电路基础教学范例

电路基础教学

电路基础教学范文1

关键词:模拟电路;雨课堂;教学模式

模拟电路基础是电子信息、物理及多数工科专业的一门必修课程,是一门实践性、操作性强的课程.该课程的基础概念过于抽象,内容多且杂,学生因此在刚接触该门课程时会有很多的不适应,感觉入门难.本校模拟电路基础课程是理学院应用物理专业和师范学院物理学专业同时开设的课程,根据本门课程的特点,例如,原理抽象难懂,电路图多且复杂,教师授课过程中黑板绘图花费时间长,学生爬黑板做题课堂时间利用率低等问题,试行了结合“雨课堂”授课模式的教学实践改革.“雨课堂”是一款微型线上教育辅助软件,是一款连接师生的智能终端.它将复杂的信息技术工具融入到PowerPoint和微信中,在课外学习和课堂教学两者间架起桥梁,使课堂互动更加及时、显著.以微信与PowerPoint作为载体的“雨课堂”很快获得学者的认可[1].通过微信扫描二维码就可以进入雨课堂,无缝衔接了生活与学习[2].利用“雨课堂”平台,教师可以将学前课件与MOOC视频、练习和语音一起推送到各个学员的用户端口,师学的过程也能及时沟通反馈;雨教室科学覆盖了课前、课中、课后的每一个教学细节上,为师生提供完整的三维一体数据支持、个性化报告、自动任务提醒,使教与学更加清晰、明确[3~5].

1基于“雨课堂”模式的模拟电路基础教学实践应用

通过上学期完整地完成了一轮“雨课堂”模式下的模拟电路基础教学实践过程,本文就模拟电路基础课程引入“雨课堂”教学模式的教学过程和教学效果进行了分析总结.

1.1“雨课堂”在模拟电路基础教学中的实施方案

(1)制定合理的教学设计方案模拟电路基础是本校理学院应用物理专业和师范学院物理学专业同时开设的课程,根据两个专业的培养方案、教学大纲以及本门课程的特点,例如,原理抽象难懂,电路图非常多,教师授课过程中黑板绘图花费时间长,学生爬黑板做题课堂时间利用率低等问题,结合“雨课堂”授课模式的优点,制定了基于“雨课堂”授课模式的教学设计,其中重点突出了师生互动内容,为基于“雨课堂”模式的模拟电路基础教学实践的进行做好铺垫.(2)制作“雨课堂”授课模式下的课件,布置和推送课前预习、课后复习课件授课教师熟练掌握“雨课堂”授课模式的操作技巧,并在电脑端下载安装“雨课堂”插件,在手机微信端关注“雨课堂”公众号,为模拟电路基础混合式教学方式的开展做好铺垫.根据制定好的教学设计方案,制作“雨课堂”授课模式下的课件,根据教学设计内容,在课件中各个章节插入与教学内容密切相关的网络视频、慕课视频或动画原理等,以此使上课的形式更加丰富,调节上课氛围;另外,在课件中插入练习所用的选择题、填空题或主观题等,插入几道题目,在课上发起限时小测试,教师第一时间掌握学生学习情况,使学生注意力大大提高.基于此教学目标,制作用于课堂教学的雨课件,包括学习任务和目标、学习重点与难点、讨论互动主题和随堂测试题等.对本门课程中重难点突出的章节使用雨课堂布置课前预习,制作学生提前预习的雨课件.课件中包括任务语音提醒及要求,链接的微慕课视频、预习测试题和投票题等,用以督促学生预习.为加强对知识点的进一步巩固,课后可以利用试卷或课件推送功能让学生加强练习,针对该目的,为督促学生进行阶段性知识总结,根据授课内容,制作章节测试试卷或复习课件.最终使课前预习、课上学习和课后练习紧密结合.(3)教学方法和教学手段改革课前:提前将班级分组,将制作好的预习雨课件推送到班级小组.教师通过雨课堂查看学生预习、测试、投票和反馈的信息,确定学习的疑点和难点.课中:上课前提醒学生扫码签到;学生可随时在手机端查看课件,课上不再拍照抄写,能够专注听课思考.每节课的重要知识点讲完后,为考查学生是否真正理解相应的知识点和技能点,利用提前制作好的雨课件进行随堂测试和讨论投稿,随后教师对于错得较多的问题及时点评互动,全对的,直接进入下一个问题.提高学生注意力,调节课堂氛围和节奏,提高课堂效率.课后:学生在手机雨课堂中按教师的课后思考题参与讨论互动,或将没有听懂的课件标注为“不懂”.教师在雨课堂中查看学生自主学习情况归纳疑难问题。

1.2引入“雨课堂”教学模式后教学效果评价

经过了上学期“雨课堂”模式下的模拟电路基础完整的一轮教学实践过程,由学生的到课率、上课积极性和课堂表现以及期末考试的结果来看,效果显著(与2018年传统教学方式比较),在课堂授课过程中,学生的抬头率明显提高,课堂气氛也较之前活跃,在课堂师生互动中,学生的积极性也很高,学生通过弹幕、在线投稿等方式回应教师的问题,既可以达到检验知识掌握情况的目的,也可以调节课堂气氛,通过“雨课堂”的后台数据,教师对学生的学习情况有了量化的指标,平时成绩的评定也有据可依.“雨课堂”授课模式在模拟电路基础这种稍显枯燥的课程中的实施,让手机从“低头的工具”变成了“抬头的利器”.

2“雨课堂”在模拟电路基础教学中存在的几个问题

经过了完整的一轮“雨课堂”模式下的模拟电路基础教学实践过程,发现主要存在的问题如下:(1)教师需提前制作课前预习雨课件和课堂学习雨课件,并且要比采用普通教学模式提前5~10min到课室准备,教师的工作量大大增加,以致有些教师不太喜欢采用“雨课堂”授课模式,这也阻碍了信息化教改的脚步.(2)未知特殊原因的影响,有时导致上课教室内或部分学生不能登录雨课堂,最终批量导出的大数据中学生的考勤和成绩不准确.(3)如何利用“雨课堂”平台合理调动学习者的学习积极性和恰当的翻转课堂也是一个关键问题.在上课时,如果开弹幕讨论或投稿,经常会有异常活跃的学生发表与学习内容无关的无效或者调侃信息,或者也有少数学生会切换出雨课堂去看微信或其他资讯.

3总结

本文针对“雨课堂”模式下的模拟电路基础教学实践过程的实施、整体教学效果以及存在的问题进行了分析和探讨.在“互联网+”背景下,在模拟电路基础授课中,通过雨课堂把线上线下教学相结合,打破了传统授课的时空局限,建立起师生沟通的桥梁.教师通过雨课堂的量化评估,大大缩短了反馈周期.学生的想法可以及时反馈给教师,教师能够及时了解学生的学习成效,改进讲课内容使其更加有针对性,控制教学进程.“雨课堂”平台支持科教创新的模式,将其融入到模拟电路基础课程中授课,使课前预习、课上创新师生互动、课后探讨学习三者紧密衔接,提高了教学效果,激发了学生自主探究学习的兴趣,教师对学生的学习情况有了量化的指标,成绩评定注重过程评价,使课程成绩评定多元化,大大提高了学生学习的积极性,激发了学生学习兴趣,培养了学生自主学习能力,提高了学习效率,教学效果得到提升.当然在教学实践过程中难免存在一些问题,正如上文中提到的教师工作量增大、如何掌控课堂互动的度以及其他不可预测的问题等,这都需要我们在教学实践过程中不断地学习、思考,不断探索适合“雨课堂”模式下的模拟电路基础教学方法和教学手段.

