《分压式偏置共射放大电路》教学设计

2015-07-18 12:09范月圆李玉兰刘华勇
镇江高专学报 2015年3期
关键词:偏置元件调试

范月圆,李玉兰,刘华勇

(江苏联合职业技术学院镇江分院 机电工程系,江苏 镇江 212016)

《分压式偏置共射放大电路》教学设计

范月圆,李玉兰,刘华勇

(江苏联合职业技术学院镇江分院 机电工程系,江苏 镇江 212016)

以“模拟电子技术”课程中《分压式偏置共射放大电路》为例,分析教学设计方法。采用“项目引领,任务驱动”教学模式和“小组合作,自主探究”学习模式,并辅以信息化手段配合教学,可以调动学生学习的主动性和积极性。

说课;教学设计;分压式偏置;共射放大电路

近年来,职业院校和教育部门积极组织教师,特别是青年教师,参与说课比赛。所谓说课,就是授课教师在讲课前向其他教师说明自己对教材的理解、处理方法、教案的设计思想等。这种类似集体备课的形式,为教师提供了深层次教学探讨和思想交流的机会,可以促进教师深人理解课程内容,改进或优化教学设计[1]。通过说课,教师可以提高教学设计、语言表达、教学节奏把握等能力。本文以“模拟电子技术”课程中的《分压偏置共射放大电路》为例,针对说课中的教学设计进行研究和探讨。

1 教学设计背景

以学生为主体、教师为主导,依据企业需求,结合全国职业院校技能大赛“电子产品装配与调试项目”的能力要求设计教学内容,按照“实践操作(装配、调试、测量)—理论分析(问题探究)—应用理论解决实际问题(排除故障)”的教学思路,让学生在实践操作中发现问题、提出问题,在理论探究中分析问题、解决问题,符合学生的认知规律和兴趣取向[2]。学生在宽松、愉快、开放、自主的氛围中掌握专业知识和技能,培养良好的职业习惯,提高就业、创业和适应职业变化的能力。

1.1教材分析

“模拟电子技术”是应用电子技术专业的核心课程,是后续课程“数字电子技术”“单片机应用技术”的基础,并以前导课程“电工技术”为基础。在电子产品中,放大电路的用途非常广泛,它能够利用三极管的能量控制把微弱的电信号放大到所需要的强度。

教学任务是在固定偏置共射放大电路的基础上学习分压偏置共射放大电路的制作、调试与故障排除[3],教材选用吴建宁主编、江苏教育出版社出版的江苏省示范教材《模拟电子技术》。

1.2学情分析

授课对象是五年制高职应用电子技术专业二年级的学生。他们思维活跃,好奇心强,喜欢探索,喜欢动手操作,渴望成功。他们已经具备三极管、固定偏置共射放大电路的基础知识,具备安装与调试简单电路的能力,初步掌握了相关仪器、仪表的使用方法。

1.3教学目标

1) 知识与技能:熟悉分压偏置共射放大电路结构,理解电路工作原理,能参照无线电装接工、国家职业技能等级四级标准进行整机电路的装配与调试,能安全规范地排除简易故障。

2) 过程与方法:利用仿真软件、虚拟软件自主探究,合作学习;引入行业标准和企业5S(整理、整顿、清洁、清扫、素养)管理要求,并进行评价。

3) 情感态度、价值观:培养良好的工程素养。

1.4教学重点和难点

教学重点为分压偏置共射放大电路的工作原理。教学难点为分压偏置共射放大电路常见故障的排除。

1.5教学策略

1) 为了体现“做中学、做中教”的职业教育特色,采用“实践—理论—实践”的教学模式、以任务驱动为主线的教学方法。创设教学情境,让学生置身企业生产实际氛围。

2) 引入Multisim 仿真软件及创壹虚拟教学系统,利用多媒体等,降低难度,提高学生的兴趣,增强学生的信心,加深学生对原理的理解,提高学生的技能水平。

3) 通过课前自主探究,课堂小组讨论、团结协作、交流评价等,激发学生参与学习的热情,培养学生自主探究的学习习惯、协作意识,提高学生分析问题、解决问题的能力。

4) 融入全国职业院校技能大赛“电子产品装配与调试项目”的相关内容,发挥技能大赛的辐射引领作用。融入企业生产装配要求,让学生更早地接触企业岗位。

2 教学设计过程

为了取得更好的教学效果,授课前,教师必须准备好PPT课件、实训套件、实训设备、工作任务书、仿真软件、教学视频、任务考核表等。教师还须将工作任务书和教学视频上传至校园网数字空间,便于学生课前预习和课后复习。

教学过程主要包括任务引入、任务实施、任务分析、任务评价等。

2.1任务引入

1) 复习固定偏置共射放大电路知识,回顾静态工作点稳定对于放大电路的重要性。

2) 请学生回答“固定偏置放大电路的优点和缺点”[4]。

3) 创设情境,让学生思考企业工人如何生产电子产品。

4) 介绍学习内容,即具有自动稳定静态工作点的电路,明确工作任务。让学生打开电脑“桌面”上的Multisim文件,获得如图1所示的各元件的排列,按照任务书的要求完成电路的连接,如图2所示,了解电路结构。在教师的引导下,点击仿真软件,探索电路,激发学习兴趣。

