李翠花 譚敏
【摘要】以“第二課堂為依托的項目驅(qū)動”的模擬電子技術(shù)課程的模塊化建設(shè)強調(diào)理論知識能夠系統(tǒng)的應(yīng)用;從課程內(nèi)容的調(diào)整與整合,教學(xué)方法的運用與效果,第二課堂的參與等方面來提供理論聯(lián)系實際的載體;搭建動手實踐、開拓創(chuàng)新平臺;激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)主動性、積極性。
【關(guān)鍵詞】第二課堂 ?項目驅(qū)動法 ?內(nèi)容重組與整合 ?項目設(shè)計
【基金項目】1.安徽省教育廳重點項目:面向“電氣信息類”專業(yè)現(xiàn)代電子設(shè)計技術(shù)模塊建設(shè)20100934;2.2013安徽省振興計劃人才基金項目:基于CMOS光學(xué)影像觸控技術(shù)的多點觸摸方式的研究:2013SQRL075ZD。
【中圖分類號】G64 【文獻標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089(2015)05-0248-01
模擬電子技術(shù)課程是電子信息與電氣類專業(yè)學(xué)生必修專業(yè)基礎(chǔ)課程,是學(xué)習(xí)其他后續(xù)課程的基礎(chǔ),并且是一門理論性和實踐性都很強的課程,它涵蓋了多門專業(yè)基礎(chǔ)課程的內(nèi)容。隨著電子技術(shù)的迅速發(fā)展,新概念、新技術(shù)和新設(shè)計方法不斷涌現(xiàn),使電子技術(shù)基礎(chǔ)課程的教學(xué)面臨著新的挑戰(zhàn),傳統(tǒng)的教學(xué)方法和教學(xué)模式將不能適應(yīng)現(xiàn)代教學(xué)的要求。
一、以第二課堂為依托進行的項目驅(qū)動教學(xué)模式
以“第二課堂為依托的項目驅(qū)動”的模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)課程的模塊化建設(shè)強調(diào)理論知識系統(tǒng)的應(yīng)用;提供理論聯(lián)系實際的載體;搭建動手實踐、開拓創(chuàng)新平臺;激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)主動性、積極性。
這項工作近幾年已經(jīng)落到實處,合肥學(xué)院電子設(shè)計競賽從2005年開始,已經(jīng)連續(xù)舉辦了八屆,合肥學(xué)院multisum電子仿真大賽也已經(jīng)到了第二屆,大二的學(xué)生參加這兩項賽事的時候也只學(xué)習(xí)了模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)和電路基礎(chǔ)這兩門專業(yè)基礎(chǔ)課,其余的專業(yè)課程還沒開始學(xué)習(xí),所有的設(shè)計概念及設(shè)計的理念也只有從模電的基礎(chǔ)概念出發(fā)。在模擬電子基礎(chǔ)課程的教授過程中,一定要理論聯(lián)系實踐,實行以第二課堂為依托,以項目驅(qū)動為落腳點進行課程的模塊化學(xué)習(xí)才能讓學(xué)生學(xué)以致用,夯實基礎(chǔ),培養(yǎng)創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力,才能在后續(xù)的電子設(shè)計競賽中發(fā)揮自己的電路應(yīng)用及電路設(shè)計的能力。
(一)課程內(nèi)容如何調(diào)整和整合
參考德國應(yīng)用型大學(xué)電子技術(shù)的教學(xué)經(jīng)驗,我們在講授模擬電子技術(shù)課程時把課程劃分為兩個大的模塊電子器件模塊和電子線路模塊,器件模塊包括二極管、三極管和場效應(yīng)管。對應(yīng)著教材上的三章內(nèi)容,學(xué)生在學(xué)習(xí)的時候重點掌握三種器件的結(jié)構(gòu)與特點,三種器件的工作原理以及輸入與輸出特性曲線,并且講課的時候通過類比,掌握三種器件相同點與不同點,以及三種器件在電路中不同組態(tài)對應(yīng)不同的性質(zhì)。在此基礎(chǔ)上講授第二個模塊,電子線路模塊,此模塊由前面講授的模塊作為基礎(chǔ)講授起來相對簡單,學(xué)生理解起來更具有系統(tǒng)性,這個模塊的主要內(nèi)容有模擬集成放大電路、運算放大電路、反饋放大電路、濾波電路及振蕩電路,最后電路的綜合應(yīng)用直流穩(wěn)壓電路。全書的內(nèi)容涵蓋在這兩個模塊里了。
