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摘要：《电路》课程是电气工程及其自动化专业的入门基础课，其教学效果严重影响着后续专业课程的学习。针对当今社会对高素质应用型人才的需求，本文通过分析《电路》课程的现状和存在问题，结合电气专业特点，提出了适合应用型高校的“理实相结合”课程改革方案。希望能给应用型高校的课程改革提供建设性意见。
关键词：电路；电气工程及其自动化；应用型人才；课程改革
本文引用格式：谭巧,等.面向应用型人才培养的电气工程及其自动化专业《电路》课程改革探究[J].教育现代化,2019,6(62):74-77.
Research on the Reform of Circuit in Electrical Engineering and Automation Specialty Oriented to the Training of Applied Talents
TAN Qiao,ZHANG Zu-chang
(College of Computer and Control Engineering,Minjiang University,Fuzhou,Fujian,China)
Abstract:“Circuit”is a basic course for electrical engineering and automation specialty,and its teaching effect has a serious impact on the follow-up professional courses.In view of the demand for high-quality applied talents in today’s society,this paper puts forward the curriculum reform plan of“combining theory with practice”by analyzing the current situation and existing problems of“Circuit”course and combining the characteristics of electrical specialty,hopefully to provide constructive suggestions for the curriculum reform of applied universities.
Key words:Circuit;Electrical engineering and automation;Applied talents;Curriculum reform
《电路》作为电类相关专业的入门基础课，其教学效果对后续专业课程产生较大影响。近年来应用型高校《电路》课程的教学质量不佳，未能满足人才培养目标要求[1-3]。并且，各专业《电路》课程授课内容大致相同，忽略了不同专业的课程体系结构及后续专业课程的需求。因此，本文将以培养应用型人才为出发点，通过分析探讨《电路》课程的现有问题，根据应用型高校电气工程与自动化专业的专业特色和课程架构，提出“理实相结合”的课程改革方案。
一 课程现有问题分析
（一） 学时被压缩，增加了教与学的困难
目前高校通识类课程学时增加，造成专业课程学时减少。《电路》的学时由之前96降到64，而其课程内容因汇总了所有电学理论基础，并未删减。因此，教师需要加快教学节奏，往往采取传统的“填鸭式”教学模式——“教师讲、学生听”，以致课堂缺少互动，影响了学生的主观能动性；此外，部分课程内容还需留给学生自学。这种快节奏多内容的被动式课堂教学让00后的大一新生很难适应，以致学习压力较大，学习积极性下降，严重者甚至直接放弃学习。
（二） 理论、实践学时分配不合理
应用型高校在转型之前，大力模仿研究型高校，课程以理论为主，实验为辅，忽视了应用型人才所需的实践能力培养。例如，笔者所在闽江学院2018级电气工程与自动化专业的教学大纲中，《电路》总学时64，实验为10学时，只占15.6%，远远达不到国家教育部规定的“30%以上”。“重理论，轻实践”的教学模式导致学生的理论知识与实践应用脱节，无法深入理解理论知识点。并且，应用型本科学生因自身数学功底不扎实，不愿深入探究电学中基本定理定律的论证，更愿意动手实践已获得成就感。因此，课程改革中要适当优化理论内容，合理分配理论实践学时。
（三） 缺乏相应的应用型教材及教师团队
目前已有《电路》教材主要分为两类。一类重理论、轻实践，适合于研究型高校的学术型人才；另一类重实践、轻理论，适合于高职高专院校的职业技术型人才。而应用型高校因大力模仿研究型高校的教学模式，通常选择“学术型”教材，缺少自编自用的“应用型”教材。据当当等网上书店搜索统计，“应用型”教材的占比不到“学术型”教材的千分之五[4]，且大多是对“学术型”教材内容的删减和重组，缺少创新性和适用性。
应用型高校现有教师队伍不够完善，既有扎实理论功底又有较强专业实践能力的“双师型”教师所占比例较小，影响了应用型人才培养方案的具体实施。
（四） 现有教学改革方案的不足
许多高校教师对《电路》课程进行了探索研究。例如，将MATLAB平台引入课程教学过程，完成电路基本理论应用、电路图形绘制、系统分析设计等功能[5]；但忽视了学习MATLAB需占用大量课时。又如，采取“混合式”教学模式，即在传统教学基础上，增加“对分课堂”方式和EDA软件仿真、实验演示等教学方法，以增强学生学习兴趣及学习自主性[6]。此外，近年来“雨课堂”兴起，它是将电脑PPT和手机微信APP相结合，实现课程的预习、互动和测试[7]。但这只是一种教学的电子辅助手段，无法提高学生的学习兴趣。也有高校尝试将“雨课堂”与“思维导图”相结合，有助于丰富教学环节、优化理论知识结构，提高学生的课堂参与度和对知识的理解能力[8]。
