江蘇商貿(mào)職業(yè)學(xué)院 陸柳延 陳 峰 蔡廣飛 陸 建

模擬電子技術(shù)是電子類專業(yè)的一門(mén)必修課程，物理概念抽象，專業(yè)性強(qiáng)。傳統(tǒng)的教學(xué)方法，將教、學(xué)、用脫離開(kāi)來(lái)，學(xué)生很難掌握枯燥的知識(shí)點(diǎn)。本文主要探討在教學(xué)過(guò)程中，采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)的教學(xué)方法和現(xiàn)代信息化教學(xué)仿真軟件Multisim，將課程知識(shí)點(diǎn)有機(jī)的融入到項(xiàng)目中，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的思考能力，從而取得較好的教學(xué)效果。同時(shí)，采用過(guò)程性評(píng)價(jià)的改革方式，從多個(gè)角度對(duì)學(xué)生的理論水平和實(shí)踐能力進(jìn)行考核。

《教育部2017年工作要點(diǎn)》明確指出，要推動(dòng)實(shí)施應(yīng)用型高校建設(shè)項(xiàng)目。因此，針對(duì)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)機(jī)制，以電子技術(shù)基礎(chǔ)課程為切入點(diǎn)進(jìn)行教學(xué)改革的研究和探討，立足于高校教學(xué)改革目標(biāo)。模擬電子技術(shù)課程，是高校電子電氣信息類專業(yè)的一門(mén)專業(yè)基礎(chǔ)課，盡管屬于電子技術(shù)方面的入門(mén)課程，但該課程具有較強(qiáng)的理論性、專業(yè)性和實(shí)用性。要求學(xué)生學(xué)完課程后不僅掌握專業(yè)的理論知識(shí)，同時(shí)也要學(xué)會(huì)電子電路的分析、應(yīng)用和設(shè)計(jì)等。

以教師“教”為中心的傳統(tǒng)教學(xué)模式中，老師主要通過(guò)理論教學(xué)授課，根據(jù)課程的章節(jié)排布，按部就班的對(duì)模擬電子技術(shù)的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行逐一講解。該教學(xué)方式需要學(xué)生有足夠的熱情、耐心來(lái)學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識(shí)，學(xué)生亦通過(guò)循序漸進(jìn)的學(xué)習(xí)能夠打牢知識(shí)基礎(chǔ)。然而本課程的知識(shí)點(diǎn)概念極其抽象，學(xué)生在學(xué)習(xí)階段，對(duì)理論知識(shí)點(diǎn)的理解能力相對(duì)欠缺，學(xué)生普遍反應(yīng)對(duì)該課程學(xué)習(xí)有點(diǎn)力不從心，從而很容易對(duì)課程產(chǎn)生畏難情緒，學(xué)習(xí)效果也就一落千丈。此外，傳統(tǒng)的卷考考核方式，只注重學(xué)生對(duì)理論知識(shí)點(diǎn)的理解，學(xué)生逐漸對(duì)課程學(xué)習(xí)失去興趣和信心。

為激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，基于教、學(xué)、用一體化的理念，本文采用以任務(wù)驅(qū)動(dòng)為基礎(chǔ)的教學(xué)方法，再結(jié)合選用模擬仿真、模擬工作環(huán)境等教學(xué)手段，突出課程的實(shí)用性。通過(guò)過(guò)程性評(píng)價(jià)的考核模式，對(duì)每一個(gè)任務(wù)進(jìn)行評(píng)價(jià)，突出了實(shí)踐能力的考核。

1 “任務(wù)驅(qū)動(dòng)”教學(xué)方法的具體實(shí)施

教師對(duì)本課程的教學(xué)內(nèi)容先序化后重構(gòu)，設(shè)計(jì)成多個(gè)獨(dú)立項(xiàng)目。每個(gè)項(xiàng)目再劃分成一個(gè)或多個(gè)具體的任務(wù)，將知識(shí)點(diǎn)有機(jī)的融入在具體的任務(wù)中。課堂中基于任務(wù)驅(qū)動(dòng)的教學(xué)模式，以某個(gè)具體實(shí)例為載體，引導(dǎo)并啟發(fā)學(xué)生積極思考，并通過(guò)邊學(xué)邊做的學(xué)習(xí)方法，不僅讓學(xué)生掌握課程內(nèi)容，更培養(yǎng)了學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。具體實(shí)施如下：

