PBL和LBL雙軌教學模式在電路課程教學中的研究與探索

摘要：通過比較PBL教學模式與LBL教學模式的優勢與不足，提出在電路課程教學中將PBL和LBL兩種教學模式有機結合，并結合電路課堂教學對如何應用這一教學模式進行了深入研究和探索。經過實踐表明，PBL與LBL雙軌教學模式既能提高學生創新能力和科研能力，同時也有利于教學質量的提高。

關鍵詞：電路；PBL；LBL；教學模式

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）35-0092-02

LBL（lecture based learning）教學模式，即傳統教學模式或以講授為基礎的學習模式。它把教師放在主體地位，學生放在接受知識的客體地位[1]。PBL（Problem- based learning）教學模式，是由美國神經病學教授Howard Barrows于1969年在加拿大麥克馬斯特大學所創立的一種教學模式。是以學習者為中心，構建基于問題解決的教學情境，通過問題讓學習者開展學習活動，為學習者提供資源，并給予指導，從而促進學習者解決問題、自主學習、協作學習的能力[2]。電路課程作為電子電氣類專業基礎課程，面臨著從傳統的以“知識導向”為主向以“能力導向”為主的教學改革。在這里結合江蘇科技大學（簡稱“我校”）電路課程建設和教學改革，就如何在電路課程中運用“PBL+LBL雙軌教學模式”的問題，談談我們的思考和體會，以便與同行探討。

一、PBL 教學法與LBL教學法在電路課程中結合使用的可行性分析

電路課程作為大學本科電子電氣類專業學生從基礎課程進入專業課程學習的第一門課程，是一門要求學生能靈活運用基礎知識和自主學習能力的課程。這恰恰符合PBL基于問題的學習模式理念，通過教師的精心構思，確定合適的題目，使學生在電路課程中完全有可能有一到兩次基于PBL的工程設計實現的體驗[3]。學校網絡教學平臺、圖書館和宿舍方便的網絡設施、開放的實驗室等相配套的硬件設施，這些為保障學生獲取大量與學習有關的信息資源提供了很好的基礎條件[4]。加上同一專業甚至同一班級的學生基礎參差不齊，教學進度的協調有一定難度，PBL教學法的實施使得學生能夠自己主動進行查缺補漏，提高整個班級的學習效率，發揮自己的能力。但PBL教學缺乏基礎知識的系統性，實踐操作難度也較大，同時電路課程是以高等數學為工具，在大學物理課電學知識的基礎上，以直流電路、交流穩態電路及暫態電路為主要研究對象，通過對電路系統建立物理模型和列寫數學方程式的方式進行電路的分析和計算，若完全由學生自己理解存在一定困難，很難全面開展PBL教學。因此，在電路課程的教學過程中，我們采用PBL和LBL教學法相結合的混合式教學模式。對于基本概念、基本定律、基本分析方法，采用LBL教學法，由教師在課堂上進行統一講解。在教學過程中針對不同教學內容，PBL教學法與 LBL教學法結合使用，揚長避短，相輔相成，為本課程的教學質量的提高提供有力的幫助。

二、PBL和LBL雙軌教學模式應用于電路課程教學

本次教學改革選擇我校2013級自動化專業學生為教學對象，電路課程教學應用PBL和LBL雙軌教學模式。

1.電路課程教學中PBL和LBL雙軌教學模式課時分配

無論是課前的準備還是課堂的討論PBL教學相對LBL教學都需要較多的時間[5]。我校于2003年、2008年和2013年三次修訂培養計劃，“電路”課程的學時從112學時壓縮到目前的80學時，而教學內容并不縮減，教學時間相對緊張，因此難以全面開展PBL教學。考慮到教學場地、硬件設備、教學隊伍、教學質量評估體系以及教師和學生雙方的相互適應和配合能力等諸多因素，因此在電路課程LBL教學中穿插PBL教學。對應的教學內容和PBL、LBL教學課時分配如表1所示。

2.電路課程教學中PBL與LBL相結合的教學模式各角色的轉變

PBL與LBL雙軌教學模式在教師角色、學生角色都與傳統教學不同，教師要承擔多重角。教師在接受培訓、備課時是學習者，同時又是問題創設者，在精通書本內容的基礎上，設計出靈活多變的問題，使得教學活動的順利開展；在教學課堂和課外，教師更是電路課程的組織者、監督者，教師要花費更大的精力去咨詢、答疑、監控，對重點難點進行綜合把握，要對整個課程起到宏觀調控的作用；在教學網絡平臺上，他們將學習資料、最新的專業資料和學習任務上傳至教學網絡平臺，進行網絡在線輔導答疑，組織網絡討論，成為學生學習的引導者、咨詢者等。而學生作為主體，在認真學習，掌握知識的同時，還要思考其應用范圍以及可能碰到的問題，并通過自己查找資料、和同學討論或者詢問老師的方式得到解答。

