电路分析课程教学改革与研究

2011-08-15徐国峰宋卫菊卢松玉南京工程学院工程基础实验与训练中心江苏南京210067

科技视界 2011年22期

徐国峰宋卫菊卢松玉王玫（南京工程学院工程基础实验与训练中心江苏南京 210067）

电路分析课程是电子类和电气类（电类）本科必修的专业基础课。它的先修课程是大学物理电学和电磁学部分，高等数学中微积分、微分方程，线性代数和工程数学中拉普拉斯变换及傅里叶级数变换等，其后续课程包括模拟电子技术、自动控制原理、信号与系统、电力电子和电机学等课程。因此，电路分析课程在电类专业的人才培养方案和课程体系中起着至关重要的作用。随着信息技术的快速发展，使得电路分析理论教学课时减少，同时又要保证电路分析教学质量不断提高的前提下，传统的电路分析教学已不能满足要求。在探索电路分析教学改革的道路上，笔者从以下几个方面进行改革与总结。

1 教学大纲和教学内容

电路分析教学大纲既体现了本门课程的独立性，又体现了该门课程在人才培养方案中的重要地位。

教学大纲犹如一根指挥棒[2]，决定了电路分析教学任务内容的广度和深度。教师或教研室团体在制定教学大纲时，应根据人才培养方案仔细斟酌、表述规范、用词准确，对掌握、熟悉和了解的内容要求清楚、决不能含糊和混淆。

在制定本校电路分析大纲时，考虑到学校的性质（工程应用型本科院校）及电气类专业和电子类专业的差别，最终电路分析这门课程撰写两种教学大纲，即电路原理A（72学时）和电路原理B（56学时）。两者的主体内容基本相同，即线性电阻电路基本概念及分析方法、正弦稳态电路（相量法）分析、三相电路、暂态电路时域分析及二端口网络部分，电路原理A还包括暂态电路的频域模型及分析，非线性电阻电路分析及磁路部分等。

2 教学方法

2.1 合理选取教材、多媒体与板书结合

一本合适的教材或讲义也是取得良好教学效果的关键。从目前国内教学来看，学生习惯于拿着一本正式出版的教材进行上课，觉得这样很踏实；如果上课没有教材或者非正式的教材，就会心里没底。该习惯的形成应该和我们国家一贯教育方式有关。这种教学或学习是非常被动的，上课时学生只需把老师所讲内容从书上找出来，没有思维过程。

殊不知许多场合的学习，如走上工作岗位后学习某个知识、硕士或博士阶段的学习很多都是没有正式的教材的。一些国外的学校，他们在制定大纲时就考虑了这些，大纲中明确规定课前、课中及课后[3]做些什么并提供一本或几本参考教材，学生按照要求进行准备，从而避免了听课的盲目性。针对这些具体情况，教研室老师利用业余时间，总结过去上课的多年经验，编写了一本《电路分析》教材，教材通俗易懂，例题有针对性便于自学和教学。

目前大学上课的主要方式为多媒体和板书教学，一般是两者的结合。多媒体上课信息量大，内容比较形象、生动，一旦学生思维不集中、开小差就很难跟上进度了。板书信息量小、表达方式受限，但有助于抓住学生思维，上课内容深刻，并有助于学生记忆。所以教师在进行授课时，应该根据不同的内容选择适当的上课方式，确保上课效果达到最佳。另外，应及时与学生沟通、倾听学生上课感受，适时调整授课方式。

2.2 互动式教学和启发式教学相结合

上课具有良好的氛围是教学成败的又一关键要素所在。课堂上内容详实，表述无歧义这只是上好课的第一步。当然，作为青年教师熟练掌握大纲规定的知识点，有很长的路要走。其实，上好课更高的境界或层次应该是让学生在快乐中学习，学到知识、技能及做人做事的道理，这也是教师和教学改革永远追求的目标。比如说同一个知识点，有的老师讲的很直白、生硬，毫无感染力，学生听了也很乏味、无法激起学习兴趣，这当然不能算作好的教学方法。笔者在教学过程中，有意的运用启发式教学，如讲到电阻基本连接时，有串联和并联，这些二端网络的等效电阻利用公式比较容易求出，但是通过例子可以引出混联及星三角连方式，混联连接的电阻没有具体公式计算其等效电阻，分析清楚连接方式（串并联），也比较容易计算出等效电阻的。但星三角连接的电阻就无法用串并联公式进行计算了，但可以提供思路让学生自己看书（大纲不作要求）。在互动式教学过程中，笔者还有意拿出部分课时（约2-4学时），提前向学生布置任务，让他们利用课余时间进行预习，下次上课时，选择部分同学到讲台上讲述这部分知识，这种方法也受到很多同学的赞成。

