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电路分析基础

电路分析基础

电路分析基础范文第1篇

关键词:叠加原理;教学思路;EWB仿真

作者简介:赵冬梅(1987-),女,河北廊坊人,海军大连舰艇学院基础部,助教;周国军(1966-),男,辽宁铁岭人,海军大连舰艇学院基础部,副教授。(辽宁 大连 116018)

基金项目:本文系海军大连舰艇学院教育科研课题“构建电类课程一体化教学体系研究”的研究成果。

中图分类号:G642.0     文献标识码:A     文章编号:1007-0079(2014)14-0090-02

叠加原理是“电路分析基础”课程的重要内容之一,它是分析复杂线性电路中的电流或电压的一种重要方法,掌握了它有利于帮助学生简洁快速地求解出某一支路的电流或电压。它在电阻电路、动态电路和非正弦稳态电路中有着广泛的应用,是一条贯穿电路分析的重要线索。[1]从教材内容上看,对叠加原理的讲授,几乎都采用传统的讲法:给出原理――证明原理――应用原理。[2,3]这样的编排尽管条理清晰,但在教学过程中,把原理直接强加给学生,使其被动地接受教学内容,不易激发学习的积极性。针对叠加原理教学内容的特点,笔者提出一种新的教学思路,旨在以学生为主导,让学生主动发现叠加原理的规律,从而深刻地理解和应用叠加原理。

一、叠加原理的教学思路

叠加原理的内容属于原理性教学,目的是让学生认可、接受并且会用。笔者在教学中,首先以一个引例作为进入教学的切入点,先用已学方法分析电路,发现求解过程复杂,于是提出问题:如何简化电路的计算呢?接着分析问题,从求解的结果出发,引导、启发学生探求结果数据和电路之间的对应关系;然后用EWB仿真对其他两种不同电路进行分析,在分析的过程中,不断渗透分解和叠加的思想,在解决了问题的基础上,顺理成章地归纳出叠加原理的内容。之后结合具体电路由浅入深地对原理内容作进一步解析。教学思路如图1所示。教学过程以引导发现法和讲解法为主体方法,辅以练习法。既可以使学生掌握知识与技能,又能不断渗透叠加的思想。

二、温故知新,激发兴趣

叠加原理的传统教学思路会使学生学习起来感觉比较枯燥,笔者在教学中采取以下做法。

以一个引例作为进入教学的切入点,电路如图2所示,已知电压源US,电流源IS和四个电阻的阻值,求流过R4的电流I4。

先让学生用上节课学过的支路电流法分析,这个电路共有5条未知支路,所以需要设5个未知量,除了I4,设其他四条未知支路的电流分别为I,I1,I2和I3,列出方程并求解。

解得。

通过上述分析计算,学生发现用支路电流法求解这个电路需要先列多个方程,然后解方程组,这是一个五元一次线性方程组,求解过程很复杂,计算量大;而且对于较复杂的电路,方程数会随着支路数的增加而增加,更造成求解的困难。于是抛出问题:如何避免列写方程组而使求解过程简化呢?

三、分析问题,探求关系

接下来从结果出发,分析上述问题。对求解出来的I4进行整理,写成两项相加的形式,引导学生思考I4的每一项和电路结构的关系。

首先,第一项与IS无关,仅与US和电阻有关,于是可以看成令IS=0得到的结果,通过电路知识可知,IS=0也就是电流源不作用,即开路。将图2电路的电流源开路后的电路结构非常简单,就是电压源和电阻的简单串并联关系,可以直接用欧姆定律求解流过R4的电流。显然,此时流过R4的电流,恰好等于第一项。

再来看第二项,它与US无关,仅与IS和电阻有关,于是可以看成令US=0得到的结果,通过电路知识可知,US=0也就是电压源不作用,即短路。将图2电路的电压源短路后的电路也非常简单,根据分流公式,此时流过R4的电流,恰好等于第二项。

对于图2电路,含有两个独立源,并且独立源夹在各电阻之间,所以计算复杂,而将它分解成两个电路后,由于每个电路都只有一个独立源作用,电阻是简单的串并联关系,电路结构简单,电路分析自然简单,所以容易求出电流,最后将两个分电路的电流相加就得到两个独立源共同作用时的电流。在这个分析过程中,没有列方程组,电路分析也很简单,所以前面提出的问题也就迎刃而解了。

四、归纳总结,引出原理

将前面分析问题的思路归纳一下:图2电路由两个独立源US和IS共同作用,分析R4支路的电流I4。先利用分解的思想将电路分解成两个独立源分别单独作用,当电压源US单独作用时,流过R4支路的电流为;当电流源IS单独作用时,流过R4支路的电流为;然后利用叠加的思想将二者求和就得到共同作用时的电流I4,即。

