电子技术教程范文

时间:2023-09-25 18:24:28

导语:如何才能写好一篇电子技术教程,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。

电子技术教程

篇1

关键词 电子技术 项目教程 探索与实践

中图分类号:TN710 文献标识码:A

教材是体现教学内容和教学方法的主要载体,是教师教学和学生学习的主要依据,也是课程改革的主要内容之一。我们本着“以能力为本位,以就业为导向”的课程改革思路,按照理实一体、项目教学方式,通过反复实践、总结、提炼,开发了《模拟电子技术基础项目教程》校本教材,经过试用,取得了良好的教学效果。

1 设立课程目标

项目式教材开发之前,通过到工厂企业的生产一线进行广泛的专业调研,明确本教材的编写以应用电子技术和电气自动化等电类专业学生的就业为导向,根据行业专家及企业技术人员对专业所涵盖的岗位群进行的工作任务和职业能力的分析,以电类专业共同具备的岗位职业能力为依据,遵循学生认知规律,紧密结合职业资格证书中对电子技能所作的要求,确定教学目标是:通过学习学生应具备对常用电子元件的识别与检测能力、常用电子仪器的使用能力,电子专业基本技能(焊接技术、组装技术),基本电路的原理分析、调试与初步设计能力。使学生具备高素质劳动者和中初级专门人才所必需的电子通用技术基本知识、基本方法和基本技能,初步形成解决实际问题的能力,为学习后续课程,提高全面素质,形成综合职业能力打下基础。

1.1 知识目标

(1)掌握常用电子仪器仪表的基本知识;(2)掌握电子元器件与常用集成产品的基本知识;(3)掌握电子常见功能电路的基本工作原理;(4)熟悉典型电子线路的分析;(5)具有典型电子线路制作与调试的相关理论知识。

1.2 技能目标

(1)能识别并检测常见电子元器件;(2)能识别并正确使用常见集成电路;(3)具备典型电子线路的制作与调试能力;(4)会进行简单电子整机的组装与调试。

1.3 职业道德与情感目标

(1)通过课程的学习,了解电子世界,激发学生学习兴趣,培养专业归属感;(2)培养独立思考、勤于思考、善于提问的学习习惯,培养良好的团队精神;(3)培养良好的安全生产意识、质量意识和效益意识;(4)培养良好的职业道德与职业习惯。

2 确定课程内容

摒弃传统的专业教学课程方案,打破理实脱节、学科本位的教材体系,本着“以能力为本位,以就业为导向”的课程改革思路,以“够用、实用”为原则,根据教学目标和任务来确定课程内容。在教材的内容的选择过程中,我们舍弃了一些繁琐冗长的理论,采用项目引领、实践导向的教材结构,突出内容趣味性、典型性、实用性和可操作性。最终确定具体课程项目内容包括:常用仪表的使用、二极管三极管的认识与检测、直流稳压电源的制作与测试、功率放大器的制作与调试、调幅收音机的组装与调试、家用调光灯电路的制作与调试等。

3 编写课程章节

(1)按照课程目标要求,编排课程项目。每个学习项目按照课程目标分成若干个任务组成,每个项目都有具体的知识目标、能力目标(见表1)。项目的知识目标、能力目标编排如下(以项目二:二极管、三极管的认识与检测为例)(见表2)。

(2)对照项目教学要求,编写实训任务。针对中职学生文化素质普遍较低、抽象思维能力相对较差这一特点,根据先实践后理论,先感性后理性,先局部后整体的认识方式编写教学内容。在编写过程中,始终贯彻以动带学、以想促学,将枯燥的理论与有趣的实践紧密结合起来,大量增加电子元器件、电路、产品的实物图,并配详细的图解式操作步骤,图文并茂,力求符合中职学生的能力水平、认知特点和教学需要。

4 实施课程教学

4.1 建设一体化教室

理实一体化教室是实现项目教学的硬件条件,它既要满足理论教学的需要,又要具备实训教学的条件。在教室和实训室的建设中努力寻找理论与实践的结合点,改变过去教室只能教授理论,实训室只能动手训练的格局。学校电子技术的实验室一般都有固定的工位,可作为课桌用,通过增加多媒体教学设备、调整工位的布局将原来的实训室改装成理实一体化的教室。

4.2 采用项目教学法

项目式教材要发挥其应有的作用,在教学中必须采用项目教学法。我们改变以往“教师讲,学生听”被动的教学模式,采取“以项目为主线、教师为引导、学生为主体”教学方法,创造学生主动参与、自主协作、探索创新的新型教学模式。在项目教学中,学习过程成为一个人人参与的创造实践活动,注重的不是最终的结果,而是完成项目的过程。

4.3 教师职能多样化

在项目教学的具体实践中,教师的职能有了很大的变化。教师不再仅仅是讲解者、示范者和控制者,更是指导者、组织者、引导者和评价者。在任务准备阶段,教师要向学生提供与完成教学任务相关的知识、信息与材料,指导学生寻求解决问题的方法。在任务实施阶段,营造学习氛围、创设学习情景,组织和引导教学过程,是学生学习的组织者与引导者。在任务评价阶段,教师在学生自我评价的基础上,帮助学生对项目教学的目标、过程和效果进行反思,教师是评价者。

4.4 教学评价多元化

课程的教学评价是课程教学系统中的一个关键性环节,具有检查和激励作用。一直以来,“电子技术”课程考试成绩依照“期末+平时”按一定比例确定,并且期末考试成绩占最大比重,与中职突出技能的要求相背离。我们对学生的课程掌握评价以考评代替考试。采用阶段考核方式,将理论知识纳入实践考核内容,平时(过程)成绩和实践环节结合的形式。阶段考核成绩30 %,平时(过程)成绩 30 %,实践成绩 40 %。阶段考核的评价包括:每项任务结束考核。平时(过程)成绩评价包括:任务训练、实训报告与作业、课堂纪律、出勤、课堂笔记等。实践性环节成绩评价包括:以典型单元电路组装调试为该课程终结考核,其中包括操作过程、实训报告、实训效率和成功率、安全使用工具和仪器等。

参考文献

[1] 谢兰清.电子技术项目教程[M].北京:电子工业出版社,2008.

[2] 李秀玲.电子技术基础项目教程[M].北京:机械工业出版社出版社,2008.

篇2

1电工电子技术课程的教学现状

1.1教材缺乏合理性

目前关于电工电子技术课程方面的教材很多,通过观察这些教材可以发现,很多教材缺乏一定的合理性。电工电子技术课程是一门理论与实践结合为一体的综合性课程,但通过观察众多相关教材发现,电工电子技术课程教材多偏重于理论知识,并且,相关教材知识更新较慢,很多教材的教学内容已经不能适应行业日新月异的变化,不能适应飞速发展的市场需求,这些问题导致在电工电子技术课程的讲解与学习方面出现教师讲解费劲,学生学起来毫无兴趣的局面,并且学生所学知识难以满足企业的要求;

1.2教师教学方法陈旧

电工电子技术课程是一门基础课程,理论性强,传统教学主要是教师对书本理论的讲解,不形象,不直观、方式枯燥,并多采用“满堂灌”式的教学方式,教师在教学活动中始终占据主导地位,既没有为学生留出消化与理解知识点的时间,也没有为学生提供展示自己的机会与平台,没有注重学生与教师的互动以及学生主动性的培养模式,长期以往,必将会降低学生的学习激情与学习愿望,学生根本无法提起对课程知识内容的兴趣,使得教学效率低下。

1.3学生实际操作能力不足

在电工电子技术课程的传统教学中,基本上都是学生被动地听教师在课堂上讲授理论知识,缺乏直观性,对学生来说是比较枯燥的,导致学生听课时难以较好地理解,以至于产生难学、厌学的情绪。实验教学是学校培养学生的重要途径,因此,需要配合合适的实训课程,充分的利用实训教学实际上是一个很好培养学生学习兴趣的过程,增强他们的动手能力,使得学生的求知欲望增强,从而提高他们学习的兴趣。但是由于很多学校的实践教学本身存在着一些问题,使得学生的实际操作能力较差。在电工电子技术课程的实践教学方面,主要存在以下问题:(1)有些学校对实践教学不够重视,导致实践教学安排的不合理;(2)由于实践教学课程较多,所需设备投入较大,有些学校不能较好地提供实践教学的设备,这些都是导致学生操作动手能力较差的主要原因。