后面的電子線路是在器件的基礎(chǔ)上為了解決不同的問題而引入的。模擬集成放大是如何提高電路的增益,直流偏置的提供的方式,輸入電路的模型以及輸出電路的模型。運算放大電路是在理想運算放大器的基礎(chǔ)上實現(xiàn)了信號的各種運算,反饋放大電路以犧牲電路的增益為前提提高了電路的穩(wěn)定性,拓展了信號的頻帶,更好地在輸入端匹配了信號源,在輸出端匹配了輸出電路,實現(xiàn)了電路的穩(wěn)定輸出,為設(shè)計各種類型的電路提供了整體思路。
(二)項目的設(shè)計方法
在講授這門課的過程中,依托第二課堂,實行項目驅(qū)動的方法來進行組織教學(xué)工作。在做好模電課程的實驗的基礎(chǔ)上,給學(xué)生精心設(shè)計了6個項目,讓學(xué)生先用multisim進行仿真,然后自行買器件進行實物的制作,教學(xué)的過程實際上也是學(xué)生完成項目的過程,這六個項目的設(shè)計的知識點如下。
A.直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(因為后續(xù)的作品都需要用電源)——綜合知識。
B.用分立元件搭建基極分壓式射極偏置電路,實現(xiàn)信號的放大;
C.利用運放設(shè)計儀用放大器的前置放大電路;
D.設(shè)計功率管設(shè)計功率放大電路,驅(qū)動負(fù)載;
E.設(shè)計一個二階低通有源濾波電路,上限頻率為10KHz.
F.設(shè)計振蕩電路,產(chǎn)生1kHz的正弦波信號和三角波信號。
二、項目驅(qū)動的實施方法
教學(xué)關(guān)注的重點是學(xué)生達(dá)到的程度,教師的任務(wù)是根據(jù)學(xué)生已有的經(jīng)驗、知識、水平和興趣來選取適合他們的項目,從根本上將傳統(tǒng)課堂中老師滿堂灌轉(zhuǎn)變?yōu)椤皩W(xué)生為主體,教師為主導(dǎo)”的教學(xué)模式。
項目驅(qū)動法在模擬電子技術(shù)課程中的具體的實施是:在講授理論時或講授理論之前,給學(xué)生設(shè)計出具體的項目,讓學(xué)生帶著問題有針對性地去學(xué)習(xí)理論,帶著問題去思考,然后通過所學(xué)的理論知識經(jīng)過自己的理解、分析、歸納、總結(jié)完成項目。通過項目驅(qū)動,不僅使學(xué)生很好地掌握理論知識,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,消除電子技術(shù)基礎(chǔ)課程的神秘感。而且深刻理解學(xué)習(xí)的目的就是為了應(yīng)用,能夠把枯燥的理論和實際的應(yīng)用結(jié)合起來。
三、項目驅(qū)動教學(xué)方法的實施效果
在模擬電子技術(shù)課程中實施項目驅(qū)動法,可最大程度發(fā)揮學(xué)生主觀能動性,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。因為學(xué)生在做項目時,不僅要理論部分的理解和計算,還要涉及到畫電路圖,電路仿真,實物制作等實踐環(huán)節(jié),所有的這些環(huán)節(jié)都要自己根據(jù)理論去考慮、設(shè)計。當(dāng)學(xué)生看到自己做出的實物時,肯定能進一步激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和熱情。學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中,時間、精力的投入主要源于興趣,有了學(xué)習(xí)興趣,就能理性的深入學(xué)習(xí),對教學(xué)內(nèi)容理解得更深刻,學(xué)習(xí)更扎實,反過來會使學(xué)習(xí)興趣更濃,步入良性循環(huán)的學(xué)習(xí)過程。
四、第二課堂已取得的成績
以“第二課堂為依托的項目驅(qū)動”模擬電子技術(shù)的模塊化教學(xué)方案,學(xué)生完成第一課堂各課程模塊和實踐教學(xué)模塊學(xué)習(xí)的同時,積極參與到以學(xué)生為主體的“第二課堂”活動中,以項目驅(qū)動方式,完成各項活動中的項目,很好的將所學(xué)的理論知識進行了系統(tǒng)的應(yīng)用,在知識、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展的同時,又在教育部倡導(dǎo)的“全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽”、“全國智能車賽”、“挑戰(zhàn)杯賽”等專業(yè)賽事中取得驕人的成績。
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作者簡介:
李翠花(1978-),女,安徽省碭山縣人,合肥學(xué)院電子信息與電氣工程系講師,碩士,研究方向:電路設(shè)計。