- 相關(guān)推薦
“電路原理”課程教學(xué)的改革與探索
電路原理課程是高等學(xué)校電子與電氣信息類專業(yè)的重要基礎(chǔ)課， 該課程主要內(nèi)容是分析電路中的電磁現(xiàn)象，研究電路的基本規(guī)律和電路的分析方法，課程理論嚴密、邏輯性強，并有廣闊的工程背景。通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生樹立嚴肅認真的科學(xué)作風(fēng)和理論聯(lián)系實踐的工程觀點，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力、分析計算能力和實踐研究能力。在課程組老師共同努力下，我校電路原理課程在2005 年獲批天津市市級精品課程。經(jīng)過近十年的精品課程維護和教學(xué)實踐，在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)思路、教學(xué)方法等方面展開的教學(xué)改革探索與實踐， 提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、實踐能力和創(chuàng)新能力。
一、教學(xué)內(nèi)容的整合
電路原理課程主要內(nèi)容涵蓋直流電阻電路、動態(tài)電路、正弦穩(wěn)態(tài)電路、非線性電路等方面，其后續(xù)課程有模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)、數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)、電力電子技術(shù)等，隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，各類新型器件不斷涌現(xiàn)，構(gòu)成各種實際功能電路的要素發(fā)生了重大改變，多端元件和集成電路已經(jīng)成為構(gòu)建實際功能電路的主角，由此進行電路原理課程內(nèi)容的整合勢在必行。
第一，突出電路原理課程的基礎(chǔ)地位。電路原理是電類專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)的第一門專業(yè)基礎(chǔ)課，其中所介紹的概念、定理和方法構(gòu)成分析電路的重要基礎(chǔ)。在教學(xué)中，應(yīng)將重要知識點、重點、難點以及與工程聯(lián)系緊密的內(nèi)容講深講透;對于理論推導(dǎo)和與后續(xù)課程聯(lián)系不大的內(nèi)容，則少講或布置為自學(xué)內(nèi)容，鼓勵有興趣做理論研究的學(xué)生自行推導(dǎo)。例如：在講授疊加定理時，將定理的內(nèi)容、應(yīng)用、注意事項、零值電源的處理方法仔細講解，而定理的推導(dǎo)以及齊性定理等內(nèi)容可布置給學(xué)生自學(xué)，這樣既將基礎(chǔ)部分進行了充分講解，又使學(xué)生通過對推論擴展部分的自主學(xué)習(xí)對基礎(chǔ)理論進行了應(yīng)用，提高了學(xué)習(xí)質(zhì)量。
第二，優(yōu)化電路原理課程教學(xué)內(nèi)容，與專業(yè)知識和應(yīng)用緊密結(jié)合，使電路原理課程能充分發(fā)揮專業(yè)基礎(chǔ)課導(dǎo)引專業(yè)的作用。例如，對于電氣和自動化專業(yè)學(xué)生，結(jié)合其專業(yè)特點，增加正弦穩(wěn)態(tài)電路部分的學(xué)時，減少偏理論的拉普拉斯變換部分的學(xué)時，并且在授課過程中，結(jié)合專業(yè)特點進行教學(xué)。例如，在講授三相電路時，通過講解對稱三相電源是由三相同步發(fā)電機的三相繞組產(chǎn)生的，介紹三相同步發(fā)電機的結(jié)構(gòu)特點， 把三相電機的等效電路引入教學(xué)中， 使學(xué)生把抽象的三相電源概念與實際電氣器件聯(lián)系起來，拓展了學(xué)生的視野，也為后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)打下了基礎(chǔ)。根據(jù)電氣信息學(xué)科最新發(fā)展和應(yīng)用情況，介紹專業(yè)發(fā)展趨勢，講授最新的知識。例如，在講授回轉(zhuǎn)器時，結(jié)合現(xiàn)代電子技術(shù)集成電路的發(fā)展要求，講授回轉(zhuǎn)器的應(yīng)用意義，給出回轉(zhuǎn)器的內(nèi)部電路，將運算放大器的應(yīng)用與實際電路結(jié)合起來， 加深學(xué)生對電子器件的理解。而對于電子信息專業(yè)的學(xué)生，加強非正弦穩(wěn)態(tài)電路的學(xué)習(xí)，將為其后續(xù)課程信號與系統(tǒng)、通信原理等課程的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。
