“电路”与“模拟电子技术”两门课程的衔接关系

2013-10-12 03:28赵冬梅
电气电子教学学报 2013年6期
关键词:电阻电路电压

赵冬梅,周 波

(海军大连舰艇学院基础部,辽宁大连116018)

0 引言

“电路”是电类课程的首门专业基础课程,主要引导学生掌握电路的基本理论和基本分析方法,也为后续课程奠定基础。“模拟电子技术”是“电路”的后续课程之一,主要学习电子技术方面的基本理论、基本知识和基本技能,培养学生运用电子技术的基础理论解决实际问题的能力。决定这两门课程教学效果的因素很多,其中两门课程间知识体系的关联是一个重要因素[1]。比如“电路”中讲授的两大约束、叠加原理和戴维南定理等内容,都是“模拟电子技术”中经常用到的理论和分析方法。

笔者在一个学年中承担这两门课程的教学任务。第一学期讲授“电路”,第二学期讲授“模拟电子技术”,在教学中发现很多学生学习“模拟电子技术”感觉吃力。原因之一是先修课程“电路”的某些知识点没掌握好。比如在分析共射放大电路的直流通路时,基尔霍夫电压定律KVL方程列不出来,就无法求出静态工作点;再如戴维南定理掌握不好,就对放大电路输出电阻的求解方法很难理解[2]。原因之二是没有把“电路”中强调的工程应用思想迁移到“模拟电子技术”课程中。“电路”课程主要内容是学习由电阻、电容和电感等构成的线性电路,而“模拟电子技术”中的基本电路主要由非线性器件构成,学生在刚接触二极管和三极管等非线性器件时无法和先前“电路”的学习联系起来。可见,“模拟电子技术”抽象难懂的原因,就是在这两门课程的教学衔接上出现了问题。如果在“电路”教学过程中能将工程应用中非线性电路线性化的思想先期加以传授,就会对后续“模拟电子技术”的学习带来很大帮助。

针对这一问题,本文将两门课程间衔接的知识点做一梳理,在“电路”教学中,有意识地将“模拟电子技术”中的典型电路作为实例引入,引导学生用“电路”的基本方法和原理分析,可以对后续的学习起到铺垫作用;在“模拟电子技术”教学中,复习并强调“电路”中学到的知识和分析方法,使两门课程相互渗透。

1 教学内容的衔接

本文以“模拟电子技术”中的二极管电路和运算放大电路等为例,列出“模拟电子技术”知识点和与之相关联的“电路”知识点,如表1所示。

表1 “模拟电子技术”和相关联的“电路”知识点

2 课堂教学举例

[例1] 求图1所示二端网络的等效电阻Req。

图1 二端网络

由“电路”课程知识可知,求含受控源的二端网络的等效电阻采用外加电压法。外加电压源的电路如图2所示。

图2 外加电压法求二端网络的等效电阻

应用KVL和KCL,可得it=ie-(1+β)ib,即:

整理化简可得

事实上,图2就是“模拟电子技术”中计算三极管共集电极放大电路输出电阻的等效电路。图中除了虚线框里三极管的小信号模型是“模拟电子技术”课程要学习的内容,剩下的都是“电路”课程知识。我们在讲授“电路”含受控源二端网络的等效电阻时,以此为例题,并告知学生这就是“模拟电子技术”重点学习的电路之一,这样就将两门课程有机衔接起来了。

[例2] 求图3放大电路输出电压vo的表达式。

图3放大电路

图3电路由两个电压源共同作用,可利用“电路”课程中学习的叠加原理求输出电压。当vi2=0时,由vi1产生的输出电压vo1=-(R4/R1)vi1;当vi1=0时,由vi2产生的输出电压为

此时,电路的总输出电压vo=vo1+vo2。这个“模拟电子技术”课程典型电路的求解用到了叠加原理。学生此时复习相关的“电路”课程这部分知识,可以提高他们将电路理论知识应用于分析模拟电路的能力。

3 结语

本文主要就“电路”和“模拟电子技术”两门课程的教学衔接性进行探讨,在授课过程中,加强两门课程相关知识点的互相渗透,让学生从电类课程一体化教学体系的角度把握教学内容,有助于培养学生的工程素养、实践能力和创新意识。

[1] 秦平,沈钺.基于课程联系探讨电路分析基础教学[J] .南京:电气电子教学学报,2007,29(6):88-90

[2] 杨文飞等.电路定理在模拟电子线路教学中的应用[J] .南京:电气电子教学学报,2006,28(5):36-38

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