王少輝
(周口師范學(xué)院 物理與電子工程系,河南 周口 466001)
《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》教學(xué)探討
王少輝
(周口師范學(xué)院 物理與電子工程系,河南 周口 466001)
《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》是電子信息工程、通信工程等電類專業(yè)必不可少的專業(yè)基礎(chǔ)課,是學(xué)生學(xué)習(xí)相關(guān)專業(yè)知識的基礎(chǔ),圍繞該課程的教學(xué)改革和探討一直在進(jìn)行中.本文針對《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程特點(diǎn)進(jìn)行分析,根據(jù)幾年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn),總結(jié)和提出了一些自己的觀點(diǎn)與做法.
模擬電子技術(shù)基礎(chǔ);教學(xué)方法;教學(xué)手段
《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》是電子信息工程、通信工程等電氣類專業(yè)入門性質(zhì)的技術(shù)基礎(chǔ)課,是理論與實(shí)踐互相滲透、互為依存的一門課程,涉及電類方面大量的基本理論、基本概念和基本分析方法,對后續(xù)課程的學(xué)習(xí)有著至關(guān)重要的作用,是學(xué)好后續(xù)各專業(yè)課的前提和基礎(chǔ).但由于該課程與其他學(xué)科聯(lián)系相對較少,加之涉及面廣,內(nèi)容多,沒有清晰的主線,其理論比較抽象,而實(shí)踐性又較強(qiáng),造成理論與實(shí)踐的銜接很困難,學(xué)生普遍覺得枯燥難學(xué),以至于有不少學(xué)生厭學(xué)甚至放棄這門課程.為了解決這些問題,提高教學(xué)效果,筆者結(jié)合以往的教學(xué)實(shí)踐,談?wù)劷毯眠@門課的一些方法技巧:
大多數(shù)學(xué)生在沒有學(xué)習(xí)這門課程之前,恐怕已經(jīng)對其有所耳聞,認(rèn)為《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》難學(xué)難算難理解,是個不折不扣的“魔電”,不自覺便產(chǎn)生畏懼情緒,對以后的學(xué)習(xí)難免會有消極影響.為了消除這一現(xiàn)象,勢必要求教師做好學(xué)生的入門引導(dǎo)工作,筆者采用的具體措施有二,取得了不錯的效果.
其一,因?yàn)殡娮蛹夹g(shù)有著輝煌的發(fā)展歷史,完全可以在第一節(jié)課中介紹專業(yè)知識的同時,適當(dāng)天馬行空地多講述一些相關(guān)人和事的歷史知識,不但有利于加深學(xué)生對《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程特點(diǎn)和應(yīng)用背景的了解,而且會增強(qiáng)他們的學(xué)習(xí)興趣.
其二,講解常用半導(dǎo)體器件過程中,宜淺不宜深,宜泛不宜精,適可而止.比如三極管內(nèi)部載流子的運(yùn)動,本身就很復(fù)雜,難以描述清楚,不但看不見摸不著,而且該部分內(nèi)容對后續(xù)的學(xué)習(xí)內(nèi)容直接關(guān)聯(lián)不大.講解過細(xì),費(fèi)時費(fèi)力,反而容易適得其反,使學(xué)生深陷誤區(qū),挫傷他們學(xué)習(xí)的積極性.
