劉艷 陳卓 張慶芳 陳園園
[摘 ? ? ? ? ? 要] ?碎片化的學(xué)習(xí)方式古來有之。采用碎片化的教學(xué)理念對電路原理課程內(nèi)容進(jìn)行分割,使該課程教學(xué)重點更突出,針對性更強(qiáng),過程監(jiān)督更具體,同時也為混合式教學(xué)模式中的一些教學(xué)環(huán)節(jié)提供依據(jù)。
[關(guān) ? ?鍵 ? 詞] ?碎片化;電路原理;過程監(jiān)督;混合式教學(xué)模式
[中圖分類號] ?G642 ? ? ? ? ? ? ? ? [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] ?A ? ? ? ? ? ? [文章編號] ?2096-0603(2019)27-0178-02
“碎片化”學(xué)習(xí)是通過對學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行細(xì)化分割,讓學(xué)習(xí)者對學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行針對性學(xué)習(xí),這樣的學(xué)習(xí)方式稱為“碎片化學(xué)習(xí)”。碎片化學(xué)習(xí)理念的關(guān)鍵所在——如何針對不同的學(xué)習(xí)對象進(jìn)行知識點分割,才能提高學(xué)習(xí)效率,并取得較好的學(xué)習(xí)效果,但同時又要注意,“碎片化”不只是單純的知識點分割,其分割的目的是為后期的教學(xué)計劃服務(wù)的,所以分割時要結(jié)合課程的教學(xué)大綱、學(xué)時、教學(xué)模式、課前預(yù)習(xí)、課中講解、課后復(fù)習(xí)、視頻錄制等環(huán)節(jié)來有機(jī)分割。
一、電路原理課程目前的教學(xué)情況
電路原理作為電類專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課,我院的教學(xué)計劃從原來的108理論學(xué)時減為96理論學(xué)時,兩學(xué)期完成,采用的教材是邱關(guān)源主編、羅先覺修訂的《電路》第五版,內(nèi)容減掉了含有“運算放大器的電阻電路”和“均勻傳輸線”這兩章,是因為后續(xù)課程會有詳細(xì)講解。我們目前的教學(xué)班級以80人左右的兩合班為主,采用混合式教學(xué)模式,線上主要是借助微信和QQ發(fā)布作業(yè)和公告、上傳手寫圖片等,進(jìn)行提問、討論和解答,每次課的課堂練習(xí)擠出幾分鐘時間進(jìn)行蜻蜓點水式的討論??梢姡越處煘橹行牡哪J竭€是居主導(dǎo)地位,教師對課前、課中、課后等環(huán)節(jié)的過程監(jiān)督也是力不從心,每次課只能簡單提問和考查幾位學(xué)生的情況,且每位學(xué)生都要有平時成績,所以提問和考查過的同學(xué)基本上就沒時間再關(guān)注,這是嚴(yán)重的監(jiān)督不到位。之所以還是以教師為中心的模式居主導(dǎo)地位,是因為太注重知識的完整性,打不破傳統(tǒng)格局的教學(xué)模式。
二、電路原理課程內(nèi)容分割
本學(xué)期我們嘗試使用“雨課堂”[1-2],采用知識碎片化的設(shè)計理念,首先按照教學(xué)大綱的要求,把電路原理課程內(nèi)容重新分割與組織,如下圖所示。由下圖可見,整個電路原理課程的內(nèi)容以直流電路為基礎(chǔ),把直流電路(第1~4章)的分析方法應(yīng)用到交流電路(第6章,第8~13章)、暫態(tài)電路(第7章和第14章)、非線性電路(第17章)等,另外,還利用數(shù)學(xué)知識把電路方程轉(zhuǎn)換成矩陣形式進(jìn)行求解(第15章),又把有些電路轉(zhuǎn)換成二端口網(wǎng)絡(luò),利用傳遞函數(shù)的知識進(jìn)行分析(第16章)。
根據(jù)知識碎片化的理念,把各個部分拆分為很多小塊,分割到每次課進(jìn)行教學(xué)設(shè)計。
(一)直流電路
直流電路第1~4章,為基本定律和定理,可以分為:(1)元件的電壓電流的參考方向和電功率;(2)電阻的聯(lián)接;(3)電壓源、電流源、受控源;(4)基爾霍夫定律;共四個碎片知識點。這四個碎片之間是有聯(lián)系的,第一個碎片是基礎(chǔ),前三個都為第四個作鋪墊。
