电子技术实验教学(共12篇)
电子技术实验教学 篇1
数字电子技术基础实验是高校电类专业重要的专业基础课程之一, 它既是一门独立课程, 又是一门与其他课程的理论教学密切配合的课程。通过数电实验课程的教学, 学生可以加深对基础理论的理解, 熟练掌握数字电子线路实验的基本操作技能, 培养运用理论知识解决实际问题的能力, 为后续专业技能的形成打下坚实的基础, 并为毕业后顺利走向工作岗位起到重要的支撑作用。但目前的数字电子技术基础实验教学从教学内容的设置到教学方法的运用都存在一些影响学生基本操作技能形成的不利因素, 有必要进行大胆的改革。
一、数字电子技术基础实验教学存在的问题
1. 实验内容相对单一, 多为验证性实验。
数字电子技术验是一门理论性和实践性都很强的课程, 而目前的教学内容多为验证性实验, 主要是对理论课的知识进行验证, 实验内容相对单一, 实验教学实际上是作为理论课的辅助课程来设置的, 实验教学培养学生动手能力的目标不易实现。
2. 数字电子技术实验课结构不合理。
数字电子技术实验内容长期以来没有什么更新与改进, 存在验证性实验占的比例较大, 创新性实验少的现象。比如, 目前开设的实验有: (1) 集成门电路; (2) D触发器及其应用; (3) 数据选择器及其应用; (4) 移位寄存器的使用; (5) 555定时器的应用等。这些都是一些基础性的验证实验, 只是对理论教学的简单验证和基础实验技能的训练, 内容老化, 手段单一, 学生觉得很乏味, 实验兴趣全无。学生连简单验证的实验都很难做好, 那么培养科研能力和探索精神更是无从说起。
3. 实验过程千篇一律, 打击了学生的学习积极性。
实验过程一般是在一块已组装好的实验板上, 要求学生按教师拟定的实验步骤测量据。每个实验一般为两个学时。从实验内容、所用仪器, 到实验步骤的安排, 学生都没有选择的机会, 处于一种相对被动的地位。因此, 实验给学生的印象较肤浅, 学生对这样的实验兴趣不大, 很难全面深入地把握主要内容和方法。
4. 实验教学手段落后。
实验室横向定时开放, 制约了学生技能的培养。横向定时开放指的是实验室只是根据课程表的安排, 在规定的时间内定时开放, 学生只有在规定的时间内才可以进入实验室实验。电子技术是一门飞速发展的学科, 新技术、新材料更新换代很快, 在有限的教学学时里, 学生很难学到更多的实验技术和科学的实验方法, 从而也很难提高实验技能和动手能力。
二、教学改革的措施
1. 改革实验教学内容。
(1) 注重元器件参数、特性曲线的测试和仪器的使用。以往数字电子技术实验课只进行TTL与CMOS数字集成器件逻辑功能测试, 而现在增加了TTL与CMOS数字集成器件参数测试, 包括低电平输出电源电流和高电平输出电源电流、低电平输入电流和高电平输入流、扇出系数、电压传输特性、平均传输延迟等。特别是电压传输特性曲线的绘制, 教师可让学生了解集成器件的输入与输出特性的非线性关系, 进一步区别电压与电平的概念关系。
(2) 增加中规模与超大规模集成电路的实验。随着微电子技术的不断发展, 中、大规模集成电路以其体积小、功耗低、可靠性高及易于设计、调试等优点越来越被广泛使用。因此, 教师应增加中规模与超大规模集成电路的实验。
(3) 加强综合性实验, 增加设计性实验。综合性实验能培养学生运用理论知识和工程观念分析问题和解决问题的能力, 其涉及几个理论教学单元的内容, 是着重总体构思和相互联系的训练, 以培养独立分析问题和解决问题的能力为目的, 可使学生融会贯通所学到的知识。
2. 课内和课外教学相结合。
数字电子器件种类繁多。在授课过程中, 对每一类电子器件, 教师都应以一种型号的电子器件为例, 引导学生研究其功能真值表, 熟悉其外部特性, 掌握正确的应用方法。为了培养学生自学能力和课后查阅资料的综合能力, 教师应布置一些课后作业, 要求学生查找多种型号的电子器件来实现同一种逻辑功能。教师通过对典型电子器件的教学, 可培养学生科学的学习方法和查阅文献资料的能力, 进而培养学生灵活应用符种电子器件的能力。
3. 激发学生思维, 鼓励学生创新。
在学生已经掌握实验的基础理论知识、基本实验方法和基本实验技能的基础上, 教师应增开综合性、设计性的实验。比如:教师确定实验任务和要求, 让学生根据所学的知识及实验室提供的条件, 查阅有关资料, 自行没计实验方案, 设计组装线路和没备, 完成实验项目所提出的要求。这种方法能有效地提高学生的学习兴趣, 激发他们的创新没计的积极性。
4. 改革实验教学体系。
(1) 增加实验学时。验证、综合、设计性实验学时分别按3∶4∶3分配, 以全面提高学生理论联系实际的能力、知识综合能力、创新设计能力。实行实验单独设课与实验成绩单独计算, 可极大地提高实验环节在整个教学中的地位, 改变过去实验教学只是从属于理论教学, 实验学时不足, 综合性实验偏少, 创新性实验缺乏, 实验质量的好坏对成绩影响不大的弊端。
(2) 改革考核方式。新的实验模式按照实验成绩单独考核, 占总成绩的50%, 其中, 实验报告占20%;平时的实验表现, 特别是综合、设计性实验的实验操作及完成情况占30%, 作为判断学生能力和全面发展的一个重要依据, 这样可提高广大学生的实验热情, 使学生变被动为主动。
5. 为了保证实验学时, 纵向长时开放实验室。
设计性实验不同于一般的验证性实验, 需要的学时相对较长。但考虑实验室管理人员、实验室经费等方面的问题, 数字电子技术实验室开放模式一般是横向定时开放。也就是说实验室只在课表所安排的实验时间内定时开放。这种实验室开放模式不能保证设计性实验的时间。因此, 教师要变实验室横向定时开放为纵向长时开放, 也就是安排专门的实验室管理人员每天长时开放实验室, 包括晚上、周日周末, 以保证学生只要有需要, 就可以到实验室进行实验。
三、结语
通过这几年的探索, 我在实验学时与内容的安排、实验方法、实验手段等方面进行了一系列改革, 将仿真技术同数字电子技术的实验充分结合, 既让学生接触并运用现代新知识、新技术, 又切实提高了学生分析问题和解决问题的能力。以上实验改革极大地提高了本课程的教学质量和学生的创新能力, 在后续的课程中成绩显著, 就业率也明显提高。
参考文献
[1]王楚, 刘新元.数字逻辑电路实验[M].北京:北京大学出版社教材科, 2004.
[2]阎石.数字电子技术基础[M].北京:高等教育出版社, 1998.
[3]李方巨.模拟电子技术基础实验与课程设计[M].哈尔滨:哈尔滨工程大学出版社, 2001.
[4]Richard C Dorf, James A Svoboda.Introduction to electric circuits, John Wiley&Sons, Inc, 1996.
电子技术实验教学 篇2
摘要:《电子技术基础》是职业学校电类专业普遍开设的课程。由于该课程理论性和实践性较强,而目前中职学生普遍文化基础差,学习和生活习惯不好,厌学情况相当严重。在教学过程中,教师应扩展思路,充分调动各种因素,综合运用教学手段,激发基础较差的学生的学习兴趣,促进《电子技术基础》教学,使学生能够积极自觉学习,主动探知,掌握相关理论和技能。关键词:综合 手段 促进 电子技术基础 教学
一、营造良好氛围,激发学生学习兴趣
教师需要创设一个安全、相互信任和相互支持的学习氛围,对每个学生表现出真诚的关注和接纳。如果一个学生处于一个安全的、积极的学习环境中,学生会把老师当作朋友来看待,会忘了师生之间的区别,学生在学习中就不会有心理压力和精神压力。他们的先天具有的良好体验,判断力以及学习的动机将会出现,只有在这种环境中,学生才会保持最佳的学习状态,营造积极的学习氛围是学生学习兴趣被激发的基础。鼓励学生大胆想象,对一些内容可以用自己的方式来理解。教师对学生的想象,理解并给予赞赏,学生得到赞赏后会十分兴奋,课堂气氛肯定会十分活跃。
关爱每个学生是教师的天职,尤其是潜能生。中职学生一般是考不上普高,只好转读中职学校,而且素质参次不齐,有的顽劣,有的接受能力较差。对于每个学生都不能持以偏见,要一视同仁地倾注爱心,一个也不能落下。在传授知识的过程中老师的爱心起着非常重要的作用,它可以是师生心灵沟通的桥梁,老师的关爱还可以激励和感化他们,使他们感受到学校这个大家庭的温暖,激发潜能,在快乐中学到更多的知识和技能。
所谓兴趣,是指积极探求某种事物或进行某项活动的倾向,是一种不断追求、不断有所满足的心理状态。
兴趣是最好的老师,是学习的动力。
职业学校的学生大多数“底子薄,接受能力差”,而且普遍存在厌学思想和,因此培养他们的学习兴趣显得尤为重要。教学时,我们一定要重视“引趣”,激发学生的求知欲。
首先上好第一堂课。要抓住学生心态,约法三章,治理好课堂秩序。
然后从日常生活中大家熟悉的电子类产品为切入点,引入电子技术的发展,尤其是我国电子技术的迅猛发展,激发学生的自豪感,并沟起学生的兴趣。
接着向学生简单地介绍电子技术包含了些什么内容?电子专业主要培养哪些技术人才?日常生活中的电子类产品有哪些?是怎样设计和生产出来的?这样就很容易把学生对这门课的兴趣和学习这门课的积极性调动起来。
其次在对每个知识点教学时也都尽可能先把学生的兴趣调动起来。职业学校的学生在思想上对学习不够重视,课堂上,学生的注意力不够集中,不能积极主动思考问题;大多数学生不能独立完成作业,并且各个方面的纪律较 差。因此,要结合职业学校学生的特点和电子技术这门课程的特点,因材施教,在课堂上和课堂后给学生积极准备元器件,动手制作。通过先理论后实践,或者先实践后理论的方法,一方面提高了学生学习兴趣和动手能力,另一方面也培养了他们的创新精神。让学生在有兴趣的过程中学习理论,在实践中掌握理论,让学生在有所收获的同时体会到了学习的快乐和成就,从而更加激发了他们的学习热情,产生浓厚的学习兴趣。
二、理论教学以够用为原则,采用模块式教学。
