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电路基础教学范文1
关键词：《电路基础》课程；仿真软件；反馈；放大电路；多媒体优缺点
《电路基础》课程是我校网络技术专业学生必修的专业课程，也是本专业学生参加高职考试的考试科目。无论学生将来选择就业还是升学，《电路基础》作为理论基础课程，在思维与理论基础上都对学生的未来具有很强的指导性。所以我校很重视《电路基础》教学。学习《电路基础》需要有一定的数学和物理基础，由于本门课程是理论基础课，比较抽象难懂，而中职学生基础相对较差，实际教学中存在很大难度。改进教学方法，总结直观规律，最终达到激发学生学习热情，提高教学质量的目的就显得尤为重要。
我校的电气化教学多媒体教学程度高，但《电路基础》就像高中的数学课，不得不较多沿袭传统教学方法，因为图片的直观打入视线并不能很好的锻炼思维，学生也不容易跟着老师的思路走，可是传统的教学方式又容易让学生感到乏味而失去兴趣，所以要让学生参与到课堂中来，总结出教材上没有写出的规律，或者将已有的规律换种表达方式，没有实验可以采用仿真教学系统与理论相结合，才能达到较好的教学效果。
一、仿真软件让抽象变直观
例如，三极管放大电路的教学，学生对放大原理理解不好，做出的实验就会有问题，学生不懂各路电阻对三极管放大状态的控制，那么教师就可以在仿真软件上做调整指导：调整基极电阻R1的大小可以改变放大倍数减小R1阻值增加基极电流可以增加集电极电流，（Rb对基级起限流作用。）同时减小集电极电阻R2、增加负载电阻R3能够增加一些电压放大倍数。选择三极管的β值高一些，可以提高放大倍数。加大输入信号，可以提高输出信号。提高电源电压也可以使输出量增加。高速发展的信息时代，电子产品的更新速度飞快，那么数字电路的设计无论从成本上还是速度上更是依赖于仿真软件的应用，所以从模拟到数字电路的教学都应该重视仿真软件。
二、学生分组讨论总结规律，印象深刻。
对于初中物理基础基本为零的中职生来说很多教材上已经总结的规律仍然不容易理解，所以，通过分组讨论的方式，让学生观察例题和习题判断结果的规律，从新总结出方法和规律，直观易掌握，教师再加以指导和订正，学生会在自身参与中学会规律，印象深刻。
例如反馈类型的判断。学生先习得教材的表述，再把老师给的例题和大量习题答案拿来观察，发现相同点，小组成员讨论，然后得出如下规律：
判断电压、电流反馈看输出，信号反馈端和信号输出端如果在同一电极的就是电压反馈，不在同一电极就是电流反馈。判断串联、并联反馈看输入，反馈加入端和信号输入端如果在同一电极的就是并联反馈，不在同一电极就是串联反馈。正反馈、负反馈用瞬时极性法。对于电压电流，串联并联反馈的判断，这个方法更直观，学生们更容易习得，对于中职的学生来说认识和利用知识更重要，因为他们以后更多在操作层面工作，如果没有这样直观的规律总结，恐怕会把更多的学生拒之理论的门外。这属于对已有规律的“升级”。
三、深挖教材，才能总结出更多规律，既能便于学生记忆，更加深理解。
在三种不同接法的放大电路的教学中，需要熟记每种电路的输入级和输出级共射极电路的公共极是发射极，输入极是基极与发射级，输出极是集电极和l射极；共基电路的公共极是基极，输入极是基极与发射级，输出极是集电极和基极极；共集电极电路的公共极是集电极，输入极是基极与集电极，输出极是集电极和发射极；学生容易记混，可以总结出如下基本规律（便于记忆）：输入极总有基极；输出极总有集电极。共什么电路其输入极和输出极总有那个公共极！或者更简单的“b不出c不入”最是简单明了。
四、既要利用好多媒体教学的优势，更不能全面依赖它。
现在我们通常所说的多媒体教学是特指运用多媒体计算机并借助于预先制作的多媒体教学软件来开展的教学活动过程。
运用多媒体教学，有助于激发学生学习的兴趣，提高教学效率，可以使教学突出重点、淡化难点，提高教学质量，可以提高学生的想象能力，培养学生的思维能力和信息技术素养，可以提高学生自主探究的水平和学习的成功感。这些优点足以让人们用多媒体教学手段基本代替了传统教学手段。这一学科也有些图片可以通过多媒体的演示。
但是，电路课更应该重视多媒体带来的问题和弊端。而众多弊端中，刨除教师水平不够致使课件不适合课堂教学，最大的问题是：过分的依赖多媒体教学，轻视教师的主导作用和学生的主体作用。
部分教师没有理解多媒体辅助教学的内涵，认为只要使用了现代教学设备，就是进行了多媒体教学。因而在教学中没有注意把媒体与教学内容充分整合，过分依赖媒体技术，不重视教师在教学活动中的主导作用，课堂教学中教师只是课件的放映员，学生成为缺乏活力的观众。这样就难以发挥多媒体的巨大功能。
多媒体教学应遵循“辅助”性原则，突出学生的主体地位，不能让学生被动的接受教师和多媒体设备提供的教学信息。因此，应根据教学内容的特点和学生的实际情况，设计多媒体教学过程。教师的讲解和启发不能仅用多媒体设备的播放来代替；不能只强调教学容量而忽视学生的学习、思维规律；不能简单的用电脑的“人机交互”代替沟通师生情感交流的“人际对话”。应遵循“以学为中心”的设计原则，充分发挥学生学习的主动性，使学生能够自主的选择学习内容、确定学习顺序，形成知识，发展思维，培养能力。
电路基础教学范文2
