周正 宋宇飛
【摘要】針對目前模擬電子技術教學和實踐中學時有限、學生學習主動性不強、學習效果欠佳的問題,采用“任務驅動”法進行教學。在任務的驅動和吸引下,學生的學習興趣被激發,愿意付出更多的時間主動學習,學習效果得以改善——不是埋頭做題以應付考試,而是理解、掌握相關電路模塊的分析、設計甚至改進,達到學以致用的目的。
【關鍵詞】任務驅動 模擬電子技術基礎 教學
【基金項目】南京工程學院教改基金JG201428;南京工程學院高教研究項目:2016ZC03。
【中圖分類號】G64 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2017)50-0232-02
模擬電子技術基礎是高校電子電氣信息類專業和部分非電類專業學生在電子技術方面入門的一門專業基礎課,具有很強的理論性和實踐性,是基礎理論課程向專業工程類課程過渡的橋梁[1]。
一、傳統模擬電子技術課程教學的不足
當前廣泛使用的模擬電子技術教材注重理論體系的完整性和系統性,大多按半導體基礎知識、半導體器件、基本放大電路、負反饋、頻率響應、集成放大電路的應用、信號發生電路、直流穩壓電源的順序組成,其中有關負反饋、頻率響應及后面有關電路應用部分的章節先后可能有所不同,但大部分都是以半導體基礎作為開篇的。
大部分老師在授課時都會按照教材的順序進行。按部就班的教學自然有其優點,學生通過循序漸進的學習能夠打牢基礎,就如同修建房屋一樣打牢地基。但是這要求學生有足夠的熱情、耐心,在沒有看到“房屋”的時候,愿意付出足夠多的時間來埋頭打地基——學習基礎知識。
半導體基礎知識和半導體器件(二極管、三極管)這部分內容是本課程最基本的知識點,對于學生來說卻因其概念抽象而難以理解,相當一部分學生會因此產生畏難情緒,再加上學習不得法,可能會對這門課程失去學習的興趣和信心,后續的學習效果就可想而知了。
在理論學時有限、以教師“教”為中心的傳統教學模式下,教師的講解面面俱到,只是在形式上完成了理論教學,但并未達到課程教學的目的[2]。因此會發現很多學生只會模仿例題進行解答,而對電路的基本分析、設計一籌莫展;同樣,在實踐學時有限的情況下,學生根據實驗指導可以搭出同樣的電路,測出各點的電壓、電流數據,按照公式計算出相應的值,但是對于各種參數的意義、技術指標的優劣并不真正清楚。
為了激發學生的學習興趣,發揮其學習的主觀能動性,采用“任務驅動”的教學方法是一種有益的嘗試。
二、“任務驅動”法教學的具體實踐
任務驅動教學法, 是指教師將教學內容設計成一個或多個具體的任務, 力求以任務驅動, 以某個實例為先導, 進而提出問題引導學生思考, 讓學生通過學和做來掌握教學內容, 達到教學目標, 培養學生分析問題和解決問題的能力[3]。具體實施如下:
1.提出任務、分解任務
“任務”是任務驅動教學法的主線,學生是在完成任務的同時學習知識、掌握技能的,任務的內容和難易程度直接影響到學生的學習興趣和課堂教學效果,因此,任務的設計至關重要。
在教學時,可以每一章節都提出小的任務,完成一個小的功能模塊,但是這樣會使學生只見樹木,不見森林,不能將后面所學的知識有機聯系起來。因此開課伊始,要打破章節的限制,從系統的角度提出一個較大的任務,將其中涉及到的知識和各章節之間的關系作一個闡述,讓學生有整體的印象,同時對于要完成的任務很清楚。在之后課程的進行當中,將這個大任務分解成一個個小的任務來逐步完成,最后構成一個完整的的系統。另外,這個任務要既能引起學生興趣、又能涵蓋教學中的大部分內容。
為此,在教學中將“設計一個音響系統”作為任務,音響系統框圖如圖1所示。該系統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放大電路、集成放大器的線性運用、負反饋放大電路等內容;
(2)音調調理電路:包括課程中的負反饋電路、頻率響應等內容;
(3)音頻功放電路:包括課程中的負反饋放大電路、功率放大電路等內容;
(4)直流電源:包括課程中的直流穩壓電源、二極管電路等內容。
