思维导图在模拟电子技术教学中的应用
2016-05-30陆璐
陆璐
摘 要:思维导图是一种图形思维工具,在表达发射性思维时非常有效。基于思维导图方法,本文重点研究其在模拟电子技术课程教学中的应用。借助思维导图,对模拟电子技术课程的教学内容整合梳理,有助于学生更好的掌握知识,促进教学。
关键词:思维导图;模拟电子技术;教学
高等职业教育中的模拟电子技术课程是电气工程及自动化、电子信息工程、计算机应用、通信工程、工程机械等专业都会开设的,属于专业基础课,是一门理论与实践并重的课程。长期以来,该门课的教学都处于老师难教、学生难学的状态。普通的就课讲课导致学生学习起来更加吃力,对模拟电子技术课程抱有畏难情绪,提不起精神,学生感受不到学习这些知识对其有何作用,直接影响教学效果。
身为一线教师,如何使模拟电子技术课程的教学效果得到提高,是值得思考的问题。
本文拟探讨将思维导图教学法应用于模拟电子技术课程的教学中,实现该门课程各知识点之间的有效衔接,帮助学生回顾所学知识,很大程度上激发了学习兴趣,提高了教学效果。
一、思维导图
心智图又称为思维导图,由英国学者Tony Buzan 在20世纪60年代初创立,它是一种图形思维工具,能够有效的表达放射性思维[ 1 ]。
思维导图在运用中,图文并茂,把各级主题之间的相互关系用层级图形展现,使主题关键词与各级关键词通过图形、色彩等建立链接关系。
思维导图充分运用人的左右脑,遵循记忆、思维和阅读的规律,帮助人们平衡发展逻辑与想象、科学与艺术,使人类大脑的潜能得到无限发展 [ 2,3 ]。
将思维导图应用到教学中,可以帮助教师建立完整系统的知识结构体系,对讲授的知识点进行归纳总结,前后联系。
通过运用线条、符号、图像等各种方式来绘制成思维导图,可以将教学过程中单调乏味的内容变为彩色的、容易记忆的、有高度组织性的图画[ 4 ]。
学生在这样的环境中学习,能激发学生的学习兴趣,帮助他们整合知识,更好地实现教学目标。因此,运用思维导图在教学中具有很强的现实意义。
二、思维导图在模拟电子技术课程中的应用
(一)构建章节思维导图
模拟电子技术课程涉及的概念多,分析方法多,器件和电路类型较复杂,使该课程分析过程有一定难度。但如果能发现其内在的规律,找到相应的解决办法,任何难题都能够迎刃而解[ 5 ]。
因此,作为教师,应站在高处,总揽整个模拟电子技术课程,帮助学生对每一部分的知识进行梳理,找出各知识点之间的内在联系,并将各知识点前后融合,形成思维导图。这样学生才能把所学的知识融会贯通,达到举一反三的效果。
例如,针对“半导体器件”这一部分的章节小结时可以绘制思维导图,如图1所示。
教师在进行总结时,可作如下解释:半导体器件,我们主要学习二极管和三极管。他们都是由PN结形成的,二极管由一个PN结构成,三极管则由两个PN结构成。
二极管最主要的特性是单向导电性,与PN结的单向导电性是完全一致的。二极管的结构符号、伏安特性和分析方法是我们学习中必须要掌握的知识。三极管有两种类型,分别是NPN型和PNP型。学习时重点了解NPN型三极管的特性,PNP型三极管是完全类似的。
三极管最主要的作用是电流放大,较小的基极电流IB经三极管放大成较大的集电极电流IC。三极管有输入曲线和输出曲线。输入曲线类似于二极管的伏安特性曲线,输出曲线有三个区域,分别是放大区、饱和区和截止区。
工作在放大区管子具有线性放大作用,工作在饱和区和截至区等效于开关的闭合和断开。三极管最典型的应用是构成共发射极放大电路,这是模拟电子技术课程中最典型的电路,在后面的章节中会详细学习其电路特性。
教材中任何一个章节都可以用思维导图进行类似形式的总结。通过总结,学生能够较好的理解整章的知识网络,也能将前后知识点融合起来,这样学到的知识会更清晰、更系统、更全面。
(二)实施研讨式教学
