电路课程创新教育思路

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摘要:针对电路课程理论概念多、内容抽象的特点，把创新教育引入到电路课程和实验教学改革中。本文从教学方法创新、实验教学创新及建立科技创新基地等方面进行探讨，创新教学改革的实施有效的改善了教学效果，增强了学生的实践动手能力和创新精神。

关键词:创新教育;电路课程;教学改革;实验教学

电路课程作为电气工程、自动化、电子信息类学生必修的第一门专业基础课，是学生学习其他专业课程及从事后继硬件设计的基础，在本科阶段的整个教学环节中起着重要的作用。在当前面向“如何培养具有创新精神和创新能力、综合素质高的大学生”的问题下，不仅要让学生通过本课程的学习，掌握电路的基本知识和基本技能，更要培养学生的创新意识和创新能力。因此，在电路课程和实验教学中引入创新教育是非常必要的，近年来，笔者对电路课程和实验教学改革进行了积极的探索，提出了一些创新性教学法，现分析如下。

1教学方法创新

1．1引导式教学

俗话说“授人以鱼，不如授人以渔”，按照将教学理论知识和创新素质教育相结合，既授之以鱼、又授之以渔的教学理念，在课堂教学中教师要加强对学生的“引导”。学生是否参与，是否按照老师的引导去思索，直接关系着学生对所学知识掌握的牢固程度。平铺直叙的讲解使学生容易走神、睡觉，更谈不上创新能力的培养。所以教师可采用引导加提问的方式，鼓励学生积极参与相关问题的讨论。提问的方式包括:“怎么去提问”、“提出什么样的问题”、“什么时间去提问”等等。教师针对授课内容，事先精心设计好问题，学生也可以提出具有普遍代表性的问题，而这些问题需要在课堂上统一解决。通过教师和学生之间灵活多样的提问，从而建立起“基于问题的教学与学习”。教师围绕学生共同感兴趣的问题，将教学内容有序地组织起来，让学生理解到知识点的连接不是毫无关系的，而是相互关联的，直接引导他们形成分析问题的策略和解决问题能力。在讲解电容和电感元件时，这两个元件两端的电压电流相位超前滞后关系是非常容易弄混淆的，此时，引入单词“CIVIL”，汉语意思是“公民的、市民的”，此时提问“单词CIVIL和电路里面讲的电感电容之间的相位超前滞后关系能产生什么样的联系”。让学生自己思考，学生们很容易看出来，“C”代表电容，“I”代表电流，“V”代表电压，“L”代表电感，从单词“CIVIL”本身的组合顺序来看，“C”后面紧接着“I”和“V”，并且“I”在“V”的前面，说明了什么;“L”前面是“V”和“I”，并且“V”在“I”的前面，又说明了什么。通过这些引导和提问，学生们最后一定能清楚的知道，对电容来说，电流相位超前电压相位90度，而对电感来说，电压相位超前电流相位90度。这样，对过一个单词“CIVIL”，把电路课程里面非常重要的一种物理现象记忆了。

1．2归纳比较教学

归纳总结是创新能力的一部分，只有善于归纳总结，才能从已有的理论知识中发现问题、解决问题。针对电路课程理论概念和分析方法多的特点，在教学中采用归纳比较法，使学生很容易理清每一章的重点难点内容及整个电路课程的系统脉络。在讲回路电流法时，将回路电流方程归纳总结为:本回路电流乘以自阻，加上相邻回路乘以互阻，等于回路电压源的代数和。而再学习结点电压法时，采用比较的方法，让学生明白几组对偶关系，“回路”和“结点”、“电压”和“电流”、“电阻”和“电导”、“电压源”和“电流源”分别对应。通过这种对应关系，学生很容易推导出结点电压方程为:本结点电压乘以自电导，加上相邻结点乘以互导，等于流入或流出结点电流源的代数和。通过这样的归纳和比较，学生的学习兴趣不仅增加，同时掌握电路里面两个非常重要的电路分析方法。

