高職院?！秾?shí)用電路分析與測試》教學(xué)改革

胡逸凡

（北京信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院，中國 北京100015）

高職院校《實(shí)用電路分析與測試》教學(xué)改革

胡逸凡

（北京信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院，中國 北京100015）

在當(dāng)前高職生源素質(zhì)整體下降的大背景下，作為電子信息工程專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課的“實(shí)用電路分析與測試”必須進(jìn)行教學(xué)改革。本文就是根據(jù)作者自己學(xué)院的教改改革的實(shí)際，從課程能力目標(biāo)的確定和教學(xué)載體兩個方面進(jìn)行了詳細(xì)介紹教學(xué)改革的成果。

實(shí)用電路；教學(xué)載體；能力目標(biāo)

《實(shí)用電路分析與測試》即原來的《電路基礎(chǔ)》是一門專業(yè)基礎(chǔ)課，課程的任務(wù)是使學(xué)生掌握電路基本概念、基本知識、電路的基本工作原理和基本定律，學(xué)會基本的測試方法，是將來學(xué)習(xí)專業(yè)課的基礎(chǔ)，理論性比較強(qiáng)。同時，眾所周知，隨著高校的擴(kuò)招和高考人數(shù)的逐年降低，高職院校的生源整體素質(zhì)越來越差，特別是像我們這些主要招北京生源的院校，語數(shù)外三門高考成績大于150的學(xué)生就能錄取，生源素質(zhì)可想而知。甚至有很多文科生，已經(jīng)三四年沒學(xué)習(xí)過物理，要想學(xué)好這門課，難度不言而喻。為了使不一入學(xué)就嚇到學(xué)生，更大程度地激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣，各個高職院校都對這門課進(jìn)行改革，下面是我們學(xué)院對《實(shí)用電路分析與測試》教學(xué)改革的成果。

1 課程能力目標(biāo)的確定

《實(shí)用電路分析與測試》的教學(xué)內(nèi)容具有基礎(chǔ)性、分散性特點(diǎn)，教學(xué)過程是學(xué)生關(guān)于電學(xué)知識的“原始”積累過程，因此，與專業(yè)課程的開發(fā)（工作過程導(dǎo)向）不同，在學(xué)生還沒有形成一定量的知識積累的情況下，難以按照“工作過程導(dǎo)向”的模式開發(fā)新課程模式，即很難通過企業(yè)調(diào)研，找到恰當(dāng)?shù)墓ぷ鲘徫恢械牡湫凸ぷ魅蝿?wù)作為課程的教學(xué)載體。

因此，《實(shí)用電路分析與測試》課程開發(fā)，應(yīng)該在遵循學(xué)生學(xué)習(xí)、認(rèn)知規(guī)律的基礎(chǔ)上，認(rèn)真分析后續(xù)課程對電路教學(xué)內(nèi)容的要求，抓住重點(diǎn)、認(rèn)真設(shè)計，使課程教學(xué)內(nèi)容既符合專業(yè)教學(xué)的需要，又能夠促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)掌握，并在課程教學(xué)的不同階段，精心設(shè)計一些精品案例（任務(wù)），促使學(xué)生理論與實(shí)踐相結(jié)合，將學(xué)習(xí)的電路基礎(chǔ)知識融會貫通。

基于以上分析，《實(shí)用電路分析與測試》課程開發(fā)的依據(jù)，應(yīng)該是實(shí)現(xiàn)企業(yè)專家參與制定的電子信息工程技術(shù)專業(yè)職業(yè)能力分析表（DACUM）表中本課程的能力培養(yǎng)目標(biāo)。概括地講就是通過本課程的學(xué)習(xí)使學(xué)生對電路具有讀圖與繪圖能力、分析與計算能力、搭接與測試能力、試制與排障能力等。不再是以理論計算為重點(diǎn)，而是以技術(shù)能力的培養(yǎng)為教學(xué)的重點(diǎn)。要想現(xiàn)實(shí)上述的教學(xué)目標(biāo)，教學(xué)載體的選擇是關(guān)鍵。

