時(shí)間:2023-02-28 15:34:41
緒論:在尋找寫作靈感嗎?愛發(fā)表網(wǎng)為您精選了8篇模擬技術(shù)論文,愿這些內(nèi)容能夠啟迪您的思維,激發(fā)您的創(chuàng)作熱情,歡迎您的閱讀與分享!
將EDA仿真軟件應(yīng)用于模擬電子技術(shù)理論和實(shí)踐教學(xué),提出一種基于EDA仿真平臺(tái)的理論分析與仿真分析相輔相成、虛擬仿真實(shí)驗(yàn)和實(shí)際實(shí)踐相結(jié)合的教學(xué)模式。通過仿真電路和波形顯示,加深學(xué)生對理論的理解,有效解決模擬電子技術(shù)理論概念抽象,電路分析復(fù)雜的難題。同時(shí)通過EDA技術(shù)的引入,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行基本電路的分析和設(shè)計(jì),為實(shí)際電路的設(shè)計(jì)應(yīng)用打下基礎(chǔ)。
2.EDA技術(shù)在模擬電子技術(shù)理論教學(xué)中的應(yīng)用
EDA即電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化,以計(jì)算機(jī)和仿真軟件為工具,可以完成整個(gè)電路從系統(tǒng)級到物理級的設(shè)計(jì)與分析。常用仿真軟件有Matlab、Protel、Multisim和PSpice等,考慮到Multisim先進(jìn)的電路仿真和設(shè)計(jì)功能且一年級時(shí)曾作為學(xué)生的自修課程,本次教學(xué)研究采用Multisim軟件。在模擬電子技術(shù)的理論教學(xué)中,對于那些概念分析抽象、不易理解的部分,利用Multisim,教師可以構(gòu)建電子電路模型進(jìn)行仿真演示,通過波形圖和數(shù)據(jù)直觀展示各種參數(shù)變化和虛擬故障對電路靜態(tài)動(dòng)態(tài)性能的影響,具體而又生動(dòng),不僅可以加強(qiáng)學(xué)生對理論知識的理解,還可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高課堂教學(xué)效果。例如在模擬電子教學(xué)中第一次講解共射放大電路時(shí),很多同學(xué)對放大線路中各個(gè)節(jié)點(diǎn)的波形分不清楚,不知道直流信號和交流信號如何疊加在同一個(gè)電路中,電路中各節(jié)點(diǎn)信號的相位關(guān)系如何覺得難以理解。傳統(tǒng)教學(xué)中,僅僅靠在黑板上畫圖講解,教師難講,學(xué)生難懂,費(fèi)事費(fèi)力效果卻不好?,F(xiàn)在針對這個(gè)問題,教師可以通過Multisim搭建基本共射放大電路模型,設(shè)置模型參數(shù),觀察仿真波形。共射電路輸入信號(節(jié)點(diǎn)2波形)和輸出信號(節(jié)點(diǎn)5波形)的反相關(guān)系,并且根據(jù)波形的峰值可以直接算出電路的電壓放大倍數(shù)。節(jié)點(diǎn)2和節(jié)點(diǎn)4波形是靜態(tài)工作點(diǎn)電壓和交流信號疊加信號,c1和c2兩個(gè)電容起到隔直作用。通過Multisim軟件的演示過程,直接把抽象的理論轉(zhuǎn)化成直觀的視覺感受,電路各點(diǎn)波形在學(xué)生的腦海里留下深刻的印象,教學(xué)效果事半功倍。教學(xué)過程的前期,可以在課堂上現(xiàn)場建立電路模型,演示如何進(jìn)行仿真,讓學(xué)生逐漸掌握Multisim的使用。在教學(xué)過程的中后期,隨著學(xué)生對Multisim軟件的熟悉,為了節(jié)約課堂時(shí)間,可以事先把教材中需要講解的電路模型搭建好,用到時(shí)直接調(diào)用即可。通過這種理論教學(xué)和軟件演示相輔相成的教學(xué)方式,使得學(xué)生把電路原理、工作波形和數(shù)學(xué)關(guān)系等緊密結(jié)合在一起,全面掌握模擬電路的基礎(chǔ)理論,更好地理解這門課程。
3.EDA技術(shù)在模擬電子技術(shù)實(shí)踐教學(xué)中的應(yīng)用
模擬電子技術(shù)在傳統(tǒng)的教學(xué)過程中,實(shí)踐教學(xué)基本都是基于實(shí)驗(yàn)平臺(tái)操作。實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的特點(diǎn)是安全、便于操作,但是平臺(tái)電路有限,只能覆蓋課程教學(xué)中一部分基礎(chǔ)電路,基于實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的實(shí)驗(yàn)基本都是驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn),且操作過程中平臺(tái)電路元件易損壞,不能很好地達(dá)到鍛煉學(xué)生動(dòng)手能力的目的。這就使得學(xué)校教學(xué)比工程實(shí)際滯后,不利于工科應(yīng)用型人才的培養(yǎng),造成學(xué)生眼高手低,進(jìn)一步影響學(xué)生的就業(yè)和發(fā)展。因此,模擬電子技術(shù)實(shí)踐教學(xué)中引入仿真軟件,將平臺(tái)實(shí)驗(yàn)和軟件虛擬實(shí)驗(yàn)結(jié)合,先采用軟件對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)仿真,后平臺(tái)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)際電路搭建,既加強(qiáng)了學(xué)生對理論的理解,又突出了學(xué)生的動(dòng)手能力。實(shí)踐教學(xué)分成兩部分,第一部分是基本電路的驗(yàn)證和演示實(shí)驗(yàn),加深學(xué)生對書本基礎(chǔ)理論的理解。該部分實(shí)驗(yàn)相對比較簡單,學(xué)生主要在實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上進(jìn)行操作,同時(shí)以Multisim仿真為輔,對一些在實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上難以操作的部分進(jìn)行仿真驗(yàn)證。如研究靜態(tài)工作點(diǎn)對電路動(dòng)態(tài)性能的影響,實(shí)驗(yàn)平臺(tái)操作只能觀察電路中的一個(gè)電阻參數(shù)改變對電路輸出波形的影響,而在虛擬仿真平臺(tái)上,可以對電路中所有涉及到靜態(tài)工作點(diǎn)的元件參數(shù)進(jìn)行更改,進(jìn)而觀察電路波形的變化,并且還可以連續(xù)改變元件參數(shù)對波形的變化進(jìn)行實(shí)時(shí)觀測。第二部分是模擬電子技術(shù)課程設(shè)計(jì),要求學(xué)生自己分析設(shè)計(jì)一個(gè)較大規(guī)模復(fù)雜模擬電路,給出嚴(yán)格的設(shè)計(jì)思路、理論推導(dǎo)和元件選型依據(jù),在仿真軟件平臺(tái)上搭建出具體電路模型并通過仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,然后進(jìn)行實(shí)際電路焊接,充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用,調(diào)動(dòng)學(xué)生對該課程學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、積極性和創(chuàng)造性,提高學(xué)生對模擬電路的認(rèn)識分析能力和創(chuàng)造能力。
