时间：2023-05-30 09:02:58
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇基尔霍夫定律的验证，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
【关键词】电子电工；举例对比法；教学；应用
随着电子技术的迅猛发展，知识更新换代的速度加快，人才竞争的日趋激烈，对电子技术教育也提出了更高的要求，电子技术又是一门实践性和理论性很强的学科，甚至有些章节基本上是以理论为主，如基尔霍夫定律和其它的一些原理等等，如果要做实验也只是以一些验证性的实验为主，而作为中职生来说，一者基础较差，二来高中物理学得很少，因此在理解能力上就比较欠缺，那么如何较好的来阐述这些原理和定律的本身概念呢？通过多年的电子电工课程的教学，我认为其中的举例对比法如果应用得好的话，在这里可以起到非常好的效果。下面我就以基尔霍夫定律和叠加原理中的教学为例来说明如何应用举例对比法。
一、基尔霍夫定律概念的讲解
基尔霍夫第一定律：第一定律又称基尔霍夫电流定律，简记为KCL，是电流的连续性在集总参数电路上的体现，其物理背景是电荷守恒公理。基尔霍夫电流定律是确定电路中任意节点处各支路电流之间关系的定律，因此又称为节点电流定律，它的内容为：在任一瞬时，流向某一结点的电流之和恒等于由该结点流出的电流之和，即：在直流的情况下则有：
通常把上两式称为节点电流方程，或称为KCL方程。在这个定律中可能有多个流入点和多个流出点，那么学生如何来理解节点呢？我们可以想象一个有多个接头的水龙头，而我们知道水龙头是不能储存水的，有多少水流进去一定会有多少水流出来，如果把电流当成水流，把节点比喻成多个接头的水龙头的话，那么就可以很好的理解节点电流定律了。那么在这里我们就找到了一种对比关系：
节点水龙头 电流水流
基尔霍夫第二定律：第二定律又称基尔霍夫电压定律，简记为KVL，是电场为位场时电位的单值性在集总参数电路上的体现，其物理背景是能量守恒公理。基尔霍夫电压定律是确定电路中任意回路内各电压之间关系的定律，因此又称为回路电压定律，它的内容为：在任一瞬间，沿电路中的任一回路绕行一周，在该回路上电动势之和恒等于各电阻上的电压降之和，即在直流的情况下有：
∑E=∑IR ∑U电压升=∑U电压降
通常把上两式称为回路电压方程，简称为KVL方程。是描述电路中组成任一回路上各支路（或各元件）电压之间的约束关系，沿选定的回路方向绕行所经过的电路电位的升高之和等于电路电位的下降之和。
在这里我们可以举一上下楼的例子：把上楼当作上升，下楼当作下降，然后可任选一条路出发最后回到原点，那么本人的高度肯定没有变，总的上升了多少，一定也下降了多少，如果把上升当作高度为正，下降为负则总值一定为零，这样说明学生一定很清楚。然后可以对比：
电压上升高度上升 电压降高度下降
在在这里两者对比后，老师稍作说明，学生就可以很好的来理解什么是基尔霍夫电压定律。当然在这里一定要强调说明回路中各元器件的电压方向，弄清楚电压值是正是负，这就涉及到在前面知识中学习的电压电流的相关联方向。
二、叠加原理概念的讲解
叠加原理：当电路中有几个源（可能是电压源或电流源）共同起作用时，可以让其中的一个源单独工作，其它的源不工作（将不工作的电压源短路，但保留其内阻；不工作的电流源开路，但保留其内阻），求出这一个源工作时在某电阻上产生的电流，记为I1，（在你给出的式中记作K1*u1，u1是说这是第一个电压源）；再让第二个源工作，求出这个源工作时产生的电流I2；等等，这样让每一个源工作一次，这些电流相加就是所有的源共同工作时的电流。
以上即为电路叠加原理，这个概念听起来有点绕口，较为抽象，但是同样可以有很多直观的例子，如把教室的灯一个一个的打开，那么教室的高度会怎样？电风扇一个一个的打开，同一方向不同方向的情况下，风量会怎样等等都可以用来做直观对比的例子。当然除了这些直观的以外还很多其它方面的例子，如在数学物理中经常出现这样的现象：几种不同原因的综合所产生的效果，等于这些不同原因单独产生效果的累加。例如，物理中几个外力作用于一个物体上所产生的加速度，等于各个外力单独作用在该物体上所产生的加速度的总和，这个原理就称为叠加原理。叠加原理适用范围非常广泛，数学上线性方程，线性问题的研究，经常使用叠加原理。 如：①如果几个电荷同时存在，它们电场就互相叠加，形成合电场.这时某点的场强等于各个电荷单独存在时在该点产生的场强的矢量和，这叫做电场的叠加原理。②点电荷系电场中某点的电势等于各个点电荷单独存在时，在该点产生的电势的代数和，称为电势叠加原理。当然这些一样可以找到相类似的例子。
以上只是说明运用举例对比法对几个定理概念进行简单而有效的说明。其实这种方法除了应用在这里以外，还可大量用在其它各个方面，事实上人们有时不知不觉也就运用了这种方法。当然在教学中我们也不能仅仅只注重于这一种方法，例如还有情境教学、多媒体教学、理实一体化教学等等，我们应该综合性的选用，但不信哪种教学方法都是把理论的东西尽量变为直观的东西，也就是说一定会有举例对比的方法穿插在其中。
参考文献：
[1]孔晓华，周德仁，汪宗仁.电工基础：电子工业出版社，ISBN；7505399748，2004.7
[2]赵曾贻，高自强.关天叠加原理应用的几点看法，电气电子教学学报1994.01
关键词：仿真技术；计算机电路基础；教学案例
