電氣大類“電路原理”教學改革探討

余永輝

摘 要： 電路原理課程是電氣大類專業的重要基礎課，“電路原理”課程具有內容多、理論性強、計算繁雜、習題量大的特點。本文主要從教學理念、教學內容、教學手段、教學實驗等方面進行了改革與實踐，取得了良好的效果。

關鍵詞： 電路原理 教學理念 實踐教學

1.電路原理課程改革原因

電路原理是電路理論的入門課，是后續課程及相關專業的“專業基礎課”，是一門理論性和實踐性很強的課程。該課程的作用是培養學生分析問題的能力和解決問題的能力。在實際授課過程中，追求理論完整性、嚴密性和先進性的傾向明顯超過對工程實踐的關注；在教學中只注重培養學生分析問題的能力，較少考慮對解決問題能力的培養。

另外，理論教學中課時嚴重不足，內容多、學時少的矛盾越來越突出，學生學習該課程難度增大，如何在有限的學時內完成教學任務，使學生更好地掌握電路的基本知識、基本方法是課題組全體老師必須思考的問題。我主要從教學理念、教學內容上進行了整合，教學手段、教學方法上進行了研究，實驗環節上進行了改革。

2.電路原理課程改革的理念

課程改革的理念貫穿每個教學環節，使“電路原理”課程本身具有工程性，讓學生知曉實際電路到電路模型的建立過程，并讓他們了解同一實際元件在不同的工程背景下，需要建立不同的電路模型，使得“電路原理”課程具備工程的特點。我們在講授電路原理課程的基本元件時，必須突破傳統的二端理想元件的局限性，講授有源三端元件和多端元件；突破傳統的強電、弱電的相互獨立的局面，通過工程實例，讓學生用電路分析方法分析實際電路，對電路能量處理和信號處理兩方面的功能有所了解，并兼顧模擬和數字系統，培養出具備學科交叉的創新人才。

3.“電路原理”課程改革的實踐

3.1教學內容改革

本校教材采用的是邱光源編著的“電路（第5版）”，把教學內容分為三大模塊：電阻電路穩態電路模塊、動態電路模塊（包括時域分析，復頻域分析）和正弦交流電路模塊。在講授該課程時，可以從知識點的組織方式、新元件的講授方法、例子的選取等方面進行改革。

為了加深學生對電路基本概念和分析方法的掌握，可以大量引入工程實例。朱桂萍、于歆杰編著的《電路原理導學導教及習題解答》提供了工程性鮮明的例子，如：無線通信系統的基本要素、模擬數字轉換器、半波和全波整流電路、限幅電路、穩壓電路、檢波電路、各種濾波器、收音機RLC帶通濾波器等，這些工程實例緊密結合的“電路原理”課程的基本知識點兼顧數字系統和模擬系統，兼顧能量處理和信號處理。相對傳統電路教材而言，更能反映電路在信號處理方面的工程應用。

教學內容盡可能同時體現電路能量處理和信號處理兩方面的功能。在講授線性電阻電路這部分內容的時候，串聯電路具有分壓特點，并聯電路具有分電流的特點，戴維南定理對輸入輸出電阻的要求；講授非線性電阻的時候，二極管、三極管線性化條件，以及在信號處理的應用；在講授正弦穩態電路分析部分時，有功功率、視在功率及功率因素的引入，功率因素的提高方法，諧振在無線電技術中的應用。在講授三相交流電路的時候，三相交流電的相序問題聯想到三相電機的轉動方向與三相定子電流的相序，旋轉磁場方向的關系，都體現了電路能量處理和信號處理的功能。

遵循認知規律，系統地安排“電路原理”課程的知識點。在講電路元件的時候，引入二端口的概念，幫助學生盡快建立抽象的概念。在非線性電阻電路部分突出強調分段線性法和微變等效電路分析方法，有利于掌握實用的工程分析方法；在分析動態電路的全響應時，把全響應分解為零輸入響應和零狀態響應的疊加，有利于降低難度。講授元件約束時，引入對偶的思想，找到元件參數中的對偶關系，找到KVL，KCL定律的對偶關系，網孔電流法與節點電壓法的對偶關系，有助于學生對定理的理解和記憶。

3.2教學手段的改革

多媒體教學手段的應用是教學改革的重要方式之一。多媒體教學的應用增大了信息量，大大豐富了課堂教學的內容，使教師授課的內容更規范，減少教師上課時的板書時間，使得教師有更多的時間詳細地講解難點等。多媒體電路教學存在一些不足：由于信息量過大，信息呈現速度較快，超過一般學生的信息接收能力，學生普遍反映上課速度快，思路跟不上，無法獲得傳統板書按推理或演繹思路進行逐步教授的效果。

把多媒體技術與傳統的“講臺、黑板、粉筆”教學手段相結合，多媒體和傳統板書相結合的教學手段，針對不同的教學內容，采取不同的教學手段，實現教學手段和方式多元化。講課時，主要的推理和演繹仍通過板書形式，這樣老師的速度有所減慢，但方便學生邊聽邊記邊思考，使學生自然而然地從傳統學習方式向現代學習方式過渡，使上述存在的問題得到一定的解決。把兩者的優勢有機地結合，最大限度地發揮多媒體教學的優勢，是一個值得長期探索和不斷完善的過程。

3.3實驗改革

實驗教學改革首先要改革傳統的實驗指導書的形式，把重點放在自行設計實驗線路及實驗步驟上；逐步減少對理論的驗證，增加綜合性和開拓性實驗；積極發散學生的創新思維。讓學生克服對教師的依賴性，培養學生的獨立性。

其次采用實驗手段進行改革，實驗課引入計算機輔助分析技術。電路仿真實驗不受實驗儀器設備的限制，為學生成功地驗證自己的設計方案提供了有力的保障。我們采用啟發式教學方式，改變以前的包辦代替方式，在實驗過程中對學生遇到的疑難問題僅作啟發性、提示性解答，不直接指出問題所在，采用逐步提示查找問題的方法。另外，老師把好考核關，避免學生抄襲實驗結果。這就需要提高實驗管理人員的素質，熟知實驗內容，提高自身的業務素質。

4.結語

本文從電路原理課程的教學理念、教學內容、教學手段、教學實踐環節進行了改革與實踐，突出了對學生工程觀念的培養，提高了學生對實踐環節的重視程度，密切了理論分析與實際工程的聯系。學生在整個學習過程中處理實際問題的能力必將大大提高，這對教學質量的提高和應用型人才的培養都十分有益。

參考文獻：

[1]邱關源，羅先覺.電路（第五版）[M].北京：高等教育出版社，2006.

[2]于歆杰，朱桂萍，等.電路原課程教學改革的理念與實踐，電子教學學報[J].南京：2012，34（1）：2-5.

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