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第一篇:模拟电子技术任务驱动教学分析
1.教学项目研究目的
本项目建设旨在改变传统的教学理念,将实际工程项目引入课程教学中,结合工作过程,重构任务式的教学内容,遵循适合学生自主学习,理论与实践相结合的原则,从学生角度出发,在课程内容设计和表现形式上都要体现导学、做中学过程以及交互的特点。构建虚拟实验平台+真实测试平台=学生训练环境,按实际工作流程,使学生在虚拟与真实的工作环境实训,高效提高学生的职业能力。
2.Multisim仿真在“教、学、做一体化”的教学模式中有效提高教学效果
Multisim是基于PC机平台的电子设计类软件,它支持模拟和数字混合电路的分析和设计,创造了集成的一体化设计环境,把电路的输入、系统仿真和可编程逻辑紧密集成结合起来,实现了交互式的设计和仿真。可进行模拟电子技术、数字电子技术、电子测量技术等课程的实验和综合实训。依托虚拟实验平台与真实测试平台的结合,充分将“做”与“学”相结合,按照实际工作流程设计,学生先在仿真软件平台上进行器件选型、布局、电路搭建及测试,此时在老师指导下进行相关专业知识的链接,充分让学生在自己的动手中带动理论的学习,最后结合实物电路进行真实电路搭建与测试,对结果再次验证,通过前面仿真平台上电路的搭建与测试的演练,后面的“真抢实战”学生能很快上手操作,理论指导实践能力也大大提高。重新设计的学生训练模式充分利用了计算机仿真技术解决工程实际问题,先让学生在软件平台上进行电路搭建和测试,这里较容易控制相关专业知识的链接,然后再到模拟电子技术实训室结合实物电路进行搭建与测试。通过前面仿真设计与测试的演练,后面的“真抢实战”学生能很快上手操作,理论指导实践能力也大大提高。
3.以一个共射放大器的功能研究及测试学习过程为例
3.1在模拟电子技术实验室内利用Multisim仿真软件进行仿真测试
首先,使用Multisim仿真软件进行测试,在老师指导下,学生自行在虚拟实验室平台上实现,步骤与实践工作流程相同。具体步骤为:选取器件,从器件库中选择相应型号的元器件。布局与接线,按电路图进行连线。选择测试仪器进行相关测试,测出电路的静态工作点,观察输出波形,分析放大倍数、频率特性等(如下图)。其次,从电路的搭建与测试,从读图、器件选择,布局、连线、选测试仪器进行电路测试,读数到分析结果,整个过程都与真实工作过程相同。此过程中,电路也可能会存在与现实相同的一些问题,如接线错误、器件选择错误、极性错误、未上电源和虚焊等问题,同学们都可以通过数字万用表来进行检测,对电路进行调试。对教师来讲,此过程也是最佳链接专业知识的切入点,让学生在做的同时主动去学习,教学效果很好。例如链接电路的基本组成及其工作原理,静态分析方法,动态分析方法等等。最后分析得出结论:例如由静态测试值分析电路的工作点Q点位置是否合适,由示波器,分析电路的输出波形是否有失真?分析电路的放大倍数和频率特性。然后,可以用于学生对刚才链接知识学习的一个总结。此过程教师可以引导学生通过实验所看到的现象得出结果,由于直观,学生容易接受。
3.2在模拟电子技术实验室内进行实物检测
为了实验平台上实现,学生可自行通过在实验板上搭建电路或对现有实验板电路进行检测,流程与真实工作流程相同。具体步骤为:首先选择器件,并检测器件好坏。然后对于电路进行布局及接线。最后选择测试设备进行检测。通过分析得出结论。由静态测试值分析电路的Q点位置是否合适,由示波器显示,分析电路的输出波形是否有失真?分析电路的放大倍数和频率特性。在真实的电路平台上,同学们能熟练的进行电路连接、测试仪器的选择与测试,相比以前出错几率大大减少,对于工作点的测量、放大倍数与频率特性的分析都能结合仿真结果进行比较,分析结果的合理性。即使电路出现故障,也能根据仿真积累的经验进行判断和调试。
4结束语
利用Multisim仿真系统进行模拟电子技术课程教学内容及学习过程设计将充分体现在学中做,从做中学,学习内容的每个知识点或任务都由其理论知识和技能训练构成,以完成任务的技能训练为主线,链接相应的专业知识,让学生在实践训练中完成关联知识点的学习,并提供完整的教学评估设计。同时对培养学生的创新意识,提高分析问题和解决问题的能力起到一定的推动作用。
作者:李俊 单位:江西应用科技学院
第二篇:电子技术任务驱动教学法的应用
任务驱动法是建构主义学习理论基础上的教育方法,关于老师而言,教育方法更为灵敏,组织引导更重精当。关于学生而言,课堂学习更为敞开民主,考虑、探究更需沟通、发现和创新更为主动,使课堂教育进程充溢生命特性的闪光和才智的创意,将教育进程转变为学生以完成任务为主的空间互动式的探究学习,使学生在课堂上改动“身在曹营心在汉”的梦游,一直处于注意力集中,情绪高涨的活跃学习状况。
一、任务驱动教学法相关理论
1.1任务驱动教学法的含义
“任务驱动教育法”是建立在建构主义学习理论基础上的一种现代教育方法,将教育内容分解为若干个教育或学习任务,以解决问题和完成任务作为教和学的基地。从老师视点来说,“任务驱动法”是引导学生自立学习的有用教育方法。老师是任务的设计者、学生完成任务的引导者,表现老师的主导地位。从学生视点来说,“任务驱动法”是激起学生主动学习的学习方法。学生变成任务的执行者,在老师的指导下探索互动协作完成任务,充分发挥学习进程的主体地位。
1.2任务设计的原则
1、目标性原则。环绕学习方针规划教育任务,重视学生己有的常识技术与新常识和技术的联接。可将学习方针分解成多个小常识点,把常识点转化成可操作的具体任务,经过完成任务掌握常识点和方针。
2、操作性原则。操作性指的是任务的动作化,教师规划一项学习任务时有必要充沛考虑到这项学习任务的可操作性。例如:在学习晶体二极管时,给学生规划的任务是“制造直流稳压电源”,经过具体的电子产品制造进程了解晶体二极管的单向导电性。
二、任务驱动法教学中问题
1、知识点零散,不能有效习得。针对这类问题,教师可以利用导学案中详细规划知识点,将知识点梳理得更加清晰,并与案例产生关联。在老师讲的同时,引导学生动笔记录,这样的混合学习模式,能够促进高效课堂的开展。
2、忘记或不明确学习目标,使学习迷航。这类问题在导学案中也可以得到很好的解决,首先教师在设计导学案的时候要在导学案上明确目标,目标放置于导学案较为明显的位置,让学习者拿到导学案的时候就能明确本节课学习的目标,真正能够做到让任务和目标清晰地贯穿课堂始终。除了本节课的目标,更要在任务和环节处写明完成任务所要学会的知识点和技能,这样就起到了细化目标的作用。
