电路直觉分析教学的学生态度调查研究

田社平，邢 磊，张 峰

(上海交通大学 1.电子信息与电气工程学院；2.教学发展中心，上海 200240)

电路直觉分析教学的学生态度调查研究

田社平1，邢 磊2，张 峰1

(上海交通大学 1.电子信息与电气工程学院；2.教学发展中心，上海 200240)

本文采用问卷调查法探讨了学生对电路直觉分析教学的适应性和倾向性。问卷调查显示，对“直觉分析方法对学习基本电路理论课程有帮助作用”持同意观点的学生数占85.4%，其中在其他课程的学习中应用了直觉分析的学生数占46.3%。基于调查结果，给出电路直觉分析教学的反思和改进建议。

直觉分析；问卷调查；电路理论

本文作者之一曾在2013-2014和2014-2015学年在我校电子信息与电气工程学院本科平台课程“基本电路理论”中为大二学生(2012级、2013级各一个班)开展了电路直觉分析教学。为了解学生对电路直觉分析教学的适应性和倾向性，作者于2015年11月通过问卷调查的方式对这一问题进行了研究。本文对此次调查结果进行了分析，并对电路直觉分析教学进行了反思与讨论。

1 电路直觉分析教学的实施

在电路课程中开展直觉分析教学，目的在于加深学生对电路知识的理解，并培养学生的电路分析的能力，具体实施过程为

(1)在绪论课中用15分钟左右的时间介绍直觉分析方法的含义与特点。

(2)课堂教学采用如下教学策略：① 选取适合于进行直觉理解的内容采用直觉分析方法进行教学；② 用适合直觉分析的电路实例代替传统讲授法中的例题，对例题施以直觉分析和逻辑分析，并讨论两类分析方法的特点；③ 合理利用电路仿真软件，提高教学的直观性，培养学生的电路直觉分析能力。

(3)与传统教学相比，直觉分析教学的内容和方式发生了变化，即在强调逻辑分析的基础上也重视直觉思维和分析，并通过合适的载体或形式体现直觉分析方法。

(4)通过分析整个教学过程、结果(如成绩)以及调查研究进行教学效果评价，从而改进电路直觉分析的教学。

调查研究主要采用问卷调查的形式，同时辅以学生访谈的形式，通过对调查结果的分析，以观察、了解学生对电路直觉分析教学的适应性和倾向性。

2 调查问卷的设计

问卷调查的目的是了解学生对电路直觉分析教学的态度，以利于教学的改进。参与调查的分别为大三、大四的学生，他们已经学习了较多的专业课程。为此，问卷的内容设计为：

(1)身份(大三/大四学生)、性别；

(2)是否认为直觉分析方法对学习“基本电路理论”课程有帮助作用；

(3)采用直觉分析，可减少分析某些电路问题的时间(5级评定表：“完全不同意”：1分；不同意：2分；不确定：3分；同意：4分；“完全同意”：5分)；

(4)采用直觉分析，可提高学习“基本电路理论”课程的兴趣(5级评定量表)；

(5)通过学习直觉分析方法，增强了学好“基本电路理论”课程的信心(5级评定量表)；

(6)是否在其他课程的学习中应用了直觉分析，应用直觉分析的课程名称及简单描述；

(7)对在“基本电路理论”课程中开展直觉分析教学的意见和建议。

问卷通过学生的email地址向开展过电路直觉分析的两个班级学生推送，其中2012级发送107个有效email地址，2013级发送99个有效email地址。学生通过计算机或手机填写问卷，每个IP地址或手机号只能填写一次问卷，并由计算机后台系统自动即时回收。

3 调查结果

问卷调查共发出206份电子问卷，回收有效问卷82份。基本结果见表1。由表1可知，参加调查的大三学生占总调查人数的56.1%，大四学生占43.9%，其中男生占75.6%，女生占24.4%。在总调查人数中，对“直觉分析方法对学习基本电路理论课程有帮助作用”持同意观点的学生数占85.4%，其中“在其他课程的学习中应用了直觉分析”的学生数占46.3%。

