基于PBL教育理念下模擬電子技術(shù)課程的教學(xué)

陳永強 商懷超

[摘? ? ? ? ? ?要]? 目的：解決傳統(tǒng)教學(xué)理念下學(xué)生厭學(xué)、教師厭教的現(xiàn)象，對PBL教育理念在模擬電子技術(shù)教學(xué)方面進行實踐。方法：結(jié)合醫(yī)學(xué)院醫(yī)療器械專業(yè)學(xué)科特色，給出兩個教學(xué)模塊設(shè)計的案例。結(jié)果：將實踐結(jié)果與傳統(tǒng)模式的教學(xué)進行對比，發(fā)現(xiàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性明顯提升且有利于培養(yǎng)學(xué)生的動手和創(chuàng)新能力。結(jié)論：PBL教育理念不只是教學(xué)方式創(chuàng)新，更是觀念的創(chuàng)新，只有觀念創(chuàng)新，才能緊跟時代步伐，培養(yǎng)更多合格的“大國工匠”。

[關(guān)? ? 鍵? ?詞]? 模擬電子技術(shù);醫(yī)療器械;PBL教學(xué)理念;創(chuàng)新能力

[中圖分類號]? G642? ? ? ? [文獻標(biāo)志碼]? A? ? ? ? ? ? [文章編號]? 2096-0603（2019）04-0102-02

為貫徹《中共中央、國務(wù)院關(guān)于全面深化新時代教師隊伍建設(shè)改革的意見》，建設(shè)高素質(zhì)專業(yè)化新型教師隊伍，培養(yǎng)“大國工匠”。我校定位于醫(yī)學(xué)及醫(yī)學(xué)相關(guān)應(yīng)用型本科醫(yī)學(xué)院校，開始在我院開展醫(yī)療器械工程師教育培養(yǎng)計劃。因此，對培養(yǎng)學(xué)生的工程分析能力、解決故障能力，確?！搬t(yī)療器械工程師教育培養(yǎng)計劃”的穩(wěn)步實施顯得十分重要。但在傳統(tǒng)教育理念下，電類課程涉及知識面廣，教學(xué)內(nèi)容多，理論知識抽象，所以在學(xué)習(xí)過程中學(xué)生普遍覺得枯燥難學(xué)，使該課程的教學(xué)效果不好。為了解決這些問題，教師改變教育理念顯得尤為迫切。

一、傳統(tǒng)教育理念

在傳統(tǒng)教育理念中，教學(xué)行為的主體是教師，多數(shù)還采用以往的“填鴨授課式”的教學(xué)模式，往往忽視對學(xué)生自我思考和自我創(chuàng)新能力的培養(yǎng);教學(xué)評價的標(biāo)準(zhǔn)是以學(xué)生的考試成績?yōu)橹鳎瑖?yán)重制約學(xué)生的協(xié)作能力、創(chuàng)新能力、學(xué)習(xí)能力的發(fā)展。這與國家提倡的“素質(zhì)教育”背道而馳。作為高校教師只有緊跟時代步伐，對“學(xué)生應(yīng)當(dāng)怎樣學(xué)習(xí)”進行思考，才有可能解決學(xué)生厭學(xué)、教師厭教的現(xiàn)象。

二、PBL教育理念

PBL（Problem-Based Learning）教育理念是以問題為導(dǎo)向的教育理念。該理念是由美國的神經(jīng)病學(xué)家Barrows于1969年在加拿大的麥克馬斯大學(xué)首創(chuàng)，目前已成為國際上比較流行的一種教學(xué)理念。20世紀(jì)末，關(guān)超然教授首先在亞太地區(qū)發(fā)起PBL教學(xué)模式的傳授。該模式以學(xué)生為中心，學(xué)生是教育的出發(fā)點和落腳點，鼓勵每一個學(xué)生都能參與到自學(xué)、質(zhì)疑、討論、總結(jié)的學(xué)習(xí)過程中，讓學(xué)生共同思考，從而有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，有效鍛煉和提高學(xué)生的自學(xué)能力、分析能力、整合能力、表達能力及協(xié)作能力。

