電路分析課程教學(xué)改革與研究

徐國峰 宋衛(wèi)菊 盧松玉 王 玫（南京工程學(xué)院工程基礎(chǔ)實驗與訓(xùn)練中心 江蘇 南京 210067）

電路分析課程是電子類和電氣類（電類）本科必修的專業(yè)基礎(chǔ)課。它的先修課程是大學(xué)物理電學(xué)和電磁學(xué)部分，高等數(shù)學(xué)中微積分、微分方程，線性代數(shù)和工程數(shù)學(xué)中拉普拉斯變換及傅里葉級數(shù)變換等，其后續(xù)課程包括模擬電子技術(shù)、自動控制原理、信號與系統(tǒng)、電力電子和電機(jī)學(xué)等課程。因此，電路分析課程在電類專業(yè)的人才培養(yǎng)方案和課程體系中起著至關(guān)重要的作用。隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，使得電路分析理論教學(xué)課時減少，同時又要保證電路分析教學(xué)質(zhì)量不斷提高的前提下，傳統(tǒng)的電路分析教學(xué)已不能滿足要求。在探索電路分析教學(xué)改革的道路上，筆者從以下幾個方面進(jìn)行改革與總結(jié)。

1 教學(xué)大綱和教學(xué)內(nèi)容

電路分析教學(xué)大綱既體現(xiàn)了本門課程的獨立性，又體現(xiàn)了該門課程在人才培養(yǎng)方案中的重要地位。

教學(xué)大綱猶如一根指揮棒[2]，決定了電路分析教學(xué)任務(wù)內(nèi)容的廣度和深度。教師或教研室團(tuán)體在制定教學(xué)大綱時，應(yīng)根據(jù)人才培養(yǎng)方案仔細(xì)斟酌、表述規(guī)范、用詞準(zhǔn)確，對掌握、熟悉和了解的內(nèi)容要求清楚、決不能含糊和混淆。

在制定本校電路分析大綱時，考慮到學(xué)校的性質(zhì)（工程應(yīng)用型本科院校）及電氣類專業(yè)和電子類專業(yè)的差別，最終電路分析這門課程撰寫兩種教學(xué)大綱，即電路原理A（72學(xué)時）和電路原理B（56學(xué)時）。兩者的主體內(nèi)容基本相同，即線性電阻電路基本概念及分析方法、正弦穩(wěn)態(tài)電路（相量法）分析、三相電路、暫態(tài)電路時域分析及二端口網(wǎng)絡(luò)部分，電路原理A還包括暫態(tài)電路的頻域模型及分析，非線性電阻電路分析及磁路部分等。

2 教學(xué)方法

2.1 合理選取教材、多媒體與板書結(jié)合

一本合適的教材或講義也是取得良好教學(xué)效果的關(guān)鍵。從目前國內(nèi)教學(xué)來看，學(xué)生習(xí)慣于拿著一本正式出版的教材進(jìn)行上課，覺得這樣很踏實；如果上課沒有教材或者非正式的教材，就會心里沒底。該習(xí)慣的形成應(yīng)該和我們國家一貫教育方式有關(guān)。這種教學(xué)或?qū)W習(xí)是非常被動的，上課時學(xué)生只需把老師所講內(nèi)容從書上找出來，沒有思維過程。

殊不知許多場合的學(xué)習(xí)，如走上工作崗位后學(xué)習(xí)某個知識、碩士或博士階段的學(xué)習(xí)很多都是沒有正式的教材的。一些國外的學(xué)校，他們在制定大綱時就考慮了這些，大綱中明確規(guī)定課前、課中及課后[3]做些什么并提供一本或幾本參考教材，學(xué)生按照要求進(jìn)行準(zhǔn)備，從而避免了聽課的盲目性。針對這些具體情況，教研室老師利用業(yè)余時間，總結(jié)過去上課的多年經(jīng)驗，編寫了一本《電路分析》教材，教材通俗易懂，例題有針對性便于自學(xué)和教學(xué)。

目前大學(xué)上課的主要方式為多媒體和板書教學(xué)，一般是兩者的結(jié)合。多媒體上課信息量大，內(nèi)容比較形象、生動，一旦學(xué)生思維不集中、開小差就很難跟上進(jìn)度了。板書信息量小、表達(dá)方式受限，但有助于抓住學(xué)生思維，上課內(nèi)容深刻，并有助于學(xué)生記憶。所以教師在進(jìn)行授課時，應(yīng)該根據(jù)不同的內(nèi)容選擇適當(dāng)?shù)纳险n方式，確保上課效果達(dá)到最佳。另外，應(yīng)及時與學(xué)生溝通、傾聽學(xué)生上課感受，適時調(diào)整授課方式。

