前言:想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗?我们特意为您整理了5篇电子技术教学论文范文,相信会为您的写作带来帮助,发现更多的写作思路和灵感。
一、教学体系改革
修改教学大纲和授课计划,缩减“数字电子技术”课程的授课学时,由64学时改为48学时。在教学内容上要紧跟科技发展,结合实际工作需求调整教学内容,保证基础知识讲透彻,减少冗余知识点,摒弃陈旧内容,增加前沿科技,深入浅出的引导学生学习。对本科生教学要注重基本电路原理分析,将简单器件的原理解释清楚。将该课程分解为“数字电子技术”和“数字电子技术实验”两门课,增加实验课时,增加对实验室的建设投入,开放实验室,建立大学生创新实验室,鼓励学生利用实验室自主学习。
二、教学方法改革
1.探究式教学
在理论教学中,注意引导学生主动提出问题、思考问题、解决问题,以增强其对理论知识的理解。首先由老师提出问题,启发学生采用新方法解决问题。例如,由具有逻辑相邻性的最小项相加可以合并为一项,并消去一个不同因子,启发学生是否可以利用图形的方式,使逻辑相邻的最小项在几何位置上也相邻,由此引出卡诺图化简。在CMOS门电路讲解中,可以由普通CMOS反相器输出端直接连接引起的短路问题,引出OD门来解决输出端线与的功能。
2.计算机辅助教学
多媒体辅助教学(CAI)已经成为一种广泛应用的教学方式,在教学中如果能够充分利用多媒体技术,将大大丰富课程的内容、增强其理解性。因此在教学改革中,对PPT进行全面改进,增加电路板、集成芯片等实物照片,对复杂的工作原理和物理现象增加动画演示。在传统PPT教学的基础上,充分利用电路仿真软件Multisim对电路工作过程进行模拟仿真。该软件提供了一个丰富强大的元件库及虚拟仪器,可对复杂的电路原理图进行仿真分析。例如,教学过程中,理论分析之后,用该软件对CMOS和TTL门电路进行仿真,通过仿真软件可以测量出门电路各部分原件的电压、电流值,与理论分析相结合,使学生更容易理解CMOS和TTL门电路的基本原理。受到实验设备、经费、课时等条件的影响,理论知识有很大一部分不能在实验课当中得到验证,因此借助Multisim软件对数字电路进行仿真,可以提高学生的学习兴趣,增加学生理论与实践相结合的能力。
三、实践教学改革
1.实验教学
实验是工科类专业中非常重要的一个环节,通过亲自动手实验,可以增强学生对理论知识的理解,适当增加实验的趣味性,更容易激发学生的学习兴趣。但在实验教学中发现,很大一部分学生对理论知识掌握不牢固,其实验过程只是机械的按照实验指导书中的步骤进行操作,而并不思考其原理,也不会通过理论分析来判断实验结果的正误。针对这种情况,进行了如下改进:首先要求进行实验预习,提前复习相关理论课程,并通过分析得出实验内容的理论数据。其次在实验之前对实验原理进行讲解,强调实验注意事项。最后在实验结束后进行总结,将理论分析结果与实验结果相对比并分析误差原因。
2课程设计
数字电子技术课程设计是在学生完成《数字电子技术》、《Multisim仿真分析》《DXP电路设计》等课程之后,独立完成一个电路系统的设计,例如多路抢答器、电子闹钟的设计等。以往的选题由教师决定,导致部分学生对指定选题没有兴趣,设计积极性不高。我们做了如下改进,由教师对已有固定选题进行难易评估,学生可根据自身能力选择不同难易程度的题目,对于创新性思维活跃、动手能力强的学生,可自主选择题目,由教师对其复杂程度进行控制。选题完成之后,要求学生自主查阅资料,确定设计方案,并通过Multisim对电路进行仿真,仿真实现之后,通过DXP绘制电路PCB,完成电路板的制作,最后对电路进行安装和调试,以达到设计要求。
