发布时间:2023-09-18 16:31:07
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高职教育人才培养的特点是培养训练学生的高等职业技能,为社会和企业生产建设服务提供合格的应用型技能人才。
理论与实践相结合的教学方法,在高等职业技术教育中得到了广泛应用,学生有了扎实的理论基础,才能逐步提高理论水平、学习新技术、新科技。《电路基础》是一门实践性很强的专业基础课,它是学好电工、电子、自动控制、计算机等专业的基础课。
一、把课堂教学搬进实习工厂,使学生容易接受理论知识
如,学习“三相异步电动机”这一节时,把三相电动机理论教学内容放到实习工厂里对照实物进行讲解,让学生边听理论边识别部件,并用仪器仪表测量,使学生很容易接受理论知识,巩固了常用仪器仪表的使用方法。既调动了学生学习的积极性,又将各种能力的培养贯穿于教学中,在教学中老师提出问题,学生分组讨论、解决问题,有计划地培养了学生分析问题的能力和团队协作能力。具体可以分两步:
1.首先熟悉三相异步电动机的结构
向学生演示电动机各部件并提出问题。
电动机由定子和转子两个基本部分组成,定子与转子之间有空隙。此外还有端盖、轴承、接线盒、铭牌等其他附件。
(1)三相异步电动机的定子由哪几部分组成?
老师解释:机座作用是固定铁心和定子绕组,通常用铸铁、铸钢或钢板制成,固定前后两个端盖支承转子轴,有的外表面铸有散热筋,以增加散热面积。
(2)转子是异步电动机的旋转部分,由哪几部分组成?
电动机是利用电磁感应原理,把电能转换为机械能,输出机械转矩的原动机。
通过逐步拆解电动机各部件,讲解各个部件工作原理,通过实物与多媒体演示可以得出结论:当空间彼此相差120°的三个相同的线圈通入对称三相交流电时,就能够产生与电流有相同角速度的旋转磁场;感应电流的导体在磁场中受力,使转子旋转起来。
2.通过实际操作得出结论
要使旋转磁场反转,只要改变电源的相序,即只要把接到三相绕组始端上的任意两根电源线对调,就可以实现旋转磁场的反转,也就改变异步电动机的转向。
二、设计合理的实训模式,逐步提高学生实际应用能力
在实习工厂的教学中,教师针对教学计划提出不同的实训任务(电动机的实际计算与设计、旧电动机的拆装与维修、制作电动机绕组等),学生要自己去查阅资料、完成设计方案、实施步骤,这个教学过程就是学生不断学习的过程。
1.认识电动机型号及熟练常用计算方法
如,电动机铭牌上“Y132M-4”含义:三相异步电动机、机座中心高132 mm、机座长度代号(S表示短机座,M表示中机座,L表示长机座)、磁极数。输出功率P2=7.5 kW,输入功率P1=3-2U1I1cosφ=3-2×380×15.4×0.85≈8.6 kW;效率η=■×100%≈87%。
2.三相异步电动机的拆装
电动机因故障或维护保养等需要拆卸和安装,如果拆装不当,就会损坏电动机零部件或绕组,因而必须按一定步骤和要求进行。
电动机拆卸步骤及要求:(1)拆卸皮带轮。将皮带轮上的紧固螺钉松脱,用拉具拉出皮带轮。如拉时没有松动感,则需要在紧固螺钉孔内加入油;如仍拉不出,可用煤油灯或酒精灯在皮带轮轴套外圆周围加热后再拉。(2)拆卸轴承盖及转子。拆除前轴承盖、风罩及后端盖螺栓、螺钉,然后用木槌向后端盖方向敲轴伸端,使后端盖与机座离缝,再用手或平衡吊将转子带着后端盖一起抽出。(3)拆除前端盖。绕线式转子在拆卸前,先提起或拆除电刷、电刷架和引接线,然后拆除前端盖。
3.三相异步电动机的试验
经维修而重新装配的电机必须进行一定的检查和试验:检查引接线标志是否正确,接线头联接是否牢固;绝缘电阻测定;绕组应能承受相对相、相对地的耐压试验;空载试验;测量空载电流;匝间绝缘介电强度试验。
通过完成不同的实训任务,可以充分发挥学生自己的想象力。在每个任务的设计中都能融入自己的观点,有利于培养学生的自主创新能力,很适合岗位培训和创业教育;能够充分发挥实训教学模式的优势,使教学更加贴近企业岗位的需求,对培养合格的专业技能人才起到非常重要的作用。
三、充分利用电子软件,全面提高学生专业技能
可将MATLAB语言、MultiSIM9.0等电子软件用于电路教学中,一方面可节省大量数学计算的时间,将时间更多地用于掌握基本概念和定理上;另一方面,数据结果的可视化也给予学生最直观的理解和启迪,激发学生的兴趣,从而提高学生的学习积极性和主动性。
重视实训教学,把课堂教学搬进实习工厂中进行,并不意味着理论教学就可以放松了,相反更要督促学生掌握基础理论知识。通过设计不同实训教学模式,教师不仅要指导学生掌握专业理论知识、实际操作能力、分析问题和解决问题的能力,还要学习职业岗位的基本技能,以适应职业岗位的要求,同时还要了解市场,为自主创业做好充分准备。
参考文献:
中图分类号:TP3-05 文献标识码:A文章编号:1007-9599 (2011) 04-0000-01
Computer Circuits Basis Teaching
Bian Lu
(Computer and Information Engineering School of Yinchuan Technology College,Yinchuan 750105,China)
Abstract:The computer circuit based on both content and form is a very rigorous,and highly theoretical,logical,practical course,which was formerly based on circuit analysis,analog electronic circuits and digital circuits based on the basis of three courses,now the more compressed content,but fewer hours.Therefore,how to conduct a reasonable curriculum,using a wide range of teaching methods and improve the effectiveness of the teaching is the concern of this article.
Keywords:Computer circuit basis;Teaching
一、计算机电路基础课程教学现状
计算机电路基础是计算机专业一门重要的基础课程,其教学目标是期望学生通过该课程的学习掌握计算机电路的基础概念、原理以及典型电路的实用分析,了解计算机电路相关知识及其应用设计技巧等等。计算机电路基础课程是后续学习微机原理、数字信号处理以及数字通信技术和单片机技术的基础。但是纵观计算机电路基础课程的教学现状,还存在着以下问题:
(一)理论与实际的联系不足
开头笔者就提出,计算机电路基础是一门实践性非常强的课程,学生通过该课程的学习要了解计算机电路的基础知识,为后续使用和维护相关的电子仪器与电子设备打下坚实的基础。因此要特别强调课程理论和实际的关系,培养学生的实践能力。可是现在的计算机电路基础课程存在着应用性技能介绍少、理论与实际联系不足等问题,这对学生毕业后岗位任职能力的培养极为不利。
(二)教学内容更新速度缓慢
计算机技术、电子技术的发展非常快,而计算机电路基础课程受这些技术发展的影响也很大。比如和计算机电路基础相关的集成电路的类型就在不断的进化着,但是书本上的内容可能还停留在几年前的产品介绍,有些教材甚至连集成电路的符号也不同,实用例子相对较少,更谈不上处于学科前沿的新技术。这些现象都说明我们目前所使用的计算机电路基础教材存在着内容跟不上时展的问题。
(三)教学手法单一枯燥
很多老师在进行计算机电路基础的教学活动组织时,其教学手法还相对比较传统。教学技术手段不断发展,计算机电路基础也要积极探索,进行教学方法的改革,将先进的教学理念、教学方法引入到课堂中来。
二、计算机电路基础教学的改革策略
在上述计算机电路基础课程存在的问题中,除了教材内容凭个人能力无法做出根本性改变外,其它两点均可以利用合理的教学方法进行有效的改进。
(一)科学的安排课时
在进行课时安排时,老师要有意识的把数字电路确定为课程的主体内容,围绕时序逻辑及组合逻辑两个大类进行教学活动的组织。在实际的教学过程中,要按照理论教学“必须”、“够用”的原则进行课时的安排,理论课程尽量精练,比如中规模的集成电路的内部结构就无需讲解太详细,而其外部特性和使用方法就有必要利用框图进行重点介绍。老师要可以准确区分教材中哪些章节需要重点讲解,哪些只需一般性了解即可,甚至有些内容可以直接删掉,让有兴趣的学生选修学习。
