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《模拟电子技术基础》作为高等职业院校电子、机电类等专业的一门重要的专业基础课程,理论性和实践性都很强。深入探讨其教学方法并有效实施,对学生熟悉掌握电子线路知识以及培养学生能力有着十分重要的作用。一直以来,作为一名担任专业基础的教学与研究的教师,在教学中,坚持“理论与实践并重”的教学理念,在理顺知识体系架构、高效发挥课堂教学效率的基础上,不断总结经验,使教学得到很好的效果。
第一步:整体把握、精选内容
明确课程在整个教学计划中的地位和作用、基本要求、基本内容和本课程与后续课程的联系,在分立元件构成的电子线路和集成电路构成的电子线路上,集成电路的应用范围迅速扩大,集成电路是在分立元件电子线路的基础上发展起来的,而从事电子技术工作必须熟悉分立元件电子线路。所以选择授课内容时,应以分立元件构成的单元电子线路为基础,以“分立元件电路为集成电路服务”的原则来突出集成电路,为进一步学习、研究和应用集成电路打好扎实的基础。
第二步:重点突出、应用为主
在教学内容上则突出高职教育的特点,主动适应社会实际需要,注重应用性、针对性,注重培养学生的应用能力和解决实际问题的能力。基础理论要以应用为目的,以必需、够用为度,以掌握概念、强化应用为重点。模拟电子技术基础有很强的实用性,对过去模拟电子技术基础偏重过细的计算,而对运用讲得偏少,特别是模拟集成电路的运用,学生毕业后工作有很难适应之感。传统的教学模式重在细节,而忽略了整体概念,不利于学生“应用能力”的培养。因此授课时应有侧重点,着重于新的思想、方法和应用,着重于所谓粗线条分析。应与实际电路相结合,让学生对电路的应用有更清楚、更实际的认识。
第三步:充分调动、主动学习
学生一般都有强烈的求知欲望和参与意识,上课时应充分调动学生的积极性。教师上课时,应先提出一些问题,让学生带着问题听课,并积极思考,与教师一起去解决问题。这样学生就能提高兴趣,增强学习的主动性。如在讲一个新电路时,可以从一个熟知的电路人手,设计一系列由浅入深、由易到难的问题,形成一个指向明确、思路清晰、具有内在联系的问题链引导学生不断地解决问题,不断地改进、完善,从而使一个原本简单、熟悉的电路逐渐演变成一个具有新功能和新特点的新电路。授课时,以提出问题、分析问题、解决问题为线索,提高学生分析、解决问题的能力。
第四步:读图训练、提高能力
读图即是阅读一些典型图例,弄清其信号通道、元件作用、电路功用及一些特殊环节的工作原理。《模拟电子技术基础》课程内容抽象,且很多概念有独立性,重复记忆少,学生难学易忘,并且往往是学完以后还不知这些知识用在何处,怎么联系。而一张综合电路图通常包含好几个单元的概念,覆盖面广,综合性强。读懂一张图可以帮助学生把各单元的知识,甚至其他学科的知识纵向、横向地联系起来,使知识系统化。同时,读图还是培养学生自学能力及分析判断能力的重要方法。实践证明,读图训练是提高学生学习兴趣、发展学生综合能力的有效途径,也是《模拟电子技术基础》课程一个必不可少的教学环节,它为教学双方提供了广阔的学习空间。
第五步:讲究方法、自主学习
《模拟电子技术基础》要求学生既要掌握一定的理论知识,又需要学会分析电子线路。要使学生尽快适应电子技术基础的学习,在传授知识的同时,关键还要教给他们正确的学习方法,提高他们的自学能力,培养良好的学习习惯。我要求学生课前进行预习,把不懂的内容记录下来。听课时,有重点地听课,这样才能提高学习效率。其次,要求学生会记笔记,教会学生做好课堂笔记,有利于学生接受和掌握新知识。再者,要求学生课后复习,巩固课堂所学知识,加深对所学知识的理解,使之掌握得更牢固。
第六步:结合实验、重在实际
电子技术基础是一门具有工程特点和实践性极强的课程,为帮助学生理解、应用所学的理论知识,应进行相应的实验。可以根据给定的实验电路图连线,然后测试电路的性能指标,让学生学会常用电子仪器的使用和测试方法,学会阅读和查阅电子器件(特别是集成电路块)的外引线和功能表,学会分析电子电路的故障和排除故障的方法,培养学生进行电子电路实验最基本的技能和实验动手能力,使学生毕业后能在很短的时间内适应工作环境,着手实际工作。注重实践,加强实验教学和实践活动,培养创新能力。现在的高职学生都具有文化程度参差不齐、理论基础水平较薄弱的特点,面对复杂且枯燥的理论推导以及难记的式子,学生往往缺乏学习热情。所以,在教学过程中我采用重实践、轻理论的策略,这样既能激发学生的学习热情,又能通过实践来掌握理论,在实践中巩固理论,用理论指导实践,从而达到较好掌握知识、提高实践能力、创新能力的目的。如在《模拟电子技术》半导体及放大电路教学中,其主要目的是使学生学习并掌握半导体器件的特性、使用、测试方法以及放大器工作原理等。我把一些实际单元电路小制作搬到课堂上,有针对性地把教材需要掌握的知识和单元电路融合起来,并且在实验报告编排上也下点工夫,就会收到事半功倍的效果。
【参考文献】
[1]李雅轩. 模拟电子技术,2000(9).
【关键词】模拟电子技术基础实验;教学
模拟电子技术基础课程旨在学习电路原理课程的基础上,通过学习模拟信号的产生、传输、处理、变换的基本原理、基本电路和基本分析方法,培养学生对各种功能电路工作原理的定性分析和性能指标的工程计算能力,培养学生对模拟电路系统的综合分析和设计应用能力。本课程是一门实践性很强的课程,知识点繁多,抽象性强,注重学生综合能力和动手能力的培养,因此,作为实验指导教师,如何提高模拟电子技术基础课程实验课教学水平是值得深入探讨和研究的问题。
实验课和理论课是不同的,理论课以教师的“讲”为主,而实验课注重的是学生的“做”。我校模拟电子技术课程面向的是生物医学工程专业的学生,实验课设置为六个基础性的实验和一个综合性设计实验,基础性实验内容围绕基础性知识,注重“做”的过程来启发实验现象和分析实验过程中的问题,帮助学生掌握理解、验证和熟悉重点的理论知识,培养学生实验的基础能力;设计性实验紧扣专业方向,选择与简单医疗设备设计相关的内容,是知识点应用的整合,不仅调动了学生实验操作的兴趣,而且培养了学生的创新能力。我们的实验课采取以下方式来进行开展。
一、课前准备
从历次实验课的情况来看,单次实验课内容设置为三个学时,时间显得不足,如课前准备不充分,实验课时很可能不能达到预期的目的。因此,课前准备是做好实验课的重要保证。具体包括:1,书写预习报告。课前明确实验预习内容,要求学员熟悉实验步骤,明确实验任务,如遇到不清楚的问题要求学生在预习报告中进行标识,方便学员在实验课时有针对性。为了调动学员积极性,实验课时进行抽查,严格规定未完成者不能进入实验室,确保预习报告质量;2、软件仿真。要求学员用Multisium软件对实验电路进行搭建,结果仿真,让学生熟悉电路结构,对实验现象有个初步的认识,也有助于学员对实验电路各元器件功能性的理解。3,思考题启发。课前布置预习思考题不仅可以提高学员对实验内容的理解认识,而且可以升华实验内容,理清实验电路结构和认识实验过程中注意事项,增强了针对性,减少了盲目性。比如,在晶体管单管电压放大器的调试实验课前,可以让学员们思考“在测试Av,Ri和Ro时怎样输入信号的大小和频率,为什么信号频率一般选择1KHz,而不选择100KHz或更高”问题,这个思考题可以帮助学生延伸到电路的工作频带范围,也可以提醒学员们在实际电路测试时选择合适的信号源。
