电子技术教学改革实践

电子技术教学改革实践

摘要:

高校电子技术课程教学改革的根本任务是培养具有工程实践和创新能力的高素质人才。本文根据高等教育教学改革的基本思想以及应用型本科人才培养的基本要求,结合电子技术课程的特点和教学现状从教学内容、教学方法和手段、课程考核等方面对该课程的教学改革进行了探讨。

关键词:

电子技术;教学方法;改革

引言

“电子技术”课程是能源与动力工程本科专业的一门重要的专业基础课,它分模拟电子和数字电子两大部分,通过本课程学习,应使学生掌握基本概念、基本原理和基本分析方法,以及典型电路的设计方法和基本的实验技能,为学习后续课程和从事电子技术方面的研究奠定理论基础,培养学生分析和解决工程问题的能力。电子技术课程的特点是理论性和实践性都很强,而且教学内容多、课时少、发展更新快,新概念、新技术和新设计方法不断涌现,传统的教学模式已不能满足现代教学的要求,因此,为了更好地适应应用型本科院校培养创新型人才的需要,笔者对能动专业“电子技术”课程从以下几个方面进行了一些改革和探索。

1教学内容改革

根据应用型本科院校“以应用为主体,以能力为中心,以实用、够用为原则”的教学理念,对“电子技术”课程的教学内容进行了大胆改革。删减了一些理论上较深较抽象的内容和陈旧知识,对于各种单元电路,只要求掌握其工作过程及功能,而对于繁琐的理论分析和公式推导则略讲,把重点放在这些电路的应用上。对于模拟电子教学,由于其较强的理论性和抽象性,知识讲授应详略得当。例如,对于半导体导电机理、晶体管内部载流子的运动、集成电路的内部组成等只简单介绍给出结论;而对于分立元件组成的共射极基本放大电路、分压式偏置电路、射极跟随器等基本电路,则详细讲解,既讲其应用,通过对这些电路的原理分析又将其作为引导学生学习电子技术的阶梯;对于负反馈放大电路、集成运放、功率放大电路,把学习重点放在电子电路的性能和应用上,并通过实验使学生掌握各电路的组装、调试和参数测量方法,培养学生电路性能分析和故障排除的技能。数字电子教学的逻辑性和集成性较强,以介绍电路的逻辑功能为主,逻辑代数基本定律、组合逻辑和时序逻辑的概念是分析和设计数字电路的基础,在教学过程中侧重于中小规模集成电路的实际应用。对于电子元器件,重点分析器件的外部特性和应用知识,而对其内部结构和机理不加深究。另外,为使教学更加全面和完善,对存储器、可编程逻辑器件和信号发生器等的工作原理及使用进行适当的简单讲解。

2教学方法和教学手段改革

“电子技术”课程教学难度大、学时少、内容多、课堂教学信息量大、电路图多且复杂,并具有理论性与实践性都很强的特点,所以首先从培养学生的学习兴趣入手,灵活运用多种教学方法,充分体现教学中学生的主体地位和教师的主导作用,从而增强教学效果。

2.1激发兴趣以调动学生的学习积极性

本课程中概念多而抽象、难以理解,电路图多且复杂,所以学生往往兴趣不高。针对这种情况,从本课程一开始就注意激发学生的学习兴趣,帮助他们树立信心,克服畏难情绪。在绪论课中向学生介绍电子技术的发展史、应用领域和研究热点,让学生感觉到电子技术的应用就在身边,学习电子技术方面的知识是非常有用的。另外在讲课中注意介绍一些该领域的新产品、新技术及发展方向,以进一步激发学生的学习兴趣,引导学生开拓思路,发散思维,并活跃课堂气氛。

2.2注意教学内容的前后衔接,承上启下

在教学过程中注意把前后的知识点联系起来,从而加深对所学知识的理解和掌握。例如在讲解分压式偏置电路时,可先复习前面学过的固定偏流电路,它可以方便地调整静态基极电流,但其静态工作点易受外界因素的影响而移到不合适的位置使放大电路的正常工作受到影响,由此很自然地引入新课—能自动稳定静态工作点分压式偏置电路,此乃承上;在讲解分压式偏置电路时指出该电路是通过设置发射极电阻Re引入电流负反馈来稳定静态工作点,从而为后面一章学习“放大电路中的反馈”起到铺垫作用,此乃启下。在教学过程中注意前后内容的衔接,可以帮助学生更好地弄清新知识跟已学的旧知识之间的内在联系起来,做到融会贯通。

