電路分析基礎案例庫的設計與應用

劉敏華 賈仙魚

揚州大學能源與動力工程學院 江蘇揚州 225009

電路分析基礎是電氣信息類專業重要的專業基礎課，在整個專業計劃中起著承上啟下的作用，其教學目的是通過學習使學生掌握所學專業的基本理論和基本技能，建立專業知識體系結構，培養專業素養，教學效果將直接影響學生的學習興趣和學習效果，更重要的是影響后續專業課程的學習。為夯實基礎，不斷提高教學，筆者在電路分析基礎教學過程中對傳統的教學方法及教學手段進行創新，嘗試分類質量建立案例庫，將案例有規律有系統地引入課堂，教學效果明顯提高。

1 案例庫設計的目的

案例教學法是一種集啟發、實踐、理論聯系實際于一體的教學方法，可以引導學生運用所學知識，對案例進行分析研究，培養學生對知識的應用意識和潛在的思維創新能力，養成科學分析問題、解決問題的習慣?，F代高等教育中案例教學法已被廣泛應用，同時也在電路分析基礎教學中得到應用。但如何更系統、規律、有效地在課程教學中應用案例教學法一直是我們探索的問題。分類建立案例庫，教學中的各個環節適時引用相應的案例庫，可以更有效地解決這個問題。

案例庫不是個體案例的堆積，而是將與課程相關的典型案例按一定規律分類歸納整理，建立各種不同的案例庫。案例庫可分為名人典故案例庫、課程體系結構案例庫、專業體系結構案例庫、課堂引導案例庫、課堂討論案例庫、課外思考案例庫、問題型案例庫等，針對教學中的不同環節，適時恰當地引用相關的案例庫，可以使學生更系統地構建課程知識體系結構、專業知識體系結構，擴大學生的專業視野，提高專業素養和學習興趣，有效地提高教學效果。

2 案例庫的設計

針對電路分析基礎教學的現狀及特點，筆者嘗試設計建立了名人典故案例庫、課程體系結構案例庫、專業體系結構案例庫，通過建立使用這些案例庫，教學效果明顯提高。

(1)電路分析基礎教材中一些原理、單位都是以人名定義的，如基爾霍夫定律、戴維寧定理、諾頓定理等，將這些典故設計成名人典故案例庫，并且將電路分析基礎課程中用到的相關內容(如安培、伏特、歐姆、瓦特、法拉第等)加入到該案例庫中，使學生了解每個重要知識點的淵源，增加學生的專業知識底蘊，激發學生探究新知識的欲望。

(2)把握電路分析基礎課程脈絡，將主要知識點應用的典型案例歸結到課程后續的知識點上，建立專門的案例庫，設計并建立鏈接表。表1為電路分析基礎課程體系結構案例庫鏈接表。

表1 電路分析基礎課程體系結構案例庫鏈接表

例如，輸入電阻知識點在學習過程中看起來比較枯燥，但通過表1鏈接的戴維寧定理和一階電路的典型案例，可以了解該知識點在整個課程中的重要性。又如，回路電流法、結點電壓法是直流電路分析的系統方法，也是后面正弦交流電路、運算電路的分析方法，在學習過程中通過鏈接表1案例庫中的典型應用案例，可以幫助學生將分析電路的思路從直流拓展到頻域和復頻域，從而可以解決正弦電路、運算電路的問題，同時學生也能構建課程體系結構。

課程體系結構案例庫，將知識點應用的典型案例歸結到課程后面知識點上，體現了電路分析基礎課程中每個主要知識點與本課程后續知識點的關聯關系，在教學過程中通過應用表1并鏈接里面的案例，學生不僅能了解所學知識點的重要性，更能構建本課程的知識結構，便于抓住課程的脈絡。

(3)吃透專業教學計劃，理解課程中每個重要知識點對后續課程的關系，以電氣工程及其自動化專業為例，將電路分析基礎的主要知識點的典型應用案例歸結到后續的一門或多門課程中，建立專門案例庫，設計并建立與之對應的鏈接表，在教學過程中適時恰當使用。表2為電路分析基礎專業體系結構案例庫鏈接表。

