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摘要：当代科技的迅猛发展，电路原理课程内容不断丰富，课程发展必须更加注重理论联系实际。在教改中，必须体现电路原理课程理论性强、实践性强和创新空间大的特点，符合当代大学实际，坚持依靠现代科技手段、提高学生实践能力和提升学生主动性的原则，在教学内容中注重理论学习和实例分析相结合，教学方式上注重内容讲解和仿真软件辅助相结合，教学实践中注重电路实验与仿真软件模拟实验相结合，不断深化课程教改。
关键词：电路原理；教学；改革
中图分类号：TM13 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）32-0121-02
一、电路原理课程的现状
1.电路原理课程的发展。大学阶段的电路原理课程的学习中，学生需要学习掌握电路的基本理论和定律，具备独立分析计算的能力和设计电路、开展实验的初步技能，为后续的自动化、电气工程及其自动化、测控仪表、通信工程、电子信息工程等专业课程打下基础。近年来，电路技术的应用领域迅速扩展，如纳米电子学等新学科的兴起，新的元件如无源的电路第4类基本元件（忆阻器）的发现[1]，电路理论的内容不断充实，从线性、非时变、无源、双向和二端元件电路发展到非线性、时变、有源和多端元件电路，电路的超大规模集成推动电路系统体积不断缩小，电路原理课程产生了较大的发展。但是，从上世纪末形成的电路原理课程教学体系却基本上处于稳定状态。这种教学体系已经显现出一些不适合课程内容发展的情况。在教学中，仍按过去电路的特点分为强电电路和弱电电路，与新出现的强电电路的信号处理管理（如电脑控制下的UPS供电电路）等新发展不适应；授课中强调理论知识教学，学生更善于列方程求解理想电路，缺乏对元件建模背景的分析，实际应用能力培养不足。2011年教育部电子电气课程基础课程教指委《电子电气课程基础课程教学基本要求》一书中，详细介绍了国内外课程现状及其相互比较，并建议电路课程今后应着重总结教学内容与工程实践相结合的经验，处理好电路类课程基本理论与现代科学技术之间的关系[2]。我们认为，电路原理课程发展至今，最重要特征更加注重理论联系实际。
2.电路原理课程特点。电路原理是一门理论性和实践性很强的课程，其主要特点可概括为理论性强、实践性强和创新空间大。①理论性强：课程中基础知识点多，经典理论多，数学推导多。课程的这一特点，决定了电路原理课程在后续专业课程的基础性地位，对课程内容的掌握程度直接影响后续专业课程的学习效果[1]。②实践性强：掌握了电路原理课程内容，我们可以通过设计电路模型，对任何实际的电路进行分析研究，并通过研究结果指导工程实践，解决实际需求。课程的这一特点，决定了电路课程的学习必须将理论与实践相结合，相互促进。③创新空间大。电路设计中，采取不同的连接方式，同样的电路元件可以构成不同的电路，发挥不同的作用。课程的这一特点，扩充了电路设计的创新空间，提高了学习的趣味性，为发挥学生在学习中的主观能动性提供了条件。
3.课堂教学的特点。①学生学习特点。一些学生对课程内容的运用重视不够，更多采取考前题海战术的方式取得学分，未建立起通过学习扎牢基础、促进今后学习和提升运用能力的目的。②教师授课特点。由于电路原理课程理论性强的特点，教师不得不用更多时间向学生讲解基础知识，确保理论的完整性和系统性，而在有限的教学时间中，运用能力的培养就相对弱化。
根据电路原理课程的发展特点，我们在课程的教改中，需要体现电路原理课程的特点和当代大学课堂教学的特点。
二、电路原理教学方法改革
