周正 宋宇飛
【摘要】針對(duì)目前模擬電子技術(shù)教學(xué)和實(shí)踐中學(xué)時(shí)有限、學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性不強(qiáng)、學(xué)習(xí)效果欠佳的問題,采用“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”法進(jìn)行教學(xué)。在任務(wù)的驅(qū)動(dòng)和吸引下,學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣被激發(fā),愿意付出更多的時(shí)間主動(dòng)學(xué)習(xí),學(xué)習(xí)效果得以改善——不是埋頭做題以應(yīng)付考試,而是理解、掌握相關(guān)電路模塊的分析、設(shè)計(jì)甚至改進(jìn),達(dá)到學(xué)以致用的目的。
【關(guān)鍵詞】任務(wù)驅(qū)動(dòng) 模擬電子技術(shù)基礎(chǔ) 教學(xué)
【基金項(xiàng)目】南京工程學(xué)院教改基金JG201428;南京工程學(xué)院高教研究項(xiàng)目:2016ZC03。
【中圖分類號(hào)】G64 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089(2017)50-0232-02
模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)是高校電子電氣信息類專業(yè)和部分非電類專業(yè)學(xué)生在電子技術(shù)方面入門的一門專業(yè)基礎(chǔ)課,具有很強(qiáng)的理論性和實(shí)踐性,是基礎(chǔ)理論課程向?qū)I(yè)工程類課程過渡的橋梁[1]。
一、傳統(tǒng)模擬電子技術(shù)課程教學(xué)的不足
當(dāng)前廣泛使用的模擬電子技術(shù)教材注重理論體系的完整性和系統(tǒng)性,大多按半導(dǎo)體基礎(chǔ)知識(shí)、半導(dǎo)體器件、基本放大電路、負(fù)反饋、頻率響應(yīng)、集成放大電路的應(yīng)用、信號(hào)發(fā)生電路、直流穩(wěn)壓電源的順序組成,其中有關(guān)負(fù)反饋、頻率響應(yīng)及后面有關(guān)電路應(yīng)用部分的章節(jié)先后可能有所不同,但大部分都是以半導(dǎo)體基礎(chǔ)作為開篇的。
大部分老師在授課時(shí)都會(huì)按照教材的順序進(jìn)行。按部就班的教學(xué)自然有其優(yōu)點(diǎn),學(xué)生通過循序漸進(jìn)的學(xué)習(xí)能夠打牢基礎(chǔ),就如同修建房屋一樣打牢地基。但是這要求學(xué)生有足夠的熱情、耐心,在沒有看到“房屋”的時(shí)候,愿意付出足夠多的時(shí)間來埋頭打地基——學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識(shí)。
半導(dǎo)體基礎(chǔ)知識(shí)和半導(dǎo)體器件(二極管、三極管)這部分內(nèi)容是本課程最基本的知識(shí)點(diǎn),對(duì)于學(xué)生來說卻因其概念抽象而難以理解,相當(dāng)一部分學(xué)生會(huì)因此產(chǎn)生畏難情緒,再加上學(xué)習(xí)不得法,可能會(huì)對(duì)這門課程失去學(xué)習(xí)的興趣和信心,后續(xù)的學(xué)習(xí)效果就可想而知了。
在理論學(xué)時(shí)有限、以教師“教”為中心的傳統(tǒng)教學(xué)模式下,教師的講解面面俱到,只是在形式上完成了理論教學(xué),但并未達(dá)到課程教學(xué)的目的[2]。因此會(huì)發(fā)現(xiàn)很多學(xué)生只會(huì)模仿例題進(jìn)行解答,而對(duì)電路的基本分析、設(shè)計(jì)一籌莫展;同樣,在實(shí)踐學(xué)時(shí)有限的情況下,學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)可以搭出同樣的電路,測(cè)出各點(diǎn)的電壓、電流數(shù)據(jù),按照公式計(jì)算出相應(yīng)的值,但是對(duì)于各種參數(shù)的意義、技術(shù)指標(biāo)的優(yōu)劣并不真正清楚。
為了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,發(fā)揮其學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性,采用“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”的教學(xué)方法是一種有益的嘗試。
二、“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”法教學(xué)的具體實(shí)踐
