電路課程教學(xué)改革的探索和研究

劉曉芳+胡玥

[摘 要]電路課程作為電子信息、電氣工程及其自動(dòng)化類(lèi)學(xué)生必修的一門(mén)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，在大學(xué)本科階段的整個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)中起著重要的作用。針對(duì)電路課程理論概念多、內(nèi)容抽象的特點(diǎn)，應(yīng)該把培養(yǎng)學(xué)生的綜合實(shí)踐能力引入到電路課程教學(xué)改革中。教師不僅要教會(huì)學(xué)生知識(shí)，更重要的是教會(huì)學(xué)生學(xué)習(xí)的方法和思想。

[關(guān)鍵詞]電路課程；教學(xué)改革；實(shí)驗(yàn)教學(xué)

[中圖分類(lèi)號(hào)] G642.0 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 2095-3437（2016）04-0098-02

電路課程作為電子信息、電氣工程及其自動(dòng)化類(lèi)學(xué)生必修的一門(mén)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，在大學(xué)本科階段的整個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)中起著重要的作用。在當(dāng)前培養(yǎng)綜合素質(zhì)高的大學(xué)生的背景下，通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，不僅要讓學(xué)生掌握電路的基本知識(shí)和基本技能，還要培養(yǎng)學(xué)生的綜合實(shí)踐能力。鑒于此，需對(duì)電路課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行有效的改革。

一、教學(xué)內(nèi)容改革

（一）精選教學(xué)內(nèi)容

理論問(wèn)題多、內(nèi)容抽象而且廣泛是電路課程的特點(diǎn)。教師在選擇授課內(nèi)容時(shí)，應(yīng)盡量選擇講授課程的精華，做到精煉、濃縮。在教學(xué)過(guò)程中，電路理論知識(shí)的完整性、系統(tǒng)性、全面性要得到保證，課程的重點(diǎn)和難點(diǎn)也要注重，各章節(jié)內(nèi)容的歸納和總結(jié)更是不可缺少。這樣學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中才能對(duì)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)熟練掌握，并能靈活運(yùn)用。

例如，在講解回路電流法部分時(shí)，通過(guò)公式“本回路電流乘以自阻，加上相鄰回路乘以互阻，等于回路電壓源的代數(shù)和”，讓學(xué)生將回路電流的列寫(xiě)方法熟練地掌握。同時(shí)通過(guò)對(duì)偶關(guān)系，“結(jié)點(diǎn)”和“回路”、“電壓”和“電流”、“電導(dǎo)”和“電阻”、“電流源”和“電壓源”，可列寫(xiě)出結(jié)點(diǎn)電壓法的公式“本結(jié)點(diǎn)電壓乘以自電導(dǎo)，加上相鄰結(jié)點(diǎn)乘以互導(dǎo)，等于流入或流出結(jié)點(diǎn)電流源的代數(shù)和”。這樣學(xué)生既能系統(tǒng)、全面地學(xué)習(xí)兩個(gè)電路中的兩個(gè)重點(diǎn)內(nèi)容，又能通過(guò)歸納和總結(jié)將內(nèi)容牢固地掌握。

（二）理論教學(xué)與工程實(shí)踐相結(jié)合

理論來(lái)源于實(shí)踐，反過(guò)來(lái)指導(dǎo)實(shí)踐。電子信息、電氣類(lèi)專(zhuān)業(yè)是工程實(shí)踐很強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)，要想成為高素質(zhì)的人才，首先必須具備工程意識(shí)。因此，在電路教學(xué)過(guò)程中，必須將電路基礎(chǔ)理論知識(shí)與工程實(shí)踐相結(jié)合。電路課程理論概念多、內(nèi)容抽象，在教學(xué)過(guò)程中引入各知識(shí)點(diǎn)的工程應(yīng)用實(shí)例，不僅能使教學(xué)內(nèi)容更加飽滿(mǎn)、教學(xué)過(guò)程更加生動(dòng)，而且會(huì)讓學(xué)生感受到學(xué)習(xí)電路課程的價(jià)值和意義，建立工程實(shí)踐意識(shí)。

