“電路原理”課程教學(xué)改革研究與探索

馬麗萍　徐健

[摘 要] 本文通過分析“電路原理”課程存在的實際問題，結(jié)合多年從事“電路原理”教學(xué)經(jīng)驗，從培養(yǎng)創(chuàng)新人才的角度出發(fā)，對課程教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段、教學(xué)方法和考核方式等方面進行了研究，提出一系列改革方案。特別增加了課堂實踐環(huán)節(jié)，突出對學(xué)生的團隊協(xié)作能力和個人素質(zhì)的全面培養(yǎng)，為我校培養(yǎng)創(chuàng)新型應(yīng)用人才奠定了基礎(chǔ)。

[關(guān)鍵詞] 電路原理；課程改革；教學(xué)改革

[中圖分類號] G642 [文獻標(biāo)志碼] A [文章編號] 1008-2549（2018） 10-0086-02

一 教學(xué)過程中普遍存在的一些問題

“電路原理”課程涉及專業(yè)面廣，包括電子信息工程、通信工程、計算機、自動化、電氣工程及其自動化、測控技術(shù)與儀器等專業(yè)。課程內(nèi)容理論知識點多、學(xué)習(xí)難度大。多年來講授的內(nèi)容基本不變，學(xué)生反應(yīng)效果不好?，F(xiàn)有的授課模式難以適應(yīng)當(dāng)前人才培養(yǎng)的需求，目前主要存在以下問題。

（一）“電路原理”課程學(xué)時少、內(nèi)容多、教學(xué)內(nèi)容結(jié)構(gòu)不合理

“電路原理”課程涵蓋知識信息量大，學(xué)時數(shù)少。課程體系強調(diào)知識體系的完整性，課堂內(nèi)容嚴格按照教學(xué)大綱的要求講授各種理論知識，因此學(xué)生各項能力的培養(yǎng)只是流于口號，很難使學(xué)生的自主性、創(chuàng)造性等能力得到充分發(fā)展。

我校電類專業(yè)“電路原理”這門課程，選用的是邱關(guān)源主編，高等教育出版社出版的《電路》（第 5 版）作為授課教材。這本教材共有 18 章，內(nèi)容多，授課教師都反應(yīng)課時不夠，上課就在趕教學(xué)進度，學(xué)生的學(xué)習(xí)效果根本無暇顧及。

（二）理論與實踐脫節(jié)，學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)興趣，為應(yīng)付考試而學(xué)習(xí)

“電路原理”課程，理論分析過程枯燥乏味，學(xué)生認為無非就是在對電路列方程，求解電壓、電流、功率之類的一些變量，和實際電路聯(lián)系不起來，即使學(xué)生學(xué)得很好，將來也不會用上，因此，學(xué)習(xí)興趣較低。完全是為了應(yīng)對期末考試，而被動地學(xué)習(xí)。

（三）考核方式不能客觀反映學(xué)生對知識的掌握情況

目前的“電路原理”課程考核方式為總成績=實驗成績*0.3+期末考試成績*0.7，也就是理論教學(xué)占總成績的70%，實驗教學(xué)占30%。理論考試一般就是在期末進行，學(xué)生基本是上課不聽講，作業(yè)不認真做，前學(xué)后忘，考試前臨時抱佛腳，所以理論部分成績很不理想；雖然實驗占考試成績的70%，但實驗基本是強電實驗，為了保證安全，實驗一般兩人一組甚至三人一組，很難客觀地給出實驗成績，更是導(dǎo)致了部分學(xué)生渾水摸魚、濫竽充數(shù)的不良現(xiàn)象。

二 教學(xué)內(nèi)容的整合

“電路原理”作為一門專業(yè)基礎(chǔ)課，課程性質(zhì)決定其內(nèi)容應(yīng)具有基礎(chǔ)性及各學(xué)科的適用性。因此，“電路原理”課程在講授基礎(chǔ)理論知識的同時，應(yīng)該對細節(jié)分析弱化，增加對電路整體系統(tǒng)的作用的講解，例如講授疊加原理時，原理的內(nèi)容、應(yīng)用、注意事項等仔細講解，而定理的推導(dǎo)內(nèi)容可布置給學(xué)生自學(xué)。同時，對一些內(nèi)容做一定刪減，例如電阻電路的一般分析中的圖論、特勒根定理、互易定理、對偶原理以及卷積積分等內(nèi)容，它們對后續(xù)課程的學(xué)習(xí)無影響，占用很多學(xué)時，并且都是偏理論的內(nèi)容，學(xué)生掌握比較困難，且目前實際電路中應(yīng)用很少，可以考慮刪掉或者通過自學(xué)簡單了解，不深入討論。這樣既將基礎(chǔ)部分進行了充分講解，又提高了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，從而提高了學(xué)習(xí)質(zhì)量。

