馮偉
摘要:《 電路基礎(chǔ)》主要研究電路的基本規(guī)律與分析計算方法,電路或電路分析基礎(chǔ))課程
是電子、自動化、電力通信等電類專業(yè)的一門 技術(shù)基礎(chǔ)課,主要研究電路的基本規(guī)律與分 析計算方法,在教學(xué)計劃中起著繼往開來的 作用。它一方面以高等數(shù)學(xué)、工程數(shù)學(xué)和物理學(xué)為基礎(chǔ);另一方面,它本身又是后續(xù)的技術(shù)基礎(chǔ)課與專業(yè)課的基礎(chǔ)、它不僅是電類知識
體積中的重要基石,也是學(xué)生畢業(yè)后從事專業(yè)技術(shù)工作的重要理論基礎(chǔ),是孚生合理知
識結(jié)構(gòu)中的重要組成部分,:在發(fā)展智力,培養(yǎng)能力和良好的非智力素質(zhì)方面,均起著極為
重要的作用。本文結(jié)合教學(xué)實踐,談?wù)勲娐坊A(chǔ)課程的教學(xué)特點并對其作一展望。
關(guān)鍵詞:電路,課程教學(xué),特點
TM13-4
電路基礎(chǔ)正式作為一門系統(tǒng)而完整的學(xué)科是在雜世紀(jì)30年代總結(jié)了前一百多年的
電學(xué)研究成果而確立的。六十年來,由于電學(xué)理論進(jìn)展十分顯著,成果相當(dāng)可觀,使得電路基礎(chǔ)課程丙容非常廣泛,呈膨脹趨勢,(近幾年來教學(xué)學(xué)時呈壓縮趨勢)。這樣:“抓準(zhǔn)主干
內(nèi)容,精講、精練,啟發(fā)思維、開發(fā)智力、培養(yǎng)能力”就成為其教學(xué)的首要特點。
一、電路基礎(chǔ)課程介紹
電路基礎(chǔ)課程是一門系統(tǒng)性理論性很強的課程,盡管電路理論發(fā)展十分迅速,其內(nèi)容
變化也多,但是它的基本概念、基本理論和基本方法卻保持著相當(dāng)?shù)姆€(wěn)定性,成為教學(xué)的重點滴繞這三個基本課程中有豐富的內(nèi)容,但貫穿在本課程里始終有兩條基本主線,成為教學(xué)中需要抓住的主干。一條是以電路的兩類約束(拓?fù)浼s束,元件約束)為依據(jù),建立電路數(shù)學(xué)模型的一般分析方法(節(jié)點法、回路法、割集法);另一條是運用等效概念和電路定理簡化分析計算電路。在教學(xué)中一定要抓住這兩條基本主線,處理好基本概念、基本理 論、基本方法的講解與數(shù)學(xué)推導(dǎo)關(guān)系,既要充分利用數(shù)學(xué)工具,培養(yǎng)學(xué)生駕馭數(shù)學(xué)工具的能力,又要防止數(shù)學(xué)推導(dǎo)過程掩蓋物理本質(zhì)。
二、電路基礎(chǔ)課教學(xué)贏遵循的原則
在教學(xué)過程中還應(yīng)注意堅持傳授知識、發(fā)展智力與培養(yǎng)能力相統(tǒng)一的教學(xué)原則,授
課講究辨證法,培養(yǎng)科學(xué)的思維能力。電路基 礎(chǔ)課程中,普遍存在著一般與特殊的關(guān)系。如 直流與交流,正弦與非正弦,線性與非線性, 穩(wěn)態(tài)和暫態(tài);普遍存在著對偶關(guān)系。如電壓與 電流、串群與并聯(lián)、阻抗與導(dǎo)納等·在教學(xué)過 程中,要充分利用這些關(guān)系,由特殊歸納一般,由點到面,循序漸進(jìn)逐漸展開電路基礎(chǔ)課程的理論體系;授課過程中通過大量的類比和對偶,把電路的基本概念、基本定律和數(shù)學(xué)。
方程有機(jī)地聯(lián)系起來,功此及彼,舉一反三,觸類旁通,收到事半功倍的效果,加深學(xué)生對問題的理解,促進(jìn)新信息的建立、只要授課過程中把握住內(nèi)容的內(nèi)在辨證關(guān)系,不僅能把
知識講深、講透、講活、講精,同時又培養(yǎng)了學(xué)生科學(xué)思維能力,啟發(fā)了學(xué)生對課程的興趣,
豐富了學(xué)生的想象力,充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)電路基礎(chǔ)課程的積極性和主動性。
三、電路基礎(chǔ)課程內(nèi)容的發(fā)展變化
近三十年來,新型電子器件層出不窮,電氣化、自動化、電腦化的迅猛發(fā)展,對電路理
