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1.1以職業(yè)崗位能力分析和國家職業(yè)技能的要求為依據(jù)來進行教學內(nèi)容的選取
對電氣自動化技術專業(yè)職業(yè)崗位能力進行分析,《模擬電子技術》課程專業(yè)技能有:電子元器件應用技能,電子電路應用技能,電子電路設計技能,電子產(chǎn)品安裝、調(diào)試及初步開發(fā)技能;《模擬電子技術》課程能力拓展有:本課程工程實踐能力、創(chuàng)新能力、團隊協(xié)作能力。在確定了《模擬電子技術》課程的技能要求后,再以各類電子電路為載體,來確定教學內(nèi)容。
1.2教學內(nèi)容的選取充分體現(xiàn)職業(yè)技能和綜合素質(zhì)訓練的特點
通過對企業(yè)職業(yè)崗位的調(diào)研,根據(jù)高職高專教學理論及職業(yè)崗位知識能力要求分析本課程,把實用電子電路如直流穩(wěn)壓電源、晶體管延時釋放電路、正弦波振蕩電路、音頻功率放大器等電子產(chǎn)品的制作與調(diào)試作為教學的主線,按電路的結構進行剖析,分解成若干個項目,每一個項目中又用若干個任務來承載,以任務驅動式的方式,體現(xiàn)對學生職業(yè)技能和綜合素質(zhì)的訓練。
1.3構建《模擬電子技術》課程體系
首先,《模擬電子技術》課程要學習基本電子器件,這部分內(nèi)容要突出各種電子器件的基本結構、工作特性、主要參數(shù)及應用這條主線;其次,電子電路部分,要從靜態(tài)和動態(tài)的角度分析電路的工作情況,這部分內(nèi)容要突出放大電路的三種組態(tài)這條主線。
2多種教學方法和手段在課程教學中的有機結合
2.1傳統(tǒng)板書教學與多媒體技術教學相結合
《模擬電子技術》作為一門專業(yè)基礎課,理論教學是必要的而且是重要的,學生只有掌握了必須的和夠用的基本理論,才能進行實踐活動。傳統(tǒng)的理論教學手段是“粉筆+板書”的模式,這種教學手段便于學生與教師的直接交流,有效信息保留的時間長,便于學生思考和記筆記,特別是對電子電路圖的來龍去脈有清晰的理解和認識,但畫圖費時間,影響了教學的進程,教學效率較低。采用電化多媒體教學,教師能從大量的板書解脫出來,可以預先將大量的教學信息存儲起來,并且可以反復取出,不斷加深學生的印象,但有效信息保存的時間過短,不利于學生的思考和記筆記。實踐證明,傳統(tǒng)板書教學手段在模電教學中,優(yōu)勢更明顯,特別對高職學生來說,更加適用,故筆者堅持一堂課三分二時間用板書教學,三分之一時間用多媒體教學。
2.2引入實例,激發(fā)求知欲望
目前,大部分高職學生對理論學習興趣不大,如果不改進教學方法,勢必會使學生越來越厭學,到頭來大部分學生理論不懂,技能也不會。因此,根據(jù)高職學生的職業(yè)要求和模電在日常生活中的應用情況,在課堂教學中應該努力提高學生的學習興趣,古語云:“好之者不如樂之者”,這充分說明,能激發(fā)學生的學習興趣對學好一門課程的重要性。因此在每一個課程單元的講授中,都需引入與之相關的示例,譬如,講授到二極管這一單元時,先引入實際中的直流穩(wěn)壓電源這一實例,可以是實物也可以是圖片,再說明沒有二極管,也就不可能得到直流電源,學生的興趣上來后,再講解二極管的基本結構、工作特性及主要參數(shù),這樣可以讓學生在精神振奮中愉快地接收這個知識單元。
2.3精心備課、激情講解
對于高職學生來說,精心備課、激情講解尤為重要,因為高職學生基礎相對較差,理論知識的接受相對緩慢,稍不留意,就會出現(xiàn)上課講話或打瞌睡的情況,激情的講解,巧妙的提問可以緩解這種現(xiàn)象。2.4反復練習,進行章節(jié)測試在平時的教學中,根據(jù)內(nèi)容的重、難點,反復練習,從而達到鞏固所學知識的目的。嚴格的練習和測驗,還能使學生養(yǎng)成良好的學習習慣和嚴肅認真的學習態(tài)度。
2.5進行課外質(zhì)疑
課后立即抽一部分學生對所學內(nèi)容進行質(zhì)疑,以反思教與學的情況,同時也帶動了學生的學習主動性。
2.6組織班級學習小組
高職學生自主學習的主動性相對較差,為了改變這種現(xiàn)象,先組織一部分班級學習成績較好的同學,成立學習小組,每周活動一次,任課教師到場指導,以部分帶動全部,班級的學習積極性有了很大的提高。
2.7學生模擬講課
提前一周把需要模擬講課的內(nèi)容告知學生,模擬講課的時間控制在10分鐘左右,學生準備教案,老師檢查并提出修改意見,學生講完后,進行學生互評、教師點評、教學補充。這樣有助于鍛煉和提高學生的社會交際能力;有助于學生表達能力的提高;有助于營造教學相長的學習氛圍;有利于培養(yǎng)學生自主學習的能力。
2.8進行課外制作
精選10個左右實際應用電路,如:可調(diào)直流穩(wěn)壓電源、水位開關、觸摸開關、聲光控節(jié)能燈、耳放電路、音頻功率放大器等。在講授相應部分的理論內(nèi)容之前開始布置題目,這樣學生就會帶著問題聽課,要我學變成了我要學。該部分理論內(nèi)容講授完后,學生就要去購買元器件,進行焊接制作,在制作過程中,學生對實際的電子元器件的工作原理、主要參數(shù)、管腳判別就有了新的認識。要求每個學生單獨制作,一周后老師進行驗收,并記錄平時成績。沒有通過的,展開討論,查找原因,這樣既鍛煉了學生的動手能力又促進了理論的學習。
