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【关键词】电工基础；教学改革；教学方法创新Research on the innovation of teaching methods on improving the teaching quality of Electric Circuit Course
Chi Zhang， Xiaoxi Yi
（ Harbin Engineering University， Harbin， Heilongjiang Province 150001 ）
【Abstract】The Electric Circuit course is characteristic of too many contents， definitions， theorems and complicated mathematical derivations. Aiming at present stage of the circuit course characteristics， the essay discusses some attitudes about some ways of teachers &teaching content， teaching ways and other reforms and students & active co-operation.
【Keywords】Electric Circuit course； teaching reform； the innovation of teaching methods【中图分类号】G632 【文献标识码】B【文章编号】2095-3089（2012）21-0004-02
随着信息时代的到来和科学技术的飞速发展，传统的电工学课程也面临新的机遇和挑战。电工学的新知识不断涌现，工程技术对基础电工学的要求也越来越高，传统的教学内容体系、教学手段、教学方法已经难以满足时代的需要。
1现阶段“电工基础”课程特点
“电工基础”课程是工科类专业最重要一门技术基础课程，是进入专业课程学习的首要课程，是研究电路理论的入门课程，也是学习后续专业基础课和专业课的桥梁。由于“电工基础”课程的覆盖内容较多，理论性较强，学生学习起来比较困难，同时该课程的学时逐渐减少而教学内容不变，为了解决该课程学时减少的情况下，还要提高教学质量的矛盾，使得学生在规定的学时内学好“电工基础”课程，掌握电路的基本概念、基本理论和分析计算电路的基本方法以及实验技能和实验方法，采用创新有效教学方法来满足这一变化，保证教学质量显得尤为重要。
众所周知，“兴趣”是最好的老师，如何尝试新的教学方法使看起繁杂、难懂、单调的课程变成让学生为之激动的一门课程是当前亟待研究和探索的一项系统性课题。如何在既能圆满完成电路课程本身教学的同时，又能引导学生对电路理论的新发展产生兴趣则是电路课教师需要考虑的事情， 因此有必要对现行的电路教学进行改革和创新。因此，研究以学生为本的先进教学方法对建设研究型大学的目标，培养学生们的创新能力，具有很好的应用前景及意义。
2提升“电工基础”教学质量的具体实践
2.1适时调整教学内容，满足社会发展需要。 社会对人才的需要，就是对人才培养的目标。随着电工电子技术突飞猛进、日新月异的发展，新技术的不断涌现，适时调整教学内容，将新产品、新技术、新知识引入课堂，以适应社会对人才的需求。几年来，通过市场行业调研、专家论证，做了大量深入细致的工作，为使该课程的教学内容最大程度地满足行业对人才的需求。最重要就是要根据不同专业的培养计划和课程体系的要求适当调整教学内容。如对于电气工程及其自动化、自动化专业、电气自动化技术专業，根据专业培养目标和培养计划，要求较全面掌握“电路”课程的内容，需要深入了解和掌握电路的基本概念、基本理论、电路定理。掌握电路基本分析方法，掌握线性电路和非线性电路的分析方法。此外根据电气工程及自动化专业的特点，适当增加“磁路和铁心线圈电路”的部分内容，为学好后续的“电力自动化”、“电机拖动基础”等专业课程创造条件。对于通信工程、电子科学与技术和电子信息工程专业，除了掌握集中参数电路部分的直流电路分析、电路定理、交流电路分析、电路的暂态过程分析等基本内容以外，还适当增加了分布参数电路的相关内容，即“均匀传输线”，使学生了解分布参数电路的概念，如波的传输过程等，为学习后续课程奠定基础。
