信息化視角下的“電子技術基礎與技能”教學探索

沈 琳

（福建商貿學校 機電系，福建 福州 350007）

“電子技術基礎與技能”課程涵蓋了數字電子電路和模擬電子電路的知識，通過這門課的學習，學生可以看懂電子電路圖，學會分析電路故障，能夠進行簡單的故障排除，運用電子技術知識解決實際電路問題，是電子技術應用專業學生后續專業課程學習的支撐。信息化手段的使用符合社會發展和課程教學的需求，信息化運用能力是當代高水平教師必備的核心素養，教師通過信息技術的應用將知識傳授給學生，并引導學生學會使用信息技術協作解決問題，從而提高教學效果，培養學生的創造性能力。本文根據“電子技術基礎與技能”課程標準，結合電子技術應用專業相關崗位能力要求，以“邏輯門電路項目”與“觸發器項目”兩個模塊為例，對本課程進行設計開發，探索其信息化教學之路。

一、教學現狀分析

“電子技術基礎與技能”是一門理論性和實踐性較強的專業課，內容涉及非線性電路的研究，思維方式的轉變阻礙了學生對知識的理解。比如三極管的學習中，學生無法理解三極管輸出特性中的三個狀態，555定時器的學習過程中，學生無法理解定時器的不同狀態和可實現的功能［1］。本課程每章講解一種電子元器件，各章節既互相獨立又聯系緊密，學生如果出現知識點脫節就很難再跟上教學進度。教師對于重難點講解需要花費較多課時，如果不注重教學方法，會消磨學生學習的耐心。中職學生文化基礎相對薄弱，學習主動性欠缺，對電子元件接觸不多，初中階段絕大部分知識都屬于線性知識范疇，大部分學生并沒有形成非線性思維，因此，電子電路內容對于中職生來說，相對抽象難以理解，單純理論知識的學習學生很難獲得成就感，容易出現厭學情緒。但是中職學生思維非常活躍，對新事物充滿好奇，喜歡參與競賽和游戲活動，喜歡動手實踐，對于自己感興趣的事物可以進行非常投入的學習［2］。

二、教學策略實施

本階段教學通過各個教學環節的落實，采用理論實踐相結合的一體化教學模式，實現學生職業能力培養目標。

（一）落實立德樹人的根本任務

全面貫徹黨的教育方針，落實思政教育與技術技能的培養有機統一，弘揚大國工匠精神，通過微課、視頻、動畫等信息化手段將職業素養融入課堂教學。例如，在講解集成觸發器在實際電路中運用的時候，以多媒體播放國產汽車的宣傳片為導入，展現集成電路在國產汽車中的重要作用，大氣磅礴的宣傳片感染力極強，不僅吸引學生學習熱情，也激發學生的民族自豪感，幫助學生樹立成為“大國工匠”的理想；在電路故障排查的時候，引導各小組之間互相幫忙，培養學生團隊協作能力和互幫互助的精神；在學生訓練過程中，教師以身作則，嚴格要求學生節約用料，做好安全、規范工作，培養他們的責任感、堅強意志和吃苦耐勞精神。

（二）教材改革的突破創新

根據職業能力培養目標，結合人才培養需求，及時更新教學內容，加快教材改革與創新，推進教學改革，開發“立體式”教學活頁。例如，講解74LS20芯片設計門鎖控制電路時，教材缺乏配套的電路講解內容，且沒有實際電路作業流程的視頻，實用性不強，所以在該模塊教學時根據課程標準和企業標準作業流程，開發“門鎖控制電路教學活頁”，教學活頁不僅有74LS20芯片的使用說明及注意事項，還整合了與本校實訓設備相適應的電路實操步驟，且每個步驟配有思考分析題與相關知識點講解的微課二維碼，學生可掃碼登錄，觀看微課視頻。本教學活頁適合線上線下“立體式”學習，充分體現“做中學、做中教”的教學理念，根據學習需求，本階段教學開發了“門鎖控制電路”“基于555定時器的汽車閃光電路”等教學活頁。

