培养创新潜能的《电路分析》课程改革

杨鸿波 柴海莉 魏英 寻宪生

摘要：通过对《电路分析》的课程地位、高等教育及我校人才培养目标的分析，本项目的中心任务是“强化电路基础教学？摇增进学生科研潜质”，以“夯实基础”为抓手，以“培养和挖掘创新潜质”为手段，制定合理的培养目标、探讨新的教学思路、对教学方法加以改进，获得了良好的效果。

关键词：创新潜能；《电路分析》；教学改革

中图分类号：G642.0？摇 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）09-0037-02

一、引言

现代高等教育特别注重对学生创新素质、创新能力的培养，创新教育是以激发人的创新精神和创新能力为重点，以培养受教育者创新意识、创新思维和创新习惯为目标的教育形式[1]。培养创新能力较强人才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]。瑞士教育家，菲斯泰罗斯说：“教育的主要任务不是积累知识，而是发展思维”，要实现这个目标就是要培养高质量的大学生，而质高质量的大学生来自于教学环节中注重对学生创新能力的渗透和培养。

对于工科大学生来说，创新能力的培养是一个贯穿整个本科教育周期的过程，必须通过科学完整的专业培养才能够实现，而具体课程都是其中的一个环节。对于信息类各学科专业，逐渐形成了分阶段、多模块循序渐进的教学课程体系，可以分为实践技能层、基础提高层和综合创新层。《电路分析》是工科学校内信息类和电类相关专业电子技术方面入门性质的技术基础课，位于教学体系的基础提高层，在电类相关专业的发展中占重要地位。在《电路分析》课程教学阶段由于学生还缺乏必要的知识储备，所以创新对学生来说还是可望而不可及的，《电路分析》教学改革更为理性的目标是着重强化电路基础教学，培养学生的创新潜能。

电路分析课程是信息类学生专业基础课，也是学生从事后续硬件课程学习及设计的基础。面对抽象的电路理论，如何讲授该课程对学生理解并掌握核心的知识尤其重要。特别在新的大纲要求下，如何在有限的学时里给学生传授更多的知识，以及如何引导学生自觉地开展课外科技制作活动，对学生综合能力的培养有着重要的意义。该课程的教学质量直接关乎后续课程的质量。当前，通过电路分析课程的学习，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。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，挖掘学生的创新潜能将对学生未来的发展起到重要的作用。

《电路分析》课程教学面临两方面困难：一方面是课时数减少；另一方面是生源质量下降问题。由于《电路分析》处于信息类和电类专业知识树的基础提高层的最底节点，问题就变得特别突出。要保证该课程教学的要求。国内一些同行也正在尝试新的教学理念、新的手段、新的教材、新的管理体制等等进行相应的教改工作。但是，从系统论的角度、发展的趋势看，教学改革的最终目的是提升学生分析问题和解决问题的能力。有了高质量的大学生，才会有高质量的应用型人才，才会有一流的研究成果，才能够最终提升学校的声望，达到良性循环[3]。

二、《电路分析》教学改革思路及需要解决的问题

为了能够更好地挖掘和引导学生的创新潜能，我校的《电路分析》课程教学改革思路为：以精品课程建设为切入点，以探索具有鲜明时代特征的实验教学思想为基础，以新技术和新理念为导向，以增强全方位实验教学能力、完善实验教学资源和拓展辐射作用为手段，以“学以致用，厚理知行”为培养方向，要使学生通过电路分析教学后，能够获得电路分析的基本概念、基本理论和基本分析方法以及必备的电子技术知识，在思维逻辑能力、电路分析能力、工程实践能力、创新意识方面有明显的提升。要解决的问题有以下几点。

1.理论与实践相结合的问题。将理论课程中所学的知识如何与实际的运用相结合；实际中遇到的问题如何与理论相结合。《电路分析》课程理论严密，逻辑性强，有广阔的工程背景。相对于专业课程学习电路课程，较难在教学内容完整地引入具体的工程和科研实例，主要原因在于工程和科研实例中核心内容主要与后期的专业知识相关。因此只能以某些简单或简化的模块为例，这就大大降低了学生的兴趣，也难以使学生形成完整系统的认识。一个比较好的做法是教学中做到确保基础理论内容重点掌握的同时，增加与各知识模块相关的综合和设计性电路内容的比例；实验教学内容与科研、工程、社会应用实践密切联系，实现基础与前沿、经典与现代的有机结合。

2.理想模型与实际物体相结合的问题。理论课程的元件和参数均是理想化的，与实际运用中的元件和参数是有差别的，如何合理地结合和正确认识。如何将现有的所学的知识运用、推广和提高。

3.如何从知识灌输教学向实践能力培养教学转变的问题。《电路分析》是我校的主要课程之一。多年来《电路分析》教学采用的主要方式为知识的灌输，在新形势下，必须转变思路以增强学生潜能为目标，这就需要在知识灌输和实践能力培养方面保持一个平衡点。就创新潜质而论，是不分“知识灌输”和“实践能力”的。在一定的条件下，它可以转化为创新能力。对此，我们主张通过教学改革能够营造一个有利于创新潜能培养的环境。

4.如何开展电路分析课程“双语教学”的问题；提升高等教育的质量，培养创新型、创造性人才，逐渐接近和达到国际先进水平，提高国民研发能力，最终达到国际领先水平是我国高等教育的最高目标。双语教学正是实现这一愿望的切入点。正确把握电路分析课程的双语教学工作，有利于促进我校专业课的教学水平，使得接触本课程的学生尽早与国际接轨。

