时间:2023-08-27 15:11:19
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一、教学内容改革
1.1 根据不同专业的要求设置教学大纲电子技术基础作为专业基础课涉及电气、电子信息类等相关专业。但不同专业对电子技术基础的教学要求不同,另外该课程在不同专业的人才培养规划中地位也不同,必需根据不同专业对该课程分层次教学。内容及要求在调查研究的基础上,结合各个专业的实际情况进行分类。通信工程、电子信息工程、电子信息科学与技术等专业在后继课程中重点强调信号的传递、滤波、通信;电子科学与技术、集成电路设计与集成系统等专业强调半导体器件的内部工作原理和结构构造、光刻工艺;自动化、机械电子工程等专业强调过程控制、信号转换、嵌入式开发;计算机科学与技术等专业则强调半导体器件的存储、信号的同步、复位等……基于上述情况,按照不同的专业要求和专业基础,对该课程的教学大纲进行整合修订。修订后的教学大纲按专业分层次提出要求,使教学内容与专业基础相适应;重视基本概念、基本分析方法、基本技能;强调新技术与新知识的应用,反映电子信息技术的新进展。
1.2 理论教学内容注重工程能力培养工科学院的学生,必须具备良好的工程设计、解决工程实际问题的能力。学生的工程素质养成至关重要。为达到这样的目标,我们对理论课的结构、内容进行了调整。
1.2.1 电路的设计内容可分解为两部分。
一部分是电路元器件的选择,安排在半导体器件之中讲解;另一部分是电路模型的设计,分别溶入相应的电路分析内容中讲解,有利于与电路计算、分析、设计紧密结合,便于学生的理解及运用。
1.2.2 在课程内容上删减了纯理论推导的内容,增加了实用的工程实例电路,不仅使学生的理论与工程实践紧密结合,而且极大地调动了学生学习的积极性,开发其创造性。
1.2.3 将与电子技术相关的各门课程知识进行归纳与总结,将其渗透到理论课程教学中,并有针对性地进行应用技能的强化训练。如将传感器内部电路与控制电路显示电路等有机的结合起来,突出了分析与设计能力的培养,有效地克服了相关内容之间联系差、应用脱节的弊病,收到了较好的效果。
1.3 实践教学内容注重动手能力、创新能力提高
1.3.1以电子技术实验为核心,将与之相关的电工学、嵌入式系统、单片机、传感器等课程的实验内容引进电子技术实验课内,进行合理地调整与组合,将独立分散的,互不相干的实验,有机结合成综合性、设计性、实用性较强的实验项目。使实验更具有目的性、关联性。
1.3.2 将综合实验内容划分为三个层次。基本综合型、提高综合型、基本设计型,根据学生的不同知识层次及实验目的,开设相应的实验项目和内容。基本综合型、提高综合型、基本设计型的实验题目由教师指定,综合设计型和创新型实验可由教师指定,也可由学生自拟,给学生更大的自主性和灵活性,能够给学生足够的空间充分发挥学生的想象力。
1.3.3 为突出工程应用能力和实际技能的训练,增加了实用的工程实例电路的实验项目,不仅使学生的理论与工程实践紧密结合,而且极大地调动了学生学习的积极性,开发其创造性。突出了“以应用为目的,密切联系工程实际,重在工程素质培养”的教学改革要求,使课程的内容更具有针对性、实用性。
1.3.4 根据实验内容安排实验学时,避免了有的学生“吃不饱”,有的学生“吃不下”。
二、教学方法与教学手段改革
2.1 采用启发式教学法
启发式教学法,即从最基本的单元电路入手,分析电路组成及工作原理、总结电路特点、指出电路存在的问题、引导学生如何解决所存在的问题、怎样改进电路,然后提出改进后的电路;对于改进后的电路,进一步分析其电路特点,再启发学生思考由于电路结构的改进而给性能带来的变化,这样通过分析问题、解决问题、归纳提高的思路来讲解相关内容。比如讲解触发器的电路结构时,先基本触发器,然后钟控同步触发器、主从 RS 触发器、主从 JK 触发器、最后边沿触发器的顺序进行,在分析前者存在问题的基础上启发学生引出后一种电路形式。采用这种启发式教学方法,不仅可使学生熟悉相关电路的形成过程,而且学生通过教学过程,体会分析问题解决问题的真正含义。
2.2 改进传统教学方法和手段,适当利用多媒体辅助教学。
传统的电子技术基础教学手段是教师讲述、板书、推导、挂图等,然而这种教学模式使学生缺乏感性的认识,学生不能从直观感知信息中获得知识,可适当使用多媒体辅助教学。把枯燥抽象的内容以声音、图像、视频、动画等形式生动形象地表现出来,有助于促进和加深学生对抽象内容的理解和记忆,使之简单、清晰、明朗化。
2.3加强双语教学
由于现在互联网飞速发展,地球已经真正变成“村子”。交流的便利给中国带来了快速发展的机遇,我们也需要大量的具有国际竞争能力的人才。具有国际竞争力的人才应该具有很好的和世界沟通能力。这就需要我们在培养学生的过程中,既要注重知识的体系,也要注重语言的的“国际化”。授课过程中,我们应采用中英文并用的形式,中文当然是主体,但是关键性术语应该给出具体的英文单词。并给出相应的英文参考文献,鼓励学生阅读原版英文教材,了解具体器件中外的不同应用和差距。
三、总结
3.1适当引入电子技术学史、联系时代前沿。
电子技术学史是研究电子线路发展历史的科学,电子线路的发展史,就是一部创新史,电子线路的新发现,新产品,都蕴涵着科技工作者的创新活动。在教学过程中有序地介绍一些电子线路学史可以激发起学生了解和学习电子线路的欲望。在研究电子学史过程中,同学会发现电子线路理论的建立无法和生产、科学实验相脱离。从而使学生了解实验的重要作用。在教学过程中按照电子技术的理论体系进行讲授的同时,对一些电路规律,可以从历史的角度讲述电路定律的建立过程,同时介绍与之相关的科学家在建立该理论时研究问题的思维路线、解决方法,注意把学生带进科学家的复杂思维和艰苦创造的“情景”中去,从而使学生了解科学家对显而易见的事实提出的质疑常常是发现问题的前提,善于观察、勤于思考是创新的基础。随着科学技术的发展,电路的发展也由离散的单个器件变成集成化。与之对应的电子技术的更新换代也在同时进行。因此,除了教材内容,教师还应根据各专业领域的新发展、新课题,结合教材内容,不断地将实践中正在使用和即将推广使用但还没来得及进入教材的新知识和新技术充实到课堂教学中来。这些前沿知识和技术与学生周围的生产和生活实际息息相关,这样的课堂具有现代气息,既开阔了学生的视野,又激发了学生的求知欲和研究兴趣。
3.2明确教学目的,改革考试、考核方式。
职业教育的培养目标是造就出适应生产、建设、管理、服务第一线需要的高等技术应用型专门人才,它要求受教育者最终应"具备较快适应生产、建设、管理、服务第一线岗位需要的实际工作能力。"职业教育教学要强调针对性、实用性、和先进性,删除陈旧过时、偏多偏深而又不实用的内容。
1.从课程的教学目标出发,选择教学内容,把握理论上的度。
