民航電子電氣工程專(zhuān)業(yè)電路教學(xué)方法

1、摘要民航電子電氣工程專(zhuān)業(yè)需要培養(yǎng)出髙水平的機(jī)務(wù)維護(hù)、電子 通信等方面的人才。這就要求學(xué)生不僅應(yīng)掌握扎實(shí)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，還應(yīng)形成自身的創(chuàng)新和動(dòng)手操作能力。本文從民航電子電氣工程專(zhuān)業(yè)的特色需求出發(fā)，分析了電路基礎(chǔ)課與該專(zhuān)業(yè)其余課程的聯(lián)系。 從理論與工程問(wèn)題結(jié)合、理論與實(shí)踐相結(jié)合以及學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力培 養(yǎng)幾個(gè)方向出發(fā)，具體研究了電路教學(xué)中需要注重和改進(jìn)的問(wèn)題，并 給出了相關(guān)的解決思路和方法。關(guān)鍵詞工程問(wèn)題；實(shí)踐；自主學(xué)習(xí)；電路電路分析課著重培養(yǎng)學(xué)生的思維能力、計(jì)算能力以及總結(jié) 研究能。在民航電子電氣工程專(zhuān)業(yè)的本科課程中，電路理論是一門(mén)非常重要的基礎(chǔ)課。該門(mén)課是學(xué)生學(xué)好后續(xù)電力電子應(yīng)用技術(shù)、通信電子技術(shù)、

2、模擬電子技術(shù)、航空航天器供電系統(tǒng)等專(zhuān)業(yè)課 程的先決條件。民航工程專(zhuān)業(yè)的學(xué)生培養(yǎng)需要滿(mǎn)足民航行業(yè)對(duì)空管、機(jī)務(wù)、適航的特殊人才需求，學(xué)校需要培養(yǎng)出髙水平的機(jī)務(wù)維 護(hù)、電子通信等方面的人才。這就要求學(xué)生不僅應(yīng)掌握扎實(shí)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，還應(yīng)形成自身的創(chuàng)新和動(dòng)手操作能力。在講授課程時(shí)，還需要結(jié)合學(xué)生的專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)，結(jié)合學(xué)生將來(lái)要學(xué)習(xí)的專(zhuān)業(yè)課和本 專(zhuān)業(yè)的特色，提髙學(xué)生的理論與實(shí)踐相結(jié)合的能力，培養(yǎng)學(xué)生解決相 關(guān)復(fù)雜工程的能力，為未來(lái)的繼續(xù)學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。一、明確本課程與本專(zhuān)業(yè)的關(guān)系在教學(xué)過(guò)程中，須保證學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)目標(biāo)的明確性, 強(qiáng)調(diào)課程在整個(gè)本科學(xué)習(xí)體系中的重要性。作為民航工程專(zhuān)業(yè)，學(xué)生需要對(duì)航空航天器的供電系統(tǒng)有全面

3、而深入的理解。而航 空航天器由于空間有限，在設(shè)計(jì)供電系統(tǒng)時(shí)往往較為緊密，而且結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，包含電池、電機(jī)、電力電子變換器。 教師在講授電 路知識(shí)時(shí)，可與相關(guān)知識(shí)相結(jié)合。例如，在講授基爾霍夫定律時(shí)，可以以飛機(jī)的配電系統(tǒng)示意圖為例，明確基爾霍夫定律在電路分 析中的重要性。在講授正弦交流電流時(shí)，可以告訴學(xué)生民航客機(jī)上所需的電能大部分為交流電。也可以在講授正弦電路三要素時(shí)，對(duì)比客機(jī)與普通民用電的幅值和頻率的區(qū)別，并解釋兩者標(biāo)準(zhǔn) 不同的原因。在講解磁路基本定律時(shí)，初步介紹一下作為航空主電源系統(tǒng)電機(jī)的重要性，明確磁路基礎(chǔ)概念的學(xué)習(xí)是航空主電源系 統(tǒng)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。由此，通過(guò)實(shí)例講授，將基礎(chǔ)電路知識(shí)與本專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)

