的实测数据对模型的适用性进行验证。
1 将电路暂态理论应用于城市道路建模的可行性分析
1.1 电路产生暂态的原因
对于包含至少一个储能元件的电路而言，当电路的结构或元件参数发生改变时（例如，电路中电源或无源元件的断开或接入，信号的突然注入等），可能使电路改变原来的工作状态，而转变到另一个工作状态。但这种转变需要一定的时间，不可能瞬间完成，这样就产生了暂态过程。从能量的角度来看，暂态过程的前后，储能元件的能量分别为和且，能量变化量为，功率，如果在一瞬间电路中的能量有的变化，即，那么将趋向无穷大，但是在物理上任何装置都不可能有无穷大的功率，因此能量的变化不可能在一瞬间完成，即能量不能突变，这才是电路产生暂态的根本原因。同样的，对于有一定车辆聚集的城市路网而言 ，想在一瞬间完成车辆的转移也是不可能的，必须经过一定的过渡时间，即路网也存在暂态过程。因此，从能量变换角度而言，将电路暂态理论应用于城市道路建模是可行的。
1.2 电路网络与城市路网的物质组成
在一定范围内， 电路网络与城市路网都由流动的物质构成，只是观察到的体量大小不同。在电路网络中电荷是最小的物质构成，电荷的流动形成了电流；在城市路网中，车辆是最小的物质构成，车辆的流动形成了交通流。此外，电流是沿着导体进行流动车流在道路范围内行驶。所以从研究对象的最小单元与研究的范围基本相似。
在导线中移动的是电子，为了方便，习惯上以正电荷的移动方向为电流方向。电流是一个较通常情况下电作用表现形式，更为细微的理解则是电子流。物理学家霍尔证实导线中导电的是带负电的自由电子而非正电荷，当自由电子受电压时，即可产生电子移动，形成电子流，即电流，如图所示。可以看出，图中的负电子的主要移动方向是同一个方向，这如同交通流中的单向行驶的道路车流的移动。
1.3 电流与交通流的产生原因
对于一段两端不存在电势差的导体，其中存在很多可移动的自由电子。虽然这些电子并不束缚于任何特定原子，但都束缚于金属的晶格内。甚至于在没有外电场作用下，因为热能（thermal energy） ，这些电子仍旧会随机地移动。但是，在导体内，平均净电流是零。挑选导线内部任意截面，在任意时间间隔内，从截面一边移到另一边的电子数目，等于反方向移过截面的数目。即，导体中没有电流产生。当导体两端有电势差时，自由电荷在电场力的作用下做有规则的定向运动就形成了电流。同样的，在城市路网中，由于道路的使用者大都怀有出行的欲望购物、工作、娱乐等目的，从而形成到达出行目的地的一种趋势，形成移动势差，这种势差就是人群的流动的主要原因，形成人群流动。由于出行工具的选择，形成车流等，也就是造成交通流动存在的根本原因。
此外，文献[12]论证了电阻与路阻的相似性以及驶离交叉口的交通流具有脉冲特性，综合前文的分析，证明将电路暂态理论应用于城市路网建模是可行的。将城市路网元素进行电路化抽象，结果见表1。
2 基于电路暂态理论的十字路通流模型
2.1 建立模型
在上一章论证了将电路暂态理论应用于城市路网建模的可行性，接下来将建立具体的模型 。如图1（a）所示是一个基本的十字交叉口，包含两股相交的车流，假设车流方向分别由A到B 和由C到D；信号灯为两相位控制，则其电路模型如图1（b）所示。
在图1（b）中，开关为联动开关，如图所示，开关K1与触点1连接，开关K2与触点2连接，此时表示从A到B方向为绿灯，车辆处于放行状态，电容C1放电；从C到D方向为红灯，车辆在停车线前排队，电容C2充电。信号转换后，即A到B方向为红灯，C到D方向为绿灯，此时电路中的联动开关重新连接，使开关K1与触点2连接，开关K2与触点1连接，电容C1充电，电容C2放电。这样的设计就能够满叉口车流随着控制信号的变化而启动和停止的过程。
2.2 模型解析
A到B方向与C到D方向的启动和停止过程相同，仅在时间上有一定的错位，现选择 其中的一个方向来进行解析，单方向的交叉口模型如图2所示。
3 算例分析
3.1 数据采集及数据处理
课题组于2016年9月的某个工作日对上海市杨浦区周家嘴路与隆昌路交叉口进行了调查。为了消除高峰时段的拥堵对结果产生不良影响，选择在平峰时段进行调查，调查时间为9：30至11：30。调查内容包括交叉口的信号配时和交通流释放情况，用录制视频的方法对现场数据进行采集。数据采集表如表2所示。
由于不同车型占据的道路空间各不相同，故需要对其进行折算，按照小客车为标准，各车型折算系数如表3所示。
在调查期间周家嘴路隆昌路的信号配时如图3所示。
3.2 模型拟合
从图8可以看出，流量在最初的几秒迅速增加，在12s时到达峰值，而后缓慢减小，在周期末逐渐减小为零。这和城市道路交叉口的流量特性十分吻合，直观的说明了本模型的适用性。
4 结论
从电路暂态产生的原因、电路网络与城市路网的物质组成以及电流与交通流的产生原因三个方面分析了将电路暂态理论应用于城市路网的可行性，并据此建立了城市道路交叉口的理论模型。利用电路暂态理论对模型进行解析，结合课题组在周家嘴路隆昌路路口采集的数据，完成模型参数的标定并进行了拟合优度检验。结果表明，基于电路暂态理论的城市道路交叉口模型能够准确的反映出交通流的特性，且具有较高的适用性，该研究拓展了交通流研究的广度。
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关键词：模拟电子线路；全英教学；国际化办学；教学改革
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）13-0249-02
模拟电子技术，简称模电，是广大电子信息类本科院校开设的专业基础课程。学习好模电课程将为后续本科及研究生专业课程学习打下坚实基础，同时学生毕业后在工程应用中模电知识仍然必不可少。然而，传授模电课程并非易事，需要深厚理论基础和扎实的实践经验，目前国内高等院校多采用中文教材中文授课方式开展模电课程教学。随着中国国际化的深入，越来越多有条件高等院校正逐步与世界接轨，开设双语课程或者全英课程。全英课程授课方式为英文教材英文讲解，因此从授课和听课方式上均面临较大挑战，目前现有全英教学范例有限，需要不断探索，本文着重从教材选择、教学内容选择、中英模电课程差异和教学方式等多方面探讨模电课程全英教学体会。
