面向留學生的電路理論課程教學研究

程木田，郎佳紅，李紹銘，馬小三

(安徽工業大學 電氣與信息工程學院，安徽 馬鞍山 243002)

一、面向留學生電路理論課程教學概況

2015年，安徽工業大學本科和研究生教育開始招收留學生。目前我校有300多名來自亞洲、非洲、歐洲的40多個國家的留學生。2016年，我校招收了首批電氣工程與自動化專業本科留學生。電路理論是該專業學生接觸到的第一門專業基礎課，該課程對后續課程的學習有著極其重要的影響。

我校成為留學生的招生培養單位時間不長，為留學生教學的一線教師對于留學生的教學模式的探索也才處于起步階段。隨著對留學生教學模式的不斷探索，教學方法、教學手段不斷創新，教學經驗不斷積累。通過近幾個學期的留學生教育教學發現，留學生的認知基礎、生活習慣、學習態度、文化背景以及對教學模式的適應情況，存在的問題主要體現在以下幾個方面：(1)學生的文化基礎、認知水平差異懸殊，難以按照統一標準進行教學。電氣專業留學生來自多個國家，他們的初中、高中階段教育層次、水平以及內容是不盡相同的，與我國的初中、高中教育也有很大的區別。比如，有的學生物理基礎方面極其薄弱；部分學生對復數的概念和相關計算一無所知，但這部分知識中國學生在高中都學過，這一現實的差距使得我們按照我校中國學生制定的教學大綱和教學日歷進行教學變得極其困難，學生也很難適應。(2)學生平時成績考核不易操作。學校雖然制定了包括出勤和課堂表現的平時成績考核標準，但實際的課堂表現成績評定不易操作。一般而言，課堂上表現活躍的為數不多，但其余的人表現大同小異，很難區別考核。(3)存在語言上的交流困難。留學生課程為英語教學，但有些學生來自母語為非英語的國家，同他們之間的英語交流極為不便，這也為一個課堂上的統一授課增加了難度。(4)對中國式教學模式的適應上存在滯后性。中國式教學在發揮學生的主觀能動性基礎上，關注紀律與約束，強調團隊合作，提倡奉獻意識。而留學生很多來自母語為英語區或法語區，無法適應中國式教學模式。

經過近幾個學期的教學實踐，我們在教學內容、實驗教學和教學手段上進行了改革，使得大部分留學生逐漸適應了我校的教學模式，在知識的學習上也取得了較好的效果。

二、課程教學內容改革

在初期制定教學計劃和選擇教學內容過程中，電氣專業留學生電路理論課程教材選定了較為經典的C.K.Alexander和M.N.O. Sadiku編著的FundamentalsofElectricCircuits第六版。該書由機械工業出版社影印出版。其教學內容編排與我校中國學生所使用的教材一致，且含有大量的習題。所講授的內容主要包括直流電路、交流電路和高等電路分析三大部分。其中直流電路部分主要由電路基本概念和電路定律、電路分析方法、電路定理、暫態電路等部分構成；交流電路由正弦穩態分析、三相電路、耦合互感電路等部分組成；高等電路分析由拉普拉斯變換、傅里葉變換等內容構成。為了便于留學生學習，我們在留學生電路教學的實施過程中，對教學內容做了如下調整：(1)在原教材的基礎上，重新參考新的教材，如電子工業出版社影印出版的由J.W. Nilsson和S.A. Riedel編著的ElectricCircuits第九版。該版本入門容易，講解深入淺出。原指定教材中很多例題都涉及到受控源，這一方面加大了例題的難度，另一方面又不太實用，從而不利于教學，而ElectricCircuits例題難度較為合適，同時含受控源的內容篇幅也不太大，且能夠說明問題。因而，在授課過程中，我們注意結合這兩本書的優點，擇優而取，相得益彰。(2)在教學內容方面，加大對學生分析問題和解決問題能力的培養，將原本課堂上部分內容如高等電路分析的講授改為布置學生自學，因為這部分內容在后續的專業課程中會再次學習。原先放在電路理論中講授的目的是便于學生建立相應的形象模型，方便學生后續學習。但基于學生的學習現實，我們將這部分內容從課堂講授內容中刪除，改成學生自習，但我們仍然向學生提供相應的自學所需資料和答疑，并督促學生學習。

