电路分析基础十篇

时间:2023-04-09 01:10:23

电路分析基础

电路分析基础篇1

(南京邮电大学电子科学与工程学院,江苏 南京 210003)

【摘要】一阶电路的分析方法是《电路分析基础》课程中的重点和难点。本文通过介绍一阶电路的分析方法:三要素法,揭示了一阶电路分析方法对该课程学习的重要性,并详细阐述了三要素法具体的求解步骤。通过培养学生养成画等效电路图的习惯,提高学生的分析、解决问题的能力,激发学生的学习兴趣,改善电路分析基础的教学质量。

关键词 一阶电路;三要素法;等效电路图

作者简介:王德波(1983—),男,山东新泰人,东南大学博士生,南京邮电大学,讲师,曾获学院授课竞赛二等奖。

0引言

电路分析基础是电子类专业的技术基础课程,其教学任务是通过本课程的学习使学生掌握电路的基本概念、基本理论和电路分析的基本方法,为后续课程的学习提供必要的理论基础知识。由于该课程与后续专业课程如“模拟电子技术”“数字电子技术”等课程密切相关,具有基础课和专业课之间的桥梁作用,因此其教学有着十分重要的地位。

而一阶电路分析对于该课程的学习具有承前启后的作用,它是该课程由静态电路向动态电路学习的过渡。静态电路(电阻电路)的激励与响应的VCR关系为代数方程,响应仅由激励引起;动态电路(电容或电感电路)的激励与响应的VCR关系为微分方程,响应与激励的全部历史有关。因此,一阶电路分析方法的学习对于该课程的学习具有至关重要的地位。

1一阶电路分析方法

通常,基本的一阶电路有两种:RC串联电路(图1)和GL并联电路(图2)。无论是求零输入响应、零状态响应还是全响应,总是以电容电压或是电感电流为主要分析对象建立其微分方程(式1和式2)求解。

但实际上一阶电路千差万别,响应也各不相同。仅计算电容电压或是电感电流显然是不够的,而且是繁琐的。因此寻求一种能直接计算一阶电路任意响应的简便方法是十分有必要的,而三要素法正适合于求解恒定激励下一阶电路的响应。在恒定激励下,采用三要素法得到响应的一般表达式为:

其中,r(∞)为稳定值, r(0+)为初始值,为时间常数。

三要素法求直流激励下响应的一般步骤:

1)初始值r(0+)的计算(换路前电路已稳定)

(1)画t=0-图,求初始状态:电容电压uC(0-)或电感电流iL(0-)。

(2)由换路定则,确定电容电压或电感电流初始值,即uC(0+)=uC(0-)和iL(0+)=iL(0-)。

(3)画0+图,求其它初始值——用数值为uC(0+)的电压源替代电容或用iL(0+)的电流源替代电感,得电阻电路再计算。

2)稳态值r(∞)的计算(画稳定图)

根据t>0电路达到新的稳态,将电容用开路或电感用短路代替,得一个直流电阻电路,再从稳态图求稳态值r(∞)。

3)时间常数τ的计算(开关已动作)

根据输出电阻的等效电路图,先计算与电容或电感连接的电阻单口网络的输出电阻Ro,然后用公式τ=RoC 或τ=L/Ro计算出时间常数。

4)将r(∞),r(0+)和代入三要素公式得到响应的一般表达式。

基于以上的分析,不难得出结论,由三要素法求解一阶电路响应需要画4张等效电路图。其中画t=0-图与画稳定图类似,画0+图和画输出电阻的等效电路图是重点和难点。

2对本科教学的意义

在《电路分析基础》教学中,如果教师能够使学生对一阶电路的分析方法理解深刻,并能熟练的画出四张等效电路图。学生就可以既能回顾静态电路的基础知识,又可以加深对动态电路的理解。对后面的正弦稳态电路和耦合电路的学习具有积极有效的意义。

参考文献

[1]沈元隆,刘陈.电路分析基础[M].3版.北京:人民邮电出版社,2008.

电路分析基础篇2

电路分析基础课程是我院电类相关专业的专业基础课。通过本课程的学习,可以使学生掌握电路的基本概念、基本理论、基本分析方法以及基本实践技能,在为后续基础教学(如模拟电子技术、数字电子技术、高频电子电路、信号与系统等)和专业教学(如装备电气系统、雷达原理等)打下基础的同时,着力培养学生科学思维能力、分析计算能力、归纳总结能力、研究创新能力。随着教学改革的深入,教学时数逐渐减少,如何保证教学质量和教学效果,是教师需要直面的问题。

一、优化教学内容,构建知识体系

电路分析基础课程面向我院电类直通车学生开设,这些学生所学专业门类复杂多样,在后续的专业课中所学的装备也不同,它们所需的专业基础知识也就各有不同,侧重点也不一样,因此需要认真分析传授的内容与专业需要是否匹配,通过在主要内容上合理地分配学时,加深学生对主要知识点的把握。因此将课程内容模块化,主要包括:直流线性电路模块、交流线性电路模块和非线性电路模块[1],每一个模块又分为若干小模块。例如,直流线性电路模块又分为电路基础模块、RS电路模块、RLCS电路模块;交流线性电路模块又分为正弦稳态电路模块、三相电路模块、非周期电源电路模块、耦合电路模块等。在讲授时,通过将课程内容的灵活组合,对模块和知识点进行适当调整,就可适应不同专业需求。