中图分类号：G64 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）01-0146-02
1 《计算机电路基础》课程介绍
《计算机电路基础》课程是高职计算机应用技术专业的专业基础课，是一门理论与实践相结合的课程。对于高职学生来说，该门课程内容繁多，枯燥；再者，他们基础薄弱，自控能力差，学习方法不当等原因，导致课堂听课效率低，进而对该门课程产生反感。实践课堂上，由于没有很好的理论支持，对实践器材和实践内容不清楚、不了解，只是应付老师，互相抄写实践报告，使得该门课程教学效果差，成为教师和学生都很头疼的一门课程。
2 仿真技术的作用
上个世纪80年代开始，随着信息技术的快速发展，电子电路的分析与设计方法发生了重大变革，出现了电路仿真软件。通过这些软件，对电路进行仿真分析，不必构造具体的物理电路，也不必使用实际的测试仪器，就可以基本确定电路的工作性能。
本研究将该技术引入到《计算机电路基础》课程的课堂教学中，该技术起到如下作用：
2.1提高教学效果
通常《计算机电路基础》课程都是以板书为载体，教师讲授为主，学生记笔记，对电路分析主要基于手动计算，运算复杂枯、难懂，教学效果差。将计算机仿真技术引入到该课程的课堂教学中，可以使用多媒体教室，在课堂上直接演示电路的功能，使学生能够对知识有个直观的理解，能够使得复杂难懂的电路原理变成可以看到效果的电路仿真图及测量结果和波形图，提高理论知识的直观性和实用性，进而提高教学效果。
2.2节约实验器材
仿真实验相对于实物实验最大的优势就是节约资源，在电路仿真时，可以多次尝试多种参数的电路组合结果，可以节约时间，而且即使元件选择不当，也不会造成元件的损毁和浪费，这样就会在很大程度上节约了资源。对于缺少测量仪器或元器件的学院来说，仿真软件更是一种不错的选择，而且可以无地点和时间限制的免费使用。
2.3辅助学生学习
当教师将仿真技术应用于课堂教学时，学生在学会电路知识的同时也学会了仿真技术，并将这种技术自觉地应用于课后作业或复习。这样既培养了学生的动手能力，也培养了他们的创新能力。他们由原来的不愿意学习转变为主动学习，极大地激发了学习的积极性，并且养成了独立思考的能力和科学探索精神。
3 仿真技术在教学中的应用案例
当前比较流行的仿真技术有Multisim，Protel，Proteus等，其中Multisim有较强的模拟/数字电路的设计功能，它包含了电路原理图的绘制，电路硬件描述语言输入方式，各种电路检测需要的虚拟的仪器仪表，并且有很强的仿真分析能力；Protel主要用途在于电路原理图的输入和PCB板的设计；Proteus侧重于单片机的仿真。综上所述，本研究决定选用Multisim，以下是教学中的应用案例，这些案例中的电路图及仪器测量结果均使用Multisim10.0仿真软件进行设计和研究的。
3.1基尔霍夫定律的验证
基尔霍夫定律是分析与计算电路的基本定律，它由两个定律组成，分别是电流定律和电压定律。学生对这种单纯的理论学习，不能很好理解定律的内涵及作用，可通过使用仿真软件加强学生对定律的理解深度，另外也可以从视觉上刺激学生，激发学习兴趣，提高课堂教学效果。使用Multisim10.0设计基尔霍夫电压定律验证的仿真电路如图1所示，仿真结果万用表显示如图2所示。
图1 基尔霍夫电压定律仿真电路
图2 万用表仿真结果
3.2整流电路仿真
桥式整流电路利用四个二极管，两两对接。当输入正弦波的正半部分时，其中的两只管导通，得到正的输出；当输入正弦波的负半部分时，另两只管导通，由于这两只管是反接的，所以输出还是得到正弦波的正半部分。桥式整流器对输入正弦波的利用效率比半波整流高一倍。需要特别指出的是，二极管作为整流元件，要根据不同的整流方式和负载大小加以选择。如选择不当，则或者不能安全工作，甚至烧了管子；或者大材小用，造成浪费。该电路的仿真电路图如图3所示，输入和输入信号波形图如图4所示。通过该仿真波形，可以从视觉上使学生明白桥式整流电路的作用，而且即使选择元件不当，也不会造成元件的浪费，可以多次尝试。
图3 桥式整流仿真电路
图4 桥式整流电路波形
3.3数码管显示电路仿真
数码管显示器常用来显示各种数字或符号，由于它具有显示清晰、亮度高、使用电压低、寿命长的特点，因此使用非常广泛。数码管显示仿真电路图如图5所示。本仿真电路能够将十进制数经过74LS48译码，输出数码管字形码驱动数码管显示。该电路仿真能够加深学生对数码管显示原理的及74LS48译码器的功能的理解。
图5 数码管显示仿真电路
4 结束语
通过将仿真技术应用到《计算机电路基础》课程中，极大地活跃了课堂学习氛围，使得计算机电路理论不再复杂、枯燥，相反变得生动有趣，学生也由原来的被动学习转变为主动参与课堂教学，积极思考。此外更重要的是，由于仿真技术没有场地限制，也没有实验器材约束，学生可以在课堂外的时间里，自己使用仿真技术来探索、学习电路知识，培养了学生独立解决问题的能力和创新探索精神。
参考文献：
[1]劳志鸿.仿真技术改进电大工科课程教学方法之探讨[J].安徽广播电视大学学报，2010（2）：57-60.
[2]王琰.基于Multisim仿真软件优化《计算机电路》课堂教学[J].教育与人才，2012（8）：80-82.
[3]程思宁.虚拟仿真技术在电类实验教学中的应用与实践[J].实验技术与管理，2013（7）：94-97.
