電子技術(shù)基礎(chǔ)課程的設(shè)問教學(xué)研究

郭立強(qiáng)

摘要：針對(duì)電子技術(shù)基礎(chǔ)這門課在傳統(tǒng)教學(xué)過程中以教師為中心這一教學(xué)模式所存在的問題，從我院計(jì)算機(jī)專業(yè)的教學(xué)實(shí)際出發(fā)，分析以教師為中心這一教學(xué)模式的優(yōu)缺點(diǎn)，提出設(shè)問教學(xué)模式，通過一系列問題的解決來引導(dǎo)學(xué)生參與到課堂教學(xué)中來，真正實(shí)現(xiàn)以學(xué)生為中心的教學(xué)，形成教與學(xué)的良性循環(huán)。

關(guān)鍵詞：電子技術(shù)基礎(chǔ)；設(shè)問教學(xué)；教學(xué)改革

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-1580（2017）05-0088-03

“電子技術(shù)基礎(chǔ)”作為計(jì)算機(jī)專業(yè)“電類”入門課程，是傳統(tǒng)“電路分析”和“模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)”這兩門課合二為一構(gòu)成。通過課程教學(xué)使學(xué)生掌握基礎(chǔ)電子學(xué)理論分析與計(jì)算能力，同時(shí)使學(xué)生具備一定的實(shí)踐能力，為后續(xù)“數(shù)字電路”、“單片機(jī)”等專業(yè)課打下良好的基礎(chǔ)。然而，實(shí)際的教學(xué)中，大部分學(xué)生認(rèn)為電子技術(shù)基礎(chǔ)這門課比較枯燥，涉及較多的數(shù)學(xué)、物理內(nèi)容，知識(shí)點(diǎn)多而龐雜，難于理解。學(xué)生對(duì)填鴨式的教學(xué)方式并不感興趣。為了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，筆者在教學(xué)過程中強(qiáng)調(diào)留給學(xué)生足夠的想象空間，通過設(shè)問環(huán)節(jié)來引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入課堂教學(xué)，發(fā)揮學(xué)生的積極能動(dòng)性滿足應(yīng)用實(shí)踐性人才的培養(yǎng)需求。

一、傳統(tǒng)教學(xué)方法存在問題分析

學(xué)生學(xué)習(xí)這門課的狀態(tài)不佳或者說學(xué)生對(duì)本門課不滿意的主要原因是課程教學(xué)中所存在的一個(gè)突出矛盾：教學(xué)內(nèi)容多而課時(shí)量少。本門課的課時(shí)是48，其中理論教學(xué)32課時(shí)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)16課時(shí)。這么少的課時(shí)量要完成傳統(tǒng)“電路分析”和“模擬電子技術(shù)”這兩門課知識(shí)量的教學(xué)，其難度可想而知。因此，為了完成教學(xué)大綱規(guī)定的教學(xué)任務(wù)，教師在教學(xué)過程中一味地趕進(jìn)度，忽略了學(xué)生的學(xué)習(xí)感受，從而導(dǎo)致學(xué)生對(duì)這門課的學(xué)習(xí)積極性不高，根本談不到為后續(xù)“數(shù)字電路”等電子類課程打基礎(chǔ)的目的，只會(huì)使學(xué)生失去信心。

關(guān)于計(jì)算機(jī)專業(yè)電子技術(shù)基礎(chǔ)這門課的教改論文鮮有文獻(xiàn)報(bào)道，現(xiàn)有文獻(xiàn)都是計(jì)算機(jī)專業(yè)與本課程相關(guān)的其他的電類課程教改方案。目前電子技術(shù)基礎(chǔ)這門課的教改方案多數(shù)都針對(duì)電氣工程、電子通信等相關(guān)專業(yè)，如張凱利等人實(shí)施的實(shí)踐教學(xué)方案；如華中科技大學(xué)電子與信息工程系針對(duì)數(shù)理提高班學(xué)生進(jìn)行的教學(xué)改革；如王美玲等人進(jìn)行的“按需施教”的教學(xué)方法等。這些教學(xué)改革方法對(duì)計(jì)算機(jī)專業(yè)電子技術(shù)課程的教學(xué)與改革具有借鑒意義。

