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摘要：在工程教育专业认证背景下，以湖北大学电子科学与技术、微电子科学与工程与光电信息科学与工程三个专业为例，分析了当前电路理论课程教学中存在的问题。课程教学需从加强教学过程管理、在教学内容中引入工程实例、建立多维度考核机制等几个方面提高教学实践导向、持续改进电路理论课程的教学质量、培养学生的工程实践能力。
关键词：电路分析；工程教育论证；教学改革
本文引用格式：熊娟,等.工程教育专业认证理念下电路理论课程教学的改革与实践[J].教育现代化,2019,6(94):
57–58,67.
随着我国高等教育持续快速的发展，每年有约120余万工科专业本科毕业生走出校园，走向社会。这些专业人才为我国高科技产业和战略性新兴产业发展注入新的动力与活力，为我国经济的发展注入了新鲜的血液。当前世界范围内新一轮科技革命和产业变革加速进行，我国经济发展进入新常态、高等教育步入新阶段。作为我国高等教育的重要组成部分，工程教育的发展必须主动适应社会对工科专业人才的需求，国内工程教育亟待与国际工程需求接轨，提高工科专业的人才培养质量。2015年3月，中国工程教育专业认证协会颁布了工程教育认证标准，提出了“学生中心、产出导向、持续改进”三大理念。湖北大学于2017年启动工程教育专业认证申请工作，要求相关专业参照工程教育认证标准，结合本专业特点，修订培养目标、重组课程体系、深化课堂改革、明晰教师责任、健全评价机制、完善条件保障，多角度、多方位对工科人才培养进行持续改进和优化。
湖北大学电子信息类专业的《电路理论》课程开设在大一下学期，是电子科学与技术、微电子科学与工程、光电信息科学与工程三个专业的第一门专业基础课程，也是后续课程《模拟电子技术》、《数字电子技术》、《高频电子线路》、《信号与系统》等专业课的基础，在湖北大学电子信息类专业人才培养方案和课程体系中具有重要地位和承上启下的重要作用。为落实工程教育专业认证，构建我院工程教育的质量监控体系，推进工程教育改革，达到国际认证现代工程师的培养目标，《电路理论》课程需要面向未来技术和产业发展的新趋势和新要求，进行课程教学改革。
一 电路理论课程的特点及工程教育专业认证标准下存在的问题
电路理论课程以电阻电路、动态电路、正弦稳态电路为主要对象，根据实际工程问题建立电路模型，运用电路的基本理论和定律，分析其中的电磁现象，研究其中电压、电流和功率之间的联系规律。通过本课程的学习，使学生掌握电路分析的基本原理和基本方法，提高学生的逻辑分析能力、总结归纳能力，使学生具备一定的处理实际工程问题的能力。工程教育专业认证理念以“产出导向”为基本原则，在此背景下，目前电路理论的教学存在一些问题，使得课程教学与人才培养质量标准之间尚存在一定差距，具体表现在以下几个方面。
（一）教学环节缺乏针对学习效果的过程管理
随着教育教学改革的不断深入，学生成为教学活动中的主体，电路课程的课时量减少。同时，本课程内容多、范围广、方法灵活，教师本着传道受业解惑的精神，希望尽可能地把重难点讲透、讲全。因此存在教师为了拼命赶进度顾不上学生学习效果，学生越听越迷糊的现象。另一方面，我院本课程开设在大一下学期，有部分学生还没有完成大学到高中学习方法的转变，适应不了难度系数较高、教学形式比较枯燥的电路课程，往往在学习至动态电路部分后，就产生畏难情绪，少数同学更是对正弦稳态电路部分的学习感到举步维艰。而从电阻电路到动态电路、正弦稳态电路的教学过程中，教师往往忽略了学生对每章节学习情况和效果，对学习中间过程缺乏动态的了解和掌握，影响了部分同学对本课程学习的主动性。
（二）教学模式固化，教学内容缺乏工程实践
电路理论是一门逻辑综合性、数理推导性、实践性非常强的课程，是培养与电子信息技术相关的制造、设计、应用和开发的工程技术人才的基础课程，是提高学生的实践分析能力、在以后工作中解决复杂工程实际能力的桥梁和纽带。在实际授课过程中，讲授基尔霍夫定理、戴维宁定理等基本理论和回路电流法、相量分析法等电路常用分析方法占据了绝大部分时间。教师在教学中过多强调分析电路的方法，而讲解的例题中与工程实际相结合的部分较少。教学形式基本采用讲解新课-习题练习-习题讲解的固定模式，形式较为单一。同时由于学时的限制，课程基本无法开展与电路分析相关的工程实践。
（三）考核形式单一影响学生学习积极性
本门课程中采用期末考试+平时成绩的考核形式。期末考试以笔试为主；平时成绩包含课堂考勤与课后习题完成情况。而需要注意的是，上课出勤率不等同于学生的听讲效率。对在课堂上用手机浏览网页、玩游戏、刷微博、思想处于游离状态的少部分学生，这部分成绩的参考性不高。平时成绩中课后习题的完成质量也值得关注：部分自觉性、学习能力不强的学生为了完成作业以期获得较高的平时成绩，会利用网络直接搜索习题答案或找同学作业照抄，而不是通过课后复习再练习巩固所学内容。上述情况表明传统的考核方式难以激发学生兴趣，容易滋长平时不努力、期末突击的不良学风和学习习惯，不利于培养学生工程实践能力和创新型思维方式的养成。
