江舟
摘 要:《模拟电子技术基础》这门课是一门电类专业基础课,理论性、实践性都较强,同时这门课内容多,知识点广,从教学反馈来看,普遍存在学习难度较大,学习动力不强,学生反映学习起来比较吃力,因此,如何让学生能完全接受这门课的基础知识,特别是对重点内容的理解和应用,为以后学习专业知识打下良好基础,对于作为一名年轻教师具有很大的挑战。
关键词:高职;模拟电子;教学
中图分类号: TN710-4 文献标识码: A 文章编号: 1673-1069(2016)10-113-2
《模拟电子技术基础》这门课程所涉及的内容较多,涉及面广,但总体来看可以分为两个大部分,其一是模拟电子的基础理论,其二是模拟电子应用知识。因此,在课程绪论单元将模拟电子技术基础课程的体系结构详细的向学生讲解,从两个部分的基本框架入手,让学生有一个整体概念, 让学生对整个模拟电子课程有个总体的把握,对后期的学习起着较好的引导和激励作用,同时也能培养学生驾驭知识的能力,进而产生一种探索知识的欲望。
本人这学期承担了安徽汽车职业技术学院院高职班的《模拟电子技术基础》课程,针对课堂教学中存在的问题,并根据自己的教学实践和研究,从教学方法和技巧等方面对该课程教学进行了探讨,并介绍一些自己的教学心得体会。
个人认为,教学的主体是学生,与其让他们被动学习,不如让他们以兴趣为最好的老师主动地学习。所以在第一节课一开始,我并没有直接切入正题给学生讲述模拟电路的专业知识,而是从电子技术的发展这方面入手,来激发学生的兴趣。首先,我抛出一个问题给学生,为什么我们要讲电子技术的发展。可能学生对这方面还没有深入的认识与了解,所以,原本有点喧闹的教室顿时安静了下来,学生们一个个都端坐在座位上,陷入了深思,没有一个人乱动、说话的,看得出来,每一个学生都在认真地思索着,我心里也是暗暗佩服,这么年轻的学生,本该是最活泼的年纪,在我的面前,一个个都是那么天真可爱,充满了求知欲,我的内心很是温暖。于是,我暗暗地给自己鼓劲、加油。
于是接下来我告诉学生们,现如今我们可以看到,没有哪一门学科,哪门技术像电子技术这样可以用飞速发展、日新月异来形容,如果我们了解了电子技术发展的这个简单的历程,我们就会对学习这门课程以及这个领域它的未来有一个展望,因此我们学习它的时候就可以站在这个角度上面向未来,这个课程,这个领域它的发展的迅速,是它的一个重要的特征,所以我们首先要介绍它的简单的历史。接下来我从最早的电子管开始,讲到贝尔实验室诞生的晶体管这个划时代的突破,再到后来集成电路的产生这件不可思议的事情,一直讲到现在我们广泛使用的大规模集成电路,我对每一个时期的器件特点,应用领域与规模都进行了详细地叙述,在我授课的过程中我观察到,大多数学生都在认真倾听,都在努力地接受着这些他们从来都没有接触过的知识,时不时地点头表示赞同,我略微地松了一口气,开始自如地展开与学生们的交流了。
学生们的兴趣很快被激发出来了,那么接下来就轻松多了。对于现在的学生,电脑是必不可少的一个工具,现在的电脑无论是运算速度还是存储能力,处理各方面复杂问题的能力越来越高,以前花钱买电脑的钱可以买现在3-4台电脑,从这一点就可以让学生看出来,这几年,电子技术的发展有多么快,那么既然它的发展这么快,我们的学生在学习的時候就不能只守着书本这一点知识,就一定要站在书本的基础上面向未来,我也希望能够通过《模拟电子技术基础》这门课程,能够让学生能够不惧怕未来,能够用我们在书本上学到的基础知识去认识不断变化着的电子技术,而不仅仅局限于当前。