因此，PBL理念是一種先進的教育理念，然而如何把這理念運用在課程教學(xué)中是不易的。基于PBL教學(xué)理念的教學(xué)模式大致如下：首先撰寫PBL案例，教師在備課中，根據(jù)授課內(nèi)容查閱教材、文獻編寫案例，結(jié)合案例提出問題，課前一周發(fā)給學(xué)生，要求學(xué)生根據(jù)所提問題充分預(yù)習(xí)教材、查找相關(guān)資料。其次把學(xué)生分組，明確每個組的任務(wù)，讓每個組員明確自己的任務(wù)以及要達到的效果。在課堂中，讓學(xué)生根據(jù)案例提出問題，組員之間進行討論。教師不再是傳統(tǒng)意義的授課教師，更多時扮演一個傾聽者、組織者的角色，把控學(xué)生討論的方向不偏離課程主題，鼓勵沉默學(xué)生多發(fā)言，適當(dāng)抑制過于活躍學(xué)生發(fā)言。最后，教師對本節(jié)重點和學(xué)生討論中有爭議的問題作出解答和小結(jié)，并讓學(xué)生自我總結(jié)。

三、基于PBL理念下模擬電子技術(shù)課程的教學(xué)設(shè)計

（一）現(xiàn)階段模擬電子技術(shù)課程教學(xué)困境

模擬電子技術(shù)是我校電類專業(yè)的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課。該課程的教學(xué)目的是使學(xué)生掌握電子技術(shù)的基本理論和基本技能，為學(xué)生從事醫(yī)療器械管理、維修及研發(fā)等相關(guān)工作提供理論基礎(chǔ)和實踐經(jīng)驗。模擬電子技術(shù)課程選用教材是童詩白、華成英編著的《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》，參考教材有康華光編著的《模擬電子技術(shù)》。無論是選用的教材還是參考教材，內(nèi)容都十分豐富，主要包括半導(dǎo)體、基本放大電路、集成運算電路、濾波電路、信號產(chǎn)生電路及電源電路6部分。其中半導(dǎo)體三極管、場效應(yīng)管的內(nèi)部機理，放大電路狀態(tài)分析，濾波電路幅頻特性分析等內(nèi)容很復(fù)雜，概念多且抽象，分析方法不一。找不到固定的定律和方法分析電路功能及計算電路參數(shù)。因此，對上述內(nèi)容，學(xué)生反映難懂、難學(xué)。

由于教學(xué)內(nèi)容多，為了完成教學(xué)大綱的要求，課堂主要采用教師講為主的“滿堂灌”“填鴨式”的教學(xué)方法。根據(jù)實際的教學(xué)經(jīng)驗，發(fā)現(xiàn)該教學(xué)方法不適合模擬電子技術(shù)的教學(xué)。學(xué)生往往從第一次課后就失去了學(xué)習(xí)模擬電路的興趣。

（二）基于PBL教育理念的模擬電子技術(shù)課程的教學(xué)設(shè)計

以PBL教育理念為指導(dǎo)，從學(xué)生的現(xiàn)有電學(xué)基礎(chǔ)作為起點，針對該課程教學(xué)目標(biāo)，由簡單到復(fù)雜，依據(jù)能力遞進原則，在有限學(xué)時里，PBL理念下的模擬電子技術(shù)教學(xué)設(shè)計是將整個模擬電子技術(shù)知識包含在幾個實際項目模塊中，首先筆者針對每個模塊設(shè)計若干問題，引導(dǎo)學(xué)生帶著問題進行課前自學(xué)，然后課堂中筆者組織小組討論，解答預(yù)設(shè)問題，最后以小組團隊形式完成項目功能的焊接與調(diào)試，加快知識到技能的轉(zhuǎn)化。

