“电路分析”课程实验教学模式分析

田孝文

摘 要：文章从实验教学内容、教学方法、教学条件限制、教学与时俱进等方面对“电路分析”实验教学中存在的实际问题进行了剖析。结合实验教学实际，提出一系列可行性教学改革方案，最终希望能提高学生学习“电路分析”实验的积极主动性，从而达到提高“电路分析”实验教学质量的目的。

关键词：电路分析；主动性；问题；项目化

在当前中美贸易战的大环境之下，所有中国人都能感受到我们国家的不足，尤其在集成电路即半导体芯片技术领域的欠缺，因此，其发展已经被提升到国家战略高度。而芯片技术的源头，“电路分析”课程的学习显得尤为重要。

作为电子信息相关专业的专业内基础课，“电路分析”是“数字电路”“模拟电路”“高频电路”“单片机”乃至“ARM技术”等相关课程的重要基础，它是学生接触电子技术的入口，学生对本课程的兴趣直接会影响到其后续学习的兴趣。“电路分析”实验是培养电子技术兴趣的最佳起点。

1 当前“电路分析”实验中存在的问题

笔者在多年的“电路分析”实验教学中发现，实验教学质量提升需要激发学生学习的积极主动性，而目前的实验教学存在诸多问题，让学生无法真正融入实验的学习，主要体现在以下几方面[1-3]。

1.1 教学教法亟待更新

大多数高校教学理论课以教师讲授为主，“满堂灌”使学生被动接收知识，无任何自主性，学习兴趣不浓，老师教学效果不理想。

实验采取独立设课的方式进行教学，其内容大多以验证性实验为主，过程完全照搬指导书，带课教师普遍缺乏实施创新教育的激情，大多数学生也是以完成任务的心态上实验课，教与学的氛围都不理想。

1.2 自主创新性严重不足

随着创新创业在全行业的兴起，“电路分析”实验课也需要引进一些自主创新性课题，以提高学生的学习积极主动性，但是目前的情况是很多高校仅仅只是盲目增加一些创新实验内容来充数，实验教学方法仍沿用以前的方法，尤其是较为落后的中西部地区高校，创新创业导师严重缺乏，教学任务重，研究和交流机会少，导致老师无法及时掌握必要的“电路分析”实验新理论、新思维、技能以及相关的法规，真正的自主创新只是流于形式而已。

1.3 创新教育经费短缺、设备落后

作为非常专业的基础实验室，大多数高校的“电路分析”实验室建设与实际实验需求存在着严重的不足，实验室设备更新相对较慢，面对的又是全校工程技术类专业，实验教学任务繁重，而且当前国内相当多的工科高校分别设置如“电工学”“电路基础”“电子技术”等实验室，资源严重被分流，这种管理模式使得学校在“电路分析”实验课程及实验创新教育方面的投入不够，设备不全。

1.4 实验教学与社会发展严重脱节

2014年，我国发布《国家集成电路产业发展推进纲要》，国家对半导体行业的发展重视程度前所未有，中美贸易战更是严重刺激着国人的神经[4-5]，但是反观大学校园，我们的“电路分析”实验教学并没有因为外界的大潮而作相应的调整，与社会的发展严重脱节，理论联系不了实际，学生的自主学习积极主动性当然无从说起。

1.5 创新实验考核方式陈旧

对于“电路分析”实验的考核方式，目前大多数高校采取考试和平时实验相结合方式，主观性较强，对学生的学习达不到全方位的促进，那些只要平时都来上课以及交实验报告的同学，通常都能得到很好的成绩，大多数学生也就习惯性地做实验，交报告，不去思考实验的实现原理、合理性以及性能改进的方案，这就会导致学生自主创新性缺失。

综上所述，在有限的经费、师资以及地区差异情况之下，“电路分析”实验的教学存在诸多的问题，而我们需要解决的最主要问题为如何提高学生在“电路分析”实验的获取有效知识的能力，为后续课程打下坚实基础。解决该问题的关键是改革教学方法，与外界接轨，培养学生的学习兴趣，让他们主动学习，以达到事半功倍的效果，具体操作见下一节。

2 提升学生学习积极主动性的策略

增强学生学习的积极主动性对“电路分析”实验教学意义重大，针对“电路分析”实验教学的本身特点以及笔者多年的教学经验，给出以下几个典型的在有限资源情况下的行之有效的策略。

2.1 增强仿真软件的使用

目前大多数高校“电路分析”实验均为验证性实验，学生在开发板上面按照电路图连接完电路，然后通过测量得到相应数据，再进行数据處理以及分析，这个过程相当乏味，而且容易出现抄袭情况，如果引入仿真软件如Multisim，SystemView，Matlab，Protel等，要求学生做实验的同时还需给出仿真结果以及基于该结果给出电路图的优缺点以及改进方案[6]，这样的方式更有趣，更需要动手动脑，学生的学习主动性自然就提起来了，教学质量就会明显提升。

