電路課程教學改革探索與實踐

湯敏 宋長青 孫玲 王俠 吳國祥 趙繼聰 王敬時

摘? 要 電路是電類專業重要的基礎課之一，該課程的學習效果不僅影響學生的專業學習興趣，而且影響其后續課程的學習。提出五點該課程教學改革的措施，包括：把握知識框架，厘清概念關系;開展雙語教學，促進師生研討;創建教輔平臺，利于碎片學習;設置教學助手，倡導協作學習;改革實驗模式，提升學習興趣。近年來的教學實踐證明，本文所提教改經驗有助于全面培養學生的學習技能，激發學生的學習興趣，有效提高教學質量。

關鍵詞 電路;教學改革;數字化教學平臺;雙語教學

中圖分類號：G642.0? ? 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2019）20-0087-03

Teaching Reform and Practice on Electric Circuits Course//TANG

Min， SONG Changqing， SUN Ling， WANG Xia， WU Guoxiang， ZHAO Jicong， WANG Jingshi

Abstract Electric circuit is one of the important major foundational courses for electronics and electrics. The learning effect of this coursenot only affects students interests in professional learning， but also?affects their learning of subsequent courses. Five teaching reform measures are carried out， including： grasping the knowledge frame-work and clarifying the conceptual relationship; developing bilingualteaching to promote teacher-student discussions; creating a teaching assistant platform to facilitate fragment learning; setting up teaching?assistants and advocating collaborative learning; reforming the expe-rimental models to enhance learning interest. Practical experiences of recent years have proved that these teaching reform methods can foster the students abilities， inspire their interests and improve the teaching effect.

Key words electric circuit; teaching reform; digital teaching plat-form; bilingual teaching

1 引言

電路是電子信息類專業的一門專業基礎課和必修課，系統介紹電路的基本規律、基本理論和基本分析計算方法等，為后續專業基礎課和專業課的學習提供電路理論基礎知識及電路分析方法的支撐。本課程教學過程中，既強調學生對基本概念的理解和基本方法的掌握，又注重電路分析方法和分析軟件的靈活運用，并與工程實踐密切聯系，培養學生科學思維能力、分析計算能力和科學歸納能力，樹立嚴肅認真的科學作風和理論聯系實際的工程觀點，為畢業后從事相關工作奠定扎實基礎。

為進一步深化人才培養模式改革，積極探索和實踐高等教育大眾化背景下的卓越創新人才的培養，同時為更好地秉承和弘揚張謇先生的辦學理念，南通大學于2016年開始在本科教育中設立張謇書院，設文學、理學、工學等學部，各學部分別組建1～2個教學班。張謇書院的學生從相關學院學科基礎好的專業低年級學生中擇優選錄，其中低年級實行通識基礎教育，高年級實行寬口徑專業教育。張謇書院堅持“學生為本、德育為先、能力為重”的教育理念，貫徹“加強基礎、淡化專業、因材施教、分流培養、注重創新”的教學原則，在強化學科專業基礎教育的同時，進一步推進創新創業教育。

本文主要介紹在南通大學信息科學技術學院張謇書院班學生中開展電路課程教學改革的相關措施，主要包括：把握知識框架，厘清概念關系;開展雙語教學，促進師生研討;創建教輔平臺，利于碎片學習;設置教學助手，倡導協作學習;改革實驗模式，提升學習興趣。

2 電路課程教學改革措施

把握知識框架，厘清概念關系? 在多年的教學過程中發現，關于電路理論的學習，學生可以輕易學會并用于解決一些實際問題，但要真正學深學透，不犯原理性錯誤，卻十分困難。究其原因，這種現象本質上是因為學生學習時把知識點割裂開來，沒有把相關原理和方法融會貫通，從而完整把握知識框架，厘清所有概念、方法之間的必然聯系。

如“電阻電路的一般分析”這一章，回路電流法和結點電壓法無疑是重難點，但是2b法是否可以忽略不提呢？筆者認為2b法是其他所有方法之母，將貫穿電路課程始終，因此，對于該方法應介紹其來龍去脈。

對于具有n個結點，b條支路的電路，2b法方程包括：①（n-1）個獨立的KCL方程;②（b-n+1）個獨立的KVL方程;③b個VCR關系方程。因方程總數為2b個，故稱為2b法。如將③代入②，即為支路電流法;如將③代入①，即為支路電壓法。更進一步，在支路電流法中，如用回路電流代替支路電流，則為回路電流法。在支路電壓法中，如以結點電壓代替支路電壓，則為結點電壓法。

如此講解，可以讓學生清楚地看到：雖然2b法本身方程較多，但后續的回路電流法和結點電壓法本質上可視為2b法的快速算法，有效減少方程數和計算量。這樣一來，學生可對電阻電路一般分析方法的知識圖譜具有更為深刻的理解和認識，從而把握課程主線。

開展雙語教學，促進師生研討? 英語作為一門國際語言，在復合型人才培養中的重要性不言而喻。為順應全球經濟一體化進程，積極落實卓越工程師教育培養計劃[1]，在張謇書院班電路教學中嘗試雙語課堂和雙語研討這兩種方式。

雙語課堂中無須過多重視語法等知識點，而應強調專業性與學術性，主要目的是學好課程內容和專業知識，同時拓寬專業視野，提高學習能力和研究能力，增強國際學術交流能力，引導學生閱讀原版教材[2]，培養學生用英語思考、用英語表達的能力。因此，在教學實踐中不能一味追求雙語教學的形式，而不顧及教學效果。在教學過程中循序漸進，首先引入專業術語、專業名詞的英語表達，幫助學生準確理解術語含義;然后發揮多媒體課件在雙語教學中的作用，采用英文課件和中文講解，讓學生了解更多的專業術語和專業表達。隨著教學過程的不斷深入和學生適應能力的逐步增強，適當減少漢語使用，逐步增加英語比例，即雙語課堂必定經歷一個由淺入深、逐漸推進的過程[3]。