法国政治家托克维尔在他那本经典的代表作《旧制度与大革命》中提出，深刻的改革是有充分准备的人们自行动手从事的全面改革。可以说，课程教改需要合适的条件环境，目的明确的顶层设计和切实可行的具体措施。由此，我们可以尝试提出以下三项原则：在教育目标方面，以提高学生实践能力为培养目标的原则；在条件环境层面，依靠现代科技手段促进学习的原则；在具体措施层面，促进学生主动学习为主的原则。把握这三条原则，我们可以从以下几个方面强化理论和实践的结合，更好地推进电路原理课程教改。
1.教学内容中注重理论学习和实例分析相结合。针对课程理论性强的特点，必须强化理论的系统学习，需要通过让学生掌握基础知识、理解基本原理，从而建立起电路原理的基本知识框架，为运用知识开展实践和后续课程的学习提供基础。但是，理论学习时，必须重视理论与实践转化的过程。对于初学者来说，从基础知识、基本原理到实例运用，有一个逐渐深化认识和转化适应的过程，教师必须在讲授理论知识时，引导学生进入这个渐变的过程。这就要求教师在理论讲解中，有针对性地开展实例分析，特别是对于教学难点和重点部分，有针对性地选择工程实例开展教学，以元件为载体讲解基础知识，以工程模型为依托阐述基本原理，从而在抽象的理论知识和客观的工程实例间建立联系，让学生在促进理论知识的深入理解的同时，潜移默化地提升知识的运用能力。
2.教学方式上注重内容讲解和仿真软件辅助相结合。随着大学教学条件的改善，大学课堂教学中，过去采取的“教师板书—学生记录”方式已转变为“多媒体展示 教师板书—学生纪录”方式。这种变化，由于多媒体技术的运用，将教师从繁复的板书中解脱出来，可以将更多的课堂时间用于内容讲解，课堂教学效率有了很大提高。但是，即使采取教师课前发放多媒体课件内容的方法，学生在课堂上的主要学习方式仍然是记录，这种教学方式的变化，其实质仍然是理论学习的经典方法——教师讲解、学生记录，没能更好满足现代教育更注重发挥学生主观能动性这一要求，也不能适应电路原理课程实践性强的特点。基于基础条件的提升，多媒体教学手段的普遍运用，在課堂教学中使用仿真软件开展分析具备了推广条件。很多教师已经在探索，在电路原理课程的课堂讲解中，运用仿真设计开展辅助教学。运用仿真设计辅助教学就是配合理论知识的讲解，利用多媒体教学设备，通过电路仿真软件设计相应的电路模型，计算测试结果，并指导学生观察和总结的过程。仿真设计本身属于一种模拟试验，使用仿真软件辅助教学，其实质就是理论教学与模拟实践的结合。使用仿真设计辅助教学，可以深化学生对理论知识的理解，更重要的是，学生在学习中，已经从传统的被动听理论讲解转变为主动观察模拟试验，教学的实践性特征明显增强，使学生自然而然地从传统学习方式向现代教学学习方式转变。 3.教学实践中注重电路实验与仿真软件模拟实验相结合。实践是提高工科专业课程教学效果的方式，更是工科专业教育的最终目的。通过实践教学既可以巩固学生的理论知识，又可以培养学生的动手实践能力，提高学生的综合素质。电路原理课程的实践主要采取实验课的方式。按实验的内容分，可以分为验证性实验、设计性实验和创新性实验三种。验证性实验就是通过实验对理论进行验证，教师根据课程内容设计实验，学生在教师的指导下重复实验过程，通过对实验结果的观察，验证课程中基本理论，在抽象的理论知识和实际的实验结果间建立联系，深化对理论知识的认识。设计性实验和创新性实验主要是为了提升运用能力，学生根据实际问题自主设计实验，并在教师的帮助下开展探索性研究，通过实验结果对设计进行不断优化，找到解决实际问题的设计方案，从而提升运用理论知识解决实际问题的能力。电路实验是电路课程学习的重要环节，是体现教育理念中理论联系实际原则的体现，是学生获得知识的重要手段，更是培养学生观察分析和解决实际问题能力的重要途径。