电路分析课程

电路分析课程（共12篇）

电路分析课程 篇1

一、合理选择教学内容

电路分析课程在教学内容上理论性强,逻辑严密,对培养学生严谨科学的思维方式,树立理论联系实际的科学观点和提高学生分析问题、解决问题的能力,都有重要的作用。随着科学技术的飞速发展,电路分析课程的基础教学地位越来越受重视,同时由于专业课程知识拓宽的需要和学时数的减少,对其教学要求越来越高。因此,适时修订和完善教学大纲非常重要,根据不同的专业和学时分别编写相应的大纲,不断调整教学内容使课程内容跟上时代发展的要求,体现其先进性和实用性,为今后从事工程技术工作打下良好基础。

注意物理课和电路分析课的分工,避免不必要的重复,电路的基本物理量、欧姆定律等内容在物理课中已学过或学生自己完全能看懂,故将其定为学生自学内容,并进行课堂提问以培养学生的自学能力。注意本课程与后续课程的连续性,使学生经过本课程的学习掌握电路分析的基本理论和基本技能,为其后续专业课、毕业设计以及从事工程技术工作和科学研究打下坚实的理论与实践基础。例如,增加了电路的计算机辅助分析内容,能够快速准确地进行电路分析。

二、加强实验教学,提高学生的实践创新能力

创新是社会进步的源泉,也是21世纪人才培养的重点。为适应社会发展的要求,创造性人才的培养为各国教育界所重视,成为各国教育改革的基本趋势。只有在实践中才能更好地培养创新能力,因此要大力加强实验教学环节,主要可以采取以下措施。

1. 加大实验室设备投入,不断改善实验条件

加大实验室建设力度并进行实践教学研究,编写与理论课紧密结合、体现先进性和设计性强的实验指导书,严格按照教学计划的要求完成各个实验教学环节。实验设备采用功能模板化挂件式结构,操作灵活方便,便于设计性实验项目开设,能较好地满足教学内容改革需要,有利于学生动手动脑能力的锻炼。

2. 开放实验室,更新实验内容

实验室采取开放的形式,学生只要在网上预约,随时都可以到实验室做实验。同时对实验内容进行调整,选择那些贴近生活、实用性强的内容进行实验。不向学生讲解和示范,完全由学生在预习实验内容的基础上自行接线,直到老师检查合格为止,锻炼了学生的读图和动手能力。

另外有些实验由学生自己设计实验电路进行实验,并自行分析,教师只是帮助分析和检查结果的正确性。这样,既培养了学生严谨的科学态度,又培养了学生的创新能力。

3. 实行实验单独考试,提高实验课重视程度

以前课程成绩评定主要是依据理论课期末考试卷面成绩,实验课的成绩虽占总成绩的20%,但这20%的实验成绩是教师根据学生平时实验情况及实验报告评定的,由于实验人数多,教师不可能清楚所有学生的实验情况,只能根据自己的印象和学时实验报告的完成情况来评定成绩,导致学生不重视实验课。为了扭转这个局面,我们采取实验抽签单独考核的方式,实验成绩不过关,课程成绩不及格,在补考前学生必须把实验补上才可参加补考,这样学生不得不重视实验课。

三、改革教学方法,提高教学效率

教学方法如何关系到教学工作的效果和人才培养质量。教学方法合适,学生学习的积极性和能动性能够被充分调动起来,教学效率得到提高;反之,不但不能激发学生的学习热情,反而给学生造成压力,降低教学效果。在传统的“灌输式”教学方法中,学生处于接受者的位置,在抄笔记、记笔记、背笔记的过程中完成教学任务,不能调动学生的主动性,教学效果不理想。改变传统的教学方法,开展“引导式”教学,把课堂主动权交给学生,给学生提供思考的时间和交流、发言的机会。

1. 采用精讲加巧练的教学法

讲解要求“精辟、简练”,教学内容侧重于方向性、结论性、重点和难点内容。把次要的、易懂的、公式推导过程让学生自己思考和讨论,鼓励学生发表意见,加强师生间的交流,使“教”与“学”融为一体。例如,单相正弦交流电路这一章,有关复数的知识可以忽略或不讲,重点讲解正弦交流电路的相量分析法。单一参数交流电路的分析思路清晰,学生比较容易理解,所以不用详细推导公式。RLC串联电路需要重点讲解,它是分析复杂电路的基础。在讲授阻抗的串联、并联及混联时,应与直流电阻电路的分析方法和计算公式相对照,让学生清楚交流、直流电路不同的关键所在,从而很快地接受交流电路的分析和计算方法。然后各精选几道典型例题,教师启发引导后,主要由学生自己练。

只有通过动手多练才能加深对知识的理解,教师才能掌握学生的情况,以便教学时有针对性。另外,不时穿插“试错法”进行课堂教学,教师有意把公式或电路图写错,看学生能否发现错误,有意识地帮助学生克服“学而不思,思而不疑,疑而不问”的恶习,给学生提供独立思考的机会。

2. 改变作业的布置和批改方法,提高作业效果

为了节省学生抄题的时间和抄作业现象,我们在课程网站上开辟了作业在线系统,实现一人一题,学生在线提交作业,自动批改,发现错误可再做两次,若仍有错误,可观看教师讲解视频,直至全部搞懂。这样杜绝了传统大学生抄作业现象,让他们独立思考完成作业,观看教师讲解视频,把问题全部搞清,大大提高了作业的效果。

3. 采用计算机辅助教学,提高课堂教学效果

为提高课堂教学效果,增强教学直观性、易理解性,对难以理解、抽象的内容可用动态显示的内容开发研制CAI课件,其中还包括练习题库以便强化学生的课后学习,并设有刺激学生学习的评价系统,使课件应用灵活、方便,不但活跃了课堂气氛,而且还提高了教学效果。

四、采用多种考核方式,反映学生真实水平

没有考核的教学活动是不完善的也是不科学的教学活动。但成绩考核不是目的,只是实现教学目的的一种手段,运用得好,能够调动学生学习的主动性和积极性,促进学生的学习。

根据课程的性质,为了抓好考试关,经过细致的研究编选了典型题,建立了题库并准备了系列套题,特别是实验题的套题,题量均等、难易适中,尤其适合学生抽签考试,保证了考试的公正性和客观性。把期末考试成绩、平时成绩、作业、实验成绩按一定比例折算作为该生的最终成绩,以达到素质教育的目的。

随着科学技术的发展,新方法、新技术不断涌现,电路分析课程的教学内容需及时调整,教学方法和手段应不断完善,这样才能满足时代对创新人才的需要,培养出更多的高素质人才。

摘要：电路分析课程是电类各专业一门理论性、实践性较强的专业基础课。学好电路分析课程为学习后续课程和从事专业工作打下良好基础。本文针对电路分析课程的特点,结合多年的课程教学实践,就如何调整教学内容,改进理论、实验教学方法及教学手段等阐述一些具体做法。

关键词：电路分析,教学研究,改革与实践

电路分析课程 篇2

提高电路分析基础课程教学质量的几点方法

电路分析基础课程是工科专业的一门必修基础课程,传统的教学方法与手段让高职学生难以掌握和学好该门课程的知识.笔者根据自身多年的教学探索和实践,就如何提高电路分析基础课程的`教学质量,体现高职教学特色的问题,从高职学生现状出发,探讨可行的教学方法和教学手段.

作 者：张钰玲 ZHANG Yu-ling  作者单位：广西职业技术学院,广西,南宁,530226 刊 名：企业科技与发展 英文刊名：ENTERPRISE SCIENCE AND TECHNOLOGY & DEVELOPMENT 年，卷(期)：2009 “”(4) 分类号：G712 关键词：电路分析   教学   教学质量   措施  

电路分析课程 篇3

关键词： 预习；提问；回答；动手

《电路分析与制作》是门电学类专业基础课，学生只有学习好这门课，才能为以后学习其它电学类专业课打下良好的基础，所以，这门课程对学生的今后学习非常重要。本人多年教授这门课程，具有比较丰富的教学经验。经过多年的教学探讨与比较，发现该课程有以下特点：①概念多，就是这门课的基本定义和名词、公式和定理特别多。②计算多，这门课的各种计算，如电压、电位、电流、电阻；复数、函数、极坐标等计算特别多。③分析多，各种直流交流电路的分析、变换、化简、理解等特别多。④实验课多，《电路分析与制作》的实验课特别多，课中讲到的每个定理几乎都要通过实验加以验证，这几乎占了总课时的三分之一。针对这四多，我在教学中有意识地在教学方法和教学理念上进行了一些有益的探索，取得了较好的教学效果。

一、课前多预习

由于这门课的概念定理特别多，学生在课上不但要听懂，而且要学会应用定理解题，这对现在的学生来讲是比较困难的。因此我在给学生上课前一定要进行充分的备课，我在每次课后都布置下次课的预习内容，让学生提前预习好，通过预习，让学生带着问题来听课，上课时就能够较好地理解定理和概念，这样就能充分地利用好每节课。例如，在讲戴维南定理时，如果学生不预习直接上课，对该定理理解就比较困难，所留的作业，大部分学生做不出来。但如果课前让学生预习了，并把预习中遇到的问题记下了，上课时，学生就容易理解多了，大部分学生都完成了作业。这里特别要注意，就是如何监督学生完成预习，我的办法是抽查学生在书页所画的重点，以及所记录的问题，并作为平时成绩记录在案。由于现在学生比较在乎自己的成绩，所以，这样做效果较好。