《数字电子技术》是应用电子技术、信息工程、电子设备运行与管理等电子类专业的主干技术基础课程,其教学目标是通过本课程的学习使学生掌握数字电子技术的基础知识、基本理论、基本分析和设计方法,训练学生数字应用电路制作与调试的基本技能;培养学生严谨的科学态度、科学思维方式以及创新意识和创新能力。为学习后续课程提供必要的理论基础知识和实践技能,为今后可能从事的职业打好基础。因此,基于本课程的教学目标和高职教育的培养目标,我们在教学内容的选择上突出了基本理论,基本分析方法和知识的应用,回避了繁锁的集成电路内部分析和数学推导。着重外部逻辑功能的描述、分析和应用。强调外特性和主要参数。
2、从培养能力出发,将理论教学与实践教学融为一体。
由于《数字电子技术》是一门应用性很强的技术基础课,其基本理论与实践技能是许多后续课程的基础,理论与实践的密切结合,在本门课程中显得尤为重要。因此,我们在各章都设置了相应的实践训练环节--技能训练。它包括基本性技能训练和设计性技能训练两部分。"基本性技能训练"所涉及的内容与课堂教学内容紧密相关,充分体现课程的实践性。"设计性技能训练"是根据给出的实际问题,由学生自己设计实现逻辑功能的电路、选用芯片、进行安装调试、排除故障。同时还设置了理论与实践综合课程--课程设计内容,将理论教学与实践教学紧密结合。通过理论课程的学习和实训课程的实践,使学生基本掌握电子技术基础知识和基本技能,再通过相应的课程设计将理论用于实践,将设计和实现融为一体,使学生在课程设计中即能提高运用所学知识进行设计的能力,又能在这一过程中体会到理论设计与实际实现中的距离。
第二,教学方法的设计要调动学生学习主动性,激发学生创造性。
教学改革的核心是教学方法的改革,教学方法要体现在整个课堂教学过程中。在教学方法上,基于职教学生底子薄、基础差、学习水平参差不齐的现状,我们力求避免单纯的注入式,改用启发式、讨论式、答辩式的教学方法。将课堂讲授、课内讨论、课外自学、技能训练等合理结合,把教学过程分为课题引入、设疑激学、讲练结合、精选例题、总结巩固等环节进行教学实践。
1.由设计实例或工程实际问题引入课题。
在介绍一些重要章节前,列举一个设计实例或工程实际问题,通过分析、设计、引入相关知识和理论。例如:在学习中规模集成组合逻辑电路一节时,先让学生用已学过的SSI组合电路的设计方法"设计一个交通灯故障报警电路。交通灯有红、黄绿三色。只有当其中一只灯亮时为正常,其余状态为故障,要求用与非门实现。"然后提出问题,"用SSI组合电路进行设计时,是以门作为电路的基本单元,我们能否用其它逻辑部件来实现这个电路的设计呢?"在给予学生一定的思考时间后,教师可以直接给出总是的答案:"本节将要学习的内容中,译码器、数据选择器这两种中规模逻辑器件都可以完成上述电路的逻辑功能"。同时画出相应的设计电路。这样学生的兴趣马上被调动起来,并产生诸多疑问:什么是译码器、数据选择器?为什么它们也能实现上述电路设计?等等。
2.设疑激学
古人云:"学贵知疑,小疑则小进,大疑则大进,疑者觉悟之机,一番觉悟,一番长进"。只有不断提出问题,才能探究解决问题。设疑激学,就是教师用问题来启发学生思考,培养学生"生疑、质疑和释疑"的能力。提问方式的设计包括"何时提问"、"提哪些问题"、"如何提问"等等。这些问题可以是教师事先设计好的,也可以是学生提出的对学生共同感兴趣的问题。将相关知识有机地组织起来,进行探讨,激发学生的思维活动,引导他们分析解决问题。
3.现场教学,讲练结合
一、改进教学手段,激发学习兴趣
电工电子技术中,有些概念比较抽象,很难理解,可以借助一些器件设备来展示,给学生以直观的印象。比如,分析桥式整流电路中二极管轮流导通,用常规的理论分析、画波形图,学生很难理解,但用发光二极管演示,在输出端串联一个发光二极管,从二极管的持续发光,学生可了解到输出的是单向电压,有了直观的印象。这样不仅引起了学生的好奇心和探究意愿,还激发了他们的学习兴趣,为学好这门课程打下了良好的基础。
二、精心设置教学情境,培养职业能力
建构主义提倡情境教学,这种教学要求学习要与现实情境相类似,学习内容要选择真实性的任务,同时教学过程要与现实问题的解决相类似。教师在课堂上,将职业情境融入教学内容,培养学生职业能力和全面素养。以检测继电器好坏为例:先给学生看视频,视频中驾驶员发现大灯不亮,来到4S店,师傅判断有可能是继电器的损坏,那么到底是不是继电器损坏,只需拆下来检测就可以了。怎样检测继电器的好坏就是今天的学习任务。由于真实任务中学生了解到自己要解决的问题,任务本身又具有整体性和挑战性,从而激发了学生的学习积极性。针对课程中的不同项目和任务,对教学内容重新编排组合,对不同的教学内容设置相应的职业情境,使学生身临其境,以形成巩固的职业能力。
三、创新教学方法,保证教学效果
教学方法是为达到教学目的而开展教学活动的一切办法的总和,以学生为主体、教师为主导,讲究以做求学、以学定教、以行获知。在课程教学中,不断创新教学方法,才能保证教学效果。
1.任务驱动教学法
任务驱动教学法的实施可分为四个步骤来进行:第一步,教师创设情境,学生利用有关知识与经验去“同化”或“顺应”所学的新知识;第二步,教师明确要完成的任务,学生知晓完成任务的目标;第三步,教师提供完成任务的相关方法,简单任务,学生自主完成,较难任务,教师提示、指导,小组合作完成,很难的任务,教师重点讲解帮学生完成;第四步,教师点评,学生自评互评。
通过任务实施的整个过程,教师了解到学生对内容的掌握情况,可以对所涉及的知识进行系统的归纳总结,并有的放矢地进行讲解。这样学生在掌握基本技能的同时全面掌握理论知识。
一、理论教学中的实际困难
(1)师资方面。据我了解,很多职校缺少专业的老师任教这门学科。因此,为了完成教学的任务,不得不促使电子老师去完成电工老师需要完成的教学任务,这样使得老师在教学过程中有一种心有余而力不足的感觉。
(2)学生方面。随着社会的发展速度加快,高等院校的一再扩招,使得目前中职教育资源不再是像上世纪末那么吃香,地方院校为继续发展,不能不降低录取分数。因此,学生入学水平相对以前较差,而且个体之间存在较大差距。
二、实践教学中存在的问题
(1)实验课与理论课互为一体。《电工与电子技术基础》是电子类专业的基础课,在中职院校里这门课地位比较低,而实验教学往往是制订在理论教学计划中,这使得电工电子实验课在一学期的授课中也就3~5次。有些学校的实验课大都是以实验报告的形式来作为学生成绩的标准,往往是不注重过程而偏向于结果。这样,直接影响到学生实践操作能力,实践教学也达不到预期的效果。
(2)要改善实验设备,弥补实验经费不足。中等职业学校实验设备和实验内容难以满足职校实践教学的需要。在国外,往往先进的设备和技术首先出现在学校中。就我校而言,实验设备已经至少有6年未更新,设备相对落后,有些内容根本无法开展。此外,中等职业学校得到政策支持的力度比较小,不过,也正在改善。
(3)中职教师兼职现象比较多。中职学校理论类教师占大多数,而真正能够做实验的一线教师相对来说,比较少。对于实践性很强的科目来说,提高学生实际动手能力,需要实验教师传道授业解惑。有的理论类老师自己都没有做实验,有的老师甚至连仪器都未必会使用,这使得在教学过程中自己也充当了一回“新手”的角色,这样学生又能学到多少知识呢?
