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電路分析與設(shè)計(jì)

時(shí)間:2023-10-15 15:34:44

開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇電路分析與設(shè)計(jì),希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進(jìn)步。

電路分析與設(shè)計(jì)

第1篇

引言

TOPSwitch是美國功率集成公司(PI)于20世紀(jì)90年代中期推出的新型高頻開關(guān)電源芯片,是三端離線PWM開關(guān)(Three?terminalofflinePWMSwitch)的縮寫。它將開關(guān)電源中最重要的兩個(gè)部分——PWM控制集成電路和功率開關(guān)管MOSFET集成在一塊芯片上,構(gòu)成PWM/MOSFET合二為一集成芯片,使外部電路簡(jiǎn)化,其工作頻率高達(dá)100kHz,交流輸入電壓85~265V,AC/DC轉(zhuǎn)換效率高達(dá)90%。對(duì)200W以下的開關(guān)電源,采用TOPSwitch作為主功率器件與其他電路相比,體積小、重量輕,自我保護(hù)功能齊全,從而降低了開關(guān)電源設(shè)計(jì)的復(fù)雜性,是一種簡(jiǎn)捷的SMPS(SwitchModePowerSupply)設(shè)計(jì)方案。

TOPSwitch系列可在降壓型,升壓型,正激式和反激式等變換電路中使用。但是,在現(xiàn)有的參考文獻(xiàn)以及PI公司提供的設(shè)計(jì)手冊(cè)中,所介紹的都是用TOPSwitch制作單端反激式開關(guān)電源的設(shè)計(jì)方法。反激式變換器一般有兩種工作方式:完全能量轉(zhuǎn)換(電感電流不連續(xù))和不完全能量轉(zhuǎn)換(電感電流連續(xù))。這兩種工作方式的小信號(hào)傳遞函數(shù)是截然不同的,動(dòng)態(tài)分析時(shí)要做不同的處理。實(shí)際上當(dāng)變換器輸入電壓在一個(gè)較大范圍發(fā)生變化,和(或者)負(fù)載電流在較大范圍內(nèi)變化時(shí),必然跨越兩種工作方式,因此,常要求反激式變換器在完全能量和不完全能量轉(zhuǎn)換方式下都能穩(wěn)定工作。但是,要求同一個(gè)電路能實(shí)現(xiàn)從一種工作方式轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N工作方式,在設(shè)計(jì)上是較為困難的。而且,作為單片開關(guān)電源的核心部件高頻變壓器的設(shè)計(jì),由于反激式變換器中的變壓器兼有儲(chǔ)能、限流、隔離的作用,在設(shè)計(jì)上要比正激式變換器中的高頻變壓器困難,對(duì)于初學(xué)者來說很難掌握。筆者采用TOP225Y設(shè)計(jì)了一種單端正激式開關(guān)電源電路,實(shí)驗(yàn)證明該電路是切實(shí)可行的。下面介紹其工作原理與設(shè)計(jì)方法,以供探討。

1 TOPSwitch系列應(yīng)用于單端正激變換器中存在的問題

TOPSwitch的交流輸入電壓范圍為85~265V,最大電壓應(yīng)力≤700V,這個(gè)耐壓值對(duì)于輸入最大直流電壓Vmax=265×1.4=371V是足夠的,但應(yīng)用在一般的單端正激變換器中卻存在問題。

圖1是典型的單端正激變換器電路,設(shè)計(jì)時(shí)通常取NS=NP,Dmax<0.5(一般取0.4),按正激變換器工作過程,TOPSwitch關(guān)斷期間,變壓器初級(jí)的勵(lì)磁能量通過NS,D1,E續(xù)流(泄放)。此時(shí),TOPSwitch承受的最大電壓為

VDSmax≥2E=2Vmax=742V    (1)

大于TOPSwitch所能承受的最大電壓應(yīng)力700V,所以,TOPSwitch不能在一般通用的正激變換器中使用。

2 TOPSwitch在單端正激變換器中的應(yīng)用

由式(1)可知,TOPSwitch不能在典型單端正激變換器中應(yīng)用的關(guān)鍵問題,是其在關(guān)斷期間所承受的電壓應(yīng)力超過了允許值,如果能降低關(guān)斷期間的電壓應(yīng)力,使它小于700V,則TOPSwitch仍可在單端正激變換器中應(yīng)用。

2.1 電路結(jié)構(gòu)及工作原理

本文提出的TOPSwitch的單端正激變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖1所示。它與典型的單端正激變換器電路結(jié)構(gòu)完全相同,只是變壓器的去磁繞組的匝數(shù)為初級(jí)繞組匝數(shù)的2倍,即NS=2NP。

    TOPSwitch關(guān)斷時(shí)的等效電路如圖2所示。

若NS與NP是緊耦合,則,即

VNP=1/2VNS=1/2E    (2)

VDSmax=VNP+E=E=1.5×371

=556.5V<700V    (3)

2.2最大工作占空比分析

按NP繞組每個(gè)開關(guān)周期正負(fù)V·s平衡原理,有

VNPon(Dmax/T)=VNPoff[(1-Dmax)/T]    (4)

式中:VNPon為TOPSwitch開通時(shí)變壓器初級(jí)電壓,VNPon=E;

VNPoff為TOPSwitch關(guān)斷時(shí)變壓器初級(jí)電壓,VNPoff=(1/2)E。

解式(4)得

Dmax=1/3    (5)

為保險(xiǎn),取Dmax≤30%

2.3去磁繞組電流分析

改變了去磁繞組與初級(jí)繞組的匝比后,變壓器初級(jí)繞組仍應(yīng)該滿足A·s平衡,初級(jí)繞組最大勵(lì)磁電流為

im(t)|t=DmaxT=Ism=DmaxT=(E/Lm)DmaxT    (6)

式中:Lm為初級(jí)繞組勵(lì)磁電感。

當(dāng)im(t)=Ism時(shí),B=Bmax,H=Hmax,則去磁電流最大值為

Ism==(Hmaxlc/Ns)=1/2Ipm    (7)

式中:lc為磁路長(zhǎng)度;

Ipm為初級(jí)電流的峰值。

根據(jù)圖2(b)去磁電流的波形可以得到去磁電流的平均值和去磁電流的有效值Is分別為

下面討論當(dāng)NP=NS,Dmax=0.5與NP=NS,Dmax=0.3時(shí)的去磁電流的平均值和有效值。設(shè)上述兩種情況下的Hmax或Bmax相等,即兩種情況下勵(lì)磁繞組的安匝數(shù)相等,則有

Im1NP1=Im2NP2    (10)

式中:NP1為Dmax=0.5時(shí)的勵(lì)磁繞組匝數(shù);

NP2為Dmax=0.3時(shí)的勵(lì)磁繞組匝數(shù);

設(shè)Lm1及Lm2分別為Dmax=0.5和Dmax=0.3時(shí)的初級(jí)繞組勵(lì)磁電感,則有

Im1=E/Lm1×0.5T為Dmax=0.5時(shí)的初級(jí)勵(lì)磁電流;

Im2=E/Lm2×0.3T為Dmax=0.3時(shí)的初級(jí)勵(lì)磁電流。

由式(10)及Lm1,Lm2分別與NP12,NP22成正比,可得兩種情況下的勵(lì)磁繞組匝數(shù)之比為

(NP1)/(NP2)=0.5/0.3

及(Im1)/(Im2)=(Np2)/(Np1)=0.3/0.5    (12)

當(dāng)NS1=NP1時(shí)和NS2=2NP2時(shí)去磁電流最大值分別為

Ism1=Im1=Im    (13)

Ism2=Im2=(0.5/0.6)Im    (14)

將式(10)~(14)有關(guān)參數(shù)代入式(8)~(9)可得到,當(dāng)Dmax=0.5時(shí)和Dmax=0.3時(shí)的去磁電流平均值及與有效值Is1及Is2分別為

Is1=1/4Im  ImIs1=0.408Im(Dmax=0.5)

Is2≈0.29ImIs2=0.483Im(Dmax=0.3)

從計(jì)算結(jié)果可知,采用NS=2NP設(shè)計(jì)的去磁繞組的電流平均值或有效值要大于NS=NP設(shè)計(jì)的去磁繞組的電流值。因此,在選擇去磁繞組的線徑時(shí)要注意。

3 高頻變壓器設(shè)計(jì)

由于外圍電路元件少,該電源設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是高頻變壓器,下面給出其設(shè)計(jì)方法。

3.1 磁芯的選擇

按照輸出Vo=15V,Io=1.5A的要求,以及高頻變壓器考慮6%的余量,則輸出功率Po=1.06×15×1.5=23.85W。根據(jù)輸出功率選擇磁芯,實(shí)際選取能輸出25W功率的磁芯,根據(jù)有關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè)選用EI25,查表可得該磁芯的有效截面積Ae=0.42cm2。

3.2 工作磁感應(yīng)強(qiáng)度ΔB的選擇

ΔB=0.5BS,BS為磁芯的飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度,由于鐵氧體的BS為0.2~0.3T,取ΔB=0.15T。

3.3 初級(jí)繞組匝數(shù)NP的選取

選開關(guān)頻率f=100kHz(T=10μs),按交流輸入電壓為最低值85V,Emin≈1.4×85V,Dmax=0.3計(jì)算則

 

取NP=53匝。

3.4 去磁繞組匝數(shù)NS的選取

取NS=2NP=106匝。

3.5 次級(jí)匝數(shù)NT的選取

輸出電壓要考慮整流二極管及繞組的壓降,設(shè)輸出電流為2A時(shí)的線路壓降為7%,則空載輸出電壓VO0≈16V。

取NT=24匝。

3.6 偏置繞組匝數(shù)NB的選取

取偏置電壓為9V,根據(jù)變壓器次級(jí)伏匝數(shù)相等的原則,由16/24=9/NB,得NB=13.5,取NB=14匝。

3.7 TOPSwitch電流額定值ICN的選取

平均輸入功率Pi==28.12W(假定η=0.8),在Dmax時(shí)的輸入功率應(yīng)為平均輸入功率,因此Pi=DmaxEminIC=0.3×85×1.4×IC=28.12,則IC=0.85A,為了可靠并考慮調(diào)整電感量時(shí)電流不可避免的失控,實(shí)際選擇的TOPSwitch電流額定值至少是兩倍于此值,即ICN>1.7A。所以,我們選擇ILIMIT=2A的TOP225Y。

4 實(shí)驗(yàn)指標(biāo)及主要波形

輸入AC220V,頻率50Hz,輸出DCVo=15(1±1%)V,IO=1.5A,工作頻率100kHz,圖3及圖4是實(shí)驗(yàn)中的主要波形。

圖3中的1是開關(guān)管漏源電壓VDS波形,2是輸入直流電壓E波形,由圖可知VDS=1.5E;圖4中的1是開關(guān)管漏源電壓VDS波形,2是去磁繞組電流is波形,實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論分析是完全吻合的。

第2篇

【關(guān)鍵詞】電路分析; 課程實(shí)驗(yàn); 改革

【中圖分類號(hào)】G642【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A【文章編號(hào)】1672-5158(2013)02-0247-01

《電路分析》課程是電類相關(guān)專業(yè)電子技術(shù)方面入門性質(zhì)的技術(shù)基礎(chǔ)課,也是培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力的重要課程,在電類相關(guān)專業(yè)的發(fā)展中具有重要地位。電路分析實(shí)驗(yàn)對(duì)培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)辨證思維能力,樹立理論聯(lián)系實(shí)際的科學(xué)觀點(diǎn)和提高學(xué)生分析問題、加深理解電路的基本理論知識(shí)、掌握基本實(shí)驗(yàn)測(cè)試技能、養(yǎng)成良好的實(shí)驗(yàn)操作習(xí)慣和培養(yǎng)解決工程實(shí)際問題的能力具有重要的作用。

電路分析課程是電類本科生接觸到的第一門專業(yè)課,對(duì)電路分析課程實(shí)驗(yàn)進(jìn)行教學(xué)改革,提高教學(xué)水平,將對(duì)學(xué)生對(duì)所學(xué)專業(yè)的理解以及未來的發(fā)展起到重要的作用,必須進(jìn)行深入的探索與實(shí)踐。

一、 電路分析課程實(shí)驗(yàn)存在許多問題

1、 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容多少年不變, 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容單一。電路分析實(shí)驗(yàn)課的大部分內(nèi)容都是對(duì)經(jīng)典理論的驗(yàn)證, 實(shí)驗(yàn)線路過于簡(jiǎn)單, 學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力差, 高分低能的現(xiàn)象十分普遍。

2、 由于采用實(shí)驗(yàn)箱作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象, 學(xué)生按照老師預(yù)先準(zhǔn)備好的線路插線, 做完實(shí)驗(yàn)后學(xué)生仍然不知道做實(shí)驗(yàn)的原理、為什么要這樣插線和不知道測(cè)量的結(jié)果是否正確。

3、 由于采用統(tǒng)一的電路或?qū)嶒?yàn)內(nèi)容, 使優(yōu)秀的學(xué)生沒有發(fā)揮的空間。忽略個(gè)性, 導(dǎo)致大學(xué)生個(gè)性不突出, 缺乏創(chuàng)新性思維。

4、 實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)少, 學(xué)生動(dòng)手機(jī)會(huì)少。

5、 實(shí)驗(yàn)手段落后, 計(jì)算機(jī)仿真的內(nèi)容要加強(qiáng)。

二、改革方法

1、 構(gòu)建實(shí)驗(yàn)教學(xué)保障體系是強(qiáng)化智能培養(yǎng)的基礎(chǔ)

實(shí)驗(yàn)教學(xué)要達(dá)到預(yù)期的培養(yǎng)目標(biāo),必須從制度和條件上予以保障。加強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)室建設(shè)和管理,促使電路分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)健康、規(guī)范發(fā)展。

(1) 加大經(jīng)費(fèi)投入,改善實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新條件借助基礎(chǔ)課教學(xué)實(shí)驗(yàn)室評(píng)估的機(jī)遇,本著以評(píng)促建,重在建設(shè),改善實(shí)驗(yàn)設(shè)施與環(huán)境的原則。組建了現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)教學(xué)新模式,滿足一人一組的標(biāo)準(zhǔn),強(qiáng)化了學(xué)生的動(dòng)手能力、思維能力的培養(yǎng)和訓(xùn)練,實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境煥然一新。在教育部基礎(chǔ)課教學(xué)實(shí)驗(yàn)室評(píng)估中,被評(píng)為一類基礎(chǔ)課教學(xué)實(shí)驗(yàn)室。

(2) 建立實(shí)驗(yàn)考核制度。電路分析開設(shè)的全部實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,采用5級(jí)記分制,即優(yōu)秀、良好、中等、及格和不及格。學(xué)生必須完成教學(xué)大綱規(guī)定的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,并取得及格以上成績(jī)者,方可獲得1 學(xué)分。實(shí)驗(yàn)課的考核要體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的特點(diǎn),規(guī)定實(shí)驗(yàn)成績(jī)有兩部分組成:一是平時(shí)實(shí)驗(yàn)表現(xiàn)(預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書、儀表的合理使用、接線整齊正確、實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)態(tài)度);二是實(shí)驗(yàn)報(bào)告(書寫、作圖、數(shù)據(jù)正確完整,思考題回答,按時(shí)完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告),兩部分各占50%,對(duì)不及格者,讓其跟下屆學(xué)生重修。一次無故曠課者,不給本門實(shí)驗(yàn)課程的成績(jī)。

