基于項目式驅(qū)動的《電路分析基礎(chǔ)》教學(xué)改革與實踐

王國洪，李杏梅

摘要：針對傳統(tǒng)《電路分析基礎(chǔ)》的理論教學(xué)模式不能吸引學(xué)生的興趣，而且傳統(tǒng)的驗證性實驗不能和實踐完全結(jié)合的問題，提出項目式驅(qū)動的教學(xué)模式，并且以一個實例探討了項目驅(qū)動式教學(xué)模式在《電路分析基礎(chǔ)》中的項目內(nèi)容設(shè)計以及考核方式的設(shè)計等，最終實現(xiàn)理論教學(xué)、實驗教學(xué)和課外實踐多層次教學(xué)模式的改革，并且在學(xué)生關(guān)于理論知識、團隊協(xié)作、工程能力培養(yǎng)方面取得了顯著的效果。

關(guān)鍵詞：項目驅(qū)動式教學(xué)；多層次考核；教學(xué)模式改革

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）46-0122-02

在傳統(tǒng)的《電路分析基礎(chǔ)》教學(xué)中，存在理論知識較為抽象，實驗室中驗證性實驗不能貼切地和理論進行結(jié)合的問題，因此，國內(nèi)各個高校紛紛對《電路分析基礎(chǔ)》進行了各種改革，如為了兼顧理論和實踐，在課程體系設(shè)置上，實驗單獨設(shè)課、學(xué)時增多并與理論課程同步進行，學(xué)生學(xué)完有關(guān)理論知識以后，做相關(guān)的實驗。但是實驗項目都是簡單的驗證性的實驗，或者單元電路的設(shè)計性實驗，只是給人一種重基礎(chǔ)又強實踐的假象，其實忽視了課程的工程性。學(xué)生雖然學(xué)習(xí)了各個基本的知識點，但缺少知識框架的認(rèn)識，知識結(jié)構(gòu)和層次未建立起來。有些學(xué)校雖然解決了上述問題，實驗內(nèi)容來源于工程項目，但缺少理論教學(xué)的引導(dǎo)，理論與實踐脫節(jié)，學(xué)生面對實際項目，不會快速、準(zhǔn)確地提取有用的知識點來實現(xiàn)。2001年4月，查德博士曾來中國北京講授“項目教學(xué)法”。該教學(xué)法陸續(xù)被歐洲、南美、大洋洲、日本、韓國引進。德國引進該教學(xué)法后，聯(lián)邦職教所自主創(chuàng)新，并于2003年7月制定了“以行動為導(dǎo)向的項目教學(xué)法”的教學(xué)法規(guī)。近幾年，我們針對《電路分析基礎(chǔ)》課程，以項目驅(qū)動的方式進行了教學(xué)改革探索，從傳統(tǒng)的以教師為中心的“滿堂灌”教學(xué)方式，向以學(xué)生為中心的“以項目驅(qū)動為導(dǎo)向”的教學(xué)模式轉(zhuǎn)變，在傳授知識點的同時，加強理論與實際的有機銜接，實現(xiàn)一體化教學(xué)。因此，學(xué)生在基礎(chǔ)知識的理解和解決問題的能力、團隊協(xié)作意識方面都有顯著提高。