四、考核方式改革
将课程总考核成绩分为三部分:平时成绩占30%、期中考试占10%、期末考试占60%。其中平时成绩分为到课率、作业、课堂提问、课堂笔记几部分。增加平时成绩比重,并细化平时成绩考核内容,更有利用督促学生重视日常学习。传统闭卷考试形式,学生需要识记内容较多、负担较大,很多学生通过死记硬背应付考点,而开卷考试又不适合主干课程的考试。因此我们创新式的改变传统期末考试形式,采用半开卷考试方式。提前要求学生在复习时对重点知识进行归纳,并总结在一张A4纸上,期末考试时允许且仅允许携带该一张A4纸。通过自己完整的归纳总结一遍,学生可以更好地理解所学知识,并在不知不加深了记忆。这种方式在近几次的期末考试中取得较为满意的效果,既可以检查学生掌握知识的水平,也反映出教学中存在的问题,以便在以后的教学中改进。
五、结束语
科技发展越来越需要具有工程技术和创新能力的人才,在课程改革中要紧跟时代的步伐,注重对学生动手能力和创新能力的培养,教师也要不断学习提高自身水平,才能使教学质量不断提高。在教学中逐步引入双语教学,引导学生查阅外文文献资料,与国际接轨。此外,对电子技术兴趣较为浓厚的学生,要组织他们积极参加全国大学生电子设计竞赛、“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛等。总之,只有不断的改进教学方法,更新教学内容,注重创新能力培养,加强实践教学,才能提高教学质量,培养出社会需要的有用人才。
作者:郑丽媛 李如 单位:河南科技学院机电学院 河南科技学院高等职业技术学院
参考文献:
[1]任希,侯建军,李赵红,路勇,曾涛.研究性教学在“数字电子技术”课程中的探索[J].电气电子教学学报,2010.08
[2]赵航.“数字电子技术”课程教学改革与实践[J].吉林工程技术师范学院学报,2012.04
[3]陆冰,魏芸,闾燕,张琛.“数字电子技术”课程教学改革的实践[J].电气电子教学学报,2013.08
作为一种教学方式和教学手段,多媒体图文并茂,具有效率高、信息量大、省时等优势,对其充分利用,可以有效地提高课堂教学效率和保证教学质量。在《数字电子技术》课程教学中,对于抽象、难于理解的内容,教师可以充分利用PPT课件讲解以及图片、动画、视频、音频演示、EDA仿真软件的直观演示等多媒体辅助教学手段,生动形象地呈现所研究对象的复杂变化过程,使学生通过生动形象的直观观察,更好地理解所研究对象的内在规律,对重点、难点及疑点问题理解透彻。如讲授模拟电子系统以及模拟和数字集成系统时,以图1(a)中扬声器系统原理图和(b)中CD播放机框图为例,通过学生直观观察和教师必要的讲解,能有效提高课堂效率和学生学习的兴趣,加强学生对模数转换和集成系统有更好的理解。《数字电子技术》课程教学中引入多媒体辅助教学手段能在有限的时间内增加授课的信息量,使教学内容形式丰富、灵活,有利于解决“学时短、内容多”的矛盾。但教师作为多媒体教学的实施者,不能过分依赖多媒体,应该以学生为核心,围绕教学目标,充分将多媒体资源及其它资源共同构成统一的教学资源系统,注重多媒体教学与传统教学相结合,扬长避短,避免出现讲课速度太快、学生跟不上或者讲课沦为用PPT演示文字和图表的单调过程等等。
2巧设教学情境和问题,激发学生学习兴趣,树立自主学习意识
