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“模拟电子技术”课程教学方法探讨

2018-11-05高飞燕欧阳惠斌阳武娇

科教导刊 2018年23期
关键词:模拟电子技术教学案例教学方式

高飞燕 欧阳惠斌 阳武娇

摘 要 为提高“模拟电子技术”课程教学质量,改善“模拟电子技术”课程教学效果,通过长期教学过程的摸索、探讨、总结,提出几点“模拟电子技术”课程教学方式的改革。教学实践表明这些教学方法的改进,可以提升教师的教学水平,获得更好的教学效果,提高学生学习的主动性和积极性。

关键词 模拟电子技术 教学方式 教学案例

中图分类号:G424 文献标识码:A DOI:10.16400/j.cnki.kjdkz.2018.08.060

Abstract To enhance the teaching quality and improve the teaching effect of "analog electronic technology" course, some?points about the reform of teaching mode of the "Analog Electronic Technology" course are proposed according?to exploration, discussion and summary of long-term teaching process. Teaching practice indicate that the improvement of these teaching methods can improve the teaching level of teachers, achieve better teaching effect, and improve the initiative and enthusiasm of students.

Keywords Anolog Electronic Technique; teaching mode; teaching case

0 引言

“模拟电子技术”是电类专业(电力、电子、通信、自动化等专业)的重要基础课,也是其它工科专业必修的“电工学”课程中的一个重要单元,该项课程主要介绍半导体器件(二极管、三极管、场效应管等)及由半导体器件构成的各种功能的电子电路。[1]该课程内容较多且有一定的难度,学生学习起来较其他课程困难。采用什么样的教学方法,让学生易学、好学,值得探讨。本文结合多年的“模电”教学的体会和经验,就教学中的几个问题进行探讨,重视“模电”学习基础,以对比法教学方法及“回头看”式实验教学方法,来改进“模电”教学方法,以获得更好的教学效果。

1 重视学习模电的基础

学习“模电”之前的先修课程“电路原理”,电路的知识是学习模电的基础,有的学生“电路理论”课程学得不扎实,在模电课程的学习中感到困难。因此有必要在模电开课之前或第一次课,交待学生重温“电路理论”的相关知识,特别是基尔霍夫电压、电流定律、叠加原理。可以用一节课的时间复习这部分内容,并留部分作业加以巩固。回路、节点方程几乎贯穿了模电学习的全过程,而复阻抗的概念在含电容、电感的电路频率特性分析的学习中常用到。要学习好“模电”,必须要有良好的“电路”基础。

2 重视器件的外部特性

在半导体器件、运算放大器的章节内容中,大部分教材对器件的微观结构、载流子的运动等讲得非常详细,而学生理解起来并不容易。在本科生阶段,对于半导体器件只要掌握其外部特性,学会如何分析、使用这个器件就可以了。因此,在介绍二极管、三极管、场效应管及运算放大器时,重点放在其输入、输出特性上,淡化器件内部微观的工作原理的介绍。特别是运算放大器,有些教材已经把集成运算放大器单独列出一章,只介绍其外部特性,内部的元器件组成,可以作简单介绍。又例如对于三极管,重点放在三极管的输入、输出特性的讲授,让学生理解三极管这个非线性器件的外部特性,再学习由三极管构成的共射、共集、共基三种基本放大电路。这样可以降低难度,节约课时。

3 重视对比教学法

在模电的各章中,有些内容有相似之处,可以用对比教学方法。对比教学方法,将那些具有联系和区别的教学内容整理在一起,进行分析对比,找出他们之间的相同与不同点,并探究其原因,使学生可以在理解一个内容后,很自然地就联想起另一个内容,这样做到融会贯通,简单易记,从而达到同时完成两部分内容的教学目的。例如三极管与场效应管两个器件之间的对比如表1所示,它们同为三端器件,三个极、三个区、两个节,不同处是三极管是双极性电流控制器件,而场效应管是单极性电压控制器件,表1[1]列出了两种器件在不同方面的性能对比,可以在讲完两种器件后列出对比表格,让学生对两种不同的器件理解更透彻、概念更清晰。

同样的对比教学方法,在“模电”的其他章节也可运用,比如运算放大器的同相、反相放大电路对比,MOSFET与JFET的对比,负反馈放大电路的四种组态的对比,各种滤波电路的对比,单门限电压、迟滞比较器的对比等。对比法教学可以将相关知识进行疏理和整合,使学生更容易理解和记忆,提升学生自行分析和解决问题的能力。同时也可使课堂不那么沉闷,教学效果更优(见表1)。

4 重视实验教学

实验是“模电”教学一个重要教学环节,实验不但能培养学生的动手能力,更能巩固和领会对应的知识点。但由于各方面的原因,有的实验与课程是脱节的,比如实验教师不是理论课老师、实验时间严重滞后。要获得好的实验教学效果,须注意以下几点。(1)实验时间必须紧随课堂内容,一般课堂内容一讲完,本周内就开设相关的实验,这样学生的印象深刻;(2)理论课教师最好一起参与实验教学,这样能够了解到学生实验过程中存在的问题,并对应到哪部分知识点还不清楚,及时解决;(3)实验后采用“回头看”的教学方式,即做完实验后,通过实验中学生存在的问题,以及实验的结论,回过头来巩固实验对应的相关内容及主要知识点。

例如,在RC桥式振荡电路实验中,当信号源达某一频率时,RC串并联网络的输出将达最大值(约为输入的1/3左右)。[1-2]且输入、输出同相位,此时信号源频率为。由给定电路参数计算振荡频率理论值,并与实测值比较,分析实测值与理论计算值存在偏差的原因。实验后,对这部分相关的知識点,RC桥式振荡电路的构成、电路起振条件、正反馈网络、RC串并联选频网络、稳幅等相关知识点,结合实验测试数据、结论,重新加强巩固。

5 重视仿真软件配合教学

仿真软件的教学已经在多门课程中应用,“模电”教学中也不例外,各章节内容都有仿真实验教学的实例,目前电子电路用得较普遍的仿真软件有Pspice、Multisim、Protus、protell等。仿真实验教学相对于传统的“纸上谈兵”更直观、方便、快捷,特别在模拟电路设计环节中起到重要作用。[3]无论是在课堂教学,还是在课后的学生的自主学习,引导学生学习使用仿真软件,会起到很好的促进作用,收到更好的教学效果。利用仿真软件,学生可以灵活地设计电路、修改参数,自如地模拟电路的测试、运行、结论,这样可以调动学生的学习主动性,开拓思路,增强学生的自信心和成就感。先有仿真的成功过程,再进入硬件实物教学环节,制做电路实物,循序渐进,步步为营。

6 结语

“模电”课程教学效果的优劣,取决于两方面,一是教师的教学水平、方法、技巧,二是学生学习的能力、积极、主动。在教学过程中重视教学方法的改进,重视仿真软件在教学中的辅助作用,重视实验教学环节的强化和提升,可以充分调动学生学习“模电”课程的积极性和主动性,并培养学生的实践能力和创新能力,获得更好的教学效果。

参考文献

[1] 康华光主编.电子技术基础模拟部分[M].北京:高等教育出版社,2015.6.

[2] 张丽华,刘勤勤,吴旭华.模拟电子技术基础仿真、实验与课程设计[M].西安:西安电子科技大学出版社,2009.12.

[3] 陈静,史雪飞.“模拟电子技术”课程中若干关键问题的探讨[J].南京:电气电子教学学报,2014.36(1):59-60.

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