摘要:本文針對計算機專業(yè)電路課程教學工作中存在的問題，從課程體系、課程內(nèi)容的調(diào)整與選擇，教學方法、課程考核方法的改革等方面提出了若干改進措施和建議。

關鍵詞:電路課程;教學改革;開放實驗教學;考核方式

隨著電子技術的飛速發(fā)展，新的電子器件層出不窮，微機結構的板塊化、集成化程度也越來越高。這種情況下，低頻分立元件電路還要不要學，計算機的一些相關基礎課程要不要被淘汰?這一疑問讓很多師生感到困惑。我們認為，對這一問題的回答應該是肯定的。電子器件可以不斷更新，但電路拓撲結構、電路的思想不變，基本電子線路仍然是進行電子設計的依據(jù)。所以基礎的電路知識不但要學，而且應該精通，應抓住主線，領悟其思想和精髓[1]。但是，由于電路課程本身概念多、理論性強，涉及很多微觀方面的知識，因此很多學生產(chǎn)生厭學情學，教學效果普遍不好。真對上述問題，筆者結合多年的工程實踐和教學經(jīng)驗，談一談關于計算機專業(yè)電路課程(電路基礎和模擬電子技術部分)教學改革的建議和體會。

1課程體系、課程內(nèi)容的改革與實踐

1.1從實際出發(fā)，突出應用，合理調(diào)整與梳理課程體系

早前，計算機專業(yè)課程體系中，過分強調(diào)全面性和理論深度，連續(xù)開出“電路基礎”、“模擬電子技術基礎”、“數(shù)字邏輯設計基礎”等3門電路課程，其難度不亞于相關電子專業(yè)課程，而且計算機硬件方面的課程也有煩雜重復的現(xiàn)象，導致的結果是學生對計算機硬件課程，特別是電路課程產(chǎn)生畏懼心里和厭學情緒。經(jīng)過多年的教學實踐，根據(jù)我院學生的實際情況和創(chuàng)新型應用人才的培養(yǎng)目標，適當對課程體系進行調(diào)整和梳理，取得較好的效果。我們把“電路基礎”和“模擬電子技術基礎”合并為“電路與模擬電子技術”，將計算機專業(yè)電路課程簡化為兩門，而為突出實踐將兩門電路實驗單獨開課、單獨考核;注意“組成原理”與“微機原理”的銜接處理，適當削減理論學時，而突出實踐，增加“單片機及應用”的教學課時;在原“電裝實習”的基礎上增開“嵌入式系統(tǒng)綜合課程設計”，以提高學生綜合應用和工程實踐能力。

1.2以“必用、夠用”為度，精心安排和選擇課程內(nèi)容

以往課程教材多是跟名校走，沒有考慮學院學生的學習素養(yǎng)，不切實際的選擇理論性很強的一些經(jīng)典著名教材。改革之后，我們更加注重學生的基礎和需求，選擇教材或者自編講義時強調(diào)理論聯(lián)系實際、突出實踐。目前選用高等教育出版社出版的高玉良的《電路與模擬電子技術》，并自編仿真實驗與實物實驗相結合的電路實驗指導教材。理論教材的建議學時為80學時，而我們的計劃學時為64學時。所以，選定教材之后，還應以“必用，夠用”為度，精心選擇授課內(nèi)容，特別是電路的基本理論和經(jīng)典內(nèi)容。電路的基本理論是電路設計的基礎，經(jīng)典內(nèi)容更不會在很短時間內(nèi)發(fā)生大的變化，結合計算機專業(yè)特點恰當?shù)慕榻B這些內(nèi)容，有助于打牢學生的專業(yè)理論基礎。但應注意基本內(nèi)容的精簡與深度，應以“必用、夠用”為度，切忌繁雜和過于深入[2]?！氨赜谩笔侵笇τ谡n程后繼內(nèi)容的學習必然要用到的和必需要掌握的內(nèi)容，如電阻電路分析、電路的暫態(tài)分析、三極管及晶體管的基本原理、信號的運算與處理電路等，舍棄正弦交流電路和非正弦周期電流電路分析的大部分內(nèi)容?！皦蛴谩笔侵富緝?nèi)容的份量和深入程度應適當控制，如半導體三極管、場效應管等的物理結構和內(nèi)部原理應簡要通俗講解，不宜過于深入。這樣做，一方面是考慮到課程學時有限，而內(nèi)容較多，必須保證基本理論和經(jīng)典內(nèi)容;另一方面是考慮到計算機專業(yè)的特殊需求，電子元件的學習應側重于其功能和應用。

