電路教學(xué)改革與優(yōu)化探索

曾慶國

摘要：在大學(xué)電路教學(xué)過程中，教師積極使用恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法是提高教學(xué)效果的重要手段。電路是大學(xué)工科專業(yè)的重要專業(yè)課程，而傳統(tǒng)的教學(xué)手法已很難完全適應(yīng)當(dāng)前電路教學(xué)工作。全新的教學(xué)背景要求教師進(jìn)一步探索和發(fā)現(xiàn)新的適合學(xué)生發(fā)展的且易被學(xué)生接受的教學(xué)方法。本文就如何優(yōu)化電路教學(xué)，從教學(xué)情景的設(shè)置、教學(xué)方法的改進(jìn)、學(xué)生能力的培養(yǎng)等幾個(gè)方面進(jìn)行了討論，以期能為如何更好地開展高校電路教學(xué)提供理論上的探索和幫助。

關(guān)鍵詞：電路教學(xué)；思維能力；遷移學(xué)習(xí)；電路仿真

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2016）18-0113-02

一直以來，傳統(tǒng)的電路教學(xué)方法在大學(xué)電路教學(xué)中占據(jù)著主導(dǎo)地位，其中有很多有益的教學(xué)方法值得借鑒。但是，我們?cè)趯?shí)際的教學(xué)過程中，也發(fā)現(xiàn)了傳統(tǒng)電路教學(xué)過程中存在的諸多缺點(diǎn)。在新課程改革的大背景下，要求我們?cè)陔娐方虒W(xué)的實(shí)踐過程中進(jìn)行教學(xué)模式的改革，以適應(yīng)我國現(xiàn)行教育發(fā)展的需要。而新課改的重要內(nèi)容就是學(xué)生學(xué)習(xí)和思維方式的改變。傳統(tǒng)的電路教學(xué)過程中，學(xué)生的學(xué)習(xí)方式是被動(dòng)的，在學(xué)習(xí)過程中過分注重對(duì)電路概念、定理的機(jī)械記憶和大量的重復(fù)訓(xùn)練，過于強(qiáng)求知識(shí)體系的完整，但忽略了學(xué)科特點(diǎn)和知識(shí)建構(gòu)的作用。實(shí)際的教學(xué)過程基本采用以教師講授為主的填鴨學(xué)習(xí)方式，教學(xué)方法過于機(jī)械和老化，最終導(dǎo)致大部分學(xué)生對(duì)大學(xué)電路教學(xué)感到枯燥和抽象，實(shí)際動(dòng)手能力差。新課改革倡導(dǎo)“以弘揚(yáng)人的主體性、能動(dòng)性、獨(dú)立性為宗旨的自主學(xué)習(xí)”，著眼于培養(yǎng)學(xué)生的主動(dòng)性和創(chuàng)新精神。那么，怎樣才能優(yōu)化大學(xué)電路教學(xué)呢？筆者結(jié)合近幾年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和體會(huì)，認(rèn)為應(yīng)從以下幾個(gè)教學(xué)方法進(jìn)行綜合實(shí)施。

一、積極創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

首先，教師要營造輕松活躍的課堂氣氛，課堂教學(xué)作為一種特定情境中的人際交往活動(dòng)，其互動(dòng)的形式本身就要求師生共同參與。因此，互動(dòng)教學(xué)不僅是師生之間傳遞信息和知識(shí)的平臺(tái)，也是情感方面的信息交流方式。交流的雙方在課堂上都會(huì)受到課堂氣氛的影響。良好的課堂氣氛可以有效地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生參與教學(xué)活動(dòng)的積極性。其次，教學(xué)的引入要從生活情境入手，或者從電路的基礎(chǔ)知識(shí)出發(fā)，把需要解決的問題有意識(shí)地、巧妙地寓于符合學(xué)生實(shí)際的生活知識(shí)之中，把學(xué)生引入一種與問題有關(guān)的情境之中，以此激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和求知欲。通過學(xué)生所了解、熟悉的生活中實(shí)際問題（如生活中常見的電路特征、電路事故），為學(xué)生創(chuàng)設(shè)探究知識(shí)的特定場(chǎng)景，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。從心理學(xué)的角度理解：“興趣是人們力求認(rèn)識(shí)某種事物或愛好某種行為的傾向，它的有效功能之一就是能對(duì)正在進(jìn)行的行為起到推動(dòng)作用?！睂W(xué)生對(duì)電路的學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性是構(gòu)成學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)的重要成分。特別對(duì)于大一階段的學(xué)生，積極激發(fā)學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)的需要和興趣是積極實(shí)施課堂電路教學(xué)重要基礎(chǔ)，而擁有濃厚的學(xué)習(xí)興趣又將使學(xué)生擁有較強(qiáng)的學(xué)習(xí)動(dòng)力和精神支持。

