培養(yǎng)創(chuàng)新潛能的《電路分析》課程改革

楊鴻波 柴海莉 魏英 尋憲生

摘要：通過(guò)對(duì)《電路分析》的課程地位、高等教育及我校人才培養(yǎng)目標(biāo)的分析，本項(xiàng)目的中心任務(wù)是“強(qiáng)化電路基礎(chǔ)教學(xué)？搖增進(jìn)學(xué)生科研潛質(zhì)”，以“夯實(shí)基礎(chǔ)”為抓手，以“培養(yǎng)和挖掘創(chuàng)新潛質(zhì)”為手段，制定合理的培養(yǎng)目標(biāo)、探討新的教學(xué)思路、對(duì)教學(xué)方法加以改進(jìn)，獲得了良好的效果。

關(guān)鍵詞：創(chuàng)新潛能；《電路分析》；教學(xué)改革

中圖分類(lèi)號(hào)：G642.0？搖 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2013）09-0037-02

一、引言

現(xiàn)代高等教育特別注重對(duì)學(xué)生創(chuàng)新素質(zhì)、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，創(chuàng)新教育是以激發(fā)人的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力為重點(diǎn)，以培養(yǎng)受教育者創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新思維和創(chuàng)新習(xí)慣為目標(biāo)的教育形式[1]。培養(yǎng)創(chuàng)新能力較強(qiáng)人才涉及到辦學(xué)理念的更新，培養(yǎng)計(jì)劃的修訂，教學(xué)模式的改革，教師知識(shí)結(jié)構(gòu)的完善，學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)的確立和學(xué)習(xí)方式的改進(jìn)，甚至涉及到整個(gè)社會(huì)教育的更新，這需要花費(fèi)相當(dāng)長(zhǎng)的實(shí)踐才能實(shí)現(xiàn)[2]。瑞士教育家，菲斯泰羅斯說(shuō)：“教育的主要任務(wù)不是積累知識(shí)，而是發(fā)展思維”，要實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)就是要培養(yǎng)高質(zhì)量的大學(xué)生，而質(zhì)高質(zhì)量的大學(xué)生來(lái)自于教學(xué)環(huán)節(jié)中注重對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力的滲透和培養(yǎng)。

對(duì)于工科大學(xué)生來(lái)說(shuō)，創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是一個(gè)貫穿整個(gè)本科教育周期的過(guò)程，必須通過(guò)科學(xué)完整的專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)才能夠?qū)崿F(xiàn)，而具體課程都是其中的一個(gè)環(huán)節(jié)。對(duì)于信息類(lèi)各學(xué)科專(zhuān)業(yè)，逐漸形成了分階段、多模塊循序漸進(jìn)的教學(xué)課程體系，可以分為實(shí)踐技能層、基礎(chǔ)提高層和綜合創(chuàng)新層。《電路分析》是工科學(xué)校內(nèi)信息類(lèi)和電類(lèi)相關(guān)專(zhuān)業(yè)電子技術(shù)方面入門(mén)性質(zhì)的技術(shù)基礎(chǔ)課，位于教學(xué)體系的基礎(chǔ)提高層，在電類(lèi)相關(guān)專(zhuān)業(yè)的發(fā)展中占重要地位。在《電路分析》課程教學(xué)階段由于學(xué)生還缺乏必要的知識(shí)儲(chǔ)備，所以創(chuàng)新對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)還是可望而不可及的，《電路分析》教學(xué)改革更為理性的目標(biāo)是著重強(qiáng)化電路基礎(chǔ)教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新潛能。

電路分析課程是信息類(lèi)學(xué)生專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，也是學(xué)生從事后續(xù)硬件課程學(xué)習(xí)及設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。面對(duì)抽象的電路理論，如何講授該課程對(duì)學(xué)生理解并掌握核心的知識(shí)尤其重要。特別在新的大綱要求下，如何在有限的學(xué)時(shí)里給學(xué)生傳授更多的知識(shí)，以及如何引導(dǎo)學(xué)生自覺(jué)地開(kāi)展課外科技制作活動(dòng)，對(duì)學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)有著重要的意義。該課程的教學(xué)質(zhì)量直接關(guān)乎后續(xù)課程的質(zhì)量。當(dāng)前，通過(guò)電路分析課程的學(xué)習(xí)，應(yīng)使學(xué)生掌握近代電路理論的基礎(chǔ)知識(shí)與電路分析與計(jì)算的基本方法，具備進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的基本技能，并為后續(xù)課程準(zhǔn)備必要的理論知識(shí)。可以說(shuō)《電路分析》課程是電類(lèi)本科生接觸到的第一門(mén)專(zhuān)業(yè)課，對(duì)《電路分析》課程進(jìn)行教學(xué)改革，提高教學(xué)水平，挖掘?qū)W生的創(chuàng)新潛能將對(duì)學(xué)生未來(lái)的發(fā)展起到重要的作用。

