情境學(xué)習(xí)理論在“模擬電子技術(shù)”教學(xué)中的應(yīng)用探索

冷紅英

【摘要】文章針對(duì)“模擬電子技術(shù)”課程探討了基于情境學(xué)習(xí)理論的教學(xué)模式，使學(xué)生結(jié)合為實(shí)踐共同體，盡力在實(shí)踐情境中去掌握知識(shí)，培養(yǎng)創(chuàng)新精神。實(shí)踐表明，該模式能較好地調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和協(xié)作精神，促進(jìn)了“卓越工程師”計(jì)劃的實(shí)施。

【關(guān)鍵詞】模擬電子技術(shù)；情境學(xué)習(xí)理論；學(xué)習(xí)框架設(shè)計(jì)

【基金項(xiàng)目】本文系四川師范大學(xué)質(zhì)量工程項(xiàng)目“以‘仿真、實(shí)驗(yàn)、創(chuàng)新為核心的三合一《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》實(shí)踐教學(xué)改革研究”的研究成果。

“模擬電子技術(shù)”課程是電氣電子、自動(dòng)化等專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程，該課程理論性和工程實(shí)踐性均很強(qiáng)，內(nèi)容抽象，學(xué)生普遍有強(qiáng)烈的畏難情緒。歷年來(lái)我院學(xué)生該課程的成績(jī)都相對(duì)較低。要走出當(dāng)前“模擬電子技術(shù)”課程教學(xué)的困境，必須培養(yǎng)學(xué)生對(duì)于學(xué)習(xí)的積極情感，有針對(duì)性地進(jìn)行教學(xué)手段、實(shí)踐環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)和考核。為了改進(jìn)教學(xué)，我院結(jié)合情景學(xué)習(xí)理論進(jìn)行了加強(qiáng)實(shí)踐場(chǎng)景的教學(xué)探索，取得了明顯的成效。

情境學(xué)習(xí)是美國(guó)讓·萊夫教授和愛丁納·溫格于1991年在《情境學(xué)習(xí)：合法的邊緣參與》一書中提出的一種學(xué)習(xí)方式，在培養(yǎng)學(xué)生的積極情感方面成效顯著[1]。該理論認(rèn)為學(xué)習(xí)是一個(gè)在某個(gè)情境下與其他學(xué)習(xí)者和教師的互動(dòng)過程，學(xué)習(xí)的意義在于對(duì)話，教師應(yīng)當(dāng)致力于將學(xué)生的角色意識(shí)、生活經(jīng)驗(yàn)以及認(rèn)知性任務(wù)融入一種真實(shí)的狀態(tài)中，從而改變傳統(tǒng)教學(xué)中由教師單方面進(jìn)行知識(shí)傳授，學(xué)生被動(dòng)接受的“去自我、去情境”的困境。情境學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)是一個(gè)社會(huì)性、互動(dòng)性的協(xié)作過程。

情境學(xué)習(xí)理論引起了巨大的反響。目前很多教學(xué)環(huán)節(jié)例如軍訓(xùn)、由經(jīng)管系學(xué)生經(jīng)營(yíng)的酒店和商店、實(shí)地考察、藝術(shù)表演、工廠實(shí)習(xí)等本質(zhì)上都是情境學(xué)習(xí)理論在實(shí)踐中的應(yīng)用。

我們將情境學(xué)習(xí)理論運(yùn)用到了“模擬電子技術(shù)”課程的教學(xué)過程之中，對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生對(duì)專業(yè)課程的積極情感起到了很好的效果。

一、基于情境學(xué)習(xí)理論的“模擬電子技術(shù)”學(xué)習(xí)框架設(shè)計(jì)

以教育部推出“卓越工程師計(jì)劃”為契機(jī)，我們對(duì)“模擬電子技術(shù)”課程的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)和學(xué)習(xí)本質(zhì)進(jìn)行了全新的認(rèn)識(shí)，對(duì)于學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)過程和學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)進(jìn)行了改革，取得了較好的效果。

（一）學(xué)習(xí)的動(dòng)機(jī)

