电路基础范文

导语：如何才能写好一篇电路基础，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键词：三相电路 改革

1、三相电路的构成

三相电路是通过三根导线,每根导线作为其他两根的回路,其三个分量的相位差依次为一个周期的三分之一或120°位相角的电流。three-phase A.C.circuit 由三相交流电源供电的电路，简称三相电路。三相交流电源指能够提供3个频率相同而相位不同的电压或电流的电源，最常用的是三相交流发电机。三相发电机的各相电压的相位互差120°。它们之间各相电压超前或滞后的次序称为相序。三相电动机在正序电压供电时正转，改为负序电压供电时则反转。因此，使用三相电源时必须注意其相序。一些需要正反转的生产设备可通过改变供电相序来控制三相电动机的正反转。三相电路是一种特殊的交流电路，由三相电源、三相负载和三相输电线路组成。 目前世界上电力系统电能生产供电方式大都采用三相制。

三相电路有星形和三角形两种接法。它们之间各相电压超前或滞后的次序称为相序。三相电动机在正序电压供电时正转，改为负序电压供电时则反转。因此，使用三相电源时必须注意其相序。一些需要正反转的生产设备可通过改变供电相序来控制三相电动机的正反转。

三相电源连接方式常用的有星形连接(即Y形)和三角形连接(即形)。从电源的3个始端引出的三条线称为端线(俗称火线）。任意两根端线之间的电压称为线电压。星形连接时线电压为相电压的1.732倍；3个线电压间的相位差仍为120°，它们比3个相电压各超前30°。星形连接有一个公共点，称为中性点。三角形连接时线电压与相电压相等，且3个电源形成一个回路，只有三相电源对称且连接正确时，电源内部才没有环流。三相电路分为对称电路和不对称电路两种。对称电路就是电路中的三相电源为频率相同、振幅相同、相位互差120°的正弦电压源，且三相上负载的阻抗完全相同，各相电流彼此独立，各相线路参数完全一致的电路。不对称三相电路就是电路中有三相不对称电源或三相不对称负载。三相电路中不对称问题是大量存在的。首先，三相电路中有许多小功率单相负载，很难把它们凑成完全对称的三相电路；其次，对称三相电路发生断线、短路等故障时，则称为不对称三相电路；第三，有的电气设备或仪器正是利用不对称三相电路的某些特性而工作的。

三相负载按三相阻抗是否相等分为对称三相负载和不对称三相负载。一些由单相电工设备接成的三相负载(如生活用电及照明用电负载)，通常是取一条端线和由中性点引出的中线(俗称地线)供给一相用户，取另一端线和中线给另一相用户。这类接法三条端线上负载不可能完全相等，属不对称三相负载。三相负载的连接方式也有星形与三角形之分。

2、使用三相电路的原因

通过了解三相电路的构造，下面来说说采用三相电路的主要原因有：

三相发电机和输电线比单相同容量的发电机和输电线省材料；三相发电机比单相发电机输出功率高；性能好：三相电路的瞬时功率是一个常数，对三相电动机来说，意味着产生机接转矩均匀，电机振动小；经济：在相同条件下(输电距离，功率，电压和损失)三相供电比单相供电省铜；三相制设备(三相异步电动机，三相变压器)简单，易于制造，工作经济、可靠，是生产机械的主要动力。

3、一种数字式三相电源保护器

由于供电状态和电压质量的多变性，使得用电设备往往不能一直在额定工作环境中工作，常出现错相、断相或不平衡、过压、欠压等故障，给人民生活、工厂生产和国民经济造成了极大的损失。因此，我们需要一种超前、准确、及时地判断电源状态的机器，并采取相应保护措施显得极为重要，三相电源保护器通过单片机采样三相电压，通过滤波，数据计算迅速作出判断能够很好地解决上述各类问题。对用电设备进行保护，必须快速、准确完成对

这些保护所需输入量的采集，以及根据各保护的特点对采集的数据进行处理，从而达到有效保护的目的，否则保护的误动作或不及时也将影响到生产。三相异步电动机缺相运行时，电动机有不正常的振动和响声，若不及时切断电源，电动机的温升将过高或冒烟或有臭味，最终烧毁，因此电动机缺相保护十分重要。现有有一种数字式电源保护器能够实现多功能、智能化、全方位保护，同时具有故障识别和故障记录功能，给分析故障、排除故障带来极大方便。

4、三相功率的测量

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关键词:计算机电路基础；课程建设；教学方法；专业基础课；高职

中图分类号：G642文献标识码：A文章编号：1009-3044(2012)11-2544-02

Exploration on Course Construction of Computer Circuit Foundation

JIANG Xiao-yan

(Nanjing Technical College of Spacial Education, Nanjing 210038, China)

Abstract: "Computer Circuit Foundation" as an important professional basic course of computer specialty, the basic concepts, basic theory and analysis method, to inspire students’thinking, improve the ability of innovation will play an important role. Taking computer specialty of Nanjing Technical College of Special Education as example, this paper analyze problems in "Computer Circuit Foundation" course teaching. Also, it elaborates the course construction thinking" Computer Circuit Foundation of computer specialty" as an important professional basic course, the basic concepts, basic theory and analysis method, to inspire student thinking, improve the ability of innovation will play an important role to play. Taking Nanjing Technical College of Special Education computer specialty as example, analysis of computer circuit foundation course teaching problems, from the aim of course construction, teaching contents, teaching methods and means and so on elaborated " Computer Circuit Foundation" course construction thinking." Computer Circuit Foundation of computer specialty" as an important professional basic course, the basic concepts, basic theory and analysis method, to inspire student thinking, improve the ability of innovation will play an important role to play. Taking Nanjing Technical College of Special Education computer specialty as example, analysis of computer circuit foundation course teaching problems, from the aim of course construction, teaching contents, teaching methods and means and so on elaborated " Computer Circuit Foundation" course construction thinking. from the aim of course construction, teaching contents, teaching methods and so on.

Key words: computer circuit foundation; course construction; teaching method; specialized basic course; vocational collegeVocational school

“计算机电路基础”课程是高职院校计算机类专业一门重要的技术基础课程,是学生学好后续专业课的基础。通过该门课程的教学，培养学生严谨科学地分析问题、解决问题的能力以及理工科学生的科学素养。可见，该门课程的教学意义重大，作用明显。因此，如何提高此门课程的教学质量，合理地进行课程建设是一个十分有意义的课题。

1课程教学中存在的问题

作者对南京特殊教育职业技术学院计算机应用技术和计算机网络技术这两个专业进行了教学研究，从近几年学生“计算机电路基础”课程考核结果来看，成绩很不理想，不及格率不仅要比其他专业基础课程高，而且学生的平均分也不高。分析其原因主要有以下几个方面：

1.1学生自主学习意识不够、自信心不足

学生普遍反映“计算机电路基础”课程的内容很抽象、难学，缺乏一定的学习兴趣，甚至有一些在中学畏惧物理课的学生一看到课程名就产生了恐惧感，更不用说兴趣了，也有一些学生不清楚其重要的专业基础地位，没有意识到学习该门课程的重要性，学习该门课程时缺乏主动性。以上这些原因增加了教师的教学难度。

1.2课时少与教学内容多的一对矛盾

“计算机电路基础”课程具有很强的理论性和工程实践性，其内容包含了模拟电子、数字电子、电路原理等方面的知识。在电类专业学科里，这三部分知识一般是分为三门课程专门学习的，然而限于培养目标、教学课时等客观因素，我院计算机类专业将这三部分知识提炼融合为一门课程学习，课时仅有72学时，其中理论学时54，实验学时18。因此，要想让学生在有限的课时里掌握三部分知识，确实对教师和学生均提出了很高的要求。

1.3主讲教师针对高职学生特征不够，教学目标不够明晰

总体来说，高职学生的形象思维一般强于逻辑思维，动手能力强于思辨能力，教师很难将较深的内容传授给学生。因此，如果教师在教学过程中忽略了学生的这些特征，按照本科院校学生教学的话，则容易影响教学效果，导致学生的学习信心不足，教学目标也未能突出应有的职业能力和职业素养。所以，我们需要在对高职院校学生特征了解的基础上，明晰教学目标，合理地进行课程建设。

2课程建设思路

2.1课程建设目标要适应人才培养目标

课程建设首先要明确其建设的目标。根据高职教育规律，突出实践环节教学以及计算机类专业的培养目标、岗位需求、后续课程等，“计算机电路基础”课程定位为专业基础课，该课程为后续课程的学习打下坚实的基础。因此，“计算机电路基础”课程的一切建设与改革要按照计算机类专业应用型人才的培养目标，在保证学生掌握基本理论知识的前提下，以学生理解与应用知识为目标，理论教学与实践教学相结合，侧重培养学生综合应用电路知识的能力。

