基于任务驱动教学法的中职数电教学模式构建

2019-07-16 11:55王宁宁康梦园吕兵
电子技术与软件工程 2019年8期
关键词:逻辑电路驱动教学法

王宁宁 康梦园 吕兵

摘要:任务驱动教学法是以建构主义学习理论为基本依据的新型教学方法,它把一直以来重教轻学的传统教学模式转变为重教更重学的以完成任务为导向的探究式教学模式,符合当下职校教学的改革理念。目前,在职校的部分课程教学中已经有所运用。《数字电子技术》作为一门理论性和实践性兼具的中职相关专业必修课,其课程性质决定了学习者在学习理论知识的基础上,还要重视理论联系实际以及解决问题的能力培养。为此,本文尝试将任务驱动教学法引入中职《数电》教学之中,并基于任务驱动教学法的教学流程进行了教学模式构建,期望能为中职《数电》教学改革提供有价值的借鉴。

[关键词]任务驱动教学法教学模式中职数电教学

1问题的提出

随着职校教学改革的不断推进以及国家对于人才培养要求的转变,传统的传授一接受式教学模式被重新审视。与此同时,许多新型教学模式开始崭露头角并凭借其优势迅速得到教育界的关注,基于任务驱动的教学模式便是其中之一。作为一种以任务完成为导向,通过学生自主、合作解决问题,消灭任务获得成长的教学模式,任务驱动型教学所体现出的教育思想与当下职教改革的理念十分吻合,因此,职校的许多学科教学中已经或多或少的开始运用任务驱动教学法。《数字电子技术》(简称《数电》)作为中等职业学校电子类专业的必修课,其课程性质决定了学生在学习这门课程时不仅仅要注重理论知识的积累,更重要地是要培养自身的实践能力,即能够认识到所学知识与实际生活的联系,并能借助已有知识去解决实际中所遇到的相关问题,这对于面向就业的职校学生来说十分重要。而要培养学生的这些技能,仅仅依靠传统的教师“满堂灌”式讲授,学生被动接受显然是不现实的,因此,笔者试图将任务驱动教学法引入中职《数电》教学之中,期望以此改善传统教学模式下中职数电教学中所存在的问题,实现教学质量的提升。

2任务驱动教学法

所谓任务驱动教学法,就是指从教者对课程内容进行适当组织,使之隐形于一系列学习任务之中,并在课堂教学中,通过引导学习者对任务中所包含的问题进行分析、解决,从而完成任务,实现知识和技能提升的一种新型教学方法。通过这种方法,学习者可以在完成任务的动机驱使下参与学习过程,因而能够有效改善传统教学模式下学生学习积极性不强的问题。基于这种方法的教学流程往往包含以下六个环节,如图1所示。

从图中不难看出,任务驱动教学法的基本教学流程包括了提出任务、任务分析、相关知识、任务实施、任务总结以及布置作业等六大环节,几乎每个环节都涉及到了“任务”,由此可见,任务驱动型教学的教学效果很大程度上取决于所设计的任务质量。

3任务驱动型教学模式构建

根据任务驱动教学法的教学流程,笔者进行了任务驱动型教学模式的构建,时间上基于完整的教学过程分为课前、课中以及课后三个阶段,教学过程展示上依据教学参与人员情况分成教师活动和学生活动两个方面,构建结果如图2所示。

