多媒體在模擬電子技術(shù)教學中的運用

摘要 本文全面探討了多媒體課件在模擬電子技術(shù)課程中的教學應用，討論了利用多媒體技術(shù)教學和使用傳統(tǒng)的教學方法在課堂教學中有何顯著變化，并表明其因為學習方式的改變而引起了怎樣的教學效果。

關(guān)鍵詞 多媒體 課件 模擬仿真

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A

1 多媒體概述

隨著社會的發(fā)展進步，我們進入了一個信息化的時代，多媒體已經(jīng)得到廣泛的應用，尤其在教學領(lǐng)域更是如此。多媒體技術(shù)是指能夠同時采集、處理、編輯、存儲的技術(shù)，它能展示兩個或以上不同類型信息媒體，這些信息媒體包括文字、聲音、圖形、圖像、動畫和活動影像等。通過多媒體可以非常形象直觀地表達過去很難描述的課程內(nèi)容，而且學生也可以更深刻地理解和掌握相應的教學內(nèi)容。多媒體的輔助參與有可能使教學領(lǐng)域產(chǎn)生一場新的變革。

2 多媒體的運用

2.1 Flash課件

老師們講解或?qū)W生學習模擬電子技術(shù)的元器件結(jié)構(gòu)和工作原理時，往往很難給學生構(gòu)建一個較完整清晰的框架。例如，半導體PN結(jié)的載流子移動，二極管、三極管內(nèi)部載流子的運動，場效應管的工作原理等等。這些元器件是后續(xù)學習的基礎(chǔ)，學生一開始學不好，將會影響后面的學習，也可能失去學習的熱情，到期末考試時他們的學習效果總能明顯體現(xiàn)出來。我們學校每次開設(shè)這門課程都有數(shù)量可觀的學生加入選修行列，就能印證這一點。如何給學生講述完整的概念及提高學生的興趣，就是擺在我們教師面前的困難。

我們知道Flash課件在演示動畫效果方面有一定優(yōu)勢，因此可以用其制作課件進行輔助教學。我們用Flash制作P型半導體、N型半導體模型，先演示自由電子和空穴的產(chǎn)生，然后把兩者合在一起，在交界處形成PN結(jié)，加上不同電場可以顯示空間電荷區(qū)厚薄的變化，接著啟發(fā)學生理解PN結(jié)具有單向?qū)щ娦缘奶攸c，再用動畫演示光敏二極管、穩(wěn)壓二極管、變?nèi)荻O管的載流子運動規(guī)律，如此學生就能建立起PN結(jié)、二極管的概念。學習二極管后我們再引入三極管，通常我們給學生描述三極管結(jié)構(gòu)是由兩個背靠背的PN結(jié)構(gòu)成，有學生就會理解為兩個孤立的PN結(jié)，能用兩個二極管簡單組合獲得三極管，還有認為發(fā)射極和集電極可以互換，學生這樣的理解偏差，老師們很難用三言兩語說清楚，就算是講清楚了，學生未必就能理解。我們換一下思維用Flash動畫課件，一方面可以演示三極管內(nèi)部集電區(qū)、基區(qū)、發(fā)射區(qū)和對應集電極、基極、發(fā)射極的結(jié)構(gòu)，另一方面可以動態(tài)演示內(nèi)部載流子的運動情況，學生通過觀摩動畫就初步了解三極管的結(jié)構(gòu)及工作原理，三極管不完全等同兩個二極管組合。

三極管屬于雙極型器件，當我們過渡到場效應管時，學生又將感到困惑，因為場效應管屬于單級型器件。場效應管與三極管的工作機理完全不同，三極管屬于電流控制電流型器件，而場效應管屬于電壓控制電流型器件。三極管工作時基極有微小的電流通過，而場效應管柵集輸入端幾乎沒有電流。用語言向?qū)W生描述，學生很難想象出相應模型，我們用Flash動畫表現(xiàn)，效果就不一樣。Flash動畫可以演示場效應管截面模型，進而溝道隨外電壓的變化，溝道的形象變化有助于學生理解電流的形成及變化。還可以演示金屬-氧化物-半導體場效應管和結(jié)型場效應管導電機理的區(qū)別。所以，運用Flash課件既可以通俗易懂地闡明元器件的結(jié)構(gòu)、工作原理，又能夠激起學生探討未知領(lǐng)域的學習興趣。