2.2课程内容安排要符合高职教育特点

根据高职学生的一般特征，学生的基础知识、就业岗位、和学习时间，以及专业人才培养目标，“计算机电路基础”课程的教学内容要以应用为目的、以够用为尺度。适当删除内部结构、内部工作原理等理论性过强的内容以及一些陈旧的内容，减少模拟电路内容，增加数字集成电路和实用电路分析，增加实验实训内容等，这样既使教学内容反映了学科的系统性，又适应了高职高专的教育特点，既提高了学生的实践能力，又拓宽了知识面。

2.3注重教材建设

教材建设是课程建设的重要组成部分，在教材建设工作中，要合理选用符合高职高专教学内容的教材，对于重点及难点的内容要多补充给学生辅导材料。此外，由于各高职院校计算机类专业培养目标的不同，计算机电路基础的教学内容也有所差异，教师可以将教材编写纳入课程建设，编写适合所在院校专业培养目标的教材。

2.4教学方法与手段灵活多样

“计算机电路基础”的教学内容包括理论教学、实践教学等环节，针对高职教育的特点，使学生在掌握基本理论知识的基础上，重点加强实践性环节的培养，突出动手能力，将教学内容优化组合的同时，也要采取一定的教学方法与手段以提高教学效果。

2.4.1运用多媒体辅助课堂教学

主讲教师充分发挥课堂教学主渠道作用，充分运用多媒体辅助教学手段进行课程教学。制作多媒体课件，运用EWB、multisim电路仿真软件仿真，使得课堂教学变得丰富多彩，有效地提高了学生的学习兴趣，使难懂、理论性很强的课程变为生动形象的实践性为主的课程，同时还大大提高了教学效率。

2.4.2采用多种教学形式

在课堂教学中，可以采用多种教学形式，提高课堂学习氛围。如对于一些以记忆和应用为主的知识单元，采用以学生自学、练习为主，教师精讲相结合的教学方法。比如，对于“逻辑函数的代数化简”这部分内容，学生完全可以通过自学掌握内容，老师仅需稍加指点和讲解即可。这样，就使得这门课程课时少、内容多的矛盾得到一定程度的缓解，同时也培养了学生独立学习的能力和积极性。在课堂上适当增设讨论课、习题课，充分发挥学生的主动性和积极性，对热点、难点问题进行深入的讨论，让学生将学习中遇到的问题及时提出来，不让问题积累。通过习题课加强对所学理论知识的理解。

2.4.3构建网络教学资源共享平台

充分利用网络，构建网络教学资源共享平台，建立网络教学和课堂教学相结合的教学模式。教师制作多媒体教学资料，包括教学大纲、电子教案、电子习题集、电子计算机行业的新技术的介绍等，进一步向学生提供更加丰富实用的课后辅导、习题库等内容，为学生自学提供完全的解决方案。

2.5加强实践教学环节

实践性教学是“计算机电路基础”教学内容的重要部分，是培养学生综合素质与能力的课堂。教师在实践教学中要注重突出创新、技能培养，把理论知识融入到实践教学中，使得实验已不再仅仅是验证性的一种形式，而是学生通过实验，自主学习理解其理论。此外，在实践中把技能培养作为核心，从万用表的使用开始，到复杂的电路设计，使学生的技能逐渐提高。

2.6加强教师队伍建设

在课程建设中，建设高素质的教师队伍是关键，一支高素质的教师队伍直接影响着课程建设任务的实现。只有教师具有先进的教学理念、合理的知识结构、较好的能力素养,才能促进课程建设。同样，“计算机电路基础”课程建设必须重视教师队伍建设，要引导和鼓励教师积极参加教学研究、科学研究，特别要注重教师的工程实践锻炼，进一步提高教学水平和科研能力。同时也要加强与其他高校科研合作交流，学习吸取先进经验，进一步提高课程建设的水平。

3结束语

“计算机电路基础”课程建设促进了计算机类各专业建设，其内容除了文章提到的几个方面外，还包含很多方面，它是一个长期、不断探索的过程，需要我们不断探索。（下转第2548页）

参考文献:

[1]张春梅.《计算机电路基础》课的教学方法及对专业的支撑作用[J].天津职业院校联合学报,2009,11(6):93-94, 131.

[2]余辉晴.模拟电子技术课程建设探索[J].中外企业家，2011(9)(下):120.

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关键词：教学设计；方法和手段；教学实践

电路基础是电类专业基础课程，是学习电类专业知识和专业技能的地基。根据高职高专人才培养方案的要求，课程应定位于理论够用，实践为主，为培养职业能力服务。而电路基础的历史沿革却是理论计算较多，实践环节多为验证性实验，学生掌握听力，所学和应用脱节。电路基础课程应该如何改革，才能满足夯实基础，提升技能的需要，是从事本课程教学的教师所关注、重视，并认真探讨和实践的问题。根据我在教学中的实践，总结了以下几方面的体会。

1、研究专业岗位群，根据职业需求进行整体教学设计和单元教学设计。

电类各专业都开设电路基础课程，但各专业对应的岗位群不同，所需技能不同，教学内容就要各有侧重，根据岗位要求完成整体教学设计和单元教学设计。整体教学设计要确定本课程要为什么岗位培养哪些技能，以什么教学情境来完成知识目标的传授和技能目标的训练，各学习情境之间如何进行衔接。学习情境以实践为主，理论知识作支撑，使学生融会贯通。再按整体设计来进行单元教学设计，教学目标不能笼统，一定要量化，考核时有依据，教学时有的放矢。单元设计要把教学过程体现出来，各个教学环节采用什么教学方法、通过什么教学手段来完成都要详细策划。

教师作为课堂教学的组织者，必须考虑如何提高课堂教学质量，得到最好的教学效果。首先要做的就是教学设计。我认为应该注意以下几个方面。

一是保证基础。虽然电路基础理论已发展到相应的高度，内容也很丰富，但作为电类基础课程，我认为仍应确保基本概念、基本理论和基本分析方法的学习，以基础知识为重点，以通俗简明的方法，指导学生顺利入门，才有可能进一步深造。“易则易知，简则易从”。

二是加强职业素养教育，培养科学严谨工作态度和创新意识。在实践技能的训练中把企业文化、职业素养整合进教学设计，适当扩展相关知识和最新科学动态，作为“扩展和思考”的内容，以开阔袖野，打开思路。这些内容不属于基本要求，但对激发学生的学习兴趣和思维能力的培养是有益的。

三是注重应用。电路理论源于实践。我在讲述基本理论的同时，注重理论联系实际，在案例和习题的设计中，安排大量工程实用的电路问题，学生将理论和实际联系起来学习，兴趣浓厚，掌握起来容易且扎实。

2、灵活运用各种教学方法，采用多种教学模式相结合，引导学生爱学、会学、学会。

在教学中，逐步建设课程的教学资源库，如多媒体课件、制作案例、工程实践、学习指南、校企合作开发教材、网络课程等，丰富教学手段，方便学生自学，有助于课程改革的长期发展。教师运用比较、类推、启发、实例等方法讲清讲透基本概念、基本技能以及它们的作用、联系、学习方法、记忆和运用的规律；同时进行有指导的学生自学、课堂指导、常见错误辩析等；运用计算机分析软件同步观测实验现象，加深理解。加强考核和互评，检查了解学生掌握情况，纠正误区，引导学生主动思考，学会总结规律，教师针对学生的学习情况，随时调整教学方法，这样的师生互动，能够使学生成为教学活动中的主体，从而自主学习。

3、提高实践教学质量和水平。

电路实验是电路基础课程的一个重要教学环节，是培养学生动手能力，独立分析解决问题的能力和理论联系实际能力，培养严谨求实的科学态度的重要教学手段。

为了使实验取得良好的效果。一定要做好实验的三步骤：

一实验预习。包括实验原理的预习、实验内容的设计、实验结果的估算等；

二实验操作。其间教师要严把几个原则：学生有积极、主动的学习态度；操作时科学、严谨、安全；学生实践操作中的误区纠正和指导。

三实验总结。包括实验结果的分析、实验内容设计的合理性、可实施性总结；实验结果成功或者失败的原因；动手实践后的心得体会。

综上所述，电路基础课程的教育、教学质量的提高，必须通过教师的不断探索和钻研，结合多种教育、教学手段和方法，才能达到教学目的。培养出适应时展需要的高技能人才。（作者单位：吉林省四平职业大学）

参考文献：

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关键词:模拟电路基础 电子设计 教学改革

模拟电路是我校电气信息类专业的专业主干基础课，是整个信息技术的基础，对实现专业人才培养目标有着十分关键的作用。正如教学基本要求中所指出的:“本课程在教学内容方面应着重基本知识、基本理论和基本方法，在培养实践能力方面应着重设计构思和设计技能的基本训练。”