另外，結(jié)合其各專業(yè)特點調(diào)整課程內(nèi)容，例如對于電氣和自動化專業(yè)學(xué)生，增加正弦穩(wěn)態(tài)電路部分的學(xué)時，減少拉普拉斯變換部分的學(xué)時，對于電子、通信、微電子等專業(yè)可以增加耦合電感的學(xué)時，減少三相電路的學(xué)時。同時，在講授課程中，引入工程實例，使學(xué)生了解“電路原理”課程與實際電路之間的聯(lián)系。例如講正弦電路向量法時，結(jié)合日光燈電路，通過對日光燈的工作原理的了解，理解功率因數(shù)提高的原理及感性負載提高功率因數(shù)的方法。講授頻率響應(yīng)、串聯(lián)諧振、并聯(lián)諧振時，結(jié)合收音機選擇收聽頻率，更好地理解諧振頻率的概念、特點等。這樣使學(xué)生更好地將所學(xué)理論知識與實際聯(lián)系起來， 開闊眼界、打開思路、提高學(xué)習(xí)興趣，為后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)打基礎(chǔ)。

三 改革教學(xué)方法，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

目前，“電路原理”課程是大班授課，學(xué)生人數(shù)較多，再加上內(nèi)容多、難度大，有效、靈活的教學(xué)方式很難應(yīng)用。因此，課堂主要是教師單方面信息灌輸，忽視了學(xué)生的實際參與。此外，教師受教學(xué)大綱和教學(xué)日歷的嚴格約束，在課程教學(xué)過程中過于嚴謹并追求知識的系統(tǒng)性和完整性，因此，課堂氣氛過于死板，不利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和思維能力。

課堂采用啟發(fā)式教學(xué)，針對知識點提出問題，鼓勵學(xué)生獨立思考，比如講功率因數(shù)提高時，可以提問：“功率因數(shù)提高采用的方法是什么？”學(xué)生可能有多種答案：增加電阻、串聯(lián)電容、并聯(lián)電容；繼續(xù)提問“隨著電容的增加功率因的數(shù)變化的規(guī)律是什么？”學(xué)生的答案可能是先減小后增加，一直增加等。對于學(xué)生的答案，教師首先給予鼓勵，但不急于給出答案，然后對實際的感性電路進行分析、歸納，最終讓學(xué)生在老師的引導(dǎo)下給出正確答案。再比如講節(jié)點電壓法時，和電流源串聯(lián)的電阻在列方程時該不該計算到自電導(dǎo)或是互電導(dǎo)中等。在這些問題解決的探索過程中，提高了學(xué)生對“電路原理”課程的學(xué)習(xí)興趣。同時培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。

在課程總學(xué)時不變的情況下，增加課堂教學(xué)活動，活動采用討論、團隊合作的形式比如在講疊加定理前一節(jié)課，對學(xué)生進行分組，每組分配一項內(nèi)容，如疊加定理的內(nèi)容、注意事項、如何應(yīng)用等，學(xué)生提前對本組的問題進行查閱資料準(zhǔn)備，等下次上課時需討論問題并每組推薦一位同學(xué)上臺講解，之后同組者可進行補充，最后教師對研討內(nèi)容進行補充總結(jié)。并做好活動記錄，計入平時成績。從而激發(fā)學(xué)生參與課堂活動的興趣，充分發(fā)揮學(xué)生的內(nèi)在潛能和創(chuàng)造力，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。

