电子技术入门知识汇总十篇

时间:2023-11-03 10:09:59

序论:好文章的创作是一个不断探索和完善的过程,我们为您推荐十篇电子技术入门知识范例,希望它们能助您一臂之力,提升您的阅读品质,带来更深刻的阅读感受。

电子技术入门知识

篇(1)

《模拟电子技术》课程对学生能力培养的要求进行综合训练性质的课程,其目的是让学生通过有关课题的设计和线路搭试调试,进一步加深对所学基础知识的理解,培养和提高学生实践动手能力和分析解决实际问题的能力。这门课程的难点在于,既不能不注意到前期课程的作用和效果,又不能把“模拟电子技术课程设计”课处理得和“电子制作”等课程完全在同一层次上,即应该体现课程设计类课程的特点和要求。模拟电子技术课程教材建设就需要从课程设计理念、课程体系构建和课程内容选取、实践教学等诸多方面建设,才能符合当前社会形势下对高职教育的要求。

一、模拟电子技术课程性质

模拟电子技术是一门非电专业的学科基础课程,是电子技术方面入门性质的技术基础课;是机械电子、机械设计制造及其自动化、农机化类专业必修的学科基础课。模拟电子技术基础课程是电气、电子信息类和部分非电类专业学生在电子技术方面入门性质的技术基础课,具有自身的体系和很强的实践性。它的主要任务是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的学习,通过本课程的学习使学生掌握模拟电子技术方面的基本理论、基本知识和基本技能,培养学生分析问题和解决问题的能力,为学习后续课程、将电子技术运用到自动化与信息技术领域打下坚实的基础。理论课程内容设计,全课程以电路基础知识和模拟电子技术的基本理论及分析方法为主线,强调理论联系实际。充分体现了高职高专“够用和实用”的教改方向,在基本理论部分特别强调对一些重要的基本概念和定律的理解,去掉或避开通常烦琐的理论推导过程。在模拟电子技术部分根据现代电子技术发展,侧重集成电路器件的应用。突出对学生应用能力和综合素质的培养,同时还把课堂教学同生产实践相结合,通过实验、生产实习等措施,使得理论与实践形成了有机的结合以利于学生实际能力和素质的提高。

二、机电专业模拟电子技术教材现状分析

现今模拟电子技术教科书的理论框架是晶体管发明以后美国科学家从上世纪50年代开始匆匆忙忙搭建起来的。一个学科理论完善起来至少需要几百年时间。模拟电子学只有短短几十年历史,因此是难以完善的。传统模拟电子学基础理论有很多缺陷,传统模拟电子技术教材有很多问题甚至错误。模拟电子学深层次的问题有概念错误及方法低效等。例如小信号放大器概念虚幻缥缈,图解法笨拙低效及放大器性能指标参数叙述残缺不全等。模拟电子技术教科书缺陷错误长期存在的根本原因是传统理论的错误没有及时得到纠正。数字电子技术等很多学科都能挑到比较好的书,而模拟电子技术很难找出一本好书,而且抄袭风盛行,其根本原因就是目前模拟电子学基础理论有系统性错误和空白,但是长期没有人敢碰它。结果教材不少,但难有发挥,基本都是互相抄的。“那些译本也是漏洞百出,只能将就着看”。

传统模拟电子技术教科书的系统性问题实际反映了模拟电子学的思维混乱。基础理论上的思维混乱不解决,必然引起教材作者的思维混乱。而教材作者的思维混乱必然引起读者的思维混乱和工作效率及学习效率低下。几个方面的思维混乱和效率低下是当今模拟电子技术难教难学和教学质量差的根本原因。

三、模拟电子技术教材编写原则与思路

(一)以现代职教理念为平台,倡导实验的创新

实验是研究自然科学的一种重要方法,而电子学又是一门实践性较强的学科。在模拟电子技术专业创新人才培养环节中,电子技术实验及模拟电子技术课程设计不仅是进一步巩固学生理论知识的重要手段,更是训练、培养学生掌握电子实验操作技能和方法的必要途径,编写教材的目的是培养学生熟练操作实验仪器和独立开展基本实验的能力,帮助学生建立基本电路分析和设计的理念并培养学生熟练、准确地测量和分析实验数据与结果的能力,进而从实际工程和系统应用出发,提高独立思考能力和创新意识,为进一步学习相关专业课程以及将来从事电类专业工程技术工作奠定必需的专业基础。编写教材的原则是:以学生为本,因为教材内容首先是给学生阅读用的。即使教师没有讲的内容,学生也应该去阅读,因此所编写的教材就应是让学生读得懂的教材。教材不是专著。用通俗易懂的语言来编写教材。深奥难懂的地方,绝对不能用一两句话一带而过,而必须多用些具体材料或实例加以说明,深入必须浅出。强化器件外特性,淡化器件内部原理;强化宏观设计应用,淡化微观细节内容;强化定性分析,淡化定量推导;增加应用电路举例。

(二)教学内容与教材素材之间的协同性

为了适应电子信息科学技术迅猛发展的需要,以及新的课程体系和教学内容改革的需要,我们根据教学基本要求,总结了多年从事模拟电子技术教学工作的丰富的教学经验,针对模拟电子技术课程的基本要求和学习特点,为满足课程学时压缩的实际需要,将传统的“电路基础”、“模拟电子技术基础”两门课程合并,鉴于近几年来就业形势的严峻,各个学校都对专业基础课学时进行压缩,使得学生在学习数学等基础课的同时学习专业基础课,内容衔接上的不连贯使得学生对本门课程的掌握普遍感觉困难,所以本书的编写思路是保证基础、注重应用、讲清概念、力求精练。在模拟电子基础部分,将难点分散,循序渐进。

篇(2)

电子技术是技工学校电子专业必修的专业基础课程,它具有内容多和理论性、实践性、连贯性强等特点。学生开始接触电子技术前,对这门课程感到很陌生,再加上目前技校的学生普遍存在基础知识差、学习动力不足的现象,使大多数学生感到入门难,甚至有厌学的状况出现。为了解决这些问题,提高他们学习的积极性,培养他们的兴趣,对他们进行入门的教育尤为重要。下面结合我多年从事电子技术的教学实践,浅谈一下对学生进行入门教育的做法。

一、联系生活实际,激发学习兴趣

兴趣是最好的老师,没有兴趣,也就没有学习的动力。因此,在开学之初的头几节课,我改变了传统的教学方法,没有按照课文原有的安排来授课,而是拿一些课前安装好的电子电路示教板,如电子鸟、熊猫眨眼电路、声光控延时熄灭电路、书写台灯调光电路等,在课堂上给学生演示,并告诉他们这些电路有的用在儿童的玩具上、有的用在我们日常生活中,总的来说,电子技术与我们的日常生活息息相关。

二、基本功的教学

对学生进行基本功的教学,为今后学习其它电器课程打下良好的基础,是一项关键的任务,这就要求学生每人要做、每人要勤做、每人要做好,一切从最简单的操作方法开始,循序渐进,点点积累。那么如何对学生进行基本功的教学呢?

