電路分析基礎課程互動式教學的探索與思考

吳建輝 王博華 曾凡仔

摘要：由于互動式教學具有注重學生的主體性、強調師生間的互動交流的特點，較為適應《電路分析基礎》課程概念抽象、難以理解的情況，因此，我們試圖將互動式教學模式引入到該課程教學中。經教學實踐表明，在《電路分析基礎》課程中引入互動式教學，對提高課程的教學效果，培養學生的創新思維、動手實踐能力都有很大的幫助。

關鍵詞：電路分析基礎；互動；教學模式

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）27-0130-02

一、引言

隨著經濟社會的快速發展以及高校教學改革的深入開展，本科教學原有的教學模式受到了前所未有的挑戰。“95后”新生代大學生思維活躍、敏捷，而傳統的“填鴨式”教學模式中，學生們被動性地接受知識，其學習積極性和思維創造性被大大遏制。很顯然，這種教學模式滿足不了學生全面發展的需要，因此，尋求一種適合的教學模式刻不容緩。

《電路分析基礎》是湖南大學信息科學與工程學院計算機科學、通信工程等專業的基礎核心課。它以電路的經典理論為學習內容，教學目標是要求學生掌握電路的基本概念、理論和基本的實驗技能，培養學生具備分析并能設計高效實用電路的工程實踐能力。該課程具有定理多、內容抽象、理論嚴密、有廣闊的工程背景等特點，對高等數學等先修課程有較高要求，又為后續信號與系統、通信原理等課程打下了基礎，因此，該課程的學習具有相當的難度。我們試圖在該課程教學中引入互動式教學模式，以達到《電路分析基礎》的教學目標[1]。

二、互動式教學模式概述及特征

教學模式是指在某種指導思想下所構建的較為穩定的教學活動框架。課程教學模式的探索與改革是一個永不停歇的過程，從“模仿記憶”、“實物教學”過渡到“任務驅動式”，再演進到當下的互動式教學法。

1.互動教學模式的研究現狀。互動式教學自上世紀20年代開始被國外的大學運用于課堂教學中，國外學者對它的研究主要集中在兩個方面：學生參與互動的性別差異研究和師生互動行為的研究。弗蘭德斯提出了“弗蘭德斯互動分析系統”[2]，并指出教師的直接影響較多時將會減少學生的教學參與度。朗克爾研究師生行為的相互影響[3]，認為教學中信息間的交流是一種雙向的信息流動，會相互影響。

直至20世紀80年代，互動式教學才被我國引入并嘗試運用于教學實踐中。國內學者對互動式教學的研究主要見長于師生關系，多數是對師生間互動活動的探討，如吳康寧等人對課堂互動行為類型的探討[4]，王家瑾從工程角度構建的課堂互動行為模型和李德顯對學生之間的互動交往的探討。近年來，教育界的學者開始嘗試從心理學、行為學、社會學等多個角度深入研究互動式教學。

2.互動教學模式的特征。互動式教學不是傳統教學中的課堂上師生問答、作業批改等簡單的互動，其特征是“以學生為中心，以教師為主導”，打破了傳統教學“教師主導、學生被動”的格局。“以學生為中心”是指教學設計以學生知識、能力、素質達到既定標準而設計；師資、課程等教學資源配置以保證學生學習目標達成為導向；質量保障與評價以學生學習結果為唯一標準。

三、構建《電路分析基礎》課程互動式教學的驅動力

1.《電路分析基礎》課程教學的內部驅動。在《電路分析基礎》教學實踐中，教師在課堂上大搞“滿堂灌”，師生間的互動溝通少，課程教學質量欠佳。該課程的教學現狀顯然與它承擔的培養具有扎實電工理論人才的歷史使命不相符，課程教學改革迫在眉睫。

2.構建良好師生關系的驅動。師生關系是教學過程中最基本、最重要的人際關系。互動式教學通過師生間雙向多維的互動交流，摒棄以往“權威—遵從”的不對等的師生關系，構建一種平等、民主、和諧的新型師生關系，老師與學生相互尊重，亦師亦友，共同進步。

3.突出學生主體性的驅動。“以學生為中心，以教師為主導”，對于大學生而言，學生應是學習的主體，教師的主導主要體現在組織引導上面。互動式教學強調學生的主體地位，通過引入小班討論、情景教學、角色互換等教學手段，充分調動學生的學習積極性和主動性。另外，互動式教學提倡民主平等的教學理念，轉變教師“師道尊嚴”的傳統觀念，使他們能傾聽學生的心聲，充分尊重學生的主體地位。

4.對學生做出客觀公正評價的驅動。學生評價本質上是一種價值判斷的活動，關系到學生培養的優劣，正確客觀的評價對學生的學習有正面推動的積極作用。受傳統“應試教育”的影響，我國高校學生評價體系中存在評價標準單一等問題，培養出來的學生往往功利性強，創新性思維較低。而互動式教學注重師生間多渠道、多維度的溝通，給學生充分展現自我的機會，最后依據課堂參與度、卷面成績、課外學習狀況、學生互評等因素對他們作出客觀公正的評價。

