發(fā)布時間：2023-09-26 09:25:01
序言：寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的電子學入門樣本，期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發(fā)，請盡情閱讀。
關鍵詞：入門教育 激發(fā)興趣 基本功的教學 動手能力培養(yǎng)
電子技術是技工學校電子專業(yè)必修的專業(yè)基礎課程，它具有內(nèi)容多和理論性、實踐性、連貫性強等特點。學生開始接觸電子技術前，對這門課程感到很陌生，再加上目前技校的學生普遍存在基礎知識差、學習動力不足的現(xiàn)象，使大多數(shù)學生感到入門難，甚至有厭學的狀況出現(xiàn)。為了解決這些問題，提高他們學習的積極性，培養(yǎng)他們的興趣，對他們進行入門的教育尤為重要。下面結合我多年從事電子技術的教學實踐，淺談一下對學生進行入門教育的做法。
一、聯(lián)系生活實際，激發(fā)學習興趣
興趣是最好的老師，沒有興趣，也就沒有學習的動力。因此，在開學之初的頭幾節(jié)課，我改變了傳統(tǒng)的教學方法，沒有按照課文原有的安排來授課，而是拿一些課前安裝好的電子電路示教板，如電子鳥、熊貓眨眼電路、聲光控延時熄滅電路、書寫臺燈調(diào)光電路等，在課堂上給學生演示，并告訴他們這些電路有的用在兒童的玩具上、有的用在我們?nèi)粘Ｉ钪?，總的來說，電子技術與我們的日常生活息息相關。
二、基本功的教學
對學生進行基本功的教學，為今后學習其它電器課程打下良好的基礎，是一項關鍵的任務，這就要求學生每人要做、每人要勤做、每人要做好，一切從最簡單的操作方法開始，循序漸進，點點積累。那么如何對學生進行基本功的教學呢？
1、教會學生正確使用萬用表。
以MF50型萬用表為例，可按以下方法進行教學：
（1）了解儀表的性能。首先讓學生認識萬用表面板和刻度盤上的功能，如面板上有機械調(diào)零、歐姆調(diào)零、功能轉(zhuǎn)換開關、正負極表筆插孔、三極管放大倍數(shù)插孔、100μA和2.5A插孔的位置、作用以及功能轉(zhuǎn)換開關旋至不同位置的量程范圍。按著講解刻度盤上各條刻度線的含義與功能轉(zhuǎn)換開關各擋位如何配合使用、電池的正確安裝方法。在用萬用表測量電阻之前，應首先歐姆調(diào)零。
（2）選擇擋位。用萬用表測量電阻時，應先選擋。如何選擋呢？任意選一個測量電阻擋位，然后把紅、黑表筆直接接觸電阻器的兩端，看指針是否指在歐姆刻度線從左算起的1/2－2/3之間的刻度范圍內(nèi)，因為只有在這個范圍內(nèi)讀出的數(shù)據(jù)，才比較準確。完成了此步驟后，可選此擋進行測量。 轉(zhuǎn)貼于 若指針偏向“0Ω”刻度處時，則選取小一擋再試，若指針偏向“∞Ω”刻度處時則選取大一擋再試，直到選出使指針落在合理的讀數(shù)范圍內(nèi)為止，此時為測量電阻的最佳擋位。但要注意，每換一個擋位測量電阻時，必須進行歐姆調(diào)零，否則讀出的數(shù)據(jù)不準確。
（3）測量和讀數(shù)。選定擋位并測量后應如何讀數(shù)？將紅、黑表筆接觸電阻器的兩根引腳，指針示數(shù)穩(wěn)定后可讀數(shù)，讀數(shù)時，視線與被讀刻度線應垂直。此外，在用萬用表測量某元件的電壓時，應以并聯(lián)方式接入；測量某元件通過的電流時，應以串聯(lián)方式接入。無論是測量電阻、電流還是電壓，應注意所選擋位的單位和倍率。
（4）整理和維護萬用表。在完成每一項測試后，特別是在完成電阻測試后，一定要牢記將功能轉(zhuǎn)換開關旋至OFF擋或交流電壓最高擋，防止在下次測量時，誤用電阻擋來測量電壓，導致萬用表損壞。
2、學習認識和檢測元件。
要讓學生學會認識元件的圖形符號和與之相應的實物，了解各元件制作的材料、功能、主要的參數(shù)和不同的分類，掌握各元件的命名、部分的含義和標識。例如電阻器的直接標志法和色環(huán)標志法，二極管正負極性的判別和三極管發(fā)射極、基極、集電極的判別以及它們各自的命名。除此之外，還要掌握對電子元件好壞的檢測。
3、掌握手工焊接方法。
（1）學會正確使用電烙鐵的方法。當發(fā)現(xiàn)電烙鐵漏電時，應及時進行檢查和處理，直到確認安全后方可使用。
（2）對烙鐵頭進行處理。新使用的電烙鐵，必須用砂布或銼刀將烙鐵頭表面的鍍鉻層去掉，然后將電烙鐵通電加熱至一定的溫度時，再給烙鐵頭鍍上一層焊錫后，才能焊接。
（3）在焊接電路練習時，教師必須邊示范、邊講解，甚至要手把手地去輔導，對學生在焊接練習中出現(xiàn)操作不當?shù)牡胤?，及時糾正和引導。
三、教會學生焊接趣味的電路
一、多媒體教學的特點
我們知道，傳統(tǒng)的教學方法是黑板、粉筆和教師不厭其煩的灌輸，學生和教師之間的交流十分簡單，學生學習起來吃力，教學活動也顯得枯燥乏味。
現(xiàn)在的電化教學則打破了傳統(tǒng)的教學模式，它采用多媒體語音設備，將錄音、錄像、投影、DVD、教學軟件播放機甚至包括計算機等多種教學媒體集于一體，由教師根據(jù)不同課型的要求，靈活機動地運用相關的媒體進行教學實踐活動。多媒體教學充分利用聲像信號，使教學活動更加富有樂趣，在教學中學生們有身臨其境之感，學習興奮點得到多方面的刺激，這樣既增強了他們的學習興趣和積極性，又大大提高了教學質(zhì)量。
二、在教學中應用多媒體的意義
電子技術是一門非常抽象的課程，同時又是電子學中最基本、最重要的課程之一，它要為后面的專業(yè)課打下基礎。但由于它的抽象使得許多學生在第一個環(huán)節(jié)就感到學習得很吃力，這使得后面的專業(yè)課學習起來就更艱難了。因此，為了提高學生學習興趣，降低學習難度，教師就要充分運用現(xiàn)代化的教學手段，運用電教媒體的圖形、動畫、聲音等多維集成效應，從而對學生的感官產(chǎn)生強烈的刺激，使課堂教學新穎別致、直觀生動、靈活多樣，為學生營造對知識深入理解、形象記憶、興趣盎然的優(yōu)良學習環(huán)境，從而縮短學生的思維時間，壓縮思維內(nèi)容，拓展學生的視野，開啟其創(chuàng)新性思維。
三、多媒體在教學中的應用
那么,在教學活動中如何適當應用多媒體才能取得最佳教學效果呢？筆者總結了以下幾點。
1.創(chuàng)設情景，引發(fā)動機
情景教學法是指，教師運用多媒體，再現(xiàn)式創(chuàng)設具有情緒色彩的、具體生動的形象或場景，使學生在愉悅的氛圍中學習知識，受到感染和教育的一種教學方法。電教媒體具有聲畫并茂、視聽結合、動靜相宜、感染力強等特點，以跨越時空的非凡表現(xiàn)力,大大增強人們對抽象事物與過程的理解與感受,從而將課堂教學引入全新的境界。利用電教媒體可以再現(xiàn)或創(chuàng)設教學所需的情景。第一次上電子技術課時，教師可以打開預先利用多媒體制作的畫面優(yōu)美的三維視圖和多種效果圖，對電子產(chǎn)品及電子元件進行初步的介紹，也可以播放由前幾屆學生自己研制的電子小制作來吸引學生，再配上幻燈片，還可以把自己制作的一些有關電子發(fā)展悠久歷史和美好前景的短片展現(xiàn)給學生，使他們身臨其境，了解電子學科發(fā)展史，從而激發(fā)學生強烈的求知
欲望。
2.模擬過程，形成表象
電子學科的概念比較抽象，不易理解，而且有些知識無法用語言敘述清楚，又不能提供真實事例展示在學生面前。而借助多媒體就可以很方便地將電路原理進行模擬及仿真，使一些普通條件下無法實現(xiàn)或無法觀察到的過程和現(xiàn)象，生動而形象地顯示出來，從而使課堂教學變得生動有趣。例如，放大電路的工作過程就可以采用仿真技術，讓學生看到整個的放大過程，他們也就真正了解了放大器放大過程只不過是一種能量的轉(zhuǎn)化。學生可以從仿真中明白為什么要加直流電源、為什么要設置靜態(tài)工作點，又可以從實驗中去測量這些參數(shù)。這樣，通過電教手段展現(xiàn)的一組經(jīng)過仿真并各有聯(lián)系的動態(tài)教材，就能使學生很快掌握放大電路的工作過程及其中的關鍵點。再如，在講解“原子核外電子的排布”一節(jié)時，“電子云 ”這一概念就不好理解，通過教師的口頭講解，學生只能知道它是原子核的運動特征，但究竟按規(guī)律能不能形成電子云及電子云的形狀，對于學生來說還是一個疑團，此時教師的講解對于他們來說沒有什么說服性。這時我們就可借助電教手段，通過類比，模擬建立一個聲、光、色、形于一體的形象化模型，從而給學生帶來很深刻的印象。
3.演繹原理，啟發(fā)思維
