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基于应用型人才培养的“电路分析”课程教学改革与实践

2019-05-22杨熙潘海军

无线互联科技 2019年3期
关键词:电路分析应用型人才教学改革

杨熙 潘海军

摘 要:為了满足应用型人才培养方案的需要,“电路分析”作为电类专业第一门专业技术基础课,不仅要培养学生扎实的电路分析能力,还要培养学生的工程意识。文章针对湖南科技学院目前“电路分析”课程存在的问题,从教材、教学方法、教学实践和考核方法几个方面进行了教学改革方面的探讨。

关键词:电路分析;教学改革;应用型人才

“电路分析”是普通高校与电有关专业必开的一门专业基础课程[1-2],要求的先学课程有“高等数学”“大学物理”和“线性代数”,同时为后续专业课程“模拟电子”“数字电路”做铺垫,在课程体系中起着“桥梁”的作用[3-4]。该课程选用的教材,大部分院校采用的是邱关源老师编写的《电路》(第5版),此教材结构严谨,对理论知识的讲解通俗易懂。但是这本教材偏重于电路模型的分析,缺乏工程应用实例。造成很多学生认为“电路分析”这门课仅仅就是求解电路题的,学完后一脸盲然,不知道课程内容与现实生活中的电子电气设备有何联系,产生不了浓厚的学习兴趣,学习效果不理想。从以上分析看出,为了与时俱进,“电路分析”课程的教学改革势在必行。

1 教材的改革

已出版的电路教材有很多,但大部分教材都是重理论分析,轻视实践应用环节,缺乏向工程实践的过渡。为了贴合应用型人才培养方案,满足培养创新性人才的需求,“电路分析”的教材应在包含电路基本原理的基础上增加工程实践内容。鉴于此目的,湖南科技学院电子与信息工程学院的“电路分析”课程组老师在多年的教学经验上,结合实际应用,分工合作,撰写了新的电路教材。

新的教材内容大致分为3部分:直流电路的分析、暂态电路的分析和正弦稳态电路的分析,在每章的开头都有引例,每章的结尾都有典型的工程实践案例和对此章内容的小结。如讲授“电路的等效变换与网络定理”内容时,我们的引例是:音频放大器提供恒定功率,若同时外接多个扬声器,以不同的方式连接,会有什么样的音响效果?另外,当人们在看电视时,偶尔会发生声音失真的现象,这又是什么引起的,该如何避免;讲授“电路的频率特性”时,用“谐振与电灭蚊器”作为引例,顺势引导学生可以思考哪些生活场景中也用到了电路谐振;讲授“一阶动态电路”时,采用常见照相机中的“闪光灯电路”作为引例。通过这些典型生活实例的分析,便于学生理论联系实际及加深对重难点知识点的理解。

2 教学方法的改革

“电路分析”作为一门工程类课,在教学过程中,要注重培养学生工程实践创新能力和系统分析、抽象模型、等效变换等工程观点。因此,教学方法要灵活多变,应根据教学内容合理选择。

“电路分析”课程的知识点比较多,定理也比较多,如叠加定理、戴维南定理、最大功率传输定理等。对于一些定理的证明,如果单纯靠数学推导去完成,学生觉得枯燥无味,不愿意听,可考虑先用仿真软件把结果仿真出来,这样更直观,吸引学生注意力后,再引导他们去推导,效果更好。此外,每个定理除了知道它的文字描述外,更应重视它的使用范围以及注意事项,这些可通过适量习题来提醒学生注意。

很多老师反映上习题课效果不好,叫学生上来做题,没人愿意上来,所以有的老师干脆习题课就是自己一讲到底,不叫学生来做,结果可想而知,老师在上面讲,学生在下面开小差,讲完后,学生还是似懂非懂,根本达不到预期习题课的目标。不管是新知识的讲解,还是习题课,填鸭式的满堂灌思想都不符合应用型人才培养需求,一定要注重师生互动。习题课,学生为什么不上来做题,分析原因,不外乎两个因素:一是学生确实不太会,没把握,怕做错丢面子;二是会的学生不愿意上来,是担心同学说自己出风头。为了克服这两个不利因素,建议习题课引入“对分课堂”教学新方法,“对分课堂”是复旦大学张学新老师提出的教学新举措[5-6]。

