同伴教学法在电路分析课程中实践

2022-09-21 16:28:57 来源:写作指导

摘要:针对电路分析基础课程具有概念多、内容抽象、理论严密和学生难以理解的特点,在授课过程中采用了同伴式教学法,这种教学法以学生为主导,强调学生的主体性,能为学生提供充分的独立思考的空间,提高了学生的课堂参与度,文章将传统教学法和同伴式教学法的授课效果进行了对比分析。

关键词:“电路分析基础”;同伴式教学法;教学效果

“电路分析基础”是哈尔滨工程大学电子信息工程和通信工程专业的专业基础课。它以电路的经典理论为学习内容,教学目标是要求学生能准确理解和灵活运用电路的基本概念、基本定律和定理,培养学生具备分析并能设计高效实用电路的工程实践能力。该课程具有定理多、内容抽象、理论严密和工程背景广等特点,对高等数学、复变函数等先修课程有较高要求,又是后续信号与系统、通信原理等课程的基础,“电路分析基础”课程也是学生认为最难学的课程之一。另一方面,我国从小学到高中的课堂上都是教师讲、学生听这种以教师为主导的教学模式,这样的教学模式缺少学生独立思考的空间,无法为培养学生独立分析问题、解决问题的能力提供有效的途径,而这些能力是从事科研工作的基本要求,因此我们在“电路分析基础”课程的教学中引入同伴式教学法,在实现“电路分析基础”课程教学目标的同时,逐步培养学生的自主学习能力和创新能力,使学生具备从事科研工作的基本素质。

一、同伴式教学法

哈佛大学的埃瑞克·马祖尔教授在1991年创立了同伴式教学法。这种教学方法与传统的讲授式教学方法不同,这是一种以学生为主导、基于问题的互动式教学方法。同伴式教学法通常包括课前预习、课堂讲授、课堂测验、学生讨论和结果反馈等环节。学生通过自主思考、组内讨论和交流合作等多种方式获得知识,有利于激发学生的学习兴趣和学习热情,培养学生的创新性思维和团队协作意识,以及与他人交流沟通的能力。这一方法鼓励学生积极参与教学过程,使得教师讲授的知识更容易被学生接受。同伴教学法实现了学生自主学习、合作学习、师生互动和生生互动,从而有效地提高了大学课堂的授课效果。

二、教学内容设计与实施

鉴于中国学生的学习习惯和电路课程自身的特点,在将同伴教学法运用在“电路分析基础”授课过程中时没有硬性要求学生做课前预习,而是将每次课的内容分为若干个知识点,通过问题引出知识点,让学生带着问题去听,每个知识点讲授完毕,组织学生进行小组讨论,每组成员3~4人,内容是对所讲授的知识点的理解,提出疑问,解决问题,最后进行归纳总结。讨论时间根据知识点内容灵活掌握,最长不超过5分钟。然后借助雨课堂针对所讲授的知识点进行测验,题型为单项选择题和多项选择题,题量为2或3道题,要求学生独立完成并在2分钟之内提交答题结果,然后教师根据答题结果决定下一步授课内容的同时公布答案,如果正确率在80%以上,说明绝大多数学生掌握,直接讲解下一个知识点;如果正确率在30%~80%之间,组织学生针对存在的问题进行小组讨论,找出错误原因,同时教师进行巡视,掌握学生讨论情况,对于讨论中出现的问题及时给予指导。小组讨论有助于学生对电路理论知识的深入理解,并帮助那些答错的学生找到问题的症结,形成正确的概念。如果答题正确率在30%以下,则需要教师将此知识点的重点难点再次讲解。由于课堂时间有限,每个知识点只进行一次课堂测验。对于较难理解的知识点,可以利用雨课堂进行课后测验,计入平时成绩。以笔者所在的哈尔滨工程大学信息与通信工程学院为例,电路基础课程是大二秋季学期开课的,绝大多数学生的成绩相差不是很大,只有个别学生成绩较差,为了能有效帮助这类学生提高学习成绩,分组时不是让学生随意组合,而是根据大一所有课程的平均成绩来决定,将成绩好和成绩差的学生编为一组,要求小组讨论时每名学生都要发言,有任何疑问,无论对错,都可以自由表达自己的观点,在这种平等、积极、畅所欲言的氛围中,使学生逐步养成主动学习、积极思考的良好学习习惯,从而激发出成绩差的学生的学习热情;反过来,又能促进成绩好的学生对电路理论知识的深入理解和认识。同时有助于培养学生的团结协作和与他人交流沟通的能力。在测试环节,我们采取学生独立完成题目而没有采取传统的由小组讨论给出答案的方式,因为小组讨论无法保证组内每一名成员都能主动思考,积极参与,会出现题目仅由个别学生解答、而其他学生坐享其成的情况,独立完成测试题可以有效杜绝此种现象。电路课程内容多,难度大,结构安排递进关系,课堂讲授的内容有部分学生不能完全消化理解,如果不及时解决就会影响后续章节的学习,因此我们建立微信群,以便及时解答学生课外学习中遇到的各种问题。