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。
【关键词】《机械工程控制基础》；课程分析；教学方法
0 前言
《机械工程控制基础》课程是机械工程类专业人才培养方案中“具有较强的工程设计和产品开发能力”要求的一门专业必修课，是以设计技术、制造技术和机电控制技术为人才培养模式的重要一环。而工程控制理论是介于许多学科之间的一门学科，反过来又渗透到各个工程领域，如电气、机械、液压、气动、航空、核反应、化工等。这门学科既是一门广义的系统动力学，又是一门合乎唯物辩证法的方法论，对于启迪与发展学生的思维与智力有很大的作用，但由于本课程内容难、知识点多、学时相对较少，学生难以在短时间内完成对理论知识与实践过程的掌握，为了提高课堂教学质量，改善教学模式，许多课程组都对机械工程控制基础课程教学模式进行改革，如张智焕等[1]采用机械工程控制基础虚拟仿真实验平台提高机械工程控制基础教学能力，拓展实践领域，李国栋[2]对机械工程控制基础网络实验室进行了设计，于晓琳等[3]基于CDIO对机械工程控制基础课程进行了教学改革、李蕊等实现了MATLAB在《机械工程控制基础》教学中的应用、雷文平等[4]以大量实验验证方式改进机械工程控制基础课程的教学方法等，本课题组也采用MATLAB仿真技术，设计了基于MATLAB/GUI的《控制工程基础》课程数字仿真实验平台[5]，都获得了丰富的教改经验及良好的教学效果。本文以济南大学机械工程学院的《机械工程控制基础》与卓越工程师班的《机电工程一》课程为依托，借鉴其他机械工程控制基础课程改革经验，对《机械工程控制基础》和《机电工程一》课程教学内容、方法和实验手段进行改革探索。
1 课程内容优化
《机械工程控制基础》课程的教学目标是使学生学习运用工程控制论的基本理论和基本方法，分析研究控制工程领域中有关信息的传递与反馈和系统的控制性能，培养学生判别系统稳定性和变更系统参数以改善系统性能的分析与综合能力。因此，《机械工程控制基础》课程内容以机械与电气系统为研究对象，围绕控制系统的数学模型、基本要求及系统校正等方面展开，完成对控制系统认识、评价与改造过程。以微分方程、传递函数、方框图、状态方程等建模方法构建被控对象的数学模型，完成对控制系统认识；而控制系统的评价采用超调量、上升时间、调整时间、峰值时间、稳态误差、幅值与相位裕度等时域和频域分析法，对系统的稳定性、准确性和快速性进行分析；而对控制系统的改造则用滞后校正、超前校正、滞后―超前校正、PID校正等方式，改善控制系统的稳定性、快速性和准确性。因此，《机械工程控制基础》课程从理论上可分为控制系统的数学模型、时域与频域性能分析、控制系统综合校正三个部分，将对控制系统的认识、评价及改造过程融为一体，从而有利于形成课程的整体脉络，促进教学内容的选择。
2 学情分析
《机械工程控制基础》课程的教学对象为机械工程、机械设计制造及其自动化、车辆工程专业大学三年级学生，已经学习了《高等数学》《大学物理》、《电工电子学》、《材料力学》、《机械原理》等部分理论课和专业课基础课，具备机械系统、机械转动系统、电气系统的基础知识如牛顿定律、胡克定律、基尔霍夫定律等，同时，《高等数学》和《工程数学》为控制系统建模打下了良好的基础，具有较强的逻辑思维能力，有利于该课程的开展。但《机械工程控制基础》课程中数学公式众多，计算推导难度大，同时课程内容庞大并且偏理论，需要同学们具有扎实的理论基础。针对在学习《机械工程控制基础》中出现的问题，充分利用现有教学资源，加强物理实验和仿真环节的教学，提高学生参与的兴趣，鼓励学生采用MATLAB编程环境对控制系统进行仿真，提高主动创新性。
3 等效法建模教学
控制系统的数学建模是《机械工程控制基础》中难度最大的部分，涉及机械系统、电气系统、机械转动系统等相关元件，需要用到各种物理定律、微积分运算，对学生的知识结构和知识储备提出了更高的要求。为简化同学们数学推导过程，方便对控制系统建模，将控制系统划分为机械系统（包括机械转动系统）和电气系统，分别由三个基本元素相互串联、并联构建复杂的物理系统。一般地，机械系统由弹簧K、阻尼D和质量M三个基本要素组成，根据牛顿定律，弹簧K的传递函数为k，阻尼的传递函数为Ds，而质量的传递函数为Ms2，如果将阻尼D、质量M都等效为弹簧系统，则可以将机械系统的三个基本要素转化为弹簧，都满足胡克定律，同时，与理论力学和材料力学知识相结合，等效弹簧刚度具有如下的性质：串联弹性刚度的倒数等于各弹性刚度的倒数之和，并联的弹簧刚度等于各弹簧刚度之和，可以有效化简机械系统建模过程。同样地，电气系统也包含电阻、电感和电容三个基本要素组成，根据基尔霍夫定律，电阻的传递函数为R，电感的传递函数为Ls，而电容的传递函数为1/Cs，因此，也可以将电气系统的三个基本要素等效为电阻，都满足欧姆定律的基本性质，从而可以有效改善授课效果，提高学生知识应用能力，激发学习兴趣。
4 虚拟仿真与案例教学
由于《机械工程控制基础》课程理论性强，数学基础及相关专业知识涉及广泛，对学习方法和教学方法都提出了较高的要求，因此，在教学过程中，以实际的机电系统设计过程为背景，将机械、液压、电气控制相关案例与MATLAB/GUI仿真实验与物理实验相结合，按照机械控制系统基本理论、控制系统的数学描述、测控系统性能分析、测控系统设计循序渐进式组织教学，同时引入实例化《机械工程控制基础》课程综合实验平台，采用电气、液压及模块化机器人等实验平台形成课程案例，将理论知识与物理器件联系起来，以典型环节模拟电路及液压回路的组建方法，学会使用基本实验设备，以仿真实验分析参数对系统瞬态性能及稳定性的影响，以模块化机器人等实验验证系统串联校正方法及控制系统的性能指标，通过基于MATLAB/GUI的《控制工程基础》课程数字仿真系统[5]实现时域与频域的分析，实现教学案例从建模、分析与校正过程，强调控制系统的基本理论与实际的机、电、液、气控制系统的联系，提高学生对控制系统性能评价的整体观，有利于进一步理解《机械工程控制基础》理论知识与工程应用之间的联系，促进理论知识的学习和理解。
5 结论
通过对《机械工程控制基础》课程内容优化、分析学生的学习特点，以等效方法构建系统的数学模型完成对系统的认识，化简了繁杂的数学推导过程，与案例教学与仿真实验相结合，有利于激发学生的学习兴趣，促进学生理论联系实际能力的提高。
【参考文献】
[1]张智焕，张惠娣.机械工程控制的虚拟仿真实验教学实践[J].实验技术与管理，2014，07：102-103+111.
[2]李国栋.机械工程控制基础网络实验室研究与实验设计[D].青岛大学，2011.
[3]于晓琳.基于CDIO的“机械工程控制基础”课程教学改革探索[J].教育教学论坛，2016，35：75-77.