《電路分析》課程教學(xué)面臨兩方面困難：一方面是課時(shí)數(shù)減少；另一方面是生源質(zhì)量下降問(wèn)題。由于《電路分析》處于信息類(lèi)和電類(lèi)專(zhuān)業(yè)知識(shí)樹(shù)的基礎(chǔ)提高層的最底節(jié)點(diǎn)，問(wèn)題就變得特別突出。要保證該課程教學(xué)的要求。國(guó)內(nèi)一些同行也正在嘗試新的教學(xué)理念、新的手段、新的教材、新的管理體制等等進(jìn)行相應(yīng)的教改工作。但是，從系統(tǒng)論的角度、發(fā)展的趨勢(shì)看，教學(xué)改革的最終目的是提升學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。有了高質(zhì)量的大學(xué)生，才會(huì)有高質(zhì)量的應(yīng)用型人才，才會(huì)有一流的研究成果，才能夠最終提升學(xué)校的聲望，達(dá)到良性循環(huán)[3]。

二、《電路分析》教學(xué)改革思路及需要解決的問(wèn)題

為了能夠更好地挖掘和引導(dǎo)學(xué)生的創(chuàng)新潛能，我校的《電路分析》課程教學(xué)改革思路為：以精品課程建設(shè)為切入點(diǎn)，以探索具有鮮明時(shí)代特征的實(shí)驗(yàn)教學(xué)思想為基礎(chǔ)，以新技術(shù)和新理念為導(dǎo)向，以增強(qiáng)全方位實(shí)驗(yàn)教學(xué)能力、完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源和拓展輻射作用為手段，以“學(xué)以致用，厚理知行”為培養(yǎng)方向，要使學(xué)生通過(guò)電路分析教學(xué)后，能夠獲得電路分析的基本概念、基本理論和基本分析方法以及必備的電子技術(shù)知識(shí)，在思維邏輯能力、電路分析能力、工程實(shí)踐能力、創(chuàng)新意識(shí)方面有明顯的提升。要解決的問(wèn)題有以下幾點(diǎn)。

1.理論與實(shí)踐相結(jié)合的問(wèn)題。將理論課程中所學(xué)的知識(shí)如何與實(shí)際的運(yùn)用相結(jié)合；實(shí)際中遇到的問(wèn)題如何與理論相結(jié)合。《電路分析》課程理論嚴(yán)密，邏輯性強(qiáng)，有廣闊的工程背景。相對(duì)于專(zhuān)業(yè)課程學(xué)習(xí)電路課程，較難在教學(xué)內(nèi)容完整地引入具體的工程和科研實(shí)例，主要原因在于工程和科研實(shí)例中核心內(nèi)容主要與后期的專(zhuān)業(yè)知識(shí)相關(guān)。因此只能以某些簡(jiǎn)單或簡(jiǎn)化的模塊為例，這就大大降低了學(xué)生的興趣，也難以使學(xué)生形成完整系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)。一個(gè)比較好的做法是教學(xué)中做到確保基礎(chǔ)理論內(nèi)容重點(diǎn)掌握的同時(shí)，增加與各知識(shí)模塊相關(guān)的綜合和設(shè)計(jì)性電路內(nèi)容的比例；實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容與科研、工程、社會(huì)應(yīng)用實(shí)踐密切聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)與前沿、經(jīng)典與現(xiàn)代的有機(jī)結(jié)合。

2.理想模型與實(shí)際物體相結(jié)合的問(wèn)題。理論課程的元件和參數(shù)均是理想化的，與實(shí)際運(yùn)用中的元件和參數(shù)是有差別的，如何合理地結(jié)合和正確認(rèn)識(shí)。如何將現(xiàn)有的所學(xué)的知識(shí)運(yùn)用、推廣和提高。

3.如何從知識(shí)灌輸教學(xué)向?qū)嵺`能力培養(yǎng)教學(xué)轉(zhuǎn)變的問(wèn)題。《電路分析》是我校的主要課程之一。多年來(lái)《電路分析》教學(xué)采用的主要方式為知識(shí)的灌輸，在新形勢(shì)下，必須轉(zhuǎn)變思路以增強(qiáng)學(xué)生潛能為目標(biāo)，這就需要在知識(shí)灌輸和實(shí)踐能力培養(yǎng)方面保持一個(gè)平衡點(diǎn)。就創(chuàng)新潛質(zhì)而論，是不分“知識(shí)灌輸”和“實(shí)踐能力”的。在一定的條件下，它可以轉(zhuǎn)化為創(chuàng)新能力。對(duì)此，我們主張通過(guò)教學(xué)改革能夠營(yíng)造一個(gè)有利于創(chuàng)新潛能培養(yǎng)的環(huán)境。