針對《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》不同章節(jié)的不同內(nèi)容,在教學(xué)過程中,通常會(huì)選用以下幾種教學(xué)方式:①多種方式的問答。問答法主要是根據(jù)學(xué)生已掌握的知識或者是實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),有目的性的引導(dǎo)提問,提出問題讓學(xué)生討論作答,有的則是為了拋磚引玉帶出之后的新課程,不回答,同時(shí)根據(jù)教學(xué)進(jìn)度適時(shí)的進(jìn)行相關(guān)知識點(diǎn)的補(bǔ)充。②誘發(fā)求知欲,進(jìn)行實(shí)體演示,演示教學(xué)是我們在教學(xué)工程中運(yùn)用教學(xué)用具或者做相應(yīng)的示范性試驗(yàn)等方式,將學(xué)生引入角色,使學(xué)生通過近距離的觀摩實(shí)踐將所習(xí)得的知識加深理解的一種方式,還能讓學(xué)生體會(huì)到理論與實(shí)際更為貼近。③不斷地練習(xí),進(jìn)行章節(jié)測驗(yàn)。④運(yùn)用類比法教學(xué)。我們在日常的教學(xué)是將內(nèi)容相近的知識點(diǎn)同時(shí)進(jìn)行講解,這可以培養(yǎng)學(xué)生的舉一反三能力,同時(shí)也提高了教學(xué)質(zhì)量及學(xué)習(xí)效率。⑤不斷總結(jié),鞏固知識。每一章授課完畢后,要對此章的內(nèi)容進(jìn)行歸納總結(jié)??偨Y(jié)的過程同時(shí)也是一個(gè)思考過程,這對知識的梳理與加工有很好的效果。⑥提升教師的個(gè)人魅力使得學(xué)生信任、尊重老師,這對于教師的教學(xué)會(huì)起到很大的作用,個(gè)人的良好人品與修養(yǎng),會(huì)得到人們的欣賞與向往,作為育人者,教師應(yīng)該更為注重個(gè)人素養(yǎng)及人格魅力,只有擁有了淵博的才識,具備極強(qiáng)的綜合處理事務(wù)能力,通過努力不斷完善自己的行為品質(zhì)。學(xué)高為師,道高為范。在學(xué)生們眼中會(huì)起到放大的效果,教師的優(yōu)缺點(diǎn)都會(huì)被放大。⑦講解二極管的整流功能時(shí),就和學(xué)生說,大家聽說過“整容”吧,整流和整容是一個(gè)道理。這樣的話,可以激發(fā)學(xué)生的興趣。⑧在教授新課時(shí),避免一次講的太多,講一點(diǎn),練習(xí)一到兩節(jié)復(fù)習(xí)鞏固,千萬不要講的太多,避免學(xué)生害怕學(xué)習(xí)該門課程。
2注重實(shí)驗(yàn)教學(xué),提高學(xué)生的實(shí)踐應(yīng)用能力及創(chuàng)新能力
模擬電路實(shí)踐教學(xué)可分為以下三個(gè)部分,基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、提高實(shí)驗(yàn)與職業(yè)技能,電工電子基礎(chǔ)試驗(yàn)中心擁有創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室,可以讓學(xué)生綜合全面的掌握電工電子的綜合技術(shù),提高學(xué)生的實(shí)踐操作能力。具體在實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容教學(xué)中,增強(qiáng)綜合性、設(shè)計(jì)性、開放性試驗(yàn)比例。充分利用實(shí)驗(yàn)教學(xué)對枯燥無趣的理論教學(xué)進(jìn)行補(bǔ)充,將抽象難懂的內(nèi)容利用實(shí)驗(yàn)課中的器具實(shí)驗(yàn)用品進(jìn)行模仿驗(yàn)證,加深學(xué)生對知識的吸收與理解。引發(fā)調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性及興趣。模擬電路實(shí)踐課可以給學(xué)生提供豐富的實(shí)驗(yàn)課目,學(xué)生能夠根據(jù)自身的知識積累,來選擇安排實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)。例如,放大器的Q點(diǎn)和動(dòng)態(tài)特性的圖解法是非常抽象的教學(xué)內(nèi)容,經(jīng)過相關(guān)程序的仿真,學(xué)生可以直觀地觀察到電路設(shè)置Q點(diǎn)的必要性,動(dòng)態(tài)參數(shù)的變化規(guī)律,直流負(fù)載線與交流負(fù)載線的不同之處。根據(jù)黑龍江大學(xué)電工電子基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)中心為不同專業(yè)安排的1周~2周的模擬電路實(shí)訓(xùn),設(shè)計(jì)培訓(xùn)、制作電路與電源,一階濾波器電路,基本共射放大電路,學(xué)生首先進(jìn)行理論設(shè)計(jì)及計(jì)算,然后利用計(jì)算機(jī)的相關(guān)軟件進(jìn)行仿真,最后到動(dòng)手操作、調(diào)試、焊接、制作。整個(gè)過程提高了學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力,并同時(shí)提高了分析問題解決問題的能力。
3總結(jié)學(xué)習(xí)方法,培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣
《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》與其他科目有所不同,它不但需要扎實(shí)的理論基礎(chǔ),還要學(xué)會(huì)財(cái)務(wù)分析電子電路。首先,要讓學(xué)生可以更快的適應(yīng)模擬電子技術(shù)的學(xué)習(xí)。在教授知識的同時(shí),還要培養(yǎng)學(xué)生正確的學(xué)習(xí)方法,提升他們的自學(xué)能力,培養(yǎng)良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。引導(dǎo)學(xué)生在聽課前先預(yù)習(xí)的習(xí)慣,然后在課前自學(xué)過程中將教材的重點(diǎn)、難點(diǎn)、惑點(diǎn)等都找出來。其次,督促要求學(xué)生做好隨堂筆記。指導(dǎo)學(xué)生如何做好筆記,使其更好地掌握知識。筆記重點(diǎn)記錄教師講課的,主題、重點(diǎn)、難點(diǎn)、概念,關(guān)鍵詞,對難點(diǎn)進(jìn)行重點(diǎn)標(biāo)注,以方便課后的復(fù)習(xí)。督促學(xué)生復(fù)習(xí)可以防止遺忘。課后學(xué)生自主的溫習(xí)課程及筆記,可以將所學(xué)知識進(jìn)一步鞏固同時(shí)加深理解。
4教學(xué)應(yīng)有側(cè)重點(diǎn),以應(yīng)用為目的
高職要重點(diǎn)著手于理論知識的應(yīng)用及實(shí)踐動(dòng)手能力的培養(yǎng)等方面。因此,教學(xué)內(nèi)容上要彰顯高職教育的特點(diǎn),主動(dòng)適應(yīng)社會(huì)需要,側(cè)重于應(yīng)用性、針對性。將知識與能力相互結(jié)合,重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的工程應(yīng)用能力及處理問題的能力。基礎(chǔ)理論的的初衷是對其的靈活運(yùn)用,以必須、夠用為度,以掌握概念、強(qiáng)化應(yīng)用為側(cè)重點(diǎn)。目前電子技術(shù)基礎(chǔ)具有很淺的實(shí)用性,其技術(shù)更新的速度是無法想象的。因此授課時(shí)不可再生搬硬套之前的教學(xué)方式:首先講解元器件的原理、特征、性能,然后對其進(jìn)行分析對內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行講解,再舉例說明它的具體應(yīng)用。曾經(jīng)對模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)偏重于細(xì)節(jié),忽略了整體概念的講解,這對培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力起到了副作用。因此授課時(shí)應(yīng)有所側(cè)重,重點(diǎn)講解新思想、方法及應(yīng)用,重點(diǎn)講解所謂粗線條分析。需要與實(shí)際電路相結(jié)合,使學(xué)生對電路的應(yīng)用更加了解。
