時間：2023-05-30 09:02:58
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇基爾霍夫定律的驗證，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
【關鍵詞】電子電工；舉例對比法；教學；應用
隨著電子技術的迅猛發展，知識更新換代的速度加快，人才競爭的日趨激烈，對電子技術教育也提出了更高的要求，電子技術又是一門實踐性和理論性很強的學科，甚至有些章節基本上是以理論為主，如基爾霍夫定律和其它的一些原理等等，如果要做實驗也只是以一些驗證性的實驗為主，而作為中職生來說，一者基礎較差，二來高中物理學得很少，因此在理解能力上就比較欠缺，那么如何較好的來闡述這些原理和定律的本身概念呢？通過多年的電子電工課程的教學，我認為其中的舉例對比法如果應用得好的話，在這里可以起到非常好的效果。下面我就以基爾霍夫定律和疊加原理中的教學為例來說明如何應用舉例對比法。
一、基爾霍夫定律概念的講解
基爾霍夫第一定律：第一定律又稱基爾霍夫電流定律，簡記為KCL，是電流的連續性在集總參數電路上的體現，其物理背景是電荷守恒公理。基爾霍夫電流定律是確定電路中任意節點處各支路電流之間關系的定律，因此又稱為節點電流定律，它的內容為：在任一瞬時，流向某一結點的電流之和恒等于由該結點流出的電流之和，即：在直流的情況下則有：
通常把上兩式稱為節點電流方程，或稱為KCL方程。在這個定律中可能有多個流入點和多個流出點，那么學生如何來理解節點呢？我們可以想象一個有多個接頭的水龍頭，而我們知道水龍頭是不能儲存水的，有多少水流進去一定會有多少水流出來，如果把電流當成水流，把節點比喻成多個接頭的水龍頭的話，那么就可以很好的理解節點電流定律了。那么在這里我們就找到了一種對比關系：
節點水龍頭 電流水流
基爾霍夫第二定律：第二定律又稱基爾霍夫電壓定律，簡記為KVL，是電場為位場時電位的單值性在集總參數電路上的體現，其物理背景是能量守恒公理。基爾霍夫電壓定律是確定電路中任意回路內各電壓之間關系的定律，因此又稱為回路電壓定律，它的內容為：在任一瞬間，沿電路中的任一回路繞行一周，在該回路上電動勢之和恒等于各電阻上的電壓降之和，即在直流的情況下有：
∑E=∑IR ∑U電壓升=∑U電壓降
通常把上兩式稱為回路電壓方程，簡稱為KVL方程。是描述電路中組成任一回路上各支路（或各元件）電壓之間的約束關系，沿選定的回路方向繞行所經過的電路電位的升高之和等于電路電位的下降之和。
在這里我們可以舉一上下樓的例子：把上樓當作上升，下樓當作下降，然后可任選一條路出發最后回到原點，那么本人的高度肯定沒有變，總的上升了多少，一定也下降了多少，如果把上升當作高度為正，下降為負則總值一定為零，這樣說明學生一定很清楚。然后可以對比：
電壓上升高度上升 電壓降高度下降
在在這里兩者對比后，老師稍作說明，學生就可以很好的來理解什么是基爾霍夫電壓定律。當然在這里一定要強調說明回路中各元器件的電壓方向，弄清楚電壓值是正是負，這就涉及到在前面知識中學習的電壓電流的相關聯方向。
二、疊加原理概念的講解
疊加原理：當電路中有幾個源（可能是電壓源或電流源）共同起作用時，可以讓其中的一個源單獨工作，其它的源不工作（將不工作的電壓源短路，但保留其內阻；不工作的電流源開路，但保留其內阻），求出這一個源工作時在某電阻上產生的電流，記為I1，（在你給出的式中記作K1*u1，u1是說這是第一個電壓源）；再讓第二個源工作，求出這個源工作時產生的電流I2；等等，這樣讓每一個源工作一次，這些電流相加就是所有的源共同工作時的電流。
以上即為電路疊加原理，這個概念聽起來有點繞口，較為抽象，但是同樣可以有很多直觀的例子，如把教室的燈一個一個的打開，那么教室的高度會怎樣？電風扇一個一個的打開，同一方向不同方向的情況下，風量會怎樣等等都可以用來做直觀對比的例子。當然除了這些直觀的以外還很多其它方面的例子，如在數學物理中經常出現這樣的現象：幾種不同原因的綜合所產生的效果，等于這些不同原因單獨產生效果的累加。例如，物理中幾個外力作用于一個物體上所產生的加速度，等于各個外力單獨作用在該物體上所產生的加速度的總和，這個原理就稱為疊加原理。疊加原理適用范圍非常廣泛，數學上線性方程，線性問題的研究，經常使用疊加原理。 如：①如果幾個電荷同時存在，它們電場就互相疊加，形成合電場.這時某點的場強等于各個電荷單獨存在時在該點產生的場強的矢量和，這叫做電場的疊加原理。②點電荷系電場中某點的電勢等于各個點電荷單獨存在時，在該點產生的電勢的代數和，稱為電勢疊加原理。當然這些一樣可以找到相類似的例子。
以上只是說明運用舉例對比法對幾個定理概念進行簡單而有效的說明。其實這種方法除了應用在這里以外，還可大量用在其它各個方面，事實上人們有時不知不覺也就運用了這種方法。當然在教學中我們也不能僅僅只注重于這一種方法，例如還有情境教學、多媒體教學、理實一體化教學等等，我們應該綜合性的選用，但不信哪種教學方法都是把理論的東西盡量變為直觀的東西，也就是說一定會有舉例對比的方法穿插在其中。
參考文獻：
[1]孔曉華，周德仁，汪宗仁.電工基礎：電子工業出版社，ISBN；7505399748，2004.7
[2]趙曾貽，高自強.關天疊加原理應用的幾點看法，電氣電子教學學報1994.01
關鍵詞：仿真技術；計算機電路基礎；教學案例
中圖分類號：G64 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2016）01-0146-02
1 《計算機電路基礎》課程介紹
《計算機電路基礎》課程是高職計算機應用技術專業的專業基礎課，是一門理論與實踐相結合的課程。對于高職學生來說，該門課程內容繁多，枯燥；再者，他們基礎薄弱，自控能力差，學習方法不當等原因，導致課堂聽課效率低，進而對該門課程產生反感。實踐課堂上，由于沒有很好的理論支持，對實踐器材和實踐內容不清楚、不了解，只是應付老師，互相抄寫實踐報告，使得該門課程教學效果差，成為教師和學生都很頭疼的一門課程。
2 仿真技術的作用
上個世紀80年代開始，隨著信息技術的快速發展，電子電路的分析與設計方法發生了重大變革，出現了電路仿真軟件。通過這些軟件，對電路進行仿真分析，不必構造具體的物理電路，也不必使用實際的測試儀器，就可以基本確定電路的工作性能。
本研究將該技術引入到《計算機電路基礎》課程的課堂教學中，該技術起到如下作用：
2.1提高教學效果