2.2 改进教学手段和创新教学方法。 电路中的相关数学推导较多，需要结合的高数知识也较多，要求学生掌握微分方程求解、复数运算、傅立叶变换、拉普拉斯变换等内容。不少学生对电路中的具体推导不感兴趣。基于这些现状， 有必要改进教学手段和创新教学方法。
2.2.1巧妙地结合多媒体与板书。笔者认为， 电路属于专业基础课程， 它里面涉及许多数学推导、定理和定律等， 所以借助板书是必要的。但要将上边的内容都机械的搬到多媒体上放出来，往往起到“扬短避长”的效果。首先你一股脑的打出来，信息量大，使得学生思路跟不上，而且无法获得传统板书按推理或演绎思路进行逐步接受的效果，这样使得学生很难长时间地跟上教师的讲课思路， 教学连贯性差。笔者认为， 电路属于专业基础课程， 它的特点决定了不可以用简单的多媒体来完成教学。另外基础课程属于低年级课程， 学生还受到高中教学的影响， 对多媒体教学的接受需要一个过程。同时电路不同于文科方面的基础课，很多数学推导、定理和定律等方面的内容最好还是用传统的板书效果较好。然而长时间单一的板书或类似方式使得教学枯燥， 学生学习兴趣不高。尤其是那些公式较多的章节，学生的抵触情绪似乎更浓，这时巧妙的借助多媒体给予“刺激”，可使得教学内容丰富多彩，做到图文并茂、有声有色。在电路的课程中多媒体的优势就是“图”或“像”。笔者在讲谐振的概念时，讲到在物理中有一个和它很相似的概念，那就是共振，然后用多媒体放了两段视频，一个是美国一座大桥在风中慢慢的开始晃动，然后愈来愈烈，最后竟然断裂塌掉，场面很震撼；另一段是在一娱乐节目中一位女歌者用声音将面前的一个玻璃杯唱碎，这其实都是共振的结果。学生都感觉挺神奇，情绪一下调动起来，接着在后续讲解谐振的相关概念及公式推导时，学生积极配合，互动良好，两学时似乎过得很快，效果很好。 2.2.2积极引入仿真软件，挖掘学生的主观能动性。改变传统的传授式教学方式，积极推进自主学习的一种好的方法就是引入仿真软件，加强学生对电路仿真软件的学习和应用。现在的电路仿真软件很多， 比如EWB、Multisim、Pspiece和Matlab等。作为21 世纪的大学生， 不应该对电路软件和计算机陌生，因此有必要引导学生去了解和认识这些电路仿真软件。电路的计算机仿真相对于硬件实现的优点是电路元件参数不受限制，电路结构可以灵活修改，分析计算简单，图形处理电路结果直观。比如：在讨论频率响应时，课本上的图不好理解，也只能够做定性的认识，分析起来不方便。然而借助仿真软件来演示幅-频特性和相-频特性就显得非常简单和直观。通过简单的演示使得学生认识到仿真软件的特点，并产生兴趣加以接触、学习这对后续的课程也很有帮助。针对电路中的傅立叶变换、拉普拉斯变换以及微分方程等， Matlab 中有现成的命令来处理，不需要自己去完成复杂的数学推导。同时，短学时条件下无法完成这些数学推导方面的讲授，然而借助电路仿真软件的学习和应用， 可以有效提高学生的学习兴趣和软件应用能力， 并能够较好地完成教学。有效的结合计算机仿真软件，可拓展学生的视野，便于学生课余进行电路分析和设计，主动性更强了。如此一来可以调动学生学习的主动性，使之通过仿真来巩固知识，领会掌握知识和技能的关键，提高独立分析和处理问题的能力，培养综合素质。
2.3加强学生的思考和分析能力的培养。 培养学生的思考方式很重要， 这要体现在平时的教学中。不仅要学习局部的电路定理和内容， 还要从整体上把握电路的学习。不仅要掌握理论知识，还要学会如何用理论知识分析和解决实际问题。学生往往在实践应用中才能真正体会到学习的乐趣。
