《電路》課程的教學(xué)思考與改革

王芹

摘 要： 本文根據(jù)電路課程特點，深入分析電路教學(xué)中存在的問題，并針對這些問題，從電路課程教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、理實相結(jié)合、考核評價體系等四個方面提出切實可行的解決辦法和措施。從而提高電路課程教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生思考、分析和解決問題的能力。

關(guān)鍵詞： 電路課程 教學(xué)研究 教學(xué)質(zhì)量

一、引言

《電路》課程是自動化、電氣工程及自動化、測控技術(shù)、電子信息等專業(yè)的一門重要的學(xué)科基礎(chǔ)課，目的是使學(xué)生掌握電路基本理論、分析電路的基本方法及動手操作基本技能[1]，為適應(yīng)知識更新加速、寬口徑、重基礎(chǔ)、增課程、減學(xué)時的教學(xué)改革趨勢制定的。本課程的教學(xué)目的是為學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)課程和將來工作準(zhǔn)備必要的、扎實的基礎(chǔ)知識，較為系統(tǒng)地、完整地介紹線性時不變集總參數(shù)電路的分析理論。為增強本課程學(xué)習(xí)效果，為滿足本專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)，傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、實踐教學(xué)體系、考核評價體系等都需要主講教師大力思考和改革[2]。

二、教學(xué)現(xiàn)狀

1.課程特點

電路課程與其他課程相比，有較強自身特色。一是課程內(nèi)容多。電路包含電路模型和電路定律、電阻電路的等效變換、電阻電路的一般分析、電路定理、儲能元件、一階電路和二階電路的時域分析、正弦穩(wěn)態(tài)電路分析、電路的頻率響應(yīng)、三相電路等內(nèi)容。二是電路概念多、定理多。如三相電路就有相電壓、相電流、線電壓、線電流、Y型聯(lián)結(jié)、△型聯(lián)結(jié)、對稱三相電路、不對稱三相電路、三相功率等許多概念。這些概念彼此聯(lián)系，又各不相同。三是常有較復(fù)雜的公式推導(dǎo)。電路課程中經(jīng)常應(yīng)用到許多數(shù)學(xué)和物理知識，如微分方程、相量運算、積分變換（拉普拉斯變換和傅立葉變換）等[3]。

2.存在的問題

（1）學(xué)時緊內(nèi)容多。

電路課程內(nèi)容雖多，但學(xué)時并不充分。為了提高實踐教學(xué)在課程中的比重，進一步縮減理論教學(xué)課時，從而使電路教學(xué)難度進一步增加。如何在有限的時間里高效地完成教學(xué)任務(wù)，并保證教學(xué)質(zhì)量是我們面臨的問題之一。

（2）教學(xué)內(nèi)容“枯燥”，缺乏工程背景。

因電路課程中有大量的概念、定理及復(fù)雜的數(shù)學(xué)推理，若教學(xué)中過分注重理論知識傳授，只求學(xué)生掌握相關(guān)知識點，而忽視知識應(yīng)用，會使本課程顯得格外枯燥。同時因缺乏工程背景，學(xué)生不知道“為何學(xué)”，更不知道“學(xué)何用”，進入麻木被動的學(xué)習(xí)狀態(tài)中，進而缺乏學(xué)習(xí)興趣，達不到預(yù)期教學(xué)效果，更不能培養(yǎng)學(xué)生工程意識。

（3）理論與實踐脫節(jié)問題嚴重。

傳統(tǒng)教學(xué)模式以理論知識講授為主，忽視實踐教學(xué)的重要性。若教師在教學(xué)中只注重理論知識講授，學(xué)生學(xué)習(xí)后可能會解答一些課本中的計算題，但碰到具體實際問題時，往往無從下手，不知道如何解決。雖然現(xiàn)在絕大多數(shù)學(xué)校在開設(shè)電路課程時都安排了一些實驗，但實驗內(nèi)容沒有考慮工程應(yīng)用能力培養(yǎng)，有些實驗課程還獨立設(shè)課，和理論教學(xué)完全脫鉤，且在進行具體電路實驗時，學(xué)生只是根據(jù)實驗指導(dǎo)書的步驟按部就班地完成，根本無法鍛煉動手操作能力，很難提高分析、解決實際問題的能力，更談不上培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力。

