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【摘 要】为提高模拟电子技术课程的教学质量,本文对其教学方法的改革提出了一些思路和做法,包括以一条主线贯穿教学、从实践出发、引入EWB辅助教学、板书和多媒体相结合。实践表明,教学效果良好。
【关键词】模拟电子技术 教学 EWB
【中图分类号】G424.1 【文献标识码】A 【文章编号】1009-9646(2008)06-0068-01
模拟电子技术课程是电气信息类的一门重要的专业课,也是很多相关专业的必修课。由于课程内容多,难度大、计算繁,学生普遍觉得难学,甚至称之为“魔鬼电子”。随着当代电子信息技术的迅速发展,教学改革的不断深入,对现有的教学方法,实验方法也提出了更高的要求。本文结合笔者的教学经验,对这门课程的教学改革提出一些思路和做法。
1 教学改革的思路和做法
1.1 以一条主线贯穿教学过程,帮助学生理清知识脉络。
在模拟电子技术课程中,知识点多,课本中章节也较多,如果孤立地学习各章节,没有联系起来,学生会认为内容太多,学习起来很困难。在目前的教学顺序中,大都是先讲放大电路的性能指标和运算放大器,然后再讲授半导体的知识。但是由于一开始就讲授运放,缺少相关准备知识,例如运放的组成和器件的基本原理。学生对一些概念难以理解和接受,也容易模糊课本章节之间的联系。
笔者认为应该以运放为中心和桥梁将所有章节有机联系起来,使学生理解老师的授课思路是按照一条主线展开的,从而容易形成一个总体概念。
运放是一种高放大倍数的多级直接耦合放大器,内部实际上包括输入级、中间级、输出级和偏置电路。讲课时从中间级,即三极管电压放大电路开始,要讲清电压放大电路,必须先介绍分立元件,如二极管、三极管、场效应管,这还需要先介绍相关知识。以康华光《电子技术基础模拟部分(第五版)》为例,分立元件、中间级对应着课本第三、四、五章的内容。讲完中间级电压放大电路,为了类比,接着讲另一种类型放大电路,即课本中第八章功率放大电路。接着是偏置电路、输入级,对应着课本第六章的内容。然后是基于运放基础上的负反馈放大电路(第七章)、信号处理电路(第二章)和直流稳压电源(第十章)。
1.2 以实物为例,从实践出发,激发学生兴趣。
笔者发现,许多电专业的学生到了毕业还不清楚一些常用器件的外观,也不会测量。这是由于平时上课时,课本中介绍的都是器件的原理,大都不会给出实物照片。而做实验的时候,用的都是现成的实验箱,很少自己搭建过电路。实验需要用到的器件,往往也是实验室老师已经测量好而提供的。模拟电子技术课程是一门实践性很强的课程,如果单纯地讲授课本中的理论知识,学生容易感到枯燥、乏味,教师应该想办法激发学生兴趣。
笔者认为,教师不但要精通本课程还要掌握电子领域前沿和多方面的相关知识,具有丰富的实践经验。在课堂上讲授知识点的时候应该适当插入一些业界动态的介绍和评述,让学生了解模拟电子技术在专业领域的应用前景和前沿问题;同时,应该利用现有资源,尽量给学生展示相关器件或模型。例如,在讲二极管时,笔者给学生展示了一些常用的二极管,并告诉学生怎样看器件上的标识。学生因为有了感官的认识,所以会希望了解器件的内部原理学习的兴趣得到了提高。
此外,目前的模拟电子技术实验大多数都是验证性的实验。笔者认为,学校可以向学生开放创新实验室,教师可以在此向学生展示一些电子制作,并分析电路,介绍器件的选型等,同时让学生自己动手做一些电子设计。将课本学习和实践联系起来,可以有效激发学生的学习兴趣。
1.3 引入EWB辅助教学,帮助学生对知识点的理解和掌握。
电子工作平台Electronics Workbench简称EWB是Interactive Image Technologies公司推出的电路仿真分析、设计软件。具有界面形象直观、操作简单。利用EWB软件教学,可以设置各种电路状态进行仿真,如开路、短路、参数改变等,从而观察不同情况下的电路工作状况。这种教学方式有助于学生掌握元件的特性、电路的调试,将理论和实践相结合,灵活运用所学知识。
以单管放大电路为例,讲授电路中参数对静态工作点的影响,以及怎样合理设置静态工作点的知识点的时候,可以利用EWB画出单管放大电路的电路图,在软件中通过调整Ｒb,Ｒc,在电路中的模拟示波器中能很方便地看输出波形,包括截止失真和饱和失真的波形,从而表示Ｒb,Ｒc和置静态工作点的关系。学生通过观看演示,能够加深对知识点的理解。
