发布时间:2023-09-28 09:35:16
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一、引言
技工院校《电子电路基础》课程的主要介绍电子电路理论知识以及其应用。学生掌握电子电路知识,有助于学生了解机电机械设备工作原理,对于学生拓展专业技术视野具有一定的推动作用。本门课程理论性强、实用性也比较广泛,为了实现教学理实一体化,对课程教学与时俱进、不断改革完善必然趋势。
二、教学目标设计改革
技工院校《电子电路基础》课程主要内容为电子电路理论以及其应用,核心为提高学生电子电路操作应用能力,教学目标设计改革也应该围绕提高学生能力入手,具体为以下三个方面:[1]第一,专业能力提高。在本门课程教学时,提高学生专业能力指的是提高学生电子电路实际应用能力和实践操作能力,特别是在介绍路灯电路、抢答器电路、振荡器等知识教学时,让学生亲自参与设计操作,对于提高学生动手操作能力具有事半功倍效果。第二,学习方法能力的改善提高。本门课程实际应用性强,因此,技校生通过学习本门课程,能够大大提高学生动手操作能力,触类旁通,使学生掌握更多操作方法。另外,本门课程教学采用多媒体教学法、慕课教学法、微课教学法等,也有助于学生学习方法能力的改善提高。第三,社会能力提高。本门课程的实际应用性比较强,学生学习本门课程,提高技术水平就能够更好地回报社会,为社会创造更多价值。
三、教学内容改革设计
技工院校《电子电路基础》教学内容选择,应该本着够用和实用原则,按照就业岗位需求和职业发展需求进行定位确定。教学内容选择要有侧重性和层次性。《电子电路基础》课程教学内容设计思路为:第一,先确定本门课程教学总课时,才能确定教学总任务。本门课程安排一个学期完成,总课时为六十学时至九十课时之间。第二,传统教学过程中,着重于理论知识教学而忽视实训教学。在教学内容改革设计中,将教学内容教学侧重于实训环节,比如电子电路仪器仪表的使用、放大电路的设计、抢答器制作等。
四、实验教学中学生操作能力的培养
《电子电路基础》课程是技工院校电子类专业和家电维修专业必修课程,本门课程的实践性很强。本门课程实验课占教学课时比重较大,学生参加实验教学,有助于加深对理论知识的掌握,提高学生分析问题和解决问题的能力,为专业后续课程学习打下坚实的基础。对于如何提高学生实际操作水平,笔者认为可以从以下几个方面着手:第一,培养学生学习兴趣。学生一旦对学习《电子电路基础》课程感兴趣,他们就会主动学习,从而提高教学效果。技校生大多学习基础比较差,传统教学模式下,大多教师照本宣科而使得教学枯燥无味,学生久而久之就失去学习兴趣。为了培养和提高学生学习兴趣,笔者根据本门课程实用性与应用性强的特征,选择贴近学生生活的实例展开教学,能够大大激发学生学习兴趣性。具有焊接操作能力是电子类专业学生必备技能,笔者在安排焊接导线实验课的时候,不是照本宣科式按照教材编排进行,而是另辟捷径设计教学内容,笔者让学生用导线焊接一个字或者图形,看哪个学生焊接的字与图形更为美观漂亮。教师在教学中可以更多安排这种有趣的实验,比如在学生上测试集成功率放大器实验课的时候,教师让学生完成测试任务后,可以让学生在功放的输入端位置接入自己喜欢音乐声源,一首首优美的歌曲响起,学生成就感得到极大满足,对提高学生学习兴趣具有事半功倍的效果。同时,教师可以带上以前学生完成的电子电路作品向他们示范展现,如门铃电子电路作品、调幅收音机作品等,也能大大促进学生学习积极性。第二,示范入手,把握操作要领。理论教学具有先导意义,学生掌握了理论知识后,才能更好地进行实践操作。为了提高学生动手操作能力,教师在初期阶段,采用讲解与示范法相结合的方式向学生传授操作要领,教师要边讲解边示范学生操作要领,方便学生观察与思考,这样才能更好地加深印象理解记忆。比如在教学毫伏表使用知识时,先向学生讲解毫伏表理论知识,如毫伏表的作用和测量交流电压的操作方法要领等,测量交流电压操作步骤主要有准备、仪器量程的调整确定、接线、读数和拆线五个阶段。