面向留学生的电路理论课程教学研究

程木田，郎佳红，李绍铭，马小三

(安徽工业大学 电气与信息工程学院，安徽 马鞍山 243002)

一、面向留学生电路理论课程教学概况

2015年，安徽工业大学本科和研究生教育开始招收留学生。目前我校有300多名来自亚洲、非洲、欧洲的40多个国家的留学生。2016年，我校招收了首批电气工程与自动化专业本科留学生。电路理论是该专业学生接触到的第一门专业基础课，该课程对后续课程的学习有着极其重要的影响。

我校成为留学生的招生培养单位时间不长，为留学生教学的一线教师对于留学生的教学模式的探索也才处于起步阶段。随着对留学生教学模式的不断探索，教学方法、教学手段不断创新，教学经验不断积累。通过近几个学期的留学生教育教学发现，留学生的认知基础、生活习惯、学习态度、文化背景以及对教学模式的适应情况，存在的问题主要体现在以下几个方面：(1)学生的文化基础、认知水平差异悬殊，难以按照统一标准进行教学。电气专业留学生来自多个国家，他们的初中、高中阶段教育层次、水平以及内容是不尽相同的，与我国的初中、高中教育也有很大的区别。比如，有的学生物理基础方面极其薄弱；部分学生对复数的概念和相关计算一无所知，但这部分知识中国学生在高中都学过，这一现实的差距使得我们按照我校中国学生制定的教学大纲和教学日历进行教学变得极其困难，学生也很难适应。(2)学生平时成绩考核不易操作。学校虽然制定了包括出勤和课堂表现的平时成绩考核标准，但实际的课堂表现成绩评定不易操作。一般而言，课堂上表现活跃的为数不多，但其余的人表现大同小异，很难区别考核。(3)存在语言上的交流困难。留学生课程为英语教学，但有些学生来自母语为非英语的国家，同他们之间的英语交流极为不便，这也为一个课堂上的统一授课增加了难度。(4)对中国式教学模式的适应上存在滞后性。中国式教学在发挥学生的主观能动性基础上，关注纪律与约束，强调团队合作，提倡奉献意识。而留学生很多来自母语为英语区或法语区，无法适应中国式教学模式。

经过近几个学期的教学实践，我们在教学内容、实验教学和教学手段上进行了改革，使得大部分留学生逐渐适应了我校的教学模式，在知识的学习上也取得了较好的效果。

二、课程教学内容改革

在初期制定教学计划和选择教学内容过程中，电气专业留学生电路理论课程教材选定了较为经典的C.K.Alexander和M.N.O. Sadiku编著的FundamentalsofElectricCircuits第六版。该书由机械工业出版社影印出版。其教学内容编排与我校中国学生所使用的教材一致，且含有大量的习题。所讲授的内容主要包括直流电路、交流电路和高等电路分析三大部分。其中直流电路部分主要由电路基本概念和电路定律、电路分析方法、电路定理、暂态电路等部分构成；交流电路由正弦稳态分析、三相电路、耦合互感电路等部分组成；高等电路分析由拉普拉斯变换、傅里叶变换等内容构成。为了便于留学生学习，我们在留学生电路教学的实施过程中，对教学内容做了如下调整：(1)在原教材的基础上，重新参考新的教材，如电子工业出版社影印出版的由J.W. Nilsson和S.A. Riedel编著的ElectricCircuits第九版。该版本入门容易，讲解深入浅出。原指定教材中很多例题都涉及到受控源，这一方面加大了例题的难度，另一方面又不太实用，从而不利于教学，而ElectricCircuits例题难度较为合适，同时含受控源的内容篇幅也不太大，且能够说明问题。因而，在授课过程中，我们注意结合这两本书的优点，择优而取，相得益彰。(2)在教学内容方面，加大对学生分析问题和解决问题能力的培养，将原本课堂上部分内容如高等电路分析的讲授改为布置学生自学，因为这部分内容在后续的专业课程中会再次学习。原先放在电路理论中讲授的目的是便于学生建立相应的形象模型，方便学生后续学习。但基于学生的学习现实，我们将这部分内容从课堂讲授内容中删除，改成学生自习，但我们仍然向学生提供相应的自学所需资料和答疑，并督促学生学习。

