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關(guān)于電路分析基礎(chǔ)課程的教學(xué)改革方法論文
引言
《電路分析基礎(chǔ)》是我校電類專業(yè)的核心課程，作為武漢理工大學(xué)信息工程學(xué)院通信工程、電子信息工程、電子科學(xué)與技術(shù)、信息工程等專業(yè)的基礎(chǔ)課程大平臺(tái)的主干課程，是電類專業(yè)必修的專業(yè)基礎(chǔ)理論課程，是學(xué)生接觸的第一門具有工程特點(diǎn)的專業(yè)基礎(chǔ)課，是培養(yǎng)卓越人才的重要組成部分�！峨娐贩治龌A(chǔ)》所涉及的概念、方法和理論大量地應(yīng)用在“模擬電路”、“數(shù)字電路”、“信號(hào)與系統(tǒng)”、“電磁場(chǎng)與電磁波”、“高頻電子線路”等專業(yè)課程中。它不僅是基礎(chǔ)課與專業(yè)課之間的橋梁，還是學(xué)好其他專業(yè)課程的基礎(chǔ)。因此，該門課程的學(xué)習(xí)效果，不僅影響到電路基礎(chǔ)知識(shí)的掌握，還影響到相關(guān)專業(yè)的整個(gè)教學(xué)效果及學(xué)生對(duì)后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)興趣。
近年來，“電路分析基礎(chǔ)”課程組的全體教師，以培養(yǎng)卓越人才培養(yǎng)為目標(biāo)，對(duì)《電路分析基礎(chǔ)》教學(xué)改革與質(zhì)量提升的途徑進(jìn)行積極探索研究與實(shí)踐，在教學(xué)方法、教學(xué)手段、教學(xué)內(nèi)容及課程體系上進(jìn)行了一系列的改革，主要內(nèi)容如下。
一、重視電路課程建設(shè)
“電路分析基礎(chǔ)”課程是一門跨專業(yè)的重要基礎(chǔ)課程，課程組的教師來自不同專業(yè)。在教學(xué)改革中，學(xué)院將包括電路分析基礎(chǔ)課程在內(nèi)的10門課程設(shè)為重點(diǎn)建設(shè)的平臺(tái)課。從專業(yè)角度來看，電路分析基礎(chǔ)是其他平臺(tái)課的奠基性課程，建設(shè)好電路分析基礎(chǔ)課程對(duì)其他平臺(tái)課的教學(xué)具有非常重要的意義�！半娐贩治龌A(chǔ)”這門平臺(tái)課程要求做到六個(gè)統(tǒng)一，即課程名稱統(tǒng)一、學(xué)時(shí)(含實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí))統(tǒng)一、教學(xué)大綱統(tǒng)一、教材統(tǒng)一、考試方式統(tǒng)一、試卷統(tǒng)一，這樣從教學(xué)組織上消除了課程教學(xué)的差異，保證了課程教學(xué)的質(zhì)量。
學(xué)院非常重視“電路分析基礎(chǔ)”課程的各方面建設(shè)。在學(xué)院資助下，課程組建設(shè)了課程網(wǎng)站;在質(zhì)量工程建設(shè)方面，在課程組全體老師的努力下，2006年“電路分析基礎(chǔ)”課程被評(píng)為校級(jí)精品課;在教材建設(shè)方面，課程組教師于2010年編寫出版了《電路分析基礎(chǔ)》教材(高等教育出版社);2012年編寫出版了《電路分析》教材(科學(xué)出版社)。在教學(xué)改革方面，從2012年起，課程主講老師連續(xù)申報(bào)《電路分析基礎(chǔ)》為學(xué)校的教學(xué)內(nèi)容方法及考核方式改革試點(diǎn)課程，均獲得學(xué)校的批準(zhǔn)，對(duì)課程的改革與實(shí)踐一直持續(xù)進(jìn)行。
二、加強(qiáng)教師隊(duì)伍建設(shè)
在平臺(tái)課程組織形式下，“電路分析基礎(chǔ)”課程組的教師們?cè)诮虒W(xué)活動(dòng)中深入研究現(xiàn)代教育理論在電路分析基礎(chǔ)教學(xué)中的體現(xiàn)方式，樹立先進(jìn)的教學(xué)理念，將加強(qiáng)基礎(chǔ)、重視素質(zhì)培養(yǎng)落實(shí)到課程教學(xué)的過程中。課程組通過定期組織教師進(jìn)行教學(xué)研討、及時(shí)聽取學(xué)生交流反饋、積極進(jìn)行示范教學(xué)等活動(dòng)不斷改進(jìn)和提高教師的教學(xué)水平。幾年來，“電路分析基礎(chǔ)”課程組教師隊(duì)伍的學(xué)歷結(jié)構(gòu)、職稱結(jié)構(gòu)、知識(shí)結(jié)構(gòu)和能力結(jié)構(gòu)不斷提高，形成了一支師德高尚、學(xué)術(shù)造詣?shì)^深、教學(xué)能力較強(qiáng)、結(jié)構(gòu)合理、協(xié)作互助的授課團(tuán)隊(duì)。