(二)采用多样合理的教学方法
1.启发教学。问题是启发学生思维的开始,老师通过教学情景的创设引导学生发现问题、分析问题、最终解决问题,在质疑答疑的过程中提升其综合能力。启发式教学可以广泛应用于新课程的引入。
2.互动教学。与传统的教学模式不同,这种方法突出师生间的互相作用以及学生创造力的培养。学生进入高等教育以后,教学模式和课程安排与中学完全不同,特别是计算机电路基础这种专业课程,其有着明显的授课时间长、间隔时间长等特点。如果在讲课过程中老师和学生的互动不利,那么学生会由于课程时间长而出现怠学心理,从而遗漏掉重要的知识点,久而久之就会由于学不会而厌学。因此老师要注意课堂上的师生互动,给学生留下一定的空白时间进行思考、讨论、分析、归纳,将学生的主动性充分发挥出来。
3.任务驱动法。计算机电路基础课程有着突出的实践性,因此任务驱动法非常适用于计算机电路基础的教学。这种教学法将教学目标设计为一个大任务,而各个知识点设计成不同的小任务,学生就会明白自己的带着任务学习的,通过完成任务要完成什么样的学习目标。老师在设计任务的过程中要注意,每个任务都要包括新旧知识和技能,从而激发学生的学习积极性,保持学习热情。
4.类比教学法。计算机电路基础课程有些知识概念比较抽象,如果学生没有相应的理论基础或者一定的空间想象力,很难进行深入的理解。因此老师要采取适当的教学方法帮助学生加强基础概念的理解,类比教学法就是其中比较有效的一种,它把所要学习的知识点与学生的日常生活联系起来,学生通过对比、比较发现概念的内在规律,从而激发其学习兴趣。比如在进行PN结形成一课时,出现了“动态平衡”这一名词,其概念是当进行扩散运动的多数载流子与进行漂移运动的少数载流子达到了动态平衡,就形成了空间电荷区。对于学生来说动态平衡的概念就比较抽象,那么此时可以列举拔河的例子来加以说明:绳子两端的队伍如果力气一样大,那么绳子就会不会向任何一方偏移,同样的,在动态平衡概念中,绳子的两端就是扩散运动及漂移运动的载流子,其力量均等,所以达到了动态平衡。
中图分类号:G642.41 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)04-0099-02
随着现代社会的发展及国际间交流的日益广泛,使各高校开始逐渐认识到双语教学的重要性,双语教学在各高校已如火如荼地展开[1,2]。《计算机电路基础》是计算机科学与技术专业的一门专业技术基础课程,课程以电路分析为基础,需学习掌握基本数值运算、基本逻辑门、布尔代数及化简、组合逻辑、组合逻辑单元、可编程逻辑器件、时序电路、计数器等计算机电路相关知识。这是发展很快的学科,很多专业术语都是从英语翻译过来的,用英文原版教材可以掌握专业的英语词汇,专业的学习和英语的学习可以相互促进;而且可以及时跟踪学科的前沿动态,了解在西欧美国等发达国家的研究和发展。从2004年开始,我们开始尝试双语教学,并于2010年申请了枣庄学院双语教学课程建设项目资助。进行双语教学,在提高学生逻辑电路设计与分析能力的基础上,进一步提高科技英语听、说、读、写、译的能力,培育学生综合运用理论知识解决问题的能力,力求实现理论结合实际,学以致用的原则,为深入计算机专业后续硬件课程的学习及从事计算机硬件相关实际工作打下初步基础。项目组不断改进和探索新的教学方法,取得了一些成绩,下面就是我们在双语教学过程中的一些探索。
一、选用英文原版教材
近年来,我国引进了许多电子技术类的原版教材,为我们提供了丰富的选材资源[3]。最初我们选用了电子工业出版社出版的《Digital Fundamentals》(Thomas L.Floyd著)作为教材,这是一本经典的英文原版教材,内容叙述详尽,习题丰富,重点强调了实际装置的使用,并且向学生们讲述了解决问题的经验,但是篇幅过长,由于学时的限制很难全部讲完,所以只能选取部分内容进行课堂教学。这样厚厚的一本教材只能讲授一部分,会让学生感觉课程没进行完整,所以项目组的老师们考虑换一本教材。近两年我们选用机械工业出版社出版的《The Essence of Digital Design(双语教学版)》(Barry Wilkinson著),这本教材在英文原版教材的基础上,加上了部分重要专业词汇的中文注释,有助于学生的阅读和理解,改变以往学生看到厚厚的英文教材而产生的畏难心理。经过两年的使用,我们认为加了注释的教材对于教和学都有好处,不但可以节约课堂时间,而且可以让学生可以轻松地进入专业知识的学习。
二、不断改进教学方法
在教学过程中有效利用多媒体教学手段具有直观性和可视性,体现了学科发展的前沿动态和双语教学的特点,使学生在了解电路的专业知识的同时,提高学生计算机专业的英语水平。
1.课堂教学。针对管理的科学性与艺术性相结合的特点,深入研究和实施启发式、互动式以及案例式等教学方法[4]。课程首先要建立“与”、“或”、“非”的概念,即“与”就是要满足所有的条件;“或”就是只要满足其中任意一个条件;“非”就是反相。其次建立实际问题和数字电路的逻辑关系,由实际问题到电路就是设计,由电路到实际功能就是分析,用到的工具就是布尔代数,学好布尔代数就能应对数字电路的千变万化。对于这些基本理论和概念,与实例相结合进行讲解,让同学们建立起课程内容的基本框架,理解课程所处的地位和学习的方向。
2.实验教学。在教学中注重理论与实践相结合,为学生了解计算机硬件打下坚实的基础。理论教学的同时,配合相关的实践教学,实践教学包含硬件实验和软件实验教学,硬件实验主要是动手搭建简单的电路,深刻了解计算机电路原理。软件教学配有虚拟实验室教学软件,学生可以自己利用虚拟软件完成复杂电路的搭建。学期末安排课程设计,学生根据学过的电路知识,设计红绿灯、计数器等电路。经过几年的探索和教学实践,形成了实践―原理―实践的授课模式。在强化专业知识的同时,加重了实践在授课中的作用。通过课外动手实践小组、THD-1型数字电路实验箱硬件模拟、EWB软件仿真等,使学生从多角度多层次了解数字电子技术知识,有效地调动了学生的学习积极性,促进了学生积极思考,激发了学生的潜能,注重对学生知识运用能力的培养,效果明显。
3.考试方法。考试方法规范化与灵活性相结合,严格按照学校要求统一规范命题、考教分离等原则进行考试,根据《计算机电路基础》教学大纲要求和教学进度计划精心设计两套符合课程要求的外文试卷。平时成绩评定中采用多样化的考试形式,依据各个环节采用不同的形式。如课堂中英文问答、课程设计、中英文课外作业、实验报告等。充分发挥教师在教、考中的积极性、灵活性和主动性,提高学生专业术语的中英文口头表述能力、创新思维能力和实践创新能力。在教学过程中,不断完善和更新教学大纲、授课教案,完成实验指导教材的编写。实验教材不仅符合学生的学习特点,而且应用性强,重在培养学生的动手创新能力,同时配合新选用的教材、充实和加强现有的辅助资料,收集和编写反映计算机电路特点的设计案例,不断充实教学资源,提高教学效果。
三、学生的反映
在教学过程中,我们对学生进行了问卷和随堂调查。同学们反映:刚开始上课时,看到大量的英文词汇感到很不适应,但是随着学习的深入,大家由入门到逐渐领会,感觉英文教材比中文教材内容更容易阅读和理解。所以双语教学可以让学生掌握专业的英语词汇,专业的学习和英语的学习相互促进,同时可以及时跟踪学科的前沿动态。教学中我们除了要求学生通读教材的正文和阅读材料外,还为学生提供了广泛、深入的自学资源,为学生自主学习提供便利。这些资源包括:每一讲的课件、数十种中英文参考书目、大量的网络教学资源、专业术语的英文解释或定义、习题答案等。采用双语教学,可以促使同学们充分利用电路基础的相关优秀教材、网上精品课程、电子书籍等,深入理解学习计算机电路知识,同时拓宽知识面。由于课程采用英文讲解计算机电路的基础知识,所以良好的英文基础是学习本课程的关键。对于英语基础相对较差的同学可以在学习本课程的过程中多查词典,多问,学好专业知识的同时,也可以提高英语成绩。学生既学好了专业又能接触到“原汁原味”的英文,可以说是一举两得!
《计算机电路基础》课程有比较完整的理论体系,同时还具有很强的实践性。在双语教学过程中,我们不断改进教学方法和教学手段,积累了一些经验,形成了实践―原理―实践的授课模式。但是双语教学研究是一项艰巨的长期任务,目前还有许多问题,需要我们在实践中不断探索解决。
参考文献:
[1]卢艳青,李成威,张军红.大学专业课程双语教学的探讨[J].辽宁教育研究,2007,(9):107-109.
[2]师黎,常永英.开展双语教学的实践与体会[J].中国高等教育,2006,(6):62-63.
