APP下载

《模拟电子技术基础》教学探讨

2010-08-15王少辉

赤峰学院学报·自然科学版 2010年7期
关键词:电路课程教师

王少辉

(周口师范学院 物理与电子工程系,河南 周口 466001)

《模拟电子技术基础》教学探讨

王少辉

(周口师范学院 物理与电子工程系,河南 周口 466001)

《模拟电子技术基础》是电子信息工程、通信工程等电类专业必不可少的专业基础课,是学生学习相关专业知识的基础,围绕该课程的教学改革和探讨一直在进行中.本文针对《模拟电子技术基础》课程特点进行分析,根据几年的教学经验,总结和提出了一些自己的观点与做法.

模拟电子技术基础;教学方法;教学手段

《模拟电子技术基础》是电子信息工程、通信工程等电气类专业入门性质的技术基础课,是理论与实践互相渗透、互为依存的一门课程,涉及电类方面大量的基本理论、基本概念和基本分析方法,对后续课程的学习有着至关重要的作用,是学好后续各专业课的前提和基础.但由于该课程与其他学科联系相对较少,加之涉及面广,内容多,没有清晰的主线,其理论比较抽象,而实践性又较强,造成理论与实践的衔接很困难,学生普遍觉得枯燥难学,以至于有不少学生厌学甚至放弃这门课程.为了解决这些问题,提高教学效果,笔者结合以往的教学实践,谈谈教好这门课的一些方法技巧:

1 天马行空,适可而止,做好入门引导工作

大多数学生在没有学习这门课程之前,恐怕已经对其有所耳闻,认为《模拟电子技术基础》难学难算难理解,是个不折不扣的“魔电”,不自觉便产生畏惧情绪,对以后的学习难免会有消极影响.为了消除这一现象,势必要求教师做好学生的入门引导工作,笔者采用的具体措施有二,取得了不错的效果.

其一,因为电子技术有着辉煌的发展历史,完全可以在第一节课中介绍专业知识的同时,适当天马行空地多讲述一些相关人和事的历史知识,不但有利于加深学生对《模拟电子技术基础》课程特点和应用背景的了解,而且会增强他们的学习兴趣.

其二,讲解常用半导体器件过程中,宜浅不宜深,宜泛不宜精,适可而止.比如三极管内部载流子的运动,本身就很复杂,难以描述清楚,不但看不见摸不着,而且该部分内容对后续的学习内容直接关联不大.讲解过细,费时费力,反而容易适得其反,使学生深陷误区,挫伤他们学习的积极性.

2 不拘一格,百花齐放,采用多种教学方法

由于微电子学和制造工艺的快速发展,若采用传统单一的“填鸭式”教学方法,学生缺乏主动性,师生互动性差,往往造成课堂气氛异常沉闷,久而久之,学生难免失去兴趣而产生厌学情绪,这在一定程度上必然会影响教学效果,迫切需要融入新的教学方法.至于采用哪种教学方法,具体问题具体分析,但是前提都是有利于调动学生的主动性和积极性,有利于提高学生的学习效果.具体说来,常用的教学方法有:

2.1 启发引导式教学.课堂教学中,通过教师的讲授来传授基础知识,应用启发、引导的方式,鼓励学生对问题和现象进行思考、讨论,发挥学生介入课堂教学的积极性,保护学生的求知欲望,允许学生在课堂上发言提问,充分尊重理解学生,设身处地地感受他们的所作所为、所思所想,给他们更多的空间和自由,创造富有活力的课堂气氛,最后再由教师总结、答疑.不难发现,在这一过程中,学生始终是带着问题学习,变被动为主动,顺着教师的思路,由浅入深,由表及里,逐渐发现问题和解决问题.这样不但活跃了学生的思维,激发了他们的求知探索欲望,而且也有利于他们分析问题、解决问题能力的培养和表达能力、合作能力的提高.

