摘 要:鑒于《電子技術基礎》課程的重要性和目前所面臨的教學困境,提出了因“材”施教的教學理念。根據(jù)這種教學理念,結合《電子技術基礎》課程中不同的教學內容和教學任務,可以分別采用講授法、演示法、任務驅動法、實驗教學法、模擬教學法等五種教學方法。
關鍵詞:因“材”施教;電子技術基礎;教學內容;教學方法
中圖分類號:G712 文獻標志碼:A 文章編號:1002-2589(2014)02-0222-02
《電子技術基礎》既是電子、電氣、信息、機電類專業(yè)的專業(yè)技能課,也是機械、能源、建筑、計算機、經(jīng)貿管理等非電類專業(yè)的技術基礎課,具有很強的理論性、系統(tǒng)性和實踐性。它包括模擬電子技術和數(shù)字電子技術兩部分內容,不但知識點多,實踐任務繁重,而且學生擁有該課程的基礎相對薄弱[1]。同時,在教學過程中,傳統(tǒng)的教學方法不靈活,不能根據(jù)教學內容和教學任務隨機應變,而且教學手段單一、落后,不能滿足現(xiàn)代教學的需要。為了提高教學質量,使學生輕松地掌握這門課,需要根據(jù)教學內容的特點和學生的認知水平采取有針對性的教學方法,即因“材”施教。
一、講授法
講授法是課堂教學的主要教學方法。教師通過簡明、生動的口頭語言,依托黑板或圖表向學生傳授知識、傳遞信息,使學生的認知能力和智力有所發(fā)展。
在教授《電子技術基礎》中,對于理論性和邏輯性比較強的章節(jié),或者屬于說明性和數(shù)學性質的內容,使用講授法比較合適。例如,《模擬電子技術基礎》中電子技術的發(fā)展、電子技術基礎和電子技術的分類,以及半導體三極管放大電路的靜態(tài)分析和動態(tài)分析等內容,這些知識的教法適合采用講授法。把核心內容和關鍵詞語寫在黑板上,既能夠使學生快速地從總體上把握課程脈絡,便于歸納,又可以使教師根據(jù)學生的接受能力有效地控制教學進程,還便于師生之間進行有效的互動。
當然,講授法對教師的要求非常高,教師備課必須充分,對所講授的內容不但能用生動形象、清晰準確的語言表述出來,而且要根據(jù)學生的聽課情況進行調整。如果運用不當,則會使學生學習的主動性、積極性受挫,出現(xiàn)教師滿堂灌、學生被動聽的局面。
二、演示法
在理工科教學當中,演示法是經(jīng)常使用的方法。教師通過實物、圖片、多媒體課件等進行示范性操作,并配合講授法、談話法等一起使用,培養(yǎng)學生的學習興趣,提高觀察和抽象思維能力。
在《電子技術基礎》教學過程中,多數(shù)教師對于半導體基礎知識、PN結的形成及特性、場效應管的工作原理等微觀變化的內容不知如何講授,經(jīng)常是花費很多時間和精力來解說,結果學生還是一頭霧水,不知所云。如果借助多媒體課件,利用動畫模擬載流子的運動情況,那么學生理解起來將更加容易。學生不但可以了解電子技術的微觀內容,而且培養(yǎng)了他們學習該課程的興趣。因此,演示法非常適合通過觀察、分析可以得到結論的內容。
但是,演示法也有明顯的缺點:視覺疲勞,對教學技能要求高,且課堂的內容相當熟練,太快太慢都會降低多媒體教學的效果,使學生不知所云,建立不起整體教學內容。
演示法對于選擇合適的教具和演示方法要求較高,在演示過程中,要因材施教,結合學生的實際情況和教學目標,有明確的目的,使學生能容易接受所講的知識;演示速度要適中,同時教師引導學生觀察,使學生的注意力集中于對象的主要特征、主要方面或事物的發(fā)展過程,才能得出正確結論;另外,演示時充分發(fā)揮學生的主動性,積極采用互動式教學,以教帶學[2][3]。
三、任務驅動法
所謂“任務驅動法教學”,就是教師給學生布置探究性的學習任務和要求,學生圍繞該任務查閱資料,開展學習有關理論知識,由各小組討論確定完成任務的方案,選出代表進行講解,最后由教師進行總結評價,寫出報告,并且進行全程考核。
《電子技術基礎》是一門理論性和實踐性較強的科目。通過該課程的學習,學生不但需要掌握電子技術的基本理論知識、工作原理、性能和特點,而且還要求學以致用,動手制作電子電路和分析一些實際的問題。《放大電路》是《電子技術基礎》中的重點內容,通常教師會花費很多時間去分析各種典型的放大電路,這樣做雖然可以提高學生的邏輯思維能力,但是總會使學生感到學無所用,從而產生厭學的情緒。改變這種狀況最好的辦法就是教師帶領學生分析完典型電路后,再指導學生設計一個諸如擴音機放大電路的技能訓練,并且進行評價考核,作為總成績的組成部分,不但可以提高學生學習電子技術的積極性,而且可以培養(yǎng)學生動手實踐的能力。