三、探索《电工与电子技术基础》的教学方法
(1)在教学理念上有所创新。①激发学生学习《电工与电子技术基础》的兴趣。由于目前的招生体制等多方面的原因,中职生的生源质量比较差。有部分学生是被逼进入中职学校,更有部分学生是抱着混日子的心态来到了中职院校,学习对于这部分人来说就是奢侈品。因此,在讲授电工电子的时候,既要兼顾大纲要求,又必须根据学生的实际情况对一些基础知识只能进行必要的强调而省去一些复杂的理论推导。中职学生好表现,对各种事物都充满好奇心,我们可以借助这个特点,去挖掘他们的内在的潜能。如我在讲授双联控制内容的时候,首先引入“楼上楼下电灯控制”这一现实生活中经常见的实例,借助生活实例,从而使抽象、枯燥的理论课变得直观、生动。学生感觉所学的东西就在自己身边,不再觉得遥不可及,从而引发学生浓厚的学习兴趣,激发学生的求知欲望。对于双联电路,经过我的提示,学生也能在其中悟出一定的解决办法,而且学生的表现也是相当积极。②将多媒体教学与传统教学相结合。电工电子专业课程内容涵盖有理论知识和实际操作课程,由于课程理论性强,又需要学生实践操作。学生学习起来比较吃力。这就需要教师充分利用现代教育媒体教学,在传统的教学基础上,下载课件,制作课件,调动学生学习兴趣。例如电路和电器的工作原理这一章节,需要教师用多媒体形式播放出来,形象生动,学生易于接受知识,在愉悦的氛围中接受新知。何乐而不为呢?但是,多媒体教学只是辅助手段,不能喧宾夺主,还需要和传统教学结合起来。有一种不好的现象,就是利用多媒体教学,课堂上虽然热热闹闹,结果学生没有学到什么真正有用的知识。要知道,多媒体是为教学服务的,只是载体,是辅助手段,促进学生学习,让学生更好地学习。
(2)《电工与电子技术基础》教学中遇到的问题及解决办法。《电工与电子技术基础》是一门理论和基础相结合的学科。学生学习后,要实际运用所学的知识解决实际问题。在考核过程中,我们采用理论考核和实践考核两个部分,提高学生的学习质量,创新考核模式。不需要只懂理论没有实践经验的学生,也不需要只懂得实践,不知道理论的不合格学生。在我们宜兴市,有许多现代电子企业,我们可以把学生带到企业中去,让学生在工厂中运用自己所学的知识,解决难题,为工厂的设备进行测试、改良,甚至发明新的设备。
平时,要最大化利用教学资源。我校实验室资源有限,但是我们通过以前创业成功的校友,利用他们的公司,组织学生实习,提高学生的能力。与此同时,加强学生动手能力培训。我们尝试利用小班化教育,利用团队教学,提高实验设备的利用率。小班化教育的效果比较好,团队教学可以最大限度提高学生竞争力,培养学生合作精神,有效弥补我校实验资源短缺问题。
结论:综上所述,传统的《电工与电子技术基础》教学模式需要改变。随着时代的发展,要更新教育理念,把先进的教育教学思想运用到教学中去,让中职生能够学到知识和技能,让他们在今后的创业中具备必备的素质。一切为了学生,为了中职生的发展而发展,为了中职生的需要调整教育教学目标,让各种层次的中职生能够体验到学习的乐趣,体验到学习的幸福感,让中职生有一个美好的明天。
参考文献:
我校以往电子技术基础课程设计是由2名指导教师负责一个班级,时间为2周,主要是讲解一些基础知识、焊接和调试技巧。课程设计的具体题目是由知道教师具体给定,一个班级共基本上给定1~2个题目,结果造成了设计方案雷同想象,无法充分发挥学生的主动性和创新性,不利于培养学生的工程实践能力和创新意识。另外,受硬件条件的限制,有些课程设计题目全部利用仿真软件完成,学生的工程实践能力不能得到充分的锻炼,更不用说创新了。
2.基于CDIO理念的电子技术基础课程设计教学改革的措施
“卓越工程师教育培养计划”是我国高等工程教育的重大教学改革项目,旨在培养造就一批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才。为此,我院进行相应的改革,把CDIO工程教育思想融入到电子技术基础课程设计中。以电子技术基础课程设计项目为载体,课题设计分为构思、设计、实施和运行四个阶段。(1)构思。学生根据电子技术基础课程设计任务及要求进行分组,每组3~4人,成员以优势互补的方式组成。每一组学生根据项目要求,分析课程设计任务,分解设计任务,每一名同学都有自己的设计任务。学生可以通过网络或者到图书馆查阅资料,初步确定电路设计方案、设计内容以及能达到的性能指标要求;然后小组内学生进行讨论、汇总,确定一个认为合理的方案,再提交给指导教师。指导教师根据每组学生提交的资料进行审核、论证、确定设计题目是否合理以及设计内容能否实现;同时检查是否每名学生都真正参与课题的构思。(2)设计。每组学生根据完善后的电路设计方案,自行查阅相关参考资料,确定单元电路设计、参数计算与器件选择、绘制电路图等;然后运用EDA技术进行仿真,验证设计方案的可行性和正确性;待仿真电路经修改完善之后,绘制出正确的设计电路交指导教师审核。在此阶段主要培养学生综合运用知识和技能解决实际问题的能力。(3)实施。当学生完成了电路设计,并做了相应的论证后送至指导教师进行审核,指导教师列出实现电路设计所需元件清单,到我院电工电子教学与实验中心元器件管理处领取元器件,在多功能的PCB电路板上进行焊接、组装、调试等步骤。在此阶段主要培养学生的工程实践能力和创新能力。(4)运行。学生对完成好的作品按照电子技术基础课程设计的要求进行系统测试,以验证作品是否满足设计要求;指导教师验收作品时,检查电路设计的工艺并给出指导意见,以便学生下一次设计电路时改进。在此阶段主要培养学生可持续发展的能力。总之,电子技术基础课程设计在实施中始终注重将知识、能力、素质的培养紧密结合,将理论、实践、创新合为一体,为卓越工程师技术人才的培养奠定了基础。
3.电子技术基础课程设计教学改革的效果
通过对电子技术基础课程设计进行教学改革,使学生对电子电路的设计过程更加清楚了,充分调动了学生学习积极性、主动性、能动性,同时可以很大程度上提高学生的的工程实践能力、团队协作能力。通过这种模式的培养,我院学生在参加大学生电子设计竞赛和创新创业训练计划项目中取得了较好的成绩。近三年在全国(吉林省)大学生电子设计竞赛中,我院学生获一等奖15项,二等奖34项,三等奖41项;在2016年的吉林省大学生创新创业训练计划项目中我院学生共计申报19项。
4.结束语
实践证明,在电子技术基础课程设计教学中采用的CDIO工程教育模式极大地激发了学生的学习兴趣,提高了学习效率。CDIO工程教育模式有利于培养学生个人专业能力和素质、实践能力和创新能力、团队精神和沟通能力,为学生今后开展工作打下良好基础,将成为培养卓越工程师人才的有效途径。