一、教材选择
英文原版教材具有逻辑思路清晰和图表描述生动等优点，对培养学生具有逻辑缜密的思维习惯和国际范围内无缝对接的阅读和交流均大有裨益。今后学生不论进一步研究深造或者从事技术工作，熟练掌握模电专业英语均成为电气、通信等专业的迫切需求。由于国内电子技术起步较晚，多数专业词汇由英文翻译而来，因此从理解角度英文原文更能够帮助理解术语含义，如集电极、直流偏置、反馈等术语如果从其英文名称collector terminal、dc biasing、feedback入手更能够准确了解模拟电子线路工作原理。
目前可供选择的英文模拟电子教材主要有R. Boylestad教授等著的Electronic Devices and Circuit Theory，ninth edition[1]和D. Nieman教授等著的Microelectronic Circuit Analysis and design，third edition[2]。两本教材均为模电领域的经典之作，也各有所长，其中R. Boylestad教授所著教材更为通俗易懂，而D.Nieman教授写作风格更具深度。考虑到后者幅面较大且模电全英教学中专业词汇过多，非线性元器件复杂度高，又由于前者配有相应中文翻译教材《模拟电子技术》[3]，因此笔者选择前者作为模电全英授课指定教材，同时将其翻译版推荐给学生作为学习辅助教材，在中英文对照基础上学生可以更进一步体会模电的奥妙和比较模电这门课与之前电路原理课程的异同。选定教材自1972年首次出版以来被美国多所大学作为教材使用，在经历不断修订后，现成为优秀经典教材。
二、教学内容选择
国外教学多采用启发式教学，课堂互动环节和学生课后讨论环节明显多于国内多数高校，国内模电课程由于受到课时和语言限制很难全部涉及全书所有内容，因此需要从教材中适当挑选重点给学生讲解。
经过与中文课程的对比，选择diode applications、common-emitter BJT circuits，common-collector BJT circuits、differential amplifier circuit、operational amplifiers applications和feedback circuits作为授课重点。在课时允许的条件下，再补充Field-effect transistors circuits和power amplifiers等内容。而原版教材中数字集成电路、电子电路EDA分析和设计在国内课程设置中有数字电路和电子实验课程所传授，因此在授课中可以不再重复讲授。
三、中英文模电教学区别
首先作为初学者，国内和国际电子元器件存在明显区别是学习中首先要克服的问题，在多数中文版模电教材中[4]，电子元器件如电阻、电容、电感符号均采用国内标准符号，而相反英文原版教材[1]多采用国际标准符号。逐步引导学生适应和熟悉国际符号是顺利开展全英授课的第一步。图1为国外教材中常用电路符号。
其次国外教材中的特征曲线和图表相比于国内教材更加生动形象，基于此可以在开课伊始着重引导学生增加对图表的观察和分析，特征曲线的观察更容易对模拟电子元器件性能有直观认识。
另外相比于国内教材偏重于计算的特点，英文教材中更注重原理的论述，因此上课时提供给学生的例子可能难度并不大但是更必须确保学生可以完全理解范例。
最后模电课程在国外往往和电路原理统称为电路理论，因此课程安排上往往更加注重融会贯通，国内的课程往往将这门课分割为两门独立课程，因此两门课程的衔接是国内课程设置应当重视的地方。
四、授课方式
模电教学历来属于本科课程中的难学难教课程，由于模电中引入电子期间多数呈现非线性特征，而学生普遍对线性器件更加熟悉，因此在教学中非线性器件向线性器件模型的近似转化成为学生理解模电的关键。
在全英模电教学中，美观生动和细致的课件成为提升课堂质量的关键因素之一。由于网络中供参考课件多为美国等英语母语国家英文课件因此相对较为简洁，作为英语尚不十分熟练的国内本科生来说，如果完全靠上课口述很难让学生抓住重点，因此课程中的知识点要全部明确直观的在课件中有所体现。同时上课课件也需及时上传到公众平台或者个人网站供学生下载复习或预习之用。
选定教材中的例题均为Boylestad教授在长期授课中精炼总结而成习题，可能学生在课程介绍中尚没有完全掌握知识点，但是通过生动的例题，多数学生可以一步步读懂习题并且根据这些例题来帮助加深相关内容的理解。因此上课讲解例题时应预留时间供学生当堂阅读例题和思考解题方法并读懂例题。原理介绍到例题再回归原理介绍，才是掌握课本知识的捷径。
以三极管电路为例，在教材中分别在第三至第五章介绍。其中第三章介绍三极管的基本性能、第四章和第五章分别介绍三极管直流和交流分析方法。教材编排由简入深，比较符合多数学生的思维习惯。然而国内教材在介绍三极管部分将直流和交流分析放在同一章介绍，一次性介绍的优点在于便于比较学习，缺点是容易忽视直流偏置的作用。因此在全英授课中，可以依照先讲直流分析，再讲交流分析的顺序，但是在交流介绍完一定要回顾直流分析过程。英文教学中每一章节的总结非常重要，附以简明清晰的图表更能够快速帮助学生找到本章学习的重点和难点。
最后在课后要有充足时间与学生进行讨论，无论留学生还是国内学生均要鼓励学生用英文进行课后交流，在交流中可以辅助中文翻译，只有通过交流才能更好把握上课进度和难度。
五、结论
模拟电子线路全英教学是一门富有挑战性的教学活动，相对于中文课程教学，首先要克服语言上障碍，教学前充分阅读并精炼原版教材，力求简明同时准确介绍教材中重点内容，其次要打破中文授课惯性思维，逐步适应英文教材描述顺序，保证将原汁原味的经典内容介绍给学生，最后要勤于与学生互动，在交流中提高自己对课程的掌控。
参考文献：
[1]R.Boylestad，等.模拟电子技术[M].李立华，改编.北京：电子工业出版社，2007.