電子學科在教材中有大量的原理及概念等，這些內(nèi)容用傳統(tǒng)的教學方法去講解很枯燥，甚至會逐漸削弱學生的學習興趣。為此，我們可以通過圖像或動畫模擬電路的變化過程，動態(tài)的演示可幫助學生掌握其原理和概念，并利用課件的互動性讓學生參與其中，這樣既達到了授課的目的，又激發(fā)了學生的學習動機，變被動接受為主動學習。因此，運用電教媒體可以啟發(fā)、引導學生積極參與，主動獲得知識和能力。教師應根據(jù)電子技術不同的教學目標，確定電教媒體的不同作用點，使學生由被動、機械的接受過程和單一的“儲存”過程，變成主動、思辨的發(fā)現(xiàn)過程及多途徑的思維“檢索”過程。
例如：對于差分放大器這一課題，教師可以進行如下設計。
教學目標：掌握差分放大器的工作原理及零飄的抑制過程。
電教媒體作用點：化抽象為具體，使學生進行過程
觀察。
教學方式：巧妙設置點撥，層層深入開拓思路。
教學過程：出示題目及討論目標―分組討論―集中探究―仿真演示―小結訓練。
檢測手段：學生根據(jù)觀察，自己總結原理與過程。
根據(jù)這一設計方案，教師要利用多媒體仿真信息快、可提供大量信息的特點，在講差分放大器時，對設計選擇題，給出不同的現(xiàn)象（由零飄所帶來的一些現(xiàn)象），再通過啟發(fā)引導學生討論（為什么不給輸入也會有輸出呢？），拓展思維，提高其形象思維能力。
4.設疑引思，獲得新知
運用電教媒體提供典型的現(xiàn)象或過程，或者設有疑問及富有啟發(fā)性的事物與現(xiàn)象，引導學生去探索新知，提高能力。
例如：教師在講放大器失真時，就可以先設疑引思。
（1）假設我們的Rb電阻不變，調(diào)節(jié)Rc電阻的阻值，看RL上面的輸出波形有什么變化（引出飽和失真現(xiàn)象，再由學生討論一下為什么）？
（2）假設我們的Rc電阻不變，調(diào)節(jié)Rb電阻的阻值，看RL上面的輸出波形有什么變化（引出截止失真現(xiàn)象，再由學生討論一下為什么）？
（3）假設我們Rc電阻不變，Rb電阻的阻值也不變，只是調(diào)節(jié)電源電壓，看RL上面的輸出波形有什么變化（是否有失真現(xiàn)象）？
（4）如果上述參數(shù)都沒有發(fā)生變化，只是改變輸入信號源的大小，觀察輸出電阻RL上的波形又有什么變化？
（5）討論、分析、得出結論。像這種利用多媒體動態(tài)的“引探”，充分展示了失真產(chǎn)生的原因，有利于激發(fā)學生探索問題的積極性，有利于引起討論，有利于促進學生主動地分析特征、探究原因。學生通過教師的啟發(fā)與引導，共同討論，尋找規(guī)律，最后解決問題，獲得新知。
關鍵詞：遠程教育學習材料；教學設計；行為主義；認知主義；建構主義
收稿日期：2007―10―25
項目來源：本文系浙江省教育廳科研項目（編號：20061890）和浙江省現(xiàn)代遠程教育學會2006年度規(guī)劃課題（編號：DES-06G06）的系列成果。
作者簡介：孫愛萍（1975―），女，漢族，河南省新野人，遠程教育雜志社編輯，浙江廣播電視大學遠程教育研究所助理研究員，碩士，研究方向：教學設計、遠程教育。
在遠程教育中，教學設計過程會涉及到多種理論：學習理論、教學理論、媒體傳播理論、系統(tǒng)理論等等。學習理論的發(fā)展經(jīng)歷了三個發(fā)展階段：行為主義、認知主義和建構主義。筆者將分別介紹這三種學習理論及其在遠程教育學習材料設計中的運用。
一、行為主義學習理論及其在遠程教育學習材料設計中的運用
1.行為主義學習理論。行為主義認為學習是學習者可觀察行為的變化。在一個具體的環(huán)境刺激呈現(xiàn)之后，學習者能夠表現(xiàn)出一個恰當?shù)姆磻?，學習就算是發(fā)生了。行為主義看重的是行為后果并認為：得到強化的反應在未來發(fā)生的可能性就大。所以環(huán)境因素在教學設計時被置于優(yōu)先的位置。教學設計者應該：（1）確定哪一個線索能夠引發(fā)預期的反應；（2）安排與預期刺激相匹配的有提示的練習情境；（3）安排環(huán)境條件以使得學習者能夠依據(jù)預期的刺激做出正確的反應并且從反應中接受強化。
2.在遠程教育學習材料設計中的運用?！扒度爰夹g（embedded devices）”是用來描述教學設計者在設計遠程教育學習材料時所使用的方法。對于行為主義學習理論來說，常用的嵌入技術有下列幾種：陳述學習目標、將學習任務分解成小的學習步驟，前測、交互活動、案例、自測、即時反饋、對重要知識點的總結與列舉、學習提示、激活（在電子學習材料中）、超級鏈接（在電子學習材料中）。在以上方法中講解測試法（tell-and-test）的運用最為普遍。在講解測試法中，每個主題都包括下面兩個部分：解釋性的文本（必要時會附有表格和例子）和測試。這種方法強調(diào)的是記憶而不是理解，因此適合于入門階段初級知識的習得，可作為一種輔助教學手段運用于英語、數(shù)學、統(tǒng)計、地理、科學等學科教學中。
二、認知主義學習理論及其在遠程教育學習材料設計中的運用
1.認知主義學習理論。認知理論強調(diào)知識獲得和內(nèi)部心理結構，關注的重點為學生學習的過程中信息是如何接收、組織、儲存和提取的。認知主義和行為主義對反饋、學習者分析和任務分析都比較看重，不同的是行為主義運用這些策略來調(diào)節(jié)行為的預期方向，而認知主義則是為了指導和支持準確的心理聯(lián)結。由于強調(diào)心理結構，認知理論通常適用于推理、問題解決、信息加工等學習任務。對應的學習策略有類比、隱語、框架提綱、層級關系、圖表、記憶術、概念匹配和先行組織者等。
2.在遠程教育學習材料設計中的運用。輔導法（tutorial）是認知主義者設計遠程教育學習材料時運用得較多的一種方法，輔導法的典型特征就是教材編寫者先呈現(xiàn)一些輸入材料，如文字介紹、表格或案例，然后安排一些相關的交互活動，進行交互活動的目的在于幫助學習者理解所學的材料。輔導法中的活動安排有多種，如：類比、排序、繪制圖表、簡答、論述等。在一個完整的學習單元中會有系列這樣的輸入――交互設計。輔導法最適合于外語、數(shù)學、科學、會計、醫(yī)藥等良構知識領域，而不適合于管理學和創(chuàng)作性寫作，因為后者的答案是多元的，需要學習者形成自己的觀點。
三、建構主義學習理論及其在遠程教育學習材料設計中的運用
1.建構主義學習理論。建構主義學習理論認為知識是個體依據(jù)自己經(jīng)驗來創(chuàng)造意義的結果。學習行為是由具體情景決定的，因此在現(xiàn)實情境中學習以及選擇與學習者的生活經(jīng)驗相關的學習任務就顯得至關重要。喬納森曾經(jīng)提出知識獲得的三個階段：入門、熟練和精通，建構主義學習環(huán)境最適宜于熟練階段的學習，因為在這個階段，可以找出入門階段學習所存在的誤解與偏見，必要時還可以修正和拋棄。入門階段的學習最好采用較為客觀主義的行為主義方式或認知方式。但是，當學習者面對一個復雜和非良構的問題需要更高級知識時，應轉(zhuǎn)向建構主義學習方式。建構主義所倡導的教學策略和方法是：幫助學習者積極地探究復雜的主題或環(huán)境，并且象某個領域的專家那樣來思考問題。
2.在遠程教育學習材料設計中的運用。行動反思法（reflective action guide）是建構主義者設計遠程教育學習材料常用的方法。這樣設計的材料往往是為了幫助學習者通過經(jīng)驗反思來學習，所以會：對目標和學習結果解釋很寬泛，制定項目、設定學習任務要求學習者同他人如同事進行合作，鼓勵學習者記錄學習經(jīng)歷并進行經(jīng)驗反思，運用案例研究，根據(jù)學習者的經(jīng)歷設計開放式的活動。這種方法被廣泛應用在醫(yī)學和工程方面的特殊問題中。行動反思法基本方法是：設置真實的學習問題、讓學生自己去尋找解決問題所需要的任何資源?；趩栴}的課程設計可能會含有輔導教師準備的學習材料，學生可能也會用到其他的一些資源如圖書館、網(wǎng)絡、數(shù)據(jù)庫等等。
教學設計更像一件工藝品，它有待于轉(zhuǎn)化成一項技術。在實際中，大多數(shù)教學設計者都會在不同的時段運用到不同的學習理論。佩吉•A•埃特默（Peggy A Ertmer，1993）認為，行為主義、認知主義和建構主義是一個連續(xù)統(tǒng)一體；學習者在連續(xù)統(tǒng)一體中居于哪個位置――知道是什么，知道應該怎么做和行動中的反思，這又是一個連續(xù)統(tǒng)一體。最適宜的教學策略是在兩個連續(xù)統(tǒng)一體中相一致的策略。我們必須依據(jù)學習任務的性質(zhì)和學習者的原有知識水平來做出取舍，要依據(jù)學習者現(xiàn)有的能力水準、學習任務的類型、在這一情境中達成最優(yōu)學習效果的各種適當方法來做出科學的選擇和綜合的考慮。
參考文獻：
〔1〕盛群力，馬蘭主譯.現(xiàn)代教學原理、策略與設計〔M〕.杭州：浙江教育出版社，2006.