经过理论讲解,学生对所学理论知识就心里有数了;然后教师向学生示范展示毫伏表操作:第一步,仪器指针指向数字零位对毫伏表机械归零,接通电源;第二步,量程开关将量程调整到初期状态,再打开信号测试开关;第三步,先接好黑夹子线端,再接好红夹子线端;第四步,如果量程开关处在数字“1”位置时(如1mV,10mV,1V),量程应该读取第一行刻度线。如果量程开关处在数字“3”位置时(如3mV,30mV,3V),量程应该读取第三行刻度线,最终测量结果要保留到可靠数字后一位,测量结果单位就是量程单位;第五步,拆线顺序为先拆红夹子,后拆黑夹子。教师示范动作要慢,在关键步骤的动作可以反复向学生操作演示。学生通过教师讲解和示范操作,可以提高学生的观察能力和思考能力,进而更好地完成学习任务。
五、结束语
《电子电路基础》课程教学中对教学目标和教学内容设计改革,并且着重于实验教学中学生操作能力的培养,不仅有助于学生理论知识学习和提高实际动手操作能力,而且有助于激发学生学习兴趣和学习主动性,促进教学效果和学习效果的提高。
作者简介:周童(1981-),男,江苏南通人,南通大学电子信息学院,讲师;周晶(1976-),女,江苏南通人,南通大学电子信息学院,讲师。(江苏 南通 226019)
基金项目:本文系南通大学教学研究课题(课题编号:2011B43)的研究成果。
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)27-0117-02
CDIO(Conceive Design Implement Operate)[1]教育理念近年来在国际工程教育界十分流行,它的基本方法是以工程产品的研发到实际产品运行这一过程为载体,让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程。CDIO的培养大纲将工程毕业生应具备的能力按工程基础知识、个人能力、人际团队能力和工程系统能力这四个层面加以划分,大纲要求通过综合培养的方式使学生在这四个层面上均衡地达到预定培养目标。
自2003年,周立功教授在江西理工大学首次以3+1教育模式率先开展了CDIO性质的教育试点以来,已经过去十个年头了。其间,中国教育部多次组织会议与国内外著名高校的专家学者讨论了中国进行工程教育改革的紧迫性与必要性,并制订了一些工程教育改革方案。迄今为止,国内已有近四十所高校先后被定为CDIO教育模式的研究与实践试点单位,并均已获得不同程度的教育成果。
一、关于“电子电路技术与实验”
1.课程的基本设置
“电子电路技术与实验”是南通大学(以下简称“我校”)计算机科学与技术学院下计算机科学与技术、软件工程和网络工程专业的一门十分重要的专业基础课,由电路基础和模拟电子技术综合而成。原先的课程设置与课时分配如下:电路基础部分共10章40学时,模拟电子技术部分共10章40学时,实验部分共4次试验16学时,总共96学时,其中实验部分安排在期末进行。教材的使用情况为:电路部分使用普通高等教育“十五”国家级规划教材《电路》第5版,模拟电子技术部分使用面向21世纪课程教材《电子技术基础——模拟部分(第五版)》。
学生的期末总评成绩按平时表现30%,期末考试70%的比例计算,期末考试为闭卷笔试,实验部分不计入最终的总评成绩评定。
2.课程存在的问题
从前几轮的教学情况来看,笔者认为我校该课程在改革前存在以下问题:
(1)教材选取并不十分合适。《电路》和《电子技术基础——模拟部分》这两本教材内容广泛、讲解详尽、思维缜密,对于电类专业的学生而言十分合适。但是,对于总共只有80学时的“电子电路技术与实验”而言,这两本教材的内容显然太多、太细、太深,结果只能是某些大章被舍弃不讲,而保留的大章中也要对其中的小节有所取舍。即便如此,每一大章所能分得的平均学时数也只有4个学时,老师讲解得很匆忙,学生听起来也吃力。如此大量地削减书本中原有的知识点,会给学生的自学增加难度,多数有课前预习和课后复习习惯的学生都反映因知识不连贯造成了理解上的困难。
