电路知识思维导图学习法的应用和探索

汤敏 王敬时 周童 宋长青 吴国祥

摘  要 为引导学生适应大学的教学方法，培养学生自主学习的能力，课程组提出“电路知识思维导图学习法”，目的在于运用图文并茂的方法，促使学生把握电路各个章节的主要知识点及各个知识点之间的相互关系和相关层级。实践表明，这种方法可以很好地促进某个重要知识点的巩固和比较，有助于把握整章内容及各章相互关联，把脉整门课程的内容并打通复习，还可以迁移应用到后续其他课程的学习中。

关键词 电路;思维导图;课程思政;电子信息工程专业

中图分类号：G642.0    文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2020）24-0113-03

Application and Exploration of Learning Method of Mind Map in Electric Circuits//TANG Min， WANG Jingshi， ZHOU Tong， SONG Changqing， WU Guoxiang

Abstract In order to guide the undergraduates to adapt to the univer-sity teaching methods and to cultivate students ability of self-study， our course group puts forward the “Learning Method of Mind Map in Electric Circuits”. By using the method of illustrated text， this lear-ning method aims to grasp the main knowledge points and the inter-relation and relevant levels in each chapter of Electric Circuits. The practice shows that this method can well promote the consolidation and comparison of an important knowledge point， grasp the whole chapter content and its interrelation， pulse the content of the whole course and review， and can also be applied to the follow-up study of the other courses.

Key words electric circuits; mind map; ideological and political edu-cation in curriculum; electronic information engineering

1 引言

2020年5月28日，教育部發布《高等学校课程思政建设指导纲要》，全面推进高校课程思政建设。《纲要》明确指出：全面推进高校课程思政建设，是深入贯彻习近平总书记关于教育的重要论述和全国教育大会精神、落实立德树人根本任务的战略举措，每个高校都要深化教育教学改革，每位教师要充分挖掘各类课程思想政治资源，发挥好每门课程的育人作用，全面提高人才培养质量[1]。

南通大学的电路课程是江苏省品牌专业——电子信息工程专业重要的专业基础课，依托于南通大学信息科学技术学院信息工程系。该课程是信息工程、通信工程、物联网工程、集成电路设计等相关专业的一门重要的专业基础课和必修课，也是一门实践性很强的课程，一般在本科阶段第二学期开展。该课程系统介绍电路的基本规律、基本理论、基本元件及电路的分析计算方法，既强调学生对基本概念的理解和基本方法的掌握，又注重电路分析方法和分析软件的灵活运用，为后续专业基础课和专业课提供电路理论基础知识及电路分析方法的支撑。同时，电路课程还与工程实践密切联系，培养学生科学思维能力、分析计算能力和科学归纳能力，树立严肃认真的科学作风和理论联系实际的工程观点，为毕业后从事相关工作奠定良好基础。

课程组全体教师经过多次研讨，得出一致结论：优秀的课程思政工作应该像盐，但人不能光吃盐，最好的方式是将盐溶解到各种食物中让人自然而然地吸收。而且电路课程面对的是大一的学生，他们刚刚从高中升入大学，虽然嘴里喊着“师父领进门，修行靠个人”，但是学习方法上还没有完全从填鸭式教学转入自主式学习。针对大学学习的特点，任课教师有必要进行学习方法的引导和指点，为此，课题组提出“电路知识思维导图学习法”，取得不错的教学效果。

2 电路知识思维导图学习法

思维导图是一种帮助进行思维发散和思维整理的可视化工具，目的在于将思考过程形象化，促使在绘图过程中有效地理解、加工和记忆相关知识，同时能够应用到日常生活的各个领域。“电路知识思维导图学习法”运用图文并茂的方法，把握电路各个章节的主要知识点及各个知识点之间的相互关系和相关层级，是一种放射性的思考具体化的表现形式。该方法的引入和使用，不仅可以加速资料“量”的积累，还可以更好地将电路中各个知识点和分析方法之间的关联性和异同点分层分类管理，便于学生在头脑中从“质”的角度把握电路这门课程的整体理论框架，提高学习效率，培养思维习惯。

