基于电子仿真技术的高职《高频电子技术》课程改革

2015-01-05 13:22
河北职业教育 2015年2期
关键词:调幅电路软件

叶 群

(湖南安全技术职业学院,湖南 长沙 410151)

《高频电子技术》是电子类专业的一门非常重要的专业基础课程,对于其它专业课的学习有着非常重要的承上启下的作用,所以,学好这门课程是非常必要的[1]。随着科学技术的飞速发展,电子仿真技术被应用于很多课程的教学过程中,发挥了越来越重要的作用。结合高职学生的特点和本门课程的特点,本着一切为了学生掌握知识的角度出发,从教学模式、教学内容、教学方法、考核方式等多方面尝试进行改革[2]。

一、采用“教、学、做”合一的教学模式

《高频电子技术》是一门理论性和实践性都较强的综合性基础课程,课程内容既有偏理论的高频基础知识,又有操作性较强的技术知识。为了充分激发学生们的学习积极性和主动性,采用了“教、学、做”合一的教学模式,将传统的课堂搬到了高频电子技术实训室,这样既可以进行课堂的理论教学又可以利用实训室的电子仿真软件进行实践教学,特别是在讲解《高频电子技术》课程中一些全新的概念和理论时,有着非常明显的优势和教学效果。现在教学中,应用的电子仿真软件主要是Image Technologies(IIT)公司在20世纪末推出的一种电路仿真软件Multisim[3]。相对于其它的电路仿真软件,更加形象和直观,其仪器仪表库中的万用表、信号发生器、瓦特表、双踪示波器、波特仪等多种仪器仪表与真实的实际仪器仪表的外表和功能都非常相似,能够仿真出真实电路的输出结果。Multisim软件还提供了非常丰富的元器件库,给电路分析和电路设计人员带来了很大的方便。应用电子仿真软件可以非常直观、形象地显示电路波形的变化,可以帮助学生更好地去理解枯燥而难理解的理论知识[4],比如,在讲解普通调幅的原理时,整堂课程是这样组织教学的:

1.“教”——教师先演示普通调幅的原理和特点。首先应用Multisim软件画出普通调幅的电路原理图[3],如图1所示:

图1 普通调幅的电路原理图

2.“学”——学生观察和理解教师怎样分析电路的原理。

按下仿真开关,调节示波器的有关参数,示波器上显示如图2所示的波形图。

教师引导学生观察普通调幅波的波形图,总结出普通调幅波的特点,同时,和前部分讲解的数学表达式进行对比分析,帮助学生根据直观的图像演示去理解普通调幅的基本原理。

图2 普通调幅波的波形图

3.“做”——学生独自在电脑上画出普通调幅的电路原理图。

通过这种“做中学,学中做”的方式,充分调动了学生的积极性和主动性,同时,也改变了传统的以教师讲授为主的教学模式,突出以学生为主,教师从课堂中解放出来,能够更好地去帮助学生解决个体在学习过程中碰到的问题,通过在教学过程的实践情况来看,收到了很好的教学效果。学生在自我学习的过程中,用理论指导实践,在实践中又促进了理论知识的学习和理解,从而大大降低了学习理论知识的难度,也提高了学生提出问题、分析问题和解决问题的能力。

二、选取适度够用的教学内容

高等职业教育是高等教育的重要组成部分,但是,与高等教育最大的区别和不同,就是它的培养目标是培养具有一定的理论知识和较强的实践能力,面向基层、面向生产、面向服务和管理第一线职业岗位的实用型、技能型专门人才[5]。所以,高职教育具有如下的特征:重视德育教育和职业道德教育、理论知识够用适度、熟练掌握主干技术、侧重实际应用和相关知识的综合运用、培养学生良好的职业素养等。根据以上现代高职教学的特色和教学理念,特别是高职教学注重“理论知识够用适度”的原则,结合学生对后续课程的知识点要求,对《高频电子技术》课程的教学内容进行了合适的选取。

在课程改革中,将《高频电子技术》分为四大模块:高频放大电路模块、频谱的线型搬移电路模块、角度调制与解调模块、综合实训模块。

在每一个模块的单元电路学习中,重点讲每一种电路的基本特点和主要功能,跳过复杂的公式推导部分,重点在于电路的基本原理和基本功能的介绍,采用“教、学、做”合一的模式,应用仿真软件的直观波形图帮助学生更好地去理解各种电路的基本原理,为后续的《数字通信技术》、《电视技术》、《视频监控技术》等课程打下坚实的理论基础。