通过该课程的教学，学生能够全面系统地掌握模拟电路的基本知识、基础理论和基本方法，能够以工程实践的观点对一般性的、常用的电子电路进行分析和计算，具有较强的读图能力和简单电子电路的设计能力。学习和应用EDA工具进行电子电路的分析、设计和仿真，能够为学生以后深入学习电子技术某些领域中的内容，以及在上述专业中的应用打下良好的基础。

一、教改内容设计

(一)改革传统的教学形式

为了加强对学生自主学习能力的培养，也为了适应课程学时压缩的现状，应当改变传统的“讲全、讲细、讲透”的教学观念，侧重于对重点问题与难点问题的充分讲解，重视对分析与解决问题方法的讲授。选择一部分学生通过自学就能够理解与掌握的次要教学内容，通过采用引导性学习结合答疑的方式达到教学目的。

课堂教学是传授知识的主要阵地和渠道。模拟电路基础是一门工程性和实践性很强的课程，因此，模拟电子电路实验教学是一个十分重要的环节。同时传统的教学形式相对单一，课程中有许多内容过程复杂、抽象，难以口头表述，学生理解费力，传统教学方法难以奏效。

(二)课程的教改理念

当前，知识要更新，学时要缩短，教学手段必须先进。针对传统教学的不足，我们对该课程的建设开展了长时间、广泛深入的研究，在加强立体化教材建设的思想与理念的指导下，科学地构建课程内容与体系，恰当地采用新型教学手段与方法。课程的重点讲课内容在基本电路的原理分析的基础上，更多地注重基本电路的组成原则、电路结构的构思方法以及系统结构化设计的思路等方面；实验教学改革为三个层次的实验课，分为验证性基础实验、综合性实验和设计性实验。这些都更有利于培养学生综合应用、系统集成和创新的能力。

二、教改实践

模拟电子电路实验课通过试验手段，使学生获得模拟电子技术实验的基本知识和基本技能，并运用所学理论来分析和解决实际问题，提高分析解决实际问题的能力和实际工作能力。培养学生正确使用常用电子仪器是模拟电子技术实验教学的基本要求，因此在内容安排上，除安排基础性单元电路试验外，还要把常用电子仪器的使用贯穿于每个实验内容中。在实验所使用的元器件的选用方面，要适应现代科学技术发展的要求，应以分立元件的实验为引导，突出集成电路的实验。在具体实施时，重点放在使用方法和功能上，对内部结构和原理不去详细分析。

根据不同专业具体实验内容不同，笔者针对不同专业，设定了两套实验方案，以适应不同的需要：

（一）模拟电子电路课件

模拟电子电路实验分三个层次进行：

（1）验证性实验。它主要是以电子元器件特性参数和基本单元电路为主。根据试验目的、实验电路、仪器设备和较详细的实验步骤，通过试验来验证模拟电子技术的有关理论，从而进一步巩固学生的基本知识和基本理论。

（2）提高性实验。学生根据给定的实验自行选择测试仪器，拟定实验步骤，完成规定的电路性能指标测试任务，从而进一步掌握电路的工作原理。

（3）综合性和设计性实验。学生根据给定的实验题目、内容和要求，自行设计实验电路，选择合适的电子元器件来组装实验电路，拟定出调整测试方案，最后达到设计要求。通过这个过程，培养学生综合运用所学知识解决实际问题的独立工作能力。

1.解决传统教学中的讲授难点

例如，在讲述一个基本放大的电路中的瞬时电流与电压随着输入信号变化而变化的情况时既费时又费力。采用多媒体技术，通过动画就能动态地演示这些瞬时信号变化的情况，使学生对这部分的内容形成一个完整、清晰的概念。

科学有效地使用多媒体进行教学还成为解决教学内容与学时之间矛盾的有效途径。多媒体技术能够灵活、动态地进行图形、图像的演示，使教学内容化难为易、化繁为简。大量的图形、图像、文字等预先存储在计算机内，使得多媒体教学能够很大程度上节约教师在课堂上的简单劳动时间，从而使教师能够将更多的精力与时间集中在重点与难点问题的讲解上。

课件发挥了多媒体的综合优势，重点解决传统教学中的讲授难点，将一些黑板教学不易描述讲清、学生难以理解、实验中又看不到的现象直观而形象地展示出来。用了该课件，教师讲解省力，学生感到形象生动、理解轻松，使学习由难为易。

2.变枯燥的结构内容为形象的内容

加强设疑、激疑、适时释疑，调动学生的学习兴趣。兴趣是求知的源泉和动力，浓厚的学习兴趣可以使学生产生强烈的求知欲。教师应抓住学生对新鲜事物有强烈的好奇心、求知欲等心理特征，加以适当的引导，激发学生的求知欲，培养学习兴趣。“学起于思，思源于疑”，教学过程实际上也是设疑、激疑、适时释疑的过程。陶行知先生说:“发明千千万，起点在一问。”教学过程中，要善于精心设疑，创造问题情景，激发学生好奇心和求知欲;适时灵活释疑，增强创新意识。设疑、激疑，并在适当的时候结合工程实际进行解答的教学方法，一方面，表面上看不符合常理的答案会引起学生的好奇心和探索欲;另一方面，也给学生留下了足够多的时间去探究原因，这对爱动脑筋钻研的学生来讲是一次很好的锻炼机会;再一方面，将工程中的实际问题与原理性计算准则联系起来，增强了理论与实践之间的联系，加强了课程之间的联系，形成了前后呼应统一的效果。实践证明，《模拟电子电路》课程教学方法的改革，缓解了课程内容多课时少的矛盾，可以在较短的课堂教学时间内向学生传授更多、更新的模拟电子电路知识，使学生尽快地适应专业基础课的学习，提高学习兴趣，巩固所学知识，更好地培养学生的分析问题、解决问题的能力及工程意识和创新设计能力，从而取得更好的教学效果。

(二)电子设计EDA课件

电子设计是模拟电子电路基础课程的最后一个教学环节。在设计中将所学内容综合用于设计实践中，对培养学生的设计能力起重要作用。

1.具有新颖的教学创意

电子设计EDA课件从整体设计到各模块的构思都使人耳目一新，每个模块下都有二级子菜单可供选择。如在“多级低频阻容耦合放大器”结构中点击一图片，可观看“多级低频阻容耦合放大器”教学片;又如，针对学生第一次面对“自动水龙头”这类较为复杂的电路图感到无从下手的畏难情绪，我们按照电路设计原则，制作了设计顺序动画，引导学生一步一步地完成电路草图的绘制，学生既节省了时间，又掌握了设计技巧，当设计结束看着自己的第一个作品时学生们感到收获很大。课件将以往设计中出现的问题用EDA来解决，体现了多年的教学经验与现代化教学手段的完美结合。

2.结合实际应用制作的电子教学片

为了突出理论知识与实际应用的辩证关系，我们制作了电子电路教学片，从现场拍摄、录制到编辑，反映了电子产品的发展变化路程以及最新产品。通过播放，学生不仅了解到各种电子电路、电子元件的结构特点及应用场合，还扩大了视野，感受到电子产品的丰富多彩与应用领域的广泛性，从而激发了学习兴趣。

3.仿真装配

复杂的电路分析时比较复杂，使用仿真装配，可真实地再现电路中各电子元件的相对位置、装配关系及安装顺序，可反复观看，以帮助学生了解其结构工艺。

4.开发了具有选题、正误判断和最新记分系统的答辩模块

电子设计由于时间紧、学生人数多，学生很难考虑和回答较多的问题，教师也不能全面了解每个学生掌握知识面的情况，以便合理地给出成绩。为此可开发制作具有选题、正误判断和记分系统的答辩模块，并将选题按不同的知识点划分为理论计算部分、结构设计部分等五类。教师在各部分中点选题目，学生选择答题后，立即给出正确或错误的判断，当选择交卷时，即给出答对和答错的题数及所得分数。该课件的使用不仅改变了答辩时间紧、提问不全面的状况，还调动了学生学习的自觉性。

总之，模拟电子电路基础课件和设计课件综合运用了计算机图形、图像处理技术、音频处理技术、影像编辑技术、仿真技术和美学、文学等人文学科知识，充分利用各种软件制作整合，组成了具有集成环境的多媒体EAD课件，为模拟电子电路基础课程的整个教学过程提供了现代化功能较为齐全的多媒体教学环境。

结束语

上述两个课件融入了我们多年的教学经验和体会，利用了现代化立体化的教学手段，真正实现了复杂问题简单化、抽象问题直观具体化、静态问题动态化、间接问题直接化，在模拟电子电路基础课程的整个教学中发挥了积极作用。不仅提高了教学效率和教学质量，而且通过多媒体的教学环境，给学生以亲切自然的感觉，真正做到了寓教于乐，受到学生的普遍欢迎。随着教学改革的深入、学科建设的进行和课程体系的调整，我们及时转变教育观念，紧密围绕机械设计人才的培养目标，提出了对学生进行设计能力、创新能力、工程意识培养。

参考文献:

[1]教育部.关于加强高等学校本课教学工作提高教学质量若干意见[R].教高[2001]4号.

