一、电子信息类专业的电路分析课程的教学现状

电路分析作为工科院校电子信息类专业的一门专业基础课，其内容涵盖电路模型、直流电路、交流电路、三相电路和暂态分析等内容。该课程的主要任务是为学生以后更好地学习后续其他专业课程，毕业后从事工程技术工作打好电工方面的基础，并使学生在实验过程中得到基本技能的训练。现代电子技术的发展日新月异，新的教学工具和教学手段不断推陈出新，但是很多高校的电子信息类专业的电路分析课程的教学内容及教学方式却一直延续至今，没有针对教学改革的发展动向及新时期学生的特点做出相应调整。结合我校电子信息类本科专业的教学情况，电路分析课程目前存在的问题及不足主要有以下几点。

1.对电路分析课程重视不够。电子信息类专业一般以几门专业课为主干，围绕这些专业课开设的相关课程和实践活动较多，而对于电路分析等专业基础课程则远没有受到相应的重视，认为电路分析课程属于公共专业基础课，因此各专业在制定培养方案时该课程的学时一再被压缩，为其他相关的专业课挤出学时。

2.教学方法已不能满足发展需求。传统教学方法讲解电路分析课程时，主要以教师在黑板讲授原理、概念为主，辅助以适当的习题帮助巩固知识点和加深理解，学生的学习只是机械的记忆和抽象的理解，如果使用幻灯片讲授，降低了教师的劳动强度，但是学生由于PPT上信息量太大而没有办法记笔记，实际降低了授课的质量。其次，电路分析课程由于学时限制，有些教师课堂上只讲教材中的经典内容，没有介绍目前最新的电工电子技术发展趋势和应用的现状^[1]，不能有效的激发学生学习该课程的积极性。

3.实验教学环节资源不足。电路分析课程由于实验学时少，实验室资源有限，因此相关的课程实验基本都是使用综合了多项实验内容的集成式实验台做验证性实验，学生只需按照教师讲解的方法在实验台简单的插线就能达到实验效果，看不到具体的器件，很难体会到动手的乐趣，因此实验教学效果很有限，最终导致工科院校的学生毕业之后不认识基本器件、不会使用电烙铁焊接等问题存在。

以上关于电路分析课程设置方面和实验资源方面的不足，导致学生学习该课程没有积极性，有些同学甚至产生厌学情绪，表现为课堂睡觉，玩手机，下课抄作业或不交作业，做实验时应付了事，不能有效达到该课程的教学目的。

二、电路分析虚拟课堂教学改革

电路分析虚拟课堂教学改革是以工程专业认证的要求为目标，研究电路分析课程教学过程，围绕着电路分析课程教学准备、教学过程、教学总结及课程考核展开，整个研究内容都强调学生的参与性及参与程度，学生是教学准备、教学过程、教学总结及教学考核的主体。从以下几个方面开展非电类专业的电工学教学改革研究。

1.微课程为主体的教学准备过程研究。传统的电路分析课程教学准备一般是要求学生看教材预习，但是目前学生自主看教材预习的较少，导致课程准备不充分。课题研究提出以视频微课程为主体，结合教材预习和外围知识点自学等环节进行教学准备。即在课堂教学开展前，将一次课堂主要内容制作成几个MPEG4格式的短视频，通过微信或QQ等网络方式发送给学生，在每段视频开始及结束，针对性地提出问题，引导学生带着问题来自学相关课程内容。

