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摘要:在傳統的模擬電子技術課程教學中,由于忽視了學生主體作用的發揮,因此難以激發學生的學習興趣,甚至導致一些學生產生厭學情緒,整體教學效果差強人意。摒棄滿堂灌的‚填鴨式‛教學方式,將理論教學與實踐教學有機結合起來,以研究型教學為手段、以培養學生創新創業思維為目標開展任務驅動式教學,有助于學生掌握理論知識,提高動手實踐能力,更有助于學生增強創新意識和創新能力。
關鍵詞:模擬電子技術;教學方法;教學設計;創業教育;創業思維
一、模擬電子技術課程教學改革的必要性
模擬電子技術是工科電類各專業的一門專業基礎課,其教學效果不但直接影響學生的專業能力,而且還會影響學生對后續專業課的學習。模擬電子技術課程及其教學內容的特點主要反映在以下幾個方面:(1)抽象性。模擬電子電路的設計與分析,是圍繞三極管、場效應管等核心半導體器件展開的,必須根據半導體的特性、半導體器件的結構與工作原理建立半導體器件的等效電路,進而利用電路分析的方法針對所建立的電路模型進行計算。其中,半導體的特性、半導體器件的等效電路等都是比較抽象的概念。此外,放大器失真的產生原因及其抑制措施、負反饋放大器的原理與作用、振蕩器的穩幅原理、各類振蕩器的穩頻特性等內容,也相當抽象。(2)實用性。電子技術的發展可按核心器件的種類分為電子管時代、晶體管時代、集成電路時代和超大規模集成電路時代等,每個時代的電子產品又可分為數字類和模擬類兩種。在電子管和晶體管時代,電子產品幾乎都采用模擬電路,即使到了集成電路和超大規模集成電路時代,數字技術迅猛發展,但幾乎所有的數字電子產品都離不開模擬電路單元,例如供電模塊、射頻輸入/輸出模塊等。(3)實踐性。其一,晶體管的參數具有較大的離散性,因此即使對于成熟的應用電路,往往也有必要進行一定的調試,例如三極管靜態工作點的調試、選頻電路中心頻率的調試等。其二,功能電路單元的設計,通常要根據存在的問題與不足對其進行優化和改進,或根據具體應用需求有針對性地對其進行改造,例如,從考畢茲電路到克拉潑電路和西勒電路,就是為了兼顧頻率穩定性和頻率覆蓋范圍而對電容三點式振蕩器所做的有針對性的改進。模擬電子技術課程教學內容的抽象性,會使很多學生對此課程的學習產生畏難情緒,也導致不少教師為了讓學生理解基本理論而采用以講解為主的教學方式,甚至不惜“滿堂灌”,但往往欲速則不達。這種教學方式過分強調學生計算、推理能力的提高,相應地忽視了學生理解應用能力、創新思維能力的培養。由于忽視了學生主體作用的發揮,因此難以激發學生的學習興趣,甚至導致一些學生產生厭學情緒,整體教學效果難免差強人意。此外,在模擬電子技術課程教學中,傳統的“先理論后實驗”的教學模式以及通過大量理論計算類習題鞏固知識的做法,都不能使學生有效地掌握理論,提高能力,更談不上提升學生的創新意識和創新能力。然而,全面地考慮模擬電子技術課程的抽象性、實用性和實踐性,如果教師摒棄“滿堂灌”的教學方式,將該課程的理論教學與實踐教學有機結合起來,讓學生在實踐中自覺地學習理論、運用理論、驗證理論,不但有助于學生掌握理論知識,提高動手實踐能力,更有助于學生不斷地通過問題的解決增強創新意識和創新能力。從1998年世界聯合國教科文組織第一次提出“創業教育”的概念,到2014年總理發出“大眾創業,萬眾創新”的號召,人們對創新創業教育的本質和內涵的認識不斷增強。“創新創業教育的目的不是單純地獲得新思維和新方法,而是培養學生運用新思維、新方法將學到的知識付諸實踐的勇氣和能力。”[1]因此,我們可以把創業思維看作是一種解決問題的思維方式和行動模式,而創業教育本質上是一種更高層次的素質教育。從“大眾創業,萬眾創新”的形勢要求來看,模擬電子技術課程的教學模式,也應從過去的以講解為主、理論教學與實驗教學相脫節,改變為以研究型教學為手段、以培養學生創新創業思維為目標。
二、基于創業思維培養的模擬電子技術課程教學模式探索