5設(shè)計(jì)特色引入,激發(fā)學(xué)生興趣
一個(gè)引人入勝的開頭可以引發(fā)人們的興趣,同樣,課堂必須有一個(gè)別開生面的開場,可以吸引學(xué)生注意力,也可以掌控學(xué)生的思維從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。授課時(shí)老師以非傳統(tǒng)的方式開場,可以大幅度提升教學(xué)質(zhì)量。例如在講解二極管的單向?qū)щ娦詴r(shí),可以這樣設(shè)計(jì)課堂開場:同學(xué)們都聽說過家里用的煤氣罐,煤氣罐的開關(guān)有一個(gè)特殊的功能,那就是氣體只能出,不能進(jìn),也就是,空氣不可以進(jìn)入煤氣罐,只有煤氣可以從煤氣罐出來,這就是煤氣罐的單向通氣性。同樣,同一種半導(dǎo)體器件———晶體二極管,它的作用原理和煤氣罐開關(guān)一樣,具有單向?qū)щ娦?。在講解二極管的內(nèi)部構(gòu)造時(shí),可以設(shè)計(jì)這樣的開場:同學(xué)們早餐吃三明治沒有,哪位說說三明治是怎么制作的,并讓同學(xué)們進(jìn)行討論,因?yàn)槿髦畏譃槿龑?,中間是薄薄一層火腿,因此我們可以帶出今天要介紹的與三明治相似的半導(dǎo)體器件———三極管。它能分為三個(gè)區(qū):集電區(qū)、基區(qū)和發(fā)射區(qū)。其中發(fā)射區(qū)摻雜濃度較高,基區(qū)非型常薄,集電區(qū)面積最大。這樣的開場很容易抓住學(xué)生的注意力,使課程順利展開。
1.1以職業(yè)崗位能力分析和國家職業(yè)技能的要求為依據(jù)來進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容的選取
對電氣自動(dòng)化技術(shù)專業(yè)職業(yè)崗位能力進(jìn)行分析,《模擬電子技術(shù)》課程專業(yè)技能有:電子元器件應(yīng)用技能,電子電路應(yīng)用技能,電子電路設(shè)計(jì)技能,電子產(chǎn)品安裝、調(diào)試及初步開發(fā)技能;《模擬電子技術(shù)》課程能力拓展有:本課程工程實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。在確定了《模擬電子技術(shù)》課程的技能要求后,再以各類電子電路為載體,來確定教學(xué)內(nèi)容。
1.2教學(xué)內(nèi)容的選取充分體現(xiàn)職業(yè)技能和綜合素質(zhì)訓(xùn)練的特點(diǎn)
通過對企業(yè)職業(yè)崗位的調(diào)研,根據(jù)高職高專教學(xué)理論及職業(yè)崗位知識能力要求分析本課程,把實(shí)用電子電路如直流穩(wěn)壓電源、晶體管延時(shí)釋放電路、正弦波振蕩電路、音頻功率放大器等電子產(chǎn)品的制作與調(diào)試作為教學(xué)的主線,按電路的結(jié)構(gòu)進(jìn)行剖析,分解成若干個(gè)項(xiàng)目,每一個(gè)項(xiàng)目中又用若干個(gè)任務(wù)來承載,以任務(wù)驅(qū)動(dòng)式的方式,體現(xiàn)對學(xué)生職業(yè)技能和綜合素質(zhì)的訓(xùn)練。
1.3構(gòu)建《模擬電子技術(shù)》課程體系
首先,《模擬電子技術(shù)》課程要學(xué)習(xí)基本電子器件,這部分內(nèi)容要突出各種電子器件的基本結(jié)構(gòu)、工作特性、主要參數(shù)及應(yīng)用這條主線;其次,電子電路部分,要從靜態(tài)和動(dòng)態(tài)的角度分析電路的工作情況,這部分內(nèi)容要突出放大電路的三種組態(tài)這條主線。
2多種教學(xué)方法和手段在課程教學(xué)中的有機(jī)結(jié)合
2.1傳統(tǒng)板書教學(xué)與多媒體技術(shù)教學(xué)相結(jié)合
《模擬電子技術(shù)》作為一門專業(yè)基礎(chǔ)課,理論教學(xué)是必要的而且是重要的,學(xué)生只有掌握了必須的和夠用的基本理論,才能進(jìn)行實(shí)踐活動(dòng)。傳統(tǒng)的理論教學(xué)手段是“粉筆+板書”的模式,這種教學(xué)手段便于學(xué)生與教師的直接交流,有效信息保留的時(shí)間長,便于學(xué)生思考和記筆記,特別是對電子電路圖的來龍去脈有清晰的理解和認(rèn)識,但畫圖費(fèi)時(shí)間,影響了教學(xué)的進(jìn)程,教學(xué)效率較低。采用電化多媒體教學(xué),教師能從大量的板書解脫出來,可以預(yù)先將大量的教學(xué)信息存儲(chǔ)起來,并且可以反復(fù)取出,不斷加深學(xué)生的印象,但有效信息保存的時(shí)間過短,不利于學(xué)生的思考和記筆記。實(shí)踐證明,傳統(tǒng)板書教學(xué)手段在模電教學(xué)中,優(yōu)勢更明顯,特別對高職學(xué)生來說,更加適用,故筆者堅(jiān)持一堂課三分二時(shí)間用板書教學(xué),三分之一時(shí)間用多媒體教學(xué)。
2.2引入實(shí)例,激發(fā)求知欲望
目前,大部分高職學(xué)生對理論學(xué)習(xí)興趣不大,如果不改進(jìn)教學(xué)方法,勢必會(huì)使學(xué)生越來越厭學(xué),到頭來大部分學(xué)生理論不懂,技能也不會(huì)。因此,根據(jù)高職學(xué)生的職業(yè)要求和模電在日常生活中的應(yīng)用情況,在課堂教學(xué)中應(yīng)該努力提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,古語云:“好之者不如樂之者”,這充分說明,能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣對學(xué)好一門課程的重要性。因此在每一個(gè)課程單元的講授中,都需引入與之相關(guān)的示例,譬如,講授到二極管這一單元時(shí),先引入實(shí)際中的直流穩(wěn)壓電源這一實(shí)例,可以是實(shí)物也可以是圖片,再說明沒有二極管,也就不可能得到直流電源,學(xué)生的興趣上來后,再講解二極管的基本結(jié)構(gòu)、工作特性及主要參數(shù),這樣可以讓學(xué)生在精神振奮中愉快地接收這個(gè)知識單元。
2.3精心備課、激情講解
對于高職學(xué)生來說,精心備課、激情講解尤為重要,因?yàn)楦呗殞W(xué)生基礎(chǔ)相對較差,理論知識的接受相對緩慢,稍不留意,就會(huì)出現(xiàn)上課講話或打瞌睡的情況,激情的講解,巧妙的提問可以緩解這種現(xiàn)象。2.4反復(fù)練習(xí),進(jìn)行章節(jié)測試在平時(shí)的教學(xué)中,根據(jù)內(nèi)容的重、難點(diǎn),反復(fù)練習(xí),從而達(dá)到鞏固所學(xué)知識的目的。嚴(yán)格的練習(xí)和測驗(yàn),還能使學(xué)生養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣和嚴(yán)肅認(rèn)真的學(xué)習(xí)態(tài)度。
2.5進(jìn)行課外質(zhì)疑
課后立即抽一部分學(xué)生對所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行質(zhì)疑,以反思教與學(xué)的情況,同時(shí)也帶動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性。
2.6組織班級學(xué)習(xí)小組
