高职高专模拟电子技术课程的教学任务设计

2021-02-08 20:05王明秋许丹奇段文群
电子乐园·下旬刊 2021年3期
关键词:模拟电子技术任务设计任务驱动

王明秋 许丹奇 段文群

摘要:基于“模拟电子技术”课程特点、高职高专学生特点以及社会对人才的需求,阐述了在模拟电子技术教学过程中采用任务驱动式教学的必要性。改进课程教学内容、教学方法、考核方式,在教学实施过程中采用任务驱动教学方法,任务驱动教学模式中任务设计是关键,对任务设计进行了研究探讨,取得了好的教学效果。

关键词:模拟电子技术;任务驱动;任务设计

Abstract:Based on the characteristics of "analog electronic technology" course, the characteristics of higher vocational college students and the social demand for talents, this paper expounds the necessity of adopting task driven Teaching in the teaching process of analog electronic technology. Improve the course teaching content, teaching methods and assessment methods, and adopt the task driven teaching method in the teaching implementation process. The task design is the key in the task driven teaching mode. The task design is studied and discussed, and good teaching results are obtained.

Keywords: Analog Electronic Technology;task driving;task design

中圖分类号: 文献标识码:A

前言:《模拟电子技术基础》是高职高专电子信息、机电一体化、汽车电子、电子应用技术等等专业的一门必修基础课程,它系统讲述模拟电子技术的基本知识、基本分析方法以及有关参数的计算方法,侧重于各种单元电路工作原理的分析及电路有关参数的计算。模拟电路是一门应用性很强的基础课程,理论知识需要通过实践过程来巩固,实践教学是其重要环节。[1]主要的教学目标就是培养学生的实践能力,将理论知识与实训进行结合,从而提高学生的专业能力,使学生能够更好地适应未来社会的发展。课程特点是元器件种类多、概念多、电路类型多、理论性强、分析方法多样,实践性强、应用性强,其中半导体理论涉及微观世界,诸如电子、空穴、多子、少子等等看不见摸不着很难想象和理解,半导体理论是基础,通常是安排在第一章,一节课后学生是云里雾里,学习兴趣有所下降,有人曾吐槽“模拟电子技术是魔电”。

百年大计,教育为本。高等职业教育是我国教育事业的重要组成部分,职业教育的重

要性,正在日益凸显,承担着培养数以亿计的高素质劳动者和数以千万计的高技能专门人才的任务。而高职高专学生一般是专业基础较差、学习主动性不够、学习习惯不够好,教学中出现教师难教、学生难学,教学效果不理想。

基于模拟电子技术基础课程特点、高职高专学生特点以及现代社会对电子类从业人员的要求等原因,必须尝试新的教学方法,任务驱动法作为一种与职业教育相适应的教学方法,近年来已经在高职院校各门课程的教学中得到广泛的运用,因此在模拟电子技术基础课程教学中就采用了“任务驱动”教学方法进行教学,而任务驱动教学模式中“任务设计”是关键,对“任务设计”进行了探讨研究,取得了好的教学效果。

1 任务驱动法

“任务驱动法”是一种以学生为中心,教师先提出“教学任务”,以任务为驱动的教学方式,是一种建立在建构主义教学理论基础上的教学法。学生的学习活动应该与相关的任务和问题相结合,让学生带着任务和问题去学习,教师指根据现实教学的实际需要对所授内容对任务进行精心设计或分解,用一个典型的任务或若干个任务将课程内容有机地融入其中,每个任务中都蕴含了学生必须掌握的相关知识和技能,以任务为动力,教师为主导,学生在实践中运用己有的知识、技能,学生伴随学习“任务”的完成,将零散的知识点有机地串接起来,自主构建获得系统的新知识和提高技能的教学方法。使学生在“学中做”、“做中学”。

