《放大电路原理分析及应用》专题教学设计方案.doc

放大电路原理分析及应用专题教学试验设计方案放大电路原理分析及应用专题教学设计方案一、 学习目标与任务a) 学习目标描述认知目标： 1.熟悉基本放大电路的组成及其各电路元件的作用。 2.理解单管放大电路的工作原理及其特点。 3.掌握共射单管放大电路的静态工作点估算方法和图解分析法，了解电路参数对静态工作点的影响；掌握静态工作点的设置对放大电路的输出电压波形失真的影响。 4.了解晶体三极管的微变等效模型，熟练掌握基本放大电路的微变等效电路分析方法，掌握放大器的电压放大倍数测试方法。5.了解分压式偏置放大器静态工作点的稳定原理，掌握分压式偏置放大器的静态工作点调整方法，理解放大电路工作点稳定的重要性。 6.熟练掌握放大电路的三种基本组态电路的组成及其性能比较分析； 7.了解多级放大电路的基本概念及其电路分析。8.会用电子电路电路仿真平台对放大电路进行仿真分析，从而帮助学习者全面深刻的理解放大电路及其性能指标。技能目标：1.进一步适应利用网络课程和网络资源进行学习的学习方式，逐步培养学生利用网络资源进行自主学习、协作学习的学习习惯和学习方法； 2.网络资源信息收集、消化、整理、利用的能力； 3.逻辑分析能力、归纳总结能力、应用能力； 4.仿真分析与实验设计能力。情感目标：培养学生利用网络资源进行学习的学习兴趣，增强学习的参与感，逐步适应用认同基于网络的学习方式，体验网络学习的魅力。b) 学习内容与学习任务说明学习内容：基本放大电路的组成及其各组成元件的作用、基本放大电路的工作原理、基本放大电路的图解和微变等效电路分析方法、放大电路的三种基本组态及其性能比较、多级放大电路的基本概念及其应用。学习任务说明：1.通过网络专题课件及相关网络资源的学习，弄清楚基本放大电路的组成、各组成元件的作用及其参数的范围以及放大电路应具备的条件。 2. 通过网络专题课件及相关网络资源学习分析放大电路的工作原理，明晰放大电路的直流通路和交流通路，熟练掌握放大电路的静态工作点的估算法、图解分析法和微变等效电路分析法。 3.用电子电路仿真平台对由NPN型三极管组成的共射放大电路进行仿真分析，观察放大电路的输入、输出信号波形、三极管各极间的信号波形特征及其相互关系，研究元件参数变化对放大电路的工作状态和性能指标的影响，并能对各种变化情形给予正确的理论解释。 4.借助于电子电路仿真平台分析研究共集电极放大电路、共基极放大电路，学习者以小组为单位交流学习情况，通过自主与协作学习对三种基本组态放大电路进行比较分析研究。 5. 以小组为单位学习讨论多级放大电路。 6.完成指定作业并以小组为单位在网络上进行作业交流与评价。教学重点：放大电路的静态工作点估算、图解分析法和微变等效电路分析方法。静态工作点的调整和放大倍数测试。教学难点：放大电路的工作原理、静态工作点对放大器输出波形和放大倍数的 影响。二、 学习者特征分析基本放大电路的原理及其分析专题是为计算机科学与技术和计算机科学教育两个专业本科班二年级学生在第三学期开设的电路与电子学课程基于网络环境的教改试验而设计。通过上学期基于网络资源利用的电路定理、RC一阶电路时域分析两个专题学习，学习者已了解了网络环境下开展自主探究与协作交流学习的特点和规律，体验了基于网络资源学习的魅力，初步获取了一定的基于网络资源学习的经验和方法，这就为本专题的教学试验研究奠定了较好的基础，希望通过本专题的学习能进一步使学习者适应利用网络资源进行自主学习、协作学习的学习方式和学习习惯，逐步培养学习者基于网络的信息获取、分析、设计、创新与应用的能力。 三、 学习环境选择与学习资源设计学习环境：基于Internet的网络课室学习资源：1自主开发的电路与电子学学习网站、电子电路仿真平台、视频动画、电子教案、仿真实验；2相关网络学习资源（友情链接） 以下资源可通过电路与电子学学习网站的友情链接访问或学习者自行输入网址访问，学习者可选择利用其所提供的Web超文本、多媒体课件、电子教案、视频动画、典型教学案例、教学录像等资源开展自主探究与协作学习。（1）北京交通大学网上教室，教育部新世纪网络课程建设工程电子技术（大连海洋大学研制，由高教出版社免费赠送）第二章 基本放大电路 http:/col.njtu.edu.cn/zskj/5006/INDEX.HTM；（2）西安电子科技大学国家级精品课程模拟电子线路基础第二章基本放大电路，http:/ste.xidian.edu.cn/modian/frame.htm（3）华中科技大学国家精品课程电子技术基础第三章 半导体三极管及放大电路基础，http:/202.114.4.28/jpkc/dzjsjc2003/index.htm（4）哈尔滨工业大学国家级精品课程电子技术基础 模拟电子技术网络课堂，基本放大电路教学案例与教学课件，http:/elife.hit.edu.cn/elec/JS/js08/mold/moni/kczl.htm（5）南京航空航天大学国家级精品课程电子线路第二章 