電路課程教學改革的探索和研究

[摘 要]電路課程作為電子信息、電氣工程及其自動化類學生必修的一門專業(yè)基礎課，在大學本科階段的整個教學環(huán)節(jié)中起著重要的作用。針對電路課程理論概念多、內(nèi)容抽象的特點，應該把培養(yǎng)學生的綜合實踐能力引入到電路課程教學改革中。教師不僅要教會學生知識，更重要的是教會學生學習的方法和思想。

[關鍵詞]電路課程；教學改革；實驗教學

[中圖分類號] G642.0 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2016）04-0098-02

電路課程作為電子信息、電氣工程及其自動化類學生必修的一門專業(yè)基礎課，在大學本科階段的整個教學環(huán)節(jié)中起著重要的作用。在當前培養(yǎng)綜合素質(zhì)高的大學生的背景下，通過本課程的學習，不僅要讓學生掌握電路的基本知識和基本技能，還要培養(yǎng)學生的綜合實踐能力。鑒于此，需對電路課程的教學內(nèi)容、教學方法和實驗教學進行有效的改革。

一、教學內(nèi)容改革

（一）精選教學內(nèi)容

理論問題多、內(nèi)容抽象而且廣泛是電路課程的特點。教師在選擇授課內(nèi)容時，應盡量選擇講授課程的精華，做到精煉、濃縮。在教學過程中，電路理論知識的完整性、系統(tǒng)性、全面性要得到保證，課程的重點和難點也要注重，各章節(jié)內(nèi)容的歸納和總結(jié)更是不可缺少。這樣學生在學習過程中才能對相關知識點熟練掌握，并能靈活運用。

例如，在講解回路電流法部分時，通過公式“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”，讓學生將回路電流的列寫方法熟練地掌握。同時通過對偶關系，“結(jié)點”和“回路”、“電壓”和“電流”、“電導”和“電阻”、“電流源”和“電壓源”，可列寫出結(jié)點電壓法的公式“本結(jié)點電壓乘以自電導，加上相鄰結(jié)點乘以互導，等于流入或流出結(jié)點電流源的代數(shù)和”。這樣學生既能系統(tǒng)、全面地學習兩個電路中的兩個重點內(nèi)容，又能通過歸納和總結(jié)將內(nèi)容牢固地掌握。

（二）理論教學與工程實踐相結(jié)合

理論來源于實踐，反過來指導實踐。電子信息、電氣類專業(yè)是工程實踐很強的專業(yè)，要想成為高素質(zhì)的人才，首先必須具備工程意識。因此，在電路教學過程中，必須將電路基礎理論知識與工程實踐相結(jié)合。電路課程理論概念多、內(nèi)容抽象，在教學過程中引入各知識點的工程應用實例，不僅能使教學內(nèi)容更加飽滿、教學過程更加生動，而且會讓學生感受到學習電路課程的價值和意義，建立工程實踐意識。

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

二、教學方法和手段的改革

（一）增加課堂教學的開放性

遵循以教師為主體、學生為主導和教學相長的教學觀念，鼓勵學生積極參與有關教學內(nèi)容的討論，從而活躍課堂氣氛。此外，教師要注重教育觀念的創(chuàng)新，把活力帶進課堂，可以采用分組的形式讓學生上臺講課，這不僅激發(fā)了學生的興趣，還鍛煉了學生的膽識和團隊意識。

（二）多媒體教學與板書完美結(jié)合

抽象概念多、理論系統(tǒng)強是電路課程的特點，而將多媒體教學應用到電路課程中能豐富課堂教學內(nèi)容，提高教學效果。但是在電路教學過程中采用多媒體教學也存在一定的缺陷，例如，學生的信息接收能力有限，而多媒體教學信息量過大，信息呈現(xiàn)速度較快，學生普遍反映思路跟不上。鑒于此，在近幾年的電路教學過程中，我們將多媒體與板書相互結(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板書形式。通過這種形式，教師講課的速度減慢，但是學生邊聽邊記邊思考，能自然而然地從傳統(tǒng)學習方式向現(xiàn)代學習方式過渡。

（三）注重課堂教學的同時加強課后環(huán)節(jié)