〔2〕白曉晶.遠程學習材料的特色分析與比較〔J〕.遠程教育雜志，2006，（4）.
關鍵詞：Saber；電力電子技術；課堂教學
作者簡介：丁新平（1975-），男，甘肅定西人，青島理工大學自動化工程學院，副教授；馬淋淋（1979-），男，黑龍江黑河人，青島理工大學自動化工程學院，講師。（山東 青島 266520）
中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）06-0053-02
隨著半導體器件技術的日益成熟和數(shù)字控制技術（Digital Signal Control）的飛速發(fā)展。電力電子技術在國民經(jīng)濟和工業(yè)生產(chǎn)中的地位越來越突出：節(jié)能減排的很大一部分比重都是通過以電力電子技術為核心的變頻調(diào)速、高效節(jié)能燈具等電力電子節(jié)能產(chǎn)品完成。在國家大力發(fā)展的新能源利用以及分布式發(fā)電等領域，電力電子技術也是大有用武之地，作用越來越明顯。同時，電力電子技術人才供不應求，國家需要大量電力電子技術的應用型人才。
本科教學中，對電力電子技術的要求越來越高。而電力電子技術教學中存在的主要問題是該門功課屬于理論和實踐結合性非常強的課程，任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題都會影響到學習效果。高校中電力電子技術課堂教學主要以理論講解為主，在教學過程中配以部分典型電路的實驗驗證等實踐教學。而實驗項目的完全封閉性（考慮到學生安全性等原因）造成了學生在學習過程中的盲目性和迷茫感。學生很難把課堂所學理論知識和實際應用項目聯(lián)系起來。筆者調(diào)研后發(fā)現(xiàn)，學生由于缺乏對理論知識相對應實踐環(huán)節(jié)的感性認識，學習的主動性和積極性不高。學生最主要的迷茫感是——學習的電力電子電路能用到什么地方？怎么去用？成天講的電力電子器件在實際中到底如何控制？這些問題在傳統(tǒng)課堂教學中得不到有效解決，久而久之，學生就喪失了學習的積極性。單純?yōu)榱朔謹?shù)的學習使得教師教得費勁，學生學得沒勁。
Saber仿真軟件是一款專門針對電力電子學而開發(fā)的仿真軟件，其主要應用于科研人員對新型拓撲電路的驗證上，為實驗驗證提供相關參數(shù)和對新電路的有效性進行驗證。[1，2]先有很多仿真軟件都是把物理特性用數(shù)學模型表示出來，然后在數(shù)學模型的基礎上進行仿真。這些仿真電路和實際硬件電路相差較多，更不能給人帶來更直觀的硬件電路設計指導作用。Saber仿真軟件最大的優(yōu)點是“硬件化”仿真思想的植入，其在仿真時能夠完整還原真實系統(tǒng)，而不是用數(shù)學模型來代替系統(tǒng)特性進行設計研究。Saber仿真軟件應用在電力電子技術課堂教學中將解決目前在學習過程中困擾學生的主要難題。
第一，增加學生的成就感，進而培養(yǎng)學生的學習興趣。很多時候，學生在接觸到一門新課的時候，都會有一個過程：滿懷信心和好奇地去了解和學習感性認識和理論入門主動（或被動）學習考試。在一門課程學習過程中，起關鍵作用的是感性認識和理論入門階段，如果此時能有真實的應用電路來入門，其必然的結果將是學生主動和有興趣去學習，效果將不言而喻。Saber軟件的“硬件化設計”給人以電力電子電路的真實感，解決了學生學習過程中由于理論公式推導而造成的“實際電路和理論分析對不上號”的困境，能夠起到“感性認識電路仿真出結果學習成就感學習興趣”的良性循環(huán)。
第二，培養(yǎng)學生的主動思考能力。一改傳統(tǒng)教學中課堂上教師枯燥地講和學生被動聽的教學模式，變被動聽課為主動參與設計電路，通過在仿真軟件上自己搭建電路及設計閉環(huán)控制器，培養(yǎng)了學生主動思考問題的能力。
第三，在課堂教學中，引入硬件仿真電路的現(xiàn)場演示，增加電路的直觀和感性認識。通過仿真電路對電力電子電路工作原理和工作模式的驗證和演示，現(xiàn)場用“硬件電路”驗證了理論分析的結果，加深了學生對所學電力電子電路知識的認識和掌握。
第四，實驗前認識電路工作原理，驗證各部分實驗波形，為知識點的更好掌握和實驗的順利進行做前期準備工作。有些論文介紹計算機仿真軟件能夠部分或者全部代替實驗教學，[3]筆者持否定觀點。仿真軟件無外乎是理論知識的驗證，其根本代替不了實驗對學生實踐動手能力的鍛煉。筆者認為要學好學通“電力電子技術”這門課程，不但要保留電力電子實驗，還應該增加相關課程創(chuàng)新項目等實踐活動來增加學生在實際設計中對理論知識的加強和融會貫通。
一、典型電力電子電路工作原理介紹
幾乎所有的電力電子電路都可以用Saber軟件實現(xiàn)仿真，其中包括各種電能轉(zhuǎn)換電路：AC-DC，DC-DC，DC-AC，以及AC-AC電路。在現(xiàn)代電力電子技術里面頗具代表性的幾種典型電路有：應用于開關電源中的DC-DC斬波電路之Boost /Buck/Buck-boost電路；廣泛應用于節(jié)能減排中，作為變頻調(diào)速系統(tǒng)主要能量轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)的電壓源全橋逆變電路（VSI）；大功率場合應用較廣的可控整流電路。限于篇幅限制，本文主要以Boost電路和電壓源逆變器為例進行闡述。
作為應用較廣的電路之一，Boost電路能夠?qū)崿F(xiàn)對輸入電壓的任意升壓功能，通過控制開關管的占空比能夠控制輸出電壓的大小。在閉環(huán)控制器的作用下，該電路能夠抑制輸入電壓擾動和負載擾動對系統(tǒng)的影響，保持恒定的輸出電壓。Boost電路除了應用于開關電源DC-DC中外，主要應用在PFC電路實現(xiàn)功率因數(shù)的校正。同時，在新能源能量轉(zhuǎn)換電路中，其可以作為前級電路以實現(xiàn)MPPT（Maximum Power Point Tracking）調(diào)整功能，在實現(xiàn)光伏模塊和燃料電池等新型能源的最大功率輸出的基礎上，實現(xiàn)對輸入電壓的升壓功能。圖1所示為Boost電路在光伏電池發(fā)電中實現(xiàn)MPPT和升壓功能的原理圖。圖2為實現(xiàn)PFC功能的Boost電路，能夠?qū)崿F(xiàn)較高的功率因數(shù)，減少了開關電源對電網(wǎng)的影響，并得到相對穩(wěn)定的直流電壓。
圖3為應用廣泛的變頻器主電路圖，電網(wǎng)輸入，經(jīng)過二極管不控整流得到6脈波波動的直流電，再通過電壓源逆變器實現(xiàn)DC-AC轉(zhuǎn)換，得到所需的可控交流電（CVCF或者VVVF），實現(xiàn)電機的變頻調(diào)速功能。全橋電壓源逆變器控制可以采用比較簡單的SPWM控制或者SVPWM方法實現(xiàn)。
二、Saber軟件在電力電子典型電路中的應用
1.課堂授課中的應用
Saber軟件應用到課堂教學中，可以增加上課時學生的參與性和理論知識驗證的直觀性。為枯燥的課堂教學帶來生機，具體例子為：在講授DC-DC斬波電路時，必須要講明白兩個前提（概念）：一是穩(wěn)態(tài)的概念，二是電感的伏秒平衡（電容的安秒平衡）法則。在此基礎上，所有的變換電路都可以解釋并推導出來。在講到這兩個概念的時候，學生很難理解透徹，大多數(shù)情況下學生都是一知半解的狀態(tài)，這時能夠利用Saber軟件進行說明則會起到事半功倍的效果。在電路啟動階段，此時電感電流從零開始上升，然后振蕩幾個周期，最后進入穩(wěn)態(tài)階段，具體如圖4所示。穩(wěn)態(tài)狀態(tài)最關鍵的現(xiàn)象是：每個開關周期，電感電流的上升變化量和下降變化量保持相等，通過電感公式VL=Ldi/dt可以推導出電感的伏秒平衡法則。用該法則可以推導出幾乎所有DC-DC斬波電路輸出-輸入電壓關系。用該仿真軟件直觀驗證和理論推導相結合教學效果非常好。