2电工电子技术课程教学的应对措施

2.1对电工电子技术课程的教材进行科学地补充及重组

教材是教学的根本,是提高教学质量的前提保障。伴随着我国经济、技术的前进,电工电子技术也在进行着飞跃式的发展,与此同时,与电工电子技术相依相伴的电子元器件也在不断的进行更新与发展,因此,与之对应的电工电子技术教程的教材也需要对其内容进行不断的充实。针对教材中一些内容较老的情况,应对原有教材进行深入地分析,去糟粕取精华,添加电工电子技术课程中适用的器件、电路等方向的内容,使得电工电子技术课程的教材能够跟上时代的进步和技术的发展。针对有些教材过于偏重理论的情况,对教材中的理论知识点,要做到去虚留实、简明扼要的讲解,使理论与实践尽量结合,激发学生的学习兴趣。在教学时,教师应该根据学生的实际情况进行电工电子技术教学资料的重新整合,编排出一个适合教学的顺序,即遵循由浅到深、由简到繁的原则,这样将有助于学生循序渐进地接受电工电子技术课程的知识,打好扎实的基础,为以后的学习和工作做好充足的准备。

2.2教学方法改进

针对教学方法陈旧,教学方式枯燥的问题,教师可以采取以下的手段进行教学,以激发学生的学习兴趣,提高学生的学习效率。首先,在电工电子技术课程的教学中,教师要创造良好的课堂氛围,尽量站在学生的角度去营造一个具有良好学习氛围的教学环境。比如,采用灵活的创设问题情境及活动情境,引导学生积极思考,尽可能地将学生的注意力吸引过来,使得他们自觉地跟随教师的思路,因为有趣的提问不但能够使学生对学习产生浓厚的兴趣,还可以使学生产生强烈的求知欲,进而有效调动学生学习的积极性及自觉性,有效地丰富枯燥的教学课堂,提高电工电子技术课程的教学质量[9]。其次,在教学过程中,可以多使用直观教具和实例教学来培养学生的学习兴趣。例如,在教授到电容和电感时,可以将电视机的主板上的电容和电感作为直观教具,让学生自己在主板上寻找各种电容和电感,并让他们记下相应的型号。进行实例教学时,可以将手机、相机、太阳能设备等作为电工电子技术涵盖的各方面技术产品来进行讲解剖析,这种采用实物、模型等方式的教学手段,可以尽可能地发挥学生的视觉、听觉和触觉等器官间的协调作用,在一定程度上能够使学生更加轻松愉快的学习电工电子技术课程的相关知识。

3结论

篇3

关键词:微课;高职院校;《电子技术》课程教学;应用

当前,随着信息技术的发展,人与人之间的交流和学习变得越来越高效便捷,“微理念”已深入人心。[1]在这样的时代背景下,一种新的教学模式“微课”应运而生并迅速兴起。

一、微课的概念及特点

在国内,“微课”最早由佛山教育局胡铁生提出。胡铁生认为“微课”是以教学视频为主要载体、反映教师在课堂教学过程中针对某个知识点或教学环节而开展教与学活动的各种教学资源的有机组合。各种教学资源以一定的结构关系和呈现方式共同营造了一个半结构化、主题突出的资源单元应用“生态环境”。[2]本研究认为:“微课”是一种学习资源,它以微视频为核心,讲解或分析某一单个知识点或技能点,可以是知识介绍或习题讲解,也可以是技能操作等。“微课”是针对传统单一资源类型的局限性而发展起来的一种新的教学资源建设和应用模式,它的主要特点有:主题突出,针对性强;资源丰富,情境真实;短小精悍,使用便捷;半结构化,扩充容易。[3]

二、高职《电子技术》课程教学中采用微课的必要性和可行性

《电子技术》作为高职院校电类专业的一门重要专业基础课,知识面广,实践性强,地位重要。《电子技术》课程中学到的很多基本能力也被越来越多的用人单位和企业列为招聘人才的重要指标,比如电子线路的识图能力、电子电路的故障检修等。由此可见,高职《电子技术》课程教学同时肩负着“为学习专业课打基础,为今后就业作保障”的双重任务。但目前,一些院校《电子技术》课程的教学存在问题,教学效果不佳。很多院校还是采用知识本位的以讲授为主的教学方法,实践课的设置还多以验证性实验为主、综合应用性实验较少,缺乏以任务为驱动的引导,学生被动地听课、参与度不高,学生的实际需求容易被忽视,学习主动性差,这样不能很好地培养学生的综合应用能力和创新能力。因此,如何结合高职《电子技术》课程特点,并针对当前教学中出现的问题进行教学改革,显得十分紧迫。“微课”具有学习时间短、授课内容灵活、主题性针对性强、课程资源构成多样、情景真实等特点,[4]将“微课”运用到高职高专《电子技术》课程教学中,将很好地解决传统授课方式中存在的问题。“微课”还可以满足不同学生的个性化需求,学生可以根据自己在本课程中知识和技能的掌握情况,利用“微课”多遍着重学习个人掌握的薄弱环节。并且,在《电子技术》课程中引入“微课”,使学生处于主动探究问题、解决问题的情境中,还有助于锻炼学生的高阶思维能力。[5]

三、高职《电子技术》微课设计开发与应用

(一)《电子技术》微课内容设计与开发

1.素材的选择与分析

本研究“微课”设计主要依据教材是《电子技术项目教程》(北京大学出版社,2014年7月第2版,徐超明、李珍主编),该教材是“十二五职业教育国家规划教材”。该教材的特点是“以项目为载体,将知识融入工作任务;做中带学,实现职业能力培养;结合实验与仿真,提高教学质量”,这和本文的微课研究思想不谋而合。全书共7个项目,分别是:直流稳压电源的设计与制作、扩音机的制作与调试、信号产生电路的设计与制作、加法器的测试与设计、抢答器的设计与制作、数字钟的设计与制作、电子电路综合训练,每一个项目中又有多个任务。其中,项目1—项目3属于模拟电子技术部分,是对二极管和三极管常用电路、集成运放等知识的运用;项目4—项目6是对组合逻辑电路和时序逻辑电路知识的应用,属于数字电子技术部分;项目7选取最基本、最普及的通信终端设备之一电话机作为综合实训内容。本研究选定《电子技术项目教程》教材中的重点知识点和技能点作为微课开发素材,最终确定了6个有代表性的重点任务来作为“微课”设计的案例。包括:“二极管应用电路制作”“基本放大电路分析测试”“比例运算放大电路制作”“三人表决电路设计制作”“数据选择器应用电路设计”和“计数器的设计”。

2.微课开发的工具与环境

CamtasiaStudio是本文开发“微课”主要用到的软件工具,辅助工具软件是MicrosoftOfficePow⁃erPoint2007(该软件我们都很熟悉,这里不再赘述)。下面介绍制作微课视频非常好用的Camta⁃siaStudio软件。CamtasiaStudio软件是TechSmith公司研发的、集屏幕录影和视频编辑于一体的软件套餐。该软件功能非常强大,除了能进行屏幕录影外,还能进行视频的剪辑、编辑、个性化制作,还具有视频播放与视频剧场功能。在此软件环境下,用户能非常方便地进行屏幕录像的配声,还可以添加字幕、剪辑视频,还有动画转场等功能。CamtasiaStudio软件的运行主界面见图1。

