摘 要：“電路原理”是電氣信息類專業(yè)重要的基礎(chǔ)課程，隨著新技術(shù)、新方法的不斷出現(xiàn)，該文結(jié)合國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的教學(xué)理念，從課程體系、教學(xué)方法、實(shí)踐教學(xué)和評(píng)價(jià)體系4個(gè)方面深入調(diào)研，形成一套系統(tǒng)的教學(xué)模式，并給出了相應(yīng)的案例，對(duì)提高教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐與創(chuàng)新能力取得了較好的效果。

關(guān)鍵詞：電路原理 教學(xué) 改革

中圖分類號(hào)：G64 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2016）08（a）-0113-02

“電路原理”是東北電力大學(xué)電氣工程及其自動(dòng)化、電子信息工程、電子信息科學(xué)與技術(shù)、自動(dòng)化、通信工程等電氣信息類專業(yè)第一門必修的基礎(chǔ)課程[1]。內(nèi)容主要包括直流穩(wěn)態(tài)分析、交流穩(wěn)態(tài)分析、暫態(tài)分析和均勻傳輸線。該門課程在提供基礎(chǔ)知識(shí)、計(jì)算方法及初步實(shí)驗(yàn)技能的同時(shí)也著力培養(yǎng)學(xué)生對(duì)后續(xù)課程的學(xué)習(xí)能力和從事工程技術(shù)工作的專業(yè)興趣、思維方式及解決實(shí)際問(wèn)題的能力[2]。

區(qū)別于其他基礎(chǔ)課程，“電路原理”概念較多，原理較復(fù)雜，其內(nèi)容涉及嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)學(xué)推導(dǎo)和繁雜的定理定義，學(xué)生大多僅限于完成列方程求解電路響應(yīng)的習(xí)題，卻缺乏電路從實(shí)際元件到模型建模過(guò)渡的思維，導(dǎo)致學(xué)完該門課程后只能死背公式定理而無(wú)法將其解決問(wèn)題的思維應(yīng)用于后續(xù)課程。隨著實(shí)踐教學(xué)與理論教學(xué)相結(jié)合的教學(xué)方法不斷創(chuàng)新，傳統(tǒng)單一的教學(xué)模式已無(wú)法滿足教育發(fā)展需求。結(jié)合學(xué)科特色，針對(duì)課程體系、教學(xué)方法、實(shí)踐教學(xué)、評(píng)價(jià)體系等方面進(jìn)行深入調(diào)研，提出相應(yīng)的改革措施與方法，是“電路原理”課程亟需解決的問(wèn)題。

1 優(yōu)化課程體系

課程體系的優(yōu)化是培養(yǎng)高素質(zhì)工程技術(shù)人才的重要前提?！半娐吩怼笔且婚T較成熟的基礎(chǔ)課程，在基礎(chǔ)教學(xué)中似乎變化甚微，但隨著新技術(shù)、新方法的不斷出現(xiàn)，結(jié)合專業(yè)培養(yǎng)方向，應(yīng)對(duì)課程體系的細(xì)節(jié)問(wèn)題進(jìn)行重新整合和優(yōu)化。

第一，根據(jù)不同課程的授課目的及要求的差異，從不同角度去設(shè)置教學(xué)內(nèi)容，以此達(dá)到優(yōu)化與其他學(xué)科出現(xiàn)重疊內(nèi)容的要求。例如“自動(dòng)控制原理”與“電路原理”同時(shí)涉及“二階系統(tǒng)的時(shí)域分析”內(nèi)容，在“自動(dòng)控制原理”中主要分析的是閉環(huán)極點(diǎn)對(duì)響應(yīng)的影響及系統(tǒng)的上升時(shí)間、峰值時(shí)間、超調(diào)量、調(diào)整時(shí)間等性能指標(biāo)[3]；而“電路原理”是以典型電路為例，側(cè)重于求解二階電路響應(yīng)的方法并討論電氣參數(shù)對(duì)響應(yīng)的影響。

第二，在教學(xué)內(nèi)容上不同專業(yè)側(cè)重點(diǎn)應(yīng)相應(yīng)進(jìn)行調(diào)整，并設(shè)計(jì)不同層次的課程體系，提高教學(xué)質(zhì)量。針對(duì)我校電氣工程及將自動(dòng)化專業(yè)的學(xué)生，在教學(xué)中突出“系統(tǒng)”的概念，要求學(xué)生重點(diǎn)掌握正弦穩(wěn)態(tài)電路的分析并注重相關(guān)知識(shí)在電力系統(tǒng)領(lǐng)域的應(yīng)用；而對(duì)于電子信息工程、電子信息科學(xué)與技術(shù)等弱電專業(yè)來(lái)說(shuō)，應(yīng)讓學(xué)生理解能量處理和信號(hào)處理之間的關(guān)系，了解同一實(shí)際元件在不同工程背景下建立不同模型，并注重介紹相關(guān)知識(shí)在計(jì)算機(jī)通信、信號(hào)處理等領(lǐng)域中的應(yīng)用。

