電路基礎教學全文(5篇)

摘要：針對傳統(tǒng)教學中存在內(nèi)容抽象、理論無法聯(lián)系實踐、復雜難學等諸多問題，提出以Proteus仿真技術(shù)為基礎，從理論教學、實驗教學、實踐教學三個方面進行了改革實踐，經(jīng)過幾年的實踐表明，提高了學生對本專業(yè)的學習熱情、工程實踐能力和創(chuàng)新能力，教學質(zhì)量得到很大改善。

關(guān)鍵詞：數(shù)字電子技術(shù)基礎；Proteus仿真；教學改革

1PROTEUS軟件介紹

PROTEUS軟件是英國LabcenterElectronics公司開發(fā)的電路分析與實物仿制及印制電路板設計軟件，是一個電子設計的教學平臺、實驗平臺和創(chuàng)新平臺，覆蓋了電工電子實驗室、電子技術(shù)實驗室，單片機應用實驗室等全部功能。它可以對模擬電路、數(shù)字電路、單片機及其外圍電路組成的系統(tǒng)仿真，并進行功能驗證，通過動態(tài)器件如電機、LED，LCD開關(guān)等，配合系統(tǒng)配置的虛擬儀器，實時觀看運行后的輸入輸出的效果。

2理論教學改革

根據(jù)我校地處偏遠且為農(nóng)林院校的特殊情況和實際工程需要，教學內(nèi)容上舍去復雜的理論分析，注重理論分析結(jié)果的應用，減少有關(guān)器件內(nèi)部結(jié)構(gòu)的分析過程，著重介紹器件（或集成元器件）的作用、主要參數(shù)、使用方法。全系教師根據(jù)各路反饋信息，確定數(shù)字電路基礎、組合邏輯電路、時序邏輯電路、脈沖波形產(chǎn)生于整形，AD/DA和DA/AD轉(zhuǎn)換電路五大教學項目，每個大項目又分為幾個小的教學模塊，同時弱化或忽略掉其它相關(guān)內(nèi)容?！稊?shù)字電子技術(shù)基礎》是學生第一次接觸與以往截然不同的邏輯電路，其中涉及到很多電路的原理和繁瑣抽象名詞術(shù)語，這些無論板書或者多媒體課件，都會使學生覺得枯燥無味，喪失學習激情。如果教學時根據(jù)教學內(nèi)容，在理論教學過程中利用多媒體講解原理、用法，再穿插Proteus仿真,可使理論知識直觀、形象、生動，促進學生對知識的理解和記憶。例如，剛接觸常用組合邏輯電路8線-3線優(yōu)先編碼器74HC148時，學生對什么是編碼器，選通輸入端、低電平有效等名詞一頭霧水，更難以想象對輸入的編碼其輸出是怎樣的，如果有幾路信號同時輸入，究竟對哪一路優(yōu)先編碼輸出，怎樣實現(xiàn)利用功能端實現(xiàn)擴展編碼？單靠多媒體講解，這些問題在學生腦海里像一盤漿糊，一片茫然，無疑加大了學生的理解難度。這時，教師可以在Proteus界面上形象地演示編碼器74HC148的邏輯功能，如圖1所示，改變各個輸入端和控制端的輸入，即可用發(fā)光二極管形象的表現(xiàn)出74HC148輸出端的狀態(tài)，結(jié)合仿真現(xiàn)象形象講解，使得原來難以理解的芯片功能表也變得容易，會起到事半功倍之效，為后面的學習打下夯實的基礎。實踐表明，通過在課堂上現(xiàn)場穿插PROTEUS仿真教學，學生很輕松學習地譯碼器、數(shù)據(jù)選擇器、數(shù)據(jù)比較器等常用組合邏輯電路，各種觸發(fā)器、常用時序邏輯電路和555定時器的運用，以及AD,DA轉(zhuǎn)換器，對《數(shù)字電路基礎》的畏難情緒一掃而光。

3實驗教學改革

一、電工技術(shù)課程體系的構(gòu)建

電工技術(shù)課程體系由基礎知識、應用技能、綜合測試和課程評價四個模塊組成。其中，基礎知識模塊包括電工技術(shù)的最基本內(nèi)容，其主要功能是培養(yǎng)學生掌握基本理論知識；應用技能模塊包括實驗、基本技能實訓和電路仿真等與電工技術(shù)理論內(nèi)容相配套的重要實踐環(huán)節(jié)，其主要功能是培養(yǎng)學生扎實的基本技能與應用能力；綜合測試模塊包括過程考核和結(jié)果考核，結(jié)合《國家職業(yè)標準——維修電工》的要求，注重考核學生掌握基礎理論與基本技能的能力；課程評價模塊包括學生、任課教師、專業(yè)教研室等對本課程的意見和建議。

