基于能力培養的“電路分析基礎”課程教學過程設計

蔣龍云，李 偉，岳倩倩，謝 芳

（安徽三聯學院 電子電氣工程學院，安徽 合肥 230601）

0 引言

教育是“國之大計”，是國家可持續發展的重要基礎，是實現民族振興、社會進步的重要基石，然而隨著當今社會的快速變化[1]，隨著互聯網+時代的到來，生產方式在不斷發生變革，在一定程度上決定了社會對于高質量人才的需求[2]。而高質量的人才更是對能力提出了更高的要求，作為教師，在教育教學中必然要能夠適應社會的發展，適時調整教育教學方法，以能力培養為主要目標，讓學生在理解理論知識的同時更能運用于實踐，從而培養出社會所需的人才。

“電路分析基礎”課程是本科類高等院校電氣工程及其自動化、電子信息工程、通信工程等專業的重要的專業基礎課，課程的主要內容是研究電路的基本分析方法以及電路定理的應用，為后面的專業基礎課程的學習和專業核心課程的學習提供基本的電路知識及常見的電路分析方法[3-4]。本課程內容總共包含3個主要部分，其中第一部分為一般純電阻電路的分析，包括集總電路中常用的電阻元件的電壓、電流的約束關系（VCR）、基爾霍夫兩大定律：基爾霍夫電壓定律（KVL）和基爾霍夫電流定律（KCL）、電路中等效的概念及應用、純電阻電路的一般分析方法以及電路定理等內容。第二部分講述的是一階動態電路的分析方法，包含電容元件與電感元件的介紹及其伏安關系表達式、電路響應的分類及聯系、一階電路及動態電路的常用分析方法等，其中重點講述如何用三要素法求解一階動態電路。第三部分為交流電路部分，主要講述正弦穩態電路的分析，包含阻抗與導納、正弦穩態的能量和功率、相量法求解正弦穩態電路、三相電路的分析計算等。本門課程的特點在于理論性很強但實踐價值很大，希望通過本課程的學習，能有效地提升學生的各項能力，包括科分析與計算能力、舉一反三能力、自學能力、發散思維能力等，為此在設計教學過程時，除了讓學生理解理論知識外必須要能夠體現對這幾點能力的培養。

1 教學設計的重點

在教學設計和教師的教學過程中應注重知識的前后銜接，讓學生充分了解本節新課的內容將應用到前面課程所學到的知識，讓學生清楚地知道各章節內容之間并不是相互獨立的，而是前后呼應、相輔相成的。在教學過程中為了讓學生可以更好地掌握在何時何地如何運用相關的電路分析方法進行電路的求解，以及求解的具體過程如何進行，因此在教學過程中需要將板書教學、實例教學、多媒體教學以及線上教學平臺有機結合起來，使得將生硬的知識點變得具體化、生動化，讓學生能夠更好地參與進來，多思考，多聯想，既豐富了課堂內容又增加了學生的學習興趣，提高課堂教學的效率。

2 教學思想與策略

在教學思想上，打破傳統的教師教、學生學的“滿堂灌”的教學模式，提出由教師來引導，學生自主探索式的教學模式，教師在教學過程中運用啟發式、案例式、互動式等多種教學方式，更多的讓學生參與到課堂中，并針對學生上課愛玩手機這一現象加以利用，通過先進的線上教學平臺，把手機和學習聯系起來，調動學生的學習興趣，提高課堂的教學效率。在課程學習中通過課前自學、課中啟發引導、課后拓展三部曲的方式強化學生的理論學習并深化實踐，在學習過程中鍛煉了學生的各項基本能力[5]。

3 教學過程設計

基于上面所說的教學思想與策略進行教學過程的管理和設計，設計流程主要分為3部分，即課前自學、課中啟發加引導、課后應用拓展。首先課前自學，課前利用學習通線上教學平臺提前發布新課內容的預習資料，主要包括視頻、PPT課件以及預習測試題等網絡資源，供學生自學，老師根據學生預習情況了解學生的學習情況，有的放矢，提高課堂效率。課中啟發引導，上課過程中雖然增加了學生參與的時間，但均在教師的不斷引導下進行，通過老師的提問、學生的回答，充分體現學生的主體作用，讓學生在一問一答中不斷思考，主動學習。例如在學習實際電源兩種模型及其等效變換這節內容的時候，首先給學生回顧上節課理想電源的內容，通過學習通的選人環節讓學生回答“理想電源的特點是什么？”這個問題，根據學生的回答情況老師加以補充完善，說明理想電源自身是不消耗能量的，可以源源不斷地給電路提供能量。然后問學生“理想的電源在現實生活生產中存在嗎？”，隨后通過日常常見的電池用著用著就沒電了這個實例和同學們講解理想的電源在現實中是不存在的。最后，提出“實際中的電源應該用什么模型來表示呢？”這個問題，鼓勵學生提出自己的想法，從而引出本次新課“實際電源的模型”的內容。在這樣一個不斷提問不斷引導的過程中，一方面將前后知識聯系了起來，另一方面培養了學生獨立思考，舉一反三等一系列良好的科學思維能力。最后，課后拓展應用，課后思考不單單要求學生會應用本次課程的內容求解電路，更注重培養學生的發散思維能力，例如在講解疊加定理這節內容最后給同學們展示了一個多輸入運算放大電路利用疊加定理求解輸出的例子，并提出問題“課上我們強調了疊加定理只適用于線性電路，那為什么運算放大電路這個典型的非線性電路也可以用疊加定理來求解呢？”，運算放大電路是“模擬電子技術”課程的內容，讓學生將兩門課程聯系起來，跨課程學習，這樣一個問題的答案在課本中是找不到，這就要求學生利用互聯網資源去尋找答案，提高學生的自學能力、發散思維能力及歸納總結能力。

課后拓展應用的方式并不唯一，還可以在課后通過以競賽以項目的方式提升學生的各項能力，學習并實施“三個進”（學生進實驗室、進課題組、進科研團隊）和“三個結合”（教學與科研結合、課程與課題結合、教學團隊與科研團隊結合）的制度，努力達到塑造學生品行、傳授學生知識、啟迪學生思維、培養學生能力、拓展學生視野。通過“三個進”和“三個結合”的制度，使課堂與課外實現三個轉變，從以知識傳授為主轉變為以思維與能力提升為主，從傳統的灌輸式教育轉變為啟迪學生異想天開、激發學生創新創造的“想象學習”教育，從應用知識學習轉變為創造知識學習。重點在啟發學生的思維、激發學生的智慧、培養學生的創新能力，重點關注學生的想象力，提高學生的分析能力、創新思維，真正實現從靠死記硬背拿高分的學習模式轉變為獨立思考、善于想象創新的高水平學習模式。在課程評價體系中實施全過程學業評價改革，不再光看考試成績，著重強化課堂教學與課后實踐過程相結合的評價方式，每個實踐與創新成果、每次參加學科競賽，每次參與老師項目及取得的成果都作為課程的評分依據，促使學生主動去思考，去實踐，真正培養學生的獨立思考能力和主動學習能力，將理論與實踐相結合，促使學生不再光看課本，光靠課上四十五分鐘，而是把功夫下在平時，主動參與學習，主動參與實踐與創新。

4 結語

作為應用型本科高校，在傳授學生理論知識的同時更應注重學生能力的提升，作為教師，更應該把能力培養融入自身的教學過程中，通過先進的互聯網技術，通過線上教學平臺，通過以學生為主體的課堂活動以及學科競賽、科研項目讓學生在學好知識的同時更能提升自己的分析能力、思維發散能力、創新能力等多項能力。