电路原理课程知识碎片化教学理念

刘艳 陈卓 张庆芳 陈园园

[摘           要]  碎片化的学习方式古来有之。采用碎片化的教学理念对电路原理课程内容进行分割，使该课程教学重点更突出，针对性更强，过程监督更具体，同时也为混合式教学模式中的一些教学环节提供依据。

[关    键   词]  碎片化;电路原理;过程监督;混合式教学模式

[中图分类号]  G642                 [文献标志码]  A             [文章编号]  2096-0603（2019）27-0178-02

“碎片化”学习是通过对学习内容进行细化分割，让学习者对学习内容进行针对性学习，这样的学习方式称为“碎片化学习”。碎片化学习理念的关键所在——如何针对不同的学习对象进行知识点分割，才能提高学习效率，并取得较好的学习效果，但同时又要注意，“碎片化”不只是单纯的知识点分割，其分割的目的是为后期的教学计划服务的，所以分割时要结合课程的教学大纲、学时、教学模式、课前预习、课中讲解、课后复习、视频录制等环节来有机分割。

一、电路原理课程目前的教学情况

电路原理作为电类专业的专业基础课，我院的教学计划从原来的108理论学时减为96理论学时，两学期完成，采用的教材是邱关源主编、罗先觉修订的《电路》第五版，内容减掉了含有“运算放大器的电阻电路”和“均匀传输线”这两章，是因为后续课程会有详细讲解。我们目前的教学班级以80人左右的两合班为主，采用混合式教学模式，线上主要是借助微信和QQ发布作业和公告、上传手写图片等，进行提问、讨论和解答，每次课的课堂练习挤出几分钟时间进行蜻蜓点水式的讨论。可见，以教师为中心的模式还是居主导地位，教师对课前、课中、课后等环节的过程监督也是力不从心，每次课只能简单提问和考查几位学生的情况，且每位学生都要有平时成绩，所以提问和考查过的同学基本上就没时间再关注，这是严重的监督不到位。之所以还是以教师为中心的模式居主导地位，是因为太注重知识的完整性，打不破传统格局的教学模式。

二、电路原理课程内容分割

本学期我们尝试使用“雨课堂”[1-2]，采用知识碎片化的设计理念，首先按照教学大纲的要求，把电路原理课程内容重新分割与组织，如下图所示。由下图可见，整个电路原理课程的内容以直流电路为基础，把直流电路（第1～4章）的分析方法应用到交流电路（第6章，第8～13章）、暂态电路（第7章和第14章）、非线性电路（第17章）等，另外，还利用数学知识把电路方程转换成矩阵形式进行求解（第15章），又把有些电路转换成二端口网络，利用传递函数的知识进行分析（第16章）。

根据知识碎片化的理念，把各个部分拆分为很多小块，分割到每次课进行教学设计。

（一）直流电路

直流电路第1～4章，为基本定律和定理，可以分为：（1）元件的电压电流的参考方向和电功率;（2）电阻的联接;（3）电压源、电流源、受控源;（4）基尔霍夫定律;共四个碎片知识点。这四个碎片之间是有联系的，第一个碎片是基础，前三个都为第四个作铺垫。

直流电路中的一般分析方法，可以分为电阻变换法、电压源电流源变换法、支路电流法、网孔电流法、回路电流法、结点电压法、叠加定理法、戴维宁定理和最大功率传输，共七个碎片知识点。在进行电路分析计算时，根据具体情况，可以单独应用每个分析方法，也可以结合几个知识点进行分析求解。

（二）交流电路

交流电路包含第6章储能元件、第8章相量法、第9章正弦稳态电路的分析、第10章含有耦合电感的电路、第11章电路的频率响应、第12章三相电路、第13章非正弦电流电路和信号的频谱等共七章。第6章就一个碎片知识点，即电感元件、电容元件的电压电流关系及其串并联等效。第8章可分为：复数与正弦量之间的关系;RLC单一元件的电压电流关系的相量形式，共两个碎片。其中后一个碎片知识点是整个交流电路的基础。第九章可分为阻抗和导纳、正弦稳态电路的分析、正弦稳态电路的功率（含复功率），共三个碎片。其中第二个碎片完全可套用直流电路的分析方法，但要注意复数计算的问题。第10章可分为去耦合等效电路和理想变压器，共两个碎片。第11章可分为RLC串并联谐振、RLC串联电路的频率响应及波特图，共三个碎片。第12章可分为三相对称电路的计算、三相对称电路的功率及三相不对称电路的分析，共三个碎片。第13章可分为：非正弦周期电流电路分解为傅立叶级数;非正弦周期电流电路的计算，共两个碎片。第7章可分为：动态电路的方程及其初始条件、一阶电路的三要素法、二阶电路的全响应及一阶电路的冲击响应，共四个碎片。第14章可分为：拉普拉斯变换的性质、拉普拉斯反变换的部分分式法、应用拉普拉斯变换分析线性电路及网络函数及其零极点、冲激响应，共四个碎片。第15章可分为：关联矩阵、回路矩阵、割集矩阵;回路电流方程的矩阵形式;结点电压方程的矩阵形式;共三个碎片。第16章可分为：二端口的方程和参数、二端口的连接及回转器和负阻抗变换器，共三个碎片。第17章可分为：非线性电阻、小信号分析法及分段线性化法，共三个碎片。

交流电路以相量法和正弦稳态电路的分析为基础，比如把非正弦周期电流电路变换成多个正弦电路的叠加来进行分析;把非线性电路转化成线性电路来分析等。

三、碎片化需要注意的问题

（一）充分了解学习者

把需要学的内容进行碎片化，只是为了重点更加突出，针对性更强，而且要注意按一定的学习规律或顺序进行碎片的有机分割，知识的碎片化本身并不带来优势[3]，优势在于碎片化后的有效利用给学习者带来的价值，这个价值来源于学习对象的碎片化需求。

（二）对教师的高要求

教师进行知识分割时，除了要结合教学大纲要求，充分了解学习者的接受能力和阅读习惯之外，还要做到知识点图谱足够碎、足够大时，才可能灵活地调用和组装，建立完整的知识体系[4]。

四、结语

碎片化學习模式是利用其灵活性好、针对性高的优点，最终目的还是要把各个碎片连成网络，形成系统。作为教学者，在教授知识的过程中要注意扬长避短，收发自如，灵活应用;作为学习者，要注意找到适合自己的学习模式，最终建立完整的知识体系。

参考文献：

[1]于歆杰.以学生为中心的教与学：利用慕课资源实施翻转课堂的实践[M].2版.北京：高等教育出版社，2017.

[2]朱桂萍，于歆杰.“电路原理”MOOC资源的多种应用形式实践[J].电气电子教学学报，2017（6）.

[3]于歆杰.教学创新为什么这么难[N].光明日报，2016-09-09.

[4]朱桂萍，于歆杰，陆文娟.“电路原理”课程深度改革的实践探索[J].电气电子教学学报，2013（10）.

编辑 陈鲜艳