2.9參加技能大賽
提升創(chuàng)新能力、實際工程應用能力和團結協(xié)作能力在班級成立興趣小組,利用課外時間進行科技活動,指導他們繪制PCB板圖,并利用制版機設備自行加工制造PCB板,使學生掌握電子線路設計的全過程,為他們以后參加各類電子設計大賽打下良好的基礎。
2.10仿真訓練
利用EWB仿真軟件對模擬電子技術中的單元電路進行仿真。由于教學時數(shù)的限制,教師在課堂上只須簡要的講解該軟件的使用方法,其余留給學生自學。每講完一個單元電路,就布置EWB仿真作業(yè),并記錄平時成績,這樣能充分發(fā)揮學生的主觀能動性和創(chuàng)造性,培養(yǎng)學生的專業(yè)能力和方法能力。
3實踐教學環(huán)節(jié)的改革
《模擬電子技術》課程作為一門應用技術,具有很強的實踐性,必須加強實踐教學環(huán)節(jié)。實踐教學是培養(yǎng)學生技能的重要途徑,能夠有效地提高學生分析問題、解決問題及理論聯(lián)系實踐的綜合素質(zhì)。實驗必須由驗證性、綜合性和設計性實驗三部分組成。目前,大部分學校都是教師少、實驗時間短(一個實驗基本上是兩節(jié)課),為了解決這個矛盾,要求學生實驗前必須預習。每個實驗就是一個項目,實驗的每一步就是一個子項目,指導教師在實驗過程中,對每一個子項目進行驗收,現(xiàn)場評分,這樣極大地提高了學生實驗的積極性,對提前做完的學生,加做實驗,驗收通過后加分。
4考核方式的改革
考核模式不但要注重理論,還要注重技能的考核,這樣才能使教師的教學重點放在必要的理論與技能并重培養(yǎng)上來。具體考核模式為:綜合成績(100分)=理論考試成績(40分)+平時成績(考勤、作業(yè)、EWB仿真,課堂提問,10分)+課外質(zhì)疑及學習小組活動(10分)+課外制作作品(20分)+實驗(20分),其中,任何一項成績達不到本身所占成績的60%,視為綜合成績不及格。這樣能使學生自始至終地重視整個教學的各個環(huán)節(jié)。
5結語
高職院校的學生并不擅長純理論的學習,如果在學習模電這門課程時,先進行一些感性認識的教學環(huán)節(jié),他們往往更容易學習這門課程??茖W家愛因斯坦說過:“興趣是最好的老師”。因此,在講授模電這門課程時,在講完緒論以后首先由老師做一些電子方面的趣味實驗,以激發(fā)學生的興趣和好奇心,以增強學生學習這門課程的積極性。如果有條件讓學生到實驗室動手做一些較簡單的電子實驗,這些實驗不僅能提高興趣,又讓他們認識了一些電子器件及特性,使今后在講授各種電子器件時不再空洞乏味。
2要引導學生進行思維方式的轉變
模電作為一門技術基礎課,有其自有的特點和規(guī)律,其課程更重視理論與實踐的結合。一般教學計劃都是電工基礎安排在模電課程之前來作為模電的基礎課程,但如果不加分析地用電工基礎的分析方法去分析模電,可能不會得到正確的結論。模電的理論有其自身的特點,表現(xiàn)在:第一,模電主要的電子器件二級管、三級管都是非線性器件,這與線性電路的分析和計算是有很大區(qū)別。第二,模電的分析都是直流加交流的分析方法,即直流通道和交流通道。直流通道決定靜態(tài)工作點,而交流通道是信號的通道。第三,反饋網(wǎng)絡是模電經(jīng)常使用的電路,不管是運算放大器還是振蕩器都必須有反饋網(wǎng)絡的構成。以上幾點正是學生學習模電的難點,因此在講課過程中,要讓學生了解這些特點與難點,調(diào)整思維方式和學習方法,使學生能夠正確把握這門課程的學習特點。以下通過幾個實例說明如何引導學生思維方式的轉變。
2.1非線性電路與估算
在模電中常用的二極管、三極管的伏安特性為非線性,一般稱為非線性元件,而電阻、直流電源的伏安特性為線性,一般稱為線性元件。在模電中線性元件與非線性元件共同組成各種電路,那么電路的計算問題在電工基礎中并未涉及,那么計算這種電路目前使用估算法、圖解法。有的同學往往提出為什么不用解析法,而那樣計算的不是更精確嗎?在講解這類問題時要給學生講清楚估算法在工程計算中是非常重要的,它能使有些計算問題變得簡單,能較快地解決實際問題,而用解析法,一是目前學生的數(shù)學知識不能解決這種問題,二是如果能用高等數(shù)學的方法解決,但過程過于繁雜,雖然計算精度高,但與估算結果差距不大。因此在這里要讓學生思維方式有一個轉變。
2.2放大電路的直流通路與交流通路
在模電的放大電路中,直流通路和交流通路的分析也是模電獨特的電路分析方法,由于二極管、三極管中PN結死區(qū)電壓的存在,必須在交流信號通過放大電路時有一個直流電壓及電流的存在,這樣才能保證交流信號不失真地通過放大電路。這也是學生需思維轉變的一個重要方面。對于三極管、電阻、電容、電感、電源等電子元器件,它們分別在直流電及交流信號激勵作用下的不同響應決定了它們在直流電及交流信號中所起的不同作用,這些都是分析復雜放大電路的基礎。很難想象不清楚放大電路直流通路和交流通路的學生能夠學習好這門課程。
3通過課程綜合實驗提高學生的整體水平