2.3 电工技术的应用

电路分析课程理论性强、数学知识要求也高，如果课堂上讲得过于理论化，学生很难接受，其实可适当介绍电工技术的应用。在正弦稳态电路中，虽然没有正负极之分，很多同学在接线时（特别是实验时）抓到什么线都往上接。在原理上，只要电路是连通的元器件就可以工作，但是在实际电路中是有讲究的，火线和零线是不能混用的。还比如说，在三相电路中大家也都见过两眼和三眼插座，这时可以问问学生，有谁知道这两者的差别，何时使用两眼插座，何时使用三眼插座，零线和地线又有何区别，各自又是怎样形成等等。教师在授课时，应该充分结合工程和自己科研实际，向学生介绍一些电工技术的应用，这样学生也不会觉得这门课程很枯燥了。

3 课后辅助教学

3.1 作业少而精（典型）

由于电路分析这门课程基本概念、定理、定律比较多，想要学好电路分析这门课程，则需进行一定量的作业和练习。从教学大纲来看，一个学时就有一道练习题目。但笔者认为教师在选择练习题时，尽量做到少而精，题目具有典型性。比如说像在给线性电阻电路分析方法留作业时，一道题目既可以用网孔电流法求解，又可用节点电压法求解，即要求学生用不同的方法求解并验算结果的正确性，他们自己就会总结不同方法的优缺点。

3.2 电路仿真软件Pspice、EWB、Multisim

电路分析仿真软件比较多，国内高校采用常见的软件有Pspice、EWB和Multisim等，在理论进行一定程度时，有必要向学生介绍电路仿真软件。由于本校电路实验中所使用仿真软件是Pspice，于是笔者在讲到暂态电路时向学生介绍了该款软件。

电路仿真可将复杂的理论进行具体化，并可避免复杂的推导和计算，仿真结果形象、生动。有些实验在实验室不能完成（由于缺少硬件），只要模型合适，通过仿真也可得到良好的实验效果；有些题目不容易计算通过仿真也比较容易得到结果。总之，电路仿真可以加强学生对知识的理解和掌握，与传统的实验相比有很大的优势即不受时间和空间的限制来验证自己的想法。

3.3 助学中心（校级精品课程）

现在学习的条件和以前大不相同，摆在学生面前的资源丰富，学生只有利用好这些资源才能把这门课程学好。电路分析这门课程学习也不例外，最主要资源便是老师上课和电子课件。另外，老师还会提供一些有效的学习资源，如参考书、参考资料（包括各种纸质和电子资料），有价值的网站等。

电路分析是本校校级精品课程，通过教务处主页的助学中心链接进去就能找到电路分析精品课程的所有资料。网站中包含这门课程的教学大纲、授课计划（内容）、课程介绍、电子课件、练习题、往年试卷和答案、部分老师上课视频资料等，还有和老师进行互动的论坛，如果有什么问题也可以网上留言，老师会集中时间进行答疑的。

4 加强理论联系实际重视实验教学

电路分析这门课程是理论和实践并重的课程，实验有助于提高理论认识和掌握，理论又可指导实践，电路分析教学不能偏废任何一方。本校为了加强学生动手能力，特地把电路原理实验从原来的课程中独立出来，单独设课（24学时，记1学分）。实验单独设课，有独立的课程体系、考核方式。实验单独设课，会提升实验的地位，但也会暴露一些问题，比如说老师的工作量增加，实验不能很好的与理论同步，排课难度大等一系列问题。

5 对考核方式进行改革

电路分析课程教学改革，还离不开考核方式的改革。电路分析考核总体上说包括期末考试和平时两大块。期末考试改革主要是试卷的改革，增加试卷题型、加大试题库建设等，平时考核主要考核学生学习态度和学习的主动性等，具体包括考勤、课堂的提问、作业及分组进行小班的讨论[4]或让学生们上台讲授某些知识点，或者是小论文作业之类。

总之，考核形式不再单一，而是比较客观、公平的反映学生们平时的学习状态。