作者:孙立辉 单位:吉林化工学院信息与控制工程学院
物理学作为高职院校的专业基础课,通用性很强,尤其在化工生产中有着特殊的地位,对学生知识结构的形成也发挥着不可替代的作用。松原职业技术学院全面贯彻国家和吉林省发展职业教育的精神,以服务为宗旨,以就业为导向,产学研相结合,创办以石油化工为龙头,服务重大支柱产业。我院的石油化工专业采用了“工学结合的双循环”人才培养模式,它是将学习与工作紧密结合在一起的一种双向循环的教育模式。这种教育模式的主要目的是提高学生的综合素质和就业竞争能力,同时提高学校教育对社会需求的适应能力。基于该模式,作为高职石油化工开设的一门必修专业基础课程――《电工电子技术》,它担负了为专业服务和素质培养的双重功能。因此,作为一名物理教师,在教学中应坚持以学生为主体、努力探索、积极创新、深入探讨其教学方法,为进一步提高学生的专业技能奠定良好的基础。
一、开设《电工电子技术》课程的意义
随着科技的发展、社会的进步,培养创新型人才是教育的首要任务,也是社会发展的必然需要,各学科要相互渗透、相互完善。在石油化工生产技术专业设置《电子电工技术》课程主要目的是:使学生通过本门课程的学习,获得电工及电子技术的基本理论、基本知识和基本技能,了解电工和电子技术的应用,为后续课程的学习以及从事有关的工程技术工作和科学研究工作打下基础。该课程利于培养学生的辨证思维能力、树立理论联系实际的科学观点,学生通过掌握基础知识深入到具体专业与其他的领域,既开阔视野、拓宽思路、又提升了研究能力。总体来看,《电工电子技术》课程以树立培育创新型、应用型人才为目标,传授知识围绕学生够用且实用而展开,为职业教育高技能人才的培养发挥作用。但本门课程难度较大,授课时间较短,学生学习的效果不佳,因此,在这样的形势下,探讨《电工电子技术》课程教学具有现实意义。
二、《电工电子技术》课程教学现状分析
当前,大多数高职院校对《电工电子技术》课程的学习是注重知识的传授,采用的是“灌、输”,学生通过死记硬背,机械训练的方式接受知识,这种传统理论的教学模式难以激发学习兴趣,因而也就谈不上对科学思维能力的培养、创新意识和创造才能的培养;课程设置和教学内容上,重基础、轻应用,这也严重脱离了高职院校的教学实际,不能适应专业的需求与发展,与“培养生产一线高技能型人才”的高职教育目标不符。高等职业教育是面向经济建设第一线,培养具有创新精神、品德优良、知识结构合理、操作技能高、上岗速度快、适应能力强、发展后劲足的高技能型应用人才的,高职学生基础知识差,不爱死记硬背,动手实践才是他们所感兴趣的,如果教学不重视知识应用的培养、动手能力的提高,实践与理论教学存在时间、内容上的脱节,那么久而久之,实践不能运用好理论,学生就会对学习不重视。“授之以鱼不如授之以渔”,教是为了不教。因此,以需求为导向,以钻求导向为目标,加强电工电子教学改革尤为重要,该课程的教学要能有效地为专业课服务,以工具学科的形式合理地融入到化工专业的教学当中。
三、以就业为导向,教学中注重现代思维方式的培养
职业教育本质上就是就业教育,就业是民生之本,以企业需求为标准突出职业教育特色,努力培养出符合市场需求的技能型人才。当今是科学技术高度发展的信息化社会,电工电子技术是信息化社会最关键的技术。那么,高职化工专业的学生究竟需要学习哪些电工电子知识呢?本文认为,《电工电子技术》教学内容改革的基本出发点应该放在应用性、基础性和综合性的层次上,内容上理论联系实际,边讲边练,与生产实际紧密结合,即知识面要更大一些,涉及的内容不深,减少或去掉理论分析,让学生在掌握专业知识的同时,适当融入有关电工电子类知识的基本概念、方法和应用常识,从而达到丰富知识结构 ,提高综合素质的目的。然而,传统教学不符合当前素质教育的要求,作为专业技术基础课,在以就业为导向的前提下,加大课程的建设力度,构建课程建设方案,通过有效途径培养学生的现代思维方式是很有必要的。抓住知识主线,注意知识间的联系,变单向思维为多向思维,教师在处理教材时,理清脉络,注意前后知识的联系变化,要求学生用变化、联系的观点从多方面考虑问题,进行由此及彼的联想,培养学生的多向思维。现代思维方式具有创新的与时俱进性,随着经济全球化,合作与竞争越来越激烈,而竞争的实质就是高新科学技术的较量,是人类智力的竞争,多掌握一门专业知识,就等于多一种视角、多一种解决问题的方法。经验表明,拥有跨学科认知结构的人,往往容易突破认识的局限,不拘泥于某种见解,从而提高其融会贯通的综合能力。因此,在教学中开发和培养学生的现代思维方式,不仅能提高教学质量,培养学生优秀的思维品质,使之终身受用,还能为培养创造性人才奠定可靠的思维基础。
四、项目式教学方法的应用
我国把学习与工作相结合的教育模式称之为“工学结合”或“半工半读”。“工学结合的双循环”人才培养模式更重视对学生综合素质、能力的培养,我院的石油化工生产技术专业,对学生的电工电子技术知识和素质要求较高,为适应高等职业教育迅速发展的形势和培养创新型高技能人才的需要,我们应重新思考这门课程的教学方法。随着职业教育教学方法研究的深入,以行动导向为指导思想的教学法在职业教育中越来越具特色,例如项目教学法:它是针对职业院校学生的实际情况,淡化理论,重视实践技能的训练,培养学生适应社会的能力,促进学生全面发展的一种有效的教学方法。在教学活动中,教师将需要解决的问题或任务以项目的形式交给学生,在教师指导下,以个人或小组的方式,由学生按照实际工作的程序,共同制订计划、共同或分工完成整个项目。这样既可以充分发掘学生的创造潜能,又能提高学生解决实际问题的综合能力,在《电工电子技术》课程中应用项目式教学,不但激发了学生的主观能动性,使乏味的知识兴趣化、枯燥的理论形象化,而且在学习过程中,学生获取了相关的知识与技能,进而达到了提高教学效果的目的。
实际的化工生产需要电工电子知识支撑,《电工电子技术》作为专业基础课,不仅具有理论性与工程应用性很强的特点,而且为培养学生的职业素质和可持续发展能力奠定基础。课程的教学要立足于基础理论知识与操作技能的培养,以师生互动为出发点,调动学生主动创造性,体现“以职业岗位需求为核心”,在促进学生掌握知识技能的同时,促进学生形成良好的职业态度和职业道德。我院的《电工电子技术》在“工学结合的双循环”人才培养模式下,通过课程教学改革的实施,提高人才培养质量,使学生职业素质、职业技能及就业竞争力得到全面提升。
参考文献
[1]刑晖.多角度解析“工学结合、半工半读”[N].中国教育报.2006
