计算机辅助教学在电子线路教学的应用

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摘要：笔者主要介绍计算机辅助教学在《电子线路》教学中的应用，作为电子专业的基础性课程，《电子线路》具有自身特点，这门课基本概念很多，内容微观和抽象，导致了学生不易理解，进而影响了学生学习的积极性，为了改变这种状况、提高学生的学习积极性，采用了计算机辅助教学，很好解决了这一难题。

关键词：计算机辅助教学；教学改革；电子线路

作为一门以物理科学为基础的学科，《电子线路》是电子技术相关专业每个学生的必修课程，由于《电子线路》课程中的定义与概念很多，内容涉及电子这个微观的世界，所以很多初学者很困惑，觉得内容很难理解和掌握。笔者采用传统教学方式多年后发现，大部分学生即便是做了笔记和大量的练习，效果也不是很好，于是开始尝试计算机辅助教学来改善教学现状，如通过PPT、动画、视频等方式来讲解一个概念，用EWB、PROTEL等仿真软件来演示电路原理。这样过去那些抽象的概念、枯燥又难懂的原理就可以利用不同的辅助教学软件直观、生动地展示在学生面前，学生学习积极性、参与性得到极大的提高，老师的授课效果也得到提升。

1计算机辅助教学可以提高学生的学习积极性

课堂气氛关系到一堂课是否成功，而课堂主体是学生，只有学生对课程感兴趣并积极参与课堂活动，才能够创造有效课堂。《电子线路》这门课对技工院校的学生来说学起来很难，所以很难建立一个有效课堂，原因在于这门课程对学生的抽象思维能力和逻辑推理能力要求比较高，而技工院校的学生普遍基础薄弱、理解力差，采用传统教学方法效果较差，往往内容很充实的一堂课变成教师的一言谈。为了改变这种局面，笔者尝试了很多方法，发现利用计算机辅助教学效果良好。计算机辅助教学（ComputerAidedInstruction，CAI），是在计算机辅助下进行的各种教学活动，以对话方式与学生讨论教学内容、安排教学进程、进行教学训练的方法与技术。CAI为学生提供一个良好的个人化学习环境。综合应用多媒体、超文本、人工智能、网络通信和知识库等计算机技术，克服了传统教学方式单一、片面的缺点。它的使用能有效缩短学习时间、提高教学质量和教学效率，实现最优化的教学目标。通过计算机辅助教学，授课过程中的很多问题都应刃而解，例如在讲解三极管的基本工作原理过程中，就可以利用软件制作动画来演示电子的流向及分配的关系，搞清这个问题，学生也就能理解三极管放大原理。在讲授三极管放大电路输入输出信号关系时，可利用EWB软件观察两个信号的波形，这一知识点在过去反复讲学生都不能理解，通过计算机辅助教学学生很快就理解了。

2难点内容可以通过计算机辅助教学轻松突破

同所有的学科一样，《电子线路》教学每个单元都存在几个需要学生掌握的知识点，而要掌握这些知识点又不是一件轻松的事情，学生总会遇到一系列困难，这就是教师要面对的教学难点，《电子线路》教学中的难点如何突破一直是教师的难题，因为同其他学科不同的是，《电子线路》相对来说内容更抽象，很多内容即便在电子实验室中也不能很好演示，所以造成了初学者对《电子线路》的学习丧失了信心，而计算机辅助教学可以让学生重拾学习信心，突破教学难点。例如，在讲反馈放大器这节内容时，就会遇到“反馈信号对输入输出信号的影响、反馈类型如何判断”这一教学难点，传统教学的做法是，教师告诉学生输入信号是正弦波信号，再通过瞬时极性法来介绍电路的工作情况，这种讲授方式是传统教学的不二选择，但是技工院校的学生基础差、想象力缺乏，甚至有些学生不知道什么是正弦波，在这种情况下，要学生把输入、输出和反馈信号波形同正负反馈、电压电流反馈联系起来十分困难。而利用动画、PPT等方式则可以让学生直观看到信号如何在电路中传输以及信号的波形如何变化，与此同时，也能看到反馈信号对电路工作的影响，将原本无形的电流变为有形的图片，将书本原本静止的图片变为动态视频，符合学生的思维认知过程，即我们常说的由表及里、由浅入深、从具体到抽象、由现象到本质的思维过程，可以说计算机辅助教学是目前突破教学难点的最佳途径。

