“2+2”培養模式下“電路”全英文教學探索

李海英, 孫偉卿, 張 巍

(上海理工大學 光電信息與計算機工程學院， 上海 200093)

“2+2”培養模式下“電路”全英文教學探索

李海英, 孫偉卿, 張 巍

(上海理工大學 光電信息與計算機工程學院， 上海 200093)

針對中德合作辦學“2+2”培養模式下，學生課程安排緊湊、英語積累不夠的問題，對“電路”全英文教學進行了探索。本著進一步鞏固基礎知識，緩解學生學習壓力的原則，教學計劃中設計了團隊作業環節；圍繞提高全英文教學的學習效率，提出挑選教材中的專業術語及重要詞語，在授課前安排學生輪流朗讀。這些探索在教學實踐中獲得很好效果。

“2+2”培養模式；電路；全英文教學；多層次團隊作業

0 引言

2014年，我校光電信息科學與工程順利通過德國ASIIN認證，并取得歐洲工程教育認證聯盟(ENAEE)的歐洲工程師教育認證(EUR-ACE)。同年9月，我院與德國科堡應用技術大學合作，招收第一批本科生?？紤]到德方學校前四學期為德語教學，只到企業工業實習及畢業論文環節才為英文教學這一實際情況，我院重新制定了中德班的本科培養計劃，采取“2+2”的培養模式：一年級，我方學生側重強化英語教學，各門課程均為全英文授課方式；二年級，德方學生加入我方，混班全英文專業課程教學，為我方學生赴德學習和生活作好鋪墊。

合作辦學的專業的畢業生應具有扎實的數理、光電技術基礎和優良的工程實踐能力，以及通暢的英語溝通能力和基本的德語交流能力。合格畢業生同時獲得中德雙方學位文憑，在選擇德資、合資企業的工作及出國深造方面都具有顯著的優勢。為此，學校鼓勵教師積極探索“2+2”培養模式下的教學方式。

筆者承擔了該專業“電路”全英文課程的教學任務。盡管之前該課程已經有了5年中文授課的積累，但在“2+2”培養模式下，仍需對全英文課程的教學方式進行新的思考，以激發學生的積極性。

1 中德班學生面臨的挑戰

1.1課程安排緊湊

“電路”這門課程，在4年制下原先安排在第三學期。在“2+2”培養模式下，由于“模擬電子技術”、“數字電子技術”以及其他專業課需要安排在第三、第四學期，作為基礎課的“電路”就提前到第二學期。這一學期，“復變函數”中的拉普拉斯變換、“大學物理”中的電磁場學生還未學到，這些知識在“電路”中恰恰要用到，從而進一步增加了學習這門課程的難度。此外，“2+2”培養模式下，課程安排整體緊湊，學生學習壓力大。各門新功課和作業使學生處于疲倦狀態，學習效率降低。

1.2英文積累不夠

許多2年級的學生還達不到大學英語四級水平，特別是來自偏遠地方的學生，聽力尤其偏弱。在全英文教學環境下，聽課成了最大問題。因此，選擇“2+2”培養模式的學生尤其要注意自身的英語水平的培養。另一方面，目前“電路”的英文教材，覆蓋面廣，明顯沒有改編過的中文教材精煉。我們選用的教材頁數是中文教材的近2倍多，在預習和課后鞏固時，對學生自主閱讀要求高[2]。

1.3赴德留學語言要求

此外，由于工業實習環節由工廠技術人員指導，不同于大學教師，德語成為留學生與德方人員交流的必要語言。而且德方強調，必要的德語交流也體現了一種最起碼的尊重。因此，學生要求參加德福 (Der TestDeutsch als Fremdsprache)考試，具有德福一級證書的學生才有資格去德方學習。德語學習也使學生的學習壓力增加。