隨著對創新創業教育本質和內涵的認識不斷增強,人們已經把創業思維看作是一種解決問題的思維方式和行動模式[1]。具有創業思維的人,做事情的時候往往會先從自己所擁有的資源開始,由遠及近、有小及大地積極行動起來,在行動中不斷地學習和反思,一邊行動一邊反思,并實時進行調整,逐步達到目標[2]。根據“大眾創業,萬眾創新”的形勢要求,筆者針對模擬電子技術課程教學中存在的問題,嘗試提出基于創業思維培養的模擬電子技術教學模式改革方案。改革后的方案摒棄單純的灌輸式教學,采用基于創業思維的“實踐+學習”研究型教學方式方法。在教學安排上,研究型教學主要體現在“教師首先要為學生創設一個自主學習的環境,然后在教師指導下將啟發、閱讀、探究、點評、總結有機結合,從而讓學生像科學家那樣經歷一個提出問題(研究專題)—探索研討—總結提高過程”[3]。基于此,改革后的方案按教學大綱將教學內容分解為若干個教學單元,每個教學單元均按知識鏈接、呈現、練習、反思、應用的步驟展開。具體說明如下:1.知識鏈接。現代教學理念強調突出學生學習的主體地位,強調讓學生在生動具體的情境中體驗、理解并學習知識。根據現代教學理念,“教師不再只是過去傳統意義上的知識傳遞者,還是情景活動的引領者和合作者,學生也不再只是知識的接受者,還是情景活動的參與者和親歷者。”[4]因此,在課堂理論教學的基礎上,教師應注意建立適宜學生領悟的情景鏈接,借助情景的直觀性、形象性在學生情感上留下強烈的印象,進而激發學生的求知欲望,讓學生自覺地進入角色,真正理解掌握模擬電子技術的基本知識、基本分析方法及問題解決方法。情景鏈接可以采用實物演示、多媒體模擬等方式。需要說明的是,雖然改革后的方案摒棄了單純的灌輸式教學,但絕不是要放棄講解式理論教學。模擬電子技術課程教學內容的抽象性特點,決定了很多學生難以通過自主式學習了解掌握理論知識,因此重點突出、詳略得當、有針對性的講解式理論教學是十分必要的,但教師決不能不分主次地照本宣科。2.呈現。當把學生“浸入”教師創設的情景之后,接下來是呈現環節,即以任務驅動的方式把下一環節的目標和任務呈現給學生。教師應在明確教學目標的前提下,根據實驗室現有的資源,結合學生的現有知識水平和能力水平,設計并提出一個作為學生進行研究性學習載體的工作項目。目標和任務呈現給學生后,教師應把學生分成若干小組(每小組3~4人),讓學生以小組為單位共同探討完成此任務需要補充哪些知識、需要用到哪些硬件資源(包括三極管、電源、相關儀器儀表等),并擬定下一環節的方案。小組討論的結果要以清單形式提交給教師,以便教師及時指導各小組對方案進行優化。3.練習。這一教學環節主要以教師“指導”學生“做”的方式引導學生自主完成電路的設計、制作和調試,即教師應扮演的是教練員角色而不是運動員角色。在學生練習的過程中,教師要注意發現并及時糾正學生的不規范操作,避免出現安全事故;要通過提問等方式了解學生的思路,并引導學生修正錯誤,逐步提高發現問題、解決問題的能力。4.反思。反思是對學習過程、學習效果的總結與反饋。這一教學環節離不開教師主導作用的發揮,更離不開學生學習主體作用的體現,因此,教師有效把控課堂顯得至關重要。反思環節的具體實施步驟如下:(1)所有學生分別反思完成項目需要的知識、方法和技能,并在小組內進行交流;(2)各小組整合小組成員的反思意見,并對項目完成情況進行自評;(3)小組之間開展互評,每個小組至少要對三個小組進行評價;(4)各小組總結自評與互評結果,并歸納總結小組成員在項目完成過程中學習了哪些理論知識,掌握了哪些方法技能,在哪些方面存在欠缺;(5)每個小組選派一個代表在課堂上陳述自己小組的項目完成情況;(6)教師做總結性評價,重點是解答學生的疑問,指出學生存在的共性問題和下一步努力的方向,結合小組自評與互評意見對各小組及其成員在項目完成過程中的表現進行綜合評價。5.應用。人類學習的終極目的是為了解決問題,也就是說人們通過學習獲得的知識、方法、技能最終都是為解決生活、生產中的問題而服務的。基于創業思維模式的學習,最終的落腳點也必然是應用。在模擬電子技術教學中,一個教學項目(模塊)的最后一個環節,應是教師指導學生應用學習到的知識、方法和技能解決實際問題,以促使學生鞏固學習成果,提高應用能力。綜上所述,基于創業思維培養、以行動引領知識獲得的模擬電子技術課程教學模式,教學過程中的所有環節都是以學生為學習的主體,重在激發學生學習的內在動力,促進學生掌握知識,提升能力,啟迪智慧,教師只有精心設計教學情景和教學內容,有效把握教學進程,才能收到預期的效果。
參考文獻:
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[2]朱燕空.創業學什么[M].北京:國家行政學院出版社,2016.
[3]那彩霞.研究型教學模式在體育專業英語教學中的應用[J].科技信息,2011(10):250.
[4]徐紅,彭宏,吳濤.‚通信原理‛課程的課堂體驗式教學研究[J].電氣電子教學學報,2016(10):72–74.
作者:陳淑靜 張? 單位:黃淮學院 鄭州科技學院