图2是两个独立源作用的电路,在此对学生提出问题,引导学生思考如果是三个、四个甚至更多个独立源存在的电路,前面的结论还成立吗?接下来在图2电路R4支路上添加一个电压源构成一个三独立源作用的电路,用EWB仿真来分析此三独立源作用的电路,用电流表观测R4支路上的电流。

仿照前面的思路,分别测出三个独立源单独作用时各电路以及共同作用时电路中R4支路上的电流。通过仿真发现,三个独立源共同作用时的电流等于分别单独作用时的电流之和。所以三个独立源作用的电路也可以先分解再叠加求解。同时,引导学生观察每个独立源单独作用时的电路都很简单,利用分流或分压公式就可以很快地求出各个电流,所以这种方法确实能简化电路的计算。

讲到这里,学生发现前面的电路都能利用先分解后叠加的方法分析,于是提出问题:这种方法对所有电路都适用吗?

同样借助EWB,在刚才三个独立源作用的电路基础上将R4电阻换成一个二极管,观察此时三个独立源共同作用时R4支路上的电流与三个独立源分别单独作用时R4支路上电流的关系。

仿真结果显示,三个独立源各自作用时的电流之和不等于共同作用时的电流。此时引导学生探讨原因就在于电路新引入的元件―― 二极管,二极管和电阻最大的区别在于它的伏安特性是一条曲线,不满足线性关系,它是一种典型的非线性元件,而含有非线性元件的电路是非线性电路。所以通过这个仿真,学生可以总结出这种先分解再叠加的方法并不是对所有电路都适用的,它仅适用于线性电路。

至此,通过前面的引例和EWB仿真分析,学生可以顺理成章地归纳出叠加原理的内容:在线性电路中,当有两个或两个以上独立源作用时,任意支路的电流或电压,都是各个独立源单独作用而其他独立源不作用时,在该支路产生的各电流或电压分量的代数和。

五、深入发掘,解析原理

原理的内容简单明了,但在实际应用中还有一些注意事项,笔者通过提问题并结合例题让学生讨论的形式对原理内容做进一步剖析,加深学生对原理内容的理解。

第一,叠加原理可以求解任意支路的电流或电压,那么它对求解功率适用吗?第二,如果电路中存在较多个独立源,比如5个、10个该如何处理呢?第三,“代数和”是什么含义?第四,原理内容中强调独立源分别单独作用,然后叠加;而受控源也能单独作用吗?如果不能,对于含有受控源的电路该如何分析呢?第五,若独立源参数发生变化,对结果会产生什么影响呢?

以例题为依托,引导学生就上述五个问题对叠加原理的内容进行深入发掘。

第一,叠加原理应用的基础是线性特征,而功率与电压或电流的平方成比例,所以叠加原理只适用于求解电流或电压,不能求功率。

第二,叠加原理的思想是将多个独立源共同作用分解成每个独立源单独作用,然后再叠加。而当电路中独立源的数目较多时,逐个分析每个独立源单独作用不仅不会简化电路的计算,反而使分析变得更繁琐。对于这种情况,如果将这些独立源适当地进行分组,比如电压源为一组,电流源为一组,分别求解各组的电量再叠加可能会简化电路分析。于是学生得出结论:分析电路时,不要盲目地使用叠加原理,要结合电路的实际情况灵活应用。

第三,“代数和”强调的是电量的参考方向问题,分电路中电压或电流的参考方向可以取为与原电路中的相同。取代数和时,应注意各分量前的“+”、“-”号。

第四,对于含有受控源的电路,如果受控源单独作用只能求出与控制量有关的未知量,不能计算出具体值,具体值需要通过应用叠加原理才能计算出来,这是不符合叠加原理概念的,所以受控源在计算时不单独作用,应予以保留。但是受控源单独作用作为一种计算方法还是可以的。[4]

第五,若线性电路中所有独立源都同时增大或缩小K倍,那么电路中的电压或电流也将同时增大或缩小K倍,这不难从叠加原理推得。显然,当电路中只有一个独立源时,电路中的电压或电流必与该独立源成正比。这就是叠加原理的齐次性。

六、结语

笔者在叠加原理的教学中,引导学生分析并解决电路中遇到的问题,结合EWB仿真归纳出原理的内容,最后针对五个问题对内容进行深入探讨。实践证明,这种教学思路提高了学生学习的主动性,有助于提高教学效果。

参考文献:

[1]魏英,李春云.叠加定理在电路分析中的应用[J].科技创新导报,2009,(32):46-47.

[2]吴建华.电路原理[M].北京:机械工业出版社,2009.

