探究式教學(xué)在模擬電路中的應(yīng)用

摘要：探究式教學(xué)是適應(yīng)當(dāng)前教學(xué)改革發(fā)展要求的新型教學(xué)模式。分析了目前模擬電路教學(xué)中存在的問題以及探究式教學(xué)的特點，并對探究式教學(xué)在模擬電路中的實施體會進(jìn)行了介紹，包括問題情境、“超越黑板”的課件、擴(kuò)展性作業(yè)以及激勵性評價。

關(guān)鍵詞：探究式教學(xué)；模擬電路；教學(xué)改革

中圖分類號：G642#8195；#8195；#8195；#8195；#8195；文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A#8195；#8195；#8195；#8195；#8195；文章編號：1007-0079（2014）17-0060-02

模擬電路是電氣信息類、自控類等專業(yè)在電子技術(shù)方面的一門技術(shù)基礎(chǔ)課，它的任務(wù)是使學(xué)習(xí)者獲得電子技術(shù)方面的基本理論、知識和技能，并培養(yǎng)學(xué)習(xí)者具備系統(tǒng)地分析、設(shè)計各種基本電子電路的能力。由于課程的抽象性、實踐性和邏輯推理過程的嚴(yán)謹(jǐn)性，多年來大家普遍認(rèn)為：模擬電路難教更難學(xué)，其教學(xué)改革一直受到重視，多次列入國家重點攻關(guān)項目、信息產(chǎn)業(yè)部及教育部的教改項目和重點建設(shè)課程。近幾年，沈陽航空航天大學(xué)（以下簡稱“我校”）模擬電路授課以學(xué)生為本，轉(zhuǎn)變觀念，努力探索新型的課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)模式，并將問題探究式教學(xué)模式引入到模擬電路教學(xué)中，取得了良好的效果。下面筆者將就模擬電路教學(xué)目前存在的問題、探究式教學(xué)模式的特點以及在模擬電路教學(xué)中如何應(yīng)用進(jìn)行簡要介紹。

一、模擬電路教學(xué)目前存在的問題

模擬電路對學(xué)生抽象思維能力、邏輯推理能力及動手能力的培養(yǎng)都有著重要作用，但一直以來，模擬電路教學(xué)處在一種十分尷尬的境地，學(xué)生學(xué)得稀里糊涂，教師也教得沒有成就感。雖然信息技術(shù)進(jìn)入學(xué)校后，促使教材組織、教學(xué)方式和教學(xué)方法發(fā)生了較大的變化，但總體來講并沒有從整體上發(fā)生變革，教學(xué)仍處于一種“教者發(fā)令，學(xué)者強(qiáng)應(yīng)，身順而心違”狀態(tài)中，學(xué)生的思維活動沒辦法得到自由展現(xiàn)。這種“授—受”模式的知識型課堂具有教條化、模式化、單一化和靜態(tài)化的弊端，由此導(dǎo)致教學(xué)過程中出現(xiàn)以下一些問題：僅以“教”為中心，以知識的傳授為主要目的；重視學(xué)習(xí)者知識的接受與理解，但不重視知識建構(gòu)和發(fā)現(xiàn)的方法；沒有充分發(fā)揮各項信息技術(shù)作為教學(xué)工具和教學(xué)手段的巨大潛力。

而在此教學(xué)模式下“生產(chǎn)”出的學(xué)生也必然存在一系列無法忽視的問題：缺乏觀察與主動思考，被動認(rèn)知知識；學(xué)的知識不會用，不會用其分析實際問題；沒有參與科技活動的熱情。

