建構主義項目式教學法在“模擬電子技術”課程中的應用探索

摘 要：針對“模擬電子技術”課程教學中存在的理論抽象、實踐脫節等問題，本文通過深度融合建構主義與項目式教學法，創新構建“實踐—理論—創新”三維聯動教學模式。該模式突破傳統教學時序限制，以實踐為切入點（通過工程現象觀察與原型搭建激發學習興趣），以理論為支撐點（基于問題解決需求驅動知識體系構建），以創新為延伸點（依托真實工程場景實現技術遷移與優化）。通過實施五個遞進式項目，引導學生從現象觀察、原理探究到系統設計，逐步自主構建知識體系，有效提升了學生的學習興趣與綜合能力，為該課程教學改革提供了有益的實踐參考。

關鍵詞：建構主義；項目式教學；模擬電子技術；教學改革

一、概述

“模擬電子技術”是電子信息類專業的核心基礎課程，其教學成效直接影響后續“電力電子技術”等專業課程的學習質量。該課程以半導體器件為核心載體，圍繞單級放大電路、集成運算放大電路、信號發生器、穩壓電源等核心模塊展開教學，旨在培養學生掌握典型模擬電路的工作原理，具備電路分析、系統設計與工程調試的復合能力，能夠針對實際需求完成從單元電路設計到功能系統集成的完整工程實踐。然而，課程教學面臨三重現實困境。其一，知識難懂：理論知識的抽象性使學生難以理解。例如，半導體器件的非線性特性和頻域響應等概念，與學生的直觀經驗相去甚遠，增加了學習難度。其二，電路難調：課程中的知識結構分散，實驗環節往往停留在驗證性操作上。其三，興趣難提：學習者主體性缺失，學習動機不足。基于皮亞杰認知發展理論［1］，傳統“教師主導—學生模仿”教學模式的有效性依賴于學習者先驗知識儲備與內生學習動機，而高職學生群體普遍面臨學科基礎薄弱與學習動機不足的雙重困境［2］，導致“理論記不住、電路調不通、設計無思路”的認知斷層現象。如何通過教學改革實現“抽象理論具象化、分散知識系統化、被動學習主動化”，成為深化職業教育改革的關鍵突破口。

建構主義分為學習觀、知識觀、學生觀和教學觀［3］。建構主義提倡在教師指導下的、以學習者為中心的學習，該理論既強調學習者的認知主體作用，又重視教師的指導作用，教師是意義建構的幫助者、促進者，而不是知識的傳授者與灌輸者。學生是信息加工的主體、是意義的主動建構者，而不是外部刺激的被動接受者和被灌輸的對象［4］。

項目式教學法是以學生為中心的教學模式，旨在讓學生在完成實際項目的過程中，養成主動學習的習慣，提高解決問題的能力。在項目式教學中，學生需要圍繞真實的項目任務展開學習，在此過程中，學生需要通過搜集資料、分析問題、制訂方案、實施計劃、展示成果等一系列環節，達成項目目標。這種教學模式能夠激發學生的學習興趣和主動性，使其獲得相應的知識、技能和經驗。

建構主義與項目式教學法的有機融合為破解上述難題提供了新思路。該教學法首先重構“模擬電子技術”課程的教學項目。根據課程知識點精心設計具體的實踐項目，在項目的實踐中，學生先直觀觀察實驗現象，再在真實情境中由老師引導自主發現問題，進而激發其主動探索現象背后的本質。學生將在實踐中應用所學知識解決實際問題，逐步構建起完整的知識體系。這一教學改革實現了理論與實踐的深度融合，能有效提升學生的學習動機與學習效果。

二、教學項目設計

“模擬電子技術”作為電子信息類專業的核心基礎課程，緊密圍繞電子電路測試工程師、硬件工程師等崗位所需能力，全國大學生電子設計競賽考核要點，電工維修工等級證書的技能認證要求，以及專業人才培養方案，精心設計了五個遞進式項目，如表1所示。每個項目設置“情境創設→問題定義→方案論證→仿真驗證→實物調試→技術迭代”六個實施環節，形成“做中學、學中創”的閉環路徑。例如，在項目一中，學生通過觀察LED亮度變化，探究二極管正向導通電壓與電流關系；在項目五中，學生需設計滿足負載變化的穩壓電路，并迭代優化紋波系數。這些項目與生活化工程場景結合，遵循“器件→單元→系統”的認知規律，將傳統分散的知識點有機融入真實項目場景。課程內容從基礎的電路調試逐步過渡到系統的優化設計。項目式教學模式有效激發了學生的學習興趣，同時全面提升了學生解決實際問題的能力。

三、教學模式構建

在建構主義的基礎上，本文結合項目式教學，創新性地構建“實踐—理論—創新”三維聯動教學模式。該模式以實踐為切入點，以理論為支撐點，以創新為延伸點。通過實施五個遞進式項目，引導學生從現象觀察到原理探究，再到系統設計，逐步自主構建知識體系。下面以直流穩壓電源的開發為例來說明如何在建構主義的基礎上實施項目式教學模式。

