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基于Multsim的电工电子技术课程项目化教学

2012-04-13王韦刚周井泉

科技视界 2012年26期
关键词:电工电路教学法

王韦刚 周井泉

(南京邮电大学电子科学与工程学院 江苏 南京 210046)

基于Multsim的电工电子技术课程项目化教学

王韦刚 周井泉

(南京邮电大学电子科学与工程学院 江苏 南京 210046)

电工电子技术课程是一门电子基础知识的综合课程,只注重电路原理的传统授课方式已不适合当前信息多元化的需求。基于Multsim的电工电子技术课程项目化教学方式,将理论教学与工程实践有机地结合一体,注重培养工程素养和创新精神,更适合现代电子教学课程的要求。

Multsim;项目化教学;电工电子

0 引言

电工电子技术课程主要包括电路分析、模拟电子技术及数字电路的知识,它是通信工程、信号处理、单片机技术、自动化、光电技术等多个专业基础课程。传统授课方式偏重于电子电路原理的讲解,已经不太适合当前课程信息多元化的需求了。为了改变这种状况,必须改革现有课程和教材体系,构建以工程项目为中心的教学体系。

1 电工电子技术课程传统教学方法的缺陷

电工电子技术由于其理论知识点较多,单纯的课堂理论教学往往不能收到很好的效果。根据作者的一些实际教学经验,发现传统教学方法存在下面一些问题:

1.1 重理论、轻实践

我国的教育一直存在重理论轻实践的问题,另外,高校实验室开放条件也有限,学生参与实践的机会不多,改变这一状况需要从改革教学体系开始[1]。

1.2 学生容易失去兴趣

兴趣是学习最好的老师,在学习过程中失去兴趣便失去学习的动力。如果课堂教学内容枯燥,学生很容易失去学习兴趣。

1.3 理论教学与实践环节脱节

电工电子课程的理论教学与实践环节脱节主要有两个方面[2]:一方面是时间上被错开,由于实验室排课非常紧张,可能会使得实践环节与理论课程不同步;另一方面就是授课教师不一致,教学和实验室的课程由不同教师负责,各部分知识之间无法达到最佳融合。

图1 RC滤波电路设计

2 项目化教学在电工电子技术课程中的优势

项目教学法是师生为了共同完成一个完整的项目而进行的教学活动,它是“行为导向”教学法的一种[3]。对电工电子技术课程实施项目化教学,具有以下一些优势:

2.1 理论联系实践

项目教学所选的课题选自热门电子产品,学生在完成电子项目的过程中,可以了解学习该知识点的目的和作用。

比如选取手机中的滤波电路项目,教师让学生设计滤波电路作为子项目。借助Multisim仿真平台,课堂上构造一阶RC滤波电路[4]。如图1所示,在电路输入端接上正弦波信号源,输出端与示波器相连,通过观察不同频率下输入信号经过RC滤波电路后输出信号的变化情况,学生可以直观地了解到滤波的原理,课堂效果非常好。

2.2 提高综合素质

电工电子技术课程具有多门电类学科交叉性和综合性的特点。相比较传统的纯粹课堂教学或练习而言,项目化教学让知识结构更加完整,学生不仅知道学了什么,而且了解到所学知识用在哪里、如何去用。

2.3 课题自主开放

传统授课方式的课后练习通常来自教材上的作业,学生缺乏自主性。项目教学法实施过程中,各项目组在教师的指导下自己去寻找项目,每位同学根据自身情况选择子项目开展研究。项目教学法让学生能够自主学习,有效促进学生全面发展。

2.4 提高学习积极性

电工电子技术课程本身是一门趣味性非常强的学科,可以在生活中找到很多的工程实例。基于Multisim仿真平台的项目教学法将项目内容穿插在理论课堂,将电路模块所实现的功能展现在课堂,这样的教学不仅让同学们在课堂就可以看到演示的动态效果,也可以让他们熟悉各种电子仪器的使用和参数设置。这种教学法使极大地提高了他们的学习积极性。