2、 注重課程銜接

注重與前后課程的銜接, 提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果, 在有限的課時(shí)內(nèi), 使得實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果最大化.在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中, 5示波器的使用6這個(gè)實(shí)驗(yàn)是一個(gè)重要的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn), 通過該實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚴箤W(xué)生熟悉示波器的基本使用.如果學(xué)生在先進(jìn)行完這個(gè)實(shí)驗(yàn)以后, 再進(jìn)行5RC 一階電路響應(yīng)測(cè)試6和5RC 二階電路動(dòng)態(tài)響應(yīng)研究6兩個(gè)實(shí)驗(yàn), 無疑將會(huì)起到事半功倍的效果. 由于學(xué)生對(duì)示波器的使用方法已經(jīng)較為了解, 老師不需要再專門講解示波器相關(guān)知識(shí), 因而可以節(jié)約實(shí)驗(yàn)課時(shí), 提高實(shí)驗(yàn)效率. 通過這兩個(gè)實(shí)驗(yàn), 也可以使得學(xué)生進(jìn)一步鞏固和掌握示波器的用法。

同時(shí), 我們也注意使電路分析實(shí)驗(yàn)課程在內(nèi)容上與后續(xù)課程保持良好的銜接. 例如: 對(duì)于電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)的學(xué)生, 我們使得實(shí)驗(yàn)內(nèi)容盡量與后續(xù)的工廠供電, 電力系統(tǒng)分析等課程保持延續(xù)性. 為此,我們鼓勵(lì)學(xué)生大膽嘗試5三相負(fù)載的研究6,5電力系統(tǒng)輸送線路的最大功率確定6等與電氣工程相關(guān)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目. 而對(duì)于電子信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的學(xué)生, 我們則更多要求學(xué)生嘗試受控源的研究等與電子信息技術(shù)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。

3、增加Multisim10仿真訓(xùn)練。幾乎每個(gè)開設(shè)的實(shí)驗(yàn)都包括Multisim10仿真訓(xùn)練與實(shí)際訓(xùn)練兩個(gè)部分。根據(jù)實(shí)際情況自行選擇,如果某些專業(yè)學(xué)時(shí)有限,教師演示仿真部分,學(xué)生完成實(shí)訓(xùn)部分;在學(xué)時(shí)充裕的情況下,讓學(xué)生先完成仿真部分的內(nèi)容,再進(jìn)行實(shí)訓(xùn),通過仿真和實(shí)訓(xùn)相互印證,利用該軟件進(jìn)行理論分析,并和實(shí)測(cè)對(duì)比,發(fā)現(xiàn)“理論與實(shí)踐”的差別,培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐意識(shí)。

4、 儀器儀表的使用擴(kuò)展。實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)中,正確選用儀器儀表非常重要,對(duì)測(cè)量結(jié)果和分析有較大的影響。因此,對(duì)于常用儀器儀表,我們每種儀表至少對(duì)兩種型號(hào)講解,把使用范圍擴(kuò)大,讓學(xué)生能正確使用不同型號(hào)的儀器儀表來適應(yīng)不同的實(shí)驗(yàn)要求,達(dá)到最佳的實(shí)驗(yàn)效果。

5、 開放實(shí)驗(yàn)

充分利用我校的開放實(shí)驗(yàn)室,鼓勵(lì)和調(diào)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)進(jìn)實(shí)驗(yàn)室,充分發(fā)揮他們的潛力和創(chuàng)造力,提高動(dòng)手能力和解決問題的能力。為此也設(shè)計(jì)了多項(xiàng)開放實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,如:電感的制作;二極管、三極管等器件的特性測(cè)量;PWM信號(hào)經(jīng)RC濾波后的輸出信號(hào)觀察及其與占空比的關(guān)系等等。

6、 加大設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的比例

電路分析的實(shí)驗(yàn)教學(xué)可分為以下3 類:(1)電路的基本概念和定律;(2) 電路分析常用定律與相關(guān)電路的驗(yàn)證;(3) 綜合與設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。前兩類實(shí)驗(yàn)都比較簡(jiǎn)單直觀,易于理解且實(shí)驗(yàn)?zāi)康拿鞔_,而第三類實(shí)驗(yàn)一般在電路分析課程全部講授完畢后進(jìn)行,其目的在于對(duì)整個(gè)課程進(jìn)行總結(jié)。學(xué)生根據(jù)給定的題目,或者自擬題目,查閱資料,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟,進(jìn)行實(shí)驗(yàn),寫出實(shí)驗(yàn)報(bào)告。實(shí)驗(yàn)的主要目的是培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力,每個(gè)實(shí)驗(yàn)都有很多的邏輯思維,通過實(shí)驗(yàn)操作,總結(jié)提煉,使思維方式得到升華。因此,在完成傳統(tǒng)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,適當(dāng)?shù)丶哟笤O(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的比例,不僅可以更好地調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性和創(chuàng)造性,而且也讓學(xué)生有更多的自主發(fā)揮的空間。

7、科技創(chuàng)新

培訓(xùn)學(xué)生參加各類競(jìng)賽,如全國的大學(xué)生電子競(jìng)賽。鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)參加指導(dǎo)教師的科研立項(xiàng)以及申報(bào)學(xué)校的科技創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,如簡(jiǎn)易脈搏檢測(cè)儀、基于FPGA的彩燈控制器電路、數(shù)字式溫濕度計(jì)等。

三、結(jié)束語

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是把知識(shí)轉(zhuǎn)化為能力的主要方式之一。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的更新, 實(shí)現(xiàn)了理論與實(shí)驗(yàn)結(jié)合、硬件與軟件結(jié)合、電路分析與設(shè)計(jì)結(jié)合并增強(qiáng)了每個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的綜合知識(shí)的應(yīng)用。實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法的改革, 實(shí)現(xiàn)從被動(dòng)學(xué)習(xí)環(huán)境向自主學(xué)習(xí)環(huán)境的轉(zhuǎn)變。電路分析實(shí)驗(yàn)的教學(xué)改革有利于提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力和培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)。為進(jìn)一步學(xué)習(xí)專業(yè)理論和專業(yè)技能打下基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1] 王靜,邢冰冰,羅文,等.電路分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的實(shí)施[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理,2009,26(9):131-134

第3篇

【關(guān)健詞】電路分析;民族院校;教學(xué)改革

《電路分析》課程是高等學(xué)校電子與電氣信息類專業(yè)的重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。學(xué)習(xí)本課程首先要求學(xué)生具備必要的電磁學(xué)和數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)。《電路分析》課程以分析電路中的電磁現(xiàn)象,研究電路的基本規(guī)律及電路的分析方法為主要內(nèi)容。該課程理論嚴(yán)密、邏輯性強(qiáng),有廣闊的工程背景。通過本課程的學(xué)習(xí),對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力、分析計(jì)算能力、實(shí)驗(yàn)研究能力和科學(xué)歸納能力都有重要的作用。通過本課程的學(xué)習(xí),能夠使學(xué)生掌握電路的基本理論知識(shí)、電路的基本分析方法和初步的實(shí)驗(yàn)技能,為進(jìn)一步學(xué)習(xí)電路理論打下初步的基礎(chǔ),為學(xué)習(xí)后續(xù)課程準(zhǔn)備必要的電路知識(shí)。《電路分析》是強(qiáng)電和弱電的結(jié)合點(diǎn),因而所有電類的專業(yè)都要學(xué)習(xí)這門課程。

作為一所民族類院校,民族學(xué)院開設(shè)了電子信息專業(yè)、通信工程專業(yè)、計(jì)算機(jī)科學(xué)專業(yè),學(xué)生分為區(qū)內(nèi)(自治區(qū)生源)和區(qū)外兩部分。區(qū)內(nèi)學(xué)生普遍存在數(shù)學(xué)物理基礎(chǔ)差的弱點(diǎn),在學(xué)習(xí)本門課程時(shí)常常存在很大障礙。如何對(duì)民族院校的《電路分析》課程進(jìn)行教學(xué)改革,是提高教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵。

根據(jù)電子教研室老師多年的教學(xué)實(shí)踐和探索,同時(shí)借鑒其它民族兄弟院校近年來在該門課程教學(xué)改革所取得的成果和經(jīng)驗(yàn),對(duì)民族院校中尤其是少數(shù)民族班級(jí)教學(xué)過程中改革課堂教學(xué)的一些方法和體會(huì)進(jìn)行闡述[1-2]。以下是在教學(xué)過程中采用的具體改革措施和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn):

1.選擇合適教材,選取合適內(nèi)容

在民族院校的教學(xué)過程中,尤其是區(qū)內(nèi)班級(jí),一本合適的教材特別重要。對(duì)于教材的選取,我們主要考慮了以下幾個(gè)因素:一是內(nèi)容體系基本要適應(yīng)《電路分析》課程教學(xué)計(jì)劃;二是教材難度要與區(qū)內(nèi)學(xué)生接受能力相適應(yīng);三是語言風(fēng)格要通俗易懂,不易選取專業(yè)術(shù)語過多、語言生澀冗長(zhǎng)的教材。由西安電子科技大學(xué)出版社出版,張永瑞編著的《電路分析基礎(chǔ)》全書共分7章,在內(nèi)容上包括了電路的基本概念和定律、電路的基本分析方法、常用的電路定理、動(dòng)態(tài)電路的時(shí)域分析、正弦穩(wěn)態(tài)電路分析、互感與理想變壓器、電路的頻響應(yīng)等。本書與當(dāng)前國內(nèi)許多民族院校對(duì)該課程內(nèi)容的取舍上的做法基本一致[3],同時(shí)又具備以下優(yōu)點(diǎn):對(duì)于基本概念的講述比較清楚,易于少數(shù)民族學(xué)生接受理解;對(duì)基本分析方法的講解比較透徹,步驟明確,易于學(xué)生掌握;習(xí)題難度適中,便于學(xué)生練習(xí)。通過近幾屆學(xué)生的使用,普遍反映良好。在講授的過程中,受制于課時(shí)的限制,對(duì)具體的知識(shí)點(diǎn)我們還做了一定的側(cè)重,例如在講授動(dòng)態(tài)電路的時(shí)域分析時(shí),重點(diǎn)講授了一階RC電路的零輸入響應(yīng)與零狀態(tài)響應(yīng),而對(duì)于一階RL電路的零輸入響應(yīng)與零狀態(tài)響應(yīng),要求學(xué)生課下對(duì)照學(xué)習(xí),并將推導(dǎo)過程及結(jié)果作為課下作業(yè)上交。通過對(duì)幾屆學(xué)生觀察,都能夠很好的掌握這兩部分內(nèi)容,我們還根據(jù)學(xué)生接受能力以及數(shù)學(xué)功底舍棄了二階電路分析等知識(shí)點(diǎn)。

2.強(qiáng)化概念,弱化計(jì)算

《電路分析》課程概念定理較多,而這些概念定理又往往是該門課程的核心,在講授這些概念定理的時(shí)候,需要任課教師立足這些基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn),突出教學(xué)重點(diǎn)。在純電阻電路分析部分,主要有三種分析方法:支路電流法、節(jié)點(diǎn)電壓法、網(wǎng)孔電流法。不管哪一種分析方法,都需要列出方程組并進(jìn)行求解,目前大部分教材中對(duì)該類方程組的求法主要集中在代入法求解和行列式法求解。行列式法求解需要前期開設(shè)有《線性代數(shù)》課程,而我校目前情況是未開設(shè)該課程,往往需要任課教師臨時(shí)補(bǔ)充講授這部分知識(shí),由于課時(shí)的限制又使得學(xué)生處于一知半解的狀態(tài)。代入法求解雖屬初等代數(shù)的范疇,但計(jì)數(shù)量往往較大,尤其是當(dāng)未知量增多的情況下。如何使學(xué)生不將精力耗費(fèi)在數(shù)學(xué)計(jì)算上,而重點(diǎn)掌握這些概念定理及分析方法,便成為我們一直思索的問題。我們參閱了國外的一些教材[4],發(fā)現(xiàn)國外的教材往往更強(qiáng)調(diào)計(jì)算器的應(yīng)用,即將繁瑣的計(jì)算量交給計(jì)算器來完成,使學(xué)生從枯燥的計(jì)算中脫離出來。在最近的兩屆學(xué)生當(dāng)中,我們?cè)黾恿擞?jì)算器求解行列式的學(xué)習(xí),學(xué)生普遍能夠很好掌握,學(xué)生的負(fù)擔(dān)也相應(yīng)地減輕了不少,對(duì)分析方法的掌握更加透徹熟練。

3.培養(yǎng)學(xué)生的好奇心與求知欲

好奇心與求知欲是創(chuàng)造性思維的前提,好奇心主要是指人對(duì)新異事物往往會(huì)產(chǎn)生好奇并進(jìn)行進(jìn)一步探究的一種心理傾向。求知欲有時(shí)又稱之為認(rèn)識(shí)興趣,它是好奇心的進(jìn)一步升華,是人渴望獲得知識(shí)的一種心理狀態(tài)。好奇心和求知欲是學(xué)生主動(dòng)觀察事物、進(jìn)行創(chuàng)造性思維的內(nèi)部動(dòng)因。少數(shù)民族學(xué)生雖然理論基礎(chǔ)薄弱,但好奇心強(qiáng),喜歡提問題。這時(shí)候作為任課老師不要因?qū)W生問題的簡(jiǎn)單或幼稚而態(tài)度漠然,進(jìn)而打消了學(xué)生的積極性,因此教師在教學(xué)過程中要?jiǎng)?chuàng)造條件,積極促進(jìn)學(xué)生好奇心、求知欲的發(fā)展。

4.實(shí)踐教學(xué)與理論教學(xué)并重

《電路分析》是一門理論性很強(qiáng)的專業(yè)基礎(chǔ)課,但不可忽視實(shí)踐教學(xué)的作用[5]。實(shí)踐教學(xué)是《電路分析》課程教學(xué)中非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié),有利于培養(yǎng)學(xué)生工程應(yīng)用素養(yǎng),是課堂理論教學(xué)的延伸和補(bǔ)充。因此在理論教學(xué)的同時(shí),我們還加強(qiáng)了實(shí)踐教學(xué)。為了加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)的效果,以電子教研室為主導(dǎo),我們創(chuàng)建了電子工藝實(shí)訓(xùn)實(shí)驗(yàn)室和民族學(xué)院大學(xué)生電子設(shè)計(jì)工作室,并由學(xué)生自發(fā)組建大學(xué)生電子興趣小組,積極吸引學(xué)生參與各項(xiàng)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)和電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽。我們發(fā)現(xiàn)少數(shù)民族學(xué)生更愿意動(dòng)手,團(tuán)結(jié)意識(shí)更強(qiáng)。在2013年全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽中,旦增平措同學(xué)很好的完成了電路焊接及撰寫設(shè)計(jì)報(bào)告的任務(wù)。全隊(duì)的作品“四旋翼自主控制飛行器”獲得了陜西賽區(qū)一等獎(jiǎng)和全國二等獎(jiǎng)的好成績(jī)。成績(jī)的取得又增加了少數(shù)民族學(xué)生的信心和學(xué)習(xí)熱情。越來越多的少數(shù)民族學(xué)生加入了電子興趣小組并走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室參與各項(xiàng)競(jìng)賽活動(dòng)。因此,在民族院校當(dāng)中,應(yīng)該將實(shí)踐教學(xué)提到理論教學(xué)同等的地位,這樣才能發(fā)揮少數(shù)民族學(xué)生愛好動(dòng)手的優(yōu)點(diǎn),培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維,提高理論教學(xué)的質(zhì)量。

總之,《電路分析》作為電類專業(yè)學(xué)生接觸的第一門專業(yè)基礎(chǔ)課,雖然從教學(xué)內(nèi)容看起來,教學(xué)難度并不大,但對(duì)于數(shù)學(xué)基礎(chǔ)薄弱的少數(shù)民族學(xué)生來說,如何使其接受電路的基本定理及概念并掌握電路分析方法,為后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)仍然是具有一定的挑戰(zhàn)性。這就要求民族院校教師更深刻理解這門課程的教學(xué)規(guī)律,并結(jié)合民族院校學(xué)生的特點(diǎn),進(jìn)一步改進(jìn)自己的教學(xué)方法,從而教好這門課程,為少數(shù)民族邊疆地區(qū)培養(yǎng)合格的電子通信專業(yè)技術(shù)人才。

參考文獻(xiàn)

[1]牧仁.民族院校電子專業(yè)人才培養(yǎng)方案的研究與思考[J].內(nèi)蒙古民族大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2014,29(2):237-239.

