電路原理課程教學改革與實踐

付揚

摘 ?要 為了提升電路原理課程教學質(zhì)量，引導學生打好專業(yè)基礎(chǔ)，培養(yǎng)創(chuàng)新能力，對電路原理課程進行深化改革，包括改革教學理念，融合多種教學手段，引進先進的仿真技術(shù)，創(chuàng)新課后延續(xù)教學。實踐表明，該課程改革使學生綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力得到顯著提高。

關(guān)鍵詞 電路原理;Multisim;教學改革;實驗教學

中圖分類號：G642.0 ? ?文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2019）17-0090-02

1 引言

電路原理課程是電子信息類專業(yè)的第一門重要的專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課，也是一些科研院所、高校的考研課程，它為后續(xù)專業(yè)基礎(chǔ)課及專業(yè)課的學習準備了必要的電路理論基礎(chǔ)。該課程理論嚴密、邏輯性強，對培養(yǎng)學生的辯證思維能力，提高分析解決問題的能力和培養(yǎng)理論聯(lián)系實際、實事求是的科學作風，都有重要作用。

北京工商大學電路原理課程開在大一下學期，長期以來，剛接觸專業(yè)基礎(chǔ)課的學生普遍感覺本課程不好學，下了很多功夫，成績也不理想。對于這一理論性和實踐性都很強的課程，如何改變教學理念、方式和手段，加深拓寬理論知識，加強實踐環(huán)節(jié)訓練，培養(yǎng)綜合創(chuàng)新能力，是教學改革的重要內(nèi)容。

2 改革教學方法，轉(zhuǎn)變教學理念

隨著現(xiàn)代科學技術(shù)的迅猛發(fā)展，新知識、新技術(shù)大量涌現(xiàn)，學時少、內(nèi)容多，教學改革著力提升學生的綜合素質(zhì)和能力，要做到“五個轉(zhuǎn)變”，即：轉(zhuǎn)變教學理念，教學由以傳授知識為主向以培養(yǎng)能力為主轉(zhuǎn)變;實現(xiàn)以學生為主體、教師為主導，從以教師為中心向以學生為中心轉(zhuǎn)

變;實現(xiàn)啟發(fā)式、討論式教學，從滿堂灌教學向互動式教學轉(zhuǎn)變;以項目教學、課外大作業(yè)、小論文和創(chuàng)新型實驗的方式，實現(xiàn)被動學習向主動學習轉(zhuǎn)變;以電子競賽為導向，實現(xiàn)從驗證性學習向探究性學習轉(zhuǎn)變。

教學理念的轉(zhuǎn)變是根本，它促進教學方法的改變。教學方法根據(jù)電路原理課程的內(nèi)容不同而改變，在不同的部分采用不同的教學方法及手段。電路原理總體分為三個部分：直流電路、動態(tài)電路和交流電路。

在直流電路部分，注重培養(yǎng)學生的邏輯思維能力，以定律、定理的應用循序漸進、環(huán)環(huán)相扣，通過啟發(fā)式、討論式教學，引導學生思考定律、定理的應用，使學生逐步理解電路原理課程研究什么、遇見問題應該如何思考和用什么方法解決。

在動態(tài)電路部分，注重由淺入深、深入淺出，由淺入深，即從零輸入到零狀態(tài)，直至全響應;深入淺出，即根據(jù)是否有激勵及初始條件的不同，求解一階微分方程。但電路分析目的不在于解微分方程，應使學生通過理解這樣的數(shù)學過程，正確應用推導出的結(jié)論，即三要素法。

在正弦穩(wěn)態(tài)電路部分，更多地引導學生應用對比法、對偶法，通過課堂討論，讓學生自己對照直流電路的分析得出電路定律、定理的形式和方法。學生在課堂上積極性高漲，自己得出結(jié)論和方法，增強了信心和興趣，促進了對電路理論和應用的探索。

對于一些較難或與實際聯(lián)系密切的知識點，如受控源、功率因數(shù)提高等，采取專題調(diào)研、自己查閱資料、撰寫小論文和專題討論的方式，培養(yǎng)學生科研素質(zhì)和能力。鼓勵大一學生積極參加電子競賽，鍛煉自學能力、動手實踐能力。

3 多種教學手段相融合，實現(xiàn)“四位一體”

