汪 源,王連勝,伍時(shí)和

(三亞學(xué)院 理工學(xué)院，海南 三亞 572022)

電路分析基礎(chǔ)課程改革研究

汪 源,王連勝,伍時(shí)和

(三亞學(xué)院 理工學(xué)院，海南 三亞 572022)

文中對(duì)電路分析基礎(chǔ)課程教學(xué)過程中存在的問題進(jìn)行了分析。結(jié)合學(xué)生的實(shí)際情況，從教學(xué)方式、多媒體課件、實(shí)驗(yàn)教學(xué)、考核方式等方面提出改革措施。經(jīng)教學(xué)實(shí)踐，改革措施取得較好地教學(xué)效果。最后對(duì)改革方案提出幾點(diǎn)不足和期望。

電路分析基礎(chǔ);課程改革;虛擬仿真；改革

電路分析基礎(chǔ)是電子類各專業(yè)的第一門專業(yè)基礎(chǔ)課，課程主要內(nèi)容包括：電路的基本概念、基本定律、分析方法，電路的暫態(tài)分析，交流電路，三相電路等。學(xué)生通過該課程的學(xué)習(xí)應(yīng)掌握分析一般電路的分析方法和提高實(shí)際解決集總參數(shù)電路各種問題的能力。該課程的改革是電子類專業(yè)教學(xué)改革的重要內(nèi)容，對(duì)于后續(xù)課程的學(xué)習(xí)有較大的影響。

全國(guó)各高校都十分重視電路分析基礎(chǔ)課程的教學(xué)改革，主要涉及理論教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)方法的改革和實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容的改革。在國(guó)內(nèi)，教學(xué)過程主要重視知識(shí)的傳授，對(duì)于提高學(xué)生的知識(shí)理解力和學(xué)習(xí)興趣研究不多，對(duì)于學(xué)生作為學(xué)習(xí)人個(gè)體感受的研究較少[1-3]。

從三亞學(xué)院理工學(xué)院電路分析基礎(chǔ)課程以往的教學(xué)現(xiàn)狀來(lái)看，學(xué)生學(xué)習(xí)該課程難度較大，學(xué)習(xí)積極性不高，課堂教學(xué)效果與預(yù)期的設(shè)想差別較大，實(shí)驗(yàn)教學(xué)學(xué)時(shí)較少，內(nèi)容枯燥，方式單一，效果一般，本課程對(duì)后續(xù)課程的幫助有限。因此從學(xué)生的學(xué)習(xí)實(shí)際來(lái)看，本課程急需進(jìn)行課程改革。

1 改革指導(dǎo)思想

1.1 課程與人才培養(yǎng)要求的要緊密結(jié)合

1)根據(jù)課程在專業(yè)培養(yǎng)中的地位作用制定課程培養(yǎng)目標(biāo)，使學(xué)生掌握專業(yè)理論、專業(yè)知識(shí)和專業(yè)技能。

2)改變重結(jié)論、輕過程，重知識(shí)傳授、輕能力培養(yǎng)，重學(xué)科專業(yè)知識(shí)體系的完整、輕問題的解決與探討，重共性教育、輕個(gè)性發(fā)展的傳統(tǒng)教育思想觀念[4]。

3)提高學(xué)生的學(xué)習(xí)信心、學(xué)習(xí)興趣，拓展視野與想象力，以問題為導(dǎo)向，進(jìn)行課程內(nèi)容的整合，摒棄陳舊的內(nèi)容，將新理論、新技術(shù)、新內(nèi)容有機(jī)組合在一起。

1.2 注重學(xué)生的能力、素養(yǎng)和人格培養(yǎng)

把理論知識(shí)與實(shí)踐能力培養(yǎng)結(jié)合起來(lái)，提高學(xué)生的實(shí)踐能力和可持續(xù)發(fā)展能力；通過教書育人、教學(xué)規(guī)范和師德影響，促進(jìn)學(xué)生形成科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)难芯繎B(tài)度和健康的人格。

