聶 輝

(湖南工業(yè)大學(xué)電氣與信息工程學(xué)院，湖南株洲412007)

高校教師在講授電子電路課程時經(jīng)常會遇到三個問題:一是花去很多時間講解具體電路，但學(xué)生不一定能夠理解和接受;二是學(xué)生雖然花了很多時間和精力學(xué)習(xí)一些集成電路芯片，但他們?nèi)匀徊粫嶋H使用芯片;三是學(xué)校規(guī)定的教學(xué)課時難以完成整個課程的教學(xué)任務(wù)。面對這三個問題，許多任課教師一直在探索解決的方法。筆者通過多年的思考，總結(jié)了能較好解決問題的“三箱法”。現(xiàn)簡要地介紹這種方法，并對其應(yīng)用的幾個原則和須注意的有關(guān)問題進行初步探討。

一 “三箱”教學(xué)法

“三箱”教學(xué)法是針對教學(xué)內(nèi)容不同而采取不同教法的多種教學(xué)方法的統(tǒng)稱。它實際上包括三種方法，即“白箱法”、“黑箱法”和“灰箱法”。

1.“白箱法”

“白箱法”的教學(xué)內(nèi)容要求具體、簡潔和清晰，這好象是要將一個透明的箱子交給學(xué)生，不僅要讓學(xué)生將這個箱子看得清清楚楚，了解得明明白白，而且要讓學(xué)生心悅誠服、完完全全地接受。對于“白箱法”的教學(xué)內(nèi)容，教師要精講，理論講深講透，技能反復(fù)操練，讓學(xué)生真正能夠透徹理解和全部接受。不難理解，模擬電子技術(shù)課程理論教學(xué)中的單管放大電路、數(shù)字電子技術(shù)課程中的與、或、非、與非、或非、與或非等基本邏輯門電路等都屬于這些內(nèi)容。電子電路課程實踐教學(xué)中的電子元器件判別、單管放大電路基本參數(shù)測定、簡單基本的電路安裝和調(diào)試等也都屬于這些內(nèi)容。

2.“黑箱法”

“黑箱法”教學(xué)內(nèi)容的顯著特征是既有錯綜復(fù)雜的部分，又有簡潔的部分，但從課程的教學(xué)要求來講，前者為教學(xué)的次要部分，后者為教學(xué)的重要部分。這好象教師要將一個完全不透明的所謂黑箱交給學(xué)生，箱內(nèi)裝的是那些錯綜復(fù)雜的但又是次要的教學(xué)部分，箱外顯露的是簡潔的但又是重要的教學(xué)部分。對于黑箱內(nèi)、外兩部分，“黑箱法”一般采取舍、取兩種方法。即舍去箱內(nèi)內(nèi)容的教學(xué)，對箱外內(nèi)容進行重點教學(xué)。應(yīng)當(dāng)說，舍去箱內(nèi)內(nèi)容的教學(xué)是明智的，一方面是因為箱內(nèi)的電路一般來說是成千上萬，錯綜復(fù)雜，即使教師花很多時間和很大精力對它們難以講解清楚，學(xué)生也很難學(xué)習(xí)和掌握。另一方面是因為教師和學(xué)生雖然花了大量的時間和精力進行講解和學(xué)習(xí)，但這部分內(nèi)容對于廣大電子電路開發(fā)和應(yīng)用者來說是無關(guān)緊要的。顯然，電子電路課程中的一般集成電路芯片，如74LS138、74LS42等集成電路譯碼器，MS174283加法器、74LS85集成數(shù)字電路比較器等集成電路，以及其它復(fù)雜而非典型的電路，都可采用“黑箱法”進行教學(xué)。也就是說，教師在涉及上述芯片教學(xué)內(nèi)容時，不講解芯片內(nèi)部錯綜復(fù)雜的電路，只講解芯片的功能，集中時間重點講解芯片外引腳的排列、作用、適應(yīng)環(huán)境以及使用注意事項等。實踐證明，采用“黑箱法”講授集成電路芯片內(nèi)容，能很好地解決本文開頭提到的第二個問題。

3.“灰箱法”

“灰箱法”雖不同于“黑箱法”和“白箱法”，但它可看作“白箱法”和“黑箱法”的模糊處理。“灰箱法”比“白箱法”要黑，也就是說，雖不能象“白箱法”那樣將箱內(nèi)物件及其細(xì)枝末節(jié)看得一清二楚，但箱內(nèi)是何物件還是能夠看出大致輪廓?！盎蚁浞ā北取昂谙浞ā币住＿@種方法不僅要象后者那樣重視箱外情況的詳細(xì)講解，同時也要介紹箱內(nèi)的大致情況。“灰箱法”教學(xué)內(nèi)容雖與“黑箱法”有些相近，但它的教學(xué)要求對內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)有方塊組成方面的了解。也就是說，教學(xué)中除在重點講解電路輸出的情況之外，還要求對其內(nèi)部電路方塊圖作出簡要介紹。不難看出，電子電路課程中一些重要的集成電路，如DAC0832、AD7533等集成D/A轉(zhuǎn)換電路，ADC0809、MC14433等集成A/D轉(zhuǎn)換電路等，其它重要而較復(fù)雜的典型電路，如CC7555集成定時電路等，都可采用“灰箱法”進行教學(xué)。

二 “三箱法”應(yīng)用的原則

為使“三箱”教學(xué)法得到良好的應(yīng)用效果，在電子電路課程實際教學(xué)中應(yīng)遵循以下四條原則:

1.統(tǒng)籌安排原則

應(yīng)用“三箱法”時，首先要統(tǒng)籌安排原則。首先要對教學(xué)內(nèi)容作出統(tǒng)籌安排。也就是說，教學(xué)前要分析整門課程內(nèi)容，并依據(jù)三種教學(xué)方法的特點，選擇合適的方法講授不同的內(nèi)容;其次要對教學(xué)時間作出統(tǒng)籌安排，即針對不同的方法安排不同長短的時間。不難分析，對于相同的教學(xué)工作量，用“白箱法”教學(xué)所需的時間最長，用“黑箱法”教學(xué)所需的時間最短，而“灰箱法”居中;接著要對教學(xué)形式作出統(tǒng)籌安排。一般來說，不同的教學(xué)方法會有不同的教學(xué)形式;最后要教學(xué)手段進行統(tǒng)籌安排。

2.三箱結(jié)合原則

在應(yīng)用“白箱法”、“黑箱法”和“灰箱法”時，應(yīng)當(dāng)遵循三箱結(jié)合原則。因為這些方法雖然具有各自的教學(xué)獨立性，但在實際教學(xué)中往往還要將它們?nèi)呓Y(jié)合起來使用才能滿足教學(xué)要求。如對整體教學(xué)而言，應(yīng)當(dāng)堅持三箱結(jié)合原則。這是由于整體教學(xué)內(nèi)容廣泛，“白箱法”、“黑箱法”和“灰箱法”都有它們各自的用武之地，完全可以三者齊上，各顯其能。如對局部教學(xué)而言，也應(yīng)當(dāng)堅持三箱結(jié)合原則。雖然有時用一種方法就能解決教學(xué)問題，但更多的時候用兩種或三種方法交替進行教學(xué)更能提高教學(xué)效率和教學(xué)質(zhì)量。須指出，在這里所指的局部教學(xué)上堅持三箱結(jié)合原則，體現(xiàn)在教學(xué)實際上就是單箱教學(xué)、雙箱教學(xué)和三箱教學(xué)的合理組合和科學(xué)交替。

3.理論與實踐教學(xué)相結(jié)合原則

由于電子電路是一門實踐性較強的課程，因此在這門課程教學(xué)中應(yīng)用“三箱法”應(yīng)當(dāng)堅持理論與實踐教學(xué)相結(jié)合的原則。在應(yīng)用“白箱法”教學(xué)時，教師除了要將有關(guān)理論內(nèi)容講深講透之外，還要安排有關(guān)實驗，不僅讓學(xué)生通過實驗進一步理解和掌握理論知識，同時接受基本專業(yè)技能訓(xùn)練。在應(yīng)用“黑箱法”教學(xué)時，這種方法的實踐教學(xué)的比重要比“白箱法”安排大些，如采用此法對集成芯片內(nèi)容進行教學(xué)時，應(yīng)當(dāng)多安排時間讓學(xué)生用萬用電表、示波器等工具或儀器分辨芯片引腳、檢測引腳性能，有條件時還要組裝芯片電路。應(yīng)用“灰箱法”教學(xué)時，也應(yīng)堅持理論與實踐教學(xué)相結(jié)合的原則。這種方法與前兩種方法的唯一不同之處是理論與實踐教學(xué)比例有些不同。

4.師生互動原則

任何教學(xué)方法的應(yīng)用好壞都與師生能否互動有著極大的關(guān)系。在電子電路課程教學(xué)中應(yīng)用“三箱法”教學(xué)時，為切實提高教學(xué)效率和教學(xué)質(zhì)量，應(yīng)當(dāng)始終堅持師生互動原則。為實現(xiàn)互動，教師應(yīng)當(dāng)做好三方面工作:首先是教師在講課前要認(rèn)真做好課堂策劃。策劃的內(nèi)容主要是教學(xué)方式、教學(xué)流程以及對學(xué)生的激勵辦法與措施等;其次是教師在講課時要十分明確地告之學(xué)生當(dāng)前采用的是何種教學(xué)方法，以便學(xué)生及時調(diào)整學(xué)習(xí)思路和節(jié)奏，使他們真正能學(xué)有重點，能花較少的時間掌握更多的知識和技能;第三是教師要及時掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)心態(tài)和狀況，通過與學(xué)生的及時交流，不斷增強應(yīng)用三箱法中師生互動的源動力。

“三箱”教學(xué)法雖然源自經(jīng)驗總結(jié)，但是也不乏理論的支持。筆者經(jīng)過多年的電子電路教學(xué)實踐體會到，這種方法對于分清教學(xué)主次，突出教學(xué)重點，提高教學(xué)效率和教學(xué)質(zhì)量都有一定的促進作用。另外需要指出，這種方法不僅對講授電子電路課程有良好的效果，同時對講授其它課程也有一定的借鑒作用。

［1］李秉德.教學(xué)論［M］.北京:人民教育出版社，1990.

［2］鐘啟泉.教育方法概論［M］.上海:華東師范大學(xué)出版社，2002.

［3］張楚廷.教學(xué)原則今論［M］.長沙:湖南師范大學(xué)出版社，1993.

［4］華中理工大學(xué)電子學(xué)教研室.電子技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)字部分(第五版)［M］.北京:高等教育出版社，2006.

［5］清華大學(xué)教研組.數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)(第四版)［M］.北京:高等教育出版社，1998.

［6］李景宏.數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)［M］.北京:電子工業(yè)出版社，2012.

［7］范志忠.實用數(shù)字電子技術(shù)［M］.北京:電子工業(yè)出版社，2000.