三、应用灵活多变的教学方法

在本门课程的教学过程中,根据具体情况灵活采用不同的教学方法,其中,比较有特色的是以下三种教学方法:

1.任务驱动法

任务驱动法突出了学生的主体地位,以学生为中心,以任务为载体。首先,明确目的和任务,再有针对性地引导学生边学边做,最后让学生自我小结,教师再统一评价[6]。这样可以充分调动学生的学习积极性和主动性,有利于培养学生良好的职业能力和职业素养,有效地提高了学生的应用能力和创新能力,逐步形成了善于思考的习惯,最终达到提高教学效果的目的。经调查有98%的学生都认为这种教学方法有助于明确学习目的,充分理解理论知识,并能将理论与实践很好地结合起来,做到有的放矢,是一种比较适用而有效的教学方法。

2.形象比拟教学法

由于《高频电子技术》课程中存在一些很难理解的专业术语,比如:调制、解调、包络检波、同步检波、鉴频、鉴相等。为了让学生更快更好地接受和理解这些知识点,采用了形象比拟教学法。形象比拟教学法就是通过举例子、打比方的方式来说明一个现象或事理。在讲解这些专业术语时,通过生活中大家熟知的一些例子进行说明,可以将深奥的专业术语转化为通俗易懂的语言,化难为易。很显然,形象的比拟就能起到很好的教学效果。比如:将调制和解调过程比喻成登上飞机和下飞机的过程,如下图3所示:

图3 调制与解调形象比拟图

3.演示教学法

兴趣是最好的老师,学生一般对自己感兴趣的东西接受起来会更容易一些。为了提高学生的学习兴趣,改善教学效果,在平常的课堂教学中,充分利用多媒体教学设备、电子仿真软件、实际电子元器件或小型电子产品等直观、形象的教学形式。这种形象、直观的方式,对于难于理解的知识点是很有帮助的,比如:在讲解斜率鉴频电路的单失谐回路的特性时,如果单纯分析电路的原理,学生听起来是云里雾里的,但是,通过电路仿真软件将电路的输入信号和输出信号一对比,学生通过观察示波器上的输入波形和输出波形,此电路的作用和功能就会一目了然,将调频波转换成了调幅-调频波[7]。

四、创新更加公平合理的综合性考核方式

课程教学改革的主要目的是为了学生能够更轻松、更好地掌握课程的知识和技能,除了在教学内容、教学方法、教学手段等方面进行改革以外,考核方式的改革也是非常有必要的。高职教育的培养重心是专业技能的培养,所以,在课程考核方面,也要采用更加公平合理的考核方式。从分析高职学生的基本情况来看,有的学生动手操作能力很强,但是,理论知识有所欠缺;有的学生理论知识学习起来很轻松,但是,实践动手能力比较差,从学生角度出发,综合考虑,把本门课程的考核分成三个部分组成:平时成绩占20%(主要由出勤、上课表现、课堂作业完成情况来确定,总分20分,每缺勤1次扣1分,每缺作业1次扣1分)、实践成绩占40%(由实训任务完成情况,每次实训任务完成优40分,良30分,中20分,及格10分,无故不参加计0分)、期末考试成绩占40%(以期末考试的卷面成绩为准)。

[1]胡燕妮.高职院校《高频电子线路》课程改革探讨[J].价值工程,2013,(33).

[2]肖丽萍.高职《高频电子技术》课程教学模式探讨[J].福建电脑,2012,28(10).

[3]朱运利.EDA技术应用(第2版)[M].北京:电子工业出版社,2010.

[4]刘莉莉.高职院校《高频电子线路》课程教学模式改革[J].辽宁师专学报(自然科学版),2012,14(3).

[5]张慧.高职院校《高频电子线路》课程改革探讨[J].现代企业教育,2011,(18).

[6]廖鸿飞,梁奇峰,彭建宇.基于工作过程的项目化课程设计研究[J].职教通讯,2013,(24).

[7]林春方.高频电子线路(第3版)[M].北京:电子工业出版社,2010.

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