2.3.1理论教学和实际生活相结合。电路的教学是对实际问题的抽象， 而教学目的就是把抽象的理论用到实际当中， 因此电路教学和实际生活结合是必要的。电路教学和实际问题的结合可以提高学生的学习兴趣， 加强学生对电路中基本概念的理解。笔者在讲解三相电关于中线的作用时，讲到前段日子看电视新闻有一段视频报道，报道有一个小区，在某一天晚上几个相邻单元中的各户正在使用的灯具或电器突然很亮接着就冒火花然后就烧掉了，画面中展示的电视啊，烤箱啊都烧毁了，挺惨的样子。而另外几个单元的灯具或电器突然变暗或者不正常工作了，很多人不知道为什么，原来是一个工程队晚间在小区施工时不小心弄断了埋在地中一根电缆，而这个电缆就是三相四线制供电中的那个“中线”，由于民用负载的不对称，所以必须要有这个“中线”。不然的话就会导致至少其中一相过压，一相欠压。从这个例子发现， 学生对实际问题很感兴趣， 他们希望自己学习的理论知识能够解释或者解决实际问题。
2.3.2 加强概念的前后联系和融会贯通。在学习新概念时经常引导学生把已学的相关概念联系起来， 让学生能够从根本上把握事物的本质。比如笔者在讲解交流部分时，在得出电容的容抗和电感的感抗公式后，根据容抗与频率呈反比，感抗与频率呈正比，于是就可以解释在前面的教学环节中为什么在直流电路分析时，把电容作开路处理，电感作短路处理。进而说明频率很高时，电容相当于短路，而电感则变为开路。这样就加深了学生对电容和电感的认识，并能够前后贯通。
2.3.3强化基础实验，鼓励设计型实验。元件伏安特性的测试、基尔霍夫定律、叠加原理、戴维南定理等经典理论知识的验证性实验，其目的是通过验证性实验掌握基本的实验技能与实验方法，掌握常规电子测量仪器仪表的使用方法和各个仪器使用时的注意事项。在实验过程中通过理论知识与实验内容的有机结合，增强学生分析问题、解决问题和獨立思考的能力，用实验的正确结果具体化、形象化了理论知识，使学生加深对抽象理论知识的理解，还可以巩固和提高其动手能力。而鼓励开设开放设计型实验或创新型实验旨在帮助学生创造性地运用所掌握的基本知识完成一定的实验任务，使学生经历设计、电路制作、调试等过程，最终完成系统设计要求。例如如何结合RC暂态电路扩展设计“延时报警器”、“自动干手机”等现实中很常见的应用“设施”，其目的就是抛砖引玉，进而鼓励学生根据选题进行设计，让学生通过查找资料选定并设计实验方案，再通过仿真修改并实现设计方案，最后硬件联接、调试并最终达到设计要求。这是作为当代工程师最基本的一套设计流程，也是让学生提高其工程素养的一个有效途径。设计型实验可有效激发学生的求知欲望和学习动力，培养学生的实践创新能力，开阔学生的知识面，使枯燥的学习变得有趣和具有挑战。同时还可以鼓励学生积极参加各种大学生电子设计竞赛，让学生体会到学好这门课程的快乐。
2.4体现运用能力，改善考核办法。 为检验学生的学习效果，促进他们全面深入掌握这门课程，必须改变以往僵化的考试体系，建立一套行之有效的考核制度，使用一套科学合理的考核办法。例如：平时成绩占20%。主要是对学生完成作业及学习情况的评定，对于相互抄袭现象要注意把握和控制；对回答课堂提问或积极参与讨论课程问题的加分，分值控制在5%。基础性实验及设计型实验完成情况分值控制在5%-10%。还可以积极引导学生撰写课外小论文或学习心得或课程建议等等。总之研究型大学的核心就是要培养学生的创新能力，这就需要在平时的学习过程中日积月累，逐渐形成独立思考的习惯，同时锻炼他们解决实际问题的能力。
参考文献
[1]马小三、章家岩.电路课程教学改革研究[J]. 安徽工业大学学报（社会科学版），2011（3）：113-114.
[2]刘敏华、贾仙宇.“电路分析基础”课程教学方法探索[J].电气电子教学学报，2009（1）：90-91.
[3]丁志群、楼建明、傅越千.多媒体技术应用于电路教学的实践与思考[J].高教论坛，2009，（01）：93.
[4]马文忠、胡慧慧、李新瑞.深化高等学校电路教学改革的几点探索[J].高等教育研究2010，（09）：44-45.