3计算机辅助教学可以弥补演示实验的不足

由于课程的特点，在讲授《电子线路》这门课时，会通过很多实验来帮助学生理解原理与定义等。但是传统实验方式存在很多弊端和不足，很多现象学生不能直观看到，导致实验效果大打折扣，但是如果采用仿真软件则可以轻易解决这些问题。（1）首先介绍一款仿真软件EWB，EWB，全称为ELECTRONICSWORKBENCHEDA，是交互图像技术有限公司在20世纪90年代初推出的EDA软件，用于模拟电路和数字电路的混合仿真，利用它可以直接从屏幕上看到各种电路的输出波形。EWB是一款小巧，但是仿真功能十分强大的软件。利用它不仅可以随心所欲设计出各种常见电路，还可以清晰显示信号在电路中传输的过程，可以利用其提供的功能分析电路性能参数。在实验现象很短的情况下优势更为明显，因为可以通过软件设置来延长时间。如在做RC电路充放电的实验时，由于充放电只有毫秒级别，传统实验几乎看不到现象，而利用EWB则可以用灯泡亮度来显示，可以把这个时间调长，学生就能在脑海中留下充放电的初步印象。再比如在讲授共发射极基本放大电路时，传统的实验不易展现基极和集电极信号相位关系以及电路放大性能同信号幅频特性的关系，EWB软件利用需信号发生器和示波器则可以轻松展现，学生通过虚拟示波器就能看到信号的变化过程及输入输出信号之间的关系。（2）利用计算机辅助教学可以更好探究电路信号变化，实验室电子仪器设备对《电子线路》课程的教学影响很大，受实验室条件的限制，学生很难掌握很多电路信号变化，利用多媒体技术则可以很好展示信号的变化，实现实验由静到动的变化，化无形为有形，变抽象为具体，学生通过现象看到电路的本质。比如，在讲授正弦波振荡器时，电路产生的振荡信号通过实验是无法看到的，如果采用动画来模拟这一过程，就能看到信号的波形是如何产生的，波形又是如何变化的，学生根据动画就能总结其内在规律。如在讲解555定时电路时，模拟了555电路的功能，让仿真电路在输入电平和控制电压的共同作用下显示出内部的变化过程，从而较好完成了教学任务。（3）把抽象的教学内容形象化。数字电路中有许多的应用，特别的带施密特功能的电路在不同的信号电压的作用下产生的效果是不同的。要使数字电路的工作过程显示出来可以采用动画演示方式。在每次讲解数字电路时，如何分析电路的原理是棘手的问题，因为电路的工作过程肉眼看不见。虽然有些电路使用数码显示器可以显示部分的效果，但这远没有动画效果好。同时在讲解一些不能演示的内容时，比如人在用电时产生的触电事故、电路出现的短路情况、电子元件造成的火灾等，这些教学内容共同的特征是不易再现，也不能再现，但又必须要讲，为了提高学生的安全意识，可用动画进行模拟，让学生从动画演示中，明白事故的原因、增强安全意识，最终很好实现教学目标。

4计算机辅助教学可以促进教学改革

在当前职教大环境下，职业教育教学改革是大势所趋，如何改革则是核心问题，计算机辅助教学则是教学改革的一把利器，它可以利用自身的优势和特色扩充教学的有效容量，每个课时都必须完成完整的概念、定律或公式的教学任务。因此，除了教师要提高讲课艺术水平、精炼教学内容外，还可以利用计算机辅助教学手段来替代耗时的板书和画图，这样既可节省时间，完成每个课时必须完成的教学任务，还可以拓展一些最新的专业知识，这对于增强学生的理解能力和提高学生综合素质发挥着积极作用。总之，计算机辅助教学是教学改革的助推器，可以丰富课堂、提高学生学习兴趣。

5利用计算机辅助教学加大训练量，提高解题能力

众所周知，《电子线路》是一门基础学科，如何分析电子电路非常重要，因此，培养学生的解题能力、计算能力和分析问题的能力很重要。但是由于理论较深奥，技工院校学生很难完全掌握。若利用多媒体课件中的习题库，训练学生解决问题的能力，可以收到事半功倍的效果。由于利用计算机辅助教学制作的习题库往往界面很漂亮、人机交互性好，所以会增加教学过程的趣味性和针对性，学生学习起来也会轻松愉快，学完后又印象深刻。教师利用计算机辅助教学软件，可以有目的、有针对性地调整题目的难度，实现一题多变、分层分类教学。

6结语

总之，在《电子线路》课堂教学中使用计算机辅助教学，把抽象的问题直观化，把复杂的问题简单化，可以很好帮助学生认识抽象的电路工作过程和理解原理,同时减轻了学生的学习压力和课程负担，很好地解决了在教学过程中学生的参与问题，化解学习时间增加而总课时相对减少的矛盾，调动了学生学习的积极性，有利于学生主观能动性的发挥。

参考文献

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作者：刘志旺 单位：安徽蚌埠机电技师学院