由于模電是一門與實踐聯(lián)系非常密切的技術基礎課,通過一些綜合實驗來提升學生的理論水平和實踐技能是非常重要的,因此在課程講完之后,筆者就安排一個超外差式收音機綜合實驗來提升學生模電的理論水平和實踐能力。讀圖——提升學生的讀圖能力,課上講的模電電路一般是各類單元電路,如共射基本放大電路、振蕩電路、功率放大電路等。通過綜合實驗課可以將各個電路串成一個整體,筆者通過對一個超外差式收音機電路圖進行整體講解和分析,來提升學生模電電路的整體分析能力。一般超外差式收音機的電路組成為變頻級——中放級——檢波級——低頻放大級——功率放大級,對照理論教學所講授的內(nèi)容,變頻級對應振蕩電路及基本放大電路,而該放大電路又工作在非線性區(qū)屬非線性放大,這樣才能混頻輸出差頻信號,在這里還要補充講解一下放大電路的非線性特性及應用,這樣使學生對三極管有了更深刻的認識,平時常常強調(diào)放大電路要工作在線性區(qū),似乎非線性區(qū)是不可用的、多余的,但通過這樣一個實例讓學生明白,三極管放大電路工作在線性工作區(qū)時可進行線性放大,工作非線性區(qū)時可以進行混頻等應用。這樣一級一級來分析后面的中頻放大電路、檢波電路、低頻放大電路、功率放大電路等。實踐證明,通過整體電路的分析與講解,學生的讀圖和分析能力得到了明顯的提高。
4結束語
在獨立學院的模擬電子技術的理論教學中,眾多學生感到此課程教學與實際嚴重脫節(jié),學習模擬電路知識僅僅停留在解題上,教師在授課的時候也只專注于電路分析、定理證明、公式推導等計算問題上,卻無法說出相關電路在實際電子產(chǎn)品中的應用。另一方面在模擬電子技術的實驗教學中,實驗流于形式,學生使用現(xiàn)成的實驗箱,在過多的驗證性實驗“指導”下機械的插拔導線,使得實驗課程枯燥乏味,難以提起學生興趣。學生無法對實際元器件進行感性了解,這樣就直接造成學的知識與實際嚴重脫節(jié)。更有甚者在分組實驗時小組中只有少部分學生動手,學生做完實驗不知所謂。此外由于大學擴招的影響,造成學生質(zhì)量下降,學生自學能力、邏輯分析問題能力不強,如何提升他們學習模擬電路的效率,提高其分析問題、解決問題以及動手的能力,是擺在教師面前的一個難題。所以現(xiàn)有的模擬電子技術課程教學無法滿足獨立學院培養(yǎng)應用性人才的目標。這樣不僅背離了應用型人才培養(yǎng)的宗旨,也嚴重制約應用型人才培養(yǎng)的質(zhì)量,使得獨立學院畢業(yè)的學生處于理論上不如重點本科院校、實踐能力不如高職學生的尷尬局面。在如今嚴峻的就業(yè)形勢下,必須在學生理論知識學習的同時,加強學生分析問題、解決問題的實踐能力的培養(yǎng)。
2獨立學院模擬電子技術課程項目化教學改革
為了滿足獨立學院將學生培養(yǎng)成為應用型人才的目標,借鑒職業(yè)教育理念,我們準備對模擬電子技術課程進行項目化教學改革,目的是將傳統(tǒng)意義下的模擬電子技術課程知識進行解構、整合、序化,加入電子工藝學知識,配合課程實驗、課程設計項目,按照“做中學,學中做,遞進交互”的教學理念,以行業(yè)和崗位需求為導向,以培養(yǎng)學生的實踐技能為主線,以具體的電路產(chǎn)品為載體,實施項目化教學,一步步提升學生的專業(yè)實踐能力。
2.1項目化教學目標的分析
根據(jù)項目化教學要求,以社會就業(yè)行業(yè)和崗位需求為導向,通過對獨立學院往屆電信和通信相關專業(yè)的畢業(yè)生及其就業(yè)單位企業(yè)、工作需求市場進行調(diào)研,分析其就業(yè)崗位,總結出主要的職業(yè)崗位群;然后通過分析各種崗位群對模電課程相關內(nèi)容的要求,確立獨立學院模擬電子技術課程的知識要求、能力要求及素質(zhì)目標。
2.2項目化教學理念與思路的確立
根據(jù)項目化教學要求,以生活中具體的電路產(chǎn)品為載體,探索基于工作過程的課程開發(fā)與設計,通過分析真實產(chǎn)品的生產(chǎn)流程,以培養(yǎng)學生的實踐技能為主線,以職業(yè)資格標準為參照來開發(fā)和設計模擬電子技術項目化教學中合適的項目,實施行動導向的項目式教學方法,使學生在獲取知識、提高實踐能力的同時,獲得再學習能力和職業(yè)技術能力。
2.3項目化教學課程內(nèi)容新體系的構建
模擬電子技術項目化教學中,課程內(nèi)容和體系改革是課程建設的核心。本課程在進行教學的時候,應考慮哪些知識是進行項目所需的基礎,或者項目進行過程中關鍵點所在。課程內(nèi)容選取遵循獨立學院教育的基本規(guī)律,基于行動優(yōu)先原則,針對獨立學院電信和通信類專業(yè)培養(yǎng)目標及學生就業(yè)崗位需求,以職業(yè)能力培養(yǎng)為重點,根據(jù)職業(yè)崗位的任職要求,構建新的教學做一體化課程內(nèi)容體系。根據(jù)課程教學的需要,將教學內(nèi)容劃分為兩個大的模塊?;A模塊:包括基本器件和基本放大電路。在教學過程中,突出應用,以電子產(chǎn)品實例為載體,使學生掌握模電基本知識點、基本放大電路的分析和設計方法。這個模塊應該強調(diào)基礎,支撐后續(xù)課程的學習,培養(yǎng)學生的學習興趣。實用模塊:包括集成運放電路和應用模塊。通過該模塊的學習,基本掌握實用模擬電子系統(tǒng)分析、計算、調(diào)試、檢測、設計的能力。教學過程中知識應該精煉,教學內(nèi)容及時更新,盡量與實際崗位工作要求相符,更好地培養(yǎng)學生的應用能力和實踐能力。
2.4項目化教學方法與手段的設計