不同高校計(jì)算機(jī)專業(yè)從生源素質(zhì)、教師水平、教學(xué)基礎(chǔ)設(shè)施等各個(gè)方面都有所不同，因此每種教改方案都是因材施教的結(jié)果。作為地方普通院校的計(jì)算機(jī)專業(yè)，學(xué)生的學(xué)習(xí)積累、學(xué)習(xí)習(xí)慣等方面都比較薄弱。因此在課程教學(xué)過程中要講求藝術(shù)，就理論課教學(xué)而言要遵循學(xué)生的成長和發(fā)展規(guī)律，運(yùn)用適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)藝術(shù)使學(xué)生在最佳學(xué)習(xí)狀態(tài)中獲取最大的學(xué)習(xí)成果，滿足學(xué)生的發(fā)展需求。筆者在進(jìn)行教學(xué)改革過程中考慮到方方面面的實(shí)際情況，以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣為目標(biāo)，采用設(shè)問教學(xué)方法來使學(xué)生更好地把握知識(shí)體系、提高學(xué)生學(xué)習(xí)能力。

二、設(shè)問教學(xué)實(shí)施過程

（一）設(shè)問教學(xué)的特點(diǎn)

表面上看設(shè)問教學(xué)就是提出一系列問題讓學(xué)生來回答，但不注意提問策略很容易產(chǎn)生負(fù)面效應(yīng)。首先，一個(gè)好的設(shè)問教學(xué)應(yīng)注意設(shè)問主體的多樣性。設(shè)問教學(xué)一定要注意拋棄傳統(tǒng)的單向式設(shè)問，即老師提問，學(xué)生回答。要轉(zhuǎn)變?yōu)閹熒g的互問探討、學(xué)生間的互問交流。要讓學(xué)生從被動(dòng)式回答問題轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生主動(dòng)發(fā)現(xiàn)問題，敢于向老師提問，敢于質(zhì)疑課本的知識(shí)。其次，設(shè)問教學(xué)要注意問題的綜合性。所提問題要能夠指導(dǎo)學(xué)生深入去思考、去學(xué)習(xí)，優(yōu)化學(xué)習(xí)過程，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情。最后，設(shè)問教學(xué)的形式要靈活多變。同一個(gè)問題要從不同的角度去提問，使學(xué)生的思維更加靈活，提倡學(xué)生間互動(dòng)探討。

結(jié)合上述設(shè)問教學(xué)的特點(diǎn)，需要在教學(xué)實(shí)踐中注意設(shè)問的策略，設(shè)問的根本出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn)是培養(yǎng)學(xué)生積極思考的良好學(xué)習(xí)習(xí)慣，要體現(xiàn)問題所應(yīng)有的學(xué)習(xí)價(jià)值，全方位展示問題分析、解決的過程。

（二）設(shè)問教學(xué)的策略

要實(shí)現(xiàn)設(shè)問教學(xué)的目標(biāo)，就必須注意設(shè)問的教學(xué)策略。設(shè)問教學(xué)要注意學(xué)生的接受能力，問題的難度適中，既要能讓學(xué)生回答上來，又能留給學(xué)生思考的余地。要多站在學(xué)生的角度思考問題，多與學(xué)生交流，看看學(xué)生在分析問題中都在想哪些問題，有針對(duì)性地制定教學(xué)方案。在教學(xué)過程中，應(yīng)采用階梯式、遞進(jìn)式的設(shè)問方式，把問題集中到教學(xué)目標(biāo)上。通過一系列由易到難的設(shè)問設(shè)計(jì)，引導(dǎo)學(xué)生分析問題、解決問題。

此外，設(shè)問教學(xué)作為一種教學(xué)手段，重在培養(yǎng)學(xué)生積極思考、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。在問題的提出，問題的分析，直到問題的解決的全過程都要充分體現(xiàn)學(xué)生的中心地位。這樣，學(xué)生便能夠主動(dòng)地接受這門課的學(xué)習(xí)，通過一系列問題的引導(dǎo)使學(xué)生能夠根據(jù)要求自學(xué)相關(guān)課程內(nèi)容并形成一個(gè)較為完整的知識(shí)體系，課時(shí)量少的問題便迎刃而解。