可見，傳統(tǒng)的教學(xué)模式并不能很好完成模擬電路課程所承擔(dān)的培養(yǎng)任務(wù)，學(xué)生只會機(jī)械套用和簡單重復(fù)。而不會去觀察、分析、歸納和總結(jié)，缺乏內(nèi)化知識的能力。在我校，模擬電路作為電子、計算機(jī)以及自動化等專業(yè)的技術(shù)基礎(chǔ)課，為該類專業(yè)的后續(xù)若干課程提供理論支持，課程教與學(xué)的好壞直接影響到學(xué)生培養(yǎng)質(zhì)量。但前幾年的教學(xué)效果一直不是很理想，及格率不高（一般在70%左右，有時甚至低于60%），學(xué)生普遍對模擬電路存在畏難情緒，對電子知識的學(xué)習(xí)缺乏信心和興趣。這一方面的原因是現(xiàn)在所面向的授課對象與擴(kuò)招之前的學(xué)生相比已有很大變化，學(xué)生的個人意識和學(xué)習(xí)的被動性更強(qiáng)，而圍繞在學(xué)生周圍的外界誘惑卻不斷增加；另一方面則是授課教師仍然固守多年前的教學(xué)模式，沒有根據(jù)對象的變化適時調(diào)整授課內(nèi)容以及授課手段。雖然也適時施行了一些教學(xué)改革，比如采用多媒體授課、布置大作業(yè)、設(shè)置平時成績等，但效果一直都不是很理想，因此有必要從根本上對模擬電路的教學(xué)模式進(jìn)行改革創(chuàng)新。

二、探究式教學(xué)

探究式教學(xué)是在教師的啟發(fā)誘導(dǎo)下，以學(xué)生為主體，自主學(xué)習(xí)和合作討論為前提，以現(xiàn)行教材為基本探究內(nèi)容，以學(xué)生周圍世界和生活實際為參照對象，為學(xué)生提供充分自由表達(dá)、質(zhì)疑、探究、討論問題的機(jī)會，讓學(xué)生通過多種解難釋疑活動，將所學(xué)知識用于解決實際問題。通過學(xué)生的主動參與、親身體驗促進(jìn)學(xué)生對知識的“動態(tài)建構(gòu)”。[1，2]

探究式教學(xué)模式是在現(xiàn)代教育不斷發(fā)展變革的潮流中，通過吸納各種古代的和現(xiàn)代的教學(xué)模式的優(yōu)點形成和發(fā)展起來的。早在我國古代就有“學(xué)起于思，思源于疑”的提法，相類似的有古希臘偉大的哲學(xué)家蘇格拉底的“產(chǎn)婆術(shù)”。探究式教學(xué)的倡導(dǎo)者芝加哥伊利諾大學(xué)的薩其曼博士則指出：“探究是人類最基本的學(xué)習(xí)方法?！倍蛔u(yù)為“德國教師的教師”的第斯多惠也有一句至理名言：“一個壞的教師奉送真理，一個好的教師則教人發(fā)現(xiàn)真理?！?/p>

隨著我國新一輪教學(xué)改革運動的開展，探究式教學(xué)已成為轉(zhuǎn)變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式、教師的教學(xué)觀念與行為方式，以及培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實踐能力的切入口和落腳點。探究式教學(xué)以問題為載體，以探究為動力，把問題教學(xué)法和探究學(xué)習(xí)有機(jī)地融合在一起的教學(xué)模式。在探究教學(xué)中，教師是引導(dǎo)者，任務(wù)是啟發(fā)誘導(dǎo)；學(xué)生是探究者。教師通過營造探究式情境激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生在問題情境中觀察、分析、思考、總結(jié)、聯(lián)想、判斷，得出問題結(jié)論，培養(yǎng)觀察能力，能提出問題、分析問題、解決問題。

總之，探究式教學(xué)式通過“提出問題、分析、解決問題、總結(jié)歸納”讓學(xué)生經(jīng)歷一個探究的過程，不僅能調(diào)動學(xué)生積極參與，而且能培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和創(chuàng)造能力。實踐已經(jīng)證明這種教學(xué)模式不但保護(hù)了學(xué)生的求知欲、探索欲，更保障了這種發(fā)現(xiàn)、探索活動能沿著一定的目標(biāo)問題圍繞一定的教學(xué)中心有序高效集中地進(jìn)行。[3，4]