对课程之间的重复内容、理论偏深的内容和陈旧的知识要大胆进行删减,对《电工基础》、《电子元件材料》、《电子技术基础》等相关课程有机地整合,对所需的新技术、新知识、新工艺及新器件则应进行补充。联系企业与公司等用人单位岗位要求,将常用的基本知识按模块编制成知识点,按模块进行教学,使各部分知识互相独立,自成体系,可根据岗位需要适当取舍。在教学中恰当掌握难度,尽量做到通俗易懂,而且能够满足实际工作需要。
可以将《电子技术基础》编成以下十大模块及相关知识点:
(一)、电阻 1.电阻分类
2.电阻英文全称与简称 3.色环电阻识别 4.贴片电阻识别
5.电阻作用与特性与符号 6.电阻国际单位与换算
7.画出电阻串、并联电路电阻 8.电阻串、并联计算
9.电阻串、并联电压与电流 10.欧姆定律(公式)11.电阻好坏识别
(二)、电容 1.电容的分类
2.电容英文全称与简称 3.电容电路符号 4.电容标称与识别 5.电容作用与特性 6.电容国际单位与换算 7.画出电容串、并联电路 8.电容串、并联计算
9.电容串、并联电压与电流 10.电容好坏识别
(三)、电感 1.电感的分类
2.电感英文全称与简称 3.电感电路符号
4.电感国际单位与换算 5.电感作用与特性 6.电感好坏识别别
(四)、二极管
1. 二极管分类(按材质与用途)2. 二极管英文全称与简称 3. 二极管电路符号 4. 二极管结构
5. 二极管作用与特性 6. 硅二极管伏安特性曲线 7. 锗二极管伏安特性曲线 8. 二极管极性判别 9. 二极管好坏判别 11.二极管三种整流电路
(五)、三极管 1.三极管分类
2.三极管英文全称与简称 3.三极管电路符号 4.三极管结构 5.三极管特性 6.三极管参数
7.三极管好坏判别 8.三极管好坏判别
9.三极管三种基本放大电路
(六)、场管
1.场效应管分类
2..场效应管英文全称与简称 3.场效应管特性 4.场效应管符号
5.场效应管与晶体管差异
(七)、晶振
1.晶振电路符号 2.晶振测量方法 3.常见晶振型号
(八)、进制转换
1.二进制与十进制转换 2.二进制与八进制转换 3.二进制与十六进制转换
(九)、模拟电路 1.偏置放大电路 2.直流放大电路 3.功率放大电路 4.反馈电路 5.振荡电路 6.滤波电路 7稳压电路
(十)、数字电路 1.基本逻辑门符号 2.逻辑门真值表 3.逻辑门电路
4.组合逻辑门电路 5.逻辑函数及表示方法 6逻辑函数化简与变换 7.CMOS门电路 8.TTL门电路 9时序逻辑电路
10.脉冲产生与整形电路
三、任务驱动,重视实训技能
所谓任务驱动教学方法,是指以培养学生心智技能或操作技能为目的,教师设计并提出可以考核的,体现技能要求的工作任务,结合学生易感知的实例或实物,讲解完成该任务所需要的相关知识,演示完成该任务的操作步骤与要点,学生在理解所讲内容的基础之上,顺利完成该任务,掌握所要求的心智技能或操作技能的教学过程。
例如:模拟部分的教学中,其主要目的是使学生学习并掌握半导体器件的特性、使用、测试方法以及放大器工作原理等。在理论教学后,应安排一个功率放大器实验板,其中包含变压、整流滤波、稳压电路、功率放大电路等,并在电路中设置一些测试点。通过实验达到以下几个目的:
1、让学生巩固万用表的使用(其中包含元器件好坏的判别、欧姆档、交直流电压或电流档的使用)。
2、观察全波整流电路输出电压理论值与实际值是否相符,稳压电路电压在电源波动或负载电流改变时是否保持稳定。
3、观测电路的静、动态电流随负载改变的情况。
4、还可用示波器演示放大器对信号的放大过程。
5、在实践中还可练习基本功(如焊接技术、连线方法等)。在整个实验过程中,教学生安装调试并帮学生解决出现的问题,而学生在实验中出现的问题又可拿来作为例子,避免其它学生犯同样错误。实验的成功,使学生学习的自信心大大增强。
四、注重实效,分阶段知识点与技能过关
在新课讲授阶段,不能盲目追求进度。要及时了解学生掌握程度,调整教学进度,表达语言一定要通俗易懂,形象生动。
在平时将知识点与技能分解成单个,要求每位同学逐个或以分成小组形式默写或实际操作过关,这样可以减轻学生学习压力,比较容易过关,学生过关后及时记录并给予表扬,学生会有成就感与荣誉感,从而激发学习动力。
学完新课后,在复习阶段,增加过关知识点与技能数量,要求每位同学逐个 或以分成小组形式默写或实际操作过关,进一步巩固所学知识与技能。
五、充分运用现代教学技术手段。
传统的“一支粉笔,一本书,一讲到底”满堂灌的填鸭式教学方法只将学生作为知识的容器,而没有将学生置于主体地位,更谈不上学生思维的训练、能力的发展和素质的提高。
教学有两大要素所组成:
1、信息:教学内容;
2、信息载体:运载传播教学信息工具的教学传媒。怎样把信息通过合适的载体传输给学生,寻找一些符合时代特点和学生特征的信息载体,进行信息的传播,对调动学生学习的智力因素和非智力因素同时参与教学活动是相当重要的。
现代化的信息传播媒体,具有易于调动学生积极性的特点,使学生接受知识的速度更快,在课堂上采用计算机多媒体、投影、自己动手检验等是一种尝试,这样可以改变千篇一律的教学方法。
利用多媒体技术把平时从电视、录像、光盘或因特网上收集的与课文内容有关的的声音或视频素材制成课件,在课堂教学的导入阶段作为知识背景展示给学生,让枯燥的内容变得色彩缤纷、赋予动感、更具情趣,以调动学生各个感官的作用,用眼去看、用耳去听,将视觉、听觉等多个通道全都集中到课堂上,可以加强学生记忆,也有助于提高教学效果。
比如:在讲授二极管时,为了使同学们对二极管这一基本电子器件有更深刻的印象,结合二极管的教学录像片制作的课件作为背景知识进行介绍。在课堂教学的导入阶段,激起他们想深入了解二极管结构与工作原理的欲望,在此学习动机的支配下,学生们将会在教学过程中,积极思考,踊跃发言。
六、以竞赛活动激发学习的积极性
竞赛是激发学生学习的积极性的有效方法,在竞赛过程中,树立威信的动机或自尊与成就的需要极为强烈。社会性的竞赛,历来被认为是激发人们的斗志,调动人们积极向上,克服困难,争取完成任务,获取优良成绩的有效手段之一。由于在竞赛中学习兴趣和克服困难的毅力大增,因而多数人在比赛的情况下,学习和工作一般比没有比赛的情况下好得多。在教学中适当地开展一些竞赛测验,对激发学生的学习兴趣是有好处的。但过于频繁的测验、评比,不仅会失去激励的作用,而且会制造过度紧张的气氛,使学生产生过分焦虑的心理状态,加重学生负担,影响学生身心健康发展。特别是对学习成绩差的学生,竞赛频繁,考试过多,常会因失败而丧失信心和兴趣。所以采用竞赛必须慎重、适量,注意方式。竞赛后要对不同类型的学生进行思想教育,以强化其正确的学习动机,纠正错误的学习动机。
七、合理的考核方式
把以理论为主的考试改革为以考核学生对单元电路的分析测试等综合技能为主,考核方式也从笔试为主改革为平时实际动手操作与笔试相结合,考核内容要与企业要求相结合(比如参考企业招聘试题),强化平时实践环节的考核力度,重视学生基本专业素质的培养,全面提高学生的竞争意识和就业适应能力。同时,为培养和考核学生的技能水平,还应在教学计划中专门设置技能训练环节,通过实际训练使学生达到相应的等级水平。
根据用人单位岗位要求,将电子技术基础按模块编制了理论和实践知识点,分阶段以笔试与动手操作考核过关,而且融入安全生产、节能环保、产品质量等职业意识,将会收到良好的效果。
参考文献
[1]张学政,职业教育教学方法与教学艺术,清华大学出版社
提高电子技术实验教学质量的探讨 篇3
关键词:电子技术教学 实践能力培养 教学方法
电子技术实验教学是电子技术教学体系的一个重要组成部分,是学生能力培养的重要环节。通过实验教学,使学生加深对电子技术基本原理的理解,培养学生分析和解决问题的能力,实验教学水平的高低直接影响人才培养的质量。本文就如何提高实验教学质量进行以下几方面的探讨。
一、修订实验教材,优化教学内容
实验教材是学生学习、掌握、熟悉实验原理和操作过程的重要依据,对取得良好的教学效果、提高学生的动手能力起着重要作用。目前所用电子技术实验教材大部分是自编实验指导书或是实验项目生产厂家配送的实验指导书,实用性不强。实验教材应结合本校实际,基于注重基础、强化实践的原则保留一些最基本的验证性实验,增加综合性、设计性实验的比例。实验内容应注重吸收新理论、新技术、新工艺,使教材具备先进性和实用性。可将实验内容分为四个层次,即电子技术实验基础知识、基础性实验、综合性实验、设计性实验。实验项目兼顾电类和非电类不同专业教学要求以利于因材施教。
二、改进实验教学方法,加强学生能力的培养
实验是一种有目的的、操作性强的实践探索活动,也是培养学生创新能力的重要途径。实验的一个重要特点是“动手、观察、思考、感悟、发现”。要提高实验教学质量,既要充分发挥学生的主体作用,也不可轻视教师的主导作用。教师要有一套良好的教学方法,引导启发学生既要动手,更要动脑,使学生对实验产生浓厚兴趣和足够重视,提高其实验的积极性和主动性,并充分发挥想象力和创造力。
引导学生分析比较,提高应用能力。电子技术是一门实践性很强的课程,在实践过程中,学生会遇到很多自己无法解决的问题。这就必须要求指导教师能够耐心地进行指导和解答,在解答过程中培养学生的思维能力和操作技能,形成运用理论指导实践的能力。
如在常用仪器使用的实验中,教材上要求用指针式万用表测量交流电压有效值,然后分析误差。被测电压幅值有几个,几乎所有学生测量后发现测量幅值很小的信号时误差很大。为什么会出现这种情况呢?这个问题是指针式万用表测量固有的,由于整流二极管存在着固有的导通电压,所以在测量幅值较小的交流电压时,测量数据非常不准确。通过解决疑问,让学生明白了指针式万用表在测量幅值较小的交流电压时误差大,但测量幅值较大的交流电压时误差很小。然后,再要求学生用指针式万用表测量直流电压,或改用数字式万用表测量交流电压,或改用毫伏表测量交流电压,试比较结果,写出实验体会。通过一个简单的问题,可以使学生了解指针式万用表、数字式万用表和毫伏表测量方法的不同,并且学会合理地选用实验仪器。
三、注重理论指导实践,培养解决问题的能力
