王國(guó)壯
(馬鋼技師學(xué)院 安徽馬鞍山 243000)
模擬電子技術(shù)是職業(yè)院校電子、電氣、機(jī)電等專業(yè)十分重要的基礎(chǔ)課程,它主要講授半導(dǎo)體器件的原理、放大電路、集成運(yùn)算放大器、信號(hào)的產(chǎn)生電路等內(nèi)容。通過(guò)本門課程的學(xué)習(xí),可為學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)課程如傳感器、單片機(jī)等搭建良好的平臺(tái)。在以往的教學(xué)過(guò)程中,仍然采用傳統(tǒng)的教學(xué)模式:大量的教學(xué)內(nèi)容通過(guò)教師課堂講授,課后通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證課堂教學(xué)內(nèi)容,即采用先理論后實(shí)踐的教學(xué)方式。這種教學(xué)方式更側(cè)重于對(duì)原理的講授,而忽略了對(duì)學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力的培養(yǎng)。隨著國(guó)家對(duì)職業(yè)教育的要求不斷提高,對(duì)職業(yè)院校學(xué)生實(shí)際能力的培養(yǎng)日益重視,這種單純的理論講授輔以實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的方式早已不能滿足現(xiàn)代職教發(fā)展的需要。
同時(shí),本門課程抽象復(fù)雜,大量的內(nèi)容需要進(jìn)行電路分析和計(jì)算,而職業(yè)院校的學(xué)生往往數(shù)學(xué)基礎(chǔ)十分薄弱,對(duì)分析計(jì)算存在較為嚴(yán)重的厭惡情緒,在涉及到基礎(chǔ)內(nèi)容半導(dǎo)體三極管的放大原理時(shí)很多學(xué)生已經(jīng)失去了對(duì)本課程的興趣。在實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中部分學(xué)生雖展現(xiàn)出較強(qiáng)的學(xué)習(xí)興趣,但缺乏理論知識(shí)支撐無(wú)法達(dá)到實(shí)驗(yàn)教學(xué)驗(yàn)證理論知識(shí)、提升實(shí)踐能力的目的。因此,急需對(duì)本門課程的教學(xué)模式進(jìn)行改革,而“教學(xué)做一體化”教學(xué)模式的采用可有效解決理論與實(shí)踐相脫節(jié)的現(xiàn)象,極大的調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,提升教學(xué)效果。
在教學(xué)準(zhǔn)備階段,首先對(duì)本門課程的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行項(xiàng)目化重新編排,以滿足一體化教學(xué)的需求。在項(xiàng)目?jī)?nèi)容設(shè)計(jì)上,根據(jù)教學(xué)需要將課程分為四個(gè)項(xiàng)目,下面分別進(jìn)行介紹。
(1)項(xiàng)目一 直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)、制作
直流穩(wěn)壓電源作為電子產(chǎn)品如計(jì)算機(jī)、手機(jī)等設(shè)備的能源供給裝置,在生產(chǎn)生活中有非常廣泛的用途,它的設(shè)計(jì)、制作容易激發(fā)學(xué)生的求知欲,提升學(xué)習(xí)興趣。在項(xiàng)目導(dǎo)入階段,首先介紹直流穩(wěn)壓電源的電路組成,讓其對(duì)項(xiàng)目有大致的了解。而后對(duì)各組成部分加以詳細(xì)的講解,引入所需知識(shí)。在對(duì)整流電路的學(xué)習(xí)中,重點(diǎn)要求學(xué)生掌握二極管的測(cè)量方法和單向?qū)щ娦灾R(shí)。穩(wěn)壓電路則要求學(xué)生掌握穩(wěn)壓二極管和集成穩(wěn)壓器的使用方法。在各部分知識(shí)講解完成之后,通過(guò)仿真軟件搭建電路先進(jìn)行模擬,而后完成實(shí)物的焊接、安裝、調(diào)試工作。通過(guò)本項(xiàng)目的學(xué)習(xí),一是使學(xué)生熟悉常用電子儀器如萬(wàn)用表、示波器、函數(shù)信號(hào)發(fā)生器等的使用方法;二是掌握半導(dǎo)體二極管的測(cè)量、使用知識(shí);三是理解整流、濾波、穩(wěn)壓電路的工作原理;四是學(xué)會(huì)電子產(chǎn)品的安裝、調(diào)試、焊接及裝配工藝。
