《DBL教学法在电工基础实验教学中的应用》
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摘 要：实验教学是高等学校课程教学的重要组成部分.电工基础实验是本科电类各专业的第一门专业基础实践课程,在培养学生专业技能、创新意识和自主学习能力等方面效果显著.实验教师作为教学活动的组织者,通过长期教改实践,结合电工电子专业特色人才在知识、技能和素质方面的培养要求,提出以“图为基础”的学习和讲授方法——DBL教学法,并给出DBL教学法在电工基础实验教学中的具体实施方案.实践证明,以DBL理念引领电工基础实验教学改革,对提升实验教学效果,培养学生专业技能和实现素质教育目标将发挥重要作用.
关键词：DBL 电工基础 实验教学 电路图
实验教学是构成高等学校课程教学的重要组成部分,电工基础实验是本科电类各专业学生开设的第一门专业基础实验课,在培养学生专业技能、创新意识和自主学习能力等方面效果显著,对创新型人才的培养起着十分重要的作用.人才培养是一项复杂的系统工程,师资队伍、培养方案、实践教学基地是人才培养的核心和基础,而科学的教学方法是人才培养的关键,直接影响人才的培養质量,因而创新型人才培养必须以实验教学方法的改革与创新为前提.实验教师作为教学活动的组织者,要根据教学对象、所授课程的实际情况选择与之相适应的教学方法,以达到最佳的教学效果.
电工基础实验是以“电路图为中心”的课程,通过实验教学加强学生对抽象理论的理解,培养学生运用现代技术分析和解决工程中实际问题的能力.实验教师经过多年教学实践积累了丰富经验,结合电工电子专业特色人才在知识、技能和素质方面的培养要求,对实验教学方法进行了深入的探究、创新与实践,总结并提出了DBL（diagram—based learning）实验教学法,即以“图为基础”的学习和讲授方法.
一、DBL实验教学理念
DBL教学法遵循“教”为“学”服务的理念,“教”为辅、“学”为主,以“图为基础”结合国内外思维导图、电路图等,由长期从事电类基础实践教学的一线骨干教师,经过多年实践总结出来并应用于实验课的一种行之有效的教学形式.它是将电路的各种视图与传统的电路分析方法相结合的教学方法,通过识图教学引导学生以“以图为中心”、采用“学思结合”的方式进行研究性学习和创新性实验,让学生在实验教学中有新的体验与收获,进而提升学生的综合科学素养,促进实验教学质量的全面提高.
DBL实验教学法是将电路的各种视图与工作原理、实际操作、测试结果相结合,引导学生以“图为基础”学习专业知识与技能.在实验教学中实施DBL教学法,教师作为学生学习的组织者、帮助者和指导者,要以三种角色开展实验教学活动,即以教练、师傅和辅导员的角色开展实验教学活动.以教练角色引导学生运用DBL学习专业技能;以师傅角色指导、示范DBL学法;以辅导员角色鼓励学生实践DBL直至熟练.教师、学生、方法是构成教育活动的基本要素,DBL使各个要素互相协作,最终实现“学中做、做中学、做中教”,使学生成为学习的真正主人.
二、DBL教学的必要性
电路图是电子产品和电子设备的“语言”,它是用电路元件符号表示电路的连接情况,通过对电路图的分析和研究,可以帮助专业技术人员尽快地熟悉设备的电路结构及其工作原理,了解各种元器件、仪器仪表的连接以及安装情况.因此,看懂电路图是学习电工电子技术的一项重要内容,识读电路图是从事专业技术工作人员的一项基本技能,也是进行电子设计、制作、调试和维修的前提.
DBL教学法强调“电路图”在实验教学的重要作用,电工基础实验作为电子工程教育的重要内容,运用DBL进行教学,就是一个通过识读电路图,对电路进行分析、设计、安装调试和综合运用的教学过程,对电子基础课程教学目标的实现起着十分重要的作用.
三、DBL实验教学模式构建
电工基础DBL实验教学模式主要由备课设计教法、授课引导学法和巡回指导示范学法三部分组成.
1.备课时,运用DBL设计教法
在实验教学过程中,不同的实验项目、不同的讲授单元,教学内容及要求有所不同,备课时教师在教法处理上往往要选择不同的教学形式,如讲授法、直观感受法、任务驱动法等等,不管采用哪种教学形式都需要DBL的配合,DBL能够将传统的教学方法和多媒体数字化教学融通合一,开展以电路图为中心的教学活动.另一方面,由于电子产品从设计初期到最终成型,采用的视图方式多种多样,包括方框图、单元电路、等效图等,因此在运用DBL实施教学的过程中,要根据教学重点和难点合理选择电路图进行教法设计,这也是教师备课的主要任务.
2.授课时,运用DBL引导学法
在实验课堂上,教师要有意识引导学生运用DBL学习专业技能.DBL学习过程通常分为三个阶段：首先是电路识图阶段.识读电路图是有一定规律可遵循的,教师要结合具体电路指导学生按照识图要点和方法进行练习.其次是分析电路阶段.识读电路图是分析电路的基础,进行学法指导时,强调根据电路的视图选择分析电路的方法.第三是电路的综合运用阶段.进入到第三阶段说明学生已具备灵活运用DBL学法获取相关知识、独立解决实际问题的能力.
3.巡回指导时,运用DBL示范学法
在实验课堂,学生进行操作练习的时间较多,一方面教师要充分利用巡回指导的机会,根据每位学生的实际操作情况,具体指导和示范DBL学法;另一方面,通过学生识读电路,分析电路、安装调试电路和电路的综合运用情况,及时发现DBL教法与学法中存在的问题,不断改进和调控教师教学行为,从而达到实现优化实验教学全过程、提高教学质量的目的.
四、DBL课堂教学案例设计
下面以RLC串联谐振实验为例,具体介绍DBL教学法在电工基础实验教学中的应用.
1.原理图分析电路
RLC串联电路如图1所示,借助原理图通过电路组成和连线方式,分析电路的工作原理.
2.测试电路与波形图配合研究电路谐振状态
RLC串联调谐测试电路如图2所示.当电路进入谐振状态时,图3所示为RLC串联电路处于谐振时UL和UC波形,两相比较其幅值相等,相位相差180°,从图形的角度非常直观地验证了L、C串联端口在谐振时相当于短路的理论.
五、结语
DBL以电路图为基础,借助多媒体技术手段将复杂问题简单化、抽象问题形象化、理论问题实践化,将知识传授与获得知识的方法统一起来,使教师的教与学生的学同步进行,充分调动了学生的学习积极性,使学生善学、好学、乐学.实践证明,DBL是一种符合实验教学规律和特点的教学方法,以DBL理念引领电工基础实验教学改革,对提升实验教学效果,培养学生专业技能和实现素质教育目标具有深远的现实意义.
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（作者单位：天津职业技术师范大学）
课 题：本文系天津职业技术师范大学2018年课程教学改革专项项目（项目编号：15101/XW1943）研究成果.
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