電路教學(xué)改革中的閉環(huán)應(yīng)用和一題多解

佘群　李麗

關(guān)鍵詞：電路;教學(xué)改革;“三多”現(xiàn)象;閉環(huán)應(yīng)用;一題多解

1概述

電路課程是電類專業(yè)的第一門專業(yè)基礎(chǔ)課，但因?yàn)殡娐氛n程理論多、概念多和公式多的“三多”問題一直給學(xué)生的電路學(xué)習(xí)造成不少的困惑，加上學(xué)生正處在高中階段被動(dòng)學(xué)習(xí)習(xí)慣向大學(xué)階段主動(dòng)學(xué)習(xí)習(xí)慣轉(zhuǎn)變的過渡期，當(dāng)前大學(xué)生教育目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生具有主動(dòng)學(xué)習(xí)的良好習(xí)慣以及創(chuàng)新精神，這就給電路教學(xué)改革指出了努力的目標(biāo)。

以往的教學(xué)都是老師單向傳輸，老師教，學(xué)生學(xué)，老師憑著自己的經(jīng)驗(yàn)授課，學(xué)生被動(dòng)學(xué)習(xí)，經(jīng)過多年的電路課程教學(xué)改革，不管是從教學(xué)內(nèi)容上還是教學(xué)模式上，對(duì)教學(xué)效果都有很大的改觀，但學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣養(yǎng)成及創(chuàng)新精神仍得不到很有效的提升。

2閉環(huán)結(jié)構(gòu)

閉環(huán)（閉環(huán)結(jié)構(gòu)）也叫反饋控制系統(tǒng)，比較系統(tǒng)輸出量的測(cè)量值與期望值，得到一個(gè)偏差信號(hào)，返回輸入端，對(duì)輸入進(jìn)行調(diào)節(jié)控制，使輸出值盡量接近于期望值。閉環(huán)控制是利用輸出與輸入信號(hào)之差作用于控制器，減少系統(tǒng)誤差，而開環(huán)系統(tǒng)則沒有這個(gè)功能。開環(huán)相當(dāng)于我們的單向式教學(xué)，把閉環(huán)控制用于電路教學(xué)中，如圖1所示。

對(duì)于閉環(huán)式的教學(xué)，老師先講授，然后根據(jù)學(xué)生課后的反饋信息，調(diào)整下節(jié)課的內(nèi)容或進(jìn)度，以適應(yīng)學(xué)生的學(xué)習(xí)現(xiàn)狀，通過不斷地講授、反饋、調(diào)整，接近學(xué)生的實(shí)際學(xué)情，教為學(xué)服務(wù)，教學(xué)相得益彰，提高教學(xué)效果。閉環(huán)根據(jù)教學(xué)實(shí)際，可分為大小閉環(huán)。

2.1小閉環(huán)

所謂的小閉環(huán)，指的是講授完每節(jié)課后的反饋，或者是講授完某個(gè)知識(shí)點(diǎn)或者是某個(gè)章節(jié)之后的反饋，旨在為下一次課的授課內(nèi)容或授課進(jìn)度調(diào)整提供依據(jù)。

2.2大閉環(huán)

所謂的大閉環(huán)，指的是上完整門課后的反饋，旨在為下一年級(jí)授課的內(nèi)容或授課進(jìn)度調(diào)整提供依據(jù)，以及為整門課的教學(xué)改革提供基礎(chǔ)。

3閉環(huán)的應(yīng)用

3.1小閉環(huán)的應(yīng)用

小閉環(huán)因?yàn)闀r(shí)間比較短，內(nèi)容比較少，所以一般不要求學(xué)生用詳盡的文字來反饋，否則可能因?yàn)轭l繁的反饋引起學(xué)生的反感，從而得不到有效的反饋。小閉環(huán)一般均是采用習(xí)題問答的方式，例如，講完一個(gè)知識(shí)點(diǎn)，利用雨課堂的習(xí)題功能，讓學(xué)生作答，根據(jù)答題情況了解學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握程度，調(diào)整下一次課的授課難易度和進(jìn)度，或者在講授完某一章節(jié)，利用雨課堂進(jìn)行小測(cè)，了解學(xué)生對(duì)內(nèi)容的掌握程度，以便對(duì)后續(xù)授課的內(nèi)容和講授進(jìn)度做對(duì)應(yīng)的調(diào)整。

