针对非电专业戴维南定理讲授方法改革的探讨

郑晓婉+张培+苗维普+曹玲芝

摘 要 戴维南定理抽象，难理解、难掌握。非电专业学生电学基础薄弱，学习该定理时存在不爱学、不会学和学不会的问题。以学生为本，分析问题原因，从教学安排、实验安排和课后巩固等方面进行探讨，形成一套讲授新方法，建立从乐学到会学到学会到应用再到乐学的良性循环。本方法应用在课程中取得较好的教学效果。

关键词 非电专业；戴维南定理；实验

中图分类号：G642.0 文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2016）20-0112-03

Abstract The venin theorem is abstract and difficult to understand and master. In the other hand， for the non-electric specialty students， the basic knowledge of electricity is weak， As learning the theorem， the students dont like to learn it and dont know how to learn it， sothat they cant understand and master it. This article from the posi-tion of students， analyzes the reasons of the problem， discusses theteaching arrangement， experimental arrangement and after-school consolidation， etc. form a new method of teaching the venin theorem.Using the method in the course， receved a good result.

Key words non-electric specialty； the venin； experiment

1 前言

电路分析是一门综合性、实践性都很强的课程，已经成为各高校工科类非电专业重要的基础课或者是专业课，也是非电类专业学生掌握电路基础知识以及学习后续相关专业课程的关键课程[1-2]。戴维南定理在电路分析中是一个非常重要的定理，相较其他定理，抽象、难理解，对于非电类专业学生来说，学习起来比较困难和吃力。因此，戴维南定理成为该课程的教学难点和重点。为了能够在有限的学时中使非电类学生学好该定理，并熟练掌握和应用该定理，从学生角度出发，将讲授教学与实验实践两方面相结合作为教授方法的前提，对讲授该定理的方法进行探讨。

2 分析问题，提出解决方法

目前，非电类专业学生在学习戴维南定理的过程中普遍存在的问题是：一方面，学生的学习主动性差，没有自主学习能力，只靠教师灌输；另一方面，虽然有一部分学生有学习愿意，自觉主动去学习，但是因为其电学基础比较薄弱，学习方法不当，导致事倍功半，效率低下。

针对这一问题，必须从学生角度出发，寻找合适的教学方法。当学生学会学好且能熟练应用时，他们不但掌握了戴维南定理，而且增加了学习的信心，会更加愿意去学习电路课程中的其他新知识，形成从乐学到会学到学会到应用再到乐学的良性循环，如图1所示，从而也为今后的其他电路知识学习奠定良好的基础。

3 戴维南定理讲授的具体方法

引用布鲁纳的一句名言：“知识的获得是一主动的过程，学习者不应该是信息的被动接受者，而应该是知识获取过程的主动参与者。”因此，在非电类专业学生学习戴维南定理的过程中，首先必须让他们发挥其主观能动性，愿意去学习定理。其次，要在学生愿意学的基础上，根据学生的具体实际情况，围绕定理，制订合理的教学方案，做好课上理论教授，使学生学会定理、掌握定理、熟练使用定理。最后，利用实验这一环节，实现理论联系实际，让学生更深刻地领会该定理的实际意义。

调动学生学习积极性 要使学生发挥主观能动性，就要对学生心理进行分析，解决学生在心理上、思想上的厌学情绪和畏难情绪。因为大部分非电类专业的学生自高中以来很长时间没有学习和电路相关的知识，或者从来就没有学习过电路相关知识，在电学方面底子薄、基础差，这就会使得学生在心理上对戴维南定理产生畏难情绪，觉得这一定理是一个难理解、不好学的定理，学习起来会困难和吃力。从而进一步由畏难情绪转化成厌学的情绪，导致学习的不认真和不深入，不能钻进去，不能吃透和领悟。最后就会产生学不会、学不好的不良后果。因此，一定要制定相应的方法来排除厌学、畏难情绪，引导、激励学生的学习积极性和自主性。教师在讲授该定理之前，可以先安排一个知识总结和回顾，把之前学过的电路基础知识做一个复习，这样可以为学习戴维南定理打下良好的基础。

兴趣是最好的老师。想要调动学生的学习积极性，就要增加授课的趣味性，提高学生的学习兴趣，从而使得学生主观上乐意学习，愿意接受该定理的理论知识。要实现这一目的，可以采取多种灵活的授课方式。

比如使用演示法，制作两种实际电路，电路图如图2中的图a和图b，测量两种电路中流过RG的电流。比较两种电路，图a电路连线多、电器元件多，结构相对复杂；而图b（也就是戴维南等效电路）连线很少、电器元件少，是简单的串联方式。然后利用电流表分别测量两种电路中通过RG的电流，对比两个数值，非常相近，说明两种电路虽然结构上相差很大，但效果却是等效的。

通过演示，学生不禁会对这种现象好奇：为什么简单电路和复杂电路能够等效呢？是不是所有的复杂电路都可以变成简单电路呢？学生的疑问产生后，就会对这种现象产生兴趣，进一步就会对该理论产生兴趣。

