基于问题驱动的模拟电子技术教学模式研究

罗桂娥，毛先柏，刘献如

（中南大学自动化学院，湖南长沙 410083）

“模拟电子技术”是电类及偏电类专业一门技术基础主干课程。它是一门研究电子器件及其应用的科学技术，执行着与现实世界的物理信号相对应的模拟电信号的产生、变换、放大、处理等功能，是现实物理世界模拟信号与计算机（或数字系统） 联系的“桥梁”。

“模拟电子技术” 所包含的专业基础知识非常多，电路器件及由器件构建的电路种类繁多，分析方法也是多种多样。课程具有如下特点：（1）基本概念抽象、内部机理复杂、工程实践性强、线性与非线性共存、交流与直流共存；（2）受学时限制，课程设置中对部分概念的推导过程和物理原理不做要求，但课程内容既强调理论的系统性，又强调概念的物理意义；（3）课程的知识点大多直面工程应用。这些都给“模拟电子技术” 课程的初次学习者带来了很大困惑和难度，让初学者既抓不住课程的重点，更不知如何破解课程的难点，常有教师不好教、学生学不好的尴尬。因此许多初学者将这门课程戏称为“魔鬼”电子学。

为了推动各类课程教学及改革，国内外学者做出了持续的努力。如法哈米和哥斯基提出系统教学模式[1]，布鲁姆提出掌握式教学模式[2]。国内的讨论模式、演示模式、主题模式、项目驱动教学模式、翻转课堂模式[3-4]、思维导图融合模式[5]等。但在“互联网+” 信息化及目前高校普遍压缩学时的大背景下，面临如下亟待解决的问题：（1）教学模式从以“教”为中心向以“学”为中心转变；（2）如何设计针对课程特点的驱动问题，激发学生的学习兴趣；（3）如何对学生进行适当的引导，提升学生的自主思考，化被动授课为主动求知，打破思维定式。

1 基于问题驱动教学模式的理论分析

基于问题驱动教学模式的理论基础是建构主义学习理论，建构主义教学观强调在整个学习过程中要充分发挥学生个体的主观能动性，要求学生能够用探索、研讨等各种不同的方法去主动建构某个学科的知识。在知识的建构的过程中，通过个体的主动性在建构认知结构过程中的关键作用，来培养学生分析问题、解决问题能力和创造性的思维能力。作为一种新型的学习理论，建构主义对学习也赋予了新的意义。

（1）尊重学生的认知能力。建构主义学习理论认为，对课程知识的学习过程是学习者主动建构知识的过程。也就是在日常教学中，知识的获取途径，不仅是由教师通过课程教学把知识简单地传递给学生，更重要的是学生如何利用必要的学习资料，根据已获得的知识如何进行新知识的建构。从而要求学生将根据日常经验积累，对课堂上的知识提出自己的看法，即使这是一门之前从未接触的新课程，学生也会依据其知识积累与日常相关生活经验，做出自身的判断，提出问题，并尝试解答问题。

（2）重视学生的理解与分析能力。学习活动不仅是由教师向学生单向传递知识，也不是学生被动地接受教师所授内容，教师应该重视学生已积累的知识和经验，帮助学生从原有的基础上去获取新的知识，并进行分析与判断，加深理解。这就要求教师在传授知识的同时，要认真听取学生对问题的分析与看法，并加以引导，使之形成正确的思考方向。

（3）对教学设计提出了新的要求。在考虑教学目标的前提下，创造有利于学生对所学知识进行建构环境也是教学设计的重要内容之一，创设的环境有利于学生写作、交流及新知识的构建；通过巧妙的教学设计，有利于学习者协作及互动，其中协作包括对学习资料的收集与分析、对假设的提出与验证、对学习成果的评价等。

（4）加强师生互动交流，共同进步。教师在设计问题时，要考虑问题的开放性，便于师生及生生交流、求同存异，教师在尊重学生的观点的基础上，着重发挥引导作用。由于具体问题往往都同时与多个概念理论相关，教师并不是将提前已准备好的内容教给学生，而是要留给学生广阔建构知识的空间，让学生能够针对具体情境，采用适当的策略寻求解决方法。互动发生在每个学习小组成员之间及师生之间，通过互动，使个体学习者的智慧为整个学习群体所共享。

