民航電子電氣工程專業電路教學方法

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摘要：民航電子電氣工程專業需要培養出高水平的機務維護、電子通信等方面的人才。這就要求學生不僅應掌握扎實的專業知識，還應形成自身的創新和動手操作能力。本文從民航電子電氣工程專業的特色需求出發，分析了電路基礎課與該專業其余課程的聯系。從理論與工程問題結合、理論與實踐相結合以及學生自主學習能力培養幾個方向出發，具體研究了電路教學中需要注重和改進的問題，并給出了相關的解決思路和方法。

關鍵詞：工程問題；實踐；自主學習；電路

電路分析課著重培養學生的思維能力、計算能力以及總結研究能。在民航電子電氣工程專業的本科課程中，電路理論是一門非常重要的基礎課。該門課是學生學好后續電力電子應用技術、通信電子技術、模擬電子技術、航空航天器供電系統等專業課程的先決條件。民航工程專業的學生培養需要滿足民航行業對空管、機務、適航的特殊人才需求，學校需要培養出高水平的機務維護、電子通信等方面的人才。這就要求學生不僅應掌握扎實的專業知識，還應形成自身的創新和動手操作能力。在講授課程時，還需要結合學生的專業特點，結合學生將來要學習的專業課和本專業的特色，提高學生的理論與實踐相結合的能力，培養學生解決相關復雜工程的能力，為未來的繼續學習打下基礎。

一、明確本課程與本專業的關系

在教學過程中，須保證學生對學習目標的明確性，強調課程在整個本科學習體系中的重要性。作為民航工程專業，學生需要對航空航天器的供電系統有全面而深入的理解。而航空航天器由于空間有限，在設計供電系統時往往較為緊密，而且結構較為復雜，包含電池、電機、電力電子變換器。教師在講授電路知識時，可與相關知識相結合。例如，在講授基爾霍夫定律時，可以以飛機的配電系統示意圖為例，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，可以告訴學生民航客機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，對比客機與普通民用電的幅值和頻率的區別，并解釋兩者標準不同的原因。在講解磁路基本定律時，初步介紹一下作為航空主電源系統電機的重要性，明確磁路基礎概念的學習是航空主電源系統設計的基礎。由此，通過實例講授，將基礎電路知識與本專業的專業特點相結合，不但可以突出基本知識的重要性，也可以激發學生的興趣，從而搭建電路基礎課和專業課程的橋梁。在教學過程中，教師不能孤立地教授電路基礎一門課，還需要把所有相關課程緊密聯系起來，盡可能靈活地傳授知識。

二、理論與工程問題相結合

在教授理論課程的時候，注重與實際工程情況相結合[2]，保證理論知識和概念能成功映射到實際工程情況中，并進行適當擴展。例如，在介紹什么是實際電路和電路模型時，除了直接講授概念外，可以展現一塊簡單的電路板以直觀地解釋何為實際電路，通過展示相應的電路模型圖以說明何為電路模型。借此也可以進行一些擴展學習，指出電路板以及電路模型中的基本電路元件，幫助學生復習電阻、電感、電容等基本元器件。在時間允許的情況下，可以簡單介紹各基本元件的分類，從而為未來電力電子的學習和電路的具體設計打下基礎，真正做到學以致用。電路課程作為基礎課信息量大，理論概念較多，在課程中可以融合簡單的工程設計方法講授。例如，在介紹基爾霍夫定律、電路伏安關系、疊加定律、戴維南定律和諧振電路等問題時，可在講授基本分析方法后，進行具體算例的講解，并在電路軟件Saber或者Multisim中搭建仿真電路進行仿真驗證。在介紹磁路的概念時，通過有限元仿真軟件，對變壓器進行磁路仿真，使得學生可以直觀地了解主磁通和漏磁通等基本概念。通過簡單的仿真軟件，直觀形象地對理論知識的口頭講述進行注解，起到虛擬實驗的教學效果，拉近理論與實踐的距離。同時，有效提高實驗課的效率，使學生直觀地認識到有限元仿真軟件的作用。