通常《計算機電路基礎》課程都是以板書為載體，教師講授為主，學生記筆記，對電路分析主要基于手動計算，運算復雜枯、難懂，教學效果差。將計算機仿真技術引入到該課程的課堂教學中，可以使用多媒體教室，在課堂上直接演示電路的功能，使學生能夠對知識有個直觀的理解，能夠使得復雜難懂的電路原理變成可以看到效果的電路仿真圖及測量結果和波形圖，提高理論知識的直觀性和實用性，進而提高教學效果。
2.2節約實驗器材
仿真實驗相對于實物實驗最大的優勢就是節約資源，在電路仿真時，可以多次嘗試多種參數的電路組合結果，可以節約時間，而且即使元件選擇不當，也不會造成元件的損毀和浪費，這樣就會在很大程度上節約了資源。對于缺少測量儀器或元器件的學院來說，仿真軟件更是一種不錯的選擇，而且可以無地點和時間限制的免費使用。
2.3輔助學生學習
當教師將仿真技術應用于課堂教學時，學生在學會電路知識的同時也學會了仿真技術，并將這種技術自覺地應用于課后作業或復習。這樣既培養了學生的動手能力，也培養了他們的創新能力。他們由原來的不愿意學習轉變為主動學習，極大地激發了學習的積極性，并且養成了獨立思考的能力和科學探索精神。
3 仿真技術在教學中的應用案例
當前比較流行的仿真技術有Multisim，Protel，Proteus等，其中Multisim有較強的模擬/數字電路的設計功能，它包含了電路原理圖的繪制，電路硬件描述語言輸入方式，各種電路檢測需要的虛擬的儀器儀表，并且有很強的仿真分析能力；Protel主要用途在于電路原理圖的輸入和PCB板的設計；Proteus側重于單片機的仿真。綜上所述，本研究決定選用Multisim，以下是教學中的應用案例，這些案例中的電路圖及儀器測量結果均使用Multisim10.0仿真軟件進行設計和研究的。
3.1基爾霍夫定律的驗證
基爾霍夫定律是分析與計算電路的基本定律，它由兩個定律組成，分別是電流定律和電壓定律。學生對這種單純的理論學習，不能很好理解定律的內涵及作用，可通過使用仿真軟件加強學生對定律的理解深度，另外也可以從視覺上刺激學生，激發學習興趣，提高課堂教學效果。使用Multisim10.0設計基爾霍夫電壓定律驗證的仿真電路如圖1所示，仿真結果萬用表顯示如圖2所示。
圖1 基爾霍夫電壓定律仿真電路
圖2 萬用表仿真結果
3.2整流電路仿真
橋式整流電路利用四個二極管，兩兩對接。當輸入正弦波的正半部分時，其中的兩只管導通，得到正的輸出；當輸入正弦波的負半部分時，另兩只管導通，由于這兩只管是反接的，所以輸出還是得到正弦波的正半部分。橋式整流器對輸入正弦波的利用效率比半波整流高一倍。需要特別指出的是，二極管作為整流元件，要根據不同的整流方式和負載大小加以選擇。如選擇不當，則或者不能安全工作，甚至燒了管子；或者大材小用，造成浪費。該電路的仿真電路圖如圖3所示，輸入和輸入信號波形圖如圖4所示。通過該仿真波形，可以從視覺上使學生明白橋式整流電路的作用，而且即使選擇元件不當，也不會造成元件的浪費，可以多次嘗試。
圖3 橋式整流仿真電路
圖4 橋式整流電路波形
3.3數碼管顯示電路仿真
數碼管顯示器常用來顯示各種數字或符號，由于它具有顯示清晰、亮度高、使用電壓低、壽命長的特點，因此使用非常廣泛。數碼管顯示仿真電路圖如圖5所示。本仿真電路能夠將十進制數經過74LS48譯碼，輸出數碼管字形碼驅動數碼管顯示。該電路仿真能夠加深學生對數碼管顯示原理的及74LS48譯碼器的功能的理解。
圖5 數碼管顯示仿真電路
4 結束語
通過將仿真技術應用到《計算機電路基礎》課程中，極大地活躍了課堂學習氛圍，使得計算機電路理論不再復雜、枯燥，相反變得生動有趣，學生也由原來的被動學習轉變為主動參與課堂教學，積極思考。此外更重要的是，由于仿真技術沒有場地限制，也沒有實驗器材約束，學生可以在課堂外的時間里，自己使用仿真技術來探索、學習電路知識，培養了學生獨立解決問題的能力和創新探索精神。
參考文獻：
[1]勞志鴻.仿真技術改進電大工科課程教學方法之探討[J].安徽廣播電視大學學報，2010（2）：57-60.
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[3]程思寧.虛擬仿真技術在電類實驗教學中的應用與實踐[J].實驗技術與管理，2013（7）：94-97.
電路分析基礎課程是我院電類相關專業的專業基礎課。通過本課程的學習，可以使學生掌握電路的基本概念、基本理論、基本分析方法以及基本實踐技能，在為后續基礎教學（如模擬電子技術、數字電子技術、高頻電子電路、信號與系統等）和專業教學（如裝備電氣系統、雷達原理等）打下基礎的同時，著力培養學生科學思維能力、分析計算能力、歸納總結能力、研究創新能力。隨著教學改革的深入，教學時數逐漸減少，如何保證教學質量和教學效果，是教師需要直面的問題。
一、優化教學內容，構建知識體系
電路分析基礎課程面向我院電類直通車學生開設，這些學生所學專業門類復雜多樣，在后續的專業課中所學的裝備也不同，它們所需的專業基礎知識也就各有不同，側重點也不一樣，因此需要認真分析傳授的內容與專業需要是否匹配，通過在主要內容上合理地分配學時，加深學生對主要知識點的把握。因此將課程內容模塊化，主要包括：直流線性電路模塊、交流線性電路模塊和非線性電路模塊[1]，每一個模塊又分為若干小模塊。例如，直流線性電路模塊又分為電路基礎模塊、RS電路模塊、RLCS電路模塊；交流線性電路模塊又分為正弦穩態電路模塊、三相電路模塊、非周期電源電路模塊、耦合電路模塊等。在講授時，通過將課程內容的靈活組合，對模塊和知識點進行適當調整，就可適應不同專業需求。
在教學內容安排上，按照電路組成元件的種類和數量由簡到繁的原則，依據電源元件的時域特性和頻域特性，按照先易后難的認知規律進行講授。例如在講授直流線性電路模塊時，首先講授電路基礎模塊，其中主要講授電路中的四類基本元件――電源、電阻、電感、電容的特性和伏安關系，在此基礎上，講授單類電路元件的電路分析，然后講授具有兩類電路元件的電路分析（包括RS電路、RL電路和RC電路），再講授具有三類電路元件的電路分析（包括RLS電路和RCS電路），最后講授具有四類電路元件的電路分析（RLCS電路）。在講授完直流線性電路模塊后，以其為基礎，通過引入Z元件（阻抗元件）和S元件（運算阻抗元件），將正弦穩態電路分析和線性電路復頻域分析歸為直流線性電路分析方法的應用。在講授過程中，要緊緊抓住“兩類約束”（即元件約束――元件的伏安關系，拓撲約束――基爾霍夫定律）在電路分析中的具體運用，讓學生了解電路分析中的許多方法都是在這兩類約束具體應用的基礎上演變而來的，讓學生知道各種分析方法的來龍去脈，做到不但知其然，而且知其所以然，以加深對各種分析方法的理解。這樣的教學內容安排，內容更加簡潔，條理更加清晰，結構更加合理，便于學生對知識的掌握。