图1 元件排列

图2 分压偏置共射放大电路仿真图

2.2任务实施

任务实施是技能培养的重要环节。按照电子企业的生产流程,将任务分成3个子任务,即元件的选择与测试、电路的焊接与装配、电路的调试与测量,并依据相应的考核指标进行过程性评价。注重企业5S管理理念的渗透,提高学生的工程素养。利用积分形成小组竞争机制,激发学生的竞争意识,提高学生的协作能力。

2.2.1 元件的选择与测试

1) 根据图3所示原理图,结合清单,从元件袋中选择所需要的元件。

2) 用万用表测量电阻、电容、三极管,将测试结果填写至工作任务书中相应的表格。

3) 目测印制电路板有无缺陷。

查找与测量元件是全国职业院校技能大赛“电子产品装配与调试项目”的考核指标之一,能够有效评价学生的基本操作能力。

采用过程性评价旨在及时评价,及时发现和解决问题,使学生获得学习成就感,而组间竞赛则有利于激发学生的学习积极性。

图3 分压偏置共射放大电路原理图

2.2.2 电路的焊接与装配

1) 利用PPT课件展示装配中常见的工艺缺陷,强调装配工艺是电路成功安装的关键,也是企业产品质量管理的核心。

2) 引入企业生产装配过程工艺卡。参照全国职业院校技能大赛“电子产品装配与调试项目”工作任务书的内容设计本次任务的生产装配过程工艺卡。学生在教师的引导下完成生产装配过程工艺卡的填写,掌握装配的要点。

3) 利用虚拟教学系统展示元件的插装顺序,点评各小组生产装配过程工艺卡的填写情况。

4) 学生按照引脚成型、元件插装、焊接、剪切引脚的顺序完成电路的焊接与装配。在装配过程中,小组竞争,教师巡回指导。

2.2.3 电路的调试与测量

电路安装完毕,进入调试与测量阶段。利用虚拟软件的三维动画帮助学生厘清测量步骤,准确填写测量数据。小组长总结汇报本组的测量结论、遇到的问题及对策等。教师综合点评,给出小组相应的积分。

2.3任务分析

学生经过电路的安装和测试对电路有了感性认识。在此基础上,让学生分小组探究[5]:

1) 电路中元件R7,R8和RP2的作用。

2) 电路中元件R9和C7的作用。

3) 分压偏置共射放大电路如何稳定工作点,当IC增大时,电路如何自动调节使IC减小。

4) 分压偏置共射放大电路Q点的计算。

5) 分压偏置共射放大电路中各个动态参数的测量。

教师通过填、析、比、算等环节逐层深入,分析电路工作原理。

填,即根据电路的原理图填写对应的元件。

析,即用知识链接分析电路稳定工作点过程。

比,即利用仿真软件比较产生的不同波形[6],如改变电路中的偏置电阻得到饱和失真波形(见图4),设置电路故障,将偏置电阻设为开路(见图5),则无输出波形(见图6)。

算,即计算电路的静态、动态参数,并比较理论值和测量值。

图4 饱和失真波形

图5 偏置电阻开路

图6 无输出波形故障

在此基础上,引导学生学以致用,排除电路的常见故障。用图片展示无输出波形和饱和失真波形故障,引导学生找出原因,并画出流程图。用视频演示故障的排除过程,强调安全注意事项。学生利用仿真软件,虚拟分析和实践操作相结合,排除电路故障。

2.4任务评价

和学生一起评选优秀作品并展示。教师依据各小组的积分评选优胜小组进行表彰。在任务考核表中设置多个考核项目,实现过程性评价。引入企业5S管理规范,提高学生的工程素养。教学团队合作教学,进行第三方评价。

4 结束语

辅以信息化手段配合教学可以提高教学效率。引入企业生产装配过程工艺卡、5S管理规范等,可以很好地与企业对接。结合全国职业院校技能大赛,改革教学内容,采用“教学做一体化”教学模式,实行过程性评价和第三方评价,可以提高学生的工程素养。

[1] 马桂茹,王丽红.浅析教学及教研改革的手段之一:“说课”[J].科技创新与应用,2012(4):242.

[2] 孙卫华.信息化环境下大学生自主学习的教学设计[J].河北广播电视大学学报,2006(5):88-91.

[3] 吴建宁.模拟电子技术[M].南京:江苏教育出版社,2013:56-69.

[4] 胡宴如.模拟电子技术[M].北京:高等教育出版社,2004:72-80.

[5] 李传珊.新编电子技术项目教程[M].北京:电子工业出版社,2007: 57-71.

[6] 赵春华,张学军.Multisim 9电子技术基础仿真实验[M].北京:机械工业出版社,2008:11-19.

〔责任编辑:卢 蕊〕

Teachingdesignofpotentiometerbiascommonemitteramplifiercircuit

FAN Yue-yuan, LI Yu-lan, LIU Hua-yong

(Electrical and Mechanical Engineering Department, Zhenjiang Vocational Technical College, Zhenjiang 212016, China)

Based on the divider biasing co-emitting amplifying circuit in Analog Electronic Technology Course,this paper analyzes the design method of teaching. “project lead, task drive” teaching mode, and “team cooperation, independent inquiry”learing mode are adopted and the use of information technology is made to promote the students’ learning initiative and enthusiasm.

presentation of teaehing methods; teaching design; potentiometer bias; common emitter amplifier circuit

2015-03-09

范月圆(1981—),女,江苏镇江人,讲师,硕士,主要从事控制工程及电子技术研究;李玉兰(1980—),女,安徽涡阳人,讲师,硕士,主要从事微动力燃烧和电子技术研究。

G642.3

:A

:1008-8148(2015)03-0102-04

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