在电路理论课程教学中培养学生创新能力

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摘要：创新能力的培养，是知识经济时代创新教育的重要课题。在电路理论课程教学中，树立教师的创新教育观，改革课堂和实验教学模式，营造校园创新环境等创新教育，并在教学中培养学生创新能力。

关键词：电路理论；教学模式；创新能力

作者简介：熊小萍（1979-），女，湖南衡阳人，广西大学电气工程学院博士生，讲师；韦东梅（1958-），女，广西南宁人，广西大学电气工程学院，副教授。（广西南宁530004）

基金项目：本文系高等学校特色专业建设点计划“广西大学电气工程及其自动化专业、广西大学精品课程建设计划：电路理论”的研究成果之一。

中图分类号：G642     文献标识码：A     文章编号：1007-0079（2012）11-0036-02

同志指出：“创新是一个民族进步的灵魂，是一个国家兴旺发达的不竭动力。创新的关键在人才，人才的成长靠教育。”这对教学中注重培养学生的创新精神和创新能力提出了明确的要求。如何在电路理论课程教学中寻找创新教育突破口，培养学生的创新能力，是摆在电路理论课程教学中的一个迫切任务。

一、树立创新的教育观，尊重个性发展

授之以鱼不如授之以渔。在创新教育模式下，教育本身就是一个创新的过程。作为电路理论课程教学的老师，首先树立全新的教育观念，从思想上增强创新意识，增强责任心，提高自身素质。在“传道、授业、解惑”的同时，让学生的思维活跃起来，不要拘泥于单一思路，充分发挥想象力，发挥学生的主体性、主动性，培养学生独立学习、大胆探索、勇于创新的能力；其次，建立创新教学模式，从传统的学科教学模式向科学的教学模式转变，从教案编制、课堂教学、实验设置到课题研究都要有所创新，从课堂引出课题，再把课题研究成果融入课堂，充分调动学生的自主学习和创新思维；最后，培养学生的学习能力。学习是创新的前提，在电路理论教学过程中，不仅注重学习课本的知识，还应该引导学生通过图书馆、电视、报纸、互联网多了解学科发展的新技术、新成果，只有不断地学习并储备新知识，掌握科技发展的最新动态，才能产生创新灵感，创新才能成为有源之水。

创新需要个性，创新源自个性，没有个性就没有创新。要培养学生的创新能力就必须全方位地保护学生的个性，发挥他们的特长。在电路理论课程的课件设计中注重学生的思维能力和创新意识；课堂教学中注重培养学生的独立思考能力，引入一些与电路知识有关的日常生活现象，如电源插座为什么在插拔过程中出现火花；鼓励学生自由讨论并提出各自的想法，不管答案正确与否，对提出看法的学生均给予肯定；实验教学中充分释放学生的各自好奇心，开放实验室，结合学生自身的需要和兴趣，进行实验设计和实验测试。

二、实施课堂教学改革，创新教学模式

电路理论是一门理论性强而且抽象的课程，原理和公式繁多，传统以教师为中心的教学模式，很难适应电路理论教学。如非正弦周期信号电路这章，一开始介绍大量的三角函数计算及傅立叶计算无疑会打消学生的学习兴趣。如何改革课堂教学，将创新精神渗透到课堂的教学过程中去，让学生将精力放在分析理解与拓宽思路上，是电路理论课程教学改革的难点。

学院课题组多年坚持采用启发、讨论、互动、相互渗透的创新教学模式。首先，在课堂教学中，引入一些生活、生产和科研中的实例，启发、诱导学生，加深他们对电路基础知识的理解，用相关的电路概念、规律来分析、解决实际问题，提高学生分析问题和解决问题的能力；其次，实行分组讨论学习，根据学生的能力分组，在课堂上针对老师提出的难点和案例进行讨论学习，从而提高学生的学习积极性，克服自卑的心理，让学生自发地交流学习；最后，实行互动式教学，在电路理论的教学过程中，可采用一题多解、一题多问的解题训练，用于锻炼发散思维能力和联想思维能力。比如在讲到戴维南定理的时候，同一个例题用戴维南定理解决了，那是否能用原来学过的基尔霍夫定理，节点电压和回路电流法来解呢？这样既复习和巩固之前学过的知识，也有利于开发学生的创新思维。

电路理论课程涉及的电路图多而复杂，分析原理时所用的各种波形图、矢量图及特性曲线等很难在黑板上直观地描述。因此，充分利用现代科学技术，制作多媒体课件，图文并茂的课件能让学生更直观认识电路元器件的属性，对电路理论的理解更加深刻；建立课程网站，通过网站，为学生提供电路理论课程的精品课件、参考文献和网络实验内容，为学生的课前预习、课后复习、虚拟实验等提供条件；另外，网站还为教学交流提供了良好的平台，老师可教学信息在线辅导，学生也可以发表学习体会和反馈意见，增强了师生的交流，激发学生的学习兴趣。