【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810(2014)04-0064-02
电路基础课程是高职电类专业的一门专业基础课,主要介绍电学的基本理论,是学习其他专业课的基础。这门课在高职电类专业的学习中有着重要的作用,它是所有专业课的基础,只有掌握了电路的基本理论知识,才能对其他专业课真正地理解和掌握。这门课的特点是概念多,知识抽象,需要记忆的内容多。而高职学生的特点是入学成绩普遍不高,高中的学习基础薄弱,特别是专业知识的储备严重不足,对学习缺乏兴趣,没有主动学习的习惯。如何上好这门专业基础课,对高职的教学工作十分重要。笔者根据自己多年从事教学工作的经验,就如何提高高职电路基础课的教学效果,总结了以下几点。
一 讲好第一节课
电路基础课在高职的教学计划中一般安排在第一学期,这门课的第一节课通常也是学生入学以后的第一节和专业相关的课,如果能够成功上好第一节课,就能帮助学生增加对专业的了解,增进学习兴趣。第一节课的首要任务并不是立即开始课本内容的讲解,而是帮助学生很好地了解本专业,完成从高中向高职的过渡。
通常第一节课的内容要包含以下几方面:(1)介绍本门课的学习方法。高中时候的学习模式是在老师的督促下学习,而进入高职后学生可以自由安排的学习时间有很多,如何自主安排好这些时间很重要。第一节课需要结合学校的具体实际,给学生介绍适合本门课的学习方法,帮助学生很好地从高中的学习模式进入到高职的学习模式中。(2)介绍本门课的学习内容和作用。许多学生在学习了一段时间后还不知道自己学习的东西到底是“做什么”的,对此,第一节课可以从学生感兴趣的方面作为切入点,提前渗透专业课的相关知识和前沿知识,介绍本专业在实际中的运用,激发学生对本专业学习和探索的积极性,同时介绍电路基础课在专业知识体系中的作用,让学生了解学好这门课的重要性。(3)考核方法。让学生了解最后成绩取得的方式,这也是学生比较关注的问题。
二 运用生动形象的教学语言
电路基础课程理论知识较多,课堂枯燥的理论讲述很容易让学生失去听课的兴趣。这就需要老师在讲课的时候善于运用生动的语言和形象的比喻,将枯燥的电学理论和电学元件形象化,以调动学生的积极性,提升学生的学习兴趣。如在讲到“电感元件”内容时,抽象的电学理论如果仅仅是照本宣科地讲述,学生很难理解和记住。讲课时,可结合身边的例子,把电感元件比作生活中的一个人——他很懒惰,喜欢保持原状不愿意接受外界的变化,所以对方向不变的直流电很愿意让它通过,而对方向不断变化的交流电就很不情愿“放行”而产生阻碍作用。这样就非常生动鲜明地让学生理解了电感元件的“惰性”,并牢牢记住了电感元件“通直隔交”的这一电学特性,而且很好地调节了课堂气氛。
三 制定有效的课堂激励制度
高职学生最后的成绩通常由平时成绩和期末考卷成绩两部分组成,一般平时成绩的考核都采用“扣分制”,即通过课堂点名的方式进行考勤,对缺课或者未交作业的学生适当扣分。这样的制度下,有些学生为了不扣分,虽然人坐在教室,但是心却没有在课堂上,作业也是相互抄袭应付了事,这样的评定方式并不能够保证真正实现良好的课堂效果。
平时成绩的评定可以采用“扣分制”与“奖励制”并行的方法。规定学生的初始成绩为零分,课堂上每答对一个问题或者到黑板上来演板做对一题可以加一次平时成绩(5分或者10分),旷课或者旷交一次作业则扣一次平时成绩,最后成绩的总和就是该名学生最终的平时成绩。根据学生的情况,可以适当降低课堂提问和演板题目的难度,目的在于充分调动学生参与课堂的积极性。采用这样的激励制度可以使学生真正用心参与到教学中来,课堂气氛更加活跃,有效提高了学生主动学习的积极性。
四 针对文理兼收的专业采用分层教学
目前高等职业教育中有些专业在招生时是文理兼收,对基础差别甚大的学生同堂授课,若采用同一教学目标进行同步教学,很难促进处于不同层面的学生协调发展。对这些专业的学生可以采用分层教学的方法。
1.以分层开始,最终目标统一
电路基础课用到的理科基础知识还是比较多的,文科的学生和理科的学生在理论基础知识的储备还有思维模式上差别较大,文科生对这种理科基础课程要建立新的思维和学习模式与方法。所以在学习最开始的阶段必须采取分层教学,让文科的学生迅速查漏补缺,缩小和理科学生的基础知识储备的差距,在学习的中期使文科和理科的学生达到相同的水平。在学习的中后期,文科学生和理科学生所掌握内容均已经基本达到教学大纲要求,这时教学中的分层要逐步取消。最终能达到一致的教学效果才是分层的真正目的,也才能真正完成本课程教学的任务。
2.分层教学的课堂组织
在课堂教学内容的组织中既要考虑到文科生基础知识的缺乏,需补充相关的物理知识,让文科的学生能够听得明白,同时也要对知识进行适当的扩展和加深,使理科的学生也能有所收获。课堂提问的时候,对文科的学生内容要适当简单,注重基础,尽量是书上直接有的内容,而对理科生的要求可以更高,涉及理论知识的应用。这样可以帮助文科的学生树立信心,提高学习的兴趣,同时也锻炼了理科生的思维和应用能力。
3.分层教学的实践环节安排
电路基础课的实践性很强,教学安排中一定会有实验的环节,在实验中文科生和理科生的动手能力相差很大。在实践教学环节中可以采用分组的方式,每组中既有文科的学生也有理科的学生,实验课进行分组学习和分组考核。这样,每组中理科的学生可以指导文科的学生迅速提高实践动手能力,以缩短文科生和理科生之间的差距。
在职业教育教学工作中,该如何将科学发展观贯彻落实到日常教学实践中去,如何增强素质教育的可操作性、发挥课堂教学的资源优势,提高教育教学质量,结合高等职业学校《电路基础》教学,应从以下几方面如手。
一、充分调动学生的学习兴趣
爱因斯坦曾经说过:“兴趣是最好的老师”。学生只有对《电路基础》感兴趣,才想学、爱学、才能学好,从而用好《电路基础》。因此,提高学习兴趣,激发学习热情就显得至关重要。为了达到此目的,我主要从以下几个方面入手:
(一)上好第一课,激发学生的学习兴趣
俗话说, “良好的开端是成功的一半”,教学也一样。一旦学生对该门学科感兴趣,他们就会深入地、兴致勃勃地学习这门课的知识。因此,激发学生学习《电路基础》的兴趣就成为绪论课的一个首要任务。为此,在绪论课上,我首先要做的就是告诉学生这门课程对于后续课程的重要性:哪些知识会在哪一门后续课程中应用到,比如“电子线路的习惯性画法会大量应用到模拟电子技术中”、“一阶电路的零输入响应和零状态响应是后续课程的基础”等等;在日常生活中会实际应用到哪些知识,比如“收音机的调谐回路是对串联谐振的应用”、“为什么电力系统一般采用三相四线制供电,而不采用三相三线制”等,让学生从思想上引起重视。然后,做几个有趣的实验,比如:在一阶电路中电阻、电感和电容分别串联一个灯泡,观察灯泡的亮暗过程,这样可以激发学生的学习欲望,进一步增强学生对该门课程的学习兴趣。
(二)重视教学过程,加强直观教学
由于《电路基础》的理论知识比较多,而高职学生相对于本科院校学生基础相对比较薄弱。因此,在教学过程中,重视基本概念、基本定律、基本分析方法的介绍,采用比喻、比较等方法帮助学生轻松掌握一些比较抽象的概念及定律就显得尤为重要。比如:用水流比喻电流,来帮助学生理解基尔霍夫电流定律;在学习结点电位法和网孔电流法时,把结点电位与网孔电流、自电导与自电阻、互电导与互电阻相比较,可以很轻松的掌握它们的一般方程形式。淡化复杂的理论分析,降低理论难度,从而减轻学生对该门课程的学习压力,提高学习兴趣,激发学习热情。同时在教学过程中运用录像、幻灯片等多媒体直观材料,充分调动学生的感官,使教学更生动、形象,学生的学习积极性也会大大增加。
二、熟悉教材内容,从整体上全面把握教材,教学要求明确,教会学生轻松学习
在教学过程除了要想尽一切办法调动学生的积极性外,还要明确告诉学生每章的重点、难点,帮助学生轻松掌握各重要章节的知识点。因为《电路基础》的主要内容是直流电路、正弦交流电路、三相正弦交流电路、非正弦周期电路等,并不仅仅是概念,靠死记硬背是不行的,必须学会分析各种电路和现象。所以应该从整体上帮助学生建立一个比较完整的知识体系。
(一)掌握电路的两个定律及三个元件的电压电流关系
电路的两个定律是指欧姆定律和基尔霍夫定律,三个元件是指电阻元件、电容元件和电感元件。两个定律和三个元件的电压电流关系是分析计算各种电路的基本依据,所以要熟练掌握欧姆定律、基尔霍夫定律以及电阻、电容、电感这三个元件的电压电流定律。
(二)掌握分析线性电阻电路的各种方法
支路电流法、结点电位法、网孔电流法、叠加定理、戴维南定理、诺顿定理。这些方法同样适用于正弦交流电路、三相正弦交流电路、非正弦周期电路。所以,掌握分析线性电阻电路的各种方法是至关重要的。
(三)根据电路类型,选用简便的解题方法
比如对于只有一个独立节点的电路采用弥尔曼定理,只要一个方程即可求解出来;对于只有两个网孔且含有一个电流源的可采用网孔电流法,也只要一个方程即可解出.具体采用什么样的解题方法,还要靠长期的积累,不断总结,总会找到一个简便易行的方法.
