“覓食法”在數(shù)字電子線路實踐教學(xué)中的應(yīng)用

朱齊媛 陳新原

【摘 要】 本文從傳統(tǒng)的數(shù)字電子線路課程實踐環(huán)節(jié)角度出發(fā)，分析了存在的弊端，探討了“覓食”法在實踐教學(xué)環(huán)節(jié)中的應(yīng)用，并論證了了實踐過程，分析了實踐結(jié)果，最后提出了實驗教學(xué)改革的建議。

【關(guān)鍵詞】 數(shù)字電子線路;實踐教學(xué);覓食;項目塔;應(yīng)用

一、引言

數(shù)字電子電路課程廣泛的應(yīng)用在計算機(jī)、電子通信及自動化等各個專業(yè)中，是理工科中一門重要的技術(shù)基礎(chǔ)課程，具有很強的應(yīng)用性、系統(tǒng)性和實踐性。數(shù)字電子電路實驗是數(shù)字電路課程的實驗課程部分，它是理論課程的補充和深化，為學(xué)生的理論學(xué)習(xí)與實際應(yīng)用之間構(gòu)建起一座橋梁，對于學(xué)生的動手能力、分析問題、解決問題的能力有著很大的幫助。可以目前在實驗教學(xué)過程中依然存在著學(xué)生過多依賴教師的指導(dǎo)來完成實驗，缺乏主動的探索和創(chuàng)新意識，個人潛能沒有得到最大發(fā)揮。

傳統(tǒng)意義上的教學(xué)方式總是擔(dān)心學(xué)生掌握不好基礎(chǔ)知識無法開展實驗，所以教師在上實驗課之前總是提前準(zhǔn)備好實驗講義或者實驗指導(dǎo)書等，講義、指導(dǎo)書等材料中詳細(xì)的給出了實驗?zāi)康摹⒃囼灧椒ㄉ踔潦菍嶒炦^程都很詳細(xì)，這些無疑是對順利展開實驗的最有利的硬件保障，但是這樣的“有利”也極大的阻礙了學(xué)生的探索和創(chuàng)新，所以必要的時候教師的適當(dāng)懶惰、適當(dāng)?shù)姆攀郑寣W(xué)生為了“溫飽”主動“覓食”成為了一個新的有效方法。

二、“覓食”實踐教學(xué)

“覓食”實踐教學(xué)主要方向是跟著學(xué)生，從學(xué)生自身的角度出發(fā)確定應(yīng)該教什么如何教，由學(xué)生的被動式“填鴨式”灌輸為積極主動的思考和學(xué)習(xí)，自主構(gòu)建知識過程。[1]

1、“覓食”實踐教學(xué)的概念

“覓食”實踐教學(xué)過程是為了適應(yīng)知識經(jīng)濟(jì)時代的發(fā)展需求，鼓勵學(xué)生充分利用現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)，形成一種開放自主的實踐體系。以學(xué)生為主體，教師幫助設(shè)計課題，協(xié)助完成分解課題，由學(xué)生自主完成實驗素材的收集、實驗方案的整理、加工，鼓勵學(xué)生構(gòu)建團(tuán)隊相互討論、營造出互教互學(xué)互幫的實踐氛圍。

2、“覓食”實踐教學(xué)模式結(jié)構(gòu)

傳統(tǒng)的實踐教學(xué)模式如圖1所示。[2]教師、學(xué)生走進(jìn)實驗室，看似主體的學(xué)生實際上是在教師的全程指導(dǎo)之下完成實驗任務(wù)，沒有自己的靈活處理空間。

“覓食”實踐教學(xué)模式如圖2所示。教師、學(xué)生走進(jìn)實驗室，學(xué)生學(xué)會利用互聯(lián)網(wǎng)，自主自發(fā)的尋找知識的答案，完成實踐環(huán)節(jié)。根據(jù)教師所給的題目，利用自己已經(jīng)學(xué)過的理論知識，自己拆解結(jié)構(gòu)，設(shè)計實踐方案，小組合作，結(jié)合同伴，自主完成，為了達(dá)到自己的實踐目的，摸索方法，達(dá)到“覓食果腹”的效果。

