“電路”課程教學改革的探索與實踐

摘要：電路作為電氣信息類最重要的傳統的專業基礎課，它的教學現狀及應對措施是值得深思的。分析了電路教學困境產生的原因，重點從課程教學的內容改革、教學方法和手段的改革，以及實踐教學方面的改革等方面做了電路教學改革的探討，實踐結果表明，改革成效良好。

關鍵詞：電路教學；教學改革；實踐教學

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）21-0008-02

作為高校電氣信息類本科專業必修的專業課和基礎課，電路課程在整個本科教學過程中，起著承前啟后的重要作用。它是以高等數學、線性代數、復變函數等數學知識為基礎的專業課，同時也是后繼課程如模擬電子技術、數字電子技術、通信原理、信號與系統、自動控制原形、電力電子技術、電力系統分析等課程的基礎課，可見只有把“電路”學得精、學得透，才能為以后幾年的大學學習打下良好的專業基礎。

邵陽學院電氣工程系一直非常重視專業基礎課的老師的教學和學生的學習情況，但是由于種種原因，“電路”這門課在教學方面仍然遇到了很大的困難。下面就電路教學中存在的突出問題及應對改革措施及實踐結果作一些分析和探討。

一、電路課程教學困境解析

在電路教學上，教學效果不好，其主要原因歸納起來有以下幾個方面：一是電路課程本身就是一門以抽象的電路為研究對象的理論課，它涉及到的概念多，定理多，要求數學推理技能強，所以對初學者而言往往感覺電路枯燥難學，有的學生甚至還問老師，電路到底是屬于數學課還是屬于專業課，可見學生對電路課程的定位不準；二是因為研究的內容抽象，不像模擬電子技術和數字電子技術這樣的課程還可以拿實物向同學們展示以吸引他們的注意力，所以上課時若老師不設法進行教學改革，則同學們的注意力無法集中，部分同學還昏昏欲睡或玩手機，達不到教學的目的；三是以板書為教學手段，實行“填鴨式”教學，教學手段老套，特別是在需要用到大量數學知識推導的部分，一步一步推導，往往要占用大部分的課堂教學時間，而使得應用講解或例題講解上時間不夠，造成學生只知道方法或定理的名稱而不會應用的現象；四是按照“厚基礎、寬口徑、重能力”的培養模式，電路課程教學總學時被削減三分之一，授課信息量相對加大，這無疑給學生的學習又增加了一定的難度。

二、電路課程教學改革的探索及實踐

1.適當調整教學內容順序

現在電氣工程系電路教材采用的是邱關源的《電路》（第五版），分兩個學期，共96個學時上完。第一個學期學習第一到九章，其內容涉及到直流穩態電路分析、動態電路的暫態分析、正弦穩態交流電路分析。在第八章和第九章運用相量法來求解正弦穩態電路，需要復數的知識作為基礎，但電路作為大一下學期開始開設的課程，學生還沒有開始學習復數，而且他們高中時學習的復數知識很淺顯，并且是選學內容，所以大部分學生都不能對相量法做出很好的理解和掌握，更別說應用了。另外一種情況結果更嚴重，在經過一個假期后，學生再來學習第十到十八章，這九章中有三分之二多的章節還是采用的相量法分析電路，可是此時學生已經早把相量法拋諸腦后了，而作為老師，因為課時緊張，也不可能再重新給學習講解相量法的由來及基本應用，所以后面這些章中使用相量法的時候，學生就感覺學不懂、不想學。

遇到這種情況，可以把第十四章的運算法和第十七章的內容和第八章、第九章做個調換，這樣在學習電路上半本的時候就不需要涉及到正弦穩態電路和相量法；而且這樣做還有一個好處，在第七章中二階電路的零輸入響應和零狀態響應若用微分方程法來求解，則分析過程的計算量非常大，但是若用十四章的運算法來求解二階電路則要簡便很多，節省大量的課堂時間，學生也覺得簡單易懂，所以作為分析動態電路的暫態分析方法中的重要一種，運算法緊接在微分方程法之后學習是非常明智的。第十四章中的網絡函數部分可以放在第十一章頻率響應中進行講解，這樣十一章就會涉及到兩種電路狀態下的網絡函數，可以把這兩種網絡函數進行比較記憶，這樣不僅有助于對網絡函數的理解，而且還能為以后學習“自動控制原理”這門課作出一個很好的鋪墊。

2.抓住核心，突出重點

電路課程雖然內容概念繁多，但它的目標及核心內容卻少之又少。電路課程的目的就是讓同學們掌握電路中電壓、電流、功率等物理量的求解方法。要實現這個目的，需要領會電路中的三大核心內容。一是電壓、電流的參考方向以及關聯參考方向的概念，雖然這是一個所有學生都認為非常容易掌握的內容，但也是出錯率最高的知識點。[1]二是電路中理想元件的電壓電流關系，簡稱VCR，掌握這種關系式之后，結合第三個核心，即基爾霍夫定律，總是可以列方程實現電路分析的目的。

