創(chuàng)新和實(shí)踐應(yīng)用能力教育在《電路基礎(chǔ)》課程中的研究和探索

龐凱歌 劉曉芳 牛哲薈 宋亞凱（河南城建學(xué)院，河南 平頂山 467044）

0 引言

《電路基礎(chǔ)》課程是一門高等工科院校電氣信息類學(xué)生必修的專業(yè)基礎(chǔ)課，隨著電子技術(shù)的迅猛發(fā)展，電路基礎(chǔ)課程已成為其他學(xué)科領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化和智能化的基礎(chǔ)課程。 目前，隨著教學(xué)研究的深入和教學(xué)改革的不斷推進(jìn)，高等學(xué)校的教學(xué)任務(wù)逐步轉(zhuǎn)變?yōu)闉樯鐣?huì)輸送創(chuàng)新型和實(shí)踐應(yīng)用型人才。 因此，高校目前的核心工作是注重實(shí)踐教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新和實(shí)踐能力。 由此可見，在電路基礎(chǔ)教學(xué)過(guò)程中引入創(chuàng)新和實(shí)踐應(yīng)用能力教育是非常必要的，筆者對(duì)電路基礎(chǔ)課程教學(xué)改革進(jìn)行了積極的探索，從教學(xué)方法、實(shí)驗(yàn)教學(xué)、工程實(shí)踐等方面提出了一些培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新和實(shí)踐應(yīng)用能力的教學(xué)法，現(xiàn)分析如下。

1 革新教學(xué)方法，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新和實(shí)踐意識(shí)

1.1 學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng)

扎實(shí)的理論知識(shí)是創(chuàng)新和實(shí)踐的前提，知識(shí)來(lái)源于學(xué)習(xí)，而興趣又是影響學(xué)習(xí)的重要因素，因此，在教學(xué)過(guò)程中要重視學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng)。這就要求電路基礎(chǔ)教學(xué)過(guò)程中，充分發(fā)揮教師的引導(dǎo)作用，全面調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，具體如下。

首先，理論聯(lián)系實(shí)際。在對(duì)知識(shí)點(diǎn)的講解過(guò)程中，尋找貼近生活的實(shí)例作為切入點(diǎn)，比如，在講解三相交流電和三相供電系統(tǒng)時(shí)，舉例電力供電系統(tǒng)系統(tǒng)（含高校電力系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室、三峽電站等實(shí)例）一般采用三相四線制供電，一方面使學(xué)生更直觀的理解知識(shí)，另一方面使學(xué)生初步認(rèn)識(shí)到電路這門課程在工程應(yīng)用中的重要性，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新意識(shí)。

其次，借助多媒體和實(shí)物進(jìn)行教學(xué)。 電路基礎(chǔ)抽象概念比較多，針對(duì)該問(wèn)題，可借助多媒體進(jìn)行動(dòng)畫演示，化抽象為具體。 例如，在講解三相電路分析時(shí)，可用多媒體動(dòng)畫演示三相電壓間的相位關(guān)系，使學(xué)生有直觀的感受，從而更易于對(duì)知識(shí)的理解，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)的過(guò)程中的創(chuàng)新意識(shí)。

再次，借助MATLAB 模擬軟件進(jìn)行模擬教學(xué)。 比如，在講解RC 電路充放電的暫態(tài)過(guò)程時(shí)，打破傳統(tǒng)的采用示波器觀察RC 電路充放電的暫態(tài)過(guò)程的方法，采用MATLAB 模擬展示，直觀生動(dòng)地演示充放電過(guò)程，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，同時(shí)可借助MATLAB軟件進(jìn)行相關(guān)課程設(shè)計(jì)，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、自主探索、自主設(shè)計(jì)，鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新和實(shí)踐應(yīng)用能力。