二、改進教學方法，提高教學效果
在電路分析基礎課程教學改革過程中，由于課時數減少，如何在較短的時間內使學生掌握知識，提高授課效果，是值得思考的問題。在授課過程中除采用傳統的啟發式、研討式等傳統教學方法外，還嘗試采用工程案例式、比照推演式等教學方法，著力培養學生的工程實踐能力和斂散思維。
1.工程案例式教學培養學生工程實踐能力。工程案例式教學是在教師的指導下，根據教學目的的要求，組織學生通過對案例的閱讀、思考、分析、討論和交流等活動，引導學生把案例與理論相結合，運用所學知識對案例進行分析和探討，從中得出經驗和教訓，從而使學生更深切地理解理論的真諦，訓練學生分析問題和解決問題的實際能力，從而加深他們對基本原理和概念理解[2]。例如在講授最大功率傳輸定理時，可以以晶體管收音機為例進行講解。首先簡單給學生介紹一下收音機電路的組成和工作原理，然后提出“如何才能使得揚聲器發出的聲音最大？”這一問題，引導學生思考、討論、相互交流，經過充分思考、討論之后，將收音機電路中原有的揚聲器去掉，換接幾個不同阻值的揚聲器進行實驗，發現揚聲器的阻值不同，其發出的最大聲音也不一樣。接下來繼續探討問題的成因，將除揚聲器以外的電路看成一個含源二端網絡，將含源二端網絡運用剛剛講過的戴維南定理進行等效，通過極值定理的條件，可以得出只有當揚聲器的阻值與戴維南定理的等效電阻相等時，揚聲器上得到的功率最大，聲音也就最響，從而使學生了解最大功率傳輸定理的內容和本質。
2.比照推演式教學方法培養學生斂散思維。比照推演式教學方法就是通過與學生已熟悉知識的對比，引出新的教學內容，從而使得學生聽得懂、學得明白[3]。在“電路分析基礎”課程中，很多知識點（如電路與磁路、直流電路與交流電路、正弦周期電路和非正弦周期電路等）都可以采用比照推演式教學方法來講授，使學生將不同知識點比照學習，在已知知識的基礎上通過進一步探討，就可以獲得新知識，達到事半功倍的效果。例如，在直流電阻電路中，歐姆定律和基爾霍夫定律是分析電路的基礎，通過這兩個定律可以引出支路電流法、節點電壓法、網孔電流法等分析方法，因為這些方法就是這兩個定律的具體應用，只不過是針對于不同的電路拓撲而推導出的相對簡單的解題方法而已。如果將直流電阻電路中的電源變成正弦交流電，將電阻元件（R元件）變為阻抗元件（Z元件），將各物理量變為相量，則正弦交流電路的分析方法與直流電阻電路的分析方法相類似，只不過是將歐姆定律、基爾霍夫定律轉化為了相量形式，而支路電流法、節點電壓法、網孔電流法等分析方法仍然適用。這樣，在學生具有直流電阻電路相關知識的基礎上，只需把正弦交流電的特性、阻抗元件的變換、物理量的相量表示講清楚，正弦交流電路的求解也就迎刃而解。
三、完善教學手段，培養創新能力
電路分析基礎課程內容理論性和實踐性都很強，如果只靠課堂講授的辦法很難激發學生的學習興趣，因此需要采用多種教學手段，來激發學生學習興趣，培養學生的創新能力和探索精神。
1.現代化教學激發學生興趣。在課堂教學中，傳統的教學方法主要以教師講授基本理論和方法為重點，尤其對于一些理論性強、與現實生活聯系不緊密的內容，單純采用講授的方法效果往往不佳。而對于多媒體技術，可以借助動畫、短視頻、微課等多種表現形式輔助講解，從而使學生的注意力、觀察力、想象力等智力因素積極參與，提高學習的成效。針對課程內容理論性強的特點，引入MATLAB、EWB等計算機輔助分析與仿真手段[4]，使電路理論分析計算與計算機仿真技術有機結合起來，為學生呈現一種更為直觀的電路工作狀態和結果，將看不見摸不著的理論分析轉化為實際電路，對學生更有說服力，可極大激發學生的學習興趣，有效提高學習效果。
2.實驗教學培養學生動手能力。針對課程實踐性強的特點，充分利用線上和線下的資源提高學生的動手能力。線上資源主要依托校園網的網絡教學平臺網上實驗室來進行，線下資源主要依托電工電子實驗中心的開放性基礎教學實驗室來完成。在設計實驗時，根據實驗的類型和特點，分為驗證性實驗、綜合性實驗和設計性實驗[5]。驗證性實驗的主要目的是使學生加深對理論知識的理解和掌握，強化基礎實驗技能；綜合性實驗的主要目的是使學生綜合運用所學知識來解決實際問題，利用新技術、新方法拓寬學生思維，提高綜合應用知識的能力；設計性實驗的主要目的是使學生自行設計內容并完成相關實驗，鍛煉學生獨立思考的能力和創新能力。通過實驗分級可以使學生完成知識消化、知識拓展和知識創新的過程。
3.開辟第二課堂培養探索精神。高校第二課堂作為培養學生創新能力和提升綜合素質的重要載體，能有效激發學生的學習興趣[6]，提高學生獨立研究問題與解決問題的能力，培養學生的探索精神。因此，依托電工電子實驗中心的創新實驗室和相關專業實驗室，每年組織學生積極參加學院組織的“創新杯”科技制作競賽活動，在此基礎上選擇優秀項目參加全國大學生電子設計競賽，一方面可以充分展示學生的想象力和創造力，開拓學生的視野，培養學生探索精神，另一方面在增強學生的自學能力、獨立思考能力、團隊合作能力等方面也具有顯著的促進作用。
【關鍵詞】《機械工程控制基礎》；課程分析；教學方法
0 前言
《機械工程控制基礎》課程是機械工程類專業人才培養方案中“具有較強的工程設計和產品開發能力”要求的一門專業必修課，是以設計技術、制造技術和機電控制技術為人才培養模式的重要一環。而工程控制理論是介于許多學科之間的一門學科，反過來又滲透到各個工程領域，如電氣、機械、液壓、氣動、航空、核反應、化工等。這門學科既是一門廣義的系統動力學，又是一門合乎唯物辯證法的方法論，對于啟迪與發展學生的思維與智力有很大的作用，但由于本課程內容難、知識點多、學時相對較少，學生難以在短時間內完成對理論知識與實踐過程的掌握，為了提高課堂教學質量，改善教學模式，許多課程組都對機械工程控制基礎課程教學模式進行改革，如張智煥等[1]采用機械工程控制基礎虛擬仿真實驗平臺提高機械工程控制基礎教學能力，拓展實踐領域，李國棟[2]對機械工程控制基礎網絡實驗室進行了設計，于曉琳等[3]基于CDIO對機械工程控制基礎課程進行了教學改革、李蕊等實現了MATLAB在《機械工程控制基礎》教學中的應用、雷文平等[4]以大量實驗驗證方式改進機械工程控制基礎課程的教學方法等，本課題組也采用MATLAB仿真技術，設計了基于MATLAB/GUI的《控制工程基礎》課程數字仿真實驗平臺[5]，都獲得了豐富的教改經驗及良好的教學效果。本文以濟南大學機械工程學院的《機械工程控制基礎》與卓越工程師班的《機電工程一》課程為依托，借鑒其他機械工程控制基礎課程改革經驗，對《機械工程控制基礎》和《機電工程一》課程教學內容、方法和實驗手段進行改革探索。
