“電路”課程教學(xué)的改革探索

謝妍?廖艷娥

摘要：根據(jù)電氣信息類專業(yè)“電路”課程教學(xué)在專業(yè)課程體系中的地位作用，基于“電路”課程的特點(diǎn)，對(duì)“電路”課程的教學(xué)過(guò)程進(jìn)行研究，并在實(shí)踐中對(duì)教學(xué)方式、方法進(jìn)行了改革探索。為實(shí)現(xiàn)“懂理論、有技術(shù)、能創(chuàng)新”三位一體的應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)目標(biāo)，在“電路”課程教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)中強(qiáng)化了對(duì)學(xué)生應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。對(duì)于課程教學(xué)的最后環(huán)節(jié)——考核，亦進(jìn)行了改革探索。經(jīng)過(guò)近幾年的實(shí)踐證明，改革對(duì)提高“電路”課程的教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生的綜合能力有一定的效果。

關(guān)鍵詞：電路課程；電氣信息類；考核

作者簡(jiǎn)介：謝妍（1973-），女，湖北荊門人，武漢輕工大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院，副教授。（湖北 武漢 430023）

基金項(xiàng)目：本文系湖北省品牌專業(yè)（電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)）建設(shè)項(xiàng)目、湖北省精品課程（電氣控制技術(shù)課程）建設(shè)項(xiàng)目的研究成果。

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0079（2014）08-0071-02

高等學(xué)校的課程教學(xué)研究與改革是提高教學(xué)質(zhì)量、培養(yǎng)適應(yīng)社會(huì)應(yīng)用需求和創(chuàng)新性人才的重要環(huán)節(jié)。激烈的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)和科技迅猛發(fā)展提出的挑戰(zhàn)，主要反映在了科技和人才的競(jìng)爭(zhēng)上，高等學(xué)校必須把教學(xué)研究放在重要位置，大力做好課程教學(xué)改革，努力使教學(xué)質(zhì)量能充分適應(yīng)當(dāng)前社會(huì)快速發(fā)展的需求。

“電路”課程是電氣信息類專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，它主要研究電路的基本定理和分析方法。它所涉及的概念、理論和分析方法不僅是學(xué)好后續(xù)電子技術(shù)、電氣控制技術(shù)等專業(yè)課程的重要基礎(chǔ)，同時(shí)也是電工實(shí)習(xí)、電子實(shí)訓(xùn)等實(shí)踐環(huán)節(jié)有效開展的理論基礎(chǔ)。能否扎實(shí)地掌握好電路的基本理論和分析方法，并具有較強(qiáng)的實(shí)踐應(yīng)用技能，對(duì)以后的學(xué)習(xí)以及畢業(yè)后從事相關(guān)領(lǐng)域的工作將產(chǎn)生直接影響。

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)和電氣信息技術(shù)的快速發(fā)展與應(yīng)用，“電路”課程的教學(xué)內(nèi)容越來(lái)越豐富，教學(xué)要求越來(lái)越高。為適應(yīng)時(shí)代對(duì)人才培養(yǎng)的要求，保持教學(xué)內(nèi)容的新穎性，強(qiáng)化對(duì)學(xué)生基本技能和綜合素質(zhì)的培養(yǎng)，加快課程改革步伐和提高授課質(zhì)量具有重要意義。而隨著高校課程體制體系的不斷改革與調(diào)整，很多高校的“電路”課程學(xué)時(shí)被縮減，如何在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)向?qū)W生全面有效地傳授電路理論的基本概念、基本定律和基本分析方法，是每一個(gè)從事“電路”課程教學(xué)工作的教師都在認(rèn)真思考并不斷探索的問(wèn)題。

一、“電路”課程的特點(diǎn)

“電路”課程作為電氣信息類專業(yè)的專業(yè)必修基礎(chǔ)課，其在專業(yè)課程體系中具有相當(dāng)重要的地位和作用，認(rèn)真理解該課程的特點(diǎn)是開展課程教學(xué)改革的基礎(chǔ)和前提。該課程體現(xiàn)出來(lái)的特點(diǎn)主要包括以下幾個(gè)方面：

1.名詞、概念較多

“電路”作為電氣信息類的專業(yè)基礎(chǔ)課，課程涉及的專業(yè)基礎(chǔ)名詞術(shù)語(yǔ)、概念相當(dāng)多，如第一章開篇就介紹的激勵(lì)、響應(yīng)、電源、負(fù)載、參考方向等，還有后面正弦交流電路如振幅、角頻率、初相、相位、相位差、有效值、復(fù)阻抗、阻抗、有功功率、無(wú)功功率、視在功率、功率因數(shù)、諧振等等。

