DBL教學(xué)法在電工基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用

苗紅宇

摘 要：實(shí)驗(yàn)教學(xué)是高等學(xué)校課程教學(xué)的重要組成部分。電工基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)是本科電類各專業(yè)的第一門專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)踐課程，在培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)技能、創(chuàng)新意識和自主學(xué)習(xí)能力等方面效果顯著。實(shí)驗(yàn)教師作為教學(xué)活動(dòng)的組織者，通過長期教改實(shí)踐，結(jié)合電工電子專業(yè)特色人才在知識、技能和素質(zhì)方面的培養(yǎng)要求，提出以“圖為基礎(chǔ)”的學(xué)習(xí)和講授方法——DBL教學(xué)法，并給出DBL教學(xué)法在電工基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的具體實(shí)施方案。實(shí)踐證明，以DBL理念引領(lǐng)電工基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，對提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果，培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)技能和實(shí)現(xiàn)素質(zhì)教育目標(biāo)將發(fā)揮重要作用。

關(guān)鍵詞：DBL 電工基礎(chǔ) 實(shí)驗(yàn)教學(xué) 電路圖

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是構(gòu)成高等學(xué)校課程教學(xué)的重要組成部分，電工基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)是本科電類各專業(yè)學(xué)生開設(shè)的第一門專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課，在培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)技能、創(chuàng)新意識和自主學(xué)習(xí)能力等方面效果顯著，對創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)起著十分重要的作用。人才培養(yǎng)是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，師資隊(duì)伍、培養(yǎng)方案、實(shí)踐教學(xué)基地是人才培養(yǎng)的核心和基礎(chǔ)，而科學(xué)的教學(xué)方法是人才培養(yǎng)的關(guān)鍵，直接影響人才的培養(yǎng)質(zhì)量，因而創(chuàng)新型人才培養(yǎng)必須以實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法的改革與創(chuàng)新為前提。實(shí)驗(yàn)教師作為教學(xué)活動(dòng)的組織者，要根據(jù)教學(xué)對象、所授課程的實(shí)際情況選擇與之相適應(yīng)的教學(xué)方法，以達(dá)到最佳的教學(xué)效果。

電工基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)是以“電路圖為中心”的課程，通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)加強(qiáng)學(xué)生對抽象理論的理解，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用現(xiàn)代技術(shù)分析和解決工程中實(shí)際問題的能力。實(shí)驗(yàn)教師經(jīng)過多年教學(xué)實(shí)踐積累了豐富經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合電工電子專業(yè)特色人才在知識、技能和素質(zhì)方面的培養(yǎng)要求，對實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法進(jìn)行了深入的探究、創(chuàng)新與實(shí)踐，總結(jié)并提出了DBL（diagram—based learning）實(shí)驗(yàn)教學(xué)法，即以“圖為基礎(chǔ)”的學(xué)習(xí)和講授方法。

一、DBL實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念

DBL教學(xué)法遵循“教”為“學(xué)”服務(wù)的理念，“教”為輔、“學(xué)”為主，以“圖為基礎(chǔ)”結(jié)合國內(nèi)外思維導(dǎo)圖、電路圖等，由長期從事電類基礎(chǔ)實(shí)踐教學(xué)的一線骨干教師，經(jīng)過多年實(shí)踐總結(jié)出來并應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)課的一種行之有效的教學(xué)形式。它是將電路的各種視圖與傳統(tǒng)的電路分析方法相結(jié)合的教學(xué)方法，通過識圖教學(xué)引導(dǎo)學(xué)生以“以圖為中心”、采用“學(xué)思結(jié)合”的方式進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中有新的體驗(yàn)與收獲，進(jìn)而提升學(xué)生的綜合科學(xué)素養(yǎng)，促進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的全面提高。

DBL實(shí)驗(yàn)教學(xué)法是將電路的各種視圖與工作原理、實(shí)際操作、測試結(jié)果相結(jié)合，引導(dǎo)學(xué)生以“圖為基礎(chǔ)”學(xué)習(xí)專業(yè)知識與技能。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中實(shí)施DBL教學(xué)法，教師作為學(xué)生學(xué)習(xí)的組織者、幫助者和指導(dǎo)者，要以三種角色開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)，即以教練、師傅和輔導(dǎo)員的角色開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)。以教練角色引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用DBL學(xué)習(xí)專業(yè)技能;以師傅角色指導(dǎo)、示范DBL學(xué)法;以輔導(dǎo)員角色鼓勵(lì)學(xué)生實(shí)踐DBL直至熟練。教師、學(xué)生、方法是構(gòu)成教育活動(dòng)的基本要素，DBL使各個(gè)要素互相協(xié)作，最終實(shí)現(xiàn)“學(xué)中做、做中學(xué)、做中教”，使學(xué)生成為學(xué)習(xí)的真正主人。

二、DBL教學(xué)的必要性

電路圖是電子產(chǎn)品和電子設(shè)備的“語言”，它是用電路元件符號表示電路的連接情況，通過對電路圖的分析和研究，可以幫助專業(yè)技術(shù)人員盡快地熟悉設(shè)備的電路結(jié)構(gòu)及其工作原理，了解各種元器件、儀器儀表的連接以及安裝情況。因此，看懂電路圖是學(xué)習(xí)電工電子技術(shù)的一項(xiàng)重要內(nèi)容，識讀電路圖是從事專業(yè)技術(shù)工作人員的一項(xiàng)基本技能，也是進(jìn)行電子設(shè)計(jì)、制作、調(diào)試和維修的前提。

