《電路》精品課程建設的方法及研究

廣東理工學院電氣工程系 徐殿雙 李欣雪 吳 瓊

1 引言

為了進一步提高我校的高等教育水平，加強教學規(guī)劃的落實，我系部以《教育部財政部關(guān)于“十二五”期間實施“高等學科本科教學質(zhì)量與教學改革工程”的意見》和《教育部關(guān)于國家精品開放課程建設的實施意見》[1]兩個重要文件為依據(jù)，建成了以王健教授帶隊的電路理論精品課程團隊。主要負責電路理論精品課程的建設。該課程是電氣類及電子信息專業(yè)的入門課程，是一門核心基礎專業(yè)課。后續(xù)專業(yè)課的學習都要以本課程的基本概念、基本理論和基本方法為引。根據(jù)不同專業(yè)的需要，電路理論同樣在多個專業(yè)中為公共基礎課、專業(yè)基礎課和核心課，所以建立健全完善的電路理論資源系統(tǒng)至關(guān)重要。隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展，可以充分利用多媒體技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，豐富教學形式，改善教育環(huán)境，為提高社會學習者和高校師生提供更多優(yōu)質(zhì)，多樣的教學資源。

2 現(xiàn)階段電路課程中存在的問題

（1）電路是核心的專業(yè)基礎課，其含有大量的基礎理論、數(shù)學推導，高校課堂時間大部分都用來推導理論，較少的涉及工程實踐。使得學生在學習時，更像是在學習物理和高數(shù)知識，從而忽略了電路本質(zhì)的學習，與工程實踐服務想脫節(jié)，課程任務較多且枯燥，導致學生易失去學習興趣。

（2）實踐教學方面，作為電路理論基礎的實驗課，基本都是驗證書本上面的定理定律，屬于驗證性實驗，實驗過程缺乏設計性，并且占用了大量的課堂時間。

（3）由于課堂時間有限，老師多以講授為主，學生需要課下復習已學知識，在復習過程中同樣會遇到很多問題，卻不能及時的得到解答。

（4）知識的記憶不是永久的，很多時候?qū)W的很明白，過一段時間，就會漸漸遺忘，導致后續(xù)的學習很吃力，甚至無法理解。

3 電路課程建設內(nèi)容

3.1 課堂制度改革

在理論教學方面，電路是很多專業(yè)需要學習的課程，不同專業(yè)的學生學習的程度不同。為此所制定的教學計劃需根據(jù)實際情況進行調(diào)整，還需要根據(jù)學習內(nèi)容調(diào)整上課學時，在課堂上授課時，應根據(jù)不同專業(yè)學生采用不同的進度，不同的重難點，進行相應的調(diào)整。教學方法采用傳統(tǒng)教學與現(xiàn)代教學相結(jié)合。電路理論嚴密，邏輯性強，理論的推導需要大量的數(shù)學、物理基礎，導致學生理解起來有困難，這就要求高校教師通過良好的邏輯引導性教學幫助學生理解概念以及相應公式，提高學生的邏輯思維而非強行記憶。理論邏輯性本來就是無形，不直觀的東西，隨著科技的發(fā)展，我們可以借助許多教學工具提高學生的直觀感知能力。在視覺上我們可以通過視頻演示加強學生腦中構(gòu)思，而視頻也有其局限性，不能按照學生自己的思維方式去進行。我們可以提供教學實物演示，引導學生思考，讓學生提出心中的問題，當其問題得以解答，才是他對該知識點的真正理解。

教學手段采用劉濯源（曾任華東師范大學現(xiàn)代教育研究所思維可視化教學中心主任）提出的學科思維導圖[2][3]進行電路理論教學。學科思維導圖與思維導圖不同，其主要將發(fā)散性思維中，具有強結(jié)構(gòu)化思維、嚴密的邏輯關(guān)系的概念，并且要求每個概念之間必須要有清晰明確的邏輯關(guān)系，才可以將其用導線連接起來。這就要求學科思維導圖的制作者要有較高的邏輯思維，對學科的結(jié)構(gòu)、規(guī)律、特點有很好的掌握。通過學科思維導圖將PPT教學模塊化，讓學生更好的理解電路理論的層次，更好理解其中各理論之間的相互關(guān)系，方便學生學習及記憶。