高職學(xué)生自主學(xué)習(xí)的主動(dòng)性相對較差,為了改變這種現(xiàn)象,先組織一部分班級學(xué)習(xí)成績較好的同學(xué),成立學(xué)習(xí)小組,每周活動(dòng)一次,任課教師到場指導(dǎo),以部分帶動(dòng)全部,班級的學(xué)習(xí)積極性有了很大的提高。
2.7學(xué)生模擬講課
提前一周把需要模擬講課的內(nèi)容告知學(xué)生,模擬講課的時(shí)間控制在10分鐘左右,學(xué)生準(zhǔn)備教案,老師檢查并提出修改意見,學(xué)生講完后,進(jìn)行學(xué)生互評、教師點(diǎn)評、教學(xué)補(bǔ)充。這樣有助于鍛煉和提高學(xué)生的社會(huì)交際能力;有助于學(xué)生表達(dá)能力的提高;有助于營造教學(xué)相長的學(xué)習(xí)氛圍;有利于培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。
2.8進(jìn)行課外制作
精選10個(gè)左右實(shí)際應(yīng)用電路,如:可調(diào)直流穩(wěn)壓電源、水位開關(guān)、觸摸開關(guān)、聲光控節(jié)能燈、耳放電路、音頻功率放大器等。在講授相應(yīng)部分的理論內(nèi)容之前開始布置題目,這樣學(xué)生就會(huì)帶著問題聽課,要我學(xué)變成了我要學(xué)。該部分理論內(nèi)容講授完后,學(xué)生就要去購買元器件,進(jìn)行焊接制作,在制作過程中,學(xué)生對實(shí)際的電子元器件的工作原理、主要參數(shù)、管腳判別就有了新的認(rèn)識。要求每個(gè)學(xué)生單獨(dú)制作,一周后老師進(jìn)行驗(yàn)收,并記錄平時(shí)成績。沒有通過的,展開討論,查找原因,這樣既鍛煉了學(xué)生的動(dòng)手能力又促進(jìn)了理論的學(xué)習(xí)。
2.9參加技能大賽
提升創(chuàng)新能力、實(shí)際工程應(yīng)用能力和團(tuán)結(jié)協(xié)作能力在班級成立興趣小組,利用課外時(shí)間進(jìn)行科技活動(dòng),指導(dǎo)他們繪制PCB板圖,并利用制版機(jī)設(shè)備自行加工制造PCB板,使學(xué)生掌握電子線路設(shè)計(jì)的全過程,為他們以后參加各類電子設(shè)計(jì)大賽打下良好的基礎(chǔ)。
2.10仿真訓(xùn)練
利用EWB仿真軟件對模擬電子技術(shù)中的單元電路進(jìn)行仿真。由于教學(xué)時(shí)數(shù)的限制,教師在課堂上只須簡要的講解該軟件的使用方法,其余留給學(xué)生自學(xué)。每講完一個(gè)單元電路,就布置EWB仿真作業(yè),并記錄平時(shí)成績,這樣能充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性和創(chuàng)造性,培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)能力和方法能力。
3實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的改革
《模擬電子技術(shù)》課程作為一門應(yīng)用技術(shù),具有很強(qiáng)的實(shí)踐性,必須加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。實(shí)踐教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生技能的重要途徑,能夠有效地提高學(xué)生分析問題、解決問題及理論聯(lián)系實(shí)踐的綜合素質(zhì)。實(shí)驗(yàn)必須由驗(yàn)證性、綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)三部分組成。目前,大部分學(xué)校都是教師少、實(shí)驗(yàn)時(shí)間短(一個(gè)實(shí)驗(yàn)基本上是兩節(jié)課),為了解決這個(gè)矛盾,要求學(xué)生實(shí)驗(yàn)前必須預(yù)習(xí)。每個(gè)實(shí)驗(yàn)就是一個(gè)項(xiàng)目,實(shí)驗(yàn)的每一步就是一個(gè)子項(xiàng)目,指導(dǎo)教師在實(shí)驗(yàn)過程中,對每一個(gè)子項(xiàng)目進(jìn)行驗(yàn)收,現(xiàn)場評分,這樣極大地提高了學(xué)生實(shí)驗(yàn)的積極性,對提前做完的學(xué)生,加做實(shí)驗(yàn),驗(yàn)收通過后加分。
4考核方式的改革
考核模式不但要注重理論,還要注重技能的考核,這樣才能使教師的教學(xué)重點(diǎn)放在必要的理論與技能并重培養(yǎng)上來。具體考核模式為:綜合成績(100分)=理論考試成績(40分)+平時(shí)成績(考勤、作業(yè)、EWB仿真,課堂提問,10分)+課外質(zhì)疑及學(xué)習(xí)小組活動(dòng)(10分)+課外制作作品(20分)+實(shí)驗(yàn)(20分),其中,任何一項(xiàng)成績達(dá)不到本身所占成績的60%,視為綜合成績不及格。這樣能使學(xué)生自始至終地重視整個(gè)教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)。
5結(jié)語
高職院校的學(xué)生并不擅長純理論的學(xué)習(xí),如果在學(xué)習(xí)模電這門課程時(shí),先進(jìn)行一些感性認(rèn)識的教學(xué)環(huán)節(jié),他們往往更容易學(xué)習(xí)這門課程??茖W(xué)家愛因斯坦說過:“興趣是最好的老師”。因此,在講授模電這門課程時(shí),在講完緒論以后首先由老師做一些電子方面的趣味實(shí)驗(yàn),以激發(fā)學(xué)生的興趣和好奇心,以增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)這門課程的積極性。如果有條件讓學(xué)生到實(shí)驗(yàn)室動(dòng)手做一些較簡單的電子實(shí)驗(yàn),這些實(shí)驗(yàn)不僅能提高興趣,又讓他們認(rèn)識了一些電子器件及特性,使今后在講授各種電子器件時(shí)不再空洞乏味。
2要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思維方式的轉(zhuǎn)變
模電作為一門技術(shù)基礎(chǔ)課,有其自有的特點(diǎn)和規(guī)律,其課程更重視理論與實(shí)踐的結(jié)合。一般教學(xué)計(jì)劃都是電工基礎(chǔ)安排在模電課程之前來作為模電的基礎(chǔ)課程,但如果不加分析地用電工基礎(chǔ)的分析方法去分析模電,可能不會(huì)得到正確的結(jié)論。模電的理論有其自身的特點(diǎn),表現(xiàn)在:第一,模電主要的電子器件二級管、三級管都是非線性器件,這與線性電路的分析和計(jì)算是有很大區(qū)別。第二,模電的分析都是直流加交流的分析方法,即直流通道和交流通道。直流通道決定靜態(tài)工作點(diǎn),而交流通道是信號的通道。第三,反饋網(wǎng)絡(luò)是模電經(jīng)常使用的電路,不管是運(yùn)算放大器還是振蕩器都必須有反饋網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成。以上幾點(diǎn)正是學(xué)生學(xué)習(xí)模電的難點(diǎn),因此在講課過程中,要讓學(xué)生了解這些特點(diǎn)與難點(diǎn),調(diào)整思維方式和學(xué)習(xí)方法,使學(xué)生能夠正確把握這門課程的學(xué)習(xí)特點(diǎn)。以下通過幾個(gè)實(shí)例說明如何引導(dǎo)學(xué)生思維方式的轉(zhuǎn)變。
2.1非線性電路與估算