[2]劉向春,洪小葉,鈕金真.民族院校電子類實(shí)驗(yàn)示范中心的建設(shè)與發(fā)展[J]. 中央民族大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2011,20(3):81-85.

[3]張永瑞.電路分析基礎(chǔ)[M].西安:西安電子科技大學(xué)出版社(第3版),2006.

[4]Thomas L.Floyd.電路分析基礎(chǔ)[M].北京:電子工業(yè)出版社(第7版),2005.

第4篇

關(guān)鍵字:電路分析;Matlab;電路理論

1 引言

電路分析是電子專業(yè)的第一門專業(yè)基礎(chǔ)課,不僅為后繼課程提供了深厚的基礎(chǔ)理論,也為復(fù)雜電路的分析和計(jì)算提供了很多電路分析的方法[1],但這僅僅是一些分析方法,要用這些方法真正解決實(shí)際問題,計(jì)算一些較復(fù)雜和程數(shù)量較多的電路,用人工計(jì)算不僅費(fèi)時(shí)而且容易出錯(cuò)。因此我們希望在電路分析教學(xué)中引入計(jì)算機(jī)數(shù)值計(jì)算的方法,使學(xué)生在學(xué)到電路知識(shí)的同時(shí),能夠初步掌握解決問題的科學(xué)手段和培養(yǎng)起基本的科研能力,提高電路分析的教學(xué)效果和學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

MATLAB是一種使用簡(jiǎn)便的工程計(jì)算語言, 憑借其強(qiáng)大的矩陣運(yùn)算能力、簡(jiǎn)便的繪圖功能、可視化的仿真環(huán)境以及豐富的算法工具箱, 已成為科研和工程技術(shù)人員的有力開發(fā)工具。在國內(nèi)也有越來越多的科技工作者參加到學(xué)習(xí)和倡導(dǎo)把MATLAB語言應(yīng)用到電路分析中,近幾年來其發(fā)展尤為迅速[2-4],所以把MATLAB應(yīng)用到電路分析教學(xué)中去將更好的培養(yǎng)在校學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。

2 Matlab在穩(wěn)態(tài)電路中的應(yīng)用

復(fù)雜電路中的節(jié)點(diǎn)數(shù)和回路數(shù)越多,要求解的線性方程組的元數(shù)也就越多,不僅計(jì)算復(fù)雜,而且容易出錯(cuò)。運(yùn)用MATLAB的矩陣運(yùn)算,可使這一問題得到較好解決。現(xiàn)舉例來說明Matlab在直流穩(wěn)態(tài)電路和正弦穩(wěn)態(tài)電路中的應(yīng)用。

解:首先建立數(shù)學(xué)模型

在原含源一端口電路的b、o端子間外加一個(gè)正弦電流源Ib,如圖3所示。

對(duì)圖3應(yīng)用結(jié)點(diǎn)電壓法,并以o點(diǎn)為參考結(jié)點(diǎn),則有如下方程組:

其中

整理以上方程,并轉(zhuǎn)換成形如AX =BU的矩陣方程形

整理以上方程,并轉(zhuǎn)換成形如AX =BU的矩陣方程形式為:

根據(jù)上式,可以設(shè)想,若令且 則可求得戴維南等效電源電壓 它就等于此時(shí)的 ;然后再令 將原電路(圖2)變成一個(gè)無源一端口,并設(shè)

代入上式即可求得戴維南等效阻抗,即 據(jù)此,可設(shè)計(jì)MATLAB程序如下。

應(yīng)用MATLAB語言編程如下:

X0=A\B* [US; 0]; %戴維南等效電源電壓UOC等于Ib=0,Is=2∠0°時(shí)的Ubo,是一個(gè)復(fù)數(shù)UOC=X0(2), uoc=abs(UOC), uang=angle(UOC)

X1=A\B* [0; 1]; %再令I(lǐng)s=0,并設(shè)Ib=1∠0°,求戴維南等效阻抗Zeq。

通過電路理論中的典型例子介紹了如何應(yīng)用MATLAB對(duì)穩(wěn)態(tài)電路進(jìn)行分析和計(jì)算。對(duì)于直流穩(wěn)態(tài)電路和正弦穩(wěn)態(tài)電路的分析方法都是直接利用MATLAB的矩陣來簡(jiǎn)化運(yùn)算,從而使得解答過程簡(jiǎn)單快捷。

3 Matlab在動(dòng)態(tài)電路中的應(yīng)用

在電路分析中,關(guān)于時(shí)間微分方程的求解也是相當(dāng)復(fù)雜和繁瑣的,對(duì)于動(dòng)態(tài)電路,特別是一般二階動(dòng)態(tài)電路的求解就更為復(fù)雜。如果利用MATLAB中的符號(hào)運(yùn)算功能對(duì)電路進(jìn)行分析計(jì)算,并將所得結(jié)果寫成標(biāo)準(zhǔn)的符號(hào)表達(dá)式,同時(shí)借助于MATLAB仿真軟件動(dòng)態(tài)地的演示復(fù)雜電路各參量的變化過程,可以使電路分析過程更準(zhǔn)確和直觀,從而加深對(duì)電路的理解和認(rèn)識(shí)。

利用MATLAB的dsolve函數(shù)來求解電路的微分方程(組),用diff函數(shù)求導(dǎo)數(shù),根據(jù)電壓(電流)求出電流(電壓),利用plot函數(shù)繪制電壓和電流的變化曲線,plot 是繪制二維圖形的最基本函數(shù),它是針對(duì)向量或矩陣的列來繪制曲線的。利用這些函數(shù)可以演示MATLAB在動(dòng)態(tài)電路分析方面的應(yīng)用。

例3:如圖4所示電路為一般二階動(dòng)態(tài)電路。開關(guān)在t =0時(shí)閉合,閉合前電路已達(dá)穩(wěn)態(tài). 求開關(guān)閉合后電感電流i2。

解:由基爾霍夫定律可得回路電壓方程為

應(yīng)用MATLAB求解方程組的M文件為:

.

用MATLAB的ezplot函數(shù)畫出t >0時(shí)(0―5s)i1和i2的響應(yīng)曲線.

M文件為:

由此可得i1和i2的響應(yīng)曲線如圖5。

4總結(jié)

本文通過一系列經(jīng)典電路的實(shí)例說明了MATLAB語言在電路分析方面的應(yīng)用。從中可見,MATLAB提供了大量而豐富的函數(shù),高效簡(jiǎn)潔的編程語言能滿足電路計(jì)算的各種需要,從而大大地提高計(jì)算精度, 縮短編程時(shí)間, 提高工作效率。因此,Matlab在電路理論學(xué)科的研究與工程實(shí)踐中具有很好的應(yīng)用價(jià)值。

致謝 本文獲貴州省重點(diǎn)學(xué)科支持(No.[2011]275)。

參考文獻(xiàn):

[1] 邱關(guān)源.電路(第五版)[M].北京:高等教育出版社,2006.

[2] 陳懷琛等.MATLAB及在電子信息課程中的應(yīng)用 [M] .北京:電子工業(yè)出版社,2002.

第5篇

關(guān)鍵詞:電路分析 基礎(chǔ)課程 案例教學(xué)

前言:

所謂案例教學(xué)是指利用管理實(shí)踐中具有典型性的問題性案例,在我們老師的正確指導(dǎo)下,來把學(xué)生引入到案例分析中去,深入事件中去,在現(xiàn)出當(dāng)時(shí)的情形,還有再現(xiàn)案例的情形,在案例中去探討問題以及解決問題,在發(fā)現(xiàn)出新的問題時(shí)應(yīng)該及時(shí)的給解決掉,并且提出一些針對(duì)性的建議,這便于提高學(xué)生的實(shí)際分析問題的能力,以及解決問題的能力。經(jīng)過實(shí)踐的證明案例教學(xué)法以及在高校中得到了廣泛的運(yùn)用。

1.案例的主要類型

1.1分析決策性案例。即利用收集整理的問題性管理案例,組織學(xué)生討論問題的性質(zhì),充分運(yùn)用已學(xué)的管理理論知識(shí)點(diǎn),提出具有針對(duì)性的解決方案。

1.2敘述性或印證性案例。這類案例是通過篩選大量實(shí)例,選擇其中具有典型意義事例,結(jié)合學(xué)科理論知識(shí)點(diǎn)分析和判斷案例中存在的問題,從而提高學(xué)生分析實(shí)際問題的能力。分析這類案例,有助于加強(qiáng)學(xué)生深入理解學(xué)科理論知識(shí)點(diǎn),摒棄傳統(tǒng)教學(xué)中呆板強(qiáng)迫性學(xué)習(xí)的弊端。

2.在電路分析基礎(chǔ)課程案例教學(xué)方法中的目的以及案例的設(shè)計(jì)原則

在電類的專業(yè)中案例教學(xué)法已經(jīng)成為了課堂教學(xué)的一種方法,這是因?yàn)殡娐贩治鍪且婚T基礎(chǔ)性的課程,即使和后面女的課程以及實(shí)踐有著很大的聯(lián)系,但有目的、有計(jì)劃且系統(tǒng)地將案例教學(xué)引進(jìn)課堂還不多見。因此明確教學(xué)目的、確定案例教學(xué)原則是提高課程教學(xué)效果的首要問題。

2.1 設(shè)計(jì)的相關(guān)原則。我們的案例設(shè)計(jì)要經(jīng)過理論聯(lián)系實(shí)際的過程,必須是具備一些綜合性知識(shí),來運(yùn)用案例的教學(xué)方法來分析指導(dǎo)一些理論性較強(qiáng)的知識(shí),在選擇案例的內(nèi)容上一定要選擇一些能夠加深學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)理論性知識(shí)的理解以及掌握,進(jìn)而來增強(qiáng)感性的認(rèn)識(shí),能夠培養(yǎng)學(xué)生的一些愛好,案例設(shè)計(jì)要緊密結(jié)合學(xué)生所學(xué)專業(yè),因材施教,承上啟下;案例內(nèi)容選取要能夠擴(kuò)大專業(yè)視野,要能使學(xué)生養(yǎng)成從工程實(shí)際的角度全面理解和正確運(yùn)用專業(yè)知識(shí)的職業(yè)習(xí)慣;案例設(shè)計(jì)應(yīng)反映本學(xué)科的重點(diǎn)、難點(diǎn)和前沿知識(shí),使學(xué)生在學(xué)習(xí)中獲得樂趣,在探究中獲得知識(shí)并產(chǎn)生強(qiáng)烈的求知欲望,養(yǎng)成科學(xué)分析問題的習(xí)慣。

2.2 課程案例教學(xué)法的目的。電路分析基礎(chǔ)課程運(yùn)用案例教學(xué)法,通過強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主動(dòng)參與,變灌輸式教學(xué)模式為能力培養(yǎng)型的教學(xué)模式,培養(yǎng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的應(yīng)用意識(shí)和潛在的思維創(chuàng)新能力,解決學(xué)了的不會(huì)用、有用的沒有學(xué)的矛盾,以及理論與生產(chǎn)實(shí)踐脫節(jié)、對(duì)具體問題分析能力不足等問題,提高專業(yè)素養(yǎng),為后續(xù)課程及工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

3. 課程現(xiàn)狀及案例教學(xué)的特點(diǎn)

3.1 教學(xué)現(xiàn)狀。近年來,電路分析基礎(chǔ)的教學(xué)方式有了一些創(chuàng)新,多媒體教學(xué)、啟發(fā)式教學(xué)等都大大改善了教學(xué)效果,但依然沒有脫離“灌輸式”的教學(xué)模式,學(xué)了的不會(huì)用、有用的沒有學(xué)、理論與生產(chǎn)實(shí)踐脫節(jié)、對(duì)具體問題分析能力不足、教學(xué)中學(xué)生的參與性和主動(dòng)性不夠等問題仍然存在。電路分析基礎(chǔ)課程的教學(xué)目的是要通過學(xué)習(xí)使學(xué)生掌握電路的基本理論和基本分析方法,建立一般電路系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,訓(xùn)練必要的實(shí)驗(yàn)技能,為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。通過分析后續(xù)課程對(duì)電路分析基礎(chǔ)課程知識(shí)點(diǎn)的要求,我們發(fā)現(xiàn)該課程是90%以上專業(yè)課的基礎(chǔ),也是電氣信息類多個(gè)學(xué)科考研的必考課程,在整個(gè)專業(yè)教學(xué)體系中起到承上啟下的重要作用,教學(xué)效果的好壞將直接影響學(xué)生的專業(yè)發(fā)展。

3.2案例教學(xué)法的特點(diǎn)。案例教學(xué)法由19世紀(jì)70年代美國哈佛大學(xué)法學(xué)院院長(zhǎng)首創(chuàng)。案例教學(xué)法是根據(jù)教學(xué)大綱規(guī)定的教學(xué)目的和要求,以代表性、典型性和新穎性的案例為基本素材,運(yùn)用多種形式啟發(fā)學(xué)生獨(dú)立思考,對(duì)案例進(jìn)行分析研究,并在課堂教學(xué)中注重體現(xiàn)學(xué)生的主體地位、實(shí)踐技能和創(chuàng)新精神,案例教學(xué)法是一種具有啟發(fā)性、實(shí)踐性,理論聯(lián)系實(shí)際的新型教學(xué)方法,能夠開發(fā)學(xué)生智力,提高學(xué)生綜合素質(zhì)和分析問題、解決問題的能力。

4. 電路分析基礎(chǔ)課程案例設(shè)計(jì)與實(shí)施

電路分析基礎(chǔ)教學(xué)中概念、理論、方法較多,因此需要針對(duì)出現(xiàn)的新概念、新理論、新方法,研究不同的“教學(xué)案例”并引入課堂,使學(xué)生產(chǎn)生強(qiáng)烈的求知欲。電橋是電專業(yè)應(yīng)用較多的電路,以前在電路分析基礎(chǔ)課程的教材及教師授課中只強(qiáng)調(diào)電橋平衡的條件,要求學(xué)生在復(fù)雜電路中能看出電橋。通過設(shè)計(jì)案例,引入傳感器的概念,學(xué)生不僅僅對(duì)電橋的應(yīng)用有所了解,更重要的是引入有關(guān)電量傳感器的概念,讓學(xué)生了解基礎(chǔ)課知識(shí)點(diǎn)的重要性,有效地調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,激發(fā)學(xué)生的潛能,培養(yǎng)學(xué)生分析和解決問題的思維,加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解與應(yīng)用。實(shí)際工程中,經(jīng)常會(huì)遇到一個(gè)未知的“黑匣子”,怎樣確定其數(shù)學(xué)模型,即網(wǎng)絡(luò)函數(shù),以便對(duì)其進(jìn)行分析、設(shè)計(jì)或改進(jìn)。我們需要在特定情況下,在輸入端加一個(gè)沖擊量,從輸出端得到的沖擊響應(yīng)就是網(wǎng)絡(luò)函數(shù)。案例教學(xué)引導(dǎo)學(xué)生帶著實(shí)際工程中的問題學(xué)習(xí)理論知識(shí),使學(xué)生加深理解,學(xué)會(huì)實(shí)際工程中的應(yīng)用,提高課堂教學(xué)效率,拓展了學(xué)生的知識(shí)面。案例教學(xué)法能引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí),分析解決實(shí)際問題,培養(yǎng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的應(yīng)用意識(shí)和潛在的思維創(chuàng)新能力,養(yǎng)成科學(xué)分析問題的習(xí)慣。案例教學(xué)法實(shí)施過程中除了滿足教學(xué)條件,學(xué)生的積極配合外,教師的主導(dǎo)尤為關(guān)鍵,案例教學(xué)對(duì)教師的要求更高。教學(xué)課時(shí)不增反減,教學(xué)內(nèi)容不減,教學(xué)要求提高。運(yùn)用案例教學(xué),教師不僅要有扎實(shí)的理論知識(shí),還要有豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),并能將理論與實(shí)踐融會(huì)貫通;不僅對(duì)授課課程內(nèi)容很熟悉,更要了解后續(xù)課程對(duì)該課程的要求;不僅要求教師根據(jù)社會(huì)發(fā)展的需要不斷更新教學(xué)內(nèi)容,補(bǔ)充教案,更要求教師能敏銳地洞察現(xiàn)實(shí)中的問題,不斷地從現(xiàn)實(shí)生活中提煉加工出適宜教學(xué)的案例。教師要學(xué)會(huì)并善于運(yùn)用現(xiàn)代化的教學(xué)手段和教學(xué)設(shè)施,圖片、音響、動(dòng)畫、錄像等手段在課堂中都可以調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

參考文獻(xiàn):

【1】劉敏華 賈仙宇.電路分析基礎(chǔ)研究型教學(xué)初探[J].電工電子教學(xué)學(xué)報(bào).2009.10.