电路分析基础范文第2篇

Abstract: The Basis of Circuit Analysis is a professionally basic course for students who major in the e-information science and technology, electrical engineering and automation, therefore it is essential to apply better teaching methods to help electronic majors learn the course well. Based on my own teaching experiences, this paper discusses the teaching methods of the course, the Basis of Circuit Analysis.

关键词: 电路分析基础;引导学生;教学方法

Key words: the basis of circuit analysis;guide the students;teaching methods

中图分类号:G642.3文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)16-0207-01

0引言

《电路分析基础》是电子信息科学与技术、电气工程及其自动化专业的专业基础课,对它掌握的好坏对后续教学起到很大的影响。此外这门课一般放在大一下学期开设,而此时学生对电路的了解还停留在高中阶段,并且专科生的基础稍差,所以要想使学生学好这门课,我们就要一方面以课本为依托,但是另一方面又不能拘泥于课本,应尽量把抽象的内容简单化,引导学生把所学知识串成知识链,让学生通过多练习来更好地掌握。下面我就结合自己的教学过程实践谈一点体会。

1在学习电路入门时,我们要引导学生注意大学的电路知识与高中内容的区别

虽然在《电路分析基础》中,我们接触到的三个基本变量仍是电流、电压、电功率,但此时的电流、电压已经涉及到了参考方向,也就是贯穿《电路分析基础》始终的“+”、“-”号问题,这是学生在接触这门课程时首先遇到的问题。同样,在求解电功率过程中,电压、电流的参考方向是否关联也成为学生的一个难点,此时我们就要对学生强化“+”、“-”号问题:引入参考方向,比对参考方向来确定“+”、“-”号。让学生头脑中开始紧绷这根弦,这样我们才能顺利地引入欧姆定律、基尔霍夫电流定律、基尔霍夫电压定律,而这三个定律是我们处理电路问题的三大法宝。

2我们要把电阻性电路的处理方法让学生牢牢掌握

对电阻性电路的处理,基本分析方法有三种:支路电流法、网孔分析法、节点电位法。其中以网孔分析法和节点电位法用的较多,每种方法我们都有固定的公式来处理。但是在用网孔分析法时,如果在巡行中遇到理想电流源(或受控电流源),它两端的电压应取多大呢?根据电流源的特性,它的端电压与外电路有关,而这在电路求解之前是不知道的,所以这时可先假设该电流源两端电压为,然后把当作理想电压源一样看待列写基本方程,引入这个未知量,最后我们再多列一个关联方程即可求解。而在用节点电位法时,如果我们遇到理想电压源,又该如何处理呢?此时,应对理想电压源支路设未知电流。只要我们时刻提醒自己注意以上两种特殊情况,那么任何电阻性电路的问题就基本上都可解决了。接下来,我们把常用的电路定理:叠加定理、齐次定理、戴维宁定理、诺顿定理和最大功率传输定理依次引入,以便更好地简化电路和更灵活地处理电阻性电路的任何问题。

3引导学生掌握电阻性电路的基础后,再加上动态电路元件及正弦激励条件下进行化繁为简,并利用前面已有知识处理电路问题

当我们引入动态电路元件――电容和电感后,由于它们的电压和电流之间是微分或积分关系,使得学生在列写动态电路方程时感到茫然,不知如何下手来列方程了。此时我们就要引导学生:列动态电路方程时,欧姆定律、基尔霍夫电流定律、基尔霍夫电压定律仍然是列写方程的依据,只要我们在遇到电容、电感时,写出它们之间的微分关系或积分关系即可。学会求解独立初始值和非独立初始值之后,我们就可用三要素法来处理激励为直流时一阶电路的零输入、零状态、全响应了。当动态元件引入电路后,我们再引入正弦激励,引入相量,给出电路基本元件的相量关系,基尔霍夫电流定律、基尔霍夫电压定律的相量形式,以及引入阻抗、导纳,那么我们仍然可以将网孔电流法、节点电位法用于正弦稳态电路进行电路分析了。

4在教学过程中,要引导学生有效地总结知识点,对相近知识点进行类比

《电路分析基础》中需要学生记住的定理、公式很多,如果单个记忆,学生很容易混淆,因此,在课堂中我们要引导学生对定理进行类比,搞清每个定理使用的条件及使用中需要注意的事项,对相近知识点要注意它们推导过程中的差异,牢记共性,区分不同,在认知结构上理解并记忆以上内容。这样每个定理、知识点我们就都能牢牢掌握了,最后再通过多加练习来辅助,从理论角度上学好这门课已经没有太大问题了。

