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摘 要：针对电路分析课程教学改革的现状，阐明了课堂教学加入演示的必要性，并对演示内容和演示软件进行了详细地分析，最后通过举例说明课堂演示的具体实现过程。实践表明：演示环节的加入能够极大提高学生的兴趣，大大提高了课堂授课效果。
关键词：电路分析；教学改革；教学演示；LabVIEW
The teaching-reform implementation of circuit analysis course:introduction of teaching demonstration in classroom
Wang Wenting, Wang Yong, Liu Jinning
Ordnance engineering college, Shijiazhuang, 050003, China
Abstract: Contrary to the teaching reform status of circuit analysis course, this article illustrated the necessity of adding demonstration to the classroom teaching, analysis the demonstration content and software in detail. Finally, illustrated the concrete realization process of classroom demonstration through giving an example. It proved that adding demonstration links can greatly improve the students’ interest and greatly enhance the effectiveness of classroom teaching.
Key words: circuit analysis; teaching reform; teaching demonstration; LabVIEW
电路分析(简称电路)课程是军械工程学院电类相关专业的一门专业基础课，教学任务是引导学生掌握电路的基本概念、基本定理和基本分析方法，并为后续课程的学习提供必要的理论知识。课程主要分为直流电阻电路、动态电路、正弦稳态电路三大部分。由于课时短(70学时)，内容多，授课时间紧凑(一般集中在2个多月内讲授完)，学生普遍感到信息量大而没有足够时间消化吸收，结果导致部分学生在后面章节的学习时，知识点衔接不上，影响了课堂听课效果。
如何在较短的时间内提高授课质量和效率，使学生理解透彻且印象深刻呢？结合目前教学改革的现状，提出了一种“多媒体+板书+演示”的授课模式，并将其应用于教学实践，取得了不错的效果。
1 电路课程教学改革的现状
为了适应新时代对人才的培养需求，素质教育和创新教育成了教育工作的首要任务。传统的以教师为主体的“填鸭式”教学模式已经远远不能满足要求，许多高校和教师都在探寻教学改革的路子。目前，电路课程教学改革主要从以下几方面进行[1-5]。
(1)教学内容的改革。主要改革内容有：按照学生的专业情况和思维方式对教学内容进行重组和优化；加强课程联系，为后续课程做好铺垫；引入科技前沿知识或工程实例，拓展学生知识面，培养学生的工程意识；介绍相关历史背景，营造轻松的学习气氛，激发学生学习兴趣。
(2)教学方法的改革。主要是为了调动学生学习的主动性和创造性，采用引导式、启发式、讨论式、互动式等教学方法。
(3)教学手段的改革。主要有：引入多媒体教学辅助传统板书教学模式，增大课堂信息量；建设课程网站，扩大学习时空；采用Flash动画将抽象的概念表现出来，学生理解起来更容易。
(4)增加实验课程。主要是通过EWB和Multisim等软件，开展仿真实验课程，激发学生的学习热情，并且加大设计性实验的比例，培养学生的实践能力和创新能力。
除此之外，还有考核制度、师资队伍等方面的改革。这些改革措施对提高学生的综合素质和创新能力很有帮助，而素质和能力的培养更离不开对基本理论的掌握。在没有基本理论储备或储备不足的情况下，谈素质和创新教育就成为一句空话。
2 课堂教学演示的必要性
兴趣是最好的老师。如果学生热情高涨，课堂气氛活跃，就能充分调动学习的主动性和能动性，授课就会达到事半功倍的效果；相反，如果学生没有兴趣，尽管教师改革教学内容和方法，一些重要信息还是会被学生“屏蔽掉”。