二、培養(yǎng)學(xué)生掌握良好的思維能力

教師要引導(dǎo)學(xué)生逐步培養(yǎng)良好的思維能力，掌握科學(xué)的思維方法。首先，應(yīng)使學(xué)生對(duì)思維方法有明確的認(rèn)識(shí)。開始引入新課時(shí)，要引導(dǎo)學(xué)生把注意力放在對(duì)概念和規(guī)律的理解上，而不應(yīng)該急于做大量的習(xí)題，使學(xué)生明確學(xué)習(xí)知識(shí)的目的并不全是為了解題。在學(xué)生基本概念和基本規(guī)律等基本內(nèi)容已充分理解的基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生適量練習(xí)，對(duì)電路的特征多歸類分析、尋找規(guī)律。使學(xué)生養(yǎng)成每做完一道習(xí)題，都進(jìn)行一下總結(jié)的良好習(xí)慣，看看通過做這道習(xí)題，自己對(duì)知識(shí)的理解上有哪些新的體會(huì)和感悟，對(duì)習(xí)題中所給的大學(xué)電路教學(xué)條件和大學(xué)電路教學(xué)情景產(chǎn)生的原因和有關(guān)的條件是否能獨(dú)立地分析等。其次，教師要對(duì)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的表現(xiàn)，要注意觀察，及時(shí)總結(jié)跟進(jìn)，隨時(shí)了解學(xué)生的對(duì)所講內(nèi)容的掌握情況，適當(dāng)給予鼓勵(lì)或進(jìn)一步鞏固分析。同時(shí)，教學(xué)過程中要充分應(yīng)用學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)的教學(xué)特點(diǎn)，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，圍繞著學(xué)生主體展開教學(xué)。

三、培養(yǎng)計(jì)算機(jī)輔助學(xué)習(xí)能力

電路是電工類的專業(yè)基礎(chǔ)課，有其自身的學(xué)科特點(diǎn)，但在傳統(tǒng)的課堂教學(xué)中，存在諸多問題，比如，電路教學(xué)中，理論和實(shí)驗(yàn)是分離教學(xué)。一般教師先講授理論知識(shí)，然后做實(shí)驗(yàn)，理論和實(shí)踐的異步，導(dǎo)致學(xué)生很難將理論和實(shí)踐有效的結(jié)合。又如，理論課過多講授公式、定理，比較枯燥，學(xué)生接受效率低。而實(shí)驗(yàn)課設(shè)置驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)多，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中，步驟機(jī)械，缺乏思考。對(duì)于傳統(tǒng)教學(xué)中的該類問題，可以結(jié)合計(jì)算機(jī)輔助，有效利用仿真計(jì)算（比如Multisim仿真、MATLAB仿真）來解決實(shí)際電路教學(xué)中的問題。

通過將計(jì)算機(jī)仿真教學(xué)引入課堂教學(xué)和課實(shí)驗(yàn)教學(xué)，可以直觀地顯示電路性能，通過調(diào)節(jié)輸入?yún)?shù)來顯示各種動(dòng)態(tài)響應(yīng)的變化，使抽象的電路特征變成形象的圖像顯示。而且，通過對(duì)參數(shù)的改變，直觀清晰地顯示所需要的結(jié)果，也在一定程度上增加了學(xué)生的學(xué)習(xí)樂趣。學(xué)生通過自己動(dòng)手設(shè)計(jì)實(shí)際電路，較好激發(fā)了自身的創(chuàng)造性，提高了自身的動(dòng)手操作能力。利用電路仿真，可有效快捷地設(shè)計(jì)典型電路，對(duì)電路的各種參數(shù)和性能進(jìn)行模擬。由于仿真界面形象，實(shí)驗(yàn)效果直觀，既節(jié)省了實(shí)際電路元件的使用，又能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。同時(shí)，完成后仿真電路可以多次模擬，既提高了實(shí)驗(yàn)效率，也節(jié)省了搭建調(diào)試電路過程中的精力和時(shí)間，提高了教學(xué)效率和質(zhì)量。通過筆者近幾年在電路教學(xué)方面的探索表明，仿真平臺(tái)的引入使學(xué)生充分運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，發(fā)揮了主觀能動(dòng)性，達(dá)到良好的教學(xué)效果，是提高電路教學(xué)質(zhì)量的一種有效措施。

