［摘 要］ 致力于探索PBL教學模式在課堂教學中的應用，以鼓勵學生積極參與教學環(huán)節(jié)，嘗試改變傳統(tǒng)的“教師講解、學生聽講”的教學模式，通過調(diào)動學生積極參與教學環(huán)節(jié)，顯著提高了學生的學習積極性和學習熱情。此外，引入課堂報告的形式，使教師能夠準確掌握學生的學習進度和學習習慣，從而在課堂教學中最大限度地引起學生的共鳴，提高教學質(zhì)量。同時，致力于培養(yǎng)學生理解和處理復雜工程問題的能力，以及進行有效的團隊合作和溝通的能力。另外，還嘗試通過引入核心電路EDA仿真軟件，培養(yǎng)學生掌握核心專業(yè)技術(shù)能力。這些舉措是針對傳統(tǒng)教學課堂的重大教學改革。

［關(guān)鍵詞］ PBL；多元化考核；教學改革；電子技術(shù)

［基金項目］ 2022年度廣東省自然資源廳“海洋可控震源系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)與裝備研發(fā)”（GDNRC〔2022〕29）；2016年度吉林大學本科教學改革研究項目“電子技術(shù)PBL模式教學改革探索”（2017XYB264）

［作者簡介］ 邢雪峰（1982—），男（滿族），吉林四平人，博士，吉林大學儀器科學與電氣工程學院副教授，博士生導師，主要從事地球物理勘探儀器研究。

［中圖分類號］ G642.0 ［文獻標識碼］ A ［文章編號］ 1674-9324（2024）09-0063-04 ［收稿日期］ 2023-11-01

引言

PBL（problem based learning）教學模式是一種具有顯著創(chuàng)新性的教育模式，以問題為導向，將學習與現(xiàn)實生活中的問題解決過程相結(jié)合，從而幫助學生發(fā)展創(chuàng)新思維和解決問題的能力［1-3］。相較于傳統(tǒng)的教學模式，PBL教學模式更加注重問題解決的過程，而非僅是解決問題的結(jié)果。這種教學模式強調(diào)學生的主動性和參與性，使學生積極參與到問題解決的過程中，從而獲得更深刻的學習體驗。PBL教學法通過引導學生探索問題，調(diào)動學生的興趣和認知。PBL教學法能有效地彌補傳統(tǒng)教學模式中知識點之間缺乏串聯(lián)的問題，通過尋找解決問題的方式，引導學生主動學習和思考。在PBL教學模式下，學生須要使用發(fā)散性思維方式尋找問題答案，這使得課堂更具有趣味性和挑戰(zhàn)性。國內(nèi)的一些學者已經(jīng)開始嘗試將PBL教學模式與翻轉(zhuǎn)課堂教學模式的融合，這種新的教學模式將問題的設(shè)置和提出放在課前進行，學生在課堂上進行問題的解決和討論，以及總結(jié)和匯報［4］。這種方式節(jié)省了大量的課堂時間，使學生有更多的時間深入理解和掌握知識。同時，這種教學模式也有助于提高學生的學習積極性和參與度，增強其自主學習能力。PBL教學模式注重學生的主動性和參與性，以及發(fā)散性思維的培養(yǎng)。同時，通過與翻轉(zhuǎn)課堂結(jié)合，能夠提高學生的學習效率和對知識的掌握程度。因此，PBL教學模式是一種具有創(chuàng)新性和實用性的教育方法，值得進一步探索和實踐。

國外對于PBL的研究目前主要集中在四個方面：關(guān)于學生成績的研究、關(guān)于學生態(tài)度的研究、關(guān)于元認知技能的獲取和運用的研究、關(guān)于影響PBL效果因素的研究［4-6］。這一研究領(lǐng)域仍須不斷深入和拓展，以更好地適應教育發(fā)展的需要。在PBL教學模式與翻轉(zhuǎn)課堂結(jié)合的模式中，學生須要在課前預習相關(guān)知識點，課上則以討論和分享為主。通過這種模式，學生可以在解決問題的過程中，通過自我學習和探索，掌握相關(guān)的技巧與經(jīng)驗。同時，教師也可通過觀察學生的表現(xiàn)和反饋，更好地了解學生的學習情況，從而進行針對性教學。通過不斷實踐和探索，可以發(fā)現(xiàn)PBL教學模式與翻轉(zhuǎn)課堂結(jié)合的模式具有以下優(yōu)點：（1）在這種模式下，學生需要自己尋找解決問題的方法，以此提高學生的自主學習能力；（2）在解決問題的過程中，學生須要相互協(xié)作，共同完成任務，從而提高了學生的團隊協(xié)作能力；（3）在這種模式下，學生可以自己選擇感興趣的項目進行學習，從而增強學生的學習興趣和動力；（4）通過觀察學生的表現(xiàn)和反饋，教師可以更好地了解學生的學習情況，從而進行有針對性的教學，提高教學效果。