對課程進行基于行動導向的教學改革與實踐。實踐課程中選取多個項目,根據(jù)項目重新整理課程內(nèi)容,將原模擬電子技術課程理論教學與實踐教學有機融合到這些制作項目中,通過完成產(chǎn)品組件的分析、制作與調(diào)試等綜合性學習任務,使教學內(nèi)容更加豐富、直觀,更加貼近工程實際。理論教學主要采用以下方式:(1)“精講+演示”的教學方式,通過各個具體項目的實物電路呈現(xiàn),使學生最直觀地認識電子產(chǎn)品的設計、制作與調(diào)試等相關知識,通過應用實例啟發(fā)學生興趣、舉一反三。(2)根據(jù)學習情境和教學對象的特點,靈活運用基于行動導向的多種教學方法,通過多媒體課件、動畫演示、課程學習網(wǎng)站及基于Protel、Proteus、EWB、Multisim的軟件測試等多種現(xiàn)代化教學手段。將傳統(tǒng)教學手段與現(xiàn)代教學手段緊密結合,增強教學內(nèi)容的動感和趣味性,從而實現(xiàn)更生動的教學模式。(3)引導學生使用相關軟件工具分析和設計電子電路、重視課后答疑并及時組織習題討論課,引導學生進行研究性的學習,鼓勵學生大膽提出問題、研究解決問題的途徑和方法。實踐教學主要采用以下方式:(1)基礎實驗:“模擬電子技術實驗”。學生通過實際元器件的識別和基本電路的測試等訓練,對基本放大電路、差分放大電路、功率放大電路、集成運放電路等相關電路的性能有了更進一步的認識和理解?;A實驗的具體目標是使學生從枯燥的理論知識和乏味的實驗箱操作回歸實際,讓學生對實際元器件和電路進行感性認識,并在此基礎上培養(yǎng)他們識圖、識器件的基本能力以及實際電路調(diào)試能力,加強理論和實際的結合。(2)提高性實訓:“專業(yè)實訓”和“電子工藝實訓”。完成Protel、Proteus等電子相關軟件的學習,指導學生利用軟件完成功能較為簡單的電路的分析與設計。要求學生利用仿真軟件繪制原理圖,利用軟件中的函數(shù)發(fā)生器、示波器、萬用表等虛擬儀器仿真。通過仿真,及時修改電路中出現(xiàn)的錯誤,經(jīng)過反復調(diào)試、修改,確定電路參數(shù)、驗證電路設計的正確性,直到電路仿真通過,達到設計要求。根據(jù)仿真成功的電路確定具體電路。然后要求學生利用實驗室提供的元器件和工具,自己焊接電路板,并進行調(diào)試。(3)綜合性設計:“模擬電子技術課程設計”。①為了更好地靈活應用所學的理論知識,將實際結合到理論中去,在廣泛調(diào)研的基礎上,依據(jù)工作任務分析,以小型的電子產(chǎn)品組件的制作、調(diào)試作為能力培養(yǎng)的主線,教師確定多個項目任務,每個項目囊括較多的模擬電路知識點。②要求學生選取項目任務,根據(jù)教師下達的任務和要求,討論系統(tǒng)的規(guī)范與功能,并提出系統(tǒng)框圖。③將框圖具體電路細化,利用理論知識,針對實際要求,完成電路的設計。④利用軟件仿真來確定設計電路元器件的參數(shù),驗證電路的正確性。⑤根據(jù)設計電路,學生列出元器件采購清單,要求親自到市場調(diào)研采購,并結合成本考慮,采購元器件。⑥學生通過自己搭接或焊接電路、測試電路性能,最終設計方案實現(xiàn)。⑦設計完成之后,學生必須參加項目答辯,完成設計報告。
3結束語
福建省武夷學院作為應用型本科院校,電類專業(yè)開設的模擬電子技術課程,分列為三門子課程:包括60個學時的理論課程、20個學時的實驗課程和1周的課程設計,其中實驗課和課程設計為實踐環(huán)節(jié)。用倒三角圖表示課程結構、學時安排以及三者之間的相輔相成的關系。模擬電子技術課程的最大特點是內(nèi)容較多,學生普遍感覺較難,涉及知識面廣、應用性較強。
二、課程教學探討
1.靈活運用多種教學手段。
學生上理論課普遍感覺比較抽象、較難理解與掌握,合適的教學手段顯得尤為重要,板書和多媒體相結合的教學手段對于一般本科學生比較合適。教師在黑板寫的時間,學生有短暫的時間進行消化和記筆記,有利于對內(nèi)容的即時理解和課后復習,使得大部分學生能跟上老師的授課進度。比如,在講授到三極管基本共射極放大電路時,學生對于小信號等效電路畫法比較難于掌握,而僅僅用多媒體授課放映效果不理想。教學中可以結合板書,分步畫出三極管的H模型,結合小信號等效電路的依據(jù),在黑板上一步步畫出來,學生理解起來就更方便。這在模擬電子技術中是比較基礎的理論內(nèi)容,基礎內(nèi)容講透了,有利于后續(xù)章節(jié)的順利展開。但是對于某些比較難用語言描述的概念或者復雜的演變過程,使用多媒體動畫效果進行講解可以更形象生動,使學生更易于理解。例如,P、N型半導體中電子的擴散與復合,晶體管、MOS管器件中的電子、空穴的運動,電流的運動以及器件的制造工藝過程等。這些內(nèi)容如果采用板書,畫圖太多、耗時較長,也很難做到形象表達。若用多媒體加上Flash動畫的方式學生就會更感興趣,有利于知識的理解。需要注意的是多媒體教學課件畫面切換快,學生記筆記跟不上,授課時注意放慢速度,講清基本概念和基本分析方法,適當結合板書對內(nèi)容作出提綱挈領性的總結。這樣結合多種教學手段既緩解了課程內(nèi)容多與學時數(shù)明顯不足的矛盾,又發(fā)揮了多媒體教學省時、直觀、形象的優(yōu)點,因此受到了學生們的普遍歡迎。
2.營造討論式教學環(huán)境,加強課外輔導。