在教学内容安排上,按照电路组成元件的种类和数量由简到繁的原则,依据电源元件的时域特性和频域特性,按照先易后难的认知规律进行讲授。例如在讲授直流线性电路模块时,首先讲授电路基础模块,其中主要讲授电路中的四类基本元件――电源、电阻、电感、电容的特性和伏安关系,在此基础上,讲授单类电路元件的电路分析,然后讲授具有两类电路元件的电路分析(包括RS电路、RL电路和RC电路),再讲授具有三类电路元件的电路分析(包括RLS电路和RCS电路),最后讲授具有四类电路元件的电路分析(RLCS电路)。在讲授完直流线性电路模块后,以其为基础,通过引入Z元件(阻抗元件)和S元件(运算阻抗元件),将正弦稳态电路分析和线性电路复频域分析归为直流线性电路分析方法的应用。在讲授过程中,要紧紧抓住“两类约束”(即元件约束――元件的伏安关系,拓扑约束――基尔霍夫定律)在电路分析中的具体运用,让学生了解电路分析中的许多方法都是在这两类约束具体应用的基础上演变而来的,让学生知道各种分析方法的来龙去脉,做到不但知其然,而且知其所以然,以加深对各种分析方法的理解。这样的教学内容安排,内容更加简洁,条理更加清晰,结构更加合理,便于学生对知识的掌握。

二、改进教学方法,提高教学效果

在电路分析基础课程教学改革过程中,由于课时数减少,如何在较短的时间内使学生掌握知识,提高授课效果,是值得思考的问题。在授课过程中除采用传统的启发式、研讨式等传统教学方法外,还尝试采用工程案例式、比照推演式等教学方法,着力培养学生的工程实践能力和敛散思维。

1.工程案例式教学培养学生工程实践能力。工程案例式教学是在教师的指导下,根据教学目的的要求,组织学生通过对案例的阅读、思考、分析、讨论和交流等活动,引导学生把案例与理论相结合,运用所学知识对案例进行分析和探讨,从中得出经验和教训,从而使学生更深切地理解理论的真谛,训练学生分析问题和解决问题的实际能力,从而加深他们对基本原理和概念理解[2]。例如在讲授最大功率传输定理时,可以以晶体管收音机为例进行讲解。首先简单给学生介绍一下收音机电路的组成和工作原理,然后提出“如何才能使得扬声器发出的声音最大?”这一问题,引导学生思考、讨论、相互交流,经过充分思考、讨论之后,将收音机电路中原有的扬声器去掉,换接几个不同阻值的扬声器进行实验,发现扬声器的阻值不同,其发出的最大声音也不一样。接下来继续探讨问题的成因,将除扬声器以外的电路看成一个含源二端网络,将含源二端网络运用刚刚讲过的戴维南定理进行等效,通过极值定理的条件,可以得出只有当扬声器的阻值与戴维南定理的等效电阻相等时,扬声器上得到的功率最大,声音也就最响,从而使学生了解最大功率传输定理的内容和本质。

2.比照推演式教学方法培养学生敛散思维。比照推演式教学方法就是通过与学生已熟悉知识的对比,引出新的教学内容,从而使得学生听得懂、学得明白[3]。在“电路分析基础”课程中,很多知识点(如电路与磁路、直流电路与交流电路、正弦周期电路和非正弦周期电路等)都可以采用比照推演式教学方法来讲授,使学生将不同知识点比照学习,在已知知识的基础上通过进一步探讨,就可以获得新知识,达到事半功倍的效果。例如,在直流电阻电路中,欧姆定律和基尔霍夫定律是分析电路的基础,通过这两个定律可以引出支路电流法、节点电压法、网孔电流法等分析方法,因为这些方法就是这两个定律的具体应用,只不过是针对于不同的电路拓扑而推导出的相对简单的解题方法而已。如果将直流电阻电路中的电源变成正弦交流电,将电阻元件(R元件)变为阻抗元件(Z元件),将各物理量变为相量,则正弦交流电路的分析方法与直流电阻电路的分析方法相类似,只不过是将欧姆定律、基尔霍夫定律转化为了相量形式,而支路电流法、节点电压法、网孔电流法等分析方法仍然适用。这样,在学生具有直流电阻电路相关知识的基础上,只需把正弦交流电的特性、阻抗元件的变换、物理量的相量表示讲清楚,正弦交流电路的求解也就迎刃而解。

三、完善教学手段,培养创新能力

电路分析基础课程内容理论性和实践性都很强,如果只靠课堂讲授的办法很难激发学生的学习兴趣,因此需要采用多种教学手段,来激发学生学习兴趣,培养学生的创新能力和探索精神。

1.现代化教学激发学生兴趣。在课堂教学中,传统的教学方法主要以教师讲授基本理论和方法为重点,尤其对于一些理论性强、与现实生活联系不紧密的内容,单纯采用讲授的方法效果往往不佳。而对于多媒体技术,可以借助动画、短视频、微课等多种表现形式辅助讲解,从而使学生的注意力、观察力、想象力等智力因素积极参与,提高学习的成效。针对课程内容理论性强的特点,引入MATLAB、EWB等计算机辅助分析与仿真手段[4],使电路理论分析计算与计算机仿真技术有机结合起来,为学生呈现一种更为直观的电路工作状态和结果,将看不见摸不着的理论分析转化为实际电路,对学生更有说服力,可极大激发学生的学习兴趣,有效提高学习效果。

