基于現(xiàn)代信息技術的電路原理課堂教學模式研究與實踐

王海燕 王曉紅 王守鋒

（山東交通學院 山東·濟南 250357）

0 引言

《電路原理》為自動化本科專業(yè)的專業(yè)必修課，總計64學時，講授54學時，實驗10學時。課程的主要任務是掌握電路的基本概念、基本知識和基本技能。通過對該課程的學習，使學生獲得電工技術領域必要的基本概念、基本術語、基本原理、基本分析方法；具備所必需的電路分析基本知識和基本技能；解決工程上常見的電路原理問題的能力；為學習后續(xù)專業(yè)課程奠定必要的電學基礎。

鑒于現(xiàn)代信息技術支持下網(wǎng)課的教學效果，與常規(guī)的課堂教學相比兩者各有千秋。本文分別分析網(wǎng)課與目前常規(guī)課堂教學的不足之處，探索網(wǎng)課與常規(guī)課堂教學相互融合的課程教學方法，為電路原理課程及相關課程的教學改革提供參考。

1 目前電路原理傳統(tǒng)課堂教學中存在的問題

目前傳統(tǒng)教學模式下，電路原理課程傳統(tǒng)課堂教學過程中存在的問題主要有以下三個方面：

1.1 課堂互動效果差

目前課堂教學過程中，學生和老師之間的交互主要通過課堂提問的方式實現(xiàn)。雖然在教學過程中，部分教師會設置搶答、分組討論等環(huán)節(jié)，但是有些同學因為愛面子怕出錯不敢答，有些同學本著隨大流的心理不想出頭、不想答，有些同學基礎較差不會答、不敢答……。諸多因素的共同作用導致能夠主動在全班同學面前表達自己觀點的同學少之又少，同學們的參與度相對較低，互動效果較差。

1.2 吸收達不到預期效果

電路原理課即便老師講的很好，課堂氣氛也很活躍，同學們也都聽懂了、看明白了，但是考試掛科率一直是居高不下，問題出在哪個環(huán)節(jié)？發(fā)送與傳輸都沒問題，那有問題的只可能是同學們的吸收環(huán)節(jié)——“作業(yè)”。作業(yè)是學生鞏固所學、深化理解的有效手段。教師布置作業(yè)、學生完成作業(yè)、教師批改作業(yè)后總結作業(yè)中的問題，課堂再次講解……周而復始的典型作業(yè)過程。然而，對于作業(yè)的抄襲問題，典型的作業(yè)環(huán)節(jié)難以發(fā)現(xiàn)。部分同學上課認真聽講，但是懶于完成作業(yè)，對電路分析的掌握程度僅僅停留在聽懂了、看懂了。

1.3 理論課與實驗課分離

電路原理實驗箱種類繁多，大型的臺式實驗箱、小型的箱包式實驗箱，應有盡有。但是對于電路原理這種工科必修課，開設的班級較多，實驗設備數(shù)量有限。一些基本的定理、定律只能通過理論推導獲得，很難實現(xiàn)理論講解的同時配設實驗驗證。實驗課和理論教學通常是分離的。對于二本工科非電專業(yè)的同學，電工學中涉及的理論推導過程一方面不容易掌握，另一方面不需要同學掌握。但是，在缺乏實驗驗證的條件下，只能借助理論推導來講解。

2 基于現(xiàn)代信息技術的電路原理課程網(wǎng)絡教學存在的問題

現(xiàn)代信息技術是借助以微電子學為基礎的計算機技術和電信技術的結合而形成的手段，對聲音的、圖像的、文字的、數(shù)字的和各種傳感信號的信息進行獲取、加工、處理、儲存、傳播和使用的能動技術。運營管理專業(yè)電路原理課程網(wǎng)絡教學主要采用騰訊會議直播授課，配合企業(yè)微信群傳送作業(yè)、習題；課程考核采用雨課堂答題，騰訊會議視頻監(jiān)考的方式。網(wǎng)絡教學過程中存在的問題主要有以下三個方面：

2.1 硬件設備及網(wǎng)絡問題

由于網(wǎng)速限制、使用量大等原因，騰訊會議視頻直播會出現(xiàn)網(wǎng)絡卡頓，即便是屏幕共享配合語音直播，部分同學依舊卡頓嚴重；課程期末考核需要兩部手機或者一部手機一部電腦用來答題，一些同學攝像設備不能正常使用，一些同學電腦不能聯(lián)網(wǎng)，一些同學壓根沒有電腦。硬件設備及網(wǎng)絡對于網(wǎng)課的支撐度不足。