總之，PBL教學模式與翻轉(zhuǎn)課堂結(jié)合的模式是一種更為平衡合理的方法，可以有效地提高學生的學習效果和興趣。通過不斷實踐和探索，可以進一步完善這種模式，使其更好地適應教育發(fā)展的需要。

一、“電子技術(shù)”課程現(xiàn)狀

“電子技術(shù)”課程是大學一年級第二學期開設(shè)的一門重要學科。該課程涵蓋了電路分析和模擬電子技術(shù)兩個主要內(nèi)容。教學目標是針對地球探測科學的特點，更好地理解地球探測儀器的工作原理，以及如何利用這些儀器獲取地球內(nèi)部的信息，即依靠不同種類的科學儀器測量獲得地球內(nèi)部構(gòu)造與結(jié)構(gòu)信息、礦藏與巖石構(gòu)造。為實現(xiàn)這一目標，地球探測科學專業(yè)的學生必須具備電路基本知識，理解如何使用電路基本知識設(shè)計以及分析和改進各種科學儀器。此外，對于極其優(yōu)秀的學生，還可以利用所學的知識設(shè)計新的科學儀器，或者對現(xiàn)有的儀器進行改進，甚至參與到儀器研發(fā)的過程中。學生將在“電子技術(shù)”課程中學習到如何使用電路基本知識設(shè)計以及分析和理解各種電子設(shè)備的工作原理，了解電路的基本組成，如電阻、電容、電感等，及其在不同電路中的角色。此外，學生還將學習到模擬電子技術(shù)的基礎(chǔ)知識，如放大器、振蕩器、調(diào)制器等，這些知識將幫助學生理解并設(shè)計出各種復雜的電子系統(tǒng)。

總之，“電子技術(shù)”課程是地球探測科學專業(yè)學生必修的一門重要學科，能夠幫助學生更好地理解地球探測科學的特點，以及如何利用電路基本知識和模擬電子技術(shù)獲取地球內(nèi)部的信息。通過學習該課程，學生將能夠更好地為未來的職業(yè)發(fā)展做準備。傳統(tǒng)的“電子技術(shù)”課程只采用課堂教學方式，學生對于電子技術(shù)的理解僅停留在教材中，對于為什么學習電子技術(shù)及學習了電子技術(shù)后可以用來做什么并沒有明確的理解與認識，即使教師在課堂教學中融入了實際應用的示例，學生對于科學儀器的理解也無法突破課本的束縛。

為解決這一問題，高校開始嘗試引入新的教學方法。例如，組織實地考察，讓學生親眼看到電子技術(shù)在科學儀器中的應用；通過在線平臺，讓學生自主搜集相關(guān)資料，自主完成部分實際操作，從而更好地理解電子技術(shù)的實際應用。這樣不僅可以增強學生的學習興趣和動力，還可以幫助其更好地掌握電子技術(shù)的實際應用。

二、PBL課程設(shè)計理念

課程的主要設(shè)計理念是積極引導學生參與教學環(huán)節(jié)，通過分組討論的方式，將基本的科學原理融入生活的每個細節(jié)。這種設(shè)計理念旨在激發(fā)學生的學習興趣和自主探索未知領(lǐng)域的欲望，使學生不再是為了完成教師的任務而學習。

