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[摘要]电子技术课程在电气自动化技术专业中有着举足轻重的地位,如何搞好该课程的教学工作长期以来都是教改话题,本文从课程设置、前后课程的衔接,具体教学内容的取舍与侧重、理论和实践教学环节的适配、实验手段等方面浅谈了作者在电子技术课程教学中的一些体会。
[关键词]电子技术;教学;体会
我在太原大学电气自动化技术专业从事“电子类”课程教学工作已有六年,先后主讲了《电子技术》、《模拟电子技术》、《数字电子技术》、《电子制图》、《EDA仿真技术》等课程,并且还承担了以上课程的实验和《电子技术实训》工作。现将我在电子技术课程教学改革中的一些体会写出来,以起抛砖引玉之效。
首先要谈的是课程设置问题,将《模拟电子技术》和《数字电子技术》分为两门课程还是合为《电子技术》一门课程两种教学模式我们都尝试过。在自动化04的电子课教学中,我们实施了合为《电子技术》一门课程的方案。由于课程合并后教学内容过多,加上实验,周课时数达到8学时。学生囫囵吞枣,没有足够的时间理解、吸收所学的知识。教学内容无法深入,讲课进度受到影响。针对以上问题我在自动化05的电子课教学中,采用了《模拟电子技术》和《数字电子技术》分开上的教学模式,同时借鉴太原理工大学的办学经验,先讲《模拟电子技术》,后讲《数字电子技术》,教学效果很好,沿用至今。
其次,针对近年来盛行的“分立式电子元件淡出专业舞台,通用型、专用型集成器件占领电子市场”的热门话题。我一方面顺应行业发展的趋势,调整教学计划,适当压缩《模拟电子技术》的课时,放宽《数字电子技术》的课时;在具体的教学过程中,我本着以分立元件为基础,从基本功能、基本参数入手,要求学生能够根据实际应用情况进行器件选型,参数测试,判断优劣。重点选讲了:半导体元件及特性、放大电路的三种基本组态、直流稳压电源三章。另一方面结合日常家用电器、网上电子交易平台的情况,引导学生正确认识分立元件在电子行业中的地位与作用,例如在讲完直流稳压电源之后,教师拆卸了一台随身听所配的SYL-371型电源适配器,让同学们亲眼看到内部的整流二极管、滤波电容等分立元件在实际电子产品中的作用。
针对实物实验手段存在欠缺的问题,我利用先进的电子仿真软件EWB或Multisim来优化实验过程。例如在《数字电子技术》中竞争冒险一节中的冒险尖刺现象,如果采用常规实验手段(发光二极管)来观测实验现象,需要上百块芯片才有可能看到指示灯的瞬闪现象(因为门电路的平均延迟时间是纳秒级的)。而如果采用软件仿真,则输入信号只需经过两级门电路,通过软件中自带的虚拟示波器,就可清晰的观测到冒险尖刺现象。又如在《模拟电子技术》中,如果在实验室采用实物实验手段很难观测到正弦波振荡电路的起振现象,而采用电子仿真软件则可以将瞬间的起振现象保存下来,使学生清晰地观测到整个超振过程。
针对前后课程的衔接,具体教学内容的取舍与侧重等问题,我采取的指导思想是:《模拟电子技术》为《数字电子技术》服务,《数字电子技术》为《微机原理》和《单片机》服务;理论知识以够用为度,结合工程实际简化计算,侧重于训练学生对基本电子元器件、常用集成块的灵活应用;对《模拟电子技术》中的负反馈、功率放大、正弦波振荡等章节都以介绍相应的集成器件电路为教学重点:对《数字电子技术》中的“可编程逻辑器件及应用”一章,我们结合行业发展趋势,在《数字电子技术》课讲完之后,单独开设了《PLD技术》课程(32学时)向学生全面系统的介绍目前最流行的数字系统开发软件MAX+PLUSⅡ。
针对电子行业元器件多而杂,参数不好确定的问题,除了采用传统的查阅电子器件手册方法。还可指导学生采取以下措施解决问题:一是充分利用网络资源,登陆电子专业网站核查资料;二是利用专业软件如Protel、EWB、Multisim等核查电子元器件参数。同时还要提醒学生不要过度依赖专业论坛,因为目前我国在专业论坛管理方面存在的缺口很大,没有专门机构对“论坛版主”及“回答专业问题的过客”进行资格审查,难免有一些“南郭先生”在网上散布经不起推敲的见解。
