基于應用型人才培養的“電路分析”課程教學改革與實踐

楊熙 潘海軍

摘 要：為了滿足應用型人才培養方案的需要，“電路分析”作為電類專業第一門專業技術基礎課，不僅要培養學生扎實的電路分析能力，還要培養學生的工程意識。文章針對湖南科技學院目前“電路分析”課程存在的問題，從教材、教學方法、教學實踐和考核方法幾個方面進行了教學改革方面的探討。

關鍵詞：電路分析；教學改革；應用型人才

“電路分析”是普通高校與電有關專業必開的一門專業基礎課程[1-2]，要求的先學課程有“高等數學”“大學物理”和“線性代數”，同時為后續專業課程“模擬電子”“數字電路”做鋪墊，在課程體系中起著“橋梁”的作用[3-4]。該課程選用的教材，大部分院校采用的是邱關源老師編寫的《電路》（第5版），此教材結構嚴謹，對理論知識的講解通俗易懂。但是這本教材偏重于電路模型的分析，缺乏工程應用實例。造成很多學生認為“電路分析”這門課僅僅就是求解電路題的，學完后一臉盲然，不知道課程內容與現實生活中的電子電氣設備有何聯系，產生不了濃厚的學習興趣，學習效果不理想。從以上分析看出，為了與時俱進，“電路分析”課程的教學改革勢在必行。

1 教材的改革

已出版的電路教材有很多，但大部分教材都是重理論分析，輕視實踐應用環節，缺乏向工程實踐的過渡。為了貼合應用型人才培養方案，滿足培養創新性人才的需求，“電路分析”的教材應在包含電路基本原理的基礎上增加工程實踐內容。鑒于此目的，湖南科技學院電子與信息工程學院的“電路分析”課程組老師在多年的教學經驗上，結合實際應用，分工合作，撰寫了新的電路教材。

新的教材內容大致分為3部分：直流電路的分析、暫態電路的分析和正弦穩態電路的分析，在每章的開頭都有引例，每章的結尾都有典型的工程實踐案例和對此章內容的小結。如講授“電路的等效變換與網絡定理”內容時，我們的引例是：音頻放大器提供恒定功率，若同時外接多個揚聲器，以不同的方式連接，會有什么樣的音響效果？另外，當人們在看電視時，偶爾會發生聲音失真的現象，這又是什么引起的，該如何避免；講授“電路的頻率特性”時，用“諧振與電滅蚊器”作為引例，順勢引導學生可以思考哪些生活場景中也用到了電路諧振；講授“一階動態電路”時，采用常見照相機中的“閃光燈電路”作為引例。通過這些典型生活實例的分析，便于學生理論聯系實際及加深對重難點知識點的理解。

2 教學方法的改革

“電路分析”作為一門工程類課，在教學過程中，要注重培養學生工程實踐創新能力和系統分析、抽象模型、等效變換等工程觀點。因此，教學方法要靈活多變，應根據教學內容合理選擇。

“電路分析”課程的知識點比較多，定理也比較多，如疊加定理、戴維南定理、最大功率傳輸定理等。對于一些定理的證明，如果單純靠數學推導去完成，學生覺得枯燥無味，不愿意聽，可考慮先用仿真軟件把結果仿真出來，這樣更直觀，吸引學生注意力后，再引導他們去推導，效果更好。此外，每個定理除了知道它的文字描述外，更應重視它的使用范圍以及注意事項，這些可通過適量習題來提醒學生注意。

很多老師反映上習題課效果不好，叫學生上來做題，沒人愿意上來，所以有的老師干脆習題課就是自己一講到底，不叫學生來做，結果可想而知，老師在上面講，學生在下面開小差，講完后，學生還是似懂非懂，根本達不到預期習題課的目標。不管是新知識的講解，還是習題課，填鴨式的滿堂灌思想都不符合應用型人才培養需求，一定要注重師生互動。習題課，學生為什么不上來做題，分析原因，不外乎兩個因素：一是學生確實不太會，沒把握，怕做錯丟面子；二是會的學生不愿意上來，是擔心同學說自己出風頭。為了克服這兩個不利因素，建議習題課引入“對分課堂”教學新方法，“對分課堂”是復旦大學張學新老師提出的教學新舉措[5-6]。