三、尊重个体差异,发挥学生潜能
目前,高职院校的教师普遍有一种感觉,就是现在的学生在课堂上往往听不懂,教师上课感到很吃力,都认为是学生整体水平滑坡。其实,这种看法是片面的,因为他不是按实践应用型的人才标准,而是按理论研究型的人才培养标准在要求学生,没有考虑到高职学生的智力类型、兴趣特点和能力结构,导致违反了“因材施教”的教育原则。有一个例子颇能说明问题:广州和深圳等珠三角经济发达地区现在招不到高级技工,甚至连招一般的技工都很困难,有意思的是,他们竟然招收了一批职业学校淘汰出来的所谓“差生”,并且只用短短半年时间就把他们培养成了优秀的工人。这些学校对他们的鉴定是——他们都是优秀生。这个故事对我们的启发很大,职业教育要真正做到以服务为宗旨,以就业为导向,走产学研结合之路。高职学生虽然基础不是很扎实,但他们思维比较敏捷。作为教师不应该仅仅盯着学生的考试成绩,而应该注重每位学生的情感、价值观和社会活动能力等非智力能力,充分张扬学生的个性和天性,鼓励学生的个性思维,培养学生的创新兴趣和创造能力。重视学生的全面发展,并善于发现每个学生的闪光点,并发扬光大,以增强学生的自信心,从而发挥学生潜能。
四、重视养成教育,培养良好的职业道德
职业教育实际上就是就业教育,,既然职业教育的宗旨就是培养具有一定技术的劳动者,那么就要求具有相关行业良好的职业道德,这就要求老师在教学过程不仅要重视理论、实践知识的传授,还要注重培养学生的良好习惯。如果培养的学生丢三落四,拖拖拉拉,试问这样的学生能在哪个单位受到好评。因此在平时的教学过程中就应该要求学生养成良好的学习习惯,比如:在进行万用表的组装实训中,首先要求学生弄懂万用表的工作原理,并分解画出每一个电路图(测量电阻的原理电路、测量电压的原理电路等),然后,用好的万用表测量出每个
元件的参数并标记出来放在固定的位置,最后对照装配图按顺序依次装好焊接,最后挨个电路进行检查。这样不断培养了学生的逻辑思维能力和耐性,而且培养了学生保管好自己东西的良好习惯,从而为具有良好的职业道德奠定基础。
在提倡大力发展职业教育的今天,如何提高职业学校学生的素质,培养出符合社会需求的劳动者,相信每位老师都有自己独特的方法,以上做法,仅仅是本人的一点体会,与大家共勉。
参考文献
[1] 王慧玲主编,电路基础,北京:高等教育出版社
模拟电路是我校电气信息类专业的专业主干基础课,是整个信息技术的基础,对实现专业人才培养目标有着十分关键的作用。正如教学基本要求中所指出的:“本课程在教学内容方面应着重基本知识、基本理论和基本方法,在培养实践能力方面应着重设计构思和设计技能的基本训练。”
通过该课程的教学,学生能够全面系统地掌握模拟电路的基本知识、基础理论和基本方法,能够以工程实践的观点对一般性的、常用的电子电路进行分析和计算,具有较强的读图能力和简单电子电路的设计能力。学习和应用EDA工具进行电子电路的分析、设计和仿真,能够为学生以后深入学习电子技术某些领域中的内容,以及在上述专业中的应用打下良好的基础。
一、教改内容设计
(一)改革传统的教学形式
为了加强对学生自主学习能力的培养,也为了适应课程学时压缩的现状,应当改变传统的“讲全、讲细、讲透”的教学观念,侧重于对重点问题与难点问题的充分讲解,重视对分析与解决问题方法的讲授。选择一部分学生通过自学就能够理解与掌握的次要教学内容,通过采用引导性学习结合答疑的方式达到教学目的。
课堂教学是传授知识的主要阵地和渠道。模拟电路基础是一门工程性和实践性很强的课程,因此,模拟电子电路实验教学是一个十分重要的环节。同时传统的教学形式相对单一,课程中有许多内容过程复杂、抽象,难以口头表述,学生理解费力,传统教学方法难以奏效。
(二)课程的教改理念
当前,知识要更新,学时要缩短,教学手段必须先进。针对传统教学的不足,我们对该课程的建设开展了长时间、广泛深入的研究,在加强立体化教材建设的思想与理念的指导下,科学地构建课程内容与体系,恰当地采用新型教学手段与方法。课程的重点讲课内容在基本电路的原理分析的基础上,更多地注重基本电路的组成原则、电路结构的构思方法以及系统结构化设计的思路等方面;实验教学改革为三个层次的实验课,分为验证性基础实验、综合性实验和设计性实验。这些都更有利于培养学生综合应用、系统集成和创新的能力。
二、教改实践
模拟电子电路实验课通过试验手段,使学生获得模拟电子技术实验的基本知识和基本技能,并运用所学理论来分析和解决实际问题,提高分析解决实际问题的能力和实际工作能力。培养学生正确使用常用电子仪器是模拟电子技术实验教学的基本要求,因此在内容安排上,除安排基础性单元电路试验外,还要把常用电子仪器的使用贯穿于每个实验内容中。在实验所使用的元器件的选用方面,要适应现代科学技术发展的要求,应以分立元件的实验为引导,突出集成电路的实验。在具体实施时,重点放在使用方法和功能上,对内部结构和原理不去详细分析。
根据不同专业具体实验内容不同,笔者针对不同专业,设定了两套实验方案,以适应不同的需要:
(一)模拟电子电路课件
模拟电子电路实验分三个层次进行:
(1)验证性实验。它主要是以电子元器件特性参数和基本单元电路为主。根据试验目的、实验电路、仪器设备和较详细的实验步骤,通过试验来验证模拟电子技术的有关理论,从而进一步巩固学生的基本知识和基本理论。
(2)提高性实验。学生根据给定的实验自行选择测试仪器,拟定实验步骤,完成规定的电路性能指标测试任务,从而进一步掌握电路的工作原理。
(3)综合性和设计性实验。学生根据给定的实验题目、内容和要求,自行设计实验电路,选择合适的电子元器件来组装实验电路,拟定出调整测试方案,最后达到设计要求。通过这个过程,培养学生综合运用所学知识解决实际问题的独立工作能力。
1.解决传统教学中的讲授难点
例如,在讲述一个基本放大的电路中的瞬时电流与电压随着输入信号变化而变化的情况时既费时又费力。采用多媒体技术,通过动画就能动态地演示这些瞬时信号变化的情况,使学生对这部分的内容形成一个完整、清晰的概念。
科学有效地使用多媒体进行教学还成为解决教学内容与学时之间矛盾的有效途径。多媒体技术能够灵活、动态地进行图形、图像的演示,使教学内容化难为易、化繁为简。大量的图形、图像、文字等预先存储在计算机内,使得多媒体教学能够很大程度上节约教师在课堂上的简单劳动时间,从而使教师能够将更多的精力与时间集中在重点与难点问题的讲解上。
课件发挥了多媒体的综合优势,重点解决传统教学中的讲授难点,将一些黑板教学不易描述讲清、学生难以理解、实验中又看不到的现象直观而形象地展示出来。用了该课件,教师讲解省力,学生感到形象生动、理解轻松,使学习由难为易。
2.变枯燥的结构内容为形象的内容
加强设疑、激疑、适时释疑,调动学生的学习兴趣。兴趣是求知的源泉和动力,浓厚的学习兴趣可以使学生产生强烈的求知欲。教师应抓住学生对新鲜事物有强烈的好奇心、求知欲等心理特征,加以适当的引导,激发学生的求知欲,培养学习兴趣。“学起于思,思源于疑”,教学过程实际上也是设疑、激疑、适时释疑的过程。陶行知先生说:“发明千千万,起点在一问。”教学过程中,要善于精心设疑,创造问题情景,激发学生好奇心和求知欲;适时灵活释疑,增强创新意识。设疑、激疑,并在适当的时候结合工程实际进行解答的教学方法,一方面,表面上看不符合常理的答案会引起学生的好奇心和探索欲;另一方面,也给学生留下了足够多的时间去探究原因,这对爱动脑筋钻研的学生来讲是一次很好的锻炼机会;再一方面,将工程中的实际问题与原理性计算准则联系起来,增强了理论与实践之间的联系,加强了课程之间的联系,形成了前后呼应统一的效果。实践证明,《模拟电子电路》课程教学方法的改革,缓解了课程内容多课时少的矛盾,可以在较短的课堂教学时间内向学生传授更多、更新的模拟电子电路知识,使学生尽快地适应专业基础课的学习,提高学习兴趣,巩固所学知识,更好地培养学生的分析问题、解决问题的能力及工程意识和创新设计能力,从而取得更好的教学效果。
(二)电子设计EDA课件
电子设计是模拟电子电路基础课程的最后一个教学环节。在设计中将所学内容综合用于设计实践中,对培养学生的设计能力起重要作用。
1.具有新颖的教学创意
电子设计EDA课件从整体设计到各模块的构思都使人耳目一新,每个模块下都有二级子菜单可供选择。如在“多级低频阻容耦合放大器”结构中点击一图片,可观看“多级低频阻容耦合放大器”教学片;又如,针对学生第一次面对“自动水龙头”这类较为复杂的电路图感到无从下手的畏难情绪,我们按照电路设计原则,制作了设计顺序动画,引导学生一步一步地完成电路草图的绘制,学生既节省了时间,又掌握了设计技巧,当设计结束看着自己的第一个作品时学生们感到收获很大。课件将以往设计中出现的问题用EDA来解决,体现了多年的教学经验与现代化教学手段的完美结合。
2.结合实际应用制作的电子教学片
为了突出理论知识与实际应用的辩证关系,我们制作了电子电路教学片,从现场拍摄、录制到编辑,反映了电子产品的发展变化路程以及最新产品。通过播放,学生不仅了解到各种电子电路、电子元件的结构特点及应用场合,还扩大了视野,感受到电子产品的丰富多彩与应用领域的广泛性,从而激发了学习兴趣。
3.仿真装配
复杂的电路分析时比较复杂,使用仿真装配,可真实地再现电路中各电子元件的相对位置、装配关系及安装顺序,可反复观看,以帮助学生了解其结构工艺。
4.开发了具有选题、正误判断和最新记分系统的答辩模块
电子设计由于时间紧、学生人数多,学生很难考虑和回答较多的问题,教师也不能全面了解每个学生掌握知识面的情况,以便合理地给出成绩。为此可开发制作具有选题、正误判断和记分系统的答辩模块,并将选题按不同的知识点划分为理论计算部分、结构设计部分等五类。教师在各部分中点选题目,学生选择答题后,立即给出正确或错误的判断,当选择交卷时,即给出答对和答错的题数及所得分数。该课件的使用不仅改变了答辩时间紧、提问不全面的状况,还调动了学生学习的自觉性。
总之,模拟电子电路基础课件和设计课件综合运用了计算机图形、图像处理技术、音频处理技术、影像编辑技术、仿真技术和美学、文学等人文学科知识,充分利用各种软件制作整合,组成了具有集成环境的多媒体EAD课件,为模拟电子电路基础课程的整个教学过程提供了现代化功能较为齐全的多媒体教学环境。
结束语
上述两个课件融入了我们多年的教学经验和体会,利用了现代化立体化的教学手段,真正实现了复杂问题简单化、抽象问题直观具体化、静态问题动态化、间接问题直接化,在模拟电子电路基础课程的整个教学中发挥了积极作用。不仅提高了教学效率和教学质量,而且通过多媒体的教学环境,给学生以亲切自然的感觉,真正做到了寓教于乐,受到学生的普遍欢迎。随着教学改革的深入、学科建设的进行和课程体系的调整,我们及时转变教育观念,紧密围绕机械设计人才的培养目标,提出了对学生进行设计能力、创新能力、工程意识培养。
参考文献:
[1]教育部.关于加强高等学校本课教学工作提高教学质量若干意见[R].教高[2001]4号.
