電路原理課程教學(xué)改革與實(shí)踐

付揚(yáng)

摘 ?要 為了提升電路原理課程教學(xué)質(zhì)量，引導(dǎo)學(xué)生打好專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)，培養(yǎng)創(chuàng)新能力，對(duì)電路原理課程進(jìn)行深化改革，包括改革教學(xué)理念，融合多種教學(xué)手段，引進(jìn)先進(jìn)的仿真技術(shù)，創(chuàng)新課后延續(xù)教學(xué)。實(shí)踐表明，該課程改革使學(xué)生綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力得到顯著提高。

關(guān)鍵詞 電路原理;Multisim;教學(xué)改革;實(shí)驗(yàn)教學(xué)

中圖分類(lèi)號(hào)：G642.0 ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1671-489X（2019）17-0090-02

1 引言

電路原理課程是電子信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)的第一門(mén)重要的專(zhuān)業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課，也是一些科研院所、高校的考研課程，它為后續(xù)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課及專(zhuān)業(yè)課的學(xué)習(xí)準(zhǔn)備了必要的電路理論基礎(chǔ)。該課程理論嚴(yán)密、邏輯性強(qiáng)，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的辯證思維能力，提高分析解決問(wèn)題的能力和培養(yǎng)理論聯(lián)系實(shí)際、實(shí)事求是的科學(xué)作風(fēng)，都有重要作用。

北京工商大學(xué)電路原理課程開(kāi)在大一下學(xué)期，長(zhǎng)期以來(lái)，剛接觸專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課的學(xué)生普遍感覺(jué)本課程不好學(xué)，下了很多功夫，成績(jī)也不理想。對(duì)于這一理論性和實(shí)踐性都很強(qiáng)的課程，如何改變教學(xué)理念、方式和手段，加深拓寬理論知識(shí)，加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)訓(xùn)練，培養(yǎng)綜合創(chuàng)新能力，是教學(xué)改革的重要內(nèi)容。

2 改革教學(xué)方法，轉(zhuǎn)變教學(xué)理念

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，新知識(shí)、新技術(shù)大量涌現(xiàn)，學(xué)時(shí)少、內(nèi)容多，教學(xué)改革著力提升學(xué)生的綜合素質(zhì)和能力，要做到“五個(gè)轉(zhuǎn)變”，即：轉(zhuǎn)變教學(xué)理念，教學(xué)由以傳授知識(shí)為主向以培養(yǎng)能力為主轉(zhuǎn)變;實(shí)現(xiàn)以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)，從以教師為中心向以學(xué)生為中心轉(zhuǎn)

變;實(shí)現(xiàn)啟發(fā)式、討論式教學(xué)，從滿堂灌教學(xué)向互動(dòng)式教學(xué)轉(zhuǎn)變;以項(xiàng)目教學(xué)、課外大作業(yè)、小論文和創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)的方式，實(shí)現(xiàn)被動(dòng)學(xué)習(xí)向主動(dòng)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變;以電子競(jìng)賽為導(dǎo)向，實(shí)現(xiàn)從驗(yàn)證性學(xué)習(xí)向探究性學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變。

教學(xué)理念的轉(zhuǎn)變是根本，它促進(jìn)教學(xué)方法的改變。教學(xué)方法根據(jù)電路原理課程的內(nèi)容不同而改變，在不同的部分采用不同的教學(xué)方法及手段。電路原理總體分為三個(gè)部分：直流電路、動(dòng)態(tài)電路和交流電路。

在直流電路部分，注重培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力，以定律、定理的應(yīng)用循序漸進(jìn)、環(huán)環(huán)相扣，通過(guò)啟發(fā)式、討論式教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生思考定律、定理的應(yīng)用，使學(xué)生逐步理解電路原理課程研究什么、遇見(jiàn)問(wèn)題應(yīng)該如何思考和用什么方法解決。