3 基于仿真平台的项目化教学设计

电工电子技术的项目内容来源于工程任务和实例,项目的成果必须符合企业要求或者工业标准。

3.1 教学目标定位

首先是理论知识目标定位,最基本的知识目标包括掌握基本的电子电路识图,单元电路的计算与分析,对综合电路进行功能分析等基本目标[5];其次是动手能力目标定位,包括学生正确使用常用的电子仪器与电工工具并进行电子元器件的判断,能对单元电路的制作、调试、排故;最后是工程素养目标定位,大学生分析问题的时候思维方式依赖于教材,容易忽视一些工程中的基本原则,完成一个完整的项目需要一些实际的工程经验,这些经验在项目教学法实施过程中可以得到积累。

3.2 教学过程设计

项目教学法的教学过程应该以项目为中心,整个教学活动从始至终围绕项目而展开。教师根据授课班级所学专业的特点,选取相应的项目作为电工电子技术课程的课题。

课堂教学设计分为课前准备、课堂授课以及课后练习三部分。与传统的课堂教学方式不同,项目教学法的课前准备要根据学生特点将学生分成若干个小组,以小组为单位分别给出课题。由于项目教学法围绕项目为中心进行,所授内容必然与教材有不同步的现象,教师上课时要有针对性,对于项目中要用到的知识重点作详述。同时,在课堂上要及时利用Multisim软件演示该知识点用到的模块电路,仿真该电路的效果给学生观看。

3.3 项目开展设计

项目开展设计是最重要的环节,教师根据项目任务借助Multisim仿真平台进行方案论证,查看电路的仿真效果,并进行方案的确定,不仅要求Multisim平台上仿真正确,而且需要在实验室真实平台上搭建电路,条件许可的情况下,学生通过制作PCB板完成电路模块并调试成功。

3.4 考核方式设计

考核方式设计主要任务是考察学生的工程应用的能力。平时成绩放在项目进行过程中考察,根据学生平时项目完成进度给出成绩。在本课程结束后,安排较大规模的电子项目设计作为课程考核,其内容须涵盖整个学期所学内容。

4 结束语

基于Multsim的项目化教学,为电工电子技术课程改革提供新的思路。在项目教学法实施过程中,还需要充分调动学生的积极性和培养学生的团队协作精神。总之,针对当今大学生普遍缺乏动手能力的现象,全面推广项目教学法具有非常积极的现实意义。

[1]梁博宁,庞科旺.船舶电力系统CAD课程教学的实践探索[J].教育理论与实践,2011(12):63-64.

[2]齐洪利,董玉菊.荷兰项目化教学模式的借鉴与应用[J].教育与职业,2011(9):97-100.

[3]张晓芳.浅谈高职“电子CAD”项目化教学[J].中国电力教育,2008(12):92-93.

[4]韩力,吴海霞,齐春东.Electronics workbench 应用教程[M].北京:电子工业出版社,2001.

[5]王民权,梅晓妍.高等职业教育中项目化教学的探索与实践[J].职业教育研究,2007(10):88-89.

Projective Teaching of Electrical and Electronic Technology Course Based on Multsim

WANG Wei-gang ZHOU Jing-quan
(The College of Electronic Science&engineering,Nanjing University of Posts and Telecommunications,Nanjing Jiangsu,210046)

The electrical and electronic technology course is a comprehensive course of electronic basic knowledge.The traditional teaching methods only pay attention to the circuit principle is not suitable for the demand of the current information diversity.The project teaching mode of electrical and electronic technology course based on Multsim combines theoretical teaching and engineering practice organically,which pay more attention to the cultivation of engineering quality and innovation spirit and it is suitable for the requirements of modern electronic teaching course.

Multsim;Projective teaching;Electrical and electronic

南京邮电大学教改项目(JG03311J75,JG03310JX52,JG03311J61)资助。

王韦刚(1975—),男,江西安福人,南京邮电大学电子科学与工程学院,讲师,研究方向为电路与系统。

周井泉(1963—),男,江苏苏州人,南京邮电大学电子科学与工程学院,教授,研究方向为电路理论及其应用、通信网络路由与服务质量的优化。

王静]

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