2 改革教學(xué)方法

教學(xué)過(guò)程中采取正確的教學(xué)方法是提高教學(xué)質(zhì)量的重要手段。針對(duì)“電路原理”課程性質(zhì)和內(nèi)容，提出以下4點(diǎn)要求。

首先，在原理及公式推導(dǎo)過(guò)程中應(yīng)強(qiáng)調(diào)其物理意義。由于該課程涉及了大量過(guò)程較繁瑣，理論性較強(qiáng)的數(shù)學(xué)公式推導(dǎo)，如若在課堂中過(guò)多地關(guān)注推導(dǎo)過(guò)程，必將使整個(gè)課堂的授課過(guò)程變得枯燥乏味，而學(xué)生對(duì)整個(gè)知識(shí)點(diǎn)的理解也會(huì)變得避重就輕。因此，授課過(guò)程中如果淡化繁復(fù)的公式推導(dǎo)過(guò)程，并強(qiáng)調(diào)公式的物理意義，引導(dǎo)學(xué)生從數(shù)學(xué)推導(dǎo)轉(zhuǎn)變?yōu)榉治鑫锢磉^(guò)程，不僅能提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并解決問(wèn)題的能力，還可以使教學(xué)效果得到一定的提升。

其次，在教學(xué)過(guò)程中應(yīng)采取多元化的教學(xué)方法。由于“電路原理”具有較強(qiáng)的理論性，所以在傳統(tǒng)的教學(xué)方式基礎(chǔ)上應(yīng)逐步引入多元化的教學(xué)方法，如啟發(fā)式教學(xué)、類比教學(xué)、討論式教學(xué)、案例教學(xué)等，從而達(dá)到理想的教學(xué)效果。同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生用分析電路的思維去分析本專業(yè)工程領(lǐng)域的實(shí)際問(wèn)題，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，引導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)，從而提升學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力。

“啟發(fā)式”教學(xué)方法是教師引導(dǎo)學(xué)生提出問(wèn)題，并分析問(wèn)題，從而解決問(wèn)題的過(guò)程，啟發(fā)學(xué)生獨(dú)立思考，提高解決問(wèn)題的能力。例如，在求解一階電路RC的零輸入與零狀態(tài)響應(yīng)中，應(yīng)啟發(fā)學(xué)生抓住兩種響應(yīng)的特點(diǎn)，運(yùn)用以往學(xué)過(guò)的知識(shí)分析其響應(yīng)的實(shí)質(zhì)即是電容電路的充放電物理過(guò)程。這樣采取啟發(fā)式教學(xué)方法替代枯燥的數(shù)學(xué)推導(dǎo)與講解更能加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解。

“類比”教學(xué)法是將以往學(xué)過(guò)的知識(shí)或分析方法同新的知識(shí)點(diǎn)相比較，推斷出其相對(duì)或相似的特點(diǎn)[4]。例如，在電容和電感元件的學(xué)習(xí)過(guò)程中引入類比教學(xué)，把電感電容的定義、電壓電流的瞬時(shí)值關(guān)系、相量關(guān)系、相位關(guān)系、有效值相類比，使這兩個(gè)容易混淆的元件的特性和關(guān)系一目了然，不僅加深了學(xué)生的記憶，而且提高了教學(xué)的效果。

“討論式”教學(xué)法是教師針對(duì)某知識(shí)點(diǎn)設(shè)計(jì)問(wèn)題組織討論，促進(jìn)教師與學(xué)生之間的互動(dòng)，并使學(xué)生在討論中進(jìn)一步加深對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解。例如，在講到功率因數(shù)的提高時(shí)，可以結(jié)合相量圖討論如何提高功率因數(shù)，減小功率因數(shù)角，并在與學(xué)生的互動(dòng)中得出結(jié)論。