[2]D.Neamen.电子电路电路分析与设计[M].北京：清华大学出版社，2007.
一、加强动手能力训练，提高学生的兴趣
教师应根据职业学校学生理论接受力差，但喜欢动手的特点，扩大他们的兴趣范围，引导他们学习专业理论。如，在《电子技术基础》这门学科的教学时，我采取了先发给每个学生各种晶体管、电阻、电容等电子元件，让他们带到家里去反复把玩，要他们打开家里的收音机、录音机等，查找各种元件，加深认识。鼓励他们用万用表测量各种元器件，他们的积极性很高，并带着很多的疑问来问我。这时，便引导他们去看书并指导他们利用元器件作一些简单小实验。经过这样感性认识的前奏，学生的学习积极性都很高，兴趣也浓。教学中，应尽可能少讲繁锁的理论，多数学生不但没有接受，反而会影响他们学习电子的信心，对多数学生起了得不偿失的作用，时间长了就会失去兴趣，教学难度将会增大。教师要开动脑筋，尽可能为学生组织一些与书本知识有联系的小制作套件，以激发学生的学习兴趣，加深学生对教材内容的理解，同时训练学生的动手能力。先动手实践，获得感性认识，再辅之以理论与原理，对于基础差的职业班学生是比较实际的。到了高三，随着学生年龄的增长，实际动手能力也增强了，可以回过头来教以往删去的原理和理论。或等某一电路有了感性认识以后，再来学习原理，学生就会容易理解。这时我们也可以反过来用理论去指导实践。对职业学校学生，应采取：实践理论实践的教学方法。忽视动手的教学是不能达到面向职教学生全体的目的。
对于电视机、收录机等课程的教学，更应采取这种方法。应先让学生看内部结构，可以让学生修一修电源部分的故障或其它简单故障，以利于学生了解基本结构，获得一定的感性认识。为了不使学生盲目动手，教师在动手前可以以讲座形式介绍一下基本原理，在学生动手中随时辅导讲一些原理。在教学书本理论的同时应注意尽可能地使用实物进行演示。对难度大的可删的就删去，或从简介绍。要舍得花时间让学生自己动手，在学生对整机有了一定感性认识之后，回过来讲系统理论和原理，这样学生很容易接受。
二、打好基础，积累素材，循序渐进
要识读电路图，首先得要有一定基础。正好像小学生学习语文一样，得从拼音、字、词、句到文章，一步一步，循序渐进。同样识读电路图也是如此：得从元件的符号与代号、参数与特性学起，然后把握基本电路的特征及功能，逐步积累，打好基础。试想，不认识字词，怎么看得懂文章。因而我们必须遵循“万丈高楼平地起”这个规律，打好基础，急躁不得。一个稍许复杂的电路图，笼统去看，看不出什么眉目。其实，一个电路都可以看作由一个或多个基本电路组成。我们仍然可以仿照语文分段落、分章节的办法，把电路分成若干功能模块。这样分析起局部电路来自然就容易得多，然后弄清电路各模块间的联系，最后把它们组合还原成整个电路。这样，整个电路的眉目就清晰了。
三、找出核心，找出中心，辐射周围
一个完整的电路图中，往往会有一些具有典型特征的关键元件，如集成块，三极管等。在分析电路工作原理时，来一个“擒贼先擒王”，首先要找出核心元件，诸如简单分立电路中的三极管，它是什么类型的管子，各个三极管之间的连接方式、作用是什么？在工作过程中处于何种工作状态等，然后再分析与核心元件相连的其它附属元件，如电阻、电容、二极管等。以点带面，由此辐射开去。这样抓住主要矛盾，就不会出现本末倒置，或者是“只见树木，不见森林”的错觉了。电路往往有多个功能或由多个电路组成。有不少同学在识电路图时，常是眉毛胡子一把抓，不得要领，没有针对性。其实，在分析电路时，我们往往是带着某一个目的。例如，要分析电源电路，那我们就只要识读电源这部分电路，其它电路多么复杂，才不管它呢！
四、根据线索，找联接，顺藤摸瓜
电路图中各组成电路不是孤立，而是相互联系的。由于电路图中各部分电路不一定按依次顺序排列，分析各电路间的联系并不容易。我们仍然不妨仿照分析语文的方法――找线索。电子电路是必然是用来处理信号的电路，那么信号流程就是一根明线索；每个电路必然需要电源，电源供给那就是一根暗线索了。根据线索，顺藤摸瓜，你说容易不容易？
五、分析电路，弄清过程，加以验证和应用
关键词:意识;感知;电路;切换;技能;训练
诗词讲究韵律,艺术考虑美感,学生学习外语要有语感,学数学则要有数感,学习电子技术(技能)就要对电有所感知,即要有“电感”。狭义地讲“电感”是指学生对电的感觉,对电的敏感性,是将对电的感知升华成一种自觉的态度与意识,从而使对电的控制和处理达到能灵活运用的层次。
在电子技能实训的教学过程中,经常发现学生对电路原理图和pcb(印制电路板)图不尽理解,导致在操作中遇到问题时不能很好地解决,甚至遇到很简单的问题,他们也不敢用理论来支持自己的操作。终归到底,他们除了理论知识的欠缺外,更多的是“电感”不够强,对电的感知还没有升华到意识层面。所以,电子技能实训,不仅仅是在实训过程中提高学生的动手能力,更应该在此过程中提高学生的理论水平,培养学生良好的“电感”。