圖1以邱關(guān)源《電路》[4]為例，我們將本書主要講授章節(jié)采用學科思維導圖的模式連貫起來，這樣有助于學生理解各個章節(jié)之間的關(guān)系，加強邏輯聯(lián)系，將一本書重點分為兩大部分來學習，兩大部分之間既有區(qū)別又有聯(lián)系，其中元件性能、分析方法屬于兩部分交叉內(nèi)容，講授過程可以前后聯(lián)系。將每一部分的內(nèi)容分成幾個重點，根據(jù)不同重點去講授，讓學生對該門課程有個整體思路。再將每一部分展開講授，講授方法同樣可以采用學科思維導圖形式，將每一章內(nèi)容按層次，先后邏輯順序分成多個部分，這樣可以更好的幫助學生掌握該門課程的主要內(nèi)容及思路。

圖1 電路章節(jié)學科思維導圖

3.2 實驗課程教學改革

實踐教學方面，作為電路理論基礎的實驗課，基本都是驗證書本上面的定理定律的驗證性實驗，當代教育提倡減少驗證性實驗，增設綜合性、設計性實驗。并不是說只有綜合性、設計性實驗可以提高教學質(zhì)量，我們需要在學習中，將理論聯(lián)系實際，通過實驗驗證理論，通過理論指導實驗，二者需同步進行。在對已學知識無疑問的前提下，進行拓展實驗，開設設計性、綜合性題目，讓學生思考如何按照自己的思想完成課程題目。由于教學時間有限，為了保證驗證性實驗和綜合設計性實驗都能完成，電路實驗課程在實驗教學方法上采用仿真與實驗相結(jié)合。

其中少數(shù)實驗課程進行驗證性實驗，部分驗證性實驗以作業(yè)的方式讓學生完成；多數(shù)實驗課程，設立相關(guān)理論知識點的電路設計，讓學生應用已學知識自行完成，并對學生設計的電路進行分析調(diào)整，梳理學生思路，培養(yǎng)學生創(chuàng)新思想與能力。

3.3 精品共享課建設

電路理論作為工科基礎課，其理論內(nèi)容已經(jīng)較完善，多年內(nèi)無大的變動，致使電路的教學和學習方法還停留在多年前的方式，這顯得與當代科技的發(fā)展不協(xié)調(diào)。當代教學技術(shù)也產(chǎn)生很大變革，我們也應該在電路理論的教學中引入新式教學方法。目前主流教與學的最主要手段是互聯(lián)網(wǎng)，自2013年新加坡國立大學與與美國Coursera公司合作，加入了大型開放式網(wǎng)絡課程平臺以來，MOOC的教育漸漸呈現(xiàn)在人們眼前。我們應該將課堂教學與網(wǎng)絡教學相結(jié)合，讓學生學習不會受到時間上的束縛，以及問題的解決更加方便。

精品共享課程的建設主要分為教學視頻和課程題庫兩部分。網(wǎng)站層級根據(jù)針對專業(yè)不同，分為基礎電路課和專業(yè)基礎電路課兩部分，其中教學視頻及題庫的難度有所差異。教學視頻包括不同理論教師的課堂講授視頻以及實驗老師指導驗證性實驗的一般操作步驟視頻。題庫根據(jù)每章知識點的重難點，設有相應的數(shù)量的不同題目，主要類型有選擇、填空、判斷、電路分析等題型。

3.4 適當開設電學知識競賽

針對當代大學教育，主要以講授為主，考核為輔，很多學生學習知識在考核后就不在接觸，根據(jù)記憶力的遺忘曲線，對于長時間不使用的知識會慢慢遺忘，尤其對電路理論這種核心專業(yè)基礎課，一旦遺忘，對后續(xù)的學習會造成很大困難。所以應當適當?shù)慕M織活動幫助學生回憶以及應用已經(jīng)學過的電學知識。本課程采用的方法是在每個學期都舉辦電學知識的趣味競賽，既可以加強學生對知識的理解，又可以增加學生的學習興趣，還可以對后續(xù)專業(yè)課的學習有所幫助，甚至可以激發(fā)很多同學的思考能力。

4 結(jié)語

精品課程的改革建設已經(jīng)在各高校持續(xù)好多年了，但其教學方法、教學資源、共享內(nèi)容還有待于不斷提高。本文以電路精品課程建設為例，探討教學課改中，如何有效的提高教學質(zhì)量，豐富教學內(nèi)容，完善教學資源，培養(yǎng)與時代發(fā)展相適應的具有動手能力和創(chuàng)新能力的全面型人才。