电子实验课程探究型教学法之应用

李 纮 王昕鑫 李 瑛

陆军工程大学军械士官学校 湖北 武汉 430075

引言

目前电子技术的实验教学基本是沿用了“在课堂讲授电路理论知识—在实验室演示实验过程—学生模仿做验证实验”的教学模式。这种教学模式对提高学员的能力,培养学员的创新意识远远不够,实验教学不仅是要帮助学员加深对电路理论和电路知识的理解,更要在培养学员探究能力上下功夫,因此,要深化实验课教学的改革,加强探究型实验教学。

1 探究型实验教学的特点与目的

探究型教学是指学员在教员的指导下,通过自主学习、主动探究、交流合作等方式对教学内容中的某些知识点或实验现象进行深入探究,实现学习与探究相结合的教学模式,它的突出特点是学员通过对问题或课题的探究进行学习,注重培养学员思维、创新、合作能力。探究型实验学员不是被动接受知识,不是简单模仿,而是主动思考,发现新知识,应用所学知识与技能解决问题的过程。探究的问题,可源于教学的重点、难点或实验中遇到的令人疑惑不解的现象。在探究性教学中,学员要解决的问题在教材上没有现成的答案,需要学员通过查阅资料,合作讨论、分析问题、拟出实践步骤和解决方案。

2 电子技术探究型实验的实施

2.1 设定能力的目标 在掌握基本验证型实验技能的基础上,探究型实验的能力目标为：一是根据问题或课题,能自主地合理安排实验内容和步骤；二是知道如何选用实验所需的器材、仪器仪表,并会正确安全使用这些器材、仪器仪表；三是知道如何测量所需数据,能正确地进行观察和读数；四是能正确分析实验数据,导出正确、合理的结论；五是形成综合分析运用知识的能力,可自行分析排查常见电路故障。

2.2 设置探究的问题 探究型教学将学习理论知识与发现探索新知识相结合,鼓励学员积极发现问题,大胆提出问题。

探究型实验是在学员完成验证性实验之后,掌握基本电子实验技能的基础上,设置要探究的问题。教员要告诉学员,学习贵在“能自出新意”,即不仅要不断学习新知识,还要有自己的新发现新体会。探究型实验的课题的设置要遵循的原则：一是必须体现教学的重点内容；二是必须是学员未知的新知识；三是要与学员现有的知识水平、认知水平、研究能力相适应。课题不能太简单,不具挑战性,学员提不起劲头,也不能太难,打击他们的自信心。四是探究问题通常由教员精心设置提出,也可以是学员在实验中遇到疑问时提出。

探究问题一：在桥式整流电路实验中,从信号发生器引出9V 交流电压加到整流电路的输入端,在输出端应该能观察到全波整流输出电压,即脉动直流电压,可是有的同学在输出端观察到的波形的导通角却小于180度,这是什么原因?

探究问题二：单管共发射极放大电路的基本实验是连接电路、测试静态工作点,测试放大倍数、输入电阻、输出电阻等。在此基础上,教员可以启发学员思考,影响静态工作点的因素有哪些? 如果静态工作点发生变化,偏离合适值,对放大电路的性能是否会产生影响? 产生怎样的影响?如何处理这些影响?

探究问题三：共集电极放大电路的电压放大倍数等于1,它的输入电阻、输出电阻有什么特点?如何应用这些特点? 如何应用它与共发射极放大电路协作工作?

2.3 引导探索求证 在思考问题原因,寻找答案时,许多学生发出了“书到用时方恨少”的感慨,这时教员就要因势利导,引导学员学习科学的研究方法,引导学员去查阅资料,经过搜索资料,认真研读,查到原因,在教员指导下,确定解决问题方案,再回到实验中加以检验。

在单管共发射极放大电路实验中,学生发现基极电阻、集电极电阻的阻值以及放大电路的电源电压值都会影响电路的工作点,工作点过高会发生饱和失真,工作点过低会发生截止失真,那么如何消除失真呢?最佳解决方案是什么? 在教师指导下,学生发现,如果改变电源电压会影响到其它与此电路共用电源的电路,改变集电极电阻的阻值则会影响放大电路的交流负载,进而影响电路的放大性能,那么改变基极电阻可以有效地调节静态工作点而对交流性能指标又没什么影响。学生经过艰苦努力,找到了解决问题的最佳办法,体验到了学有所获的喜悦。

在射极输出器电路实验中,学生已知它的放大倍数仅为1,没有将输入信号的电压进行放大的能力,但射极输出器的输入电阻大,输出电阻小,利用这些特点,可用它在多级电压放大器中做输入级、中间缓冲极、输出级,做共发射极放大电路的好帮手,使得交流信号的传输效率大为增加。

为了逐步减少学员的依赖心理,教员要将实验仪器的使用、实验方法的选择、实验步骤的安排交由学员自行摸索,但这并不意味着对学生放任不管,教员要注意巡视辅导,指导学员规范操作,消除安全隐患,确保实验安全顺利地进行。

2.4 撰写实验报告 “没有总结,就没有提高。”探究型教学的目的在于引导学生初步掌握科学研究的方法,因此教师要让学生将自己的探究过程加以记录,所得收获加以整理归纳总结。撰写实验报告是一种常见而又有效的总结方法。实验报告要把重点放在解决问题的思路、方法上,其内容应包括本次探究实验要解决的问题是什么,采用了哪些实验方法和步骤,实验过程又发现了什么问题,实验过程用到了哪些理论知识,在理论知识的认识理解上获得了哪些提高。

通过学生自己总结,教师评价,使探究实验教学实现从理论指导实践,再从实践发现新的知识的过程,学生通过总结经验,吸取教训,在学习上达到一个新的高度。

结语

探究型实验教学中教师要善于选择课题,对学生进行科学研究方法的启蒙教学,教师应该努力探索,不断创新,找出一条切实可行并行之有效的途径,使实验教学能更好地为提高学生素质发挥作用。