《電路分析》課程教學(xué)改革

徐斌

摘要：在湖北工業(yè)大學(xué)合格加特長的辦學(xué)理念和721人才培養(yǎng)模式的指導(dǎo)下，結(jié)合筆者多年從事《電路分析》課程教學(xué)的切身體會(huì)出發(fā)，分別從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、實(shí)踐教學(xué)和考核方式四個(gè)方面論述了《電路分析》課程教學(xué)改革的必要性。

關(guān)鍵詞：電路分析；教學(xué)改革；綜合評(píng)價(jià)

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2014）05-0032-02

一、引言

《電路分析》課程是電子、信息類專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，在整個(gè)大學(xué)課程體系學(xué)習(xí)中起很重要的作用。它是電子科學(xué)類專業(yè)學(xué)生最先接觸的一門學(xué)科基礎(chǔ)課，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生本專業(yè)學(xué)習(xí)興趣和打下牢固的專業(yè)基礎(chǔ)以及培養(yǎng)專業(yè)素質(zhì)具有重要的意義。該課程以經(jīng)典電路理論和基本概念等內(nèi)容為基礎(chǔ)，它是電子技術(shù)基礎(chǔ)的先修課程，以提高學(xué)生電路分析理論、解決實(shí)際電路問題的能力為目的。通過《電路分析》課程學(xué)習(xí)，可以使學(xué)生掌握基本的電路概念、定理和定律。如對(duì)偶定理、疊加定理、替代定理、戴維南等效定理、諾頓等效定理、最大功率傳輸?shù)榷ɡ砗突鶢柣舴蚨伞W姆定律等定律；掌握電路基本分析方法，如回路分析法、支路電流和電壓法、割集分析法、網(wǎng)孔分析法、節(jié)點(diǎn)分析法，以及動(dòng)態(tài)電路分析中的三要素法和正弦穩(wěn)態(tài)電路分析中的相量分析法等；掌握和具備一些基本的實(shí)驗(yàn)技能，為后續(xù)專業(yè)課程如模擬電路、數(shù)字電路和信號(hào)與系統(tǒng)等課程學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。下面分別從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、實(shí)踐教學(xué)和考核評(píng)價(jià)體系四個(gè)方面對(duì)《電路分析》教學(xué)改革進(jìn)行探討。

二、教學(xué)內(nèi)容改革

在教育主管部門關(guān)于素質(zhì)教育改革的指揮棒的指導(dǎo)下，專業(yè)課程的學(xué)時(shí)不斷被壓縮，特別是《電路分析》課程從最初的兩學(xué)期縮短到現(xiàn)在的一學(xué)期。在授課內(nèi)容并不能減少，而教學(xué)學(xué)時(shí)極其有限的情況下，對(duì)教師而言，有種巧婦難為無米之炊的味道。

本專業(yè)《電路分析》課程選用教材為“十一五”規(guī)劃教材，全書共十四章，其內(nèi)容包含全部的電路分析基礎(chǔ)理論。結(jié)合計(jì)劃教學(xué)時(shí)和學(xué)生的實(shí)際情況，將本書中刪除后不影響整體知識(shí)結(jié)構(gòu)的（如非線性電阻電路）、對(duì)后續(xù)課程學(xué)習(xí)影響較?。ㄈ缁芈贩治龇ǎ┖秃罄m(xù)課程中會(huì)重點(diǎn)講到的內(nèi)容（如單位階躍響應(yīng)和單位沖激響應(yīng)）省略不講，只讓一些學(xué)有余力的學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。在教學(xué)過程中應(yīng)該加強(qiáng)該課程與其他相關(guān)課程之間的聯(lián)系，強(qiáng)調(diào)相關(guān)課程知識(shí)與本課程知識(shí)之間的關(guān)聯(lián)性，以開闊學(xué)生視野。在教學(xué)過程中，有意識(shí)將后續(xù)課程不難理解的知識(shí)和基本概念在本課程教學(xué)中提前講解，以達(dá)到提高學(xué)生對(duì)新知識(shí)的求知熱情，及前后知識(shí)結(jié)構(gòu)的整體性和連貫性有系統(tǒng)了解。通過“單位階躍響應(yīng)”和“單位沖激響應(yīng)”等知識(shí)加強(qiáng)與《信號(hào)與系統(tǒng)》課程的聯(lián)系。

