本站原创关键词： 拓展式教学 电路分析基础 受控源
1.引言
《电路分析基础》是电子类专业第一门重要的基础专业课，其中的概念和分析策略广泛应用于《电子线路》、《数字电路》、《信号与系统》等后续专业课[1]。该课程的特点是基本概念抽象、逻辑性强、分析策略多样化，并且涉及微积分、复数、极限等众多数学知识[2]，[3]，因此，为了将抽象的内容，繁杂的公式，以及定理清晰明了地传授给学生，提高学生的学习兴趣及积极性，授课教师可以在课程内容基础上适当采取拓展式教学。
拓展式教学是指在课堂教学过程中依据该课的教学内容、教学目标、教学目的，在一定范围和深度上和外部相关的内容密切联系起来的教学活动。适当开展拓展式教学可以让学生掌握科学的思维策略和探究策略，同时使学生在认识理由和解决理由的能力上得到提高，推动学生均衡而有个性地发展。随着教育部新《课程标准》（新课标）的贯彻执行，拓展式教学已成为课堂教学的重要组成部分。本文结合实际教学经验，给出了《电路分析基础》课程拓展式教学的实例。
2.受控源拓展式教学实例
受控源是一种双口元件，它含有两条支路，其中一条为制约支路，另一条为受控支路，这条支路可以用一个受控“电压源”表明该支路电压受制约的性质或用一个受控“电流源”表明该支路的电流受控的性质。受控源根据制约支路是开路还是短路和受控支路是电压源还是电流源，分为电流制约的电流源（CCCS）、电流制约的电压源（CCVS）、电压制约的电流源（VCCS）和电压制约的电压源（VCVS）四种类型[4]：
图1 受控源类型
下面以CCCS为例介绍拓展式教学的应用。
在CCCS中，u■=0，i■=β■，其中β称为转移电流比，i■和i■的约束关系即转移特性用曲线表示如图2（a）所示，输出特性如图2（b）所示。
图2 CCCS的转移特性及输出特性
CCCS可以用晶体三极管来实现。晶体三极管是半导体基本器件之一，具有电流放大作用，是电子电路中的核心元件。晶体三极管有NPN和PNP两种类型[5]，每个三极管有三个极：基极（B）、发射极（E）和集电极极（C），图3（a）所示为NPN类型的晶体三极管的电路符号，图3（b）为其对应的输出特性曲线，其中输入电流I■和输出电流I■之间的关系为：I■=βI■，即输出电流I■大小与输出电压V■无关，而受输入电流I■的制约。因此，晶体三极管可以用电流制约的电流源的模型表示，如图3（c）所示。
图3 晶体三极管
通过介绍和讨论受控源电流源在晶体三极管中的应用，可以有效拓宽学生的知识面，加深学生对受控源的理解，启发学生思维，同时为学生以后学习晶体三极管起到了铺垫作用。
3.三相电路拓展式教学实例
三相电源用输电导线与三相负载连接称为三相电路，也称为三相供电系统。典型的三相电路是Y—Y联结，即三相电源采用Y形联结，负载也采用Y形联结。下面对对称的Y-Y三相电路进行分析《电路基础》课程中的拓展式教学论文资料由论文网www.808so.com提供,转载请保留地址.。如图4所示，Z为负载阻抗，Z■为端线阻抗，Z■为中线阻抗，求负载端的电流和电压。
图4 对称Y-Y形三相电路
根据节点法，以N为参考节点，有
■■=■
由于■■+■■+■■=0，所以■■=0。
负载电流：
■■=■=■ ■■=■=■■∠-120°■■=■=■■∠-120°。
中性电流：■■=■■+■■+■■=0。
负载端相电压：
■■■=■■Z■■■=■■Z=■■■∠-120°■■■=■■Z=■■■∠120°。
该电路的特点：
（1）负载和电源中性点间电压为零；
（2）负载端的相电流、相电压及线电压均是三相对称的；
（3）中线电流为零（中线可省）；
（4）各相独立。
为了更好地理解Y—Y形联结的三相电路，下面将三相电路往应用上进行拓展。
对称的Y-Y形照明三相电路（三相四线制）如图5（a）所示，正确接法：每层楼的灯相互并联，然后分别接至各相电压上。
设电源电压为：U■/U■=380/220V，则每盏灯上都可得到额定的工作电压220V。
照明电路能否采用三相三线制供电方式？
理由1：若一楼全部断开，
二、三楼仍然接通，情况如何？
分析：设线电压为380V。如图（b）所示，A相断开后，B、C两相串联，电压U■（380V）加在B、C负载上。如果两相负载对称，则每相负载上的电压为190V。结果二、三楼电灯全部变暗，不能正常工作。
图5 照明电路理由2：如图（c）所示，若一楼断开，
二、三楼接通。但两层楼灯的数量不等（设二楼灯的数量为三层的1/4）结果如何？
分析：U■=■×380=76V，U■=■×380=304V，结果二楼灯泡上的电压超过额定电压，灯泡被烧毁，三楼的灯不亮。通过将三相电路进行应用拓展，能激发学生的学习兴趣，同时加深学生对三相电路的理解。
4.结语
拓展式教学的核心是激发学生学习的兴趣，发展学生系统化的思维方式。在《电路分析基础》课程中采用拓展式教学，不仅能够加深学生对本门课程内容的理解，而且对后续课程的学习起到铺垫作用。
参考文献：
[1]张岭，张勇，刘金宁，谷志锋，叶秀羲.横向关联教学在“电路分析”课程中的应用[J].电力系统及其自动化学报，2013，25（1）：161-166.
[2]张国光.面向工程教育认证的电路分析基础课程体系建设[J].教育教学论坛，2013，（11）：152-153.
[3]武永华，胡绍祖.“电路分析基础”课程教学改革刍议[J].中国电力教育，2013，（2）：73-75.
[4]李瀚荪.电路分析基础[M].高等教育出版社，2010.
[5]谢嘉奎，宣月清，冯军.电子线路（线性部分）[M].高等教育出版社，2000.
基金项目：受安徽大学校级教学研究项目（JYXM201253）、安徽大学首批青年骨干教师培养经费、电子信息工程国家级特色专业建设经费（TS11482）资助。