2.2 PPT課件

盡管Flash動畫課件效果很好，可是有時僅需展示圖片文字或擴大信息量，這時我們也可以采用PPT課件。例如，當我們給學生講解PN結(jié)、二極管和三極管工作原理之后，學生對這些元器件有一定的了解，但是還想象不出實物的外形。直接拿實物給學生看，又因為實物太小，大部分學生看不清楚，所以我們可以先用數(shù)碼相機拍好實物圖片，然后制作成PPT課件，那么不同型號、不同大小的實物照片就可以呈現(xiàn)給學生。學生認識照片實物后，等到他們實際使用二極管或三極管時就有依據(jù)了。

在分析討論模擬電子技術(shù)電路時，離不開電路原理圖，即電路圖。有些電路圖很簡單，用粉筆就能很快地在黑板上畫出來，而有些由于元器件很多電路圖很復雜，這時用黑板表示就比較困難，且不說耗時間，就是畫出電路圖也很難做到美觀大方。使用PPT課件制作就不一樣，我們可以先做完整的電路圖，展示時可以是局部放大圖，也可以是整體圖，老師操作和學生觀看都很便利。這種情況下老師可以在同樣時間內(nèi)傳達更多信息給學生。

2.3 模擬仿真軟件

以上所說的兩種課件能夠形象直觀地展示元器件的結(jié)構(gòu)、原理和電路圖等，但是元器件的重要參數(shù)、電路性能的優(yōu)劣還很難顧及，這時我們就得采用相關(guān)軟件進行模擬仿真。例如我們模擬一個單管放大電路，首先我們打開軟件，在軟件上畫出電路圖，設(shè)計好參數(shù)，然后逐漸增大輸入信號，在輸出端我們將看到輸出信號也逐漸增大，到一定程度信號不能再大，而是變形即失真了。這說明要保證輸出不失真，輸入要有相應的限制。如果改變偏置電阻值，放大電路也可能出現(xiàn)飽和或截止想象，這說明要讓放大器正常工作，還需要選好合適的工作點。

此外，學生學習三極管后，懂得它有放大的特性，但是他們對三極管的參數(shù)不太重視。有些學生認為只要是三極管都可以相互代替，甚至PNP型和NPN型都可以直接替換。針對這種現(xiàn)象，我們也可以運用軟件模擬仿真。例如我們在上述電路中，換上不同參數(shù)的三極管，或者把原來為NPN型的直接換成PNP型，再來觀察輸出信號情況，由信號變化可以說明不同參數(shù)的三極管是有區(qū)別的，NPN型與PNP型不能直接替換。用模擬仿真的方法學生很容易接受我們傳給他們的知識。

3 結(jié)語

隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，多媒體在教學中的作用越來越重要，多媒體技術(shù)相對于傳統(tǒng)的課堂教學手段具以下幾點明顯的優(yōu)勢：較容易激發(fā)學生學習的興趣，激發(fā)學生對課程學習的動機；促進學生學習方式的改變，不再僅僅拘泥于傳統(tǒng)課堂教學的“全憑教師一張嘴”的單一教學的方式，使學生能夠更好地接受學習；多媒體課件更多地強調(diào)的是人機的交互，能夠更有利于學生對接受信息的意義構(gòu)建。當然，多媒體教學如果使用不當也存在很多的弊端，而且在實際的教學過程中我們也不可能把多媒體技術(shù)當成唯一的教學手段，那樣也會變相地成為“滿堂灌”的課堂教學。所以，在實際的模擬電子技術(shù)課程教學中，只有做到以“趣”為教學的突破口，以“用”為教學的實際目的，以增強師生之間的交互為手段，根據(jù)教學資源的需要和學生的特點，在教學中恰到好處地運用多媒體技術(shù)這一教學手段才能起到錦上添花的效果。

參考文獻

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