创新和实践应用能力教育在《电路基础》课程中的研究和探索

庞凯歌 刘晓芳 牛哲荟 宋亚凯（河南城建学院，河南 平顶山 467044）

0 引言

《电路基础》课程是一门高等工科院校电气信息类学生必修的专业基础课，随着电子技术的迅猛发展，电路基础课程已成为其他学科领域实现自动化和智能化的基础课程。 目前，随着教学研究的深入和教学改革的不断推进，高等学校的教学任务逐步转变为为社会输送创新型和实践应用型人才。 因此，高校目前的核心工作是注重实践教学，培养学生的创新和实践能力。 由此可见，在电路基础教学过程中引入创新和实践应用能力教育是非常必要的，笔者对电路基础课程教学改革进行了积极的探索，从教学方法、实验教学、工程实践等方面提出了一些培养学生创新和实践应用能力的教学法，现分析如下。

1 革新教学方法，培养学生的创新和实践意识

1.1 学习兴趣的培养

扎实的理论知识是创新和实践的前提，知识来源于学习，而兴趣又是影响学习的重要因素，因此，在教学过程中要重视学习兴趣的培养。这就要求电路基础教学过程中，充分发挥教师的引导作用，全面调动学生学习积极性，具体如下。

首先，理论联系实际。在对知识点的讲解过程中，寻找贴近生活的实例作为切入点，比如，在讲解三相交流电和三相供电系统时，举例电力供电系统系统（含高校电力系统实验室、三峡电站等实例）一般采用三相四线制供电，一方面使学生更直观的理解知识，另一方面使学生初步认识到电路这门课程在工程应用中的重要性，从而激发学生的学习兴趣和创新意识。

其次，借助多媒体和实物进行教学。 电路基础抽象概念比较多，针对该问题，可借助多媒体进行动画演示，化抽象为具体。 例如，在讲解三相电路分析时，可用多媒体动画演示三相电压间的相位关系，使学生有直观的感受，从而更易于对知识的理解，激发学生的学习兴趣和学习的过程中的创新意识。

再次，借助MATLAB 模拟软件进行模拟教学。 比如，在讲解RC 电路充放电的暂态过程时，打破传统的采用示波器观察RC 电路充放电的暂态过程的方法，采用MATLAB 模拟展示，直观生动地演示充放电过程，从而激发学生的学习兴趣，同时可借助MATLAB软件进行相关课程设计，引导学生自主学习、自主探索、自主设计，锻炼学生的创新和实践应用能力。

1.2 授课模式的创新

传统的授课模式不利于学生对知识的掌握和分析解决问题能力的培养。 为提高教学质量，笔者积极尝试了超星学习通、钉钉等网络模式进行教学，使学生变被动学习为主动探索学习，从而提高学生的分析和解决问题的能力。

1.2.1 采用超星学习通、钉钉等网络软件进行网络教学

超星学习通、钉钉平台是一种专业的移动学习平台，电路基础课程的授课，教师可通过超星学习通展示课件、签到、提问、讨论等教学活动，打破了时空限制，增加师生互动，进一步提高教学质量。在课程开展前，教师可发布预习任务，让学生针对任务查阅资料，充分做好预习工作；教学过程中，通过平台APP 随时建立问题进行抢答和讨论，一方面教师可根据回答情况了解学生的知识掌握程度，有针对性的进行重难点的讲解和答疑。另一方面，可引导学生主动思考，大胆发表自己的想法，主动探索、主动创新，充分发挥学生的主观能动性。

1.2.2 案例式教学

借鉴工程案例，让学生亲身体会学习电路课程的价值和意义，进而培养学生的工程实践意识，为其今后硬件设计打下基础。 例如，在讲授RLC 串联谐振时，引入超声波加湿器、超声波清洗设备等设备作为案例，通过讲解超声波工作原理引入串联谐振的概念，使学生理解超声波的设备的工作原理，教学过程中，通过视频、动画演示，实现理论与工程实践的充分融合，激发学生的创新和实践意识。

2 改革实验教学，提高学生创新和实践应用能力

2.1 改革实验教学体系，分层次提高创新能力和实践应用能力

针对不同专业、不同层次学生创新和实践能力的培养，河南城建学院对电路基础实验课程体系进行了改革，以培养学生创新和实践应用能力为核心，根据实验教学任务，分层设置实验项目，从而实现实验教学体系的优化，分层次地提高创新能力和实践应用能力，主要分为四层：基础性实验、设计性实验、创新性实验和开放性实验。例如，通过设置创新型实验，充分开放实验室资源， 让学生充分利用实验设备和平台，积极开展各类大学生电子竞赛、小制作、小发明等科技活动，进而培养学生的创新和动手能力。

2.2 以EDA 技术为基础，优化更新实验方法

EDA 即利用计算机对电子电路进行设计、 仿真和分析。我校在电路基础的实践教学中，以EDA 技术为基础，引入了modelsim 软件对电路的分析、仿真。modelsim 软件界面可仿真实验室不具备的贵重仪器和部分元器件，很适合学生开展设计性实验。 应用EDA 技术，改变了传统的实验手段，突破了实验条件的限制，一方面解决了电路实验室部分元器件局限的问题，另一方面增强了实验的灵活性，更利于培养学生的创新和实践动手能力。

3 开展第二课堂教育

为提高学生的创新和实践应用能力，河南城建学院积极开展第二课堂教育，主要途径是建立大学生科技创新和实践基地，让学生的创新和实践想法有平台得以展示，进而提高学生的创新和实践应用能力。例如，定期让学生为全校师生义务维修小家电，不仅服务了全校师生，同时也锻炼学生的实践动手能力；例如，鼓励学生积极参加全国电子设计大赛，GE大赛、“互联网+”竞赛等。 通过参与这些竞赛，锻炼学生的动手能力和创新能力， 真正使学生做到学以致用，提高其工程实践能力。

4 加强工程实践培训

工程实践是提高教师和学生应用能力的重要途经。 教师不仅要传道、授业、解惑，更应该培养学生的工程实践应用能力。这就首先要求教师自身具备丰富的工程实践经验，站在新的高度去构思培养人才的新途径，进而更好的培养应用型人才。因此要想提高学生的工程实践应用能力，需从教师和学生两方面入手:

（1）教师工程实践培训：为提高教师工程实践应用能力，近年来，学院多次选派专业教师到企业进行工程实践，让教师体验工程生产工艺，了解工程行业发展趋势，强化实践技能。

（2）学生工程实践培训：目前高校实习环节存在实习单位不愿意接收大学生实习的问题，这与培养应用型人才目标相违背，要从根本上解决这一问题，关键在于建立实习基地。本着“优势互补、资源共享、共同发展”的原则，河南城建学院加大实习基地的建设安排学生参加集中实习培训，学生反应培训效果良好。

总之，高校在对电路基础课程改革时，应遵循市场对创新和应用型人才的需求，把培养创新和实践能力的大学生作为衡量教学质量的标杆。本文对当前电路基础课程创新教学和实践教学进行了探索，并提出了自己的一些教学方法，目前已颇有收获，但改革的道路任重道远，要实现为社会输送创新和应用型人才的目标，需要不断探索，因此，河南城建学院将不断努力致力于教学改革，为社会培养输送优秀的创新型和应用型人才。