曾繁中
摘要:隨著我國職業教育的不斷發展與教學方法的改進,工程教育的質量有所提升,從而為創建工程師資格以及工程教育的國際交流提供了便捷,也使工程專業學生的視野更加開闊。鑒于此,本文分析了目前模擬電子技術課程教學中普遍存在的問題,并針對這些問題,以培養應用型人才為目標,嘗試探索新的教學模式,改革教學方法。
關鍵詞:模擬電子;教學方法;教學改革;教學實踐;應用型人才
1模擬電子技術課程的特點
模擬電子技術課程的特點包括:
特點一: 內容多且關聯性強。該課程以半導體二極管、在此基本電路分析思想的基礎上,進一步學習場效應管放大電路、差動放大電路等后續模擬電路知識,為后續信號處理與產生電路和直流穩壓電路打好基礎??梢?,知識體系關聯性很強,如果前一章節基本知識沒有掌握,后續章節很難學好。特點二:器件的非線性。 比如二極管,三極管等都是非線性器件,需要用非線性分析方法進行分析,如圖解法、微變等效電路法等。特點三: 影響因素的復雜性。電路性能易受多種因素影響,如三極管的特性會受溫度,光照等影響,參數易變等增加了該課程內容的復雜程度。特點四:后續專業課的基礎。模擬電子技術是后續學習專業類課程,如:《數字信號處理》 、《通信原理》,如果模擬電路的基礎沒有打好,學習后續專業課程會很吃力。
2模擬電子技術課程教學中存在的問題
2.1教學課時少
以筆者所在的學校為例,相關專業的模擬電子技術理論課時僅為64學時。在教學過程中發現,課時根本不夠用,學生經常反映課程進度太快,但是不加快進度,課程任務完不成。但是趕課時的結果就是前面的知識還沒有消化吸收又填鴨新的內容,導致學習效果很差。
2.2學生缺乏學習的主動性
基本電路知識是分析模擬電路的基礎,如果《電路原理》沒有學好,那么在學習模擬電路時就會感到很吃力,產生厭學情緒。另外,雖然現在電子產品很多,學生獲取知識的途徑很多,比如網絡、各類學習網站、學習群等平臺,學生缺乏學習的主動性,也很少有同學利用各種學習交流平臺主動學習。因此,任課教師應提高學生主動學習的興趣。
2.3重理論輕實踐
模擬電子技術的教學中存在重理論輕實踐現象。理論課時實驗課時分配不盡合理,不均衡,實驗課時很少,且理論課和實驗課完全分離,導致學生學完了理論知識不能及時驗證,不知如何應用與實踐。
3教學方法與過程的改革
根據以上模擬電子技術課程教學中存在的問題,嘗試探索新的教學模式,主要從以下幾方面入手。
3.1知識點關聯法
模擬電子電路的內容比較抽象,理解難度較大,學生往往學著前面的知識忘了后面的知識;很難真正理解并應用。但是模擬電子技術課程前后知識的關聯性很強,如果前面的學不好,后面的更無從學起。所以建議在模擬電子技術的教學中,教師要起到把知識串起來的作用,讓學生理解知識結構的相關性,就不會覺得知識多、雜、亂。
3.2理論課和軟件仿真、動畫演示結合
在理論教學中采用Multisim仿真軟件,有助于理解抽象概念,各參數對電路的影響,反相電壓放大的概念等,可以用Multisim做電路仿真,觀察各參數之間的關系,通過參數數據的對比幫助學生理解,比如二極管的單向導電性。
3.3理論課和實驗相結合
模擬電子電路通常是另外安排時間做實驗,學生沒有及時驗證理論知識,導致實驗收效甚微,對理論的理解也幫助較小。對于有些課程內容,可以將理論和實驗相結合,把理論知識的講解放在實驗室進行,
并且讓學生自己設計模擬電路并驗證,增強學生電路焊接、元器件識別、常用儀器的使用及故障分析及創新能力。
4教學環節及評價的改革
4.1問題引入,激發思考
在老師和學生之間建立起有效的溝通是開展模擬電子技術教學的前提,教師在課堂上主要向學生講述模擬電子電路元器件的性能以及操作原理,利用多媒體將模擬電子的仿真性能更加直觀的呈現出來,同時挑選幾名學生親自到實驗室操作,通過這種方式,加深同學們對所學知識的印象。之后引導學生開展小組學習,并向各個小組發放放大器芯片和元器件,之后采用“翻轉式”教學的方式,在老師和學生之間建立起有效的溝通。在開展課堂教學實踐活動的過程中,導入現階段模擬電子技術主要研究的內容,采用該產業有代表性的案例,充分調動學生參與的積極性。在開展教學實踐活動的過程中,培養學生的學習興趣,從而使課堂教學的成果更加高效。