(2)电路基础部分的讲授过程过于抽象。电路基础部分是“电子电路技术与实验”课程中最先讲解的部分,从电路模型开始讲到频率响应,前后涉及10个大章。其中绝大部分都是在做电路的等效变换和相关的数学计算,讲授过程也是按传统的顺序讲解。对于电类的学生而言,他们有整个学期的时间去不断实践和强化相关的知识。然而,对于憧憬着自己未来成为计算机硬、软件或者网络技术方面人才的计算机专业的学生而言,大学里第一门专业基础课就如此抽象、枯燥,而且里面的知识似乎也跟计算机没什么太大联系,多数的学生都表现出了反感和厌学的情绪,从而直接影响了后续的模电部分的学习。
(3)模拟电子技术部分的讲授内容过多。从现有教学大纲来看,《电子技术基础——模拟部分》教材中除了最后一章SPICE辅助分析设计不讲以外,其余大章基本一个不落。这些内容虽然都有实际的器件和实用电路作为支撑,但由于电路结构多变,设计参数众多,计算过程繁琐,对于之前已经对该课程产生了厌恶情绪的学生来说,更繁更难的模电内容无疑是雪上加霜。而对于有较好学习方法的学生,要在短时间内掌握如此多的内容,也是不小的挑战。
(4)实验部分安排不合理。实验课安排在学期末进行,时间上跟理论课脱节,往往是做实验的时候,相关的理论知识已经遗忘殆尽了;同时,实验部分不计入最终的总评成绩评定,这就使得实践环节的重要性再次降低,学生根本不认真对待。
(5)考核方式与工程教育的理念不相符合。传统的闭卷笔试,以各自独立的分析计算题为主,配以选择、填空题。学生为了通过考试而海量做题,整个课程学完,学生说不出学过什么,学的知识有什么用,当然也就无法应用于实际的工程实践。
二、基于CDIO的课程改革构想
对“电子电路技术与实验”课程引入CDIO教育模式进行改革,主要是为了增强学生电子电路技术的兴趣度、认知度和实践能力。从电路的宏观功能入手,对项目的组成模块逐一分解,各个击破,让学生从“做中学”。笔者在研究了相关课程[2,3]的改革思想之后,针对本课程的CDIO模式改革提出了以下构想:
1.选用更合适的教材
针对之前的教材理论性强、内容多的问题,我校反复比较,仔细斟酌,选择了“十一五”国家教材《电路与模拟电子技术(第二版)》一书。该书专门针对计算机专业的学生编写,压缩了传统教材中电路基础部分,重新整合了模电部分,更加适合计算机专业这样既需要较熟练地掌握电工电子技术的方法而又不要求作深入研究的学生使用。
2.适当改变授课顺序
以往的授课顺序都是自下而上,这样虽然起步时较为轻松,但对于现学的知识在整个课程体系中的作用,学生几乎都是一头雾水。建议可以从一个具有综合性但又不太复杂的实际系统入手,反过来自上而下地讲解相关知识点。例如通过单相小功率直流稳压电源,用图1的讲解方式逐渐引出各个相关的知识点。
3.弱化电路基础与模拟电子技术之间的课程界线
采用图1的讲解方式之后,电路基础和模电中各自的知识点不再泾渭分明,而是需要什么就讲什么。实际器件、电路和抽象的定理、方法互相穿插,相互支撑,可以降低学生学习的疲劳度,激发学习的兴趣和信心。
4.实验课程的改革
增加实验课的课时量,将实验课平行于理论课进行,甚至可以直接进入理论课的教学环节。实验内容的选取须紧密结合理论课内容,借助EWB或者SPICE仿真软件,在理论课堂上就可以直接向学生展示电路的仿真原理图和结果。同样,某些理论课上的知识点也可以在实验课上通过实验的方式提出并呈现给学生。另一方面,实验课不能局限于软件仿真,应该在条件允许的情况下多进行实物实验,通过在面包板上搭建实物电路并运行,不仅锻炼了学生个人操作能力,还能培养其人际团队合作能力。
5.考核方式的改革
纯粹的理论闭卷笔试必须被理论结合实践的考核方式所替代。建议只把最基本的理论分析和计算作为笔试内容,如电阻电路的基本分析方法和定理,基本共射极放大电路的计算等。实践考试则以在规定时间内,按小组划分,完成随机抽取的项目设计题的方式进行。实践考试中允许翻阅相关资料或在组内互相讨论。实践部分的评分方式可以参考模糊层次分析法,[4,5]按成果、口试和团队三个方面综合评分。最终的考核成绩中,理论笔试占50%,实践考试占40%,平时表现占10%。
三、已实施的改革步骤
由于得到我校教学研究课题的基金支持,“电子电路技术与实验”课程的CDIO模式改革已经初见成效:
第一,在更换教材的同时,重新分配了电路基础与模电部分所占的课时比例,增加了实验课的课时量。电路基础调整为28学时,模拟电子技术为36学时,实验32学时。考虑到原先的课后作业多有抄袭现象发生,现将平时作业从课后作业改为课堂练习,题目也精选极具代表性的题型。