在講不同DC-DC電路輸出-輸入電壓關系時，推導的公式可以直接用Saber仿真軟件驗證，具體如圖5所示，Vout=（1/（1-D）Vg=12/0.6=20V。圖5直觀顯示出兩個關鍵現(xiàn)象：一是讓學生知道了開關管是如何驅(qū)動的；二是輸出-輸入電壓增益的驗證。DC-DC斬波電路另一個比較關鍵的概念是電路的連續(xù)工作模式（CCM）和斷續(xù)工作模式（DCM）。通過仿真軟件能夠非常直觀地呈現(xiàn)給學生，當電感電流較大的時候，電路工作在連續(xù)工作模式（CCM）下；當電感電流變小到在一個開關周期里面有部分時段電感電流等于零，此即進入了斷續(xù)工作模式（DCM）。具體仿真演示結果如圖6所示。
在講到其他電力電子電路時，Saber仿真軟件在講課中的直觀性優(yōu)勢也非常明顯，譬如以電壓源逆變器為例，其交流輸出電壓頻率和幅值受調(diào)制波的控制而變化。最直觀的講解如圖7仿真所示，圖7上半部分為調(diào)制因子M的波形，可以控制交流輸出電壓的大小，也就是說輸出交流電的頻率和調(diào)制信號頻率相同，而幅值和調(diào)制信號幅值成正比。通過上下兩部分仿真圖的比較，非常直觀地看出逆變器輸出電壓和調(diào)制信號之間的關系。
2.課后設計電路時的應用
Saber仿真軟件還可以作為課后設計電路參數(shù)和閉環(huán)控制器的主要依據(jù)。工業(yè)應用中，絕大部分產(chǎn)品都是工作在閉環(huán)控制方式下，以達到抑制輸入擾動和負載擾動、最后輸出穩(wěn)定的直流電壓。在主電路參數(shù)（L，C）選型和閉環(huán)控制器設計上，Sabrer軟件起到指導和驗證的作用。在控制器參數(shù)設計完畢后，可以通過Saber仿真軟件進行初期驗證，對參數(shù)進行優(yōu)化和微調(diào)以得到最優(yōu)的控制參數(shù)。圖8所示是Boost變換器在閉環(huán)控制器的作用下進行的負載擾動和輸入擾動仿真驗證，由圖可以看到在PI閉環(huán)控制器的作用下，系統(tǒng)具有抑制負載擾動和輸入電壓擾動的能力，輸出電壓Vout很少受兩種擾動的影響。
三、結論
本文研究了Saber仿真軟件在“電力電子技術”教學中的應用。在教學中通過引入Saber軟件使得課堂教學生動直觀，一改傳統(tǒng)教學中的死板和枯燥。以“電力電子技術”課程里的幾種典型電路為例，詳細地說明了如何有效地應用Saber軟件輔助傳統(tǒng)課堂教學以收到直觀生動和事半功倍的效果。
參考文獻：
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[關鍵詞] 電子線路體系課程； 計算機輔助設計； 教學模式； 改革； 創(chuàng)新； 仿真設計
doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2013 . 19. 056
[中圖分類號] G64 [文獻標識碼] A [文章編號] 1673 - 0194（2013）19- 0102- 02
1 傳統(tǒng)電子線路教學模式凸顯弊端
在傳統(tǒng)的電子線路體系課程教學中，工程應用是該類課程教學的宗旨。學生要想掌握更多、更新的專業(yè)知識和技能，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，必須學好電子線路這類課程。對于這類課的掌握程度，決定了學生后續(xù)專業(yè)課程學習的效果，無疑影響著學生學習的熱情。從日常教學和學生表現(xiàn)的情況了解到，目前電子線路類課程的教學存在著許多問題，學生難以入門、學習起來困難、很多概念難以理解、對所學知識無法應用等，使很多學生難以提起學習的興趣，自然也就不可能有好的學習效果。究其本質(zhì)，是電子線路課程內(nèi)容繁雜、不直觀，對于初學者而言，缺乏一個形象的有機聯(lián)系。
電子線路教學實踐過程中，包含著各種重要的電學基礎定理、電路分析過程、電路體系測試與性能，這些都要通過理論分析與實驗來驗證得到結論。但電學基礎實驗設備價格一般比較昂貴，一般高等學校不大可能購置如數(shù)字存儲示波器、高頻信號發(fā)生器、邏輯分析儀等先進的實驗設備。
在傳統(tǒng)實踐教學中，電子線路實驗不僅需要大量的電子器件等實驗器材，而且有些實驗測試設備不能達到應有的實驗精度，使實驗結果出現(xiàn)偏差。由于即使錯接一根導線也可能導致實驗設備的損壞，因此在實驗過程中，如受測試儀器本身性能和電子實驗器件的限制，很難從容地顯示各種電路的分析過程；也無法將測試儀器上的曲線及數(shù)據(jù)及時保存和打?。桓y以復現(xiàn)諸如頻譜分析、網(wǎng)絡分析、多路數(shù)字信號等電學過程等。由于設備問題，有些數(shù)據(jù)也會偏離正常值，從而混淆了對電路的理解，影響學生對電路的基本原理和性能的理解，失去了理論課教學的作用。
2 電子線路仿真對電子線路教學的促進作用
在電子線路教學中，各個高校大多采用傳統(tǒng)的理論教學模式，使得理論課教學枯燥無味。采用電子仿真軟件后，理論課教學可以采用互動式教學方法。可以和學生互動，讓學生參與到電子理論教學中來，可以大大激發(fā)學生學習理論課的積極性，提高學生的理論水平，培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的能力。
隨著電子計算機技術的大力發(fā)展，各種電子仿真軟件不斷涌現(xiàn)，大大簡化了電子線路體系課程的教學。與傳統(tǒng)實驗相比，電子仿真軟件不需要附加實驗信號源、電子測量設備，但與實際電路運行結果相同，可以進行任意設計電路，進行運行、數(shù)據(jù)分析，并且其實驗數(shù)據(jù)和技術指標都是真實有效的，這樣不僅可以把笨重而昂貴的實驗儀器搬進課堂，也可以隨著同學把實驗室搬到各地。
通過課堂和實驗室實踐教學相融合，可增強學生的學習興趣，改善真實情境，觀察隱藏的電特性及實驗現(xiàn)象，具有安全性能高和利用虛擬實驗儀器節(jié)省經(jīng)費等優(yōu)點，可以幫助學生學習各種不同的電學概念，并進行各項實驗。這使得在理論教學中可以穿插實踐教學內(nèi)容，直觀性好、學習效率高，激發(fā)學生參與各級各類電子設計大賽的積極性。通過電子線路仿真軟件教學，將大大激發(fā)學生的學習積極性，使原來枯燥無味的理論教學變得形象直觀，增強教師與學生的互動性。
3 電子線路課程體系中教與學模式的轉(zhuǎn)變
剛學習電子線路類專業(yè)課程時，絕大多數(shù)學生對專業(yè)知識體系結構及所要學習的內(nèi)容并不了解，隨著學習難度的日益加大，其熱情也會隨之降低。在學生中，不乏有對電子線路課程專業(yè)知識的神秘感、好奇心和自信心，但又缺少對所學知識學習的持續(xù)能力。而電子線路體系課程正是自主學習消化理解和需要長時間探索的基礎類課程。因此，結合課程學習和學生特點，不能應用傳統(tǒng)的教學模式，即先講理論，再進行實踐，這樣就錯過了抓住學生興趣的好時機。
以計算機技術為核心的信息技術的發(fā)展，為電子線路體系課程的教學提供了現(xiàn)代化的、課堂和專業(yè)實驗室相結合的教育新技術。在課堂上，學生可以跟隨老師同步實驗。課余時間，學生可以在計算機上完成教師指定的仿真，可以自行設計電路，可以對比不同的輸入變量仿真出各種結果。這樣就可以使學生變被動為主動，更好地理解課上所學內(nèi)容。
4 緊密加強電子線路課程體系之間的內(nèi)在聯(lián)系
電子線路體系課程包括電路理論、模擬電子技術、數(shù)字電子技術、高頻電子線路、電子測量、傳感器、單片機原理等課程。而一個完整的實踐項目內(nèi)容也涵蓋了電子線路體系課程中大部分所學課程。因此，僅靠單一科目的學習無法滿足項目實踐的需要。而一個綜合項目需要的實作器材、儀表、儀器種類多，涉及各個學科單項實驗室，這給綜合項目設計帶來了困難。而電子線路仿真得益于電子計算機技術的發(fā)展，使學生在非實驗室場地也可完成各種所設計的電子系統(tǒng)。電子線路仿真自帶的實作器材、儀表、儀器種類多，涉及幾乎所有電子線路類課程所需器件，不會出現(xiàn)因器材、儀器、儀表不足而不能實驗的缺憾。電子線路計算機仿真在教學中應用可以大大推動電子線路實踐課程的改革與創(chuàng)新。
