电路原理课程教学方法的探索

吴根忠

摘要：电路原理是电类学生非常重要的基础课程。针对课程内容多，课时相对较少，学生感到难度大等特点，采用对偶式、导向式、一题多解、把理论知识和具体课题相结合等多种教学方法，提高教学效果，对电路课程的教学具有参考意义。

关键词：电路原理;教学方法;对偶式;问题导向式

中图分类号：G642.41     文献标志码：A     文章编号：1674-9324（2016）07-0113-02

电路原理是电类学生的一门非常重要的基础课，它不仅与后续的《模拟电子技术》、《电机学》、《电力电子技术》等许多课程的关联非常密切，同时也能单独运用电路的知识解决一些实际问题，在培养电类学生对电气工程、自动化等工作的适应能力和创新能力起着重要的作用。目前我校采用的邱关源原著的教材-电路（第5版），需要在64学时讲授1～15章的所有內容，课程内容多，且都是基本的理论知识，但课时相对较少。不少学生都觉得这门课程听起来容易，自己动手做题都感到有相当大的难度。为了更好地提高教学效果和教学质量，通过改变电路课程的教学方法和教学手段，经过多年的教学实践，取得了一定的效果。

一、采用对偶式的教学方法

在电路课程的教学过程中，有不少知识点都是可以通过对偶式的教学方法，使学生加深对新的知识内容的理解和掌握。如在介绍电路的有源元件时，由于在高中或大学物理中已用到过电压源这个器件，因此大部分学生对电压源这个元件比较熟悉，在理解和掌握理想电压源的特性时基本不会有什么困难。但对理想电流源，如何理解和掌握其电流由自身决定而两端电压由外电路决定这个性质，不少学生会感到困惑，在做习题和考试的时候也比较容易犯错。因此，在介绍这两个有源元件时，就可以通过对偶式的教学方式，把理想电流源与理想电压源的特性进行比较，使学生能比较容易理解和接受。同样，在介绍串联谐振电路和并联谐振电路的特性时，也可以采用对偶的教学方式。

二、采用一题多解的教学方法

教材上的例题，基本上都是采用与该节内容有关的某种方式求解的，目的是让学生通过例题掌握该节相关的理论知识。但这样也会带来一些问题，在一些习题课和考试的时候，有些学生不能选择最合适的求解方式，或者对一个题目不会想到可以用多种方法进行求解，思路比较狭窄。采用一题多解的教学方式，可以开拓学生的思维，把前后所学的知识连贯起来。

例如，在单相交流电路中，有一个用三表法测量电感线圈参数的例题，如图1所示。已知条件为f=50Hz，且测得U=50V，I=1A，P=30W。这个题目虽然简单，但很多同学都只会想到利用P=I2R来求得电阻R，对求电感L就会感到困难。实际上，这个题目至少可以从2个不同的思路来进行求解。利用阻抗的概念进行求解：用P=I2R，|Z|=U/I以及|Z|2=R2+（ωL）2来求得R和L;利用功率的概念进行求解：S=UI，Q2=S2-P2以及P=I2R，Q=I2XL，来求得R和L。

三、采用问题导向式的教学方法

在讲解新的知识点时，采用问题导向式的教学方式，通过综合已学的知识提出问题，在讲解如何有效地解决该问题的过程中，转换到即将要讲解的新的知识点，这样能使学生在提出问题时把前面所学的知识进行回顾，又能顺利地过渡到新知识点的讲解。

譬如，在讲解戴维南定理时，可以以图1所示电路为例提出问题：当图中的两个电压源的电压值相同时，该图的两条支路可以理解为是两个实际电压源，把两个实际的电压源并联起来可以等效成什么呢？同学们自然会想到可以等效成一个实际的电压源。那么当图中的电压源的电压不相同，电阻也不一样的时候，能不能也等效成一个实际的电压源呢？进而引出如果是一个任意的有源二端网络，是不是也能等效呢？这样就可以自然地进入对戴维南定理这个知识点的介绍。

四、把理论知识与具体科研相结合

电路这门课程讲授的都是基本的理论知识，学生上课时容易听懂，但要把所学的知识应用到求解具体的题目却有相当大难度，这样往往使学生对这门课程产生厌倦和害怕的情绪，如何提高学生对这门课程的兴趣，也是在教学过程中需要特别注意的问题。把课程中的理论知识与实际生活、与具体的科研和后续课程结合起来，能有效提高学生的学习兴趣，也能活跃课堂气氛，调动学生的积极性。

例如，在讲解谐振的相关知识时，一方面可以把谐振与共振现象作对比，两者在不少方面的特性有相似之处，使学生能更容易理解谐振这种物理现象;另一方面，可以把谐振的一些应用向学生进行介绍，如磁谐振耦合无线能量传输、电力电子技术中的软开关技术，在这些研究方面都会用到谐振技术。2014年TI杯大学生电子设计竞赛中也有一个与谐振有关的题目“无线电能传输装置”，要求设计并制作一个磁耦合谐振式无线电能传输装置（结构框图如图3所示）。

通过这些介绍，可以有效地吸引学生的注意力，提高学生的学习兴趣，使学生在掌握基本的理论知识的同时，也知道这些技术可以应用在哪些场合，同时也使学生对后续课程“电力电子技术”有个初步的印象，在后学课程的学习过程中就会比较容易把电路的基本知识应用到电力电子线路的分析中。

五、结束语

随着教学改革的进一步深入，对教师的要求也在不断地提高，高校教学方法多种多样，教师应该在教学过程中不断地更新和充实教学内容，提高课堂教学质量，不断总结和丰富教学手段，从而提高学生的学习兴趣，保证大部分学生能够切实掌握课程的基本理论知识和基本分析方法，并能融会贯通，把基本知识正确应用在具体的解题过程和其他专业研究中。只有在课程教学的每一个细节上精益求精，才能更好地完成电路这门课程的教学任务。

参考文献：

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