[5]曹才开.“ 硬件”与“虚拟”实验教学相关的思考[J].电气电子教学学报，2000（3）：72.
Chi Zhang， Xiaoxi Yi
（ Harbin Engineering University， Harbin， Heilongjiang Province 150001 ）
【Abstract】The Electric Circuit course is characteristic of too many contents， definitions， theorems and complicated mathematical derivations. Aiming at present stage of the circuit course characteristics， the essay discusses some attitudes about some ways of teachers &teaching content， teaching ways and other reforms and students & active co-operation.
【Keywords】Electric Circuit course； teaching reform； the innovation of teaching methods【中图分类号】G632 【文献标识码】B【文章编号】2095-3089（2012）21-0004-02
随着信息时代的到来和科学技术的飞速发展，传统的电工学课程也面临新的机遇和挑战。电工学的新知识不断涌现，工程技术对基础电工学的要求也越来越高，传统的教学内容体系、教学手段、教学方法已经难以满足时代的需要。
1现阶段“电工基础”课程特点
“电工基础”课程是工科类专业最重要一门技术基础课程，是进入专业课程学习的首要课程，是研究电路理论的入门课程，也是学习后续专业基础课和专业课的桥梁。由于“电工基础”课程的覆盖内容较多，理论性较强，学生学习起来比较困难，同时该课程的学时逐渐减少而教学内容不变，为了解决该课程学时减少的情况下，还要提高教学质量的矛盾，使得学生在规定的学时内学好“电工基础”课程，掌握电路的基本概念、基本理论和分析计算电路的基本方法以及实验技能和实验方法，采用创新有效教学方法来满足这一变化，保证教学质量显得尤为重要。
众所周知，“兴趣”是最好的老师，如何尝试新的教学方法使看起繁杂、难懂、单调的课程变成让学生为之激动的一门课程是当前亟待研究和探索的一项系统性课题。如何在既能圆满完成电路课程本身教学的同时，又能引导学生对电路理论的新发展产生兴趣则是电路课教师需要考虑的事情， 因此有必要对现行的电路教学进行改革和创新。因此，研究以学生为本的先进教学方法对建设研究型大学的目标，培养学生们的创新能力，具有很好的应用前景及意义。
2提升“电工基础”教学质量的具体实践
2.1适时调整教学内容，满足社会发展需要。 社会对人才的需要，就是对人才培养的目标。随着电工电子技术突飞猛进、日新月异的发展，新技术的不断涌现，适时调整教学内容，将新产品、新技术、新知识引入课堂，以适应社会对人才的需求。几年来，通过市场行业调研、专家论证，做了大量深入细致的工作，为使该课程的教学内容最大程度地满足行业对人才的需求。最重要就是要根据不同专业的培养计划和课程体系的要求适当调整教学内容。如对于电气工程及其自动化、自动化专业、电气自动化技术专業，根据专业培养目标和培养计划，要求较全面掌握“电路”课程的内容，需要深入了解和掌握电路的基本概念、基本理论、电路定理。掌握电路基本分析方法，掌握线性电路和非线性电路的分析方法。此外根据电气工程及自动化专业的特点，适当增加“磁路和铁心线圈电路”的部分内容，为学好后续的“电力自动化”、“电机拖动基础”等专业课程创造条件。对于通信工程、电子科学与技术和电子信息工程专业，除了掌握集中参数电路部分的直流电路分析、电路定理、交流电路分析、电路的暂态过程分析等基本内容以外，还适当增加了分布参数电路的相关内容，即“均匀传输线”，使学生了解分布参数电路的概念，如波的传输过程等，为学习后续课程奠定基础。