例如，在直流電阻電路部分，引入人體電阻和安全用電知識(shí)。在講解正弦穩(wěn)態(tài)電路時(shí)，借助筆記本電腦或手機(jī)的電源適配器，講解將正弦交流電路變換為直流電路的過(guò)程，并且引入變壓器、二極管、電感、電容等元件在此過(guò)程中的作用。在講解諧振電路部分，通過(guò)日常生活中的電話(huà)適配器、電視機(jī)、收音機(jī)等，說(shuō)明諧振現(xiàn)象在實(shí)際電路中的應(yīng)用。通過(guò)這些實(shí)際例子的講解，能讓學(xué)生對(duì)實(shí)際電路有深刻的印象，學(xué)生更容易接受新知識(shí)、掌握新理論，為綜合實(shí)踐能力的培養(yǎng)打下基礎(chǔ)。

二、教學(xué)方法和手段的改革

（一）增加課堂教學(xué)的開(kāi)放性

遵循以教師為主體、學(xué)生為主導(dǎo)和教學(xué)相長(zhǎng)的教學(xué)觀(guān)念，鼓勵(lì)學(xué)生積極參與有關(guān)教學(xué)內(nèi)容的討論，從而活躍課堂氣氛。此外，教師要注重教育觀(guān)念的創(chuàng)新，把活力帶進(jìn)課堂，可以采用分組的形式讓學(xué)生上臺(tái)講課，這不僅激發(fā)了學(xué)生的興趣，還鍛煉了學(xué)生的膽識(shí)和團(tuán)隊(duì)意識(shí)。

（二）多媒體教學(xué)與板書(shū)完美結(jié)合

抽象概念多、理論系統(tǒng)強(qiáng)是電路課程的特點(diǎn)，而將多媒體教學(xué)應(yīng)用到電路課程中能豐富課堂教學(xué)內(nèi)容，提高教學(xué)效果。但是在電路教學(xué)過(guò)程中采用多媒體教學(xué)也存在一定的缺陷，例如，學(xué)生的信息接收能力有限，而多媒體教學(xué)信息量過(guò)大，信息呈現(xiàn)速度較快，學(xué)生普遍反映思路跟不上。鑒于此，在近幾年的電路教學(xué)過(guò)程中，我們將多媒體與板書(shū)相互結(jié)合，抽象概念和理論的闡述部分采用多媒體，而主要的推理和演繹仍通過(guò)板書(shū)形式。通過(guò)這種形式，教師講課的速度減慢，但是學(xué)生邊聽(tīng)邊記邊思考，能自然而然地從傳統(tǒng)學(xué)習(xí)方式向現(xiàn)代學(xué)習(xí)方式過(guò)渡。

（三）注重課堂教學(xué)的同時(shí)加強(qiáng)課后環(huán)節(jié)

教師給學(xué)生傳授知識(shí)、培養(yǎng)技能、建立信念是課堂教學(xué)的總和。在電路教學(xué)過(guò)程中，輔助教學(xué)環(huán)節(jié)也要引起足夠的重視。例如，習(xí)題課應(yīng)從內(nèi)容和形式上進(jìn)行全面的、精心的設(shè)計(jì)，因?yàn)楹玫牧?xí)題課會(huì)起到事半功倍的效果。在內(nèi)容上，不但要注重基本概念和理論知識(shí)，還需考慮綜合應(yīng)用及與工程實(shí)踐相互結(jié)合的題目。在形式上，為調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，可以將題目提前發(fā)給學(xué)生，讓學(xué)生自己組成小組，每組做一定的題目，本組學(xué)生講解，其他組學(xué)生點(diǎn)評(píng)，從而活躍課堂氣氛，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作和思維能力。

三、實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革

（一）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的改革

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，我們確定了層次化、階梯式的教學(xué)方案。此教學(xué)方案由基礎(chǔ)到綜合、由理論到創(chuàng)新，可引導(dǎo)學(xué)生從基本能力著手，采用循序漸進(jìn)的方法逐步提高實(shí)驗(yàn)操作和設(shè)計(jì)創(chuàng)新能力。此方案將實(shí)驗(yàn)內(nèi)容分成驗(yàn)證型、仿真型、設(shè)計(jì)型三個(gè)層次。

首先，通過(guò)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)強(qiáng)化基本操作技能。驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)不僅能讓學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)的基本方法和基本技能，更重要的是能培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題、總結(jié)規(guī)律的能力。

