“电路”课程教学改革与实践

摘要：“电路”是军械工程学院四年制本科专业人才培养方案中的一门重要的专业基础课。笔者根据多年的教学经验，从教学内容、学员思维训练、各种教学方法有机结合等方面进行了阐述，特别是在培养学员逻辑思维能力方面提出了独到见解。通过教学实践，这些方法极大促进了学员学习的积极性和主动性，使其树立了科学思维方法，教学质量和效果得到了明显提高。

关键词：教学内容；思维训练；教学方法

作者简介：曹曼（1981-），女，河北深泽人，军械工程学院电气工程系，讲师；赵锦成（1962-），男，陕西西安人，军械工程学院电气工程系，教授。（河北?石家庄?050003）

中图分类号：G642?????文献标识码：A?????文章编号：1007-0079（2012）21-0048-02

“电路”是军械工程学院（我院）四年制本科专业人才培养方案中的一门重要的专业基础课。它既理论严密、逻辑性强，又与工程实践有着密切联系，对培养学员严谨科学的思维方法，树立理论联系实际的科学观点和提高学员分析问题、解决问题的能力都有重要作用。同时受专业课程知识拓宽的需要，如何教授好电路课，如何提高学员学习积极性和兴趣，如何保证教学效果和提高教学质量等一直是授课教员关心和探讨的热点。

一、合理安排教学内容，突出课程教学重点

为了培养有一定理论基础的应用型技术人才，必须对电路课程的传统教学内容进行重组和改进。根据培养需要从“广而博”的知识中选择、重构“少而精”的教学内容，是课程设计中首先要解决的问题。[1-2]这就要求授课教员正确把握、合理安排教学内容的量与度，对课程内容进行压缩、整合，精选出基本、实用与后续课程联系紧密的内容，删减陈旧、繁琐、实用性不强的内容。为此，根据多年的教学经验，我们把该课程基本内容体系概括为：一个假设（集总电路假设），两类约束（电路拓扑约束和元件约束关系），三种电路（直流电阻电路、直流动态电路和正弦稳态电路），四套方法（基本分析法、独立变量法、分割等效法和暂态分析法）。集总假设是电路分析的前提，两类约束是电路分析的依据，三种电路是电路分析的对象，四套方法是电路分析的手段。即对实际电路在集总假设的前提下，得到实际电路的电路模型，通过两类约束，由数学模型加以描述和转化，进而得到电路分析的三大部分电路：直流电阻电路、直流动态电路和正弦稳态电路。其中直流电阻电路和正弦稳态电路分析方法类似，主要有基本分析法、独立变量法和分割等效法，只是直流电阻电路是用实代数方程来描述，而正弦稳态电路是用复代数方程来描述；直流动态电路的主要分析方法是暂态分析法。经过对课程结构进行整合和疏理，使主要内容系统化、条理化，知识体系变得清晰明确。其框架结构如图1所示。

在基本内容体系的基础上，结合强电、弱电专业和后续课程的连续性，简单介绍网络图中的“图”、“树”、“树支”等概念，使学员对图论有初步的认识，适当增加“谐振电路”、“双口网络”、“线性动态电路的复频域分析”、“非线性电路”等内容，作为电路分析的深化和提高，必要时还要对“磁路和铁芯线圈电路”部分加以补充。为配合教学内容的改变，采用邱关源主编的《电路》（第5版）作为课程的主讲教材，并选择多种教材作为参考补充。这样，采用课程内容模块化，各知识点以树型结构来构建整个课程体系，突出重点的分析方法一目了然，使学员对课程内容有了更深刻的理解，同时对不同专业需求的学员采用不同的组合，既保证了内容的系统性，又具有选择的灵活性。

二、注重学员思维训练，培养科学思维能力

教育学家陶行知说：“先生的责任不在教而在教学，即教学生学”。科学的方法在基础教学中的重要性是不言而喻的，“使学生善于学习”是当今国际教学理论界的热门话题，也是教员的永恒追求，大学教给学生的有比知识更为重要的东西，那就是方法，必须让学生懂得怎样学习，不断培养他们的逻辑思维和创新能力，使他们在掌握已有知识的同时，努力学习发现新的知识，在了解现成结论的同时，设法突破固有观念。把强调学习的重要性与培养学生的主动性、创造性结合起来，把教育的最终落脚点放在以学生的自主学习为中心，以能力培养为主线，以基本理论为基础，以提高综合素质为目标，确立一种全新的探索式思维训练方法。

为此，在整个电路教学中，我们重点采用了引导思维法，注重学员的思维训练，培养他们的科学思维能力，不断激活他们自身的创造潜能和自主学习的积极性。例如：在介绍线性电路的“叠加定理”时，采用类比的方式引导学员的逻辑思维能力，把线性电路“叠加定理”中每一个独立源单独作用时的“激励”和它们所产生的总“响应”看成我们在科学研究中经常使用的“分解”与“合成”的过程，“分解”是为了看清事物中每个单元的特点和作用，而“合成”是为了表示每个单元共同作用后的总体特性。这种有限中包含无限的哲学逻辑思想具有普遍的意义。如数学中我们学过的泰勒级数、傅里叶级数等，其过程都是先“分解”后“合成”，然后启发学员，能否举出“电路”课程中“分解”与“合成”的其它例子？通过引导思维，不仅强化了学员对电路的基本理论“叠加定理”的理解和掌握，而且充分调动了他们的主观能动性，开启了心智，激发了他们的创新意识和发散思维，教学效果良好。

电路课程的一个固有特点是习题的题型众多且千变万化，“一听就懂，一做就错”是学员存在的普遍问题，学员的想象空间能力是在不断的探索和实践中逐步建立起来的。要做到把握精髓，掌握实质，必须加强实践教学，多做练习。[3]为此，我们总结出了引导思维法在具体电路分析中的做题“三原则”，即“一慢、二快、三准确”，如图2所示。一慢是指审题要慢，它又是三原则中的重点，具体又分为“三步曲”，一是通过电路结构，确定电路分析的主要研究对象，即指三大类电路中的哪一类；二是具体分析在这类电路中的主要方法；三是把握电路自身的特点，即有哪些特殊性。有了这样一慢，加之二快（做题）和三准确（计算），进一步培养了学员的逻辑思维能力，学员在变化多端的电路习题面前，逐步做到见习题如庖丁见全牛一样，很快知道其电路特点，找出规律，不被表面现象所迷惑，达到繁而至精，杂而至章的水平，电路分析的问题便会迎刃而解。