本課程在學期期初主要分為三個部分。第一部分是利用現(xiàn)有的EDA軟件設(shè)計問題解決方案。學生將通過實際操作學會如何利用EDA軟件解決各種問題。這種實踐性的學習方式將使學生更加深入地理解科學原理，并且能夠?qū)⑺鶎W知識應用到實際生活中。第二部分是課堂演講與討論。這一部分旨在培養(yǎng)學生的口頭表達能力和溝通技巧。通過小組討論和課堂演講，學生可以更好地理解課程內(nèi)容，同時也可以與其他學生分享自己的學習心得和研究成果。這種互動式的學習方式將使學生更加積極地參與到課程學習中，并且能夠促進學生團隊合作能力的提高。第三部分是傳統(tǒng)課堂教學部分。這一部分將涵蓋基本的科學原理和概念，通過教師的講解和示范，幫助學生建立扎實的知識基礎(chǔ)。同時，這部分也將為學生提供一些實用的學習方法和技巧，幫助他們更好地掌握課程內(nèi)容。

（一）EDA程序設(shè)計

傳統(tǒng)課堂對于EDA軟件的介紹只停留在教師展示，學生對于常規(guī)EDA軟件并無深入理解與使用。通過PBL式教學改革，教師設(shè)計問題，讓學生自己尋找解決方案解決問題。兩人一組，通過合作分工完成程序設(shè)計。

在EDA軟件設(shè)計環(huán)節(jié)中，課程中會分別對常用EDA軟件進行講解，選取LabVIEW作為主要講解對象，選擇LabVIEW的原因是其在實際工程中應用廣泛，是最為快速實現(xiàn)計算機軟件界面和互聯(lián)通信的EDA工具。在該環(huán)節(jié)設(shè)計了一個電子技術(shù)競賽環(huán)節(jié)，通過隨機分組、兩人一組的方式將全班分為若干組，通過小組賽的方式鞏固課上所學的知識點與生活中的電氣常識。競賽使用的題目由學生整理，教師負責篩選后建立競賽題庫，比賽環(huán)節(jié)中所有題庫中的題目只出現(xiàn)一次。

目標設(shè)計完成以后，教師將任務分割為數(shù)個短期目標，在本次實驗中將任務分解為：（1）建立題庫，要求每個學生在已學過的知識點中選出10個作為備選題目，同時再準備生活中的10個電器常識作為備選題目；（2）程序設(shè)計環(huán)節(jié)，學生在該學期同步學習了C語言編程，對于基本編程思想有所了解，使用LabVIEW設(shè)計子程序包括隊員的隨機分組子程序、題目建庫小程序、題目隨機抽取子程序、得分與排名子程序；（3）教師僅作為觀察員參與比賽過程與結(jié)果統(tǒng)計。

學生通過這一過程，能夠積極自主地學習。同時，通過競賽鞏固了課上所學的知識點，雖然題目僅出現(xiàn)一次，但知識點可以通過不同的形式反復出現(xiàn)。同時在整理題目時，還可適當?shù)丶尤氲厍蛱綔y科學中使用的多種儀器原理類題目。

（二）課堂演講與討論

在課堂引入口頭報告環(huán)節(jié)，要求學生自主尋找生活中科技感十足的一種產(chǎn)品，將其特點、原理和用途使用幻燈片形式向其他學生展示，報告時間為10～20分鐘。學生通過網(wǎng)絡搜集資料，完成幻燈片的設(shè)計，教師在這一過程中扮演提問者的角色，教師通過向?qū)W生提問，嘗試尋找科技產(chǎn)品中與“電子技術(shù)”課程息息相關(guān)的內(nèi)容，讓學生自主思考其原理，學生通常會發(fā)現(xiàn)電子技術(shù)在生活當中無處不在，電子技術(shù)正在改變著我們的生活。通過這一環(huán)節(jié)的設(shè)計，學生的學習興趣空前濃厚，對于探索電子技術(shù)基本原理的愿望無比高漲。每位教師的知識結(jié)構(gòu)有所差異，通過這一過程既豐富了學生的視野，又對教師的知識儲備進行了補充。令筆者印象最為深刻的是學生所作的報告中還包含人機交互體感設(shè)備Leap Motion和中國主力戰(zhàn)機殲-11。

（三）課堂教學

“00后”學生深受現(xiàn)代科技的影響，更喜歡充滿現(xiàn)代感、時尚感、富有創(chuàng)新和激情的歌曲，他們的興趣愛好也與現(xiàn)代科技密不可分。比如，他們喜歡通過互聯(lián)網(wǎng)獲取信息、交流思想，熱衷于使用各種新型的電子設(shè)備等。這些看似與課程無關(guān)的內(nèi)容，卻能讓學生在學習“電子技術(shù)”課程時更加投入，激發(fā)學生的學習興趣，提高其學習效果。

