電路類課程課堂內(nèi)外一體化教學(xué)模式探索

孫蔚，于舒娟，謝娜

(1.南京郵電大學(xué)電子科學(xué)與工程學(xué)院，江蘇南京210023；2.南京航空航天大學(xué)自動化學(xué)院，江蘇南京210016)

電路類課程課堂內(nèi)外一體化教學(xué)模式探索

孫蔚1，2，于舒娟1，謝娜1

(1.南京郵電大學(xué)電子科學(xué)與工程學(xué)院，江蘇南京210023；2.南京航空航天大學(xué)自動化學(xué)院，江蘇南京210016)

該文在現(xiàn)有的電路課程內(nèi)容體系基礎(chǔ)上，通過調(diào)研、討論、實踐、研究等方式進(jìn)行新形勢下的課堂教學(xué)改革探索，提出電路類課程課堂內(nèi)外一體化的教學(xué)模式。目的是讓傳統(tǒng)課堂在慕課的沖擊下，激發(fā)其不可替代的面對面的互動優(yōu)勢，使電路課程設(shè)置更加合理，從而適應(yīng)面向工程教育的教研型大學(xué)的要求。幫助學(xué)生在信息時代下合理地使用網(wǎng)絡(luò)資源，幫助學(xué)生更高效地學(xué)習(xí)工程實踐觀念，從而激發(fā)學(xué)生對電路課程的學(xué)習(xí)興趣。

電路課程；教學(xué)改革；課堂內(nèi)外

電路分析基礎(chǔ)課程是電類專業(yè)主干專業(yè)的基礎(chǔ)課程，本課程理論嚴(yán)密、邏輯性強(qiáng)，有廣闊的工程背景。對培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力，樹立理論聯(lián)系實際的工程觀點，提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力起著重要的作用。

1 課程教學(xué)現(xiàn)狀

在以往的電路分析教學(xué)過程中，通常存在以下特點：

1)課程理論性強(qiáng)，數(shù)學(xué)公式推導(dǎo)多；

2)概念定理多，方法也多；

3)理論模型多，但實際電路少；

4)電路變化復(fù)雜多樣(有直流、交流、時域、頻域、動態(tài)、穩(wěn)態(tài)、線性、非線性等)；

5)教師講授時照本宣科多，理論結(jié)合實際應(yīng)用卻很少。

2 教學(xué)模式改革研究內(nèi)容

要解決上述出現(xiàn)的這些問題，我們需要一方面通過講授課程過程中來強(qiáng)調(diào)知識理論的嚴(yán)密性以及各模塊之間存在的邏輯聯(lián)系，以此幫助學(xué)生打下良好的理論基礎(chǔ)；另一方面，教師授課過程中也要充分體現(xiàn)出課程的實踐性和工程性，能夠選取適當(dāng)?shù)墓こ虒嵗屯卣剐栽掝}(比如講基爾霍夫定理的時候介紹一下基爾霍夫，該定理是基爾霍夫21歲的時候提出來的；再比如講三相電交流電的時候讓學(xué)生自己觀察身邊的各類變電所、開閉所和變壓器，觀察思考為什么是三相四線等)讓學(xué)生充分發(fā)揮他們的主觀能動性，明確學(xué)習(xí)的價值和意義。

2.1 教學(xué)模式改革的目標(biāo)與思路

1)教學(xué)方式發(fā)面，研究將網(wǎng)絡(luò)慕課教學(xué)手段與傳統(tǒng)教學(xué)手段進(jìn)行有機(jī)結(jié)合的方式，探求合理有效地多元教學(xué)，增強(qiáng)課堂的信息量和實踐性，強(qiáng)化課堂面對面的互動性、信任感，發(fā)揮兩類重要教學(xué)方式的優(yōu)勢。

2)教學(xué)內(nèi)容方面，針對學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)與現(xiàn)狀，對一些數(shù)學(xué)抽象和物理模型要求較高的電路分析問題，進(jìn)行必要的學(xué)科交叉的銜接梳理。從抽象模型到具體實例，運(yùn)用深入且生動的對比方式，高屋建瓴，引導(dǎo)學(xué)生電路基本概念的形成以及知識構(gòu)建方法的建立。