一、设“缺陷”电路板,培养学生对电路中同电位点的感性认识
本文所涉电子技能实训的实训电路板是老师设计的,在设计时,故意把原理图中的某一个元件“漏”掉,不设计进pcb板中。那么,在实训中,学生就要在pcb板上把这个漏掉的元件“补”回去。怎么补呢,那就要细看电路原理图,明确这个元件的两个脚是和哪些元件连接的,再在pcb板上找到相应的元件,确定要补的这个元件能在电路板上最近的两个点上“补”回去。Www.133229.cOM这个过程中,学生找到这个元件的其中一个脚和哪个元件的脚相接(假设这点为a点),这个元件的另一个脚与另一个元件相接(假设这一点为b点),如果ab两点相隔太远,元件补上去后就会影响电气安全和美观,这样,同学们就要沿a、b两点的同电位点去寻找两者最近的点,在最近的两点上补回这个元件。在寻找同电位点的过程中,学生明确了同一条导线上的点因为电位相同,所以可以互相代替,以后在操作中如果要测量某一点的电量,就可以找最方便测量的同电位点来测量了。
在电子技能实训中,经常会遇到寻找同电位点的操作。比如检查电路板中某一个元件是否装错、检查电路板覆铜是不是断路、电路板中的覆铜脱落后怎样补救等等,都要求学生对电路中的同电位点有较强的感性认识。设计这一项操作能在学生寻找最近的ab两点的过程中提高对同电位点的感性认识,进而在“电感”方面也意识到“电”在同一条导线中以相同的形式存在,取用的时候可以在同电位点上任意取用,从而提高学生对电路的感性认识。
二、设信号追踪练习,锻炼学生看图识图能力,培养学生对电的感知
在学生把电路装好之后,接下来就是进行调试了。调试的过程可以是检查自己所装的电路板能不能正常工作,也可以是对不能正常工作的电路进行检修。设信号追踪练习,不但可以同时达到以上两个目的,而且能让学生在脑海中不断地进行原理图-pcb图的切换,同时可以使学生对信号通道进行了解和对信号进行跟踪,达到熟悉电路和锻炼学生看图识图能力的目的。
首先,学生把信号发生器的信号调好,输入到自己做的电路中,再用示波器ch1监示输入端的信号状态,用ch2从信号输入端开始追踪,一直到信号的输出端。其中经过的各测试点由老师从原理图中画出,各测试点的信号形状可以由老师和学生一起讨论得出(讨论过程就是对原理的学习过程),学生根据原理图上的各测试点,在电路板上找到相应的点进行信号追踪,追踪到哪一个点上信号没有或和讨论的结论不同时,再分析原因(第三点着重论述)。学生在追踪信号时,不断从原理图上去获得测试点的信息,又不断在电路板上寻找相应的点,还要判断各点的波形是不是正常,动手又动脑,对电信号的走向和变化不断被感知,对电的感觉不断被强化,对电信号的控制和处理也不再觉得神秘,从而在意识层面熟悉了电。
三、设故障检修思路追踪,培养学生理论指导实践的意识
如上所述,学生在追踪电信号时,如果遇到故障点,就要进行故障分析。在实践中,学生在遇到问题时,往往不经思考就跑来问老师,希望老师给答案,而老师给答案的结果就是学生的分析能力永远得不到提高。所以,在学生不能提供分析思路的情况下,老师一般不予以回答,“强迫”学生动脑,“强迫”学生去找理论知识来指导自己的操作。而其实学生已经学过不少的理论知识,当问及学生相关理论知识的时候,他们也能答得出来,但是一到电路板上,一到实际操作中,学过的理论知识往往就不会用、不敢用了。为什么不会用、不敢用,究其原因,还是“电感”不强,导致理论的不通造成的。
流程图培养学生大胆地应用理论知识指导操作,大胆地更换电子元件来验证自己的判断的意识,学生的“电感”由此得到升华,只要理论能得到及时的补充,电器方面的维修往往能触类旁通,这就是“电感”!
以往的电子技能实训,多是重技能、轻理论,学生装了一个又一个的电子小制作作品,大都是一装就能成功的小制作,对于成功后的作品,一般都不会再去深入了解电路结构和电路原理,在高成本的支出后,学生炼就的只是选取元件、插件、焊接的技能,而对电路分析和解决问题的能力却缺少锻炼,更重要的是缺少理论的应用。而选择复杂一点的电路(最好是不容易成功的分立元件电路)给学生制作,在经过以上三步曲后,学生的技能水平和理论水平往往有不同程度的提高。最重要的是,学生“电感”能够得到培养,就像学习音乐一样,有了乐感,作曲和演唱都能捕捉到神韵;学习美术,有了美感,就能落笔有神,学习英语,有了语感,就能出口成章,这些意识层面的感知,有时只能意会而无法言传。而要培养这些意识,是需要大量的练习和浸泡才能有所感知的,但在电子技术(技能)方面,大量的练习从时间上和成本上都很难满足,那么从上述三个方面对学生进行训练,对一块涵盖了电子技术多数理论知识的电路板做得滚瓜烂熟的话,既培养了技能、加深了理论,又培养了学生在电子方面的“电感”,能起到较好的教学效果!
