浅析“电路原理”课程教学改革

2020-01-10聂森

科教导刊 2020年17期

聂森

（华东交通大学电气与自动化工程学院江西·南昌 330013）

0 引言

电路原理课程作为高校电气信息类学生的一门专业必修基础课，涵盖的内容较多且较为基础，是很多后续课程，诸如模拟电子技术、数字电子技术、信号与系统等课程的前期基础性课程，同时也是学生专业兴趣和思维方式形成的引导课程，因此在专业培养中显得尤为重要。随着社会进步以及科学技术的迅猛发展，目前部分高校将创新创业型人才作为培养目标，制定的培养计划侧重于工程实践和“产学研”模式，因此电路原理作为电类大方向的专业必修课近年来在教学内容上也在进行逐步调整。[1]

从1977年电路原理课程教材编写之初，通过长期教学经验的累计、历届课程指导委员会和教学研讨会的相互交流，以及电子技术的发展，电路原理课程的教学内容也在不断的更新和调整。[2-4]目前电路原理课程的内容大致可分为4个部分：电阻电路分析的一般方法，包括电阻电路模型及定律，线性及非线性电阻电路的分析等；动态电路的分析，主要包括一阶电路的时域分析；正弦稳态电路的分析，包括相量法、频率响应、谐振等内容；以及非正弦周期电流电路和信号的频谱。这四部分内容相辅相成，前后贯通，从电路的基本概念开始，涵盖了电路的基础知识，并涉及了一般电路的分析计算方法，满足电信息类专业学生的基础电路知识教学。

随着电气工程与信息技术的飞速发展及其应用领域的不断扩大，当前的电路原理课程教学也面临着新的变革。在教学内容、教学方式方法以及教学评价体系等方面都需要有所调整以适应新时代高校专业人才的培养，顺应其对应专业领域的发展趋势。本文在电路原理课程教学现状的基础上，针对其教学内容、教学方式以及考核方式等方面提出相关改革举措。

1 教学现状

电路原理课程理论性较强，基本概念和分析方法较多，对于数学和物理基础知识有一定要求，因此学生在学习过程中普遍反映有一定难度。而随着电子信息技术的发展，应用领域越来越广，对于电路的教学也有了新的要求。因此在新时代发展背景下，电路课程的教学面临以下问题：

（1）教学内容过于侧重理论，忽略了部分实际应用的内容。电路原理课程在设置上有大学物理中的电路部分作为基础知识铺垫，且不少同学在大学物理实验课程中动手做过相关类型的实验，因此学生对于直流电部分的知识点掌握较为容易；但是对于交流电部分来说，由于理解较抽象且其内容涉及到复频域的计算，学生掌握起来相对吃力。同时，课程的侧重点针对的是理想模型构成的电路，对于电路元件以及模型特点都只考虑了理想状态下的情况而忽视了实际电路中可能存在的各种“不理想”因素，使得学生在面对真实电路的分析求解时无从下手。另外，随着电力、电子、计算机等学科的不断发展，以及电子元器件的更新换代，电路课程的部分内容也随之产生更新和改变，诸如多端元件和各类集成电路越来越多的出现在实际电路中，而这些内容在现有的教学中涉及较少，造成学生的理论知识和实践脱节，从而无法满足实际产业需求对人才的培养期望。

（2）教学方式以讲授为主，不利于学生掌握。现有的电路原理课程以理论讲授为主，学生动手操作的实验部分较少。这容易造成学生对课程的理解不够深入，仅能通过解题的思路和方法了解电路的原理而缺少实际认知，当实际电路结构发生变化或较为复杂时，学生往往不懂得如何基于课程体系，根据所学的原理性内容和解决方案灵活变通的解决问题。另外，教学中数值仿真和实验的欠缺，不利于培养学生研究型和设计型创新能力，学生的学习容易拘泥于不断的“解题”中，专注于解题的方法和技巧，延续了高中时期的学习思考方式，从而失去了大学培养学生分析和解决实际电路问题能力的初衷，也阻碍了学生设计创新能力的发展。即使理论知识掌握熟练、解题能力很强，但是面对真实课题时却因为缺少动手实践能力而一筹莫展，更加无法提出有创新性的课题研究内容和解决方案。