“項目驅(qū)動式教學(xué)模式”最顯著的特點是以項目為主線、教師為引導(dǎo)、學(xué)生為主體，改變了以往“教師講，學(xué)生聽”的教學(xué)模式，創(chuàng)造了學(xué)生主動參與、自主協(xié)作、探索創(chuàng)新的新型教學(xué)模式。但是實施“項目驅(qū)動式教學(xué)模式”最大的問題是項目的選擇，主要包括項目的設(shè)計難度要適中、知識覆蓋要廣等。針對《電路分析基礎(chǔ)》課程，我們選擇了一個直流穩(wěn)壓電源以及充電器的電路作為其中的一個項目實例，具體見圖1。將這個電路圖作為一個項目，它雖然看上去是一個非常復(fù)雜的電路，但是它可以細(xì)分為不同的模塊。如從難度上面，除了整體電路，還可以分成兩個稍稍小的模塊，及穩(wěn)壓模塊和充電模塊，除此外，還可以細(xì)分為交流轉(zhuǎn)換為直流的小模塊等，學(xué)生根據(jù)不同學(xué)習(xí)進度與學(xué)習(xí)能力，可以完成不同的工作。從知識面的覆蓋程度看，此電路涉及到了《電路分析基礎(chǔ)》中的變壓器工作原理，涉及到了二極管的工作原理，而將晶體管等效為受控源，又涉及到了受控源的工作原理，另外送入的信號是220V的交流信號，因此還涉及到了RC電路等，因此該項目的知識覆蓋還是比較寬廣的。

“項目驅(qū)動式教學(xué)模式”實施的另外一個重要問題是考核方式的改革。由于學(xué)生個體不同，能力也各不相同，因此考核方式從最基本的功能開始，最終達(dá)到項目的完成。還是以直流穩(wěn)壓電源以及充電器這個項目為例。將考核目標(biāo)分為4個層次，各個層次的目標(biāo)不一樣，涉及到的知識點也有差別。第一層次，因為該項目所輸出的電壓是直流電壓，主要是分析將220V交流電壓轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟妷旱碾娐贰Ｉ婕暗健峨娐贩治龌A(chǔ)》中變壓器的知識點以及二極管工作原理的知識點，除了理論計算外，還要求學(xué)生運用Multisim進行仿真驗證。第二層次，因為該項目要提供直流穩(wěn)壓電源，主要分析其中的穩(wěn)壓模塊電路。此處涉及到晶體管的電路，但是晶體管實際上可以等效為受控源電路，因此涉及到《電路分析基礎(chǔ)》中含受控源的電路分析，涉及到RC濾波電路，這個就開始考察學(xué)生綜合知識的運用能力。第三層次，分析項目中的充電器電路，需要區(qū)分快慢充的電路差別，并且計算其中的充電電流，要求理論計算并且進行Multisim仿真驗證。

最后一層，要求學(xué)生能夠分析整體電路，并且完成Multisim仿真驗證和硬件電路的實現(xiàn)。這樣，隨著項目的深入，知識的積累，學(xué)生在學(xué)習(xí)《電路分析基礎(chǔ)》理論課程時，因為有具體的目標(biāo)作為導(dǎo)向，不斷地加強理論的深入學(xué)習(xí)，同時強化了基本操作技能，在軟件仿真和硬件電路實現(xiàn)過程中，培養(yǎng)了學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力和創(chuàng)新能力。

通過近幾個學(xué)年的教學(xué)實踐，從教學(xué)效果看，項目式驅(qū)動教學(xué)模式激發(fā)了學(xué)生的主觀能動性。從項目的發(fā)布到一步步實施，學(xué)生從中體驗了探索的樂趣，特長得以發(fā)揮，能夠主動學(xué)習(xí)和綜合運用相關(guān)知識點，加深了對基礎(chǔ)知識的理解，并能融會貫通。同時項目式教學(xué)中涉及的項目不可避免地涉及到后續(xù)課程的知識點，因此，學(xué)生從項目的多層次目標(biāo)的實施過程中，從一個個知識點逐級遞進，建立起知識結(jié)構(gòu)，將視野從一門課程擴大至多門課程以至整個專業(yè)方向。另外，由于學(xué)生是以團隊的方式完成項目，因此，項目的順利完成能夠提高學(xué)生的工程實踐能力和團隊交流能力。在完成項目的過程中，學(xué)生在查閱資料、Multisim仿真、選器件、連線調(diào)試、焊接等工程實踐能力方面得到了很好的訓(xùn)練，在后續(xù)課的實驗及實踐活動中，能夠更快地進入項目的開發(fā)。

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