其優(yōu)勢可以表現(xiàn)在：（1）做到知識的深層理解，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力。（2）學(xué)生和教師之間平等自由，學(xué)生有自由的選擇，個性化空間同時爆發(fā)出創(chuàng)造力。（3）有利于學(xué)生的人格成長，學(xué)生被尊重被理解，學(xué)生在合作的過程中多了之間的寬容與協(xié)作。

三、“覓食”實踐教學(xué)的具體案列分析

以數(shù)字電子線路某實驗為例，說明“覓食”實踐教學(xué)的過程和特點。

1、實際實踐過程

在實踐課前，教師首先給出任務(wù)書，然后做任務(wù)的解釋，讓學(xué)生可以明白究竟是做什么實驗，實驗的目的，實驗的性質(zhì)等問題。之后讓學(xué)生自己去尋找素材，在尋找素材的過程和設(shè)計實驗的過程中不鼓勵學(xué)生團(tuán)隊合作，最好可以獨立完成，這個過程可以獨立依靠圖書館資料、網(wǎng)絡(luò)資源等。然后集中起來，按人數(shù)分組，2～4人一組，相互批判相互討論，結(jié)合各個方案優(yōu)勢，完善出一種可以實現(xiàn)的方案，走進(jìn)實驗室，給出最后的實驗結(jié)果。如果實驗結(jié)果不正確，老師可以協(xié)助找出問題，給出解決思路提示，學(xué)生可以接著去完善或者更改方案，直至最后的完成。最后學(xué)生分組完成實驗報告，包括實驗步驟，實驗數(shù)據(jù)分析，實驗感想或者實驗疑點等內(nèi)容。

2、實踐過程中的重點和難點

（1）實驗任務(wù)書：實驗任務(wù)書應(yīng)該是由教師布置的。在任務(wù)書里給出具體任務(wù)要求，不可以含糊，力求學(xué)生明白要做什么;給出實驗性質(zhì)，主要是指驗證性實驗、設(shè)計性實驗還是綜合性實驗;給出實驗環(huán)境需求，主要就是實驗室可以提供給學(xué)生的主要實驗器材包括儀器儀表和基本的元器件;給出實驗報告要求，實驗的分組要求等。另外根據(jù)學(xué)生對理論知識的掌握程度可以將實驗難度梯度化，有實驗的必做部分也有實驗的選作部分。這樣可以為基礎(chǔ)比較差的學(xué)生奠定一定的信心，也可以為能力比較強的學(xué)生增加開拓的機(jī)會。圖3為某次教師下達(dá)的任務(wù)書。

圖3 實驗任務(wù)書范例

（2）學(xué)生準(zhǔn)備工作：學(xué)生接到任務(wù)書之后。首要是理解任務(wù)書的要求，然后依靠課本的理論知識結(jié)合課外的資料、互聯(lián)網(wǎng)，綜合上述內(nèi)容完成自己的方案規(guī)劃。然后自由組合，2～4人相互討論，確定最終方案。在這個過程中，基礎(chǔ)理論知識是必備的，其次資料的查找就是一種能力的鍛煉，如何查看芯片手冊，設(shè)計邏輯圖，以及將別人的設(shè)計方案理解并且合理的運用到自己的任務(wù)中，最后自己的方法如何得到同伴的認(rèn)可，這個都是學(xué)生除了課本知識以為的鍛煉和學(xué)習(xí)。通過平時的一點一滴的積累，為學(xué)生以后參加競賽或者社會性活動奠定一點的基礎(chǔ)。

（3）走進(jìn)實驗室：小組帶著自己的設(shè)計方案，走進(jìn)實驗室。不力求一次成功，但是教師可以鼓勵學(xué)生不斷的改進(jìn)自己的設(shè)計方案，不斷在修訂的靠近實驗真實結(jié)果，鍛煉學(xué)生的“覓”的過程，最后在得到“食”時，可以分享到自己的勞動過程的喜悅。