电路实验对于电路原理课程这一实践性强的课程具有重要作用，但是，当前电路实验存在以下不足：一是由于课时限制，以及扩招后学生数量增多，实验设备、场地相对不足，学生进行电路实验的课时不能满足教学的需要。二是由于电路实验是在既有设备、元件的基础上进行，受学校实验条件的限制，大多数情况下只能开展验证性实验，实验课具有的提升学生创新能力的作用发挥不足，不能很好满足设计性实验和创新性实验的需要。解决这一问题，一方面需要不断加大投入，提升实验室的装备水平，充实实验室师资力量水平，满足设计性实验和创新性实验的要求。另一方面，需要引入仿真软件模拟实验，以最便捷的方式提高实验效果。使用仿真软件模拟实验，就是在实验中，采用计算机軟件进行电路设计实验，通过软件分析实验结果。实验中，学生可以开展验证实验，利用无形的电路模型开展电路分析，迅速得到实验结果，提高实验效率。更重要的是，学生可以开展设计性实验和创新实验，为学生提供了广阔的创新空间。学生针对需要解决的问题设计电路，并实时调整设计方案，比较便捷地修改电路，从而解决实际问题。在这一过程中，实验灵活性的增加可以促进学生主动性，实验趣味性的增加可以激发学生学习兴趣，有效发挥了学生的主观能动性。这一方式具有容易设计、容易修改、容易实现等优点，有效规避了传统物理实验存在的受设备条件限制严重、实验存在安全风险的问题，可以用最少的代价开展科学研究，从而拓宽学生视野、开拓学生思维、锻炼实践操作能力，适应理论结合实际的发展需要。
通过对电路原理课程和大学教学特点的分析，笔者提出了以坚持依靠现代科技手段、提高学生实践能力和提升学生主动性原则，在电路原理课程教改中，提出了教学内容中注重理论知识学习和工程实例分析相结合、教学方式上注重知识讲解和仿真软件辅助相结合和教学实践中注重电路实验与仿真软件模拟实验相结合的建议，以不断推进教学改革并提升教学成效。
参考文献：
[1]龚绍文，郑君里，余歆杰.电路课程的历史、现状和前景[J].电气电子教学学报，2011，33（6）：5-12.
[2]教育部高等学校电子电气基础课程教学指导分委员会.电子电气课程基础课程教学基本要求[J].北京：高等教育出版社，2011.
关键词：电路原理；教学；改革
中图分类号：TM13 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）32-0121-02
一、电路原理课程的现状
1.电路原理课程的发展。大学阶段的电路原理课程的学习中，学生需要学习掌握电路的基本理论和定律，具备独立分析计算的能力和设计电路、开展实验的初步技能，为后续的自动化、电气工程及其自动化、测控仪表、通信工程、电子信息工程等专业课程打下基础。近年来，电路技术的应用领域迅速扩展，如纳米电子学等新学科的兴起，新的元件如无源的电路第4类基本元件（忆阻器）的发现[1]，电路理论的内容不断充实，从线性、非时变、无源、双向和二端元件电路发展到非线性、时变、有源和多端元件电路，电路的超大规模集成推动电路系统体积不断缩小，电路原理课程产生了较大的发展。但是，从上世纪末形成的电路原理课程教学体系却基本上处于稳定状态。这种教学体系已经显现出一些不适合课程内容发展的情况。在教学中，仍按过去电路的特点分为强电电路和弱电电路，与新出现的强电电路的信号处理管理（如电脑控制下的UPS供电电路）等新发展不适应；授课中强调理论知识教学，学生更善于列方程求解理想电路，缺乏对元件建模背景的分析，实际应用能力培养不足。2011年教育部电子电气课程基础课程教指委《电子电气课程基础课程教学基本要求》一书中，详细介绍了国内外课程现状及其相互比较，并建议电路课程今后应着重总结教学内容与工程实践相结合的经验，处理好电路类课程基本理论与现代科学技术之间的关系[2]。我们认为，电路原理课程发展至今，最重要特征更加注重理论联系实际。
