基于一流本科課程建設(shè)的電路原理教學(xué)探索與實(shí)踐

瞿博陽(yáng) 柴旭朝 馬彥霞 劉萍 方向前 周同馳

摘? 要 針對(duì)電路原理課程教學(xué)中出現(xiàn)的問(wèn)題，基于一流本科課程建設(shè)要求，對(duì)電路原理課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式以及評(píng)價(jià)體系進(jìn)行積極探索與實(shí)踐。實(shí)踐效果表明，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣更加濃厚，自主學(xué)習(xí)能力得到進(jìn)一步提高，進(jìn)而提高了課程的教學(xué)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞 電路原理;一流本科課程;混合式教學(xué);思維導(dǎo)圖;多元化評(píng)價(jià)體系

中圖分類(lèi)號(hào)：G642.0? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：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

電路原理課程是中原工學(xué)院電子信息學(xué)院各專(zhuān)業(yè)本科生的第一門(mén)專(zhuān)業(yè)核心課程，該課程涉及較多的理論知識(shí)體系，注重學(xué)生的邏輯性思維培養(yǎng)，是電類(lèi)各專(zhuān)業(yè)學(xué)生知識(shí)結(jié)構(gòu)的重要組成[1]。電路原理課程是各專(zhuān)業(yè)學(xué)生在學(xué)習(xí)后續(xù)專(zhuān)業(yè)課程時(shí)的基礎(chǔ)，教學(xué)質(zhì)量的好壞將影響學(xué)生對(duì)后續(xù)課程的掌握程度，進(jìn)而影響學(xué)生的培養(yǎng)質(zhì)量。

《教育部關(guān)于一流本科課程建設(shè)的實(shí)施意見(jiàn)》提出：建設(shè)一流本科課程，旨在樹(shù)立課程建設(shè)的新理念，推進(jìn)課程的改革創(chuàng)新，完善以質(zhì)量為導(dǎo)向的課程建設(shè)激勵(lì)機(jī)制，形成多類(lèi)型、多樣化的教學(xué)內(nèi)容與課程體系[2-3]。在電路原理教學(xué)過(guò)程中，以此為核心，針對(duì)電路原理的課程特點(diǎn)與教學(xué)過(guò)程中存在的問(wèn)題，對(duì)電路原理課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式以及評(píng)價(jià)體系進(jìn)行積極探索與實(shí)踐。

1? 電路原理課程教學(xué)模式現(xiàn)狀

電路原理課程向?qū)W生講授電路的基本概念、基本理論和電路分析的基本方法，為學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)的專(zhuān)業(yè)課程提供必要的理論基礎(chǔ)。電路原理課程需要學(xué)生先學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理等課程。電路原理課程具有模型理想抽象的特點(diǎn)[4]，

在運(yùn)用課程知識(shí)進(jìn)行電路分析時(shí)均需要首先進(jìn)行假設(shè)和簡(jiǎn)化。這種處理方法雖然為學(xué)生理解課程知識(shí)提供了方便，但是也為學(xué)生對(duì)綜合電路問(wèn)題的分析帶來(lái)困擾。經(jīng)過(guò)多年的電路原理課程教學(xué)，筆者所在電路原理課程團(tuán)隊(duì)認(rèn)為傳統(tǒng)電路原理教學(xué)過(guò)程存在的問(wèn)題主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

1.1? 課程的知識(shí)點(diǎn)多，內(nèi)容抽象

電路原理課程中的基礎(chǔ)理論較多，為了學(xué)生更好地理解，需要占用一部分的課堂時(shí)間來(lái)進(jìn)行理論推導(dǎo)。該課程還需要用到一些高數(shù)和物理的相關(guān)知識(shí)。因此，電路原理課程知識(shí)點(diǎn)多，內(nèi)容抽象，導(dǎo)致部分基礎(chǔ)較差的學(xué)生很難理解課程的全部?jī)?nèi)容。

1.2? 課堂以教師為主體，學(xué)生的自主學(xué)習(xí)意愿較低

課堂以教師為主體，教師負(fù)責(zé)教，學(xué)生被動(dòng)地學(xué)習(xí)。這種教學(xué)模式，學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性較低，而且學(xué)習(xí)的主要方式就是簡(jiǎn)單的理解、背誦和練習(xí)，很難激起自主學(xué)習(xí)興趣。

1.3? 學(xué)生個(gè)體差異較大，課程學(xué)時(shí)限制，無(wú)法兼顧所有的學(xué)生需求

由于每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)和知識(shí)儲(chǔ)備不同，對(duì)于相同的知識(shí)點(diǎn)，有一部分學(xué)生能較快地理解內(nèi)容，但是還有一部分學(xué)生理解起來(lái)有困難，需要花費(fèi)過(guò)多的講授學(xué)時(shí)，造成課時(shí)不夠用的情況。

2? 基于一流本科課程建設(shè)的電路原理課程改革

2.1? 加強(qiáng)課程思政，立德樹(shù)人，德育為先

電路原理課程應(yīng)在知識(shí)傳授的同時(shí)實(shí)現(xiàn)育人功能和價(jià)值觀教育。因此，教師挖掘電路原理課程所包含的思政元素和育人功能，在課堂上加入思政內(nèi)容，潤(rùn)物無(wú)聲，幫助學(xué)生養(yǎng)成正確的價(jià)值觀、人生觀。如在講到三相電路時(shí)，結(jié)合疫情期間火神山醫(yī)院的建設(shè)，指導(dǎo)學(xué)生了解電力領(lǐng)域的安全規(guī)范，引導(dǎo)學(xué)生敬畏生命、感恩圖報(bào)、無(wú)私奉獻(xiàn)。