2 教學(xué)載體的選擇

依據(jù)學(xué)院“以典型產(chǎn)品為載體”的工學(xué)結(jié)合人才培養(yǎng)模式和GPTC總體人才培養(yǎng)要求，電子信息工程技術(shù)專業(yè)在“以典型產(chǎn)品為載體”的專業(yè)教學(xué)過程中，促進(jìn)校企合作、工學(xué)結(jié)合人才培養(yǎng)過程改革，全面培養(yǎng)學(xué)生的理論知識和實(shí)踐技能，強(qiáng)化學(xué)生的職業(yè)能力和職業(yè)素養(yǎng)。根據(jù)這一指導(dǎo)思想，《實(shí)用電路分析與測試》作為專業(yè)基礎(chǔ)課程，在本課程中直接引入復(fù)雜的典型產(chǎn)品作為教學(xué)載體肯定是不現(xiàn)實(shí)的，那樣非但不會有好的教學(xué)效果，反而會大大挫傷學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。比較恰當(dāng)?shù)淖龇ㄊ牵谡n程教學(xué)之初，通過帶領(lǐng)學(xué)生對典型產(chǎn)品的認(rèn)識，使其了解電路與測試在電子產(chǎn)品中的作用和地位，對所學(xué)知識的應(yīng)用有所展望。然后，通過最初級的日用電子產(chǎn)品的解刨、分析，引入電路課程內(nèi)容的教學(xué)。

具體選擇什么典型產(chǎn)品為教學(xué)載體承載本課程的教學(xué)目標(biāo)，我們邀請企業(yè)專家一同研討確定，企業(yè)專家根據(jù)實(shí)際工作經(jīng)驗，結(jié)合教學(xué)實(shí)際，確定出該課程的4個項目：

項目1 LED電筒的試制。如圖1所示電路是LED手電筒的原理圖。其中LED1、LED2、LED3采用Ф5白光發(fā)光二極管，因其電壓降UD約為3.2V，故電源用3節(jié)5號電池串聯(lián)為其供電；電阻R1、R2、R3分別是LED1、LED2、LED3的限流電阻。在電路板上焊電路，并自行制作外殼，完成LED手電筒的試制工作。測試結(jié)果：閉合開關(guān)，LED燈立即亮，斷開開關(guān)，LED燈立即滅。

項目2 電容延時LED電筒的試制。如圖2所示電路是具有延時功能的LED手電筒的原理圖。具有延時功能的LED手電筒是由一個電容，三個電阻，一個LED燈（選用Φ5紅色），一個開關(guān)和一個5V的電源組成的電路。R2是充電（及限流）電阻，R3是輔助放電電阻，目的是讓LED放到0。關(guān)閉開關(guān)S，電容開始充電，LED燈逐漸變亮。穩(wěn)定后斷開開關(guān)S，此時電容開始放電為整個電路提供電能，直至儲存的電能用完，LED燈逐漸熄滅。這個項目比項目1多一個電容，有一個充放電的過程，測試結(jié)果：閉合開關(guān)，LED燈逐漸亮直到穩(wěn)定，在電路穩(wěn)定后斷開開關(guān)，LED逐漸變暗直到熄滅。

這兩個子目都是以試制LED手電筒為載體，用LED搭接各種電路，觀察其發(fā)光亮度，感知電流大小和電壓的高低，分析歸納電路規(guī)律，反復(fù)測量還可以熟練電工儀表的使用。

項目3 音箱二分頻器。如圖3所示電路是音箱二分頻器電路，它是由高、低音兩個通道構(gòu)成。T型高通濾波器構(gòu)成的高音通道由只讓高頻信號通過而阻止低頻信號；T型低通濾波器構(gòu)成的低音通道正好相反，只讓低音通過而阻止高頻信號。

L1、L2、C1組成T型低通濾波器，分析時，求出揚(yáng)聲器兩端的電壓UL1與輸入電壓U的比值，此比值是關(guān)于頻率f的函數(shù)，令比值等于0.707，求出截止頻率，通過計算截止頻率約為3.2kHz。

L3、C2、C3組成T型高通濾波器，分析時，求出揚(yáng)聲器兩端的電壓UL2與輸入電壓U的比值，此比值是關(guān)于頻率f的函數(shù)，其求截止頻率，通過計算截止頻率也約為3.2kHz。

項目4 音箱三分頻器，圖所示電路是音箱三分頻器電路。音箱三分頻器是由高、中、低音三個通道構(gòu)成。高音通道只讓高頻信號通過而阻止低頻信號；低音通道正好相反，只讓低音通過而阻止高頻信號；中音通道則是一個帶通濾波器，除了一低一高兩個分頻點(diǎn)之間的頻率可以通過，高頻成分和低頻成分都將被阻止。