关键词 Proteus仿真软件；电工技术；中职
中图分类号：G712 文献标识码：B
文章编号：1671-489X（2017）01-0032-02
1 引言
电工技术基础课程是中职院校中电气、机电类专业尤为重要的专业基础课程，该课程可为后续深入学习电子技术等课程打下坚实基础。由于电工技术基础课程具有较强的理论性和实践性，但中职学生通常素质较差，因此，该课程教学效果欠佳，不仅教师教得费劲，学生也不能良好地吸收知识，严重影响了后续课程的学习效果。中职院校教师需深入探究该课程，以提高教学质量[1]。为了使学生能更好地掌握电工技术基础课程的知识，增强教学效果，本文主要探讨Proteus仿真软件的课堂教学效果，以促使学生能更直观地进行仿真训练，从而有效理解难懂的理论教学，并融会贯通，以增强电工技术基础课程教学效果。
2 中职院校学生、就业现状分析
学生现状 电工技术基础课程涉及的知识面较广且难度较高，教学内容通常抽象、难懂，要求学生具有较高的逻辑思维以及抽象思维能力，因此，学生学习该课程较为困难，不易掌握，如何让中职学生更轻松地理解这门课程就成为现在教学的难题。传统的教学方法通常是以“教师主讲，学生听”的方式进行，让学生被动接受晦涩难懂的知识，学生在不能理解该课程时，仅学习皮毛，如定义、名称之类，不能将该课程在实践中运用自如。
就业现状 由于社会快速向信息化、科技化发展，因此大量需求各方面的高技能人才，这要求学生不仅具备扎实的理论基础，还需具备较强的创新、动手能力。电工技术基础同样是一门实践性较强的课程，学生在学习该课程时，不仅可以提高动手能力，也能培养创新能力，是一门尤为重要的基础课程。
3 Proteus仿真软件在中职电工技术基础教学中的应用价值
目前常用的电路仿真软件较多，如早期的EWB系列、Multisim系列以及Proteus系列等。EWB系列具有占用系统资源较小、简单方便的优点，在此基础上进行升级后就是Multisim系列。EWB系列、Multisim系列在目前的电路、电工技术课程教学中的应用较广，但也存在一些缺点，如仿真功能弱、互动性差等。Proteus系列在教学中通常用以实现微控制器系统软件及硬件仿真，虽然功能更强大，但初学者较难上手，不过在初学者加强对Proteus的练习后，自然可以得到解决。
Proteus系列具有实现电子电路交互式仿真的巨大优点，且交互性更强，电路的运行也可更直观、形象地展示于学生面前[2]。在教学时，教师可带领学生进入Proteus实验室，每位学生平均分配一台电脑。教师可在课堂上对学生使用Proteus仿真软件的连接、调试等进行指导，并激发学生利用该软件学习电工技术基础课程的兴趣，加深对课程的理解。
4 Proteus仿真软件概述
Proteus仿真软件是一个将实物仿真与电路分析相结合的平台，具有强大的仿真、分析功能，将多种功能集于一身。该软件具有较多的性能特点，主要有：
1）具备>27 000个仿真元器件；
2）不仅具备多样激励源，还支持信号以文件形式输入其中；
3）具备多种虚拟仪器，且软件的面板操作更加逼真；
4）具备更加生动的仿真显示；
5）具备高级图形仿真功能；
6）具备单片机协同仿真功能。
5 Proteus仿真软件在中职电工技术基础教学中的应用
在对学生进行电工技术基础教学过程中会用到较多基础元器件知识，如电阻器、电容器、电感器等，也会用到较多基础理论知识，如直流电路、单相交流电路、三相交流电路等。仅靠教师进行枯燥乏味的讲解，学生很难对这些知识进行深刻理解，但通过使用Proteus仿真软件则可较好地解决这些问题[3]。下面将举部分实例来说明在中职电工技术基础教学中应用Proteus仿真软件的情况。
在基尔霍夫定律教学中的应用 上课时先指导学生学会对Proteus仿真软件的基本操作，然后让学生根据教材上的电路图开始操作：将基尔霍夫定律的验证电路绘制于Proteus仿真软件的原理图编辑窗口上，并显示出各支路中的电流值，通过在Proteus仿真软件电路图中三个支路上的电流，使每个元器件上的电压能一目了然地呈现于学生面前，再指导学生对电路图进行分析。
首先计算电流，可根据电流流入为正、流出为负来计算，也可以电流流入为负、流出为正计算，得出电流的代数和为0；然后对右回路各元器件的电压代数进行计算，计算结果显示其和依然为0。因此，通过运用Proteus仿真软件可得出结论：流入流出一个节点的电流代数和在任意时刻均等于0，将回路内各段电压闭合的代数和也恒等于0。
为巩固该结果的可信度，可让学生再次使用Proteus仿真软件对电阻、电压源的数值进行改变，并再次观察，得出同样的结果。当学生基本理解定理后，可在电路图上人为设置障碍，如阻值增大、短路、开路等，并让学生采用Proteus仿真软件对其数据进行分析、计算，自行找出故障原因，以对该课程进一步理解。
电容的充放电及电感的电磁效应电路仿真
1）电容的充放电电路仿真。与课本上的电容充放电仿真电路图像对照，运行Proteus仿真软件，闭合课本图中的SW2，保持断开SW1，可看到正在对电容充电的电池，AM1上出现逐渐减小的电流读数，而VM1上则出现逐渐增大的电压读数，同时可于C1上查看到正负端电荷累积。将SW2断开，并闭合SW1，可观察到电容的放电情况，发现AM2上流过的电流以及被点亮的灯泡，且AM2的x数在逐步减小，灯泡也逐渐变暗，直至放完电荷，灯泡完全熄灭。通过在Proteus仿真软件中观察这一充放电过程，可更灵活、深刻地理解该知识点。
2）电感的电磁效应电路仿真。与课本上的电感的电磁效应仿真电路图相对应，并运行Proteus仿真软件，可发现电流变的读数快速增加，增加至某一值后点亮灯泡，同时电流表的读数继续增加。随后读数的增加幅度逐渐变缓，直至稳定下来，灯泡则被持续点亮。如电感值为1000 H时，则可长时间达到稳定值，且稳定值与灯泡的电池内阻、电阻均存在一定关联。Proteus仿真软件可帮助学生更好地理解电感器的特性。
作业巩固 当学生对课堂上所学的电工技术基础知识有初步理解后，则可给予他们作业习题对其基础知识进行巩固。但既往学生完成习题后，不能自行检查对错，仅能在交给教师后由教师来检查。有Proteus仿真软件后，学生可将题目在Proteus仿真软件中进行检测，自行检查，这种方法比让教师来检查更能巩固知识，并进一步提高动手能力。
教学效果评价 教师可在学生进行仿真操作时观察其熟练度以及对知识点的理解度，根据学生在课堂上的表现进行量化评分。同时，教师可根据学生对Proteus仿真软件的\用熟练程度进行评价。Proteus仿真软件使抽象的概念、理论知识变得形象、具体，学生也更易接受，理解难点。当学生能够顺利理解难点后，会更愿意去主动学习，把学习过程当作有趣的游戏，从而显著提高教学质量。另外，学生通过Proteus仿真软件获得更加扎实的理论基础与动手能力，也进一步提高了自身创新能力，成长为符合社会发展需求的技术型人才。
6 结语
Proteus仿真软件能对电工技术基础的理论环节进行仿真，将难以理解的知识通过实践变得更易吸收，同时也缩短了从理论到实践的过程，有效提高了教学质量以及学生的学习兴趣，使学生能从学习实践中体验到学习的乐趣，增强学习自信心。另外，在电工技术基础教学中应用Proteus仿真软件时需注意以下几点。
1）教师需在进行演示教学前就画好相关电路，并进行完整演示，使学生在课堂中能看到教师熟练讲解、操作，并以教师为榜样进行实践操作，避免让学生看到不完美的操作效果，打击其学习积极性。
2）在Proteus仿真软件的电路仿真实验中，需注意指导学生首先学会如何在软件中快速查找实验电路图所需元器件，以加快学生绘制实验电路图的速度，节省学习时间，并快速连接虚拟仪器，进入仿真实验，体会由仿真实验带给学生的成就感、自信心，从而进一步激发学习积极性。
综上所述，在中职电工技术基础教学中应用Proteus仿真软件，具有较大的教学意义，其教学效果较传统教学方法更好，并能克服传统教学带来的课堂枯燥无味、难于理解的弊端，让学生亲自实践，激发其学习兴趣，开拓思路，提高学习分析能力及动手能力。
参考文献
[1]黄山，吴飞青.Proteus软件在《电工电子学》实验中的应用[J].电子制作，2012（8）：99-100.