5 結 論
本文利用現(xiàn)代教育技術，將電子線路體系課程和計算機工程應用有機地結合起來，深化與完善電子線路教育教學體系。大連海洋大學電子信息工程專業(yè)于20世紀80年代在電子線路教學過程中就已經(jīng)引入計算機輔助設計電子電路方面的課程與實驗，加強學生利用計算機設計電子線路的能力。目前已經(jīng)開設電子線路仿真設計、電子線路板制作、電子設計自動化3門課程及其課程設計。圍繞電子線路體系課程，諸如電路理論、模擬電子技術、數(shù)字電子技術、高頻電子線路、電子測量等課程設置電子線路綜合設計，使課程之間保持著緊密的銜接與交融，大幅度提高學生綜合利用所學知識的能力，效果良好。
主要參考文獻
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關鍵詞：電子專業(yè)；專業(yè)適應性；電子初步；教學方法
作者簡介：郭振武（1971-），男，河北灤南人，南開大學濱海學院，副教授；孔曦（1969-），女，天津人，南開大學濱海學院，副教授。（天津 300270）
基金項目：本文系天津市2012普通高等學校本科教學質(zhì)量與教學改革研究計劃項目（項目編號：A03-0401）的研究成果。
中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）17-0059-02
獨立學院作為一種新興的高等教育辦學模式，是高等教育由精英教育向大眾化教育轉(zhuǎn)變的重要承擔載體，[1]其生源大部分屬于第三批次，學生基礎普遍相對較弱，進入大學之后，更容易出現(xiàn)各方面的不適應的現(xiàn)象，包括學習、生活、心理等方面。在這些方面的不適應問題，從表面上來看是新環(huán)境的問題，但深層次的原因是高中與大學教育的課程銜接問題。[2]
學生從高中到大學的課程適應性問題，既有共性問題，[3]也有不同專業(yè)的個性問題。就內(nèi)容而言，各個專業(yè)的情況有所不同。筆者以獨立學院電子類專業(yè)為例，研究大學新生在學習專業(yè)課程時遇到的各種適應性的問題。這種適應性的問題會進一步影響到學生的生活和心理等方面，因此解決好專業(yè)適應性是大學生健康成長的關鍵一步。
一、獨立學院電子專業(yè)新生課程適應性困難表現(xiàn)
我國的教育體制決定了獨立學院只能在第三批次招生，這些學生在高中階段并不是名列前茅的，他們的學習動力來源于“只要能考上大學”的基本要求，對大學專業(yè)缺乏更靈活的選擇性，而且有相當一部分學生是由于服從調(diào)劑，從而上了一個并非自己所報考的專業(yè)。這就造成了以下幾個方面的適應性困難。
1.對所學電子專業(yè)缺乏認識
“我是大一新生，學電子信息的，這專業(yè)好學嗎？學啥??？”
“我不知道自己是否喜歡這門專業(yè)，我有很多同學，問他們?yōu)槭裁催x擇這門專業(yè)時，有說名字的吸引，上了半年大學，都不知道自己在做什么就過來了，希望有老師能給我們些幫助，告訴我們應該向什么方向努力，感覺自己是個迷途的……”
“我也是一樣，好像學了一學期，還不知道我的專業(yè)是干什么的，感到很是迷?！?/p>
以上幾個回答有一定的共性，學生升入大學后對電子專業(yè)課程的認知很模糊，不知道自己這個專業(yè)的內(nèi)容和將來就業(yè)的出路。
2.難于理解某些電子學的新概念
高中物理所涉及的電磁學的內(nèi)容，多屬于基本規(guī)律，不包括對完整實用電路的分析；高中電學實驗也是對基本定理的驗證，多為對電阻組成的簡單電路的測量。大學的電子電路課程從一開始就是把理論與實際緊密相結合，從而會引入一些新的概念和規(guī)律。比如大學電路課程中的“接地”概念，對于大學新生而言就相對難于理解。“把某一點接地”、“測量某點對地電壓”，當提到這種概念時，學生往往理解不透，實驗時也顯得無從下手。我們知道，電子電路中的“地”主要是指電路系統(tǒng)的零電位參考點。它是人為設定的相對零電位點，也是構成電路信號回路的公共端，與學生通常理解的“大地的電位”并不一定相同。在多數(shù)情況下電子電路的接地點是不接入大地的，只有在某些情況下，它與設備外殼相連，外殼再與大地連通后，才能視為和大地等電位。
3.學習抓不住重點，又不敢放過任何知識點
高中時期，由于高考的內(nèi)容范圍很廣，學生不敢放過任何一個知識點，這種習慣帶入到大學階段，往往讓自己抓不住重點內(nèi)容。比如“模擬電路”課程的第一章“電子器件基礎”，這部分主要講述半導體材料及由半導體構成的電子器件，如半導體二極管、三極管等，由于內(nèi)容涉及物理、化學知識，而且是分析微觀離子的運動規(guī)律，因此比較難于理解。而教學大綱要求掌握的是器件的外特性，而非內(nèi)部結構，所以第一章雖是難點，但不是重點。然而學生往往是沿襲高中的學習習慣，不放過每一個細節(jié)，當課程過半時，仍然有人對第一章仔細琢磨，對課程缺乏整體的把握。
4.惰性與依賴性共存
上課期間，三本院校的大多數(shù)學生一般不愿回應老師的互動要求，要么低頭不語，要么簡單地回答“不知道”。但是，在實驗操作課上，又會是另外一種截然不同的現(xiàn)象，學生實驗過程中出現(xiàn)任何問題都會找教師幫助解決，“老師，電路連接得對嗎？”“老師，這波形對嗎？”這種不具體的問題說明學生做實驗是機械記憶，按方抓藥，沒有動腦思考，把問題交給教師，過度依賴教師。
二、適應原因分析
1.大學新生普遍存在適應性問題
跨入大學門檻后的新生面臨著諸多的改變，大學的學習環(huán)境、教學體制、學習方法都與中學存在著明顯的差異，因此，學生在學習動機、學習能力和學習目標上都出現(xiàn)了不適應的狀況，此時很容易失去前進的動力而迷失方向。這種普遍存在的適應性問題在獨立學院的學生身上表現(xiàn)得更為嚴重。
在課程方面，這種不適應性的第一個突出表現(xiàn)是高等數(shù)學的學習，這一直是大一新生入學后遇到的第一道難題，尤其是獨立學院的學生，第一次高數(shù)考試，不及格率往往稍高。而這第一次考試失利，會對學生們的心理產(chǎn)生一定的負面影響，甚至產(chǎn)生畏難情緒。而數(shù)學是學習好電子類課程的基礎，這也在一定程度上影響了學生專業(yè)課的學習。
2.知識結構未能及時更新
學生在中學階段形成了中學物理的認知結構，進入大學后，帶著中學的認知結構學習電子學課程，不能很好地理解電子學中的一些新概念和新方法。
比如電路中電源的畫法，就是學生不習慣也不容易理解的地方，圖1對比了高中和大學課程中電路中電源的畫法。
圖1（a）是高中階段的常見畫法，圖1（b）是大學電子專業(yè)教材中的常用畫法。圖1（b）的畫法經(jīng)常讓大一新生認為電路中電流無法流通，導致不能正確地分析電路。
3.大學教學方法的改變
中學教育與大學教育側(cè)重點不同，中學教學側(cè)重課堂講授，而大學教學強調(diào)培養(yǎng)學生的自學能力。中學一節(jié)課只講一兩頁的書，教師會教會每一道題。而大學一節(jié)課可能講幾十頁，大學課上教師只是點撥和引導，給學生指引一個大方向，主要是教授學生學習的方法，強調(diào)“學生本位”，把重點放在對學生分析問題、解決問題的能力和創(chuàng)新精神的培養(yǎng)上，提高學生自主學習的能力。
培養(yǎng)自主學習能力對于電子專業(yè)來說尤其重要，因為如今電子技術發(fā)展迅猛，新的技術和理論層出不窮，教育要跟上時代的發(fā)展，就必須引入最新電子技術的課程，這勢必壓縮原有課程的課時，導致每一堂課的信息量都非常大，不通過自學很難完全掌握；同時科技發(fā)展的腳步不會停息，學生畢業(yè)后也需要一直不斷地自學新知識，才能保證不會落伍。對于把培養(yǎng)應用型人才作為目標的獨立學院，課堂教學更需要引入前沿知識，使學生熟練掌握最新的專業(yè)技能。
三、縮短專業(yè)課程適應期的對策
1.改進教學方法
（1）教學中引入學生的原認知結構。做好大學電子專業(yè)課程的知識內(nèi)容與中學物理電學知識的銜接，可以把學生學過的舊知識進行回顧并導入新課，在課程講授過程中，在需要的地方隨時應用物理電學的知識來解釋電路中的問題。
