人工智能時(shí)代《電路分析》課程建設(shè)教學(xué)探討

逄玉葉

摘 要：《電路分析》是一門(mén)傳統(tǒng)的電氣與電子信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)的學(xué)科基礎(chǔ)必修課。在課程建設(shè)中，根據(jù)多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，借助當(dāng)前人工智能時(shí)代的各種先進(jìn)工具，對(duì)傳統(tǒng)的以板書(shū)和PPT為主的教學(xué)方法和手段進(jìn)行不斷改進(jìn)，便于學(xué)生更加深刻地理解并掌握課程內(nèi)容，以達(dá)到更好的教學(xué)效果。同時(shí)，以學(xué)生為主體，針對(duì)不同學(xué)生的特點(diǎn)，對(duì)其因材施教，使學(xué)生在理論學(xué)習(xí)、實(shí)驗(yàn)實(shí)踐和創(chuàng)新能力等不同層面上各有所得。在成績(jī)?cè)u(píng)定方面采用了過(guò)程化考核的方法，引導(dǎo)學(xué)生注重平時(shí)積累，循序漸進(jìn)，逐步提升。

關(guān)鍵詞：電路分析;人工智能;教學(xué)方法;過(guò)程化考核;課程建設(shè)

一、引言

《電路分析》是一門(mén)傳統(tǒng)的電氣與電子信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)的學(xué)科基礎(chǔ)必修課，在學(xué)生的培養(yǎng)計(jì)劃中具有重要地位，是后續(xù)與電路相關(guān)課程的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)，也是各高校碩士研究生考試的重點(diǎn)考核科目。各高校為了不斷提升教學(xué)質(zhì)量，均對(duì)其作為重點(diǎn)核心課程進(jìn)行了建設(shè)，并取得了一定的成果。

隨著當(dāng)前社會(huì)發(fā)展的不斷進(jìn)步，科技發(fā)展更是突飛猛進(jìn)、日新月異。人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、智能制造等先進(jìn)科技水平已經(jīng)成為世界各國(guó)綜合國(guó)力的重要體現(xiàn)。電路是這些科技得以高效運(yùn)行的基礎(chǔ)，電路分析課程在當(dāng)前如火如荼的人工智能時(shí)代顯得更加重要;同時(shí)人工智能時(shí)代如何將各種先進(jìn)工具應(yīng)用到課堂，服務(wù)于老師和同學(xué)，展現(xiàn)其魅力，是當(dāng)前課程建設(shè)的重要內(nèi)容。

學(xué)生是課程學(xué)習(xí)的主體，如何根據(jù)學(xué)生的特點(diǎn)和專(zhuān)業(yè)背景，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性，做到因材施教，各有所得，是電路分析課程建設(shè)又一項(xiàng)重要內(nèi)容。

在對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)成果評(píng)定方面，除了傳統(tǒng)的期末結(jié)業(yè)性考試外，為了防止學(xué)生平時(shí)不學(xué)、考前背題目背答案、一考定成績(jī)、學(xué)完就忘光的情況出現(xiàn)，如何考核學(xué)生是否真正掌握了相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，也是當(dāng)前電路分析課程建設(shè)的一項(xiàng)重要內(nèi)容。

二、教學(xué)方法的改革

改革教學(xué)方法是提高教學(xué)效果的主要途徑。在課堂教學(xué)過(guò)程中，要依據(jù)教學(xué)內(nèi)容，精心設(shè)問(wèn)，巧于提問(wèn)。從而啟發(fā)學(xué)生思考、激起學(xué)生的求知欲望，使其從被動(dòng)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)化為主動(dòng)學(xué)習(xí)。教師在教學(xué)過(guò)程中不僅要考慮如何“教”的問(wèn)題[1]，還應(yīng)考慮學(xué)生如何“學(xué)”的問(wèn)題，這是調(diào)動(dòng)學(xué)生內(nèi)因，優(yōu)化外因，使教和學(xué)達(dá)到和諧統(tǒng)一，提高教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵所在。只要符合教學(xué)內(nèi)容，利于激活學(xué)生的思維，能引起師生之間的共鳴，講課時(shí)就可以不拘一格，采用靈活多變的教學(xué)方法，提高教學(xué)質(zhì)量和效果。

電路分析課程具有理論性強(qiáng)、邏輯嚴(yán)密的特點(diǎn)，是后續(xù)模擬電子技術(shù)等課程的基礎(chǔ)。因此，必須從學(xué)生的實(shí)際特點(diǎn)和課程體系的布局出發(fā)，注重本課程與其他課程承前啟后，有機(jī)融合，摸索出一套實(shí)用有效的教學(xué)方法。

2.1課堂教學(xué)：

課堂教學(xué)注重從學(xué)生熟悉的大學(xué)物理中的電學(xué)知識(shí)和日常生活用電出發(fā)，逐漸引入問(wèn)題。教學(xué)過(guò)程中，注重講解、練習(xí)和分組討論相結(jié)合，理論講解時(shí)注意前后章節(jié)的邏輯關(guān)系，直流電路與交流穩(wěn)態(tài)電路的對(duì)偶關(guān)系[2]，電感與電容的對(duì)偶關(guān)系等;課程中的重難點(diǎn)知識(shí)錄制成講解視頻，可供學(xué)生隨時(shí)訪(fǎng)問(wèn);注重學(xué)生的作業(yè)反饋，對(duì)反饋比較集中的問(wèn)題采用課堂講解方式，而對(duì)于個(gè)別學(xué)生存在的問(wèn)題，采用現(xiàn)場(chǎng)答疑或者微信、QQ等網(wǎng)絡(luò)形式進(jìn)行單獨(dú)指導(dǎo);注重理論與工程實(shí)例相融合。通過(guò)工程實(shí)例討論、情景教學(xué)等方法，鼓勵(lì)學(xué)生提出問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生解決問(wèn)題，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和增強(qiáng)對(duì)問(wèn)題的探索精神和創(chuàng)新意識(shí)。