二、课中操作
实验课教学将理论知识和实验操作有机的结合起来,课中操作以学生为主,教师为辅。需要注意:1.首先应该让学员重视实验课。组织观摩实验做得好的同学的实验结果、展示学员的实验成果促进学员兴趣的培养。实验课和理论课学习相辅相成的,两者不可孤立。2.讲解内容简练,突出重点,有层次性。讲解时间一般设置为15-20分钟,讲解内容包括实验目的、实验原理、实验内容和注意事项。由于实验目的和实验原理在学员预习时已经有所了解,并且实验原理已经在理论课中详细讲解,反复讲授反而让学员感觉乏味,可设置5分钟以内。实验内容和注意事项为讲解重点,需要详细的给学员讲解电路的搭建方式和电路功能,采用幻灯片直接将电路的连接图展示给学员,这样可以一目了然。3.促进学员之间合作意识。指导教师需要对实验课中发生的各种突况进行处理,可能无法兼顾每一个学员,有的学员即使遇到困难,也不主动向老师提问,于是将实验操作能力强的学员和弱的学员进行搭配,学员之间可能有更多语言,有问题时可以及时得到解决,营造活泼的氛围。教师应该多兼顾实验能力弱的学员,这些学员可能在实验过程积极性差,一旦遇到问题,却不习惯向教师和同学请教,这样很可能让他们变得孤立,渐渐失去信心,教师应该经常性的主动询问他们是否有问题,给予重点关注。4.注重实验内容的扩展,培养能力。不同学员之间实验能力不同,每次时间课可以增设选做内容,做得快的学员可以通过选做内容的实践获得更大收获,培养创新能力。5.对测试实验数据严格把关。为了保证实验效果,在时间允许的前提下,实验操作完成后要求学员将实验数据交给教师审查,数据不正确的原因可能是没有正确连接线路或仪器操作不当,也可能是由于导线损坏或仪器不能正常工作等问题导致的。但不管何种原因,要求学员必须利用手中的测试仪器,通过自己的分析和测量慢慢找到问题所在,完成实验任务[1]。6.实验后讨论。预留最后5分钟对本次实验进行评价,带学员们回顾一下本次实验课的核心内容,Multisium软件电路仿真不同情况下的实验现象,让学员们对本次课有进一步的认识,评述实验过程中学员们遇到的问题和注意事项,培养学员严谨的实验态度和养成良好的习惯。
三、课后整理
课后整理是比较容易忽视的问题,却是非常重要的一环。实验课时间短暂,学员们匆匆的连接电路,测试数据,可能很多学员对实验内容的理解还不够深入,实验课后整理可以帮助学员理清楚实验过程,解决残留的问题。可以从以下几个方向着手:1.整理数据,书写实验报告。明确实验报告的书写内容,重点突出实验数据的分析和讨论,通常实验数据和理论值存在偏差,要求学员分析原因。2.实验室长期对学员开发。对于实验能力弱的学员要有耐心,可以给他们提供二次实验的机会,实验室长期对他们开发,让他们慢慢寻找自信,对于实验后认为实验还存在问题的学员,也可以再次实验发现问题,给予他们平台支持。3.教师实验报告批改。要求学员在实验课后一周内统一交给指导老师,老师在三个工作日内完成实验报告批改,附上说明和问题提示,给出实验报告成绩,将批改后的实验报告发给学员,学员的实验报告或实验中可能还存在不足,这时候学员看到指导老师的评语后就会注意这些问题,认识不足,实验成绩的好坏也是一种鞭策和激励。
总之,实验教学是高等学校培养学生实验能力的主要手段,也是高等教育的重要组成部分,它既是联系理论教学的桥梁,又是培养学生基础实践能力并在科研实践中培养创造性实验能力的有效途径,在培养学生的创新能力方面有着理论教育不可取代的作用[2]。
参考文献
[1]电工电子技术基础实验课教学经验浅谈[J].中国林业教育,2009(6):76-77.
关键词:模拟电子技术;教学资源库;课程教学
一、建设意义
教学资源库是各类教学资源的优化和集成,涵盖了不同深度和广度的知识点,适合教师因材施教,与学生交流互动,为教师有效开展教学、实现教学目标提供了有效保障。资源库丰富的教学资源和方便的网络平台,适合学生随时随地自主学习,提高了学习水平和学习效率。
二、建设目标与思路
1.建设目标
面向自动化专业,通过系统设计、先进技术支撑、开放式管理、网络运行、持续更新的方式把模拟电子技术教学资源库建设成为汇集教育教学改革最新成果的、开放共享型教学资源库,并在全校同类专业中推广,实现资源共享。
2.建设思路
①制订资源建设标准。根据学校专家制订的应用基础型自动化专业人才培养方案及该专业的基本要求,规定好课程的性质、教学目标、教学内容、评价标准,总结并创新建设该课程的教学文件,包括教学大纲的修正、教学模式改革、教学方法及手段创新总结、教学论文的发表、教材选择或修订等。
②核心资源建设。模拟电子技术基础教学资源库的核心资源是教师课堂教学、学生学习过程中直接应用的资料。核心资源包括电子课件、电子教案、教学视频、试题库、习题库、实验教学视频等。核心资源的建设应紧扣课程大纲要求,契合专业建设思路,保证资源建设的准确性和先进性。
③辅助资源建设。学生普遍反映模拟电子技术课程较难学,它的基本概念多而杂,基本原理抽象不好理解,基本分析计算方法需注重“工程性”和“系统性”。为了使教师课堂教学更加生动形象,提高学生学习兴趣,需要建立模拟电子技术基础课程辅助学习资源,其内容包括重点知识点的动画演示、重点电路的虚拟仿真、电子技术应用案例、元器件资料库等。
④特色资源建设。结合数字电子技术、单片机应用技术、电子EDA技术等相关课程及其实训课程,项目组可开发虚拟电子产品生产车间、电子电路分析制作调试虚拟实训室等实验系统。可通过组织电子技术实验竞赛、电子设计大赛、电子爱好者协会等活动,让学生利用课程教学资源提高学习效果。
三、建设内容与成果
1.建设内容
首先确立教学资源库的建设标准,然后再确定模拟电子技术课程各章节的重点知识点,最后确定各个知识点的素材应采用的媒体表现形式,包括动画、网页、录像、文字、图形图像、仿真文件等。对于模拟电子技术课程各章节知识点分析如下:
①半导体分立元器件包括:半导体基础、半导体二极管、半导体三极管、场效应三极管。
②基本放大电路包括:基本放大电路的组成、静态分析、动态分析、射极输出器、负反馈、多级放大器、功率放大器。
③集成运算放大器包括:集成运算放大器的特点、线性应用、非线性应用。
④正弦波振荡电路包括:自激振荡、RC振荡、LC振荡、晶体振荡器。
⑤直流稳压电源包括:整流、滤波、稳压。
2.建设成果
①教学文件库包括:模拟电子技术基础教学大纲、电子教案设计、教学方法及教学手段、实践教学指导书、教学评价体系、教学论文、教材等。
②教学素材库包括:动态抽象的知识点做出的动画素材、重点且典型的知识点做出的微课视频素材、课程相关图像图形素材、案例素材及课程相关材料。
