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基于一流本科课程建设的电路原理教学探索与实践

2021-07-12瞿博阳柴旭朝马彦霞刘萍方向前周同驰

中国教育技术装备 2021年24期
关键词:混合式教学思维导图

瞿博阳 柴旭朝 马彦霞 刘萍 方向前 周同驰

摘  要 针对电路原理课程教学中出现的问题,基于一流本科课程建设要求,对电路原理课程的教学内容、教学方式以及评价体系进行积极探索与实践。实践效果表明,学生的学习兴趣更加浓厚,自主学习能力得到进一步提高,进而提高了课程的教学质量。

关键词 电路原理;一流本科课程;混合式教学;思维导图;多元化评价体系

中图分类号:G642.0    文献标识码:B

文章编号:1671-489X(2021)24-0090-03

Exploration and Practice of Circuit Principle Course Teaching based on Construction of First-Class Undergraduate Course//QU Boyang, CHAI Xuzhao, MA Yanxia, LIU Ping, FANG Xiang-qian, ZHOU Tongchi

Abstract Aiming at the problems in the teaching process of Circuit Principle, based on the requirements of the construction of First-Class Undergraduate Courses, this paper actively explores and prac-

tices the teaching content, teaching methods and evaluation system of circuit principle course. The practical results show that the students’ interest in learning is more intense, the students’ autonomous learning ability is further improved, and the teaching quality of the course is further improved.

Key words circuit principle; first-class undergraduate course; mixed teaching; mind map; diversified evaluation system

0  前言

电路原理课程是中原工学院电子信息学院各专业本科生的第一门专业核心课程,该课程涉及较多的理论知识体系,注重学生的逻辑性思维培养,是电类各专业学生知识结构的重要组成[1]。电路原理课程是各专业学生在学习后续专业课程时的基础,教学质量的好坏将影响学生对后续课程的掌握程度,进而影响学生的培养质量。

《教育部关于一流本科课程建设的实施意见》提出:建设一流本科课程,旨在树立课程建设的新理念,推进课程的改革创新,完善以质量为导向的课程建设激励机制,形成多类型、多样化的教学内容与课程体系[2-3]。在电路原理教学过程中,以此为核心,针对电路原理的课程特点与教学过程中存在的问题,对电路原理课程的教学内容、教学方式以及评价体系进行积极探索与实践。

1  电路原理课程教学模式现状

电路原理课程向学生讲授电路的基本概念、基本理论和电路分析的基本方法,为学生学习后续的专业课程提供必要的理论基础。电路原理课程需要学生先学习高等数学、大学物理等课程。电路原理课程具有模型理想抽象的特点[4],

在运用课程知识进行电路分析时均需要首先进行假设和简化。这种处理方法虽然为学生理解课程知识提供了方便,但是也为学生对综合电路问题的分析带来困扰。经过多年的电路原理课程教学,笔者所在电路原理课程团队认为传统电路原理教学过程存在的问题主要表现在以下几个方面。

1.1  课程的知识点多,内容抽象

电路原理课程中的基础理论较多,为了学生更好地理解,需要占用一部分的课堂时间来进行理论推导。该课程还需要用到一些高数和物理的相关知识。因此,电路原理课程知识点多,内容抽象,导致部分基础较差的学生很难理解课程的全部内容。

1.2  课堂以教师为主体,学生的自主学习意愿较低

课堂以教师为主体,教师负责教,学生被动地学习。这种教学模式,学生学习的主动性和积极性较低,而且学习的主要方式就是简单的理解、背诵和练习,很难激起自主学习兴趣。

1.3  学生个体差异较大,课程学时限制,无法兼顾所有的学生需求

由于每个学生的学习基础和知识储备不同,对于相同的知识点,有一部分学生能较快地理解内容,但是还有一部分学生理解起来有困难,需要花费过多的讲授学时,造成课时不够用的情况。

2  基于一流本科課程建设的电路原理课程改革

2.1  加强课程思政,立德树人,德育为先

电路原理课程应在知识传授的同时实现育人功能和价值观教育。因此,教师挖掘电路原理课程所包含的思政元素和育人功能,在课堂上加入思政内容,润物无声,帮助学生养成正确的价值观、人生观。如在讲到三相电路时,结合疫情期间火神山医院的建设,指导学生了解电力领域的安全规范,引导学生敬畏生命、感恩图报、无私奉献。

