电路分析基础课程研究型教学改革与探索

汪玲　钟洪声

[摘要]本文针对电路分析基础课程研究型教学模式，探索教学内容和教学方式的改革。希望通过教学内容和方式的改革，改进学生的学习方式和学习态度，深化学生对电路基础理论知识的理解，开拓学生思维，将学生传统的以学为主的被动学习方式，改变为独立思考、积极探求的主动研究。

[关键词]研究型教学 教学改革 电路分析基础 电子信息专业

一、前言

传统教学方法的特点是以教师为课堂主体，以教师讲授知识，学生学习知识作为教学的主要目的，从某种程度上教师可以看作是知识的“灌输者”，而学生则是知识的“被动接收者”。而研究型教学方法是以教师为主导，学生为主体，教师启发学生研究兴趣和研究潜能，学生在兴趣的驱动下研究知识作为主要目的，教师作为知识的“引导者”，学生作为知识的“主动探索者”。研究型教学以学生为本、有利于学生自主学习与科学研究的教学模式，通过开展自主学习与研究，培养学生勇于探索、求实创新、主动学习的良好习惯，有助于推进人才培养模式的整体改革。

电路分析基础是学习电子技术专业大学生必修的专业基础课，是电路理论的入门课程，通过本课程的学习使学生掌握电路的基本理论、分析电路的基本方法，为后续课程准备必要的电路知识。课程通过对电路模型的抽象和提取，建立相对简化的数学模型，有利于学生快速掌握电路分析的基本方法。但是，由于当今的大学生长期接受数学思维模式训练，很少参加工程训练，对数学模型与工程实际的对应关系不了解，难以真正理解电路的基本概念，更不用说利用理论知识解决实际应用问题，传统的“灌输式”教育模式很难取得很好的教学效果。

为此，针对电路分析基础课程的研究型教学，本文探讨相关教学内容和教学方式的改革，使得学生在了解基本理论、基本方法的同时，深入理解基本理论的内在涵义；能够熟练应用基本理论分析日常电路现象，并指导有探索意义的电路设计。

二、教学内容的更新

研究型教学是基于“问题”的学习方法，以“问题”为导向，通过各种形式的训练载体，对所提炼的现实问题进行分析、研究与判断，深化学生对课程知识的理解，提高学生可持续的自主学习能力。因此，在研究型教学中，对于“问题”的设计尤为关键，它不仅具有一定的挑战性，更具有现实性，能充分激励学生学习的好奇性；同时它还应具有开放性，能够让学生在解决问题的过程中探索多样化的解决方式，并在解决问题的过程中相互沟通、合作、分享不同的视角和观点。

例如，在电路分析基础课程的开篇介绍中，除了介绍电路基本理论的发展史，更注重电路基本理论在实际生活中的各种应用引导。以目前家庭生活最常见的汽车为例，从汽车的点火发动到车内各功能部件的协同工作，其涉及的基本工作原理（一阶直流稳态电路、电路拓扑约束）、基本电子器件（线圈、电源、电阻），甚至车载通讯系统、电子机械系统，都可以作为“问题”首先引出，让学生对课程所要完成的功能有个概要认识，并带着这些“问题”进入课程的学习，使得概念学习“有的放矢”。

再例如，对于学生熟悉的电阻元件，由于高中物理已经学习过欧姆定律，电路分析基础课程又再次介绍，学生听了难免乏味，因此增加在实际工程应用中“如何合理选择电阻元件”的内容，引入电阻功率比的概念，由电阻功率比确定实际可选用的电阻值范围。另外，增加应用于诸如扭矩、压力传感器的电阻应变片知识介绍，“物理变量如何转换为电信号”？加强学生对电阻的微观认识，并引导学生自己动手制作、搭建具有个性的简单应用电阻电路，这样既有助于加深学生对基本概念的理解，又能提高学生自己动手实践的能力，提高学习兴趣，开发创新能力。

三、教学方式的改革

教学形式与教学方法在整个教学过程中是非常重要的环节，对保证课程的教学质量至关重要。以“问题”为导向的教学与以“启发”为模式的互动教学方式相结合，可以说是对研究型教学的必然方式。

“问题”不仅可以由老师提出，更可以根据学生已有的基础，由教师“启发”，引导“学生提出问题”，激发学生的好奇心，扩展学生的思维空间，发挥联想延伸。充分尊重学生的主体地位，激发学生的自主学习精神，形成互动式、讨论式的教学方法。例如，在讨论谐振电路频率响应时，传统的并联谐振是以转移电流比作为传递函数，函数呈现带通滤波特性，这时引导学生以转移电压比作为传递函数，讨论其频率响应特性，并以实验作业形式布置给学生。这样，在电路实验中，就有许多学生自己创造搭建各类课本以外的滤波电路，不仅激发了他们的好奇心，加深对基础理论的理解，更激发了学生的创造性。

另外，将现代教育技术和传统教学手段有机结合，理论教学与实践教学紧密相结合，集中讲解环节和双向互动环节结合，遵循研究型教学方法的主体性原则，在教学过程中运用计算机辅助技术、实验模拟仿真等手段，不断深化学生对基础理论的理解和提高学习兴趣。对于有些难以理解的物理现象，利用Matlab、PSpice等仿真工具，在课堂上直接演示概念和物理过程（如二阶电路的三种暂态响应波形）。对于一些简单的工程现象，辅以课堂实验或录像，增强学生对工程实践的感性认识，引导学生运用理论知识分析实际问题。现场实验、现场解说，促进学生对理论知识的理解。

再次，利用课程设计环节，鼓励学生将理论知识应用于实践。课程设计具有以下特点：一是从题目结构形式看，打破了传统模式，具有开放性和探索价值，富有挑战性，有利于学生创新能力的培养；二是从解答过程和解题策略看，具有发散性、探究性、多样性、层次性、发展性和创新性。课程设计不再拘泥于运用课本中软件求解复杂电路或简单功能电路的设计，并鼓励学生用不同的方式实现，如原理设计、软件仿真、电路制作；也可组队完成设计题目。例如，为加深学生对基础理论知识的理解，改变学生传统的理论太抽象思维，就布置了这样一套课程设计：观察并分析实际生活中具体应用教材中各类电路基本定律和分析方法的实例。开放性的题目，涉及面很广，却又不局限于某一具体理论和方法，可能很简单，也可能有难度，其目的是为了增强学生学习的主动性，培养学生的创新意识，激发学生个性化思维。通过这样的课程设计，有很大一部分学生找到一些相当有深度的实际应用电路，学生不仅深入理解了电路基本概念，更有利于其将理论与实践结合，探索更深层次的理解与应用。

四、结束语

电路分析基础是电子信息类学生的专业基础课，是学生的专业入门课程，其学习的质量对后续课程的学习有很大的影响。本课程为大一学生开设，学生还没有完全适应大学学习生活，对电子技术的认识还处于初级阶段，往往出现学习的动力不足问题。因此，在教学过程中，注重基本理论，强调分析与实验技能的训练，引进计算机分析工具，补充实验教学演示等措施，以教师为主导，学生为主体的研究型教学方式，更有助于学生对所学内容产生浓厚的兴趣，激发、唤醒学生的情感以及内在的求知欲、好奇心，使学生主动地学习知识，获得能力。研究型教学对于培养具有自主创新能力、自我发展能力的新型符合人才具有重要推动作用。

（作者单位：电子科技大学电子工程学院 四川成都）