四、培養(yǎng)學(xué)生反思學(xué)習(xí)能力

反思教學(xué)在實(shí)際電路教學(xué)中有較強(qiáng)的實(shí)踐意義。它具有探究自主性和發(fā)展創(chuàng)造性等基本特點(diǎn)。根據(jù)心理學(xué)的特點(diǎn)，影響學(xué)生學(xué)習(xí)效果的最重要因索是學(xué)生頭腦中已有的知識(shí)和認(rèn)知水平。教師要充分利用學(xué)生原有的知識(shí)結(jié)構(gòu)，通過觀察和研究，將新知識(shí)融入學(xué)生原有的知識(shí)體系，進(jìn)而形成新的知識(shí)體系。學(xué)生的學(xué)習(xí)不是被動(dòng)地接受和單純地復(fù)制與強(qiáng)化，而是對(duì)自己的思維活動(dòng)過程不斷地進(jìn)行反省概括，逐步深入理解和接受。大多數(shù)學(xué)生在學(xué)習(xí)電路內(nèi)容時(shí)很少意識(shí)到自己的思維過程，也不了解強(qiáng)化自己思維和學(xué)習(xí)行為的習(xí)慣，只是通過機(jī)械重復(fù)進(jìn)行高強(qiáng)度低效率的電路習(xí)題訓(xùn)練模式，缺乏反思意識(shí)和能力。通過反思性學(xué)習(xí)，可有效促使學(xué)生主動(dòng)實(shí)現(xiàn)所學(xué)電路知識(shí)的重構(gòu)和整合，提高電路分析和解決實(shí)際電路設(shè)計(jì)的能力。反思性電路學(xué)習(xí)的整個(gè)過程實(shí)質(zhì)上是學(xué)生自主學(xué)習(xí)電路的過程。學(xué)生通過自我分析、探究性學(xué)習(xí)來獲得電路知識(shí)的提升。而且，通過反思性學(xué)習(xí)也可以消除由學(xué)生自身消極因素造成的如思維定式、以偏概全等影響思維的障礙，進(jìn)而改進(jìn)思維習(xí)慣，提高分析和設(shè)計(jì)電路的思維能力，提高運(yùn)用所學(xué)知識(shí)綜合分析、解決實(shí)際電路問題的能力。

五、培養(yǎng)學(xué)生的遷移學(xué)習(xí)能力

在大學(xué)階段電路教學(xué)中，恰當(dāng)利用心理學(xué)中的學(xué)習(xí)遷移特點(diǎn)，在各種不同的實(shí)際電路教學(xué)環(huán)境中，使學(xué)生根據(jù)原有的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)加以改造轉(zhuǎn)移，從而在腦中建立系統(tǒng)的電路知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。電路教材中的許多教學(xué)概念規(guī)律的涉及面比較廣泛，內(nèi)容比較豐富。有些看似并不相干的問題，實(shí)質(zhì)上卻有著密切的、內(nèi)在的有機(jī)聯(lián)系，甚至遵循著同一規(guī)律。首先，在大學(xué)電路教學(xué)中，教師要注重電路概念和電路原理的聯(lián)系，合理引導(dǎo)，促使學(xué)生實(shí)現(xiàn)不同內(nèi)容、不同領(lǐng)域間的知識(shí)遷移，設(shè)置情境，將不同知識(shí)點(diǎn)建立實(shí)質(zhì)的聯(lián)系，促進(jìn)知識(shí)的正向遷移，加速學(xué)生的認(rèn)識(shí)和理解。其次，教師要讓學(xué)生學(xué)會(huì)概括一般電路原理、電路定律的方法，培養(yǎng)學(xué)生善于發(fā)現(xiàn)各知識(shí)板塊中存在的共同點(diǎn)，并有效地將這些因索進(jìn)行加工，把已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)概括成一般性原理和規(guī)律，并運(yùn)用到新的電路對(duì)象中，從而把新對(duì)象納入到已有的知識(shí)體系當(dāng)中。再者，教師要善于指導(dǎo)學(xué)生對(duì)學(xué)過的知識(shí)進(jìn)行分析、綜合，拓寬學(xué)生思維，培養(yǎng)學(xué)生觸類旁通的開放性思維能力，培養(yǎng)學(xué)生在學(xué)習(xí)中找出知識(shí)內(nèi)在的有機(jī)聯(lián)系，掌握知識(shí)體系的內(nèi)在規(guī)律，并加強(qiáng)培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用知識(shí)的方法和技能等方面的遷移能力，使學(xué)生能較深刻地掌握知識(shí)間的層次和各知識(shí)點(diǎn)之間的相關(guān)聯(lián)系，增強(qiáng)自身在學(xué)習(xí)中能應(yīng)用所學(xué)知識(shí)去創(chuàng)造性地進(jìn)行電路分析和電路設(shè)計(jì)的科學(xué)素質(zhì)，促進(jìn)自己形成知識(shí)技能和科學(xué)思維的正向遷移，提高大學(xué)電路教學(xué)學(xué)習(xí)的質(zhì)量和效率。

總之，新課程改革背景下的電路教學(xué)改革的研究是一個(gè)具有重要理論與實(shí)踐意義的課題。如何對(duì)傳統(tǒng)的電路教學(xué)模式進(jìn)行優(yōu)化和改革，已成為大學(xué)電路教學(xué)研究的一個(gè)重要研究方向。教師在教學(xué)實(shí)施過程中，通過對(duì)大學(xué)電路教學(xué)方法的優(yōu)化，可以較好地增強(qiáng)工科學(xué)生的電路知識(shí)和綜合素質(zhì)，為后續(xù)的深入學(xué)習(xí)打下扎實(shí)的電路分析基礎(chǔ)。同時(shí)，也能夠?qū)σ恍┐髮W(xué)電路教學(xué)理論進(jìn)行有效的拓展。

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