三、任务驱动法教学中问题的解决方案
3.1提前发放,做好预习工作
经过专家点评和学生试用后的导学案在教学前一天发放到学生手中,学生对于电子技术课是感兴趣的,每次在课前都希望了解本节课学什么内容,而平时的教学中他们很难得知要学的内容。电子技术课各个学校选用的教材不同,而以教材为依据,具体进行讲授的内容也有所区别,提前发放导学案能够让学生有时间预习。导学案还能让学生提前了解课程的目标,明确了学习目标,就有了学习方向。学生拿到导学案后,要求完成一部分内容,这部分内容应该是学生已有的知识技能,起到一个复习的作用,同时又能帮助学生回顾旧知,使其与新知间建立联系,为新课的开展打下基础。
3.2创设情境,设计教学活动
学生在接受知识的过程中我们说要创设真实情境。情境创设和问题的抛出是学生学会用所学软件解决生活中问题的重要前提,通过这一步骤,能够帮助学生系统地形成处理一个问题的思路,而这种思路也是电子技术所要培养学生的关键所在。导学案上应该对问题有清晰的描述,这样学生才能更有方向地解决问题,而我们的目的就是让学生通过解决每一步的问题来获取他们所需要的知识。综上所述,导学案中的问题和情境设计应该用较多的语言来描述清楚,并留有空白,让学生有一个思考和记录的空间。
四、结论
导学案上呈现的案例要有小组合作讨论的模块,在课堂上能充分体现师生之间、生生之间的合作精神。小组讨论采用组内合作和组间交流的方式,组内合作可以使学生在自学过程中产生的疑问,通过本组成员讨论、互相提问、互相帮助,最终共同解决问题。当各小组成员都没有讨论出来较好的解决方案的时候,教师可以适时地让某个小组汇报,并将其问题加以归纳和点拨,再让全体同学进行进一步的讨论和交流。教师在整个讨论过程中起着主导的作用,引导学生的思维方向,提供有效的脚手架。笔者认为教师在课堂上进行分组谈论时,要关注到各个小组的成员分配,让其优势互补,并能够更好地评价每个人所做的贡献。
作者:侯健 单位:天津市机电工艺学院
第三篇:数字电子技术仿真软件教学的重要性
《数字电子技术》是电气工程及其自动化等电子电气类专业的重要入门专业基础课,通过本课程的学习主要使学生掌握电子元器件的逻辑功能、数字电路分析与设计方法。本课程内容较抽象,整体难度不大,一般学时较少。目前,大多数学校该课程都采用多媒体教学方式,这种教学方式避免教师浪费大量时间板书绘制电路图,但是同时也容易造成教学进度过快和教学内容的堆砌,学生普遍反映课堂上讲的电路功能过于抽象,不能完全理解电路的工作过程。而实验课与理论课的教学进度一般不能完全一致,且实验内容受学时限制不可能做到面面俱到,长此以往便形成学习倦怠,影响教学效果。
1Multisim10软件简介
Multisim是加拿大IIT(interactiveimagetech-nologies)公司在EWB(electronicsworkbench)基础上推出的优秀EDA电子电路仿真设计软件,适用于模拟和数字电路的设计,具有强大分析、仿真电路功能,界面友好,操作方便,元器件丰富,仿真结果形象生动。
2仿真软件在教学中的应用
2.1理论教学实例
将Multisim引入课堂,可以解决实践与课本相脱离的问题。在进行理论课教学时,教师可以先讲解知识点,设计出电路,之后可以在Multisim软件上将设计好的电路连接起来,在大屏幕上向学生展示实验结果。这样学生在学习理论知识的同时就将其应用到实践当中,增加了感性认识,更好地理解电路运行过程,降低了学习的难度,从而形成良性循环,提高学习积极性和学习效率。例如,组合逻辑电路的设计是根据给定的逻辑功能,设计出实现这一功能的最简组合逻辑电路。交通信号灯即通常所说的红绿灯对于交通的正常运行起着非常重要的协调作用。若恰好在上下班高峰期红绿灯出现故障,则会给交通安全带来巨大隐患。现需设计一个交通灯故障监测报警电路,任何时刻红、黄、绿灯须有且仅有一盏灯亮,否则为故障状态,此时要求电路发出报警信号。分别用R、Y、G三个变量分别代表红黄绿三盏灯的状态,灯亮为1灭为0,用F来表示监测结果,有故障为1正常为0。根据组合逻辑电路的设计方法,经过列写真值表、写出逻辑表达式并进行化简变换。最后可以画出逻辑电路图,至此该问题已解决,理论教学过程结束。但是学生此时往往并不完全理解设计好的电路究竟如何监测红绿灯故障,或者根本无法验证所设计的电路究竟能不能完成监测任务。于是教师可以在Multisim软件上将设计好的电路连接起来,电路图如图1所示。分别用一个单刀双掷开关模拟灯的两种状态,开关打到上面灯亮,输入为1,开关打到下面灯不亮,输入为0。用一个发光二极管指示输出信号,输出为0时,交通灯运行正常,发光二极管不亮,输出为1时,表示出现故障,发光二极管点亮发出报警信号。图1所示交通灯状态为红灯和绿灯同时亮起,此时发光二极管点亮,发出故障报警信号,提醒监测人员注意。教师可以将三盏灯可能出现的八种状态全部演示给学生观看,验证电路正确性的同时加深了对题目和电路功能的理解,教学效果能够得到显著提高。另外,学生还可以在课后对电路进行改进,巩固知识的同时锻炼的动手和创新能力。
2.2仿真软件在实验教学中的应用
目前数字电路实验主要采用实验箱来完成,该方式的主要优点是能够锻炼学生的动手能力。让学生接触到实际的芯片,可以提高学生连接复杂电路和排查电路故障的能力,但是也存在诸多弊端。(1)Multisim软件进行实验教学则不会发生仪器仪表损坏,芯片烧毁,大大降低教学成本。在以往实验过程中,由于学生错误操作或其它各种原因造成的芯片损坏几乎不计其数,严重影响实验效率;(2)软件验证实验结果更加生动方便。由于理论课上没有直观的认识和深刻的理解,学生连接完线路之后验证结果时一般都是机械地对照真值表,无法理解电路功能,这样根本不能达到实验目的;(3)电路较复杂时学生在实验中连接线路往往会花掉绝大部分时间,几乎没有时间思考实验结果;(4)由于实验设备等条件限制,无法开展综合性实验。在实验中引入仿真设计软件,结合传统的实验教学,就可以增开大量设计性和综合性实验,在激发学生学习兴趣的同时,培养了学生的创新能力和动手能力。
3结论
综上,仿真软件无论在数字电路理论课教学还是在实验课教学中都能够起到很好的辅助作用,将仿真软件与课件、板书、实验室有机结合起来,一定能够使数字电路及其它许多专业课程的教学效果得到很大提高!