关键词：虚拟实验；Lab view；电路理论；远程教育
一、引言
实验，是多数工程类课程和应用类课程的重要一环，对培养学生的观察和实验能力，实事求是的科学态度，引起学习兴趣都有不可替代的作用。实验教学正是通过让学生亲自动手操作，观察事物发展及变化，加深理解和认识从而使学生的观察、思维、分析能力和创新精神得到培养和提高。虚拟技术是近年发展起来的，利用计算机模仿真实过程的实用技术，Lab VIEW作为一个功能强大的图形化编程软件，是开发虚拟仪器的一种方便快捷的工具。电子理论虚拟实验正是利用计算机构造一个基于Lab view的实验模拟环境，通过电路的建立和对数据与电路功能的分析，达到实验效果和目的的一种新的实验方法。电路理论虚拟实验平台的开发，不仅可以改变传统教学方式，也能满足不同领域、不同用户的需求。
电路理论是一门较为抽象的理论型课程。在学习电路理论时必须理论联系实际，抓好教学中的实验环节，让学生能根据自己的实际情况，结合教师的教学要求进行实验操作，验证所学到的电路原理。但是，学生在实验中出现的种种现象又不尽人意，暴露了传统实物实验的一些固有缺陷。例如：
学生不熟悉电路连接，实验时极易出错，造成电子元器件及测试仪器的损坏。
学生不能根据自己的学习进度安排实验时间，更不能像做家庭作业一样在课余时间进行练习。有限的教学时数与学生技能的提高矛盾突出。
实验的元器件离散性、环境变化可能引起实验数据的偏差。
传统的电子技术实验是以实物为主的，设备易磨损老化，需要定期更新，消耗我们有限的教学经费。
基于Lab view的虚拟实验技术恰好能够弥补传统实验的不足。它的优点是：在计算机上即可完成和实现电路的电气连接，检测电路的性能，及时获得实验结果；可以在短暂的实验时间里快速完成较复杂的电路连接、测试工作；可以很容易地实现对学生的量化评估。
二、开发目标
本实验系统是根据大学《电路理论》课程配套开发的可在网上开展的虚拟实验，提供与真实实验相近的环境，可满足实验教学环节的需要，尤其适用于远程教学。针对课程的教学内容，参看了教育部相关文件、多种电路分析实验指导书，以及多个高校的实验指导书，文章提取出以下八个典型实验：
实验一：元件的伏安特性；
实验二：基尔霍夫定律的验证；
实验三：戴维南定理的验证；
实验四：一阶RC电路的响应；
实验五：正弦稳态电路参数的测定；
实验六：功率因数的提高；
实验七：RLC串联电路的谐振；
实验八：三相电路中电压，电流和功率的测量。
三、虚拟实验系统简介
电路理论虚拟实验系统提供一个虚拟实验平台，其核心是对电路作数值计算的程序，也就是“电路仿真程序”。利用平台，教学的模式实现了“实验”和理论紧密配合。该系统可以用在电路技术基础课程的辅助教学上，诸如：电路理论、电路分析等。在广度和深度上可以满足高校本科、高职乃至中等职业学校电类或非电类不同层次的相类似课程的教学需要。
（一）实验平台
本系统是用虚拟仪器工具Lab VIEW开发环境下制作完成的，界面非常直观，数据分析、数据显示、及波形显示均简单易懂，适合学生自学完成。
虚拟实验操作平台界面，一般分为参数设置、观察数据和波形显示三部分：
【参数设置】
在面板上的工具栏Window中选择“Show Tools Palette”，在弹出的工具框中选中Edit Text后，即可将鼠标移至参数设置处，根据需要任意设置元件参数，设置完毕后，按运行键运行。
【观察数据】
运行实验后，在数据显示框中可以观察到所需的各项数据。
【波形显示】
运行实验后，在面板上的示波器中可以直接观察到波形图，完毕后按界面上的STOP键结束实验。
（二）系统特点
操作简单，用户界面友好；操作方式、仪表读数、波形显示、实验过程贴近真实实验；与教材配套，适合学生自学。
（三）系统运行环境
客户端操作系统：Windows2000系列、XP系列，需要安装Lab view的插件。
四、电路理论虚拟实验仿真系统的设计与实现
在《电路理论》的八个典型实验中，以实验四为例介绍本虚拟实验系统的设计与实现过程：
实验四一阶RC电路的响应。
【实验目的】
测定一阶RC电路的响应和时间常数τ；
观察一阶RC电路的全响应波形图。
【实验步骤】
在界面上设置电源电压值Us，电容的初始电压值Uc（0），电阻值R和电容值C，运行并观察时间常数值τ，填入下表1：
根据步骤1画出i（t）和u（t）的波形图（图1），与界面上所示波器所示的波形图（图2）相比较是否一致。
根据以上实验要求及步骤，可以在下面实验平台上开展实验，框图程序如图3所示。
五、结束语
教育的目的在于提高学生的分析能力、判断能力及创新能力，提高学生的综合素质。我们知道用实物设计制作复杂一点的电路，单是搭建时准备零件、制作电路板、焊接就要花费不少功夫；接好电路后，为了使电路处于满意的工作状态，不断地更换零件、调整参数也是十分费时费工的。学生要运用自己学到的知识设计制作新颖的电路是一件很困难的事。现在，虚拟实验室给学生创造一个优良环境，学生可以充分发挥他们的智慧，展现他们的才华。
随着远程教育的不断普及，网上虚拟实验室也必将得到越来越广泛的应用。建立多种实用、高效的网上虚拟实验室，利用网上虚拟实验室进行教学，可以解决传统实验教学方式在时间和空间上的限制，大大节约实验成本和经费，并可更好地培养学生的自学及创新能力。
参考文献：
1、张晓英,祖大鹏.基于虚拟仪器的虚拟实验[J].高师理科学刊,2002(4).
