馬小三
作為電氣類專業(yè)的重要基礎(chǔ)課,《電路》課程為后續(xù)的電力電子課程提供理論支持和相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)技能。隨著時(shí)代的發(fā)展,傳統(tǒng)的《電路》課程教學(xué)就存在一些問題。具體如下:(1)教學(xué)內(nèi)容和其他課程之間重復(fù)。比如,《電路》中的頻率特性內(nèi)容在《信號(hào)系統(tǒng)》以及《自動(dòng)化原理》中會(huì)有詳細(xì)的論述。(2)傳統(tǒng)的教學(xué)方法不再適應(yīng)當(dāng)前的課堂教學(xué)。比如《電路》中動(dòng)態(tài)電路中電壓、電流隨時(shí)間演化的圖,通過公式可以理解,但是枯燥、乏味。(3)課程的考核方式陳舊。傳統(tǒng)的《電路》課程考核主要看期末考試,這勢(shì)必會(huì)造成學(xué)生重視期末考試,輕視學(xué)習(xí)過程。(4)課堂教學(xué)的組織缺乏靈活性。課堂上,教師講授,學(xué)生聽講。盡管有多媒體演示,然而學(xué)生在手機(jī)、網(wǎng)絡(luò)的影響下,注意力很容易分散,因此改變課程的教學(xué)組織形式就顯得十分必要了。綜上所述,《電路》課程教學(xué)必須進(jìn)行合理的改革,創(chuàng)新教學(xué)以適應(yīng)時(shí)代的要求。下面將從以下幾個(gè)方面探討《電路》課程的教學(xué)改革。
一、優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容
《電路》的教學(xué)內(nèi)容比較多,在教學(xué)上,既要考慮教學(xué)大綱的要求,還要考慮到學(xué)生的實(shí)際情況,為了在有限的課時(shí)內(nèi)上好《電路》課,有必要對(duì)課程的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化。在課程教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化上,遵循以下幾個(gè)原則:(1)合理的增加和刪減。比如在《電路》課程中二階動(dòng)態(tài)電路的時(shí)域分析比較復(fù)雜,而相應(yīng)的頻域分析則通過拉普拉斯變換,很容易就可以得到二階電路的結(jié)果。因此,在課程講述當(dāng)中,就把二階電路的時(shí)域分析給刪除了;另如,在講述電路的最大功率定理時(shí),除了教學(xué)內(nèi)容外,適當(dāng)增加課外作業(yè),讓學(xué)生用Matlab軟件對(duì)最大功率定理進(jìn)行再確認(rèn)和證實(shí)。(2)適當(dāng)?shù)慕M合。比如在講述電路元件時(shí),第一章講述了電阻元件,而電容和電感元件則在第六章講述,為了讓學(xué)生能夠在同一時(shí)間對(duì)三種元件進(jìn)行對(duì)比認(rèn)識(shí),可以在講述電阻元件時(shí),也將電容和電感一并講述,這樣有助于學(xué)生對(duì)電路元件進(jìn)行對(duì)比,從而全面掌握。(3)化繁就簡(jiǎn)。大學(xué)生在高中和初中就接觸到直流電,所以在《電路》課程中,直流電的學(xué)習(xí)相對(duì)容易一些,而交流電則就顯得不那么容易了。特別是在相量的定義以及電路的相量形式上,通過推導(dǎo)正弦量來給出相量形式。由于中間引入了三角函數(shù)的微分,過程顯得繁雜。如果借用一下相量的定義,并進(jìn)行修改,則電路的相量形式就很容易得到,而且得到的電容和電感的阻抗表達(dá)式更為直接和方便,并能有效地和前面的電路的時(shí)域分析保持一致。優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,有助于學(xué)生更好地、全面地把握教學(xué)內(nèi)容。
二、創(chuàng)新教學(xué)方法
