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试析模拟电子技术教学中比较教学法的应用

时间:2022-10-25 20:10:03 来源:网友投稿

摘 要 模拟电子技术课程面临内容多、难度大、学时少,学生学习困难大的问题。为了在很有限的时间内更好地完成教学任务,达到理想的教学效果,笔者在教学过程中采取了各种改进措施,其中比较教学法的应用是行之有效的方法之一。正确运用比较法,可以帮助学生理清概念,提高分析水平,获得能力培养。

关键词 比较教学法;电子技术教学;模拟电子技术

电子技术已经在工业、通信、医疗、交通、教育乃至生活几乎所有领域都得到了越来越广泛、深入的应用。模拟电子技术是高校很多专业的一门很重要的专业基础课,大部分学生对这门课的学习深感困难,其主要原因:一是本课程难度大,内容抽象难以理解;二是知识点多,概念容易混淆,不容易记忆;三是由于科技的发展,社会的进步,学科越来越多,高校设置的课程也越来越多,这样电子技术课程的学时就不得不大量的削减,而教学内容却并不减少,教学要求也不降低,这就造成时间紧,任务重的局面,使得学生的学习困难无形中增加了。为了在很有限的时间内更好地完成教学任务,达到理想的教学效果,笔者在教学过程中采取了各种改进措施,其中比较法的应用被证明是行之有效的方法。比较教学法是教师在教学实践中,着重体现辨析并确定教学内容间异同关系的思维过程和方法。

1 元件与半导体器件的比较

半导体器件的导电性能是模拟电子技术这门课的基础知识,为后续各种电路的学习打下了基础,这部分内容如果没有理解好,后面的学习就会很困难。我在教学过程中时时注意与前面学过的知识加以比较,达到温故知新的目的。比如在讲解半导体二极管时,首先让学生回忆在电工课程中学过的电阻的知识,在电阻两端加上一定的电压,电阻上就会有电流通过,电压方向改变,电流方向随之改变,而电流大小不变。在二极管电路中加上一定电压,加正向电压二极管导通,有电流通过,而加反向电压二极管截止,没有电流通过。这就引出了二极管的单向导电性。下面继续深入分析:电阻上的电流的大小取决于电阻和电压的大小,其导电特性遵循欧姆定律,电压与电流的比值是一定值,既等于电阻值,在电压电流坐标中,电阻的伏安关系曲线是一条直线,所以电阻是线性元件。而二极管的伏安特性曲线不是一条直线,所以二极管是非线性器件。二极管家族是个大家庭,品种繁多,在讲解各种二极管时也要注意将它们进行比较。例如,稳压二极管的工作区域是反向击穿区,而这一区域恰恰是普通二极管禁止进入的区域,但是稳压二极管在反向击穿区的反向电流是有限定的,不能超过允许值[1]。

2 电路结构的比较

模拟电子技术中電路较多,学生除了对电路的工作原理理解感到困难外,对各种电路的区别也经常梳理不清,容易记混。在这种情况下,教师应该告诉学生世间万物之间存在着差异。世上没有完全相同的两片树叶。教师的责任,就是要引导学生将这种差异揭示出来。例如在分压式偏置放大电路教学中先让学生指出该电路与固定偏置放大电路的不同之处,然后再讨论下偏置电阻与发射极电阻的使静态工作点稳定的作用。比较固定偏置放大电路与分压式偏置放大电路的交流信号都是从基极输入,从集电极输出,都是共发射极放大器。射极输出器与固定偏置放大器所用的电子元器件可以完全相同,但是它们的电路结构却有不同,可将二者放在一起对比观察,让学生指出不同之处,引导学生发现射极输出器的交流信号输入端是基极,而输出端则是发射极,得出射极输出器共集电极放大器的结论。另外共发射极电路输入输出信号相位相反,而射极输出器输入输出信号相位相同[2]。

3 电路性能的比较

稳定合适的静态工作点是放大电路正常工作的前提,交流性能指标是衡量放大电路放大性能的重要指标。学生对放大器增益比较容易理解,对输入电阻和输出电阻对电路放大性能的影响则难以做到理解透彻。例如在共集电极放大器的教学中,通过实验演示他们发现射极输出器的电压增益约等于1,那么没有电压放大能力的放大器存在意义何在呢?经过对比共发射极和共集电极放大器的各项交流性能指标发现,共发射极放大器的电压增益较大,输入电阻较小,只有一千欧姆左右,输出电阻较大,有几千欧姆到十几千欧姆;共集电极的电压增益为1,但输入电阻较大,输出电阻较小,只有几十欧姆;通过观察这两种电路的信号放大情况,发现射极输出器的信号传输效率要比共发射极电路的高得多,这正是由其输入电阻大,输出电阻小的特点所决定的,由此引出射极输出器在多级放大器中做输入级、输出级、中间隔离级的应用。共集电极放大器属于电压串联负反馈放大器,这是其电压增益小,输入电阻大,输出电阻小的原因。学生们观察到在分压式偏置放大电路中,如果发射极旁路电容断开,则增益就会锐减,这时就可启发学生思考其原因,指出旁路电容断开相当在电路中引入了交流串联负反馈,使学生对负反馈影响电路增益,使增益下降有了较深刻的认识。在集成运放教学中,对集成运放的线性应用和非线性应用得电路结构上的不同,信号传输特点的不同也应做出对比,方便学生快速理解记忆,这也有助于他们在学习方法上受到启发,思维能力得到培养,学习能力得以提高。教师要引导学生找出事物的细微差别揭示其本质,的确有相当难度。但是,从教学效果来看,高水平的相似比较,往往能最大限度地开发学生的智力,同时也彰显出教师的教学艺术。把一些模棱两可的、似是而非东西辨析清楚了,学生对教学内容的理解就更深刻了。

4 结束语

比较教学法的运用,有助于培养学生举一反三,触类旁通的推理能力;有助于培养他们独立思考的学习能力以及培养他们透过现象看本质的分析能力;有助于创新思维的培养。运用比较法,可以帮助学生提高思维能力。比较教学法为学生创造了参与讨论的学习环境,使学生在团结、紧张、严肃、活泼的学习氛围中,轻松、愉快地掌握知识和技能,从而获得事半功倍的教学效果。

参考文献

[1] 李京强.教学改革的思考与实践[J]武汉传媒学院学报,2015, (6):118.

[2] 黄鹏,谢忠辉.电子技术教学方法探讨[J].大学时代,2006,(1): 75-76.

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