為增強學生學習的主觀能動性,教師可結合實際的學習狀態(tài)引導學生思考問題,每節(jié)課上教師可以適當提出1-2個比較有代表性的問題,供學生探討,這一過程不僅激發(fā)了學生的興趣也提高了學生的思維能力。總結之前的教學效果,教材的后面章節(jié),比如反饋、功率放大等,學生理解起來就很困難,學習興趣急劇下降。每周設置1-2個課外的時間段老師給學生們答疑解惑,在學與問的過程中,學生對每堂課的內(nèi)容能及時消化和吸收,這樣學生對整體內(nèi)容能更好地進行理解,學會融會貫通,達到較好的教學效果。
三、重視實踐教學,加強動手能力的培養(yǎng)
1.加強實驗教學過程管理。
模擬電子技術實驗大綱中包括驗證性和綜合性實驗,其中驗證性實驗總計有8個,選做5個;綜合性實驗有2個,選做1個。實驗采用自編的實驗指導書,書中包括實驗目的、實驗原理、實驗使用儀器、實驗操作步驟和思考題等等,要求學生結合實驗原理和思考題認真完成實驗預習報告,學生在每次實驗前對實驗項目有基本理解,教師批閱后再根據(jù)情況進行講授。在實驗過程中,摒棄傳統(tǒng)的“老師做、學生看”的教學模式,我們要求學生自己調(diào)試電路和操作實驗儀器,獨立排除實驗故障,找出問題、原因,必須在規(guī)定的時間內(nèi)完成每個實驗項目。實驗報告中學生需對數(shù)據(jù)進行處理、分析誤差,對實驗現(xiàn)象做合理的分析及總結,提出改進意見與措施。這樣學生能結合理論與實踐,動腦動手相互結合,提高實驗的教學效果。
2.重視課程設計,解決實際問題。
課程設計是學生把理論知識應用于解決實際問題的一個重要的實踐環(huán)節(jié),是培養(yǎng)學生實踐技能的重要手段,可以提高學生理論結合實際、分析問題和解決問題的能力。應用性本科學校培養(yǎng)學生的主要目標為未來的技術人員和工程師,動員和組織電類學生開學初準備基本的實踐工具,比如電烙鐵、萬用表、斜口鉗、焊錫等等。學校專門設置1周的時間進行本門課程的設計,如何充分利用有限的時間,引導學生綜合運用所學的基本理論知識,來分析問題、解決實際問題呢?教師可先給學生提出基本要求,給出一些參考題目,為發(fā)揮學生的主觀能動性,學生也可自擬題目。課程設計分組進行,要求每組限2名學生。在課程設計教學中要求學生充分利用圖書館和網(wǎng)絡資源,學生學會怎樣查資料、怎樣看資料,如何從資料中獲取有用的信息。對于興趣濃厚的學生可以結合每年的校園科技節(jié)活動和大學生創(chuàng)新訓練項目,給學生更大的平臺去實踐鍛煉,對于學生的科技成果,還應指導學生試著撰寫科技小論文,實踐聯(lián)系理論,提高其科研能力。
3.強調(diào)專業(yè)仿真軟件的運用。
隨著計算機的發(fā)展,利用計算機的仿真軟件對電路進行驗證、設計和分析已成為一種趨勢。主要原因有:(1)計算機仿真不局限于地點和時間,比較方便,用電腦裝好軟件就可以進行電路的設計;(2)其可替代采用簡化電路模型搭接實際電路進行驗證的傳統(tǒng)設計方式,同時可有效地對電路參數(shù)確定和方案選擇,并在設計初期對產(chǎn)品的性能進行可靠預估,從而提高設計質(zhì)量、縮短設計時間、節(jié)省設計費用,因此成為了現(xiàn)代設計中重要的組成部分;(3)利用仿真結果得出電路性能受電路中某些關鍵參數(shù)的影響,可更好地理解電路的特性和性能指標,對實際電路設計和調(diào)試具有重要指導意義。目前電子技術中應用較廣泛的仿真軟件有Proteus、Pspice和EWB等等。教師對于剛剛接觸仿真軟件的學生,應先結合實際情況講解一個軟件的基本用法,系統(tǒng)地介紹相關的電子資料和軟件安裝的方法。隨著電子產(chǎn)品的普及,大學生基本上都有個人電腦,挖掘其自學能力,對引導其觸類旁通具有現(xiàn)實意義。對于課本上難理解的內(nèi)容,比如放大電路的幅頻特性等可通過仿真實現(xiàn),通過仿真過程與結果分析能更好地理解和掌握理論知識,而且學習好一門軟件對于今后的學習和工作起著很重要的作用。
四、重塑培養(yǎng)方案,改革評分機制
傳統(tǒng)的培養(yǎng)方案是理論課、實驗課和課程設計加起來是一門課程,教師評出總成績,實驗課和課程設計只是作為總成績中平時成績的一部分。改革后理論課、實驗課和課程設計分列為三門子課程,三門課程各給出總評成績。理論課評分是按照“3+7”的機制評分,實驗成績按照“3+4+3”機制評分,課程設計按照“1+4+5”機制評分,詳細評分機制如表1所示。改革前實踐成績比重偏低,很難考查出學生的動手能力,學生對實踐環(huán)節(jié)總是馬虎、敷衍,心里想著實踐成績不理想,還可以靠期末筆試成績提起來。評分機制改革后,學生比較重視實踐教學,做實驗和課程設計的積極性明顯提高。
五、總結
1.經(jīng)過學校上述教學探索和實踐,使得教學形式多樣、生動活潑,學生自學能力和動手能力的培養(yǎng)收到了良好的效果。
學生感覺模擬電子技術雖然有點兒難,但是他們覺得能學到許多知識。
高職院校的學生并不擅長純理論的學習,如果在學習模電這門課程時,先進行一些感性認識的教學環(huán)節(jié),他們往往更容易學習這門課程??茖W家愛因斯坦說過:“興趣是最好的老師”。因此,在講授模電這門課程時,在講完緒論以后首先由老師做一些電子方面的趣味實驗,以激發(fā)學生的興趣和好奇心,以增強學生學習這門課程的積極性。如果有條件讓學生到實驗室動手做一些較簡單的電子實驗,這些實驗不僅能提高興趣,又讓他們認識了一些電子器件及特性,使今后在講授各種電子器件時不再空洞乏味。
2要引導學生進行思維方式的轉變
