電路分析基礎(chǔ)課程教學(xué)改革的初步摸索與實(shí)踐*

白揚(yáng)博 楊曉蘋(píng) 劉君 呂聯(lián)榮

（天津理工大學(xué) 電子信息工程學(xué)院，天津 300384）

電路分析基礎(chǔ)課程教學(xué)改革的初步摸索與實(shí)踐*

白揚(yáng)博 楊曉蘋(píng) 劉君 呂聯(lián)榮

（天津理工大學(xué) 電子信息工程學(xué)院，天津 300384）

電路分析基礎(chǔ)是電氣工程和電子信息專(zhuān)業(yè)普遍開(kāi)設(shè)的一門(mén)基礎(chǔ)課，教學(xué)改革意義重大。電路分析基礎(chǔ)課程改革應(yīng)以適應(yīng)電氣和電子技術(shù)發(fā)展，滿(mǎn)足專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)為目標(biāo)。文章從課程改革理念、授課方式、教學(xué)協(xié)助和考核評(píng)估幾個(gè)方面出發(fā)，對(duì)電路分析基礎(chǔ)課程改革中常見(jiàn)問(wèn)題和改革重點(diǎn)進(jìn)行了論述。

電路分析基礎(chǔ)；教學(xué)改革；網(wǎng)絡(luò)教學(xué)

一、概述

電氣和電子信息是助推新技術(shù)產(chǎn)業(yè)革命的主要?jiǎng)恿χ唬彩切畔r(shí)代創(chuàng)新最為活躍的領(lǐng)域之一。技術(shù)的迅猛發(fā)展和相關(guān)行業(yè)人才需求對(duì)高等院校電氣及電子信息專(zhuān)業(yè)教育提出了新的要求和挑戰(zhàn)，勢(shì)必引發(fā)課程教學(xué)的變革與創(chuàng)新。電路分析基礎(chǔ)是普通高校電氣信息專(zhuān)業(yè)各方向普遍開(kāi)設(shè)的一門(mén)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課。課程主要內(nèi)容一般包含電路定律、電阻電路的分析、動(dòng)態(tài)電路分析、非正弦周期電流電路和信號(hào)頻譜和二端口網(wǎng)絡(luò)等。電路分析基礎(chǔ)課程在高校中開(kāi)設(shè)歷史久遠(yuǎn)，教授對(duì)象廣泛，具備一定的授課深度和講授難度，同時(shí)該課程還是學(xué)生窺見(jiàn)本專(zhuān)業(yè)的第一扇窗，因此搞好電路分析基礎(chǔ)的教學(xué)改革具有很強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)意義和示范價(jià)值。

多年來(lái)，電路分析基礎(chǔ)經(jīng)過(guò)一批又一批師生的辛勤付出和不斷積累已經(jīng)形成了一套公認(rèn)的教學(xué)模式和經(jīng)驗(yàn)，這是進(jìn)行教學(xué)改革必須要繼承和借鑒的寶貴財(cái)富。同時(shí)也必須看到，要想緊跟時(shí)代步伐，教改不能僅僅是局限于邊邊角角的修改，需要大刀闊斧地系統(tǒng)性改革。改革課程理念，創(chuàng)新授課方式，加強(qiáng)課余協(xié)助互動(dòng)，完善評(píng)價(jià)體系，提升課程的指導(dǎo)性和時(shí)效性水平，是電路分析基礎(chǔ)教改的關(guān)鍵路徑。

二、改革電路分析基礎(chǔ)教學(xué)理念

教學(xué)理念是一門(mén)課程的靈魂，調(diào)整電路分析基礎(chǔ)課程教學(xué)理念，賦予其時(shí)代內(nèi)涵，使其更好地服務(wù)高級(jí)專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)是本課程改革的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

1.好的開(kāi)始是成功的一半，緊抓電路分析基礎(chǔ)居于眾課之先這個(gè)特點(diǎn)，建立起良好的專(zhuān)業(yè)第一印象。主動(dòng)激發(fā)學(xué)生的專(zhuān)業(yè)興趣和學(xué)習(xí)熱情，充分挖掘課程的專(zhuān)業(yè)價(jià)值和教育價(jià)值，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)務(wù)實(shí)的學(xué)習(xí)態(tài)度，傳授基本的研究思考方法，鼓勵(lì)學(xué)生大膽探索和創(chuàng)新，將本課程打造為基本素養(yǎng)和專(zhuān)業(yè)能力的培養(yǎng)載體。