参考文献

1齐兴.基于雨课堂授课模式的探究[J].教学与教育信息化,2018(21):245~247

2曾瑞鑫.学堂在线召开会宣布推出智慧教学工具———雨课堂[J].亚太教育,2016(24)

3葛书荣,荆荣丽,石蕊.“雨课堂”平台应用于C语言程序设计的科教创新[J].科学技术创新,2019(27):78~79

4杨莉,胡国兵,徐志国,等.基于雨课堂的课程设计混合教学模式的构建与实践[J].金陵科技学院学报,2019(04):1~5

电路基础教学范文2

关键词:射频电路设计;实验教学;先进设计系统

一、引言

近年来,随着通信技术和计算机技术的迅猛发展,电子系统的工作频率越来越高,射频电路应用广泛,国内外都严重缺乏从事射频电路设计的专业人才,目前相关课程已经广泛在国内外高校开设[1]。《射频电路基础》是我校在2014年通信工程专业本科培养方案中新开设的针对大三学生的限选课程,开设目的是希望通过传授射频电路基础知识,为学生就业和升学提供一个“新”的方向,同时将本专业的与电路设计相关的教学内容,从《电路分析》关注的低频领域和《高频电子线路》关注的高频领域,扩展到射频领域的电路设计。本门课程的学时情况是:课堂教学32个学时,实验教学16个学时。

二、《射频电路基础》的课堂教学内容

课堂教学内容分为6章:第1章讲主要讲述射频电路设计的背景、射频频谱范围、基本量纲和单位、无源元件的射频特性。第2章主要讲述传输线理论,包括等效电路模型、传输线方程、特性阻抗和反射系数、典型终端条件等。第3章讲述史密斯圆图,包括阻抗圆图和导纳圆图、圆图上的串并联频率响应等。第4章讲授匹配网络设计,包括各种匹配方案和匹配网络中的带宽问题。第5章讲授多端口网络和散射参量。第6章讲授射频放大器设计,包括射频放大器的分类、特性指标、直流偏置电路设计、功率关系、匹配电路设计、稳定性判别等内容。可以看出,本门课程涵盖了射频电路设计领域的基础概念和理论、基本设计原则和方法,课堂教学之外必须设计对应的实验教学内容以加深学生对课程知识点的掌握,同时实验教学中需要传授射频电路设计工具的使用。

三、《射频电路基础》的实验教学设计

ADS(AdvancedDesignSystem)是美国安捷伦公司所生产的电子设计自动化软件,也是当今国内各大学和研究所使用最多的射频电路和通信系统仿真软件[2]。我们设计的实验内容基于ADS软件进行电路设计和仿真,共8个实验,每个实验2个学时,共16个学时。实验教学根据课堂教学进度进行同步安排,单次实验的人数为1个班级30人,3个班级轮流进行实验教学。实验一主要学习ADS软件的使用,包括ADS软件基础操作讲解、电路原理图建立、仿真,以及Murata公司的元件库安装。实验二依据传输线理论和射频工程师法则进行电路分析和典型终端条件的设计。实验三要求学生依据给出的负载阻抗和波源阻抗,使用史密斯圆图应用工具,分别采用分立元件和微带线进行匹配网络设计。实验四采用具体电路板进行微带线电路设计,包括微带线的基片参数设置和ADS微带线计算器的使用。实验五进行晶体管偏置电路设计,包括晶体管直流特性分析、直流偏置电路设计、晶体管散射参数扫描、稳定性因子和最大增益测量。实验六基于负反馈电路进行射频放大器的稳定性设计。实验七主要根据相关设计指标和噪声系数圆与等功率增益圆设计输入端匹配电路和输出匹配电路,测量噪声系数和功率增益。实验八根据实验七的电路原理图进行版图设计。

四、《射频电路基础》实验教学的特点

通过上述实验内容的安排和组织,本课程实验教学具有了以下特点:1.与课堂教学知识点结合紧密。实验完全覆盖了课程的课堂教学内容,针对教学重点和难点进行了实验内容设计,既注重射频电路基础知识的理解又注重ADS软件设计技能的训练。比如实验二的内容完全依据传输线理论进行设计,要求学生自行设计电路验证射频工程师法则,验证终端短路和开路的阻抗公式。课程所有实验实施后,学生使用到了ADS软件的多个元件库和智能控件,掌握了基础的基于射频无源元件、微带线和射频放大器的电路设计技巧。2.工程实践性强,大幅度使用半导体公司的射频元件。多个实验中用到了Murata公司的元件库,实验四以FR4为电路板材料进行微带线参数计算和设计,实验五、六、七对安捷伦公司的ATF54143射频放大器进行低噪声功率放大器设计。上述一些元件的使用需要下载和安装相应公司的元件模型,需要阅读产品说明和分析典型电路,在此基础上再进行电路设计。3.组织方式合理,设计型实验和综合型实验比例高。我们将每次实验课堂内容分为教师讲解部分和学生操作部分,教师先讲解本次实验中ADS相关控件的使用方法,并且演示如何进行电路设计和仿真。学生在后续操作中,针对具体任务进行电路设计。实验内容有一定难度,多数是设计型实验或综合型实验。4.实验前后关联性强,设置合理。8个实验前后联系紧密,比如实验二的传输线电路设计是实验六中射频放大器负反馈电路设计的基础,实验三的匹配网络设计是实验七中射频放大器前后端匹配网络设计的应用基础。课堂教学的第6章射频放大器设计是课程的难点,学生较难掌握,我们将其主要知识点进行分解,在实验五、六、七中分别设计实验内容,让学生在同一个ADS工程中进行电路的逐次设计,最后完成了射频放大器电路的全部设计工作。5.使用了小班授课和云课堂教学。我校通信工程专业每届学生为3个班90人,本门课程连续3年选课人数在80人左右。每次实验人数约为1个班30人的规模,实验指导教师有2人,可以充分保证在现场及时地对学生进行答疑和辅导,并且我们在本校云课堂上进行了该课程的建设,上传了实验教学的教师讲解部分的视频,学生可以控制视频的观看速度和复习回顾。

五、结论

《射频电路基础》是我校通信工程专业的一门新开课,课程内容定位为传授射频电路设计领域的基础理论和基本电路设计方法。相对于32个学时的课堂教学,16个学时的实验教学学时量比较大,这样设置的根本原因是为了充分保障学生学习更多的具有实际应用价值的设计实例,培养学生电路设计软件的操作能力。本门课程内容较多而且很抽象,理论知识和工程应用结合紧密,学生学习起来比较困难,因此实验教学内容的设计非常关键。我们的实验教学设计充分考虑了相关理论知识在电路设计中的体现和ADS设计软件的训练,并且采用实际半导体公司产品进行电路设计,实验内容安排合理,组织得当,工程实践性较好。实验实施后,学生评价较高,取得了极好的教学效果。

参考文献:

[1]ReinholdLudwig,GeneBogdanov.射频电路设计———理论与应用[M].第2版.北京:电子工业出版社,2013.