3.2大閉環(huán)的應(yīng)用

大閉環(huán)主要是在結(jié)束一個(gè)學(xué)期授課任務(wù)后再進(jìn)行，要求同學(xué)們通過文字表達(dá)：你對(duì)電路理論課（從課件、進(jìn)度、作業(yè)題數(shù)量、練習(xí)題內(nèi)容、小測(cè)內(nèi)容和次數(shù)及授課方式等方面）有何建議？現(xiàn)在我校電路教學(xué)采用了兩種授課方式，一種是全部線下授課（64學(xué)時(shí)），另一種是線上線下混合式教學(xué)（線上24學(xué)時(shí)，線下40學(xué)時(shí)），本次授課人數(shù)為129，分成三個(gè)教學(xué)班教學(xué)，兩個(gè)班為普通教學(xué)，一個(gè)班為混合式教學(xué)，共收回120份答卷，歸納其建議，主要有以下三點(diǎn)：

（1）老師上課時(shí)的課件是動(dòng)態(tài)多層演示，上課的效果不錯(cuò)，但課后通過雨課堂回看時(shí)，課件是靜態(tài)的，上層內(nèi)容屏蔽了下層的內(nèi)容，給復(fù)習(xí)帶來不便;

（2） 80%的同學(xué)傾向于線下教學(xué)，面對(duì)面教學(xué)，集中學(xué)習(xí)，20%的同學(xué)保持中立態(tài)度或傾向于線上教學(xué);

（3）99%的同學(xué)提出要增加課堂練習(xí)以及習(xí)題的講解，或者給出習(xí)題的詳解。

以下針對(duì)上述問題給出對(duì)應(yīng)的解決方法：

（1）課件是現(xiàn)在授課的主要媒介，它的完成度直接影響到授課的教學(xué)效果，為了讓多媒體的教學(xué)類似于板書的效果，利于學(xué)生接受，一般都會(huì)在課件中加設(shè)動(dòng)畫效果，很多教學(xué)系統(tǒng)都支持課后回放，但回放是靜態(tài)畫面，有些層疊內(nèi)容會(huì)顯示不出來，這樣子的確給學(xué)生的課后復(fù)習(xí)帶來不便，所以建議在制作課件時(shí)，減少層疊，如果可以，可以復(fù)制多一份，一份動(dòng)態(tài)動(dòng)畫，授課用，一份制作成靜態(tài)，作復(fù)習(xí)用。

（2）線上學(xué)習(xí)因?yàn)槿狈蠋煹谋O(jiān)管和同學(xué)們的協(xié)同學(xué)習(xí)，加上同學(xué)主動(dòng)學(xué)習(xí)的習(xí)慣還沒有養(yǎng)成，線上學(xué)習(xí)流于形式，達(dá)不到混合式教學(xué)的目的（線上自學(xué)、線下討論、輔導(dǎo)進(jìn)階），所以在建設(shè)線上資源時(shí)，要多設(shè)置線上監(jiān)管環(huán)節(jié)，例如瀏覽課件時(shí)長(zhǎng)、對(duì)應(yīng)習(xí)題作答情況等，把它與平時(shí)分掛鉤，在線下授課前，設(shè)置線上內(nèi)容的小練習(xí)，讓學(xué)生先行回答，以檢查學(xué)生線上自學(xué)的情況，同時(shí)把答題結(jié)果投屏，讓同學(xué)們互相對(duì)比，增加壓力感，以促進(jìn)學(xué)生進(jìn)行線上學(xué)習(xí)。

（3）以練帶做，查漏補(bǔ)缺。學(xué)生喜歡增加課堂練習(xí)或習(xí)題的講解以增加知識(shí)應(yīng)用的程度，但因?yàn)槭谡n學(xué)時(shí)有限，片面地增加習(xí)題講解環(huán)節(jié)必將影響理論課的授課進(jìn)度，所以這里采用一題多解的法子。一題多解指的是針對(duì)同一問題，采用多種解題方式進(jìn)行求解，使得學(xué)生熟練應(yīng)用自己所學(xué)的知識(shí)，以在有限的時(shí)間內(nèi)盡量提高習(xí)題練習(xí)和講解的效果。