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
《电路基础》是高等院校电类相关专业的一门专业基础课程，课程主要讲授电路的基本规律和分析方法，是后续专业基础《模拟电路》、《数字电路》等课程的学习基础，也是学生从事具体技术工作的重要理论基础[1]。由于该课程与中学阶段物理知识的衔接存在跨度大，内容抽象，理论知识不易理解理解等诸多问题，学生在学习时普遍感觉难度大，难掌握。在教学过程中，教师也普遍感觉课程的教学进度滞后，教学学时紧张，教学难度大。因此，如何在有限的教学时间里，让学生更好地掌握和理解抽象的理论知识，并根据人才培养目标增强学生理论联系实际的能力，需要借助现代仿真软件的优势，在理论教学中适当引入虚拟实验，一方面能够帮助学生加深对知识的理解和掌握，另一方面，可以将抽象的理论知识与实际联系起来，培养学生理论联系实际的能力。为此，课题组在电路基础的课堂理论教学中，适当引入用LabVIEW图形化编程语言开发的实验实例，从而提高教学效果和教学质量。
1 LabVIEW简介
随着计算机技术、网络技术、多媒体技术以及虚拟仪器技术的发展，虚拟实验系统也随之得到发展。LabVIEW（Laboratory Virtual instrument Engineering Workbench）是一?N图形化的编程语言和开发环境，它被工业界、学术界和研究实验室所接受，并且广泛应用，被公认为是一种标准的数据采集和仪器控制软件[2]。于是利用LabVIEW软件便可以仿真完成《电路原理》这一门课程的大部分实验。而且作为一项重要的实验教学手段，虚拟实验系统可以提高学生在实验过程中的效率和质量，在实验中充分实现人机结合；其次，它能够更好的完善实验教学结构，且虚拟实验系统有较强的交互性和实时性，激发出学生的创造性思维。同时虚拟实验系统还可以减少购买实验设备的开支，以及能够节省相关的人力和物力。
2 LabVIEW在理论教学中的应用
变压器是利用互感实现从一个电路向另一个电路传输能量或信号的一种器件，理想变压器是一种特殊的无损耗全耦合变压器，它是由实际变压器抽象成的理想电路元件，是对互感元件的一种理想化抽象。理想变压器任何时候吸收的功率恒等于零，说明理想变压器既不储能也不耗能，而只是起变换参数的作用[3]。
由于学生普遍对不可见的磁场比较陌生，因此学生对这一部分知识的理解和掌握容易出现困难。为此，利用LabVIEW软件设计了变压器的仿真实验，根据实验设计要求在前面板中设置4个数值输入控件用来设定幅值、频率以及原线圈匝数和副线圈匝数。设置两个数值显示控件用来显示输入、输出电压的有效值U1、U2。再设置两个波形显示控件，用来观察输入信号和输出信号的波形变化[4]。变压器虚拟实验的面板设计如图1所示。
程序框图设计好后，进入前面板，对数值输入控件进行赋值，再选择需要测量的波形，点击运行，即可得实验结果。正弦波实验结果如图2所示，从运行结果可以很直观地观察输入信号波形与输出信号波形的对比情况，教师在课堂上讲授本部分理论知识时，配合该虚拟实验演示，能够很好地帮助学生对这一知识点的学习和掌握。
与之相似，课题组对《电路原理》课程中的9个电路实验进行了设计，用来辅助理论课的教学。当运行VI时，选择其中一个实验点击开，就可以开始相应的实验，虚拟实验系统界面如图3所示。
电路基础教学范文3
【关键词】计算机电路基础；教学方法；教学内容；教学手段
1.引言
《计算机电路基础》是计算机类专业的重要专业基础课程，也是一门理论性和实践性都很强的课程，由于它的课程性质决定了该课程教学过程中存在很多难点。它使学生通过学习计算机电路的基本概念、基本原理和典型电路的实用性分析，掌握计算机电路的有关知识，学会计算机电路的应用设计技巧，为计算机组成、数字信号处理、单片机应用等后续课程打下坚实的基础。但由于计算机专业和电子专业掌握的知识点不同，一些电类基础课程（如电工基础等）已经不可能作为独立的课程列入教学计划，那些沿袭传统的教学观念、教学模式已不适用于目前的教学环境。为适应计算机专业培养要求，为实现21世纪计算机专业对高素质专业人才培养模式的需求，《计算机电路基础》课程的教学改革势在必行。
2.课程存在的问题
（1）传统教学方法存在的问题
传统的教学手段以板书为主、其他手段为辅，讲述顺序按照教学思路首先介绍电路的主要的功能，分析电路组成及工作原理，给出电路模型，对该模型分析计算；《计算机电路基础》的课程的主要特点是合理利用视图及表达方法表达各种元件及电路图的结构及有关国家标准的介绍。为了能有效的达到较好的教学效果，教师往往在课堂中，绘制各种电路图。这个过程要占用课堂许多时间，如果刻意的减少绘图，势必会影响教学效果。这样在50分钟的课堂教学过程中，往往讲不了多少知识，教师不但付出了许多体力；同时由于黑板的限制，教师完成本节课的教学内容，要不断的更新板书。这样，教师在课堂小结时，就无法把本节课所讲内容再现出来。更重要的是不能生动形象的表现计算机电路的动态；此外，教师在绘图的过程中，无法同时和学生进行交流，很不利于组织教学。
（2）理论联系实际不够，知识系统性太强