2.电路原理课程特点。电路原理是一门理论性和实践性很强的课程，其主要特点可概括为理论性强、实践性强和创新空间大。①理论性强：课程中基础知识点多，经典理论多，数学推导多。课程的这一特点，决定了电路原理课程在后续专业课程的基础性地位，对课程内容的掌握程度直接影响后续专业课程的学习效果[1]。②实践性强：掌握了电路原理课程内容，我们可以通过设计电路模型，对任何实际的电路进行分析研究，并通过研究结果指导工程实践，解决实际需求。课程的这一特点，决定了电路课程的学习必须将理论与实践相结合，相互促进。③创新空间大。电路设计中，采取不同的连接方式，同样的电路元件可以构成不同的电路，发挥不同的作用。课程的这一特点，扩充了电路设计的创新空间，提高了学习的趣味性，为发挥学生在学习中的主观能动性提供了条件。
3.课堂教学的特点。①学生学习特点。一些学生对课程内容的运用重视不够，更多采取考前题海战术的方式取得学分，未建立起通过学习扎牢基础、促进今后学习和提升运用能力的目的。②教师授课特点。由于电路原理课程理论性强的特点，教师不得不用更多时间向学生讲解基础知识，确保理论的完整性和系统性，而在有限的教学时间中，运用能力的培养就相对弱化。
根据电路原理课程的发展特点，我们在课程的教改中，需要体现电路原理课程的特点和当代大学课堂教学的特点。
二、电路原理教学方法改革
法国政治家托克维尔在他那本经典的代表作《旧制度与大革命》中提出，深刻的改革是有充分准备的人们自行动手从事的全面改革。可以说，课程教改需要合适的条件环境，目的明确的顶层设计和切实可行的具体措施。由此，我们可以尝试提出以下三项原则：在教育目标方面，以提高学生实践能力为培养目标的原则；在条件环境层面，依靠现代科技手段促进学习的原则；在具体措施层面，促进学生主动学习为主的原则。把握这三条原则，我们可以从以下几个方面强化理论和实践的结合，更好地推进电路原理课程教改。
1.教学内容中注重理论学习和实例分析相结合。针对课程理论性强的特点，必须强化理论的系统学习，需要通过让学生掌握基础知识、理解基本原理，从而建立起电路原理的基本知识框架，为运用知识开展实践和后续课程的学习提供基础。但是，理论学习时，必须重视理论与实践转化的过程。对于初学者来说，从基础知识、基本原理到实例运用，有一个逐渐深化认识和转化适应的过程，教师必须在讲授理论知识时，引导学生进入这个渐变的过程。这就要求教师在理论讲解中，有针对性地开展实例分析，特别是对于教学难点和重点部分，有针对性地选择工程实例开展教学，以元件为载体讲解基础知识，以工程模型为依托阐述基本原理，从而在抽象的理论知识和客观的工程实例间建立联系，让学生在促进理论知识的深入理解的同时，潜移默化地提升知识的运用能力。
2.教学方式上注重内容讲解和仿真软件辅助相结合。随着大学教学条件的改善，大学课堂教学中，过去采取的“教师板书—学生记录”方式已转变为“多媒体展示 教师板书—学生纪录”方式。这种变化，由于多媒体技术的运用，将教师从繁复的板书中解脱出来，可以将更多的课堂时间用于内容讲解，课堂教学效率有了很大提高。但是，即使采取教师课前发放多媒体课件内容的方法，学生在课堂上的主要学习方式仍然是记录，这种教学方式的变化，其实质仍然是理论学习的经典方法——教师讲解、学生记录，没能更好满足现代教育更注重发挥学生主观能动性这一要求，也不能适应电路原理课程实践性强的特点。基于基础条件的提升，多媒体教学手段的普遍运用，在課堂教学中使用仿真软件开展分析具备了推广条件。很多教师已经在探索，在电路原理课程的课堂讲解中，运用仿真设计开展辅助教学。