3.微视频案例

如前所述,本研究选取《电子技术》课程中具有代表性的6个重要任务(其中模拟电子技术部分3个,数字电子技术部分3个)进行“微课”设计开发。以《三人表决电路设计制作》的微课视频制作为例来说明微视频设计制作的过程。《三人表决电路设计制作》是《电子技术》课程数字电子技术部分的一个设计性案例,属于组合逻辑电路设计的典型案例。该案例涉及的知识点和技能点包括:基本逻辑门电路逻辑功能、常用中规模集成芯片管脚图的识图方法、组合逻辑电路的设计方法、会根据逻辑电路图正确地搭建电路等。在对该案例微视频的制作进行了设计、规划后,录制了该案例的微视频。该案例是借助Cam⁃tasiaStudio软件制作完成的,它在CamtasiaStudio环境中的界面如图2所示。做好PPT课件后,打开PPT课件,在MicrosoftOfficePowerPoint2007下录制完成,经过降噪等一系列后期处理后,最终生成了格式为MP4的播放视频。该案例的微课视频播放截图如图3所示。

(二)《电子技术》微课的教学过程设计与应用

本研究在制作完成6段微视频后,进入了“微课”的教学应用阶段。6段微课均在本校15电气自动化专业1班使用。本研究进行“微课”设计开发时,学生们已基本学完课程知识,即将进入复习阶段,所以,本研究选定该教材中的重点知识点和技能点作为微课开发素材,提供给正处于复习阶段的15级电气自动化专业学生,帮助学生有针对性地复习重点,提高学习效率。15电气自动化专业1班共51人,均有智能手机,任课教师在课前把本节课要复习内容对应的微视频通过QQ群或微信提前发送到每个学生的智能手机和电脑上,方便学生上课时在老师的指导下通过微视频来复习本节重点。

1.基本教学流程设计

《电子技术》课程的“微课”应用流程如图4所示。图5为本研究的“微课”应用教学模式。首先,在教师的深入引导下,学生使用智能手机等移动设备通过“微课”进行自主学习,当然也可以是小组形式的自主学习,这也是学生建构知识的过程。同时,学生会在具体的情境下提出问题,再通过小组分工协作探究来实现其知识能力的构建。然后是评价总结,教师检查学生任务的完成情况或者通过学生小组自检或互检,对学生的学习成果进行点评,这期间,教师要注意引导学生进行反思并给出优化建议。整个过程完成后,学生增加了知识、锻炼了技能,也提高了发现、探究、解决问题的能力和学习能力;另一方面,教师通过思考、构思、搜集资料设计与制作“微课”并组织课堂学习活动,指导学生进行“微课”学习后,自身专业素养和教学能力也得到了提升。[6]

2.具体教学流程设计

本文研究的基于“微课”的具体教学流程设计如图6所示。

(三)《电子技术》“微课”应用效果与评价

1.考核成绩分析

考核成绩分析是基于“微课”应用前和“微课”应用后两次考核的结果对比来进行的。第一次考核是在课程内容学完之后还未进行“微课”应用时进行。第二次考核是在将“微课”应用到15电气自动化专业的复习课中辅助教学,在“微课”应用结束后进行的。两次考核项目都是在题库中随机抽取1个综合应用项目,类型相同,分值相同,时间相同(都是满分100分、时间100分钟)。考核完成后对15级电气自动化1班51名学生的考核结果进行统计。忽略试题细微的难度差别和学生知识掌握熟练程度的差别,15电气自动化1班的平均成绩为79.6分,比前一次考核(在“微课”应用之前)的平均分72.8分提升了大约9.3%。其中,最高分提升约9.0%,最低分提升约7.2%。由此可见,在复习课中应用“微课”能明显提升学生知识和技能的掌握程度。

2.对学习者的问卷调查分析

在“微课”应用结束后,对51名学生进行了调查,问卷调查主要包括以下3个方面:是否喜欢利用微课学习;使用微课后的效果感受;对微课设计和微视频制作的满意程度。问卷调查的目的是为了了解《电子技术》“微课”的应用效果,及时发现其中的不足,以便总结经验教训。调查问卷共发出51份,回收有效问卷48份,有效回收率为94.1%。调查结果显示,80%以上的学生喜欢利用微课进行学习;77.1%的学生认为微课能提高自己对该课程的学习兴趣;81.1%的学生认同微课提高了自己的自学能力;85.5%的学生认为微课能帮助自己更好地掌握知识点和技能点;77.8%的学生认为微视频内容简洁、针对性强;76.1%的学生认为微视频中的知识点、技能点划分合理;81.3%的学生认为微视频中关于知识点和技能点的讲解清晰、全面;95%以上的学生认为微视频的画面质量好、声音清晰。通过考核成绩分析和调查问卷分析结果可见,微课在提高学生学习兴趣、学习效果以及提升学生自学能力等方面都有显著效果。

四、总结

高职《电子技术》“微课”开发不仅是教育教学理念的革新,也是学习方式的变革。“微课”以一个个小的知识点、技能点为单位,和传统的以课时或单元章节为单位的教学资源相比,更容易被学生吸收、消化,更能适应学生个性化的学习需求和当今时代教育信息化的要求,并能切实提高学生学习的有效性。“微课”在高职《电子技术》课程教学中的实践探索研究对促进该课程的教学改革、促进教学有效性的实现有着重要意义。本研究的建设成果也能为其它专业、其它课程的“微课”应用提供有价值的参考。目前本研究中“微课”使用是将微视频和其它“微课”资源通过QQ、微信的方式共享给学生,还缺乏“微课”学习网站等“微课”平台建设,下一步要加快“微课”学习网站建设,不断完善《电子技术》“微课”研究设计和开发。

参考文献:

[1]张静然.微课程之综述[J].中国信息技术教育,2012(11).

[2]胡铁生.“微课”:区域教育信息资源发展的新趋势[J].电化教育研究,2011(10).

[3]胡铁生,周晓清.高校微课建设的现状分析与发展对策研究[J].现代教育技术,2014(2).

[4]李玉平.微课程——走向简单的学习[J].中国信息教育技术,2012(11).

[5]张艳艳.微项目学习在高职《计算机应用基础》课程教学中的应用研究[D].西安:陕西师范大学,2013.

篇4

关键词:卓越计划;电子技术;教学改革

作者简介:崔阳(1979-),女,黑龙江双鸭山人,哈尔滨理工大学电工电子教学与实训中心,讲师;吕婧(1980-),女,黑龙江哈尔滨人,哈尔滨理工大学电工电子教学与实训中心,讲师。(黑龙江 哈尔滨 150080)

基金项目:本文系黑龙江省教育科学“十二五”规划课题(课题编号:GDB1211024)、哈尔滨理工大学教育教学项目(项目编号:C201200010)的研究成果。

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)05-0065-02

“卓越工程师教育培养计划”(简称“卓越计划”)是国家贯彻落实中长期教育改革与发展规划纲要和高等教育综合改革试点的重大改革项目。黑龙江省作为国家高等教育综合改革试点省份,于2011年也将卓越计划作为我省高教改革的重大项目。

作为黑龙江省属规模最大的理工科大学,哈尔滨理工大学(以下简称“我校”)获批黑龙江省首批卓越工程师教育培养计划试点高校之一。我校自启动卓越计划工作以来,先后有软件工程、金属材料工程、机械设计制造及其自动化、自动化、电子科学与技术专业等专业先后获批为国家级和省级卓越计划试点专业。“电子技术基础”作为工科电类专业量大面广的技术基础课程,是直接为各专业服务的核心课程,为贯彻我校卓越计划的实施,我校电工电子中心电子技术教研组继承传统的教学改革基础上,对“电子技术基础”课程实施了新一轮的课程体系和教学模式改革,旨在全面提高学生的创新精神和创新能力。

一、卓越计划的培养目标

卓越计划旨在培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才,为国家走新型工业化发展道路、建设创新型国家和人才强国战略服务。卓越计划具有三个特点:一是行业企业深度参与培养过程,二是学校按通用标准和行业标准培养工程人才,三是强化培养学生的工程能力和创新能力。[1]由此可见,培养学生的创新精神和创新能力是卓越计划的核心,而“电子技术基础”作为工科专业重要的技术基础课程,其教学重点就不在于让学生掌握很深的理论,而在于培养学生理论联系实际,将电子技术的基本知识应用于各自专业的能力,为以后从事专业工作打下良好的创新能力基础。