1、教会学生正确使用万用表。

以MF50型万用表为例,可按以下方法进行教学:

(1)了解仪表的性能。首先让学生认识万用表面板和刻度盘上的功能,如面板上有机械调零、欧姆调零、功能转换开关、正负极表笔插孔、三极管放大倍数插孔、100μA和2.5A插孔的位置、作用以及功能转换开关旋至不同位置的量程范围。按着讲解刻度盘上各条刻度线的含义与功能转换开关各挡位如何配合使用、电池的正确安装方法。在用万用表测量电阻之前,应首先欧姆调零。

(2)选择挡位。用万用表测量电阻时,应先选挡。如何选挡呢?任意选一个测量电阻挡位,然后把红、黑表笔直接接触电阻器的两端,看指针是否指在欧姆刻度线从左算起的1/2-2/3之间的刻度范围内,因为只有在这个范围内读出的数据,才比较准确。完成了此步骤后,可选此挡进行测量。 转贴于 若指针偏向“0Ω”刻度处时,则选取小一挡再试,若指针偏向“∞Ω”刻度处时则选取大一挡再试,直到选出使指针落在合理的读数范围内为止,此时为测量电阻的最佳挡位。但要注意,每换一个挡位测量电阻时,必须进行欧姆调零,否则读出的数据不准确。

(3)测量和读数。选定挡位并测量后应如何读数?将红、黑表笔接触电阻器的两根引脚,指针示数稳定后可读数,读数时,视线与被读刻度线应垂直。此外,在用万用表测量某元件的电压时,应以并联方式接入;测量某元件通过的电流时,应以串联方式接入。无论是测量电阻、电流还是电压,应注意所选挡位的单位和倍率。

(4)整理和维护万用表。在完成每一项测试后,特别是在完成电阻测试后,一定要牢记将功能转换开关旋至OFF挡或交流电压最高挡,防止在下次测量时,误用电阻挡来测量电压,导致万用表损坏。

2、学习认识和检测元件。

要让学生学会认识元件的图形符号和与之相应的实物,了解各元件制作的材料、功能、主要的参数和不同的分类,掌握各元件的命名、部分的含义和标识。例如电阻器的直接标志法和色环标志法,二极管正负极性的判别和三极管发射极、基极、集电极的判别以及它们各自的命名。除此之外,还要掌握对电子元件好坏的检测。

3、掌握手工焊接方法。

(1)学会正确使用电烙铁的方法。当发现电烙铁漏电时,应及时进行检查和处理,直到确认安全后方可使用。

(2)对烙铁头进行处理。新使用的电烙铁,必须用砂布或锉刀将烙铁头表面的镀铬层去掉,然后将电烙铁通电加热至一定的温度时,再给烙铁头镀上一层焊锡后,才能焊接。

(3)在焊接电路练习时,教师必须边示范、边讲解,甚至要手把手地去辅导,对学生在焊接练习中出现操作不当的地方,及时纠正和引导。

篇(3)

电子技术是一门比较抽象难懂的课程,但却是职业学校机电专业学生必学的一门课。由于职业学校的学生基础较差,而且大部分学生学习兴趣不高,所以,他们对电子技术知识接受起来更加吃力。但是,只要在教学中采取适当的措施,引导得当,还是能够使他们较快地入门的。

 

笔者从事中等职业学校机电专业教学工作,在教学中积累了一定的经验。下面我结合自己的亲身经历就如何使学生较快地学好电子技术这门课程谈一些经验和体会。

 

一、培养学生对电子技术的兴趣,以兴趣促学习

 

“兴趣是最好的老师。”在教学过程中,针对学生好奇心强、思维活跃等特点,只要在教学中设法激发学生的兴趣,就迈出了成功的第一步。现在电子产品已经渗透到生活中的各个领域。在教学中,可以从日常生活中经常使用的电子产品谈起,激发学生的兴趣。

 

例如,在学极管整流电路时,可以拿学生平时使用的手机充电器为例提出问题:我们知道,日常生活中使用的电源大部分都是220 V,50 HZ的交流电,手机充电器的电源输出的却是直流电,那么手机充电器是怎样把交流电转换成直流电的呢?这是因为手机充电器内部有一个整流电路,它能把交流电转换成直流电。

 

这样就自然而然地引出了课题,并且激发了学生的好奇心,让他们自然地联想到整流电路的组成元件是什么?它的原理是什么?然后再借题发挥,讲一下整流电路的结构及原理。讲完之后再让学生拆开手机充电器观察其结构及接线方式。课后与学生交流,发现学生对这一部分内容印象深刻,学习积极性也很高,收到了很好的效果。

 

另外,在教学过程中适当地运用教具也能够激发学生兴趣,收到很好的效果。在讲各种基本电子元件的时候,例如二极管,可以先让学生认识实物,说明元件的基本作用,激发学生想知道元件为什么会具有这种作用的兴趣,这样就达到了调动学生学习积极性的目的。

 

接下来在讲原理的时候,学生乐于接受,理解起来就容易多了。因此,只要掌握了兴趣这一块敲门砖,引导学生学好电子技术这门课就容易多了。

 

二、初学电子技术,理论不要太多

 

对中等职业学校的学生来说,他们毕业之后从事的一般是理论简单而实践性强的工作,不需要进行产品的设计和开发,所以,在教学中应适当降低理论难度,注重结果的传授。对理论不要讲得太多、太深。而且理论多了也容易使学生产生畏惧心理,丧失学习兴趣。

 

