因材施教下的层次化教学设计——以“直流稳压电源”实训项目为例

（桂林师范高等专科学校物理与工程技术系，广西桂林541199）

社会的进步和科技的发展、产业的升级及经济结构的不断调整，对高等职业教育提出了新的要求。高等职业教育必须以适应市场需求为目标，以就业为导向，以培养学生实践动手能力为主线。传统教学模式注重对学生进行知识的灌输，忽视对学生能力、素质和个性的培养，这与现代经济社会发展对教育的要求不相适应。《国家职业教育改革实施方案》（国发〔2019〕4号文件）要求进行教学改革以来，各种新的教学方法被大量教学科研人员研究。教学改革的主要趋势是强调学生的主体作用，调动学生的主观能动性，认识到学生的差异，关注学生的动手能力和实践创新能力。为实现这一目标，层次化教学作为教学模式改革中的一种新模式被提出。层次化教学也称为分层次教学，其宗旨是以人为本，面向全体学生，尊重学生个性差异，因材施教，全面发展[1]。

本文结合直流稳压电源实训项目的教学内容进行层次化设计，根据学生特点提出因材施教、层次化教学的方法，并对教学实施过程中出现的问题提出解决方法。

一、层次化教学的基础

（一）层次化教学理论基础

层次化教学理论基础包括心理学基础、教育理论基础、学习理论基础。心理学认为学生的心理差异受智力、动机、兴趣、情绪、知识结构等多方面影响[2]。心理学家维果斯基认为，任何一个学生都可以通过教学实现“现有水平”到“潜在水平”发展[3]。换言之，教师在教学中如果掌握学生的知识结构、情绪等可以有效帮助学生提高学习兴趣及效率。美国心理学家布鲁姆在掌握学习理论中指出，如果能够提供学生必要的时间、学习机会和个别指导等学习条件，大多数学生在学习能力、进一步学习动机等诸方面会变得十分相似。层次化教学就可以最大程度为学生提供这种条件。“人本主义”学习理论强调学习者的自由学习，主张尊重学生个性。层次化教学设计的核心是尊重学生，承认学生的个体差异，兼顾学生的知识基础、兴趣、需要[4]。将这些理论归纳分析，若是同一教学内容采用同一设计、同一要求和同一标准，势必达不到促使学生能力和素质全面提高的目的，更难以培养创新型人才。层次化教学设计实施基于全班同学现有知识水平、兴趣爱好、学习动机等个性特点，有利于学生知识技能、情感及态度价值观的培育，有利于创新能力的培养，有利于学生全面发展。

（二）层次化教学客观现实基础

随着高考招生形式的改变，目前，高职招生的来源主要有普通高等学校招生全国统一考试（简称“普招”）、高职自主提前考试招生（简称“单招”）及高职对口中职衔接考试招生（简称“对口”）等形式。由于受市场经济、地域差异和学校品牌等因素的影响，这种由普招、单招、对口招生学生混合组成自然班级进行授课，学生的基础知识状况、潜在能力、学习动机、学习方法等存在较大的差异。统一的教学模式在这样的班级中进行教学显示出很大的不足。所以，教师必须要综合考虑学生的基础及接受能力，在教学中进行层次化教学设计，从实际出发，提供恰当的材料，给每个学生适度的帮助和充分的时间，因材施教，最终完成学习任务或达到规定的学习目标。层次化教学针对性强、灵活度高，非常适合由招生模式变化引起的同班学生基础差异较大的情况。

二、“直流稳压电源”实训项目层次化设计

“直流稳压电源”实训项目是高等教育电子信息类专业中模拟电子技术课程必不可少的一个教学内容。直流稳压电源在电子电路及设备中都需要用到，供电系统主要是220V，50HZ单相交流电。从单相交流电变换到稳定直流电需要通过电源变压器、整流、滤波和稳压四个过程[5]。直流稳压电源框图如图1所示。

图1 直流稳压电源框图

220V交流电源经过电源变压器变换为符合整流需要的交流电压，整流电路利用二极管将50HZ的正旋交流电压变换为单向脉动的直流电压。滤波电路减小整流直流电压的波纹脉动程度，以得到比较平滑的直流电压适合负载的需要[6]。稳压电路确保直流输出的稳压电源不随交流电源电压波动或负载变化而变动。

直流稳压电源实训项知识目标是理解直流稳压电源的组成，加深对直流稳压电源工作原理的理解，熟悉稳压器的应用。技能目标是能正确使用万用表检测元器件，能根据电路图组装电路，安全规范焊接、检测电路。情感目标是通过电路组装、检测，培养学生团结协作、主动探究的精神，激发学生的学习动机。为达到教学目标，采用层次化教学设计，将直流稳压电源电路根据难易程度不同设计出A、B、C三级及探索创新实践一共四级难度不同的电路。A、B、C三级电路均使用集成稳压器，A级电路简单，元器件少；B级相比A级基本原理一致，但电路采用两块三端稳压器，从滤波电容到稳压电路元器件数量翻倍，排列具有对称性，制作过程工艺稍难；C级电路基本模块与A级、B级电路相同，此时电路增加了电容和电位器，用到了更多元器件，排列打破对称性，直流电压输出要求可在1.5～30V之间进行调节，制作和检测过程都增加了一定难度。探索创新式直流稳压电源的设计，教师给出基本设计要求，如电路的稳压要求具有慢启动，过流、过热保护功能，输出电压可在5.1～40V之间调节，可使用集成开关稳压器（CW4962）代替A、B、C三种电路中的三端稳压器，元器件在C级电路的基础上增加电感，开关稳压器要求有16个管脚，有多个接地端安装，方便测试等[7]。之后让学生自己设计电路、选择器材等完成电路焊接、组装、调试等工作，完成预定教学实训任务。