三、实验教学改革

实验教学环节上，我们初期制定的方案也是按照中国学生的标准进行的，一人一组开展实验，考试时采用操作考试。国内的理工科学生在初中和高中都受到较好的物理训练，也做过比较多的电类实验，因而，他们可以很快理解并做好电路理论中开出的实验，也可以取得比较好的考试结果。但实践表明，留学生无法很好地适应这一模式。这是因为有些留学生入学前没有进行相应的训练，部分留学生连基本电表的功能也不清楚，理论方面也存在理解不够深入的问题，因而，实验较难达到预期效果。 针对这一现状，我们一方面提前将实验的内容发给留学生，并针对实验内容设置问题，让他们在线回答，同时，让留学生说出自己不知道或不懂的内容，教师进行答疑。在实验过程中，采用2人一组，让留学生互助合作完成，但要求每一个留学生都能独立完成，最终考试还是采用操作考试，对每一个留学生进行考核。

四、教学手段改革

在教学手段上，我们利用雨课堂实现智慧课堂教学。雨课堂APP是由清华大学在线教育办公室组织研发的一款免费应用程序，该程序有英文版，适合面向留学生进行教学。其特点有：(1)雨课堂APP是基于微信平台的，微信是当前支持多人群聊的工具，受到人们的广泛喜爱。微信也是我校留学生使用的重要交流工具。我校每位留学生都申请了微信号并能熟练使用。因而，该程序可以很容易在留学生群体中普及应用。(2)可以直接嵌入Powerpoint中，不需要专门重新制作课件，使用方便。(3)具有丰富的功能，包括课前推送预习资料、点名、课上测试并收集学生答题数据、师生互动、布置作业并自动批改等。这些功能可以满足翻转课堂、智慧课堂等非传统教学方式的需要[1-3]。

针对教学中存在的问题，我们利用雨课堂APP采取了相应的改革措施：(1)在讲授相关内容前2天，将准备好的基础资料通过雨课堂APP发给留学生并要求他们就相应的内容进行预习、回复和反馈。比如讲授交流电之前，将复数相关内容发给留学生，并附上相关的习题，让学生解答，雨课堂APP可以实现自动批改，他们的回复和解答结果作为平时成绩的一部分。通过该操作有两个好处，一是让留学生复习了相关的知识，二是通过分析答题情况清楚了解他们对这些相关内容的掌握程度，据此设计课堂教学内容和方法。此外，还可以利用雨课堂APP针对不同水平对象发放内容深度不同的资料，做到因材施教。(2)留学生的平时成绩判定取决于考勤、平时表现和作业等情况。其中，考勤和作业情况可以进行直接量化。通过雨课堂APP考察平时表现，比如授课过程中利用雨课堂APP增加抢答环节，增加随堂测试，让留学生就某一问题进行留言讨论等。这一手段一方面让每个留学生都有表现机会，另一方面，留学生的表现情况也都会被雨课堂APP记录，给判定平时成绩提供重要依据。图1是使用雨课堂前后平时成绩的比较。可以看出，使用前，平均分和最低分都比较高，这是因为课堂表现不易区分，很多人都一样。而使用后，最高分与使用前基本相同，但是最低分以及平均分比使用前都有了较大的降低，这是因为利用雨课堂对学生平时学习情况的记录，如实的反应了学生的平时学习情况。(3)在课堂教学中，尽量采用简练、简单的词语进行教学，同时通过雨课堂APP采用书面的方式加强互动，避免在听说等方面的沟通障碍。

图1 使用雨课堂前后学生平时成绩的比较

通过近一学期的实施，我们发现利用雨课堂可以有效促进学生学习，较好提升课堂的教学效果，最终学生的总评成绩优秀率也比未使用前提升了10%。

五、结语

教学改革是教学过程中的一个永恒课题，智慧课堂是一个新的发展方向。针对电气专业留学生电路教学中的问题，我们采用多方面的手段，有的放矢地结合雨课堂APP实施智慧课堂教学，提高了本课程的教学效果。