电路分析基础案例库的设计与应用

刘敏华 贾仙鱼

扬州大学能源与动力工程学院 江苏扬州 225009

电路分析基础是电气信息类专业重要的专业基础课，在整个专业计划中起着承上启下的作用，其教学目的是通过学习使学生掌握所学专业的基本理论和基本技能，建立专业知识体系结构，培养专业素养，教学效果将直接影响学生的学习兴趣和学习效果，更重要的是影响后续专业课程的学习。为夯实基础，不断提高教学，笔者在电路分析基础教学过程中对传统的教学方法及教学手段进行创新，尝试分类质量建立案例库，将案例有规律有系统地引入课堂，教学效果明显提高。

1 案例库设计的目的

案例教学法是一种集启发、实践、理论联系实际于一体的教学方法，可以引导学生运用所学知识，对案例进行分析研究，培养学生对知识的应用意识和潜在的思维创新能力，养成科学分析问题、解决问题的习惯。现代高等教育中案例教学法已被广泛应用，同时也在电路分析基础教学中得到应用。但如何更系统、规律、有效地在课程教学中应用案例教学法一直是我们探索的问题。分类建立案例库，教学中的各个环节适时引用相应的案例库，可以更有效地解决这个问题。

案例库不是个体案例的堆积，而是将与课程相关的典型案例按一定规律分类归纳整理，建立各种不同的案例库。案例库可分为名人典故案例库、课程体系结构案例库、专业体系结构案例库、课堂引导案例库、课堂讨论案例库、课外思考案例库、问题型案例库等，针对教学中的不同环节，适时恰当地引用相关的案例库，可以使学生更系统地构建课程知识体系结构、专业知识体系结构，扩大学生的专业视野，提高专业素养和学习兴趣，有效地提高教学效果。

2 案例库的设计

针对电路分析基础教学的现状及特点，笔者尝试设计建立了名人典故案例库、课程体系结构案例库、专业体系结构案例库，通过建立使用这些案例库，教学效果明显提高。

(1)电路分析基础教材中一些原理、单位都是以人名定义的，如基尔霍夫定律、戴维宁定理、诺顿定理等，将这些典故设计成名人典故案例库，并且将电路分析基础课程中用到的相关内容(如安培、伏特、欧姆、瓦特、法拉第等)加入到该案例库中，使学生了解每个重要知识点的渊源，增加学生的专业知识底蕴，激发学生探究新知识的欲望。

(2)把握电路分析基础课程脉络，将主要知识点应用的典型案例归结到课程后续的知识点上，建立专门的案例库，设计并建立链接表。表1为电路分析基础课程体系结构案例库链接表。

表1 电路分析基础课程体系结构案例库链接表

例如，输入电阻知识点在学习过程中看起来比较枯燥，但通过表1链接的戴维宁定理和一阶电路的典型案例，可以了解该知识点在整个课程中的重要性。又如，回路电流法、结点电压法是直流电路分析的系统方法，也是后面正弦交流电路、运算电路的分析方法，在学习过程中通过链接表1案例库中的典型应用案例，可以帮助学生将分析电路的思路从直流拓展到频域和复频域，从而可以解决正弦电路、运算电路的问题，同时学生也能构建课程体系结构。

课程体系结构案例库，将知识点应用的典型案例归结到课程后面知识点上，体现了电路分析基础课程中每个主要知识点与本课程后续知识点的关联关系，在教学过程中通过应用表1并链接里面的案例，学生不仅能了解所学知识点的重要性，更能构建本课程的知识结构，便于抓住课程的脉络。

(3)吃透专业教学计划，理解课程中每个重要知识点对后续课程的关系，以电气工程及其自动化专业为例，将电路分析基础的主要知识点的典型应用案例归结到后续的一门或多门课程中，建立专门案例库，设计并建立与之对应的链接表，在教学过程中适时恰当使用。表2为电路分析基础专业体系结构案例库链接表。

