《模擬電路與數(shù)字電路》是本校車(chē)輛工程、工業(yè)工程、機(jī)械工程與自動(dòng)化等非電類(lèi)專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課。其中模擬電路的作用與任務(wù)是培養(yǎng)學(xué)生對(duì)常用模擬電路的分析能力和實(shí)際電路的設(shè)計(jì)、測(cè)量等的動(dòng)手能力。數(shù)字電路的作用與任務(wù)是通過(guò)學(xué)習(xí)數(shù)字系統(tǒng)邏輯設(shè)計(jì)的基本理論和方法，使學(xué)生掌握常用數(shù)字電路的分析和設(shè)計(jì)方法，逐步具備獨(dú)立分析與設(shè)計(jì)邏輯電路的能力。
一、問(wèn)題的提出
雖然電子技術(shù)發(fā)展非常迅速，但對(duì)于初學(xué)者在教學(xué)中仍應(yīng)以基本理論、基本概念為主。電子技術(shù)教材知識(shí)點(diǎn)比較全面，每個(gè)知識(shí)點(diǎn)講解都比較細(xì)化，如果在教學(xué)過(guò)程中追求所有知識(shí)點(diǎn)都面面俱到，會(huì)出現(xiàn)兩個(gè)問(wèn)題，一是課時(shí)不支持，二是無(wú)法讓學(xué)生分清主次。對(duì)于模擬電路，由于學(xué)習(xí)過(guò)程中理論的知識(shí)點(diǎn)比較多，按照傳統(tǒng)的教學(xué)方法按部就班的講解會(huì)使得課堂教學(xué)枯燥，學(xué)生也失去學(xué)習(xí)興趣，于是出現(xiàn)畏難厭學(xué)情緒。對(duì)于數(shù)字電路的學(xué)習(xí)過(guò)程中，模塊化電路隨著講解的深入越來(lái)越多，如何去使用學(xué)過(guò)的模塊去設(shè)計(jì)具體的電路成為學(xué)生需要克服的難點(diǎn)。
而且本校對(duì)于非電類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生安排《模擬電路與數(shù)字電路》課程學(xué)時(shí)較少，所以在課程教授中沒(méi)有安排相關(guān)實(shí)驗(yàn)課程來(lái)加深理論課知識(shí)的理解，因此如何克服教與學(xué)兩方面問(wèn)題成為當(dāng)務(wù)之急。
二、問(wèn)題的解決
筆者結(jié)合學(xué)校的教學(xué)改革工作和教學(xué)實(shí)踐，在保證模擬電路與數(shù)字電路基本理論體系的前提下，合理取舍教學(xué)內(nèi)容，把握教學(xué)重點(diǎn)。在模擬電路中，講解三極管載流子運(yùn)動(dòng)推導(dǎo)電流關(guān)系時(shí)，只注重強(qiáng)調(diào)IB，Ic，IE之間的關(guān)系，不需要具體去強(qiáng)調(diào)涉及到ICEO和ICBO等公式的推導(dǎo)。再比如三極管的微變等效法不需要再去具體介紹推導(dǎo)過(guò)程，只需要解釋理由即可。在數(shù)字電路中本著“卡洛圖貫穿整個(gè)數(shù)電”的原則，重點(diǎn)讓學(xué)生對(duì)卡洛圖能夠理解和應(yīng)用。而在介紹移位寄存器應(yīng)用時(shí)只需介紹串行加法器，而串行累加器則可以省略。
隨著計(jì)算機(jī)的普及應(yīng)用，在教學(xué)中引入計(jì)算機(jī)輔助軟件技術(shù)Muhisim，在講授理論知識(shí)的同時(shí)，輔助實(shí)驗(yàn)演示，可以提高課堂教學(xué)效率，加深學(xué)生對(duì)《模擬電路與數(shù)字電路》課程理論知識(shí)的理解。在模擬電路中，通過(guò)引入軟件教學(xué)后，利用軟件靈活改變各種仿真參數(shù)，引導(dǎo)學(xué)生先作出某種假定，用理論知識(shí)分析相應(yīng)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，然后進(jìn)行電路仿真，證明書(shū)本上的結(jié)論，從而加深學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解。對(duì)于數(shù)字電路靈活性、實(shí)用性比較強(qiáng)，在以往的教學(xué)中多強(qiáng)調(diào)電路的分析而忽略了具體電路的設(shè)計(jì)，在將來(lái)的教學(xué)中將加重電路的設(shè)計(jì)，軟件可以驗(yàn)證電路設(shè)計(jì)的重要性。