高职院校以就业为导向，面向产业第一线，培养具有丰富理论知识和很强动手能力的高级技术应用型人才。大多数学生毕业后将从事电子仪器、电子设备的使用和维护，要求能准确并迅速地排除故障，因此，特别强调理论联系实际，培养他们的实践能力。但是目前《计算机电路基础》课程的教学内容理论联系实际不够，应用性知识和技能介绍的较少，不利于培养学生的岗位任职能力。另外，多年来所采用的教材在教学内容上与本科教材相差无几，整个教学内容的系统性和理论性较强，理论的深度要求过高。鉴于计算机专业和电子专业的侧重点不同，课程涉及电路的基本概念和基本分析方法、模拟电路和数字电路的基本知识和基本内容。相当于把《电路基础》、《模拟电子技术基础》、《数字电子技术基础》三门课程压缩成一门课，并且总学时没有增加，这样会使学生感到学起来很困难，失去学习兴趣和信心。
（3）教学内容更新缓慢，授课方式单一
现在的《计算机电路基础》课程教学授课方式过于死板，只是简单的《计算机电路基础》教学教师进行计算机电路知识的讲解，学生并不能很好的领悟老师所教授电路知识的来源，对于电路的一些原理方面的知识，学生会感到疑惑，这就要求《计算机电路基础》课程教授的教师对现在的《计算机电路基础》课程教学授课方式进行调整，努力培养学生对《计算机电路基础》知识学习的兴趣。
3.教学改革几点建议
3.1 改进教学方法，将多媒体教学与传统板书教学结合起来
为解决教学内容和教学学时的矛盾，我们改进了教学方法，将多媒体教学与传统板书教学结合起来发挥现代教学技术和传统教学技法的各自优势。对于典型电路的分析方法、典型的应用电路等我们采用板书教学。教师能够发挥个性化教学，学生也有时间思考和做笔记，为学生打下扎实的理论基础。对于结构复杂的电路的特性及应用我们充分发挥多媒体课件生动形象、直观快捷、信息量大等优势，先将已学电路清晰、扼要地演示，助学生理顺基本概念，基本电路、基本方法、再利用仿真软件演示电路的动态效果，寓教于乐，提高学生的学习兴趣，充分发挥多媒体教学方式的优点，达到巩固基本概念，提升感性认识，适应新的教学方式的目的。
3.2优化教学内容，提高教学质量
考虑到《计算机电路基础》课程学时数少但内容多，重点和难点多，学生普遍反映比较难等问题，为此我们重新整合了《计算机电路基础》课程内容结构，编写教学大纲，逐步减少理论学时，增加实训环节，使二者的比例达到一个最合理值。删减部分陈旧内容，融入新技术的应用，课程内容的构成注重新技术的引入和理论与实践的结合，内容更加新颖，信息量大，具有先进性，以此激发学生学习的积极性。我们队教学内容进行优化以分立为基础，突出集成，以理论为基础强调应用，精选理论内容，加强新技术应用内容，将理论与实践、技术与应用很好的融合在一起。
3.3 改进授课方式，注重老师与学生间的互动
任何一门课程的教学方法都很重要，这是众所周知的事实，在《计算机电路基础》课程教学中，对现在的《计算机电路基础》课程教学方法进行改革和完善要做到：第一，注重老师与学生之间的互动，老师在授课过程中起到启发和引导的作用，授课教师要把握好课堂的节奏。第二，作为学生，要全力配合授课老师的授课，即使将自己的想法传达给授课教师，自己喜欢什么样的授课方式和方法，要增加与授课教师的交流，并且对于自己不懂、有迷惑的问题及时的提出，要让老师明白哪里应该停下进行更加细致的讲解。
在进行《计算机电路基础》课程教学时，教师可以利用不同的提问方式进行提问，由于课堂提问是教学过程中的必要手段，也能够帮助学生更好的牢记所教授的知识，实践表明，在教师提出一些具有启发性的问题时，学生的思维跳跃是最为活跃的。在进行《计算机电路基础》课程教学时，教师可以进行设想性提问、发散性提问以及质疑性提问。设想性的提问能够达到培养学生创造性思维能力的目的，有利于学生在电路知识的学习中进行创新和发现。发散性提问是指主体从已知的条件出发，对一个问题从不同角度、不同方向、不同层面运用推测、联想、假设等形式寻找并解决问题的一种思维方式。而质疑性提问需要教师挖掘所教授的电路知识的亮点，在可以提问的地方向学生精心设置疑问，从而引导学生对所学习的内容进行更深切的思考。
3.4 《计算机电路基础》课程的教学方法研究
现在的《计算机电路基础》课程的教学方法总体来说比较死板，《计算机电路基础》课程要求学生有很强的动手能力，在教师对计算机电路进行讲解、渗透过程中，学生不应该是一板一眼单纯的记笔记、听课，而应该积极思考，紧跟老师的思路。教师的教学方法对于学生汲取知识、牢记知识有很大的影响和作用，因此，《计算机电路基础》课程的教学方法应该是丰富的，并且是学生参与率高的，作为《计算机电路基础》课程教学教师，应该具有很强的教案编排的能力，并且能够主动自发的调节课堂氛围，做到关注每一个学生，而不是单纯的抓重点学生进行重点培养。
4. 总结
针对《计算机电路基础》课程知识点多、内容抽象，学习过程中困难大，教师要注意将原理应用到实践中去，原理指导实践，实践也反馈原理，探索总结了该课程的教学方法、教学内容和教学手段，以帮助学生克服课程入门的困难，并较快的激发起学习兴趣。由于课程内容还在进一步发展，我们需要进一步探索和更新教学内容，进一步改进教学方法，根据教学实践对《计算机电路基础》课堂教学方法不完善的地方进行更改和补充，科学设计实践教学，更好的培养学生的应用能力。
参考文献
[1]徐玉如.构建精品课程动态教学模式的思考[J].福建论坛:社科教育版,2008(8).