2.弱化技巧訓(xùn)練，重視工程意識(shí)培養(yǎng)。電路分析基礎(chǔ)是一門(mén)起源于工程，發(fā)展于工程，服務(wù)于工程的專(zhuān)業(yè)課程。工程是電路分析基礎(chǔ)的本質(zhì)和方向。目前，世界上知名大學(xué)的電路教學(xué)均體現(xiàn)出鮮明的工程指向特征。我國(guó)高校在此方面仍處于滯后階段。培養(yǎng)學(xué)生的工程意識(shí)和工程概念，主動(dòng)貼合工程實(shí)際開(kāi)展教學(xué)，在工程環(huán)境中理解理論知識(shí)，利用已有知識(shí)和方法對(duì)工程項(xiàng)目中的電路進(jìn)行分析，同時(shí)能夠建立起對(duì)新型器件的恰當(dāng)理解并嘗試使用。比如，適度調(diào)整器件教學(xué)的內(nèi)容和思路，結(jié)合當(dāng)前工程中非線(xiàn)性元件的發(fā)展應(yīng)用實(shí)際，大膽鼓勵(lì)學(xué)生在學(xué)習(xí)電路后，能夠從面向工程對(duì)象的角度理解有關(guān)電路行為。

3.強(qiáng)調(diào)理論基礎(chǔ)一直是我國(guó)高校電路分析基礎(chǔ)課程的特點(diǎn)。但是，部分教師在授課時(shí)過(guò)于偏重于具體概念和解題思路的講解，學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)熱衷結(jié)論記憶和解題套路訓(xùn)練。結(jié)果導(dǎo)致電路分析基礎(chǔ)課程的應(yīng)試特征明顯，理論和實(shí)踐割裂，扭曲學(xué)生對(duì)課程本質(zhì)的認(rèn)知，抑制探索實(shí)踐的興趣。因此，電路分析基礎(chǔ)課程改革必然要求回歸實(shí)踐本色，切實(shí)提高學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力。開(kāi)設(shè)課程學(xué)院要在硬件條件上充分支持電路分析基礎(chǔ)課程改革，評(píng)價(jià)體系中切實(shí)增大實(shí)踐部分權(quán)重，明確在師生頭腦中樹(shù)立起實(shí)物和方程同等重要的認(rèn)識(shí)，使學(xué)生在實(shí)踐中有更多的參與感、獲得感和成就感。

4.當(dāng)前，電氣和電子信息技術(shù)飛速發(fā)展，技術(shù)從誕生到應(yīng)用以及更新?lián)Q代周期不斷縮短，對(duì)現(xiàn)有專(zhuān)業(yè)教學(xué)產(chǎn)生了較大壓力。面對(duì)學(xué)制不變的現(xiàn)實(shí)，如果專(zhuān)業(yè)課程安排保持一成不變，必然造成專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)前松后緊。因此，電子信息專(zhuān)業(yè)課程重

心下沉，戰(zhàn)線(xiàn)前移是必然趨勢(shì)。電路分析基礎(chǔ)課程應(yīng)該充分利用低年級(jí)課程壓力相對(duì)較低的有利時(shí)機(jī)，適度在課程中滲透高年級(jí)專(zhuān)業(yè)知識(shí)，發(fā)揮平穩(wěn)過(guò)渡作用。一方面減輕學(xué)生的專(zhuān)業(yè)成長(zhǎng)壓力，另一方面促進(jìn)課程本身的時(shí)代氣息。主動(dòng)帶領(lǐng)學(xué)生使用仿真技術(shù)軟件，利用硬件編程語(yǔ)言再現(xiàn)電路基本原理。

三、創(chuàng)新授課方式

課堂教學(xué)始終是電路分析基礎(chǔ)課程教改的主體。通過(guò)課堂教學(xué)的規(guī)范性、嚴(yán)肅性和有序性，教師能夠最大限度地凝聚教學(xué)雙方力量，開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)，落實(shí)各項(xiàng)既定目標(biāo)，高效率、高質(zhì)量完成教學(xué)任務(wù)。因此電路教改工作中，課堂的作用只能加強(qiáng)不能削弱。

1.電路分析基礎(chǔ)課堂需要充分尊重學(xué)生的主體性，把滿(mǎn)足學(xué)生的學(xué)習(xí)期待和認(rèn)知規(guī)律作為教學(xué)的出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn)，重視受教群體的多樣化思維和個(gè)性化思考，切實(shí)突出創(chuàng)新能力培養(yǎng)。課堂中要避免教師唱獨(dú)角，搞單向信息灌輸，忽視學(xué)生的實(shí)際參與。應(yīng)積極采用比擬法、分類(lèi)歸納法和對(duì)比法等教學(xué)方法講授課程中的重點(diǎn)和難點(diǎn)。同時(shí)，筆者認(rèn)為在電路課程講解中還應(yīng)特別注意問(wèn)題驅(qū)動(dòng)模式。對(duì)于一些能夠通過(guò)學(xué)生自主歸納或者證明而得出的定理原理，不應(yīng)急于給出結(jié)論，而是要留給學(xué)生討論和思考的時(shí)間，充分鼓勵(lì)獨(dú)立分析歸納。同時(shí)還應(yīng)指出，能夠主動(dòng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，本身就是一個(gè)專(zhuān)業(yè)關(guān)鍵能力的表現(xiàn)。比如對(duì)戴維寧定理的講授中，可以說(shuō)在這個(gè)前期引導(dǎo)和推導(dǎo)過(guò)程中，學(xué)生在思維和能力上的收獲遠(yuǎn)大于定理本身。