电子技术实验课不仅是一门动手能力很强的实践课,更是一门要勤于思考,用理论指导实践,用大脑指导手来主动解决问题的实践课程。在实验课中,我们发现很多学生只是照着教材中的步骤机械地动手做实验,不能正确判断实验数据的正误,也不会分析和解决实验中出现的不正常现象。我们的教学目的不是培养简单的操作工,而是培养有创造性的应用型人才,在实践中,应该注重培养学生学会用理论知识进行综合思维提高分析问题、解决问题的能力,同时,在实验过程中要教会学生用理论知识验证实验结果的正误,提高学习效率。
四、全面开放实验室,拓展教学空间
开放性实验教学给学生提供了灵活的实验时间和广阔的创新思维空间。在这种教学过程中,在教师的指导下,学生可以自选和组合实验仪器设备,自己确定实验方案,或延续课堂学习,或进行科技制作和科研活动。随着实验室的开放程度不断加大,实验仪器的耐用性、可靠性和精确性以及实验室的维护等问题就凸显出来,因而实验室维护小组应运而生。这样既分担了实验室技术人员的工作量,又为学习能力强的学生提供了更多的锻炼机会,帮助他们迅速提高操作技能和分析问题、解决问题的能力。
五、加强实验教学队伍建设,提高教师整体素质
首先教师要热爱自己的本职工作,具有较强的事业心和责任心,对学生认真负责,严格要求耐心指导;同时教师还必须具有教学、科研和技术开发的综合实力,必须紧跟电子技术的发展,不断学习新知识、新技术。因此,应定期组织教师培训,有计划地安排教师进行企业实践,为教师学习新知识、掌握新技术创造必要条件;经常组织教师相互听课,交流教学体会;定向培养,合理使用,科学考核,不断促进教学队伍整体素质的提高,适应教学发展要求。
六、结束语
当今电子技术的发展日新月异,新理论、新技术、新工艺不断涌现,因而电子技术教学的教学理念、教学体系、教学手段、教学方法也要与时俱进,不断改革和完善。每一位专业教师和技术人员要积极投入教学改革,勇于探索和实践,才能不断提高教学质量,为培养具有创新能力和实践能力的高素质人才做出应有的贡献。
参考文献:
1.王培元.电子技术实验教学随想.电气电子教学学报,2007.29.99
2.孙希权.电工仪表与测量.中国劳动出版社,2003
电子技术基础实验教学探讨 篇4
一电子技术实验课程教学现状
电子技术是技工院校电子、电气类专业的专业基础课, 它为学生系统掌握本专业后续课程和毕业后从事相关专业技术工作提供必要的专业理论知识和专业实践技能。电子技术专业重在应用, 实验课程在整个教学环节中所占位置非常重要, 但由于近年来受师资力量、实验仪器设备、场地资金等限制, 在课程实验、专业实习等实践教学环节都存在着不同程度的问题。
这些问题主要表现在四个方面:一是实验按理论课设置, 多年来内容改变不大, 学生按指导的步骤按部就班地实验, 很难达到提高分析问题、解决问题能力的目的。二是实验教学仅仅是为了辅助理论教学, 与实际应用的结合不紧密, 并且在整个教学计划中所占比重太轻。三是实验项目中, 无设计性实验, 无法锻炼学生的综合运用能力。四是教学组织模式千篇一律。没有考虑学生的基础和实验能力的差异, 没有很好地贯彻因材施教的原则, 不利于提高教学质量和发现有特长的人才。
二电子技术实验课程教学模式的探讨
电子技术实验是一门应用范围较广, 实践性较强的基础课程。为了使学生受到比较系统的电子技术工程实践和科研技术训练, 要求将理论、实验、技能融于一体是必然的结果, 紧密围绕三位一体这个中心, 在学习新理论的同时, 用实验方法进行辅助, 再将它运用在实践中, 形成良性循环, 推动进步, 是教学的基本出发点。
1. 重视学生实验预习, 提高实验效果
学生在进实验室之前, 如果预习过实验指导书, 对该次实验原理、方法、步骤、内容和可能得到的结果心中有数, 那么, 实验过程一般比较顺利, 花的时间少, 学到的东西多, 对实验比较喜欢;相反, 则会事倍功半。可以引入虚拟实验, 学生通过Multisim软件先在电脑上对实验内容虚拟仿真一遍, 不仅对实验步骤清楚了, 而且实验中可能出现的结果、各种数据、波形也有了一定的认识, 再到实验室做实际操作实验, 效果就大不一样了。
2. 改革实验内容, 建立新的实验模式
为了全面提高学生的动手操作能力、知识应用能力及创新能力, 就必须建立新的实验模式, 改革实验内容。以部分验证性实验为基础, 增加应用性、综合性实验内容, 采用应用技术与基本实验相结合的方式, 既侧重实际操作, 又强化实验课所必须掌握的各项基本训练内容, 从而提高学生动手能力, 使在有限时间内发挥更大的效能。对综合性实验, 采用开放式实验教学模式, 在教师指导下, 学生能自主地开展实验研究, 处于主动探索的状态, 养成独立思考和积极进取的精神, 实现培养学生创新意识、观察能力、动手能力、分析问题和解决问题的能力。同时, 集中教学模式对培养学生的科学思维和创新能力优于以往分散的教学模式, 能够使有限的实验教学空间发挥更大的效能。在实验过程中, 实验室可提供实践操作环境, 要求学生独立制作电路板, 焊接电路和进行调试与测试, 排除故障等。为培养学生的创造性思维, 对于学生自己提出的有独特构想的实验课题, 实验室可为其提供实验场地并安排实验时间。
三改革考核方法, 提高实验教学效果的设想
实验教学的考核与理论教学的考试相比有其特殊性, 实验教学的考核重在评价学生分析问题和解决问题的能力, 强调理论知识在实际问题上的灵活运用。因此, 可以采用平时考核与期末考核、开卷与闭卷、实验理论与实验操作考核相结合的多元化考核方式。
四结束语
电子技术实验课程是巩固理论教学、强化动手能力、培养创新意识和创新能力的重要环节。当今科学技术发展日新月异, 新的实验内容、方法和手段不断出现, 应该在争取更多投入、改善硬件条件的同时, 积极研究和探索, 寻求合适的实验管理方式, 优化实验内容, 改善教学方法, 充分利用现有资源, 提高实验教学水平, 培养学生的实践和创新能力, 以适应新时期对高素质人才的需求。
摘要:实践能力和创新精神是对新时期高素质人才的基本要求。本文在分析了传统教学模式下电子技术实验教学中存在的突出问题的基础上, 提出了优化实验教学的基本目标和整体思路, 并给出了在实验教学中培养学生实践和创新能力的方法与手段。
关键词:电子技术,实验教学,仿真实验
参考文献
[1]林海英.论实践性教学与现代工程素质培养[J].实验室研究与探索, 2002 (4) [1]林海英.论实践性教学与现代工程素质培养[J].实验室研究与探索, 2002 (4)
[2]杨慧敏.电子技术课程实践环节的探索与改革[J].实验室研究与探索, 2004 (3) [2]杨慧敏.电子技术课程实践环节的探索与改革[J].实验室研究与探索, 2004 (3)
[3]王小杨.对开放实验室的认识与实践[J].实验室研究与探索, 2003 (4) [3]王小杨.对开放实验室的认识与实践[J].实验室研究与探索, 2003 (4)
电子技术实验教学 篇5
实践教学情况总结
本学年汽车电子技术专业实验、实训教学工作的基本思路是:结合本专业所开课程标准强调学生自己动手动脑,通过探究活动来学习本专业的相关课程,进一步明确实验、实训教学在素质教育中的地位,确定知识水平和操作能力共同发展的思想,理清实验内容仪器配备标准,做好实验、实训准备和课后总结记录,提高实验、实训教学效果。现对实验、实训教学情况做以下具体总结:
一、学校领导和老师重视实验教学,认识提高,措施得力,实验效果好。
实验课堂上教师使学生变被动为主动,演示实验和分组实验并重,实验教学课体得到改善。学校重视实验室建设,投资新建相关标准实验室,更换仪器、使实验室和仪器室整洁明亮。为增强实验效果提供了有力的保障。
二、加强实验、实训的教学效果。
按照新大纲的要求,精心设计实验步骤和教学方法. 做好了实验准备,实验前使学生明确实验目的、实验原理和对观察的要求。
实验过程中,教师做到操作规范、熟练、形象、鲜明、安全。
配备足够的教具、学具,以满足学生探究活动的需要。
三、提高学生分组实验的教学效果。
做好实验前的准备工作. 学生做好实验预习,明确实验目的、原理步骤和方法。 实验教师做好示范工作。
学生做好实验记录。
四、充分利用了实验室资源
在任课老师的带领下开放实验室,让每个学生动手,发挥实验室资源的效益,利用身边的物品,廉价的材料进行物理实验提供便利,鼓励大家大胆子实验,小制作和小发明。
五、充分利用实验室现有资源,搞好实验、实训的教学工作。
六、考核与管理
1、加强学生课堂,凡是无故缺课,不计该次项目的成绩。出勤的检查不拘形式在课前、实训过程中或者结束前。
2、实行课堂现场实际操作和实训报告相结合的成绩评定方法,在一些项目中,要求学生在实习设备达到效果后由教师现场考察验证,防止了以前部分学生课堂上不操作而课后抄写报告的情况。
3、内容中安排了自选课题,对于水平高技能强的学生鼓励他们多练习,脱颖而出,实现因材施教。
4、凡是每个学生单独完成的项目(例如焊接电路)都独立评定成绩,另外尽管现在部分的实训是多个人一个组操作,同一组内水平可能有差别,能够区分出的,可以予以不同的评定。
七、实验、实训教学效果与不足。
1.达到了教学目的,综合项目的开展,巩固和提高了学生的知识水平,能够做到按照电路图进行实际安装连接,动手操作技能大大加强了。
2.提高了学生的思维分析能力,对于知识不停留在感性的了解,而有理性的判断理解,能够自己解决在实验、实训当中出现的一些差错。
3.安排的选择项目以及自己设计的内容,多数学生能够操作完成。安装焊接电路的水平有提高,出现不少优秀的制作。
4.由于实验、实训场地没有实现课外开放,不能安排布置实习内容的预习。
5.最后学生成绩大都达到了良好,个别学生不及格。
电子技术教研室
电子技术实验教学 篇6
关键词:数字电子技术教学改革实验教学
中图分类号:G712文献标识码:A文章编号:1007-3973(2011)009-176-02
1中职数字电子技术课程的教学现状