③试题习题库:结合历年来教学经验,参考各种教学资料,首先编写不同题目类型的习题库,按照章节将习题分开,再按题目类型(选择、填空、计算)分类输入网站数据库。学生可从网上做题并提交,老师批阅回复。
④教学课件库:根据不同专业、不同学时、不同层次的模拟电子技术课程,开发不同深度的教学课件,组成教学课件库,供教师教学使用,学生也可参考自学。
⑤实践教学资料库:注重实践与理论并重的原则,建设实践教学库,包括模拟电子技术应用案例、实验仪器介绍、实验电路仿真、实验教学课件等。
⑥制作网站,并建立师生交流平台。在网站上开发各种虚拟电子实验室,利于学生自主做实验。组织各种电子技术相关活动和比赛,提高资源库的利用率。
四、推广与更新
在资源库的集中建设完成后,立即开展资源库的应用推广。推广范围可从大学到社会,推广对象可从学校一线教师到广大学生,利用经验交流、成果展示等方式,逐步扩大影响,提高利用率。为保证专业教学资源库的可持续发展,按照共建共享、边建边用的原则,教师和学生开发的课程新资源可随时加入资源库。
五、规划与建议
论文关键词:模拟电子技术;一体化;课程教学
《模拟电子技术》是中职电子信息技术类专业重要的专业技术基础课,也是目前中职学校中学生难学、教师难教的课程。《模拟电子技术》课程的教学已到了非改革不可的地步。
近年来,在我校的统一安排下,由主管教学工作的副校长、电子专业科科长、专业教师、实训指导教师组成专门的《模拟电子技术》课程改革小组,对2007电子(1)、2007电子(2)、2007电气化3个班的《模拟电子技术》课程实施了项目教学法教学改革。教学改革的整体规划为:共分为11个项目、27个任务。分别是项目1:二极管及整流电路;项目2:晶体三极管及基本放大电路;项目3:场效应管放大电路;项目4:放大电路的负反馈;项目5:低频功率放大器;项目6:集成运算放大器;项目7:正弦波振荡器;项目8:直流稳压电源;项目9:晶闸管及应用电路;项目10:综合电子技能实训ⅰ(两周);项目11:综合电子技能实训ⅱ(两周)。其中,项目1~9在实验室上课,项目10、项目11在实习场上课。笔者负责前9个项目,共含25个教学任务。以下的论述均以前9个项目的教学方法为基础。
项目教学法的教学流程:看一看做一做读一读议一议想一想知识扩展。
首先,让学生观摩教师做电路连接与测试操作,看一看教师是怎么做的;其次,学生自己动手做电路的连接及测试操作;再次,学生做完测试后,读一读教材上与实验相关的内容;又次,学生以小组的方式(每组4~6人)进行讨论。通过“看一看”、“做一做”、“读一读”以及“议一议”几个基本教学环节的相关技能知识的学习,得出测试结论,然后再想一想教师列出的思考问题;最后,教师总结并根据学习情况进行必要的知识扩展。至此,教学流程基本结束。本人最大的感触就是:高产出需要高投入。只有高投入,才能使项目教学法得以顺利完成,使教学效果显著。
教学场地的建设
在一体化教学活动中,建设现代化的教学场地十分重要。要想成功地演示电路的连接及测试操作过程,就必须配备优良的投影设备。比如,在进行“项目2:三极管及其放大电路”中的“任务3:放大电路的分析与调试”教学时,教师要演示电路的连接、调节及测试过程,如果按老办法在讲台上摆一套设备,教师在讲台前演示操作,那么,学生能看到的仅仅是万用表、毫伏表、信号发生器以及示波器等仪器的整件,示波器显示的波形也只有正前方靠近讲台的几组学生能看清楚,至于元件、仪器的旋钮、按键是无法看清楚的。教师花了时间演示和讲解,操作演示结束了,但90%的学生依然懵懂,不知如何操作。教师还是要一组一组地教,两节课下来,教师忙死了,50%学生的项目(任务)还没做完。教学结果是事倍功半,效率极低。如果有了良好的投影设备,把测试电路、仪器设备都清楚地投影到大屏幕上,让实验室里的每一位学生都能清楚地看到教师的操作过程。这样,只要学生认真听,注意看,看完教师的操作过程后,他们基本能完成电路的连接及测试。
投影设备一般包括摄像头、投影机和幕布,选购时一定要选择适用的,否则演示效果会大打折扣。摄像头的种类繁多,价格从几十元到几千元不等。购买时一般要注意这几个参数:(1)传感器的种类及像素。(2)最大分辨率。分辨率最高,图像就越精细。(3)镜头。真正影响摄像头清晰度的是镜头,不同的摄像头用不同的镜头,有四层光学玻璃的镜头、一层玻璃一层塑料的镜头、甚至最差的只有一层塑料的镜头等等。(4)投影机的种类也不少,选购时一般要注意它的亮度和幕布的选择。希望学校在选购投影设备时充分考虑产品的性价比,买到适用、好用、耐用的投影设备。
实训设备的齐全与配套
“做一做”这个环节,投入是最高的。首先,必需的仪器设备有万用表、示波器、信号源、毫伏表以及稳压电源等。最好能做到每人1套。项目测试所需的元件、器件每次都要提前准备好。其次,必须要有好的实验室管理员,管理员应是能力强且工作积极的人,每次进行项目测试前都能把所有用到的仪器设备、元器件检查好、修好;如果在操作过程中仪器损坏了也能快速修好,以免造成延误。
良好、足够的师资力量
假设仪器设备全部都是好的,在进行项目测试的过程中还是有很多学生会遇到很多困难,由于学生是初学者,还不具备检查仪器设备的能力,需要教师帮助解决。如果只有1位教师同时辅导太多的学生,学生叫几次教师都不来帮助他们,他们就会觉得很沮丧,干脆不做了。长久下去对学生、对教学质量都有非常负面的影响。针对这种情况,这次改革,学校为这门课配备了3位教师:1位实验室管理员、1位主讲教师、1位辅导教师。主讲教师和管理员同时参加辅导,这样每个测试任务,学生基本都能按计划完成。教师的选择也是很重要的,主讲自然要找最好的,辅导教师也找综合能力强的人。他对相关的理论知识要懂,对仪器的操作要熟悉,工作态度要积极。在主讲教师讲解演示时,管理员和辅导教师应该在场,一是对接下来的教学内容更熟悉和清楚,二是可提醒分心的学生集中精神听讲。在学生操作的过程中,所有的参与教师都要主动帮助学生。这一步是教改中的重点,要做好这一步学校不仅要投入大量的物力,还要投入良好的师资。
增加教学时数,加强考核验收
只投入物力和人力还不够,还要投入时间。2007电气化班投入这门课的时间是每周1天(6节),共16周。如果学生对电路基本知识熟悉,会用万用表、信号源、示波器等仪器,用这么少的时间来学习这么多的内容,时间十分紧张。而我们面对的学生对电阻的分压、分流不熟悉,仪器设备中大部分学生连万用表都不会用。在开始每个任务前,教师要先讲解相关的基本知识,讲解仪器的使用方法。而要熟练操作仪器并不是一朝一夕的事,往往这周讲了,下周上课时90%的学生都忘了,要再重新讲。因此,需要增加课时数量。在项目教学法的教学流程中,没有基本知识讲解这一项,基本知识的学习在“读一读”环节中由学生自己获得。但是,技校的学生在“读一读”这个时间段里,70%是不看书的,所以,在抽查时,很多学生是一问三不知。而强迫他们自动去学习的最佳手段就是考试。因为考试必须是单人操作,所以,最好是1位教师对1位学生进行考试,除了考学生的操作能力,还可以考他的理论知识。但这种考核方法实施困难,第一要耗大量时间,第二不方便管理。一个初学者要搞懂一个电路,仅做一次测试是不够的,同一电路至少要独立做两次以上的实验。而有的学生可能要在教师的指导下做两三次实验后才能独立完成实验。所以,用每周6节课,在16周内完成9个项目25个任务,时间是远远不够的。即使按1个学期16周,每周安排16节课(最好是四个上午)也是不多的。1门课每周排16节课似乎不太科学,如果把它分在两个学期上,第1学期完成“项目1:二极管及整流电路;项目2:晶体三极管及基本放大电路;项目3:场效应管放大电路;项目9:晶闸管及应用电路”4个项目,每周安排8节(两个上午)。第2学期完成“项目4:放大电路的负反馈;项目5:低频功率放大器;项目6:集成运算放大器;项目7:正弦波振荡器;项目8:直流稳压电源”5个项目,每周也安排8节(两个上午)。这就显得更科学,也更合理。