4、業(yè)特點(diǎn)相結(jié)合，不但可以突出基本知識(shí)的重要性，也可以激發(fā) 學(xué)生的興趣，從而搭建電路基礎(chǔ)課和專(zhuān)業(yè)課程的橋梁。在教學(xué)過(guò)程中，教師不能孤立地教授電路基礎(chǔ)一門(mén)課，還需要把所有相關(guān)課 程緊密聯(lián)系起來(lái)，盡可能靈活地傳授知識(shí)。二、理論與工程問(wèn)題相結(jié)合在教授理論課程的時(shí)候，注重與實(shí)際工程情況相結(jié)合2, 保證理論知識(shí)和概念能成功映射到實(shí)際工程情況中，并進(jìn)行適當(dāng)擴(kuò)展。 例如，在介紹什么是實(shí)際電路和電路模型時(shí)，除了直接講授概念外， 可以展現(xiàn)一塊簡(jiǎn)單的電路板以直觀地解釋何為實(shí)際電路，通過(guò)展示相 應(yīng)的電路模型圖以說(shuō)明何為電路模型。借此也可以進(jìn)行一些擴(kuò)展學(xué)習(xí)，指岀電路板以及電路模型中的基本電路元件，幫助學(xué)生復(fù)習(xí) 電阻、電感

5、、電容等基本元器件。在時(shí)間允許的情況下，可以簡(jiǎn)單介紹各基本元件的分類(lèi)，從而為未來(lái)電力電子的學(xué)習(xí)和電路的具 體設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ)，真正做到學(xué)以致用。電路課程作為基礎(chǔ)課信息量大，理論概念較多，在課程中可以融合簡(jiǎn)單的工程設(shè)計(jì)方法講授。 例如，在介紹基爾霍夫定律、電路伏安關(guān)系、疊加定律、戴維南定律 和諧振電路等問(wèn)題時(shí)，可在講授基本分析方法后，進(jìn)行具體算例的講 解，并在電路軟件或者中搭建仿真電路進(jìn)行仿真驗(yàn)證。在介紹磁路的概念時(shí)，通過(guò)有限元仿真軟件，對(duì)變壓器進(jìn)行磁路仿真，使得 學(xué)生可以直觀地了解主磁通和漏磁通等基本概念。通過(guò)簡(jiǎn)單的仿真軟件，直觀形象地對(duì)理論知識(shí)的口頭講述進(jìn)行注解，起到虛擬實(shí) 驗(yàn)的教學(xué)效果，拉近理

6、論與實(shí)踐的距離。同時(shí)，有效提高實(shí)驗(yàn)課的效率，使學(xué)生直觀地認(rèn)識(shí)到有限元仿真軟件的作用。三、理論與實(shí)踐相結(jié)合在教學(xué)內(nèi)容上，除了課本上的知識(shí)，還須融合教師 自身在科學(xué)研究過(guò)程中的實(shí)際情況，加強(qiáng)學(xué)生吸收知識(shí)的時(shí)效性。 電路課是一門(mén)需要結(jié)合實(shí)踐學(xué)習(xí)的課程。作為未來(lái)的工程師，學(xué)生不但要掌握扎實(shí)的系統(tǒng)知識(shí)，還需要有一定的動(dòng)手能力?？晒膭?lì)學(xué)生利用現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，完成實(shí)驗(yàn)課程的要求，增加綜合性和 設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。 鼓勵(lì)學(xué)生參加學(xué)校組織的電工電子比賽以及相關(guān) 的電氣技能培訓(xùn)課，申請(qǐng)本科生科研立項(xiàng)項(xiàng)目。 南京航空航天 大學(xué)設(shè)立了學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)中心，并設(shè)立了相應(yīng)的創(chuàng)新基金。教師可以以工程為背景，鼓勵(lì)學(xué)生合作完成不同的設(shè)計(jì)題

7、目。同時(shí)，利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，要求學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)室網(wǎng)站和開(kāi)放管理系統(tǒng)預(yù)約相 關(guān)實(shí)驗(yàn)。對(duì)學(xué)有余力的學(xué)生，教師須營(yíng)造好的學(xué)習(xí)氛圍，鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行與航空電源供電系統(tǒng)相關(guān)的項(xiàng)目。作為教師，可以指 導(dǎo)學(xué)生熟悉電路仿真以及板繪制或者面包板的制作，介紹基本實(shí)驗(yàn)儀器的使用方法，調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力的目的， 拉近理論與實(shí)踐的距離。 通過(guò)工程實(shí)踐操作，增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新 意識(shí)和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，改變傳統(tǒng)教學(xué)模式中學(xué)生被動(dòng)接受知識(shí)的模式。 針對(duì)民航工程專(zhuān)業(yè)的特點(diǎn)，帶領(lǐng)學(xué)生對(duì)航空實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行參觀學(xué)習(xí)，幫 助學(xué)生明確電路這門(mén)基礎(chǔ)課與自己未來(lái)將要從事專(zhuān)業(yè)的關(guān)系，讓學(xué)生 從書(shū)本和習(xí)題中走出來(lái)。結(jié)合航空電源中的簡(jiǎn)單電路，讓學(xué)生