三、教學(xué)范例
1．將Muhisim軟件引入模擬電路教學(xué)。筆者在模擬電路理論教學(xué)過(guò)程中穿插使用muhisim軟件給學(xué)生演示驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，例如在講解三級(jí)管基本放大電路失真的時(shí)候，可以先用圖解法介紹Q點(diǎn)選取過(guò)高過(guò)低的時(shí)候會(huì)引起什么樣的失真，然后通過(guò)軟件演示更加直觀(guān)形象的介紹參數(shù)調(diào)節(jié)過(guò)程中輸出波形的變化，電路如圖1所示。根據(jù)理論知識(shí)，當(dāng)RB取值過(guò)小會(huì)導(dǎo)致截止失真，當(dāng)RB取值過(guò)大會(huì)導(dǎo)致飽和失真，在軟件仿真過(guò)程可以演示滑動(dòng)變阻器的取值從小到大輸出波形的變化如圖2、圖3、圖4所示，讓學(xué)生對(duì)過(guò)程了解的更加直觀(guān)，有利于對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握。

2．將multisim軟件引入數(shù)字電路課程教學(xué)。筆者在講解編碼器模塊，首先介紹了編碼器的基本原理，然后引入編碼器芯片74147，為了學(xué)生更直觀(guān)的了解編碼器的作用，筆者用muhisim連接了編碼器電路如圖5所示。輸入部分通過(guò)單刀雙擲開(kāi)關(guān)控制輸入0或1，輸出通過(guò)連接四個(gè)小燈觀(guān)察結(jié)果。當(dāng)開(kāi)關(guān)J1選擇輸入0信號(hào)對(duì)應(yīng)我們的理論知識(shí)是它要求編碼，小燈X4X3X2X1對(duì)應(yīng)狀態(tài)為1110。電路結(jié)果更直觀(guān)的看到74147是低電平工作有效，輸出為對(duì)應(yīng)的8421BCD碼的反碼。當(dāng)開(kāi)關(guān)J1、J3和J5輸入0信號(hào)，此時(shí)小燈對(duì)應(yīng)的輸出為1010，學(xué)生更好理解優(yōu)先級(jí)的問(wèn)題。這樣的教學(xué)方式使得原本很抽象的理論講解更加形象生動(dòng)，既吸引學(xué)生的注意力，又激發(fā)了學(xué)生的求知欲，加深學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解，大大提高了教學(xué)效果。

實(shí)踐證明，這樣的教學(xué)方式使學(xué)生能夠直面種類(lèi)繁多的各種功能器件，能夠自主應(yīng)用各種型號(hào)不同的芯片完成簡(jiǎn)單電路的設(shè)計(jì)。更為重要的是，這樣的教學(xué)方式培養(yǎng)了學(xué)生經(jīng)常查閱文獻(xiàn)資料的習(xí)慣，對(duì)后續(xù)課程的學(xué)習(xí)起到了一定的輔助作用。
筆者對(duì)《模擬電路與數(shù)字電路》課程理論教學(xué)進(jìn)行改革，在保證基本理論體系的前提下，合理取舍教學(xué)內(nèi)容，把握教學(xué)重點(diǎn)，加強(qiáng)分析與設(shè)計(jì)方法學(xué)習(xí)的教學(xué)并將EDA技術(shù)引入理論課程教學(xué)，在講完基本原理后，及時(shí)地輔以軟件仿真，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)實(shí)際電路的感性認(rèn)識(shí)，從而消除其對(duì)電路的陌生感和神秘感，大大提高其學(xué)習(xí)的興趣、積極性和主動(dòng)性，讓學(xué)生在參與中學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)巾進(jìn)步。