在教学过程中对初次学习电子技术的学生,应该先不要讲过多的理论和原理,可以先直接把结果告诉学生,让学生对基本元件的作用有一个整体认识,首先克服他们的畏惧心理,使学生感到电子技术这门课并不难。对于比较复杂的理论知识,有些是没必要让学生掌握的。

 

例如,大规模集成电路,它的内部结构和原理就没必要让学生深入了解,只需让学生掌握它的作用及各个引脚的外围元件就可以了。至于深层次的了解,等学生具有一定水平后再进行学习研究,就会比初学时容易得多。

 

三、注重实践,以实践促提高

 

“实践出真知。”电子技术是一门实践性较强的课程。如果只讲理论而没有实践,学生学完之后还是不能完全地掌握。在教学中讲清理论的同时,通过实践来巩固所学知识,加深学生对知识的理解和认识,可使他们的知识水平在实践的过程中得到迅速提高。

 

在教学过程中每讲完一部分内容要随时安排实验。例如,在学习两级功率放大电路时,我利用学校的电工电子实验室,给学生准备好所需器材,并给出电路图,让学生根据电路图,自己动手组成电路。等老师检查无误后,再指导学生在电路的输入端加上输入信号,让学生测量电路中各个电压及电流值,并用示波器观察输出信号,最后将得出的结论与所学原理相对照。

 

这一过程中,学生亲自动手组装电路来验证理论知识,加深了学生对知识的印象。学生更乐于接受,老师也省去了不少麻烦。另外,还可以让学生试着去维修一些日常生活中常用的电子产品,例如,收音机、手机电源等,让他们将所学理论应用于实践之中。通过这种理论联系实际的方法,能够使学生在实践中体会到学习的乐趣,从而在学习中取得很大的进步。

 

四、运用现代教学手段,变抽象为直观

 

利用多媒体教学课件不仅可以使教师讲课更为省力,而且可以把抽象的理论变得比较直观,让学生接受起来更为容易。

 

在电子技术课程中,信号是看不见摸不着的,因此信号的流程就更为抽象,单靠教师的讲解学生接受起来非常吃力。通过多媒体课件来辅助教学就不一样了。通过课件可以演示信号的流程及信号在传输过程中的变化,使原本看不见摸不着的东西变得一目了然,学生学习起来就容易多了。所以说,作为当今社会的专业教师,必须掌握现代教学手段。

 

篇(4)

作者简介:丁新平(1975-),男,甘肃定西人,青岛理工大学自动化工程学院,副教授;马淋淋(1979-),男,黑龙江黑河人,青岛理工大学自动化工程学院,讲师。(山东 青岛 266520)

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)06-0053-02

随着半导体器件技术的日益成熟和数字控制技术(Digital Signal Control)的飞速发展。电力电子技术在国民经济和工业生产中的地位越来越突出:节能减排的很大一部分比重都是通过以电力电子技术为核心的变频调速、高效节能灯具等电力电子节能产品完成。在国家大力发展的新能源利用以及分布式发电等领域,电力电子技术也是大有用武之地,作用越来越明显。同时,电力电子技术人才供不应求,国家需要大量电力电子技术的应用型人才。

本科教学中,对电力电子技术的要求越来越高。而电力电子技术教学中存在的主要问题是该门功课属于理论和实践结合性非常强的课程,任何一个环节出现问题都会影响到学习效果。高校中电力电子技术课堂教学主要以理论讲解为主,在教学过程中配以部分典型电路的实验验证等实践教学。而实验项目的完全封闭性(考虑到学生安全性等原因)造成了学生在学习过程中的盲目性和迷茫感。学生很难把课堂所学理论知识和实际应用项目联系起来。笔者调研后发现,学生由于缺乏对理论知识相对应实践环节的感性认识,学习的主动性和积极性不高。学生最主要的迷茫感是——学习的电力电子电路能用到什么地方?怎么去用?成天讲的电力电子器件在实际中到底如何控制?这些问题在传统课堂教学中得不到有效解决,久而久之,学生就丧失了学习的积极性。单纯为了分数的学习使得教师教得费劲,学生学得没劲。

Saber仿真软件是一款专门针对电力电子学而开发的仿真软件,其主要应用于科研人员对新型拓扑电路的验证上,为实验验证提供相关参数和对新电路的有效性进行验证。[1,2]先有很多仿真软件都是把物理特性用数学模型表示出来,然后在数学模型的基础上进行仿真。这些仿真电路和实际硬件电路相差较多,更不能给人带来更直观的硬件电路设计指导作用。Saber仿真软件最大的优点是“硬件化”仿真思想的植入,其在仿真时能够完整还原真实系统,而不是用数学模型来代替系统特性进行设计研究。Saber仿真软件应用在电力电子技术课堂教学中将解决目前在学习过程中困扰学生的主要难题。

第一,增加学生的成就感,进而培养学生的学习兴趣。很多时候,学生在接触到一门新课的时候,都会有一个过程:满怀信心和好奇地去了解和学习感性认识和理论入门主动(或被动)学习考试。在一门课程学习过程中,起关键作用的是感性认识和理论入门阶段,如果此时能有真实的应用电路来入门,其必然的结果将是学生主动和有兴趣去学习,效果将不言而喻。Saber软件的“硬件化设计”给人以电力电子电路的真实感,解决了学生学习过程中由于理论公式推导而造成的“实际电路和理论分析对不上号”的困境,能够起到“感性认识电路仿真出结果学习成就感学习兴趣”的良性循环。

第二,培养学生的主动思考能力。一改传统教学中课堂上教师枯燥地讲和学生被动听的教学模式,变被动听课为主动参与设计电路,通过在仿真软件上自己搭建电路及设计闭环控制器,培养了学生主动思考问题的能力。

第三,在课堂教学中,引入硬件仿真电路的现场演示,增加电路的直观和感性认识。通过仿真电路对电力电子电路工作原理和工作模式的验证和演示,现场用“硬件电路”验证了理论分析的结果,加深了学生对所学电力电子电路知识的认识和掌握。

第四,实验前认识电路工作原理,验证各部分实验波形,为知识点的更好掌握和实验的顺利进行做前期准备工作。有些论文介绍计算机仿真软件能够部分或者全部代替实验教学,[3]笔者持否定观点。仿真软件无外乎是理论知识的验证,其根本代替不了实验对学生实践动手能力的锻炼。笔者认为要学好学通“电力电子技术”这门课程,不但要保留电力电子实验,还应该增加相关课程创新项目等实践活动来增加学生在实际设计中对理论知识的加强和融会贯通。