二、课上多提问

现在的学生上课经常注意力不集中，甚至说话打闹，特别是《电路分析与制作》课程理论和概念多，比较枯燥，学生就更不爱学习了。为了使学生上课集中注意力，和老师形成互动，我在教授这门课时，课上尽量多提与课程内容相关的，学生感兴趣的问题，并鼓励学生在课上也多回答问题。为了使学生回答问题，每次学生回答完，我都根据学生回答问题的好坏评分，并记入学生的平时成绩。另外，不管学生回答的对错都给予表扬和鼓励。由于采取以上措施，学生积极回答问题，增强了课上师生的互动，大大地提高了学生的学习效率。例如，我在讲功率、电能等概念时，就提了许多与学习内容相关的，学生感兴趣的问题，如：你家里所用的电器有哪些？功率各是多少？哪些是交流？哪些是直流？功率最小的直流电器是什么？功率最大的交流电器是什么？每天各用多少度电？等等。由于都是学生身边熟习的问题，所以，学生感兴趣，回答比较踊跃，大大活跃了课堂气氛，教学效果明显。

三、课下多回答

现在要求学生在课上全听懂授课内容是不现实的，作为对课上内容的补充，我在教授学生学习《电路分析与制作》课程时，要求学生在课下多提问、多讨论。上课听不懂的课间可以问，作业不会的课下可以问，我对学生的问题是有问必答，百问不厌。为了鼓励学生提问，我还对课下找老师提问的学生，在课上点名加以表扬。另外，我对学生的作业严格要求，尽量防止学生抄袭，如发生作业雷同，不管是抄袭者，还是被抄袭者，都同样扣分。这样也迫使学生不会就问老师，从而使学生有了较好的学习效果。尤其是《电路分析与制作》课作业特别多，如果作业不会不问，最后积累下来这门课就会很难通过。

四、实验课多动手

《电路分析与制作》课程的实验特别多，实验课也是该课程的重要组成部分。我在教授学生上实验课时，特别要求学生要多动手，要独立思考，学会分析问题和解决问题的能力，通过上实验课，巩固已掌握的理论知识，增加实际操作经验，并进而提高学生的实际动手能力。《电路分析与制作》课程，包括直流和交流两部分，包含大量电路概念和电路定理，以及一些电路的基本工作原理。在学习电路基本知识或技术的同时，能配有一定量的实训课，如各种定理、公式的验证，各种简单电路的搭接和测试，则可以将电路的基本知识和工作原理運用到实验中，并使这些知识得到深化。为了达到以上目的，鼓励学生自己动手完成实验，我对学生的实验数据严格要求，禁止抄袭，而且现场进行核查，一旦发现抄袭或者编造实验数据，本次实验成绩一律不及格。由于采取了比较有力的考核措施，实验课学生积极动手做实验，实验完成率有了明显提高。通过实验，一方面可加深对课堂理论知识的理解，纠正错误概念；另一方面可提高学生实践技能，积累一定的实践经验。

经过多年的教学探索，不断地改进与完善，采取以上方法教授《电路分析与制作》课程，使学生有了较好的学习方法，对于学生学好用好这门课程有了较大的帮助，教学效果良好，这为学生今后学习其它专业课打下了坚实的基础。不可否认，我在讲授《电路分析与制作》课程中，还有许多待改进之处，今后将继续不断进行研究和探讨，使该课程越讲越好。

电路分析课程教学改革与研究 篇4

关键词：电路分析,教学大纲,教学方法

电路分析课程是电子类和电气类 (电类) 本科必修的专业基础课。它的先修课程是大学物理电学和电磁学部分, 高等数学中微积分、微分方程, 线性代数和工程数学中拉普拉斯变换及傅里叶级数变换等, 其后续课程包括模拟电子技术、自动控制原理、信号与系统、电力电子和电机学等课程。因此, 电路分析课程在电类专业的人才培养方案和课程体系中起着至关重要的作用。随着信息技术的快速发展, 使得电路分析理论教学课时减少, 同时又要保证电路分析教学质量不断提高的前提下, 传统的电路分析教学已不能满足要求。在探索电路分析教学改革的道路上, 笔者从以下几个方面进行改革与总结。

1 教学大纲和教学内容

电路分析教学大纲既体现了本门课程的独立性, 又体现了该门课程在人才培养方案中的重要地位。

教学大纲犹如一根指挥棒[2], 决定了电路分析教学任务内容的广度和深度。教师或教研室团体在制定教学大纲时, 应根据人才培养方案仔细斟酌、表述规范、用词准确, 对掌握、熟悉和了解的内容要求清楚、决不能含糊和混淆。

在制定本校电路分析大纲时, 考虑到学校的性质 (工程应用型本科院校) 及电气类专业和电子类专业的差别, 最终电路分析这门课程撰写两种教学大纲, 即电路原理A (72学时) 和电路原理B (56学时) 。两者的主体内容基本相同, 即线性电阻电路基本概念及分析方法、正弦稳态电路 (相量法) 分析、三相电路、暂态电路时域分析及二端口网络部分, 电路原理A还包括暂态电路的频域模型及分析, 非线性电阻电路分析及磁路部分等。

2 教学方法

2.1 合理选取教材、多媒体与板书结合

一本合适的教材或讲义也是取得良好教学效果的关键。从目前国内教学来看, 学生习惯于拿着一本正式出版的教材进行上课, 觉得这样很踏实;如果上课没有教材或者非正式的教材, 就会心里没底。该习惯的形成应该和我们国家一贯教育方式有关。这种教学或学习是非常被动的, 上课时学生只需把老师所讲内容从书上找出来, 没有思维过程。

殊不知许多场合的学习, 如走上工作岗位后学习某个知识、硕士或博士阶段的学习很多都是没有正式的教材的。一些国外的学校, 他们在制定大纲时就考虑了这些, 大纲中明确规定课前、课中及课后[3]做些什么并提供一本或几本参考教材, 学生按照要求进行准备, 从而避免了听课的盲目性。针对这些具体情况, 教研室老师利用业余时间, 总结过去上课的多年经验, 编写了一本《电路分析》教材, 教材通俗易懂, 例题有针对性便于自学和教学。

目前大学上课的主要方式为多媒体和板书教学, 一般是两者的结合。多媒体上课信息量大, 内容比较形象、生动, 一旦学生思维不集中、开小差就很难跟上进度了。板书信息量小、表达方式受限, 但有助于抓住学生思维, 上课内容深刻, 并有助于学生记忆。所以教师在进行授课时, 应该根据不同的内容选择适当的上课方式, 确保上课效果达到最佳。另外, 应及时与学生沟通、倾听学生上课感受, 适时调整授课方式。

2.2 互动式教学和启发式教学相结合

上课具有良好的氛围是教学成败的又一关键要素所在。课堂上内容详实, 表述无歧义这只是上好课的第一步。当然, 作为青年教师熟练掌握大纲规定的知识点, 有很长的路要走。其实, 上好课更高的境界或层次应该是让学生在快乐中学习, 学到知识、技能及做人做事的道理, 这也是教师和教学改革永远追求的目标。比如说同一个知识点, 有的老师讲的很直白、生硬, 毫无感染力, 学生听了也很乏味、无法激起学习兴趣, 这当然不能算作好的教学方法。笔者在教学过程中, 有意的运用启发式教学, 如讲到电阻基本连接时, 有串联和并联, 这些二端网络的等效电阻利用公式比较容易求出, 但是通过例子可以引出混联及星三角连方式, 混联连接的电阻没有具体公式计算其等效电阻, 分析清楚连接方式 (串并联) , 也比较容易计算出等效电阻的。但星三角连接的电阻就无法用串并联公式进行计算了, 但可以提供思路让学生自己看书 (大纲不作要求) 。在互动式教学过程中, 笔者还有意拿出部分课时 (约2-4学时) , 提前向学生布置任务, 让他们利用课余时间进行预习, 下次上课时, 选择部分同学到讲台上讲述这部分知识, 这种方法也受到很多同学的赞成。

2.3 电工技术的应用

电路分析课程理论性强、数学知识要求也高, 如果课堂上讲得过于理论化, 学生很难接受, 其实可适当介绍电工技术的应用。在正弦稳态电路中, 虽然没有正负极之分, 很多同学在接线时 (特别是实验时) 抓到什么线都往上接。在原理上, 只要电路是连通的元器件就可以工作, 但是在实际电路中是有讲究的, 火线和零线是不能混用的。还比如说, 在三相电路中大家也都见过两眼和三眼插座, 这时可以问问学生, 有谁知道这两者的差别, 何时使用两眼插座, 何时使用三眼插座, 零线和地线又有何区别, 各自又是怎样形成等等。教师在授课时, 应该充分结合工程和自己科研实际, 向学生介绍一些电工技术的应用, 这样学生也不会觉得这门课程很枯燥了。

3 课后辅助教学

3.1 作业少而精 (典型)

由于电路分析这门课程基本概念、定理、定律比较多, 想要学好电路分析这门课程, 则需进行一定量的作业和练习。从教学大纲来看, 一个学时就有一道练习题目。但笔者认为教师在选择练习题时, 尽量做到少而精, 题目具有典型性。比如说像在给线性电阻电路分析方法留作业时, 一道题目既可以用网孔电流法求解, 又可用节点电压法求解, 即要求学生用不同的方法求解并验算结果的正确性, 他们自己就会总结不同方法的优缺点。

