《分壓式偏置共射放大電路》教學(xué)設(shè)計(jì)

范月圓，李玉蘭，劉華勇

(江蘇聯(lián)合職業(yè)技術(shù)學(xué)院鎮(zhèn)江分院 機(jī)電工程系，江蘇 鎮(zhèn)江 212016)

《分壓式偏置共射放大電路》教學(xué)設(shè)計(jì)

范月圓，李玉蘭，劉華勇

(江蘇聯(lián)合職業(yè)技術(shù)學(xué)院鎮(zhèn)江分院 機(jī)電工程系，江蘇 鎮(zhèn)江 212016)

以“模擬電子技術(shù)”課程中《分壓式偏置共射放大電路》為例，分析教學(xué)設(shè)計(jì)方法。采用“項(xiàng)目引領(lǐng)，任務(wù)驅(qū)動(dòng)”教學(xué)模式和“小組合作，自主探究”學(xué)習(xí)模式，并輔以信息化手段配合教學(xué)，可以調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性。

說課；教學(xué)設(shè)計(jì)；分壓式偏置；共射放大電路

近年來，職業(yè)院校和教育部門積極組織教師，特別是青年教師，參與說課比賽。所謂說課，就是授課教師在講課前向其他教師說明自己對(duì)教材的理解、處理方法、教案的設(shè)計(jì)思想等。這種類似集體備課的形式，為教師提供了深層次教學(xué)探討和思想交流的機(jī)會(huì)，可以促進(jìn)教師深人理解課程內(nèi)容，改進(jìn)或優(yōu)化教學(xué)設(shè)計(jì)[1]。通過說課，教師可以提高教學(xué)設(shè)計(jì)、語言表達(dá)、教學(xué)節(jié)奏把握等能力。本文以“模擬電子技術(shù)”課程中的《分壓偏置共射放大電路》為例，針對(duì)說課中的教學(xué)設(shè)計(jì)進(jìn)行研究和探討。

1 教學(xué)設(shè)計(jì)背景

以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)，依據(jù)企業(yè)需求，結(jié)合全國(guó)職業(yè)院校技能大賽“電子產(chǎn)品裝配與調(diào)試項(xiàng)目”的能力要求設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容，按照“實(shí)踐操作(裝配、調(diào)試、測(cè)量)—理論分析(問題探究)—應(yīng)用理論解決實(shí)際問題(排除故障)”的教學(xué)思路，讓學(xué)生在實(shí)踐操作中發(fā)現(xiàn)問題、提出問題，在理論探究中分析問題、解決問題，符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律和興趣取向[2]。學(xué)生在寬松、愉快、開放、自主的氛圍中掌握專業(yè)知識(shí)和技能，培養(yǎng)良好的職業(yè)習(xí)慣，提高就業(yè)、創(chuàng)業(yè)和適應(yīng)職業(yè)變化的能力。

1.1教材分析

“模擬電子技術(shù)”是應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)的核心課程，是后續(xù)課程“數(shù)字電子技術(shù)”“單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)”的基礎(chǔ)，并以前導(dǎo)課程“電工技術(shù)”為基礎(chǔ)。在電子產(chǎn)品中，放大電路的用途非常廣泛，它能夠利用三極管的能量控制把微弱的電信號(hào)放大到所需要的強(qiáng)度。

教學(xué)任務(wù)是在固定偏置共射放大電路的基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)分壓偏置共射放大電路的制作、調(diào)試與故障排除[3]，教材選用吳建寧主編、江蘇教育出版社出版的江蘇省示范教材《模擬電子技術(shù)》。

1.2學(xué)情分析

授課對(duì)象是五年制高職應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)二年級(jí)的學(xué)生。他們思維活躍，好奇心強(qiáng)，喜歡探索，喜歡動(dòng)手操作，渴望成功。他們已經(jīng)具備三極管、固定偏置共射放大電路的基礎(chǔ)知識(shí)，具備安裝與調(diào)試簡(jiǎn)單電路的能力，初步掌握了相關(guān)儀器、儀表的使用方法。