一、典型电力电子电路工作原理介绍

几乎所有的电力电子电路都可以用Saber软件实现仿真,其中包括各种电能转换电路:AC-DC,DC-DC,DC-AC,以及AC-AC电路。在现代电力电子技术里面颇具代表性的几种典型电路有:应用于开关电源中的DC-DC斩波电路之Boost /Buck/Buck-boost电路;广泛应用于节能减排中,作为变频调速系统主要能量转换环节的电压源全桥逆变电路(VSI);大功率场合应用较广的可控整流电路。限于篇幅限制,本文主要以Boost电路和电压源逆变器为例进行阐述。

作为应用较广的电路之一,Boost电路能够实现对输入电压的任意升压功能,通过控制开关管的占空比能够控制输出电压的大小。在闭环控制器的作用下,该电路能够抑制输入电压扰动和负载扰动对系统的影响,保持恒定的输出电压。Boost电路除了应用于开关电源DC-DC中外,主要应用在PFC电路实现功率因数的校正。同时,在新能源能量转换电路中,其可以作为前级电路以实现MPPT(Maximum Power Point Tracking)调整功能,在实现光伏模块和燃料电池等新型能源的最大功率输出的基础上,实现对输入电压的升压功能。图1所示为Boost电路在光伏电池发电中实现MPPT和升压功能的原理图。图2为实现PFC功能的Boost电路,能够实现较高的功率因数,减少了开关电源对电网的影响,并得到相对稳定的直流电压。

图3为应用广泛的变频器主电路图,电网输入,经过二极管不控整流得到6脉波波动的直流电,再通过电压源逆变器实现DC-AC转换,得到所需的可控交流电(CVCF或者VVVF),实现电机的变频调速功能。全桥电压源逆变器控制可以采用比较简单的SPWM控制或者SVPWM方法实现。

二、Saber软件在电力电子典型电路中的应用

1.课堂授课中的应用

Saber软件应用到课堂教学中,可以增加上课时学生的参与性和理论知识验证的直观性。为枯燥的课堂教学带来生机,具体例子为:在讲授DC-DC斩波电路时,必须要讲明白两个前提(概念):一是稳态的概念,二是电感的伏秒平衡(电容的安秒平衡)法则。在此基础上,所有的变换电路都可以解释并推导出来。在讲到这两个概念的时候,学生很难理解透彻,大多数情况下学生都是一知半解的状态,这时能够利用Saber软件进行说明则会起到事半功倍的效果。在电路启动阶段,此时电感电流从零开始上升,然后振荡几个周期,最后进入稳态阶段,具体如图4所示。稳态状态最关键的现象是:每个开关周期,电感电流的上升变化量和下降变化量保持相等,通过电感公式VL=Ldi/dt可以推导出电感的伏秒平衡法则。用该法则可以推导出几乎所有DC-DC斩波电路输出-输入电压关系。用该仿真软件直观验证和理论推导相结合教学效果非常好。

在讲不同DC-DC电路输出-输入电压关系时,推导的公式可以直接用Saber仿真软件验证,具体如图5所示,Vout=(1/(1-D)Vg=12/0.6=20V。图5直观显示出两个关键现象:一是让学生知道了开关管是如何驱动的;二是输出-输入电压增益的验证。DC-DC斩波电路另一个比较关键的概念是电路的连续工作模式(CCM)和断续工作模式(DCM)。通过仿真软件能够非常直观地呈现给学生,当电感电流较大的时候,电路工作在连续工作模式(CCM)下;当电感电流变小到在一个开关周期里面有部分时段电感电流等于零,此即进入了断续工作模式(DCM)。具体仿真演示结果如图6所示。

在讲到其他电力电子电路时,Saber仿真软件在讲课中的直观性优势也非常明显,譬如以电压源逆变器为例,其交流输出电压频率和幅值受调制波的控制而变化。最直观的讲解如图7仿真所示,图7上半部分为调制因子M的波形,可以控制交流输出电压的大小,也就是说输出交流电的频率和调制信号频率相同,而幅值和调制信号幅值成正比。通过上下两部分仿真图的比较,非常直观地看出逆变器输出电压和调制信号之间的关系。

2.课后设计电路时的应用

Saber仿真软件还可以作为课后设计电路参数和闭环控制器的主要依据。工业应用中,绝大部分产品都是工作在闭环控制方式下,以达到抑制输入扰动和负载扰动、最后输出稳定的直流电压。在主电路参数(L,C)选型和闭环控制器设计上,Sabrer软件起到指导和验证的作用。在控制器参数设计完毕后,可以通过Saber仿真软件进行初期验证,对参数进行优化和微调以得到最优的控制参数。图8所示是Boost变换器在闭环控制器的作用下进行的负载扰动和输入扰动仿真验证,由图可以看到在PI闭环控制器的作用下,系统具有抑制负载扰动和输入电压扰动的能力,输出电压Vout很少受两种扰动的影响。

三、结论

本文研究了Saber仿真软件在“电力电子技术”教学中的应用。在教学中通过引入Saber软件使得课堂教学生动直观,一改传统教学中的死板和枯燥。以“电力电子技术”课程里的几种典型电路为例,详细地说明了如何有效地应用Saber软件辅助传统课堂教学以收到直观生动和事半功倍的效果。

参考文献:

篇(5)

2灵活多用的教学方法

为了让学生愿意去学他们想学的知识,在教学过程中有必要采取多种教学方法,如:兴趣教学法、启发引导教学法、团队合作教学法。这里我们以兴趣教学法为例,讲解教学方法多的好处。很多学生反映,想学但是总是学不好,或者不知道如何去学。老师上课讲的知识都背了,记了,但是一碰到题目还是不会,久而久之,当初励志学好该门课程的决心垮了,日子一久就真的扶不起来了。其实导致这种原因的根本,还是兴趣和应用的问题,正像佛学说的一样,要“入门”。在项目开始之前,教师把提前做好的实物,演示给学生观察,激发学生学习兴趣,提高学习的主动性,然后分析完成这个电子产品,我们应该具备哪些知识,接下来,就是知识的引入,这就好像数学的证明题一样,我们先给出结论,然后拿条件去证明,这样学生就会知道学这些知识的目的了,他们也就愿意去学,也能听懂。

