電路基礎教學全文(5篇)

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

關鍵詞：數字電子技術基礎；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、實驗平臺和創新平臺，覆蓋了電工電子實驗室、電子技術實驗室，單片機應用實驗室等全部功能。它可以對模擬電路、數字電路、單片機及其外圍電路組成的系統仿真，并進行功能驗證，通過動態器件如電機、LED，LCD開關等，配合系統配置的虛擬儀器，實時觀看運行后的輸入輸出的效果。

2理論教學改革

根據我校地處偏遠且為農林院校的特殊情況和實際工程需要，教學內容上舍去復雜的理論分析，注重理論分析結果的應用，減少有關器件內部結構的分析過程，著重介紹器件（或集成元器件）的作用、主要參數、使用方法。全系教師根據各路反饋信息，確定數字電路基礎、組合邏輯電路、時序邏輯電路、脈沖波形產生于整形，AD/DA和DA/AD轉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內容。《數字電子技術基礎》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。如果教學時根據教學內容，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，究竟對哪一路優先編碼輸出，怎樣實現利用功能端實現擴展編碼？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，即可用發光二極管形象的表現出74HC148輸出端的狀態，結合仿真現象形象講解，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，通過在課堂上現場穿插PROTEUS仿真教學，學生很輕松學習地譯碼器、數據選擇器、數據比較器等常用組合邏輯電路，各種觸發器、常用時序邏輯電路和555定時器的運用，以及AD,DA轉換器，對《數字電路基礎》的畏難情緒一掃而光。

3實驗教學改革

一、電工技術課程體系的構建

電工技術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的最基本內容，其主要功能是培養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理論內容相配套的重要實踐環節，其主要功能是培養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果考核，結合《國家職業標準——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、專業教研室等對本課程的意見和建議。

二、重組理論內容，夯實理論基礎

電工技術課程所包涵的內容較多，各專業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。通過與相關專業溝通、研究專業培養目標對本課程的需求，結合維修電工考試對基礎知識的要求，電工技術基礎知識模塊按內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。各專業可結合專業培養目標的需求組合出適合本專業的電工技術教學大綱和教學計劃。各基本課題的內容要簡練、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容；貼緊維修電工考證的內容，力求達到基礎知識、應用技能、電工考證的高度統一。

三、整合實踐內涵，提升應用能力

1.實驗教學，以儀表使用為主。電工技術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，實驗教學環節在電工技術教學中至關重要。實驗內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，培養分析問題解決問題的能力及嚴謹的科學態度。其內容包括電位、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節。其內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：傳統的電子技術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聯的知識點融會貫通，而且實驗又以驗證性實驗為主，這樣的做法不利于培養學生的工程素質和能力。文章針對電子信息類專業電子技術類實訓課程教學中存在的問題，從CDIO教學理念出發，引入大學生電子設計競賽內容進行實訓，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。

關鍵詞：CDIO；電子技術類課程；聯合實訓

CDIO工程教育模式是根據項目研發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。胡占軍等人研究之后認為CDIO教學模式本質上與“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展，本科院校的工程教育專業和非工程教育專業的教師以及高職高專類院校的教師都積極把它用于專業教學改革實踐，且取得了一系列的研究成果[3]。本文從CDIO教學理念出發，把CDIO教學模式應用于高職電子信息類專業電子技術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（構思）、Design（設計）、Imple－ment（實現）和Operate（運行）四個英文單詞的首寫字母，代表產品研發、運行直至廢棄的全過程。CDIO教育理念是以產品生命周期為載體，建立一體化的相互支撐的聯系的課程體系，使學生能夠主動在基于項目的實踐中學習工程技術[4]。CDIO教育模式作為工程教育領域的一項重要改革，其目的是解決工程教育的兩個根本問題，即：培養什么樣的人？如何培養？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。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CDIO教學大綱和12條標準，教師可以建立一體化的相互聯系的課程體系。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有機地結合起來。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聯的課程知識點有機地結合起來，形成能力。因此，CDIO教學模式為培養高素質的復合型工程技術人才提供了一種可執行的模式。

二、大學生電子設計競賽與學生能力的培養

全國大學生電子設計競賽始于1994年，競賽的內容大致可以分為四類：電源及信號源、數據采集與控制、儀器儀表、無線電及放大器。競賽涉及多個學科的內容，包括電工電子技術、單片機及接口技術、自動控制、傳感器、通信技術、計算機技術等。競賽作品的完成要求學生具備多項專業技能：電子元器件的應用，電氣參數的實現，電路的設計、論證、調試、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的課程體系和教學模式的改革，使高校注重培養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，促進高校形成優良的學風，為選拔優秀人才創造條件[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、構建科學的課程內容體系，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，啟迪創新思維”的思路，借鑒國外和地方有關教育及科技發展的研究成果，筆者對課程內容體系進行了重新的調整設計。參考國內外同類或相關的教材和著作，對經典內容進行了調整優化，刪減了陳舊繁雜的內容，補充了現代電子設計思想和電工常用電路應用實例。結合生產實踐的需要，在加強應用的基礎上，考慮到深入淺出、循序漸進的認識規律，優化組合課程內容。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、電路的暫態分析和正弦交流電路分析。電路分析基礎多見于后續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速。因為電動機的控制技術仍然是各種控制理論和實踐中應用最多的技術。

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，培養學員的電路設計習慣。

這四個層次之中又可以按內容難度等級劃分為重點講授內容、一般講授內容和自學內容。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，學員可以自己總結出結論，達到解決問題的目的。交流電路研究的理論依據依然是歐姆定律、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，只要了解了復數運算規律，就能利用前后關聯的知識獨立求解，教學中應該把學習的主動權交給學員。這樣設置教學內容體系后，能做到繁簡得當、重點突出，既不損害其內容的完整性、系統性，又解決了課時減少的矛盾。

一、電工技術課程體系的構建

電工技術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的最基本內容，其主要功能是培養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理論內容相配套的重要實踐環節，其主要功能是培養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果考核，結合《國家職業標準——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、專業教研室等對本課程的意見和建議。

二、重組理論內容，夯實理論基礎

電工技術課程所包涵的內容較多，各專業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。通過與相關專業溝通、研究專業培養目標對本課程的需求，結合維修電工考試對基礎知識的要求，電工技術基礎知識模塊按內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。各專業可結合專業培養目標的需求組合出適合本專業的電工技術教學大綱和教學計劃。各基本課題的內容要簡練、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容；貼緊維修電工考證的內容，力求達到基礎知識、應用技能、電工考證的高度統一。

三、整合實踐內涵，提升應用能力

1.實驗教學，以儀表使用為主。電工技術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，實驗教學環節在電工技術教學中至關重要。實驗內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，培養分析問題解決問題的能力及嚴謹的科學態度。其內容包括電位、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節。其內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。