“電路”國家級精品課程的建設與實踐

摘要：自教育部啟動精品課建設，哈爾濱工業大學電工基礎教研室在原有基礎上，制定了科學的規劃，改革了課程體系，使課程建設更上一步。詳細介紹了“電路”國家級精品課建設過程中在教學方法改革、教學手段更新、加強實踐教學、規范教師隊伍建設等幾方面所采取的具體措施，提出了在提高教學質量和人才培養質量等方面應采取的方法。

關鍵詞：電路；精品課；教學改革；實踐

作者簡介：霍炬（1977-），男，河北唐山人，哈爾濱工業大學電氣工程系，副教授；齊超（1970-），女，黑龍江齊齊哈爾人，哈爾濱工業大學電氣工程系，教授。（黑龍江 哈爾濱 150080）

基金項目：本文系黑龍江省高等教育教學改革項目（項目編號：JG2012010166）的研究成果。

中圖分類號：642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）26-0040-02

哈爾濱工業大學電工基礎教研室成立于1952年，教研室的前輩對教研室和電路課程建設做出了巨大貢獻。哈爾濱工業大學校訓“規格嚴格，功夫到家”就是在俞大光院士等前輩的倡導下形成的，它對學校的建設和發展產生了深遠的影響。

在20世紀50年代，該課程稱為電工基礎，是電路和電磁場的合并，在70年代，才將電路和電磁場分開，分別設課。目前“電路”課程是面向電類專業本科生開設的技術基礎課。自從2003年教育部啟動精品課建設以來，[1]結合國家精品課建設要求，以及學校辦學定位和培養目標，課程組實施了一系列特色鮮明的教學改革和教學實踐。課程建設過程中始終注重體現一流的教師隊伍、一流的教學內容、一流的教學方法、一流的教材和一流的教學管理的精品課程建設主旨和內涵，保證了精品課程建設的目標和水平。

一、“電路”課程教學方法改革

1.深化教材改革，將電路理論闡述與電路仿真分析相結合

教研室從推出《電路理論基礎》第一版教材以來，結合新時代的培養方針，不斷調整完善，與時俱進，一直持續進行教材改革。迄今已推出第三版教材，第四版教材已完成初步規劃?！峨娐防碚摶A》第三版教材將電路仿真機輔分析軟件OrCAD和MATLAB成功引入例題解析，教材中每節有代表性的例題除了常規解法外，都會用OrCAD或MATLAB輔助求解，[2]極大地調動了學生學習積極性，增強了學生的理解力。

2.傳統授課方式與多媒體電子教案授課方式相結合

傳統的板書教學可以通過書寫板書留給學生思考時間，從而使得學生能緊隨教師的授課思路，能當堂理解和消化教師的授課內容。但傳統的板書教學能提供的信息量有限，難以適應現代教學改革的需求，因此引入多媒體教學就成為一種有效手段。引入多媒體教學可以充分利用計算機的特點，將文字、聲音、圖形及影像等多種媒體整合在一起，既保證課堂的信息量，又使得學生獲得的信息更加生動形象。

3.課堂教學、實驗教學和上機教學相結合

將OrCAD仿真軟件引入理論教學和實驗教學中。對于比較復雜的電路，課堂講授既費時又難以現場觀察其電路行為，而應用計算機輔助分析則能方便地改變電路的參數、結構、頻率等，從而幫助學生認識復雜的電路系統行為。為強化學生對OrCAD仿真軟件的掌握，課程設置了16學時的上機實驗，要求學生應用該軟件計算直流電路、交流電路、暫態電路以及非線性電路問題。

4.課前、課后延伸式教學相結合

每學期開課前，根據上學期專家、學生和教師反饋，教研室對教學內容重新進行精心安排，科學地制定教學日歷，并上傳到網絡上，學生可以清楚地了解課程的總體安排和各章節主要內容。由于“電路”課程是專業基礎課，采用大班教學，教師與學生單獨溝通機會相對較少。針對這種情況，課程組采取了一系列措施：每天安排一位教師答疑；將每位老師的電子郵箱、QQ號公布給學生開通網上答疑等。實踐下來，收到了非常好的效果，不僅能夠及時解決同學在學習中的疑問，還能了解學生對教學的個別需求，從而改進教學方法。

5.啟發式教學，激發學生自主學習

在教學過程中采用回憶式提問、理解式提問、應用式提問、專題討論等方法，積極引導學生主動思考，鼓勵學生回答問題，加強了學生自主學習的能力和判斷能力，并培養了學生主動思考的習慣和探索精神。每學期布置一到兩次大作業，引導學生對學過的知識進行總結，達到融會貫通的效果。

6.注重基礎課與后續專業知識點的結合

對重要的知識點介紹它的前因后果，使學生用辯證發展的思維看待基礎課程中知識點的學習，形成發散思維，將學習的知識構成有機的整體，有利于學生對后續專業課程的學習，培養學生綜合運用知識的能力。例如，從大學物理中的波現象引入到傳輸線的波過程；將復頻域中的網絡函數和控制系統中傳遞函數及穩定性相結合。

7.把工程背景和科技發展史引入教學

“電路”課程雖然是專業基礎課，但和工程實際密切相聯。為了培養學生發現問題和解決問題的能力，在講授分析理論的同時，還介紹其工程背景和應用，使學生了解工程實際應考慮的復雜因素，從而建立起對電路的實際器件與電路模型的相互聯系的認知，深刻理解電路模型的適用范圍、條件和局限，了解重要的分析方法產生的歷史條件和工程背景。例如講授正弦交流和三相電路時，讓學生了解交流電的歷史及國際標準、國家標準；講授分布參數電路時，介紹電纜和電力傳輸線的故障測距。