针对电子技术专业教材内容普遍过时的问题,教师可利用业余时间走访电子器材商店,浏览专业网站,了解最新的市场动态,给学生介绍最新的电子产品资讯。例如在讲焊接技术时,教师在课堂上拆了一块VICTOR牌VC890D型数字万用表,学生可以直观感触到的贴片式元件和表面贴焊接技术以及无铝制管脚液晶等新产品、新技术。
最后,对于如何解决好理论和实践教学环节的适配问题,我们首先采取的措施是打破理论教师和实验教师的界限,过去理论教师只要吃透教材,就有了传授知识的本钱,对实验教学环节很少关注,而人类对事物的认识过程是“实践-理论-实践”的循环过程,长期脱离实验的理论教师自身的业务素质会受到限制。我从2005年开始尝试一个人既担任电子技术课的理论教学工作,同时又担任相应课程的实验指导工作,在熟悉理论内容的基础上,熟练掌握了实验电路的调试方法、实验数据的测量和处理等技能。扎实的理论知识对指导实验大有裨益,详尽而确凿的实验数据又充实了课堂理论教学;我还结合本校的实验条件,自编了《模拟电子技术实验指导书》和《数字电子技术实验指导书》,从遴选实验项目到具体的实验内容以及实验的难易程度均最大限度的贴近了本校的实际教学情况,深受学生好评;由一名教师统酬安排理论教学和实验,可以改变过去分工情况下,实验课滞后于理论课两、三个教学周的脱节现象。例如在《数字电子技术》触发器一章的教学中,我用一节课的时间(50分钟)讲清楚了JK触发器、D触发器的逻辑功能、触发条件、集成芯片外部的引脚,随后就把学生带进实验室,再用一节课的时间(50分钟)指导学生进行触发器的功能验证实验,这种“趁热打铁”的教学形式取得了很好的教学效果。此外,还可尝试建立一体化教室,融教室、实验室于一体,由同一教师,在同一教室,完成同一教学内容的理论和实践教学。不仅节省了教学时间,更重要的培养了学生的实际操作能力,真正做到从课堂理论教学到实际应用的“无缝过度”。
[关键词]电子技术;教学;体会
我在太原大学电气自动化技术专业从事“电子类”课程教学工作已有六年,先后主讲了《电子技术》、《模拟电子技术》、《数字电子技术》、《电子制图》、《EDA仿真技术》等课程,并且还承担了以上课程的实验和《电子技术实训》工作。现将我在电子技术课程教学改革中的一些体会写出来,以起抛砖引玉之效。
首先要谈的是课程设置问题,将《模拟电子技术》和《数字电子技术》分为两门课程还是合为《电子技术》一门课程两种教学模式我们都尝试过。在自动化04的电子课教学中,我们实施了合为《电子技术》一门课程的方案。由于课程合并后教学内容过多,加上实验,周课时数达到8学时。学生囫囵吞枣,没有足够的时间理解、吸收所学的知识。教学内容无法深入,讲课进度受到影响。针对以上问题我在自动化05的电子课教学中,采用了《模拟电子技术》和《数字电子技术》分开上的教学模式,同时借鉴太原理工大学的办学经验,先讲《模拟电子技术》,后讲《数字电子技术》,教学效果很好,沿用至今。
其次,针对近年来盛行的“分立式电子元件淡出专业舞台,通用型、专用型集成器件占领电子市场”的热门话题。我一方面顺应行业发展的趋势,调整教学计划,适当压缩《模拟电子技术》的课时,放宽《数字电子技术》的课时;在具体的教学过程中,我本着以分立元件为基础,从基本功能、基本参数入手,要求学生能够根据实际应用情况进行器件选型,参数测试,判断优劣。重点选讲了:半导体元件及特性、放大电路的三种基本组态、直流稳压电源三章。另一方面结合日常家用电器、网上电子交易平台的情况,引导学生正确认识分立元件在电子行业中的地位与作用,例如在讲完直流稳压电源之后,教师拆卸了一台随身听所配的SYL-371型电源适配器,让同学们亲眼看到内部的整流二极管、滤波电容等分立元件在实际电子产品中的作用。
