任務(wù)驅(qū)動(dòng)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(mén)工程實(shí)踐課，可以解決實(shí)際應(yīng)用中的很多問(wèn)題。長(zhǎng)期以來(lái)，“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(dòng)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(shí)應(yīng)用于實(shí)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(wèn)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(huì)安排對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)課程，但實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容多為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，缺乏設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)過(guò)程中，教師根據(jù)理論課教學(xué)內(nèi)容安排一些驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，學(xué)生只需按照老師提供的電路以及操作步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，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(duì)“模擬電路與數(shù)字電路”系統(tǒng)設(shè)計(jì)沒(méi)有任何概念，拿到具體應(yīng)用要求后不知如何入手，更無(wú)法設(shè)計(jì)出可實(shí)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(dòng)性和創(chuàng)造性。

為了充分調(diào)動(dòng)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(jià)值，改革教學(xué)手段是教學(xué)發(fā)展的必然趨勢(shì)。任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法是以任務(wù)驅(qū)動(dòng)為教學(xué)的方式，能為學(xué)生提供體驗(yàn)實(shí)踐的情境和感悟問(wèn)題的情境，圍繞任務(wù)展開(kāi)學(xué)習(xí)，以任務(wù)的完成結(jié)果檢驗(yàn)和總結(jié)學(xué)習(xí)過(guò)程，改變學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)，使學(xué)生主動(dòng)建構(gòu)探究、實(shí)踐、思考、運(yùn)用、解決高智慧的學(xué)習(xí)體系。在教學(xué)過(guò)程中按任務(wù)驅(qū)動(dòng)來(lái)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(duì)知識(shí)的探索心理；以任務(wù)為主線，以能力為本位，從實(shí)踐需求出發(fā)，按照項(xiàng)目需求合理設(shè)置教學(xué)內(nèi)容，同時(shí)綜合運(yùn)用多種教學(xué)方法和手段，對(duì)“模擬電路與數(shù)字電路”的教學(xué)進(jìn)行改革和實(shí)踐。

任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法在實(shí)施過(guò)程中主要包括教師合理設(shè)計(jì)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(píng)價(jià)體系3個(gè)環(huán)節(jié)。

1 合理設(shè)計(jì)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(dòng)教學(xué)法順利執(zhí)行的前提條件。任務(wù)的設(shè)計(jì)需要遵循以下原則：從實(shí)際出發(fā)，充分考慮學(xué)生已有的知識(shí)結(jié)構(gòu)、認(rèn)知能力、專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)和興趣愛(ài)好等特點(diǎn)，結(jié)合課程的教學(xué)目標(biāo)和大綱，設(shè)計(jì)一系列由點(diǎn)到面、由淺入深的具體任務(wù)，把知識(shí)點(diǎn)巧妙地隱含在每個(gè)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(jì)的任務(wù)要具有一定的真實(shí)性、靈活性和可拓展性；設(shè)計(jì)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(yùn)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(jì)，時(shí)序邏輯電路的分析與設(shè)計(jì)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(shí)考慮趣味性和實(shí)踐性合理設(shè)計(jì)教學(xué)任務(wù)。比如在組合邏輯電路的分析與設(shè)計(jì)這一章節(jié)中，以“校園歌曲評(píng)比電路”為題目，設(shè)計(jì)一個(gè)任務(wù)驅(qū)動(dòng)，通過(guò)這個(gè)任務(wù)的驅(qū)動(dòng)學(xué)習(xí)，學(xué)生不僅能掌握組合邏輯電路的設(shè)計(jì)方法和步驟，還可以將該電路用于學(xué)校的歌唱比賽活動(dòng)中。再比如，在學(xué)生掌握了組合邏輯電路和時(shí)序邏輯電路的設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)“跑馬燈電路”為項(xiàng)目任務(wù)名稱(chēng)，學(xué)生通過(guò)這個(gè)任務(wù)的驅(qū)動(dòng)學(xué)習(xí)，不僅可以很好地將掌握組合邏輯電路和時(shí)序邏輯電路的設(shè)計(jì)結(jié)合起來(lái)設(shè)計(jì)一個(gè)完整的數(shù)字系統(tǒng)，而且可以用該電路實(shí)現(xiàn)節(jié)日里校園的布置，任務(wù)名稱(chēng)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(gè)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(méi)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(lái)完成，教師在對(duì)新知識(shí)點(diǎn)講授的前提下提出任務(wù)，在分析解決任務(wù)的過(guò)程中教師起引導(dǎo)作用，引導(dǎo)學(xué)生利用所學(xué)知識(shí)，發(fā)揮個(gè)人潛能去分析并尋找解決問(wèn)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(bào)。“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(dòng)教學(xué)法的目的是通過(guò)合理設(shè)計(jì)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(shí)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(wèn)題的有關(guān)線索，如需要搜集哪一類(lèi)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(shí)，倡導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中，不斷討論和交流，通過(guò)不同觀點(diǎn)的交鋒，補(bǔ)充、修正和加深每個(gè)學(xué)生對(duì)當(dāng)前問(wèn)題的解決方案。