（一）情境創設

教師引導學生拆卸手機充電器，觀察內部電路結構，分析市電轉換為直流電的過程，引發學生對整流、濾波、穩壓技術的興趣。

（二）問題定義

學生嘗試直接使用變壓器輸出直流電，發現存在電壓波動大、負載能力差等問題，由此明確穩壓電路設計的必要性。

（三）知識構建

方案論證：通過小組討論，頭腦風暴，研究設計方案。

仿真驗證：對確定的方案在Multism上進行仿真驗證。

實物調試：分組搭建橋式整流、濾波電路、穩壓電路，并進行實物調試。

（四）技術迭代

通過設計評審，優化設計方案，最終完成降低紋波系數的任務。

在項目實施過程中，基于建構主義，教師會精心設計有趣的實驗引導學生自主觀察現象、探索原理，從而激發學習興趣并構建知識體系。以下通過兩個教學案例說明教師如何引導學生自主構建知識體系。

典型教學案例1：LED智能調光器設計項目中二極管單向導電性知識點。在講解二極管的單向導電性時，教師為學生提供一塊紐扣電池和一只LED，引導學生分別進行正向連接和反向連接實驗。通過觀察實驗現象（如圖1所示），學生發現，正向連接時LED亮，反向連接時LED不亮。教師借此可引導學生思考并總結：LED正向連接時導通，反向連接時截止，從而得出二極管具有單向導電性的結論。

典型教學案例2：直流穩壓電源開發項目中的橋式整流工作原理知識點（見圖2）。直流穩壓電源開發項目中，教師通過小組合作的方式引導學生理解橋式整流電路的工作原理。具體操作中，教師安排學生使用四只LED在面包板上搭建橋式整流電路，并利用信號發生器向電路中輸入一個1Hz的正弦交流信號。通過實驗觀察，學生發現四只LED呈現出兩兩輪流導通的現象。隨后，教師引導學生在電路模擬器上進一步查看橋式整流電路的電子流動過程。借助這一直觀的實驗現象，學生能夠深入分析其背后的工作原理，從而準確總結出橋式整流電路的運行機制。

通過在項目中設計一些小的實踐內容，讓學生從具象的實驗現象理解抽象的理論知識，進而激發學生學習興趣，通過自主探索來構建知識體系。在構建主義項目式教學法中，教師不再是知識的灌輸者，而是引導者和合作者，幫助學生設定學習目標，提供必要的支持和資源，鼓勵學生進行探索與討論，促進小組內部及小組之間的合作。

四、教學效果分析

本文在“模擬電子技術”課程中創新引入建構主義項目式教學模式，取得了顯著的教學成效。

（一）提升學生的學習興趣和動機

通過將抽象的理論知識與具體的工程項目相結合，學生的學習興趣得到了顯著提升。學生在參與真實工程項目的過程中，能夠直觀地觀察到理論知識的應用效果，這種“做中學、學中創”的教學模式極大地激發了學生的學習動機。根據課程反饋，學生普遍認為這種教學方式比傳統教學方式更具吸引力，更能夠激發他們的學習熱情。問卷調查結果顯示，有92%的學生對該課程的教學持非常滿意態度，有18%的學生對該課程的教學持滿意態度。

（二）提高了學生學習效果

電子信息231班“模擬電子技術”的授課采用建構主義項目式教學法，電子信息232班采用傳統教學法。通過對比期末測試分數發現，實施建構主義項目式教學法班級的平均成績明顯優于傳統教學法班級，如圖3所示。

值得一提的是學生的核心能力得到了提升，如學生的電路安裝、電路調試、電路維修、電路設計等關鍵技能，通過五個階梯式的項目得到了明顯提升，如表2所示。這種學習效果的改善，證明了建構主義項目式教學法在提高學生學習效果方面的有效性。

（三）職業素養同步提升

建構主義項目式教學法，以學生為主體，強調學生在自主探究、團隊合作的基礎上自主構建知識體系。通過五個遞進式項目的制作，學生的標準意識、安全意識、規范意識、質量意識、工程意識等同步提升，團隊合作等職業素養能力得到提升，如圖4所示。

五、結論與展望

在教育改革不斷深化的當下，“模擬電子技術”課程的教學創新顯得尤為重要。本文以建構主義為基礎，結合項目式教學法，成功破解了“模擬電子技術”課程長期存在的三大教學難點——知識難懂、電路難調、興趣難提。通過統計分析可知該教學方法不僅顯著提升了學生的學習興趣，更在很大程度上提高了學生的綜合素質。

展望未來，今后將繼續深化對這一教學模式的研究，結合行業前沿動態，不斷優化項目的設計與實施，積極探索通過建構主義項目式教學更好地培養學生的團隊協作精神、創新思維和問題解決能力，全方位提升學生的綜合素養。

參考文獻：

［1］SWELLER J.Cognitive Load Theory［J］.Psychology of Learning and Motivation，2011，55：3776.

［2］陳琦，劉儒德.當代教育心理學［M］.北京：北京師范大學出版社，2007.

［3］WILSON B G.Metaphors for Instruction：Why We Talk About Learning Environments［J］.Educational Technology，1995，35（5）：2530.

［4］王琳.基于項目式教學的高職應用文寫作課程教學改革研究：以電子商務專業學生撰寫創業計劃書為例［J］.中原文化與旅游，2024（7）：9496.

項目：湖南鐵道職業技術學院校級教改項目——《模擬電子技術》課程模塊化教學改革示范課程（項目編號：MKH202406）

作者簡介：張燕芬（1989— ），女，漢族，湖南長沙人，碩士研究生，工程師，研究方向為高職模擬電子技術課程教改。