电路基础教学范文3

随着现代社会不断发展,我国中等职业教育事业发展迅速,无论是规模还是教学质量均得到了长足的提升和发展。现代电子信息技术的发展和应用,在一定程度上改变了人们传统的思维习惯,就中等职业教育而言,则相应提供了全新的创新渠道。翻转课堂是一种基于现代互联网和计算机技术的教学模式,侧重于引导学生自主性学习探索,有助于提高学生学习兴趣和学习主动性,进而提高教学质量。笔者结合自身教学经验,从中职“电工基础”课程教学入手,就翻转教学有效教学模式,发表几点看法。

关键词:

翻转课堂;中职;电工基础;有效教学;思路分析

中职教育作为我国职业教育的重要组成,承载着培养应用型技术人才的重要教育职责。随着我国教育事业不断发展,中职教育得到快速发展的同时,相应提高了对于中职教育的实际要求。翻转课堂教学模式是素质教育背景下,结合现代信息技术开创的一种教学模式,由学生课前借助相应的教学软件进行自主学习,以及课堂上的师生互动和学习交流构成。与传统教学模式相比,翻转课堂模式更有利于激发学生的学习兴趣和积极性,进而提高教学效率和质量。

1翻转课堂基本概念及特点分析

1.1翻转课堂基本内涵概述

翻转课堂由英语“FlippedClassModel”直译得来,是一种颠覆传统教学的新型教学模式。传统教学模式中,课堂是教师授课、学生学习的主要场所,辅助相应的课后练习完成教学。翻转课堂教学模式下,课堂的作用和意义发生了的根本的变化,由授课学习场所转变为师生互动交流的主要场所,具体包括问题讨论、解答以及知识运用等,课程基础学习则由学生借助相应的教学视频自主完成。随着计算机技术的发展和互联网的普及,使得翻转课堂教学模式的实施变得现实且可行。在互联网技术的支持下,学生的学习行为不再局限于课堂内的有限内容,而是扩展至近乎无限的互联网资源学习,学生的教学主体地位得到了充分的尊重和认可,有利于激发学生的学习兴趣和有效思考,从而提高学生的课堂参与度,达到更好的教学效果。

1.2翻转课堂教学模式特点分析

1.2.1教学视频简短明确

与传统的45分钟课堂教学相比,翻转课堂教学视频的时间更短,同时内容更加具有针对性,通常每一个教学视频仅围绕某一特定教学问题展开,更便于学生学习和查找复习使用。短至几分钟、长至十几分钟的教学视频,可以保障学生在注意力相对集中的状态下完成学习,更加贴合学生的身心发展一般规律。此外,网络视频支持暂停、回退、重播等功能,学生可以自行控制,有助于提高学生自主学习能力。

1.2.2教学信息明确

与传统课堂教学相比,视频教学中的环境干扰因素更少,教学讲解内容更加突出,以萨尔曼•汗的教学视频为例,视频中唯一可见的因素就是他的手,随着课程的进行不断书写相应的教学内容。通过这种模式,有效拉近了教师和学生间的距离,不再是师生面对面授课,而是由学生主导的一同学习,进一步突出了教学内容,教学信息更加清晰明确。

1.2.3学习过程重建

传统课堂教学模式中,学生的学习分为两个过程,其一是信息传递过程,即在教师课堂授课过程中,由教师向学生输送学习知识的过程,其二是内化吸收过程,即学生接受学习知识后,自主消化吸收形成自身学习能力的过程。由于第二过程缺少教师的辅导,多数学生会感到困难和挫折,进而逐渐丧失学习兴趣,翻转课堂对这一过程进行了调整,将学生的信息获取提前,并将其吸收消化过程放在课堂上完成,教师可根据每个学生的实际情况,给予学生更加科学的指导,同时在师生、生生交流过程,促进学生知识的进一步消化吸收。

1.2.4复习简便

传统的课堂教学具有不可回退性,学生复习主要靠课本和笔记完成,课堂还原度较低、复习效果较差。翻转课堂教学模式下,学生可根据自身问题查询相应的教学视频进行复习,对于一些难以解决的问题,也可以通过网络获取同学及教师的帮助,从而提高学习效率和质量。

2中职“电工基础”应用翻转课堂教学模式的现实意义分析

中等职业教育作为我国职业教育的重要组成,承担着培养初、中级应用型技术人才的重要教育职责,在我国的教育体系中占据重要地位。就中等职业教育而言,侧重于书本理论知识到实践操作能力的转换,只有学生掌握相应的技术技能,才能实现中职教育的意义和价值。“电工基础”是一门电工专业基础课程,具有较高的实用性和职业性,应用翻转课堂教学模式的优势,主要在于以下几个方面:

2.1激发学生学习兴趣

中职院校学生的学习基础相对较差,普遍缺少学习兴趣,相应限制了学生的发展。互联网时代背景下,翻转课堂模式的信息获取形式更容易激发学生的学习兴趣,同时拉近学生与课堂教学的距离,提高学生课堂参与度,进而逐渐改变学生传统的学习观念,提高学生自主学习能力,促进学生综合能力和素质的提升。

2.2凸显学生教学主体地位

传统教学模式下,学生被动接受、理解教学知识,师生间缺少有效、良好的学习交流,教学效率低、效果差。翻转课堂教学模式下,学生的教学主体地位得到了充分的认可和尊重,教师可通过良好的交流深入了解学生的学习状态,从而给予学生更有效的学习帮助,解决学生实际困难,提高学生能力。

2.3扩展学生学习视野

随着现代电力事业不断发展,新技术、新设备更新频率不断加快,对于电力专业中职教育提出了更高的要求。在互联网资源基础上,可有效拓宽学生视野,使其明确电力专业的发展趋势,进而提高“电工基础”教学的前瞻性和科学性。

3“电工基础”翻转课堂教学有效性提高措施分析

3.1创新教学观念

教学理念是一切教学活动的基础,翻转课堂从根本上颠覆了传统的课堂教学模式,相应提高了对于教师的教学要求。首先,教师应积极创新自身教学理念,摆脱应试教育对于自身理念的影响,充分认可并尊重学生的教学主体地位,科学看待学生的个体化差异,深入了解学生学习状态的基础上,给予学生更加科学且有针对性的帮助,进而促进学生自主性学习能力的提升;其次,教师应充分认识到互联网教学的科学性和有效性,积极探索符合职业教学要求的互联网教学模式,结合学生学习特点制作教学视频,通过引导式、启发式的教学问题,引导学生学习思考,在提出问题、分析问题以及解决问题的过程中,激发学生学习兴趣、提高学生综合能力。

3.2创新课题教学模式

翻转课堂教学模式下,课堂是师生互动和学习交流的主要场所,教师应通过相应的教学方法创新,充分发挥出新型课堂教学的实际效用,帮助学生消化理解课程教学知识,完成由理论知识到实践能力的转化。首先,教师应通过探讨式的互动教学,引导学生间的学习讨论,以加深学生对于教学内容的理解,并相应解决学生的学习问题。学生在视频学习过程中,会对教学内容产生相应的问题和思考,在互动式学习讨论中,学生的思考和问题得到充分的表达,部分简单的问题可以在学生的讨论中得到解决,而相对困难的问题逐渐被汇集,由教师和学生共同讨论解决。在这一过程中,教师可以直观地观察学生的学习状态,从而科学调整教学进度,以达到突出学习重点,提高教学效果的目的。其次,教师应加强课堂实践教学内容,在实践教学过程中,促进学生的理论知识应用,以不断提高学生的动手实践能力,加速理论知识到实践能力的转化过程。“电工基础”是一门基础性课程,具有较强的职业性和应用性,实验性教学内容较多,适合开展实践性课堂教学。如某中职教师在完成学生问题解答后,围绕课堂教学内容,创建了四组不同的电工工作问题情境,并将学生分为四组对应四组问题情境开展实验和讨论,要求学生通过问题表象特征,结合课堂教学知识,逆向推理问题成因并修复电路。在实验过程中,学生不断对照已掌握的知识,分析电路问题并通过实验验证自身猜想,不论是对于知识的理解还是实践动手能力,均得到了锻炼和提高。在分组问题解决之后,教师又组织学生交换题目进行实验,通过类似问题的不同表现形式,扩展学生思维,锻炼、提高学生的问题分析能力和处理能力。

3.3优化学生教学评价

中职院校学生的学习基础普遍较差,由于缺乏学习自信,学生学习兴趣偏低、自主能动性较差,开展翻转课堂教学活动具有一定的困难。因此,教师应全面优化教学评价方式,积极发展学生的学习闪光点,通过肯定、鼓励的教学评价,帮助学生建立相应的学习自信,并在不断的问题解决过程中,锻炼提高学生的问题解决能力,使学生真正感受到学习的快乐,从而激发学生的学习兴趣、提高学生自主能动性,以达到提高课程教学质量的目的。

4结语

综上所述,在中职“电工基础”教学中应用翻转课堂教学模式,可有效弥补传统教育模式缺陷,突出学生教学主体地位,激发学生学习兴趣和自主能动性,提高教学质量。因此,教师应积极创新自身教学理念、教学方式以及教学评价方法,提高翻转课堂教学有效性,以促进学生综合素质的进一步发展。

参考文献

[1]袁桂芳.翻转课堂在“3+4”分段培养教学中的应用研究———以“电工技术”课程为例[J].安徽电子信息职业技术学院学报,2016(5).