3)教學(xué)理念方面，電路是一門理論性和實踐性都很強(qiáng)的課程，又是電氣工程類各專業(yè)的第一門專業(yè)基礎(chǔ)課，應(yīng)為學(xué)生建立工程實踐的概念。引入豐富生動的課程內(nèi)容緊密結(jié)合的應(yīng)用實例，適當(dāng)引入元件建模背景的內(nèi)容以適應(yīng)面向工程的各專業(yè)教學(xué)的要求

4)教學(xué)媒體方面，根據(jù)我校學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo)，有針對性地研究和改革電路課程教學(xué)的方式，將電路教學(xué)的新觀念、新方法和新內(nèi)容體現(xiàn)在課堂教學(xué)的主體課件中，全面革新電子教案和課件，積極適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)化、多媒體化的慕課教學(xué)形勢，積極準(zhǔn)備適合郵電類高校的慕課課程。

2.2 教學(xué)模式改革實現(xiàn)內(nèi)容

配合現(xiàn)有的慕課資源增設(shè)課堂內(nèi)外環(huán)節(jié)，在該環(huán)節(jié)內(nèi)選取適當(dāng)?shù)墓こ虒嵗屯卣剐栽掝}，讓學(xué)生充分發(fā)揮其主觀能動性，通過這樣一些拓展思維的學(xué)習(xí)訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生良好的科學(xué)思維方式，從而樹立學(xué)生理論聯(lián)系實際的工程觀念，進(jìn)一步提高他們分析問題和解決問題的實際能力。本課程教學(xué)模式改革主要通過以下的知識點糅合：

1)“電路分析的基本概念與基本定律”知識單元中加入課堂內(nèi)外(一)“帶你認(rèn)識電路元件”，帶學(xué)生認(rèn)識實物電路元件，包括電容、電感、變壓器和各種各樣的電阻元件。

時間回溯至9年前。2009年，寧波舟山港在長江沿線投資建設(shè)的首個大型專業(yè)化礦石中轉(zhuǎn)碼頭——江蘇太倉武港碼頭正式投產(chǎn)，拉開了這座東方大港“挺進(jìn)”長江的序幕。

2)“電路分析中的等效變換”知識單元中加入課堂內(nèi)外(二)“巧用電橋平衡”，由等效變換引出電橋平衡，得到開路與短路在電橋平衡中獲得對立統(tǒng)一。

3)“線性網(wǎng)絡(luò)的一般分析方法”知識單元中加入課堂內(nèi)外(三)“基爾霍夫和歐姆不得不說的二三事”，通過對歷史名人的勵志故事激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

4)“網(wǎng)絡(luò)定理”知識單元中加入課堂內(nèi)外(四)“風(fēng)馳電掣的特斯拉汽車”，介紹當(dāng)前的熱門電動汽車特斯拉的電池技術(shù)，可以用戴維南定理來計算電池的總?cè)萘俊?/p>

5)“一階電路分析”知識單元中加入課堂內(nèi)外(五)“電容的用途”，介紹各類電容的用途，身邊常見的空調(diào)、冰箱、電風(fēng)扇、手機(jī)、延時開關(guān)等都有電容在起著舉足輕重的作用，著重介紹空調(diào)內(nèi)的兩類電容器CBB65和CBB61。

6)“正弦穩(wěn)態(tài)分析”知識單元中加入課堂內(nèi)外(六)“特斯拉和愛迪生的交直流電之爭”，介紹交流電的誕生和推廣，講述特斯拉轟轟烈烈卻又悲悲戚戚的一生。

7)“耦合電感和變壓器電路分析”知識單元中加入課堂內(nèi)外(七)“三相電和變壓器”，讓學(xué)生自己觀察身邊的各類變電所、開閉所和變壓器，觀察思考為什么是三相四線。

