在電路理論課程教學中培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力

摘要：創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，是知識經濟時代創(chuàng)新教育的重要課題。在電路理論課程教學中，樹立教師的創(chuàng)新教育觀，改革課堂和實驗教學模式，營造校園創(chuàng)新環(huán)境等創(chuàng)新教育，并在教學中培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力。

關鍵詞：電路理論；教學模式；創(chuàng)新能力

作者簡介：熊小萍（1979-），女，湖南衡陽人，廣西大學電氣工程學院博士生，講師；韋東梅（1958-），女，廣西南寧人，廣西大學電氣工程學院，副教授。（廣西南寧530004）

基金項目：本文系高等學校特色專業(yè)建設點計劃“廣西大學電氣工程及其自動化專業(yè)、廣西大學精品課程建設計劃：電路理論”的研究成果之一。

中圖分類號：G642#8195;#8195;#8195;#8195;#8195;文獻標識碼：A#8195;#8195;#8195;#8195;#8195;文章編號：1007-0079（2012）11-0036-02

江澤民同志指出：“創(chuàng)新是一個民族進步的靈魂，是一個國家興旺發(fā)達的不竭動力。創(chuàng)新的關鍵在人才，人才的成長靠教育?！边@對教學中注重培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力提出了明確的要求。如何在電路理論課程教學中尋找創(chuàng)新教育突破口，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力，是擺在電路理論課程教學中的一個迫切任務。

一、樹立創(chuàng)新的教育觀，尊重個性發(fā)展

授之以魚不如授之以漁。在創(chuàng)新教育模式下，教育本身就是一個創(chuàng)新的過程。作為電路理論課程教學的老師，首先樹立全新的教育觀念，從思想上增強創(chuàng)新意識，增強責任心，提高自身素質。在“傳道、授業(yè)、解惑”的同時，讓學生的思維活躍起來，不要拘泥于單一思路，充分發(fā)揮想象力，發(fā)揮學生的主體性、主動性，培養(yǎng)學生獨立學習、大膽探索、勇于創(chuàng)新的能力；其次，建立創(chuàng)新教學模式，從傳統(tǒng)的學科教學模式向科學的教學模式轉變，從教案編制、課堂教學、實驗設置到課題研究都要有所創(chuàng)新，從課堂引出課題，再把課題研究成果融入課堂，充分調動學生的自主學習和創(chuàng)新思維；最后，培養(yǎng)學生的學習能力。學習是創(chuàng)新的前提，在電路理論教學過程中，不僅注重學習課本的知識，還應該引導學生通過圖書館、電視、報紙、互聯(lián)網多了解學科發(fā)展的新技術、新成果，只有不斷地學習并儲備新知識，掌握科技發(fā)展的最新動態(tài)，才能產生創(chuàng)新靈感，創(chuàng)新才能成為有源之水。

創(chuàng)新需要個性，創(chuàng)新源自個性，沒有個性就沒有創(chuàng)新。要培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力就必須全方位地保護學生的個性，發(fā)揮他們的特長。在電路理論課程的課件設計中注重學生的思維能力和創(chuàng)新意識；課堂教學中注重培養(yǎng)學生的獨立思考能力，引入一些與電路知識有關的日常生活現(xiàn)象，如電源插座為什么在插拔過程中出現(xiàn)火花；鼓勵學生自由討論并提出各自的想法，不管答案正確與否，對提出看法的學生均給予肯定；實驗教學中充分釋放學生的各自好奇心，開放實驗室，結合學生自身的需要和興趣，進行實驗設計和實驗測試。

二、實施課堂教學改革，創(chuàng)新教學模式

電路理論是一門理論性強而且抽象的課程，原理和公式繁多，傳統(tǒng)以教師為中心的教學模式，很難適應電路理論教學。如非正弦周期信號電路這章，一開始介紹大量的三角函數(shù)計算及傅立葉計算無疑會打消學生的學習興趣。如何改革課堂教學，將創(chuàng)新精神滲透到課堂的教學過程中去，讓學生將精力放在分析理解與拓寬思路上，是電路理論課程教學改革的難點。

學院課題組多年堅持采用啟發(fā)、討論、互動、相互滲透的創(chuàng)新教學模式。首先，在課堂教學中，引入一些生活、生產和科研中的實例，啟發(fā)、誘導學生，加深他們對電路基礎知識的理解，用相關的電路概念、規(guī)律來分析、解決實際問題，提高學生分析問題和解決問題的能力；其次，實行分組討論學習，根據學生的能力分組，在課堂上針對老師提出的難點和案例進行討論學習，從而提高學生的學習積極性，克服自卑的心理，讓學生自發(fā)地交流學習；最后，實行互動式教學，在電路理論的教學過程中，可采用一題多解、一題多問的解題訓練，用于鍛煉發(fā)散思維能力和聯(lián)想思維能力。比如在講到戴維南定理的時候，同一個例題用戴維南定理解決了，那是否能用原來學過的基爾霍夫定理，節(jié)點電壓和回路電流法來解呢？這樣既復習和鞏固之前學過的知識，也有利于開發(fā)學生的創(chuàng)新思維。

電路理論課程涉及的電路圖多而復雜，分析原理時所用的各種波形圖、矢量圖及特性曲線等很難在黑板上直觀地描述。因此，充分利用現(xiàn)代科學技術，制作多媒體課件，圖文并茂的課件能讓學生更直觀認識電路元器件的屬性，對電路理論的理解更加深刻；建立課程網站，通過網站，為學生提供電路理論課程的精品課件、參考文獻和網絡實驗內容，為學生的課前預習、課后復習、虛擬實驗等提供條件；另外，網站還為教學交流提供了良好的平臺，老師可發(fā)布教學信息在線輔導，學生也可以發(fā)表學習體會和反饋意見，增強了師生的交流，激發(fā)學生的學習興趣。