成功的项目许多都是高投入的结果
各行各业,每次高产出之前都是高投入的。今年,由于天气干旱和清明节时的一场大风,海南荔枝普遍减产30%,成熟期推迟7天左右。但海南省保亭县岭南果园农民卢德忠的荔枝增产30%以上,亩产能达到1000斤,并且比其他果园提前7天成熟。他的荔枝现在卖到每公斤5元,比别人要多1倍。这样的高产出,是因为他曾投入50万元,在400亩荔枝园全部实现喷灌;还投入50多万元建了一个大养猪场,无偿给养猪户使用,但是要求猪场的粪便全部给他用来生产沼气,肥料全部供他的果园施肥。他每株荔枝投入成本300元,比其他种植户高出 100多元。
“神舟五号”成功发射的效益是有目共睹的,但这次载人航天计划的花费在200亿元人民币左右,神舟5号飞船的造价是4~5亿元。
根据英国chart-track发表的统计报告,2008年4月,gta4在英国市场的首日销售量为60.9万套,其中x360版为33.5万套,ps3版为27.4万套,又一次达到了系列的新高。rockstar north总裁leslie benzies在接受采访时透露了gta4的开发费用,达到了惊人的1亿美金,这使之成为业界有史以来成本最高的游戏。
基金项目:本文系教育部第三批国家级精品资源共享课立项项目的研究成果。
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)15-0040-02
一、教材建设的背景及目标
电子技术基础课程是电类各专业极其重要的专业基础课和技术基础课,随着市场经济对高等学校人才素质的要求,它也成为部分非电类专业的必修课。电子技术基础课程有两个任务:一是使学生在学习的过程中,获得电子技术方面的基本知识、基本理论、基本技能;二是培养学生两方面的能力:分析问题和解决问题的能力,为今后进一步学习、研究、应用电子技术打下基础。
中北大学(以下简称“我校”)电子技术基础课程2007年被评为国家级精品课程,2013年该课程中的模拟电子技术基础申请为国家级精品资源共享课立项项目,同时,数字电子技术申请为山西省精品课程资源共享课。按照教育部颁布的高等学校电子技术基础课程教学基本要求,多年来,教学内容不断更新,采用的基本原则是:保证基础、加强集成、联系实际、体现先进、便于教学。与传统教学内容相比,主要教学内容、教学方法和教学手段都有很大的更新,教师教学经验的积累,迫切希望对教材进行改革和建设。教材建设目标:以现代教育思想为指导,借鉴国内外高校编写教材的精华,结合实际,吸收更新的科技与教学成专业提供论文写作和写作论文的服务,欢迎光临dylw.net果,以及本校教学改革的经验,借助网络技术、多媒体技术等现代化的教学手段,打造一套系列化、立体化的教材。为学生提供一套系列化的教材、一个立体化的自主学习空间,使以往的单一的课堂教学或者学习方式向多方式、多途径发展。目前,已经取得了阶段性的成果。[1]
二、教材体系与结构
本教材的特点是系列化、立体化。教材结构如表1所示,它是教学实践改革的产物,也是教学实践改革的载体。
表1 教材结构
纸质教材 电子教案或者课件
模拟电子技术基础 模拟电子技术电子教案与课件
数字电子技术基础 数字电子技术电子教案与课件
模拟电子技术基础学习指导及习题详解 电子教案
数字电子技术基础学习指导及习题详解 电子教案
电子技术实验与课程设计 教学课件、实践课件与EDA软件
1.系列化
如表1所示,本教材共有5本纸质教材,自成体系。基本上包含了本课程的所有教学环节、实践环节和教学内容,与模块化、层次化的教学体系相配套,其中:
(1)本教材的第一层次分为两个主模块编写:《模拟电子技术基础》和《数字电子技术基础》。编写时,在保证传统内容的基础上,做了如下改进:1)教材内容以集成电路为主,适当保留作为电子电路基础的分立元件电路内容。模拟电子技术的重点放在讨论各种基本放大电路及分析方法、放大电路中的反馈、模拟集成电路及其应用;数字电子技术的重点放在讨论组合逻辑电路和时序逻辑电路的分析及设计方法、脉冲信号的产生与整形、大规模集成电路的分析应用、ADC和DAC的分析及应用、VHDL语言及其应用;2)为了激发学生的兴趣,并与所学专业相结合,引入了工程方面的内容,如信号检测中的仪表放大器、精密整流电路、以及采样保持电路等;3)增加了MEMS等新器件和微电子等新技术的教学内容,适当引入新概念、新技术,新器件,做到了经典与现代融合,与实验融合,与工程应用融合,与EDA仿真融合,有利于学生更好地理解电路的基本概念、基本理论知识和基本分析方法;有利于培养学生实践能力、创新能力、分析问题和解决问题的能力;有利于大学生创新和卓越工程师培养计划的实施;4)为解决学生学习电子专业提供论文写作和写作论文的服务,欢迎光临dylw.net技术基础入门难的问题,在教学内容安排上,先介绍章节内容、要讨论的主要问题以及要达到的目的,然后进行正文叙述、对本章内容进行小结、最后对应章节内容列出自测题和习题。在内容编写上,做到知识点与例题有机结合,自测题、习题便于学生通过练习巩固本章所学知识。内容安排上,达到循序渐进、有的放矢、前后呼应的目的。
这些方面的改进,既体现了基础,又反映了电子技术的最新发展成果,提高了学生的学习兴趣。
(2)《模拟电子技术基础学习指导及习题详解》和《数字电子技术基础学习指导及习题详解》是对应两本主教材配套的辅导书,为更适合学生参考学习,做到了以下两点:1)对《模拟电子基础》和《数字电子基础》两本主教材中的全部自测题、习题给出了详尽的全解。对学生来说,一册在手,即可全面了解本课程知识结构,课程内容重点、难点和考点,通过详细的习题分析和解答来提高学生分析问题、解决问题的能力,并直接起到检查学习效果的作用;2)在选材上,力求做到由浅入深、循序渐进。“典型例题和考研试题解析”部分围绕主要知识点、重点、难点来选材而非面面俱到,既与主教材有机结合,又对主要知识点进行了更加深入透彻的剖析。“自测题及解答、习题及解答”部分提供了大量丰富的题型及精解。“本科生和研究生试题及答案”部分给出了详尽的参考答案,并在研究生试题保持原有风貌的前提下,在答案中也采用原题逻辑符号,既满足了本科生复习和备考需求,又为硕士研究生入学考试提供了一个复习平台。