二、重組理論內(nèi)容，夯實理論基礎

電工技術(shù)課程所包涵的內(nèi)容較多，各專業(yè)對本課程的要求也存在差異，給課程的教學帶來了較大的困難。通過與相關(guān)專業(yè)溝通、研究專業(yè)培養(yǎng)目標對本課程的需求，結(jié)合維修電工考試對基礎知識的要求，電工技術(shù)基礎知識模塊按內(nèi)容屬性分為直流電路、交流電路、磁路和變壓器及電機電器四個教學單元，每個教學單元下設若干個基本課題。各專業(yè)可結(jié)合專業(yè)培養(yǎng)目標的需求組合出適合本專業(yè)的電工技術(shù)教學大綱和教學計劃。各基本課題的內(nèi)容要簡練、實用，避免過多的理論推導。同時要貼緊實驗和基本技能實訓內(nèi)容；貼緊維修電工考證的內(nèi)容，力求達到基礎知識、應用技能、電工考證的高度統(tǒng)一。

三、整合實踐內(nèi)涵，提升應用能力

1.實驗教學，以儀表使用為主。電工技術(shù)是一門實踐性強的學科，許多知識必須通過實驗手段才能正確建立，實驗教學環(huán)節(jié)在電工技術(shù)教學中至關(guān)重要。實驗內(nèi)容安排上力求做到以電路基本元件、基本電路及儀器儀表使用為主線合理安排，弱化理論驗證性實驗，強化應用性實驗。通過實驗鞏固電的基礎知識，熟練掌握儀器儀表的使用方法，培養(yǎng)分析問題解決問題的能力及嚴謹?shù)目茖W態(tài)度。其內(nèi)容包括電位、電壓測量及基爾霍夫定律驗證、常用阻容元件識別與測試、日光燈電路及功率因數(shù)的提高、三相電路負載、單相變壓器特性的測試和三相異步電動機測試與使用。

2.基本技能實訓，注重打好基本功。電工技術(shù)應用能力的落腳點就是崗位的工作能力，基本技能實訓是其中最重要的一個環(huán)節(jié)。其內(nèi)容包括安全用電和基本操作技能訓練；電工儀表的使用；照明系統(tǒng)圖和平面圖的識讀及照明電路的安裝；低壓控制電器的拆裝；電動機的拆裝；電氣控制圖的識讀及電動機正反轉(zhuǎn)控制電路。通過基本技能實訓使學生逐步積累電工基本知識和實用技能，不斷提高實際操作能力，為走上工作崗位打下良好的基礎。

摘要：傳統(tǒng)的電子技術(shù)類實訓課程以學科知識體系組織教學，學生難以把這些相互關(guān)聯(lián)的知識點融會貫通，而且實驗又以驗證性實驗為主，這樣的做法不利于培養(yǎng)學生的工程素質(zhì)和能力。文章針對電子信息類專業(yè)電子技術(shù)類實訓課程教學中存在的問題，從CDIO教學理念出發(fā)，引入大學生電子設計競賽內(nèi)容進行實訓，打破以班級、年級為授課單位的慣例，提出了不同年級聯(lián)合實訓，建立子項目組共同完成綜合項目的合作實訓模式。

關(guān)鍵詞：CDIO；電子技術(shù)類課程；聯(lián)合實訓

CDIO工程教育模式是根據(jù)項目研發(fā)過程的四個階段來組織教學的一種教學模式。該教學模式2005年引入汕頭大學，符合當時我國工程教育改革的需要，得到教育部高教司理工處的大力支持。2008年4月，教育部發(fā)文成立“CDIO工程教育研究與實踐課題組”，之后于當年12月由教育部理工處倡議組建了CDIO工程教育試點工作組，參加的高校有18所[1]。CDIO教學理念以培養(yǎng)學生的能力為主線組織教學，打破了以往以學科知識體系組織教學的常態(tài)。胡占軍等人研究之后認為CDIO教學模式本質(zhì)上與“做中學”和“基于項目的學習”相同[2]。CDIO教學模式在中國快速發(fā)展，本科院校的工程教育專業(yè)和非工程教育專業(yè)的教師以及高職高專類院校的教師都積極把它用于專業(yè)教學改革實踐，且取得了一系列的研究成果[3]。本文從CDIO教學理念出發(fā)，把CDIO教學模式應用于高職電子信息類專業(yè)電子技術(shù)類課程的實訓教學改革，引入歷年大學生電子設計競賽的題目作為實訓內(nèi)容。除了按照CDIO的四個步驟進行教學外，還打破了以班級為單位進行教學的模式，提出不同年級的學生組隊共同完成綜合性的實訓項目的新實訓模式。

