張 莉

(徐州經(jīng)濟技術開發(fā)區(qū)工業(yè)學校,江蘇 徐州 221121)

0 引言

近幾年,我國職業(yè)教育取得了顯著進步,但仍不能滿足社會經(jīng)濟發(fā)展對高端職業(yè)人才的需求。因此,各地職校都在積極進行職業(yè)教育的現(xiàn)代化改革,期望通過現(xiàn)代教育理念的融入和新型教育教學技術方法的應用,實現(xiàn)職業(yè)教育的高質(zhì)量發(fā)展。因此,有必要進一步深化職業(yè)教育的現(xiàn)代化改革,積極應用如虛擬仿真實驗教學等新型教學模式,構建與之配套的課程體系,依據(jù)現(xiàn)代化的教育理念規(guī)范虛擬仿真實驗教學流程,實現(xiàn)實訓教學效益的全面提升[1]。

1 職?！半娮蛹夹g基礎”課程教學中虛擬仿真實驗的應用策略

依據(jù)構建主義理論,設計以學生為主體的虛擬仿真實驗教學流程如下:

(1)課前準備工作。教師需要完成仿真實驗程序開發(fā)、教學方案設計。學生需要依據(jù)教師發(fā)布的理論知識預習材料,提前預習實驗相關“電子技術基礎”知識。

(2)新課導入。教師可以通過問答互動、線上生產(chǎn)生活相關應用實例視頻等方式導入實驗內(nèi)容,引起學生的學習興趣,讓學生盡快進入電工電子專業(yè)邏輯思維狀態(tài)。

(3)仿真探討。教師演示并講解實驗流程和操作技巧,指導學生自主完成實驗任務,歸納實驗過程中學生普遍出現(xiàn)的實操問題,集中通過分組討論、教師實驗演示鞏固講解的方式解決這些問題。

(4)重難點答疑。根據(jù)仿真實驗教學目標,考查學生的教學任務重難點掌握情況,解決學生在實驗過程中積累的疑惑。

(5)課堂小結?？偨Y課堂實驗成果,結合具體的實驗情境,樹立對應的電子技術理論知識,歸納電子技術實踐應用技巧[3]。

2 職?！半娮蛹夹g基礎”課程虛擬仿真實驗教學實例分析

以“共射級基本放大電路”課時為例,根據(jù)上文分析根據(jù)教學設計,按部就班地將教學實施過程分為5個步驟。

2.1 課前準備工作

教師提前設計準備好“晶體管共射級單管放大電路”仿真實驗LabVIEW程序。同時提前向?qū)W生發(fā)布晶體管共射級單管放大電路簡圖(見圖1),布置自學任務,讓學生進行課前預習。

圖1 晶體管共射級單管放大電路

2.2 導入新課

通過問答互動的形式導入課程內(nèi)容,明確教學目標。

(1)通過總結學生的課前預習成果,進一步向?qū)W生歸納總結放大電路的工作原理,梳理該理論知識點牽涉的電信號、電壓、電流以及功率等關鍵詞的邏輯關系。

(2)問題1:基本放大電路的工作狀態(tài)有哪些?

答案:靜態(tài)和動態(tài)兩種。當電路中沒有信號輸入時,電流呈現(xiàn)直流狀態(tài),這時的電路為靜態(tài)電路。而當電路匯總有輸入信號時,放大電路進入動態(tài)工作狀態(tài)。

(3)問題2:靜態(tài)工作點的設置有什么意義?

答案:在放大電路中設計靜態(tài)工作點,主要是為了保證放大電路的輸入信號不失真。

2.3 仿真實驗

首先,教師演示仿真實驗,在演示過程中向?qū)W生簡單介紹仿真實驗流程。通過邊演示邊介紹仿真實驗操作界面的各個按鍵、滑塊以及結果顯示窗口的功能和操作方法。讓學生了解放大電路仿真實驗的基本操作步驟。如圖2所示,電路簡圖中的IO1和IO2分別由操作界面的US輸入和RW值來調(diào)節(jié),而剩余的IO3,IO4,IO5則分別對應操作界面的電壓Vb、電壓Vc、輸出UO。然后引導學生進行調(diào)節(jié)實驗。晶體管共射級單管放大仿真實驗操作界面,如圖1所示。

圖2 晶體管共射級單管放大仿真實驗操作界面

(1)調(diào)節(jié)靜態(tài)工作點。將US輸入滑塊值歸0,根據(jù)實驗界面顯示窗口的參數(shù)值,調(diào)節(jié)RW值以找到合適的靜態(tài)工作點。

(2)進行輸入信號放大實驗。在保持RW值不變的情況下,輸入US信號,調(diào)節(jié)US輸入滑塊到0.08 V,可以看到對應的輸入US、輸入UO波形信號顯示結果。

(3)仿真分析。以NPN型半導體三極管為實例,Vcc為電路直流電源,RB為偏置電阻,Rc為負載電阻。將該實驗實例投入上述靜態(tài)動態(tài)放大電路實驗流程,分別對其進行靜態(tài)、動態(tài)分析。

(4)組織學生分組自主進行仿真實驗。在引導學生進行一次完整的仿真實驗流程以后,再重新尋找一個類似的NPN半導體三極管實例,組織學生分組按照上述實驗步驟自主協(xié)作完成實驗,得出電子元器件的放大電路靜態(tài)、動態(tài)分析結果。教師統(tǒng)計實驗過程學生普遍遇到的問題,在自主實驗結束以后,集中解決這些問題。

3 結語

職?！半娮蛹夹g基礎”課程教學是電工電子專業(yè)的重點基礎課程,教師可以利用LabVIEW,Multisim等軟件,設計更多的虛擬仿真實驗教學材料,按照電子技術課程特點,構建囊括模擬電路、數(shù)字電路兩類電路實驗的仿真實驗課程體系,并依據(jù)構建主義理論,設計更加符合“理實一體化”教學理念的實驗教學流程,切實提高學生在仿真實驗實施過程中的參與度和思維活躍度,調(diào)動學生的主觀能動性,培養(yǎng)學生的電子技術實踐能力和創(chuàng)新思維。