創(chuàng)新和實踐應(yīng)用能力教育在《電路基礎(chǔ)》課程中的研究和探索

龐凱歌 劉曉芳 牛哲薈 宋亞凱（河南城建學院，河南 平頂山 467044）

0 引言

《電路基礎(chǔ)》課程是一門高等工科院校電氣信息類學生必修的專業(yè)基礎(chǔ)課，隨著電子技術(shù)的迅猛發(fā)展，電路基礎(chǔ)課程已成為其他學科領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)自動化和智能化的基礎(chǔ)課程。 目前，隨著教學研究的深入和教學改革的不斷推進，高等學校的教學任務(wù)逐步轉(zhuǎn)變?yōu)闉樯鐣斔蛣?chuàng)新型和實踐應(yīng)用型人才。 因此，高校目前的核心工作是注重實踐教學，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新和實踐能力。 由此可見，在電路基礎(chǔ)教學過程中引入創(chuàng)新和實踐應(yīng)用能力教育是非常必要的，筆者對電路基礎(chǔ)課程教學改革進行了積極的探索，從教學方法、實驗教學、工程實踐等方面提出了一些培養(yǎng)學生創(chuàng)新和實踐應(yīng)用能力的教學法，現(xiàn)分析如下。

1 革新教學方法，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新和實踐意識

1.1 學習興趣的培養(yǎng)

扎實的理論知識是創(chuàng)新和實踐的前提，知識來源于學習，而興趣又是影響學習的重要因素，因此，在教學過程中要重視學習興趣的培養(yǎng)。這就要求電路基礎(chǔ)教學過程中，充分發(fā)揮教師的引導作用，全面調(diào)動學生學習積極性，具體如下。

首先，理論聯(lián)系實際。在對知識點的講解過程中，尋找貼近生活的實例作為切入點，比如，在講解三相交流電和三相供電系統(tǒng)時，舉例電力供電系統(tǒng)系統(tǒng)（含高校電力系統(tǒng)實驗室、三峽電站等實例）一般采用三相四線制供電，一方面使學生更直觀的理解知識，另一方面使學生初步認識到電路這門課程在工程應(yīng)用中的重要性，從而激發(fā)學生的學習興趣和創(chuàng)新意識。

其次，借助多媒體和實物進行教學。 電路基礎(chǔ)抽象概念比較多，針對該問題，可借助多媒體進行動畫演示，化抽象為具體。 例如，在講解三相電路分析時，可用多媒體動畫演示三相電壓間的相位關(guān)系，使學生有直觀的感受，從而更易于對知識的理解，激發(fā)學生的學習興趣和學習的過程中的創(chuàng)新意識。

再次，借助MATLAB 模擬軟件進行模擬教學。 比如，在講解RC 電路充放電的暫態(tài)過程時，打破傳統(tǒng)的采用示波器觀察RC 電路充放電的暫態(tài)過程的方法，采用MATLAB 模擬展示，直觀生動地演示充放電過程，從而激發(fā)學生的學習興趣，同時可借助MATLAB軟件進行相關(guān)課程設(shè)計，引導學生自主學習、自主探索、自主設(shè)計，鍛煉學生的創(chuàng)新和實踐應(yīng)用能力。

1.2 授課模式的創(chuàng)新

傳統(tǒng)的授課模式不利于學生對知識的掌握和分析解決問題能力的培養(yǎng)。 為提高教學質(zhì)量，筆者積極嘗試了超星學習通、釘釘?shù)染W(wǎng)絡(luò)模式進行教學，使學生變被動學習為主動探索學習，從而提高學生的分析和解決問題的能力。

1.2.1 采用超星學習通、釘釘?shù)染W(wǎng)絡(luò)軟件進行網(wǎng)絡(luò)教學

超星學習通、釘釘平臺是一種專業(yè)的移動學習平臺，電路基礎(chǔ)課程的授課，教師可通過超星學習通展示課件、簽到、提問、討論等教學活動，打破了時空限制，增加師生互動，進一步提高教學質(zhì)量。在課程開展前，教師可發(fā)布預(yù)習任務(wù)，讓學生針對任務(wù)查閱資料，充分做好預(yù)習工作；教學過程中，通過平臺APP 隨時建立問題進行搶答和討論，一方面教師可根據(jù)回答情況了解學生的知識掌握程度，有針對性的進行重難點的講解和答疑。另一方面，可引導學生主動思考，大膽發(fā)表自己的想法，主動探索、主動創(chuàng)新，充分發(fā)揮學生的主觀能動性。

1.2.2 案例式教學

借鑒工程案例，讓學生親身體會學習電路課程的價值和意義，進而培養(yǎng)學生的工程實踐意識，為其今后硬件設(shè)計打下基礎(chǔ)。 例如，在講授RLC 串聯(lián)諧振時，引入超聲波加濕器、超聲波清洗設(shè)備等設(shè)備作為案例，通過講解超聲波工作原理引入串聯(lián)諧振的概念，使學生理解超聲波的設(shè)備的工作原理，教學過程中，通過視頻、動畫演示，實現(xiàn)理論與工程實踐的充分融合，激發(fā)學生的創(chuàng)新和實踐意識。