同时，让学生参与，增加课堂趣味性。在使用演示法时，教师介绍完演示内容后，可以让学生分成两组进行数值的测量、比较。学生亲自测量、比较，大大提高了兴趣。

组织有效的教学大纲 课前，组织教学大纲遵循这样的原则：以基本知识为基础，以激发学生的学习兴趣为前

提，循序渐进，深入浅出，让学生学习起来容易接受、容易理解，从而使得学生更好地掌握戴维南定理。课程可以进行如下安排。

第一步：介绍和戴维南定理相关的一些基本概念，包括二端网络、有源二端网络、无源二端网络、开路电压和等效电阻。

第二步：教授戴维南等效电路的变换方法，抓住两个关键量，开路电压E和等效电阻R0，如图3所示。

第三步：讲利用戴维南定理解题的具体方法，将方法步骤模式化，学生更容易掌握。

第四步：设计例题，按照模式化的步骤讲解例题，让学生学习使用第三步中所讲的方法步骤。

第五步：安排课堂练习，通过课堂的板演，一方面巩固了教学效果，一方面发现学生问题，针对问题再进行讲解，让学生更好地掌握定理。

利用多媒体现代化教学手段[3] 为了激发学生学习戴维南定理的兴趣，提高学习的积极性，在课程讲授过程采用多媒体教学方法，对于非电类专业学生学习戴维南定理有非常好的效果。多媒体现代化教学的特点是在课堂中运用动画和声音，从而使定理内容更加形象化、多样化、直观化。将多媒体教学方法应用于戴维南定理讲授中的优点在于使比较抽象、难理解的内容以动态图像演示出来，将定理的等效作用以计算机模拟展示给学生。这样使枯燥抽象的内容更加生动、形象，易于被学生接受和理解。

4 理论教学与实践相结合

合理安排实验 戴维南定理相对比较抽象，不容易理解。实验的特点在于实验内容接触实际电路，比较直观，可以直观地反映戴维南定理的意义，从而使学生更容易消化吸收该定理，同时帮助学生更好地理解该定理，也能为接下来的课程学习奠定良好的基础。针对戴维南定理，应该设计相关的实验，从而更好地实现教学效果。大致包括以下四方面的内容[4]。

1）线性网络电路中测量（包括电阻的电压、电流），具体设计如表1所示。电阻为无穷大的时候，就是戴维南定理中的开路电压E。

2）测量等效电阻。在该步骤，主要可以让学生理解什么是有源二端网络和无源二端网络，引导学生思考如何实现无源二端网络，并动手连成无源二端网络的实际电路。

3）连成戴维南等效电路。根据实验前两步中测得的开路电压E和等效电阻，结合戴维南定理，把电路连成结构简单的串联电路，即戴维南等效电路。

4）在戴维南等效电路中，按照表2中的内容分别测量电压和电流，并把测量结果填入表2。最后将两次测得的结果（表1和表2的数据）进行比较，从而以实际测量结果证明戴维南定理。

使用分组学习的方式 分组合作学习是一种富有创意和实效的教学理论与策略体系，目前被许多教师广泛地采用。合作学习指在教学中运用小组的形式来引导学生共同开展学习活动，从而以最大限度促进自己和他人的学习[5]。在对非电类专业学生进行戴维南定理授课过程中，可以采用分组合作式教学方式，这样能够充分调协学生学习的主观积极性，也让学生将学到的方法应用在学习过程中。在小组中，学生可以进行互相交流、互相协助，有利于更好地自我思考、自我总结、自我发挥，更好地理解、掌握并且会运用戴维南定理。

5 课后巩固

布置针对性作业 为了能让学生真正吸收戴维南定理，并且加深记忆，巩固课堂学习效果，且融会贯通、学以致用，作业是必不可少和行之有效的重要手段。要布置一些以基本知识为基础，同时能够扩展学生思维、引发学生思考的作业，不但起到巩固课堂教学效果的作用，也让学生进一步加深对戴维南定理的理解。

鼓励学生自主实验 可以利用学校资源，让学生多做一些电路实验，使学生在理论知识的基础上通过实验主动参与、亲自动手、亲身实践，从而更好地掌握基本知识内容。

6 结语

根据学生情况，从学生角度出发分析问题，使学生愿意学习抽象的戴维南定理，合理安排课堂讲授内容，制订有效的教学方案，使学生很好地掌握理论知识。与此同时，设计简单且容易理解和操作的相关实验，让学生对戴维南定理有直观的认识，从而更好地掌握该定理。最后通过布置作业和鼓励学生参加课后实验的方法，进一步巩固教学效果，从而使得非电类专业学生学好戴维南定理。

参考文献

[1]鹿晓力，曹卫锋，吴艳敏，等.电工技术[M].北京：北京航空航天大学出版社，2011.

[2]鹿晓力，路立平.电工学[M].北京：北京航空航天大学出版社，2009.

[3]王艳.电子电工教学方法改革[J].职业，2012（5）：130.

[4]孙君曼.电工电子技术实验教程[M].北京：北京航空航天大学出版社，2014.

[5]宋薇.分组合作式学习在计算机教学中的探索[J].才智，2012（3）：274.