2.2  实行线上线下混合式教学,突破空间和时间的限制

在线下课堂中有效融入慕课学习,采用慕课来辅助、补充课堂教学的不足,实行线上线下结合的混合式教学,突破空间和时间的限制。特别是基础较差的学生,可以充分利用慕课来进行预习和复习,针对自己的薄弱点多次观看,查漏补缺。

2.3  引入思维导图,加强学生逻辑思维能力的培养

在课堂上引入思维导图,加强学生对课程相关知识点的理解,培养学生的逻辑思维能力。如学习完三相电路的内容后,要求学生对三相电路功率这个知识点做思维导图来加深理解。图1为一个学生提交的作业,从中可以看出,该学生将所学的相关知识点串接起来,加深对三相电路的理解和认知。

2.4  建立多元化评价体系

课程考核方式是促进和完善教学机制的有效手段,为了更加科学有效地评价学生的综合能力,根据实际的课程教学要求,建立多元化评价体系。考核内容包括作业、考勤、实验、MOOC和期末考试。这五部分成绩按照一定的比例进行计算,最后得到学生的最终成绩,如表1所示。加強过程性考核,建立多元化评价体系,更好地激发学生的学习兴趣。

3  一流本科课程建设融入电路原理课程教学的初步实践效果

将一流本科课程建设融入电路原理课程教学中,发现新的教学模式提高了学生的学习自觉性,提高了课程教学质量。以三相电路为例,教材第十二章的讲解内容为三相电路,由于三相电路电源和负载均为三相,学生理解起来很困难。为了考查学生对知识点的理解程度,以一个例题来帮助学生梳理自己的解题思路。

【例题】在图2所示对称三相电路中,已知,

,请求解此电路的三相有功功率。

首先让学生明确一点:对于对称三相电路来说,电源电压肯定是对称的。一般用的是星形联结方式,而对于这种连接方式,线电压和相电压的关系是,所以。接着引导学生回顾相位差的相关知识:因为,,所以可以得出电压电流的相位差为0,即cosφ=1。也就是说这个负载是纯电阻性的。最后一步为有功功率的计算:根据课堂讲授的内容,学生都知道对于星形联结和三角形联结对称三相负载,三相总功率的公式均可表示为。此题中为线电压,为线电流,cosφ=1,因此直接代入公式即可求解。

同时,根据此例题扩展学生的知识认知。在讲述有功功率计算时,学生只是单纯地记住了计算公式,却不清楚为什么已经有了用相电压和相电流的计算公式,还要记住用线电压和线电流来计算功率的公式。学生从本例题可以看出,在三相电路的实际应用中,对称负载一般都是封装起来的,相电压和相电流很难测量,而测量线电压和线电流则是非常方便的。通过以上讲解,不仅让学生打开了三相电路的解题思路,更让他们清晰了这样求解的原因,加深了对三相电路的认知和理解,真正做到不仅知其然,而且知其所以然。

4  结语

在电路原理课程教学过程中,课程团队基于一流本科课程建设要求,对电路原理课程的教学内容、教学方式以及评价体系进行积极探索与实践。实践效果表明,学生的学习兴趣更加浓厚,自主学习能力得到进一步提高,进而提高了课程的教学质量。今后,课程团队将坚持与时俱进,不断探索,对课程进行持续改进,提高电路原理课程教学质量,助力学校本科人才培养及专业建设。■

参考文献

[1]高君华.MOOC时代“电路分析”课程新教学模式探讨[J].教育教学论坛,2018(30):199-200.

[2]赵玲峰,杨剑冰,邓炯,等.基于OBE理念的混合式教学模式改革初探[J].中国多媒体与网络教学学报,2020(5):

21-23.

[3]刘忻,袁怡,钱飞跃,等.成果导向下大气污染控制工程教学改革探索[J].大学教育,2019(3):46-49.

[4]孙盾,李天健,邓高峰,等.“电路原理”线上线下混合式教学初探[J].电气电子教学学报,2020,42(3):96-99.

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