二、“電路”課程教學手段更新

1.多媒體電子教案的應用

教研室制作了《電路理論基礎》電子教案，由高等教育出版社出版，每個教師可以根據自己的教學風格進行修改。對于抽象的、難以理解的內容，同時制作了部分動畫課件幫助學生理解，如頻率特性、波的多次反射、駐波。

2.網絡教育

開發了電路課程網站（http：//ec601.hit.edu.cn）和電路實驗教學網站（http：//eelab.hit.edu.cn），實現了立體化教學，為學生創造了自主學習的客觀環境。課程網站為學生開辟了一個新的學習途徑，加強了教師與學生和外校同行的交流與互動。教師在網上答疑不僅使提出問題的學生受益，也可使其他的學生受益。此外，其他高校的學生可以通過網站下載了解本課程的相關資料和信息，實現了優質的教學資源共享。

3.自主學習能力和創新能力的培養

為了調動學生自主學習的積極性，對部分院系電路考試方法進行了改革，在原來考試方式（平時成績+作業成績+期末筆試成績）的基礎上，增加了附加分。要求學生在課程學習期間撰寫有關電路理論和電路應用的小論文，教師對此小論文進行評判給出附加分，附加分滿分為8分。此舉措鍛煉了學生發現問題和解決問題的能力，部分學生所寫的小論文經教師指導修正后已在相應的期刊上發表。

三、實踐教學突出

以培養學生基本實驗技能、綜合設計能力和科研創新能力為目標，在實踐教學中突出學生四種能力的培養。

1.理論驗證及基本實驗技能的培養

理論驗證及基本實驗技能是實驗的基本功，以此加深理解電氣信息、電子科學技術領域內的基本理論，對課堂教學所學的部分理論內容進行實驗驗證。學生通過實驗可初步掌握常用的電工儀表、電子儀器設備的使用方法；按預定的實驗要求完成基本的電路實驗，準確地讀取實驗數據，測繪波形和曲線，分析實驗結果，寫出符合要求的實驗報告。這種基本科學實驗能力的培養，對于每個學生都是至關重要的。

2.學生動手能力的培養

要求學生完成有一定內容深度和工作量的小課題，使學生學會通過實踐學習科技知識，掌握綜合用電的本領。實驗室給出實驗題目并提供實驗條件，學生從查閱資料、選擇元器件、構思實驗步驟、調試電路，到完成實驗，均需要自己獨立完成。通過這樣的實驗，增強了學生的實驗興趣，全面提高了學生動手能力。

3.工程計算能力的培養

通過在電路理論和實驗教學中采用OrCAD和MATLAB軟件進行電路仿真，充分發揮計算機在實驗教學中的作用，培養學生的仿真意識和仿真分析能力。仿真實驗能夠幫助學生更好地完成設計任務，動手操作實驗之前，先仿真，以驗證設計正確與否。以實際操作實驗為主，計算機仿真為輔，既突出了實驗能力的培養，又強調了新實驗手段的學習。

4.掌握高新技術能力的培養

學生在校期間，應利用實驗中心先進的實驗設備，盡可能多地了解和掌握高新技術，如EDA、PWM控制器、可編程控制器、單片機、計算機仿真技術等，這樣在以后的技術工作中才能具有更多的本領、更強的能力，處于更有利的競爭地位。

四、青年教師培養規范

青年教師的培養是建設好精品課程的重要保證。[3]為此，教研室特別注重對青年教師的培養，為他們的迅速成長盡量創造有利條件，具體培養措施如下：

1.實行指導教師制度

每位青年教師來教研室工作后，教研室為其配備一名教學經驗豐富的指導教師，從教學、科研等各方面研究并制定詳細的培養計劃，并要求每學期至少有兩次具體指導。

2.實行上崗制度

新來教師必須進行崗前培訓和試講，獲得上崗資格。必須經過1～2個學期的助課，完成全部指導實驗教學的內容，方能進行講課工作。

3.教研室實行集體備課制度

每學期進行5次集體備課，對教學中出現的疑難問題和教學方法進行討論，以利于教師相互促進，相互提高。

4.鼓勵在職攻讀博士學位

大力支持青年教師完成博士學位的攻讀。在學校政策鼓勵下，教研室任課教師已全部獲得博士學位。

5.吸收青年教師參與教材的編寫工作

通過參與教材的編寫工作，加深青年教師對教學內容的理解，促進教學水平的提高。

五、結論

在國家精品課建設過程中，“電路”課程教學依據以育人為本的理念，按照“規格嚴格、功夫到家”的傳統，對基本概念嚴格要求，注意理論聯系實際，注意研究教學方法改革，采用互動式教學，培養學生思考和表達能力，激發學習該課程的興趣；并不斷充實和更新多媒體電子教案和課程網站，使其被廣為利用；加強實驗教學，在基本型實驗的基礎上，開創了設計型實驗和個性化研究型實驗，培養學生動手能力；培育了一支年輕有為、水平高、團結緊密的教師隊伍。

參考文獻：

[1]商思禮.教育部啟動精品課程建設工作[J].中國大學教學，2003，（6）：4.

[2]陳希有.電路理論基礎[M].北京：高等教育出版社，2003.

[3]梁艷萍，戈寶軍.電機學國家精品課建設與教材建設[A].第6屆全國高等學校電氣工程及其自動化專業教學改革研討會論文集（上冊）[C].2009.

（責任編輯：王意琴）