[2]阎群,李擎,崔家瑞,王常策.基于翻转课堂的电工技术实验教学模式探析[J].实验室科学,2016(4).

[3]丁海霞.基于翻转课堂理念的电工技术教学实践新探索[J].江苏科技信息,2016(11).

[4]梁桥锋.基于翻转课堂教学模式的中职“电工基础”有效教学探析[J].新课程研究(中旬刊),2015(5).

电路基础教学范文4

 

理论,就是人们的实践经验的概括,最概括的理论也许不是用数学表达,而是对现象的理解能力。[1]要让学生更好地学习和掌握理论,就应该充分发挥实践课程的作用,为学生提供学习和掌握理论知识的现实。电路基础课程是电类专业必修的专业基础课,是学生进入大学后接触的第一门专业基础课。学好该课程为低频及高频电子线路、数字电路等后续课程的学习提供了有力的保障,利于学生掌握专业学习方法,树立学习本专业的信心,为培养专业学习兴趣迈出良好的一步。电路基础实验作为电路基础教学内容的重要组成部分,其不仅可帮助学生理解电路基础的定理及电路分析方法的原理,而且可以帮助学生提高实践动手能力,在实践中建立尊重科学、勤于思索的良好实验习惯。文中就如何通过设计电路基础实验过程达到培养学生主动分析问题和处理问题能力进行了研究,提出了以仿真实验为指导,开发拓展性硬件实验的改革思路,在实践教学中探讨电路分析原理,培养学生分析问题,解决问题的能力,并给出实例说明实验教学过程的设计与实施。[2][3]   1实验项目的确立   实验项目是实验教学的核心,项目的合理化及科学性将直接影响实验教学的质量及效果。本着课程实验为课程教学服务的思想,实验项目的设立应紧扣理论教学内容。结合电路基础课程内容,把实验项目划分为表1所示的四个项目。   2实验项目的实施策略   电路基础课程教学内容抽象,主要学习电路基本原理和方法,单纯的理论教学很难激发学生的学习兴趣,从而突显了实践教学的重要地位。“学而不思则罔,思而不学则殆”,因此如何通过实践教学来提高教学效果,达到激发学生的学习主动性,丰富工程实践经验,实现“理论与实践相结合,注重创新能力培养”的目标,是电路基础实验教学改革的目标。   2.1基于仿真软件的实验预习实施策略   当代大学生只有掌握科学的学习方法,具备较强的自学能力,才能独立地探究新的科学领域,索取新的知识。大量的实践证明课前预习是培养学生自学能力的有效途径。电路仿真技术为电子电路的学习和开发提供了一条更加经济、高效的新途径。在电路基础实验教学中设置预习环节的目的是让学生通过仿真实验数据,较深层次地理解和掌握教学中的基本定理及电路分析方法,因此仿真实验的主要内容为验证性实验内容。针对电路基础中主要的定理及分析方法,如:基尔霍夫定律、叠加定理、戴维南定理、最大功率定理、电容电感特性、支路电流分析法,网孔分析法、电路的暂态分析等设计相应的仿真实验内容。仿真实验一般分为三个步骤:首先由教师为学生提供参考仿真电路,给出仿真验证的具体步骤;设计多组能充分反映定理内容的实验数据,并设计启发性问题;给出定理,指导学生仿照实例设计仿真电路。学生通过完成预习中的相关内容,可实现领会定理或分析方法要领的目标。设置此环节的另一目的则是引导学生思考,掌握仿真软件的使用方法,培养学生自学能力与电路开发能力。   2.2基于目标的硬件实验实施策略   传统教学中,电路基础课程的实验为验证性实验,工程实践应用性不强。验证性实验目标局限于验证定理的正确性,一般较为肤浅,大部分学生依葫芦画瓢,敷衍了事。为改变当前电路基础课程教学的局限性,教师从实验入手,把有效地提高硬件实验教学的效果,切实做到提高学生的分析能力及应用能力,充分发挥硬件实验教学的积极作用作为电路基础教学改革的根本目标。通过大量的实践及研究,总结出了较完善的硬件实验具体实施方案。通过前一阶段的仿真实验,学生对实验中所涉及的理论及定理有了较深层次的理解,但仿真实验与具体的硬件实验还是存在较大区别的。相应项目的硬件实验设计主要遵循以下原则:紧扣定理,注重实际应用、注重硬件电路设计及元件布局、注重培养学生检测与排除电路故障的能力,鼓励创新。   2.3后实验实施策略   后实验是指学生在完成硬件实验内容后,根据所得实验结果对实验进行的分析、改进及创新等后续实践内容。后实验对提高学生的应用能力及创新思维有较大的帮助,也是本次实验教学改革的创新点。后实验的进行依托于仿真实验与硬件实验,如设计仿真电路与实际硬件电路实验结果有区别,探讨原因及解决方案;设计硬件电路在使用上具有一定的局限性,探讨如何对其进行改进等。这需要教师设计出更多的适应后实验需要的方案,并设计引导学生展开后实验的步骤。后实验实施是整个实验教学改革的难点所在。   2.4实验成绩评定   实验成绩评定是完成实验教学的重要一环。成绩评定分为不及格、及格、中等、良好及优秀五等。建立完善的实验考核制度,要求学生在规定的时间内完成基础实验的操作,并能给出较正确的实验结论,严格把关基础能力考核,实现理论与实践紧密结合的教学目标。成绩评定紧扣能力培养,鼓励学生积极思考勇于创新,把其作为优等成绩的评判指标。创新内容的完成时间要相对宽松,内容具有选择性,学生可选择部分实验项目进行创新尝试,教师要对学生的创新思路给出指导性意见,引导学生完成创新工作。   3实验项目示例   电路基础课程的实验项目的设计应当以理论内容为中心,设计合理的软件仿真实验及硬件实验,实验内容及步骤应当突出实践性、实用性,注重学生的能力培养。下面以线性网络基本定理实验项目为例具体说明实验教学的实施过程。线性网络基本定理实验项目内容主要是叠加定理、戴维宁定理及最大功率传输定理的验证及应用。实验项目的设计的合理性及全面性是保证实验质量与实验效果的关键所在。实验电路的设时要考虑到通用性及可拓展性,实验内容及记录的数据要具有指向性,即通过对实验数据的分析能够较容易地看出其满足或符合相应定理的规律。本实验项目的仿真电路如图1所示。仿真电路的设计主要解决四方面问题:第一,叠加定理中的除源问题;第二,通过戴维宁定理实现电路的等效变换;第三,负载电阻可变,寻找最大功率点;第四,有源二端网络的外特性曲线的测量及作用;第五,可通过仿真实验结果对比求有源二端网络等效电阻各方法的优缺点;第六,设计的电路仿真结果与实际电路结果不一致,提示学生注意设备及器件的使用条件,增强实践处理能力。本实验项目所选用的电路不仅具有前面所述特点,其关键在于仿真结果与实际测量结果有较明显的区别。在本教学案例中,仿真实验数据的记录表格与实际实验的数据记录表格要保持一致,要求学生记录仿真实验与实际元件有源二端网络外特性曲线测量的数据并画出相应的图形,按照本例中的参数,仿真实验的特性曲线如图2所示,图3则为实际电路元件构成的电路的特性曲线,从图中很容易发现仿真实验与实际电路有区别。以此教育学生尊重实验结果,培养实事求是的实验精神。针对实验结果,提出拓展性问题,进入后实验阶段。由于大学一年级学生专业基础较弱,教师在提出拓展性问题的同时还要引导学生思考,给出解决问题的突破口。在此实验项目展开后,可提示学生通过仿真软件观察恒流源两端电压的变化情况。实践表明,学生按照教师的提示进行进一步的实验分析,很快发现恒流源两端的电压会出现负电压的情况,而实际的电流源则要求两端的电压大于零。找到了问题的原因,很多学生自觉地去寻找解决办法,并积极地把想法和做法与教师探讨。此过程帮助学生提高工程素质,培养了学生实践及创新能力。#p#分页标题#e#   4结束语   大学专业基础课的学习质量对后续的专业课程有着重要的指导作用,但其教学过程往往不被重视。为适应应用型人才的培养目标,其理论课时缩减,如何巧妙地运用实践课程使学生做到应用理论,思考理论是实践课程的任务之一。本文提及的基于能力培养的实验教学改革的创新之处在于把实验项目分成三个时段进行,即仿真实验、实验室实验及后实验。仿真实验时间由学生按照教师给出的仿真电路及表格自由完成,教师以答疑的形式指导;实验室实验在学校专业实验室进行,学生亲自操作,教师全程指导严格把关;后实验由学生在之后的某时段在实验室完成,教师及时与学生进行交流和指导,全面提升学生能力,并把后实验的完成情况作为实验评优的主要依据之一。实践证明该教学思路与方法有效地提高了学生的实践能力、理论分析能力及解决问题能力,其应用于实际教学,教学效果良好。