（三）設(shè)問教學(xué)的實(shí)施

1.備課

在應(yīng)用設(shè)問教學(xué)時(shí)，一定要做好“頂層設(shè)計(jì)”，即備課環(huán)節(jié)要做足功課。一定要明確設(shè)問教學(xué)只是一種教學(xué)手段而不是教學(xué)目的。應(yīng)該把設(shè)問作為引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài)并激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的手段、作為訓(xùn)練學(xué)生思維能力的手段、作為整合教學(xué)內(nèi)容的手段。因此，需要認(rèn)真思考設(shè)問環(huán)節(jié)的教學(xué)，在問題的難度、問題前后層次性和關(guān)聯(lián)性以及是否涵蓋了核心知識(shí)點(diǎn)等方面進(jìn)行有針對(duì)性的設(shè)計(jì)。

例如，在講時(shí)序邏輯電路中計(jì)數(shù)器時(shí)，首先要明確本節(jié)的教學(xué)目標(biāo)就是使學(xué)生掌握計(jì)數(shù)器的原理及任意進(jìn)制計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì)方法。問題的提出都要圍繞這個(gè)教學(xué)目標(biāo)服務(wù)。在課堂導(dǎo)人時(shí)，回顧時(shí)序邏輯電路的要點(diǎn)，即電路任意時(shí)刻的輸出不僅取決于當(dāng)時(shí)的輸入信號(hào)，而且還取決于電路原來的狀態(tài)。接下來要提出一個(gè)問題：“時(shí)序邏輯電路都有哪些具體的應(yīng)用”。然后通過適當(dāng)?shù)倪^渡引出計(jì)數(shù)器，再提出問題讓學(xué)生自己列舉生活中都有哪些場景應(yīng)用到計(jì)數(shù)器。然后，講解計(jì)數(shù)器的基本原理。給學(xué)生展示由74LS161芯片搭建的數(shù)字鐘電路，讓學(xué)生來回答秒位、分位和小時(shí)位分別是幾進(jìn)制計(jì)數(shù)器，再引出任意進(jìn)制計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì)方法。通過一系列問題使學(xué)生能夠積極融入課堂，把握住學(xué)習(xí)重點(diǎn)。endprint

2.上課

每次上新課前，給學(xué)生一到兩個(gè)難度不大的題目，讓學(xué)生進(jìn)行課前預(yù)習(xí)并找出問題的答案。即便學(xué)生不能回答出課前的問題，讓學(xué)生帶著問題聽課也是很有幫助的。例如，在講放大電路前給學(xué)生布置作業(yè)提前預(yù)習(xí)三極管具備放大作用的基本原理。正式上課時(shí)，在黑板上畫出本節(jié)課以及接下來的幾節(jié)課要講的知識(shí)點(diǎn)結(jié)構(gòu)圖。告訴學(xué)生接下來的幾次課我們一起來研究老師上課用的“小蜜蜂”的基本原理，也就是典型的音頻功率放大器的電路構(gòu)成。

首先講解三極管具有放大電路的內(nèi)部條件和外部條件，并與學(xué)生進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼n堂討論。在面包板上現(xiàn)場搭建共發(fā)射極放大電路對(duì)音樂IC輸出的聲音信號(hào)進(jìn)行放大。提出第一個(gè)問題，音樂IC輸出音頻信號(hào)直接推動(dòng)揚(yáng)聲器和經(jīng)過一級(jí)共發(fā)射極放大電路放大后再推動(dòng)揚(yáng)聲器的聲音大小提升了多少？請(qǐng)一位學(xué)生進(jìn)行簡單實(shí)驗(yàn)對(duì)比，發(fā)現(xiàn)聲音的大小是有一定提升的，但提升并不明顯，尤其是在面積很大的教室，經(jīng)過一級(jí)共發(fā)射極放大電路放大后的聲音改善并不明顯。接下來提出第二個(gè)問題：用共集電極放大電路效果如何？通過現(xiàn)場的同學(xué)演示，發(fā)現(xiàn)這個(gè)方案仍然不理想。到底是什么原因？接下來帶著學(xué)生一起分析原因，主要是單管放大電路的電壓（電流）放大倍數(shù)比較低。于是，提出本次課最后一個(gè)問題，也是下節(jié)課需要學(xué)生解決的問題：如何增加放大電路的放大倍數(shù)？要求學(xué)生回去預(yù)習(xí)多級(jí)放大電路的相關(guān)內(nèi)容。