（1）提出任務(wù)

“任務(wù)”是任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法的主線，必須涵蓋教學(xué)中所需掌握的知識(shí)點(diǎn)。任務(wù)的設(shè)計(jì)應(yīng)該注重典型性、實(shí)用性、趣味性，難易程度遵循循序漸進(jìn)的原則，確保學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和課堂教學(xué)效果。以教學(xué)設(shè)計(jì)中“設(shè)計(jì)一個(gè)可調(diào)直流穩(wěn)壓電源系統(tǒng)”項(xiàng)目為例，首先明確系統(tǒng)框圖如圖1所示，提煉出項(xiàng)目中所需完成的子任務(wù)，分別為整流、濾波和穩(wěn)壓（變壓屬前導(dǎo)課程中的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，在本課程中不再作為子任務(wù)分布）。

圖1 直流穩(wěn)壓電路系統(tǒng)框圖

在“整流”環(huán)節(jié)中，重點(diǎn)讓學(xué)生掌握二極管的使用，提出任務(wù)1——利用二極管設(shè)計(jì)全波整流電路，實(shí)現(xiàn)從交流電到直流電的轉(zhuǎn)換。在“濾波”環(huán)節(jié)中，重點(diǎn)讓學(xué)生掌握電容的使用，提出任務(wù)2——利用電容濾波實(shí)現(xiàn)直流電中交流成分的剔除、過(guò)濾。最后是“穩(wěn)壓”環(huán)節(jié)，重點(diǎn)讓學(xué)生掌握穩(wěn)壓管的應(yīng)用，提出任務(wù)3——利用穩(wěn)壓管實(shí)現(xiàn)直流電壓的穩(wěn)定輸出。

最后，教師指出學(xué)生可通過(guò)自己設(shè)計(jì)的電路進(jìn)行實(shí)物焊接、調(diào)試、比較、分析。如此，學(xué)生了解了學(xué)習(xí)任務(wù)，明確了學(xué)習(xí)目標(biāo)，充分調(diào)動(dòng)起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，為良好的教學(xué)效果打下基礎(chǔ)。

（2）分析任務(wù)

針對(duì)細(xì)化后的任務(wù)，在課程實(shí)施過(guò)程中，教師根據(jù)授課內(nèi)容，對(duì)每一個(gè)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行細(xì)致的講授，為任務(wù)的實(shí)施做好知識(shí)準(zhǔn)備。并借助仿真軟件Multisim，搭建典型的電路，演示出每一個(gè)子任務(wù)應(yīng)實(shí)現(xiàn)的效果，讓學(xué)生直觀的理解電路原理，從而使學(xué)生理解掌握課程的重難點(diǎn)。

任務(wù)一：整流電路。通過(guò)搭建圖2所示的橋式整流電路，講授二極管的重要特性，二極管在整流電路的應(yīng)用及設(shè)計(jì)思路、元器件的選用、及電路工作原理。學(xué)生通過(guò)繪制電路圖，加深對(duì)電路的設(shè)計(jì)理念。同時(shí)，通過(guò)軟件仿真結(jié)果得出圖3和圖4，學(xué)生非常容易比較出波形的區(qū)別，進(jìn)一步理解掌握了整流電路的作用。至此，通過(guò)信息化的教學(xué)手段，學(xué)生掌握了重難點(diǎn)——二極管單向?qū)щ姷奶匦浴?/p>

圖2 橋式整流電路

圖3 整流前的交流輸出波形

圖4 整流后的直流全波輸出波形

任務(wù)二：濾波電路。在學(xué)生掌握整流電路的基礎(chǔ)上，教師進(jìn)一步講解濾波電路的知識(shí)點(diǎn)。掌握電容器在電路中具有濾波作用，得出橋式整流濾波電路如圖5所示。通過(guò)對(duì)仿真結(jié)果的比較、分析，引導(dǎo)學(xué)生掌握電容器的特性及特殊應(yīng)用。

圖5 橋式整流濾波電路

圖6 橋式整流濾波前、后的輸出波形

任務(wù)三：穩(wěn)壓電路。在學(xué)生掌握整流濾波電路的基礎(chǔ)上，最后由教師提出穩(wěn)壓的概念。引導(dǎo)學(xué)生思考通過(guò)電路的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的電壓輸出，提出課程中重難點(diǎn)——穩(wěn)壓管、集成穩(wěn)壓器的應(yīng)用。通過(guò)搭建電路圖7，重點(diǎn)講述集成穩(wěn)壓器LM317K的作用及電路工作原理。并通過(guò)對(duì)仿真結(jié)果的比較、分析，強(qiáng)化穩(wěn)壓的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。

