電路教學改革與優化探索

曾慶國

摘要：在大學電路教學過程中，教師積極使用恰當的教學方法是提高教學效果的重要手段。電路是大學工科專業的重要專業課程，而傳統的教學手法已很難完全適應當前電路教學工作。全新的教學背景要求教師進一步探索和發現新的適合學生發展的且易被學生接受的教學方法。本文就如何優化電路教學，從教學情景的設置、教學方法的改進、學生能力的培養等幾個方面進行了討論，以期能為如何更好地開展高校電路教學提供理論上的探索和幫助。

關鍵詞：電路教學；思維能力；遷移學習；電路仿真

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）18-0113-02

一直以來，傳統的電路教學方法在大學電路教學中占據著主導地位，其中有很多有益的教學方法值得借鑒。但是，我們在實際的教學過程中，也發現了傳統電路教學過程中存在的諸多缺點。在新課程改革的大背景下，要求我們在電路教學的實踐過程中進行教學模式的改革，以適應我國現行教育發展的需要。而新課改的重要內容就是學生學習和思維方式的改變。傳統的電路教學過程中，學生的學習方式是被動的，在學習過程中過分注重對電路概念、定理的機械記憶和大量的重復訓練，過于強求知識體系的完整，但忽略了學科特點和知識建構的作用。實際的教學過程基本采用以教師講授為主的填鴨學習方式，教學方法過于機械和老化，最終導致大部分學生對大學電路教學感到枯燥和抽象，實際動手能力差。新課改革倡導“以弘揚人的主體性、能動性、獨立性為宗旨的自主學習”，著眼于培養學生的主動性和創新精神。那么，怎樣才能優化大學電路教學呢？筆者結合近幾年的教學經驗和體會，認為應從以下幾個教學方法進行綜合實施。

一、積極創設教學情境，激發學生的學習興趣

首先，教師要營造輕松活躍的課堂氣氛，課堂教學作為一種特定情境中的人際交往活動，其互動的形式本身就要求師生共同參與。因此，互動教學不僅是師生之間傳遞信息和知識的平臺，也是情感方面的信息交流方式。交流的雙方在課堂上都會受到課堂氣氛的影響。良好的課堂氣氛可以有效地激發學生的學習動機，充分調動學生參與教學活動的積極性。其次，教學的引入要從生活情境入手，或者從電路的基礎知識出發，把需要解決的問題有意識地、巧妙地寓于符合學生實際的生活知識之中，把學生引入一種與問題有關的情境之中，以此激發學生的學習興趣和求知欲。通過學生所了解、熟悉的生活中實際問題（如生活中常見的電路特征、電路事故），為學生創設探究知識的特定場景，從而激發學生的學習熱情。從心理學的角度理解：“興趣是人們力求認識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正在進行的行為起到推動作用。”學生對電路的學習興趣和主動性是構成學習動機的重要成分。特別對于大一階段的學生，積極激發學生對學習的需要和興趣是積極實施課堂電路教學重要基礎，而擁有濃厚的學習興趣又將使學生擁有較強的學習動力和精神支持。

二、培養學生掌握良好的思維能力

教師要引導學生逐步培養良好的思維能力，掌握科學的思維方法。首先，應使學生對思維方法有明確的認識。開始引入新課時，要引導學生把注意力放在對概念和規律的理解上，而不應該急于做大量的習題，使學生明確學習知識的目的并不全是為了解題。在學生基本概念和基本規律等基本內容已充分理解的基礎上，引導學生適量練習，對電路的特征多歸類分析、尋找規律。使學生養成每做完一道習題，都進行一下總結的良好習慣，看看通過做這道習題，自己對知識的理解上有哪些新的體會和感悟，對習題中所給的大學電路教學條件和大學電路教學情景產生的原因和有關的條件是否能獨立地分析等。其次，教師要對學生在學習過程中的表現，要注意觀察，及時總結跟進，隨時了解學生的對所講內容的掌握情況，適當給予鼓勵或進一步鞏固分析。同時，教學過程中要充分應用學生為主體，教師為主導的教學特點，調動學生的學習積極性，圍繞著學生主體展開教學。

三、培養計算機輔助學習能力

電路是電工類的專業基礎課，有其自身的學科特點，但在傳統的課堂教學中，存在諸多問題，比如，電路教學中，理論和實驗是分離教學。一般教師先講授理論知識，然后做實驗，理論和實踐的異步，導致學生很難將理論和實踐有效的結合。又如，理論課過多講授公式、定理，比較枯燥，學生接受效率低。而實驗課設置驗證性實驗多，學生在實驗過程中，步驟機械，缺乏思考。對于傳統教學中的該類問題，可以結合計算機輔助，有效利用仿真計算（比如Multisim仿真、MATLAB仿真）來解決實際電路教學中的問題。