具体操作如下,对一道新习题,老师先不讲解,要学生各自做各自的(不超过5 min),再把学生分成每4个人一组,每组人数可以依据班上学生人数做调整。分组后,要学生以组为单位在限定时间内(一般不超过10 min)讨论题目的求解思路,把各自的想法相互交流,互相补充。学生讨论的时候,老师可以走到每个小组听一下,了解下情况,但不要发表任何意见。经过讨论后,每个小组都有自己的结论。这时,再随机抽查几个小组,要这几个小组选派一名代表上来板书求解过程。随后,对选出来的这几个组的结果进行检查,让别的组的同学来点评是否有问题,如果有错该如何纠正。最后,老师对大部分同学都会有的疑问进行解答并总结。分组的时候,老师可根据了解的学生情况,让每个组尽量有成绩好些的,也有成绩差一些的,这样小组讨论的时候才会有效果。因为先给时间让学生每个人自己思考做题了,所以小组讨论的时候就有东西可交流,比如我解到这不会了,你解到哪步了,如此讨论就有针对性。小组讨论出了成果,后面要小组选代表上来板书也就不成问题了。通过此方法,不仅能减轻老师的负担,不需要老师一直讲个不停,而且能调动学生的积极性,让学生自己找到问题,自己解决,印象深刻,效果出奇的好。

授课时除了重视基本理论知识的教学,还要注意前后课程的联系,因为“电路分析”是一门专业基础课程,要为后续课程做准备。所以,在讲解的时候,有时候要穿插些与后续课程的联系点。比如讲受控源时,许多学生学完后,不知道受控源究竟是什么。这时可举例后续课程模拟电子中的三极管、CMOS管、运算放大器。在一定场合下,三极管的集电极电流受基极电流的控制,CMOS管的漏极电流受栅源电压的控制,运算放大器的输出电压受输入电压的控制。通过这样的穿插,不仅能让学生加深对基本理论知识的理解,还能对后续课程有所了解,提高学习兴趣。

3 教学实践与考核方法的改革

教学实践的目的是为了加深对所学理论知识的理解,提高学生的动手能力,并培养学生的创新意识。以前“电路分析”课程的教学实践就是实验课,且多以验证性实验为主。实验项目虽然开的多,像湖南科技学院的电信、电科专业,开了8个实验,但效果却不明显。学生有的甚至不愿意做实验,觉得没什么意义,更不愿意写实验报告,大部分学生交上来的实验报告,都是按照指导书抄写实验原理和实验步骤。

针对上述问题,首先实验项目的开设指导老师不能图简便,只开些验证性实验,要偏重综合性和设计性实验,增强学生的动手能力。实验过程中如果出现了问题,老师不要第一时间去帮学生排查,更应鼓励学生自己去检查电路连线,寻找症状所在,让学生自己解决问题。其次,实验报告的批改也要重视个性化,突出实验数据的分析和实验后的小结,以此激发学生的实验热情。此外,学校每年都有大学生研究性学习和创新实验项目计划,要支持学生积极申报,借此平台培养学生的团队合作和创新创业意识。

考核方面,要避免成绩的给予仅取决于期末的一张纸。应多方面考核学生,挖掘每个学生身上的闪光点,在此基础上尽量做到公平公正。基于以上考虑,建议将总成绩可以按一定比例分成几部分,比如让期末考试卷面成绩占一部分,实验成绩占一部分,平时成绩占一部分。具体每部分占多少比例,可视实际情况而定,一般采用的是“卷面∶實验∶平时”为6∶2∶2或7∶2∶1。实验成绩可依据实验操作和实验报告进行打分,平时成绩可依据出勤、作业、课堂表现等给出。

4 结语

“电路分析”作为电类专业第一门专业技术基础课,不仅需要培养学生扎实的电路分析能力,还应与实际相结合,培养学生的工程意识。针对湖南科技学院目前“电路分析”课程存在的问题,结合自身的教学实践和创新应用型培养方案的新要求,本文从教材、教学方法、教学实践和考核方法几个方面做了些探讨,希望对此门课程的教学改革能起到抛砖引玉的作用。

[参考文献]

[1]周兰娟,张冬至.“电路分析”课程研究性教学实践[J].电气电子教学学报,2016(4):43-44.

[2]高君华,干红平,张东.电路分析课程教学改革[J].中国教育技术装备,2017(20):92-93.

[3]杨金,汪海波,樊敏.电路分析课程教学现状分析与教学改革探讨[J].合肥师范学院学报,2018(3):45-46.

[4]谢晓敏,孙雁南,曾勇,等.以工程应用为目标的“电路分析”课程教学改革探索与实践[J].上饶师范学院学报,2018(3):43-46.

[5]王芳,王瑞金,冯莉媚,等.高校对分课堂(PAD)教学模式实践践[J].教育教学论坛,2017(11):148-149.

[6]姚竞红,方娟妮,杨亚萍.“对分课堂”在电路分析课程教学中的探索和实践[J].浙江万里学院学报,2018(4):107-111.

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