電路原理課程教學方法的探索

吳根忠

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

關鍵詞：電路原理;教學方法;對偶式;問題導向式

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

電路原理是電類學生的一門非常重要的基礎課，它不僅與后續的《模擬電子技術》、《電機學》、《電力電子技術》等許多課程的關聯非常密切，同時也能單獨運用電路的知識解決一些實際問題，在培養電類學生對電氣工程、自動化等工作的適應能力和創新能力起著重要的作用。目前我校采用的邱關源原著的教材-電路（第5版），需要在64學時講授1～15章的所有內容，課程內容多，且都是基本的理論知識，但課時相對較少。不少學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大的難度。為了更好地提高教學效果和教學質量，通過改變電路課程的教學方法和教學手段，經過多年的教學實踐，取得了一定的效果。

一、采用對偶式的教學方法

在電路課程的教學過程中，有不少知識點都是可以通過對偶式的教學方法，使學生加深對新的知識內容的理解和掌握。如在介紹電路的有源元件時，由于在高中或大學物理中已用到過電壓源這個器件，因此大部分學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，不少學生會感到困惑，在做習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方式，把理想電流源與理想電壓源的特性進行比較，使學生能比較容易理解和接受。同樣，在介紹串聯諧振電路和并聯諧振電路的特性時，也可以采用對偶的教學方式。

二、采用一題多解的教學方法

教材上的例題，基本上都是采用與該節內容有關的某種方式求解的，目的是讓學生通過例題掌握該節相關的理論知識。但這樣也會帶來一些問題，在一些習題課和考試的時候，有些學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方式，可以開拓學生的思維，把前后所學的知識連貫起來。

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、采用問題導向式的教學方法

在講解新的知識點時，采用問題導向式的教學方式，通過綜合已學的知識提出問題，在講解如何有效地解決該問題的過程中，轉換到即將要講解的新的知識點，這樣能使學生在提出問題時把前面所學的知識進行回顧，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起來可以等效成什么呢？同學們自然會想到可以等效成一個實際的電壓源。那么當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絡，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合

電路這門課程講授的都是基本的理論知識，學生上課時容易聽懂，但要把所學的知識應用到求解具體的題目卻有相當大難度，這樣往往使學生對這門課程產生厭倦和害怕的情緒，如何提高學生對這門課程的興趣，也是在教學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課程結合起來，能有效提高學生的學習興趣，也能活躍課堂氣氛，調動學生的積極性。

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

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

五、結束語

隨著教學改革的進一步深入，對教師的要求也在不斷地提高，高校教學方法多種多樣，教師應該在教學過程中不斷地更新和充實教學內容，提高課堂教學質量，不斷總結和豐富教學手段，從而提高學生的學習興趣，保證大部分學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，把基本知識正確應用在具體的解題過程和其他專業研究中。只有在課程教學的每一個細節上精益求精，才能更好地完成電路這門課程的教學任務。

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