基于合作学习理论的电子设计竞赛培训策略

【摘 要】全国大学生电子设计竞赛注重大学生创新意识、动手能力和团队协作精神的培养；阐述了在全国大学生电子设计竞赛中运用合作学习开展培训的实践体会和策略。

【关键词】合作学习 电子设计竞赛 培训策略

【中图分类号】 G 【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889（2014）07C-0023-02

全国大学生电子设计竞赛是教育部倡导的面向大学生的学科竞赛之一，是面向大学生的群众性科技活动。其目的在于推动高校信息与电子类学科的课程改革，提高学生运用所学知识解决实际问题的能力。

电子设计竞赛是以小组（2-3人）作为参赛对象，要求参赛的每组同学在规定的时间内（4天3夜）依据赛题要求完成一个电子设计制作项目。整个项目过程包含了系统设计、模块设计、硬件电路制作、软件编程和调试、系统整体调试以及论文写作等环节，这就要求参赛学生不仅要有扎实的专业基础知识，而且还要具备相当的动手实践能力、解决问题的能力和团队协作的精神。而对于大多数准备参加竞赛的同学而言，虽然已经经过了基础和专业理论课程的学习，但其所学的知识尚未真正转化为实际解决问题的能力。所以要想在竞赛中取得好的成绩，进行有针对性的系统化培训就显得十分必要。而如何进行培训则是每位指导教师或参赛学校面临的一个共同课题。

一、合作学习概述

合作学习是20世纪 70年代初兴起于美国，并在70年代中期至80年代中期取得实质性进展的一种富有创意和实效的教学理论与策略。在国际上已是一种主流的教学理论和策略。

“鼓励合作学习，促进学生之间的相互交流、共同发展，促进师生教学相长。”合作学习以学习小组为基本形式，利用组员间的互动，促成学生的学习，共同完成教学目标。它能充分激发学生的学习动机，全面提高学生成绩；同时也能有效促进学生自主学习能力的发展，培养学生的批判性思维和解决问题的能力；有利于培养懂得合作和善于合作的高素质技能型人才。笔者认为合作学习的这些特点与电子设计竞赛对参赛学生的内在要求是一致的。

二、合作学习运用于电子设计竞赛培训的具体实施

（一）组建有效的合作学习团队

根据合作学习的要素，首先要对学生进行分组。研究表明异质型分组能够促进组员间互补互助、取长补短，综合考虑学生各方面的素质，让不同特质、不同层次的学生进行优化整合。按照电子设计竞赛比赛规则的要求，合作学习小组人数定为3人，这样的小组既是培训学习时的小组，也是将来参赛的小组。小组内的同学的协作水平在培训中得到了极大的锻炼，而这样的协作水平能在比赛中有效发挥出来。在同组人员选择上，由于电子设计离不开电路设计和实际制作，实际制作离不开硬件制作和软件编程。因此，依据学生知识能力的不同特点，将理论基础较为扎实的同学与比较擅长实际动手制作的同学分在一组；将擅长硬件和擅长软件的同学分在一组。理论基础较为扎实的同学主要负责前期的设计和后期论文的总结；擅长硬件和擅长软件的同学在完成一个设计的制作过程中可以并行工作，极大提高了效率。

（二）以项目的方式确定共同目标

合作学习的另一要素是：教师必须明确小组要完成的具体学习目标，这一目标将全体组员团结在一起。每位组员都为目标的完成作出努力和贡献，目标实现后每位组员都能获得进步。电子设计竞赛培训应着重实践训练，在实践中弥补理论上的不足，巩固所学的理论。具体培训时，我们将实践训练分为模块训练和综合训练：模块训练就是设计制作一些通用模块，如单片机最小系统、按键输入模块、液晶显示模块、电机驱动模块、红外传感器模块、AD/DA模块，放大器模块等，这些模块是控制类电子系统必不可少的模块，而且具有通用性。培训时先期完成的模块往往可以在比赛时起到事半功倍的作用。综合训练则是将往年试题或模拟试题作为训练内容，选出的试题有针对性地综合了各种模块，可以培养学生综合设计和解决实际问题的能力。我们将模块训练和综合训练以项目的形式进行组织和实施，如把制作某个模块或完成某个综合训练试题确定为一个项目任务，项目任务即小组在一段时期内具体的学习实践目标，然后制定项目计划，实施该项目。项目任务按照一定的层次组织，先是模块训练的项目，然后是综合训练的项目，总的组织原则是先易后难，由浅入深，先完成的项目是后面项目的基础，后面的项目是前面项目的延伸和拓展，采取层层递进的方式。

（三）培训过程的实施

合作学习小组共同目标的确定构建了一种争取共同成功的环境。学生之间不再是竞争关系，而是合作互助的关系。培训学习的过程是分享交流、集思广益、相互依赖、分工协作，共同完成项目目标的过程。

1.树立良好的合作精神

教师在培训过程实施前，应做好充分的思想动员。将“同舟共济”，“同甘共苦”，“一损俱损”等合作思想灌输到每个组员的心中，使学生充分意识到必须拧成一股绳，发挥团队力量，才能实现共同的目标。并且向学生阐明团队合作精神和合作能力不仅体现在电子设计竞赛中，而且将来进入职场和社会都是必备的和重要的能力，使同学们逐步树立良好的合作精神。