对比模拟信号和数字信号。首先我告诉学生数字电路的特点就是它的离散性,无论是时间上还是在数值上,它是离散的,也就是说不连续的,这种信号从时间函数波形来看只有高低两种电平,这种信号我们称它为数字信号,与之相对应的就是模拟信号,在我们生活中,大多数的物理量比如说温度、压力等它们都是时间连续,数值连续的这样一些量,那么如果我们要用这些量的一些微小的变化去控制系统,首先就要通过传感器,把这些连续变化的微小的物理量转换成连续变化的电信号,然后再把它经过模拟电路去进行处理,最后去控制系统,所以我们就把在时间上和数值上连续变化的电信号称为模拟信号,那么处理模拟信号的这种电路就称为模拟电路。
通过对比完二者的不同之后,我试着提问学生们让他们举例说出我们平时生活中常见的一些模拟信号与数字信号,让我感到欣慰的是,学生们的回答虽然说不是那么自信,但基本上都让我满意。我一直觉得,在学习过程中,鼓励学生课上回答问题,有利于开动学生思维并激发其创造性。对于经常踊跃回答问题,而且回答正确的学生,奖励他们的平时成绩,这样的话就会有效地调动学生课上认真听课、思考并发现问题的积极性。通过学生课上回答问题,发现问题,最后大家一起解决问题的过程,有效地巩固了已学知识,基础打牢了,学习质量也就跟着提高了。
接下来的一段时间,在给学生讲授完本质半导体的概念与导电特点这部分内容后, 我对学生们说,我们刚才说到,本征半导体可以通过本征激发产生载流子,但是载流子的浓度和半导体的密度相比要小很多,因此半导体的导电能力很弱,所以说本征半导体并不是用来制作半导体器件的良好材料,实际上我们制造半导体器件是在本征半导体中掺入杂质,当然掺杂也不是说随便掺,所谓的掺杂只有两种类型的掺杂,一种是掺入三价元素,另一种是掺入五价元素,根据掺入是三价元素还是五价元素就分成了两大类的掺杂半导体,如果我们掺入的是五价元素,就会形成N型半导体,如果掺入的是三价元素,就会形成P型半导体。
对于N型半导体,它掺入的是五价元素,它的最外层有5个价电子,它拿出4个价电子和它周围的4个半导体原子构成了稳定的共价键结构,但是它多出的那个价电子很容易受到能量的激发脱离原子核对它的束缚变成自由电子。对于这个复杂的电离过程,如果用传统教学的方法来教授的话不仅讲解起来费时费力,不够形象,而且教学效果也会不尽如人意。于是,我课前提前制作好电子课件,运用Flash动画以及仿真,用计算机多媒体的形式生动表现出杂质半导体的产生原理以及难以用语言和文字表达出的电离过程, 让枯燥的内容变得生动,调动学生所有感官来加深对知识的理解与记忆,使学生更容易理解和掌握这一过程,从而使原本枯燥的理论知识学习起来妙趣横生。
在带领学生们观看完电离过程后,我抛给了学生一个问题,作为N型半导体,自由电子数目远远大于空穴数,那么是不是N型半导体就带负电呢?对于这个问题,学生们立马都陷入了沉思,回答也不尽相同,有正确的也有错误的,当然,这并不重要。最后我告诉学生们因为掺杂引起的自由电子数应该等于电离的正离子数,本征激发自由电子数应该和本征激发的空穴数相同,所以自由电子数=空穴数+正离子数,所以说实际上N型半导体本身仍然是电中性的。望着学生们一张张恍然大悟的表情,我由衷感到了学生们已经对这门课程产生了浓厚的兴趣。
时间过得飞快,第一节课很快就结束了,很成功,下课了还有部分学生不舍离去,单独和我交流《模拟电子技术基础》这门课程的一些情况,而我也感受到了学生们的信任,我十分开心。这种感觉就好像是作为一名老师,带领自己的学生走出了课程的第一步,我看到了前面道路上温柔明媚的曙光,我心里是美滋滋的。毋庸置疑,每一个学生都是降临到人世间的天使,只是因为接受能力、学习环境的不同造成各自成绩暂时地相对有好有差。作为他们的授课教师,他们就像是我的孩子,如果我能通过我自身的努力使他们不断改掉自己的课堂上一些坏毛病,能够改善他们错误的学习习惯,那么这会对他的学习和成长都很有帮助。每一个学生对我来说都是独特的,都是可爱的,我真心地付出,看到他们的进步,听到他们成长的脚步声,便是我最大的快乐。