在模電中常用的二極管、三極管的伏安特性為非線性,一般稱為非線性元件,而電阻、直流電源的伏安特性為線性,一般稱為線性元件。在模電中線性元件與非線性元件共同組成各種電路,那么電路的計(jì)算問題在電工基礎(chǔ)中并未涉及,那么計(jì)算這種電路目前使用估算法、圖解法。有的同學(xué)往往提出為什么不用解析法,而那樣計(jì)算的不是更精確嗎?在講解這類問題時(shí)要給學(xué)生講清楚估算法在工程計(jì)算中是非常重要的,它能使有些計(jì)算問題變得簡單,能較快地解決實(shí)際問題,而用解析法,一是目前學(xué)生的數(shù)學(xué)知識不能解決這種問題,二是如果能用高等數(shù)學(xué)的方法解決,但過程過于繁雜,雖然計(jì)算精度高,但與估算結(jié)果差距不大。因此在這里要讓學(xué)生思維方式有一個(gè)轉(zhuǎn)變。
2.2放大電路的直流通路與交流通路
在模電的放大電路中,直流通路和交流通路的分析也是模電獨(dú)特的電路分析方法,由于二極管、三極管中PN結(jié)死區(qū)電壓的存在,必須在交流信號通過放大電路時(shí)有一個(gè)直流電壓及電流的存在,這樣才能保證交流信號不失真地通過放大電路。這也是學(xué)生需思維轉(zhuǎn)變的一個(gè)重要方面。對于三極管、電阻、電容、電感、電源等電子元器件,它們分別在直流電及交流信號激勵(lì)作用下的不同響應(yīng)決定了它們在直流電及交流信號中所起的不同作用,這些都是分析復(fù)雜放大電路的基礎(chǔ)。很難想象不清楚放大電路直流通路和交流通路的學(xué)生能夠?qū)W習(xí)好這門課程。
3通過課程綜合實(shí)驗(yàn)提高學(xué)生的整體水平
由于模電是一門與實(shí)踐聯(lián)系非常密切的技術(shù)基礎(chǔ)課,通過一些綜合實(shí)驗(yàn)來提升學(xué)生的理論水平和實(shí)踐技能是非常重要的,因此在課程講完之后,筆者就安排一個(gè)超外差式收音機(jī)綜合實(shí)驗(yàn)來提升學(xué)生模電的理論水平和實(shí)踐能力。讀圖——提升學(xué)生的讀圖能力,課上講的模電電路一般是各類單元電路,如共射基本放大電路、振蕩電路、功率放大電路等。通過綜合實(shí)驗(yàn)課可以將各個(gè)電路串成一個(gè)整體,筆者通過對一個(gè)超外差式收音機(jī)電路圖進(jìn)行整體講解和分析,來提升學(xué)生模電電路的整體分析能力。一般超外差式收音機(jī)的電路組成為變頻級——中放級——檢波級——低頻放大級——功率放大級,對照理論教學(xué)所講授的內(nèi)容,變頻級對應(yīng)振蕩電路及基本放大電路,而該放大電路又工作在非線性區(qū)屬非線性放大,這樣才能混頻輸出差頻信號,在這里還要補(bǔ)充講解一下放大電路的非線性特性及應(yīng)用,這樣使學(xué)生對三極管有了更深刻的認(rèn)識,平時(shí)常常強(qiáng)調(diào)放大電路要工作在線性區(qū),似乎非線性區(qū)是不可用的、多余的,但通過這樣一個(gè)實(shí)例讓學(xué)生明白,三極管放大電路工作在線性工作區(qū)時(shí)可進(jìn)行線性放大,工作非線性區(qū)時(shí)可以進(jìn)行混頻等應(yīng)用。這樣一級一級來分析后面的中頻放大電路、檢波電路、低頻放大電路、功率放大電路等。實(shí)踐證明,通過整體電路的分析與講解,學(xué)生的讀圖和分析能力得到了明顯的提高。
在獨(dú)立學(xué)院的模擬電子技術(shù)的理論教學(xué)中,眾多學(xué)生感到此課程教學(xué)與實(shí)際嚴(yán)重脫節(jié),學(xué)習(xí)模擬電路知識僅僅停留在解題上,教師在授課的時(shí)候也只專注于電路分析、定理證明、公式推導(dǎo)等計(jì)算問題上,卻無法說出相關(guān)電路在實(shí)際電子產(chǎn)品中的應(yīng)用。另一方面在模擬電子技術(shù)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,實(shí)驗(yàn)流于形式,學(xué)生使用現(xiàn)成的實(shí)驗(yàn)箱,在過多的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)“指導(dǎo)”下機(jī)械的插拔導(dǎo)線,使得實(shí)驗(yàn)課程枯燥乏味,難以提起學(xué)生興趣。學(xué)生無法對實(shí)際元器件進(jìn)行感性了解,這樣就直接造成學(xué)的知識與實(shí)際嚴(yán)重脫節(jié)。更有甚者在分組實(shí)驗(yàn)時(shí)小組中只有少部分學(xué)生動(dòng)手,學(xué)生做完實(shí)驗(yàn)不知所謂。此外由于大學(xué)擴(kuò)招的影響,造成學(xué)生質(zhì)量下降,學(xué)生自學(xué)能力、邏輯分析問題能力不強(qiáng),如何提升他們學(xué)習(xí)模擬電路的效率,提高其分析問題、解決問題以及動(dòng)手的能力,是擺在教師面前的一個(gè)難題。所以現(xiàn)有的模擬電子技術(shù)課程教學(xué)無法滿足獨(dú)立學(xué)院培養(yǎng)應(yīng)用性人才的目標(biāo)。這樣不僅背離了應(yīng)用型人才培養(yǎng)的宗旨,也嚴(yán)重制約應(yīng)用型人才培養(yǎng)的質(zhì)量,使得獨(dú)立學(xué)院畢業(yè)的學(xué)生處于理論上不如重點(diǎn)本科院校、實(shí)踐能力不如高職學(xué)生的尷尬局面。在如今嚴(yán)峻的就業(yè)形勢下,必須在學(xué)生理論知識學(xué)習(xí)的同時(shí),加強(qiáng)學(xué)生分析問題、解決問題的實(shí)踐能力的培養(yǎng)。
2獨(dú)立學(xué)院模擬電子技術(shù)課程項(xiàng)目化教學(xué)改革
為了滿足獨(dú)立學(xué)院將學(xué)生培養(yǎng)成為應(yīng)用型人才的目標(biāo),借鑒職業(yè)教育理念,我們準(zhǔn)備對模擬電子技術(shù)課程進(jìn)行項(xiàng)目化教學(xué)改革,目的是將傳統(tǒng)意義下的模擬電子技術(shù)課程知識進(jìn)行解構(gòu)、整合、序化,加入電子工藝學(xué)知識,配合課程實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)項(xiàng)目,按照“做中學(xué),學(xué)中做,遞進(jìn)交互”的教學(xué)理念,以行業(yè)和崗位需求為導(dǎo)向,以培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐技能為主線,以具體的電路產(chǎn)品為載體,實(shí)施項(xiàng)目化教學(xué),一步步提升學(xué)生的專業(yè)實(shí)踐能力。
2.1項(xiàng)目化教學(xué)目標(biāo)的分析
根據(jù)項(xiàng)目化教學(xué)要求,以社會(huì)就業(yè)行業(yè)和崗位需求為導(dǎo)向,通過對獨(dú)立學(xué)院往屆電信和通信相關(guān)專業(yè)的畢業(yè)生及其就業(yè)單位企業(yè)、工作需求市場進(jìn)行調(diào)研,分析其就業(yè)崗位,總結(jié)出主要的職業(yè)崗位群;然后通過分析各種崗位群對模電課程相關(guān)內(nèi)容的要求,確立獨(dú)立學(xué)院模擬電子技術(shù)課程的知識要求、能力要求及素質(zhì)目標(biāo)。
2.2項(xiàng)目化教學(xué)理念與思路的確立
根據(jù)項(xiàng)目化教學(xué)要求,以生活中具體的電路產(chǎn)品為載體,探索基于工作過程的課程開發(fā)與設(shè)計(jì),通過分析真實(shí)產(chǎn)品的生產(chǎn)流程,以培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐技能為主線,以職業(yè)資格標(biāo)準(zhǔn)為參照來開發(fā)和設(shè)計(jì)模擬電子技術(shù)項(xiàng)目化教學(xué)中合適的項(xiàng)目,實(shí)施行動(dòng)導(dǎo)向的項(xiàng)目式教學(xué)方法,使學(xué)生在獲取知識、提高實(shí)踐能力的同時(shí),獲得再學(xué)習(xí)能力和職業(yè)技術(shù)能力。
2.3項(xiàng)目化教學(xué)課程內(nèi)容新體系的構(gòu)建
