《電路分析基礎(chǔ)》教學(xué)的研究與實(shí)踐

傅友華 于舒娟

（南京郵電大學(xué)電子科學(xué)與工程學(xué)院 江蘇 南京 210003）

0 引言

《電路分析基礎(chǔ)》是電磁場(chǎng)與微波技術(shù)、通信工程、電子科學(xué)與技術(shù)和光學(xué)工程等本科專業(yè)的基礎(chǔ)課程。該課程的學(xué)習(xí)對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力、電氣電子、通信類專業(yè)的學(xué)習(xí)方法及后續(xù)的工程和科研工作能力的培養(yǎng)具有舉足輕重的作用。另一方面，這些電氣電子、通信類專業(yè)的技術(shù)發(fā)展日新越異，不斷產(chǎn)生新的知識(shí)和新的技術(shù)。這就要求我們的基礎(chǔ)課教師具備發(fā)展的眼光，在學(xué)生掌握這門課的基礎(chǔ)知識(shí)，具有扎實(shí)的基本功的同時(shí)又要盡量壓縮課程的學(xué)習(xí)，拓寬學(xué)生的知識(shí)面，以應(yīng)對(duì)新技術(shù)發(fā)展的挑戰(zhàn)。

基于教學(xué)改革的重要性及教學(xué)改革的方法在很多文獻(xiàn)中已經(jīng)有描述[1]，這些方法都是各位教學(xué)名師在實(shí)際教學(xué)中的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，是非常值得借鑒的。本文以作者所在的南京郵電大學(xué)電路與系統(tǒng)教學(xué)中心的授課經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，基于教學(xué)中心多年來以沈元隆教授和劉陳教授等為代表的教學(xué)名師的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)的經(jīng)典教材《電路分析基礎(chǔ)》[2]為基礎(chǔ)，該教材將傳統(tǒng)電路分析課程的兩個(gè)學(xué)期的課程壓縮到一個(gè)學(xué)期講授。本文作者在基本概念灌輸?shù)倪^程中，采用多媒體教學(xué)和板書結(jié)合的授課方法，在課程教學(xué)的過程中結(jié)合實(shí)際電路系統(tǒng)的教學(xué)，激發(fā)學(xué)生對(duì)該課程的學(xué)習(xí)興趣，并擴(kuò)大學(xué)生的知識(shí)面，取得了良好的學(xué)習(xí)效果。本文主要分如下幾個(gè)部分進(jìn)行講述：以基于該課程的教學(xué)改革的要點(diǎn)談起，基于改革給出了實(shí)際的實(shí)施效果的例子，最后對(duì)改革效果進(jìn)行了總結(jié)。

1 教學(xué)改革

1.1 多媒體、板書教學(xué)和習(xí)題各有側(cè)重

本文作者講授的《電路分析基礎(chǔ)》共包括48課時(shí)，含有16講，每講3課時(shí)。其中含有2課時(shí)的課堂習(xí)題課及1課時(shí)的自學(xué)課時(shí)。該課程的核心包括電路分析的基本概念、電路分析中的等效變換、網(wǎng)絡(luò)定理、一階和二階電路分析及其它各種電路分析方法。在教學(xué)的過程中，采用多媒體教學(xué)和板書相結(jié)合的教學(xué)方式，即針對(duì)重點(diǎn)的概念和公式，采用PPT的方式和學(xué)生進(jìn)行講解，使得學(xué)生熟悉該課題的重點(diǎn)。針對(duì)重要的公式推導(dǎo)和習(xí)題，先采用板書的方式啟發(fā)學(xué)生一起進(jìn)行推導(dǎo)，同時(shí)在課堂上布置一些作業(yè)，讓學(xué)生在黑板上完成習(xí)題，從而提高學(xué)生的注意力并及時(shí)提高學(xué)習(xí)效果。另外，為了鞏固學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)效果，每次課后都布置了10道題左右的課后作業(yè)以鞏固課堂的學(xué)習(xí)效果。針對(duì)學(xué)生習(xí)題中常犯的錯(cuò)誤進(jìn)行詳細(xì)的講解使得學(xué)生加深理解。通過課后習(xí)題的練習(xí)，學(xué)生可以鞏固對(duì)課堂知識(shí)的學(xué)習(xí)，提升學(xué)習(xí)效果。

1.2 理論與工程實(shí)踐相結(jié)合

《電路分析基礎(chǔ)》課程不僅介紹了電路理論的一些基本概念和原理，而且還針對(duì)一些經(jīng)典的電路進(jìn)行詳細(xì)的分析，因此和實(shí)際工程電路結(jié)合是非常緊密的。在講授基本概念的過程中，培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)際能力是該課程需要解決的重要問題，它對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的工程意識(shí)和工程觀念、培養(yǎng)學(xué)生理論和實(shí)際相結(jié)合的能力、鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力具有舉足輕重的作用。在實(shí)際授課的時(shí)候，如講到實(shí)際的電路網(wǎng)絡(luò)模型，我們可以給出一些典型的大規(guī)模電網(wǎng)絡(luò)的Matlab軟件分析仿真演示給學(xué)生看，加深學(xué)生的實(shí)際體會(huì)[3]。同時(shí)，通過學(xué)生自己使用Matlab仿真軟件的編程模擬，進(jìn)一步提高學(xué)生解決實(shí)際工程問題的能力。通過理論分析和Matlab仿真分析編程模擬這兩個(gè)環(huán)節(jié)的結(jié)合，進(jìn)一步加深學(xué)生的理論和工程實(shí)際相結(jié)合的能力，從而提高該課程的實(shí)際教學(xué)效果。