5理论与实践并重,让学生多练习。处理好作业环节

《电路分析基础》是一门实践性很强的课程,仅仅掌握理论,只会眼高手低,无法扎实地打好基础。因此,我们一定要让学生多练习,对于老师认为不是难点的地方,学生可能会暴露很多问题,那些在作业中出现的问题就恰恰是给我们的最好的反馈,因此及时收缴、批改作业就显得非常重要。对于作业中出现的问题,如果老师仅仅是在作业中做些对或错的批改标记,是难以真正引起学生注意的,所以说在课堂中我们务必要及时予以纠正,并进行解释,从而让学生自己真正把错的地方弄明白。

6加强实验环节

理科与文科最大的差异就是,前者最终的目的是要将理论应用于实践。因此,首先,我们要求学生先做完所有的验证性试验,使他们从思想上真正地接受这些结论,然后,启发他们进行一些自己的改造,例如设计一些简单的电路,进行电路仿真试验,从而激发学生对这门课的兴趣,“兴趣是最好的老师”,这些小小的成就感也会促使学生去主动地学习这门课程。

总之,只要我们将电阻性电路及正弦稳态电路的分析方法牢牢掌握了,那么我们在电路中引入自感、互感之后,仍然可以灵活自如地来处理电路了。加上作业、试验环节,我们学好《电路分析基础》这门课程应该没什么难度了。

参考文献:

[1]张永瑞.电路分析基础[M].西安电子科技大学出版社,2009.

[2]杨蕊.提高《电路分析基础》课程教学质量的研究与实践[J].湖北经济学院学报,2008,(6).

电路分析基础范文第3篇

一、引言

实践教学环节是全国理工类专业教学的重要组成部分,教育部颁布的《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010—2020年)》中明确提出,要着力提高学生勇于探索的创新精神和善于解决问题的实践能力。培养具有实践创新能力的应用型、实用型人才是三亚学院“让学生更好地走向社会”办学理念的具体体现。笔者以国家教育发展纲要为指导,紧密结合三亚学院的实际情况和特点,在对“电路分析基础”实验教学进行分析的基础上,提出了改革与创新。

二、课程现状

“电路分析基础”课程系统讲授了电路理论中的基本概念、基本定理和基本分析方法。是电信、通信和测控等专业的第一门专业基础课程。三亚学院“电路分析基础”课程原有80学时,理论64学时,实验16学时。实验内容共分8个实验项目,其中基础性实验1项,验证性实验7项,缺少综合设计性实验项目;实验环节监控力度小,实验管理制度有待完善;实验考核方式随机性较大,不能非常公平、公正地反映学生的实际情况。

三、改革与创新

1.改革目标

围绕“应用型、实用型”人才培养目标,结合“3+3”实验教学模式,通过课程内容体系、监控体系和评价体系等方面的建设,将“电路分析基础实验”课程建设成为一门操作规范,内容完整,实用性较强,具有一定综合设计性实验项目的重点实验课程,为后续课程及电子竞赛奠定基础。

2.措施

(1)内容体系改革。在保证原有的实验项目不变的前提下,根据学生已有的基础知识设计2个符合学生实际的综合设计性实验项目——“多地开关控制电路分析”和“电流表和电压表的设计”——供学生选择。实验项目4学时,由学生独立完成。在综合设计性实验项目中,引入虚拟仪器技术,通过ELVIS教学平台将电路设计、电路实现及电路测试等一系列环节融为一体,为学生今后参加电子设计竞赛及更好地走上工作岗位奠定了良好的基础。

通过内容体系的改革,完善课程体系建设,培养学生动手能力、独立思考能力和创新能力。

(2)监控体系改革。根据多年教学实践的经验及实验设备的特点,将现有的管理制度体系进一步完善,修订相关制度和规定,使实验操作流程更加规范;进一步明确教师、实验管理员和学生的职责、权利及义务,将责任落实到位,为妥善保管和合理使用实验设备提供完善的管理制度。

根据实验的内容,加强课前预习检查、实验原理及实验注意事项讲解、实验过程监控及实验分析、总结和实验报告批改等教学过程的管理;制定“凡无故缺席实验的同学最终成绩为不及格”的规定,杜绝学生无故旷课;通过提问考查学生预习效果;通过实验过程的监督考查学生实验的掌握程度;通过实验报告的批改考查学生分析和总结实验的能力,从而提高教学效果。

通过监控体系的改革,加强教学过程的监控,培养学生科学、严谨的实验态度。

(3)评价体系改革。通过制定实验报告评价标准、实验操作评价标准、课程总体评价标准,对学生进行定质定量的考核,促使学生达到更高的标准。

课程期末成绩由每个实验的成绩按比例计算得出。实验性质不同,则实验成绩在期末成绩中的比例不同。基础性实验和验证性实验(共6个)每个实验10分,综合性实验和设计性实验(共2个)每个实验20分,期末成绩总分为100分。基础性实验和验证性实验中实验操作分占50%,实验报告分50%;综合性实验和设计性实验实验操作分占70%,实验报告分30%。