在该教学模式下,教师需要在课前结合该课程的课程标准相关文件以及课程内容、学生的认知水平和生活实际等设计合适的学习任务,并在课堂上通过创设任务相关情境,引出学习任务供学生们分析讨论。为此,教师需要根据任务或子任务的难度等因素对学生进行分组,一般来说,分组采取优势互补的原则。在对任务进行剖析之后,学生应该了解到这项任务大概关涉到了哪些内容,要完成这项任务需要处理掉哪些难题,这些难题的解决又需要用到哪些知识,据此回顾旧知识,并根据需要,教师向学生讲授或者由学生们自学新知识,为任务的完成提供知识保障。在任务的实施环节,教师可根据任务的性质进行操作示范,由学生观摩后进行练习,或者学生运用自己已有知识,组内合作共同进行任务实施工作,教师进行巡回指导。在任务完成之后,各小组代表可采取成果汇报等方式展示学习成果,教师通过点评帮助学生查漏补缺。除此之外,还可以开展自评以及同学之间的互评,以此来取长补短,完善自己的知识结构。最后,同传统教学模式一样,任务驱动型教学也需要借助适当的作业、练习使学生得以对自己的学习效果进行考查。与此同时,从教者也可以根据学生的作业完成质量,明确学生的知识、技能掌握情况,以便及时修正教学中的不合理因素,完善教学过程,提高教学质量。

4任务驱动型教学模式的实施

笔者以中职《数电》课程中《组合逻辑电路的设计》一节为例,就任务驱动型教学模式的实施进行简要说明。

4.1课前

根据前文所述不难看出,在任务驱动型教学模式中,“任务”始终贯穿整个教学过程,因此,我们需要重视任务的设计。在对任务进行设计时除了常规的需要结合课程标准等相关课程文件外,还需要进行学情分析,以此增强“任务”与学生的契合度和适应性。

4.1.1学情分析

就《组合逻辑电路的设计》这一节内容来讲,在认知状况方面,经过前面课程的学习,学生已经初步掌握了逻辑电路图、真值表、卡诺图以及组合逻辑电路的分析方法等相关知识,具备了学习组合逻辑电路的设计这部分内容的知识基础。

在教学对象方面,相比普通高校学生,中职学生的理论知识基础相对薄弱,需要进一步加强这部分的学习。另外,鉴于职校面向就业的特點,在进行理论教学时需要注重理实一体化。

4.1.2设计任务

基于以上分析,笔者设计了任务1、2两个任务。任务1是课中同学们要完成的学习任务,任务2是用于巩固提高的练习任务。任务1:歌唱比赛表决器设计

试设计一个歌唱比赛评委表决器。设歌唱比赛有三个评委,一个主评委和两个副评委,关于晋级与否的裁决由每一个评委按一下自己面前的按钮来确定。只有当两个或两个以上评委(其中必须有主评委)确认晋级时,表示“晋级”的灯才亮。

任务2:三人多数表决器设计

根据任务1的完成心得,请同学们基于任务1的问题背景设计一个“3人多数评委表决器”,要求:3个人中至少2个人同意“晋级”,则晋级,反之则淘汰。

4.2课中

4.2.1提出任务

在这个环节,教师首先需要创设任务相关的情境,以便让学生处于一种求知“准备状态”。在本节内容教学中,教师可以让同学们联想或者借助多媒体等网络平台向同学们展示类似于《超级女声》这样的歌唱比赛,并趁机提出任务要求,即设计一个歌唱比赛评委表决器。关于任务2的提出往往是在任务1完成,教师予以总结评价之后,需要明确这两者的先后顺序。

4.2.2任务分析

任务分析往往是指学生在教师的指导下对任务中所描述的学习问题进行审视,思考这些问题解决需要的知识、技能以及工具资源等,并根据任务特点对任务进行剖析,明确问题解决的切入点,除此之外,还应根据需要对任务进行适当分解,以便解决。

在本节课的教学中,通过对任务1进行分析,可以明确这是一道有关组合逻辑电路设计的问题,根据任务中描述的“关于晋级与否的裁决由每一个评委按一下自己面前的按钮来确定。只有当两个或两个以上评委(其中必须有主评委)确认晋级时,表示“晋级”的灯才亮”可知,评委的意见之间存在着“与或”关系,因此对于基本的逻辑关系以及对应的逻辑符号需要有一定的了解。同时基于教师的指导,学生应该明确组合逻辑电路的设计过程与分析过程是“相逆”的,可以参考组合逻辑电路的分析步骤思考本任务中所涉及问题的解决方案。、