1.3教學(xué)目標(biāo)

1) 知識(shí)與技能：熟悉分壓偏置共射放大電路結(jié)構(gòu)，理解電路工作原理，能參照無線電裝接工、國(guó)家職業(yè)技能等級(jí)四級(jí)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行整機(jī)電路的裝配與調(diào)試，能安全規(guī)范地排除簡(jiǎn)易故障。

2) 過程與方法：利用仿真軟件、虛擬軟件自主探究，合作學(xué)習(xí)；引入行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和企業(yè)5S(整理、整頓、清潔、清掃、素養(yǎng))管理要求，并進(jìn)行評(píng)價(jià)。

3) 情感態(tài)度、價(jià)值觀：培養(yǎng)良好的工程素養(yǎng)。

1.4教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)

教學(xué)重點(diǎn)為分壓偏置共射放大電路的工作原理。教學(xué)難點(diǎn)為分壓偏置共射放大電路常見故障的排除。

1.5教學(xué)策略

1) 為了體現(xiàn)“做中學(xué)、做中教”的職業(yè)教育特色，采用“實(shí)踐—理論—實(shí)踐”的教學(xué)模式、以任務(wù)驅(qū)動(dòng)為主線的教學(xué)方法。創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，讓學(xué)生置身企業(yè)生產(chǎn)實(shí)際氛圍。

2) 引入Multisim 仿真軟件及創(chuàng)壹虛擬教學(xué)系統(tǒng)，利用多媒體等，降低難度，提高學(xué)生的興趣，增強(qiáng)學(xué)生的信心，加深學(xué)生對(duì)原理的理解，提高學(xué)生的技能水平。

3) 通過課前自主探究，課堂小組討論、團(tuán)結(jié)協(xié)作、交流評(píng)價(jià)等，激發(fā)學(xué)生參與學(xué)習(xí)的熱情，培養(yǎng)學(xué)生自主探究的學(xué)習(xí)習(xí)慣、協(xié)作意識(shí)，提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力。

4) 融入全國(guó)職業(yè)院校技能大賽“電子產(chǎn)品裝配與調(diào)試項(xiàng)目”的相關(guān)內(nèi)容，發(fā)揮技能大賽的輻射引領(lǐng)作用。融入企業(yè)生產(chǎn)裝配要求，讓學(xué)生更早地接觸企業(yè)崗位。

2 教學(xué)設(shè)計(jì)過程

為了取得更好的教學(xué)效果，授課前，教師必須準(zhǔn)備好PPT課件、實(shí)訓(xùn)套件、實(shí)訓(xùn)設(shè)備、工作任務(wù)書、仿真軟件、教學(xué)視頻、任務(wù)考核表等。教師還須將工作任務(wù)書和教學(xué)視頻上傳至校園網(wǎng)數(shù)字空間，便于學(xué)生課前預(yù)習(xí)和課后復(fù)習(xí)。

教學(xué)過程主要包括任務(wù)引入、任務(wù)實(shí)施、任務(wù)分析、任務(wù)評(píng)價(jià)等。

2.1任務(wù)引入

1) 復(fù)習(xí)固定偏置共射放大電路知識(shí)，回顧靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定對(duì)于放大電路的重要性。

2) 請(qǐng)學(xué)生回答“固定偏置放大電路的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)”[4]。

3) 創(chuàng)設(shè)情境，讓學(xué)生思考企業(yè)工人如何生產(chǎn)電子產(chǎn)品。

4) 介紹學(xué)習(xí)內(nèi)容，即具有自動(dòng)穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)的電路，明確工作任務(wù)。讓學(xué)生打開電腦“桌面”上的Multisim文件，獲得如圖1所示的各元件的排列，按照任務(wù)書的要求完成電路的連接，如圖2所示，了解電路結(jié)構(gòu)。在教師的引導(dǎo)下，點(diǎn)擊仿真軟件，探索電路，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。

