SCI论文（www.lunwensci.com）:
Practical Study on DPBL Method in Analog Electronic Technology Course
HE Zheng-yun, LIANG Jian-hua, YANG Ling, SHI Wei, LI Zhong-qi
(College of Traffic Engineering of Hunan University of Technology,Zhuzhou Hunan)
Abstract：In order to solve the problems of analog electronic technology course, such as more teaching content, strong practicality and difficulty in understanding, DPBL (Problem -based Learning and Project -based Learning) method is designed by extracting key knowledge point of analog electronic technology course , reconstructing teaching form and teaching content.
Problem-based Learning method realizes the scheme of course problem design, including global problem and local problem, while Project-based Learning method realizes the synchronization of practice teaching and theory teaching. After the reform and practice, students’ interest in learning has been aroused and the teaching effect has been improved obviously.
Key words：DPBL method; Analog electronics technique; Classroom teaching
一 课程特点和存在的问题
模拟电子技术是电子电气信息类专业的一门重要的专业基础课，该课程内容繁多，既有模拟电路的理论分析，又强调工程性和实践性 [1]。通过本课程的学习，夯实模拟电路基础知识，培养和训练本科生系统化的实践能力，为其日后在模拟电子电路的分析、应用和设计等方面奠定基础；同时培养学生具备工程、系统的观念和创新的意识，学习科学的思维方法。由于本课程具有概念多、电路类型繁杂、分析方法多角度等特点，长期以来是教师难教、学生难学的重要核心课程。
传统的模拟电子技术教学模式，一般是教师安排好教学内容，学生在课堂上听课，缺乏主动性与参与性，不能充分激发学生的兴趣。而在实践课堂教学环节，教师安排好实验内容，学生以验证实验为主，实验内容多、学时少，实验内容缺乏积极性和创新性因素。另外，以期末考试为主的方式较难全面考核学生对课程知识的掌握和应用能力。
二 DPBL 教学法
（一） 问题驱动式教学法
问题驱动式教学模式是一种建立在建构主义教学理论基础上的教学法。建构主义教学理论强调， 教学过程的主体是学生。而教师需要在课堂上激发学生的问题意识，如何激发？那就要以“问题”为驱动力和载体，以解决问题为主线，将培养学生的问题意识、辩证性思维以及解决问题的实践能力设定为主要教学目标，所有的学习都围绕问题而展开， 并将其贯彻于整个课堂教学过程。这样，教师通过刺激学生的问题意识，将学生的被动学习转为主动学习，从而调动他们的学习兴趣，激发学习动力 [2]。
（二） 项目驱动式教学法
