“2+2”培養(yǎng)模式下“電路”全英文教學(xué)探索

李海英, 孫偉卿, 張 巍

(上海理工大學(xué) 光電信息與計(jì)算機(jī)工程學(xué)院， 上海 200093)

“2+2”培養(yǎng)模式下“電路”全英文教學(xué)探索

李海英, 孫偉卿, 張 巍

(上海理工大學(xué) 光電信息與計(jì)算機(jī)工程學(xué)院， 上海 200093)

針對中德合作辦學(xué)“2+2”培養(yǎng)模式下，學(xué)生課程安排緊湊、英語積累不夠的問題，對“電路”全英文教學(xué)進(jìn)行了探索。本著進(jìn)一步鞏固基礎(chǔ)知識(shí)，緩解學(xué)生學(xué)習(xí)壓力的原則，教學(xué)計(jì)劃中設(shè)計(jì)了團(tuán)隊(duì)作業(yè)環(huán)節(jié)；圍繞提高全英文教學(xué)的學(xué)習(xí)效率，提出挑選教材中的專業(yè)術(shù)語及重要詞語，在授課前安排學(xué)生輪流朗讀。這些探索在教學(xué)實(shí)踐中獲得很好效果。

“2+2”培養(yǎng)模式；電路；全英文教學(xué)；多層次團(tuán)隊(duì)作業(yè)

0 引言

2014年，我校光電信息科學(xué)與工程順利通過德國ASIIN認(rèn)證，并取得歐洲工程教育認(rèn)證聯(lián)盟(ENAEE)的歐洲工程師教育認(rèn)證(EUR-ACE)。同年9月，我院與德國科堡應(yīng)用技術(shù)大學(xué)合作，招收第一批本科生?？紤]到德方學(xué)校前四學(xué)期為德語教學(xué)，只到企業(yè)工業(yè)實(shí)習(xí)及畢業(yè)論文環(huán)節(jié)才為英文教學(xué)這一實(shí)際情況，我院重新制定了中德班的本科培養(yǎng)計(jì)劃，采取“2+2”的培養(yǎng)模式：一年級(jí)，我方學(xué)生側(cè)重強(qiáng)化英語教學(xué)，各門課程均為全英文授課方式；二年級(jí)，德方學(xué)生加入我方，混班全英文專業(yè)課程教學(xué)，為我方學(xué)生赴德學(xué)習(xí)和生活作好鋪墊。

合作辦學(xué)的專業(yè)的畢業(yè)生應(yīng)具有扎實(shí)的數(shù)理、光電技術(shù)基礎(chǔ)和優(yōu)良的工程實(shí)踐能力，以及通暢的英語溝通能力和基本的德語交流能力。合格畢業(yè)生同時(shí)獲得中德雙方學(xué)位文憑，在選擇德資、合資企業(yè)的工作及出國深造方面都具有顯著的優(yōu)勢。為此，學(xué)校鼓勵(lì)教師積極探索“2+2”培養(yǎng)模式下的教學(xué)方式。

筆者承擔(dān)了該專業(yè)“電路”全英文課程的教學(xué)任務(wù)。盡管之前該課程已經(jīng)有了5年中文授課的積累，但在“2+2”培養(yǎng)模式下，仍需對全英文課程的教學(xué)方式進(jìn)行新的思考，以激發(fā)學(xué)生的積極性。

1 中德班學(xué)生面臨的挑戰(zhàn)

1.1課程安排緊湊

“電路”這門課程，在4年制下原先安排在第三學(xué)期。在“2+2”培養(yǎng)模式下，由于“模擬電子技術(shù)”、“數(shù)字電子技術(shù)”以及其他專業(yè)課需要安排在第三、第四學(xué)期，作為基礎(chǔ)課的“電路”就提前到第二學(xué)期。這一學(xué)期，“復(fù)變函數(shù)”中的拉普拉斯變換、“大學(xué)物理”中的電磁場學(xué)生還未學(xué)到，這些知識(shí)在“電路”中恰恰要用到，從而進(jìn)一步增加了學(xué)習(xí)這門課程的難度。此外，“2+2”培養(yǎng)模式下，課程安排整體緊湊，學(xué)生學(xué)習(xí)壓力大。各門新功課和作業(yè)使學(xué)生處于疲倦狀態(tài)，學(xué)習(xí)效率降低。