2.理論內(nèi)容、重要知識(shí)點(diǎn)較多

從電路分析的對(duì)象上來(lái)說(shuō)，“電路”課程的理論內(nèi)容包括直流電路、正弦交流電路、動(dòng)態(tài)電路、三相電路、變壓器、二端口網(wǎng)絡(luò)等六部分內(nèi)容。在這六部分內(nèi)容中，每一部分又包含許多細(xì)節(jié)內(nèi)容。而從電路分析的方法和定理角度上來(lái)說(shuō)，又包括了基本的基爾霍夫電流定律（KCL）、基爾霍夫電壓定律（KVL），還有適用于不同條件下的支路電流法、回路電路法（網(wǎng)孔電流法）、結(jié)點(diǎn)電壓法、戴維南定理、諾頓定理、疊加定理、最大功率傳輸定理等等。這些方法和定理是“電路”課程要掌握的重要內(nèi)容，而在整個(gè)“電路”課程學(xué)時(shí)壓縮的情況下，如何有效開展這些內(nèi)容的教學(xué)成為進(jìn)行“電路”課程教學(xué)改革必須思考的問(wèn)題之一。

3.電路中的某些公式定理的推導(dǎo)計(jì)算需要較好的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)

“電路”課程的學(xué)習(xí)不僅要培養(yǎng)學(xué)生分析電路問(wèn)題的能力，也要培養(yǎng)學(xué)生的電路求解計(jì)算能力。這就要求要有一定的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)才能理解并掌握“電路”課程學(xué)習(xí)中的一些分析計(jì)算問(wèn)題。這些涉及到的數(shù)學(xué)知識(shí)包括復(fù)數(shù)及復(fù)變函數(shù)運(yùn)算、微分方程、積分、傅里葉變換、頻率特性等等。這些都為電路教學(xué)增加了一定的難度。

4.與工程實(shí)際聯(lián)系緊密

“電路”課程并不是單一的理論研究性課程，它有明顯的工程實(shí)際應(yīng)用背景。因此，不同于數(shù)學(xué)、物理、英語(yǔ)等基礎(chǔ)課程，其理論與現(xiàn)實(shí)的工程實(shí)際聯(lián)系緊密。如關(guān)于并聯(lián)電容提高功率因數(shù)的計(jì)算，是與實(shí)際工程一致的。這使得“電路”課程的教學(xué)可以加更靈活、生動(dòng)，可以基于工程實(shí)際開展教學(xué)，這也是開展“電路”課程教學(xué)的一個(gè)重要方向。

二、課堂教學(xué)的改革與實(shí)踐

課堂教學(xué)是課程理論教學(xué)的主要方式。改進(jìn)課堂教學(xué)的方式方法，是有效開展“電路”課程教學(xué)改革的重要內(nèi)容之一。

1.將多媒體引進(jìn)課堂教學(xué)，與傳統(tǒng)的板書教學(xué)結(jié)合起來(lái)應(yīng)用

目前，這種方式已經(jīng)被很多高校所采用，總體反映教學(xué)效果較好。多媒體教學(xué)作為信息技術(shù)快速發(fā)展下的教學(xué)產(chǎn)品，它具備如下優(yōu)點(diǎn)：幻燈片可以包含較大的知識(shí)信息量，內(nèi)容寬廣；切換速度較快、比較方便等。但由此也產(chǎn)生了相應(yīng)的缺點(diǎn)：由于知識(shí)信息量大，幻燈片切換速度快，使得學(xué)生的學(xué)習(xí)理解思路跟不上，降低了學(xué)員對(duì)理論知識(shí)接受的效果；教學(xué)過(guò)程的整體連貫性弱化；課堂筆記跟不上。

“電路”課程是一門專業(yè)的基礎(chǔ)課程，通過(guò)課堂教學(xué)使學(xué)生掌握扎實(shí)的專業(yè)理論基礎(chǔ)知識(shí)是該課程教學(xué)的重要目的，這決定了不能完全使用多媒體幻燈片來(lái)完成電路的課堂教學(xué)；另外，不同于文科課程，“電路”課程是典型的理工科課程，它包含許多的概念、定義、定律、公式推導(dǎo)、分析計(jì)算等，因此采用多媒體與板書相結(jié)合的方式進(jìn)行授課是開展電路課堂教學(xué)較好的方式之一。該方式使得課堂教學(xué)內(nèi)容充實(shí)、飽滿，且進(jìn)度松緊可控、可調(diào)節(jié)。

2.將理論知識(shí)與工程實(shí)際結(jié)合起來(lái)進(jìn)行分析講解，加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解深度和廣度

只有將理論知識(shí)與工程實(shí)際結(jié)合起來(lái)講解，知識(shí)才能變得生動(dòng)，學(xué)生才更易產(chǎn)生興趣去理解和掌握，同時(shí)也有助于培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)的能力。電路的許多理論知識(shí)都具有一定的工程實(shí)際背景，因此在課堂教學(xué)中，結(jié)合這些工程背景開展授課，學(xué)生更易接受。如在講解功率的判定規(guī)則時(shí)，以日常生活中的手機(jī)充放電為例，使學(xué)生更好地理解電源不一定是發(fā)出功率的，也可能在吸收功率；再如講解并聯(lián)電容提高功率因數(shù)時(shí)，結(jié)合學(xué)校變電所的接線方式和實(shí)際電容柜的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行講解。學(xué)生不僅掌握了“電路”課程的知識(shí)點(diǎn)，同時(shí)也擴(kuò)展了知識(shí)面。

