任務(wù)驅(qū)動法在“模擬電路與數(shù)字電路”教學(xué)中的應(yīng)用研究

周廣麗，郁玲艷，張 丹

(南京理工大學(xué)紫金學(xué)院，江蘇 南京 210023)

0 引言

“模擬電路與數(shù)字電路”是一門工程實踐課，可以解決實際應(yīng)用中的很多問題。長期以來，“模擬電路與數(shù)字電路”課程教學(xué)采用傳統(tǒng)的教學(xué)方法，以教材為中心，教師為主體、學(xué)生被動填鴨式學(xué)習(xí)。傳統(tǒng)的教學(xué)模式下，學(xué)生只能學(xué)到皮毛，而不能很好地將理論知識應(yīng)用于實踐，學(xué)生難以理解復(fù)雜電路和抽象的概念，分析和解決問題的能力較弱，最終學(xué)生大多產(chǎn)生厭學(xué)情緒，教學(xué)效果不理想。

“模擬電路與數(shù)字電路”一般會安排對應(yīng)的實驗課程，但實驗課程內(nèi)容多為驗證性實驗，缺乏設(shè)計性實驗。在實驗課程的教學(xué)過程中，教師根據(jù)理論課教學(xué)內(nèi)容安排一些驗證性實驗，學(xué)生只需按照老師提供的電路以及操作步驟進(jìn)行實驗，學(xué)生只是機(jī)械性的學(xué)習(xí)，始終處于“讓我學(xué)”的狀態(tài)，而不是“我要學(xué)”，對“模擬電路與數(shù)字電路”系統(tǒng)設(shè)計沒有任何概念，拿到具體應(yīng)用要求后不知如何入手，更無法設(shè)計出可實現(xiàn)要求的電路。所以傳統(tǒng)的教學(xué)模式不但不利于“模擬電路與數(shù)字電路”課程的學(xué)習(xí)，而且抑制了學(xué)生的主動性和創(chuàng)造性。

為了充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，使學(xué)生明確“模擬電路與數(shù)字電路”學(xué)習(xí)的應(yīng)用價值，改革教學(xué)手段是教學(xué)發(fā)展的必然趨勢。任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法是以任務(wù)驅(qū)動為教學(xué)的方式，能為學(xué)生提供體驗實踐的情境和感悟問題的情境，圍繞任務(wù)展開學(xué)習(xí)，以任務(wù)的完成結(jié)果檢驗和總結(jié)學(xué)習(xí)過程，改變學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)，使學(xué)生主動建構(gòu)探究、實踐、思考、運用、解決高智慧的學(xué)習(xí)體系。在教學(xué)過程中按任務(wù)驅(qū)動來組織教學(xué)內(nèi)容，創(chuàng)設(shè)應(yīng)用情景，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)需求，鋪墊學(xué)生對知識的探索心理；以任務(wù)為主線，以能力為本位，從實踐需求出發(fā)，按照項目需求合理設(shè)置教學(xué)內(nèi)容，同時綜合運用多種教學(xué)方法和手段，對“模擬電路與數(shù)字電路”的教學(xué)進(jìn)行改革和實踐。

任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法在實施過程中主要包括教師合理設(shè)計任務(wù)、學(xué)生自主學(xué)習(xí)和協(xié)作學(xué)習(xí)、教師制定有效的評價體系3個環(huán)節(jié)。

1 合理設(shè)計教學(xué)任務(wù)

教師根據(jù)課程性質(zhì)、課程內(nèi)容合理設(shè)置教學(xué)任務(wù)，是保證任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法順利執(zhí)行的前提條件。任務(wù)的設(shè)計需要遵循以下原則：從實際出發(fā)，充分考慮學(xué)生已有的知識結(jié)構(gòu)、認(rèn)知能力、專業(yè)基礎(chǔ)和興趣愛好等特點，結(jié)合課程的教學(xué)目標(biāo)和大綱，設(shè)計一系列由點到面、由淺入深的具體任務(wù)，把知識點巧妙地隱含在每個任務(wù)中；要把握好任務(wù)的尺度，既具有一定的挑戰(zhàn)性，又具有可操作性；設(shè)計的任務(wù)要具有一定的真實性、靈活性和可拓展性；設(shè)計的任務(wù)要有一定的趣味性，能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣[1]。

“模擬電路與數(shù)字電路”主要涉及二極管、三極管和集成運算放大電路的分析與研究，數(shù)制和數(shù)碼、邏輯代數(shù)基礎(chǔ)的講解，組合邏輯電路的分析與設(shè)計，時序邏輯電路的分析與設(shè)計等內(nèi)容。根據(jù)該課程的教學(xué)大綱和教學(xué)內(nèi)容，同時考慮趣味性和實踐性合理設(shè)計教學(xué)任務(wù)。比如在組合邏輯電路的分析與設(shè)計這一章節(jié)中，以“校園歌曲評比電路”為題目，設(shè)計一個任務(wù)驅(qū)動，通過這個任務(wù)的驅(qū)動學(xué)習(xí)，學(xué)生不僅能掌握組合邏輯電路的設(shè)計方法和步驟，還可以將該電路用于學(xué)校的歌唱比賽活動中。再比如，在學(xué)生掌握了組合邏輯電路和時序邏輯電路的設(shè)計的基礎(chǔ)上，設(shè)計“跑馬燈電路”為項目任務(wù)名稱，學(xué)生通過這個任務(wù)的驅(qū)動學(xué)習(xí)，不僅可以很好地將掌握組合邏輯電路和時序邏輯電路的設(shè)計結(jié)合起來設(shè)計一個完整的數(shù)字系統(tǒng)，而且可以用該電路實現(xiàn)節(jié)日里校園的布置，任務(wù)名稱非常有趣，而且具有很強(qiáng)的操作性，可以有效地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。

