基于PBL教育理念下模擬電子技術課程的教學

陳永強 商懷超

[摘? ? ? ? ? ?要]? 目的：解決傳統教學理念下學生厭學、教師厭教的現象，對PBL教育理念在模擬電子技術教學方面進行實踐。方法：結合醫學院醫療器械專業學科特色，給出兩個教學模塊設計的案例。結果：將實踐結果與傳統模式的教學進行對比，發現學生的學習積極性明顯提升且有利于培養學生的動手和創新能力。結論：PBL教育理念不只是教學方式創新，更是觀念的創新，只有觀念創新，才能緊跟時代步伐，培養更多合格的“大國工匠”。

[關? ? 鍵? ?詞]? 模擬電子技術;醫療器械;PBL教學理念;創新能力

[中圖分類號]? G642? ? ? ? [文獻標志碼]? A? ? ? ? ? ? [文章編號]? 2096-0603（2019）04-0102-02

為貫徹《中共中央、國務院關于全面深化新時代教師隊伍建設改革的意見》，建設高素質專業化新型教師隊伍，培養“大國工匠”。我校定位于醫學及醫學相關應用型本科醫學院校，開始在我院開展醫療器械工程師教育培養計劃。因此，對培養學生的工程分析能力、解決故障能力，確保“醫療器械工程師教育培養計劃”的穩步實施顯得十分重要。但在傳統教育理念下，電類課程涉及知識面廣，教學內容多，理論知識抽象，所以在學習過程中學生普遍覺得枯燥難學，使該課程的教學效果不好。為了解決這些問題，教師改變教育理念顯得尤為迫切。

一、傳統教育理念

在傳統教育理念中，教學行為的主體是教師，多數還采用以往的“填鴨授課式”的教學模式，往往忽視對學生自我思考和自我創新能力的培養;教學評價的標準是以學生的考試成績為主，嚴重制約學生的協作能力、創新能力、學習能力的發展。這與國家提倡的“素質教育”背道而馳。作為高校教師只有緊跟時代步伐，對“學生應當怎樣學習”進行思考，才有可能解決學生厭學、教師厭教的現象。

二、PBL教育理念

PBL（Problem-Based Learning）教育理念是以問題為導向的教育理念。該理念是由美國的神經病學家Barrows于1969年在加拿大的麥克馬斯大學首創，目前已成為國際上比較流行的一種教學理念。20世紀末，關超然教授首先在亞太地區發起PBL教學模式的傳授。該模式以學生為中心，學生是教育的出發點和落腳點，鼓勵每一個學生都能參與到自學、質疑、討論、總結的學習過程中，讓學生共同思考，從而有效激發學生的學習興趣，有效鍛煉和提高學生的自學能力、分析能力、整合能力、表達能力及協作能力。

因此，PBL理念是一種先進的教育理念，然而如何把這理念運用在課程教學中是不易的。基于PBL教學理念的教學模式大致如下：首先撰寫PBL案例，教師在備課中，根據授課內容查閱教材、文獻編寫案例，結合案例提出問題，課前一周發給學生，要求學生根據所提問題充分預習教材、查找相關資料。其次把學生分組，明確每個組的任務，讓每個組員明確自己的任務以及要達到的效果。在課堂中，讓學生根據案例提出問題，組員之間進行討論。教師不再是傳統意義的授課教師，更多時扮演一個傾聽者、組織者的角色，把控學生討論的方向不偏離課程主題，鼓勵沉默學生多發言，適當抑制過于活躍學生發言。最后，教師對本節重點和學生討論中有爭議的問題作出解答和小結，并讓學生自我總結。

三、基于PBL理念下模擬電子技術課程的教學設計

（一）現階段模擬電子技術課程教學困境

模擬電子技術是我校電類專業的一門重要專業基礎課。該課程的教學目的是使學生掌握電子技術的基本理論和基本技能，為學生從事醫療器械管理、維修及研發等相關工作提供理論基礎和實踐經驗。模擬電子技術課程選用教材是童詩白、華成英編著的《模擬電子技術基礎》，參考教材有康華光編著的《模擬電子技術》。無論是選用的教材還是參考教材，內容都十分豐富，主要包括半導體、基本放大電路、集成運算電路、濾波電路、信號產生電路及電源電路6部分。其中半導體三極管、場效應管的內部機理，放大電路狀態分析，濾波電路幅頻特性分析等內容很復雜，概念多且抽象，分析方法不一。找不到固定的定律和方法分析電路功能及計算電路參數。因此，對上述內容，學生反映難懂、難學。