(3)《电子技术实验与课程设计》是实验指导教材、课程设计参考书兼各类电子设计竞赛参考书。1)在实验方面,引入仿真实验内容。通过计算机仿真实验,增强学生计算机应用能力以及电路分析、设计和测试能力。[2]模拟电子技术虚拟实验用Multisim软件实现,数字电子技术虚拟实验用QuarterⅡ软件实现。硬件实验保持传统实验的精华,分成验证性、提高性、设计性和综合性四个层次,提高学生动手能力、分析和解决硬件电路中问题的能力;软件实验采用软件测试仿真,提高学生编程、软件分析和解决问题的能力,为学生进行研究开发性实验打下良好的基础。2)课程设计的 内容涵盖了模拟电子系统设计、数字电子系统设计和综合电子系统设计,做到了常规电路设计与EDA技术相结合的设计方法。设计题目新颖,具有实用性。题目给出了设计思路、原理框图,有必做和选做内容。实现了课程设计与设计性实验有机结合,既满足了课程设计的需要,又为学生进行课外科技活动及全国大学生电子设计竞赛奠定了基础。历年来,我校在全国大学生电子设计竞赛中都取得优异的成绩,这本教材功不可没。
2.立体化
对现代教学来说,过去那种“一本教材、一支粉笔”的教学模式早已不适用。我校电子技术基础课程作为国家级精品课程、国家级精品资源共享课和山西省精品资源共享课,在教学中有多样性的特色,体现在教学方法的多样性、教学手段的多样性和教学内容的多样性。每本教材都制作了与之相配套的电子课件、网络电子教案、多媒体资源库等,并引入了现代化的网络教学。
多媒体教材除具有直观形象、信息量大、网络教学便捷的特点外,更因为其趣味性浓、个性色彩强、互动效果好而吸引学生。因此,笔者充分利用多种媒体,建设网络课堂,在已经完成的“模拟电子技术基础”、“数字电子技术基础”、“电子技术实验”等课程的网络电子教案的基础上,根据教学改革经验和实践教学经验,不断完善和更新,建立了多媒体资源库,内容涵盖电子教案、多媒体课件、全程教学录像、案例库、学专业提供论文写作和写作论文的服务,欢迎光临dylw.net科知识检索、例题分析、试题库、在线自测、考试系统、学习软件、虚拟仿真、学生作品、专家讲座等。
为了配合课堂教学,解决内容多、难度大、学时少的矛盾,笔者制作了一套网上学习辅导系统——电子技术学习系统。在该系统内,创建师生互动平台,便于师生交流。
通过网络教学,创建师生互动平台,教师随时可以答疑解惑,利于学生个性化学习和自主学习,可以激发学生学习电子技术的热情,培养学生在电子技术方面的创新思维能力;通过网络教学,实现优质资源共享,缓解了教学资源不足的矛盾;通过网络教学,便于教师之间的交流学习,有利于中青年教师的快速成长;通过网络教学,可以大大提高教学管理效能。
三、电子课件的组织形式
由于与纸质教材配套的课件是教学型课件,要求课件文字简练、条理清晰、提纲挈领、能体现教师在教学中的主导地位。[2]所以,为了设计出高质量的电子技术基础多媒体课件,笔者做了如下努力:
第一,充分了解本课件在教学中适用的内容。设计者要熟悉本课程的教学内容,掌握知识结构,掌握各部分内容之间的内在关系及每个知识点之间的内在规律。只有对教学内容的重点和难点有了充分理解,才能设计出恰当的多媒体课件。[3]为此,由教研室一位教师制作,其他教师在此基础上再根据自己的需求和教学风格进行多次修改,才得以在教学中展示应用。
第二,文字简捷,采用文本分时显示。如果在屏幕上出现大段的文字反而会降低讲课效果,为此,制作过程中,多媒体课件上只出现标题、概念、定理、公式、知识点的结论等内容,采用文本分时显示方式逐次显示,用鼠标单击对应参数或键盘控制响应的解释部分。[4]
第三,图形分解演示。电子技术基础课程以分析设计电路图为主,因而电路图多、波形图多。在课件制作中,对于基本电路和重要电路,笔者都对电路进行了拆分。对于最基本的简单电路,一个一个元件加入,介绍各个元件的作用;对于新的重要电路,总是从已经熟知的简单电路入手,采取“提出问题——分析问题——解决问题”的方法,删除或者添加一个个元件,改动一条条线,直到得到目标电路。
第四,在电子课件中添加仿真软件。“模拟电子技术”和“数字电子技术”两门课程中分别选用Multisim和QuarterⅡ仿真软件,对课程中的实例进行动态演示。只要参数设置适当,就可以得到几乎与硬件电路实验相同的结果,具有相当高的可信度。[5]为此,事先在软件上编制调试好电路分析程序存入课件中。在需要演示时,点击“仿真演示”键,即可链接进已调试好的相应软件中,进而进行仿真演示。
例如在讲RC桥式振荡电路时,点击“演示”键,就进入了用软件编制好的对应电路,点击“运行”键,即可看到起振、稳幅的过程和波形。这种动态的模拟电路变化过程和仿真效果,使学生对电路的正常工作条件及变化过程有很清晰的理解,是任何动画都不能比拟的。
四、教材的应用效果
该教材的纸质教材和电子课件已使用多年。电子课件在使用过程中,还在不断地制作、改进。由于使用多媒体课件的种种优势,教师对课件制作积极性都很高。大家常常一边讨论、提意见和建议,一边修改,使课件内容越来越完善,也越来越精美。课程组所有教师均采用多媒体上课,电子课件利用率100%。
纸质教材使用多年,受到了教师与学生的一直好评:第一,该教材在编写过程中紧紧围绕课程体系,各层次、各模块都有配套教材与之对应,使用方便。第二,电子课件在制作过程中,讲授内容、顺序、思路等都与纸质教材保持一致。学生在听课过程中,只需要在老师讲授的重点、难点内容上做标记即可,而不会在课堂专业提供论文写作和写作论文的服务,欢迎光临dylw.net上因为记笔记影响专心听讲。第三,由于课件由一位教师为主制作,其他教师根据个人授课习惯和经验进行修改、创作,之后才应用于教学,所以教研室教师人手一个课件,却又各有不同、各具特色。课件为教师提供一个广阔的创作空间,减轻了教师的劳动强度,提高了教学效率,却没有限制老师,更没有抹杀老师的讲课特色,这正是笔者追求的课件存在的意义。第四,教材中,加强学生创新性实践环节教学与实践,把最新的科研成果和最新的器件与技术反应到教材和教学当中,开阔了学生眼界,提高学生对电子设计的兴趣和提高了学生的动手能力、综合素质。
这5本纸质教材均已由电子工业出版社和机械工业出版社出版,其中,2005年出版的“十五”国家级规划教材《电子技术实验与课程设计》(第三版),该书已被全国50多个高校使用,年出版量上万册。《模拟电子技术基础》 被评为“十五”国家级规划教材,《数字电子技术》被评为“十二五国家级规划教材”。两本教材均已多次印刷,均有10多所普通高等院校使用,一致认为该教材是联系实际、体现先进、指导创新、便于教学的优秀教材。
五、结束语
立体化教材的建设对课程教学改革具有至关重要的作用。我校电子技术基础立体化教材的建设,虽然已取得较好的成绩,但还有许多不足和不完善之处正在不断改进,期待达到更满意的效果。
参考文献:
[1]范爱平,周常森.电子技术基础课程系列立体化教材建设[J].电气电子教学学报,2003,25(5):42-45.