1.2 授課模式的創(chuàng)新

傳統(tǒng)的授課模式不利于學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握和分析解決問(wèn)題能力的培養(yǎng)。 為提高教學(xué)質(zhì)量，筆者積極嘗試了超星學(xué)習(xí)通、釘釘?shù)染W(wǎng)絡(luò)模式進(jìn)行教學(xué)，使學(xué)生變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)探索學(xué)習(xí)，從而提高學(xué)生的分析和解決問(wèn)題的能力。

1.2.1 采用超星學(xué)習(xí)通、釘釘?shù)染W(wǎng)絡(luò)軟件進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)教學(xué)

超星學(xué)習(xí)通、釘釘平臺(tái)是一種專業(yè)的移動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)，電路基礎(chǔ)課程的授課，教師可通過(guò)超星學(xué)習(xí)通展示課件、簽到、提問(wèn)、討論等教學(xué)活動(dòng)，打破了時(shí)空限制，增加師生互動(dòng)，進(jìn)一步提高教學(xué)質(zhì)量。在課程開展前，教師可發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù)，讓學(xué)生針對(duì)任務(wù)查閱資料，充分做好預(yù)習(xí)工作；教學(xué)過(guò)程中，通過(guò)平臺(tái)APP 隨時(shí)建立問(wèn)題進(jìn)行搶答和討論，一方面教師可根據(jù)回答情況了解學(xué)生的知識(shí)掌握程度，有針對(duì)性的進(jìn)行重難點(diǎn)的講解和答疑。另一方面，可引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)思考，大膽發(fā)表自己的想法，主動(dòng)探索、主動(dòng)創(chuàng)新，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性。

1.2.2 案例式教學(xué)

借鑒工程案例，讓學(xué)生親身體會(huì)學(xué)習(xí)電路課程的價(jià)值和意義，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐意識(shí)，為其今后硬件設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ)。 例如，在講授RLC 串聯(lián)諧振時(shí)，引入超聲波加濕器、超聲波清洗設(shè)備等設(shè)備作為案例，通過(guò)講解超聲波工作原理引入串聯(lián)諧振的概念，使學(xué)生理解超聲波的設(shè)備的工作原理，教學(xué)過(guò)程中，通過(guò)視頻、動(dòng)畫演示，實(shí)現(xiàn)理論與工程實(shí)踐的充分融合，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新和實(shí)踐意識(shí)。

2 改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)，提高學(xué)生創(chuàng)新和實(shí)踐應(yīng)用能力

2.1 改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，分層次提高創(chuàng)新能力和實(shí)踐應(yīng)用能力

針對(duì)不同專業(yè)、不同層次學(xué)生創(chuàng)新和實(shí)踐能力的培養(yǎng)，河南城建學(xué)院對(duì)電路基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程體系進(jìn)行了改革，以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新和實(shí)踐應(yīng)用能力為核心，根據(jù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)，分層設(shè)置實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，從而實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的優(yōu)化，分層次地提高創(chuàng)新能力和實(shí)踐應(yīng)用能力，主要分為四層：基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)和開放性實(shí)驗(yàn)。例如，通過(guò)設(shè)置創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)，充分開放實(shí)驗(yàn)室資源， 讓學(xué)生充分利用實(shí)驗(yàn)設(shè)備和平臺(tái)，積極開展各類大學(xué)生電子競(jìng)賽、小制作、小發(fā)明等科技活動(dòng)，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新和動(dòng)手能力。

2.2 以EDA 技術(shù)為基礎(chǔ)，優(yōu)化更新實(shí)驗(yàn)方法

EDA 即利用計(jì)算機(jī)對(duì)電子電路進(jìn)行設(shè)計(jì)、 仿真和分析。我校在電路基礎(chǔ)的實(shí)踐教學(xué)中，以EDA 技術(shù)為基礎(chǔ)，引入了modelsim 軟件對(duì)電路的分析、仿真。modelsim 軟件界面可仿真實(shí)驗(yàn)室不具備的貴重儀器和部分元器件，很適合學(xué)生開展設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。 應(yīng)用EDA 技術(shù)，改變了傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)手段，突破了實(shí)驗(yàn)條件的限制，一方面解決了電路實(shí)驗(yàn)室部分元器件局限的問(wèn)題，另一方面增強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)的靈活性，更利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新和實(shí)踐動(dòng)手能力。