由于微電子學(xué)和制造工藝的快速發(fā)展,若采用傳統(tǒng)單一的“填鴨式”教學(xué)方法,學(xué)生缺乏主動性,師生互動性差,往往造成課堂氣氛異常沉悶,久而久之,學(xué)生難免失去興趣而產(chǎn)生厭學(xué)情緒,這在一定程度上必然會影響教學(xué)效果,迫切需要融入新的教學(xué)方法.至于采用哪種教學(xué)方法,具體問題具體分析,但是前提都是有利于調(diào)動學(xué)生的主動性和積極性,有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果.具體說來,常用的教學(xué)方法有:
2.1 啟發(fā)引導(dǎo)式教學(xué).課堂教學(xué)中,通過教師的講授來傳授基礎(chǔ)知識,應(yīng)用啟發(fā)、引導(dǎo)的方式,鼓勵學(xué)生對問題和現(xiàn)象進(jìn)行思考、討論,發(fā)揮學(xué)生介入課堂教學(xué)的積極性,保護(hù)學(xué)生的求知欲望,允許學(xué)生在課堂上發(fā)言提問,充分尊重理解學(xué)生,設(shè)身處地地感受他們的所作所為、所思所想,給他們更多的空間和自由,創(chuàng)造富有活力的課堂氣氛,最后再由教師總結(jié)、答疑.不難發(fā)現(xiàn),在這一過程中,學(xué)生始終是帶著問題學(xué)習(xí),變被動為主動,順著教師的思路,由淺入深,由表及里,逐漸發(fā)現(xiàn)問題和解決問題.這樣不但活躍了學(xué)生的思維,激發(fā)了他們的求知探索欲望,而且也有利于他們分析問題、解決問題能力的培養(yǎng)和表達(dá)能力、合作能力的提高.
2.2 環(huán)扣層進(jìn)式教學(xué).是指以“提出問題,分析問題,解決問題,找出不足,再解決問題”為基本授課思路,由教師設(shè)問,直接或間接啟發(fā)學(xué)生,使學(xué)生通過思考、討論,探討解決方法或達(dá)到目的的途徑,待問題解決后,再找出解決問題的一般方法和規(guī)律,以加深學(xué)生的整體印象[1].例如在講解功率放大電路時,學(xué)生可能會認(rèn)為共射放大電路不但能夠放大電壓,又能放大電流,應(yīng)該可以用作功率放大電路,但是通過圖解法可以了解這種電路不但輸出功率很小,轉(zhuǎn)換效率也很低,并不適宜用作功率放大電路,接著順著提高輸出功率和轉(zhuǎn)換效率這一思路,引導(dǎo)學(xué)生對剛才的共射放大電路進(jìn)行改進(jìn),去掉Rc,直接將負(fù)載接在晶體管的集電極,并利用變壓器實(shí)現(xiàn)阻抗變換,便得到了單管變壓器耦合功率放大電路,然而這種電路電源提供的始終功率不變,輸入電壓為零時,轉(zhuǎn)換效率也為零,輸入電壓增大時,轉(zhuǎn)換效率也增大.人們通常希望輸入信號為零時電源不提供功率,輸入信號愈大,負(fù)載獲得的功率也愈大,電源提供的功率也隨之增大,從而提高了效率.為了實(shí)現(xiàn)這一目的,產(chǎn)生了變壓器耦合乙類推挽功率放大電路.但是對于含有變壓器的電子電路,一般均龐大笨重,不但消耗有色金屬,低頻和高頻特性往往較差,并不十分理想,如何改進(jìn)呢?大部分學(xué)生會想到去掉變壓器,接著順勢引出OTL電路,說明OTL電路中的電解電容容量越大,電路低頻特性將越好,但是,當(dāng)電容容量增大到一定程度時,電解電容不再是純電容,存在漏阻和電感效應(yīng),低頻特性將不會明顯改善.啟發(fā)學(xué)生發(fā)現(xiàn)這一問題,引導(dǎo)學(xué)生摒棄輸出電容,選用以雙電源代替單電源的方案,從而最終導(dǎo)出常用的OCL電路. 2.3任務(wù)驅(qū)動式教學(xué).即要求在教學(xué)過程中,以完成一個個具體的任務(wù)為線索,把教學(xué)內(nèi)容巧妙地隱含在每個任務(wù)之中,讓學(xué)生自己提出問題,并經(jīng)過思考和老師的點(diǎn)撥,自己解決問題[2].它的教學(xué)本質(zhì)是通過任務(wù)來誘發(fā)、加強(qiáng)和維持學(xué)生的成就動機(jī).在整個教學(xué)過程中教師起組織者、指導(dǎo)者、幫助者和促進(jìn)者的作用,利用情境、協(xié)作、會話等學(xué)習(xí)環(huán)境要素充分發(fā)揮學(xué)生的主動性、積極性和創(chuàng)造性,最終使學(xué)生有效地掌握當(dāng)前所學(xué)知識.