(2)項(xiàng)目二 負(fù)反饋放大器的設(shè)計(jì)、制作
本項(xiàng)目通過(guò)負(fù)反饋放大器的學(xué)習(xí)讓學(xué)生掌握放大電路的相關(guān)知識(shí)。放大電路作為本門課程的核心內(nèi)容,是要求學(xué)生必須理解掌握的部分。在本項(xiàng)目中,作為核心器件三極管是首要講解的內(nèi)容,通過(guò)子任務(wù)讓學(xué)生掌握三極管的測(cè)試方法及開(kāi)關(guān)特性。在此基礎(chǔ)上依次完成三種基本組態(tài)放大電路、多級(jí)放大電路、功率放大電路的學(xué)習(xí)。隨后在仿真軟件上完成兩級(jí)放大電路的設(shè)計(jì)、調(diào)試工作,在此過(guò)程中通過(guò)靜態(tài)工作點(diǎn)的調(diào)試、放大倍數(shù)的測(cè)量、輸入和輸出電阻的測(cè)量讓學(xué)生進(jìn)一步鞏固放大電路的各個(gè)知識(shí)點(diǎn)。而后通過(guò)改變電路參數(shù)造成波形失真和比較空載、帶載兩種情況下放大倍數(shù)的變化引入負(fù)反饋知識(shí)。在電路中加入負(fù)反饋后再次測(cè)量電路參數(shù)與之前相比較,從而讓學(xué)生對(duì)負(fù)反饋的作用有直觀的感受,加深對(duì)負(fù)反饋知識(shí)的理解。
(3)項(xiàng)目三 振蕩電路的設(shè)計(jì)、制作
本項(xiàng)目通過(guò)光控LED音樂(lè)彩燈來(lái)完成對(duì)振蕩電路的學(xué)習(xí)。音樂(lè)彩燈原理上主要由觸發(fā)電路和三極管無(wú)穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器兩部分組成。觸發(fā)電路的核心是集成運(yùn)算放大器,通過(guò)其輸入端的電壓比較產(chǎn)生輸出來(lái)控制電路的觸發(fā)機(jī)制,由此引出集成運(yùn)算放大器的非線性應(yīng)用知識(shí)。再通過(guò)幾個(gè)對(duì)應(yīng)的子任務(wù)讓學(xué)生學(xué)習(xí)掌握正弦振蕩電路、電壓比較器、非正弦發(fā)生電路等內(nèi)容,完成對(duì)振蕩電路的學(xué)習(xí)。同時(shí),通過(guò)音樂(lè)彩燈的制作,還可以學(xué)到光敏電阻、音樂(lè)芯片的使用方法,了解三極管無(wú)穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器的原理,從而掌握更多的電子電路知識(shí),提升知識(shí)面。
(4)項(xiàng)目四 音頻放大器的制作、調(diào)試
音頻放大器作為綜合性的項(xiàng)目,它涵蓋了小信號(hào)放大電路、功率放大電路、濾波電路等知識(shí)點(diǎn),涉及到二極管、三極管、變壓器、電位器、集成運(yùn)算放大器、功放IC等多種電子產(chǎn)品的測(cè)量、使用、焊接方法。通過(guò)本項(xiàng)目的學(xué)習(xí),一方面使學(xué)生掌握功放電路的基本原理,熟悉電路中基本概念如頻率響應(yīng)、波形失真、最大不失真輸出功率等內(nèi)容;另一方面,學(xué)會(huì)電路的靜態(tài)檢測(cè)、動(dòng)態(tài)調(diào)試及故障分析解決方法;再者對(duì)于電路中出現(xiàn)的課外內(nèi)容如電源指示電路、溫度報(bào)警電路等的學(xué)習(xí)可擴(kuò)展其視野。總之,本項(xiàng)目的制作能幫助學(xué)生對(duì)本門課程內(nèi)容有整體的掌握,同時(shí)其實(shí)用性高,可極大的提升學(xué)生學(xué)習(xí)的獲得感。