一、CDIO工程教育

CDIO是Conceive（構(gòu)思）、Design（設計）、Imple－ment（實現(xiàn)）和Operate（運行）四個英文單詞的首寫字母，代表產(chǎn)品研發(fā)、運行直至廢棄的全過程。CDIO教育理念是以產(chǎn)品生命周期為載體，建立一體化的相互支撐的聯(lián)系的課程體系，使學生能夠主動在基于項目的實踐中學習工程技術(shù)[4]。CDIO教育模式作為工程教育領(lǐng)域的一項重要改革，其目的是解決工程教育的兩個根本問題，即：培養(yǎng)什么樣的人？如何培養(yǎng)？對于第一個問題它用CDIO教學大綱給出了工程師應掌握的知識，應具備的能力和素質(zhì)。對于第二個問題則給出了CDIO的12條標準指導工程教育改革的實施方法。依據(jù)CDIO教學大綱和12條標準，教師可以建立一體化的相互聯(lián)系的課程體系。通過設計基于課程群的綜合性項目，教師可以把基礎知識學習和綜合能力訓練、課程學習和探究興趣、知識學習和能力培養(yǎng)有機地結(jié)合起來。由于每個項目都是基于課程群的綜合性項目，學生可以有效地把相互關(guān)聯(lián)的課程知識點有機地結(jié)合起來，形成能力。因此，CDIO教學模式為培養(yǎng)高素質(zhì)的復合型工程技術(shù)人才提供了一種可執(zhí)行的模式。

二、大學生電子設計競賽與學生能力的培養(yǎng)

全國大學生電子設計競賽始于1994年，競賽的內(nèi)容大致可以分為四類：電源及信號源、數(shù)據(jù)采集與控制、儀器儀表、無線電及放大器。競賽涉及多個學科的內(nèi)容，包括電工電子技術(shù)、單片機及接口技術(shù)、自動控制、傳感器、通信技術(shù)、計算機技術(shù)等。競賽作品的完成要求學生具備多項專業(yè)技能：電子元器件的應用，電氣參數(shù)的實現(xiàn)，電路的設計、論證、調(diào)試、測試等。此外，學生還必須有較強的寫作能力以及交流合作能力。舉辦電子設計競賽的目的是推動高等院校電子信息類專業(yè)的課程體系和教學模式的改革，使高校注重培養(yǎng)大學生的工程實踐能力。通過備賽，教師引導學生把主要精力放到學習和能力提升方面，促進高校形成優(yōu)良的學風，為選拔優(yōu)秀人才創(chuàng)造條件[5]?？梢?，舉辦大學生電子設計競賽目的與CDIO工程教育改革的目標相一致。

一、構(gòu)建科學的課程內(nèi)容體系，主動適應信息時代的教改需求

針對電工課學時減少、內(nèi)容膨脹、更新快的特點，沿著“掌握基本知識，教會學習方法，啟迪創(chuàng)新思維”的思路，借鑒國外和地方有關(guān)教育及科技發(fā)展的研究成果，筆者對課程內(nèi)容體系進行了重新的調(diào)整設計。參考國內(nèi)外同類或相關(guān)的教材和著作，對經(jīng)典內(nèi)容進行了調(diào)整優(yōu)化，刪減了陳舊繁雜的內(nèi)容，補充了現(xiàn)代電子設計思想和電工常用電路應用實例。結(jié)合生產(chǎn)實踐的需要，在加強應用的基礎上，考慮到深入淺出、循序漸進的認識規(guī)律，優(yōu)化組合課程內(nèi)容。分四個層次設置電工課程。

第一層次，電路的認識。介紹電路和基本電路元件，如電阻、電容、電感等及各電路元件的約束關(guān)系、基本物理量等。

第二層次，電路分析基礎。包括電路的基本定律、基本電路分析方法、電路的暫態(tài)分析和正弦交流電路分析。電路分析基礎多見于后續(xù)課程的電路等效分析，影響到電路基本分析判斷與實際電路圖的快速識別。其中直流電路是交流電路、電子電路的基礎。直流電路分析方法，如基爾霍夫定律、等效概念、戴維南定理等，不僅適用于直流電路的分析計算，一般也適用于其他電路的分析計算。這些內(nèi)容貫穿于整個課程中，起著承上啟下或牽動全局的作用。

第三層次，電工器件。磁路部分重點介紹交流鐵心線圈電路，為學習變壓器與異步電動機打基礎。電動機重點介紹電動機的控制與調(diào)速。因為電動機的控制技術(shù)仍然是各種控制理論和實踐中應用最多的技術(shù)。