2.2 改进教学手段和创新教学方法。 电路中的相关数学推导较多，需要结合的高数知识也较多，要求学生掌握微分方程求解、复数运算、傅立叶变换、拉普拉斯变换等内容。不少学生对电路中的具体推导不感兴趣。基于这些现状， 有必要改进教学手段和创新教学方法。
2.2.1巧妙地结合多媒体与板书。笔者认为， 电路属于专业基础课程， 它里面涉及许多数学推导、定理和定律等， 所以借助板书是必要的。但要将上边的内容都机械的搬到多媒体上放出来，往往起到“扬短避长”的效果。首先你一股脑的打出来，信息量大，使得学生思路跟不上，而且无法获得传统板书按推理或演绎思路进行逐步接受的效果，这样使得学生很难长时间地跟上教师的讲课思路， 教学连贯性差。笔者认为， 电路属于专业基础课程， 它的特点决定了不可以用简单的多媒体来完成教学。另外基础课程属于低年级课程， 学生还受到高中教学的影响， 对多媒体教学的接受需要一个过程。同时电路不同于文科方面的基础课，很多数学推导、定理和定律等方面的内容最好还是用传统的板书效果较好。然而长时间单一的板书或类似方式使得教学枯燥， 学生学习兴趣不高。尤其是那些公式较多的章节，学生的抵触情绪似乎更浓，这时巧妙的借助多媒体给予“刺激”，可使得教学内容丰富多彩，做到图文并茂、有声有色。在电路的课程中多媒体的优势就是“图”或“像”。笔者在讲谐振的概念时，讲到在物理中有一个和它很相似的概念，那就是共振，然后用多媒体放了两段视频，一个是美国一座大桥在风中慢慢的开始晃动，然后愈来愈烈，最后竟然断裂塌掉，场面很震撼；另一段是在一娱乐节目中一位女歌者用声音将面前的一个玻璃杯唱碎，这其实都是共振的结果。学生都感觉挺神奇，情绪一下调动起来，接着在后续讲解谐振的相关概念及公式推导时，学生积极配合，互动良好，两学时似乎过得很快，效果很好。 2.2.2积极引入仿真软件，挖掘学生的主观能动性。改变传统的传授式教学方式，积极推进自主学习的一种好的方法就是引入仿真软件，加强学生对电路仿真软件的学习和应用。现在的电路仿真软件很多， 比如EWB、Multisim、Pspiece和Matlab等。作为21 世纪的大学生， 不应该对电路软件和计算机陌生，因此有必要引导学生去了解和认识这些电路仿真软件。电路的计算机仿真相对于硬件实现的优点是电路元件参数不受限制，电路结构可以灵活修改，分析计算简单，图形处理电路结果直观。比如：在讨论频率响应时，课本上的图不好理解，也只能够做定性的认识，分析起来不方便。然而借助仿真软件来演示幅-频特性和相-频特性就显得非常简单和直观。通过简单的演示使得学生认识到仿真软件的特点，并产生兴趣加以接触、学习这对后续的课程也很有帮助。针对电路中的傅立叶变换、拉普拉斯变换以及微分方程等， Matlab 中有现成的命令来处理，不需要自己去完成复杂的数学推导。同时，短学时条件下无法完成这些数学推导方面的讲授，然而借助电路仿真软件的学习和应用， 可以有效提高学生的学习兴趣和软件应用能力， 并能够较好地完成教学。有效的结合计算机仿真软件，可拓展学生的视野，便于学生课余进行电路分析和设计，主动性更强了。如此一来可以调动学生学习的主动性，使之通过仿真来巩固知识，领会掌握知识和技能的关键，提高独立分析和处理问题的能力，培养综合素质。
2.3加强学生的思考和分析能力的培养。 培养学生的思考方式很重要， 这要体现在平时的教学中。不仅要学习局部的电路定理和内容， 还要从整体上把握电路的学习。不仅要掌握理论知识，还要学会如何用理论知识分析和解决实际问题。学生往往在实践应用中才能真正体会到学习的乐趣。