1 課程內容優化
《機械工程控制基礎》課程的教學目標是使學生學習運用工程控制論的基本理論和基本方法，分析研究控制工程領域中有關信息的傳遞與反饋和系統的控制性能，培養學生判別系統穩定性和變更系統參數以改善系統性能的分析與綜合能力。因此，《機械工程控制基礎》課程內容以機械與電氣系統為研究對象，圍繞控制系統的數學模型、基本要求及系統校正等方面展開，完成對控制系統認識、評價與改造過程。以微分方程、傳遞函數、方框圖、狀態方程等建模方法構建被控對象的數學模型，完成對控制系統認識；而控制系統的評價采用超調量、上升時間、調整時間、峰值時間、穩態誤差、幅值與相位裕度等時域和頻域分析法，對系統的穩定性、準確性和快速性進行分析；而對控制系統的改造則用滯后校正、超前校正、滯后―超前校正、PID校正等方式，改善控制系統的穩定性、快速性和準確性。因此，《機械工程控制基礎》課程從理論上可分為控制系統的數學模型、時域與頻域性能分析、控制系統綜合校正三個部分，將對控制系統的認識、評價及改造過程融為一體，從而有利于形成課程的整體脈絡，促進教學內容的選擇。
2 學情分析
《機械工程控制基礎》課程的教學對象為機械工程、機械設計制造及其自動化、車輛工程專業大學三年級學生，已經學習了《高等數學》《大學物理》、《電工電子學》、《材料力學》、《機械原理》等部分理論課和專業課基礎課，具備機械系統、機械轉動系統、電氣系統的基礎知識如牛頓定律、胡克定律、基爾霍夫定律等，同時，《高等數學》和《工程數學》為控制系統建模打下了良好的基礎，具有較強的邏輯思維能力，有利于該課程的開展。但《機械工程控制基礎》課程中數學公式眾多，計算推導難度大，同時課程內容龐大并且偏理論，需要同學們具有扎實的理論基礎。針對在學習《機械工程控制基礎》中出現的問題，充分利用現有教學資源，加強物理實驗和仿真環節的教學，提高學生參與的興趣，鼓勵學生采用MATLAB編程環境對控制系統進行仿真，提高主動創新性。
3 等效法建模教學
控制系統的數學建模是《機械工程控制基礎》中難度最大的部分，涉及機械系統、電氣系統、機械轉動系統等相關元件，需要用到各種物理定律、微積分運算，對學生的知識結構和知識儲備提出了更高的要求。為簡化同學們數學推導過程，方便對控制系統建模，將控制系統劃分為機械系統（包括機械轉動系統）和電氣系統，分別由三個基本元素相互串聯、并聯構建復雜的物理系統。一般地，機械系統由彈簧K、阻尼D和質量M三個基本要素組成，根據牛頓定律，彈簧K的傳遞函數為k，阻尼的傳遞函數為Ds，而質量的傳遞函數為Ms2，如果將阻尼D、質量M都等效為彈簧系統，則可以將機械系統的三個基本要素轉化為彈簧，都滿足胡克定律，同時，與理論力學和材料力學知識相結合，等效彈簧剛度具有如下的性質：串聯彈性剛度的倒數等于各彈性剛度的倒數之和，并聯的彈簧剛度等于各彈簧剛度之和，可以有效化簡機械系統建模過程。同樣地，電氣系統也包含電阻、電感和電容三個基本要素組成，根據基爾霍夫定律，電阻的傳遞函數為R，電感的傳遞函數為Ls，而電容的傳遞函數為1/Cs，因此，也可以將電氣系統的三個基本要素等效為電阻，都滿足歐姆定律的基本性質，從而可以有效改善授課效果，提高學生知識應用能力，激發學習興趣。
4 虛擬仿真與案例教學
由于《機械工程控制基礎》課程理論性強，數學基礎及相關專業知識涉及廣泛，對學習方法和教學方法都提出了較高的要求，因此，在教學過程中，以實際的機電系統設計過程為背景，將機械、液壓、電氣控制相關案例與MATLAB/GUI仿真實驗與物理實驗相結合，按照機械控制系統基本理論、控制系統的數學描述、測控系統性能分析、測控系統設計循序漸進式組織教學，同時引入實例化《機械工程控制基礎》課程綜合實驗平臺，采用電氣、液壓及模塊化機器人等實驗平臺形成課程案例，將理論知識與物理器件聯系起來，以典型環節模擬電路及液壓回路的組建方法，學會使用基本實驗設備，以仿真實驗分析參數對系統瞬態性能及穩定性的影響，以模塊化機器人等實驗驗證系統串聯校正方法及控制系統的性能指標，通過基于MATLAB/GUI的《控制工程基礎》課程數字仿真系統[5]實現時域與頻域的分析，實現教學案例從建模、分析與校正過程，強調控制系統的基本理論與實際的機、電、液、氣控制系統的聯系，提高學生對控制系統性能評價的整體觀，有利于進一步理解《機械工程控制基礎》理論知識與工程應用之間的聯系，促進理論知識的學習和理解。
5 結論
通過對《機械工程控制基礎》課程內容優化、分析學生的學習特點，以等效方法構建系統的數學模型完成對系統的認識，化簡了繁雜的數學推導過程，與案例教學與仿真實驗相結合，有利于激發學生的學習興趣，促進學生理論聯系實際能力的提高。
【參考文獻】
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關鍵詞 Proteus仿真軟件；電工技術；中職
中圖分類號：G712 文獻標識碼：B
文章編號：1671-489X（2017）01-0032-02
1 引言
電工技術基礎課程是中職院校中電氣、機電類專業尤為重要的專業基礎課程，該課程可為后續深入學習電子技術等課程打下堅實基礎。由于電工技術基礎課程具有較強的理論性和實踐性，但中職學生通常素質較差，因此，該課程教學效果欠佳，不僅教師教得費勁，學生也不能良好地吸收知識，嚴重影響了后續課程的學習效果。中職院校教師需深入探究該課程，以提高教學質量[1]。為了使學生能更好地掌握電工技術基礎課程的知識，增強教學效果，本文主要探討Proteus仿真軟件的課堂教學效果，以促使學生能更直觀地進行仿真訓練，從而有效理解難懂的理論教學，并融會貫通，以增強電工技術基礎課程教學效果。
2 中職院校學生、就業現狀分析
學生現狀 電工技術基礎課程涉及的知識面較廣且難度較高，教學內容通常抽象、難懂，要求學生具有較高的邏輯思維以及抽象思維能力，因此，學生學習該課程較為困難，不易掌握，如何讓中職學生更輕松地理解這門課程就成為現在教學的難題。傳統的教學方法通常是以“教師主講，學生聽”的方式進行，讓學生被動接受晦澀難懂的知識，學生在不能理解該課程時，僅學習皮毛，如定義、名稱之類，不能將該課程在實踐中運用自如。
就業現狀 由于社會快速向信息化、科技化發展，因此大量需求各方面的高技能人才，這要求學生不僅具備扎實的理論基礎，還需具備較強的創新、動手能力。電工技術基礎同樣是一門實踐性較強的課程，學生在學習該課程時，不僅可以提高動手能力，也能培養創新能力，是一門尤為重要的基礎課程。