高中物理電學部分包括電壓、電流、電阻、功率等的概念及定義，以及基本的歐姆定律，還有電場、磁場的部分內(nèi)容。學生在中學階段所獲得的是這些基本物理量的概念，一般對它們之間的相互轉(zhuǎn)換及內(nèi)在聯(lián)系缺乏認識；而從大一的電路課程開始，其內(nèi)容就是圍繞整體電路或電子系統(tǒng)展開的，大學新生首先接觸到的專業(yè)基礎課是“電路分析”和“模擬電路”，它們是中學物理電學的延續(xù)，是從處理實際問題出發(fā)的，更多地涉及電量參數(shù)之間的轉(zhuǎn)換關系。教師在講授過程中，應在需要的地方引入物理電學知識。比如講授電路分析中的KVL（回路電壓定律），要引入高中階段所學的歐姆定律，但此時歐姆定律已不是僅單獨對某一器件進行分析，而是要考慮整個電路，當考慮一個完整的電路回路時，歐姆定律就變成了KVL。
（2）聯(lián)系生活實際提高學生對電子技術的興趣。興趣是最好的老師，應從不同的角度，利用不同方法，通過各種信息充分調(diào)動學生的積極性，培養(yǎng)其學習興趣。
1）在教學內(nèi)容上，不能照本宣科式地按照教材來講授，要增加一些容易被學生接受、有興趣聽的內(nèi)容，提升高校課堂教學有效性。比如在講課時增加電子技術學科的概述，包括電子技術的發(fā)展史，以及電子技術前沿的內(nèi)容，一些高科技信息和最新科技成果，電子科學與其他自然科學及人文科學的相互關系等，從一開始就使學生們感受到學習電子課程的樂趣。
2）以現(xiàn)實生活中的各種電學現(xiàn)象作為例子，講述其原理，幫助學生理解其深層含義，會讓學生感覺到知識的現(xiàn)實作用。
3）實驗課能有效訓練學生分析、應用能力，所以應加大實踐教學實施力度。[4]實驗可增加以常見電子產(chǎn)品為實驗項目的內(nèi)容，啟發(fā)學生了解電子技術就在身邊，通過專業(yè)課的學習，讓學生認識到自己將來也會成為高端電子產(chǎn)品的開發(fā)者。
4）科研對教學有很大的促進作用，教師在教學中適當?shù)貙⒆约旱难芯空n題與教學內(nèi)容相結合，不斷地給學生介紹相關內(nèi)容，強化教學與科研的聯(lián)系，使學生了解電子系統(tǒng)設計的基本過程，發(fā)揮科研的教育價值和啟迪意蘊[5]，這對于培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神和實踐能力，增強其對知識的理解和掌握有很好的幫助作用。
2.為新生單獨增設“電子技術初步”課程
大學一年級是學生適應大學生活、了解專業(yè)課程的關鍵時期，為了提高大學新生的專業(yè)興趣和刺激其求知欲望，在第一學期，筆者所在學校為剛?cè)雽W的電子專業(yè)學生開設了“電子技術初步”課程，這門課程是電子類本科生的專業(yè)入門課程?！半娮蛹夹g初步”課程不側(cè)重原理的講述，而是本著從感性到理性的認識規(guī)律，通過講解、演示、動手等到環(huán)節(jié)，完成電子技術的基本概念、基本原理、單元電路實驗以及電子信息前沿等教學內(nèi)容。本課程教學中，充分考慮了獨立學院學生的特點，有針對性地加大了動手實踐環(huán)節(jié)的比重，在學生學習專業(yè)基礎課和專業(yè)課程之前，就能通過動眼、動耳、動手感覺電子技術的魅力，為學習好專業(yè)基礎和專業(yè)課程奠定良好感性基礎，這對提高后續(xù)課程的學習效果大有裨益。
3.組織興趣小組
在培養(yǎng)學生對電子技術的濃厚興趣方面，除了教師的調(diào)動和引導之外，另一種做法就是從學生自身出發(fā)，讓他們自主地投入到電子技術的設計應用當中來。
筆者所在學校成立了課外興趣小組“電子協(xié)會”。興趣小組的管理運作以“老師引導，學生自治”為原則。在教師的指導下，學生內(nèi)部自主管理，自主運作。小組成員可以相互學習、相互討論、一起動手，及時解決學生在設計中遇到的問題，提高了學生的知識、技能水平，同時又能調(diào)動其他大部分學生的學習興趣。尤其是大一新生，很自然地完成了對專業(yè)認識的過渡過程，對自己所學專業(yè)有一個更好的理解。
通過興趣小組活動不僅可以豐富學生的課余生活，培養(yǎng)其對電子專業(yè)的學習興趣，而且還可以培養(yǎng)他們的動手能力，激發(fā)其創(chuàng)造性潛能。
4.編寫適合獨立學院的專業(yè)教材
在具備了一定了辦學條件之后，獨立學院開始積極探索符合自己定位的發(fā)展之路，即把培養(yǎng)應用型本科人才作為教學目標。獨立學院專業(yè)的開設多依托母體院校，這在客觀上直接決定了獨立學院選擇的教材多與母體院校相同。而一般情況下，獨立學院的母體院校多為全國重點大學，是以培養(yǎng)學術型人才為主的，這種培養(yǎng)目標的不同反映到教學內(nèi)容上必然有所不同，所以獨立學院編寫適用于自身發(fā)展的教材，有利于獨立學院從源頭上培養(yǎng)具有創(chuàng)新潛能的應用型人才。
但是教材編寫不是一蹴而就的，應當結合獨立學院的師資情況，以經(jīng)典教材為藍本，配合培養(yǎng)應用型本科人才的教學目標，結合教學實際，才能編寫出一套適合獨立學院教與學的專業(yè)教材。
四、結束語
本文分析了獨立學院電子專業(yè)大學新生對專業(yè)基礎課程的適應的表現(xiàn)及其原因，并給出了縮短學生專業(yè)適應障礙期的對策。在教學形式和內(nèi)容改革方面，認為在大一電子專業(yè)基礎課程授課過程中，主動引入高中物理的知識，引導學生慢慢過渡；將日常電學現(xiàn)象、電子產(chǎn)品引入課程，講解其原理，分析其設計過程，培養(yǎng)學生學習興趣；開設“電子技術初步銜接”課程，培養(yǎng)學生對電子技術的感性認識；組織由學生自我管理的興趣小組，提高學生的主觀能動性；編寫適合獨立學院的教學目標的專業(yè)教材等。以上這些方法的綜合運用，能有效縮短電子專業(yè)學生的適應期，為后續(xù)課程的學習打下較好的基礎。
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[關鍵詞]數(shù)字電路 邏輯設計 CDIO 教學方法
[中圖分類號] G642.0 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2015）03-0132-02
“數(shù)字電路與邏輯設計”是電子電氣信息類等專業(yè)電子技術方面入門性質(zhì)的專業(yè)基礎必修課程，服務于電氣自動化、電子科學與技術、電子信息與智能檢測、通信與信息系統(tǒng)等學科，是一門重要的技術基礎課，對實現(xiàn)應用型人才培養(yǎng)目標具有承上啟下的關鍵作用。然而目前該課程教學模式與信息專業(yè)快速發(fā)展的要求相脫節(jié)；課程教學內(nèi)容偏重理論分析，教學方式較為單一，以課堂講授為主。部分學生感到本課程學習內(nèi)容枯燥無味，接受知識被動。很多學生僅僅把應付考試而不是應用知識作為課程學習的目標，結果導致即使考試成績不錯，許多學生對數(shù)字系統(tǒng)的構成、設計、生產(chǎn)等流程依然不甚了解，無法做到學以致用，限制了課程對學術專業(yè)素質(zhì)培養(yǎng)的關鍵作用的發(fā)揮。
針對這一現(xiàn)狀，本文借鑒國外先進的CDIO工程教育理念，遵循“首要教學原理”，提出“數(shù)字電路與邏輯設計”立體化教學改革方案：通過設定工程化培養(yǎng)目標、教學內(nèi)容的體系層次化建設、改進教學方法和手段、改革考核方式等措施，提高學生自主性和獨立性，培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維，探索培養(yǎng)具有現(xiàn)代創(chuàng)新思維卓越工程人才的立體化教學模式。
一、立體化課程教學資源建設
（一）課程教學內(nèi)容的體系化、層次化建設
“數(shù)字電路與邏輯設計”的知識點很多，學生在初學時往往難以抓住課程思路主線，容易失去學習的動力和積極性，因此要特別重視教學內(nèi)容的體系化。