不同内容的实验,实验操作分和实验报告分的评分标准也不相同。例如,“多地开关控制电灯电路设计”实验项目的实验操作分的评分标准为:①预习实验(10分);②能独立设计要求的电路(30分);③能独立实现所设计的电路(30分);④独立完成实验报告,回答思考题(30分)。

设计性实验的实验报告分评分标准为:①实验目的明确,实验仪器的型号和规格正确(5分);②实验原理表述简洁、准确,主要电路原理图画法规范,主要公式准确,参数含义清楚(5分);③实验内容设计合理、安全,设计的电路原理图正确,电路参数准确,原始数据的测量合理、准确(30分);④实验数据处理过程规范、正确,实验误差的计算准确,实验结论图画法标准、正确,实验数据能得出所设计的结论(30分);⑤实验小结能正确总结所设计的方案,并能通过实验结果对所设计的方案提出较合理的改进,能正确回答实验思考题(30分)。

不同性质实验的实验报告评分标准不同,因此实验报告的模板也有所区别。四种性质实验的实验报告评分分配如下表所示。

评价体系中“实验报告评价”和“实验操作评价”包含了对所有监控体系中教学环节的评价标准。通过“内容体系”“监控体系”和“评价体系”三个体系相互联系,融合一体,形成一个完整的课程考核体系,如下图所示。

(4)其他改革。加强教师队伍建设,通过与本校及外校教学经验丰富的优秀教师讨论和学习,提高青年教师的业务水平和研究能力; 通过对现有实验项目的改进和综合设计实验项目的开发,加强实验教学研究能力;通过对现有实验设备的检查及损坏率的统计,对现有实验设备进行维修及完善补充; 并根据综合设计性实验项目的内容购买所需的电子元器件,构建电子元器件库;根据实验设备、实验内容的具体情况,编写符合本校学生使用的实验指导讲义。

四、结束语

电路分析基础范文第4篇

【关键词】送电线路;杆塔基础;施工技术

随着我国国民经济的高速发展,以及生产、生活用电量的持续增长,高压架空线路的截面也随之增大,对于送电线路杆塔基础的承载能力也提出了更高的技术标准和要求。据国内电力管理部门的不完全统计:在送电线路工程中,杆塔基础的施工工期约占总工期的50%以上,材料运输量约占工程的60%左右,造价费用约占总投资的20-40%,所以,在杆塔基础施工中,合理应用各种技术措施是十分重要的,而且保障施工作业顺利开展和进行的重要基础。

1、送电线路工程杆塔基础的分类

1.1岩石杆塔基础

岩石杆塔基础是指在岩石地基中直接钻挖所需要的基坑,并将钢筋骨架、砼直接浇注至基坑内,借助岩石自身的强度,以及水泥砂浆与岩石间、锚筋之间形成的粘结力,承担杆塔上部的外力,从而保证杆塔结构的稳定与牢固。

1.2灌注桩杆塔基础

灌注桩杆塔基础是指依靠桩周围与土层之间的摩擦力,以及桩端的承载力,承担杆塔基础的上拔力与下压力。灌注桩杆塔基础主要应用于地质构造较为复杂,且缺乏稳定性的塔位,例如:在耐张塔、直线塔中,通常使用注桩杆塔基础。

1.3掏挖式杆塔基础

掏挖式杆塔基础是指基坑施工中,在基坑可成型的状况下,尽量控制开挖的深度,避免大面积开挖后进行土层回填。采用掏挖式杆塔基础进行施工,可以有效利用项目所在地原状土的紧密性,减少开挖量,并保证基础的抗拔与抗倒塌能力。常见的掏挖式杆塔基础主要有:全掏挖式杆塔基础、半掏式杆塔基础、斜插式掏挖杆塔基础等,均在国内的送电线路工程中得到了广泛的应用。

1.4联合杆塔基础

联合杆塔基础是指将杆塔的四个基础墩使用一个底板进行连接,基础墩之间则使用横梁进行连接,不但增加了杆塔基础的底面面积,而且减小了对于地基的压力。联合杆塔基础的特点主要表现为:整体性好、填埋较浅,适用于基础根相对较小的软弱地基塔位。

