俞亞堃
“電路分析”課程建設下的高校教學改革探析
俞亞堃
(廣州工商學院電子系,廣東 廣州 528138)
“電路分析”課程是理工科高等院校電專業重要的專業基礎課,課程建設是高等院校進行課程質量提升的重要方式。在“電路分析”課程教學中運用電子信息技術進行精品課程建設,可以對“電路分析”課程教學資源進行優化,提高“電路分析”課程教學質量,幫助學生合理運用學習時間,提升學生的學習效率。
“電路分析”課程;課程建設;電子信息;教學改革
“電路分析”課程是電子信息工程專業、通信工程專業、自動化專業及其他所有強電和弱電專業必修的基礎課程,是一門技術基礎課,具有基礎科學和技術科學的二重性,它不僅是電類專業學習后繼課程的基礎,也直接為解決電工電子工程中的實際問題服務。通過本課程的學習,使學生掌握近代電路的基本理論知識,培養學生分析計算電路與解決實際問題的能力,為后續課程打下基礎。
本課程主要由直流電路分析、動態電路分析和正弦穩態電路分析三大部分構成。其中直流電路分析部分主要介紹電路的基本定律和定理及電路分析的基本方法,如基爾霍夫定律、戴維寧定理、疊加原理和特勒根定理等基本定律和定理,支路電流法、網孔電流法、回路電流法、結點電壓法等電路的基本分析方法;動態電路部分主要介紹動態元件的特性以及分析動態電路的待定系數分析法和三要素分析法來對一階電路和二階電路的分析;正弦穩態電路分析部分主要介紹正弦穩態電路分析、含有耦合電感的原邊副邊等效電路分析及去偶等效電路分析、電路的頻率響應分析和三相電路分析等。這些分析方法對后續課程及工程技術產生深遠的影響。進行電路分析課程建設與教學改革,能在專業方面給學生打下堅實的基礎。實現電路分析重點課程建設教學改革,就要轉變教學觀念,深化教學內容、課程體系、教學方法和教學手段的改革,從而提高“電路分析”課程的教學質量和水平。
為了適應現代科學技術的需要,“電路分析”基礎課程應該跟進國內外“電路分析”課程的最新研究成果。采用先進的知識內容和分析方法,對于課程建設有很重要的意義。“電路分析”課程教學需要教師根據電路的基本定律和定理,運用切實有效的信息技術和多媒體技術,進行電路理論的教學,不僅需要學生具有一定的高等數學、工程數學和大學物理等方面的知識,而且還要求學生具備基本的分析問題和解決問題的能力。
系統性在課程內容安排上非常重要,可以使學生在學習中開闊思路,發現知識點之間的聯系。如《電路》教材前四章屬于直流電路分析,之后的一階電路分析、正弦電路分析、含有耦合電感的電路、三相電路等章節的內容,這些章節除了有新的概念和新的知識點外,他們之間的聯系就是具有相似的分析方法,比如引入了相量法以后,正弦穩態電路的分析方法與直流電路的分析方法相似。可以引導學生用系統的觀點綜合看待問題,有利于提高學生的綜合素質。
“電路分析”是實踐性和技術性較強的課程,對學生實踐環節的訓練尤為重要。依靠本系目前所有電子信息方面的實驗室開設實驗課。購置充實儀器設備要有前瞻性,比如應有先進的數字示波器等設備,努力提高學生的動手實踐能力。信息技術的發展豐富了課程教學內容,使得課程教學內容更廣泛,在此基礎上,需要教師熟練信息技術并可以借助信息技術進行教學資源的收集與運用,以提高課程教學的效果。教師要不斷提升自己的教學能力,以滿足運用多媒體手段以及靈活的教學方式進行電路分析課程教學改革的需求。
利用現代多媒體技術,采用信息化的教學手段提高教學效果。充分運用多媒體技術中的動畫和視頻技術進行形象化教學。以達到重點突出,化解難點,加深理解的目的。可以運用微課的方式,根據“電路分析”課程知識點進行拆分,對課程當中的重點、難點以及難以理解的問題進行視頻錄制,收集整理優秀的微課視頻資料,學生在課后可以反復觀看視頻資料,可以充分深入地理解課堂上沒有聽懂或難以理解的知識點和分析方法。有助于加深學生對電路知識點的理解和記憶,解決電路分析課程教學的難點問題。
“電路分析”課程建設是指借助專業教師、專業教學方式、教學管理方式等進行電路分析課程教學,不僅可以豐富“電路分析”課程教學的內容,還有助于帶領學生進行深度的電路理論知識的學習。借助電子信息類進行教學改革,可以幫助教師利用碎片化時間學習,為學生營造良好的課后學習環境,開展多樣化的教學活動,讓學生通過多樣化的學習方式掌握電路的基本概念、電路中各元件的特性、電路的基本定律和定理以及電路的分析計算,促進學生分析問題與解決問題能力的提升。