2 改革實驗教學，提高學生創(chuàng)新和實踐應(yīng)用能力

2.1 改革實驗教學體系，分層次提高創(chuàng)新能力和實踐應(yīng)用能力

針對不同專業(yè)、不同層次學生創(chuàng)新和實踐能力的培養(yǎng)，河南城建學院對電路基礎(chǔ)實驗課程體系進行了改革，以培養(yǎng)學生創(chuàng)新和實踐應(yīng)用能力為核心，根據(jù)實驗教學任務(wù)，分層設(shè)置實驗項目，從而實現(xiàn)實驗教學體系的優(yōu)化，分層次地提高創(chuàng)新能力和實踐應(yīng)用能力，主要分為四層：基礎(chǔ)性實驗、設(shè)計性實驗、創(chuàng)新性實驗和開放性實驗。例如，通過設(shè)置創(chuàng)新型實驗，充分開放實驗室資源， 讓學生充分利用實驗設(shè)備和平臺，積極開展各類大學生電子競賽、小制作、小發(fā)明等科技活動，進而培養(yǎng)學生的創(chuàng)新和動手能力。

2.2 以EDA 技術(shù)為基礎(chǔ)，優(yōu)化更新實驗方法

EDA 即利用計算機對電子電路進行設(shè)計、 仿真和分析。我校在電路基礎(chǔ)的實踐教學中，以EDA 技術(shù)為基礎(chǔ)，引入了modelsim 軟件對電路的分析、仿真。modelsim 軟件界面可仿真實驗室不具備的貴重儀器和部分元器件，很適合學生開展設(shè)計性實驗。 應(yīng)用EDA 技術(shù)，改變了傳統(tǒng)的實驗手段，突破了實驗條件的限制，一方面解決了電路實驗室部分元器件局限的問題，另一方面增強了實驗的靈活性，更利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新和實踐動手能力。

3 開展第二課堂教育

為提高學生的創(chuàng)新和實踐應(yīng)用能力，河南城建學院積極開展第二課堂教育，主要途徑是建立大學生科技創(chuàng)新和實踐基地，讓學生的創(chuàng)新和實踐想法有平臺得以展示，進而提高學生的創(chuàng)新和實踐應(yīng)用能力。例如，定期讓學生為全校師生義務(wù)維修小家電，不僅服務(wù)了全校師生，同時也鍛煉學生的實踐動手能力；例如，鼓勵學生積極參加全國電子設(shè)計大賽，GE大賽、“互聯(lián)網(wǎng)+”競賽等。 通過參與這些競賽，鍛煉學生的動手能力和創(chuàng)新能力， 真正使學生做到學以致用，提高其工程實踐能力。

4 加強工程實踐培訓

工程實踐是提高教師和學生應(yīng)用能力的重要途經(jīng)。 教師不僅要傳道、授業(yè)、解惑，更應(yīng)該培養(yǎng)學生的工程實踐應(yīng)用能力。這就首先要求教師自身具備豐富的工程實踐經(jīng)驗，站在新的高度去構(gòu)思培養(yǎng)人才的新途徑，進而更好的培養(yǎng)應(yīng)用型人才。因此要想提高學生的工程實踐應(yīng)用能力，需從教師和學生兩方面入手:

（1）教師工程實踐培訓：為提高教師工程實踐應(yīng)用能力，近年來，學院多次選派專業(yè)教師到企業(yè)進行工程實踐，讓教師體驗工程生產(chǎn)工藝，了解工程行業(yè)發(fā)展趨勢，強化實踐技能。

（2）學生工程實踐培訓：目前高校實習環(huán)節(jié)存在實習單位不愿意接收大學生實習的問題，這與培養(yǎng)應(yīng)用型人才目標相違背，要從根本上解決這一問題，關(guān)鍵在于建立實習基地。本著“優(yōu)勢互補、資源共享、共同發(fā)展”的原則，河南城建學院加大實習基地的建設(shè)安排學生參加集中實習培訓，學生反應(yīng)培訓效果良好。

總之，高校在對電路基礎(chǔ)課程改革時，應(yīng)遵循市場對創(chuàng)新和應(yīng)用型人才的需求，把培養(yǎng)創(chuàng)新和實踐能力的大學生作為衡量教學質(zhì)量的標桿。本文對當前電路基礎(chǔ)課程創(chuàng)新教學和實踐教學進行了探索，并提出了自己的一些教學方法，目前已頗有收獲，但改革的道路任重道遠，要實現(xiàn)為社會輸送創(chuàng)新和應(yīng)用型人才的目標，需要不斷探索，因此，河南城建學院將不斷努力致力于教學改革，為社會培養(yǎng)輸送優(yōu)秀的創(chuàng)新型和應(yīng)用型人才。