“電路原理”課程教學的探索與實踐

摘要：以“電路原理”課程教學特點為背景，從當前“電路原理”課程教學思維、課程教學方式等方面對當前“電路原理”課程教學現狀進行了初步的分析，并在此基礎上在教學思維方式、基于仿真軟件教學的多元化、情感教育等方面對“電路原理”課程的教學提出了若干建議和意見。

關鍵詞：電路原理；課程教學；多元化

作者簡介：李欣（1986-），男，山西呂梁人，三峽大學電氣與新能源學院，助教；郭攀鋒（1984-），女，河南禹州人，三峽大學電氣與新能源學院，助教。（湖北 宜昌 443000）

基金項目：本文系三峽大學人才科研啟動基金項目（項目編號：KJ2012B048）的研究成果。

中圖分類號：642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）26-0043-02

“電路原理”作為電氣工程類專業的主干課程，在為后續課程提供基礎知識的同時，也著力培養低年級學生對電氣學科的專業興趣、正確的思維模式和解決實際問題的能力。在越來越多的高校采用“寬口徑”專業培養模式的大背景下，“電路原理”課程的地位也進一步提升。與之相對應，對“電路原理”課程教學的思考與探索也成為當前的教改熱點之一。

一、“電路原理”教改現狀及成因分析

1.“電路原理”課程的特點

電路原理有很多區別于其他課程的特點，了解這些特點有助于深入探討問題的本質，利用好這些特點往往能夠事半功倍。結合實際教學，“電路原理”課程主要的特點有：

首先，電路原理的概念多、原理雜、知識性強。區別于工科類的其他基礎課程，電路原理更像一門理學的專業課，工程領域的邏輯思維與近似簡化基本沒有涉及，取而代之的是嚴謹的概念原理、定理定義和嚴格的數學推導。這是“電路原理”區別于其他專業基礎課的一個顯著的特點。

其次，電路原理的應用面廣泛。作為一門電學基礎課，教學生如何正確合理地應用是教學的根本目的。對于電氣工程專業的學生而言，電路課程之后的很多課程都要用到電路的基本結論，電路的每一個知識點都會在后續的課程中有所體現和應用，電路中所應用的思維方法也會在其他專業課中多次使用，例如電力系統的縱聯保護就是基爾霍夫電流定律KCL在實際繼電保護應用中的具體體現。因此，讓學生學會經典的電路思維模式是“電路原理”課程教學的重要意義之一。

最后，電路課程針對的都是理想化的器件，很多結論性的知識點不符合實際電路器件的情況。例如課本中對電壓源的描述是內阻為零，而在現實中任何一個電源的內阻均不可能為零，且內阻是電源的一個極其重要的參數，它決定了電源的諸多性質。對于這樣的概念教師難講解，學生也不容易理解。它正是“電路原理”課程教學雙方共同的難點，也是“電路原理”教學改革的深水區。[1]

2.古板的教學思維

在傳統的“電路原理”教學環節，教師的教學重點是基本概念和基本原理，在課堂上力求將每一個基本元件、定理講清楚講完整。在這樣的教學思維下就產生了傳統的教學模式：教師整堂課都在直白地講解枯燥而繁瑣易錯的概念、定理、公式，學生上課昏昏欲睡，下課看答案做習題。很多學生學習電路的最終收獲就是如何列方程、解方程，而對于為何要列方程，學習電路原理的本質是要解決哪些問題等等這些問題一無所知，更別期望其能夠解決現實中的電路問題。

出現上述現象的根本原因在于教師的教學思維古板。電路的基本理論及對應的分析方法其實是在由理想元件所構建的經典電路上展開的，而對于許多理想元件（如電流源、電容、電感）學生很難對其有直接而感性的認識，這使得講授內容與學生原有的認知領域完全脫節。這種脫節使學生對“電路原理”課程疑問多，感覺難學；而這種脫節由于不是教學重點而被教師忽略，這正是造成教學兩端都勞而無獲的根本原因。

顯而易見，傳統教學思維的上課滿堂板書理論，下課作業習題答案的教學模式早已不適合當前的“電路原理”教學。如何能讓學生更好地掌握基本理想元件，培養學生解決實際電路問題的能力要從改變教師的教學思維入手，這也是電路教學改革的核心和基本問題。

3.一成不變的教學內容

經筆者發現，上世紀“電路原理”這門課程已經成為電氣專業的基礎課程，然而近半個世紀過去了，電子、計算機、電氣、通信等領域迅猛發展，并且在理論創新以及技術方面不斷革新，與之相適應的各類電子元器件和功能電路也隨之改變，而經典理論體系為教學主體內容的“電路”課程在近二十年中的變化卻很小。比如現在市面上用的很多電子器件都是場效應管，但是課程在這部分的重點仍然是三極管和二極管的講解。這種一直沒有更新的教學內容既不利于激發學生的學習積極性，也不利于培養學生的工程意識，更不利于服務社會。

4.教學方式單一化

在傳統教學過程中，通常采用“填鴨式”課堂教學，老師講學生聽，老師問學生答，學生的思維只跟著老師走，思路根本沒有打開。尤其是現在計算機的普及，也為了應對學時壓縮教學內容反而擴張的窘況，電路課程的課堂教學已經全部使用多媒體教學。多媒體課件的使用，一方面有效地提高了教學效率，而另一方面，單位學時內學生需要接受的信息量更大了。加上“電路原理”課程本身知識較多、內容抽象、理論枯燥，這必然導致課堂氛圍沉悶，學生在課堂學習上容易疲倦，不利于學生主動參與。