三、营造校园创新环境，激发创新潜能

结合电路理论课程的特点，努力为学生营造良好的创新环境。定期举办各种学术讲座、学术活动和学术沙龙，让学生了解最前沿的学科新动态。新能源（核能、水能、太阳能及风能等）的开发利用已成为当今一大热点问题，学院就相关课题邀请专家学者进行一系列的学术报告讲座，让学生了解电路理论在新能源领域中的重要作用，以开拓学生的视野，激发他们学习的积极性、主动性和创造性，鼓励学生积极参加科技报告会，如风力发电研究现状及趋势报告会，讲述风力发电发展状况及主要问题，并设计思考题让学生讨论回答；向学生介绍世界各国风电研究现状，目的是推广科普知识，培养学生的创新精神，激发学生的创新欲望。

鼓励学生大胆创新，可以让他们参加教师的科研课题，也可以由学生自拟题目，并选派教师指导，并对学生的科研课题进行定期检查和鉴定。学生亲自参与研究科研课题，可以培养创新毅力和责任心，拓展视野、有效发挥创造才能。如制作一些实用性强的电路，电子抢答器和考勤机等等，需进行大量的电路设计和单片机程序设计。如此一来，学生对课堂上抽象、枯燥的理论就有了更直观、生动的理解。定期举办各种形式的电路设计制作竞赛活动，通过一系列的电路设计、制作与调试，锻炼了学生的动手能力，开阔了学生的思路，培养了学生的创新能力。

四、建立开放式实验室，营造创新氛围

实验教学是培养学生创新能力的重要途径，是电路理论课程教学改革的重点。电路理论课程由于理论和公式繁多，学生的学习兴趣不大，而且传统的实验仅仅是对定理、定律简单的验证，不能启发学生的创新和动手能力。因此，在实验教学过程中要创造条件，让学生多参与、多动手、多操作，在学习的基础上寻找规律，勇于“异想天开”，勇于摆脱传统观念和思维定式的束缚，在形式多样的实验中培养自己的创新能力。

在电路理论的实验教学中，学生对电路理论基础知识的学习和理解能力不一致，对实验技巧和操作技术掌握程度不一样，导致在实际的实验操作中，基础好的学生比基础差的学生完成得更出色，甚至有些学生还未完全理解实验的原理步骤或者还未进入实验状态，实验就已经结束，学生为此不得不应付了事。也有些学生虽然在规定的时间完成了实验任务，但对于自己感兴趣的知识点却没有机会进行论证。对于学生的突发灵感以及他们对电路实验的兴趣，学校没有提供验证和实验的场所。这种规定内容和时间的单一验证性实验教学模式，不能满足培养学生创新思维和创新能力的要求。

教师应当鼓励学生从“要我做实验”转变到“我要做实验”，勇于提出自己的设计思想，证明自己的设计思路。为此，笔者在电路理论实验教学中，采用了“硬件与软件相结合，虚拟与现实相结合”的实验教学模式，引入虚拟电子工作平台（EWB），开设虚拟仿真实验，进行电路设计和分析；对于动态电路部分的分析，学生往往认为比较抽象，较难理解物理量的响应过程。因此，通过EWB接入示波器，可以简单直观地得到每个物理量的响应曲线，并得到电路的一些本质特性，掌握和加深对此类电路的理解和应用。学生可以在完成课程规定的实验内容外，自主到开放实验室去完成自主实验，设定一个或多个实验内容进行操作。例如，有的学生对利用OrCAD软件进行电路仿真分析感兴趣，他们就可以利用OrCAD软件进行电路仿真分析；有的学生喜欢摆弄实验室的元器件，就可以利用实验室的元器件搭建实际电路等等。因此，通过建立开放实验室，鼓励和帮助学生参与自主实验，从而营造创新氛围，培养学生创新能力。

五、结论

电路理论课程教学的创新，让学生能将课堂所学的理论知识与实验有机结合，在获取电路理论知识的基础上，了解并掌握学习和研究电路理论知识的思路和方法，激发学生的创新潜能；其次，鼓励学生在课堂以外参加科研课题和技术交流活动，培养学生的学习兴趣，增强学生的创新思维和创新意识；最后，建立开放性实验室，开展学生自主实验，让学生掌握了相应的实验技术和能力，进一步加深其对课堂和科研所学知识的理解和应用，最终培养学生的创新能力。

参考文献：

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[2]白凤仙,董维杰,等.“电路理论”课堂教学探讨[J].电气电子教学学报,2008,30(4):95-97.

[3]韦东梅,吴杰康,李泽.传统“电路理论”课程教研室设置现状及创新教学实践[J].中国电力教育,2009,(12):73-74.