第二,理论课内容进一步精简。新教材的理论内容已经较原来的教材有所压缩,但由于课时所限,有些知识点在实际授课时必须做弱化处理。例如二极管、三极管和运算放大器只强调外特性而不细究内部工作原理,交流电路只涉及单相正弦稳态电路的一般分析而对三相电路和相量图分析法不做要求。
第三,实验课不再放到学期末进行,而是有机地穿插在理论课当中。在某些理论课的授课过程中加入SPICE软件的仿真演示,很好地提高了学生对抽象知识点的认知度,提高了学习积极性,降低了思维疲劳度。在实验机房中完成的实验课,则让学生自愿组合成固定的实验小组,一般3至5人一组,每个人选取大项目中不同子项目进行设计与实验。
第四,期末考核方式由原先的闭卷笔试改为笔试和实践相结合。笔试部分只占总评成绩的50%,主要是考查学生最基本的概念和基础的分析与计算。实践能力考核占总评的40%,考核时依然以平时实验课的实验小组为单位,完成当场抽取的设计项目,最终按子项目的难易程度与完成度评出个人能力成绩,按大项目的完成度及优劣评出人际团队能力成绩。平时表现占10%,包括理论课上课堂练习完成的情况和实验课上口头问答的情况。
四、结束语
CDIO是一种先进的教育模式,本文将CDIO理念引入到“电子电路技术与实验”课程中,在教学理念、教学手段和考核方式等方面提出了改革构想,并在校教学研究课题基金的支持下完成了部分改革,取得了一定的效果。同时,也为近电类专业中的电类课程的改革提供了新的思路。
参考文献:
[1]Edward Crawley,Johan Malmqvist,Soren Ostlund,等.Rethinking Engi-
neering Education:The CDIO Approach [M].Berlin:Springer-Verlag,2007.
[2]张国平,付贵阳,马永力.基于CDIO教育模式的电路课程教学研究与实践[J].中国电力教育,2010,(22):93-94.
[3]王照平,李文方,王玉巧,等.基于CDIO模式的《模拟电子技术》课程改革与实践[J].电子测试,2013,(3):198-199.
《电子电路基础》是电子电工专业中一门综合性、实践性很强的专业基础课,而其中放大电路的分析又是重中之重。不少学生认为这门课难学,难掌握,缺乏兴趣,学不好这门课,更谈不上学生学习创新能力的培养。为此我们必须分析目前存在的问题,提出解决问题的思路或途径。。为顺应时代的要求,让学生能更好的理解教学内容及教学模式,以下结合自己在教学中的实际谈谈一些体会和认识。
教学理论和实践都表明,学生既是教育活动的对象,又是教育活动的主体,教学的成败,不仅取决于教师的教学手法,主要还取决于学生主体作用的发挥程度,取决于学生自身的努力,所以采取正确的教学方法才能在电子电路教学中培养学生的创新能力。①
一、 创设情境,激发兴趣
兴趣是人们积极认识事物和关心活动的一种心理倾向,是人们学习活动的动力机制。教育学家乌申斯基说过:“没有丝毫兴趣的强制学习,将会扼杀学生探求真理的欲望。”兴趣是学习的重要动力,也是最好的老师,所以在教学中以创设情境为主线,根据教材的特点、教学的方法和学生的具体学情,把学生引入一种与问题有关的情境中,让学生通过观察,不断积累丰富的感性认识,让学生在实践感受中逐步认知、发展,乃至创造,以提高学生学习电子的兴趣和素质。。②
《电子电路基础》是一门实践性很强的课程。教师可先从实际出发,用学生身边的事例引出本节课的内容,通过演示实验,激发学生的学习兴趣,使学生想参与进来,在愉快和谐的教学气氛中学习。如在“三极管的放大特性”的教学中,可先让学生进行音乐门铃的制作。在制作时先不接三极管,门铃只能发出很小的响声,此时教师向学生提出如何提高音量这一问题,使他们带着问题去学习。在介绍完了三极管的放大特性之后,再让学生在电路中接上三极管,由于三极管的放大作用使音量增加了许多,这样学生就产生了对三极管放大特性的感性认识,提高知识对学生的吸引力,使学生认识到所学知识随时都能得到应用,以激发他们的学习积极性。显然,教师要创设好问题情境,关键要从学生的学习兴趣出发,要从知识的形成过程出发,要贴近学生生活,要带有激励性和挑战性。只有这样,才能激发学生的好奇心和求知欲,促进学生的自主性学习,使学生的认知过程和情感过程统一起来。③
