2023年人工智能时代《电路分析》课程建设教学探讨.doc

人工智能时代电路分析课程建设教人工智能时代电路分析课程建设教学探讨学探讨 逄玉叶 摘 要：电路分析是一门传统的电气与电子信息类专业的学科基础必修课。在课程建设中，根据多年的教学经验，借助当前人工智能时代的各种先进工具，对传统的以板书和 PPT 为主的教学方法和手段进行不断改进，便于学生更加深刻地理解并掌握课程内容，以达到更好的教学效果。同时，以学生为主体，针对不同学生的特点，对其因材施教，使学生在理论学习、实验实践和创新能力等不同层面上各有所得。在成绩评定方面采用了过程化考核的方法，引导学生注重平时积累，循序渐进，逐步提升。关键词：电路分析;人工智能;教学方法;过程化考核;课程建设 一、引言 电路分析是一门传统的电气与电子信息类专业的学科基础必修课，在学生的培养计划中具有重要地位，是后续与电路相关课程的学习基础，也是各高校硕士研究生考试的重点考核科目。各高校为了不断提升教学质量，均对其作为重点核心课程进行了建设，并取得了一定的成果。随着当前社会发展的不断进步，科技发展更是突飞猛进、日新月异。人工智能、物联网、智能制造等先进科技水平已经成为世界各国综合国力的重要体现。电路是这些科技得以高效运行的基础，电路分析课程在当前如火如荼的人工智能时代显得更加重要;同时人工智能时代如何将各种先进工具应用到课堂，服务于老师和同学，展现其魅力，是当前课程建设的重要内容。学生是课程学习的主体，如何根据学生的特点和专业背景，激发学生的学习兴趣和主动性，做到因材施教，各有所得，是电路分析课程建设又一项重要内容。在对学生的学习成果评定方面，除了传统的期末结业性考试外，为了防止学生平时不学、考前背题目背答案、一考定成绩、学完就忘光的情况出现，如何考核学生是否真正掌握了相关知识点，也是当前电路分析课程建设的一项重要内容。二、教学方法的改革 改革教学方法是提高教学效果的主要途径。在课堂教学过程中，要依据教学内容，精心设问，巧于提问。从而启发学生思考、激起学生的求知欲望，使其从被动学习转化为主动学习。教师在教学过程中不仅要考虑如何“教”的问题1，还应考虑学生如何“学”的问题，这是调动学生内因，优化外因，使教和学达到和谐统一，提高教学质量的关键所在。只要符合教学内容，利于激活学生的思维，能引起师生之间的共鸣，讲课时就可以不拘一格，采用灵活多变的教学方法，提高教学质量和效果。电路分析课程具有理论性强、逻辑严密的特点，是后续模拟电子技术等课程的基础。因此，必须从学生的实际特点和课程体系的布局出发，注重本课程与其他课程承前启后，有机融合，摸索出一套实用有效的教学方法。2.1 课堂教学：课堂教学注重从学生熟悉的大学物理中的电学知识和日常生活用电出发，逐渐引入问题。教学过程中，注重讲解、练习和分组讨论相结合，理论讲解时注意前后章节的逻辑关系，直流电路与交流稳态电路的对偶关系2，电感与电容的对偶关系等;课程中的重难点知识录制成讲解视频，可供学生随时访问;注重学生的作业反馈，对反馈比较集中的问题采用课堂讲解方式，而对于个别学生存在的问题，采用现场答疑或者微信、QQ 等网络形式进行单独指导;注重理论与工程实例相融合。通过工程实例讨论、情景教学等方法，鼓励学生提出问题，引导学生解决问题，提高学生学习的兴趣和增强对问题的探索精神和创新意识。2.2 实践教学 实践教学环节中除了验证性实验外，增加提高性和设计性实验，学生通过Multisim 仿真软件实现电路仿真，提高学生电路综合分析和设计能力。在网络教学系统建设、CAI 课件制作等环节，通过开放性实验，吸引同学们参加，充分调动学生自主学习的积极性和主动性，培养学生的创新和实践能力。在课堂教学之外，为了进一步让学有余力的同学充分发挥他们的能力，开展以全国大学生电子设计大赛、恩智浦智能车大赛等竞赛为载体的相关活动，一方面巩固课堂所学，普及学生对以后所从事职业的认知，另一方面可加强对创新意识、合作精神与实践能力的培养，推动学生积极参与贴合专业的课外科技活动。三、教学手段的改革 随着多媒体及教育网络的普及，以学生为主体的教育理念和教学手段已经形成。但是放电影式的 PPT 演示模式，学生感觉知识量大，难以消化。因此在电子课件设计上要突破简单的演示型模式，体现知识的构建过程，重视知识要点的剖析，做到重点突出有详有略，提高学生主体的参与度，同时发挥教师的主导作用，教师要通过个性化的语言、手势和适当的板书展现个人风格，吸引学生的注意力、激发学生的思维。为了让学生对相关知识获得直观、准确和清楚的认识，可制作形象生动、图文并茂的多媒体教学课件。如课堂中，通过 Multisim 软件进行电路仿真3，可以加强学生对电路的感性认识，从而消除对电路的陌生感和神秘感，加深对理论知识的理解和实际应用。例如直流激励下动态电路的分析中，很多学生对电容的充放电、电路的零输入响应和零状态响应等问题感觉到抽象难懂，在此就可以利用 Multisim 软件强大的仿真功能，進行电路的模拟测试，通过模拟电压表、电流表、模拟示波器直接观测到电路的运 行结果，加深学生对这一部分内容的理解，以达到较好的教学效果。四、考核方式的改革 在对学生的学习成果评定方面，除了传统的期末结业性考试外，为了防止学生平时不学、考前背题目背答案、一考定成绩、学完就忘光的情况出现，采用过程化考核的方式4。过程化考核旨在引导学生注重平时学习和逐步积累，为后续学习扎稳基础。过程化考核成绩包含平时成绩和过程化成绩。平时成绩由课堂、作业和实验三部分，每部分各占总成绩的 10%。过程化成绩占总成绩 70%，过程化考核包括章节考试和期末考试，其中章节考试分 3 次，进行开卷考试，由直流电路部分占20%，动态电路部分占 10%，交流电路部分占 20%;期末考试采用闭卷形式，成绩占 50%。参考文献 1邢会雄.教师应教会学生怎样学习J.浙江水利水电学院学报.1997（1）：69-71.2徐国保，王骥.基于对偶原理的“电路分析”启发式教学研究J.江西电力职业技术学院学报，2019.32（4）：33-35.3冯维婷，FENGWei-ting.Multisim 在电路分析动态电路教学中的应用J.西安邮电大学学报，2010.15（2）：175-178.4张淑宁.基于过程性考核的电路课程的教学方法研究J.教育现代化，2019（47）：133-134.（作者单位：上海电力大学，上海 200090）