朱四化
摘要: 對于中職模擬電路教學來說,實驗教學是很重要的一個環(huán)節(jié),但由于種種原因,效果不理想。作者嘗試使用中職當前普遍使用的Protel軟件來輔助教學,并加以研究。
關鍵詞: 中職電子技術實驗教學Protel應用
傳統(tǒng)的電子技術實驗方法是制作典型的電路,主要是在萬能敷銅板上焊接或者在面包板等上插接實際的電子元器件、集成塊,并用導線連接,構成可完成一定功能的實際電路,使用常用的電子儀表儀器進行試驗和調試,看測量結果是否符合理論值。隨著現(xiàn)代計算機的發(fā)展,虛擬實驗逐步走進了實驗課堂,如何合理利用虛擬實驗成為現(xiàn)階段中職電子技術實驗教學中的一個新課題。我在嘗試使用中職普遍使用的Protel軟件來輔助教學的過程中,經過實際應用總結,得出以下一些感悟。
一、傳統(tǒng)電子技術實驗教學中存在的一些問題
1.教學環(huán)節(jié)方面。
實驗教學預習、復習等環(huán)節(jié)基本上學生不做。實驗前同學們進不了實驗室,看不到儀器,寫預習報告往往是抄指導書;做實驗時學生經常是趕時間測數據,不能深入地理解實驗的原理方法,更沒有時間去思考其他可行的實驗方法,限制了思維發(fā)展的空間。在整個實驗過程中,由于學生不能主動地學習、研究實驗原理和方法,只會照抄照搬指導書,自然缺乏應用和創(chuàng)新能力。
2.教學內容方面。
由于學校實驗設備缺乏,特別是較為先進的電子技術實驗設備,許多學校資金不足,難以購買,少數學校即使購買了,數量也很少,基本上是擺設,或者干脆是用來培訓少數同學參加競賽,加上中職學生素質較差,教師覺得不好管理,在這種情況下實驗內容和課時被大量刪減,一些帶有危險性的實驗往往無法開設,這樣就使學生不能更深入地探究,限制他們的思維,縮小他們的眼界。
3.教學模式方面。
傳統(tǒng)的電子技術實驗教學模式存在一些弊端,在整個實驗過程中學生處于從屬地位,做實驗時學生只要按照指導書上的步驟機械地操作,就會得到和指導書上相差無幾的結果,覺得自己做實驗很成功。長此以往,使學生不愛動腦想為什么要以這樣的步驟做實驗,有沒有更好的實驗方案、方法,是否可以采用其他的儀器等本應學生思考的問題,滋長懶惰心理,限制思維的發(fā)展,更沒有自己的創(chuàng)新。
二、Protel在中職電子技術實驗教學中的應用優(yōu)勢
1.可以使學生在“真實”的實驗操作情境之中預習實驗。
Protel軟件具有強大的模擬仿真實驗功能,使學生在利用Protel軟件進行預習、實驗設計、復習時,仿佛置身于真實的實驗操作情境之中,這比以往的只是面對枯燥的課本效果好得多。Protel軟件可以使學生在利用Protel軟件進行學習時,實現(xiàn)人與機器、人與人之間的交流。計算機可以隨時提出問題來測試學生學習的情況,學生可以根據測試結果適當做出是否繼續(xù)學習的決策。學生可以通過網絡的信息傳遞功能,與同學或老師進行交流討論。
2.應用Protel可以解決實驗環(huán)節(jié)脫節(jié)的問題。
Protel可以為學生創(chuàng)造一個生動活潑、形象逼真的學習環(huán)境。學生可以在實驗前在計算機上利用Protel進行實驗前的預習,這樣的預習效果要比傳統(tǒng)的只參照指導書好得多。實驗過程中,學生可以根據以前預習的結果,帶著問題來做實驗,看結果是否有變化,再分析原因。學生可以利用業(yè)余時間來對該實驗進行仿真,對實驗的原理、方法有比較明確的認識,對實驗中的難點也有準備,當他真正走進實驗室時,不論是電路的布局、搭建,還是實驗的原理方法、實驗過程,都能做到心中有數,減少實驗的盲目性,從實驗完成的速度、質量方面來看效果比較明顯。學生在實驗結束后,可以利用Protel進行復習、撰寫實驗報告,期末復習時也可以隨時到利用計算機進行復習。由此可見,利用Protel就可以解決學生在傳統(tǒng)實驗教學過程中在預習、復習階段遇到的障礙。