2.2 互動式教學(xué)和啟發(fā)式教學(xué)相結(jié)合

上課具有良好的氛圍是教學(xué)成敗的又一關(guān)鍵要素所在。課堂上內(nèi)容詳實，表述無歧義這只是上好課的第一步。當(dāng)然，作為青年教師熟練掌握大綱規(guī)定的知識點，有很長的路要走。其實，上好課更高的境界或?qū)哟螒?yīng)該是讓學(xué)生在快樂中學(xué)習(xí)，學(xué)到知識、技能及做人做事的道理，這也是教師和教學(xué)改革永遠(yuǎn)追求的目標(biāo)。比如說同一個知識點，有的老師講的很直白、生硬，毫無感染力，學(xué)生聽了也很乏味、無法激起學(xué)習(xí)興趣，這當(dāng)然不能算作好的教學(xué)方法。筆者在教學(xué)過程中，有意的運用啟發(fā)式教學(xué)，如講到電阻基本連接時，有串聯(lián)和并聯(lián)，這些二端網(wǎng)絡(luò)的等效電阻利用公式比較容易求出，但是通過例子可以引出混聯(lián)及星三角連方式，混聯(lián)連接的電阻沒有具體公式計算其等效電阻，分析清楚連接方式 （串并聯(lián)），也比較容易計算出等效電阻的。但星三角連接的電阻就無法用串并聯(lián)公式進(jìn)行計算了，但可以提供思路讓學(xué)生自己看書（大綱不作要求）。在互動式教學(xué)過程中，筆者還有意拿出部分課時（約2-4學(xué)時），提前向?qū)W生布置任務(wù)，讓他們利用課余時間進(jìn)行預(yù)習(xí)，下次上課時，選擇部分同學(xué)到講臺上講述這部分知識，這種方法也受到很多同學(xué)的贊成。

2.3 電工技術(shù)的應(yīng)用

電路分析課程理論性強(qiáng)、數(shù)學(xué)知識要求也高，如果課堂上講得過于理論化，學(xué)生很難接受，其實可適當(dāng)介紹電工技術(shù)的應(yīng)用。在正弦穩(wěn)態(tài)電路中，雖然沒有正負(fù)極之分，很多同學(xué)在接線時（特別是實驗時）抓到什么線都往上接。在原理上，只要電路是連通的元器件就可以工作，但是在實際電路中是有講究的，火線和零線是不能混用的。還比如說，在三相電路中大家也都見過兩眼和三眼插座，這時可以問問學(xué)生，有誰知道這兩者的差別，何時使用兩眼插座，何時使用三眼插座，零線和地線又有何區(qū)別，各自又是怎樣形成等等。教師在授課時，應(yīng)該充分結(jié)合工程和自己科研實際，向?qū)W生介紹一些電工技術(shù)的應(yīng)用，這樣學(xué)生也不會覺得這門課程很枯燥了。

3 課后輔助教學(xué)

3.1 作業(yè)少而精（典型）

由于電路分析這門課程基本概念、定理、定律比較多，想要學(xué)好電路分析這門課程，則需進(jìn)行一定量的作業(yè)和練習(xí)。從教學(xué)大綱來看，一個學(xué)時就有一道練習(xí)題目。但筆者認(rèn)為教師在選擇練習(xí)題時，盡量做到少而精，題目具有典型性。比如說像在給線性電阻電路分析方法留作業(yè)時，一道題目既可以用網(wǎng)孔電流法求解，又可用節(jié)點電壓法求解，即要求學(xué)生用不同的方法求解并驗算結(jié)果的正確性，他們自己就會總結(jié)不同方法的優(yōu)缺點。

3.2 電路仿真軟件Pspice、EWB、Multisim

電路分析仿真軟件比較多，國內(nèi)高校采用常見的軟件有Pspice、EWB和Multisim等，在理論進(jìn)行一定程度時，有必要向?qū)W生介紹電路仿真軟件。由于本校電路實驗中所使用仿真軟件是Pspice，于是筆者在講到暫態(tài)電路時向?qū)W生介紹了該款軟件。