针对实物实验手段存在欠缺的问题,我利用先进的电子仿真软件EWB或Multisim来优化实验过程。例如在《数字电子技术》中竞争冒险一节中的冒险尖刺现象,如果采用常规实验手段(发光二极管)来观测实验现象,需要上百块芯片才有可能看到指示灯的瞬闪现象(因为门电路的平均延迟时间是纳秒级的)。而如果采用软件仿真,则输入信号只需经过两级门电路,通过软件中自带的虚拟示波器,就可清晰的观测到冒险尖刺现象。又如在《模拟电子技术》中,如果在实验室采用实物实验手段很难观测到正弦波振荡电路的起振现象,而采用电子仿真软件则可以将瞬间的起振现象保存下来,使学生清晰地观测到整个超振过程。
针对前后课程的衔接,具体教学内容的取舍与侧重等问题,我采取的指导思想是:《模拟电子技术》为《数字电子技术》服务,《数字电子技术》为《微机原理》和《单片机》服务;理论知识以够用为度,结合工程实际简化计算,侧重于训练学生对基本电子元器件、常用集成块的灵活应用;对《模拟电子技术》中的负反馈、功率放大、正弦波振荡等章节都以介绍相应的集成器件电路为教学重点:对《数字电子技术》中的“可编程逻辑器件及应用”一章,我们结合行业发展趋势,在《数字电子技术》课讲完之后,单独开设了《PLD技术》课程(32学时)向学生全面系统的介绍目前最流行的数字系统开发软件MAX+PLUSⅡ。
针对电子行业元器件多而杂,参数不好确定的问题,除了采用传统的查阅电子器件手册方法。还可指导学生采取以下措施解决问题:一是充分利用网络资源,登陆电子专业网站核查资料;二是利用专业软件如Protel、EWB、Multisim等核查电子元器件参数。同时还要提醒学生不要过度依赖专业论坛,因为目前我国在专业论坛管理方面存在的缺口很大,没有专门机构对“论坛版主”及“回答专业问题的过客”进行资格审查,难免有一些“南郭先生”在网上散布经不起推敲的见解。
针对电子技术专业教材内容普遍过时的问题,教师可利用业余时间走访电子器材商店,浏览专业网站,了解最新的市场动态,给学生介绍最新的电子产品资讯。例如在讲焊接技术时,教师在课堂上拆了一块VICTOR牌VC890D型数字万用表,学生可以直观感触到的贴片式元件和表面贴焊接技术以及无铝制管脚液晶等新产品、新技术。
最后,对于如何解决好理论和实践教学环节的适配问题,我们首先采取的措施是打破理论教师和实验教师的界限,过去理论教师只要吃透教材,就有了传授知识的本钱,对实验教学环节很少关注,而人类对事物的认识过程是“实践-理论-实践”的循环过程,长期脱离实验的理论教师自身的业务素质会受到限制。我从2005年开始尝试一个人既担任电子技术课的理论教学工作,同时又担任相应课程的实验指导工作,在熟悉理论内容的基础上,熟练掌握了实验电路的调试方法、实验数据的测量和处理等技能。扎实的理论知识对指导实验大有裨益,详尽而确凿的实验数据又充实了课堂理论教学;我还结合本校的实验条件,自编了《模拟电子技术实验指导书》和《数字电子技术实验指导书》,从遴选实验项目到具体的实验内容以及实验的难易程度均最大限度的贴近了本校的实际教学情况,深受学生好评;由一名教师统酬安排理论教学和实验,可以改变过去分工情况下,实验课滞后于理论课两、三个教学周的脱节现象。例如在《数字电子技术》触发器一章的教学中,我用一节课的时间(50分钟)讲清楚了JK触发器、D触发器的逻辑功能、触发条件、集成芯片外部的引脚,随后就把学生带进实验室,再用一节课的时间(50分钟)指导学生进行触发器的功能验证实验,这种“趁热打铁”的教学形式取得了很好的教学效果。此外,还可尝试建立一体化教室,融教室、实验室于一体,由同一教师,在同一教室,完成同一教学内容的理论和实践教学。不仅节省了教学时间,更重要的培养了学生的实际操作能力,真正做到从课堂理论教学到实际应用的“无缝过度”。