【关键词】模拟电子技术;项目化教学方法;实践;思考
模拟电子技术基础在高职电子信息专业中是一门基础课程,学生通过对模拟电子技术的学习,能够对其他的专业课有理论方面的理解。在高职教育中,教师需要对模拟电子技术基础的教学方法进行不断研究和探讨,在教学内容和实践过程中进行思考,这对其他课程的教学工作也有借鉴作用。
1模拟电子技术基础内容改革
模拟电子技术基础课程是结合了基础理论和工程应用这两方面的一门专业基础课程。近年来,随着以集成技术为代表的半导体技术的发展,模拟电子技术的市场需求越来越大,涌现出越来越多的技术、理念和方法。但在教学方面,该课程的内容明显滞后于这个行业的市场需求发展,这需要该课程不断更新、充实,在教学方面实现更多的成果。原有的教学体系方面过于重视理论知识的系统性和完整性,对于理论研究和普及程度过深,而忽视职业学校学生应该加强教学内容实践方面的教育。现在的改革应在内容上精选理论知识,降低理解难度,在了解概念的基础上,不断分析概念在实际中的操作和应用,删除繁琐的理论推导及部分过时及用处不大的理论知识;在教师的教学过程中,应重视学生对于理论知识的理解,重点落实实践课程和实验的教学过程,提高学生动手能力和知识运用能力,学生将所学的理论知识运用到实践中,不仅能加深对专业理论知识的理解,而且能丰富和发展书本上的理论知识,将学到的知识真正变成自己的技能。
2项目化教学方法
2.1理论课时安排
模拟电子技术基础是高职院校电子信息专业的重要专业基础课程,是一门学时多、影响面很宽的技术基础课。电子信息不同子专业中,对模拟电子技术基础课的要求程度有所不同,其之后在职业、岗位上的应用也有所不同,这就要求教学教师方面依据专业需求程度的不同来安排该课程的学时。在以模拟电子技术基础作为专业重要基础的子专业,学校方面应在项目化教学中对其理论的课时多设置,保证一周三次以上的教学课程,安排不同的实验内容,编写不同的教学大纲、计划和考试大纲,确定相应教学定位等,保证模拟电子技术基础在理论教学方面课时安排的灵活性,教师应对其专业需求进行调整,保证教学任务的完成和教学效果的实现。
2.2理论教学和实践教学协调统一
在传统的教学过程中,理论教学由任课教师担任,实验方面由专门的实验课教师担任,互相之间的联系较少,教师之间也不能进行良好的沟通,这导致学生的对于理论课和实验课所学习的内容不能很好的对应,不能加深对于专业知识的理解。例如,实验教学的器材和内容的更新,不能够和课本上的理论内容相对应,往往实验过程中的方式方法不能对理论知识进行具体生动的还原,使学生难以明白实验所验证的理论;实验课教师不了解学生对理论知识的掌握情况,在教学进度上会出现超过或者滞后课程教学内容的情况等。为解决这些问题,项目化教学方法提出以项目为单位进行批次教学任务的落实,将理论教学和实验教学体系统一。每一个项目周期内,实验课由任课教师承担,实验课的内容和教学进度由任课教师安排,根据项目内容掌握进度,并根据学生的学习接受情况灵活调整实验内容,做到理论和实验教学协调统一。
2.3通过电子设计活动强化理论
达到一定的教学效果是教师通过具体的方法实现学生对于理论的掌握,在实验课上通过教会学生如何应用电子设计的方式理解理论知识,学校提供电路板和电子元件,让学生动手焊接。让学生在实验过程中运用电子元器件的知识分析主要元件的功能,以及这些构成电路的作用。这不仅提高学生的动手能力和对知识的理解能力,还可以挖掘在模拟电子技术有潜质、有天赋的学生,通过相关竞赛的开展,一方面鼓励所有学生参加竞赛的勇气,加深专业知识理解;另一方面选拔潜质优秀的学生去参加高级别的大型电子设计比赛,成绩优秀的同学还有机会参加国家比赛,在模拟电子技术方面给学生更多的发展可能。
2.4设计以学生为主体的教学环节
在项目化教学中,每学完一个知识点后,教师需要向学生分配一个自主完成的任务。通过生活中的知识应用,学生通过实习、网上查阅资料等手段完成一份报告;并让学生们进行报告的分享和经验的互相学习,完成以学生为主体的教学目的。
2.5完善考核方法,提高学生的综合素质
一般在模拟电子技术课的最后考核中,学生养成靠突击复习出成绩的坏习惯。目前,高职院校的学生质量越来越差,平时学习不认真;学生越来越难管理,教师对学生素质培养处于被动状态。现在,在项目化教学方法的运用中,学校方面在平时成绩的考核中添加了考勤、上课表现的积分制度,这就提高了学生在平时学习过程中的紧迫感,降低了考试成绩说明一切的考核标准,达到了端正学生学习态度的目的。为了提高学生学习的积极性,给他们提供一个发挥潜能的机会,组织他们参加专业性较强的课外兴趣小组制作活动,参加青少年科技创新大赛等。
2.6在学生评价方面实行分层评价
在学生评价中,要从鼓励角度出发,针对不同层次的学生要采用不同的评价标准,根据不同层次的学生学习水平进行评价,在课堂评价中对于不同层面的学生多表扬鼓励,少批评,激发他们的学习兴趣。
3教学手段应用
在结合项目化教学方法的前提下,相比于传统教学手段,教师不得不花费很多的时间进行板书,导致了教学效率的低下,教学内容有限等问题的出现。而采用多媒体教学,教师从大量的板书中解脱出来,制作好课程的演示过程存储在投影片或计算机内,并且可以反复取出,不断加深学生印象,从而提高了课堂教学效率。为此,可以将多媒体教学与传统板书教学结合起来发挥现代教学技术和传统教学技法的各自优势,学生也有时间思考和做笔记,为学生打下扎实的理论基础。对于结构复杂的大规模集成电路的特性及应用通过多媒体教学能够将电路清晰的进行演示,帮助学生理顺基本理论知识,再利用仿真软件演示电路的动态效果,寓教于乐,提高学生的学习兴趣,充分发挥多媒体教学方式的优点,达到巩固基本理论,提升感性认识,适应新的教学方式的目的。
4总结
在高职模拟电子技术基础教学中,采用项目化管理对教学方法进行创新,不断的强化我们现有的教学方法,对学生的学习和知识理解进行帮助。通过教学手段的创新和对学生能力的培养,能够提高高职学生对模拟电子技术基础的学习兴趣,为其他专业课程的学习打下坚实的基础。
参考文献
[1]张洁,李文杰.浅谈高职院校模拟电子技术基础的教学改革[J].民营科技,2009(7):55-55.
[2]张涌萍,金浩宇,肖波.建设一流高职院校背景下的模拟电子技术课程教学改革探讨[J].卫生职业教育,2017,35(8).
关键字:模拟电子技术基础;问题导引式;器件发展史;电路演化
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)21-0204-02
模拟电子技术基础是电类专业的基础课程,以物理、数学、信号系统和电路基础等课程为先导课程,是后续射频电路、数字电路、微机原理等课程的专业基础课程。模拟电子技术课程具有内容丰富、知识跨度大、电路模型抽象、电路分析方法灵活多样等特点。诸多特点导致模拟电子技术基础是电子类本科教育课程较难以学习的课程。学生在学习过程中更易降低学习兴趣。
本文首先由分析该课程的主要特点入手,总结模拟电子技术课程教学中的具体教学困难。随后,在简要介绍问题导引式教学方法后,针对模拟电子技术基础课程,给出了进行问题导引式教学方法探索的具体内容。
一、模拟电子技术基础课程的特点与教学困难
1.课程内容丰富、知识跨度大。模拟电子技术课程涉及不同层面的知识内容[2-6],从基本的半导体原理、典型的器件特性,到具体应用电路的分析和设计,知识内容丰富且跨度较大。例如:学习PN结的形成和特性时,需要清楚半导体中载流子的运动规律;分析三极管构成的基本放大电路时,必须掌握三极管在不同工作区域的工程近似模型;学习频率特性时又需要建立电路在高频、中频和低频区的不同的响应模型;学习运算放大器应用电路时候,需要采用运放的“黑盒”模型。从微观载流子运动到宏观的电路模型,所面临的知识跨度较大,因而造成了学生学习的困难。