（4）考核制度難以提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。

電路課程學(xué)習(xí)掌握情況一直以來主要通過期末考試的成績衡量，這種傳統(tǒng)考核方式雖強調(diào)課程的重要性，促使學(xué)生較好地掌握相關(guān)知識點，但忽視學(xué)習(xí)過程，以及實際電路分析能力和解決實際問題能力。與現(xiàn)在強調(diào)的能力培養(yǎng)、工程素質(zhì)提高的目標(biāo)不一致，需要進行考核制度改革[4]。

三、思考與改革

針對電路課程中存在的上述若干問題，要想順利完成電路課程教學(xué)任務(wù)，確保學(xué)生學(xué)習(xí)質(zhì)量，非常有必要對現(xiàn)行電路教學(xué)模式進行思考與改革。

1.教學(xué)內(nèi)容

（1）選擇合適的教學(xué)內(nèi)容。

教學(xué)思考與改革中的一個重要環(huán)節(jié)就是教學(xué)內(nèi)容調(diào)整與改革。根據(jù)各專業(yè)對電路課程的不同要求選擇合適教材。在實際教學(xué)過程中，主講教師并不需要完全按照所選教材內(nèi)容及順序教學(xué)。電路課程內(nèi)容很多，很有必要根據(jù)不同學(xué)科需要掌握的知識點不同對其內(nèi)容進行合理地安排。首先應(yīng)該清晰認識基本教學(xué)內(nèi)容，做到詳略得當(dāng)，讓學(xué)生抓住內(nèi)容的主線脈絡(luò)。如就電路求解而言，不管電路形式如何變換，基本定律和分析方法都是相同的。其次加強電路教學(xué)和教師科研課題密切關(guān)聯(lián)。教師可以將與電路有關(guān)的科研項目中某一個小環(huán)節(jié)應(yīng)用到課程教學(xué)中，既提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，又提高教學(xué)和科研能力。

（2）引入實際工程應(yīng)用例子。

電路課程理論性、概念性極強，因此更重視電路理論和工程應(yīng)用的結(jié)合，在教學(xué)內(nèi)容中引入大量實際工程應(yīng)用例子。讓學(xué)生在分析具體工程實例中將一些比較難理解的概念及定理吸收掉。在選擇具體工程實例電路時應(yīng)考慮如下幾點[4]：

①電路的選擇應(yīng)該和所學(xué)專業(yè)相結(jié)合。如我校信息工程學(xué)院自動化專業(yè)，就要求篩選的實例電路貼合自動化領(lǐng)域。

②所選電路必須是工程中基礎(chǔ)的、經(jīng)常用的典型電路。通過分析這些電路，掌握分析電路的基本方法，提高實際問題解決能力。

③所選電路應(yīng)當(dāng)具有良好的工程應(yīng)用價值，解決工程應(yīng)用中的實際問題，從而培養(yǎng)學(xué)生工程意識。

④所選工程實例電路最好具有一定的趣味性，以提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，增強教學(xué)效果。

2.教學(xué)方法

（1）計算機輔助教學(xué)法。

多媒體教學(xué)已經(jīng)發(fā)展成為一種現(xiàn)代化教學(xué)方式，通過多媒體課件的制作，既提高老師對教學(xué)內(nèi)容的理解和把握，又大大增加教學(xué)信息量、解決教學(xué)手段落后等問題。同時在制作課件過程中應(yīng)充分發(fā)揮多媒體在視覺、聽覺方面的特點，通過文字、圖形、視頻的配合和色彩的搭配[2]，用Flash制作動畫等多種手段，使課堂內(nèi)容和氛圍由枯燥變得生動、活潑，使學(xué)生輕松理解和掌握抽象概念和知識。但是，需要注意的是在課件制作中應(yīng)該以圖形和動畫為主，文字盡可能少；注意使用多媒體教學(xué)方式方法，每張幻燈片上的內(nèi)容不宜過多，要突出重難點[5]，注意課件演示的畫面連續(xù)性，控制好轉(zhuǎn)換時間，講課速度不要太快，在涉及電路原理及公式邏輯推導(dǎo)講解時，課件要一步一步地逐行顯示出來，給學(xué)生留足思考時間，這樣才能取得良好教學(xué)效果。雖然計算機輔助教學(xué)有很多優(yōu)點，但課堂教學(xué)中完全依賴多媒體，表現(xiàn)方式單一的話，學(xué)生會感到厭倦，注意力不集中。所以在適當(dāng)?shù)臅r候還應(yīng)該和傳統(tǒng)板書相結(jié)合，可以在課件中顯示題目內(nèi)容及相關(guān)電路，在黑板上進行題目解答。在教學(xué)過程中充分發(fā)揮諸如語言、組織、演示、板書和情景藝術(shù)等審美性藝術(shù)，提高教學(xué)效率和質(zhì)量。多年來，教學(xué)實踐證明交替使用多種表現(xiàn)手段或方式，絕對比單一教學(xué)方式效果好得多，我們應(yīng)該充分發(fā)揮多媒體教學(xué)獨特優(yōu)勢，配合傳統(tǒng)教學(xué)法，提高教學(xué)效率[2]。

