北工大电路分析基础课程
“电路分析基础”作为北京工业大学的电类基础大课,其有关内容几乎覆盖了我校每个专业。2010年,由电控学院王铁流教授负责的《电路分析基础》课程被评为北京市精品课程。这背后,不仅有着学校良好的教学条件作保障,更重要的是这支教学队伍拥有先进的教学理念与教学方法,还有过硬的科研水平和教师们孜孜不倦的探索精神。
继承优良传统 重视教学创新
传统的教学理念对基础理论教学有较高要求,但通常老师是以照本宣科为主,枯燥乏味,降低了学生学习的积极性与求知欲,教学效果并不理想。在总结了大量科研实际经验之后,王教授带领的教学团队首先在教学方法上实施大胆改革。为了使学生们尽早了解专业方向,他们注重在基础课教学阶段就开始融入工程背景,随时增加生动的工程实例以解释理论教学中的抽象问题。例如讲到电感元件的电压电流特性时,谈到仅用两节普通干电池的电警棍产生的高压脉冲,足可以制服歹徒而又无生命危险的设计原理:它只是利用了电感电流的急剧变化产生了很高的电压,但能量很小又不至于造成伤害。
有人认为电路分析基础无非就是围绕RLC的几个元件模型,教学上有什么可研究的?但是王铁流老师认为,人不也就是由几块骨头、肌肉和器官构成吗,正是这基本的RLC模型构建成了难以想象的复杂系统。学习电路系统到达一定境界也是需要悟性的,作为基础知识不只是记住而是要深入理解和领悟它。
为了使学生搞清正弦稳态分析中“向量” 的概念,王教授课堂上以游乐场的摩天轮打比方:“在同一频率激励,并处于稳定状态的系统中,各个元件的电流电压及其关系就好比同学们一起坐在飞轮上面,班长要搞清大家的位置仅需要知道你们每个人在飞轮上的座位和与飞轮轴心的距离即可,与飞轮的旋转无关。因此只要用模长和相角,即所谓‘复数’坐标就可知道大家在哪”。“当然如果飞轮突发故障或者你不小心掉了下来,仅用向量来描述就找不到你啦”。恰当的比喻和幽默的语言引起哄堂大笑,但同时学生们也牢牢记住了这难以理解的数学方法。
加强实践教学 创建优良环境
理论和实际应用相结合,既可以加深印象又能启发学生的创新思维。同时提高教学效率也是增强课程建设水平的重要部分。俗话说“百闻不如一见”,但还要加上“百见不如一练”。让学生在实验室里亲自动手,讲做结合,作为课堂上学习的补充,在提高教学效率的同时,更激发了学生的学习兴趣。
为提高课程建设水平,增加了多项实验内容,大大丰富了实践教学环节。通过改革,电路、电工和电子类实验划分为“基础性基本实验”、“综合性、设计性实验”和“研究型、创新型实验”三个层次。同时,在理论教学中还加入了讨论式教学,在促进教师教学质量的同时也促进了学生的独立性思考,引导其创新思维的发展。
孟母三迁,良好的学习环境也是造就人才的必备因素。目前学校教学硬件资源建设比较完善,学校新建的实训楼第五层、第六层的电工电子实验室宽敞明亮、设备先进。采用网上教学和虚拟教学,使计算机仿真技术也发挥着重要作用。网站可以实现实验室的预约、论坛、网上答疑、资源下载等功能。学生可以在网上自主学习。与国外学生相比,国内学生数学基础较好,但动手能力较弱,需要教师在教学过程中激发学生的学习兴趣和主动性,促进其知识迁移能力的形成。学校大力支持学生课外科技实践活动,组织参加全国大学生电子设计竞赛和较大规模的校内竞赛训练,内容包括电子、电力、电机、自动化和嵌入式计算机技术等。由此培养出了一批实践能力很强的学生。
挑战创造机遇 培养应用型人才
在课程建设起步阶段,我校电工电子实验教学中心并不是电路与电子技术的重点科研单位,学科建设资金投入并不大。为了提高教师科研水平,加强课程建设,课程组采用了积极的应对措施:利用现有的实验室条件,以创业的精神与企业合作,达到教学与科研双收的目的。王教授谈到,与企业的合作,特别是与民企、外企的合作才是真刀真枪的历练,人家老板出了钱,拿着自己啃不动的骨头找你,没点真本事你敢接吗?不管是本科生还是研究生,让学生参与老师的开发课题,了解过程中的酸甜苦辣,对他们今后工作的适应大有好处。几年来,课程组的教师们在电气信号监测与控制、嵌入式计算机应用系统设计方面与铁路、石油和电力等有关部门开展合作,取得了不少应用成果,有些已达到了国内先进的水平,受到企业认可。
虚心完善自我 乐观展望未来
多年以来由于课程教学任务繁重,加上学科建设支撑力度还不够,课程组尚未在国内形成具有影响力的学科研究方向。近年在学校“211”建设和实验教学示范中心建设的推动下,情况明显改善并取得了现在的成绩。但基础实验室还要加大人力资源的投入,专业基础课实验教学改革还需要有较强的年轻研究人员来参与,这些是目前亟待解决的问题。确定目前考教分离的管理模式,完善题库建设,加强实验教学环节和实验技术研究,将虚拟实验技术用于基础实验教学,在课件建设和教学方法的研究上总结出有形的东西,为编写具有自己特色的教材打下基础,这些都是今后要努力的方向,从而向国家级精品课程迈进.









