賀新升　張昱　王智深

摘 要 文章以電工電子技術(shù)教學(xué)為例，在分析目前存在問題的基礎(chǔ)上，根據(jù)學(xué)生認(rèn)知規(guī)律，提出了將教學(xué)、實訓(xùn)、實驗三者融為一體，以電子開發(fā)作為研究對象，刺激學(xué)生進行探索式學(xué)習(xí)的“三位一體刺激知識構(gòu)建教學(xué)法”，并進行了實踐研究。結(jié)果表明：該方法培養(yǎng)了學(xué)生自主、合作、探究的三大學(xué)習(xí)技能；解決了當(dāng)前課堂教學(xué)中抬頭率不高、參與度不強、動手能力差、不能學(xué)以致用的頑疾；對于其他課程的教學(xué)改革具有借鑒意義。

關(guān)鍵詞 電工電子 三位一體 知識構(gòu)建 教學(xué)改革

中圖分類號：G424 文獻標(biāo)識碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkx.2015.01.047

Abstract Take "Electrical and Electronic Technology" teaching for example， based on the analysis of existing problems， according to students' cognitive law， proposed the teaching， training， integration of the three experiments integrated. Take electronic development as research subjects， stimulus students explore learning "trinity stimulates knowledge building approach"， and carried out practical research. The results show that： the method of culturing student's autonomy， cooperation， and explore the three learning skills； Solve the problem that the rise of classroom teaching rate is not high， participation is not strong， operational capacity is poor， the knowledge is not practiced； It could be referenced for other courses.

Key words Electrical and Electronic； trinity； knowledge building； teaching reform

1 電工電子技術(shù)教學(xué)當(dāng)前存在的問題

電工電子技術(shù)是工科大學(xué)生的必修課程。我校電工電子技術(shù)的教學(xué)由三部分組成：課堂教學(xué)、實驗以及實訓(xùn)。教學(xué)過程中，先進行兩周時間的電子實訓(xùn)，然后進行課堂教學(xué)，實驗在課堂教學(xué)中穿插完成。該方法遵循的是直觀認(rèn)識——理論學(xué)習(xí)——實驗驗證的認(rèn)知規(guī)律，也是很多高校的通行方法。理論上該方法可以實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)，但在實踐過程中，卻發(fā)現(xiàn)了如下問題。

電子實訓(xùn)安排學(xué)期初，集中2周時間完成幾個套件認(rèn)知及實操訓(xùn)練。時間短，任務(wù)量大，在沒有系統(tǒng)理論學(xué)習(xí)及詳細(xì)指導(dǎo)的情況下，這種實訓(xùn)只能是走馬觀花。接下來的理論教學(xué)進行灌輸教育。授課過程中針對性不強，學(xué)生參與課堂教學(xué)的積極性不高。實驗環(huán)節(jié)為驗證性實驗，各個實驗之間關(guān)聯(lián)度小，缺乏創(chuàng)新，不夠深入，難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

綜上所述，電工電子技術(shù)三部分教學(xué)內(nèi)容時間上跨度大，內(nèi)容上不統(tǒng)一，教學(xué)是照本宣科，學(xué)生是被動接受，教學(xué)效率較為低下。教學(xué)結(jié)果是除了個別自覺性較強的學(xué)生外，大部分學(xué)生為應(yīng)試學(xué)習(xí)，理論弱，動手能力差，課程學(xué)完就忘，興趣不大，成就感不強，致使培養(yǎng)出的人才與社會需求脫節(jié)。

2 三位一體刺激知識構(gòu)建教學(xué)法的提出

傳統(tǒng)的課堂教育方式是灌輸式教育，忽視了學(xué)生的主觀能動性，因此學(xué)習(xí)效率低下。現(xiàn)代教育理論認(rèn)為：主動是學(xué)習(xí)之本，活躍是課堂之魂，課堂應(yīng)是學(xué)生學(xué)習(xí)的天堂?，F(xiàn)代心理認(rèn)知理論也認(rèn)為：人的認(rèn)知規(guī)律是建構(gòu)型的，人們只會對自己愿意掌握的，有能力掌握的知識懷有較大的興趣，從而主動學(xué)習(xí)，逐步構(gòu)建自己的知識體系。而對于被迫學(xué)習(xí)的，灌輸?shù)膬?nèi)容，如果不能合理內(nèi)化成自己的興趣，則是持抗拒態(tài)度，很難掌握。因此在教學(xué)中充分考慮學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，根據(jù)學(xué)生的個體差異，合理安排教學(xué)內(nèi)容，設(shè)計教學(xué)情境，將學(xué)生置身于設(shè)計的教學(xué)情境中，刺激學(xué)生主動地進行知識構(gòu)建，變“要我學(xué)”為“我要學(xué)”，這就是刺激知識構(gòu)建教學(xué)法。