项目驱动教学法是以培养学生综合实践和创新能力为目标，借鉴项目管理的原理和思路，教学中教师对理论知识的模块划分提炼若干个项目，通过“项目实践”的方式，让每一位学生自主完成项目的每一个步骤，验证理论知识，加深理解，并在教师指导下完成相对独立的项目，获取知识，培养实践动手、分析问题解决问题的能力的教学过程。项目驱动教学以建构主义学习理论为基础，学生是学习的主体，教师扮演组织者、引导者的角色 [3]。
（三） DPBL 教学法
上述两种教学法的都强调学生是学习的主体， 那么教师主要目的就是引导和激发学生的学习动力， 同时增强学生的实践动手能力。DPBL 教学法的思路就是将上述两种教学法有效的结合起来，基于问题驱动的教学法根据关键知识点来设计课程问题和相关方案，特别是针对综合项目的全局及局部问题； 基于项目的教学方法以项目为主线，教师作为引导者，促进和加强学生的实践动手能力，从而实现实验教学与理论教学的同步。
三 课程设置与内容优化
（一） 调整课程的开设时间
根据新工科要求，结合新版的教学大纲，将模拟电子技术课程安排在本科第二学期，而数字电子技术、信号与系统、单片机技术、嵌入式系统等相关课程紧接其后，分别安排在第三、四学期。如此安排，不仅让学生提前接触电子技术课程的模块化工程实践和训练，而且为后续的专业课程学习留有充裕的时间，有效地夯实基础。
（二） 适当增加实验课时，调整理论课时 / 实验课时之比
由于模拟电子技术课程承上启下的重要性，将其实验课时由 12 课时增加到 18 课时，理论授课学时由 56 课时微调到 62 学时，并采用 DPBL 教学法，实现基于问题驱动的教学和基于项目驱动教学的理论与实践一体化，将理论教学、单元研讨、实验教学以及课外创新实践等环节有机结合。就课程本身而言，需研究其相关课程的基础知识、内容安排和项目设计等诸多衔接问题，将这些系列课程构建成为创新、综合能力培养的课程群体。就学生而言，为进一步提高学生实践创新综合能力，从本科一年级开始，就让他们逐步有序地参与到电子协会、创新创业竞赛班以及大学生电子设计大赛等实践训练中。
（三） 紧跟当前技术发展，调整课程内容
鉴于目前 CMOS 工艺已成为集成运算放大器的主流工艺，对模拟电子技术教学内容做了较大的调整，将以前以 BJT 为主，“先管后路”的教学思路，改为以 MOSFET 为主的三极管放大电路的教学思路， 实行“管路结合”的模式 [4]。同时为和实际应用进一步对接，在原有线性稳压电路的基础上，强化了开关式稳压电路的内容。整个课程内容以信号的传输和变换为基础，突出以集成电路为主线的教学思路，形成一个自顶向下、自外向内的教学内容构架。
四 课堂教学改革措施
（一） DPBL 的模拟电子技术课程项目教学内容
结合新修订的教学大纲，将原有课程体系的内容进行重新编排，需分为几个大项目来实现，而每个项目都涉及到相关知识点的综合运用。可将每个大项目再细分为 2~3 个子项目，这样每个项目都有指定的需预先学习的基础知识点 [5]。这样自顶向下，从不同角度出发，有助于指导学生转变思维、开阔眼界， 从而达到提高整体教学质量的目标。模拟电子技术的教学内容实施项目驱动的教学课程，安排如表 1 所示。
同时 , 以实践项目为契机，有效整合核心模块的实验内容，加强实用性和综合性。根据难度从简单到复杂的实验教学规律，递进式地安排实验内容， 从基础实验层、应用实验层到综合项目层，形成分层式的项目教学模式。
以心电放大电路项目为例，如图 2 所示，由于微弱的心电信号小于噪音，需将采集到的信号通过差分电路抑制共模信号，然后通过低、高通电路和50Hz 陷波电路一起构成的滤波器消除噪声，接着对信号进行增益放大，提高信号的幅度，最后将获得的心电信号送入比较器得到脉冲信号。可按照信号流的传输和变换，构建相应的实验模块。
（二） DPBL 的模拟电子技术课程问题设计方案
在 DPBL 的教学过程中，设计哪些问题，如何设计问题，特别是针对模拟电子技术核心知识设计全局问题和局部问题涉及到教学改革的具体执行。全局问题主要来源于实际工程案例，涉及到系统功能，主要技术参数，输入输出接口设计等，设计时教师要注意问题的难易程度，把握其原理性和工程性尺度。局部问题即每讲设计的问题，通过对相关问题的回答，掌握本讲核心知识点 [6-8]。