以簡單項目“聲控?zé)舻暮附诱{(diào)試”為例，講述模擬電子技術(shù)入門所學(xué)知識，其內(nèi)容包括二極管的整流及續(xù)流，三極管的放大及開關(guān)特性，電容的充放電，繼電器的開關(guān)特性等。課前筆者拋出問題：聲控?zé)袅恋臅r間由什么參數(shù)決定，聲音如何觸發(fā)燈亮，如何檢測燈常亮不滅或常滅不亮的故障。提出問題后，給學(xué)生分組，選出組長，再由組長安排各自組員的任務(wù)。通過課前查閱資料、翻閱教材，分析聲控?zé)綦娐吩?，課堂上學(xué)生解答筆者提出問題，講述電路工作原理，針對學(xué)生回答不清楚的，筆者系統(tǒng)講述電容充放電時間常數(shù)、二極管單向?qū)щ娦?、三極管放大特性等抽象概念。經(jīng)過PBL教學(xué)模式的課堂討論后，學(xué)生搞清楚半導(dǎo)體器件特性的基礎(chǔ)上，焊接聲控?zé)綦娐钒?，找出電路板設(shè)置的故障，觀察聲控?zé)袅翜绲默F(xiàn)象，激起學(xué)生學(xué)習(xí)模擬電路的熱情。

再以綜合項目“模擬心電信號發(fā)生器設(shè)計與調(diào)試”為例講述模擬電子技術(shù)的綜合運用。項目涉及知識內(nèi)容有濾波電路，信號產(chǎn)生電路及分頻電路等。根據(jù)前幾個項目的PBL教學(xué)模式，學(xué)生模擬電子技術(shù)知識儲備越來越多，研究的電路也越來越復(fù)雜。根據(jù)功能要求，首先，筆者引導(dǎo)學(xué)生將項目設(shè)計分化成幾個功能模塊，每個小組負(fù)責(zé)一個功能模塊的設(shè)計，各小組長匯合一起討論各模塊的聯(lián)調(diào)，明確每個小組任務(wù)及具體參數(shù)指標(biāo)。其次，各小組組員根據(jù)組長布置的任務(wù)，進行元器件的選用及電路參數(shù)的設(shè)計。再次，筆者點評電路原理及方案的可實施性并將設(shè)計的電路進行multisim仿真驗證電路的可行性，最后，經(jīng)過各小組的焊接，模塊調(diào)試，整體聯(lián)調(diào)，觀測輸出的模擬心電波形。

（三）對比不同理念下的教學(xué)效果

筆者將PBL教育理念運用在模擬電子技術(shù)教學(xué)中，通過與傳統(tǒng)教育理念下的教學(xué)比較，前者的教學(xué)效果明顯優(yōu)于后者，主要表現(xiàn)在課堂氛圍比以前輕松活潑、討論熱烈，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性也明顯提高，課后問問題學(xué)生數(shù)也增加，師生關(guān)系也更加融洽。意想不到的現(xiàn)象是參加PBL理念教學(xué)的學(xué)生更愿意參加學(xué)校的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)比賽。其自學(xué)能力、動手能力、表達能力都強于傳統(tǒng)理念教學(xué)的學(xué)生。

不過PBL教育理念的教學(xué)也遇到一些問題，如部分學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)差，迷戀游戲或忙于校學(xué)生會活動，自主學(xué)習(xí)能力差。對PBL教學(xué)模式的新鮮感消失時，便難于主動自學(xué)，查閱資料準(zhǔn)備課堂的討論。此外，參加PBL教學(xué)的部分學(xué)生由于沒有系統(tǒng)參加教材習(xí)題的練習(xí)，期末考試成績進步不明顯。以傳統(tǒng)教學(xué)評價“分?jǐn)?shù)至上”角度看，PBL理念下的教學(xué)效果并不是特別理想。因此，筆者認(rèn)為PBL教育理念不只是教學(xué)方式創(chuàng)新，更是觀念的創(chuàng)新，只有觀念創(chuàng)新，才能緊跟時代步伐，才能培養(yǎng)更多合格的“大國工匠”。

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編輯 武生智