學習任務重繁重、全英文授課接受程度低是中德班學生面臨的主要挑戰，為此我們設計了層次團隊作業環節和英語關鍵詞輪讀等新的教學方式。

2 教學方式探索

2.1層次教學

針對學生學習目的不同、學習余力不同，按照以人為本的原則，采用多層次團隊作業形式[3]。目前暫定A、B兩個層次。

(1)B層次要求如下：熟練掌握并靈活應用基爾霍夫定律、電源變換、網孔電流法、節點電壓法、疊加定理、戴維寧定理等電路分析方法。

可根據圖1所示電路，用上述各種分析方法確定IR?？梢酝ㄟ^一個例題詳細討論每一種分析方法的本質、適用場合及電路分析注意事項。例如，網孔法本質是列寫KVL方程，理想電流源需要根據其處于單獨網孔還是兩個網孔之間而作特殊處理；節點電壓法的本質是列寫KCL方程，理想電壓源需要根據其處于非參考節點之間還是參考點與非參考點之間而作特殊處理；當僅關心某個端口的特性時可采用戴維寧定理，從而避免列寫大規模聯立方程。同時應該明確，疊加定理和戴維寧定理僅為電路分析提供一種思路，具體計算還要用前面所學方法。

圖1 適用于各種求解方法的典型電路

(2)A層次要求如下：進一步掌握暫態電路的分析方法，明確換路初始值、換路終了值、電路時間常數在實際電路中的含義；能夠運用三要素法分析含有一個儲能元件電路的暫態響應。因為動態元件的存在，電路分析時，容易混淆暫態電路和穩態交流電路。通過此次作業，能夠明確：直流激勵下，一階電路暫態分析的本質是直流電路的計算，并理解穩態下電感短路和電容開路的狀態。同時，還需要通過復頻域變換，分析含有多個儲能元件電路的暫態響應，進一步認識數學在專業課程中的重要性。

2.2團隊作業的設計

在層次教學模式下，部分學生未能全面掌握所有知識點?？紤]到扎實的基礎知識是未來自學和外延之本，而團隊作業能夠促使學生扎實地掌握基礎知識，教學計劃中設計了一定量的團隊作業環節。作業來自文獻[4]中的習題，團隊由4至5名學生組成。

1)團隊作業課時來源

目前團隊作業環節占4課時，在第8和第11教學周各進行一次。團隊作業環節的課時來自對三相電路及非正弦周期電路課時的壓縮。該壓縮處理基于下面的考慮：本專業屬于光學工程，很少涉及大規模輸配電系統的研究，因此只學習三相電壓的特點及連接方式、三相負載的連接方式、三相電流的定義，使學生了解日常供電常識。非正弦周期電路計算的知識點包括采用傅里葉級數將非正弦激勵分解成基波整數倍的正弦激勵、感抗和容抗的頻率相關性計算以及疊加定理等。這三個知識點在基礎知識扎實的前提下很容易理解。

2)團隊作業的考核

隨機抽取團隊1-2名學生，參加所在層次的考核?？己朔绞綖殡S機抽取團隊作業或歷年相關考題，檢查學生能否熟練掌握所在層次的電路分析要點。評分定位：B層次最高分75分； A層次最高分100分。團隊作業分數占期末總成績的30%。

3)團隊作業的效果及適用性

我們通過考核中的學生講解這一環節，發現學生思路非常清晰，而且每一題均會提供兩種不同的求解方法，班級整體學習氛圍提高，每個人都有很強的團隊榮譽感，基本的電路分析方法能夠熟練掌握，目前的知識積累并不影響后續的學習和在德國的實踐設計。

團隊作業環節特別適合小班教學，尤其當小班學生來自同一班級時。目前中德辦學每一屆學生招生人數為30人，組成6-7個團隊。由于學生來自同一班級，相互之間了解，團隊更容易建成，成員合作融洽。