模電作為一門技術基礎課,有其自有的特點和規(guī)律,其課程更重視理論與實踐的結合。一般教學計劃都是電工基礎安排在模電課程之前來作為模電的基礎課程,但如果不加分析地用電工基礎的分析方法去分析模電,可能不會得到正確的結論。模電的理論有其自身的特點,表現(xiàn)在:第一,模電主要的電子器件二級管、三級管都是非線性器件,這與線性電路的分析和計算是有很大區(qū)別。第二,模電的分析都是直流加交流的分析方法,即直流通道和交流通道。直流通道決定靜態(tài)工作點,而交流通道是信號的通道。第三,反饋網(wǎng)絡是模電經(jīng)常使用的電路,不管是運算放大器還是振蕩器都必須有反饋網(wǎng)絡的構成。以上幾點正是學生學習模電的難點,因此在講課過程中,要讓學生了解這些特點與難點,調(diào)整思維方式和學習方法,使學生能夠正確把握這門課程的學習特點。以下通過幾個實例說明如何引導學生思維方式的轉變。
2.1非線性電路與估算
在模電中常用的二極管、三極管的伏安特性為非線性,一般稱為非線性元件,而電阻、直流電源的伏安特性為線性,一般稱為線性元件。在模電中線性元件與非線性元件共同組成各種電路,那么電路的計算問題在電工基礎中并未涉及,那么計算這種電路目前使用估算法、圖解法。有的同學往往提出為什么不用解析法,而那樣計算的不是更精確嗎?在講解這類問題時要給學生講清楚估算法在工程計算中是非常重要的,它能使有些計算問題變得簡單,能較快地解決實際問題,而用解析法,一是目前學生的數(shù)學知識不能解決這種問題,二是如果能用高等數(shù)學的方法解決,但過程過于繁雜,雖然計算精度高,但與估算結果差距不大。因此在這里要讓學生思維方式有一個轉變。
2.2放大電路的直流通路與交流通路
在模電的放大電路中,直流通路和交流通路的分析也是模電獨特的電路分析方法,由于二極管、三極管中PN結死區(qū)電壓的存在,必須在交流信號通過放大電路時有一個直流電壓及電流的存在,這樣才能保證交流信號不失真地通過放大電路。這也是學生需思維轉變的一個重要方面。對于三極管、電阻、電容、電感、電源等電子元器件,它們分別在直流電及交流信號激勵作用下的不同響應決定了它們在直流電及交流信號中所起的不同作用,這些都是分析復雜放大電路的基礎。很難想象不清楚放大電路直流通路和交流通路的學生能夠學習好這門課程。
3通過課程綜合實驗提高學生的整體水平
由于模電是一門與實踐聯(lián)系非常密切的技術基礎課,通過一些綜合實驗來提升學生的理論水平和實踐技能是非常重要的,因此在課程講完之后,筆者就安排一個超外差式收音機綜合實驗來提升學生模電的理論水平和實踐能力。讀圖——提升學生的讀圖能力,課上講的模電電路一般是各類單元電路,如共射基本放大電路、振蕩電路、功率放大電路等。通過綜合實驗課可以將各個電路串成一個整體,筆者通過對一個超外差式收音機電路圖進行整體講解和分析,來提升學生模電電路的整體分析能力。一般超外差式收音機的電路組成為變頻級——中放級——檢波級——低頻放大級——功率放大級,對照理論教學所講授的內(nèi)容,變頻級對應振蕩電路及基本放大電路,而該放大電路又工作在非線性區(qū)屬非線性放大,這樣才能混頻輸出差頻信號,在這里還要補充講解一下放大電路的非線性特性及應用,這樣使學生對三極管有了更深刻的認識,平時常常強調(diào)放大電路要工作在線性區(qū),似乎非線性區(qū)是不可用的、多余的,但通過這樣一個實例讓學生明白,三極管放大電路工作在線性工作區(qū)時可進行線性放大,工作非線性區(qū)時可以進行混頻等應用。這樣一級一級來分析后面的中頻放大電路、檢波電路、低頻放大電路、功率放大電路等。實踐證明,通過整體電路的分析與講解,學生的讀圖和分析能力得到了明顯的提高。
分值: 16分 查看題目解析 >19已知各項都為正數(shù)的等比數(shù)列的前項和為,數(shù)列的通項公式(),若,是和的等比中項.23.求數(shù)列的通項公式;24.求數(shù)列的前項和.分值: 16分 查看題目解析 >20已知函數(shù)(為實數(shù)).25.當時,求函數(shù)的圖象在點處的切線方程;26.設函數(shù)(其中為常數(shù)),若函數(shù)在區(qū)間上不存在極值,且存在滿足,求的取值范圍;27.已知,求證:.20 第(1)小題正確答案及相關解析正確答案
解析
當時,,,則,,函數(shù)的圖象在點處的切線方程為:,即.考查方向
本題考查對導數(shù)的幾何意義的理解與應用。解題思路
當a=1時,對進行求導得,即為圖像在點處的切線的斜率,再將代入可得的值,從而可利用點斜式求得直線的方程。易錯點
分不清是在點處的切線還是過點處的切線方程,計算不過關,對導數(shù)的幾何意義理解不清。20 第(2)小題正確答案及相關解析正確答案
解析
,由,解得,由于函數(shù)在區(qū)間上不存在極值,所以或,由于存在滿足,所以,對于函數(shù),對稱軸,①當或,即或時,,由,即,結合或可得:或;②當,即時,,由,即,結合可知:不存在;③當,即時,;由,即,結合可知:,綜上可知,的取值范圍是.考查方向
本題考查1、對函數(shù)極值的求解和應用。2、存在量詞下的不等式關系。3、二次函數(shù)的最值問題。解題思路
1、由函數(shù)在區(qū)間上不存在極值,得或;2、由于存在滿足,所以;3、對二次函數(shù)的對稱軸在定義域上進行討論,最后求并集得到的取值范圍易錯點
在求極值范圍是,未取到等號。在討論二次函數(shù)最值問題時不會分類討論。20 第(3)小題正確答案及相關解析正確答案