（三）信息化教學手段的合理運用

通過各種信息化技術和設備的綜合運用，實現無差別線上線下教學。現階段使用的技術主要有物理AR實驗室、Electronics Workbench仿真軟件、思維導圖、網絡教學平臺和希沃白板。以“基本邏輯門電路”任務講解為例，在原理講解后指導學生運用AR物理實驗室進行電路仿真實驗，并將實驗情況實時發布，教師和班級同學都可通過仿真實驗室進行查看，教師可實時指導，對電路進行點評，其他學生可參照學習互相交流。不僅增加了學習的趣味性，也縮短了教師和學生的距離，同時突破教學重難點。

傳統電子電路實訓教學一般直接安排學生在實訓室進行實操，學生前期先練習焊接排線等基本實操技能，后期開展電路實驗。雖然這種方法可行，但由于前期學生理論知識和實操能力參差不齊，常常因為誤操作導致元器件損壞而浪費資源，因此本階段教學在實操前安排學生先進行電子工作臺仿真，仿真過程使學生理論知識得到進一步鞏固，也大大降低了實驗失敗率，避免資源浪費。

思維導圖：可用于知識點梳理，幫助學生建立清晰的知識脈絡。該方法優點是內容簡潔明了，可以直觀清晰地呈現知識結構，方便學生課后復習，提高學習效率，但是對于比較復雜的內容采用思維導圖無法完全概括。

利用網絡教學平臺推送各種學習任務，實現課前預習測評、課后復習測驗，并進行數據統計分析掌握學生學習動態，調整優化教學策略，延申課堂。內容回顧環節會運用希沃小游戲，實現學中玩、玩中學，不僅增強學生學習興趣，也加深了學生對知識的理解，激發學生良性互動競爭，提高課堂效率。

在課堂總結時，除了板書還可以運用思維導圖，幫助學生建立知識脈絡，明確重點，方便學生課后復習，提高學習效率，改善學習方法。

（四）創新型教學方法有機融合

學習任何知識的最佳途徑是由自己去發現，因為這種發現理解最深，也最容易掌握其中的規律、性質和聯系。因此教學方法選擇應該以激發學生自主探索的欲望、培養自主學習的能力為準。現階段主要采用任務驅動教學法和同伴教學法互相融合。

同伴教學法是一種基于學習任務的自主學習和學生之間合作探索的創新型教學模式［4］。主要步驟有：知識講解→知識測試→學生答題→同伴討論→知識再測試→學生答題→錯題講解。比如在觸發器知識的講解中，教師對觸發器的組成和邏輯功能進行講解后發布測試題，學生提交答案，然后給學生發放有故障的觸發器面包板電路，學生以小組形式開展合作探究進行電路排故，然后通過學習平臺發送答案。最后教師對問題進行分析講解完成知識講授。采用同伴教學法合理運用信息化手段大大提升了課堂效率，不僅提高課堂學生的參與度，引導學生理解合作的重要性，也培養了學生的自主學習能力。

任務驅動教學法是一種以學生為中心，以能力為本位，以行動為導向的教學法。例如講解邏輯門電路制作三人表決器時，讓學生課前自主查閱資料了解表決器的功能，引發學生對“表決器如何實現其功能”問題的思考；課堂上教師通過提問和知識回顧的形式幫助學生明確表決器的“輸入變量”和輸出變量并布置第二個任務“找出表決器輸入和輸出之間的關系并用邏輯真值表表示出來”，學生完成后通過手機上傳學習平臺，教師對學生答案進行點評，引導學生討論并得出正確的真值表和邏輯表達式，學生根據表達式畫出邏輯電路圖并通過仿真軟件對電路進行仿真，最后完成實際電路的制作和調試。通過一個個任務層層推進，引導學生到達知識的彼岸。

（五）多元化的評價方式

本階段教學充分發揮多元化評價的激勵作用，將評價貫穿于課前、課中和課后。通過教師評價、學生互評和平臺數據分析的形式，對學生學習情況進行全面客觀的過程性評價。

教師評價：通過預習測評、課前師生互動、課堂實操、課后作業、學生發言和成果分享等活動，教師進行點評或評分。例如實操前教師用簡潔的語言強調實操的注意事項，并給予示范引導，實操過程中教師通過觀察學生的表現及時給予指導，有針對性地進行評價，幫助學生規范操作，同時適當的肯定可以提高學生的成就感。課后作業批改，教師及時了解學生知識的掌握情況，動態調整教學策略。