篇(6)

对电气类专业的学生来说,电子技术基础是一门具有关键性作用的入门课程。鉴于中职学校的学生在基础方面比较薄弱从而导致理论知识和专业技能方面能力欠缺的问题,要求学校在设计教学时,应该调整教学的方式以及方法,把教学的重点放在课本上,并且以专业的目标作为起点,使学生对专业知识更加理解,提高总体掌握专业知识的程度,改变学生整体呈畏难趋势的状况。

一、中职电子技术基础教学存在的问题

1.教材设置的弊端

目前,中职学校电子技术教科书在编排内容方面过于注重知识的严密性以及知识之间的逻辑关系,这样会使教学内容过于深奥,比如在讲解电路原理的时候就过于深奥,导致很多中职学校的学生不能接受,因为他们的理论知识和专业技能方面的基础薄弱,所以在教学安排上应该把教学的重点放在实用性比较强的理论知识以及专业技能方面。

2.教学模式的弊端

目前,中职学校的教学在处理学生问题以及授课方面依然采用传统的落后的观念以及方法。例如:依然是“你听我讲,你记我念”的传统教学模式,在观念和教学方式上丝毫没有任何的更新和创新,学习评价毫无亮点可言,而且在教学上缺少实践,几乎很少有符合教学的实验课程,对于这种几乎有很少的“理论教学与实验相结合”的教学模式,学生在学习的过程中已经无法接受,同时由于在教学过程中很少对学生进行鼓励,所以这样的教学效率不是很高。

二、中职电子技术基础教学的优化改革

1.教材内容的优化设计

①在进行优化《电子技术基础》中必须注重以及掌握好教学中基础知识的重要性,尽量遵守“需要、够用”原则,中职教育的基本目标就是向社会提供一线的服务、生产以及管理方面的人才,因此在培养专业知识方面一定要注意实用性强而且针对性强。②《电子技术基础》的改革与完善应该是围绕毕业生的应用能力和技术进行,确定了如何提升毕业生的应用能力和技术这一主干后,围绕这一主干,进行去粗取精,删繁就简,以此来凸显教材的实践性应用方面的优势,培养和提高学生的专业能力。③除了现有的教材之外,学校还应该根据具体情况,结合校内以及校外的实验和训练经验,在已有教材的基础上再增编《电子技术基础实验、实训指导书》和《电子技术基础综合项目实训——收音机的组装指导书》等学习指导书来帮助学生学习,进一步提高学生的专业技能。

2.教学手段的优化改革

教学是一门科学也是一种艺术。应该以学生的实际情况和教育教学的规律为基础来进行改革。在进行教学的过程中应该注意教学气氛的和谐,提出问题之后应做适当的引导,让学生产生对知识的好奇心,这样学生就会积极主动的去学习。如通过情境教学的手段将电流的定义讲解给学生:在教室中将学生作为电子,把座位看作是空穴。让几个学生承担自由电子的角色,通过电场的作用,它们均能够定向移动最终形成电流。这样就可以使课堂气氛变得活跃,学生就会对知识产生兴趣,在轻松的氛围下就会轻而易举地学到知识。

3.学生技能水平的逐步提高

所有技能的掌握都不是一蹴而就的,它是一个不断被学习掌握的过程。以教材和客观事实为依据,笔者认为把学习的重点放在万用表的使用上(测量电流、电阻和电压),重点学习万用表的基本结构,这样才能有效提高电子技术基础技能,所以,应该对万用表的基本结构进行学习。在这个基础之上,进行电阻测量,组接基本的简单电路,测量电压和电流,让学生一步一步地掌握和学会正确地使用万用表。具体到教学过程中,为了巩固和提升学生使用万用表的熟练度和技能,还可以每学习一种元器件,就让学生使用万用表检测一次。在完成一般电子元器件的学习以后,教学生进行焊接。为了让学生的动手能力、分析能力和水平得到切实的提高,可以让学生自己动手实践。

总之,要以“服务为宗旨,以就业为方向,发展产学一体的教育,为我国建设提供高素质技能型的专门人才”为宗旨和行动指南,使电子技术基础教学水平进一步得到提高。

篇(7)

[中图分类号]G427 [文献标识码]A [文章编号]1006-5962(2013)03(a)-0013-01

人的发展是社会发展的根本目的和基本保障,教育作为实现人的发展的主要途径,显得尤为重要l学生的主体性发展不可避免地对传统的教育观念和教学方法形成了强烈的冲击。作为教育工作者,应该研究教育、教学与学生身心发展的规律,使自己的教育行为符合学生发展与社会发展的要求。为能在有限的课时内,有效地将最精华的内容介绍给学生,提高课程的教和学的水平,笔者将研究性学习应用到《模拟电子技术》课程教学中,受到了学生的普遍欢迎。

1.《模拟电子技术》课程特点及教学中存在的问题

1.1课程特点

《模拟电子技术》是电气信息类的专业基础课程,是培养学生掌握“硬件能力”的关键课程之一。其基本作用和任务是:通过对常用电子器件、模拟电路及其系统的分析和设计的学习,使学生系统地掌握各种功能单元电路的工作原理和分析设计方法,为电子系统的工程实现和后续课程学习打下必备的基础。

1.2教学中存在的问题

课程知识点多,难度大,不及格率比较高;课程强调理论联系实际,注重培养学生解决实际问题的能力和工程实践能力,无法速成。这就要求教育者通过教学使学生具有符合时代要求的知识体系,掌握扎实的电子技术基础理论知识和基本实验技能;强化对学生的工程实践能力、意识的培养,启发学生的创新意识、培养创新能力。

2.研究性学习简介

2.1作为学习方式的研究性学习

研究性学习作为一种学习方式,就是以类似科学研究的过程、方法和形式进行的学习,简称研究性学习方式。研究性学习是与接受性学习相对的一个概念,就人的发展而言,两者都是必要的。我国新的基础教育课程体系别强调研究性学习,是因为我们过去过多地倚重接受性学习,而研究性学习被完全忽略或退居边缘。强调研究性学习的重要性是为了促进学生学习方式的转变,从而使以培养学生的创新精神和实践能力为核心的素质教育落到实处。