第三，結(jié)合實際電路進行教學(xué)，使學(xué)生建立起工程概念。傳統(tǒng)的電路原理課程注重分析理想模型構(gòu)成的電路，學(xué)生缺乏從實際元件到電路模型的建模觀點，理論與實際脫節(jié)。我們在講授電路分析問題時，應(yīng)介紹現(xiàn)代電氣工程領(lǐng)域中廣泛使用的元器件， 讓學(xué)生進行電磁過程分析，給出相應(yīng)電路模型，建立工程概念。例如，在進行正弦穩(wěn)態(tài)電路分析時， 引入常見的日光燈電路， 介紹電路特點，給出鎮(zhèn)流器、燈管的電路模型，再進行電路的分析，將抽象的電阻電感電路模型與實際電路相結(jié)合， 教學(xué)內(nèi)容豐富，學(xué)生在學(xué)完電路課程后，面對實際電路可以有效建立模型，進行電路分析。
二、理論教學(xué)方法的改革
第一，采用啟發(fā)式教學(xué)，提高課堂互動效應(yīng)。電路原理課程理論性強，涉及的計算和數(shù)學(xué)推導(dǎo)內(nèi)容枯燥，易使學(xué)生產(chǎn)生厭學(xué)情緒。因此，在教學(xué)過程中，堅持啟發(fā)式教學(xué)，采用設(shè)問環(huán)節(jié)，針對知識點提出問題，鼓勵學(xué)生獨立思考，以一個個環(huán)環(huán)相扣的問題來推動整個教學(xué)過程，學(xué)生自始至終都伴隨疑問去聽課， 并跟隨教師的思路去尋找答案，逐漸使課程學(xué)習(xí)從講授型向研討型轉(zhuǎn)變，從以教師為中心轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W(xué)生為主體的教學(xué)。例如，在講授戴維寧定理時， 首先提出一個問題：無源兩端網(wǎng)絡(luò)的等效電路模型形式是什么? 學(xué)生根據(jù)之前學(xué)習(xí)的內(nèi)容得出答案，再引導(dǎo)學(xué)生思考含源兩端網(wǎng)絡(luò)的等效電路模型會是什么形式，由此給出結(jié)論，進行推導(dǎo)，整個過程一直伴隨問題進行，學(xué)生跟隨老師引導(dǎo)進行學(xué)習(xí)，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
開展課堂討論，活躍學(xué)習(xí)氣氛。例如，在講授并聯(lián)電容提高電路功率因數(shù)問題時，提出是否并聯(lián)電容越大，功率因數(shù)提高得越多的問題，讓學(xué)生進行討論，在互動過程中，老師發(fā)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)所存在的問題，有針對性地進行講解。既發(fā)揮了課堂教學(xué)中教師的主導(dǎo)作用，也培養(yǎng)了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。
聯(lián)系實際，貼近生活，舉出事例讓學(xué)生進一步認識到學(xué)習(xí)本課程的實用性。例如，在講授電阻電感電路的瞬態(tài)響應(yīng)時，列舉開關(guān)斷開時產(chǎn)生電火花的現(xiàn)象，引導(dǎo)學(xué)生理解瞬態(tài)過程對電路的影響， 把難于理解的動態(tài)電路瞬態(tài)問題與生活實際聯(lián)系起來，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。
第二，教學(xué)方式和教學(xué)手段的改革。采用傳統(tǒng)板書教學(xué)和現(xiàn)代多媒體教學(xué)結(jié)合的方式。對于理論教學(xué)，利用教學(xué)課件圖文并茂、敘述形象生動的特點，采用多媒體教學(xué);例題習(xí)題講解采用板書的形式，步驟清晰，有利于學(xué)生接受和理解。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)與課堂教學(xué)互為補充，將教學(xué)大綱、授課計劃、教學(xué)課件、備課筆記、課堂小結(jié)、習(xí)題解答、講解視頻等上傳到教學(xué)網(wǎng)站上，并建立網(wǎng)上在線輔導(dǎo)系統(tǒng)，及時解答學(xué)生的問題，提高了教學(xué)質(zhì)量。
采用案例教學(xué)，在卓越工程師班進行教學(xué)改革試點。針對卓越工程師班的教學(xué)需要，在電路課程的教學(xué)中，增加了電路設(shè)計內(nèi)容，在講授二階電路響應(yīng)時，布置二階振蕩電路設(shè)計內(nèi)容，學(xué)生查閱資料，自己思考設(shè)計，并利用仿真軟件Multisim10 將自己設(shè)計的電路進行仿真， 根據(jù)仿真結(jié)果進行電路的改進，直到滿足設(shè)計要求，再到實驗室進行實際電路的組裝和測試， 使學(xué)生加深了對知識的理解，也將理論知識應(yīng)用到實際電路設(shè)計中，取得很好的教學(xué)效果。
三、實驗教學(xué)方法的改革
