羅亞輝 吳畏 蔣蘋

摘要為調(diào)動學生學習的積極主動性，提高電子學課程教學效果，本文探討了基于建構(gòu)主義學習理論的機械類專業(yè)電子學教學方法，從情境與協(xié)作兩方面著手，提高學生的學習興趣，引導學生建構(gòu)電子學相關(guān)的知識網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，培養(yǎng)學生主動分析問題、實際解決問題與團結(jié)協(xié)作的能力。

關(guān)鍵詞電子學建構(gòu)主義教學研究中圖分類號：G424文獻標識碼：A

電子學是機械類專業(yè)的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課，直接影響到傳感器及測試技術(shù)、單片機及其應(yīng)用等專業(yè)課課程的學習。電子學課程內(nèi)容較多，對于初次接觸的學生來說，理論與概念抽象，難以理解，是學生一直認為比較難學的課程。為了提高學生學習的興趣，培養(yǎng)其團隊意識與創(chuàng)新意識，本文在分析我校目前電子學教學過程中存在問題的基礎(chǔ)上后，從建構(gòu)主義學習理論的情境與協(xié)作兩方面著手，初步探討了電子學教學方法的改革，通過有益的嘗試，取得了較好的教學效果。

1 電子學課程教學現(xiàn)狀

電子學是我校非電理工類專業(yè)的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課，如機械設(shè)計及其自動化、農(nóng)業(yè)機械化及其自動化、汽車服務(wù)工程等專業(yè)都開設(shè)了該門課程。該門課程內(nèi)容包括模擬電路與數(shù)字電路兩部分，課程的主要任務(wù)是研究電子理論、電子器件及電子電路的應(yīng)用，具有內(nèi)容涉及面廣、概念抽象、理論性與實踐性強等特點。①②一直以來，我校電子學課程主要以理論教學和實驗教學相結(jié)合的方式進行，課堂上進行了理論講述后，實驗課進行實驗驗證。從學生學習情況與畢業(yè)設(shè)計反饋的信息分析，電子學課程教學存在以下幾個方面的問題：

1.1 教學方式單一

受傳統(tǒng)教學模式影響，電子學課堂教學方法仍以被動式居多，即教師主動教，學生被動學，師生之間界限分明，課堂上師生之間互動性不夠，缺少交流和溝通，學生學習時缺乏積極主動的思考，氣氛呆板、沉悶，學生學習的積極性難以調(diào)動起來。

1.2 教學手段單調(diào)

受傳統(tǒng)教學手段的制約，教師多采用粉筆板書教學，對電子學知識的一些精髓內(nèi)容往往難以準確、完整地加以表達，如學生對初次接觸的半導體等基本概念與電子理論的理解表面化，對電子學知識中的三極管等元器件與設(shè)備的學習抽象化，對放大電路等電子電路與電子技能的應(yīng)用格式化，導致學生分析問題與解決問題的能力難以得到提高。

1.3 驗證性實驗偏多

為保證學生在規(guī)定時間內(nèi)完成實驗教學任務(wù)，該門課程所開設(shè)的實驗主要是一些依附于電子理論教學需要的驗證性實驗， 不僅缺少理論聯(lián)系實際的綜合性實驗，更缺少能培養(yǎng)學生獨立思考與實踐動手能力的設(shè)計性實驗。學生缺乏自主設(shè)計與制作電路的能力，不利于學生創(chuàng)新思維和實踐能力的培養(yǎng)。

2 電子學教學方法的改進

為提高電子學教學效果，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識與實踐能力，近幾年來，筆者對電子學教學方法進行了不斷地探索。建構(gòu)主義學習理論認為“情境”、“協(xié)作”、“會話”和“意義建構(gòu)”是學習環(huán)境中的四大要素，③④筆者從情境與協(xié)作兩方面著手，對電子學課程的理論與實驗教學方法進行了研究。

2.1 以多媒體課件為平臺，創(chuàng)設(shè)多樣化情景，實現(xiàn)情景教學

建構(gòu)主義認為，學習活動是在一定的情境即社會文化背景下進行的，在教學過程中應(yīng)把學習與具體的情境聯(lián)系起來，使學生形成背景性經(jīng)驗，從而掌握知識的相關(guān)性，在情境中對所學知識形成多方面意義建構(gòu)。⑤在電子學課程理論教學中，創(chuàng)設(shè)多樣化情境有利于調(diào)動學生的多種感官去探索問題并解決問題，從而培養(yǎng)創(chuàng)新意識。因此，可以以多媒體課件為平臺，創(chuàng)設(shè)多樣化情景，并在課件上以聲、圖、動畫的形式體現(xiàn)，實現(xiàn)情景教學，提高學生學習興趣。此外，還能有效地增加課堂信息量， 提高教學效率。

情景一：二極管教學時，可以電視機、手機上的充電器上的指示燈為教學情境，提升學生的感官認識。

情景二：特殊二極管教學時，可以家用電器所需的穩(wěn)壓裝置為教學情境幫助學生理解穩(wěn)壓二極管，以機器人自動巡線為教學情境幫助學生理解光電二極管。

情景三：放大電路教學時，可以上課所用麥克風、收音機等為教學情景，分析放大電路的作用是對一個微弱的信號進行放大從而推動負載進行工作，強度其用途廣泛，提高學生學習的主動性。