作者:陈炜 单位:渭南师范学院物理与电气工程学院
第四篇:电子技术德育教学方法研究
职业道德教育可以渗透在整个教学过程中的任意一个环节,在操作实施中既不要占用专业课堂大量的时间刻意去做,也不要刻板地拘泥于形式,更不要走过场,重点是在教学计划的指导下,有选择地在教学环节及教学过程中创设一个适合于渗透职业道德教育的氛围和情境,使学生在不知不觉中真正形成职业道德行为习惯。
1在教学目标中凸显职业道德教育
德育目标是教学目标中的重要组成,是教学与社会需要发生联系的“中介”,社会需求和教学活动都与学生的职业道德素质密切相关。所谓“凸显”,就是使职业道德教育在教学中起到引领教学、服务教学的作用。在教学目标环节中,教师应当在研究学生的兴趣、动机、意志、知识和能力水平以及社会需求上下工夫,使得在教学活动中明确追求什么目的,要达到什么结果,使学生产生要达到目标的愿望,激励学生向既定的目标努力学习,使职业道德教育在教学目标中引起共鸣。例如,电子专业学科班的学生大部分都有强烈的表现欲和虚荣心,又有争强好胜的心里动机,喜欢动手操作,满足于成就感,但缺乏团队合作意识。“音箱的制作”是一次需要互相合作才能更好、更快地完成任务的实训课,根据学生的特点,我将“知荣辱、共进退”确定为德育目标,目的是培养学生团结合作、积极向上的精神,达到让学生知道“以团结协作为荣,以损人利己为耻”的效果。因此,笔者将课堂活动以4人为一组,哪一组做得最快、最好、音质最佳即为优秀。上课伊始,首先明确德育目标,学生很兴奋,各个摩拳擦掌、跃跃欲试,最终这堂课学生不但知识、技能掌握得好,而且学生的职业道德行为表现更是令我眼前一亮,达到了预期的效果。
2在教学过程中巩固职业道德教育
在教学过程中,掌握知识是形成学生职业道德的基础。19世纪德国教育家赫尔巴特提出了“教学的教育性”这一命题,他说:“我想不到有任何‘无教学的教育’,正如在相反方面,我不承认有任何‘无教育的教学’。”一般说来,任何知识体系都渗透着一定的思想、政治、道德的因素,具有潜隐的教育性;同时科学性的知识本身就是一种巨大的教育力量。学生职业道德的发展依存于对知识的传授,所以,在教学过程中应坚定不移地执行既定的德育目标,努力创设渗透职业道德教育的氛围和情境,使职业道德教育在教学过程中得到巩固。笔者在讲授“二极管整流电路”时,将“爱岗敬业、诚实守信”确定为德育目标。根据知识的特点,笔者打破常规教学思路,创设“一切为了企业和消费者利益”的教学情境,以产品的“性价比”为线索展开。例如在电解电容的参数选择上,若容量选得过大,则冲击电流大,影响元件的使用寿命;若耐压值选得过大,则成本高,如若其他元件的选择仍然不合适,就会造成产品的性价比过低,使产品在市场上的竞争力下降,影响产品的知名度和企业的效益;同时,也会降低产品的使用寿命,给消费者造成一定的不便或经济损失。这样,在授课中就让学生深切体会到,产品的质量是企业的生命,产品质量低下,企业就没有信誉可言,消费者也会感觉受到了欺骗。因此作为企业的一份子,要做到“爱岗敬业、诚实守信”。
3使职业道德在课外作业中得到提升
社会实践是职业道德行为养成的根本途径。离开社会实践,学生既无法深刻领会职业道德的内涵,也无法将职业道德品质和专业技能转化为造福人民、奉献社会的实际行动。课外作业就是一种很好的社会实践活动,教师组织得好,不但能使学生的知识、技能在活动中得到发挥,而且会使学生的职业道德得到展示和检验。例如笔者在“五一”黄金周之前,根据实际情况布置了课外作业———推销电子产品。此次活动既要面向商家,又要面向消费者,对学生而言,做好这项工作有一定的难度,这就要求学生必须有很高的职业道德素质。所以,笔者要求学生亲自联系一些销售家用电器的商家,指导学生写推销计划,根据产品特点设计推销方案,面对消费者进行培训等,争取使学生把学到的职业道德知识和规范运用到实践中去。在活动中,笔者以正确的职业道德观念指导学生的实践,做到理论联系实际,并引导学生利用专业知识,努力做到对产品的宣传要合乎实际、童叟无欺、实事求是,一言一行要达到职业礼仪的基本要求,让他们用自己的才华服务社会、感动社会。可见,课外作业会给学生一个在实践中推销自己、展示自己的舞台,让学生感受到“纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行”的道理,从而躬行践履,提升他们的职业道德素质。
4在实习期间自觉养成良好的职业道德行为习惯
实习教学是一种可以促进学生自我教育的教育活动,从某种意义上也可以说是学生走向职场前的一次“彩排”。学生会通过实践转变观念,增强岗位意识,增强社会经验,当然,学生能否在职场这个“舞台”中做得更好,笔者认为学生在“彩排”中能否促进“自我”,自觉养成良好的职业道德行为习惯是非常关键的。因此,我们在实习期间应尊重学生的主体地位和主体资格,充分发挥学生的自我教育能力,创设一个适合于学生“自觉”发展的空间。例如为了达到这一目的,笔者在学生实习前的动员大会上主要提出了几个问题:(1)你在实习中感觉缺少了什么?(2)你在实习中获得了什么?(3)你为企业做了哪些小的贡献?(4)实习结束回校后,你再准备做些什么?问题不多,压力不大,创造了以学生为主体、令人欢欣鼓舞的自我教育氛围,学生既感兴趣,非常乐意接受,又能深切感受到实习的目的、意义和老师的殷切希望,有利于学生完成“自我”,积极、主动、自觉地养成良好的职业道德行为习惯。总之,在专业学科教学中渗透职业道德教育,真正精心营造出一个适合于学生成长的环境氛围,不仅需要教师的辛勤劳动,还需要各方面的相互协作、相互支持、相互影响。笔者相信,只要我们共同努力,就一定会为国家培养出更多“德技双馨”的高素质人才。