2、曹军义,刘曙光.虚拟仪器技术的发展与展望[J].自动化与仪表,2003(1).
3、雷勇.虚拟仪器设计与实践[M].电子工业出版社.
4、杨乐平,李海涛,赵勇等.Lab view高级程序设计[M].清华大学出版社,2003.
关键词：电工及工业电子学；教学模式；探索与实践
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）03-0115-02
“电工及工业电子学”在高等工科院校非电类专业中具有非常重要的作用。这门课程内容丰富、应用面广，不仅具有较强的理论性，同时具有较强的应用性。课程包含了多门电类课程的基础知识，通过对本课程的学习，学生能够获得有关电工电子技术的基本概念、与电工电子技术相关的基本理论和基本技能，为学生后续专业课程的学习及今后从事本专业的工程技术工作和科学研究打下坚实的基础。在非电类专业的人才培养方案中起着承前启后的重要作用。多年来我校“电工及工业电子学”课程教学一直致力于培养有知识、能力强、素质高的具有航空特色以及相关领域的工程应用型人才。然而，一方面，随着科技的进步和社会的发展，电工和电子技术的信息量日渐增加，另一方面，由于不同学科专业教学计划的改进，“电工及工业电子学”的学时数进一步减少，加之有些非电类专业学生电的基础知识比较薄弱，在学习过程中普遍认为电工及工业电子学课程理论性太强，内容抽象，学习起来有一定困难，甚至有一部分同学干脆放弃了这门课程的学习。基于上述问题，笔者申请了校级教改立项，旨在改变传统的教学模式，对教学方法和教学手段等方面不断进行改革和实践。
一、传统教学模式的弊端
“电工及工业电子学”的教学包括理论教学和实验教学两部分内容，理论课上，我们采用多媒体授课，相比板书授课信息量大，又节省了教师大量的板书时间，增大了单位时间内对学生信息量的传授，一定程度上提高了教学质量，但是也存在很大弊端，如课堂教学缺少互动、满堂灌、理论与实际脱节等。在我校，“电工及工业电子学实验”为单列实验，理论课与实验课分开教学。虽然我们采取的是先理论后实验的方式，与实验有关的内容，教师在课堂先讲解，但是大部分学生在上理论课时没有见到实验室的实物，很难形成直观的感性认识，想象不出来如何进行实验，而当学生进到实验室做实验时，只是为了实验而实验，按照实验教材上的步骤按部就班地完成实验，测量完数据就算完成任务，不会去想理论上为什么这样，只能做到知其然，不能做到知其所以然，很大程度上造成了实验课与理论课的脱节。
二、教学模式的改革
1.课堂教学“引进来”，学生学习兴趣得以激发。电工学包含内容广泛、概念众多，整个学习过程中涉及的元器件种类繁多，有些概念很难理解，同时大多数元器件学生在平时生活中应用较少，对于有些元器件的内部结构和工作原理，学生普遍认为抽象，理解上有很大困难。针对这一问题，笔者在进行教学改革的过程中，课堂教学采用了“引进来”的方法。所谓引进来就是课堂演示法，对于部分课堂上难以理解的理论内容，适当增加课堂演示，主要包括实物演示、动画演示和Multisim仿真演示。①实物演示法，电工学这门课程与生活和工作是紧密相关的，它的应用极其广泛，为激发学生学习的兴趣，在讲授一些学生不太容易理解的、比较抽象的概念时可充分利用实物来引入要讲的内容。如用滑动变阻器、灯泡、电池等制作一个可以调节亮度的简易台灯，在课堂上展示，让学生更直观地理解电源、负载、功率的概念以及相互之间的关系。在讲授组合逻辑电路的设计这一章节时，用一些基本的门电路、电阻、电容、发光二极管等制作了一个三人表决器，在课堂上演示。先演示表决器的逻辑功能，让学生通过演示很直观地列出三人表决器的逻辑状态表，然后引导学生思考这个电路该如何设计，最后引入组合逻辑电路的设计方法。讲单稳态电路时，将自己制作的单稳态电路控制的门铃演示给学生看，如果改变不同的电阻和电容，门铃的发声时间长短就不一样，结果吸引了每一位学生，也引起了学生的极大兴趣。采用这种实物演示的方法，能够充分调动学生的积极性，使学生能够主动思考问题，最后得出结论，课堂讲授效果显著。②动画演示法，有些元器件内部结构很复杂，工作原理不易理解，学生平时接触的也不多，在讲解时单凭文字叙述或图片的形式已经很难让学生直观地了解器件的内部结构及工作原理。针对这一问题，我们制作了一系列的flas，在课堂上演示。电工技术部分包括三相异步电动机的旋转磁场的产生，一些常用的低压电器（如按钮、热继电器、交流接触器等）的工作原理。电子技术部分包括半导体材料内部载流子的工作和PN结的工作原理，整流滤波电路的工作等内容。