2.课程的电路模型抽象且电路分析方法灵活多变。模拟电子技术所涉及的器件具有的非线性特性,诸如二极管的伏安特性、三极管的共射输入和输出特性、集成运放的传输特性等,均呈现出非线性特点。分析此类非线性器件构成的电路时,一般采用分段线性化的工程近似思想,因而器件特性被划分为不同的区域:如集成运放的线性区和限幅区;二极管的导通、截止和击穿;三级管的放大、截止和饱和等区域。针对器件不同的工作区域需要建立相应的电路等效模型以方便分析。因而,课程学习中,器件状态判断、模型应用和电路计算分析纠缠在一起,增加了学习难度。同时,不同的工程近似精度要求会导致采用的电路等效模型的变化。因此,器件的非线性特性导致同一器件的多个工程近似模型,也导致电路分析方法灵活多样,因而概念不易掌握。同时,模拟电子技术以构建电子系统、构成电子应用为目标。如何让学生从系统构建的高度,清楚每个知识点的应用领域也颇为不易。
鉴于上述特点,模拟电子技术基础课程学习难度较大,在学习过程中更易降低学习兴趣。
二、问题导引式教学方法
基于问题式的学习模式起源于20世纪50年代,是一种以问题为导向的学习模式[1],此种教学法可充分调动学生的积极思维,提高学生的批判性思维和创造性思维。问题导引式教学方法既注重教师的教学方式,且关心学生的学习方式。此方法要求教师在授课过程中重现具体问题的提出和解决的过程,促使学生基于自主、研究,合作等方法去解决具体真实的问题,同时学习相关知识内容。
应用基于问题导引的教学方法需要解决“问题设计”和“问题解决”两个关键步骤。“问题设计”中需要明确问题提出,要求面向所需教学的知识内容,明确具体,最好有一定趣味性。“问题解决”步骤中关心解决问题的过程和方法,强调让学生通过解决问题获取知识、思维能力和成就感,从而诱发兴趣,形成进一步学习的动力。
三、模拟电子技术基础的问题导引教学方法探索
(一)回顾器件技术问题背景,引入器件,激发学生的学习兴趣
模拟电子技术基础课程的学习目标是为了构建特定功能应用电路,完成特定的信号处理的任务。各种电子器件的产生与应用,均是为了解决当时所面临的具体技术应用问题。当前应用多种电子器件均是在最初器件原型基础上升级、改进而得到的。因此,可以从技术历史材料中取材,让学生们了解器件的产生历史,最好能够在教学过程中重现具体器件所产生、改进的历史技术问题及其解决过程,激发学习兴趣。同时,通过了解器件的应用需求驱动原因、学生更易形成器件的应用观点。
在教学过程中组织教学材料时可以采用如下方法:各个教学材料包括“引导问题”、“问题相应的知识内容”和“具体实施步骤概要”。下面具体给出两个例子:
1.晶体管的教学。
引导问题:早期调幅无线电通信要求检波和信号放大设备,而电子管功耗、体积以及寿命限制其应用,要求新型的单向化和放大器件产生。
问题相应的知识点内容:PN结的特性,二极管、三极管器件特性和应用电路。
实施步骤概要:①简要回顾从二极管、三极管的产生历史,包括主要的遭遇的技术问题,而导出二极管、三极管。②指出二极管、三极管其特性的分析实际可以归结为PN结的特性,介绍PN结和器件的具体特性(伏安特性,输入输出特性等)。③从应用器件的角度,导致器件产生的技术问题也正是器件应用所要解决的问题:如二极管的整流、限幅、检波均为单向化操作,给出相应电路。三极管构成的放大电路目的是完成信号放大,给出三种放大电路并分析比较其特性。
2.集成运算放大器的教学。
引导问题:早期贝尔实验室所遭遇的电话网络中语音放大问题:变化的供电电压和环境因素引发的语音放大器工作增益漂移,导致语音音量时大时小的变化,电话服务质量下降。
问题相应的知识点:运算放大器特性,运放线性应用电路,负反馈原理的提出和理论。[2]
实施步骤:①通过对历史材料的回顾,让学生了解运算放大器产生的历史背景和应用需求驱动问题,导出运算放大器。②给出运算放大器的特性和应用电路;③生成器件的技术问题也正是器件应用所要解决的问题:介绍负反馈原理和运放的线性应用电路。
(二)强调典型电路改进的驱动问题和改进过程
模拟电子技术基础课程中的典型电路,其提出和应用均有其技术需求驱动。通过从技术需求的演进角度,讲述电路的改进的驱动问题和改进方法,强调电路之间的联系,促使学生从“死记硬背”的电路学习过程转变为面向解决技术需求问题的增量式、创新设计性学习。通过具体电路的改进与演化,提高学生对电路分析和设计方法的掌握,从而达到巩固学习知识,提高学生创新性思维能力。具体而言,如下简要地给出几个教学例子,应用时候在具体电路导出时候先指出问题,然后导出具体电路。
1.电压跟随器。
引导问题:电路分级隔离的需求。
问题相应的知识点:电压跟随器。
实施步骤:从同相比例放大器出发,通过将反馈电阻趋于零、接地电阻趋于无穷演化成为电压跟随电路,并讨论电压跟随器的应用。
2.加法器。
引导问题:信号进行加法运算需求。
问题相应的知识点:基于运放的加法器。
实施步骤:从同相、反相比例放大电路出发,通过添加多个输入信号演化为同相和反相加法器,并分析和比较两种加法器的电路特性,如输入电阻等。
3.加法器。
引导问题:信号减法实现问题。
问题相应的知识点:基于运放的减法器电路。
实施步骤:从同反相放大电路改进生成减法运算电路,并分析对比各种系数值的减法电路的构成实现。
4.差动电路。
引导问题:单晶体管共射放大电路温漂问题,提高射极耦合差动电路抑制共模干扰问题。
问题相应的知识点:差动电路构成、特性分析,应用。
实施步骤:从普通的单晶体管共射放大电路出发,为了克服温漂、抑制共模干扰演化为差动放大电路,进而改进成为采用恒流源的差动放大电路,最后,分析比较两种差动电路的特点。
四、结论
本文探索模拟电子技术基础课程的问题导引式教学方法。采用问题导引式教学框架,通过回顾器件发展技术问题、强调电路改进演化过程的技术问题,导出相应器件和电路知识。旨在以应用问题导向,帮助学生在学习过程中提高学习兴趣、培养创新思维能力并形成系统应用的观点。在实施过程中回顾器件历史应简明扼要,以避免听者因时间过长产生厌烦情绪;在强调电路演化过程时候,需由需求问题或原电路存在缺陷出发,自然引出新的改进的电路。
参考文献:
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[3]孙肖子,谢松云,李会方.模拟电子技术基础[M].北京:高等教育出版社,2012.
[4][美]佛朗哥(Franco S.).基于运算放大器和模拟集成电路的电路设计(第3版)[M].刘树棠,朱茂林,荣玫,译.西安交通大学出版社,2009.
[5]Anant Agarwal,Jeffrey H.Lang.模拟和数字电子电路基础[M].于歆杰,朱桂萍,刘秀成,译.北京:清华大学出版社,2008.
关键词 课程建设 电子技术 教学改革
中图分类号:G434 文献标识码:A
《电子技术》包括《模拟电子技术》和《数字电子技术》两门课程,是当代科学技术的重要理论基础,该课程的覆盖面广,是我院电类专业士官高等职业技术教育学员必修的两门主要的专业基础课,它不仅是文化课与专业课之间的桥梁,而且也是继续学好后续专业课的基础。该课程理论性强、体系完整、逻辑严密,对学员学习电气、通信、光电等专业后续课程起着承上启下的作用。
1课程体系的建设目标
随着学院新一轮的人才培养方案的制定,教研室以“为后续专业服务”的教学原则,探索、构建《模拟电子技术》和《数字电子技术》课程新体系,以强化实践应用为课程建设目标,优化理论及实践教学内容;丰富教学方法及手段建设;完善《电子技术》网络课程建设;不断完善和丰富教材内容;制作与之相配套的课件、教案;继续完善课程评价体系;加强实验室条件建设,补充教学设备与仪器,完善实验室管理制度;加强教员队伍建设,全面提高教员授课质量,建立一支教学和学术水平高、爱岗敬业的教员队伍。
2课程建设现状
《电子技术》课程建设主要根据现行专业教学计划,按照我院各电类专业人才培养方案和培养目标,对课程体系设置的科学性和合理性进行分析,不断改革、优化《电子技术》课程体系和课程教学内容,以基础性、综合性强,有利于培养学员的综合素质、创新精神和实践能力为本位来对课程进行,不断加大实践教学内容及其学时量,从而改变了过去理论学时偏重的局面。
2.1现阶段课程建设情况