根据高职教育的人才培养目标要求,在电路基础教学实施中,不仅要求学生掌握一定的基础理论知识,更要强调学生的实践能力和分析问题、解决问题等综合能力的培养。为了达到这一教学目标,项目式教学法是一种首选的教学手段。项目教学法来源于建构主义学习理论,是学生和教师通过共同完成一个完整项目实现教学要求的教育活动,它既是一种教学方法,又是一种课程模式。
1.《电路基础》课程项目的选取
表1 电路基础课程项目
项目式教学法中,项目的选取是关键,选取原则是兼顾实用性及趣味性,同时还要考虑高职学生的实际接受能力。根据以上原则,结合《电路基础》课程标准,将《电路基础》理论知识重新整合成四个项目:电动车照明电路的设计、万用表的设计、日光灯照明电路的设计、低通滤波器的设计。
项目选择完成后,为了让学生完成每个项目的最终设计,又把每个项目分解成若干个子任务;先简单、后复杂,先测试、后设计;先单元电路、后总电路。让学生在完成一个个测试任务后,顺理成章地完成每个设计项目,如上表1所示。
2.项目式课程的教学方法
(1)将Multisim仿真运用到教学中。目前电路仿真软件Multisim 2001由于可以对电路性能进行直观、动态的仿真,因此在教学中广泛使用。例如在讲解串、并联谐振电路时,适时地将Multisim仿真添加到课堂中,可以直观地展示输入、输出波形;模拟品质因数Q对谐振波形的影响。通过仿真,学生加深对知识点的理解。
(2)自主学习与互动教学相结合。例如:在“电路的基本物理量―电流、电压、电位”的教学中,学生在高中时已经具备了相关知识,可以让学生充当老师,站在讲台上讲解,下面听讲的学生提出问题,互相讨论,这种形式的活动让讲者和听者同样都思维集中,人人参与,此时学生的学习过程就由被动听讲变为自主学习。教师再适时加以点拨,同时留足思考和提问的时间进行课堂讨论,加深学生对所学知识的理解,这样教学效果更好。
实践证明,项目式教学极大地激发了学生的学习兴趣,提高了学生的专业素质和综合能力,而且增进了师生之间的沟通和理解,大大提高了学生的就业质量。
参考文献:
[1]龙晓庆.基于“项目驱动法”的《电子技术》课程改革与实践[J].大众科技,2008(5).
[2]严正国,苏娟,吴银川.Multisim软件在电子技术课程中的辅助和指导作用[J].中国现代教育装备,2008,5:72-73.
在教育教学工作中,如何落实科学发展观,加强教育改革创新,实现人的科学发展,是党的十七大赋予广大教育工作者的神圣使命和光荣职责。而大力发展职业教育则对职业学校教师提出了新的挑战。该如何将科学发展观贯彻落实到日常教学实践中去,如何增强素质教育的可操作性、发挥课堂教学的资源优势,提高教育教学质量,本人结合高等职业学校《电路基础》教学,作了以下总结:
一、充分调动学生的学习兴趣
爱因斯坦曾经说过:“兴趣是最好的老师”。由此可知, 学习兴趣是创造能力发展的必要条件,浓厚的兴趣能吸引学生的注意力、思考力和想象力,驱使学生去积极思考、观察和研究。学生只有对《电路基础》感兴趣,才想学、爱学、才能学好,从而用好《电路基础》。因此,提高学习兴趣,激发学习热情就显得至关重要。为了达到此目的,我主要从以下几个方面入手:
(一)重视“绪论”课教学
俗话说, “良好的开端是成功的一半”,教学也一样。一旦学生对该门学科感兴趣,他们就会深入地、兴致勃勃地学习这门课的知识。因此,激发学生学习《电路基础》的兴趣就成为绪论课的一个首要任务。为此,在绪论课上,我首先要做的就是告诉学生这门课程对于后续课程的重要性:哪些知识会在哪一门后续课程中应用到,比如“电子线路的习惯性画法会大量应用到模拟电子技术中”、“一阶电路的零输入响应和零状态响应是后续课程的基础”等等;在日常生活中会实际应用到哪些知识,比如“收音机的调谐回路是对串联谐振的应用”、“为什么电力系统一般采用三相四线制供电,而不采用三相三线制”等,让学生从思想上引起重视。然后,做几个有趣的实验,比如:在一阶电路中电阻、电感和电容分别串联一个灯泡,观察灯泡的亮暗过程,这样可以激发学生的学习欲望,进一步增强学生对该门课程的学习兴趣。
(二)重视教学过程 ,加强直观教学
由于《电路基础》的理论知识比较多,而高职学生相对于本科院校学生基础相对比较薄弱。因此,在教学过程中,重视基本概念、基本定律、基本分析方法的介绍,采用比喻、比较等方法帮助学生轻松掌握一些比较抽象的概念及定律就显得尤为重要。比如:用水流比喻电流,来帮助学生理解基尔霍夫电流定律;在学习结点电位法和网孔电流法时,把结点电位与网孔电流、自电导与自电阻、互电导与互电阻相比较,可以很轻松的掌握它们的一般方程形式。淡化复杂的理论分析,降低理论难度,从而减轻学生对该门课程的学习压力,提高学习兴趣,激发学习热情。同时在教学过程中运用录像、幻灯片等多媒体直观材料,充分调动学生的感官,使教学更生动、形象,学生的学习积极性也会大大增加。
二、熟悉教材内容,从整体上全面把握教材,教学要求明确 ,教会学生轻松学习
在教学过程除了要想尽一切办法调动学生的积极性外,还要明确告诉学生每章的重点、难点,帮助学生轻松掌握各重要章节的知识点。因为《电路基础》的主要内容是直流电路、正弦交流电路、三相正弦交流电路、非正弦周期电路等,并不仅仅是概念,靠死记硬背是不行的,必须学会分析各种电路和现象。所以应该从整体上帮助学生建立一个比较完整的知识体系。
(一)掌握电路的两个定律及三个元件的电压电流关系: 电路的两个定律是指欧姆定律和基尔霍夫定律,三个元件是指电阻元件、电容元件和电感元件。两个定律和三个元件的电压电流关系是分析计算各种电路的基本依据,所以要熟练掌握欧姆定律、基尔霍夫定律以及电阻、电容、电感这三个元件的电压电流定律。
(二)掌握分析线性电阻电路的各种方法:支路电流法、结点电位法、网孔电流法、叠加定理、戴维南定理、诺顿定理。这些方法同样适用于正弦交流电路、三相正弦交流电路、非正弦周期电路。所以,掌握分析线性电阻电路的各种方法是至关重要的。
(三)根据电路类型,选用简便的解题方法 :比如对于只有一个独立节点的电路采用弥尔曼定理,只要一个方程即可求解出来;对于只有两个网孔且含有一个电流源的可采用网孔电流法,也只要一个方程即可解出.具体采用什么样的解题方法,还要靠长期的积累,不断总结,总会找到一个简便易行的方法.