直流電路中的一般分析方法,可以分為電阻變換法、電壓源電流源變換法、支路電流法、網(wǎng)孔電流法、回路電流法、結(jié)點電壓法、疊加定理法、戴維寧定理和最大功率傳輸,共七個碎片知識點。在進(jìn)行電路分析計算時,根據(jù)具體情況,可以單獨應(yīng)用每個分析方法,也可以結(jié)合幾個知識點進(jìn)行分析求解。
(二)交流電路
交流電路包含第6章儲能元件、第8章相量法、第9章正弦穩(wěn)態(tài)電路的分析、第10章含有耦合電感的電路、第11章電路的頻率響應(yīng)、第12章三相電路、第13章非正弦電流電路和信號的頻譜等共七章。第6章就一個碎片知識點,即電感元件、電容元件的電壓電流關(guān)系及其串并聯(lián)等效。第8章可分為:復(fù)數(shù)與正弦量之間的關(guān)系;RLC單一元件的電壓電流關(guān)系的相量形式,共兩個碎片。其中后一個碎片知識點是整個交流電路的基礎(chǔ)。第九章可分為阻抗和導(dǎo)納、正弦穩(wěn)態(tài)電路的分析、正弦穩(wěn)態(tài)電路的功率(含復(fù)功率),共三個碎片。其中第二個碎片完全可套用直流電路的分析方法,但要注意復(fù)數(shù)計算的問題。第10章可分為去耦合等效電路和理想變壓器,共兩個碎片。第11章可分為RLC串并聯(lián)諧振、RLC串聯(lián)電路的頻率響應(yīng)及波特圖,共三個碎片。第12章可分為三相對稱電路的計算、三相對稱電路的功率及三相不對稱電路的分析,共三個碎片。第13章可分為:非正弦周期電流電路分解為傅立葉級數(shù);非正弦周期電流電路的計算,共兩個碎片。第7章可分為:動態(tài)電路的方程及其初始條件、一階電路的三要素法、二階電路的全響應(yīng)及一階電路的沖擊響應(yīng),共四個碎片。第14章可分為:拉普拉斯變換的性質(zhì)、拉普拉斯反變換的部分分式法、應(yīng)用拉普拉斯變換分析線性電路及網(wǎng)絡(luò)函數(shù)及其零極點、沖激響應(yīng),共四個碎片。第15章可分為:關(guān)聯(lián)矩陣、回路矩陣、割集矩陣;回路電流方程的矩陣形式;結(jié)點電壓方程的矩陣形式;共三個碎片。第16章可分為:二端口的方程和參數(shù)、二端口的連接及回轉(zhuǎn)器和負(fù)阻抗變換器,共三個碎片。第17章可分為:非線性電阻、小信號分析法及分段線性化法,共三個碎片。
交流電路以相量法和正弦穩(wěn)態(tài)電路的分析為基礎(chǔ),比如把非正弦周期電流電路變換成多個正弦電路的疊加來進(jìn)行分析;把非線性電路轉(zhuǎn)化成線性電路來分析等。
三、碎片化需要注意的問題
(一)充分了解學(xué)習(xí)者
把需要學(xué)的內(nèi)容進(jìn)行碎片化,只是為了重點更加突出,針對性更強(qiáng),而且要注意按一定的學(xué)習(xí)規(guī)律或順序進(jìn)行碎片的有機(jī)分割,知識的碎片化本身并不帶來優(yōu)勢[3],優(yōu)勢在于碎片化后的有效利用給學(xué)習(xí)者帶來的價值,這個價值來源于學(xué)習(xí)對象的碎片化需求。
(二)對教師的高要求
教師進(jìn)行知識分割時,除了要結(jié)合教學(xué)大綱要求,充分了解學(xué)習(xí)者的接受能力和閱讀習(xí)慣之外,還要做到知識點圖譜足夠碎、足夠大時,才可能靈活地調(diào)用和組裝,建立完整的知識體系[4]。
四、結(jié)語
碎片化學(xué)習(xí)模式是利用其靈活性好、針對性高的優(yōu)點,最終目的還是要把各個碎片連成網(wǎng)絡(luò),形成系統(tǒng)。作為教學(xué)者,在教授知識的過程中要注意揚長避短,收發(fā)自如,靈活應(yīng)用;作為學(xué)習(xí)者,要注意找到適合自己的學(xué)習(xí)模式,最終建立完整的知識體系。
參考文獻(xiàn):
[1]于歆杰.以學(xué)生為中心的教與學(xué):利用慕課資源實施翻轉(zhuǎn)課堂的實踐[M].2版.北京:高等教育出版社,2017.
[2]朱桂萍,于歆杰.“電路原理”MOOC資源的多種應(yīng)用形式實踐[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報,2017(6).
[3]于歆杰.教學(xué)創(chuàng)新為什么這么難[N].光明日報,2016-09-09.
[4]朱桂萍,于歆杰,陸文娟.“電路原理”課程深度改革的實踐探索[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報,2013(10).
編輯 陳鮮艷