2.2 环扣层进式教学.是指以“提出问题,分析问题,解决问题,找出不足,再解决问题”为基本授课思路,由教师设问,直接或间接启发学生,使学生通过思考、讨论,探讨解决方法或达到目的的途径,待问题解决后,再找出解决问题的一般方法和规律,以加深学生的整体印象[1].例如在讲解功率放大电路时,学生可能会认为共射放大电路不但能够放大电压,又能放大电流,应该可以用作功率放大电路,但是通过图解法可以了解这种电路不但输出功率很小,转换效率也很低,并不适宜用作功率放大电路,接着顺着提高输出功率和转换效率这一思路,引导学生对刚才的共射放大电路进行改进,去掉Rc,直接将负载接在晶体管的集电极,并利用变压器实现阻抗变换,便得到了单管变压器耦合功率放大电路,然而这种电路电源提供的始终功率不变,输入电压为零时,转换效率也为零,输入电压增大时,转换效率也增大.人们通常希望输入信号为零时电源不提供功率,输入信号愈大,负载获得的功率也愈大,电源提供的功率也随之增大,从而提高了效率.为了实现这一目的,产生了变压器耦合乙类推挽功率放大电路.但是对于含有变压器的电子电路,一般均庞大笨重,不但消耗有色金属,低频和高频特性往往较差,并不十分理想,如何改进呢?大部分学生会想到去掉变压器,接着顺势引出OTL电路,说明OTL电路中的电解电容容量越大,电路低频特性将越好,但是,当电容容量增大到一定程度时,电解电容不再是纯电容,存在漏阻和电感效应,低频特性将不会明显改善.启发学生发现这一问题,引导学生摒弃输出电容,选用以双电源代替单电源的方案,从而最终导出常用的OCL电路. 2.3任务驱动式教学.即要求在教学过程中,以完成一个个具体的任务为线索,把教学内容巧妙地隐含在每个任务之中,让学生自己提出问题,并经过思考和老师的点拨,自己解决问题[2].它的教学本质是通过任务来诱发、加强和维持学生的成就动机.在整个教学过程中教师起组织者、指导者、帮助者和促进者的作用,利用情境、协作、会话等学习环境要素充分发挥学生的主动性、积极性和创造性,最终使学生有效地掌握当前所学知识.

2.4 师生互动式教学.即充分发挥教师的指导作用及学生的参与地位,教师精心设计组织和指导学生学习,促进学生自主性、能动性和创造性发展的课堂教学.不过在实施过程中应注意两点,一是增加课堂提问的次数,因为课堂提问能够增加学生与教师、学生与学生面对面直接对话的机会,活跃课堂气氛,最大限度地调动学生的学习积极性.当然这里的课堂提问可由学生在课堂上向教师提问,教师做出解答,也可由教师提出问题,学生解答,然后再由教师讲评.二是教师要充分了解学生的学习情况,随时注意学生在课堂上的表现和状态,以便及时调整策略,对学生加以引导并进行有效组织,尤其要鼓励那些学有特色、有独特见解的学生踊跃发言,注意培养学生思维上的批判性和创新性.甚至教师可以采取鼓励学生上台试讲,最后由自己总结的措施.这种做法一方面能够满足部分学生的表现欲,增强了他们自学的积极性;另一方面或许更重要的是,听讲的学生感到新鲜有趣,自然会聚精会神,对所讲的内容记忆深刻,从而提高了学习效果.

3 解放思想,实事求是,注重理论联系实际

《模拟电子技术基础》与数学、物理、甚至电路课程有着明显的差别,主要表现在它的工程性和实践性上[3],其中讨论的许多电子电路都是实用电路,均可做成实际的装置.课程的上述特点,决定了在教学过程中,要解放思想,实事求是,注重理论联系实际,加强实践环节.具体实施包含两个层次的内容:

第一点,在这门课的讲授过程中,要多从现实中的事例出发,以加深他们对知识的理解和掌握.例如在讲解功率放大器时,可从大家熟悉的扩音系统来引出,讲解直流电源时,可从单放机用的所谓“变压器”(实际上就是直流电源)来引出.