2 任务设计遵循原则与注意事项

2.1任务设计遵循目标性原则,知识覆盖面要广

一切教学活动都是围绕教学知识目标进行,针对不同章节不同内容,精心设计教学任务,教学任务涵盖某个或几个知识点和技能点,学生通过完成任务自主构建获得理论知识和技能方法达成教学目标,“教学任务”多以套件为载体,实践结果效果要好才能很好呈现或验证理论知识,学生才能信服,学生才能在感性认识基础上达到理论升华,进而掌握理论,完成教学任务。

教学任务知识覆盖面要广,要覆盖课程的全部内容或大部分内容,要满足课程教学大纲要求,要满足人才培养方案目标。《模拟电子技术基础》主要讲器件及模拟电子信号的放大、传输和产生。小信号基本放大器章节的理论知识及实践技能在《模拟电子技术》中非常重要,其中的概念、理论计算方法、参数测量方法几乎贯穿整个课程,选择任务“小信号放大器”进行实验是模拟电子技术必不可少的实验。如放大器静态分析时,什么是静态工作点?为什么要设置静态工作点?画静态通路原则是什么?静态工作点的理论计算方法是什么?如放大器动态分析时,三个动态参数的定义是什么?画交流微变等效电路原则是什么?动态参数的理论计算方法?理论计算和实验中获得静态动态参数方法不同,那实验室中怎么样测量静态工作点?实验室中怎么样测量计算三个动态参数等等,通过实验,能帮助理解和记忆理论知识,将对后续研究负反馈放大器、差分放大器、功率放大器、集成运算放大器等电路的静态参数和动态参数都有所帮助。D8E706D6-35AA-429A-B769-FECA50A4EAD6

2.2任务设计遵循可操作性原则,难度要适宜

理论本着“必须、够用”,可适当删减内容或适当增加新技术教学内容。课程的教学任务设计首先要遵循学生认知规律,对知识和能力的要求要依照由简入深、由简单到复杂、循序渐进渐次展开教学。[2]由易到难、前后相连、层层深入的原则,为此,在模拟电子技术课程教学中依次设置了LED充电台灯套件电子制作组装调试教学实训焊接练习 、简易直流稳压电源的分析与装调、小信号放大器实验、音频功率放大电路组装与调试、RC正弦波信号发生器的分析与装调、调光灯电路的分析与装调、巡迹小车套件电子制作组装调试等七个任务,涵盖了《模拟电子技术基础》课程的所有内容,包含半导体器件、基本放大电路、负反馈放大器、功率放大电路、集成运算放大電路、直流稳压电源、电力电子器件及电路等相关的知识点和技能点。

任务设计难度要适宜,针对高职高专学生特点,从学生的实际出发,充分考虑现有知识水平和能力水平,教学任务难易程度要适中,容易实现,不要太复杂,不能遥不可及,设计的任务大多数尽量在2个学时完成,任务制作完成后能够马上见到效果,要有“立竿见影”节奏,使学生每次实验实训课都有获得感,都能体会到成功的喜悦,自信心提升。身心愉悦,学习的积极性和效率都会提高。若太复杂,费时费力难实现,学生看不到希望,就会失去信心,失去了学习的动力,教学目标难以完成。

2.3 任务设计遵循趣味性原则,要贴近生活具有实用性

高职高专学生通常具备思维活跃、好奇心强、实践动手能力强等优势。任务设计时要考虑趣味性,用声、光、动感刺激学生的感觉器官,激发他们的好奇心求知欲、吸引学生的注意力,使学生身心回到课堂。如学习半导体器件发光二极管时,先演示LED充电台灯,告知学生其原理就是利用发光二极管原理,加之外壳有多种多样可爱图案,从而能吸引学生的注意力,激发学生的好奇心,进而激发学习积极性。围绕发光二极管是一种特殊的二极管,二极管是一个PN结组成,PN结又由杂质半导体P型半导体和N半导体组成,杂质半导体由纯净半导体掺杂而成,半导体具备掺杂性、热敏性、光敏性,常见半导体材料是硅和锗,沿着这条主线展开教学。演示音频功率放大电路能把自己的声音通过自己设计的电路进行放大;RC正弦波信号发生器,在输出端加上扬声器,改变振荡频率,模拟简单电子琴发出音频声音;再如,巡迹小车的组装与调试实训,黑色轨迹用“8”或“O”型,小车按“8” 轨迹或“O”轨迹跑起来那一刻,学生好奇心、兴趣性随之调动起来,抓住时机告知学生:巡迹小车电路主要是由集成运算放大器构成的电压比较器组成,它是由集成运算放大器在非线性区的应用。“兴趣是最好的老师”,兴趣可激发学生无限的潜能和创造力,学生在课堂上没有完成的延伸到课后,主动留下来加班加点,完成后,许多同学拍了视频,发微信朋友圈,作为炫耀专业的资本。寓教于乐、其乐无穷,把“我不学”变成“我要学”,学生学习的积极性提高了,课后适当布置点任务,给大学生适当增负,也符合目前国家的教育方针。

