应用型本科院校的《电路》课程教学改革的探索

（宿州学院机械与电子工程学院 安徽 宿州 234000）

0.引言

应用型本科院校是指不是以科研为办学定位而是以应用型为办学定位的本科院校，目前主要范围是所有的本科第二批次、本科第三批次录取的院校[1]。应用型本科概念的提出对于满足我国经济社会的发展，对推进中国高等教育大众化进程以及对高层次应用型人才需要都将起到积极的作用[2]。2015年11月，根据《安徽省教育厅关于下达2015年安徽省高等教育振兴计划部分项目名单的通知》（皖教秘高〔2015〕123号）文件，确定宿州学院为安徽省地方应用型高水平大学立项建设单位。机电类的相关专业由于其专业与实践结合的特点作为建设方案里的重点专业，《电路》课程是机电类专业的一门专业基础课，主要研究电路的基本原理及分析方法，其在整个专业结构中占有重要的地位[3]。

学好《电路》这门课程对培养学生的业务素质和职业能力以及为后续专业课的学习奠定良好的基础都具有重要的意义。认真理解该门课程的特点是学习前的首要任务，该课程的特点主要有以下四个方面：（1）名词和概念多；（2）理论内容与重要知识点较多；（3）需要较好的数学基础对公式定理进行推导计算；（4）与工程技术联系紧密[4]。根据这些特点，相对其它课程学生学习过程中普遍感到困难，部分学生在学习中出现跟不上教学进度的现象，有些学生表现出了厌学的情绪。这极大影响了课程的教学效果，同时也对后续课程的学习带来不利影响。 出现以上现象有多方面的原因，从教学层面上主要有：学生的基础知识欠缺、教材不适合、教师的教学方法单一等原因，以上问题的存在极大的限制了学生学习的模式，实现理论联系实践。

1.现阶段《电路》课程教学中出现的问题

笔者从事《电路》这门课程的教学长达十几年，通过长期的教学实践，可以感受到多数新生对该门课缺乏基本的认识，同时缺少相关课程的基础，从而导致了多数人产生了厌学现象。通过大量细致的分析可总结为以下几个因素。

1.1 涉及到的知识面太宽泛

《电路》这门课程即研究了直流电路也研究了交流电路。在直流电路研究过程中不仅涉及到了静态电路的分析计算，而且涉及到了动态的一阶电路和二阶电路分析计算；在微分电路学习中既要求掌握电路的时域分析又要学习电路的频域计算。最后还讨论了非线性和线性电路互相作用；从以上分析我们可以看到电路这门课的知识面是多么的宽泛。

1.2 定律和定理众多

《电路》这门课程的定理、定律繁杂，像比较经典的有：基尔霍夫电压和电流定律、替代定理、叠加定理、诺顿定理和戴维宁定理、Y—△互换定理等。另外还有最大功率传输定理、拉普拉斯变换、特勒根定理、互易定理等。定律和定理众多也是导致学生厌学的一方面因素。

1.3 分析和计算的方法难以统一

《电路》这门课程中要运用大量的分析和计算来解决电路的各种问题，这其中运用的方法也很多，像线性电路里用到的支路电流法、网孔电流法、回路电流发以及节点电压法。这里面还有根据具体情况采取的特殊方法，比如电路里出现短路、短路、受控电源等，此时处理方法又会不一样。还有就是一些电路里采用的等效电阻、△-Y型等效变换、向量分析、外施电源法等特殊的方法。所有这些方法没有确定的格式，都存在于其独特的适用范围里，给学生的直观印象就是“公式多、推导难”。

1.4 教学方法简单枯燥

目前《电路》这门课程的教学方式以课堂教学为主，教师在课堂上对照教案使用黑板教学，学生这边还是听课与记笔记，课后完成老师布置的书后习题作业，老师课堂上讲授的内容与实际严重脱节，学生麻木的学习，不能够培养学生对电路的规律性认识。电路图在绘制过程中出现种种不规范。

1.5 理论脱离实践，缺乏实用性

现阶段多数学校《电路》这门课程的理论教学和实验教学是分开的，理论课教师和实验课教师分别为不同从老师，老师之间也很少交流。理论课教师关注的重点在教材、教法和教学效果；实验课教师关注实验验证操作、实验开出率和实验规范性。而且理论和实验课程都缺乏工程实践场所，校内教学环境简单，导致学生对这门课的学习提不起来兴趣，也造成学生几乎没有解决工程的能力，学生对课程的基础性和工程应用性认识不足。