2.3讨论式教学法

讲授新课前,教师可选取一题多方案、多解答的命题,有趣的应用方向等,先给学生布置探究性的学习任务,让学生自己查阅相关资料进行自学,上课时采取教师提出问题、教师引导、学生分组进行课堂讨论的形式开展教学活动,在讨论过程中教师只指点学生分析问题的方法和思路,让学生自己思考,然后充分阐述各人自己的见解,最后由教师进行总结。通过这种教学方法,所讨论的知识已牢记在同学们脑海里,同时培养了学生分析、解决问题的能力,加强了合作意识。不过这种方法占用时间较多,一学期最多安排两次以免影响教学进度。

2.4注意结合实际应用,体现课程的工程实践性

针对本课程教学内容多而学时少的特点,需要简化复杂公式的数学推导,直接给出一些结论性的知识点。培养应用型本科人才更注重培养对象所要从事的职业岗位的实际,这也需要适当删减细节问题的定量计算,很多时候更注重对放大电路的定性分析,抓住主要因素,忽略次要因素。在讲课过程中讲述一些和教学内容相关的各专业的典型工程应用,以更好地体现课程的工程实践性,可以结合实际应用给学生布置一些设计性题目,让学生从应用的角度考虑问题,既使学生熟练掌握了电路的工作原理,又锻炼了学生的设计能力。

2.5开展体验式教学活动

教师选取一段较易理解而大家又有兴趣的内容,请学生在课堂上用5分钟左右的时间来给大家讲解,之后教师进行简短点评,参与的同学课程平时成绩可以加分。结果不少平时学习不突出的同学积极报名,而且参与的同学准备得非常认真,其他同学在听时比平时听教师讲课都要专注。这样让学生来体验教师的教学过程不仅能锻炼口才,提升学生的自我效能感,使学生感受到高校教师的繁忙和艰辛,还能使教师体验到学生的需要,增强自己的责任感和危机感,从而教学相长。

2.6运用现代教育技术以增强教学效果

“电子技术”课程内容丰富而学时偏少,电路图多且复杂,如果采用传统的“黑板+粉笔”的教学手段,教师板书要花费大量时间造成课堂效率低;而且绘制的电路图或特性图不规范不工整,教学效果不好。多媒体教学可以不受时间、空间、微观的限制,能观察到凭借传统教学手段观察不到的现象,从而让枯燥的内容变得色彩缤纷、赋予动感、更有情趣[1];多媒体以文字、图像、声音等多种途径向学生传递信息,调动了学生视觉、听觉等多个感官,因而生动、形象、感染力强,使课堂教学更具多样性、生动性、实效性和先进性。

(1)变抽象为具体,有效促进学生的感性认识通过多媒体可以把抽象的问题形象化、把微观的问题放大化、把变化的过程动感化,从而较好地贯彻电子技术课程教学中“生动的直观性教学原则”,不仅开阔了学生的视野,也加深了学生对知识的理解和掌握。例如,在“三极管内部载流子运动过程”的教学中,可把载流子的运动过程用动画来展现,用细线条表示基极电流,并设置小而悦耳的声音;将集电极电流用较粗线条表示,设置为另一种较大的声音;汇集到发射极时又变为一种声音,且用更粗的线条来表示发射极电流[2]。在动画的演示过程中,既可以连续观看动态效果,也可暂停观察某一时刻的情形,这样把枯燥无味、抽象的规律形象化,使学生更容易理解三极管电流的分配关系。