3.2 电路仿真软件Pspice、EWB、Multisim

电路分析仿真软件比较多, 国内高校采用常见的软件有Pspice、EWB和Multisim等, 在理论进行一定程度时, 有必要向学生介绍电路仿真软件。由于本校电路实验中所使用仿真软件是Pspice, 于是笔者在讲到暂态电路时向学生介绍了该款软件。

电路仿真可将复杂的理论进行具体化, 并可避免复杂的推导和计算, 仿真结果形象、生动。有些实验在实验室不能完成 (由于缺少硬件) , 只要模型合适, 通过仿真也可得到良好的实验效果;有些题目不容易计算通过仿真也比较容易得到结果。总之, 电路仿真可以加强学生对知识的理解和掌握, 与传统的实验相比有很大的优势即不受时间和空间的限制来验证自己的想法。

3.3 助学中心 (校级精品课程)

现在学习的条件和以前大不相同, 摆在学生面前的资源丰富, 学生只有利用好这些资源才能把这门课程学好。电路分析这门课程学习也不例外, 最主要资源便是老师上课和电子课件。另外, 老师还会提供一些有效的学习资源, 如参考书、参考资料 (包括各种纸质和电子资料) , 有价值的网站等。

电路分析是本校校级精品课程, 通过教务处主页的助学中心链接进去就能找到电路分析精品课程的所有资料。网站中包含这门课程的教学大纲、授课计划 (内容) 、课程介绍、电子课件、练习题、往年试卷和答案、部分老师上课视频资料等, 还有和老师进行互动的论坛, 如果有什么问题也可以网上留言, 老师会集中时间进行答疑的。

4 加强理论联系实际重视实验教学

电路分析这门课程是理论和实践并重的课程, 实验有助于提高理论认识和掌握, 理论又可指导实践, 电路分析教学不能偏废任何一方。本校为了加强学生动手能力, 特地把电路原理实验从原来的课程中独立出来, 单独设课 (24学时, 记1学分) 。实验单独设课, 有独立的课程体系、考核方式。实验单独设课, 会提升实验的地位, 但也会暴露一些问题, 比如说老师的工作量增加, 实验不能很好的与理论同步, 排课难度大等一系列问题。

5 对考核方式进行改革

电路分析课程教学改革, 还离不开考核方式的改革。电路分析考核总体上说包括期末考试和平时两大块。期末考试改革主要是试卷的改革, 增加试卷题型、加大试题库建设等, 平时考核主要考核学生学习态度和学习的主动性等, 具体包括考勤、课堂的提问、作业及分组进行小班的讨论[4]或让学生们上台讲授某些知识点, 或者是小论文作业之类。

总之, 考核形式不再单一, 而是比较客观、公平的反映学生们平时的学习状态。

6 结束语

上述几点只是笔者在电路分析教学改革中几点体会并加以总结的。当然, 在教学改革中也会遇到新的问题, 如何发挥计算机的优势, 使得电子课件与板书结合得更好, 如何将双语教学引入到电路分析的教学课程中去, 等等。这些问题将为我们教学改革留下了新的方向。

参考文献

[1]窦建华, 潘敏, 郭铭铭.“电路分析基础”课程教学改革与实践[J].合肥工业大学学报:社会科学版, 2007, 21 (6) :131-133.

[2]李宁, 吕玉琴, 刘杰, 张金玲.“电路分析基础”课程教学大纲的研究[J].北京邮电大学学报:社会科学版, 2004, 1 (6) :78-80.

[3]夏昌浩, 向学军, 胡翔勇, 吉培荣.英国南岸大学与我校电类专业基础课大纲比较[J].电气电子学报, 2004, 4 (26) :19-22.

数字电路课程设计 篇5

1.结合所学知识设计一简单实用电路（建议选多功能数字钟），并在实验室里完成实物电路的连接调试。

2.每人独立完成一篇课程论文，论文至少2000字，可手写，也可打印（打印稿的格式另附）。

3.要求写出设计背景，理论基础，设计思路，设计过程，调试过程，仿真过程（可选），最终电路等。

4.总结所设计电路的优点，缺点，改进方向。

5.严禁抄袭，所有雷同论文均以0分计。

电路分析课程 篇6

摘 要： 文章以《电路分析》课程的教学方法改革为出发点，以培养学生的学习兴趣和计算机运用能力为目的，围绕如何提高教学质量，探讨MathCAD在电路分析课程教学中的应用。此类教学改革对培养学生合理使用个人电脑，实现电路分析课程的无纸化教学有良好效果，对于工科其他课程教学方法的改进亦有一定借鉴意义。

关键词： 电路分析 教学改革 MathCAD

1.引言

随着我国高等教育大众化的深入，地方院校本科教学也遇到前所未有的困境：学生基础差，学习兴趣不高，教学要求却并未降低，等等。因此，在新形势下研究学生心理，改进教学方法，提高教学质量，就成为教师必须思考的问题[1]，[2]。

电路分析是工科电类专业一门重要的专业基础课程，它既是电子电气类专业课程体系中数学、物理学等学科基础课的后续课程，又是专业基础课和选修课的基础。在整个电子与电气信息类专业的人才培养方案和课程体系中起着承前启后的重要作用[3]。然而传统的教学依然沿用“满堂灌”的模式，对一些重点知识，如动态电路，正弦稳态电路的讲解枯燥乏味，学生理解较为困难，教学效果难以保证。随着计算机的普及应用，采用MathCAD软件辅助教学，一方面强化了本课程的教学效果，另一方面为学生后续课程的学习中提供了有力工具[4]。

2.MathCAD软件介绍

MathCAD软件是美国PTC公司开发的一个功能齐全、交互性强的数学软件，它把强大的计算功能、图形与动画功能与易用性、可读性性完美结合起来。MathCAD具有以下几个方面特点。

2.1演算纸式的工作页

MathCAD拥有演算纸式的工作页，界面简洁明了，用户只需在工作页上的任意位置用鼠标点击，即可进行输入。

2.2强大丰富的功能

经过20年发展，MathCAD从早期的简单有限功能发展到现在的代数运算，线性及非线性方程求解与优化，常微分方程，偏微分方程，统计，金融，信号处理，图像处理等许多方面；提供的绘图工具可以方便地绘制2D、3D、极坐标图等。

2.3编程语言形象直观

MathCAD内置的M++编程语言提供了编写自定义函数的功能。采用MathCAD编写的程序流程清晰，编程效率高，运算过程类似手工计算方式，避免了使用其他高级编程语言需要记忆大量指令和语法规则的缺点。

3.MathCAD在课程教学中的应用

3.1传统教学中存在的问题

电路分析课程的理论性较强，对于结构较为复杂的电路，分析计算较为困难。学生在学习过程中需要花费大量时间在繁琐计算上，导致对知识本质涵义的思考时间不足。在正弦稳态分析、动态电路等知识的学习中，由于涉及相量运算、时域响应等，传统教学模式下只能简单、枯燥的进行数学推导，不能提供直观、形象的图形化描述，学生难以获得深刻理解，影响学习积极性。

3.2 MathCAD在电路分析教学中的应用

为了让学生摆脱纯粹的计算，更多关注电路分析方法、定律定理的本质，培养学习兴趣，提高计算机运用能力，本文将MathCAD引入课程教学，通过实例演示为教学提供一种新的方法和模式。

3.2.1电路求解

使用MathCAD提供的“求解命令块”解决此问题，它由估值、约束和求解器三部分构成。估值是给定已知量或指定未知量的求解范围，约束则是给定未知量的约束条件，在电路分析中即待求量满足的电路方程，求解器是利用某种求解关键字对问题进行最终求解。

本问题在MathCAD中的求解方法为：在工作页面任意位置插入求解命令块→设定估值→设定约束条件→用“find”指令求解，如图2所示。

根据计算结果就可以得出各量的瞬时值表达式。MathCAD允许带单位运算，且提供了复数值格式转换功能，方便用户在复数形式与极坐标形式之间进行转换。

3.2.2 MathCAD绘图功能在电路实验中的应用

电路分析课程一般都设置若干实验。MathCAD的曲线拟合和绘图功能有助于学生根据实验数据准确地描绘波形曲线[5]。以“电路元件伏安特性测绘”这一实验项目为例，该实验属于验证性实验，主要训练学生正确使用万用表、直流毫安表、可调直流稳压电源等常见电工仪器仪表，并通过逐点测试法描绘线性电阻、非线性电阻元件的伏安特性。图3为该实验的接线原理图。

U为可调直流稳压电源，mA为直流电流表，V表示直流电压表。调节直流稳压电源，记录相应的电压表和电流表的读数如表1所示。

线性电阻的伏安特性是u-i平面上过坐标原点的一条直线，满足方程：f（u）=a+b·u。利用MathCAD中的“line（x，y）”函数可以计算式中的系数a，b，进而描绘电阻元件的伏安特性曲线。图4为该问题的处理过程。

图4中红色曲线表示由MathCAD拟合的伏安特性，黑色方框是测量的实验数据点。从两者的对比可以看出，MathCAD的线性拟合准确地反映了线性电阻的伏安特性。

二极管的伏安特性是典型的非线性曲线，表2中的数据反映了某型号二极管的正向特性。

4.结语

随着个人电脑的快速普及，学生在经历了高中阶段近乎残酷的压迫式学习后，在高校相对宽松的环境下，很容易自我懈怠，沉迷于电脑游戏而忽视学习的重要性。如何引导学生合理地应用个人电脑需要广大教师不懈思考和努力。MathCAD具有强大的数学运算功能和图形图像编辑功能，将其应用于电路分析课程的教学，较好地解决计算繁琐导致学生学习积极性受影响的问题，对于引导学生正确使用个人电脑具有较好的作用，并且由于其具有演算纸式的工作页、多样化的存档形式，因此可以广泛应用于工科其他课程的学习。

参考文献：

[1]程文波.地方本科院校电路分析课程的建设与优化[J].宜宾学院学报，2010（6）：22-24.