放大器基础电子教案，http:/e.nuaa.edu.cn/dz/lljx_kcja.asp（6）中国矿业大学模拟电子技术教学网 半导体三极管及其放大电路 http:/siee.cumt.edu.cn/netcollege/analognet/（7）模拟电子技术网络课程 基本放大电路 http:/ettc.sysu.edu.cn/eleccai/course/（8）电子技术网络课堂 模拟电子技术基础 基本放大电路 http:/www.hz-qj.com/kkgw/11.htm四、 教学策略 采用网络环境下基于问题的学习（Problem-based learning, PBL）的学习方式，将该专题内容分解为五个子项用12学时完成，其教学流程为：教师展示事先已设计好的问题学生自主探究学习小组协作交流、总结评价、反思。整个过程要以学生为中心，教师以启发、引导和组织学生获取解决问题的策略为主，旨在着重体现学生的自主探究学习，为学生的自主学习担当好学科专家、资源的引导者和任务的咨询者等多重角色。五、 学习活动组织根据教学目标、教学任务和教学策略，组织实施如下学习活动：（一）基本放大电路组成及工作原理（1）通过扩音机、音响、功放等实例电路引入信号放大的概念，教师为学习者设置如下几个问题： 1）一个放大电路应由哪些电路元件组成？各元件起什么作用？其参数的取值范围如何？ 2）要把一个微弱的电信号放大成功率足够大的信号，放大电路应具备什么条件？ 3) 放大电路中直流和交流信号通路有何异同？怎样获得直、交流通路？对放大电路能否应用叠加定理进行分析？（2）然后学习者带上如上问题按照基于问题的学习（PBL）方式通过电路与电子学学习网站的在线学习的第七章第一节所提供的学习内容、教学动画以及相关网络教学资源进行自主探究，学习者经过约25分钟的自主学习后，以小组为单位围绕以上问题，结合各自的自主学习情况进行交流与协作讨论学习，并对基本放大电路的组成特点及其工作原理进行小结。（二） 放大电路的基本分析方法在了解和掌握了基本放大电路的组成和工作原理之后，接下来研究放大电路的基本分析方法。（1）设置问题：1）什么叫放大电路的静态工作点，怎样求解放大电路的静态工作点？2）电路参数对静态工作点有何影响？3）怎样用图解法对放大电路进行动态分析？4）静态工作点Q选择过高或过低会导致什么问题？怎样确定放大电路输出信号电压的最大幅值或动态范围？（2）学习者通过电路与电子学网络课程中的在线学习的第七章第二节所提供的学习内容、教学动画和相关网络教学资源以及电子电路仿真平台，按照基于问题的学习方式（PBL）进行自主探究与协作讨论学习。通过自主探究和小组协作讨论学习，归纳总结求解静态工作点的两种分析方法以及电路元件参数变化对静态工作点影响规律；总结并掌握用图解分析法求解放大电路的步骤；并能解释为什么放大电路只有在选择合适的工作点时才能对信号进行无失真放大。（三） 微变等效电路分析法（1） 设置问题：1）什么叫微变等效电路法？2）怎样获得放大电路的微变等效电路？3）如何通过微变等效电路求取放大电路的性能指标（输入阻抗、输出阻抗及电压放大倍数）。4）常用的稳定静态工作点的偏置电路有哪几种？各有何特点？（2） 学习者通过电路与电子学网络课程中的在线学习的第七章第三节所提供的学习内容、教学动画和相关网络教学资源以及电子电路仿真平台，按照基于问题的学习方式（PBL）进行自主探究学习，能用电子电路仿真平台验证晶体三极管的微变等效电路模型，并对由NPN型三极管组成的共射放大电路进行仿真分析。最后通过小组讨论归纳总结用微变等效电路法分析放大电路的步骤及利用仿真平台研究分析放大电路性能指标的方法。（四） 三种基本组态放大电路性能比较小组内各成员先通过电路与电子学网络课程中的在线学习的第七章第四节所提供的学习内容、教学动画和相关网络教学资源自主学习分析共集电极放大电路（射极输出器）、共基极放大电路的特性及其性能指标，并在仿真平台上对相应的电路进行仿真分析，之后小组成员之间进行交流讨论，通过比较分析，归纳总结三种基本组态放大电路性能及其应用。（五） 多级放大电路小组成员通过各自对多级放大电路的自主探究学习和组内协作学习及讨论，从而能够明晰多级放大电路的三种耦合方式、特点以及多级放大电路的分析步骤和方法。（六） 测试与作业为了解和检验学习者利用网络开展学习的效果，要求学习者需按规定完成指定的作业。作业分两种类型，一种为检测和巩固基本知识点的客观性题目；另一种为分析设计性的综合性题目。要求学习者利用课外时间自主安排时间独立完成作业，对分析设计性题目还需用电子电路仿真平台进行仿真分析并对理论分析进行验证。学习者用Word整理编辑作业并给出自评分，将作业的电子文档通过网络上传到电路与电子学学习网站中的学生作业作品评价区，学习者通过网络先与小组内的成员交流各自的作业并进行相互评价，各小组要给每个成员的作业给出评分，之后小组成员根据组内同学的评价和建议，对各自的作业进行适当修改，最后通过网络按指定格式提交作业供教师评阅。第 4 页 共 4 页