5.工程教育專業認證的驅動。2015年，我院計算機工程專業順利完成工程教育專業認證。工程教育專業認證的核心理念由以學生為中心、產出導向（結果導向）、持續改進三個方面組成，“以學生為中心”與互動式教學理念相契合。在計算機工程專業認證中，《電路分析基礎》支撐強度權重占到了較大的比重，在課程體系中占有比較重要的地位。

四、《電路分析基礎》課程互動式教學模式探索與思考

1.網絡教學平臺互動模式。隨著信息技術的發展，網絡平臺教學已成為現代教學的重要組成之一。我們建設了具有特色的《電路分析基礎》課程網站。學生可以下載最新的教學大綱、教學課件、課程視頻等學習資料，還可以進行教材點撥、基礎過關、章節自測等互動式測試。

2.角色互換互動模式。角色互換式互動，是指師生雙方進行角色交換，以新的身份參與教學活動的一種教學方式。①課堂角色互動。在課堂上，教師通過角色變換以學生的身份展示自己就某問題的思考過程，引出論點，然后要求學生根據所學的知識嘗試給出答案，使觀點產生碰撞，以此展開良性辯論。②小班討論角色互動。開展小班討論也是實施角色互換教學的特色方案之一。專門安排課時的小班討論加強了教師和學生間的互動，有助于教師了解學生的學習情況，使教學具有更強的針對性。

3.多維溝通互動模式。多維溝通互動是指師生雙方使用全新的溝通手段，例如電子郵件、QQ、微信等進行多維度的互動溝通，使溝通地點不再局限于教室，溝通時間不再局限于課堂時間，最大限度地減少時空的限制。

4.情景式互動模式。情景式互動是指借助實際硬件以及Electronics Workbench（EWB）、Multisim等仿真軟件模擬還原教材案例，使原本一個個刻板的電路情景惟妙惟肖地展現在學生面前。①課堂情景互動。在課堂上講授“電路的頻率響應”此章節時，使用EWB軟件調節不同的RLC串聯的電路參數，通過觀察不同參數組合下電流i的變化來解釋串聯諧振現象的定義及發生的條件，這種教學方式更易讓學生理解透徹。②實驗情景互動。實驗也是情景式互動模式的重要體現。為了讓同學們既有針對硬件電路的直觀認知又有一定的軟件設計能力，我們將本門課實驗分為《電路分析基礎》實驗課程和《電路分析基礎》課程實驗兩個部分。實驗課程是一門獨立的課程，有專任實驗老師指導學生用實際硬件搭建電路以求更直觀地理解電路的相關原理。而課程實驗采用EDA軟件完成相應的實驗內容。通過實驗考察學生對基本理論知識的掌握情況。

五、《電路分析基礎》課程互動式教學效果與總結

自2012年以來，我們將互動式教學模式引入到《電路基礎分析》中，構造出具有明顯互動式特色的《電路分析基礎》課程教學體系。學生與專家對本門課程的教學模式非常地認可。其教學效果體現在以下幾個方面。

1.課堂教學。互動式教學通過巧妙設問，精心構建問題情境，使課堂氣氛變得活躍，學生也能積極思考，認真參與到課堂活動中。

2.課程成績。為了能夠全面地反映學生的學習情況，避免“一考定成績”的弊端，《電路分析基礎》的綜合成績由作業、課堂測驗及期中測試、小班討論課、課程實驗、期末考試組成。通過研究近年來的學生期末成績可知，引入互動式教學后，絕大部分學生對《電路基礎分析》掌握良好，有明顯的進步。

3.學生評價。我們向2013級計算機科學與技術專業的114名學生派發了開放式的調查問卷，問卷的內容主要涉及通過學習后掌握了哪些知識，對教學內容及授課方式的評價，以及對本課程的建議等。通過調查反饋可知，大部分學生認為在課程教學中引入的互動形式對自己學習本課程非常有幫助。

4.課外學習。互動式教學強調學生的主體性，培養了他們課外自主學習的能力。自本課程實施互動式教學后，學生答疑、討論的人數及次數有了明顯的增加，所提的問題也越來越有深度。參加電子產品DIY及電子競賽等實踐活動的學生人數也大大增加。

六、結語

在《電路分析基礎》課程中引入互動式教學模式，促進了師生間的互動，使學生在鞏固理論知識的同時，鍛煉了動手實踐的能力，拓展了創新思維，對提高課堂教學質量具有重要的意義。然而教學方法并不是一成不變的，我們應該開拓創新，根據不斷變化的教學內容，靈活使用互動式教學，釋放出學生潛能，培養出更優秀的復合型人才。

參考文獻：

[1]史健芳，等.電路分析基礎[M].第二版.北京：人民郵電出版社，2012.

[2]Wittrock.Handbook of Research on Teaching[Z].NEW York：Macmillan publishing company：A Division of Macmillan，Inc.；London，Collier Macmillan Publishers，1986.

[3]鄭燕祥.教育的功能與效能[M].香港：廣角鏡出版社有限公司，1986.

[4]吳康寧.課堂教學社會學[M].南京師范大學出版社，1999.