第6篇

關(guān)鍵詞:實(shí)驗(yàn)教學(xué);改革;考核制度

0 引言

對(duì)于工科專業(yè),側(cè)重工程技術(shù)和側(cè)重工程科學(xué)的學(xué)科,均以工程實(shí)踐作為立足之本,以此來培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和工程創(chuàng)新能力。

電路分析實(shí)驗(yàn)課是與理論課相輔相成的,是電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)必修的一門課。實(shí)驗(yàn)課的目的不僅是通過實(shí)際操作使學(xué)生鞏固和理解基本理論知識(shí)和定理,更重要的是培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力,并能增強(qiáng)判斷、想象、思維能力,解決實(shí)際問題與總結(jié)、概括的能力以及養(yǎng)成學(xué)生的科學(xué)研究方法,實(shí)事求是、一絲不茍的科學(xué)態(tài)度和學(xué)風(fēng)。為了提高電路分析實(shí)驗(yàn)課的質(zhì)量和效果,結(jié)合自己在教學(xué)中的實(shí)踐,對(duì)如何上好電路實(shí)驗(yàn)課分享幾點(diǎn)思考。

1 目前存在的普遍問題

1.1 教師的教學(xué)問題

學(xué)院目前專職實(shí)驗(yàn)老師嚴(yán)重缺乏,許多的實(shí)驗(yàn)課程需要由專職的實(shí)驗(yàn)老師,現(xiàn)在是由理論課老師來上,然而理論課老師通常兼上幾門理論課和實(shí)驗(yàn)課,故并沒有太多的時(shí)間更新教學(xué)教法。電路分析實(shí)驗(yàn)課也不例外。

1.2 教學(xué)設(shè)備與教材的問題

(1)學(xué)院的電路分析實(shí)驗(yàn)室建成已經(jīng)超過10年,實(shí)驗(yàn)箱里面元器件接觸不良的較多,示波器還是模擬型示波器,壞了的比較多,內(nèi)部老化也比較嚴(yán)重,設(shè)備雖然經(jīng)常維護(hù),但年限太久。學(xué)生做實(shí)驗(yàn)時(shí),按照正常電路接線后經(jīng)常得不到預(yù)計(jì)的結(jié)果,非人為因素影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的例子太多。

(2)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容已經(jīng)多年沒有更新。實(shí)驗(yàn)教材最早是依據(jù)實(shí)驗(yàn)儀器中的各個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)K來編制的,而理論課教材已經(jīng)更新了,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與課本知識(shí)后半部分動(dòng)態(tài)電路內(nèi)容體現(xiàn)的不多,學(xué)生自由設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)部分缺失,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容沒有給學(xué)生一些的自主性設(shè)計(jì)內(nèi)容。

1.3 實(shí)驗(yàn)考核方面的問題

電路分析實(shí)驗(yàn)考核當(dāng)前主要由平時(shí)考核、實(shí)驗(yàn)報(bào)告和實(shí)驗(yàn)操作過程中的表現(xiàn)組成。這種考核機(jī)制并不能做到督促學(xué)生認(rèn)真完成實(shí)驗(yàn),并提升其自身動(dòng)手能力和科學(xué)素養(yǎng)的目標(biāo),由于每次實(shí)驗(yàn)學(xué)生不少,教師兼顧不了所有人,在學(xué)生主動(dòng)性不足情況下,混實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象就沒辦法杜絕,實(shí)驗(yàn)?zāi)康木蜔o法實(shí)現(xiàn)。

1.4 學(xué)生學(xué)習(xí)興趣問題

作為電子科學(xué)與技術(shù)核心基礎(chǔ)專業(yè)課實(shí)驗(yàn),電路分析實(shí)驗(yàn)也面臨相同的困擾,在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn),學(xué)生真正自己動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)的僅占一半左右,其他同學(xué)要么只看不做,要么干脆等別人做完了直接抄襲別人的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。對(duì)這種現(xiàn)象,教師能做的只能盡量減少,根本沒有辦法杜絕。

2 電路分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革

2.1 教學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容體系的更新

隨著技術(shù)的發(fā)展,改進(jìn)電路分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容已經(jīng)是大勢(shì)所趨。目前實(shí)驗(yàn)內(nèi)容多為驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn),而針對(duì)現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)室環(huán)境條件,遵循教學(xué)過程中由淺入深、循序漸進(jìn)原則,對(duì)電路分析實(shí)驗(yàn)內(nèi)容劃分為2個(gè)教學(xué)模塊。即基礎(chǔ)驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)教學(xué)模塊和提高型實(shí)驗(yàn)教學(xué)模塊。

2.1.1 基礎(chǔ)驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)教學(xué)模塊

熟練掌握電子實(shí)驗(yàn)儀器操作是進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室的第一步,在實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn),大多數(shù)學(xué)生實(shí)驗(yàn)做不成功最主要原因是線路全部連接正確后測(cè)不出正確數(shù)據(jù),不會(huì)查錯(cuò)排錯(cuò)。因此,在學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室前幾個(gè)實(shí)驗(yàn)需要學(xué)生能利用所學(xué)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備,對(duì)常用元器件,尤其要求學(xué)生重點(diǎn)掌握示波器和函數(shù)發(fā)生器的使用。

驗(yàn)證型為主的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié),主要目的是通過對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析加深對(duì)基本電路特性的理解和掌握,它要求學(xué)生提前預(yù)習(xí),自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路、實(shí)驗(yàn)操作步驟和數(shù)據(jù)記錄形式。教師適當(dāng)講解疑難和電路排障方法.

2.1.2 提高型實(shí)驗(yàn)教學(xué)模塊

本實(shí)驗(yàn)?zāi)K是建立在學(xué)生完成基礎(chǔ)驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)?zāi)K之后才能實(shí)施,在教學(xué)中,可以適當(dāng)安排一些帶有設(shè)計(jì)型內(nèi)容的小型實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生以實(shí)驗(yàn)箱中已存在的模塊和實(shí)驗(yàn)技能為依托,靈活的運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)于實(shí)際設(shè)計(jì)中。使學(xué)生能積極主動(dòng)地去查找相關(guān)資料,逐步提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作水平和設(shè)計(jì)理念。

通過這個(gè)過程,不僅形式上比單純測(cè)試給定電路數(shù)據(jù)強(qiáng),還加深了對(duì)理論知識(shí)的理解。

2.2 實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法的改革

實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法的改革重點(diǎn)關(guān)注實(shí)驗(yàn)手段的優(yōu)化、教學(xué)資源的豐富和實(shí)行開放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)。從以教師為中心變?yōu)橐詫W(xué)生為中心、由教師單向講解式教學(xué)向課內(nèi)與課外互動(dòng)式教學(xué)轉(zhuǎn)變、由傳統(tǒng)單一實(shí)驗(yàn)向虛擬仿真與硬件實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的轉(zhuǎn)變。

2.2.1 課堂教學(xué)的改革

實(shí)行以學(xué)生自己完成實(shí)驗(yàn)為主,教師講解,輔導(dǎo)為輔的教學(xué)法。

(1)實(shí)驗(yàn)課上不重復(fù)理論課堂上的內(nèi)容,教學(xué)大綱依托理論課的教學(xué)進(jìn)度同步進(jìn)行單獨(dú)設(shè)置。實(shí)驗(yàn)授課形式依據(jù)實(shí)驗(yàn)的要求而定,針對(duì)某一個(gè)或幾個(gè)知識(shí)點(diǎn)的提高型實(shí)驗(yàn),教師可以花一節(jié)課進(jìn)行講解,先自己設(shè)計(jì)出一個(gè)模型例子,通過Multisim或者其它電路仿真軟件做出演示原型,結(jié)合PPT詳細(xì)講解設(shè)計(jì)過程,然后學(xué)生利用現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)箱以及實(shí)驗(yàn)室已知元件清單里面的電子器件進(jìn)行電路設(shè)計(jì),這種實(shí)驗(yàn)通常安排2次課。

(2)確立預(yù)習(xí)分值在實(shí)驗(yàn)總分占有一定的比例,要求其提前完成實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)內(nèi)容,預(yù)先確立實(shí)驗(yàn)方案以及實(shí)驗(yàn)的儀器條件要求,進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室第一步就是檢查預(yù)習(xí)報(bào)告,沒有預(yù)習(xí)報(bào)告或者預(yù)習(xí)報(bào)告有雷同的,禁止進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室。

(3)學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程中如果碰到問題求助于教師,不直接給出答案,啟發(fā)學(xué)生自己尋找鼓掌和排除方法,激發(fā)自主的創(chuàng)新意識(shí)。

第7篇

Hu Yinghong

(綿陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院,綿陽 621000)

(Mianyang Vocational & Technical College,Mianyang 621000,China)

摘要: 高職教育改革的重點(diǎn)是使課程建設(shè)與崗位職業(yè)能力培養(yǎng)有效結(jié)合,并以就業(yè)為導(dǎo)向,圍繞市場(chǎng)需求,培養(yǎng)適應(yīng)社會(huì)、適應(yīng)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展的實(shí)用型人才,為適應(yīng)高職教育特色,提出了對(duì)“電子電路分析與實(shí)踐”課程的項(xiàng)目化教學(xué)設(shè)計(jì)意義、理念和設(shè)計(jì)思想、并對(duì)項(xiàng)目化教學(xué)情境的設(shè)計(jì)、項(xiàng)目分析和教學(xué)方法探討作了詳細(xì)說明,通過近2年得教學(xué)實(shí)踐,取得了良好的效果。

Abstract: The key of higher vocational education reform is to effectively combine curriculum construction and post vocational ability training and take the employment as the guidance, around the market demand, train talents that adapt to the society and the development of local economy. To adapt the characteristics of higher vocational education, the paper puts forward the design meaning, idea and thought of project teaching of Electronic Circuit Analysis and Practice course, and introduces the design of the project teaching context, project analysis and teaching methods in detail. For nearly 2 years of teaching practice, it has obtained good effect.

關(guān)鍵詞: 項(xiàng)目化建設(shè) 電子技術(shù)工程 教學(xué)情景 實(shí)踐教學(xué)

Key words: project construction;electronic technology project;teaching situation;practice teaching

中圖分類號(hào):G42文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1006-4311(2011)27-0195-02

0引言

“電子電路分析與實(shí)踐”是我院創(chuàng)建國家示范高職院校重點(diǎn)建設(shè)專業(yè)――電子信息工程技術(shù)及專業(yè)群(通信技術(shù)、電氣工程技術(shù)、建筑智能化等)的優(yōu)質(zhì)核心課程之一,是電子信息工程技術(shù)專業(yè)的專業(yè)必修基礎(chǔ)課,具有很強(qiáng)的理論性和實(shí)踐性。項(xiàng)目化教學(xué)是學(xué)生在教師的指導(dǎo)下,通過完成一個(gè)完整的"項(xiàng)目"工作而進(jìn)行的教學(xué)活動(dòng)模式,其特點(diǎn)是以項(xiàng)目為主線、學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo),根據(jù)崗位工作要求選擇教學(xué)內(nèi)容、根據(jù)工作過程選擇教學(xué)內(nèi)容、根據(jù)職業(yè)發(fā)展和人才發(fā)展的需要選擇教學(xué)內(nèi)容、根據(jù)專業(yè)課程體系建設(shè)的需要選擇教學(xué)內(nèi)容;項(xiàng)目化教學(xué)是一種全面提高學(xué)生綜合素質(zhì)能力的新型教學(xué)模式,其目標(biāo)是使學(xué)生能夠掌握所學(xué)專業(yè)必需的基礎(chǔ)知識(shí),具備各單元電路操作技能,具有分析問題、解決問題的能力,為后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。經(jīng)過課程組成員的不斷努力探究,該課程已成為我院院級(jí)精品課程,準(zhǔn)備申報(bào)省級(jí)精品課程。

1“電子電路分析與實(shí)踐”課程建設(shè)的意義

我院電子信息工程專業(yè)開辦于1996年,2002年確定為省級(jí)教改試點(diǎn)專業(yè),2008年成為國家示范高職建設(shè)院校中央財(cái)政支持重點(diǎn)建設(shè)專業(yè)。

由于受傳統(tǒng)教學(xué)模式的束縛,課程內(nèi)容的設(shè)計(jì)與組織未完全跳出學(xué)科體系的藩籬,還不能更好適應(yīng)職業(yè)崗位需要。比如先期的《模擬電子技術(shù)》、《數(shù)字電子技術(shù)》課程,采取相對(duì)獨(dú)立、“重理論、輕實(shí)踐”的教學(xué)方式,教學(xué)效果不理想。

高職教育改革的重點(diǎn)是使課程建設(shè)與崗位職業(yè)能力培養(yǎng)更有效地結(jié)合。本著“課程教育目標(biāo)服從于專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo),課程教學(xué)內(nèi)容符合課程教育目標(biāo)”和“加強(qiáng)基礎(chǔ)、注重實(shí)踐、強(qiáng)調(diào)能力”的原則,2008年10月開始,我們就組織專家、學(xué)者和工程技術(shù)人員通過行業(yè)調(diào)研和職業(yè)崗位能力分析,并多次召開專業(yè)綜合能力與專項(xiàng)技能分析研討會(huì),經(jīng)過反復(fù)、深入分析研究,我們認(rèn)為構(gòu)建一門以項(xiàng)目為主線的、全新的電子技術(shù)課程能更好的符合高職教育教學(xué)特色要求, 課題組通過企業(yè)調(diào)研和實(shí)踐專家現(xiàn)場(chǎng)討論會(huì)等多種方式,剖析企業(yè)中對(duì)從事電子信息技術(shù)、通信技術(shù)、電力技術(shù)、機(jī)電技術(shù)等行業(yè)相關(guān)職業(yè)崗位人員的技能需求和素質(zhì)要求,將《模擬電子技術(shù)》、《數(shù)字電子技術(shù)》課程進(jìn)行整合,構(gòu)建了《電子電路分析與實(shí)踐》綜合性課程體系,該課程從實(shí)用角度出發(fā),集“模擬”與“數(shù)字”于一體,在課程內(nèi)容上強(qiáng)調(diào)“實(shí)踐與理論并重”;將更有利于對(duì)學(xué)生進(jìn)行職業(yè)素質(zhì)教育和職業(yè)技能的培養(yǎng)。