随着中职教学改革的不断深化擞字电子技术课程原有的教学要求越来越跟不上时代的步伐,主要的问题在于:教学目标不符合国务院提出的对中职教育的人才培养要求:传统的黑板、粉笔教学方式已经不利于激发学生的学习兴趣及热情:以期末理论考试为主的考核方法和只在课内时间完成实验任务的实验形式不利于操作技能的培养:课本上学上的知识与当今社会上使用的技能有脱节的情况,有些实验内容没有及时的跟到社会的发展,造成学的用不上;而有些实验内容符合当代发展趋势的却没有学。根据这情况,本文结合本人的教学经验,从实验教学方面,如何对旧有模式进行改革创新,以达到教学目的,在这里进行了一些初步思考和探索。
2数字电子技术实验教学存在的主要问题
实验教学作为学生培养动手能力的主要途径之一,怎样很好的利用好这一实验平台,这是实验教学的方法的关键所在。本人根据实验教学经验以及给合学校的实验设备的实际情况,对数字电子技术实验教学主要存在的问题总结如下:
2.1实验教学方法的依赖性
以往的教学过程中,学生往往是以老师为主,由实验老师对实验进行详细的讲解,从实验目的、实验步骤到实验注意事项等,而后学生就按部就班的按老师的讲解进行实验操作,无需自己对实验进行分析思路等情况。这种教学方式虽然有利于实验的顺利完成,但是大大的限制学生们的主观能动性,限制了学生们的创造性,造成学生在实验课时对老师有非常强大的依赖性。完全背道而驰了以学生为主体的教学方式。
2.2实验教学内容单调性
以往的教学过程中,数字电子实验课是在实验箱或面包板上进行,而且我校的数字电子技术实验课的教材与教科书是相配套的,该实验内容大都是针对教科书上的理论知识进行的验证性实验,而缺乏学生自行创造性的设计实验以及综合实验。导致学生对实验课兴趣不高,教学质量难于提高。
2.3实验教学设备的陈旧
在我校的数字电子技术实验室中,由于实验设备的限制,很难让学生实现自主设计。而且有部分设备出现老化、接触不良,插头损坏,虚焊等现象,常常使实验结果出不来,影响教师的教学及学生的学习积极性。再由,本校实验设备的缺乏,实验中出现几位同学一组,这样使得部分学生成了旁观者。这样就造成学生失去求知和动手的欲望。由于目前我们学校的实验设备中没有很好地利用现代多媒体资源,及仿真软件EDA没有很好的在实验教学过程中实用,使得每一次实验课都要损耗实验器材,学校必须定期对实验设备进行更换。
3数字电子技术实验教学改革方向
由于以上所述的数字电子技术实验教学中存在问题,使得学生对实验课不感兴趣,操作与动力能力较差等情况,使中职学生没有达到数字电子技术教学大纲的要求。因此,本人提出自己在數字电子技术教学过程的一些改进方案。
3.1教学方法的改革
国家教育部非常重视的一个问题且明确指出,要加强中职学生技能的培养,增强他们的动手能力。这就要求必须改变传统的灌注式教学模式。俗话说“授人以鱼不如授人以渔”。为克服在实验课中学生对老师的依赖性,我们学校推出有较性教学方式,在课堂上以学生为主体,让学生在实验中发现问题、分析问题、解决问题的教学方式,锻炼了学生独立思考问题。而在整个实验过程中仅当配角的指导老师,应该对学生的实验操作是否规范、仪器使用是否正确加以引导、启发。
在实验过程中应观察学生之间的个体差异,对此情况进行全面实施因材施教的教学方式。对于基础比较好的学生,不仅仅要求他们进行实验指导书上的实验,还要启发他们从验证性实验获取间接知识,进行设计性、综合性实验获取直接知识,培养学生探索研究未知新知识的方法和能力:并督促学生进行自由发挥,积极查阅资料及自主设计进行安装调试等实验。同时,对于基础较差的学生,关键在于培养他们对实验操作的规范,养成良好的实验习惯。通过积极动手,使他们的能力在实验中不断得到锻炼和提高。例如,有的学生在做一些自主设计性实验过程中,由于还不能知道预期的实验结果,他们往往把实验不成功的原因解释为设备或元器件有问题,有的停止实验等老师指导。在时,作为实验指导老师不要直接对些故障进行点评,而是要让学生学会查找问题所在,对此实验进行分析和解决问题。这样的教学模式,可以让学生逐渐养成了思考问题的习惯,且可以开发学生的学习积极性。
3.2丰富实验内容,编写实验教学指导书
为了满足实验教学改革的需要,学校组织一批教学经验丰富的专业教师,针对本校中职学生的具体情况,在编写过程中,力求采用现代仿真技术手段。使实验内容与其专业知识相结合,同时也要注重培养中职学生市场需求的技术能力和分析、解决问题的能力,来编写符合本校学生的实验指导书。
(1)针对性。教材的编写要从学生的实际出发,符合中职学生的特点和需要;要考虑学生的学习能力和接受能力;要适合教学,考虑教学目的,满足教学要求。
(2)实用性。要理论联系实际,注重理论在实践中的运用,对实验的描述要有指导性、方法性,且对对实验步骤进行了太详细的介绍。这样就促使每个学生在动手做实验前,先查阅相关的理论和实验参考资料,再按照自己查阅的资料进行自主设计电路,以完成实验任务。
(3)科学性。对实验编写时要求概念准确,符合逻辑,事实可信。对实验步骤要有条理性,系统性。
3.3实验设备及手段的更新
在传统的教学中,数字电子技术实验教学内容一股均采用分立元件焊接板或者是实验面板,通过学生手工接线装配,检查线路无误后,再对电路通电进行验证性能。但随着科学技术的发展,在实验教学中我们可以采用先进的多媒体技术手段来优化和提高实验教学。有效的使用多媒体仿真软件辅助平台,可以减少人力、物力、财力的投入,适应设计性、综合性教学改革。同时,也激发学生理论知识与实践操作相结合,增强他们的拓展思维,培养创新的能力。
引入EDA技术。解决用传统方法调试解决各种错误就将耗费大量的时间。这样不仅提高实验效率,而且节省了实验器材造成了较大损耗。这样学生在实验过程中不必担心设计电路可能存在的错误或接错电路损坏元器件或仪器,学生可以在实验中大胆地尝试连接电路,有效得激发学生的创新意
识和能力。通过引入EDA技术,增大了设计容量和学生实践的机会,且EDA仿真软件不受场地、仪器设备等影响,这对传统的实验教学起到了很好的互补作用。
另外,為了让学生更好的发挥自主学习及验证自我设计的一些实验,我校利用了在课后时间可以开放实验室,学生可以对此提早预约到实验室进行实验操作,这样可以让学生对验证性的实验进行验证,加强理论与实践的联系,使学生可以进一步加深对知识的理解。同时,为了提高学生的实践能力和创新能力,积极鼓励学生自主开展一些电路设计和制作。
4考核制度的改革
在以住的教学中,实验课是附设在理论课中的,占总成绩的比例的比较小。这样的考核方式对学生学习这门课的兴趣不高,没有什么积极性,且也不重视数字电子技术实验。因此,本人根据中职学生的特点及自身的实验教学经验,对考核方式提出了下面的改革方案,具体如下:
(1)由于中职学生存在旷课的不良现象,出勤的检查不拘形式在课前、实训过程中或者结束前。因此在实验考核中本人对学生在平时单个实验进行累积记分,期末时将每个实验的得分加起来作为平时实验的成绩。其中必须对每一个的实验进行制定出具体的评分标准,包括实验预习记录、实验基本操作、实验结果、实验报告和综合素质等。以督促学生完成每次的实验。
(2)期未考试采取笔试和操作技能相结合的方式。笔试考试是对基本操作知识、原理、实验中的问题和实验安全规则以及安全措施等进行检测。而操作技能考试的内容主要是以实验基本操作技能为主,将实验报告、实验数据、分析问题和解决问题的能力及台面整洁等作为评分标准的内容。当然在操作技能考核中要求按照不同的题目,制定出不同标准,评分点清楚,容易评定。这种考核办法增强了学生的实践意识,确实达到培养学生实践动手能力的目的。
5结束语
“数字电子技术”实训课程是应用电子类中职学生理论联系实际、提升动手能力和相关专业技能的主要途径之一,充分利用了现代多媒体技术,增强学生学习兴趣、提高实验成功率。通过实验教学的改革,充分发挥了学生的积极性和创造性,使学生的动手能力、设计能力、创新能力都有明显提高。
参考文献;
[1]乜国茎,电子技术实验教学改革与实践[J],实验技术与管理,2008,25(7)
[2]邱寄帆,唐程山,数子电子技术[M],北京:人民邮电出版社,2007:1 77-178
[3]尹常永,EDA技术与数字系统设计[M],西安:西安电子科技大学出版社,2004
[4]杨云,数字子技术实验课程的教学改革探索[J],无锡职业技术学院学报,2003,2(3):38-39
关于电子技术实验教学的思考 篇7
关键词:实验教学,实验室开放,实验管理,效果
作为一名实验教师解决好理论与实验内容衔接问题,加强实验教学过程的组织、准备和指导,提高实验教学效果一直是我们关注和探索的问题。《电子技术实验》虽然独立设课,但长期以来由于受到重理论轻实践思想的影响,其地位还是不如理论课,在实验教学中存在以下问题:
1.学校、学生重视不够,实验教学处于无序状态,少数学生存在混学分的思想,对实验不重视。
2.由于高校扩招,学生人数增多,学生上实验课时,同时实验人数一般30人左右,一个教师实在照顾不过来。
3.实验课学时太少,只能开设验证性实验。
4.学生做实验预习报告走过场,照抄实验教材而已。
5.实验中存在理论与实验操作严重脱节的现象,学生只是按照实验教材中的步骤去做,至于为什么要这样做,会得到什么结果,就一概不知,存在盲目操作的现象。
6.学生在教师讲解实验原理、实验要点、实验注意事项时不仔细听,过后在仪器操作上犯一些原则性的错误。有的学生甚至将电压表作为信号源来使用,测量仪器和输出信号的仪器都搞混了。
7.不能正确分析和处理实验中出现的现象和问题,一味抱怨仪器不好使用。
8.实验报告抄袭严重,相当一部分学生实验数据,包括实验分析、实验小结都一模一样。
9.所有学生都做一样的实验,基础差的学生失去信心,始终不敢动手;基础好的学生潜力没有发挥出来。
10.实验课超前理论课,有关实验原理学生听不懂。
11.调节仪器,连接线路速度较慢,不能按时完成实验。
针对以上问题我们对电子技术实验课程进行了改革。
一、合理安排实验进度,与理论课进行协调