模擬電子技術(shù)項(xiàng)目化教學(xué)中,課程內(nèi)容和體系改革是課程建設(shè)的核心。本課程在進(jìn)行教學(xué)的時(shí)候,應(yīng)考慮哪些知識是進(jìn)行項(xiàng)目所需的基礎(chǔ),或者項(xiàng)目進(jìn)行過程中關(guān)鍵點(diǎn)所在。課程內(nèi)容選取遵循獨(dú)立學(xué)院教育的基本規(guī)律,基于行動(dòng)優(yōu)先原則,針對獨(dú)立學(xué)院電信和通信類專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)及學(xué)生就業(yè)崗位需求,以職業(yè)能力培養(yǎng)為重點(diǎn),根據(jù)職業(yè)崗位的任職要求,構(gòu)建新的教學(xué)做一體化課程內(nèi)容體系。根據(jù)課程教學(xué)的需要,將教學(xué)內(nèi)容劃分為兩個(gè)大的模塊?;A(chǔ)模塊:包括基本器件和基本放大電路。在教學(xué)過程中,突出應(yīng)用,以電子產(chǎn)品實(shí)例為載體,使學(xué)生掌握模電基本知識點(diǎn)、基本放大電路的分析和設(shè)計(jì)方法。這個(gè)模塊應(yīng)該強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ),支撐后續(xù)課程的學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。實(shí)用模塊:包括集成運(yùn)放電路和應(yīng)用模塊。通過該模塊的學(xué)習(xí),基本掌握實(shí)用模擬電子系統(tǒng)分析、計(jì)算、調(diào)試、檢測、設(shè)計(jì)的能力。教學(xué)過程中知識應(yīng)該精煉,教學(xué)內(nèi)容及時(shí)更新,盡量與實(shí)際崗位工作要求相符,更好地培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力和實(shí)踐能力。
2.4項(xiàng)目化教學(xué)方法與手段的設(shè)計(jì)
對課程進(jìn)行基于行動(dòng)導(dǎo)向的教學(xué)改革與實(shí)踐。實(shí)踐課程中選取多個(gè)項(xiàng)目,根據(jù)項(xiàng)目重新整理課程內(nèi)容,將原模擬電子技術(shù)課程理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)有機(jī)融合到這些制作項(xiàng)目中,通過完成產(chǎn)品組件的分析、制作與調(diào)試等綜合性學(xué)習(xí)任務(wù),使教學(xué)內(nèi)容更加豐富、直觀,更加貼近工程實(shí)際。理論教學(xué)主要采用以下方式:(1)“精講+演示”的教學(xué)方式,通過各個(gè)具體項(xiàng)目的實(shí)物電路呈現(xiàn),使學(xué)生最直觀地認(rèn)識電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制作與調(diào)試等相關(guān)知識,通過應(yīng)用實(shí)例啟發(fā)學(xué)生興趣、舉一反三。(2)根據(jù)學(xué)習(xí)情境和教學(xué)對象的特點(diǎn),靈活運(yùn)用基于行動(dòng)導(dǎo)向的多種教學(xué)方法,通過多媒體課件、動(dòng)畫演示、課程學(xué)習(xí)網(wǎng)站及基于Protel、Proteus、EWB、Multisim的軟件測試等多種現(xiàn)代化教學(xué)手段。將傳統(tǒng)教學(xué)手段與現(xiàn)代教學(xué)手段緊密結(jié)合,增強(qiáng)教學(xué)內(nèi)容的動(dòng)感和趣味性,從而實(shí)現(xiàn)更生動(dòng)的教學(xué)模式。(3)引導(dǎo)學(xué)生使用相關(guān)軟件工具分析和設(shè)計(jì)電子電路、重視課后答疑并及時(shí)組織習(xí)題討論課,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行研究性的學(xué)習(xí),鼓勵(lì)學(xué)生大膽提出問題、研究解決問題的途徑和方法。實(shí)踐教學(xué)主要采用以下方式:
(1)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn):“模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)”。學(xué)生通過實(shí)際元器件的識別和基本電路的測試等訓(xùn)練,對基本放大電路、差分放大電路、功率放大電路、集成運(yùn)放電路等相關(guān)電路的性能有了更進(jìn)一步的認(rèn)識和理解?;A(chǔ)實(shí)驗(yàn)的具體目標(biāo)是使學(xué)生從枯燥的理論知識和乏味的實(shí)驗(yàn)箱操作回歸實(shí)際,讓學(xué)生對實(shí)際元器件和電路進(jìn)行感性認(rèn)識,并在此基礎(chǔ)上培養(yǎng)他們識圖、識器件的基本能力以及實(shí)際電路調(diào)試能力,加強(qiáng)理論和實(shí)際的結(jié)合。(2)提高性實(shí)訓(xùn):“專業(yè)實(shí)訓(xùn)”和“電子工藝實(shí)訓(xùn)”。完成Protel、Proteus等電子相關(guān)軟件的學(xué)習(xí),指導(dǎo)學(xué)生利用軟件完成功能較為簡單的電路的分析與設(shè)計(jì)。要求學(xué)生利用仿真軟件繪制原理圖,利用軟件中的函數(shù)發(fā)生器、示波器、萬用表等虛擬儀器仿真。通過仿真,及時(shí)修改電路中出現(xiàn)的錯(cuò)誤,經(jīng)過反復(fù)調(diào)試、修改,確定電路參數(shù)、驗(yàn)證電路設(shè)計(jì)的正確性,直到電路仿真通過,達(dá)到設(shè)計(jì)要求。根據(jù)仿真成功的電路確定具體電路。然后要求學(xué)生利用實(shí)驗(yàn)室提供的元器件和工具,自己焊接電路板,并進(jìn)行調(diào)試。(3)綜合性設(shè)計(jì):“模擬電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)”。①為了更好地靈活應(yīng)用所學(xué)的理論知識,將實(shí)際結(jié)合到理論中去,在廣泛調(diào)研的基礎(chǔ)上,依據(jù)工作任務(wù)分析,以小型的電子產(chǎn)品組件的制作、調(diào)試作為能力培養(yǎng)的主線,教師確定多個(gè)項(xiàng)目任務(wù),每個(gè)項(xiàng)目囊括較多的模擬電路知識點(diǎn)。②要求學(xué)生選取項(xiàng)目任務(wù),根據(jù)教師下達(dá)的任務(wù)和要求,討論系統(tǒng)的規(guī)范與功能,并提出系統(tǒng)框圖。③將框圖具體電路細(xì)化,利用理論知識,針對實(shí)際要求,完成電路的設(shè)計(jì)。④利用軟件仿真來確定設(shè)計(jì)電路元器件的參數(shù),驗(yàn)證電路的正確性。⑤根據(jù)設(shè)計(jì)電路,學(xué)生列出元器件采購清單,要求親自到市場調(diào)研采購,并結(jié)合成本考慮,采購元器件。⑥學(xué)生通過自己搭接或焊接電路、測試電路性能,最終設(shè)計(jì)方案實(shí)現(xiàn)。⑦設(shè)計(jì)完成之后,學(xué)生必須參加項(xiàng)目答辯,完成設(shè)計(jì)報(bào)告。
