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電路原理課程教學(xué)方法的探索

2016-02-19 05:06吳根忠
教育教學(xué)論壇 2016年7期
關(guān)鍵詞:教學(xué)方法

吳根忠

摘要:電路原理是電類學(xué)生非常重要的基礎(chǔ)課程。針對課程內(nèi)容多,課時相對較少,學(xué)生感到難度大等特點,采用對偶式、導(dǎo)向式、一題多解、把理論知識和具體課題相結(jié)合等多種教學(xué)方法,提高教學(xué)效果,對電路課程的教學(xué)具有參考意義。

關(guān)鍵詞:電路原理;教學(xué)方法;對偶式;問題導(dǎo)向式

中圖分類號:G642.41 ? ? 文獻標志碼:A ? ? 文章編號:1674-9324(2016)07-0113-02

電路原理是電類學(xué)生的一門非常重要的基礎(chǔ)課,它不僅與后續(xù)的《模擬電子技術(shù)》、《電機學(xué)》、《電力電子技術(shù)》等許多課程的關(guān)聯(lián)非常密切,同時也能單獨運用電路的知識解決一些實際問題,在培養(yǎng)電類學(xué)生對電氣工程、自動化等工作的適應(yīng)能力和創(chuàng)新能力起著重要的作用。目前我校采用的邱關(guān)源原著的教材-電路(第5版),需要在64學(xué)時講授1~15章的所有內(nèi)容,課程內(nèi)容多,且都是基本的理論知識,但課時相對較少。不少學(xué)生都覺得這門課程聽起來容易,自己動手做題都感到有相當(dāng)大的難度。為了更好地提高教學(xué)效果和教學(xué)質(zhì)量,通過改變電路課程的教學(xué)方法和教學(xué)手段,經(jīng)過多年的教學(xué)實踐,取得了一定的效果。

一、采用對偶式的教學(xué)方法

在電路課程的教學(xué)過程中,有不少知識點都是可以通過對偶式的教學(xué)方法,使學(xué)生加深對新的知識內(nèi)容的理解和掌握。如在介紹電路的有源元件時,由于在高中或大學(xué)物理中已用到過電壓源這個器件,因此大部分學(xué)生對電壓源這個元件比較熟悉,在理解和掌握理想電壓源的特性時基本不會有什么困難。但對理想電流源,如何理解和掌握其電流由自身決定而兩端電壓由外電路決定這個性質(zhì),不少學(xué)生會感到困惑,在做習(xí)題和考試的時候也比較容易犯錯。因此,在介紹這兩個有源元件時,就可以通過對偶式的教學(xué)方式,把理想電流源與理想電壓源的特性進行比較,使學(xué)生能比較容易理解和接受。同樣,在介紹串聯(lián)諧振電路和并聯(lián)諧振電路的特性時,也可以采用對偶的教學(xué)方式。

二、采用一題多解的教學(xué)方法

教材上的例題,基本上都是采用與該節(jié)內(nèi)容有關(guān)的某種方式求解的,目的是讓學(xué)生通過例題掌握該節(jié)相關(guān)的理論知識。但這樣也會帶來一些問題,在一些習(xí)題課和考試的時候,有些學(xué)生不能選擇最合適的求解方式,或者對一個題目不會想到可以用多種方法進行求解,思路比較狹窄。采用一題多解的教學(xué)方式,可以開拓學(xué)生的思維,把前后所學(xué)的知識連貫起來。

例如,在單相交流電路中,有一個用三表法測量電感線圈參數(shù)的例題,如圖1所示。已知條件為f=50Hz,且測得U=50V,I=1A,P=30W。這個題目雖然簡單,但很多同學(xué)都只會想到利用P=I2R來求得電阻R,對求電感L就會感到困難。實際上,這個題目至少可以從2個不同的思路來進行求解。利用阻抗的概念進行求解:用P=I2R,|Z|=U/I以及|Z|2=R2+(ωL)2來求得R和L;利用功率的概念進行求解:S=UI,Q2=S2-P2以及P=I2R,Q=I2XL,來求得R和L。

