高君華 干紅平 張東
摘 要 指明電路分析課程的主要特點,對理論教學及實驗教學改革進行討論、分析,主要包括對教材、學生的分析,多媒體與板書使用,網絡資源的利用(慕課),實驗報告的改革,仿真軟件與硬件設備相結合的實驗教學法,以及增加開放性實驗室的使用等方面的內容。
關鍵詞 電路分析;課程改革;開放性實驗室
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:B
文章編號:1671-489X(2017)20-0092-02
Reform of Course of Circuit Analysis//GAO Junhua, GAN Hong-ping, ZHANG Dong
Abstract In this paper, the course characteristics of Fundamentals of
Circuit Analysis are analyzed. The reformatory methods of theory teaching and experiment teaching were discussed, including the ana-
lysis of textbooks and students, how to use blackboard and the mul-
timedia more rationally, the use of network resources, such as MOOC,
reform of experiment reports, the reform methods on experiment teaching method, combining software simulation with hardware devices, besides increasing the utilization of open laboratory.
Key words circuit analysis; curriculum reform; open laboratory
1 前言
電路分析是電子信息及電氣工程等電類本科專業的一門專業基礎必修課程,其先修課程包括大學物理學、高等數學等。通過電路分析的學習,使學生掌握電路分析的基本理論和基本方法,為學生繼續學習相關課程(如模擬電子技術、數字電子技術、信號處理、通信原理等)打下堅實的基礎[1-3]。
然而,一些學生的高中電路基礎較差,因此還沒開始學習,就已經對電路產生恐懼心理;其次,在大學本科教學過程中,電路分析課程教學學時少、教學量大這個矛盾一直沒有得到解決;此外,傳統教育中教師為主體的“教—學”模式沒能徹底向“學生為主體,教師為主導”的方式轉變。因此,一個學期的學習就自然而然地變成學生考前的一個星期“突擊”,一部分學生在最后的“戰場”上笑到了最后,另一部分則“戰死沙場”;即便最后考試過了關的學生,時隔一個假期之后,對電路分析又一知半解、知之甚少。所謂的基礎課,并不能為后續課程的學習打下堅實的基礎。
因此,要擺脫“考考考,教師的法寶;分分分,學生的命根”這種學習觀念,使學生更好地掌握并運用這門課,就需要在理論教學和實驗教學這兩大模塊中好好探索與琢磨。
2 理論課程改革
因“材”施教
1)要因材施教,也要因“才”施教。“橘生淮南則為橘,生于淮北則為枳”,對于植物要因地制宜,對于學生則要因材施教。不同學生的電路基礎不同,理解和掌握能力也不同,可謂良莠不齊。根據電路分析的課程性質,可知電路分析是所有電類專業的一門專業基礎必修課,與其按行政班級授課,不如把“良”和“莠”挑出來,按成績授課。這樣即便在課時數相對較少的情況下,也能實現吸收理解能力強的學生更好地掌握電路基礎理論和基本分析方法,熟練掌握電路的基本概念與電阻電路、正弦穩態電路、動態電路等的分析方法以及應用;同時,在本課程的學習過程中掌握一定的專業英語詞匯,為進一步學習專業課程打下堅實的基礎。
而對于一部分電路基礎及對電路理解能力較差的學生,在安排授課時可適當降低難度,將問題簡化處理,以達到這部分學生能夠理解、掌握并加以利用的目標。教師的任務并不是簡單地按照人才培養方案、教學大綱把一門課該講的內容講完,所謂傳道、授業、解惑,不能說一節課把準備的內容順利講完就是一節成功的課,更重要的是要看一節課所講的內容中學生真正理解、吸收并掌握了多少。
2)一本合適的教材或講義也是取得良好教學效果的關鍵。電路分析的教材可謂琳瑯滿目,每一年在征訂教材的時候都要再三權衡,同一門課有數十本教材,針對不同層次的學生,究竟選擇什么樣的教材才真正地適合本校學生?最了解本校學生的莫過于本校教師,了解學生的知識水平,同時也了解學生的學習狀態。在教育教學實踐中發現,不管選擇哪一本正式出版的教材都缺乏針對性,需要對教材中的某些章節刪刪減減。與其這樣,教研組電路分析教學團隊不如根據多年的教學經驗及對本門課程的了解,編寫針對性較強的教材供本校學生參考與使用[4],并在課后給出本節課的知識框圖,讓學生根據該框圖自己總結概括本節課的主要內容。根據以往在教學過程中的經驗總結,一個班級甚至是一個專業,一旦有一個人計算出了一道題,那么全班學生也就都完成了作業。課后總結是每位學生根據上課對課程內容的理解歸納概括而成,因為個體差異不同,也就避免了簡單地給學生留幾道作業題來檢驗學生學習情況的弊端。