2.实验教学培养学生动手能力。针对课程实践性强的特点,充分利用线上和线下的资源提高学生的动手能力。线上资源主要依托校园网的网络教学平台网上实验室来进行,线下资源主要依托电工电子实验中心的开放性基础教学实验室来完成。在设计实验时,根据实验的类型和特点,分为验证性实验、综合性实验和设计性实验[5]。验证性实验的主要目的是使学生加深对理论知识的理解和掌握,强化基础实验技能;综合性实验的主要目的是使学生综合运用所学知识来解决实际问题,利用新技术、新方法拓宽学生思维,提高综合应用知识的能力;设计性实验的主要目的是使学生自行设计内容并完成相关实验,锻炼学生独立思考的能力和创新能力。通过实验分级可以使学生完成知识消化、知识拓展和知识创新的过程。

3.开辟第二课堂培养探索精神。高校第二课堂作为培养学生创新能力和提升综合素质的重要载体,能有效激发学生的学习兴趣[6],提高学生独立研究问题与解决问题的能力,培养学生的探索精神。因此,依托电工电子实验中心的创新实验室和相关专业实验室,每年组织学生积极参加学院组织的“创新杯”科技制作竞赛活动,在此基础上选择优秀项目参加全国大学生电子设计竞赛,一方面可以充分展示学生的想象力和创造力,开拓学生的视野,培养学生探索精神,另一方面在增强学生的自学能力、独立思考能力、团队合作能力等方面也具有显著的促进作用。

电路分析基础篇3

关键词:电路分析;教学内容整合与优化

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)26-0213-03

一、引言

专业基础课程在课程体系中占据着非常重要的地位,它不仅仅是后续专业课程体系的基石,为学生后续专业课程的学习打下基础,也使学生在所学领域内有一定的基础知识储备、合理的知识结构,使学生在学习专业课前,对所学学科和内容有一个基本的掌握和认知。同时在专业基础课程的学习过程中,能够提高学生的独立思考能力和基本的逻辑分析能力。因此,专业基础课程在整个教育教学体系中起到了不可忽视的作用。而电路分析基础就是一门非常重要的专业基础课程。

电路分析基础主要研究电路中的基本概念、基本定律和基本分析方法,学科内容包括理论和实验两个部分。它以高等数学、物理学为先导学科,同时也是后续基础课和专业课的基石,不仅能够为学生的后续课程的学习打下基础,也能够为学生工作后从事相关工作提供扎实的理论基础,对培养学生的分析、计算能力、逻辑思维能力和实践动手能力都起到非常重要的作用。

但是在专科学生的教育教学工作中,我们发现,这门课程的学习效果并不是那么的理想,学生学起来费劲,教师教学也缺乏动力。纠其主要原因,我认为有以下几点:(1)学生刚进入大学,在大一学习这门专业基础课程,在思维模式和思维角度上与教师不同。(2)学生在学习模式上还没有完全转变,在学习过程中对教师过于依赖,缺乏自主学习能力。(3)学生的基础较差,学习兴趣缺乏。(4)教师的教学方法与课堂管理模式与学生不相适应。(5)教师对于专科学生在教学重点上没有明确的定位。本文针对以上问题,从教学内容、教学方法、教学手段等方面对电路分析基础这门课程提出改革方法和措施。

二、教学内容的整合和优化

现在科学技术日新月异,新的科学技术、科学成果不断更新和涌现,社会对大学生的素质要求也越来越高,不仅要求大学生具有一定的知识深度,也要求大学生对所学学科领域有一定的知识广度。因此,大学所设置的学科不断增多,但是总的学时是不变的,这就要求对学科的内容进行优化,在保证学生掌握电路分析基础课程大纲要求的前提下,不断加大课堂知识量,提高理论与实际工程应用的联系,提高教学质量,在有限的学时里,获取更多的有用的学科知识。

1.优化教学内容。在电路分析基础的学习中,主要要求学生掌握基本概念、基本定理以及基本的电路分析方法这三大基本内容。在课时有限的前提下,以这三大内容为主,围绕着三大基本内容扩展学生的知识面,可以适当引入一些工程应用和相关的前沿知识,使学生了解所学知识与将来所从事行业的相关性,提高学习的目的性。同时,为了避免知识的重复讲述,可以考虑其与后续课程的衔接性,减少一些重复知识的出现,比如,电路分析基础中的一阶电路的冲击响应在信号与系统中也会介绍,因此,在电路分析基础中可以不再讲述。有一些知识点在后续学科的学习当中比较重要,在电路分析基础中也有介绍的,我们可以引入后续学科的相关知识,使学生在学习中能够加深认识,并且了解该学科内容与后续学科相关内容的衔接性。比如在电路分析基础中提到过“网络函数”,它其实与信号与系统学科中的“系统函数”概念相同,那么在电路分析当中,我们可以结合信号与系统中的内容对其进行分析和介绍。

2.合理安排不同内容的讲述方式。课程内容的讲述方式应根据大纲当中的重难点而定。在电路分析中,重点应该放在对基本概念、基本定律、基本分析方法的介绍上,对于定理或公式的推导,应该化繁为简,尽量少介绍。特别是对于专科的学生来说,理论基础比较薄弱,更应该突出重点,减少数学公式的推导,否则,可能会造成焦点模糊,学生重点把握不清,更甚者引起学生对所学学科的畏难情绪,不利于课程的进行。

3.合理地引入工程实践知识,将理论与工程应用相联系。电路分析基础具有较强的工程背景,在学习这门课程当中,要适当地引入一些工程实践实例以及学科的前沿知识,使学生在学习这门课程的过程中能够将理论联系实际,知道课程的目标指向,以及实际应用的领域,以此激发学生的好奇心和学习兴趣,提高学生的学习动力。比如,在电路分析基础中,通过介绍导线和电容所组成的RC电路,产生一定传输延时,从而介绍如何选择系统的最大时钟频率等。

