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1.熟练掌握基本概念和基本定律的内容
对于基本概念的定律一定要牢记于心,比如电位作为电工技术中分析电路的一个重要的概念就必须让同学们熟练掌握,如果对电位的概念理解不清就会影响整个课程的学习。当然在帮助同学们理解、记忆这些概念和定律内容的时候,可以根据学生的特点采用灵活多样的授课形式,比如将理论讲授和现场实验的方法结合起来,以便于学生对定律的掌握。
2.熟练掌握基本概念和基本定律的使用方法
在对定律的内容熟练掌握的基础上,要加强对学生使用定律的培训,要让他们学会运用这些定律来分析电路,解决电路中常见的问题。比如在讲到三相交流电路的时候,对于三相负载对称的三相交流电路可以采用三相三线制(中性线可以省掉),对于三相负载不对称的三相交流电路必须采用三相四线制(中性线不能省掉)。在讲解这一内容的时候一定要注意两点:一是要帮助学生理解“对称”的概念,在这里对称不仅要求三相负载的阻抗值完全相同,而且要求三相负载的性质完全相同;二是要帮助学生理解为什么在三相负载对称的情况下中性线可以省掉,而在三相负载不对称的情况下必须连接中性线,其实这就是基尔霍夫电流定律的运用,运用电流定律很容易分析出在三相负载对称的情况下中性线中的电流为零。只有理解了的知识才容易记得牢。
二、技能目标:让同学们掌握基本的电工实操技能
职业教育是就业教育,因此在让学生掌握必要的理论知识的前提下,使其掌握基本的电工实操技能才是根本。
1.掌握基本的测量方法
通过电工技术课程的学习,一定要让学生掌握基本的测量方法。要求学生一定要掌握每类仪表规范的使用方法和程序。比如在使用万用表、示波器等仪器仪表之前,一定要花时间把注意事项给学生讲清,讲透,讲到位。
2.具备基本的解决电路实际问题的能力
通过电工技术课程的学习,要让学生具备基本的解决电路实际问题的能力。比如对于一些简单的电路不工作的问题,要能够运用所学知识找到电路的问题所在,找到电路中的断点或其他问题;对一些经常用到的电路,比如电动机的正反转、顺序启动等电路,要求学生一定要能熟练地画出电路图,并且准确地完成元器件的布置和线路连接。
3.达到维修电工中级工所要求的操作技能
通过电工技术课程的学习,要让程度好的学生达到维修电工中级工要求的操作技能,既使一些程度稍差一些的学生也要达到维修电工初级工所要求的技能。比如对于常用导线的连接中线头绝缘层的剖削,一定要分类给同学们讲透并进行标准示范,这主要包括:塑料硬线绝缘层的剖削、塑料软线绝缘层的剖削、塑料护套线绝缘层的剖削、橡皮线绝缘层的剖削、花线绝缘层的剖削等,这些操作都要让同学们熟练、规范地掌握。
三、德育目标:培养学生严谨认真的工作作风和善于协作的工作精神
职业教育也是人的教育,教育的目标包含两方面内容:一是教书,一是育人。通过电工技术课程的学习,也要有针对性地对学生进行德育教育,笔者认为至少要达到两个目标:
1.培养严谨的工作作风
比如在进行实验记录的时候,如果粗心马虎就不可能测得准确的结果,要获得准确的结果,就必须认真观察,认真记录。再如在进行三线交流电路实验的时候,所使用的电压是220V/380V的电压,如果在进行实验的时候还是嘻嘻哈哈,没有严谨的态度,就极有可能酿成事故。
2.培养善于协作的精神
关键词:电路;教学模式;教学方法
作者简介:崔双喜(1970-),男,甘肃武威人,新疆大学电气工程学院,讲师,新疆大学电气工程学院博士研究生;常翠宁(1963-),女,锡伯族,新疆伊宁人,新疆大学电气工程学院,副教授。(新疆 乌鲁木齐 830047)
基金项目:本文系国家自然科学基金“分层液膜沿非均匀受热斜面流动传热特性分析”(课题编号:51106132)资助的研究成果。
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2012)15-0071-02