三、實驗教學改革

實驗教學環節上，我們初期制定的方案也是按照中國學生的標準進行的，一人一組開展實驗，考試時采用操作考試。國內的理工科學生在初中和高中都受到較好的物理訓練，也做過比較多的電類實驗，因而，他們可以很快理解并做好電路理論中開出的實驗，也可以取得比較好的考試結果。但實踐表明，留學生無法很好地適應這一模式。這是因為有些留學生入學前沒有進行相應的訓練，部分留學生連基本電表的功能也不清楚，理論方面也存在理解不夠深入的問題，因而，實驗較難達到預期效果。 針對這一現狀，我們一方面提前將實驗的內容發給留學生，并針對實驗內容設置問題，讓他們在線回答，同時，讓留學生說出自己不知道或不懂的內容，教師進行答疑。在實驗過程中，采用2人一組，讓留學生互助合作完成，但要求每一個留學生都能獨立完成，最終考試還是采用操作考試，對每一個留學生進行考核。

四、教學手段改革

在教學手段上，我們利用雨課堂實現智慧課堂教學。雨課堂APP是由清華大學在線教育辦公室組織研發的一款免費應用程序，該程序有英文版，適合面向留學生進行教學。其特點有：(1)雨課堂APP是基于微信平臺的，微信是當前支持多人群聊的工具，受到人們的廣泛喜愛。微信也是我校留學生使用的重要交流工具。我校每位留學生都申請了微信號并能熟練使用。因而，該程序可以很容易在留學生群體中普及應用。(2)可以直接嵌入Powerpoint中，不需要專門重新制作課件，使用方便。(3)具有豐富的功能，包括課前推送預習資料、點名、課上測試并收集學生答題數據、師生互動、布置作業并自動批改等。這些功能可以滿足翻轉課堂、智慧課堂等非傳統教學方式的需要[1-3]。

針對教學中存在的問題，我們利用雨課堂APP采取了相應的改革措施：(1)在講授相關內容前2天，將準備好的基礎資料通過雨課堂APP發給留學生并要求他們就相應的內容進行預習、回復和反饋。比如講授交流電之前，將復數相關內容發給留學生，并附上相關的習題，讓學生解答，雨課堂APP可以實現自動批改，他們的回復和解答結果作為平時成績的一部分。通過該操作有兩個好處，一是讓留學生復習了相關的知識，二是通過分析答題情況清楚了解他們對這些相關內容的掌握程度，據此設計課堂教學內容和方法。此外，還可以利用雨課堂APP針對不同水平對象發放內容深度不同的資料，做到因材施教。(2)留學生的平時成績判定取決于考勤、平時表現和作業等情況。其中，考勤和作業情況可以進行直接量化。通過雨課堂APP考察平時表現，比如授課過程中利用雨課堂APP增加搶答環節，增加隨堂測試，讓留學生就某一問題進行留言討論等。這一手段一方面讓每個留學生都有表現機會，另一方面，留學生的表現情況也都會被雨課堂APP記錄，給判定平時成績提供重要依據。圖1是使用雨課堂前后平時成績的比較。可以看出，使用前，平均分和最低分都比較高，這是因為課堂表現不易區分，很多人都一樣。而使用后，最高分與使用前基本相同，但是最低分以及平均分比使用前都有了較大的降低，這是因為利用雨課堂對學生平時學習情況的記錄，如實的反應了學生的平時學習情況。(3)在課堂教學中，盡量采用簡練、簡單的詞語進行教學，同時通過雨課堂APP采用書面的方式加強互動，避免在聽說等方面的溝通障礙。

圖1 使用雨課堂前后學生平時成績的比較

通過近一學期的實施，我們發現利用雨課堂可以有效促進學生學習，較好提升課堂的教學效果，最終學生的總評成績優秀率也比未使用前提升了10%。

五、結語

教學改革是教學過程中的一個永恒課題，智慧課堂是一個新的發展方向。針對電氣專業留學生電路教學中的問題，我們采用多方面的手段，有的放矢地結合雨課堂APP實施智慧課堂教學，提高了本課程的教學效果。