三、尊重个体差异,发挥学生潜能
目前,高职院校的教师普遍有一种感觉,就是现在的学生在课堂上往往听不懂,教师上课感到很吃力,都认为是学生整体水平滑坡。其实,这种看法是片面的,因为他不是按实践应用型的人才标准,而是按理论研究型的人才培养标准在要求学生,没有考虑到高职学生的智力类型、兴趣特点和能力结构,导致违反了“因材施教”的教育原则。有一个例子颇能说明问题:广州和深圳等珠三角经济发达地区现在招不到高级技工,甚至连招一般的技工都很困难,外资企业的老板们决定自己办学校从头培养工人。有意思的是,他们竟然招收了一批我们职业学校淘汰出来的所谓“差生”,并且只用短短半年时间就把他们培养成了优秀的工人。这些学校对他们的鉴定是——他们都是优秀生。这个故事对我们的启发很大,职业教育要真正做到以服务为宗旨,以就业为导向,走产学研结合之路。高职学生虽然基础不是很扎实,但他们思维比较敏捷。作为教师不应该仅仅盯着学生的考试成绩,而应该注重每位学生的情感、价值观和社会活动能力等非智力能力,充分张扬学生的个性和天性,鼓励学生的个性思维,培养学生的创新兴趣和创造能力。重视学生的全面发展,并善于发现每个学生的闪光点,并发扬光大,以增强学生的自信心,从而发挥学生潜能。
四、重视养成教育,培养良好的职业道德
职业教育实际上就是就业教育,,既然职业教育的宗旨就是培养具有一定技术的劳动者,那么就要求具有相关行业良好的职业道德,这就要求老师在教学过程不仅要重视理论、实践知识的传授,还要注重培养学生的良好习惯。如果培养的学生丢三落四,拖拖拉拉,试问这样的学生能在哪个单位受到好评。因此在平时的教学过程中就应该要求学生养成良好的学习习惯,比如:在进行万用表的组装实训中,首先我会要求学生弄懂万用表的工作原理,并分解画出每一个电路图(测量电阻的原理电路、测量电压的原理电路等),然后,用好的万用表测量出每个元件的参数并标记出来放在固定的位置,最后对照装配图按顺序依次装好焊接,最后挨个电路进行检查。这样不断培养了学生的逻辑思维能力和耐性,而且培养了学生保管好自己东西的良好习惯,从而为具有良好的职业道德奠定基础。
在提倡大力发展职业教育的今天,如何提高职业学校学生的素质,培养出符合社会需求的劳动者,相信每位老师都有自己独特的方法,以上做法,仅仅是本人的一点体会,与大家共勉。
参考文献
[1]王慧玲主编,电路基础,北京:高等教育出版社
中图分类号:TM13-4 文献标识码:B 文章编号:1009-9166(2011)032(C)-0215-01
前言:电路基础是电气自动化专业的专业基础类课程,是本专业同学学习后续专业课程的重要基础,因此,电路基础的教学效果好坏,直接影响到学生专业课的学习。而作为电路基础教学中的重要环节,电路基础实验的教学方法就很值得我们去分析和研究。笔者通过自身的教学,将从实验教学的重要性,实验内容安排的合理性及实验课堂教学方法的先进性等三个方面谈谈个人的浅见。
一、电路基础实验教学的重要性
作为应用型本科的学生,除了掌握好理论知识之外,专业技能和动手能力的提高也是很重要的一个课题。电路基础实验对电路基础的教学而言是非常重要的教学环节。实验课不仅仅帮助学生巩固和加深理解所学的理论知识,更重要的是训练他们的实验技能,培养他们敢于实际操作善于实际操作的能力。因此,电路基础实验为学生理论联系实际、动脑动手相结合搭建了一个平台。
二、电路基础实验内容安排的合理性
以前的实验与理论教学是一体的,实验内容按照电路基础课程设置实验,每讲一章或几章电路课,穿插一个实验进行验证,所以验证性实验较多。但对于应用型本科学生而言,专业技能要求更高,因此目前的实验设置已经不适应现在的教学需要。故此,建议使用自编教材。在编写教材时,根据应用型本科学生应具有较强的实践应用能力的特点,重点突出实用性、直观性,体现对学生基本技能的训练。减少验证性实验,增加了综合性、设计性、培养动手能力的实验。在实验中,还应该安排适当的测试,测试性实验可以真实的反应出学生对实验技能的掌握程度,教师可以通过测试及时对程度稍差的同学提供帮助,以提高实验效果。
三、实验课堂教学方法的先进性
由于电路属于专业基础课程,而实验内容又多以验证性为主,因此,在以往教学中,灌输式实验教学指导思路占据了主导地位。在实验内容、实验步骤、所用仪器完全一致的情况下,学生在整个实验过程中始终处于被动灌输的状态,没有主动思维的过程。学生只要按照教师的步骤进行实验,基本都能得出正确的实验数据,这种传统的教学方法非常不利于培养学生的分析设计能力和实验技能。因此,为发挥学生的主动性,可以在验证一些定理时加入电路的设计,做实验前提前告知实验内容,让学生自己设计电路,经过教师的批改后,利用自己设计的电路完成实验。如此一来,既达到验证定理的实验目的,同时经过电路的设计,学生对所学理论也能更好的应用。
结束语:电路基础实验是电气自动化专业学生在所有电气类课程实验中的第一步,走好了第一步,就等于为今后的学习道路打好了基础。因此,我们要注重实验教学内容和教学方法的改革,为实验教学多做一些努力,让学生能更好的将理论与实践相结合,成为一名拥有较强动手能力的应用型本科学生。
作者单位:宁波大红鹰学院
作者简介:朱媛(1979.12― ),女,讲师;研究方向:机电一体化技术教学与研究。
参考文献:
[1]邹玲,姚齐国.电路理论.武汉:华中科技大学出版社,2006.
[2]邱关源.电路(第五版).北京:高等教育出版社,2006.
近年来,伴随着我国在经济、科学、社会等不同方面的高速发展,社会各界对提高职业教育水平、培养职业技术过硬的学生有着越来越迫切的需求,我国职业技术教育在这个背景下有了质的飞跃。作为电子技术专业的学生必修的一门重点基础技术课程――数字电路基础的内容是非常丰富的,它由逻辑门电路、组合逻辑电路、脉冲产生与变换电路、时序逻辑电路、A/D转换和D/A转换六个基础模块组成,其教学目的是为了使中职学校的学生学习掌握与集成芯片的功能、使用相关的方法,是一本实践性非常强的教材。
一、数字电路基础应用一体化教学的必要性
鉴于职业技术学校学生偏向锻炼动手实践能力的特点,我们的数字电路基础课程在其教学结构和教学环节的设计上应该多运用电路实验和实践活动,对课程进行创造性的设计和规划,发挥出实践活动辅助教学的潜在功能,使得我们的教学在表现形式和联系方式上更加现代化、多样化以及视觉化,也更加有利于我们去充分地揭示出数字电路相关概念、公式等的形成和发展,生动地展示出电路的变化过程,使得教学活动取得事半功倍的效果。
通过相关专家的研究和多次实践教学实验,我们的数字电路基础课程在其具体的教学结构上设计了一种全新的教学方法――“四环节法”,四环节包括仿真的实验环节、设计PCB的环节、PCB板的DIY制板环节、焊接与调试环节,这四个环节可以很好地实现课程的一体化式教学,切实地提高中职学校学生的实践动手能力。
二、数字电路基础一体化教学的理论分析
在宏观分析的基础上,以信号的传递流程为主线,逐步展开典型数字通信技术实现的具体分析。在教学活动中,针对中职学生的特点,对通信技术实现的讲解不应贪多求全,而要精选典型技术进行微观分析,关键是激发学生的学习兴趣,帮助学生建立数字通信技术的知识体系。具体方法是建立积木式教学模块,将全课程的数字通信技术实现分解为信源编码模块、信道编码模块、传输模块(基带传输与频带传输)、同步模块四个核心模块。针对每个模块精心进行分析,挑选经典技术进行分析,对经典技术坚持目的驱动的教学方式,核心是建立知识体系,充分认识和接受数字通信技术的概念,掌握基本模块的分析方法。
建立了各部分的知识模块后,必须精选相应模块的典型技术。例如,在频带传输分析中,选择ASK、FSK、PSK、DPSK等基本的数字调制技术作为必学内容,要求学生掌握这些典型数字调制技术的实现、解调、带宽分析、画图分析和抗噪声分析等内容。将多进制调制技术和现代调制技术列入增强模块,仅进行简单的介绍,以知识扩展为目的,不做应会的要求。
在对典型技术进行微观分析时,应注重比较研究和概念提炼,避免数学推导和理论复制,应以大量的图示进行理论知识的诠释,强调知识的运用。以数字调制方式的带宽分析为例,将授课重点放在各种调制方式的带宽图示比较上,不进行频域的数学演算;同样,在噪声分析中,不引入误差函数等概念,仅比较各种数字调制方式的抗噪声能力。关键是帮助学生理解带宽、抗噪声能力在实际应用中的意义和作用,理解当考虑带宽、抗噪声能力等因素时选择哪种调制方式才能满足实际需要。
三、教学实践分析
数字电路基础是电子技术专业的一门重要专业基础课,然而由于课程的特点以及中职学生自身基础知识薄弱的特点,很多同学认为数字电路比较枯燥且难以理解,从一开始就对这门课没有信心,因而也就学不好该课程。因此教师在讲授该课程时,应充分考虑学生自身特点,因材施教。针对这一现实,首先在教材选用上,我校选用了清华大学电子学教研组编写的《数字电子技术基础简明教程》第二版。该教材简明扼要,深入浅出,思路清晰,便于学生首先从感性上接受。