越來(lái)越多的學(xué)者認(rèn)為學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)源自現(xiàn)實(shí)情境，也就是很大程度上取決于周圍參照?qǐng)F(tuán)體的影響。影響學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)的因素包括提升自我職業(yè)技能的需要，順從于父母、教師的要求，在社交關(guān)系中的自我實(shí)現(xiàn)等。所以我們?cè)诮虒W(xué)中著重為學(xué)生提供一個(gè)較真實(shí)的實(shí)踐環(huán)境，要求學(xué)生從專業(yè)技術(shù)人員的角度進(jìn)行主動(dòng)思考。同時(shí)教師不再將學(xué)生視為單獨(dú)的個(gè)體，而是將學(xué)生分為相對(duì)固定的電子興趣小組，完成一些共同的實(shí)踐項(xiàng)目，建立起積極向上的協(xié)作團(tuán)體，這樣才能反過來(lái)促進(jìn)個(gè)體的學(xué)習(xí)動(dòng)力，增強(qiáng)學(xué)習(xí)興趣和信心。

（二）學(xué)習(xí)的本質(zhì)

學(xué)習(xí)是個(gè)體在一定情境中和其他個(gè)體互動(dòng)時(shí)自主地選擇或決定自身的行為，其核心要素是積極地參與，在參與中去培養(yǎng)主體意識(shí)?！澳M電子技術(shù)”教學(xué)過程中，無(wú)論是理論教學(xué)還是實(shí)踐教學(xué)，教師都應(yīng)當(dāng)探索新的教學(xué)模式，把學(xué)生視為教學(xué)過程中的具有相當(dāng)創(chuàng)造性的主體來(lái)共同完成教學(xué)工作。

（三）學(xué)習(xí)的內(nèi)容

哈貝馬斯等人在“情境理性”的基礎(chǔ)上對(duì)知識(shí)的特性進(jìn)行了深入的思考[2]。他們認(rèn)為知識(shí)有先驗(yàn)性的一面，是理性的代表，但理性需要體現(xiàn)在具體、真實(shí)的情境之中，并且當(dāng)情境發(fā)生變化時(shí)理性也會(huì)隨之發(fā)生變化。我們?cè)诮虒W(xué)中根據(jù)這一理論改革了理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)的內(nèi)容，盡量讓學(xué)生在相對(duì)真實(shí)的情境中去掌握知識(shí)。

我們對(duì)理論教學(xué)的內(nèi)容進(jìn)行了梳理，綜合利用多媒體、計(jì)算機(jī)軟件、實(shí)驗(yàn)設(shè)備等盡量展現(xiàn)真實(shí)的工程環(huán)境來(lái)配合教學(xué)。對(duì)于元器件的非線性特性，我們將用晶體管特性圖示儀測(cè)量三極管的特性曲線的過程拍攝成短片在課堂上播放[3]；制作了一個(gè)小型開關(guān)電路，用小燈的亮和滅來(lái)向?qū)W生演示三極管工作在飽和區(qū)、截止區(qū)時(shí)對(duì)電路的影響；對(duì)于基本放大電路的教學(xué)，我們將學(xué)生分為若干個(gè)興趣小組，要求他們利用電路仿真軟件multisim來(lái)完成一定的電路仿真任務(wù)，從而結(jié)束了以往僅僅只是讓學(xué)生坐在教室里聽講的局面，最大限度地調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性。課余我們對(duì)每個(gè)小組布置了一些實(shí)踐類的題目，要求學(xué)生分工合作收集資料，撰寫出具有一定深度的綜述性論文；布置了一些小型的設(shè)計(jì)題目，讓學(xué)生在解決實(shí)際問題的過程中完成對(duì)電路特性的掌握。經(jīng)過多方面的努力，學(xué)生上課聽講的積極性大為提高，得到了教學(xué)督導(dǎo)的好評(píng)。