表1 学生态度调查的基本结果

对同意“直觉分析方法对学习基本电路理论课程有帮助作用”的被调查学生还进行了分项调查，见表2。从总体看，学生最同意“采用直觉分析可减少分析电路问题的时间”，其次是“采用直觉分析增强了学好课程的信心”，再次是“采用直觉分析可提高学习课程的兴趣”。

如果将大三学生和大四学生分开来看，发现大四学生对直觉分析的评价更加积极，他们对“减少分析电路问题的时间”和“提高学习课程的兴趣”的评价偏好几乎相同。影响这一结果的原因之一可能与大四学生的年级更高、学习经历更丰富、对直觉分析方法的应用机会更多有关。

性别对学生态度的评价也有影响，男生对直觉分析的评价明显优于女生的评价。这似乎与日常经验“女性对直觉更敏感”相矛盾。如何从男女生的生理因素和心理因素加以解释，还有待进一步的研究。

表2 赞成直觉分析方法对学习课程有帮助作用的分项调查结果(平均值/标准差)

由于被调查学生在学习电路课程直觉分析方法后继续不断地学习其它新课程，因此对学生在这些课程的学习中应用直觉分析的情况也进行了调查。有46.3%的学生认为在其他课程的学习中应用了直觉分析。有24位被调查学生给出了应用直觉分析的课程名称及相应描述，见表3，其中“数字电子技术”课程没有给出描述。有学生认为在考试中应用了直觉分析，但没有给出描述。表中所列的9门课程均在“基本电路理论”课程之后才被学习。由此可以看出，由于在“基本电路理论”课程教学中讲授了直觉分析方法，学生将该方法有意识地应用到了其他课程的学习。

表3 应用直觉分析的课程名称及其应用描述

最后，调查要求学生给出对在“基本电路理论”课程中开展直觉分析的教学的建议和看法，有15位学生给出了回答，见表4。作者粗略地将这些描述归纳为对直觉分析教学的建议和对直觉分析本身的看法。Ashby总结了培养电路直觉分析能力的经验法则[1]：强化基础、积累经验、拆解问题、培养估算能力、借助示波器等仪器直接观察。表4中学生提出的建议与上述经验法则有颇多相同和吻合之处。表4中学生对直觉分析的看法也反映了他们对直觉分析的一种理解，这些理解与直觉分析方法的特点是密切相关的[2]。由此可以看出学生对直觉分析方法具有相当程度的理解。

4 反思与讨论

从调查结果看，大部分学生对电路直觉分析教学持正面肯定态度。

表4 对开展直觉分析的教学的建议和看法

但是，也应该注意到，并不是所有的学生都持肯定态度。这说明在开展电路直觉分析教学时，还有进一步改进的地方。作者认为，下述几点对成功实施电路直觉分析教学具有重要的作用：

1)教师对直觉分析法的把握和理解

直觉分析与逻辑分析是两种迥异的分析方法，教师必须对电路直觉分析方法的特点、应用方法等进行学习、理解和掌握，否则，教师就无法向学生讲清楚这一方法。

首先，直觉能力是人类的天赋。文献[2]中的一个例子很有说服力：当你过马路时，抬头一看，一辆汽车正向你驶来。你瞥了汽车一眼，你会估摸一下它的速度，揣测一下它与你的距离，在脑中迅速形成一幅已经发生的、正在发生的、下一时刻可能会发生的事情及结果的图景，然后，你会本能地采取合适的行为，结果什么也没有发生(你安全地过马路了！)尽管如此，你的行为是直觉的，因为很多事情你并不知道，汽车的速度究竟是多少km/h？下一时刻究竟会发生什么？汽车司机有什么企图？等等，这一切你全不知道，你的高超逻辑推理能力在这里派不上用场！

其次，直觉分析方法的应用是普遍的。从现有资料看，直觉分析方法在初、中等教育中的语文、数理化以及其他科学类课程中得到了广泛应用。在高等教育领域，直觉分析方法在“高等数学”、“大学物理”、“力学”、“电路理论”等课程中得到了应用。