“電路分析”課程的建設,需要強有力的教師團隊運用自己的專業知識和教學能力,開展電路基本理論知識教學內容活動,學校應該進行專業教師團隊的搭建與管理,提升教師的教學專業素養與教學水平。首先,學校應該進行“電路分析”課程教師團隊建設,“電路分析”課程應由長期從事“電路分析”教學和電專業工程設計經歷、具有豐富教學經驗工程實踐經驗的教師為主體,并加入優秀的骨干教師,以團隊的形式積極開展“電路分析”課程的教研活動,可以不斷地提高“電路分析”課程的教學質量和效果。本系在這方面做了很多的嘗試,效果很好。在進行“電路分析”課程教師團隊建設時,不僅要有長期從事“電路分析”課程教學與科研工作的專業教學人士,保障電路理論課程教學的質量;還要有物理與電子信息工程、通信工程和企業的相關專業教學人士,增加了“電路分析”課程教學的專業性與權威性,提高了“電路分析”課程課堂教學質量。其次,為了適應信息化教學的需要,也應該對教學團隊進行信息化教學的培養,聘請信息化教學專業人士,到校對教師團隊進行翻轉課堂、精品課程等相關信息化課程的培訓,加深教師團隊對于信息化教學的理解,轉變教師的教學理念和教學方式,提升“電路分析”課程教學的信息化程度。同時,對教師進行電子信息軟件操作技術方面的培訓,使教師可以熟練運用電子信息軟件進行“電路分析”課程的收集與運用,促進“電路分析”精品課程教學改革的進一步推進。最后,學校也應該做好教師團隊的管理工作,不僅要對教師日常教學內容、方式、教學組織結構進行管理,還要做好教師的信息化教學管理,進行電子理論知識點教學的梳理,并根據梳理的知識點開展視頻教學、在線教學、實踐教學,發揮教師團隊的管理作用,從而保證教師團隊的教學質量。
在教學過程中,要給學生提供各類學習資料(比如參考書、課件、視頻資料等)。根據本校培養應用型人才的目標,所選教材必須是工科類教材,是一種寓思想性、科學性、實用性一體的教材。隨著電子信息類專業教學的不斷開展,互聯網中關于“電路分析”課程教學的內容逐漸豐富,教師在進行“電路分析”精品課程建設的過程中,應該開發網絡教學資源,借助教學資源鍛煉學生的問題分析能力和解答能力,減輕教師的教學壓力,提高學生的學習效率。
首先,學校應該進行基本教學資源的開發。教師在進行“電路分析”課程建設的過程中,教師也可以運用互聯網建立“電路分析”課程試題庫,收集多樣化的試題,讓學生通過試題進行給定電路的結構及元件的參數、給定電路的結構及元件的參數等方面知識的學習,不僅可以通過試題掌握學生學習“電路分析”課程的情況,還有助于帶領學生進行問題分析與解決能力的訓練,提升學生的學習效果。其次學校應該進行輔助教學資源的開發。進行輔助性教學資源的開發,有助于培養學生思維和解題能力,增強學生對“電路分析”課程的學習興趣,從而深化高校的人才培養策略。
隨著電子信息的不斷發展,本校也認識到“電路分析”課程的重要性,借助電子信息進行“電路分析”課程教學改革,利用電子創新實驗室、電子技術實驗實訓室、電工電子實驗實訓室等實驗室以及校企掛鉤的企業,為學生提供了良好的學習場所。隨著仿真軟件技術的不斷發展,出現了許多優秀當真軟件,使學生在沒有實驗室或缺乏實驗設備的條件下,利用虛擬實驗的先進手段對電路進行分析與驗證,從而優化電路設計。這對于學生鞏固和理解電路原理,提高學生分析問題和解決問題的能力有了極大的幫助。采用Proteus軟件、MultiSim軟件、matlab等軟件做電路分析實驗,學生容易上手,學習的積極性也很高。
綜上所述,“電路分析”課程建設下的教學改革,一方面激發了學生學習電路理論知識的積極性,使學生可以主動進行“電路分析”課程的思考、分析、學習與記憶,提升了“電路分析”課程教學的效果;另一方面滿足了各大高校人才培養的需求,運用電子信息類實驗室,帶領學生進行“電路分析”課程實踐,提高了學生的問題分析與解決能力,從而促進學生知識與能力的全面發展。
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G642
A
10.15913/j.cnki.kjycx.2021.01.055
2095-6835(2021)01-0141-02
俞亞堃(1957—),男,廣東肇慶人,學士,副教授,研究方向為電子技術。
〔編輯:嚴麗琴〕