眾所周知,教學(xué)方法需要不斷的更新、變換,正所謂教無定法。在教學(xué)方法上,主要體現(xiàn)以下幾方面。(1)板書、多媒體和課堂演示的結(jié)合。多媒體和板書能夠很大程度上給出課程的教學(xué)內(nèi)容,然而隨著時(shí)代的發(fā)展和進(jìn)步,課堂演示能夠在理論教學(xué)的同時(shí)強(qiáng)化學(xué)生對(duì)實(shí)際電路的認(rèn)識(shí),并提升學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。 (2)加強(qiáng)《電路》教學(xué)和實(shí)際生活的聯(lián)系。比如在講述電阻元件的時(shí)候,可以聯(lián)系電線上的小鳥為什么不會(huì)中電的問題,通過問題引導(dǎo)學(xué)生理解電阻、電壓的關(guān)系;另如:在講到電阻最大功率和電源效率的時(shí)候,可以結(jié)合高壓輸電來說明效率問題;再如:講到電路的時(shí)域分析時(shí),可以結(jié)合手機(jī)的充放電、電瓶車的充放電來說明電容、電感的動(dòng)態(tài)響應(yīng)。(3)習(xí)題課和理論講述的結(jié)合。《電路》的學(xué)習(xí)不只是基本概念、基本方法和基本定理,還要對(duì)這些方法和定理進(jìn)行應(yīng)用,因此在課堂上,除了正常的講述理論內(nèi)容,還需要結(jié)合習(xí)題來鞏固學(xué)習(xí)效果。在習(xí)題課時(shí),對(duì)同一道習(xí)題,可以用電源等效變換、支路電流法、回路電流法、結(jié)點(diǎn)電壓法、疊加定理和戴維南等效定理等方法都用一遍。不僅學(xué)習(xí)了新的方法,還把以前的方法都復(fù)習(xí)了一遍。
三、改革考核辦法
在以往的教學(xué)考核中,除了平時(shí)的作業(yè),主要通過期末考試來評(píng)定學(xué)習(xí)效果。這么做雖然簡(jiǎn)單容易操作。對(duì)學(xué)生來說,只要期末考試前認(rèn)真復(fù)習(xí)一下,平時(shí)作業(yè)簡(jiǎn)單應(yīng)付,就能夠輕松過關(guān)。同時(shí),現(xiàn)在的教材課后習(xí)題都出版了習(xí)題解答,因此平時(shí)作業(yè)是無法檢測(cè)學(xué)生掌握的情況;另外,期末考試有限的卷面是不可能完全考核學(xué)生的學(xué)習(xí)水平。為此,課程教學(xué)考核辦法必須進(jìn)行改革。改革的目的就是加強(qiáng)平時(shí)考核和學(xué)習(xí)過程,全面考核學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。在考核方面,作了以下幾方面的改革。(1)全面更新作業(yè)題。教材上的題目作為習(xí)題課題目用,而作業(yè)題目是由老師重新尋找,并編寫出作業(yè)題。這樣,就保證學(xué)生不再?gòu)牧?xí)題解答書上抄作業(yè),減少應(yīng)付交作業(yè)的情況發(fā)生。(2)增加期中考試。在課程進(jìn)行到三分之二的時(shí)候,對(duì)學(xué)生進(jìn)行一次期中考試,期中考試成績(jī)占綜合評(píng)定的20%。(3)增加小論文。對(duì)電路中的某一個(gè)問題,給學(xué)生設(shè)計(jì)課外題目,用小論文的形式提交,來檢查學(xué)生查找資料的能力。(4)期末考試。更新期末考試題題庫(kù),豐富選擇范圍,更好的考核學(xué)生學(xué)習(xí)的效果。這樣通過平時(shí)的作業(yè)、期中考試和小論文,使得學(xué)生能夠重視平時(shí)學(xué)習(xí)過程,重視學(xué)習(xí)效果,從而達(dá)到掌握《電路》課程的基本內(nèi)容。
四、改革課堂教學(xué)的組織形式
