摘 要:模拟电路作为职业院校的专业课程之一,其难度相对较大,学生普遍存在学习效果不佳的现象,其根本原因在于传统教学模式的滞后,需要专业教师不断地进行教学改革来提高教学质量。本文以教学过程中突出的问题,提出以下教学改革方法,包括PPT动画教学、行为引导教学以及仿真教学,进而有机结合理论教学与实践教学,以保证良好的教学效果。
关键词:模拟电路;教学改革;实践探索
电子通信、自动化等相关专业必修的专业基础课程就是模拟电路。由于模拟电路属于基础新课程,其教学目的是促进学生充分把握电子技术专业入门知识,进而为将来学习及从事专业相关工作奠定良好基础。然而,模拟电路因其理论知识过于复杂,在长期的课程教学实践中难以取得很好的效果,且存在实践与理论相脱离等现象,不仅难以提高学生的积极性,更易造成畏难、弃学等严重问题。故有必要深入研究提高模拟电路课程教学效率的方法模式。
1 充分利用PPT动画教学
利用仿真软件仿真电路,不仅能形象化教学内容,使学生对其进行感性认识,也能提供给学生有效的自主学习空间。目前,Multisim、Proteus、PSpice等仿真软件均可用作模拟电路教学,其中Multisim软件主要用于仿真或设计电子电路,其元器件库相对丰富,基本可满足使用者对元器件的使用需求,且仿真规格比起其他仿真软件也更严格,是最常用的仿真教学辅助软件。该软件对电路的创建是采用直观图形界面来实现。同时,该软件界面的虚拟仪器种类繁多,包括不易在实验室见到的仪器,如信号发生器、逻辑转换器及分析仪等;利于仿真电路基本单元,测试电路波形、电压电流等,便于初学者充分认识电路性能及分析电路。
比如,作为模拟电路的基本电路——同相比例放大电路,其能同相放大小信号,是信号调理电路的重要组成内容。传统教学中,教师是以数学推算法讲解电路输入输出的关系,很难直观形象地让学生理解放大的概念及其倍数计算过程。而利用仿真软件教学,则可通过虚拟示波器直观地向学生呈现电路输入输出的相位关系和实际放大倍数。还可让学生直观看到,输出电压在输入电压变化下而产生的线性变化,理解线性区域内运放工作的状态;以及输出电压随输入电压增大而进入饱和区器件工作的失真状态。总之,要让学生全面掌握电路性能指标,理解非线性区和线性区的器件工作信号变化情况,就必须有效结合仿真技术与公式推导进行教学。
2 树立以学生为本的教学理念,坚持行为引导教学
教学要做到以学生为中心,重视对学习方法的指导,才能有效增强学生自学阅读、检索信息的能力,促进学生养成对问题独立思考、分析及解决的能力,使学生养成良好学习习惯。传统教学中,教师往往只会进行单一讲解,比如整流电路讲解,教师更重视电路组成结构、元器件作用及其工作原理的讲解,易导致学生产生依赖性,总需要教师先讲解后理解。而行为引导教学中,教师则可将教学内容分解为不同任务,比如二极管教学时,可分为基础知识、识别与检测、电路应用;共射极放大电路教学时,可分为识别检测三极管、认识及装配调试放大电路。通过完成任务的形式,引导学生在看到电路图时借助任务书,先查阅资料或利用已学知识,并根据元器件名称型号等因素列表解剖电路图,再按其划分区域及其组合周边元器件具有的功能等进行分析,但对于不懂之处应积极询问教师。让学生独立完成装配、检查、测试和分析电路及其功能、障碍的任务,是全面理解整流电路,由感性认识上升为理性认识的主要途径。
3 运用仿真软件促进教学效率提高
多媒体技术的普及发展,使学校教学手段朝多元化发展,PPT课件授课备受学生和教师的青睐。PPT教学既有优势,也有缺陷。一方面,PPT授课能直观形象地呈现复杂电路图,有效增加课容量;另一方面,对于初学者而言,易使得学生难以接受快速的授课速度,不易深入理解新的知识点。为此,运用PPT教学时要注意运用技巧,以便创造更适合学生学习的环境。
以共射极放大电路加入动态信号后各参数状态大小及静态工作状态的讲解为例,如图1所示。当输入正弦波小信号的交流信号后,集电极电流、晶体管管压降变化波形、基极电流间与输出输入信号的反相位关系。在模拟电路教学中该内容为教学重难点,其要通过三极管完整放大出交流信号,必须将交流信号驮载于直流信号上。而这需要学生充分理解电路设置合适静态工作点和存在直流工作电路的重要性与必要性,并正确分析计算电路的参数,画出其直流和交流的通路。
在制作PPT动画课件时,需完整显示共射极放大电路,标注其输入输出的回路,并于直流电源加入时,遵循信号传输方向,按序显示集电极和基极的电流状态,再借助公式推算晶体管管压降,然后,将输出电压大小显示出来;动态交流小信号加入时重复该过程。
4 结束语
通过上文分析可知,随着课程改革的不断深入,无论职业院校或普通院校的教学效果,均取得显著性的提高。并且,课程改革也提高了对教师的要求,特别是主讲教师,既要具备良好理论讲解能力,又要具备较强实际动手能力,才能大大激发其潜能。由此不难看出,课程改革对促进师生双赢作用巨大。但课程改革是一项重大工程,期间将遇到各式各样的难题挑战,比如学生基础薄弱、教师能力有限、学生个体差异等问题,这些都还需要坚持不懈的努力来解决。
参考文献
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作者简介
陈东凤(1974-),女,湖南邵阳人,本科,讲师,主要研究方向:电子信息工程。