基于现代信息技术的电路原理课堂教学模式研究与实践

王海燕 王晓红 王守锋

（山东交通学院 山东·济南 250357）

0 引言

《电路原理》为自动化本科专业的专业必修课，总计64学时，讲授54学时，实验10学时。课程的主要任务是掌握电路的基本概念、基本知识和基本技能。通过对该课程的学习，使学生获得电工技术领域必要的基本概念、基本术语、基本原理、基本分析方法；具备所必需的电路分析基本知识和基本技能；解决工程上常见的电路原理问题的能力；为学习后续专业课程奠定必要的电学基础。

鉴于现代信息技术支持下网课的教学效果，与常规的课堂教学相比两者各有千秋。本文分别分析网课与目前常规课堂教学的不足之处，探索网课与常规课堂教学相互融合的课程教学方法，为电路原理课程及相关课程的教学改革提供参考。

1 目前电路原理传统课堂教学中存在的问题

目前传统教学模式下，电路原理课程传统课堂教学过程中存在的问题主要有以下三个方面：

1.1 课堂互动效果差

目前课堂教学过程中，学生和老师之间的交互主要通过课堂提问的方式实现。虽然在教学过程中，部分教师会设置抢答、分组讨论等环节，但是有些同学因为爱面子怕出错不敢答，有些同学本着随大流的心理不想出头、不想答，有些同学基础较差不会答、不敢答……。诸多因素的共同作用导致能够主动在全班同学面前表达自己观点的同学少之又少，同学们的参与度相对较低，互动效果较差。

1.2 吸收达不到预期效果

电路原理课即便老师讲的很好，课堂气氛也很活跃，同学们也都听懂了、看明白了，但是考试挂科率一直是居高不下，问题出在哪个环节？发送与传输都没问题，那有问题的只可能是同学们的吸收环节——“作业”。作业是学生巩固所学、深化理解的有效手段。教师布置作业、学生完成作业、教师批改作业后总结作业中的问题，课堂再次讲解……周而复始的典型作业过程。然而，对于作业的抄袭问题，典型的作业环节难以发现。部分同学上课认真听讲，但是懒于完成作业，对电路分析的掌握程度仅仅停留在听懂了、看懂了。

1.3 理论课与实验课分离

电路原理实验箱种类繁多，大型的台式实验箱、小型的箱包式实验箱，应有尽有。但是对于电路原理这种工科必修课，开设的班级较多，实验设备数量有限。一些基本的定理、定律只能通过理论推导获得，很难实现理论讲解的同时配设实验验证。实验课和理论教学通常是分离的。对于二本工科非电专业的同学，电工学中涉及的理论推导过程一方面不容易掌握，另一方面不需要同学掌握。但是，在缺乏实验验证的条件下，只能借助理论推导来讲解。

2 基于现代信息技术的电路原理课程网络教学存在的问题

现代信息技术是借助以微电子学为基础的计算机技术和电信技术的结合而形成的手段，对声音的、图像的、文字的、数字的和各种传感信号的信息进行获取、加工、处理、储存、传播和使用的能动技术。运营管理专业电路原理课程网络教学主要采用腾讯会议直播授课，配合企业微信群传送作业、习题；课程考核采用雨课堂答题，腾讯会议视频监考的方式。网络教学过程中存在的问题主要有以下三个方面：

2.1 硬件设备及网络问题

由于网速限制、使用量大等原因，腾讯会议视频直播会出现网络卡顿，即便是屏幕共享配合语音直播，部分同学依旧卡顿严重；课程期末考核需要两部手机或者一部手机一部电脑用来答题，一些同学摄像设备不能正常使用，一些同学电脑不能联网，一些同学压根没有电脑。硬件设备及网络对于网课的支撑度不足。

2.2 学生监管问题

个别同学上课回答问题不积极，课程参与度低，以网络卡、麦克风坏了等因素为借口搪塞老师；部分同学复制其他同学的作业。

2.3 学生与教师之间的非语言交流欠缺

现场教学过程中，教师可以根据同学们的眼神、表情等非语言交流，了解同学们的掌握情况；但是网络教学中只能尽量细讲、慢讲，根据教学经验估计同学们的掌握情况。

3 现代信息技术与传统课堂教学的有机融合

电路原理传统课堂教学与基于现代信息技术的电路原理课程网络教学都有各自的优点，同时也有各自的缺点。为充分利用两者的优点，使现代信息技术更好的服务电路原理课堂教学，应从以下三个方面对传统课堂教学进行改进：

3.1 借助雨课堂改善课堂互动效果

雨课堂是学堂在线和清华大学在线教育办公室共同研发的一款小插件，其将信息技术手段融入PPT和微信，开创了师生之间新的互动模式。在课堂的任意环节教师可以通过随机点名查出勤，通过随机点名请同学回答问题，实时监测同学们的听课效果，提高教学质量。同学们可以通过弹幕、投稿回答教师的提问，通过弹幕、投稿表达自己的观点，减少部分同学因为腼腆、胆小等心理因素而不参与课堂互动的尴尬。匿名发信息可以鼓励同学们畅所欲言，表达自己真实的课堂感受，提高课堂参与率，改善课堂互动效果。

3.2 借助企业微信群改进作业评阅过程

在经典作业过程的基础上，随机请同学上传作业图片到企业微信群，教师现场点评，对于同学们共性的问题可以直接指出，教师在点评的过程中，同学们可以畅所欲言。随机请同学上传作业，避免部分同学不写作业，在原有作业过程中，同学不交作业只有教师、课代表和同学自己知道，老师针对不交作业问题课堂上批评，会让同学难堪，形成抵触心理。现场上传作业，在无形中给同学以警示，要求其主动完成作业。对于有抄袭作业嫌疑的同学，现场要求其讲解作业，从而对于抑制作业抄袭。

3.3 实验验证辅助理论讲解

NI Multisim 14.0仿真软件可以完成节点电压法、戴维南定理、叠加定理、一阶RC电路、RLC串联电路、三相电路等多种电路的仿真与分析。在理论讲解过程中，可以随时利用仿真实验电工学中基本定律进行验证。仿真实验数据对比比理论推导更加简单，更容易被同学们所理解。对比图1所示叠加原理的理论分析图和图2所示叠加原理的仿真实验，图2的数据对比更加形象。

图1：叠加原理

图2：叠加原理仿真实验

4 结语

传统课堂教学具有一定的缺点，同样网络在线教学也不是完美的，深入研究现代信息技术与传统课堂教学的有机融合方法，是一个具有深远意义的课题。本文利用现代信息技术的便利，对传统课堂教学进行了初步改进，主要包括以下三个方面：通过在传统课堂教学过程中融入雨课堂，改善互动效果；借助企业微信群，同学现场提交作业，教师课堂点评，督促学生积极认真完成作业；在理论讲解过程中，借助NIMultisim 14.0仿真软件实现理论讲解和实验验证同步进行。随着现代信息技术的快速发展，基于现代信息技术的电路原理课堂教学模式，有待我们进一步开发探讨。