3 Proteus仿真軟件在中職電工技術基礎教學中的應用價值
目前常用的電路仿真軟件較多，如早期的EWB系列、Multisim系列以及Proteus系列等。EWB系列具有占用系統資源較小、簡單方便的優點，在此基礎上進行升級后就是Multisim系列。EWB系列、Multisim系列在目前的電路、電工技術課程教學中的應用較廣，但也存在一些缺點，如仿真功能弱、互動性差等。Proteus系列在教學中通常用以實現微控制器系統軟件及硬件仿真，雖然功能更強大，但初學者較難上手，不過在初學者加強對Proteus的練習后，自然可以得到解決。
Proteus系列具有實現電子電路交互式仿真的巨大優點，且交互性更強，電路的運行也可更直觀、形象地展示于學生面前[2]。在教學時，教師可帶領學生進入Proteus實驗室，每位學生平均分配一臺電腦。教師可在課堂上對學生使用Proteus仿真軟件的連接、調試等進行指導，并激發學生利用該軟件學習電工技術基礎課程的興趣，加深對課程的理解。
4 Proteus仿真軟件概述
Proteus仿真軟件是一個將實物仿真與電路分析相結合的平臺，具有強大的仿真、分析功能，將多種功能集于一身。該軟件具有較多的性能特點，主要有：
1）具備>27 000個仿真元器件；
2）不僅具備多樣激勵源，還支持信號以文件形式輸入其中；
3）具備多種虛擬儀器，且軟件的面板操作更加逼真；
4）具備更加生動的仿真顯示；
5）具備高級圖形仿真功能；
6）具備單片機協同仿真功能。
5 Proteus仿真軟件在中職電工技術基礎教學中的應用
在對學生進行電工技術基礎教學過程中會用到較多基礎元器件知識，如電阻器、電容器、電感器等，也會用到較多基礎理論知識，如直流電路、單相交流電路、三相交流電路等。僅靠教師進行枯燥乏味的講解，學生很難對這些知識進行深刻理解，但通過使用Proteus仿真軟件則可較好地解決這些問題[3]。下面將舉部分實例來說明在中職電工技術基礎教學中應用Proteus仿真軟件的情況。
在基爾霍夫定律教學中的應用 上課時先指導學生學會對Proteus仿真軟件的基本操作，然后讓學生根據教材上的電路圖開始操作：將基爾霍夫定律的驗證電路繪制于Proteus仿真軟件的原理圖編輯窗口上，并顯示出各支路中的電流值，通過在Proteus仿真軟件電路圖中三個支路上的電流，使每個元器件上的電壓能一目了然地呈現于學生面前，再指導學生對電路圖進行分析。
首先計算電流，可根據電流流入為正、流出為負來計算，也可以電流流入為負、流出為正計算，得出電流的代數和為0；然后對右回路各元器件的電壓代數進行計算，計算結果顯示其和依然為0。因此，通過運用Proteus仿真軟件可得出結論：流入流出一個節點的電流代數和在任意時刻均等于0，將回路內各段電壓閉合的代數和也恒等于0。
為鞏固該結果的可信度，可讓學生再次使用Proteus仿真軟件對電阻、電壓源的數值進行改變，并再次觀察，得出同樣的結果。當學生基本理解定理后，可在電路圖上人為設置障礙，如阻值增大、短路、開路等，并讓學生采用Proteus仿真軟件對其數據進行分析、計算，自行找出故障原因，以對該課程進一步理解。
電容的充放電及電感的電磁效應電路仿真
1）電容的充放電電路仿真。與課本上的電容充放電仿真電路圖像對照，運行Proteus仿真軟件，閉合課本圖中的SW2，保持斷開SW1，可看到正在對電容充電的電池，AM1上出現逐漸減小的電流讀數，而VM1上則出現逐漸增大的電壓讀數，同時可于C1上查看到正負端電荷累積。將SW2斷開，并閉合SW1，可觀察到電容的放電情況，發現AM2上流過的電流以及被點亮的燈泡，且AM2的x數在逐步減小，燈泡也逐漸變暗，直至放完電荷，燈泡完全熄滅。通過在Proteus仿真軟件中觀察這一充放電過程，可更靈活、深刻地理解該知識點。
2）電感的電磁效應電路仿真。與課本上的電感的電磁效應仿真電路圖相對應，并運行Proteus仿真軟件，可發現電流變的讀數快速增加，增加至某一值后點亮燈泡，同時電流表的讀數繼續增加。隨后讀數的增加幅度逐漸變緩，直至穩定下來，燈泡則被持續點亮。如電感值為1000 H時，則可長時間達到穩定值，且穩定值與燈泡的電池內阻、電阻均存在一定關聯。Proteus仿真軟件可幫助學生更好地理解電感器的特性。
作業鞏固 當學生對課堂上所學的電工技術基礎知識有初步理解后，則可給予他們作業習題對其基礎知識進行鞏固。但既往學生完成習題后，不能自行檢查對錯，僅能在交給教師后由教師來檢查。有Proteus仿真軟件后，學生可將題目在Proteus仿真軟件中進行檢測，自行檢查，這種方法比讓教師來檢查更能鞏固知識，并進一步提高動手能力。
教學效果評價 教師可在學生進行仿真操作時觀察其熟練度以及對知識點的理解度，根據學生在課堂上的表現進行量化評分。同時，教師可根據學生對Proteus仿真軟件的\用熟練程度進行評價。Proteus仿真軟件使抽象的概念、理論知識變得形象、具體，學生也更易接受，理解難點。當學生能夠順利理解難點后，會更愿意去主動學習，把學習過程當作有趣的游戲，從而顯著提高教學質量。另外，學生通過Proteus仿真軟件獲得更加扎實的理論基礎與動手能力，也進一步提高了自身創新能力，成長為符合社會發展需求的技術型人才。
6 結語
Proteus仿真軟件能對電工技術基礎的理論環節進行仿真，將難以理解的知識通過實踐變得更易吸收，同時也縮短了從理論到實踐的過程，有效提高了教學質量以及學生的學習興趣，使學生能從學習實踐中體驗到學習的樂趣，增強學習自信心。另外，在電工技術基礎教學中應用Proteus仿真軟件時需注意以下幾點。
1）教師需在進行演示教學前就畫好相關電路，并進行完整演示，使學生在課堂中能看到教師熟練講解、操作，并以教師為榜樣進行實踐操作，避免讓學生看到不完美的操作效果，打擊其學習積極性。
2）在Proteus仿真軟件的電路仿真實驗中，需注意指導學生首先學會如何在軟件中快速查找實驗電路圖所需元器件，以加快學生繪制實驗電路圖的速度，節省學習時間，并快速連接虛擬儀器，進入仿真實驗，體會由仿真實驗帶給學生的成就感、自信心，從而進一步激發學習積極性。
綜上所述，在中職電工技術基礎教學中應用Proteus仿真軟件，具有較大的教學意義，其教學效果較傳統教學方法更好，并能克服傳統教學帶來的課堂枯燥無味、難于理解的弊端，讓學生親自實踐，激發其學習興趣，開拓思路，提高學習分析能力及動手能力。
參考文獻
[1]黃山，吳飛青.Proteus軟件在《電工電子學》實驗中的應用[J].電子制作，2012（8）：99-100.