上述两点可看作直觉分析教学的理论基础。

当然，直觉分析方法并不一定适合所有问题的解决，适合解决问题的也要求直觉分析方法应用者具备某一方面专门知识的扎实基础，并且具备一定的在经验基础上进行推断和归纳的能力。这无疑对授课教师提出了很高的要求，教师应具备扎实的学科功底和较强的对问题进行推断和归纳的能力。

2)教学方法建议

目前，关于电路直觉分析教学的方法与策略的研究还比较少。经过实践，作者认为可从以下方面来改进和提高教学效果：

(1)强化基础知识的教学，注重知识的储备，为学生直觉思维提供源泉。

(2)结合电路应用实例，充分重视电路的工程近似分析。近似分析是一种实用的直觉分析技巧。

(3)注重知识的结构化，促进直觉思维的准确性。

(4)借助直观手段教学，培养学生直觉思维的敏捷性。最值得推荐的是采用计算机辅助分析来辅助教学。计算机辅助分析可以快速地给出结果，具有很强的直观性。

(5)例题、习题训练法是一种值得推荐的教学形式。不管是进行直觉思维还是逻辑思维的训练，例题、习题训练法都是有效的。

(6)采用小组讨论方式，引入互动、讨论教学，可以增强直觉分析的训练效果。

(7)采用对比启发式教学。对逻辑分析方法和直觉分析方法进行比较，有助于学生对直觉的理解。

(8)通过提问加以训练。这里的提问可以是自问，也可以是他问。问题的提出有助于启发思维。

(9)在教学中注重电路学习的趣味性，促进直觉思维的形成。

3)直觉分析教学素材的收集与挖掘

直觉分析教学素材的收集是一个应该特别予以重视的问题。由于目前资料的相对匮乏，教师除了收集已有的电路直觉分析素材，还应收集电路实例，通过改造，挖掘出其中的直觉分析因素，并以适合于教学的形式予以呈现。

5 结语

本文采用问卷调查的方式探讨了学生对电路直觉分析教学的适应性和倾向性，从调查结果看，学生对电路直觉分析教学的适应性和倾向性总体上呈正面支持态度。基于调查结果和作者的教学实践，给出了改进电路直觉分析教学的一些建议。尽管如此，有必要对电路直觉分析教学开展进一步的研究。如何培养学生的电路直觉分析能力？是通过直觉分析例子的直观展示来让学生模仿这种能力？还是通过理性分析、启发式指导学生来获得这种能力？学习效果的提高是由于学生确实掌握了直觉分析方法而导致的？还是由于学生对直觉分析方法感兴趣从而加大了对课程学习的投入而导致的？这些问题的回答还需作进一步的研究。

[1] 田社平，邢磊，张峰.电路直觉分析的教学策略及其效果评价[J].南京：电气电子教学学报(待发表)

[2] E.Fischbein.Intuition in Science and Mathematics An Educational Approach[M].USA(NJ):Kluwer Academic Publishers, 2002

Study on Students′ Attitude Towards Teaching of Circuit Intuitive Analysis by Questionnaire

TIAN She-ping1, XING Lei2, ZHANG Feng1

(1.SchoolofElectronicsandElectricEngineering,ShanghaiJiaotongUniversity,Shanghai200040，China; 2.CenterforTeachingandLearningDevelopment,ShanghaiJiaotongUniversity,Shanghai200240,China)

This paper has discussed students′ adaptability and tendency towards the teaching of circuit intuitive analysis through questionnaire.Based on the questionnaire, over 84% of students surveyed report that they agree intuitive analysis approach is helpful for learning basic circuit theory courses and over 46% of students who agree report that they have applied intuitive analysis approach in learning of other courses.Some measures are proposed for improving the teaching of circuit intuitive analysis.

intuitive analysis; questionnaire; circuit theory

2016-02-01;

2016-04-07

上海交通大学教学发展中心教学发展基金项目“促进工程分析能力培养的教学实践与探索”(No.B3-141003)

田社平(1967-)，男，博士，副教授，主要从事电路理论和动态测试技术等的教学和科研工作，E-mail:sptian@sjtu.edu.cn

TM13

A

1008-0686(2016)06-0001-04