参考文献:
[1]孙余凯,吴鸣山,项绮明.电子产品制作技术与技能实训教程[m].电子工业出版社,2006:184-193.
[2]王峻峰.电子制作的经验与技巧[m].机械工业出版社,2007:229-231.
论文关键词:高频电子线路 教学改革 理论教学 实践教学
论文摘 要:本文结合教学中的实践和体会，从理论教学和实践教学两个方面对《高频电子线路》课程的教学改革发表了看法。旨在通过改革提高学生学习兴趣，培养学生实践能力。
《高频电子线路》是电子信息工程、信息工程等相关专业的一门重要的专业基础课，也是从事通信、电子等相关领域研究开发人员必须了解的基本知识[1]。因此，学好高频电子线路不仅对学生学习其他专业课起到关键的作用，而且对学生的就业也大有裨益。
《高频电子线路》是一门理论性和实践性很强的课程。内容抽象，理论性强，专业术语、名词概念较多，又与实践密切相关，学生普遍反映内容宽泛，难于掌握。如何让学生了解并掌握高频电子线路的知识，培养学生的分析与设计能力，是该课程教学改革急需解决的问题。
1 理论教学
1.1 把握整体
《高频电子线路》以无线通信系统为主线，理论内容主要包括发送系统和接收系统各部分电路的工作原理及性能分析。很多学生对这门课的认识只是几种电路，而对这些电路与通信系统的关系却很惘然，因此为了使学生对本课程有个整体的认识，应在绪论部分详细介绍发送系统和接收系统的工作过程，以及各部分电路在系统中的地位和作用，这样可以使学生一开始就能够把握住整体，在学习后续章节时有个明确的方向，不至于使各个章节之间各自独立。
1.2 突出重点难点
《高频电子线路》所涉及的内容很是广泛，为了便于学生抓住本课程的要领，教学中要总结出各部分的重点和难点，反复强调，认真分析，注重练习，将重点贯穿于整个教学的始终。
例如，调制与解调是《高频电子线路》中的重要内容。在介绍本部分内容时应通过浅显易懂的例子使学生先掌握调制与解调的概念，然后再介绍调制与解调的原理，最后再是具体的调制与解调电路。整个过程中需要通过分析乘法器的非线性特性来讲述调制与解调的特性。但分析乘法器的非线性特性只是其中的工具，重点不应放在如何分析乘法器的非线性特性上，关键在于学生对调制与解调概念的理解以及原理的掌握，在介绍调制与解调电路时也要与原理相对照，更便于学生认识调制与解调电路的工作过程。
另外，在分析各部分电路的性能指标时，应适当减少不必要的公式推导，避免讲述具体电路时夹杂繁琐的数学计算，减轻学生的负担，突出各部分的重点。
1.3 丰富教学手段
多媒体教学作为一种全新的教学手段，以其生动、直观、活泼等特点，给教学改革注入了生机，对教学的辅助作用是不言而喻的。对《高频电子线路》这门课来讲，如果能够利用多媒体使其中抽象枯燥的内容变得生动形象必定会激发学生的兴趣，再加上老师的正确引导，课堂也会变得生机盎然。例如，信号的调制解调过程，通过多媒体演示，再结合动画，能够让学生清晰地看到信号的演变过程，从而加深学生对该过程的认识。但是对重要公式、关键电路分析等内容，应通过板书边写边讲，避免幻灯片给学生造成的视觉疲劳。
各种EDA软件的出现也为高频电子线路的教学注入了新的元素[2]。如PROTEL，ORCAD，PSPICE，MATLAB等，利用这些软件可以搭建试验平台，通过仿真将各部分电路的波形生动形象地展示给学生。也可以使电路以及参数的变更更加灵活，学生能够更清楚地掌握电路的工作原理以及参数设计，从而激发学生对电路分析与设计的兴趣。
课堂教学之余，也要结合课后答疑及作业情况来进一步调整教学。充分利用校园网的资源积极开展网络教学也是丰富教学手段的一种形式。
总之，多种教学手段相配合，可以很大程度上提高学生学习兴趣，达到最佳的教学效果。
1.4 更新教学内容
传统的以分立元件为基础的电路教学已经不能够适应现代电子技术的发展。现代电子设备中小信号谐振放大器、高频功率放大器、角度调制与解调等都已集成化，因此在高频教学过程中可以采用简单典型的分立元件电路来分析各部分电路的工作原理，但在结合实际时应增加新技术的介绍以及典型的集成电路模块的分析等内容，将分立元件电路的教学服务于集成电路的应用，从而开阔学生视野，拓展其知识范畴[3]。
2 实践教学
实践教学是《高频电子线路》课程中的一个重要环节，是提高教学质量的不可或缺的手段之一。许多抽象的、复杂的概念必须借助实践才能获得更清晰的、更深入的理解，而在实践中获得的丰富知识和经验也会加深学生对理论教学内容的理解。实践教学的改革，可以从两个方面做起。
2.1 培养学生实验兴趣
目前高频电子线路实验课程中普遍采用高频电子线路整机实验箱，实验箱中都是已经设计好的模块电路，主要是配合理论课程而设计的验证性实验，学生的任务只是连接电路、测量输入输出，结果使得学生逐渐失去了兴趣，做实验时敷衍了事[4]。因此，除了验证性实验，应在实验课中加入学生感兴趣的综合性或设计性实验。例如，调幅信号的调制与解调实验中调制信号是通过信号发生器产生的，若改用音频信号作为调制信号，在解调电路的输出端接入扬声器，通过扬声器的输出能使学生更直观地感受实验结果，极大提高学生的学习兴趣。
2.2 提高学生动手能力
除了基础性的实验课程之外，在实践环节中还应该加入可以增强学生动手能力以及创新能力的课程设计、科技创新等内容。例如，组装一台简易的收音机套件或无线对讲套件，看似简单，但通过组装过程不仅提高了学生的动手能力，还能使学生把套件中的各部分电路与高频电子理论课中涉及的电路相对应，加强了理论知识的掌握，更重要的是会对无线通信系统的认识产生质的飞跃。在学生掌握了通信系统的各个环节之后，还可以让学生尝试一些高频电路设计，如小功率的调频发射机设计、调频接收机设计等[5]。使学生学会将高频单元电路组合起来实现满足工程实际要求的整机电路的设计与调试方法，从而提高学生分析问题、解决问题和设计电路的能力。
从实际效果和今后发展趋势来看，实践教学环节的加强将更有利于学生加强对理论知识的理解、培养动手和创新的能力。
3 结语
信息技术的飞速发展使得《高频电子线路》的教学改革刻不容缓。作为专业任课教师应从理论教学和实践教学等各环节综合思考，不断调整教学思路，改善教学方法和手段，重视实践教学，努力把学生培养成善于将理论与实践相结合的专门人才。
参考文献
[1] 李国平，武海艳.谈谈高频电子线路教学[J].科技信息，2006(10)．
[2] 曾兴雯.高频电子线路[M].高等教育出版社，2004．
[3] 沈伟慈.通信电路(第二版)[M].西安:西安电子科技大学出版社，2007.