1.2英文積累不夠

許多2年級(jí)的學(xué)生還達(dá)不到大學(xué)英語四級(jí)水平，特別是來自偏遠(yuǎn)地方的學(xué)生，聽力尤其偏弱。在全英文教學(xué)環(huán)境下，聽課成了最大問題。因此，選擇“2+2”培養(yǎng)模式的學(xué)生尤其要注意自身的英語水平的培養(yǎng)。另一方面，目前“電路”的英文教材，覆蓋面廣，明顯沒有改編過的中文教材精煉。我們選用的教材頁數(shù)是中文教材的近2倍多，在預(yù)習(xí)和課后鞏固時(shí)，對學(xué)生自主閱讀要求高[2]。

1.3赴德留學(xué)語言要求

此外，由于工業(yè)實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)由工廠技術(shù)人員指導(dǎo)，不同于大學(xué)教師，德語成為留學(xué)生與德方人員交流的必要語言。而且德方強(qiáng)調(diào)，必要的德語交流也體現(xiàn)了一種最起碼的尊重。因此，學(xué)生要求參加德福 (Der TestDeutsch als Fremdsprache)考試，具有德福一級(jí)證書的學(xué)生才有資格去德方學(xué)習(xí)。德語學(xué)習(xí)也使學(xué)生的學(xué)習(xí)壓力增加。

學(xué)習(xí)任務(wù)重繁重、全英文授課接受程度低是中德班學(xué)生面臨的主要挑戰(zhàn)，為此我們設(shè)計(jì)了層次團(tuán)隊(duì)作業(yè)環(huán)節(jié)和英語關(guān)鍵詞輪讀等新的教學(xué)方式。

2 教學(xué)方式探索

2.1層次教學(xué)

針對學(xué)生學(xué)習(xí)目的不同、學(xué)習(xí)余力不同，按照以人為本的原則，采用多層次團(tuán)隊(duì)作業(yè)形式[3]。目前暫定A、B兩個(gè)層次。

(1)B層次要求如下：熟練掌握并靈活應(yīng)用基爾霍夫定律、電源變換、網(wǎng)孔電流法、節(jié)點(diǎn)電壓法、疊加定理、戴維寧定理等電路分析方法。

可根據(jù)圖1所示電路，用上述各種分析方法確定IR?？梢酝ㄟ^一個(gè)例題詳細(xì)討論每一種分析方法的本質(zhì)、適用場合及電路分析注意事項(xiàng)。例如，網(wǎng)孔法本質(zhì)是列寫KVL方程，理想電流源需要根據(jù)其處于單獨(dú)網(wǎng)孔還是兩個(gè)網(wǎng)孔之間而作特殊處理；節(jié)點(diǎn)電壓法的本質(zhì)是列寫KCL方程，理想電壓源需要根據(jù)其處于非參考節(jié)點(diǎn)之間還是參考點(diǎn)與非參考點(diǎn)之間而作特殊處理；當(dāng)僅關(guān)心某個(gè)端口的特性時(shí)可采用戴維寧定理，從而避免列寫大規(guī)模聯(lián)立方程。同時(shí)應(yīng)該明確，疊加定理和戴維寧定理僅為電路分析提供一種思路，具體計(jì)算還要用前面所學(xué)方法。

圖1 適用于各種求解方法的典型電路

(2)A層次要求如下：進(jìn)一步掌握暫態(tài)電路的分析方法，明確換路初始值、換路終了值、電路時(shí)間常數(shù)在實(shí)際電路中的含義；能夠運(yùn)用三要素法分析含有一個(gè)儲(chǔ)能元件電路的暫態(tài)響應(yīng)。因?yàn)閯?dòng)態(tài)元件的存在，電路分析時(shí)，容易混淆暫態(tài)電路和穩(wěn)態(tài)交流電路。通過此次作業(yè)，能夠明確：直流激勵(lì)下，一階電路暫態(tài)分析的本質(zhì)是直流電路的計(jì)算，并理解穩(wěn)態(tài)下電感短路和電容開路的狀態(tài)。同時(shí)，還需要通過復(fù)頻域變換，分析含有多個(gè)儲(chǔ)能元件電路的暫態(tài)響應(yīng)，進(jìn)一步認(rèn)識(shí)數(shù)學(xué)在專業(yè)課程中的重要性。

2.2團(tuán)隊(duì)作業(yè)的設(shè)計(jì)