關鍵詞：虛擬實驗；Lab view；電路理論；遠程教育
一、引言
實驗，是多數工程類課程和應用類課程的重要一環，對培養學生的觀察和實驗能力，實事求是的科學態度，引起學習興趣都有不可替代的作用。實驗教學正是通過讓學生親自動手操作，觀察事物發展及變化，加深理解和認識從而使學生的觀察、思維、分析能力和創新精神得到培養和提高。虛擬技術是近年發展起來的，利用計算機模仿真實過程的實用技術，Lab VIEW作為一個功能強大的圖形化編程軟件，是開發虛擬儀器的一種方便快捷的工具。電子理論虛擬實驗正是利用計算機構造一個基于Lab view的實驗模擬環境，通過電路的建立和對數據與電路功能的分析，達到實驗效果和目的的一種新的實驗方法。電路理論虛擬實驗平臺的開發，不僅可以改變傳統教學方式，也能滿足不同領域、不同用戶的需求。
電路理論是一門較為抽象的理論型課程。在學習電路理論時必須理論聯系實際，抓好教學中的實驗環節，讓學生能根據自己的實際情況，結合教師的教學要求進行實驗操作，驗證所學到的電路原理。但是，學生在實驗中出現的種種現象又不盡人意，暴露了傳統實物實驗的一些固有缺陷。例如：
學生不熟悉電路連接，實驗時極易出錯，造成電子元器件及測試儀器的損壞。
學生不能根據自己的學習進度安排實驗時間，更不能像做家庭作業一樣在課余時間進行練習。有限的教學時數與學生技能的提高矛盾突出。
實驗的元器件離散性、環境變化可能引起實驗數據的偏差。
傳統的電子技術實驗是以實物為主的，設備易磨損老化，需要定期更新，消耗我們有限的教學經費。
基于Lab view的虛擬實驗技術恰好能夠彌補傳統實驗的不足。它的優點是：在計算機上即可完成和實現電路的電氣連接，檢測電路的性能，及時獲得實驗結果；可以在短暫的實驗時間里快速完成較復雜的電路連接、測試工作；可以很容易地實現對學生的量化評估。
二、開發目標
本實驗系統是根據大學《電路理論》課程配套開發的可在網上開展的虛擬實驗，提供與真實實驗相近的環境，可滿足實驗教學環節的需要，尤其適用于遠程教學。針對課程的教學內容，參看了教育部相關文件、多種電路分析實驗指導書，以及多個高校的實驗指導書，文章提取出以下八個典型實驗：
實驗一：元件的伏安特性；
實驗二：基爾霍夫定律的驗證；
實驗三：戴維南定理的驗證；
實驗四：一階RC電路的響應；
實驗五：正弦穩態電路參數的測定；
實驗六：功率因數的提高；
實驗七：RLC串聯電路的諧振；
實驗八：三相電路中電壓，電流和功率的測量。
三、虛擬實驗系統簡介
電路理論虛擬實驗系統提供一個虛擬實驗平臺，其核心是對電路作數值計算的程序，也就是“電路仿真程序”。利用平臺，教學的模式實現了“實驗”和理論緊密配合。該系統可以用在電路技術基礎課程的輔助教學上，諸如：電路理論、電路分析等。在廣度和深度上可以滿足高校本科、高職乃至中等職業學校電類或非電類不同層次的相類似課程的教學需要。
（一）實驗平臺
本系統是用虛擬儀器工具Lab VIEW開發環境下制作完成的，界面非常直觀，數據分析、數據顯示、及波形顯示均簡單易懂，適合學生自學完成。
虛擬實驗操作平臺界面，一般分為參數設置、觀察數據和波形顯示三部分：
【參數設置】
在面板上的工具欄Window中選擇“Show Tools Palette”，在彈出的工具框中選中Edit Text后，即可將鼠標移至參數設置處，根據需要任意設置元件參數，設置完畢后，按運行鍵運行。
【觀察數據】
運行實驗后，在數據顯示框中可以觀察到所需的各項數據。
【波形顯示】
運行實驗后，在面板上的示波器中可以直接觀察到波形圖，完畢后按界面上的STOP鍵結束實驗。
（二）系統特點
操作簡單，用戶界面友好；操作方式、儀表讀數、波形顯示、實驗過程貼近真實實驗；與教材配套，適合學生自學。
（三）系統運行環境
客戶端操作系統：Windows2000系列、XP系列，需要安裝Lab view的插件。
四、電路理論虛擬實驗仿真系統的設計與實現
在《電路理論》的八個典型實驗中，以實驗四為例介紹本虛擬實驗系統的設計與實現過程：
實驗四一階RC電路的響應。
【實驗目的】
測定一階RC電路的響應和時間常數τ；
觀察一階RC電路的全響應波形圖。
【實驗步驟】
在界面上設置電源電壓值Us，電容的初始電壓值Uc（0），電阻值R和電容值C，運行并觀察時間常數值τ，填入下表1：
根據步驟1畫出i（t）和u（t）的波形圖（圖1），與界面上所示波器所示的波形圖（圖2）相比較是否一致。
根據以上實驗要求及步驟，可以在下面實驗平臺上開展實驗，框圖程序如圖3所示。
五、結束語
教育的目的在于提高學生的分析能力、判斷能力及創新能力，提高學生的綜合素質。我們知道用實物設計制作復雜一點的電路，單是搭建時準備零件、制作電路板、焊接就要花費不少功夫；接好電路后，為了使電路處于滿意的工作狀態，不斷地更換零件、調整參數也是十分費時費工的。學生要運用自己學到的知識設計制作新穎的電路是一件很困難的事。現在，虛擬實驗室給學生創造一個優良環境，學生可以充分發揮他們的智慧，展現他們的才華。
隨著遠程教育的不斷普及，網上虛擬實驗室也必將得到越來越廣泛的應用。建立多種實用、高效的網上虛擬實驗室，利用網上虛擬實驗室進行教學，可以解決傳統實驗教學方式在時間和空間上的限制，大大節約實驗成本和經費，并可更好地培養學生的自學及創新能力。
參考文獻：
1、張曉英,祖大鵬.基于虛擬儀器的虛擬實驗[J].高師理科學刊,2002(4).
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3、雷勇.虛擬儀器設計與實踐[M].電子工業出版社.
4、楊樂平,李海濤,趙勇等.Lab view高級程序設計[M].清華大學出版社,2003.
關鍵詞：電工及工業電子學；教學模式；探索與實踐
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）03-0115-02
“電工及工業電子學”在高等工科院校非電類專業中具有非常重要的作用。這門課程內容豐富、應用面廣，不僅具有較強的理論性，同時具有較強的應用性。課程包含了多門電類課程的基礎知識，通過對本課程的學習，學生能夠獲得有關電工電子技術的基本概念、與電工電子技術相關的基本理論和基本技能，為學生后續專業課程的學習及今后從事本專業的工程技術工作和科學研究打下堅實的基礎。在非電類專業的人才培養方案中起著承前啟后的重要作用。多年來我校“電工及工業電子學”課程教學一直致力于培養有知識、能力強、素質高的具有航空特色以及相關領域的工程應用型人才。然而，一方面，隨著科技的進步和社會的發展，電工和電子技術的信息量日漸增加，另一方面，由于不同學科專業教學計劃的改進，“電工及工業電子學”的學時數進一步減少，加之有些非電類專業學生電的基礎知識比較薄弱，在學習過程中普遍認為電工及工業電子學課程理論性太強，內容抽象，學習起來有一定困難，甚至有一部分同學干脆放棄了這門課程的學習。基于上述問題，筆者申請了校級教改立項，旨在改變傳統的教學模式，對教學方法和教學手段等方面不斷進行改革和實踐。
一、傳統教學模式的弊端