高職院校的學(xué)生并不擅長純理論的學(xué)習(xí),如果在學(xué)習(xí)模電這門課程時(shí),先進(jìn)行一些感性認(rèn)識的教學(xué)環(huán)節(jié),他們往往更容易學(xué)習(xí)這門課程??茖W(xué)家愛因斯坦說過:“興趣是最好的老師”。因此,在講授模電這門課程時(shí),在講完緒論以后首先由老師做一些電子方面的趣味實(shí)驗(yàn),以激發(fā)學(xué)生的興趣和好奇心,以增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)這門課程的積極性。如果有條件讓學(xué)生到實(shí)驗(yàn)室動(dòng)手做一些較簡單的電子實(shí)驗(yàn),這些實(shí)驗(yàn)不僅能提高興趣,又讓他們認(rèn)識了一些電子器件及特性,使今后在講授各種電子器件時(shí)不再空洞乏味。
2要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思維方式的轉(zhuǎn)變
模電作為一門技術(shù)基礎(chǔ)課,有其自有的特點(diǎn)和規(guī)律,其課程更重視理論與實(shí)踐的結(jié)合。一般教學(xué)計(jì)劃都是電工基礎(chǔ)安排在模電課程之前來作為模電的基礎(chǔ)課程,但如果不加分析地用電工基礎(chǔ)的分析方法去分析模電,可能不會(huì)得到正確的結(jié)論。模電的理論有其自身的特點(diǎn),表現(xiàn)在:第一,模電主要的電子器件二級管、三級管都是非線性器件,這與線性電路的分析和計(jì)算是有很大區(qū)別。第二,模電的分析都是直流加交流的分析方法,即直流通道和交流通道。直流通道決定靜態(tài)工作點(diǎn),而交流通道是信號的通道。第三,反饋網(wǎng)絡(luò)是模電經(jīng)常使用的電路,不管是運(yùn)算放大器還是振蕩器都必須有反饋網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成。以上幾點(diǎn)正是學(xué)生學(xué)習(xí)模電的難點(diǎn),因此在講課過程中,要讓學(xué)生了解這些特點(diǎn)與難點(diǎn),調(diào)整思維方式和學(xué)習(xí)方法,使學(xué)生能夠正確把握這門課程的學(xué)習(xí)特點(diǎn)。以下通過幾個(gè)實(shí)例說明如何引導(dǎo)學(xué)生思維方式的轉(zhuǎn)變。
2.1非線性電路與估算
在模電中常用的二極管、三極管的伏安特性為非線性,一般稱為非線性元件,而電阻、直流電源的伏安特性為線性,一般稱為線性元件。在模電中線性元件與非線性元件共同組成各種電路,那么電路的計(jì)算問題在電工基礎(chǔ)中并未涉及,那么計(jì)算這種電路目前使用估算法、圖解法。有的同學(xué)往往提出為什么不用解析法,而那樣計(jì)算的不是更精確嗎?在講解這類問題時(shí)要給學(xué)生講清楚估算法在工程計(jì)算中是非常重要的,它能使有些計(jì)算問題變得簡單,能較快地解決實(shí)際問題,而用解析法,一是目前學(xué)生的數(shù)學(xué)知識不能解決這種問題,二是如果能用高等數(shù)學(xué)的方法解決,但過程過于繁雜,雖然計(jì)算精度高,但與估算結(jié)果差距不大。因此在這里要讓學(xué)生思維方式有一個(gè)轉(zhuǎn)變。
2.2放大電路的直流通路與交流通路
在模電的放大電路中,直流通路和交流通路的分析也是模電獨(dú)特的電路分析方法,由于二極管、三極管中PN結(jié)死區(qū)電壓的存在,必須在交流信號通過放大電路時(shí)有一個(gè)直流電壓及電流的存在,這樣才能保證交流信號不失真地通過放大電路。這也是學(xué)生需思維轉(zhuǎn)變的一個(gè)重要方面。對于三極管、電阻、電容、電感、電源等電子元器件,它們分別在直流電及交流信號激勵(lì)作用下的不同響應(yīng)決定了它們在直流電及交流信號中所起的不同作用,這些都是分析復(fù)雜放大電路的基礎(chǔ)。很難想象不清楚放大電路直流通路和交流通路的學(xué)生能夠?qū)W習(xí)好這門課程。
3通過課程綜合實(shí)驗(yàn)提高學(xué)生的整體水平
由于模電是一門與實(shí)踐聯(lián)系非常密切的技術(shù)基礎(chǔ)課,通過一些綜合實(shí)驗(yàn)來提升學(xué)生的理論水平和實(shí)踐技能是非常重要的,因此在課程講完之后,筆者就安排一個(gè)超外差式收音機(jī)綜合實(shí)驗(yàn)來提升學(xué)生模電的理論水平和實(shí)踐能力。讀圖——提升學(xué)生的讀圖能力,課上講的模電電路一般是各類單元電路,如共射基本放大電路、振蕩電路、功率放大電路等。通過綜合實(shí)驗(yàn)課可以將各個(gè)電路串成一個(gè)整體,筆者通過對一個(gè)超外差式收音機(jī)電路圖進(jìn)行整體講解和分析,來提升學(xué)生模電電路的整體分析能力。一般超外差式收音機(jī)的電路組成為變頻級——中放級——檢波級——低頻放大級——功率放大級,對照理論教學(xué)所講授的內(nèi)容,變頻級對應(yīng)振蕩電路及基本放大電路,而該放大電路又工作在非線性區(qū)屬非線性放大,這樣才能混頻輸出差頻信號,在這里還要補(bǔ)充講解一下放大電路的非線性特性及應(yīng)用,這樣使學(xué)生對三極管有了更深刻的認(rèn)識,平時(shí)常常強(qiáng)調(diào)放大電路要工作在線性區(qū),似乎非線性區(qū)是不可用的、多余的,但通過這樣一個(gè)實(shí)例讓學(xué)生明白,三極管放大電路工作在線性工作區(qū)時(shí)可進(jìn)行線性放大,工作非線性區(qū)時(shí)可以進(jìn)行混頻等應(yīng)用。這樣一級一級來分析后面的中頻放大電路、檢波電路、低頻放大電路、功率放大電路等。實(shí)踐證明,通過整體電路的分析與講解,學(xué)生的讀圖和分析能力得到了明顯的提高。
4結(jié)束語
1.1建設(shè)思路
通過仿真模擬教學(xué)平臺(tái)的搭建,將學(xué)校教育方式轉(zhuǎn)化為以學(xué)生為中心的教學(xué)模式。為學(xué)生提供全時(shí)段全方位的理論與實(shí)踐學(xué)習(xí)資源,幫助提升崗位核心競爭力,為學(xué)校提供新的理實(shí)一體化教學(xué)模式,提高信息化教學(xué)水平,最終實(shí)現(xiàn)校企在人才培養(yǎng)上雙向互助,提升社會(huì)服務(wù)能力。
1.2建設(shè)內(nèi)容
高職建筑工程技術(shù)專業(yè)主要培養(yǎng)從事建筑工程施工與管理、工程測量、工程預(yù)決算及工程監(jiān)理等工作,具有理論基礎(chǔ)扎實(shí)、專業(yè)素質(zhì)高、實(shí)踐能力及可持續(xù)發(fā)展能力強(qiáng),擅識圖、能計(jì)算、懂技術(shù)、會(huì)管理的復(fù)合型、創(chuàng)新型、發(fā)展型技術(shù)技能人才。因此,我們從分析本專業(yè)所對應(yīng)的核心職業(yè)崗位(施工員崗位)工作任務(wù)與專業(yè)能力的要求,按照虛擬企業(yè)、虛擬場景、虛擬設(shè)備以及虛擬工程項(xiàng)目、企業(yè)生產(chǎn)工具、生產(chǎn)對象、生產(chǎn)場景、基地管理制度等原則,構(gòu)建專業(yè)仿真實(shí)踐教學(xué)體系。
2模擬實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的開發(fā)
虛擬實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的開發(fā)以構(gòu)建符合仿真教學(xué)實(shí)際的“教、學(xué)、管、評、控”的運(yùn)行模式為原則,以深化學(xué)校理實(shí)一體的人才培養(yǎng)模式為指導(dǎo),深入分析建筑技術(shù)應(yīng)用與施工管理教學(xué)過程,通過虛擬技術(shù)緊扣施工工藝、直擊教學(xué)難點(diǎn),實(shí)現(xiàn)多維仿真和真實(shí)場景模擬,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性;通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)輔助學(xué)生課下練習(xí)、及時(shí)鞏固知識,實(shí)現(xiàn)單人訓(xùn)練、多人競賽和互動(dòng)交流,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性;同時(shí),通過數(shù)據(jù)庫技術(shù)跟蹤學(xué)生學(xué)習(xí)軌跡,實(shí)現(xiàn)學(xué)生知識點(diǎn)掌握情況的統(tǒng)計(jì)與分析,提高教學(xué)評價(jià)的科學(xué)性。