以我校電工電子技術(shù)課堂教學(xué)為例，在分析目前存在的問題的基礎(chǔ)上，基于知識構(gòu)建的認(rèn)知理論，提出了將教學(xué)、實訓(xùn)、實驗三者融為一體，刺激學(xué)生進行探索式自主學(xué)習(xí)的“三位一體刺激知識構(gòu)建教學(xué)法”。設(shè)計教學(xué)情境，將學(xué)生想象為技術(shù)開發(fā)人員，用戶提出預(yù)期產(chǎn)品，要求學(xué)生自行設(shè)計、搭建電路實現(xiàn)所規(guī)定功能。教學(xué)目標(biāo)是開發(fā)出實物產(chǎn)品，滿足用戶需求。學(xué)生作為近似零基礎(chǔ)的技術(shù)人員，在老師指導(dǎo)下一邊學(xué)習(xí)理論及動手技能，一邊進行產(chǎn)品的開發(fā)，在這個過程中老師引導(dǎo)學(xué)生對研究對象不斷質(zhì)疑、調(diào)查、實踐、研究，在不斷探索過程中、構(gòu)建自己的知識體系。學(xué)生能夠清晰感覺到自己能力的逐步提高，從而獲得成就感，并對課程產(chǎn)生興趣。授課采取分組形式，小組內(nèi)互幫互學(xué)，小組間相互競爭，重視動手實踐。重點鍛煉學(xué)生的三大學(xué)習(xí)方式，即自主、合作、探究。目標(biāo)是培養(yǎng)理論、實踐兼顧，具有一技之長的實用型人才。

3 三位一體刺激知識構(gòu)建教學(xué)法的教學(xué)實踐

我校電工電子技術(shù)課程進行了三位一體刺激知識構(gòu)建教學(xué)法的教學(xué)實踐，具體方法是：以解決實際問題為目的，帶領(lǐng)學(xué)生開發(fā)幾款電子產(chǎn)品。選擇的電子產(chǎn)品包含數(shù)電模電的絕大部分知識點。在指導(dǎo)學(xué)生開發(fā)電子產(chǎn)品的過程中，適時插入理論學(xué)習(xí)，帶著實際問題學(xué)習(xí)理論，在理論指導(dǎo)下錘煉動手技能，通過理論與實踐的緊密結(jié)合，全面提升學(xué)生解決實際問題的能力。該方法在操作中有如下幾個步驟：

3.1 編寫教案

整合教學(xué)、實訓(xùn)、實驗內(nèi)容，優(yōu)選教學(xué)案例，串聯(lián)知識點，形成完整教案。實施中包含以下幾方面內(nèi)容：（1）優(yōu)選教學(xué)案例。所選的案例應(yīng)既能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，也包含絕大部分?jǐn)?shù)電模電的知識點，同時具有可操作性。實踐中選擇多路斷線報警器、音頻功率放大器、聲光控延時燈、多檔定時器等4個案例作為教學(xué)內(nèi)容。這四個案例涵蓋了二極管、三極管、電容、電阻、開關(guān)、揚聲器、繼電器、集成芯片等元器件，也包含了放大電路、555定時器、組合邏輯電路等典型電路，涵蓋了教學(xué)大綱中的絕大部分知識點。（2）選擇教具。選擇電子制作DIY的實驗套件作為教具，有面包板、元件包、插接線、電源等元件。在面包板上搭建電路可以保證實驗?zāi)軌蛟谡n堂上實時操作，修正方便。（3）串聯(lián)知識點。在課堂上，將知識的講解穿插于動手實踐過程中。如在多路斷線報警器的案例教學(xué)中，既包含元器件、電路原理的講解，也包含故障診斷的內(nèi)容。該電路包含電阻、電解電容、瓷片電容、發(fā)光二極管、三極管、撥碼開關(guān)、揚聲器、電源、驅(qū)動電路等內(nèi)容。以電阻元件為例，詳細(xì)講解電阻的功能、原理、色環(huán)識別、包裝規(guī)格、分類、選擇方法、故障診斷等內(nèi)容。使學(xué)生既能了解電阻原理，又可以掌握其使用方法，理論和實踐技能都有顯著提高。其他元件的講解也遵循該方法，用8個課時時間，使學(xué)生切實掌握該案例。4個案例共占32個課時。安排8個課時進行課程實踐，對學(xué)生動手能力進行考核。再使用8個課時進行知識點的串聯(lián)，系統(tǒng)梳理，最終形成完整的教案。

3.2 課堂教學(xué)設(shè)計

課堂教學(xué)的設(shè)計包括科學(xué)分組、課堂導(dǎo)入、理論導(dǎo)入、動手技能編排、課堂提問、時間控制、紀(jì)律維護等內(nèi)容。