“電工及工業電子學”的教學包括理論教學和實驗教學兩部分內容，理論課上，我們采用多媒體授課，相比板書授課信息量大，又節省了教師大量的板書時間，增大了單位時間內對學生信息量的傳授，一定程度上提高了教學質量，但是也存在很大弊端，如課堂教學缺少互動、滿堂灌、理論與實際脫節等。在我校，“電工及工業電子學實驗”為單列實驗，理論課與實驗課分開教學。雖然我們采取的是先理論后實驗的方式，與實驗有關的內容，教師在課堂先講解，但是大部分學生在上理論課時沒有見到實驗室的實物，很難形成直觀的感性認識，想象不出來如何進行實驗，而當學生進到實驗室做實驗時，只是為了實驗而實驗，按照實驗教材上的步驟按部就班地完成實驗，測量完數據就算完成任務，不會去想理論上為什么這樣，只能做到知其然，不能做到知其所以然，很大程度上造成了實驗課與理論課的脫節。
二、教學模式的改革
1.課堂教學“引進來”，學生學習興趣得以激發。電工學包含內容廣泛、概念眾多，整個學習過程中涉及的元器件種類繁多，有些概念很難理解，同時大多數元器件學生在平時生活中應用較少，對于有些元器件的內部結構和工作原理，學生普遍認為抽象，理解上有很大困難。針對這一問題，筆者在進行教學改革的過程中，課堂教學采用了“引進來”的方法。所謂引進來就是課堂演示法，對于部分課堂上難以理解的理論內容，適當增加課堂演示，主要包括實物演示、動畫演示和Multisim仿真演示。①實物演示法，電工學這門課程與生活和工作是緊密相關的，它的應用極其廣泛，為激發學生學習的興趣，在講授一些學生不太容易理解的、比較抽象的概念時可充分利用實物來引入要講的內容。如用滑動變阻器、燈泡、電池等制作一個可以調節亮度的簡易臺燈，在課堂上展示，讓學生更直觀地理解電源、負載、功率的概念以及相互之間的關系。在講授組合邏輯電路的設計這一章節時，用一些基本的門電路、電阻、電容、發光二極管等制作了一個三人表決器，在課堂上演示。先演示表決器的邏輯功能，讓學生通過演示很直觀地列出三人表決器的邏輯狀態表，然后引導學生思考這個電路該如何設計，最后引入組合邏輯電路的設計方法。講單穩態電路時，將自己制作的單穩態電路控制的門鈴演示給學生看，如果改變不同的電阻和電容，門鈴的發聲時間長短就不一樣，結果吸引了每一位學生，也引起了學生的極大興趣。采用這種實物演示的方法，能夠充分調動學生的積極性，使學生能夠主動思考問題，最后得出結論，課堂講授效果顯著。②動畫演示法，有些元器件內部結構很復雜，工作原理不易理解，學生平時接觸的也不多，在講解時單憑文字敘述或圖片的形式已經很難讓學生直觀地了解器件的內部結構及工作原理。針對這一問題，我們制作了一系列的flas，在課堂上演示。電工技術部分包括三相異步電動機的旋轉磁場的產生，一些常用的低壓電器（如按鈕、熱繼電器、交流接觸器等）的工作原理。電子技術部分包括半導體材料內部載流子的工作和PN結的工作原理，整流濾波電路的工作等內容。通過課堂上動畫的演示，學生以前不能理解的內容可以一目了然，激發了學生的學習興趣。③Multisim仿真演示法，為了提高“電工及工業電子學”教學質量和效果，在講解一些抽象的理論時將Multisim仿真軟件引入“電工及工業電子學”課程進行輔助教學。如在講解基爾霍夫定律時，學生在列方程前對結點電流、回路電壓的參考方向以及正負號的選取問題掌握得不好，筆者在講授這部分內容時通過軟件進行仿真，通過仿真結果，直觀地顯示了電壓、電流的大小和正負，有利于幫助學生理解定律的內容。計數器是學生學習的一個難點，筆者采取了先用Multisim仿真，再進行理論講解的方法，收到了事半功倍的效果。在課堂上引入Multisim仿真軟件猶如將實驗室搬到了課堂上，使以往很多難以理解的概念和定律，通過仿真實驗的方法直觀地表現出來，能夠將抽象的理論具體化、形象化，使枯燥的理論變得生動，提高了課程教學質量，同時也為學生運用Multisim軟件進行課程設計、畢業設計等奠定了基礎。通過實物、動畫、仿真演示使學生能夠有較強的感官認識，從而提高學習興趣，也使得課堂教學真正服務于實踐，使學生能切實體會到電工學課程看得見摸得著的學習意義所在。
2.課堂教學“走出去”，進一步提高學生學習興趣。鑒于電工學課程實踐性較強的特點，實驗環節非常重要，我校培養的工科學生大部分是面向工程一線的應用型人才，動手能力對于未來學生工作有很大幫助。同時實驗是課堂教學的有效保障，實驗課從視覺上比理論課更加生動，對于課堂上難以理解和應用的內容可以通過實驗課驗證和鞏固。在教學過程中，將部分理論課的課堂搬進實驗室，采用“走出去”的方法，即邊實驗、邊講解的講練結合法。對于一些可以驗證和演示的理論內容，可以先讓學生通過實驗得出結論，再進行講解，這種方法比單純在教室給學生灌輸理論知識來得更加生動和具體，學生不僅能知其然，還能知其所以然，學習效果也會大大提高，同時進一步提高了學生的動手能力。通過對理論課和實驗課的內容進行整合，筆者將“電工及工業電子學”的部分理論內容搬進實驗室進行講解，采取先做實驗驗證，再進行理論講解的方法，讓學生在動手驗證的過程中，自然而然地得出想要的結論。如疊加定理，先讓學生自己動手連接電路，分別連接兩個不同電源單獨作用時的電路，測得某支路的電壓或電流，再連接兩個電源共同作用的電路，同樣測出剛才的電壓和電流，讓學生分析結果，就會得出疊加定理的結論，這時候再把疊加定理的定義引出來，也就順理成章了，學生理解起來不會有任何困難，同時由于學生是自己動手測量結果、得出結論，所以印象會非常深刻，應用起來也就不存在問題了。筆者采用這種講練結合法進行講解的內容還包括戴維寧定理、日光燈功率因數的提高、電動機直接啟動和停止的控制電路等內容，通過學生的反饋，這種方法使學生對理論內容的理解更加透徹。同時由于做實驗的目的是要引出某些結論，而學生在做實驗之前沒有進行過理論學習，并不知道要引出的結論是什么，勢必會有很大的好奇心，做實驗的目的不再是單純做實驗、測數據，而是要通過自己的實驗得出結論，所以同學們做實驗的時候特別認真，效果非常好。講練結合的方法和原來先在課堂上講解理論，再到實驗室進行實驗相比較，學時大大縮短，學習效率大大提高。
3.課前課后有網絡，鞏固學生學習效果。2013年，在電工教研室全體教師的共同努力下，“電工及工業電子學”被評為省級精品資源共享課，所有課程資源均上傳到省精品資源共享課網站。學生可以在課前進入網站通過了解每部分內容的知識結構、學習目標、學習指南、知識內容、觀看教師講課視頻等方式預習，也可以在課后下載多媒體課件，通過完成我們每部分內容后所附的測驗和練習來鞏固課堂所學知識。網絡教學的實現使教育資源共享得以實現，學生選擇的自由度大大提高，因材施教的個別化教學也成為可能。網絡教學平臺的搭建，為教師與學生的交流提供了極大方便，逐漸成為課堂教學的有益補充，拓寬了學生的學習課堂，為學生創造了一個多角度學習、多方位交流的平臺。
三、結論
實踐證明，新的教學模式在學時減少的情況下增大了學生獲得新知識的信息量，學生在學習過程中不僅僅限于得到教學的語言信息，還有圖形信息及工作過程的動態信息，這樣做實質上進一步提高了學生的學習效率，也實現了課堂教學與實驗教學的有機結合，使學生更好地掌握理論與實際的關系，對學生提高工程意識和增強實踐能力都起到了舉足輕重的作用。通過問卷調查，學生普遍反映效果好、印象深、效率高，同時期末考試成績也證明了新的教學模式有助于教學質量的提高。
參考文獻：
[1]邴丕彬.“電工電子技術”課程教學改革研究[J].中國電力教育，2013，（5）.