[2]王峰.模拟电子技术教学的几点思考[J].计算机教学与信息化,2010(09):2191-2193.
电路基础教学范文4
1 “电路基础”课程教学质量现状分析
目前各高校的教学体系中，电路基础课程已经成为机电类、电子类和通信技术类等专业的重要基础课程，为学生日后的专业技术学习提供有力的理论基础。通过这门课程的学习，学生可以了解到电路系统的组成和基本原理，并可以熟练分析电路的原理。可是，在“电路基础”这门课的实际教学过程中，很多高校的教师容易忽略教学过程中的实验环节，这样就很容易造成课程的理论知识和实验环节教学脱节。这种脱节的教学方法，不但会降低教学质量，也会使学生很难理解“电路基础”课程中的相关知识和内容，长时间下去会让他们失去对电路知识学习的兴趣。因此，想方设法提高“电路基础”课程的教学质量，已 经成为目前部分专业教师面临的一项重要问题。这就要求我们的专业教师在平时的上课及备课过程中，积极参与和研究“电路基础”课程的教改方案，丰富“电路基础”课程的教学内容，上课时采用多种教学方法和手段，最终达到提高课程教学质量的目的。
2 “电路基础”课程教学中存在的问题
首先，“电路基础”课程缺乏合理、具体的教学计划。教学环节里的第一个重要环节，就是教学计划，它的制订直接影响教学过程中的各个环节。尽管这个环节很重要，可是在部分高校的“电路基础”课程设计上，一些专业教师往往在教学过程中忽略此环节。特别是在学期开始前的教学计划进度设计上，部分“电路基础”课程的教学进度表过于粗略、单一，或者局限于教材上的教学计划。
其次，“电路基础”课程的授课方式不适合学生开展学习。目前，大多数高校在“电路基础”这门课的授课方式上采用多媒体教学。通过课件的授课方式可以演示一部分教学任务的过程，特别是一些实验项目的工作过程。但是，这些只是理想化的实验进程，事实上缺乏实验的真实性和实验过程中存在的误差。这种课件化的实验，在某种程度上间接控制了学生获取知识的能力，如果长期采用这种被动的知识传授教学模式，就会让学生失去对电路的原理验证、数据分析等一系列综合能力。所以，要想培养学生的认知能力和实验素质，我们就必须要研究出一种新的授课方法。
最后，不重视“电路基础”课程中的实验教学。“电路基础”这门课的实验性非常强，但是在大多数学校的实验教学上却存在诸多问题。比如说学生在实验的过程中根本没有明确实验目的和内容，只是照葫芦画瓢，失去了实验的真实意义。此外，有些学校的“电路基础”课程，理论课程和实验课程比例失调，导致授课效果不佳。至于我们所提倡的大学生课外实践活动和利用所学专业开展创新等方式，多数院校根本没有实施。这些忽视课内外实践教学的做法，对于学习“电路基础”课程都是非常不利的。
3 “电路基础”课程教学质量的改进
首先，按照“电路基础”课程标准合理制订教学计划。合理制订教学计划是上好“电路基础”课程的前提和保障。“电路基础”课程的理论性和实践性都很强，所以教师在制订教学计划时，必须合理地分配理论和实验学时。在教学内容设计上，我们依据“电路基础”课程教学大纲，并把电子技术、电路的相关实验进行补充。同时，以高等教育出版社出版的“电路基础”教材等优秀教材作为授课时的辅助教参，及时准确地为“电路基础”课程补充新的知识。在教学进度设计上，结合“电路基础”课程对专业建设的实际发展需要，合理增减各章节的内容和实验任务。同时，我们按照理论与实践1∶1的课程标准进行教学，力求精细化教学。在上学期采取理论课与实践课2∶1的比例进行教学，下学期采取理论课与实践课1∶2的比例进行教学，这种改进既保持了总体上理论与实践各占一半的原则，又可以使学生在掌握了良好的理论基础上完成各项实验任务。
其次，在教学方法和教学手段的设计和使用上进行科学合理的运用。在“电路基础”这门课的教学过程中，我们可以采用理论教学与实验演示教学相互结合，先学后做的项目化教学模式。我们还可以在教学过程中，根据不同章节的需要，合理地使用多媒体进行教学和实验的演示。特别是当课程里出现的基础知识和理论知识较多时，我们适当的使用多媒体课件进行教学，既可以减少大量的板书书写时间，又可以增加对学生知识信息的传递量。而且对于实验中涉及的比较抽象和比较难理解的原理和内容，如电路的原理、网孔中的电流和回路电压等基本原理和概念，可通过多媒体动画教学来完成对于抽象概念的电路动态演示，这样可以使学生更容易理解整个电路的工作过程，并且培养起学生学习电路知识的兴趣。为了改进“电路基础”课程的教学质量，我们就应该将传统的教学方法和多媒体教学模式大胆地纳入到实验课的教学过程中。只有大胆的尝试创新，才能提高学生的综合能力，使我们课堂的教学质量得到提高。