实验课时间短,不可能将学生未学的理论知识全补上。电子技术实验课可第5-6周开课,待理论课上了一部分内容后,再上实验课,这样学生再做《单管放大电路》等实验时思路就清晰了。对每项实验应与理论课教师认真沟通,这样对所做实验确实要达到的目的和质量才有一个较高的标准。
二、注重实验选题,更新实验内容,激发学生兴趣
在实验选题时考虑学生是否感兴趣,选择具有探索性、思考性、实用性的实验项目作为选题,同时考虑电子类实验教学大纲下的验证性实验如何与实际电子制作相结合。尽可能多增加一些有实际应用背景的相关内容,使学生觉得学有所用。在实验教学中注重学生兴趣的培养,在一开始接触电子技术实验的时候就要想办法让他们产生强烈的好奇心,只要引导得当好奇心就会变成学习兴趣和强烈的求知欲。
三、教师要重视实验前的准备和讲解
实验前教师要准备好仪器及所用的元件,并且预做实验,观察变更实验条件后的结果,预测学生实验中会出现哪些问题,这样才能做到心中有数。讲解时:介绍器材,排除动手前的拦路虎;讲清关键,提高实验成功率;引导归纳,增强实验效果。
四、注重教学过程的组织与管理
实验教学中教师直接面向每一个学生,更容易掌握每一个学生的情况而具体辅导,实验过程中要注意时间与空间调控,科学安排好自己的具体范围和巡视频率,以便能注意到所有学生的情况,及时地发现问题,解决问题。教学过程中教师的启发、诱导、言行举止都起着潜移默化的作用。在辅导中,教师要不断引导学生用学过的基础知识分析观察到的实验现象,扩展他们的思路,培养他们的探索和创新精神,使学生总是处于积极探索的状态中,这样才能使实验教学达到预期的效果。
五、开放实验室,分层次教学
全面开放实验室,增加不占学时的自由开放式演示实验项目。实验室向学生公布现有的实验设备和实验能力,学生可到实验室预习实验,教师向学生提出预习要求,思考题,学生对照仪器预习更有针对性,也有更多机会接触电子元件和仪器。目前以验证理论为主的传统实验模式存在方法单一,不能充分发挥学生积极性,忽视对学生的综合能力的培养等弊端。可将实验分为三个阶段:基础性实验、部分设计性实验、综合设计性实验。不但要让学生懂得“应该做什么”,而且还要懂得“为什么要这样做”,更要创造性地思索“还能做什么”。贯彻落实层次目标,要强化学生学习的主体地位,学生掌握了基本实验技能过后,由学生对一个给定的题目自行设计实验方案,在教师的指导下进行研究。
六、重视实验总结与讨论
鼓励学生根据自己的实验情况、实验现象进行讨论,相互交流。还可让实验做得好的学生讲给其他学生听,这样学生更容易接受,更具亲和力,对其他学生也有促进作用。教师巡回指导,这样可解决教师照顾不过来的问题。实验课后留一点时间进行总结,将好的经验以及已出现的问题进行沟通,共同探讨提高实验教学效果的方法。将优秀实验报告进行展览,也是一种很好的交流措施。
七、规范管理以及严格科学的考核制度
学生实验中实验数据经教师签字才有效。灵活处理实验报告,不要求每份实验报告都详细列出仪器用具、实验原理,重在实验数据是否真实,实验中是否出现了异常现象或有什么问题,是怎样处理的,实验数据说明什么问题,实验中的收获和体会。要准确考核学生成绩确实有一定的困难,主要是因为实验教学是为了培养学生的实践能力、综合能力和创新能力,而这种能力很难用分数来界定;教师在同一时间内不可能详细观察到每个学生的实际操作过程,从而在成绩评定时,避免不了凭主观印象评定成绩,为了使实验教学考核更加科学、合理,根据实验教学考核模式和指导思想,可参照以下指标来进行。
平时成绩占总成绩的50%,由基本技能、考查设计能力方面的验证性实验和设计性实验成绩组成,实验项目的考核从预习、操作、实验报告、器材整理等方面进行考核,重点考核理论联系实际的能力、初步设计能力、实验操作规范性与正确性、实验报告书写和实验教学要求的情况以及实验器材整理情况。
笔试采用闭卷考试,从试题库中抽取试卷进行考试(20%),重点考核基本实验概念、理论,实验原理、实验操作规程规范等。
综合性研究性实验(30%),重点考核综合运用知识的能力、创新思维以及表达能力。
八、加强实验教师队伍建设
实验室工作具有专业性和技术性,随着高校扩招,教学任务加重,而且本中心实验技术人员既承担实验课又管理实验室还负责仪器维修,任务更重。要当好实验教师就要有不怕吃苦甘愿奉献的精神。俗话说:“名师出高徒”,要给学生一碗水,自己得有一桶水。实验教师既要懂理论又要动手能力强,才能指导学生上好实验课。实验教师要不断提高自己的专业素养。
1.树立终生学习的观念,学习实验课程相关理论知识。
2.阅读《实验技术与管理》,《实验室研究与探索》,等相关杂志,借鉴好的管理经验和好的教学方法。
3.爱岗敬业,树立全新的育人观念,以学生为中心,以学生发展为根本。认真、细致科学地对待实验数据。
4.健全培训制度,学校要有一套中短期计划,定期送实验技术人员出去进修。
5.发挥团队精神,组织座谈、专题讲座,相互交流实验教学与管理经验。
九、重视实验教材建设
1.要注重实用性,方便学生使用,查阅。
2.遵循循序渐进的原则,例如,在上单管共射极放大器之前,加入晶体管特性曲线的测量,以及用万用表测量元件的方法,让学生有一个缓冲过渡阶段。
3.对实验项目进行整合,像数字电路实验中的TTL集成逻辑门的参数测试,CMOS集成逻辑门的参数测试可作为一个实验进行对比分析,这样在有限的课时内可以加进一些设计性、综合性的实验。实验教材要体现分层次的实验指导思想,包括基础性实验、设计性实验和综合性实验项目。
4.实验教材上加入与实验相关的原理,并对实验线路图上所用元件参数的选择加以说明。让学生明白实验为什么要这样做,参数为什么要这样选。减少实验的盲目性。
5.教材中加进一些实验现象分析,电路布局、电路调试与故障查找、排除等相关知识,使学生不至于对实验故障一无所知。
6.强调在实验中加强仪器使用训练的观点,将仪器的使用贯穿实验过程。
7.随着集成技术的飞速发展,集成器件的广泛应用,对课程内容必须不断充实和更新。教学过程中,在强调基本原理、基本分析方法的同时,注意增加新器件和有应用前景的专用集成电路内容,使基本原理和实际应用有机结合。
十、加强实验课程建设的几点建议
1.更新观念,提高对实验教学活动的认识。实验教学的目的不只是培养学生的认知能力,更主要的是培养学生的思维能力、发现能力、分析能力、动手能力和创新能力。
2.进一步落实开放实验室的有关事宜。
3.积极探讨数字电路实验与EDA实验的融合与沟通问题。
4.充分利用EWB,将仿真实验与实物实验结合起来,可大大提高学生的实验兴趣,同时利用仿真软件学生课外可以做实验,也可有效解决实验课学时不够的问题。
总之,实验教师只有将仪器的准备,实验讲解、指导、总结每个环节都落到实处,规范学生实验成绩的考核,才能确保每个实验成功,学生真正有所收获。
参考文献
[1]刘鸣.实行开放实验教学模式培养学生创新探索精神[J].实验技术与管理,2005,4
[2]李春茂.电工电子技术实践教学的研究与探索[J].实验技术与管理,2005,4
电子技术实验教学 篇8
1. 多媒体技术在电工电子实验教学中的应用
传统教学方式手段单一。大多仅用粉笔和黑板, 学生听起来看起来枯燥乏味, 注意力常常不集中, 讲课效率低下。特别是在介绍使用各种仪器设备使用方法的时候, 借助多媒体学生就能直观, 形象地了解而不是听得一头雾水却找不到正确的使用方法。同时, 也可以现场演示一下仪器设备的使用, 使学生更直接地了解。但是, 我们也不需要把所有的实验教学内容都做成课件, 原来很简单的一个知识或者学生很熟悉的东西, 就没有必要非得在屏幕上展示出来了。我们不能过分地依赖多媒体, 也不能简单地认为“用了多媒体就是掌握了先进的教育理念, 或使用多媒体的课一定就是好课”。多媒体效果如何, 关键要看是否提高了学生的实验积极性, 是否提高了实验教学的效果。我们应该恰当地使用多媒体, 让它画龙点睛, 更好地为电工电子实验教学服务。
2. 给学生创造宽松的实验环境
学生独立进行或者合作进行实验能培养学生的独立性、自主性、合作精神, 使电工电子实验教学成为学生质疑、搜集信息和处理、探究的实践活动。但是在电工电子实验教学过程中, 我们却十分担心学生的安全问题。在强电实验中, 尽管我们一直强调关电源接电路等各种安全措施, 但是, 在具体的实验过程中还是会出现短路的现象。比如在日光灯管实验和电动机正反转实验中, 短路现象和实验台的报警声常常出现, 以至于实验不能顺利进行下去, 个别学生甚至于不敢打开电源, 运行电路。针对此类现象, 在漏电保护器和实验台保险装置的保护下, 我们要求学生大胆动手, 尽量完成实验任务。高校的学生毕竟已经成年了, 我们给他们一个宽松的环境, 让他们自己多动手多操作, 而不是老师怎么说, 他们就怎么做, 这样才能锻炼他们的动手实践能力。
3. 让电工电子实验激发并提高学生学习理论课的兴趣
兴趣是一种特殊的意识倾向, 是动机产生的重要主观原因, 良好的学习兴趣是求知欲的源泉, 是思维的动力。因此, 如何在电工电子实验过程中运用手段, 结合学科特点, 采用适当的方法激发学生对学习的兴趣, 是我们积极研究和探讨的问题。比如, 我们可以在日光灯管的实验中, 联系生活现象, 简单地介绍判断灯管好坏的方法, 联系环保节能, 在提高功率因素的实验过程中现场提问, 加深学生对这个知识点的印象;也可以在扩音机电路的实验中, 在教室的讲台上放上音箱, 让完成实验的学生直接能够听到从音箱里放出来的音乐, 这对学生是一个激励, 也是对完成此实验学生的一个肯定, 能够大大提高学生实验的积极性;在抢答器或者计数器的实验中, 可以安排完成实验的学生进行抢答比赛, 让学生体会到实验的实用性。这样, 就激发了学生浓厚兴趣, 更激发了他们的求知欲望, 使他们对所学的理论课也更有兴趣。
4. 比较准确地评定实验成绩