如，电桥是电阻电路中的一个知识点，应用较为广泛，而在电路分析基础教材及授课中。我们只强调电桥平衡的条件，要求学生在复杂电路中能看出电桥。通过表2，链接专业体系结构案例库中的传感器原理课程的典型案例，学生不仅对电桥的应用有所加深，更重要的是引入有关电量传感器的概念，使学生了解基础课知识点的重要性，更给学生渗透了专业体系结构，能激发学生的专业学习兴趣。

表2 电路分析基础专业体系结构案例库链接表

再如，感抗随频率增大而增大、容抗随频率增大而减小，这是正弦交流电路稳态分析的一个重要知识点，链接表2中模拟电子技术课程的滤波器案例及多级放大电路的耦合案例，学生能很清楚地看出感抗、容抗随频率变化的规律，既帮助学生灵活应用所学知识点，又慢慢给学生构建专业体系。

又如，功率因数提高是电路分析基础课程中正弦交流电路稳态分析的一个重要知识点，功率因数提高可以充分利用设备容量、降低线路损耗，通过学习，学生知道感性电路并联电容可以提高功率因数。链接表2中的供配电工程中无功补偿、电容自动投切案例，链接电气照明中的灯具选择、绿色照明等案例都与这个知识点有关，通过链接案例对后续课程做一些展望，在后续课程学习时有初步印象，学生带着问题、带着兴趣去学习，可以激发学生主动学习的欲望。

专业体系结构案例库，将典型案例归结到后续课程并以案例库的形式展示给学生，通过建立的链接表，一方面让学生理解知识点的重要性，觉得所学内容不是孤立的，学生学到后续课程的时候自然会想到所学过的知识，加深了学生对知识的理解和应用。另一方面慢慢渗透后续课程的内容，使学生建立专业体系结构，扩大学生的专业视野，提高专业素养，培养学生应用知识的能力。

3 案例库应用

(1)由于电路分析基础课程是电气信息类专业的第一门基础课，主要知识点应用的案例数不胜数，教师要不断地从现实生活中提炼出与时代变迁接轨、适宜教学的案例充实到案例库中，让学生看到适合时代发展或具有前瞻性的案例，扩展学生的知识面、激发学生探究知识的潜能和动力。

(2)在每次课前或课程总结时适时恰当地应用案例库，让学生带着问题、带着兴趣听课，留有悬念进入专业学习，能有效提高学习效率。随着信息技术的迅猛发展，对电路分析基础课程的要求是“学时少、要求高”，教师不仅要把握好正常课堂教学与案例教学的关系，使案例应用恰到好处，还必须学会并善于运用现代化的教学手段和教学设施如图片、音响、动画、录像等手段，这样在课堂上既能调动学生的学习积极性，吸引学生的学习兴趣，又能节省时间，提高课堂效率。

(3)在教学过程中由于学时的限制，每一个知识点与课程后续知识点或后续课程的关联不可能都链接案例，根据教学情况，有些内容可以针对表1和表2介绍知识点的前后联系，这样也能起到激发学生应用知识及探究新知识的欲望。

(4)教学不仅仅在课堂上，课外也是课堂教学的延伸。将案例库放在课程教学网上，能方便学生课后了解复习所学内容。另外根据教学内容适当布置学生思考、讨论等，引导学生了解相应的案例库，能提高学生自主学习能力及分析问题、解决问题的能力。

4 结束语

现代高等教育对专业基础课教学的要求越来越高，不断探索、努力提高教学效果是高校教师永恒的主题，笔者将不断尝试，建立更多、更适合电路分析基础课程的案例库，不断扩大学生的专业视野和专业素养，培养学生对知识的创新能力，提高教学效果。

[1] 罗先觉,邱关源.电路:5版[M].北京:高等教育出版社,2011.

[2] 刘敏华,吴桂峰.电路分析基础课程案例教学法探讨[J].中国现代教育装备,2011(12):94-95,98.