任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法, 是指教師將教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)成一個(gè)或多個(gè)具體的任務(wù), 力求以任務(wù)驅(qū)動(dòng), 以某個(gè)實(shí)例為先導(dǎo), 進(jìn)而提出問題引導(dǎo)學(xué)生思考, 讓學(xué)生通過學(xué)和做來掌握教學(xué)內(nèi)容, 達(dá)到教學(xué)目標(biāo), 培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力[3]。具體實(shí)施如下:
1.提出任務(wù)、分解任務(wù)
“任務(wù)”是任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法的主線,學(xué)生是在完成任務(wù)的同時(shí)學(xué)習(xí)知識(shí)、掌握技能的,任務(wù)的內(nèi)容和難易程度直接影響到學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和課堂教學(xué)效果,因此,任務(wù)的設(shè)計(jì)至關(guān)重要。
在教學(xué)時(shí),可以每一章節(jié)都提出小的任務(wù),完成一個(gè)小的功能模塊,但是這樣會(huì)使學(xué)生只見樹木,不見森林,不能將后面所學(xué)的知識(shí)有機(jī)聯(lián)系起來。因此開課伊始,要打破章節(jié)的限制,從系統(tǒng)的角度提出一個(gè)較大的任務(wù),將其中涉及到的知識(shí)和各章節(jié)之間的關(guān)系作一個(gè)闡述,讓學(xué)生有整體的印象,同時(shí)對(duì)于要完成的任務(wù)很清楚。在之后課程的進(jìn)行當(dāng)中,將這個(gè)大任務(wù)分解成一個(gè)個(gè)小的任務(wù)來逐步完成,最后構(gòu)成一個(gè)完整的的系統(tǒng)。另外,這個(gè)任務(wù)要既能引起學(xué)生興趣、又能涵蓋教學(xué)中的大部分內(nèi)容。
為此,在教學(xué)中將“設(shè)計(jì)一個(gè)音響系統(tǒng)”作為任務(wù),音響系統(tǒng)框圖如圖1所示。該系統(tǒng)各組成模塊基本包含了模電課程中的主要電路:
(1)音量放大電路:包括課程中的小信號(hào)放大電路、集成放大器的線性運(yùn)用、負(fù)反饋放大電路等內(nèi)容;
(2)音調(diào)調(diào)理電路:包括課程中的負(fù)反饋電路、頻率響應(yīng)等內(nèi)容;
(3)音頻功放電路:包括課程中的負(fù)反饋放大電路、功率放大電路等內(nèi)容;
(4)直流電源:包括課程中的直流穩(wěn)壓電源、二極管電路等內(nèi)容。
以上模塊包含了除“信號(hào)發(fā)生電路”以外的所有內(nèi)容;在電路測(cè)試時(shí),需要用到信號(hào)源,可以自己設(shè)計(jì)信號(hào)發(fā)生器進(jìn)行代替。這樣就將課程中的所有內(nèi)容都包含進(jìn)來了。
在提出任務(wù)的同時(shí),如果能夠演示一款由相應(yīng)各模塊的組成的音響系統(tǒng)更好,并且指出后續(xù)可用學(xué)生設(shè)計(jì)的模塊(每個(gè)模塊是一個(gè)小任務(wù))來代替已有的模塊,并且進(jìn)行測(cè)試、比較。如此,既分解了任務(wù),也能激發(fā)學(xué)生的興趣。
2.細(xì)化任務(wù),完成任務(wù)
系統(tǒng)的、較大的任務(wù),學(xué)生是無從下手的。因此需要根據(jù)授課內(nèi)容,對(duì)任務(wù)進(jìn)行細(xì)化,便于學(xué)生學(xué)以致用。對(duì)于細(xì)化后的任務(wù),學(xué)生一定要弄清楚設(shè)計(jì)的目標(biāo),需要用到哪些知識(shí)。比如在學(xué)習(xí)二極管時(shí),就可以提出一個(gè)小的設(shè)計(jì)任務(wù):利用發(fā)光二極管設(shè)計(jì)一個(gè)指示電路,當(dāng)系統(tǒng)上電時(shí),指示燈亮;在學(xué)習(xí)晶體管時(shí),就可以要求學(xué)生設(shè)計(jì)一個(gè)音量放大電路來代替系統(tǒng)中的該模塊;等等。
學(xué)生在實(shí)施任務(wù)的過程中,建議借助仿真軟件(如Multisim),這樣既可以提高設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性和效率,也能促進(jìn)學(xué)生對(duì)于電路的感性認(rèn)識(shí)。在連接電路的時(shí)候,可能會(huì)出現(xiàn)各種問題,學(xué)生要自己去分析、討論、解決。當(dāng)學(xué)生按照要求設(shè)計(jì)、調(diào)測(cè)好電路模塊后,將其放入系統(tǒng)中再次測(cè)量時(shí),多會(huì)出現(xiàn)一些技術(shù)指標(biāo)的變化,這時(shí)可以引導(dǎo)學(xué)生思考產(chǎn)生這些變化的原因,如何解決。