作者:周亚中 单位:包头机械工业职业学校
第五篇:模拟电子技术教学改革思路
一、引言
随着电子技术及其产品越来越多的渗入到社会生活的各个领域、各个层面,它在很大程度上提高了供给的能力,使经济能够持续稳定发展下去,而电子技术的持续发展及其应用是在经济社会中非常必要的。模拟电子技术这门课程是一门电气与电子信息类专业的重要基础课程,是应用性极强的课程,该课程具有工程性强、理论性强等特点,同时对后续专业课程的学习又有很深入的影响。那么如何能在有限的学时内将这门课程学好,并培养学生的综合设计和创新能力,是本门课程的学习目的。我校在模拟电子课程中采取了一系列的教学改革,取得了良好的效果。
二、调整教材内容
由于模拟电子课程的实践性很强,所以对培养学生的工程意识、实践能力和创新能力起着举足轻重的作用。目前可供选择的模拟电子技术教材非常多,但是真正适宜于应用型本科教学的教材却很少,大部分的教材秉承传统的结构形式,内容相对陈旧、偏重理论,与实际应用不能很好地衔接,不能很好地满足应用型本科的教育要求。因此,根据特定的面向应用型本科教育特点,我们自己在注重基础的同时,吸收了很多新教材中的新思想、新理论和新技能,较好地处理了实用性与先进性之前的关系,编写了《模拟电子技术》教材,该书2012年12月由机械工业出版社出版,面向全国发行。该教材已在我校2012级学生中使用受到教学单位和读者的好评。并且该教材在黑龙江省第21届高教学会研究成果中获教材类二等奖。
三、模型法学习加快学习效率
模拟电子技术学习中有很多公式和模型的应用,有些同学学完后,不知道怎么去运用它们,这样就会觉得做题很难,实际上掌握了典型模型公式的推导过程,看似很难或很多的题实际就变成了一类题,简单很多,比如对三极管的内容而言,其内容在整个模拟电子技术中所占的比重很大,内容也很重要,实际上整个这一章的内容也是模拟电子技术的最基础的章节,那么这章的习题我们就可以总结对三极管来求解的题无外乎就是求解静态工作点、输入和输出电阻、电压放大倍数等,基本就是这样,那这就是一类的问题,那么我们就需要掌握三极管的直流通路下的静态工作点的求解方法和交流通路下的动态参数的求解方法即可,而这些只需要一个最基本的模型就可以。所以我们把这一个模型研究理解透彻后,那么这一章的内容你就掌握住它的核心了。再比如功率放大电路的内容,对于功率放大电路的内容我们主要讲解的是乙类双电源互补对称放大电路的原理及它的性能指标的计算,通过它引出甲乙类的原理,但是计算的问题只要是双电源的公式和乙类的公式一致,单电源的电路不同,所以这一章的习题也都是围绕这些问题来计算的,只要对乙类双电源的模型理解深刻,那么它这一类的习题也可迎刃而解。
四、自主式的网络学习
网络课件把文字、声音、动画等多种信息集成于一体,学生既能看得见,又能听得着,形象直观,利于更好掌握教学内容,因此大大地提高了学习的兴趣和学习的效率。为了实现电子技术基础课程的教学要求,我们构建了模拟电子技术课程的网络化学习系统,包括网络课程介绍、网络课堂、自主学习、实践教学、考试系统、参考资料、网络交流等七个子系统,网络课程介绍给出了该课程的教学大纲、教学手段、教学条件、教学设计等内容,使学生对本门课程有一个最基本的了解。网络课堂中包括了动画学习、电子教案、电子课件、双语教学等模块为学生提供了交互式的学习环境,营造了一个让学生积极主动参与教学过程的氛围,可以实现人机交互、师生交互、生生交互,对于比较抽象难懂的内容可通过动画学习给大家一个更具体、生动的演示,加深对此部分内容的理解。电子教案、电子课件可方便学生更好地对课程的内容的回顾和整理,自主学习中包括扩展阅读、自主探究、案例研究、分组教学、信息导航等内容,学生可通过这样一个平台接触更多和课程相关的内容,去提高自己的专业能力。实践教学中包括历年竞赛题目及解答,课后实验,学生可在这一环节中自行根据题目动手设计,加强学生动手能力的培养,考试系统中给出了十套模拟试卷,学生输入答案后提交即可给出分数及参考答案,参考资料和网络交流版块中,学生之间可以利用网上的交互功能与多种交流手段进行交流,从而真正体现了学生的认知主体作用。教师在互动环节中指导学生,解决学生学习过程中出现的知识性、技术性等问题。
五、递进式的实践强化动手能力
模拟电子理论学完后我们会有5个基本的小实验,根据课程的学习进度安排相应的实验,学生可以根据自己的时间和老师预约,来选做实验,这些实验是对我们所学理论内容的最基本的验证,接下来,学生们在课程的学习中间还会进入实训基地继续学习,我们学校的电气工程实践基地是国家级精品课,资源丰富,电子工程实践基地中学生们可以通过设计计时器、定时器、节日彩灯等多个具体的实例来增强其动手能力,电子工艺实践基地中学生可通过焊三脚架、焊电话等基本的操作掌握焊接的一些技术。在EDA实践基地学生们可以学习掌握绘制电路图的原理及技巧以及双面印刷电路板的设计,在应用电子工程实践基地学生可以通过对复杂电路的故障分析提高对应用电路的设计能力。这样学生通过在电子工艺工程实践、EDA工程实践、电子工程实践和应用电子工程实践模块,完成从电子元器件识别、测试、焊接训练→电子线路设计、制作电路版→焊接、调试和故障处理→电子应用设计,使学生具备技师的基本技能。