2.2實(shí)踐教學(xué)

實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中除了驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)外，增加提高性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，學(xué)生通過(guò)Multisim仿真軟件實(shí)現(xiàn)電路仿真，提高學(xué)生電路綜合分析和設(shè)計(jì)能力。在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)建設(shè)、CAI?課件制作等環(huán)節(jié)，通過(guò)開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)，吸引同學(xué)們參加，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新和實(shí)踐能力。

在課堂教學(xué)之外，為了進(jìn)一步讓學(xué)有余力的同學(xué)充分發(fā)揮他們的能力，開(kāi)展以全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)大賽、恩智浦智能車(chē)大賽等競(jìng)賽為載體的相關(guān)活動(dòng)，一方面鞏固課堂所學(xué)，普及學(xué)生對(duì)以后所從事職業(yè)的認(rèn)知，另一方面可加強(qiáng)對(duì)創(chuàng)新意識(shí)、合作精神與實(shí)踐能力的培養(yǎng)，推動(dòng)學(xué)生積極參與貼合專(zhuān)業(yè)的課外科技活動(dòng)。

三、教學(xué)手段的改革

隨著多媒體及教育網(wǎng)絡(luò)的普及，以學(xué)生為主體的教育理念和教學(xué)手段已經(jīng)形成。但是放電影式的PPT演示模式，學(xué)生感覺(jué)知識(shí)量大，難以消化。因此在電子課件設(shè)計(jì)上要突破簡(jiǎn)單的演示型模式，體現(xiàn)知識(shí)的構(gòu)建過(guò)程，重視知識(shí)要點(diǎn)的剖析，做到重點(diǎn)突出有詳有略，提高學(xué)生主體的參與度，同時(shí)發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用，教師要通過(guò)個(gè)性化的語(yǔ)言、手勢(shì)和適當(dāng)?shù)陌鍟?shū)展現(xiàn)個(gè)人風(fēng)格，吸引學(xué)生的注意力、激發(fā)學(xué)生的思維。

為了讓學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)獲得直觀(guān)、準(zhǔn)確和清楚的認(rèn)識(shí)，可制作形象生動(dòng)、圖文并茂的多媒體教學(xué)課件。如課堂中，通過(guò)Multisim軟件進(jìn)行電路仿真[3]，可以加強(qiáng)學(xué)生對(duì)電路的感性認(rèn)識(shí)，從而消除對(duì)電路的陌生感和神秘感，加深對(duì)理論知識(shí)的理解和實(shí)際應(yīng)用。例如直流激勵(lì)下動(dòng)態(tài)電路的分析中，很多學(xué)生對(duì)電容的充放電、電路的零輸入響應(yīng)和零狀態(tài)響應(yīng)等問(wèn)題感覺(jué)到抽象難懂，在此就可以利用Multisim軟件強(qiáng)大的仿真功能，進(jìn)行電路的模擬測(cè)試，通過(guò)模擬電壓表、電流表、模擬示波器直接觀(guān)測(cè)到電路的運(yùn)

行結(jié)果，加深學(xué)生對(duì)這一部分內(nèi)容的理解，以達(dá)到較好的教學(xué)效果。

四、考核方式的改革

在對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)成果評(píng)定方面，除了傳統(tǒng)的期末結(jié)業(yè)性考試外，為了防止學(xué)生平時(shí)不學(xué)、考前背題目背答案、一考定成績(jī)、學(xué)完就忘光的情況出現(xiàn)，采用過(guò)程化考核的方式[4]。過(guò)程化考核旨在引導(dǎo)學(xué)生注重平時(shí)學(xué)習(xí)和逐步積累，為后續(xù)學(xué)習(xí)扎穩(wěn)基礎(chǔ)。

過(guò)程化考核成績(jī)包含平時(shí)成績(jī)和過(guò)程化成績(jī)。平時(shí)成績(jī)由課堂、作業(yè)和實(shí)驗(yàn)三部分，每部分各占總成績(jī)的10%。過(guò)程化成績(jī)占總成績(jī)70%，過(guò)程化考核包括章節(jié)考試和期末考試，其中章節(jié)考試分3次，進(jìn)行開(kāi)卷考試，由直流電路部分占20%，動(dòng)態(tài)電路部分占10%，交流電路部分占20%;期末考試采用閉卷形式，成績(jī)占50%。

[參考文獻(xiàn)]

[1]邢會(huì)雄.?教師應(yīng)教會(huì)學(xué)生怎樣學(xué)習(xí)[J].?浙江水利水電學(xué)院學(xué)報(bào).1997（1）：69-71.

[2]徐國(guó)保，?王驥.?基于對(duì)偶原理的“電路分析”啟發(fā)式教學(xué)研究[J].?江西電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，?2019.32（4）：33-35.

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[4]張淑寧.?基于過(guò)程性考核的《電路》課程的教學(xué)方法研究[J].?教育現(xiàn)代化，?2019（47）：133-134.

（作者單位：上海電力大學(xué)，上海?200090）