電工電子課程案例驅(qū)動教學的研究與探索

莊禮金　鄧怡辰

【摘 要】電工電子學課程是計算機相關專業(yè)的重要課程，主要針對高等學院非電類專業(yè)教學改革和當代科技發(fā)展而存在的。為了加強學生對電路和電子知識的掌握和應用，本文針對傳統(tǒng)的電工電子教學存在的問題，提出在電工電子學課程中使用“案例驅(qū)動教學”的教學方法。通過實踐證明，該教學方法把學生的注意力轉(zhuǎn)到關鍵和實質(zhì)的信息，能夠幫助聽覺偏好者、視覺偏好者和觸覺-運動偏好者更好地理解知識點之間的關系，提高操作能力。

【關鍵詞】電工;電子;案例驅(qū)動

中圖分類號： TP309 文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2019）22-0135-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.22.060

案例驅(qū)動教學法是一種多感官參與的教學方法，是一種傳授知識和培養(yǎng)能力并重的教學方法。案例驅(qū)動教學是教師必須引入經(jīng)典的案例進行講解，引導學生從被動思考轉(zhuǎn)換成主動思考，提高學生發(fā)現(xiàn)問題，思考問題，分析問題，解決問題。

1 “案例驅(qū)動”教學方法

德國生理學家赫爾姆霍茨[1]提出：個體接受刺激和傳入信息形成感覺經(jīng)驗的通道稱為感覺通道，也就是學生學習知識時，需要多感官參與。案例驅(qū)動教學[2]是指教師根據(jù)教學目標和教學任務的要求，運動經(jīng)典的案例進行教學可視化。首先教師必須吃透教材，必須弄懂課表上的每個知識點，在制作PPT的過程中，要有要點（關鍵詞），結構（對比+形狀），情景（圖像），展示場景可視化，關系可視化，過程可視化。教師在講解理論知識時，通過場景可視化加深學生的印象，通過關系可視化揭示信息元素之間的關聯(lián)性，通過過程可視化揭示信息元素關系的發(fā)展性。在教學過程中以一個或多個案例為主線來展開教學，把相關的知識點融入到案例的各個環(huán)節(jié)中去，使學生在場景，關系和過程可視化過程中，把學生的注意力指向關鍵和實質(zhì)的信息，以此同時，還需要拓展課外知識，引導學生獨立思考，提高發(fā)現(xiàn)問題，分析問題，解決問題的能力。

根據(jù)美國學生感官偏好的調(diào)查數(shù)據(jù)顯示：19%的學生是聽覺偏好者，46%的學生是視覺偏好者，35%的學生是觸覺-運動偏好者。對于工科類的學生而言，聽覺偏好者較少，因此，在教學的過程中，教師需要使用案例教學方法。原來的教學是以教師為主導，在課堂上講解理論知識，進行滿堂灌，課后要求學生完成課后作業(yè)。這種教學方式只是適用聽覺偏好者，不適用視覺偏好者和觸覺-運動偏好者?，F(xiàn)在的教學要教師為輔導，學生為主體，案例為主線，采取課堂提問，課后布置作業(yè)等形式，讓學生討論問題，分析問題，解決問題，提高學生的主體能動性。

2 電工電子學課程的特點

電工電子學[3]課程是計算機專業(yè)必修的公共基礎課，是高等學校計算機專業(yè)的學生必修公共基礎課，是計算機專業(yè)學生學習計算機硬件和和軟件的啟蒙和引路的基礎課程之一。電路與大學生的日常生活息息相關，而熟練掌握電路知識的綜合和電路實驗的基本操作也是大學培養(yǎng)實操能力的基本要求之一，其特點是理論與實踐相結合，易學適用。在教學的過程中，首先要讓計算機專業(yè)的學生弄清楚學習電工電子課程的培養(yǎng)目標。第一，家電與人民生活息息相關，人們需要了解電路知識，還需要知其然，知其所然;第二，計算機主要是由電路所組成，計算機專業(yè)的學生更加需要了解電路的知識，還需要熟悉計算機的相關知識;第三，計算機專業(yè)是工科類，學習電工電子能夠提高工科類學生的實操能力。因此，計算機相關專業(yè)的學生需要弄清楚其培養(yǎng)目標。由于計算機和家電越來越智能化，人們對電路的具體了解不甚清楚，如二極管，電阻，電感，電容等內(nèi)容，都是學生不易理解的理論難點和不易掌握的操作難點。針對這種不易理解的理論難點和不易掌握的操作難點，進行案例驅(qū)動教學法是必要的。

3 電工電子學的案例驅(qū)動教學法的應用

精選案例是教師圍繞教學目標進行教學活動的重要依據(jù)，是學生獲取關鍵和實質(zhì)信息的主要來源，是順利完成案例教學的基本條件。

3.1 教學案例的設計

圍繞教學目標，從理論出發(fā)，在生活中精選案例。案例教學的核心是案例是否選取得當，所選取的案例必須是經(jīng)典的、具有代表性的，能揭示關鍵和實質(zhì)的信息。因此，教師精選案例的前提是教師必須吃透教材，要弄懂教材的每個關鍵和實質(zhì)的信息，要清楚每個信息元素之間的關聯(lián)性和發(fā)展性。講解經(jīng)典的案例需要充分利用可視化教學，要寓所教理論于案例。

二極管[4]是電路基礎的重要組成部分，是大部分家電必不可少的電路元件，可以應用與整流、開關、限幅、續(xù)流、檢波、顯示、穩(wěn)壓、觸發(fā)等方面。在日常生活中，幾乎所有電器都有二極管的身影，如電話、電視、空調(diào)、電風扇、錄音機、手機、電腦等等。為了讓學生多感官參與，理解二極管的知識點，以二極管元件性能的研究為案例，該案例方便學生容易理解二極管的特點。首先是理論知識的講解二極管由PN結[5]所組成，在課堂上以圖片的形式講解PN結的分子運動。

為了讓學生加深印象，以動畫的形式展現(xiàn)漂移電流在電路中的整個運動過程。場景可視化可以讓抽象的知識轉(zhuǎn)化為具體的知識，方便學生總結PN結的特點。與此同時，教師需要引導學生善于發(fā)現(xiàn)問題，思考問題，把學生從被動轉(zhuǎn)換為主動，讓學生觀察日常生活的家電中，哪些部分是二極管起的作用，并讓學生尋找二極管元件在實驗室進行研究。

使用案例教學重點是學生是否在可視化方法中理解關鍵和實質(zhì)的信息，案例應該揭示信息元素之間的關聯(lián)性和信息元素關系的發(fā)展性，突出重點難點，通學易懂。學生在教師引導之后，獨立思考總結關鍵和實質(zhì)的信息，清楚知識點的關系，即完成了相關的教學目標。

3.2 教學組織實施

二極管案例是圍繞知識點的關系設計的，因此，教材是學生獲取理論知識的重要來源，但課程教學不再以教材內(nèi)容為順序，而是圍繞教學案例引導學生發(fā)現(xiàn)問題，分析問題，確定教學目標，回顧已有的知識點，分析解決問題需要的信息元素之間的關聯(lián)性，然后引導學生進行預習，設計與案例相似的電路圖，圍繞案例組織整個獲取關鍵和實質(zhì)信息的教學活動。