三、改革教學(xué)方法

計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，越來越多地影響著現(xiàn)代課堂教學(xué)方式和手段。如，多媒體教學(xué)技術(shù)已經(jīng)成為大學(xué)課堂教學(xué)中的一種必不可少的輔助教學(xué)手段。多媒體技術(shù)教學(xué)的使用不能盲目性，需要結(jié)合課程的具體特點(diǎn)，如《電路分析》具有課程信息量大、電路圖多且復(fù)雜等特點(diǎn)，可使用簡單的動(dòng)畫來展示電路圖。這樣不僅可以節(jié)省教師畫電路圖的時(shí)間，還可以加大課堂信息量，最重要的還可以解決課時(shí)量有限與教學(xué)內(nèi)容多之間的矛盾。需要注意的是在使用多媒體輔助教學(xué)過程中，一定要準(zhǔn)確把握課程進(jìn)度和節(jié)奏。

另外，在講授諸如支路電流法和支路電壓法等抽象內(nèi)容時(shí)，可借助計(jì)算機(jī)仿真軟件EWB進(jìn)行適當(dāng)?shù)难菔緛砑由顚W(xué)生對(duì)理論結(jié)果的理解。此時(shí)可采用課堂隨機(jī)提問的方式就會(huì)讓學(xué)習(xí)好的同學(xué)感覺回答起來輕松自如；讓不認(rèn)真聽課的學(xué)生緊張起來，督促他們及時(shí)回歸課堂，跟上教師的節(jié)奏。這樣，使學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握有一個(gè)回味、思考、整理和再加工的過程，達(dá)到事半功倍的效果。

《電路分析》課程教學(xué)一定要采用靈活多樣的講授方法，講授一個(gè)新的知識(shí)點(diǎn)時(shí)，一定要做到前后呼應(yīng)。例如在將網(wǎng)孔法時(shí)，一定要讓學(xué)生明白網(wǎng)孔方程實(shí)際上就是KVL方程。此外，該課程中的很多定理、方法、元器件都是對(duì)偶的，講解的時(shí)候注意對(duì)比分析，例如電流源與電壓源對(duì)偶，回路與節(jié)點(diǎn)對(duì)偶，KVL方程與KCL方程，網(wǎng)孔法與節(jié)點(diǎn)法對(duì)偶，戴維南定理與諾頓定律對(duì)偶。因此，比較法在該課程的教學(xué)中應(yīng)該占據(jù)很重要的地位。此外，《電路分析》課程以“精講多練”為原則。“精講”是指對(duì)基本定理和概念進(jìn)行深講和透講；“多練”是指在熟練掌握基本定理和概念的基礎(chǔ)上，對(duì)解題思路和方法進(jìn)行分析和探討，達(dá)到熟練的程度，但也不能像高中那樣采用題海戰(zhàn)術(shù)。

四、加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)，注重能力培養(yǎng)

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是《電路分析》理論教學(xué)中的重要且必不可少的環(huán)節(jié)，是理論課程學(xué)習(xí)的一個(gè)鞏固過程。通過多年的探索，湖北工業(yè)大學(xué)電子信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)電路分析實(shí)驗(yàn)課程從實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)方式和實(shí)驗(yàn)管理等方面進(jìn)行了探索式改革，并取得了一定成效。最為具體的一個(gè)改革就是在電路實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，將傳統(tǒng)單一性實(shí)驗(yàn)層次化：分為基礎(chǔ)性驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)、綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)和計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)三個(gè)部分?；A(chǔ)性驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)主要是為了學(xué)生掌握基本概念和原理的理解，以及訓(xùn)練其基本實(shí)驗(yàn)技能的。如電阻伏安特性曲線的測量和疊加定理的驗(yàn)證可以讓學(xué)生能夠熟悉電子元件的基本性能，便于其電氣特性分析；還能夠讓學(xué)生了解一些基本的自然現(xiàn)行，為后續(xù)綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)和完成奠定基礎(chǔ)。

