信息化環(huán)境下電路分析教學(xué)設(shè)計研究

侯艷紅　吳瑋瑋　陜西國防工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院　陜西西安　710300

?

信息化環(huán)境下電路分析教學(xué)設(shè)計研究

侯艷紅吳瑋瑋陜西國防工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院陜西西安710300

【文章摘要】

我們今天身處一個日新月異的時代，網(wǎng)絡(luò)和信息技術(shù)對我們?nèi)粘Ｉ畹姆椒矫婷娑籍a(chǎn)生了極其深遠(yuǎn)的影響，其中微課已經(jīng)成為高校信息化資源建設(shè)和教學(xué)模式改革的重點(diǎn)和熱點(diǎn)。文章介紹《電路分析》課程的一次微課教學(xué)實踐活動，希望與同行分享。

【關(guān)鍵詞】

信息化資源；微課；教學(xué)實踐；電路分析

0　引言

《電路分析》是高職院校電子信息、電氣工程等專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。通過課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握電路分析的基本理論和分析方法，為后續(xù)課程學(xué)習(xí)提供必要的電路知識，同時培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維能力、分析計算能力和動手實踐能力。課程內(nèi)容包含了許多概念、定理等，往往令學(xué)生感到枯燥乏味，不易理解。而大學(xué)微課作為翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)資源，使得學(xué)生可以不受時間地點(diǎn)的限制來選擇相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行學(xué)習(xí)。

微課是指以視頻為主要載體記錄教師圍繞某個知識點(diǎn)、教學(xué)環(huán)節(jié)、實驗活動或技能點(diǎn)開展的簡短、完整的教學(xué)活動，授課時間一般不超過15分鐘，主要用于幫助學(xué)生完成某個知識概念的理解與建構(gòu)。本文作者親身實踐，以電路分析課程微課“疊加定理”為例，探討電路分析微課教學(xué)設(shè)計思路與策略。

1　教學(xué)目標(biāo)

本次微課通過疊加定理的介紹，旨在使學(xué)生達(dá)到以下目標(biāo)：

知識目標(biāo)：（1）掌握疊加定理的內(nèi)容及注意事項;（2）熟練應(yīng)用疊加定理求解電路。

技能目標(biāo)：學(xué)會將理論與實踐緊密結(jié)合。

職業(yè)素養(yǎng)：培養(yǎng)學(xué)生自主探究、團(tuán)結(jié)合作的精神。

2　教學(xué)設(shè)計與實踐

（1）微課導(dǎo)入。說明電路猶如水路，那么水流也就猶如電流，電路學(xué)習(xí)一點(diǎn)也不難!而利用基爾霍夫定律求解電路需要聯(lián)立方程組進(jìn)行求解，比較麻煩。為了避免求解方程組，則可把電路進(jìn)行簡化，引出疊加定理。

（2）拋磚引玉 設(shè)置懸念 激發(fā)興趣

以一個例題為例，應(yīng)用multisim10.1先進(jìn)行仿真，提醒學(xué)生仔細(xì)觀察。仿真電路如圖一所示。

啟發(fā)學(xué)生觀察以上3幅圖，可得到：

①電流表讀數(shù)：滿足（a）圖讀數(shù)=（b）圖讀數(shù)+（c）圖讀數(shù);

②電路結(jié)構(gòu)：（a）圖2個獨(dú)立電壓源作用，（b）圖和（c）圖各是1個獨(dú)立電壓源在作用，電路連接及電流表極性完全相同。

若把（c）圖換做（d）圖，仿真結(jié)果剛好與（c）圖相反。此時電流表讀數(shù)滿足：

（a）圖讀數(shù)=（b）圖讀數(shù)-（d）圖讀數(shù)。

（d）multisim10.1例題仿真

（3）揭秘內(nèi)容 獲知技能 體驗成功

由仿真不難得出疊加定理內(nèi)容為：在線性電路中，當(dāng)有2個及以上獨(dú)立電源共同作用的電路，在任何支路所產(chǎn)生的電流或任意兩點(diǎn)間的電壓，等于各個獨(dú)立電源單獨(dú)作用時在此支路中所產(chǎn)生電流或電壓的代數(shù)和。

由（c）圖得：

圖一　Multisim10.1例題仿真

（4）深入挖掘 求解電路 學(xué)以致用

總結(jié)疊加定理使用注意事項：

①疊加定理只適用于線性電路;

②獨(dú)立電源，是指理想電源，獨(dú)立電源單獨(dú)作用時，把不作用的電源“置零”：即理想電壓源短路，理想電流源斷路。電路的其余結(jié)構(gòu)和參數(shù)均保持不變;

③解題時要標(biāo)明各支路電流、電壓的參考方向。原電路中各電壓、電流的最后結(jié)果是各分電壓、分電流的代數(shù)和。

④疊加原理只能用于電壓或電流的計算，不能用來求功率。

緊接著，布置一道含有電流源和電壓源的例題，讓學(xué)生討論，自行分析。

（5）歸納總結(jié) 布置任務(wù)

歸納總結(jié)，應(yīng)用疊加定理求解電路的步驟：

①假定原圖支路電流的參考方向;（標(biāo)）

②分別作出由一個電源單獨(dú)作用的分圖;（畫）

③按電阻串、并聯(lián)的計算方法，分別計算出分圖中每一條電流的大小和方向。（解）

④求出各電動勢在各個支路中產(chǎn)生的電流的代數(shù)和。（合）

布置任務(wù)：以實驗電路為準(zhǔn)，要求自己測試驗證疊加定理是否成立，然后理論進(jìn)行計算，也可以直接仿真，對比計算值與測量值，分析誤差，撰寫實驗報告。

3　結(jié)語

運(yùn)用仿真啟發(fā)學(xué)生去思考，從而揭秘定理內(nèi)容，再去剖析定理使用注意事項，總結(jié)定理應(yīng)用解題步驟，最后留下任務(wù)，讓學(xué)生動手實踐，理實一體。提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，教學(xué)效果顯著。目前，微課資源作為一種嶄新的、豐富教學(xué)空間建設(shè)的教學(xué)資源模式，仍然需要不斷的完善與改革探索。相信，通過不斷的探索與實踐，微課在電路分析課程中將會發(fā)揮更大的作用。

【參考文獻(xiàn)】

[1]胡鐵生.“微課”：區(qū)域教育信息資源發(fā)展的新局勢【J】.電化教育研究，2011（10）：61-65.

[2]楊紅業(yè).微課視頻如何讓學(xué)習(xí)者駐足【J】.中國教育技術(shù)裝備，2013（24）：48-49

[3]林瑩等.“零輸入響應(yīng)”微課教學(xué)設(shè)計與實踐.中國電子教育學(xué)會高教分會2014年學(xué)術(shù)年會論文集.2014年7月

[4]吳泳.微課在電路分析教學(xué)中的應(yīng)用研究.湖南郵電職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報.2015 年12月.

[5]劉俊清，趙海，張玉梅.基于multisim10的單管放大電路的仿真.沈陽工程學(xué)院學(xué)報（自然科學(xué)報）.第8卷第4期.2012 年10月.

[6]聶茹.基于multisim10的十字路口交通燈控制器的設(shè)計與仿真.現(xiàn)代電子技術(shù).2010年第11期.

[7]劉文武．基于multisim10的16路競賽搶答器設(shè)計與仿真．現(xiàn)代電子技術(shù)．第34卷第23期．2012年12月．

【作者簡介】

侯艷紅（1979年出生），女，陜西省渭南市人，陜西國防工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，講師，研究方向：電子技術(shù)。