四 多元化的教學(xué)方式，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力

隨著多媒體技術(shù)的普及，“電路原理”課程采用多媒體教學(xué)已經(jīng)極為普遍，多媒體的應(yīng)用的確增大了信息量，豐富了課堂教學(xué)的內(nèi)容，同時也減少了教師上課時的板書時間。但多媒體教學(xué)也存在不足，由于信息量太大，呈現(xiàn)信息速度過快，使得學(xué)生思路不能完全跟上，因此無法獲得傳統(tǒng)板書的教授效果。應(yīng)采用多媒體技術(shù)和傳統(tǒng)板書相結(jié)合的教學(xué)手段，不同的教學(xué)內(nèi)容，采取不同的教學(xué)手段，實現(xiàn)教學(xué)手段和方式多元化。對一些難點、重點內(nèi)容可以板書多一些，方便學(xué)生理解消化。對于抽象的、難以理解的概念，可以采用的多媒體，還可以采用 FLASH 動畫更形象生動，如耦合電感電路。對于定理、定律的證明，可引入mutisim等仿真軟件進行演示，很直觀也能吸引學(xué)生，如疊加定理、基爾霍夫定律的證明。另外，學(xué)生的學(xué)習(xí)不應(yīng)僅僅局限在課堂上，課外同樣重要，對于重點、難點內(nèi)容，還可以拍成微課、私播課上傳到教學(xué)網(wǎng)站，同時教學(xué)大綱、習(xí)題、上課 PPT 以及部分上課視頻，也可以上傳的網(wǎng)站，方便學(xué)生課前預(yù)習(xí)和課后自主學(xué)習(xí)。

五 改革實驗教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生動手能力

目前，雖然“電路原理”課程實驗一直在開設(shè)，但以驗證性實驗為主，綜合性實驗、設(shè)計性實驗很少，甚至沒有。我?！半娐吩怼睂嶒炇也捎玫氖钦憬炜乒镜母咝阅茈姽ぞC合實驗裝置。由于實驗裝置高度集成化、模塊化方面的原因，整個教學(xué)環(huán)境比較封閉，學(xué)生必須根據(jù)教師的要求以及課程學(xué)習(xí)的需要去完成實驗內(nèi)容，即實驗之前老師先講解，然后示范實驗接線，之后學(xué)生照貓畫虎連接線路，老師檢查之后測量數(shù)據(jù)。整個過程老師不放心學(xué)生，學(xué)生對老師也特別依賴。創(chuàng)新能力的培養(yǎng)受到了制約。因此為了培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維應(yīng)該逐步減少對理論的驗證。增加綜合性和開拓性實驗。讓學(xué)生克服對教師的依賴性，培養(yǎng)學(xué)生的獨立性。另外，實驗課也引入mutisim計算機仿真軟件。由于虛擬實驗使用的元器件及儀器、儀表齊全，功能多，便于開設(shè)綜合性、設(shè)計性實驗。這樣，既打破了實驗設(shè)備缺乏帶來的局限，又可以解決課堂上不能解決的問題，對實驗教學(xué)起到了很好的輔助作用。

六 改革考核方式，提高學(xué)生學(xué)習(xí)主動性

為了客觀、科學(xué)地考核學(xué)生學(xué)習(xí)“電路原理”課程的情況，該課程的考核不應(yīng)該只以期末考試成績?yōu)闇?zhǔn)。還應(yīng)該考慮學(xué)生的平時學(xué)習(xí)情況、理論掌握及實驗動手能力等方面，應(yīng)該將期末理論考試、平時考查和實驗動手能力考核相結(jié)合，對學(xué)生學(xué)習(xí)的過程，全方位的進行考查。其中包括：學(xué)生平時在課堂中的表現(xiàn)，如在教學(xué)活動中積極參與團隊討論、敢于主動講解等表現(xiàn)；做實驗情況，實踐動手能力；增加階段性測試環(huán)節(jié)，老師可根據(jù)時間安排和課程情況，每講完一、兩章進行一次課堂測驗，了解學(xué)生對該階段知識的掌握情況，不需要太長時間，在下課前幾分鐘，選擇一道較為典型的題目，下課交卷，這樣可以督促學(xué)生在整個學(xué)習(xí)過程中認真對待，積極參與，保證學(xué)習(xí)效果。

本文通過對“電路原理”課程的內(nèi)容、特點以及教學(xué)現(xiàn)狀進行分析，總結(jié)了當(dāng)前該“電路原理”教學(xué)中存在的問題，提出了適合我?！半娐吩怼闭n程的教學(xué)改革方案：采用啟發(fā)式的教學(xué)方法，增加課堂教學(xué)活動激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣；采用多媒體技術(shù)和傳統(tǒng)板書相結(jié)合等多元化的教學(xué)方式和手段；減少驗證性實驗，增加綜合性實驗、設(shè)計性實驗；最后通過客觀、科學(xué)的考核方式對學(xué)生情況的學(xué)習(xí)進行考核。

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