耿素軍?余劍

摘要：“電路”課程是電氣工程及其自動化專業(yè)的主要基礎課，作為應用型本科院校的“電路”課程教學需達到兩個教學目的：使學生獲得專業(yè)應用所必需的電路基本理論知識；培養(yǎng)學生對電路的分析和計算能力，掌握初步的實驗技能，為學生后續(xù)專業(yè)課程的學習打下必要的電路理論基礎，[1]達到電氣工程及其自動化專業(yè)研究生入學考試對電路知識的基本要求。針對如何在不增加教學學時的前提下，達到上述教學目的，進行了改革和實踐。

關鍵詞：應用型本科；電路；電氣工程及其自動化專業(yè)

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）11-0071-02

目前應用型本科院校多是在原先?？苹A上升格或合并的普通本科院校，且多為地方性普通教學型高校，存在師資力量薄弱、實驗設備陳舊等問題。學校升格后，應用型本科教育既是本科教育，但又區(qū)別于普通本科“理論性、學術性”人才培養(yǎng)模式。應用型本科人才培養(yǎng)更要注重實踐性和應用型，還要兼顧到一大批學生有考研的客觀需求。“電路”課程是電氣工程及其自動化專業(yè)的一門主要專業(yè)基礎課，也是該專業(yè)研究生入學考試的專業(yè)基礎必考課，但目前“電路”課程教學無論在教材選用、教學內容、教學方法和實驗教學等方面，都難以達到上述教學目的。在“電路”課程理論教學和實踐教學中創(chuàng)新改革，勢在必行。

一、科學合理制定教學大綱，明確教學內容

教學大綱是課程教學的綱領性文件。在教學課時一定的前提下，教學大綱既要體現(xiàn)專業(yè)應用所必需的電路理論知識，還要考慮到電路系統(tǒng)相對完整，以滿足學生進一步深造的客觀需求。為此在制定教學大綱時進行了廣泛的社會調查，聽取現(xiàn)場工程技術人員和參加過研究生入學考試考生的意見，充分了解工程一線所需的電路知識和研究生入學考試《電路》試卷類型，讓他們共同參與教學大綱的制定，有的放矢地確定“電路”課程的教學內容。

以太原理工大學陽泉學院電氣工程及其自動化專業(yè)“電路”課程為例，在2011年修訂“電路”教學大綱時，既要考慮太原理工大學陽泉學院煤礦特色，又要結合研究生入學《電路》試卷題型，與會人員對“電路”課程的教學大綱修訂達成以下共識：一是電路元件不僅要掌握外特性（端口電壓、電流關系），還要掌握根據(jù)實際工作環(huán)境選用元器件的方法。能根據(jù)電阻體上色環(huán)，識別電阻的阻值。掌握電解電容和無極性電容用法上的區(qū)別，會根據(jù)容量和耐壓值選擇電容等工程應用內容。二是增加集成運放非線性應用的知識。在集成運放教學中，加入微分、積分電路和移相電路等非線性應用，以滿足煤礦選擇性漏電保護中經(jīng)常用到的波形整形知識。三是增加二端口網(wǎng)絡教學內容學時，并將教學時間前移，求網(wǎng)絡參數(shù)時要側重于用實驗方法去測得端口電壓和電流值，進而求得網(wǎng)絡的參數(shù)值。這種理念既符合工程應用的要求，又是研究生入學“電路”課程考試的熱點。四是增加波特圖的內容，強化電路頻率特性知識，為后續(xù)的“模電”和“檢測技術”等課程學習打下堅實基礎。五是對結點電壓法、回路電流法和支路電流等電路分析方法進行整合，統(tǒng)一由基爾霍夫定律應用引出。六是引進相關院校的一些考研真題，以滿足學生的考研需求等。限于篇幅，在此不再累贅。

二、引進立體式教學方法和教學手段，提高教學效果

從新修訂的教學大綱內容可見，新大綱既要滿足應用型要求，又要滿足學生的考研需求，大幅增加了教學內容。在教學課時不能增加的前提下，要保證教學效果，僅靠傳統(tǒng)“粉筆+黑板”的講授方式，很難滿足要求。

第一，概念性、基礎性的知識仍然沿用傳統(tǒng)的板書講授方式，便于學生掌握這些基礎理論知識。在講授中，注意引導學生思考和組織學生討論。例如在講授正弦交流電有效值內容時，在學生掌握有效值的概念、有效值物理意義和有效值的表示公式的基礎上，啟發(fā)學生思考兩個問題：一是若電壓（電流）是非正弦周期函數(shù)，如何求電壓（電流）的有效值？并舉邱關源教材第十章習題13為例，引發(fā)學生思考。[2]二是若電壓（電流）是多個不同頻率正弦函數(shù)疊加的周期函數(shù)，又如何求電壓（電流）的有效值？將教材中第十三章“非正弦周期電流電路”內容引出來，組織學生討論。這樣不僅啟發(fā)了學生思考，還將書本知識前后融合、貫通，講清了有效值公式實用的范圍。指出有效值、最大值是的關系，是針對正弦交流電而非所有周期函數(shù)。

