电路原理课程教学改革与实践

2023.07.10

付扬

摘 ?要为了提升电路原理课程教学质量，引导学生打好专业基础，培养创新能力，对电路原理课程进行深化改革，包括改革教学理念，融合多种教学手段，引进先进的仿真技术，创新课后延续教学。实践表明，该课程改革使学生综合素质和创新能力得到显著提高。

关键词电路原理;Multisim;教学改革;实验教学

中图分类号：G642.0 ? ?文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2019）17-0090-02

1 引言

电路原理课程是电子信息类专业的第一门重要的专业技术基础课，也是一些科研院所、高校的考研课程，它为后续专业基础课及专业课的学习准备了必要的电路理论基础。该课程理论严密、逻辑性强，对培养学生的辩证思维能力，提高分析解决问题的能力和培养理论联系实际、实事求是的科学作风，都有重要作用。

北京工商大学电路原理课程开在大一下学期，长期以来，刚接触专业基础课的学生普遍感觉本课程不好学，下了很多功夫，成绩也不理想。对于这一理论性和实践性都很强的课程，如何改变教学理念、方式和手段，加深拓宽理论知识，加强实践环节训练，培养综合创新能力，是教学改革的重要内容。

2 改革教学方法，转变教学理念

随着现代科学技术的迅猛发展，新知识、新技术大量涌现，学时少、内容多，教学改革着力提升学生的综合素质和能力，要做到“五个转变”，即：转变教学理念，教学由以传授知识为主向以培养能力为主转变;实现以学生为主体、教师为主导，从以教师为中心向以学生为中心转

变;实现启发式、讨论式教学，从满堂灌教学向互动式教学转变;以项目教学、课外大作业、小论文和创新型实验的方式，实现被动学习向主动学习转变;以电子竞赛为导向，实现从验证性学习向探究性学习转变。

教学理念的转变是根本，它促进教学方法的改变。教学方法根据电路原理课程的内容不同而改变，在不同的部分采用不同的教学方法及手段。电路原理总体分为三个部分：直流电路、动态电路和交流电路。

在直流电路部分，注重培养学生的逻辑思维能力，以定律、定理的应用循序渐进、环环相扣，通过启发式、讨论式教学，引导学生思考定律、定理的应用，使学生逐步理解电路原理课程研究什么、遇见问题应该如何思考和用什么方法解决。

在动态电路部分，注重由浅入深、深入浅出，由浅入深，即从零输入到零状态，直至全响应;深入浅出，即根据是否有激励及初始条件的不同，求解一阶微分方程。但电路分析目的不在于解微分方程，应使学生通过理解这样的数学过程，正确应用推导出的结论，即三要素法。

在正弦稳态电路部分，更多地引导学生应用对比法、对偶法，通过课堂讨论，让学生自己对照直流电路的分析得出电路定律、定理的形式和方法。学生在课堂上积极性高涨，自己得出结论和方法，增强了信心和兴趣，促进了对电路理论和应用的探索。

对于一些较难或与实际联系密切的知识点，如受控源、功率因数提高等，采取专题调研、自己查阅资料、撰写小论文和专题讨论的方式，培养学生科研素质和能力。鼓励大一学生积极参加电子竞赛，锻炼自学能力、动手实践能力。

3 多种教学手段相融合，实现“四位一体”

“四位一体”是指多媒体课件、黑板板书、短片和网络四种教学手段的综合应用、相互融合，使得教学引起学生兴趣和专注，提高教学质量。电路原理课程制作了界面美观的多媒体课件，加入动画生动有趣，使用时一定要把握好度，调整好节奏，随时观察学生反应，避免只顾翻页，不顾及学生;要注意适时地进行板书及与学生交流，注重PPT课件教学和黑板教学完美结合。在教学中根据内容需要适时加入短片或仿真软件实施教学，学生注意力会更加集中，化解难点效果更好。注重网络资源的建设与利用，如网站、微信、BB平台等。网络资源深受学生喜欢和赞同，学生和教师可以随时联系，有效建立了教师与学生的课外沟通渠道。

4 充分利用Multisim仿真现代化设计手段，实施虚实结合、软硬兼施的实验教学

Multisim是将先进的计算机技术应用于电路开发和仿真的软件，它使得抽象的理论知识变得生动、形象，它的使用是对传统教学方式的有益补充。将Multisim引入电路原理课程教学中，通过对基本功能的掌握，引导学生开发直流稳压电源等的设计。如图1所示多路输出直流稳压电源仿真设计，可以输出±（1.25～20 V）任意可调电压、±12 V电压和±5 V电压。仿真设计开拓了学生的设计理念，实施虚实结合、软硬兼施的实验教学手段，把虚拟仿真和硬件实验有机地结合起来，极大地激发了学生的主观能动性、积极性和创造性。

5 创新课后延续教学，实现能力培养早启动、早见效

创新课后延续教学，并且将其纳入培养方案中，规范有序地实施，不流于形式。课后延续教学是按课内计划学时的1：0.5做方案，电路原理计划是85学时，课后延续教学为43学时，其中17学时进课表。在课后延续教学平台保障实施下，表1即为电路原理课后延续教学安排，主要模块为内容扩展及应用提高，专题调研与撰写小论文，电路综合设计、仿真、分析和调试。

利用课后延续教学使学生尽早动手实践，尽早熟悉仪器使用和实现电子设计，从简到难，从单元到系统、再到实际作品完整呈现。电路原理课程在大一下学期开设，学生对电路设计还是陌生的，但是开始就要求学生做的题目是“仿真并实际制作±12 V、±5 V多路直流稳压电源”，这个设计涉及电路知识、模拟电子知识以及仪器仪表使用等，真正做到早启动、早认识、早动手。虽然花费了大量的时间和精力，但也有着意想不到的收获。在这个过程中，学生从不认识元器件到认识、从不会用仪器到熟练使用、从没接触过Multisim仿真平臺到运用自如，在实验室不分昼夜地辛苦，获取大量知识，也为后面实践能力的培养打下特别好的基础。在2016年北京市大学生电子竞赛中，首次有大一学生参赛并一举获得一等奖。

延续实践教学，弥补了传统教学模式的不足，切实倡导了以学生为主体的教学模式。通过对教学过程的完善和实践环节的加强，开阔了学生的视野，激发了学生的学习兴趣，加深了学生对理论知识的理解，培养了学生的实践能力和创新精神。

6 结语

电路原理作为电子信息类专业的第一门电类基础课，其课程改革切实有效，提高了学生学习专业基础课的兴趣，尤其是创新课后延续教学，提高了学生的综合创新能力，学生踊跃参加电子设计大赛及其他竞赛，并且都取得很好成绩。改革有效提升了教学质量，使学生在专业学习中开好头、迈好步，为后续课程学习和应用打下良好基础，对人才培养起到至关重要的作用。

参考文献

[1]邱关源.电路[M].北京：高等教育出版社，2006.