2.4 師生互動式教學(xué).即充分發(fā)揮教師的指導(dǎo)作用及學(xué)生的參與地位,教師精心設(shè)計組織和指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí),促進(jìn)學(xué)生自主性、能動性和創(chuàng)造性發(fā)展的課堂教學(xué).不過在實(shí)施過程中應(yīng)注意兩點(diǎn),一是增加課堂提問的次數(shù),因?yàn)檎n堂提問能夠增加學(xué)生與教師、學(xué)生與學(xué)生面對面直接對話的機(jī)會,活躍課堂氣氛,最大限度地調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性.當(dāng)然這里的課堂提問可由學(xué)生在課堂上向教師提問,教師做出解答,也可由教師提出問題,學(xué)生解答,然后再由教師講評.二是教師要充分了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,隨時注意學(xué)生在課堂上的表現(xiàn)和狀態(tài),以便及時調(diào)整策略,對學(xué)生加以引導(dǎo)并進(jìn)行有效組織,尤其要鼓勵那些學(xué)有特色、有獨(dú)特見解的學(xué)生踴躍發(fā)言,注意培養(yǎng)學(xué)生思維上的批判性和創(chuàng)新性.甚至教師可以采取鼓勵學(xué)生上臺試講,最后由自己總結(jié)的措施.這種做法一方面能夠滿足部分學(xué)生的表現(xiàn)欲,增強(qiáng)了他們自學(xué)的積極性;另一方面或許更重要的是,聽講的學(xué)生感到新鮮有趣,自然會聚精會神,對所講的內(nèi)容記憶深刻,從而提高了學(xué)習(xí)效果.
《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》與數(shù)學(xué)、物理、甚至電路課程有著明顯的差別,主要表現(xiàn)在它的工程性和實(shí)踐性上[3],其中討論的許多電子電路都是實(shí)用電路,均可做成實(shí)際的裝置.課程的上述特點(diǎn),決定了在教學(xué)過程中,要解放思想,實(shí)事求是,注重理論聯(lián)系實(shí)際,加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié).具體實(shí)施包含兩個層次的內(nèi)容:
第一點(diǎn),在這門課的講授過程中,要多從現(xiàn)實(shí)中的事例出發(fā),以加深他們對知識的理解和掌握.例如在講解功率放大器時,可從大家熟悉的擴(kuò)音系統(tǒng)來引出,講解直流電源時,可從單放機(jī)用的所謂“變壓器”(實(shí)際上就是直流電源)來引出.
第二點(diǎn),充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)教學(xué)的作用,如果僅僅講解理論知識,恐怕學(xué)生較難接受,畢竟很多知識是必須通過實(shí)驗(yàn)才能正確理解的,對于《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》這門課程更是如此,實(shí)驗(yàn)是學(xué)習(xí)電子電路知識最有效的途徑,更是對理論學(xué)習(xí)的強(qiáng)化和補(bǔ)充.筆者認(rèn)為,對于工科專業(yè),逐步加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是大勢所趨,從事該專業(yè)教學(xué)的教師更應(yīng)該解放思想,實(shí)事求是,爭當(dāng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的先行者和實(shí)踐者.
隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,多媒體技術(shù)迅速興起,蓬勃發(fā)展,滲透到人們生活的每個角落,尤其在教學(xué)中應(yīng)用更為廣泛,這是很容易理解的,因?yàn)槎嗝襟w教學(xué)存在著很多傳統(tǒng)教學(xué)手段無可比擬的優(yōu)勢:
4.1 省時省力,提高教學(xué)效率.《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》內(nèi)容多,課時相對緊張,并且電路較為復(fù)雜.若采用傳統(tǒng)的“黑板+粉筆”板書模式,費(fèi)時費(fèi)力,別的不說,繪制各種電路圖恐怕就要占用課堂許多時間,難免導(dǎo)致在規(guī)定的課時內(nèi)不能完成教學(xué)任務(wù).反之,若采用多媒體教學(xué),則可大大減少板書時間,提高教學(xué)效率.
