面向创新人才培养的《电工与电路基础》课程教学改革研究
中图分类号：G71 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）05（c）-0155-01
高等学校担负着全面推进素质教育，培养高素质创新型人才的历史使命，因此必须更新教育观念，深化教育改革，构建高校创新型人才培养模式，重点突出“创新”。《电工与电路基础》是我校面向全校本科生开设的一门大类基础必修课，是《模拟电子技术基础》和《数字电子技术基础》等课程的基础[1-3]。该课程具有较强的理论性、公式推导和例题讲解较多。只有在教学理念、教学方法和实施方式上进行深入的教学研究和改革，才能满足培养“创新人才”的需要。
1 相关课程的国内外现状
美国麻省理工学院开设了《电路和电子学》课程。为了摆脱公式、定理枯燥，例题计算乏味的现状，该课程教学采用理论教学与实验演示同步的方法。主讲教师Anant Agarwal教授重点讲解各种电路的基本原理和基本求解方法，实验员配合主讲教师。当需要对教学内容进行实验验证或者演示时，实验员实时操作仪器设备，并以投影方式呈现，生动地再现了枯燥的理论和定理，同时又激发了学生的兴趣和动手的欲望。在课堂教学中，Anant Agarwal教授十分重视和启发学生思考。比如从模拟电路到数字电路，通过现场实验演示，组织学生讨论，使得大家清楚认识到数字电路相比模拟电路具有更加优异的抗干扰能力和容错能力。在课堂上，将理论和实验相结合，进一步激发了学生的兴趣和主动探究的动力，体现了“兴趣牵引”的研究性教学的精髓，利于培养学生的创新能力和意识。针对我校实际情况，在《电工与电路基础》教学中，配备一名主讲教员和一名实验师的条件还不成熟，但是如果在将虚拟仿真引入课堂教学，将可以起到与真实实验相同的效果。
在国内，华中科技大学开设了《电路理论》。单独开设电路实验课程，在实验中引入计算机技术，建成了电路实验室计算机局域网，开发研制了多种设备和实验教学软件，学生可以在计算机上进行虚拟仿真，并完成电子实验报告。但是如果能将实验仿真与理论教学深度融合，把课堂讲授和虚拟仿真结合起来，将进一步提升学生的学习兴趣，激发学生自主探究和动手实践的欲望。
2 本课程的教学理念和组织实施
2.1 教学理念
在课程教学中，要突出创新能力的培养和学生个性发展[4]，要爱护和培养学生的好奇心、求知欲，帮助学生自主学习，独立思考，保护学生的探索精神，创新思维，营造崇尚真知，追求真理的氛围。要让学生感受、理解知识产生和发展的过程，培养学生的科学精神和创新思维，重视培养学生收集处理信息的能力，获取新知识的能力，分析问题和解决问题的能力。
2.2 组织实施
（1）强调以人为本，以学员的全面发展为核心；以学员为主体，突出主体在课堂教学中的作用；以理论为基础，从强化技能训练入手，增强学员的动手能力，提高学生的综合素质。兴趣是最好的老师，只要在整个教学过程中，时刻设置问题、吸引学员，激发学员的探究兴趣，那么学员的主体地位必然加强。
（2）研究性教学方法：传统的“填鸭式”教学方法的已不能满足创新型人才培养的需要，以学员为主体的研究性教学方法符合现代教学理念。无论是问题探究式、情景追溯式、案例分析式[5，6]等还是小组讨论式等都必须与课堂教学内容有机融合，针对不同教学内容和学员具体情况选择最优的教学方法。
（3）理论和实践相融合的实施方式：传统教学中理论课程与实践环节是分离的，理论教学是整版的公式，实践环节是十分陌生的仪器。现代的虚拟仿真软件功能强大、界面友好，电工系列课程所有教学内容都可以在仿真软件中进行验证和设计。将虚拟实验引入课堂教学，成为理论教学的一部分，将在理论和实践之间架起桥梁。同时，仿真软件的应用也会为学员今后从事科学研究打下较好的工程素养和基础。
3 实践设想
（1）坚持以学生为主体，根据教学内容的基本要求和学生在学习中存在的疑难问题，精心设计讨论题，并将讨论题提前发给学生准备，并要求学生事先写好发言提纲，激发学生的学习兴趣和求知欲望。
（2）采用问题探究式、小组讨论式等研究性教学方法，在课堂上注意引导学生积极思考，努力培养学生科学思维的能力。在课堂教学中对讲授的内容进行扩展和研讨，并设置思考题，要求学生在课后作为练习题完成，并在下次课中进行提问或讨论，以提高学生分析、解决问题的能力。
（3）针对课程的特点将现代教育技术用于教学，并在应用中不断摸索合理有效的方式。对重在推理分析过程，需要严密逻辑思维的课程，将传统板书与多媒体课件结合起来，多媒体课件只能作为一种辅助教学手段。
（4）将物理现象和基本理论有机联系，在课堂上进行虚拟实验，加深学员对物理现象的认识，增强学员学习兴趣和培养学员的分析、解决问题的能力，为今后从事科学研究打下良好的工程素养。
（5）组织自学及小组协作学习，培养学生自主学习的能力和团队的合作能力。将实践性强的虚拟仿真内容布置给学生自学，要求学生自由组合团队，自选项目进行仿真研究，最后由学生自己组织，以小组为单位宣讲各组的研究成果。
（6）每个知识模块授课结束之后，对教学效果进行问卷调查，认真分析反馈信息，及时总结经验和教训，及时调整教学方法和实施方式。
针对创新型人才培养的需要，本课程教学改革强调学员的全面发展和主体地位，在教学过程中，采用问题牵引式、小组讨论式等多种研究性教学方法及理论和虚拟仿真相结合的实施方式，激发学员自主学习的兴趣和能力。在实施过程中，在学员中进行调研，针对反馈信息及时改进教学方法和实施方式。在教学过程结束时，及时总结形成研究报告和相应研究成果，指导日后的教学实践。希望通过上述努力和改进，探索出一条适用于创新人才培养的《电工与电路基础》课程教学方法。
