信息化環境下電路分析教學設計研究

侯艷紅　吳瑋瑋　陜西國防工業職業技術學院　陜西西安　710300

?

信息化環境下電路分析教學設計研究

侯艷紅吳瑋瑋陜西國防工業職業技術學院陜西西安710300

【文章摘要】

我們今天身處一個日新月異的時代，網絡和信息技術對我們日常生活的方方面面都產生了極其深遠的影響，其中微課已經成為高校信息化資源建設和教學模式改革的重點和熱點。文章介紹《電路分析》課程的一次微課教學實踐活動，希望與同行分享。

【關鍵詞】

信息化資源；微課；教學實踐；電路分析

0　引言

《電路分析》是高職院校電子信息、電氣工程等專業的一門重要的專業基礎課。通過課程的學習，使學生掌握電路分析的基本理論和分析方法，為后續課程學習提供必要的電路知識，同時培養學生科學思維能力、分析計算能力和動手實踐能力。課程內容包含了許多概念、定理等，往往令學生感到枯燥乏味，不易理解。而大學微課作為翻轉課堂的教學資源，使得學生可以不受時間地點的限制來選擇相關內容進行學習。

微課是指以視頻為主要載體記錄教師圍繞某個知識點、教學環節、實驗活動或技能點開展的簡短、完整的教學活動，授課時間一般不超過15分鐘，主要用于幫助學生完成某個知識概念的理解與建構。本文作者親身實踐，以電路分析課程微課“疊加定理”為例，探討電路分析微課教學設計思路與策略。

1　教學目標

本次微課通過疊加定理的介紹，旨在使學生達到以下目標：

知識目標：（1）掌握疊加定理的內容及注意事項;（2）熟練應用疊加定理求解電路。

技能目標：學會將理論與實踐緊密結合。

職業素養：培養學生自主探究、團結合作的精神。

2　教學設計與實踐

（1）微課導入。說明電路猶如水路，那么水流也就猶如電流，電路學習一點也不難!而利用基爾霍夫定律求解電路需要聯立方程組進行求解，比較麻煩。為了避免求解方程組，則可把電路進行簡化，引出疊加定理。

（2）拋磚引玉 設置懸念 激發興趣

以一個例題為例，應用multisim10.1先進行仿真，提醒學生仔細觀察。仿真電路如圖一所示。

啟發學生觀察以上3幅圖，可得到：

①電流表讀數：滿足（a）圖讀數=（b）圖讀數+（c）圖讀數;

②電路結構：（a）圖2個獨立電壓源作用，（b）圖和（c）圖各是1個獨立電壓源在作用，電路連接及電流表極性完全相同。

若把（c）圖換做（d）圖，仿真結果剛好與（c）圖相反。此時電流表讀數滿足：

（a）圖讀數=（b）圖讀數-（d）圖讀數。

（d）multisim10.1例題仿真

（3）揭秘內容 獲知技能 體驗成功

由仿真不難得出疊加定理內容為：在線性電路中，當有2個及以上獨立電源共同作用的電路，在任何支路所產生的電流或任意兩點間的電壓，等于各個獨立電源單獨作用時在此支路中所產生電流或電壓的代數和。

由（c）圖得：

圖一　Multisim10.1例題仿真

（4）深入挖掘 求解電路 學以致用

總結疊加定理使用注意事項：

①疊加定理只適用于線性電路;

②獨立電源，是指理想電源，獨立電源單獨作用時，把不作用的電源“置零”：即理想電壓源短路，理想電流源斷路。電路的其余結構和參數均保持不變;

③解題時要標明各支路電流、電壓的參考方向。原電路中各電壓、電流的最后結果是各分電壓、分電流的代數和。

④疊加原理只能用于電壓或電流的計算，不能用來求功率。

緊接著，布置一道含有電流源和電壓源的例題，讓學生討論，自行分析。

（5）歸納總結 布置任務

歸納總結，應用疊加定理求解電路的步驟：

①假定原圖支路電流的參考方向;（標）

②分別作出由一個電源單獨作用的分圖;（畫）

③按電阻串、并聯的計算方法，分別計算出分圖中每一條電流的大小和方向。（解）

④求出各電動勢在各個支路中產生的電流的代數和。（合）

布置任務：以實驗電路為準，要求自己測試驗證疊加定理是否成立，然后理論進行計算，也可以直接仿真，對比計算值與測量值，分析誤差，撰寫實驗報告。

3　結語

運用仿真啟發學生去思考，從而揭秘定理內容，再去剖析定理使用注意事項，總結定理應用解題步驟，最后留下任務，讓學生動手實踐，理實一體。提高了學生學習的興趣，教學效果顯著。目前，微課資源作為一種嶄新的、豐富教學空間建設的教學資源模式，仍然需要不斷的完善與改革探索。相信，通過不斷的探索與實踐，微課在電路分析課程中將會發揮更大的作用。

【參考文獻】

[1]胡鐵生.“微課”：區域教育信息資源發展的新局勢【J】.電化教育研究，2011（10）：61-65.

[2]楊紅業.微課視頻如何讓學習者駐足【J】.中國教育技術裝備，2013（24）：48-49

[3]林瑩等.“零輸入響應”微課教學設計與實踐.中國電子教育學會高教分會2014年學術年會論文集.2014年7月

[4]吳泳.微課在電路分析教學中的應用研究.湖南郵電職業技術學院學報.2015 年12月.

[5]劉俊清，趙海，張玉梅.基于multisim10的單管放大電路的仿真.沈陽工程學院學報（自然科學報）.第8卷第4期.2012 年10月.

[6]聶茹.基于multisim10的十字路口交通燈控制器的設計與仿真.現代電子技術.2010年第11期.

[7]劉文武．基于multisim10的16路競賽搶答器設計與仿真．現代電子技術．第34卷第23期．2012年12月．

【作者簡介】

侯艷紅（1979年出生），女，陜西省渭南市人，陜西國防工業職業技術學院，講師，研究方向：電子技術。