“模拟电路”课程四步教学法改革与实践

时间:2022-06-03 12:55:41

“模拟电路”课程四步教学法改革与实践

摘要:为了满足应用型本科人才培养需求,对“模拟电路”课程教学进行全面地改革和实践。首先对教学模式进行探索,提出传统教学和多媒体教学相结合的方法;其次,对教学组织和教学方法进行探索,提出四步教学法理论;最后,重点介绍晶体三极管四步教学法的实践。通过几届学生的实践,“模拟电路”教学改革取得较好的效果。

关键词:应用型人才;模拟电路;四步教学法

作者简介:徐国保(1976-),男,江西德兴人,广东海洋大学信息学院,讲师;吴卫祖(1959-),男,江西资溪人,广东海洋大学信息学院,副教授。(广东湛江524088)

基金项目:本文系广东海洋大学教改青年教师专项资金资助项目(项目编号:XJG200934)的研究成果。

中图分类号:G642.0     文献标识码:A     文章编号:1007-0079(2012)13-0054-01

应用型本科人才培养模式的改革与创新是教育部质量工程的要求,是建设应用型本科人才培养示范院校的需要。应用型本科教育主要是培养面向生产、建设、管理、服务第一线需要的具有可持续发展潜力的高级应用型人才。应用型本科人才培养模式下的课程设置是以社会需要为导向,以行业企业为依托,随市场需要的变化而变化。为了满足应用型本科人才培养需求,必须对高校课程教学进行全面地改革和实践。张日新等人对本科人才的培养目标及培养模式等问题做了理性思考,[1]提出了“两段式”培养过程,“两平台,多方向”本科应用型人才培养模式。张锡侯对我国本科高校应用型人才培养模式做了初探,提出了强化实践教学和品德培育、引进“双师型”教师和加强师德建设的建议;[2]和飞结合自己学校实际,对应用型人才培养模式改革和创新做了研究。[3]

“模拟电路”是电子、电气、电科、自动化、通信等电类专业非常重要的专业基础课,该课程特点是抽象性、实验性、专业性强。[4]郭彩霞从“模拟电路”课程内容的安排,[5]教学方法和实验教学等方面进行了改革,取得了较好的教学效果。王连英对模拟电子技术课程教学模式进行了改革探索与实践。[6]随着电子技术的发展,该课程知识点越来越多,且部分内容较抽象;另外,该课程的理论学时、实验实训学时也相对较少。因此,如何克服当前高校课程学时少、内容多、部分内容抽象的矛盾,提升学生的实践动手能力是摆在任课教师面前需要解决的问题。

为了培养应用型本科人才,电气信息类专业的课程教师应该积极对“模拟电路”课程教学模式进行探索和改革。笔者通过对“模拟电路”教学改革和探索,提出四步教学法,并在广东海洋大学进行了实践,取得较好的效果。

一、传统教学和多媒体教学相结合的探索

随着计算机和网络技术的发展,多媒体技术越来越多地被应用于教学中,已成为新型教学模式的重要组成部分。与传统教学相比,多媒体教学有许多明显的优势:有利于资源共享、提高了教学效率、激发学生的兴趣和提高学生的思维能力和创新能力。[7]

早在20世纪80年代就有现代教育媒体与传统教育媒体恰当结合之说法,[8]其实两者是相辅相成的。对于逻辑推理的演绎过程、抽象的概念、公式推导和作业讲授等过程则适合于教师的口头讲解及粉笔加黑板的展示方式;相反,对于图片、电路、动画、音频、视频等形式的教学内容则适合用多媒体演示。因此在模拟电路多媒体教学过程中,必要时,教师需要借助黑板讲解,从而达到更好的教学效果。

二、教学组织和教学方法探索

在“模拟电子技术”课程教学改革中,笔者采用理论教学与实践一体化的教学模式,同时辅以多媒体教学手段,采用讨论式、启发式、动态仿真演示等教学方法来提高教学效果。在教学组织上采用四步法:第一步,理论课堂教学,用多媒体课件进行理论讲解和分析,用黑板讲解例题和习题,用flas展示比较抽象的原理,让学生更好理解和掌握基本理论知识;第二步,用Multisim仿真软件来分析和仿真电路,使学生感性理解电路的工作原理;第三步,学生自己到实验室去搭接电路,进行实验验证,提高学生的实践动手能力;第四步,利用所学的模拟电路知识,开展课程设计,教师只给设计题目,指标和要求,需要学生自己查阅资料,自行完成课程设计要求,培养学生独立思考和解决问题的能力。

