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基于任务的模拟电子技术课程教学模式探究

时间:2022-03-21 08:28:14 浏览次数:

摘 要:模拟电子技术课程是高职机电专业的一门应用性和实践性极强的学科,这门课程需要实验来进行理论分析和问题的解决,这样才会让学生更好地利用课本知识解决实际的问题。本文将采用任务教学模式对模拟电子技术课程进行教学设计,从而提高高职机电专业的教学效率。

关键词:模拟电子技术;任务;课程教学;模式

模拟电子技术是一门应用性、实践性很强的学科,实验在这一学科的研究及发展过程中起着至关重要的作用。工程及科研人员通过实验的方法和手段分析器件、电路的工作原理,完成其性能指标的检测,验证和研究其功能及使用范围,设计并组装各种实用电子电路和整机。“模拟电子技术“是高职电气、电子信息类专业的重要技术基础课,而模拟电子技术实验是这一课程体系中不可或缺的重要教学环节。通过实验手段,使学生获得模拟电子技术方面的基础知识和基本技能,并能够运用所学理论来分析和解决实际问题,提高团队合作等方面的实际工作能力,得到意志品质方面的磨练,这对正在进行本课程学习的学生来说是极其重要的[1]。

1 模拟电子技术课程的特点

模拟电子技术基础课程是高职机电专业在电子技术方面入门性质的课程,具有自身的体系和实践性。本课程通过对常用电子器件、模拟电路及其系统的分析和设计方法的学习,使学生获得模拟电子技术方面的基本知识、基本理论和基本技能,为深入学习电子技术及其在专业中的应用打下基础。

本课程的主要任务在于讨论电子技术中的最初步、最基本、最共性的东西,着重抓“三基“,而不是面面俱到地介绍电子技术的各个方面。概要地说,基本理论主要是指电子电路的基本分析方法;基本知识是指基本的电子器件和电子电路的性能以及主要应用;基本技能是指电子测试技术、电子电路的分析计算能力和识图能力。

电子器件(包括集成电路)是电子技术基础课程的基本内容,学习的重点在于了解它们的外部特性和如何用于电路之中,不深入讨论器件内部微观的物理过程及生产工艺,而且只介绍常用的半导体器件。对于高职机电专业的模拟电子课程而言,其学习的重点是最基本的电路结构、工作原理、分析方法和组合规律等方面,而在学习的过程中,器件、电路及应用三者的关系主要表现在管、路、用结合,以电路为主,器件为电路所用[2]。

2 任务教学在模拟电子技术课程教学中应用的重要性

因为电子电路中包含的电子器件是非线性的,所以精确的分析和计算非常困难。因此,常常通过物理特性的描述来讨论和解决有关问题,故而物理概念就显得更加重要。一般来说,只要概念搞清楚了,就能对电路系统的工作特性做出正确的、定性的分析,利用简化的方法做定量的估算也就比较容易;如果概念不清楚,就可能得出错误的结果。模拟电子技术基础课程内容比较庞杂,并且技术术语多、基本概念多、电路种类多。各种器件的工作原理,电路的组成和工作原理及其分析方法与其他先修课程相比不但多,而且复杂。同时,课程的难点都集中在前几章,初学者都会有“入门难“的感觉。要解决“入门难“的问题,必须搞清楚一般术语的定义,并且要牢记;对一些基本概念不仅要“知其然“,而且要“知其所以然“,只有基本概念清楚,才能正确地理解和运用基本原理、基本分析方法;对一些基本电路的结构和特性也要熟记。实验技术在电子技术基础课程中占有相当重要的地位。仅仅有书本知识,而缺乏实践,不能把电子技术真正学到手。因为影响电子电路工作的因素往往非常复杂,难以用简单的电路模型进行比较全面而精确的分析。所以,一般电子设备都是在设计、安装好以后,要经过反复调试、修改之后才能达到设计要求。如果工程技术人员的实验技术水平不高,就不可能设计出高水平的电子产品。更为重要的是,学生必须通过实验调试才能理解许多基本概念,学到许多实际知识,并且只有掌握了实验技能,才能使理论与实践紧密结合。对培养学生发现问题、解决问题的能力来说,实验教学是一个很好的途径。这是理论学习中难以达到的目的,所以初学者必须十分重视实验技术,掌握常用的电子仪器的使用方法、电子电路的测试方法、故障的判断和排除方法[3]。