3.課堂教學(xué)與實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)相配合，借助驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，加深對(duì)知識(shí)的理解

“電路”課程中通常要開設(shè)課內(nèi)實(shí)驗(yàn)，從而驗(yàn)證一些基本理論知識(shí)的正確性。借助于這些驗(yàn)證性、演示性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，將抽象的理論知識(shí)具體化、形象化、生動(dòng)化，為掌握枯燥的知識(shí)創(chuàng)造了一定的條件。

三、實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的改革與實(shí)踐

除了課堂教學(xué)外，對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)及有相關(guān)性的電工實(shí)習(xí)等實(shí)踐性環(huán)節(jié)進(jìn)行改革探索，也是加強(qiáng)“電路”課程教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果的重要內(nèi)容之一。結(jié)合課堂教學(xué)的內(nèi)容，學(xué)生在做實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，除了要強(qiáng)化對(duì)理論知識(shí)的理解掌握外，還要注重學(xué)生動(dòng)手能力和對(duì)知識(shí)綜合運(yùn)用能力的培養(yǎng)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，不僅能使學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)儀器儀表的使用，更重要的是能培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、勇于創(chuàng)新、大膽嘗試地學(xué)習(xí)方式，讓學(xué)生采用多種方式方法來(lái)實(shí)現(xiàn)所要求的電路功能，從而提高學(xué)員們的設(shè)計(jì)能力、綜合運(yùn)用能力，增強(qiáng)學(xué)員分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力，培養(yǎng)學(xué)員們的創(chuàng)新精神和綜合素質(zhì)。

電工實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)是與“電路”課程教學(xué)相關(guān)的一個(gè)重要的實(shí)踐性環(huán)節(jié)，該環(huán)節(jié)的工程性更強(qiáng)，針對(duì)具體的實(shí)際應(yīng)用目的開展。如燈光的雙開關(guān)控制、電機(jī)的啟?？刂频鹊?。該環(huán)節(jié)是“電路”課程教學(xué)內(nèi)容應(yīng)用的升級(jí)版。該環(huán)節(jié)的主要目的是培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力以及建立學(xué)生的工程應(yīng)用意識(shí)。結(jié)合學(xué)習(xí)到的“電路”課程知識(shí)，讓學(xué)生完成從理論到實(shí)踐的知識(shí)應(yīng)用過(guò)程，使理論知識(shí)和工程實(shí)際有機(jī)結(jié)合，以獲得更好的教學(xué)效果。

四、課程考核形式的多樣化

課程考核的目的是檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)該門課程的學(xué)習(xí)質(zhì)量和掌握知識(shí)的情況。通過(guò)考核，促使學(xué)生全面系統(tǒng)的對(duì)課程知識(shí)進(jìn)行梳理，強(qiáng)化對(duì)知識(shí)的理解和深化。因此，考核是提高教學(xué)效果和教學(xué)質(zhì)量的最后一環(huán)。

單純依靠期末考試的試卷是不能綜合考察學(xué)生的真實(shí)學(xué)習(xí)水平的，也不能促使學(xué)生靈活的掌握書本上的知識(shí)，還易使學(xué)生養(yǎng)成依賴書本內(nèi)容的習(xí)慣，不利于教師教學(xué)質(zhì)量的提高。因此，對(duì)考核方式進(jìn)行了改革探索，在考核中增加了平時(shí)成績(jī)的比重，并將實(shí)驗(yàn)成績(jī)作為課程單獨(dú)考核。對(duì)考試形式的改革，強(qiáng)化了學(xué)生的平時(shí)學(xué)習(xí)及表現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力也因單獨(dú)考核得到了提升。經(jīng)過(guò)近幾年的教學(xué)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，改革得到了顯著成效，學(xué)生理解問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的思維能力有了明顯提高。

五、結(jié)束語(yǔ)

在“電路”課程減少、知識(shí)容量大的情況下，如何不斷地提高課程教學(xué)質(zhì)量、教學(xué)效果，這需要不斷地在教學(xué)實(shí)踐中進(jìn)行改革、探討、思考。通過(guò)近幾年的教學(xué)實(shí)踐證明，課堂教學(xué)質(zhì)量的提高，教學(xué)手段的多樣化，提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中的實(shí)驗(yàn)教學(xué)和實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)，培養(yǎng)了學(xué)員的知識(shí)應(yīng)用能力和工程實(shí)踐能力，有效地激發(fā)了學(xué)員的工程應(yīng)用意識(shí)，從考試結(jié)果來(lái)看，學(xué)生的該課程成績(jī)有明顯提高。綜上所述，只有不斷在課程教學(xué)的每一個(gè)細(xì)節(jié)上下功夫，才能有效提高“電路”課程的教學(xué)質(zhì)量和效果。

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（責(zé)任編輯：孫晴）