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标题 模拟电子技术课程改革
范文

    邵丙新+刘银辉

    

    [摘要]模拟电子技术是电类专业学生一门重要的技术基础课,随着科学的发展技术的进步和新型电子器件不断涌现,促进了电子技术的进步和发展。作为电子技术的主要标志的模拟电子技术课程改革势在必行。教学内容需要改革、教学方法需要完善、教学模式需要更新。按照电子技术的特点,模拟电子技术的课程改革,应按照三个层面进行:一是基本理论;二是层次化教学;三是技能培养。文章介绍模拟电子技术课程教学改革的基本内容,提出了主线贯穿教学法、层次教学法和教学互动。

    [关键词]主线贯穿法;层次教学法;教学互动

    1基本理论教学

    理论教学是电子技术课程一个非常重要的环节,掌握电子电路基本理论,才能掌握和应用电子技术。模拟电子技术的特点是器件多、电路杂,理论不系统,分析方法不统一,内容显得凌乱,这给模拟电子技术教学带来了诸多不便。因此模拟电子教学应在以下几个方面有所改进:①系统性:即基本原理应具有系统性。模拟电子技术难点在于基本原理凌乱,涉及的内容杂,如对单级放大电路的分析,包括晶体管放大原理、放大电路的工作过程、静态工作点、各点的波形图、直流通路、交流通路和小信号等效电路等内容。内容虽多,它们有共同的特点:就是静态分析和动态分析及其等效电路。不仅仅单极放大电路要进行静态分析、动态分析,集成电路构成的各种运算电路也涉及静态分析和动态分析的内容。比如在单电源供电的情况下,集成运算放大器也有设置工作点的问题,不然会发生波形失真。因此,可以说模拟电子技术的基本内容就是直流分析、交流分析;基本原理就是工作点原理、图解法原理和等效电路原理;核心内容是放大电路,包括单极电压放大、功率放大和运算放大器放大电路。掌握了这些内容,就掌握了模拟电子技术基础。②内容归纳:即找出共性的内容。如小信号等效电路分析法对BJT、JFET和MOSFET组成的放大电路的分析,其基本原理是相同的,只因使用器件的不同,因而等效电路有所差异,分析方法是相同的。共射极放大电路、共集电极放大电路和共基极放大电路采用的分析方法也是相同的。集成运放构成的各种运算电路的分析方法是相同的,即运用虚断和需短的概念。内容相近的电路集中在一起讲解,分析方法统一,有利于学生理解。通过不同电路的分析,可以看出电路在性能方面的差异,在共性之中找到个性,这样可以增强学生的感性认识。找到共性,就找到了捷径,使教材的内容更简洁,从而减轻学生的负担。③分清主次:由于模拟电子技术的内容太多,不可能面面俱到。因此,在教学中分辨教材的核心内容和一般内容,核心内容就是教材的主要内容、根本内容,就是模拟电子技术从始至终的、内容密切相关的部分。对核心内容的讲解,就是为了让学生理解和掌握电子技术的基本原理、基本内容和学习方法,使学生迅速掌握电子技术的基本内容,即使学生快速入门。这样学生才能对本门课的学习产生信心。在课堂教学中建议采用以下措施:①主线贯穿法:即将教材内容按照原理分别归类,概括为几条主线,然后把教材内容在主线上串联起来讲解。把教学内容按照原理分类,使得教学有条理,有利于学生对基本原理的掌握。比如把模擬电子技术内容划分为放大电路部分:其中包括单级放大电路、功率放大电路、集成运放构成的运算电路;信号发生和处理电路部分;直流电源部分;负反馈部分,每个部分内容按照电路原理依次展开,使得课程条理清晰、目标明确。②中心教学法:即教师在授课时,教学内容要重点突出,老师要说明这节课要讲什么内容或解决什么问题,即讲课要指出哪里是重点。这种方法能够提高学生的注意力。比如说图解法分析单级放大电路的工作原理,工作点的作用是什么,为什么要设置工作点,这是图解分析法的重点,各点波形的产生是动态分析的重点。对放大器动态指标的分析方法是单级放大器的重点。③教学互动:教师在授课中适当提出问题请学生回答,或者学生提出问题,教师回答。比较突出的问题进行课堂讨论,如为什么运算放大器的同相输入端电位和反相输入端电位相等?有反馈时相等,无反馈时相等吗?教师要善于在适当的时候提出问题,提出问题可以提高学生的注意力,引导学生进行分析判断,通过对问题的解答,加深对课堂内容的理解,比如甲类功率放大电路,电源电压12V,要想使其输出最大功率,静态电压VCE应该为多少。通过互动,激发学生的学习热情,加深对理论的理解,提高授课质量。④电路仿真教学。在课堂教学中,增加电路仿真内容,可以提高课堂教学效果。课堂上适当讲解电路的仿真分析、仿真电路各点电压波形以及电路参数对波形的影响等内容,增强学生的感性认识,促进学生对电路的理解。