如，電橋是電阻電路中的一個知識點，應用較為廣泛，而在電路分析基礎教材及授課中。我們只強調電橋平衡的條件，要求學生在復雜電路中能看出電橋。通過表2，鏈接專業體系結構案例庫中的傳感器原理課程的典型案例，學生不僅對電橋的應用有所加深，更重要的是引入有關電量傳感器的概念，使學生了解基礎課知識點的重要性，更給學生滲透了專業體系結構，能激發學生的專業學習興趣。

表2 電路分析基礎專業體系結構案例庫鏈接表

再如，感抗隨頻率增大而增大、容抗隨頻率增大而減小，這是正弦交流電路穩態分析的一個重要知識點，鏈接表2中模擬電子技術課程的濾波器案例及多級放大電路的耦合案例，學生能很清楚地看出感抗、容抗隨頻率變化的規律，既幫助學生靈活應用所學知識點，又慢慢給學生構建專業體系。

又如，功率因數提高是電路分析基礎課程中正弦交流電路穩態分析的一個重要知識點，功率因數提高可以充分利用設備容量、降低線路損耗，通過學習，學生知道感性電路并聯電容可以提高功率因數。鏈接表2中的供配電工程中無功補償、電容自動投切案例，鏈接電氣照明中的燈具選擇、綠色照明等案例都與這個知識點有關，通過鏈接案例對后續課程做一些展望，在后續課程學習時有初步印象，學生帶著問題、帶著興趣去學習，可以激發學生主動學習的欲望。

專業體系結構案例庫，將典型案例歸結到后續課程并以案例庫的形式展示給學生，通過建立的鏈接表，一方面讓學生理解知識點的重要性，覺得所學內容不是孤立的，學生學到后續課程的時候自然會想到所學過的知識，加深了學生對知識的理解和應用。另一方面慢慢滲透后續課程的內容，使學生建立專業體系結構，擴大學生的專業視野，提高專業素養，培養學生應用知識的能力。

3 案例庫應用

(1)由于電路分析基礎課程是電氣信息類專業的第一門基礎課，主要知識點應用的案例數不勝數，教師要不斷地從現實生活中提煉出與時代變遷接軌、適宜教學的案例充實到案例庫中，讓學生看到適合時代發展或具有前瞻性的案例，擴展學生的知識面、激發學生探究知識的潛能和動力。

(2)在每次課前或課程總結時適時恰當地應用案例庫，讓學生帶著問題、帶著興趣聽課，留有懸念進入專業學習，能有效提高學習效率。隨著信息技術的迅猛發展，對電路分析基礎課程的要求是“學時少、要求高”，教師不僅要把握好正常課堂教學與案例教學的關系，使案例應用恰到好處，還必須學會并善于運用現代化的教學手段和教學設施如圖片、音響、動畫、錄像等手段，這樣在課堂上既能調動學生的學習積極性，吸引學生的學習興趣，又能節省時間，提高課堂效率。

(3)在教學過程中由于學時的限制，每一個知識點與課程后續知識點或后續課程的關聯不可能都鏈接案例，根據教學情況，有些內容可以針對表1和表2介紹知識點的前后聯系，這樣也能起到激發學生應用知識及探究新知識的欲望。

(4)教學不僅僅在課堂上，課外也是課堂教學的延伸。將案例庫放在課程教學網上，能方便學生課后了解復習所學內容。另外根據教學內容適當布置學生思考、討論等，引導學生了解相應的案例庫，能提高學生自主學習能力及分析問題、解決問題的能力。

4 結束語

現代高等教育對專業基礎課教學的要求越來越高，不斷探索、努力提高教學效果是高校教師永恒的主題，筆者將不斷嘗試，建立更多、更適合電路分析基礎課程的案例庫，不斷擴大學生的專業視野和專業素養，培養學生對知識的創新能力，提高教學效果。

[1] 羅先覺,邱關源.電路:5版[M].北京:高等教育出版社,2011.

[2] 劉敏華,吳桂峰.電路分析基礎課程案例教學法探討[J].中國現代教育裝備,2011(12):94-95,98.