2.2 學生監(jiān)管問題

個別同學上課回答問題不積極，課程參與度低，以網(wǎng)絡卡、麥克風壞了等因素為借口搪塞老師；部分同學復制其他同學的作業(yè)。

2.3 學生與教師之間的非語言交流欠缺

現(xiàn)場教學過程中，教師可以根據(jù)同學們的眼神、表情等非語言交流，了解同學們的掌握情況；但是網(wǎng)絡教學中只能盡量細講、慢講，根據(jù)教學經(jīng)驗估計同學們的掌握情況。

3 現(xiàn)代信息技術與傳統(tǒng)課堂教學的有機融合

電路原理傳統(tǒng)課堂教學與基于現(xiàn)代信息技術的電路原理課程網(wǎng)絡教學都有各自的優(yōu)點，同時也有各自的缺點。為充分利用兩者的優(yōu)點，使現(xiàn)代信息技術更好的服務電路原理課堂教學，應從以下三個方面對傳統(tǒng)課堂教學進行改進：

3.1 借助雨課堂改善課堂互動效果

雨課堂是學堂在線和清華大學在線教育辦公室共同研發(fā)的一款小插件，其將信息技術手段融入PPT和微信，開創(chuàng)了師生之間新的互動模式。在課堂的任意環(huán)節(jié)教師可以通過隨機點名查出勤，通過隨機點名請同學回答問題，實時監(jiān)測同學們的聽課效果，提高教學質量。同學們可以通過彈幕、投稿回答教師的提問，通過彈幕、投稿表達自己的觀點，減少部分同學因為靦腆、膽小等心理因素而不參與課堂互動的尷尬。匿名發(fā)信息可以鼓勵同學們暢所欲言，表達自己真實的課堂感受，提高課堂參與率，改善課堂互動效果。

3.2 借助企業(yè)微信群改進作業(yè)評閱過程

在經(jīng)典作業(yè)過程的基礎上，隨機請同學上傳作業(yè)圖片到企業(yè)微信群，教師現(xiàn)場點評，對于同學們共性的問題可以直接指出，教師在點評的過程中，同學們可以暢所欲言。隨機請同學上傳作業(yè)，避免部分同學不寫作業(yè)，在原有作業(yè)過程中，同學不交作業(yè)只有教師、課代表和同學自己知道，老師針對不交作業(yè)問題課堂上批評，會讓同學難堪，形成抵觸心理。現(xiàn)場上傳作業(yè)，在無形中給同學以警示，要求其主動完成作業(yè)。對于有抄襲作業(yè)嫌疑的同學，現(xiàn)場要求其講解作業(yè)，從而對于抑制作業(yè)抄襲。

3.3 實驗驗證輔助理論講解

NI Multisim 14.0仿真軟件可以完成節(jié)點電壓法、戴維南定理、疊加定理、一階RC電路、RLC串聯(lián)電路、三相電路等多種電路的仿真與分析。在理論講解過程中，可以隨時利用仿真實驗電工學中基本定律進行驗證。仿真實驗數(shù)據(jù)對比比理論推導更加簡單，更容易被同學們所理解。對比圖1所示疊加原理的理論分析圖和圖2所示疊加原理的仿真實驗，圖2的數(shù)據(jù)對比更加形象。

圖1：疊加原理

圖2：疊加原理仿真實驗

4 結語

傳統(tǒng)課堂教學具有一定的缺點，同樣網(wǎng)絡在線教學也不是完美的，深入研究現(xiàn)代信息技術與傳統(tǒng)課堂教學的有機融合方法，是一個具有深遠意義的課題。本文利用現(xiàn)代信息技術的便利，對傳統(tǒng)課堂教學進行了初步改進，主要包括以下三個方面：通過在傳統(tǒng)課堂教學過程中融入雨課堂，改善互動效果；借助企業(yè)微信群，同學現(xiàn)場提交作業(yè)，教師課堂點評，督促學生積極認真完成作業(yè)；在理論講解過程中，借助NIMultisim 14.0仿真軟件實現(xiàn)理論講解和實驗驗證同步進行。隨著現(xiàn)代信息技術的快速發(fā)展，基于現(xiàn)代信息技術的電路原理課堂教學模式，有待我們進一步開發(fā)探討。