学生完成了电工电子学这门实验课程, 那我们也相应地要给予学生成绩。现在我们的考核方式一般主要依据预习和实验报告。但由于这两项都是在课余时间完成, 只能做参考, 而且在课余时间完成的实验报告中, 我们发现抄袭的现象比较严重, 所以最主要的平时实验教学过程中学生的表现和记录就成为考核的主要环节了。如果实验课上的表现不好, 实验报告写得再好也不能得到高分, 所以每堂实验课中, 我们都需要记录每个学生的实验情况、对待实验的态度、实际的操作水平包括实验完成后仪器设备的整理。平时成绩占到了实验总成绩的70%, 其余的30%用最后的一次考核来评定。考核命题目的范围是本学期学生已完成的实验及相关知识, 能充分体现学生的动手及分析问题的能力, 命题内容能反映学生运用知识、技能及应变能力, 主要测试学生的实验水平和动手能力。
电子技术实验教学 篇9
关键词:Multisim,电子技术实验,仿真
引言
电子技术实验包括电路分析实验、模拟电路实验及数字电路实验。随着电子技术和计算机技术的发展, 电子电路也日臻完善, 而实验仪器的更新周期却越来越短。由于资金等方面原因, 学校实验室不可能总是购买最新的实验设备。这在一定程度上造成了实验条件与工程实际的脱节;同时原有实验设备老化, 也造成了实验数据不准确和实验结果不理想。因此, 如何在现有的实验条件下, 提高实验效果, 并进一步提高整个课程的教学质量, 是我们一直在探索和思考的问题。Multisim软件为我们解决了这个问题。学生可以使用Multisim设计电路原理图, 对电路进行仿真, 得到理想的实验结果, 可以加深对理论知识的理解和分析, 更好地掌握电子技术知识。在电子技术实验教学中引入Multisim仿真, 可以大大提高学生动手能力, 提高教学效果。
1 Multisim简介
Multisim是美国国家仪器有限公司推出的以Windows为基础的仿真工具, 适用于板级的电路板的设计工作。它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式, 具有丰富的仿真分析能力。利用Multisim进行仿真实验过程和仪器操作方法与实际电路很相似, 但比实际更方便、省时。它还能开设限于实际无法或不便进行的实验内容, 例如观测开路、短路、漏电和过载等非常情况的影响或后果等。另外, 利用Multisim提供的电路分析功能来仿真电路, 还能加深学生对课程内容的理解, 帮助他们掌握常用仪器的使用方法和测量方法, 大大提高了学习的兴趣, 便于提高学生培养分析问题和解决问题的能力。因此功能强大的Multisim非常适合电子技术实验教学环节。
在实际学习时, 通常学生在短时间内很难把握电路的输出及各种性能指标。而Multisim为我们提供了一个很好的实用工具, 使我们能够在教学过程中随时进行实验、演示和电路分析。下面从Multisim在电路分析实验、模拟电路实验及数字电路实验三个方面基本实验的应用实例, 分析其在电子技术实验教学中的作用。
3 Multisim在电子技术实验教学上的实例设计
3.1 基尔霍夫定律实验的Multisim实例设计
图1所示为基尔霍夫定律实验电路图。图中我们可以很直观地看到电路中的节点满足KCL;同时对三个电压表读数也能得到各个回路满足KVL。这个实验的基本实验内容很容易在实验箱中实现。但是如果我们要更复杂地调节电路中的各个参数值来验证不同情况下的KCL和KVL, 则使用Multisim更直观更有效。特别是实验箱中只能提供确定的电源电压值, 但是在仿真实验中, 我们可以按照自己的实验设想任意改变电源电压值。在改变电阻值的时候, 仿真电路更加具有无可比拟的优势, 因为我们在调节电阻大小的时候, 即使偶尔出现短路等特殊情况, 也是可以观察到实验结果而不用担心损坏实验设备。
(XMM1表示R1两端电压, XMM2表示R2两端电压, XMM3表示R3两端电压)
3.2 基本共射电路实验的Multisim实例设计
如图2所示为基本共射放大电路图。Q1为三极管, Rb和Rp组成基极偏置电阻, 其中Rp作为可调电阻改变三极管的工作状态。在使用Multisim仿真时, 通过键盘A键调节Rp的阻值来实现三极管静态工作点的改变。仿真示波器的波形可以分析出三极管的工作状态。如下图3所示, 逐渐增加电阻Rp的值, 从而使三极管放大电路不同的工作状态。
(图中红色为输入原始信号, 蓝色为通过放大电路输出的放大信号。)
根据理论学习可以知道:在现有的实验室条件下, 我们可以改变偏置电阻来实现三极管进入饱和失真、正常放大、截止失真。但通过理论学习我们可以知道三极管静态工作点相关的因素有:VCC, Rb, Rc和β等。以上这些参数改变时都可以引起静态工作点的位置变化, 从而导致三极管出现截止失真和饱和失真等。使用实验箱, 可以通过电位器改变Rb, Rc的值。但是VCC和β的改变相对比较复杂。如果我们采用Multisim仿真的方式, 就可以很直观地改变各个参数的值, 从而实现三极管静态工作工作点的改变。通过这种仿真方式可以让学生通过虚拟的示波器观察到对应波形, 从而增强学生对三极管静态工作点及相关决定参数的理解。
3.3 表决器实验的Multisim实例设计
4人表决器作为一个设计型的实验。A, B, C, D代表参加投票的4个, L_A, L_B, L_C, L_D分别代表四人投票结果, 如果投票成功则灯亮。当超过半数投票时, 则最终表决结果输出L_O灯亮。根据实验的要求, 不同的同学可能得到不同的逻辑表达式。通过逻辑分析可以得到, 四人表决器的逻辑表达式可以表示成:
根据不同的逻辑表达式, 则可能需要不同的元器件。图4所示为式1所对应的逻辑电路图。由于实验室提供的元器件型号和数量有限, 因此如果让每个人都按自己想要的元器件在实验板上实现自己的实验设计有一定的难度。通过Multisim就可以轻松实现不同学生的不同实验电路设计。通过Multisim实现表决器可以改变4人表决器的逻辑表达式, 然后根据不同的逻辑表达式画出不同的仿真电路图, 根据电路图可以仿真得到结果而不需要依赖实际的电子元器件。这样给表决器设计的灵活性能给予足够的支持。
用Multisim仿真的方法, 在计算机上虚拟出一个测试仪器先进、元器件品种齐全的电子工作台, 一方面能克服实验室的条件限制, 避免使用中仪器缺失、落后及损坏等不利因素, 另一方面又能以验证性、综合性、设计性等不同形式的针对性训练, 培养学生的分析、应用、和创新能力。
4 结语
通过上述Multisim的实验实例设计可以看到:Multisim可以很好地结合理论知识得到理想的实验结果, 同时又可以突破实验室硬件条件的限制。这对学生加深课堂理论知识的学习和理解有很好的辅助作用。通过教学实践证明, 在电子技术实验教学中引入仿真软件的教学方式既增加了学生的学习兴趣, 又较大地提高教与学的效果。但是我们也要看到Multisim只是一个仿真软件, 它缺乏实际电路元件的动手操作调试环节, 它不能完全代替现有的实验, 如何更好地发挥仿真软件在电子技术实验教学中的作用, 还需要在以后的教学过程中进一步的探索。
参考文献
[1]王连英.主编基于Multisim 10的电子仿真实验与设计[M].第1版.北京.北京邮电出版社, 2009
《电力电子技术》实验教学改革 篇10
《电力电子技术》是一门应用性很强的专业基础课程,它不仅用于一般工业,也广泛用于交通运输、电力系统、通信系统、计算机系统、新能源系统、军用领域等,在照明、空调等家用电器及其他领域中也有着广泛应用,这也激发了一代又一代的学者和工程技术人员学习、研究电力电子技术并使其飞速发展。但是,目前在部分普通高校的学生仍然不知道学的是什么,有什么用,该怎么用,学生的迷茫正是教育工作的失败之处,尤其是实验教学工作的失败。笔者针对这一问题,进行了多年的实验教学探索和改革,对《电力电子技术》课程实验教学方法和内容进行了专门的研究和尝试,现将其总结如下,供同行参考。
二、《电力电子技术》传统实验教学中存在的问题
1、对实验教学不够重视
受传统观念的影响,实验教学不被重视,认为实验只是起到对教材中的理论进行验证的作用,是理论教学的可有可无的附属物,正是因为存在这样的认识,从课时安排到授课要求,实验教学都低于理论教学,从教师到学生都忽视了实验这一重要的教学环节,学生也就放弃了这一实践的大好时机,以应付的心态去完成实验,甚至部分学生以抄袭的方式完成实验报告,自然实验的效果不够理想。
2、实验内容陈旧
电力电子技术的发展日新月异,但实验内容没有更新,以不变应万变。例如:目前,电力电子器件已经由半控型器件发展为全控型器件,而且全控型器件的应用日益广泛,但实验内容仍以半控型器件为主,甚至没有全控型器件的实验,这使得教学工作比工程实际滞后得多,对于学生能力的培养和将来的就业是很不利的。
3、以验证性实验为主
《电力电子技术》的实验类型有验证性、综合性、设计性三种,传统实验教学侧重于验证性实验,或全部是验证性实验,在实验内容上仅局限于对教材中部分理论的验证,不能很好地与实际应用相联系,在实验方法上基本是简单的模仿,学生始终处于被动地位,没有积极的思维和创新,也没有探索的目标和方向,学生的主观能动性没能很好地发挥出来,这不符合当今社会对应用型、创新型人才的要求。
基于上述分析,在实验过程中学生动脑筋思考较少,发现问题、提出问题较少,出现问题便手足无措,学生应掌握的知识和应具备的能力没能落到实处,不能充分实现应用型人才的培养目标,因此实验教学改革势在必行。
三、以验证性实验为基础,增加综合性、设计性实验
1、协调验证性实验与综合性实验的关系
验证性实验是为了使学生巩固理论知识而开设的基础实验,实验内容单一,注重实验的结果而不是实验的过程,通过该类实验可以使教材上的基本理论得到充分的验证,加深学生对理论教学中各个知识点的理解,使学生对实验仪器的使用及注意事项有比较清楚的了解,同时也可以培养学生的基本操作、数据处理和计算技能。在此基础上开设综合性实验,每个综合性实验是由几个有一定内在联系的基础实验或知识点组成,选取有利于实践技能和创新精神培养的实验内容,在全部或部分验证性实验完成之后,适时安排综合性实验内容,以培养学生综合应用能力和创新能力。
