電路基礎范文

導語：如何才能寫好一篇電路基礎，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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關鍵詞：三相電路 改革

1、三相電路的構成

三相電路是通過三根導線,每根導線作為其他兩根的回路,其三個分量的相位差依次為一個周期的三分之一或120°位相角的電流。three-phase A.C.circuit 由三相交流電源供電的電路，簡稱三相電路。三相交流電源指能夠提供3個頻率相同而相位不同的電壓或電流的電源，最常用的是三相交流發電機。三相發電機的各相電壓的相位互差120°。它們之間各相電壓超前或滯后的次序稱為相序。三相電動機在正序電壓供電時正轉，改為負序電壓供電時則反轉。因此，使用三相電源時必須注意其相序。一些需要正反轉的生產設備可通過改變供電相序來控制三相電動機的正反轉。三相電路是一種特殊的交流電路，由三相電源、三相負載和三相輸電線路組成。 目前世界上電力系統電能生產供電方式大都采用三相制。

三相電路有星形和三角形兩種接法。它們之間各相電壓超前或滯后的次序稱為相序。三相電動機在正序電壓供電時正轉，改為負序電壓供電時則反轉。因此，使用三相電源時必須注意其相序。一些需要正反轉的生產設備可通過改變供電相序來控制三相電動機的正反轉。

三相電源連接方式常用的有星形連接(即Y形)和三角形連接(即形)。從電源的3個始端引出的三條線稱為端線(俗稱火線）。任意兩根端線之間的電壓稱為線電壓。星形連接時線電壓為相電壓的1.732倍；3個線電壓間的相位差仍為120°，它們比3個相電壓各超前30°。星形連接有一個公共點，稱為中性點。三角形連接時線電壓與相電壓相等，且3個電源形成一個回路，只有三相電源對稱且連接正確時，電源內部才沒有環流。三相電路分為對稱電路和不對稱電路兩種。對稱電路就是電路中的三相電源為頻率相同、振幅相同、相位互差120°的正弦電壓源，且三相上負載的阻抗完全相同，各相電流彼此獨立，各相線路參數完全一致的電路。不對稱三相電路就是電路中有三相不對稱電源或三相不對稱負載。三相電路中不對稱問題是大量存在的。首先，三相電路中有許多小功率單相負載，很難把它們湊成完全對稱的三相電路；其次，對稱三相電路發生斷線、短路等故障時，則稱為不對稱三相電路；第三，有的電氣設備或儀器正是利用不對稱三相電路的某些特性而工作的。

三相負載按三相阻抗是否相等分為對稱三相負載和不對稱三相負載。一些由單相電工設備接成的三相負載(如生活用電及照明用電負載)，通常是取一條端線和由中性點引出的中線(俗稱地線)供給一相用戶，取另一端線和中線給另一相用戶。這類接法三條端線上負載不可能完全相等，屬不對稱三相負載。三相負載的連接方式也有星形與三角形之分。

2、使用三相電路的原因

通過了解三相電路的構造，下面來說說采用三相電路的主要原因有：

三相發電機和輸電線比單相同容量的發電機和輸電線省材料；三相發電機比單相發電機輸出功率高；性能好：三相電路的瞬時功率是一個常數，對三相電動機來說，意味著產生機接轉矩均勻，電機振動小；經濟：在相同條件下(輸電距離，功率，電壓和損失)三相供電比單相供電省銅；三相制設備(三相異步電動機，三相變壓器)簡單，易于制造，工作經濟、可靠，是生產機械的主要動力。

3、一種數字式三相電源保護器

由于供電狀態和電壓質量的多變性，使得用電設備往往不能一直在額定工作環境中工作，常出現錯相、斷相或不平衡、過壓、欠壓等故障，給人民生活、工廠生產和國民經濟造成了極大的損失。因此，我們需要一種超前、準確、及時地判斷電源狀態的機器，并采取相應保護措施顯得極為重要，三相電源保護器通過單片機采樣三相電壓，通過濾波，數據計算迅速作出判斷能夠很好地解決上述各類問題。對用電設備進行保護，必須快速、準確完成對

這些保護所需輸入量的采集，以及根據各保護的特點對采集的數據進行處理，從而達到有效保護的目的，否則保護的誤動作或不及時也將影響到生產。三相異步電動機缺相運行時，電動機有不正常的振動和響聲，若不及時切斷電源，電動機的溫升將過高或冒煙或有臭味，最終燒毀，因此電動機缺相保護十分重要。現有有一種數字式電源保護器能夠實現多功能、智能化、全方位保護，同時具有故障識別和故障記錄功能，給分析故障、排除故障帶來極大方便。

4、三相功率的測量

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關鍵詞:計算機電路基礎；課程建設；教學方法；專業基礎課；高職

中圖分類號：G642文獻標識碼：A文章編號：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

“計算機電路基礎”課程是高職院校計算機類專業一門重要的技術基礎課程,是學生學好后續專業課的基礎。通過該門課程的教學，培養學生嚴謹科學地分析問題、解決問題的能力以及理工科學生的科學素養。可見，該門課程的教學意義重大，作用明顯。因此，如何提高此門課程的教學質量，合理地進行課程建設是一個十分有意義的課題。

1課程教學中存在的問題

作者對南京特殊教育職業技術學院計算機應用技術和計算機網絡技術這兩個專業進行了教學研究，從近幾年學生“計算機電路基礎”課程考核結果來看，成績很不理想，不及格率不僅要比其他專業基礎課程高，而且學生的平均分也不高。分析其原因主要有以下幾個方面：

1.1學生自主學習意識不夠、自信心不足

學生普遍反映“計算機電路基礎”課程的內容很抽象、難學，缺乏一定的學習興趣，甚至有一些在中學畏懼物理課的學生一看到課程名就產生了恐懼感，更不用說興趣了，也有一些學生不清楚其重要的專業基礎地位，沒有意識到學習該門課程的重要性，學習該門課程時缺乏主動性。以上這些原因增加了教師的教學難度。

1.2課時少與教學內容多的一對矛盾

“計算機電路基礎”課程具有很強的理論性和工程實踐性，其內容包含了模擬電子、數字電子、電路原理等方面的知識。在電類專業學科里，這三部分知識一般是分為三門課程專門學習的，然而限于培養目標、教學課時等客觀因素，我院計算機類專業將這三部分知識提煉融合為一門課程學習，課時僅有72學時，其中理論學時54，實驗學時18。因此，要想讓學生在有限的課時里掌握三部分知識，確實對教師和學生均提出了很高的要求。

1.3主講教師針對高職學生特征不夠，教學目標不夠明晰

總體來說，高職學生的形象思維一般強于邏輯思維，動手能力強于思辨能力，教師很難將較深的內容傳授給學生。因此，如果教師在教學過程中忽略了學生的這些特征，按照本科院校學生教學的話，則容易影響教學效果，導致學生的學習信心不足，教學目標也未能突出應有的職業能力和職業素養。所以，我們需要在對高職院校學生特征了解的基礎上，明晰教學目標，合理地進行課程建設。

2課程建設思路

2.1課程建設目標要適應人才培養目標

課程建設首先要明確其建設的目標。根據高職教育規律，突出實踐環節教學以及計算機類專業的培養目標、崗位需求、后續課程等，“計算機電路基礎”課程定位為專業基礎課，該課程為后續課程的學習打下堅實的基礎。因此，“計算機電路基礎”課程的一切建設與改革要按照計算機類專業應用型人才的培養目標，在保證學生掌握基本理論知識的前提下，以學生理解與應用知識為目標，理論教學與實踐教學相結合，側重培養學生綜合應用電路知識的能力。

2.2課程內容安排要符合高職教育特點

根據高職學生的一般特征，學生的基礎知識、就業崗位、和學習時間，以及專業人才培養目標，“計算機電路基礎”課程的教學內容要以應用為目的、以夠用為尺度。適當刪除內部結構、內部工作原理等理論性過強的內容以及一些陳舊的內容，減少模擬電路內容，增加數字集成電路和實用電路分析，增加實驗實訓內容等，這樣既使教學內容反映了學科的系統性，又適應了高職高專的教育特點，既提高了學生的實踐能力，又拓寬了知識面。

2.3注重教材建設

教材建設是課程建設的重要組成部分，在教材建設工作中，要合理選用符合高職高專教學內容的教材，對于重點及難點的內容要多補充給學生輔導材料。此外，由于各高職院校計算機類專業培養目標的不同，計算機電路基礎的教學內容也有所差異，教師可以將教材編寫納入課程建設，編寫適合所在院校專業培養目標的教材。