2課程“項(xiàng)目化建設(shè)”教學(xué)設(shè)計(jì)

2.1 設(shè)計(jì)理念“電子電路分析與實(shí)踐”課程設(shè)計(jì)的基本理念是針對(duì)生產(chǎn)一線的電子產(chǎn)品裝接工、電子產(chǎn)品維修工崗位的職業(yè)能力為培養(yǎng)目標(biāo),從實(shí)際工作任務(wù)出發(fā),以典型電子產(chǎn)品為載體,進(jìn)行基于工作過程系統(tǒng)化的課程教學(xué)設(shè)計(jì);強(qiáng)調(diào)以工作過程作為學(xué)生的主要學(xué)習(xí)手段,采用項(xiàng)目教學(xué)法,融“教、學(xué)、做”為一體,讓學(xué)生“在學(xué)中做,在做中學(xué)”,通過實(shí)際分析、設(shè)計(jì)、制作和調(diào)試實(shí)用電子電路,使學(xué)生真正掌握現(xiàn)代電子技術(shù)專業(yè)技能,以滿足社會(huì)對(duì)高技能人才的要求。

在課程開發(fā)的整個(gè)過程中,始終堅(jiān)持以下幾個(gè)基本原則:

以專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)為依據(jù)――確定課程的教學(xué)目標(biāo);

通過對(duì)教學(xué)目標(biāo)進(jìn)行解析――獲得能力目標(biāo)解析表;

以職業(yè)能力為依據(jù)――確定課程的教學(xué)內(nèi)容;

以典型產(chǎn)品為載體――設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)活動(dòng);

以業(yè)界現(xiàn)行技術(shù)規(guī)范為參照――制定考核方案。

2.2 設(shè)計(jì)思想“電子電路分析與實(shí)踐”課程設(shè)計(jì)的核心是課程標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)、課程內(nèi)容設(shè)計(jì)、教學(xué)模式設(shè)計(jì)、實(shí)施方案設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià)體系設(shè)計(jì)。 課程開發(fā)組依據(jù)行業(yè)、企業(yè)發(fā)展,結(jié)合本地區(qū)產(chǎn)業(yè)布局和職業(yè)崗位需求,針對(duì)課程目標(biāo)與特點(diǎn),從專業(yè)規(guī)劃、課程設(shè)置等環(huán)節(jié)開始,全程與相關(guān)企業(yè)密切合作,進(jìn)行課程內(nèi)容、教學(xué)方法、實(shí)施方案和評(píng)價(jià)體系的設(shè)計(jì)。

2.3 項(xiàng)目化分析項(xiàng)目教學(xué)法的前提是“項(xiàng)目”,是一個(gè)人人參與的集學(xué)習(xí)、創(chuàng)作于一體的過程。項(xiàng)目教學(xué)法就是在教學(xué)中,組織學(xué)生真實(shí)地參加項(xiàng)目設(shè)計(jì)、實(shí)施和管理的全過程,在項(xiàng)目實(shí)施過程中完成教學(xué)任務(wù)。項(xiàng)目教學(xué)法更多采用小組工作的方式,共同制定計(jì)劃、共同或分工完成整個(gè)項(xiàng)目。

“電子電路分析與實(shí)踐”課程是一門理論與實(shí)踐關(guān)聯(lián)性較強(qiáng)的學(xué)科,是我院電子信息工程技術(shù)專業(yè)學(xué)生的優(yōu)質(zhì)核心課程之一。學(xué)習(xí)本課程,在實(shí)際中有何用途,如何應(yīng)用所學(xué)的電子技術(shù)知識(shí)解決生產(chǎn)和生活中的一些問題;針對(duì)高職學(xué)生的特點(diǎn)和高職教育的特色要求,在課程建設(shè)中精心設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容,改進(jìn)并設(shè)計(jì)教學(xué)方法,以加強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐技能的培養(yǎng)。“電子電路分析與實(shí)踐”項(xiàng)目化課程中每一個(gè)子項(xiàng)目的實(shí)施過程分四個(gè)階段:

資訊:先由教師進(jìn)行必要的課堂教學(xué)和實(shí)驗(yàn)演示,使學(xué)生掌握必要的基礎(chǔ)知識(shí),然后按3~5人一個(gè)小組,把全班分成若干個(gè)小組,布置項(xiàng)目任務(wù)。學(xué)生分別對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行討論、查找資料。

計(jì)劃、決策:由學(xué)生制定項(xiàng)目工作計(jì)劃,并寫出各自的設(shè)計(jì)思想與方法,畫出方框圖,設(shè)計(jì)原理圖、選擇元器件、必要時(shí)利用電路仿真軟件進(jìn)行仿真試驗(yàn),再在教師的指導(dǎo)下,學(xué)生相互交流,最后確定項(xiàng)目實(shí)施方案。

實(shí)施:學(xué)生確定各自在小組中的分工以及小組成員的合作形式,學(xué)校提供器材由學(xué)生正式實(shí)施項(xiàng)目。

檢查、評(píng)估:項(xiàng)目評(píng)價(jià)采用自我評(píng)價(jià)、小組互評(píng)和教師點(diǎn)評(píng)相結(jié)合,以學(xué)生自我評(píng)價(jià)為主,學(xué)生互評(píng)為輔,教師在評(píng)價(jià)過程中起引導(dǎo)調(diào)控作用。要求學(xué)生首先以ppt等形式充分展示設(shè)計(jì)成果和項(xiàng)目的學(xué)習(xí)心得,然后以五級(jí)評(píng)分制從學(xué)習(xí)準(zhǔn)備和計(jì)劃實(shí)施的學(xué)習(xí)效果、作業(yè)步驟、項(xiàng)目完成結(jié)果等方面進(jìn)行自我評(píng)分,小組根據(jù)其講述情況和項(xiàng)目完成結(jié)果,小組成員討論后從表達(dá)能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作和溝通能力、項(xiàng)目完成結(jié)果等方面給出評(píng)價(jià)和評(píng)分,教師根據(jù)具體情況給予點(diǎn)評(píng)。

2.4 項(xiàng)目化情景教學(xué)設(shè)計(jì)分析傳統(tǒng)電子電路分析與實(shí)踐技術(shù)教學(xué)內(nèi)容,融合現(xiàn)代電子電路分析最新發(fā)展,以工學(xué)結(jié)合的理念為課程建設(shè)的指導(dǎo)思想,將課程的全部?jī)?nèi)容設(shè)計(jì)為若干個(gè)學(xué)習(xí)情境, 學(xué)習(xí)情境盡量體現(xiàn)工作任務(wù)、工作流程,教學(xué)氛圍盡量模擬企業(yè)環(huán)境。對(duì)“電子電路分析與實(shí)踐”課程進(jìn)行重構(gòu),體現(xiàn)了完整性、趣味性、擴(kuò)展性和適應(yīng)性的原則。“電子電路分析與實(shí)踐”課程選取OCL音頻功率放大器、直流穩(wěn)壓電源和限時(shí)搶答器三個(gè)項(xiàng)目為主要載體,構(gòu)建了3個(gè)教學(xué)情境,10個(gè)子學(xué)習(xí)情境,如圖1所示,以實(shí)現(xiàn)對(duì)電子信息工程技術(shù)類學(xué)生的職業(yè)崗位能力培養(yǎng)和社會(huì)能力養(yǎng)成的教育功能。在項(xiàng)目實(shí)施過程中,教師就每一個(gè)學(xué)習(xí)子情景對(duì)學(xué)生進(jìn)行必要的技能訓(xùn)練、知識(shí)傳授和實(shí)際應(yīng)用,讓他們對(duì)工作的整個(gè)程序有所了解,為他們獨(dú)立完成項(xiàng)目創(chuàng)造條件。通過每個(gè)學(xué)習(xí)情境和子情境(子學(xué)習(xí)情境)的訓(xùn)練,使學(xué)生掌握對(duì)應(yīng)的知識(shí)點(diǎn),培養(yǎng)學(xué)生相應(yīng)的能力和素質(zhì),同時(shí)為學(xué)生后續(xù)課程的學(xué)習(xí)和職業(yè)發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。

3結(jié)束語

高職教育承擔(dān)著培養(yǎng)和造就專門人才的重任,它是面向基層、面向生產(chǎn)、面向服務(wù)和管理第一線培養(yǎng)實(shí)用人才,以突出能力為本位,著力培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力,以達(dá)到培養(yǎng)復(fù)合型、應(yīng)用型、創(chuàng)新型人才的職教培養(yǎng)目標(biāo)。高職教育著眼點(diǎn)是以就業(yè)為導(dǎo)向,圍繞市場(chǎng)需求,培養(yǎng)適應(yīng)社會(huì)、適應(yīng)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展的實(shí)用型人才。基于高職教育的特色和人才培養(yǎng)要求,通過近2年的教學(xué)實(shí)踐,我們不斷的優(yōu)化課程項(xiàng)目、優(yōu)化項(xiàng)目實(shí)施水平,為培養(yǎng)實(shí)用型人才崗位需求取得了良好的效果。“電子電路分析與實(shí)踐”課程已被評(píng)為院級(jí)精品課程,其配套教材已由武漢工業(yè)大學(xué)出版社出版發(fā)行。

參考文獻(xiàn):

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[3]李仲秋.《電子電路分析與實(shí)踐》課程內(nèi)容的選擇與序化[J].機(jī)械職業(yè)教育,2010,(05).

第8篇

關(guān)鍵詞:基于問題學(xué)習(xí)法;教學(xué)模式;電路分析

作者簡(jiǎn)介:孫霞(1976-),女,山東新泰人,山東理工大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院,副教授。(山東 淄博 255049)

中圖分類號(hào):G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1007-0079(2014)03-0071-02

“電路分析基礎(chǔ)”課程是通信工程、計(jì)算機(jī)等專業(yè)必修的重要專業(yè)基礎(chǔ)課,本課程信息量大,而學(xué)時(shí)相對(duì)較少,內(nèi)容比較抽象,包含面廣,公式多,概念多,符號(hào)多,計(jì)算多,學(xué)生普遍感到難學(xué)難懂。這就要求教師要根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和要求,靈活運(yùn)用各種教學(xué)方法和手段,充分激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和研究潛能,引導(dǎo)學(xué)生帶著問題學(xué)習(xí)與思考,探索出一套適合該課程的教學(xué)模式。

基于問題的學(xué)習(xí)(Problem—based Learning,PBL)創(chuàng)始于1970年加拿大McMaster大學(xué)醫(yī)學(xué)院,過去幾年這種教學(xué)方法一直在醫(yī)學(xué)院和職業(yè)技術(shù)學(xué)院的教學(xué)過程中廣泛運(yùn)用,近年來在工程教育中也越來越多地運(yùn)用于項(xiàng)目設(shè)計(jì)訓(xùn)練和實(shí)驗(yàn)類課程。這種方法是從具體事物出發(fā),這些具體事物可以是一組有待解釋的現(xiàn)象或?qū)嶒?yàn)數(shù)據(jù)、一個(gè)有待分析的案例或是一個(gè)有待解決的實(shí)際的復(fù)雜問題。學(xué)生想要對(duì)數(shù)據(jù)、情況進(jìn)行分析,或者要解決問題,就必須把握事實(shí),了解規(guī)則,知道程序,明白工作原理。它強(qiáng)調(diào)把學(xué)習(xí)設(shè)置在復(fù)雜的、有意義的問題情境中,通過讓學(xué)習(xí)者解決問題,來學(xué)習(xí)隱含于問題背后的科學(xué)知識(shí),形成解決問題的技能,并形成自主學(xué)習(xí)的能力。

基于問題學(xué)習(xí)的探究式教學(xué)是在借鑒基于問題的學(xué)習(xí)法的先進(jìn)教學(xué)思想的基礎(chǔ)上,努力探索的一套傳統(tǒng)教學(xué)與PBL教學(xué)相結(jié)合的教學(xué)模式。它是一種教與學(xué)相互統(tǒng)一的過程,是以實(shí)際工程應(yīng)用為背景提出問題,再簡(jiǎn)化為電路模型,通過工程問題的解決方法和過程,加深學(xué)生對(duì)基本原理和理論的理解,培養(yǎng)他們的實(shí)踐與創(chuàng)新能力。

一、“電路分析基礎(chǔ)”教學(xué)中運(yùn)用“基于問題學(xué)習(xí)法”的典型案例

在“電路分析基礎(chǔ)”課程教學(xué)實(shí)施的過程中,筆者發(fā)現(xiàn)問題的設(shè)計(jì)非常重要。如果問題設(shè)計(jì)得法,可以很好地啟發(fā)學(xué)生的思維,引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用已掌握的基本概念、基本原理與基本理論自行歸納出一些電路分析的方法和步驟等,調(diào)動(dòng)他們的積極性,進(jìn)而發(fā)展到更高層次的學(xué)習(xí)。因此筆者在教學(xué)過程中針對(duì)電路分析內(nèi)容,聯(lián)系工程實(shí)例,探索出了一些基于問題學(xué)習(xí)的典型案例,現(xiàn)列舉如下:

1.單相正弦交流電路

單相正弦交流電路與生產(chǎn)實(shí)踐和日常生活密切相關(guān),在正弦交流電路中,各物理量之間不僅有數(shù)量大小的關(guān)系,而且還有方向(相位)的關(guān)系。這一點(diǎn)對(duì)初學(xué)交流電路的學(xué)生來說,常常感到很困難并經(jīng)常弄錯(cuò),特別是經(jīng)常使用的有效值更是如此。因此,在講授該課題之前,筆者先對(duì)學(xué)生提出這樣的問題:電路如圖1(a)、圖1(b)所示,在一個(gè)正弦交流電路中,已知交流電壓表V1的讀數(shù)為60V,V2的讀數(shù)為160V,求V的讀數(shù)。

這實(shí)際上是交流電路中有關(guān)有效值的關(guān)系的一個(gè)問題。好多學(xué)生一看到這個(gè)問題,感覺非常簡(jiǎn)單。根據(jù)基爾霍夫電壓定律,可以得出交流電壓表V的讀數(shù)為220V。這時(shí)老師指出,答案是錯(cuò)誤的。至于為什么是錯(cuò)的,正確答案是什么,究竟如何計(jì)算,教師點(diǎn)到為止。于是學(xué)生有了很大的困惑,對(duì)該問題產(chǎn)生出非常大的興趣和急迫解決的動(dòng)力。接下來,教師開始講授新課,引出正弦交流電路的相關(guān)內(nèi)容。這樣運(yùn)用“基于問題學(xué)習(xí)法”既啟發(fā)了學(xué)生的思維活動(dòng),激發(fā)了求知的熱情,又加深了對(duì)出錯(cuò)原因的印象、對(duì)知識(shí)的理解。