三、保持課程內(nèi)容體系的先進(jìn)性
《電路分析基礎(chǔ)》是電子信息類專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，學(xué)好本課程對(duì)學(xué)生后續(xù)課程進(jìn)一步學(xué)習(xí)有重要的影響，也對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)方法、工程概念、專業(yè)素養(yǎng)起到非常重要的作用。近年來，課程組持續(xù)跟蹤本學(xué)科領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展，不斷拓展系列課程的內(nèi)涵和功能，并進(jìn)行優(yōu)化整合，構(gòu)建一套基本理論完整、綜合性與工程實(shí)踐性強(qiáng)的先進(jìn)教學(xué)內(nèi)容體系，為培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力的高素質(zhì)電子信息工程人才打下了扎實(shí)的基礎(chǔ)。
為了構(gòu)建教學(xué)體系，對(duì)《電路分析基礎(chǔ)》課程的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了一定的調(diào)整。比如，非正弦周期信號(hào)的傅里葉級(jí)數(shù)展開以及拉普拉斯變換的引出及其推導(dǎo)，使學(xué)生在后續(xù)課程如“信號(hào)與系統(tǒng)”的學(xué)習(xí)中具備必要的理論基礎(chǔ)。強(qiáng)調(diào)了頻率特性的分析，從離散頻譜到連續(xù)頻譜進(jìn)行了數(shù)學(xué)描述，使學(xué)生建立起頻率分析的概念和方法;非線性電阻電路的分析方法的引入為后續(xù)的“模擬電子技術(shù)”、“信號(hào)與系統(tǒng)”、“高頻電子線路”等課程奠定基礎(chǔ)，從而與后續(xù)課程一起形成相互關(guān)聯(lián)的教學(xué)體系。
另外一方面，根據(jù)電子信息類學(xué)科發(fā)展對(duì)專業(yè)基礎(chǔ)課以及專業(yè)課提出的要求，課程組將傳輸線理論和非線性電路納入電路分析課程中，使學(xué)生能夠更好地與后續(xù)的高頻電路、微波電路等課程進(jìn)行銜接。
四、課程教學(xué)中體現(xiàn)特色
電路理論作為科學(xué)研究領(lǐng)域中一門獨(dú)立的學(xué)科出現(xiàn)在歷史中已經(jīng)大約有二百多年了，經(jīng)典電路理論、近代電路理論和電路與系統(tǒng)理論這三個(gè)發(fā)展階段貫穿于整個(gè)電氣科學(xué)的發(fā)展之中。電路理論發(fā)展到近代已經(jīng)與起源于電路的系統(tǒng)理論密切結(jié)合，全面引入網(wǎng)絡(luò)圖論，深受計(jì)算機(jī)的沖擊，非線性電路與系統(tǒng)的研究方興未艾，集成電路的出現(xiàn)并向超大規(guī)模迅速發(fā)展的狀況將在相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間里左右電路與系統(tǒng)學(xué)科的發(fā)展;在器件上多端化、集成化;在分析方法上系統(tǒng)化、通用化、計(jì)算機(jī)輔助化;在綜合上有源化、最佳化、數(shù)字化(離散化)、可集成化;在體系上從線性擴(kuò)大到非線性、從無源擴(kuò)大到有源、從時(shí)不變擴(kuò)大到時(shí)變、從模擬擴(kuò)大到
數(shù)字、從單元件分立擴(kuò)大到電路系統(tǒng)的集成。
將這些內(nèi)容融會(huì)貫通到電路分析基礎(chǔ)課程的教學(xué)中，就能夠表現(xiàn)出電路分析基礎(chǔ)課程的時(shí)代特色;將這些相關(guān)技術(shù)引入到電路分析基礎(chǔ)課程的教學(xué)中，就能夠形成電路分析基礎(chǔ)課程的技術(shù)特色。為此，課程組在編制教材和編制電路分析基礎(chǔ)課程教案時(shí)，充分注意了基礎(chǔ)理論與新技術(shù)的融合，使得電路分析基礎(chǔ)課程教學(xué)具有特色。
五、教學(xué)方法改革
