盧厚元　王　襄　范志慶　胡耀軍

[摘要]模擬電子技術內容龐雜抽象、實踐性強,對于職院學生,應采取基于工作過程系統(tǒng)化的教學方法,做到“教、學、做”合一,學生的學習即工作。同時需輔以“三段式”、學生互動、故障設置等方法,并合理地使用有效的教育資源。學生的知識技能在做中獲得,職業(yè)能力在做中提高。

[關鍵詞]工作過程 ; 系統(tǒng)化; 教學方法

[中圖分類號]G620;TN710[文獻標識碼]A[文章編號]1008-4738(2009)05-0107-03

模擬電子技術是應用電子、電子信息、自動化等專業(yè)重要的基礎課,該課程內容龐雜,理論抽象,對于偏重形象思維的職業(yè)技術學院的學生,學起來深感吃力。我們經(jīng)過多年的教改實踐,探索了工作過程系統(tǒng)化,“教、學、做”合一等方法,教學效果良好,現(xiàn)總結出來,以期達到拋磚引玉的目的,使教學的主體——學生成為真正的受益者。

1基于工作過程的教學方法

基于工作過程的教學是從實際工作崗位中找出典型的工作任務,確定學習領域課程中的學習任務,創(chuàng)造職業(yè)情境,并為實現(xiàn)任務目標而按完整的工作程序進行的教學活動[1]。

1.1創(chuàng)造職業(yè)情境

學習領域課程是對實際工作崗位分析找到典型工作任務后轉化而成的,模擬電子技術是學習領域中一門重要的應用型課程,它緊密聯(lián)系實際,其教學首先要創(chuàng)造職業(yè)情境,盡量對真實的職業(yè)情境進行模仿,創(chuàng)設經(jīng)加工的、具有高度仿真性的集成的學習情境,設計與職業(yè)工作過程具有一致性的教學過程,學習任務即工作任務,并以此為載體,讓學生處在身臨其境的工作環(huán)境之中,學習是主動的、過程性的行動。需要注意的是:職業(yè)情境的設置要貼近實際,易于實現(xiàn);工作任務要目標明確,且容易理解,符合經(jīng)驗;工作過程學習中出現(xiàn)的錯誤或干擾能進行糾正和排除,讓學生在解決問題中積累經(jīng)驗;在策略能力的發(fā)展上有施展的空間[1]。

1.2采用工作過程系統(tǒng)化的任務教學 ①

情境的創(chuàng)設最終要落實到學習任務上,模擬電子技術每一個實用電路的制作都可以構成一個學習任務。其內容有一定的規(guī)律可循,以工作過程系統(tǒng)化為導向的任務教學,要以能力培養(yǎng)為基礎,主要體現(xiàn)是在經(jīng)驗的形成上。例如:串聯(lián)穩(wěn)壓電源的制作,有電路的功能認識、元器件選擇、電路布局、裝配方法、制作過程、信號的檢測與調試等,包含著資訊、決策、計劃、實施、檢查和評價等完整的工作過程。基于工作過程系統(tǒng)化的教學,在形成經(jīng)驗的基礎上,更重要的是要指向策略。例如:要求學生制作穩(wěn)壓值在某一電壓下的穩(wěn)壓電源,教學以工作過程系統(tǒng)化進行設計,根據(jù)實際情況的不同采取不同的方法:根據(jù)效率要求,可用線性穩(wěn)壓電源和開關穩(wěn)壓電源,開關電源的效率高,但電路復雜;根據(jù)成本可以用分立元件和集成穩(wěn)壓器,分立元件的造價低但性能穩(wěn)定性略差;根據(jù)實際需要可以制作固定穩(wěn)壓器和可調穩(wěn)壓器,若要求數(shù)值固定,應該用固定數(shù)值的穩(wěn)壓器,其穩(wěn)定性強些。工作過程系統(tǒng)化的教學涉及上面三種情形,教學過程重復的是步驟而不是內容。

工作過程系統(tǒng)化是教學設計的基礎,也是基于工作過程教學的主導方法,根據(jù)知識和技能要求的不同再輔以其他方法。

2技能形成“三段式”教學法

通過分析高職生認知規(guī)律和技能形成的特點,我們在具體教學中采取了技能“三段式”遞進提高的教學方法,具體做法是:

作為起步階段“手把手”地教。重點培養(yǎng)學生識別和檢測電子元器件質量和性能的基本能力。如果對元器件及其特性不了解,就談不上應用它們去構建基本的功能電路和進行電路性能的分析。因此我們在教學中把這一階段視為“啟蒙”階段。電子元器件的識別及工作原理、輸入及輸出特性、電路符號及意義、電路的組成原則、靜態(tài)設置與動態(tài)分析等對于初學者來說是難掌握的,這時老師面對實物 “手把手”地給學生講解,讓學生“看得見”、“摸得著”、“想得到”,容易調動學習興趣。這一階段的知識內容較多,除了元器件的識別外,還有儀器使用。例如:三極管的判別,邊演示邊讓學生識別和檢測,比離開實物只靠圖形和文字描述的方法要省時、易懂、效率高。還有場效應管的結構較難掌握,但它又是實現(xiàn)電壓控制作用的關鍵。教學中可以用隱喻和象征的語言,先建立模糊的概念,再從認識到應用逐步建立較清晰的概念。