在使用任務驅動法教學法時,需要注意的問題有:第一,教師既要根據(jù)學生的年齡特點、基礎知識、接受能力和個體差異設定合理的總目標,又要把總目標細化成學生容易掌握和實現(xiàn)的學習模塊。第二,教師在選擇技能訓練時要避免任務的形式化和簡單化,要兼顧基礎知識練習與實踐能力的培養(yǎng),使學生在完成“任務”的過程中,不斷提高分析問題、解決問題的能力。第三,建立合理的考核制度。只要在完成任務的過程中,仔細認真,積極參與,在原有的基礎上有所收獲的學生都應該得到優(yōu)異的成績[4]。
四、實驗教學法
實驗教學法,是指學生在教師的指導下,使用一定的實驗設備,通過特定的操作步驟,引起實驗對象的某些變化,從觀察這些現(xiàn)象的變化中獲取新知識或驗證知識的教學方法。
《電子技術基礎》的實驗分為基礎實驗和綜合實驗。其中,基礎實驗主要訓練學生儀器儀表的基本操作和使用,這些內容在教學過程中需要采用實驗教學法,依托于試驗臺,由教師先進行演示,然后由學生訓練的方法達到教學目的。例如《模擬電子技術基礎》中雙蹤示波器、函數(shù)信號發(fā)生器、數(shù)字萬用表、直流穩(wěn)壓電源等常用電子儀器的使用,單管放大器靜態(tài)工作點的測量和調試,以及分析靜態(tài)工作點對放大器動態(tài)特性的影響,差動放大器的主要性能指標的測試方法和零點漂移現(xiàn)象的觀察等內容。《數(shù)字電子技術基礎》中集成邏輯門的參數(shù)測試、集成邏輯電路的連接和驅動、基本觸發(fā)器的功能測試等內容。
運用實驗教學法時,需要教師事先對儀器設備、實驗材料仔細檢查,以保證實驗的效果和安全。同時,需要學生在進實驗室之前仔細閱讀實驗指導書,對該次實驗原理、方法、步驟、內容和可能得到的結果心中有數(shù)。實驗過程中,充分發(fā)揮學生的主體作用,采用啟發(fā)式和探索式方法引導學生實驗,培養(yǎng)學生的實驗操作能力、觀察能力、分析問題和解決問題的能力[5]。實驗結束后,在教師的指導下寫出實驗報告。
五、模擬教學法
《數(shù)字電子技術》是一門理論性強,而且需要多動手實踐才能有收獲。但是由于內容多,在有限的課時內講完知識點已屬不易,還要培養(yǎng)學生的動手實踐能力,更是心有余力不足。為了緩和課時緊張與教學任務繁重的矛盾,引入模擬教學方法。模擬教學法是在模擬情境條件下進行實踐操作訓練的教學方法,這種教學方法主要利用EDA技術,僅對已有系統(tǒng)設計方案中硬件組成結構利用軟件中的模型庫實現(xiàn),而其功能的實現(xiàn)利用軟件仿真。模擬教學法從一定程度上檢驗了設計的正確性,并非利用真實的硬件實現(xiàn),但是真正的系統(tǒng)硬件實現(xiàn)卻需要實際搭建電路[6]。
在講授《數(shù)字電子技術》中抽象的組合邏輯電路波形、難理解的輸出延時、競爭冒險現(xiàn)象及點觸發(fā)器的約束條件、同步清零和異步清零等內容時,運用EDA技術不但可節(jié)約課時,而且可以加深學生對相關知識的理解[7]。
模擬教學法通常在學生具備了一定的專業(yè)理論知識后,實踐操作前進行。傳統(tǒng)的實驗教學方法往往是基于試驗臺上進行,不但不利于發(fā)散性和創(chuàng)新性實驗的開展,而且不利于實驗時間和實驗場所的靈活安排,大大限制因材施教教學理念的實施。EDA技術引入教學當中,既符合現(xiàn)代數(shù)字系統(tǒng)設計技術發(fā)展趨勢的新型設計手段,有利于綜合性和創(chuàng)新性實驗的設計,又使操作簡單靈活,便于修改,降低了實驗成本,提高了系統(tǒng)可靠性[6]。但是這種教學方法使用前需要學生掌握基于硬件描述語言的基本設計方法,從一定程度上增加了學生的負擔。
六、結束語
為了更好地完成教學任務,應根據(jù)《電子技術基礎》課程中不同的教學內容和教學任務采取不同的教學方法。理論性和邏輯性比較強的章節(jié)使用講授法;通過觀察現(xiàn)象、分析結果得出結論的內容要采用演示法;任務驅動法適合需要動手完成的實踐任務;課程當中的基礎實驗部分采用實驗教學法;對于不需要用硬件搭建電路就能完成電路的驗證內容則用模擬教學法。因“材”施教教學理念在《電子技術基礎》教學過程中的應用,是完成教學任務和提高教學質量的關鍵。
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