[2]曾松伟，周素茵，章云，周竹.“电路分析”课程教学改革探讨[J].电气电子教学学报，2014，3（4）：53-55.

[3]徐钦民，周祖平，邢向南.在电路教学中培养学生创新能力[J].实验室研究与探索，2010，29（4）：119-122.

[4]张文婷，王紫婷.电路分析实验课程教学改革的研究与探索[J].实验室研究与探索，2010，29（5）：146-147.

电路分析课程 篇7

关键词：独立学院,电路分析,教学改革

0 引言

《电路分析》课程是高等学校电子信息类专业的专业基础课程, 是后续的《模拟电子技术》、《信号与系统》、《高频电路》等课程的先修课程, 在教学环节中起非常重要的作用。

独立学院是近十年来我国高等教育出现的一种新模式。相对于普通高校学生来说, 独立学院学生有先天的劣势。因此, 《电路分析》的教学不能照搬普通高校的教学模式, 必须从实际出发, 在教学内容、教学方法及实验教学等方面进行改革, 建立适应独立学院学生的教学体系和教学模式。

1 根据学生特点设定培养目标, 明确教学内容

与普通高校学生相比, 独立学院招收的学生大都学习基础较薄弱, 对理论学习缺乏积极性, 相对更擅长动手实践和实际操作, 并且对热点知识、新产品更感兴趣。因此将培养目标设定为:具有与本专业方向相适应的文化水平与素质、良好的职业道德和创新精神, 掌握本专业方向的技术知识, 具备相应实践技能以及较强的实际工作能力的生产第一线技术应用性综合人才。以学生具有一定的理论基础知识和较强的实践能力作为培养目标。

本着独立学院的培养目标, 从实用的角度出发设定电路分析教学内容。将理论内容分为电阻电路、动态电路和正弦电路三大部分。其中电阻电路部分设置较多学时, 内容为电路变量 (电流、电压、功率) 、电路元件 (电阻、独立电源、受控源) 、基本理论 (欧姆定理、基尔霍夫定律) 、基本方法 (网孔法、节点法、叠加方法、戴维南定理等) ;动态电路部分内容为动态元件 (电容、电感) 、一阶电路和二阶电路;正弦电路内容为相量分析 (阻抗、导纳、相量模型的复数运算) 、正弦稳态功率 (平均功率、无功功率、复功率、三相电路及功率) 、多频正弦 (频率响应、正弦稳态叠加、谐振) 、耦合电感 (去耦等效电路、空心变压器和理想变压器) 。

在明确教学内容的同时, 确定了对内容掌握程度的要求。根据学生对先修内容掌握情况和计算水平, 在保证熟练掌握基本理论和方法的前提下, 对部分运算复杂的理论内容要求适当降低, 如动态电路要求学生掌握一阶电路的求解, 对于二阶电路只要求列方程;频率响应只引入简单的的低通和高通滤波器, 对于更复杂的问题留待后续《模拟电路》课程解决;正弦电路部分要求学生掌握相量分析法, 对于拉普拉斯变换方法留待《信号与系统》课程进行学习。同时将后续课程相关内容基本思想提前在教学中进行介绍, 如讲解节点分析法时, 可引入运算放大器的模型;讲授叠加方法时, 介绍数模转换器的基本工作原理, 以引发学生兴趣, 达到更好的教学效果。

在设定理论教学内容的同时, 设定电路分析实验内容。除了配合上述理论的验证性实验, 增设MATLAB仿真实验, 以其新颖和直观, 激发学生的求知欲, 且部分内容在课堂上演示, 成为课堂教学的组成部分;部分实验采取开放式教学模式, 要求学生在课前预习有关实验内容, 自己独立做实验, 这为学生自主学习、发挥个性和创造性留有空间, 调动了学生的积极性;增加了综合设计性实验, 学生通过查阅资料、整理方案, 再做实际实验, 学到了不少书本中无法学到的知识, 综合能力普遍得到提高。

2 调整授课学期和教学学时

普通高校课程体系中, 《电路分析》课程以《微积分》、《大学物理》等课程为先修, 一般在大学二年级上学期即第三学期开设。为了贯彻培养目标, 增强学生在就业市场的竞争力, 应开设更多实践课程, 而实践课程的开设需要以理论作为先导, 因此作为各门专业基础课的先修, 即所谓“基础的基础”, 《电路分析》课程势必要提前开设。以中山学院电子信息学院为例, 该课程曾由第三个学期调整到第二个学期, 从2009年至今, 该课程理论分为上、下两部分, 上部分主要内容为电阻电路和动态电路, 下部分内容为正弦交流电路, 授课分别在第一、二个学期;电路分析实验单独设课, 开设时间为第二个学期。

提前授课学期确实能保证学生尽早接触专业基础知识, 有利于其他理论和实践课程的开设与学习, 但其在推行过程中遇到的困难也是显而易见的。首先在教学的开篇介绍电压、电流、功率和能量这些基本概念时, 需要学生具备微积分运算能力;以节点法、网孔法列方程求解电路, 解方程需要学生掌握线性代数相关内容;动态电路的求解, 需要学生已熟悉微分方程的建立和求解;交流电路部分, 需要学生有熟练的复数运算能力;在应用电阻、电容和电感等分立元件时, 应当建立在大学物理中已掌握其基本特性的基础上, 等等。由于开设学期的提前, 电路分析相关内容走在了原本的先修课程之前。针对这一实际困难, 授课教师在有限的学时内, 分别采取了相应的措施:如在开篇先介绍仅基本概念, 计算重点为欧姆定理、基尔霍夫电流、电压定律等, 等到学期过半, 学生已有一定微积分基础, 再回头进行功率、能量的相关计算;求解电路方程时, 重点为电路方程的列写, 要求学生以代数方法求解方程;对于动态电路, 直接介绍微分方程的基本形式和解的结构, 重点为三要素法的应用;正弦交流电路部分在第二学期, 要求学生在假期对内容进行预习, 准备科学计算器, 复习数学中三角函数和极坐标运算等。

《电路分析》课程理论教学学时一般为64~80学时, 实验16~24学时。目前高校专业基础课普遍压缩理论课时, 但本院对该课程设置两个学期为 (48+32) 共80学时, 实验32学时, 理论和实验学时在各专业基础课中均居首位。事实证明, 当授课学期提前, 学时不宜再进行压缩, 否则无法将专业基础打得扎实牢靠。

3 教材使用与建设

确定培养目标和教学内容后, 应选择合适的教材成为关键。北京理工大学李瀚荪教授主编、高等教育出版社出版的《电路分析基础》上、下册 (第4版) 就是一套非常合适的教材。该教材的显著特点是内容全面、概念清晰、例题丰富, 特别是引入了较多工程实例作为补充, 尽管有些内容对独立学院学生有点偏难或过多, 但通过适当取舍可以达到良好的教学效果。

在实际教学中, 为了更好地贯彻人才培养目标, 任课老师没有采用教材配套的多媒体课件, 而是根据学生水平和实际教学效果, 自行制作了相应的多媒体课件, 并在教学过程中不断完善;由于该教材的教学指导书公开发行, 其中有教材中全部习题的详细解答, 为了巩固理论内容, 帮助学生抓住学习重点, 同时为了避免抄袭作业现象, 授课教师不辞辛苦为学生编写了相应习题册。授课教师还编写了特色鲜明的实验讲义, 既包含硬件实验, 也有MATLAB仿真实验, 并且对硬件实验的电路还给出了仿真的结果, 十分有利于学生把握实验结果的准确程度。

4 根据学生特点改进教学方法

《电路分析》是学生接触的第一门专业基础课, 特别是《电路分析》上部分授课在第一个学期, 刚进入大学的大一新生, 一部分学生没有了高考时的压力, 没有父母和老师的催促, 缺乏学习的动力;还有部分学生开始时有较高的学习热情, 但还没有掌握大学的学习方法, 遇到问题又容易产生畏难情绪。学生在中学阶段, 老师对一个问题往往讲得非常仔细, 并且通过题海战术, 对于重点反复强调、重复。进入大学后, 学生感觉进度较快, 有些不适应, 因此任课老师在讲解课本知识的同时, 还要教会学生在大学阶段的学习方法, 提醒学生注重上课效率, 在上课时做到重点突出、条理清晰。同时针对学生特点, 在开始阶段将节奏适当放慢, 对重点内容增加重复次数, 待学生基本适应后再逐步加快节奏。作为专业基础课, 还要从点滴细节培养学生的专业素养, 如作业中电路模型的画法、硬件实验中的接线次序、实验报告的基本格式等等。

在教学中, 课堂教学是最重要的环节。课堂教学必须以学生为主体、教师为主导, 师生互动, 知识传授与能力培养相结合。在课程的教学中, 力求从实际问题或仿真实验演示引入问题, 设置疑点, 然后展开讨论, 最后进行归纳总结, 并出几个简单的测试题, 进行课堂互动测试, 这既能调动学生学习的主动性, 培养学生的直觉思维, 又能及时反馈教学效果。