二、卓越计划下的“电子技术基础”课程改革

1.理论教学内容和方法改革

传统的课堂教学以讲授为主,综合性的案例和结合实际项目的教学不多。工程师肩负着改造世界、创造未来的使命,他们不仅要能分析问题、解决问题,而且要能将设想和概念转化为现实,形成工程实践能力。所以,理论教学和工程实际相联系就非常重要。在注重基本理论教学的基础上,将电子设计大赛题目、实际工程案例和任课老师的一些科研项目,辅以现代化的教学手段加入理论教学内容中,有效地提高了学生的学习积极性,促进了师生交流,取得了极佳的教学效果。例如讲解555定时器及其应用这一章内容,笔者引入了警车音响电路的教学内容。555警车音响MULTISIM仿真电路如图1所示,两级555均接成多谐振荡电路,第一级555电路的电容C2上产生幅度由高到低周期性变化的锯齿波,经运放缓冲后驱动后级555,输出频率周期性变化的高频矩形波,输出端如果接上扬声器,会发出类似警车的“纠—纠—”声,仿真波形如图2所示。

2.实践环节教学改革

培养学生的创新精神、创新能力以及综合素质,工程实践能力的培养是基础,也是关键,而实践环节中教学方法的改革与创新是影响学生工程实践能力培养的重要因素。[2]因此,大力推进实践环节教学改革是本轮教学改革的重点。

(1)实验教学模式改革。传统的实验教学中,老师讲一步学生做一步,学生处于被动状态。新的实验教学模式下,教师在实验课进行的过程中只是起引导作用,把实验的主动权和时间还给学生,使学生占据学习的主动地位,培养学生独立分析和解决问题的能力。同时发挥将虚拟仿真实验技术与动手操作实验相结合,做到虚实结合、虚实互动,提高了学生的学习兴趣,有利于顺利完成实际实验,又解决了实验学时短与实验教学内容多的矛盾,促进了电子技术实验课程教学质量的全面提高。2013年,笔者成功申报了哈尔滨理工大学本科教学特色项目《电工电子自主学习式数字化资源平台建设》,该项目的申报与实施对实验教学模式改革——以教师为主体转变为以学生为主体,包括学生“自主学习”的教育教学模式的形成都会起到积极的促进作用。

(2)实验教学内容改革。对于实验教学内容,配合理论教学的改革,笔者自主研制了电子技术实验平台,如图3所示。自制实验设备的成功研制有效解决了实验室设备破损严重、实验室利用率不高的问题,为实践教学改革提供了硬件保证。学生在完成基本实验教学内容的前提下,笔者将理论课堂上引入的部分工程案例项目作为附加题加入实验教学内容,同时开发了许多自主性与创新性实验项目。在具体实验教学操作中,对不同层次的学生因材施教,比如对部分动手能力较强的学生,笔者只规定实验数目,不规定实验内容——即实施灵活的菜单化的实验教学,满足了不同层次学生的学习需求,激发了学生的学习热情,提高了实验效果。

(3)课外科技活动平台建设。作为第二课堂的课外科技创新活动,在培养学生的创新能力方面发挥着不可替代的作用,课外科技创新活动是提高大学生动手能力和实践能力的有效载体,也是培养大学生的创新意识、提高大学生创新能力的重要途径。[3]依托省级实验教学示范中心的有利条件,努力为学生的科技创新活动提供可靠的物质和资金保障。利用中心的学生创新实验室和电工电子实训基地,为学生科技活动的开展提供良好的环境和平台。鼓励中心教师申报校级和国家级创新创业实验项目,为学生创新活动提供资金支持,充分利用实验室的各种资源,鼓励学生利用课余时间开展科学研究,提高学生的工程实践能力。同时,笔者借鉴其他高校的先进经验,更新了大学生电子设计竞赛培训模式,以夯实基础与提高能力为原则,合理安排培训进度、培训内容和培训手段,从学生报名到初选、复选和校内选拔,层层推选优秀学生参加暑假集训,备战大学生电子设计大赛。为了鼓励更多优秀的学生参与到创新创业项目和电子设计大赛中来,笔者对创新项目和电子大赛中表现突出的学生给予实验成绩优秀、免试等鼓励政策。同时依照《哈尔滨理工大学大学生研究性学习与科技竞赛管理办法》,参加科技竞赛及大学生创新实验获奖的本科生保送研究生时会获得相应加分奖励。这些改革和激励措施极大地激发了学生的学习积极性和主动性,有效提高了学生的实践创新能力。

3.实践教材建设

教材作为体现教学内容和教学方法的知识载体,是进行教学的基本工具,也是深化教育教学改革、全面推进素质教育、培养创新人才的重要保证。[4]以卓越计划为契机,为适应创新性实践教学体系的发展,笔者在原校内试用教材基础上,坚持突出注重动手、加强实践、培养兴趣、积极创新的理念,编写了适应新形势的实践类教材《电子技术基础实验与课程设计》和《电工电子实训教程》,分别由高等教育出版社和哈尔滨工业大学出版社出版并在全校学生中推广使用。

三、结语

我校自2010年9月启动卓越计划工作以来,学校领导高度重视,各方面积极配合,逐步开展人才培养模式改革,不断提高人才培养质量。2013年我校首次面向黑龙江省内考生招收大珩精英实验班学生30人,专业为电气工程及自动化。实验班依托学校优质教学资源,同时借助国外优质教育资源,按大类培养、强化基础教程,切实提高学生的实践创新能力。

“电子技术基础”课程改革以卓越计划为纲领,积极实施课程建设,强化实践教学改革。经过两年多的改革实践,无论是理论和实践教学都取得了一定的成绩,学生的创新实践能力显著提高。目前,笔者已经全面展开电工电子数字化资源平台建设项目,构建理论教学、实验教学以及实训实践教学相关资源共享库,创造自主学习空间,以满足不同学习者的需要,为学生自主学习提供丰富的学习资源,不断提高学生的自主学习能力和创新能力,不断提高人才培养质量。

参考文献:

[1]赵建国.实施“卓越工程师教育培养计划”的几点思考[J].电气电子教学学报,2011,(33).

[2]孙爱晶,范九伦,赵小强.卓越背景下实践教学方法改革与学生工程实践能力培养[J].中国大学教学,2013,(6).

篇5

关键词 电子技术;项目教学法;高级维修电工电子实训

中图分类号:G642.44 文献标识码:B 文章编号:1671-489X(2011)36-0052-03

项目教学法(Project Based Learning,PBL),也称为“基于项目活动的研究性学习”,教学活动的全过程是由师生对一个完整项目共同实施的工作。项目教学具有以下几个特点:项目的教学方法是一种协作学习的方法,旨在通过学生参与一个活动项目的项目任务分析、制定计划、实施计划、检查和评估等步骤来解决问题,从而将某一教学课题的理论知识和实际技能结合起来;构建起相对完整的知识体系,使学生获得完备知识的同时具备分析能力、独立工作能力、团队协作能力、处理冲突和解决问题的能力。

1 电子技术模块中项目教学法的实施

根据对维修电工专业工作岗位及岗位群实施典型工作任务分析,将高职维修电工实训课程的教学内容按照实际工作岗位的技能要求分为电子技术模块、电力电子技术模块、PLC技术模块、自动控制技术模块,每个模块根据具体的情况下设若干任务。其中电子技术实训模块包括锯齿波发生器,三角波发生器,三角波、方波发生器,正弦波、方波、三角波发生器,单脉冲控制移位寄存器,移位寄存器型环形计数器,脉冲顺序控制器电路,加法计数器的起停控制电路,数字定时器电路和减法循环计数器电路10个课题。现以“锯齿波发生器”课题的教学实施为例,分析项目教学法在电子技术模块教学中的应用。

1.1 “锯齿波发生器”课题分析

锯齿波发生器电路如图1所示,要求通过本课题的学习达到在理解由集成运算放大器组成的各类电路的原理的基础上掌握集成运算放大器的实际应用电路,其中包括线性和非线性的应用;会使用各种仪器仪表,能对电路中的关键点进行测试,并对测试数据进行分析、判断的教学目的。