三、直流稳压电源实训项目“因材施教”实施方法

（一）根据学生知识水平进行施教

教育教学中，因材施教的“材”是指学生的道德修养、意志性格、知识水平、接受能力、兴趣爱好等方面的差异；“教”是指德智体诸方面的教育[8]。鉴于此，根据学生的知识水平将学生分为四组分别以不同层次实训项目进行实训。A级实训项目中，直流稳压电源电路中仅含有变压器、普通二极管V、三端稳压管CW7812，适合理论基础差，动手能力差的同学。在实施教学的过程中，教师与学生之间的互动主要采用引导学生提问、教师解答，目的是指导学生完成实训任务，巩固知识点，增强自信心。B级项目中，直流稳压电源电路中含有的元器件类型与A级相同，区别在于元器件增多，适合理论基础和动手能力一般或动手能力偏强，但理论基础偏弱的学生。在实训过程中，教师主要引导学生如何准确快速完成实训任务。将动手能力强和理论功底好的同学分组进行C级实训项目，C级电路中除了A、B种含有的原件外还含有电容、可调电阻。在实施教学过程中教师主要是启发学生思考及同学之间的合作，引导学生分析问题，解决实训中遇到的问题等。针对部分理论基础知识扎实，动手实践能力较强及接受能力较好的学生分组进行探索直流稳压电源电路的实训。探索实训电路从设计到焊接调试都有难度，元器件数量多，元器件种类还增加了电感，用到了16个管脚的芯片集成开关稳压器，电路工作原理难，制备过程复杂，更具挑战性。教师在实训教学过程主要是鼓励、启发学生全面梳理知识点，选择适当元器件进行探索设计、焊接、组装、调试等，对培养学生的实际工程应用能力和创新合作意识都有较好效果。

层次化分组的教学优势在于同学们都能够完成任务，获得成就感，获得自信。从心理学层面来讲，成功的体验会带来愉悦的情绪，进而又激发学生的学习动机。同时，学生在完成实训的过程中学会与同学团结合作，发挥各自优势，取长补短，能较好地完成对知识、技能和情感目标的培养。

（二）根据学生性格爱好进行施教

将所有同学按照性格爱好进行分类培养，一种是喜欢做有挑战性的事情（简称“挑战型”），另一种是喜欢做有把握的事情（简称“稳重型”）。稳重型同学根据实际理论基础和动手能力选择适应的电路完成实训任务，实训项目主要由老师提供。挑战型的同学根据实际理论基础和动手能力选择更高层次的实训完成实训任务，主要以设计型、综合性实训项目为主。这样的培养模式能够培养学生顽强的意志、百折不挠的精神，能最大程度调动学生的积极主动性，培养学生的创造能力，充分体现“以学生为本”的职业教育理念。挑战型学生可能会有部分同学不能按时完成预定实训任务，针对这种情况，老师需要开展“第二课堂”、开放实训室，额外增加实训时间，指导学生完成实训任务。

四、问题与建议

（一）教师工作压力增加

层次教学设计除了需要教师熟悉专业知识，熟悉学生，熟悉教育学、心理学等相关知识以外，还需要教师提前做大量的准备工作，设计不同的教学任务以满足不同层次学生的需要，并能够处理各种实训中出现的情况，需要开展“第二课堂”、实训室开放管理等工作，这大幅增加了教师工作压力。

针对以上问题可以从以下几个方面解决。首先，加强教师对于实训教学的重视，学校要不定期举办与实训教学或者创新教学相关的培训讲座，提高其实训教学的能力和水平。其次，教师需要提高以“学生为中心”的意识，认真观察分析学生，多和学生交流，成立学生兴趣小组，开展“第二课堂”。第三，可以将一门课程的教学任务划分为多个项目，多位教师分担完成实训任务，成立课题组，开展实习实训。第四，教师之间加强沟通合作，综合整理分析学生的理论知识基础、动手能力基础、性格特点、兴趣爱好，最终完成教育教学任务，使学生全面发展，使分层教学不流于形式，让优秀的学生更加优秀，让不优秀的学生有优秀的机会。

（二）保障学生考核的公平性较困难

对学生学习成果进行考核不仅是检测督促学生完成教学任务，获取相应学分的依据，也是对学生学业完成情况的评定，但是层次化教学模式给教师评定学生成绩带来了一定困难。因为实训任务不一致，存在难易程度不一致、实训用时不一致、测试结果不一致等情况。

针对上述情况，教师可以通过以下三点解决这一问题。一是在下发任务之前充分考虑知识设计层次的同一性和差异性，如文中设计的四种电路基本模块都有变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路四个电路，基本原理阐述清楚、基本元件选择识别清楚、基本电路制作完成就可以得到基本分。A、B、C三种电路实训设置占比10%的相差梯度分，探索实训作为附项出现占比10%的创新探索分，进行因材考核。二是注重实训过程，加强过程性考核次数及完善过程成绩考核成绩评定方案及权重。三是发挥团队协作精神，无论实训任务在规定时间内是否完成，在实训的过程中教师要多观察，对完成较为缓慢的组别多指导，了解学生掌握知识的程度，同时可以让学生在课后一段时间通过查阅资料、在他人的帮助下完成任务后上交实训成果，且对那些帮助其他同学完成实训任务的学生给予平时成绩加分奖励，鼓励帮助其他同学。总之，考核评价采用定性与定量相结合、过程与结果相结合的方式，尽可能做到公平。

五、结 论

本文以“直流稳压电源”实训项目教学为例，探讨了层次化设计教学方法的应用。通过层次化教学设计和因材施教的实施，能使每位学生在轻松愉悦的环境中学习基础知识、锻炼应用能力，发现自己的优点和不足，培养出具有团结合作精神、创新实践能力的高素质人才。