经过教学改革，目前电路课程多采用“多媒体+板书”的教学模式。由于电路课程具有概念多、公式多、部分理论较抽象、难理解的特点，这种纯理论、大信息量的教学方式很容易使学生出现打瞌睡、走神现象。如何增强电路课程的趣味性，调动学生学习积极性，这是大家一直在考虑的问题。而课堂演示能够很好地解决上述问题。在课堂讲授过程中，结合讲授内容实时进行仿真演示，不但能够提高学生的听课热情，还可将抽象、难懂的教学内容具体化、直观化、形象化，使学生更容易理解，印象深刻。
3 演示内容分析
课堂演示本着帮助理解难点内容、拓展知识面、增强趣味性的原则，旨在培养学生的实验、实践能力，树立科学的思维意识和创新意识。经过梳理，认为以下内容可供课堂演示。
(1)可以演示基本分析方法(网孔法、结点法)和验证重要定理(叠加定理、替代定理、戴维宁定理等)。
(2)可以演示一阶、二阶动态电路的零输入、零状态和全响应，绘出响应曲线，并动态观察曲线形状随参数的变化情况。
(3)讲授完直流激励的动态电路后，作为知识点的延伸，可以演示正弦激励的动态电路，并从中引出正弦稳态电路。
(4)在讲授正弦稳态电路频率响应时，可以演示谐振现象，观察电路的响应随频率变化情况；也可演示滤波器原理，观察低通、高通、带通、带阻滤波器的截止频率和通频带，观察不同频率的激励通过滤波器后的响应情况。
(5)在讲授非正弦周期信号时，可以演示该信号的波形和其包含的频率成分。
(6)在讲授负载功率因数提高问题时，可演示提高功率因数的办法并绘出相量图。
(7)在讲授非线性电路时，可以演示非线性元件的伏安关系和非线性电路求解问题。
(8)可以演示三相电路及处于不平衡状态时电路的工作情况，并观察中性点的位移。
(9)演示由运算放大器构成的积分、微分电路等作为知识面的拓展。
4 演示软件的选择
目前，可进行电路仿真的软件很多，一般分为两大类[6]：一类是专用类仿真软件，比如Pspice，EWB，Multisim，Protel，OrCAD等；另一类是通用软件，比如System View，LabVIEW，Matlab，Mathematic等。
专业类仿真软件具有搭建电路灵活、实现方便的优点，但也有诸如电路元件符号与课本不太相符、界面不够形象直观等缺点。
通用软件没有现成的元件库，只能通过编程实现电路的仿真和演示，实现起来比较麻烦，但可以根据需要，将课堂演示内容设计得更灵活，更能突出重点，并且界面更直观、形象，更容易被学生接受。因此，笔者认为作为课堂教学演示，还是选择通用仿真软件更好些。
5 举例
讲解二阶动态电路时，传统的教学方式是先给电路建立微分方程，然后根据数学求解微分方程的方法得到电路的响应。由于电路参数选择的不同，电路的响应形式也不一样，共分为过阻尼、欠阻尼和临界阻尼三种情况。以往都是把这三种情况各求解一次微分方程，这样既浪费时间，又偏离教学重点，学生听起来还会感到枯燥无味，甚至对响应曲线的绘制产生疑问。
如果加上课堂演示环节，我们可以比较详细地讲授第一种情况，其余两种情况采用演示的形式。并利用演示波形图解释电路的能量转换关系，而把电路的具体求解留作自学内容。这样既可以把握知识的整体脉络，又能培养学生的自学能力，调动他们的听课兴趣。
下面以RLC串联电路的零输入响应为例来说明演示过程(演示用LabVIEW软件实现)。
第一步：设置电容的初始电压uc(0+)=2V，iL(0+)=0A(默认)，调节R，L和C的值，使这3个参数满足：，此时为过阻尼放电过程(演示界面和波形如图1所示)。
图1 演示界面(过阻尼放电)
第二步：保持电容的初始电压不变，改变R，L和C的值，使其满足：R＜，此时电路为欠阻尼振荡放电过程(如图2所示)。
图2 欠阻尼振荡放电
第三步：保持电容的初始电压不变，继续改变R，L和C的值，使其满足：R=，此时电路为临界
非振荡放电过程(如图3所示)。
图3 临界非振荡放电
通过课堂演示，发现学生的积极性大大增强，还对电路的仿真产生了好奇，提高了课堂授课质量。
6 结束语
针对目前电路课程教学改革的现状，提出了课堂教学采用“多媒体+板书+演示”的形式。课堂授课加上演示环节，不但能够提高学生兴趣，还可将抽象、难懂的教学内容形象化，使学生更容易理解且印象深刻。这种教学模式适应时代需要，符合人才培养的要求，是电路课程未来教学模式的一个方向。
参考文献
[1] 杨保华,李淮江,宗桂林,等.电路分析课程教学改革的目标及实现[J].牡丹江师范学院学报,2010,2:72-73.
[2] 马文忠,胡慧慧,李新瑞.电路分析课程教学改革探讨[J].中国电力教育,2008,28:66-67.
[3] 李梅,任坤.电路分析基础课程建设的探索与实践[J].中国电力教育,2009,139:91-92.
[4] 饶蜀华,梁颖,邹涯梅,等.电路分析与应用课程教学改革的思路与实施[J].成都航空职业技术学院学报,2009,4:41-43.
[5] 张文婷,王紫婷.电路分析实验课程教学改革的研究与探索[J].实验室研究与探索,2010,29(5):146-148.