3 開展第二課堂教育

為提高學(xué)生的創(chuàng)新和實(shí)踐應(yīng)用能力，河南城建學(xué)院積極開展第二課堂教育，主要途徑是建立大學(xué)生科技創(chuàng)新和實(shí)踐基地，讓學(xué)生的創(chuàng)新和實(shí)踐想法有平臺(tái)得以展示，進(jìn)而提高學(xué)生的創(chuàng)新和實(shí)踐應(yīng)用能力。例如，定期讓學(xué)生為全校師生義務(wù)維修小家電，不僅服務(wù)了全校師生，同時(shí)也鍛煉學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力；例如，鼓勵(lì)學(xué)生積極參加全國(guó)電子設(shè)計(jì)大賽，GE大賽、“互聯(lián)網(wǎng)+”競(jìng)賽等。 通過(guò)參與這些競(jìng)賽，鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力， 真正使學(xué)生做到學(xué)以致用，提高其工程實(shí)踐能力。

4 加強(qiáng)工程實(shí)踐培訓(xùn)

工程實(shí)踐是提高教師和學(xué)生應(yīng)用能力的重要途經(jīng)。 教師不僅要傳道、授業(yè)、解惑，更應(yīng)該培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐應(yīng)用能力。這就首先要求教師自身具備豐富的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，站在新的高度去構(gòu)思培養(yǎng)人才的新途徑，進(jìn)而更好的培養(yǎng)應(yīng)用型人才。因此要想提高學(xué)生的工程實(shí)踐應(yīng)用能力，需從教師和學(xué)生兩方面入手:

（1）教師工程實(shí)踐培訓(xùn)：為提高教師工程實(shí)踐應(yīng)用能力，近年來(lái)，學(xué)院多次選派專業(yè)教師到企業(yè)進(jìn)行工程實(shí)踐，讓教師體驗(yàn)工程生產(chǎn)工藝，了解工程行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)，強(qiáng)化實(shí)踐技能。

（2）學(xué)生工程實(shí)踐培訓(xùn)：目前高校實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)存在實(shí)習(xí)單位不愿意接收大學(xué)生實(shí)習(xí)的問(wèn)題，這與培養(yǎng)應(yīng)用型人才目標(biāo)相違背，要從根本上解決這一問(wèn)題，關(guān)鍵在于建立實(shí)習(xí)基地。本著“優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、資源共享、共同發(fā)展”的原則，河南城建學(xué)院加大實(shí)習(xí)基地的建設(shè)安排學(xué)生參加集中實(shí)習(xí)培訓(xùn)，學(xué)生反應(yīng)培訓(xùn)效果良好。

總之，高校在對(duì)電路基礎(chǔ)課程改革時(shí)，應(yīng)遵循市場(chǎng)對(duì)創(chuàng)新和應(yīng)用型人才的需求，把培養(yǎng)創(chuàng)新和實(shí)踐能力的大學(xué)生作為衡量教學(xué)質(zhì)量的標(biāo)桿。本文對(duì)當(dāng)前電路基礎(chǔ)課程創(chuàng)新教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)進(jìn)行了探索，并提出了自己的一些教學(xué)方法，目前已頗有收獲，但改革的道路任重道遠(yuǎn)，要實(shí)現(xiàn)為社會(huì)輸送創(chuàng)新和應(yīng)用型人才的目標(biāo)，需要不斷探索，因此，河南城建學(xué)院將不斷努力致力于教學(xué)改革，為社會(huì)培養(yǎng)輸送優(yōu)秀的創(chuàng)新型和應(yīng)用型人才。