基于“翻轉課堂”思想的“卓越計劃”電路分析實驗改革探索

徐翠鋒　郭慶　胡鴻志

摘 要：本文從“卓越工程師教育培養計劃”的培養目標出發，針對電路分析課程實驗的現狀，從激勵機制、教學模式、評價體系等幾個方面對電路分析實驗改革理論進行詳細闡述，并提出了“翻轉實驗”的設想。

關鍵詞：卓越工程師教育培養計劃；電路分析；實驗改革；翻轉課堂

“卓越工程師教育培養計劃”（簡稱“卓越計劃”）是為貫徹落實《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010-2020年）》和《國家中長期人才發展規劃綱要（2010-2020年）》的重大改革項目，培養能夠適應和支撐產業發展的工程人才，培養能夠提升我國工程科技隊伍創新能力的創新型工程人才，培養具有國際競爭力的工程人才。

電路分析基礎是電子類專業基礎課，是學習一切電氣工程技術的理論基礎課，其實踐教學環節則是“卓越計劃”培養工程人才的基礎，在對實踐初步技能掌握的同時，對培養學生樹立理論聯系實際的科學觀點和提高分析問題及解決問題的能力等起著重要作用。本文以卓越計劃的培養目標為指導，結合我校測控專業的實際情況和特點，在對“電路分析基礎”實驗教學進行分析的基礎上，提出了以下幾個方面的改革與創新。

一、建立有效的激勵機制

目前，相當多的學生在實驗過程中學到的知識很少，究其原因為：學生自主學習意識差，實驗之前預習往往只停留在理論階段；實驗課堂上教師忙于學生基礎問題的解決，沒有時間進行深層次理解的指導。鑒于以上情況，如何提高學生的學習興趣，建立一種有效的激勵機制，成為亟待解決的問題之一。

根據學校的實際情況，對激勵機制以精神獎勵為主，物質獎勵為輔。可以由學院提供部分資金，以實驗開發板、元器件、學習用具等作為物質獎勵，還可以適當以獎狀形式鼓勵。由于實驗經費有限，不可能所有學生都得到物質獎勵，但為了提高激勵效果，應以普遍的精神獎勵為主。加強與學生的溝通，尊重學生，使學生始終保持良好的情緒；以團隊形式帶動所有學生加入到主動學習的行列中來，增強學生的溝通與協調能力。

二、實驗教學項目重新整合

“卓越計劃”要求參與的高校依據本校卓越計劃培養標準，遵循工程的集成與創新特征，以強化工程實踐能力、工程設計能力與工程創新能力為核心，重構課程體系和教學內容。

1.基礎概念型

這類實驗的目的在于通過學習使學生掌握儀器的基本使用方法、電路的基本理論和分析方法、建立電路系統的數學模型，訓練必要的實驗技能，為后續課程的學習打下基礎。如儀器使用類、元器件使用類實驗：基本元件的識別、測量二極管的特性曲線、測量RC電路相位差；基本理論類：交直流信號測量、基爾霍夫定律、疊加定力、戴維南定理和諾頓定理、受控源等，可以通過簡單的測量掌握基本概念的理解。

2.工程設計型

這類實驗的目的在于培養學生的工程應用能力。緊密結合企業需要，為企業培養能夠從事工程型工作的人才。這類實驗內容改革應突出課程的“工程”性，如RC串聯電路的電容充電速度的提高、RC元件的微積分電路、RLC諧振電路等實驗項目。

3.綜合創新型

這類實驗主要培養學生的創新能力，可以在學期初將題目發給學生，也可以安排在學期末，整門課程講授完成后，以課程設計的形式布置給學生。電路分析基礎是學生接觸的第一門專業課，應予以較為寬裕的完成時間，如在下一學期初驗收實驗效果。這類實驗題目可以根據專業需要設置，如LED手電筒電路、按鍵電話電路、音量控制電路的設計等。

三、實驗形式的創新

由于“卓越計劃”有一年的校企聯合培養時間，普通本科四年學完的課程，卓越本科將要在三年內完成，這就造成學時的減少，在學時減少的情況下，又要提高學生的工程實踐能力，勢必要改革現有的實踐教學模式。針對當下“翻轉課堂”的興起，可以嘗試將翻轉課堂思想用在實驗教學中，為培養從事測控技術項目設計與開發的設計型工程人才打下堅實的基礎。

“翻轉課堂”顛覆了傳統教學模式中課堂上聽講和課后自行做練習的模式，取而代之的是課前讓學生瀏覽教師錄制的或指定的與課程內容相關的錄像短片，正式課堂時間則強調師生之間的互動，對課前學習中遇到的問題進行深入討論，也可穿插進行新的練習。

根據“翻轉課堂”思想，提出“翻轉實驗”：學生課下做實驗，課堂上進行實驗結果討論，對自己有疑問的地方進行提問，然后由同學互相解答，在有理解錯誤或是討論無果后，再由教師進行指導。按照這種形式進行實驗，軟件仿真類的實驗學生可以自學并完成，但有硬件的實驗需要到實驗室完成，這需要實驗室的全天候開放，根據學校情況，安排學生值班，管理好實驗室設備，并可以做適當指導，對提高學生的責任心和管理能力也有好處。

四、結束語

綜合各大高校的改革經驗及我校的實際情況，通過對電路分析實踐課程教學和學生實踐能力培養現狀及其存在的主要問題進行考察與分析，我校改革了現有的實踐教學模式，激發了學生的學習興趣，達到了預期效果。“卓越計劃”是一個長期的人才發展規劃，只有不斷調整教學模式和實驗形式，才能培養出更加符合社會需求的工程應用型人才。

參考文獻：

林健.高校“卓越工程師教育培養計劃”實施進展評析（2010～2012）（上）[J].高等工程教育研究，2013（4）：1-12.