摘 要:模擬電路作為職業(yè)院校的專業(yè)課程之一,其難度相對較大,學(xué)生普遍存在學(xué)習(xí)效果不佳的現(xiàn)象,其根本原因在于傳統(tǒng)教學(xué)模式的滯后,需要專業(yè)教師不斷地進行教學(xué)改革來提高教學(xué)質(zhì)量。本文以教學(xué)過程中突出的問題,提出以下教學(xué)改革方法,包括PPT動畫教學(xué)、行為引導(dǎo)教學(xué)以及仿真教學(xué),進而有機結(jié)合理論教學(xué)與實踐教學(xué),以保證良好的教學(xué)效果。
關(guān)鍵詞:模擬電路;教學(xué)改革;實踐探索
電子通信、自動化等相關(guān)專業(yè)必修的專業(yè)基礎(chǔ)課程就是模擬電路。由于模擬電路屬于基礎(chǔ)新課程,其教學(xué)目的是促進學(xué)生充分把握電子技術(shù)專業(yè)入門知識,進而為將來學(xué)習(xí)及從事專業(yè)相關(guān)工作奠定良好基礎(chǔ)。然而,模擬電路因其理論知識過于復(fù)雜,在長期的課程教學(xué)實踐中難以取得很好的效果,且存在實踐與理論相脫離等現(xiàn)象,不僅難以提高學(xué)生的積極性,更易造成畏難、棄學(xué)等嚴重問題。故有必要深入研究提高模擬電路課程教學(xué)效率的方法模式。
1 充分利用PPT動畫教學(xué)
利用仿真軟件仿真電路,不僅能形象化教學(xué)內(nèi)容,使學(xué)生對其進行感性認識,也能提供給學(xué)生有效的自主學(xué)習(xí)空間。目前,Multisim、Proteus、PSpice等仿真軟件均可用作模擬電路教學(xué),其中Multisim軟件主要用于仿真或設(shè)計電子電路,其元器件庫相對豐富,基本可滿足使用者對元器件的使用需求,且仿真規(guī)格比起其他仿真軟件也更嚴格,是最常用的仿真教學(xué)輔助軟件。該軟件對電路的創(chuàng)建是采用直觀圖形界面來實現(xiàn)。同時,該軟件界面的虛擬儀器種類繁多,包括不易在實驗室見到的儀器,如信號發(fā)生器、邏輯轉(zhuǎn)換器及分析儀等;利于仿真電路基本單元,測試電路波形、電壓電流等,便于初學(xué)者充分認識電路性能及分析電路。
比如,作為模擬電路的基本電路——同相比例放大電路,其能同相放大小信號,是信號調(diào)理電路的重要組成內(nèi)容。傳統(tǒng)教學(xué)中,教師是以數(shù)學(xué)推算法講解電路輸入輸出的關(guān)系,很難直觀形象地讓學(xué)生理解放大的概念及其倍數(shù)計算過程。而利用仿真軟件教學(xué),則可通過虛擬示波器直觀地向?qū)W生呈現(xiàn)電路輸入輸出的相位關(guān)系和實際放大倍數(shù)。還可讓學(xué)生直觀看到,輸出電壓在輸入電壓變化下而產(chǎn)生的線性變化,理解線性區(qū)域內(nèi)運放工作的狀態(tài);以及輸出電壓隨輸入電壓增大而進入飽和區(qū)器件工作的失真狀態(tài)。總之,要讓學(xué)生全面掌握電路性能指標,理解非線性區(qū)和線性區(qū)的器件工作信號變化情況,就必須有效結(jié)合仿真技術(shù)與公式推導(dǎo)進行教學(xué)。
2 樹立以學(xué)生為本的教學(xué)理念,堅持行為引導(dǎo)教學(xué)
