楊振蘭 黃珊珊 周譽昌
廣東工業大學 廣東廣州 510006
基于TBTA模式的模擬電子實驗教學改革的實踐
楊振蘭 黃珊珊 周譽昌
廣東工業大學 廣東廣州 510006
模擬電子技術課程是電類專業非常重要的一門專業基礎課程,也是一門比較難學的課程,而模擬電子實驗恰好從現象、感性的角度幫助學生更好地理解、掌握這門學科的應用。文章提出了基于TBTA模式下的模擬電子實驗教學改革,在實際教學中取得了一定的成果。
TBTA;模擬電子實驗;教學改革;實踐
當今社會科學技術日新月異,知識更新的周期大大縮短,大學生在校期間不僅應該增進知識,掌握技能,更應該學會學習,學會管理自己的學習,以適應社會發展的需要。如何讓學生在有限的學校教育期間“學會學習”,形成獨立獲得知識信息的能力和習慣,形成合理的知識結構,是當今高等教育面臨的主要課題,也是我校教學改革的一件重要事情。
TBTA(Task-based teaching approach),即基于任務驅動教學法。任務驅動教學是以學生為中心,以任務為驅動的教學方式,屬于探究式教學模式的一種。現代教育理論提倡以學生為中心,強調學生“學”的主動性,學生是信息加工的主體,教師的作用體現在組織、指導、幫助和促進學生的學習,充分發揮學生的主動性、積極性和創造性,從而使學生最有效地進行學習,達到最優的教學效果。而TBTA構建的理論依據正是現代教育理論中的學習動機理論和建構主義學習理論:學習動機理論強調學習動機與學習活動可以相互激發,相互加強,學習動機在學習中起著十分重要的作用。用任務激發學生的認知動機,通過任務的分析增強學生完成任務的信心,完成任務使學生有成就感,教師的鼓勵性評價強化學習動機。建構主義學習理論認為學習者的經驗系統在知識建構中的作用,指出學習應在與現實環境相類似的情境中發生。
針對模擬電子實驗教學的特點,在教學中采用TBTA教學法,對2008級電類專業的部分學生進行了教學改革的實踐。
在目前模擬電子技術的實驗教學過程中,以及通過學生的實驗技能比賽,我們發現,學生實驗能力不強的現狀仍沒有得到根本解決。
1.1 模擬電子實驗教學效果不理想的成因分析
模擬電子技術實驗在傳統教學過程中,主要存在以下幾個薄弱環節:
(1)實驗教學一直依附于理論教學。實驗教學內容多為一些驗證性實驗,多年來一直沿用至今,沒有把實驗課與培養學生的創新能力緊密聯系在一起。在整個教學過程中,主要是教師講解,學生被動接受,這樣的實驗教學不僅不能發揮學生的主觀能動性,而且還束縛了學生科學思維能力的發展,更談不上創新精神的培養。
(2)實驗目的不明確。看似明確,但學生不知所做實驗電路用在哪里,與日常生活有何聯系,無法激發學生動手操作的熱情。
(3)實驗步驟機械化。每個實驗步驟已寫得清清楚楚,學生只需根據已有的電路圖連接導線然后按已擬好的實驗步驟進行測試,學生感覺自己如同機器一般,無法提高學習積極性,出現應付實驗數據的現象。
(4)學生在實驗過程中依賴性強。出現問題不是自己想辦法解決,而是首先想到問指導教師。教師直接告訴學生故障,應該怎樣做,甚至代其檢查、排除故障。還有的學生怕麻煩,不自己動手做實驗而拼湊實驗數據,最后寫一份實驗報告上交給教師。
(5)模擬電子技術實驗的特殊性。不僅涉及面廣、內容多,而且理論性、實踐性都很強;新技術飛速發展引起教學內容不斷擴充,使得教學內容和有限教學學時之間的矛盾日益突出,并在一定程度上影響了學生全面素質的發展,阻礙了整體實驗教學質量的提升。
1.2 傳統模擬電子實驗教學的評價標準
目前,實驗課成績考核以實驗報告和出勤為主,造成有的學生不注重實驗的過程而只注重實驗結果。實驗過程中多忙于記錄實驗數據,很少在實驗過程中觀察現象、鉆研問題,沒有帶著問題去學、去做實驗;對實驗中出現的各種故障也不會認真分析,想辦法排除;還有的學生忙著趕寫上次的實驗報告,根本達不到實驗的目的。以單級放大電路為例,學生在測量靜態工作點時,只按照書本要求使電路中Uce=Ucc/2,而不管實際測量中是否為更合適的靜態工作點,就在此靜態工作點上測量放大倍數,記錄完數據,實驗就算做完,整理實驗報告時,只回答書本上的幾個思考題,而不是進一步思考。最后成績的評定只看書面報告是否按要求逐條列出,學生真正的實驗技能沒有得到體現和提高。
根據以上情況,模擬電子技術實驗教學改革勢在必行。
2.1 由模擬電子實驗課的特點決定
模擬電子實驗具有很強的實踐性和應用性,模擬電子實驗內容具有多樣性和豐富性。
2.2 學校資源充足
學校重視實驗教學,實驗室條件優越,實驗室都安排開放,為學生自主學習創造了條件。