学习重点:能够阅读、分析锯齿波发生器线路图,并进行锯齿波发生器线路的安装接线;能进行锯齿波发生器线路的通电调试,正确使用示波器测量绘制波形。

学习难点:完成图1中运放N1部分电路的接线,在运放N1的输入端(R2前)输入频率为50 Hz、峰值为6 V的正弦波,用双踪示波器测量并同时显示输入电压及输出电压u01的波形,记录传输特性;完成全部电路的接线,用双踪示波器测量输出电压u01及u02的波形,并记录波形,在波形图中标出波形的幅度和锯齿波电压上升及下降的时间,计算频率;锯齿波发生器线路的故障分析与排故。

1.2 锯齿波发生器安装调试步骤及实测波形记录

1)齿波发生器电路是由两级运放构成,在安装之前都需要对运算放大器进行测试以确定能否正常使用。检测电路采用图2所示的电压跟随器电路,如输出能跟随输入变化,则说明该运放完好,否则说明该运放损坏。如果运放能够正常工作,则按图3所示电路完成第一级的接线。

2)通过函数发生器产生频率为50 Hz、峰值为6 V的正弦波,在运放N1的输入端(R2前)输入该波形,用双踪示波器测量并同时显示输入电压(用CH1端口进行测量)及输出电压u01(用CH2端口进行测量)的波形,如图4所示。然后按下双踪示波器控制面板上的“X-Y”键,测量显示传输特性如图5所示。

3)完成全部电路的接线,用双踪示波器测量输出电压u01和输出电压u02的波形的对应关系如图6所示。

4)记录输出电压u01、u02波形,如图7所示,并在波形图中标出波形的幅度和锯齿波电压上升及下降的时间。图7中上升时间为T1、下降时间为T2,波形周期为T=T1+T2,其频率。

1.3 知识点拓展

为了进一步巩固学生的学习效果,同时扩大学生的知识面和提高学生的实际应用能力,在完成前面一个阶段的学习后,对与课题相关的使用、故障的简单判断、安装技巧以及小窍门等进行讲解和分析,当然也可以启发学生通过查阅书籍、网络、讨论等形式进行学习。

本课题的电路是由两级运放构成,如遇到故障,由于前后两级互为输入,即第一级的输出u01作为第二级的输入信号,同时第二级的输出u02又作为第一级的输入信号。通常任何一级无信号,则整个线路输出均无信号。要排除故障必须借助信号发生器。

1)将整个电路分为断开为N1、N2两个电路。

2)以信号发生器作为输入信号,在第一级的输入端输入正弦波或三角波,由于第一级为滞回比较器电路,其输出应为方波,则说明第一级电路正常,否则说明故障出在第一级,可进一步排查故障。若输出电压超过稳压管稳压值,则通常是稳压管支路出现断路。

3)在第二级的输入端输入方波,由于第二级是积分电路,且由于二极管VD的作用造成电容C充放电时间常数不同,因此第二级输出应为锯齿波。若第二级输出为锯齿波,则说明第二级电路工作正常,否则说明故障出在第二级,可进一步排查故障。如出现波形为三角波,而非锯齿波,说明充放电时间常数相同,造成此故障的原因通常是二极管VD支路断路或二极管短路。

4)注意:无论排查哪级故障,首先应确定运算放大器工作电源是否正常,这也是测试各级电路的先决条件。

1.4 评价

1)成果评价:针对课题完成的最终结果由教师给予一定的客观评定,分数占60%。

2)自我评价:学生根据自己的实际情况进行反思,查找不足,分数占10%。

3)小组间互相评价:对于成员的协同合作以及掌握情况进行评定,分数占10%。

4)工作过程评价:教师在学生进行工作过程中通过提出问题,观察学生在现场操作的规范性、团队协作、出勤、职业道德等方面的表现,给出工作过程评价,分数占20%。

2 创新之处

2.1 建立教学清单

根据教学目标,教师将希望学生掌握的信息整理成多种清单,以便在教学实施过程中学生主动地参与。在学习清单的准备上,做到每次至少为学生准备一套“教学清单”,它包括教学材料清单、教学任务清单、劳防用品检查清单、教学巡视清单、日常教学检查清单(教师用于授课过程,是针对学生的学习情况、学生自我评价清单,包括理论、实训、综合评价等)。这些清单以表格的形式呈现出来,学生拿到手后一目了然,不但便于学生的自学,而且学生只要根据教师提供的方法练习,就能熟练地掌握操作技能。教师一般在实施教学之前就会将这些准备好的各种学习清单发给学生,使学生在学习开始前就明确学习内容是什么,以便有目的地、充满信心地去学习,并且要求学生做到自学、自练、自评。

2.2 教学资源开发

进一步完善多媒体课件,有条件的情况下逐步将全部的课件转化成Flash课件,这样可以生成.exe文件,以利于交流和资源共享;组织课题组的教师进行研讨,开发并出版实用性更强的《高级维修电工实训教程》;结合教学过程的实际情况,将任务再分解,开发与实训教学设备和装置相适应的课题等。

3 结束语

以项目教学法为主要教学方法的电子技术模块课程的教学以动手能力和应用能力培养为主旨,引导学生独立思考,激发学习主动性,达到培养学生科学精神和创新意识的目标;通过多个模块之间横向和纵向的知识的关联,将基本理论与实践有机地融合在一起,使学生既能提高运用所学知识进行实际应用的能力,又能在这一过程中加强对学生实践能力、创新能力和工程实践能力的培养,体会到理论与实际操作中的距离,锻炼学生分析问题、解决问题能力,相比于传统的理论教学在培养和提高学生的学习能力、分析问题与解决问题的能力、职业综合能力和岗位适应能力方面有了明显的提高。

参考文献

[1]姜大源.职业教育学基本问题的思考(二)[J].职业技术教育,2006(4):5-11.

[2]王玲,陈军.专业综合型项目教学法在实践中应用的研究[J].中国职业技术教育,2007(7):18-20.

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第一,教学内容的设计要注重学生能力与综合素质的培养。

职业教育的培养目标是造就出适应生产、建设、管理、服务第一线需要的高等技术应用型专门人才,它要求受教育者最终应"具备较快适应生产、建设、管理、服务第一线岗位需要的实际工作能力。"职业教育教学要强调针对性、实用性、和先进性,删除陈旧过时、偏多偏深而又不实用的内容。

1.从课程的教学目标出发,选择教学内容,把握理论上的度。

《数字电子技术》是应用电子技术、信息工程、电子设备运行与管理等电子类专业的主干技术基础课程,其教学目标是通过本课程的学习使学生掌握数字电子技术的基础知识、基本理论、基本分析和设计方法,训练学生数字应用电路制作与调试的基本技能;培养学生严谨的科学态度、科学思维方式以及创新意识和创新能力。为学习后续课程提供必要的理论基础知识和实践技能,为今后可能从事的职业打好基础。因此,基于本课程的教学目标和高职教育的培养目标,我们在教学内容的选择上突出了基本理论,基本分析方法和知识的应用,回避了繁锁的集成电路内部分析和数学推导。着重外部逻辑功能的描述、分析和应用。强调外特性和主要参数。

2、从培养能力出发,将理论教学与实践教学融为一体。

由于《数字电子技术》是一门应用性很强的技术基础课,其基本理论与实践技能是许多后续课程的基础,理论与实践的密切结合,在本门课程中显得尤为重要。因此,我们在各章都设置了相应的实践训练环节--技能训练。它包括基本性技能训练和设计性技能训练两部分。"基本性技能训练"所涉及的内容与课堂教学内容紧密相关,充分体现课程的实践性。"设计性技能训练"是根据给出的实际问题,由学生自己设计实现逻辑功能的电路、选用芯片、进行安装调试、排除故障。同时还设置了理论与实践综合课程--课程设计内容,将理论教学与实践教学紧密结合。通过理论课程的学习和实训课程的实践,使学生基本掌握电子技术基础知识和基本技能,再通过相应的课程设计将理论用于实践,将设计和实现融为一体,使学生在课程设计中即能提高运用所学知识进行设计的能力,又能在这一过程中体会到理论设计与实际实现中的距离。