1.3突出應用，密切跟蹤電子技術新發(fā)展，適當增加課程內(nèi)容

當今電子技術發(fā)展迅速，新的電子器件層出不窮，電路的集成度也越來越高。就計算機專業(yè)而言，深入學習各種器件的物理結構和內(nèi)部原理不現(xiàn)實，也沒有必要。在掌握電路的基礎理論，常用分立元件電路的分析設計之后，功能級器件的正確、靈活和創(chuàng)新應用顯得尤為重要。例如，在信號的運算與處理章節(jié)，講清楚基本的比例、加法、減法運算電路之后，引入基于集成運放的電壓調(diào)理電路、恒流源電路的設計等實用內(nèi)容。在直流電壓源章節(jié)，講清楚直流穩(wěn)壓電路的基本原理之后，引入流行的集成穩(wěn)壓器件穩(wěn)壓電路分析與設計等內(nèi)容。另外，隨著微電子技術和計算機技術的不斷發(fā)展，EDA技術已成為電子工程設計的重要手段。EDA技術的廣泛應用，使得電子技術向著更高、更新的層次飛速發(fā)展。而EDA技術，特別是電子電路的仿真技術在電路課程教學中也起到非常重要的作用。所以，我們在電路課程中引入Multisim進行電路仿真。這也極大的激發(fā)了學生學習電路的興趣和積極性。

通過一系列的調(diào)整和改革之后，學生對學科的專業(yè)認同度大大提高，有更多的同學主動積極投入到專業(yè)的學習中，更多的同學計劃畢業(yè)后從事專業(yè)工作，并對前景有一個好的預期。

2教學方法的改革與探索

2.1課堂教學結合實踐，以新穎的實例培養(yǎng)學生興趣

上好緒論課，在第一時間抓住學生注意力非常重要。課程開始，教師應結合實踐，講明課程在計算機科學專業(yè)知識體系中的地位以及在現(xiàn)實生活中的重要應用，引起學生的足夠重視。例如，在緒論課堂上，筆者走進教室先指著天花板上的日光燈問同學其中鎮(zhèn)流器的作用是什么、問為什么電風扇通電會轉(zhuǎn)動等等一些同學們身邊生活中的電路問題。接著告訴同學們，將要學習的晶體管、場效應管、運算放大器、穩(wěn)壓電源等等是后繼“數(shù)字電路”、“組成原理”、“微機原理”的重要基礎以及在其中的重要應用。通過緒論課，使學生有了要學好該課程的熱情和興趣，后面的關鍵是如何利用這種熱情和興趣，并使之保持下去。這首先要求教師熟練掌握教材，融匯貫通，將相對“孤立”和枯燥的內(nèi)容講得符合邏輯推理、講得生動、引人入勝。例如，在講到電路的基本概念、基本定律和基本分析方法時，筆者引入對偶性原理，告訴同學們對偶原理在生活中無處不在，引導學生以對偶性原理理解、分析問題[2]。這樣以來，在抓住學生注意力的同時，使問題在合乎邏輯推理的情況下層層深入，并引發(fā)學生積極有效的思維活動。在整個學期，學生的學習積極性和對電路課程的興趣一直保持較高的水平。