電路仿真可將復(fù)雜的理論進(jìn)行具體化，并可避免復(fù)雜的推導(dǎo)和計算，仿真結(jié)果形象、生動。有些實驗在實驗室不能完成（由于缺少硬件），只要模型合適，通過仿真也可得到良好的實驗效果；有些題目不容易計算通過仿真也比較容易得到結(jié)果?？傊?，電路仿真可以加強(qiáng)學(xué)生對知識的理解和掌握，與傳統(tǒng)的實驗相比有很大的優(yōu)勢即不受時間和空間的限制來驗證自己的想法。

3.3 助學(xué)中心（校級精品課程）

現(xiàn)在學(xué)習(xí)的條件和以前大不相同，擺在學(xué)生面前的資源豐富，學(xué)生只有利用好這些資源才能把這門課程學(xué)好。電路分析這門課程學(xué)習(xí)也不例外，最主要資源便是老師上課和電子課件。另外，老師還會提供一些有效的學(xué)習(xí)資源，如參考書、參考資料（包括各種紙質(zhì)和電子資料），有價值的網(wǎng)站等。

電路分析是本校校級精品課程，通過教務(wù)處主頁的助學(xué)中心鏈接進(jìn)去就能找到電路分析精品課程的所有資料。網(wǎng)站中包含這門課程的教學(xué)大綱、授課計劃（內(nèi)容）、課程介紹、電子課件、練習(xí)題、往年試卷和答案、部分老師上課視頻資料等，還有和老師進(jìn)行互動的論壇，如果有什么問題也可以網(wǎng)上留言，老師會集中時間進(jìn)行答疑的。

4 加強(qiáng)理論聯(lián)系實際重視實驗教學(xué)

電路分析這門課程是理論和實踐并重的課程，實驗有助于提高理論認(rèn)識和掌握，理論又可指導(dǎo)實踐，電路分析教學(xué)不能偏廢任何一方。本校為了加強(qiáng)學(xué)生動手能力，特地把電路原理實驗從原來的課程中獨立出來，單獨設(shè)課（24學(xué)時，記1學(xué)分）。實驗單獨設(shè)課，有獨立的課程體系、考核方式。實驗單獨設(shè)課，會提升實驗的地位，但也會暴露一些問題，比如說老師的工作量增加，實驗不能很好的與理論同步，排課難度大等一系列問題。

5 對考核方式進(jìn)行改革

電路分析課程教學(xué)改革，還離不開考核方式的改革。電路分析考核總體上說包括期末考試和平時兩大塊。期末考試改革主要是試卷的改革，增加試卷題型、加大試題庫建設(shè)等，平時考核主要考核學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度和學(xué)習(xí)的主動性等，具體包括考勤、課堂的提問、作業(yè)及分組進(jìn)行小班的討論[4]或讓學(xué)生們上臺講授某些知識點，或者是小論文作業(yè)之類。

總之，考核形式不再單一，而是比較客觀、公平的反映學(xué)生們平時的學(xué)習(xí)狀態(tài)。

6 結(jié)束語

上述幾點只是筆者在電路分析教學(xué)改革中幾點體會并加以總結(jié)的。當(dāng)然，在教學(xué)改革中也會遇到新的問題，如何發(fā)揮計算機(jī)的優(yōu)勢，使得電子課件與板書結(jié)合得更好，如何將雙語教學(xué)引入到電路分析的教學(xué)課程中去，等等。這些問題將為我們教學(xué)改革留下了新的方向。

［1］竇建華,潘敏,郭銘銘.“電路分析基礎(chǔ)”課程教學(xué)改革與實踐[J].合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報:社會科學(xué)版,2007,21（6）:131-133.

［2］李寧,呂玉琴,劉杰,張金玲.“電路分析基礎(chǔ)”課程教學(xué)大綱的研究[J].北京郵電大學(xué)學(xué)報:社會科學(xué)版,2004,1（6）:78-80.

［3］夏昌浩,向?qū)W軍,胡翔勇,吉培榮.英國南岸大學(xué)與我校電類專業(yè)基礎(chǔ)課大綱比較[J].電氣電子學(xué)報，2004,4（26）:19-22.

［4］付蘭芳,李長安,李良洪,趙慧敏,沈紅.國外電工電子課程教學(xué)方法和內(nèi)容對比研究[J].電氣電子學(xué)報，2009,10（31）:30-31.