电路分析基础课程教学方法的研究与实践

2022-09-11

随着近年来我国高等教育事业的迅猛发展, 普通高校的教育目标已由过去的精英教育逐渐转化为大众化教育。精英教育的培养目标是理论型、学术型人才, 有着宽厚的理论基础, 并在宽的基础上有所专, 成为专家型创新拔尖人才;而大众化教育着重于职业知识技能的训练, 培养的是有一定理论基础的应用型技术人才。电路分析课程作为电子类、自动化和计算机等专业的主干技术基础课程, 在整个本科教学过程中, 占有极其重要的地位。如何适应大众化高等教育改革发展的需求, 在教学学时减少的情况下, 提高电路分析基础课程的教学质量, 已成为电路分析基础课程建设与改革的一个重要问题。课程建设的核心是教学方法的改革。教学方法主要体现在整个课堂教学过程中。在以往的教学模式中, 课堂教学主要以教师讲授为主, 学生是被动的知识接受者, 问题和答案都由教师来提供, 学生只需等待答案而不必主动去寻求答案, 久而久之, 学生形成一种惰性思维。为了改变这种状态, 形成“以学生为主导, 以教师为指导, 以教学为主线”的新的教学模式, 我们将教学过程分成:话题引入、提问方式、实验验证、例题与习题、内容总结等模块来进行教学实践。

1 由实际问题引入话题

在介绍一些重要的理论或重要的内容前, 通过特定的实际问题来进行引入, 而这个实际问题的解决又依赖于要讲授的内容或理论。例如, 在学习“最大功率传输定理”时, 先让学生回忆电路中电源与负载的能量关系, 然后提出问题:“负载能否从电源中获得最大功率?获得最大功率应满足何种条件?获得最大功率是多少?”使学生带着问题听教师的讲解, 经数学推导得出结论后, 学生会对结论印象深刻, 同时也能引起学生对应用定理的兴趣, 从而为后续内容的学习充满渴望。而在讲述“耦合电感与理想变压器”的内容时, 可先请学生回忆“最大功率传输定理”, 然后提出问题:“工程实际中, 负载往往是固定的, 与供电网络的阻抗并不匹配, 这时我们应如何通过电路设计实现阻抗匹配, 从而使负载获得最大功率?”在给子学生足够思考时间后, 教师可以直接给出问题的答案:“工程上采用一个被称为变器 (耦合电感) 的元件使问题得以圆满解决。”这样, 学生的兴趣马上被调动起来, 会不由得产生疑问:什么是变压器 (耦合电感) ?为什么通过它能实现阻抗匹配?它是如何实现阻抗匹配的?等等。在学习了理想变压器阻抗变换的功能后, 当再次提及以上问题时, 疑问终于得到解除, 学生会有豁然开朗的感觉。

2 灵活多样的提问方式

提问方式包括:何时提问、提哪些问题、如何提问等等。这些问题可以是教师事先设计好的, 一也可以是学生在课间或课后提出的、具有广泛代表性, 有必要在课堂上统一解决的问题。通过这种灵活多样的提问方式, 建立起“基于问题的学与教”。围绕学生共同感兴趣的一些问题, 将相关知识有序地组织起来, 形成系统化的知识, 让他们认识到各要素的连接, 引导他们形成问题解决的策略和能力。

3 合理安排实验

实验课不能仅仅满足于验证书本上的知识, 更重要的目的在于培养学生的实践动手能力。考虑到各专业的学生要经常使用各种电工仪表和器材, 增加了“对实验装置及仪表的认识与使用”这一认识性实验。充分利用多媒体技术, 制作实验教学片, 将一些抽象的理论、复杂电路的信号变化过程, 以内容生动、形象逼真的教学信息展现在学生而前。实验室有先进的电工综合实验台, 可以进行开放式教学。由单片机控制的实验装置及电机、电器设备, 如变频调速器等, 可供学生开设高水平的综合设计实验。

通过实验使学生对实验电路及实验结果产生动态的感性认识, 增强了学生对电路理论的深入理解, 提高了学生的学习兴趣和学习热情, 解决了传统教学中理论教学与实验教学严重脱节的问题。

4 精选例题与习题

在课程教学中, 主张“精讲多练”的原则。“精讲”是指对重要的概念和定理及相关知识点要讲深、讲透;“多练”是指在解题思路上要勤于练习, 要学会创造性作业, 学会一题多解。在课堂上教师必须精选具有代表性的例题, 多讲思路和方法, 少讲具体知识, 引导学生有求同思维“为什么这样?”转向求异思维“不这样, 还有更好的方法吗?”课后, 精选具有代表性的习题, 习题不宜过于复杂, 但要涵盖较多的知识点, 通过习题的解答着重于训练学生的学习方法和综合运用所学知识解决问题的能力, 激发创造力和应变能力。