“电路”国家级精品课程的建设与实践

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摘要：自教育部启动精品课建设，哈尔滨工业大学电工基础教研室在原有基础上，制定了科学的规划，改革了课程体系，使课程建设更上一步。详细介绍了“电路”国家级精品课建设过程中在教学方法改革、教学手段更新、加强实践教学、规范教师队伍建设等几方面所采取的具体措施，提出了在提高教学质量和人才培养质量等方面应采取的方法。

关键词：电路；精品课；教学改革；实践

作者简介：霍炬（1977-），男，河北唐山人，哈尔滨工业大学电气工程系，副教授；齐超（1970-），女，黑龙江齐齐哈尔人，哈尔滨工业大学电气工程系，教授。（黑龙江 哈尔滨 150080）

基金项目：本文系黑龙江省高等教育教学改革项目（项目编号：JG2012010166）的研究成果。

中图分类号：642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）26-0040-02

哈尔滨工业大学电工基础教研室成立于1952年，教研室的前辈对教研室和电路课程建设做出了巨大贡献。哈尔滨工业大学校训“规格严格，功夫到家”就是在俞大光院士等前辈的倡导下形成的，它对学校的建设和发展产生了深远的影响。

在20世纪50年代，该课程称为电工基础，是电路和电磁场的合并，在70年代，才将电路和电磁场分开，分别设课。目前“电路”课程是面向电类专业本科生开设的技术基础课。自从2003年教育部启动精品课建设以来，[1]结合国家精品课建设要求，以及学校办学定位和培养目标，课程组实施了一系列特色鲜明的教学改革和教学实践。课程建设过程中始终注重体现一流的教师队伍、一流的教学内容、一流的教学方法、一流的教材和一流的教学管理的精品课程建设主旨和内涵，保证了精品课程建设的目标和水平。

一、“电路”课程教学方法改革

1.深化教材改革，将电路理论阐述与电路仿真分析相结合

教研室从推出《电路理论基础》第一版教材以来，结合新时代的培养方针，不断调整完善，与时俱进，一直持续进行教材改革。迄今已推出第三版教材，第四版教材已完成初步规划。《电路理论基础》第三版教材将电路仿真机辅分析软件OrCAD和MATLAB成功引入例题解析，教材中每节有代表性的例题除了常规解法外，都会用OrCAD或MATLAB辅助求解，[2]极大地调动了学生学习积极性，增强了学生的理解力。

2.传统授课方式与多媒体电子教案授课方式相结合

传统的板书教学可以通过书写板书留给学生思考时间，从而使得学生能紧随教师的授课思路，能当堂理解和消化教师的授课内容。但传统的板书教学能提供的信息量有限，难以适应现代教学改革的需求，因此引入多媒体教学就成为一种有效手段。引入多媒体教学可以充分利用计算机的特点，将文字、声音、图形及影像等多种媒体整合在一起，既保证课堂的信息量，又使得学生获得的信息更加生动形象。

3.课堂教学、实验教学和上机教学相结合

将OrCAD仿真软件引入理论教学和实验教学中。对于比较复杂的电路，课堂讲授既费时又难以现场观察其电路行为，而应用计算机辅助分析则能方便地改变电路的参数、结构、频率等，从而帮助学生认识复杂的电路系统行为。为强化学生对OrCAD仿真软件的掌握，课程设置了16学时的上机实验，要求学生应用该软件计算直流电路、交流电路、暂态电路以及非线性电路问题。

4.课前、课后延伸式教学相结合

每学期开课前，根据上学期专家、学生和教师反馈，教研室对教学内容重新进行精心安排，科学地制定教学日历，并上传到网络上，学生可以清楚地了解课程的总体安排和各章节主要内容。由于“电路”课程是专业基础课，采用大班教学，教师与学生单独沟通机会相对较少。针对这种情况，课程组采取了一系列措施：每天安排一位教师答疑；将每位老师的电子邮箱、QQ号公布给学生开通网上答疑等。实践下来，收到了非常好的效果，不仅能够及时解决同学在学习中的疑问，还能了解学生对教学的个别需求，从而改进教学方法。

5.启发式教学，激发学生自主学习

在教学过程中采用回忆式提问、理解式提问、应用式提问、专题讨论等方法，积极引导学生主动思考，鼓励学生回答问题，加强了学生自主学习的能力和判断能力，并培养了学生主动思考的习惯和探索精神。每学期布置一到两次大作业，引导学生对学过的知识进行总结，达到融会贯通的效果。

6.注重基础课与后续专业知识点的结合

对重要的知识点介绍它的前因后果，使学生用辩证发展的思维看待基础课程中知识点的学习，形成发散思维，将学习的知识构成有机的整体，有利于学生对后续专业课程的学习，培养学生综合运用知识的能力。例如，从大学物理中的波现象引入到传输线的波过程；将复频域中的网络函数和控制系统中传递函数及稳定性相结合。

7.把工程背景和科技发展史引入教学

“电路”课程虽然是专业基础课，但和工程实际密切相联。为了培养学生发现问题和解决问题的能力，在讲授分析理论的同时，还介绍其工程背景和应用，使学生了解工程实际应考虑的复杂因素，从而建立起对电路的实际器件与电路模型的相互联系的认知，深刻理解电路模型的适用范围、条件和局限，了解重要的分析方法产生的历史条件和工程背景。例如讲授正弦交流和三相电路时，让学生了解交流电的历史及国际标准、国家标准；讲授分布参数电路时，介绍电缆和电力传输线的故障测距。

