《電路分析》課程教學(xué)之我見(jiàn)

陳超奇

摘要：電路分析是電類(lèi)學(xué)生專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，采用恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法，使學(xué)生掌握學(xué)好后續(xù)課程的同時(shí)，養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，培養(yǎng)其自學(xué)能力。

關(guān)鍵詞：電路分析；教學(xué)

《電路分析》是工科各電類(lèi)專(zhuān)業(yè)一門(mén)重要的基礎(chǔ)課，該課程理論嚴(yán)密，邏輯性強(qiáng)，綜合性強(qiáng)，有廣闊的工程背景。對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的思維能力，提高綜合分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，樹(shù)立理論聯(lián)系實(shí)際的科學(xué)觀點(diǎn)，有著重要的作用。筆者根據(jù)這幾年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，談?wù)勛约簩?duì)如何搞好本門(mén)課程教學(xué)工作的一些看法。

幫助學(xué)生建立邏輯性嚴(yán)密的知識(shí)框架

《電路分析》這門(mén)課程內(nèi)容多，知識(shí)點(diǎn)繁雜，但授課學(xué)時(shí)卻在不斷減少。如何在有限的時(shí)間里，保質(zhì)保量的完成教學(xué)工作，就要求教師必須吃透教材，分化知識(shí)點(diǎn)，貫通教材內(nèi)外知識(shí)點(diǎn)的聯(lián)系，針對(duì)教學(xué)對(duì)象，幫助其理解教材內(nèi)部的邏輯結(jié)構(gòu)，從而在有有限的時(shí)間里，達(dá)到良好的教學(xué)效果。

(一)弄清楚研究對(duì)象

本課程的研究對(duì)象是集總參數(shù)、線性的、時(shí)不變電路。所謂的集總參數(shù)是指電路的實(shí)際尺寸遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于電路中信號(hào)的波長(zhǎng)。相反地，如果電路的實(shí)際尺寸大于其中信號(hào)的波長(zhǎng)，則稱(chēng)之為分布(分散)參數(shù)。線性是指電路中的元件均為線性原件。而時(shí)不變是指元件的特性約束不隨時(shí)間的變化而變化。

(二)弄清楚兩種約束

本課程主要討論電路的兩種約束，即拓?fù)?結(jié)構(gòu))約束和特性(元件)。其中，拓?fù)浼s束包括KVL(基爾霍夫電壓定律)和KCL(基爾霍夫電流定律)。這種約束與元件特性沒(méi)有關(guān)系，僅僅與元件的聯(lián)結(jié)方式有關(guān)。這也是電路分析的理論基礎(chǔ)。而特性約束是指元件兩端的伏安關(guān)系(VCR)。

(三)弄清分析電路的基本方法

本課程主要介紹的電路分析方法包括：等效變換法列方程法(支路法、回路法、節(jié)點(diǎn)法)電路定理法(置換定理、疊加定理、戴維南定理、特勒根定理、互易定理)。

采用啟迪式教育方法，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性

在理論課堂教學(xué)中，應(yīng)充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用和學(xué)生的主體作用，努力改變傳統(tǒng)理論教學(xué)中“滿(mǎn)堂灌”式的教學(xué)方法，實(shí)行“啟發(fā)式”教育?！笆谥贼~(yú)，不如授之以漁”。

每堂課上，教師要根據(jù)教學(xué)內(nèi)容及要求，向?qū)W生提出許多問(wèn)題，在問(wèn)與答中展開(kāi)教與學(xué)，這樣才能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生用已有的知識(shí)思考問(wèn)題、理解、掌握和探求新知識(shí)。同時(shí)，教師要努力營(yíng)造一種生動(dòng)活潑的民主氣氛，鼓勵(lì)學(xué)生積極參與課堂教學(xué)，教師必須始終記住自己與學(xué)生的地位是平等的。與學(xué)生的活動(dòng)是交互的，要讓學(xué)生憑自己的直覺(jué)與經(jīng)驗(yàn)觀察物理現(xiàn)象，分析物理規(guī)律，允許學(xué)生展開(kāi)討論或爭(zhēng)論，可以獨(dú)立地發(fā)表意見(jiàn)，引導(dǎo)學(xué)生得出正確的結(jié)論，讓學(xué)生感到是作為教師的合作者學(xué)習(xí)的，以此提高學(xué)生自信心、責(zé)任感與主動(dòng)性。

例如，在講解線性電路分析方法這一章內(nèi)容時(shí)，先介紹較為簡(jiǎn)單并很容易理解的“支路電路法”，通過(guò)例題使學(xué)生發(fā)現(xiàn)用該方法求解時(shí)不僅需要列寫(xiě)方程數(shù)多而且方程求解較繁瑣，從而引導(dǎo)學(xué)生提出“有沒(méi)有更好的解決方法?”進(jìn)而引入“網(wǎng)孔電流法”、“節(jié)點(diǎn)電位法”等其它解決途徑；講解“代文寧定理”后，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)提出“該定理在具體運(yùn)用中有什么途”?帶著這個(gè)問(wèn)題去學(xué)習(xí)，不僅能對(duì)“代文寧定理”加深認(rèn)識(shí)和理解，還為引出最大功率傳輸定理埋下伏筆。這樣通過(guò)積極引導(dǎo)，逐步培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會(huì)思考，學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)，提高自學(xué)能力