情景四：放大電路失真教學時，以電話通話、KTV唱歌顯原音為情景教學，分析失真的概念，加強學生對概念的直觀理解。

情景五：直流穩(wěn)壓電路教學時，以手機充電器，筆記本電腦工作以及電工電子實驗臺所需供電電源為教學情景，提高學生的學習興趣。

2.2 設(shè)計教學任務(wù)，營造自主學習、協(xié)作學習的環(huán)境，培養(yǎng)合作精神

建構(gòu)主義認為，學生與周圍環(huán)境的相互作用對知識的意義建構(gòu)起著關(guān)鍵作用。即學生之間通過協(xié)作交流，對知識的理解將更加豐富和全面，教師則應(yīng)盡量引導學生進行探究，提高學生學習的自主性，使其主動搜集、分析并利用有關(guān)的信息和資料。⑥根據(jù)建構(gòu)主義思想，在電子學課程的實驗教學中，改變傳統(tǒng)的實驗?zāi)K化教學方式，并減少驗證性實驗數(shù)量，增加設(shè)計性、綜合性實驗比例，即在實驗教學過程中，教師布置實驗教學任務(wù)，由學生自主設(shè)計實驗電路并協(xié)作完成實驗。由此，培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力、實踐能力及合作精神。

任務(wù)一：低頻電壓放大電路設(shè)計。

給定三極管、電阻元件若干、電容元件若干與導線等，要求實現(xiàn)單管電壓放大電路、射極跟隨器等放大電路，并通過實驗臺上的函數(shù)信號發(fā)生器、示波器等進行調(diào)試與驗證后總結(jié)對應(yīng)的放大電路特性。

任務(wù)二：集成運算放大電路設(shè)計。

給定集成運算放大電路芯片LM741，電阻若干，要求實現(xiàn)加法運算放大電路、減法運算放大電路及比例運算放大電路等，并通過實驗臺上的函數(shù)信號發(fā)生器、示波器等進行調(diào)試與驗證。

任務(wù)三：直流穩(wěn)壓電源設(shè)計。

給定四個二極管IN4007、變壓器、穩(wěn)壓管、電阻若干、電容若干與導線等，要求分別實現(xiàn)二極管橋式整流電路、電容濾波電路與穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路，調(diào)試與驗證后對試驗結(jié)果進行分析，總結(jié)電路的特點。

任務(wù)四：組合邏輯電路設(shè)計。

給定門芯片如74LS00、74LS08、74LS20等，要求學生自主設(shè)計表決電路、比較電路及加法器等組合邏輯電路，并通過相互間的協(xié)作完成實驗內(nèi)容。

任務(wù)五：計數(shù)器設(shè)計。

給定觸發(fā)器芯片74LS74、74LS112和LED指示等，由學生自主設(shè)計加法計數(shù)與減法計數(shù)電路，通過相互間的協(xié)作完成實驗內(nèi)容。

3 教學效果

將建構(gòu)主義學習理論應(yīng)用于電子學課程教學中，通過兩年的教學實踐，教學效果得到明顯提高。

3.1 學生學習興趣與學習熱情得到提高

以多媒體課件為平臺，創(chuàng)設(shè)多樣化情景，實現(xiàn)情景教學，使學生在營造的教學情境中，明白了所學理論的實際用途，在學習過程中做到理論與實踐相結(jié)合，從而激發(fā)了學生的求知欲，調(diào)動了學生學習的自主性和積極性，學習興趣與熱情也因此得到提高。

3.2 學生合作精神與協(xié)作能力得到培養(yǎng)

實驗教學中由教師布置實驗教學任務(wù)，學生自主設(shè)計實驗電路并協(xié)作完成實驗，是以教師為主導，學生為主體的教學方式，培養(yǎng)了學生的合作精神，在近幾年的各類創(chuàng)新比賽如全國大學生電子設(shè)計競賽、機器人電視大賽中，學生之間的協(xié)作能力可見明顯提高。

3.3 學生創(chuàng)新思維與實踐能力得到提升

情景與協(xié)作相結(jié)合的教學方式，培養(yǎng)了學生獨立思考問題與解決實際問題的能力，因此創(chuàng)新思維能力得到提高，在近幾年的教學中，學生積極提出自己的創(chuàng)新想法，并付諸實踐，同時，積極參加各類創(chuàng)新設(shè)計大賽，取得良好的成績。

注釋

①郭秀梅,姜灤生,李曉霞等.基于建構(gòu)主義學習理論的電工電子學教學實踐[J].河北科技師范學院學報,2005.19(4):63-66.

②羅亞輝,李旭,康江等.論電子學實驗教學與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[J].今日科苑,2008(2):261-262.

③王沛,康廷虎.建構(gòu)主義學習理論述評[J].教師教育研究,2004.16(5):17-21.

④張慧惠,朱樂紅.建構(gòu)主義教學理論與大學生英語自主學習能力的培養(yǎng)[J].湖南農(nóng)業(yè)大學學報(社會科學版),2007.8 (1):90 -92.

⑤薛國鳳.建構(gòu)主義教學理論的實踐影響及效果分析[J].外國教育研究,2003.30(11):5-8.

⑥凌宇,凌云.建構(gòu)主義理論對大學生學習的啟示[J].湖南農(nóng)業(yè)大學學報(社會科學版),2002.3(4):72-74.