第二点,充分发挥实验教学的作用,如果仅仅讲解理论知识,恐怕学生较难接受,毕竟很多知识是必须通过实验才能正确理解的,对于《模拟电子技术基础》这门课程更是如此,实验是学习电子电路知识最有效的途径,更是对理论学习的强化和补充.笔者认为,对于工科专业,逐步加强实验教学是大势所趋,从事该专业教学的教师更应该解放思想,实事求是,争当实验教学的先行者和实践者.

4 扬长避短,各取所需,结合新旧教学手段

随着计算机技术的发展,多媒体技术迅速兴起,蓬勃发展,渗透到人们生活的每个角落,尤其在教学中应用更为广泛,这是很容易理解的,因为多媒体教学存在着很多传统教学手段无可比拟的优势:

4.1 省时省力,提高教学效率.《模拟电子技术基础》内容多,课时相对紧张,并且电路较为复杂.若采用传统的“黑板+粉笔”板书模式,费时费力,别的不说,绘制各种电路图恐怕就要占用课堂许多时间,难免导致在规定的课时内不能完成教学任务.反之,若采用多媒体教学,则可大大减少板书时间,提高教学效率.

4.2 生动活泼,增强教学效果.利用文字、图像、动画、声音和视频等多种媒体可以将教学内容直观、形象、生动地表现出来,这一点在《模拟电子技术基础》教学中显得尤为重要,因为课程中存在很多用语言难以描述的概念和一些复杂的运动过程,比如空穴的概念和晶体管内部载流子的运动过程,这些内容若采取flash动画演示的方法进行讲解,可将抽象问题形象化,复杂问题简单化,不但教学过程生动有趣,而且能够充分调动学生学习的积极性,使他们更容易接受和理解,从而增强了教学效果.但是,多媒体教学也存在很多不足之处,比如,教师不能根据自己的思路展开教学,难以即兴发挥,容易忽略师生之间交流和沟通,授课节奏往往过快,学生难以跟上进度,并且学生长时间面对屏幕,也会产生视觉疲劳和厌烦情绪等等.而多媒体教学的这些不足之处恰恰是传统教学手段的优势之处.所以多媒体教学不能替代全部的教学过程,传统的板书模式也不能完全摈弃,而应该将二者有机结合,扬长避短,方能提高教学效率,达到更好的教学效果.

5 虚虚实实,亦真亦幻,引入电路仿真软件

随着电子技术和计算机技术的快速发展,在教学中引入电路仿真软件是一种发展趋势.电路仿真软件除了能进行电路辅助设计外,还能对设计的电路进行实时、动态的仿真.在众多的电路仿真软件中,加拿大IIT公司的Multisim具有易学易用、快捷方便、真实准确、功能强大及图形界面操作等特点,成为其中的佼佼者.笔者认为,在教学中引入Multisim电路仿真软件至少会有如下优势:

5.1 不受时间和空间的限制,既可以弥补由于实验仪器不足学生无法人手一台进行实验的弊端,同时避免了仪器的损坏以及由其引起的挫伤学生积极性的问题.

5.2 实验速度快,效率高,方便学生自行设计实验方案,又可以扩大实验内容,增加学生的学习兴趣.

5.3 操作过程中学生可以对仿真电路中的元器件设置故障,观察电路状态的变化,加深对基本概念和原理的理解,从而提高了学习效率.

6 认认真真,一丝不苟,及时进行习题讲解

《模拟电子技术基础》内容繁多,课时相对紧张,但是进行习题讲解则必不可省,反而应当适当加大,因为《模拟电子技术基础》难度较大,学生即使上课内容能够听懂,未必能够顺利解题,甚至感到很迷茫,不知所措.这种情况若得不到及时解决,势必会使学生丧失学习的耐心和信心,后果不堪设想.其实,从某种意义上说,习题讲解的过程是一个复习的过程,更是一个知识消化吸收的过程.基于这一点,教师还是应该多与学生沟通,了解学生学习的困难所在,认认真真,一丝不苟,及时为他们进行习题讲解,使他们能够轻装上阵、轻松学习.