三、探究式教學(xué)在模擬電路教學(xué)中的應(yīng)用

探究式教學(xué)不僅關(guān)注學(xué)生“知道什么”，更關(guān)注學(xué)生“怎樣才能知道”，在“讓學(xué)生自己學(xué)會并進(jìn)而會學(xué)”方面下功夫，以下是筆者在模擬電路課程中實施探究式教學(xué)的一些具體措施與體會。

1.創(chuàng)建問題情境

中國古代就有“學(xué)貴知疑，小疑則小進(jìn)，大疑則大進(jìn)”的說法。探究式教學(xué)的首要任務(wù)就在于提出問題，創(chuàng)建情境。這就需要授課者根據(jù)教學(xué)目標(biāo)的要求和教學(xué)的進(jìn)度來確定，一旦確定了這個教學(xué)出發(fā)點或者說學(xué)習(xí)對象后，就可通過問題、任務(wù)等多種形式，使用適宜的教學(xué)手段來創(chuàng)設(shè)與此學(xué)習(xí)對象相關(guān)的學(xué)習(xí)情境，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入目標(biāo)知識點的學(xué)習(xí)。對模擬電路來說，各類小型實用電子產(chǎn)品的設(shè)計、設(shè)計過程中出現(xiàn)的現(xiàn)象或故障都可以作為問題提出。比如五顏六色LED的絢爛圖片是引入二極管知識的合適選擇；一個實用溫度測試儀的設(shè)計是自然而然講述放大和濾波內(nèi)容的有益輔助；而在講正弦波振蕩時，一個基于RC正弦波振蕩電路的電子琴設(shè)計必然也會引起學(xué)生的興趣。另外收集格蘭仕、英飛凌、華為等電子公司的模擬電路面試題，并根據(jù)授課內(nèi)容適時拋給學(xué)生，也會戳中學(xué)生的興奮點。另外，模擬電路課程的某些實驗的仿真結(jié)果或?qū)嶒炰浵褚部蓭胝n堂，創(chuàng)建一個討論情境。比如講述直流穩(wěn)壓電源時，可先在實驗室將直流穩(wěn)壓電源的實驗進(jìn)行操作并制作成視頻。然后通過錄像演示提出問題：為什么交流電一步步變成了直流電？二極管和電容的作用是什么？然后通過分析，引出新的概念以及典型電路，并通過啟發(fā)與討論，探究不同器件的作用及工作原理。

2.制作“超越黑板”的課件

目前大多數(shù)多媒體授課的作用還只是簡單地“利用黑板”，課件在一定程度上流于形式，干巴巴的大段文字、枯燥晦澀的算式、規(guī)規(guī)矩矩的電路圖，勢必造成學(xué)生的視覺疲勞和心理厭倦。如何使課件靈動起來，富于變化，“超越黑板”，這也是實施探究式教學(xué)的一大內(nèi)容?！罢f百句不如走一步”，對于抽象難懂的模擬電路教學(xué)，一幅圖片、一段動畫或一個實驗錄像往往比通常的文字更能引起學(xué)生的興趣，也更能激發(fā)學(xué)生的思維。因此有必要從探索的角度，利用各種信息技術(shù)，虛擬再現(xiàn)某些問題的提出、理論的形成和發(fā)展過程，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入問題，分析問題，進(jìn)而使課堂教學(xué)有趣、有源、有理。比如在講靜態(tài)工作點（Q點）對放大電路性能的影響之前，可通過仿真演示或動畫視頻將不同 Q點對應(yīng)的輸出波形演示給學(xué)生，讓學(xué)生思考為什么在輸入信號不變的情況下輸出發(fā)生失真，進(jìn)而引入Q點設(shè)置合理的必要性。而雪中送炭和火上澆油兩則成語圖片的引入，則對學(xué)生理解正反饋和負(fù)反饋的概念有一定助益。

3.設(shè)計擴(kuò)展性作業(yè)