其次，引入仿真實(shí)驗(yàn)以掌握電子電路的基本設(shè)計(jì)方法。把Multisim電路仿真軟件、EDA等引入實(shí)驗(yàn)教學(xué)，將一些抽象的電路理論、復(fù)雜的電路信號(hào)變化過(guò)程，以形象逼真、內(nèi)容生動(dòng)的信息展現(xiàn)在學(xué)生面前。學(xué)生在進(jìn)行仿真時(shí)，可以在資源庫(kù)中找到任何型號(hào)的元件來(lái)設(shè)計(jì)電路，并任意改變電路元件參數(shù)，且不用擔(dān)心電路搭錯(cuò)而損壞元件，這可以激發(fā)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣和綜合實(shí)踐能力。

再次，通過(guò)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)提高綜合實(shí)踐能力。在學(xué)生掌握一定的基本實(shí)驗(yàn)技能和仿真能力后，安排設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，可以提高學(xué)生的系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力，引導(dǎo)學(xué)生邁出綜合實(shí)踐能力培養(yǎng)的關(guān)鍵一步。

（二）實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法和手段的改革

首先，根據(jù)層次化、階梯式的實(shí)驗(yàn)教學(xué)總體方案，構(gòu)建實(shí)驗(yàn)教學(xué)立體化教材。將教材做“厚”，在實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)中給出仿真軟件的使用方法、常用儀器設(shè)備的原理及使用等，在每個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目上增加思考題；將教材做“寬”，將教師的實(shí)驗(yàn)教案等制成CAI課件，并建立教學(xué)網(wǎng)站，將同一實(shí)驗(yàn)的不同種方案、實(shí)驗(yàn)中常見(jiàn)故障和實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師的聯(lián)系方法、E-mai等發(fā)布到網(wǎng)上，以利于學(xué)生的自主交流和學(xué)習(xí)。

其次，將多媒體授課方式引入實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，改變教師現(xiàn)場(chǎng)演示的單一實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，在實(shí)驗(yàn)室引入多媒體，將演示、講解、課件等有機(jī)結(jié)合。學(xué)生對(duì)這種直觀(guān)、生動(dòng)、形象的教學(xué)方法更容易產(chǎn)生興趣。

再次，豐富課堂教學(xué)組織形式，讓學(xué)生更加積極地思考問(wèn)題、解決問(wèn)題。采用啟發(fā)式、應(yīng)用式的教學(xué)方法，變教師主導(dǎo)為引導(dǎo)，變學(xué)生被動(dòng)為主動(dòng)，讓學(xué)生勤于思考，敢于提問(wèn)。學(xué)生除了按照實(shí)驗(yàn)要求和實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼_連接線(xiàn)路、讀取數(shù)據(jù)外，更要結(jié)合實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的現(xiàn)象、故障、結(jié)果等，去思考、討論，從而發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題，培養(yǎng)自己的綜合能力。

最后，加大實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放。在基礎(chǔ)層面上，增加電工電子等實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放的力度，除了正常的實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)間外，學(xué)生可以采取預(yù)約的方式，充分利用課余時(shí)間，這樣學(xué)生有更多的機(jī)會(huì)進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室，得到鍛煉。在提高層面上，成立創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室。我院提供專(zhuān)門(mén)的實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地，并購(gòu)置示波器、信號(hào)發(fā)生器等儀器設(shè)備和運(yùn)算放大器、電阻、電容等常用元器件，讓喜歡動(dòng)手設(shè)計(jì)操作、學(xué)有余力的學(xué)生進(jìn)行各種綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)和科技制作發(fā)明等。

總之，教師不僅要教會(huì)學(xué)生知識(shí)，更重要的是教會(huì)學(xué)生學(xué)習(xí)的方法和思想。本文對(duì)電路課程教學(xué)改革進(jìn)行了探討，提出了自己的一些方法，這些方法初見(jiàn)成效。但是，我們應(yīng)該清醒地認(rèn)識(shí)到，許多問(wèn)題不是一朝一夕能解決的，只有經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的實(shí)踐和經(jīng)驗(yàn)的積累，才能為學(xué)生創(chuàng)造一個(gè)自由學(xué)習(xí)、培養(yǎng)其綜合實(shí)踐能力的新天地。

[ 參 考 文 獻(xiàn) ]

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[4] 劉曉芳，賀偉.創(chuàng)新教育在電路課程和實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革中的研究和探索[J].高校實(shí)驗(yàn)室工作研究，2015（1）：164-165.

[責(zé)任編輯：陳 明]