通过课堂上动画的演示，学生以前不能理解的内容可以一目了然，激发了学生的学习兴趣。③Multisim仿真演示法，为了提高“电工及工业电子学”教学质量和效果，在讲解一些抽象的理论时将Multisim仿真软件引入“电工及工业电子学”课程进行辅助教学。如在讲解基尔霍夫定律时，学生在列方程前对结点电流、回路电压的参考方向以及正负号的选取问题掌握得不好，笔者在讲授这部分内容时通过软件进行仿真，通过仿真结果，直观地显示了电压、电流的大小和正负，有利于帮助学生理解定律的内容。计数器是学生学习的一个难点，笔者采取了先用Multisim仿真，再进行理论讲解的方法，收到了事半功倍的效果。在课堂上引入Multisim仿真软件犹如将实验室搬到了课堂上，使以往很多难以理解的概念和定律，通过仿真实验的方法直观地表现出来，能够将抽象的理论具体化、形象化，使枯燥的理论变得生动，提高了课程教学质量，同时也为学生运用Multisim软件进行课程设计、毕业设计等奠定了基础。通过实物、动画、仿真演示使学生能够有较强的感官认识，从而提高学习兴趣，也使得课堂教学真正服务于实践，使学生能切实体会到电工学课程看得见摸得着的学习意义所在。
2.课堂教学“走出去”，进一步提高学生学习兴趣。鉴于电工学课程实践性较强的特点，实验环节非常重要，我校培养的工科学生大部分是面向工程一线的应用型人才，动手能力对于未来学生工作有很大帮助。同时实验是课堂教学的有效保障，实验课从视觉上比理论课更加生动，对于课堂上难以理解和应用的内容可以通过实验课验证和巩固。在教学过程中，将部分理论课的课堂搬进实验室，采用“走出去”的方法，即边实验、边讲解的讲练结合法。对于一些可以验证和演示的理论内容，可以先让学生通过实验得出结论，再进行讲解，这种方法比单纯在教室给学生灌输理论知识来得更加生动和具体，学生不仅能知其然，还能知其所以然，学习效果也会大大提高，同时进一步提高了学生的动手能力。通过对理论课和实验课的内容进行整合，笔者将“电工及工业电子学”的部分理论内容搬进实验室进行讲解，采取先做实验验证，再进行理论讲解的方法，让学生在动手验证的过程中，自然而然地得出想要的结论。如叠加定理，先让学生自己动手连接电路，分别连接两个不同电源单独作用时的电路，测得某支路的电压或电流，再连接两个电源共同作用的电路，同样测出刚才的电压和电流，让学生分析结果，就会得出叠加定理的结论，这时候再把叠加定理的定义引出来，也就顺理成章了，学生理解起来不会有任何困难，同时由于学生是自己动手测量结果、得出结论，所以印象会非常深刻，应用起来也就不存在问题了。笔者采用这种讲练结合法进行讲解的内容还包括戴维宁定理、日光灯功率因数的提高、电动机直接启动和停止的控制电路等内容，通过学生的反馈，这种方法使学生对理论内容的理解更加透彻。同时由于做实验的目的是要引出某些结论，而学生在做实验之前没有进行过理论学习，并不知道要引出的结论是什么，势必会有很大的好奇心，做实验的目的不再是单纯做实验、测数据，而是要通过自己的实验得出结论，所以同学们做实验的时候特别认真，效果非常好。讲练结合的方法和原来先在课堂上讲解理论，再到实验室进行实验相比较，学时大大缩短，学习效率大大提高。
3.课前课后有网络，巩固学生学习效果。2013年，在电工教研室全体教师的共同努力下，“电工及工业电子学”被评为省级精品资源共享课，所有课程资源均上传到省精品资源共享课网站。学生可以在课前进入网站通过了解每部分内容的知识结构、学习目标、学习指南、知识内容、观看教师讲课视频等方式预习，也可以在课后下载多媒体课件，通过完成我们每部分内容后所附的测验和练习来巩固课堂所学知识。网络教学的实现使教育资源共享得以实现，学生选择的自由度大大提高，因材施教的个别化教学也成为可能。网络教学平台的搭建，为教师与学生的交流提供了极大方便，逐渐成为课堂教学的有益补充，拓宽了学生的学习课堂，为学生创造了一个多角度学习、多方位交流的平台。
三、结论
实践证明，新的教学模式在学时减少的情况下增大了学生获得新知识的信息量，学生在学习过程中不仅仅限于得到教学的语言信息，还有图形信息及工作过程的动态信息，这样做实质上进一步提高了学生的学习效率，也实现了课堂教学与实验教学的有机结合，使学生更好地掌握理论与实际的关系，对学生提高工程意识和增强实践能力都起到了举足轻重的作用。通过问卷调查，学生普遍反映效果好、印象深、效率高，同时期末考试成绩也证明了新的教学模式有助于教学质量的提高。
参考文献：
[1]邴丕彬.“电工电子技术”课程教学改革研究[J].中国电力教育，2013，（5）.
