摘 要:當今電子技術更加成熟,新的器件和各種集成電路不斷出現和大量使用,現場設備不斷更新,這對電子線路課程提出了新的要求。如何培養學生的自主學習能力和創新能力,以適應鐵路現代化建設事業的發展是教師教學改革的思路。
關鍵詞:電子線路;課程內容;學習實踐
電子線路課程是鐵道信號專業的一門重要專業基礎課程。隨著電子技術的發展,生產現場的電子設備急劇增加,對電子線路課程的教學內容提出了越來越多的要求,課時和課程內容逐年增多。對專業設備的研發、設計、制造、施工、維護、使用都起著必不可少的作用,新技術、新裝備大量投入使用,設備、技術更新換代周期大大縮短,因此在內容和思想方法上,必須經過科學的論證和總結,使之更符合大的認識規律,且能充分體現知識內涵的思想體系和鮮明的導向性。作為一門獨立的學科,《電子線路》教學必須適應鐵路職業技術教育的特點,形成以電子技術基本理論和基本電路分析方法為主的完整課程體系。
一、電子線路課程的特點及教學方法
電子線路課程是一門應用技術課程,具有較強的理論性和實踐性。學生普遍感覺電子線路課程內容多、理論深、分析繁瑣、難懂、難記、難掌握。首先,各個電子器件是構成不同電路的核心部件,電路的形式和功能的變化,器件在不同條件下的應用,對于器件的原理、特性必須講夠、講透。學生是在高中知識和學完《電路基礎》課程基礎上進行學習的,按照專業教學計劃的要求,學生做到基本概念牢固掌握,基本原理、特性透徹理解,為進一步學習電路奠定堅實的基礎。作為專業基礎課,其學習的質量將直接影響后續專業課的學習心理和學習效果。在教學內容上,除講清器件的結構、原理、特性和參數外,還要著重強調非線性器件加偏置,以及改變偏置可以控制其工作狀態的條件、特點、變量關系特征和模型。傳統的單一教學模式,難以適應新的形勢要求,必須對電子線路課程的教學內容、教學方法、教學手段加以改革,在教學上還應包括作為典型有源電路的恒流源電路的組成、靜態、動態特征和電路模型,因為恒流源主要體現了器件的基本原理和基本特征,反映了有電源電路代替無源元件這一趨勢。
二、電子線路課程改革思路
電子線路課程內容是隨著電子線路的發展而發展的,電子線路課程的內容隨著知識的積累逐年增多,可隨著微電子技術和計算機技術的發展,特別是單片機技術和嵌入技術的發展,生產現場的設備向集成化、小型化方向發展。電子線路課程的課時數、教學內容在壓縮,課程體系還是對各種電路分門別類、就事論事、面面俱到,增加了教學負擔。因此在內容和思想方法上,必須經過科學的論證和總結,使之更符合認識規律,且能充分體現知識內涵的思想體系和鮮明的導向性。關鍵不在于課程內容的包羅萬象,而在于對學生系統的、基本的思維和操作的訓練、培養,授之以漁。依據這一原則思想,結合教學特點,對本課程的教改,分器件和電路兩個方面談談看法。
首先,電子線路課程要學習基本電子器件,在電路部分應改變過去那種過分強調電路功能以至于以此來分門別類劃分課程章節的方式,這種體系對于某些高等院校以電路設計作為重要內容的教學或許是合適的。這部分內容要突出各種電子器件不同工作狀態的條件、特點、應用這條主線。
而對高等職業技術教育而言,對于電路功能只要通過電路分析能夠正確識別和區分就可以了。電子器件是有源、有極、非線性器件,由靜態到動態,由分立元件到集成電路,使用中必須加偏置,不同的偏置,在電子器件和偏置電路在直流電源作用下,靜態工作點的設置、穩定過程的分析與計算。可以使器件工作于不同的工作狀態,其靜態分析的原理和方法可歸結為具有共性的電路靜態分析方法,不同的工作狀態具有不同的特性,應用于各種形式的電路。
要使學生熟練地掌握各種工作狀態的條件、特點和應用。教學內容上更主要的是電路的原理和基本分析方法,對基本電子器件的結構、原理有所了解,基本電子器件的特性、參數要講透并且深刻理解,按照循序漸進的原則和人的認識規律,對于電路分析、選擇、使用器件以及不同型號器件的替代是必不可少的,反映電路原理和分析方法的內在聯系,總結出具有共性的原理和分析方法,也是實際工作中分析和處理電子技術問題所必需的。
其次,電路的動態分析要突出三種組態這條主線。在電路的動態分析中,無論電路形式、如何變化,我們必須抓住三種組態來進行電路分類,三種組態是基于對基本電子電路深入理解和高度概括的總結,作為一種思想體系貫穿全課始終,有著深刻的內涵。這是基于對電子器件原理、特性,用三種組態的思維方式對學生進行思維方式的訓練,使學生深刻認識和對電路原理的透徹理解,可以在基本電路、簡單問題上,并且進一步在復雜電路中靈活運用,無論分立元件電路,還是集成電路的分析得以簡化,避免了每種電路對應一種分析方法的復雜局面,這種方法能適應新知識的發展。
當然,三種組態電路也有局限性,三種組態蘊含于放大電路的兩種輸入、兩種輸出的基本概念(同、反相,高、低阻)和變量控制關系的變化形式,電路的動態工作過程和電路分析,由于電路形式、功能的差異,利用負反饋手段可以解決,反復運用三種組態的思維方式和分析方法,在電路分析上可用于估算多極負反饋應用的具體形式,定性描述對電路性能的影響。利用三種組態和反饋的概念加以分析,使學生在簡單問題和簡單電路上做到深刻理解,可以利用估算法定量進行電路分析,作為電路的性能指標反映電路的特性,無論是分立元件電路還是集成電路的分析都具有實用性,其分析方法不外乎圖解法和等效電路法,要使學生熟練掌握反饋組態、極性的判別方法。進而在復雜問題和電路中自如應用,可以避免每種電路對應一種分析方法的復雜局面。
總之,高等職業技術教育培養學生職業技能不僅是專業課的任務,通過《電子線路》課程的教學改革,要從基礎課做起,培養學生的創新能力要貫穿整個教學過程,使學生由被動地接受變為主動地學習,培養出高素質、創新型的合格人才,從而真正實現高職教育教學改革的目的,使高職教育得到進一步的提升和發展。
參考文獻:
[1]朱相磊.電子線路課教學改革的研究與實踐.安徽電子信息職業技術學院學報,2004(4).
[2]王曉峰,王立梅.電子線路的故障診斷和測試點的選擇.電子產品可靠性與環境試驗,2001(4).
[3]陸中石.對高職模擬電子技術課程教學的思考.今日科苑,2009(24).
[4]劉靜波.高頻電子線路實踐教學的建設和探索.電氣電子教學學報,2006(4).
作者簡介:張力(1962年—),男,遼寧錦州人,遼寧鐵道職業技術學院副教授。
(作者單位 遼寧鐵道職業技術學院)