由于教學內容多，為了完成教學大綱的要求，課堂主要采用教師講為主的“滿堂灌”“填鴨式”的教學方法。根據實際的教學經驗，發現該教學方法不適合模擬電子技術的教學。學生往往從第一次課后就失去了學習模擬電路的興趣。

（二）基于PBL教育理念的模擬電子技術課程的教學設計

以PBL教育理念為指導，從學生的現有電學基礎作為起點，針對該課程教學目標，由簡單到復雜，依據能力遞進原則，在有限學時里，PBL理念下的模擬電子技術教學設計是將整個模擬電子技術知識包含在幾個實際項目模塊中，首先筆者針對每個模塊設計若干問題，引導學生帶著問題進行課前自學，然后課堂中筆者組織小組討論，解答預設問題，最后以小組團隊形式完成項目功能的焊接與調試，加快知識到技能的轉化。

以簡單項目“聲控燈的焊接調試”為例，講述模擬電子技術入門所學知識，其內容包括二極管的整流及續流，三極管的放大及開關特性，電容的充放電，繼電器的開關特性等。課前筆者拋出問題：聲控燈亮的時間由什么參數決定，聲音如何觸發燈亮，如何檢測燈常亮不滅或常滅不亮的故障。提出問題后，給學生分組，選出組長，再由組長安排各自組員的任務。通過課前查閱資料、翻閱教材，分析聲控燈電路原理，課堂上學生解答筆者提出問題，講述電路工作原理，針對學生回答不清楚的，筆者系統講述電容充放電時間常數、二極管單向導電性、三極管放大特性等抽象概念。經過PBL教學模式的課堂討論后，學生搞清楚半導體器件特性的基礎上，焊接聲控燈電路板，找出電路板設置的故障，觀察聲控燈亮滅的現象，激起學生學習模擬電路的熱情。

再以綜合項目“模擬心電信號發生器設計與調試”為例講述模擬電子技術的綜合運用。項目涉及知識內容有濾波電路，信號產生電路及分頻電路等。根據前幾個項目的PBL教學模式，學生模擬電子技術知識儲備越來越多，研究的電路也越來越復雜。根據功能要求，首先，筆者引導學生將項目設計分化成幾個功能模塊，每個小組負責一個功能模塊的設計，各小組長匯合一起討論各模塊的聯調，明確每個小組任務及具體參數指標。其次，各小組組員根據組長布置的任務，進行元器件的選用及電路參數的設計。再次，筆者點評電路原理及方案的可實施性并將設計的電路進行multisim仿真驗證電路的可行性，最后，經過各小組的焊接，模塊調試，整體聯調，觀測輸出的模擬心電波形。

（三）對比不同理念下的教學效果

筆者將PBL教育理念運用在模擬電子技術教學中，通過與傳統教育理念下的教學比較，前者的教學效果明顯優于后者，主要表現在課堂氛圍比以前輕松活潑、討論熱烈，學生的學習積極性也明顯提高，課后問問題學生數也增加，師生關系也更加融洽。意想不到的現象是參加PBL理念教學的學生更愿意參加學校的創新創業比賽。其自學能力、動手能力、表達能力都強于傳統理念教學的學生。

不過PBL教育理念的教學也遇到一些問題，如部分學生學習基礎差，迷戀游戲或忙于校學生會活動，自主學習能力差。對PBL教學模式的新鮮感消失時，便難于主動自學，查閱資料準備課堂的討論。此外，參加PBL教學的部分學生由于沒有系統參加教材習題的練習，期末考試成績進步不明顯。以傳統教學評價“分數至上”角度看，PBL理念下的教學效果并不是特別理想。因此，筆者認為PBL教育理念不只是教學方式創新，更是觀念的創新，只有觀念創新，才能緊跟時代步伐，才能培養更多合格的“大國工匠”。

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編輯 武生智