根据教学内容的难易、重点,向学生提出要解决的中心课题,要求他们分析问题情境,探索问题的解决方法。笔者讲授《数字电子技术》中“二值逻辑与基本逻辑运算”时先介绍安全带报警系统,如图2所示,然后引到学生思考“什么是与逻辑”,之后了解与运算之后,发问“如何用与门实现安全带报警系统”。通过巧设问题和情境,激发学生那种强烈的探索欲望,使学生处于一种积极的思维状态。对于教材中比较抽象的概念和原理,在教学中要深入浅出,用形象生动的比喻去帮助学生进行分析理解,提高学习兴趣,激发学习热情。学生沉浸其中,才会学有所思、学有所问、学有所悟、学有所得,才会有新的发现。要想让学生沉浸于学习还得发挥学生的主体作用。凡学生能够自己探索得出的,决不替代,凡学生能独立发现的,决不暗示,尽可能给学生多一点思考的时间。为让学生深刻理解74HC151七段显示译码器[6]三个辅助端即灯测试输入、灭灯输入和锁存使能输入端的功能,笔者让学生根据74HC151的功能表,分析输出有字形时对应的三个辅助输入端信号分别是什么,从而得出结论:灯测试输入端用于检查译码器本身及显示器各段的好坏,灭灯输入端用于将不必要的零熄灭,锁存使能输入端由0跳变到1时,输入码被锁存,输出只取决于锁存器的内容。
3授课要承前启后,注重教学内容的衔接
在教学中关注知识之间的前后联系,了解知识的来龙去脉,可以使我们更好地衔接教学内容之间的关系,形成一个系统的知识链;在这一基础上的教学设计,能促进学生利用迁移、转化的方法来解决问题,能使我们有效合理地进行教学。一方面注意本课程内容的前后衔接,另一方面注意本课程与前后相关课程的衔接。如讲全加器时,可以得出全加和S和进位数Co的表达式,分别如式(1)和式(2)所示。根据式(1)、(2)和已经学习的半加器知识,由此得到图3(a)所示的全加器实现电路。同时,引导学生将式(1)和式(2)分别变换成如式(3)和式(4)所示的最小项表达式。进而,让学生回忆二进制译码器74HC138重要应用之一,即可以实现给定的组合逻辑函数。最终,在引导下,学生得出如图3(b)所示的电路图,即用已学的74HC138实现全加器的功能。这样学生开阔了思维,加深了对已学知识的理解。有意点拨前后课程中与本课程相关的知识点及其应用,让学生认识到电子技术课程承前启后的重要作用,激发学习的兴趣和热情,提高学习的主动性,树立学好电子技术课程的信心。
4理论联系实际,拓展学生的思维能力
理论教学学生一般感觉枯燥、难学懂。在理论教学的过程中,若能结合具体实验案例,则能给予学生感性认识,提高学习兴趣,进而通过理论学习上升到理性认识,再到实践环节中,验证理论,又可促使学生真正理解理论知识,进一步深化理论。对数字电子技术的掌握更重要的是能够通过电路的学习学到一种思维方式,学会一些分析问题和解决问题的方法。逻辑运算是数字电子技术的基础,让学生理解基本运算是重点也是难点。为此,笔者在讲授或运算时,以如图4所示的“入室盗窃检测和报警系统”为例讲解或运算及或门的应用。这样一来,学生易于理解或运算的本质及其应用。教学多结合实际,激励学生不但要具有坚实的理论基础而且应能够灵活综合应用来分析和解决问题。
5重视作业环节
在考核方式上,主要改革就是改变“期末成绩=平时成绩+期末考试成绩”这样的传统方式,结合独立院校学生学习积极性低、到课率差的现状,让“平时成绩=平时成绩+考勤成绩”,这样“期末成绩=平时成绩+考勤成绩+期末考试成绩”,按照数字电子技术课程实践要求较高的特点考勤成绩占10%,平时成绩占30%,期末考试成绩占60%。其中考勤成绩可要求学生按时上下课,并认真听讲即可得满分,这样可以很大程度上提高学生上课积极性,改善到课率低这样的现状,其中平时成绩可分为两部分,平时作业占10%和实验占20%,作业要求学生认真独立完成。实验可参考实验操作,实验报告以及实验考试三个部分来打分。
2教学方法改革