2.功率和功率因數(shù)的概念

在“電路分析基礎(chǔ)”課程中,功率因數(shù)的概念和提高功率因數(shù)的方法與實(shí)際應(yīng)用結(jié)合相當(dāng)緊密,是教學(xué)中的一個(gè)難點(diǎn)。所以在學(xué)生學(xué)習(xí)了有功功率、無功功率和功率因數(shù)等概念后,提出這樣的一些連續(xù)問題:?jiǎn)栴}一,對(duì)廣大用戶,特別是大工業(yè)用戶,為什么功率因數(shù)低了,要提高電費(fèi)(罰款)?問題二,怎樣提高功率因數(shù)?問題三,功率因數(shù)是不是越大越好?帶著這樣的一些問題,讓學(xué)生課下查閱相關(guān)資料。只要查過資料的同學(xué),第一個(gè)問題都能很好地回答。對(duì)第二個(gè)問題,學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了電容對(duì)電感補(bǔ)償?shù)奶匦裕诶蠋煹奶崾鞠拢糠謱W(xué)生能說出答案:并聯(lián)電容器。第三個(gè)問題對(duì)大部分學(xué)生難度較大一些,可以通過圖2三個(gè)相量圖的展示,讓學(xué)生了解到功率因數(shù)超過一定數(shù)值后,并不是越大越好。

在這一部分設(shè)計(jì)一些與實(shí)際應(yīng)用聯(lián)系密切的問題,可以加深理解功率和功率因數(shù)的概念,了解功率因數(shù)調(diào)整的原因和辦法。學(xué)生通過查閱資料,獨(dú)立思考,再加上老師適時(shí)的引導(dǎo),這樣學(xué)習(xí)到的知識(shí)印象非常深刻,極大促進(jìn)了學(xué)習(xí)的積極性。

3.電路的過渡過程

為了建立過渡過程的概念,在講授過渡過程之前,先向?qū)W生展示這樣的電路,電阻R、電感L和電容C三條支路并聯(lián),每條支路串聯(lián)上一個(gè)燈泡,如圖3所示。

然后筆者設(shè)計(jì)這樣三個(gè)問題,當(dāng)開關(guān)合上時(shí),第一,電阻支路的燈泡是否會(huì)立即發(fā)亮?第二,電容支路的燈泡會(huì)不會(huì)發(fā)亮,如果發(fā)亮,會(huì)持續(xù)嗎?第三,電感支路的燈泡會(huì)不會(huì)發(fā)亮,如果發(fā)亮,會(huì)立即發(fā)亮嗎?讓學(xué)生思考并回答問題。按學(xué)生以往掌握的知識(shí),可能的回答是多樣的,但普遍的回答有正確的一面,也有錯(cuò)誤的一面,“電阻支路的燈泡會(huì)立即發(fā)亮,而且會(huì)持續(xù)發(fā)亮”,“電容支路的燈泡不會(huì)發(fā)亮,因?yàn)殡娙萦懈糁弊饔谩保半姼兄返臒襞輹?huì)馬上發(fā)亮,因?yàn)殡姼杏型鞯淖饔谩薄_@時(shí)老師指出:當(dāng)開關(guān)閉合時(shí),電阻支路的燈泡會(huì)立即發(fā)亮,而且亮度始終不變。電容支路的燈泡在開關(guān)閉合瞬間很亮,然后逐漸變暗直至熄滅。電感支路的燈泡在開關(guān)閉合瞬間不亮,然后逐漸變亮,最后亮度穩(wěn)定不再變化。這樣的結(jié)果表明,電容或電感支路的燈泡達(dá)到最后穩(wěn)定,都要經(jīng)歷一段中間過程。最后得出結(jié)論,含有儲(chǔ)能元件(電感L或電容C)的電路,都存在從一種穩(wěn)定狀態(tài)變化到另一種穩(wěn)定狀態(tài)的中間過程,叫做電路的過渡過程。通過設(shè)計(jì)這三個(gè)問題,學(xué)生對(duì)電阻、電感、電容的特性有了更深的理解,同時(shí)了解了電路過渡過程的概念,對(duì)下面內(nèi)容的展開有很大的幫助作用,學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情得到極大的提高。

4.串聯(lián)諧振電路

在講授串聯(lián)諧振課題時(shí),首先向?qū)W生展示一副收音機(jī)天線接收回路的原理圖。提出兩個(gè)問題:第一,調(diào)節(jié)可變電容,為什么可以收聽到想要聽的電臺(tái)節(jié)目?大家知道這一問題隱含了新課中的串聯(lián)諧振產(chǎn)生的條件知識(shí)點(diǎn)。第二,天線上微弱的電信號(hào),為什么產(chǎn)生較大的電信號(hào)輸出給后續(xù)放大電路?這一問題隱含了新課中串聯(lián)諧振電路的電壓諧振特點(diǎn)這一知識(shí)點(diǎn)。這一問題來源于生活,例子是大家非常熟悉的收音機(jī),所以學(xué)生會(huì)非常好奇,一下就激了他們的學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)熱情和求知欲,馬上集中注意力,開始思考,開始探索,急切地希望通過老師的講授,解決問題情境中所提出的問題。然后,教師開始講授什么是串聯(lián)諧振、串聯(lián)諧振產(chǎn)生的條件、串聯(lián)諧振的特點(diǎn)、串聯(lián)諧振的頻率特性曲線分析。當(dāng)講解并闡明串聯(lián)諧振的條件之后,又回到開頭問題情境中所提到第一個(gè)問題,請(qǐng)學(xué)生自己歸納總結(jié)答案。這時(shí)學(xué)生已經(jīng)非常清楚地知道原來調(diào)節(jié)可變電容器的目的是使天線接收回路產(chǎn)生串聯(lián)諧振,收音機(jī)可以接收到某一個(gè)頻率的電臺(tái)節(jié)目信號(hào)。當(dāng)講完串聯(lián)諧振的電壓放大特性之后,又回到開頭問題情境中的第二個(gè)問題,答案是天線回路接收到的微弱電壓信號(hào),由于發(fā)生了串聯(lián)諧振,電容兩端口輸出的電壓信號(hào)是輸入端微弱電壓信號(hào)的Q倍,Q為品質(zhì)因數(shù)。本課堂內(nèi)容通過設(shè)計(jì)合適的問題聯(lián)系了工程實(shí)踐,啟發(fā)學(xué)生發(fā)現(xiàn)工程實(shí)際問題并共同討論解決,樹立了工程觀點(diǎn),提高應(yīng)用能力。

二、結(jié)束語

教學(xué)實(shí)踐發(fā)現(xiàn),采用基于問題學(xué)習(xí)的探究式教學(xué),學(xué)生的目標(biāo)很明確,興趣受到激發(fā),通過解決問題,還能體會(huì)一種成就感和快樂,自信心大大增強(qiáng),從而更善于鉆研電路分析的有關(guān)問題,進(jìn)行研究和創(chuàng)新。當(dāng)然,以上案例只是龐大的電路分析課程中部分內(nèi)容的實(shí)施,今后筆者會(huì)結(jié)合工程實(shí)例,努力尋找更多的案例,設(shè)計(jì)更多的問題,通過老師和學(xué)生共同的努力,達(dá)到更好的教學(xué)效果,以推動(dòng)基于問題學(xué)習(xí)的探究式教學(xué)模式的實(shí)施。

參考文獻(xiàn):

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[2]黨志軍,常青美,潘向峰.基于問題學(xué)習(xí)法在“電路分析”課程教學(xué)中的研究[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào),2010,(B10).

[3]滕建輔,姚素芬,李海豐,等.基于PBL的“電路”教學(xué)改革與探索[J].高等工程教育研究,2009,(6).

第9篇

關(guān)鍵詞:精品課程建設(shè);課程體系;教學(xué)內(nèi)容;教學(xué)方法和手段

引言

精品課程建設(shè)是“高等學(xué)校教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)改革工程”的重要內(nèi)容,2006年教育部下發(fā)教高(2006)16號(hào)文《關(guān)于全面提高高等職業(yè)教育教學(xué)質(zhì)量的若干意見》中決定,在“十一五”期間,國家將啟動(dòng)1000門工學(xué)結(jié)合的精品課程建設(shè),以此來帶動(dòng)高職院校的重點(diǎn)課程和精品課程建設(shè)。

     課程建設(shè)是提高教學(xué)質(zhì)量的依托和保證,《電路分析基礎(chǔ)》作為通信、電子信息和自動(dòng)化等技術(shù)領(lǐng)域的主要理論基礎(chǔ)和主干課程之一,很多院校已將其列為精品課程進(jìn)行建設(shè)。多年來,我們積極探索教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的改革, 在課程建設(shè)方面取得了一定的成績(jī)。根據(jù)高等教育改革的新形勢(shì)以及我系由中職逐步向高職轉(zhuǎn)型的需要,結(jié)合我院實(shí)際,《電路分析基礎(chǔ)》課程在今年9月被立項(xiàng)為我院第二批院級(jí)精品課程,先后有8名任課教師投入了課程建設(shè)。通過這項(xiàng)工作, 進(jìn)一步促進(jìn)了我們高職教學(xué)理念的轉(zhuǎn)變, 深化了教學(xué)內(nèi)容、課程體系、教學(xué)方法和手段的改革, 提高了教學(xué)質(zhì)量和水平。

1.課程建設(shè)思路

     課程建設(shè)要體現(xiàn)現(xiàn)代教育思想,符合科學(xué)性、先進(jìn)性和教育教學(xué)的普遍規(guī)律,具有鮮明特色,并能恰當(dāng)運(yùn)用現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)、方法與手段,教學(xué)效果顯著,具有示范和輻射推廣作用。

   《電路分析基礎(chǔ)》課程是一門專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課程,注重學(xué)生素質(zhì)培養(yǎng)、職業(yè)技能的培養(yǎng);突出主線,突出重點(diǎn),把立足點(diǎn)放到工程技術(shù)應(yīng)用性上;做到既為學(xué)生后續(xù)課程服務(wù),又能直接服務(wù)于工程技術(shù)應(yīng)用能力的培養(yǎng)。

     通過調(diào)研,我們以課程體系、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法改革為重點(diǎn),強(qiáng)化學(xué)生基本素質(zhì)、實(shí)踐能力和職業(yè)技能的培養(yǎng),積極探索適應(yīng)社會(huì)需求的多樣化應(yīng)用性人才培養(yǎng)模式,構(gòu)建有高職高專特色的、理論與實(shí)踐并重、以崗位群技術(shù)應(yīng)用能力為主線的教學(xué)體系。通過教學(xué)方法改革和采用現(xiàn)代化教學(xué)手段,提高教學(xué)效果。

2.課程建設(shè)的實(shí)踐與思考

   2.1 構(gòu)建課程新體系

學(xué)科交叉是當(dāng)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的主要特征。為更好地處理好課程學(xué)科的“系統(tǒng)性”與“服務(wù)性”的關(guān)系,我們?cè)诒菊n程內(nèi)容的設(shè)置上打破了傳統(tǒng)課程的學(xué)科單一性,而將相關(guān)的學(xué)科知識(shí)內(nèi)容和技能與電路分析基礎(chǔ)知識(shí)有機(jī)地結(jié)合在一起,這樣就能很好地給該課程的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)提供相關(guān)的知識(shí)與技能。

針對(duì)過去課程體系前后課程間的理論脫節(jié)現(xiàn)象,在電路分析教學(xué)中,我們有意識(shí)的通過一些章節(jié)將后續(xù)課程的一些基本概念提前介紹,讓學(xué)生對(duì)知識(shí)的運(yùn)用及前后課程的聯(lián)系有一個(gè)系統(tǒng)的了解。例如通過“耦合諧振電路”等章節(jié),加強(qiáng)與后續(xù)課程《電子測(cè)量?jī)x器》及工程實(shí)際的銜接與聯(lián)系等。讓學(xué)生體會(huì)到所學(xué)的電路分析方法的重要性以及如何將之靈活地運(yùn)用到后續(xù)課程中,使其對(duì)課程體系有更加深入和系統(tǒng)的了解,提高學(xué)習(xí)興趣,拓寬視野。

  2.2 課程教學(xué)內(nèi)容的改革

為了培養(yǎng)具有較高理論水平,同時(shí)又具備實(shí)際動(dòng)手能力的高技能應(yīng)用型人才,結(jié)合學(xué)院特色,近年來我們對(duì)《電路分析基礎(chǔ)》課程的傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了重組和改進(jìn)。根據(jù)教學(xué)大綱,刪減陳舊、繁瑣、實(shí)用性不強(qiáng)的內(nèi)容,精選出必需、適度、夠用的內(nèi)容。精講 “直流電路的分析”、“正弦穩(wěn)態(tài)電路分析”及“耦合電感和理想變壓器”等章節(jié),同時(shí)適當(dāng)介紹擴(kuò)大知識(shí)面的內(nèi)容和學(xué)科前沿發(fā)展的趨勢(shì),并融入一些具有工程實(shí)踐應(yīng)用的實(shí)例。

  2.3 教學(xué)方法和教學(xué)手段的改革

教學(xué)內(nèi)容的改革必然要促進(jìn)教學(xué)方法的改革, 而教學(xué)改革的核心是教學(xué)方法的改革,教學(xué)方法體現(xiàn)在整個(gè)課堂教學(xué)過程中。

在理論教學(xué)中,靈活采用問題引導(dǎo)與任務(wù)驅(qū)動(dòng)、啟發(fā)與互動(dòng)、激勵(lì)與鼓勵(lì)、分組討論、理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合等教學(xué)方法,多種方法在實(shí)際教學(xué)中有機(jī)結(jié)合,從“提出問題、解決問題、推廣應(yīng)用、總結(jié)思考”等主要環(huán)節(jié)進(jìn)行,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維方法和科學(xué)研究能力。

在實(shí)踐教學(xué)方面,根據(jù)知識(shí)驗(yàn)證、知識(shí)綜合、創(chuàng)新設(shè)計(jì)為原則設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。營(yíng)造活躍的課堂氣氛,提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性,積極開拓學(xué)生思維,培養(yǎng)分析問題和解決問題的能力。實(shí)驗(yàn)過程中通過示教與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合,理論和實(shí)踐緊密結(jié)合,使學(xué)生既學(xué)到了知識(shí),又增強(qiáng)了動(dòng)手能力。

在教學(xué)手段方面,針對(duì)本門課程的特點(diǎn),采用現(xiàn)代教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)相結(jié)合,利用多媒體網(wǎng)絡(luò)教學(xué),將現(xiàn)代教學(xué)手段的形象性、趣味性和高效性融入到課堂教學(xué);同時(shí),可展示豐富的網(wǎng)絡(luò)資源,拓展學(xué)生思維,延伸課堂。另外應(yīng)用與教材配套的Multisim10.0軟件對(duì)電路中的基本原理進(jìn)行仿真,有助于學(xué)生理解電路中的各種分析方法,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行模擬訓(xùn)練,最后直接指導(dǎo)學(xué)生完成相關(guān)實(shí)訓(xùn)。教學(xué)氣氛活躍,學(xué)生學(xué)習(xí)興趣濃厚,參與度高,師生互動(dòng)效果好。

  2.4 考試考核方法的改革

優(yōu)化考核方式,建立以衡量綜合素質(zhì)為依據(jù)的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)。理論課實(shí)施教考分離,嚴(yán)密組織,從嚴(yán)把關(guān);實(shí)驗(yàn)課采用 “操作+平時(shí)+實(shí)驗(yàn)報(bào)告”成績(jī)綜合評(píng)定成績(jī)。考核內(nèi)容從以理論為主轉(zhuǎn)向考核學(xué)生對(duì)電子元器件的識(shí)別檢測(cè)、儀器的使用和對(duì)單元電路的分析測(cè)試等綜合技能。重視學(xué)生基本專業(yè)素質(zhì)的培養(yǎng),教學(xué)取得了很好的效果,教學(xué)質(zhì)量得到了進(jìn)一步提高,學(xué)生的實(shí)踐操作能力明顯增強(qiáng),全面提高了學(xué)生的競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)和就業(yè)適應(yīng)能力。

