以工程应用为特色的电路分析课程建设(周蓉)

以工程应用为特色的

电路分析基础课程建设

陈乾辉内容提要改革理念标准与课程教学改革改革的背景课程改革实施与教材建设改革思路以CDIO工程教育理念为指引，融合CDIO标准、卓越工程师标准、专业认证标准，推进以专业建设为主线的教育教学一体化改革

强调知识、能力、素质的培养。

强调一体化的人才培养方案设计：做到专业学习与素质教育、理论与实践、课内与课外、教书与育人、学习能力与创新思维培养的有机结合。将能力、素质教育融入专业知识教育中；将能力、素质教育融入大学教育的整个过程和各环节之中；将理论学习和工程实践集成于同一学习空间，使学生在学习学科知识的同时也能培养应用能力；通过项目、问题的驱动，让学生更多地“做、“问”和“思”，而不只是传统的“听”、“看”和“验”，培养独立思考和创新精神。改革思路制定工程人才培养标准“能力导向为原则，借鉴CDIO工程人才培养模式”“卓越工程师教育培养计划”通用标准CDIO能力大纲专业认证标准工程人才培养标准

学校办学理念与办学定位专业基础与特色麻省理工学院和瑞典皇家工学院等四所大学从2000年起组成的跨国研究组合。获KnutandAliceWallenberg基金会近2000万美元巨额资助。经过四年的探索研究后，创立了CDIO工程教育理念。2004年，成立了CDIO国际合作组织，2011年获得美国工程院戈登奖CDIO工程教育模式CDIO，构思（Conceive）、

设计（Design）

、实现（Implement）、

运行（Operate）2009年，成立了中国CDIO试点工作组，汕头大学为组长、我校为副组长单位重新架构课程体系

构建“知识、能力、素质”一体化的人才培养体系（培养方案、课程体系）严格的学科导向的教学计划，没有明确的能力要求以学科为中心的一体化的教学计划，整合了能力和素质要求CDIO模式知识导向模式

在兼容学科知识体系完整的同时，紧紧围绕人才培养目标和培养标准，重视工程素养和能力的培养，精选教学内容，改革教学方法，注重形式的生动性，以学生理解与应用知识为目标，理论教学、实验教学、应用分析和学生课外实践能力培养相结合，提高学生综合应用系统知识的能力。课程整合和改革思路电类基础课程群的改革“电路分析基础”、“模拟电子技术基础”、“数字电路与数字逻辑”、“信号与系统”、“单片机原理及应用”重新制定课程教学大纲

将每一门课程对“知识、能力、素质”培养的具体贡献落实到知识点、能力要求和教学方法、手段的改进中。

细化能力培养要求，并将其落实到具体的课程和教学环节之中；将专业学习与素质教育、理论与实践、课内与课外、教书与育人、学习能力与创新思维培养有机结合的理念融入课程的教学之中。注重知识和理解、技能和能力、判断和态度的提升，需要教学思路、教学内容、教学方法、教学手段的改革，需要教学资源的重新分配（兼顾能力培养和学科知识，压缩学时）学校培养理念政府、社会、校友评估评价校园文化特色行业岗位要求个人发展要素专业定位人才培养目标(标准)一体化培养方案课程体系学生课程建设教师教学条件学生就业能力学生发展能力二、理念、标准与课程教学改革1.改什么？从哪改？CDIO教学大纲—4

个方面技术知识和推理个人能力、职业能力和态度人际交往能力：团队工作和交流在企业和社会环境下构思、设计、实施、运行产品或系统CDIO标准–12条背景环境（CDIO环境）；学习效果（融合知识、能力和态度的专业培养目标）；一体化课程计划；工程导论；设计-实现的经验；工程实践场所；一体化学习经验；主动学习；教师的工程实践能力；教师的教学能力；学习考核；专业评估。扎实的基础知识（科学、学科专业、工程），逻辑思维与工程思维等特别强调能力和素质的培养以产品和系统的全生命周期作为工程教育的背景和环境利益相关方认可的融合了知识、能力、品德诸方面的培养目标一体化（课程体系；知识、能力、品德；教与学等）教师的能力与素质考核与评估方法和标准CDIO标准