（4）做好總結(jié)和歸類：學(xué)生在一次次的實驗之后有小結(jié)，可以是知識上的總結(jié)也可以是過程上的小結(jié)。教師也可以通過每次實驗，給出小結(jié)。分組之后對于同一題目，肯定會有很多不同的設(shè)計思路和設(shè)計方案，實現(xiàn)的難易程度也是不一樣的，教師可以做好分類和小結(jié)，為今后的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)做好改進(jìn)的準(zhǔn)備工作。學(xué)生和教師之間相互總結(jié)，發(fā)揚教學(xué)民主，了解學(xué)生對實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的意見和建議，提高教學(xué)的透明度，有效引導(dǎo)學(xué)生參與到教學(xué)改革中，增強學(xué)生的主體意識。[3]

四、“覓食”實踐教學(xué)的效果評估

“覓食”實踐教學(xué)大膽在2013-2014-在2011級物理學(xué)2個班使用。分為2個班，每班80人，1班采用傳統(tǒng)實踐教學(xué)模式，教師給任務(wù)，教師利用一個學(xué)時分析任務(wù)，給出備選的設(shè)計方案，然后配合實驗員指導(dǎo)學(xué)生完成全部5個試驗;2班采用“覓食”教學(xué)法，要求學(xué)生4人一組，開放實驗室。

在實驗條件完全一致的條件下，均順利完成的實驗大綱要求的5個實驗。從統(tǒng)計角度分析成績的區(qū)分度不大，但是學(xué)生的參與熱情有很大的不同。1班學(xué)生明顯越到后面的實驗越表現(xiàn)出應(yīng)付之勢，但是2班的學(xué)生的積極性很高，并且有學(xué)生主動提出希望可以自己給自己出任務(wù)完成高難度的實驗，這個是作為工科最為嘉獎和鼓勵的態(tài)勢。作為實踐者，筆者認(rèn)為可以融合更加多的實驗，開設(shè)相應(yīng)的課程設(shè)計并且和相關(guān)專業(yè)連接起來，參考“項目塔”的做法，[4]增加知識的關(guān)聯(lián)性，考核學(xué)生多個知識點，知識的綜合運用能力。“項目塔”實例如圖4所示。

圖4 “項目塔” 之“存儲器”案列

五、總結(jié)

“覓食”實踐教學(xué)還是只是在初步的嘗試階段，還有許多地方是需要修訂，并且可以結(jié)合多種教學(xué)方法，例如“同伴”學(xué)習(xí)法、[5] “對分課堂”等，[6]提高實踐教學(xué)的質(zhì)量，和理論課堂教學(xué)相輔相成，全方位全角度的激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)學(xué)生對知識的理解，提升學(xué)生的創(chuàng)新實踐能力。對于教師也可以起到教學(xué)方法的改革，提升教師素質(zhì)，從而為培養(yǎng)出具備有一定實踐能力的綜合應(yīng)用型人才做好基礎(chǔ)。

【參考文獻(xiàn)】

[1] 黃英，雷菁.開放式實驗教學(xué)中元認(rèn)知能力培養(yǎng)研究[J].實驗室研究與探索，2008（9）.

[2]尤志強."任務(wù)驅(qū)動法"在單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計教學(xué)中的實踐[J].實驗室研究與探索，2008（3）.

[3]聶幸.淺談數(shù)字電路實驗教學(xué)改革和學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[J].科教文匯，2013（03）.

[4]李慶玲.《數(shù)字電路》實驗教學(xué)改革與實踐[J].現(xiàn)代計算機(jī)，2014（08）.

[5]杜鑫.同伴教學(xué)的可行性分析[J].現(xiàn)代教育科學(xué)，2010（08）.

[6]張學(xué)新.對分課堂：大學(xué)課堂教學(xué)改革的新探索[J].復(fù)旦教育論壇，2014（05）.

【作者簡介】

朱齊媛（1979-）女，遼寧大連人，研究生，講師，研究方向智能電路、射頻濾波器.

陳新原（1967-），男，浙江寧波人，研究生，講師，研究方向智能電路、電子技術(shù)應(yīng)用，通訊作者.