综合性、设计性实验是指在学生具有一定基础知识和基本操作技能的基础上运用某一课程或多门课程的综合知识,对学生的综合实验技能和实验方法进行综合训练的一种复合性实验。其目的在于锻炼学生对知识综合应用的能力,培养学生分析和解决复杂问题的能力,培养学生数据处理以及查阅中、外文资料的能力。因该类实验涉及的知识面广,操作复杂,一般需要的时间较长,而目前的实验学时数较为紧张,要解决这一问题,方法之一是在保证学生基本技能的基础上,精简基本验证性实验,变验证性为综合性、设计性实验,同时开放实验室,部分复杂的设计性实验,可以在课外时间完成。这样既能保证良好的教学效果,又能提高实验室的利用率。
2、多学科结合,增加综合性、设计性实验内容
电力电子技术的核心内容是电力变换,电力变换通常分为四大类,即交流变直流、直流变交流、直流变直流、交流变交流,任何一种电力变换方式都是根据负载的要求进行的,简单变流电路常用的负载有交流电动机或直流电动机,因此可以将《电力电子技术》与《电机拖动基础》相结合,开设综合性实验项目。例如:“直流电动机可逆调速系统设计”,该综合性实验项目专业实践性很强且与生产紧密联系,培养学生把专业理论知识综合运用于工程实践的能力,提高学生的综合素质水平。实践证明,学生对此有浓厚的兴趣,提出了多种设计方案,有桥式整流(逆变)电路,有直流斩波电路,还有二者的结合,在教师的指导下,学生广泛查阅资料,进行多种方案的理论分析和比较,最终确定一个设计方案,并通过了相关计算和实验调试。
电力电子技术还可以看成是弱电控制强电的技术,即电力变换电路的正常工作需要由信息电子电路来控制,因此该课程可以与《模拟电子》、《数字电子》等课程相结合,也可以与《单片机》或《可编程控制器》等课程相结合,增加综合性实验内容。例如:“基于单片机的三相全控桥整流电路设计”,就是利用单片机硬件和软件资源,设计一种触发脉冲产生的方法,满足三相全控桥整流电路的工作要求,实验教师提出实验要求,学生自己设计并进行实验调试。该实验内容将《单片机》和《电力电子技术》相结合,使学生能充分理解二者之间的关系以及单片机的应用。
另外,《电力电子技术》还可以与《工厂供电》相结合,开设“高压直流输电系统设计”的实验。通过这样多学科结合,增加综合性、设计性的实验项目,学生能充分理解《电力电子技术》、《单片机》、《电机拖动》、《工厂供电》等主干课程的应用,以及所学专业在社会生产中的作用,能将所学过的知识综合分析并有效利用,形成自己独到的设计方案,使学生认识到开发常用项目的一般过程,掌握强电电路设计的一般方法、过程及注意事项,培养学生解决实际问题的工作能力,提高其综合素质,为今后的设计或工作积累经验。
四、引入仿真技术,开设研究性实验
随着电子计算机技术的发展,计算机辅助设计方法已经开始逐渐进驻电子设计的领域,借助计算机仿真技术,可以弥补实验器材缺乏的不足,减少实验耗材,完成现有实验设备难以实现的复杂实验,缩短实验时间,更加完整地分析实验对象的系统性能指标,优化电路设计,具有高效、快速、直观、完整的优势。
根据当地工业生产对电力电子技术的应用现状,提出与实际生产相关的实用性科研课题,充分利用现有实验室条件,发挥计算机仿真技术的优势,教师与学生合作完成相关课题。在2005年上半年,笔者接到一个项目——“逆变弧焊电源的优化设计”,因为实验条件所限,无法进行实际调试,笔者和部分学生便借助PSpice仿真技术,通过反复实验、改进,最终顺利完成了该课题。在这个过程中,学生表现出极大的兴趣和高度的热情,主动进行各项工作,不但对学过的知识能融会贯通,还积极查阅资料,进行大量的参数计算、反复的实验或仿真验证,这既提高了现有实验设备的利用率,又实现了产学研的联合,还提高了学生对新型软件的应用能力和科研创新能力。
五、结束语
实验课是课堂教学的深化和延伸,是训练学生研究问题、解决问题的重要手段。通过对《电力电子技术》实验教学的改革,以培养学生的主动性、探索性学习精神为目标,精简基础性实验,增加综合性、设计性实验;以实验和科研为切入点,引入计算机仿真技术,构建理论教学与实验教学整合的完善的课程体系,使实验课程真正担负起培养学生动手和操作能力、综合组织知识能力、论证表述及交流能力、科技创新能力的任务,使学生的实践、创新等综合素质得以提高,以适应当今社会对应用型高级技术人才的要求。
参考文献
[1]王兆安,黄俊.电力电子技术[M].北京:机械工业出版社.2003.2.
[2]李永平,董欣.PSpice电路优化程序设计[M].北京:国防工业出版社.2004.6.
模拟电子技术实验教学改革探索 篇11
【关键词】模拟电子技术 实验教学 功率放大器
【中图分类号】G 【文献标识码】A
【文章编号】0450-9889(2016)12C-0156-03
模拟电子技术是高职电子信息、通信和电气类专业重要的专业基础课程,其具有知识涉及面广、概念抽象和实践性强等特点,因而学生普遍觉得学习模拟电子技术存在较大困难。为了提高模拟电子技术课程的教学成效,各学校尝试了各式各样的教学改革,也涌现出不少国家级或省级精品课程,但改革主要着力于理论教学方面,如教学内容重构、教学方式探索和信息技术应用。实验教学是课程教学的重要环节,是决定学生能否真正掌握模拟电子技术技能的关键,但各校在实验教学方面的改革力度还比较小,实验教学普遍沿用传统方法,教学效果还有待提高。
为了提高实验教学成效,课程组分析了传统实验教学存在的不足,探索以功率放大器的安装和调试为主线的实验教学,以此调动学生参与实验教学的积极性。同时,通过强化技能考核环节,给学生传导足够的学习压力,调动学生学习兴趣,提高学生学习的主动性,从而提高实验教学的成效。
一、模拟电子技术传统实验教学存在的主要问题
(一)实验教学模式落后,实验以验证理论基本电路功能为主。传统实验教学过程是以教师为中心,学生根据教师课前的指导,并参照实验指导书进行功能电路连线,然后利用万用表、示波器和信号发生器等仪器仪表进行简单的数据测量,最后对实验结果进行数据分析,形成千篇一律的实验报告。这样的教学模式容易使学生处于相对被动的学习状态,不利于激发学生主动学习的积极性,因而很难达到预期的实验教学目标。
(二)实验内容枯燥,难以激发学生求知欲。传统实验教学内容依据理论教材知识要点组成,主要由二极管整流电路、三极管单管放大电路、功率放大器电路和比例运算放大器等模块构成。并且,实验结果需要借助示波器等专业工具进行观测,导致测试方法及测试结果缺乏趣味性和观赏性,影响了课程教学效果。由于各模块电路目的在于验证某一个理论知识点,过于重视知识的理解,而忽视了学生技能的训练,纯粹为了实验而实验。这种缺乏与实际生活联系的实验内容显得枯燥,很难实现通过实验巩固、提升理论知识的目的,同时,由于传统实验教学内容的枯燥,也容易造成学生产生厌学情绪,失去对电子技术实验探索的兴趣。因此,只有激发学生自主动手、动脑参与实验教学,才能调动学生自主创新思维,达到预期的实验教学目标。
(三)实验考核不被重视,学生技能水平有待提升。以往的实验考核方式大多以批阅学生的实验报告为主,报告内容主要是实验目的、实验仪器设备、实验步骤和实验结果分析等文字材料,这样的评定方式没有突出强调学生技能水平掌握情况,导致很大一部分学生在完成实验教学课之后,许多基本技能没有掌握,例如,二极管、三极管等元件的检测方法,以及常用集成电路芯片的使用方法。这种重视实验报告的实验考核方式,忽视了对学生分析电路、调试电路能力的培养,同时,也造成了学生自主设计电路、制作电路能力的缺失。
二、教学改革措施
为了改善模拟电子技术实验教学效果,提升学生技能水平,本文实施以功率放大器的安装和调试项目为主线的实验教学,从科学组织实验教学过程和强化学生技能考核等方面对模拟电子技术实验教学进行改革。
(一)科学组织实验教学过程,吸引学生参与应用型实验。从以理论知识点为主的实验过渡到以学生制作功能电路为主的课堂实验。首先,通过制作典型TDA2030功放,让学生体验自制功放的乐趣,在成功制作电路基础上再与学生探讨放大电路的用途,并要求學生掌握其电路的分析及调试方法。其次,继续围绕功放增加外围电路。例如,温度过高报警电路、扬声器保护电路和分频器等电路,并以制作完整后级功放为教学目标,逐步丰富教学内容。
由于教学过程是围绕制作电路而展开,并在调试过程中一点点讲解电路知识,针对出现的问题进行交流探讨,让学生带着问题分析电路,带着兴趣制作电路,带着收获完成实验,让学生感觉到逐步提升技能的过程,让学生通过趣味实验增强学习信心。经过一个学期的实践教学,学生学习积极性明显提高,教学效果大为改善。
(二)以典型2030功放制作开始,培养学生电路制作兴趣。TDA2030功放电路如图1所示,首先通过成功制作TDA2030功放,让学生体会成功制作电路的喜悦,在此基础上,再引出集成功率放大器的工作原理,并逐步分析电路的电压增益由反馈电阻R2和R3的比值所决定,最后推导出增益计算公式为A=1+R2/R3,分析每个元件所起的作用。因此,通过一个简单实用的TDA2030功放的成功制作,可以逐步建立学生学习电子技术的信心,培养学生学习电路的方法。
(三)增加相应实验教学内容,完成不同教学目标。在成功制作TDA2030功放的基础上,为了继续完善电路功能,增加电源工作指示灯、温度过高报警和扬声器保护等实用型电路,逐步丰富教学内容,训练学生综合技能。
1.增加电源工作指示灯,掌握LED应用方法。电源指示灯常用于表示电路系统的工作状态,如图2所示。通过增加LED指示灯小电路,引导学生熟悉发光二极管的用法,理解发光二极管的单向导电性,学会测量发光二极管的正向导通压降,以及通过串联支路上的电阻计算出工作电流。一般情况下,流过发光二极管的工作电流在10-20 mA之间,而发光二极管的导通电压为2 v左右,依次可以推导出降压限流电阻阻值的选取范围,并通过实验观察发光二极管的亮度和限流降压电阻R之间的关系。