“电路”课程是高等学校电子与电气信息类等专业的必修技术基础课,也是当代电气工程与电子科学技术重要的理论基础之一。它以分析电路中的电磁现象,研究电路的基本规律及电路的分析方法为主要内容。[1]“电路”课程理论严密、逻辑性强,有广阔的工程背景。学生通过本课程的学习,对树立严肃认真的科学作风和理论联系实际的工程观点,培养科学思维能力、分析计算能力、实验研究能力和科学归纳能力都有重要的作用。[2]它所涉及的概念、方法和理论为该类专业的后续许多课程提供理论支持,为“模拟电子技术”、“数字电子技术”、“信号与系统”、“电机学”、“电力系统分析”、“电机与拖动”、“自动控制原理”等课程的学习打下基础。因此“电路”课程在整个电子与电气信息类等专业的课程体系中起到承前启后的作用。鉴于“电路”课程的重要性,学生切实学好这门课程意义重大。那么如何用有限的学时将大纲要求的内容高质量地传授给学生,已成为电路课程教学改革中至关重要的问题。然而在实际教学过程中,根据对教学效果的调查,发现存在很多问题,比如:课程内容比较抽象,概念难以理解;掌握了分析方法,却不会灵活应用;理论和实际联系不起来等等。根据学生在学习该课程过程中普遍存在的问题,已有许多教育工作者提出了不同的教学方法,[3-6]譬如模块式任务先导教学法、行动导向法、“板书+多媒体”的教学手段、引导式教学方法、课堂教学与讨论相结合等。笔者在多年的电路教学过程和教学方法探索中,提出了教师在教学过程中的四个应该和对应培养学生的四个能力的教学模式(笔者将其称之为“四应”、“四能力”教学模式),在多年的教学中取得了一定的实效。
一、电路基本概念教学应力求通俗、易懂,培养学生全面、准确把握概念实质的能力
基本概念是学好电路的根本,电路理论教学中应注重基本概念的理解及应用。课程中基本概念较多,有些概念难以准确把握,针对这些概念,如何以一种轻松而又简洁的方法讲解,在教学大纲规定的学时内既让学生准确把握概念又能取得较好的实效是教育工作者首先面临的难题之一。在学生的作业中,有时会发现做错题几乎是由于概念不清引起的。首先教师应对概念有准确的理解,对概念本身所表达的本质内涵结合教材应有总体的把握;其次,教师应该具有较高的语言表达能力,这对教师来说是必备的基本功。
例如,电路中电压和电流参考方向的概念是初学电路课程的学生应该了解的,它贯穿整个电路课程。按教材中所述参考方向是事先任意假定的方向,如果只对这一点加以讲解的话,学生在做作业时就不能养成在电路图上标注电压电流方向的习惯,学生也有可能就会迷惑,为什么要假设方向呢?在教学中必须使学生明白在电路的运行过程中,尤其在复杂电路的运行过程中,电路中电压和电流的实际方向是事先无法确定的,要对电路进行列方程求解而不知道电压电流的方向是不行的,为此引入参考方向的概念。有了参考方向以后就可对电路列方程,求解出的电压和电流就有正有负,就成了代数量。电压和电流求解出是正的说明事先假定的参考方向与实际方向一致,否则就不一致,即便求解出的电压或电流是负的,也不要把电路中的参考方向改成相反的方向,因为负号足以说明实际方向和参考方向的关系,已经很明确了。如果把方向改了,原先求出答案的正负就得改,所列写的方程也得改,不仅麻烦也完全没有必要。同时使学生明白在以后的各章节中,电路图中所标注的电压或电流的方向均是指参考方向,这样学生对参考方向的概念就会有全面而准确的把握,在以后的课程学习中就会主动对待求解的电压或电流在电路图中标注(参考)方向。
二、电路定理教学应采用多种手段,培养学生准确理解定理并加以应用的能力
课程内容包括设计和安排,首先从课程内容设计入手研究。
电路的基本定律是电路部分的基础,在电路分析中应用非常广泛。电路课程涉及的定律较多。在教学过程中,教师要指导学生学好基本定理,要对定理的内容和适用条件搞清楚,更重要的是要让学生能够熟练运用这些定理对电路进行分析和计算,并在解题中很好地加以应用。例如戴维宁定理可以浅显的方式让学生有一个直观的了解。对负载RL来说,有源一端口NS相当于它的电源,可以用一个实际电压源模型来等效代替,即电压源与电阻的串联组合代替。如图1(b)所示,也可用一个简单的电路例子来说明有源一端口端口处的伏安关系与等效电源的伏安关系完全相同,对负载来说两个电路是等效的,负载RL两端的电压和其中的电流都将保持不变。这样讲解后,学生对戴维宁定理有了感性认识,又对前面章节的等效变换概念有了更进一步认识。