电路基础教学范文5

(1)学生对课程学习缺乏兴趣。主要原因是:①学生对计算机专业的相关情况了解不全面,通常认为该课程不属于计算机的课,是否学好都无关紧要;②学生因对专业知识、电学知识的陌生而产生消极心理,失去课程学习的兴趣。(2)学生的基础参差不齐,而课程概念较多、内容较抽象、逻辑性较强。对实际电路环境有概念的学生,学习兴趣可能建立得较快;但对相关概念空白的学生就会感到课程难懂、难学,继而失去学习的兴趣。(3)先修课程的教学目的不明确,涉及到的课程相关知识掌握不到位,如大学物理中关于电学的物理现象及概念、高等数学中复数的计算方法等等,学生学过也不知所以然;(4)课程内容不合理且偏多,涵盖了基本电路分析、模拟电路分析及数字电路分析三大内容板块,有限的课时需要更合理地统一这三方面知识;(5)教材内容都较经典,与时俱进的实际内容较难体现,学习枯燥感会由此而生。(6)实验教学内容太过于详细,实验的目的无法体现,对知识的理解仅限于表面。

2合理分配教学内容,建立正确教学方法

结合我校计算机专业教学计划,课程的教学课时定为64课时,其中理论课时为48课时,实验课时16课时。课时有限,教学内容应围绕专业的培养计划进行优化选择和重新组织,保证知识的系统性和完整性基础上突出能力培养,增加教学内容的关联性,涉及先修课程的内容以定义式形式给出,充实一些与专业密切相关的内容。

2.1关于理论教学

理论知识是课程实践的基础,成为课程教学中的一个重要环节。电子技术课程涵盖了三大板块知识,理论教学的内容根据专业的特点和需要进行取舍,依据职业岗位对技能和知识的实际需要,重点体现够用,建立合理的知识结构,淡化知识的学术性和理论性;教学思路上遵循电路器件特性、电路处理方法及电路分析方法三条主线,有针对性地选择教学例题,提高教学效果,明确教学目的。

2.1.1基本电路分析

教学内容应强化电路基本概念及电路基本分析方法。电路基本概念主要讲解认识电源和电路基本元件及电路中参考方向学习和识别的意义;电路基本分析方法主要讲解电路基本定律的内容及应用,选择性地讲解基尔霍夫定律、叠加原理及戴维南定理,以例题的方式说明定律的内容及应用,有针对性地建立正确的电路分析方法,对定律的数学证明不作说明。教学中注意引导学生构建正确的学习方法,学会看图,分析电路中的元件和电源,区分电路的类型,确定电路的分析方法,以直流电源作用下的电路作为电路分析方法的学习,后续电路的电源可能不同,但电路经过处理后的目的就是要采用直流电源作用下的电路分析方法,后续电路中重点学习的就是电路如何进行处理;如交流电源作用下的电路首先解决的是如何将电压、电流相量化及元件特性相量关系的建立。基本电路分析中主要涉及的是电路的计算,电源以直流、交流为主,教学例题中可以引入模拟电路需要解决的问题,对模拟电路中出现的元器件可以作为已知条件给出,如二极管、三极管、运算放大器,有机统一基本电路分析与模拟电路分析二方面内容,建立明确的学习目的。本篇安排8课时,其中电路基本概念约3.5课时,电路基本分析方法约4.5课时。

2.1.2模拟电路分析

教学内容主要包含三个元件二极管、三极管及运算放大器的特性说明及元件应用电路分析。二极管中讲解半导体尤其是杂质半导体的特点,二极管的截止和导通工作状态及对应等效方法,以整流电路及数字电路的基本门电路作为教学例题,建立含二极管电路的处理方法及基本分析思路。三极管中讲解器件的结构特点和工作区域,放大区放大的原理及电压放大电路的组成和性能指标的计算,工作在饱和区和截止区的器件在数字电路典型集成器件与非门中的分析;教学例题主要解决放大状态下三极管管脚、管型的判别,小信号作用下含三极管电路的微变等效电路处理方法,以及分压式偏置下电压放大电路静态、动态指标的计算。运算放大器作为直接耦合多级放大电路讲解如何削弱零点漂移现象,淡化其内部结构,突出器件的外部输入输出特性及线性和非线性工作区域,通过说明扩大其线性区域施加负反馈条件讲解反馈的概念、类型及判别方法;教学例题主要构建含运算放大器的电路处理方法及分析思路,如线性工作区域的器件使用在模拟信号运算中的功能,非线性工作区域的器件组成实用的电压比较器,传感器输出电路中运放的放大作用等。本篇安排18课时,其中二极管4课时、三极管8课时、运算放大器6课时。

2.1.3数字电路分析

教学内容需淡化数字电路逻辑器件的内部结构及工作原理,重视外部逻辑功能的分析,包括数字电路分析基础、组合逻辑电路的分析和时序电路的分析三大部分。数字电路分析基础中教学内容涵盖数制、码制的概念及其转换方法,逻辑函数的概念及化简方法和意义,基本逻辑门的逻辑功能,数字电路分析方法;由于数字电路的信号源与模拟电路的信号源完全不同,尤其强化分析方法的讲解。组合逻辑电路的分析重点教学的内容包括常用组合逻辑器件的外特性,组合逻辑电路的分析与设计方法;以设计方法设计实用的组合电路如加法器、编码器等,建立中规模数字器件的概念,认识常用中规模集成器件,再讲解中规模组合器件的应用,教学内容因此组成一条清晰的知识连线;教学例题可以偏向与专业密切联系的内容,如计算机中加法器、计算机键盘编码电路、存储器中译码器应用等。时序电路的分析教学内容首先要充分体现时序电路与组合电路的区别,包括电路中组成器件的逻辑特性不同、分析方法的特点等,主要讲解触发器的外部逻辑特性,仅基本RS触发器分析其内部结构以说明触发器中复位与置位功能,其余触发器仅说明其外部的逻辑功能,摈弃其内部枯燥的结构原理说明;以分析触发器组成的计数器电路讲解时序电路的分析方法,同样可以适用其他电路如寄存器电路的分析,同时也揭示了集成计数器的内部结构及原理和功能,解决任意进制计数器的设计问题;教学例题要体现学习触发器逻辑功能的重要性,时序电路的分析和设计思路,将555定时器作为综合例题分析讲解,包含三极管、运算放大器及触发器。本篇安排22课时,其中数字电路分析基础4课时、组合逻辑电路的分析6课时、时序电路的分析12课时。

