創新電氣專業基礎課程的教學方法初探

摘要：“電路原理”作為我國高等學校電氣專業的專業基礎課，對相關后續課程的學習有著重要的影響。在對該專業基礎課程進行教學改革的實踐中，通過知識結構創新、教學手段創新、結合實際進行創新三方面入手來激發學生的學習興趣，提高了課程的教學質量，培養了學生的創造能力、分析和解決問題的能力。

關鍵詞：學習興趣；電路原理；電氣專業基礎；教學質量

作者簡介：趙宇紅（1973-），女，湖南邵陽人，南華大學電氣工程學院，副教授；王有香（1965-），女，湖南邵陽人，南華大學電氣工程學院，實驗師。（湖南 衡陽 421001）

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）29-0045-02

“電路原理”課程是我國高等學校電氣信息類（含電氣工程及其自動化、電子信息工程、自動化、通信工程、電子信息工程、生物醫學工程）專業的專業基礎課，[1]具有知識點多、原理抽象、知識體系復雜等特點。通過本課程的學習，學生可以掌握電路的基本理論、基本知識和基本技能，培養分析問題、解決問題的能力，為后續課程的學習及將來從事工作建立必要的基礎。因此，學生對該課程學習和掌握的程度極大地影響著后續課程的學習興趣和學習效果。如何激發學生的學習熱情，培養學生的學習興趣，提高“電路原理”課程的教學質量，夯實學生的專業基礎知識，是一個很值得探索研究的問題。本文將從創新——激發學生學習興趣，提高教學質量的角度談談幾點體會和想法。

一、通過知識結構創新，激發學習興趣

愛因斯坦曾說過：“興趣是學生最好的老師。”有了興趣和熱情，才能增強學生學習的主動性，在發揮教的主導作用的同時，充分調動起學的主體作用，讓學生主動學習、關注和這門課相關聯的知識獲取。

“電路原理”課是電氣信息類專業的學生進入學校學習的第一門工程類課程，它與前期“高等數學”、“大學物理”等課程聯系密切，也是后續電子技術、電機學、電力拖動、PLC等課程學習的基礎，在整個專業課教學中起著承上啟下的作用，在電氣信息類專業培養方案中占據著重要的地位。為了讓學生認識到這門課的重要性，就需要從第一堂課開始精心準備。一般來說，第一堂課是緒論課，老師通常會按照電路發展的歷史講解相關的人物和事物，如愛迪生、安培、庫侖等，以便使學生對本課程產生興趣。在講述完這一部分后，開始對課程做總體介紹，包括學習方法和應用前景等。實際教學中，筆者覺得這樣的教學方式雖然在一定程度上可以引起學生對本課程的學習興趣，但對有些學生來說，由于基礎較差，學習能力較弱，即使產生了學習興趣，也會因為所講內容與自身的實際情況和未來的人生規劃相距遙遙而喪失學習動力。

為了更好地激發學生的學習興趣和掌握知識的熱情，筆者嘗試對知識結構進行創新，提出“能量鏈”。通過“能量鏈”給學生搭建起一個課程知識和未來實際工作相聯系的框架與對應關系。在緒論課中首先提問“現在的社會發展和經濟生活能不能離開電能”；學生思考回答后，再引導學生思考“電能來自哪里，如何輸送應用”；待學生再思考回答后，也就幫助學生在頭腦中逐漸形成了一個“能量鏈”，即電能的產生—輸送—應用，同時也將相關課程的作用、關系、應用前景等有機地聯系在一起，構成一個完整的系統。如：“電機與拖動”課程對應著“能量鏈”電能的產生和應用兩個環節，學生們學習了“電機與拖動”課程后可以知道如何通過發電機得到電能；如何通過電動機將電能轉換為機械能應用，并能在以后的工作中根據需要更好地科學選擇、應用、維護發電機和電動機。變壓器及變頻器、PLC和其它控制課程則對應著“能量鏈”電能的輸送環節，變壓器進行升壓降壓實現電能低損耗的遠距離輸送和分配。學生們學習了變壓器、PLC和其它控制課程后，可以知道如何根據生產和人們生活對電能的大小、供給時間和方式等需要，對電能實現各種控制。這樣一來，學生學習的目標清晰了，理論與實際的距離拉近了，學習興趣自然越來越濃厚。

二、靈活運用多種教學手段，激發學習興趣

傳統的“電路原理”教學注重、強調知識的傳授，教師處于主宰地位，學生只是被動地接受教師所灌輸的知識和理論，忽視了對學生學習能力、創新能力的培養，忽視了學生的主體地位，學生的學習積極性、參與性不高。為激發和培養學生的學習興趣，可靈活利用多種教學手段。下面以電容器這一部分內容的教學為例進行說明。

1.利用多媒體進行情境教學

多媒體技術是一種很好的教學輔助工具，可以通過它在課堂演示逼真的模擬課件，通過視頻、Flash動畫、動態圖片以及配上合適的音樂等形式，[2]為同學們創造逼真的學習情境，營造輕松自然的學習氛圍，從而激起學生強烈的學習欲望，有效地拉近學生與書本的距離。

