“混合式学习+电路仿真”在高职电路课程改革中的应用

2020-04-27天津城市职业学院

亚太教育 2020年2期

关键词：电路仿真元件电路

天津城市职业学院于莉

一、高职电路课程改革中遇到的问题与措施

（一）高职电路课程的重要性和学习中的一些问题

电路课程在高职自动化类专业的专业课程中占据着非常重要的地位，是专业的核心基础理论课程之一，常安排在大一时期学习。该课程与很多后续课程相关。学好电路课程，能够为后续很多课程打好基础，有利于提升学生的职业能力，促进其下一个阶段的学习和发展。

电路课程理论性较强，电路概念抽象难懂，学生对理论知识缺乏感性认识，无法理解相关概念。同时在知识的应用过程中出现困难，出现畏难情绪，降低了学生的课程学习兴趣，学习效果难以达到预期目标要求。

（二）高职电路课程改革措施

1.降低电路课程的理论难度，结合工程进行教学

2.加强电路教材建设

（1）原理性内容适当减少，而应用性内容适当增加，增加这些专业知识进一步应用的内容。（2）注重课程内容创新。（3）课程内容将新技术、新工艺、新知识融入其中，把一些陈旧的、在实际生产中已被淘汰的知识删除。（4）教学内容体现工程思想。

3.改进现有的教学方法和手段

（1）上好电路第一课——绪论课。（2）重视新课的引入。（3）课堂上重视知识的“发现”过程。（4）课堂上适当介绍有关电工技术的历史知识。（5）课堂上联系实际介绍生产生活中的实用电路。（6）课余时间组织电工电子兴趣小组。（7）在“工学结合”的模式下对电路课程进行改革。（8）采用多媒体教学的方式，将多媒体技术和电路中的难点结合起来。

4.加强电路课程的实验教学改革

（三）混合式学习的出现

随着移动互联网、云计算、大数据等信息技术的不断发展，以智能手机为主的自带设备开始逐渐应用于现代的教学活动中。以教学助手“蓝墨云班课”为例，教师能够通过智能手机开展发送通知、分享资源、布置小组任务、批改作业、组织讨论、投票问卷、头脑风暴、讨论答疑、组织点评等活动，有效实现移动教学。这种打破教师、学生、教学资源之间的时空限制，进行混合式学习的方式也是高职电路课程教学改革的又一契机。

（四）“混合式学习+电路仿真”

由于高职电路课程有它自己的规律和特点，电路实验是电路学习中非常重要的一个环节，然而学生不能随时随地获得所有的实验设备，而采用电路仿真就能解决这一难题。电路仿真的应用极大地增强了学生的感性认识，降低了教学难度，学生可以随时随地利用所有的仿真实验设备进行电路实验和设计。

利用混合式学习，把前文中提到的改革措施有效地组织起来。例如工学结合、教材建设、改进教学方法和手段、电路仿真这些具体的做法，被“混合式学习”这个链条组织起来，更好地发挥教学效果。

二、应用“混合式学习+电路仿真”解决教学难点示例

电路课程在学习到交流部分的“单个元件的交流电压电流关系”内容时，三个单个元件的电压电流相位关系及应用这一部分非常抽象，是一个学习难点，学生很难理解同相、超前、滞后的相位关系。

为了帮助学生辨明这个难点，利用云班课将围绕这个难点的实际应用、归纳总结等内容上传，并利用头脑风暴、小组学习和评价等教学手段，再将电路仿真的预习、演示、对比等贯穿于整个混合式学习过程。具体做法见表1 所示，仿真结果图如图1、图2、图3 所示。

表1 “混合式学习+电路仿真”应用示例表

电路的仿真结果如下，图1、图2、图3 中，粗线均代表电压，粗线均代表电流。图1 为正弦交流电的纯电阻电路连接下，用示波器和电流探针测量电阻两端的电压和电阻上电流的相位关系，图中显示电阻电压和电流相位一致。图2 为正弦交流电的纯电感电路连接下，用示波器和电流探针测量电感两端的电压和流过电感电流的相位关系。图2 中显示电压比电流超前90°。图3 为正弦交流电的纯电容电路连接下，用示波器和电流探针测量电容两端的电压和流过电容电流的相位关系。图3 中显示电压比电流滞后90°。

利用电路仿真可以直观清晰地看到在相同的激励下，不同元件使得电路中的电压电流相位关系不同。加之利用混合式的教学手段，在课前、课中、课后全方位地利用电路仿真进行学习引导和拓展，难点知识也不再难了，反而生动有趣、易于理解，提高了学习效果。