2.2关于实验教学

课程实验共8个,安排16课时,包含验证、仪器使用、综合分析及设计项目,基本电路分析实验主要以验证性实验为主,安排4课时;模拟电路分析包含仪器使用、综合分析等项目,安排6课时;数字电路包含验证、综合分析及设计等项目,安排6课时。通过课程实验巩固和加强对理论知识的理解,增加电子技术方面的感性认识及学习兴趣,培养学生对工程问题的基本分析能力、电路的调试技能以及分析和解决工程问题的综合能力,提高学生的工程素质。(1)对验证性和分析性实验给出实验电路和实验内容,由学生根据实验目的结合理论知识自主决定测量量、自拟实验步骤及实验表格;对设计性实验给出设计要求,由学生自行设计实验电路并调试得出结果;转变学生被动学习的局面,培养学生独立思考、独立分析及解决问题能力。(2)实验项目安排上要体现各实验的相关性,内容安排体现从元器件到单元电路再到系统设计。如示波器、信号发生器的使用主要用于电压放大电路及运算电路的实验测试;数字电路器件逻辑功能测试与具体应用电路相结合。以往实验中出现问题时通常有器件本身存在问题,但学生实验前总是忽略器件的好坏,实验中的问题难以入手解决,强调实验的相关性可以开拓学生解决问题的思路,进一步掌握实验中的主动性,并且各实验的目的也更加明确,对课程从理论到实践的学习过程做到循序渐进地完成。(3)丰富实验内容,将实用小电路、电子竞赛试题等应用于实验中,或分析或设计,增加实验的趣味性。课时限制使得实用电路在某个实验中不可能完整实现,但可以将其中的单元电路作为实验的内容,其他部分以模块代替,实现电路的功能。(4)实验前预习内容及实验后的思考问题与实验内容密切关联。实验前的预习可以保证实验的有序进行,进一步理解学习的相关理论知识的应用性,从而提高学习课程理论知识的兴趣;实验后的思考是对实验中的总结、实验中出现问题的解答、实验数据的分析等,培养学生建立综合分析问题的方法及理论联系实际的能力。

3结束语

电路基础教学范文6

电路与电子技术基础是高职院校电类专业的专业基础课程,内容包含电路基础、模拟电子技术和数字电子技术三方面的知识,课程难度较大,内容繁多。文章分析了目前教学中存在的普遍问题,提出了在课程教学中引入“五环模式”,结合多种教学方法,吸引学生的学习兴趣,从而提高教学质量。

关键词:

“五环模式”;项目;教学改革

电路与电子技术基础课程是电类专业的专业基础课程,高职院校的电类专业大都开设了此课程。本课程内容多,包括电路基础、模拟电子技术和数字电子技术三门课程的内容,其目的是使学生获得电路的分析方法、电子技术方面的基本理论、基本知识和基本技能,培养分析问题和解决问题的能力。由于学时少、内容多,该课程一直被认为是比较难学的课程,如何让学生有兴趣地学习,提高学生的学习效率,就成为教学能否成功的关键。根据人才培养方案,高职院校物联网专业学生毕业后能够胜任物联网设备、产品测试与维修、物联网感知层与传输层节点产品的辅助设计、制造、物联网工程系统安装与调试、物联网嵌入式系统应用、能够承担各类物联网业务技术支持、维护与应用工作。因此物联网专业中电路与电子技术教学主要要求学生能够掌握电路与电子技术基础知识和基本技能,为后续课程奠定基础,提高学生的学习兴趣。

一、目前高职教学中存在的主要问题

1.教学中知识的讲解以本科院校的内容为参考,偏全偏难偏理论,学生在学习的过程中,由于基础差,不能很好地吸收知识,课程学完后,连最基础的高、低电平概念都没有掌握,因此,可以说是失败的教学。2.学生的学习主动性不够。电路与电子技术基础的学习,纯粹由上课听课,课后作业不主动完成,学生往往后面部分学了忘记前面部分,而本身此课程的学习是前后关联紧密的,越学就越不懂,导致学习兴趣缺失。因此,如何在课程教学过程中,吸引学生,培养学生的学习兴趣,在参考了其他院校的教学经验、企业调研及教师在教学中的教学积累,项目组最终确定了引入“五环模式”,可以较好地解决以上存在的问题,从而提高课堂教学质量。

二、什么是“五环模式”

所谓“五环模式”,由“项目导入”、“制定计划”、“实施计划”、“制作实物”和“总结与评价”五个环节组成。下面简单介绍“五环模式”的具体内容:1.“项目导入”环节,任课教师的活动包括三个内容。(1)借助实物展示和虚拟实验平台,导入项目任务及目标、展示项目结果,让学生对项目有一个直观的认识,然后再布置具体的学习任务。(2)利用虚拟实验环境的EDA软件,让学生明确自己应当完成的具体任务和完成任务后可以得到哪些知识以及达到什么样的水平。(3)在充分考虑学生的现有知识和能力水平的基础上,按照适合协作学习的分组办法对学生进行分组,安排具体的完成时间和成果的评价方式等。2.“制定计划”环节,学生通过自主学习、小组协作学习等方式,对该项目的任务目标进行分析,确定任务所涉及的各种要素,充分应用已掌握的前序知识,确定任务的实施步骤,为任务的实施做好充分的准备。3.“实施计划”环节,学生在虚拟仿真实验平台上按照已制定好的计划逐步完成项目任务。教师在此过程中对学生进行过程指导,实现教师和学生以及学生之间的交流。学生通过应用已学习的知识完成工作任务,进行知识的建构,形成职业岗位能力。4.“制作实物”环节,学生在完成设计电路的电路图指导下,进行实物制作,制作完成后,进行调试。在调试过程中,对出现的问题与教师探讨,寻求解决问题的方法,并与理论的仿真进行对比,分析出现问题的可能原因。5.“展示与评价”环节,学生在展示自己的项目成果,然后接受他人的评价和教师的反馈。同时,学生在汇报和听取同学汇报的过程中,通过对比自己与其他同学的成果,查找不足,反思其成败。“五环模式”对电路与电子技术基础的实践过程进行了详细的分解,让学生在整个过程中,把理论知识的学习和实践能力的提升有机地结合在一起。

三、“五环模式”的实施

根据“五环模式”的内容,项目组的教师们注意寻找电路较为简单且知识覆盖面较广的项目,从简单到复杂,以任务为主线,学生为主体,注重基础知识和能力的培养,使学生在教、学、做的过程中真正学到知识、掌握技能,激发学生的学习主动性。项目组成员确定了11个项目:电路基本元器件的识别、应用和测量;电子制作手工焊接技术;基尔霍夫定律的仿真实践;二极管三极管的测试;共发射极放大电路的装配与调试;稳压电源的设计与实现;信号灯的逻辑控制;简单抢答器的电路与试验;由触发器构成的改进型抢答器;编/译码及数码显示;计数显示器。确定了项目后,根据“五环模式”的内容,在教学中设计了主要的教学情境。并在教学过程中,引入多种教学方式,如现代化教学方法、理仿实一体化、教学做一体等的运用。在两届学生的课程教学中实施,效果较好,验证了教学方法改革的可行性和有效性。

四、结束语

在项目实施的过程中,学生对于电路与电子技术基础课程的学习由原先的漫不经心,到后面的痛并喜欢着(在学习过程中,实物制作过程的艰辛和调试成功的喜悦),让教师在教学中有了极大的成就感。“五环模式”的引入,对课程的实践教学有了很大的促进作用。今后的任务是,依托工作室培养的优秀学生,在课堂教学中充当小老师,帮助教师对学生进行指导,促进教学质量的进一步提升;在教学内容方面,如何设计更多更适用的教学案例,更好地发挥电路与电子技术基础课程的基础作用.