[2]童诗白，华成英.模拟电子技术基础(第三版)[M].高等教育出版社，2001.

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    论文摘要：本文从实验教学的重要性、实验内容的安排、实验课堂教学的方法等几个方面，针对应用型本科电路基础实验的教学进行了分析和研究，力求通过电路基础实验教学方法的改革，提高学生的专业技能、实验技能与动手能力。 

前言：电路基础是电气自动化专业的专业基础类课程，是本专业同学学习后续专业课程的重要基础，因此，电路基础的教学效果好坏，直接影响到学生专业课的学习。而作为电路基础教学中的重要环节，电路基础实验的教学方法就很值得我们去分析和研究。笔者通过自身的教学，将从实验教学的重要性，实验内容安排的合理性及实验课堂教学方法的先进性等三个方面谈谈个人的浅见。 

一、电路基础实验教学的重要性 

 作为应用型本科的学生，除了掌握好理论知识之外，专业技能和动手能力的提高也是很重要的一个课题。电路基础实验对电路基础的教学而言是非常重要的教学环节。实验课不仅仅帮助学生巩固和加深理解所学的理论知识，更重要的是训练他们的实验技能，培养他们敢于实际操作善于实际操作的能力。因此，电路基础实验为学生理论联系实际、动脑动手相结合搭建了一个平台。 

二、电路基础实验内容安排的合理性 

 以前的实验与理论教学是一体的，实验内容按照电路基础课程设置实验，每讲一章或几章电路课，穿插一个实验进行验证，所以验证性实验较多。但对于应用型本科学生而言，专业技能要求更高，因此目前的实验设置已经不适应现在的教学需要。故此，建议使用自编教材。在编写教材时,根据应用型本科学生应具有较强的实践应用能力的特点,重点突出实用性、直观性,体现对学生基本技能的训练。减少验证性实验,增加了综合性、设计性、培养动手能力的实验。在实验中，还应该安排适当的测试，测试性实验可以真实的反应出学生对实验技能的掌握程度，教师可以通过测试及时对程度稍差的同学提供帮助，以提高实验效果。 

三、实验课堂教学方法的先进性 

由于电路属于专业基础课程，而实验内容又多以验证性为主，因此，在以往教学中，灌输式实验教学指导思路占据了主导地位。在实验内容、实验步骤、所用仪器完全一致的情况下，学生在整个实验过程中始终处于被动灌输的状态，没有主动思维的过程。学生只要按照教师的步骤进行实验，基本都能得出正确的实验数据，这种传统的教学方法非常不利于培养学生的分析设计能力和实验技能。因此，为发挥学生的主动性，可以在验证一些定理时加入电路的设计，做实验前提前告知实验内容，让学生自己设计电路，经过教师的批改后，利用自己设计的电路完成实验。如此一来，既达到验证定理的实验目的，同时经过电路的设计，学生对所学理论也能更好的应用。 

结束语：电路基础实验是电气自动化专业学生在所有电气类课程实验中的第一步，走好了第一步，就等于为今后的学习道路打好了基础。因此，我们要注重实验教学内容和教学方法的改革，为实验教学多做一些努力，让学生能更好的将理论与实践相结合，成为一名拥有较强动手能力的应用型本科学生。 

参考文献： 

[1]邹玲,姚齐国.电路理论.武汉:华中科技大学出版社,2006. 

[2]邱关源.电路(第五版).北京:高等教育出版社,2006. 

[3]胡翔骏.电路分析（第二版）.北京:高等教育出版社,2007. 

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摘要：针对电路基础课程理论性强、抽象难懂和实践性强等特点，本文将Multisim10 引入电路基础教学过程，详细分析了Multisim10在电路基础教学中的应用，取得了良好的教学效果，大大激发了学生的学习兴趣，提升了学生的职业能力和职业素质，是提高电路基础教学质量的有效方法。

关键词 ：电路基础Multisim10 电路仿真

1 概述

电路基础课程是高职电气自动化技术、机电一体化技术及电子信息技术等专业的一门专业基础必修课，是一系列后续课程的前导课程。学好本课程对于其他课程有着极其重要的作用。但本课程特点是定理、概念众多，理论内容抽象难懂，分析计算量大，要求学生有较高的抽象思维能力和逻辑思维能力。而当前由于扩招和单招的实施，使得高职学生整体生源质量大幅下滑，再加上高职学生普遍理论基础薄弱，学习积极性差，接受新知识的能力弱，这些无疑使得电路基础课程的教学更加雪上加霜。如何让高职学生掌握电路基础相关知识并加以应用，是摆在每一个讲授电路基础老师面前的一个新课题。

Multisim10 是美国国家仪器公司推出的一款原理电路设计、电路功能测试的虚拟仿真软件。Multisim10 具有操作界面直观、仿真能力强大、虚拟测试仪器种类丰富以及数据分析手段完善等特点。故利用Multisim10 仿真软件构建虚拟实验室，克服理论内容枯燥难懂、实验内容单一无趣等缺点，让学生在教中学，在学中做，做到“教学做一体”，使学生不再感到电路基础课程的抽象难学。

2 Multisim10 在电路基础教学中应用

2.1 加深相关基本定理定律内容的理解在讲授相关基本定理定律如基尔霍夫定律、叠加定理等时，为加深对理论内容的理解，一般会进行验证性实验。而验证性实验受实际实验台条件的限制，不利于高职学生的创造性发挥。现以基尔霍夫定律的验证实验为例，将Multisim10 软件引入后，老师和学生一起分工合作，根据定理内容，制定设计任务，学生自己根据设计任务动手设计实验方案，在仿真环境下构建虚拟电路模型。图1 为基尔霍夫定律验证实验仿真电路，每条支路上的电流值和每个元件上的电压值都一目了然。这时引导学生来分析电路图，先分析电流，如果按照流入电流为正，流出电流为负，电流的代数和为零；然后再分析左右回路各元器件的电压代数和也为零，所以可以得出结论：在任意时刻，流入流出某一个节点的电流代数和等于零；在电路中任意闭合回路内各段电压的代数和恒等于零。为了证实结论的可靠性，可以让学生修改电阻和电压源的数值，让学生自行分析。

如果学生已基本掌握相关定理定律的内容，老师可以在原验证性实验的基础上对实验进行一定延伸，设置若干故障点，例如设置短路、开路；阻值增大或减小等等，让学生通过仿真测量的数据去分析计算，从而找出故障点的位置和原因。这样做既可以让学生对所学知识有进一步的理解，更加发挥了学生的主观能动性、积极性和创造性；又不用担心对实训设备造成损坏。

2.2 辅助理论教学在某些抽象难懂的知识点的讲解过程中，以往的板书加多媒体课件的教学效果较差，学生无法直观地看到电路的物理过程。例如，在讲授一阶RC动态电路的过渡过程这部分内容时，需要分析输入信号为方波时电容C 两端电压的变化过程，以往只能用板书加PPT 课件来描述其物理过程，等到做实验时才能用示波器观察其电压波形。这无疑不能很好地满足教学需要。使用Multisim10，就可以当即取得相应波形图，并且通过图形使学生可以非常直观地看到它的变化规律及各个关键点的函数值。如图2 所示。

2.3 拓展实训内容“功率因数的提高———单相交流日光灯电路实验”是电路基础课程实验中一个典型实验项目，它既具有基础性又具有现实的广泛应用性，对学生理

解基本理论和培养实践操作能力都是极为重要的。但是交流电路实验要求电压较高，存在一定安全隐患，同时在进行实训操作时也容易造成器材损坏。因此，通过Multisim10软件来完成相应交流电路的仿真分析就成为一个相对较好的实验方法。

图3 为Multisim10 仿真环境下提高功率因数的实验电路。图中用一个电感线圈与一个电阻并联的电路模型等效代替实际的日光灯模型。通过图4 可知，日光灯是一个感性负载，此时电路功率因数较低，在未进行功率补偿的情况下，功率因数为0.6 左右。当在日光灯两端并联一个可调电容后，改变电容C 的值，电路的功率因数也随之发生变化。但需要强调的是，这种变化并不是线性变化。当电容C 增大到3μf 时，功率因数达到最大值0.99，但随着电容C 的继续增大，功率因数非增反减，当电容C 增至9μf时，功率因数减小至0.4 左右。这是因为一旦电容C 过大，发生过补偿，无功功率增加，所以在实际应用中要根据具体情况分析，选择一个大小合适的电容。

2.4 仿真作业习题传统教学方法下，每学习完一章节内容后，为了解学生对所学知识的掌握程度，会留下典型的习题。学生大都是被动地完成作业或是上交老师，或等老师课堂讲解。而现在完全可以要求学生以Multisim10仿真的形式完成相关习题。这样做一方面有利于学生对所学知识的巩固，也提高了学生的学习兴趣；另一方面有利于学生从工程实际角度来分析问题，同时也利于学生动手能力的提升。

3 结束语

实践证明，将Multisim10 引入电路基础教学取得了良好的教学效果。学生利用Multisim10，把自己变为教学过程的主体，在教中学，学中做，将理论知识通过仿真实验生动形象地展现在面前，缩短了理论到实践的过程；同时启发和扩宽了学生的思路，还锻炼了学生解决实践问题的动手能力，对提升学生的职业能力和职业素质起到了积极的作用。

参考文献：

[1]雷跃，谭永红.基于Multisim10 的电子电路可靠性研究[J].计算机仿真，2009，26(8):300-302.

