探索現代教育技術與電子學科整合的方法

羅秀菊

【摘 要】 現代教育技術與電子學科整合是深化計算機專業學科教學改革，強調以學生為中心，促進全面實施素質教育的需要。本文主要是通過自己的理論和實踐，探討現代教育技術與電子學科整合的教學方法。

【關鍵詞】 現代教育技術；課程整合；研究性學習；教學設計

現代教育技術與專業課程整合，就是達到學習內容的廣泛性、知識呈現方式的多樣性、學習范圍的開放性、學習方式的自由性和學習過程的交互性。使得現代教育技術真正成為整個教育改革的制高點或突破口。在電子學科教學中，我應用現代教育技術進行了幾點嘗試：

一、開展虛擬學習和虛擬實驗

電子課程的傳統教學主要是通過教師的講授和到實驗室內的做實驗，有些內容抽象不易描述，學生難于對知識的意義進行建構，學生處于被動接受的狀態。做起實驗來因為是一知半解而造成不少“小事故”，往往使實驗半途而廢或有些學生為得到實驗數據而“造假”。為了激起學生對電子課程的興趣，探索電子電路中的奧秘，我選擇了加拿大Interactive Image Technologies公司推出的“虛擬電子工作臺”（Electronics Workbench）軟件，安裝在計算機房。從此電子課程的教學發生了根本的改變。該軟件提供了較為詳細的電路分析手段，可以完成電路的瞬態分析；時域和頻域分析；器件的線性和非線性分析等常規電路分析方法，還提供了交直流靈敏度分析等十四種電路分析方法。還可以對被仿真電路中的元件設置各種故障，如開路、短路和不同程度的漏電等。通過虛擬學習和虛擬實驗著重三個方面的轉變：

1. 從被動到主動。在教師的指導下，學生借助于“虛擬電子工作臺”進行學習，其主體認知作用得以充分的發揮，主動探究得以充分體現，學生可以通過虛擬的測量儀器測試電路的電流、電壓、失真波形，而不需要教師在黑板上反復講授放大電路的頻響曲線，不需要反復分析OCL功放的故障原因。

2. 從感性到理性。現代教育技術與電子學科之間的整合是將現代技術完美、恰當地融合到課程中，把計算機和其它信息技術作為認知工具，讓學生愉快地進入知識學習、能力提高的氛圍中。學生從親身體驗到總結歸納，有了從感性認識到理性認識的提高。

3. 從虛擬到現實。“虛擬電子工作臺”能夠幫助學生更快、更好地掌握學習相關內容，加深對概念、原理的理解，彌補課堂教學和理論教學的不足。幫助學生很快地認識常用的電子測量儀器并掌握了一些測量方法。僅在計算機上學會了還是遠遠不夠的，還要從虛擬回到現實，從“虛擬電子工作臺”回到真正的實驗臺，在實驗室內用真正的電子元器件完成一定量的實驗，用在“虛擬電子工作臺”上學到的知識指導實際的實驗。從虛擬臺和實驗臺上找出差距，分析原因，真正做到虛擬和現實相結合。

二、開展研究性學習

電子技術涉及生活中的方方面面，我與學生一起選擇“直流穩壓電源穩壓系數的研究”“調頻無線話筒穩定性的研究”“OTL功放失真的研究”“OCL功放輸出功率的研究”等研究問題進行分組。通過組內協作分工、線路設計、虛擬工作臺性能測試、設計調整、元器件選購、安裝焊接、通電調試、參數測試、樣品展示、總結分析等一系列過程，讓學生獲得親身體驗，形成樂于探究、勤于動手、努力求知的積極態度，產生對電子學科學習的濃厚興趣，激發他們探索電子技術奧秘的欲望。培養發現問題和解決問題的能力和合作的意識和能力，培養學生科學態度和科學道德。在開展研究性學習過程中要做好以下幾個方面工作：

1. 利用學校校園網建一個電子學科研究性學習園地，提供相應的理論知識、技術資料、產品信息、應用設計、實驗指導、安裝調試、安全講座等一系列專題講座。在學習園地上設置各組的研究方案、具體分工、進展情況、問題討論、總結評價等欄目，便于對研究過程進行有效的管理。

2. 開放實驗室、提供實驗用的計算機，為學生提供必要的研究時間和研究空間。

3. 定期進行相應指導，了解情況，解決研究過程中的需要和遇到的困難。注意觀察每一個學生在品德、能力、個性方面的發展，給予適時的鼓勵和指導，幫助他們建立自信并進一步提高學習積極性。

三、優化教學設計

現代教育技術是一門新興的綜合性學科，它與許多學科的理論相互交叉、相互滲透。以“學”為中心的教學設計理論正是順應建構主義學習環境的上述要求而提出來的， 因而很自然地建構主義的學習理論就成為以“學”為中心的教學設計的理論基礎。運用現代教育技術優化教學設計是教育教學的需要和發展的必然要求。教學設計是運用系統方法分析教學問題和確定教學目標，建立解決教學問題的策略方案，試行解決方案、評價試行結果和對方案進行修改的過程。具體主要體現在：

1. 電子學科的教學目標分析。不管是課堂講授、虛擬電子工作臺的應用或是研究性學習，都要對整門課程及各教學單元進行教學目標分析，以確定當前所學知識與基本概念、基本原理、基本方法或基本過程有關的知識內容。

2. 創設恰如其分的情境。通過研究性學習或虛擬電子工作臺等多種手段可以利用生動、直觀、有效地激發聯想，喚醒長期記憶中有關的知識、經驗或表象，提高學生學習的興趣。在這過程中去完成問題的理解、知識的應用和意義的建構。

3. 自主學習的設計。自主學習設計是整個以學為中心教學設計的核心內容。要在學習過程中充分發揮學生的主動性，要能體現出學生的首創精神，要讓學生有多種機會在不同的情境下去應用他們所學的知識，要讓學生能根據自身行動的反饋信息來形成對客觀事物的認識和解決實際問題的方案。在小信號放大器學習時，充分運用前面直流放大器和交流放大的調試經驗和理論知識及在虛擬工作臺中的體驗，讓學生對電路中可能存在的問題提出幾種假想解決方法，然后學生根據學習情況選擇學習的切入點。顯然每個人的開始的方式不同，但最后的效果是完全一樣的。

【參考文獻】

[1] 烏美娜. 教學設計[M]. 高等教育出版社，1994.