基于OBE理念的电路原理课程教学探索与实践

    刘萍 方向前

    摘 ?要 针对电路原理课程教学中出现的问题，贯彻OBE教育理念，对教学方法改革进行探讨。教师积极导学，采用启发式教学，利用慕课辅助教学，形成学生为主体、教师为主导的教学方式。这些措施可提高课程教学质量，培养学生的自主学习能力，为培养符合OBE理念的高素质人才提供有力支持。

    关键词 电路原理;OBE;启发式教学;慕课

    中图分类号：G642.3 ? ?文献标识码：B

    文章编号：1671-489X（2019）12-0083-03

    Exploration and Practice of Circuit Principle Course Teaching based on OBE Concept//LIU Ping， FANG Xiangqian， WANG Jie， CHAI Xuzhao， MA Yanxia

    Abstract Aiming at the problems in the teaching process of Circuit Principle， the OBE education idea is carried out and the teaching method reform of the course is explored. Teachers actively guide students by using heuristic teaching and MOOCs， which forms a stu-

    dent-centered， teacher-led teaching method. These measures improve

    the teaching quality， cultivate students independent learning ability， and provide strong support for the cultivation of high-quality talents in line with the concept of OBE.

    Key words circuit principle; OBE; ?heuristic teaching; MOOCs

    1 引言

    电路原理课程是中原工学院电气工程及其自动化、电子信息工程、自动化、通信工程、测控技术与仪器等专业本科生学习的第一门专业基础课。该课程理论严密，逻辑性强，有广阔的工程背景，是电类专业学生知识结构的重要构成部分[1]。学生在学习后续专业课时，都要以电路原理课程讲授的基本概念、基本理论、基本分析方法进行。因此，电路原理课程教学质量的好坏直接影响了学生的培养质量。

    成果导向教育（简称OBE）是一种以学生的学习成果为导向的教育理念，学生取得的学习成果是进行教学设计和实施教学的唯一目标[2]。基于OBE理念，结合中原工学院提出的“坚持‘以本为本，建设一流本科教育”的本科人才培养这一核心，课题组针对目前电路原理教学过程中出现的问题，进行教学改革探索。

    2 传统电路原理教学中出现的问题

    经过对电路原理课程教学过程进行反思和讨论，课题组认为传统电路原理教学主要存在以下几个问题。

    课程的知识体系复杂，内容抽象 ?电路原理是电类专业的核心专业基础课，课程含有大量的基础理论、数学推导，课堂时间有相当一部分用来推导理论，涉及的工程实践较少。如在讲述电阻的Y形联结和△形联结的等效变换时，整个讲授过程就是在推导公式，推导过程烦琐且枯燥，最后得到两者的变换公式也很复杂。同时，学生在学习课程时还需要用到一些物理和高数知识。如在讲述非正弦周期函数分解为傅里叶级数时，就需要用到高数知识。因此，电路原理课程的知识体系复杂，内容抽象，对于学生来说，对课程内容缺少感性认识，觉得学习过程枯燥乏味，很难理解课程的内容，导致学生对该课程失去学习兴趣。

    教学方式以教师为中心，学生处于被动学习状态 ?在传统教学模式下，课程教学是以教师为中心进行的。目前，中原工学院电路原理课程采用的是多媒体课件和板书相结合的教学模式。教师以传授知识为主要的教学目的和教学任务，注重的是课程知识体系的传授。课堂教学以教师的单向讲授为主，学生被动地接受知识，属于灌输式教育。课后教师会布置少量作业，帮助学生巩固所学习的内容，最后以期末闭卷考试的方式对学生进行考核。这种单一的教学方式使得学生在课堂上明显处于被动学习状态，很难充分调动学生的学习积极性。

    课程学时限制，教学内容结构不合理 ?中原工学院电路原理课程讲授教材选用的是邱关源主编、高等教育出版社出版的《电路》（第5版）。电类专业的电路原理课程分为两个学期讲授：第一个学期为60学时，其中实验为10学时，理论课教学为50课时，讲授教材前11章的内容;第二个学期為30学时，其中实验为8学时，理论课教学为22课时，讲授12～17章的内容。可以看出，教学内容多，而讲授课时偏少。为了赶教学进度，势必会影响课堂的教学效果。任课教师经常为了弥补课时偏少的现状，将实验课另外找时间进行，不占用上课时间。但是这样不但增加了任课教师的工作量，也占用了学生的课余时间。

    学生个体差异较大，对于相同的知识，不同学生的学习效果差别较大 ?目前，电路原理课程采用的是两个班级编成一个教学班上课，基本上每个教学班的人数在50～60人。由于每个学生的知识体系的差异，对于相同的知识点，任课教师讲述时，有一部分学生能很容易地理解知识点内容，但是还有一部分学生理解起来有困难。如果任课教师照顾全班学生的进度，势必会增加讲授学时，造成课时不够用的情况。

    3 基于OBE理念的电路原理课程改革措施

    为改变电路原理课程教学现状，课题组引入OBE教育理念实施教学改革。

    科學组织教学内容 ?电路原理作为电类专业的第一门专业基础课，课程性质决定课程的内容应具有基础性及各专业的实用性[3]。因此，电路原理课程应着重讲授基础理论知识，对推导过程进行弱化，加强对知识点和定理应用的讲解。针对电路原理课程知识体系复杂、内容抽象的特点，对教学大纲进行完善，删减一些内容过深或者偏重于理论推导的部分。如第四章的特勒根定理和对偶定理，本课程的后续内容并没有涉及，而且这部分内容偏理论，学生理解起来比较困难，所以删除，不在课堂上进行讲授。