2.2? 實(shí)行線上線下混合式教學(xué)，突破空間和時(shí)間的限制

在線下課堂中有效融入慕課學(xué)習(xí)，采用慕課來(lái)輔助、補(bǔ)充課堂教學(xué)的不足，實(shí)行線上線下結(jié)合的混合式教學(xué)，突破空間和時(shí)間的限制。特別是基礎(chǔ)較差的學(xué)生，可以充分利用慕課來(lái)進(jìn)行預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)，針對(duì)自己的薄弱點(diǎn)多次觀看，查漏補(bǔ)缺。

2.3? 引入思維導(dǎo)圖，加強(qiáng)學(xué)生邏輯思維能力的培養(yǎng)

在課堂上引入思維導(dǎo)圖，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)課程相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的理解，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力。如學(xué)習(xí)完三相電路的內(nèi)容后，要求學(xué)生對(duì)三相電路功率這個(gè)知識(shí)點(diǎn)做思維導(dǎo)圖來(lái)加深理解。圖1為一個(gè)學(xué)生提交的作業(yè)，從中可以看出，該學(xué)生將所學(xué)的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)串接起來(lái)，加深對(duì)三相電路的理解和認(rèn)知。

2.4? 建立多元化評(píng)價(jià)體系

課程考核方式是促進(jìn)和完善教學(xué)機(jī)制的有效手段，為了更加科學(xué)有效地評(píng)價(jià)學(xué)生的綜合能力，根據(jù)實(shí)際的課程教學(xué)要求，建立多元化評(píng)價(jià)體系?？己藘?nèi)容包括作業(yè)、考勤、實(shí)驗(yàn)、MOOC和期末考試。這五部分成績(jī)按照一定的比例進(jìn)行計(jì)算，最后得到學(xué)生的最終成績(jī)，如表1所示。加強(qiáng)過(guò)程性考核，建立多元化評(píng)價(jià)體系，更好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

3? 一流本科課程建設(shè)融入電路原理課程教學(xué)的初步實(shí)踐效果

將一流本科課程建設(shè)融入電路原理課程教學(xué)中，發(fā)現(xiàn)新的教學(xué)模式提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)自覺(jué)性，提高了課程教學(xué)質(zhì)量。以三相電路為例，教材第十二章的講解內(nèi)容為三相電路，由于三相電路電源和負(fù)載均為三相，學(xué)生理解起來(lái)很困難。為了考查學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解程度，以一個(gè)例題來(lái)幫助學(xué)生梳理自己的解題思路。

【例題】在圖2所示對(duì)稱三相電路中，已知，

，請(qǐng)求解此電路的三相有功功率。

首先讓學(xué)生明確一點(diǎn)：對(duì)于對(duì)稱三相電路來(lái)說(shuō)，電源電壓肯定是對(duì)稱的。一般用的是星形聯(lián)結(jié)方式，而對(duì)于這種連接方式，線電壓和相電壓的關(guān)系是，所以。接著引導(dǎo)學(xué)生回顧相位差的相關(guān)知識(shí)：因?yàn)?，，所以可以得出電壓電流的相位差?，即cosφ=1。也就是說(shuō)這個(gè)負(fù)載是純電阻性的。最后一步為有功功率的計(jì)算：根據(jù)課堂講授的內(nèi)容，學(xué)生都知道對(duì)于星形聯(lián)結(jié)和三角形聯(lián)結(jié)對(duì)稱三相負(fù)載，三相總功率的公式均可表示為。此題中為線電壓，為線電流，cosφ=1，因此直接代入公式即可求解。

同時(shí)，根據(jù)此例題擴(kuò)展學(xué)生的知識(shí)認(rèn)知。在講述有功功率計(jì)算時(shí)，學(xué)生只是單純地記住了計(jì)算公式，卻不清楚為什么已經(jīng)有了用相電壓和相電流的計(jì)算公式，還要記住用線電壓和線電流來(lái)計(jì)算功率的公式。學(xué)生從本例題可以看出，在三相電路的實(shí)際應(yīng)用中，對(duì)稱負(fù)載一般都是封裝起來(lái)的，相電壓和相電流很難測(cè)量，而測(cè)量線電壓和線電流則是非常方便的。通過(guò)以上講解，不僅讓學(xué)生打開(kāi)了三相電路的解題思路，更讓他們清晰了這樣求解的原因，加深了對(duì)三相電路的認(rèn)知和理解，真正做到不僅知其然，而且知其所以然。

4? 結(jié)語(yǔ)

在電路原理課程教學(xué)過(guò)程中，課程團(tuán)隊(duì)基于一流本科課程建設(shè)要求，對(duì)電路原理課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式以及評(píng)價(jià)體系進(jìn)行積極探索與實(shí)踐。實(shí)踐效果表明，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣更加濃厚，自主學(xué)習(xí)能力得到進(jìn)一步提高，進(jìn)而提高了課程的教學(xué)質(zhì)量。今后，課程團(tuán)隊(duì)將堅(jiān)持與時(shí)俱進(jìn)，不斷探索，對(duì)課程進(jìn)行持續(xù)改進(jìn)，提高電路原理課程教學(xué)質(zhì)量，助力學(xué)校本科人才培養(yǎng)及專(zhuān)業(yè)建設(shè)?！?/p>

參考文獻(xiàn)

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