三、教学效果分析

2019年秋季学期,在通信工程专业和陈赓班的“电路分析基础”课程授课中采用了同伴式教学法,将2019年的期末成绩与采用传统教学方法的2018年的期末成绩进行比较,教学效果提高显著。具体表现为以下几个方面:

1.学生的学习成绩有明显的提高。将2019年的学生期末成绩与采用传统教学方法的2018年的学生期末成绩进行比较。表1、表2分别为2018年、2019年学生期末成绩分布情况统计表,90分及以上的学生人数提高了5个百分点,不及格的学生人数下降了9个百分点。2019年学生的期末成绩平均分为75.2分,2018年学生的期末成绩平均分为71.2分,提高了4分。当实施同伴教学法的时候,对于较难的知识点如节点电压法、三相电路等,学习效果更为显著。因为同伴教师比任课教师能更好理解同伴学生不懂的地方,并把后者的注意力引向他们不理解的问题的相关特征上,而且能用对方熟悉的术语来解释概念。表3、表4分别为2018年、2019年节点电压法这道题的得分情况统计表(满分为6分)。2018年节点电压法这道题的平均得分为2.94分,而2019年达到了4.44分,提高了1.5分,且2019年这道题满分的比例达到了48%,而2018年这个比例仅有12.6%。表5、表6分别为2018年、2019年三相电路这道题得分情况统计表(满分为8分)。2018年这道题的平均分为4.08分,2019年为4.82分,提高了0.74分,虽然平均分提高幅度不大,但6分以上的得分百分比2018年为23%,而2019年达到了49.3%,超过2018年一倍多。

2.学生自主学习能力有显著提升。我们规定小组讨论时组内每名成员都要发言,使得学生在课堂讲授阶段必须集中精力听讲,认真完成课堂测试题,讨论阶段积极思考,对课堂讲授的知识点进行归纳、总结,形成自己的观点,组织语言表达出来。当对某一知识点的理解组内成员间存在歧义时,鼓励学生要勇于表达自己的观点,这样的教学过程能充分调动学生的主观能动性,培养学生自主学习的良好习惯,使学生的理解能力、认知能力、分析问题和解决问题的能力都得到了极大的锻炼和提升。同伴式教学法的实施,能为学生提供充分的思考空间,使学生变被动接受知识为主动学、自主学,加强了师生间、生生间的互动,学生的学习热情和学习态度都有很大的改善。

3.学生的自信心和学习动力得以增强。传统的教学方法,教师无法针对不同的学生施以适当的教学内容,长此以往势必会造成缺乏自主学习能力的学生跟不上教师的教学进度,学习中遇到的问题不能得到及时解决,学生感到学习越来越困难,导致学生渐渐失去了学习兴趣,自信心也大受打击。而采用同伴式教学法教学过程中,学生除了听教师讲授知识,还要对每一个知识点进行充分的讨论,在这种讨论中使学生找到对知识点理解有误的地方,及时纠正,形成正确的理解。在小组讨论中,学生之间互帮互助,相互学习,相互促进,彼此之间地位平等,每名学生都有展示自己的机会,有利于增强学生的自信心。

四、结语

通过将同伴教学法引入“电路分析基础”课程的教学中,能及时发现教学过程中学生存在的问题,采取相应的措施及时解决问题,并能使学生对概念的理解更准确、全面,授课效果提高显著。同时,同伴教学法也是提高教学过程中学生参与度的行之有效的教学方法,使学生变被动学习为积极、主动学习,极大地促进了学生独立分析问题和解决问题能力的提升,为后续课程的学习和学生科学研究素质的培养奠定了坚实的基础。

作者:王红茹 席志红 张忠民 刘彬 单位:哈尔滨工程大学信息与通信工程学院