8、利用課堂中學(xué)到的知識(shí)對(duì)實(shí)際電路進(jìn)行分析。四、學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)民航電子電氣工程專(zhuān)業(yè)的學(xué)生在完成本科畢業(yè)學(xué)習(xí)后， 無(wú)論是工作還是深造，所從事的行業(yè)都處于技術(shù)前沿，需要不斷地學(xué) 習(xí)充實(shí)自己，趕追世界先進(jìn)水平。 因此，在教學(xué)工作中，結(jié)合 學(xué)生的專(zhuān)業(yè)需求，不但教授學(xué)生電路理論課程的內(nèi)容，還須培養(yǎng)學(xué)生 的自主學(xué)習(xí)能力。鼓勵(lì)學(xué)生閱讀其他電路方面的參考書(shū)，特別是英文教材，而不僅僅局限于本校的教學(xué)課本。國(guó)內(nèi)教材品質(zhì)很高，但是有些內(nèi)容和思路是國(guó)外教材所特有的。例如，國(guó)外教材更注重工程應(yīng)用的舉例，使得理論知識(shí)與實(shí)際生活的關(guān)系非常緊 密，使學(xué)生可以從不同的角度思考問(wèn)題，對(duì)課堂的教學(xué)成果是一種很 好的鞏固。民航工

9、程專(zhuān)業(yè)的核心技術(shù)仍然掌握在國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家手中，其中很多技術(shù)還處于保密階段。學(xué)會(huì)并習(xí)慣閱讀英文資料也是學(xué)生應(yīng)該掌握的技能。另外，還可鼓勵(lì)學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)資源鞏固知識(shí)的學(xué)習(xí)。由于學(xué)習(xí)電路理論基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)生基本上是大二年級(jí)，教師可指導(dǎo)學(xué)生利用學(xué)校電子圖書(shū)館的電子資源和學(xué)院 教學(xué)網(wǎng)站的資料對(duì)課堂內(nèi)容加以鞏固。通過(guò)自我學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)為以后的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)，培養(yǎng)綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析相關(guān)問(wèn)題的能 力，達(dá)到應(yīng)用型人才培養(yǎng)的目的。五、總結(jié)電路理論作為基礎(chǔ)課程，在學(xué)生本科學(xué)習(xí)中占據(jù)舉足輕重的地位，是學(xué)生學(xué)習(xí)其他專(zhuān)業(yè) 課程的基礎(chǔ)。為了更好地培養(yǎng)出符合時(shí)代要求的工程師和研究人員，在電路教學(xué)上需要一改往日填鴨式的方法，注重課程的工程背 景，激發(fā)學(xué)生的實(shí)踐和創(chuàng)新熱情，鼓勵(lì)學(xué)生擴(kuò)展視野，培養(yǎng)學(xué)生的自 主創(chuàng)新能力。民航電子電氣工程專(zhuān)業(yè)的學(xué)生在完成學(xué)業(yè)后，將肩負(fù)我國(guó)未來(lái)民用客機(jī)技術(shù)發(fā)展的重任，承擔(dān)起我國(guó)民航客機(jī)的技術(shù) 維護(hù)、技術(shù)升級(jí)、技術(shù)創(chuàng)新等重要任務(wù)。電路基礎(chǔ)課是學(xué)生未來(lái)所有專(zhuān)業(yè)課程的基礎(chǔ)學(xué)科之一，在傳授學(xué)生基本知識(shí)的同時(shí)，須培 養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，加深理論與實(shí)際相結(jié)合的意識(shí)，為未來(lái)的專(zhuān) 業(yè)課學(xué)習(xí)和工作研究打下良好的基礎(chǔ)。參考文獻(xiàn)1陳永利，劉金寧，張晨光電路分析基礎(chǔ)教學(xué)改革探索教育教學(xué)論 壇,2016,31102-1032楊鴻