以上模塊包含了除“信號發生電路”以外的所有內容;在電路測試時,需要用到信號源,可以自己設計信號發生器進行代替。這樣就將課程中的所有內容都包含進來了。
在提出任務的同時,如果能夠演示一款由相應各模塊的組成的音響系統更好,并且指出后續可用學生設計的模塊(每個模塊是一個小任務)來代替已有的模塊,并且進行測試、比較。如此,既分解了任務,也能激發學生的興趣。
2.細化任務,完成任務
系統的、較大的任務,學生是無從下手的。因此需要根據授課內容,對任務進行細化,便于學生學以致用。對于細化后的任務,學生一定要弄清楚設計的目標,需要用到哪些知識。比如在學習二極管時,就可以提出一個小的設計任務:利用發光二極管設計一個指示電路,當系統上電時,指示燈亮;在學習晶體管時,就可以要求學生設計一個音量放大電路來代替系統中的該模塊;等等。
學生在實施任務的過程中,建議借助仿真軟件(如Multisim),這樣既可以提高設計的準確性和效率,也能促進學生對于電路的感性認識。在連接電路的時候,可能會出現各種問題,學生要自己去分析、討論、解決。當學生按照要求設計、調測好電路模塊后,將其放入系統中再次測量時,多會出現一些技術指標的變化,這時可以引導學生思考產生這些變化的原因,如何解決。
當一個個小的任務完成后,最終構成一個完整的系統。對于這樣的系統,學生和教師都需要進行評價,以便于學生總結經驗,同時幫助學生梳理相關的知識。
3.自提方案,再次完成任務
上述任務的方案是教師為了結合授課內容而提出的,學生是在教師的指引下完成任務的。當學完課程以后,學生可能對教師的方案有不同的見解,或者希望設計出一款更實用的音響系統(比如更好的音質,或者更小巧、便于攜帶,或者使用更方便、采用USB供電等)。這個時候,教師要鼓勵、引導學生查閱文獻資料,指導學生學會對方案進行比較、論證;在敲定設計方案后,教師要對學生制定的實施計劃進行嚴格檢查,避免出現重大錯誤。endprint
若能再次完成任務,表明學生已經掌握相關的知識,并能查閱資料,具備了一定的自學能力;如果所提的方案比參考資料有所改進,則表明具有了一定的創新能力。
三、“任務驅動”法實施建議
受限于學時、實驗室條件等方面的限制,在實施“任務驅動”法教學的過程中,建議:
1.教師要精心提出任務?!叭蝿镇寗印狈ǖ暮诵氖翘岢鲆粋€或幾個合適的任務。所謂“合適”,就是說任務要具體、明確而不抽象,任務要與所學的內容高度相關;從學生的角度來說,任務既要能引起他們的興趣,也要便于實施。
2.教師要精簡講課內容、關心學生任務進度?!叭蝿镇寗印笔且寗訉W生去主動學習,因此教師在授課時,應該圍繞細分的任務,精講相關電路的特點、工作原理和分析方法,至于參數指標的計算等內容則應該由學生課后完成。另一方面,教師要花更多的時間,檢查學生實施任務的進度,解答學生在實施任務的過程中遇到的問題,將問題與課程內容有機結合,答疑解惑。
3.學生實施任務時,以組為單位進行。如此,既能培養學生分工合作的能力,也便于學生之間的討論;同時,當以組為單位進行比較時,為了各組的榮譽,學生也會有更大的壓力和動力進行學習,能充分發揮其主觀能動性;另一方面,以組為單位也能減少教師在實施任務時的工作量,許多簡單的問題都已經在組內解決了。
4.教師期末考核時,要將“任務”作為重要的參考。學生需要參加期末考試,需要一個良好的成績,因此教師在進行期末成績評價時,需要將學生完成任務的情況作為重要的參考,這既是對學生完成任務的鼓勵,也是學生完成任務的壓力。
四、結論
采用“任務驅動”法進行模擬電子技術基礎授課,既可以充分調動學生學習的積極性,也可以改變學生“聽課—做題—考試”的學習習慣,更重要的是達到學以致用的目的。
參考文獻:
[1]劉波粒,劉彩霞.模擬電子技術基礎(第二版)[M].北京:高等教育出版社,2016:1-10.
[2]孫廣輝等. 模擬電子技術課階段式模塊化教學研究[J].輕工科技.2016,(4):150.
[3]孫玉明.“任務驅動”教學法探討與實踐[J].湖南科技學院學報.2005,(6):248
作者簡介:
周正(1980—)男,南京工程學院通信工程系講師,碩士,主要從事電子線路的教學和研究工作。endprint