隨著時(shí)代的發(fā)展,特別是手機(jī)網(wǎng)絡(luò)的普及以及無線網(wǎng)絡(luò)的建設(shè),所有的教學(xué)區(qū)域都有了無線網(wǎng)絡(luò)。學(xué)生借助網(wǎng)絡(luò)在課堂里看新聞、打游戲、看電子小說等現(xiàn)象十分普遍。這不僅影響學(xué)生的學(xué)習(xí),還影響了正常的課堂教學(xué)。如何去除這些課堂亂象呢?除了屏蔽網(wǎng)絡(luò)外,還需要加強(qiáng)課堂教學(xué)組織形式,使得學(xué)生的注意力能夠集中到課堂教學(xué)中來。在這方面,應(yīng)作以下改變:(1)提升學(xué)生的課堂參與度。在課堂教學(xué)中,除了正常的提問和點(diǎn)名外,還邀請(qǐng)學(xué)生到講臺(tái)上做習(xí)題,同時(shí)讓下面聽課的學(xué)生也做同樣的題目并進(jìn)行評(píng)判。這樣就使得學(xué)生能夠集中注意力,或者從與教學(xué)無關(guān)的活動(dòng)中轉(zhuǎn)過神來,從而參與課堂教學(xué)。(2)增加課堂演示環(huán)節(jié)。在課堂理論課教學(xué)的同時(shí),適當(dāng)增加課堂的實(shí)驗(yàn)演示,能夠很好的調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。通過精心設(shè)計(jì)演示內(nèi)容,能夠通過實(shí)際電路驗(yàn)證教學(xué)內(nèi)容。演示環(huán)節(jié)豐富了理論教學(xué)的同時(shí),可以有效提升學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和動(dòng)力。(3)在課堂教學(xué)中,一味地講授《電路》課程內(nèi)容,勢(shì)必會(huì)造成枯燥、乏味,因此在教學(xué)中時(shí)不時(shí)地講述一些課程內(nèi)容以外的事情。比如討論一下我國(guó)的能源互聯(lián)網(wǎng)及特高壓技術(shù),增強(qiáng)學(xué)生的自豪感和使命感;另外討論一下美國(guó)和中國(guó)的大學(xué)生貸款,通過比較讓同學(xué)們認(rèn)識(shí)到在中國(guó)真的很幸福。這些內(nèi)容,花5分鐘時(shí)間就可以讓學(xué)生集中精神,從而為下一段電路的講述打下基礎(chǔ)。(4)加強(qiáng)答疑。建立《電路》課程教學(xué)QQ群,學(xué)生有疑問可以隨時(shí)在群里進(jìn)行提問,然后拿著問題在課堂上集中解決。除了QQ群外,還指定一些作業(yè)完成不好的同學(xué)定時(shí)答疑。在答疑過程中,對(duì)有問題的同學(xué),給他輔導(dǎo)解答;對(duì)沒有問題的同學(xué),通過題目來檢查他是否真的懂。這樣的定向答疑,QQ群雙線互動(dòng)有效地補(bǔ)充了課堂教學(xué)的不足,從而更好地完成課程內(nèi)容的消化和掌握。
五、總結(jié)
從優(yōu)化課程教學(xué)內(nèi)容、創(chuàng)新教學(xué)方法、改革考核辦法和改革課堂教學(xué)的組織形式等四個(gè)方面闡述了《電路》課程教學(xué)改革。在具體實(shí)踐中,通過近三年的實(shí)際操作,發(fā)現(xiàn)教學(xué)改革取得了良好的教學(xué)效果。在150人的班中,學(xué)生的不通過率由原來的25%降到了現(xiàn)在的10%以下。除了學(xué)習(xí)成績(jī)提高之外,學(xué)生學(xué)習(xí)興趣也提高了很多,有接近90%的學(xué)生,自學(xué)掌握了Matlab的基本畫圖和計(jì)算功能;有20%的學(xué)生接觸到了單片機(jī),并用單片機(jī)制作了小的作品。這充分表明《電路》課程教學(xué)改革是成功的,對(duì)其他專業(yè)基礎(chǔ)課程的教學(xué)改革具有重要的借鑒意義和價(jià)值。
(作者單位:安徽工業(yè)大學(xué)電氣與信息工程學(xué)院)