(1)改变传统教师直接讲新内容的方式,可以在每节课开始,先写出本节课要解决的所有问题,按照问题来讲课,让学生带着问题听课,这样可以提高学生学习兴趣。例如在讲卡诺图化简时,可先提几个问题:①什么是最小项?②卡诺图的结构?③逻辑函数和卡诺图的关系?④用卡诺图如何化简表达式以及卡诺图化简规则?在讲课中可一步一步逐渐解决问题,最后让学生学会如何用卡诺图化简逻辑表达式。
(2)因为在数字电子技术课程中主要以分析和设计两部分为主,在学生学习这门课程中就可以让学生逐步建立设计思维,可从最基础最简单的开始,例如最初可让设计一个判断输血者与受血者的血型是否符合的逻辑电路,4-6个人分为一组,采用小组讨论的形式,最后要求每组说明自己的设计思路,并比较每种设计的优劣点。这样可逐步设计计数器、秒表计时器等等。当然在此过程中,为防止个别学生偷懒,可在每组说明自己的设计思路时,要求每位同学只说一个部分。
(3)传统的教学手法主要用黑板讲授,但是数字电子技术这门课有大量的电路,像集成芯片的内部电路图,需花费大量时间画图,而且这种教学手法单一,很难提高学生学习兴趣,随着现代教学技术发展,多媒体技术应用越来越多,我们可以在数字电子技术的教学中采用多媒体教学,当然多媒体教学也有弊端,幻灯片放映过快,没有黑板讲述思路清晰,所以我们可以在以多媒体讲课为主的情况下,采用黑板辅助的教学方式。这样既节省大量教学时间,又可以提高学生学习兴趣。
(4)实验教学部分需要降低验证性实验的比例,增加设计性实验内容,为增加学生对实验的重视度,可增加实验考试部分,可在实验开始时告诉学生将会进行实验考试,实验考试内容就在所有做过的实验中,到时抽签决定做那个实验,可以提高学生独自做实验的积极性。
3结束语
从教材内容着手,充分利用实验室现有的仪器设备以及计划新购置的仪器设备设计开展的实验项目,修改原有的验证性实验,按照验证性、基本技能训练实验占40%,综合性、设计性实验占40%,研究创新性实验占20%的原则,删除了叠加原理、戴维南定理和诺顿定理的验证性实验,增加了电路故障判断实验、常用电工电子仪器仪表的使用实验、电动机星形-三角形降压启动控制实验、电动机顺序控制实验、变压器使用等实验。修改后的实验教材在传统实验教学的基础上,增加综合性的课程设计内容。突出应用性、技能性、综合性和创新性。同时在教材中还注意理论知识与工艺实践相结合,基本知识与现代应用技术相结合。
2实验内容和方法的改革
(1)直接面向元器件。
原有电工电子技术实验是在实验台上做,接线容易,安全可靠,灵活性好,指导老师准备实验方便等。但也有其缺点,学生做实验看不到真正的设备元件,例如学生仅能从操作面板上的符号看到哪是线圈的接线柱,哪是主触点、哪是常闭触点、哪是常开触点,实验时看不到这些具体的元件。对于在实验中出现问题不容易查找故障出在哪里,只是机械地跟着老师做。现在是把实验箱外壳打开,使设备元件露在外面,让学生清晰地看到设备元件与实验板的连接线,看到设备的动作过程,提高了学生分析故障原因和解决问题的能力,因此学生做实验的兴趣也比原来提高了。
(2)对于一些常规性和验证性的实验,所用到的元件参数不固定。
例如验证基尔霍夫定律,只规定在实验中所用到的元器件个数和元器件参数的大致范围,自己制定实验所用的元器件个数和参数。老师仅对实验的重点、难点和容易出现的问题进行分析指导。这样实验过程中每组实验数据不一样,每个人都需要用心去做。
(3)教学组织与实施。