3.1 結合實際,精心設計任務
在模擬電子實驗教學的改革試點班里,第一次上課就首先提出設計問題,讓學生利用一學期的時間自擬實用電路設計。教師不給出題目,由學生自己去找題目,然后帶著這些題目,先做一些簡單的基礎實驗。在做基礎實驗時,要求學生不要追求數據,而是注意觀察電路的輸出信號,例如改變電路元件參數時,對電路輸出有何影響,波形失真如何解決?這些問題紙上談兵時容易,但實際操作時有些難度,學生通過觀察就會聯想到實際電路如果出現故障時引起的原因是什么,從而會增強他們實驗的興趣。做設計實驗時,要求學生先根據自己的題目利用Multisim軟件進行仿真設計,然后利用實驗室的條件做進一步的調試,最后焊接電路板,完成論文。學生的學習積極性就被激發出來了,而且非常濃厚。另外,焊接制作的技巧問題讓學生在興趣的驅動下自己主動探索,自主學習,最后找出存在的問題及解決的辦法。這樣教師只要提出任務,學生根據任務來激發學習的積極性,學生在自己制作時就能抓住重要步驟,充分發揮了學生的自主學習能力。
3.2 邊學邊練,自主完成任務
采取教師精講:為學生提供基礎知識和基本實驗操作技能,同時,為學生能力的發展提供引導性的幫助。
學生邊學邊練:主動探究,自主學習。
3.3 協作學習,培養協作精神
將全班同學分成若干個小組,每組3~4人,進行小組協作,互助學習;相互啟發、相互促進;促進了學生間良好的人際合作關系。
3.4 展示交流,培養創新意識
通過評價反饋促進學生知識建構,通過交流展示提高學生設計水平,通過表揚激勵培養學生創新意識。
4.1 掌握好任務設計
在課程教學過程中,任務的設計非常關鍵,它的好壞直接影響教學效果。因此在任務設計時,教師必須認真分析教學目標,將教學目標巧妙地蘊涵到任務中,通過教師的引導,使學生把課程的知識點有機地聯系起來,構建課程的知識框架,并舉一反三,觸類旁通。
4.2 掌握好教學方式
在任務確定后,要求學生在小組中進行分析討論,使學生盡快進入自主學習狀態。在任務實施過程中,教師在必要時要有示范起到拋磚引玉的作用,教師還要引導學生對所學的新知識進行歸納總結,建立新舊知識間的聯系,以加深學生對知識的理解。
4.3 掌握好教學時間
一項大教學任務不可能在一兩節課中解決問題,必須把大問題分解成若干小問題,這樣就會使教學過程持續很長時間。若時間過長,教師則可能忘記前面對學生的要求,甚至導致任務不能完成或流于形式,無法達到有效的教學效果。
4.4 掌握好考核標準
教師要對整個過程中學生的新思路加以鼓勵,對不夠完善的方面進行糾正、補充。值得注意的是,教師應對每位學生進行評價,然后提出下一個新任務。至此,整個過程自然流暢,有內涵,有延伸。
TBTA,體現了學生為主體、教師為主導的現代教育思想,通過改革,把抽象、難懂的模擬電子理論轉化為有趣、生動的實用電路,既調動了學生的積極性和創造性,又提高了學生的學習興趣及應用技能,是模擬電子實驗教學中值得推廣的好的教學方法。
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Abstract: Analog electronics is an important basic course. It is also difficult to study. The labs on analog electronics can help students to understand the course better through phenomena and tangible aspects. This article proposes an innovation to the labs on analog electronics based on the TBTA pattern, and the labs show certain results in the classroom.
Key words: TBTA; analog electronics lab; educational innovation; practice
The labs on analog electronics based on the TBTA pattern
Yang Zhenlan, Huang Shanshan, Zhou Yuchang
Guangdong university of technology, Guangzhou, 510006, China
2010-09-20
楊振蘭,碩士,工程師。