新工科背景下電路課程教學改革研究

張荊沙 張潔 楊萬華

摘?要：新工科背景下全面探索電路課程教學活動的改革創(chuàng)新，探索信息化、智慧化課堂教學組織體系的構建，發(fā)揮線上線下混合式教學模式的應用效用，能輔助學生對電路課程知識的學習，凸顯新工科教學的特色，提高學生學習電路課程知識的整體成效。本文從新工科背景，對電路課程教學改革創(chuàng)新進行了探究，在系統(tǒng)研究的基礎上提出了構建完善教學改革體系的合理化建議。

關鍵詞：

中圖分類號：TB?????文獻標識碼：A??????doi：10.19311/j.cnki.16723198.2023.07.086

0?引言

在我國全面推進“一帶一路”建設的背景下，信息技術、新業(yè)態(tài)的發(fā)展和科學技術的進步對人才培養(yǎng)工作的開展提出了新要求，也對高校應用型人才培養(yǎng)模式的構建和培養(yǎng)體系的創(chuàng)新產生了巨大的影響，要求高校在開展人才培養(yǎng)工作的過程中，主動探索新工科的建設，促進教學改革活動的全面創(chuàng)新。鑒于此，在對電路課程教學活動進行改革創(chuàng)新的過程中，要精準定位新工科背景的影響，積極探索教學模式的全面創(chuàng)新，使課程教學活動和人才培養(yǎng)工作能契合新工科人才培養(yǎng)工作的現(xiàn)實要求。

1?新工科的基本內涵

新工科是較之于傳統(tǒng)工科而言的，是相對于新經濟和新產業(yè)體系建設提出的動態(tài)發(fā)展概念，核心思想是推動現(xiàn)有專業(yè)的改革創(chuàng)新，培養(yǎng)契合工程教育規(guī)律和新時代人才需求的高素質工科人才，為我國新經濟的發(fā)展和新業(yè)態(tài)的建設提供人才支持。新工科主要是圍繞工程教育改革涉及到的新結構、新質量、新模式和新理念開展的新人才培養(yǎng)模式，新工科背景下人才培養(yǎng)工作中要面向經濟新常態(tài)發(fā)展需要，面向未來教育體系的變革，重視新型工業(yè)專業(yè)的研究和探索，能對傳統(tǒng)工科專業(yè)人才培養(yǎng)模式進行系統(tǒng)的改革和創(chuàng)新，提升人才培養(yǎng)工作的質量。新時期在應用型本科院校開展人才培養(yǎng)工作的過程中，強化新工科的積極引領作用，會促進工程教育專業(yè)認證制度的改革創(chuàng)新，能對新工科專業(yè)教學質量進行設計和完善，并且可以對專業(yè)教學質量評價體系的建設進行調整和優(yōu)化，使人才培養(yǎng)工作的組織發(fā)展效能得到顯著的提升。新時期在對電路課程教學進行改革的過程中，把握新工科背景的影響，不斷探索教學體系的設計和優(yōu)化，能以新的教育思想和教育理念指引教學活動的開展，可以促進新課程教學體系的構建，將學生培養(yǎng)成為具有可持續(xù)競爭力、創(chuàng)新力的，能面向世界、面向未來的高素質工科專業(yè)人才。

2?新工科背景下電路課程教學現(xiàn)狀

從新工科背景對電路課程教學改革進行系統(tǒng)的分析和探究，能看出電路課程是較為基礎性的課程，并且課程知識結構比較嚴謹，知識點之間具有較強的邏輯關系，對工程實踐教學的要求比較高，并且教學的主要目標之一加強學生對電路基本理論知識的理解、電路分析方法的掌握以及初步的一階電路分析和正弦穩(wěn)態(tài)電路分析能力，能系統(tǒng)學習電路模型和電路定律相關知識，可以對電路的等效變換產生深入的理解，可以探索電流定理知識的實踐應用，還能對相量法基礎產生形象化的認識，可以主動針對耦合電感知識進行探究，在電路的頻率響應以及三相電路方面知識點學習中形成相對系統(tǒng)的認識。但是在實際開展教學活動的過程中，由于課程難度大，實踐教學有所不足，從新工科視角對當前電路課程教學活動的組織規(guī)劃進行分析，能看出在教學實踐中實踐性不足的問題明顯，現(xiàn)階段部分學校沒有設計完善的實踐教學體系，導致電路課程改革遭遇發(fā)展困境，會對課程教學活動的開展和人才培養(yǎng)工作的優(yōu)化產生一定的沖擊作用。因此新時期要注意結合時代背景制定教學改革措施和改革方案，輔助學生對電路課程知識的學習，使課堂教學活動的開展能體現(xiàn)新工科特色，能夯實人才教育培養(yǎng)工作的現(xiàn)實基礎。

3?新工科背景下電路課程教學改革措施

在新工科背景下對電路課程進行創(chuàng)新規(guī)劃和設計，引入新的教育思想探索新教學模式的創(chuàng)新，能從多角度引導和帶動學生對電路課程的系統(tǒng)學習和深度探究，能為人才培養(yǎng)工作的科學設計提供重要的支持。

3.1?增加實踐教學比重，強化學生實踐探究能力

從新工科視角對電路課程教學活動進行創(chuàng)新設計，對教學指導體系進行改革和優(yōu)化，在教學實踐中需要適當?shù)恼{整教學內容和教學模式，適當?shù)卦黾与娐氛n程教學中實踐教學的比重，有意識地結合電路課程內容培養(yǎng)學生的實踐探究能力和創(chuàng)新能力。在具體教學改革的過程中，教師可以結合電路課程內容進行全面系統(tǒng)的分析，然后在解讀課程教學內容的基礎上結合新工科背景，重新對課程標準體系進行設計和規(guī)劃，構建理論與實踐教學平衡化發(fā)展的指導體系，促進學生對電路相關理論知識的學習，有效鍛煉學生應用電路知識解決實際問題的能力。