课堂教学中采用板书与多媒体结合方式。多媒体与传统板书相比, 具有形象、生动、高效等优点, 且能激发学生的学习热情。在《电路分析》课程的教学中, 对于讲授的基本内容, 尤其是电路结构、仿真实验演示、重点总结等内容, 宜采用多媒体显示;但在讲授计算题求解过程时, 则尽量用传统板书, 或用两种手段相结合的方式。

很多学生在学习过程中, 虽然掌握了基本的知识点, 但是遇到具体问题时, 无法应用学过的知识进行分析。针对这种情况, 在教学过程中某一阶段的学习完成后 (通常为一章) , 上一次习题课。习题课既是对这一阶段学习的小结, 同时对学生作业进行讲评, 使学生更好地掌握解题的思路和方法, 对理论内容进行巩固。由于电路分析实验安排在第二个学期, 在理论学习阶段, 引导学生在课外参与电子类学生社团、电子竞赛小组等活动, 尽早锻炼实践能力。

为了提高学生平时学习的积极性、避免考前突击, 对《电路分析》课程评价方法进行改革, 由原来主要以期终考试成绩为主变为平时成绩和期终考试成绩相结合的方式。目前, 课程的评分标准为:平时成绩占40%, 期末考试占60%;其中平时成绩, 以学生作业、期中考试、平时测验成绩按确定比例构成, 兼顾考勤和课堂表现, 并且在期末考试之前向学生公布。

除了以课堂教学为主要授课手段, 授课教师还进行了《电路分析》课程相关网站的建设, 内容包括教学大纲、多媒体课件、实验大纲、实验指导书、例题、往年试卷及解答等丰富资源, 供学生课后自学、复习, 并可与学生网上交流, 取得了良好的学习效果。

5 结语

近年的教学实践表明, 对《电路分析》课程的教学改革达到了预期的效果, 特别是当初争议最大的将授课学期提前的做法被证明是切实可行的:使得学生尽早接触了专业知识, 对其他课程的学习还起到一定的促进作用。除了对《模拟电子技术》等课程的先导作用, 对《微积分》、《大学物理》等课程也有促进作用。以前笔者经常听到高等数学老师诉苦, 说学生对《微积分》等理论学习积极性不高, 不知道“学了有什么用”, 而我们在《电路分析》课程中介绍了功率与能量、电流与电荷的微积分关系后, 学生了解了应用实例, 对数学理论的学习积极性增强了;在学习了电容、电感等元件特性后, 在《大学物理》电磁学部分学生反映更容易接受与掌握;而学生学习积极性的增强, 则会对各门课程的学习起到促进作用。

经过课程组教师数年的不懈努力, 《电路分析》课程建设与实践取得了一定的成绩:有效地整合了教学内容, 制作了图文并茂的电子课件和详尽的习题解答, 设计了相关实验项目并编写了实验指导书, 改进了教学方法, 还制定了一系列有效的教学制度等等, 极大地调动了学生学习的主动性和积极性。学生的网上评教及后续课程的教学情况表明, 所进行的教学改革是比较成功的。当然, 课程建设是一项长期的任务, 任课教师必将克服困难、开拓创新, 继续开展教学改革, 进一步完善教材、教学手段、教学制度等诸多要素, 为培养技术应用性综合人才贡献力量。

参考文献

[1]李艳芳.独立院校电路分析教学模式探索[J].价值工程, 2012 (28) :274-275.

电路分析基础课程案例教学法探讨 篇8

1 课程现状及案例教学的特点

1.1 教学现状

电路分析基础课程的教学目的是要通过学习使学生掌握电路的基本理论和基本分析方法，建立一般电路系统的数学模型，训练必要的实验技能，为后续课程的学习打下基础。通过分析后续课程对电路分析基础课程知识点的要求，我们发现该课程是90%以上专业课的基础，也是电气信息类多个学科考研的必考课程，在整个专业教学体系中起到承上启下的重要作用，教学效果的好坏将直接影响学生的专业发展。近年来，电路分析基础的教学方式有了一些创新，多媒体教学、启发式教学等都大大改善了教学效果，但依然没有脱离“灌输式”的教学模式，学了的不会用、有用的没有学、理论与生产实践脱节、对具体问题分析能力不足、教学中学生的参与性和主动性不够等问题仍然存在。

1.2 案例教学法的特点

案例教学法由19世纪70年代美国哈佛大学法学院院长首创。案例教学法是根据教学大纲规定的教学目的和要求，以代表性、典型性和新颖性的案例为基本素材，运用多种形式启发学生独立思考，对案例进行分析研究，并在课堂教学中注重体现学生的主体地位、实践技能和创新精神，使学生从知识的被灌输者变成学习的主动建构者，教师也从知识的传授者与灌输者转变成知识建构的帮助者和促进者。案例教学法是一种具有启发性、实践性，理论联系实际的新型教学方法，能够开发学生智力，提高学生综合素质和分析问题、解决问题的能力。

2 电路分析基础课程案例教学法的目的及案例设计原则

案例教学法在电类专业课程教学中已有应用，由于电路分析基础是基础课，虽与后续课程及实践应用紧密联系，但有目的、有计划且系统地将案例教学引进课堂还不多见。因此明确教学目的、确定案例教学原则是提高课程教学效果的首要问题。

2.1 课程案例教学法的目的

电路分析基础课程运用案例教学法，本着教学双方互动的原则，通过强调学生的主动参与，变“灌输式”教学模式为能力培养型的教学模式，培养学生对知识的应用意识和潜在的思维创新能力，解决学了的不会用、有用的没有学的矛盾，以及理论与生产实践脱节、对具体问题分析能力不足等问题，提高专业素养，为后续课程及工作打下坚实的基础。

2.2 设计原则

案例设计要理论联系实际，具备知识的综合性，采用案例引导来说明理论知识，案例内容选取要能够加深学生对理论知识的理解，增加感性认识，能够引导学生的兴趣爱好；案例设计要紧密结合学生所学专业，因材施教，承上启下；案例内容选取要能够扩大专业视野，要能使学生养成从工程实际的角度全面理解和正确运用专业知识的职业习惯；案例设计应反映本学科的重点、难点和前沿知识，使学生在学习中获得乐趣，在探究中获得知识并产生强烈的求知欲望，养成科学分析问题的习惯。

3 电路分析基础课程案例设计与实施

依据课程案例设计的原则，选取合适的案例及精心组织教学是提高课程教学效果的关键。

电路分析基础教学中概念、理论、方法较多，因此需要针对出现的新概念、新理论、新方法，研究不同的“教学案例”并引入课堂，使学生产生强烈的求知欲。

戴维南定理是电路分析基础课程中比较重要的定理，也是教学中的重点和难点，最大传输功率就要用到戴维南定理，教材中也有误差分析的案例，通过教材中例题的讲解使学生知道误差形成的原因，是电源的内阻及负载的变化，将这个案例延伸，可以引出电源的带负载能力，后续课程模拟电子技术的射极输出器和跟随器的应用等知识点自然就可以引出，由此引导学生运用基础知识提出问题、分析问题、解决问题，明确后续课程学习的方向。

电源是电路分析基础课程第一章中的一个知识点，电源串并联可以给负载提供更大功率。电压源并联强调只有电压相等的电压源才能并联，这个内容结合电网的并网，结合现在新能源，如太阳能、风能等微网的一些知识，及目前微网并网过程中需解决的难题，可以让学生了解专业的前沿知识，激发学生探究知识的兴趣。

电桥是电专业应用较多的电路，以前在电路分析基础课程的教材及教师授课中只强调电桥平衡的条件，要求学生在复杂电路中能看出电桥。通过设计案例，引入传感器的概念，学生不仅仅对电桥的应用有所了解，更重要的是引入有关电量传感器的概念，让学生了解基础课知识点的重要性，有效地调动学生学习的积极性，激发学生的潜能，培养学生分析和解决问题的思维，加深学生对知识的理解与应用。

串联谐振是电路分析基础课程中正弦交流电路中的一个知识点。收音机如何接收信号？如何调台？调台时到底调的是什么？为什么有的收音机噪音大，而有的却很小？为什么有时会听到几个电台同时广播？信号如何放大……这些日常生活中的例子恰恰是串联谐振知识点的应用，这个案例的设计不仅能激发学生的求知欲望，调动学生思考的积极性，让学生主动参与到课堂中，提高课堂教学效率，而且对发散学生思维，引出后续的专业课程，培养学生能力起到促进作用。

功率因数提高是电路分析基础课程中正弦交流电路稳态分析的一个重要知识点，功率因数提高可以充分利用设备容量并降低线路损耗，使学生知道感性电路并联电容可以提高功率因素，电力工程中无功补偿、电容自动投切，电气照明中的灯具选择、绿色照明等都与这个知识点有关，在此对后续课程做一些展望，在后续课程学习时有初步了解，使学生带着问题、兴趣去学习，由此激发学生主动学习的欲望。

实际工程中，经常会遇到一个未知的“黑匣子”，怎样确定其数学模型，即网络函数，以便对其进行分析、设计或改进。我们需要在特定情况下，在输入端加一个冲击量，从输出端得到的冲击响应就是网络函数。案例教学引导学生带着实际工程中的问题学习理论知识，使学生加深理解，学会实际工程中的应用，提高课堂教学效率，拓展了学生的知识面。

