摘 要:模擬電路作為職業院校的專業課程之一,其難度相對較大,學生普遍存在學習效果不佳的現象,其根本原因在于傳統教學模式的滯后,需要專業教師不斷地進行教學改革來提高教學質量。本文以教學過程中突出的問題,提出以下教學改革方法,包括PPT動畫教學、行為引導教學以及仿真教學,進而有機結合理論教學與實踐教學,以保證良好的教學效果。
關鍵詞:模擬電路;教學改革;實踐探索
電子通信、自動化等相關專業必修的專業基礎課程就是模擬電路。由于模擬電路屬于基礎新課程,其教學目的是促進學生充分把握電子技術專業入門知識,進而為將來學習及從事專業相關工作奠定良好基礎。然而,模擬電路因其理論知識過于復雜,在長期的課程教學實踐中難以取得很好的效果,且存在實踐與理論相脫離等現象,不僅難以提高學生的積極性,更易造成畏難、棄學等嚴重問題。故有必要深入研究提高模擬電路課程教學效率的方法模式。
1 充分利用PPT動畫教學
利用仿真軟件仿真電路,不僅能形象化教學內容,使學生對其進行感性認識,也能提供給學生有效的自主學習空間。目前,Multisim、Proteus、PSpice等仿真軟件均可用作模擬電路教學,其中Multisim軟件主要用于仿真或設計電子電路,其元器件庫相對豐富,基本可滿足使用者對元器件的使用需求,且仿真規格比起其他仿真軟件也更嚴格,是最常用的仿真教學輔助軟件。該軟件對電路的創建是采用直觀圖形界面來實現。同時,該軟件界面的虛擬儀器種類繁多,包括不易在實驗室見到的儀器,如信號發生器、邏輯轉換器及分析儀等;利于仿真電路基本單元,測試電路波形、電壓電流等,便于初學者充分認識電路性能及分析電路。
比如,作為模擬電路的基本電路——同相比例放大電路,其能同相放大小信號,是信號調理電路的重要組成內容。傳統教學中,教師是以數學推算法講解電路輸入輸出的關系,很難直觀形象地讓學生理解放大的概念及其倍數計算過程。而利用仿真軟件教學,則可通過虛擬示波器直觀地向學生呈現電路輸入輸出的相位關系和實際放大倍數。還可讓學生直觀看到,輸出電壓在輸入電壓變化下而產生的線性變化,理解線性區域內運放工作的狀態;以及輸出電壓隨輸入電壓增大而進入飽和區器件工作的失真狀態。總之,要讓學生全面掌握電路性能指標,理解非線性區和線性區的器件工作信號變化情況,就必須有效結合仿真技術與公式推導進行教學。
2 樹立以學生為本的教學理念,堅持行為引導教學
教學要做到以學生為中心,重視對學習方法的指導,才能有效增強學生自學閱讀、檢索信息的能力,促進學生養成對問題獨立思考、分析及解決的能力,使學生養成良好學習習慣。傳統教學中,教師往往只會進行單一講解,比如整流電路講解,教師更重視電路組成結構、元器件作用及其工作原理的講解,易導致學生產生依賴性,總需要教師先講解后理解。而行為引導教學中,教師則可將教學內容分解為不同任務,比如二極管教學時,可分為基礎知識、識別與檢測、電路應用;共射極放大電路教學時,可分為識別檢測三極管、認識及裝配調試放大電路。通過完成任務的形式,引導學生在看到電路圖時借助任務書,先查閱資料或利用已學知識,并根據元器件名稱型號等因素列表解剖電路圖,再按其劃分區域及其組合周邊元器件具有的功能等進行分析,但對于不懂之處應積極詢問教師。讓學生獨立完成裝配、檢查、測試和分析電路及其功能、障礙的任務,是全面理解整流電路,由感性認識上升為理性認識的主要途徑。
3 運用仿真軟件促進教學效率提高
多媒體技術的普及發展,使學校教學手段朝多元化發展,PPT課件授課備受學生和教師的青睞。PPT教學既有優勢,也有缺陷。一方面,PPT授課能直觀形象地呈現復雜電路圖,有效增加課容量;另一方面,對于初學者而言,易使得學生難以接受快速的授課速度,不易深入理解新的知識點。為此,運用PPT教學時要注意運用技巧,以便創造更適合學生學習的環境。
以共射極放大電路加入動態信號后各參數狀態大小及靜態工作狀態的講解為例,如圖1所示。當輸入正弦波小信號的交流信號后,集電極電流、晶體管管壓降變化波形、基極電流間與輸出輸入信號的反相位關系。在模擬電路教學中該內容為教學重難點,其要通過三極管完整放大出交流信號,必須將交流信號馱載于直流信號上。而這需要學生充分理解電路設置合適靜態工作點和存在直流工作電路的重要性與必要性,并正確分析計算電路的參數,畫出其直流和交流的通路。
在制作PPT動畫課件時,需完整顯示共射極放大電路,標注其輸入輸出的回路,并于直流電源加入時,遵循信號傳輸方向,按序顯示集電極和基極的電流狀態,再借助公式推算晶體管管壓降,然后,將輸出電壓大小顯示出來;動態交流小信號加入時重復該過程。
4 結束語
通過上文分析可知,隨著課程改革的不斷深入,無論職業院校或普通院校的教學效果,均取得顯著性的提高。并且,課程改革也提高了對教師的要求,特別是主講教師,既要具備良好理論講解能力,又要具備較強實際動手能力,才能大大激發其潛能。由此不難看出,課程改革對促進師生雙贏作用巨大。但課程改革是一項重大工程,期間將遇到各式各樣的難題挑戰,比如學生基礎薄弱、教師能力有限、學生個體差異等問題,這些都還需要堅持不懈的努力來解決。
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作者簡介
陳東鳳(1974-),女,湖南邵陽人,本科,講師,主要研究方向:電子信息工程。