“電路分析”課程實驗教學模式分析

田孝文

摘 要：文章從實驗教學內容、教學方法、教學條件限制、教學與時俱進等方面對“電路分析”實驗教學中存在的實際問題進行了剖析。結合實驗教學實際，提出一系列可行性教學改革方案，最終希望能提高學生學習“電路分析”實驗的積極主動性，從而達到提高“電路分析”實驗教學質量的目的。

關鍵詞：電路分析；主動性；問題；項目化

在當前中美貿易戰的大環境之下，所有中國人都能感受到我們國家的不足，尤其在集成電路即半導體芯片技術領域的欠缺，因此，其發展已經被提升到國家戰略高度。而芯片技術的源頭，“電路分析”課程的學習顯得尤為重要。

作為電子信息相關專業的專業內基礎課，“電路分析”是“數字電路”“模擬電路”“高頻電路”“單片機”乃至“ARM技術”等相關課程的重要基礎，它是學生接觸電子技術的入口，學生對本課程的興趣直接會影響到其后續學習的興趣?！半娐贩治觥睂嶒炇桥囵B電子技術興趣的最佳起點。

1 當前“電路分析”實驗中存在的問題

筆者在多年的“電路分析”實驗教學中發現，實驗教學質量提升需要激發學生學習的積極主動性，而目前的實驗教學存在諸多問題，讓學生無法真正融入實驗的學習，主要體現在以下幾方面[1-3]。

1.1 教學教法亟待更新

大多數高校教學理論課以教師講授為主，“滿堂灌”使學生被動接收知識，無任何自主性，學習興趣不濃，老師教學效果不理想。

實驗采取獨立設課的方式進行教學，其內容大多以驗證性實驗為主，過程完全照搬指導書，帶課教師普遍缺乏實施創新教育的激情，大多數學生也是以完成任務的心態上實驗課，教與學的氛圍都不理想。

1.2 自主創新性嚴重不足

隨著創新創業在全行業的興起，“電路分析”實驗課也需要引進一些自主創新性課題，以提高學生的學習積極主動性，但是目前的情況是很多高校僅僅只是盲目增加一些創新實驗內容來充數，實驗教學方法仍沿用以前的方法，尤其是較為落后的中西部地區高校，創新創業導師嚴重缺乏，教學任務重，研究和交流機會少，導致老師無法及時掌握必要的“電路分析”實驗新理論、新思維、技能以及相關的法規，真正的自主創新只是流于形式而已。

1.3 創新教育經費短缺、設備落后

作為非常專業的基礎實驗室，大多數高校的“電路分析”實驗室建設與實際實驗需求存在著嚴重的不足，實驗室設備更新相對較慢，面對的又是全校工程技術類專業，實驗教學任務繁重，而且當前國內相當多的工科高校分別設置如“電工學”“電路基礎”“電子技術”等實驗室，資源嚴重被分流，這種管理模式使得學校在“電路分析”實驗課程及實驗創新教育方面的投入不夠，設備不全。

1.4 實驗教學與社會發展嚴重脫節

2014年，我國發布《國家集成電路產業發展推進綱要》，國家對半導體行業的發展重視程度前所未有，中美貿易戰更是嚴重刺激著國人的神經[4-5]，但是反觀大學校園，我們的“電路分析”實驗教學并沒有因為外界的大潮而作相應的調整，與社會的發展嚴重脫節，理論聯系不了實際，學生的自主學習積極主動性當然無從說起。

1.5 創新實驗考核方式陳舊

對于“電路分析”實驗的考核方式，目前大多數高校采取考試和平時實驗相結合方式，主觀性較強，對學生的學習達不到全方位的促進，那些只要平時都來上課以及交實驗報告的同學，通常都能得到很好的成績，大多數學生也就習慣性地做實驗，交報告，不去思考實驗的實現原理、合理性以及性能改進的方案，這就會導致學生自主創新性缺失。

綜上所述，在有限的經費、師資以及地區差異情況之下，“電路分析”實驗的教學存在諸多的問題，而我們需要解決的最主要問題為如何提高學生在“電路分析”實驗的獲取有效知識的能力，為后續課程打下堅實基礎。解決該問題的關鍵是改革教學方法，與外界接軌，培養學生的學習興趣，讓他們主動學習，以達到事半功倍的效果，具體操作見下一節。

2 提升學生學習積極主動性的策略

增強學生學習的積極主動性對“電路分析”實驗教學意義重大，針對“電路分析”實驗教學的本身特點以及筆者多年的教學經驗，給出以下幾個典型的在有限資源情況下的行之有效的策略。