运用仿真设计辅助教学就是配合理论知识的讲解，利用多媒体教学设备，通过电路仿真软件设计相应的电路模型，计算测试结果，并指导学生观察和总结的过程。仿真设计本身属于一种模拟试验，使用仿真软件辅助教学，其实质就是理论教学与模拟实践的结合。使用仿真设计辅助教学，可以深化学生对理论知识的理解，更重要的是，学生在学习中，已经从传统的被动听理论讲解转变为主动观察模拟试验，教学的实践性特征明显增强，使学生自然而然地从传统学习方式向现代教学学习方式转变。 3.教学实践中注重电路实验与仿真软件模拟实验相结合。实践是提高工科专业课程教学效果的方式，更是工科专业教育的最终目的。通过实践教学既可以巩固学生的理论知识，又可以培养学生的动手实践能力，提高学生的综合素质。电路原理课程的实践主要采取实验课的方式。按实验的内容分，可以分为验证性实验、设计性实验和创新性实验三种。验证性实验就是通过实验对理论进行验证，教师根据课程内容设计实验，学生在教师的指导下重复实验过程，通过对实验结果的观察，验证课程中基本理论，在抽象的理论知识和实际的实验结果间建立联系，深化对理论知识的认识。设计性实验和创新性实验主要是为了提升运用能力，学生根据实际问题自主设计实验，并在教师的帮助下开展探索性研究，通过实验结果对设计进行不断优化，找到解决实际问题的设计方案，从而提升运用理论知识解决实际问题的能力。电路实验是电路课程学习的重要环节，是体现教育理念中理论联系实际原则的体现，是学生获得知识的重要手段，更是培养学生观察分析和解决实际问题能力的重要途径。电路实验对于电路原理课程这一实践性强的课程具有重要作用，但是，当前电路实验存在以下不足：一是由于课时限制，以及扩招后学生数量增多，实验设备、场地相对不足，学生进行电路实验的课时不能满足教学的需要。二是由于电路实验是在既有设备、元件的基础上进行，受学校实验条件的限制，大多数情况下只能开展验证性实验，实验课具有的提升学生创新能力的作用发挥不足，不能很好满足设计性实验和创新性实验的需要。解决这一问题，一方面需要不断加大投入，提升实验室的装备水平，充实实验室师资力量水平，满足设计性实验和创新性实验的要求。另一方面，需要引入仿真软件模拟实验，以最便捷的方式提高实验效果。使用仿真软件模拟实验，就是在实验中，采用计算机軟件进行电路设计实验，通过软件分析实验结果。实验中，学生可以开展验证实验，利用无形的电路模型开展电路分析，迅速得到实验结果，提高实验效率。更重要的是，学生可以开展设计性实验和创新实验，为学生提供了广阔的创新空间。学生针对需要解决的问题设计电路，并实时调整设计方案，比较便捷地修改电路，从而解决实际问题。在这一过程中，实验灵活性的增加可以促进学生主动性，实验趣味性的增加可以激发学生学习兴趣，有效发挥了学生的主观能动性。这一方式具有容易设计、容易修改、容易实现等优点，有效规避了传统物理实验存在的受设备条件限制严重、实验存在安全风险的问题，可以用最少的代价开展科学研究，从而拓宽学生视野、开拓学生思维、锻炼实践操作能力，适应理论结合实际的发展需要。
通过对电路原理课程和大学教学特点的分析，笔者提出了以坚持依靠现代科技手段、提高学生实践能力和提升学生主动性原则，在电路原理课程教改中，提出了教学内容中注重理论知识学习和工程实例分析相结合、教学方式上注重知识讲解和仿真软件辅助相结合和教学实践中注重电路实验与仿真软件模拟实验相结合的建议，以不断推进教学改革并提升教学成效。
参考文献：
[1]龚绍文，郑君里，余歆杰.电路课程的历史、现状和前景[J].电气电子教学学报，2011，33（6）：5-12.
[2]教育部高等学校电子电气基础课程教学指导分委员会.电子电气课程基础课程教学基本要求[J].北京：高等教育出版社，2011.