實(shí)驗(yàn)是幫助學(xué)生理解電路基本定理，掌握電路運(yùn)行規(guī)律必不可少的教學(xué)環(huán)節(jié)。我們?cè)凇澳M電子技術(shù)”實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，強(qiáng)調(diào)學(xué)生要作為一個(gè)專業(yè)人士來(lái)行動(dòng)。我們要求學(xué)生在實(shí)驗(yàn)前，用multisim軟件首先完成電路仿真，根據(jù)仿真結(jié)果來(lái)調(diào)整電路參數(shù)。對(duì)于學(xué)有余力的學(xué)生，允許他們自行設(shè)計(jì)電路來(lái)完成實(shí)驗(yàn)。由于我院實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的元器件和電路都是封轉(zhuǎn)好的標(biāo)準(zhǔn)化模塊，學(xué)生只需連線就可以完成電路的搭建，對(duì)于動(dòng)手能力的培養(yǎng)欠缺，所以我們鼓勵(lì)學(xué)生積極加入到學(xué)校的開放實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目中來(lái)，根據(jù)自己的情況選擇難度合適的實(shí)驗(yàn)電路自行制作電路板，獨(dú)立完成電路板的制作和調(diào)試等工作，教師只需在旁邊進(jìn)行適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)，讓學(xué)生從“要我學(xué)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤拔乙獙W(xué)”，從而提高了學(xué)生的主觀能動(dòng)性和動(dòng)手能力。

課程設(shè)計(jì)是“模擬電子技術(shù)”中重要的綜合性環(huán)節(jié)，有利于學(xué)生對(duì)各學(xué)科知識(shí)進(jìn)行整合，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新精神。我們?cè)谡n程設(shè)計(jì)的選題上鼓勵(lì)學(xué)生將學(xué)科知識(shí)和自己熟悉的生產(chǎn)實(shí)踐場(chǎng)景有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)課題的興趣。比如溫度監(jiān)測(cè)與控制電路，學(xué)生可以將題目加以拓展，發(fā)展出家用花卉溫室設(shè)計(jì)、家用倉(cāng)鼠過冬溫室設(shè)計(jì)等方向，激發(fā)他們的想象力。在完成課程設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，教師指導(dǎo)學(xué)生將課題加以深化，申請(qǐng)學(xué)校的學(xué)生科創(chuàng)項(xiàng)目基金，幫助學(xué)生申請(qǐng)專利或作為未來(lái)畢業(yè)設(shè)計(jì)的一部分。這樣與實(shí)踐結(jié)合而又循序漸進(jìn)的課程設(shè)計(jì)，為學(xué)生提供了一個(gè)真實(shí)的實(shí)踐情境，學(xué)生通過和情境的互動(dòng)來(lái)獲取并應(yīng)用知識(shí)，從而較快地培養(yǎng)了工程素質(zhì)和創(chuàng)新精神。endprint

（四）學(xué)習(xí)過程

情境學(xué)習(xí)理論的一個(gè)核心觀點(diǎn)是，學(xué)習(xí)是建立實(shí)踐共同體的過程[4]，共同體中的成員具有相同的進(jìn)步意愿，分享彼此的經(jīng)驗(yàn)，通過合作來(lái)實(shí)現(xiàn)共同學(xué)習(xí)。個(gè)體在這個(gè)共同體中首先從邊緣開始參與，逐漸進(jìn)入核心階層。由此可見，一個(gè)積極向上的協(xié)作團(tuán)體在“模擬電子技術(shù)”的學(xué)習(xí)中具有重要的地位。我們將學(xué)生組合成相對(duì)固定的實(shí)踐團(tuán)體，由實(shí)驗(yàn)室提供必要的場(chǎng)地和儀器儀表、耗材等，為學(xué)生提供維修小型電器、電子制作等機(jī)會(huì)。鼓勵(lì)畢業(yè)班的學(xué)生帶領(lǐng)低年級(jí)學(xué)生完成畢業(yè)設(shè)計(jì)中部分電路的制作。由老同學(xué)對(duì)低年級(jí)學(xué)生進(jìn)行分組，為他們分配任務(wù)，指導(dǎo)低年級(jí)學(xué)生進(jìn)行焊接、電路調(diào)試。這樣，在院系里建立起一種正向積極的學(xué)習(xí)氛圍，讓學(xué)生在這種社會(huì)關(guān)系中完成自我實(shí)現(xiàn)和知識(shí)的向下傳播。課程設(shè)計(jì)中，我們舉辦了焊接比賽，由學(xué)生組成評(píng)審團(tuán)對(duì)全班同學(xué)的電路板進(jìn)行評(píng)比；調(diào)試電路時(shí)鼓勵(lì)各小組交叉協(xié)作來(lái)進(jìn)行故障排查。這樣，盡量讓學(xué)生從一個(gè)專業(yè)技術(shù)人員的角度來(lái)自主地解決問題，改變了以往學(xué)生只是孤立地來(lái)完成學(xué)習(xí)任務(wù)的局面。

