基于Multisim+BOPPPS模組的電工電子學教學設(shè)計

梅燁 田艷芳 趙娜

【摘 要】針對非電工科專業(yè)的電工電子學教學，實施BOPPPS教學設(shè)計方法，該方法能有效關(guān)注學生知識儲備程度，培養(yǎng)學生互動意識和創(chuàng)新意識;有效組織課堂教學，引導學生積極參與，提升學生的學習興趣。BOPPPS模組從導入、目標、前測、參與式學習、后測和總結(jié)六個模塊分布到課堂教學中，有效地促進了非電工科專業(yè)電工電子學課堂的實施，該模組對提高課程教學質(zhì)量，促進教學改革起到了很好的作用。

【關(guān)鍵詞】BOPPPS模組;教學改革;教學設(shè)計

一、概論

《電工電子學》是一門很重要的工程基礎(chǔ)課，涉及電工技術(shù)、模擬電子技術(shù)和數(shù)字電子技術(shù)等多學科、多領(lǐng)域的知識，課程內(nèi)許多概念抽象，跨度大，學習難度較大，學生普遍存在著“基礎(chǔ)薄弱，興趣不濃”的特點，學生分析電路的能力較弱，許多理論過于抽象，讓不少學生望而生畏。這些問題的存在直接導致了學生的課堂參與度不高，學習熱情受限。為了適應提高學生的參與度，達到工程教育的目標，我們引入BOPPPS模組的教學設(shè)計的模式，對課堂教學分模塊教學，教學設(shè)計清晰，學生的參與度高。BOPPPS教學模組源于加拿大教師技能工作坊，該設(shè)計方法的核心是已學生為中心，首先了解學生對知識點掌握程度，提出本節(jié)課的學習目標，著重參與式學習，強調(diào)互動和體驗式學習，通過后測檢驗學生掌握的程度，便于教學反思和改進，最后是總結(jié)，條理清楚，課堂效率較高。

二、基于BOPPPS模組“三極管”的教學設(shè)計

（一）知識點的內(nèi)容導入（Bridge-in）：

通過前面知識點的總結(jié)，已經(jīng)學過PN結(jié)、二極管，兩個PN結(jié)，引出3只腳，就構(gòu)成晶體三極管，通過汽車電路中蓄電池液位報警電路的實際案例引入，監(jiān)測蓄電池液位的變化，控制三極管的開關(guān)，發(fā)出聲音或光報警信號，引出三極管元件，引入本節(jié)課程知識點--三極管。

（二）知識點的內(nèi)容學習目標（Outcome）：

引出三極管的類型和電流放大原理及三種工作狀態(tài)的分析，截止、放大和飽和三種狀態(tài)的概念;

（三）知識點的內(nèi)容前測（Pre-assessment）：

課前預習時已經(jīng)要求用軟件仿真Multisim搭建聲光報警電路如圖1所示，通過控制開關(guān)的接通方式，聽蜂鳴器的是否有輸出，簡單分析原因，引出三極管的作用和分析特點。

（四）知識點的內(nèi)容參與式學習（Participatory learning）：

著重分析三極管結(jié)構(gòu)，引出三極管放大的外部條件，分析三極管電流的分配關(guān)系，總結(jié)三極管放大的工作原理—電流控制電流;通過動畫演示內(nèi)部載流子的運動和老師講解相結(jié)合的方式分析三極管的組成和工作原理，及三種工作狀態(tài)的特征。

通過分析仿真實驗條件下測得的三極管電壓、電流關(guān)系，總結(jié)三種工作狀態(tài)，強化放大區(qū)的電流放大作用;仿真分析三極管的三種工作狀態(tài)分析，如圖2所示，三極管的放大倍數(shù)約為200～260，當輸入電壓為3V，1V、1.2V和0V時，試軟件仿真分析三極管處于何種工作狀態(tài)，觀察輸入輸出電壓關(guān)系，測量基極電流和集電極電流的關(guān)系，分析現(xiàn)象，得出三極管的三種工作狀態(tài)特點，并做出結(jié)論。

（五）知識點的內(nèi)容后測（Post-assessment）：

給學生一個三極管在汽車工程電子點火領(lǐng)域的應用案例，通過點火過程的分析，理解三極管的作用和電路原理的分析，認識三極管的作用，說明較詳細的過程;

（六）總結(jié)、思考布置拓展作業(yè)（Summary）：

對本次課程的內(nèi)容進行總結(jié)，提出拓展思考題，查找三極管在汽車系統(tǒng)上的應用分析。幫助學生反思所學知識，通過拓展作業(yè)幫助學生在課下鞏固知識。

三、結(jié)束語

本文結(jié)合電工電子學中三極管的知識點，將Multisim和BOPPPS模組應用到課堂教學設(shè)計當中，通過六個模塊的設(shè)計和適當案例的引入，是同學們能把握課堂，仿真軟件的演示能直觀的觀測到現(xiàn)象，提高同學們的學習興趣和學以致用的情感，以學生為中心，把被動學習變?yōu)橹鲃訉W習，提高了課堂效率和學習的產(chǎn)出。

【參考文獻】

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[2]黃毅.基于BOPPPS模型大學物理課堂教學設(shè)計-以高斯定理為例[J]科教論壇2020（08）.