3.引入Protel仿真系統(tǒng)進行電子技術實驗教學,可以提高學生的學習興趣,激發(fā)學生的探究性學習,從而消除傳統(tǒng)教學模式的弊端。
Protel軟件功能強大,能夠仿真幾乎所有的電子技術實驗。實驗過程中,學生需要按照實驗原理,自己逐個選擇元件,并對它們進行連接,這有助于他們熟悉實驗電路,加深對電路原理的理解和記憶。由于它避開了電路的一些線路連接的問題,只對電路原理進行仿真,因而也就避開了次要的線路連接問題,直接切入到電路原理的本質。簡單、明了的過程,使學生更容易理解實驗原理和現(xiàn)象。最重要的是,在仿真過程中,學生可以自行設計實驗方案,根據需要改變元件參數和電路,輸出不同的結果,進行探究式學習,這一方面可以極大地提高他們的學習興趣,另一方面有助于開闊思路,拓寬知識面,提高解決實際問題的能力。
三、Protel在電子技術實驗教學中的應用模式
演示實驗的電路要專門制作成示教板,且使用不便,各種準備工作麻煩,儀器精度也直接影響教學效果。而利用Protel仿真功能可以很好地解決這個問題。
1.實驗前。
要有預習通過制度。對學生明確,只有預習完成后才能進實驗室。實驗教師根據教學要求、實驗目的,在每學期實驗開始之前把準備好的實驗題目及要求通過局域網公布出來,學生可以根據自己的時間安排在每個實驗開始前在計算機上利用Protel進行實驗前的預習。經基本掌握,學生可以很快進入到實驗操作中去。
2.實驗中。
每個學生的理解能力、接受能力、動手能力各不相同,在實驗預習過程中肯定會遇到許多問題,可能每個同學的問題各不相同。這是好現(xiàn)象,有時有問題也可進入實驗室,不必全都在機上解決,可以在具體實際操作中來解決。仿真遇到的與理論分析不一樣的結果可以在具體實驗時多加注意,再綜合分析多種結果,找出原因,這樣可以加深學生對教學內容的理解。教師在整個試驗過程中起到指導監(jiān)督的作用,當遇到一些突發(fā)事件時教師可以協(xié)助學生共同解決。
3.實驗后。
實驗結束后,學生可以通過局域網上把實驗報告?zhèn)鹘o老師,老師可以及時檢查學生的實驗報告并很快把檢查過的實驗報告?zhèn)鹘o學生。這樣,在遇到問題時可以及時解決,縮短教師和學生之間的交流時間,提高教學效率,加深學生對實驗的理解。
四、Protel在實驗教學中的局限。
電路實驗教學重視實際動手能力的培養(yǎng),而引入Protel仿真實驗并不能達到這樣的目的;而且在實際動手操作時,會遇到許多意外的情況,這些不是機器所能完全表現(xiàn)出來的。
因此,在實際教學過程中,要合理利用Protel的輔助優(yōu)勢,不能完全利用Protel仿真實驗教學效果來代替真實的實驗。只有相輔相成,充分發(fā)揮各自的優(yōu)勢,才能切實搞好電子技術教學。
參考文獻:
[1]朱力恒.電子技術仿真實驗教程[M].北京:電子工業(yè)出版社,2003.7.
[2]陳明義.電子技術課程設計實用教程[M].長沙:中南大學出版社,2002.6.
[3]李萬臣.模擬電子技術基礎實驗與課程設計[M].哈爾濱:哈爾濱工程大學出版社,2003.1.