[6] 王群,耿云玲.电路教学常用的分析和仿真软件[J].高教论坛,2009,10:50-54.
关键词：电路分析；教学改革；教学演示；LabVIEW
The teaching-reform implementation of circuit analysis course:introduction of teaching demonstration in classroom
Wang Wenting, Wang Yong, Liu Jinning
Ordnance engineering college, Shijiazhuang, 050003, China
Abstract: Contrary to the teaching reform status of circuit analysis course, this article illustrated the necessity of adding demonstration to the classroom teaching, analysis the demonstration content and software in detail. Finally, illustrated the concrete realization process of classroom demonstration through giving an example. It proved that adding demonstration links can greatly improve the students’ interest and greatly enhance the effectiveness of classroom teaching.
Key words: circuit analysis; teaching reform; teaching demonstration; LabVIEW
电路分析(简称电路)课程是军械工程学院电类相关专业的一门专业基础课，教学任务是引导学生掌握电路的基本概念、基本定理和基本分析方法，并为后续课程的学习提供必要的理论知识。课程主要分为直流电阻电路、动态电路、正弦稳态电路三大部分。由于课时短(70学时)，内容多，授课时间紧凑(一般集中在2个多月内讲授完)，学生普遍感到信息量大而没有足够时间消化吸收，结果导致部分学生在后面章节的学习时，知识点衔接不上，影响了课堂听课效果。
如何在较短的时间内提高授课质量和效率，使学生理解透彻且印象深刻呢？结合目前教学改革的现状，提出了一种“多媒体+板书+演示”的授课模式，并将其应用于教学实践，取得了不错的效果。
1 电路课程教学改革的现状
为了适应新时代对人才的培养需求，素质教育和创新教育成了教育工作的首要任务。传统的以教师为主体的“填鸭式”教学模式已经远远不能满足要求，许多高校和教师都在探寻教学改革的路子。目前，电路课程教学改革主要从以下几方面进行[1-5]。
(1)教学内容的改革。主要改革内容有：按照学生的专业情况和思维方式对教学内容进行重组和优化；加强课程联系，为后续课程做好铺垫；引入科技前沿知识或工程实例，拓展学生知识面，培养学生的工程意识；介绍相关历史背景，营造轻松的学习气氛，激发学生学习兴趣。
(2)教学方法的改革。主要是为了调动学生学习的主动性和创造性，采用引导式、启发式、讨论式、互动式等教学方法。
(3)教学手段的改革。主要有：引入多媒体教学辅助传统板书教学模式，增大课堂信息量；建设课程网站，扩大学习时空；采用Flash动画将抽象的概念表现出来，学生理解起来更容易。
(4)增加实验课程。主要是通过EWB和Multisim等软件，开展仿真实验课程，激发学生的学习热情，并且加大设计性实验的比例，培养学生的实践能力和创新能力。
除此之外，还有考核制度、师资队伍等方面的改革。这些改革措施对提高学生的综合素质和创新能力很有帮助，而素质和能力的培养更离不开对基本理论的掌握。在没有基本理论储备或储备不足的情况下，谈素质和创新教育就成为一句空话。
2 课堂教学演示的必要性
兴趣是最好的老师。如果学生热情高涨，课堂气氛活跃，就能充分调动学习的主动性和能动性，授课就会达到事半功倍的效果；相反，如果学生没有兴趣，尽管教师改革教学内容和方法，一些重要信息还是会被学生“屏蔽掉”。
经过教学改革，目前电路课程多采用“多媒体+板书”的教学模式。由于电路课程具有概念多、公式多、部分理论较抽象、难理解的特点，这种纯理论、大信息量的教学方式很容易使学生出现打瞌睡、走神现象。如何增强电路课程的趣味性，调动学生学习积极性，这是大家一直在考虑的问题。而课堂演示能够很好地解决上述问题。在课堂讲授过程中，结合讲授内容实时进行仿真演示，不但能够提高学生的听课热情，还可将抽象、难懂的教学内容具体化、直观化、形象化，使学生更容易理解，印象深刻。