再比如,讲解叠加定理前,可以用一个形象的比喻和设问引出叠加定理。例如:学生A与B对一测力计进行拳击测力,两人同时对测力计出拳,测力计上显示出力的大小F,若学生A单独出拳进行测力,学生B休息,显示出力的大小为F1,然后学生B单独出拳进行测力,学生A休息,显示出力的大小为F2,如果每位学生每次出拳力气均一样大,此时给学生提出一个问题:两个学生同时出拳时测得的力F与他们分别单独出拳测得的力F1及F2之间是什么关系?这时学生略加思考就可以回答上来(F=F1+F2),之后再以含有多个电源的电路为例引出叠加定理,学生就可对叠加定理有很好的理解。而这些定理的应用需要安排例题进行,一道例题,一题多解,每一种解法都综合运用两种或两种以上的电路定理,以此训练学生的发散思维和综合思维及理解应用定理的能力。
三、电路分析求解方法教学应抓住方法实质,培养学生掌握电路基本分析求解方法的能力
在电路教学过程中重点应强调基础,强化基本概念和基本分析求解方法的掌握。电路的分析求解方法很多,如支路电流法、回路(或网孔)电流法、节点电压法等。电路分析的目的是要对电路列写方程,求出待求的变量,如电压或电流。
【关键词】电路分析;教学方法;探讨;思考
Reform and Practice of Teaching Methods in Higher Vocational Circuit Analysis
XIE Jing
(The Electrical Engineering Institute of Shaanxi Polytechnic Institute,Xianyang,712000,China)
Abstract:The paper,through the practice and feeling in the“circuit analysis”course teaching,mainly discusses the importance of the course in the learning of engineering students,the necessity in practice,circuit analysis courses teaching the specific reform measures,in order to explore the way and method of engineering course reform.
Key words:circuit analysis;teaching methods;investigate;think
1.引言
电路分析课程是电类专业必修的技术基础课程。该课程主要研究电路的基本原理、基本规律和电路的分析方法。开展好电路分析课程的教学,可以使学生掌握电路的基本原理和分析的方法,有利于培养学生的科学辩证思维能力,树立理论联系实际的科学观;有利于提高学生分析问题、解决问题的能力,培养学生的创新能力,为后续专业课程学习和学生毕业后从事专业工作打下坚实的理论基础和科学素养。
电路分析课程的学习目的是使学生建立起电路的基础知识和基本概念;掌握电路基本理论和基本分析方法,为后续电路专业课程的学习打下扎实牢固的基础;该课程具有严谨准确、细致规律的特点,并且需要通过大量的练习才能较好地掌握对电路的分析能力。
本文在对多年电路分析课程的教学经验进行总结的基础上,结合该课程的教学特点,提出了一些促进电路分析方法课程教学改革的具体措施和方法。
2.注重基本概念、基本定律的理解
基本概念、基本定律是学习好电路分析课的基础。基本概念、基本定律掌握不好,就会增加学习后续知识的难度。电流、电压、功率是电路分析中的三个基本概念,这三个量的计算贯穿电路分析课的始终,而学生在作业中经常会出现计算支路电流电压不标参考方向、电流电压符号大小不分、瞬时功率有功功率无功功率相混淆等等错误现象;这时就需反复强调基本概念,在作业中随时纠正他们的错误,使他们养成一个良好习惯,为后续课程的学习奠定基础。
