中職電工電子技術(shù)課程多媒體教學(xué)探究

◆李建平

作者：李建平，本科，講師，廈門(mén)電子職業(yè)中專(zhuān)學(xué)校，研究方向?yàn)橹新氹姽る娮蛹夹g(shù)課程教學(xué)。

中等職業(yè)學(xué)校的電工電子技術(shù)課程理論性強(qiáng)、課程內(nèi)容較為抽象，學(xué)生學(xué)習(xí)起來(lái)較為困難。教學(xué)探索發(fā)現(xiàn)，開(kāi)展多媒體教學(xué)是理實(shí)一體化教學(xué)模式行之有效的教學(xué)方法。在電工電子技術(shù)課程教學(xué)中認(rèn)真開(kāi)展多媒體教學(xué)，并穿插使用EDA軟件進(jìn)行虛擬仿真教學(xué)，能達(dá)到較好的教學(xué)效果。

針對(duì)電工電子技術(shù)內(nèi)容廣泛、教學(xué)課時(shí)相對(duì)較少、系統(tǒng)性強(qiáng)的特點(diǎn)，開(kāi)展多媒體課堂教學(xué)是提高中職學(xué)生電工電子課程理論水平和操作技能的有效模式，可以把抽象的理論知識(shí)簡(jiǎn)單化、形象化，便于學(xué)生理解和掌握。在電工電子技術(shù)課程教學(xué)中利用EDA（Electronic Design Automation，電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化）軟件仿真教學(xué)方式，融理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)為一體，充分利用EDA軟件穿插生動(dòng)快捷的虛擬仿真教學(xué)，讓學(xué)生感受到實(shí)際動(dòng)手操作的快樂(lè)，從而激發(fā)中職學(xué)生課堂學(xué)習(xí)的興趣和主動(dòng)性。在電工電子技術(shù)課程教學(xué)中認(rèn)真開(kāi)展多媒體教學(xué)，并穿插使用EDA軟件進(jìn)行虛擬仿真教學(xué)，能達(dá)到較好的教學(xué)效果。

1 應(yīng)用多媒體課件教學(xué)

優(yōu)質(zhì)的多媒體教學(xué)課件能分解知識(shí)技能信息的復(fù)雜度，迅速把知識(shí)內(nèi)涵從抽象本質(zhì)轉(zhuǎn)換為形象特點(diǎn)，減少信息在大腦中從抽象到形成的過(guò)程。一個(gè)好的課件不僅能充分傳達(dá)教學(xué)意圖，還能吸引學(xué)生的注意力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性。因此，設(shè)計(jì)制作“電工電子技術(shù)”課程多媒體課件應(yīng)考慮到藝術(shù)性與實(shí)效性的統(tǒng)一。

1.1 圖文并茂，突出教學(xué)重點(diǎn)

多媒體具有形象具體、聲色兼?zhèn)?、?dòng)態(tài)與靜態(tài)結(jié)合的特點(diǎn)。因此，準(zhǔn)確恰當(dāng)?shù)剡\(yùn)用多媒體進(jìn)行教學(xué)，可以使抽象的知識(shí)具體化，學(xué)習(xí)重點(diǎn)、難點(diǎn)更加突出，學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程中感受到學(xué)習(xí)的樂(lè)趣，從而對(duì)電工電子課程更加樂(lè)學(xué)、愛(ài)學(xué)。例如，在學(xué)習(xí)電容器、電阻器和電感器元件時(shí)，充分利用多媒體將電容器、電阻器和電感器的器件種類(lèi)和多樣化的封裝以圖片的形式展示給學(xué)生，加以對(duì)畫(huà)面文字清晰的配音解說(shuō)，使學(xué)生既對(duì)知識(shí)產(chǎn)生感官上的認(rèn)識(shí)，同時(shí)拓展了知識(shí)面。中職學(xué)生在學(xué)習(xí)處于認(rèn)知發(fā)展的第四階段，抽象思維屬于經(jīng)驗(yàn)型，愛(ài)幻想，為他們?cè)O(shè)計(jì)的課件圖形必須準(zhǔn)確，圖形、圖像的位置得當(dāng)，能真實(shí)地重現(xiàn)生活的圖像并配以文字，教學(xué)效果達(dá)到最佳。