4.2.3知识准备

在对任务进行分析之后,关于任务完成需要的知识、技能准备应该形成一个初步认识,接下来就应该基于此进行旧知识的回顾以及新知识的学习。在旧知回顾环节,可以采取“学生自主回忆一>小组间商讨补充一>师生问答总结”的方式进行,以便学生最大程度的参与到课堂中来。根据任务分析可知,需要回顾的旧知识包括与非门的相关表示以及逻辑功能(输入有0输出为1;输入均为1则输出为0)。

除此之外,还需要重温组合逻辑电路的分析相关内容。在对本任务的完成所涉及到的“旧”知识进行重新了解之后,还需要就任务中所涉及到的“新”知识进行学习。关于新知的学习,既可以采取教师讲授的方式,也可以采取学生自学,教师适当给子启发引导的方式。需要注意地是,这里所说的学生自学并不是学生孤立的学习,事实上,在这种教学模式下,学生之间大多数时候是可以根据需要随时进行有关学习的交流的。在本任务中,有关新知的学习例如掌握组合逻辑电路的设计方法就采取了第二种方法。在这个环节中,教师可以借助提问等方法了解学生对于新知的理解情况,并及时予以点评反馈,帮助学生形成正确的认知。

4.2.4任务实施

任务实施环节主要是学生通过小组合作等方式对任务中所涉及的问题进行解决、突破,从而完成任务的过程,教师在这个环节大多数时候是处于指导者的角色。结合本任务来看,学生通过组内交流将实际问题转化为逻辑问题,确定输入、输出变量。即根据题意,假定主评委用A表示,两位副评委分别用B、C表示,判明晋级为“1”,淘汰为“0”;最终表决结果用Y表示,表决晋级为“1”,淘汰为“0”。在输入、输出确定之后,就可以根据题目中所描述的逻辑关系列出真值表了,如表1所示。

根据表1,结合逻辑关系的化简及转换相关知识可以得到上述真值表所对应的逻辑表达式为r=AB+AC=AB'AC,由此可以画出其对应的组合逻辑电路图,如图3所示。

需要注意地是,如果任务中有明确表示在进行组合逻辑电路的设计时,要使用某种指定的门电路,应通过对逻辑表达式进行必要转换,使之符合要求。

4.2.5任务总结

在完成组合逻辑电路图的绘制之后,各小组应该。上交设计方案并上台汇报自己的任务实施过程及心得体会,其他同学可以即时提问,最后由教师予以点评反馈,再次总结组合逻辑电路设计的一般方法。

4.3课后

同传统教学模式一样,任务驱动型教学也不可避免作业布置这个环节,作业布置的目的于学生而言是巩固、提高以及知识掌握程度的考察,于教师而言,则是通过学生作业中暴露的问题进行教学反思,以便调整教学,进一步提高教学效果。与此同时,作业布置需要结合学生的“最近发展区”进行,即所布置的作业不能过于简单,让学生觉得了无生趣,同时无法起到考察学生知识掌握程度的作用,也不可过于复杂,挫伤学生的学习积极性。最近发展区是指略微高于学生已有学习水平,但需要学生稍加思考或者借助他人提示可以达到的水平。在本节课中,任务2的“三人多数表决器设计”就可以作为作业布置给学生。

5结论

任务驱动型教学模式以“任务”的完成来调动学生的学习动机,能够有效改善传统教学模式下学生学习积极性不高的问题,同时通过对任务进行分析、实施,可以在学习课程内容的同时实现多方面素质的有效提升,既符合当下职教改革的理念,又有利于学生深刻的理解知识,将理论应用于实际,解决生活中所遇到的问题。《数字电子技术》作为一门理论性和实践性都很强的专业课程,通过引入任务驱动型教学模式可以有效提高教学效果,但是目前关于任务驱动教学在《数字电子技术》课程中的应用研究还相对较少,这一点有待加强。

参考文献

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