多媒體在模擬電子技術教學中的運用

摘要 本文全面探討了多媒體課件在模擬電子技術課程中的教學應用，討論了利用多媒體技術教學和使用傳統的教學方法在課堂教學中有何顯著變化，并表明其因為學習方式的改變而引起了怎樣的教學效果。

關鍵詞 多媒體 課件 模擬仿真

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A

1 多媒體概述

隨著社會的發展進步，我們進入了一個信息化的時代，多媒體已經得到廣泛的應用，尤其在教學領域更是如此。多媒體技術是指能夠同時采集、處理、編輯、存儲的技術，它能展示兩個或以上不同類型信息媒體，這些信息媒體包括文字、聲音、圖形、圖像、動畫和活動影像等。通過多媒體可以非常形象直觀地表達過去很難描述的課程內容，而且學生也可以更深刻地理解和掌握相應的教學內容。多媒體的輔助參與有可能使教學領域產生一場新的變革。

2 多媒體的運用

2.1 Flash課件

老師們講解或學生學習模擬電子技術的元器件結構和工作原理時，往往很難給學生構建一個較完整清晰的框架。例如，半導體PN結的載流子移動，二極管、三極管內部載流子的運動，場效應管的工作原理等等。這些元器件是后續學習的基礎，學生一開始學不好，將會影響后面的學習，也可能失去學習的熱情，到期末考試時他們的學習效果總能明顯體現出來。我們學校每次開設這門課程都有數量可觀的學生加入選修行列，就能印證這一點。如何給學生講述完整的概念及提高學生的興趣，就是擺在我們教師面前的困難。

我們知道Flash課件在演示動畫效果方面有一定優勢，因此可以用其制作課件進行輔助教學。我們用Flash制作P型半導體、N型半導體模型，先演示自由電子和空穴的產生，然后把兩者合在一起，在交界處形成PN結，加上不同電場可以顯示空間電荷區厚薄的變化，接著啟發學生理解PN結具有單向導電性的特點，再用動畫演示光敏二極管、穩壓二極管、變容二極管的載流子運動規律，如此學生就能建立起PN結、二極管的概念。學習二極管后我們再引入三極管，通常我們給學生描述三極管結構是由兩個背靠背的PN結構成，有學生就會理解為兩個孤立的PN結，能用兩個二極管簡單組合獲得三極管，還有認為發射極和集電極可以互換，學生這樣的理解偏差，老師們很難用三言兩語說清楚，就算是講清楚了，學生未必就能理解。我們換一下思維用Flash動畫課件，一方面可以演示三極管內部集電區、基區、發射區和對應集電極、基極、發射極的結構，另一方面可以動態演示內部載流子的運動情況，學生通過觀摩動畫就初步了解三極管的結構及工作原理，三極管不完全等同兩個二極管組合。

三極管屬于雙極型器件，當我們過渡到場效應管時，學生又將感到困惑，因為場效應管屬于單級型器件。場效應管與三極管的工作機理完全不同，三極管屬于電流控制電流型器件，而場效應管屬于電壓控制電流型器件。三極管工作時基極有微小的電流通過，而場效應管柵集輸入端幾乎沒有電流。用語言向學生描述，學生很難想象出相應模型，我們用Flash動畫表現，效果就不一樣。Flash動畫可以演示場效應管截面模型，進而溝道隨外電壓的變化，溝道的形象變化有助于學生理解電流的形成及變化。還可以演示金屬-氧化物-半導體場效應管和結型場效應管導電機理的區別。所以，運用Flash課件既可以通俗易懂地闡明元器件的結構、工作原理，又能夠激起學生探討未知領域的學習興趣。

2.2 PPT課件

盡管Flash動畫課件效果很好，可是有時僅需展示圖片文字或擴大信息量，這時我們也可以采用PPT課件。例如，當我們給學生講解PN結、二極管和三極管工作原理之后，學生對這些元器件有一定的了解，但是還想象不出實物的外形。直接拿實物給學生看，又因為實物太小，大部分學生看不清楚，所以我們可以先用數碼相機拍好實物圖片，然后制作成PPT課件，那么不同型號、不同大小的實物照片就可以呈現給學生。學生認識照片實物后，等到他們實際使用二極管或三極管時就有依據了。

在分析討論模擬電子技術電路時，離不開電路原理圖，即電路圖。有些電路圖很簡單，用粉筆就能很快地在黑板上畫出來，而有些由于元器件很多電路圖很復雜，這時用黑板表示就比較困難，且不說耗時間，就是畫出電路圖也很難做到美觀大方。使用PPT課件制作就不一樣，我們可以先做完整的電路圖，展示時可以是局部放大圖，也可以是整體圖，老師操作和學生觀看都很便利。這種情況下老師可以在同樣時間內傳達更多信息給學生。

2.3 模擬仿真軟件

以上所說的兩種課件能夠形象直觀地展示元器件的結構、原理和電路圖等，但是元器件的重要參數、電路性能的優劣還很難顧及，這時我們就得采用相關軟件進行模擬仿真。例如我們模擬一個單管放大電路，首先我們打開軟件，在軟件上畫出電路圖，設計好參數，然后逐漸增大輸入信號，在輸出端我們將看到輸出信號也逐漸增大，到一定程度信號不能再大，而是變形即失真了。這說明要保證輸出不失真，輸入要有相應的限制。如果改變偏置電阻值，放大電路也可能出現飽和或截止想象，這說明要讓放大器正常工作，還需要選好合適的工作點。

此外，學生學習三極管后，懂得它有放大的特性，但是他們對三極管的參數不太重視。有些學生認為只要是三極管都可以相互代替，甚至PNP型和NPN型都可以直接替換。針對這種現象，我們也可以運用軟件模擬仿真。例如我們在上述電路中，換上不同參數的三極管，或者把原來為NPN型的直接換成PNP型，再來觀察輸出信號情況，由信號變化可以說明不同參數的三極管是有區別的，NPN型與PNP型不能直接替換。用模擬仿真的方法學生很容易接受我們傳給他們的知識。

3 結語

隨著計算機技術的發展，多媒體在教學中的作用越來越重要，多媒體技術相對于傳統的課堂教學手段具以下幾點明顯的優勢：較容易激發學生學習的興趣，激發學生對課程學習的動機；促進學生學習方式的改變，不再僅僅拘泥于傳統課堂教學的“全憑教師一張嘴”的單一教學的方式，使學生能夠更好地接受學習；多媒體課件更多地強調的是人機的交互，能夠更有利于學生對接受信息的意義構建。當然，多媒體教學如果使用不當也存在很多的弊端，而且在實際的教學過程中我們也不可能把多媒體技術當成唯一的教學手段，那樣也會變相地成為“滿堂灌”的課堂教學。所以，在實際的模擬電子技術課程教學中，只有做到以“趣”為教學的突破口，以“用”為教學的實際目的，以增強師生之間的交互為手段，根據教學資源的需要和學生的特點，在教學中恰到好處地運用多媒體技術這一教學手段才能起到錦上添花的效果。

參考文獻

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