宋云超
(南京郵電大學電子與光學工程學院,江蘇 南 京210003)
電路分析基礎是高校本科教育電子信息類專業(yè)的一門重要學科基礎課[1],在電子信息類專業(yè)學生培養(yǎng)過程中有著非常重要的地位。通過對電路分析基礎課程的學習,該專業(yè)學生能掌握電路中的基本概念、基礎理論以及基本的分析方法,這些理論知識是學生進行深造的重要基礎,也能夠在實際生活中運用電路分析知識解決電子器件中遇到的問題。該課程同樣在高教教學中具有承上啟下的作用,是后續(xù)電子類專業(yè)課如模擬電子技術基礎課程的前提課程。
南京郵電大學電路分析教學團隊,從教材選定、課件制作、教學方式等方面都進行了一系列的調整。當前選用的教材是人民郵電出版社出版的《電路分析基礎》,包含了電路分析的基本概念、等效變化等十三章內容。課本公式多,推導較為復雜,加之課時少、內容多,每個學生需要在有限的學時內完成所有知識點的學習。為了提高教學效率,只能采用大班同步授課的方式,由此必然帶來教學質量的下降,有的學生可以掌握所有的知識點,而有的學生只能掌握極小部分知識點。近些年,該校一直在為提升學生的學習效果做出努力。
在學習過程中,學生學習效果的差異主要源于學生的原有基礎和學習能力的差異,因為生源的地域性差異,中學時關于電路的前期課程的學習存在不同。同時學生個人的能力、性格、學習方式等有所不同,導致了大班課程不能做到面面俱到,效果有待進一步提高。
在很早的時候就有學者提出分層教學法相關的概念,如中國孔子所提出的“因材施教”等方式[2]。國外的一些人物也有分層教學法的理念,如知名學者布盧姆關于“掌握學習理論”的研究,這種方法指出“如果每個學生有足夠的學習時間,同時每個學生也有科學的方法,那么讓學生自己努力都可以獲得理想的學習效果”。但是不同的學生最好有不同的教學方法,他們對同一個教學所具備的注意力并不相同,因而為了學生獲得更好的學習效果,采用分層教學尤為重要。教育家巴班斯基在教學過程中提出的“教學最優(yōu)化理論”指出,為了使學生能夠在最短的時間內獲得最好的學習收益,應該根據學生各自獨有的特征,利用不同教學方法進行教學。
在電路分析基礎分層教學法實施過程中,考慮到專業(yè)基礎課的特征,如公式較多,需要學生進行理解,概念也比較多,在進行分層教學法教學時分為以下幾個步驟:提出有關電路的問題,給出電路分析的方法、了解學生情況,研討學習方法,強化學習效果。同時學生在分層教學中也具有重要的地位,學生需要根據自己的實際情況,選擇不同的教學方式,或者從多個方面進行學習。這種方法在培養(yǎng)和鍛煉學生進行自主學習方面具有較大的好處,能夠促進學生成為課程教學的主體。教師在進行分層教學時,需要根據學生不同的情況進行教學,以提升學生的創(chuàng)新、自學以及思維能力,提升學生學習的效果。
由此形成了電路分析基礎課程實施分層教學法的整體思路:
(1)了解學生情況,對學生進行分層。這是進行分層教學的一個重要步驟。
(2)讓學生發(fā)揮各自的優(yōu)勢。以學生需求、興趣、學習能力為導向,根據不同學生不同的情況,引導學生根據自己的基礎分層預習,分層復習等,讓學生能夠得到自我滿足,產生電子類課程的興趣,讓學生在課程、實驗、比賽中體驗樂趣。
(3)教師在教學過程中需要分層教學。為了讓學生打牢基礎,根據學生情況分層授課,把握好起點,內容上也需要結合認知規(guī)律由淺入深。指導學生時也需要分層,闡述電路分析的基本概念、理論、分析方法時,做到層次清楚,根據不同學生進行從低層次到高層次各種類型的指導。
(4)拓寬思路,通過啟發(fā)式教學等多種類型的教學滿足不同學生,如同時開展線上線下教學、開展不同層次的課程讓學生選擇。
根據上述的整體思路,對電路分析基礎分層教學法的實際應用進行描述,分為如下幾個內容。
分層教學法中需要對學生進行分類,因而對學生進行了解就非常重要。摸底考察是了解學生的一個重要途徑。分層教學法依據需求和興趣導向進行分層,通過摸底考試、學生專業(yè)排查、未來規(guī)劃收集,對學生的情況做到心中有數。對于有考研需求、對本課程有強烈興趣、有計劃參加電子設計大賽等賽事的同學,在群內發(fā)布一些有難度的試題,啟發(fā)學生思考。
授課教師建立多個微信群或QQ群:基礎群和進階群。基礎群要求所有學生加入,進階群學生可根據需求加入。課前在群內發(fā)布預習內容和下一節(jié)的課程安排,課后在群內發(fā)布習題,進階群內發(fā)布的習題難度更大些。線上學習群的建立,有助于學生之間相互幫扶,如學生遇到不會解答的題目,可以在群內交流,進而在線上線下營造良好的學習氛圍。教師可通過在線文檔實時收集學生對課程的建議以及下節(jié)課需要講解的習題。
理論與工程實際相結合,通過介紹電路理論在工程應用典型場景下的概貌,激發(fā)學生的學習興趣和學習積極性。
疫情期間,視頻教學得到了廣泛的推廣和應用,視頻教學可以進一步推廣為常態(tài)化教學輔助手段。對每個習題單獨講解,錄制成一個個的小視頻,傳至學生可以訪問的公共網盤。學生根據需求,選擇對應的視頻查看。此方法的推廣使用,一方面節(jié)省了課上習題的講解時間,另一方面學生根據自己的需求,只需要查看部分題目的解題過程,節(jié)省了學習時間。此外,號召有意向的學生加入視頻錄制的工作中,對題目的講解,可以加深講解人對知識點的理解。經過長年累月的積累,這將是一個寶貴的教學資源。
由于電路分析基礎是一門工科類學生的課,需要開展一定的實驗課,讓學生更好地了解該門課程,即學生學習使用電子類的儀器、設備、材料等,如萬用表等常用的器件,并且進行觀察、處理以及分析,同時得到并驗證電路中的一些常用結論和一些基礎理論和規(guī)律。在進行分層教學時,可以依據學生對基本概念、理論的掌握情況和習題完成情況,分批次安排電工電子實驗課,并可以與企業(yè)進行合作,讓學生更深刻地理解實驗。通過自薦或教師推薦的方式,鼓勵學生參與電子設計大賽,并給予指導和支持。
分層教學法的嘗試已初見成效,學生的期末考試分數及合格率方面均較之前有了提升,學生在電子設計大賽等相關賽事上也取得了不錯的成績。教學效果得到提升,學科優(yōu)勢進一步突出。通過分布教學法在實際教學過程中的探索和實踐,從學生的知識獲取、能力提升和素質培養(yǎng)等著手,培養(yǎng)了學生自主學習、創(chuàng)新創(chuàng)意、實踐應用的能力,真正做到因材施教、教書育人。