探究型教學在士官電子實驗課程中的實施

李纮　王昕鑫　秦冰

摘 要：為了培養(yǎng)學員的獨立精神，實驗教學不能只停留在從已知知識到已知結論的驗證階段上，而要進一步上升到探究型實驗。探究型實驗改變了驗證性實驗教學中亦步亦趨的教學方法。在探究教學過程中，學生經歷了發(fā)現問題、獨立思考、積極探索、理論指導實踐，實踐檢驗理論的認知過程，在潛移默化中開發(fā)了智能，知識轉化為能力。

關鍵詞：探究;實驗;教學

目前電子技術的實驗教學基本是沿用了“在課堂講授電路理論知識—在實驗室演示實驗過程—學生模仿做驗證實驗”的教學模式。在這種“模仿式”的教學模式中，學員做的實驗更多的是驗證性、形成性的實驗，而對培養(yǎng)綜合應用能力的實驗教學則安排的較少，這對提高學員的能力，培養(yǎng)學員的創(chuàng)新意識遠遠不夠，實驗教學不僅是要幫助學員加深對電路理論和電路知識的理解，更要在培養(yǎng)學員探究能力上下功夫，因此，要深化實驗課教學的改革，加強探究型實驗教學。

一、探究型實驗教學的特點與目的

電子實驗教學過程中存在著學習消化知識的因素，也存在著發(fā)現問題、產生疑問的因素，因此，實驗教學不能只停留在驗證理論知識的階段，而要進一步上升到探究型實驗。探究型教學是指學員在教員的指導下，通過自主學習、主動探究、交流合作等方式對教學內容中的某些知識點或實驗現象進行深入探究，實現學習與探究相結合的教學模式，它的突出特點是學員通過對問題或課題的探究進行學習，注重對學員思維能力、創(chuàng)新能力、合作能力的培養(yǎng)。探究型實驗不是學員被動接受知識，而是主動思考、合作探討、動手操作發(fā)現新知識，應用所學知識與技能解決問題的過程。探究的問題，可源于教學的重點、難點或實驗中遇到的令人疑惑不解的現象。在探究性教學中，學員要解決的問題在教材上沒有現成的答案，需要學員通過查閱資料，合作討論、分析問題、擬出實踐步驟和解決方案。

可見，探究型教學是把科學研究的方法應用于教學，學員通過對問題的探究去發(fā)現新的知識，加深學習的深度，拓寬學習的廣度。探究型教學的指導思想是“以學生為主體，以教師為主導的”的啟發(fā)式教學理念，教員把教學由知識傳授、技能培訓的層面進而升級到科學方法的指導、科學思維的培養(yǎng)的層面上來。

二、電子技術探究型實驗的實施

（一）設定能力的目標

在掌握基本驗證型實驗技能的基礎上，探究型實驗的能力目標為：一是根據問題或課題，能自主地合理安排實驗內容和步驟;二是知道如何選用實驗所需的器材、儀器儀表，并會正確安全使用這些器材、儀器儀表;三是知道如何測量所需數據，能正確地進行觀察和讀數;四是能正確分析實驗數據，導出正確、合理的結論;五是形成綜合分析運用知識的能力，可自行分析排查常見電路故障。

（二）設置探究的問題

探究性教學鼓勵學員積極大膽地提出問題，發(fā)現問題。探究型教學將學習理論知識與發(fā)現探索新知識相結合，這在教學觀念上是個突破。

探究型實驗要在學員完成驗證性實驗之后，掌握基本電子實驗技能的基礎上，設置要探究的問題。教員要鼓勵引導學員培養(yǎng)發(fā)現意識，要告訴學員，學習貴在“能自出新意”，即不僅要不斷學習新知識，還要有自己的新發(fā)現新體會。探究型實驗的課題的設置要遵循的原則：一是必須體現教學的重點內容;二是必須是學員未知的新知識;三是要與學員現有的知識水平、認知水平、研究能力相適應。課題不能太簡單，不具挑戰(zhàn)性，學員提不起勁頭，也不能太難，打擊他們的自信心。四是探究問題通常由教員精心設置提出，也可以是學員在實驗中遇到疑問時提出。

探究問題一：在橋式整流電路實驗中，從信號發(fā)生器引出9V交流電壓加到整流電路的輸入端，在輸出端應該能觀察到全波整流輸出電壓，即脈動直流電壓，可是有的同學在輸出端觀察到的波形的導通角卻小于180度，這是什么原因？

探究問題二：單管共發(fā)射極放大電路的基本實驗是連接電路、測試靜態(tài)工作點，測試放大倍數、輸入電阻、輸出電阻等。在此基礎上，教員可以啟發(fā)學員思考，影響靜態(tài)工作點的因素有哪些？如果靜態(tài)工作點發(fā)生變化，偏離合適值，對放大電路的性能是否會產生影響？產生怎樣的影響？如何處理這些影響？

探究問題三：共集電極放大電路的電壓放大倍數等于1，它的輸入電阻、輸出電阻有什么特點？如何應用這些特點？如何應用它與共發(fā)射極放大電路協(xié)作工作？

（三）引導探索求證

學員發(fā)現了問題，有了想把問題搞清楚的求知欲望，在思考問題原因，尋找答案時，許多學生發(fā)出了“書到用時方恨少”的感慨，這時教員就要因勢利導，引導學員學習科學的研究方法，引導學員去查閱資料，經過搜索資料，認真研讀，查到原因，在教員指導下，確定解決問題方案，再回到實驗中加以檢驗。

在單管共發(fā)射極放大電路實驗中，學生發(fā)現基極電阻、集電極電阻的阻值以及放大電路的電源電壓值都會影響電路的工作點，工作點過高會發(fā)生飽和失真，工作點過低會發(fā)生截止失真，那么如何消除失真呢？最佳解決方案是什么？在教師指導下，學生發(fā)現，如果改變電源電壓會影響到其它與此電路共用電源的電路，改變集電極電阻的阻值則會影響放大電路的交流負載，進而影響電路的放大性能，那么改變基極電阻可以有效地調節(jié)靜態(tài)工作點而對交流性能指標又沒什么影響。學生經過艱苦努力，找到了解決問題的最佳辦法，體驗到了學有所獲的喜悅。

在射極輸出器電路實驗中，學生已知它的放大倍數僅為1，沒有將輸入信號的電壓進行放大的能力，但射極輸出器的輸入電阻大，輸出電阻小，利用這些特點，可用它在多級電壓放大器中做輸入級、中間緩沖極、輸出級，做共發(fā)射極放大電路的好幫手，使得交流信號的傳輸效率大為增加。

差動放大器的電路結構設計的初衷是抑制零點漂移，或者是溫度漂移。其電路結構的特點是結構對稱，差動放大器對應位置上的元件參數越一致，消除零點漂移效果越好。有的學生在做此實驗時，之所以發(fā)現雙端輸出放大倍數只是單端輸出的一倍多，與理論知識不符，究其原因是兩只三極管的放大系數不一致。學生用萬用表測量兩個三極管的電流放大倍數，發(fā)現兩只三極管的放大系數果然不一致，然后重新找兩只參數基本一致的管子替換上，再測試輸出信號電壓，得到滿意的效果。學生通過分析、判斷、再實踐，對理論知識理解的更深，提高了能力，增強了學習興趣和信心。