《電路與器件》教學改革探索

導語：《電路與器件》教學改革探索一文來源于網友上傳，不代表本站觀點，若需要原創文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要:本文針對“電路與器件”課程理論教學中目前存在的主要問題進行歸納分析，提出了通過教學內容、教學方式等方面來進行教學改革，提升學生們電路設計能力以及課堂參與主動性和學習興趣。扎實地學好該門課程，從而為后續專業課的學習打下堅實的基礎。

關鍵詞:電路與器件;教學改革;合作辦學

一、緒論

為促進教育事業科學發展，全面提高國民素質，在2010年6月21日教育部審議通過了《國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010—2020年)》。綱要明確指出要深化教育教學改革，創新教育教學方法，創新人才培養模式，更新人才培養觀念;要借鑒國際上先進的教育理念和教育經驗，加強國際交流與合作，引進優質教育資源，促進我國教育改革發展，提升我國教育的國際地位、影響力和競爭力。電路與器件課程是根據通信工程專業特點，把“電路分析基礎”和“模擬電子線路基礎”整合成一體的一門重要的硬件基礎課，是通信原理、信號與系統、電信傳輸理論與工程等課程的先導課程。因此，學生對該課程掌握程度的好壞直接影響到后續通信工程專業課程的學習。目前，電路與器件課程安排為每兩次理論課程搭配一次研討課，這主要是考慮到學生還處在大二年級，英語功底還不是太好，同時，對很多專業術語也剛開始接觸，每一次的研討課能夠充分地將前兩次課的疑惑進行一些解答，并做相應的練習進行知識的鞏固。目前，在各位英方老師以及我校老師的共同努力下，該課程取得了不錯的教學效果，但在一些方面仍存在不足，具體表現為:(1)實驗教學和理論教學是課堂教學的重要組成部分，但是在實際進行中兩者確是完全分開進行的，這樣對于課堂效果有所影響，而且這兩個環節的教學在課堂設置上，進度上，編排上都是分開的，理論課按照自己的進度實施，實驗課也是如此，所以經常會出現兩者上課進度不一致而出現脫節的情況。另外，在電路與器件的學習過程中，需要用到較多的電路圖，而電路中參數的變化勢必會影響電路狀態的變化，而這些變化僅僅通過板書與多媒體教學的融合是無法很好地呈現的。(2)研討課在教學方式主要采用的是學生先做習題，然后老師進行講解，單純這樣的方式，不能極大地調動學生們的積極性;另外，習題主要以分析題為主，基本上沒有涉及到設計題，而這不能很好地鍛煉了學生分析和解決問題的能力?；谝陨系默F狀，本論文擬從教學內容、教學方式式等方面提出電路與器件課程教學改革的方向。