2.4教學方法與手段靈活多樣

“計算機電路基礎”的教學內容包括理論教學、實踐教學等環節，針對高職教育的特點，使學生在掌握基本理論知識的基礎上，重點加強實踐性環節的培養，突出動手能力，將教學內容優化組合的同時，也要采取一定的教學方法與手段以提高教學效果。

2.4.1運用多媒體輔助課堂教學

主講教師充分發揮課堂教學主渠道作用，充分運用多媒體輔助教學手段進行課程教學。制作多媒體課件，運用EWB、multisim電路仿真軟件仿真，使得課堂教學變得豐富多彩，有效地提高了學生的學習興趣，使難懂、理論性很強的課程變為生動形象的實踐性為主的課程，同時還大大提高了教學效率。

2.4.2采用多種教學形式

在課堂教學中，可以采用多種教學形式，提高課堂學習氛圍。如對于一些以記憶和應用為主的知識單元，采用以學生自學、練習為主，教師精講相結合的教學方法。比如，對于“邏輯函數的代數化簡”這部分內容，學生完全可以通過自學掌握內容，老師僅需稍加指點和講解即可。這樣，就使得這門課程課時少、內容多的矛盾得到一定程度的緩解，同時也培養了學生獨立學習的能力和積極性。在課堂上適當增設討論課、習題課，充分發揮學生的主動性和積極性，對熱點、難點問題進行深入的討論，讓學生將學習中遇到的問題及時提出來，不讓問題積累。通過習題課加強對所學理論知識的理解。

2.4.3構建網絡教學資源共享平臺

充分利用網絡，構建網絡教學資源共享平臺，建立網絡教學和課堂教學相結合的教學模式。教師制作多媒體教學資料，包括教學大綱、電子教案、電子習題集、電子計算機行業的新技術的介紹等，進一步向學生提供更加豐富實用的課后輔導、習題庫等內容，為學生自學提供完全的解決方案。

2.5加強實踐教學環節

實踐性教學是“計算機電路基礎”教學內容的重要部分，是培養學生綜合素質與能力的課堂。教師在實踐教學中要注重突出創新、技能培養，把理論知識融入到實踐教學中，使得實驗已不再僅僅是驗證性的一種形式，而是學生通過實驗，自主學習理解其理論。此外，在實踐中把技能培養作為核心，從萬用表的使用開始，到復雜的電路設計，使學生的技能逐漸提高。

2.6加強教師隊伍建設

在課程建設中，建設高素質的教師隊伍是關鍵，一支高素質的教師隊伍直接影響著課程建設任務的實現。只有教師具有先進的教學理念、合理的知識結構、較好的能力素養,才能促進課程建設。同樣，“計算機電路基礎”課程建設必須重視教師隊伍建設，要引導和鼓勵教師積極參加教學研究、科學研究，特別要注重教師的工程實踐鍛煉，進一步提高教學水平和科研能力。同時也要加強與其他高校科研合作交流，學習吸取先進經驗，進一步提高課程建設的水平。

3結束語

“計算機電路基礎”課程建設促進了計算機類各專業建設，其內容除了文章提到的幾個方面外，還包含很多方面，它是一個長期、不斷探索的過程，需要我們不斷探索。（下轉第2548頁）

參考文獻:

[1]張春梅.《計算機電路基礎》課的教學方法及對專業的支撐作用[J].天津職業院校聯合學報,2009,11(6):93-94, 131.

[2]余輝晴.模擬電子技術課程建設探索[J].中外企業家，2011(9)(下):120.

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關鍵詞：教學設計；方法和手段；教學實踐

電路基礎是電類專業基礎課程，是學習電類專業知識和專業技能的地基。根據高職高專人才培養方案的要求，課程應定位于理論夠用，實踐為主，為培養職業能力服務。而電路基礎的歷史沿革卻是理論計算較多，實踐環節多為驗證性實驗，學生掌握聽力，所學和應用脫節。電路基礎課程應該如何改革，才能滿足夯實基礎，提升技能的需要，是從事本課程教學的教師所關注、重視，并認真探討和實踐的問題。根據我在教學中的實踐，總結了以下幾方面的體會。

1、研究專業崗位群，根據職業需求進行整體教學設計和單元教學設計。

電類各專業都開設電路基礎課程，但各專業對應的崗位群不同，所需技能不同，教學內容就要各有側重，根據崗位要求完成整體教學設計和單元教學設計。整體教學設計要確定本課程要為什么崗位培養哪些技能，以什么教學情境來完成知識目標的傳授和技能目標的訓練，各學習情境之間如何進行銜接。學習情境以實踐為主，理論知識作支撐，使學生融會貫通。再按整體設計來進行單元教學設計，教學目標不能籠統，一定要量化，考核時有依據，教學時有的放矢。單元設計要把教學過程體現出來，各個教學環節采用什么教學方法、通過什么教學手段來完成都要詳細策劃。

教師作為課堂教學的組織者，必須考慮如何提高課堂教學質量，得到最好的教學效果。首先要做的就是教學設計。我認為應該注意以下幾個方面。

一是保證基礎。雖然電路基礎理論已發展到相應的高度，內容也很豐富，但作為電類基礎課程，我認為仍應確保基本概念、基本理論和基本分析方法的學習，以基礎知識為重點，以通俗簡明的方法，指導學生順利入門，才有可能進一步深造。“易則易知，簡則易從”。

二是加強職業素養教育，培養科學嚴謹工作態度和創新意識。在實踐技能的訓練中把企業文化、職業素養整合進教學設計，適當擴展相關知識和最新科學動態，作為“擴展和思考”的內容，以開闊袖野，打開思路。這些內容不屬于基本要求，但對激發學生的學習興趣和思維能力的培養是有益的。

三是注重應用。電路理論源于實踐。我在講述基本理論的同時，注重理論聯系實際，在案例和習題的設計中，安排大量工程實用的電路問題，學生將理論和實際聯系起來學習，興趣濃厚，掌握起來容易且扎實。

2、靈活運用各種教學方法，采用多種教學模式相結合，引導學生愛學、會學、學會。

在教學中，逐步建設課程的教學資源庫，如多媒體課件、制作案例、工程實踐、學習指南、校企合作開發教材、網絡課程等，豐富教學手段，方便學生自學，有助于課程改革的長期發展。教師運用比較、類推、啟發、實例等方法講清講透基本概念、基本技能以及它們的作用、聯系、學習方法、記憶和運用的規律；同時進行有指導的學生自學、課堂指導、常見錯誤辯析等；運用計算機分析軟件同步觀測實驗現象，加深理解。加強考核和互評，檢查了解學生掌握情況，糾正誤區，引導學生主動思考，學會總結規律，教師針對學生的學習情況，隨時調整教學方法，這樣的師生互動，能夠使學生成為教學活動中的主體，從而自主學習。

3、提高實踐教學質量和水平。

電路實驗是電路基礎課程的一個重要教學環節，是培養學生動手能力，獨立分析解決問題的能力和理論聯系實際能力，培養嚴謹求實的科學態度的重要教學手段。

為了使實驗取得良好的效果。一定要做好實驗的三步驟：

一實驗預習。包括實驗原理的預習、實驗內容的設計、實驗結果的估算等；

二實驗操作。其間教師要嚴把幾個原則：學生有積極、主動的學習態度；操作時科學、嚴謹、安全；學生實踐操作中的誤區糾正和指導。

三實驗總結。包括實驗結果的分析、實驗內容設計的合理性、可實施性總結；實驗結果成功或者失敗的原因；動手實踐后的心得體會。

綜上所述，電路基礎課程的教育、教學質量的提高，必須通過教師的不斷探索和鉆研，結合多種教育、教學手段和方法，才能達到教學目的。培養出適應時展需要的高技能人才。（作者單位：吉林省四平職業大學）

參考文獻：

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關鍵詞:模擬電路基礎 電子設計 教學改革

模擬電路是我校電氣信息類專業的專業主干基礎課，是整個信息技術的基礎，對實現專業人才培養目標有著十分關鍵的作用。正如教學基本要求中所指出的:“本課程在教學內容方面應著重基本知識、基本理論和基本方法，在培養實踐能力方面應著重設計構思和設計技能的基本訓練。”

通過該課程的教學，學生能夠全面系統地掌握模擬電路的基本知識、基礎理論和基本方法，能夠以工程實踐的觀點對一般性的、常用的電子電路進行分析和計算，具有較強的讀圖能力和簡單電子電路的設計能力。學習和應用EDA工具進行電子電路的分析、設計和仿真，能夠為學生以后深入學習電子技術某些領域中的內容，以及在上述專業中的應用打下良好的基礎。

一、教改內容設計

(一)改革傳統的教學形式

為了加強對學生自主學習能力的培養，也為了適應課程學時壓縮的現狀，應當改變傳統的“講全、講細、講透”的教學觀念，側重于對重點問題與難點問題的充分講解，重視對分析與解決問題方法的講授。選擇一部分學生通過自學就能夠理解與掌握的次要教學內容，通過采用引導性學習結合答疑的方式達到教學目的。