4一題多解

一題多解很早就應(yīng)用于電路的練習(xí)題和習(xí)題的求解過程中，例如文獻(xiàn)[1]最早把一題多解和創(chuàng)新教育結(jié)合來闡述，文獻(xiàn)[2-3]討論了線性電路的一題多解，以培養(yǎng)學(xué)生的思維變通，文獻(xiàn)[4]針對(duì)復(fù)雜直流電路來展開討論。文獻(xiàn)[5-6]通過同一道題，分別應(yīng)用不同解法，加深學(xué)生對(duì)不同方法的理解，提高知識(shí)傳授的效率，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。

本文主要討論一題多解的其他作用。主要體現(xiàn)于以下兩點(diǎn)：

4.1溫故知新

此法既可使用剛學(xué)到的電路知識(shí)求解問題，也可利用學(xué)生學(xué)過的理論知識(shí)進(jìn)行求解，兩相對(duì)比，溫故知新，以擴(kuò)充學(xué)生的知識(shí)面。

解法一：相量法（現(xiàn)學(xué)的知識(shí)點(diǎn)），利用電路中所講授過的相量法，以及相量與正弦量之間的關(guān)系進(jìn)行求解。

據(jù)圖2可列式如下：

這是根據(jù)相量法來進(jìn)行求解的過程，思路清楚，但計(jì)算過程比較煩瑣。另一種求法是利用初高中所學(xué)的余弦定理法來進(jìn)行求解，既可以復(fù)習(xí)以往的知識(shí)，同時(shí)也有助于新知識(shí)的融會(huì)貫通。

兩種求解過程的結(jié)果一致，但第二種求解過程對(duì)于第一種解法來說，計(jì)算過程比較簡(jiǎn)單。利用新舊知識(shí)，不同的解題過程，學(xué)生溫故知新，拓展自己的知識(shí)量。

4.2換位思考

例2：求如圖4所示ab兩端的等效電阻。

乍看到此圖，學(xué)生的第一反應(yīng)就是利用電阻等效變換中三角形轉(zhuǎn)Y形，Y形轉(zhuǎn)三角形的知識(shí)點(diǎn)，把原電路圖的電阻轉(zhuǎn)換為電阻的串并聯(lián)，方便求解。

解法一：利用Δ=>Y，原圖可等效為：可求得：

Rab=1.55Ω

解法二：利用Δ=>Y，原圖可等效為：

可求得：

Rab=1.55Ω

解法一和解法二都是利用Δ=>Y互換進(jìn)行求解，不同的等效對(duì)象，相同的結(jié)果，求解過程都比較煩瑣，但如果換個(gè)角度，采用電橋的概念來進(jìn)行求解呢？求解過程如解法三。

解法三：換位思考，原圖可等效為：

可求得：

Rab=1.55Ω

對(duì)比解法三與解法一和解法二，可以發(fā)現(xiàn)，換個(gè)角度，把電路圖變形一下，利用電橋來求解此題，馬上就可以看出來直接利用串并聯(lián)求解，求解過程更加簡(jiǎn)潔明了。這種變換激起學(xué)生的換位思考，活躍學(xué)生思維來解決問題。

結(jié)語(yǔ)

單向傳授一反饋一調(diào)整一單向傳授，根據(jù)反饋，教與學(xué)不斷調(diào)整，照此迭代，輔以一題多解鞏固所學(xué)，終將我們的教學(xué)效果向著目標(biāo)無限靠攏，以達(dá)改革教學(xué)的目標(biāo)。

*通訊作者：余群（1972— ），女，漢族，廣東茂名人，博士，講師，研究方向：電子通信理論與技術(shù)。

作者簡(jiǎn)介：李麗（1973— ），女，漢族，山西原平人，碩士，研究方向：計(jì)算機(jī)通信。