在教學(xué)準(zhǔn)備階段,首先對(duì)班級(jí)學(xué)生進(jìn)行分組,一方面節(jié)約課堂教學(xué)時(shí)間提升教學(xué)效果;另一方面培養(yǎng)其團(tuán)結(jié)協(xié)作精神,組員間互相監(jiān)督共同進(jìn)步。在每個(gè)項(xiàng)目開(kāi)始階段,首先由教師課前下發(fā)任務(wù)清單,明確知識(shí)點(diǎn)和任務(wù)目標(biāo)。課堂上由教師講解任務(wù)知識(shí)點(diǎn)做理論引導(dǎo),之后各小組開(kāi)展操作練習(xí),教師隨堂指導(dǎo)及時(shí)指正出現(xiàn)的問(wèn)題。根據(jù)任務(wù)清單要求以小組為單位歸納總結(jié)本節(jié)內(nèi)容,其他小組及時(shí)補(bǔ)充,通過(guò)課堂討論活躍課堂氣氛,鍛煉學(xué)生的總結(jié)歸納和語(yǔ)言表達(dá)能力。此后由教師點(diǎn)評(píng)課程內(nèi)容和各小組表現(xiàn),在課堂結(jié)束前,下發(fā)下次內(nèi)容的任務(wù)清單,要求學(xué)生完成課前準(zhǔn)備工作,完成本次課堂教學(xué)任務(wù)。
在以往的考核中,往往通過(guò)平時(shí)考核和期末成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)學(xué)習(xí)效果,平時(shí)考核包括出勤、作業(yè)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告等內(nèi)容,此種考核方式側(cè)重于理論考核和結(jié)果考核,學(xué)生課堂效果和實(shí)踐能力往往在考核中不能得到充分體現(xiàn)。因此,為客觀充分反映學(xué)生綜合實(shí)踐能力,及時(shí)體現(xiàn)課堂學(xué)習(xí)效果,特設(shè)計(jì)課堂教學(xué)評(píng)價(jià)表對(duì)學(xué)生課堂表現(xiàn)進(jìn)行評(píng)定。評(píng)價(jià)表有小組自評(píng)、組間互評(píng)和教師評(píng)價(jià)三部分組成。小組自評(píng)是由小組成員間互相評(píng)定,主要評(píng)定內(nèi)容包括課前內(nèi)容準(zhǔn)備和課堂實(shí)踐操作兩個(gè)方面。組間互評(píng)由各小組間展開(kāi)評(píng)價(jià),主要對(duì)課堂上各小組討論知識(shí)點(diǎn)歸納環(huán)節(jié)開(kāi)展評(píng)價(jià)。教師評(píng)價(jià)體現(xiàn)在四個(gè)綜合教學(xué)項(xiàng)目的評(píng)定,包括對(duì)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試、裝配等環(huán)節(jié)的完成時(shí)間和質(zhì)量。同時(shí),采取以賽代考的方式激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的競(jìng)爭(zhēng)力,考核分理論知識(shí)和實(shí)踐操作兩部分展開(kāi),請(qǐng)企業(yè)專家和專業(yè)教師進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)打分、點(diǎn)評(píng),將最終考核成績(jī)和前期課堂評(píng)價(jià)進(jìn)行綜合以客觀反映學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。
自模擬電子技術(shù)課程采用“教、學(xué)、做一體化”教學(xué)模式以來(lái),學(xué)生從二極管電路的簡(jiǎn)單測(cè)試開(kāi)始到最終音頻放大器的制作完成,通過(guò)項(xiàng)目化的任務(wù)分解幫助學(xué)生對(duì)本門課程有了全面的了解和掌握。通過(guò)四個(gè)具體產(chǎn)品的制作,學(xué)生對(duì)本門課程有了直觀的認(rèn)識(shí)和感受,極大的調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性,培養(yǎng)了學(xué)生分析具體電路問(wèn)題、調(diào)試電子產(chǎn)品、排除電路故障的能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作的精神。在教學(xué)效果上,學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)為主,教師從旁引導(dǎo)為輔,在教學(xué)效果上學(xué)生參與評(píng)價(jià)和注重過(guò)程評(píng)價(jià)、實(shí)踐考核相結(jié)合,學(xué)生參與度高,最終達(dá)到了“教、學(xué)、做”一體的教學(xué)效果。