2.隨著多媒體技術(shù)的普及，現(xiàn)今各高校電路分析基礎(chǔ)課程采用多媒體教學(xué)已成為常態(tài)。傳統(tǒng)板書(shū)教學(xué)與多媒體教學(xué)各有千秋，作者認(rèn)為二者不應(yīng)偏廢其一，應(yīng)該堅(jiān)持板書(shū)與多媒體教學(xué)相結(jié)合的課堂教學(xué)方式。電路分析中包含大量數(shù)學(xué)推導(dǎo)，板書(shū)的本質(zhì)是思維邏輯的演繹。教師通過(guò)逐行板書(shū)將有關(guān)知識(shí)和思考方法傳遞給學(xué)生，學(xué)生則通過(guò)板書(shū)跟隨教師的思路完成知識(shí)的學(xué)習(xí)。在這個(gè)過(guò)程中，板書(shū)是溝通教學(xué)雙方的紐帶。教師可以通過(guò)板書(shū)的速度控制課堂節(jié)奏，同時(shí)黑板自然板書(shū)的書(shū)寫(xiě)速度也十分有利于學(xué)生的思考和理解。多媒體技術(shù)則擁有活潑生動(dòng)和直觀鮮明的優(yōu)勢(shì)，使用多媒體能夠表現(xiàn)出許多語(yǔ)言和板書(shū)無(wú)法企及的內(nèi)容。使用多媒體能夠有效地展示電學(xué)參數(shù)與曲線(xiàn)的動(dòng)態(tài)變化，加深學(xué)生的直觀理解。并且，由于多媒體材料具有重現(xiàn)性好的優(yōu)點(diǎn)，充分利用它可以節(jié)省繪圖時(shí)間，大大提高了授課的效率。課件幻燈的制作應(yīng)遵循結(jié)構(gòu)突出，重在展示的特點(diǎn)?；脽舻牟シ艖?yīng)該輔助教師授課，避免過(guò)度使用造成機(jī)械模式教學(xué)，造成課堂上師生間心理疏遠(yuǎn)。

3.課堂教學(xué)本質(zhì)是人的活動(dòng)，因此要重視非言語(yǔ)表達(dá)。教育心理學(xué)的大量研究表明教師課堂儀表和講課，使得語(yǔ)音情緒等都對(duì)課堂氣氛產(chǎn)生微妙的影響。一個(gè)積極向上、充滿(mǎn)關(guān)懷和鼓勵(lì)的課堂氛圍能夠有效地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量。電路教改中，教師要有意識(shí)地正確利用自己的情緒和外在氣質(zhì)感染和引導(dǎo)學(xué)生，提高授課效果。

四、加強(qiáng)教學(xué)輔助建設(shè)

現(xiàn)代教育要求教師不僅是知識(shí)的傳播者，還必須是學(xué)生學(xué)習(xí)成長(zhǎng)的協(xié)助者。拓展第二課堂，延伸教學(xué)鏈條，不斷完善教師對(duì)課前課后環(huán)節(jié)的教育指導(dǎo)，是提高電路分析基礎(chǔ)課程教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵一環(huán)。

1.電路分析基礎(chǔ)是一門(mén)結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)，具有較強(qiáng)邏輯性的課程，對(duì)學(xué)生有一定的數(shù)理基礎(chǔ)要求。教學(xué)中不難發(fā)現(xiàn)，部分學(xué)生發(fā)生學(xué)習(xí)困難的根源在于數(shù)理預(yù)備知識(shí)的生疏。比如，在教學(xué)中發(fā)現(xiàn)一個(gè)現(xiàn)象：在前四章電阻電路的學(xué)習(xí)中，學(xué)生能夠比較輕松地理解各個(gè)原理定律，能夠掌握求解電阻電路的各種方法和技巧。但是從動(dòng)態(tài)電路分析這一章開(kāi)始，就需要學(xué)習(xí)者熟練求解常微分方程；如果學(xué)生已經(jīng)遺忘或者之前就沒(méi)有掌握好求解常微分方程的方法，就會(huì)影響對(duì)方程的理解，進(jìn)而產(chǎn)生不自信和畏難心理，嚴(yán)重影響后續(xù)電路知識(shí)的學(xué)習(xí)。教師應(yīng)在課前針對(duì)講授內(nèi)容布置好數(shù)學(xué)知識(shí)的溫習(xí)，幫助學(xué)生提前掃清障礙。課后的協(xié)助，體現(xiàn)在教師應(yīng)該及時(shí)解答學(xué)生在習(xí)題求解中出現(xiàn)的問(wèn)題。習(xí)題仍是檢驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量最有效的方式。學(xué)生通過(guò)做題，了解自己究竟哪些知識(shí)點(diǎn)已經(jīng)掌握，哪些還未清楚；教師則從學(xué)生解題過(guò)程評(píng)估教學(xué)效果，分析存在的共性問(wèn)題，調(diào)整相關(guān)知識(shí)的講授方式。