具體操作如下，對一道新習題，老師先不講解，要學生各自做各自的（不超過5 min），再把學生分成每4個人一組，每組人數可以依據班上學生人數做調整。分組后，要學生以組為單位在限定時間內（一般不超過10 min）討論題目的求解思路，把各自的想法相互交流，互相補充。學生討論的時候，老師可以走到每個小組聽一下，了解下情況，但不要發表任何意見。經過討論后，每個小組都有自己的結論。這時，再隨機抽查幾個小組，要這幾個小組選派一名代表上來板書求解過程。隨后，對選出來的這幾個組的結果進行檢查，讓別的組的同學來點評是否有問題，如果有錯該如何糾正。最后，老師對大部分同學都會有的疑問進行解答并總結。分組的時候，老師可根據了解的學生情況，讓每個組盡量有成績好些的，也有成績差一些的，這樣小組討論的時候才會有效果。因為先給時間讓學生每個人自己思考做題了，所以小組討論的時候就有東西可交流，比如我解到這不會了，你解到哪步了，如此討論就有針對性。小組討論出了成果，后面要小組選代表上來板書也就不成問題了。通過此方法，不僅能減輕老師的負擔，不需要老師一直講個不停，而且能調動學生的積極性，讓學生自己找到問題，自己解決，印象深刻，效果出奇的好。

授課時除了重視基本理論知識的教學，還要注意前后課程的聯系，因為“電路分析”是一門專業基礎課程，要為后續課程做準備。所以，在講解的時候，有時候要穿插些與后續課程的聯系點。比如講受控源時，許多學生學完后，不知道受控源究竟是什么。這時可舉例后續課程模擬電子中的三極管、CMOS管、運算放大器。在一定場合下，三極管的集電極電流受基極電流的控制，CMOS管的漏極電流受柵源電壓的控制，運算放大器的輸出電壓受輸入電壓的控制。通過這樣的穿插，不僅能讓學生加深對基本理論知識的理解，還能對后續課程有所了解，提高學習興趣。

3 教學實踐與考核方法的改革

教學實踐的目的是為了加深對所學理論知識的理解，提高學生的動手能力，并培養學生的創新意識。以前“電路分析”課程的教學實踐就是實驗課，且多以驗證性實驗為主。實驗項目雖然開的多，像湖南科技學院的電信、電科專業，開了8個實驗，但效果卻不明顯。學生有的甚至不愿意做實驗，覺得沒什么意義，更不愿意寫實驗報告，大部分學生交上來的實驗報告，都是按照指導書抄寫實驗原理和實驗步驟。

針對上述問題，首先實驗項目的開設指導老師不能圖簡便，只開些驗證性實驗，要偏重綜合性和設計性實驗，增強學生的動手能力。實驗過程中如果出現了問題，老師不要第一時間去幫學生排查，更應鼓勵學生自己去檢查電路連線，尋找癥狀所在，讓學生自己解決問題。其次，實驗報告的批改也要重視個性化，突出實驗數據的分析和實驗后的小結，以此激發學生的實驗熱情。此外，學校每年都有大學生研究性學習和創新實驗項目計劃，要支持學生積極申報，借此平臺培養學生的團隊合作和創新創業意識。

考核方面，要避免成績的給予僅取決于期末的一張紙。應多方面考核學生，挖掘每個學生身上的閃光點，在此基礎上盡量做到公平公正。基于以上考慮，建議將總成績可以按一定比例分成幾部分，比如讓期末考試卷面成績占一部分，實驗成績占一部分，平時成績占一部分。具體每部分占多少比例，可視實際情況而定，一般采用的是“卷面∶實驗∶平時”為6∶2∶2或7∶2∶1。實驗成績可依據實驗操作和實驗報告進行打分，平時成績可依據出勤、作業、課堂表現等給出。

4 結語

“電路分析”作為電類專業第一門專業技術基礎課，不僅需要培養學生扎實的電路分析能力，還應與實際相結合，培養學生的工程意識。針對湖南科技學院目前“電路分析”課程存在的問題，結合自身的教學實踐和創新應用型培養方案的新要求，本文從教材、教學方法、教學實踐和考核方法幾個方面做了些探討，希望對此門課程的教學改革能起到拋磚引玉的作用。

[參考文獻]

[1]周蘭娟，張冬至.“電路分析”課程研究性教學實踐[J].電氣電子教學學報，2016（4）：43-44.

[2]高君華，干紅平，張東.電路分析課程教學改革[J].中國教育技術裝備，2017（20）：92-93.

[3]楊金，汪海波，樊敏.電路分析課程教學現狀分析與教學改革探討[J].合肥師范學院學報，2018（3）：45-46.

[4]謝曉敏，孫雁南，曾勇，等.以工程應用為目標的“電路分析”課程教學改革探索與實踐[J].上饒師范學院學報，2018（3）：43-46.

[5]王芳，王瑞金，馮莉媚，等.高校對分課堂（PAD）教學模式實踐踐[J].教育教學論壇，2017（11）：148-149.

[6]姚競紅，方娟妮，楊亞萍.“對分課堂”在電路分析課程教學中的探索和實踐[J].浙江萬里學院學報，2018（4）：107-111.