2.2板書結合多媒體教學

使用多媒體教學，能擴大課時容量，更為生動形象的傳播知識，幫助學生更快的理解和記憶學習內(nèi)容。但是，應根據(jù)課程的不同特點，恰當合理地使用多媒體教學，而不能為了省事濫用多媒體。曾看到不少教師在數(shù)學、電路等理論性較強的課程中，上課時一頁一頁地翻講PPT，而學生一臉茫然，其授課效果可想而知。PPT課件由于其頁頁之間顯示的間斷性，不能給學生把握全局和理解問題的時間緩沖，而這一點對學生學習邏輯性較強的新理論尤為重要，如果稍不留神聽講，后面的課程內(nèi)容就像聽天書了。筆者根據(jù)多年實踐經(jīng)驗認為，電路課程多媒體授課時間應該嚴格控制在30%以內(nèi)。而且，多媒體授課不應是簡單的播放PPT，而應該是適時利用即時演示和動畫技術進行的形象教學。這可以使許多抽象和難理解的內(nèi)容變得生動有趣，一目了然，既節(jié)約了課時，又提高了教學效果。例如，在講到三極管內(nèi)部載流子的運動時，可借助形象的動畫，方便學生理解。還有，使用EDA軟件進行電路仿真分析，可以簡化理論推導，突出知識點的實用性，并且通過仿真軟件的儀器儀表顯示，使電路的物理過程更為形象直觀。例如，在講到一階電路的暫態(tài)分析時，要分析電容的充放電過程，使用仿真軟件可以當即取得波形圖，并且通過圖形使學生非常直觀地看到各物理量的變化規(guī)律及各個關鍵點的函數(shù)值。

要說明的的是，以上觀點并不是否定課件的重要性。內(nèi)容豐富生動的高水平課件可以作為學生課后預習、復習、自學的重要資料，對于教學工作也起著非常重的要作用。

2.3 “互動式”教學

教師應明白教學相長的道理，課堂上營造師生共同參與、積極討論的氛圍，激發(fā)學生的學習主動性[2]。課堂上應鼓勵學生提出與教材及老師意見不一致的想法，哪伯是錯誤的觀點(當然老師不能放棄引導的責任)，應激勵學生把學到的知識相互滲透，前后貫通、綜合運用，讓學生堅持獨立思考，敢于發(fā)表自己的見解。例如，筆者在每節(jié)課前五分鐘總讓學生來歸納講解上節(jié)課的知識點，并根據(jù)講解情況予以一定的加分。在幾次嘗試、鼓勵之后便出現(xiàn)了爭搶上臺講解、相互點評的熱烈場面。另外，根據(jù)電路課程的特點，筆者在電路課堂教學中，普遍采用了“提問、討論、歸納”的教學方法。對一個具體電路的分析求解，常?？梢杂卸喾N方法。教師可以先提出問題，學生通過討論后給出各種各樣的思路和方法，然后通過比較和歸納來確定所分析的問題的一般方法和步驟。在這個過程中，每當學生以自己的方法解決了一個實際問題，就會覺得有成就感，這種感覺又會促進繼續(xù)學習，形成良性循環(huán)，從而增強其學習主動性。而且，這一過程也培養(yǎng)了學生追求科學的思維方式，提高了學生分析問題、解決問題的能力。

2.4合理運用對偶性原理

對偶是客觀世界中存在的一種特殊規(guī)律。在電路理論中，元件、參數(shù)、電路、定律、定理、分析方法之間都存在明顯的對偶關系。因此，在電路教學中及早建立對偶概念并加以合理應用，有助于提高教學效果[3]。例如，在電路課程開始介紹電流、電壓概念時，可從物理學中的對偶現(xiàn)象出發(fā)，提出對偶概念，說明電流、電壓是一對對偶的電路變量，并指出對偶現(xiàn)象在電路理論中普遍存在，使學生有一個初步印象;在介紹基爾霍夫定律時，指出節(jié)點與網(wǎng)孔為對偶，基爾霍夫電流定律與基爾霍夫電壓定律為對偶;在介紹電阻元件時，指出電阻與電導為對偶，電容和電感為對偶。經(jīng)反復強化，學生建立起對偶的概念后，教師就應適時引導學生靈活運用對偶性原理。例如，學生對電壓源較易理解，對電流源則感到抽象。學習電壓源后，學生已經(jīng)明確電壓源是一種其兩端總能保持一定的電壓而不論流過的電流為多少的理想元件。這時，運用對偶概念指出，一定存在電壓源的對偶元件，該元件應當是一種從其端鈕上總能向外提供一定的電流而不論其兩端的電壓為多少的理想元件。這樣引入電流源，學生覺得順理成章，不會感到突然[3]。另外，在教學中，對于具有對偶關系的兩個知識點，只須講清、講透其中一個，另一個則利用對偶性講授，可縮短講課時間，提高講課效率。