基本定律(基尔霍夫电压定律、基尔霍夫电流定律、叠加定律、和等效概念)是整个课程的核心。要使学生在学习过程中能够更好地理解这些基本定律,应将定律的学习与做实验有机的结合起来。通过学习定律——作验证试验——再复习定律这一过程,经过学生自己亲自动手实践,将理性知识与感性知识结合起来,更好的理解基本定律。在课堂上还应注意教学语言艺术的应用,以达到较好的教学效果。基尔霍夫电压定律是电路分析中的基本定律,是任何电路中电压都要遵守的基本原则。基尔霍夫电压定律的内容很简单:任意时刻沿电路任意闭合回路内各段电压的代数和恒为零。但是,在用该定律列方程时,由于回路绕行方向和电压参考方向的随意性,你这样绕,他那样转,有些学生感到各电压的正负很难确定。这时,我在课堂上给大家总结一条:凡电压参考方向与绕行反方向一致的电压取“+”,即“顺我者正”,电压参考方向与绕行方向相反的电压取“—”,即“逆我者负”。“顺我者正、逆我者负”这八个字幽默风趣,既好记,又好用。
3.课程体系中适当增大实验课比例
增大实验课比例不仅符合职业教育注重实践教学、加强能力培养、强化技能训练的要求,而且还有以下两个方面的作用。
3.1 容易实施分层教育
进行实验教学时,对于实践能力较强的学生,除了要求他们完成基本实验内容外,人为设置一些电路故障,让学生自己运用所学的知识来分析判断故障原因,这样,既提高了动手能力,也提高了他们分析问题、解决问题的能力,满足了这部分学生课堂信息量不够而感觉“吃不饱”的要求。对于实践能力、理解能力较差的学生,只要求他们能理解、完成基本的实验内容。对实验中出现的问题,教师可以和学生面对面地、反复地交流,充分实现了因材施教,人人都有进步,人人都有收获的教学目标。
3.2 提高学生学习兴趣
学生对《电路分析》课程普遍反映抽象、难懂。课堂上介绍的各种定律和分析方法枯燥、乏味。然而,实验教学却有着完全不同的效果,比如在做叠加定理的验证实验时,要求学生先测出两个电源共同作用下的三条支路电流,再测出每个电源单独作用下的各支路电流,测出这三组九个数据后,要求学生分析九个数据之间的联系(见图1和表1)。学生经过自己分析,得出三组数据之间横向满足基尔霍夫电流定律,纵向满足叠加定理的实验结论。看到这九个数字之间竟有这么巧妙的必然的联系,学生感到非常有趣。像这样的实验,既加深了学生对课堂知识的理解,又提高了学生学习这门课的兴趣。
4.教学内容突出实践性
职业教育的培养目标强调了对本专业技能的实用性和所学理论基础知识在实际中的适用性。教师在教学过程中除了要求学生掌握基本知识外,还应多增加一些理论联系实际的内容。比如在RC串联电路的零状态响应这一节有这样一个思考题,在实验测试中常用万用表的R×1KΩ档来检查电容量较大的电容器质量。测量前,先将被测电容器放电。测量时如果(1)指针摆动后再返回到无穷大()刻度处,说明电容器是好的。(2)指针摆动后,返回速度较慢,说明被测电容器的容量较大。试根据RC充放电过程解释上述现象。这个思考题让学生及时巩固了换路定律和RC充放电过程,而且告诉了我们一个测电容器质量好坏的实用方法,可谓一举两得。像这样的例子在我们教学过程中还有不少,需要我们教师不断积累总结,并在教学中时时突出实践的特色。
5.适当拓宽学生知识面
在基本知识“够用、管用”的前提下,适当加宽学生的知识面。比如,在分析RC串联零状态响应电路的例题时,用到了“强迫励磁法”。所谓“强迫励磁法”就是在开始励磁时提高电源电压,当电流达到额定值后,再将电源电压调回到原来的额定值,这种方法将大大缩短励磁电流达到基本额定值的时间。在学生理解了“强迫励磁法”的基本思想后,我向学生提出了一个问题:在励磁电流达到额定值的瞬间,如何实现电源电压的切换?同学们齐声回答用开关来实现。我在肯定学生答案的同时,强调这是个受时间控制的开关——延时继电器。这样就很自然地引出了自动控制中的一个重要器件。这样的教学方法不仅使学生对基本理论有了很深的印象,而且还会使他们对后续课程的学习产生浓厚的兴趣,激发学生学习的积极性。
6.小结
电路分析课程是电气信息类专业一门重要的专业基础课,在整个人才培养课程体系中起着不可替代的作用。如何提高电路分析课程的课堂教学质量,激发学生学习的积极主动性,为学生后续的专业课学习打下坚实的基础,是我们每个作为专业基础课教师所肩负的责任,需要通过不断地学习、探讨和改进,在教学实践中不断丰富和加强自身的教学能力和教学水平,不断改进教学方法,以适应职业教育这一新的人才培养模式,推动学科课程的进一步建设。
参考文献
[1]杨子鸣.电工基础课程教学与实验的改革[J].实验室研究与探索,2005,4:79-82.