二、紧抓重点,有的放矢
“以学生的发展为本”是新课程理念的最高境界,电子电路学习的关键并不仅仅是让学生记住多少理论知识,更重要的是,要通过各种有效的方法和途径,使学生学会认识电子电路的方法,养成正确的思维习惯。
放大电路是电子电路学习的重中之重。放大电路一般不是单一的直流电路或交流电路,而是交、直流共存一个电路中。放大电路有静态和动态两种工作状态,有直流通路和交流通路,要搞清其中的直流分量和交流分量。三极管是非线性元件,放大电路是非线性电路,电路定量的应用有局限性,在分析计算方法上,更多地采用估算法和图解分析法,具有近似性。
对于教学重点的把握则应在熟悉教材、熟读教学大纲的基础上结合多年的教学实践确定。如在讲授分压式偏置电路的计算时,可对分压式偏置电路与基本放大电路进行类比,得到两者的电路形式和原理虽然有很大的不同,但对交流信号来说,两者几乎完全一致,从而直接得出分压式偏置电路的放大倍数Au、输入电阻Ri、输出电阻Ro的计算公式。教师在详细讲解后,需要布置大量的习题,让学生反复练习,加深对重点的掌握。
三、把握方法,拎清概念
放大电路变化复杂,学生学习有较大的困难。针对这种情况,教学中要采取精讲和启发引导相结合的方法,培养学生掌握关键的几个电路,教师要举一反三,由浅入深,由典型到一般,循序渐进地讲解。
有些知识点学生理解起来非常困难,这就需要教师多下工夫,多研究切实可行的办法。例如,在放大电路中的负反馈这一章中,很多学生对反馈的概念及反馈的形成感到模糊。为此,教师可以采用以下几种方法:
(1)概念法。本章的概念多,且抽象不易理解,主要原因是与我们平常所说的不一样。比如教材中“把反馈信号的全部或部分送到输入端”一句话,有些学生认为既然把全部信号反馈到输入端,那肯定没有输出,但实际上不是,主要是对“反馈”和“反馈信号”这两个概念不清楚。在讲课过程中,应注意反馈信号的特点,讲清概念之间的联系。上新课之前可采用提问、提示等手段,帮助学生回忆学过的概念。事实证明,概念掌握越清楚,理解起来越容易。④
(2)总结法。对反馈的判断历来是大多数学生的难点。教师在教学过程中总结出这样一套办法:反馈放大器多数是共发射极放大器,对共发射极放大电路,若反馈至发射极为串联反馈,若反馈到基极为并联反馈;从发射极向前级反馈为电流反馈,从集电极向前级反馈为电压反馈。这样,学生记忆理解起来比较容易。
四、善于总结,完善认知
总结过程是一个思考的过程,是对知识梳理和加工的过程。通过总结,让学生明确这一章节学了什么内容,应该掌握什么内容,与前面章节知识有什么联系和区别。《电子电路基础》中的各种基本放大电路、正弦波振荡电路、功率放大电路,各种复杂的电子电路,总是由多种简单的功能不同的电路组成的。通过总结,我们对各种电路的区别能不断加深印象,从而对各种复杂的电子电路能顺利划分成块,正确分析其电路原理。
要使学生能顺利学好电子电路,需要教与学进行互动。这既要求我们培养学生正确的学习方法,又要求我们有合适的教学方法,好的教学方法还需要我们教师在教学过程中不断地探索和总结。。例如,基本放大电路、负反馈放大器、正弦振荡器和功率放大电路在教材的安排中,都是各自独立成一章。学生在学习过程中,习惯认为它们是相互独立的知识点,学起来感到内容多、繁、难,但是,如果把这四个电路进行概括比较,就可得出“基本放大电路是基础,是核心知识,其它电路都是在这个核心知识的基础上变化而来”这样一个关系。基本放大电路加负反馈网络组成负反馈放大器,两个放大电路之间加耦合器件组成多级放大器,基本放大电路加上选频及正反馈网络就组成正弦波振荡器等。学生自己把它们之间的关系用图表示出来,一目了然,学生就会感到不再难学,也增强了学习的自信心和学习兴趣。
放大电路分析的方法多种多样,教师要根据教学课程标准的要求和实际探究需要,灵活设计教学探究,在教学实践中大胆探索,选准切入点,走自己的路,从而全面提高技工学校电子课程的教学质量和水准。
参考文献:
①苗建宇,刘永昌.推进课程建设深化教学改革.高等理科教育.2005.