針對電路課程學時緊張的問題，要求學生做好課前預習工作，布置和引導學生在課前閱讀原版教材的指定章節;在閱讀、理解和分析的基礎上，學生在課堂上和教師一起雙語研討，講解自己已經掌握的知識點，然后提出問題或就感興趣問題與教師交流;最后，教師講解課程中的難點，并歸納章節中的重點。這一教學方法鼓勵學生扮演教師的角色，要求學生多說英語、多用英語思維，不僅拓寬了專業視野，提高了認識深度、表達能力和學習能力，而且為師生提供了一個提高英語綜合運用能力的訓練機會。

創建教輔平臺，提倡碎片學習? 南通大學已經購買美國BlackBoard公司開發的數字化教學平臺，并在此基礎上構建了通大教學網，簡稱BB平臺。該平臺由教學管理、門戶社區、資源管理三個部分組成[4]。依托該平臺，構建電路課程的相關資源。

1）將電路各個章節的所有知識點分別錄制成15分鐘以內的教學視頻，供學生利用碎片化時間進行學習，便于理解能力和接受能力欠佳的學生課后反復學習和及時復習，從而更扎實地掌握電路的基本概念和基本原理。

2）按照電路各章內容設立題庫，主要包括單選、多選、判斷、填空等題型。在各章內容講解完成以后，依托題庫內容隨機組題生成試卷，供學生在規定時間內完成?？紤]到平臺的容納性和穩定性，一般每位學生可以測試兩次，取其高分記入平時成績。學生提交試卷以后，系統會自動評分，指出錯誤之處以及正確答案，從而幫助學生及時復習、鞏固和提高，也便于教師掌握學生學習過程中的薄弱之處。

3）學生之間、教師之間、師生之間均可借助灌水區對課程內容、相關知識點、例題習題甚至教學方法、教學建議進行充分討論和交流。此外，該平臺還支持多用戶編輯，為課程組全體教師同時分塊建設、共享資源提供便利。

設置教學助手，倡導協作學習? 教學助手一般選擇高一級的學生，主要充當輔助教師、學習輔導員或者學生小伙伴等多重角色。這些教學助手可以提供可替代的觀點、提出問題、提供反饋，做好教師和學生之間溝通的橋梁。通過擔任教學助手一職，有助于他們進一步梳理和掌握電路課程的知識體系，鞏固和復習相關知識點，提高發現問題、解決問題的能力。

此外，已有研究表明，采用協作學習的模式，一起參加學習的學生之間互幫互助、共同提高，比每人單獨學習效果更好。因此，在張謇書院班教學過程中，讓學生自主組成學習小組，開展協作學習，鼓勵每個學生參與表達，通過建設性的對話分享對知識點的理解，消除學習中存在的分歧和誤解。事實表明，這種協作學習的模式十分有效，尤其是教學電路課程第七章“一階電路和二階電路的時域分析”和第九章“正弦穩態電路的分析”，學生積極參與課程重點和難點的學習和研討，加深對知識點的理解和把握，對同一題目采用多種解題思路進行分析和計算，從被動接受知識轉變為主動學習知識，提高了學習的主動性和學習效率。

改革實驗模式，提升學習興趣? 傳統的實驗編排，一般是按照知識結構和對要點進行驗證的套路而制定，多是“一個方案，一種設計，一個方法，一種標準”，沒有關注對不同層次學生潛質的發掘，不利于不同層次人才的培養，也不利于學生專業學習興趣、自我學習能力和專業學習信心的成長[5]。為激活學生內在潛質，針對不同層次學生，倡導一個項目多種解決方案，引入競爭、鼓勵創新，努力使各個層次的學生都有長進。如根據實驗臺上的配置，讓學生自行設計二端口網絡，驗證Y、Z、H、T參數，并與理論值進行比較。在網絡構成上，有學生采用純電阻形式，也有學生搭配上受控源;在網絡結構上，T型和∏型電路或其他電路均可;在網絡參數上，基本所有人的測量值與理論值之間相對誤差均在5‰以內。

3 結語

電路是電子信息類專業的一門專業基礎課和必修課，本門課程的學習效果將影響模擬電子技術、數字電子技術、信號與系統等多門后續專業基礎課的學習，重要性不言而喻。南通大學信息科學技術學院開設張謇書院班已有兩屆，每屆30人。在這兩年里，在電路理論課程教學上采取文中改革措施，促進了學生積極自主思維、潛心學習，將以教師為主的講授模式改革成以學生為本的學習模式，促使學生發現知識，掌握各個知識點之間的相互關系，使其成為能夠發現和解決問題的學習者共同體成員，取得較好的教學效果，受到學生的一致好評。

參考文獻

[1]教育部關于實施卓越工程師教育培養計劃的若干意見[DB/OL].http：//www.moe.gov.cn/publicfiles/business/htmlfiles/moe/s3860/201102/xxgk_115066.html.

[2]Alexander C K， Sadiku M N O. Fundamentals of Elec-tric Circuits[M].Third Edition.北京：清華大學出版社，2008.

[3]湯敏，張士兵，沈曉燕.醫學圖像處理與分析課程的雙語教學改革初探[J].科技信息，2014（3）：7，26.

[4]王敬時，宋長青，湯敏，等.《電路》課程混合式教學設計與實踐[M]//青島：中國高校電子電工在線開放課程聯盟首屆課程建設與應用研討暨教師培訓會.2017.

[5]王連英.在線開放課程電子線路仿真設計與實驗實例的建設與應用[M]//成都：第三屆電工電子在線開放課程建設與應用研討會.2018.