課堂教學是傳授知識的主要陣地和渠道。模擬電路基礎是一門工程性和實踐性很強的課程，因此，模擬電子電路實驗教學是一個十分重要的環節。同時傳統的教學形式相對單一，課程中有許多內容過程復雜、抽象，難以口頭表述，學生理解費力，傳統教學方法難以奏效。

(二)課程的教改理念

當前，知識要更新，學時要縮短，教學手段必須先進。針對傳統教學的不足，我們對該課程的建設開展了長時間、廣泛深入的研究，在加強立體化教材建設的思想與理念的指導下，科學地構建課程內容與體系，恰當地采用新型教學手段與方法。課程的重點講課內容在基本電路的原理分析的基礎上，更多地注重基本電路的組成原則、電路結構的構思方法以及系統結構化設計的思路等方面；實驗教學改革為三個層次的實驗課，分為驗證性基礎實驗、綜合性實驗和設計性實驗。這些都更有利于培養學生綜合應用、系統集成和創新的能力。

二、教改實踐

模擬電子電路實驗課通過試驗手段，使學生獲得模擬電子技術實驗的基本知識和基本技能，并運用所學理論來分析和解決實際問題，提高分析解決實際問題的能力和實際工作能力。培養學生正確使用常用電子儀器是模擬電子技術實驗教學的基本要求，因此在內容安排上，除安排基礎性單元電路試驗外，還要把常用電子儀器的使用貫穿于每個實驗內容中。在實驗所使用的元器件的選用方面，要適應現代科學技術發展的要求，應以分立元件的實驗為引導，突出集成電路的實驗。在具體實施時，重點放在使用方法和功能上，對內部結構和原理不去詳細分析。

根據不同專業具體實驗內容不同，筆者針對不同專業，設定了兩套實驗方案，以適應不同的需要：

（一）模擬電子電路課件

模擬電子電路實驗分三個層次進行：

（1）驗證性實驗。它主要是以電子元器件特性參數和基本單元電路為主。根據試驗目的、實驗電路、儀器設備和較詳細的實驗步驟，通過試驗來驗證模擬電子技術的有關理論，從而進一步鞏固學生的基本知識和基本理論。

（2）提高性實驗。學生根據給定的實驗自行選擇測試儀器，擬定實驗步驟，完成規定的電路性能指標測試任務，從而進一步掌握電路的工作原理。

（3）綜合性和設計性實驗。學生根據給定的實驗題目、內容和要求，自行設計實驗電路，選擇合適的電子元器件來組裝實驗電路，擬定出調整測試方案，最后達到設計要求。通過這個過程，培養學生綜合運用所學知識解決實際問題的獨立工作能力。

1.解決傳統教學中的講授難點

例如，在講述一個基本放大的電路中的瞬時電流與電壓隨著輸入信號變化而變化的情況時既費時又費力。采用多媒體技術，通過動畫就能動態地演示這些瞬時信號變化的情況，使學生對這部分的內容形成一個完整、清晰的概念。

科學有效地使用多媒體進行教學還成為解決教學內容與學時之間矛盾的有效途徑。多媒體技術能夠靈活、動態地進行圖形、圖像的演示，使教學內容化難為易、化繁為簡。大量的圖形、圖像、文字等預先存儲在計算機內，使得多媒體教學能夠很大程度上節約教師在課堂上的簡單勞動時間，從而使教師能夠將更多的精力與時間集中在重點與難點問題的講解上。

課件發揮了多媒體的綜合優勢，重點解決傳統教學中的講授難點，將一些黑板教學不易描述講清、學生難以理解、實驗中又看不到的現象直觀而形象地展示出來。用了該課件，教師講解省力，學生感到形象生動、理解輕松，使學習由難為易。

2.變枯燥的結構內容為形象的內容

加強設疑、激疑、適時釋疑，調動學生的學習興趣。興趣是求知的源泉和動力，濃厚的學習興趣可以使學生產生強烈的求知欲。教師應抓住學生對新鮮事物有強烈的好奇心、求知欲等心理特征，加以適當的引導，激發學生的求知欲，培養學習興趣。“學起于思，思源于疑”，教學過程實際上也是設疑、激疑、適時釋疑的過程。陶行知先生說:“發明千千萬，起點在一問。”教學過程中，要善于精心設疑，創造問題情景，激發學生好奇心和求知欲;適時靈活釋疑，增強創新意識。設疑、激疑，并在適當的時候結合工程實際進行解答的教學方法，一方面，表面上看不符合常理的答案會引起學生的好奇心和探索欲;另一方面，也給學生留下了足夠多的時間去探究原因，這對愛動腦筋鉆研的學生來講是一次很好的鍛煉機會;再一方面，將工程中的實際問題與原理性計算準則聯系起來，增強了理論與實踐之間的聯系，加強了課程之間的聯系，形成了前后呼應統一的效果。實踐證明，《模擬電子電路》課程教學方法的改革，緩解了課程內容多課時少的矛盾，可以在較短的課堂教學時間內向學生傳授更多、更新的模擬電子電路知識，使學生盡快地適應專業基礎課的學習，提高學習興趣，鞏固所學知識，更好地培養學生的分析問題、解決問題的能力及工程意識和創新設計能力，從而取得更好的教學效果。

(二)電子設計EDA課件

電子設計是模擬電子電路基礎課程的最后一個教學環節。在設計中將所學內容綜合用于設計實踐中，對培養學生的設計能力起重要作用。

1.具有新穎的教學創意

電子設計EDA課件從整體設計到各模塊的構思都使人耳目一新，每個模塊下都有二級子菜單可供選擇。如在“多級低頻阻容耦合放大器”結構中點擊一圖片，可觀看“多級低頻阻容耦合放大器”教學片;又如，針對學生第一次面對“自動水龍頭”這類較為復雜的電路圖感到無從下手的畏難情緒，我們按照電路設計原則，制作了設計順序動畫，引導學生一步一步地完成電路草圖的繪制，學生既節省了時間，又掌握了設計技巧，當設計結束看著自己的第一個作品時學生們感到收獲很大。課件將以往設計中出現的問題用EDA來解決，體現了多年的教學經驗與現代化教學手段的完美結合。

2.結合實際應用制作的電子教學片

為了突出理論知識與實際應用的辯證關系，我們制作了電子電路教學片，從現場拍攝、錄制到編輯，反映了電子產品的發展變化路程以及最新產品。通過播放，學生不僅了解到各種電子電路、電子元件的結構特點及應用場合，還擴大了視野，感受到電子產品的豐富多彩與應用領域的廣泛性，從而激發了學習興趣。

3.仿真裝配

復雜的電路分析時比較復雜，使用仿真裝配，可真實地再現電路中各電子元件的相對位置、裝配關系及安裝順序，可反復觀看，以幫助學生了解其結構工藝。

4.開發了具有選題、正誤判斷和最新記分系統的答辯模塊

電子設計由于時間緊、學生人數多，學生很難考慮和回答較多的問題，教師也不能全面了解每個學生掌握知識面的情況，以便合理地給出成績。為此可開發制作具有選題、正誤判斷和記分系統的答辯模塊，并將選題按不同的知識點劃分為理論計算部分、結構設計部分等五類。教師在各部分中點選題目，學生選擇答題后，立即給出正確或錯誤的判斷，當選擇交卷時，即給出答對和答錯的題數及所得分數。該課件的使用不僅改變了答辯時間緊、提問不全面的狀況，還調動了學生學習的自覺性。

總之，模擬電子電路基礎課件和設計課件綜合運用了計算機圖形、圖像處理技術、音頻處理技術、影像編輯技術、仿真技術和美學、文學等人文學科知識，充分利用各種軟件制作整合，組成了具有集成環境的多媒體EAD課件，為模擬電子電路基礎課程的整個教學過程提供了現代化功能較為齊全的多媒體教學環境。

結束語

上述兩個課件融入了我們多年的教學經驗和體會，利用了現代化立體化的教學手段，真正實現了復雜問題簡單化、抽象問題直觀具體化、靜態問題動態化、間接問題直接化，在模擬電子電路基礎課程的整個教學中發揮了積極作用。不僅提高了教學效率和教學質量，而且通過多媒體的教學環境，給學生以親切自然的感覺，真正做到了寓教于樂，受到學生的普遍歡迎。隨著教學改革的深入、學科建設的進行和課程體系的調整，我們及時轉變教育觀念，緊密圍繞機械設計人才的培養目標，提出了對學生進行設計能力、創新能力、工程意識培養。

參考文獻:

[1]教育部.關于加強高等學校本課教學工作提高教學質量若干意見[R].教高[2001]4號.