课程组倡导的“电路知识思维导图学习法”，让全班学生自由组合成若干个学习小组，每组8～10人。具体操作方法：在各章教学完成以后，以小组为单位，学生分工合作，对本章主要概念和分析方法以思维导图的形式整理并绘制，然后以小组为单位进行展示、汇报和研讨，便于各组学生之间互相学习、互相借鉴、共同提高，也可以通过师生、生生同频共振帮助学生梳理和巩固所学知识。思维导图的绘制不局限于形式，可以手写，也可以采用Mind-Master、WPS等软件绘制，由各组学生自行决定。

3 采用“电路知识思维导图学习法”取得的成效

有助于促进某个重要知识点的巩固和比较  线上线下混合式教学模式，学生在线上视频学习的基础上，需要通过教师线下辅导，再进行反復思考和梳理总结。学生采用“电路知识思维导图学习法”，有助于针对重要章节的重要知识点进行巩固和比较。图1所示为学生整理的第九章中关于正弦稳态电路的功率概念的思维导图，很好地将瞬时功率、有功功率（平均功率）、无功功率、视在功率的定义进行了比较，并揭示相互关系。

有助于把握整章内容及其相互关联  电路理论课程中第三章“电阻电路的一般分析”属于重点知识，也是第九章“正弦稳态电路分析”的基础。学生采用“电路知识思维导图学习法”，绘制第三章的思维导图，如图2所示，很好地展示了电路的图等若干重要定义，同时罗列出支路电流法、网孔电流法、回路电流法、结点电压法等诸多概念，揭示这些常规分析方法的基本思想、采用变量、解题步骤、适用范围等，为后续正弦稳态电路的分析打下良好基础。

有助于把脉整门课程的内容并打通复习  整个电路理论课程可以分成两部分：直流电路分析和正弦稳态电路分析。在后半部分的讲授过程中，首先讲解正弦量的基础，包括复数运算、三要素、相量法的基础;其次讲解正弦稳态电路的分析方法及其功率;再次讲到两个线圈产生互感时，耦合电路的求解;最后讲到RLC电路的串并联谐振。学生一开始会觉得这些章节内容繁杂无序、并无关联，但在做好思维导图以后渐渐明白，原来这几章内容都是相互关联的：第八章的相量法是后续所有正弦稳态电路分析的工具和手段;第九章的正弦稳态电路的分析实际上是以前半部分直流电路分析方法为基础，采用相量形式进行具体电路分析，归根结底是研究电路物理量随时间变化的规律;第十章的互感是正弦稳态电路中两个线圈出现互相影响时，通过解耦转化为第九章采用正弦稳态电路的分析方法来分析电路;第十一章的网络响应和串并联谐振其实是研究正弦稳态电路中电路物理量随角频率变化的规律。这样联系起来看，学生能更好把握后半部分各个章节之间的相互关系。

有助于迁移应用到后续其他课程的学习  电路课程和后续的模拟电子技术、数字电子技术都是电子信息工程专业的核心基础课程，“电路知识思维导图学习法”完全可以迁移应用到这些后续课程的学习，让教师实现“授人以鱼不如授人以渔”的教育目的，同时让学生收到事半功倍的效果。

4 总结与展望

借鉴3S学习形态，基于“自学—互学—自悟”的学习流程，引导学生通过Self-direction（自我引导）的自我学习、Socialization（团组讨论）的碰撞与思辨以及Self-

Surpassing（自我超越）的自我提升，提出“电路知识思维导图学习法”，使得学生在对知识层次的理解上更加深入深刻，超越原有的学习水平。这种螺旋式的递升将教会学生学会思考、学会学习，实现人生终身学习和持续发展，在思考中生长智慧，在思考中成就未来。同时，这种学习方法还将培养学生发现问题、解决问题的能力，培养他们的逻辑性、批判性和独立性，提升思维品质与思考能力，为后续毕业设计环节和今后学习工作奠定良好基础。

参考文献

[1]教育部关于印发《高等学校课程思政建设指导纲要》的通知[EB/OL].[2020-06-01].http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A08/s7056/202006/t20200603_462437.html.