利用現(xiàn)代化教學(xué)手段，提高教學(xué)質(zhì)量

在教育領(lǐng)域中，計(jì)算機(jī)不僅是一門(mén)學(xué)科，而且正逐漸成為有效的教學(xué)媒體與教學(xué)管理的工具，多媒體技術(shù)使教學(xué)手段、教學(xué)方法、教學(xué)方式和教學(xué)理念都發(fā)生了變革。以多媒體為核心的現(xiàn)代教育技術(shù)運(yùn)用于電工教學(xué)，之所以能夠優(yōu)化電工理論教學(xué)過(guò)程，更好地提高教學(xué)質(zhì)量，是因?yàn)樗哂幸韵挛鍌€(gè)教育功能引：微觀現(xiàn)象客觀化，客觀現(xiàn)象微觀化；化“不可視”為“可視”教學(xué)；把抽象的電工概念與過(guò)程具體化；化“靜”為“動(dòng)”，幫助學(xué)生弄清復(fù)雜的電工過(guò)程；利用人工智能，使學(xué)生身臨其境，感知電學(xué)規(guī)律。在計(jì)算機(jī)普及的今天，我們教師應(yīng)該在幻燈、錄像、電視等幾種常用教學(xué)手段的基礎(chǔ)上充分利用計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)，用電子教案代替手寫(xiě)教案，把電工理論教學(xué)的課堂改到多媒體教室，用圖、文、聲、形并茂的新穎授課方式吸引學(xué)生，并用多媒體把許多靜態(tài)的演示實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)變?yōu)榧?xì)致逼真的演示過(guò)程，通過(guò)加強(qiáng)學(xué)生形象思維，幫助學(xué)生對(duì)抽象電工理論知識(shí)的理解。在電工基礎(chǔ)實(shí)際教學(xué)中，改變傳統(tǒng)的板書(shū)式教學(xué)，改用多媒體課件與板書(shū)相結(jié)合的方法，將理論教學(xué)內(nèi)容制作成課件演示，相關(guān)公式推導(dǎo)及例題的講解采用板書(shū)與演示結(jié)合。

同時(shí)，還可以利用可以通過(guò)PISPISE、EWB、MATLAB、Multisim等仿真軟件進(jìn)行模擬仿真和過(guò)程分析，使學(xué)生避免枯燥的理論學(xué)習(xí)，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。但是，必須認(rèn)識(shí)到多媒體教學(xué)只是輔助性教學(xué)，是將教學(xué)中難以表達(dá)或抽象的概念用多媒體軟件展示出來(lái)，而不是教師講課板書(shū)的復(fù)制。

重視實(shí)踐教學(xué)，重祝學(xué)生能力的培養(yǎng)

電路課程中一個(gè)必須重視的環(huán)節(jié)就是實(shí)踐教學(xué)，即實(shí)驗(yàn)和實(shí)訓(xùn)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)和實(shí)訓(xùn)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)。學(xué)會(huì)常用電工電子儀器儀表的使用，以及電路參數(shù)的測(cè)量和元器件的辨別，注意培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力：培養(yǎng)學(xué)生初步掌握一定的電氣工程技術(shù)的能力：識(shí)讀電路圖的能力和排查電路故障的能力等。隨著對(duì)學(xué)生能力要求的提高，傳統(tǒng)的以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主的電路實(shí)驗(yàn)已不能滿(mǎn)足要求，必須對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)方式方法加以改革，在保留部分傳統(tǒng)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)外，應(yīng)根據(jù)專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)增加綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。

結(jié)束語(yǔ)

電工學(xué)課程是技術(shù)基礎(chǔ)課程，是學(xué)生學(xué)習(xí)電工基礎(chǔ)理論和知識(shí)、學(xué)習(xí)掌握電工技能的窗口。為適應(yīng)人才培養(yǎng)的要求和電工電子技術(shù)新的發(fā)展，堅(jiān)持綜合培養(yǎng)學(xué)生知識(shí)、創(chuàng)新意識(shí)、能力和素質(zhì)的原則，從科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和知識(shí)經(jīng)濟(jì)對(duì)人才培養(yǎng)的要求出發(fā)進(jìn)行課堂教學(xué)。要讓學(xué)生通過(guò)這門(mén)課程的學(xué)習(xí)，獲得的不僅僅是有限的書(shū)本知識(shí)，而是一種學(xué)習(xí)能力和方法。