六、结论
综上所述,通过对“模拟电子技术”教学课程的一系列改革,我们从学生的各方面信息反馈中得到了比较好的结果。学生们在各类竞赛的参与和获奖率增加,学生的综合成绩有了显著的提高。
作者:李娜 宋婀娜
第六篇:仿真优化数字电子技术课程Multisim的应用
1现状描述
数字电子技术课程是很多工科专业必修的课程,通常以课堂理论课为主,辅以一定数量的实验课。在教学过程中发现,在讲授组合逻辑电路时,开始涉及到具体器件之后,学生的接受水平明显下降,表现为作业质量的降低,以及实验课顺利程度的降低,尤其是设计类实验课。在此之后,部分学生跟不上课程进度,最后不能通过期末考试。最终,数字电子技术课程和模拟电子技术课程一起,成为整个学院二年级学生补考率最高的课程。
2原因分析
以下分析了上述现象出现的原因:第一,课程最初阶段,主要讲授关于编码和逻辑代数的知识。这一部分内容,学生在之前的计算机编程语言以及数学类课程的集合理论中有所涉及,因此能够较好地接受逻辑代数化简等新知识。第二,数字电子技术是学生接触到的第一门大量涉及到芯片的课程,他们没有关于集成电路的感性认识,而被直接灌输集成芯片的功能表等被归纳总结好的理性认识[1],这使得他们在课堂上对教师的讲解感到困惑。第三,实验室资源有限,没有可能开展有专人指导的课前体验性实验。课后验证性和设计类实验也常常与课堂教学内容有一周以上的延迟,导致学生学过的理论知识还没经实验操作巩固,就又要学习新的内容。第四,学生设计电路,从完成设计到得到正确或者错误的反馈时间过长。传统的教学是学生做完作业,教师批改讲解,即使教师很勤奋,至少也是隔天了。这样他们得到反馈时,已经过了专心设计的高峰时间,并且得知设计有错误之时,也同时知道了正确设计方案,学生没有机会再独立地做一遍,没有机会自我改正,自我提高。
3改进策略
针对上面这些原因,需要找到一种方法,既能够让学生课前先有感性认识,在上课时再把这种感性认识上升为理性认识,又能让学生在课后的设计练习完成后,立即发现是否有错误,独立地纠正错误并改进设计[2]。我们发现,在教学过程中加入大量计算机仿真[3]可以达到这一目的。
3.1课前预习
以往只有极少数学生能做到课前预习,根据对学生的调查(2014年6月,成绩公布之后),声称会在课前预习的只占不到3%。在不预习的学生中,不预习的主要原因是(多项选择):没有预习的习惯(73%),教材中的电路图、表格太枯燥(66%)和对课程没有兴趣(21%),另有17%的学生没有透露原因。在2014年秋冬学期的教学中,我们开始使用Multisim仿真软件,并将一些构造好的预习电路通过QQ群分享给学生,如图1所示是8线-3线优先编码器,图2所示是4位同步二进制计数器,告诉他们下节课将讲解这些芯片。在没有要求预习的情况下,课前电路文件的下载量在经历最初的高峰后,稳定在约占学生人数的25%左右,可见能够坚持预习学生的比例比前一个学期有明显的提高。尽管课前预习电路都是类似图1图2的最简单的电路,本质上还是把书本上描述芯片的功能表和文字以电路的形式表达出来,即把输入端都连接到互动开关,输出端都连接到指示灯,但从经常预习的学生处得到很积极的反馈。学生们反映,相比于看书上的表格,通过鼠标点击或键盘改变输入并观察输出的响应要直观得多。
3.2课堂教学
数字电子技术课堂教学过程以往要么采用播放PowerPoint幻灯片,要么采用黑板板书。这两种方案各有弊端。使用幻灯片的方案,没有连线过程,节奏过快,如要使用带有连线动画的幻灯片则需要花费非常多的精力准备幻灯片制作,同时也导致教师上课较难自由发挥。根据学生的反馈,他们对完全采用PowerPoint幻灯片讲解的课程持负面的态度;使用黑板板书方案,则会有相当长时间在绘制电路,降低课堂时间中传递的信息量[4]。由于一边绘图一边讲解时面向黑板,在大教室中音量会明显降低,而且在黑板上推演和修改设计方案的过程中,辅助标记和连线的反复擦写会使得整个板面越来越模糊,在雨季表现尤为明显,以上这些因素都会影响学生听课效果。同时,由于要避免涂擦修改,对教师的绘图基本功提出了很高的要求。采用Multisim仿真软件之后,对课堂教学有以下好处:第一,省时间。元件可以从元件库中直接选择,大大快于黑板绘图。如图1和图2这样的演示电路可在课前完全准备好,课堂上直接使用即可。第二,电路规范整洁。Multisim软件中使用的标记标号完整规范,元件网格化排布,所有连线默认横平竖直,避免了手绘图的种种瑕疵。第三,过程表现完整、清晰。在课堂上删除、更改、添加连线的动态过程、能被完整、清晰地展示,结合教师的讲解,学生可以很明确的知道为什么要修改,怎么修改,以及修改后出现什么样的现象。第四,减少和及时发现教师失误。教师在推理过程中难免会出现失误,使用软件仿真,一方面可以在备课时通过仿真发现设计错误;另一方面,即使在课堂演示时出现失误,也能通过观察现象及时发现,避免对着错误的设计讲解很久才发现自己的失误。按照马克思主义的认识规律,真正掌握知识需要经历感性认识-理性认识-实践检验的过程。但是正如上文的原因分析中提到的,在以往的数字电子技术教学过程中,感性认识阶段近乎完全被略过,实践检验延迟严重。在授课时使用Multisim对课堂教学改变最大的是把原来教学过程中直接跳过的感性体验直观地展示在学生面前,并且使得改造电路过程中的任何一个在理性认识指导下的实践步骤都能迅速得到检验。