1.3 自信、興趣、自覺、自主的學(xué)習(xí)狀態(tài)

1)通過一系列教學(xué)活動(dòng)，培養(yǎng)、引導(dǎo)、增強(qiáng)學(xué)生掌握專業(yè)知識(shí)、專業(yè)技能、職業(yè)崗位能力的自信、興趣、自覺和自主。

2)貫徹因才施教的原則，培育問題導(dǎo)向的、教育學(xué)的思維方式，不回避專業(yè)與學(xué)業(yè)中的困擾，注重對(duì)學(xué)生個(gè)性的尊重和引導(dǎo)，激發(fā)潛能，促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力的發(fā)展。

1.4 和諧、交流、動(dòng)態(tài)、多元的課堂狀態(tài)

建立新型的以教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體的教學(xué)相長(zhǎng)、互相尊重、平等和諧的師生關(guān)系，提倡互動(dòng)式、啟發(fā)式、討論式、散發(fā)式的教學(xué)方法，提倡思路和求解方法的多樣性。

2 改革目標(biāo)與思路

基于上述的改革指導(dǎo)思想，提出如下的改革思路：積極開展教學(xué)改革，豐富教學(xué)形式，將課程考核貫穿到課程教學(xué)的全過程。在原有課程教學(xué)考核學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)、基本理論和基本技能掌握情況的基礎(chǔ)上，突出對(duì)學(xué)生分析問題和解決問題能力、動(dòng)手能力的考察，重視學(xué)生實(shí)踐能力、創(chuàng)新意識(shí)和學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)，促進(jìn)學(xué)生個(gè)性發(fā)展，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動(dòng)性和創(chuàng)造性，從而推動(dòng)本科人才培養(yǎng)模式的改革，全面推進(jìn)素質(zhì)教育，提高教育質(zhì)量，培養(yǎng)社會(huì)需要的具有創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的高素質(zhì)人才。

針對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)過程中存在的問題，制定改革目標(biāo)如下：

1)改善理論課堂的學(xué)習(xí)氛圍，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)積極性，使絕大部分學(xué)生真正融入到教學(xué)過程中；

2)提高理論教學(xué)的學(xué)習(xí)效果，使學(xué)生的考核成績(jī)得到較大程度的提升；

3)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容設(shè)置，使學(xué)生真正掌握基本的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，同時(shí)使學(xué)有余力學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力得到充分的鍛煉；

4)通過教學(xué)改革，將電路分析基礎(chǔ)課程的教學(xué)水平得到一個(gè)質(zhì)的飛越，教學(xué)質(zhì)量提高一個(gè)層次。

3 改革內(nèi)容

1)理論與實(shí)踐緊密結(jié)合，采用理論、實(shí)踐、應(yīng)用三結(jié)合教學(xué)方式，加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，重視應(yīng)用能力的培養(yǎng)。教學(xué)組織上采用“一體兩翼”的教學(xué)形式，即以課堂教學(xué)為主體，以“課堂實(shí)驗(yàn)”和“課外設(shè)計(jì)”為兩翼，全面培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題能力，動(dòng)手能力和科技制作的能力。實(shí)踐教學(xué)中，我們努力把課堂教學(xué)、課外活動(dòng)和社會(huì)實(shí)踐有機(jī)地整合在一起，充分發(fā)揮第一課堂優(yōu)勢(shì)，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生基本的電子技能和方法。積極開展課外活動(dòng)，包括電子協(xié)會(huì)、電子類創(chuàng)新班、各類電子競(jìng)賽，提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)和解決實(shí)際問題的能力，提高學(xué)生的電子技術(shù)應(yīng)用能力和開發(fā)能力，積極參加各種電子競(jìng)賽活動(dòng)，提高學(xué)生的就業(yè)能力。

