模拟电子技术是电子信息、自动化等专业的一门理论性、实践性都很强的专业基础课。该课程内容多、原理抽象、涉及面广、电路图多、课时紧, 传统教学模式下每节课所讲授的知识量受到限制。而且对于抽象的知识点, 即使教师反复讲解, 学生也因缺乏感性认识而难以理解, 教学效果不理想。近年来, 多媒体教学的普及很好地解决了这一问题, 促进了教学质量的提高。
1 模电课程教学的特点
从教学内容上可以把模拟电子技术概括为以下三个主要部分: (1) 常用半导体器件的内部结构和基本工作原理; (2) 由半导体器件构成的基本放大电路分析; (3) 各种应用电路的分析与设计。三部分内容各有特点, 第一部分的难点为器件原理的分析, 特别是器件外部特性曲线与其内部载流子的运动之间的关系;第二部分的难点在交、直流信号叠加的分析方法、交流等效电路的画法等;第三部分重在培养学生综合分析电路的能力。教学内容的复杂性和多样性决定了该课程具有涉及的电路图多、变化过程多等特点。
2 模电教学中多媒体的优势
2.1 提高了教学效率, 解决了内容多课时少之间的矛盾
为了适应社会对人才的需求, 近年来各高校的教学都进行了不同程度的改革, 较之以前更加注重加强实践教学环节和学生动手能力的培养, 相应缩短了理论课的教学时间, 使得授课任务紧张。传统的板书教学虽然有其众多优点, 但在模电的教学过程中仍表现出了很多的不适应性。模电中的很多知识是需要通过较为复杂的结构图或电路图来讲解和演示的, 如果采用板书授课, 就会在绘图过程中浪费很多的时间和精力, 有些图甚至很难用粉笔在黑板上绘制, 这就使得教学效果大打折扣。例如在介绍集成运算放大器F007的内部结构时, 由于F007的结构图繁杂, 板书绘制起来相当费时, 此类内容板书授课的弊端十分突显。多媒体教学手段的采用不仅能够在有限的时间内完成模拟电子技术的授课任务, 而且可以省出时间用以讲解和引导学生思考, 从而提高了讲课效率, 使教学内容得以拓展和深入。
2.2 直观、形象、生动的表现形式, 使复杂、抽象的问题变得一目了然, 改善了教学效果
多媒体教学不但可以清晰地展示复杂的结构图, 而且可以通过动画的形式演示各种动态变化过程。例如, 讲解三极管的内部载流子运动规律时, 内部载流子是如何随着基极、集电极、发射极之间所加电压的改变而不断变化?在发射结正偏、集电结反偏的情况下, 流过三个极的电流之间的关系, 是怎样实现的?与内部载流子运动规律之间有何联系?搞清楚了这些问题学生才能更好地掌握三极管的物理外特性。这部分内容用传统方法讲解既枯燥又难懂, 若采用多媒体课件的动画模拟展示, 将微观世界的抽象知识形象化, 课堂效果就大为不同了。再例如, 二极管的单向导电性这一知识点, 二极管加正向电压时处于导通状态, 加反向电压时处于截止状态。导通和截止两种状态的转换过程是学生深入理解二极管特性曲线的基础。若采用动画的形式将转换过程演示出来, 学生理解起来就容易多了。
2.3 多媒体教学可以实现将仿真技术引入课堂, 丰富了教学内容
模拟电子技术要求理论与实践的密切结合, 在传统的教学过程中, 一些内容由于缺乏必要的实验设备和有效的实验手段无法由实验验证, 知识的传授呈现灌输式的单向化趋势, 学生只能被动的接受。计算机技术的发展使得在电脑上进行电子技术实验的仿真成为可能, 在模拟电子技术教学中引入PSPICE、EWB等仿真软件, 并在课堂上根据需要演示一些实验内容, 对于激发学生的创造力和学习兴趣很有帮助。如学习波形的发生和转换这部分内容时, 在讲解完各种波形发生与转换电路之后, 同学往往容易陷入复杂的电路工作过程分析中, 若利用仿真软件给学生展示输入信号、输出信号以及电路中任一点的信号波形, 便会使理论分析变得容易理解。
