首页 -> 2008年第11期

《模拟电子技术》教学方法新探

作者:冀 钰




   [摘 要]《模拟电子技术》是电类等专业学生在电子技术方面入门的专业基础课,但传统的教学方法已不能适应高职教学的要求。本文在教学方法的改革上提出了一些新思路,即采用启发式理论教学、虚拟仿真实验环节、实习基地实践操作实战演练的三步曲的教学方法。
   [关键词]模拟电子技术 学科 教学方法
  
  《模拟电子技术》是电类等专业学生在电子技术方面入门的专业基础课,近年来,其教学内容变化了许多。随着以集成技术为代表的半导体技术的飞速发展,新的器件、组件不断涌现,伴随这些新器件、组件而来的新的概念和分析方法也不断出现。以各种功能单元的模拟集成电路的实现以及相应的分析方法、以Multisim等电子线路的仿真软件、分析软件为代表的新的分析方法的增加,使《模拟电子技术》课程的容量被大大扩充了。有限的教学时数、快速膨胀的教学内容,成了摆在教师面前的现实问题。
  职业教育以培养学生的职业技能和应用能力为教学目标,并主要体现在强调职业技能、注重实践教学等方面。根据职业教育“理论够用,重在实践”的基本原则,强调了理论与实践并进、理论指导实践的原则,将单纯的理论讲授和实验的教学方式改变为理论、实验、实训和仿真相结合的教学模式。在不增加学时的基础上,将课程内容重新整合、穿插进行。通过模拟仿真可以直观地显现出前后内容的因果关系,缩短了理论和实际的距离,节省了理论教学的时间,增加了实践教学的时间。
  (一)传统教学手段的弊端
  目前,大部分学校教学仍使用 “粉笔加黑板”的传统教学手段。审视传统的教学方式,主要存在以下问题:形式呆板,方法单一;填鸭式教学,学生缺乏主动性。在课堂上,教师讲得口干舌燥,学生也听得筋疲力尽,他们在被动接受知识的同时也失去了学习的兴趣,使 “注意”的持久性和稳定性大为下降;教师与学生缺乏交流,没有交流和互动,学生就不能体会到自己在课堂学习中的主体地位,难以增强学习的动力,难以产生探求知识的欲望。
  (二)新课改下教学方法的探索
  1.采用启发式教学。启发式教学能使学生在获得知识的同时,学会思考问题。它提倡多提问题,以利于开发学生的思维并激发其创造性,使他们能灵活地利用所学的专业知识,提高处理实际问题的能力。因此,在教学中,教师要提出一些问题,并针对学生对问题的理解情况,调整讲课的方式和内容。例如,在放大电路的基本分析方法这一教学阶段,教师可以精心设计一些思考题:放大电路的组成,什么是静态工作点?放大电路对输入信号是如何放大的?等等。教师要把这些问题提前布置给学生,让他们通过预习思考,并积极发现问题和解决问题。那些暂时不能解决问题的学生,上课时就会比较专心地听教师讲解。因此,课堂教学中,在实验和大作业中,教师设定一些题目或让学生自己拟定题目,对没有学过的知识加以提示或给出参考文献,让学生独立思考,使他们通过自学来发现知识、掌握原理,从而学会用自主、探索的方法进行学习。
  在教学手段上进行改革,变课堂“粉笔+黑板”为“(粉笔+黑板)+电子教案”的教学方式,把多媒体教学与课堂教学结合起来。可以制作一些课件,将抽象、生涩、陌生的知识直观化、形象化,以激发学生的学习兴趣,调动其主动学习的积极性。还可以集中全体教师的智慧与教学经验,统一利用多媒体课件教学,使教学内容更加规范有序,也可以免除教师上课时板书的劳累,腾出精力来更注意课堂教学内容的组织和讲授。此外,教师还可以使理论与实践相链接,以缩短教室和实验室的距离。同时充分利用网络资源,将全部课程内容的多媒体课件、教案、习题解答、仿真软件等内容传到网上,使学生从多个方面得到学习的机会。
  如进行放大电路的分析的教学时,课件能直观地进行原理电路、直流通路、交流通路之间的变换,能够精确作图、进行图解法分析,并能多次重复,再现整个分析过程,体现出“原理电路——直流通路——特性曲线——直流负载线——作图——静态工作点;原理电路——交流通路——特性曲线——动态负载线——静态工作点——作图——动态性能”的分析问题的思路,并能够动态地展示电路中信号的流通情况。这就避免了传统教学手段中要么是静态显示、要么是现场作图,难以精确、再现困难的弊端,从而使教师将精力和时间更多地集中在重点知识和分析方法的讲解上,既能突出重点、突破难点,化抽象为具体,又能促进思维导向由模糊变清晰。
  2.虚拟仿真实验环节。将仿真软件Multisim应用于电子教学的过程中,能改变传统的教学模式,使教学内容具有直观、形象的特点。电路仿真将实验台搬到了计算机屏幕上,将肢体语言和声光电有机地结合起来,对学生实施全方位的情景教学。学生可以在电脑上进行课程实验的调试和测量,通过鼠标和键盘调用元件和仪器搭接电路,使整个教学过程在虚拟实验室中得以完成。
  如讲解放大电路的分析时,先在理论上对静态工作点、放大倍数等进行计算,然后再仿真,最后将仿真实验结果和理论计算进行比较。它能使学生熟悉放大电路的基本测量方法,加深对单级放大电路的工作原理和性能特点的理解。
  教师和学生利用仿真软件进行实验时,实验过程能够非常接近实际的操作效果,使元器件的选择范围广,参数修改方便,还能满足学生一人一机进行实验,并方便反复操作。即使有错误也不会有损失,弥补了学校因实验经费不足带来的实验仪器与元器件缺乏的问题,排除了原材料消耗和仪器损坏等故障的出现,帮助学生更快、更好地掌握课堂讲授的知识内容,加深对概念和原理的理解,弥补理论教学的不足。而且,教师能够通过仿真在教学过程中随时提供实验、演示和电路分析,深入浅出地分析各种电路的特性,讲解各种参数改变对电路的影响,为教学提供了一种先进的教学手段和方法,对提高学生的电路设计、分析能力和综合素质具有重要的意义。
  (三)在实习基地进行实践操作、实战演练
  在理论教学和仿真练习之后,让学生进入实验室,对具体电路进行实际操作,并要求学生做到“四会”即:“会看、会算、会选、会用”。“会看”指会看电路图,看懂电路图是工程技术人员的一项基本功;“会算”指会分析计算电路参数,这就要通过多练习、多做题来实现;“会选”指在实际应用中能够根据需要正确选用元器件(首先是有源器件)和相关的电路形式,会查阅并能够借助技术手册和工具书进行工作;“会用”可以泛指会“应用”,包括使用各种电子设备和仪器,具备安装、焊接、调整、测试、修理等基本实验技能。这“四会”是学习和掌握电子线路的基础,可以视为电子线路的初级能力和对《模电》教学的最低要求。在教学实践中,通过开设电子CAD、中级电工考证、无线电维修电工考证等中级工考证实训,使行业标准、专业的训练内容等都与国家职业技能鉴定接轨。通过考证实训,可以提高学生的实际动手能力,且能通过劳动厅的中级工考评,获得相应的证书。
  职业教育的技能性和应用性要求教学重视实践教育环节。采用启发式理论教学、虚拟仿真实验环节和到实习基地进行实践操作、实战演练的教学方法,都是电子类教学的新思路,也是把提高学生的实践技能和适应就业市场能力相结合的一个很有意义的尝试。