四步教学法理论联系实际,教学形式多样化,能将抽象变具体,更加激发学生学习模拟电路的兴趣,从而可以取得更好的教学效果。

三、晶体三极管四部教学法的实践

下面以晶体三极管为例详细介绍实施四步教学法的过程中要注意的几个问题。首先将这部分内容制作为课件。为了增强课件的逻辑性和条理性,突出内容中重点和难点,增加生动性,课件首页设置成如图1所示。课件首页主要包括内容提纲、重点和难点、作业以及本节课要讲的章节和下节课要讲解的章节。课件首页这么编排是为了便于同学复习和预习,内容丰富,起到一目了然的效果。

在组织教学过程中设置知识回顾环节。将上节课的主要知识点通过几个问题的形式进行回顾,上课时让学生回答问题。这种教学形式的优点是:可以督促学生课前认真复习以前学过的内容;帮助同学回顾上节课讲过的内容,知识上起到承上启下的效果;增加互动环节,活跃教学气氛。

课件的第二部分设置了问题提出环节。通过一个大家熟悉的语音功率放大电路系统,提出放大电路的主要元器件是什么,三极管为什么能够放大,同学们对这些问题肯定很感兴趣,迫切需要得到答案。这样在没有学习理论知识前,已经激发学生学习兴趣。此外为接下来讲解晶体三极管的理论起到铺垫作用。

课件的三部分是讲解晶体三极管的概念及原理,是讲课的重点和难点。需要注意的是,在讲三极管为什么能放大电流原理时,可以利用flas,演示三极管内部多子和少子是如何运动的,从而让学生比较直观地理解三极管为什么能放大电流的工作原理。另外,讲完原理后,可以在黑板上讲解如何判断三极管的工作状态的例题,提高学生应用理论分析具体问题的能力。

课件第四部分是Multisim动态仿真部分。在学习完理论知识后,可以利用Multisim仿真软件来仿真三极管的工作状态,如图2所示。利用虚拟仪器来测量IBQ、ICQ和UCEQ的值,很直观地判断出三极管的工作状态。

理论教学完成后,学生进入实验室进行实验操作。学生利用所学的三极管的工作原理,测试晶体管的伏安特性,分析和处理实验数据,理解和判断数据是否和理论一致。通过实验提高学生动手能力、分析问题和解决问题能力。通常“模拟电路”的理论教学、实验教学和课程设计3个环节前后依次进行,相辅相成。

四、结束语

“模拟电路”是电气电子类各专业的一门非常重要的专业基础课,课程具有抽象性、实践性和专业性特点。为了激发学生学习兴趣,提高学生的思维能力和创新能力,本文对模拟电路教学模式进行改革,提出了四步教学法。以晶体三极管为例,详细介绍四步教学法如何实施。经过几届学生的实践表明,四步教学法取得较好的效果。

参考文献:

[1]张日新,梁昱庆,汪令江,等.本科应用型人才培养模式的研究与实践[J].成都大学学报(自然科学版),2004,23(4):1-4.

[2]张锡侯.我国本科高校应用型人才培养模式初探[J].黄河科技大学学报,2008,(4):26-29.

[3]和飞.应用型人才培养模式的创新与实践[J].广东白云学院学报,

2010,(2):30-32.

[4]郭彩霞,史水娥,王芳.师范院校“模拟电子技术”课程教学的探索[J].中国电力教育,2011,(19):60-61.

[5]王连英,邹剑娟.模拟电子技术课程教学模式改革探索与实践[J].宁波职业技术学院学报,2011,(2):82-84.

[6]陈莉,王牛俊.《模拟电子技术》教学的几点体会[J].广州轻工业,2009,(8):134,156.

[7]徐国保,赵霞,王骥.模拟电路多媒体教学的应用探讨[J].广东海洋大学学报,2008,(S1):31-32.

[8]张军.多媒体教学的回顾与思考[J].电化教育研究,2004,(10):32-35.

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