解析
證明:當時,,當時,,單調(diào)遞增;當時,,單調(diào)遞減,在處取得值,即,,令,則,即, ,故.考查方向
本題考查通過函數(shù)構造不等式,換元法,累加法等方法及創(chuàng)新思想。解題思路
A4B5C6D7分值: 5分 查看題目解析 >77.已知雙曲線的右焦點為,直線與雙曲線的漸近線在第一象限的交點為為坐標原點.若的面積為,則雙曲線的離心率為( )ABCD分值: 5分 查看題目解析 >88.已知等差數(shù)列的前n項和為,且.在區(qū)間內(nèi)任取一個實數(shù)作為數(shù)列的公差,則的最小值僅為的概率為( )ABCD分值: 5分 查看題目解析 >99.已知函數(shù)設,且,則的最小值為( )A4B2CD分值: 5分 查看題目解析 >1010.如圖是某幾何體的三視圖,圖中圓的半徑均為1,且俯視圖中兩條半徑互相垂直,則該幾何體的體積為( )
ABCD分值: 5分 查看題目解析 >1111.將函數(shù)的圖像向右平移個單位后得到函數(shù)的圖像.若函數(shù)在區(qū)間和上均單調(diào)遞增,則實數(shù)的取值范圍是( )ABCD分值: 5分 查看題目解析 >1212.如圖在直三棱柱中,,過的中點作平面的垂線,交平面于,則點E到平面的距離為( )
ABCD分值: 5分 查看題目解析 >填空題 本大題共4小題,每小題5分,共20分。把答案填寫在題中橫線上。1313.某企業(yè)有員工750人,其中男員工有300人,為做某項調(diào)查,擬采用分層抽樣方法抽取容量為45的樣本,則女員工應抽取的人數(shù)是分值: 5分 查看題目解析 >1414.在數(shù)列中,,且數(shù)列是等比數(shù)列,則分值: 5分 查看題目解析 >1515.如果實數(shù)滿足條件,且的最小值為6,,則分值: 5分 查看題目解析 >1616.已知等腰梯形的頂點都在拋物線上,且,則點到拋物線的焦點的距離是分值: 5分 查看題目解析 >簡答題(綜合題) 本大題共90分。簡答應寫出文字說明、證明過程或演算步驟。17在三角形ABC中,角所對的邊分別為,且.17.求;18.若,且的面積為,求的值.分值: 12分 查看題目解析 >18某書店的銷售剛剛上市的某知名品牌的高三數(shù)學單元卷,按事先限定的價格進行5天試銷,每種單價試銷1天,得到如下數(shù)據(jù):
19.求試銷5天的銷售量的方差和對的回歸直線方程;20.預計今后的銷售中,銷售量與單價服從上題中的回歸方程,已知每冊單元卷的成本是14元,為了獲得利潤,該單元卷的單價應定為多少元?(附:)分值: 12分 查看題目解析 >19如圖,在四棱錐中,底面,底面是直角梯形,,.是PD上一點.21.若平面,求的值;22.若E是PD中點,過點E作平面平面PBC,平面與棱PA交于F,求三棱錐的體積分值: 12分 查看題目解析 >20已知橢圓,過橢圓C右頂點的直線與圓相切.23.求橢圓C的方程;24.設M是橢圓C的上頂點,過點M分別作直線MA,MB交橢圓C于A,B兩點,設這兩條直線的斜率分別為,且,證明:直線AB過定點.分值: 12分 查看題目解析 >21已知函數(shù)的兩個極值為,且.25.求的值;26.若在(其中)上是單調(diào)函數(shù),求c的取值范圍;27.當,求證:.分值: 12分 查看題目解析 >22選修4-1:幾何證明選講如圖,直線PA與圓相切于點A,過點P作直線與圓相交于C、D兩點,點B在圓上,且.
28.求證:;29.若,求.分值: 10分 查看題目解析 >23選修4-4:坐標系與參數(shù)方程在直角坐標系中,以坐標原點O為極點,軸的非負半軸為極軸建立極坐標系.已知點M的極坐標為,曲線C的參數(shù)方程為(為參數(shù)).30.直線過M且與曲線C相切,求直線的極坐標方程;31.點N與點M關于軸對稱,求曲線C上的點到點N的距離的取值范圍.分值: 10分 查看題目解析 >24選修4-5:不等式選講設函數(shù).32.若,且對任意恒成立,求實數(shù)的取值范圍;33.若,且關于的不等式有解,求實數(shù)的取值范圍.24 第(1)小題正確答案及相關解析正確答案
解析
(1)由絕對值的性質(zhì)得:
考查方向
本題考查函數(shù)恒成立問題,數(shù)學轉化思想方法和數(shù)形結合的解題思想方法。解題思路
利用絕對值的不等式求得的最小值,再由最小值大于4,求得a的范圍易錯點
分段函數(shù)解析式畫圖,區(qū)域范圍24 第(2)小題正確答案及相關解析正確答案
解析
當a>0時,若關于x的不等式
考查方向
本題考查函數(shù)恒成立問題,數(shù)學轉化思想方法和數(shù)形結合的解題思想方法。解題思路
ABCD分值: 5分 查看題目解析 >88.某校高三(1)班32名學生參加跳遠和擲實心球兩項測試。跳遠和擲實心球兩項測試成績合格的人數(shù)分別為26人和23人,這兩項成績均不合格的有3人,則這兩項成績均合格的人數(shù)是( )ABCD分值: 5分 查看題目解析 >填空題 本大題共6小題,每小題5分,共30分。把答案填寫在題中橫線上。99.已知等差數(shù)列前n項和為.若,,則=_______, .分值: 5分 查看題目解析 >1010.圓C:的圓心到直線的距離是 .分值: 5分 查看題目解析 >1111.執(zhí)行如圖所示的程序框圖,則輸出的結果為_______.