（3）考核方式不能够充分衡量学生的学习能力和结果。电路原理课程的考核不能仅局限于对所学知识点的内容考核，一方面仅针对知识点内容的考核容易造成学生“死记硬背”，即通过牢牢记住各种相关原理定理，背熟经典例题的解题步骤和方法来应对考试，而未真正掌握分析解决问题的方法和能力；另一方面对于学习能力较强，真正具备了分析和处理电路问题及综合应用能力的学生来说，这样的考核方式难以体现出他们的真正水平能力，无法调动其积极性且不利于培养和挖掘他们的潜力。

2 “电路原理”课程教学改革内容

综合上述考虑，我们认为从教学内容、教学方法以及考核方式上应做出系列调整和改革，坚持以学生为中心、以培养学生能力的目的为导向，同时根据教学效果不断做出持续性的改进措施。

（1）教学的主体应以学生为中心。在教学内容和教学方法上，应该更加注重学生的理解和接受程度。将以往教学活动中强调的教师讲授了什么转换为学生能学到什么。从这一点出发，在教学内容上应该引入更多日常生活及应用中普遍存在的电路元器件，以及解决实际电路问题需要使用的原理及方法。让学生全面掌握理想元器件和实际元器件的不同，使得教学内容不再局限于理论而有更多实际的应用背景和解决方案。在教学中可将知识讲解和电路仿真相结合，可以先通过实验设计电路仿真，让学生通过仿真观察现象从而产生思考，再将原理和知识点代入讲授，加深学生的印象使得其理解更加全面，同时培养了学生独立思考问题的能力。同时，在教学方法中也应更多的让学生成为主体，对于新内容的讲授可在前期知识铺垫的基础上，通过总结、引入和对比等方法让学生主动性的归纳和理解，而不再是教师对内容的直白描述，增强学生学习的主动性。

（2）教学应以培养学生的能力为目标导向，以通过电路原理课程使得学生具备分析和解决一般实际电路问题的能力为教学的目标。在教学中引入更多的工程实例，通过对实例的分析和解决，让学生多思考、勤动手，逐渐掌握并提高解决实际问题的能力。同时在教学中适当的引入设计性内容，鼓励学生不满足于对问题的分析和解决，而是具备能发现有实际意义问题的能力，具备研究型的学习能力。另外，可将教学内容做适度的扩展，在学生掌握现有课程内容的基础上，有针对性的拓宽学生的知识面，增进学生对于以电路原理为基础的相关课程及学科的了解。

（3）教学的评价体系可以多样化，并根据教学效果对教学的方法和内容作出持续性改进。对于学生的考核方式应该尽可能多的考虑不同学生的特点，在公平的基础上反映出学生的真实水平。不仅仅将考核集中于学生对知识点的掌握情况，也要注重对于学生思考问题的能力、解决问题的能力以及综合设计应用能力的考查。同时可引入学生对教学的反馈和评价机制，从学生的角度评价教学内容、教学方法和教学效果，让教师对于自己的教学有更多角度的观察，并且可将此种评价长期化，例如可通过对毕业生的问卷调查形式，了解学生在工作或继续深造后对此门课程的更多感悟，提出基于实际工作、读书经验的深度反馈，让教师更加清楚本门课程的教学重点和实用性分析，根据学生的反馈了解到学生对于课程的真实需求和建议，在教学中更准确的把握教学方向。基于多样化的考核方式，教师通过考核结果更容易分析和判断学生对课程的掌握情况，从而发现教学中需要加强和改进的地方，有利于实现持续性改进，提高教学效果。