分組：教學(xué)中采用分組形式。各小組成員分工協(xié)作，全力配合，充分發(fā)揮每一個學(xué)生的積極性。每班學(xué)生30人左右。每組人數(shù)太多，則不可避免有“等”，“靠”等現(xiàn)象發(fā)生。每人一組則不利于合作。實踐中安排2～3人一組，既可保證每人都有動手機會，也可集思廣益，有助于試驗成功。

課堂導(dǎo)入：采用提問的形式進行課堂導(dǎo)入。如：①如果做一個產(chǎn)品，實現(xiàn)特定功能，大家有什么建議？學(xué)生隨機提出各種解決辦法后，教師指出一些不成熟方案的缺陷之處，確定方案，準(zhǔn)備使用實驗套件搭建電路解決問題。②搭建的電路包含哪些功能，可以使用什么電子元件解決？引導(dǎo)學(xué)生從功能需求出發(fā)，選擇元件，畫出電路圖，一步步構(gòu)建電路。

理論導(dǎo)入：畫出電路圖的過程中遇到基礎(chǔ)知識問題時，展開講解元件的基礎(chǔ)理論，幫助學(xué)生理解電路原理。

動手技能編排：完成原理圖繪制后，在電子套件上進行電路搭建，教師講授搭建電路的規(guī)范化技能，進行各種典型問題的講解，提高學(xué)生的動手能力。

課堂提問：教師除了回答遇到的實際問題外，主動面向小組提問一些重要知識點，易錯環(huán)節(jié)，根據(jù)學(xué)生掌握情況，適時調(diào)整授課內(nèi)容。

時間控制：每個案例安排8個課時，其中一個課時導(dǎo)入，5個課時動手實踐及講解，2個課時討論、總結(jié)及展望。討論時，引導(dǎo)學(xué)生對電路的優(yōu)缺點進行總結(jié)，找出遺留問題，展望更優(yōu)的解決方案，同時對理論知識進行復(fù)習(xí)鞏固。

紀(jì)律維護：時間安排盡量緊湊，使每個小組緊張起來，杜絕低頭看手機一族，調(diào)動每個學(xué)生的積極性。

3.3 評價機制

從素質(zhì)教育觀點出發(fā)，評價體系應(yīng)能反映學(xué)生的成長及內(nèi)涵。因此建立的評價體系應(yīng)該是成長型的。實踐中學(xué)生個人總成績由小組成績和個人成績組成。案例實踐及課程設(shè)計中，小組的得分作為小組所有成員的得分，重在培養(yǎng)小組成員的集體合作意識。期末進行閉卷考試，考試題目盡量擴大范圍，涉及實踐操作、理論分析、創(chuàng)新設(shè)計等類型。最終個人成績由小組成績和期末個人成績按比例（6：4）組成。這樣既達到了培養(yǎng)合作意識的目的，也體現(xiàn)了個體的差異。

4 三位一體刺激知識構(gòu)建教學(xué)法的實踐結(jié)果

三位一體刺激知識構(gòu)建教學(xué)法在我校機械設(shè)計與制造自動化專業(yè)的電工電子技術(shù)課程上進行了一個學(xué)期的教學(xué)實踐，共3個班級87人次。教學(xué)工作完成后，使用問卷形式進行了調(diào)查。問卷主要關(guān)注教學(xué)方法改革前后學(xué)生的上課抬頭率、課程興趣、課堂持續(xù)關(guān)注度、知識掌握的牢固程度、滿意度等內(nèi)容。

由調(diào)查結(jié)果可知，使用三位一體刺激知識構(gòu)建教學(xué)法在課堂上可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高抬頭率。同時培養(yǎng)學(xué)生的動手能力與理論知識，使學(xué)生可以獲得成就感，進而產(chǎn)生對課程的興趣。與教學(xué)改革前相比，學(xué)生的滿意度更高。

5 結(jié)束語

我校電工電子技術(shù)的課堂教學(xué)實踐表明：根據(jù)學(xué)生認(rèn)知規(guī)律，創(chuàng)造情景，刺激知識構(gòu)建的三位一體刺激知識構(gòu)建教學(xué)法，能夠提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣；培養(yǎng)了學(xué)生自主、合作、探究的三大學(xué)習(xí)技能；解決了當(dāng)前課堂教學(xué)中抬頭率不高、參與度不強、動手能力差、不能學(xué)以致用的頑疾；對于其他課程的教學(xué)改革具有借鑒意義。由于在本校的教學(xué)實踐中樣本量較少，因此所得結(jié)論只是具有參考意義，大樣本情況下的授課效果還受到各個學(xué)校學(xué)生水平差異、教師能力、校園文化（如偏重考研率還是就業(yè)率等）、考核制度等因素的影響。研究大樣本下三位一體刺激知識構(gòu)建教學(xué)法的普遍規(guī)律，優(yōu)化教學(xué)方法及評價體系，向其他課程推廣，是下一階段的研究目標(biāo)。

基金項目：浙江省高等教育課堂教學(xué)改革研究項目