第二,教学方法的设计要调动学生学习主动性,激发学生创造性。

教学改革的核心是教学方法的改革,教学方法要体现在整个课堂教学过程中。在教学方法上,基于职教学生底子薄、基础差、学习水平参差不齐的现状,我们力求避免单纯的注入式,改用启发式、讨论式、答辩式的教学方法。将课堂讲授、课内讨论、课外自学、技能训练等合理结合,把教学过程分为课题引入、设疑激学、讲练结合、精选例题、总结巩固等环节进行教学实践。

1.由设计实例或工程实际问题引入课题。

在介绍一些重要章节前,列举一个设计实例或工程实际问题,通过分析、设计、引入相关知识和理论。例如:在学习中规模集成组合逻辑电路一节时,先让学生用已学过的SSI组合电路的设计方法"设计一个交通灯故障报警电路。交通灯有红、黄绿三色。只有当其中一只灯亮时为正常,其余状态为故障,要求用与非门实现。"然后提出问题,"用SSI组合电路进行设计时,是以门作为电路的基本单元,我们能否用其它逻辑部件来实现这个电路的设计呢?"在给予学生一定的思考时间后,教师可以直接给出总是的答案:"本节将要学习的内容中,译码器、数据选择器这两种中规模逻辑器件都可以完成上述电路的逻辑功能"。同时画出相应的设计电路。这样学生的兴趣马上被调动起来,并产生诸多疑问:什么是译码器、数据选择器?为什么它们也能实现上述电路设计?等等。

2.设疑激学

古人云:"学贵知疑,小疑则小进,大疑则大进,疑者觉悟之机,一番觉悟,一番长进"。只有不断提出问题,才能探究解决问题。设疑激学,就是教师用问题来启发学生思考,培养学生"生疑、质疑和释疑"的能力。提问方式的设计包括"何时提问"、"提哪些问题"、"如何提问"等等。这些问题可以是教师事先设计好的,也可以是学生提出的对学生共同感兴趣的问题。将相关知识有机地组织起来,进行探讨,激发学生的思维活动,引导他们分析解决问题。

3.现场教学,讲练结合

将课堂讲授与技能训练合理结合,有些教学内容可以安排在实验、实训中进行。边讲边练,讲练结合。边讲边练主要用于介绍集成电路工作原理后,由学生对电路的功能及外部特性进行测试:练讲结合则是由学生根据集成电路的功能表对电路进行测试。而后由老师和学生对测试结果进行讨论,归纳总结,以加深对理论的理解。这样,将教学过程放在实验、实训中,有利于学生实现由感性到理性的自然过渡。在边学边练中更深刻地领会所学知识,在头脑中建立起理论与实际的联系,使学生逐步提高学习能力和实践技能。引导学生将基本理论、基本分析方法应用于解决实际问题。

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首先合理安排教学的顺序和内容,使得整个教学过程由形象到抽象,由简单到复杂,由理论到实用,逐步引导学生深入学习。同时针对独立学院的学生的特点,简化理论内容,增加实践内容,具体改革如下:

1.1引入实例

在讲解每一个知识点之前,通过PPT课件、视频和实物演示的方法,把日常生活中诸如音响、功率、电源、信号源等电子技术的应用实例展示给学生。让大家感性认识这一知识点,体会这个知识点并不只是在死板的书里。从而刺激学生学习的兴趣,调动学生学习的主动性。

1.2讲解基本概念和元器件的外特性

电路的基本概念和元器件的外特性是不变的,但应用是灵活的。所以讲清楚基本概念和元器件的外特性显得尤为重要。讲解基本概念时,要引出它的物理意义;例如输入电阻是指从放大电路输入端看进去的电阻,它的物理含义是它的大小表示了有用信号加入到放大电路的多少;对于元器件的讲解,比如在进行二极管的教学时,应以讲清二极管的伏安特性、应用及应用时注意事项为主,对其内部PN结的形成过程、载流子的运动规律等微观内容要略讲,甚至不讲。

1.3分析电路的特征和功能

首先要分析基本电路构成原则、特点和工作原理,是认清楚电路功能的关键。同类电路构成的原则是不变的,具体电路是多种多样的。所以采用分类学习法。根据通过对教学计划中的专业课程内容和专业岗位群所需技能的分析,模拟电子技术可以分为以下几类电路:二极管保护电路;稳压管稳压电路;放大电路;运算电路、滤波电路、信号转换电路;功放电路;整流电路;以放大电路为例:首先对这类电路进行系统的定性分析,它包括分析基本放大电路的构成原则和特点;各元器件的作用;输入输出电压的相位关系,静态工作点设置对放大电路的影响;当电路出现失真是,如何解决等;这问题进行分析

1.4分析电路性能

不同类型的电路有不同的性能指标和描述方法,因而有不同的分析方法。比如放大电路,评价一个放大电路性能好坏是从电路的放大倍数、输入电阻、输出电阻和通频带等性能指标来评价;如何求得这些性能指标能,针对这一类中经典的电路进行定量的分析。为了减小学习的难度,选取经典电路是采用从简单到复杂的、从理论电路到实用电路的原则,逐步进行分析;例如首先选取的顺序是基本共射放大电路、直接耦合放大电路、阻容耦合放大电路、静态工作点稳定电路和差分放大电路;定量分析是学会画交流和直流等效电路图;通过直流通路计算静态工作点,然后通过微变等效电路求出,计算出输入输出电阻和电压放大倍数等参数。

1.5应用体检

电子技术的最大价值就是实践设计,每一章安排一个精巧的实例,可用面包板动手进行实验,达到理论和实践相结合的目的,使呆板的理论变为活生生的现实,使学生们越学越有兴趣,坚定了学好这门课的决心。

2教学方法的改革

教学方法和手段的合理结合,使模拟电子技术教学更加生动、形象。从而激发学生的学习兴趣,调动了学习积极性,学生从被动地接受知识灌输,转为主动参与教学过程,对学生素质和技能的培养起到了重要作用。

2.1引入proteus仿真

对学过的经典电路,通过PROTEUS对电路进行仿真学习,既强化了知识点,也训练了技能。比如基本放大电路的分析,要设置合适的静态工作点,使信号的整个周期内晶体管始终工作在放大状态,输出信号才不会产生失真。但静态工作点的设置比较形象,学生的感知性较差。此时可以在理论讲述时采用PR0TEUS软件进行仿真,帮助学生理解。

2.2引导式教学方法

两节课90分钟分为三个阶段:第一个阶段用5-10分钟复习上节课讲解的重要内容,采用老师提问学生回答的方式,为了激励学生回答问题的积极性,回答问题的好坏以及积极程度计入平时成绩中;第二个阶段用于讲解上次课要求同学预习的内容;采用讨论的方式,针对大家不理解的地方给予重点讲解,这样老师可以做到有的放矢,;第三个阶段:用5-10分钟的时间,说明下次课要讲解的内容,并针对下次课内容的重点,提出几个问题让学生课下去预习,让学生有针对性的预习,对于预习中不理解的地方加以标明,让学生每次做到心中有数,哪些该重点听,哪些听一下就可以了。整个教学过程中,以学生学习为主,老师指导为辅的理念。

3考核模式的改革

除了合理安排教学内容和教学顺序以及改进教学方法外,还必须有合理的考核模式。要改变传统的评价模式,紧靠期末卷面成绩来评价一个学生学习成绩的好坏。这种模式不能及时反映学生的对知识点的掌握情况,而老师只能一味的按照自己的进度进行,会造成部分同学因跟不上进度,从而产生厌学的心理。所以要对学生学习全过程的监控,将考核融入各种日常教学实践活动中,以便能及时发现问题。在《模拟电子技术》课程考核中,从人才培养目标及课程教学目标出发,重点考核学生对单元电路的理解、分析、焊接、调试、设计等综合技能,考核方式包括平时成绩与期末笔试相结合。其中平时成绩包含出勤率、作业、实验和实验报告;期末笔试包含课本上的理论内容和重要的实验内容。另外为了更好的学习本门课程,课程结束时要求学生针对本课程做一个综合的课程设计,对于设计的要求是完成实物作品的设计和设计报告,以及完成答辩环节。中实践项目的考核一定要有答辩的环节,一方面避免学生抄袭,另一方面也能考察出学生对理论的掌握程度。