2.在实施过程中积极互动

合作学习良好效果的取得离不开实施过程中组员间的积极互动。为此，在系统设计阶段我们要求同组同学共同来确定技术方案。共同分析项目要实现的电子系统的功能，寻找实现所需功能的最佳技术方案。在这场方案讨论会的头脑风暴中碰撞出“智慧火花”；在制作过程中遇到技术难题的时候，我们要求同组同学坐下来开一场技术攻关会，每个组员都提出自己的解决办法，共同讨论，教师也参与到其中来，利用其丰富的经验，及时给予帮助。在项目总结的阶段，让同组同学交流项目实施过程中收获的经验，分享成功的喜悦，互相鼓励。那么即使是那些原来自信心不强，不太善于表达的同学也能增强他们的自信心，不断提升他们的能力。

3.组间交流endprint

各个学习小组在完成相同的项目时，结果必然有差异，通过组与组之间在项目完成后互相交流比较，可以促使每个小组发现自身的“短板”，并产生自我完善的动力，形成你追我赶的竞争氛围。这种竞争意识是我们要着重培养的，竞赛本身就是一种竞争，而培训中我们通过组间交流促成了组间良性的竞争。学生竞争意识的增强，对学生将来步入社会也是获益匪浅的。一般的合作学习方法认为组与组之间主要是这种竞争关系，但我们通过对项目目标的调整，可以将组间的竞争关系也变成密切合作的关系，从而使合作的范围进一步扩大，合作的程度进一步加深，以更好地提高学习效率。具体的做法是：我们让各组在同一段时间内完成不同的项目，如各组负责不同的模块，有的做液晶显示模块，有的做传感器模块，有的做放大模块等，然后当各个小组完成了各自的模块后，把大家都集中起来，让各组分别整理各自项目的实施过程和内容，并把这些技术成果拿出来在组与组之间分享交流，这样每个小组不仅收获了自己完成的模块，并且获得了其它小组完成的模块，起到了事半功倍的效果。学习的效率大大提高了，并且节省了宝贵的培训时间。

4.教师讲评

各组项目完成时，教师可以选择性地对某组项目中的重点内容进行讲评。教师的讲评是对学生实践训练的总结和归纳。体现了“理论从实践中来，到实践中去”的指导思想，同时体现了既注重实践训练，也加强基础理论培训的指导方针。例如学生小组完成了一个单片机液晶显示模块的设计，这个设计中包含了单片机与显示屏之间SPI接口的通讯，这种SPI接口通讯方式不仅可以用于单片机与显示屏之间，还可用于单片机与其它外围芯片之间，它是一种通用的通讯接口，那么教师讲评时就选择SPI接口通讯方式作为重点内容，向学生细致深入地阐明SPI通讯接口的电气特性、信号、数据传送方式、时序等，使学生学习掌握这种通讯接口，达到举一反三的效果。

三、在电子设计竞赛培训中有效运用合作学习应注意的问题和对策

实践中合作学习小组可能会出现合作松散、交流互动少；或者一人动手包办，组内其他同学无事可做；甚至是互相推诿的现象。在这种情况下，指导教师可以有针对性地采取相应的对策：

（一）施加适当的外部压力，促使内部紧密合作

出现上述问题的团队，其必然导致完成项目的效率低。当这一结果没有充分暴露出来时可能团队成员自己都没有充分意识到，但当指导教师对其施加一定的外部压力，如要求更严格的项目完成时间后，问题团队会立刻意识到如果再不加强合作，项目任务将无法达成，这就促使其改善目前的合作态度和合作方式。

（二）分组的动态调整，实现优化组合

合作学习能否取得效果，组内人员是否能真正实现团结协作、优势互补、形成合力是关键。指导教师在分组培训前期的阶段要注意观察、及时发现问题，比如某组同学由于性格、能力等各方面的差异确实难以凝聚成一个合格的团队，所谓“强扭的瓜不甜”，这时就要做出及时的调整，否则，采用合作学习就会出现适得其反的效果。

实践证明，在电子设计竞赛培训中运用合作学习的教学策略适应了电子设计竞赛的本质要求。改变了以往培训中学生“单打独斗”“孤军奋战”，教师顾此失彼的不利情况，使整个培训过程中形成了团结协作、互帮互助、共同成长的良好氛围，为注重实践训练的电子设计竞赛培训找到了一种行之有效的策略和方法，取得了理想的效果。

【参考文献】

[1] 朱士虎，王立巍.大学生电子设计竞赛培训策略研究[J]. 中国教育技术装备，2008（12）

[2] 崔伟.合作学习在大学英语教学中的应用[J].科技信息， 2013（04）

[3] 卢瑞玲，孙静.合作学习：21世纪重要的学习方式[J].教育理论与实践， 2010（34）

【课题项目】2012年度新世纪广西高等教育教学改革工程立项项目（2012JGA295），桂林师范高等专科学校2011年教学改革项目（SZJG201122）

【作者简介】羊日飞（1978- ），男，广西桂林人，工程硕士，工程师，桂林师范高等专科学校助教，研究方向：数字集成电路设计，嵌入式系统。

（责编 丁 梦）endprint