现代教育技术与电子学科整合的研究

　　

　　【摘要】现代教育技术与职业中学电子学科整合，是深化职业中学专业学科教学改革，强调以学生为中心，促进全面实施素质教育的需要。文章介绍现代教育技术与电子学科进行整合的理论与实践，探索整合的方法等。

　　【关键词】现代教育技术；课程整合；研究性学习；教学设计
　　
21世纪，以多媒体技术、网络技术和虚拟技术为核心的技术革命，把人类以惊人的速度带入信息化时代。信息化时代的降临改变着人们思维方式、学习方式、生产方式和生活方式。国际 21 世纪教育委员会面对未来教育的挑战，提出教育必须围绕四种基本能力来培养新一代。这四种基本能力也被称作四大支柱，即学会认知、学会做事、学会合作、学会生存。职业教育专业课程的教学改革是时代发展的必然要求。教育观念、教学思路、教学手段教育模式会有深刻的变革。
现代教育技术用先进的教育思想、教育模式、教育手段和现代科技成果为教育服务，通过对教与学过程和教与学资源的设计、开发、利用、评价和管理，以实现教学最优化的理论与实践。现代教育技术与专业课程整合，就是达到学习内容的广泛性、知识呈现方式的多样性、学习范围的开放性、学习方式的自由性和学习过程的交互性。实现以教师为中心的讲解者转变为学生学习的指导者和活动的组织者；实现学生从被接受的地位转变为主动参与、发现、探究和知识建构的主体地位；实现由作为教师讲解的演示工具转变为学生的认知工具；实现由讲解说明的进程转变为情景创设、问题探究、协商学习、意义建构等以学生为中心的主体过程。使得现代教育技术真正成为整个教育改革的制高点或突破口。在电子学科教学中，我应用现代教育技术进行了几点尝试：
一、开展虚拟学习和虚拟实验
　　电子课程的传统教学主要是通过教师的讲授和到实验室内的做实验，有些内容抽象不易描述，学生难于对知识的意义进行建构，学生处于被动接受的状态。对于职业高中一、二年级的学生来说电子课是一门“老大难”课程，学生怕学且不感兴趣。做起实验来因为是一知半解而造成不少“小事故”，往往使实验半途而废或有些学生为得到实验数据而“造假”。为了激起学生对电子课程的兴趣，探索电子电路中的奥秘，我选择了加拿大 Interactive Image Technologies 公司推出的“虚拟电子工作台”(Electronics Workbench) 软件，安装在计算机房。从此电子课程的教学发生了根本的改变。Electronics Workbench提供了较为详细的电路分析手段，可以完成电路的瞬态分析；时域和频域分析；器件的线性和非线性分析等常规电路分析方法，还提供了交直流灵敏度分析等十四种电路分析方法。还可以对被仿真电路中的元件设置各种故障，如开路、短路和不同程度的漏电等。在进行仿真同时，还可以测试电压、电流、电阻等一系列数据，测试相关的波形。当我把学生带入计算机机房的时候，学生竞怀疑是在上电子课。学生通过 Electronics Workbench 软件成功地学会了三极管的三个工作区、放大电路静态工作点和动态工作点的分析、直流稳压电源的故障分析与实际制作等等。通过虚拟学习和虚拟实验着重三个方面的转变 ：
（一）从被动到主动
建构主义理论认为，知识不仅仅是通过教师传授获得的, 而是学习者在一定的情景即社会文化背景下，借助于其他人（包括教师和学习伙伴）的帮助，利用必要的学习资源，通过意义建构的方式获得的。在教师的指导下，学生借助于“虚拟电子工作台”进行学习，其主体认知作用得以充分的发挥，主动探究得以充分体现，学生可以通过虚拟的测量仪器测试电路的电流、电压、失真波形，而不需要教师在黑板上反复讲授放大电路的频响曲线，不需要反复分析OCL功放的故障原因。教师很多时间是进行测量方法的辅导、多组测试结果不同的原因分析。学生成了真正的意义主动建构者，而不是外部剌激的被接受者和被灌输的对象。
（二）从感性到理性
现代教育技术与电子学科之间的整合，就是要把现代技术完美、恰当地融合到课程中，把计算机和其它信息技术作为认知工具，让学生愉快地进入知识学习、能力提高的氛围中。二极管的伏安特性曲线是学生自己在计算机上用“虚拟电子工作台”建构的电路完整地绘制出来的；学生也找到了直流放大电路的静态工作点内在的关系。学生从亲身体验到总结归纳，有了从感性认识到理性认识的提高。
（三）从虚拟到现实
“虚拟电子工作台”能够帮助学生更快、更好地掌握学习相关内容，加深对概念、原理的理解，弥补课堂教学和理论教学的不足。帮助学生很快地认识了常用的电子测量仪器并掌握了一些测量方法。学生也通过它完成了很多实验甚至电路设计和创造发明。但这些仅仅是在计算机上完成的, 并不能代表学生的应用能力和实际的动手水平。在计算机上出现的故障不会造成对零配件的损坏，也不会对人身安全造成危害。仅在计算机上学会了还是远远不够的，还要从虚拟回到现实，从“虚拟电子工作台”回到真正的实验台，在实验室内用真正的电子元器件完成一定量的实验，用在“虚拟电子工作台”上学到的知识指导实际的实验。从虚拟台和实验台上找出差距，分析原因，真正做到虚拟和现实相结合。
　　二、开展研究性学习
　　研究性学习是学生在教师指导下，从自然社会和生活中选择和确定专题进行研究，并在研究过程中主动地获取知识、应用知识、解决问题的学习活动。研究性学习强调对所学知识、技能的实际运用，注重学习的过程和学生的实践与体验。电子技术涉及生活中的方方面面，我与学生一起选择“直流稳压电源稳压系数的研究”、“调频无线话筒稳定性的研究”、“OTL 功放失真的研究”、 “OCL 功放输出功率的研究”等研究问题进行分组。通过组内协作分工、线路设计、虚拟工作台性能测试、设计调整、元器件选购、安装焊接、通电调试、参数测试、样品展示、总结分析等一系列过程，让学生获得亲身体验，形成乐于探究、勤于动手、努力求知的积极态度，产生对电子学科学习的浓厚兴趣，激发他们探索电子技术奥秘的欲望。培养发现问题和解决问题的能力和合作的意识和能力，培养学生科学态度和科学道德。在开展研究性学习过程中要做好以下几个方面工作：