三、理論與實踐相結合

在教學內容上，除了課本上的知識，還須融合教師自身在科學研究過程中的實際情況，加強學生吸收知識的時效性。電路課是一門需要結合實踐學習的課程。作為未來的工程師，學生不但要掌握扎實的系統知識，還需要有一定的動手能力。可鼓勵學生利用現有的實驗平臺，完成實驗課程的要求，增加綜合性和設計性實驗。鼓勵學生參加學校組織的電工電子比賽以及相關的電氣技能培訓課，申請本科生科研立項項目。南京航空航天大學設立了學生創新實驗中心，并設立了相應的創新基金。教師可以以工程為背景，鼓勵學生合作完成不同的設計題目。同時，利用網絡技術，要求學生通過實驗室網站和開放管理系統預約相關實驗。對學有余力的學生，教師須營造好的學習氛圍，鼓勵學生進行與航空電源供電系統相關的項目。作為教師，可以指導學生熟悉電路仿真以及pcb板繪制或者面包板的制作，介紹基本實驗儀器的使用方法，調動學生的積極性，達到培養學生動手能力的目的，拉近理論與實踐的距離。通過工程實踐操作，增強學生的創新意識和團隊協作能力，改變傳統教學模式中學生被動接受知識的模式。針對民航工程專業的特點，帶領學生對航空實驗室進行參觀學習，幫助學生明確電路這門基礎課與自己未來將要從事專業的關系，讓學生從書本和習題中走出來。結合航空電源中的簡單電路，讓學生利用課堂中學到的知識對實際電路進行分析。

四、學生自主學習能力的培養

民航電子電氣工程專業的學生在完成本科畢業學習后，無論是工作還是深造，所從事的行業都處于技術前沿，需要不斷地學習充實自己，趕追世界先進水平。因此，在教學工作中，結合學生的專業需求，不但教授學生電路理論課程的內容，還須培養學生的自主學習能力。鼓勵學生閱讀其他電路方面的參考書，特別是英文教材，而不僅僅局限于本校的教學課本。國內教材品質很高，但是有些內容和思路是國外教材所特有的。例如，國外教材更注重工程應用的舉例，使得理論知識與實際生活的關系非常緊密，使學生可以從不同的角度思考問題，對課堂的教學成果是一種很好的鞏固。民航工程專業的核心技術仍然掌握在國外發達國家手中，其中很多技術還處于保密階段。學會并習慣閱讀英文資料也是學生應該掌握的技能。另外，還可鼓勵學生利用網絡資源鞏固知識的學習。由于學習電路理論基礎知識的學生基本上是大二年級，教師可指導學生利用學校電子圖書館的電子資源和學院教學網站的資料對課堂內容加以鞏固。通過自我學習能力的培養為以后的學習打下基礎，培養綜合運用所學知識分析相關問題的能力，達到應用型人才培養的目的。

五、總結

電路理論作為基礎課程，在學生本科學習中占據舉足輕重的地位，是學生學習其他專業課程的基礎。為了更好地培養出符合時代要求的工程師和研究人員，在電路教學上需要一改往日“填鴨式”的方法，注重課程的工程背景，激發學生的實踐和創新熱情，鼓勵學生擴展視野，培養學生的自主創新能力。民航電子電氣工程專業的學生在完成學業后，將肩負我國未來民用客機技術發展的重任，承擔起我國民航客機的技術維護、技術升級、技術創新等重要任務。電路基礎課是學生未來所有專業課程的基礎學科之一，在傳授學生基本知識的同時，須培養學生良好的學習習慣，加深理論與實際相結合的意識，為未來的專業課學習和工作研究打下良好的基礎。

參考文獻：

[1]陳永利,劉金寧,張晨光.電路分析基礎教學改革探索[J].教育教學論壇,2016,(31):102-103.

[2]楊鴻波,高晶敏,侯霞,等.“電路分析”課程教學改革的探索與實踐[J].中國電力教育,2011,(02):99-100.

[3]常淑英.試論在電氣教學中培養學生的實踐能力[J].教育教學論壇,2015,(36):228-229.

[4]郝憲鋒,劉復玉,李林.電路分析實驗教學的改革與探索[J].中國現代教育裝備,2016,(19):61-63.

作者:朱姝姝 劉闖 單位:南京航空航天大學