再次，要與后續(xù)課程內(nèi)容相結(jié)合，面向工程教學(xué)?！半娐吩怼鄙婕暗膬?nèi)容及思想是基礎(chǔ)課與專業(yè)課的橋梁，后續(xù)所有專業(yè)課都有所涉及，在學(xué)科中起到承上啟下的作用。因此在講授基本原理及方法時(shí)，應(yīng)突出專業(yè)背景，強(qiáng)調(diào)工程實(shí)踐及應(yīng)用。例如，以電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)為例，在講授基爾霍夫電流定律時(shí)，應(yīng)提到電力系統(tǒng)繼電保護(hù)中的縱聯(lián)保護(hù)就是基爾霍夫電流定律KCL在工程實(shí)踐中的重要應(yīng)用，激發(fā)學(xué)生關(guān)注電氣工程學(xué)科技術(shù)發(fā)展的前沿，提高對(duì)本專業(yè)學(xué)習(xí)的興趣。

最后，要采取多樣化的教學(xué)手段?！半娐吩怼闭n程中也存在一些學(xué)生難以理解的抽象內(nèi)容，比如向量法等知識(shí)點(diǎn)，授課時(shí)可以借助音頻、視頻、軟件仿真等媒體課件，將抽象的理論形象化，使學(xué)生能清晰全面理解課堂內(nèi)容，并透徹理解所學(xué)知識(shí)點(diǎn)。

3 構(gòu)建合理的實(shí)踐環(huán)節(jié)

實(shí)驗(yàn)教學(xué)在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中，能夠培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力，并加深對(duì)理論知識(shí)的理解，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，是“電路原理”教學(xué)中必不可少的重要環(huán)節(jié)。在實(shí)驗(yàn)中以硬件實(shí)驗(yàn)為主，將EWB、Multisim等虛擬實(shí)驗(yàn)與實(shí)際硬件設(shè)備相結(jié)合，設(shè)計(jì)多個(gè)驗(yàn)證性與設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生可以直觀分析不同參數(shù)不同條件下電路響應(yīng)的變化，并實(shí)現(xiàn)從接受知識(shí)到應(yīng)用知識(shí)的轉(zhuǎn)變。應(yīng)增加小型綜合性的實(shí)驗(yàn)，要求學(xué)生根據(jù)所學(xué)知識(shí)自行搭建電路同時(shí)進(jìn)行參數(shù)測(cè)定，分析數(shù)據(jù)并得出結(jié)論。對(duì)于大型綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，應(yīng)從具體科研項(xiàng)目、工程案例中提煉適宜的工程問(wèn)題，并鼓勵(lì)學(xué)生查閱資料，運(yùn)用所學(xué)知識(shí)建模尋求解決方案[5]。

4 完善評(píng)價(jià)體系

有效的課程考核體系是提高教學(xué)質(zhì)量，提升教學(xué)成果的重要保障。在評(píng)定過(guò)程中以綜合評(píng)價(jià)為前提，以能力培養(yǎng)為核心，對(duì)全面評(píng)價(jià)學(xué)生的綜合素質(zhì)尤為重要。理論課程應(yīng)注重考核評(píng)價(jià)的多元化，應(yīng)由教學(xué)過(guò)程考核以及考試考核兩部分構(gòu)成。教學(xué)過(guò)程考核應(yīng)同時(shí)兼顧出勤、作業(yè)、測(cè)驗(yàn)及課堂提問(wèn)等方面，主要考察學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度以及對(duì)課程掌握情況，同時(shí)也能將基本情況及時(shí)反饋到老師手中，并適當(dāng)調(diào)整教學(xué)方法及教學(xué)內(nèi)容，合理安排教學(xué)資源。綜合考試應(yīng)由期末考試和課程設(shè)計(jì)兩部分組成。其中期末考試應(yīng)同時(shí)兼顧基礎(chǔ)概念理論與綜合運(yùn)用能力的考察，且比例根據(jù)學(xué)生掌握情況做相應(yīng)的調(diào)整；課程設(shè)計(jì)應(yīng)以小型設(shè)計(jì)為主，注重學(xué)生的鉆研與探索，讓其能夠在提出問(wèn)題到解決問(wèn)題的過(guò)程中獲得思考，同時(shí)加深對(duì)課程內(nèi)容的理解。

5 結(jié)語(yǔ)

該文通過(guò)對(duì)“電路原理”課程的特點(diǎn)以及教學(xué)現(xiàn)狀進(jìn)行分析，總結(jié)了教學(xué)中存在的問(wèn)題，并從優(yōu)化課程體系、改革教學(xué)方法、合理安排實(shí)踐環(huán)節(jié)、完善評(píng)價(jià)體系4個(gè)方面進(jìn)行分析，提出一系列的改革措施及建議，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的基本素質(zhì)、提高教學(xué)質(zhì)量有很大的幫助，也為該課程今后的教學(xué)工作指明了方向。

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