再次，我们在“电路基础”课程的教学上，要采用多样的授课方法，通过授课方法的改进来提高教学质量。具体有三种方法：第一，以实验任务实施的方式组织教学。在学习完“电路基础”课程的一些基本操作和简单实验后，部分学生已具备了简单电路的开发等一些基本技能，这时采取项目化任务驱动的实验教学方式，可以使学生更容易理解电路的原理和工作过程，并能使学生更快地完成电路连接，进行数据的测量和分析处理，提高学生理论分析和综合实验能力。第二，采用启发式教学。教师在讲授所教的专业知识之前，可以通过复习与本节内容相关的内容，引出本节课的新知识，然后向学生提出问题，引导学生学习、思考。使用这种讲课方式，可以调动学生学习的积极性，并且培养起学生独立分析问题的能力。第三，开展小组合作学习的方式。使用这种小组合作学习法，教师要根据学生的综合能力素质、知识储备量、性别等相关因素，把学生分成若干小组，然后来完成教学。小组内成员通过研究合作，一起研究解决老师布置的任务，并把讨论中遇到的困难和结果反馈给老师。在这个过程中，培养学生互相激励学习的能力，同时完成老师布置给小组的任务。
最后，充分利用现代化的教育手段为学生提供自学条件。第一，建设专门的课程网络交流平台。通过课程网络平台为教师和学生提供交流知识的场所。第二，电路实验教学中采用虚拟仿真软件，帮助学生更好地理解所学内容。
电路基础教学范文5
关键词：Multisim10；教学；仿真；电路基础
中图分类号：G642.1 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）09-0064-03
一、电路基础课程的教与学现状分析
电路基础课程是我系电子类专业的必修课程，传统的教学方法是：先学习理论知识，待理论知识和实践经验积累到一定程度后，学生自己动手画电路原理图并搭接电路来验证所学的理论知识。由于该门课程理论性较强，学生接受困难，在实验验证过程中如果没有达到预期效果，则需要反复调整参数、重新测量，直到电路参数达到预期效果为止。
随着计算机技术的发展，将计算机仿真引入电路的学习和设计，已取得较好的效果。在学习和设计中加入仿真，能够更好地理解和预测电路的动作，对电路的Y构和参数进行优化，对假设的实验方便地进行验证，对难以测量的电路参数进一步探索和研究，从而减少了电路课程的学习时间，也避免了设计中出现的错误。
二、Multisim10简介
Multisim10是美国NI公司最新推出的仿真软件，它的界面直观、操作方便，为用户提供了创建电路所需要的元器件库及电路仿真需要的虚拟测试仪器仪表，可对各种电路进行仿真分析和设计，并且在操作中不消耗任何元器件，不受元器件种类和数量的限制。在教学中引入仿真技术，不仅改进了电路的学习方法，降低了成本，还激发了学生的学习热情与兴趣。因此，许多国内大学都将其作为电子类课程的辅助教学使用。
三、Multisim10在课堂教学中的实践
Multisim10是一款很强的实物模型仿真软件，课堂教学过程中结合理论分析不断穿插对应的Multisim10仿真电路模型，实验教学前布置仿真任务，实验中加入电路的仿真环节，能建立起一种交互式、讨论式的教学模式，提升学生对空间实物电路的理解能力，下面结合教学实际，详细介绍Multisim10仿真技术在叠加定理、网孔电流分析法、直流工作点分析和交流分析、功率因数及其提高方法中的具体应用。
（一）利用Multisim10验证叠加定理
叠加定理是电路基础中一个很重要的定理，其定义为：在任何含有多个独立的线性电路中，每一个支路中的电流值或电压值等于各个电源单独作用时，在此支路中所产生的电流值或电压值的代数和。以1.1所示电路图为例，通过理论计算和利用Multisim10仿真来验证此定理求解电压源、电流源共同作用时通过电阻R3中的电流、电压及功率。
1.理论计算验证叠加定理。电流源Is开路，电压源Us单独作用时，求得：I″■=■I■=0.5（A）；
U″■=I″■R■=20（V）；P″■=I″■R■=10（W）
电压源Us短路，电流源Is单独作用时，计算得：I■=I′■+I″■=0.8（A）；U■=U′■+U″■=32（V）；P■=I■■R■=25.6（W）；P■≠P′■+P″■
应用叠加定理，计算求出：I′■=■=0.3（A）；U′■=I′■R■=12（V）；P′■=I′■R■=3.6（W）
2.仿真软件验证叠加定理。①打开Multisim10，从Source库中选取电压源、电流源、接地端，从Basic元器件库中分别选取三个电阻R1、R2和R3，再从Indicators Components库中选取电压表、电流表、瓦特表并设置适当的参数，按图1.2所示连线电路。电压源US、电流源IS共同作用时，激活仿真软件后，电流表、电压表、瓦特表的读数分别是0.8A，32.000V，25.6W。②将电流源IS，电压源US单独作用时，运行仿真开关后，电流表、电压表、瓦特表的读数分别为1.3（a，b）图所示。
即叠加定理不能用于功率的计算，只能用来求解电路中的电流或电压。讲授该定理时，要求学生不仅要记住它的内容，更重要的是能够灵活地应用该定理。在教学过程中，通过理论计算和利用Multisim10仿真软件来验证此定理。因此，采用合适的教学方法，创建直观的教学情境，让学生更容易理解叠加定理，进而熟练应用该定理。