在講多級(jí)放大電路時(shí)，讓學(xué)生回答解決的方案。簡單點(diǎn)評(píng)后講解多級(jí)放大電路級(jí)間耦合方式以及典型的電路連接。通過搭建兩級(jí)共發(fā)射極放大電路進(jìn)行演示，發(fā)現(xiàn)聲音較單管放大電路而言有一定的提升但是還不夠大。隨即拋出問題，為什么會(huì)出現(xiàn)這種現(xiàn)象？在學(xué)生進(jìn)行討論過程中，提示上述兩級(jí)放大電路都是共發(fā)射極放大電路，這種類型的放大電路有什么特點(diǎn)？有學(xué)生回答說共發(fā)射極放大電路只能放大電壓而不能放大電流。然后附帶解釋：要想推動(dòng)揚(yáng)聲器正常工作除了放大電路輸出端有足夠的電壓，還要有足夠的電流輸出。因此還需要在對(duì)多級(jí)放大電路的輸出進(jìn)行電流提升，引出功率放大電路。最后給學(xué)生展示一款分立元件音頻功率放大器的電路圖，提出問題：我們發(fā)現(xiàn)這個(gè)電路圖要比我們前面分析的電路復(fù)雜的多，某些級(jí)放大電路的輸出端和輸入端是通過電阻相連，為什么這么處理？給學(xué)生布置思考題：結(jié)合放大電路的輸入、輸出電阻等指標(biāo)預(yù)習(xí)負(fù)反饋放大電路。同時(shí)思考，多級(jí)放大電路中引入負(fù)反饋后會(huì)帶來什么好處？

在講解負(fù)反饋放大電路時(shí)，讓學(xué)生回答理想放大電路的指標(biāo)。分析雙極型晶體管易受環(huán)境溫度等影響，會(huì)使晶體管的。點(diǎn)發(fā)生變化，從而使放大電路的輸出信號(hào)失真。負(fù)反饋的引入可以穩(wěn)定Q點(diǎn)。另外，我們希望放大電路的輸入電阻越大越好、輸出電阻越小越好。但基本的共發(fā)射極或共集電極放大電路都無法滿足這一要求。通過負(fù)反饋的引入可以增大輸入電阻、減小輸出電阻。從而增強(qiáng)放大電路的性能。接下來，提出問題：引入負(fù)反饋后放大電路的放大倍數(shù)是否發(fā)生變化？以此來解釋引入負(fù)反饋后，是以犧牲放大電路的放大倍數(shù)來實(shí)現(xiàn)電路的穩(wěn)定性提高。最后再把典型的音頻功率放大器的電路結(jié)構(gòu)圖畫在黑板上，讓學(xué)生對(duì)其有整體陸的把握。

3.課后

目前授課對(duì)象是九十年代中后期出生的學(xué)生，他們的個(gè)性、思想、行為、價(jià)值取向、心理和需求等方面都呈現(xiàn)出許多新特點(diǎn)。同時(shí)隨著各高校招生規(guī)模的不斷擴(kuò)大，使得教學(xué)及課堂管理都受到了一定的挑戰(zhàn)，這就要求教師做出前瞻性的探索和思考。作為課任老師，主動(dòng)加入到班級(jí)群中，課后和學(xué)生做朋友，對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)過程中遇到的困難及時(shí)答疑解惑，在班級(jí)群里形成互動(dòng)，使學(xué)生在課堂上積極響應(yīng)，學(xué)習(xí)積極性、主動(dòng)性更高。

三、結(jié)語

設(shè)問教學(xué)的目的在于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，不用過于關(guān)注學(xué)生回答問題的對(duì)與錯(cuò)，應(yīng)重視學(xué)生的思考過程，多對(duì)學(xué)生進(jìn)行鼓勵(lì)和表揚(yáng)。通過兩年的教學(xué)實(shí)踐與反思，不難發(fā)現(xiàn)設(shè)問是一種教學(xué)形式和手段，要注重鍛煉學(xué)生思考問題的能力，通過適當(dāng)?shù)膯栴}導(dǎo)向，挖掘?qū)W生的內(nèi)在學(xué)習(xí)動(dòng)力，培養(yǎng)學(xué)生敢于質(zhì)疑的精神，使學(xué)生在分析解決問題過程中不死板、不循規(guī)蹈矩，勇于創(chuàng)新。

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[責(zé)任編輯：韓璐]endprint