4.2問題驅動式課堂互動
教師在開展教學實踐活動時,首先需要對電路原理圖展開闡述。引導學生采用小組學習的方式,加大對元器件以及電路性能的探索力度,在設計實用電路的過程中,充分發揮仿真工具的作用,從而對仿真的結果進行整理和歸納。之后由每個小組派出一名代表,將電路的仿真效果呈現出來。問題驅動式教學強調的是發揮學生的主導作用,由學生負責合作、決策、宣講、分工、整理、組內討論等工作,提升項目完成后的成就感和滿足感,教師在觀看學生演示的同時,需要適當地給予指導。
4.3成績評價
由小組成員共同討論并制定設計方案,項目完成后,需要得到三方論證,獲得的評價結果才是有效的。組內自評是第一方面,由小組成員講述項目的性能和優勢,同時對自身能力和知識儲備的實際情況展開評估;組間互評則是第二方面,由其他小組對該組項目的優缺點展開評價,同時提出相應的意見,之后對設計的成果展開評估;教師的點評和提問則是第三方面,教師向同學們提問電路的工作原理等問題時,根據學生回答的情況展開評價,將上述提到的幾個方面結合在一起,就是所謂的三方評價。通過這種三方論證的方法,能夠幫助學生加深對所學知識的印象,引導學生對元器件參數,以及電路的性能、操作原理形成準確的認知。
5項目教學法在模擬電子技術課程中的運用
項目教學法指的是在參考建構主義學習理論的同時,為了豐富學生的知識儲備量,使教學實踐的成果更加高效,從而制定的教學計劃。采用這種教學方式,學生在實踐過程中教師可適當指點,項目完成后,引導學生對所學知識進行整理和歸納,本質上屬于一種新型的課程教學模式。教師在開展教學實踐活動時,采用傳統的教學方法,過度關注教材上理論知識的內容,而對實踐部分的內容存在忽視,進而導致學生在電子技術領域的實踐能力較差。項目教學法能夠使電子技術的教學成果更加高效,引導學生有針對性地開展各項研究,鼓勵學生用所學知識,妥善處理項目實施階段存在的問題,與此同時,在教師和學生之間建立起有效的溝通,在此基礎上,逐步豐富學生的知識儲備量,增強學生的實踐能力。
5.1制訂計劃
教師在開展教學實踐的過程中,首先需要對模擬電子技術課程設計項目中涵蓋的知識點展開分析,在制定學習計劃時,需要與學生知識掌握的實際情況相結合,之后將一個大的項目劃分成多個子項目,最終完成項目的整體設計。通過這種方式,能夠在很大程度上調動學生參與的積極性。學生在明確項目實施計劃的同時,利用學到的知識,妥善解決項目實施階段存在的問題。在設計項目的過程中需要遵循按部就班的原則,通過逐步完成子項目的方式來推動項目順利進行,最終實現模擬電子電路的設計與實現。
5.2項目實施
在項目實施階段,教師應充分發揮現有實驗器材的作用,引導學生加大探索力度。在研究過程中,找出項目實施階段存在的不足之處,之后與教師對項目提出的需求相結合,使多個子項目之間建立起有效的銜接,最終完成整體項目的設計。完成項目的整體設計后,由學生對項目的性能展開闡述,之后對所學知識進行整理和歸納,發現學生提出正確的觀點后,教師應在第一時間給予點評和鼓勵。
5.3考核評價
學生對所學知識的掌握情況以及教師制定的教學方案,很大程度上會受到教學項目評價和考核機制的影響。在項目的設計和實施階段,教學在制定教學方案時需要與學生設計項目的實際情況相結合,最終對項目完成的實際情況展開評價,通過這種方式,能夠充分調動學生參與的積極性,引導學生對自身發展存在的不足之處形成準確的認知,在此基礎上,逐步豐富學生的知識儲備量,增強學生的專業化能力。
總結
綜上所述,為了改善模擬電子技術課程的教學質量,使教學成果更加高效,教師則需要在教學過程中加大改革和創新的力度,與學生知識掌握的實際情況相結合,制定科學的教學方案,創新和優化教學的內容,逐步增強學生的實踐能力,提升學生的綜合素養,從而為社會培養出更多高質量的專業化人才。
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基金項目:本文系2018—2020年廣西本科高校特色專業及實驗實訓教學基地(中心)建設項目:百色學院 “電子信息工程”特色專業(批準文號:桂教高教〔2018〕52號;編號:119)成果之一。同時,也是2020年工程碩士專業學位授權點(電子信息)建設項目成果之一。