实验的前期阶段主要进行基本技能的训练,包括认识印刷电路板,手工焊接练习,认识和检测常用电子元器件。实验的后期阶段进行电子产品组装焊接训练。我们根据学生的兴趣爱好和能力,因人而异,针对性的进行训练。对于动手能力和接受能力比较差的同学,让其组装简单的电子产品,例如稳压直流电源、单波段收音机等,在实验过程中给予他们重点指导,鼓励他们克服思想障碍,树立信心,制作好作品;对于动手能力中等的学生,让他们组装相对比较复杂的万用表、电话机等套件;对于动手能力和接受能力都很强,并且对电子技术特别感兴趣的学生,要从设计制作上来要求,首先让他们自己选择电路内容,自己制作印刷电路板,自己选择电子元器件,制作期间要给他们指导设计思路、印刷电路板的布局、检测、安装工艺、排除故障和调试技巧等,这部分学生需要用比较长的时间,可以在业余时间继续制作完成。
3实验考核的改革
合理科学的实验考核制度,对于保证实验教学的质量有重要作用。实验考核制度一般包括参与实验的态度、知识掌握的深度、操作能力、安全文明等方面的内容。例如,对电子元器件识别和检测能力、元件安装焊接工艺质量、调试都进行考核,每一项都有具体评分标准。考试期间指导教师如实地做好每个学生的考核记录,并且结合学生出勤和实验报告来综合评定最后成绩。具体做法:一是实验成绩的组成比例。平时成绩占50%,实验考试占50%。二是考试资格。实验课原则上不准请假,对于遇到特殊情况请假的学生,要求他们回校后需要补做完落下的实验才能参加实验考试,否则不能参加实验考试;迟到、早退在三次以上者取消实验考试资格;不交实验报告的学生取消实验考试资格;实验课不遵守课堂纪律和故意损坏仪器者取消实验考试资格。三是未取得实验考试资格的学生,实验成绩按零分记。四是在考核前安排实验室开放时间,学生可自行预约到实验室试做。
4改革后的教学效果
从学生在电工电子实验过程中和实验报告中反馈的信息来看,改革后学生普遍认为电工电子实验对自己实践能力有很大的提高。
(1)学生的角色发生了转变。
电工电子实验要求每位学生独立制作完成自己的作品,可以根据自己动手能力、接受能力和兴趣爱好来选择适合自己的实验内容,遇到疑难问题要独立思考,老师只是起点拨指导作用,由学生自己动手解决实际问题。学生由被动变为主动,由原来的教育对象变成教育合作对象。
(2)调动了学生的学习积极性。
学生亲自制作电子产品,并且调试成功,学生体验到完成一项任务具有的成就感,更加激发学生学习电工电子技术实验的积极性。
(3)培养了学生的实践能力,克服了眼高手低的毛病。
电工电子实验不但让学生尝到了许多课本上无法学到的知识,而且还培养了学生分析问题和解决问题的能力。通过电工电子实验,锻炼了自己的毅力,培养了做事认真细致的习惯,体会到了眼高手低的感觉,认识到了理论与实践相结合的重要性。
(4)通过实验开放解决了实验课时数少的矛盾
特别是对一些学习比较好、动手能力强的学生,能够满足他们的求知欲,给他们一块创新的天地。
5结束语
1.1一本授课教材+多本参考教材
由于每本教材的侧重和受众群体的不同,对重点和难点的分析会有不同的着力点。任课教师要根据学生的特点进行教授,即使是精挑细选出来的教材,也不会百分百满足教学的需要,因此需要广泛参考国内外各类教材的知识分析和应用,查阅相关的期刊资料,及时吸收新的知识,吐故纳新。同时教师不能局限于电子技术这一门课,要大量阅读相关学科的相关书籍资料,增加知识储备,开阔视野,面对学生的求知才能深入的启发和引导学生。
1.2第一节课引人入胜
第一节入门性质的引言能够调动学生的学习兴趣,帮助学生建立学习积极性,对电子技术这门课有一个整体的感官印象,了解实际应用中电子技术的广泛性和重要性。要针对不同的专业应用介绍电子技术的实际作用和地位,激发学生的兴趣,逐步介绍电子系统的组成部分以及各个组成部分涵盖的课程内容,将整门课的内容拆分成单元电路又组合并联系起来,同时介绍课程的学习方法以及需要掌握的知识水平。
1.3多样化教学
