基于現(xiàn)代信息技術(shù)的電路原理課堂教學(xué)模式研究與實(shí)踐

王海燕 王曉紅 王守鋒

（山東交通學(xué)院 山東·濟(jì)南 250357）

0 引言

《電路原理》為自動(dòng)化本科專業(yè)的專業(yè)必修課，總計(jì)64學(xué)時(shí)，講授54學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)10學(xué)時(shí)。課程的主要任務(wù)是掌握電路的基本概念、基本知識(shí)和基本技能。通過對該課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生獲得電工技術(shù)領(lǐng)域必要的基本概念、基本術(shù)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(shí)和基本技能；解決工程上常見的電路原理問題的能力；為學(xué)習(xí)后續(xù)專業(yè)課程奠定必要的電學(xué)基礎(chǔ)。

鑒于現(xiàn)代信息技術(shù)支持下網(wǎng)課的教學(xué)效果，與常規(guī)的課堂教學(xué)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(xué)的不足之處，探索網(wǎng)課與常規(guī)課堂教學(xué)相互融合的課程教學(xué)方法，為電路原理課程及相關(guān)課程的教學(xué)改革提供參考。

1 目前電路原理傳統(tǒng)課堂教學(xué)中存在的問題

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

1.1 課堂互動(dòng)效果差

目前課堂教學(xué)過程中，學(xué)生和老師之間的交互主要通過課堂提問的方式實(shí)現(xiàn)。雖然在教學(xué)過程中，部分教師會(huì)設(shè)置搶答、分組討論等環(huán)節(jié)，但是有些同學(xué)因?yàn)閻勖孀优鲁鲥e(cuò)不敢答，有些同學(xué)本著隨大流的心理不想出頭、不想答，有些同學(xué)基礎(chǔ)較差不會(huì)答、不敢答……。諸多因素的共同作用導(dǎo)致能夠主動(dòng)在全班同學(xué)面前表達(dá)自己觀點(diǎn)的同學(xué)少之又少，同學(xué)們的參與度相對較低，互動(dòng)效果較差。

1.2 吸收達(dá)不到預(yù)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(xué)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(gè)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(xué)們的吸收環(huán)節(jié)——“作業(yè)”。作業(yè)是學(xué)生鞏固所學(xué)、深化理解的有效手段。教師布置作業(yè)、學(xué)生完成作業(yè)、教師批改作業(yè)后總結(jié)作業(yè)中的問題，課堂再次講解……周而復(fù)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(xué)上課認(rèn)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(shí)驗(yàn)課分離

電路原理實(shí)驗(yàn)箱種類繁多，大型的臺(tái)式實(shí)驗(yàn)箱、小型的箱包式實(shí)驗(yàn)箱，應(yīng)有盡有。但是對于電路原理這種工科必修課，開設(shè)的班級(jí)較多，實(shí)驗(yàn)設(shè)備數(shù)量有限。一些基本的定理、定律只能通過理論推導(dǎo)獲得，很難實(shí)現(xiàn)理論講解的同時(shí)配設(shè)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)課和理論教學(xué)通常是分離的。對于二本工科非電專業(yè)的同學(xué)，電工學(xué)中涉及的理論推導(dǎo)過程一方面不容易掌握，另一方面不需要同學(xué)掌握。但是，在缺乏實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的條件下，只能借助理論推導(dǎo)來講解。

2 基于現(xiàn)代信息技術(shù)的電路原理課程網(wǎng)絡(luò)教學(xué)存在的問題

現(xiàn)代信息技術(shù)是借助以微電子學(xué)為基礎(chǔ)的計(jì)算機(jī)技術(shù)和電信技術(shù)的結(jié)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(hào)的信息進(jìn)行獲取、加工、處理、儲(chǔ)存、傳播和使用的能動(dòng)技術(shù)。運(yùn)營管理專業(yè)電路原理課程網(wǎng)絡(luò)教學(xué)主要采用騰訊會(huì)議直播授課，配合企業(yè)微信群傳送作業(yè)、習(xí)題；課程考核采用雨課堂答題，騰訊會(huì)議視頻監(jiān)考的方式。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)過程中存在的問題主要有以下三個(gè)方面：

2.1 硬件設(shè)備及網(wǎng)絡(luò)問題

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

2.2 學(xué)生監(jiān)管問題

個(gè)別同學(xué)上課回答問題不積極，課程參與度低，以網(wǎng)絡(luò)卡、麥克風(fēng)壞了等因素為借口搪塞老師；部分同學(xué)復(fù)制其他同學(xué)的作業(yè)。