1.利用学校校园网建一个电子学科研究性学习园地，提供相应的理论知识、技术资料、产品信息、应用设计、实验指导、安装调试、安全讲座等一系列专题讲座。在学习园地上设置各组的研究方案、具体分工、进展情况、问题讨论、总结评价等栏目，便于对研究过程进行有效的管理。
　　2.开放实验室、提供实验用的计算机，为学生提供必要的研究时间和研究空间。
3.定期进行相应的指导，了解情况，解决研究过程中的需要和遇到的困难。注意观察每一个学生在品德、能力、个性方面的发展，给予适时的鼓励和指导，帮助他们建立自信并进一步提高学习积极性。
通过研究性学习的形式，学生感到学习不再是单调泛味、空洞抽象。通过研究性学习将电子与生活紧紧的联系起来，知识即是应用，应用需要知识。
　　三、优化教学设计
　　现代教育技术是一门新兴的综合性学科，它与许多学科的理论相互交叉、相互渗透。现代教育技术的理论基础是多方面的，多层次的。以“学”为中心的教学设计理论正是顺应建构主义学习环境的上述要求而提出来的, 因而很自然地建构主义的学习理论就成为以“学”为中心的教学设计的理论基础。运用现代教育技术优化教学设计是教育教学的需要和发展的必然要求。教学设计是运用系统方法分析教学问题和确定教学目标，建立解决教学问题的策略方案，试行解决方案、评价试行结果和对方案进行修改的过程。具体主要体现在：
（一）电子学科的教学目标分析
　　不管是课堂讲授、虚拟电子工作台的应用或是研究性学习，都要对整门课程及各教学单元进行教学目标分析，以确定当前所学知识与基本概念、基本原理、基本方法或基本过程有关的知识内容。
（二）创设恰如其分的情境
通过研究性学习或虚拟电子工作台等多种手段可以利用生动、直观、有效地激发联想，唤醒长期记忆中有关的知识、经验或表象，提高学生学习的兴趣。在这过程中去完成问题的理解、知识的应用和意义的建构。
（三）自主学习的设计
自主学习设计是整个以学为中心教学设计的核心内容。要在学习过程中充分发挥学生的主动性，要能体现出学生的首创精神，要让学生有多种机会在不同的情境下去应用他们所学的知识，要让学生能根据自身行动的反馈信息来形成对客观事物的认识和解决实际问题的方案。在小信号放大器学习时，充分运用前面直流放大器和交流放大的调试经验和理论知识及在虚拟工作台中的体验，让学生对电路中可能存在的问题提出几种假想各解决的方法，然后学生根据学习情况选择进行学习的切入点。显然每个人的开始的方式不同，但最后的效果是完全一样的。
　 （四）学习效果评价的设计
应设计出使学生不感到太多的压力、乐意去进行，又能客观地、确切地反映出每个学生学习效果的评价方法。在学习串联室流稳压故障分析时，可选择书面分析、虚拟实验和实际实验三种方式进行评价。从电路原理掌握程度、元器件结构、性能参数、故障现象、故障后果及防止等方面做出相应的指标。利用小组评价、和自我评价和教师评价相结合。从掌握基本概念、基本原理、理论分析、软件模拟、实验操作、具体应用进行全方位的设计。
现代教育技术与电子学科的整合对硬件和软件投资、对教师和学生都提出了更高的要求。既要合理配置设备，建设现代教育技术环境；又要开发教育软件，建设现代教材体系。既要加强对教师等的培训，学习新的教育理论和信息技术； 又要着重培养学习创新能力和动手能力。既要大胆进行教学改革，又要关注学习实际的能力和水平，相信现代教育技术与职业教育专业学科的整合必将结出硕果。

参考文献
[1]乌美娜.教学设计[M] .高等教育出版社，1994.
[2]李克东.数字化学习[J]. 电化教育研究，2001，（8）.
[3]李克东.知识经济与现代教育技术的发展[J].教育技术研究，2001，（1）．
[4]马宁，余胜泉.信息技术与课程整合的层次[J].教育技术通讯，2001，（12）．
[5]康德山.关于教育技术创新的思考[J].中国软科学，2000，（1）.
[6]周政新，洪晓鸥.电子设计自动化实践与训练[M].中国民航出版社.