2、送电线路工程杆塔基础施工技术的控制措施

2.1掏挖基础施工的技术控制

在送电线路工程杆塔基础施工中,掏挖基础施工具有较强的隐蔽性,如果在施工过程中不能进行有效的技术控制,有可能在凝土浇灌后无法进行全面的外观检查或出现无法修补的裂缝,所以,在掏挖基础施工中加强技术控制是十分必要的,需要注意的技术控制事项主要有:1)配料的连续级配制,为了保证配料符合相关技术和质量标准,国内通常采取将0.5-1.0cm与2-4cm的石子按照1.5:8.5的比例进行混合;2)施工中应尽量采取衬垫塑料布的方法,避免地面处的杆塔基础壁出现碰撞脱落的现象,浇制立柱后应立即进行拆除;3)砼坍落度通常采用高于技术标准一级的方法,以保证在掏挖基础的扩大头部位时,砼更加容易捣实;4)在保证水灰比符合技术标准的前提下,可以适当的进行砂率的调整,或者适当增加水泥浆的用量,以满足砼的和易性要求,立柱部位的砼坍落度可以适当减小;5)为了有效提高砼的强度与密实性,在掏挖杆塔基础时尽量使用插入式振捣器进行振捣,要保证其实际作用半径约是振动棒插入有效长度的1.5倍左右,有序进行振捣,相邻基础的间距以300-400mm为最宜,插入振捣时间控制在20-30s/次。

2.2土石方工程施工的技术控制

在送电线路工程的杆塔基础施工中,必须注意对于土石方工程的施工技术控制,具体措施为:1)在进行土石方开挖前,技术人员必须认真查阅相关图纸和技术资料,了解工程的总体情况,熟悉杆塔基础的类型与尺寸要求,并且认真检查土壤的特性是否符合相关技术要求;要2)杆塔基础的坑深应以设计方案中的施工基面为准,在拉线基础施工中,又在设计方案中未提及施工基面,应以拉线基础的中心地面标高为准;3)在杆塔基础的土石方工程施工中,坑深必须进行严格的控制,允许的偏差一般为+100mm、-50mm,坑底必须进行平整处理。

2.3杆塔基础施工中断桩的技术控制

在送电线路工程建设中,断桩是杆塔基础施工中常见的技术与质量问题之一,一旦出现断桩的现象,现场技术人员必须迅速与设计方、监理方的相关人员进行研究,及时确定技术处理方案,以减少对于整体施工作业的影响。在杆塔基础施工中,断桩的技术控制措施主要包括:1)严格检查设计方案中的砼坍落度是否符合要求,在粗骨料的调配中必须严格执行相关技术要求;2)砼浇注与导管拔出同步进行,并密切关注砼内导管的埋入深度,确保导管始终埋于砼内;3)施工过程出现导管堵塞问题时,而砼尚未初凝,可以使用钢轨或其它重物冲击导管内部,在确保堵塞的砼完全冲开后,方可继续进行砼浇注;4)如果出现砼在地下水位以下中断的现象,可以使用比原桩径稍小的钻头在原有的桩位孔进行钻孔处理,达到断桩以下的适当深度后,重新进行清孔处理。

3、结束语

在送电线路工程中,杆塔基础的主要作用是保证杆塔在水平荷载、垂直荷载、事故断线张力及其他外力的作用下,具有较为理想的稳定性,不发生上拔、下沉、倾覆或倾倒的现象,所以,在送电线路工程杆塔基础施工中,必须加强对于施工技术问题的深入研究与探讨,并且加强施工前期、中期、后期的技术控制,从而保障施工作业的顺利完成。

参考文献

[1]黄国辉.高压输电线路杆塔各种基础比选[J].中国高新技术企业,2007,(06).

电路分析基础范文第5篇

关键词:电路分析基础;课程体系;教学模式;实践教学

《电路分析基础》是电气工程类专业的第一门专业基础课,是电子通信学科的基础核心课程之一。学好本门课程,对学生后续课程的进一步学习有着重要的和深远的影响,也对培养学生的专业学习方法、动手能力、基本技能以及工程概念等起着十分重要的作用。这里笔者就《电路分析基础》课程教学体系的改革与教学大纲的修订、课堂教学模式的探讨等方面谈一些体会。

课程教学体系的改革与教学大纲的修订

(一)《电路分析基础》课程内容体系改革的新思路

随着社会需求和人才素质与结构的变化,对传统的课程体系提出更合理的改革,这种需求显得越来越迫切。另外,注重课程体系间的相互联系也非常重要。所以现在出现了把“电路”与“电子技术”或其他课程以模块方式组合成一门课程,这是一种已经开始推行并被大家认可的课程体系改革。