對于理論教學內(nèi)容，可以通過設計“脈絡圖”或“層次結構圖”的形式把課程的主要內(nèi)容及其應用、發(fā)展形象的表示出來。在每章節(jié)內(nèi)容學習之前都要強調(diào)所學內(nèi)容在整個課程體系的位置，從而使學生深入理解數(shù)字電子技術的發(fā)展歷程、知識構成體系和各種有價值的應用，從而調(diào)動學生的學習興趣，提高學習的積極性。
其次，根據(jù)學科發(fā)展，對課程的內(nèi)容不斷進行更新和優(yōu)化設計，建立由簡單到復雜、由基礎到綜合的循序漸進的教學內(nèi)容體系，從而讓學生逐步理解和掌握課程的內(nèi)容體系。
（二）多維立體化課程教學平臺建設
除了基本的課程教學內(nèi)容建設外，還應該充分利用各種網(wǎng)絡技術和現(xiàn)代教育技術手段建設多維度立體化的課程教學平臺，依托教學平臺進一步提高課程的教學效果。
課程的立體化教學平臺的建設，應體現(xiàn)以學生為本的指導思想，將教材、教案、多媒體課件、教學錄像、試驗指導、試題和試卷庫等各種形式的教學資源進行優(yōu)化組合，以提供多維度開放性的教學環(huán)境。學生可以通過平臺進行教學內(nèi)容的預習，并可下載教學內(nèi)容和相關資料，作業(yè)可以通過平臺提交，教師可以進行在線作業(yè)批改、成績統(tǒng)計，為學生的課外學習提供了很好的網(wǎng)絡課堂，從而使課堂在時間和空間上得到有效拓展。
二、立體化課程實驗體系建設
（一）構建“基礎實驗”、“大型實驗”和“綜合型實驗”三個層次的實驗教學內(nèi)容
基礎層次的教學包括電路基礎實驗和模擬電子基礎實驗內(nèi)容，目的是培養(yǎng)學生的基本實驗技能，及其基本分析和解決問題的能力，采取分組的實驗方法，保證每個學生都有機會實際操作，動手練習；大型實驗層次主要是模電大型實驗，教學目的是培養(yǎng)學生獨立分析、處理問題的能力，鼓勵創(chuàng)新思維，促進知識更新，讓學生在系統(tǒng)分析、設計與應用上有所提高，采取的教學方法是由學生在規(guī)定范圍內(nèi)自主選題，在實驗室自主完成，一人一組；綜合提高型層次開設的是電子系統(tǒng)設計與實踐實驗，教學目的是讓學生綜合運用前面各實驗層次所學到的專業(yè)知識和工程技能，面對較大規(guī)模的電子系統(tǒng)進行設計分析，培養(yǎng)學生自主學習、創(chuàng)新、系統(tǒng)分析、設計與應用的能力，此層次的實驗教學結合電子設計競賽等課外科技活動進行，采取的教學方法是在指導教師的輔導下，在開放式的實驗環(huán)境中，經(jīng)過需求分析、資料查詢、方案論證、設計調(diào)試、測試分析等過程，最后完成課題。
（二）實驗教學內(nèi)容的動態(tài)更新和優(yōu)化
根據(jù)學科發(fā)展，對實驗教學內(nèi)容不斷進行更新和優(yōu)化設計：設計一些跨課程的實驗項目，建立由簡單到復雜、由基礎到綜合的循序漸進的實驗教學內(nèi)容體系，從而逐步培養(yǎng)學生動手實踐能力和創(chuàng)新精神。如：在基礎層次的數(shù)電實驗環(huán)節(jié)可以進行計數(shù)器、數(shù)字鐘等基于MSI的驗證和設計性實驗，在數(shù)電大型實驗中可以讓學生進行基于VHDL的QuatusII數(shù)字鐘設計，并下載于FPGA芯片，使學生對SOC有最基本的認識，在綜合提高型實驗中又可以讓學生用單片機系統(tǒng)完成同樣的設計。
三、基于CDIO理論的教學方法改革
CDIO工程教育理念是麻省理工學院和瑞典皇家學院等四所大學工程教育改革的成果。CDIO分別代表構思 （Conceive）、設計（Design）、實現(xiàn)（Implement）和運作（Operate）。CDIO理念倡導工程教育從科學向工程回歸，以工程和生產(chǎn)設計環(huán)節(jié)為核心，讓學生主動地、實踐地學習?！笆滓虒W原理”是當代美國著名教授Merrill博士提出的教學理論，認為學習者只有處于五項情境之中，才能促進學習。CDIO理念與“首要教學原理”相輔相成。在教學方法上面，主要從以下幾個方面入手進行改革。
（一）建立新型的多層立體授課體系
根據(jù)CDIO能力培養(yǎng)大綱，“數(shù)字電路與邏輯設計”課程的教學體系可以設計為課堂教學、試驗教學和創(chuàng)新應用的層次結構，如圖1所示。
按照圖1所示的課程授課體系，通過在課堂教學、試驗教學和創(chuàng)新應用三個不同層次上的教學和實踐，能夠在讓學生充分掌握理解所學知識的基礎上，達到培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神、實踐能力、自學能力、綜合能力、團隊合作精神的課程教學目標。
（二）遵循CDIO理念，增加教學的引導性、開放性和前瞻性
CDIO理念倡導以應用環(huán)節(jié)為核心，讓學生主動實踐地學習。教學的引導性就是課堂教學以應用中的問題為起點，引導學術思考，組織教學內(nèi)容。開放性指的是針對問題，采用啟發(fā)式教學，讓學生列舉和搜索多元化解決方案，不拘泥于教材示例。前瞻性是指通過教師展示數(shù)字技術新的思想、最新的科研成果，讓學生思考技術的發(fā)展趨勢和未來的核心技術。
四、課程考核方式改革
CDIO模式是能力本位的培養(yǎng)模式，與知識本位的培養(yǎng)模式是有本質(zhì)區(qū)別的。CDIO標準要求采用有效的方法來衡量學生的基本個人能力和人際合作能力、產(chǎn)品和系統(tǒng)構建能力以及學科專業(yè)知識。在對課程內(nèi)容進行優(yōu)化整合以后，建立了新的教學評價體系，細化了課程考核方法，加大了平時考核力度，將一次考核變?yōu)槿炭己?，并且在開學之初就向?qū)W生公布課程考核辦法，使學生在學習的過程中有明確的努力方向。課程的考核成績包括：課堂回答問題的情況、作業(yè)完成的質(zhì)量、實驗項目完成的質(zhì)量、期末試卷得分情況，同時對于一些在實驗項目中有突出表現(xiàn)的團隊和個人給予加分。
五、總結
本文針對現(xiàn)有“數(shù)字電路與邏輯設計”課程教學過程中存在的種種問題，借鑒CDIO工程教育理念，從課程教學資源建設、教學方法和課程考核方式改革等幾個方面論述了如何對課程進行立體化教學改革的具體措施。筆者所研究立體化教學改革不是某個教學環(huán)節(jié)的獨立改變，而是教學內(nèi)容、教學手段、教學方法和考核方式等整個教學過程的立體化變革。以先進的教學理論引導課程教學改革，必將激發(fā)學生學習的興趣與熱情，消除學生對學習的乏味感和知難感，使其主動、積極地投入課程的學習和實踐中去，從而提高教學效果，為專業(yè)基礎課程的教學探索出一種新模式，實用性強，具有重要推廣價值。
[ 參 考 文 獻 ]
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關鍵詞：水泵與水泵站；給排水工程；教學質(zhì)量
中圖分類號：S277.92-4
1.前言
《水泵與水泵站》是給排水科學與工程專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎課，既有較強的理論，又與工程實踐緊密聯(lián)系。提高《水泵與水泵站》教學質(zhì)量，培養(yǎng)學生的工程實踐能力，注重學生知識、能力、素質(zhì)的全面提高，使學生成為高級工程技術人才，是值得我們深入思考的課題。筆者結合自身的教學實踐，對該課程的教學進行探討。
2.《水泵與水泵站》在給排水科學與工程專業(yè)中的地位及重要性
水泵是一種應用廣泛的水力通用機械，廣泛應用于市政建設、農(nóng)業(yè)、工業(yè)等各領域。水泵站是給排水工程不可缺少的重要組成部分，是保證給水、排水系統(tǒng)正常運行的重要設施，在給水、排水工程中具有不可替代的作用。