（2）項目驅(qū)動教學(xué)法。

在一些知識點講解開始前，布置一個和該知識點相關(guān)的實際項目，然后以項目驅(qū)動電路課程學(xué)習(xí)，讓學(xué)生通過查相關(guān)資料和書籍加深實際課題的理解，從而設(shè)計出相關(guān)系統(tǒng)。從而掌握“總體方案的設(shè)計—具體單元的設(shè)計—具體元件的設(shè)計”三個步驟。通過項目驅(qū)動法充分發(fā)揮學(xué)生主觀能動性，激發(fā)學(xué)生的求知欲，提高課程學(xué)習(xí)興趣，從而加深對知識點的理解和應(yīng)用，真正提高學(xué)生提出問題、分析問題和解決問題的能力。

3.理論與實踐（實驗、實訓(xùn)）相結(jié)合

學(xué)習(xí)“電路”課程，理論聯(lián)系實際非常重要，培養(yǎng)應(yīng)用型人才離不開實踐訓(xùn)練。實踐教學(xué)與理論教學(xué)是相互協(xié)調(diào)、相輔相成的有機整體。實踐能夠培養(yǎng)獨立探索、立體思維和團隊協(xié)作能力，以及思考、分析和解決問題的能力。應(yīng)盡可能為學(xué)生創(chuàng)造良好實踐環(huán)境，讓學(xué)生動手完成相關(guān)實踐訓(xùn)練，培養(yǎng)他們完成實驗的動手能力和解決實際問題的實踐能力，從而提高他們的綜合素質(zhì)和能力。

（1）建立多層次的實驗教學(xué)體系。

多層次的實驗體系一般可分成基礎(chǔ)性實驗、仿真實驗及綜合性實驗三個層次。①基礎(chǔ)性實驗，如伏安特性、戴維南定理等。該層次以驗證性實驗為主，目的是讓學(xué)生掌握一些基本常識和常規(guī)，學(xué)會使用常用的儀器儀表。②電路仿真實驗，這一層次實驗主要目的是引導(dǎo)學(xué)生了解和認識這些電路仿真軟件，學(xué)會電路仿真軟件的應(yīng)用，有效提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和軟件應(yīng)用能力。③電路綜合性實驗，該層次以設(shè)計性、綜合性實驗為主，著重于提高學(xué)生的設(shè)計興趣，培養(yǎng)學(xué)生分析、解決問題的能力，使學(xué)生掌握解決、處理實際工程問題的技能[2]。根據(jù)不同專業(yè)對電路學(xué)習(xí)的不同要求，合理安排好三個層次的實驗比重及內(nèi)容。并逐步實現(xiàn)由基礎(chǔ)性實驗、仿真實驗到綜合性實驗的過渡，讓學(xué)生由淺入深，在興趣養(yǎng)成和信心建立基礎(chǔ)上，培養(yǎng)和提高學(xué)生綜合能力及工程素養(yǎng)。

（2）課程設(shè)計或綜合實踐。

電路課程除了安排課內(nèi)實驗之外，還應(yīng)該安排一個課程設(shè)計或綜合實踐周。這個實訓(xùn)環(huán)節(jié)包括任務(wù)的提出，技術(shù)要求的撰寫，總體方案的設(shè)計選擇，可行性分析等各個環(huán)節(jié)，使學(xué)生真正成為學(xué)習(xí)主體，培養(yǎng)綜合能力。通過課程設(shè)計使學(xué)生熟悉常用電工工具的性能和使用方法，掌握常用電工儀表的正確安裝和使用方法。從而增強學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，加深對知識的理解，拓寬其知識面，進而提高課程教學(xué)效率，讓學(xué)生真正從理論走向?qū)嵺`。