通過將計算機仿真教學引入課堂教學和課實驗教學，可以直觀地顯示電路性能，通過調節輸入參數來顯示各種動態響應的變化，使抽象的電路特征變成形象的圖像顯示。而且，通過對參數的改變，直觀清晰地顯示所需要的結果，也在一定程度上增加了學生的學習樂趣。學生通過自己動手設計實際電路，較好激發了自身的創造性，提高了自身的動手操作能力。利用電路仿真，可有效快捷地設計典型電路，對電路的各種參數和性能進行模擬。由于仿真界面形象，實驗效果直觀，既節省了實際電路元件的使用，又能激發學生的學習興趣。同時，完成后仿真電路可以多次模擬，既提高了實驗效率，也節省了搭建調試電路過程中的精力和時間，提高了教學效率和質量。通過筆者近幾年在電路教學方面的探索表明，仿真平臺的引入使學生充分運用所學知識，發揮了主觀能動性，達到良好的教學效果，是提高電路教學質量的一種有效措施。

四、培養學生反思學習能力

反思教學在實際電路教學中有較強的實踐意義。它具有探究自主性和發展創造性等基本特點。根據心理學的特點，影響學生學習效果的最重要因索是學生頭腦中已有的知識和認知水平。教師要充分利用學生原有的知識結構，通過觀察和研究，將新知識融入學生原有的知識體系，進而形成新的知識體系。學生的學習不是被動地接受和單純地復制與強化，而是對自己的思維活動過程不斷地進行反省概括，逐步深入理解和接受。大多數學生在學習電路內容時很少意識到自己的思維過程，也不了解強化自己思維和學習行為的習慣，只是通過機械重復進行高強度低效率的電路習題訓練模式，缺乏反思意識和能力。通過反思性學習，可有效促使學生主動實現所學電路知識的重構和整合，提高電路分析和解決實際電路設計的能力。反思性電路學習的整個過程實質上是學生自主學習電路的過程。學生通過自我分析、探究性學習來獲得電路知識的提升。而且，通過反思性學習也可以消除由學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，進而改進思維習慣，提高分析和設計電路的思維能力，提高運用所學知識綜合分析、解決實際電路問題的能力。

五、培養學生的遷移學習能力

在大學階段電路教學中，恰當利用心理學中的學習遷移特點，在各種不同的實際電路教學環境中，使學生根據原有的學習經驗加以改造轉移，從而在腦中建立系統的電路知識網絡。電路教材中的許多教學概念規律的涉及面比較廣泛，內容比較豐富。有些看似并不相干的問題，實質上卻有著密切的、內在的有機聯系，甚至遵循著同一規律。首先，在大學電路教學中，教師要注重電路概念和電路原理的聯系，合理引導，促使學生實現不同內容、不同領域間的知識遷移，設置情境，將不同知識點建立實質的聯系，促進知識的正向遷移，加速學生的認識和理解。其次，教師要讓學生學會概括一般電路原理、電路定律的方法，培養學生善于發現各知識板塊中存在的共同點，并有效地將這些因索進行加工，把已有的知識經驗概括成一般性原理和規律，并運用到新的電路對象中，從而把新對象納入到已有的知識體系當中。再者，教師要善于指導學生對學過的知識進行分析、綜合，拓寬學生思維，培養學生觸類旁通的開放性思維能力，培養學生在學習中找出知識內在的有機聯系，掌握知識體系的內在規律，并加強培養學生應用知識的方法和技能等方面的遷移能力，使學生能較深刻地掌握知識間的層次和各知識點之間的相關聯系，增強自身在學習中能應用所學知識去創造性地進行電路分析和電路設計的科學素質，促進自己形成知識技能和科學思維的正向遷移，提高大學電路教學學習的質量和效率。

總之，新課程改革背景下的電路教學改革的研究是一個具有重要理論與實踐意義的課題。如何對傳統的電路教學模式進行優化和改革，已成為大學電路教學研究的一個重要研究方向。教師在教學實施過程中，通過對大學電路教學方法的優化，可以較好地增強工科學生的電路知識和綜合素質，為后續的深入學習打下扎實的電路分析基礎。同時，也能夠對一些大學電路教學理論進行有效的拓展。

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