朱斌++邢應壽++付嬌

摘 要：《電路基礎》是測控技術與儀器、電子信息科學與技術等電子電氣類專業(yè)本科生的專業(yè)基礎課程，是后續(xù)專業(yè)課學習的理論基礎，課程教學質量的好壞直接影響到后續(xù)專業(yè)課的學習。借助LabVIEW軟件開發(fā)工具，教師把電路理論的實驗演示融入課堂理論教學，調動學生的學習興趣和積極性，幫助學生加深和鞏固對所學理論知識的理解和掌握，達到理論聯(lián)系實際目的，從而促進教學質量的提高。

關鍵詞：電路基礎 教學改革 教學質量 LabVIEW

中圖分類號：G64 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）06（c）-0166-03

Abstract：Circuit Foundation is a basic course for undergraduates majoring in electrical and Electronic Science and technology， such as measurement and control technology and instrument， electronic information science and technology. It is the theoretical basis of the following professional courses. The teaching quality of the course has a direct impact on the follow-up professional courses. With the help of LabVIEW software tools， the teachers put the circuit theory into the classroom teaching， thus arousing the students' interest and enthusiasm. The virtual experiment system can help students to deepen and consolidate the theoretical knowledge to understand and master， to achieve the purpose of combining theory with practice， so as to promote the improvement of teaching quality.

Key words： Circuit foundation Teaching reform teaching quality LabVIEW

《電路基礎》是高等院校電類相關專業(yè)的一門專業(yè)基礎課程，課程主要講授電路的基本規(guī)律和分析方法，是后續(xù)專業(yè)基礎《模擬電路》、《數字電路》等課程的學習基礎，也是學生從事具體技術工作的重要理論基礎[1]。由于該課程與中學階段物理知識的銜接存在跨度大，內容抽象，理論知識不易理解理解等諸多問題，學生在學習時普遍感覺難度大，難掌握。在教學過程中，教師也普遍感覺課程的教學進度滯后，教學學時緊張，教學難度大。因此，如何在有限的教學時間里，讓學生更好地掌握和理解抽象的理論知識，并根據人才培養(yǎng)目標增強學生理論聯(lián)系實際的能力，需要借助現代仿真軟件的優(yōu)勢，在理論教學中適當引入虛擬實驗，一方面能夠幫助學生加深對知識的理解和掌握，另一方面，可以將抽象的理論知識與實際聯(lián)系起來，培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際的能力。為此，課題組在電路基礎的課堂理論教學中，適當引入用LabVIEW圖形化編程語言開發(fā)的實驗實例，從而提高教學效果和教學質量。

1 LabVIEW簡介

隨著計算機技術、網絡技術、多媒體技術以及虛擬儀器技術的發(fā)展，虛擬實驗系統(tǒng)也隨之得到發(fā)展。LabVIEW（Laboratory Virtual instrument Engineering Workbench）是一種圖形化的編程語言和開發(fā)環(huán)境，它被工業(yè)界、學術界和研究實驗室所接受，并且廣泛應用，被公認為是一種標準的數據采集和儀器控制軟件[2]。于是利用LabVIEW軟件便可以仿真完成《電路原理》這一門課程的大部分實驗。而且作為一項重要的實驗教學手段，虛擬實驗系統(tǒng)可以提高學生在實驗過程中的效率和質量，在實驗中充分實現人機結合；其次，它能夠更好的完善實驗教學結構，且虛擬實驗系統(tǒng)有較強的交互性和實時性，激發(fā)出學生的創(chuàng)造性思維。同時虛擬實驗系統(tǒng)還可以減少購買實驗設備的開支，以及能夠節(jié)省相關的人力和物力。

2 LabVIEW在理論教學中的應用

變壓器是利用互感實現從一個電路向另一個電路傳輸能量或信號的一種器件，理想變壓器是一種特殊的無損耗全耦合變壓器，它是由實際變壓器抽象成的理想電路元件，是對互感元件的一種理想化抽象。理想變壓器任何時候吸收的功率恒等于零，說明理想變壓器既不儲能也不耗能，而只是起變換參數的作用[3]。

由于學生普遍對不可見的磁場比較陌生，因此學生對這一部分知識的理解和掌握容易出現困難。為此，利用LabVIEW軟件設計了變壓器的仿真實驗，根據實驗設計要求在前面板中設置4個數值輸入控件用來設定幅值、頻率以及原線圈匝數和副線圈匝數。設置兩個數值顯示控件用來顯示輸入、輸出電壓的有效值U1、U2。再設置兩個波形顯示控件，用來觀察輸入信號和輸出信號的波形變化[4]。變壓器虛擬實驗的面板設計如圖1所示。

程序框圖設計好后，進入前面板，對數值輸入控件進行賦值，再選擇需要測量的波形，點擊運行，即可得實驗結果。正弦波實驗結果如圖2所示，從運行結果可以很直觀地觀察輸入信號波形與輸出信號波形的對比情況，教師在課堂上講授本部分理論知識時，配合該虛擬實驗演示，能夠很好地幫助學生對這一知識點的學習和掌握。

與之相似，課題組對《電路原理》課程中的9個電路實驗進行了設計，用來輔助理論課的教學。當運行VI時，選擇其中一個實驗點擊開，就可以開始相應的實驗，虛擬實驗系統(tǒng)界面如圖3所示。

3 結語

如何將理論教學與實驗教學更好地融合，從而促進理論教學的效果和質量是電路基礎教學中應當認真思考的問題，借助先進的仿真軟件，將“實驗”帶上課堂，可以更好地利于教師對抽象理論知識的講解，同時也能很好地促進學生對抽象知識的理解和把握，實踐證明，這種方法能夠有效地提升教學效果，提高教學質量。

參考文獻

[1] 邵琳林.“電路原理”課程教學的改革與探索[J]. 科技資訊， 2016（20）：113-114.

[2] 何玉均，高會生.LabVIEW虛擬儀器設計教程[M].北京：人民郵電出版社， 2012.

[3] 馬雪.寬帶無線射頻技術的研究[D].北京：北京郵電大學，2014.

[4] 付嬌.《電路原理》虛擬實驗系統(tǒng)設計[D].重慶：長江師范學院，2016.