3.不同專業方向，實行同一教材不同大綱

雖然電氣、測控、自動化等專業都采用了同一本教材，有時甚至是同一老師授課，但是因為不同的專業方向，其后續課程不同，所以對電路中內容的講解側重點也應當不同，這樣才能在有限的學時內，讓學生學到他們應當學的、有用的知識。比如第十八章均勻傳輸線部分，對于電氣專業的學生，一定要重點講，講透徹，因為他們以后的專業課很多都要用到這一章的理論，但是對于自動化和測控專業的學生，只需稍微提醒一下即可。

4.理論聯系實際，激發學生興趣

要讓學生學好這門課，首先要培養他們的學習興趣。興趣不是逼出來的，而是通過老師對學生的情感教育一點一滴潛移默化形成的。為了讓電路課堂不再枯燥，變得可看、可摸、可想象，要求老師在每堂課前都認真備課，盡量找出實現生活或生產實踐中與所講的知識點能夠相接合的共同點，作為啟發或引例帶領學生進入一個現實的世界中去學習，而不是在一個抽象的世界里摸索。比如在講解戴維寧定理時，部分學生覺得難以理解，這時可以帶一盞臺燈和一個電源插座展示給學生，告訴學生們，臺燈相當于負載，除了臺燈，不管電源插座以外連接了多么復雜的電路，對臺燈而言，在插座的接口處，就相當于一個實際的電源，這就是戴維寧定理的本質。再比如說在講解一階RC電路的零輸入響應時，學生反應第七章的這幾節是最難學懂的，這時如何才能讓學生跟實際生活聯系起來呢？可以給他們講述某變電站中一個損壞的電容器在進行維修時導致維修工死亡的案例。之所以會發生這樣的后果，就是因為電容的放電過程是需要一定的時間的，不是通接電阻后就立刻能放電完畢，這就是RC電路的零輸入響應的實例。通過這樣的例子作為啟發，讓他們覺得電路里面的知識不再是看不見，摸不著的，而是每時每刻都可能在身邊發生著的現象，學生的好奇心和學習興趣就會很快培養起來。

5.教學手段創新

現在的科技發展迅猛，不能再延用傳統的“填鴨式”的教學模式，所以課堂教學模式也必然要發生巨大變化。現在的教學應當采用多媒體教學為主，板書為輔的教學模式，采用多媒體教學可以通過生動有趣的畫面、聲音等手段吸引學生的注意力，激發學生的學習積極性，提高學習效率，同時這也緩解了學時少、內容多的矛盾。通過制作符合本校教學實際的多媒體課件，如在課件中穿插大量的和教學內容相關的新型電子元器件或電子產品的功能演示，讓學生明白電路理論在實際生活中的應用價值，或者在課件中增加大量的電路仿真教學。通過在課件中穿插EWB軟件或proteus的仿真試驗演示，實時地將實驗仿真結果與理論分析進行對比，加深學生對所學知識的理解，提高學習效果。[2]

6.實踐環節的探索

一是電氣工程系開設了單獨的“電工電子實驗”課程，并根據電氣工程系實際情況由電氣工程系的實驗員老師專門編寫了相應的實驗教材，包括驗證型的實驗、應用型的實驗和設計型的實驗。學生通過實驗環節，能夠對課本知識作出進一步的理解和鞏固，同時也增強了學生的實際動手操作能力及學習的興趣，對他們以后的工作、生活、學習都具有積極的意義。

二是電氣工程系設立了創新實驗室，全天候對外開放，只要是對實踐操作感興趣的同學，都可以加入創新小組，在創新實驗室完成各種不同的設計。另外還有單片機實驗室、PLC實驗室、DSP實驗室等，也都實現了對外開放。這些都給學生創造了良好的實踐學習機會。

三是開設了相應的電工實習，學生可以在這些實習中親自挑選元器件，按照課本上的理論知識，自己動手焊接電路，為以后他們步入社會打下一個好的開端。

四是鼓勵學生在課下學習相應的仿真軟件，如Multisim和Proteus等，如果他們在作業中使用了理論知識進行習題的分析，又使用了仿真軟件進行仿真分析，那么就給他們較高的平時成績以示鼓勵。這不僅對電路的學習有益處，而且對以后各種后續課程，如模電、數電、單片機等課程的學習也能形成一個好的習慣。

三、總結語

在這幾年的電路課程教學改革探索和實踐中，電氣工程系取得了相當多的成果。近幾年電氣工程系學生取得湖南省大學生創新項目及校級創新項目數項，發表學術論文近十篇。[3]電路作為考研中的一門初試課，學生的考研率也在逐年提升。在2013年“湖南省普通高校教師課堂教學競賽”中，電氣工程系一名教師在“電路”教學競賽中榮獲“一等獎”。雖然成果可喜可賀，但還遠遠不能滿足于現狀，作為高校的教師仍面臨著許多課堂挑戰。比如說隨著智能手機的普及，基本上是學生一人一臺智能機，導致一部分學生課堂上開小差，面對類似的問題更需要教師花百般心思進行教學改革的探索。

參考文獻：

[1]單小琴.電路課程教學的實踐與思考[J].中國電力教育，2013，

（8）：27-28.

[2]李海娜，陳源.“電路”課程教學改革探索[J].信息科技，2011，

（33）：202.

[3]唐宏偉，唐杰，尹進田，等.依托科技創新基地培養創新型電氣人才[J].中國電力教育，2009，（14）：25-26.

（責任編輯：王意琴）