2.3提高英語教學課堂學習效率

師生之間暢通交流才能確保學習效率。為了使學生在全英教學模式下更好地理解課堂內容，我們授課前列出了選用教材中所有的專業術語及其他相對陌生詞語，約350個。

其中，專業術語包括電路元件名稱、電路運行參量及其單位、電路中的重要概念、電路定律、電路分析方法、電路運算符號等。

其他相對陌生的重要詞語，如戴維寧定理中要求“去源求電阻”，“去”英文為deactivate；在疊加定理中I=I′+I″+…，其中I′為 current with a prime，I″為 current with double prime；變壓器結構中，包括繞組winding、匝數turns；開路時電阻趨向無窮infinity；節點電壓法和網孔電流法中需要列寫聯立方程simultaneous equations；相量計算所用運算規則algorithm等。

這些詞語在PPT中給出中英文對照，讓學生在第一堂課中輪流朗讀英文單詞和中文解釋，每人一頁PPT，每頁12組詞語。第一輪，學生明顯比較緊張，可能平常很少遇到面對同學講英語的情況，加上很多單詞讀音不準。通過第一輪的矯正，第二輪情況明顯好轉，學生朗讀自信心增加。通過朗讀，可以達到如下目的：

(1)了解學生發音、糾正不正確發音、統一師生發音，確保以后授課中，學生聽到該詞語能迅速反應并理解其含義。

(2)對課程中重要的詞語提前預讀，減少了授課中學習的陌生感，領悟能力提高。

(3)初步了解學生的詞匯量，如果學生整體詞匯水平略低，對于非常重要的內容，即使在全英教學模式下，也需要通過課前、課后對重要內容進行中文解釋，以便學生抓住學習重點。

(4)班級里通常有3-4名插班的留學生，這一過程也可使留學生掌握中文專業術語，為與中國學生討論問題打下基礎。

通過兩次的輪流朗讀，學生已經基本掌握這些詞匯。而且，對于一些重要的專業術語，比方諧振、同名端、暫態過程等，在這一環節進行了簡單描述，讓學生結合自己的學習和生活實際，理解電路中的重要概念。此后再通過英譯中、中譯英提問的形式進一步鞏固詞組。這一環節極大提高了后續學習的效率，學生始終以極高的熱情學習這門課程。

3 結語

高校的全英文教學研究在國際化教育日益發展的大背景下顯得十分重要。

(李海英等文)

通過對“電路”全英文教學的探索，我們認為：①團隊作業能夠促使學生進一步鞏固基礎知識，掌握所在層次的知識點，為未來自學或者外延打牢基礎；②多層次團隊作業形式以學生為本，可以減緩學習壓力，提高學習自信心；③預學專業術語和重要詞語的英文詞組，有效統一了師生的發音，減少了學習中的陌生感，提高了課堂學習效率。

[1] 邱關源．電路[M]．北京：高等教育出版社，2006．

[2] James W. Nilsson，Susan A. Riedel．Electric Circuits[M]．Beijing: Publishing House of Electronics Industry，2012．

[3] 樊薇薇，吳世華，李錫．多層次教學方法在“電工學實驗”中的應用[J]．電氣電子教學學報，2015，37(3)：114-117．

[4] 李玉鳳，蔣玲，侯文．電路原理習題與解答[M]．上海：同濟大學出版社，2012．

EnglishTeachingExplorationonElectricCircuitsin“2+2”CultivationMode

LIHai-ying,SUNWei-qing,ZHANGWei

(SchoolofOptical-ElectricalandComputerEngineering,UniversityofShanghaiforScienceandTechnology,Shanghai200093,China)

Based on students′ tight course schedule and insufficient English accumulation in “2+2” cultivation mode, English teaching methods on Electric Circuits are explored. To enforce the basic knowledge and alleviate the study pressure, hierarchical group assignment is designed. In addition, to further improve the efficiency, the terminologies are chosen to read by turns for students. The validity of proposals has been tested in teaching practice．

“2+2” cultivation mode; electric circuits; English teaching; hierarchical group assignment

2016-09-23;

2017-02- 09

李海英(1975-)，女，博士，副教授，主要從事電力系統安全和電路課程的教學工作，E-mail:hyli@usst.edu.cn

G424

A

1008-0686(2017)05-0009-04