高职教育实际上是大众化教育,培养的是有一定理论基础的实用型、职业型技术人才。职业技术人才的培养,对实践能力和动手能力的要求大大提高。笔者认为动手能力和基本技能实际上是一种综合能力。随着科学技术的发展,学科间的交叉和渗透越来越明显,利用传统的《电路分析基础》课程体系,甚至模块式课程体系实现教学目标存在一定的困难。为了解决这个问题,笔者提出一种更加新颖的《电路分析基础》课程的改革思路,即将某些相关学科内容,如电子测量技术与仪器仪表使用、元器件及工艺等,融入《电路分析基础》课程。职业教育应着重于职业知识技能的训练和实践能力的培养,根据这种教育观念,《电路分析基础》课程在课程内容的设置上应该打破传统课程的学科单一性,而将相关的学科知识和技能与电路分析基础知识有机地结合在一起,这样就能很好地给《电路分析基础》课程的实践教学环节提供相关知识与技能,使《电路分析基础》课在实践能力和动手能力的培养上,得到根本的以及应有的支撑,也为后续课程在提高职业知识技能的训练和实践能力的培养上,开辟一条绿色通道。

(二)关于教学大纲的修订

在教学大纲的修订上,应强调基本理论的学习,基本方法的掌握,基本概念的理解以及因材施教的原则。教学重点应放在强调基础、弱化难度;强调基本概念、弱化解题难度;强化基本概念和基本方法的掌握及准确运用定律和公式,弱化某些推导和公式记忆上。比如,在讲授电路的基本分析方法这一块内容时,对于通信、微电子专业应该重点讲授电路的等效变换(如电阻的串、并联,两种电源模型的等效变换,戴维南定理,叠加定理等),网络方程法选择一两种讲授即可,且重点在“方法的运用”,而非“推导过程”。

教学大纲的制定,传统做法往往追求单一学科知识结构的完整性,面面俱到。然而,面对现今理论课时大幅压缩、学生的素质较差这样一个现实,按传统做法,很难实现使学生掌握完整的知识结构体系的目的,反而弱化了基本知识和重点知识的掌握。所以一定要根据专业需求和培养目标,从“广而博”的电路分析学科知识中进行选择,重构“少而精”的教学内容。这对编写教学大纲的教师提出了更高的要求,一方面要与相应专业的教师紧密沟通,另一方面应该对该专业的知识结构和内容有一定的了解和理解,即具有较广的知识面和工程技术能力。删减不是简化,不是泛泛而谈,而是集中力量把基本概念、基本定律和重点内容讲透,且反复强化(包括举例、设置问题、讨论、课堂练习、作业、实验、实训、课程设计等),以强化基本知识的掌握。

(三)对强化和改革实践教学环节的探讨

强化和改革实践教学环节,一方面要增加实验课时,另一方面要制定科学的符合培养目标的实验实训项目。关于电路课程的实践教学,这是一个必须重视的环节。通过实验和实训,使学生真正掌握电路知识及实验的基本技能和安全操作知识,学会常用电工电子仪器仪表的使用,以及电路参数和元器件的测量,注意培养学生的动手能力;培养学生初步掌握一定的电气工程技术的能力;了解专业信息渠道与检索的能力、识读电路图的能力和排查电路故障的能力等。

过去传统的电路实验以验证性实验为主,效果并不理想,已经不适应高职教育的需求。因为电路课程既是电路知识的入门,也是专业技能的入门。技能的习得过程,可借鉴美国加利福尼亚大学德莱弗斯兄弟等人提出的技能发展模型,即德莱弗斯模型:新手—高级学徒—合格者—熟练者—专家。该理论研究了技能发展从新手到专家的五个阶段。根据这个理论,结合笔者的教学实践与技术工作经验,对高职教育电路课程的实验课程教学,提出这样的改革建议:保留部分传统的验证性实验,增加电工基本技能训练实验和工程应用型实验。

试验内容笔者把试验内容大致分为如下三个部分:(1)电工基本技能训练实验,应包括如下几个内容:线路的搭接、元器件的识别;通用仪器仪表的使用,仪器仪表的精度概念;电路参数的测量方法、元器件参数的测量方法等;测量数据的处理,测量误差的计算。(2)验证性实验。这在电路课程里已是一种较成熟也较完整的实验体系,可根据专业需要或具体情况进行选择与修改。(3)工程应用型实验。可根据专业需要进行开发,比如电路故障检测、排查与维修,自选测量用仪器仪表和元器件,实验方案的设计和测量方法的制定等等。

实验时间的安排这也是一个值得研究的问题。过去的验证性实验一般安排在相应理论教学内容之后。笔者认为,应该根据授课内容的实际需要安排实验时间。比如线性电阻的伏安特性测试实验,安排在讲电阻元件和欧姆定律之前做,并设置几个问题让学生思考,通过该实验,让学生感觉是自己归纳总结出的欧姆定律,对欧姆定律的掌握效果更好。再比如,在讲暂态分析的暂态(过渡过程)的概念之前,安排一个RC电路的充放电实验,给学生一个感性认识,并让学生了解,哪些参量的改变将影响充放电的速度(或时间)。通过这个实验,不但加深了概念的理解,而且提高了学生学习的兴趣。

