雙一流建設背景下物理學科《電子線路》課程教學改革與思考

年桂君 車曉鐳

（吉林大學物理學院 吉林·長春 130021）

吉林大學堅持“中國特色、世界一流”的發展道路，堅持以立足學術前沿、服務國家戰略和經濟社會發展需求為導向，以打造一流學科、特色學科為目標，建設為中國經濟社會發展提供人力支撐、智力支撐和創新支撐，體現中國氣派、國際水平的學科。作為第一批入選的雙一流學科，物理學科的建設尤為重要，在課程建設方面要打造國家級的一流課程。十幾年來，執教于物理學院的專業基礎課《電子線路》的教學，盡管在教學過程中一直在探索適合物理學科學生的教學內容和方法，不斷進行教學改革，并且已經取得較好的效果，但仍然面臨一些亟待解決的問題。

1 物理學科學生學習技術類課程面臨的困境

（1）課程設置中缺少先行課程。物理學專業的教學模式在重視寬基礎的同時，強調專業特點，學生可以根據自己的興趣和愛好在老師的指導下選擇不同的課程體系?！峨娮泳€路》是一門技術類的基礎課程，課程的教學內容中涉及到一部分電路原理基礎和交流電的內容，從培養方案的課程設置上可以看出，物理學科的教學計劃中沒有單獨設置這類的先修課程。然而，這些內容是理解電子線路課程中的部分內容的必要基礎，比如在學習振蕩電路的選頻網絡的時候，學生由于沒有學過交流電路串并聯的復數解法，在理解選頻電路的頻率特性的時候有一定困難。另外學生對電路基爾霍夫電流和電壓方程組的應用不夠熟練，在電路的計算方面給學生的學習帶來一定障礙。

（2）理論課與實驗課時間不匹配。由于教學資源和師資的原因，電子線路實驗課由電子學院的實驗中心授課，并且滯后于理論課一個學期，這就導致學生在上理論課時在電路的分析與理解上缺少感性認識。例如分析晶體管放大電路時很多學生對不同組態放大電路信號的相位不能充分理解。

（3）一個教學班的學生人數太多，分組教學效果不佳。2019年秋季學期開始，由年桂君和車曉鐳兩位教師錄制的教學視頻課程在超星學銀在線和智慧樹同時上線，實現了線上線下混合教學。為學生的預習、復習以及知識點的查漏補缺提供了極大的便利。但是在混合式教學的過程中，由于人數較大，課堂教學的互動效果不理想。

（4）課程內容包含的知識點多，學時數相對短。電子線路這門課程包含了數字電子技術和模擬電子技術兩大內容，基本涵蓋了電子技術的基礎知識，我們采用了梁明理編寫的適合理科學生使用的教材，教材設計教學學時為72-90學時，但是按照物理學科本科生培養計劃，只有64學時。要想將全被內容在課堂教學中完成很困難。

2 針對物理學科本科生電子線路課程教學改革的建議與思考

（1）利用視頻微課補充知識點。電子線路課程的學習需要有一些電路基礎以及交流電相關的知識點，這部分內容包含在電磁學課程中，由于學科特點，電磁學教學的重點在靜電場，恒磁場，電磁感應和電磁介質，而交流電部分受學時限制以自學為主。然而這部分內容對于理解電路的工作原理很重要，將這部分內容作為課堂教學內容，安排在電子線路課程中也無法實現。所以從電路應用的角度將交流諧振原理，暫態過程，微分和積分電路以及電路的復數求解方法等知識點錄制成視頻放在吉大學堂在線上供學生自主學習。

（2）用實驗課教學彌補電子線路課程學習的預備理論。電磁學中的部分知識點，比如當電容和電感用于電路中構成的諧振電路的理論就沒有列入課堂教學計劃，而電子線路課程中在學習諧振電路構成波形發生電路時，沒有足夠的學時講解諧振回路的原理，學生在學習波形發生電路時在理解諧振電路的原理上就有一定困難。