4.考核方式多元化

傳統(tǒng)考核方式是將筆試考試和平時成績相結(jié)合，一般考試成績占70%～80%。這種模式使學(xué)生認識到理論知識學(xué)習(xí)的重要性，但與提高學(xué)生素質(zhì)能力的目標(biāo)不相適應(yīng)，考核制度急需改革。應(yīng)從重視學(xué)習(xí)結(jié)果向重視學(xué)習(xí)過程和結(jié)果并重轉(zhuǎn)變，從重視理論知識向重視理論和實踐知識并重轉(zhuǎn)變。在考試內(nèi)容和形式上都需要進行改革，最終成績分為電路理論成績和電路實踐成績。電路理論成績考核采用紙質(zhì)試題閉卷考核方式，考核時間120分鐘，試卷總分為100分，客觀題與主觀題的分值比約1：1，平時考核由上課情況（包括上課出勤、上課問答、上課紀律）和習(xí)題作業(yè)組成。從而理論總成績得分=卷面分×70%+平時考核得分×30%。電路實踐考核由電路實習(xí)和電路實驗兩部分組成。電路實習(xí)是電路實踐課程的一部分，其成績占實踐課程總成績的50%。電路實習(xí)考核由是否遵守實習(xí)規(guī)章制度和實習(xí)成品（如萬用表、收音機等）的性能指標(biāo)兩部分組成。電路實習(xí)得分=實習(xí)操作得分×70%+實習(xí)報告得分×30%。單個實驗得分=實驗操作得分×50%+實驗報告得分×50%。實驗考核總得分等于所有單個實驗得分的平均分。最終電路實踐得分=電路實習(xí)得分×50%+電路實驗得分×50%。新型考核方式以提高學(xué)生綜合素質(zhì)為核心，實現(xiàn)課程考核向過程考核的轉(zhuǎn)移。同時在筆試環(huán)節(jié)中應(yīng)從培養(yǎng)學(xué)生綜合理解和應(yīng)用基本概念和基本知識方面著手，改變過去單純計算試題，增加一些理實相聯(lián)系的工程應(yīng)用類靈活試題。

四、結(jié)語

針對本課程教學(xué)目標(biāo)，為了培養(yǎng)具有分析、解決實際問題能力的應(yīng)用型高素質(zhì)學(xué)生，對電路課程進行教學(xué)改革。具體對教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、理實相結(jié)合、考核評價體系四方面進行了思考與改革。主要目的是提高教學(xué)質(zhì)量，使學(xué)生不但會解答相關(guān)計算題，而且能做到理論聯(lián)系實際，能用所學(xué)電路知識解決實際工程問題，同時培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力，為后續(xù)學(xué)習(xí)及研究工作奠定基礎(chǔ)。

另外電路課程還應(yīng)該大力發(fā)展網(wǎng)絡(luò)課程建設(shè)，進一步改善實踐教學(xué)環(huán)境，優(yōu)化實訓(xùn)硬件條件，將課堂由現(xiàn)實延伸到網(wǎng)絡(luò)，將學(xué)習(xí)由教室延伸到實驗室，使學(xué)生有更多學(xué)習(xí)資源可利用，有更多自我提高手段可選擇，從而進一步實現(xiàn)教學(xué)創(chuàng)新。

參考文獻：

[1]田社平，張峰.電路課程工程實例教學(xué)探索與研究[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報，2014，10（5）：73-76.

[2]孫輝，譚敏，胡敏.《電路》課程的教學(xué)創(chuàng)新[J].安徽理工大學(xué)學(xué)報（社會科學(xué)版），2006，6（2）：86-88.

[3]馬小三，章家?guī)r，李紹銘，王彥.電路課程教學(xué)改革研究[J].安徽工業(yè)大學(xué)學(xué)報（社會科學(xué)版），2011，3（2）：113-114.

[4]張偉，艾永樂，韓素敏.面向工程的《電路》課程教學(xué)改革與實踐[J].高教論壇，2010，12（12）：84-86.

[5]劉迪，李巖，張大為，鹿珂珂.“電路”課程的教學(xué)分析與探索[J].中國電力教育，2014（3）：69-70.