1.4 板书和多媒体教学相结合,提高教学质量。
在模拟电子技术课程教学中,应该采用板书和多媒体教学相结合的教学方式,因为两种方式各有千秋。多媒体技术集文字、声音、图像、动画等信息于一体,是以往传统教学模式无法比拟的。它的优势在于一是教学方式灵活多变,对一些比较难用语言描述的概念和复杂的演变过程,用多媒体讲解就更形象、生动,更容易让学生理解。例如在讲解PN结的形成,自由电子和空穴的运动过程时,多媒体的优势就很明显了。二是如前所述将EWB作为教学仿真软件,用于电路设计、教学演示。采用多媒体教学,通过软件仿真,可以给学生创建一个生动、形象、具体的教学环境,便于学生理解。例如振荡电路、整流电路,通过仿真软件能够较好地演示波形。三是由于模拟电子课程的图较多,教师往往要花大量的时间在黑板上画图,通过多媒体,图表和文字都可以在屏幕上直接显示,而且还可以用动画的方式来演示一些动态过程。这样可以节省很多时间,让教师讲授更多的内容。
但是多媒体教学也有很多不足之处。由于多媒体出现的文字、图形较快,学生长时间观看屏幕,容易视觉疲劳,注意力不集中。而且学生容易产生惰性。板书的优势在于可以容纳较多的内容,而且内容整体性强,学生对新的知识有一个缓冲的时间,可以利用老师板书的时间对刚才的知识点进行消化吸收,加强对知识点的衔接和知识点的整体把握,特别是在原理性的推导,公式推算中。因此在教学中,应该不拘泥于某种教学方式,而是将板书和多媒体教学结合起来,全面提高教学质量。
2 结束语
笔者的教学实践表明,上述教学方式的改革,激发了学生的学习兴趣,加深了学生对本课程的掌握程度,提高了教学质量,也受到了学生的欢迎。随着现代科技的不断发展,还可以尝试将新的的方法融入到教学之中,为了更好地提高教学质量,教学方法的改革还要进一步地探索。
参考文献
[1] 康华光.电子技术基础模拟部分(第五版).高等教育出版社,2006.
[2] 刘海英等.提高模拟电子技术教学质量的改革和实践.内江科技,2007(2).
[3] 杨洋等.多媒体技术在模拟电子技术教学中的应用研究,中国现代教育装备,2007,1(56).
[4] 崔玉理.EWB在电子技术实验教学中的应用.中国科技信息,2007(19).
[5] 程素平.论EDA技术在电子技术教学中的应用.山西建筑,2007,33(35).
【关键词】模拟电子技术 教学 EWB
【中图分类号】G424.1 【文献标识码】A 【文章编号】1009-9646(2008)06-0068-01
模拟电子技术课程是电气信息类的一门重要的专业课,也是很多相关专业的必修课。由于课程内容多,难度大、计算繁,学生普遍觉得难学,甚至称之为“魔鬼电子”。随着当代电子信息技术的迅速发展,教学改革的不断深入,对现有的教学方法,实验方法也提出了更高的要求。本文结合笔者的教学经验,对这门课程的教学改革提出一些思路和做法。
1 教学改革的思路和做法
1.1 以一条主线贯穿教学过程,帮助学生理清知识脉络。
在模拟电子技术课程中,知识点多,课本中章节也较多,如果孤立地学习各章节,没有联系起来,学生会认为内容太多,学习起来很困难。在目前的教学顺序中,大都是先讲放大电路的性能指标和运算放大器,然后再讲授半导体的知识。但是由于一开始就讲授运放,缺少相关准备知识,例如运放的组成和器件的基本原理。学生对一些概念难以理解和接受,也容易模糊课本章节之间的联系。
笔者认为应该以运放为中心和桥梁将所有章节有机联系起来,使学生理解老师的授课思路是按照一条主线展开的,从而容易形成一个总体概念。
运放是一种高放大倍数的多级直接耦合放大器,内部实际上包括输入级、中间级、输出级和偏置电路。讲课时从中间级,即三极管电压放大电路开始,要讲清电压放大电路,必须先介绍分立元件,如二极管、三极管、场效应管,这还需要先介绍相关知识。以康华光《电子技术基础模拟部分(第五版)》为例,分立元件、中间级对应着课本第三、四、五章的内容。讲完中间级电压放大电路,为了类比,接着讲另一种类型放大电路,即课本中第八章功率放大电路。接着是偏置电路、输入级,对应着课本第六章的内容。然后是基于运放基础上的负反馈放大电路(第七章)、信号处理电路(第二章)和直流稳压电源(第十章)。
1.2 以实物为例,从实践出发,激发学生兴趣。