然而，上述各种教学改革方案主要针对电路理论知识，并没有综合考虑理论知识与专业实践应用的结合，难以满足应用型专业人才的培养目标。
二 电气专业特色分析
电气工程是现代科技领域中的核心学科和关键学科之一，在高校教学科研中占据着重要地位。该学科中的电气工程及其自动化专业具有强电为主、强弱电结合、电工技术与电子技术相结合、软件与硬件相结合、元件与系统相结合等特点，主要培养电气相关行业的高素质、高端应用型技术人才。其入门专业基础课《电路》重在将电路理论与电工技术结合，弱电与强电结合，为《电磁场》、《电力电子技术》、《电力系统分析》等后续电气特色专业课程奠定基础。
根据闽江学院2018级电气工程及其自动化专业的人才培养方案调研报告，可知：企业和往届毕业生均提出“应加强《电路》、《模拟电子技术》等专业基础知识的学习，并增加实验实践课时，以提高实践动手能力”。
因此，综合考虑专业特点、企业需求、毕业生反馈等因素，迫切需要进行“理实相结合”的《电路》课程改革。
三 “理实相结合”的课程改革方案探究
“理实相结合”即“理论与实践相结合”，它打破了传统教学中理论和实践相脱节的现象，通过课堂上师生双方“教、学、做”交替进行，实现理论和实践的有机结合，以充分调动和激发教师的教学积极性和学生的学习兴趣，提高教学质量。
（一) 教学目标的确定
通过企业调研及专业研讨，确定电气工程及其自动化专业的《电路》教学总目标：学生能掌握电路的基本定理、基本定律和基本分析方法；能熟练应用理论知识分析电阻电路、动态电路、正弦稳态电路、三相电路、变压器电路等；能正确使用电工类测量仪器仪表，懂得安全用电；具备计算机仿真技能和实验操作和研究技能，在工程分析计算和解决实际问题的能力上得到训练；并注重创新意识、方法能力及团队协作能力的培养，为后续课程的学习和实践应用打下坚实的基础。
（二） 教学内容的选取及设计
根据教学目标对教学内容进行设计，同时也应注意：(1)实践内容要增加反映新技术新方法的实验，删减验证性实验；(2)结合后续专业课程选择合适的项目载体。最终确定本专业《电路》课程内容主要包括五大模块：电路基本概念的认识、电阻电路分析、动态电路分析、正弦稳态电路分析、变压器电路分析。表1给出了模块四的内容组织与设计。
每个模块均采用“理论知识（学习任务）与实用电路（项目载体）相结合”、“仿真实验与动手实验相结合”的教学方式。例如，“三相电路的分析”从弱电到强电，电路复杂难懂；因而选取了电气领域实用的“三相发电机”作为项目载体，通过动画演示和仿真电路分析唤起学生的学习兴趣，再让学生自己动手进行“三相交流电路的仿真和测量”，达到解决学习难点的目的。
（三）“理实相结合”教学实施
开课前准备：授课安排应定为4课时一次课。对班级学生分组：2人一小组，6~8人一大组，每大组配备一名组长。在下达每个学习任务之前，教师要先对大组长们进行相关实践培训，以便于实践教学中的分组学习；这样可大大提高课堂效率、促进分组团结协作。
整个教学过程分为“课前、课中和课后”，如表2所示。本文以“三相电路的分析”为例讲解教学实施过程。该学习任务的项目载体定为“三相发电机”，其工作电路是典型的三相电路，有三角形接法和星形接法。
课前，教师将预习任务单下达给各组，要求学生进行预习。本案例预习任务单为：1）通过查阅资料等，了解三相发电机的基本工作原理是什么。2）了解三相发电机的三角形和星形接法。课中，采用“理实相结合”的教学方式。以学习任务作为驱动、实用电路为项目载体，教师通过PPT、板书、仿真/实物演示等进行引导性教学，学生分组合作探究，通过仿真实验或动手实验强化理论知识；并在下课之前进行各组小结及汇报。本案例中，教师通过发电机动画演示结合预习任务单激发学生探究三相电路的兴趣，再借助电路仿真讲解三相发电机三角形和星形接法的工作原理和特点，然后派发学习任务单：1）三相发电机的三角形连接及其仿真分析；2）三相发电机的星形连接及其仿真分析。学生们完成任务后，分组汇报讲解，教师总结；最后由教师和组长们进行实验收尾，并按照表3所示的学习任务单评分表给予评价。课后，教师应及时进行教学反思；学生每小组撰写一份实验报告，每大组撰写一份学习任务小结；师生可通过网络平台进行课后沟通交流。
（四） 课程改革的考核方式
“理实相结合”课程改革的考核应伴随整个教学过程。考核内容应包括理论知识、实践操作能力、分析/解决问题能力、职业素养、团队协作、以及实验研究和创新能力等。具体考核方式为：平时成绩占50%（五个模块，每个模块占10%），期末考试成绩占50%。各模块中每个学习任务的考核评价表（百分制）如表3所示，突出“职业能力”评价体系。期末考试采用闭卷方式，主要考核学生对基本理论的掌握程度，以及应用理论知识分析并解决实用电路的能力。
四 讨论
为培养适应社会经济发展与变革的新时代应用型人才，笔者所在电气工程及其自动化专业教研室经广泛调研和研讨，提出了“理实相结合”的电气专业《电路》课程改革方案，并对课程教学目标、教学内容的选取与设计、课程方案实施和课程考核方法等进行了探究。然而，要保证“理实相结合”课程改革的顺利实施，应提前配套课程所需的软硬件条件：1）集理论教学和实践教学于一体的电路实验室；2）合格的“双师型”教师队伍；3）自编“理实相结合”的应用型教材。基于这些保障条件，“理实相结合”的课程改革能真正实现“教师为导向，学生为主体”，充分调动教师的教学积极性和学生的学习兴趣，提升教学质量。
参考文献
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[8]汪子君,任玉琢,梁伟.学科思维导图在模拟电路基础中的应用[J].实验科学与技术,2018,16(1):51-56.
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