三、教学方法和教学手段的改革

学生在知识的学习当中,往往缺乏学习的主动性,对教师的课堂教学有较强的依赖性,缺乏自主思考能力,教师上课比较累,课堂效果也不明显。这是由于学生对所学学科缺乏兴趣,学习目的性不强,在感觉学习内容有一定难度时,存在畏难情绪,有挫败感,学习积极性不高。其次,教师过于强调在课堂中的主导地位,学生缺少自主学习意识。因此,为了培养高素质、创新型人才,就必须改革现有的教学方法和教学手段。

1.注重培养学生的学习能力和主观能动性。学生在刚接触电路分析基础这门专业基础课之前,并没有接触过其他的专业课程,之前仅学习过高等数学、大学物理等基础学科,对于工科课程的学习处于刚刚开始的阶段,思维方式还不能很快地转变,相关知识储备不多,抽象思维能力也有所欠缺。因此,这门课程的学习对于学生来说有一定的难度。教师应该循序渐进,由浅及深,化难为简,慢慢地引导学生对知识的掌握。同时,应注重对这门学科学习方法、思维方式的教育,在每一节课之前,要首先介绍该章节的重点和难点,使学生把握学习的方向。教师还应该经常关注学生的学习心理和学习情况,及时纠正学生的不良学习习惯,多鼓励和表扬学生,使学生体会到学习的乐趣,化被动为主动。

2.变“填鸭式”教育为启发式教育。在传统的教学过程中,教师往往习惯于对学生进行知识的灌输。将需要学习的内容一股脑地灌输给学生,忽略学生的知识的接受度,这种教学方式教学效果往往不理想,学生学习被动,课堂配合度低,与教师互动少。应将这种“填鸭式”的教育转变为启发式教学,注重课堂环节的设计,准备一些启发式的思考题,以提问的方式,使学生积极思考,寻求答案。鼓励学生在课堂上或课下提出疑问,并通过多渠道,比如去图书馆或上网查阅资料、同学间讨论、与教师进行讨论等方式积极寻求答案和问题解决方式。以此调动学生的学习热情和积极性,也能够增进教师与学生的沟通,促进师生间感情的培养。

3.在课堂上采用讨论式教学。在学习完某一阶段的内容后,可以采用分组的方式进行讨论。将学生分成几个讨论组,讨论完成课堂上提出的指定题目,或布置课后思考题,分小组完成。在讨论的过程当中,教师可以引导学生进行一题多解,采用多种思维模式进行解题,并由其他小组成员进行点评。这种教学模式,有助于促进良好的教学氛围,培养学生的思考能力、分析能力以及解决问题的能力等。

4.促进课堂内容与实验内容相结合,培养实验动手能力。电路分析基础是一门包含理论与实验的学科。实验内容应与理论相辅相成,通过理论学习来理解实验内容,通过实验来验证相关理论的正确性。现在有一些学校专门开设了实验中心,将实验作为单独的内容进行课程进度表的编写,这样往往会造成实验与理论相脱节,实验跟不上理论的学习,或超前于理论的学习,这样非常不利于学生对实验的理解,以及通过实验对理论知识的巩固。应将实验与理论的学习安排进行统筹规划,合理安排二者的时间。再者,教师也可以根据即将进行的实验内容在课堂中以图片的形式,提前进行演示,使学生对理论知识更容易理解,加深印象,也为相关的实验操作提前“预习”,使学生在实验课程中更好地完成实验内容。

四、结论

本文研究了电路分析基础这门课程的教学改革方式,旨在如何提高学生的学习效率,提高课堂教学效果和教学质量。在教学内容方面,主要讨论了如何优化教学内容,合理安排教学内容的讲述方式,提出将工程应用引入教学内容等方法措施。在教学方法与教学手段上,注重培养学生的学习能力和主观能够性,采用将“填鸭式”教学方式改为启发式教育,在课堂上采用讨论式的教学方法等手段,有效地提高课堂效率和教学质量,培养学生的独立思考能力和分析问题的能力,促进教学内容与实验内容相结合。实践表明,学生对动手操作的部分很感兴趣,通过将它与理论紧密结合,能有效提高学生对理论知识的学习效率和学习积极性。

参考文献:

[1]宋素萍.《电路基础》课程教学改革探索[J].教育与职业,2007,(4).

[2]俎云霄,王卫东,张健明,刘丽华,任维政.基于课程群的电子信息类专业基础课教学改革[J].现代教育技术,2010,(S1).

[3]冯伟,刘晓文,石超.谈电路基础课程教学特点[J].煤炭高等教育,1995,(03).