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关键词：Multisim10；教学；仿真；电路基础

中图分类号：G642.1 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）09-0064-03

一、电路基础课程的教与学现状分析

电路基础课程是我系电子类专业的必修课程，传统的教学方法是：先学习理论知识，待理论知识和实践经验积累到一定程度后，学生自己动手画电路原理图并搭接电路来验证所学的理论知识。由于该门课程理论性较强，学生接受困难，在实验验证过程中如果没有达到预期效果，则需要反复调整参数、重新测量，直到电路参数达到预期效果为止。

随着计算机技术的发展，将计算机仿真引入电路的学习和设计，已取得较好的效果。在学习和设计中加入仿真，能够更好地理解和预测电路的动作，对电路的Y构和参数进行优化，对假设的实验方便地进行验证，对难以测量的电路参数进一步探索和研究，从而减少了电路课程的学习时间，也避免了设计中出现的错误。

二、Multisim10简介

Multisim10是美国NI公司最新推出的仿真软件，它的界面直观、操作方便，为用户提供了创建电路所需要的元器件库及电路仿真需要的虚拟测试仪器仪表，可对各种电路进行仿真分析和设计，并且在操作中不消耗任何元器件，不受元器件种类和数量的限制。在教学中引入仿真技术，不仅改进了电路的学习方法，降低了成本，还激发了学生的学习热情与兴趣。因此，许多国内大学都将其作为电子类课程的辅助教学使用。

三、Multisim10在课堂教学中的实践

Multisim10是一款很强的实物模型仿真软件，课堂教学过程中结合理论分析不断穿插对应的Multisim10仿真电路模型，实验教学前布置仿真任务，实验中加入电路的仿真环节，能建立起一种交互式、讨论式的教学模式，提升学生对空间实物电路的理解能力，下面结合教学实际，详细介绍Multisim10仿真技术在叠加定理、网孔电流分析法、直流工作点分析和交流分析、功率因数及其提高方法中的具体应用。

（一）利用Multisim10验证叠加定理

叠加定理是电路基础中一个很重要的定理，其定义为：在任何含有多个独立的线性电路中，每一个支路中的电流值或电压值等于各个电源单独作用时，在此支路中所产生的电流值或电压值的代数和。以1.1所示电路图为例，通过理论计算和利用Multisim10仿真来验证此定理求解电压源、电流源共同作用时通过电阻R3中的电流、电压及功率。

1.理论计算验证叠加定理。电流源Is开路，电压源Us单独作用时，求得：I″■=■I■=0.5（A）；

U″■=I″■R■=20（V）；P″■=I″■R■=10（W）

电压源Us短路，电流源Is单独作用时，计算得：I■=I′■+I″■=0.8（A）；U■=U′■+U″■=32（V）；P■=I■■R■=25.6（W）；P■≠P′■+P″■

应用叠加定理，计算求出：I′■=■=0.3（A）；U′■=I′■R■=12（V）；P′■=I′■R■=3.6（W）

2.仿真软件验证叠加定理。①打开Multisim10，从Source库中选取电压源、电流源、接地端，从Basic元器件库中分别选取三个电阻R1、R2和R3，再从Indicators Components库中选取电压表、电流表、瓦特表并设置适当的参数，按图1.2所示连线电路。电压源US、电流源IS共同作用时，激活仿真软件后，电流表、电压表、瓦特表的读数分别是0.8A，32.000V，25.6W。②将电流源IS，电压源US单独作用时，运行仿真开关后，电流表、电压表、瓦特表的读数分别为1.3（a，b）图所示。

即叠加定理不能用于功率的计算，只能用来求解电路中的电流或电压。讲授该定理时，要求学生不仅要记住它的内容，更重要的是能够灵活地应用该定理。在教学过程中，通过理论计算和利用Multisim10仿真软件来验证此定理。因此，采用合适的教学方法，创建直观的教学情境，让学生更容易理解叠加定理，进而熟练应用该定理。

（二）网孔电流分析法仿真实验

仿真电路如图2.1所示。

理论计算

有网孔电流分析法，可列KVL方程：

80I1-20I2=40

-20I1+60I2-40I3=10

-40I2+80I3=40

联立上述方程，解得：

I1=0.786A，I2=1.143A，I3=1.071A

比较仿真分析与理论计算结果相同。

（三）直流工作点分析和交流分析

直流工作点分析（DC）用于电路静态工作点的确定，是其他分析方法的基础，在仿真分析中，交流电压源和电感被视为短路；交流电流源和电容被视为开路；交流（AC）电源输出为零，电路处于稳定状态。利用Multisim10进行直流工作点分析的步骤：A.在电路工作窗口建立待分析的电路原理图如图3.1所示电路。B.执行OptionSheet Properties命令，在Circuit选项卡下，选定Net Names中的Show All，把电路中的节点标志显示到电路图上。C.执行Simulate＼Analysis＼DC Operating Point命令，即打开直流工作点分析对话框，该对话框包括Output、Analysis Option及Summary共三个选项卡。在Output选项卡上，从左侧备选栏已罗列的电路结点和变量中，选择需要分析的结点或变量，通过“Add”按钮添加到右侧的分析栏中即可，当系统自动选中的电路变量不能满足用户要求时，可通过“Output”选项卡中的其他选项添加或删除需要的变量。完成相关分析设置后，点击Simulate按钮即可进行仿真分析，分析结果由图形窗口输出。如图3.2所示。

交流分析（AC）是一种频域分析，是对幅频特性和相频特性进行分析。进行交流分析时程序自动将所有直流电源置零，交流信号源、电容及电感等元件用交流模型代替，非线性元器件使用交流小信号模型。无论用户在电路的输入端输入哪一种信号，交流分析时都将自动以正弦波替换，并且以设定的频率范围扫描。

建立如图3.3所示的RLC串联电路，执行Simulate/Analyses/AC Analysis命令，设置交流分析的初始频率、终止频率、扫描方式、采样数量、选择输出波形的纵坐标刻度，点击Reset to default 按钮，可把所有设置恢复为程序默认值，用户也可以自己重新设置。在Output输出窗口中，选择I（l1）为输出量，点击Simulate仿真按钮，可得到如图3.4所示的交流分析结果。

（四）提高功率因数的方法

应用Multisim10仿真软件，对日光灯电路进行测试。在电路窗口中放置万用表、瓦特表，并设置相应参数，执行仿真开关后测得该电路的电流为415.623mA，功率为34.563W，功率因数为0.378。如果想得到功率因数为0.82左右的日光灯电路，通过理论计算的方法可以得到并联电容值的大小。

C=■（tgφ-tgφ′）

=■■-■

=■×■-■

=4.04μF

为得到日光灯电路的功率因数为0.82，在Multisim10窗口中搭建图4.1所示的仿真实验连线图，执行仿真开关后，不断调节可变电容的容量，将功率表指示的功率因数值达到0.82左右，测得并联电容后，通过观察万用表、瓦特表的读数得到为190.806mA，功率为34.54W，功率因数为0.823，如图4.2所示，观察可变电阻的容量仿真结果与理论计算值一致。

四、结论

1.借助于Multisim10仿真软件可实现理论教学与实践同步进行，实现理论与实践教学的一体化，激发了学生的学习兴趣，同时加深了理解力，也提高了分析问题的能力。

2.Multisim10仿真软中拥有一个元器件齐全、设备精良的实验室，学生可以根据需要任意搭接各种电路，接上虚拟实验仪器和仪表，运行仿真就可以测试到精确的数据和直观的波形，使实验做得既快又准，从而提高实验效率。

3.利用Multisim10仿真软件对电路课程进行仿真，并将仿真结果直接显示出来，具有形象又直观的特点，使学生直观感受、理解课程知识，并且操作中不消耗实际的元器件，所需元器件的种类和数量不受限制。

4.学生可以利用Multisim10仿真软件，课前先在计算机上做仿真实验，观察“实验结果”。这样能够很好地调动学生的思维，带着问题听老师讲解电路原理课程。

5.采用“学中做，做中学，教学做一体化”模式，将虚拟仿真技术与真实实验结合，在动手操作实践过程中，全面掌握知识，形成技能。同时，仿真软件借助计算机，不受时间地点的限制，特别适合学生自主学习，使学习过程从被动变为主动。

虽然电路仿真软件有它的种种优势，但从培养学生运用基础理论知识和实际操作能力角度出发，仿真件并不能完全代替传统的实验方法，应将仿真教学和传统的实验教学相互结合起来，取长补短，充分发挥各种教学的优势，让学生从中更多地受益。

参考文献：

[1]张腾予.基于Multisim仿真教学模式分析及应用[J].计算机仿真，2014，（6）.

