“模拟电子技术”课程的教学改革与探讨
评价的公平公正。同一学期同一门课采用集体命题,用年级统一的标准来进行考核,这对授课教师也是一种考验,促使教师必须以科学严谨的态度对待日常教学,潜心研究教学内容,改进教学方法和提高教学质量。
10.坚持不懈地进行“模电”课程建设
“模电”课程建设是永无止境的,是一个长期、艰巨的过程,必须不断地进行积累,同时也应有阶段性建设目标,根据课程特点,不断地补充、完善教案和实验讲义。
四、采用板书与多媒体相结合的教学模式
传统板书教学布局规范美观,语言表达优美,讲课节奏流畅,师生交流融洽,实时更改方便,保留时间长,使学生有足够的时间思考和记录,有助于推理与分析。但和多媒体教学相比,比较单调、枯燥且教学容量相对较小,很难对动态过程进行清晰的表达和展示。多媒体课件集图、文、声、像信息于一体,具有集成性、多维性、交互性,可以营造生动逼真的教学环境,容易激发学生的学习兴趣,开发学生的潜能。但多媒体课件内容的连续性容易被幻灯片隔断,前后联系断续,长时间盯着屏幕容易造成视觉疲劳等不利因素,图形、文字出现较快,学生没有足够的思考时间。
实际教学中采用传统板书与现代多媒体相结合,相辅相成,可以取得较好的教学效果。对于基本原理和公式采用板书推导,以便学生思考与分析;对于复杂的动态过程采用动画来演示,如PN结中电子和空穴的扩散与复合,三级管内部多数载流子和少数载流子的运动,基极、发射极和集电极电流的形成等,采用flash动画演示可使其动态过程清晰明了。
五、构建“模电”网络课程学习系统
网络化教学是未来的发展趋势,美国知名高校如耶鲁、哈佛、麻省理工等都已纷纷在网上开设了公开课,国内很多高校如复旦,目前也开始了网络公开教学,实现了教学资源的共享。因此,南通大学电子信息学院的“模电”教学也必须与时俱进,利用网络技术实现了多元化教学。构建“模电”网络课程学习系统包括上传教学大纲、授课教案、模拟试题、实验指导等内容,并进行在线答疑、问题讨论、批改作业、学习测试等,这些措施使“模电”教学突破了课堂的时空限制,从“课内”向“课外”延伸,从“教室内”向“教室外”拓展。
六、教学实例
以讲解基区宽度调制效应为例。三极管放大是“模电”课程教学的核心内容,对基区宽度调制效应的分析与讲解,有助于学生对三极管内部载流子的运动和基极、集电极电流形成的理解,有利于掌握三极管放大电路的本质。其教学设计思路如下:
1.定义
在双极结型三极管(BJT)放大电路中,集电结反向偏置电压发生变化时,集电结空间电荷区厚度和基区有效宽度随之改变,这种现象称为基区宽度调制效应。
2.设疑1
图1为BJT共射极放大时的输入特性曲线。由图可见,随着uCE的增加,输入特性曲线右移,或者说uBE不变时,基极电流iB减小,试分析原因;当uCE>1V时,iB不再明显变化,试说明理由。
3.设疑2
图2为三极管共射极放大时的输出特性曲线,由图可见,uCE增大时输出特性曲线上翘,试解释现象。
4.思考题
图3为三极管共射极H参数模型,其表达式如(1)所示,式中rbe、μ、β、rce为共射极连接时的H参数,其物理意义分别为输出交流短路时的输入电阻、输入交流开路时的反向电压传输比、电流放大系数、输出交流开路时的输出电阻。试分析μ、1/rce的数值的数量级,并说明其对uBE、iC的影响程度。
(1)
在组织课堂教学时,通过课堂设疑,让学生积极地思考,变被动为主动。在学生回答问题后,再针对回答的问题进行分析和点评,让学生在这种互动式的交流中不知不觉地掌握教学内容。在教学中,还可以通过布置思考题的形式让学生对教学内容进行预习,思考和预习之后,再对所思考的内容进行详细的讲解。如本教学实例中,H参数的数量级一般为
(2)
式中μ、1/rce分别体现了uCE对uBE和iC的影响程度,其数值很小,若将其忽略,则输入特性曲线重合、输出为恒流、放大系数β恒定,从而简化模型,由此产生的误差在工程上往往是可以接受的。在讲解这些内容之后,还可以通过进一步设疑与提问来拓展学生的知识面和兴趣,如基区宽度调制效应对BJT的不同组态影响大小有何不同,如何优化BJT的输入、输出特性。
七、结束语
“模电”课堂教学效果的好坏很大程度上取决于教师对教学内容重点、难点的把握。笔者经过多年的“模电”教学实践,清楚地知道学生学习潜在的困难。在“模电”教学过程中,应根据学生的具体情况因材施教,灵活运用引导、启发或讨论式教学方法来激发学生学习的积极性和主动性,从而提高学习效果。同时,“模电”教学内容也应密切跟踪国内外电子技术的发展,将前沿技术与课堂教学结合起来;既要继承成熟的理论体系和课程要求,又要适当引进新器件、新技术、新方法,将掌握知识和培养能力相结合。
参考文献:
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(责任编辑:王意琴)
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