8)“電路的頻率特性”知識單元中加入課堂內(nèi)外(八)“奇妙的電路諧振”，介紹電路中諧振帶來的好處和破壞力。

2.3 教學(xué)模式改革重點

2.3.1 針對配套知識點、教學(xué)目標(biāo)以及學(xué)生的學(xué)習(xí)現(xiàn)狀，選擇有針對性的拓展性知識點

知識拓展課和新授課有所不同，它是以知識和思維的拓展作為課堂教學(xué)的主要組成部分，需要達(dá)到高效的訓(xùn)練目標(biāo)。在選擇目標(biāo)主題時，我們必須考慮教學(xué)目標(biāo)、大綱知識點和學(xué)生的學(xué)習(xí)現(xiàn)狀等因素，一方面要照顧全體學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況，另一方面，對于多數(shù)學(xué)生感興趣的話題，也要做到“放的出去，收的回來”。

2.3.2 教學(xué)方式多樣化

由于理論教學(xué)知識內(nèi)容枯燥且密度大，因此學(xué)習(xí)過程中學(xué)生容易疲勞，如果改革后的拓展課程還是單一化的組織形式，必然會使學(xué)生倍感無趣，這樣更加容易使學(xué)生喪失學(xué)習(xí)積極性。所以，在拓展課教學(xué)中需要選擇合適的教學(xué)方式，如此才能將教師的教與學(xué)生的學(xué)雙邊、雙向活動結(jié)合起來，將講、練、思三者有機(jī)地結(jié)合起來，有效地減輕學(xué)生的疲勞，提高課堂教學(xué)的效率和質(zhì)量。

2.3.3 將實際工程應(yīng)用問題有效融合到電路課程學(xué)習(xí)中來

學(xué)習(xí)的目的是為了學(xué)以致用，單純枯燥的知識灌輸無法使學(xué)生真正從內(nèi)心產(chǎn)生學(xué)習(xí)的渴求。但是，如果結(jié)合了實際工程中的應(yīng)用問題，就能讓學(xué)生從“用”的角度出發(fā)去學(xué)習(xí)電路課程，從而讓學(xué)生從解題過程中獲得成就感，真正領(lǐng)會到電路課程的魅力所在。

2.4 教學(xué)模式改革難點

2.4.1 多元化教學(xué)手段的選擇

單一的講解學(xué)生容易疲勞，過于多樣化的形式又可能分散學(xué)生的注意力，如何能將這兩者達(dá)到和諧統(tǒng)一是難點之一。

2.4.2 拓展課中工程實例的選擇

過于簡單的工程實例選擇，會影響學(xué)生的思維拓展質(zhì)量，思維活動如果未能得到充分展開，那么就會導(dǎo)致其應(yīng)有激勵作用的缺乏；如果選擇難度過大的工程實例，又容易打擊學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，學(xué)生難以通過自己獲得成功的喜悅，長此以往會對自己喪失信心。因此，如何選擇合適的工程實例來進(jìn)行講解也是教學(xué)模式改革的重點和難點之一。

3 結(jié)束語

本文結(jié)合慕課形勢下的教育改革背景，針對高校學(xué)生培養(yǎng)目標(biāo)要求，進(jìn)行電路授課方式和內(nèi)容的創(chuàng)新，提出建設(shè)電路課程配套的課堂內(nèi)外慕課建設(shè)，通過拓展課的學(xué)習(xí)加強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和自主性，從而提高電路課程教學(xué)良好的適應(yīng)能力和課堂活力。通過課堂內(nèi)外的教學(xué)改革模式，使學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中能夠?qū)﹄娐氛n程產(chǎn)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣。

[1]于歆杰.課程教學(xué)改革的理念與實踐[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報,2012,34(1)：2-8.

[2]教育部高等學(xué)校電子電器基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)分委會.電子電氣課程基礎(chǔ)課程教學(xué)基本要求[M].北京：高等教育出版社,2011.

TP311

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1009-3044(2017)24-0102-02

2017-07-15

南京郵電大學(xué)校級教改項目（項目編號JG03316JX71，JG03316JX68）

孫蔚（1979—），女，江蘇宜興人，講師，博士生，主要研究方向為人工智能、模式識別和圖像處理。