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理实一体加虚拟仿真的模拟电子技术课程改革研究与实践

2018-12-24

装备制造技术 2018年10期
关键词:实践性电路教学方式

农 杰

(桂林理工大学南宁分校,广西 南宁530001)

1 模拟电子技术课程现状

模拟电子技术课程是电子信息类、自动控制及电气类等专业在电子技术方面的专业基础课,是一门实践性很强的课程。模拟电子技术课程具有知识更新快、内容多而复杂,既要求记忆又要求灵活应用的特点,同时由于该门课程理论知识比较抽象、电路形式众多、难度系数较大[1]。部分学生在学完这门课程后,虽然对基本电路的计算公式和工作原理基本掌握,对一些专业术语也已经了解,但是,不能灵活运用理论知识去分析和调试中等复杂的电路图,更谈不上电路的设计和制作。

对学习模拟电子技术课程,学生们普遍感到比较吃力,更有甚者,出现部分学生产生畏惧情绪,有的还导致在以后的学习中,不自觉地对与电路知识有关联的课程带有回避的情绪,给后续相关专业课程的学习带来了负面影响。

2 课程存在主要问题

2.1 教学内容上存在的问题

当前模拟电子技术课程的教材对电路理论知识过于强调完备性,不能重点突出课程的应用内容。另外,那些大量的理论推导及抽象概念,无疑也增加了高职学生的学习难度,使部分学生因畏难而丧失学习的兴趣。

2.2 教学方式上存在的问题

模拟电子技术课程目前采用的“粉笔+黑板”的传统教学手段,很难表达清楚元器件内部粒子的运动情况,对一些抽象的概念更是如此,造成学生在学习过程中感到难以理解,教师在教学过程中感到效果不是很好。

3 课程教学内容与教学方式的“3+2”改革方案

对模拟电子技术课程的教学内容和教学方式采取了“3+2”的改革方案[2]。

3.1 教学内容的三部曲改革方案

围绕高职教育培养面向生产第一线高素质技术技能型专门人才的目标,基于模拟电子技术课程教学内容中存在的问题,摒弃传统的教学观念,大胆改革教学内容,实施方案如图1所示。

图1 教学内容改革三步曲

3.2 教学方式的二步曲改革方案

把模拟电子技术课程按“理实一体,引入虚拟仿真”的理念改革教学方式,具体改革实施如图2所示。

图2 教学方法改革二步曲

4 模拟电子技术课程改革实施过程

4.1 课程内容的教学实施

模拟电子技术课程在高职教育领域,其教学目的主要是使学生能应用好集成元器件,为以后搭建复杂电路打下基础。因此,不应过分强调内部电场的分布及元件的结构,而是要重点讲解各种基本电路的工作原理、性能特点,进而对其性能的改进给出基本途径。

要科学利用有限的教学学时,避免每种集成电路都平均出力,建议以讲授集成运算放大器的外部特性及其应用为主,其他集成电路为辅,以期达到举一反三、触类旁通的效果。具体讲授时,模块和的器件连接、选用、匹配等是重点内容,对于集成电路内部电路简图只作粗略了解。对于分立器件部分,只对P型和N型半导体作简单介绍,其余如内部机理、从外部电路分析电子器件等内容一概简化。

注重教学内容精华部分的讲解方案,对典型电路的分析,着重讲透一种电路,并注意指出分析思维方法和内在规律,对其余类似电路只介绍不同之处。

4.2 教学方法的实施

对比较枯燥的电路基础内容,建议采取新旧知识联系起来讲的方式,这样一方面有益于学生接受新知识,另一方面可使学生加深对重要电路理论的理解。这样一来,学生透视复杂电路的能力得到增强,以期获得融会贯通、化繁为简的效果。

应该注意把培养学生的自主学习能力作为重要目标,教学过程中在课堂内外有意识地安排一些自主学习内容。对新内容要在结束授课前,对下次课需要掌握的重点以适当的方式传达给学生,使之能有目的地进行预习。完成一章的教学后,要引导学生做出学习小结,重点找出各个知识点之间在内容上的联系,本章所运用的解决问题的思路和方法。另外,要注意理论联系实际,适当补充电路和设计思想在实际应用中的案例,以活跃课堂气氛、激发学生的学习欲望。而且,理论联系实际,有助于对知识的消化理解,激发学生思考问题的积极性,增强其学好模拟电子技术课程的信心。

同时利用学校的THEOL网络教学平台,合理设计网络教学内容,给学生提供包含视频教学、课程PPT、自我测试试题、网络课堂作业和课堂讨论等多种形式的教学模式,以提高学生的理论知识及综合分析能力。

4.3 实践性教学环节的实施

模拟电子技术是一门实践性很强的专业基础课程,必须注重实践性环节的教学设计,只有抓好实践性教学环节的教学,才能有效提高学生的动手能力,使学生对所学理论知识得以升华理解。

(1)保存常规的单元验证实验,学生在完成该类典型实验的过程中,学习了有关的实验方法[3]。例如,通过放大电路特性的测试,学生对电路的静态工作点、电压放大倍数、输入(输出)电阻、电路的幅频特性有了全面的理解。

(2)在常规实验课的基础之上,增加开设课程设计,学生在学完某一单元课程后,让学生独立设计一个课程项目,包括电路原理、实验步骤和实验方法的设计,以使学生对电路调试安装过程有一个系统的了解。

(3)将参加技能竞赛作为实践课程的外延,鼓励学生参加业电子爱好者协会,协会成员除了相互学习之外,还义务帮同学维修小家电用品,此外,还选拔部分优秀的学生参加全国电子竞赛和职业技能大赛,在竞赛中提高学生对理论知识的综合应用能力。

总之通过模拟电路课程的改革,提高了学生对知识点的理解,学生能够更加透彻地理解了器件、电路的内部原理,学生能从工程设计的眼光未思考问题、设计简单的电路,提高了学生的学习兴趣、开阔了学生的视野,收到良好的教学效果。

5 结束语

《模拟电子技术》是电子信息类、自动控制及电气类等专业在电子技术方面的专业基础课,此门课程对后续专业课程的学习有很大影响,所以在实际的教学的过程中要不断地改进教学方法,促进教学效果的不断提高。本文从教学内容、教学方式与实践教学三方面对课程改革进行探讨,收效明显。在以后的教学中仍需要不断地总结、探索教学方法,以寻找更好的教学效果。

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