3.3课后复习和作业
经过对学生的调查发现,2014年秋冬学期,绝大多数学生们在课后复习和作业中并没有使用Multisim仿真软件。更深入地寻找原因,发现学生尽管看了很多次课堂演示,但只会使用已经设计好的电路,并没有学会如何设计新的电路,比如不会寻找元器件,不会参数设置等。在上述调查的基础上,2015年春夏学期在课堂上初次使用Multisim时,花费一些时间介绍了一下如何进行基本设置,以及如何检索元器件等基本操作。受文献[5]的启发,使用CamtasiaStudio录制课堂视频,并通过网络分享给学生。这样,学生可以反复观看课堂演示时的操作。学生学会使用后,在做设计类作业时,完全可以通过Multisim仿真,观察设计的电路输出与预期是否一致,这样可以即刻给出设计正确与否的判断。注意,此时仍然是在设计刚刚完成的思维活跃阶段。如果设计不正确,一方面,为了能获得教师对其作业较好的评价,会有改正的愿望;另一方面,学生也有出自内心深处的不愿意花费精力做错误设计的冲动,自然有改正的愿望。迅速而准确的正误判断,提供了很好的实践检验环节,引导学生独立完成思考设计检验调试直至正确的过程。这样的独立思考改错修正的过程对于学生熟悉芯片特性、掌握设计规则大有裨益。这个学期的设计类作业质量有明显的改善,尤其是降低了一些低级错误出现的频次,例如使能端引脚错误悬空或连接错误电平。对作业的讲评也能从“怎么设计正确”演进到“怎么设计更好”。
4延伸效果
在课程学习方面,相当一部分学生在学会使用Multisim后,也将它用于模拟电子技术课程的学习中。录像文件在期末考试前被大量下载和在线播放,说明在迎考时,课程录像可以极大地满足学生查漏补缺的需要。在实验指导方面,一方面可以让学生在设计类实验前,通过仿真来设计实验,减少不能按时完成的情况的发生;另一方面,通过实物实验和仿真实验结果的对比,也指出了计算机仿真实验的局限性。在人才培养方面,手绘电路设计图或者波形图已经完全被淘汰,学生必须学会使用恰当的软件工具完成设计。各种设计软件有其共性,触类旁通,学会使用Multisim是他们掌握其它设计软件的有用经验。在教师成长方面,通过录像自己听一遍自己的课,观察自己在课堂上的表现,能够为发现不良习惯提供原始素材。在批评过于温和时,通过自我批评是实现改进教师课堂表现的手段之一。
5总结
本文首先介绍了数字电子技术课程教学原有的状态,在分析其成因之后,提出了用Multisim贯穿教学过程的新方法,该方法补充了原有教学模式中缺乏感性认识培养和实践反馈过少过慢的不足,还提供了准确精致的课堂演示方法,使得预习、课堂教学、复习和作业都从中受益。
作者:顾德 王志国 赵忠盖 单位:江南大学物联网工程学院
第七篇:电子技术CDIO课程教学改革
一、引言
电子技术是应用电子、电气自动化、通信技术等专业的基础课程,其教学效果直接影响后续专业课程的学习,进而影响学生毕业后从事电子行业的岗位技术能力。电子技术课程具有抽象性、实践性、综合性都很强的特征,且发展迅速。在实际教学中,学生感觉内容烦琐、枯燥,学习兴趣不大,无法切实理解其重要性和实用性。
二、教学现状分析
高职高专的教育中,越来越多的教育学者意识到学校应该定位于高素质技能型人才的培养。高职高专教育培养的学生要具有将理论应用于实践,解决实际问题的能力,要具有良好的团队协作精神,具备良好的沟通与表达能力,才能适应现代工作岗位的需求[1]。目前,电子技术课程的教学主要存在以下问题:(1)课堂上以教师为主导,灌输给学生知识,授课方法单一,难以调动起学生学习的积极性和主动性;(2)授课内容以理论知识为主,学生接触的实践环节少,缺少对学生工程能力的训练;(3)授课内容面向全体学生,学习能力较强的学生接受起来感觉恰好,而部分基础较薄弱的学生感到学习起来吃力,时间一长容易放弃学习,能力强的学生感觉“吃不饱”,忽略了学生的个性化发展。在这样的教学模式中,学生的团队协作、与人沟通的职业素质能力不能得到锻炼与提高。因此,电子技术课程的教学模式急需进行改革[2]。
三、基于CDIO的电子技术课程教学改革
(一)CDIO的内涵。CDIO(Conceive-Design-Implement-Operate,构思—设计—实施—运作)是2001年瑞典查尔姆斯技术学院、瑞典林克平大、美国麻省理工学院、瑞典皇家技术学院四所前沿的工程大学合作开发的新型工程教育模型。其指导思想是:以诚信、职业道德培养为基础,以工程设计任务为导向,以培养个人能力(包括再学习能力和实践能力)、团队能力和系统的适应与调控能力为主要目标,让学生以主动的、实践的、与课程之间有联系的方式学习工程。其目标就是将企业的需求用工程学的基本原理来表述,强调在加强基础教育的同时,关注工程实践,加强实践坏节,强调个人职业技能与人际沟通技能的并重,强调综合创新能力,与社会大环境协调发展[3]。
