摘 要:本文分析了“電路原理”這門課程的特點和教學(xué)中存在的問題,提出了教學(xué)改革的新思路,并從教學(xué)設(shè)計、教學(xué)過程、教學(xué)手段等幾個方面進行了總結(jié)反思。
關(guān)鍵詞:電路原理;教學(xué)改革;教學(xué)設(shè)計;教學(xué)手段
一、 “電路原理”課程介紹與教學(xué)現(xiàn)狀
“電路原理”這門課程是電氣、電子、通信、計算機、自動化、生物醫(yī)學(xué)工程等專業(yè)最重要的一門學(xué)科基礎(chǔ)課,后續(xù)各專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課都建立在這門課程的知識體系之上,因此是電類專業(yè)本科生的“看家課”之一。
通過“電路原理”這門課程的學(xué)習(xí),可以培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力。在實際授課過程中,由于本課程具有理論性強的特點,我們傾向于追求理論的完整性、嚴(yán)密性和先進性,而忽視了對解決問題的能力的培養(yǎng)。理論教學(xué)中內(nèi)容多,課時的嚴(yán)重不足,學(xué)時少的矛盾卻越來越突出,使得學(xué)生學(xué)習(xí)該課程的難度增大。如何在有限的學(xué)時內(nèi)完成教學(xué)任務(wù),使學(xué)生能更好地掌握“電路原理”的基本知識、基本方法是我們課題組全體老師必須思考的問題。
二、 教學(xué)改革的理念的改變
首先讓學(xué)生建立起工程意識,可以通過舉例的方法讓學(xué)生知曉怎樣從實際電路到電路模型的建立。并讓他們了解同一實際元件在不同的工程背景下其電路模型是不同的,使得“電路原理”這門課程具備了工程的特點。
教學(xué)內(nèi)容上模塊化,幫助學(xué)生對“電路原理”課程的學(xué)習(xí)內(nèi)容有一個清晰的思路。電路原理課程分為四大模塊:直流激勵下的線性電阻電路分析模塊、動態(tài)電路的時域分析,復(fù)頻域分析模塊、正弦激勵下的穩(wěn)態(tài)分析模塊、非正弦電路模塊等四大部分。
三、 教學(xué)反思
(一) 教學(xué)設(shè)計反思
以一階電路為例,暫態(tài)部分分析涉及線性微分的求解,并且在教學(xué)時間嚴(yán)重不足的情況下,學(xué)生學(xué)習(xí)這部分內(nèi)容困難比較大。我們對這部分教學(xué)內(nèi)容進行了如下設(shè)計。
第一階段:根據(jù)要求我們可以從一階直流激勵下的RC暫態(tài)電路入手,建立動態(tài)方程,按照數(shù)學(xué)方法求解一階線性微分方程,得出狀態(tài)量的變化規(guī)律。
第二階段:根據(jù)對偶原理,得出一階RL暫態(tài)電路的動態(tài)分析,最后總結(jié)得出求解一階電路在直流激勵信號作用下的三要素法。
(二) 教學(xué)過程反思
例如:一階電路動態(tài)電路的暫態(tài)產(chǎn)生原因以及換路定則的使用條件
1. 教學(xué)過程中第一個探究環(huán)節(jié)是一階電路動態(tài)產(chǎn)生的原因
由RC動態(tài)電路為例,分直流穩(wěn)態(tài)電路和有換路過程的電阻電路為例對電路進行仿真分析,讓學(xué)生直觀地看到電路中是否存在暫態(tài)過程??梢缘贸霎a(chǎn)生暫態(tài)需要兩個條件:一要動態(tài)元件,這是內(nèi)因;二是需要換路,這是外因。
2. 教學(xué)過程中第二個探究環(huán)節(jié)是換路定則的使用條件
進一步分析,暫態(tài)過程其實質(zhì)是能量不能躍變,表現(xiàn)出一階電路在直流激勵下的RC電路,表現(xiàn)出電容上的電壓不能躍變,RL電路中的電感上的電流不能躍變。
這時如果把激勵換成沖擊函數(shù),通過仿真,可以看到這時電容的電壓和電感的電流發(fā)生了躍變現(xiàn)象,即換路定則在沖擊函數(shù)作為激勵下不再成立。
(三) 教學(xué)手段反思
隨著計算機技術(shù)的發(fā)展和普及,多媒體計算機的應(yīng)用比較廣泛,其具有教學(xué)信息量大,內(nèi)容比較生動、形象,容易引起學(xué)生的注意和學(xué)習(xí)興趣。但它的不足之處也是很明顯的,用不好就跟放幻燈片一樣,只要學(xué)生上課時思維不集中、跟不上老師的上課節(jié)奏,后面的學(xué)習(xí)就會感覺吃力。而傳統(tǒng)的黑板板書,其信息量小,表達方式受限,但有助于抓住學(xué)生思維,上課內(nèi)容深刻,并有助于學(xué)生記憶。因此,在教學(xué)中,教師應(yīng)根據(jù)教學(xué)內(nèi)容,在授課時考慮是否選用多媒體。比如:習(xí)題課,教師可以直接采用板書形式,老師先把習(xí)題布置給學(xué)生,課堂上組織討論、交流解題方法,讓所有的學(xué)生都積極參與進來。
網(wǎng)絡(luò)教育已逐漸成為一種不可缺的教學(xué)方式??紤]“電路原理”基礎(chǔ)課程的特點,可以建立網(wǎng)絡(luò)平臺,發(fā)布本課程發(fā)展的最新動態(tài),上傳電子教案、教學(xué)課件、要求學(xué)生在課前在線學(xué)習(xí),正式上課時知道在預(yù)習(xí)中遇到的問題,注意力更加集中。增加在線答疑板塊,以解決學(xué)生在課前預(yù)習(xí)或課后復(fù)習(xí)時遇到的困難。
(四) 改進措施反思
教學(xué)設(shè)計應(yīng)更加嚴(yán)密、更科學(xué)。每堂課所授新內(nèi)容的問題導(dǎo)入,理論的講解是否通俗易懂,以及例題的選取是否典型具有代表性,這些都必須考究。尤其要預(yù)留出學(xué)生活動的時間,以培養(yǎng)他們思考問題、解決問題的能力。
作為老師,還應(yīng)該努力提高自己的教學(xué)素養(yǎng),提高語言表達能力,做到多聽、多學(xué)、多練。多參加教學(xué)研討會與教學(xué)講課競賽活動,集思廣益,學(xué)習(xí)別人的先進教學(xué)理念與教學(xué)方法。培養(yǎng)開口“說話”的能力,如何把自己心中所思所想準(zhǔn)確科學(xué)地表達出來,使課堂生動有趣,這樣可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,教學(xué)效果也會顯著增強。
四、 結(jié)束語
以上幾點是本人在“電路原理”課程的實際教學(xué)中的認(rèn)識與感悟,我們還需要不斷地探索如何更好地激勵學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,培養(yǎng)學(xué)生獨立思考問題與解決問題的能力,以提高教學(xué)質(zhì)量。
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作者簡介:
余永輝,重慶市,重慶理工大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院。