2.采用虚拟仪器技术研究电路分析的教学过程。传统的电路分析教学过程一般是以课堂讲授为主，学生只能是抽象的理解记忆。将虚拟仪器技术引入课堂，则可以有效的改变这种现状。例如课堂讲解三相电路的概念时，传统方法只能在黑板或投影屏幕上面给学生绘出一幅三相电压的波形图，按照图形讲解三相电压的正序、负序和零序的概念。这样的讲解只能给学生留下一个相对模糊的概念，却不能使学生深刻理解；如果在此处应用虚拟仪器技术，可以很方便的利用相应的软件生成三个幅值、频率相同，相位互差120o的标准正弦波^[2]，以此来动态表示三相电压的关系，如果设置改变三路正弦波的初始相位，就可以很直观的让学生理解正序、负序和零序的概念。在前面板添加一些显示控件，可以直接显示三相电压的相位、幅值等关系，加入畸变的波形可直接演示故障状态，使学生对三相电路有了更直观的了解。在讲放大电路的概念时，同样可以用虚拟仪器技术帮助学生理解波形放大，波形失真和噪声等问题，使学生对一些比较抽象的概念和原理有了更加直观和感性的认识。

3.以硬件实验和研讨总结为载体的教学总结过程研究。传统的教学总结仅针对电路分析课程的相关知识点开展，没有硬件实验对所学知识点进行巩固。课题研究从非电类专业的特点出发，围绕电工学课程的主要内容，利用实验室的NI ELVIS实验室试验平台和NI myDAQ硬件设备，进行各种硬件在环实验,提高学生的动手能力。在实验的基础上，结合课程准备和课堂虚拟仪器范例演示所存在的问题，加深学生对相关理论知识的理解，加强学习效果^[3]。在电路分析实验的教学中除采用示范教学等方法外，最后一个实验以工程项目为导向，几名学生为一组，完成一个具体的电路应用实例，并进行评比和答辩。采取这样分组考核的方式，实验教学效果有望得到大幅提升，使学生告别以前的做完电路分析实验以后不会用电烙铁的怪象。

4. 以考试和实践为基础的课程考核模式研究。传统的教学考核方式是通过卷面成绩对学生的学习效果进行评估，该考核方法没有考虑到电路分析课程的实践性较强的特点。由于电路分析课程的教学方式基本以理论讲授和实验验证为主，所以提出综合实践、考试及研讨考核相结合的复合考核方式。在综合实践中，2～3名同学组成一组，从教师给定的题目中选定一个较为合适的综合实践题目，并就题目展开分析和讨论，研究电路设计、相关参数计算和硬件的选型等问题，然后绘制电路硬件图并在Multism软件上面进行仿真。通过一段时间的课堂外电路仿真与实物制作过程，最后在实验室进行成品展示，集中在课堂上通过PPT的方式阐述设计理念及具体的设计流程，设计性能及实物测量结果分析等过程，并接受老师及台下同学的质询。最终综合实践成绩占期末总成绩的20%。平时教学过程及教学总结过程的研讨等占总成绩的10%，考试成绩占总成绩的70%。考核方式的转变，让学生更注重平时的学习过程及研讨，并培养和锻炼工程项目的实际开发经验，提升学生的团队协作能力。

三、教学改革研究的实施效果

通过教学改革研究，提出电子信息类专业的电路分析课程虚拟课堂教学改革方案，开发出适合电子信息类专业的视频微课及引导式问题，建立基于LabVIEW的虚拟实验室，研究适合学生特点及实际需求的电路分析实验方案，采用综合考核方式进行课程的考核方式改革。上述改革方案，经过近期的教学实践及效果反馈效果较好，可以在电类专业的电工学课程教学中加以推广应用，教学改革研究的思路和方法也可应用在其他专业课程上面。

参考文献

[1]张美生.高等院校电工学实验教学改革探究[J].山东建筑大学学报,2013.28(4):405-408.

[2]白 洁,刘君华,申忠如等.虚拟仪器实验教学的探讨与实践[J].电气电子教学学报,2001,23(6).76-78

[3]罗贵娥,杨欣荣等.虚拟仪器技术在教学上的应用[J].电气电子教学学报,2002,(12).78-80

作者简介：李建海(1979-),男,甘肃白银人,讲师,硕士,主要研究方向为系统工程；赵彦敏(1979-),女,山东德州人, 讲师,硕士,主要研究方向为通信与信息处理；王琦(1979-),女,河北雄县人, 讲师,硕士,主要研究方向为电力电子与电力传动。

中图分类号：G712   文献标识码：A