2.3.1理论教学和实际生活相结合。电路的教学是对实际问题的抽象， 而教学目的就是把抽象的理论用到实际当中， 因此电路教学和实际生活结合是必要的。电路教学和实际问题的结合可以提高学生的学习兴趣， 加强学生对电路中基本概念的理解。笔者在讲解三相电关于中线的作用时，讲到前段日子看电视新闻有一段视频报道，报道有一个小区，在某一天晚上几个相邻单元中的各户正在使用的灯具或电器突然很亮接着就冒火花然后就烧掉了，画面中展示的电视啊，烤箱啊都烧毁了，挺惨的样子。而另外几个单元的灯具或电器突然变暗或者不正常工作了，很多人不知道为什么，原来是一个工程队晚间在小区施工时不小心弄断了埋在地中一根电缆，而这个电缆就是三相四线制供电中的那个“中线”，由于民用负载的不对称，所以必须要有这个“中线”。不然的话就会导致至少其中一相过压，一相欠压。从这个例子发现， 学生对实际问题很感兴趣， 他们希望自己学习的理论知识能够解释或者解决实际问题。
2.3.2 加强概念的前后联系和融会贯通。在学习新概念时经常引导学生把已学的相关概念联系起来， 让学生能够从根本上把握事物的本质。比如笔者在讲解交流部分时，在得出电容的容抗和电感的感抗公式后，根据容抗与频率呈反比，感抗与频率呈正比，于是就可以解释在前面的教学环节中为什么在直流电路分析时，把电容作开路处理，电感作短路处理。进而说明频率很高时，电容相当于短路，而电感则变为开路。这样就加深了学生对电容和电感的认识，并能够前后贯通。
2.3.3强化基础实验，鼓励设计型实验。元件伏安特性的测试、基尔霍夫定律、叠加原理、戴维南定理等经典理论知识的验证性实验，其目的是通过验证性实验掌握基本的实验技能与实验方法，掌握常规电子测量仪器仪表的使用方法和各个仪器使用时的注意事项。在实验过程中通过理论知识与实验内容的有机结合，增强学生分析问题、解决问题和獨立思考的能力，用实验的正确结果具体化、形象化了理论知识，使学生加深对抽象理论知识的理解，还可以巩固和提高其动手能力。而鼓励开设开放设计型实验或创新型实验旨在帮助学生创造性地运用所掌握的基本知识完成一定的实验任务，使学生经历设计、电路制作、调试等过程，最终完成系统设计要求。例如如何结合RC暂态电路扩展设计“延时报警器”、“自动干手机”等现实中很常见的应用“设施”，其目的就是抛砖引玉，进而鼓励学生根据选题进行设计，让学生通过查找资料选定并设计实验方案，再通过仿真修改并实现设计方案，最后硬件联接、调试并最终达到设计要求。这是作为当代工程师最基本的一套设计流程，也是让学生提高其工程素养的一个有效途径。设计型实验可有效激发学生的求知欲望和学习动力，培养学生的实践创新能力，开阔学生的知识面，使枯燥的学习变得有趣和具有挑战。同时还可以鼓励学生积极参加各种大学生电子设计竞赛，让学生体会到学好这门课程的快乐。
2.4体现运用能力，改善考核办法。 为检验学生的学习效果，促进他们全面深入掌握这门课程，必须改变以往僵化的考试体系，建立一套行之有效的考核制度，使用一套科学合理的考核办法。例如：平时成绩占20%。主要是对学生完成作业及学习情况的评定，对于相互抄袭现象要注意把握和控制；对回答课堂提问或积极参与讨论课程问题的加分，分值控制在5%。基础性实验及设计型实验完成情况分值控制在5%-10%。还可以积极引导学生撰写课外小论文或学习心得或课程建议等等。总之研究型大学的核心就是要培养学生的创新能力，这就需要在平时的学习过程中日积月累，逐渐形成独立思考的习惯，同时锻炼他们解决实际问题的能力。
参考文献
[1]马小三、章家岩.电路课程教学改革研究[J]. 安徽工业大学学报（社会科学版），2011（3）：113-114.
[2]刘敏华、贾仙宇.“电路分析基础”课程教学方法探索[J].电气电子教学学报，2009（1）：90-91.
[3]丁志群、楼建明、傅越千.多媒体技术应用于电路教学的实践与思考[J].高教论坛，2009，（01）：93.
[4]马文忠、胡慧慧、李新瑞.深化高等学校电路教学改革的几点探索[J].高等教育研究2010，（09）：44-45.
[5]曹才开.“ 硬件”与“虚拟”实验教学相关的思考[J].电气电子教学学报，2000（3）：72.