参考文献:

[1]高玉良.电路与模拟电子技术课程教学改革的实践[J].长江大学学报,2008(3)

[2]张琳.电工电子技术课程教学改革探索与实践[J].天津职业院校联合学报,2012(10)

电路基础教学范文7

基于工作过程的课程是上世纪90年代德国职教界针对在传统“双元制”模式下,职业学校的教学偏离职业实践和滞后科技发展而进行课程改革的成果,它对欧洲职业教育课程改革产生了深刻影响。近年来,我国职业教育课程改革中的项目课程、任务引领型课程等探索,就是源于基于工作过程的课程模式的核心思想。基于工作过程的课程以典型工作任务为载体,其教学内容指向职业的工作任务、工作的内在联系和工作过程知识。工作过程的核心要素包括:劳动者、工作对象、工具、工作方法和产品等。基于工作过程的课程特点就是能够体现工作过程的各项要素,并反映这些要素之间的相互联系;同时,让学生亲自经历结构完整的工作过程,使学生能够借此获得“工作过程知识”。因此,基于工作过程的课程充分体现出高职教育特征,更有利于对学生综合职业能力的培养。下面以电气自动化技术专业的专业基础课《电路基础》为例,进行教学设计剖析。《电路基础》是电类各专业课程体系中非常重要的一门专业技术基础平台课程,是高职电类各专业培养高技能人才必须具备的理论和实践基础。通过对《电路基础》课程的学习,使学生获得必须的电气安装的规划与实施理论、电路分析基本能力及电路测量、故障诊断等基本知识与实践技能,为学习专业课程、树立理论联系实际的观点、培养实践能力和创新能力打下必要的基础,对学生职业能力培养和职业素质养成具有明显的支撑与促进作用。

1课程设计的研究

1.1课程设计的理念

高职教育是以培养高素质、高技能人才为目标,以培养学生的职业能力为本位的教育,职业能力是通过对已有的知识、技能、态度等的迁移,并参与特定的职业活动整合而成的,而培养职业能力是职业教育课程设置的基本目标,决定了课程的内容和教学方法。因此,职业教育的课程内容必然依赖于职业岗位上的工作内容,课程设计必须将“企业的任务”以“教学的形式”来完成“人才的培养”。课程设计应该从典型工作任务出发,首先分析确定职业能力,再由职业能力分解出相应的知识、技能和态度,然后确定课程的内容及教学的顺序,通过工作任务将理论教学与实践教学融为一体,形成一套完整的课程计划。

1.2职业岗位及所需能力分析

通过对电类专业就业岗位群和相关的工作任务分析,明确了实际工作所需要的能力结构和要求。

2教学内容及组织安排的改革

通过以上对职业岗位能力的分析,以实用、够用为原则,按照知识的相关性选取教学内容,将学生在实际工作中涉及的96学时五类电路(直流电路、交流电路、动态电路、选频网络和变压器电路)的分析及制作确定为五个能力训练项目,并以此为主线,构建适应项目教学的行动课程体系。在职业岗位能力分析基础上,对以上能力训练项目进行细化,将原来学科课程体系中的知识点与具体的训练项目相结合,理论指导实践,重点强化各种常用元器件的识别与使用,各种电路的分析、制作与调试,呈现出课程内容的针对性和应用性。

项目1直流电路的分析与应用子项目1.1家用轿车信号系统电路的分析。拟实现的能力目标:能对常见的简单电路进行初步检查,确定各部分的作用,并进行简单故障分析。相关支撑知识点:电路的概念及组成;电路的基本物理量;电路的状态;欧姆定律;电阻的串并联;常用电工仪表的使用方法。子项目1.2直流单臂电桥的使用与分析。拟实现的能力目标:能根据实际需要搭建直流单臂电桥,并用它进行简单测量及计算。相关支撑知识点:直流电路的分析方法;常用电工仪表的使用方法。子项目1.3简单指针式万用表的设计及制作。拟实现的能力目标:能根据要求完成简单指针式万用表的设计及制作。相关支撑知识点:电阻串并联电路分析;常用电工仪表的使用;手工焊接技术及元器件的识别;简单直流电路图的识读与绘制;国家/行业相关规范和标准。项目2交流电路的分析与应用子项目2.1典型电信号的测量。拟实现的能力目标:能使用信号发生器按要求产生信号,会用示波器观察产生的信号波形,并能读出波形的参数。相关支撑知识点:正弦信号的三要素;示波器、信号发生器及交流毫伏表等常用电子仪器的使用。子项目2.2日光灯电路的分析与安装。拟实现的能力目标:能按照《最新灯具安装标准》、《建筑电气工程施工质量验收规范》进行日光灯电路的安装与布线。相关支撑知识点:电阻、电感和电容元件的交直流特性;正弦交流电路的相量分析法;电路功率的计算;功率因数及提高方法;日光灯电路的结构及工作原理;安全用电常识;国家/行业相关规范与标准。项目3动态电路的应用子项目3.1延时开关的制作与调试。拟实现的能力目标:能制作符合要求的RC延时开关,并进行简单调试。相关支撑知识点:动态元件的换路定律;一阶动态电路的全响应;RC延时开关的工作原理。子项目3.2锯齿波发生器的设计与制作。拟实现的能力目标:能利用RC或RL电路的过渡过程设计并制作简单的锯齿波发生器。相关支撑知识点:RC电路、RL电路的过渡过程;三要素法求解动态电路。项目4选频网络的设计与实现拟实现的能力目标:能根据给定的条件设计选频电路,用EWB仿真软件进行仿真分析;用实际元件搭建电路并进行测试;比较结果,提出改进方法。相关支撑知识点:电路的频率特性;选频电路的设计;EWB软件的使用;谐振电路及参数的测试。项目5变压器的应用与设计子项目5.1变压器的应用。拟实现的能力目标:能根据要求对变压器进行简单测试,了解其在电路中的作用。相关支撑知识点:耦合电感;变压器的结构、工作原理和参数计算;变压器同名端的判别;成品变压器的测试方法;变压器的合格标准。子项目5.2小型电源变压器的设计与制作。拟实现的能力目标:能按照要求设计并制作小型电源变压器并能进行故障分析。相关支撑知识点:小型电源变压器的制作工艺;简单的绝缘、绕制技术;变压器的故障检修。

3教学手段和教学方法的探索

3.1教学手段

3.1.1工学结合

校企合作,共同探讨分析岗位技术需求,制定该课程的内容和教学目标。与潍坊地区相关行业公司(歌尔电子、青州捷远电气等企业)合作,按照企业的生产流程来设计课程体系及教学模式;经常保持与多家企业联系,获取一线职业技术需求信息,作为课程内容主体,同时,将实际项目案例引入教学,力求达到教学内容与实际工作需求一致,如将“简单指针式万用表的设计与制作”作为直流电路分析与应用的一个子项目,要求学生能根据要求完成其制作与调试的过程,使专业教学和企业人才需求无缝接轨,以提高学生的就业能力;定期与用人单位联系,了解我校毕业生的工作情况,和企业专家共同分析教与学的效果,并探讨和调整教学内容。#p#分页标题#e#

3.1.2任务驱动

从企业中获取项目案例,进行任务分解,将每个技能训练项目分解为电路的分析、元器件的识别、电路的插装与焊接、电路调试等任务,在技能训练中都以某一个案例或项目要求入手,用任务驱动方式组织教学,在技能训练中都以某一个案例或项目要求入手,让学生带着任务去学习和实践,有利于激发学生的学习兴趣,明确训练目的,建立项目化思想。

3.1.3“双证书”制

“双证书”制使工学结合进一步落实并使其结果得以考核。依照国家职业分类标准,结合学生所学专业,学院实行了“双证书”制。学生在学期间不仅要取得毕业证书,还要获取与专业相关的职业资格证书。我们根据“维修电工”职业资格的要求,合理安排教学内容,将证书课程考试大纲与专业教学大纲相衔接,实行工学结合,强化学生技能训练,综合实践课由电气电子制造行业专家或企业从应用角度安排考核和评审,有效地推动了教学内容、教学方法和考核方法的改革,有95%的学生拿到了“维修电工”职业技能鉴定证书。