例如，在運算放大器的電路模型課程教學活動中，教師不僅要做好理論教學指導，引導學生對涉及到的理論知識、模型建構知識進行系統(tǒng)的分析，理解和認識運算放大器的電路模型，能對運算放大器電路模型的特點以及計算方式進行系統(tǒng)的分析。在此基礎上，教師在講解運算放大器電路模型知識的過程中，可以適當?shù)卦黾訉嵺`教學活動，采用實驗實踐的方式加深學生對運算放大器電路仿真分析的理解，在實驗教學活動中，教師可以先向學生講解基礎性的知識，然后讓學生結合教師給出的信息完成運算放大器電路仿真實驗的設計，要求學生能結合所學知識的應用在Multisim軟件上完成電路元件的創(chuàng)設，并按照實驗設計的要求連接仿真電路圖，然后運行仿真電路圖，得到電壓表的測量數(shù)值，引導學生將仿真運算結果與理論進行對比分析，加深學生對所學知識的理解和認識。在此過程中，適當?shù)卦黾訉嵺`教學的比重，就可以通過實驗教學活動鍛煉學生的綜合實踐能力，從而培養(yǎng)學生的實踐探究思維和問題處理能力，使新工科背景下電路相關課程教學能取得良好的教學成效。

3.2?設計在線開放課程，開發(fā)線上線下交融混合教學模式

在針對電路課程教學活動進行改革創(chuàng)新的過程中，基于新工科背景的要求，新時期教師在設計和優(yōu)化教學活動的過程中，可以加強對電路在線開放課程的設計和優(yōu)化，積極探索電路在線開放課程平臺的設計和優(yōu)化，確保在教學實踐中能進一步突出學生的中心地位，能充分發(fā)揮電路課程線上線下混合式教學模式的重要價值和作用，完善學生的學習機制。在線上教學中，電路課程教師可以根據(jù)學生的學習特點和學習基礎確定教學的方向和資源共享的方向，引導學生基于線上學習平臺進行自主學習。在線下教學中重要講解重難點知識，培養(yǎng)學生的知識實踐應用能力，通過混合式教學模式的構建，培養(yǎng)學生的綜合素質，確保能形成混合式教學模式的良性循環(huán)系統(tǒng)，展現(xiàn)電路課程教學改革的優(yōu)勢作用，使人才培養(yǎng)工作的開展能與新工科時代人才需求相適應。

例如，在基于“相量法分析正弦穩(wěn)態(tài)電路”開展教學活動的過程中，教師可以先組織學生在在線平臺上針對正弦穩(wěn)態(tài)電路的相量法分析進行系統(tǒng)地學習和探索。在教學實踐中，通過在線教學平臺的支持，學生能加強對正弦量的瞬時表達式知識的學習，能主動針對正弦量的相位差進行系統(tǒng)的探究，還能針對正弦量的有效值進行深入的探索。在學生對理論知識進行初步學習的基礎上，結合實踐教學活動的現(xiàn)實需求，教師在教學中可以針對正弦量的相量表示法實踐應用進行系統(tǒng)的呈現(xiàn)，可以引導學生在時域內分析正弦電路的過程中，采用電力微分電路方程的方式解決問題，對問題進行針對性地處理，具體分析過程如圖1所示，學生在有效探索和深度探究的基礎上，就能逐漸加深對相關問題的理解，也能為學生學習正弦穩(wěn)態(tài)電路的相量模型知識做好準備，使學生模型建構意識和問題處理能力得到不斷的優(yōu)化和提升，夯實教學改革基礎。如此就能在電路課程教學實踐中，通過在線開放課程的設計和優(yōu)化，系統(tǒng)改善教學活動的組織實施情況，引導學生對課程知識進行科學的探究，有效提高課堂教學活動的綜合組織成效。

3.3?開展微課題研究，構建研究性學習組織系統(tǒng)

在基于新工科背景對教學活動進行全面創(chuàng)新的過程中，教師可以采用設置微課題的方式，通過微課題的指導促進學生參與研究性學習，構建研究性學習組織系統(tǒng)，重點培養(yǎng)學生的研究性學習能力，使學生能適應新工科時代人才需求的變化。在教學實踐中，結合電路課程教學改革的現(xiàn)實需求，可以嘗試構建多元化的微課題資源庫，根據(jù)所學知識的應用，可以按照學生的專業(yè)發(fā)展需求對電路課程的微課題進行設計和優(yōu)化，如可以引導學生參與“語音信號實時重構功能單元的設計”微課題研究活動，在研究實踐中教師帶領學生對涉及的文獻資料進行檢索，制定項目研究計劃和實施方案，然后模擬真實的環(huán)境探索語音信號探測實際情況，加深學生對所學知識的理解，有效培養(yǎng)學生的科研探究能力，提高新工科時代人才培養(yǎng)有效性。

4?結語

新工科的形成和發(fā)展對高校工程教育模式的創(chuàng)新和工程人才的培養(yǎng)產生了巨大的影響，在新工科背景下電路課程教學活動中，要準確定位新時代工程教育人才培養(yǎng)的需求，探索課程教學內容的重新篩選和教學模式的科學設計，確保能適應新工科人才教育模式的要求。因此新時期在教學改革的背景下，要重點針對新工科背景下教學模式的改革進行分析，構建全新的教學組織體系，促進學生對電路課程內容的實踐性探索。

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