城鎮(zhèn)中水的循環(huán)是借助于一系列不同功能的水泵站運行來實現(xiàn)的。取水泵站從水源取水將其送至水廠，凈化后的清水由送水泵站送到城鎮(zhèn)管網(wǎng)中去供用戶使用，其工藝流程如圖1中的實線所示。對于城鎮(zhèn)中排出的生活污水和工業(yè)廢水，經(jīng)排水管渠匯集后，由排水泵站將污水抽送至污水廠，經(jīng)過處理后由另外一座排水泵站排放到江河湖海中區(qū)。
3.《水泵與水泵站》的特點
《水泵與水泵站》是給水排水科學與工程專業(yè)的一門專業(yè)基礎課，是學生學習專業(yè)課和從事本專業(yè)的工程設計、科研和工作必備的理論基礎。本課程主要講述水泵的工作原理、基本性能參數(shù)、水泵機組配置、泵站對土建的要求和特點、泵站噪聲消除及維護管理方法。是《給水工程》、《建筑給水排水工程》和《排水工程》等專業(yè)課的基礎課。
通過本課程的學習，可使學生掌握常用葉片泵的基本構造、工作原理、主要性能、運行工況的圖解法原理和數(shù)解法、水泵機組的調(diào)速運行與節(jié)能原理；給水排水泵站的機組選擇、管道布置、輔助設施、安全環(huán)保設施以及變配電設施和自動測控系統(tǒng)等內(nèi)容與要求。
4.增強《水泵與水泵站》教學質(zhì)量的幾個環(huán)節(jié)和措施
4.1加強前續(xù)基礎課的學習
《水泵與水泵站》所需的基礎知識主要包括力學、高等數(shù)學、電工電子學以及水力學等方面。其前續(xù)課程包括《工程力學》、《高等數(shù)學》、《電工電子學》、《水力學》等。學生只有很好的掌握了這些課程的基本原理和概念，在學習《水泵與水泵站》時才不會出現(xiàn)知識儲備不足。否則，當講述《水泵與水泵站》時，如果還要教師去回顧和復習原應掌握的力學、高等數(shù)學、電工電子學以及水力學的基礎知識，那么在現(xiàn)在這種壓縮課程學時的趨勢下課時將遠遠不夠，很難完成教學計劃。所以，加強學生對前續(xù)課程的學習，打下牢固的基礎知識，是學好《水泵與水泵站》的前提。
4.2注意引導學生將共性的理論知識融會貫通
在《水泵與水泵站》課程中，水泵運行工況的確定、給水泵站的設計和排水泵站的設計，基本原則和理論是相同或相通的，比如給水泵站和排水泵站中都有水量、揚程的計算及相關的水力學公式。有些學生往往不能將這些共性的原理融會貫通，只是為應付考試而死記硬背理論知識，雖然通過了考試，甚至還得到較理想的成績，一旦碰到實際問題，卻不知道如何下手解決。這就需要在課堂教學時著重引導學生掌握基本原理，克服急躁心理，注重對水力學設計的實質(zhì)性理解，了解給水泵站設計和排水泵站設計的共性，區(qū)分各自設計的個性。通過這樣耐心細致地對給排水設計中帶共性的理論知識的講解和舉例，可以加深學生對基本理論、基本原理的理解和運用，從而能提高學生對理論知識的融會貫通，提高他們在工作實踐中解決問題的能力。
4.3注重學生工程設計能力的培養(yǎng)
給排水科學與工程專業(yè)的畢業(yè)生應該具有較熟練地應用所學專業(yè)知識和理論解決實際問題的能力，具有能夠從事給排水系統(tǒng)的規(guī)劃、設計、施工、運行、管理與維護的能力。因此，在專業(yè)教學中應注重于提高學生的工程實踐能力。
4.3.1課堂教學中規(guī)范的引入
專業(yè)規(guī)范在我們工作中接觸最多，也是學生畢業(yè)從事工作的基礎和依據(jù)。隨著國家產(chǎn)業(yè)政策、社會發(fā)展的變化，專業(yè)設計規(guī)范也在不斷的更新，且規(guī)范的更新速度遠遠大于大學教材的更新速度，如何將現(xiàn)行的國家規(guī)范融合于教學內(nèi)容之中，是本科教學必須面對的問題。作為給排水專業(yè)課教師有責任在課堂教學中在講解理論知識的同時，將現(xiàn)行專業(yè)規(guī)范，行業(yè)發(fā)展知識傳授給學生，實踐證明這是比較受學生歡迎的教學方法之一。
4.3.2增加課程設計環(huán)節(jié)
我?，F(xiàn)行的給排水科學與工程專業(yè)培養(yǎng)計劃，《水泵及水泵站》沒有課程設計的環(huán)節(jié)?！端眉八谜尽氛n程設計是在理論教學的基礎上，使學生進一步鞏固和加深對本課程的基本理論和基本概念的理解，掌握水泵的工作性能、運行工況、串、并聯(lián)運行工況點的確定；學會水泵選型和水泵配套機組的選擇、管道布置、輔助設施及變配電設施的選擇及要求；學習給水排水泵站設計的基本知識和基本原理，掌握泵站的工藝設計方法，熟悉相關設計工作的基本程序；提高查閱文獻資料、使用設計手冊、規(guī)范的能力，培養(yǎng)提高學生獨立進行方案創(chuàng)作能力、表達能力、工程繪圖能力、解決工程實際問題能力及創(chuàng)新能力。
4.3.3工程實踐融入到課堂教學
在教學中，學生們往往反映理論聽懂了，但在做作業(yè)或課程設計時仍感到難以下手。其實課本中的基本理論的內(nèi)容是很充實的，但對事物的認識有其固有的規(guī)律性，即從理論到實踐，再從實踐到理論的螺旋上升式認識過程。作為雙師型專業(yè)課教師有責任幫助學生加速完成這一認識過程，在課堂上講解一些工程實例，對提高學生的學習興趣和學習效果是有益的，講解工程案例，應做到少而精，并與課堂教學內(nèi)容密切相關。在有條件的情況下，將部分課堂教學直接移至現(xiàn)場講解，既能使學生理論聯(lián)系實踐，增加感性認識，又能做到舉一反三，提高其實際解決問題的能力；而且提高了學生的學習主動性和創(chuàng)新意識。這樣的教學方法，不僅使教學質(zhì)量明顯提高，對教師從事工程設計、科研也起到積極的作用。
4.4學生自己做設計方案，注重實踐能力的培養(yǎng)
泵是給排水行業(yè)應用最為廣泛的動設備，對泵的選擇和使用是工程技術人員需要掌握的基本技能，特別是從事工程設計、施工及設備管理行業(yè)的人員，能夠根據(jù)實際情況選擇不同的泵是非常重要的。
根據(jù)一個給定的工藝要求，學生要學會自己設計泵站方案，從泵站的選址、布置到泵房布局，泵的排列，到根據(jù)設計參數(shù)選擇不同類型的泵、選擇合適的組合形式，都需要學生自己設計方案，老師從旁指導。通過以上鍛煉，學生培養(yǎng)了獨立進行設計和計算的能力同時也加深對本門課程的認識。
4.5多媒體教學和現(xiàn)場生產(chǎn)實踐相結合，提高學生感性認識
在課堂教學中,可以利用多媒體多放映一些不同類型泵的圖片和運行動畫，以及泵站平面布置和管線布置的圖片，增強學生的認識能力，此外，還可安排4學時左右的實踐課時，帶領學生到現(xiàn)場去參觀實習，使學生的知識和實際聯(lián)系起來，也可取得較好的效果。
4.6課堂提問
課堂提問是教師常常用來考查學生課后復習及課堂理解效果的方法之一，控制及運用的好與壞，也是教學效果好壞的關鍵之一。往往采用兩種方式：第一種方式是課前提問，可幫助學生復習前一次課所學的內(nèi)容，增強上課效果。第二種方式是在授課中間，讓課堂聽講不認真或影響周圍其他學生聽講的學生來回答當時的問題，如果回答不出，則予以耐心地講解和適度地批評。這樣讓開小差和聽講不認真的學生集中精力，又可以控制課堂秩序。
4.7介紹國內(nèi)外最新研究動態(tài)，擴展學生思維
《水泵與水泵站》是一門發(fā)展的學科，科研人員進行了大量的科學研究，每隔幾年就會涌現(xiàn)出許多新類型的泵，而教材限于篇幅與時效性，對學生主要起到引其入門的作用。為了擴展學生思維，讓學生站在學科前沿的高度理解《水泵與水泵站》的精髓，教師應該多搜集和介紹各類型泵最新動態(tài)，使學生達到更高的層次。
此外，還要培養(yǎng)學生自我學習和查閱資料能力，全面提高學生素質(zhì)除了教師講授，還可以通過布置一些專題作業(yè)，讓學生自己去查閱資料進行研究，然后在課堂上自己討論，使教師的教與學生的學有機地結合起來，互為補充，激發(fā)學生的學習興趣。
5.結語
教材、規(guī)范在不斷更新和改革，學生的特點也在隨時代而變化，作為專業(yè)課老師要根據(jù)給排水專業(yè)的發(fā)展方向、學生的特點采取靈活的教學方法，提高專業(yè)課程的教學質(zhì)量。
以上內(nèi)容是我在《水泵與水泵站》教學中的一點思考和實踐，以后還要在教學中不斷總結，繼續(xù)提高教學質(zhì)量。
參考文獻