案例教学法能引导学生运用所学知识，分析解决实际问题，培养学生对知识的应用意识和潜在的思维创新能力，养成科学分析问题的习惯。案例教学法实施过程中除了满足教学条件，学生的积极配合外，教师的主导尤为关键，案例教学对教师的要求更高。教学课时不增反减，教学内容不减，教学要求提高。运用案例教学，教师不仅要有扎实的理论知识，还要有丰富的实践经验，并能将理论与实践融会贯通；不仅对授课课程内容很熟悉，更要了解后续课程对该课程的要求；不仅要求教师根据社会发展的需要不断更新教学内容，补充教案，更要求教师能敏锐地洞察现实中的问题，不断地从现实生活中提炼加工出适宜教学的案例。教师要学会并善于运用现代化的教学手段和教学设施，图片、音响、动画、录像等手段在课堂中都可以调动学生的学习积极性，激发学生的学习兴趣。在案例教学法实施的过程中教师要采用考核、鼓励等适当的方法和措施，督促学生做好课前准备，课堂上充分发表自己的观点，提出解决方案，在教学过程中不断提高学生的自觉性和独立学习能力。适时主动探索、学习、完善是教师毕生永恒的主题，只有这样才能不断提高教学质量，无愧于时代赋予的使命。

参考文献

[1]罗先觉,邱关源.电路(第五版)[M].北京:高等教育出版社,2006

[2]刘敏华,钮霞.加强基础教学培养专业素养[J].理论界,2003,5

电路分析课程 篇9

《电路分析基础》是电气信息类专业的第一门重要的专业基础课程。该课程的开设目的是使学习者掌握电路的基本理论、基本分析方法,掌握进行电路实验、仿真的初步技能,为后续的专业课程的学习提供必要的电路理论知识和分析方法。但是长期以来,在电路分析课程授课过程中只注重培养学生分析问题的能力,较少考虑对解决问题能力的培养[1],因此对电路分析课程的教学过程进行革新尝试是非常有意义的。

1 布鲁纳的结构主义教学理论

布鲁纳认为,教学目的应符合社会发展的需要,在1966年出版的《教学理论之建构》一书中,有如下陈述:教学生学习任何科目,绝不是对学生心灵中灌输固定的知识,而是启发学生主动去求取知识与组织知识。教师不能把学生教成一个活动的书柜,而是教学生如何思维;教他们如何像历史学家研究、分析史料那样,从求知过程中去组织属于他们自己的知识。因此,求知是自主性的活动历程,而非被动地承受前人研究的结果。布鲁纳反对行为主义的学习观,认为学习的过程和本质不是被动地形成刺激―反应的联结,而是主动地形成认知结构。认知结构形成后是进一步学习和理解新知识的重要内部因素和基础。可见,布鲁纳视学习为认知结构的组织与重新组织,教学的目标就是在促进学生认知结构的形成过程中推动智力的发展。

布鲁纳指出:不论教什么学科,务必使学生理解该学科的基本结构[2]。所谓"基本",就是一个观念具有广泛而强有力的适应性,能广泛适用于新情况,是进一步获得和增长新知识的基础;所谓"结构",就是事物之间的相互务必联系,即规律性。获得的知识如果没有完美的结构把它们联系在一起,那是一种多半会遗忘的知识。布鲁纳认为学生掌握了学科的基本结构,一是有利于理解和掌握整个学科,二是有利于对整个学科的记忆,三是有利于学习迁移,四是有助于缩小"高级"知识与"低级"知识的差距。

2 电路分析基础课程中的结构主义教学过程设计

布鲁纳认为教学程序的教学和步骤,主要涉及教材的呈现方式、学生的认知特点和学习方式,它直接影响学生的知识获得和能力发展。因而,教学理论必须探明如何设计最佳教学程序。布鲁纳列举了许多教学实例,说明教学顺序由多种因素影响,是具体的,并不是一成不变的,只有从学生的实际出发才能设计出理想的教学顺序。

"电路分析基础"课程教学的内容主要有三篇,其中各篇中的知识点包括基本概念、基本理论比较多,相对比较零散,通过作业及辅导课的反馈信息,明显感到学生听课惰性和疲劳,注意力分散,学习兴趣降低,课后复习积极性减弱等现象。通过不断的研究、总结及教学实践,为了克服或降低该课程本身特点出现的教授难点,笔者提出了搭建课程内容结构框架,由学生参与、师生互动的教学过程,具体有四步:

(1)教师课堂上搭建教材内容的框架结构,保持学生的思维在课堂上的集中与连续。李瀚荪在他的《电路分析基础》第四版序言"振叶寻根观澜索源"[3]一文中,提出了《电路分析基础》课程的基本结构为:一个假设、两类约束、三大基本方法,他们之间的关系是一生二,二生三。在具体的教学过程中,教师将这种基本结构的思想变通,应用到课程的每一个篇章。以第一篇总论和电阻电路分析部分为例,教师在授课过程中将以此篇的基本结构可总结为:一个假设、两类约束、三种方程、四个定理,即框架"一二三四",其中一个假设是指集总假设;两类约束指元件约束和拓扑约束;三种方程指支路方程、网孔方程、节点方程;四个定理指叠加定理、置换定理、戴维南定理(诺顿定理)以及最大功率传输定理。电阻电路分析部分的框架用"一二三四"描述既简洁又有特点,像一条线,可以将该部分教材所有的知识贯通起来,各分散知识点归属于哪部分一目了然。教师在授课过程要重点突出框架,引导学生对这种框架结构的思考,激活学生的思维,帮助学生将课堂新的内容迁移至架构中。授课过程中重点突出的框架结构起到了化零为整的效果,克服了因知识点较多等客观因素造成的学生听课惰性和疲劳、注意力分散等现象,保持学生的思维在课堂上的集中与连续,更大的意义在于当知识基本结构给出以后,有利于学生依据学科的基本结构自主地进行更深入探讨,而不是像当前教学那样让学生事无巨细地学习该学科的知识。

(2)学生以作业的形式独立总结,保证对课堂知识的理解、贯通与细化。课堂上教师已经引导学生给出知识的基本结构框架,以及各相关知识点的衔接,受课堂时间限制,不可能扩展与深入。因此,课堂授课后,教师布置特殊的作业,要求学生以书面作业的形式,独立总结学习内容,包括课堂上提出的内容架构,并且要求每个学生以自己的想法、自己的理解、自己的方式去丰盛知识点,在教师给出的教材内容每一层大的架构处填充自己对相关知识的理解,让学生主动地去发现知识、接受知识、消化知识。一方面,在学生总结过程中,可以反复推敲课堂内容,将所学知识贯通细化,加深对知识的理解;另一方面,这种反复总结可以培养学生自己动脑、善于动脑、乐于探究的好习惯。正如布鲁纳所倡导的,在教学中,不仅要让学生掌握一般理论,还要培养他们对学习的态度,对推测和预测的态度以及对独立解决问题的态度。

(3)辅导课以小组讨论的形式组织生生和师生交流互动,完善学生的作业总结,并留作复习之用。由于学生本身认知水平、知识结构、主观经验等诸因素的不同,每个学生的总结还需要进一步完善。几个人一组组成讨论小组,可邀请教师参与,进行小组协商、讨论。讨论的结果有可能使每个同学原来确定的、与当前所学概念有关的知识点增加或减少,各种知识点的排列次序也可能有所调整,并使原来多种意见相互矛盾、且态度纷呈的复杂局面逐渐变得明朗、一致起来。在共享集体思维成果的基础上达到对当前所学知识比较全面、正确的理解,即最终完成对所学知识的意义建构。

这种小组讨论的形式,学生乐于接受,积极性高,同时在教师的参与与指导下,使学生独立完成作业阶段存在的问题与疑惑得以解决。通过小组协作,可使学生培养主动参与团队协作,获取知识的途径。经过辅导课后,学生可以根据讨论结果完善自己的书面总结,教师可令其保存,并留作复习之用。

(4)习题课上通过练习题,验证以上教学过程是否达到学生吸收掌握以及灵活运用知识的教学目的。以电阻电路分析部分习题课为例,例如求解图1电路中电流变量I的题目,这是一道常见题目而并非难题,目的是考察学生的学习效果。根据教师课堂给出的基本结构"一二三四"可知求解此题有多种方法,包括"三"种方程和"四"个定理来求解。但是对于这个题目求解结果并不重要,关键是选择何种方法来求解,到底是使用"三"还是"四"来求解,哪种方法更简单,需要考察学生对框架结构及各求解方法的优缺点的理解情况。很显然,"三"种方程中支路分析法需列b(对于此例支路个数b=7)个方程,网孔分析法需b-(n-1)(节点个数n=5)个方程,节点分析法需n-1个方程,因此对比列出方程的个数上,利用网孔分析法相对简单,节省时间。当然还可以考虑采用"四"个定理来求解,同样学生必须考虑使用哪个定理求解合适、简单。

作为验证以上教学过程的效果,教师让学生拿到题目之后,按照自己的思路来求解,并将正式求解答案之前的想法以及解题过程所用到的分析方法及最终的解题步骤详细给出。通过实践,多数同学拿到题目后都没有盲目求解,而是根据自己所掌握的系统知识,从一个假设、两类约束、三种方程、四个定理这条线索出发,对比各种求解方法,并且依次淘汰自己认为复杂而不必要的解题思路,寻求既简单又准确的解题方法。通过师生交流学生反映:只要是掌握了教材知识的结构框架,即使对于特别复杂,比如支路多、节点多、多个独立源甚至带有受控源的电路,求解过程中各定理及分析方法都能运用自如,得心应手,通过求解习题可以验证以上的教学过程达到了教学目的。

3 结束语

结构主义教学方法,与以往课程教授过程中过于强调让学生接受学习,填鸭式的教学方式不同,倡导以教师教为辅,学生学为主[4],教师引导,搭建知识框架,学生主动参与,乐于参与,积极探究,勤于动手,乐于动脑获取知识,总结知识的方法。该教学过程效果明显,起到事半功倍的作用,对于后续课程内容的学习起到了基础性的作用和借鉴的效果。根据对往届毕业生的跟踪调查,学生的反馈是:对于毕业工作几年的学生来说,电路分析课程具体的内容都记不太清楚了,但是对于教材的基本框架以及教学过程还记忆犹新,正如布鲁纳所说:不论我们选教什么学科,务必使学生理解该学科的基本结构。这是在运用知识方面的最低要求,它有助于解决学生在课堂外所遇到的问题和事件,或者在日后训练中所遇到的问题。经典的迁移问题大的中心,与其说是单纯掌握事实和技巧,不如说是教授和学习结构。

参考文献

[1]郑君里,龚绍文.电路原理课程改革之路[J].电气电子教学学报,2007(3):3-9.

