浅谈《电工与电子技术》课程中戴维南定理的教学

陈文波;杨文耀;王俊 【期刊名称】《内江科技》 【年(卷),期】2017(038)008 【总页数】2页(P118,33) 【作 者】陈文波;杨文耀;王俊

【作者单位】重庆文理学院电子电气工程学院;重庆文理学院电子电气工程学院;重庆文理学院材料与化工学院 【正文语种】中 文

在电路分析中，戴维南定理是一个非常重要、非常实用的定理，也是《电工与电子技术》课程中的重点内容。由于戴维南定理内容比较晦涩难懂，也使得它成为《电工与电子技术》的难点内容。笔者结合自己一线教学经验，从调动学生探究科学规律的积极性、动手实践和总结科学规律、定理讲解和化解难点、强调注意事项四个方面谈谈相应的教学方法和体会。

《电工与电子技术》是各高校电气类专业一门重要的专业基础课。这门课程中电路的基本分析方法及基本定理（比如等效变换、回路电流法、支路电流法、节点电压法、叠加原理、戴维南定理等）是关键[1]。在这些分析方法和定理中，戴维南定理尤其难懂、且难以掌握。很多教材在戴维南定理的内容设计上都是以传统的理工科讲授定理的方式一样，即给出定理—证明定理—定理的应用 [2-3]。但是，这种方式对学生的数学与物理知识要求较高。若把等效变换先讲过了，那么学生在戴维南定理的学习中就容易混淆，从而加大学习戴维南定理的难度。因此，在教学过程

中，应该考虑的把定理的逻辑顺序以及学生对认识定理的逻辑顺序相统一，以此才进行教学设计。

（1）调动学生探究科学规律的积极性。教学过程中要充分激发学生的对戴维南定理的好奇心，把学生引导探究科学规律的思路上来。最好的方式是引入一个难度稍高的例题。如图1电路，已知：支路的电流I。然后分析，该电路共有4个节点，7条支路，4个电源，所以，在求解电流I时，用支路电流法和叠加原理都很麻烦。这个时候提出一个思考，有没有简单点的方法呢？从而，激发学生的好奇心和求知欲。

（2）动手实践，学生自己探索总结。在正式揭开戴维南定理的面纱之前，教师应该让学生有个自我探索的过程。在探索过程中才能认识到自己思维上的盲点。从而，加深正式学习定理时的体会。这个时候，可以嵌入一些定理的发现的历史，让学生身临其境定理发现的时代，增强带入感。

（3）定理讲解、化解难点。学生有了自由探索的过程后，建立起了对戴维南定理的求知欲，以及背景基础。这个时候再结合例题讲解定理，学生就容易被带入、引起互动。为下一步化解难点奠定基础。首先，戴维南定理的表述：任何一个有源的二端网络，对外电路而言，可以等效为一个端电压Uoc的理想电压源和内阻Ro相串联的电压源。其次，结合实例用通俗易懂的语言把定理描述一遍。例如：常见家里灯泡，通过灯泡的电流就可以用一个合适电源加一个合适电阻，达到相同的电流。而家里的灯泡可是用了一个复杂的电路来实现的。

在理解了戴维南定理后，再结合例题寻求应用步骤。首先断开待求支路（图2），这一步较为简单。其次，求电路的开路电压和等效电阻。等效电阻的求解强调电源为零的含义。

从而，得到相应的无源二端网络（图3），求得等效电阻等效电阻的求解无非就是串并联，这是比较容易理解的。关键点应该是得到无源二端网络。因此，在讲解求

等效电阻时应重点应该放在电源置o这个知识点上。

开路电压Uoc的求解实际上就是电路中任意两点间电压（图2中Uab0）的计算, 这是学生比较难以掌握的内容。因此，在教学过程中，一定要强调是求两点之间的电压，让学生把前面学习的求解电位的知识回忆并利用起来。把求解开路电压的问题转化到求解两点之间的电位差上面来。这样学生就可以调动到求电压的方法、技巧。从而，戴维南定理的难点就迎刃而解了。该例题中，Uoc的电压如下式： （4）梳理思路，强调注意事项。在求解完开路电压、等效电阻以后，戴维南定理最关键的一步完成。这个时候梳理解题步骤：第一步，断开待求的支路；第二步，求断开后电路的开路电压和等效电阻（求电阻时要注意电源置零的含义）；第三步，画出戴维南等效电路，求出待求电流或电压。同时，在配以简单的练习题，巩固解题步骤。最后，强调注意事项。

本文结合例题探讨了《电工与电子技术》中戴维南定理的教学心得。定理的讲授主要分为4个大步骤。在实际教学过后，学生反映学得较为轻松，容易理解，对这个知识点掌握很好，并且记忆牢固。从而，反映出该教学方法有较好的效果。同时，更好的教学方法还需一线教学人员进一步探索。

【相关文献】

[1]王辉.谈谈《电工基础》课程中戴维南定理的教学[J].教学思考, 2008(132): 108-111 [2]孙大为.简谈如何用戴维南定理分析复杂电路[J].重庆高教研究,2012(2):219-220 [3]谢守勇.《电工与电子技术》课程教改探析[J].教师教育学报,2007,5(4):168-170