1.2 視聽(tīng)結(jié)合，促進(jìn)學(xué)習(xí)積極性

電影理論家利文斯說(shuō)：“音響效果能夠表達(dá)相當(dāng)多的含義，有時(shí)甚至能產(chǎn)生巨大的情緒感染力?！币魳?lè)是聽(tīng)覺(jué)藝術(shù)中不可缺少的聲音之一，音樂(lè)的節(jié)奏要與教學(xué)內(nèi)容相符。它與具體的畫(huà)面配合傳遞信息，視聽(tīng)一體化，用來(lái)轉(zhuǎn)換時(shí)空、深化主題。重點(diǎn)內(nèi)容處選擇舒緩、節(jié)奏慢的音樂(lè)，過(guò)渡性的內(nèi)容選擇輕快的音樂(lè)，烘托氣氛。不僅能增強(qiáng)畫(huà)面形象感與真實(shí)感、擴(kuò)大與加深畫(huà)面豐富的藝術(shù)表現(xiàn)力和感染力，還可以烘托環(huán)境氣氛，創(chuàng)造好的教學(xué)情境。

例如，在學(xué)習(xí)電容器課程知識(shí)時(shí)，為了使學(xué)生對(duì)基本電子器件加深印象，可以使用COOL3D軟件制作動(dòng)態(tài)文字，以及使用Flash、3DMAX軟件制作電容器動(dòng)態(tài)畫(huà)面作為課堂導(dǎo)入，學(xué)生瞬間即被精美的動(dòng)畫(huà)所吸引。這樣的教學(xué)情境使學(xué)生主動(dòng)性增強(qiáng)，激發(fā)起深入學(xué)習(xí)電容器結(jié)構(gòu)與工作原理的濃厚興趣，接下來(lái)可以結(jié)合電容器的錄像片作為背景知識(shí)進(jìn)行演講解說(shuō)。有了良好的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，學(xué)生在課堂上都踴躍發(fā)言、積極思考，豐富多彩的聲光電技術(shù)使課堂的信息交流氛圍大大優(yōu)化，可以從學(xué)生的認(rèn)知心理出發(fā)，最大限度地激發(fā)學(xué)習(xí)興趣與喚起學(xué)生學(xué)習(xí)的“內(nèi)驅(qū)力”，學(xué)生的積極性得到有效調(diào)動(dòng)，效果甚佳。

2 多媒體EDA軟件仿真教學(xué)的優(yōu)勢(shì)和應(yīng)用

學(xué)習(xí)電工電子技術(shù)，不僅要求掌握基本原理和計(jì)算公式，而且要求著重培養(yǎng)對(duì)電路的分析、設(shè)計(jì)和應(yīng)用開(kāi)發(fā)能力。教學(xué)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，在電工電子技術(shù)課程教學(xué)中使用計(jì)算機(jī)虛擬出一個(gè)測(cè)試儀器先進(jìn)、元器件齊全的電子實(shí)驗(yàn)室，能克服實(shí)驗(yàn)室在元器件品種和數(shù)量上的不足，避免使用中儀器損壞等不利因素，又可以通過(guò)驗(yàn)證型、測(cè)試型、糾錯(cuò)型和創(chuàng)新型等不同形式的針對(duì)性訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生的分析、應(yīng)用和創(chuàng)新能力。