二、教學改革具體舉措

(一)教學內容的改革。1．加強知識點的聯系，優化教學內容。電路與器件課程是由“電路分析基礎”和“模擬電子線路基礎”整合為一體的，因此，在課程的講解過程中，除了講解各部分知識點，還應加強知識點的聯系。例如，在講述電路分析基礎時，對電阻、電感、電容器件的介紹，不僅僅限制在理想模型，還可以根據情況，給出實際的模型，包括容差、分布參數等，這樣，學生們在學習的過程中就會清楚實際器件在不同應用下有哪些不同的等效模型;類似地，在講述模擬電子線路基礎部分時，可以采用電路分析基礎中的分析方法去分析問題，例如，可以將放大器電路等效成二端口網絡，學生很容易理解放大器的輸入電阻、輸出電阻等放大器的參數等。同樣地，在負反饋放大器電路中，采用二端口網絡概念將放大器與反饋網絡分離，這樣便很容易估算出深度負反饋條件下的閉環放大倍數，學生們學習起來也會變得更加簡單、易懂。此外，在分析RLC串并聯交流電路時，本課程目前采用的是通過三角函數來求解電路中各元件的電流、電壓等參數，以及電阻、電抗與阻抗之間的關系。而求解三角函數的過程通常是很繁瑣的。因此，在電路分析部分引入復數分析方法分析電路中的電壓、電流和阻抗等，從而能夠使學生們更好地理解各個物理量的含義，而將復雜的電路問題轉變為簡單的數學問題。2．基于OrCADPSpice軟件，加強仿真實驗與理論的結合。為了能夠更好地呈現電路中參數的變化對電路狀態的影響，在電路與器件的理論教學過程中，可以把理論知識貫穿到整個仿真實驗中，把實驗教學和理論教學有效結合。比如，可以先講理論，再用實驗去驗證;或者先用仿真教學看到問題，然后帶著問題去用理論知識解答，最后再回到實驗中獲得最直觀的理解和體驗。目前，國內外較為流行的用于電路與器件的分析和設計的軟件有:MATLAB、OrCADPSpice、Multisim、Protel、SystemView等。其中，MATLAB、OrCADPSpice由于其功能齊全、操作方便等突出優點，在教學過程中使用最為廣泛。而相比較MATLAB而言，OrCADPSpice仿真軟件具有圖形界面更友好的特點，其主要是采用在仿真軟件中畫出電路原理圖，從而進行仿真模擬，計算出電路中所涉及的各類型參數，學生無需掌握計算機編程知識，只需要能在計算機上畫出電路圖即可進行電路分析。這對于低年級還沒有學習MATLAB相關編程課程的學生而言，無疑是更好的選擇。同時，PSpice能夠更加突出電路分析的基本概念和分析方法，使學生初步建立起計算機輔助分析電路的基本概念。通過仿真實驗和理論教學相結合的方式，也將有利于培養學生的電路與器件實際的分析和設計能力。3．增設設計類作業，提升學生電路設計能力。目前，該課程的理論教學包括日常教學和課程研討兩部分，其中日常教學主要負責課程知識的學習，而研討課主要完成近期學習內容的回顧及習題練習。而目前來講，研討課的習題練習更多的是給出電路及一些必要的已知條件，分析電路的性能，這種方式是掌握基本知識必須進行的分析驗證過程，同時，也是鞏固所學知識的一種很好的方式。但對于學生而言，不僅會分析電路，還要會設計電路。因此，在研討課的教學過程中，可以根據實際的教學情況，在課程的“電路分析基礎”部分和“模擬電子線路基礎”部分各準備2—3項綜合性較強，具有一定的靈活性的設計類作業，而學生們可以通過組隊的形式，以組為單位來完成該設計作業。在作業提交時，由各組同學先匯報設計思路，說明電路的組成等，其他同學可以自由提問、探討設計的合理性，最后進行作品的演示，從而提升學生的電路設計能力和課堂參與主動性，調動學生們的積極性。(二)教學方式的改革。近些年，隨著互聯網技術的發展，以及高等學校教育教學改革的推進，很多學校開始嘗試由傳統的線下教學轉變為線上教學、以及線上線下混合式教學。但目前來講，筆者認為線下教學由于學生與老師可以近距離的互動，同時，教室的環境更能營造一個良好的學習氛圍，因此，有其不可替代性。但同時，線上的跨越時間和空間的線上互動也是值得我們借鑒的。目前，對于電路與器件課程的理論教學仍然以教師講解為主。為此，可以充分利用雨課堂，麥可思助教系統等手機終端實現教師和學生之間的互動，將課堂上學生單純的被動式接收知識的方式轉變為學生參與、老師與學生互動學習的方式，從而有效地提高學生的課堂參與度，解決課堂教學中教學方式單一而枯燥乏味的問題。比如，可以通過預先設置一些與課程相關的話題或問題，引導學生進行相關問題的討論，從而最大限度地激發學生們的學習興趣，形成良好的師生互動氛圍。不僅如此，還可以利用終端軟件對學生課前預習、課后復習等相關過程的監控，統計分析，實時掌握學生的學習動態，從而反過來對教師的教學安排進行調整。另外，研討課可以由之前老師講解為主轉變為學生獨立完成為主。具體可以讓學生們先做習題練習，然后選擇部分同學上講臺來講解自己的解題思路及過程，最后老師再做點評。這樣可以清楚地知道學生們的知識短板，從而更有針對性地對所學知識進行鞏固;同時，還可以有效地督促學生們投入到課堂的研討中來，鍛煉學生們的口頭表達能力。

三、結語

本論文針對“電路與器件”課程目前在理論教學過程中存在的不足，分別從教學內容、教學方式等方面提出了教學改革的初步探索。將仿真軟件OrCADPSpice運用于電路與器件課程的理論教學中，讓學生在理論課堂教學中能夠觀察到電路運行狀況，增加對教師講解的內容非常直觀地理解，并通過增設設計類作業，提高學生們電路設計能力。同時通過優化教學內容和改革教學方式，提升學生的課堂參與主動性以及學習興趣，從而扎實地學好本門課程，為后續專業課的學習打下堅實的基礎。

參考文獻:

［1］李國權，徐勇軍．中美合作辦學項目教學問題分析與對策．課程教育研究，2019(05):24．

［2］戚飛，周前能，張麗，等．中外合作辦學模式下電子電路基礎課程教學改革探索．教育現代化，2018，005(049):75-77．

［3］陳健，劉雪芳，王平．電路分析基礎與模擬電子線路基礎貫通教學．教育教學論壇，2019(34):194-195．

［4］張偉志，譚震宇．PSpice在《電路》課教學改革中的應用．全國高等學校電氣工程及其自動化專業教學改革研討會，2009:277-280．

作者:晏中華 王華東 劉 愈 王 璐 李國權 單位:重慶郵電大學光電工程學院