（二）网孔电流分析法仿真实验
仿真电路如图2.1所示。
理论计算
有网孔电流分析法，可列KVL方程：
80I1-20I2=40
-20I1+60I2-40I3=10
-40I2+80I3=40
联立上述方程，解得：
I1=0.786A，I2=1.143A，I3=1.071A
比较仿真分析与理论计算结果相同。
（三）直流工作点分析和交流分析
直流工作点分析（DC）用于电路静态工作点的确定，是其他分析方法的基础，在仿真分析中，交流电压源和电感被视为短路；交流电流源和电容被视为开路；交流（AC）电源输出为零，电路处于稳定状态。利用Multisim10进行直流工作点分析的步骤：A.在电路工作窗口建立待分析的电路原理图如图3.1所示电路。B.执行OptionSheet Properties命令，在Circuit选项卡下，选定Net Names中的Show All，把电路中的节点标志显示到电路图上。C.执行Simulate＼Analysis＼DC Operating Point命令，即打开直流工作点分析对话框，该对话框包括Output、Analysis Option及Summary共三个选项卡。在Output选项卡上，从左侧备选栏已罗列的电路结点和变量中，选择需要分析的结点或变量，通过“Add”按钮添加到右侧的分析栏中即可，当系统自动选中的电路变量不能满足用户要求时，可通过“Output”选项卡中的其他选项添加或删除需要的变量。完成相关分析设置后，点击Simulate按钮即可进行仿真分析，分析结果由图形窗口输出。如图3.2所示。
交流分析（AC）是一种频域分析，是对幅频特性和相频特性进行分析。进行交流分析时程序自动将所有直流电源置零，交流信号源、电容及电感等元件用交流模型代替，非线性元器件使用交流小信号模型。无论用户在电路的输入端输入哪一种信号，交流分析时都将自动以正弦波替换，并且以设定的频率范围扫描。
建立如图3.3所示的RLC串联电路，执行Simulate/Analyses/AC Analysis命令，设置交流分析的初始频率、终止频率、扫描方式、采样数量、选择输出波形的纵坐标刻度，点击Reset to default 按钮，可把所有设置恢复为程序默认值，用户也可以自己重新设置。在Output输出窗口中，选择I（l1）为输出量，点击Simulate仿真按钮，可得到如图3.4所示的交流分析结果。
（四）提高功率因数的方法
应用Multisim10仿真软件，对日光灯电路进行测试。在电路窗口中放置万用表、瓦特表，并设置相应参数，执行仿真开关后测得该电路的电流为415.623mA，功率为34.563W，功率因数为0.378。如果想得到功率因数为0.82左右的日光灯电路，通过理论计算的方法可以得到并联电容值的大小。
C=■（tgφ-tgφ′）
=■■-■
=■×■-■
=4.04μF
为得到日光灯电路的功率因数为0.82，在Multisim10窗口中搭建图4.1所示的仿真实验连线图，执行仿真开关后，不断调节可变电容的容量，将功率表指示的功率因数值达到0.82左右，测得并联电容后，通过观察万用表、瓦特表的读数得到为190.806mA，功率为34.54W，功率因数为0.823，如图4.2所示，观察可变电阻的容量仿真结果与理论计算值一致。
四、结论
1.借助于Multisim10仿真软件可实现理论教学与实践同步进行，实现理论与实践教学的一体化，激发了学生的学习兴趣，同时加深了理解力，也提高了分析问题的能力。
2.Multisim10仿真软中拥有一个元器件齐全、设备精良的实验室，学生可以根据需要任意搭接各种电路，接上虚拟实验仪器和仪表，运行仿真就可以测试到精确的数据和直观的波形，使实验做得既快又准，从而提高实验效率。
3.利用Multisim10仿真软件对电路课程进行仿真，并将仿真结果直接显示出来，具有形象又直观的特点，使学生直观感受、理解课程知识，并且操作中不消耗实际的元器件，所需元器件的种类和数量不受限制。
4.学生可以利用Multisim10仿真软件，课前先在计算机上做仿真实验，观察“实验结果”。这样能够很好地调动学生的思维，带着问题听老师讲解电路原理课程。
5.采用“学中做，做中学，教学做一体化”模式，将虚拟仿真技术与真实实验结合，在动手操作实践过程中，全面掌握知识，形成技能。同时，仿真软件借助计算机，不受时间地点的限制，特别适合学生自主学习，使学习过程从被动变为主动。
虽然电路仿真软件有它的种种优势，但从培养学生运用基础理论知识和实际操作能力角度出发，仿真件并不能完全代替传统的实验方法，应将仿真教学和传统的实验教学相互结合起来，取长补短，充分发挥各种教学的优势，让学生从中更多地受益。
参考文献：
[1]张腾予.基于Multisim仿真教学模式分析及应用[J].计算机仿真，2014，（6）.