2.增加温度过高报警电路,学习使用比较器和温度传感器。由于TDA2030集成块需要外接散热片方可持续工作,若芯片长时间在温度过高的环境下工作,容易損坏功放芯片,因此,有必要在简单功放上增加温度过高报警功能,既符合产品安全规范需求,又可拓展学生技能。温度过高电路如图3所示,由振荡电路和温度检测比较电路组成,振荡电路外接LED实现闪烁报警。振荡电路工作频率是由电容支路的充放电时间所决定,而电路能够周而复始振荡与运放输出电压不停翻转有着密切联系。通过观察实验现象,逐步推出电路振荡的工作原理,RC充放电引起运放的比较参考电压在改变,而运放输入端电压高低变化引起其输出电压翻转,这两个过程互相影响、共同作用,从而出现振荡的效果。
电压比较器则由温度传感器和集成运放组成,温度传感器实现把温度变化转化为对应电压信号的变化,然后再与基准电压比较大小,运放输出一个高电平代表温度超出设定范围。
最后,把温度过高和振荡电路进行关联,并通过LED闪烁的方式呈现温度过高现象,在充分理解现象的基础上,再逐步分析电路振荡的原理,以及温度过高的检测方法,这样的教学模式让学生更易理解和接受运算放大器的工作原理和使用方法。
3.增加扬声器保护电路,学习使用二极管整流和三极管驱动继电器。驱动扬声器正常工作需要的是各种频率的交流信号,而频率为零的信号直流信号是扬声器所不需要的,若信号中包含过大的直流成分则可能会影响功放音质,更严重的情况是导致扬声器损坏。因此,扬声器保护电路的作用是当检测功放输出信号中含有过大直流成分时,保护电路通过三极管驱动继电器断开功放和扬声器之间的连接,避免扬声器被损坏的风险。另外,为了消除功放开机瞬间大电流冲击扬声器,需要在扬声器保护电路中增加延时开机电路,同时也可避免开机时的“砰”声给人造成的不适。扬声器保护电路如图4所示。
其中通过电阻R1、电容C1和C2可提取信号中的直流成分,4个二极管组成桥式结构实现整流功能,把可能出现的正负直流成分转化为单向直流,并用于控制下一级三极管的导通以及驱动继电器动作。
延时开机电路由电阻R2、电容C3和Q2组成,利用电容两端电压不能突变的特性,经过电阻让电容充电,而电容充电致Q2能导通的过程称为延时。
4.增加分频电路,学习电容和电感滤波特性。电容对不同频率信号分别呈现不同的容抗,频率升高则容抗减少,而电感则有着与电感相反的特性,即频率升高则感抗最大。因此,可由电容器和电感线圈构成滤波网,实现音频信号分频效果,分频器实现的功能是让信号中的高频成分进入高音喇叭,低频成分进入低音喇叭。音箱分频器可以有效地根据喇叭的特性,通过优化组合使得各单位扬长避短,让喇叭发挥各自应有的特性。
在实验过程中,可以改变电容值或电感值的大小,以实现不同的听觉感受,人的耳朵也是一个敏锐的音频信号检测工具,学生根据个人直观听觉调整电容或电感的大小,在切身感受改变元件参数影响分频效果的基础上,学生会更容易理解并接受低通滤波器、高通滤波器和带通滤波器的工作原理。
(四)强化技能考核环节,传导学习压力。从对实验报告的评阅转变为对学生综合技能水平的考核,目的是为了帮助学生了解自身不足之处,督促学生更有针对性地学习,以达到全面掌握实践技能的目的,与之相对应的是考核学生对常用电子元器件的识别与检测方法、电路组装与调试能力、故障分析与排除能力等,具体考核内容如下:
1.常用电子元件的识别与检测。例如,通过目测电阻色环判断其阻值大小和误差,目的是要求学生掌握颜色所代表的数值,并且熟练计算出电阻阻值的大小;分别通过目测和使用万用表对二极管进行极性检测,目的是要求学生掌握通过目测二极管外形判别其极性,同时也会利用万用表测量二极管正反向阻值进行判别。
2.使用仪器仪表测量电路信号。例如,使用万用表测量指示灯电路中发光二极管的正向导通压降,目的是要求学生使用万用表测量电压的方法,同时,通过测量过程深刻理解发光二极管的工作电压;测量整流滤波电路中二极管的正向和反向电压,目的是要求学生理解二极管正向压降小,而反向耐压高;利用示波器测量对比小信号经过功放放大前后的波形,目的是要使学生掌握示波器的常规使用方法,并且学会波形的读数和计算,同时理解信号放大前后幅度变化,以及最大不失真输出的调试方法。
3.故障分析与排除。通过故障现象分析原因所在,并逐步排除可能问题,例如,电源指示灯不亮,目的是要求学生学会思考分析并逐步判断,指示灯电路是否有电压到达、指示灯支路是否开路、指示灯是否被接反或者烧坏;+5 v直流稳压电源无电压输出,则可以从后级往前倒推可能存在的故障原因,7805稳压管是否有电压输入,滤波电压两端是否有电压,整流二极管是否有输出电压,变压器次级输出电压是否正常,变压器初级是否有220 v输入电压等方面着手分析。通过实际的排除故障考核,学生懂得了运用理论指导实验过程,通过分析电路故障原因,进一步巩固了所学理论知识。
经过一个学期的实验教学,学生学会了独自从简单功放电路开始,逐步丰富完善电路功能,并最终完成了一个相对完整的后级功放作品。这种以电路制作和调试为导向、重视学生技能考核的实验教学方法,极大地提升了学生参与实验的热情,同时,培养了学生运用理论分析电路、调试电路的能力,学生通过成功制作电路的激励,收获了自主学习的方法和培养了电路排除故障能力,教学效果良好,达到预期教学目标。
【参考文献】
[1]韦忠善.模拟电子技术教学项目设计原则探讨[J].广西教育,2015(31)
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[6]卢翠珍,陆冬梅.模拟电子技术课程教学改革研究与实践[J].科教文汇(下旬刊),2016(7)
【基金项目】广西教育厅高校科研项目(YB2014486)
【作者简介】邓 云(1983— ),男,广西全州人,硕士,广西职业技术学院计算机与电子信息工程系讲师。
电子技术实验教学模式探讨 篇12
关键词:电子技术实验,实验模式,教学改革,教学观念
电子技术是一门应用范围较广, 实践性较强的电子专业基础课程, 为了使学生接受系统的电子技术工程实践和科研技术训练, 要将理论和实践融为一体, 在学习新理论的同时, 用实验方法进行辅助, 再将其运用在实践中, 形成良性循环, 推动教学进步, 也是学习电子技术最基本出发点。
(一) 重视实验预习, 提高实验效果
学生在进实验室之前, 如果预习过实验内容, 对本次实验原理、方法、步骤、和可能得到的结果心中有数, 那么, 实验过程一般比较顺利, 花的时间少, 学到的东西多, 对实验比较感兴趣;相反, 没有预习的学生, 进到实验室不知到底做什么, 不知从何下手, 一边翻阅指导书一边做, 花的时间多, 学不到东西, 做实验感到很累, 嫌实验麻烦, 敷衍了事。如果布置学生预习实验, 光看指导书, 会碰到这样一个问题, 学生无法接触到实际的仪器设备, 只能对实验步骤有一个大概的了解, 离开实际的仪器设备预习效果并不好。如果让学生在实验室预习, 目前的实际情况又不允许, 因此, 可以引入虚拟实验室, 学生通过MULTISIM等软件先在电脑上对实验内容仿真一遍, 不仅对实验步骤清楚, 而且对实验中可能出现的结果、各种数据、波形也有了一定的认识, 再到实验室做实验操作, 实验效果就大不一样。
(二) 改革实验内容, 建立新的实验模式
为了全面提高学生的各种能力如动手操作能力、知识应用能力及创新能力等, 就必须建立新的实验教学模式, 改革实验内容。将传统的实验教学以验证性实验为主的局面扭转到以部分验证性实验为基础, 增加应用性、综合性实验内容, 采用应用技术与基本实验相结合的方式, 既侧重实际操作, 又强化实验课所必须掌握的各项基本训练内容, 从而提高了学生动手能力。对综合性实验, 采用开放式实验教学模式, 在老师指导下, 学生自主地开展实验研究, 处于主动探索的状态, 养成独立思考和积极探索的精神, 实现了培养学生创新意识、观察能力、动手能力、分析问题和解决问题的能力。同时注意用相对集中的时间完成, 集中教学模式对培养学生的科学思维和创新能力优于以往分散的教学模式, 使有限的实验教学空间发挥了更大的效能。在实验过程中, 实验室提供实践操作环境, 要求学生独立制作电路板, 焊接电路和进行调试与测试, 排除故障等。为培养支持学生的创造性思维, 对于学生自己提出的有独特构想的实验课题, 实验室为其提供实验场地、安排课余实验时间。
(三) 改变传统教学方式, 虚实结合, 软件和硬件结合
充分发挥计算机模拟实验的作用, 在每个实验室配备计算机, 安装Multisim9.0软件, 它提供了丰富的元器件库、多种分析仪器仪表和完备的分析功能, 并且用户界面友好, 整个操作界面就像一个电子实验工作台, 尤其是多种可放置到设计电路中的虚拟仪表很有特色。绘制电路所需的元器件和仿真分析所需的仪器仪表均可用鼠标直接拖动放到屏幕上, 通过鼠标连线, 生成完整的电路, 省去了用实际元器件安装调试电路的过程, 既经济又高效。分析 (下转第90页) (上接第152页) 调试过程中, 元器件的参数可以根据需要随时更改, 极大地提高了学生的工作效率。学生在动手做实验前, 先用电脑仿真, 以验证设计正确与否, 避免了实验的盲目性, 同时通过软件可以认识很多实验室不能提供的新器件。比如基本放大器的有关实验, 由于涉及到的分立元件较多, 各因素之间关系较复杂, 许多问题不易发现, 经电脑软件仿真后, 观察输入输出之间的关系, 如有问题, 可利用虚拟的测试仪器监测各点参数, 可以较快地找到问题所在, 有针对地改进自己的设计。
(四) 转变实验教学观念, 开展探索式教学模式, 培养创新人才
转变实验教学观念, 发挥教师的引导作用, 采用启发式实验教学方法, 把学生作为教学的主体, 让学生有足够的时间独立思考, 引导学生肯思考、会思考, 并注意学生收敛性和发散性思维同步发展, 逐步养成严谨的科学态度和科学的思维方式。在实验操作过程中, 要重视学生的主体地位, 实现教师与学生良性互动的过程。当实验不能出现预期结果的时候, 有的学生往往简单地得出设备故障, 实验不能进行下去的结论, 或等待老师来包办处理。这时, 指导教师需要有针对性地启发、引导学生, 调动学生的主动性和积极性, 使学生将理论知识和实际技能结合起来, 深入地查找问题的症结, 想方设法解决问题。
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