3 演示内容分析
课堂演示本着帮助理解难点内容、拓展知识面、增强趣味性的原则，旨在培养学生的实验、实践能力，树立科学的思维意识和创新意识。经过梳理，认为以下内容可供课堂演示。
(1)可以演示基本分析方法(网孔法、结点法)和验证重要定理(叠加定理、替代定理、戴维宁定理等)。
(2)可以演示一阶、二阶动态电路的零输入、零状态和全响应，绘出响应曲线，并动态观察曲线形状随参数的变化情况。
(3)讲授完直流激励的动态电路后，作为知识点的延伸，可以演示正弦激励的动态电路，并从中引出正弦稳态电路。
(4)在讲授正弦稳态电路频率响应时，可以演示谐振现象，观察电路的响应随频率变化情况；也可演示滤波器原理，观察低通、高通、带通、带阻滤波器的截止频率和通频带，观察不同频率的激励通过滤波器后的响应情况。
(5)在讲授非正弦周期信号时，可以演示该信号的波形和其包含的频率成分。
(6)在讲授负载功率因数提高问题时，可演示提高功率因数的办法并绘出相量图。
(7)在讲授非线性电路时，可以演示非线性元件的伏安关系和非线性电路求解问题。
(8)可以演示三相电路及处于不平衡状态时电路的工作情况，并观察中性点的位移。
(9)演示由运算放大器构成的积分、微分电路等作为知识面的拓展。
4 演示软件的选择
目前，可进行电路仿真的软件很多，一般分为两大类[6]：一类是专用类仿真软件，比如Pspice，EWB，Multisim，Protel，OrCAD等；另一类是通用软件，比如System View，LabVIEW，Matlab，Mathematic等。
专业类仿真软件具有搭建电路灵活、实现方便的优点，但也有诸如电路元件符号与课本不太相符、界面不够形象直观等缺点。
通用软件没有现成的元件库，只能通过编程实现电路的仿真和演示，实现起来比较麻烦，但可以根据需要，将课堂演示内容设计得更灵活，更能突出重点，并且界面更直观、形象，更容易被学生接受。因此，笔者认为作为课堂教学演示，还是选择通用仿真软件更好些。
5 举例
讲解二阶动态电路时，传统的教学方式是先给电路建立微分方程，然后根据数学求解微分方程的方法得到电路的响应。由于电路参数选择的不同，电路的响应形式也不一样，共分为过阻尼、欠阻尼和临界阻尼三种情况。以往都是把这三种情况各求解一次微分方程，这样既浪费时间，又偏离教学重点，学生听起来还会感到枯燥无味，甚至对响应曲线的绘制产生疑问。
如果加上课堂演示环节，我们可以比较详细地讲授第一种情况，其余两种情况采用演示的形式。并利用演示波形图解释电路的能量转换关系，而把电路的具体求解留作自学内容。这样既可以把握知识的整体脉络，又能培养学生的自学能力，调动他们的听课兴趣。
下面以RLC串联电路的零输入响应为例来说明演示过程(演示用LabVIEW软件实现)。
第一步：设置电容的初始电压uc(0+)=2V，iL(0+)=0A(默认)，调节R，L和C的值，使这3个参数满足：，此时为过阻尼放电过程(演示界面和波形如图1所示)。
图1 演示界面(过阻尼放电)
第二步：保持电容的初始电压不变，改变R，L和C的值，使其满足：R＜，此时电路为欠阻尼振荡放电过程(如图2所示)。
图2 欠阻尼振荡放电
第三步：保持电容的初始电压不变，继续改变R，L和C的值，使其满足：R=，此时电路为临界
非振荡放电过程(如图3所示)。
图3 临界非振荡放电
通过课堂演示，发现学生的积极性大大增强，还对电路的仿真产生了好奇，提高了课堂授课质量。
6 结束语
针对目前电路课程教学改革的现状，提出了课堂教学采用“多媒体+板书+演示”的形式。课堂授课加上演示环节，不但能够提高学生兴趣，还可将抽象、难懂的教学内容形象化，使学生更容易理解且印象深刻。这种教学模式适应时代需要，符合人才培养的要求，是电路课程未来教学模式的一个方向。
参考文献
[1] 杨保华,李淮江,宗桂林,等.电路分析课程教学改革的目标及实现[J].牡丹江师范学院学报,2010,2:72-73.
[2] 马文忠,胡慧慧,李新瑞.电路分析课程教学改革探讨[J].中国电力教育,2008,28:66-67.
[3] 李梅,任坤.电路分析基础课程建设的探索与实践[J].中国电力教育,2009,139:91-92.
[4] 饶蜀华,梁颖,邹涯梅,等.电路分析与应用课程教学改革的思路与实施[J].成都航空职业技术学院学报,2009,4:41-43.
[5] 张文婷,王紫婷.电路分析实验课程教学改革的研究与探索[J].实验室研究与探索,2010,29(5):146-148.
[6] 王群,耿云玲.电路教学常用的分析和仿真软件[J].高教论坛,2009,10:50-54.