在本课程“放大电路基础”这一章节中,介绍了由三极管组成的三种基本放大电路,分别是共发射极放大电路、共集电极放大电路和共基极放大电路,其中共发射极放大电路是教学的重点内容,需要教师详细分析讲解。
我们创建思维导图时,首先说明共发射极放大电路的电路组成,然后分析该电路的静态和动态工作情况。在静态分析中,提出问题,例如:“直流通路该怎么画?如何估算静态工作点?”在动态分析中,提出问题,例如:“交流通路和小信号等效电路该怎么画?主要的性能指标有哪些?”然后指出这种电路的问题是“温度变化会造成静态工作点不稳定,该如何解决呢?”引导学生用分压式偏置电路来解决问题,并分析该电路的相应特点。学生通过思考一系列的问题,对所学的知识点进行了复习。
经过师生的充分研讨,最后绘制出思维导图,如图2所示。在上述研讨的过程中,学生对放大电路部分的知识进行了总结,对相应的作图和计算再次巩固一遍,教学效果显著提高。
三、思维导图在教学中使用应注意的几点问题
将思维导图应用于高职模拟电子技术的教学还处于起步阶段,在使用过程中有一些问题是需要引起教师注意的,在后续的教学过程中要不断改善。
1)将思维导图应用于教学中,对教师而言是一种教学方法上的变革。教师应该首先改变自我运用思维导图的理念,再潜移默化地影响学生。只有教师和学生在教学过程中习惯运用思维导图, 才能真正发挥思维导图的价值,更好的指导教学。
2)在使用思维导图前,教师应向学生介绍思维导图的理念和方法,让学生转变传统的学习习惯和思维方式,掌握思维导图的绘制方法。在平时的学习中学生尝试自己绘制思维导图,达到对知识的复习巩固。
3)有些思维导图比较大,而教室的投影尺寸有限,若来回移动导图画面,操作不方便。若将导图压缩展示,则上面的文字会变小,造成后排学生看不清楚,直接影响教学效果。因此,教学中,教师应根据教室的投影尺寸大小设计合适的思维导图。
4)目前制作思维导图的软件很多,现阶段用MindMap 和MindMannager 等软件绘制思维导图比较流行,也可采用手绘导图,同样能达到较好的教学效果。由于教师个人的绘图水平有限,需要不断学习新的技术,并经常与学生沟通思维导图的教学效果,以实现教学相长。
四、结语
本文结合教学实例探讨了思维导图在“模拟电子技术”课程中的应用。通过思维导图,能够很好的帮助学生梳理知识点,形成知识网络,达到触类旁通的效果。对于这类比较难以掌握的课程,思维导图是一种帮助学生理解知识的有效方法。当然,也可以将此方法推广到其他课程的学习中。
通过思维导图,使研讨式教学、合作学习等方法在课堂教学中得到有效应用,达到较好的教学效果,对传统的单一授课模式有很大的改善。教师要利用好思维导图,把握课程全局,设计好导图,减轻学生学习中的负担,提高教学效果。学生的学习积极性和主动性也得到了提高。当然,在思维导图使用过程中一些需要引起注意的问题也不可忽视。由此可见,有效的使用好思维导图,才能真正为教学增光添彩。
参考文献:
[1] Buzan Tony, Buzan Barry. The Mind Map Book[M]. London:BBC Active,2006:3-25.
[2] 李佳. 思维导图在“教学做”一体课程中的应用[J]. 高等职业教育—天津职业大学学报, 2012,21(3):50-52.
[3] 王艳立. 思维导图在高等职业教育教学中的应用[J]. 辽宁农业职业技术学院学报, 2012,14(5):47-49.
[4] 高丽,孟素红.思维导图在教育教学中的应用[J]. 中国现代教育装备, 2007,(6):123- 125.
[5] 李楠, 孔军辉. 思维导图在“模拟电子技术”教学中的应用[J]. 电气电子教学学报, 2013,35(6):73-75.
基金项目:
江苏联合职业技术学院南京卫生分院2015年度立项课题“思维导图教学法在五年制高职模拟电子技术课程中的应用研究”。