二 工程教育认证背景下电路理论课程的教学改革
为推动我院的工程教育专业认证、促进专业教育国际化，针对上述问题，可从以下几个方面进行电路理论课程的教学改革。
（一）进一步落实课程各教学环节，加强过程管理
通常电路理论的教学通常由备课、上课、作业批改、课外辅导与成绩反馈五个环节构成，学生的学习过程由课前预习、上课听讲、课后复习、练习与考前综合复习五个部分构成。不论是教师教学还是学生学习过程，各环节是循序渐进、相互依存、相互促进的。在学习过程中，学生对预习、课后复习环节不够重视，落实不到位，上课时没有带着问题听讲，为了尽快完成作业而忽视课后复习环节，导致学习时目标不够明确，学习效果差强人意。由于缺乏有效的反馈，使得教师在讲课时凭经验分配各重难点的讲解时间，在进行课外辅导时针对性也不强。在教学改革中可以加强学习过程管理，落实课前预习和课后复习环节。如利用QQ、微信群或课间收集学生课前预习时遇到的疑问，解答课后复习中存在疑惑的知识点。通过学生反馈，教师可以就学生提出的共性问题采用重点讲解、增加相应例题的方式进行针对性的教学。同时，可以在QQ或微信群发布预习和复习环节完成效果好的图片，既可以激励学生的学习热情，也可以在班级中形成积极向上的学习氛围。
通过加强过程管理、落实各教学环节，可以有效提高学生的学习效率、增加教师授课的时效性，有利于营造良好的学习氛围、提升学生的学习热情。
（二）改变教学模式和内容，加强课程的工程实践性
我院的《电路理论》课程开设在大一下学期，与《大学物理》在同一个学期学习，对进大学刚半年的新生来说，对电路的理解还停留在高中阶段对电阻电路的计算和简单的电磁现象的分析阶段。另外，在大一阶段他们对自己所学专业相应的知识体系、未来升学就业所从事的专业方向还缺乏清晰的认识和明确的定位，也亟需老师给他们提供更多的与本专业相关的工程实践案例，帮助建立电子科学与技术、微电子科学与工程与光电信息科学与工程的专业内涵相关的知识架构。因此教师在教学内容中可用智能抢答器、限时发言时间提示器、无线话筒等为工程实践案例进行简单讲解，同时联系当前技术发展趋势，说明电路分析技术在微波通信、人工智能、集成电路等领域的广泛应用，帮助学生树立专业理念、激发学生对本专业相关专业课程、知识体系的学习兴趣。
另一方面，目前在电路理论授课时，教师会用较多的精力优化PPT的图片、动画效果希望增加课程吸引力，达到吸引学生眼球、提高学习效果的目的。然而需要注意的是，PPT有利于形象化的展示电路基本原理与例题解答的过程，但无法实现电路中各参数的实时分析，特别是对结构较为复杂的电路采用PPT讲解分析过程时，PPT中的图线相互交叉，容易造成眼花缭乱的感觉。在后期的教学改革中，教师可以利用2-4学时，讲解Multisim仿真软件的简单使用，利用Multisim强大的元件库和标准化的仿真仪器如万用表、示波器等直观的显示电路中电压电流的变化规律。也可以让学生根据课本上的基本电路自行改变电路参数和结构，在进行仿真、验证自己的想法。这种模式不仅可帮助学生理清分析电路的具体思路，还可以帮助学生建立不同的电路模型，构建工程实例。
通过改革教学模式和教学内容，既可以训练学生对电路分析知识点的灵活使用程度，还能提高学生解决工程实际问题的能力，有利于我院三个专业对标国际工程教育专业认证标准，培养综合性、实践性和创新性的工程技术人才。
（三）利用多维度的考核方式激发学生学习兴趣
为了在传统的笔试环节中获得优秀的成绩，学生在学习的过程中以熟练掌握电路基本理论和基本分析方法为导向，难以激发学生的学习兴趣，也不利于学生创新能力的培养。而工程教育认证标准强调学生要具备解决复杂工程问题的能力，因此需要改革传统的平时成绩+考试成绩的考核方式，全面、系统地对学生学习效果进行评价。在教学改革中，教师可以通过课前小测验形式考察讲授过的知识点、不定期抽查预习效果。还可以通过QQ、微信群发布小课题，学生以个人或自由组合建立小组形式完成相应任务。对创新性强、解决问题思路新颖的案例进行重点表扬和奖励，让学生在各考核环节中都有机会争取到优秀成绩。上述考核方式，教师可根据个人或小组完成情况按一定比例记入总成绩，这样不仅有利于形成团结合作、乐学互助、良性竞争的学习氛围，还能有效调动学生主观上的学习热情，激发学习兴趣。
三结语
工程教育专业认证不仅能推动我国工程教育的改革与创新，完善高等教育与企业、行业人才需求的联合机制，还能促进高校工程教育对产业发展的适应性，提升工程专业人才的国际竞争力。在工程教育专业认证背景下，对《电路理论》课程教学提出了新的要求。因此，对电路理论课程教学进行改革势在必行。本文通过落实教学各个环节加强学习过程管理、改变教学模式和内容，联系行业实际、提高教学内容与工程相关性，建立多维度的考核方式几个方面，实现有效提高学生分析电路的思维能力，解决较复杂综合性电路问题的能力，进而提高学生解决实际工程问题的能力。
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