4.如何開(kāi)展電路分析課程“雙語(yǔ)教學(xué)”的問(wèn)題；提升高等教育的質(zhì)量，培養(yǎng)創(chuàng)新型、創(chuàng)造性人才，逐漸接近和達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，提高國(guó)民研發(fā)能力，最終達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平是我國(guó)高等教育的最高目標(biāo)。雙語(yǔ)教學(xué)正是實(shí)現(xiàn)這一愿望的切入點(diǎn)。正確把握電路分析課程的雙語(yǔ)教學(xué)工作，有利于促進(jìn)我校專(zhuān)業(yè)課的教學(xué)水平，使得接觸本課程的學(xué)生盡早與國(guó)際接軌。

5.如何處理《電路分析》與其他課程的關(guān)系；《電路分析》課程教學(xué)應(yīng)該以科學(xué)的內(nèi)聯(lián)關(guān)系來(lái)教導(dǎo)學(xué)生，潛移默化地增強(qiáng)學(xué)生的科學(xué)理論素養(yǎng)，輔以學(xué)生自主學(xué)習(xí)的必要實(shí)踐環(huán)節(jié)，逐漸培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新潛質(zhì)。更重要的是，讓學(xué)生學(xué)會(huì)用科學(xué)的思維方式觀察周?chē)氖挛铮每茖W(xué)思想和方法分析、解決實(shí)際問(wèn)題。

三、《電路分析》教學(xué)改革實(shí)踐

《電路分析》的教學(xué)過(guò)程本身是一個(gè)不斷摸索的開(kāi)發(fā)過(guò)程，教師需要具備扎實(shí)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)背景、濃厚的興趣、為學(xué)生負(fù)責(zé)的責(zé)任心。在此基礎(chǔ)上，教學(xué)內(nèi)容的興趣化、教學(xué)方法的多樣化、適度的師生互動(dòng)都是提升教學(xué)效果的手段。從近年來(lái)的教學(xué)實(shí)踐中，我們感到學(xué)習(xí)電路分析的基本理論、思路和方法對(duì)提升學(xué)生整體素質(zhì)、拓寬專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)、增強(qiáng)學(xué)生就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)能力具有重要意義。外因通過(guò)內(nèi)因才能起到作用，只有充分調(diào)動(dòng)廣大同學(xué)的積極性和能動(dòng)性，才能夠取得更好的教學(xué)效果。為了增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新潛能，我們?cè)谝韵路较蜻M(jìn)行了探索。

1.注重教學(xué)內(nèi)容的科學(xué)性、先進(jìn)性，教學(xué)內(nèi)容的改革、重組與安排：制定新的可供各專(zhuān)業(yè)自主選擇的教學(xué)大綱，在新的教學(xué)大綱中增加創(chuàng)新潛質(zhì)培養(yǎng)的環(huán)節(jié)。在自編教材基礎(chǔ)上參考國(guó)內(nèi)外著名教材進(jìn)行內(nèi)容取舍組織教學(xué)。處理好課程內(nèi)容體系、深度、廣度和實(shí)用度，將教師的科研工作引入課堂，體現(xiàn)和發(fā)揮《電路分析》課程的基礎(chǔ)性作用。

2.課程立體化建設(shè)。將教師多年的教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)融入數(shù)字化、多媒體教學(xué)中。精心組織修訂理論教材、網(wǎng)絡(luò)教材、試題庫(kù)習(xí)題集和實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)，注重課程網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)的作用，完成立體化教材的編寫(xiě)工作。研制和豐富電路網(wǎng)絡(luò)課件的內(nèi)容，進(jìn)一步優(yōu)化《電路分析》課程網(wǎng)站建設(shè)，并面向社會(huì)開(kāi)放。建設(shè)課程的資源庫(kù)，其包括知識(shí)點(diǎn)講解庫(kù)、疑難解答庫(kù)、示范講解庫(kù)、圖形圖像庫(kù)、實(shí)驗(yàn)庫(kù)、習(xí)題庫(kù)、動(dòng)畫(huà)庫(kù)、人物庫(kù)等，做好網(wǎng)上答疑和信息交流，使整個(gè)網(wǎng)站整潔大方，功能齊全，使用方便，提高學(xué)生自主性學(xué)習(xí)與自主性探究的能力，培養(yǎng)和挖掘?qū)W生創(chuàng)新潛質(zhì)，提高教學(xué)效率和教學(xué)效果[4]。