學生評價：學生是學習的主體，教師通過實操訓練、互動游戲和課后復習等活動讓學生適當參與教學評價，提升學生學習主動性，營造互相監督共同進步的學習氛圍。例如讓學生參與課后作業互評活動，不僅可以幫助學生克服對課后作業的惰性，也讓學生了解自己在群體中的印象并積極調整［5］。通過學生自評和互評結合評選出優秀作品進行展示，大大提高學生學習成就感，激發學生學習積極性，促進學生元認知發展。

學習平臺評價：利用學習平臺的課前簽到功能統計學生出勤率，通過課前課中測驗的推送和課堂活動的發布，及時獲取學生學習數據，進行統計分析，使考核結果更加客觀。

三、教學成效

（一）學生成績分析

經過教學實施后對信息化教學試點班和普通教學班進行階段性測驗，兩個班學生人數大致相等，之前成績水平大致相同，教學進度大致相同，并對成績進行分析，如表1所示。

表1 信息化教學實驗組與參照組測試成績

從表中可以看出，信息化教學試點班學生階段性測驗成績平均分比普通教學班高，而且高分學生人數更多，不及格人數更少，為了驗證兩個班級成績差別顯著性，對兩個班的成績進行單因素方差分析，F=5.959，P=0.004＜0.05，兩個班成績差異明顯，由此可見信息化教學實施成效顯著。

（二）學生課堂參與度分析

為了進一步探求信息化教學成效，本文選取十次課堂教學進行全程實錄，從學生課堂測試、問題回答和活動參與幾個方面研究學生課堂參與度并對兩個班級學生的課堂參與度進行分析，比較兩個班級全程參與學生的比例，如圖1所示。

圖1 信息化教學實驗組與參照組課堂參與度比較

由表可以看出，信息化教學試點班學生的課堂參與度高于普通教學班，剛開始兩個班學生課堂參與度都差不多，隨著教學進行，普通教學班學生課堂參與度趨于穩定，而信息化教學試點班學生則呈上升趨勢。剛開始階段教師和學生處于磨合期，學生對課堂的觀念態度仍處于原來的狀態，但是隨著教學深入，信息化教學試點班師生之間的理解逐漸加強，教師教學方法和教學手段運用越來越自如，學生的課堂參與度也逐漸增強。經過學生成績和課堂參與度兩個維度比較，可以看出信息化教學的實施是成功的，教學成效顯著。

四、教學反思與提升

本次課程開發是在課本知識的基礎上融合了信息技術和職業素養等要素對知識點進行重構的過程，力求線上線下教學無差別，但在具體實施過程中發現還有待改進的地方。

（一）教學反思

1.教學對網絡依賴性較大，如果網絡不穩定，教學進程會受到影響，線上授課時由于部分學生網絡無法保障經常掉線，導致教學中斷，影響教學效果。

2.教學難以滿足學生個性化需求。本階段教學設計面對的是全體學生，由于學生基礎參差不齊，部分學生學習能力強，能夠在短時間內掌握知識點、技能點，對拓展性知識有更深的追求。雖然已經針對不同生源特點，按優差互補原則劃分實訓小組，但在教學內容選擇時，仍然難以顧全以上情況，不能滿足優秀學生的個性化需求。

3.實訓室設備不夠先進，該課程屬于基礎課程，實訓室建成時間比較早，設備更新不夠及時，學生可以實現的實訓任務比較單一，不利于學生拓展性學習。

（二）教學提升

首先，對于學校而言，可通過改善學校網絡質量保證課堂的順利進行，對于線上上課部分學生網絡無法保證的情況，可通過課堂實錄、布置作業、提交作業等方式進行改善，必要時可通過電話對個別條件困難的學生進行課后個性化輔導。其次，完善教學活頁，在教學活頁內設置拓展性學習任務，豐富平臺的教學資源，增加選學項目，滿足不同層次學生的學習需求。再次，加強校企合作與校際交流。通過與企業合作，把企業元素融入課堂，讓企業參與實訓室建設，根據行業需求及時更新實訓設備。