[2]王廷才.电工电子技术Multisim10仿真实验[M].北京：机械工业出版社，2011.

[3]李若琼.Multisim在“电工技术”教学中的应用[J].电子科技，2011，（2）：124-126.

[4]吴青萍.Multisim2001在电子类专业基础课教学中的应用[J].常州信息职业技术学院学报，2006.

[5]崔建明.电路与电子技术的Multisim10仿真[M].北京：中国水利水电出版社，2009.

[6]牛百齐.电工技术基础与仿真Multisim10[M].北京：电子工业出版社，2015.

Multisim10 Simulation Technology in the Application of "Circuit Basis" Teaching and Practice

WU Ling-min，WANG Wei-na

（Department of Electrical and Mechanical Engineering，Hetao College，Bayannur，Inner Mongolia 015000）

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关键词：电路分析；教学内容整合与优化

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）26-0213-03

一、引言

专业基础课程在课程体系中占据着非常重要的地位，它不仅仅是后续专业课程体系的基石，为学生后续专业课程的学习打下基础，也使学生在所学领域内有一定的基础知识储备、合理的知识结构，使学生在学习专业课前，对所学学科和内容有一个基本的掌握和认知。同时在专业基础课程的学习过程中，能够提高学生的独立思考能力和基本的逻辑分析能力。因此，专业基础课程在整个教育教学体系中起到了不可忽视的作用。而电路分析基础就是一门非常重要的专业基础课程。

电路分析基础主要研究电路中的基本概念、基本定律和基本分析方法，学科内容包括理论和实验两个部分。它以高等数学、物理学为先导学科，同时也是后续基础课和专业课的基石，不仅能够为学生的后续课程的学习打下基础，也能够为学生工作后从事相关工作提供扎实的理论基础，对培养学生的分析、计算能力、逻辑思维能力和实践动手能力都起到非常重要的作用。

但是在专科学生的教育教学工作中，我们发现，这门课程的学习效果并不是那么的理想，学生学起来费劲，教师教学也缺乏动力。纠其主要原因，我认为有以下几点：（1）学生刚进入大学，在大一学习这门专业基础课程，在思维模式和思维角度上与教师不同。（2）学生在学习模式上还没有完全转变，在学习过程中对教师过于依赖，缺乏自主学习能力。（3）学生的基础较差，学习兴趣缺乏。（4）教师的教学方法与课堂管理模式与学生不相适应。（5）教师对于专科学生在教学重点上没有明确的定位。本文针对以上问题，从教学内容、教学方法、教学手段等方面对电路分析基础这门课程提出改革方法和措施。

二、教学内容的整合和优化

现在科学技术日新月异，新的科学技术、科学成果不断更新和涌现，社会对大学生的素质要求也越来越高，不仅要求大学生具有一定的知识深度，也要求大学生对所学学科领域有一定的知识广度。因此，大学所设置的学科不断增多，但是总的学时是不变的，这就要求对学科的内容进行优化，在保证学生掌握电路分析基础课程大纲要求的前提下，不断加大课堂知识量，提高理论与实际工程应用的联系，提高教学质量，在有限的学时里，获取更多的有用的学科知识。

1.优化教学内容。在电路分析基础的学习中，主要要求学生掌握基本概念、基本定理以及基本的电路分析方法这三大基本内容。在课时有限的前提下，以这三大内容为主，围绕着三大基本内容扩展学生的知识面，可以适当引入一些工程应用和相关的前沿知识，使学生了解所学知识与将来所从事行业的相关性，提高学习的目的性。同时，为了避免知识的重复讲述，可以考虑其与后续课程的衔接性，减少一些重复知识的出现，比如，电路分析基础中的一阶电路的冲击响应在信号与系统中也会介绍，因此，在电路分析基础中可以不再讲述。有一些知识点在后续学科的学习当中比较重要，在电路分析基础中也有介绍的，我们可以引入后续学科的相关知识，使学生在学习中能够加深认识，并且了解该学科内容与后续学科相关内容的衔接性。比如在电路分析基础中提到过“网络函数”，它其实与信号与系统学科中的“系统函数”概念相同，那么在电路分析当中，我们可以结合信号与系统中的内容对其进行分析和介绍。

2.合理安排不同内容的讲述方式。课程内容的讲述方式应根据大纲当中的重难点而定。在电路分析中，重点应该放在对基本概念、基本定律、基本分析方法的介绍上，对于定理或公式的推导，应该化繁为简，尽量少介绍。特别是对于专科的学生来说，理论基础比较薄弱，更应该突出重点，减少数学公式的推导，否则，可能会造成焦点模糊，学生重点把握不清，更甚者引起学生对所学学科的畏难情绪，不利于课程的进行。

3.合理地引入工程实践知识，将理论与工程应用相联系。电路分析基础具有较强的工程背景，在学习这门课程当中，要适当地引入一些工程实践实例以及学科的前沿知识，使学生在学习这门课程的过程中能够将理论联系实际，知道课程的目标指向，以及实际应用的领域，以此激发学生的好奇心和学习兴趣，提高学生的学习动力。比如，在电路分析基础中，通过介绍导线和电容所组成的RC电路，产生一定传输延时，从而介绍如何选择系统的最大时钟频率等。

三、教学方法和教学手段的改革

学生在知识的学习当中，往往缺乏学习的主动性，对教师的课堂教学有较强的依赖性，缺乏自主思考能力，教师上课比较累，课堂效果也不明显。这是由于学生对所学学科缺乏兴趣，学习目的性不强，在感觉学习内容有一定难度时，存在畏难情绪，有挫败感，学习积极性不高。其次，教师过于强调在课堂中的主导地位，学生缺少自主学习意识。因此，为了培养高素质、创新型人才，就必须改革现有的教学方法和教学手段。

1.注重培养学生的学习能力和主观能动性。学生在刚接触电路分析基础这门专业基础课之前，并没有接触过其他的专业课程，之前仅学习过高等数学、大学物理等基础学科，对于工科课程的学习处于刚刚开始的阶段，思维方式还不能很快地转变，相关知识储备不多，抽象思维能力也有所欠缺。因此，这门课程的学习对于学生来说有一定的难度。教师应该循序渐进，由浅及深，化难为简，慢慢地引导学生对知识的掌握。同时，应注重对这门学科学习方法、思维方式的教育，在每一节课之前，要首先介绍该章节的重点和难点，使学生把握学习的方向。教师还应该经常关注学生的学习心理和学习情况，及时纠正学生的不良学习习惯，多鼓励和表扬学生，使学生体会到学习的乐趣，化被动为主动。

2.变“填鸭式”教育为启发式教育。在传统的教学过程中，教师往往习惯于对学生进行知识的灌输。将需要学习的内容一股脑地灌输给学生，忽略学生的知识的接受度，这种教学方式教学效果往往不理想，学生学习被动，课堂配合度低，与教师互动少。应将这种“填鸭式”的教育转变为启发式教学，注重课堂环节的设计，准备一些启发式的思考题，以提问的方式，使学生积极思考，寻求答案。鼓励学生在课堂上或课下提出疑问，并通过多渠道，比如去图书馆或上网查阅资料、同学间讨论、与教师进行讨论等方式积极寻求答案和问题解决方式。以此调动学生的学习热情和积极性，也能够增进教师与学生的沟通，促进师生间感情的培养。

3.在课堂上采用讨论式教学。在学习完某一阶段的内容后，可以采用分组的方式进行讨论。将学生分成几个讨论组，讨论完成课堂上提出的指定题目，或布置课后思考题，分小组完成。在讨论的过程当中，教师可以引导学生进行一题多解，采用多种思维模式进行解题，并由其他小组成员进行点评。这种教学模式，有助于促进良好的教学氛围，培养学生的思考能力、分析能力以及解决问题的能力等。