2.应用型本科院校的《电路》课程教学改革的探索

按照地方应用型高水平大学建设的总体目标和要求，结合当地经济社会发展需要和学校“十三五”预期发展目标，以及现有条件和实际情况，在充分调研的基础上，拟定改革方案。

2.1 培养学生对“电路”课程的兴趣

兴趣是学习的动力和源泉，提高学生的学习兴趣是提高课程教学质量的核心。由于“电路”课程理论抽象、难度大，致使许多学生一开始就丧失了信心。所以，“电路”课程的绪论课很重要。第一堂课即为绪论课，绪论课怎么上才能提高学生的兴趣，首先应对“电路”课程做整体的介绍，这里包括课程的主要内容、理论结构、课程性质、学习方法、前沿科技等方面。要让学生认识到“电路”课程的重要性，使学生明白课程设置的目的。其次让学生了解到“电路”与其他课程的联系，高等数学是其学习的工具，大学物理是其学习的基础，以及后期开设的专业课对“电路”的依赖等。最后从家用电器入手使学生明白电在生活中的意义，使枯燥的理论变得生动有趣。

2.2 多媒体与传统的板书结合起来应用于课堂教学

目前多数高校都采用这种教学形式，总体上反映效果较好。但是也暴露出一些问题，比如：由于幻灯片切换速度快导致展示的知识量大，使学生的学习理解速度跟不上，降低学生对知识的接受效果；还有在教学过程的整体性与连贯性弱化导致学生课堂笔记跟不上。“电路”课程的目的是使学生掌握专业理论基础知识，这就意味着不能完全使用多媒体来完成电路的课堂教学，“电路”课程具有典型的理工科课程特点，有许多的概念、制图、定律、公式推导、分析计算等，又离不开多媒体设备，因此采用多媒体与板书相结合的教学方式最合适，根据调研目前看来板书为主多媒体辅助的课堂教学方法效果最佳。

2.3 将MATLAB引入课程教学过程

MATLAB具备可视化、高效和推理能力强等特性，它是目前工程界最通用、最流行的科学计算语言。针对《电路》课程存在的问题，我们将MATLAB引入课程教学过程中，利用MATLAB交互式平台实现基本概念和理论应用、图形绘制、系统分析以及系统设计等功能。使学生在学习理解基本概念和理论的同时，掌握MATLAB在信号处理中的应用；同时通过学习MATLAB程序语言以及交互式平台设计，培养学生的工程实践概念，增强实践动手能力。另外也可以适当介绍一些其他绘制电路图的软件，在实验室现场给学生演示刻板全过程，加深学生对理论知识理解。

2.4 结合实习实训培养学生动手能力

按照专业建设和提高人才培养质量的要求，着眼于培养学生的实践能力，学校与企业互动，建设一批融实践教学、职业技能训练与鉴定考核、职业资格认证等诸多功能于一体的校内外实践教学基地。完善高水平的校内实践实训基地，满足基本的校内实践教学。充分发挥校外实践实训基地的作用，聘请各类素质高、能力强的技术人员作为学生实习的指导教师，提高学生的实践能力。

3.《电路》课程教学改革的措施

（1）依据改革的目标，重新制定、修订教学大纲和教学执行计划；通过以上目标详细分配课时，做到全面覆盖、重点突出。

（2）以计算机、MATLAB软件为辅助工具，通过电子教案和多媒体投影演示，来改善课堂教学效果、提高课堂教学效率；使多数学生明确计算机软件在工科课程中的重要性。

（3）教学过程中，在阐述基本概念的同时，抓住概念的应用和工程概念的树立，做到物理概念、数学概念、工程概念三并重，注重理论联系实际；实现讲、练、做三结合；经常性带领学生深入实验室、走进工厂，近距离感受工程应用。

（4）强调基本内容的深刻理解和基本概念的牢固建立，在教与学的方式和方法上推陈出新。

（5）在知识结构与体系上最终使学生达到原理、方法、应用三统一，奠定宽广坚实的基础。

4.结束语

经过以上分析我们可以感受到《电路》课程教学改革的必要性，通过系列改革形成《电路》课程的教学方法及方案，设计《电路》课程多媒体教学平台，并将其融入于实际教学过程当中，理论与实践相结合，提升课堂教学教学质量和效果，同时让学生在学习高级语言编程的基础上，深入理解《电路》课程的工程实践概念，提高学生的实践动手能力和创新能力。