2)將多媒體教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)方式有機(jī)結(jié)合，靈活運(yùn)用啟發(fā)式教學(xué)、交互式教學(xué)、自主式學(xué)習(xí)、項(xiàng)目式學(xué)習(xí)方法，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，營(yíng)造活躍的課堂教學(xué)氛圍和課外學(xué)習(xí)環(huán)境[5]。 教學(xué)課件設(shè)計(jì)集聲音、圖像、視頻和文字等媒體為一體，具有形象性、多樣性、新穎性、趣味性、直觀性、豐富性等特點(diǎn)。根據(jù)教學(xué)目的、要求和教學(xué)內(nèi)容，創(chuàng)設(shè)了形象逼真的教學(xué)環(huán)境、聲像同步的教學(xué)情景、動(dòng)靜結(jié)合的教學(xué)圖像、生動(dòng)活潑的教學(xué)氣氛。對(duì)于傳統(tǒng)教學(xué)中教師難以表達(dá)、學(xué)生難以理解的抽象內(nèi)容、復(fù)雜的電路變量的變化過程等，通過動(dòng)畫模擬、Multisim軟件仿真演示等手段予以解決，不但在教學(xué)中起到事半功倍的效果，而且有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和分析問題解決問題的能力，可以大大提高教學(xué)效率和質(zhì)量。

3)改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維能力和動(dòng)手能力[6]。實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容分為“課堂實(shí)驗(yàn)”和“課外設(shè)計(jì)”兩部分：“課堂實(shí)驗(yàn)”以原理性實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主，加深學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)理論知識(shí)的理解和基本應(yīng)用；“課外設(shè)計(jì)”以綜合性實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)為主，教師設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，學(xué)生根據(jù)興趣進(jìn)行選擇，并利用課外時(shí)間在教師指導(dǎo)下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目制作，以提高學(xué)生綜合應(yīng)用知識(shí)的能力和創(chuàng)新、動(dòng)手的能力。

4)運(yùn)用虛擬仿真平臺(tái)進(jìn)行數(shù)字化課堂演示實(shí)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)[7]。利用NI公司的Multisim和LabVIEW仿真軟件的聯(lián)合仿真，將部分課堂教學(xué)內(nèi)容通過虛擬仿真的方式進(jìn)行課堂演示，以提高學(xué)生的理解力和學(xué)習(xí)興趣；同時(shí)，“科技活動(dòng)”的相關(guān)內(nèi)容讓學(xué)生先在Multisim仿真軟件中進(jìn)行仿真檢驗(yàn)，沒有問題后再利用LabVIEW軟件和NI ELVIS II教學(xué)平臺(tái)進(jìn)行實(shí)際硬件電路的搭建，提高學(xué)生科技活動(dòng)項(xiàng)目制作的成功率和效率。

4 改革效果

課程改革的部分內(nèi)容在教學(xué)過程中進(jìn)行了實(shí)踐，效果明顯。在課堂教學(xué)上輔以“課堂實(shí)驗(yàn)”教學(xué)環(huán)節(jié)，即豐富了課堂教學(xué)的內(nèi)容，改進(jìn)了教學(xué)方式，也提高了學(xué)生課堂學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性；改進(jìn)多媒體課件的內(nèi)容，采用動(dòng)畫演示、Multisim和LabVIEW軟件聯(lián)合仿真等形式形象地展示了教學(xué)內(nèi)容，大大提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和理解力。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面，改進(jìn)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，通過增加“課外設(shè)計(jì)”教學(xué)環(huán)節(jié)，豐富了綜合性、設(shè)計(jì)性的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，使部分同學(xué)能夠很好地利用課外時(shí)間在開放實(shí)驗(yàn)室開展綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，解決了實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容單一、課時(shí)較少等問題；同時(shí)，利用虛擬儀器平臺(tái)，將Multisim軟件仿真與LabVIEW和NI ELVIS II教學(xué)平臺(tái)相結(jié)合，采用“先軟件，再硬件，軟硬件結(jié)合”的方式開展綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。經(jīng)過改革，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣增強(qiáng)了許多，動(dòng)手能力得到了較好地鍛煉。