[2]童詩白，華成英.模擬電子技術基礎(第三版)[M].高等教育出版社，2001.

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    論文摘要：本文從實驗教學的重要性、實驗內容的安排、實驗課堂教學的方法等幾個方面，針對應用型本科電路基礎實驗的教學進行了分析和研究，力求通過電路基礎實驗教學方法的改革，提高學生的專業技能、實驗技能與動手能力。 

前言：電路基礎是電氣自動化專業的專業基礎類課程，是本專業同學學習后續專業課程的重要基礎，因此，電路基礎的教學效果好壞，直接影響到學生專業課的學習。而作為電路基礎教學中的重要環節，電路基礎實驗的教學方法就很值得我們去分析和研究。筆者通過自身的教學，將從實驗教學的重要性，實驗內容安排的合理性及實驗課堂教學方法的先進性等三個方面談談個人的淺見。 

一、電路基礎實驗教學的重要性 

 作為應用型本科的學生，除了掌握好理論知識之外，專業技能和動手能力的提高也是很重要的一個課題。電路基礎實驗對電路基礎的教學而言是非常重要的教學環節。實驗課不僅僅幫助學生鞏固和加深理解所學的理論知識，更重要的是訓練他們的實驗技能，培養他們敢于實際操作善于實際操作的能力。因此，電路基礎實驗為學生理論聯系實際、動腦動手相結合搭建了一個平臺。 

二、電路基礎實驗內容安排的合理性 

 以前的實驗與理論教學是一體的，實驗內容按照電路基礎課程設置實驗，每講一章或幾章電路課，穿插一個實驗進行驗證，所以驗證性實驗較多。但對于應用型本科學生而言，專業技能要求更高，因此目前的實驗設置已經不適應現在的教學需要。故此，建議使用自編教材。在編寫教材時,根據應用型本科學生應具有較強的實踐應用能力的特點,重點突出實用性、直觀性,體現對學生基本技能的訓練。減少驗證性實驗,增加了綜合性、設計性、培養動手能力的實驗。在實驗中，還應該安排適當的測試，測試性實驗可以真實的反應出學生對實驗技能的掌握程度，教師可以通過測試及時對程度稍差的同學提供幫助，以提高實驗效果。 

三、實驗課堂教學方法的先進性 

由于電路屬于專業基礎課程，而實驗內容又多以驗證性為主，因此，在以往教學中，灌輸式實驗教學指導思路占據了主導地位。在實驗內容、實驗步驟、所用儀器完全一致的情況下，學生在整個實驗過程中始終處于被動灌輸的狀態，沒有主動思維的過程。學生只要按照教師的步驟進行實驗，基本都能得出正確的實驗數據，這種傳統的教學方法非常不利于培養學生的分析設計能力和實驗技能。因此，為發揮學生的主動性，可以在驗證一些定理時加入電路的設計，做實驗前提前告知實驗內容，讓學生自己設計電路，經過教師的批改后，利用自己設計的電路完成實驗。如此一來，既達到驗證定理的實驗目的，同時經過電路的設計，學生對所學理論也能更好的應用。 

結束語：電路基礎實驗是電氣自動化專業學生在所有電氣類課程實驗中的第一步，走好了第一步，就等于為今后的學習道路打好了基礎。因此，我們要注重實驗教學內容和教學方法的改革，為實驗教學多做一些努力，讓學生能更好的將理論與實踐相結合，成為一名擁有較強動手能力的應用型本科學生。 

參考文獻： 

[1]鄒玲,姚齊國.電路理論.武漢:華中科技大學出版社,2006. 

[2]邱關源.電路(第五版).北京:高等教育出版社,2006. 

[3]胡翔駿.電路分析（第二版）.北京:高等教育出版社,2007. 

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摘要：針對電路基礎課程理論性強、抽象難懂和實踐性強等特點，本文將Multisim10 引入電路基礎教學過程，詳細分析了Multisim10在電路基礎教學中的應用，取得了良好的教學效果，大大激發了學生的學習興趣，提升了學生的職業能力和職業素質，是提高電路基礎教學質量的有效方法。

關鍵詞 ：電路基礎Multisim10 電路仿真

1 概述

電路基礎課程是高職電氣自動化技術、機電一體化技術及電子信息技術等專業的一門專業基礎必修課，是一系列后續課程的前導課程。學好本課程對于其他課程有著極其重要的作用。但本課程特點是定理、概念眾多，理論內容抽象難懂，分析計算量大，要求學生有較高的抽象思維能力和邏輯思維能力。而當前由于擴招和單招的實施，使得高職學生整體生源質量大幅下滑，再加上高職學生普遍理論基礎薄弱，學習積極性差，接受新知識的能力弱，這些無疑使得電路基礎課程的教學更加雪上加霜。如何讓高職學生掌握電路基礎相關知識并加以應用，是擺在每一個講授電路基礎老師面前的一個新課題。

Multisim10 是美國國家儀器公司推出的一款原理電路設計、電路功能測試的虛擬仿真軟件。Multisim10 具有操作界面直觀、仿真能力強大、虛擬測試儀器種類豐富以及數據分析手段完善等特點。故利用Multisim10 仿真軟件構建虛擬實驗室，克服理論內容枯燥難懂、實驗內容單一無趣等缺點，讓學生在教中學，在學中做，做到“教學做一體”，使學生不再感到電路基礎課程的抽象難學。

2 Multisim10 在電路基礎教學中應用

2.1 加深相關基本定理定律內容的理解在講授相關基本定理定律如基爾霍夫定律、疊加定理等時，為加深對理論內容的理解，一般會進行驗證性實驗。而驗證性實驗受實際實驗臺條件的限制，不利于高職學生的創造性發揮。現以基爾霍夫定律的驗證實驗為例，將Multisim10 軟件引入后，老師和學生一起分工合作，根據定理內容，制定設計任務，學生自己根據設計任務動手設計實驗方案，在仿真環境下構建虛擬電路模型。圖1 為基爾霍夫定律驗證實驗仿真電路，每條支路上的電流值和每個元件上的電壓值都一目了然。這時引導學生來分析電路圖，先分析電流，如果按照流入電流為正，流出電流為負，電流的代數和為零；然后再分析左右回路各元器件的電壓代數和也為零，所以可以得出結論：在任意時刻，流入流出某一個節點的電流代數和等于零；在電路中任意閉合回路內各段電壓的代數和恒等于零。為了證實結論的可靠性，可以讓學生修改電阻和電壓源的數值，讓學生自行分析。

如果學生已基本掌握相關定理定律的內容，老師可以在原驗證性實驗的基礎上對實驗進行一定延伸，設置若干故障點，例如設置短路、開路；阻值增大或減小等等，讓學生通過仿真測量的數據去分析計算，從而找出故障點的位置和原因。這樣做既可以讓學生對所學知識有進一步的理解，更加發揮了學生的主觀能動性、積極性和創造性；又不用擔心對實訓設備造成損壞。

2.2 輔助理論教學在某些抽象難懂的知識點的講解過程中，以往的板書加多媒體課件的教學效果較差，學生無法直觀地看到電路的物理過程。例如，在講授一階RC動態電路的過渡過程這部分內容時，需要分析輸入信號為方波時電容C 兩端電壓的變化過程，以往只能用板書加PPT 課件來描述其物理過程，等到做實驗時才能用示波器觀察其電壓波形。這無疑不能很好地滿足教學需要。使用Multisim10，就可以當即取得相應波形圖，并且通過圖形使學生可以非常直觀地看到它的變化規律及各個關鍵點的函數值。如圖2 所示。

2.3 拓展實訓內容“功率因數的提高———單相交流日光燈電路實驗”是電路基礎課程實驗中一個典型實驗項目，它既具有基礎性又具有現實的廣泛應用性，對學生理

解基本理論和培養實踐操作能力都是極為重要的。但是交流電路實驗要求電壓較高，存在一定安全隱患，同時在進行實訓操作時也容易造成器材損壞。因此，通過Multisim10軟件來完成相應交流電路的仿真分析就成為一個相對較好的實驗方法。

圖3 為Multisim10 仿真環境下提高功率因數的實驗電路。圖中用一個電感線圈與一個電阻并聯的電路模型等效代替實際的日光燈模型。通過圖4 可知，日光燈是一個感性負載，此時電路功率因數較低，在未進行功率補償的情況下，功率因數為0.6 左右。當在日光燈兩端并聯一個可調電容后，改變電容C 的值，電路的功率因數也隨之發生變化。但需要強調的是，這種變化并不是線性變化。當電容C 增大到3μf 時，功率因數達到最大值0.99，但隨著電容C 的繼續增大，功率因數非增反減，當電容C 增至9μf時，功率因數減小至0.4 左右。這是因為一旦電容C 過大，發生過補償，無功功率增加，所以在實際應用中要根據具體情況分析，選擇一個大小合適的電容。

2.4 仿真作業習題傳統教學方法下，每學習完一章節內容后，為了解學生對所學知識的掌握程度，會留下典型的習題。學生大都是被動地完成作業或是上交老師，或等老師課堂講解。而現在完全可以要求學生以Multisim10仿真的形式完成相關習題。這樣做一方面有利于學生對所學知識的鞏固，也提高了學生的學習興趣；另一方面有利于學生從工程實際角度來分析問題，同時也利于學生動手能力的提升。

3 結束語

實踐證明，將Multisim10 引入電路基礎教學取得了良好的教學效果。學生利用Multisim10，把自己變為教學過程的主體，在教中學，學中做，將理論知識通過仿真實驗生動形象地展現在面前，縮短了理論到實踐的過程；同時啟發和擴寬了學生的思路，還鍛煉了學生解決實踐問題的動手能力，對提升學生的職業能力和職業素質起到了積極的作用。

參考文獻：

[1]雷躍，譚永紅.基于Multisim10 的電子電路可靠性研究[J].計算機仿真，2009，26(8):300-302.