論提出了一系列新課題,從而推動了電路理論的變革與發(fā)展。不斷更新教學(xué)內(nèi)容,反映學(xué)
科發(fā)展新成果,深人淺出的將近代內(nèi)容與傳統(tǒng)內(nèi)容融合為一體,是電路基礎(chǔ)課程又一特
點。
翻開五十年代以來,在國內(nèi)享有盛譽的電路基礎(chǔ)教科書,可以看出,約十年左右內(nèi)容
就有一個比較大的變化。00年代以來,這種 變化約五年一次。其根本原因是新的知識、新
的方法不斷出現(xiàn)和人們對電路基礎(chǔ)知識體系認(rèn)識不斷深化。50年代以前電路基礎(chǔ)課程教 學(xué)側(cè)重于時域研究,50年代以后側(cè)重于頻域研究,50年代到6。年代是時域和頻域研究
的結(jié)合。?0年代后新的方法層出不窮,例如在電路研究中系統(tǒng)地引用了拓樸學(xué),使電路
的拓樸分析成為電路理論體系中的一個重要組成部分,為電路的機(jī)輔分析與設(shè)計奠定了
基礎(chǔ),從動力學(xué)體系中引人了電路的狀態(tài),狀態(tài)變量和狀態(tài)空間的概念,并且借用系統(tǒng)的
有關(guān)理論,使得電路理論和系統(tǒng)理論在科學(xué)方法上趨于統(tǒng)一‘在課程教學(xué)中要反映這些
新的知識、新的方法和新的認(rèn)識,使學(xué)生通過把握學(xué)科脈膊,啟迪思維,掌握更多的學(xué)習(xí)方
法和研究方法。
回顧電路理論發(fā)展過程可以看出,理論研究方法和實驗研究方法是它發(fā)展的兩大支
柱。因此在電路基礎(chǔ)課程教學(xué)中,重視實驗教學(xué)是它的又一重要特征。
電路基礎(chǔ)是一門巍性很強的課程。它不僅要求學(xué)生學(xué)會一些基本理論,而且要掌握一定實驗技能,要有“動手能力”,防止學(xué)完課程后,講起電路原理頭頭是道,份接觸實際
間題就束手無策。實驗教學(xué)的目不僅是為了配合理論教學(xué),增加感性認(rèn)識,進(jìn)行必要的驗
證,而且也是為了傳授測試?yán)碚撝R,培養(yǎng)實際動手能力和實驗研究能力,在這個過程中
養(yǎng)成創(chuàng)新精神和嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)作風(fēng)。
電路的實驗教學(xué)多年來形成了一套傳統(tǒng)的實驗內(nèi)容,即儀器儀表的使用、定理的驗
證、參數(shù)的測試和盛些簡單電路的響應(yīng)。這些傳統(tǒng)的實驗內(nèi)容對培養(yǎng)學(xué)生的基本實驗?zāi)?/p>
力、鞏固所學(xué)的理論知識,無疑是十分重要的。但是隨著電路基礎(chǔ)課程教學(xué)的發(fā)展,電路
實驗教學(xué)要注人新的內(nèi)容,測試手段要體現(xiàn)現(xiàn)代化的特點。傳統(tǒng)的實驗要精選和革新,減
少驗證性實驗,增加一些反映新技術(shù)與方法的實驗(如回轉(zhuǎn)器、開關(guān)電容)。特別是要引人
計算機(jī)輔助實驗教學(xué),不僅用計算機(jī)處理實驗數(shù)據(jù),而且用來模擬一些實驗過程。將計算
機(jī)引人電路實驗是一個新的嘗試,配合其它實驗,將使電路的實驗教學(xué)更好地配合理論
教學(xué),使學(xué)生掌握現(xiàn)代電路的研究與測試方法。
四、結(jié)語
電路基礎(chǔ)課程是電類專業(yè)學(xué)生接受的第一門專業(yè)基礎(chǔ)課,應(yīng)該更加注意堅持傳授知
識、發(fā)展智力與培養(yǎng)能力相統(tǒng)一的教學(xué)原則。在培養(yǎng)能力方面,著重培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維
能力,分析與解決問題的能力和研究問題的方法。另外還要注意培養(yǎng)學(xué)生良好的非智力
素質(zhì)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng)與治學(xué)態(tài)度。
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