[2]冯年华,周宏,刘克健.“教学做合一”思想指导下的实践教学改革简论[J].江苏教育学院学报.2006
《电工电子技术》是机电专业教学中的一门重要的专业基础课程,在专业教育教学和人才培养的过程中占有十分重要的地位。该课程的特点是:概念多,抽象,实践性强。通过本课程的学习,学生应在电路、电工技术及电子技术方面获得知识、素质、技能方面的培养,并为以后学习各专业知识和高一级的职业技能打下良好的基础。
一、存在的问题
1.教材内容理论性强,不利于学生职业技能的培养
高职教育强调理论知识以“必需、够用”为原则,注重操作技能的培养,而现有教材内容仍包含有一些复杂的理论推导、应用较少的难记的公式、注重知识的系统性。同时,缺乏本学科新理念、新技术、新成果及应用实例的引入,使学生视野得不到开阔,不利于学生职业技能的培养。
2.教学方法、手段落后,不利于调动学生学习的积极主动性
通过调查发现,学生的基础普遍较差,自主学习能力欠缺,学习兴趣不高,还有来自文科的学生,而《电工电子技术》课程对物理知识和数学知识需求较多,这就容易使学生产生厌学情绪。我们现在的教学仍沿用传统教学方式――“粉笔+黑板”,教师讲,学生听,学生的主体地位被忽视,教学内容的生动性得不到体现,学生便不能积极参与到学习过程中,严重影响教学效果。
3.考核方式简单化,不利于学生综合素质的提高
《电工电子技术》课程是一门实践性较强的课程,通过本课程的学习,学生不仅要掌握电工电子的基础理论知识,更要掌握电工电子技术技能。我们现行的考核方式是:百分制,其中笔试成绩占80%,平日成绩占20%。显然,笔试成绩所占的比例过大,使得学生过分关注书本知识,死记硬背,不能体现学生的动手能力和综合素质。
二、改革思路
要想实现职业教育的培养目标,发挥《电工电子技术》课程在人才培养目标中的地位与作用,必须对教学现状进行及时有效的改革。
1.引入行业企业技术人员参与教材建设
企业在用人问题上拥有自,符合企业需求的员工,就会被录用,不能满足企业要求的员工,就会被企业拒之门外。在这样的人员配制状态下,高职院校就不能完全按照自身的意愿培养毕业生,必须倾听企业对未来员工的要求,他们需要什么样的人才,人才的知识结构如何,对人才的能力、素质有何要求。在行业企业技术人员的参与下编写教材,将相关要求体现到教材中。
2.加强“双师型”教师队伍建设
“双师型”教师需具备两方面的素质和能力:一要类似文化课教师那样,具有较高的文化和专业理论水平,有较强的教学、教研能力和素质;二要类似工程技术人员那样,有广博的专业基础知识,熟练的专业实践技能。培养一批实践动手能力强、经验丰富的“双师型”教师担任《电工电子技术》课程的教学,是提高该课程教学质量的根本保证。加强“双师型”师资队伍建设,首先应狠抓原课任教师的工程培训和实操训练,其次是督促和鼓励原任课教师积极参与教育科学研究,不断提高自己的教学业务水平和专业技能,并形成制度化。还要把所有教师轮流配置在实验室中,这样可以提高教师们的理论与实践相结合并相互促进的意识。
3.加强多媒体教室建设
运用多媒体教学,可以使教学内容生动形象,可以解决大量无法演示与感知的现象和规律,真实地再现一些科技成果,让学生有身临其境之感,能够将教师很难用语言、文字、板书讲清楚、学生也很难想象出的具体情景搬上屏幕,从而大大激发学生的学习兴趣,使学生积极主动地参与到学习过程中。
4.加强“教、学、做”一体化实验室建设
对于学生没有见过,没有用过的元器件来说,课堂上的理论教学只能是纸上谈兵,学生很难有直观认识,很难想象出真正的元器件是怎样的,即使给学生讲过以后,他们见到这些元器件实物,仍不知该怎么识别和区分。若把这些内容放到实习实训室里对照实物来讲解,让学生边听边识别,并用仪器测量,这样学生就比较容易识别和掌握元器件的特性,同时也学会了仪器、仪表的使用,对所测量的元器件会留下极为深刻的印象。调动了学生学习的积极性,提高了教学效果。
5.鼓励教师自制教具
现有的教学条件下,不可能每堂课都使用多媒体,也不可能所有的元件、电路、图形都是现成的,因此,鼓励教师根据教学内容的需要,自制部分教具是很有必要的。
6.考核方式多元化
兴趣是最好的老师,要想提高教学质量,激发学生的学习兴趣是摆在我们面前的首要问题。一个好的课堂教学导入,能激发起学生的认识兴趣和情感,启发学生的思维,让学生用最短的时间投入到课堂教学的最佳状态中去。教学中通过生活经验引入法、演示实验引入法、设问引疑法等不同方法进行教学导入,激发学生的学习兴趣。例如,在进行二极管单向导电性应用的教学时,常规的实例都是整流电路,虽然这部分知识是重要的教学内容但是演示较复杂,也缺乏生动性。如果此前插入一个二极管对白炽灯调光电路则效果非常生动有趣,因这个电路非常简单实用,学生观察后可自己动手制作。精心设计的课堂导入,既能激发学生学习本节内容的兴趣和求知欲,又能引导学生积极思维,自然地引入新课内容。当众多学生对学习有了兴趣时,教学质量也会随之提高。
二、把学生的“学”贯穿于课堂教学的始终
教师组织学生进行自主有效的学习,要面向全体学生,使每一位学生能积极、主动地投入到学习活动中去。如今相当一部分中职生在学习上不是成功者,长期受到责备和批评,学习上缺乏自信心,遇到困难轻言放弃。专业理论课的学习对他们来说是一个难点,不容易学好。笔者在上电子技术基础课时,采取项目教学法。例如,直流稳压电源是一个典型的教学实例,很多教材都将这部分内容放在教学内容的后面。事实上,完全可以将这个实例设计为一个教学项目。作为第一个实践教学项目,主要完成以下教学内容:万用表的使用;电阻的鉴别、测量及其在电路中的作用;变压器的鉴别、测量及其在电路中的作用;二极管的特性、鉴别、测量及其在电路中的作用;电容器的特性、鉴别、测量及其在电路中的作用;三极管的特性、鉴别、测量及其在电路中的作用;电子产品装配工艺等等。在组织教学的过程中,让每一个学生自己装配一个直流稳压电源,这个产品还可用于今后其他实践教学项目,使学生一开始接触电子技术这门课就充满成就感。通过此法运用于教学中,以学生为本位,让学生成为学习的主人。通过研究方法的正迁移,学生自主地实现了知识的内化,提高了学习兴趣。
三、将现代信息技术有机地渗透到课堂教学中
1.用PowerPoint、Director制作学习的内容
利用PowerPoint或Director的强大功能,将原先电子技术基础课中的板书、推导、作图等制作成放映文稿。不仅可以在文稿中写字、画图,还可以穿插动画,引入其他应用程序。这样的板书规范、美观,再配上声音,使原本枯燥的讲解变得活泼有趣,能强烈地吸引学生的注意力。例如,笔者在上电子技术基础课中画电路图时,像在黑板上一样一根根地画出来,对电路图一个一个地引入元件,再用导线连接起来。