    教师积极导学，更新教学模式 ?形成学生为主体、教师为主导的教学方式，加强教师的引导作用。在讲课过程中明确学生才是学习的主体，只有让这个主体发挥其主观能动性，才是学好这门课程的关键所在。在各章节教学中，教师要对所讲述的概念、定理进行分析和总结，加强引导，从而让学生循序渐进、从易到难地进行学习。学生只有学好电路原理课程，才能为今后其他专业课的学习奠定基础。

    增强课堂互动，加强课程辅导，答疑解惑 ?教师在课堂上采用启发式教学，针对知识点提出问题，鼓励学生独立思考，加强学生逻辑思维能力的培养，从而激发学生参与课堂活动的兴趣，充分发挥学生的内在潜能和主观能动性，提高学生的课堂参与度和学习热情。

    在传统教学模式下，学生的学习局限于课堂，课堂上以教师为主体讲授知识点，教师和学生之间缺少交流，不能回答所有学生的问题。再加上有些学生性格偏内向，不好意思直接对教师提出疑问，这就造成学生的疑问不能得到及时解答。而电路原理课程的内容是循序渐进的，前面的知识点没理解，会直接影响后面知识点的学习。

    在河南省和学校的相关项目资助下，本课程教学团队参加了慕课知识的培训，制作了电路原理慕课，建立了网络学习平台。将网络平台上的慕课学习和课堂学习相结合，采用慕课来辅助教学，突破了时间和空间的限制，学生随时随地都可以进行学习，并随时提出自己的问题。

    完善考核体系 ?OBE理念强调的是成果导向教育。课程考核方式作为教学过程中的一个重要组成部分，要能够起到考核学生学习情况、检验学生学习效果、实现教学目标的作用，是促进和完善教学机制的有效手段之一，也是衡量人才培养质量的重要环节[4]。结合OBE理念，根据实际的课程教学要求，完善考核体系，注重过程性考核，激发学生的学习兴趣，避免学生到期末考试前临时抱佛脚的学习方式。

    4 OBE理念在电路原理课程教学中的初步实践效果

    将OBE理念在电路原理课程教学中进行初步尝试，发现基于OBE理念的教学模式有助于端正学生的学习态度，提升学生的学习兴趣，提高学生的学习主动性，取得较好的教学效果。下面以电路原理教学过程中的正弦量的例题讲解为例进行分析。教材第八章为相量法，在讲述第二节正弦量时，首先讲述正弦量定义及表示函数，接着对正弦量的三要素进行详细讲解。为了加深学生的理解，以一个例题来考查学生对该知识点的理解程度。

    例题：已知正弦电流波形如图1所示，ω=10 rad/s，写出i（t）的表达式。

    解：由图1可知，函数最大值为20，所以i（t）=20cos

    （10t+φ）。

    再来求解φ。根据图中的条件，可知t=0→10=20cosφ，求解得φ=±π/3。

    依题意可知φ=-π/3，代入得i（t）=20cos（10t-π/3）。

    这个例题本身比较简单，学生理解起来不会太困难，但是对φ的取舍，很多学生不知道为什么要取负值，也记不住什么情况下取负值。针对这一个问题，在课堂上采用启发式教学，让学生分组讨论为什么这里φ的取值为负。经过讨论，最后学生给出三种解决思路。

    1）由于函数最大值发生在计时起点的右侧，记住规则“左加右减”，因此，这里φ的取值为负。只要记住“左加右减”，就能很方便地判断φ的正负。

    2）分析这个正弦函数图形，发现这个函数的最大值点所对应的t>0。函数的最大值对应着cos（10t+φ）=1，即10t+φ=0。因为t>0，所以φ<0，即这里的φ取值为负。

    3）对这个函数求导：

    i（t）=20cos（10t-π/3）

    di（t）/dt=-20*10sin（10t+φ）

    当t=0时，函数是单调递增的，即此时di（t）/dt>0，可得sin（10t+φ）<0，sinφ<0，所以φ<0，即这里的φ取值为负。

    可以看出，通过教学方式的改革，教师将重心放在学生能力的培养上。这种方式充分调动了学生学习的积极性，变被动学习为主动学习，引导学生养成良好的思考习惯，这样才能真正培养出符合OBE理念的高素质人才。

    5 结语

    基于OBE理念，结合中原工学院提出的“坚持‘以本为本，建设一流本科教育”的本科人才培养这一核心，针对目前电路原理教学过程中出现的问题，课题组对电路原理课程教学进行了改革探索。通过科学组织教学内容，教师积极导学，更新教学模式，增强课堂互动，加强课程辅导，答疑解惑，完善考核体系等措施，进一步提高课程教学质量，培养学生的自主学习能力，提高学生的学习兴趣和学习效率。今后会继续在实践中不断探索，对课程进行持续改进，进一步提高电路原理课程的教学质量，更好地服务于学校的本科人才培养。

    参考文献

    [1]高君华.MOOC时代“电路分析”课程新教学模式探讨[J].教育教学论坛，2018（30）：199-200.

    [2]潘鹤林，黄婕，叶启亮.基于OBE理念构建化工原理课程教学模式的探索与实践[J].化工高等教育，2018（5）：25-31.

    [3]马丽萍，徐健.“电路原理”课程教学改革研究与探索[J].教书育人：高教论坛，2018（30）：86-87.

    [4]武立华，刘志海，张杨，等.基于OBE理念的大学物理实验教学体系探索[J].实验技术与管理，2018（10）：188-189.