在動(dòng)態(tài)電路部分，注重由淺入深、深入淺出，由淺入深，即從零輸入到零狀態(tài)，直至全響應(yīng);深入淺出，即根據(jù)是否有激勵(lì)及初始條件的不同，求解一階微分方程。但電路分析目的不在于解微分方程，應(yīng)使學(xué)生通過(guò)理解這樣的數(shù)學(xué)過(guò)程，正確應(yīng)用推導(dǎo)出的結(jié)論，即三要素法。

在正弦穩(wěn)態(tài)電路部分，更多地引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用對(duì)比法、對(duì)偶法，通過(guò)課堂討論，讓學(xué)生自己對(duì)照直流電路的分析得出電路定律、定理的形式和方法。學(xué)生在課堂上積極性高漲，自己得出結(jié)論和方法，增強(qiáng)了信心和興趣，促進(jìn)了對(duì)電路理論和應(yīng)用的探索。

對(duì)于一些較難或與實(shí)際聯(lián)系密切的知識(shí)點(diǎn)，如受控源、功率因數(shù)提高等，采取專(zhuān)題調(diào)研、自己查閱資料、撰寫(xiě)小論文和專(zhuān)題討論的方式，培養(yǎng)學(xué)生科研素質(zhì)和能力。鼓勵(lì)大一學(xué)生積極參加電子競(jìng)賽，鍛煉自學(xué)能力、動(dòng)手實(shí)踐能力。

3 多種教學(xué)手段相融合，實(shí)現(xiàn)“四位一體”

“四位一體”是指多媒體課件、黑板板書(shū)、短片和網(wǎng)絡(luò)四種教學(xué)手段的綜合應(yīng)用、相互融合，使得教學(xué)引起學(xué)生興趣和專(zhuān)注，提高教學(xué)質(zhì)量。電路原理課程制作了界面美觀的多媒體課件，加入動(dòng)畫(huà)生動(dòng)有趣，使用時(shí)一定要把握好度，調(diào)整好節(jié)奏，隨時(shí)觀察學(xué)生反應(yīng)，避免只顧翻頁(yè)，不顧及學(xué)生;要注意適時(shí)地進(jìn)行板書(shū)及與學(xué)生交流，注重PPT課件教學(xué)和黑板教學(xué)完美結(jié)合。在教學(xué)中根據(jù)內(nèi)容需要適時(shí)加入短片或仿真軟件實(shí)施教學(xué)，學(xué)生注意力會(huì)更加集中，化解難點(diǎn)效果更好。注重網(wǎng)絡(luò)資源的建設(shè)與利用，如網(wǎng)站、微信、BB平臺(tái)等。網(wǎng)絡(luò)資源深受學(xué)生喜歡和贊同，學(xué)生和教師可以隨時(shí)聯(lián)系，有效建立了教師與學(xué)生的課外溝通渠道。

4 充分利用Multisim仿真現(xiàn)代化設(shè)計(jì)手段，實(shí)施虛實(shí)結(jié)合、軟硬兼施的實(shí)驗(yàn)教學(xué)

Multisim是將先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用于電路開(kāi)發(fā)和仿真的軟件，它使得抽象的理論知識(shí)變得生動(dòng)、形象，它的使用是對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)方式的有益補(bǔ)充。將Multisim引入電路原理課程教學(xué)中，通過(guò)對(duì)基本功能的掌握，引導(dǎo)學(xué)生開(kāi)發(fā)直流穩(wěn)壓電源等的設(shè)計(jì)。如圖1所示多路輸出直流穩(wěn)壓電源仿真設(shè)計(jì)，可以輸出±（1.25～20 V）任意可調(diào)電壓、±12 V電壓和±5 V電壓。仿真設(shè)計(jì)開(kāi)拓了學(xué)生的設(shè)計(jì)理念，實(shí)施虛實(shí)結(jié)合、軟硬兼施的實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段，把虛擬仿真和硬件實(shí)驗(yàn)有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，極大地激發(fā)了學(xué)生的主觀能動(dòng)性、積極性和創(chuàng)造性。

