基于DCL的电路原理实验教学方法研究

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　　摘 要：电路原理实验课程传统教学中普遍存在着理论性强、过程枯燥、不易于直观理解等缺点，从而使学生对实验课程缺乏主观积极性、能动性及创造性。为了充分调动学生在电路原理实验课中的主观能动性、培养学生学习兴趣、激发学生创新意识，结合国外先进的DCL教学理念，引导学生自主学习，以学生为中心进行了电路原理实验教学方法研究。有效地增强了电路原理实验教学效果，明显地提高了电路原理实验教学质量，进一步促进了教学方法改革。
　　关键词：电路原理;DCL教学;自主学习;教学方法
　　中图分类号：G642文献标识码：A
　　1 绪论
　　传统电路原理实验教学中普遍存在着理论性强、过程枯燥、缺乏学生主观理解性等缺点，不利于学生自主学习和创新实验能力的培养。那么，如何激发学生积极主动地参与到实验课程中，使他们深入理解从实验题目确立、实验方案设计、实验技能操作、完成实验总结等全生命周期的电路原理实验课程内容。该文探讨和尝试在电路原理实验教学中引入了DCL教学模式。这种教学模式旨在培养学生对实验课程积极的参与意识，提高学生实验设计的主观能动性，激发学生对实验课程的热情。在教师的指导下，使学生成为实验课堂主角，让他们敢于担当、勇于任事、主动作为、自主创新地进行实验课题设计，从而更加独立地完成整个实验课程学习任务。
　　2 DCL教学模式理论
　　DCL即为Design Centered Learning教学模式[1]，是一种以“设计为中心的学习”。在这种全新的教学模式中，将转变师生职责，使教师引导学生积极参与到实验课程的学习任务中，让学生在课堂成为主角，教师起辅助作用，主要以提高教学质量和学生的学习效果为目标，培养学生团队意识、独立解决和分析问题的意识，最大程度地激发学生把理论知识联系实践解决工程实际问题的能力等。
　　3 DCL教学模式特点
　　DCL教学模式主要是开展项目的形式，培养学生的专业技能，着重培养学生在不同的课题开展中的合作、展示、实验、学习计划等能力。DCL教学模式特点主要包括专业化、激发性、合作性、创新性、综合化、多学科性[2]。
　　3.1 专业化
　　DCL教学方法要求所选课题与工作实践相结合，注重学科领域应用型、技能型人才的培养，锻炼和提高学生解决实际工作专业问题的能力。
　　3.2 激发性
　　DCL教学方法能够使学生全面参与到课程学习中，最大程度激发学生主观能动性。让学生们以主动活跃的角色参与到任务分配、计划制定、课程学习、考核评价过程，鼓励学生积极参与到课程的学习中，努力培养他们适应毕业就业之后必备的责任感和学习能力。
　　3.3 合作性
　　DCL教学方法对学生合作能力的培养，是通过让学生之间提问研讨、激励及支持实现的。培养和锻炼学生在将来就业或创业的过程中的合作能力。
　　3.4 创新性
　　DCL教学方法能够给学生自由创造的空间，让他们学以致用，用已学过的理论知识，创新性地解决工程实践及社会发展产生的问题。使学生们解决实践问题的创新能力和学术水平都能得到显著提高。
　　3.5 综合化
　　DCL教学方法培养学生们把已学过的各类学科知识融会贯通，综合应用到解决现实问题的方案中。
　　3.6 多学科性
　　DCL教学方法引导和鼓励学生将各学科知识灵活运用到实际问题中，提出问题的最优方案。让他们学会将多个学科领域的专业知识灵活运用，以解决实际问题。
　　4 电路原理实验教学现状
　　电路原理实验是一门实践性很强的课程，是用以检验和验证电路原理理论教学内容重要的实践手段[3]，要求培养学生有一定的动手能力和创新能力。当前的电路原理实验教学，还停留在以教师教授为主，学生根据教师教授的内容和依照实验指导书按步骤操作验证电路功能。学生明显缺乏实验规划或解决实验方案的能力，尤其遇见比较典型的复杂实验，更是无处下手。由此培养的学生很难马上在毕业之后就胜任电路设计和分析方面的工作。因此，亟需解决传统电路原理实验教学的现状，使电路原理实验这一实践性较强的课程，充分发挥锻炼学生分析问题、解决问题、理论联系实践和动手操作能力的作用。
　　5 DCL教学模式在电路原理实验教学中的应用
　　在进行电路原理实验教学之前，学生已经必修或选修完成了电路原理、高等数学及数学物理分析方法等专业基础课程。