目前對學(xué)生的課后要求一般都是完成紙質(zhì)的作業(yè)，學(xué)生對于這些問答題或計算題雖然也能去做，但很多都是抱著給老師完成任務(wù)的感覺，被動去做或去抄，這不光激活不了學(xué)生的思維火花，還慢慢侵蝕了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。實際上，筆者調(diào)查學(xué)生不愛寫作業(yè)的原因時，“作業(yè)和上課講得也差不多，會做了”“作業(yè)就是算呀算，太沒意思”等原因是不少學(xué)生的心聲，所以從根本上減少傳統(tǒng)作業(yè)的“純算”題所占比例，是解決學(xué)生不愛寫作業(yè)的有力措施。這可根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，設(shè)計一些小問題，讓學(xué)生課后通過查閱資料或設(shè)計實驗完成作業(yè)。比如選擇電阻時要考慮哪些問題？如何判斷一個三極管的好壞？如何用運放設(shè)計一個放大倍數(shù)是10的放大器？LED的工作原理？可調(diào)光臺燈如何實現(xiàn)的？這些實用有趣的小問題既圍繞課程內(nèi)容，又有所擴(kuò)展，且能提高學(xué)生思維的深度和廣度，促進(jìn)創(chuàng)造性思維的發(fā)展。

4.倡導(dǎo)激勵性評價

傳統(tǒng)知識性課堂的教學(xué)評價在本質(zhì)上是“一把尺子”的評價，忽視了評價對于學(xué)生身心發(fā)展的激勵作用。如何讓學(xué)生能夠從學(xué)習(xí)中得到喜悅和成就，從而激發(fā)學(xué)生內(nèi)在的學(xué)習(xí)動機(jī)，也是探究式課堂教學(xué)過程中需要考慮的問題。筆者在教學(xué)實施過程中，感覺以下激勵手段比較有效：第一，加大平時成績比例。我校模擬電路課程的平時成績占到30%，課堂發(fā)言、提問、實驗等都計入平時成績。第二，分組對抗。將學(xué)生分成5人一組，按組討論發(fā)言，每兩周對各組的表現(xiàn)進(jìn)行一次評價，通過學(xué)生的集體榮辱感，達(dá)到激勵學(xué)生學(xué)習(xí)的目的。第三，建立課程QQ群。通過網(wǎng)絡(luò)建立起一個課后討論研究的平臺，拉近師生之間距離，使學(xué)生可以隨時將自己的想法或疑惑反饋給老師。

四、教學(xué)效果

筆者從2012年起在參考班級的模擬電路課程中逐步引入探究式教學(xué)改革，從目前教學(xué)反饋來看效果還是比較好的。通過教學(xué)設(shè)計和探究式教學(xué)的開展使學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、獨立思考能力、團(tuán)隊協(xié)作精神等諸多方面均得到提高。學(xué)生在課堂上積極主動地進(jìn)行思考和回答問題，對學(xué)習(xí)充滿了興趣。另外，學(xué)生參與學(xué)科競賽或科技實驗項目的熱情大大提高，近兩年，學(xué)生自發(fā)組隊參與校級和省級的大學(xué)生創(chuàng)新計劃項目，部分學(xué)生提前自學(xué)單片機(jī)知識，每年模擬電路授課過程中（面向的是大二上學(xué)期的本科生），都有近20%學(xué)生去參與校電子設(shè)計大賽、飛思卡爾智能汽車大賽、電子鼠競賽等學(xué)科競賽，學(xué)生參與科研活動的能力和素質(zhì)得到了極大的提高。

參考文獻(xiàn)：

[1]韋鈺，P.Rowell.探究式科學(xué)教育教學(xué)指導(dǎo)[M].北京：教育科學(xué)出版社，2005.

[2]張逢成.探究式教學(xué)中的問題設(shè)計[M].北京：中國礦業(yè)大學(xué)出版社，2011.

[3]楚德江.公共政策探究式教學(xué)：理論與應(yīng)用[J].現(xiàn)代教育科學(xué)（高教研究），2013，（5）：142-146.

[4]李錫，林連山， 樊薇薇，等.談電工學(xué)教學(xué)中的探究式與研究式教學(xué)網(wǎng)[J].教育探索，2012，（3）：44-45.

（責(zé)任編輯：王意琴）