教學(xué)要做到以學(xué)生為中心,重視對學(xué)習(xí)方法的指導(dǎo),才能有效增強學(xué)生自學(xué)閱讀、檢索信息的能力,促進學(xué)生養(yǎng)成對問題獨立思考、分析及解決的能力,使學(xué)生養(yǎng)成良好學(xué)習(xí)習(xí)慣。傳統(tǒng)教學(xué)中,教師往往只會進行單一講解,比如整流電路講解,教師更重視電路組成結(jié)構(gòu)、元器件作用及其工作原理的講解,易導(dǎo)致學(xué)生產(chǎn)生依賴性,總需要教師先講解后理解。而行為引導(dǎo)教學(xué)中,教師則可將教學(xué)內(nèi)容分解為不同任務(wù),比如二極管教學(xué)時,可分為基礎(chǔ)知識、識別與檢測、電路應(yīng)用;共射極放大電路教學(xué)時,可分為識別檢測三極管、認識及裝配調(diào)試放大電路。通過完成任務(wù)的形式,引導(dǎo)學(xué)生在看到電路圖時借助任務(wù)書,先查閱資料或利用已學(xué)知識,并根據(jù)元器件名稱型號等因素列表解剖電路圖,再按其劃分區(qū)域及其組合周邊元器件具有的功能等進行分析,但對于不懂之處應(yīng)積極詢問教師。讓學(xué)生獨立完成裝配、檢查、測試和分析電路及其功能、障礙的任務(wù),是全面理解整流電路,由感性認識上升為理性認識的主要途徑。
3 運用仿真軟件促進教學(xué)效率提高
多媒體技術(shù)的普及發(fā)展,使學(xué)校教學(xué)手段朝多元化發(fā)展,PPT課件授課備受學(xué)生和教師的青睞。PPT教學(xué)既有優(yōu)勢,也有缺陷。一方面,PPT授課能直觀形象地呈現(xiàn)復(fù)雜電路圖,有效增加課容量;另一方面,對于初學(xué)者而言,易使得學(xué)生難以接受快速的授課速度,不易深入理解新的知識點。為此,運用PPT教學(xué)時要注意運用技巧,以便創(chuàng)造更適合學(xué)生學(xué)習(xí)的環(huán)境。
以共射極放大電路加入動態(tài)信號后各參數(shù)狀態(tài)大小及靜態(tài)工作狀態(tài)的講解為例,如圖1所示。當輸入正弦波小信號的交流信號后,集電極電流、晶體管管壓降變化波形、基極電流間與輸出輸入信號的反相位關(guān)系。在模擬電路教學(xué)中該內(nèi)容為教學(xué)重難點,其要通過三極管完整放大出交流信號,必須將交流信號馱載于直流信號上。而這需要學(xué)生充分理解電路設(shè)置合適靜態(tài)工作點和存在直流工作電路的重要性與必要性,并正確分析計算電路的參數(shù),畫出其直流和交流的通路。
在制作PPT動畫課件時,需完整顯示共射極放大電路,標注其輸入輸出的回路,并于直流電源加入時,遵循信號傳輸方向,按序顯示集電極和基極的電流狀態(tài),再借助公式推算晶體管管壓降,然后,將輸出電壓大小顯示出來;動態(tài)交流小信號加入時重復(fù)該過程。
4 結(jié)束語
通過上文分析可知,隨著課程改革的不斷深入,無論職業(yè)院校或普通院校的教學(xué)效果,均取得顯著性的提高。并且,課程改革也提高了對教師的要求,特別是主講教師,既要具備良好理論講解能力,又要具備較強實際動手能力,才能大大激發(fā)其潛能。由此不難看出,課程改革對促進師生雙贏作用巨大。但課程改革是一項重大工程,期間將遇到各式各樣的難題挑戰(zhàn),比如學(xué)生基礎(chǔ)薄弱、教師能力有限、學(xué)生個體差異等問題,這些都還需要堅持不懈的努力來解決。
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作者簡介
陳東鳳(1974-),女,湖南邵陽人,本科,講師,主要研究方向:電子信息工程。