多媒體課堂教學(xué)中EDA軟件是目前最新最全面的電子設(shè)計(jì)技術(shù)及工具，它涵蓋了電子設(shè)計(jì)的主要環(huán)節(jié)，得出最佳的設(shè)計(jì)參數(shù)，進(jìn)行產(chǎn)品的定性。EDA最大的優(yōu)點(diǎn)是它可以對(duì)電路進(jìn)行仿真和對(duì)所設(shè)計(jì)的電路進(jìn)行分析，突出應(yīng)用性課程教學(xué)以學(xué)生為中心的開(kāi)放模式，不僅提高了實(shí)驗(yàn)效率，還能培養(yǎng)學(xué)生掌握正確測(cè)量方法和熟練使用儀器方面的能力、電路綜合分析能力和創(chuàng)新能力。

圖1 共發(fā)射極基本放大電路圖

2.1 EDA軟件仿真教學(xué)的優(yōu)勢(shì)

在多媒體教學(xué)中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)仿真教學(xué)，發(fā)揮EDA軟件仿真功能，使手工操作試驗(yàn)走向屏幕。

1）EDA軟件仿真教學(xué)電路參數(shù)易調(diào)整。教學(xué)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，對(duì)于某些電子電路分析，應(yīng)用EDA仿真教學(xué)能使一些只能依據(jù)經(jīng)驗(yàn)來(lái)確定的元器件參數(shù)輕易確定下來(lái)，電路參數(shù)調(diào)整操作更加方便快捷。如學(xué)習(xí)整流濾波電路，為了了解整流、濾波、穩(wěn)壓電路的基本組成和工作原理，可以利用EDA軟件仿真教學(xué)進(jìn)行電路參數(shù)調(diào)整演示實(shí)驗(yàn)，不斷加深學(xué)生的印象。在橋式整流電容濾波電路中，可以用更改濾波電容的參數(shù)，讓學(xué)生直接觀察電容參數(shù)變化對(duì)濾波效果的影響，輕輕松松就讓學(xué)生自己歸納出“對(duì)同一個(gè)負(fù)載，電容C越大，輸出電壓波形越平滑，濾波效果越好”的結(jié)論。

2）EDA軟件仿真教學(xué)不受客觀條件限制，減少經(jīng)濟(jì)成本。使用EAD軟件電路仿真教學(xué)不受工作場(chǎng)地、教學(xué)儀器設(shè)備、各元器件數(shù)量品種的限制，可以隨時(shí)進(jìn)行演示教學(xué)，迅速地將各種電子電路進(jìn)行分解、組合、仿真、測(cè)試，讓學(xué)生很好地理解此電子電路的原理和性能。實(shí)物教學(xué)中在搭接電路時(shí)有時(shí)會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤現(xiàn)象，使元器件遭到損壞。然而EAD軟件電路仿真教學(xué)完全避免了這種情況的發(fā)生，減少了經(jīng)濟(jì)上的成本。例如，在學(xué)習(xí)正弦交流電路的基本概念時(shí)，需要掌握正弦交流電路的三要素和相量表示法，并且要學(xué)會(huì)應(yīng)用和維修交流電路中出現(xiàn)的故障。在這種情形下，如果用實(shí)物試驗(yàn)演示多種故障是不現(xiàn)實(shí)的，而利用EAD軟件電路仿真教學(xué)可以輕松演示講解各種故障和維修方法，使學(xué)生可以輕松掌握各種狀況下如何進(jìn)行維修。

2.2 EDA軟件在電工電子技術(shù)課程教學(xué)中的應(yīng)用

在電工電子技術(shù)課程多媒體教學(xué)中使用MultiSim軟件進(jìn)行仿真教學(xué)，容易實(shí)現(xiàn)良好的教學(xué)效果。教師運(yùn)用MultiSim在實(shí)驗(yàn)課堂上進(jìn)行電工電子實(shí)驗(yàn)的演示教學(xué)，互動(dòng)性好，操作性強(qiáng)，構(gòu)建了師生理論聯(lián)系實(shí)踐的交流渠道，讓實(shí)驗(yàn)進(jìn)程更加順暢可控。教師運(yùn)用MultiSim進(jìn)行示范講解，學(xué)生對(duì)重點(diǎn)知識(shí)在實(shí)踐中得到鞏固，對(duì)難點(diǎn)知識(shí)在學(xué)習(xí)過(guò)程中化解，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣得到增強(qiáng)，對(duì)電路的分析能力顯著提高。

