電路知識思維導圖學習法的應用和探索

湯敏 王敬時 周童 宋長青 吳國祥

摘? 要 為引導學生適應大學的教學方法，培養(yǎng)學生自主學習的能力，課程組提出“電路知識思維導圖學習法”，目的在于運用圖文并茂的方法，促使學生把握電路各個章節(jié)的主要知識點及各個知識點之間的相互關系和相關層級。實踐表明，這種方法可以很好地促進某個重要知識點的鞏固和比較，有助于把握整章內(nèi)容及各章相互關聯(lián)，把脈整門課程的內(nèi)容并打通復習，還可以遷移應用到后續(xù)其他課程的學習中。

關鍵詞 電路;思維導圖;課程思政;電子信息工程專業(yè)

中圖分類號：G642.0? ? 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2020）24-0113-03

Application and Exploration of Learning Method of Mind Map in Electric Circuits//TANG Min， WANG Jingshi， ZHOU Tong， SONG Changqing， WU Guoxiang

Abstract In order to guide the undergraduates to adapt to the univer-sity teaching methods and to cultivate students ability of self-study，?our course group puts forward the “Learning Method of Mind Map in Electric Circuits”. By using the method of illustrated text， this lear-ning method aims to grasp the main knowledge points and the inter-relation and relevant levels in each chapter of Electric Circuits. The practice shows that this method can well promote the consolidation and comparison of an important knowledge point， grasp the whole chapter content and its interrelation， pulse the content of the whole course and review， and can also be applied to the follow-up study of the other courses.

Key words electric circuits; mind map; ideological and political edu-cation in curriculum; electronic information engineering

1 引言

2020年5月28日，教育部發(fā)布《高等學校課程思政建設指導綱要》，全面推進高校課程思政建設。《綱要》明確指出：全面推進高校課程思政建設，是深入貫徹習近平總書記關于教育的重要論述和全國教育大會精神、落實立德樹人根本任務的戰(zhàn)略舉措，每個高校都要深化教育教學改革，每位教師要充分挖掘各類課程思想政治資源，發(fā)揮好每門課程的育人作用，全面提高人才培養(yǎng)質量[1]。

南通大學的電路課程是江蘇省品牌專業(yè)——電子信息工程專業(yè)重要的專業(yè)基礎課，依托于南通大學信息科學技術學院信息工程系。該課程是信息工程、通信工程、物聯(lián)網(wǎng)工程、集成電路設計等相關專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎課和必修課，也是一門實踐性很強的課程，一般在本科階段第二學期開展。該課程系統(tǒng)介紹電路的基本規(guī)律、基本理論、基本元件及電路的分析計算方法，既強調學生對基本概念的理解和基本方法的掌握，又注重電路分析方法和分析軟件的靈活運用，為后續(xù)專業(yè)基礎課和專業(yè)課提供電路理論基礎知識及電路分析方法的支撐。同時，電路課程還與工程實踐密切聯(lián)系，培養(yǎng)學生科學思維能力、分析計算能力和科學歸納能力，樹立嚴肅認真的科學作風和理論聯(lián)系實際的工程觀點，為畢業(yè)后從事相關工作奠定良好基礎。

課程組全體教師經(jīng)過多次研討，得出一致結論：優(yōu)秀的課程思政工作應該像鹽，但人不能光吃鹽，最好的方式是將鹽溶解到各種食物中讓人自然而然地吸收。而且電路課程面對的是大一的學生，他們剛剛從高中升入大學，雖然嘴里喊著“師父領進門，修行靠個人”，但是學習方法上還沒有完全從填鴨式教學轉入自主式學習。針對大學學習的特點，任課教師有必要進行學習方法的引導和指點，為此，課題組提出“電路知識思維導圖學習法”，取得不錯的教學效果。

2 電路知識思維導圖學習法

思維導圖是一種幫助進行思維發(fā)散和思維整理的可視化工具，目的在于將思考過程形象化，促使在繪圖過程中有效地理解、加工和記憶相關知識，同時能夠應用到日常生活的各個領域。“電路知識思維導圖學習法”運用圖文并茂的方法，把握電路各個章節(jié)的主要知識點及各個知識點之間的相互關系和相關層級，是一種放射性的思考具體化的表現(xiàn)形式。該方法的引入和使用，不僅可以加速資料“量”的積累，還可以更好地將電路中各個知識點和分析方法之間的關聯(lián)性和異同點分層分類管理，便于學生在頭腦中從“質”的角度把握電路這門課程的整體理論框架，提高學習效率，培養(yǎng)思維習慣。