2.1構(gòu)建仿真教學(xué)“教、學(xué)、管、評、控”的運(yùn)行模式
圍繞“教”與“學(xué)”建立虛擬仿真教學(xué)系統(tǒng)、資源庫系統(tǒng)、題庫系統(tǒng)、數(shù)據(jù)管理系統(tǒng);圍繞“管、評、控”實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一登錄用戶界面、數(shù)據(jù)信息系統(tǒng)的建立,實(shí)現(xiàn)教學(xué)信息的有效傳遞與分析反饋,合理安排和及時(shí)調(diào)整教學(xué)進(jìn)度。實(shí)現(xiàn)平臺(tái)功能與內(nèi)容的嵌入。
2.2解決傳統(tǒng)教學(xué)弊端,實(shí)現(xiàn)立體化的教與學(xué)
仿真虛擬教學(xué)系統(tǒng)的建設(shè),著重規(guī)避傳統(tǒng)教學(xué)的弊端,擴(kuò)充專業(yè)教學(xué)和信息資源,利用技術(shù)優(yōu)勢,直擊教學(xué)難點(diǎn)。結(jié)合實(shí)際的教學(xué)內(nèi)容,設(shè)計(jì)仿真實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目腳本的深度。以學(xué)校專業(yè)化的教學(xué)力量為依托,以企業(yè)成熟技術(shù)與先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用為基礎(chǔ),通過項(xiàng)目的頂層設(shè)計(jì)、需求調(diào)研、規(guī)范專業(yè)教學(xué)基本要求、制訂專業(yè)教學(xué)標(biāo)準(zhǔn),開發(fā)核心課程,不斷提高教學(xué)深度。
2.3依托專業(yè)教學(xué)管理數(shù)據(jù)庫,合理安排教學(xué)
建立數(shù)據(jù)管理系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)教學(xué)安排的規(guī)范性及教學(xué)信息反饋的搜集,便于合理調(diào)整教學(xué)進(jìn)度與方式。通過資源、課程的管理,讓專業(yè)教師實(shí)現(xiàn)個(gè)性化、針對性的課程安排和設(shè)置;通過練習(xí)、考試、經(jīng)驗(yàn)積分的管理,實(shí)現(xiàn)教學(xué)成果的考察及數(shù)據(jù)信息反饋搜集。
3仿真模擬實(shí)訓(xùn)的效果
3.1學(xué)生層面:提升知識整體貫穿能力,提高學(xué)生崗位核心競爭力
仿真虛擬實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的開展實(shí)現(xiàn)了信息化教學(xué)資源的任意調(diào)用,它以學(xué)生對建筑領(lǐng)域核心崗位項(xiàng)目的學(xué)習(xí)作為一個(gè)整體,以虛擬技術(shù)還原真實(shí)的施工場景,通過施工現(xiàn)場的三維展示和立體情境漫游,能夠在課上、課下為學(xué)生提供系統(tǒng)化的技能知識點(diǎn)串聯(lián)和全天候的校內(nèi)實(shí)踐操作機(jī)會(huì),剔除了以往學(xué)生實(shí)踐的時(shí)間和空間限制,將理論與實(shí)踐相融合,讓學(xué)生更好的掌握教學(xué)內(nèi)容,熟悉技能實(shí)際應(yīng)用需求,培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析和解決工程實(shí)際問題的能力,有效的提高了學(xué)生崗位核心競爭力,為職業(yè)發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。
3.2學(xué)校層面:以教學(xué)信息化建設(shè)帶動(dòng)教學(xué)改革,促進(jìn)專業(yè)建設(shè)
在教學(xué)過程中引入計(jì)算機(jī)、虛擬仿真等現(xiàn)代技術(shù),解決了專業(yè)教學(xué)理論課堂抽象生硬,施工細(xì)節(jié)講解不到位、工藝操作方法難以演示的問題,其次,通過仿真模擬教學(xué),將學(xué)生碎片化的知識進(jìn)行系統(tǒng)性的整合,提高學(xué)生的專業(yè)知識和技能運(yùn)用,為專業(yè)教學(xué)改革提供了全新的思路,有助于提升本專業(yè)的建設(shè)水平。
3.3社會(huì)層面:有利校企合作項(xiàng)目的開展,促進(jìn)學(xué)校與社會(huì)人才的接軌
《模擬電子技術(shù)》是一門技術(shù)性和實(shí)踐性很強(qiáng)的專業(yè)基礎(chǔ)課程,本課程是我系電子信息工程和應(yīng)用電子技術(shù)兩個(gè)專業(yè)的學(xué)生初次學(xué)習(xí)電子技術(shù)的課程,“入門”難是學(xué)生普遍存在的問題,我們認(rèn)為難就難在學(xué)生對基本概念似是而非、基本原理理解不透、基本分析方法掌握不牢、基本計(jì)算方法應(yīng)用不足,所以,在教學(xué)過程中,我們特別注重基本概念、基本原理、基本分析方法和計(jì)算方法的講解,并力求引導(dǎo)學(xué)生舉一反三,觸類旁通。同時(shí)我校屬于二本院校,學(xué)生的英語基礎(chǔ)普遍偏低,要求英語基礎(chǔ)比較薄弱的學(xué)生用英語來學(xué)習(xí)一門比較抽象的專業(yè)課程就難上加難了。為了解決以上問題,更好的在我系開展模擬電子技術(shù)雙語教學(xué),采用了以下方法:第一,在大一第二個(gè)學(xué)期開設(shè)電子信息類專業(yè)英語課程,讓學(xué)生掌握電子技術(shù)專業(yè)的相關(guān)專業(yè)英語術(shù)語,同時(shí)讓學(xué)生掌握用英語怎么來描述電子技術(shù)中的工作原理,特點(diǎn),以及了解專業(yè)英語和普通英語的區(qū)別。為大二開設(shè)的模擬電子技術(shù)的雙語教學(xué)打下良好的基礎(chǔ)。第二,為解決雙語教學(xué)師資難問題,我系特組織兩名有留學(xué)經(jīng)歷,英語功底扎實(shí)的年輕教師到國內(nèi)高校學(xué)習(xí)考察模擬電子技術(shù)雙語教學(xué),同時(shí)精心備課,突出重難點(diǎn),將抽象的內(nèi)容通過CAI課件盡量具體化。第三,展開多種模式的雙語教學(xué)目前模擬電子技術(shù)雙語教學(xué)采用大部分學(xué)生能接受的混合型雙語教學(xué)模式和輔助雙語教學(xué)模式相結(jié)合的方式,即一些比較簡單的內(nèi)容以及課后小結(jié)和討論部分采用中英文結(jié)合雙語教學(xué)模式,而模擬電子技術(shù)中的電路特性等重難點(diǎn)內(nèi)容采用輔助雙語教學(xué)模式。第四,對考核方法進(jìn)行改革為突出英語的重要性,增加平時(shí)成績的比例,從原來的平時(shí)成績占期末成績的20%增加到30%,同時(shí)成績構(gòu)成要多樣化。
2雙語教學(xué)實(shí)踐的評價(jià)
雙語教學(xué)的效果可以通過學(xué)生對該課程的感受與認(rèn)識和學(xué)生對知識的掌握和運(yùn)用情況兩個(gè)方面來衡量,通過對我系電信11級兩個(gè)班的雙語教學(xué)問卷調(diào)查中可以發(fā)現(xiàn):認(rèn)為模擬電子技術(shù)雙語教學(xué)授課中中英文比例適合的占大多數(shù),說明大部分學(xué)生認(rèn)可了雙語教學(xué)。同時(shí)有九成以上的同學(xué)認(rèn)為模擬電子技術(shù)雙語授課進(jìn)度適中。
3小結(jié)