三、采用問題導(dǎo)向式的教學(xué)方法

在講解新的知識點時,采用問題導(dǎo)向式的教學(xué)方式,通過綜合已學(xué)的知識提出問題,在講解如何有效地解決該問題的過程中,轉(zhuǎn)換到即將要講解的新的知識點,這樣能使學(xué)生在提出問題時把前面所學(xué)的知識進行回顧,又能順利地過渡到新知識點的講解。

譬如,在講解戴維南定理時,可以以圖1所示電路為例提出問題:當(dāng)圖中的兩個電壓源的電壓值相同時,該圖的兩條支路可以理解為是兩個實際電壓源,把兩個實際的電壓源并聯(lián)起來可以等效成什么呢?同學(xué)們自然會想到可以等效成一個實際的電壓源。那么當(dāng)圖中的電壓源的電壓不相同,電阻也不一樣的時候,能不能也等效成一個實際的電壓源呢?進而引出如果是一個任意的有源二端網(wǎng)絡(luò),是不是也能等效呢?這樣就可以自然地進入對戴維南定理這個知識點的介紹。

四、把理論知識與具體科研相結(jié)合

電路這門課程講授的都是基本的理論知識,學(xué)生上課時容易聽懂,但要把所學(xué)的知識應(yīng)用到求解具體的題目卻有相當(dāng)大難度,這樣往往使學(xué)生對這門課程產(chǎn)生厭倦和害怕的情緒,如何提高學(xué)生對這門課程的興趣,也是在教學(xué)過程中需要特別注意的問題。把課程中的理論知識與實際生活、與具體的科研和后續(xù)課程結(jié)合起來,能有效提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,也能活躍課堂氣氛,調(diào)動學(xué)生的積極性。

例如,在講解諧振的相關(guān)知識時,一方面可以把諧振與共振現(xiàn)象作對比,兩者在不少方面的特性有相似之處,使學(xué)生能更容易理解諧振這種物理現(xiàn)象;另一方面,可以把諧振的一些應(yīng)用向?qū)W生進行介紹,如磁諧振耦合無線能量傳輸、電力電子技術(shù)中的軟開關(guān)技術(shù),在這些研究方面都會用到諧振技術(shù)。2014年TI杯大學(xué)生電子設(shè)計競賽中也有一個與諧振有關(guān)的題目“無線電能傳輸裝置”,要求設(shè)計并制作一個磁耦合諧振式無線電能傳輸裝置(結(jié)構(gòu)框圖如圖3所示)。

通過這些介紹,可以有效地吸引學(xué)生的注意力,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)生在掌握基本的理論知識的同時,也知道這些技術(shù)可以應(yīng)用在哪些場合,同時也使學(xué)生對后續(xù)課程“電力電子技術(shù)”有個初步的印象,在后學(xué)課程的學(xué)習(xí)過程中就會比較容易把電路的基本知識應(yīng)用到電力電子線路的分析中。

五、結(jié)束語

隨著教學(xué)改革的進一步深入,對教師的要求也在不斷地提高,高校教學(xué)方法多種多樣,教師應(yīng)該在教學(xué)過程中不斷地更新和充實教學(xué)內(nèi)容,提高課堂教學(xué)質(zhì)量,不斷總結(jié)和豐富教學(xué)手段,從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,保證大部分學(xué)生能夠切實掌握課程的基本理論知識和基本分析方法,并能融會貫通,把基本知識正確應(yīng)用在具體的解題過程和其他專業(yè)研究中。只有在課程教學(xué)的每一個細節(jié)上精益求精,才能更好地完成電路這門課程的教學(xué)任務(wù)。

參考文獻:

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[2]姜靜,劉迪,張大為.電路課程教學(xué)方法探討[J].中國電力教育,2012,(21):50-51.

[3]邱關(guān)源,羅先覺.電路[M].第五版.北京:高等教育出版社,2006.

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