2.应用电子工作台Multisim 10进行实验教学
Multisim 10具有界面形象,操作方便,且采用图形创建电路等特点,非常适合电子、电工类课程的实验教学。笔者主要应用Multisim 10对电路进行实物模拟和调试,一方面验证电子技术基础给出的电路是否达到了所要求的技术指标,另一方面通过改变电路元器件的参数,使整个电路性能达到最佳值。帮助学生更快、更好地掌握学习的内容,加深对概念、原理的理解。通过电路仿真,学生可以熟悉常用电子仪器的测量方法,进一步培养综合分析能力、排除故障能力、创新能力。
一、重视“绪论”的教学研究,激发学生学习兴趣。
电子技术的应用十分普遍,从家用电器到工程领域都有电子电路的重要组成部分。在讲授《电子技术基础》课程时,学生对本课程的应用根本不了解,因此要重视“绪论”的内容研究,是学生接触这门课知识的第一堂课,如何上好这门课,如何激发学生对本课程学习热情,对以后的教学起着相当重要的作用,要具有创意的新课导入,可以激起学生的注意力,诱导学生们积极思考,从而激发了学生学习这门课的兴趣。一旦学生对这门课程学习感兴趣,他们就会兴致勃勃地学习和掌握好这门课的知识。因此,激发学生学习这门课的兴趣和动力就成为‘绪论课’的一个首要任务。在教材、教法的研究上多下功夫,提高教学的艺术性和科学性。在现代化科技飞速发展信息时代,教师应多获取与本专业相关的资料,提高学生自身素质,给学生以信心。首先要介绍电子技术的发展过程和现代电子产品的精华—计算机的研制和生产过程,讲述电子技术的飞速发展状况,让学生认识到电子技术是一门需要不断探索和研究的实用技术,并以惊人的速度在发展。可介绍生活里琳琅满目不断出现的电子新产品,从黑白电视机到液晶彩色电视机;从矿石收音机到激光影碟机、mp-3mp-4等,让学生感到我们的生活离不开电子产品更需要相当的电子技术,让学生的思想由“要我学”自然过渡到“我要学”。其次,应介绍电子技术与所学专业的密切关系,明确电子技术的重要地位,使学生从思想上引起重视。最后,加强学生的实践技能的培养,提高学生的动手能力,从日常生活当中收集一些电子小产品,如:日常用门铃、电源稳压器、充电器、和收音机等。开始让学生观察它们的内部结构,从中让学生们认识电路的元件,如,二极管、三极管,如何把电阻、电容、电感等元件是怎样联结组合,就构成一个实用电路,而形成的作用和效果,从而引出学生对学习这门课程的目的和掌握电子知识重要性,让学生形成一个热心、好学的求知欲望。
二、合理选择教学内容,突出“学以致用”理念。
《电子技术基础》是电工类专业的一门专业基础课,它的内容抽象,也比较单调枯燥,在教学上缺少数理论证,以掌握概念,突出应用培养技能为教学重点.在日常的教学内容选择上,应注重将理论知识与实际应用电路相联系起来。例如,在介绍三极管的特性曲线时,首先要了解三极管实现放大作用,必须满足一定的外部条件,只单纯介绍曲线的基本含义,而特性曲线有什么实际应用并不介绍,这种从概念到概念的灌输,使学生对课程的学习感到抽象和无用。只有对三极管的输入、输出特性曲线的三个区域的理解与放大电路应用的密切联系,在分析曲线的基本概念后,通过示波器来验证获得三极管的截止、放大、饱和三种不同的工作状态,利用特性曲线可以观测出三极管的主要特性和放大能力,通过对三极管的特性曲线的分析与测试,进一步使学生体会和认识到三极管特性曲线的作用和应用。教学中通过“应用电路实例”使学生了解三极管在单元电路里的功能和作用。通过教学内容的选择,突出了“学以致用”的理念。
三、充分发挥学生的主体作用,调动学生学习积极性。
《电子技术基础》是一门理论与实践性很强的课程。所以作为教师,应该在课堂上增强实验、实践环节,注重对学生技能的培养,,给学生创设各种充满活力的课堂教学氛围。根据课程特点,结合教学内容,精心设计和组织学生开展多种形式的动手、动脑等相结合的感性活动,让学生都全身心地投入,给学生以较多的动手操作、实际演示、亲身体验的时间和空间。调动和挖掘学生的内在潜能,发展学生的个性与特长,使学生学得生动活泼,学得主动积极。从而使学生对课程的认识过程从感性上升到理性。所以,学生在课堂上动手、动脑等技能的发挥和掌握这个过程是教师不能代替的。让学生成为课堂的主人,提高学生对课程学习的参与意识,使学生的学习的积极性自然而然就调动起来了。
四、创设情境,激发自主探究欲望。
一位教育学家托尔斯泰曾经说过:“成功的教学所需要的不是强制,而是激发学生的欲望。”每一次课的讲授都要使学生的情绪高昂和智力振奋的良好心态,急于讲授新的内容,只能使学生产生冷漠的态度,而没有欢欣鼓舞的心情,学习就会成为学生的负担。为此,教学中要努力营造良好的探究氛围,以实例、电子新产品动态引入,让学生置身于一种探究问题的情境中,以激发学生的学习欲望,使学生乐于学习。《电子技术基础》本身具有很强的实践性和应用性,通过分析、引入相关知识和理论。能够提高学生的学习兴趣,调动学生的学习的主动性和创造性。
五.加强实验教学和实践活动,培养和提高实用技能。
随着电子技术突飞猛进的发展,知识更新换代的速度不断加快,社会竞争日趋激烈,社会对人才尤其是技术型人才的要求也越来越高,为职业类学校学生就业带来新的发展契机的同时也增添了不少的压力。中等职业学校的电子专业的《电子技术基础》是一门综合性很强的学科,它是学生学习其他电路知识与技能的基础,就其知识而言要求学生掌握如半导体器件、放大电路与振荡电路、集成运算放大电路、直流电路、晶闸管电路、门电路、组合逻辑电路、触发器及时序电路等基本知识与技能,要求学生掌握各电路的工作原理、分析电路故障产生的原因并具有排除故障的能力,而教学计划则要求教师在2~3学期内完成教学任务。若按传统教学方法难以在规定的时间内达到要求的效果,为此要求教师根据学校实训实习的实际情况不断改进教学方法,不断优化教学内容,真正体现以能力为本位,重视实践能力的培养,突出职业教育的特色。为此我建议从以下几方面进行教学改革:
一、以任务为导向落实理论实践一体化教学