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關鍵詞：Multisim10；教學；仿真；電路基礎

中圖分類號：G642.1 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）09-0064-03

一、電路基礎課程的教與學現狀分析

電路基礎課程是我系電子類專業的必修課程，傳統的教學方法是：先學習理論知識，待理論知識和實踐經驗積累到一定程度后，學生自己動手畫電路原理圖并搭接電路來驗證所學的理論知識。由于該門課程理論性較強，學生接受困難，在實驗驗證過程中如果沒有達到預期效果，則需要反復調整參數、重新測量，直到電路參數達到預期效果為止。

隨著計算機技術的發展，將計算機仿真引入電路的學習和設計，已取得較好的效果。在學習和設計中加入仿真，能夠更好地理解和預測電路的動作，對電路的Y構和參數進行優化，對假設的實驗方便地進行驗證，對難以測量的電路參數進一步探索和研究，從而減少了電路課程的學習時間，也避免了設計中出現的錯誤。

二、Multisim10簡介

Multisim10是美國NI公司最新推出的仿真軟件，它的界面直觀、操作方便，為用戶提供了創建電路所需要的元器件庫及電路仿真需要的虛擬測試儀器儀表，可對各種電路進行仿真分析和設計，并且在操作中不消耗任何元器件，不受元器件種類和數量的限制。在教學中引入仿真技術，不僅改進了電路的學習方法，降低了成本，還激發了學生的學習熱情與興趣。因此，許多國內大學都將其作為電子類課程的輔助教學使用。

三、Multisim10在課堂教學中的實踐

Multisim10是一款很強的實物模型仿真軟件，課堂教學過程中結合理論分析不斷穿插對應的Multisim10仿真電路模型，實驗教學前布置仿真任務，實驗中加入電路的仿真環節，能建立起一種交互式、討論式的教學模式，提升學生對空間實物電路的理解能力，下面結合教學實際，詳細介紹Multisim10仿真技術在疊加定理、網孔電流分析法、直流工作點分析和交流分析、功率因數及其提高方法中的具體應用。

（一）利用Multisim10驗證疊加定理

疊加定理是電路基礎中一個很重要的定理，其定義為：在任何含有多個獨立的線性電路中，每一個支路中的電流值或電壓值等于各個電源單獨作用時，在此支路中所產生的電流值或電壓值的代數和。以1.1所示電路圖為例，通過理論計算和利用Multisim10仿真來驗證此定理求解電壓源、電流源共同作用時通過電阻R3中的電流、電壓及功率。

1.理論計算驗證疊加定理。電流源Is開路，電壓源Us單獨作用時，求得：I″■=■I■=0.5（A）；

U″■=I″■R■=20（V）；P″■=I″■R■=10（W）

電壓源Us短路，電流源Is單獨作用時，計算得：I■=I′■+I″■=0.8（A）；U■=U′■+U″■=32（V）；P■=I■■R■=25.6（W）；P■≠P′■+P″■

應用疊加定理，計算求出：I′■=■=0.3（A）；U′■=I′■R■=12（V）；P′■=I′■R■=3.6（W）

2.仿真軟件驗證疊加定理。①打開Multisim10，從Source庫中選取電壓源、電流源、接地端，從Basic元器件庫中分別選取三個電阻R1、R2和R3，再從Indicators Components庫中選取電壓表、電流表、瓦特表并設置適當的參數，按圖1.2所示連線電路。電壓源US、電流源IS共同作用時，激活仿真軟件后，電流表、電壓表、瓦特表的讀數分別是0.8A，32.000V，25.6W。②將電流源IS，電壓源US單獨作用時，運行仿真開關后，電流表、電壓表、瓦特表的讀數分別為1.3（a，b）圖所示。

即疊加定理不能用于功率的計算，只能用來求解電路中的電流或電壓。講授該定理時，要求學生不僅要記住它的內容，更重要的是能夠靈活地應用該定理。在教學過程中，通過理論計算和利用Multisim10仿真軟件來驗證此定理。因此，采用合適的教學方法，創建直觀的教學情境，讓學生更容易理解疊加定理，進而熟練應用該定理。

（二）網孔電流分析法仿真實驗

仿真電路如圖2.1所示。

理論計算

有網孔電流分析法，可列KVL方程：

80I1-20I2=40

-20I1+60I2-40I3=10

-40I2+80I3=40

聯立上述方程，解得：

I1=0.786A，I2=1.143A，I3=1.071A

比較仿真分析與理論計算結果相同。

（三）直流工作點分析和交流分析

直流工作點分析（DC）用于電路靜態工作點的確定，是其他分析方法的基礎，在仿真分析中，交流電壓源和電感被視為短路；交流電流源和電容被視為開路；交流（AC）電源輸出為零，電路處于穩定狀態。利用Multisim10進行直流工作點分析的步驟：A.在電路工作窗口建立待分析的電路原理圖如圖3.1所示電路。B.執行OptionSheet Properties命令，在Circuit選項卡下，選定Net Names中的Show All，把電路中的節點標志顯示到電路圖上。C.執行Simulate＼Analysis＼DC Operating Point命令，即打開直流工作點分析對話框，該對話框包括Output、Analysis Option及Summary共三個選項卡。在Output選項卡上，從左側備選欄已羅列的電路結點和變量中，選擇需要分析的結點或變量，通過“Add”按鈕添加到右側的分析欄中即可，當系統自動選中的電路變量不能滿足用戶要求時，可通過“Output”選項卡中的其他選項添加或刪除需要的變量。完成相關分析設置后，點擊Simulate按鈕即可進行仿真分析，分析結果由圖形窗口輸出。如圖3.2所示。

交流分析（AC）是一種頻域分析，是對幅頻特性和相頻特性進行分析。進行交流分析時程序自動將所有直流電源置零，交流信號源、電容及電感等元件用交流模型代替，非線性元器件使用交流小信號模型。無論用戶在電路的輸入端輸入哪一種信號，交流分析時都將自動以正弦波替換，并且以設定的頻率范圍掃描。

建立如圖3.3所示的RLC串聯電路，執行Simulate/Analyses/AC Analysis命令，設置交流分析的初始頻率、終止頻率、掃描方式、采樣數量、選擇輸出波形的縱坐標刻度，點擊Reset to default 按鈕，可把所有設置恢復為程序默認值，用戶也可以自己重新設置。在Output輸出窗口中，選擇I（l1）為輸出量，點擊Simulate仿真按鈕，可得到如圖3.4所示的交流分析結果。

（四）提高功率因數的方法

應用Multisim10仿真軟件，對日光燈電路進行測試。在電路窗口中放置萬用表、瓦特表，并設置相應參數，執行仿真開關后測得該電路的電流為415.623mA，功率為34.563W，功率因數為0.378。如果想得到功率因數為0.82左右的日光燈電路，通過理論計算的方法可以得到并聯電容值的大小。

C=■（tgφ-tgφ′）

=■■-■

=■×■-■

=4.04μF

為得到日光燈電路的功率因數為0.82，在Multisim10窗口中搭建圖4.1所示的仿真實驗連線圖，執行仿真開關后，不斷調節可變電容的容量，將功率表指示的功率因數值達到0.82左右，測得并聯電容后，通過觀察萬用表、瓦特表的讀數得到為190.806mA，功率為34.54W，功率因數為0.823，如圖4.2所示，觀察可變電阻的容量仿真結果與理論計算值一致。