綜合設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)康脑谟谂囵B(yǎng)學(xué)生的綜合實(shí)驗(yàn)分析和簡單實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方面的能力。如，一階電路動(dòng)態(tài)響應(yīng)的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生在分析其電路特性的基礎(chǔ)上自行設(shè)計(jì)一個(gè)電路，以實(shí)現(xiàn)不同輸入信號(hào)作用下的零狀態(tài)響應(yīng)；RLC串聯(lián)諧振電路的研究實(shí)驗(yàn)，通過調(diào)節(jié)改變電路中各個(gè)元件參數(shù)，達(dá)到電路處于不同的工作狀態(tài)，并根據(jù)測量數(shù)據(jù)分析出諧振頻率及品質(zhì)因數(shù)對(duì)輸出結(jié)果的影響。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)主要是為了培養(yǎng)學(xué)生使用計(jì)算機(jī)技術(shù)處理電路實(shí)驗(yàn)的分析和設(shè)計(jì)過程，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維以及對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能和分析問題的能力的提高。

五、完善考核制度，綜合評(píng)價(jià)體系

一套科學(xué)、合理、公平的評(píng)價(jià)體系對(duì)于激發(fā)和提高一個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)激情具有非常重要的作用。評(píng)價(jià)體系既是授課教師教育教學(xué)理念的重要體現(xiàn)，又是一種激勵(lì)和監(jiān)督措施，決定了學(xué)生努力的方向。通過多年的實(shí)踐，以督促學(xué)生更好地學(xué)習(xí)、提高學(xué)習(xí)興趣和效果為目的，制定如下考核評(píng)價(jià)體系。

1.增加期中考試，進(jìn)行階段考查：在講完電阻電路后進(jìn)行，電阻電路中基本已經(jīng)包含了該課程的所有定律、原理和定理及分析方法，該部分的學(xué)習(xí)效果對(duì)后續(xù)知識(shí)的學(xué)習(xí)影響非常大。在此時(shí)進(jìn)行期中考試，既考察了學(xué)生前面的學(xué)習(xí)情況，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到存在的問題，也給沒有學(xué)好的學(xué)生敲響警鐘，使其端正學(xué)習(xí)態(tài)度。

2.評(píng)價(jià)體系改革主要體現(xiàn)在：課程總評(píng)成績由四個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)成績組成，期末成績，期中成績，平時(shí)作業(yè)和實(shí)驗(yàn)成績，所占比例分別為70%，10%，10%和10%。這樣安排既可以提高學(xué)生動(dòng)手額積極性，又能避免學(xué)生產(chǎn)生平時(shí)成績拉分的慣性想法。

另外，授課教師還要結(jié)合不同專業(yè)和不同層次的學(xué)生制訂靈活多變的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)及時(shí)有效地對(duì)學(xué)生進(jìn)行分類、分層指導(dǎo)和評(píng)價(jià)，靈活多變地改變評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)。

六、結(jié)語

結(jié)合湖北工業(yè)大學(xué)人才培養(yǎng)模式、辦學(xué)理念、課程教學(xué)的實(shí)際情況和筆者多年從事一線教學(xué)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)《電路分析》課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、實(shí)踐教學(xué)和考核方式四個(gè)方面進(jìn)行了初步探索。其改革的效果和有效性有待在后續(xù)實(shí)踐中去驗(yàn)證和改進(jìn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]徐國峰，宋衛(wèi)菊，盧松玉，王玫.電路分析課程教學(xué)改革與研究[J].科技視界，2011，（22）.endprint