4.促进课堂内容与实验内容相结合，培养实验动手能力。电路分析基础是一门包含理论与实验的学科。实验内容应与理论相辅相成，通过理论学习来理解实验内容，通过实验来验证相关理论的正确性。现在有一些学校专门开设了实验中心，将实验作为单独的内容进行课程进度表的编写，这样往往会造成实验与理论相脱节，实验跟不上理论的学习，或超前于理论的学习，这样非常不利于学生对实验的理解，以及通过实验对理论知识的巩固。应将实验与理论的学习安排进行统筹规划，合理安排二者的时间。再者，教师也可以根据即将进行的实验内容在课堂中以图片的形式，提前进行演示，使学生对理论知识更容易理解，加深印象，也为相关的实验操作提前“预习”，使学生在实验课程中更好地完成实验内容。

四、结论

本文研究了电路分析基础这门课程的教学改革方式，旨在如何提高学生的学习效率，提高课堂教学效果和教学质量。在教学内容方面，主要讨论了如何优化教学内容，合理安排教学内容的讲述方式，提出将工程应用引入教学内容等方法措施。在教学方法与教学手段上，注重培养学生的学习能力和主观能够性，采用将“填鸭式”教学方式改为启发式教育，在课堂上采用讨论式的教学方法等手段，有效地提高课堂效率和教学质量，培养学生的独立思考能力和分析问题的能力，促进教学内容与实验内容相结合。实践表明，学生对动手操作的部分很感兴趣，通过将它与理论紧密结合，能有效提高学生对理论知识的学习效率和学习积极性。

参考文献：

[1]宋素萍.《电路基础》课程教学改革探索[J].教育与职业，2007，（4）.

[2]俎云霄，王卫东，张健明，刘丽华，任维政.基于课程群的电子信息类专业基础课教学改革[J].现代教育技术，2010，（S1）.

[3]冯伟，刘晓文，石超.谈电路基础课程教学特点[J].煤炭高等教育，1995，（03）.

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关键词 电路分析基础；教学改革；探讨

中图分类号：G642.0 文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2016）04-0122-04

1 电路分析基础课程的重要地位及教学现状

电路分析基础课程是自动化、电子信息工程、测控技术等理工科专业必修的专业基础课，在整个人才培养中占有重要的地位，具体分析如下。

1）该课程是整个大学教学中开设最早的专业基础课程，兼具理论性、实践性，是学生第一个接触到的实践课程；

2）该课程所学知识在后续开设的电机拖动、电力电子技术、自动控制原理、单片机等专业课程中都有所应用，是其他专业课程的基础课程。

由以上分析可知，电路分析基础课程在整个人才培养中属于基础性专业课程和实践课程[1]，和后续专业课程联系紧密。通过该课程的学习，不仅使学生掌握电路分析的基本概念、基本定律和电路的分析方法，而且要获得必需的电工基础理论知识，为学习后续课程打下必要的理论基础。同时，注重工程意识培养、自学能力培养，使学生具有分析、解决问题和实践应用技能，树立理论联系实际观点，为培养高技能人才打下必要的基础。

该课程教学内容主要包括电路元件介绍、电路分析方法、定理等。目前该课程教学主要存在以下问题：

一是实践教学内含于理论教学中，受制于总学时限制，无法开展综合性、设计性实验，实验教学利用实验箱来完成，学生只需依照实验指导书通过实验箱连接电路即可完成实验，实验项目为验证性实验，在实验过程中学生不能将自身想法付诸实践，不利于学生创新能力培养；

二是课程知识点抽象，元器件在电路中工作特性难以理解，电路分析方法、定理众多，难以深入理解；

三是课程教学内容独立于其他专业课程之外，没有和相关其他专业课程有所联系。

2 电路分析基础课程教学改革方法

鉴于该课程在人才培养中的重要基础性地位以及目前教学存在的诸多问题，进行教学改革，具体分析如下。

修订培养方案，剥离实践教学环节 为充分体现课程在人才培养中基础性地位[2]，以夯实理论基础为前提，以培养创新能力为导向，通过梳理江汉大学文理学院自动化专业人才培养方案后发现，原有课程学时包含理论课和实践课学时，即实践课属于课内教学环节。由于受制于总课时的约束，实践教学只能利用实验室实验箱开展一些验证性实验。鉴于此，将课程实践教学环节[1]从原有的理论教学中剥离出来，单独开设电路分析基础实践课程，并对实践课程采取独立的考核方式[2]。单独开设实践课程后，学生在完成验证性实验基础上有充足时间来完成设计性实验，通过验证性实验加深对理论知识的理解，进一步通过设计性实验达到感性认识，培养独立思考、创新能力。

整合理论教学知识体系，瞄准一个方向、一个定律 在该课程众多定律、定理中，基尔霍夫定律[3]是基本定律，课程后续介绍的电阻电路分析方法、动态电路分析都是基于此定律得到的。掌握了基尔霍夫定律，就掌握了电路分析方法，由此可见它在整个课程中的重要性。它包括电流定律和电压定律，这里只介绍电流定律。

基尔霍夫电流定律[3]（KCL）定义：在集总电路中任何时刻，对任一结点，所有流出结点的支路电流的代数和恒等于零。定义中有几个重要的问题需要清晰。

一是电流的“代数和”。既然涉及代数和，那必然和电流的正负有关。电流的正负是根据电流是流出结点还是流入结点判断的，若流出结点的电流前面取“+”号，则流入结点的电流前面取“-”号；反之相同。

二是怎样判断电流是流出还是流入结点？电流是流出结点还是流入结点，均根据电流的参考方向判断。因此在理解基尔霍夫电流定律之前需要瞄准一个方向，即参考方向。

实际电路中电流或电压的实际方向可能是未知的，也可能是随时间变动的。为了对电路进行分析，当涉及某个元件电流或电压时，要指定电流或电压的参考方向。指定参考方向的用意在于把电流或电压看成代数量，若电流或电压的实际方向和参考方向相同，则认为其为正值；若电流或电压的实际方向和参考方向相反，则认为其为负值。下面以图1（a）的电路来分析参考方向的选取。

图1（a）中，流过电阻电流实际方向未知的情况下，分析电路时到底选择哪种参考方向？为说明问题，仿真图中根据不同参考方向连接两个电流表，如图1（b）、1（c）所示，仿真结果如图2所示。

仿真后实际电流方向如图2箭头流动方向（即顺时针方向）。在图2（a）中选择参考方向为逆时针，即和电流实际方向相反，电流表示数为-0.01 A；图2（b）中选择参考方向为顺时针，即和电流实际方向相同，电流表示数为+0.01 A。对于同一个电路选择不同参考方向后得到电流大小是相同的，只是有正负的区别，若得到电流为正值，则说明选择的参考方向和实际方向相同；反之相反。

因此，分析电路时参考方向可以任意指定，并不影响电路的实际情况。由此，在使用基尔霍夫电流定律时可简化处理，即：流入结点电流代数和等于流出结点代数和。

互动、提问式教学，透过现象看本质 电容和电感元件是交流电路里常用元件，这两种元件的电压和电流的约束关系和电阻元件的不同，它是通过导数（或积分）表达的，所以称为动态元件，又称为储能元件。对动态元件的理解、掌握将关系到一阶、二阶动态电路的分析。

通过互动、提问引出电容、电感元件的特性。给出如图3所示电路，首先提出问题：分别将开关切换到电阻、电容和电感元件所在电路时，电路中灯泡会有什么现象？让学生讨论问题。然后利用仿真软件[4]仿真，会观察到开关切换到电阻电路时，灯泡立刻点亮，亮度始终不变化；开关切换到电容电路时，灯泡点亮，但亮度逐渐变暗，最后熄灭；开关切换到电感电路时，灯泡不亮，然后逐渐变亮，最后亮度稳定下来。为什么会出现这样的现象？

对结果详细分析：由仿真图4可以看出，电阻电路电压U1始终不变，所以灯泡开始就点亮而且亮度不变；由仿真图5可以看出，电容电路开始时电压U2为零，电源电压都加在灯泡上，所以灯泡点亮，随着时间的变化，电容两端电压逐渐增大，灯泡的电压则逐渐减小，亮度逐渐变暗，最后电源电压完全给电容充电，灯泡则熄灭；由仿真图6可以看出，电感电路开始时电流为零，灯泡不亮，随着时间逐渐变化，电流逐渐增大，灯泡逐渐变亮。

最后引导学生通过观察各电路中灯泡呈现的不同现象结合仿真图进行分析，电容电压由零到最大是一个动态过程，电感电流由零到最大也有一个动态过程，所以两个电路中灯泡会出现上述现象，即它们是储能元件。