理实一体化教学法即理论实践一体化教学法,将某门课程的理论教学、实践教学、生产、技术服务融于一体,教学环节相对集中,由一位教师主讲,两位实训师进行辅助,教学场所直接安排在实验室或实训车间,来完成某个教学目标和教学任务,师生双方边教、边学、边做,理论和实践交替进行,直观和抽象交错出现,没有固定的先实后理或先理后实,而理中有实,实中有理,突出学生动手能力和专业技能的培养,充分调动和激发学生的学习兴趣。理论实践一体化教学法并非适用所有的课程,根据其特性有三类课程可以实行理论实践一体化教学法:理论性强、课程内容较为抽象、不进行实验不易理解的课程。《电子线路》恰好具有这样的特点,理论性强,比较抽象,学生难以理解。
1.仿真实验的环节
我们进行数字电路基础一体化教学的计算机仿真实验辅助教学,首先会根据课程的具体情况选用切合实际的仿真手段,实验中选择的元器件与仪器也注重与实物是否接近,会选择相似性最高的。当前使用最多的EWB软件,就是其中使用口碑较好、应用较为广泛的。该软件的元件库可以提供数千种电路元器件供学生选用,也可以为学生提供各种元器件准确的理想值,如果对实验分析精度有某些特殊的要求,学生也可以根据实际情况自行选用具备具体型号的元器件模型。
2.设计PCB的环节
要将仿真实验转变为现实可以通过设计PCB这个环节来实现。在日常基础课程的学习中,我们先要通过设置Protel99SE原理图与PCB及仿真课程为这个环节的教学奠定基础。在具体的PCB板设计过程中,特别要强调的是对各种芯片和元器件进行封装设计。学生在自行设计封装的过程中,通过参照集成芯片的实物,可以对各芯片抽象的引脚功能做一个更加具体深入的了解和认识。在设计完成后,软件里的3D显示功能可以立体地显示整个电路板的最终设计成型,可以激发学生们制作现实电路板的兴趣。
3.PCB板的DIY制板环节
通过上一个环节对PCB的设计,PCB板在尺寸、材料等方面都有了具体的制作数据。本环节的DIY制作应该根据具体设计的数据,(1)选用一块尺寸恰当的敷铜板材,清洗干净后,用细砂皮小心打磨板材敷铜的一面,除去表面的氧化层。(2)用激光打印机将已经设计好的PCB图纸打印到热转印纸上,将该纸贴在敷铜板材上,放置到热转印机的胶辊下。(3)将热转印机设定到合适的温度后,再将PCB图与敷铜板一起送入,完成PCB图的全部转印,放入已经调配好浓度的腐蚀液中进行腐蚀。(4)等腐蚀到一定程度后,用台钻打好孔,再将松香水均匀地涂在已经做好了的PCB板的表面。在这个环节中,教师要结合亲自示范与下组指导等方法进行。
4.焊接与调试环节
在成功制作出PCB板之后,我们要进行焊接和调试,即将所需要的电子元器件按照正确的顺序进行焊接作业,固定在PCB板上。待所有的焊接都完成后,再用直流稳压电源对电路进行调试。
本文针对中职学生自身基础薄弱的特点,介绍了在中职学校电子技术专业的数字电路基础教学过程中,坚持以学生为本,对特定的教学方法、教学手段的探索和实践,为更好地开展职业教学提供了新思路。
参考文献:
[1]梁耀民,李连成.单片机实践教学与数字电路基础拓展和深化[M].北京:中国教育出版社,2008:136-240.
“电路基础”是航空通信技术专业学生入学后接触到的第一门专业基础课程,是“通信原理与技术”、“微波技术与天线”等后续专业课程学习的基础。课程改革立足于专业基础课程为专业课程服务的思想,基于项目开发的理念,采取任务驱动的项目教学法,以实际工作过程为导向,由工作任务出发来组织与实施课程教学,使学生在做中学,学中做,既注重基础知识又加强实践应用,使学生的专业技能和职业素养得到了明显提升。
表1 实践教学项目
项目名称 工作任务 具体实施过程
项目一:万用表的使用、安装与调试 任务1安全用电与触电急救 安全用电与触电急救情景模拟万用表使用电阻、电感与电容识别与检测双电源直流电路的搭建双电源直流电路分析与测试识读MF47型万用表电路图MF47的安装与调试故障检测与排除
任务2双电源直流电路检测与分析
任务3 MF47型万用表安装与调试
项目二:室内照明电路的设计与安装 任务1双控节能灯电路安装 试电笔等电工工具使用导线连接绝缘层恢复双控节能灯电路安装熔断器、空气开关、漏电保护器、电度表选择与安装日光灯电路安装室内照明线路设计室内照明线路安装
任务2日光灯电路安装
任务3室内照明线路的安装设计
项目三:电动机起动控制线路安装与调试 任务1 电动机起动控制线路安装 三相交流电使用接触器、继电器等低压电器使用电气控制线路识图电动机起动控制线路安装常规检查空载与负载运行故障检测与排除
任务2电动机起动控制线路调试
表2 仿真教学项目
项目名称 工作任务 具体实施过程
项目一:RLC谐振电路仿真与测试 任务1熟悉软件用户界面及绘制电路 熟悉Multisim仿真软件的使用定制用户界面绘制仿真电路图各种仿真仪器仪表的使用 RLC串联谐振电路的仿真与测试 RLC并联谐振电路的仿真与测试扩展训练-提高功率因素的测试与仿真
任务2 RLC谐振电路的仿真与测试
项目二:电路过渡过程分析与测试 任务1 RC充放电电路仿真与测试 瞬态分析RC充电电路仿真分析 RC放电电路仿真分析RC电路全响应仿真分析微分电路仿真与测试积分电路仿真与测试
任务2微分与积分电路仿真与测试
项目三:非正弦周期信号分解仿真与测试 任务1非正弦周期信号合成仿真与测试 傅里叶分析方波信号分解仿真与测试各谐波分量的叠加合成仿真与测试扩展训练-三角波的合成与分解仿真测试
任务2非正弦周期信号分解仿真与测试
一、教学内容整合
依据高职航空通信技术专业对“电路基础”课程的内容需求,并结合湖南省专业技能抽查标准与内容,从课程总体结构优化的角度出发,对“电路基础”的教学内容进行科学选取与整合,将课程内容整合成实践教学项目与仿真教学项目两部分。所有教学项目都是围绕航空通信技术专业的技能要求来选取,以工作任务为主线进行精心设计,将每个项目分解为几个子任务,通过任务需求来组织教学内容,突出对学生职业能力的训练。
1.实践教学项目
通过精挑细选实践教学项目载体,确定实践教学项目3个。为确保项目实施过程贴近实际工作过程,所有实践教学项目均在“教、学、做”合一的实训场所完成。项目一――万用表的使用、安装与调试:要求学生掌握直流电路的基本概念、定理与分析方法,培养学生正确使用万用表等常用电工仪表、搭建常规直流电路、故障检测与排除等能力。项目二――室内照明电路的设计与安装:要求学生掌握单相交流电的基本特征与应用,培养学生正确使用电工工具,正确识别和选择常用配电和照明电器的能力,使学生具备简单照明电路的识图、设计、安装和维修等能力。项目三――异步电动机起动控制线路安装与调试:要求学生掌握三相交流电路的分析方法,低压电器及电动机的结构、原理及使用等,培养学生低压电器识别和选择,电动机起动控制电路的电气图识读及控制电路的安装与排故能力。各项目的具体工作任务与实施过程如表1所示。
2.仿真教学项目
电子技术课程是电气信息类及相关专业的主干课程,包括电路基础、模拟电子技术、数字电子技术等。而电路基础又是电子技术课程的基础,内容丰富,具有较强的实践性。电路基础通常是大多数院校为相关专业学生开设的第一门工程类课程,所以在教学中应突出工程性,培养学生解决实际问题的能力。本文基于电路基础课程的特点,把Multisim仿真软件运用到教学实践中,不仅活跃课堂氛围,而且培养学生的动手能力和创新能力,强化作为未来工程师必须具有的工程思想。
一、Multisum仿真软件及其特点
Multisim仿真软件由美国国家仪器有限公司开发,是一款专门用于电子线路仿真与设计的EDA工具软件,也是一个完整的集成化设计环境[1][2]。基于虚拟仪表技术对电路进行仿真与分析,使理论教学与实验教学得以结合。软件主要特点如下:
1.图形界面直观
整个操作界面如同电子实验工作台,元器件和仿真所需的测试仪器均可直接拖放,软件仪器的控制面板和操作方式都与实物相似,测量数据、波形和特性曲线也和真实仪器一致。
2.元器件库丰富
除基本元件、半导体器件、运算放大器、TTL和DAC、ADC及其他各种部件外,用户还可通过元件编辑器自行创建或修改所需元件模型。
3.测试仪器丰富
除通常的数字万用表、函数信号发生器、双通道示波器、扫频仪、字信号发生器、逻辑分析仪和逻辑转换仪外,还具有瓦特表、失真分析仪、频谱分析仪和网络分析仪等。
4.分析手段完备
除直流工作点分析、交流分析、瞬态分析、傅里叶分析、噪声分析、失真分析、参数扫描分析等功能外,还具有直流扫描分析、批处理分析、用户定义分析、噪声图形分析和射频分析等功能,完全可以符合一般电子电路的分析设计要求。
二、Multisim仿真软件在《电路基础》课程中的应用