电路分析基础篇4

关键词:高压;架空线路;杆塔基础;施工方法;稳定性

中图分类号:TM754 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2013)02-0112-02

高压输电线路杆塔基础是其杆塔地下部分的总称,对于高线输电线路而言,杆塔基础的稳定性是保证其安全稳定运行的关键。但由于杆塔基础施工是典型的地下隐蔽工程,使其稳定性问题变得复杂。基于此,笔者结合工作实践,对这一问题进行探讨和分析。

1 杆塔基础的选型原则

1.1 杆塔基础选型的基本原则与要求

高压线路杆塔基础选择时要遵循以下基本原则:其一,要按照高线输电线路的基本情况以及所在地域的地理、地质条件选用合理的基础结构形式,以达到改善基础受力状况的目的。其二,要尽可能利用原有地基自身的承载特性,因地制宜采用原状土基础,在达到稳定性要求的基础上有效降低成本。其三,要注重环境保护以及可持续发展战略的要求,根据实际情况选择全方位高低主柱基础和铁塔长短腿配合使用的杆塔基础方案。

1.2 基础优化设计原则

高压输电线路杆塔基础优化设计的最终目标是要兼顾工程施工的经济效益和基础的基本性能要求即确保其稳定性达到要求,而这一目标实现的关键在于要按照塔位所在的实际地质条件和输电线路对杆塔形成的作用力情况进行综合考虑和合理规划,同时考虑混凝土和钢材消耗量等因素进行杆塔基础优选和施工方法优化,使这些基本指标达到最优化的保证。

2 杆塔基础选型与稳定性的关系

杆塔基础作为输电线路结构的重要组成部分,其主要的作用是对线路杆塔起到稳定作用,防止杆塔在导线自重、风载、覆冰、断线张力等垂直载荷、水平载荷和其他外力作用下而发生拔出、下压或倾覆事故。杆塔基础类型较多,根据铁塔类别、地质条件、承受外力和施工方法的不同,可以分为不同的类别,下文从杆塔基础稳定性出发就典型的几种杆塔基础类型做一对比和优化选择分析。

2.1 掏挖类基础的稳定性

掏挖式基础是高压输电线路建设中应用较为广泛的杆塔基础型式之一,它主要分为大开挖基础类、掏挖扩底基础类和爆挖桩基础类三种型式。大开挖基础是指将杆塔埋置于预先挖好的基坑之内,然后把挖出的土方进行回填、夯实而形成的基础类型。这种基础的稳定性主要依靠回填土构成的土体结构来保证,由于扰动之后的回填土虽然经过夯实处理,但是不可能能够恢复到原状土的基本性能,因此其稳定性并不理想,在施工中为了使其稳定性提高往往会采取加大开挖尺寸的方法,这必然会增大土方开挖量。但由于这种基础施工较为简便在实际工程中仍较为广泛的应用;掏挖扩底基础是指利用混凝土将钢筋骨架固定于预先开挖好的土胎内而形成的基础。该基础型式的上拔稳定性主要依靠原状土构成的抗拔体来保证,因此其抗拔性能和横向承载能力有所提升,且该形式具有节省材料、工序简单等优点,其缺点是浇筑过程中容易出现漏浆现象;爆挖桩基础指利用混凝土将钢筋骨架浇筑在爆扩成型的土胎内的扩大端而形成的短桩基础。该型式在可爆扩成型的粘土中使用较为适宜,其抗拔体的抗拔强度和天然土的强度相近,具有较好的抗拔性能,而且其下压承载能力也较一般的平面地板有所提高。

2.2 岩石基础的稳定性

岩石基础是采用水泥砂浆或细石混凝土将锚筋灌注固定于预先钻凿成型的岩孔内而形成的杆塔基础,如图1为岩石基础的基本型式。该基础充分利用了岩石、砂浆和锚筋之间形成的强有力的粘结力,因此具有良好的抗拔稳定性。这种基础主要适用于山区岩石覆盖层较浅的塔位,并以浅层的岩石结构的整体性和坚固性代替混凝土,大大减少了基础材料的使用量和岩石开挖量,特别是在地处偏远的山区采用这种基础型式具有显著的经济效益。

2.3 复合式沉井基础的稳定性

复合式沉井基础在地下水位较高或容易产生流砂的软土地质条件下使用较多,在实践中,该基础型式具有埋深大、整体性好、稳定性高等优点,其较大的承载面积可以承受来自多个方向的复杂载荷的作用,而且沉井在提高基础的抗拔性能的同时,还具有挡土、挡水的功能。在深基础或地下结构中有较为广泛的应用。

2.4 预制基础的稳定性

混凝土预制基础是指在工厂中预制好基础并运输到施工塔位后,将其安装在预先挖好的基坑内而形成的基础。由于该基础将塔腿主材直接锚入到基础之中,省去了踏脚板和底脚螺栓的使用,减少了材料使用、降低了工程造价。从已经施工的预制基础项目来看,这种基础的稳定性可以得到保证,但是该基础对施工精度的要求较高,施工工期也会比其它的基础类型要长。

2.5 不等高基础的稳定性

不等高基础又称为高低腿基础,该基础是对因地制宜原则的最好应用,它充分的利用了山区陡峭的斜坡地形,将基础主柱加高后形成具有高低差的基础,如图2为不等高基础的基本形式。这种基础在确保杆塔基础的稳定性的同时充分利用杆塔周围的自然地貌,大大减少了土石方开挖量,对塔位周围的植被也减少了破坏,使其在保护林木、植被等生态环境的同时降低了工程费用花费。

3 提高杆塔基础稳定性的施工方法

高压输电线路杆塔基础的承载能力和稳定性,除了要以塔位地基地质情况、自然地形地貌以及经济性等因素为依据通过基础类型优选而得到保证之外,还要通过防止跑浆露筋现象发生和加强基础附近土体的密实度、强度来进一步提高。在工程实践中加强土体密实度和强度的方法很多,其中最实用的主要有压力注浆法和震动密实法这两种方法。