以三个标准为依据制定新的教学大纲卓越工程师通用标准1.具有良好的工程职业道德、追求卓越的态度、爱国敬业和艰苦奋斗精神、较强的社会责任感和较好的人文素养；2.具有从事工程工作所需的相关数学、自然科学知识以及一定的经济管理等人文社会科学知识；3.具有良好的质量、安全、效益、环境、职业健康和服务意识；4.掌握扎实的工程基础知识和本专业的基本理论知识，了解生产工艺、设备与制造系统，了解本专业的发展现状和趋势；5.具有分析、提出方案并解决工程实际问题的能力，能够参与生产及运作系统的设计，并具有运行和维护能力；6.具有较强的创新意识和进行产品开发和设计、技术改造与创新的初步能力；7.具有信息获取和职业发展学习能力；8.了解本专业领域技术标准，相关行业的政策、法律和法规；9.具有较好的组织管理能力、较强的交流沟通、环境适应和团队合作的能力；10.应对危机与突发事件的初步能力；11.具有一定的国际视野和跨文化环境下的交流、竞争与合作的初步能力。1．具有人文社会科学素养、社会责任感和工程职业道德；2．具有从事工程工作所需的相关数学、自然科学以及经济和管理知识；3．掌握工程基础知识和本专业的基本理论知识，具有系统的工程实践学习经历；了解本专业的前沿发展现状和趋势；4．具备设计和实施工程实验的能力，并能够对实验结果进行分析；5．掌握基本的创新方法，具有追求创新的态度和意识；具有综合运用理论和技术手段设计系统和过程的能力，设计过程中能够综合考虑经济、环境、法律、安全、健康、伦理等制约因素；6．掌握文献检索、资料查询及运用现代信息技术获取相关信息的基本方法；7．了解与本专业相关的职业和行业的生产、设计、研究与开发、环境保护和可持续发展等方面的方针、政策和法津、法规，能正确认识工程对于客观世界和社会的影响；8．具有一定的组织管理能力、表达能力和人际交往能力以及在团队中发挥作用的能力；9．对终身学习有正确认识，具有不断学习和适应发展的能力；10．具有国际视野和跨文化的交流、竞争与合作能力。专业认证通用标准转变课程教学的理念----“知识导向”转向“能力导向”知识智力工程实践技能发现探索问题解决问题交流沟通学习能力适应能力组织协调其他能力企业招收大学生时对学生整体素质的要求资料来源：四川省自动化与仪器仪表学会调研报告要求：课程教学必须服从和服务于人才培养目标。以CDIO能力培养为主线制定课程教学目标。以CDIO能力培养为主线组织课程教学内容。

以能力培养为目的开展课程教学活动（课内课外、实践、作业、考核、团队学习等）。

教学方式与方法的改革。

构建“知识、能力、素质”一体化的课程教学计划并实施严格的学科课程计划以学科知识构建课程计划，没有明确的能力介绍和要求。学徒模式基于项目的培养，不传授学科知识。一体化的课程计划围绕学科知识构建课程计划，并与能力和问题交叉，明确能力要求。基于项目课程计划围绕问题构建课程计划，并与学科知识交叉，明确知识要求。课程计划组织形式传统的课程组织：知识的系统性、完备性；突出知识传授；能力培养因教师能力而不同，无强制性。师傅带徒弟式课程组织：突出技艺传授；不管知识传授。一体化课程组织：有机融合知识、能力和品德教育；问题引导与项目驱动结合；明确的能力要求。各类实习专业基础课程专业课与各类设计课基于项目课程组织：项目驱动与知识传授结合；做中学与学中做结合；明确的知识要求。

不同课程教学的对接与支撑—“左顾右盼”、“留有余地”