[關鍵詞] 中技課程 《電工基礎》 教學改革
1.前言
《電工基礎》是中技學校電子類專業的一門重要的專業基礎課。通過本課程的學習，學生應掌握直流電路和交流電路的一些基本理論、實踐知識和基本分析方法，為后續各專業課程的進一步學習提供基礎。各中技學校也把該課程的教學提到了很重要的地位。筆者參與該課程的教學有十多年，由于學生的素質、教學條件和教學資源都在不斷發生變化，教學也就不斷地受到沖擊。面對今天的新知識、新技術、新方法、新工具，傳統的教學模式以及一些教學內容已經不能適應時代的要求。為進一步提高該課程的教學質量，培養具有創新精神和實踐能力的應用型人才，筆者在優化教學內容、改革教學方法與教學手段、建立仿真教學平臺等方面進行了不斷的嘗試、研究和改革，取得了良好的效果。
2.研究課程特點，優化教學內容
《電工基礎》的教材有的很厚，有的相對比較薄，內容和知識點的差別重在理論分析過程的不同。根據目前中技學生的特點以及學時的限制，筆者認為選用教材不宜厚，必須精選教學內容。理論知識應本著實用、夠用的宗旨，合理優化課堂教學內容，以下幾點做法供讀者參考。
2.1 簡化復雜的公式推導證明及計算等
適當刪減細節問題的定量分析計算，有些內容還可略去一些復雜公式的數學推導而直接給出結論。例如復雜的直流電路這一章，教材一般會闡述6-8種定理或法則來解決電路中未知量的求解。筆者認為這些計算量太大，所以一般選擇3種左右學習，已經夠用了。目前中技學生的數學基礎相對比較薄弱，計算太多只會打擊學生的學習積極性。
2.2 適當刪減一些不易理解且應用不多的理論分析
作為中技學生，日后從事設計工作的機會相對比較少，在內容講授上可以適當刪除一些相對復雜的內容。例如在講授正弦交流電的表示方法的時候，課本一般會列出三種表示法，解析式、圖形和相量表示法。筆者認為重點學習解析式和相量表達式（相量圖）就夠用了。因為解析式表示形式能反映出正弦交流電的三要素，在一些簡單的分析和計算中使用很方便，而相量表示形式則比較直觀，因為通過畫相量圖，學生在定性分析RLC串并聯諧振時就不難理解了。
2.3 理論結合實際組織教學
《電工基礎》課程的內容與我們的日常生活息息相關，通過引入實例能充實學習內容，理論知識更具體化，并提高學生的學習積極性。例如學習電阻的串并聯引入萬用表電壓表、電流表的原理；學習電感知識的時候引入日光燈的工作原理；學習諧振電路時引入電視機、收音機的接收原理；學習三相交流電時引入教學樓的供電布局等等。
3.教學方法與教學手段的改革
《電工基礎》是一門實踐性很強的課程，作為一門專業基礎課，它主要對一些基本的概念、定理和元件進行理解、熟悉和運用，不通過實踐有些抽象的知識比較難以理解。另外在傳統的教學模式中，課堂教學主要以教師講授為主，學生是被動的知識接受者，學生往往只是在等待答案而不會主動去尋求答案，易于形成一種惰性。為了改變這種狀態，真正形成學生主動學習的氣氛，筆者認為在教學上應該注意兩點，一、理論和實踐結合，實施一體化教學；二、采用啟發式、提問式和互動式等多種教學方法，讓學生化被動學習為主動學習。
3.1 課堂教學與實踐相結合，實施一體化教學
中技學生的特點是偏向于喜歡動手操作，不喜歡理論。如果每次課都能設計一些動手和理論結合，課堂效果會非常好。例如在學期初講授電壓、電流的概念時，筆者讓學生先連接一個簡單的電阻串聯電路，然后測量電路中的電壓和電流；在學習基爾霍夫定律的時候先讓學生連接電路，再分別測量各個支路的電流和回路中各個元件上的電壓，讓學生自己根據測量結果歸納出定律的內容；在學習電容的充放電時，讓學生把電源、發光二極管和電容串聯，觀察充電時發光二極管的發光現象并測量電容上的電壓，然后把電源撤掉，使發光二極管和充滿電的電容（注意極性）連接，觀察電容放電時二極管的發光現象并測量電容上的電壓。通過這樣的操作和觀察，學生對電容充放電過程中電壓和電流的變化過程就有了深刻的認識。諸如此類的小操作，基本上每次課學生都要接觸到。理論和實踐合一，學生理解比較容易。這種教學還有一個優勢是學生對電壓、電流的測量、電阻的識別和根據電路圖連接電路等實操進行了反復練習，到期末的時候實操部分也掌握得很牢固。當然實施這種教學要有基本的資源保證，要求學校能提供常見的電容、電感、電阻、變壓器和電源等元器件，并且學生人手必須有一套萬用表、斜口鉗等工具，這樣才能保證教學順利實施。
3.2 教師講授和學生自學、討論相結合
《電工基礎》中大部分內容理論性比較強，中技班教學一方面要依賴老師的講解分析，老師將所學的知識按掌握、理解和了解不同的層次教給學生。如果老師不注意教學方法，很容易造成學生覺得枯燥乏味，從而導致厭學，所以需要老師采用靈活、形式多樣的教學方法，交互式教學，做到重點突出，難點巧取。例如可使用類比的教學方法，學習電流的時候，可以和水流進行類比，電壓和水壓進行類別，電位和水位進行類別……可通過巧妙的導入、設疑問等讓學生思考，激發學生的學習興趣。例如在講授RLC串聯電路中各元件上的電壓與總電壓之間的關系時，大家都覺得比較難。在導入的時候首先讓學生自己連接一個RLC串聯電路，接在220V的交流電路上，然后讓學生測量各個元件上的電壓。根據已學過的電阻串聯電路中，各個電阻上的電壓之和等于總的電壓，而在交流電路中，R、L、C三個元件上的電壓之和大于了總電壓220V，為什么會發生出現這種現象？通過這個疑問，讓學生思考，再慢慢地引導學生回憶復習純電阻、純電感和電容元件上電壓和電流的特點，一步步的把問題解決。
另一方面老師要把學生參與到課堂貫穿整個教學過程，教師可以提前布置預習作業。部分學生不會主動去看書預習，這時，網絡往往起到了很重要的作用，布置一些作業讓學生去網上查詢，如了解一些元件參數要求、電路原理等，同學們就很樂意去做。在課堂上還可以布置一些任務讓學生分組討論，教師將教學內容的基本要點講清后，布置討論的任務，在下次課進行討論，或專門開設的討論課進行。通常在正常教學時間安排的討論是啟發式教學性質的內容。對重點和難點內容可組織專題討論課，由同學們自由組隊參與，這種方式有助于提高掌握知識的效率，有助于培養學生分析問題和解決問題的能力。
3. 3 多媒體教學與傳統教學相結合
目前大部分學校對多媒體配套建設都比較重視，投入比較大。課堂教學采用以多媒體電子課件為主、黑板為輔，兩者相輔相成，效果較好。多媒體教學有著傳統教學手段所不可比擬的優越性：形象、生動、高效。例如《電工基礎》課程中講到三相交流電的時候，對于交流電的產生過程、三相電的相位和大小關系、三相電源及負載的連接方式等，如果通過黑板畫圖的話，時間長，板書的效果又差，而通過課件展示則既標準又清晰，有利于問題的分析與講解，節省了畫圖時間，再通過動畫的展示，能吸引學生的注意力。但多媒體教學要注意把握節奏，需要記筆記的地方、難理解的地方速度要慢一點，否則會影響聽課效果。
4.建立仿真教學平臺
仿真技術在教學中也日趨普及，先進的電路EDA技術引入教學為傳統的教學手段注入了新的活力。應用計算機及EDA 技術進行系統仿真，建構虛擬實驗室，可將一些抽象的理論、復雜電路的信號變化過程和運動形式，以內容生動、形象逼真、聲音動聽的教學信息展現在學生面前，既驗證了電路理論的正確性，又使抽象的理論變得具體而形象。《電工基礎》教學中筆者在電磁感應、交流電和諧振電路等方面采用了仿真技術教學，使學生對實驗電路及實驗結果產生動態的感性認識，增強了學生對電路理論的深入理解，提高了學生的學習興趣和學習熱情。