5.如何处理《电路分析》与其他课程的关系；《电路分析》课程教学应该以科学的内联关系来教导学生，潜移默化地增强学生的科学理论素养，辅以学生自主学习的必要实践环节，逐渐培养学生的创新潜质。更重要的是，让学生学会用科学的思维方式观察周围的事物，用科学思想和方法分析、解决实际问题。

三、《电路分析》教学改革实践

《电路分析》的教学过程本身是一个不断摸索的开发过程，教师需要具备扎实的专业知识背景、浓厚的兴趣、为学生负责的责任心。在此基础上，教学内容的兴趣化、教学方法的多样化、适度的师生互动都是提升教学效果的手段。从近年来的教学实践中，我们感到学习电路分析的基本理论、思路和方法对提升学生整体素质、拓宽专业基础、增强学生就业竞争能力具有重要意义。外因通过内因才能起到作用，只有充分调动广大同学的积极性和能动性，才能够取得更好的教学效果。为了增强学生的创新潜能，我们在以下方向进行了探索。

1.注重教学内容的科学性、先进性，教学内容的改革、重组与安排：制定新的可供各专业自主选择的教学大纲，在新的教学大纲中增加创新潜质培养的环节。在自编教材基础上参考国内外著名教材进行内容取舍组织教学。处理好课程内容体系、深度、广度和实用度，将教师的科研工作引入课堂，体现和发挥《电路分析》课程的基础性作用。

2.课程立体化建设。将教师多年的教学实践经验融入数字化、多媒体教学中。精心组织修订理论教材、网络教材、试题库习题集和实验指导书，注重课程网络教学平台的作用，完成立体化教材的编写工作。研制和丰富电路网络课件的内容，进一步优化《电路分析》课程网站建设，并面向社会开放。建设课程的资源库，其包括知识点讲解库、疑难解答库、示范讲解库、图形图像库、实验库、习题库、动画库、人物库等，做好网上答疑和信息交流，使整个网站整洁大方，功能齐全，使用方便，提高学生自主性学习与自主性探究的能力，培养和挖掘学生创新潜质，提高教学效率和教学效果[4]。

3.教学内容和教学方法的改革：继续深化教学内容和体系的改革，进一步优化教学内容。突出全方位、多元化的教学方法精心组织教学过程，坚持以教师为主导以学生为主体组织教学，将传授知识与能力培养有机结合，重视学生创新精神的培养和学生的个性发展，增加引申和讨论环节。与时俱进，不断现代电子技术新技术，与相关学科的最新发展方向接轨，并积极探索和尝试《电路分析》课程的双语教学研究。

4.实验教学改革。为了努力推进学生自主学习、合作学习、研究性学习和个性化培养，全面引入“多元化”的实验教学方法，我们采取了一系列的措施，主要有：（1）在实验教学中落实“三个转变”建设思路：实验过程方面，从实验辅导解答转变为实验引导启发；实验结果考核方面，从面向实验结果转变为面向实验过程；实验教学模式方面，从单一的实验室内实验形式转变到课上课下、实验室内外多元化的实验形式。（2）探索“基于问题驱动”的研究性教学，将理论教学与实验教学紧密结合，通过问题的提出、问题的分析、问题的解决、问题的延伸等环节，实现融知识传授、能力培养、素质教育于一体。（3）在实验教学中引入多媒体、虚拟、仿真、网络、智能化等现代技术手段，以多种方式激励学生创新思维[4]。通过上述教学研究、改革，有效促进创新潜能培养。

配合以学生为中心的“多元化”实验教学模式的探索，在实验室建设规划中，新增实验数据综合采集系统、实验工位管理控制装置，形成实时采集实验仪器状态、学生身份、实验数据，进而可以完成“无纸化”实验报告和成绩评定等工作的一整套面向实验过程的实验系统，使之处于国内领先水平。

四、结论

《电路分析》是我校信息和电类相关专业电子技术方面入门性质的技术基础课，是培养学生动手能力和创新能力的重要课程，在信息和电类相关专业的发展中占重要地位。由于《电路分析》在整个课程体系中处于基础层，所以该阶段应该以培养和挖掘学生的创新潜能为主，基于此点认识介绍了进行的《电路分析》课程的教学改革，获得了良好的效果。在今后更长期的时间里，要不断深入教学改革，不断探索结合实际的教学方法和手段，才能培养学生自主学习的兴趣，提高学生实际应用的能力，实现创新潜质的提升。

参考文献：

[1]李传锋，徐迎曦，等.创新教育在电路分析教学中的应用研究[J].中国现代装备，2010，（15）：151-153.

[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]高晶敏，李邓化，张金龙，杨鸿波.电工电子实验教学中心服务应用型人才培养的实践探索[J].清华大学教育研究，2010，31（增1）：136-139.

[4]杨鸿波，高晶敏，等.《电路分析》课程教学改革的探索与实践[J].中国电力教育，2011，（189）：99-100.

基金项目：本文系“北京信息科技大学2011年校级优质课程项目”的研究成果；受北京信息科技大学2011年校级优质课程项目资助

作者简介：杨鸿波，男，河北定州人，北京信息科技大学电工电子实验教学中心，副教授；柴海莉，女，河南新乡人，北京信息科技大学电工电子实验教学中心，讲师。