3.1 跑浆露筋的防范方法

在工程施工实践中可以通过以下几项措施来防止或避免跑浆露筋现象的发生:①在立柱砼浇注过程中应向外角下料,以保证立柱内外角的砼浆石达到均匀一致的要求。②在砼浇制作业进行到阶梯结合处时,将上层模板的外侧底部四周和下层阶梯砼之间的空隙用砼填满,再向上层阶梯模内浇灌砼,当浇灌到一定高度时要进行捣固处理。③斜插基础浇制过程中,测量人员各项参数加密检测,以及时发现误差及时整改。④将斜插基础主角钢的位置控制作为关键项点,在基础施工前,预先制作砼垫块,并对垫块的相关数据进行测量,以保证其操平找正,之后用砂浆及碎石将垫块的四周进行填塞,保证其稳定。⑤在基础回填时要保证基础周围回填的均匀性,从而避免基础移位或倾斜情况的发生。

3.2 施工方法

①压力注浆法。利用气压或液压产生的压实作用,把浆液通过渗透、挤密和填充等方式均匀的压入到填料地层中,使松散的土粒胶结成一个均匀整体,从而达到加固土基和减少沉降的目的。压力注浆法施工的关键在于要按照设计要求将直径为150 mm,长度和基础埋深相当的套管打入土中,然后利用套管下部的排浆口向土中压入水泥浆,同时逐渐增大压力直到水泥浆从相邻的套管中溢出为止,等注浆作业结束3~4 h之后,就可以将套管拔出。压力注浆法施工简便、可操作性较强,其注浆效果主要由土基和套管外币之间的密实程度来决定,同时还和回填土的粘度等因素有关。②振动紧密法。将重量为1.8 t左右,长度为1.8 m,直径为38 cm的振动头深振入土基之中,以达到降塔位区域内的土基被振实而提高基础稳定性的方法。如果振实过程中深度不足还可以采用加长振动头的方法加以弥补。当振实作业完成后还要在振动形成的孔中填充碎石,使碎石形成桩体而增加土体的密实度,从而提高基础的稳定性。

4 结 语

综上所述,本文通过对杆塔基础选型原则的阐述,从杆塔基础优选、施工方法优化等方面讨论了保证杆塔基础稳定性的措施和方法,当然提高基础稳定性的措施不仅限于此,这些措施的获得还需要工程技术人员在施工实践中进行总结、分析与提炼。此外,不管是在基础选型设计、施工以及投运后的维护等工作中,都要遵循因地制宜、实事求是、科学化、规范化的工作原则,这些工作做好了才能使基础稳定性的各项要求得到保证。

参考文献:

电路分析基础篇5

[关键词]研究型教学 教学改革 电路分析基础 电子信息专业

一、前言

传统教学方法的特点是以教师为课堂主体,以教师讲授知识,学生学习知识作为教学的主要目的,从某种程度上教师可以看作是知识的“灌输者”,而学生则是知识的“被动接收者”。而研究型教学方法是以教师为主导,学生为主体,教师启发学生研究兴趣和研究潜能,学生在兴趣的驱动下研究知识作为主要目的,教师作为知识的“引导者”,学生作为知识的“主动探索者”。研究型教学以学生为本、有利于学生自主学习与科学研究的教学模式,通过开展自主学习与研究,培养学生勇于探索、求实创新、主动学习的良好习惯,有助于推进人才培养模式的整体改革。

电路分析基础是学习电子技术专业大学生必修的专业基础课,是电路理论的入门课程,通过本课程的学习使学生掌握电路的基本理论、分析电路的基本方法,为后续课程准备必要的电路知识。课程通过对电路模型的抽象和提取,建立相对简化的数学模型,有利于学生快速掌握电路分析的基本方法。但是,由于当今的大学生长期接受数学思维模式训练,很少参加工程训练,对数学模型与工程实际的对应关系不了解,难以真正理解电路的基本概念,更不用说利用理论知识解决实际应用问题,传统的“灌输式”教育模式很难取得很好的教学效果。

为此,针对电路分析基础课程的研究型教学,本文探讨相关教学内容和教学方式的改革,使得学生在了解基本理论、基本方法的同时,深入理解基本理论的内在涵义;能够熟练应用基本理论分析日常电路现象,并指导有探索意义的电路设计。

二、教学内容的更新

研究型教学是基于“问题”的学习方法,以“问题”为导向,通过各种形式的训练载体,对所提炼的现实问题进行分析、研究与判断,深化学生对课程知识的理解,提高学生可持续的自主学习能力。因此,在研究型教学中,对于“问题”的设计尤为关键,它不仅具有一定的挑战性,更具有现实性,能充分激励学生学习的好奇性;同时它还应具有开放性,能够让学生在解决问题的过程中探索多样化的解决方式,并在解决问题的过程中相互沟通、合作、分享不同的视角和观点。

例如,在电路分析基础课程的开篇介绍中,除了介绍电路基本理论的发展史,更注重电路基本理论在实际生活中的各种应用引导。以目前家庭生活最常见的汽车为例,从汽车的点火发动到车内各功能部件的协同工作,其涉及的基本工作原理(一阶直流稳态电路、电路拓扑约束)、基本电子器件(线圈、电源、电阻),甚至车载通讯系统、电子机械系统,都可以作为“问题”首先引出,让学生对课程所要完成的功能有个概要认识,并带着这些“问题”进入课程的学习,使得概念学习“有的放矢”。