建議電磁學教材中涉及的理論用于實際的部分內容作為普通物理實驗課的內容進行教學，并且在教學時間的安排上早于電子線路課程的授課時間。例如，RLC電路的暫態過程；等效電源定理和阻抗代換公式的運用；變壓器的應用；諧振電路原理等這些都是電子線路課程中用到的電磁學的應用理論。

（3）采用混合式教學模式。電子線路課程是物理學院本科生的一門重要的專業基礎課，物理是實驗科學的學科，學生在實踐中需要很多電子技術的知識，因而要求電子線路課程給學生打下一個有一定深度和廣度的基礎，但由于物理學科的課程很多，只能給電子線路安排有限的學時，而在新的形勢下，電子技術領域的內容將更加豐富。因此要求教師抓住重點，精選內容，課程團隊針對物理學科的特點以及學科培養目標，將電子線路課程的重要知識點和不易理解的知識點以視頻微課的形式上線供學生自主學習，結合64學時的課堂教學實現混合式教學模式，來彌補課程內容多但學時不足的矛盾。

在具體實踐中建議如下：首先，第一次上課老師交代一下，本學期學習這門課程哪些內容是需要自學完成，具體要在學習哪些內容之前學完，這樣學生可以有計劃地自主學習預備知識，為電子線路這門課程的學習掃除預備知識的盲點做準備；其次，在混合教學過程中，每一次下發的課前任務要具體，包括要自主學習的微課、要完成的課前學習檢測題目、要想閱讀的參考資料以及要準備的思考題；最后，在課堂教學過程中，要在課堂通過測驗檢驗學生自主學習部分內容的學習效果，測驗成績作為過程性評價的成績計入期末總成績，通過這樣的方式督促學生完成自主學習的任務。同時，任課教師將重要的知識點和不易理解的知識點在課堂詳細講解和小組研討的方式完成教學。

針對一個教學班級人數較多，課上小組學習困難的現狀，在混合式教學模式中，建議采取的解決方案是，教師每周分發小組學習任務；每次課前一天小組長提交小組學習中的困難，遇到的問題，以及希望老師詳細講解的內容，教師根據學生的困難和要求準備上課的內容；教師和助教課下隨時保持與學生的網絡聯系，及時解決學生學習過程中遇到的困難。

（4）仿真實驗與演示實驗進入理論課教學課堂。物理學科的學生擅長理論分析和推導，電子線路是一門實踐科學，考慮到素質教育的特點，既要使學生掌握基礎知識，又要培養他們的定性分析能力以及將理論應用于實踐的能力。電子線路實驗作為一門單獨的課程與理論課的教學不在一個學期，為了彌補學生學習過程中對電路感性認識的不足，可以借助電路仿真軟件Multisim來提高學生對電路工作原理的感性認識。

具體可以從以下幾個方面來借助仿真電路輔助教學：首先，教師可以在課前做好仿真電路，在上課講解電路原理的過程中通過仿真電路演示電路的工作過程，提高學生的感性認識；其次，教師還可以將一些電路制作成小型的實驗裝置帶到教室，課上進行演示實驗，讓學生學習電路理論的同時觀察到電路的實際工作過程；另外，還可以布置給學生自己做一些小的仿真電路。

（5）提供全年開放的電子設計實驗室。電子線路是技術類的課程，實踐是培養學生分析問題和解決問題能力的有效手段，并且在當今信息時代，電子技術領域的內容更加豐富，并且更新速度很快。我院的實驗中心設有開放實驗室，建議在開放實驗室中提供一些電子設計所需要的實驗設備和器件，為學生提供探索性實驗提供條件，有利于培養學生的綜合應用能力和創新意識，助力雙一流學科培養目標的實現。

3 結語

近幾年，我一直從事電子線路的理論課和普通物理的實驗課教學，在教學過程中我觀察到有的學生特別擅長理論分析和推導，有的學生動手能力強，樂于在實驗中探索未知世界，有時候學生為了一個沒有弄明白的問題翻閱資料然后跟老師激烈討論，或者周末自己去實驗室重新做實驗?？粗@些渴求知識的學生，深感作為一名高校教師的責任重大、更加明確了改革的方向和目標：為吉林大學早日建成“中國特色、世界一流”而努力！