3“类推法”引入模电多媒体教学
多媒体教学容易出现屏幕文字过多、重点难点不突出、教学信息量过大、讲课节奏过快、师生互动不够等一系列问题。学生往往因缺少思考时间, 容易倦怠疲劳, 丧失学习兴趣。在个人的教学实践中, “类推法”在教学中的引入使得授课效果改善明显。针对模拟电子技术授课内容繁杂、知识点多的特点, 在课件的制作过程中, 教师应反复斟酌, 尽量做到去粗取精、化繁为简、化难为易、化面为点、举一反三, 对相近的知识点要精心筛选, 扣住重点中的精点全面透彻地进行讲解, 其它的内容留给学生自行分析推敲。例如负反馈放大电路的四种组态的讲授, 课堂中可仅以任意一种组态为例, 阐明组态电路的分析方法和思路, 其它三种组态由学生按课堂分析的思路总结出相应的结论和规律, 最后教师再介入进行总结。再例如绝缘栅型场效应管这部分内容, 常见的绝缘栅型场效应管有四种类型, 如果毫无侧重的对每一种类型管都讲一遍, 学生只会感觉云里雾里不知所云, 如果采用“类推法”授课效果便会好很多。可见“类推法”的使用充分调动了学生学习积极性的同时凸现了教师提纲挈领的作用。
4“糖葫芦法”引入模电多媒体教学
所谓“糖葫芦法”就是利用多媒体课件操作方便、随意链接等优点将琐碎的知识点串在一起的授课方法。教师在备课制作课件的过程中, 将知识点之间的联系纽带找出来, 可以以问题的形式引出内容、层层展开、步步深入, 这样学生学到的知识才能模块化、体系化。例如, 放大电路的分析这部分内容, 可提出一系列问题把整章的内容串成一体“晶体三极管放大的条件是什么?→只有工作点合适晶体三极管才能对交流信号正常放大 (静态工作点稳定的必要性) →如何稳定静态工作点? (典型的几种静态工作点稳定电路的分析) →放大条件满足了, 对交流信号是如何放大的? (放大电路的工作原理和波形分析) →结论 (静态分析是动态分析的前提, 任何含有晶体三极管的放大电路分析都要遵循先静态后动态的原则) 。”“糖葫芦法”的授课, 要求教师头脑清晰、思维敏捷, 对课程内容有较高水平的整体性把握。
5 结语
随着计算机技术的飞速发展, 现代高校教育中以多媒体为主的现代教学模式的优势日趋明显, 给教育的发展注入了新的活力。作为教师如何利用现代化的教学设备, 充分发挥多媒体课件的应有作用是需要我们在长期的教学实践中不断探讨和摸索的问题。
摘要：多媒体技术以它图文并茂、生动形象等优势正在挑战和突破传统的教学模式。本文结合教学实例, 阐述了在模拟电子技术的教学过程中如何合理应用现代化教学工具为教学服务, 从而提高教学效果。
关键词：多媒体教学,模拟电子技术,类推法,教学效率
参考文献
[1] 马智刚, 冯平, 王维俊, 等.多媒体技术与传统教学模式相结合的课程改革实践[J].电气电子教学学报, 2005, 25 (3) :18～20.
[2] 夏锴.EDA技术在模拟电子技术理论课程教学中的应用[J].涪陵师范学院学报, 2005, 21 (5) :93～94.
[3] 孟秀玲, 薛海鹰, 徐学航.模拟电子技术课程改革的研究与实践[J].电气电子教学学报, 2004, 26 (4) :11～14.
[4] 康华光.电子技术基础模拟部分 (第四版) [M].高等教育出版社, 2006.