3.2教学方法

3.2.1启发式和研讨式教学

在讲授理论性较强的内容时,如交直流电路分析的各种定理和分析方法的讲解,由于比较抽象,学生普通反映学习时有困难。这时应以启发式和研讨式课堂教学为主,注重学生智力开发和工程素质的培养,鼓励学生自主学习,多看、多练,激发学生的创新意识。

3.2.2直观和现场教学法

在讲授内容时,尽可能使多媒体与现场教学相结合,使其直观明了;再通过实训教学巩固和加深。对于实践性较强的教学内容,则采用现场教学和实训教学相结合的教学方法,教师讲解并示范如何操作,让学生立即动手做,这种边教边学、边学边做的交互式教学形式,提高了教学的直观性,调动了学生的积极性,增强了学生的动手能力,达到了教学做合一的效果。

3.2.3案例讨论,任务驱动式教学

对典型的企业案例进行分解,如将“延时开关的制作与调试”分解为RC动态电路的分析、电阻电容等元器件的识别、电路的插装与焊接、电路调试等任务,并设计成若干个任务,以任务驱动方式指导教学,通过每一个典型的、针对性强的、真实的案例,把相关的基础理论、设计思路和解决问题的基本方法传授给学生,从而使学生形成深刻、形象、牢固的记忆,对启发思维、激励情趣、提高学习效率起到重要作用。

3.2.4开放式教学

在课外开放实训室时间,由4~8名学生组成一个小组,自主选定实训项目(任务),在任课教师指导下,小组同学共同探讨解决问题,提出设计方案,并动手完成,最后由教师和同学一起对所完成的电路作品进行点评。

电路基础教学范文8

针对传统教学中存在内容抽象、理论无法联系实践、复杂难学等诸多问题,提出以Proteus仿真技术为基础,从理论教学、实验教学、实践教学三个方面进行了改革实践,经过几年的实践表明,提高了学生对本专业的学习热情、工程实践能力和创新能力,教学质量得到很大改善。

关键词:

数字电子技术基础;Proteus仿真;教学改革

1PROTEUS软件介绍

PROTEUS软件是英国LabcenterElectronics公司开发的电路分析与实物仿制及印制电路板设计软件,是一个电子设计的教学平台、实验平台和创新平台,覆盖了电工电子实验室、电子技术实验室,单片机应用实验室等全部功能。它可以对模拟电路、数字电路、单片机及其电路组成的系统仿真,并进行功能验证,通过动态器件如电机、LED,LCD开关等,配合系统配置的虚拟仪器,实时观看运行后的输入输出的效果。

2理论教学改革

根据我校地处偏远且为农林院校的特殊情况和实际工程需要,教学内容上舍去复杂的理论分析,注重理论分析结果的应用,减少有关器件内部结构的分析过程,着重介绍器件(或集成元器件)的作用、主要参数、使用方法。全系教师根据各路反馈信息,确定数字电路基础、组合逻辑电路、时序逻辑电路、脉冲波形产生于整形,AD/DA和DA/AD转换电路五大教学项目,每个大项目又分为几个小的教学模块,同时弱化或忽略掉其它相关内容。《数字电子技术基础》是学生第一次接触与以往截然不同的逻辑电路,其中涉及到很多电路的原理和繁琐抽象名词术语,这些无论板书或者多媒体课件,都会使学生觉得枯燥无味,丧失学习激情。如果教学时根据教学内容,在理论教学过程中利用多媒体讲解原理、用法,再穿插Proteus仿真,可使理论知识直观、形象、生动,促进学生对知识的理解和记忆。例如,刚接触常用组合逻辑电路8线-3线优先编码器74HC148时,学生对什么是编码器,选通输入端、低电平有效等名词一头雾水,更难以想象对输入的编码其输出是怎样的,如果有几路信号同时输入,究竟对哪一路优先编码输出,怎样实现利用功能端实现扩展编码?单靠多媒体讲解,这些问题在学生脑海里像一盘浆糊,一片茫然,无疑加大了学生的理解难度。这时,教师可以在Proteus界面上形象地演示编码器74HC148的逻辑功能,改变各个输入端和控制端的输入,即可用发光二极管形象的表现出74HC148输出端的状态,结合仿真现象形象讲解,使得原来难以理解的芯片功能表也变得容易,会起到事半功倍之效,为后面的学习打下夯实的基础。实践表明,通过在课堂上现场穿插PROTEUS仿真教学,学生很轻松学习地译码器、数据选择器、数据比较器等常用组合逻辑电路,各种触发器、常用时序逻辑电路和555定时器的运用,以及AD,DA转换器,对《数字电路基础》的畏难情绪一扫而光。

3实验教学改革

在我校人才培养方案中该课程实验教学10学时,因受到实验场所、时间、设备和管理等多方面因素的限制,几乎不可能提供学生太多的实践机会。而且,传统的《数字电子技术基础》实验往往以验证性实验为主,实验课上学生机械第按照实验指导书连线,观察实验结果,完全没有独立思考和动手设计的机会,学生的实践能力和创新能力被严重制约。自从在教学中引进PROTEUS仿真后,实验教学也进行了大刀阔斧的改革。首先,在讲解相关理论内容时,提前给大家布置实验内容,要求学生利用课余时间先进行PROTEUS仿真,并把仿真文件传给教师,进行检查指导,然后实验课上再完成硬件连接。再次,加大设计实验力度。为了提高学生的创新能力,实验内容不再以验证性试验为主,加大设计实验内容,重点放在各种芯片的应用设计上。增加用数据选择器设计测试输血和受血血型匹配的电路实验,74LS138译码器和与非门设计控制发电机工作的逻辑电路、电子秒表实验等设计型实验。例如,实验时学生利用74LS153芯片设计的血型匹配电路。A、B代表输血者,C、D代表受血者(她们的取值00代表O型血,01代表A型血,10代表B型血,11代表AB型血),根据四个变量的取值,在输出端用发光二极管表示是否匹配,二极管亮表示血型匹配,二极管熄灭表示血型不匹配。最后,加大实验考核力度。为了促进学生动手做实验的热情,试验成绩在课程考核成绩中所占比重加大,由过去的15%,加大30%。另外,不再完全根据实验报告和考勤给实验成绩,而是组织专门考试。学生现场抽取预先准备好的题目,当场做实验,根据实验结果和学生讲解,教师现场给成绩。

4课程设计改革

课程设计是教学中非常重要的实践环节,是学生获取实际工程经验和能力,走向就业的重要途径。但是,对于没有实践经验的学生来说,设计电路的合理、正确与否没有判断经验,容易造成器件和仪器的损坏,有时辛苦焊接好后,预期的设计结果也出不来,往往需要重新设计,造成大量的人力和资金浪费。但采用Proteus软件后,每个学生相当于拥有了一个完整的虚拟实验室,学生可在ProteusISIS窗口大胆进行电路设计、测量、调试,修改,且在安装实物作品前就可看到结果。仿真成功后,只要安装正确无误、焊接可靠、布线合理,实际作品都会得到与Proteus仿真设计一致的结果。自从在课程设计环节引入Proteus仿真环节,学生设计的电子秒表、数字频率计、拔河游戏机等作品成功率大大提高,节省了硬件投入,使学生独立操作能力和创造力都得到了极致发挥。

5结束语

把Proteus仿真应用到《数字电子技术基础》教学中,克服了传统教学的不足,使得枯燥无味的理论知识变得生动起来,为数电教学质量的提高和创新性人才的培养提供了一种新的思路和方法。并且,该仿真软件也可应用到后续课程的单片机教学中来,为后续课程的学习打下良好基础。

作者:孙少杰 裴玖玲 周丹 单位:塔里木大学机械电气化工程学院