4.2 生動活潑,增強(qiáng)教學(xué)效果.利用文字、圖像、動畫、聲音和視頻等多種媒體可以將教學(xué)內(nèi)容直觀、形象、生動地表現(xiàn)出來,這一點(diǎn)在《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》教學(xué)中顯得尤為重要,因?yàn)檎n程中存在很多用語言難以描述的概念和一些復(fù)雜的運(yùn)動過程,比如空穴的概念和晶體管內(nèi)部載流子的運(yùn)動過程,這些內(nèi)容若采取flash動畫演示的方法進(jìn)行講解,可將抽象問題形象化,復(fù)雜問題簡單化,不但教學(xué)過程生動有趣,而且能夠充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,使他們更容易接受和理解,從而增強(qiáng)了教學(xué)效果.但是,多媒體教學(xué)也存在很多不足之處,比如,教師不能根據(jù)自己的思路展開教學(xué),難以即興發(fā)揮,容易忽略師生之間交流和溝通,授課節(jié)奏往往過快,學(xué)生難以跟上進(jìn)度,并且學(xué)生長時間面對屏幕,也會產(chǎn)生視覺疲勞和厭煩情緒等等.而多媒體教學(xué)的這些不足之處恰恰是傳統(tǒng)教學(xué)手段的優(yōu)勢之處.所以多媒體教學(xué)不能替代全部的教學(xué)過程,傳統(tǒng)的板書模式也不能完全擯棄,而應(yīng)該將二者有機(jī)結(jié)合,揚(yáng)長避短,方能提高教學(xué)效率,達(dá)到更好的教學(xué)效果.
隨著電子技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展,在教學(xué)中引入電路仿真軟件是一種發(fā)展趨勢.電路仿真軟件除了能進(jìn)行電路輔助設(shè)計外,還能對設(shè)計的電路進(jìn)行實(shí)時、動態(tài)的仿真.在眾多的電路仿真軟件中,加拿大IIT公司的Multisim具有易學(xué)易用、快捷方便、真實(shí)準(zhǔn)確、功能強(qiáng)大及圖形界面操作等特點(diǎn),成為其中的佼佼者.筆者認(rèn)為,在教學(xué)中引入Multisim電路仿真軟件至少會有如下優(yōu)勢:
5.1 不受時間和空間的限制,既可以彌補(bǔ)由于實(shí)驗(yàn)儀器不足學(xué)生無法人手一臺進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的弊端,同時避免了儀器的損壞以及由其引起的挫傷學(xué)生積極性的問題.
5.2 實(shí)驗(yàn)速度快,效率高,方便學(xué)生自行設(shè)計實(shí)驗(yàn)方案,又可以擴(kuò)大實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣.
5.3 操作過程中學(xué)生可以對仿真電路中的元器件設(shè)置故障,觀察電路狀態(tài)的變化,加深對基本概念和原理的理解,從而提高了學(xué)習(xí)效率.
《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》內(nèi)容繁多,課時相對緊張,但是進(jìn)行習(xí)題講解則必不可省,反而應(yīng)當(dāng)適當(dāng)加大,因?yàn)椤赌M電子技術(shù)基礎(chǔ)》難度較大,學(xué)生即使上課內(nèi)容能夠聽懂,未必能夠順利解題,甚至感到很迷茫,不知所措.這種情況若得不到及時解決,勢必會使學(xué)生喪失學(xué)習(xí)的耐心和信心,后果不堪設(shè)想.其實(shí),從某種意義上說,習(xí)題講解的過程是一個復(fù)習(xí)的過程,更是一個知識消化吸收的過程.基于這一點(diǎn),教師還是應(yīng)該多與學(xué)生溝通,了解學(xué)生學(xué)習(xí)的困難所在,認(rèn)認(rèn)真真,一絲不茍,及時為他們進(jìn)行習(xí)題講解,使他們能夠輕裝上陣、輕松學(xué)習(xí).
計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在近年來得到了飛速發(fā)展,特別是Internet的迅速崛起,從各個方面已經(jīng)改變和正在改變?nèi)藗兊纳a(chǎn)方式、工作方式、生活方式和學(xué)習(xí)方式.利用網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)大的功能為教學(xué)服務(wù)越來越成為一種必然.