（五）學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)

傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)考核的是學(xué)習(xí)的最終結(jié)果，忽略了學(xué)生的成長(zhǎng)過程，這樣的評(píng)價(jià)是孤立而片面的[5]。情境學(xué)習(xí)理論認(rèn)為學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)應(yīng)當(dāng)嵌入在整個(gè)學(xué)習(xí)過程中，考核方式應(yīng)當(dāng)多樣化，不但考查學(xué)生掌握知識(shí)技能的程度，還應(yīng)當(dāng)考核學(xué)生對(duì)班級(jí)實(shí)踐共同體發(fā)展的影響。以往的評(píng)價(jià)體系由學(xué)生的平時(shí)成績(jī)和期末卷面成績(jī)兩部分組成，平時(shí)成績(jī)僅限于考勤和作業(yè)兩個(gè)方面。我們改革了平時(shí)成績(jī)的評(píng)價(jià)體系，將評(píng)價(jià)體系進(jìn)行細(xì)化，綜合考慮了學(xué)生在課堂教學(xué)、電路仿真、電路制作等各項(xiàng)活動(dòng)中的表現(xiàn)，更多地考查學(xué)生在實(shí)踐中的成長(zhǎng)性、思維品質(zhì)和專業(yè)素質(zhì)的改進(jìn)程度，考查學(xué)生在“模擬電子技術(shù)”課程的各個(gè)實(shí)踐環(huán)節(jié)表現(xiàn)出來(lái)的主動(dòng)性和協(xié)作精神。這樣能夠充分反映出學(xué)生的成長(zhǎng)過程，拓寬了評(píng)價(jià)體系的深度和廣度。

二、學(xué)習(xí)效果

情境學(xué)習(xí)理論應(yīng)用到“模擬電子技術(shù)”教學(xué)中后，取得了明顯的教學(xué)效果。四川師范大學(xué)工學(xué)院2013級(jí)、2014級(jí)、2015級(jí)電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)的學(xué)生中，每年參加學(xué)校開放實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目、學(xué)生科技創(chuàng)新項(xiàng)目、電子設(shè)計(jì)大賽等的人數(shù)比例穩(wěn)步上升，每一屆學(xué)生都組成了相對(duì)固定的電子制作團(tuán)體，班級(jí)的學(xué)習(xí)風(fēng)氣和動(dòng)手能力有了明顯的改觀，考試成績(jī)也有了一定的提高，得到了學(xué)院的好評(píng)。

三、結(jié)束語(yǔ)

根據(jù)實(shí)踐，情境學(xué)習(xí)理論在提高學(xué)生對(duì)“模擬電子技術(shù)”課程的學(xué)習(xí)興趣，豐富教師的教學(xué)手段方面有非常積極的促進(jìn)作用。教師在教學(xué)中盡量為學(xué)生提供一個(gè)較為真實(shí)的實(shí)踐情境對(duì)于提高“模擬電子技術(shù)”教學(xué)效果，培養(yǎng)創(chuàng)新能力和協(xié)作能力，從而推動(dòng)我校“卓越工程師”計(jì)劃的順利開展有著至關(guān)重要的作用。下一步將著眼于情境學(xué)習(xí)理論在教學(xué)中的數(shù)據(jù)采集和分析，為我校進(jìn)一步提高教學(xué)質(zhì)量提供更好的參考。

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