[关键词] 中技课程 《电工基础》 教学改革
1.前言
《电工基础》是中技学校电子类专业的一门重要的专业基础课。通过本课程的学习，学生应掌握直流电路和交流电路的一些基本理论、实践知识和基本分析方法，为后续各专业课程的进一步学习提供基础。各中技学校也把该课程的教学提到了很重要的地位。笔者参与该课程的教学有十多年，由于学生的素质、教学条件和教学资源都在不断发生变化，教学也就不断地受到冲击。面对今天的新知识、新技术、新方法、新工具，传统的教学模式以及一些教学内容已经不能适应时代的要求。为进一步提高该课程的教学质量，培养具有创新精神和实践能力的应用型人才，笔者在优化教学内容、改革教学方法与教学手段、建立仿真教学平台等方面进行了不断的尝试、研究和改革，取得了良好的效果。
2.研究课程特点，优化教学内容
《电工基础》的教材有的很厚，有的相对比较薄，内容和知识点的差别重在理论分析过程的不同。根据目前中技学生的特点以及学时的限制，笔者认为选用教材不宜厚，必须精选教学内容。理论知识应本着实用、够用的宗旨，合理优化课堂教学内容，以下几点做法供读者参考。
2.1 简化复杂的公式推导证明及计算等
适当删减细节问题的定量分析计算，有些内容还可略去一些复杂公式的数学推导而直接给出结论。例如复杂的直流电路这一章，教材一般会阐述6-8种定理或法则来解决电路中未知量的求解。笔者认为这些计算量太大，所以一般选择3种左右学习，已经够用了。目前中技学生的数学基础相对比较薄弱，计算太多只会打击学生的学习积极性。
2.2 适当删减一些不易理解且应用不多的理论分析
作为中技学生，日后从事设计工作的机会相对比较少，在内容讲授上可以适当删除一些相对复杂的内容。例如在讲授正弦交流电的表示方法的时候，课本一般会列出三种表示法，解析式、图形和相量表示法。笔者认为重点学习解析式和相量表达式（相量图）就够用了。因为解析式表示形式能反映出正弦交流电的三要素，在一些简单的分析和计算中使用很方便，而相量表示形式则比较直观，因为通过画相量图，学生在定性分析RLC串并联谐振时就不难理解了。
2.3 理论结合实际组织教学
《电工基础》课程的内容与我们的日常生活息息相关，通过引入实例能充实学习内容，理论知识更具体化，并提高学生的学习积极性。例如学习电阻的串并联引入万用表电压表、电流表的原理；学习电感知识的时候引入日光灯的工作原理；学习谐振电路时引入电视机、收音机的接收原理；学习三相交流电时引入教学楼的供电布局等等。
3.教学方法与教学手段的改革
《电工基础》是一门实践性很强的课程，作为一门专业基础课，它主要对一些基本的概念、定理和元件进行理解、熟悉和运用，不通过实践有些抽象的知识比较难以理解。另外在传统的教学模式中，课堂教学主要以教师讲授为主，学生是被动的知识接受者，学生往往只是在等待答案而不会主动去寻求答案，易于形成一种惰性。为了改变这种状态，真正形成学生主动学习的气氛，笔者认为在教学上应该注意两点，一、理论和实践结合，实施一体化教学；二、采用启发式、提问式和互动式等多种教学方法，让学生化被动学习为主动学习。
3.1 课堂教学与实践相结合，实施一体化教学
中技学生的特点是偏向于喜欢动手操作，不喜欢理论。如果每次课都能设计一些动手和理论结合，课堂效果会非常好。例如在学期初讲授电压、电流的概念时，笔者让学生先连接一个简单的电阻串联电路，然后测量电路中的电压和电流；在学习基尔霍夫定律的时候先让学生连接电路，再分别测量各个支路的电流和回路中各个元件上的电压，让学生自己根据测量结果归纳出定律的内容；在学习电容的充放电时，让学生把电源、发光二极管和电容串联，观察充电时发光二极管的发光现象并测量电容上的电压，然后把电源撤掉，使发光二极管和充满电的电容（注意极性）连接，观察电容放电时二极管的发光现象并测量电容上的电压。通过这样的操作和观察，学生对电容充放电过程中电压和电流的变化过程就有了深刻的认识。诸如此类的小操作，基本上每次课学生都要接触到。理论和实践合一，学生理解比较容易。这种教学还有一个优势是学生对电压、电流的测量、电阻的识别和根据电路图连接电路等实操进行了反复练习，到期末的时候实操部分也掌握得很牢固。当然实施这种教学要有基本的资源保证，要求学校能提供常见的电容、电感、电阻、变压器和电源等元器件，并且学生人手必须有一套万用表、斜口钳等工具，这样才能保证教学顺利实施。
3.2 教师讲授和学生自学、讨论相结合
《电工基础》中大部分内容理论性比较强，中技班教学一方面要依赖老师的讲解分析，老师将所学的知识按掌握、理解和了解不同的层次教给学生。如果老师不注意教学方法，很容易造成学生觉得枯燥乏味，从而导致厌学，所以需要老师采用灵活、形式多样的教学方法，交互式教学，做到重点突出，难点巧取。例如可使用类比的教学方法，学习电流的时候，可以和水流进行类比，电压和水压进行类别，电位和水位进行类别……可通过巧妙的导入、设疑问等让学生思考，激发学生的学习兴趣。例如在讲授RLC串联电路中各元件上的电压与总电压之间的关系时，大家都觉得比较难。在导入的时候首先让学生自己连接一个RLC串联电路，接在220V的交流电路上，然后让学生测量各个元件上的电压。根据已学过的电阻串联电路中，各个电阻上的电压之和等于总的电压，而在交流电路中，R、L、C三个元件上的电压之和大于了总电压220V，为什么会发生出现这种现象？通过这个疑问，让学生思考，再慢慢地引导学生回忆复习纯电阻、纯电感和电容元件上电压和电流的特点，一步步的把问题解决。
另一方面老师要把学生参与到课堂贯穿整个教学过程，教师可以提前布置预习作业。部分学生不会主动去看书预习，这时，网络往往起到了很重要的作用，布置一些作业让学生去网上查询，如了解一些元件参数要求、电路原理等，同学们就很乐意去做。在课堂上还可以布置一些任务让学生分组讨论，教师将教学内容的基本要点讲清后，布置讨论的任务，在下次课进行讨论，或专门开设的讨论课进行。通常在正常教学时间安排的讨论是启发式教学性质的内容。对重点和难点内容可组织专题讨论课，由同学们自由组队参与，这种方式有助于提高掌握知识的效率，有助于培养学生分析问题和解决问题的能力。
3. 3 多媒体教学与传统教学相结合
目前大部分学校对多媒体配套建设都比较重视，投入比较大。课堂教学采用以多媒体电子课件为主、黑板为辅，两者相辅相成，效果较好。多媒体教学有着传统教学手段所不可比拟的优越性：形象、生动、高效。例如《电工基础》课程中讲到三相交流电的时候，对于交流电的产生过程、三相电的相位和大小关系、三相电源及负载的连接方式等，如果通过黑板画图的话，时间长，板书的效果又差，而通过课件展示则既标准又清晰，有利于问题的分析与讲解，节省了画图时间，再通过动画的展示，能吸引学生的注意力。但多媒体教学要注意把握节奏，需要记笔记的地方、难理解的地方速度要慢一点，否则会影响听课效果。
4.建立仿真教学平台
仿真技术在教学中也日趋普及，先进的电路EDA技术引入教学为传统的教学手段注入了新的活力。应用计算机及EDA 技术进行系统仿真，建构虚拟实验室，可将一些抽象的理论、复杂电路的信号变化过程和运动形式，以内容生动、形象逼真、声音动听的教学信息展现在学生面前，既验证了电路理论的正确性，又使抽象的理论变得具体而形象。《电工基础》教学中笔者在电磁感应、交流电和谐振电路等方面采用了仿真技术教学，使学生对实验电路及实验结果产生动态的感性认识，增强了学生对电路理论的深入理解，提高了学生的学习兴趣和学习热情。