开展一体化课程教学组织方式的改革案例：“电路分析基础”课程与“工程实践Ⅰ”，同在大一2学期开始，设计方法、实验、案例与例题分析、设计型作业、讲授内容与自学内容等

个体学习与团队学习---团队作业与团队讨论

教师讲授与学生讲授与讨论

过程管理与单元测评

深化课程教学方法的改革

演绎式教学方法与归纳式教学方法的灵活运用

项目驱动与问题引导

课堂教学与计算机辅助教学—课程网站、计算机辅助分析与设计2.怎么改？----以电路分析基础为例

按照人才培养目标要求，制定课程教学目标与标准。一级指标二级指标三级指标教学要求1．知识1.2工程基础知识1.2.3电工电子技术I、T2．能力2.1获取知识的能力2.1.1终身学习能力U2.2应用知识的能力2.2.1系统思维能力2.2.2工程推理及解决问题能力2.2.3工程综合实践能力2.4团队合作能力2.4.1组建或积极参与团队2.4.2在团队中领导或协作2.5交流能力2.5.1人际交流能力3．素质3.3专业素质3.3.1科学素质U3.3.2工程素质4．在企业和社会环境下构思、设计、实现、运行系统4.3系统的构思与工程化4.3.2参与或组织项目构思、设计、实现和运行的基本能力I、T、U4.3.3项目发展的管理课程教学大纲中的“培养目标与标准”----与人才培养方案对应。采用介绍（I）、讲授（T）和应用（U）表示某一知识或能力在各具体教学环节的培养方式课程第一章的教学目标----与课程教学大纲相对应

强化过程管理，对教学目标逐一进行测评。考核环节考核内容及方式百分比平时考核出勤：5%，按缺勤次数扣分。作业：5%，按等级评分。单元测评：20%。30%实践考核1、实验预习：2.5%，提交预习报告。2、实验过程：2.5%，根据现场询问、观察等评定每位学生。3、实验报告：5%，提交实验报告。10%期末考核闭卷考试60%

改革课程考核办法与标准。

问题引导，演绎与归纳结合，改革教学方法。√高压一定危险吗？√电路模型

√受控源√动态电路第一章电路的基本概念和定律引例用电安全1.1电路分析概述1.2电路和电路模型1.3电路变量1.4基尔霍夫定律1.4.1电路名词1.4.2基尔霍夫电流定律1.4.3基尔霍夫电压定律……1.7技术实践1.7.1用电安全分析1.7.2电费计算1.8计算机辅助分析本章小结第四章一阶电路的时域分析引例闪光灯电路4.1动态元件4.2动态电路的方程及其解4.3电路的初始值……4.6一阶电路的全响应-三要素法4.7阶跃响应与冲激响应4.8技术实践4.8.1闪光灯电路分析4.8.2延时电路4.8.3继电器电路4.8.4汽车点火电路4.9计算机辅助分析本章小结

紧跟技术与工程实践发展，将计算机辅助分析与设计作为课程基本要求。MATLAB分析EWB分析与设计

结合能力培养和CDIO工程教育，设计工程应用作业题目。（分析、设计）实验目的：1、熟悉和掌握直流单电桥的测量电路。2、了解非电量转变为电量的一种实现方法。3、培养自行设计电路、调试和工程制作的能力。电路基础实验四

电阻温度计的设计1．学习日光灯电路的连接，了解日光灯电路各组成元件的作用和工作原理。2．理解提高功率因数的实际意义，掌握用并联电容提高感性负载功率因数的方法。3．进一步掌握功率表及其它仪表的正确使用方法。电路基础实验五

日光灯电路分析及其功率因数提高实验目的：

全面融合理论教学与实践教学，精选优化实验项目。三、课程教学改革与教材建设

为了将前述课程教学改革成果固化，并配合CDIO教学改革的开展，在高等教育出版社的大力协助下，首批编写出版了电气信息类专业使用的技术基础系列课程“电路分析基础”、“模拟电子技术基础”、“数字逻辑设计基础”、“信号与系统”、“单片微型计算机原理及接口技术”教材。

突出基本理论与实际应用的结合，强化知识传授与能力培养的有机融合。