再例如,对于学生熟悉的电阻元件,由于高中物理已经学习过欧姆定律,电路分析基础课程又再次介绍,学生听了难免乏味,因此增加在实际工程应用中“如何合理选择电阻元件”的内容,引入电阻功率比的概念,由电阻功率比确定实际可选用的电阻值范围。另外,增加应用于诸如扭矩、压力传感器的电阻应变片知识介绍,“物理变量如何转换为电信号”?加强学生对电阻的微观认识,并引导学生自己动手制作、搭建具有个性的简单应用电阻电路,这样既有助于加深学生对基本概念的理解,又能提高学生自己动手实践的能力,提高学习兴趣,开发创新能力。

三、教学方式的改革

教学形式与教学方法在整个教学过程中是非常重要的环节,对保证课程的教学质量至关重要。以“问题”为导向的教学与以“启发”为模式的互动教学方式相结合,可以说是对研究型教学的必然方式。

“问题”不仅可以由老师提出,更可以根据学生已有的基础,由教师“启发”,引导“学生提出问题”,激发学生的好奇心,扩展学生的思维空间,发挥联想延伸。充分尊重学生的主体地位,激发学生的自主学习精神,形成互动式、讨论式的教学方法。例如,在讨论谐振电路频率响应时,传统的并联谐振是以转移电流比作为传递函数,函数呈现带通滤波特性,这时引导学生以转移电压比作为传递函数,讨论其频率响应特性,并以实验作业形式布置给学生。这样,在电路实验中,就有许多学生自己创造搭建各类课本以外的滤波电路,不仅激发了他们的好奇心,加深对基础理论的理解,更激发了学生的创造性。

另外,将现代教育技术和传统教学手段有机结合,理论教学与实践教学紧密相结合,集中讲解环节和双向互动环节结合,遵循研究型教学方法的主体性原则,在教学过程中运用计算机辅助技术、实验模拟仿真等手段,不断深化学生对基础理论的理解和提高学习兴趣。对于有些难以理解的物理现象,利用Matlab、PSpice等仿真工具,在课堂上直接演示概念和物理过程(如二阶电路的三种暂态响应波形)。对于一些简单的工程现象,辅以课堂实验或录像,增强学生对工程实践的感性认识,引导学生运用理论知识分析实际问题。现场实验、现场解说,促进学生对理论知识的理解。

再次,利用课程设计环节,鼓励学生将理论知识应用于实践。课程设计具有以下特点:一是从题目结构形式看,打破了传统模式,具有开放性和探索价值,富有挑战性,有利于学生创新能力的培养;二是从解答过程和解题策略看,具有发散性、探究性、多样性、层次性、发展性和创新性。课程设计不再拘泥于运用课本中软件求解复杂电路或简单功能电路的设计,并鼓励学生用不同的方式实现,如原理设计、软件仿真、电路制作;也可组队完成设计题目。例如,为加深学生对基础理论知识的理解,改变学生传统的理论太抽象思维,就布置了这样一套课程设计:观察并分析实际生活中具体应用教材中各类电路基本定律和分析方法的实例。开放性的题目,涉及面很广,却又不局限于某一具体理论和方法,可能很简单,也可能有难度,其目的是为了增强学生学习的主动性,培养学生的创新意识,激发学生个性化思维。通过这样的课程设计,有很大一部分学生找到一些相当有深度的实际应用电路,学生不仅深入理解了电路基本概念,更有利于其将理论与实践结合,探索更深层次的理解与应用。

四、结束语

电路分析基础篇6

关键词:课程网站;电路分析基础;精品课程

在精品课程建设的整体工程中,课程网站的建设至关重要。它可以有效地改善教学环境,丰富课程教学资源,提高学生的自主学习能力,增强师生交流互动,提高课程教学效率,从而提高课程教学质量。因此,我们利用现代教育技术手段开发建设了电路分析基础课程网站,该课程网站界面友好、使用方便、资源丰富、贴近教学[1]。经过课程组的共同努力,我校电路分析基础课于2010年被评为浙江省精品课程。电路分析基础课程网站也于2011年荣获第十一届全国多媒体课件大赛三等奖。笔者结合该课程网站的建设实践,介绍电路课程网站的设计、特色及其在教学中的应用。

1 课程网站的结构和布局设计

在电路课程网站的构建过程中,我们始终坚持以改善教学环境、丰富课程教学资源、提高课程教学效率、提高学生的自主学习能力、增强师生交流互动为目的,合理规划网站结构。电路课程网站的结构如图1所示[2]。电路课程网站采用左侧一级菜单,右侧具体内容的固定布局。网站的主页面如图2所示。

2 网站特色及其在教学中的应用

2.1 资源丰富,内容完整,实现了对学生学习的全程指导

电路课程网站一共开设了19个栏目,包括各种教学资料(课程介绍、教案、授课课件、授课录像)、学习辅助材料(在线自我测试、典型习题与解答、考研辅导)和网络资源链接等,内容完整,资源丰富。课程网站还设有自学指导专栏,提供每一章的预习提示、新概念、需重点掌握的内容和问题,要求学生带着这些问题,去教材、课程网站上寻找答案,便于学生自学[2]。同时还开设了优秀作业欣赏栏目,对每次作业进行网上点评,并且将完成较好的作业拍成照片挂在网上,以便其他学生借鉴学习。这样既有课前自学指导,又有课堂全程教学录像,还有课后优秀作业欣赏,对学生在课前、课内及课后整个学习过程中都有很大的帮助,引导学生在自主学习过程中循序渐进地学习。