进一步引申问题：有电容元件存在的电路，当通电时间足够长后，电容两端相当于断路；有电感元件存在的电路，当通电时间足够长后，电感相当于短路。

通过以上提问、互动的过程，学生会容易理解有电容、电感元件的电路是动态电路，通过图表分析可以清晰、直观地对动态电路元件性能进行分析，明白在动态电路中电容电压、电感电流是如何变化的。

由点及面，由浅入深，理论向实际应用转化 二极管是电路设计中常用的电子元件，具有单向导电性，即在二极管两端加正向电压时二极管导通，加反向电压时二极管截止。针对这一特性，考虑在实际电路设计时，二极管的这个性质有什么用处？给出图7所示电路和电路输入电压波形图，如图8所示，让学生分析电压探针U2处电压波形。

分析可知，当输入信号处于正半周期时，二极管导通；当输入信号处于负半周期时，二极管截止。图7是利用二极管的单向导电性实现工程上常用的半波整流电路。电压探针U2处电压波形如图9所示。

通过以上对实际电路的分析，逐渐建立学生的工程意识，培养学生理论联系实际的能力。

3 结论

通过对课程进行教学改革，给予学生充分实践、创新的时间，发挥学生主动思考能动性；以参考方向和基尔霍夫定律为主线展开理论教学，降低课程学习难度，使学生容易理解、掌握电路分析的基本方法；由电路现象来分析电路本质，以及通过由点及面将理论知识转化为实际应用，启发学生工程思维，锻炼学生工程意识。

参考文献

[1]陆国栋.实验教学改革的思考与实验分类研究[J].中国大学教育，2010（9）：72-74.

[2]周蕾等.“电路分析”课程的改革与探讨[J].电气电子教学学报，2014（5）：32-33.

篇10

关键词：电气控制；线路；基础设计；研究

Abstract: the design of electrical control circuit is the key part of the design of electrical control, electrical control circuit design, electrical equipment for production and operation and other sectors have important influence. So we say that the electrical control circuit design is the key link in the important work of electrical control. This paper is based on the design of electrical control circuit based on some related research.

Keywords: electric control line; foundation design; research;

中图分类号：TM571.2

伴随着我国的工业化飞速发展，电气化设备在工业领域的应用也越来越广阔。由于电气设备的使用效能和设备的电气化程度以及有效性有着紧密的关系，所以，在工业高度发展的今天，机电一体化逐渐深入发展，能够熟练掌握电气控制线路的设计是实现较高效率机电工作的最基本的工作。但是，要想做好电气控制线路的基础设计的最基本问题在于线路控制基础设计的思想以及原则的正确性，只有掌握正确的设计思想和原则，才能设计出具有科学合理性的产品。而有关电气控制线路的设计的主要内容包含以下五个方面：电力拖动方案的确定、生产机械电力拖动的自动控制线路的设计、拖动电机以及电器元件的选择，电器元件的明细表的确定、生产机械电力装备的施工的设计、生产机械电气控制线路的说明书和设计文件的编写。

电力拖动方案的确定的一些原则

在进行生产机械电气控制线路基础设计时的最关键的问题是要选择以及确定合理的拖动方案。要确定一个方案，通常需要三个方面：第一是通过机电设备的工艺要求以及结构对电动机的数量进行选择；第二是电动机的调速是按照各个生产机械的调速要求来进行选择；第三是为了实现电动机能够合理充分使用，应当考虑使电动机的调速特性和电动机的负载特性能够相适应。关于电力拖动方案的确定的原则具体见下面：

1，不具备电气调速要求的生产机械

通常来说，假如电动机气动不是很频繁以及对电气调速没有要求，那么第一应该考虑的电动机是鼠笼式异步电动机；但是，对于那些要求在带负载下转矩不小的拖动装置中，所选用的电动机最好是绕线式异步电动机；对于那些负载比较平稳以及容量不小的和电动机启动次数不是 很多时，我们就要考虑机械效率比较高以及功率因数比较高的同步电动机。之所以选择同步电动机不仅是因为其科学合理，还可以实现在通过对其实施调节励磁来达到电网的功率因数的提高。

2，对电气调速要求的生产机械

应该对机械的调速范围、平滑性、机械特性硬度以及转速的调节级数和工作的可靠性等对调速有要求的生产机械进行选择的拖动方案。对于这样的拖动方案是基于一些合理的技术指标以及进行经济比较后确定的。按照经验，一般情况下是，在调速范围是D=2至3时，调速级数介于2和4时，通常是采取通过对磁极对数的双速或者多速笼式异步电动机拖动的改变。在调速范围D小于3时，并且对于平滑调速没有要求时，通常选用绕线式转子感应电动机拖动，然而，这种电动机只适合于时间不长的负载以及重复短时的负载场合；在调速范围D结语3和10之间时，并且对于平滑调速有要求时，此外其容量也不是很大时，我们就可以应用带滑差离合器的异步电动机进行拖动。毋庸置疑，假如实际应用中，要求电动机较长时间低速运转时，就应该考虑使用晶闸管拖动系统；当调速的范围介于10和100时，应该考虑使用直流拖动系统或者交流调速系统。通过调查发现最近几年，在我国变频调速以及串级调速得到了很大的推广。

3，有关电动机调速性质的确定

通过实际使用可以得出这样的结论，电动机的调速性质必须和生产机械的负荷特性有一定的相适应性。对于双速笼型异步电动机，假如定子绕组由连接改变成YY接法，电动机的转速由低俗改变为高速，但是由于电动机的功率不会有太大的改变，因此这种电动机适用于恒功率传动；但是，当定子绕组从Y接法改变成YY接法，由于电动机的输出的转矩不会发生变化，因此其适合于恒转矩传动。对于那些直流他励电动机，改变电枢电压调速就是恒转矩输出；但是改变励磁调速就是恒功率调速。

电气控制方案的确定原则

尽管电气设备的控制方案具有很多种类，但是电气控制设计人员在进行设计时通常是遵循简洁、可靠以及经济适用的基本原则进行设计的，具体原则见下面：

1，要遵循电气控制的方式和拖动相适应的原则

控制方式的合理与否的直接评价标准是经济效益。假如电气控制逻辑相对简单，并且该电气控制的加工程序也是比较稳定的生产设备，那么比较合理的是该电气控制就比较适合应用于继电接触控制方式。否则的话，如果电气控制的加工程序复杂，那么就要考虑使用编辑程序的控制器。

2，电气控制方式要和通用化程度相适应

所谓的通用化就是指生产机械加工不同的对象的通用化程度。虽然对于一些设备其加工的零件只有一件或者几件，其通用化程度就比较低，但是，它可以实现较高的自动化，因此，对于这类通用化程度较低的设备往往是是应用于固定的控制电路；与此相反是那些批量生产单件或者小零件的通用程度较高的机床，对于其往往是采用数字程序或者编程控制器进行控制。

3，电气控制电路的电源应该具有可靠性

对于那些电气控制电路相对不复杂的线路，通常是采用电网电源；假如元件较多并且电路也相对复杂，那么通常是采用电网电压隔离降压，以此达到降低故障发生的可能性。然而对于那些自动化程度比较高的生产设备，应该考虑使用直流电源，因为这样不但可以实现节省电气安装的空间，还使得电气控制的操作以及维修得到比较方便。

电气控制线路的设计方法

3.1电气控制线路的设计要求

虽然电气种类较多，其电气控制线路不同，但是综合其规律，要遵守以下设计要求：1）设计要满足生产机械的工艺要求以及按照合理的工艺顺序进行工作；2）设计的电气控制线路应该尽力简洁并要尽量可靠；3）控制的操作以及调整检修都要遵循方便的原则；4）控制线路在工作时要安全可靠、稳定工作，能够适合环境。

3.2控制线路的设计方法

实际上，电气控制线路的设计方法主要归纳：（1）经验设计法，（2）逻辑设计法。所谓经验设计法意思就是，按照生产机械的生产工艺的基本要求，依据电动机的控制方法，并且使用典型的环节线路，对电气控制线路直接进行设计，第一设计出各个互不相关联的控制电路，然后结合电气设备的工艺要求来决定各部分电路的联锁或联系。这种方法具有以下优点：简单。但是，这种方法也存在不足之处。也就是说这不是很容易的控制电路，它要求设计者具有丰富的工作经验，但你需要绘制了大量的布线图，并可能被修改了好几次，得到符合要求的控制线。所谓的逻辑设计方法，是利用代数的逻辑设计，电路设计，此方法合理的结构可以节省使用的元件数量。

结论

总之，通过上文我们可以知道电气线路的电气控制系统的基本设计是一个重要组成部分的操作，以及电气设备的运行状况等，有直接的影响。因此，电气控制设计师设计的电路进行了深入研究，从实际的工程需要，结合其工作经验，利用合理的设计方法，以确保准确和有效的电力线路设计。

参考文献