在考核方式改革方面，增加了“過程學(xué)習(xí)”的考核理念，分階段、分層次進(jìn)行考核，而考核的依據(jù)不僅體現(xiàn)在課堂教學(xué)過程中，還反應(yīng)在課外學(xué)習(xí)過程中。

5 不足和期望

改革方案雖然改進(jìn)了教學(xué)效果，但仍有不足之處，主要體現(xiàn)在以下幾方面：

1)多媒體課件中仍有許多理論性較強(qiáng)知識(shí)點(diǎn)的內(nèi)容比較枯燥；

2)綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的項(xiàng)目任不夠，且實(shí)驗(yàn)考核體系的執(zhí)行性不夠強(qiáng)；

3)開放性實(shí)驗(yàn)室的設(shè)備數(shù)量有限，不能夠完全滿足學(xué)生實(shí)驗(yàn)的需要；

4)極少數(shù)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性依然不高，學(xué)習(xí)態(tài)度依然不夠端正。

6 結(jié)束語(yǔ)

經(jīng)過改革，大部分學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中態(tài)度端正了許多，學(xué)習(xí)積極性也得到了提高，期末總評(píng)成績(jī)較以前有了較明顯的提高。在今后課程建設(shè)過程中，仍需在上述方面進(jìn)行努力，提高教學(xué)水平和教學(xué)質(zhì)量，爭(zhēng)取將電路分析基礎(chǔ)課程建設(shè)成為省級(jí)精品課程。

[1]金波. 電路分析基礎(chǔ)[M].西安:西安電子科技大學(xué)出版社.2012.

[2]于歆杰, 朱桂萍, 劉秀成. 麻省理工學(xué)院教育教學(xué)考察報(bào)告(三)——“電路與電子學(xué)”課程教學(xué)法篇[J]. 電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào),2004,26(5):6-10.

[3]王光明,楊俊.《電工與電路基礎(chǔ)》研究型教學(xué)探索與實(shí)踐[J].高等教育研究學(xué)報(bào),2013,36(1):36-38.

[4]楊志清,肖洪祥,楊亮亮.獨(dú)立學(xué)院《電路分析基礎(chǔ)》實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革[J]. 實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù),2013,11(5):111-112，177.

[5]姜欣欣, 金永鎬. 板書與多媒體結(jié)合在《電路分析基礎(chǔ)》教學(xué)中的應(yīng)用和分析[J].科技信息,2008(34):271.

[6]汪玲,鐘洪聲.《電路分析基礎(chǔ)》教學(xué)內(nèi)容改革與實(shí)踐[J]. 實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù),2013,11(4):220-222.

[7]王文婷,趙錦成,谷志鋒，等. LabVIEW在《電路分析基礎(chǔ)》課程教學(xué)中的應(yīng)用[J].實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù),2014,12(3):49-51，95.

Instruction Reform of Fundamentals of Circuit Analysis

WANG Yuan, WANG Liansheng, WU Shihe

(Polytechnic Institute, Sanya University, Sanya 572022, China)

Problems of the “Fundamentals of Circuit Analysis” course are analyzed. Combined with the actual circumstances, the reform measures for improving agriculture were put forward in several aspects, teaching methods, multimedia courseware, experiment teaching and assessment methods. Through the teaching practice, the education effect has improved by educational reform. Finally, we put forward some problems and expectations on the reform plan.

fundamentals of circuit analysis; curricular reform; virtual simulation；reform

2014-08-20；修改日期: 2014-12-01

海南省高等學(xué)校科學(xué)研究基金資助項(xiàng)目(Hjjg 2013-35)；三亞學(xué)院校級(jí)教學(xué)改革與研究基金資助項(xiàng)目(Syxyjy130307)。

汪 源(1984 -)，男，講師，研究方向：電工電子技術(shù)、虛擬儀器技術(shù)。

G642.0；TM133-4

A

10.3969/j.issn.1672-4550.2015.03.051