“电路分析”课程教学改革的探索与实践

摘要：北京信息科技大学电工电子实验教学中心电路课程组以培养具有高素质、多样化和创造性的人才为出发点，在“电路分析”课程的教学实践中，采用了“全方位”的教学设计，注重训练和培养学生科学的逻辑思维能力，重视知识的工程背景，加强实践环节，锻炼和培养学生的动手能力。通过一系列的教学改革使“电路分析”课程的教学水平和质量有了很大的提高，为北京信息科技大学电类专业本科生的“培养创新能力较强的高素质应用型人才”的目标打下了很好的基础。

关键词：电路分析课程；教学改革；实践教学

作者简介：杨鸿波（1977-），河北定州人，北京信息科技大学自动化学院，讲师。（北京 100192）高晶敏（1966-），女，内蒙古包头人，北京信息科技大学自动化学院，副教授。（北京 100101）

基金项目：本文系北京市教育委员会科技计划项目资助（项目编号：KM201010772013）的研究成果。

中图分类号：G642.3     文献标识码：A     文章编号：1007-0079（2011）02-0099-02

现代高等教育要努力培养具有高素质、多样化和创造性的人才。[1]北京信息科技大学（以下简称“我校”）办学指导思想中指出，要培养创新能力较强的高素质应用型人才。如何贯彻我校的办学特色则是一个系统工程。它涉及到办学理念的更新，培养计划的修订，教学模式的改革，教师知识结构的完善，学生学习动机的确立和学习方式的改进，甚至涉及到整个社会教育的更新，这需要花费相当长的实践才能实现。[2]

“电路分析”课程是电类相关专业电子技术方面入门性质的技术基础课，也是培养学生动手能力和创新能力的重要课程，在电类相关专业的发展中占重要地位。“电路分析”课程理论严密，逻辑性强，有广阔的工程背景。学习电路课程，对培养学生的科学辨证思维能力，树立理论联系实际的科学观点和提高学生分析问题、解决问题的能力，培养科学素养，都有重要的作用。通过本课程的学习，应使学生掌握近代电路理论的基础知识与电路分析与计算的基本方法，具备进行实验的基本技能，并为后续课程准备必要的理论知识。[3]

可以说“电路分析”课程是电类本科生接触到的第一门专业课，对“电路分析”课程进行教学改革，提高教学水平，将对学生对所学专业的理解以及未来的发展起到重要的作用，必须进行深入的探索与实践。

一、“电路分析”课程教学改革的背景

目前，北京信息科技大学有自动化、电气、通信、电信等八个专业开设了“电路分析”的课程，涉及到自动化学院、通信学院、理学院等多个学院。全部的理论和实践教学任务均由电工电子实验教学中心承担，我校的电工电子实验教学中心于2007年7月被评为北京市电工电子实验教学示范中心；2008年8月被评为国家级实验教学示范中心。

原来，“电路分析”课程由各授课教师自行选择教材、确定上课内容、单独命题考核，这种情况在中心成立以后逐渐发生了改变。为了提高教学质量、完成教学培养目标、促进学生创新能力培养，鉴于“电路分析”的重要地位，中心对电路分析教学一直十分重视，成立了专门的电路课程组，电路课程组针对各专业不同的专业发展规划对“电路分析”课程的教学模式、内容、方法等不断进行研究探索、改革和实践。

二、“电路分析”课程改革的实践

经过多年的研究与探索，我校的“电路分析”教学在以下内容取得了一些经验和成果。主要内容有：“全方位”的教学设计，为学生打好基础；注重训练和培养学生科学的逻辑思维能力，体会学习的乐趣；加强实践环节，锻炼和培养学生的动手能力；加强课程的工程背景，“学以致用”。

1.“全方位”的教学设计，为学生打好基础

“电路分析”课程理论是信息、电气类学科最重要的学科平台课程之一，也是这些专业的学生所学习的第一门专业基础课程。通过教学使学生认识到“电路分析”课程所学习的知识以及学习方法不仅对后续课程的学习有着极重要的帮助和指导作用，而且对学生今后所从事的专业技术工作产生长久和深刻的影响。通过课程的教学，使学生全面牢固地掌握电路的基本理论知识和基本分析方法以及电路实验的技能，为今后的专业学习和工作打下坚实的基础，具备不断进步和发展的潜力，为日后开展所学专业领域的科学技术研究铺平道路。[4]

为此，我们对课程进行了采用“全方位”的教学设计：在课堂授课方面，由于授课课时有限，为了让学生尽可能全面地学到完备的电路基本理论体系，讲课时对重点内容细讲，对理解内容泛讲，对了解内容自学；授课内容注重前后联系，使学生掌握电路分析理论的发展脉络以及所采用分析方法的原因；抽出少量课时对学生进行随堂的测试，并进行引申和讨论。

课后抓好答疑环节，以前存在参加答疑的学生较少的情况，现在采用授课教师与指定同学在答疑时的问答的方式，让学生自己讲解所做作业、习题或对指定问题的理解，并实时回答教师的提问，将学生表现计入平时成绩；利用中心网站和Email，QQ等方式加强师生之间的辅导答疑与教学效果交流互动。再加上实践环节，构成了“全方位，贴身式”教学系统，大大增加了授课教师与学生的面对面的交流，保证了在目前课时限制下的教学质量。同时应加强教师自身学习。要求任课教师阅读经典的参考书和著作以及期刊上的相关教学论文，与老教师进行教学探讨，旁听教学效果好的教授、名师主讲课程。