“四位一體”是指多媒體課件、黑板板書、短片和網(wǎng)絡(luò)四種教學手段的綜合應用、相互融合，使得教學引起學生興趣和專注，提高教學質(zhì)量。電路原理課程制作了界面美觀的多媒體課件，加入動畫生動有趣，使用時一定要把握好度，調(diào)整好節(jié)奏，隨時觀察學生反應，避免只顧翻頁，不顧及學生;要注意適時地進行板書及與學生交流，注重PPT課件教學和黑板教學完美結(jié)合。在教學中根據(jù)內(nèi)容需要適時加入短片或仿真軟件實施教學，學生注意力會更加集中，化解難點效果更好。注重網(wǎng)絡(luò)資源的建設(shè)與利用，如網(wǎng)站、微信、BB平臺等。網(wǎng)絡(luò)資源深受學生喜歡和贊同，學生和教師可以隨時聯(lián)系，有效建立了教師與學生的課外溝通渠道。

4 充分利用Multisim仿真現(xiàn)代化設(shè)計手段，實施虛實結(jié)合、軟硬兼施的實驗教學

Multisim是將先進的計算機技術(shù)應用于電路開發(fā)和仿真的軟件，它使得抽象的理論知識變得生動、形象，它的使用是對傳統(tǒng)教學方式的有益補充。將Multisim引入電路原理課程教學中，通過對基本功能的掌握，引導學生開發(fā)直流穩(wěn)壓電源等的設(shè)計。如圖1所示多路輸出直流穩(wěn)壓電源仿真設(shè)計，可以輸出±（1.25～20 V）任意可調(diào)電壓、±12 V電壓和±5 V電壓。仿真設(shè)計開拓了學生的設(shè)計理念，實施虛實結(jié)合、軟硬兼施的實驗教學手段，把虛擬仿真和硬件實驗有機地結(jié)合起來，極大地激發(fā)了學生的主觀能動性、積極性和創(chuàng)造性。

5 創(chuàng)新課后延續(xù)教學，實現(xiàn)能力培養(yǎng)早啟動、早見效

創(chuàng)新課后延續(xù)教學，并且將其納入培養(yǎng)方案中，規(guī)范有序地實施，不流于形式。課后延續(xù)教學是按課內(nèi)計劃學時的1：0.5做方案，電路原理計劃是85學時，課后延續(xù)教學為43學時，其中17學時進課表。在課后延續(xù)教學平臺保障實施下，表1即為電路原理課后延續(xù)教學安排，主要模塊為內(nèi)容擴展及應用提高，專題調(diào)研與撰寫小論文，電路綜合設(shè)計、仿真、分析和調(diào)試。

利用課后延續(xù)教學使學生盡早動手實踐，盡早熟悉儀器使用和實現(xiàn)電子設(shè)計，從簡到難，從單元到系統(tǒng)、再到實際作品完整呈現(xiàn)。電路原理課程在大一下學期開設(shè)，學生對電路設(shè)計還是陌生的，但是開始就要求學生做的題目是“仿真并實際制作±12 V、±5 V多路直流穩(wěn)壓電源”，這個設(shè)計涉及電路知識、模擬電子知識以及儀器儀表使用等，真正做到早啟動、早認識、早動手。雖然花費了大量的時間和精力，但也有著意想不到的收獲。在這個過程中，學生從不認識元器件到認識、從不會用儀器到熟練使用、從沒接觸過Multisim仿真平臺到運用自如，在實驗室不分晝夜地辛苦，獲取大量知識，也為后面實踐能力的培養(yǎng)打下特別好的基礎(chǔ)。在2016年北京市大學生電子競賽中，首次有大一學生參賽并一舉獲得一等獎。

延續(xù)實踐教學，彌補了傳統(tǒng)教學模式的不足，切實倡導了以學生為主體的教學模式。通過對教學過程的完善和實踐環(huán)節(jié)的加強，開闊了學生的視野，激發(fā)了學生的學習興趣，加深了學生對理論知識的理解，培養(yǎng)了學生的實踐能力和創(chuàng)新精神。

6 結(jié)語

電路原理作為電子信息類專業(yè)的第一門電類基礎(chǔ)課，其課程改革切實有效，提高了學生學習專業(yè)基礎(chǔ)課的興趣，尤其是創(chuàng)新課后延續(xù)教學，提高了學生的綜合創(chuàng)新能力，學生踴躍參加電子設(shè)計大賽及其他競賽，并且都取得很好成績。改革有效提升了教學質(zhì)量，使學生在專業(yè)學習中開好頭、邁好步，為后續(xù)課程學習和應用打下良好基礎(chǔ)，對人才培養(yǎng)起到至關(guān)重要的作用。

參考文獻

[1]邱關(guān)源.電路[M].北京：高等教育出版社，2006.

[2]張麗，陳松，楊彥從.電路原理課程的教學改革探索[J].中國教育技術(shù)裝備，2014（24）：132-133.