每一個主任務(wù)又包含若干子任務(wù)，因?qū)W生首次學(xué)習(xí)模數(shù)電的內(nèi)容，沒有理論基礎(chǔ)，所以主任務(wù)需要教師在課堂上引導(dǎo)學(xué)生來完成，教師在對新知識點講授的前提下提出任務(wù)，在分析解決任務(wù)的過程中教師起引導(dǎo)作用，引導(dǎo)學(xué)生利用所學(xué)知識，發(fā)揮個人潛能去分析并尋找解決問題的方法。子任務(wù)用于學(xué)生課下按照分組合作完成，并在課上分組完成成果匯報。“模擬電路與數(shù)字電路”教學(xué)任務(wù)如表1所示。

表1 模擬電路與數(shù)字電路教學(xué)任務(wù)

2 自主學(xué)習(xí)和協(xié)作學(xué)習(xí)

任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法的目的是通過合理設(shè)計教學(xué)任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和協(xié)作學(xué)習(xí)，最終完成規(guī)定的教學(xué)任務(wù)[2]。因此，學(xué)生自主學(xué)習(xí)和協(xié)作學(xué)習(xí)是任務(wù)教學(xué)法實施的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

在任務(wù)教學(xué)法中，教師向?qū)W生提供解決該問題的有關(guān)線索，如需要搜集哪一類資料、從何處獲取有關(guān)的信息資料等。強(qiáng)調(diào)發(fā)展學(xué)生的“自主學(xué)習(xí)”能力。同時，倡導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中，不斷討論和交流，通過不同觀點的交鋒，補(bǔ)充、修正和加深每個學(xué)生對當(dāng)前問題的解決方案。

在任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法的實施過程中，將每3～5名學(xué)生分為一個項目組，該項目組的同學(xué)合理分工、團(tuán)結(jié)協(xié)作，通過查找任務(wù)相關(guān)資料、制定任務(wù)實施方案、完成任務(wù)內(nèi)容、匯總項目報告等。任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法實施過程中將學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和協(xié)作學(xué)習(xí)有機(jī)結(jié)合，既能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性，又能提高學(xué)生團(tuán)隊協(xié)作能力。

在學(xué)習(xí)過程中，為了便于學(xué)生及時掌握自己的學(xué)習(xí)狀況，有效地判斷項目結(jié)果的正確性，鼓勵學(xué)生將multisim等仿真軟件應(yīng)用到“模擬電路與數(shù)字電路”的學(xué)習(xí)中，通過軟件仿真加深對理論知識的掌握，同時驗證任務(wù)實施過程和結(jié)果是否正確[3]。

3 有效的評價體系

通過成果評價，不僅可以幫助學(xué)生及時發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)中的漏洞，還可以使學(xué)生發(fā)現(xiàn)自身的不足和同伴的優(yōu)點，引發(fā)學(xué)生自我反思。因此，制定合理、有效的評價體系，是任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法中不可或缺的重要環(huán)節(jié)。為此，在教學(xué)中需要建立一個綜合、立體、多角度的新型考核評價體系——多維考核體系。為全面考核學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，構(gòu)建多維考評系統(tǒng)，由學(xué)生、教師分別從不同角度對學(xué)習(xí)成果進(jìn)行評價。考核范圍包括理論考試和任務(wù)考核兩部分，任務(wù)考核又包括任務(wù)報告、交流協(xié)作、成果匯報三方面，理論考試、任務(wù)報告、交流協(xié)作、成果匯報各占總成績的50%、20%、10%、20%，其中理論考試部分由老師獨立完成，任務(wù)考核部分由教師和學(xué)生共同完成。學(xué)生根據(jù)任務(wù)完成情況，以小組為單位進(jìn)行自評和互評；教師根據(jù)學(xué)生的貢獻(xiàn)、學(xué)習(xí)完成情況進(jìn)行評價。另外，考核環(huán)節(jié)不僅需要對最終的理論考試環(huán)節(jié)進(jìn)行評價，同時還需要對單元任務(wù)報告完成情況、交流協(xié)作情況以及成果匯報環(huán)節(jié)進(jìn)行評價。具體考核系統(tǒng)如表2所示。

表2 多維考核體系

4 結(jié)語

本文通過教學(xué)任務(wù)的設(shè)計、學(xué)生自主學(xué)習(xí)和協(xié)作學(xué)習(xí)、構(gòu)建有效評價體系幾個方面，詳細(xì)介紹了任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法在“模擬電路與數(shù)字電路”教學(xué)中的應(yīng)用。在該課程的教學(xué)過程中，有效地調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，充分發(fā)揮學(xué)生自主學(xué)習(xí)的優(yōu)勢，教學(xué)效果良好。