分值: 5分 查看題目解析 >1212.在中,已知,則 .分值: 5分 查看題目解析 >1313.設D為不等式組表示的平面區(qū)域,對于區(qū)域D內(nèi)除原點外的任一點,則的值是_______,的取值范圍是___.分值: 5分 查看題目解析 >1414. 甲、乙、丙、丁四位歌手參加比賽,其中只有一位獲獎。有人走訪了四位歌手,甲說:“乙或丙獲獎”;乙說:“甲、丙都未獲獎”;丙說: “丁獲獎”;丁說:“丙說的不對”。若四位歌手中只有一個人說的是真話,則獲獎的歌手是 .分值: 5分 查看題目解析 >簡答題(綜合題) 本大題共80分。簡答應寫出文字說明、證明過程或演算步驟。15已知函數(shù).15.求的最小正周期;16.求在區(qū)間上的值和最小值.分值: 13分 查看題目解析 >16已知等比數(shù)列的各項均為正數(shù),且,.17.求數(shù)列的通項公式;18.若數(shù)列滿足,,且是等差數(shù)列,求數(shù)列的前項和.分值: 13分 查看題目解析 >17甲、乙兩位學生參加數(shù)學文化知識競賽培訓。在培訓期間,他們參加的5次測試成績記錄如下:甲: 82 82 79 95 87乙: 95 75 80 90 8519.用莖葉圖表示這兩組數(shù)據(jù);20.從甲、乙兩人的這5次成績中各隨機抽取一個,求甲的成績比乙的成績高的概率;21.現(xiàn)要從甲、乙兩位同學中選派一人參加正式比賽,從統(tǒng)計學的角度考慮,你認為選派哪位同學參加合適?并說明理由.分值: 13分 查看題目解析 >18如圖,四邊形是邊長為的正方形,平面平面,, .
22.求證:平面;23.求證:平面;24.求三棱錐的體積.分值: 14分 查看題目解析 >19在平面直角坐標系中,動點與兩定點,連線的斜率乘積為,記點的軌跡為曲線.25.求曲線的方程;26.若曲線上的兩點滿足,,求證:的面積為定值.分值: 13分 查看題目解析 >20設函數(shù).27.當時,求曲線在點處的切線方程;28.若函數(shù)有兩個零點,試求的取值范圍;29.設函數(shù)當時,證明.20 第(1)小題正確答案及相關解析正確答案
解析
解:當時,函數(shù),因為,所以.又則所求的切線方程為.化簡得:.考查方向
本題考查導數(shù)的計算,考查導數(shù)的幾何意義,考查切線方程的求法,本題是一道簡單題.解題思路
先對函數(shù)求導,然后求出且切線的斜率以及切點的坐標,再利用點斜式求出切線方程即可.易錯點
本題易錯在求導數(shù)時計算錯誤.20 第(2)小題正確答案及相關解析正確答案
解析
因為①當時,函數(shù)只有一個零點;②當,函數(shù)當時,;函數(shù)當時,.所以在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增.又,,因為,所以,所以,所以取,顯然且所以,.由零點存在性定理及函數(shù)的單調(diào)性知,函數(shù)有兩個零點.③當時,由,得,或.若,則.故當時,,所以函數(shù)在在單調(diào)遞增,所以函數(shù)在至多有一個零點.又當時,,所以函數(shù)在上沒有零點.所以函數(shù)不存在兩個零點.若,則.當時,,所以函數(shù)在上單調(diào)遞增,所以函數(shù)在至多有一個零點.當時,;當時,;所以函數(shù)在上單增,上單調(diào)遞減,所以函數(shù)在上的值為,所以函數(shù)在上沒有零點.所以不存在兩個零點.綜上,的取值范圍是 ……………………………………………………9分考查方向
本題考查利用導數(shù)判斷函數(shù)的單調(diào)性以及判斷函數(shù)的零點的應用,考查函數(shù)與方程的應用,考查分類討論的數(shù)學思想,本題是一道難題,是高考的熱點.解題思路
先求出函數(shù)的導數(shù),通過討論的范圍,判斷函數(shù)的單調(diào)性結合函數(shù)的零點個數(shù)求出的范圍即可易錯點
本題易錯在不能夠準確對的取值進行分類討論.20 第(3)小題正確答案及相關解析正確答案
證明略.解析
證明:當時,.設,其定義域為,則證明即可.因為,所以,.又因為,所以函數(shù)在上單調(diào)遞增.所以有的實根,且.當時,;當時,.所以函數(shù)的最小值為.所以.所以. …………………………………………………………14分考查方向
本題考查構造法求函數(shù)的最值,考查利用導數(shù)的應用,本題是一道難題.解題思路
The Aerodynamics of Heavy
Vehicles II: Trucks, Buses,
and Trains
2009
Hardback
ISBN 9783540850694
Fred Browand等著
ECI國際工程會議(Engineering Conferences International)是一個國際非盈利會議,最早開始于1962年。為各個學科的科學家和工程人員提供了一個解決難題與共同關心問題的平臺。本次會議于2007年8月26-31日在美國加利福尼亞塔霍湖市舉行。來自世界各地工業(yè)界、大學和研究實驗室的科學家、工程師及卡車和高速列車制造商參加了本次會議,一起討論了在未來高效貨車、客車、快速列車設計中將被用到的計算機模擬與實驗技術。本次會議是該系列的第二次會議,第一次會議于2002年舉行,討論了數(shù)值計算與實驗研究在減小氣動阻力方面的相互作用。本次會議重點討論在重型車輛設計與分析中使用的高級空氣動力模擬與實驗方法的發(fā)展與應用和將來10年內(nèi)新思想與發(fā)展趨勢。還討論了重型車輛、牽引車及掛車空氣動力學研究,推遲有害流動分離研究,發(fā)動機罩下熱管理研究等。
本次會議選出2篇主題論文,1?Pete Bearman,道路車輛的不良流線體流動研究;2?David Schimel,環(huán)境變化與節(jié)能。
會議共分7個主題,分別為:1.流場特性研究(6篇論文);2. 減少阻力的分離控制(6篇論文);3.車輛氣動力學相關的優(yōu)化設計技術(4篇論文);4.列車空氣動力學(5篇論文);5.數(shù)值方法與應用(7篇論文);6.輪胎噴涂與車輛的相互作用(4篇論文);7.減阻(7篇論文)。此外還有展板交流論文5篇。
本書匯集了近幾年在重型汽車空氣動力學領域最新的實驗與理論研究進展,對于該領域將來的發(fā)展方向也進行了分析與展望,對于從事相關專業(yè)研究的科研人員具有重要的參考價值。
論立勇,博士生
(中國科學院理化技術研究所)