張雪峰
摘 要: 本文介紹電子控制技術課的幾種教學方法,增加趣味性的史料導入法、激發興趣的直觀教學法、電子仿真等符合學生的認知基礎,容易調動學生的積極性,提高學生的參與意識,增強課堂教學的節奏性,教學效果良好。
關鍵詞: 電子控制技術 史料導入 直觀教學法 仿真實驗
《電子控制技術》是2014年浙江省高考“7選3”改革后,在通用技術課程中新增加的一門選修課程。電子控制技術既有自身的體系,又是實踐性很強的課程。選考技術的學生對這門課掌握得怎樣,將直接影響技術考試的總成績。由于這門課概念多、公式多,電路千變萬化,學生常感到抽象、零散、枯燥,難以掌握,出現學生難學,教師也感到難教的局面。為了緩解這種教學局面,我在教學中做了一些嘗試,采用靈活多變的教學方法,取得了較好的教學效果。
一、史料導入教學法,增強課堂教學趣味性
電子技術是20世紀最有影響的科學技術之一,特別是近40年來的飛速發展,促使工業、農業、國防、醫藥衛、科技等眾多領域及人們的社會生活發生了翻天覆地的變化。這也為電子控制技術的教學提供了一座豐富多彩的史料寶庫,上課時適當拿出一些來講,無疑會為課堂教學帶來幾分生動,增強課堂教學的趣味性。
在講半導體器件前,由于是第一章,我結合附錄為同學們介紹了電子器件的發展史。從1904年第一只真空管問世,到1948年誕生在貝爾實驗室的第一只半導體鍺晶體管;從60年代出現的只有4個邏輯門的小規模的集成電路,到目前將器件、電路、系統合而為一的超大規模集成電路。我告訴同學們,電子器件是電子領域重要的組成部分,每當電子器件有一次變革,電子技術就有一次突破性進展。正是由于集成電路和微機處理機的問世,促使人類進入電子信息時代。那么,接下來電子技術領域還會出現什么樣的重大突破呢?這正是要由你們來回答的問題。這樣很容易激發學生們的學習積極性,他們會認真地學習各種電子器件,會細心地比較各自的特點,體會每種器件所代表的時代特征。又如在講555定時器以前,可以先給同學們講這個器件的來龍去脈。1972年美國Signetics公司研制出NE555雙極型時基電路時的初衷只是想取代體積大、定時精度差的機械式延遲器,沒想到投放市場后,取得了意想不到的使用效果,致使世界許多大的電器公司紛紛仿制并不斷改進,使其從民用擴展到導彈、衛星等尖端技術領域,被人們稱為“偉大的IC”。這一史料會讓學生對這個設計簡單但構思奇特的電路產生濃厚興趣,同時告訴學生他們都可能創造出新的電路。又如在附錄6介紹集成電路的發展,片上系統的應用,使制造的電子設備體積不斷縮小,重量大大減輕,同時功能與性能極大增加與提高。這時結合我們所使用的手機來講,就很好地說明了手機越來越薄而功能卻越來越強大。
二、直觀教學法,激發學生興趣
激發學生的學習興趣,增強學生的學習動力,學習興趣是學生學習生活中的一個重要心理因素,它能引發學生探求知識的欲望,由被動接受知識變為積極主動學習,增強學生的學習動力。在《電子控制技術》教學中,為了克服學生抽象地死背電路相關概念的弊端,我采用直觀教學法,充分利用演示實驗、錄像片、掛圖、模型等直觀教學手段,結合實物,具體分析原理、性能等,讓學生獲得具體、形象的感性認識。
在講半導體的導電特性時,可把質量差的電子表放在陽光下照射,這時指針走得很快,說明半導體的導電性能會隨著溫度的變化而變化,然后從理論上加以闡明;在講數字電路的存儲器之前,可以先指導學生觀察計算器中各種鍵的作用,而后在講授理論時,有針對性地加以說明。通過這種從具體實物的直觀再上升到理論的教學,學生對所學內容易于理解記憶,同時提高了學生的學習興趣。除此以外,我又把電子技術的發展史和電子技術在各個領域的應用引入課程,讓學生了解電子技術的實用性,不僅開闊了學生視野,而且激發了他們的求知欲,增強了他們學習的動力。