在層次教學(xué)模式下，部分學(xué)生未能全面掌握所有知識(shí)點(diǎn)?？紤]到扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)是未來自學(xué)和外延之本，而團(tuán)隊(duì)作業(yè)能夠促使學(xué)生扎實(shí)地掌握基礎(chǔ)知識(shí)，教學(xué)計(jì)劃中設(shè)計(jì)了一定量的團(tuán)隊(duì)作業(yè)環(huán)節(jié)。作業(yè)來自文獻(xiàn)[4]中的習(xí)題，團(tuán)隊(duì)由4至5名學(xué)生組成。

1)團(tuán)隊(duì)作業(yè)課時(shí)來源

目前團(tuán)隊(duì)作業(yè)環(huán)節(jié)占4課時(shí)，在第8和第11教學(xué)周各進(jìn)行一次。團(tuán)隊(duì)作業(yè)環(huán)節(jié)的課時(shí)來自對三相電路及非正弦周期電路課時(shí)的壓縮。該壓縮處理基于下面的考慮：本專業(yè)屬于光學(xué)工程，很少涉及大規(guī)模輸配電系統(tǒng)的研究，因此只學(xué)習(xí)三相電壓的特點(diǎn)及連接方式、三相負(fù)載的連接方式、三相電流的定義，使學(xué)生了解日常供電常識(shí)。非正弦周期電路計(jì)算的知識(shí)點(diǎn)包括采用傅里葉級(jí)數(shù)將非正弦激勵(lì)分解成基波整數(shù)倍的正弦激勵(lì)、感抗和容抗的頻率相關(guān)性計(jì)算以及疊加定理等。這三個(gè)知識(shí)點(diǎn)在基礎(chǔ)知識(shí)扎實(shí)的前提下很容易理解。

2)團(tuán)隊(duì)作業(yè)的考核

隨機(jī)抽取團(tuán)隊(duì)1-2名學(xué)生，參加所在層次的考核?？己朔绞綖殡S機(jī)抽取團(tuán)隊(duì)作業(yè)或歷年相關(guān)考題，檢查學(xué)生能否熟練掌握所在層次的電路分析要點(diǎn)。評(píng)分定位：B層次最高分75分； A層次最高分100分。團(tuán)隊(duì)作業(yè)分?jǐn)?shù)占期末總成績的30%。

3)團(tuán)隊(duì)作業(yè)的效果及適用性

我們通過考核中的學(xué)生講解這一環(huán)節(jié)，發(fā)現(xiàn)學(xué)生思路非常清晰，而且每一題均會(huì)提供兩種不同的求解方法，班級(jí)整體學(xué)習(xí)氛圍提高，每個(gè)人都有很強(qiáng)的團(tuán)隊(duì)榮譽(yù)感，基本的電路分析方法能夠熟練掌握，目前的知識(shí)積累并不影響后續(xù)的學(xué)習(xí)和在德國的實(shí)踐設(shè)計(jì)。

團(tuán)隊(duì)作業(yè)環(huán)節(jié)特別適合小班教學(xué)，尤其當(dāng)小班學(xué)生來自同一班級(jí)時(shí)。目前中德辦學(xué)每一屆學(xué)生招生人數(shù)為30人，組成6-7個(gè)團(tuán)隊(duì)。由于學(xué)生來自同一班級(jí)，相互之間了解，團(tuán)隊(duì)更容易建成，成員合作融洽。

2.3提高英語教學(xué)課堂學(xué)習(xí)效率

師生之間暢通交流才能確保學(xué)習(xí)效率。為了使學(xué)生在全英教學(xué)模式下更好地理解課堂內(nèi)容，我們授課前列出了選用教材中所有的專業(yè)術(shù)語及其他相對陌生詞語，約350個(gè)。

其中，專業(yè)術(shù)語包括電路元件名稱、電路運(yùn)行參量及其單位、電路中的重要概念、電路定律、電路分析方法、電路運(yùn)算符號(hào)等。

其他相對陌生的重要詞語，如戴維寧定理中要求“去源求電阻”，“去”英文為deactivate；在疊加定理中I=I′+I″+…，其中I′為 current with a prime，I″為 current with double prime；變壓器結(jié)構(gòu)中，包括繞組winding、匝數(shù)turns；開路時(shí)電阻趨向無窮infinity；節(jié)點(diǎn)電壓法和網(wǎng)孔電流法中需要列寫聯(lián)立方程simultaneous equations；相量計(jì)算所用運(yùn)算規(guī)則algorithm等。