教師給學生傳授知識、培養(yǎng)技能、建立信念是課堂教學的總和。在電路教學過程中，輔助教學環(huán)節(jié)也要引起足夠的重視。例如，習題課應從內(nèi)容和形式上進行全面的、精心的設計，因為好的習題課會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，還需考慮綜合應用及與工程實踐相互結(jié)合的題目。在形式上，為調(diào)動學生的積極性，可以將題目提前發(fā)給學生，讓學生自己組成小組，每組做一定的題目，本組學生講解，其他組學生點評，從而活躍課堂氣氛，培養(yǎng)學生的團隊協(xié)作和思維能力。

三、實驗教學改革

（一）實驗內(nèi)容的改革

在實驗教學中，我們確定了層次化、階梯式的教學方案。此教學方案由基礎到綜合、由理論到創(chuàng)新，可引導學生從基本能力著手，采用循序漸進的方法逐步提高實驗操作和設計創(chuàng)新能力。此方案將實驗內(nèi)容分成驗證型、仿真型、設計型三個層次。

首先，通過驗證性實驗強化基本操作技能。驗證性實驗不僅能讓學生掌握實驗的基本方法和基本技能，更重要的是能培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題、總結(jié)規(guī)律的能力。

其次，引入仿真實驗以掌握電子電路的基本設計方法。把Multisim電路仿真軟件、EDA等引入實驗教學，將一些抽象的電路理論、復雜的電路信號變化過程，以形象逼真、內(nèi)容生動的信息展現(xiàn)在學生面前。學生在進行仿真時，可以在資源庫中找到任何型號的元件來設計電路，并任意改變電路元件參數(shù)，且不用擔心電路搭錯而損壞元件，這可以激發(fā)學生的實驗興趣和綜合實踐能力。

再次，通過設計性實驗提高綜合實踐能力。在學生掌握一定的基本實驗技能和仿真能力后，安排設計性實驗，可以提高學生的系統(tǒng)設計能力，引導學生邁出綜合實踐能力培養(yǎng)的關鍵一步。

（二）實驗教學方法和手段的改革

首先，根據(jù)層次化、階梯式的實驗教學總體方案，構(gòu)建實驗教學立體化教材。將教材做“厚”，在實驗指導書中給出仿真軟件的使用方法、常用儀器設備的原理及使用等，在每個實驗項目上增加思考題；將教材做“寬”，將教師的實驗教案等制成CAI課件，并建立教學網(wǎng)站，將同一實驗的不同種方案、實驗中常見故障和實驗指導教師的聯(lián)系方法、E-mai等發(fā)布到網(wǎng)上，以利于學生的自主交流和學習。

其次，將多媒體授課方式引入實驗教學中，改變教師現(xiàn)場演示的單一實驗教學方法，在實驗室引入多媒體，將演示、講解、課件等有機結(jié)合。學生對這種直觀、生動、形象的教學方法更容易產(chǎn)生興趣。

再次，豐富課堂教學組織形式，讓學生更加積極地思考問題、解決問題。采用啟發(fā)式、應用式的教學方法，變教師主導為引導，變學生被動為主動，讓學生勤于思考，敢于提問。學生除了按照實驗要求和實驗目的正確連接線路、讀取數(shù)據(jù)外，更要結(jié)合實驗中出現(xiàn)的現(xiàn)象、故障、結(jié)果等，去思考、討論，從而發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，培養(yǎng)自己的綜合能力。

最后，加大實驗室開放。在基礎層面上，增加電工電子等實驗室開放的力度，除了正常的實驗教學時間外，學生可以采取預約的方式，充分利用課余時間，這樣學生有更多的機會進入實驗室，得到鍛煉。在提高層面上，成立創(chuàng)新實驗室。我院提供專門的實驗場地，并購置示波器、信號發(fā)生器等儀器設備和運算放大器、電阻、電容等常用元器件，讓喜歡動手設計操作、學有余力的學生進行各種綜合設計性實驗和科技制作發(fā)明等。

總之，教師不僅要教會學生知識，更重要的是教會學生學習的方法和思想。本文對電路課程教學改革進行了探討，提出了自己的一些方法，這些方法初見成效。但是，我們應該清醒地認識到，許多問題不是一朝一夕能解決的，只有經(jīng)過長期的實踐和經(jīng)驗的積累，才能為學生創(chuàng)造一個自由學習、培養(yǎng)其綜合實踐能力的新天地。

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[責任編輯：陳 明]