當(dāng)一個(gè)個(gè)小的任務(wù)完成后,最終構(gòu)成一個(gè)完整的系統(tǒng)。對(duì)于這樣的系統(tǒng),學(xué)生和教師都需要進(jìn)行評(píng)價(jià),以便于學(xué)生總結(jié)經(jīng)驗(yàn),同時(shí)幫助學(xué)生梳理相關(guān)的知識(shí)。
3.自提方案,再次完成任務(wù)
上述任務(wù)的方案是教師為了結(jié)合授課內(nèi)容而提出的,學(xué)生是在教師的指引下完成任務(wù)的。當(dāng)學(xué)完課程以后,學(xué)生可能對(duì)教師的方案有不同的見解,或者希望設(shè)計(jì)出一款更實(shí)用的音響系統(tǒng)(比如更好的音質(zhì),或者更小巧、便于攜帶,或者使用更方便、采用USB供電等)。這個(gè)時(shí)候,教師要鼓勵(lì)、引導(dǎo)學(xué)生查閱文獻(xiàn)資料,指導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)對(duì)方案進(jìn)行比較、論證;在敲定設(shè)計(jì)方案后,教師要對(duì)學(xué)生制定的實(shí)施計(jì)劃進(jìn)行嚴(yán)格檢查,避免出現(xiàn)重大錯(cuò)誤。endprint
若能再次完成任務(wù),表明學(xué)生已經(jīng)掌握相關(guān)的知識(shí),并能查閱資料,具備了一定的自學(xué)能力;如果所提的方案比參考資料有所改進(jìn),則表明具有了一定的創(chuàng)新能力。
三、“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”法實(shí)施建議
受限于學(xué)時(shí)、實(shí)驗(yàn)室條件等方面的限制,在實(shí)施“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”法教學(xué)的過程中,建議:
1.教師要精心提出任務(wù)?!叭蝿?wù)驅(qū)動(dòng)”法的核心是提出一個(gè)或幾個(gè)合適的任務(wù)。所謂“合適”,就是說任務(wù)要具體、明確而不抽象,任務(wù)要與所學(xué)的內(nèi)容高度相關(guān);從學(xué)生的角度來說,任務(wù)既要能引起他們的興趣,也要便于實(shí)施。
2.教師要精簡(jiǎn)講課內(nèi)容、關(guān)心學(xué)生任務(wù)進(jìn)度。“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”是要驅(qū)動(dòng)學(xué)生去主動(dòng)學(xué)習(xí),因此教師在授課時(shí),應(yīng)該圍繞細(xì)分的任務(wù),精講相關(guān)電路的特點(diǎn)、工作原理和分析方法,至于參數(shù)指標(biāo)的計(jì)算等內(nèi)容則應(yīng)該由學(xué)生課后完成。另一方面,教師要花更多的時(shí)間,檢查學(xué)生實(shí)施任務(wù)的進(jìn)度,解答學(xué)生在實(shí)施任務(wù)的過程中遇到的問題,將問題與課程內(nèi)容有機(jī)結(jié)合,答疑解惑。
3.學(xué)生實(shí)施任務(wù)時(shí),以組為單位進(jìn)行。如此,既能培養(yǎng)學(xué)生分工合作的能力,也便于學(xué)生之間的討論;同時(shí),當(dāng)以組為單位進(jìn)行比較時(shí),為了各組的榮譽(yù),學(xué)生也會(huì)有更大的壓力和動(dòng)力進(jìn)行學(xué)習(xí),能充分發(fā)揮其主觀能動(dòng)性;另一方面,以組為單位也能減少教師在實(shí)施任務(wù)時(shí)的工作量,許多簡(jiǎn)單的問題都已經(jīng)在組內(nèi)解決了。
4.教師期末考核時(shí),要將“任務(wù)”作為重要的參考。學(xué)生需要參加期末考試,需要一個(gè)良好的成績(jī),因此教師在進(jìn)行期末成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)時(shí),需要將學(xué)生完成任務(wù)的情況作為重要的參考,這既是對(duì)學(xué)生完成任務(wù)的鼓勵(lì),也是學(xué)生完成任務(wù)的壓力。
四、結(jié)論
采用“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”法進(jìn)行模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)授課,既可以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,也可以改變學(xué)生“聽課—做題—考試”的學(xué)習(xí)習(xí)慣,更重要的是達(dá)到學(xué)以致用的目的。
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作者簡(jiǎn)介:
周正(1980—)男,南京工程學(xué)院通信工程系講師,碩士,主要從事電子線路的教學(xué)和研究工作。endprint