通過課堂教學和EDA程序設(shè)計兩個環(huán)節(jié)，教師可以更好地了解多數(shù)學生的學習情況。比如，他們的學習進度、學習難點和學習習慣等。同時也可以了解學生的興趣愛好。比如，他們對哪些方面的內(nèi)容更感興趣，以及他們的世界觀、價值觀和人生觀等。對這些信息的了解，可以幫助教師更好地調(diào)整教學內(nèi)容和方法，更好地激發(fā)學生的學習興趣，提高教學質(zhì)量。

在課堂教學方面，采用多媒體教學形式可以更好地吸引學生的注意力，提高教學效果。結(jié)合課堂演講內(nèi)容與EDA程序設(shè)計環(huán)節(jié)，可以讓學生更加深入地了解電子技術(shù)的原理和應用，更好地掌握電子技術(shù)的知識和技能。同時，通過新穎和即時的教學方式，可以讓學生更加關(guān)注電子技術(shù)的發(fā)展趨勢和應用前景，激發(fā)他們的學習熱情和創(chuàng)新精神。這些措施為提高教學質(zhì)量奠定了堅實的基礎(chǔ)。

三、考核方式

傳統(tǒng)課堂教學的考核模式單一，即僅包括期中考試和期末考試兩部分。學生通過短時的知識記憶可以得到較好的成績，但對于長期的學生探索能力的培養(yǎng)并無益處。通過PBL改革課程的設(shè)計，幫助學生分解學習理解遇到的問題，在嘗試解決問題過程中培養(yǎng)與人溝通、團隊合作等多方面經(jīng)驗，同時考核方式也更加多元化。

改革后的課程考核方式分為以下幾方面：第一部分是每周的課后作業(yè)，該部分占總成績的10%；第二部分是分組競賽成績，該部分占總成績的10%；第三部分是學生提交的EDA程序設(shè)計作品，或?qū)W生課堂演講成績，該部分占總成績的10%；第四部分是期中考試，考察內(nèi)容主要是模擬電路分析部分知識，占總成績的30%；第五部分是期末考試成績，該部分主要包括電路分析和模擬電路兩部分知識，占總成績的40%。

結(jié)語

通過對“電子技術(shù)”課程的教學改革進行實踐，發(fā)現(xiàn)相較于傳統(tǒng)教學模式，采用PBL課程設(shè)計的教學方法能夠更好地幫助學生掌握基礎(chǔ)知識，并提高學生對電子技術(shù)在科學研究和日常生活中的應用與重要性的理解。這種理解源于學生自身的努力和體驗，比教師單純地在課堂上強調(diào)效果更好。此外，通過PBL任務的分解，學生能夠了解如何細化并解決具體問題，這種能力對于學生日后的科研工作有很大的幫助。同時，引入多元化的考核方式，可以更公平地評價每名學生的表現(xiàn)，充分挖掘?qū)W生的潛力和積極性，從而讓學生更主動地參與到教學環(huán)節(jié)中。這種教學改革方案有效提升了課堂教學的效果，改善了師生之間傳統(tǒng)的教與學的關(guān)系，為培養(yǎng)具有自主思考能力和解決問題能力的新時代高素質(zhì)學生提供了可行的方案。

參考文獻

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Exploration of PBL Teaching Reform in Electronic Technology Course

XING Xue-feng

（College of Instrumentation amp; Electrical Engineering， Jilin University， Changchun，"Jilin 130061， China）

Abstract： PBL mode was used to encourage students to participate in the teaching process. Teachers， roles are changed into observers and coaches. We try to change the mode of classroom in which teachers are the lecturers and students are the listeners. The experiment found that by mobilizing students to actively participate in the teaching process，their enthusiasm for learning was unprecedented. The introduction of the form of classroom report enables teachers to clearly grasp the students’ interest points and to target the students’ resonance to the greatest extent in classroom teaching. It provides a novel reform exploration for improving the teaching quality and training students with strong engineering and technical ability in the new era.

Key words： PBL; diversified assessment; teaching reform; electronic technology