2.2 增强实验学习中设计型实验比重

验证型为主的基础实验环节，主要目的是通过对实验数据的分析，加深对基本电路特性的理解和掌握。但也并不是简单的形式上的验证，笔者目前要求学生提前预习，自己设计实验电路、实验操作步骤和数据记录形式。坚持“以学生为主、教师为辅”的原则，适当讲解疑难和电路排障方法，实验中尽量少干涉学生，多让学生自己体会。这个确实能让学生更容易理解课堂知识，但是还不够，我们需要在现有有限条件之下，培养更优秀的学生，就需要增加设计型实验的比重。

基于现有的理论，增加一些与生活息息相关的电路设计实验，或者给一个限定条件，让学生在面包板上自由发挥，实现自己的设计，学以致用。在这里，我们还可以与校外企业合作，让企业提供一线工程师作为企业导师，直接参与指导学生的设计型实验，使学生真真正正地感受到知识的力量，他们的学习主动性自然就提升了。

2.3 举办“电路分析”实验的作品设计比赛

除了做常规实验之外，让同学们结合自己的“电路分析”理论和实践知识，自主设计一些简单的作品，这些作品至少要包含3个以上的知识点的综合利用场景，而且不能出现雷同，这就迫使所有同学都能够去寻找各自的差异化，间接地把其他知识点融汇到作品设计中。不仅如此，学院在每个教学周期内可以举办一次“电路分析”实验作品设计大赛，要求每位同学都必须参加，这样就让每位同学都有展示自己作品的机会，同学们可能一开始会比较被动，但是经过一段作品设计实践之后，他们就会体会到其中的好处，从而更有动力去学习和综合利用电路相关知识，最终提高每一位同学的学习主动性，达到教学相长的目的。

2.4 项目驱动方式教学

传统的“电路分析”实验教学中，理论知识比较抽象，实验只是对学习中某些知识点进行验证或者深入学习，知识碎片化比较明显；学生缺少对知识框架、知识结构以及知识之间的层次关系的认识。而外界的应用场景常常是诸多知识的综合应用，学生对实际的工程项目，不能快速准确地提取有用知识点来完成对项目中系统相关设计的处理。

项目驱动方式教学是一种切合实际的教学方式，它是以项目为主线、教师起引导作用、主体为学生，改变了以往“教师讲，学生听”的旧模式，创造出一个学生主动参与全过程、学生内部自主协作、教师提供技术支持、学生与教师一起积极探索创新的新型教学模式[7]。

这种模式的好处是能够充分调动学生的积极主动性，学习效率会大大提升，弱点是它对实验指导老师有了更高的要求，需要老师至少有完整的项目经验，最好还需要配备企业导师。如果此法使用得当，“电路分析”实验教学效果将很惊人。

2.5 考核方式多元化

“电路分析”实验的考核方式目前还是比较传统，在1.5小节问题已经提出，学生的自身情况千差万别，考核方式可以多样化，對于那些能力比较差的同学，可以沿用以前的考核方式，对于其他学生，考核方式可以多元化，比如以“电路分析”实验课程过程中完成的某一件作品、某个电路设计表现出来的综合能力、电路设计的创新性、学习的主动性等作为评分指标，这样，每位学生都能找到适合自己的考核方式，学习主动性自然也就有了。

3 结语

本文通过对“电路分析”实验教学中存在的各种问题的剖析以及针对这些问题的解决方案，其实归根结底是为了激发学生学习的积极主动性，最终达到提高教学质量，教学相长的目的。

[参考文献]

[1]周悦，张颖，李界家，等.基于CDIO理念的电路课程教学改革与实践[J].高等建筑教育，2013（2）：90.

[2]丁文霞，库锡树，罗笑冰.国内外著名院校电路系列基础课程架构体系研究[J].工业和信息化教育，2015（1）：30.

[3]刘勇，李富强，夏晶晶.电路实验教学在应用型人才培养模式中的探索与研究[J].电子制作，2015（8）：166.

[4]王龙兴.2017年全球半导体市场和半导体产业发展的基本情况分析[J].集成电路应用，2018（10）：1-5.

[5]王岭曦，唐雪钰，孟纬茜.中美贸易战带来的影响及对策[J].合作经济与科技，2018（24）：105-107.

[6]孙雁南，谈玲珑.基于Multisim软件的电路分析教学改革探索[J].湖南城市学院学报（自然科学版），2016（6）：285-286.

[7]王国洪，李杏梅.基于项目式驱动的《电路分析基础》教学改革与实践[J].教育教学论坛，2017（46）：122-123.