[2]杰罗姆·S·布鲁纳.教育过程[M].邵瑞珍,译.北京:文化教育出版社,1982.

[3]李瀚荪.电路分析基础[M].北京:高等教育出版社,2006.

电路分析课程 篇10

一、改革教学手段

《电路分析基础》课程不仅理论性强 ,而且具有很强的实践性。针对当前高职院校各专业之间相互联系、界线逐渐模糊的特点,我认为应当把课程内容作为一个整体来考虑。根据高职教育的培养目标,首先对课程的知识点和需要培养的能力等进行综合分析,然后有针对性地进行整合。在教学中,要以行为导向理论为指导,重新构建理论与实践教学体系,实施“理论实践一体化”教学模式, 强调教学以“学生的能力培养”为主线,突出职业教育的特色。可采用的具体做法有:

1.以实用为目的 ,“必需”、“够用”为原则。 克服以理论教学为主的传统教学模式,改变偏深、偏难的理论过多的现象,而对于所需的新技术、新知识、新工艺及新器件则应不断进行补充。

2.克服强调知识的系统性、完整性 ,而削弱实践教学所占的比例的现象。充分开展实践教学,使学生的理论水平不及本科生而实际操作能力优于本科生,提高学生的就业竞争力。

3.利用多媒体教学手段 ,增大课堂信息交流量。通过多媒体技术,主要是面向课堂教学而设计,在课程内容的表现形式上, 增加一些知识点的视频、音频、动画、图形、文本等多媒体元素的表现,把教学内容直观、形象、生动、规范地呈现在学生面前,使得学生更易于理解和掌握课程的重点内容, 提高课堂教学效果。

4.加强实践教学 ,合理安排实验。开设教学实验的目的是验证课堂上所讲授的理论知识, 因此在实验时间上可以结合教学进度安排增加综合性实验,在典型章节讲授之后,开展对应的基础实验,加深学生对理论教学中各个知识点的理解。

5.创新考核方式。把以理论为主的笔试考试改革为操作与笔试相结合的方式, 提高实践环节的考核力度,重视学生基本专业素质的培养,全面提高学生的竞争意识和就业适应能力。同时,还应在教学计划中专门设置技能训练环节, 通过实际训练使学生拿到相应的等级工证书。

二、优化教学内容

1.授课内容结合实际。《电路分析基础》既是专业基础课,又能够与实际紧密联系。在授课时教师可以带实物在课堂上进行演示,通过实物演示大大增强学生对这门课的求知欲望。如,在讲授反馈电路或功率放大器时,学生很难理解教材中的定律和电路。因此在讲课时,教师可将教具或相应的单元电路带到教室演示,这样学生马上就有了很直接的感性认识。

2.及时更新教材。教材内容的选择要真正体现实用性,要摒弃偏难、偏深及实用价值不高的内容,要增加与各知识点相对应的实用知识, 并使之与实际紧密结合。教材要力求做到图文并茂、深入浅出,要符合学生的特点,符合学生的认知能力,尽量淡化纯理论性的知识,这样既降低了学生学习的难度,减轻了学生的学习负担,也不影响教学效果。如,我院以前使用的《电路分析基础》教材中理论推导多,课程较难,为了适应教育发展的新形势和新要求,现选用了由付玉明主编的《电路分析基础》。

三、创新教学模式

1.积极组织学生参加各类竞赛。通过组 织学生参加各类竞赛活动,把理论与实践有机地结合起来。比如,减少验证型实验,增加设计型实验,由学生自己选题、设计和制作, 从而提高学生的硬件应用能力,增强团结协作精神。在授课中,对一些与竞赛相关的设计题目进行讲解, 使学生在学习过程中对竞赛有所了解; 在实验实训和课程设计等过程中引入竞赛模式,要求学生自己设计、选件和制作,最终做出实物,写出总结报告。

2.注重就业能力的培养。学校必 须通过教学模式的改革和实践,促使《电路分析基础》课程的设置符合企业的需求、符合学生的知识能力,努力使大多数学生具有初步的设计、制作、调试、分析的能力。根据企业对人才的需求, 全面考虑各个教学环节的作用,逐步建立综合性、多样性、多层次性的新型教学模式和体系,为社会培养出适用的新型高技能人才。

电路分析课程 篇11

【关键词】高职 电路分析基础 项目式一体化教学

【中图分类号】G 【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889（2016）09C-0066-03

电路分析基础课程是高职电类专业的专业基础课，其任务是使学生具备电路的基本知识、方法和技能，为学习后续专业课程、提高全面素质、形成综合职业技能打下基础。课程一般在高职第一学期开设，学习效果的好坏直接影响到后续专业课程的学习。目前，大部分高职院校仍主要是采用传统的理论+实验的授课模式，教学中存在以下几点突出问题：第一，教学内容理论与实践严重脱节，学生不能学以致用，不利于高职学生职业技能的发展和专业兴趣的培养。第二，教学方法和手段相对传统，教学内容理论讲授居多，实践环节多为验证性实验，学生学习的积极性不高，学习主动性受到压制。第三，考核评价内容、方法单一，不能真实反映学生能力和素质，不利于激发学习积极性和促进综合素质能力的提升。因此，如何对现有的电路分析基础教学模式进行改革，使学生能够学有所用，学以致用，真正发挥专业基础课对学习后续专业课和培养职业技能的促进作用，是一个值得研究的课题。

一、改革的目的和意义

《现代职业教育体系建设规划（2014-2020）》指出：“将工学结合贯穿职业教育教学全过程，学生从入学开始就接受相应的动手和实践课程，并根据培养目标同步深化文化、技术和技能学习与训练，逐步实现就业需求和人才培养的有机结合”。对电路分析基础课程采取项目式一体化教学，将电路基本知识融入具体项目教学中，以教师为主导、以学生为主体、以项目学习和实践为载体，激发学生学习的积极性、主动性，让学生在项目学习和实践中培养专业兴趣，锻炼动手能力，提高专业技能，实现“教、学、做”有机结合的一体化教学。同时，教师在教学中转变教学观念，深化教育理念，提高教育教学水平。

二、项目式一体化教学的实施过程

（一）教学目标设计。电路分析基础项目式一体化教学的课程目标分为三个方面：职业知识目标、职业技能目标和职业道德与情感目标。职业知识目标是是使学生具备从事本专业职业工种必需的电工通用技术基础理论知识和基分析本方法。职业技能目标是培养学生电子元器件识别与检测，电工仪器仪表操作，电路的设计、制作、测试和调制等基本能力，为学习后续专业课程、提高全面素质、形成综合职业能力打下基础。职业道德与情感目标是培养良好的职业道德、安全操作意识、质量和效益意识，养成实事求是、严肃认真、团结协作的学习态度和工作作风。

（二）教学内容组织与安排。传统的电路分析基础教学内容以知识章节来开展教学（如表1所示），强调知识点的衔接和学习内容的循序渐进，但高职学生基础较弱，学习起来感觉比较枯燥和抽象，无法把所学内容与实际电路联系起来，更不能把电路知识与专业及职业岗位需求结合起来，并且，教学内容以理论讲授居多，对学生动手能力和实践技能的训练内容较少。这样的教学内容安排容易造成学生对理论知识的死记硬背，缺乏解决实际问题的方法和技能。

项目式一体化教学以项目为载体，以项目的学习实践为主线，根据专业所需的理论知识与基本技能来选择和重组教学内容，打破学科课程按章节内容展开的授课方式，选取有代表性的项目将传统电路分析基础课程中的直流电路、交流电路、三相电路、互感耦合电路、瞬态过程等章节的知识、能力和技能融入项目教学中（如表2所示）。让抽象的电路知识变得具体实物化，把理论知识与实际电路应用结合起来，增强了课程内容与专业及职业岗位能力需求的相关性，激发了学生的学习兴趣，提高了课堂学习的效率。这样的教学内容安排让学习变得更具意义和乐趣，学生在完成项目的过程中，学会了正确选择和使用电路仪表测量电路参数和检测电路元件的方法，锻炼了运用所学的电路分析方法处理分析实际电路问题的能力。

（三）教学过程设计。传统的电路分析基础教学过程按照“设问引入—看书思考—理论讲授—课堂练习—布置作业”这几个环节来开展教学，以教师讲授理论知识为主，学生被动接受，教学方法较为单一，课堂较为沉闷，教学效果不佳。