在《電路分析基礎(chǔ)》及后續(xù)課程教學(xué)中盡可能采用案例教學(xué)、實(shí)物教學(xué)、仿真教學(xué)、現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)(實(shí)訓(xùn)教室)、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)相結(jié)合，即將新方法、新技術(shù)引入課堂教學(xué)中，而將作業(yè)、答疑、討論等環(huán)節(jié)引入到網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中，從而樹立以學(xué)生為中心的教學(xué)思想，加強(qiáng)教與學(xué)的信息交流，重視對(duì)學(xué)生主動(dòng)式學(xué)習(xí)的培養(yǎng)，通過問題和思考題等啟發(fā)學(xué)生的探索精神。
六、教學(xué)手段改革
研制電路分析基礎(chǔ)課程的電子教案及多媒體課件，開展適應(yīng)現(xiàn)代技術(shù)的多媒體教學(xué)。采用多種教學(xué)手段，研究和探討多媒體在正常教學(xué)中的應(yīng)用問題，在課堂教學(xué)中，以講授基本理論和方法為重點(diǎn)，采用多媒體技術(shù)輔助講解具有動(dòng)態(tài)性質(zhì)的知識(shí)點(diǎn)和擴(kuò)充知識(shí)面的觀點(diǎn)，使傳統(tǒng)教學(xué)與多媒體教學(xué)有機(jī)結(jié)合，拓展了知識(shí)面，提高了教學(xué)效率。引入MATLAB、EWB等計(jì)算機(jī)輔助分析與仿真手段，使電路理論分析計(jì)算與計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)有機(jī)結(jié)合，為學(xué)生呈現(xiàn)更直觀的電路工作狀態(tài)，極大地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，有效地改善了學(xué)習(xí)效果。
七、考試方法改革
以往的電路分析基礎(chǔ)課程考試形式單一，以學(xué)生卷面成績(jī)作為評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，無法全面準(zhǔn)確地反映出學(xué)生對(duì)電路分析基礎(chǔ)課程內(nèi)容的掌握情況。為了更加客觀、科學(xué)地考核學(xué)生，電路分析基礎(chǔ)課程的考試方法改革從關(guān)注學(xué)生的平時(shí)學(xué)習(xí)情況、理論掌握情況和解決問題的能力情況等方面入手，將理論考試、平時(shí)考查和實(shí)踐動(dòng)手能力考核相結(jié)合。教師按時(shí)批改學(xué)生作業(yè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生理論掌握情況，并作出相應(yīng)的舉措。而在考試命題方面則突出能力考核，考試命題原則是：重視基礎(chǔ)，突出重點(diǎn);淡化技巧，注重方法;重視應(yīng)用，側(cè)重能力;題型多樣，結(jié)構(gòu)合理。全院實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一命題，統(tǒng)一評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)，集中流水閱卷�？己筮M(jìn)行試卷分析，評(píng)估教學(xué)效果，并提出改進(jìn)方案。
八、結(jié)束語
經(jīng)過多年持續(xù)的教學(xué)改革實(shí)踐，“電路分析基礎(chǔ)”課程在課程改革建設(shè)方面取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。目前本課程已經(jīng)成功建設(shè)成為武漢理工大學(xué)視頻資源共享課程，將為我校的電路教學(xué)做出更大貢獻(xiàn)。根據(jù)社會(huì)發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步的狀況，我院的電路分析基礎(chǔ)課程的教學(xué)環(huán)境和教學(xué)手段仍然需要不斷創(chuàng)新。要利用互聯(lián)網(wǎng)資源和社會(huì)實(shí)踐平臺(tái)，加強(qiáng)教學(xué)資源和教學(xué)環(huán)境的建設(shè);要建立師生互動(dòng)教學(xué)平臺(tái)，強(qiáng)調(diào)“共性教育”和“個(gè)性教育”;要開設(shè)開放性綜合實(shí)驗(yàn);要進(jìn)一步完善網(wǎng)絡(luò)資源庫(kù)，包括課程的教案、課件、題庫(kù)、作業(yè)及答案和網(wǎng)絡(luò)測(cè)試試卷等，使學(xué)生能通過互聯(lián)網(wǎng)教學(xué)平臺(tái)共享教學(xué)資源和進(jìn)行學(xué)習(xí)交流。
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