4结束语

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【关键词】电子技术 教学模式 潜移默化 教育理念 科技创新

电子技术是中等专业学校电类专业的一门专业基础课。它的教学任务是使学生具备高素质劳动者和中、初级专门人才所必须的电子技术的基本知识和基本技能,它是一门理论性和实践性都较强的课程。随着社会的发展,教育改革的不断深入,传统教学已受到严重冲击。我们的教学应适应形势的变化,合乎时展的教育理念,改革过于强调接受学习、死记硬背、机械训练的教学方法。在教学模拟的构建上,老师要转变角色,以情感意志为动力,着眼于“学”的研究和指导上,与学生积极互补,共同发展,并处理好传授知识与培养能力的关系。在教与学的活动中,根据教学内容的特点,把学习步骤和学习技巧渗透到学生学习过程的各个环节之中,让学生不断按教师的教学思路,在潜移默化的训练过程中领悟新的学习方法,并给学生提供“自主学习”和“探索学习”的机会与条件,提高学生电子技术学习的态度和

兴趣。了解现代生产生活必备的基础知识和基本技能,从而发展创新精神和实践能力。

一、采用多媒体手段辅助教学,优化课堂效果

电子技术这门课,课堂上知识容量较大,特别是数字电路这门课,电路图复杂。为了缩短教学时间,加大课堂容量,笔者采取了多媒体手段,使教学内容一目了然,课堂气氛活跃,收效甚好。

例如,在讲授“同步时序逻辑电路分析”这节课时,由于电路图较复杂,分析步骤较繁琐,笔者自己制作电子课件,利用网页及动画,进行演示,把枯燥的理论分析变得生动具体,使学生在轻松中学到了知识。多媒体对课堂教学过程的优化起到了至关重要的作用。学生通过直观感受保证了知识的可靠性和完整性,使学生真正参与到教与学的过程中去,成为教学的主体。

二、转变教育理念,把课堂还给学生

建构主义在关于老师的地位与作用中明确指出:“在构建主义教学模式下,教师不再是知识的灌输者,应该是教学环境的设计者,学生学习的组织者和指导者,是学生学习的学术的顾问。”为此,教师要转变教育理念,尊重学生,把课堂还给学生,在课堂教学中以“玩”引入新的知识。

例如,数学电路中,波形变换电路一章中,“555时基电路”这一节中,对于555这一万能快,通过理论讲解及小制作实例分析。学生听后都很兴奋,都想玩一下“555”这一万能块制作一些实际电路。这时,我不失时机地找出一些资料,把课堂教给学生,让学生分组讨论,结合生产与日常生活实际谈谈电路的理论,与家庭生活的联系,如何制作等等。让学生体会

“玩中学”,“学中玩”,激发了学生的兴趣从而使学生想学、乐学、爱学,只有这样做,学生才能自觉地产生动手制作,使学生获得自主探究学习的体会。

三、课堂教学中,建立良好的师生关系,是教育取得成功的保证

建立良好的师生关系,是创新教育目标,苏霍姆林斯基指出:“教育成功的秘密在于尊重学生。”尊重学生是打开学生心扉的钥匙,治疗心理创作的良药,人文主义师生观认为教师与学生在人格上是平等的。平等的人格是形成教育爱的内在依据。在教学过程中,教师应当引导、关怀、鼓励、学生在平等的师生关系中找到主体的感觉,真正成为学习的主人。教师要向朋友那样尊重和相信每个学生,这样才能激发学生的求知欲,调动师生间相互配合的积极性,提高学生的主动性。如在教学中,教师要善于观察学生的学习情况,对有进步的学生要及时地充分肯定与鼓励,在实验中失败的学生要给予支持和帮助,从而增加学生对老师的亲切感,使师生间感到教与学的无穷乐趣。

四、课堂教学中,着重培养学生接受和处理信息及科技创新能力

电子技术课堂设计是电子专业一个重要的实践教学环节,它能培养学生综合运用知识的能力

和创新意识,从而实现知识向能力的转化。如单元电路的设计,必须根据设计要求和以选定的总体方案的原理框图,确定对各电路设计的要求,必要时,应详细拟定主要单元电路的性能指标。然后,在选择单元电路的具体形式。此时,我们可以通过互联网等多种方式查阅相关资料,以丰富知识,开阔眼界,取其精华。根据实际需要加以改进和创新,与此同时,培养了学生的准确地学习方法,合理接受和处理信息的能力以及勇于创新的科研能力。如在设计积分电路时,不仅要求出电阻值和电容值,而且还要估算出集成运放的开环电压放大倍数。差模输入电阻,转换速率,输入法偏置电流,输入失调电压和输入失调电流等。根据计算结果,选择元器件,就要求学生有较扎实的理论基础及精确的运算能力。

五、在课堂教学中,要适时地引导学生总结成功与失败的体会,启发做人的道理

教师不但教书,还要育人。教育是一门永无止境的艺术。每学期电子技术课的学习结果,都

要进行理论和实践的考核。在考核中要总结成功与失败的体会,让学生谈谈对教育的意见和建议。任何一位学生的成长,包含了许多失败的经历。往往失败的教训比成功的经验更有意义和价值。我们班有为学生说过:“通过这门课的学习,我懂得了做任何事情都要严谨的态度,细心的钻研是成功的关键,应当从小事做起,不断开拓进取在点滴中完善自我,超越自我。”在课堂教学中,笔者以自己的一些亲身经历,渗透人生哲理于课堂中,启发学生去思考人生,教育学生学会做人的道理。在课堂中,看似枯燥的理论讲授,调剂着乏味的生活,锤炼着你的灵魂,铺垫着你前进的道路。学生的智商高与低不是最重要的,最重要的是我们要发现他,重视他。每个学生都有自己的闪光点,等待我们去发现,当我们老师用一颗充满爱心去呵护他,多一些鼓励,多一份宽容,多一份相信,多一份爱心,那么,每位学生都会成为有用人才。

总之,在电子技术教学过程中,教师要以创新的教育理念,以优良的师德作风,以情感意志为动力,建立和谐的学习氛围,积极引导学生多方位思考问题,获取知识,让学生在学习过程中领略到成功的喜悦,并得到成功经验转化为主动学习的动力。

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《数字电子技术》是一门应用性很强的技术基础课程,它集理论和实践于一体[1]。在课堂授课中,教师需要画出大量的逻辑图及波形图。当分析的信号比较多,逻辑关系较复杂时,采用传统的教学方法不仅浪费大量时间在作图上而且很难讲清[2]。将EWB软件纳入《数字电子技术》教学过程中,为学生创造模拟实验室的环境,增强学生对电路的感性认识、掌握各种仪器的使用方法以及电路参数测试法[3]。有利于学生对电路的理解和对EDA技术的掌握,提高学生的学习兴趣与效率。本文结合数字电子技术的理论教学,对EWB软件应用于教学过程进行了探讨。

2将EWB引入《数字电子技术》教学的实例

2.1抽象概念讲解

在教学过程中,常常会碰到一些很难用语言文字讲清楚的抽象概念。对于这类内容进行课堂仿真,将抽象的概念转化为形象生动的图形界面,加深学生对概念的理解,提高教学质量。

以组合电路中的竞争冒险概念讲解为例。教师首先给出竞争冒险的定义,再通过搭建如图1所示的电路进行仿真演示,当学生观察到如图2所示的尖峰脉冲波形时则会对“冒险”有了感性的认识。此时,教师再根据图1分析冒险的产生原因,即“竞争”,学生不仅不会觉得晦涩难懂反而会有种茅塞顿开的感觉。紧接着,教师提问有何办法能够消除冒险现象,学生一定会绞尽脑汁去思考,这就使得学生的学习积极性和主动性大大提高了。