基于以上的特点,对于高职机电专业学生来说,要想真正理解模拟电子技术课程的理论知识,需要与实践相结合,采用任务的教学方法,通过向学生布置相应的课程任务来学习课程的相关内容,学生学习起来容易记住,也容易掌握。

3 基于任务的模拟电子技术课程教学模式

以下将以课程中的内容:二极管应用电路为例,具体进行任务教学分析。

几乎在所有的电子电路中,都要用到半导体二极管,它在许多电路中起着重要的作用,它是诞生最早的半导体器件之一,其应用也非常广泛。

半导体二极管按其用途可分为:普通二极管和特殊二极管。普通二极管包括整流二极管、检波二极管、稳压二极管、开关二极管、快速二极管等;特殊二极管包括变容二极管、发光二极管、光敏(光电)-极管、隧道二极管、触发二极管等。

二极管的应用电路主要有整流电路、稳压电路、开关电路、限幅电路、检波电路、调频电路、脉冲整形电路、保护电路等。本项目任务是为了掌握半导体二极管的特性,学会正确使用各种功能的二极管,了解几种典型的二极管电路。

3.1 任务安排

半导体二极管是重要的电子器件之一,它的应用十分广泛,了解各种二极管的应用是掌握现代电子技术的基本要求。本项目通过设计几种典型二极管应用电路,达到以下目标。①掌握整流电路的结构与功能。②掌握限幅电路的结构与功能。③掌握稳压二极管的应用。

3.2 任务内容

在进行教学的过程中,可以布置一些相应的任务,让学生在实践中进行学习,这样学习的效率才高,学习起来也轻松些。

①整流电路。设计一款全波整流电路,该电路的输入电压为20V/50Hz。选择参数恰当的半导体二极管,画出电路原理图,并注明所有元器件参数。

②限幅电路。设计一款双向限幅电路,输出电压被限制在-2~+2V范围内,即输出电压幅度为≤2V,画出电路原理图,并注明所有元器件参数。

③稳压二极管电路。设计一款稳压二极管电路,要求输入电压在5~9V时,负载可获得稳定的电压3.2V。画出电路原理图,并注明所有元器件参数。

利用EDA技术对上述三种电路进行仿真演示电路,并保留图片。在上述三种电路中选择出一种电路进行实际制作,并进行调试与检测[4]。

通过以上任务分析,教师要结合这些任务的完成情况对学生进行评分,让学生在任务完成的过程中能够更好地认识到学习到的知识,做到在实践中学习,在学习中更好地掌握实践知识。

4 结束语

当前,在特别重视科学研究、创新发明的今天,很多高等院校都已经认识到模拟电子技术实验课程的特殊地位,所以开放式模拟电子技术实验室应运而生,而模拟电子技术课程也已经成为高职机电专业一门单独的必修课程。

参考文献

[1]毛小红.电子技术课程教学改革初探[J].科教文汇(下旬刊),2009(05):102-103.

[2]张天瑜.《数字电路》课程教学内容及方法的改革研究[J].湖北广播电视大学学报,2011(08):34-35.

[3]王蕊,李燕临.任务驱动法在电子技术课程教学中的应用[J].西北成人教育学报,2008(02):118-119.

[4]余永辉,何莉,贺晓蓉.“电子技术“课程教学中“任务驱动“教学模式的构建[J].中国电力教育,2009(03):156-157.

作者简介:黄丽丽(1980-),女,讲师,毕业于吉林大学通信工程专业,研究方向:通信与电气工程。

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