2.5 加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)力度

當(dāng)代社會(huì)對(duì)具備一定的實(shí)踐操作能力和工程素質(zhì)的應(yīng)用型人才需求旺盛,這也正是高職教育的真正目的所在。電路實(shí)驗(yàn)是電路分析基礎(chǔ)重要的教學(xué)環(huán)節(jié),在教學(xué)中應(yīng)把技能性、實(shí)驗(yàn)性的章節(jié)放到實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)上,實(shí)現(xiàn)理論和實(shí)踐教學(xué)的結(jié)合。可通過現(xiàn)場(chǎng)參觀加強(qiáng)學(xué)生對(duì)本課程的感性認(rèn)識(shí)。例如,學(xué)了“三相電路”,可以去參觀實(shí)際的配電線路。與此同時(shí),加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)課的比重,更新實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的實(shí)用性和綜合性,并有針對(duì)性地設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)要求,合理安排實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)時(shí)間。平時(shí)開放實(shí)驗(yàn)室,提供良好的課外實(shí)踐環(huán)境,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。通過實(shí)驗(yàn)和實(shí)訓(xùn),大大激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性, 變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí),使學(xué)生真正掌握電路知識(shí)及實(shí)驗(yàn)的基本技能和安全操作知識(shí),也為后續(xù)課程在提高職業(yè)技能的訓(xùn)練和實(shí)踐能力的培養(yǎng)上,奠定 良好的基礎(chǔ)。

2.6 課程師資隊(duì)伍建設(shè)

師資隊(duì)伍建設(shè)的目標(biāo)是逐步形成一支師德高尚、結(jié)構(gòu)合理、教學(xué)水平高、教學(xué)效果好、教學(xué)特色鮮明的教學(xué)隊(duì)伍。我院擔(dān)任該課程的教師隊(duì)伍趨于年輕化,職稱結(jié)構(gòu)和年齡結(jié)構(gòu)不是很合理,因此加強(qiáng)對(duì)青年教師隊(duì)伍的培養(yǎng)是一個(gè)刻不容緩的問題。我們的做法是:

(1)對(duì)新教師實(shí)行導(dǎo)師制。新教師進(jìn)入課程組后,由課程組安排教學(xué)經(jīng)驗(yàn)豐富、教學(xué)水平高的的老教師作為其導(dǎo)師,指導(dǎo)其經(jīng)歷全部的教學(xué)過程。新教師至少經(jīng)過一學(xué)期的助課、一學(xué)期的備課,才能夠進(jìn)入講課階段,直至成為一名合格的主講教師。

(2)加強(qiáng)教學(xué)環(huán)節(jié),站好神圣講臺(tái)。為了使青年教師站好講臺(tái),課程組嚴(yán)格把好主講關(guān),凡是第一次上臺(tái)擔(dān)任主講的青年教師都必須試講合格方能上講臺(tái);同時(shí)積極協(xié)助院(系)搞好教學(xué)觀摩和座談、青年教師講課比賽等。

(3)注重科學(xué)研究,加速青年教師的成長(zhǎng)。在確保教學(xué)任務(wù)完成的前提下,課程組引導(dǎo)青年教師參加教材建設(shè)和教學(xué)研究項(xiàng)目,帶領(lǐng)他們更好地鉆研教學(xué)新技術(shù)、新手段;同時(shí),要求青年教師參加實(shí)驗(yàn)室和實(shí)訓(xùn)基地建設(shè),通過實(shí)踐開闊視野,以便更好地把握課程知識(shí)。

(4)提高教師自身業(yè)務(wù)素質(zhì)和職業(yè)能力。要求青年教師必須到企業(yè)進(jìn)行實(shí)踐,以最快的方式獲取企業(yè)新技術(shù),提高自身的實(shí)踐創(chuàng)新能力和業(yè)務(wù)水平;并鼓勵(lì)青年教師提高學(xué)歷層次和職稱水平,積極參加行業(yè)企業(yè)各類認(rèn)證考試,加強(qiáng)“雙師”隊(duì)伍的建設(shè)。

3.課程建設(shè)效果

豐富的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源和良好的學(xué)習(xí)環(huán)境激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣;教學(xué)體系和教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化整合、教學(xué)方法和手段的改革解決了內(nèi)容多學(xué)時(shí)少的問題;實(shí)驗(yàn)條件有了較大改善,能實(shí)現(xiàn)2人一組;教學(xué)方法和考核方法全面改革后取得較好的效果。

在提高內(nèi)涵建設(shè)的同時(shí),我們牢記高等職業(yè)技術(shù)教育的特點(diǎn),堅(jiān)持校企結(jié)合、工學(xué)結(jié)合,在地方上有較高的知名度,得到了兄弟院校和社會(huì)的高度認(rèn)可。學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力較強(qiáng),實(shí)訓(xùn)、實(shí)習(xí)產(chǎn)品能夠體現(xiàn)應(yīng)用價(jià)值;學(xué)生對(duì)相關(guān)基本知識(shí)和基本技能的掌握情況也得到了用人單位的好評(píng)。近年來在“全國電子專業(yè)人才設(shè)計(jì)與技能大賽”中,有3名學(xué)生獲一等獎(jiǎng),1名學(xué)生獲二等獎(jiǎng)。

4.結(jié)束語

《電路分析基礎(chǔ)》課程的建設(shè)和改革歷時(shí)已近四年,但精品課程建設(shè)和改革涉及面廣,且非一朝一夕就能辦好,在與工程實(shí)際聯(lián)系方面還存在一些問題,仍需要各位教師長(zhǎng)期不懈的努力和探索。我們將密切關(guān)注本課程發(fā)展的前沿和動(dòng)態(tài), 加強(qiáng)交流與合作, 進(jìn)一步加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè),廣泛采納先進(jìn)的教學(xué)理念、手段和方法,積極開展校本教材和習(xí)題庫建設(shè),精益求精地做好每一項(xiàng)工作。相信我們的努力會(huì)帶來新一輪的變革!

參考文獻(xiàn):

[1] 周茜,徐亞寧,《電路分析基礎(chǔ)》課程教學(xué)設(shè)計(jì)的創(chuàng)新與實(shí)踐,桂林電子工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào),2004,24(4).

[2] 王應(yīng)生, 電路分析基礎(chǔ)課程建設(shè)的總結(jié)[J]. 桂林電子工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào),1997,17(3).

第10篇

關(guān)鍵詞:課程網(wǎng)站;電路分析基礎(chǔ);精品課程

在精品課程建設(shè)的整體工程中,課程網(wǎng)站的建設(shè)至關(guān)重要。它可以有效地改善教學(xué)環(huán)境,豐富課程教學(xué)資源,提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力,增強(qiáng)師生交流互動(dòng),提高課程教學(xué)效率,從而提高課程教學(xué)質(zhì)量。因此,我們利用現(xiàn)代教育技術(shù)手段開發(fā)建設(shè)了電路分析基礎(chǔ)課程網(wǎng)站,該課程網(wǎng)站界面友好、使用方便、資源豐富、貼近教學(xué)[1]。經(jīng)過課程組的共同努力,我校電路分析基礎(chǔ)課于2010年被評(píng)為浙江省精品課程。電路分析基礎(chǔ)課程網(wǎng)站也于2011年榮獲第十一屆全國多媒體課件大賽三等獎(jiǎng)。筆者結(jié)合該課程網(wǎng)站的建設(shè)實(shí)踐,介紹電路課程網(wǎng)站的設(shè)計(jì)、特色及其在教學(xué)中的應(yīng)用。

1 課程網(wǎng)站的結(jié)構(gòu)和布局設(shè)計(jì)

在電路課程網(wǎng)站的構(gòu)建過程中,我們始終堅(jiān)持以改善教學(xué)環(huán)境、豐富課程教學(xué)資源、提高課程教學(xué)效率、提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、增強(qiáng)師生交流互動(dòng)為目的,合理規(guī)劃網(wǎng)站結(jié)構(gòu)。電路課程網(wǎng)站的結(jié)構(gòu)如圖1所示[2]。電路課程網(wǎng)站采用左側(cè)一級(jí)菜單,右側(cè)具體內(nèi)容的固定布局。網(wǎng)站的主頁面如圖2所示。

2 網(wǎng)站特色及其在教學(xué)中的應(yīng)用

2.1 資源豐富,內(nèi)容完整,實(shí)現(xiàn)了對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)的全程指導(dǎo)

電路課程網(wǎng)站一共開設(shè)了19個(gè)欄目,包括各種教學(xué)資料(課程介紹、教案、授課課件、授課錄像)、學(xué)習(xí)輔助材料(在線自我測(cè)試、典型習(xí)題與解答、考研輔導(dǎo))和網(wǎng)絡(luò)資源鏈接等,內(nèi)容完整,資源豐富。課程網(wǎng)站還設(shè)有自學(xué)指導(dǎo)專欄,提供每一章的預(yù)習(xí)提示、新概念、需重點(diǎn)掌握的內(nèi)容和問題,要求學(xué)生帶著這些問題,去教材、課程網(wǎng)站上尋找答案,便于學(xué)生自學(xué)[2]。同時(shí)還開設(shè)了優(yōu)秀作業(yè)欣賞欄目,對(duì)每次作業(yè)進(jìn)行網(wǎng)上點(diǎn)評(píng),并且將完成較好的作業(yè)拍成照片掛在網(wǎng)上,以便其他學(xué)生借鑒學(xué)習(xí)。這樣既有課前自學(xué)指導(dǎo),又有課堂全程教學(xué)錄像,還有課后優(yōu)秀作業(yè)欣賞,對(duì)學(xué)生在課前、課內(nèi)及課后整個(gè)學(xué)習(xí)過程中都有很大的幫助,引導(dǎo)學(xué)生在自主學(xué)習(xí)過程中循序漸進(jìn)地學(xué)習(xí)。

2.2 習(xí)題、測(cè)試分層設(shè)計(jì),滿足不同層次學(xué)生的學(xué)習(xí)需求

針對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)、學(xué)習(xí)能力以及興趣的不同,電路課程網(wǎng)站上所有的習(xí)題、測(cè)試都分層設(shè)計(jì)。網(wǎng)站上的習(xí)題分為簡(jiǎn)單、中等、較難等多個(gè)層次,學(xué)生可以自由選擇習(xí)題的難度,符合因材施教的原則。每一章的在線自我測(cè)試欄目有對(duì)基本內(nèi)容的測(cè)試和對(duì)綜合能力的測(cè)試。對(duì)學(xué)習(xí)基礎(chǔ)較差的學(xué)生只要求完成基本內(nèi)容測(cè)試,對(duì)中上水平的學(xué)生建議完成綜合能力測(cè)試。在線自我測(cè)試的題目是隨機(jī)組題,從而避免了學(xué)生之間的相互抄襲。每次測(cè)試完畢,學(xué)生馬上可以看到自己的成績(jī)及正確答案,便于學(xué)生自我檢測(cè)。為滿足優(yōu)秀學(xué)生的學(xué)習(xí)需求,還開設(shè)考研輔導(dǎo)專欄,其中包括難點(diǎn)解析、經(jīng)典習(xí)題和考研參考文獻(xiàn)等。因此,課程網(wǎng)站可以滿足各個(gè)層次學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。

2.3 重視實(shí)踐,將理論和實(shí)踐緊密結(jié)合,提高學(xué)生的實(shí)踐能力

在電路課程網(wǎng)站中,除設(shè)置理論教學(xué)模塊之外,還開設(shè)了電路知識(shí)應(yīng)用實(shí)例欄目,用于介紹電路理論在實(shí)際生活中的各種應(yīng)用實(shí)例(如圖3所示)。這樣既可提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,又使電路的學(xué)習(xí)不僅僅只停留在解題層面上。同時(shí)我們還開設(shè)了實(shí)驗(yàn)教學(xué)和課外科技欄目。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)欄目中有實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)提示、實(shí)驗(yàn)課件、實(shí)驗(yàn)課堂錄像、實(shí)驗(yàn)報(bào)告反饋、常用儀器介紹等內(nèi)容。在課外科技欄目中有我校歷屆學(xué)生作品介紹,近幾年我校學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽獲獎(jiǎng)情況和全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽官方網(wǎng)站鏈接。通過這些欄目,把理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)緊密結(jié)合,重視在實(shí)踐教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神與實(shí)踐能力。

2.4 充分發(fā)揮教師主導(dǎo)、學(xué)生主體的作用,提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力

在電路課程網(wǎng)站中,每個(gè)學(xué)生都有自己獨(dú)立的賬號(hào)和密碼,便于學(xué)生實(shí)現(xiàn)自我管理,滿足學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)需求。教師則具有評(píng)價(jià)、管理功能,教師可以在網(wǎng)上查看所有學(xué)生的測(cè)試成績(jī)。教師根據(jù)學(xué)生的測(cè)試情況,了解學(xué)生對(duì)課程相關(guān)內(nèi)容的掌握程度,并在教學(xué)中及時(shí)進(jìn)行調(diào)整,如教師對(duì)學(xué)生測(cè)試成績(jī)普遍較差的章節(jié)進(jìn)行重點(diǎn)補(bǔ)習(xí)。教師還可以查看每位學(xué)生對(duì)課程網(wǎng)站各部分內(nèi)容的訪問量,具體訪問時(shí)間及整個(gè)班級(jí)所有學(xué)生對(duì)網(wǎng)站各部分內(nèi)容的總體訪問情況,根據(jù)這些反饋信息及時(shí)對(duì)課程網(wǎng)站的相應(yīng)內(nèi)容作出調(diào)整,從而真正發(fā)揮教師主導(dǎo)、學(xué)生主體的作用。圖4為本學(xué)期機(jī)電111班學(xué)生測(cè)試成績(jī)匯總表。圖5為本學(xué)期以來課程網(wǎng)站各部分內(nèi)容的總體訪問情況。

2.5 互動(dòng)性強(qiáng),師生網(wǎng)上交流活躍

為了彌補(bǔ)課堂教學(xué)師生交流不足的缺陷,課程網(wǎng)站開設(shè)了主題討論區(qū)、答疑區(qū)和自由討論區(qū)。主題討論區(qū)主要是教師針對(duì)所學(xué)知識(shí)點(diǎn)組織大家一起探討,請(qǐng)學(xué)生積極參與回答。答疑區(qū)主要是學(xué)生提出疑問,教師來回答,學(xué)生可在該欄目上對(duì)自己關(guān)心的問題與教師進(jìn)行單獨(dú)交流與討論,教師針對(duì)每個(gè)學(xué)生的特殊情況,為學(xué)生在學(xué)習(xí)上排憂解難、指點(diǎn)迷津,提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。自由討論區(qū)是學(xué)生對(duì)自己感興趣的話題進(jìn)行探討。課程組教師輪流負(fù)責(zé)網(wǎng)站的維護(hù),保障網(wǎng)上答疑、專題討論等實(shí)時(shí)性強(qiáng)的欄目的建設(shè)。本學(xué)期以來各種帖子的數(shù)量計(jì)1 200多個(gè)(如圖6所示),參與的學(xué)生在90%以上,這些都說明學(xué)生的參與積極性非常高,師生網(wǎng)上交流活躍。

3 結(jié)束語

電路分析基礎(chǔ)課程網(wǎng)站目前已經(jīng)為我校2008~2012級(jí)共5屆學(xué)生所使用。自從該網(wǎng)站使用以來,實(shí)現(xiàn)了教學(xué)資源的最大限度共享,學(xué)生學(xué)習(xí)電路課程的積極性大大提高,自主學(xué)習(xí)的能力也得到了加強(qiáng),課程的不及格率明顯下降。表明該課程網(wǎng)站對(duì)電路教學(xué)起到了很好的輔助作用,為我們的教學(xué)改革帶來更大的便利和發(fā)展空間。基于該課程網(wǎng)站電路分析基礎(chǔ)省精品課程的建設(shè)也取得了一定的成績(jī)。

參考文獻(xiàn)

[1] 劉慶偉,刁文廣,舒云星.模擬電子技術(shù)精品課程網(wǎng)站的開發(fā)[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào),2008(4):93-95.