2.2器件功能表讲解。学习数字电子技术的主要目的之一是掌握常用组合逻辑和时序逻辑模块电路功能和使用方法[4]。在介绍器件功能时引入EWB仿真技术,不仅能将器件功能动态呈现而且还能演示实现这一功能时器件的正确接线方式。

以74LS138译码器功能介绍为例。搭建如图3所示的电路。首先,芯片正常工作要接电源和地,16号管脚VCC接+5V电压9号管脚GND接地。其次芯片要实现译码功能G1要为高电平1而等于1,故6号管脚接电源而4号和5号管脚接地。1、2、3号管脚为信号输入端,使用三个可在电源VCC和地之间自由切换的单刀双掷开关A、B、C来实现,为了直观显示译码结果分别在Y0-Y7管脚接信号灯。搭完电路后进行仿真演示,如图A、B、C的输入为010,13号管脚Y2输出低电平0而其他输出信号均为高电平。类似的,可以验证以其他组合信号输入,最后教师根据演示结果总结74LS138的功能,以及实现译码电路的正确接线。

2.3实验教学

在实验教学中引入EWB仿真,可供选择的器件设备丰富多样,学生可以自行设计实验方案。再则引入EWB仿真,实验操作相对变的简单,初学者可预先模拟整个操作步骤,提高实际操作水平。

以555定时器实验为例。例如要求学生用555定时器设计一个多谐振荡器,要求输出脉冲的振荡频率为20HZ,占空比为25%,电源电压为10V。首先,学生必须结合所学的理论知识计算出外接电阻、电容的参数;然后结合器件功能表、管脚图以及工作原理图搭建如图4所示的仿真电路;再运行仿真程序,验证设计结果。整个设计过程中,学生还可方便的修改电阻、电容参数,并打开模拟示波器观察各点的实验波形和实验结果,如图5所示。学生可观察实验过程中选择的测试仪器和测试点的个数都无硬性规定这不仅大大激发了学生的学习兴趣而且提高了学生分析问题、解决问题的能力。

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【关键词】数字电子技术 课程教学 改革

一、引言

近年来,电子业的发展十分迅速,已成为我国的支柱产业之一,而电子技术的飞速发展很大程度上取决于数字技术的发展。随着大规模集成电路可编程逻辑器件的迅速发展和电子设计自动化(EDA)技术的引入,数字电路与系统的设计方法出现了重大变革,为了适应这种变化,我们以《数字电子技术基础》课程的教学方式进行了改革。

理论教学的枯燥性和抽象性影响着学生开展综合性和创造性实验的能力,而实验教学条件的有限性制约着学生实践能力的积累和提高。为了解决这个问题,应该有一种途径既能提升理论教学的生动性、有效性,从而提高理论教学效果;又能在不明显增加场地、设备等投入的情况下增加学生动手设计的机会,从而提高实践能力。作为一种很有应用前景的EDA软件,EWB开始越来越多的承担起这个角色。

二、“板书式”多媒体课件的研制

多媒体技术的发展为教学中的视听结合提供了可能,将多媒体适时地、合理地引入课堂教学,利用其对视觉、听觉等多渠道、多感官的综合刺激,不仅有利于激发学生的学习兴趣、营造和谐互动的课堂气氛,而且有利于提高教学效率和学生学习效果。

在充分分析课程内容的基础上,我们设计了一套“板书式”的多媒体教学课件,实现了多媒体与教学思路的同步、与传统板书的有机结合。

所谓“板书式”的多媒体课件,是指根据教学思路,将复杂的器件内部结构、电路原理图以及时序图等,按照其内在的逻辑关系、时序关系,以动画的形式分层、逐步的出现。这样,一方面节省了大量板书画图表的时间,提高了教学效率;另一方面,利用了多媒体形象、动态、多彩的特点,弥补了传统板书的不足,使现实中原本动态的、立体的内容重现其动态本质,使教学生动、直观,活跃课堂气氛。通过动画的剖析,充分展示了教师分析问题、解决问题的思维过程,有助于培养学生的学习和思维能力。

三、EDA技术的引入

数字电子技术基础主要包括数字逻辑基础、逻辑门电路、组合逻辑电路、触发器、时序逻辑电路等。这些内容理论难以掌握,但通过一些与实际生活联系紧密的实例,用实验的方式可以直观形象地展示电路的功能及特性。如555定时器可构成门铃电路、监控电路;触发器可组成抢答器;计数器可以组成数字电子钟等。

在理论课教学中,由于无法接触到实物直接用于实验实现,我们引入了EDA技术用于搭建虚拟电子工作平台,主要是用到EWB软件。

EWB(E1ectronlcs Workbench)又称虚拟电子工作平台,目前EWB已经成为在我国高校电子技术课程教学中应用最为广泛的一种软件,被誉为“计算机里的电子实验室”。教师在理论教学过程中可随时利用EWB对所讲授元器件或电路进行仿真和分析,增加学生对所学知识的感性认识,提高理论教学效果。学生也可利用业余时间自己动手使用EWB分析设计各种在实验教学中无法实现的电路,开展各种探索性、研究性实验,培养创新能力。这一切仅需要一台计算机和一部EWB软件,不再受场地、实验学时、设备等各种客观条件的限制。

四、EWB在课堂教学中的应用

在课程讲授中,我们结合多媒体课件,首先提出问题引导学生思考,例如,在讲授触发器章节内容时,先引入了基本RS触发器的电路图,如图1所示,要求同学们分析这个电路的真值表,因为通过组合逻辑电路章节的学习,这个分析工作他们是能够胜任的。通过课堂讨论,同学们纷纷表示,这个电路真神奇,用的还是基本的逻辑门电路,但是输出不仅仅跟当时的输入有关,还跟电路以前的输出有关。

引起了同学们的兴趣后,我们又在EWB平台上进行仿真实验,验证了我们分析得到的真值表。通过预分析和仿真实验,学生们对触发器这类电路很感兴趣,接下来的内容就很容易被大家接受了。如图2所示。

在讲授优先编码器内容时,根据优先编码器的原理,我们设计了一个8线-3线优先编码器,它具有8个低电平输入有效的编码输入端和1个低电平有效的编码器片选信号。输出为3位二进制反码。电路设计出来我们需要了解其效果,以验证电路是符合我们的真值表的。在EWB的库中,74148是一个根据我们的设计思路实现的8线-3线优编码器,其功能表与我们的真值表完全一致,所以用74148代替我们设计的电路,连线后利用高电平有效的红色探测器演示输出信号的高低电平情况,发现当片选信号为低电平并且所有的输入编码请求都无效时,显示输出编码结果三盏灯全亮,说明输出编码结果为“111”,如图3所示;当片选信号为低电平并且输入编码端7有效时,不论其它输入编码端是否有效,显示输出编码结果的三盏灯全灭,说明输出编码结果均为“000”,如图4所示,与真值表一致。

通过EWB的仿真演示,学生们不仅掌握了优先编码器的功能,还了解了其使用方法,促进了他们对组合逻辑电路设计方法的信任,对自己设计结果的信心。

五、结语

教学手段的不断进步是课程教学模式改革的基础。从教学方式上,我们将单一的课堂讲授,转变为课堂教学、实验教学等多种形式交叉并用的新型教学方式。注重“教师主导、学生主学”的教育思想,在改革教学方法的同时,将传统教学手段与先进的教学手段相结合,通过把电子教案、多媒体课件等多种教学手段引入教学过程中,极大地丰富了教学内容。

而通过课堂上的仿真实例,不仅让学生了解EDA技术,而且也帮助学生加深对抽象概念的理解,增加授课的生动性和灵活性,激发学生的学习兴趣,大大提高教与学的效率,达到了事半功倍的效果。

参考文献

[1]黄瑞祥.数字电子技术[M].浙江大学出版社,2007.