电路组教师对多年的教学讲义进行整理，针对我校教学实际情况着手编写适合我校学生的电路分析教材，目前即将结稿。并在中心网站上推出了授课课件和电路分析习题库，为学生的自学提供了很大的帮助。

2.注重训练和培养学生科学的逻辑思维能力，体会学习的乐趣

电路分析理论的内容非常丰富，具体的电路问题十分复杂，要掌握课程的内容需要十分扎实的高等数学和大学物理的基础，学习上有一定的难度。由于分析电路的方法灵活多变，同时电路理论把电工原理的基本知识和数学分析的基本内容紧密地联系起来，为运用所学过的数学分析的知识提供了一个很好的巩固、深化和提高的场所。因此在本课程的学习过程中，学生可以有效提高数学分析的素质和应用水平，感受到数学工具在研究和解决专业理论和工程实际问题中的重要作用，体会到学习的乐趣和解决问题的成就感，能积极主动地去探寻解决电路问题的思路和方案，自主学习的能力由此得到提高。我们通过课程的教学充分发挥课程的学习特点，使学生在灵活运用物理概念、电路知识和数学工具寻求解决电路问题的过程中激发学习和研究的兴趣，锻炼思维，开拓研究思路，培养创新意识，为在今后的专业学习及研究中创造性地开展工作奠定好基础。

3.加强实践环节，锻炼和培养学生的动手能力

电路分析实验课是“电路分析”课程的一个非常重要的环节，它不仅是学生获得知识的重要手段，而且是培养学生实践技能、动手能力、理论联系实际能力以及观察、分析和解决实际问题能力的主要途径。增加实验课时，提高实验成绩所占的比例。传统实验体系，对培养学生的基本实验能力、巩固所学的基础理论知识无疑是最基本的、必要的。然而，传统的电路实验都是学生在实验指导书的指导下完成的，实验原理、实验内容、实验步骤以及接线方法都写得很详细、具体，教师在实验课前的15分钟左右讲解，使得实验操作性增强。因此，学生几乎是被教师和指导书“扶”着完成实验的，实际效果并不理想。

我们把教学重点放在综合性和设计型实验设计上，例如，“电路定理的研究与应用”实验项目以二端口网络为研究与设计对象，应用替代定理、叠加定理、戴维宁定理分析网络特性，具有一定的创新性。多数同学独立设计了电路，自主利用Multisim进行了仿真，并插接电路完成测试和数据分析。每一个同学的选择元件参数和电路结构都有所不同，体现了实验的个性化。又如“一阶电路的研究”动态RC电路充、放电的时间常数的测定，若方波激励的半周期T/2与时间常数τ之比保持在5∶1左右，可使电容每次充放电的暂态过程基本结束可从示波器观测的响应波形计算得出；实验项目中提出如无法保证方波激励的半周期T/2与时间常数τ之比保持在5：1，请设计另外一种用零状态响应曲线（充电曲线）测定时间常数的方案，学生课前需查阅相关文献去组织自己的实验方案，需要灵活的使用示波器才能完成实验任务。

实验教学同时强调“培养学生实验的独立性和自主性”。教师对学生的问题仅作启发式、提示性的解答，引导学生自己找出问题的答案。提高实验兴趣。从而可以很好地调动学生学习的积极性，培养学生自我独立意识和创新精神，激发创作激情。另外，开放实验室，鼓励和调动学生主动进实验室，充分发挥他们的潜在力和创造力，提高动手能力和解决问题的能力，鼓励学生参加各类竞赛和科研立项。

4.加强课程的工程背景，“学以致用”

电路分析不仅理论性强，而且和工程实际的联系十分紧密，它在培养学生的工程意识和观念，理论联系实际的科学作风，锻炼和提高创新能力方面担负着十分重要的责任。在教学实践中，应加强课程的工程背景，把理论的叙述与实际的工程应用有机紧密地联系起来，为缩小理论与工程实际的差距作出不懈努力。因此授课时的例题尽可能采用实际经典电路以及实验的内容，通过这种方式使学生了解理论知识应用于何处。特别注意课程的实践教学环节，使学生动手实践能力得到有效锻炼，熟练掌握电工电子仪器仪表的使用方法和技巧，学会用实验的方法去观察研究电磁现象，培养其严谨、细致、理论联系实际的科学作风。为了和相关学科的最新发展方向接轨，加入了少量新技术、新理念的讲授，如现代电子技术前沿等，忆阻器等。

三、未来的改革方向

目前“电路分析”课程教学存在的问题，也是未来的努力方向。按照“质量工程”和“精品课程”建设指标进行课程建设，大力推进和充实电路课程组的师资力量，争取将电路分析课程建设成精品课程。 鼓励教师除教学工作外承担一定的科研工作，对教学方法、内容、手段等进行深入研究，发表高水平的教学论文，多与国内外同行交流，并与相关专业的专家进行交流，推进课程建设的进程。

参考文献：

[1]牛金城.应用性是应用型本科院校的本质属性[J].华北科技学院学报,2007,(7):109-112.

[2]潘懋元.我看应用型本科院校定位问题[J].教育发展研究,2007,(7－8A):34-36.

[3]王竹萍.高校电路课课堂教学改革与实践[J].中国高教研究,2005,(6):83.

[4]张国光,林晓梅.电路分析基础课程教学方法的研究与实践[J].中国科教创新导刊,2009,(1):54.

（责任编辑：李海静）