圖1 元件排列

圖2 分壓偏置共射放大電路仿真圖

2.2任務(wù)實(shí)施

任務(wù)實(shí)施是技能培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)。按照電子企業(yè)的生產(chǎn)流程，將任務(wù)分成3個(gè)子任務(wù)，即元件的選擇與測(cè)試、電路的焊接與裝配、電路的調(diào)試與測(cè)量，并依據(jù)相應(yīng)的考核指標(biāo)進(jìn)行過程性評(píng)價(jià)。注重企業(yè)5S管理理念的滲透，提高學(xué)生的工程素養(yǎng)。利用積分形成小組競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制，激發(fā)學(xué)生的競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)，提高學(xué)生的協(xié)作能力。

2.2.1 元件的選擇與測(cè)試

1) 根據(jù)圖3所示原理圖，結(jié)合清單，從元件袋中選擇所需要的元件。

2) 用萬用表測(cè)量電阻、電容、三極管，將測(cè)試結(jié)果填寫至工作任務(wù)書中相應(yīng)的表格。

3) 目測(cè)印制電路板有無缺陷。

查找與測(cè)量元件是全國(guó)職業(yè)院校技能大賽“電子產(chǎn)品裝配與調(diào)試項(xiàng)目”的考核指標(biāo)之一，能夠有效評(píng)價(jià)學(xué)生的基本操作能力。

采用過程性評(píng)價(jià)旨在及時(shí)評(píng)價(jià)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決問題，使學(xué)生獲得學(xué)習(xí)成就感，而組間競(jìng)賽則有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

圖3 分壓偏置共射放大電路原理圖

2.2.2 電路的焊接與裝配

1) 利用PPT課件展示裝配中常見的工藝缺陷，強(qiáng)調(diào)裝配工藝是電路成功安裝的關(guān)鍵，也是企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量管理的核心。

2) 引入企業(yè)生產(chǎn)裝配過程工藝卡。參照全國(guó)職業(yè)院校技能大賽“電子產(chǎn)品裝配與調(diào)試項(xiàng)目”工作任務(wù)書的內(nèi)容設(shè)計(jì)本次任務(wù)的生產(chǎn)裝配過程工藝卡。學(xué)生在教師的引導(dǎo)下完成生產(chǎn)裝配過程工藝卡的填寫，掌握裝配的要點(diǎn)。

3) 利用虛擬教學(xué)系統(tǒng)展示元件的插裝順序，點(diǎn)評(píng)各小組生產(chǎn)裝配過程工藝卡的填寫情況。

4) 學(xué)生按照引腳成型、元件插裝、焊接、剪切引腳的順序完成電路的焊接與裝配。在裝配過程中，小組競(jìng)爭(zhēng)，教師巡回指導(dǎo)。

2.2.3 電路的調(diào)試與測(cè)量

電路安裝完畢，進(jìn)入調(diào)試與測(cè)量階段。利用虛擬軟件的三維動(dòng)畫幫助學(xué)生厘清測(cè)量步驟，準(zhǔn)確填寫測(cè)量數(shù)據(jù)。小組長(zhǎng)總結(jié)匯報(bào)本組的測(cè)量結(jié)論、遇到的問題及對(duì)策等。教師綜合點(diǎn)評(píng)，給出小組相應(yīng)的積分。

2.3任務(wù)分析

學(xué)生經(jīng)過電路的安裝和測(cè)試對(duì)電路有了感性認(rèn)識(shí)。在此基礎(chǔ)上，讓學(xué)生分小組探究[5]：

1) 電路中元件R7，R8和RP2的作用。

2) 電路中元件R9和C7的作用。

3) 分壓偏置共射放大電路如何穩(wěn)定工作點(diǎn)，當(dāng)IC增大時(shí)，電路如何自動(dòng)調(diào)節(jié)使IC減小。