②刘重庆.职业教育心理学[M]. 江苏:江苏技术师范学院.1998
③陈晓黎.在实验教学中培养学生的综合能力.成都教育学院学报.2005.
中图分类号:G718.5
一、重视第一堂课的教学,激发学生学习兴趣
《电子电路基础》是电子专业学生必须接触的一门课程,而它的绪论,是学生接触这门课知识的第一堂课,如何上好这门课,对以后的教学相当重要。教师具有创意的新课导入,可以激起学生的注意力,诱导他们积极思考,而且激发学生学习这门课的兴趣。一旦学生对该门学科感兴趣,他们就会兴致勃勃地学习这门课的知识。因此,激发学生学习这门课的兴趣和动力就成为"绪论"的首要任务。
举个简单的例子:教师可结合当代电子产品的发展,如:电子计算机的研制和生产过程,介绍电子技术的发展概况,让学生体会到电子技术是一门需要不断探索和研究的科学技术。其次,也可介绍生活里琳琅满目不断出现的电子新产品,如:液晶电视机、MP4、MP5等,让学生感到我们的生活离不开电子技术,让他们的思想由"要我学"自然过渡到"我要学"。再者,还应介绍《电子电路基础》与所学专业的关系,明确它的重要地位,使学生从思想上引起重视。最后,从身边入手,找一些电子小产品,如:充电器、U盘、收音机等,让学生先观察它们的内部结构,从中让他们认识接触到电阻、电容、电感、二极管、三极管和变压器等元件,知道它们通过组合就构成一个实用电路,从而引出学习这门课的目的,让学生形成先入为主的求知欲望。
二、教学过程中善于使用生动活泼的语言
职业教学有以下几个特点:第一、职业中学的各种专业教材,内容上科学性和逻辑性很强,但定律、法则、原理等内容冗长,不便于记忆与理解,学生难以接受。第二、职业中学的生源不够理想,学生的总体素质下降,不少学生在学习上缺乏主动性,分析和解决问题的能力较差。第三、一般教师教学,教材怎么说,就怎么讲,照本宣科。平时让学生死背概念,机械地记忆一些原理,根本上激发不起学生的学习兴趣。兼于上述几个方面的原因,本人认为在不影响专业理论的科学性与逻辑性的前提下,有必要根据学生的实际情况,用形象生动的语言、风趣幽默的表达向学生进行讲授,指导其练习与自学,提高学生的学习主动性,达到举一反三的效果。
课堂教学中通俗语言的运用是不可缺少的,它可以启发诱导学生,否则课堂就像一潭死水,激不起一点涟漪。专业课尤其需要,而且必须使用与专业理论切相关的通俗语言和事例,这样才能使学生易于接受有关理论知识,取得事半功倍的效果。
三、注重实验与理论相结合的教学方法,充分发挥学生的主体作用
为了使理论与实践更好的衔接,将理论教学与实验教学融为一体。其内涵主要是打破传统的学科体系和教学模式,根据职业教育培养目标的要求来重新整合教学资源。从而逐步实现三个转变:1、从以教师如何"教给"学生,向以学生如何"教会"自己转变;2、从以教材为中心,向以教学大纲和培养目标为中心转变;3、从以课堂为中心,向以实验室为中心的转变。
电子专业的基础课既具有很强的理论性,又具有很强的实践性,它要求学生不仅要很好地掌握理论知识,而且还要把所学的知识应用到实验练习当中去,并在实验练习中不断地发现问题,分析问题,解决问题。所以教师在平时的教学过程中要注意运用实验去巩固学生的知识。不仅使学生能够将所学的理论知识应用到实验项目中,还能使学生把学到的知识连贯起来,真正达到应用的目的。
比如说,我们在讲授到二极管知识这一章,其中有个重要特性,那就是二极管的单向导电性,即加正向电压,二极管导通;加反向电压,二极管截至。那么教师在教授完基础知识后,可以让学生自己设计实验以证实二极管的单向导电特性。这时学生可以通过自己动手查阅相关资料,了解二极管的特性以及在电路中的具体应用。在此基础上就可以让同学们自己来设计简单电路了。