3考核方式的改革與實踐

課程考核是課程建設的一個重要方面。它是評價課程教學質(zhì)量的重要手段，對課程建設起著引導和約束的作用 [4]。實踐中，我們改變以往傳統(tǒng)單一的期末考試考核方式，確定了把課程教學作為提高學生綜合素質(zhì)培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)，結果考核和過程考核相結合的考核目標，逐步形成了具有一定特色、方案合理、可操作性強的課程考核方式。課程考核的項目包括學生的出勤情況(占總分10%)、平時課堂表現(xiàn)，包括回答問題、課堂演講等(占總分10%)、平時作業(yè)(占總分20%)、期中測評(占總分20%)和期末測評(占總分40%)。按時出勤可以培養(yǎng)學生的集體主義觀念和遵守紀律的習慣，也是課程教學得以正常進行的必要條件。筆者的做法是全勤記10分，缺席一次扣2分，缺席五次取消該門課程考核資格。電路課程理論性較強，不通過大量的練習難以融會貫通、真正掌握基本內(nèi)容，所以適當加重對平時作業(yè)的考核是否必要的。筆者的做法是學期總共批改五次作業(yè)，每次4分，根據(jù)作業(yè)的完成情況分四個檔次，每個檔次分別給為1分、2分、3分和4分。另外，為防止相互抄襲，限制作業(yè)必須按時完成，不得補交。為鼓勵學生積極發(fā)言、同他參與討論，激發(fā)學生的學習主動性，課堂表現(xiàn)考核顯得十分重要。筆者的做法是主動回答問題、主動上臺做題或演講正確一次記2分，錯誤不扣分。筆試是學生對知識掌握情況的集中體現(xiàn)，占課程考核的比重大。通過以上課程考核方式的改革，取得了令人滿意的效果。學期課程的平均出勤率達到98%以上，學生的學習興趣和學習主動性明顯提高，課堂教學秩序良好，氣氛活躍，課后師生交流頻繁，學習效果明顯提高。另外，學生的綜合素質(zhì)也得以提高，表現(xiàn)出較強的獨立思維、溝通協(xié)作、工程實踐能力和敢于表現(xiàn)自我的勇氣和信心。

4結論

以上是筆者針對計算機專業(yè)“電路與模擬電子技術”課程教學教改工作的一些看法和實踐。表1是我院計算機系未實施改革前07級與實施改革后08級的學生課程調(diào)查及考核結果對比。

從表中可以看出，實施教學改革后，在教學內(nèi)容、教學方法、考核方法和教學效果等各方面都得到了學生的高度評價，課程考核及格率也明顯提升。當然，隨著電子技術的飛速發(fā)展和課程改革的不斷深入，電路課程的教學工作仍有大量有待探討的問題，作者期待能進一步與同行切磋和交流。

參考文獻:

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[4] 陳洪亮，田社平. 基本電路理論課程考核方式改革的探索與實踐[J]. 中國大學教學，2009(2):40-41.

Reform of Circuit Course in Computer Science

XIA Bai-zhan， SHI Shi-guang， LV Yi

(Department of Computer Science， Zhongshan Institute， University of

Electronic Science and technology， Zhongshan 528402，China)

Abstract: The article is to provide some methods and suggestions to solve the problems existing in teaching of the electronic circuit course of computer from all aspects such as the course system， the content adjustment and selection， teaching methods， course appraisal， etc.

Key words: circuit experiment;l teaching reform; opening experimental teaching; manner of examination.

(編輯:白杰)