以“任务”为导向是指学生在学习过程中由师生共同制订一个阶段的学习任务,如在学习半导体器件这一章知识时,我们共同讨论制订了以完成“串联型稳压电源的制作”为基本任务,在放大电路的学习时我们制订了以完成“分立元件功率放大器的制作”为学习任务等。这样将学习内容完整地分到了各学习任务中。学生只要一步一步地完成各项学习任务,最终也就完成了《电子技术基础》的内容学习。从前两届学生的学习情况来看,利用这种任务式的理实一体化的教学,学生学习兴趣有了明显的提高,学习的主动性也增加了。近年来学生参加技能竞赛和统考成绩均位居学校前列。值得注意的是不同阶段的学生在与教师共同制订任务时是不一样的,如2005级学生在学习时要求制作一个手机万能充电器,而2006级的学生则要求制作一个多功能电源等。在教学中教师应事先准备好完成任务的样机,以便激发学生的学习兴趣。同时也为学生的学习提供方向,学生则根据师生共同制订的学习任务,将各项学习任务进行明确具体的分工,要求学生在明确任务后利用“学案”进行知识与技能的学习与研究。完成工作任务的过程,既是实训,又是专业知识和技能的学习过程。值得一提的是教师在编写“学案”过程中应充分考虑到学生的实际情况和学校现有设施设备的情况,以激励性的语言和启发性的语句引导学生进行自学、引导学生对知识点学习的总结和归纳,对存在的问题先在小组间进行讨论交流,或利用网络资源、图书室的专业书刊进行知识的补充,课堂上对已掌握的知识进行巩固和加深理解,对疑难问题进行讨论以获得解决,从而提高学生学习知识与技能的方法。
二、激发学生学习兴趣是学好本学科的关键
众所周知,中职学生的学习习惯和学习态度较差,学生一进校就面临这样多专业知识与技能的学习,学生一提到课前利用“学案”进行自学时总感到学习压力大,缺乏学习信心。这时我一般采用第一、二节课让学生到实训室,了解实训室的各种仪器设备,看一看前几届学生的学习成果,即学生的各种小制作、小发明等,让学生感到学习这门课是很有趣的,能帮助他们解决平时所遇到的问题。如我会让学生到PLC实训室,到各大超市商场门前看一下常用到的流动字幕的制作过程,电梯的工作原理等,让学生将单片机实验箱电路中的音乐编程器组装起来,自己试编一段曲谱,听一听效果等,这样让学生摸一摸、动一动、试一试,再结合目前就业前景对学生进行学习兴趣和学习信心的引导。
三、对教材内容的重新编排与设定
目前中职学校学生所用的教材大多是由高教出版社或电子工业出版社出版的国家规划教材,从教材内容的编排和知识面而言都是本专业所必须的,但也存在部分内容与市场行情相脱节的现象。有的教材对“四新”知识内容基本上未涉及,有的内容对中等职业学校的学生学习来说难度过大,如放大电路的分析中的图解分析法、振荡电路等。为此,在教学中,我将这部分内容以选学的方式要求学生学习,只要求学生了解其基本类型或简单的计算公式。并针对任务教学中需要用到的知识和技能进行教学。上学期与学生共同制订了《电子技术基础》的学习任务,主要从以下九大任务进行教学与学习:1.直流电源类制作任务;2.可控硅控制类制作任务;3.功率放大器制作类任务;4.无线话筒制作类任务;5.收音机制作任务;6.集成电路运用制作类任务;7.NE555制作类任务;8.脉冲与数字电路制作类任务;9.简单PCB设计与制作类任务等。当然这给教师提出了更高的要求,除了对《电子技术基础》的理论和技能掌握较好外,还应对目前电子行业的发展有更新的认识,并在教学中将新知识、新技术、新设备、新材料等相关知识恰当融入到教学的各环节中。以教材作为学生学习的参考书,充分利用好各教学任务阶段的实训记录、实训报告和“学案”,帮助学生掌握必要的知识与技能。
四、提供学生学习的空间,引导学生主动学习
为了让学生更好地完成本学科的学习任务,我让学生利用网络资源进行网上学习,在网上将遇到的问题进行解决或提出见解等,每个月务必完成《电子制作》《电子报》《电子世界》等专业期刊内容的学习,并要求学生做好读书笔记。在要求学生进行书刊的学习时,教师应有意识地选择与学习内容相当的材料要求学生学习,而近几年的专业书刊大多讲述知识与技能都较前沿,学生基本上看不懂,为此我将80年代~90年代的专业杂志中的部分内容勾划出来让学生进行学习,并将学习情况在班内进行交流,以拓宽学生的知识面。
通过这几年的实践,我利用上述方法在教学中取得了一定的成绩,但这只是探索教学改革的开始,很多地方还不够完善,想以此文得到更多的帮助,共同为我国中等职业学校《电子技术基础》等相关专业学科的教学提供借鉴,为我国电子行业的发展培养出更多优秀的技能型人才。
关键词 :电子技术基础课 元器件 路线图 教学方法
电子技术基础是中职学校电子电器专业一门重要的专业基础课程,同时也是一门抽象性、理论性和实验性较强的课程。由于中职学校的学生基础普遍较差,学习主动性较低,又由于在教学过程中,教师弱化了实验教学,或在实验教学中忽略了学生的主题作用,没有充分激发学生的兴趣,忽略学生动手能力的培养,使学生普遍感到原理枯燥难懂,于是产生厌学和畏难情绪。为此,如何让学生对电子技术基础产生兴趣需要探索一些有效的教学方法。
一、正确处理理论与动手实践之间的矛盾
大部分中职学生对学校的电子技术实践环节颇有微词,认为动手实践的机会太少,影响了理论学习的效果。这样的观点虽有一定的道理,但从更高的层面来认识这个问题,可能会发现理论与动手实践之间的矛盾并非不可调和。
电子技术是一门理论和实践联系非常紧密的学科。从对学生学习的要求看,主要是能力培养,还要打下扎实的理论基础。如果用百分比来说明理论与实践之间的比例,学生在学习期间应将80%的精力放到理论学习上。中职学生在学习期间的动手操作能力培养并非不重要,也不是非常困难。学生通过几个套件的制作,以及对一些电子电器的修理实践,便能够具备基本的动手操作能力,也会具备较好的感性知识基础。所以,电子技术基础学习的重点应放在理论学习上,而应以动手实践操作为辅。
理论学习内容的知识面广泛,教材中的基础理论、电路设计原理是一个重要方面。而大量的实用单元电路的识图也是另一个重要方面,这种识图学习是全面掌握电子技术必不可少的环节。
二、研究学习电子技术“路线图”方法
为了更好地掌握电子技术,学习电子技术“路线图”应采用以下方法。
一是快速了解电子技术学习内容,了解学习目标和方法。
二是在学习初期让学生迅速建立感性认识,如熟悉电子元器件和整机内部结构,为后续理论学习建立一个有形的和立体的认识基础。这样可使理论学习有形化,消除一些在纯理论学习中的困惑。例如,建立感性认识后,学生在计算三极管静态工作电流时,就能联想到三极管具体的元器件实物,实现先有感性认识再有理性认识的学习过程。
三是首先让学生阅读一些常用电子电路工作原理的书籍,掌握工作原理,然后再学习电路的计算。这种先定性分析,再定量分析的方法,让学生学习起来比较轻松,也使学习电子技术过程中的各种计算更明确、更具体,否则学生对这些计算的内容不知道用在何处。
三、从对元器件的感性认识开始提高学习兴趣
为了更好地学习理论,先进行必要的感性认识学习是很重要的,因此需要探讨如何在感性认识方面快速突破?