第一，注重理論和實際應(yīng)用相結(jié)合。電路原理是實__踐性很強的技術(shù)基礎(chǔ)課， 結(jié)合現(xiàn)代電工電子領(lǐng)域發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展方向，有針對性地設(shè)置實驗項目。例如，濾波電路在工程中的廣泛應(yīng)用， 將濾波電路的設(shè)計引入到實驗中，既增強了學(xué)生對電感、電容元件在不同頻率下的阻抗不同的理解， 又將電子電路的運算放大器內(nèi)容加入實驗中，增加了實驗的先進性。在教學(xué)安排上將實驗課作為課程內(nèi)環(huán)節(jié)，理論課和實驗課同步進行，使理論聯(lián)系實際更加密切。學(xué)生在完成理論部分學(xué)習(xí)后，進行相關(guān)的實驗操作，學(xué)然后知不足，知不足后能自省，再有針對地進行理論學(xué)習(xí)，形成理論與實踐有機結(jié)合的正反饋效應(yīng)。
第二，計算機仿真實驗和實際電路實驗相結(jié)合。我們在實驗室使用Multisim10 電路仿真軟件， 建立仿真教學(xué)平臺和與之相對應(yīng)的實驗操作平臺， 改革傳統(tǒng)實驗教學(xué)方法。指導(dǎo)學(xué)生擬定實驗中要解決的問題， 利用虛擬元件、虛擬儀器做仿真實驗。所有實驗內(nèi)容都采用學(xué)生先在仿真實驗室對實驗項目進行軟件仿真， 然后到相關(guān)實驗室進行實際電路操作的驗證方法。另外，由于虛擬實驗使用的元器件及儀表儀器齊全、功能多，便于開設(shè)復(fù)雜性、綜合性實驗，可打破實驗設(shè)備缺乏帶來的局限，又可解決課堂上未能解決的問題， 這對傳統(tǒng)的實驗教學(xué)起到了很好的互補作用。
將實驗的電子講義、教案、多媒體講稿、動畫演示和思考題等全部傳上網(wǎng)，供學(xué)生學(xué)習(xí)和預(yù)習(xí)，方便學(xué)生在實驗室之外進行學(xué)習(xí)和研究，提高實驗教學(xué)效率。利用錄制好的實驗教學(xué)視頻，在實驗室進行播放，學(xué)生既掌握了實驗步驟，又熟悉了要測量和運算的數(shù)據(jù);既增加了學(xué)生完成實驗任務(wù)的信心，也增強了動手能力，客觀上又保證了實驗教學(xué)的完美效果。
第三，增加綜合設(shè)計性實驗，減少驗證性實驗。將部分驗證性實驗內(nèi)容穿插到課堂教學(xué)中，作為演示，讓學(xué)生直觀的建立相關(guān)概念。增加綜合型、研究型實驗內(nèi)容，例如，在完成交流電路和回轉(zhuǎn)器電路的學(xué)習(xí)后，要求學(xué)生設(shè)計一個電路，首先實現(xiàn)將電容元件轉(zhuǎn)換為電感元件，然后在利用回轉(zhuǎn)得到的電感與電容元件構(gòu)成諧振電路， 找出諧振點，做出相應(yīng)的頻率特性曲線。通過實驗，鍛煉學(xué)生的研究開發(fā)能力。
實驗室老師自主開發(fā)新的實驗項目， 鼓勵學(xué)生將自己的設(shè)計作品在實驗室進行驗證。實驗過程中要提出問題，引導(dǎo)學(xué)生對實驗數(shù)據(jù)進行分析，與理論課程相呼應(yīng)。此外，可經(jīng)常開展創(chuàng)新設(shè)計競賽活動，訓(xùn)練學(xué)生的創(chuàng)新意識和工程能力，同時，將教師科研成果轉(zhuǎn)化為綜合型、研究型實驗項目，面向全體學(xué)生開放。
四、結(jié)束語
通過對電路課程課堂教學(xué)模式的改革， 促使實驗教學(xué)的綜合設(shè)計實驗項目的開發(fā)和實踐， 取得了良好的教學(xué)效果，提高了學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力。從2005 年至今，學(xué)生電路課程學(xué)習(xí)成績逐年提高，及格率從2005 年的75%提高到90%以上，并且學(xué)生自己組織電路實驗競賽，大家踴躍參加，興致盎然。此外，學(xué)生積極參加全國及天津市等各項電子電路競賽， 并取得了良好的成績。
通過課程的改革， 學(xué)生提高了電路課程成績的同時也為專業(yè)課程的學(xué)習(xí)打下了良好的基礎(chǔ)。在對學(xué)生和專業(yè)課程老師做的問卷調(diào)查中， 該項改革獲得了學(xué)生和老師的好評。充分利用教學(xué)資源、改進教學(xué)方法、提高教學(xué)質(zhì)量是我們高校教師的責任。在今后的教學(xué)實踐中，應(yīng)不斷地加以改進和完善，讓電路課程教學(xué)與國際接軌，為培養(yǎng)優(yōu)秀的電氣電子信息類人才做出貢獻。
【“電路原理”課程教學(xué)的改革與探索】相關(guān)文章：
《電路基礎(chǔ)》課程教學(xué)改革的探索07-03
技工院校計算機網(wǎng)絡(luò)原理課程教學(xué)改革探索論文07-03
保險學(xué)課程教學(xué)方式改革探索論文07-03
高職審計專業(yè)課程的改革與探索07-03
高職院校廣告學(xué)課程教學(xué)改革探索論文07-03
開放教育下的廣告學(xué)課程教學(xué)改革探索論文07-03
探索高校日語教學(xué)方法的改革方法07-03
歷史新課程改革的教學(xué)反思07-03
新課程改革歷史教學(xué)反思02-19