关键词：教学 电子电路 理论 实验
中图分类号：G4 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）10（b）-0165-01
1 教学现状分析
电子电路在电工专业教学中属于基础课程，同时也是一些非电工专业的基础课程，因而学生学习该课程会对其后续的专业知识学习以及毕业后的工作和深造产生促进作用。
1.1 教师能力
在过去的教学中往往过多的重视理论教学，但是随着人们对于教育事业的研究发现，一些科目的教学需要将理论同实践连接起来，通过实践可以看出，教学活动同产品开发研制相结合能够最大程度的达到教学的最佳目标。在电子电路课程中，学生学习的目标有两个，首先是可以将实际的电路进行抽象化，转变为电路模型，同时分析出电路的远离，若其中出现问题可以予以修复；其次则是对电路模型进行分析，并设计电路。而实践性的教学模式则要求教师具有更加专业的教学素养，在实践能力上相对较弱，有些教师甚至根本就没有实践经验，因此教学中都会尽量的避免实践环节，以此避免自己出丑，这就使得现代电子电路教学的实践教育受到了影响。
1.2 学生的学习
在课堂教学中，开始学生还可以接受一些知识，但随着教学的深入，学生感到了困难，随之学习的兴趣越来越少，主动学习便是一句空话，学习也就是为了应付考试，最终的教学目的很难达到。
1.3 实验环境
现在很多学生不愿意学习工科，因而很多学校都开始缩减工科教育的投入，一些能够马上赚钱和收回成本的项目成为了学校关注的焦点。所以很多电工实验设备不但不能马上得到更新，反而电路实验设备还面临了缩减的威胁，由于仪器设备都过于老旧，无法跟上科技时代的变更，所以实验教学质量受到了很大的影响。实验经费的增加以及设备的更新成为了现在电子电路教学中亟待解决的问题。此外，很多教师将教学的重点放在了传授知识上，将实践课时不短的压缩，由于可以实践的时间较少，因而学习中，学生无法将知识合理的应用到实践中去。
2 教学方式分析
2.1 全面教学，避免片面性基础知识教学
在电子电路教学中，教材以及教学的编写是基础，在教学中，虽然模拟电子电路的相关课程需要对基础知识予以夯实，但是不能片面的只将教学重点集中于集成电路，原因有以下几点。
（1）学生在学习的过程中对于模拟电子电路是最先接触的实用型课程，具有工程性和技术性，这门课程同之前所学习的信号与系统知识以及电路分析基础知识具有较大的差异。前期的知识讲述主要是针对模型信号以及模型电路进行分析讲解的，而在模拟电子电路中，原件取值以及信号性质、结构取值等不同是不会对学习分析方法造成过多的影响的。
（2）模拟电子电路教学中，会涉及很多新概念和新理论，基本方法以及基础知识理论会对学生的学习起到重要的作用；另外，在学习的过程中，课程内容还会交融衔接其他专业课程，所以基本概念需要详细的讲解，而不能予以压缩省略。加之，很多实践都需要扎实的理论基础，而在集成电路的学习中，基础理论以及概念也是灵活应用电路的必要条件。
（3）由于集成电路是现代社会中使用较多的电子电路，因而其技术发展十分迅猛，但是集成电路到底哪些才是主要的，即便在教学中花费大量的时间讲清楚了核心的几种典型电路，也不利于学生掌握其他电路，这也是由于基础不稳所致。
（4）由于集成电路规模往往较大，内部结构也相对复杂，所以很多问题不能单单的考虑电路原理，还应当考虑工艺问题。另外，性能指标也是影响集成电路的主要因素之一。若是仅仅在学习中强调集成电路的学习，很容易出现只重视内部电路而忽视了基本理论教学的现象。
2.2 以实例为基础，讲授课程的主要内容
为提高学生的学习兴趣，开始先提出一个实际问题，例如用比较通俗的语言讲解“电视信号测量仪”的原理方框图，对“电视信号测量仪”产品的原理方框图，先提出问题，再解决问题，在解决问题中根据课程基础知识衔接问题，确定方框图中各个方框详细内容解剖的顺序，在讲解基本原理的基础上一个一个攻克。
2.3 以实例为切入点，改进实验手段，培养学生的设计能力
在教学中尽量多地通过实例的引用，使课堂教学内容丰富，不断激发学生的学习兴趣。但增加实验课时与改进实验手段仍是实现培养目标的关键。首先应明确实验课已不是传统意义上的电路物理量的测量与计算、验证定理。随着计算机的迅速发展，实验应提供给学生电子自动化设计工具，实验中可以让学生用计算机自行设计电路、进行交流、直流、瞬态分析或输入输出波形的测量等。为今后的毕业设计和提高学生的实际电路设计能力打下良好的基础。这就要求在电子电路课程的教学、实验中，除了要提供实验的设备和手段外，还要在内容上增加计算机辅助分析与设计，以适应教学改革的需要。教学中还应到生产实际中走一走，看一看，使学生亲身接触生产实际，增长见识。
2.4 教学中计算机应用的加强