DBL教學(xué)法強(qiáng)調(diào)“電路圖”在實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要作用，電工基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)作為電子工程教育的重要內(nèi)容，運(yùn)用DBL進(jìn)行教學(xué)，就是一個(gè)通過識讀電路圖，對電路進(jìn)行分析、設(shè)計(jì)、安裝調(diào)試和綜合運(yùn)用的教學(xué)過程，對電子基礎(chǔ)課程教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)起著十分重要的作用。

三、DBL實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式構(gòu)建

電工基礎(chǔ)DBL實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式主要由備課設(shè)計(jì)教法、授課引導(dǎo)學(xué)法和巡回指導(dǎo)示范學(xué)法三部分組成。

1.備課時(shí)，運(yùn)用DBL設(shè)計(jì)教法

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，不同的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、不同的講授單元，教學(xué)內(nèi)容及要求有所不同，備課時(shí)教師在教法處理上往往要選擇不同的教學(xué)形式，如講授法、直觀感受法、任務(wù)驅(qū)動(dòng)法等等，不管采用哪種教學(xué)形式都需要DBL的配合，DBL能夠?qū)鹘y(tǒng)的教學(xué)方法和多媒體數(shù)字化教學(xué)融通合一，開展以電路圖為中心的教學(xué)活動(dòng)。另一方面，由于電子產(chǎn)品從設(shè)計(jì)初期到最終成型，采用的視圖方式多種多樣，包括方框圖、單元電路、等效圖等，因此在運(yùn)用DBL實(shí)施教學(xué)的過程中，要根據(jù)教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)合理選擇電路圖進(jìn)行教法設(shè)計(jì)，這也是教師備課的主要任務(wù)。

2.授課時(shí)，運(yùn)用DBL引導(dǎo)學(xué)法

在實(shí)驗(yàn)課堂上，教師要有意識引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用DBL學(xué)習(xí)專業(yè)技能。DBL學(xué)習(xí)過程通常分為三個(gè)階段：首先是電路識圖階段。識讀電路圖是有一定規(guī)律可遵循的，教師要結(jié)合具體電路指導(dǎo)學(xué)生按照識圖要點(diǎn)和方法進(jìn)行練習(xí)。其次是分析電路階段。識讀電路圖是分析電路的基礎(chǔ)，進(jìn)行學(xué)法指導(dǎo)時(shí)，強(qiáng)調(diào)根據(jù)電路的視圖選擇分析電路的方法。第三是電路的綜合運(yùn)用階段。進(jìn)入到第三階段說明學(xué)生已具備靈活運(yùn)用DBL學(xué)法獲取相關(guān)知識、獨(dú)立解決實(shí)際問題的能力。

3.巡回指導(dǎo)時(shí)，運(yùn)用DBL示范學(xué)法

在實(shí)驗(yàn)課堂，學(xué)生進(jìn)行操作練習(xí)的時(shí)間較多，一方面教師要充分利用巡回指導(dǎo)的機(jī)會，根據(jù)每位學(xué)生的實(shí)際操作情況，具體指導(dǎo)和示范DBL學(xué)法;另一方面，通過學(xué)生識讀電路，分析電路、安裝調(diào)試電路和電路的綜合運(yùn)用情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)DBL教法與學(xué)法中存在的問題，不斷改進(jìn)和調(diào)控教師教學(xué)行為，從而達(dá)到實(shí)現(xiàn)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)全過程、提高教學(xué)質(zhì)量的目的。

四、DBL課堂教學(xué)案例設(shè)計(jì)

下面以RLC串聯(lián)諧振實(shí)驗(yàn)為例，具體介紹DBL教學(xué)法在電工基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用。

1.原理圖分析電路

RLC串聯(lián)電路如圖1所示，借助原理圖通過電路組成和連線方式，分析電路的工作原理。

2.測試電路與波形圖配合研究電路諧振狀態(tài)

RLC串聯(lián)調(diào)諧測試電路如圖2所示。當(dāng)電路進(jìn)入諧振狀態(tài)時(shí)，圖3所示為RLC串聯(lián)電路處于諧振時(shí)UL和UC波形，兩相比較其幅值相等，相位相差180°，從圖形的角度非常直觀地驗(yàn)證了L、C串聯(lián)端口在諧振時(shí)相當(dāng)于短路的理論。

五、結(jié)語

DBL以電路圖為基礎(chǔ)，借助多媒體技術(shù)手段將復(fù)雜問題簡單化、抽象問題形象化、理論問題實(shí)踐化，將知識傳授與獲得知識的方法統(tǒng)一起來，使教師的教與學(xué)生的學(xué)同步進(jìn)行，充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，使學(xué)生善學(xué)、好學(xué)、樂學(xué)。實(shí)踐證明，DBL是一種符合實(shí)驗(yàn)教學(xué)規(guī)律和特點(diǎn)的教學(xué)方法，以DBL理念引領(lǐng)電工基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，對提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果，培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)技能和實(shí)現(xiàn)素質(zhì)教育目標(biāo)具有深遠(yuǎn)的現(xiàn)實(shí)意義。

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（作者單位：天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)）

課 題：本文系天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)2018年課程教學(xué)改革專項(xiàng)項(xiàng)目（項(xiàng)目編號：15101/XJJW1943）研究成果。