(二)CDIO的人才培养模式。CDIO人才培养模式的理念主要体现在以下四个方面[4]:(1)具有国际先进性。为了应对全球化带来的机遇和挑战,CDIO国际组织动用大量的教育专家制定了一整套全面的、以能力培养为目标的实施计划和教学大纲,以国际化的教育理念和框架培养具有国际竞争力的人才。(2)具有实践可操作性。CDIO的理念不仅继承和发展了欧美20多年来工程教育改革的理念,更重要的是系统地提出了能力培养、全面的实施指导、完整的实施过程和严格的结果验证的12条标准,具有很强的可操作性。(3)具有全面系统性。CDIO教学大纲以能力培养为目标,将学生的能力分为四类,包括技术知识和推理能力、个人的职业技能和职业道德、团队协作和交流能力以及项目的构思、设计、实现和运作能力,这四类能力又可具体划分为17组能力,再细化为73条技能,力求以科学的培养模式全面系统地提高学生的综合素质。(4)具有广泛适应性。CDIO的具体目标就是为工程教育创造出一个合理、完整、通用、可概括的教学目标,重点将个人、社会和系统的制造技术和基本原理相结合,使之适合工程学的所有领域。
(三)电子技术课程教学方法改革。
1、案例辅助教学。为激发学生的学习热情,培养其分析问题、解决问题的能力,与企业共同探讨,将课程内容设计成若干个有实际应用背景、有趣味性和难度适中的实际案例,将复杂抽象、枯燥的概念融于具体生动的案例中进行讲解,收到事半功倍的效果[5]。同时,给学生提供充分的思考、质疑探究和创新的空间,让学生边学边做,会对所学的知识理解得更深,对其应用场合更明确。
2、以问题为引导、解决问题贯穿教学的始终。为培养学生能有效应用电子技术的基本概念与原理解决实际问题的能力,掌握分析方法和职业技能,加强团队协作精神和与人沟通表达的能力,在教学过程中可以以解决具体工程实际问题为主线。从问题的已知、未知、需知确定问题的解决方案,再到讨论方案的可行性,设计具体电路并进行仿真,最后制作与调试电路板,解决最初的问题。以稳压电源的设计为例,其具体实施过程如下:(1)提出问题:在婴儿保温箱的温度控制系统,为保证其正常使用,电源电路的技术指标要求可输出5V/1A,±12V/0.5A的多路电源。(2)分组讨论阶段:●学生针对上述问题进行讨论,列出已知的知识和未知的知识,讨论提炼出需知的内容。在此过程中教师要引导学生进行讨论。●组织学生分工协作查找资料。●分享每位学生的资料,并讨论提炼与解决上述问题相关的知识,确定问题的解决方案。(3)方案演示:每组学生讲解、展示本组的方案,并回答其他同学的提问。教师要对学生的方案进行点评。(4)设计具体电路并进行仿真,制作与调试电路板。(5)将设计成果应用于实际环境或模型中。(6)学生展示成果,总结对整个过程的学习体会,书写总结报告。在上述的学习过程中,学生变被动学习为主动学习,通过“电子技术”课程的学习,学生不但掌握了课程大纲要求的知识与技能,而且查阅资料、独立分析解决问题、团队合作能力和与人沟通表达的能力都得以提高。这些能力的培养完全符合CDIO提出的培养学生能力的要求,因此针对“电子技术”课程的教学现状,CDIO人才培养模式理念对“电子技术”课程进行教学改革具有很强的指导意义。
四、结束语
经济全球化和知识经济时代的到来,迫切需要各种新的高技能人才,我国高职高专教育的迫切任务就是尽快培养与国际接轨的工程师,将工程教育和实际操作能力紧密融合起来[6]。尽快扭转重理论轻实践、强调个人学术研究而忽视团队协作精神、重视知识学习而轻视开拓创新的培养等问题的新局面。
作者:孙惠芹 单位:天津职业大学
第八篇:电子技术理实一体化教学实践
一、“理实一体化”教学所需的相关资料
现在全国理实一体化教学正处于初步试验阶段,所以没有成熟的统一的教学借鉴资料。再者,根据国家关于中等职业学校教学改革精神,鼓励各中等职业学校开发适合本校校情的教学资料。理实一体化”教学要做到“教学一体化,教室一体化,教材一体化,教师一体化”,必须对原有的教学资源进行整合及大刀阔斧的改革。这其中包括:教材、教案、教学大纲、教学标准、学生任务书、评价标准等等。这里,《电子技术》课程所包含十个项目,分别是:小夜灯的制作、音乐门铃的制作、音频功放电路的安装与调试、直流稳压电源的制作与调试、双音笛的制作、定时灯光提醒器、数字显示电路、四人抢答器、计数器、交通指挥灯电路。这些项目都是经过专业教师们精心设计的,尽力做到实用性强、典型性、趣味性。
二、“理实一体化”教学活动
1.课堂组织。在教学活动中,教师必须设置恰当的教学情境,根据强弱搭配的原则将3-4人为1小组,整个教学活动由咨询阶段、决策阶段、实施阶段、检查阶段、评价阶段5个阶段组成。在咨询阶段,教师应明确任务,结合实际生产生活,解析任务的实际意义,吸引学生的学习兴趣,调动学生完成任务的积极性,让每一个学生“摩拳擦掌、跃跃欲试”;在决策阶段,莫搞教师一言堂,教师应处于引导的地位,学生为课堂的主体,在教师的主持下,学生各抒己见,发表自己的见解和想法,在讨论探讨中逐步摸索完成任务的步骤与方法;在实施阶段,小组成员应明确自己的职责,小组成员各司其职,分工合作,小组成员间是合作的关系,小组间是竞争的关系,教师在其中扮演配角的角色,可以给予积极主动的同学、工作认真负责的同学、进步较大的学生以肯定的评价,给予违反操作规程、懒惰怠慢的学生建设的意见;在检查阶段,小组成员密切配合,完成实训台的整理,产品的检查以及产品的展示;在评价阶段,全体师生进行积极评价,主要包括:小组成员互评、小组成员自评、组间互评、教师评价、及学生对教师的评价。