四、結論

1.借助于Multisim10仿真軟件可實現理論教學與實踐同步進行，實現理論與實踐教學的一體化，激發了學生的學習興趣，同時加深了理解力，也提高了分析問題的能力。

2.Multisim10仿真軟中擁有一個元器件齊全、設備精良的實驗室，學生可以根據需要任意搭接各種電路，接上虛擬實驗儀器和儀表，運行仿真就可以測試到精確的數據和直觀的波形，使實驗做得既快又準，從而提高實驗效率。

3.利用Multisim10仿真軟件對電路課程進行仿真，并將仿真結果直接顯示出來，具有形象又直觀的特點，使學生直觀感受、理解課程知識，并且操作中不消耗實際的元器件，所需元器件的種類和數量不受限制。

4.學生可以利用Multisim10仿真軟件，課前先在計算機上做仿真實驗，觀察“實驗結果”。這樣能夠很好地調動學生的思維，帶著問題聽老師講解電路原理課程。

5.采用“學中做，做中學，教學做一體化”模式，將虛擬仿真技術與真實實驗結合，在動手操作實踐過程中，全面掌握知識，形成技能。同時，仿真軟件借助計算機，不受時間地點的限制，特別適合學生自主學習，使學習過程從被動變為主動。

雖然電路仿真軟件有它的種種優勢，但從培養學生運用基礎理論知識和實際操作能力角度出發，仿真件并不能完全代替傳統的實驗方法，應將仿真教學和傳統的實驗教學相互結合起來，取長補短，充分發揮各種教學的優勢，讓學生從中更多地受益。

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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）

篇8

關鍵詞：電路分析；教學內容整合與優化

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）26-0213-03

一、引言

專業基礎課程在課程體系中占據著非常重要的地位，它不僅僅是后續專業課程體系的基石，為學生后續專業課程的學習打下基礎，也使學生在所學領域內有一定的基礎知識儲備、合理的知識結構，使學生在學習專業課前，對所學學科和內容有一個基本的掌握和認知。同時在專業基礎課程的學習過程中，能夠提高學生的獨立思考能力和基本的邏輯分析能力。因此，專業基礎課程在整個教育教學體系中起到了不可忽視的作用。而電路分析基礎就是一門非常重要的專業基礎課程。

電路分析基礎主要研究電路中的基本概念、基本定律和基本分析方法，學科內容包括理論和實驗兩個部分。它以高等數學、物理學為先導學科，同時也是后續基礎課和專業課的基石，不僅能夠為學生的后續課程的學習打下基礎，也能夠為學生工作后從事相關工作提供扎實的理論基礎，對培養學生的分析、計算能力、邏輯思維能力和實踐動手能力都起到非常重要的作用。

但是在專科學生的教育教學工作中，我們發現，這門課程的學習效果并不是那么的理想，學生學起來費勁，教師教學也缺乏動力。糾其主要原因，我認為有以下幾點：（1）學生剛進入大學，在大一學習這門專業基礎課程，在思維模式和思維角度上與教師不同。（2）學生在學習模式上還沒有完全轉變，在學習過程中對教師過于依賴，缺乏自主學習能力。（3）學生的基礎較差，學習興趣缺乏。（4）教師的教學方法與課堂管理模式與學生不相適應。（5）教師對于專科學生在教學重點上沒有明確的定位。本文針對以上問題，從教學內容、教學方法、教學手段等方面對電路分析基礎這門課程提出改革方法和措施。

二、教學內容的整合和優化

現在科學技術日新月異，新的科學技術、科學成果不斷更新和涌現，社會對大學生的素質要求也越來越高，不僅要求大學生具有一定的知識深度，也要求大學生對所學學科領域有一定的知識廣度。因此，大學所設置的學科不斷增多，但是總的學時是不變的，這就要求對學科的內容進行優化，在保證學生掌握電路分析基礎課程大綱要求的前提下，不斷加大課堂知識量，提高理論與實際工程應用的聯系，提高教學質量，在有限的學時里，獲取更多的有用的學科知識。

1.優化教學內容。在電路分析基礎的學習中，主要要求學生掌握基本概念、基本定理以及基本的電路分析方法這三大基本內容。在課時有限的前提下，以這三大內容為主，圍繞著三大基本內容擴展學生的知識面，可以適當引入一些工程應用和相關的前沿知識，使學生了解所學知識與將來所從事行業的相關性，提高學習的目的性。同時，為了避免知識的重復講述，可以考慮其與后續課程的銜接性，減少一些重復知識的出現，比如，電路分析基礎中的一階電路的沖擊響應在信號與系統中也會介紹，因此，在電路分析基礎中可以不再講述。有一些知識點在后續學科的學習當中比較重要，在電路分析基礎中也有介紹的，我們可以引入后續學科的相關知識，使學生在學習中能夠加深認識，并且了解該學科內容與后續學科相關內容的銜接性。比如在電路分析基礎中提到過“網絡函數”，它其實與信號與系統學科中的“系統函數”概念相同，那么在電路分析當中，我們可以結合信號與系統中的內容對其進行分析和介紹。

2.合理安排不同內容的講述方式。課程內容的講述方式應根據大綱當中的重難點而定。在電路分析中，重點應該放在對基本概念、基本定律、基本分析方法的介紹上，對于定理或公式的推導，應該化繁為簡，盡量少介紹。特別是對于專科的學生來說，理論基礎比較薄弱，更應該突出重點，減少數學公式的推導，否則，可能會造成焦點模糊，學生重點把握不清，更甚者引起學生對所學學科的畏難情緒，不利于課程的進行。

3.合理地引入工程實踐知識，將理論與工程應用相聯系。電路分析基礎具有較強的工程背景，在學習這門課程當中，要適當地引入一些工程實踐實例以及學科的前沿知識，使學生在學習這門課程的過程中能夠將理論聯系實際，知道課程的目標指向，以及實際應用的領域，以此激發學生的好奇心和學習興趣，提高學生的學習動力。比如，在電路分析基礎中，通過介紹導線和電容所組成的RC電路，產生一定傳輸延時，從而介紹如何選擇系統的最大時鐘頻率等。

三、教學方法和教學手段的改革

學生在知識的學習當中，往往缺乏學習的主動性，對教師的課堂教學有較強的依賴性，缺乏自主思考能力，教師上課比較累，課堂效果也不明顯。這是由于學生對所學學科缺乏興趣，學習目的性不強，在感覺學習內容有一定難度時，存在畏難情緒，有挫敗感，學習積極性不高。其次，教師過于強調在課堂中的主導地位，學生缺少自主學習意識。因此，為了培養高素質、創新型人才，就必須改革現有的教學方法和教學手段。

1.注重培養學生的學習能力和主觀能動性。學生在剛接觸電路分析基礎這門專業基礎課之前，并沒有接觸過其他的專業課程，之前僅學習過高等數學、大學物理等基礎學科，對于工科課程的學習處于剛剛開始的階段，思維方式還不能很快地轉變，相關知識儲備不多，抽象思維能力也有所欠缺。因此，這門課程的學習對于學生來說有一定的難度。教師應該循序漸進，由淺及深，化難為簡，慢慢地引導學生對知識的掌握。同時，應注重對這門學科學習方法、思維方式的教育，在每一節課之前，要首先介紹該章節的重點和難點，使學生把握學習的方向。教師還應該經常關注學生的學習心理和學習情況，及時糾正學生的不良學習習慣，多鼓勵和表揚學生，使學生體會到學習的樂趣，化被動為主動。

2.變“填鴨式”教育為啟發式教育。在傳統的教學過程中，教師往往習慣于對學生進行知識的灌輸。將需要學習的內容一股腦地灌輸給學生，忽略學生的知識的接受度，這種教學方式教學效果往往不理想，學生學習被動，課堂配合度低，與教師互動少。應將這種“填鴨式”的教育轉變為啟發式教學，注重課堂環節的設計，準備一些啟發式的思考題，以提問的方式，使學生積極思考，尋求答案。鼓勵學生在課堂上或課下提出疑問，并通過多渠道，比如去圖書館或上網查閱資料、同學間討論、與教師進行討論等方式積極尋求答案和問題解決方式。以此調動學生的學習熱情和積極性，也能夠增進教師與學生的溝通，促進師生間感情的培養。

3.在課堂上采用討論式教學。在學習完某一階段的內容后，可以采用分組的方式進行討論。將學生分成幾個討論組，討論完成課堂上提出的指定題目，或布置課后思考題，分小組完成。在討論的過程當中，教師可以引導學生進行一題多解，采用多種思維模式進行解題，并由其他小組成員進行點評。這種教學模式，有助于促進良好的教學氛圍，培養學生的思考能力、分析能力以及解決問題的能力等。