多媒體絕不能成為學生學習的絆腳石 隨著計算機技術的迅速發展和普及,多媒體計算機已經逐步取代以往多種教學媒體綜合使用的地位。多媒體教學信息量大,內容也比較形象、生動,容易引起學生的注意和學習興趣,但弊端也較為明顯,一旦學生思維不集中、開小差,錯過幾張課件,后面的學習就很難跟上進度[5]。雖然板書信息量小、表達方式受限,但有助于抓住學生思維,上課內容深刻,并有助于學生記憶。因此,教師應根據教學內容,在授課時考慮是否選用多媒體。endprint
如習題課,如果運用多媒體教學,學生的依賴心理就會增強,也就減少了師生互動;甚至講完習題后,學生仍然不能消化吸收,結果往往事倍功半。教師可以直接采用板書形式,在習題課前先把習題布置給學生,課堂上組織小組討論、交流解題方法,讓所有學生都參與進來;再由小組同學推舉代表走上講臺發言,用該小組同學的集體智慧給其他學生講解原理、過程、方式方法及解題思路;最后由教師做總結,歸納解題方法和技巧。
大學校園不再是初中、高中,學生除了學習,還要注重自身綜合能力的提升,至少要培養開口“說話”的能力,站到講臺面對臺下的“聽眾”,不能大腦一片空白,要把自己心中所思所想娓娓道來。這樣一來,提高了學生的學習積極性,教學效果也顯著增強。
視頻公開課 由于網絡交互性的優勢,網絡教育已逐漸成為一種不可或缺的教學方式。充分考慮電路分析基礎課程的教學特點,可以建立網絡平臺,發布本課程發展的最新動態,上傳電子教案、教學課件;要求學生在課前在線學習,正式上課時知道在預習中遇到的問題,注意力也更為集中;并增加在線解答板塊,以解決學生在課前預習或課后復習時遇到的困難。
3 實驗課程改革
實驗報告的價值有多大 大學教育更注重學生動手能力的培養,因此,很多課開設了相應的實驗課程,電路分析也不例外,然而問題也隨之產生。實驗課要比理論課更能引起學生的興趣,可以動手操作,可以探究課本上學不到的知識,可以還原電路定理、定律發現的全過程,甚至可以自己開發設計電路,然而面對鋪天蓋地的實驗報告,學生不禁望而卻步。一個學期有四五門專業課,每一門課程的實驗至少有五個項目,每個項目還要包含預習報告、實驗報告,大大增加了學生寫實驗報告的工作量,同時也增加了教師的工作量。其實,實驗報告的價值有多大呢?實驗可以提高其靈活性,只要懂得實驗原理,對實驗數據進行記錄,并對結果進行分析、總結,不必要按部就班地把大部分時間都用在寫實驗報告上。
“軟硬兼施”,變抽象為具體 傳統電路分析實驗教學基本上是借助實驗室的儀器設備搭建電子線路進行測量驗證,而剛進入大學的學生實際動手操作能力較差,相應的理論知識原理也沒有完全掌握,實驗中的問題層出不窮,有時還極易造成實驗儀器的損壞。近些年,電路仿真軟件的應用越來越多,也為電路分析的學習提供了很好的平臺[6]。
在走進實驗室之前,可以先把實驗講義發給學生,利用電路仿真軟件設置電路參數,再進行仿真分析,讓學生弄清實驗原理及實驗過程,那么在進行實物驗證的時候,就可以大大減少由于操作不當引起的故障,甚至是元器件的損壞。同時,利用軟件先仿真,根據所得的實驗數據與實驗室實物驗證的數據進行對比分析,找出產生誤差的原因,并總結操作過程中減小誤差的方法。在實驗的最后采取自愿原則,讓學生利用實驗設備講解本次實驗的原理、內容以及目的,效果要遠遠比機械地寫預習報告和實驗報告好得多。
學以致用 學以致用,學習電路分析的目的主要是用于分析實際電路的工作狀態、激勵與響應的關系,而不是僅僅學習基本概念、基本理論,更重要的是用學到的電路知識開發創新。而這種能力的培養,往往在理論課堂上是無法實現的。因此,對實驗室現有的電路基礎儀器設備應加大開放力度,增加開放性實驗室的使用。在教學過程中,教師可以提供一些實際應用電路的問題,讓學生利用實驗室的儀器設備自己動手設計,解決實際問題。
4 結語
以上幾點只是筆者對改革電路分析課程的教學方法、教學內容、教學手段,以及改革實驗教學的認識和感悟,在教學改革過程中也會遇到新的問題,如何才能更好地激發學生學習的興趣,培養學生的動手操作能力,提高教學質量,還有待不斷探索。
參考文獻
[1]徐國峰,宋衛菊,盧松玉,等.電路分析課程教學改革與研究[J].科技信息,2011(25):90-91.
[2]靳玉紅,王姮,郭玉英,等.電路分析課程教學改革的研究[J].高教研究:西南科技大學,2009(2):56-59.
[3]陳壽坤.電路分析實驗課程教學改革的研究[J].實驗室科學,2012,15(6):6-9.
[4]徐愛香.電路分析課程教學改革與研究[J].卷宗,
2014(8):127.
[5]張琰.基于“微課”的《電路》課程教學改革[J].科技資訊,2015,13(22):127-129.
[6]吳瑋瑋,侯艷紅.Multisim在高職電路分析課程信息化教學中的應用[J].電子測試,2016(1):61-62.endprint