（5）师生定位的变化。教学模式由以“教”为中心向以“学”为中心转变，提倡在教师的指导下以“学生”为中心进行学习，学生不仅是教学活动的积极参与者，更是信息加工的主体，是知识的积极建构者，教师不再是知识的灌输者，而是知识学习的引导者。

2 基于问题驱动教学模式的教学主题设计技巧

在问题驱动式教学方法中，教学主题设计是讨论式教学法的重点和关键环节。主要包括：问题的巧妙构思、问题的巧妙引入、问题的分析与解决、问题的归纳总结等多个层面。

（1）问题的巧妙设计。对问题的巧妙构思与设计是基于问题驱动教学模式实施过程最为关键的一步。教师在问题设计时，通过创设与教学内容相关联的、生活化的问题来激发学生的学习兴趣。这些问题的引入要充分考虑学生的已知与未知情况，能够迅速吸引学生的注意力，激发学生主动探究及自主学习。

（2）问题的巧妙引导与分析。课堂讨论主题要以教师设计问题做引导，以讨论、研讨及释疑为手段，选择合理抛出问题（“抛锚”）的时刻也十分重要。其目标是通过有针对性的教学主题的讨论与分析，培养学生的信息收集能力、分析判断能力以及创新思维能力。

（3）问题的解决。通过学生对所涉及问题的主动思考及自主研讨后，让学生寻求解决问题的方法，在教师对问题详细的讲解之前，让学生距离正确答案往往仅一步之遥。当然在这一过程中，还会有新的问题不断出现，面对新问题，教师应加以引导，创设交流与讨论的环境，通过不同观点的交锋，修正、补充、并加深学生对当前问题的理解，同时鼓励学生自主思考寻求新问题的解决方法。

（4）归纳总结。在进行了教学重点和难点的梳理剖析后，学生已经掌握了基本概念和方法，此时应该及时利用新的情境或问题，将学生所学应用在新的问题或有联系的情境之下，加深对概念的理解和灵活运用。适当的知识迁移，可以极大地激发学生学习的兴趣，培养学生的发散性思维能力，有利于将学生脑海中的知识概念有机融合在一起；将知识点串成知识链，有利于增强解决复杂工程问题的能力；如何在问题解决之后，引导学生依旧继续思考、反复探究、提出新的问题。让这种“问题提出—问题分析—问题解决—归纳总结”的思维模式成为一种习惯，这将对学生未来的科学研究也将大大受益。

3 基于问题驱动教学模式的应用案例

“模拟电子技术”课程包含内容较多，下面以功率放大电路（以下简称为“功放”）[6]为例来分析基于问题驱动的教学模式对学生理解“功率放大电路”的结构、工作原理、性能指标及实用化问题。如何将问题驱动教学模式应用到模拟电子技术课程中来，培养学生具有良好的自我驱动，批判性思维，自主学习及合作创新的学习方法（见表1）。

4 结语

如何通过与课程特点相关问题的巧妙设计引导学生进入主动探究的状态，如何通过环环相扣的问题引导学生将所学知识点串成知识链，努力增强解决复杂工程问题的能力，如何引导学生自主学习等是基于问题驱动教学模式的关键所在。

从课堂实践效果来看，实施基于问题驱动的创新教学模式，在大大提升学生学习兴趣的同时，能引导学生主动进行知识的探究，自主寻求解决问题的方法。基于问题驱动的创新教学模式的实施效果，取决于教师对课堂的掌控，这就要求教师在前期进行周密安排，如精心设计每一个教学环节，特别是环环相扣的问题；现代信息化技术与课程内容的紧密结合；学生自主学习的引导与驱动；合理分组研讨；“问题提出—问题分析—问题解决”的思维模式的强化等。

表1 基于问题驱动的教学模式在“功率放大电路”中的应用

基于问题驱动的教学模式符合以学生为中心的教学理念，对教师和学生都提出了新的挑战。让学生在问题引导下自主探究、反复实践及不断反馈总结中自主形成科学思维的习惯，将知识、能力与素质的培养润物于无声之中。