4.促進課堂內容與實驗內容相結合，培養實驗動手能力。電路分析基礎是一門包含理論與實驗的學科。實驗內容應與理論相輔相成，通過理論學習來理解實驗內容，通過實驗來驗證相關理論的正確性。現在有一些學校專門開設了實驗中心，將實驗作為單獨的內容進行課程進度表的編寫，這樣往往會造成實驗與理論相脫節，實驗跟不上理論的學習，或超前于理論的學習，這樣非常不利于學生對實驗的理解，以及通過實驗對理論知識的鞏固。應將實驗與理論的學習安排進行統籌規劃，合理安排二者的時間。再者，教師也可以根據即將進行的實驗內容在課堂中以圖片的形式，提前進行演示，使學生對理論知識更容易理解，加深印象，也為相關的實驗操作提前“預習”，使學生在實驗課程中更好地完成實驗內容。

四、結論

本文研究了電路分析基礎這門課程的教學改革方式，旨在如何提高學生的學習效率，提高課堂教學效果和教學質量。在教學內容方面，主要討論了如何優化教學內容，合理安排教學內容的講述方式，提出將工程應用引入教學內容等方法措施。在教學方法與教學手段上，注重培養學生的學習能力和主觀能夠性，采用將“填鴨式”教學方式改為啟發式教育，在課堂上采用討論式的教學方法等手段，有效地提高課堂效率和教學質量，培養學生的獨立思考能力和分析問題的能力，促進教學內容與實驗內容相結合。實踐表明，學生對動手操作的部分很感興趣，通過將它與理論緊密結合，能有效提高學生對理論知識的學習效率和學習積極性。

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篇9

關鍵詞 電路分析基礎；教學改革；探討

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2016）04-0122-04

1 電路分析基礎課程的重要地位及教學現狀

電路分析基礎課程是自動化、電子信息工程、測控技術等理工科專業必修的專業基礎課，在整個人才培養中占有重要的地位，具體分析如下。

1）該課程是整個大學教學中開設最早的專業基礎課程，兼具理論性、實踐性，是學生第一個接觸到的實踐課程；

2）該課程所學知識在后續開設的電機拖動、電力電子技術、自動控制原理、單片機等專業課程中都有所應用，是其他專業課程的基礎課程。

由以上分析可知，電路分析基礎課程在整個人才培養中屬于基礎性專業課程和實踐課程[1]，和后續專業課程聯系緊密。通過該課程的學習，不僅使學生掌握電路分析的基本概念、基本定律和電路的分析方法，而且要獲得必需的電工基礎理論知識，為學習后續課程打下必要的理論基礎。同時，注重工程意識培養、自學能力培養，使學生具有分析、解決問題和實踐應用技能，樹立理論聯系實際觀點，為培養高技能人才打下必要的基礎。

該課程教學內容主要包括電路元件介紹、電路分析方法、定理等。目前該課程教學主要存在以下問題：

一是實踐教學內含于理論教學中，受制于總學時限制，無法開展綜合性、設計性實驗，實驗教學利用實驗箱來完成，學生只需依照實驗指導書通過實驗箱連接電路即可完成實驗，實驗項目為驗證性實驗，在實驗過程中學生不能將自身想法付諸實踐，不利于學生創新能力培養；

二是課程知識點抽象，元器件在電路中工作特性難以理解，電路分析方法、定理眾多，難以深入理解；

三是課程教學內容獨立于其他專業課程之外，沒有和相關其他專業課程有所聯系。

2 電路分析基礎課程教學改革方法

鑒于該課程在人才培養中的重要基礎性地位以及目前教學存在的諸多問題，進行教學改革，具體分析如下。

修訂培養方案，剝離實踐教學環節 為充分體現課程在人才培養中基礎性地位[2]，以夯實理論基礎為前提，以培養創新能力為導向，通過梳理江漢大學文理學院自動化專業人才培養方案后發現，原有課程學時包含理論課和實踐課學時，即實踐課屬于課內教學環節。由于受制于總課時的約束，實踐教學只能利用實驗室實驗箱開展一些驗證性實驗。鑒于此，將課程實踐教學環節[1]從原有的理論教學中剝離出來，單獨開設電路分析基礎實踐課程，并對實踐課程采取獨立的考核方式[2]。單獨開設實踐課程后，學生在完成驗證性實驗基礎上有充足時間來完成設計性實驗，通過驗證性實驗加深對理論知識的理解，進一步通過設計性實驗達到感性認識，培養獨立思考、創新能力。

整合理論教學知識體系，瞄準一個方向、一個定律 在該課程眾多定律、定理中，基爾霍夫定律[3]是基本定律，課程后續介紹的電阻電路分析方法、動態電路分析都是基于此定律得到的。掌握了基爾霍夫定律，就掌握了電路分析方法，由此可見它在整個課程中的重要性。它包括電流定律和電壓定律，這里只介紹電流定律。

基爾霍夫電流定律[3]（KCL）定義：在集總電路中任何時刻，對任一結點，所有流出結點的支路電流的代數和恒等于零。定義中有幾個重要的問題需要清晰。

一是電流的“代數和”。既然涉及代數和，那必然和電流的正負有關。電流的正負是根據電流是流出結點還是流入結點判斷的，若流出結點的電流前面取“+”號，則流入結點的電流前面取“-”號；反之相同。

二是怎樣判斷電流是流出還是流入結點？電流是流出結點還是流入結點，均根據電流的參考方向判斷。因此在理解基爾霍夫電流定律之前需要瞄準一個方向，即參考方向。

實際電路中電流或電壓的實際方向可能是未知的，也可能是隨時間變動的。為了對電路進行分析，當涉及某個元件電流或電壓時，要指定電流或電壓的參考方向。指定參考方向的用意在于把電流或電壓看成代數量，若電流或電壓的實際方向和參考方向相同，則認為其為正值；若電流或電壓的實際方向和參考方向相反，則認為其為負值。下面以圖1（a）的電路來分析參考方向的選取。

圖1（a）中，流過電阻電流實際方向未知的情況下，分析電路時到底選擇哪種參考方向？為說明問題，仿真圖中根據不同參考方向連接兩個電流表，如圖1（b）、1（c）所示，仿真結果如圖2所示。

仿真后實際電流方向如圖2箭頭流動方向（即順時針方向）。在圖2（a）中選擇參考方向為逆時針，即和電流實際方向相反，電流表示數為-0.01 A；圖2（b）中選擇參考方向為順時針，即和電流實際方向相同，電流表示數為+0.01 A。對于同一個電路選擇不同參考方向后得到電流大小是相同的，只是有正負的區別，若得到電流為正值，則說明選擇的參考方向和實際方向相同；反之相反。

因此，分析電路時參考方向可以任意指定，并不影響電路的實際情況。由此，在使用基爾霍夫電流定律時可簡化處理，即：流入結點電流代數和等于流出結點代數和。

互動、提問式教學，透過現象看本質 電容和電感元件是交流電路里常用元件，這兩種元件的電壓和電流的約束關系和電阻元件的不同，它是通過導數（或積分）表達的，所以稱為動態元件，又稱為儲能元件。對動態元件的理解、掌握將關系到一階、二階動態電路的分析。

通過互動、提問引出電容、電感元件的特性。給出如圖3所示電路，首先提出問題：分別將開關切換到電阻、電容和電感元件所在電路時，電路中燈泡會有什么現象？讓學生討論問題。然后利用仿真軟件[4]仿真，會觀察到開關切換到電阻電路時，燈泡立刻點亮，亮度始終不變化；開關切換到電容電路時，燈泡點亮，但亮度逐漸變暗，最后熄滅；開關切換到電感電路時，燈泡不亮，然后逐漸變亮，最后亮度穩定下來。為什么會出現這樣的現象？

對結果詳細分析：由仿真圖4可以看出，電阻電路電壓U1始終不變，所以燈泡開始就點亮而且亮度不變；由仿真圖5可以看出，電容電路開始時電壓U2為零，電源電壓都加在燈泡上，所以燈泡點亮，隨著時間的變化，電容兩端電壓逐漸增大，燈泡的電壓則逐漸減小，亮度逐漸變暗，最后電源電壓完全給電容充電，燈泡則熄滅；由仿真圖6可以看出，電感電路開始時電流為零，燈泡不亮，隨著時間逐漸變化，電流逐漸增大，燈泡逐漸變亮。

最后引導學生通過觀察各電路中燈泡呈現的不同現象結合仿真圖進行分析，電容電壓由零到最大是一個動態過程，電感電流由零到最大也有一個動態過程，所以兩個電路中燈泡會出現上述現象，即它們是儲能元件。

進一步引申問題：有電容元件存在的電路，當通電時間足夠長后，電容兩端相當于斷路；有電感元件存在的電路，當通電時間足夠長后，電感相當于短路。

通過以上提問、互動的過程，學生會容易理解有電容、電感元件的電路是動態電路，通過圖表分析可以清晰、直觀地對動態電路元件性能進行分析，明白在動態電路中電容電壓、電感電流是如何變化的。