[2]王廷才.电工电子技术Multisim10仿真实验[M].北京：机械工业出版社，2011.
[3]李若琼.Multisim在“电工技术”教学中的应用[J].电子科技，2011，（2）：124-126.
[4]吴青萍.Multisim2001在电子类专业基础课教学中的应用[J].常州信息职业技术学院学报，2006.
[5]崔建明.电路与电子技术的Multisim10仿真[M].北京：中国水利水电出版社，2009.
[6]牛百齐.电工技术基础与仿真Multisim10[M].北京：电子工业出版社，2015.
Multisim10 Simulation Technology in the Application of "Circuit Basis" Teaching and Practice
WU Ling-min，WANG Wei-na
（Department of Electrical and Mechanical Engineering，Hetao College，Bayannur，Inner Mongolia 015000）
电路基础教学范文6
电路分析基础课程是我院电类相关专业的专业基础课。通过本课程的学习，可以使学生掌握电路的基本概念、基本理论、基本分析方法以及基本实践技能，在为后续基础教学（如模拟电子技术、数字电子技术、高频电子电路、信号与系统等）和专业教学（如装备电气系统、雷达原理等）打下基础的同时，着力培养学生科学思维能力、分析计算能力、归纳总结能力、研究创新能力。随着教学改革的深入，教学时数逐渐减少，如何保证教学质量和教学效果，是教师需要直面的问题。
一、优化教学内容，构建知识体系
电路分析基础课程面向我院电类直通车学生开设，这些学生所学专业门类复杂多样，在后续的专业课中所学的装备也不同，它们所需的专业基础知识也就各有不同，侧重点也不一样，因此需要认真分析传授的内容与专业需要是否匹配，通过在主要内容上合理地分配学时，加深学生对主要知识点的把握。因此将课程内容模块化，主要包括：直流线性电路模块、交流线性电路模块和非线性电路模块[1]，每一个模块又分为若干小模块。例如，直流线性电路模块又分为电路基础模块、RS电路模块、RLCS电路模块；交流线性电路模块又分为正弦稳态电路模块、三相电路模块、非周期电源电路模块、耦合电路模块等。在讲授时，通过将课程内容的灵活组合，对模块和知识点进行适当调整，就可适应不同专业需求。
在教学内容安排上，按照电路组成元件的种类和数量由简到繁的原则，依据电源元件的时域特性和频域特性，按照先易后难的认知规律进行讲授。例如在讲授直流线性电路模块时，首先讲授电路基础模块，其中主要讲授电路中的四类基本元件――电源、电阻、电感、电容的特性和伏安关系，在此基础上，讲授单类电路元件的电路分析，然后讲授具有两类电路元件的电路分析（包括RS电路、RL电路和RC电路），再讲授具有三类电路元件的电路分析（包括RLS电路和RCS电路），最后讲授具有四类电路元件的电路分析（RLCS电路）。在讲授完直流线性电路模块后，以其为基础，通过引入Z元件（阻抗元件）和S元件（运算阻抗元件），将正弦稳态电路分析和线性电路复频域分析归为直流线性电路分析方法的应用。在讲授过程中，要紧紧抓住“两类约束”（即元件约束――元件的伏安关系，拓扑约束――基尔霍夫定律）在电路分析中的具体运用，让学生了解电路分析中的许多方法都是在这两类约束具体应用的基础上演变而来的，让学生知道各种分析方法的来龙去脉，做到不但知其然，而且知其所以然，以加深对各种分析方法的理解。这样的教学内容安排，内容更加简洁，条理更加清晰，结构更加合理，便于学生对知识的掌握。
二、改进教学方法，提高教学效果
在电路分析基础课程教学改革过程中，由于课时数减少，如何在较短的时间内使学生掌握知识，提高授课效果，是值得思考的问题。在授课过程中除采用传统的启发式、研讨式等传统教学方法外，还尝试采用工程案例式、比照推演式等教学方法，着力培养学生的工程实践能力和敛散思维。
