電工電子課程案例驅動教學的研究與探索

莊禮金　鄧怡辰

【摘 要】電工電子學課程是計算機相關專業的重要課程，主要針對高等學院非電類專業教學改革和當代科技發展而存在的。為了加強學生對電路和電子知識的掌握和應用，本文針對傳統的電工電子教學存在的問題，提出在電工電子學課程中使用“案例驅動教學”的教學方法。通過實踐證明，該教學方法把學生的注意力轉到關鍵和實質的信息，能夠幫助聽覺偏好者、視覺偏好者和觸覺-運動偏好者更好地理解知識點之間的關系，提高操作能力。

【關鍵詞】電工;電子;案例驅動

中圖分類號： TP309 文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2019）22-0135-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.22.060

案例驅動教學法是一種多感官參與的教學方法，是一種傳授知識和培養能力并重的教學方法。案例驅動教學是教師必須引入經典的案例進行講解，引導學生從被動思考轉換成主動思考，提高學生發現問題，思考問題，分析問題，解決問題。

1 “案例驅動”教學方法

德國生理學家赫爾姆霍茨[1]提出：個體接受刺激和傳入信息形成感覺經驗的通道稱為感覺通道，也就是學生學習知識時，需要多感官參與。案例驅動教學[2]是指教師根據教學目標和教學任務的要求，運動經典的案例進行教學可視化。首先教師必須吃透教材，必須弄懂課表上的每個知識點，在制作PPT的過程中，要有要點（關鍵詞），結構（對比+形狀），情景（圖像），展示場景可視化，關系可視化，過程可視化。教師在講解理論知識時，通過場景可視化加深學生的印象，通過關系可視化揭示信息元素之間的關聯性，通過過程可視化揭示信息元素關系的發展性。在教學過程中以一個或多個案例為主線來展開教學，把相關的知識點融入到案例的各個環節中去，使學生在場景，關系和過程可視化過程中，把學生的注意力指向關鍵和實質的信息，以此同時，還需要拓展課外知識，引導學生獨立思考，提高發現問題，分析問題，解決問題的能力。

根據美國學生感官偏好的調查數據顯示：19%的學生是聽覺偏好者，46%的學生是視覺偏好者，35%的學生是觸覺-運動偏好者。對于工科類的學生而言，聽覺偏好者較少，因此，在教學的過程中，教師需要使用案例教學方法。原來的教學是以教師為主導，在課堂上講解理論知識，進行滿堂灌，課后要求學生完成課后作業。這種教學方式只是適用聽覺偏好者，不適用視覺偏好者和觸覺-運動偏好者。現在的教學要教師為輔導，學生為主體，案例為主線，采取課堂提問，課后布置作業等形式，讓學生討論問題，分析問題，解決問題，提高學生的主體能動性。

2 電工電子學課程的特點

電工電子學[3]課程是計算機專業必修的公共基礎課，是高等學校計算機專業的學生必修公共基礎課，是計算機專業學生學習計算機硬件和和軟件的啟蒙和引路的基礎課程之一。電路與大學生的日常生活息息相關，而熟練掌握電路知識的綜合和電路實驗的基本操作也是大學培養實操能力的基本要求之一，其特點是理論與實踐相結合，易學適用。在教學的過程中，首先要讓計算機專業的學生弄清楚學習電工電子課程的培養目標。第一，家電與人民生活息息相關，人們需要了解電路知識，還需要知其然，知其所然;第二，計算機主要是由電路所組成，計算機專業的學生更加需要了解電路的知識，還需要熟悉計算機的相關知識;第三，計算機專業是工科類，學習電工電子能夠提高工科類學生的實操能力。因此，計算機相關專業的學生需要弄清楚其培養目標。由于計算機和家電越來越智能化，人們對電路的具體了解不甚清楚，如二極管，電阻，電感，電容等內容，都是學生不易理解的理論難點和不易掌握的操作難點。針對這種不易理解的理論難點和不易掌握的操作難點，進行案例驅動教學法是必要的。

3 電工電子學的案例驅動教學法的應用

精選案例是教師圍繞教學目標進行教學活動的重要依據，是學生獲取關鍵和實質信息的主要來源，是順利完成案例教學的基本條件。

3.1 教學案例的設計

圍繞教學目標，從理論出發，在生活中精選案例。案例教學的核心是案例是否選取得當，所選取的案例必須是經典的、具有代表性的，能揭示關鍵和實質的信息。因此，教師精選案例的前提是教師必須吃透教材，要弄懂教材的每個關鍵和實質的信息，要清楚每個信息元素之間的關聯性和發展性。講解經典的案例需要充分利用可視化教學，要寓所教理論于案例。

二極管[4]是電路基礎的重要組成部分，是大部分家電必不可少的電路元件，可以應用與整流、開關、限幅、續流、檢波、顯示、穩壓、觸發等方面。在日常生活中，幾乎所有電器都有二極管的身影，如電話、電視、空調、電風扇、錄音機、手機、電腦等等。為了讓學生多感官參與，理解二極管的知識點，以二極管元件性能的研究為案例，該案例方便學生容易理解二極管的特點。首先是理論知識的講解二極管由PN結[5]所組成，在課堂上以圖片的形式講解PN結的分子運動。

為了讓學生加深印象，以動畫的形式展現漂移電流在電路中的整個運動過程。場景可視化可以讓抽象的知識轉化為具體的知識，方便學生總結PN結的特點。與此同時，教師需要引導學生善于發現問題，思考問題，把學生從被動轉換為主動，讓學生觀察日常生活的家電中，哪些部分是二極管起的作用，并讓學生尋找二極管元件在實驗室進行研究。

使用案例教學重點是學生是否在可視化方法中理解關鍵和實質的信息，案例應該揭示信息元素之間的關聯性和信息元素關系的發展性，突出重點難點，通學易懂。學生在教師引導之后，獨立思考總結關鍵和實質的信息，清楚知識點的關系，即完成了相關的教學目標。

3.2 教學組織實施

二極管案例是圍繞知識點的關系設計的，因此，教材是學生獲取理論知識的重要來源，但課程教學不再以教材內容為順序，而是圍繞教學案例引導學生發現問題，分析問題，確定教學目標，回顧已有的知識點，分析解決問題需要的信息元素之間的關聯性，然后引導學生進行預習，設計與案例相似的電路圖，圍繞案例組織整個獲取關鍵和實質信息的教學活動。