電路原理課程知識碎片化教學理念

劉艷 陳卓 張慶芳 陳園園

[摘 ? ? ? ? ? 要] ?碎片化的學習方式古來有之。采用碎片化的教學理念對電路原理課程內容進行分割，使該課程教學重點更突出，針對性更強，過程監督更具體，同時也為混合式教學模式中的一些教學環節提供依據。

[關 ? ?鍵 ? 詞] ?碎片化;電路原理;過程監督;混合式教學模式

[中圖分類號] ?G642 ? ? ? ? ? ? ? ? [文獻標志碼] ?A ? ? ? ? ? ? [文章編號] ?2096-0603（2019）27-0178-02

“碎片化”學習是通過對學習內容進行細化分割，讓學習者對學習內容進行針對性學習，這樣的學習方式稱為“碎片化學習”。碎片化學習理念的關鍵所在——如何針對不同的學習對象進行知識點分割，才能提高學習效率，并取得較好的學習效果，但同時又要注意，“碎片化”不只是單純的知識點分割，其分割的目的是為后期的教學計劃服務的，所以分割時要結合課程的教學大綱、學時、教學模式、課前預習、課中講解、課后復習、視頻錄制等環節來有機分割。

一、電路原理課程目前的教學情況

電路原理作為電類專業的專業基礎課，我院的教學計劃從原來的108理論學時減為96理論學時，兩學期完成，采用的教材是邱關源主編、羅先覺修訂的《電路》第五版，內容減掉了含有“運算放大器的電阻電路”和“均勻傳輸線”這兩章，是因為后續課程會有詳細講解。我們目前的教學班級以80人左右的兩合班為主，采用混合式教學模式，線上主要是借助微信和QQ發布作業和公告、上傳手寫圖片等，進行提問、討論和解答，每次課的課堂練習擠出幾分鐘時間進行蜻蜓點水式的討論。可見，以教師為中心的模式還是居主導地位，教師對課前、課中、課后等環節的過程監督也是力不從心，每次課只能簡單提問和考查幾位學生的情況，且每位學生都要有平時成績，所以提問和考查過的同學基本上就沒時間再關注，這是嚴重的監督不到位。之所以還是以教師為中心的模式居主導地位，是因為太注重知識的完整性，打不破傳統格局的教學模式。

二、電路原理課程內容分割

本學期我們嘗試使用“雨課堂”[1-2]，采用知識碎片化的設計理念，首先按照教學大綱的要求，把電路原理課程內容重新分割與組織，如下圖所示。由下圖可見，整個電路原理課程的內容以直流電路為基礎，把直流電路（第1～4章）的分析方法應用到交流電路（第6章，第8～13章）、暫態電路（第7章和第14章）、非線性電路（第17章）等，另外，還利用數學知識把電路方程轉換成矩陣形式進行求解（第15章），又把有些電路轉換成二端口網絡，利用傳遞函數的知識進行分析（第16章）。

根據知識碎片化的理念，把各個部分拆分為很多小塊，分割到每次課進行教學設計。

（一）直流電路

直流電路第1～4章，為基本定律和定理，可以分為：（1）元件的電壓電流的參考方向和電功率;（2）電阻的聯接;（3）電壓源、電流源、受控源;（4）基爾霍夫定律;共四個碎片知識點。這四個碎片之間是有聯系的，第一個碎片是基礎，前三個都為第四個作鋪墊。

直流電路中的一般分析方法，可以分為電阻變換法、電壓源電流源變換法、支路電流法、網孔電流法、回路電流法、結點電壓法、疊加定理法、戴維寧定理和最大功率傳輸，共七個碎片知識點。在進行電路分析計算時，根據具體情況，可以單獨應用每個分析方法，也可以結合幾個知識點進行分析求解。

（二）交流電路

交流電路包含第6章儲能元件、第8章相量法、第9章正弦穩態電路的分析、第10章含有耦合電感的電路、第11章電路的頻率響應、第12章三相電路、第13章非正弦電流電路和信號的頻譜等共七章。第6章就一個碎片知識點，即電感元件、電容元件的電壓電流關系及其串并聯等效。第8章可分為：復數與正弦量之間的關系;RLC單一元件的電壓電流關系的相量形式，共兩個碎片。其中后一個碎片知識點是整個交流電路的基礎。第九章可分為阻抗和導納、正弦穩態電路的分析、正弦穩態電路的功率（含復功率），共三個碎片。其中第二個碎片完全可套用直流電路的分析方法，但要注意復數計算的問題。第10章可分為去耦合等效電路和理想變壓器，共兩個碎片。第11章可分為RLC串并聯諧振、RLC串聯電路的頻率響應及波特圖，共三個碎片。第12章可分為三相對稱電路的計算、三相對稱電路的功率及三相不對稱電路的分析，共三個碎片。第13章可分為：非正弦周期電流電路分解為傅立葉級數;非正弦周期電流電路的計算，共兩個碎片。第7章可分為：動態電路的方程及其初始條件、一階電路的三要素法、二階電路的全響應及一階電路的沖擊響應，共四個碎片。第14章可分為：拉普拉斯變換的性質、拉普拉斯反變換的部分分式法、應用拉普拉斯變換分析線性電路及網絡函數及其零極點、沖激響應，共四個碎片。第15章可分為：關聯矩陣、回路矩陣、割集矩陣;回路電流方程的矩陣形式;結點電壓方程的矩陣形式;共三個碎片。第16章可分為：二端口的方程和參數、二端口的連接及回轉器和負阻抗變換器，共三個碎片。第17章可分為：非線性電阻、小信號分析法及分段線性化法，共三個碎片。

交流電路以相量法和正弦穩態電路的分析為基礎，比如把非正弦周期電流電路變換成多個正弦電路的疊加來進行分析;把非線性電路轉化成線性電路來分析等。

三、碎片化需要注意的問題

（一）充分了解學習者

把需要學的內容進行碎片化，只是為了重點更加突出，針對性更強，而且要注意按一定的學習規律或順序進行碎片的有機分割，知識的碎片化本身并不帶來優勢[3]，優勢在于碎片化后的有效利用給學習者帶來的價值，這個價值來源于學習對象的碎片化需求。

（二）對教師的高要求

教師進行知識分割時，除了要結合教學大綱要求，充分了解學習者的接受能力和閱讀習慣之外，還要做到知識點圖譜足夠碎、足夠大時，才可能靈活地調用和組裝，建立完整的知識體系[4]。

四、結語

碎片化學習模式是利用其靈活性好、針對性高的優點，最終目的還是要把各個碎片連成網絡，形成系統。作為教學者，在教授知識的過程中要注意揚長避短，收發自如，靈活應用;作為學習者，要注意找到適合自己的學習模式，最終建立完整的知識體系。

參考文獻：

[1]于歆杰.以學生為中心的教與學：利用慕課資源實施翻轉課堂的實踐[M].2版.北京：高等教育出版社，2017.

[2]朱桂萍，于歆杰.“電路原理”MOOC資源的多種應用形式實踐[J].電氣電子教學學報，2017（6）.

[3]于歆杰.教學創新為什么這么難[N].光明日報，2016-09-09.

[4]朱桂萍，于歆杰，陸文娟.“電路原理”課程深度改革的實踐探索[J].電氣電子教學學報，2013（10）.

編輯 陳鮮艷