我室从11年开始进行《模拟电子技术》和《数字电子技术》课程改革,经过这几年的课程改革与实践,初步形成了以任务为牵引的、“教”“学”“做”一体的电子技术课程新体系。到目前为止已编写完成了以模块导入、任务驱动作为基本框架的《模拟电子技术》和《数字电子技术》两部教材,经过三年的教学实践,其中的任务几经替换、补充,目前已基本适应教学要求。初步完成了模电和数电与教材配套的教案和课件的制作。改建了模拟电子技术和数字电子技术专业教室,新增配了实验教学仪器,以适应采用任务驱动教学模式的教学。教研室几个年轻教员经过这几年的培养,已初步具备独立授课能力。
2.2目前取得成果
教研室《电子技术基础》教改课题获2012年院教学成果一等奖;《半导体三极管及其基本放大电路》获2012年全国第十二届多媒体课件大赛三等奖,《数据选择器》获大赛优秀奖;《数字电子技术》网络课程获12年全军电教教材三等奖;《电子技术》(模拟部分+数字部分)14年获院教材评比一等奖。1人次获军队育才奖银奖,3人次获院优秀教员。
3建设内容
3.1教学内容建设
继续探索、改进任务模式,使其可操作性、实用性更强,更贴近装备教学。任务组织上也可以改成必修任务和自选任务;有关装备的任务和日常实用任务。教研室要以这两门主干课程为龙头,加快向专业教研室的转型,逐步向装甲车辆电子技术教学过渡。
3.2教员队伍的建设
在实施任务驱动模式的教学中,明显感到我们在过去的教学中教员过分注重理论知识的传授,在组织实施任务驱动模式教学中实践技能薄弱成了最大的问题,且我室教员刚刚从专业基础教学转型,装备知识严重欠缺,离真正达到紧贴装备、为专业服务的目标尚需一段时间。因此,教研室要加强师资力量的培养,与相关专业相结合,培养即懂教学又懂装备的“双师型”人材。
3.3教学条件建设
目前还存在理、实一体的教学条件不断完善的问题。如果要实现小班授课模式,现有实验室有待扩建,方可满足教学需求。因此下一步还需增、扩建部分实验(实训)室。
3.4教学方法手段研究
教学资源库资源不配套问题。目前我们虽然在网络课程建设和与之配套课件上取得了一定成绩,但与任务驱动模式教学相适应还存在一定差距。下一步准备逐步争取把电子技术课程设计引入电子技术课程建设。针对《模拟电子技术》和《数字电子技术》课程特点,开发适合这两门课程教学体系的教具及实验、实训平台。
3.5考核方式
继续探索、完善适应任务驱动模式课程评价体系和考核方式,使课程考核真正能够反映学员对本门课程学习的真实水平。使考试的形式真正能对学员的学习有一定的引导功能。探索模拟电子技术、数字电子技术均采用实际操作、口试答辩相结合及笔试相结合的考试方式,强调知识的综合运用能力,考核学员对问题的解决与处理能力,鼓励他们回答问题的创造性和开放性,引导学员以实践技能、综合分析为主,真正理解所学知识。
关键词:高职;电路与模拟电子技术;教学
电路与模拟电子技术作为一门重要的专业基础课,其中的知识技能在其他很多专业课程中都有大量的应用。在高职电子信息技术相关专业的教学中,学校要做好电路与模拟电子技术课程的教学,教授学生模拟电子电路的相关知识,培养学生的实践技能,提高学生的专业素质。
1.树立正确的教学理念
高职院校的教学周期短,为了满足社会行业需求,旨在将学生培养成实践应用型专业人才,而不是学术探究型的专业人才。在高职电路与模拟电子技术课程的教学中,教师要树立正确的教学理念,明确教学的培养目标。为了加强对学生知识技能的培养,教师在教学过程中,应当更加重视培养学生的知识应用能力,加强学生的发散思维,让学生能够在其他专业课程的学习以及实践练习中,熟练的应用电路与模拟电子技术中的知识技能。至于电路与模拟电子技术中所包含的逻辑性和严谨性,教师不必对学生提出太多要求。因此,树立正确的电路与模拟电子技术教学理念,教师要在教学过程中,适当增加实践训练部分,让学生能够在学习一段理论知识后,能够及时的通过实践验证,从而加强学生对知识的掌握,提高学生的实践应用能力。
2.确定合理的教学安排
在高职电路与模拟电子技术课程的教学中,课时安排一般都不够充分,而课程内容却非常多,因此,教师需要确定合理的教学安排,为重要的知识内容设置更多的教学时间,最大程度上提高教学的有效性。高职电路与模拟电子技术课程的教学,主要追求对学生专业技能和实践能力的培养,让学生能够在未来其他的专业课程学习和工作实践中,能够具备足够的专业知识和应用能力。教师在教学过程中,对于理论知识的教学可以适当调整,让学生能够掌握重要和实用的知识内容,其他难度大、更具学术性的知识不必投入太多的时间,可以适当降低教学难度,让学生大致掌握就可以了。此外,教师还要增加实践教学的比例,让学生能够更好的掌握知识,加强对知识的应用。高职电路与模拟电子技术课程教学,总的来说,需要教授学生四个方面的能力,分别是观察电路、分析计算、器件选择以及实践应用,教师在教学中,可以为学生安排更多的例题和实践实验。例如,在教学基本放大电路时,教师可以带领学生分析电路图中各个元器件的作用,让学生明确放大原理,然后通过上机实验进行实践验证。下图是共发射极组态放大电路,教师在教学中要让学生能够正确区分电路的静态()和动态(),学会判断电路的直流通路和交流通路,掌握共发射极组态放大电路的放大原理:
3.应用有效的教学方法
在高职电路与模拟电子技术课程教学中,教师需要应用有效的教学方法,提高教学效率,更好的培养学生的知识技能。第一,明确课程作用,加强学生的学习动力。教师在教学中,首先要让学生明确电路与模拟电子技术课程的作用,让学生了解学习课程知识与技能在未来工作和学习中的重要意义。例如,课程教学中,放大电路占据了相当大的比例,教师在教学中,要让学生首先了解放大电路在电子系统中的作用,这样学生才能根据其应用,更好的掌握相关的知识与技能。在教学过程中,教师不仅要教授学生理论知识,还要结合知识在实际生产生活中的应用,可以在课堂上为学生展示相关的电子设备,然后引导学生学习探究电子设备中涉及的典型放大电路;还可以在理论课堂上穿插实践环节,带领学生按照电路图连接调试一些简单的电路,加强学生对知识的理解,让学生明确知识的应用价值,进而加强学生的学习动力。第二,应用多媒体教学,加强学生对知识的理解。在高职电路与模拟电子技术课程教学中,教师可以充分发挥多媒体设备的作用,应用多媒体教学,通过视频、图片和文字,将复杂抽象的知识内容全面直观地展示出来,帮助学生更好的理解掌握相关知识。电路与模拟电子技术包含了大量理论、技术以及实践三方面的综合内容,仅通过传统的板书教学,教师很难充分向学生展示理论知识、专业技术以及实践应用之间的联系,而应用多媒体技术,教师可以更方便的带领学生分析电路原理图,通过EDA软件进行模拟测试,并通过屏幕展示给学生,让学生能够更直接地了解相关知识内容的实践应用,从而加深学生对知识的理解。此外,多媒体教学还能丰富教学内容,从而提高教学的拓展性,让学生能够学习到更多的知识,了解知识的应用,这对学生的学习有很大帮助。第三,应用项目教学法,提高学生综合能力。电路与模拟电子技术课程的知识内容理解难度大,高职学生大多基础薄弱,在学习过程中经常遇到各种困难,对此,教师可以应用项目教学法,在教学难度较大的知识内容时,让学生成立项目小组,共同学习探究。电路与模拟电子技术的知识内容具有很强的应用性,因此教师在教学过程中,可以将理论教学与实验教学结合起来,针对当前教学的知识内容,设计专门的项目,让学生以小组或个人的形式,在教师的带领下,按照项目的准备、设计、检验、实施、评价等步骤,通过完成项目,学习相关的知识内容。项目教学法能够将理论知识与实践应用很好的结合起来,学生在进行项目探究时,可以与小组成员分工协作,完成个人难以达到的目标。学生在项目探究过程中,不仅能够学习到专业知识与实践技能,还能培养自身的学习探究能力,团队协作能力等,这能够有效促进学生综合能力的提高。
4.结语
在高职电路与模拟电子技术课程的教学中,教师要确立正确的教学理念,在理念的指导下,合理安排教学内容,应用有效的教学方法,培养学生的专业知识与实践技能,提高学生的综合能力,让学生成为社会需求的专业实践型人才。
参考文献
[1]魏亚坊.高职模拟电子技术课程教学改革探究[J].浙江交通职业技术学院学报,2016,(3):55-56.
[2]侯宁,张天瑜,杨勇.《模拟电子技术》课程教学改革的探索与实践[J].南宁职业技术学院学报,2014,(4):34-35.