[2]杨鸿波,高晶敏,侯霞,等.“电路分析”课程教学改革的探索与实践[J].中国电力教育,2011(2):99-100.
[3]章心因,李先允.应用型本科“电路”课程的改革与实践[J].电气电子教学学报,2011,4:93-99.
[4]汪莉丽,吴东升.大类招生和培养背景下“电路分析”课程教学改革[J].中国电力教育,2012(6):92-93
是电子、自动化、电力通信等电类专业的一门 技术基础课,主要研究电路的基本规律与分 析计算方法,在教学计划中起着继往开来的 作用。它一方面以高等数学、工程数学和物理学为基础;另一方面,它本身又是后续的技术基础课与专业课的基础、它不仅是电类知识
体积中的重要基石,也是学生毕业后从事专业技术工作的重要理论基础,是孚生合理知
识结构中的重要组成部分,:在发展智力,培养能力和良好的非智力素质方面,均起着极为
重要的作用。本文结合教学实践,谈谈电路基础课程的教学特点并对其作一展望。
关键词:电路,课程教学,特点
TM13-4
电路基础正式作为一门系统而完整的学科是在杂世纪30年代总结了前一百多年的
电学研究成果而确立的。六十年来,由于电学理论进展十分显著,成果相当可观,使得电路基础课程丙容非常广泛,呈膨胀趋势,(近几年来教学学时呈压缩趋势)。这样:“抓准主干
内容,精讲、精练,启发思维、开发智力、培养能力”就成为其教学的首要特点。
一、电路基础课程介绍
电路基础课程是一门系统性理论性很强的课程,尽管电路理论发展十分迅速,其内容
变化也多,但是它的基本概念、基本理论和基本方法却保持着相当的稳定性,成为教学的重点滴绕这三个基本课程中有丰富的内容,但贯穿在本课程里始终有两条基本主线,成为教学中需要抓住的主干。一条是以电路的两类约束(拓扑约束,元件约束)为依据,建立电路数学模型的一般分析方法(节点法、回路法、割集法);另一条是运用等效概念和电路定理简化分析计算电路。在教学中一定要抓住这两条基本主线,处理好基本概念、基本理 论、基本方法的讲解与数学推导关系,既要充分利用数学工具,培养学生驾驭数学工具的能力,又要防止数学推导过程掩盖物理本质。
二、路基础课教学赢遵循的原则
在教学过程中还应注意坚持传授知识、发展智力与培养能力相统一的教学原则,授
课讲究辨证法,培养科学的思维能力。电路基 础课程中,普遍存在着一般与特殊的关系。如 直流与交流,正弦与非正弦,线性与非线性, 稳态和暂态;普遍存在着对偶关系。如电压与 电流、串群与并联、阻抗与导纳等・在教学过 程中,要充分利用这些关系,由特殊归纳一般,由点到面,循序渐进逐渐展开电路基础课程的理论体系;授课过程中通过大量的类比和对偶,把电路的基本概念、基本定律和数学。
方程有机地联系起来,功此及彼,举一反三,触类旁通,收到事半功倍的效果,加深学生对问题的理解,促进新信息的建立、只要授课过程中把握住内容的内在辨证关系,不仅能把
知识讲深、讲透、讲活、讲精,同时又培养了学生科学思维能力,启发了学生对课程的兴趣,
丰富了学生的想象力,充分调动学生学习电路基础课程的积极性和主动性。
三、电路基础课程内容的发展变化
近三十年来,新型电子器件层出不穷,电气化、自动化、电脑化的迅猛发展,对电路理
论提出了一系列新课题,从而推动了电路理论的变革与发展。不断更新教学内容,反映学
科发展新成果,深人浅出的将近代内容与传统内容融合为一体,是电路基础课程又一特
点。
翻开五十年代以来,在国内享有盛誉的电路基础教科书,可以看出,约十年左右内容