4) 分壓偏置共射放大電路Q點(diǎn)的計(jì)算。

5) 分壓偏置共射放大電路中各個(gè)動(dòng)態(tài)參數(shù)的測(cè)量。

教師通過填、析、比、算等環(huán)節(jié)逐層深入，分析電路工作原理。

填，即根據(jù)電路的原理圖填寫對(duì)應(yīng)的元件。

析，即用知識(shí)鏈接分析電路穩(wěn)定工作點(diǎn)過程。

比，即利用仿真軟件比較產(chǎn)生的不同波形[6]，如改變電路中的偏置電阻得到飽和失真波形(見圖4)，設(shè)置電路故障，將偏置電阻設(shè)為開路(見圖5)，則無輸出波形(見圖6)。

算，即計(jì)算電路的靜態(tài)、動(dòng)態(tài)參數(shù)，并比較理論值和測(cè)量值。

圖4 飽和失真波形

圖5 偏置電阻開路

圖6 無輸出波形故障

在此基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)以致用，排除電路的常見故障。用圖片展示無輸出波形和飽和失真波形故障，引導(dǎo)學(xué)生找出原因，并畫出流程圖。用視頻演示故障的排除過程，強(qiáng)調(diào)安全注意事項(xiàng)。學(xué)生利用仿真軟件，虛擬分析和實(shí)踐操作相結(jié)合，排除電路故障。

2.4任務(wù)評(píng)價(jià)

和學(xué)生一起評(píng)選優(yōu)秀作品并展示。教師依據(jù)各小組的積分評(píng)選優(yōu)勝小組進(jìn)行表彰。在任務(wù)考核表中設(shè)置多個(gè)考核項(xiàng)目，實(shí)現(xiàn)過程性評(píng)價(jià)。引入企業(yè)5S管理規(guī)范，提高學(xué)生的工程素養(yǎng)。教學(xué)團(tuán)隊(duì)合作教學(xué)，進(jìn)行第三方評(píng)價(jià)。

4 結(jié)束語

輔以信息化手段配合教學(xué)可以提高教學(xué)效率。引入企業(yè)生產(chǎn)裝配過程工藝卡、5S管理規(guī)范等，可以很好地與企業(yè)對(duì)接。結(jié)合全國(guó)職業(yè)院校技能大賽，改革教學(xué)內(nèi)容，采用“教學(xué)做一體化”教學(xué)模式，實(shí)行過程性評(píng)價(jià)和第三方評(píng)價(jià)，可以提高學(xué)生的工程素養(yǎng)。

[1] 馬桂茹,王麗紅.淺析教學(xué)及教研改革的手段之一：“說課”[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2012(4):242.

[2] 孫衛(wèi)華.信息化環(huán)境下大學(xué)生自主學(xué)習(xí)的教學(xué)設(shè)計(jì)[J].河北廣播電視大學(xué)學(xué)報(bào),2006(5):88-91.

[3] 吳建寧.模擬電子技術(shù)[M].南京:江蘇教育出版社,2013:56-69.

[4] 胡宴如.模擬電子技術(shù)[M].北京:高等教育出版社,2004:72-80.

[5] 李傳珊.新編電子技術(shù)項(xiàng)目教程[M].北京:電子工業(yè)出版社,2007: 57-71.

[6] 趙春華,張學(xué)軍.Multisim 9電子技術(shù)基礎(chǔ)仿真實(shí)驗(yàn)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2008:11-19.

〔責(zé)任編輯：盧 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

范月圓(1981—)，女，江蘇鎮(zhèn)江人，講師，碩士，主要從事控制工程及電子技術(shù)研究；李玉蘭(1980—)，女，安徽渦陽人，講師，碩士，主要從事微動(dòng)力燃燒和電子技術(shù)研究。

G642.3

：A

：1008-8148(2015)03-0102-04