第二階段是“半松手”地教。學習了基本的元器件知識及基本的單元放大電路后,就要開始放手讓學生做一些適用的功能電路,每一款電路就是一個學習任務,是一人一組還是兩人一組視器材和場地而定。教學方法應靈活,可采取問題探究法、討論法。學生間、師生間應是互動的,學生仍然是主體,教師是引導者和咨詢者。例如:在對橋式整流電容濾波電路的學習探究中,學生已經(jīng)知道二極管和電解電容的檢測方法以及它們在電路中的作用,組成橋式整流,告訴其法則,即兩個橋,橋的端點接輸出,橋的頂點接輸入(接降壓變壓器的副邊繞組),并用人過拱形橋作比喻,學生很容易按“套路”連接電路且不易出錯。探究電容的濾波效果與參數(shù)的關系時,使變壓器副邊為15 V交流信號,在負載上觀察整流后的m型波形,接著要求觀察分別用4.7 μF和1 000 μF的電解電容(正極接高電位端)與負載并聯(lián)后的波形,學生總結得出直流電壓的大小和波形的平滑程度與濾波電容大小的定性關系,接下來老師講授濾波原理,并確定電容容量的選取方法:RC≥(3～5)T/2。對基礎好、動手能力強的學生還可以讓其制作其他形式的濾波器(如Π型濾波器),使學有余力的學生得到擴展。這種融探究與討論于一體,邊做邊教,積極主動參與的過程性教學方式,能有效地刺激學生大腦皮層的興奮點,獲得理想的學習效果。知識在做中學,技能在做中練。象這樣的例子還很多:如功放電路克服交越失真、固定三端穩(wěn)壓器輸出可調的改造、放大電路頻率特性的檢測等。

第三階段讓學生“自己動手”。基本單元電路的分析與制作只是一些小的學習任務,我們要求對各部分知識進行綜合運用,實現(xiàn)對知識的連接和整理,重點訓練學生對常見實用電路的設計能力。其中電路功能及參數(shù)的設計是難點,接下來是電路的制作與調試、改進與完善。例如:我們要求學生完成一個大點的學習任務:設計制作雙電源雙差分輸入互補對稱功率放大電路,學生設計電路,老師提供元器件。示波器、DVD和音箱可共用。

3學生互助交流學習法

基于工作過程的教學,在一個場地下,學生人數(shù)不宜太多,一般是以小班為教學單位,這樣的“教、學、做”合一才能落到實處。全班同時完成一個學習任務,有時出現(xiàn)的問題較集中,老師往往輔導不過來,這時有一個辦法:總有些能先完成某一階段任務的“強手”,可以請他們去幫助那些“弱手”。這些“強手”在幫助“弱手”的時候會遇到新問題,新問題的出現(xiàn)又會激發(fā)他們找出解決問題的策略,而“弱手”接受“強手”的幫助很感親切,他們的地位、層次相同,自身的不足易于顯現(xiàn)?！皬娛帧敝说目鞓泛汀叭跏帧钡膯栴}被解決的成功感會激發(fā)他們的求知欲望,老師只要稍加點撥,就能取得良好效果。在電路連接中,有的電路很復雜,可以讓被老師檢查過的組的學生去檢查未被老師檢查的組,加強學生之間的互動;還有電路制作與調試,故障的出現(xiàn)可以說是千奇百怪,可采取“強手”與“弱手”之間的互動。這樣學到的知識技能學生不易忘記,學生的參與是主動積極的,他們在快樂中學習。老師扮演的仍然是引導和咨詢者。

4故障設置法

學生知識技能的形成有一個從認知、模仿到熟練、創(chuàng)新的遞進過程,教學中有的提供給學生的是已知的原理電路,有的是現(xiàn)成的印制電路板或面包板,電子產(chǎn)品的分析與制作過程可以訓練學生從電路原理圖到印制電路圖的轉換能力,焊接能力,元器件檢測、裝配技巧,品質檢查和產(chǎn)品的調試等技能。有的學生僅僅依葫蘆畫瓢地完成任務,這是學不到模擬電子技術知識的,也難以形成經(jīng)驗,更談不上策略。一個有效的解決辦法是設置故障,激發(fā)他們用學過的知識和方法查找問題、分析原因、排除故障。事實上,在制作過程中,多半學習小組是存在故障的,而且故障既有共性的也有個性的,這些故障是技能訓練的最好素材。與成功的組比較,暫時還未成功的組也不甘落后,這是激發(fā)學生學習的難得機會,老師要抓住這一機會,因勢利導,教給檢查的方法,對學生進行方法訓練,讓學生積累經(jīng)驗。學生雖然遇到“挫折”,但是這“挫折”能煉就成功的基石。同時增強學生之間的互幫互動,加強互助合作意識,提高職業(yè)素養(yǎng)。