2.引入網(wǎng)絡(luò)教學(xué)推動(dòng)課程教改，已經(jīng)成為高校教師的普遍共識(shí)。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)是當(dāng)下學(xué)生群體喜聞樂(lè)見(jiàn)的學(xué)習(xí)方式；網(wǎng)絡(luò)教學(xué)以其交互性、便捷性和共享能力有效地吸引廣大學(xué)生參與。通過(guò)微信、動(dòng)畫(huà)和視頻等技術(shù)手段，教學(xué)雙方整合現(xiàn)有文字、圖片、視頻等資源，打破時(shí)間和空間的局限，形成一種即時(shí)互動(dòng)的格局。將課程重點(diǎn)內(nèi)容錄制成“微課小視頻”，滿(mǎn)足學(xué)生移動(dòng)訪問(wèn)、自主式、碎片式學(xué)習(xí)方式的需要；每個(gè)“微課小視頻”下設(shè)置“討論版”，允許學(xué)生針對(duì)每個(gè)“微課小視頻”內(nèi)容進(jìn)行討論，營(yíng)造良好的學(xué)習(xí)交流氛圍，降低了學(xué)習(xí)者的孤獨(dú)感；建立課程論壇，用于學(xué)習(xí)者提問(wèn)，教師答疑；實(shí)現(xiàn)師生互動(dòng)，學(xué)生之間互動(dòng)；建立資源庫(kù)，用于學(xué)生自主調(diào)用和學(xué)習(xí)。但是應(yīng)用互聯(lián)網(wǎng)教學(xué)要注意協(xié)調(diào)好與現(xiàn)實(shí)課堂之間的關(guān)系，避免學(xué)生對(duì)網(wǎng)絡(luò)的過(guò)度依賴(lài)，防止“擠出效應(yīng)”的出現(xiàn)。

五、完善考核機(jī)制

課程考核部分的教改應(yīng)主要面向突出學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐和創(chuàng)新思維能力的考察，制定合理的理論考核、作業(yè)考核、實(shí)踐考核三者之間的成績(jī)占比。加強(qiáng)考試對(duì)教改目標(biāo)的導(dǎo)向作用，同時(shí)強(qiáng)化日?？己藢?duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)的督促和指導(dǎo)，避免突擊學(xué)習(xí)應(yīng)付考試情況的出現(xiàn)。

六、結(jié)束語(yǔ)

電路分析基礎(chǔ)相應(yīng)課程開(kāi)設(shè)以來(lái)，教學(xué)理念和教學(xué)內(nèi)容伴隨著電路及電子信息技術(shù)的發(fā)展不斷改進(jìn)完善。這個(gè)過(guò)程中，對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)最關(guān)鍵是培養(yǎng)專(zhuān)業(yè)能力，拓展專(zhuān)業(yè)視野，夯實(shí)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)。而教師要想達(dá)到上述目標(biāo)，就必須更新專(zhuān)業(yè)內(nèi)容，創(chuàng)新授課理念，完善考核機(jī)制。只有教學(xué)雙方共同努力，電路分析基礎(chǔ)這門(mén)課程才能與時(shí)俱進(jìn)，永葆活力。

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s:Basis of circuit analysis is a basic curriculum for students majored in electrical engineering and electronic information and its teaching reform is of great significance.The reform should regard the development of electrical and electronic technology and the professional personnel training as a goal.This paper discusses common issues and key reform points in the process of reform from four aspects of the reform concept,teaching approaches,teaching assistance and examination and evaluation.

basis of circuit analysis;teaching reform;network teaching

G642

A

2096-000X（2016）23-0130-02

“基于創(chuàng)新實(shí)踐課程的研究性教學(xué)體系的探討與實(shí)踐”天津理工大學(xué)教學(xué)基金項(xiàng)目（編號(hào)：YB13-12）楊曉蘋(píng)；天津理工大學(xué)教學(xué)改革研究資助項(xiàng)目“硬件描述語(yǔ)言（VHDL）課程教學(xué)模式研究”（編號(hào)：YB12-09）劉君。

白揚(yáng)博（1985-），女，天津理工大學(xué)電子信息工程學(xué)院講師，研究方向：光纖激光器與光通信技術(shù)。