如在“基本放大電路”的“觀察靜態(tài)工作點(diǎn)對(duì)放大波形的影響”實(shí)驗(yàn)課上，教師先做MultiSim虛擬仿真實(shí)驗(yàn)，按照課本提供器材和電路圖，搭建出“共發(fā)射極基本放大電路”，如圖1所示。

教師提示學(xué)生觀察，在教師調(diào)節(jié)R4的過(guò)程中，示波器輸出波形會(huì)出現(xiàn)“波形不失真”“截止失真”“飽和失真”三種情況。然后教師要求每組學(xué)生在自己的實(shí)驗(yàn)臺(tái)上用已經(jīng)提供的真實(shí)器材，按照教師運(yùn)用MultiSim仿真實(shí)驗(yàn)的步驟和操作方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。在此基礎(chǔ)上，教師再讓學(xué)生填寫(xiě)本節(jié)課的實(shí)驗(yàn)報(bào)告表格（表1），引導(dǎo)學(xué)生梳理靜態(tài)工作點(diǎn)和輸出失真之間的關(guān)系。

表1 實(shí)驗(yàn)報(bào)告表格

本節(jié)課教師運(yùn)用MultiSim仿真實(shí)驗(yàn)做示范，使學(xué)生輕松完成真實(shí)器材的實(shí)驗(yàn)難關(guān)，消除了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)課的畏懼心理，讓“靜態(tài)工作點(diǎn)”這一重點(diǎn)概念在演示和實(shí)驗(yàn)中鞏固；讓“如何消除放大器輸出失真”這一教學(xué)難點(diǎn)內(nèi)容輕松被學(xué)生突破。教學(xué)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，與不使用MultiSim仿真教學(xué)的課堂效果對(duì)比，此次學(xué)生的操作水準(zhǔn)和實(shí)驗(yàn)進(jìn)程都提高很多，實(shí)驗(yàn)結(jié)果也相對(duì)完美。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，隨著多媒體課室建設(shè)的不斷完善，應(yīng)用多媒體課堂教學(xué)，并利用EDA軟件進(jìn)行仿真分析教學(xué)，是中職電工電子課程取得實(shí)效的一種最佳教學(xué)方式，能有效實(shí)現(xiàn)理論知識(shí)和實(shí)驗(yàn)技能的緊密結(jié)合，是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性、增強(qiáng)教學(xué)效果的有效途徑。教學(xué)實(shí)踐證明，應(yīng)用多媒體課堂教學(xué),結(jié)合EDA軟件穿插進(jìn)行仿真分析教學(xué)，可以取得很好的教學(xué)效果。

[1]劉欣欣,程松濤,覃壽同,湯海艦.談中職《車(chē)工工藝學(xué)》多媒體課件的制作與應(yīng)用[J].科技信息:學(xué)術(shù)研究,2007(25).

[2]鄔明錄,沈斌,《金屬工藝學(xué)》的教學(xué)法初探[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào),2009(8):123.

[3]姜永軍.基于網(wǎng)絡(luò)的金屬工藝學(xué)多媒體課件的開(kāi)發(fā)[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào),2008(18):137.

[4]沈先君,劉淵文.金工實(shí)習(xí)課程多媒體課件的研制及應(yīng)用[J].科技信息:科學(xué)教研,2008(22):135.

[5]劉細(xì)芬.“模具制造工藝”多媒體教學(xué)的探討[J].中國(guó)教育技術(shù)裝備,2008(18):80-81.

[6]劉日榮.金工實(shí)習(xí)多媒體課件的制作[J].科協(xié)論壇,2007(2):125.