3.教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的改革：繼續(xù)深化教學(xué)內(nèi)容和體系的改革，進(jìn)一步優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容。突出全方位、多元化的教學(xué)方法精心組織教學(xué)過(guò)程，堅(jiān)持以教師為主導(dǎo)以學(xué)生為主體組織教學(xué)，將傳授知識(shí)與能力培養(yǎng)有機(jī)結(jié)合，重視學(xué)生創(chuàng)新精神的培養(yǎng)和學(xué)生的個(gè)性發(fā)展，增加引申和討論環(huán)節(jié)。與時(shí)俱進(jìn)，不斷現(xiàn)代電子技術(shù)新技術(shù)，與相關(guān)學(xué)科的最新發(fā)展方向接軌，并積極探索和嘗試《電路分析》課程的雙語(yǔ)教學(xué)研究。

4.實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革。為了努力推進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)、研究性學(xué)習(xí)和個(gè)性化培養(yǎng)，全面引入“多元化”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，我們采取了一系列的措施，主要有：（1）在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中落實(shí)“三個(gè)轉(zhuǎn)變”建設(shè)思路：實(shí)驗(yàn)過(guò)程方面，從實(shí)驗(yàn)輔導(dǎo)解答轉(zhuǎn)變?yōu)閷?shí)驗(yàn)引導(dǎo)啟發(fā)；實(shí)驗(yàn)結(jié)果考核方面，從面向?qū)嶒?yàn)結(jié)果轉(zhuǎn)變?yōu)槊嫦驅(qū)嶒?yàn)過(guò)程；實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式方面，從單一的實(shí)驗(yàn)室內(nèi)實(shí)驗(yàn)形式轉(zhuǎn)變到課上課下、實(shí)驗(yàn)室內(nèi)外多元化的實(shí)驗(yàn)形式。（2）探索“基于問(wèn)題驅(qū)動(dòng)”的研究性教學(xué)，將理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)緊密結(jié)合，通過(guò)問(wèn)題的提出、問(wèn)題的分析、問(wèn)題的解決、問(wèn)題的延伸等環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)融知識(shí)傳授、能力培養(yǎng)、素質(zhì)教育于一體。（3）在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中引入多媒體、虛擬、仿真、網(wǎng)絡(luò)、智能化等現(xiàn)代技術(shù)手段，以多種方式激勵(lì)學(xué)生創(chuàng)新思維[4]。通過(guò)上述教學(xué)研究、改革，有效促進(jìn)創(chuàng)新潛能培養(yǎng)。

配合以學(xué)生為中心的“多元化”實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的探索，在實(shí)驗(yàn)室建設(shè)規(guī)劃中，新增實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)綜合采集系統(tǒng)、實(shí)驗(yàn)工位管理控制裝置，形成實(shí)時(shí)采集實(shí)驗(yàn)儀器狀態(tài)、學(xué)生身份、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，進(jìn)而可以完成“無(wú)紙化”實(shí)驗(yàn)報(bào)告和成績(jī)?cè)u(píng)定等工作的一整套面向?qū)嶒?yàn)過(guò)程的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，使之處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。

四、結(jié)論

《電路分析》是我校信息和電類(lèi)相關(guān)專(zhuān)業(yè)電子技術(shù)方面入門(mén)性質(zhì)的技術(shù)基礎(chǔ)課，是培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力的重要課程，在信息和電類(lèi)相關(guān)專(zhuān)業(yè)的發(fā)展中占重要地位。由于《電路分析》在整個(gè)課程體系中處于基礎(chǔ)層，所以該階段應(yīng)該以培養(yǎng)和挖掘?qū)W生的創(chuàng)新潛能為主，基于此點(diǎn)認(rèn)識(shí)介紹了進(jìn)行的《電路分析》課程的教學(xué)改革，獲得了良好的效果。在今后更長(zhǎng)期的時(shí)間里，要不斷深入教學(xué)改革，不斷探索結(jié)合實(shí)際的教學(xué)方法和手段，才能培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的興趣，提高學(xué)生實(shí)際應(yīng)用的能力，實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新潛質(zhì)的提升。

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基金項(xiàng)目：本文系“北京信息科技大學(xué)2011年校級(jí)優(yōu)質(zhì)課程項(xiàng)目”的研究成果；受北京信息科技大學(xué)2011年校級(jí)優(yōu)質(zhì)課程項(xiàng)目資助

作者簡(jiǎn)介：楊鴻波，男，河北定州人，北京信息科技大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心，副教授；柴海莉，女，河南新鄉(xiāng)人，北京信息科技大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心，講師。