又比如,在讲授到直流电源知识点时,考虑到在直流电源的实验过程中要用到的知识点较多:二极管、三极管、电容、电阻、放大电路、焊接知识等。那么教师可以把知识点分为几个部分:基本电子元器件、放大电路、焊接知识等,让学生分别进行完之后,最后把这些知识综合起来,就可以做出直流电源,达到了我们的教学目的。在具体的实验制作阶段,为了更好地调动学生的学习兴趣和学习积极性,可以把课堂搬到电子实训室,让学生把手脑并用起来,在学习理论知识的同时加上动手练习这样使知识更加直观,容易理解,助于记忆。在这个过程中,教师负责把知识点告诉学生,让学生自己来设计实验,消化知识。在电子电路基础课中都可以采用上述实验与理论相结合的教学方法,因为有了前面的理论知识做准备,在实验室里让同学们自己根据所学的知识设计或焊接电路。这样让同学们自己摸索着逐渐掌一些电路的组成及工作原理,而同学们也有一种成就感并且自己设计的过程也是知识的迁移与应用的过程。
这种实验与理论相结合的教学方法不但适合电子基础课程教学,尤其适用于学生水平参差不齐的职业技能教学。
四、教师要注重培养学生良好的学习习惯
《电子电路基础》不同于其他课程,它既需要掌握牢固的理论基础,又需要学会分析电子电路。要使我们的学生能尽快适应电子技术的学习,在传授知识的同时,教师还要教给学生正确的学习方法,提高他们的自学能力,培养良好的学习习惯。
教师应提倡学生先预习后听课,在课前通过自学把教材的重点、难点、疑点找出来,并且对学生的预习要检查和评估预习效果。凡是能通过自学解决的问题,在课堂上就不再需要重点讲解。其次,要求学生做好课堂笔记。首先有利于学生接受和掌握新知识,其次学生如果养成做笔记的习惯,那么在整节课的学习中,能够跟上教师的教学思路,不容易开小差。对笔记的要求是:主要记教师讲课的提纲、重点、难点、概念,记关键词,难点问题应划上着重号,以便课后集中力量去解决。再者要求学生课后复习,心理学中的艾宾浩斯遗忘曲线告诉我们,通过"尽早"与"及时"的复习,防止遗忘是至关重要的。课后让学生重温讲课内容,整理笔记,以便对所学知识理解更深,掌握得更牢固。
总之,要使学生能顺利学好电子基础课程,其实是教与学的一个互动的过程,既要求我们培养学生正确的学习方法,又要求我们有合适的教学方法,好的教学方法还需要我们教师在教学过程中不断地探索和总结。
1 模拟电子技术基础课程的特点
模拟电子技术基础,又称为电子技术基础模拟部分,与数字电子技术一起统称为电子技术基础。是面向电子信息学科的专业基础必修课。该课程的特点包括:重要性,模拟电子技术是现代化重中之重的技术;非线性,电子放大器是一种非线性元件,需要用非线性分析方法(图解法、微变等效近似等);工程性,在足够精确的情况下,为了计算方便,常用近似来化简;微观性,深入到原子电子级分析问题;实践性很强,动手性很强,需要很好的实践,不实践学不好;复杂性,易受多种因素影响,如温度,随机性,光照等等影响,参数宜变,参数分散等增加了该课程内容的复杂程度;基础性,是后续电子类课程的基础,也是电子信息类专业考研的课程之一;主干性,是电子信息类本科专业的主干专业课程。本课核心是电子放大器,该课程主要就是讲放大。
模拟电子技术基础课程的基本概念、基本分析方法已经渗透到了各行各业各个领域。包括广播通信:发射机、接收机、扩音、录音、程控交换机、电话、手机等;互联网络:路由器、ATM交换机、收发器、调制解调器等;工业领域:钢铁、石油化工、机加工、数控机床等;交通方面:飞机、火车、轮船、汽车等;军事领域:雷达、电子导航等;航空航天领域:卫星定位、监测;医学领域:γ刀、CT、B超、微创手术等;消费类电子领域:家电(空调、冰箱、电视、音响、摄像机、照相机、电子表)、电子玩具、各类报警器、保安系统等。电子技术的发展,推动计算机技术的发展,使之“无孔不入”,应用广泛。
模拟电子技术基础课程的学习使学生牢固掌握模拟电子电路系统的分析能力和集成电路的创新设计能力,掌握模拟电子信号和系统的基本原理及基本分析方法,深入理解模拟电子电路系统的各个组成部分的基本原理,掌握应用所学典型模拟电子系统解决信号分析问题的方法,掌握集成电路的设计原理和实现方法。为学生进一步学习有关信息、通信方面的课程和今后的科研工作打下良好的理论基础。
2 模拟电子技术基础课程的先修课程