另外，現在的教師除了有教學任務外，科研工作量的壓力也隨之增加，并且這些科研任務在經濟和榮譽上都有利可圖，這樣一來，教師花在上課的精力勢必將大大減少，而是把上課當成一種任務，完成教學工作量。這些因素都會導致教師對教學方式方法不重視，師生關系也不和諧。

二、創新型電路課程的幾點建議

通過筆者對“電路原理”教學過程的實踐經驗，加上和相關資深教師的探討，筆者從教學思維方式、電路課程內容以及實踐過程中的仿真軟件的運用等方面對“電路原理”課程教改提出幾點建議，便于與同行間的交流。

1.去糟粕，留精華，轉變教學思維模式

其一，筆者認為可以從“電路原理”課程特點出發，一開始就給學生建立電路理論知識體系的框架，將其作為一個體系去學習，以一條主線、幾種定律為基礎貫穿整個課堂教學當中。“電路原理”中的基本理論、基本概念和基本方法等都是作為“電路原理”教學的知識體系框架。主線還包括電路分析的基本量，電壓、電流以及功能等，這是任何電路分析的本質。了解了“電路原理”課程的框架，對這門學科的學習就是“有準備之仗”。

其二，突出重點，轉變“眉毛胡子一把抓”的思維模式。比如，在學習暫態電路分析的時候，當學習完RC暫態電路、三要素法之后，對于RL暫態電路可以讓學生自學，一方面可以加強學生對所學知識的掌握，另一方面更能鍛煉學生的學習力。筆者認為的學習力就是學生接受新知識的能力。

其三，課程教學要以學生原有的知識體系為基礎，以實際電路的建模和解決實際問題為重點。工科的學生所學的專業基礎知識都是為了后續的學習打基礎，更是為了以后實踐中的應用。所以教師在教學中要轉變思維，不能僅僅是針對課程定理、定義等內容進行教學，還可以結合學生所學或者所能接受的方式進行授課。

另外，從原有“電路原理”內容出發，對于一些重要的電子元件，例如后續所學的模擬電路和數字電路等課程中涉及電子領域常用的場效應管（MOSFET），以及電力電子技術所用的IGBT等，教師除了書本上的基本知識以外，在教學中還可結合基本元件或者與之相關的常見基本電路，如整流電路、集成電路等層層深入講解。

2.使用仿真軟件，實現多元化課堂

“電路原理”課程作為電氣基礎專業課，關鍵目的是讓學生在后續的課程中的應用，所以，電路課程教學當中，可以安排幾個相關基本實驗操作，學生可以直觀了解電路元件、電路原理以及電路定律等等內容，了解課程理論與實踐的相關性和區別。但是，幾個實驗往往達不到目的。這樣就可以在電路教學當中使用仿真軟件，比如可以充分利用EWB器件和仿真功能，仿真出動態的實驗圖來代表實際的電路實驗，既可以增加課程的氣氛，又能激發學生的興趣。

另外，“電路原理”課程教學除了采用多媒體和板書相結合的方式，還可以使用仿真軟件來制成CAI、FLASH等課件。這樣不但可以在教學過程中結合講授的理論內容進行實時的仿真演示，使得教學更加深刻生動，也增加課程的趣味性，這樣一來就可以改變“一言堂”的教學舊貌，縮短老師和學生的距離，吸引學生的注意力，提高課堂效率。

3.情感教育在“電路原理”教學中的應用

在課堂上引入情感教育，其實就是一種和學生溝通的新形式。由于許多高校實行大班或者合班上大課的形式，一個學期結束后，教師很難叫出班內大部分學生的名字。以筆者帶的班級為例，“電路原理”選課人數將近200人，通常無暇投入過多時間與學生進行交流。其實和學生溝通不僅僅只在課堂，還可以利用QQ、飛信、MSN等網絡方式和學生進行交流和溝通。通過筆者的教學發現，如果一個教師能認得班上所有學生，他們上課的積極性和主動性會明顯不一樣，而這正是情感教育的一種表現形式。筆者認為在課程教學中引入情感教育不只有這一種形式，[2]還有如下方法：

把批評教育變為充分表揚，多一些鼓勵，增加正能量。對理論性強，比較抽象的知識點講解時，如果學生不太理解應鼓勵他們不用擔心，因為知識本身比較抽象，尤其是對于基礎差的學生更應該多鼓勵。也許老師的一句話，學生就會豁然開朗，會更有自信去學習。對于課堂上回答問題錯誤的同學，更是要鼓勵為主，充分肯定學生的回答。[3]

另外，教師在授課過程中應該穿插幽默生動的語言，盡可能地拉近與學生之間的距離。因為電路理論課程教學內容比較抽象，理論性強，平鋪直敘的語言勢必會讓學生昏昏欲睡，所以適當穿插點幽默的話語，或者搞笑的小故事，或者讓學生有感觸的話語，都會讓學生精神萬分，提高學習效率。

三、結束語

本文通過對目前“電路原理”課程內容特點以及教學現狀的研究和分析，分析了當前“電路原理”課程教學存在的問題，針對這些現狀筆者提出了幾點建議，例如課程教學思維方式的轉變、教學方式的靈活化、仿真軟件引入課堂以及情感教育在“電路原理”課程當中的應用等等。

參考文獻：

[1]王敬時，周晶，黃勛，等.淺談“電路”教學改革[J].中國電力教育，2012，（35）.

[2]曹硯輝.當前高校師生關系存在的問題及解決對策[J].教育探索，2012，（3）.

[3]任立紅，李曉麗，劉浩.卓越工程師計劃下“電工電子技術”課程創新教學初探[J].中國電力教育，2012，（4）.

（責任編輯：王意琴）