由點及面，由淺入深，理論向實際應用轉化 二極管是電路設計中常用的電子元件，具有單向導電性，即在二極管兩端加正向電壓時二極管導通，加反向電壓時二極管截止。針對這一特性，考慮在實際電路設計時，二極管的這個性質有什么用處？給出圖7所示電路和電路輸入電壓波形圖，如圖8所示，讓學生分析電壓探針U2處電壓波形。

分析可知，當輸入信號處于正半周期時，二極管導通；當輸入信號處于負半周期時，二極管截止。圖7是利用二極管的單向導電性實現工程上常用的半波整流電路。電壓探針U2處電壓波形如圖9所示。

通過以上對實際電路的分析，逐漸建立學生的工程意識，培養學生理論聯系實際的能力。

3 結論

通過對課程進行教學改革，給予學生充分實踐、創新的時間，發揮學生主動思考能動性；以參考方向和基爾霍夫定律為主線展開理論教學，降低課程學習難度，使學生容易理解、掌握電路分析的基本方法；由電路現象來分析電路本質，以及通過由點及面將理論知識轉化為實際應用，啟發學生工程思維，鍛煉學生工程意識。

參考文獻

[1]陸國棟.實驗教學改革的思考與實驗分類研究[J].中國大學教育，2010（9）：72-74.

[2]周蕾等.“電路分析”課程的改革與探討[J].電氣電子教學學報，2014（5）：32-33.

篇10

關鍵詞：電氣控制；線路；基礎設計；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;

中圖分類號：TM571.2

伴隨著我國的工業化飛速發展，電氣化設備在工業領域的應用也越來越廣闊。由于電氣設備的使用效能和設備的電氣化程度以及有效性有著緊密的關系，所以，在工業高度發展的今天，機電一體化逐漸深入發展，能夠熟練掌握電氣控制線路的設計是實現較高效率機電工作的最基本的工作。但是，要想做好電氣控制線路的基礎設計的最基本問題在于線路控制基礎設計的思想以及原則的正確性，只有掌握正確的設計思想和原則，才能設計出具有科學合理性的產品。而有關電氣控制線路的設計的主要內容包含以下五個方面：電力拖動方案的確定、生產機械電力拖動的自動控制線路的設計、拖動電機以及電器元件的選擇，電器元件的明細表的確定、生產機械電力裝備的施工的設計、生產機械電氣控制線路的說明書和設計文件的編寫。

電力拖動方案的確定的一些原則

在進行生產機械電氣控制線路基礎設計時的最關鍵的問題是要選擇以及確定合理的拖動方案。要確定一個方案，通常需要三個方面：第一是通過機電設備的工藝要求以及結構對電動機的數量進行選擇；第二是電動機的調速是按照各個生產機械的調速要求來進行選擇；第三是為了實現電動機能夠合理充分使用，應當考慮使電動機的調速特性和電動機的負載特性能夠相適應。關于電力拖動方案的確定的原則具體見下面：

1，不具備電氣調速要求的生產機械

通常來說，假如電動機氣動不是很頻繁以及對電氣調速沒有要求，那么第一應該考慮的電動機是鼠籠式異步電動機；但是，對于那些要求在帶負載下轉矩不小的拖動裝置中，所選用的電動機最好是繞線式異步電動機；對于那些負載比較平穩以及容量不小的和電動機啟動次數不是 很多時，我們就要考慮機械效率比較高以及功率因數比較高的同步電動機。之所以選擇同步電動機不僅是因為其科學合理，還可以實現在通過對其實施調節勵磁來達到電網的功率因數的提高。

2，對電氣調速要求的生產機械

應該對機械的調速范圍、平滑性、機械特性硬度以及轉速的調節級數和工作的可靠性等對調速有要求的生產機械進行選擇的拖動方案。對于這樣的拖動方案是基于一些合理的技術指標以及進行經濟比較后確定的。按照經驗，一般情況下是，在調速范圍是D=2至3時，調速級數介于2和4時，通常是采取通過對磁極對數的雙速或者多速籠式異步電動機拖動的改變。在調速范圍D小于3時，并且對于平滑調速沒有要求時，通常選用繞線式轉子感應電動機拖動，然而，這種電動機只適合于時間不長的負載以及重復短時的負載場合；在調速范圍D結語3和10之間時，并且對于平滑調速有要求時，此外其容量也不是很大時，我們就可以應用帶滑差離合器的異步電動機進行拖動。毋庸置疑，假如實際應用中，要求電動機較長時間低速運轉時，就應該考慮使用晶閘管拖動系統；當調速的范圍介于10和100時，應該考慮使用直流拖動系統或者交流調速系統。通過調查發現最近幾年，在我國變頻調速以及串級調速得到了很大的推廣。

3，有關電動機調速性質的確定

通過實際使用可以得出這樣的結論，電動機的調速性質必須和生產機械的負荷特性有一定的相適應性。對于雙速籠型異步電動機，假如定子繞組由連接改變成YY接法，電動機的轉速由低俗改變為高速，但是由于電動機的功率不會有太大的改變，因此這種電動機適用于恒功率傳動；但是，當定子繞組從Y接法改變成YY接法，由于電動機的輸出的轉矩不會發生變化，因此其適合于恒轉矩傳動。對于那些直流他勵電動機，改變電樞電壓調速就是恒轉矩輸出；但是改變勵磁調速就是恒功率調速。

電氣控制方案的確定原則

盡管電氣設備的控制方案具有很多種類，但是電氣控制設計人員在進行設計時通常是遵循簡潔、可靠以及經濟適用的基本原則進行設計的，具體原則見下面：

1，要遵循電氣控制的方式和拖動相適應的原則

控制方式的合理與否的直接評價標準是經濟效益。假如電氣控制邏輯相對簡單，并且該電氣控制的加工程序也是比較穩定的生產設備，那么比較合理的是該電氣控制就比較適合應用于繼電接觸控制方式。否則的話，如果電氣控制的加工程序復雜，那么就要考慮使用編輯程序的控制器。

2，電氣控制方式要和通用化程度相適應

所謂的通用化就是指生產機械加工不同的對象的通用化程度。雖然對于一些設備其加工的零件只有一件或者幾件，其通用化程度就比較低，但是，它可以實現較高的自動化，因此，對于這類通用化程度較低的設備往往是是應用于固定的控制電路；與此相反是那些批量生產單件或者小零件的通用程度較高的機床，對于其往往是采用數字程序或者編程控制器進行控制。

3，電氣控制電路的電源應該具有可靠性

對于那些電氣控制電路相對不復雜的線路，通常是采用電網電源；假如元件較多并且電路也相對復雜，那么通常是采用電網電壓隔離降壓，以此達到降低故障發生的可能性。然而對于那些自動化程度比較高的生產設備，應該考慮使用直流電源，因為這樣不但可以實現節省電氣安裝的空間，還使得電氣控制的操作以及維修得到比較方便。

電氣控制線路的設計方法

3.1電氣控制線路的設計要求

雖然電氣種類較多，其電氣控制線路不同，但是綜合其規律，要遵守以下設計要求：1）設計要滿足生產機械的工藝要求以及按照合理的工藝順序進行工作；2）設計的電氣控制線路應該盡力簡潔并要盡量可靠；3）控制的操作以及調整檢修都要遵循方便的原則；4）控制線路在工作時要安全可靠、穩定工作，能夠適合環境。

3.2控制線路的設計方法

實際上，電氣控制線路的設計方法主要歸納：（1）經驗設計法，（2）邏輯設計法。所謂經驗設計法意思就是，按照生產機械的生產工藝的基本要求，依據電動機的控制方法，并且使用典型的環節線路，對電氣控制線路直接進行設計，第一設計出各個互不相關聯的控制電路，然后結合電氣設備的工藝要求來決定各部分電路的聯鎖或聯系。這種方法具有以下優點：簡單。但是，這種方法也存在不足之處。也就是說這不是很容易的控制電路，它要求設計者具有豐富的工作經驗，但你需要繪制了大量的布線圖，并可能被修改了好幾次，得到符合要求的控制線。所謂的邏輯設計方法，是利用代數的邏輯設計，電路設計，此方法合理的結構可以節省使用的元件數量。

結論

總之，通過上文我們可以知道電氣線路的電氣控制系統的基本設計是一個重要組成部分的操作，以及電氣設備的運行狀況等，有直接的影響。因此，電氣控制設計師設計的電路進行了深入研究，從實際的工程需要，結合其工作經驗，利用合理的設計方法，以確保準確和有效的電力線路設計。

參考文獻