這些詞語在PPT中給出中英文對照，讓學(xué)生在第一堂課中輪流朗讀英文單詞和中文解釋，每人一頁P(yáng)PT，每頁12組詞語。第一輪，學(xué)生明顯比較緊張，可能平常很少遇到面對同學(xué)講英語的情況，加上很多單詞讀音不準(zhǔn)。通過第一輪的矯正，第二輪情況明顯好轉(zhuǎn)，學(xué)生朗讀自信心增加。通過朗讀，可以達(dá)到如下目的：

(1)了解學(xué)生發(fā)音、糾正不正確發(fā)音、統(tǒng)一師生發(fā)音，確保以后授課中，學(xué)生聽到該詞語能迅速反應(yīng)并理解其含義。

(2)對課程中重要的詞語提前預(yù)讀，減少了授課中學(xué)習(xí)的陌生感，領(lǐng)悟能力提高。

(3)初步了解學(xué)生的詞匯量，如果學(xué)生整體詞匯水平略低，對于非常重要的內(nèi)容，即使在全英教學(xué)模式下，也需要通過課前、課后對重要內(nèi)容進(jìn)行中文解釋，以便學(xué)生抓住學(xué)習(xí)重點(diǎn)。

(4)班級(jí)里通常有3-4名插班的留學(xué)生，這一過程也可使留學(xué)生掌握中文專業(yè)術(shù)語，為與中國學(xué)生討論問題打下基礎(chǔ)。

通過兩次的輪流朗讀，學(xué)生已經(jīng)基本掌握這些詞匯。而且，對于一些重要的專業(yè)術(shù)語，比方諧振、同名端、暫態(tài)過程等，在這一環(huán)節(jié)進(jìn)行了簡單描述，讓學(xué)生結(jié)合自己的學(xué)習(xí)和生活實(shí)際，理解電路中的重要概念。此后再通過英譯中、中譯英提問的形式進(jìn)一步鞏固詞組。這一環(huán)節(jié)極大提高了后續(xù)學(xué)習(xí)的效率，學(xué)生始終以極高的熱情學(xué)習(xí)這門課程。

3 結(jié)語

高校的全英文教學(xué)研究在國際化教育日益發(fā)展的大背景下顯得十分重要。

(李海英等文)

通過對“電路”全英文教學(xué)的探索，我們認(rèn)為：①團(tuán)隊(duì)作業(yè)能夠促使學(xué)生進(jìn)一步鞏固基礎(chǔ)知識(shí)，掌握所在層次的知識(shí)點(diǎn)，為未來自學(xué)或者外延打牢基礎(chǔ)；②多層次團(tuán)隊(duì)作業(yè)形式以學(xué)生為本，可以減緩學(xué)習(xí)壓力，提高學(xué)習(xí)自信心；③預(yù)學(xué)專業(yè)術(shù)語和重要詞語的英文詞組，有效統(tǒng)一了師生的發(fā)音，減少了學(xué)習(xí)中的陌生感，提高了課堂學(xué)習(xí)效率。

[1] 邱關(guān)源．電路[M]．北京：高等教育出版社，2006．

[2] James W. Nilsson，Susan A. Riedel．Electric Circuits[M]．Beijing: Publishing House of Electronics Industry，2012．

[3] 樊薇薇，吳世華，李錫．多層次教學(xué)方法在“電工學(xué)實(shí)驗(yàn)”中的應(yīng)用[J]．電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào)，2015，37(3)：114-117．

[4] 李玉鳳，蔣玲，侯文．電路原理習(xí)題與解答[M]．上海：同濟(jì)大學(xué)出版社，2012．

EnglishTeachingExplorationonElectricCircuitsin“2+2”CultivationMode

LIHai-ying,SUNWei-qing,ZHANGWei

(SchoolofOptical-ElectricalandComputerEngineering,UniversityofShanghaiforScienceandTechnology,Shanghai200093,China)

Based on students′ tight course schedule and insufficient English accumulation in “2+2” cultivation mode, English teaching methods on Electric Circuits are explored. To enforce the basic knowledge and alleviate the study pressure, hierarchical group assignment is designed. In addition, to further improve the efficiency, the terminologies are chosen to read by turns for students. The validity of proposals has been tested in teaching practice．

“2+2” cultivation mode; electric circuits; English teaching; hierarchical group assignment

2016-09-23;

2017-02- 09

李海英(1975-)，女，博士，副教授，主要從事電力系統(tǒng)安全和電路課程的教學(xué)工作，E-mail:hyli@usst.edu.cn

G424

A

1008-0686(2017)05-0009-04