7.1 《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》的研究性學(xué)習(xí)網(wǎng)站很多,比如綜合電子論壇網(wǎng)站和電子發(fā)燒友網(wǎng)站,上面擁有豐富的資源,包括課程資料、電子教案、多媒體課件、教學(xué)視頻以及學(xué)習(xí)論壇等等,教師可以引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行課外學(xué)習(xí),當(dāng)然也可以自己從網(wǎng)上搜集一些諸如“集成電路的生產(chǎn)工藝”、某電子企業(yè)的培訓(xùn)講座等有關(guān)的視頻資源,在課堂上放映,開闊學(xué)生的眼界,增強(qiáng)他們的學(xué)習(xí)興趣.
7.2 公開自己的電子信箱和QQ,以便通過電子郵件與學(xué)生進(jìn)行交流或答疑,也可以建立一個以“模擬電子技術(shù)”為主題的QQ群,定期不定期地進(jìn)行溝通、討論或發(fā)布學(xué)術(shù)界的最新研究成果等,必然能夠起到積極的作用.
成績考核是整個教學(xué)過程中特別重要的一環(huán),搞好這一環(huán)節(jié)不僅可以正確評定學(xué)生的學(xué)習(xí)成績,同時也能有效地檢查教師教學(xué)工作的成敗,找出存在的問題,進(jìn)而調(diào)整教學(xué)活動,提高教學(xué)質(zhì)量.在實(shí)際的《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》教學(xué)中,一些教師的考核評價機(jī)制過于簡單,常常以一次期末考試這樣的終結(jié)性考核評價為主,而對教學(xué)中諸多學(xué)習(xí)過程的考核評價有所忽略,事實(shí)上,恰恰是過程性考核評價可以貫穿于教學(xué)的全過程,對教學(xué)反饋等方面有著難以替代的作用.具體來說,僅僅采用終結(jié)性考核評價,不能對學(xué)生平時學(xué)習(xí)起到有效的約束作用,難以調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,容易導(dǎo)致部分學(xué)生上課不認(rèn)真聽講,課后不仔細(xì)復(fù)習(xí),考前突擊復(fù)習(xí)應(yīng)付考試,難免出現(xiàn)這樣或那樣差強(qiáng)人意的結(jié)果.針對這些缺陷,筆者認(rèn)為應(yīng)該兼顧過程和結(jié)果,不可偏廢,特別要加強(qiáng)平時考核的力度,采取以下措施來完善考核評價機(jī)制:
8.1 學(xué)生的最終成績不但包括試卷成績和實(shí)驗(yàn)操作成績,還應(yīng)該包括平時成績.平時成績主要考查學(xué)生平時的學(xué)習(xí)態(tài)度和學(xué)習(xí)積極性,包括出勤率、作業(yè)情況、課堂上回答問題的情況、課程小論文的完成情況以及課外實(shí)踐成績等.
8.2 實(shí)驗(yàn)操作考核采用抽簽定考題,考題要盡量覆蓋課程的所有實(shí)驗(yàn),這樣會促使學(xué)生認(rèn)真對待平時的每一次實(shí)驗(yàn).
8.3 期末考試試題覆蓋面要廣,題量要適當(dāng),不妨70%的內(nèi)容是平時作業(yè)和課堂練習(xí)中的基礎(chǔ)內(nèi)容,30%的內(nèi)容有一定難度以拉開分?jǐn)?shù)差距.
總之,要教好《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》這門課,關(guān)鍵問題在于教師,必須采用合理的教學(xué)方法,運(yùn)用各種教學(xué)手段,及時進(jìn)行習(xí)題講解,充分利用網(wǎng)絡(luò)資源,理論聯(lián)系實(shí)際,豐富課堂內(nèi)容,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,方能起到良好的效果.當(dāng)然,更好的教學(xué)思路、教學(xué)方法、教學(xué)技巧還需要我們在教學(xué)過程中不斷地去探索、總結(jié)和實(shí)踐.
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G642.4
A
1673-260X(2010)07-0208-03