2.1 增強仿真軟件的使用

目前大多數高?！半娐贩治觥睂嶒灳鶠轵炞C性實驗，學生在開發板上面按照電路圖連接完電路，然后通過測量得到相應數據，再進行數據處理以及分析，這個過程相當乏味，而且容易出現抄襲情況，如果引入仿真軟件如Multisim，SystemView，Matlab，Protel等，要求學生做實驗的同時還需給出仿真結果以及基于該結果給出電路圖的優缺點以及改進方案[6]，這樣的方式更有趣，更需要動手動腦，學生的學習主動性自然就提起來了，教學質量就會明顯提升。

2.2 增強實驗學習中設計型實驗比重

驗證型為主的基礎實驗環節，主要目的是通過對實驗數據的分析，加深對基本電路特性的理解和掌握。但也并不是簡單的形式上的驗證，筆者目前要求學生提前預習，自己設計實驗電路、實驗操作步驟和數據記錄形式。堅持“以學生為主、教師為輔”的原則，適當講解疑難和電路排障方法，實驗中盡量少干涉學生，多讓學生自己體會。這個確實能讓學生更容易理解課堂知識，但是還不夠，我們需要在現有有限條件之下，培養更優秀的學生，就需要增加設計型實驗的比重。

基于現有的理論，增加一些與生活息息相關的電路設計實驗，或者給一個限定條件，讓學生在面包板上自由發揮，實現自己的設計，學以致用。在這里，我們還可以與校外企業合作，讓企業提供一線工程師作為企業導師，直接參與指導學生的設計型實驗，使學生真真正正地感受到知識的力量，他們的學習主動性自然就提升了。

2.3 舉辦“電路分析”實驗的作品設計比賽

除了做常規實驗之外，讓同學們結合自己的“電路分析”理論和實踐知識，自主設計一些簡單的作品，這些作品至少要包含3個以上的知識點的綜合利用場景，而且不能出現雷同，這就迫使所有同學都能夠去尋找各自的差異化，間接地把其他知識點融匯到作品設計中。不僅如此，學院在每個教學周期內可以舉辦一次“電路分析”實驗作品設計大賽，要求每位同學都必須參加，這樣就讓每位同學都有展示自己作品的機會，同學們可能一開始會比較被動，但是經過一段作品設計實踐之后，他們就會體會到其中的好處，從而更有動力去學習和綜合利用電路相關知識，最終提高每一位同學的學習主動性，達到教學相長的目的。

2.4 項目驅動方式教學

傳統的“電路分析”實驗教學中，理論知識比較抽象，實驗只是對學習中某些知識點進行驗證或者深入學習，知識碎片化比較明顯；學生缺少對知識框架、知識結構以及知識之間的層次關系的認識。而外界的應用場景常常是諸多知識的綜合應用，學生對實際的工程項目，不能快速準確地提取有用知識點來完成對項目中系統相關設計的處理。

項目驅動方式教學是一種切合實際的教學方式，它是以項目為主線、教師起引導作用、主體為學生，改變了以往“教師講，學生聽”的舊模式，創造出一個學生主動參與全過程、學生內部自主協作、教師提供技術支持、學生與教師一起積極探索創新的新型教學模式[7]。

這種模式的好處是能夠充分調動學生的積極主動性，學習效率會大大提升，弱點是它對實驗指導老師有了更高的要求，需要老師至少有完整的項目經驗，最好還需要配備企業導師。如果此法使用得當，“電路分析”實驗教學效果將很驚人。

2.5 考核方式多元化

“電路分析”實驗的考核方式目前還是比較傳統，在1.5小節問題已經提出，學生的自身情況千差萬別，考核方式可以多樣化，對于那些能力比較差的同學，可以沿用以前的考核方式，對于其他學生，考核方式可以多元化，比如以“電路分析”實驗課程過程中完成的某一件作品、某個電路設計表現出來的綜合能力、電路設計的創新性、學習的主動性等作為評分指標，這樣，每位學生都能找到適合自己的考核方式，學習主動性自然也就有了。

3 結語

本文通過對“電路分析”實驗教學中存在的各種問題的剖析以及針對這些問題的解決方案，其實歸根結底是為了激發學生學習的積極主動性，最終達到提高教學質量，教學相長的目的。

[參考文獻]

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[2]丁文霞，庫錫樹，羅笑冰.國內外著名院校電路系列基礎課程架構體系研究[J].工業和信息化教育，2015（1）：30.

[3]劉勇，李富強，夏晶晶.電路實驗教學在應用型人才培養模式中的探索與研究[J].電子制作，2015（8）：166.

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[5]王嶺曦，唐雪鈺，孟緯茜.中美貿易戰帶來的影響及對策[J].合作經濟與科技，2018（24）：105-107.

[6]孫雁南，談玲瓏.基于Multisim軟件的電路分析教學改革探索[J].湖南城市學院學報（自然科學版），2016（6）：285-286.

[7]王國洪，李杏梅.基于項目式驅動的《電路分析基礎》教學改革與實踐[J].教育教學論壇，2017（46）：122-123.