相对于其他实验教学，电子电路课程的综合性较强，在实践教学中除了要对不同特点的目标予以学习外还应当分清实验中各个教学项目的层次以及训练目标，实验教学主要训练内容包括仪器使用、实验基础以及器件的应用等，令学生了解电子电路工程实践常识。所以需要在教学中引入多种教学手段，例如：电子教案、多媒体教学设备以及局域网教学模式等，这些都能够有效激发学生的学习兴趣，提高教学质量，加深教学的行为意义。而现代教学中，计算机的应用时同这些先进的教学手段不可分割的。在电子电路的实验教学中，无论是教学还是实验室的管理工作，其综合性都相对较强，会对教学质量造成直接性的影响，实验教学及实验室管理是一项综合性工程，它将直接影响实验教学质量。在电子电路的实验教学中需要保证实验室管理体制健全，只有保证其内部具有良好的运行机制，并同现代管理手段相结合，才能发挥实验教学的作用。实验室应用MIS管理系统可以系统的对实验室的物资材料以及人力和教学资源进行整合、管理，充分发挥各个结构的作用，有利于实验教学的开展以及实验科研工作的推进。此类系统在进行管理时需要结合各种因素，例如教师、学生记录以及各类财务状况、开放管理等，同时还应当将考试管理考虑在内，因而会涉及相当大的工作量，但是正式投入使用后可以将工作程序大大简化，提高效率。所以，在电子电路实验教学中，加入现代化的管理技术，加强计算机应用，是深化教学改革和提高实验水平的必要途径。
参考文献
[1] 邱健，钟清华，李志为.基于模拟电子线路课程促进创新力的教学研究[J].教育教学论坛，2011（18）.
关键词 网络函数； 解矩阵；逐步解法；电路综合
中图分类号TP393 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）89-0196-02
0引言
当网络规模很大的时候，它的网络函数就会变得很复杂，为了进行更方便的分析 ，利用分解网络函数，运用逐步求解的方法，进行网络函数的计算和简化。这种计算方法便于计算机的运算，也适用于计算机编制程序。网络函数的计算本质是对解矩阵的运算。
1网络分析的经典计算法
根据基尔霍夫定律和电气元件伏安的关系，确定对线性定常电网络进行分析，这种分析主要是对电路的支路特性的分析。基尔霍夫定律是对网络几何联接形式的约束，电气元件伏安关系是对支路元件电压和电流关系的约束――基尔霍夫电压定律：。根据基尔霍夫的拓朴性质，可以分析出网络结构的性质以及支路元件间的电压和电流的关系。在网络分析中，常见线圈结构的矩阵有，基本回路矩阵A、降价关联矩阵B及基本割集矩阵Q。与三个矩阵 A、B、Q相对应的三种网络分析方法 ：节点电压法 ，回路电流法和割集电压法，利用这三种分析方法能够求出网络支路电压和支路电流的矩阵形式。支路元件阻抗形式：；导纳形式：；其中：，。
假设线性定常网络含有b条支路，个节点，树支支路，连支支路b-t=1，网络复合支路一般形式（图1-1）的电流、电压的关系：
和（k=1、2、3、……、b）
2 大型网络函数的分解形式和逐步解法
在大型网络中，我们可以在不影响原网络的情况下，取下部分网络电路，剩余的网络可以求出原网络减小后的网络解矩阵和网络函数。然后，将去掉的一个支路或多个支路再放回原网络中。再将分出的支路部分的计算解矩阵和网络函数的结果一同放回的支路总参数中共同运算，得到一个圈新的支路后网络解矩阵和网络函数，反复进行上述的转换替代计算过程，直至将去掉的所有支路全部恢复到原电路为止。
2.1 网络函数的分解形式
约定性线性定常网络含有b条支路，节点数为n+1个，树支支路数为t=n，连支支路数为1=b-t。在解决过程中，为了增加分析方法的适用性，我们将对支路矩阵取一般形式，因而网络支路和选取的树的序号都是相同的，运用回路分析法和割集分析法的进行解析。所以在同一个网络的支路电压、电流，由回路法有：
2.2 逐步解法
在得到解矩阵分解形式之后，假设网络没有连支支路时，有，若为对角矩阵，则是容易求出的。网络没有支路时， ，将其转换为对角矩阵，将对角元素取倒数即得该矩阵的逆矩阵。这种方法具有普适性，即使假设网络与真实网络不完全相符。在分析一个实际网络时，一般先将影响不到解矩阵秩的支路忽略，然后再将忽略支路逐一回复，并实时计算整个网络的解矩阵函数，支路完全恢复时，即完成了整个网络的矩阵求解。如只保留原来网络的全部树支，此时的基本割集矩阵记为Q（0）=l，等于单位矩阵；基本回路矩阵记为B（0）=0，等于零矩阵；导纳矩阵记为Y（0）=；阻抗矩阵记为。矩阵后圆括号内的数字表示网络所含连支数目。
3 结论
此类问题的解决具有重要的意义：在一个网络中，知道原网络的解矩阵，当网络中部分支路发生变化时，用原始办法计算比较繁琐。但如果原网络中变化的只是个别参数或是部分支
路，就可以采用原有的网络解矩阵和变化后的支路网络解矩阵，最后求出最终变化后的网络解矩阵。此外，还有另一类电路问题，是和我们上述论证的情况恰恰相反的，即怎样取下在线性网络中没有影响原解矩阵的支路，推出取下支路后的剩余电路的网络分解形式及逐步解法的运算公式，解出取下支路后的网络解矩阵。
参考文献
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[3]王树民，刘秀成，陆文娟，等编著.电路原理试题选编.1版，北京：清华大学出版社，2001，11.