就有一个比较大的变化。00年代以来,这种 变化约五年一次。其根本原因是新的知识、新
的方法不断出现和人们对电路基础知识体系认识不断深化。50年代以前电路基础课程教 学侧重于时域研究,50年代以后侧重于频域研究,50年代到6。年代是时域和频域研究
的结合。?0年代后新的方法层出不穷,例如在电路研究中系统地引用了拓朴学,使电路
的拓朴分析成为电路理论体系中的一个重要组成部分,为电路的机辅分析与设计奠定了
基础,从动力学体系中引人了电路的状态,状态变量和状态空间的概念,并且借用系统的
有关理论,使得电路理论和系统理论在科学方法上趋于统一‘在课程教学中要反映这些
新的知识、新的方法和新的认识,使学生通过把握学科脉膊,启迪思维,掌握更多的学习方
法和研究方法。
回顾电路理论发展过程可以看出,理论研究方法和实验研究方法是它发展的两大支
柱。因此在电路基础课程教学中,重视实验教学是它的又一重要特征。
电路基础是一门巍性很强的课程。它不仅要求学生学会一些基本理论,而且要掌握一定实验技能,要有“动手能力”,防止学完课程后,讲起电路原理头头是道,份接触实际
间题就束手无策。实验教学的目不仅是为了配合理论教学,增加感性认识,进行必要的验
证,而且也是为了传授测试理论知识,培养实际动手能力和实验研究能力,在这个过程中
养成创新精神和严谨科学作风。
电路的实验教学多年来形成了一套传统的实验内容,即仪器仪表的使用、定理的验
证、参数的测试和盛些简单电路的响应。这些传统的实验内容对培养学生的基本实验能
力、巩固所学的理论知识,无疑是十分重要的。但是随着电路基础课程教学的发展,电路
实验教学要注人新的内容,测试手段要体现现代化的特点。传统的实验要精选和革新,减
少验证性实验,增加一些反映新技术与方法的实验(如回转器、开关电容)。特别是要引人
计算机辅助实验教学,不仅用计算机处理实验数据,而且用来模拟一些实验过程。将计算
机引人电路实验是一个新的尝试,配合其它实验,将使电路的实验教学更好地配合理论
教学,使学生掌握现代电路的研究与测试方法。
四、结语
电路基础课程是电类专业学生接受的第一门专业基础课,应该更加注意坚持传授知
识、发展智力与培养能力相统一的教学原则。在培养能力方面,着重培养学生的科学思维
能力,分析与解决问题的能力和研究问题的方法。另外还要注意培养学生良好的非智力
素质、严谨的科学作风与治学态度。
参考文献:
[1]朱利,朱萍. “电路基础”教学内容的精选与讨论[J]. 电气电子教学学报,2012,(04):27-29.
1,单选40*0.5,单词基本词义 固定搭配 语法
2,阅读20*2 ,四级难度
3, 完型20*1, 没四级难,词汇,基本语法 固定搭配。
4, 作文1*20,网上求职 (与当前大学生就业紧密联系)
高数:
1,4个求极限,
2,4个求导数,
3,求不定积分和定积分4个,
4,求二重积分,需要变换积分顺序。
5,证明题:利用偏导函数,证等式相等
6,求82的0.25次方的值,精确到4位小数,利用(1+X)的a次方展开式。
7,求抛物线上一点的切线,求其与Y=0,X=8围成面积的最值。
8,证明题:利用罗尔定理证,
电路:
1,填空10*2
基本概念,如网络函数,集成电路等,
2,选择10*2
基本概念和简单计算,如电压源,电流源的特性,功率等,
3,判断10*2 各个定理,原理的应用和适用范围等
4计算题4*10
1),相量,戴维南定理的运用,题目不难,但是很难计算,
2),求电阻的功率,先必须求出流过电阻总电流,再计算功率,