如介紹電容器這一部分內容前，教師備課時可將與電容器相關的視頻素材與電視、錄像或網絡收集的資料相結合制作成 CAI 課件，作為電容器的背景知識。上課時再將其放映出來，激起學生進一步學習電容器結構與工作原理的興趣，讓他們更關注電容器相關知識，并覺得“學有所用，學有所取”，從而可以有效地提高課堂學習效率。

2.實物模型直觀教學

電容器是一種常用的電子器件，圖1、圖2、圖3、圖4所示為部分電容器的實物圖。講授這一部分內容時，教師可準備電容器、電感、電阻等一些電子器件實物，以及電視機、收錄機、電腦等電子主板。上課時，可先把一些電容器、電感、電阻分發給學生，讓他們直觀地了解這些元器件的外形和結構，辨識它們的不同；然后再拿出準備好的電子主板讓學生尋找各種電容器、電阻和電感，并讓他們記下相應的型號。這樣，一方面可以使學生直觀地認識各種元器件的外型、型號，也初步了解這些元器件的使用場合，另一方面也可以把枯燥的元器件學習變得輕松愉快。

3.巧用類比法，化難為易

本課程中有許多抽象的物理量，直接進行講解，學生一般會覺得比較難理解，效果也不太理想。如果教師在進行講解時，能巧妙運用學生已有的知識或身邊相似的具體事物作對比，將會化難為易，使學生更易于理解，更感興趣。如：已知有兩個電容器和開關K一起構成一個回路（見圖5），電容器1的電容是電容器2的兩倍，其中電容器1充滿了電，充電后電壓為U，電容器2沒有充電，閉合開關K后，求：電容器兩端的電壓為多少？

在求解這道題時，學生常將兩電容器看成是串聯，不能理解開關K閉合后（即達到平衡后）兩電容器兩端上電壓相等。教師在講解時，可以應用類比法，將水量和電量進行如下的類比以后，問題就容易理解得多。電容器C1類比于水容器H1（如圖6），且水容器H1中裝有h高度的水，C2類比于H2，容量是H1的一半，容器內沒有水。開關K閉合類似于打開兩水容器間的連接閥門K。思考題1：打開閥門K后，兩個水容器內的水位狀態將會發生什么變化？大家都知道H1內的水會流向H2，最后兩個水容器的水位高度一致。思考題2：閥門K打開前后水的總水量是否有變化？對于這個問題，學生也都很容易回答出：前后的總水量相等。即L= L1′+L2′，H1=H1′+H2′（如圖7）。通過前面對水和電的類比思考以后，學生就容易理解該題了：K閉合前后，兩電容器兩端的電壓相等，即U1=U2=U；電容量等于兩者之和，C'=C1+C2；總電量不變，Q'=Q1=C1·U，這樣問題就弄清楚了，。

4.巧妙設問，師生互動

“電路原理”涉及定理、定律以及重點難點都很多，當學生遇到課程中的新知識點時，有時會產生認知沖突，教師可以根據學生的認知困惑和沖突來創設問題，最大限度地調動學生的思維積極性。[3]在師生互動的過程中，引導學生思考和解決問題，如教師可用含電容器的簡單實驗，進行提問，進而深入書本內容學習。教師還可根據學生的具體情況，通過課堂討論、分組交流以及學生提問等途徑來創設問題，使學生自然而然地融入到課程學習中。

三、結合實際進行教學創新，激發學習興趣

“電路原理實驗”是一門重要的實踐課，開設了很多實驗，教師要充分利用它們，讓學生通過觀察實驗現象，加深對電路的理解，鞏固課堂所學的理論知識。做實驗往往能很好地激發學生的學習興趣，在演示實驗中，教師可以根據學校的器材和學生特點，進行一些適當的變動，讓學生自己選擇器材、設計實驗方法，在實驗中發現問題和尋找解決問題的方法等等。通過做實驗，讓學生充分動腦、動手、動口，發揮學生學習的主動性，從而激發學生的創造性思維。

四、結束語

“電路原理”這門課程具有知識點多、原理抽象、知識體系復雜等特點，學生對該課程學習興趣的高低極大地影響著該課程的掌握和學習效果。但在課程教學中通過上述教學方法和教學手段的創新可以很好地激發學生的學習興趣和學習熱情。同時，創新無處不在，教師只要善于發現和應用，在教學過程中采用合理的教學方法，把握好教學活動環節，就能激發學生的學習興趣，變被動學習為主動學習，從而提高課堂教學效果，更好地培養具有寬口徑、厚基礎、一專多能的電氣專業創業復合型人才。

參考文獻：

[1]方時嬌.提高大學本科課堂教學質量的感悟[J].理工高教研究，2009，28（1）：78-80.

[2]劉恒坤，黃莉.提高大學教育質量的幾點建議 [J].中國電力教育，2011，（8）：59-60.

[3]何新霞.提高“電路分析”課程教學質量的探討與思考[J].中國電力教育，2011，（9）：165-166.

（責任編輯：王意琴）