1.Multisim软件在教学中的应用
传统电路基础的教学,主要以理论教学为主,注重原理的分析。教学实践中原理的分析又辅以大量复杂的公式推导,多数学生感觉枯燥,提不起学习的兴趣,教学效果不是很理想。为了加深学生对知识点的理解,强化其掌握程度,课程一般会有配套实验。
理想情况下理论教学和实验应当同步,在课堂上讲解完成相关理论知识后当堂即进行相应实验,加深学生对于相关内容的理解。此外也可先进行相关内容的演示实验,以实验结果为基础,分析相应理论知识。在实践中理论教学和实验教学并不能完美地配合,主要原因在于传统的实验都是实物的实验。对于传统的实物实验,首先,实验的准备需要耗费大量的时间,包括器件的准备、连接、调试等过程;其次,实验需要占用较大的空间,实验室的那一套电路实验设备完全搬到课堂上进行实验教学比较困难;再次,即使在课堂上搭建了实物演示电路,实验结果也会因为一般仪表显示屏幕的尺寸限制而不能展示给所有的学生。如果将教学的场所放到实验室则会造成实验室资源的浪费,毕竟在整个电路基础课程教学中还是以理论教学为主,以实验教学为辅。
使用Multisim仿真软件可在理论教学的同时,通过多媒体平台进行实验教学,并可对虚拟仪表显示屏幕自由放大,将结果展示给所有的学生。Multisim软件能够仿真出实物实验相同的实验现象和实验结果,使抽象的概念具体化、形象化、直观化、简单化,加深学生对知识的理解,增强教学效果。
2.MUTISIM软件的应用案例及其分析
课程教学中发现学生初次接触RLC电路时对于各器件上电量的数值、相位关系不能很好地掌握。为使学生深入理解该部分内容,本文利用Mutisim设计了如图一所示的电路,通过虚拟实验的方式分析电量的关系[3]。
图一 RLC交流仿真电路
仿真电路中使用电压表和电流表测出相应器件和支路的电量,使用四通道示波器采集R、L、C两端的波形。图二为示波器一采集的电容和电阻两端的波形,可以直观地掌握RLC串联电路中电容的相位超前电阻90度;同样通过示波器二的波形则可以得到电感的相位滞后电阻90度。此外通过理论计算求得R、L、C两端的电压及电流值,和仿真实验得到的电量值进行比较。理论教学和实验教学相结合,可加深学生的理解。
图二 电阻和电容波形
三、结语
本文基于《电路基础》课程的特点和教学现状,研究Multisim仿真软件在课程教学中的应用。通过教学实践发现,Multisim仿真的引入能够有效结合理论教学和实验教学,加深学生对内容的理解,避免枯燥的纯理论教学,活跃课堂氛围,激发学生的学习兴趣,增强教学效果。如何恰当地把握和利用好包括Multisim仿真软件在内的教学资源,需要不断地实践与探索。
参考文献:
《计算机电路基础》这门课程在计算机专业教学中占有重要的地位,学好《计算机电路基础》才能够对计算机专业进行更好的学习,然而,很多计算机专业的学生普遍反映《计算机电路基础》课程难度大、不易懂。学生的这一反应,促使我们对现在的此门课程的教学方法进行反思,对该课程教学方法进行改革和完善,本文笔者就《计算机电路基础》课程教学方法的改革与完善进行浅析。
1 《计算机电路基础》课程的简单介绍
在进行《计算机电路基础》课程教学方法的改革与完善进行分析之前,笔者就对《计算机电路基础》课程进行简单的介绍。《计算机电路基础》课程是计算机专业的重要基础课程,这门课程自身具有很高的理论性和逻辑性,因此,很对学习计算机专业的学生在进行《计算机电路基础》课程学习时,感到有很大的压力和难度。但是,基于《计算机电路基础》课程是一门技术类型的计算机专业基础课程,是所有学习计算机专业的学生必须要学会并且学好的第一门计算机专业的专业课程。计算机专业学习中的《计算机组成原理与汇编语言》、《微机接口技术》等等后续的计算机专业课程的学习必须建立在《计算机电路基础》课程之上。《计算机电路基础》课程的学习要求学生必须具备《物理》、《电工技术》等等方面的知识,因此,总的来说,《计算机电路基础》课程的学习具有很高的难度,对于学生也有很高很严格的要求。
2 《计算机电路基础》课程的教学方法研究
现在的《计算机电路基础》课程的教学方法总体来说比较死板,《计算机电路基础》课程要求学生有很强的动手能力,在教师对计算机电路进行讲解、渗透过程中,学生不应该是一板一眼单纯的记笔记、听课,而应该积极思考,紧跟老师的思路。教师的教学方法对于学生汲取知识、牢记知识有很大的影响和作用,因此,笔者认为,《计算机电路基础》课程的教学方法应该是丰富的,并且是学生参与率高的,作为《计算机电路基础》课程教学教师,应该具有很强的教案编排的能力,并且能够主动自发的调节课堂氛围,做到关注每一个学生,而不是单纯的抓重点学生进行重点培养。
3 《计算机电路基础》课程教学方法的改革与完善策略
3.1 《计算机电路基础》课程教学项目教学法
由于教师在进行《计算机电路基础》课程教学时,反应存在学生数量多、学生学习水平参差不齐等问题,这些问题的存在给教师进行《计算机电路基础》课程教学增加了一定的难度。笔者认为,教师在进行《计算机电路基础》课程教学时,可以采用项目教学的方法。由于教师所教授的班级学生数量比较多,而教师自己的精力又十分有限,不能做到关注每一个学生,因此,笔者建议教师在进行《计算机电路基础》课程教学时采用项目教学法,项目教学法可以让学生在“做中学,做中教”。学生在教师的指导下亲自处理一个项目的全过程,在这一过程中学习掌握教学计划内的教学内容。学生全部或部分独立组织、安排学习行为,解决在处理项目中遇到的困难,项目教学法既提高了学生的兴趣,又能调动学习的积极性。因此“项目教学法”是一种典型的以学生为中心的教学方法。这样既有利于强化学生的竞争意识,又能够兼顾到每一个学生,还能够做到调动课堂气氛,使学生产生对《计算机电路基础》课程的兴趣,从而喜欢上《计算机电路基础》课程。项目教学法是培养学生《计算机电路基础》能力的重要渠道,学生分组分项目学习,分组实践,能够增进学生之间的友谊,还能够锻炼他们的合作能力,增强学生们的集体荣誉感和交流能力。能够为以后的教育教学打下良好的基础。在分组教学中,学生会不由自主的对所教授的知识进行探讨和实践,在计算机电路学习中,学生可以自己做主,对自己的观点负责。因此,笔者主张教师在进行《计算机电路基础》课程教学时采用项目教学方法。
3.2 《计算机电路基础》实施课程教学方法要注重老师与学生间的互动
任何一门课程的教学方法都很重要,这是众所周知的事实,在《计算机电路基础》课程教学中,对现在的《计算机电路基础》课程教学方法进行改革和完善要做到:第一,注重老师与学生之间的互动,老师在授课过程中起到启发和引导的作用,授课教师要把握好课堂的节奏。第二,作为学生,要全力配合授课老师的授课,即使将自己的想法传达给授课教师,自己喜欢什么样的授课方式和方法,要增加与授课教师的交流,并且对于自己不懂、有迷惑的问题及时的提出,要让老师明白哪里应该停下进行更加细致的讲解。现在的《计算机电路基础》课程教学授课方式过于死板,只是简单的《计算机电路基础》教学教师进行计算机电路知识的讲解,学生并不能很好的领悟老师所教授电路知识的来源,对于电路的一些原理方面的知识,学生会感到疑惑,这就要求《计算机电路基础》课程教授的教师对现在的《计算机电路基础》课程教学授课方式进行调整,努力培养学生对《计算机电路基础》知识学习的兴趣。
3.3 《计算机电路基础》课程教学提问法
在进行《计算机电路基础》课程教学时,教师可以利用不同的提问方式进行提问,由于课堂提问是教学过程中的必要手段,也能够帮助学生更好的牢记所教授的知识,实践表明,在教师提出一些具有启发性的问题时,学生的思维跳跃是最为活跃的,因此,笔者提供一些提问的方式,仅供参考。在进行《计算机电路基础》课程教学时,教师可以进行设想性提问、发散性提问以及质疑性提问。设想性的提问能够达到培养学生创造性思维能力的目的,有利于学生在电路知识的学习中进行创新和发现。发散性提问是指主体从已知的条件出发,对一个问题从不同角度、不同方向、不同层面运用推测、联想、假设等形式寻找并解决问题的一种思维方式。而质疑性提问需要教师挖掘所教授的电路知识的亮点,在可以提问的地方向学生精心设置疑问,从而引导学生对所学习的内容进行更深切的思考。
4 结语
本文就《计算机电路基础》课程教学方法的改革与完善问题进行了浅析,分析了当前该课程教学存在的问题,提出了《计算机电路基础》课堂教学的分组法,但原理应用于实践中还有很多需要注意的问题,因此,打造《计算机电路基础》课程的教学方法在实践中需要注意一些问题,要注意将原理应用到实践中去,原理指导实践,实践也反馈原理,要根据教学实践对《计算机电路基础》课堂教学方法不完善的地方进行更改和补充。
参考文献:
[1] 胡浩.《计算机电路基础》课程教学改革探索[j].科技咨询导报,2007,(01).