“混合式學習+電路仿真”在高職電路課程改革中的應用

天津城市職業(yè)學院 于 莉

一、高職電路課程改革中遇到的問題與措施

（一）高職電路課程的重要性和學習中的一些問題

電路課程在高職自動化類專業(yè)的專業(yè)課程中占據著非常重要的地位，是專業(yè)的核心基礎理論課程之一，常安排在大一時期學習。該課程與很多后續(xù)課程相關。學好電路課程，能夠為后續(xù)很多課程打好基礎，有利于提升學生的職業(yè)能力，促進其下一個階段的學習和發(fā)展。

電路課程理論性較強，電路概念抽象難懂，學生對理論知識缺乏感性認識，無法理解相關概念。同時在知識的應用過程中出現(xiàn)困難，出現(xiàn)畏難情緒，降低了學生的課程學習興趣，學習效果難以達到預期目標要求。

（二）高職電路課程改革措施

1.降低電路課程的理論難度，結合工程進行教學

2.加強電路教材建設

（1）原理性內容適當減少，而應用性內容適當增加，增加這些專業(yè)知識進一步應用的內容。（2）注重課程內容創(chuàng)新。（3）課程內容將新技術、新工藝、新知識融入其中，把一些陳舊的、在實際生產中已被淘汰的知識刪除。（4）教學內容體現(xiàn)工程思想。

3.改進現(xiàn)有的教學方法和手段

（1）上好電路第一課——緒論課。（2）重視新課的引入。（3）課堂上重視知識的“發(fā)現(xiàn)”過程。（4）課堂上適當介紹有關電工技術的歷史知識。（5）課堂上聯(lián)系實際介紹生產生活中的實用電路。（6）課余時間組織電工電子興趣小組。（7）在“工學結合”的模式下對電路課程進行改革。（8）采用多媒體教學的方式，將多媒體技術和電路中的難點結合起來。

4.加強電路課程的實驗教學改革

（三）混合式學習的出現(xiàn)

隨著移動互聯(lián)網、云計算、大數(shù)據等信息技術的不斷發(fā)展，以智能手機為主的自帶設備開始逐漸應用于現(xiàn)代的教學活動中。以教學助手“藍墨云班課”為例，教師能夠通過智能手機開展發(fā)送通知、分享資源、布置小組任務、批改作業(yè)、組織討論、投票問卷、頭腦風暴、討論答疑、組織點評等活動，有效實現(xiàn)移動教學。這種打破教師、學生、教學資源之間的時空限制，進行混合式學習的方式也是高職電路課程教學改革的又一契機。

（四）“混合式學習+電路仿真”

由于高職電路課程有它自己的規(guī)律和特點，電路實驗是電路學習中非常重要的一個環(huán)節(jié)，然而學生不能隨時隨地獲得所有的實驗設備，而采用電路仿真就能解決這一難題。電路仿真的應用極大地增強了學生的感性認識，降低了教學難度，學生可以隨時隨地利用所有的仿真實驗設備進行電路實驗和設計。

利用混合式學習，把前文中提到的改革措施有效地組織起來。例如工學結合、教材建設、改進教學方法和手段、電路仿真這些具體的做法，被“混合式學習”這個鏈條組織起來，更好地發(fā)揮教學效果。

二、應用“混合式學習+電路仿真”解決教學難點示例

電路課程在學習到交流部分的“單個元件的交流電壓電流關系”內容時，三個單個元件的電壓電流相位關系及應用這一部分非常抽象，是一個學習難點，學生很難理解同相、超前、滯后的相位關系。

為了幫助學生辨明這個難點，利用云班課將圍繞這個難點的實際應用、歸納總結等內容上傳，并利用頭腦風暴、小組學習和評價等教學手段，再將電路仿真的預習、演示、對比等貫穿于整個混合式學習過程。具體做法見表1 所示，仿真結果圖如圖1、圖2、圖3 所示。

表1 “混合式學習+電路仿真”應用示例表

電路的仿真結果如下，圖1、圖2、圖3 中，粗線均代表電壓，粗線均代表電流。圖1 為正弦交流電的純電阻電路連接下，用示波器和電流探針測量電阻兩端的電壓和電阻上電流的相位關系，圖中顯示電阻電壓和電流相位一致。圖2 為正弦交流電的純電感電路連接下，用示波器和電流探針測量電感兩端的電壓和流過電感電流的相位關系。圖2 中顯示電壓比電流超前90°。圖3 為正弦交流電的純電容電路連接下，用示波器和電流探針測量電容兩端的電壓和流過電容電流的相位關系。圖3 中顯示電壓比電流滯后90°。

利用電路仿真可以直觀清晰地看到在相同的激勵下，不同元件使得電路中的電壓電流相位關系不同。加之利用混合式的教學手段，在課前、課中、課后全方位地利用電路仿真進行學習引導和拓展，難點知識也不再難了，反而生動有趣、易于理解，提高了學習效果。

圖1 純電阻元件的電壓電流相位關系仿真結果圖

圖2 純電感元件的電壓電流相位關系仿真結果圖

圖3 純電容元件的電壓電流相位關系仿真結果圖

三、結語

混合式學習將電路學習的各模塊科學地組織在一起，并且教師線上線下科學引導，與以往的電路改革措施相比，更能打破教學時間、空間的限制，更體現(xiàn)以學生為中心的特點，更積極調動學生的學習主動性和自覺性。

而根據電路課程本身的特點，應用仿真軟件貫穿混合式學習的全過程，又將電路課程的學習推向了一個新高度，更加有效地解決了高職電路課程中的困難，提高了學習效果。