教学手段除了板书、多媒体演示、仿真示例,还有实物展示。实物展示和实验环节并不重复,例如在讲解显示译码器时,可以拿电路板、数码管、译码器以及若干门电路来验证,另外可进一步启发学生是否可以显示字母,以HELLO为例,将输入变量的不同取值定义为不同的字母,设计译码器,并逐个显示出来。这种方式既可以调动学生的兴趣又能够完成一次课堂考核。教学方法的运用需要授课教师通过对同一知识点运用不同方法进行尝试教学并留意学生的兴趣点,与学生不断的互动,鼓励学生对教师进行提问,通过这种尝试—反馈—改进的反复推敲,找到适合该教学班的授课方式。
1.4改革教学内容
淡化分立元件电路,注重集成电路的应用。在集成电路讲解中强调外特性,淡化内特性,注重实际应用的效果,强调单元电路和整体电路相结合,理论电路与实际电路相结合的指导思想,建立模块化的概念,注重各个单元的作用以及相互关系的外特性。电子技术这门课的知识点非常多且零散,学生常常是学习新的知识点就忘记了旧的知识点,因此开始新的内容之后,应该适度的与之前的内容联系在一起,比如二极管的特性,二极管会随时应用在之后讲解的各个知识中,比如直流电源中的整流部分,可以借此很好的对二极管的特性进行回顾。
1.5每部分内容辅以典型实例讲解
将理论与实践相结合,适当的引入工程应用实例,激发学生的动手实验热情。例如模拟电路部分,根据大纲规定的教学内容。以蓄电池低压报警电路为例,由集成运放、稳压二极管、发光二极管及若干电阻等元件组成,涵盖了集成运放的非线性应用,发光二极管的伏安特性等知识点。报警电路中,集成运放作为电压比较器工作在非线性状态,电阻R2与稳压管组成电压基准电路,向比较器提供基准电压。电阻R1,R3组成分压电路,其中间点作为电压采样点。当蓄电池电压高于两倍基准电压时,比较器输出正饱和电压,发光二极管不发光,表示电压正常;当蓄电池电压低于两倍基准电压时,比较器输出电压为零,发光二极管发光,表示此时蓄电池电压过低。除单元电路之外,对综合性电路的分析及改进也有助于让学生对知识点在实际中的运用有更深入的了解。
1.6实践环节的基本要求和进阶要求
由于实验课时不多,8个学时的实验基本为验证性实验,这个是对学生的基本要求,在进行实验验证后,可进一步提出进阶要求,例如集成运放的运算电路,基本要求是搭建给定的运算电路,并给定输入信号,对输出信号进行测量,验证加法电路或者减法电路等,进阶要求即可要求学生根据已完成的电路进行适当的改变,完成要求的运算关系,并通过测试加以验证。可以借此培养学生活学活用的能力,深刻的了解和掌握经典电路的精髓,并能够加以变化和改进,以适应不同的应用需求。
1.7加强题库建设
课堂上有限的时间里需要讲解大量的知识,即使最深刻的演示也需要课后花时间来巩固和加深记忆。另外有些学生属于慢热型,对课堂知识不能及时领会和灵活运用,往往正是这些慢热的学生通过不断的练习,对知识的掌握非常扎实,因此题库的建设非常必要。题库的建设原则是根据授课内容挑选习题,编入部分实例,完善题型,重点突出。
2考核方式的多样化—因材施教并因材考核
根据平时因材施教的培养方案,考核方法就需要随之进行多方位改革,教师要多花时间重视学生的学习过程,将考核和教学融合在一起,不能只靠期末笔试裁定学生的学习水平和能力,要体现因材施教的作用,进行因材考核,着重于学生的综合技能,包括理论笔试,实验动手,单元电路的理解分析和应用改进等。为避免教师的主观意见影响学生总评的公平性,期末的笔试成绩仍然要占较大比重,但是考试内容会涵盖部分对实践内容的分析和归纳,即笔试包括理论题型和实际题型。采用多种考核方式力求让每位学生的用心和努力都能在考核中得到相应的体现。
3结束语