    2层次化教学

    把教学内容分为几个层面,如单极放大电路;运算放大电路;信号产生和信号处理;反馈放大;直流稳压。半导体基础、二极管、三极管原理、单级放大器和运放构成的基本运算电路是第一层面;负反馈放大电路和频率特性是第二层;信号和波形产生电路是第三层面的内容;直流稳压电源是第四层内容。把教材的内容分成不同的层面有利于教师对教学内容的把握,可以根据学生的情况,适当增减教学内容。第一层是教材的核心内容,是学生必须理解和掌握的,否则,无法学习电子技术。第二层是对第一层的补充,主要介绍反馈对放大电路性能的影响,可以适当讲解。第三层是知识的扩展和电子技术的运用,可根据学时和学生接受能力适当删减。

    3技能培养

    电子技术不但是一门理论基础课,还是一门技术课,因此,要求学生在掌握理论的基础上,还要掌握实践技能。技能的培养离不开基本原理;同时技能的提高,能够加深对理论的理解。二者密切相关,缺一不可。技能的培养主要形式是实验教学,实验学时不应低于理论课学时的30%。实验教学的目标:①掌握仪器的使用;②学习测量方法;③检验电子电路;④电路创新。在确定实验题目和实验内容上,应按照教材核心内容选择,这样做有利于理论和实践的结合,加深对理论的理解。同时用学过的理论知识指导实验,起到互相促进的作用,如晶体管共射极放大器实验、射极输出器实验、正弦波发生器实验,与教学内容关系密切,通过这些实验能够提高学生对理论课的理解能力,提高动手能力和理论指导实践的能力。增加设计性实验,可以促进学生的思维能力、分析能力和设计能力的提高,可以促进学生更好地掌握理论知识,可以提高学生的实践技能。实践技能的培养是实验教学的最终目的。充分重视实验教学的重要性,采取措施,保证实验教学的重要地位。在课程考核中实验考核应占较大的比例。将计算机仿真技术引入实验教学和课堂教学,可以克服实验仪器、实验设备的限制。在实验教学中,可以根据教学内容的需要,将实验任务布置给学生,在教师的指导下先进行理论设计,然后进行仿真,完成仿真设计后,按照仿真电路装配实际电路进行调试。通过仿真实验,学生学习了电子技术自动化设计的方法,为其今后设计电子电路奠定良好的基础,对培养学生的综合素质起到了积极和促进作用。

    电子技术是一门实践性很强的学科,掌握这门技术的唯一途径是实践。实践有两个好处:一是通过实践巩固所学的理论,二是通过实践能够发展理论。电子技术是在实践中产生的,也只有在实践中才能得到发展。课程设计是电子技术实践的一种有效途径。课程设计能够激发学生的学习热情,培养学生的创新能力。在课程设过程中,应遵循以学生设计为主,教师指导为辅的原则。课程设计的选题既要有实用性,又要和课程内容密切相关,这样让学生用课堂学过的内容、学过的电路完成课程设计任务。课程设计的主要目的就是让学生利用所学的知识解决实际问题,同时提高学生的实践能力。课程设计题目要选择和教材内容关系密切的设计题目:如功率放大器的设计、正弦波发生器的设计、声光控制照明灯等设计题目,引导学生,运用学过的原理和设计方法,采用自己熟悉的电路形式,完成电路设计,并通过仿真验证,对电路进行补充和修改,使电路更完善,最后进行安装调试,完成设计任务。

    4结论

    模拟电子技术一直是教学的一个难点,学生普遍感到学不懂。我们做老师的也经常思考如何把这门课程教好,经过几年的教学改革与课程建设,我们在学生的动手能力、创新意识培养、教学质量及教学效果的方面取得了一些成绩,找到了解决问题的方法。其核心内容是改变教学观念,把复杂的内容变成简单几个环节,从而使问题简单化。老师是教学的关键因素,通过改革使老师知道教学的主要内容是什么,教学重点是什么,哪些是必须教的,哪些是可以省略的,使老师能够灵活掌握教学内容,这样教学才能生动灵活。采用新的教学方法并打破传统教学方法,辅助多媒体教学和仿真等教学手段增强学生的学习兴趣,采用理论与實践相结合的教学模式,加深理课堂内容的理解,培养动手能力。增加实践环节,课程设计多方面培养学生综合能力,使教学充满活力,切实提高教学质量。

    参考文献:

    [1] 孟秀玲“模拟电子技术”课程改革的研究与实践[J].南京:电气电子教学学报,2004(3):112-113.

    [2] 于兰“模拟电子技术”的课程改革[J].黑龙江科技信息,2010(1):106-108.

    [3] 沈佐湘实验教学与人才素质培养[J].中国高教研究,2003(3):90-91.

    [4]何红宇,陈国鼎,唐惠玲,等模拟电子技术教学方法的多样化[J].电气电子教学学报,2006(2).

    [5] 任骏原全方位提高电子技术课程教学质量的改革与实践[J].电气电子教学学报,2006(1):21-24

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更新时间:2024/12/23 1:29:48