課程組倡導的“電路知識思維導圖學習法”，讓全班學生自由組合成若干個學習小組，每組8～10人。具體操作方法：在各章教學完成以后，以小組為單位，學生分工合作，對本章主要概念和分析方法以思維導圖的形式整理并繪制，然后以小組為單位進行展示、匯報和研討，便于各組學生之間互相學習、互相借鑒、共同提高，也可以通過師生、生生同頻共振幫助學生梳理和鞏固所學知識。思維導圖的繪制不局限于形式，可以手寫，也可以采用Mind-Master、WPS等軟件繪制，由各組學生自行決定。

3 采用“電路知識思維導圖學習法”取得的成效

有助于促進某個重要知識點的鞏固和比較? 線上線下混合式教學模式，學生在線上視頻學習的基礎上，需要通過教師線下輔導，再進行反復思考和梳理總結。學生采用“電路知識思維導圖學習法”，有助于針對重要章節(jié)的重要知識點進行鞏固和比較。圖1所示為學生整理的第九章中關于正弦穩(wěn)態(tài)電路的功率概念的思維導圖，很好地將瞬時功率、有功功率（平均功率）、無功功率、視在功率的定義進行了比較，并揭示相互關系。

有助于把握整章內(nèi)容及其相互關聯(lián)? 電路理論課程中第三章“電阻電路的一般分析”屬于重點知識，也是第九章“正弦穩(wěn)態(tài)電路分析”的基礎。學生采用“電路知識思維導圖學習法”，繪制第三章的思維導圖，如圖2所示，很好地展示了電路的圖等若干重要定義，同時羅列出支路電流法、網(wǎng)孔電流法、回路電流法、結點電壓法等諸多概念，揭示這些常規(guī)分析方法的基本思想、采用變量、解題步驟、適用范圍等，為后續(xù)正弦穩(wěn)態(tài)電路的分析打下良好基礎。

有助于把脈整門課程的內(nèi)容并打通復習? 整個電路理論課程可以分成兩部分：直流電路分析和正弦穩(wěn)態(tài)電路分析。在后半部分的講授過程中，首先講解正弦量的基礎，包括復數(shù)運算、三要素、相量法的基礎;其次講解正弦穩(wěn)態(tài)電路的分析方法及其功率;再次講到兩個線圈產(chǎn)生互感時，耦合電路的求解;最后講到RLC電路的串并聯(lián)諧振。學生一開始會覺得這些章節(jié)內(nèi)容繁雜無序、并無關聯(lián)，但在做好思維導圖以后漸漸明白，原來這幾章內(nèi)容都是相互關聯(lián)的：第八章的相量法是后續(xù)所有正弦穩(wěn)態(tài)電路分析的工具和手段;第九章的正弦穩(wěn)態(tài)電路的分析實際上是以前半部分直流電路分析方法為基礎，采用相量形式進行具體電路分析，歸根結底是研究電路物理量隨時間變化的規(guī)律;第十章的互感是正弦穩(wěn)態(tài)電路中兩個線圈出現(xiàn)互相影響時，通過解耦轉化為第九章采用正弦穩(wěn)態(tài)電路的分析方法來分析電路;第十一章的網(wǎng)絡響應和串并聯(lián)諧振其實是研究正弦穩(wěn)態(tài)電路中電路物理量隨角頻率變化的規(guī)律。這樣聯(lián)系起來看，學生能更好把握后半部分各個章節(jié)之間的相互關系。

有助于遷移應用到后續(xù)其他課程的學習? 電路課程和后續(xù)的模擬電子技術、數(shù)字電子技術都是電子信息工程專業(yè)的核心基礎課程，“電路知識思維導圖學習法”完全可以遷移應用到這些后續(xù)課程的學習，讓教師實現(xiàn)“授人以魚不如授人以漁”的教育目的，同時讓學生收到事半功倍的效果。

4 總結與展望

借鑒3S學習形態(tài)，基于“自學—互學—自悟”的學習流程，引導學生通過Self-direction（自我引導）的自我學習、Socialization（團組討論）的碰撞與思辨以及Self-

Surpassing（自我超越）的自我提升，提出“電路知識思維導圖學習法”，使得學生在對知識層次的理解上更加深入深刻，超越原有的學習水平。這種螺旋式的遞升將教會學生學會思考、學會學習，實現(xiàn)人生終身學習和持續(xù)發(fā)展，在思考中生長智慧，在思考中成就未來。同時，這種學習方法還將培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力，培養(yǎng)他們的邏輯性、批判性和獨立性，提升思維品質與思考能力，為后續(xù)畢業(yè)設計環(huán)節(jié)和今后學習工作奠定良好基礎。

參考文獻

[1]教育部關于印發(fā)《高等學校課程思政建設指導綱要》的通知[EB/OL].[2020-06-01].http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A08/s7056/202006/t20200603_462437.html.