实验实训的任务大多数载体采用套件形式,任务完成后,学习或日常生活中能够用得上,一举两得,何乐而不为。在选用的七个教学任务中,LED充电台灯、调光灯电路、音频功率放大电路日常生活中能够使用。而直流稳压电源、RC正弦波振荡器是学习实践中可以使用,把正弦波振荡器设计制作成简易信号源,作为学生业余时间进行实验研究的信号源使用,直流稳压电源可作为其它教学任务的直流电源供给,让学生感受到所学的知识有用,无论生活中还是学习中都能够用得上,达到学习在最高境界即学以致用的目的。

2.4任务设计遵循开放性原则,要考虑学生专业特点

开放性原则强调在任务设计时,要给学生以发挥的余地。考虑学生发展潜力和进步的空间,任务设计具有一定的灵活性,使学生有创造的机会,鼓励学生人人创新。如稳压电源实验稳压+5V,有的学生采用三端稳压电路,有的采用稳压二级管电路,有的采用分立式电路,有的采用开关电路等。

任务设计要从学生专业特点出发选择与专业相关的课题,提高学生学习兴趣。要综合考虑学生特点和专业特点,对任务灵活地采用不同的实践教学方式。如机电一体化专业是在机械专业和电子专业基础上发展而来,是将机械技术和电子知识有机地整合起来,充分发挥各自的长处,弥补各项技术的不足,用电子控制机械,使机械智能化,并逐步代替机械专业和电子专业。“调光灯电路” 和“巡迹小车”两个教学任务是与机电一体化专业密切相关,“调光灯电路”就是用单向晶闸管弱电等控制220V交流强电;“巡迹小车”就是用电控制机,是一个较完整的机电一体化系统,包括了检测传感、电压比较、驱动、电机执行机构和动力源。用RC正弦波振荡器设计成日常生活中用的报警器,报警器在机电控制系统中也是必不可少,报警器在日常生活还是机电控制系统中都有用武之地。

结束语

在《模拟电子技术基础》教学中采用任务驱动方法,任务设计的成败严重制约着课程总体教学效果的好坏。教学中坚持“以学生为主体、教师为主导、任务为主线”的“任务驱动”教学理念,充分体现了学生在课堂上的地位,学生的综合能力提高了,“技能傍身、走遍天下”,取得了好的教学效果,提升了教学质量。学生生源在变化、科学技术在飞速发展、时代在变化,任务设计时考虑因素有待进一步研究调整,全方位考虑设计出经典教学任务。“任务驱动”教学理念和“成果导向教育”教学理念及“新工科教育”都是一脉相承,值得研究。

参考文献

[1].刘汉平.新工科背景下模拟电子技术基础课程实践教学改革研究[J].教育教学论坛.2020.04

[2].张涛.吴恙.《模拟电子技术》任务驱动教学中的任务设计[J].科技经济导刊.2016.08

基金项目:2014年郧阳师范高等专科学校教学研究项目,基于任务驱动的《模拟电子技术基础》教学实践探索(项目编号:2014006)

作者简介:王明秋(1965),女,湖北郧县人,汉江师范学院物理与电子工程学院,副教授,主要从事电子技术教学与研究.D8E706D6-35AA-429A-B769-FECA50A4EAD6

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