(2)运用仿真软件,加强理论与实践的结合由于电路在工作过程中各部分的工作状态、信号传输过程中的变化情况对电路内部的影响等都不可见,电路分析对学生而言是一个难点,运用Electronic-Workbeach(仿真电子工程师工作平台,简称EWB)软件可随时对所讲解的电路进行仿真,使抽象的理论形象化,并可在修改电路参数后即时观察输出波形[3]。例如在学习静态工作点位置对放大电路输出波形的影响时,可以对基本共射极放大电路进行仿真,让学生观察虚拟示波器上输出电压波形随基极偏置电阻Rb的变化情况:Rb偏小时,可观察到输出波形为“平底波”,产生了饱和失真;将Rb调大到一定值时可观察到输出为“平顶波”,出现了截止失真;只有Rb值合适时,才可避免失真,输出标准的正弦波。这样的教学符合从感性到理性的认知规律,既加强了理论与实践的结合,又提高了学生的学习兴趣。

2.7拓宽师生课外交流渠道

(1)课外与学生多交流学科前沿发展动向,并指导学生阅读《电气传动》《电子学报》《自动化学报》等专业期刊以扩大学生的视野,拓宽知识面,并鼓励学生撰写读书笔记、写小论文以提高学生的科研能力。

(2)结合本课程的内容提供一些与电子技术相关的英文阅读材料让学生阅读和翻译,提高学生阅读和利用英文科技文献的能力。

(3)固定时间、地点答疑教师在课外固定的时间和地点答疑以规范和促进师生之间的交流和沟通。

(4)充分利用网络资源利用学校网站上的课程网络教学平台,学生登录之后不仅可以浏览授课计划、教案、多媒体课件、教学大纲、课后作业、课外阅读材料等丰富的教学资源,可以利用网站的试题库进行自我测试,还能够跟教师交流,对教学提出意见和建议。这样既能激发学生的学习兴趣,又为学生的自主学习提供了必要的信息技术环境和条件。

(5)在比赛和科研活动中教师和学生共同参与、协同作战通过师生共同参与科研活动如挑战杯科技制作大赛、电子设计大赛、创业创新计划大赛、大学生科研训练计划等,师生一起交流、探讨,既能充分发挥学生的积极性、主动性,激发学生的创新思维和创新意识,同时也增进了师生感情。另外,教师充分利用学生的实验实训课、课程设计、认识实习等机会与学生交往、交流,对于学校和学院组织的各种活动,教师尽可能参与学生的活动过程,或参与他们的成果分享,这样来增加师生交流的机会,在交流中增进友谊,在活动中相互提高。

3改革课程考核方式

为了实现考核内容的全面化和考核过程的科学化,对“电子技术”课程的考试制度进行了改革。为了提高实验教学效果,把原来该课程的课内实验改成了一门独立的实验课程,与理论课分开,单独考核。实验课程考核重在平时,没有专门的期末考核,根据学生每次实验课的表现来进行评分。理论课考核方式:总成绩=期末考试成绩(闭卷)×70﹪+平时成绩×30﹪。将作业、课堂考勤、实验情况、学生自己制作的多媒体课件、小论文、课堂发言情况等都记录在平时成绩登记表里并计入平时成绩中。通过改革,使学生能够把精力和重点放在平时,养成好的学习习惯,在较大程度上避免了平时松懈、考前突击现象,从而充分调动了学生的学习积极性,形成了良好的学习风气。

4结语

通过对“电子技术”课程在教学内容、教学方法和手段、考核方式等方面的改革,提高了学习积极性和学习效率,更好地培养了学生的动手能力和创新精神,该课程教学团队将在以后的教学中不断探索、实践和完善,为更好地培养工程应用型人才继续做出不懈的努力。

作者:李瑾 单位:南昌工程学院机械与电气工程学院

参考文献

[1]孙云娟,时磊,王娜.电子技术课程多媒体教学的研究与改革[J].漯河职业技术学院学报,2010,9(2):89-90.

[2]何爱香,丁昕苗,刘延武.现代教育技术在电子技术课程中的应用研究[J].湖北经济学院学报(人文社会科学版),2010:7(11):175-176.

[3]李士军,宫鹤,顾洪军.电子技术课程教学改革探索与实践[J].吉林农业科技学院学报,2012,21(2):116-118