5多媒體優(yōu)化教學法

5.1多媒體課件與黑板板書優(yōu)勢互補

多媒體課件優(yōu)勢明顯,但在強調多媒體教學的同時也不能摒棄板書教學?；诠ぷ鬟^程的教學,注重了工作過程的完整性,卻打破了知識的系統(tǒng)性。掌握必需的理論知識及分析方法是學好該課程的基礎。在過程性學習的同時應將系統(tǒng)性的知識以知識包的形式教給學生,使學生的習得變得“有骨有肉”。教學中要充分發(fā)揮多媒體應用與黑板板書的優(yōu)勢:黑板板書的整體性強、容納的內容也較多,后面的講解要用前面的知識能夠方便地“拿來”,前后銜接緊。恰到好處的板書在學生腦海里能形成一幅畫。而多媒體課件能做到圖文并茂、生動逼真、表現(xiàn)力強,能激發(fā)學生的學習興趣。模電圖形多而復雜,利用多媒體教學能解決靠講述難以理解的抽象知識。例如晶體管載流子的運動、場效應管的控制電壓對導電溝道的影響、放大電路中波形的變化,這些內容用多媒體課件生動地展現(xiàn),能使學生如身臨其境,起到語言講述和板書不可替代的作用。當然,應根據(jù)內容將板書與多媒體教學進行合理整合以達到最佳效果。

5.2讓電路仿真軟件助一臂之力

電路仿真軟件(如multisim10,matlab等)也是學習的有效工具。這些軟件有豐富的元器件和檢測儀表供調用,使用時不必擔心儀器的損壞。模擬電子技術內容復雜、實踐性很強,有的電路受元件、儀器和時間的限制,無法動手制作,若用電路仿真軟件去實現(xiàn),不僅能解決實際情況下難以做到的問題,同時還能加強感性知識,使抽象的問題形象化,加強對知識的理解。

6拓展?jié)B透法

6.1教材的處理

高職教學改革發(fā)展較快,基于工作過程的教學模式是勢在必行,目前的高職教材難以緊跟教學改革的步伐,這也給教師們提出了新的挑戰(zhàn)。我們要因地制宜地編寫校本教材,緊扣工作過程這根主線,融“教、學、做”一體,將知識技能的學習融于工作任務之中,使學習內容任務化。

6.2把實用電路滲透到教學中

學習的目的是用,學習了模擬電子技術的基本原理、規(guī)律之后若能即時地應用,對激發(fā)學生的學習熱情能起到立竿見影的效果。例如:音樂玩具,有的用了小的集成功放,再如:簡單的遙控類、自動報警類都有模擬電路的應用。讓模擬電子技術應用走進生活的教學方法無疑能極大地提高學生的學習興趣。

6.3激勵法與額定任務法并用

模擬電子技術學習難度大,理論知識的理解與分析較困難,解決制作與調試中的問題又需一定的模電功底,這些都會影響學生的學習熱情。針對這些,教師在講授和指導的同時可插入與之相關的模擬電子技術在專業(yè)中的應用及其在工作中扮演的重要角色,還可以增加新技術新器件的內容,介紹電子技術的發(fā)展動態(tài),激勵學生學習。如介紹高速數(shù)字系統(tǒng)中模擬電路的作用及設計要求,使學生知道所學基礎知識的重要性,激勵他們克服困難,完成任務。隨著課程的進行及內容和難度的增加,會出現(xiàn)成績兩極分化的現(xiàn)象,甚至有的學生完成不了學習任務,對此我們要采取施加額定任務的方法,要求其必須完成任務,同時與成績掛鉤,只允許有時間上的緩沖,這種做法也體現(xiàn)了與實際工作的同一性,融入了企業(yè)的文化氛圍。事實上有時候興趣往往是在做中產(chǎn)生的。

6.4將模擬電子技術的應用嫁接到其他形式上

滲透到其他課程的教學之中。掌握了模擬電子技術的基本知識和分析方法只是學了一點基礎性的東西,重要的是要求有一定的應用能力,這遠遠不是一學期的課程時間所能達到的。要利用一切機會培養(yǎng)學生應用模擬電子技術的能力。例如:(1)教師承接的科研課題,與模擬電子技術有關的內容可以選成績好的學生參與完成,使多方受益。(2)電子工程系還有電子創(chuàng)新中心,該中心設計制作過較多的電子產(chǎn)品,不少產(chǎn)品獲得過大獎;學院有電子信息協(xié)會,鼓勵學生參與。(3)模擬電子技術作為重要的專業(yè)基礎課,在后續(xù)的課程中經(jīng)常用到,需要教師的跟蹤教學和教師間的協(xié)作。(4)依靠產(chǎn)學結合完成課程設計和教學訓練的全過程,產(chǎn)學結合也是培養(yǎng)人的根本途徑。(5)網(wǎng)上資源的合理利用。

[參考文獻]

[1]盧厚元.模擬電子技術基于工作過程的教學探討[J].十堰職業(yè)技術學院學報,2008(3):108.