很难想象,学生在学习电子技术时不认识电子元器件的实物,又怎能学习和领会理论知识。如今,普遍存在的问题是,学生不认识二极管、三极管及集成电路等元器件。笔者采用以下切实可行的方法,使学生在数小时之内将对元器件的认识“全面搞定”。
为了快速熟悉各种元器件的外形特征,笔者带领学生进入一家电子元器件专卖店参观学习,认识形形、品种齐全、名目繁多的电子元器件。在对元器件识别时主要注意下列几点。
一是橱窗里的电子元器件按大类排放,例如所有种类的电阻器摆放在一角,电容器等其他元器件也分类放置。通过观察可以识别某一个大类中的各种具体元器件的外形特征。
二是在各种元器件摆放位置旁边会标出名称,例如在三极管旁边会标出三极管的型号,这样可以将元器件名称、型号与实物对照起来,学习效率非常高,感性认识和理性认识也同步提高。
三是根据标注名称和实物,让学生很快认识、熟悉一批各式各样的常见电子元器件,在1小时内可以熟悉十多种电子元器件。
四是可以熟悉并区别各类元器件中的不同品种,例如同是集成电路,同样型号有许多不同的外形。
五是通过电子元器件专卖店学习让学生初步了解元器件的大类、名称和基本作用,有的放矢地学习,让认识元器件外形特征的“实践”活动取得更好的效果。
学生有了这种感性认识以后,就不会出现对学习电子技术的畏难心理。在对元器件的观察实践学习活动后,教师可以让学生写学习报告,进一步加强学生对元器件的认识,把感性认识提高到理性认识的高度。
四、通过收音机装配实践,提高学生动手能力
学生学习电子技术基础课程,提高动手能力一直是争论不休的话题。学生总在抱怨学校提供的实验环境不佳。其实问题并不在于此,如果学生能真实地装配一个分立元器件收音机,那么他们的动手能力将会迅速提高。问题的关键是学生是否认真并真正地去装配收音机,通过这一装配活动真正学习动手技能了。
收音机涉及电子电路的知识面比较广,学好收音机电路可以掌握下列电子电路的工作原理。
一是可以掌握基本的电子元器件知识,包括外形识别、电路符号识别、重要特性、检查测量方法等。
二是可以掌握常用电子元器件的典型应用电路。
三是可以掌握常用的串联电路、并联电路、分压电路等电路的基本工作原理。
四是可以掌握LC谐振电路工作原理,例如收音机的输入调谐电路就是使用了LC串联谐振电路,选频放大器中也使用了LC并联谐振电路。
五是可以掌握放大器电路工作原理,包括直流电路和交流电路。在收音机电路中,中频放大器、音频功率放大器都采用了放大电路。
六是可以掌握振荡器电路工作原理。例如,收音机电路中的本机振荡器就是一种正弦振荡器电路。
七是可以掌握检波电路工作原理,例如调幅收音机中有检波器电路。
八是在掌握了收音机整机电路工作原理之后,有利于学习电视机等整机大件电器电路工作原理,为日后学习其他电子电器整机电路的工作原理打下扎实的基础。
五、使用EDA软件辅助教学
本教材的主要内容是模拟电子电路基础部分,数字电路只占一章且内容简单易学。模拟电路部分的重点也是难点,是低频小信号电压放大电路,而其中的单管放入电路的内容是入门教学的重要环节。如果多数学生真正学会了单管放大电路的分析方法与用途,那么再学习本课后续内容时将会感到心中有。这个问题应从以下两方面入手:
1、狠抓基础知识,理解基本概念。三极管的放大条件,放大作用,三极管的输入、输出伏安特性及主要参数是分析放大电路的基础;放大的实质、放大的对象是理解放大概念的桥梁。对于基础知识要经过反复提问,和反复练习才能掌握,因为这是分析放大电路的依据,它贯穿于整个课程的始终,所以这一部分内容要狠下工夫。关于放大的实质、放大的对象,可通过举例让学生理解。首先说明放大的实质是能量的控制,例如:扩音机在把人的声音放大的同时,电源也消耗了能量,把几百毫瓦的人的声音变成几瓦的扬声器的输出,其能量是电源提供的,放大电路只起到能量的转换作用,也就是能量控制作用,其中三极管的电流控制作用是能量控制的基础,三极管是控制的核心,但是三极管本身不能产生能量。同时强调放大的对象是变化量,如扩音机放大的是声音的变化,变压器放大的是电压的变化。
2、调析分析方法,重在有的放矢。单管放大的电路的分析分两步进行。一是建立静态工作点的必要性,二是电路静态与动态两种状态的工作关系。为什么要建立静态工作点,通过提出问题让学生自己思考得到答案。如:画出没有基极偏置电路的电路图,图中三极管为锗管,已知锗材料三极管的输入伏安特性正向死压电压是0.2V,问:峰值小于0.2V的正弦波输入电压能被放大吗?
回答肯定是不能,再问,某电视机中的三极管放大电路,能够把峰值为几十uV的输入信号放大,大家想是怎么做到的呢?再通过画出脉动直流的波形指出思路,学习好的同学很快会说出输入端叠加一支流值的答案,老师马上引申,这个提供支流值的电路在放大电路中叫做建立基极偏置电路,增加基极偏置电路就叫建立静态工作点,所提供支流值的大小决定了工作点的高低。并强调放大电路必须建立静态工作点。使学生明白由于三极管输入特性的非线性,要想不失真的放大微弱的交流信号,必须建立静态工作点这个道理。关于第二个问题:输入信号与工作点的关系可通过实例将两点:(1)被放大的动态信号是叠加在静态工作点上工作的;(2)静态工作点的高低影响信号放大的质量,影响最大不失真输出幅度。再通过分析一个实际两极交流放大器说明为什么前级工作点低,后级工作点高,为什么实际工作中需要调整工作点来引导学生思考。
总之,单管低频小信号放大器是本课程的关键教学环节,这部分内容理解了,电子电路的分析思路也就初步学会了。由于接下来的内容如工作点稳定电压、负反馈放大电路、功率放大器、正弦波震荡器、直流放大器等是在单管放大器基础上进一步改善性能,优化结构,增强作用,提高品质而产生的,除电路结构不同外,分析思路是一样的。所以说单管放大器的分析是本课程的入门教学,我们必须狠下工夫。
二、合理取舍教材内容,增强学生读图能力
随着电子技术的发展,集成电路的应用越来越广泛,如果按教材要求只讲分离,不讲集成,学生走向工作岗位,最基本的电路符号也不认识,这就是教学的失误。所以集成运放应用一节应作为必修。甚至集成运放的非线性应用最好也作一些简单介绍,使学生对集成运放的应用有个全面的了解。其实这部分内容用的课时并不多,而解决的问题并不少。相反,教材中开始部分载流子的运动,PN结形成的内部机理可简单讲解。特别强调不要让学生在这儿钻牛角,因为我们的目的是会选择器件构成应用电路。
教学中还发现,学生学完本课程后不知道学会了什么,也不知道怎么用,为了让学生明确这些问题,学完全课程很有必要作几个实际电路的读图练习。对中级技校学生可通过分析电路简单的扩音机、收音机、直流稳压电源或简单实用的工业自动控制电路加强读图训练,通过电路分析,使学生知道电子电路的用途,明确电子电路是实现自动控制的有利工具,电子电路既是专业基础,其本身又是实用技术。