1.工程案例式教学培养学生工程实践能力。工程案例式教学是在教师的指导下，根据教学目的的要求，组织学生通过对案例的阅读、思考、分析、讨论和交流等活动，引导学生把案例与理论相结合，运用所学知识对案例进行分析和探讨，从中得出经验和教训，从而使学生更深切地理解理论的真谛，训练学生分析问题和解决问题的实际能力，从而加深他们对基本原理和概念理解[2]。例如在讲授最大功率传输定理时，可以以晶体管收音机为例进行讲解。首先简单给学生介绍一下收音机电路的组成和工作原理，然后提出“如何才能使得扬声器发出的声音最大？”这一问题，引导学生思考、讨论、相互交流，经过充分思考、讨论之后，将收音机电路中原有的扬声器去掉，换接几个不同阻值的扬声器进行实验，发现扬声器的阻值不同，其发出的最大声音也不一样。接下来继续探讨问题的成因，将除扬声器以外的电路看成一个含源二端网络，将含源二端网络运用刚刚讲过的戴维南定理进行等效，通过极值定理的条件，可以得出只有当扬声器的阻值与戴维南定理的等效电阻相等时，扬声器上得到的功率最大，声音也就最响，从而使学生了解最大功率传输定理的内容和本质。
2.比照推演式教学方法培养学生敛散思维。比照推演式教学方法就是通过与学生已熟悉知识的对比，引出新的教学内容，从而使得学生听得懂、学得明白[3]。在“电路分析基础”课程中，很多知识点（如电路与磁路、直流电路与交流电路、正弦周期电路和非正弦周期电路等）都可以采用比照推演式教学方法来讲授，使学生将不同知识点比照学习，在已知知识的基础上通过进一步探讨，就可以获得新知识，达到事半功倍的效果。例如，在直流电阻电路中，欧姆定律和基尔霍夫定律是分析电路的基础，通过这两个定律可以引出支路电流法、节点电压法、网孔电流法等分析方法，因为这些方法就是这两个定律的具体应用，只不过是针对于不同的电路拓扑而推导出的相对简单的解题方法而已。如果将直流电阻电路中的电源变成正弦交流电，将电阻元件（R元件）变为阻抗元件（Z元件），将各物理量变为相量，则正弦交流电路的分析方法与直流电阻电路的分析方法相类似，只不过是将欧姆定律、基尔霍夫定律转化为了相量形式，而支路电流法、节点电压法、网孔电流法等分析方法仍然适用。这样，在学生具有直流电阻电路相关知识的基础上，只需把正弦交流电的特性、阻抗元件的变换、物理量的相量表示讲清楚，正弦交流电路的求解也就迎刃而解。
三、完善教学手段，培养创新能力
电路分析基础课程内容理论性和实践性都很强，如果只靠课堂讲授的办法很难激发学生的学习兴趣，因此需要采用多种教学手段，来激发学生学习兴趣，培养学生的创新能力和探索精神。
1.现代化教学激发学生兴趣。在课堂教学中，传统的教学方法主要以教师讲授基本理论和方法为重点，尤其对于一些理论性强、与现实生活联系不紧密的内容，单纯采用讲授的方法效果往往不佳。而对于多媒体技术，可以借助动画、短视频、微课等多种表现形式辅助讲解，从而使学生的注意力、观察力、想象力等智力因素积极参与，提高学习的成效。针对课程内容理论性强的特点，引入MATLAB、EWB等计算机辅助分析与仿真手段[4]，使电路理论分析计算与计算机仿真技术有机结合起来，为学生呈现一种更为直观的电路工作状态和结果，将看不见摸不着的理论分析转化为实际电路，对学生更有说服力，可极大激发学生的学习兴趣，有效提高学习效果。
2.实验教学培养学生动手能力。针对课程实践性强的特点，充分利用线上和线下的资源提高学生的动手能力。线上资源主要依托校园网的网络教学平台网上实验室来进行，线下资源主要依托电工电子实验中心的开放性基础教学实验室来完成。在设计实验时，根据实验的类型和特点，分为验证性实验、综合性实验和设计性实验[5]。验证性实验的主要目的是使学生加深对理论知识的理解和掌握，强化基础实验技能；综合性实验的主要目的是使学生综合运用所学知识来解决实际问题，利用新技术、新方法拓宽学生思维，提高综合应用知识的能力；设计性实验的主要目的是使学生自行设计内容并完成相关实验，锻炼学生独立思考的能力和创新能力。通过实验分级可以使学生完成知识消化、知识拓展和知识创新的过程。
3.开辟第二课堂培养探索精神。高校第二课堂作为培养学生创新能力和提升综合素质的重要载体，能有效激发学生的学习兴趣[6]，提高学生独立研究问题与解决问题的能力，培养学生的探索精神。因此，依托电工电子实验中心的创新实验室和相关专业实验室，每年组织学生积极参加学院组织的“创新杯”科技制作竞赛活动，在此基础上选择优秀项目参加全国大学生电子设计竞赛，一方面可以充分展示学生的想象力和创造力，开拓学生的视野，培养学生探索精神，另一方面在增强学生的自学能力、独立思考能力、团队合作能力等方面也具有显著的促进作用。