1.3 培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思維能力

《電路分析基礎(chǔ)》課程學(xué)習(xí)的內(nèi)容非常豐富，需要學(xué)生有扎實(shí)的數(shù)學(xué)理論基礎(chǔ)和物理理論基礎(chǔ)知識(shí)和能力，才能理解該課程所講述的各種復(fù)雜的電路問題，對(duì)學(xué)生的綜合素質(zhì)和能力要求較高。在實(shí)際授課的過程中，我們針對(duì)不同的電路的分析方法不同的特點(diǎn)，將電路理論的基本原理與數(shù)學(xué)理論知識(shí)相結(jié)合來進(jìn)行教學(xué)，一方面提高了學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決分析電路問題的能力，鞏固了課題學(xué)習(xí)的效果。另外一方面，學(xué)生數(shù)學(xué)知識(shí)運(yùn)用等能力的提高，為其以后在科研工作中運(yùn)用數(shù)學(xué)工具解決電類工程問題的能力得到鍛煉和提高，從而實(shí)現(xiàn)課程學(xué)習(xí)和科研能力提高的雙贏。同時(shí)，在解決問題的過程中，學(xué)生體會(huì)到數(shù)學(xué)工具等和電路工程問題相結(jié)合解決實(shí)際問題能力的樂趣，鍛煉了獨(dú)立思維的能力。

2 實(shí)施效果

表1 《電路分析基礎(chǔ)》學(xué)生成績比較

本文作者以前后講授6個(gè)班的《電路分析基礎(chǔ)》課程為例，其中某年針對(duì)3個(gè)班進(jìn)行教學(xué)實(shí)踐。如表1所示，班級(jí)B01、B02和B03班為進(jìn)行了教學(xué)實(shí)踐的班級(jí)，我們比較發(fā)現(xiàn)，B01、B02和B03三個(gè)班級(jí)的平均成績、90分以上學(xué)生的比率、80分以上學(xué)生的比率及及格率總體好于未實(shí)施教學(xué)實(shí)踐的A01、A02和A03三個(gè)班級(jí)。雖然可能存在部分?jǐn)?shù)據(jù)的偏差，如B02班相對(duì)于A03班的改進(jìn)效果并不明顯，但實(shí)際上B02班學(xué)生總體素質(zhì)相對(duì)于A03班偏低，B02班高考入學(xué)平均成績不如A03班，能取得這樣的成績實(shí)屬不易。另外，學(xué)生在教學(xué)改革實(shí)踐中所培養(yǎng)出來的獨(dú)立思考問題的能力、工程思維等不是考試所能反映出來的，這些能力讓學(xué)生終生受用。因此，教學(xué)改革的效果符合我們的教學(xué)預(yù)期，這在某種程度上說明我們的教學(xué)改革實(shí)踐還是成功的。

3 結(jié)束語

針對(duì)本科課程《電路分析基礎(chǔ)》的教學(xué)工作，本文給出了作者的一些教學(xué)實(shí)踐和教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，并在實(shí)踐教學(xué)過程中，根據(jù)對(duì)教學(xué)前輩們的學(xué)習(xí)和研究總結(jié)出一套好的教學(xué)改革實(shí)踐方法，以供這門課程的教學(xué)同行們參考和探討。另外，我們也注意到，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展是日新月異的，我們不可能將所有專業(yè)知識(shí)都傳授給學(xué)生，在扎實(shí)掌握《電路分析基礎(chǔ)》等基礎(chǔ)課程的基礎(chǔ)上，本科課程的學(xué)習(xí)最關(guān)鍵的還是培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力、創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)。這樣才能培養(yǎng)出滿足技術(shù)發(fā)展的科技人才，只要課程教學(xué)始終抓住這個(gè)宗旨，我們的教學(xué)改革和實(shí)踐才不會(huì)偏離正確的軌道。

［1］王文舉，王傳生，趙慧軍.教育教學(xué)改革研究與實(shí)踐[M].首都經(jīng)濟(jì)貿(mào)易大學(xué)出版社，2011年6月.

［2］沈元隆，劉陳.電路分析基礎(chǔ)[M].3版.人民郵電出版社，2008年2月.

［3］于舒娟，史學(xué)軍.Matlab應(yīng)用于大規(guī)模電網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)分析法[J].現(xiàn)代電子技術(shù)，2009，32（17）:121-123.