基于能力培养的“电路分析基础”课程教学过程设计

2021-11-21蒋龙云岳倩倩

无线互联科技 2021年4期

蒋龙云，李伟，岳倩倩，谢芳

（安徽三联学院电子电气工程学院，安徽合肥 230601）

0 引言

教育是“国之大计”，是国家可持续发展的重要基础，是实现民族振兴、社会进步的重要基石，然而随着当今社会的快速变化[1]，随着互联网+时代的到来，生产方式在不断发生变革，在一定程度上决定了社会对于高质量人才的需求[2]。而高质量的人才更是对能力提出了更高的要求，作为教师，在教育教学中必然要能够适应社会的发展，适时调整教育教学方法，以能力培养为主要目标，让学生在理解理论知识的同时更能运用于实践，从而培养出社会所需的人才。

“电路分析基础”课程是本科类高等院校电气工程及其自动化、电子信息工程、通信工程等专业的重要的专业基础课，课程的主要内容是研究电路的基本分析方法以及电路定理的应用，为后面的专业基础课程的学习和专业核心课程的学习提供基本的电路知识及常见的电路分析方法[3-4]。本课程内容总共包含3个主要部分，其中第一部分为一般纯电阻电路的分析，包括集总电路中常用的电阻元件的电压、电流的约束关系（VCR）、基尔霍夫两大定律：基尔霍夫电压定律（KVL）和基尔霍夫电流定律（KCL）、电路中等效的概念及应用、纯电阻电路的一般分析方法以及电路定理等内容。第二部分讲述的是一阶动态电路的分析方法，包含电容元件与电感元件的介绍及其伏安关系表达式、电路响应的分类及联系、一阶电路及动态电路的常用分析方法等，其中重点讲述如何用三要素法求解一阶动态电路。第三部分为交流电路部分，主要讲述正弦稳态电路的分析，包含阻抗与导纳、正弦稳态的能量和功率、相量法求解正弦稳态电路、三相电路的分析计算等。本门课程的特点在于理论性很强但实践价值很大，希望通过本课程的学习，能有效地提升学生的各项能力，包括科分析与计算能力、举一反三能力、自学能力、发散思维能力等，为此在设计教学过程时，除了让学生理解理论知识外必须要能够体现对这几点能力的培养。

1 教学设计的重点

在教学设计和教师的教学过程中应注重知识的前后衔接，让学生充分了解本节新课的内容将应用到前面课程所学到的知识，让学生清楚地知道各章节内容之间并不是相互独立的，而是前后呼应、相辅相成的。在教学过程中为了让学生可以更好地掌握在何时何地如何运用相关的电路分析方法进行电路的求解，以及求解的具体过程如何进行，因此在教学过程中需要将板书教学、实例教学、多媒体教学以及线上教学平台有机结合起来，使得将生硬的知识点变得具体化、生动化，让学生能够更好地参与进来，多思考，多联想，既丰富了课堂内容又增加了学生的学习兴趣，提高课堂教学的效率。

2 教学思想与策略

在教学思想上，打破传统的教师教、学生学的“满堂灌”的教学模式，提出由教师来引导，学生自主探索式的教学模式，教师在教学过程中运用启发式、案例式、互动式等多种教学方式，更多的让学生参与到课堂中，并针对学生上课爱玩手机这一现象加以利用，通过先进的线上教学平台，把手机和学习联系起来，调动学生的学习兴趣，提高课堂的教学效率。在课程学习中通过课前自学、课中启发引导、课后拓展三部曲的方式强化学生的理论学习并深化实践，在学习过程中锻炼了学生的各项基本能力[5]。

3 教学过程设计

基于上面所说的教学思想与策略进行教学过程的管理和设计，设计流程主要分为3部分，即课前自学、课中启发加引导、课后应用拓展。首先课前自学，课前利用学习通线上教学平台提前发布新课内容的预习资料，主要包括视频、PPT课件以及预习测试题等网络资源，供学生自学，老师根据学生预习情况了解学生的学习情况，有的放矢，提高课堂效率。课中启发引导，上课过程中虽然增加了学生参与的时间，但均在教师的不断引导下进行，通过老师的提问、学生的回答，充分体现学生的主体作用，让学生在一问一答中不断思考，主动学习。例如在学习实际电源两种模型及其等效变换这节内容的时候，首先给学生回顾上节课理想电源的内容，通过学习通的选人环节让学生回答“理想电源的特点是什么？”这个问题，根据学生的回答情况老师加以补充完善，说明理想电源自身是不消耗能量的，可以源源不断地给电路提供能量。然后问学生“理想的电源在现实生活生产中存在吗？”，随后通过日常常见的电池用着用着就没电了这个实例和同学们讲解理想的电源在现实中是不存在的。最后，提出“实际中的电源应该用什么模型来表示呢？”这个问题，鼓励学生提出自己的想法，从而引出本次新课“实际电源的模型”的内容。在这样一个不断提问不断引导的过程中，一方面将前后知识联系了起来，另一方面培养了学生独立思考，举一反三等一系列良好的科学思维能力。最后，课后拓展应用，课后思考不单单要求学生会应用本次课程的内容求解电路，更注重培养学生的发散思维能力，例如在讲解叠加定理这节内容最后给同学们展示了一个多输入运算放大电路利用叠加定理求解输出的例子，并提出问题“课上我们强调了叠加定理只适用于线性电路，那为什么运算放大电路这个典型的非线性电路也可以用叠加定理来求解呢？”，运算放大电路是“模拟电子技术”课程的内容，让学生将两门课程联系起来，跨课程学习，这样一个问题的答案在课本中是找不到，这就要求学生利用互联网资源去寻找答案，提高学生的自学能力、发散思维能力及归纳总结能力。

课后拓展应用的方式并不唯一，还可以在课后通过以竞赛以项目的方式提升学生的各项能力，学习并实施“三个进”（学生进实验室、进课题组、进科研团队）和“三个结合”（教学与科研结合、课程与课题结合、教学团队与科研团队结合）的制度，努力达到塑造学生品行、传授学生知识、启迪学生思维、培养学生能力、拓展学生视野。通过“三个进”和“三个结合”的制度，使课堂与课外实现三个转变，从以知识传授为主转变为以思维与能力提升为主，从传统的灌输式教育转变为启迪学生异想天开、激发学生创新创造的“想象学习”教育，从应用知识学习转变为创造知识学习。重点在启发学生的思维、激发学生的智慧、培养学生的创新能力，重点关注学生的想象力，提高学生的分析能力、创新思维，真正实现从靠死记硬背拿高分的学习模式转变为独立思考、善于想象创新的高水平学习模式。在课程评价体系中实施全过程学业评价改革，不再光看考试成绩，着重强化课堂教学与课后实践过程相结合的评价方式，每个实践与创新成果、每次参加学科竞赛，每次参与老师项目及取得的成果都作为课程的评分依据，促使学生主动去思考，去实践，真正培养学生的独立思考能力和主动学习能力，将理论与实践相结合，促使学生不再光看课本，光靠课上四十五分钟，而是把功夫下在平时，主动参与学习，主动参与实践与创新。