二、“电路”课程教学手段更新

1.多媒体电子教案的应用

教研室制作了《电路理论基础》电子教案，由高等教育出版社出版，每个教师可以根据自己的教学风格进行修改。对于抽象的、难以理解的内容，同时制作了部分动画课件帮助学生理解，如频率特性、波的多次反射、驻波。

2.网络教育

开发了电路课程网站（http：//）和电路实验教学网站（http：//），实现了立体化教学，为学生创造了自主学习的客观环境。课程网站为学生开辟了一个新的学习途径，加强了教师与学生和外校同行的交流与互动。教师在网上答疑不仅使提出问题的学生受益，也可使其他的学生受益。此外，其他高校的学生可以通过网站下载了解本课程的相关资料和信息，实现了优质的教学资源共享。

3.自主学习能力和创新能力的培养

为了调动学生自主学习的积极性，对部分院系电路考试方法进行了改革，在原来考试方式（平时成绩+作业成绩+期末笔试成绩）的基础上，增加了附加分。要求学生在课程学习期间撰写有关电路理论和电路应用的小论文，教师对此小论文进行评判给出附加分，附加分满分为8分。此举措锻炼了学生发现问题和解决问题的能力，部分学生所写的小论文经教师指导修正后已在相应的期刊上发表。

三、实践教学突出

以培养学生基本实验技能、综合设计能力和科研创新能力为目标，在实践教学中突出学生四种能力的培养。

1.理论验证及基本实验技能的培养

理论验证及基本实验技能是实验的基本功，以此加深理解电气信息、电子科学技术领域内的基本理论，对课堂教学所学的部分理论内容进行实验验证。学生通过实验可初步掌握常用的电工仪表、电子仪器设备的使用方法；按预定的实验要求完成基本的电路实验，准确地读取实验数据，测绘波形和曲线，分析实验结果，写出符合要求的实验报告。这种基本科学实验能力的培养，对于每个学生都是至关重要的。

2.学生动手能力的培养

要求学生完成有一定内容深度和工作量的小课题，使学生学会通过实践学习科技知识，掌握综合用电的本领。实验室给出实验题目并提供实验条件，学生从查阅资料、选择元器件、构思实验步骤、调试电路，到完成实验，均需要自己独立完成。通过这样的实验，增强了学生的实验兴趣，全面提高了学生动手能力。

3.工程计算能力的培养

通过在电路理论和实验教学中采用OrCAD和MATLAB软件进行电路仿真，充分发挥计算机在实验教学中的作用，培养学生的仿真意识和仿真分析能力。仿真实验能够帮助学生更好地完成设计任务，动手操作实验之前，先仿真，以验证设计正确与否。以实际操作实验为主，计算机仿真为辅，既突出了实验能力的培养，又强调了新实验手段的学习。

4.掌握高新技术能力的培养

学生在校期间，应利用实验中心先进的实验设备，尽可能多地了解和掌握高新技术，如EDA、PWM控制器、可编程控制器、单片机、计算机仿真技术等，这样在以后的技术工作中才能具有更多的本领、更强的能力，处于更有利的竞争地位。

四、青年教师培养规范

青年教师的培养是建设好精品课程的重要保证。[3]为此，教研室特别注重对青年教师的培养，为他们的迅速成长尽量创造有利条件，具体培养措施如下：

1.实行指导教师制度

每位青年教师来教研室工作后，教研室为其配备一名教学经验丰富的指导教师，从教学、科研等各方面研究并制定详细的培养计划，并要求每学期至少有两次具体指导。

2.实行上岗制度

新来教师必须进行岗前培训和试讲，获得上岗资格。必须经过1～2个学期的助课，完成全部指导实验教学的内容，方能进行讲课工作。

3.教研室实行集体备课制度

每学期进行5次集体备课，对教学中出现的疑难问题和教学方法进行讨论，以利于教师相互促进，相互提高。

4.鼓励在职攻读博士学位

大力支持青年教师完成博士学位的攻读。在学校政策鼓励下，教研室任课教师已全部获得博士学位。

5.吸收青年教师参与教材的编写工作

通过参与教材的编写工作，加深青年教师对教学内容的理解，促进教学水平的提高。

五、结论

在国家精品课建设过程中，“电路”课程教学依据以育人为本的理念，按照“规格严格、功夫到家”的传统，对基本概念严格要求，注意理论联系实际，注意研究教学方法改革，采用互动式教学，培养学生思考和表达能力，激发学习该课程的兴趣；并不断充实和更新多媒体电子教案和课程网站，使其被广为利用；加强实验教学，在基本型实验的基础上，开创了设计型实验和个性化研究型实验，培养学生动手能力；培育了一支年轻有为、水平高、团结紧密的教师队伍。

参考文献：

[1]商思礼.教育部启动精品课程建设工作[J].中国大学教学，2003，（6）：4.

[2]陈希有.电路理论基础[M].北京：高等教育出版社，2003.

[3]梁艳萍，戈宝军.电机学国家精品课建设与教材建设[A].第6届全国高等学校电气工程及其自动化专业教学改革研讨会论文集（上册）[C].2009.