在第二章講授“常見的傳感器及其應用”時,教師直接給每個學生發放幾個光敏電阻和熱敏電阻,讓學生小組合作利用萬用電表檢測不同條件下的光敏電阻和熱敏電阻的阻值變化情況。學生覺得挺神奇的,逐漸對傳感器有了興趣,學習起來就會更加積極主動了。
三、比較教學法,加深學生的理解和記憶
這種教學方法,不但避免了混淆而且能加深印象。運用比較對比法教學,使內容清晰明了,比較是明白是非、認識事物、區別事物的一種基本思維方法,教學中指導學生形成概念理解教學內容,鞏固所學知識都離不開比較。我將比較法運用到教學當中,每講完一節、一章內容,都要將相關的一些概念、公式、電路方程進行比較分析。
學了整流濾波電路后,把單相半波整流電路和單相全波整流電路放在一起比較,從電路圖上看,全波整流比半波多一點什么呢;從公式上看,全波整流的輸出電壓是半波的多少倍呢;通過比較,使同學們一目了然,更便于學生記憶。又如在講授基本放大電路的組成原則時就可以歸納為這樣三句話:1.是否有合適的靜態工作點(發射結正偏,集電結反偏);2.信號是否能入;3.信號是否能出,讓學生自己判斷和分析。
四、多媒體教學,形象、生動易理解
在教學過程中根據教學內容和特點,運用多媒體聲色并茂、視聽兼有、生動有趣的特點創設情境,在新的教學內容與學生求知心理之間制造強烈的矛盾沖突和感官刺激,激發學生對所學知識的濃厚興趣和強烈的求知欲望,使學生由厭學、苦學變為好學、樂學。采用多媒體課件教學可把大量的知識要點,結合圖片、圖表、文字、動作,完美地呈現出來,節約了教師在黑板上畫部件結構圖和板書的時間,在這個過程中,學生輕松愉快地接受知識,教師也輕松愉快地實現教學目標。
在第四章講授電磁繼電器的構造和工作原理時,教師可以利用豐富的網絡資源,很輕松地找到一個電磁繼電器工作原理的視頻,裁剪成3—5分鐘左右,插入課件中,上課時播放給學生看。通電時,常開觸頭、常閉觸頭的開合動作就清晰地展現出來,這時觀看視頻的學生頭腦中就形成了一個形象生動的記憶畫面:原來繼電器是這樣工作的啊。這個教學效果比口頭講授好多了。
五、電子仿真法,提高教學效率
教學實踐中,學生通過multisim10仿真,親手操作設計創建各種電路,并通過multisim10電子工作平臺提供的虛擬儀器對電路進行各種仿真測試,分析直觀的電路圖和仿真分析結果的顯示形式,使學生在學習電子控制技術課的同時,初步掌握先進實用的電子設計自動化技術。使用電子仿真軟件,有利于激發學生學習興趣,挖掘學生潛能,增強學生自信,培養學生的探究精神,提高學生分析問題和解決問題的能力。
在講晶體三極管的開關特性時,把學生帶到仿真實驗室,讓學生用multisim10工作平臺組裝好電路,設置好各元件的參數,直接通過實驗看出開關時的輸出電壓、電流并記錄下來,再和用理論計算得出的數據進行比較、驗證理論。這樣不僅提高了學生對電路的理解和掌握程度,而且使學生盡早接受現代電子工程設計思想和方法,激發了學生學習興趣,培養了學生創新能力。
電子控制技術課程教學中,教師應根據具體的教學內容,突出學生主體地位,激發學生的興趣和創造性思維,靈活采用多種教學方法和教學手段,以提高教學質量和教學效率。要緊跟當代科學技術的脈搏和最新發展方向所需,不斷吐故納新,改進教學模式和教學手段等,才能使電子控制技術課堂教學的質量和效率不斷上升。
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