学习金字塔模型在“电工学”教学中的应用研究

崔 雪,樊亚东

(武汉大学 电气工程学院,湖北 武汉 430072)

“电工学”是一门非电专业的技术基础课程,其本质是电类专业“电路分析”、“模拟电路”、“数字电路”和“电机电器”四门课程的简化和集成,“电工学”所涉及的基本知识、理论和方法,不仅是为学生学习后续专业课程所必需,同时也是学生今后工作需要掌握的基本知识。

随着专业课程设置改革,“电工学”课程的教学学时不断减少,教学内容越来越丰富,教学要求也越来越高。如何提高本课程的教学质量成为摆在每个任课教师面前的一项重要课题。笔者研究了学习金字塔模型在“电工学”教学中的应用,现在讨论应用学习金字塔模型的教学体会。

1 学习金字塔模型教学法的思想

学习金字塔模型理论是由戴尔的学习圆锥理论发展来的[1]。美国缅因州的国家训练实验室研究发现:学习者在两周以后还记得的学习内容(平均学习保存率),会因为不同的学习方式而有很大的差异。如图1学习金字塔模式,在塔尖有第一种学习方式:“听讲”,这种我们最常用的方式,学习效果却是最低的,两周以后记得的内容只剩5%。因为这是最被动的学习方式,学生的参与度是最低的。从塔顶开始第一项至第四项的学习方式都是被动式的,学生的参与度很低,所以学习的保存率都无法超过30%。小组讨论方式的学习保存率为50%,学生“做中学习”或动手实践方式的学习保存率为75%。金字塔的最底端的方式,是让学生有机会把上课内容立即应用,或是让学生有机会当教师转教别人,学习保存率可高达90%。

图1 学习金字塔模型

2 学习金字塔模型教学法的运用

从学习金字塔模型中可看出,学生的学习以能够转教别人的效果为最好。学生在进行教学之前,必须经过独立思考,将内容转化为让他人能懂的表达方式。与此同时,它也提升了学生潜在智能的发展。在“电工学”的整个教学活动中,学习金字塔模型可在如下几个模块进行具体运用。

1)在理论教学模块中的具体运用

在“电工学”的理论教学模块中,教师和学生的角色可以互换,学生可采用参与式的教学方法。如在讲解滤波电路时,有低通、高通和带通滤波电路,他们的分析方法是类似的。教师可以先讲低通滤波电路,然后给学生一定的时间分小组准备高通和带通滤波电路的教学内容,并选代表到讲台上进行讲解,最后教师做进一步的补充。又如在讲解放大电路时,有基本放大电路、分压式偏置放大电路、射极输出器以及发射极电阻未被旁路的放大电路,对这些放大电路进行分析时,均需做放大电路的静态分析和动态分析,而对放大电路进行静态分析和动态分析的方法,教师可以先用基本放大电路来进行讲解,同时指出基本放大电路有什么缺点,并提出问题:如果想获得工作点稳定的放大电路该怎么办？如果想获得输入电阻高,且比较稳定的放大电路又该怎么办？通过这些问题,引导学生去进行考虑并自己分析分压式偏置放大电路、射极输出器以及发射极电阻未被旁路的放大电路。学生分组备课然后可以选代表到讲台上进行讲解,教师最后对这些放大电路的特点进行总结和补充。

2)在实践教学模块中的具体运用

“电工学”是一门实践性很强的课程,为了充分体现学习金字塔模型的应用,建议减少验证性的实验,增加综合性和设计性的实验。综合性的设计实验包括“电动机的顺序与延时控制”、“普通车床控制线路的设计”和“抢答电路的设计实验”等,可让学生完成从实验方案设计、电路设计、器件选择、电路画图和安装调试等流程。从实践效果来看,设计性综合性实验最能充分调动学生的积极性,发挥学生的主观能动性。

学习金字塔模型在实践教学中的应用还可体现在鼓励学生参与技术应用和创新实践[2]。学生可以“全国大学生电子设计大赛”、“挑战杯”以及“全国大学生机器人大赛”等各类竞赛为契机,亲手制作实验设备和焊接电路板等,以充分体现金字塔模型中“做中学习”的方式。

3)在其他环节中的具体运用

金字塔模型教学法也可在学生批改作业这一环节得到充分应用[3]。批改作业时,我们可以互换班级或互换小组后再发给学生,要求学生在认真批改并在有错误的地方标出错误原因,最好再签上批改者姓名,最后上习题课时由教师进行全面讲解。这种形式不仅可以培养学生认真负责的态度,也可以提醒学生避免犯类似的错误。

3 结语

“电工学”是一门多种技术融合的理论性和实践性都很强的课程,由于该课程具有学时少而内容多的特点,就更需要不断地探索和采用新的教学方法和教学思想。学习金字塔模型教学法要求教师经过认真而充分地准备,将所教内容由多变少,并创造机会让学生从被动学习转变为主动学习,这样不仅可以有效地缓解学时有限和知识点多的矛盾,还可以启发拓宽学生的思路,提高分析问题和解决问题的能力,激发学习的积极性。

[1] 赵慧杰,黄志红.学习金字塔模型在《外科护理学》教学中的应用[J].山西:护理研究.2006.(5):1403-1404.

[2] 黄金侠等.非电专业“电工学”课程的教学研究与实践[J].长沙:长沙通信职业技术学院学报.2010.(1):72-74.

[3] 吴建强,吴辉.教学设计在“电工学”课程建设中的作用[J].南京:电气电子教学学报.2010.(9):23-26.