2.教学方法。“理实一体化”教学模式下的教学方法繁多,不论是传统的讲授法、提问法、练习法、实验法,还是应用现代先进的多媒体教学手段,比如动画演示法、视频演示法,只要能够适当的满足学生的学习要求,达到提高学生学习能力、操作能力、社会能力的母的,教师可以采用灵活多变的教学方法,试图起到推波助澜,一两拨千斤的效果。例如在教师讲解三极管放大原理时,教师若单纯采用讲授法,学生会觉得抽象枯燥乏味难以理解,若采用动画模拟的教学方法,学生则很快就能理解三极管的放大原理。在教学时,应尽量采用大量图片、实物、动画、视频,这样极大刺激学生的感官,中职学生形象思维强,抽象思维弱,采用这样的教学方法,可以极大调动学生的学习兴趣,提高教学效果。
3.教学内容。《电子技术》课程教学内容是通过项目中的具体任务来反映的。其中任务是学习领域的具体化和细化,是案例化的主题学习单元,它将理论知识、实践技能与实际应用环境结合在一起。是教师引导学生主动学习的教学安排,又是学生对职业行动情境的反思。其中电子装配工和电子调试工所面临的典型工作任务是,不同电路的搭接、调试、测试及分析。因而,《电子技术》中项目的设计主要是针对不同电路的设计,为解决这一问题,本课程选择教学内容,关键的工作是选择典型电路。在对电路的设计中,应注重结合现代电子技术的发展先进性,例如注重对集成芯片的讲解,尤其是贴片元件SMT。如在讲解稳压电源时,应重点讲解集成稳压器,功率放大器部分应注重对集成功放LM358、TDA2822等芯片的讲解。数字电路中更是如此。TCL系列集成电路CMOS集成电路在电路中的应用。
4.评价模式。教学模式的改变必然伴随这教学评价模式的改变,过去只在学期末通常采用闭卷理论考试的单一考核模式导致学生学习仍以应试为目的,忽视了对学生实践能力、职业能力、社会能力的考核。理实一体化教学模式下应打破原有的单调的考核模式,突出人才培养的针对性和应用性.让学生具备—定的可持续发展能力,促进学生的全面发展。广泛推行过程考核和项目任务综合考核,尽可能地采用多种评价厂段。如技能鉴定、模拟测试、实物制作、专题报告、口头与书面问答、直接观察、考察原有学习证据等。这样做能有力地保证坚持以技能培养为核心,满足社会需求为能力目标的职教特色。
三、“理实一体化”教学效果
1.学生的操作水平得到提高。理实一体化作为一种创新的教学模式,体现了中专职业教育的特色。理实一体化教学试图在理论上和实践上突破中专教育中传统的“文化课—专业基础课—专业课—技能训练”的教学模式的框架。在注重专业理论知识教学的同时,更注重对学生实际操作技能的训练,因此学生的操作水平得到了很大的提高。
2.学生的综合解决问题能力得到提高。职业教育是以开发学生职业技能为目的的教育。理实一体化首先是教学信息的传递具有同步性,理论指导与技能训练同步进行,紧密结合,相互印证。因此学生的综合解决问题的能力得到了很大的提高。
3.学生的职业迁移能力得到了提高。理实一体化教学将知识传授、技能训练和能力培养融于一体并进行有机组合,在学生知识、技能和能力的迁移方面充分显示了其科学性。
4.教学资源优化配置。职业教育是由教师、学生、教学设施、设备以及教学时间构成的资源系统。理实一体化教学不仅能很好地解决职业教育技能培养过程中方法论的问题,而且能实现教学资源的合理配置与优化组合。
5.推动教师自身队伍的发展。与传统的教学模式相比,理实一体化教学对教师提出了更高的要求。教师不仅要具备一定的基础理论知识,还必须具备相应的操作技能。因此理实一体化教学要求建设一支“双师型”的教师队伍,要求教师本身要不断的学习,自我充电,自我提高,不仅要在理论上提高,也要在实践动手能力上有所提高。
四、“理实一体化”教学存在的问题
1.任务设计难度大。任务如何在遵循科学性原则的基础上,如何推陈出新、典型而又新颖,引领我们的学生由浅入深,循序渐进而又不枯燥乏味。
2.容易导致重练轻学。由于实践操作的趣味性,学生在专业学习过程中喜欢实践操作,而不愿学习枯燥的理论,教师必须适时引导,使知识上升为理论,否则不仅会使学生产生学习惰性,而且会使此教学法陷入传统的“师带徒”式的误区,扼杀学生自我提升和终身发展的潜力。
3.机械的理论教学+实习教学。理实一体化教学强调的是理论与实践的统一与融合,但在实际操作过程中,为了变繁为简,教学变成在同一空间、同一时间进行的两块教学,这会导致理论与实践“两张皮”现象,教师的每节课要有明确的技能目标和知识目标,其形式可以是中途个别讲授,可以是课后总结,也可以是课前集中讲授或是不同形式的反复交错。
4.如何保持学生较高的学习积极性。由于尚缺乏必要的专业理论知识的指导,学生在训练到一定程度以后就无法提高,这将会严重挫伤学生的学习积极性,教师应对学生进行必要的、及时的引导,由浅入深地向学生灌输专业理论知识,帮助他们渡过“高原期”。“理实一体化”教学模式是我国职业教育在教学上的一次全面的、深层次的改革,在“理实一体化”教学模式实施中,势必出现这样那样的问题,任重而道远,我们职业教育工作者将在不断探索中前进,为我们的国家培养出高素质的新型技能型人才。
作者:余敏 单位:陕西省电子信息学校