面向創新人才培養的《電工與電路基礎》課程教學改革研究

摘 要：面向創新人才培養的迫切需求，針對《電工與電路基礎》課程特點，對比了國內外相關課程的特點，闡述了研究性教學理念。從強調學生主體地位、研究性教學方法、理論聯系實踐等方面進行討論，并提出具體措施。希望通過該課程的教學改革研究和實踐，為提高學生創新能力起到推動作用。

關鍵詞：創新人才 研究性 教學改革

中圖分類號：G71 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）05（c）-0155-01

高等學校擔負著全面推進素質教育，培養高素質創新型人才的歷史使命，因此必須更新教育觀念，深化教育改革，構建高校創新型人才培養模式，重點突出“創新”。《電工與電路基礎》是我校面向全校本科生開設的一門大類基礎必修課，是《模擬電子技術基礎》和《數字電子技術基礎》等課程的基礎[1-3]。該課程具有較強的理論性、公式推導和例題講解較多。只有在教學理念、教學方法和實施方式上進行深入的教學研究和改革，才能滿足培養“創新人才”的需要。

1 相關課程的國內外現狀

美國麻省理工學院開設了《電路和電子學》課程。為了擺脫公式、定理枯燥，例題計算乏味的現狀，該課程教學采用理論教學與實驗演示同步的方法。主講教師Anant Agarwal教授重點講解各種電路的基本原理和基本求解方法，實驗員配合主講教師。當需要對教學內容進行實驗驗證或者演示時，實驗員實時操作儀器設備，并以投影方式呈現，生動地再現了枯燥的理論和定理，同時又激發了學生的興趣和動手的欲望。在課堂教學中，Anant Agarwal教授十分重視和啟發學生思考。比如從模擬電路到數字電路，通過現場實驗演示，組織學生討論，使得大家清楚認識到數字電路相比模擬電路具有更加優異的抗干擾能力和容錯能力。在課堂上，將理論和實驗相結合，進一步激發了學生的興趣和主動探究的動力，體現了“興趣牽引”的研究性教學的精髓，利于培養學生的創新能力和意識。針對我校實際情況，在《電工與電路基礎》教學中，配備一名主講教員和一名實驗師的條件還不成熟，但是如果在將虛擬仿真引入課堂教學，將可以起到與真實實驗相同的效果。

在國內，華中科技大學開設了《電路理論》。單獨開設電路實驗課程，在實驗中引入計算機技術，建成了電路實驗室計算機局域網，開發研制了多種設備和實驗教學軟件，學生可以在計算機上進行虛擬仿真，并完成電子實驗報告。但是如果能將實驗仿真與理論教學深度融合，把課堂講授和虛擬仿真結合起來，將進一步提升學生的學習興趣，激發學生自主探究和動手實踐的欲望。

2 本課程的教學理念和組織實施

2.1 教學理念

在課程教學中，要突出創新能力的培養和學生個性發展[4]，要愛護和培養學生的好奇心、求知欲，幫助學生自主學習，獨立思考，保護學生的探索精神，創新思維，營造崇尚真知，追求真理的氛圍。要讓學生感受、理解知識產生和發展的過程，培養學生的科學精神和創新思維，重視培養學生收集處理信息的能力，獲取新知識的能力，分析問題和解決問題的能力。

2.2 組織實施

（1）強調以人為本，以學員的全面發展為核心；以學員為主體，突出主體在課堂教學中的作用；以理論為基礎，從強化技能訓練入手，增強學員的動手能力，提高學生的綜合素質。興趣是最好的老師，只要在整個教學過程中，時刻設置問題、吸引學員，激發學員的探究興趣，那么學員的主體地位必然加強。

（2）研究性教學方法：傳統的“填鴨式”教學方法的已不能滿足創新型人才培養的需要，以學員為主體的研究性教學方法符合現代教學理念。無論是問題探究式、情景追溯式、案例分析式[5，6]等還是小組討論式等都必須與課堂教學內容有機融合，針對不同教學內容和學員具體情況選擇最優的教學方法。

（3）理論和實踐相融合的實施方式：傳統教學中理論課程與實踐環節是分離的，理論教學是整版的公式，實踐環節是十分陌生的儀器。現代的虛擬仿真軟件功能強大、界面友好，電工系列課程所有教學內容都可以在仿真軟件中進行驗證和設計。將虛擬實驗引入課堂教學，成為理論教學的一部分，將在理論和實踐之間架起橋梁。同時，仿真軟件的應用也會為學員今后從事科學研究打下較好的工程素養和基礎。

3 實踐設想

（1）堅持以學生為主體，根據教學內容的基本要求和學生在學習中存在的疑難問題，精心設計討論題，并將討論題提前發給學生準備，并要求學生事先寫好發言提綱，激發學生的學習興趣和求知欲望。

（2）采用問題探究式、小組討論式等研究性教學方法，在課堂上注意引導學生積極思考，努力培養學生科學思維的能力。在課堂教學中對講授的內容進行擴展和研討，并設置思考題，要求學生在課后作為練習題完成，并在下次課中進行提問或討論，以提高學生分析、解決問題的能力。

（3）針對課程的特點將現代教育技術用于教學，并在應用中不斷摸索合理有效的方式。對重在推理分析過程，需要嚴密邏輯思維的課程，將傳統板書與多媒體課件結合起來，多媒體課件只能作為一種輔助教學手段。

（4）將物理現象和基本理論有機聯系，在課堂上進行虛擬實驗，加深學員對物理現象的認識，增強學員學習興趣和培養學員的分析、解決問題的能力，為今后從事科學研究打下良好的工程素養。

（5）組織自學及小組協作學習，培養學生自主學習的能力和團隊的合作能力。將實踐性強的虛擬仿真內容布置給學生自學，要求學生自由組合團隊，自選項目進行仿真研究，最后由學生自己組織，以小組為單位宣講各組的研究成果。

（6）每個知識模塊授課結束之后，對教學效果進行問卷調查，認真分析反饋信息，及時總結經驗和教訓，及時調整教學方法和實施方式。

針對創新型人才培養的需要，本課程教學改革強調學員的全面發展和主體地位，在教學過程中，采用問題牽引式、小組討論式等多種研究性教學方法及理論和虛擬仿真相結合的實施方式，激發學員自主學習的興趣和能力。在實施過程中，在學員中進行調研，針對反饋信息及時改進教學方法和實施方式。在教學過程結束時，及時總結形成研究報告和相應研究成果，指導日后的教學實踐。希望通過上述努力和改進，探索出一條適用于創新人才培養的《電工與電路基礎》課程教學方法。

參考文獻

[1]劉敏華，賈仙宇.電路分析基礎課程教學方法探析[J].電氣電子教學學報，2009（2）.

[2]曹姍姍，韓晶.CDIO工程教育理念下的電路課程改革探索[J].科技創新導報，2011（8）.

[3]杜普選，高巖，聞躍.電路理論課程的創新與建設[J].電氣電子教學學報，2009（2）.

[4]楊鴻波，柴海莉，魏英，等.培養創新潛能的《電路分析》課程改革[J].教育教學論壇，2013（9）.

[5]許艷，蔣寅，袁夢.研究性教學方法在《數字邏輯電路》課程教學中的實踐[J].現代計算機，2010（2）.