2.2作为教学策略的研究性学习

研究性学习作为一种教学策略,是指教师通过引发、促进、支持、指导学生的研究性学习活动,来完成学科教学任务的一种教学思想、教学模式和教学方法,简称研究性教学策略。教师的研究性教学策略与学生的研究性学习活动是相互依存的。

3.针对《模拟电子技术》的教学改革措施

3.1打破传统教育观念束缚,提倡研究性学习

为了提高教学质量,必须打破传统教育观念的框架。传统教育理论认为,学生是知识的接受者和教师教学活动的被动承受者。而建立在主体哲学基础上的教学论则强调树立正确的学生观,其中包括:学生是具有主体性的人,学生具有对教育影响的选择性、学习的独立性、学习的自觉性、学习的创造性。

研究性学习强调学生学习的主动性,学生在研究性学习中,获得丰富的知识经验和情感体验,形成永不满足、追求卓越的科学态度和克服困难、超越自我的意志力;通过综合能力和素质的提高及个性、特长的张扬,获得一种成功的体验,从而升华出对自身精神价值的肯定和不断发展与完善自我的追求。

3.2发挥教师主导作用,积极应用研究性教学策略

研究近三十年来电子技术发展,明确电子技术的发展潮流,以此为基础,确定课程改革基本思路为:坚持以分立元件为基础,以集成电路为主导的原则。

研究教学内容,以半导体元件为基础,以放大电路分析为核心,以电路设计EDA为拓展,以分析方法为重点,以实践应用为目的。换句话说教会学生过电子线路四关:器件关(入门基础),近似关(工程估算的分析方法),动手关(实践应用),EDA关(设计开发)。

研究教学过程的设计。第一要打好基础,重在入门,“宁浅勿深”;第二要学准方法,勤于实践,“宁实勿虚”;第三要志在提高,掌握EDA,“与时俱进”。

3.3改革课堂教学模式,培养学生的研究性学习方式

(1)理解学生。初次接触专业基础课,学生普遍反映课程难学,针对这种情况,笔者并不是批评或者嘲笑,而是表示理解,在人格上把学生看成是与自己平等的成人。

(2)信任学生,让他们充分发挥自己的主体性,积极参与教学活动。因为学生是具有主体性的人,是有潜能的人,学生是年轻的成年人,天生具有争强好胜不认输的特性,在他们的想法中,既然老师能学好,那自己肯定也能学会,从而激起了他们的学习兴趣。

(3)帮助学生,笔者也帮助学生明确学习内容,安排适当的学习活动和学习资料。

(4)激励学生,互动教学,引导学生探索。在教学过程中,笔者打破满堂灌的教育传统,充分采用师生互动的方式,例如讲到集成电路一章时,由于集成电路的内部结构比较复杂,学生比较发怵,如果直接讲有可能导致学生的厌学心理。于是,笔者就先从学生比较熟悉的手机说起,问大家手机都有什么功能,学生的好奇心就来了,怎么问这个,是否跟集成电路有关系?待学生回答之后,笔者又问这些功能怎么实现的?如果用分立元件电路的话,手机的体积得多大呀!这样以来,学生们就对小小的集成电路如此巨大的功能产生了浓厚的兴趣。

实验课分设验证性实验和综合性实验,激励学生将自己的设计用实验器材模拟;课程设计环节,让学生自己设计电路,并搭建调试,取得了较好的效果。

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二、课程结构与基本教学要求

“模拟电子技术”是电子信息类专业及其重要的学科基础课程之一,“电路分析基础”是与其直接相关的先修课程,此外还包括“高等教学”和“普通物理学”等相关课程。“数字电子技术”、“电子线路课程设计”、“高频电子电路”、“半导体集成电路基础”等后续课程与本课程密切相关,传感器原理、嵌入式系统以及毕业设计等也与本课程的联系比较紧密。结合电子科学与技术、微电子科学与工程的专业特点,在本课程教学过程中,我们注意本课程与后续课程的内容衔接,尽量避免复杂的公式推导,注重分析问题能力的培养。

1.课程的基本结构。为使学生对电子电路建立起系统的观念、工程的观念和创新意识。首先,要培养学生分析问题的能力,使其“会”读图,能对电路进行性定性分析,其次,要求能够进行定量计算。以我院电子科学与技术,微电子科学与工程两个专业为例,“模拟电子技术”教学计划共64学时,其中56学时为课堂理论教学,8学时为实验教学。为进一步培养学生的动手能力,随后安排2周的电子电路课程设计,作为实践环节的补充。经过比较甄别,采用文献[1]作为基础教材。教材遵循“先器件后电路,先小信号后大信号,先基础后应用”的规律编排内容,为相关课程的学习打下较好基础。在应用方面,是围绕信号的放大、运算、处理、转换和产生来介绍。

2.本课程的教学内容。在教学内容安排上,除去绪论部分,笔者将课程内容分成4个单元,如表1所示。第一单元讲述常用半导体原理,及其与分立元件组成的放大电路的原理;二、三单元分别为集成运算放大电路的原理及其应用;关于直流稳压电源的内容为第四单元。其中每个单元安排2学时的实验课程,分别为三极管放大电路(单级、差分)、运算电路、反馈放大电路和直流电源,考虑与实践环节“电子线路课程设计”的衔接,仅安排验证性实验。

三、教学模式的改革思路

1.优化教学内容。我们以所选用教材为根本,考虑教学学时有限,以及相关知识点的衔接,对教学内容做了一些优化。如表1所示,第一单元内容包括半导体器件及其基本放大电路,以双极性器件为主,单极性器件的学习做好与后续课程衔接即可。其中多级放大电路部分主要讲述差分放大电路;考虑知识点的连贯性,特别是把教材第9章关于功率放大电路的内容作为分立元件放大电路的应用,与多级放大器的输出级部分一起讲授。在此,要特别注意本课程“入门难”在该部分教学内容中充分体现;例如关于PN结单向导电特点,应避免复杂的理论和公式推导,在教学时可先由线性电阻的双向导电性对比PN结的单向导电性,比较其伏安特性曲线,使其特点一目了然。随着信息技术的发展,集成放大电路的应用越来越广泛。学习第二单元集成放大电路的原理及特点,特别要注意与后续课程“半导体集成电路基础”的衔接,关于集成放大电路的原理此处应重视其外特性,重点分析集成放大电路的频率响应和放大电路中的反馈。第三单元,集成运算放大电路的应用,包括基于集成运算放大器的信号运算与处理以及波形发生与转换电路。此处应注意与“高频电子线路”课程的衔接,波形发生电路重点讲述RC正弦波振荡电路即可,在内容上要避免不必要的重复。第四单元,直流稳压电源,讲述小功率整流滤波电路和串联反馈式稳压电路,并安排2学时的实验。考虑到在本课程的教学过程中,已将关于电子线路读图的方法穿插到相关章节;没有单独安排第11章“模拟电子电路的读图”的教学内容。