第四層次，電工常用電路應用及電路設計方法。介紹電工日常工作中經(jīng)常接觸到的典型電路，使學員意識到所學的電工知識絕不是空洞的理論。通過具體的電路分析介紹電路設計的基本程序和步驟，初步確立電路設計思想，培養(yǎng)學員的電路設計習慣。

這四個層次之中又可以按內(nèi)容難度等級劃分為重點講授內(nèi)容、一般講授內(nèi)容和自學內(nèi)容。如對戴維南定理重點講解，而對支路電流法，只要講解列方程的原則和方法即可，學員可以自己總結(jié)出結(jié)論，達到解決問題的目的。交流電路研究的理論依據(jù)依然是歐姆定律、基爾霍夫定律以及基本電路分析方法，只不過分析的對象不是直流而是相量，只要了解了復數(shù)運算規(guī)律，就能利用前后關(guān)聯(lián)的知識獨立求解，教學中應該把學習的主動權(quán)交給學員。這樣設置教學內(nèi)容體系后，能做到繁簡得當、重點突出，既不損害其內(nèi)容的完整性、系統(tǒng)性，又解決了課時減少的矛盾。

一、電工技術(shù)課程體系的構(gòu)建

電工技術(shù)課程體系由基礎知識、應用技能、綜合測試和課程評價四個模塊組成。其中，基礎知識模塊包括電工技術(shù)的最基本內(nèi)容，其主要功能是培養(yǎng)學生掌握基本理論知識；應用技能模塊包括實驗、基本技能實訓和電路仿真等與電工技術(shù)理論內(nèi)容相配套的重要實踐環(huán)節(jié)，其主要功能是培養(yǎng)學生扎實的基本技能與應用能力；綜合測試模塊包括過程考核和結(jié)果考核，結(jié)合《國家職業(yè)標準——維修電工》的要求，注重考核學生掌握基礎理論與基本技能的能力；課程評價模塊包括學生、任課教師、專業(yè)教研室等對本課程的意見和建議。

二、重組理論內(nèi)容，夯實理論基礎

電工技術(shù)課程所包涵的內(nèi)容較多，各專業(yè)對本課程的要求也存在差異，給課程的教學帶來了較大的困難。通過與相關(guān)專業(yè)溝通、研究專業(yè)培養(yǎng)目標對本課程的需求，結(jié)合維修電工考試對基礎知識的要求，電工技術(shù)基礎知識模塊按內(nèi)容屬性分為直流電路、交流電路、磁路和變壓器及電機電器四個教學單元，每個教學單元下設若干個基本課題。各專業(yè)可結(jié)合專業(yè)培養(yǎng)目標的需求組合出適合本專業(yè)的電工技術(shù)教學大綱和教學計劃。各基本課題的內(nèi)容要簡練、實用，避免過多的理論推導。同時要貼緊實驗和基本技能實訓內(nèi)容；貼緊維修電工考證的內(nèi)容，力求達到基礎知識、應用技能、電工考證的高度統(tǒng)一。

三、整合實踐內(nèi)涵，提升應用能力

1.實驗教學，以儀表使用為主。電工技術(shù)是一門實踐性強的學科，許多知識必須通過實驗手段才能正確建立，實驗教學環(huán)節(jié)在電工技術(shù)教學中至關(guān)重要。實驗內(nèi)容安排上力求做到以電路基本元件、基本電路及儀器儀表使用為主線合理安排，弱化理論驗證性實驗，強化應用性實驗。通過實驗鞏固電的基礎知識，熟練掌握儀器儀表的使用方法，培養(yǎng)分析問題解決問題的能力及嚴謹?shù)目茖W態(tài)度。其內(nèi)容包括電位、電壓測量及基爾霍夫定律驗證、常用阻容元件識別與測試、日光燈電路及功率因數(shù)的提高、三相電路負載、單相變壓器特性的測試和三相異步電動機測試與使用。

2.基本技能實訓，注重打好基本功。電工技術(shù)應用能力的落腳點就是崗位的工作能力，基本技能實訓是其中最重要的一個環(huán)節(jié)。其內(nèi)容包括安全用電和基本操作技能訓練；電工儀表的使用；照明系統(tǒng)圖和平面圖的識讀及照明電路的安裝；低壓控制電器的拆裝；電動機的拆裝；電氣控制圖的識讀及電動機正反轉(zhuǎn)控制電路。通過基本技能實訓使學生逐步積累電工基本知識和實用技能，不斷提高實際操作能力，為走上工作崗位打下良好的基礎。