项目式一体化教学改变了以往理论教学与实践相脱节的“填鸭式”、“满堂灌”的教学模式，突出学生主体地位。强化对学生能力的训练。教学内容主要是通过项目的学习和实践传递给学生，整个课程教学充分体现了“教、学、做、思”一体化的教学模式。从“分析项目任务—相关知识导入—分组讨论实施—师生共同探究—项目成果展示—项目成果评价—总结交流经验”这几个环节来开展教学，在教师的引导下，学生积极主动地学习并自主地进行知识构建，整个教学过程都是以自主、探究、合作的方式来进行，教学气氛活跃，学生的学习能力、实践操作能力和团队协作能力得到了很好的锻炼和提升。

（四）考核评价。传统的电路分析基础课程学生成绩评价采用“学生期评成绩=70%期末成绩+20%期中成绩+10%平时成绩”的考核方式。其中，期末和期中成绩均采用笔试考核，分别占题型为填空、判断、选择、计算，主要考核学生对基础知识的理解和运用。平时成绩包括作业成绩、出勤、课堂表现等。这种考核方式只注重对学生理论学习能力的考核，而忽略了对学生动手技能和实践能力，不能全面反映出学生能力、素质和学习效果。导致学生学习积极性不高，提高自身知识、能力、素质的动力不足，学习以应付为主，考试前死记硬背，不利于学生综合素质的培养和提高。

项目式一体化教学根据学生对各阶段项目的完成情况，从知识、能力和素质方面进行考核，注重学生自主学习能力、实作技能和情感态度等方面的评价，从而充分调动学生学习积极性，促进学生知识能力和综合素质全面发展。采用的考核方式为“学生期评成绩=60%过程性考核成绩+20%实作考核成绩+20%期末成绩”。过程过程性考核是指：在6个项目学习的过程中，教师根据项目完成情况对学生进行评分（评分标准如表3所示），主要考核学生的学习能力、实践能力和态度情感。实作考核是指：在学期末，教师从6个教学项目中分别选出一个实验任务单元，学生在实验室中随机抽取一个来作为实作考试题目，在规定时间完成考核，教师根据学生实际操作情况评分（评分标准如表4所示），主要考核学生的动手能力和对处理实际问题的能力。期末成绩是指：在学期末笔试闭卷考试，主要考核学生对理论知识的掌握情况和运用知识分析问题的能力。

三、改革的特色和效果

（一）项目牵引，提升兴趣。解决电路分析基础课程教学中知识点多、内容抽象、教学过程枯燥、学生学习积极性不高、学习兴趣不足等问题。通过项目的引入，让电路知识变得具体，通过“教、学、做、思”一体化教学的有机结合，丰富课堂教学内容，调动学生的学习积极性和求知欲。

（二）理实结合，锻炼能力。解决学生学习中理论与实践相脱节的问题，使学生具备从事本专业职业工种必需的电工通用技术基础知识、基本方法和基本技能，让学生能把抽象的电路知识和具体实物电路、电子产品相联系，在教学中把理论与实践有机地结合起来，遵循知识来源于实践，并用理论指导实践，提高解决实际问题的综合能力。

（三）针对训练，强化技能。解决学生电子元器件识别检测、电工仪器仪表使用操作、实际电路的分析等方面技能和素质欠缺的问题，加大对学生实践应用能力和创新思维的培养力度。

【参考文献】

[1]李传珊，刘永军.电工基础[M].北京：电子工业出版社，2009

[2]梁毅娟.高职计算机网页编程类课程项目化改革探究[J].广西教育，2015（6）

[3]刘芬，李雅静.“电路分析基础”课程考核方式的改革与实践[J].教育教学论坛，2016（1）

[4]张天瑜.《电路分析》课程教学内容及方法的改革研究[J].湖北广播电视大学学报，2012（4）

【作者简介】王艳华（1983— ），女，云南弥勒人，柳州铁道职业技术学院讲师，硕士，研究方向：电工电子教学。

电路分析课程 篇12

关键词：《电路分析基础》,解题技能,叠加原理,教学质量

《电路分析基础》课程作为电气与电子信息类专业的技术基础课, 是学生学习电类专业的第一门课程, 是其他课的入门课程。由于高职生层次及基础有差异, 在学习上及教授上难度都较大, 在教学过程中, 发现一些学生对知识点理解不够透彻全面, 只记住了孤立的结论, 不能将各个知识点联系起来, 对所学过的知识没有迁移能力, 没有形成技能, 下面结合自己的教学实践谈点提高教学质量的体会。

1. 采用分层次教学, 树立学习信心

学期初摸底, 掌握学情, 做到“因生施教”, 树立学好本门课的信心。根据学生基础进行分层次授课, 分为试点班、文科班、单招班、普通理科班, 授课中由定量到定性引领学生, 逐渐培养学生会预习、会总结、会将知识点进行迁移的能力, 增强学生的学习信心, 提高本门课的教学质量。根据学生的特点采用不同的教学方法、手段, 尽力达到相同的教学目标。如:单招班, 学生爱说、好动, 对于抽象知识根本不接受, 即使启发了也不动脑, 学习习惯、能力没有形成。在实践中以实验为载体, 在教法上, 多探讨本门课程教学技巧, 降低学习起点, 减少学习难度, 多联系专业所需电工与电子知识, 调动学生学习兴趣, 个别抽象电路理论, 用直观形象的实验得出结论, 再用简单、直接通俗的语言定性说明知识, 再由实验数据及过程帮助学生理解, 对于单招生实验敢操作, 用实验来增强学习兴趣, 平时多讲例题, 多总结作业, 强化知识点的应用, 及时收缴、批改作业, 对于问题及时纠正反馈, 让学生知道错的原因, 真正掌握知识, 期末复习到位, 试题题型要多样, 以基本知识点、实际应用为基础, 减少补考率增强学习信心。

教师对基础差的同学多鼓励、多肯定, 凡是学生问的知识都耐心认真解答, 哪怕是初中知识, 让学生有信心和勇气, 相信自己能行, 能学会。

2. 用实验降低学习难度

设计演示实验、学生分组实验、通过实验过程, 帮助学习、理解, 如:基尔霍夫定律、叠加原理、戴维南定理、诺顿定理, 用通俗易懂语言、简明的图形, 定量说明先有直观表象, 然后在实验基础上, 得出结论, 再分析讲解实验结论即得出定理内容, 学生感兴趣。如果直接讲解理论, 虽然准备了许多, 学生觉得难, 反而教学效果不好, 尤其用戴维南定理解题, 基础差的学生更理解不了, 个别就放弃了。以“叠加原理”为例来说明通过分析实验数据帮助学生理解掌握知识的过程, 电路图略, 实验数据如表1所示。

从表1的测量数据, 得出I1 (U1单独作用) =8.69m A;I1 (U2单独作用) =-1.19m A, I1 (U1、U2共同作用) =7.55m A, 即7.55≈8.69+ (-1.19) =7.50因此, 从数据中知道线性电路的叠加性。

学生先做完所有的验证性实验, 使他们从思想上真正地接受这些结论, 然后, 启发他们进行一些自己的改造, 设计一些简单的电路, 进行电路仿真试验, 从而激发学生对电路分析基础课的兴趣。再如:讲暂态分析的暂态 (过渡过程) 的概念之前, 安排一个RC电路的充放电实验, 给学生一个感性认识, 并让学生了解, 哪些参量的改变将影响充放电的速度 (或时间) 。通过这个实验, 不但加深了概念的理解, 而且提高了学生学习的兴趣。

3. 用习题课强化形成解题技能

在习题课上要引导学生对每个定理进行类比, 搞清定理使用的条件, 对相近知识点要注意它们推导过程中的差异, 牢记共性, 区分不同, 在认知结构上理解并记忆所学内容。

具体学习步骤是要先学会对电阻性电路的分析, 其为电路分析奠定基础, 电阻性电路分析方法, 最基本是欧姆定律、基尔霍夫定律、支路电流法、网孔分析法、节点电位法。为了更好地简化电路和更灵活地处理电阻性电路的任何问题, 再掌握常用的电路定理:叠加原理、齐次定理、戴维宁定理、诺顿定理和最大功率传输定理。其次是对动态元件 (电容、电感) 电路分析, 列动态电路方程时, 欧姆定律、基尔霍夫定律是列写方程的依据, 只要我们在遇到电容、电感时, 写出它们之间的微分关系或积分关系, 再用三要素法来处理激励为直流时一阶电路的零输入、零状态、全响应。

对于用相量法分析正弦稳态电路, 要学会相量法, 建立阻抗和导纳的概念, 列出了KCL、KVL和欧姆定律的相量形式, 由于它们与直流电路分析中所用的公式在形式上完全相同, 直接用直流电路的分析方法, 例如, 网孔法、结点法、叠加原理、戴维宁定理等, 学生具备知识点迁移能力, 形成解题技能。

习题以精讲多练为原则, 精讲, 是指对重要的概念和定理及相关知识点要讲深、讲透, 多练, 是指在解题思路上要勤于练习, 课上要求学生记笔记, 课后多作练习, 学会一题多解。用典型例题串线, 使所学内容清晰连续, 易于理解, 加强了对知识点的衔接和对知识整体把握, 及时反馈, 强化解题方法, 总结积累形成初步技能。

4. 用网络教学资源帮助学习