2.3 學(xué)生與教師之間的非語言交流欠缺

現(xiàn)場教學(xué)過程中，教師可以根據(jù)同學(xué)們的眼神、表情等非語言交流，了解同學(xué)們的掌握情況；但是網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中只能盡量細(xì)講、慢講，根據(jù)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)估計(jì)同學(xué)們的掌握情況。

3 現(xiàn)代信息技術(shù)與傳統(tǒng)課堂教學(xué)的有機(jī)融合

電路原理傳統(tǒng)課堂教學(xué)與基于現(xiàn)代信息技術(shù)的電路原理課程網(wǎng)絡(luò)教學(xué)都有各自的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)也有各自的缺點(diǎn)。為充分利用兩者的優(yōu)點(diǎn)，使現(xiàn)代信息技術(shù)更好的服務(wù)電路原理課堂教學(xué)，應(yīng)從以下三個(gè)方面對傳統(tǒng)課堂教學(xué)進(jìn)行改進(jìn)：

3.1 借助雨課堂改善課堂互動(dòng)效果

雨課堂是學(xué)堂在線和清華大學(xué)在線教育辦公室共同研發(fā)的一款小插件，其將信息技術(shù)手段融入PPT和微信，開創(chuàng)了師生之間新的互動(dòng)模式。在課堂的任意環(huán)節(jié)教師可以通過隨機(jī)點(diǎn)名查出勤，通過隨機(jī)點(diǎn)名請同學(xué)回答問題，實(shí)時(shí)監(jiān)測同學(xué)們的聽課效果，提高教學(xué)質(zhì)量。同學(xué)們可以通過彈幕、投稿回答教師的提問，通過彈幕、投稿表達(dá)自己的觀點(diǎn)，減少部分同學(xué)因?yàn)殪t腆、膽小等心理因素而不參與課堂互動(dòng)的尷尬。匿名發(fā)信息可以鼓勵(lì)同學(xué)們暢所欲言，表達(dá)自己真實(shí)的課堂感受，提高課堂參與率，改善課堂互動(dòng)效果。

3.2 借助企業(yè)微信群改進(jìn)作業(yè)評閱過程

在經(jīng)典作業(yè)過程的基礎(chǔ)上，隨機(jī)請同學(xué)上傳作業(yè)圖片到企業(yè)微信群，教師現(xiàn)場點(diǎn)評，對于同學(xué)們共性的問題可以直接指出，教師在點(diǎn)評的過程中，同學(xué)們可以暢所欲言。隨機(jī)請同學(xué)上傳作業(yè)，避免部分同學(xué)不寫作業(yè)，在原有作業(yè)過程中，同學(xué)不交作業(yè)只有教師、課代表和同學(xué)自己知道，老師針對不交作業(yè)問題課堂上批評，會(huì)讓同學(xué)難堪，形成抵觸心理?，F(xiàn)場上傳作業(yè)，在無形中給同學(xué)以警示，要求其主動(dòng)完成作業(yè)。對于有抄襲作業(yè)嫌疑的同學(xué)，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(shí)驗(yàn)驗(yàn)證輔助理論講解

NI Multisim 14.0仿真軟件可以完成節(jié)點(diǎn)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(shí)利用仿真實(shí)驗(yàn)電工學(xué)中基本定律進(jìn)行驗(yàn)證。仿真實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對比比理論推導(dǎo)更加簡單，更容易被同學(xué)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(shí)驗(yàn)，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(shí)驗(yàn)

4 結(jié)語

傳統(tǒng)課堂教學(xué)具有一定的缺點(diǎn)，同樣網(wǎng)絡(luò)在線教學(xué)也不是完美的，深入研究現(xiàn)代信息技術(shù)與傳統(tǒng)課堂教學(xué)的有機(jī)融合方法，是一個(gè)具有深遠(yuǎn)意義的課題。本文利用現(xiàn)代信息技術(shù)的便利，對傳統(tǒng)課堂教學(xué)進(jìn)行了初步改進(jìn)，主要包括以下三個(gè)方面：通過在傳統(tǒng)課堂教學(xué)過程中融入雨課堂，改善互動(dòng)效果；借助企業(yè)微信群，同學(xué)現(xiàn)場提交作業(yè)，教師課堂點(diǎn)評，督促學(xué)生積極認(rèn)真完成作業(yè)；在理論講解過程中，借助NIMultisim 14.0仿真軟件實(shí)現(xiàn)理論講解和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證同步進(jìn)行。隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的快速發(fā)展，基于現(xiàn)代信息技術(shù)的電路原理課堂教學(xué)模式，有待我們進(jìn)一步開發(fā)探討。