[4]王仲奕，蔡理.电路.4版，西安交通大学出版社，2002，3.
[5]姜卜香，高敦堂.电路与系统理论.1版.北京：高等教育出版社，1987.8.
关键词：集成电路EDA 教学方法 拓展 培养
所谓“集成电路EDA”是通过设计、建模、仿真等手段搭建集成电路框架，优化集成电路性能的一门技术，也是一名优秀的集成电路工程师除了掌握扎实的集成电路理论基础外，所必须掌握的集成电路设计方法。只有熟练掌握集成电路EDA技术，具备丰富的集成电路EDA设计实践经历，才能设计出性能优越、良品率高的集成电路芯片。可以说，集成电路EDA是纤维物理学、微电子学等专业的一门非常重要的专业课程。然而，目前集成电路EDA课程的教学效果并不理想，究其根本原因在于该课程存在内容陈旧、知识点离散、概念抽象、目标不明确等不足。因此，通过课程建设和教学改革，在理论教学的模式下，理论联系实践、提高教学质量，改善集成电路EDA课程的教学效果是必要的。
为了提高集成电路EDA课程的教学质量，改善教学环境，为国家培养具备高质量的超大规模集成电路EDA技术的人才，笔者从本校的实际情况出发，结合众多兄弟院校的改革经验，针对教学过程中存在的问题，进行了课程建设目标与内容的研究。
课程建设目标的改革
拓展学科领域，激发学生自主学习兴趣 本校集成电路EDA课程开设于纤维物理学专业，但是其内容包括物理、化学、电子等多个学科，教师可根据教学内容，讲述多个学科领域的专业知识，尤其是不同学科领域的创新和应用，引导学生走出本专业领域，拓展学生视野，提高科技创新意识。与学生经常进行互动，启发式和引导式地提出一些问题，让学生课后通过资料的查找和收集，在下一次课堂中参与讨论。激发学生思考问题和解决问题的兴趣。这样课内联系课外、师生全面互动、尊重自我评价的新型教学方法可以培养学生创新精神，激励自主学习，由被动式学习转为主动式学习，拓宽学生的知识面。
完善平台建设，培养学生创新实践能力 在已有的实验设备基础上，打造软件、硬件、网络等多位一体的集成电路EDA平台，完善集成电路EDA实验。通过集成电路EDA平台的实践环节，既培养了学生的仿真设计能力，加深了对集成电路EDA知识的掌握，又使学生掌握了科学的分析问题和解决问题的方法。引导学生参加项目研发，鼓励学生参与大学生创新创业和挑战杯活动，以本课程的考核方式激励学生写出创新性论文，通过软件仿真、实验建模等方式设计出自己的创新性产品，利用集成电路EDA平台验证自己的设计，然后以项目的形式联系企业，将产品转化为生产力，将“产学研”一体化的理念进行实践，培养学生创新实践能力。
课程教学内容的改革
精选原版教材 教材是教学的主要依据，教材选取的好坏直接影响着教学质量。传统集成电路EDA课程的教材都以中文教材为主，内容陈旧，即使是外文翻译版教材，也由于翻译质量及时间的原因，仍然无法跟得上集成电路的革新。因此，在教材选取时应当以一本英文原版教材为主，多本中文教材辅助。英文原版教材大多是国外资深集成电路EDA方面的专家以自己的实践经验和教学体会为基础，结合集成电路EDA的相关理论来进行编写，既有丰富的理论知识，又包含了大量的设计实例，使学生更容易地掌握集成电路EDA技术。但是只选择外文教材，由于语言的差异，学生对外文的理解和接受仍然存在一定的问题，为了帮助学生更好地学习，需要辅助中文教材，引导学生更好地理解外文教材的真谛。
更新教学内容 著名的摩尔定律早在几十年前就指出了当价格不变时，集成电路上可容纳的元器件的数目，约每隔18个月至24个月便会增加一倍，性能也将提升一倍。这条定律指引着集成电路产业飞速的发展，集成电路EDA课程是学生掌握集成电路设计的重点课程，因此必须紧跟时展，不断更新教学内容。现有的集成电路EDA教材涉及集成电路新技术的内容很少，大部分都以阐述基本原理为主，致使学生无法接触到最新的内容，影响学生在研究生面试、找工作等众多环节的发挥。在走入工作岗位后，学生感觉工作内容与学校所学的知识严重脱节，需要较长的时间补充新知识，来适应新工作。为了改善这种状况，需要以纸质教材为主，辅助电子PPT内容来进行教学。纸质教材主要提供理论知识，电子PPT紧跟集成电路的发展，随时更新和补充教学内容，及时将目前主流的EDA技术融入课程教学中。还可以进行校企结合，把企业的专家引进来，把学校的学生推荐到企业，将课程教学和企业实际相结合，才能激发学生的学习兴趣和积极性，提高教学效果。
参考文献
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