2.合理安排相关知识点的教学顺序。为培养学生综合应用所学知识解决问题的能力,要明确“学以致用”的道理;即学习器件原理的目的是为了组成功能电路。遵循这个理念,合理安排相关知识点的教学顺序,深刻领会知识点的内涵是教学过程中一个重要环节。首先,针对第一单元知识点的教学顺序做了一些调整。在学习三极管基本原理后,接下来便是三极管基本放大电路的学习;其次,考虑为CMOS集成电路的学习打下基础,关于场效应管原理其基本放大电路的学习虽非重点内容,但却是必不可少的。另外,关于差分放大电路以及互补输出电路的学习,需注意与集成运算放大电路的关系。第三单元分析非正弦波发生电路是一个难点,在教学过程中应引导学生应用“电路分析基础”课程“RC电路三要素法”定理分析非正弦波发生电路工作原理,则问题可迎刃而解。“电路分析基础”课程中所学“电流节点定律”、“电压回路定律”、“线性电路叠加原理”、“戴维宁定理”和“诺顿定理”等理论是从事模拟电子线路分析的基本定理,必须牢记。

3.完善多媒体教学课件,做好板书与多媒体教学相结合。多媒体教学以信息量大、图文并茂等优点,在当前电子信息类专业课的教学已普遍采用,很多教材配套多媒体课件,甚至出现在课教学过程中完全丢弃板书的现象。但必须注意多媒体教学节奏快,学生很难有时间做课堂笔记,容易产生“夹生饭”。对此,我们首先完善了与教材配套的多媒体教学课件,根据上文3.1和3.2所述优化教学内容和知识点顺序,特别参考相关文献对一些知识难点分解、细化,经过近3年的不断完善基本形成具有特色的“模拟电子技术基础”多媒体课件。同时,对一些比较适合板书讲解的知识点,注意做好传统板书与多媒体相结合;例如二极管整流滤波、放大电路图解分析法、放大电路交流等效电路、非正弦波发生电路的过程分析等,在讲解过程中通过板书一步步地画出相关波形有利于充分理解其内涵,培养学生的学习兴趣、增强学生的自主学习和实践动手能力。

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由于技校学生普遍具有基础知识薄弱、学习方法欠缺的特点,再加上电子技术课程本身的不易理解,使技校学生初次接触这门知识时,大多表现出入门困难、甚至厌学的状况,教师的主导性起着关键作用。苏霍姆林斯基说:“教师应当成为孩子的朋友,深入到他的兴趣中去,与他同欢乐,共忧伤,忘记自己是老师,这样,孩子才会向老师敞开他的心扉。”笔者利用课余时间经常深入班级内部,与学生们一起搞卫生、说故事,赢得了学生的尊敬,被他们当成知心朋友。因为“爱屋及乌”的心理影响,学生因喜欢老师而喜欢他所任教的学科,从而对电子技术这门课程也产生兴趣。兴趣是学习动机中最活跃的部分,它使人积极主动、心情愉快、全神贯注地学习,不以学习为负担,而以学习为享受。所以,人们在浓厚的兴趣下所获得的一切,常会掌握得迅速而牢固。

二、消极学科情感的成因

电子技术成为消极学科,究其原因,并不都是学生的智力因素,而是教师在教学中只重视向学生传授知识,但忽视了学生学习中积极的情感因素的培养。

1.教师的消极情感的影响

在电子教学过程中,教师的情感对学生具有强烈的感染作用。在当前的电子技术课堂教学中,为数不少的老师或因缺乏足够的专业思想和教学热情,致使在课堂教学中表情麻木冷漠,讲授平淡无奇,造成课堂气氛压抑、沉闷,学生则易不专心听讲,不愿回答老师的问题。久而久之,导致了对电子学科的消极情感。

2.缺乏成功的情感体验

美国心理学家马斯洛在《动机和人格》一书中,将情感列为人的五种基本需要之一。成功和失败在学生心理上会引起不同的情感体验,对学生学习产生不同的影响。电子技术概念严谨,推理周密,要求学生具有较强的抽象能力和理解能力。而学生的已有知识和能力还比较欠缺,一些学生在不能将老师所讲知识掌握、作业频繁出错、提问回答不对、测验得不到好成绩时,又常会被老师一味地责备为不认真学,从而使他们感到自己比别人差,产生自卑感,致使一些学生产生“反正学不会,干脆不学了”的想法。

3.师生关系的影响

教师和学生构成了电子技术教学的两个重要方面。学生的学科情感常取决于对任课老师的喜好。如果学生对教师的政治业务素质不满意,或受到教师的过多指责等,都可能使学生的学习情绪变坏,从而对教师产生讨厌、对抗的不良情感,导致知识的传授过程受阻。

三、培养学生积极的学科情感

1.热爱本职工作,提高自身修养

教师如果没有对本职工作的热爱,哪会有讲课时津津乐道的热情呢?又哪会获得学生的尊敬与爱戴呢?所以,教师应敬业为先,满腔热情地投入到电子技术工作中去,不断自我完善,以饱满的、积极向上的热情带领学生去探索电子技术世界的奥秘。这样,就会对学生学习情感产生巨大的影响。正如赞可夫所说:“如果教师本身就燃烧着对知识的渴望,学生就会迷恋于知识的获取。”

2.建立良好的师生关系

教师要热爱自己的学生,关心他们的学习和成长。当学生在学习中遇到困难和挫折时,教师要耐心地帮助他们分析原因,而不应过多地苛求、指责,让每位学生都感受到老师的爱和期望。师生的情感交流是双向的,教师必须主动采用相应的感情交流途径与方法,正确理解师道尊严的内涵,清除盲目的“唯我独尊”的心理,主动积极地营造融洽的师生关系。