第二，對于電路大綱要求了解的數(shù)學推導和復雜電路圖，為了節(jié)約時間，也可采用多媒體課件講解。如二階微分方程求解、傅里葉變換和拉氏變換等內容，均用多媒體課件展示。另外，事先畫好一些復雜的電路圖，需要在講授中用到的，直接用多媒體課件演示即可。這樣既可以讓學生達到了解的教學目的，又節(jié)約了時間，避免了將電路基礎課變?yōu)閿?shù)學復習課、習題課變?yōu)閿?shù)學解題課的問題。

第三，將EWB和MULTISIM等常用電路教學仿真軟件引進課堂教學，將便于仿真的案例在課堂上進行仿真演示，使教師和學生置身模擬現(xiàn)實的環(huán)境中，教師邊講解邊實驗，將實驗結果直觀顯示，理論計算結果與仿真實驗結果加以比對，激發(fā)學生的思考，利于與學生的良性互動，以取得良好的教學效果。

三、選用案例教學，增強學生應用實踐能力

為達到應用型本科電路教學的雙重教學的目的，僅僅局限于某版本教材是不現(xiàn)實的，至少當前是這樣。必須在考慮專業(yè)特色的基礎上，強化應用技術的應用。用成型的電路、實際的課題和實用的小制作為教學案例，廣泛搜集材料，以取得良好教學效果。如講到集成運放非線性應用時，以煤礦選擇性漏電保護中常用的零序電壓移相電路加以講解為例，電路如圖1所示。[4]

由電路理論知識，可推導得：

u0與ui的相位差為：

當調節(jié)R3從0到∞變換時，φ實現(xiàn)了從180°到0°移位。圖2、圖3分別是R3為0和R3為10K時，C1取0.33uF，w取314rad/s，用EWB仿真所得結果的波形圖，理論推導與實踐仿真結合，取得了很好的教學效果。

工程上這樣的案例很多，如50HZ濾波的雙T型網(wǎng)絡、相序指示儀等，這些實用的電路需在平時加強搜集。一些“電路”課程的考研真題，也可作為案例教學的實例，通過多媒體課件展示，以擴大學生的知識面。

四、改革實驗教學，加強創(chuàng)新能力培養(yǎng)

應用型本科以培養(yǎng)應用型人才為主要目標，要把教學實踐環(huán)節(jié)和實踐能力培養(yǎng)放在更加突出的位置，注重培養(yǎng)學生的實踐和創(chuàng)新能力。傳統(tǒng)的“電路”實驗是基于實驗箱的驗證性實驗，學生被動完成實驗內容，無法滿足創(chuàng)新能力培養(yǎng)的需求。[3]目前信息工程系已對“電路”實驗先行進行教學改革，總的思路是減少驗證性實驗，增加設計性和綜合性實驗。鼓勵學生自主設計實驗，先用仿真軟件對實驗構想做仿真。仿真通過后，提出實驗方案，經(jīng)實驗指導教師同意后，購買電路實驗所需的電路元件搭接實驗電路，觀察實驗現(xiàn)象，分析實驗結果，進而寫出實驗報告。為此重新設置實驗報告格式，將電路實驗獨立設課，單獨考核。此種做法極大地啟發(fā)了學生的創(chuàng)新思維，加強了學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。盡管此種做法因購買器件經(jīng)費報銷問題還未能大面積推廣，但小比例的嘗試已經(jīng)取得可喜成績。

五、鼓勵學生學以致用，積極參加職業(yè)資格考試和各種比賽

職業(yè)資格證書是就業(yè)的憑證和通行證，學校以推行雙證書制度作為切入點，將職業(yè)資格證書引入人才培養(yǎng)方案中，明確要求學生須取得相關行業(yè)的兩個資格證書，方可畢業(yè)。學校的實驗實訓中心和山西省職業(yè)技能鑒定中心合作，負責對學生進行職業(yè)技能鑒定考核。同時鼓勵學生參加全國大學生電子設計競賽和全國大學生“挑戰(zhàn)杯”等六大競賽，目前多人參與山西省創(chuàng)新性實驗項目研究，電氣專業(yè)學生曾獲得全國大學生電子設計競賽山西省賽區(qū)一等獎，多次獲全國大學生數(shù)學建模國家級和省級一、二、三等獎的好成績。為了鼓勵更多學生參與，校學生會和校團委還在推優(yōu)評先、入黨等方面，對積極參加比賽并取得優(yōu)秀成績的學生給予照顧。

六、結論

通過近幾年對應用型本科電路的教學內容、教學方法和手段、實踐教學等方面的改革與實踐，在太原理工大學陽泉學院已取得較好的效果，學生對電路理論知識的應用能力顯著提高，學生考研人數(shù)也大幅上升。但是在當前“電路”課程的教學和實驗中，仍存在著教學制度不夠健全、教學手段不太完善、立體化教材急需編寫、教學案例尚需擴充等問題，相信通過不斷的教學改革和實踐，充分挖掘教師和學生的潛力，一定能達到應用型本科“電路”課程的教學目的。

參考文獻：

[1]章心因，李先允，等.應用型本科“電路”課程的改革與實踐[J].電氣電子教學學報，2011，（S1）：93-94.

[2]邱關源，羅先覺.電路[M].第5版.北京：高等教育出版社，2006.

[3]王紅艷，周雅.應用型本科“電路”課程的教學研究[J].科技信息，2011，（33）：207.

[4]孟瑞泉，宋建成，等.提高脈沖比相可靠性的途徑及其實現(xiàn)[J].繼電器，1999，（6）：11-13.

（責任編輯：孫晴）