1．3案例式教学

借鉴国外的一些教学方法，在介绍重要的理论或难理解的知识点前，通过一个实际电路或工程问题来引入，这样不仅使教学过程生动、教学内容饱满，而且会让学生感受到学习电路课程的价值和意义，并建立工程实践意识，更重要的是培养学生独立思考实际电路问题的能力，为其设计硬件电路打下基础。在讲授串联谐振时，拿来收音机，并且打开外壳，分析收音机的典型电路，把输入端电路等效为电阻、电感和可变电容的串联形式。当我们在英语考试收听听力时，要把频率调节在81－86MHz，通过调谐电容，使电容和电感正好在此频率处谐振。通过此例让学生清晰地认识到串联谐振理论在收音机电路中的应用，从而增强了课堂的趣味性。在讲授三相不对称电路时，结合教学楼多媒体教室中的照明电路来说明中性线的作用和保险丝应安装的位置。在讲解电容元件时，拿来计算机主板，找到铝电容和钽电容，并讲解这些电容主要起到稳压、滤波以及保证系统稳定性的作用。在讲解正弦稳态电路时，拿来手机充电器，引入变压器、电感、电容，二极管等将交流电变换为直流电的例子。通过这些实际例子的讲解，使学生对实际电路有深刻的印象，更容易接受新知识、掌握新理论，为创新思维打下基础。

2实验教学创新

创新能力是和实验分不开的，实验教学是掌握科学研究技能、培养学生动手能力和创新能力的重要环节。传统实验教学以教师讲授和演示为主，学生通常会不假思索地重复操作过程。部分学生在实验过程中不爱思考，为了应付老师而做实验，面对实验过程中出现的实验仪器出现报警声音、实验原件损坏等各种疑难问题不知所措，甚至对所测实验数据正确与否不能做出判断和分析。鉴于以上原因，我们对电路的实验教学进行有效的改革。主要包括:①优化实验内容，除了验证性和综合性实验外，增加创新设计性实验，如:设计最大功率传输定理、运算放大器的放大倍数等，让学生自己设计实验内容，并按照步骤独立完成实验过程，最后分析实验结果;②教师对学生实验过程中存在的问题和故障，采用引导和启发方式让学生自己解决问题;③开放性实验，实验室向学生开放，创造了一个让学生提出问题、发现问题并解决问题的外部环境，学生的学习不再受教材、教师等因素的限制，学生的个性能够得到充分发展，使学生的创新意识和创新精神能够得到培养;④学生除了在实验室动手操作以外，加入计算机仿真实验，将一些抽象的电路理论、复杂的电路信号变化过程和运动形式，以内容生动、形象逼真的信息展现在学生面前，既验证了电路理论的正确性，又使抽象的理论变得具体而形象。引导学生学习MATLAB软件，可以利用其强大的计算能力来求解较复杂的电路问题。比如，在分析二阶电路时，通过改变RLC串联中电阻的阻值，可以让学生看到二阶电路的几种过渡过程，同时也提高了他们的学习兴趣。以上实验教学改革极大的提高了学生的动手能力和独立思考能力，激发了学生的创新热情。

3建立创新基地

为了开发学生的第二课堂，建立了学生科技创新基地。创新基地能逐渐发展成一个以学生为主体的科技产业孵化中心，对学生创新能力的培养发挥着及其重要的作用。在理论和实践教学过程中，让学生明白增强动手能力及科技制作的重要性，并为学生讲解Multi-sim电路仿真软件、Matlab辅助分析软件，使他们积极投身于学校、院系的科技制作活动中。学生每年春季为全校师生义务维修电器，深得师生好评。所教过的部分学生已经成为科技制作活动的重要力量，他们暑假和寒假一直坚持在校参加各种科技制作活动、参加全国大学生电子设计大赛，综合能力大大得到提高，这为他们的就业打下了良好的基础。总之，教师不仅要传道、授业、解惑，更应该培养学生的创新精神、启发学生的创新思维。本文对当前电路课程和实验教学改革进行了探讨，并提出了自己的一些创新方法，这些方法初见成效。但是，我们应该清醒地认识到，许多问题不是一朝一夕能解决的，只有经过长期的实践和经验的积累，才能为学生创造一个自由学习、激发创新灵感的新天地。

参考文献:

［1］周茜，徐亚宁．《电路分析基础》课程教学设计的创新与实践［J］．桂林电子工业学院学报，2004，04:113－116．

［2］李传锋，徐迎曦．创新教育在电路分析教学中的应用研究［J］．中国现代教育装备，2010，05:151－153．

［3］俎云霄．面向创新能力培养的电路分析教学改革探讨［J］．北京邮电大学学报(社会科学版)，2009，03:89－92．

［4］石彦辉，王小平．《电路》课程教学改革探索与研究［J］．广西轻工业，2010，10:164－165．

作者：刘晓芳 贺伟 单位：河南城建学院电气与信息工程学院