5 創(chuàng)新課后延續(xù)教學(xué)，實(shí)現(xiàn)能力培養(yǎng)早啟動(dòng)、早見(jiàn)效

創(chuàng)新課后延續(xù)教學(xué)，并且將其納入培養(yǎng)方案中，規(guī)范有序地實(shí)施，不流于形式。課后延續(xù)教學(xué)是按課內(nèi)計(jì)劃學(xué)時(shí)的1：0.5做方案，電路原理計(jì)劃是85學(xué)時(shí)，課后延續(xù)教學(xué)為43學(xué)時(shí)，其中17學(xué)時(shí)進(jìn)課表。在課后延續(xù)教學(xué)平臺(tái)保障實(shí)施下，表1即為電路原理課后延續(xù)教學(xué)安排，主要模塊為內(nèi)容擴(kuò)展及應(yīng)用提高，專(zhuān)題調(diào)研與撰寫(xiě)小論文，電路綜合設(shè)計(jì)、仿真、分析和調(diào)試。

利用課后延續(xù)教學(xué)使學(xué)生盡早動(dòng)手實(shí)踐，盡早熟悉儀器使用和實(shí)現(xiàn)電子設(shè)計(jì)，從簡(jiǎn)到難，從單元到系統(tǒng)、再到實(shí)際作品完整呈現(xiàn)。電路原理課程在大一下學(xué)期開(kāi)設(shè)，學(xué)生對(duì)電路設(shè)計(jì)還是陌生的，但是開(kāi)始就要求學(xué)生做的題目是“仿真并實(shí)際制作±12 V、±5 V多路直流穩(wěn)壓電源”，這個(gè)設(shè)計(jì)涉及電路知識(shí)、模擬電子知識(shí)以及儀器儀表使用等，真正做到早啟動(dòng)、早認(rèn)識(shí)、早動(dòng)手。雖然花費(fèi)了大量的時(shí)間和精力，但也有著意想不到的收獲。在這個(gè)過(guò)程中，學(xué)生從不認(rèn)識(shí)元器件到認(rèn)識(shí)、從不會(huì)用儀器到熟練使用、從沒(méi)接觸過(guò)Multisim仿真平臺(tái)到運(yùn)用自如，在實(shí)驗(yàn)室不分晝夜地辛苦，獲取大量知識(shí)，也為后面實(shí)踐能力的培養(yǎng)打下特別好的基礎(chǔ)。在2016年北京市大學(xué)生電子競(jìng)賽中，首次有大一學(xué)生參賽并一舉獲得一等獎(jiǎng)。

延續(xù)實(shí)踐教學(xué)，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)教學(xué)模式的不足，切實(shí)倡導(dǎo)了以學(xué)生為主體的教學(xué)模式。通過(guò)對(duì)教學(xué)過(guò)程的完善和實(shí)踐環(huán)節(jié)的加強(qiáng)，開(kāi)闊了學(xué)生的視野，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，加深了學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解，培養(yǎng)了學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神。

6 結(jié)語(yǔ)

電路原理作為電子信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)的第一門(mén)電類(lèi)基礎(chǔ)課，其課程改革切實(shí)有效，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課的興趣，尤其是創(chuàng)新課后延續(xù)教學(xué)，提高了學(xué)生的綜合創(chuàng)新能力，學(xué)生踴躍參加電子設(shè)計(jì)大賽及其他競(jìng)賽，并且都取得很好成績(jī)。改革有效提升了教學(xué)質(zhì)量，使學(xué)生在專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)中開(kāi)好頭、邁好步，為后續(xù)課程學(xué)習(xí)和應(yīng)用打下良好基礎(chǔ)，對(duì)人才培養(yǎng)起到至關(guān)重要的作用。

參考文獻(xiàn)

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