3.以交流電路教學為例，說明PBL與LBL相結合的雙軌教學模式

正弦交流電路是電路課程中很重要的一部分，因為在生產上和日常生活中普遍應用正弦交流電，特別是三相電路應用最為廣泛，發電和輸配電一般都采用三相制。下面介紹LBL和 PBL雙軌教學模式的具體實施情況。

（1）設計問題。考慮到學生之間的差距，為調動學生學習的積極性、主動性，在課程內容的組織上，課程組設計的問題分為兩類：第一類為基本概念和基本分析方法，這類問題一般僅限于章節的知識點范圍內，要求所有學生通過自己預習后獨立完成。如本章中要求學生在預習后完成以下問題：1）基本概念的了解：如阻抗、導納、有功功率、無功功率、視在功率、功率因數、復功率、串并聯諧振、線電壓、相電壓、線電流、相電流等概念。2）正弦穩態電路的分析。3）對稱三相電路的分析計算。第二類為設計研究探討類問題，如在學習這部分內容時設計的問題是家庭簡易照明系統設計。此類問題是難點，以小組合作方式完成。

（2）小組調研交流。開學初，學生自愿組成3-5人的小組，每組選一名同學為組長，負責整個小組的任務分工和問題反饋等任務。針對第一類問題，學生可以帶著問題到課程網站、圖書館、網絡中去尋找信息，利用網上提問、檢索、預習內容后，完成基本理論網絡化學習，并以小組合作學習的形式得到問題的答案，激發學生的學習興趣[7]。針對第二類問題，在理解問題的基礎上，通過查閱有關電池和照明電燈的相關資料，到電器商店或網絡中查詢并做記錄，作為設計的基礎資料，并查閱家庭電路設計的注意事項，家庭照明電路常用元器件的具體型號和選用標準，繪制電路原理圖。如果有疑問，可以把問題記錄下來，通過QQ群進行互動交流，最后方案匯總，每個小組形成總設計方案。這種有針對性的問題討論，教與學雙方直接參與，共同對問題進行研究。這樣有助于培養學生解決問題的能力和團隊精神。

（3）課堂講授與討論：因為學生在進入課堂前已對內容進行了預習，針對以上第一類問題，在講授課程時，注意和學生的互動，將提問和知識講解交替貫穿在整個課堂中，引導學生主動思考。針對第二類問題，先讓每個小組長發表小組的學習體會、設計的總體思路和發現的問題及見解，指出設計過程中碰到的問題和解決的過程，教師對于學生提出的不全面甚至錯誤的設計進行分析、指導，最終得到合理地方案。

（4）課后歸納總結：經過課堂上交流討論，課后學生進行歸納總結，確定家庭配電箱內供電系統圖、照明電路系統圖、照明電路安裝圖、照明電路布線圖及照明線路的配線方法，并進行理論分析、計算機仿真，即可進入實驗室進行調試，最終解決實際工程問題。教師成為教學過程中的引導者、互動討論中的聆聽者和積極參與者，可以對師生間的互動討論內容進行整理與分析，并反饋到教學應用上，有效地促進教學。

三、結束語

PBL和LBL相結合的雙軌教學模式的應用，符合當代“電路”課程的教學改革應緊密結合教育部“卓越工程師教育培養計劃”的要求，突出基本理論與實際運用的結合，強化知識傳授與能力培養的有機融合。幫助學生在學習掌握基本理論的同時，學習實際電路分析與設計的方法，提高學生應用知識的能力和獨立解決實際問題的能力，同時培養學生動手實踐的能力，從課程中選拔優秀學生參加“電子設計大賽”，并對參賽做前期準備。由于教學環境、學生自身情況、課時等的限制，PBL教學模式真正開展起來也有一定的難度。從這學期的教學情況看，也有部分學生對于這種新模式接受起來有些困難。因此，如何使這種雙軌教學模式能更有效、全面地開展，需要我們更深入地研究與探討。

參考文獻：

[1]杜金會，李正群，張娜.“LBL-CBL-PBL-RBL四軌教學模式”在任職教育中的應用[J].高等教育研究學報，2013，36（4）：108-110.

[2]包紅，徐娜，劉建平.運用“PBL+LBL”方式進行醫學高等數學教學的實踐與體會[J].醫學教育探索，2010，9（8）：1065-1067.

[3]朱桂萍，于歆杰，陸文娟.“電路原理”課程深度改革的理念探索[J].電氣電子教學學報，2013，35（5）：1-5.

[4]楊艷紅，鐘相強，劉明彬.PBL與LBL結合教學模式在產品開放設計課程中的應用[J].安徽工業大學學報（社會科學版），2012，29（3）：148-150.

[5]吳虹，韓茹，王丹，等.PBL與多媒體結合教學法在藥學專業藥物分析學教學中的應用[J].中國醫藥導報，2011，8（3）：112-113.

[6]滕建輔，姚素芬，李海豐，等.基于PBL的“電路”教學改革和探索[J].電氣電子教學學報，2009，31（6）：28-29.

[7]劉令云，陸芳琴.大學生自主學習與小組互動融合下的機制構建[J].赤峰學院學報，2013，29（3）：216-218.

（責任編輯：劉麗娜）