圖7 橋式整流濾波穩(wěn)壓電路

（3）任務(wù)實(shí)施

圖8 穩(wěn)壓前、后的輸出波形

通過(guò)以上子任務(wù)的分析掌握，提出最終的實(shí)施項(xiàng)目——可調(diào)穩(wěn)壓電源電路的設(shè)計(jì)。教師為了結(jié)合授課內(nèi)容，提出了對(duì)應(yīng)的電路設(shè)計(jì)方案，學(xué)生在教師的引導(dǎo)下已經(jīng)完成相應(yīng)知識(shí)點(diǎn)的掌握。學(xué)完課程后，學(xué)生可以結(jié)合自己的理解完善電路設(shè)計(jì)或提出不同的解決方案。這時(shí)教師要肯定學(xué)生的想法，引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)信息化資源查閱資料、設(shè)計(jì)電路，指導(dǎo)帶領(lǐng)學(xué)生對(duì)方案進(jìn)行比較、論證，最后共同完成方案設(shè)計(jì)。同時(shí)，學(xué)生通過(guò)仿真軟件在電路設(shè)計(jì)過(guò)程中，對(duì)出現(xiàn)的各種問(wèn)題，進(jìn)行自主分析、小組討論、提出解決方案。如圖9所示是學(xué)生自主設(shè)計(jì)的穩(wěn)壓電源可調(diào)電路。學(xué)生通過(guò)軟件搭建電路，反復(fù)修改并仿真調(diào)試，最終得出較好的理論輸出值如圖10所示。實(shí)現(xiàn)通過(guò)改變滑動(dòng)變阻器R3的阻值，得出了連續(xù)可調(diào)的穩(wěn)定輸出電壓值。

圖9 可調(diào)輸出穩(wěn)壓電源電路

圖10 可調(diào)輸出穩(wěn)壓電源電路輸出波形

（4）焊接調(diào)試

學(xué)生將設(shè)計(jì)、調(diào)測(cè)好的電路，進(jìn)行焊接。再放入系統(tǒng)中多次測(cè)量，觀察一些技術(shù)指標(biāo)的變化，教師引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、思考問(wèn)題，最終給出解決措施。學(xué)生通過(guò)子任務(wù)的一一實(shí)現(xiàn)，最終實(shí)現(xiàn)了一個(gè)完整的項(xiàng)目，設(shè)計(jì)出了一個(gè)電壓可調(diào)的直流穩(wěn)壓電源系統(tǒng)。

2 考核方式的改革

為突出職業(yè)能力的培養(yǎng)，全面的考核學(xué)生的理論知識(shí)水平以及實(shí)際動(dòng)手能力。教學(xué)考核不再以試卷考試作為唯一方式，考核形式應(yīng)多樣化。本課程，基于任務(wù)驅(qū)動(dòng)的教學(xué)模式，采用了過(guò)程性評(píng)價(jià)的方式，對(duì)課程中每一個(gè)任務(wù)的實(shí)施過(guò)程，都按照相應(yīng)的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)給出成績(jī)，且都納入期末考試成績(jī)。實(shí)踐證明，過(guò)程性評(píng)價(jià)制度適合于應(yīng)用型人才目標(biāo)培養(yǎng)下的教學(xué)。

通過(guò)任務(wù)驅(qū)動(dòng)的教學(xué)模式，學(xué)生能夠明確學(xué)習(xí)目標(biāo)，對(duì)枯燥的電路有了新的認(rèn)識(shí)，達(dá)到了高職教育中學(xué)以致用的目的，也提高了學(xué)生的成就感。結(jié)合使用的Multisim仿真軟件，學(xué)生可以通過(guò)電路設(shè)計(jì)，把抽象的電路工作原理轉(zhuǎn)換為直觀的仿真圖形，強(qiáng)化對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解。綜上所述，新的教學(xué)模式滿足了學(xué)生從課堂到課外的綜合學(xué)習(xí)，增加了學(xué)生的操作機(jī)會(huì)，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，達(dá)到了較好的教學(xué)效果。