实训课要求应设计成工程技术与技能综合应用型课程。现以安装调试万用表为例,作如下的设计和要求:(1)学会识读电路图,掌握万用表电路工作原理;(2)掌握元器件及其参数的识别、选择与采购;(3)掌握焊接工艺和安装;(4)学会排查故障和维修;(5)学会万用表灵敏度的调试;(6)了解或学会仪表的校验;(7)了解专业信息渠道与检索;(8)掌握实验实训报告的书写。

课堂教学模式的探讨

理想的课堂教学模式应该是教师在掌握多种教学模式,并了解不同模式的适应条件及其局限性的基础上,根据具体的教学目标和教学情境所选择的最适当的教学模式。教学内容的多样性、教学过程的复杂性以及教师对教学过程理解的差异性等因素决定了教学模式的多样性。从另一方面来看,学生智力的差异性和学习风格的多样性导致了学习方式的多样性和学习过程的个性化。所有这些,都要求教师要学会运用开放的、多样化的方式和策略,把多种教学模式灵活地注入到课堂教学中。

美国高校20世纪80年代以来,兴起了一种新型的课堂教学模式,这种模式主要由三种模型构成:范例教学模型、交互式教学模型、小组合作学习模型。主要是通过从感性认识到理性认识、从具体到一般,并通过学生与教师、学生与学习伙伴、以及学生与学习资源之间的互动,一方面帮助学生构建知识、发展能力,另一方面促进学生成为学习的主人。笔者觉得该教学模式值得借鉴和推广。

(一)范例教学模型

范例教学模型属于“概念获得”教学模式,目的是通过实例帮助学生有效地学习新概念、新知识。实例也可以是实验(如上述安排在相应理论教学内容之前的线性电阻的伏安特性测试实验、RC电路的充放电实验等)。比如,通过线性电阻的伏安特性测试实验,引出线性电阻和非线性电阻的概念,引出欧姆定律。应强调的是,在运用范例进行教学的过程中,不仅要呈现范例,更重要的是向学生示范在头脑中对信息进行加工的全过程,包括解决一个问题,或对复杂的信息进行归纳、重组时的心理活动,即着重于演示思维过程。教师呈现范例帮助学生学习新知识,还要让学生自己选择范例验证知识,最后能运用知识创造范例。

(二)交互式教学模型

交互式教学模型在课堂教学中是一种非常重要的课堂教学模型,是以师生对话为背景构建的互动教学方式。

在互动教学中,教师的任务是精心设计课堂提问,利用提问吸引学生参与对话。通过对话,可对范例进行分析、归纳,形成概念,让学生真正参与其中。课堂提问可分为低层次——对新概念进行辨识和描述;高层次——引导学生用比较、应用、综合、评价等方法对信息进行加工。课堂提问根据需要,有些可设计成聚合性问题,有些可设计成发散性问题。

这里仍以“电阻元件和欧姆定律”这一章节内容为例,说明在进行交互式教学时,如何通过设置问题来达到教学目的(详见表)。

交互式教学模型的形式是对话和倾听。这就要求在课堂上创设一个互相尊重、互相信任、互相平等的教学氛围。

(三)小组合作学习模型

小组合作学习模型,要求在课堂上创设一个互教互学的学习环境,通过人际交往促进认知的发展,通过恰当的组织形式提高学习兴趣和学习效果。

小组合作式比如,当课堂上刚讲完某一知识点内容,往往要出一些课堂练习题让大家来做,以加强对这一知识的理解或运用,问题是此时会有相当一部分学生不完全会做,有些学生就此放弃学习。这时采用小组合作式效果较好。将学生分成若干小组,让每个小组分组讨论,小组成员共同来做某些题,然后每个小组派代表到黑板上来演示他们的解题过程,再让其他组来点评,最后由教师点评或裁判。这是一种互助式的学习,参与的学生将增加很多,课堂气氛也相当活跃。

切块拼接式就是将某一教学内容切块,分到每一组进行分组阅读,让学生谈自己的理解,最后由教师来讲解。这种方式的特点是文章(内容)切块,合作备课,互教互学,培养和提高学生的自学能力。

团队合作式这种方式主要体现在分工合作上。比如,在课程设计(或实训)中,有一个内容要求学生在某个时间段里完成查找元器件及电路图资料,进行元器件市场调查与模拟采购。因为时间有限,可根据学生的特长和意愿,安排一部分学生负责查元器件手册,一部分学生负责上网查资料,另一部分学生作市场调查与模拟采购。最后大家交流信息,探讨问题,分享成果。学生在这种多边互助互动与协作的集体活动中,可以增长知识,发展能力,培养合作精神。

参考文献