三、營造校園創(chuàng)新環(huán)境，激發(fā)創(chuàng)新潛能

結合電路理論課程的特點，努力為學生營造良好的創(chuàng)新環(huán)境。定期舉辦各種學術講座、學術活動和學術沙龍，讓學生了解最前沿的學科新動態(tài)。新能源（核能、水能、太陽能及風能等）的開發(fā)利用已成為當今一大熱點問題，學院就相關課題邀請專家學者進行一系列的學術報告講座，讓學生了解電路理論在新能源領域中的重要作用，以開拓學生的視野，激發(fā)他們學習的積極性、主動性和創(chuàng)造性，鼓勵學生積極參加科技報告會，如風力發(fā)電研究現(xiàn)狀及趨勢報告會，講述風力發(fā)電發(fā)展狀況及主要問題，并設計思考題讓學生討論回答；向學生介紹世界各國風電研究現(xiàn)狀，目的是推廣科普知識，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神，激發(fā)學生的創(chuàng)新欲望。

鼓勵學生大膽創(chuàng)新，可以讓他們參加教師的科研課題，也可以由學生自擬題目，并選派教師指導，并對學生的科研課題進行定期檢查和鑒定。學生親自參與研究科研課題，可以培養(yǎng)創(chuàng)新毅力和責任心，拓展視野、有效發(fā)揮創(chuàng)造才能。如制作一些實用性強的電路，電子搶答器和考勤機等等，需進行大量的電路設計和單片機程序設計。如此一來，學生對課堂上抽象、枯燥的理論就有了更直觀、生動的理解。定期舉辦各種形式的電路設計制作競賽活動，通過一系列的電路設計、制作與調試，鍛煉了學生的動手能力，開闊了學生的思路，培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新能力。

四、建立開放式實驗室，營造創(chuàng)新氛圍

實驗教學是培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的重要途徑，是電路理論課程教學改革的重點。電路理論課程由于理論和公式繁多，學生的學習興趣不大，而且傳統(tǒng)的實驗僅僅是對定理、定律簡單的驗證，不能啟發(fā)學生的創(chuàng)新和動手能力。因此，在實驗教學過程中要創(chuàng)造條件，讓學生多參與、多動手、多操作，在學習的基礎上尋找規(guī)律，勇于“異想天開”，勇于擺脫傳統(tǒng)觀念和思維定式的束縛，在形式多樣的實驗中培養(yǎng)自己的創(chuàng)新能力。

在電路理論的實驗教學中，學生對電路理論基礎知識的學習和理解能力不一致，對實驗技巧和操作技術掌握程度不一樣，導致在實際的實驗操作中，基礎好的學生比基礎差的學生完成得更出色，甚至有些學生還未完全理解實驗的原理步驟或者還未進入實驗狀態(tài)，實驗就已經結束，學生為此不得不應付了事。也有些學生雖然在規(guī)定的時間完成了實驗任務，但對于自己感興趣的知識點卻沒有機會進行論證。對于學生的突發(fā)靈感以及他們對電路實驗的興趣，學校沒有提供驗證和實驗的場所。這種規(guī)定內容和時間的單一驗證性實驗教學模式，不能滿足培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力的要求。

教師應當鼓勵學生從“要我做實驗”轉變到“我要做實驗”，勇于提出自己的設計思想，證明自己的設計思路。為此，筆者在電路理論實驗教學中，采用了“硬件與軟件相結合，虛擬與現(xiàn)實相結合”的實驗教學模式，引入虛擬電子工作平臺（EWB），開設虛擬仿真實驗，進行電路設計和分析；對于動態(tài)電路部分的分析，學生往往認為比較抽象，較難理解物理量的響應過程。因此，通過EWB接入示波器，可以簡單直觀地得到每個物理量的響應曲線，并得到電路的一些本質特性，掌握和加深對此類電路的理解和應用。學生可以在完成課程規(guī)定的實驗內容外，自主到開放實驗室去完成自主實驗，設定一個或多個實驗內容進行操作。例如，有的學生對利用OrCAD軟件進行電路仿真分析感興趣，他們就可以利用OrCAD軟件進行電路仿真分析；有的學生喜歡擺弄實驗室的元器件，就可以利用實驗室的元器件搭建實際電路等等。因此，通過建立開放實驗室，鼓勵和幫助學生參與自主實驗，從而營造創(chuàng)新氛圍，培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力。

五、結論

電路理論課程教學的創(chuàng)新，讓學生能將課堂所學的理論知識與實驗有機結合，在獲取電路理論知識的基礎上，了解并掌握學習和研究電路理論知識的思路和方法，激發(fā)學生的創(chuàng)新潛能；其次，鼓勵學生在課堂以外參加科研課題和技術交流活動，培養(yǎng)學生的學習興趣，增強學生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新意識；最后，建立開放性實驗室，開展學生自主實驗，讓學生掌握了相應的實驗技術和能力，進一步加深其對課堂和科研所學知識的理解和應用，最終培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。

參考文獻：

[1]韋化，唐紀良.以科研促進實驗教學改革培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力[J].中國大學教學，2008，(3):81-83.

[2]白鳳仙，董維杰，等.“電路理論”課堂教學探討[J].電氣電子教學學報，2008，30(4):95-97.

[3]韋東梅，吳杰康，李澤.傳統(tǒng)“電路理論”課程教研室設置現(xiàn)狀及創(chuàng)新教學實踐[J].中國電力教育，2009，(12):73-74.

（責任編輯：宋秀麗）