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关键词:电子技术;一体化教学;探索;实施

电子技术课程由两大部分组成,即模拟电路基础和数字电路基础,是研究各种半导体器件的性能、各种单元电子电路的工作原理、功能及应用的一门专业基础课,同时也是一门实践性、应用性很强的课程。其目的就是使学生通过学习和实践获得电子方面的基础知识和基本技能,提高学生的观察能力、逻辑思维能力及分析问题解决问题的能力,同时提高学生使用相关电子仪器设备的能力和电子组装工艺水平。由于该课程的理论性和实践性都很强,在整个电子专业的教学中起着重要的作用。但是,我们的学生却很难学好这门课,原因就在于陈旧的教材及老式的教学方法不适应技校学生的特点,也与中职校培养社会上需要的操作型、技能型、实用型人才的培养目标不相适应。因此有必要进行探索与改革。

一、电子技术课程教材及老式教学方法存在的问题

目前,中职校电子类专业使用的电子技术教材,内容较落后,很多教材都是由大学教材改编而来,理论性太强,就现在的技校生而言,基本上都不能完全理解和接受,容易使学生产生放弃学习该课程的念头;重理论,轻实践,与中职校培养社会上需要的操作型、技能型、实用型人才的培养目标不相适应。传统的教学方法也不能适应现代教学的需要。传统的教学方法是先在教室上理论课,讲授的是诸如各种电子电路的基本概念、工作原理、各种参数的推导与计算等看不见摸不着的抽象知识。然后再让学生到实验室进行实验。而实验内容也是以验证性实验为主,是由老师事先准备好实验电路和器材,实验时先由老师将实验目的、实验内容及过程、实验中可能发生的问题及注意事项讲述一遍,然后让学生在规定的时间内完成实验。由于现今的技校生基础知识相对较差,学习能力欠缺,无法全面掌握课程的理论基础知识,不能详尽地分析各种单元电路的工作原理,其结果是大部分学生成了实验的旁观者,而在做实验的学生也是“照葫芦画瓢”,机械地完成了实验内容,甚至于做完后还不知道自己到底做了什么,要解决的是一个什么问题。结果使学生失去了实验兴趣,而对高深的理论知识更是望而却步。因此有必要对电子技术课程的教材和教学过程进行新的探索,找出一条由纯理论教学、验证性实验教学模式到既能让学生掌握一定的理论知识,又能通过实验(实习)提高学生操作技能的、适合中职校学生学习的教学模式。

二、电子技术课程一体化教学的探索

根据中职校对电子类人才的培养目标,本着理论知识够用,重在实际能力培养的原则,对原课程内容进行大胆整合,对理论偏深的内容和陈旧知识进行删减,对于各种单元电路,只要求掌握其工作过程及功能作用,而对于繁琐的理论分析和公式推导计算则删去不讲,把重点放在如何“用”这些电路上。故而将本门课程的教学全部放在实习室进行,由过去的“理论+实验论证”的教学模式转到“知识+操作技能”的全新的一体化教学模式。为此,将电子技术课程整合为多个主模块和子模块进行一体化模块式教学,每个模块都给出要掌握的知识点和要达到的操作技能。在使学生掌握常用电子仪器仪表使用方法的前提下,能分析判断各模块电路发生故障的原因和部位,不断提高学生的基本操作技能和组装各种电路的工艺水平。重点要求学生掌握各模块的知识点及对各模块电路的功能测试、分析与应用。

三、电子技术课程一体化教学的实施

电子技术课程是一门理论性和实践性都很强的课程,要想收到很好的教学效果,在具体教学内容的编排上要做到模块与模块之间的衔接。对于模块与模块之间的知识连接点,一定要向学生阐述清楚,否则前后知识脱节,就很难取得较好的教学效果。对于电子电路,几乎所有的电路参数、数据、波形都必须通过电子仪器仪表才能反映出来,电路原理图与实物装配图之间的转换也是一个难点。因此,要取得较好的学习效果,提高学生的动手能力,必须从以下几个方面入手:

1、狠抓基本功练习。要求每位学生都要学会万用表、信号发生器、直流稳压电源、示波器等电子仪器的使用方法;练好元器件在线路板上的焊接基本功;认识电阻、电容、二极管、三极管等元件,并能用万用表测量其参数。

2、合理安排理论知识点的讲授时机。对于每个模块理论知识点的讲授,要进行科学的安排,有的模块可放在学生动手操作前讲述,如电子仪器的使用,老师必须要边讲授边示范,然后让学生动手操作练习,引导学生入门。有的则可放在实习后用讨论、提问、总结的形式获得。如集成运算放大器组成的放大电路,可先让学生动手装配与测试,学生通过自己测量得到的数据得出集成运放组成的放大电路的闭环电压放大倍数只取决于反馈网络的电阻与输入电阻的比值,与集成运放本身的参数无关。这种由学生自己得出的结论,容易被学生接受和牢记。

3、循序渐进,提高学生学习积极性。对于每个子模块的教学,要循序渐进,开始的几个模块都要将电路原理图中的元件与其对应的实物进行对照说明,引导学生在万能板上设计电路装配图。要加强实习过程中的巡回指导,对于实习中发生的故障,以引导的方式指导学生分析故障可能产生的原因和部位,逐步缩小故障范围,直到排除故障,让学生感受到成功带来的喜悦,激发学生的学习兴趣,提高学生的学习积极性。

4、表彰先进,激发积极向上的学习热情。每个模块结束后,都要评出该模块的“学习之星”,表彰先进,激发学生你追我赶,积极向上的学习热情。

5、改变学习成绩的评定方法。改变过去以理论考试和实验报告成绩决定学生学习成绩的方法,而是根据学生在整门课程的学习过程中的学习态度、操作情况、实验结果的准确性、参与实践教学的主动性、创造性、正确性来综合评定学生的成绩。扭转学生只重视理论考试、实验结果,不重视实习过程、不动脑筋、抄袭别人实习数据的现象。真正把学生培养成既有一定的理论知识又有很强的实际动手操作能力和创新能力的实用型人才。

参考文献

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