笔者发现,许多电专业的学生到了毕业还不清楚一些常用器件的外观,也不会测量。这是由于平时上课时,课本中介绍的都是器件的原理,大都不会给出实物照片。而做实验的时候,用的都是现成的实验箱,很少自己搭建过电路。实验需要用到的器件,往往也是实验室老师已经测量好而提供的。模拟电子技术课程是一门实践性很强的课程,如果单纯地讲授课本中的理论知识,学生容易感到枯燥、乏味,教师应该想办法激发学生兴趣。
笔者认为,教师不但要精通本课程还要掌握电子领域前沿和多方面的相关知识,具有丰富的实践经验。在课堂上讲授知识点的时候应该适当插入一些业界动态的介绍和评述,让学生了解模拟电子技术在专业领域的应用前景和前沿问题;同时,应该利用现有资源,尽量给学生展示相关器件或模型。例如,在讲二极管时,笔者给学生展示了一些常用的二极管,并告诉学生怎样看器件上的标识。学生因为有了感官的认识,所以会希望了解器件的内部原理学习的兴趣得到了提高。
此外,目前的模拟电子技术实验大多数都是验证性的实验。笔者认为,学校可以向学生开放创新实验室,教师可以在此向学生展示一些电子制作,并分析电路,介绍器件的选型等,同时让学生自己动手做一些电子设计。将课本学习和实践联系起来,可以有效激发学生的学习兴趣。
1.3 引入EWB辅助教学,帮助学生对知识点的理解和掌握。
电子工作平台Electronics Workbench简称EWB是Interactive Image Technologies公司推出的电路仿真分析、设计软件。具有界面形象直观、操作简单。利用EWB软件教学,可以设置各种电路状态进行仿真,如开路、短路、参数改变等,从而观察不同情况下的电路工作状况。这种教学方式有助于学生掌握元件的特性、电路的调试,将理论和实践相结合,灵活运用所学知识。
以单管放大电路为例,讲授电路中参数对静态工作点的影响,以及怎样合理设置静态工作点的知识点的时候,可以利用EWB画出单管放大电路的电路图,在软件中通过调整Ｒb,Ｒc,在电路中的模拟示波器中能很方便地看输出波形,包括截止失真和饱和失真的波形,从而表示Ｒb,Ｒc和置静态工作点的关系。学生通过观看演示,能够加深对知识点的理解。
1.4 板书和多媒体教学相结合,提高教学质量。
在模拟电子技术课程教学中,应该采用板书和多媒体教学相结合的教学方式,因为两种方式各有千秋。多媒体技术集文字、声音、图像、动画等信息于一体,是以往传统教学模式无法比拟的。它的优势在于一是教学方式灵活多变,对一些比较难用语言描述的概念和复杂的演变过程,用多媒体讲解就更形象、生动,更容易让学生理解。例如在讲解PN结的形成,自由电子和空穴的运动过程时,多媒体的优势就很明显了。二是如前所述将EWB作为教学仿真软件,用于电路设计、教学演示。采用多媒体教学,通过软件仿真,可以给学生创建一个生动、形象、具体的教学环境,便于学生理解。例如振荡电路、整流电路,通过仿真软件能够较好地演示波形。三是由于模拟电子课程的图较多,教师往往要花大量的时间在黑板上画图,通过多媒体,图表和文字都可以在屏幕上直接显示,而且还可以用动画的方式来演示一些动态过程。这样可以节省很多时间,让教师讲授更多的内容。
但是多媒体教学也有很多不足之处。由于多媒体出现的文字、图形较快,学生长时间观看屏幕,容易视觉疲劳,注意力不集中。而且学生容易产生惰性。板书的优势在于可以容纳较多的内容,而且内容整体性强,学生对新的知识有一个缓冲的时间,可以利用老师板书的时间对刚才的知识点进行消化吸收,加强对知识点的衔接和知识点的整体把握,特别是在原理性的推导,公式推算中。因此在教学中,应该不拘泥于某种教学方式,而是将板书和多媒体教学结合起来,全面提高教学质量。
2 结束语
笔者的教学实践表明,上述教学方式的改革,激发了学生的学习兴趣,加深了学生对本课程的掌握程度,提高了教学质量,也受到了学生的欢迎。随着现代科技的不断发展,还可以尝试将新的的方法融入到教学之中,为了更好地提高教学质量,教学方法的改革还要进一步地探索。
参考文献
[1] 康华光.电子技术基础模拟部分(第五版).高等教育出版社,2006.
[2] 刘海英等.提高模拟电子技术教学质量的改革和实践.内江科技,2007(2).
[3] 杨洋等.多媒体技术在模拟电子技术教学中的应用研究,中国现代教育装备,2007,1(56).
[4] 崔玉理.EWB在电子技术实验教学中的应用.中国科技信息,2007(19).
[5] 程素平.论EDA技术在电子技术教学中的应用.山西建筑,2007,33(35).