在任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法的實(shí)施過(guò)程中，將每3～5名學(xué)生分為一個(gè)項(xiàng)目組，該項(xiàng)目組的同學(xué)合理分工、團(tuán)結(jié)協(xié)作，通過(guò)查找任務(wù)相關(guān)資料、制定任務(wù)實(shí)施方案、完成任務(wù)內(nèi)容、匯總項(xiàng)目報(bào)告等。任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法實(shí)施過(guò)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(dòng)性，又能提高學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。

在學(xué)習(xí)過(guò)程中，為了便于學(xué)生及時(shí)掌握自己的學(xué)習(xí)狀況，有效地判斷項(xiàng)目結(jié)果的正確性，鼓勵(lì)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(guò)軟件仿真加深對(duì)理論知識(shí)的掌握，同時(shí)驗(yàn)證任務(wù)實(shí)施過(guò)程和結(jié)果是否正確[3]。

3 有效的評(píng)價(jià)體系

通過(guò)成果評(píng)價(jià)，不僅可以幫助學(xué)生及時(shí)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(diǎn)，引發(fā)學(xué)生自我反思。因此，制定合理、有效的評(píng)價(jià)體系，是任務(wù)驅(qū)動(dòng)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(gè)綜合、立體、多角度的新型考核評(píng)價(jià)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(píng)系統(tǒng)，由學(xué)生、教師分別從不同角度對(duì)學(xué)習(xí)成果進(jìn)行評(píng)價(jià)。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(bào)告、交流協(xié)作、成果匯報(bào)三方面，理論考試、任務(wù)報(bào)告、交流協(xié)作、成果匯報(bào)各占總成績(jī)的50%、20%、10%、20%，其中理論考試部分由老師獨(dú)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(píng)和互評(píng)；教師根據(jù)學(xué)生的貢獻(xiàn)、學(xué)習(xí)完成情況進(jìn)行評(píng)價(jià)。另外，考核環(huán)節(jié)不僅需要對(duì)最終的理論考試環(huán)節(jié)進(jìn)行評(píng)價(jià)，同時(shí)還需要對(duì)單元任務(wù)報(bào)告完成情況、交流協(xié)作情況以及成果匯報(bào)環(huán)節(jié)進(jìn)行評(píng)價(jià)。具體考核系統(tǒng)如表2所示。

表2 多維考核體系

4 結(jié)語(yǔ)

本文通過(guò)教學(xué)任務(wù)的設(shè)計(jì)、學(xué)生自主學(xué)習(xí)和協(xié)作學(xué)習(xí)、構(gòu)建有效評(píng)價(jià)體系幾個(gè)方面，詳細(xì)介紹了任務(wù)驅(qū)動(dòng)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(guò)程中，有效地調(diào)動(dòng)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(shì)，教學(xué)效果良好。