第11篇

關(guān)鍵詞:電路分析 改革措施

《電路分析》是一門理論分析嚴(yán)謹(jǐn)?shù)碾姎夤こ碳捌渥詣?dòng)化等專業(yè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課,是后續(xù)專業(yè)課程模電、數(shù)電等相關(guān)課程的理論基礎(chǔ),更是學(xué)生基本專業(yè)素質(zhì)形成的關(guān)鍵課程之一,學(xué)好這門課程將為以后打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)[1]。目前,《電路分析》課程的學(xué)時(shí)壓縮,使教學(xué)的難度加大了,但教學(xué)要求越來越高。所以對(duì)《電路分析》課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段等方面進(jìn)行改革勢(shì)在必行。

一、優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,適應(yīng)獨(dú)立學(xué)院教學(xué)

《電路分析》在教材上選用了邱關(guān)源主編的《電路》(第5版),但對(duì)各章內(nèi)容及順序作了適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。主要講授電路定律、電阻電路的等效變換、電阻電路的一般分析、電路定理、動(dòng)態(tài)電路、相量法、正弦穩(wěn)態(tài)電路的分析、含有耦合電感的電路、三相電路、非正弦周期電流電路等十六章內(nèi)容。在《電路分析》的教學(xué)過程中,我們加強(qiáng)對(duì)了"電路計(jì)算機(jī)輔助分析基礎(chǔ)”的學(xué)習(xí),使學(xué)生初步掌握了進(jìn)行大規(guī)模及復(fù)雜電路計(jì)算機(jī)輔助分析的方法。

二、注重黑板與多媒體相結(jié)合,提高學(xué)生的興趣

在傳統(tǒng)的課堂教學(xué)中,在黑板上畫圖,占去了太多的時(shí)間。采用多媒體技術(shù),可以通過動(dòng)畫來表現(xiàn)電路的變化過程,增強(qiáng)了學(xué)生的感性認(rèn)識(shí),大大提高了教學(xué)效果,引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。同時(shí),電路計(jì)算機(jī)軟件仿真技術(shù)的發(fā)展,可以在軟件中設(shè)計(jì)電路在多媒體中演示,加深了學(xué)生對(duì)理論的理解。課件排版整齊、漂亮,避免了因教師的板書潦草帶來的問題,同時(shí)減少了教師上課時(shí)的板書時(shí)間,使得教師有更多的時(shí)間詳細(xì)地講解難點(diǎn)等等。但是多媒體在電路的教學(xué)中也存在著一定的缺陷,主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:

1.教師和學(xué)生之間缺乏情感互動(dòng)。課堂教學(xué)的過程本身是教師與學(xué)生間的相互交流、相互影響,從而形成一種有助于認(rèn)知活動(dòng)開展的過程。教師講解、板書的過程實(shí)際上是學(xué)生靈感、思想相互碰撞和形成的過程,而多媒體教學(xué)往往忽視了學(xué)生思想的形成過程,學(xué)生感受教師的思想不深。

2.課堂教學(xué)容易主次不分。為了迎合學(xué)生的興趣,多媒體課件常常一味追求表面上的新穎、動(dòng)感,過多運(yùn)用強(qiáng)烈的色彩、圖片和動(dòng)畫,旨在體現(xiàn)內(nèi)容的豐富、功能的強(qiáng)大、表現(xiàn)手法的不凡,使得學(xué)生上課時(shí)把更多的注意力集中到多媒體課件的形式上,而忽略了對(duì)教學(xué)內(nèi)容的學(xué)習(xí)和記憶[2]。

3.教師不能按課堂實(shí)際情況即興發(fā)揮。預(yù)先制作的課件,授課時(shí)難以調(diào)整,使教師在某種程度上限制了肢體語言的使用,埋沒了教師的個(gè)性和特長(zhǎng)。有些教師如果不用多媒體授課可能教學(xué)效果很好,而采用多媒體教學(xué)后,由于受微機(jī)操作水平和課件制作水平的限制,會(huì)變得縮手縮腳,無法施展教學(xué)才能,使教學(xué)效果受到影響[3]。

三、重視理論與實(shí)際的結(jié)合,關(guān)注學(xué)科發(fā)展動(dòng)態(tài)

學(xué)科的交叉和滲透促進(jìn)了電路理論自身的發(fā)展,為了教育學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí),提高電路課程的教學(xué)質(zhì)量,教師除了在教學(xué)方法上下功夫外,還必須密切注意學(xué)科發(fā)展的新動(dòng)態(tài),在教學(xué)內(nèi)容的組織上,不斷豐富、補(bǔ)充才能跟上新形勢(shì)發(fā)展的需要[4]。目前教科書介紹的電路,大多數(shù)屬于較簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò),且只適用于手算,但并不意味著實(shí)際電路也是一些電阻、電容、電感的簡(jiǎn)單組合。隨著大規(guī)模及超大規(guī)模集成電路的發(fā)展,電路的計(jì)算愈來愈復(fù)雜。復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中既有平面電路,也有非平面電路,靠手工運(yùn)算根本解決不了問題,只能應(yīng)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行運(yùn)算。例如目前使用的《電路》(第5版)中增加了電路的計(jì)算機(jī)輔助分析(即PSpice的初步知識(shí))和如何應(yīng)用MATLAB求解電路問題等內(nèi)容。

教育和教學(xué)質(zhì)量的提高是一項(xiàng)系統(tǒng)工程,其學(xué)術(shù)性和技術(shù)性都很強(qiáng),涉及面很廣,需要長(zhǎng)期的摸索和探索。《電路》課程教學(xué)本身值得探究的東西很多,實(shí)驗(yàn)教學(xué)的研究,教學(xué)內(nèi)容的研究等等,通過這門課的學(xué)習(xí),讓學(xué)生獲得一種學(xué)習(xí)的能力和學(xué)習(xí)方法,而不是有限的書本知識(shí)。教師要不斷地總結(jié)講課經(jīng)驗(yàn),補(bǔ)充新的知識(shí),加大課堂教學(xué)的信息量,調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,做到一切為學(xué)生著想,一切從學(xué)生的角度出發(fā)。通過多種教育技術(shù)結(jié)合和教學(xué)手段的改革提高教學(xué)效率,為把學(xué)生培養(yǎng)成厚基礎(chǔ),寬口徑,能力強(qiáng)的復(fù)合型高級(jí)人才打下了一定的基礎(chǔ)[5]。

參考文獻(xiàn):

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[2]于歆杰,麻省理工學(xué)院教育教學(xué)考察報(bào)告(三)—電路與電子學(xué)課程教學(xué)法篇[J]南京:電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào), 2004,25(6)

第12篇

【關(guān)鍵詞】行動(dòng)導(dǎo)向;三相交流電路;實(shí)驗(yàn)教學(xué)

1.引言

電路分析基礎(chǔ)是電類專業(yè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課,理論性和實(shí)踐性都較強(qiáng),實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)電路分析基礎(chǔ)課程教學(xué)的重要環(huán)節(jié)。選擇何種實(shí)驗(yàn)手段以適應(yīng)教學(xué)條件,怎樣設(shè)計(jì)教學(xué)使實(shí)驗(yàn)效果從簡(jiǎn)單驗(yàn)證拓展到電路探究,怎樣通過實(shí)驗(yàn)既鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力更培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。這些都值得教師深入思考和付諸實(shí)施。

2.三相交流電路教學(xué)思路

三相電路是電力系統(tǒng)主要的供電方式,三相電路也是是電路分析課程中引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)交流應(yīng)用電路的關(guān)鍵章節(jié)。以往的教學(xué)先講理論,再做實(shí)驗(yàn),而學(xué)生往往在做完實(shí)驗(yàn)之后仍然沒弄懂電路的工作,也不理解實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)結(jié)果,動(dòng)手是盲從。調(diào)整教學(xué)思路,以行動(dòng)為先導(dǎo),以實(shí)踐為中心,理論與實(shí)驗(yàn)穿插,真實(shí)實(shí)驗(yàn)和仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)合,驗(yàn)證與探究遞進(jìn)。

3.三相交流電路教學(xué)設(shè)計(jì)

三相電路教學(xué)中,針對(duì)不同聯(lián)接方式的負(fù)載,重點(diǎn)內(nèi)容和目標(biāo)及教學(xué)手段設(shè)計(jì)如下。

3.1 對(duì)稱三相電路

知識(shí)目標(biāo):

(1)五種三相電源系統(tǒng)電路;

(2)對(duì)稱三相電路的相、線電壓與電流的大小和相位關(guān)系;

(3)三相電路的各功率關(guān)系。

能力目標(biāo):

(1)能識(shí)別、選擇、連接符合要求的三相電路;

(2)能對(duì)三相電進(jìn)行基本測(cè)量;

(3)能用Multisim對(duì)不同聯(lián)接的三相電路進(jìn)行虛擬仿真測(cè)量和分析;

(4)能用相量圖法進(jìn)行分析,能對(duì)三相電路的電壓、電流、功率進(jìn)行一定的工程測(cè)量和計(jì)算。

理實(shí)一體的教學(xué)方式、手段及步驟:

(1)實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)三相電源,測(cè)量電源電壓;

(2)教師講解三相負(fù)載的連接,三相電源系統(tǒng)的種類及特點(diǎn);

(3)學(xué)生搭建一典型三相供電系統(tǒng)—三相四線系統(tǒng),測(cè)量相線電壓電流,理解各物理量含義和特點(diǎn);

(4)仿真實(shí)驗(yàn)測(cè)量三相電源及三相負(fù)載各種連接情況下的相、線電壓電流值,分析比較大小和相位關(guān)系;

(5)教師指導(dǎo)下,學(xué)生分組討論數(shù)據(jù),分析各電壓電流值的特點(diǎn)及關(guān)系;

(6)教師講授相量圖分析法,學(xué)生練習(xí)運(yùn)用;

(7)教師講解分析P、Q、S值的工程公式;

(8)學(xué)生仿真實(shí)驗(yàn),測(cè)量功率;

(9)討論總結(jié)。

3.2 不對(duì)稱三相電路

能知目標(biāo):

(1)了解不對(duì)稱三相電路的概念、特點(diǎn);

(2)理解中線的作用;

(3)能正確連接和測(cè)量不對(duì)稱三相電路。

教學(xué)方式、手段及步驟:多媒體、仿真實(shí)驗(yàn)。

4.三相交流電路實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

教學(xué)過程中實(shí)驗(yàn)與理論教學(xué)緊密結(jié)合,考慮到三相電源高電壓大電流工作且負(fù)載不對(duì)稱易致?lián)p毀故障,為避免出現(xiàn)意外并提高實(shí)驗(yàn)效率部分實(shí)驗(yàn)采用仿真實(shí)驗(yàn)。

4.1 三相電源測(cè)量相、線電壓

使用交流電壓表分別測(cè)量實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的星型電源的三個(gè)相電壓和三個(gè)線電壓,直觀理解三相電源的對(duì)稱性和相線電壓的量值關(guān)系。左圖1為電工實(shí)驗(yàn)臺(tái)的三相電,測(cè)量數(shù)據(jù)填入表格。

圖1 電工實(shí)驗(yàn)臺(tái)的三相電

圖2星型負(fù)載仿真測(cè)試電路

4.2 星型負(fù)載仿真實(shí)驗(yàn)

應(yīng)用multisim軟件創(chuàng)建測(cè)試電路如圖2所示。

接入虛擬示波器,測(cè)量UVW三相電壓波形,繪出波形圖,理解三相相位關(guān)系。

(1)三相對(duì)稱星形負(fù)載的電壓、電流測(cè)量

接入電壓表和電流表,J1打開,J2、J3閉合,測(cè)量對(duì)稱星形負(fù)載在三相四線制(有中性線)時(shí)各線電壓、相電壓、相(線)電流和中性線電流、中性點(diǎn)位移電壓。記入表1中。

打開開關(guān)J2,測(cè)量對(duì)稱星形負(fù)載在三相三線制(無中性線)時(shí)電壓、相電壓、相(線)電流、中性線電流和中性點(diǎn)位移電壓。

根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)分析三相對(duì)稱星形負(fù)載聯(lián)接時(shí)電壓、電流“線量”與“相量”的關(guān)系。

(2)三相不對(duì)稱星形負(fù)載的電壓、電流測(cè)量

接入電壓表和電流表,J1閉合,J2、J3閉合,測(cè)量不對(duì)稱星形負(fù)載在三相四線制(有中性線)時(shí)各線電壓、相電壓、相(線)電流和中性線電流、中性點(diǎn)位移電壓。

打開開關(guān)J2,測(cè)量不對(duì)稱星形負(fù)載在三相三線制(無中性線)時(shí)各線電壓、相電壓、相(線)電流、中性線電流和中性點(diǎn)位移電壓,記入表1中。

根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)分析,說明三相負(fù)載不對(duì)稱時(shí)中性線的主要作用,由此得出為什么中性線不允許加裝熔斷器的原因。

(3)三相對(duì)稱星形負(fù)載故障探究

三相對(duì)稱星形負(fù)載,將U相斷路,即J3打開,J1打開、J2閉合,測(cè)量四線制時(shí)各線電壓、相電壓、相(線)電流和中性線電流、中性點(diǎn)位移電壓。

上述負(fù)載中,打開開關(guān)J2,測(cè)量三線制U相斷路時(shí)各線電壓、相電壓、相(線)電流和中性線電流、中性點(diǎn)位移電壓,記入表1中。

(4)三相電路功率測(cè)試

圖3 二瓦法測(cè)試聯(lián)接

接入功率表測(cè)出每相功率,計(jì)算出總功率。在B相接入電流表測(cè)出IB,計(jì)算總功率P總。參見圖3接法,建立二瓦法功率測(cè)試電路并驗(yàn)證總功率P=P1+P2。

(5)三角形型負(fù)載仿真實(shí)驗(yàn)

創(chuàng)建測(cè)試電路如圖4所示。

圖4 三角形型負(fù)載仿真實(shí)驗(yàn)電路

正確接入電壓表和電流表,分別測(cè)量J1閉合和打開兩種情況下,各線電壓、相電流、線電流,記錄。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析三相對(duì)稱負(fù)載三角形聯(lián)接時(shí),線電流與相電流,相電壓與線電壓的關(guān)系。探究思考不對(duì)稱負(fù)載、一相斷路等情況在三角形聯(lián)接時(shí)對(duì)電路的影響。表2是三相三角形負(fù)載的電壓、電流。

5.效果及總結(jié)

在三相電路教學(xué)中實(shí)驗(yàn)貫穿全過程,應(yīng)用行動(dòng)導(dǎo)向,從淺到深、逐步分層驗(yàn)證關(guān)系、探究現(xiàn)象、研究規(guī)律。學(xué)生通過動(dòng)手實(shí)驗(yàn)、分組討論、計(jì)算總結(jié),不僅加深了對(duì)三相電路理論的理解,而且學(xué)會(huì)了帶著問題有目的地去操作,邊思考邊完成。相比大量的理論推導(dǎo)分析,實(shí)驗(yàn)引領(lǐng)、探究的教學(xué)方法極大提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,學(xué)生積極動(dòng)手、踴躍交流,教學(xué)效果明顯提高。

參考文獻(xiàn)

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[4]曲健.電路分析課堂教學(xué)模式的改進(jìn)與探討[J].高等教育研究,2008,09.

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