　　基于DCL的电路原理实验教学，将实验学习和设计的自主权交给学生，进行以学生为管理中心的团队讨论形式。教师根据班级学生们的专业课结业情况、学习成绩、相关专业特长及兴趣爱好等诸多特点，预先将学生们分组，一个组内学生尽量考虑完成不同专业课程情况、学习成绩不同层次等的搭配。教师结合实验课基本内容、当前工程实践、不同分组组员特点等，给不同小组拟建相同或不同电路原理实验课题。在教师指导下，学生们通过搜集相关技术资料、团队协商讨论、自主设计解决案例、组员自行分工、主动动手完成实验操作、实验总结等过程，共同完成实验课题任务。基于DCL的电路原理实验教学过程如下图所示。
　　
　　基于DCL电路原理实验教学过程示意图
　　基于DCL的电路原理实验教学模式，可以看成是一个由不同阶段和不同角色成员组成的项目整体[4]。顺利开展实验项目不同阶段、合理安排组员分工及职责是电路原理实验教学的必要条件。项目分组及拟建课题、组员分工、团队讨论、解决方案、实验报告總结是基于DCL的电路原理实验教学模式的关键环节。实验项目角色方面：学生为主体，助教进行监督，教师负责指导。 　　5.1 项目分组及课题拟建
　　项目分组及课题拟建对于基于DCL的电路原理实验教学是非常重要的环节之一。教师根据班级学生们的专业课结业情况、学习成绩、相关专业特长及兴趣爱好等诸多特点，将学生们分组。然后，教师结合实验课基本内容、当前工程实践、分组组员特点等，拟建电路原理实验课题。学生们在教师的指导下，通过DCL的教学模式，积极转变学习态度和方式。
　　5.2 组员分工
　　组内通过平等方式自行分工，把所要做的工作分工落实到组内每一个人，挖掘个人专长和潜力，明确个人目标，促进个人和团队和谐统一发展。
　　5.3 搜集资料
　　组员分工后，根据教师指导拟建的实验题目，独立匹配所学知识点，学会搜集资料、查阅相关文献，分析问题，努力查找解决实验设计方案所需的知识资料，做好知识和技能储备。为后续解决实验项目方案，打下坚实基础。
　　5.4 团队讨论
　　在组员学生们搜集资料后，小组成员分享讨论所搜集的项目相关资料。一方面将与实验课题相关的知识资料有机统一，积累解决实验方案的素材;另一方面锻炼组员学生们利用项目团队讨论、头脑风暴等形式，提出创新想法、理论联系实践提出创新及可行的实验设计方案。
　　5.5 实验项目解决方案
　　通过上述环节，小组成员最终得出实验项目的解决方案，该方案可以是一个或多个解决方案，他们通过分析比较，找出实验项目的最优解决方案。
　　5.6 方案的具体实施
　　组员应用已学过的电路原理等专业课理论知识，动手操作完成实验，得出实验结果。在实验项目实施过程充分锻炼了学生的实验动手能力、团队分工协作能力等。这其中教师可以参与指导，从而提高学生从多维度解决实际问题的能力。
　　5.7 实验报告总结
　　通过分析实验数据，结合前期的学习和讨论，提炼并总结以完成最终的实验报告。在此过程中，通过数据分析、实验经验总结等进一步加深学生对电路原理实验课程的内容的理解。教师指导学生完成实验总结能力提升，并培养他们学会对遇到问题提出后续改进措施等。
　　6 结论
　　基于DCL的电路原理实验教学中的应用对于提高学生学习主观能动性、开拓学生创新思维、加深学生对电路原理知识理解、培养学生对电路原理相关课程的学习兴趣、锻炼独立分析及解决实际问题能力等方面有着诸多优点，因此能够有效地对高校电路原理实验的教学提供支持和指导，并且在其它电子与电路专业课的教学中也有着广泛的应用价值。
　　参考文献：
　　[1]姜永生，徐礼胜，王乾兰，王之琼.基于Design Centered Learning模式的研究生课程教学探讨[M].高等教育课程建设与教学改革研讨会论文集，2012.
　　[2]赵航，夏汉初，康广荃.DCL教学模式研究与实践[J].课程教育研究，2016，7：40-41.
　　[3]童建华，杨宏，彭雪峰.电路基础与仿真实验[M].北京：人民邮电出版社，2015.
　　[4]刘珊珊，吕林海.本科教学模式新尝试：DCL模式的实施及效果初探——基于D大学生物医学专业的教学研究[J].教学研究，2016，39（3）：47-52.
　　作者简介：谢丽萍（1985-），女，汉族，吉林长春人，講师，主要研究方向：嵌入式系统与低成本医疗设备、生物传感器。
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