電路課程教學改革研究與探索

陳彩蓉 李 詢

(南京農(nóng)業(yè)大學 工學院，江蘇 南京 210031）

0 引言

電路是我國高校本科電氣信息類專業(yè)必修的專業(yè)基礎課，在課程體系和人才培養(yǎng)方案中起著承前啟后的重要作用。該課程以高等數(shù)學為工具，在大學物理電學知識的基礎上，以直流、交流穩(wěn)態(tài)、暫態(tài)電路為主要研究對象，通過對電路系統(tǒng)建立物理模型和列寫數(shù)學方程式的方式進行電路的分析與計算[1]，電路課程是學生系統(tǒng)掌握專業(yè)知識的重要基礎，是訓練科學實踐能力、設計能力、培養(yǎng)創(chuàng)新意識和解決實際問題本領的重要知識平臺，也是學生學習相關專業(yè)知識的重要基礎。電路課程的教學對象量大面廣，其教學質(zhì)量對學生培養(yǎng)的質(zhì)量起著重要的基礎作用[2]。

1 傳統(tǒng)教學中存在的問題

隨著科技的迅速發(fā)展給電路課程教學帶來了新的挑戰(zhàn)，電路課程面臨教學內(nèi)容增加與課內(nèi)學時減少間的突出矛盾，對于教學而言，存在的問題主要有：電路課程具有內(nèi)容多、定理多、電路概念多、數(shù)學推導復雜等特點，這些特點決定了學習電路的難度；擴招后學生數(shù)量的增加使得教學設備、場地和師資也限制了教學的改進[3]。隨著科技的發(fā)展，需要把更多新知識引入到課程教學中，許多電路理論的應用要在課堂中討論，這無疑增加了教學的知識點；傳統(tǒng)的教學模式(講臺、黑板、粉筆)雖有利于訓練提高學生的計算、推導能力，但單一的教學方式使得學生感到學習過程很枯燥，難以提高學習興趣。采用多媒體教學信息量大，可大大提高課程的教學效率，但存在課堂上學生忙于記筆記、無法跟上老師思路的問題；大學培養(yǎng)創(chuàng)新型、復合型人才的教育宗旨使得課程的學時數(shù)被大大壓縮。于是在新的時期出現(xiàn)了教學內(nèi)容多與授課時數(shù)少的矛盾。

在電路課程教學實踐過程中，應努力構(gòu)建研究型教學新模式，激發(fā)學生的學習興趣、培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。因此，創(chuàng)新教學方法、改革教學手段就成為教師努力實踐的指導思想之一[4]。

2 教學改革的思路

研究型教學是解決專業(yè)基礎課教學內(nèi)容多與授課時數(shù)少之間矛盾的一種有效方法，它強調(diào)學生的主動參與并培養(yǎng)學生的研究能力與興趣，而興趣是最好的老師，研究型教學是培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新型專業(yè)人才的一種非常有效的教學模式。電路這樣的專業(yè)基礎課非常有必要進行研究型教學的探索。針對我院本科教學的具體情況，在電路課程中運用研究型教學方法，在夯實基礎的同時強調(diào)創(chuàng)新性思維和研究能力的培養(yǎng)。

2.1 教學內(nèi)容的組織

針對電路課程包含的內(nèi)容廣、定理多、概念比較抽象等特點，教師應思索如何在有限的學時內(nèi)對本課程進行富有成效的教學。既要保證電路課程教學內(nèi)容的系統(tǒng)性、完整性、全面性，又要對授課內(nèi)容進行適當?shù)木x、濃縮，講授其中的精華。理論教學要根據(jù)專業(yè)特點和課程的性質(zhì)、任務要求，內(nèi)容不宜過廣過深，基本內(nèi)容必須保證講深講透，給后續(xù)專業(yè)課打好基礎。另外，凡是大綱中打“*”號的內(nèi)容，教師可根據(jù)專業(yè)情況有選擇地進行講解。考慮到有些課程之間內(nèi)容交叉，有些內(nèi)容在多門課程中重復講授，在教學過程中針對不同專業(yè)對教學內(nèi)容的取舍和側(cè)重不同，對各章內(nèi)容及順序作適當調(diào)整，通過課程體系的優(yōu)化來解決學時少、教學效果不佳的問題[5]。如對含有運算放大器的電阻電路只作簡單介紹，因為后續(xù)模擬電子技術(shù)課程還要講；對二階電路、網(wǎng)絡函數(shù)的內(nèi)容作了刪減，適當增加非線性電路介紹，因為隨著半導體器件的大量出現(xiàn)，非線性電路理論研究越來越受到重視，有必要把非線性電路理論等前沿知識向?qū)W生進行適當介紹[6]。

2.2 教學方法改革

普遍采用啟發(fā)式和討論式教學方法，培養(yǎng)學生的學習興趣。啟發(fā)式教學的具體方式較多，根據(jù)電路課程的特點，我們在教學過程中采用了疑問法和比較歸納法的教學方法，由老師提問，引導學生思考并鼓勵學生積極回答；在一類問題講完后，通過歸納的方法將一些知識點以表格、框圖的形式列出或指導學生自己歸納總結(jié)。討論式教學方法針對某一具體問題組織學生進行討論，通過師生交互討論，可以加深學生對基本概念的理解和對基本分析方法的掌握。一般可在大課中采用啟發(fā)式教學方法，在小班中采用討論式教學方法。使用歷史追溯、現(xiàn)實聯(lián)系和未來展望式教學法，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。在課堂教學中有意識地進行工程研究方法訓練，強調(diào)各種電路求解的內(nèi)在聯(lián)系和轉(zhuǎn)化，培養(yǎng)學生的工程觀點和直覺思維。