如图 3 所示，以语音放大电路的设计为例， 从如何设计语音放大电路这个全局问题入手，结合设计需求和任务，对其进行模块化问题的分解，得到一系列有针对性的局部问题。可见，全局问题的设定依托于模拟电子技术的综合型应用案例，对这个综合案例的分析和解答需要应用到课程大部分单元的核心知识，而这些核心知识也构成了局部问题的来源。
（三） DPBL 的课堂教学流程和组织形式
DPBL 的模拟电子技术课程教学过程主要分为 3 个阶段，简单来说，就是课前阶段、课中阶段、课后阶段，而每个阶段都包含两个部分：教师教学活动和学生学习活动，具体如图 4 所示。其中课前阶段是准备阶段，以学情分析为核心，学生预习教师发布的下一堂课的核心内容；课中阶段以师生互动为关键，在课堂上教师提出本讲的问题，根据问题工作量情况采取个体回答或小组回答，教师根据回答情况进行引导或讲解，若涉及实践环节，对实践结果给予验收和评价；课后阶段也是总结阶段，以个性化辅导为重点，要求学生课后撰写符合要求的解答报告，教师批改后要跟未做到位的同学及时反馈。需要说明的是，图 4 是一个完整的典型 DPBL 教学法流程，在实际教学中，每讲教学内容不一定包含该流程的所有部分；对于综合性问题，可能需要几堂课才能完成一个流程。
而 DPBL 的课堂教学组织形式通常采用以下两种方式。
1.个体学习和小组学习相结合的方式。鉴于学生的基础相差较大，为了让全体学生都有效地参与学习，在解决综合性问题时，通过组成协作小组的形式让学生在合作中完成学习任务。课程初始阶段以个人独立学习为主，在处理综合型案例时按小组进行 DPBL 方法的课程案例讨论和实践。
2.问题导向与实践环节相结合的方式。为解决实践问题和增加感性认识，根据核心知识点设计适合口头讨论和回答的问题，或者需要通过仿真才能回答的问题。在实践环节开始前就让学生熟悉常用的实验设备的使用、器件知识及测试方法，在解决综合性知识问题时自己选择电子器件的综合套件、面包板或万能板进行验证和实践。
（四） DPBL 教学法的成绩评价
一方面，为提高学生参与课堂互动的积极性， 在政策范围内增大平时成绩在总评中的比例，增大学生课堂表现在平时成绩评定的比重；另一方面， 改进实践课堂的评价方式，采用“基本实验内容 + 创新实验设计”，设计小组之间的差异化实验，强化通过实验加深对原理和知识点的理解，落实验收环节的作用，适当增大实践操作在平时成绩评定的比重。
五 教学效果总结
通过 DPBL 教学法在模拟电子技术课堂教学改革的实践，发现其能够抓住课程核心知识主线，引导学生主动思考，理清课程知识脉络，同时能够扩展实践时间和机会，激发学生的创新性思维。
从教学的实际效果看，由于采取了一系列前述的改革措施，使得学习目标和导向性更加明确，实现了理论与实践教学的有机结合。更多学生会主动提出问题，并通过独立思考和分析来解决问题，自学能力得到明显提高，同时学生参与实践的热情和主动性也明显增强，取得了良好的教学效果。
参考文献
[1]邓天平 , 张林 .“模拟电子技术”教学改革探索与实践 [J]. 电气电子教学学报 ,2017,39(6):38-40.
[2]钟丽莎 , 李佳凌 , 黄志伟 , 等 .PBL 与 TBL 教学法在“电子技术课程设计”中的结合应用 [J]. 中国电力教育 ,2013,(8):53-54.
[3]陈静 , 李文鑫 . 项目驱动教学模式在通信工程专业实践教学中的应用研究与实践 [J]. 中国教育技术装备 ,2017(24):150-152.
[4]康华光 . 电子技术基础 : 模拟部分 ( 第六版 )[M]. 北京 : 高等教育出版社 ,2013,12.
[5]张其亮 , 王爱春 , 陈永生 . 能力递进式项目教学法在嵌入式系统课程中的实践 [J]. 实验室研究与探索 ,2014,33( 8) :186-189.
[6]王莉 . 模拟电子技术课程研究性教学探讨 [J]. 教育现代化 ,2015，5(11):216-218.
[7]尹雪梅 .《模拟电子技术》工程性实验教学的探索与试行 [J]. 教育现代化 ,2015，5(10):103-104.
[8]胡安中 . 广义工程教育的“模拟电子技术”教学探索 [J]. 教育现代化 ,2017,4（49）:218-219.
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