L1、C1構(gòu)成低通濾波器。當(dāng)頻率較低時，因L1的感抗值很小，C1容抗值很大，因而，電容的分壓大，又因低音喇叭與C1并聯(lián)，即輸出取自電容兩端，故而輸出電壓較大。隨著頻率增高，L1的感抗值變大，C1容抗值變小，輸出電壓變小，從而阻止了高頻信號通過。低通的分頻點(diǎn)為

C4、L4構(gòu)成高通濾波器。當(dāng)頻率較高時，因C4的容抗值很小，L4感抗值很大，因而，電感的分壓大，又因高音喇叭與 L4并聯(lián)，即輸出取自電感兩端，故而輸出電壓較大。隨著頻率減小，C4的容抗值變大，L4感抗值變小，輸出電壓變小，從而阻止了低頻信號通過。高通的分頻點(diǎn)為

C2、L2、構(gòu)成帶通濾波器。C2、L2決定了帶通濾波器的低頻分點(diǎn)，即與低音通道980Hz相對應(yīng)。L3、C3決定了帶通濾波器的高頻分點(diǎn)，即，與高音通道6.8kHz相對應(yīng)。

項目3和4都用揚(yáng)聲器轉(zhuǎn)換信號，聽其聲音高低，感知信號強(qiáng)弱，分析歸納電路規(guī)律，反復(fù)測量還可以熟練電工儀表的使用。

這樣的教學(xué)設(shè)計會使課堂十分生動，一定程度會激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，而興趣是最好的老師。課程采用項目試制而不是項目制作，意在不斷的搭接電路分析測試數(shù)據(jù)的過程中探索學(xué)習(xí)，獲得知識。在不斷的測試過程中，熟練的使用常用電工基本儀器儀表。這個過程實(shí)現(xiàn)教、學(xué)、做一體化的教學(xué)，學(xué)生經(jīng)過這樣的學(xué)習(xí)過程實(shí)現(xiàn)課程的能力培養(yǎng)目標(biāo)。

［1］成尚榮.教學(xué)改革的價值認(rèn)同與境界提升[J].上海教育科研，2015，2.

［2］柏成剛.教育改革的核心在于課程改革[J].教育家，2016（3）.

［3］王慧玲.實(shí)用電路分析與測試[M].北京：電子工業(yè)出版社，2012.

［責(zé)任編輯：李書培］

表1

根據(jù)貝塞爾公式可得，A類標(biāo)準(zhǔn)不確定度uA為0.119%,轉(zhuǎn)化成相對形式為：uArel=0.012%。

3.3 B類標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量評定

表2

3.4 擴(kuò)展不確定度

Urel=kucrel=2×0.0134%=0.027%

4 結(jié)論

本文在分析高壓介質(zhì)損耗因數(shù)測試儀的工作機(jī)理的基礎(chǔ)上，設(shè)計了高壓介質(zhì)損耗因素測試儀檢定系統(tǒng)，并簡要說明控制流程的實(shí)現(xiàn)。介質(zhì)損耗因數(shù)測量結(jié)果不確定度評定結(jié)果表明，測量結(jié)果的擴(kuò)展不確定度為0.027%，小于被檢最大允許誤差絕對值（1%）的三分之一，可作為計量標(biāo)準(zhǔn)解決1級及以下等級高壓介質(zhì)損耗因數(shù)測試儀的量值溯源問題。

【參考文獻(xiàn)】

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［3］張杰梁，董小龍,黃洪，趙斯衎，等．互感器校驗儀差壓回路的分析及其附加負(fù)荷推算[J]，中國測試，2015（12）：

［4］國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局．JJG 1126-2016高壓介質(zhì)損耗因數(shù)測試儀檢定規(guī)程[S]．北京：中國計量出版社，2016

［5］聶虹．500kV洪溝變電站電容性設(shè)備絕緣在線監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)用研究[D]．重慶：重慶大學(xué)，2008．

［責(zé)任編輯：張濤］

with the quality of students getting worse in the higher vocational school,“Practical Circuit analysis and test”subject which is the important base of specialty must be reformed.According to the teaching reform’s fact of my college,this article states the teaching reform achievement from the subject’s ability aims and teaching carrier.

Practical Circuit;Teaching Carrier;Ability Aims