模拟电子技术基础课程的先修课程有《高等数学》、《大学物理》和《电路分析基础》,其中最重要的也是衔接最紧密的一门课程就是――《电路分析基础》。简单来说可以将电路分析基础和模拟电子技术基础归为同一类专业课程,从内容上看,《电路分析基础》主要让学生掌握电子电路分析的基本能力,而《模拟电子技术基础》课程则是学习对模拟信号的处理分析,从模拟电子系统的各个组成部分出发,分别学习各种典型的模拟电子电路,给学生建立起模拟系统的基本构架,为后续深入学习信号与系统的分析能力打好基础。
模拟电子技术基础课程在《电路分析基础》学习的基础上,分别从微观和宏观探讨模拟电子电路系统的各个方面。微观深入到电子原子级,讨论半导体材料的神奇,进而分析二极管、三极管和场效应管在微观领域,内部载流子运动的情况,从而让学生深入体会半导体器件的奇妙之处。宏观上从集成电路出发,理解集成电路的奥妙,小到微观电子原子级,大到模拟系统及大型集成电路的设计。学习模拟电子技术基础课程之后,学生有了系统的概念,信号处理的概念,在此基础上再进行数字电子技术的学习,学生更能理解和接受,电路分析基础和模拟电子技术基础两门课虽然内容不同,各有侧重点,但很多分析方法、理论公式都环环相扣,所以可以进行对比学习,提高学习效率。
3 模拟电子技术基础课程设置知识要求
模拟电子技术基础课程是电子信息专业本科生的专业基础主干必修课程,它具有自身的体系,是理论性、实践性都很强的课程,是学习很多后续专业课的基础。为今后深入学习电子技术在专业中的应用(例如在《信号与系统》、《数字信号处理》、《通信与系统》、《通信原理》、《嵌入式系统理论及实践》等后续专业课程中的应用)打好基础,为学生建立系统分析的概念,培养学生自主分析问题和解决问题的能力,帮助学生成功的从中学阶段对电压电流的具体求解,过渡到本科阶段自主进行信号与系统的分析能力的培养。
4 模拟电子技术基础课程设置能力要求
模拟电子技术基础课程设置能力要求以理论基础和实践操作相结合,既保证严谨的理论体系,又结合工程实践的特点。通过模拟电子技术基础课程的学习,应能具备模拟电子电路的系统分析能力、大型集成电路系统的分析计算能力、简单的集成电路设计能力,以及电子技术系统相关专业知识的自学能力。
5 模拟电子技术基础课程达成目标要求
通过模拟电子技术基础课程的学习,掌握模拟电子系统的各个部分,包括电子电路系统与信号、半导体二极管及其基本电路、半导体三极管及放大电路基础、场效应管放大电路及其应用、功率放大电路、集成电路的组成原则、集成电路运算放大器、反馈放大电路、信号的运算与处理电路、信号产生电路、直流稳压电源等典型模拟电子电路系统的分析计算能力及基本集成电路系统的设计能力,培养学生分析问题和解决问题的自主学习能力;学会用所学的典型模拟电子电路系统自主创新设计完整的模拟集成电路系统,辅助实现模拟电子电路系统的各种基本功能;能借助实际电子电路实验箱和软件模拟仿真,实现不同类型模拟电路系统的功能,通过实验环节操作训练具备处理实际工作问题的相关专业技能,理论与实践相结合,更好的理解模拟电子技术这门学科的专业知识,为后续专业课程打好基础。
6 教学方法建议
和众多电子信息类专业基础课一样,模拟电子技术基础课程以理论讲授与实践操作相结合,理论部分也是以教师讲授为主,课程内容繁多,有时候为了在有限的学时内完成全部的课程内容讲授,很多教师会全程进行讲授,学生被动的接受知识,犹如过眼云烟,没有足够的消化理解相关知识点的时间,真正理解领会的知识点非常有限,不懂的内容还需要教师花更多的时间来反复讲解,其实这样的教学模式,教师辛苦不说,教学效果还会极差。理论部分的讲授应该着重抓课前预习及课后复习,上课前十分钟用来对前一次课的内容及要求预习的内容做提问,以这种方式督促学生进行课前预习和课后复习,对知识点进行巩固。
综上所述,《模拟电子技术基础》这门课程对电子信息类专业的本科生非常重要,另外电子信息类本科专业基础课程还有很多,不仅仅是模拟电子技术基础,每门不同的专业课程都有其特点和用途,学生只要从宏观的角度,理解其中的关联性和衔接性,教师也可适当让学生了解每门课程设置的知识要求、课程设置的能力要求,以及课程的达成目标要求等,只为每一位学生能学好每一门专业课,真正具备电子信息的相关专业技能。
参考文献