标题 | 电路原理课程知识碎片化教学理念 |
范文 | 刘艳 陈卓 张庆芳 陈园园 [摘 ? ? ? ? ? 要] ?碎片化的学习方式古来有之。采用碎片化的教学理念对电路原理课程内容进行分割,使该课程教学重点更突出,针对性更强,过程监督更具体,同时也为混合式教学模式中的一些教学环节提供依据。 [关 ? ?键 ? 词] ?碎片化;电路原理;过程监督;混合式教学模式 [中图分类号] ?G642 ? ? ? ? ? ? ? ? [文献标志码] ?A ? ? ? ? ? ? [文章编号] ?2096-0603(2019)27-0178-02 “碎片化”学习是通过对学习内容进行细化分割,让学习者对学习内容进行针对性学习,这样的学习方式称为“碎片化学习”。碎片化学习理念的关键所在——如何针对不同的学习对象进行知识点分割,才能提高学习效率,并取得较好的学习效果,但同时又要注意,“碎片化”不只是单纯的知识点分割,其分割的目的是为后期的教学计划服务的,所以分割时要结合课程的教学大纲、学时、教学模式、课前预习、课中讲解、课后复习、视频录制等环节来有机分割。 一、电路原理课程目前的教学情况 电路原理作为电类专业的专业基础课,我院的教学计划从原来的108理论学时减为96理论学时,两学期完成,采用的教材是邱关源主编、罗先觉修订的《电路》第五版,内容减掉了含有“运算放大器的电阻电路”和“均匀传输线”这两章,是因为后续课程会有详细讲解。我们目前的教学班级以80人左右的两合班为主,采用混合式教学模式,线上主要是借助微信和QQ发布作业和公告、上传手写图片等,进行提问、讨论和解答,每次课的课堂练习挤出几分钟时间进行蜻蜓点水式的讨论。可见,以教师为中心的模式还是居主导地位,教师对课前、课中、课后等环节的过程监督也是力不从心,每次课只能简单提问和考查几位学生的情况,且每位学生都要有平时成绩,所以提问和考查过的同学基本上就没时间再关注,这是严重的监督不到位。之所以还是以教师为中心的模式居主导地位,是因为太注重知识的完整性,打不破传统格局的教学模式。 二、电路原理课程内容分割 本学期我们尝试使用“雨课堂”[1-2],采用知识碎片化的设计理念,首先按照教学大纲的要求,把电路原理课程内容重新分割与组织,如下图所示。由下图可见,整个电路原理课程的内容以直流电路为基础,把直流电路(第1~4章)的分析方法应用到交流电路(第6章,第8~13章)、暂态电路(第7章和第14章)、非线性电路(第17章)等,另外,还利用数学知识把电路方程转换成矩阵形式进行求解(第15章),又把有些电路转换成二端口网络,利用传递函数的知识进行分析(第16章)。 根据知识碎片化的理念,把各个部分拆分为很多小块,分割到每次课进行教学设计。 (一)直流电路 直流电路第1~4章,为基本定律和定理,可以分为:(1)元件的电压电流的参考方向和电功率;(2)电阻的联接;(3)电压源、电流源、受控源;(4)基尔霍夫定律;共四个碎片知识点。这四个碎片之间是有联系的,第一个碎片是基础,前三个都为第四个作铺垫。 直流电路中的一般分析方法,可以分为电阻变换法、电压源电流源变换法、支路电流法、网孔电流法、回路电流法、结点电压法、叠加定理法、戴维宁定理和最大功率传输,共七个碎片知识点。在进行电路分析计算时,根据具体情况,可以单独应用每个分析方法,也可以结合几个知识点进行分析求解。 (二)交流电路 交流电路包含第6章储能元件、第8章相量法、第9章正弦稳态电路的分析、第10章含有耦合电感的电路、第11章电路的频率响应、第12章三相电路、第13章非正弦电流电路和信号的频谱等共七章。第6章就一个碎片知识点,即电感元件、电容元件的电压电流关系及其串并联等效。第8章可分为:复数与正弦量之间的关系;RLC单一元件的电压电流关系的相量形式,共两个碎片。其中后一个碎片知识点是整个交流电路的基础。第九章可分为阻抗和导纳、正弦稳态电路的分析、正弦稳态电路的功率(含复功率),共三个碎片。其中第二个碎片完全可套用直流电路的分析方法,但要注意复数计算的问题。第10章可分为去耦合等效电路和理想变压器,共两个碎片。第11章可分为RLC串并联谐振、RLC串联电路的频率响应及波特图,共三个碎片。第12章可分为三相对称电路的计算、三相对称电路的功率及三相不对称电路的分析,共三个碎片。第13章可分为:非正弦周期电流电路分解为傅立叶级数;非正弦周期电流电路的计算,共两个碎片。第7章可分为:动态电路的方程及其初始条件、一阶电路的三要素法、二阶电路的全响应及一阶电路的冲击响应,共四个碎片。第14章可分为:拉普拉斯变换的性质、拉普拉斯反变换的部分分式法、应用拉普拉斯变换分析线性电路及网络函数及其零极点、冲激响应,共四个碎片。第15章可分为:关联矩阵、回路矩阵、割集矩阵;回路电流方程的矩阵形式;结点电压方程的矩阵形式;共三个碎片。第16章可分为:二端口的方程和参数、二端口的连接及回转器和负阻抗变换器,共三个碎片。第17章可分为:非线性电阻、小信号分析法及分段线性化法,共三个碎片。 交流电路以相量法和正弦稳态电路的分析为基础,比如把非正弦周期电流电路变换成多个正弦电路的叠加来进行分析;把非线性电路转化成线性电路来分析等。 三、碎片化需要注意的问题 (一)充分了解学习者 把需要学的内容进行碎片化,只是为了重点更加突出,针对性更强,而且要注意按一定的学习规律或顺序进行碎片的有机分割,知识的碎片化本身并不带来优势[3],优势在于碎片化后的有效利用给学习者带来的价值,这个价值来源于学习对象的碎片化需求。 (二)对教师的高要求 教师进行知识分割时,除了要结合教学大纲要求,充分了解学习者的接受能力和阅读习惯之外,还要做到知识点图谱足够碎、足够大时,才可能灵活地调用和组装,建立完整的知识体系[4]。 四、结语 碎片化學习模式是利用其灵活性好、针对性高的优点,最终目的还是要把各个碎片连成网络,形成系统。作为教学者,在教授知识的过程中要注意扬长避短,收发自如,灵活应用;作为学习者,要注意找到适合自己的学习模式,最终建立完整的知识体系。 参考文献: [1]于歆杰.以学生为中心的教与学:利用慕课资源实施翻转课堂的实践[M].2版.北京:高等教育出版社,2017. [2]朱桂萍,于歆杰.“电路原理”MOOC资源的多种应用形式实践[J].电气电子教学学报,2017(6). [3]于歆杰.教学创新为什么这么难[N].光明日报,2016-09-09. [4]朱桂萍,于歆杰,陆文娟.“电路原理”课程深度改革的实践探索[J].电气电子教学学报,2013(10). 编辑 陈鲜艳 |
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