7 他山之石,可以攻玉,充分利用网络资源

计算机网络在近年来得到了飞速发展,特别是Internet的迅速崛起,从各个方面已经改变和正在改变人们的生产方式、工作方式、生活方式和学习方式.利用网络强大的功能为教学服务越来越成为一种必然.

7.1 《模拟电子技术基础》的研究性学习网站很多,比如综合电子论坛网站和电子发烧友网站,上面拥有丰富的资源,包括课程资料、电子教案、多媒体课件、教学视频以及学习论坛等等,教师可以引导学生进行课外学习,当然也可以自己从网上搜集一些诸如“集成电路的生产工艺”、某电子企业的培训讲座等有关的视频资源,在课堂上放映,开阔学生的眼界,增强他们的学习兴趣.

7.2 公开自己的电子信箱和QQ,以便通过电子邮件与学生进行交流或答疑,也可以建立一个以“模拟电子技术”为主题的QQ群,定期不定期地进行沟通、讨论或发布学术界的最新研究成果等,必然能够起到积极的作用.

8 统筹兼顾,不可偏废,完善考核评价机制

成绩考核是整个教学过程中特别重要的一环,搞好这一环节不仅可以正确评定学生的学习成绩,同时也能有效地检查教师教学工作的成败,找出存在的问题,进而调整教学活动,提高教学质量.在实际的《模拟电子技术基础》教学中,一些教师的考核评价机制过于简单,常常以一次期末考试这样的终结性考核评价为主,而对教学中诸多学习过程的考核评价有所忽略,事实上,恰恰是过程性考核评价可以贯穿于教学的全过程,对教学反馈等方面有着难以替代的作用.具体来说,仅仅采用终结性考核评价,不能对学生平时学习起到有效的约束作用,难以调动学生的学习积极性,容易导致部分学生上课不认真听讲,课后不仔细复习,考前突击复习应付考试,难免出现这样或那样差强人意的结果.针对这些缺陷,笔者认为应该兼顾过程和结果,不可偏废,特别要加强平时考核的力度,采取以下措施来完善考核评价机制:

8.1 学生的最终成绩不但包括试卷成绩和实验操作成绩,还应该包括平时成绩.平时成绩主要考查学生平时的学习态度和学习积极性,包括出勤率、作业情况、课堂上回答问题的情况、课程小论文的完成情况以及课外实践成绩等.

8.2 实验操作考核采用抽签定考题,考题要尽量覆盖课程的所有实验,这样会促使学生认真对待平时的每一次实验.

8.3 期末考试试题覆盖面要广,题量要适当,不妨70%的内容是平时作业和课堂练习中的基础内容,30%的内容有一定难度以拉开分数差距.

总之,要教好《模拟电子技术基础》这门课,关键问题在于教师,必须采用合理的教学方法,运用各种教学手段,及时进行习题讲解,充分利用网络资源,理论联系实际,丰富课堂内容,激发学生学习兴趣,方能起到良好的效果.当然,更好的教学思路、教学方法、教学技巧还需要我们在教学过程中不断地去探索、总结和实践.

〔1〕张志成.浅谈模拟电子技术教学[J].甘肃科技,2008,24(11):169-170.

〔2〕包峰,王帆,王娟.任务驱动式教学在模拟电子技术教学中的应用[J].中国科技博览,2008(18):55-55.

〔3〕童诗白,华成英.模拟电子技术基础[M].北京:高等教育出版社,2006.

G642.4

A

1673-260X(2010)07-0208-03

猜你喜欢

电路课程教师
电路的保护
最美教师
数字图像处理课程混合式教学改革与探索
软件设计与开发实践课程探索与实践
教师如何说课
为什么要学习HAA课程?
解读电路
未来教师的当下使命
巧用立创EDA软件和Altium Designer软件设计电路
基于MATLAB模拟混沌电路