課堂教學中引入電路設計與仿真軟件(Multisim)，借助學生對電路仿真軟件的學習和應用，緊密結(jié)合多媒體教學，選取一階電路的時域分析、RLC串聯(lián)諧振電路分析等知識點作為項目專題，項目專題的實施按小組進行，由學生利用課余時間自主完成，進一步調(diào)動學生自主學習的積極性，同時不受學時限制，從而進一步確立學生在教學過程中的主體地位，激發(fā)學生求知欲和創(chuàng)造性，培養(yǎng)學生的研究能力與創(chuàng)新能力。

2.3 合理利用多種教學手段提高教學質(zhì)量

當前教學手段日益豐富，單純利用板書進行教學，其效果往往不盡如人意。在教學手段上，不能死守傳統(tǒng)教學方式，也不能一味使用現(xiàn)代教學手段，應根據(jù)教學內(nèi)容的不同，結(jié)合傳統(tǒng)教學方式，靈活運用多媒體、仿真軟件等現(xiàn)代教學技術(shù)和手段。實踐表明一門課程如果全部采用CAI教學的效果并不十分理想，每種教學手段都有其優(yōu)缺點，應該根據(jù)新的課程體系和培養(yǎng)模式，在教學過程中將傳統(tǒng)的教學手段和現(xiàn)代多媒體技術(shù)結(jié)合起來，根據(jù)教學內(nèi)容及教學對象的特點，使學生在最佳的條件下進行學習[7]。電路理論課程具有系統(tǒng)性強、定理概念抽象、內(nèi)容多、學時少的特點，特別適用于采用多媒體教學，如果使用得當，可提高教學效率，有效地促進教學。但在電路課程的教學中，多媒體教學不能代替課堂的理論、概念上的訓練過程，所以在教學中采用兩種方法相結(jié)合的教學方式[8]。多媒體課件符合學生的認知規(guī)律，容易被學生接受；教學過程中針對公式推導比較多的部分，則采用交互性很強的“黑板+粉筆”的傳統(tǒng)教學方式，可以有效地引導學生的思路。實踐證明兩種方法結(jié)合，通過發(fā)揮其各自的優(yōu)勢，是提高教學質(zhì)量的有效方法。

2.4 實驗教學環(huán)節(jié)改革

對實驗教學內(nèi)容進行改革，實驗教學內(nèi)容的重點不再是簡單電路的連接、調(diào)整與簡單測試，而要突出系統(tǒng)設計和先進測試工具使用能力的培養(yǎng)。在驗證性實驗的基礎上不斷增加綜合性和設計性實驗，通過實驗教學，學生可以得到設計思想、設計技能、調(diào)試技能、測試技術(shù)和實驗研究技能的訓練[8]。對實驗課的教學方法，應注重循序漸進、由淺入深，即入門前注重細節(jié)，入門后注重引導。在實踐教學過程中，利用多樣化的實驗設計手段，在保留以人工設計、安裝、利用示波器等測試儀器進行調(diào)試為主的實踐動手能力培養(yǎng)模式的同時，增加在EDA平臺上進行設計、仿真、演示等。軟件仿真實驗以其獨有的直觀性、實時性、逼真性、操作靈活等特點，深受學生歡迎。仿真后再在實際條件下進行測試，讓學生從認識問題開始，到實驗、綜合設計、各種設計競賽以及創(chuàng)新實踐，從而使知識、能力和素質(zhì)得到全面發(fā)展[9]。

2.5 成績評定

推行研究型教學，考試方式、成績評定等方面都要進行系統(tǒng)地配套改革。改革學業(yè)成績評價的方式，實行過程評價與終結(jié)評價相結(jié)合、課內(nèi)教學與課外自主學習相結(jié)合的全程評價，突出學習、實踐、科研、創(chuàng)新等多方面的素質(zhì)和能力的綜合評價[10]。電路課程的最終成績由學生的平時成績、作業(yè)成績、討論課表現(xiàn)和期末考試成績等組成。

3 結(jié)語

在電路課程教學過程中實行研究型教學改革，有利于培養(yǎng)專業(yè)基礎扎實、知識面寬、實踐能力強、具有創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的綜合型人才，在實踐中取得了良好的效果。

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[3]馬小三,章家?guī)r,李紹銘,等.電路課程教學改革研究[J].安徽工業(yè)大學學報：社會科學版,2011(02):113-114.

[4]蔣躍文.仿真軟件在探索研究型教學模式中的應用[J].科技信息：學術(shù)研究,2007(18):111-112.

[5]崔雙喜.“電路”課程教學改革與探索[J].中國電力教育,2013(29):40-41.

[6]龔文英,肖仁山,陳軍靈,等.電路課程教學改革的探索[J].廣西大學學報：哲學社會科學版,2006(S1):79-80.

[7]陳彩蓉,李詢.農(nóng)業(yè)院校電工電子課程教改研究與實踐[J].科技信息,2012(34):15.

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[9]趙勃.《電路分析》研究型教學初探[J].新西部：下半月,2007(11):201.

[10]王光明,楊俊.《電工與電路基礎》研究型教學探索與實踐[J].高等教育研究學報,2013(01):36-38.