2.2 习题、测试分层设计,满足不同层次学生的学习需求

针对学生学习基础、学习能力以及兴趣的不同,电路课程网站上所有的习题、测试都分层设计。网站上的习题分为简单、中等、较难等多个层次,学生可以自由选择习题的难度,符合因材施教的原则。每一章的在线自我测试栏目有对基本内容的测试和对综合能力的测试。对学习基础较差的学生只要求完成基本内容测试,对中上水平的学生建议完成综合能力测试。在线自我测试的题目是随机组题,从而避免了学生之间的相互抄袭。每次测试完毕,学生马上可以看到自己的成绩及正确答案,便于学生自我检测。为满足优秀学生的学习需求,还开设考研辅导专栏,其中包括难点解析、经典习题和考研参考文献等。因此,课程网站可以满足各个层次学生的学习需求。

2.3 重视实践,将理论和实践紧密结合,提高学生的实践能力

在电路课程网站中,除设置理论教学模块之外,还开设了电路知识应用实例栏目,用于介绍电路理论在实际生活中的各种应用实例(如图3所示)。这样既可提高学生的学习兴趣,又使电路的学习不仅仅只停留在解题层面上。同时我们还开设了实验教学和课外科技栏目。在实验教学栏目中有实验项目、实验预习提示、实验课件、实验课堂录像、实验报告反馈、常用仪器介绍等内容。在课外科技栏目中有我校历届学生作品介绍,近几年我校学生电子设计竞赛获奖情况和全国大学生电子设计竞赛官方网站链接。通过这些栏目,把理论教学与实践教学紧密结合,重视在实践教学中培养学生的创新精神与实践能力。

2.4 充分发挥教师主导、学生主体的作用,提高学生自主学习能力

在电路课程网站中,每个学生都有自己独立的账号和密码,便于学生实现自我管理,满足学生的个性化学习需求。教师则具有评价、管理功能,教师可以在网上查看所有学生的测试成绩。教师根据学生的测试情况,了解学生对课程相关内容的掌握程度,并在教学中及时进行调整,如教师对学生测试成绩普遍较差的章节进行重点补习。教师还可以查看每位学生对课程网站各部分内容的访问量,具体访问时间及整个班级所有学生对网站各部分内容的总体访问情况,根据这些反馈信息及时对课程网站的相应内容作出调整,从而真正发挥教师主导、学生主体的作用。图4为本学期机电111班学生测试成绩汇总表。图5为本学期以来课程网站各部分内容的总体访问情况。

2.5 互动性强,师生网上交流活跃

为了弥补课堂教学师生交流不足的缺陷,课程网站开设了主题讨论区、答疑区和自由讨论区。主题讨论区主要是教师针对所学知识点组织大家一起探讨,请学生积极参与回答。答疑区主要是学生提出疑问,教师来回答,学生可在该栏目上对自己关心的问题与教师进行单独交流与讨论,教师针对每个学生的特殊情况,为学生在学习上排忧解难、指点迷津,提高了学生的学习积极性。自由讨论区是学生对自己感兴趣的话题进行探讨。课程组教师轮流负责网站的维护,保障网上答疑、专题讨论等实时性强的栏目的建设。本学期以来各种帖子的数量计1 200多个(如图6所示),参与的学生在90%以上,这些都说明学生的参与积极性非常高,师生网上交流活跃。

3 结束语

电路分析基础课程网站目前已经为我校2008~2012级共5届学生所使用。自从该网站使用以来,实现了教学资源的最大限度共享,学生学习电路课程的积极性大大提高,自主学习的能力也得到了加强,课程的不及格率明显下降。表明该课程网站对电路教学起到了很好的辅助作用,为我们的教学改革带来更大的便利和发展空间。基于该课程网站电路分析基础省精品课程的建设也取得了一定的成绩。

参考文献

[1] 刘庆伟,刁文广,舒云星.模拟电子技术精品课程网站的开发[J].电气电子教学学报,2008(4):93-95.

电路分析基础篇7

关键词:电路分析;学习基础;教学针对性;期初调查问卷

《电路分析》课程是多个专业的职高学生最初接触到的专业基础课程,专业性和理论性强,课程内容注重对概念的理解和对方法的掌握,学生的学习基础会在很大程度上影响学习效果,对学生的学习基础缺乏了解将给教学带来很多问题,使教学陷入被动。常见现象如下:

1.新开课程的初期教学中,由于对新教班级的学习基础缺乏了解,导致部分教学内容的实际教学效果与预期教学效果相差甚远,到后期教学时,往往积重难返。

2.由于对各班级学习基础的差异缺乏掌控,初期的课程教学往往缺乏针对性,常会导致不同班级对同一教学内容的接受程度有明显差距。

要改善这一状况,教师应该尽早开展有意识地调查了解学生学习基础的活动,并尽量缩短活动周期,避免在对教学对象一无所知的情况下开始新课程的教学工作。基于这一思路,笔者组织了一项调查研究活动,主要内容如下:在学期初即通过问卷调查来初步了解评估学生的学习基础,并根据调查结果来调整改善教学,在后续的教学过程中持续观察调查对象的学习效果,与往届学生的学习情况进行比较,检验教学调整改善带来的实际收益,为更深层次的教学改善提供依据。本文主要围绕调查问卷的设计和意义进行分析,具体如下。

一、问卷设计的准备工作

在问卷设计的准备阶段,我们明确了以下几个事项:

(一)确定了问卷调查的主要目的

我们将问卷调查的主要目的确定为根据问卷调查结果来评估当前任教班级的学习基础,从而针对当前任教班级制定出具体到单个或一类知识点的教学改善措施,为提高教学质量提供具体实在的帮助。

(二)确定了问卷的内容结构和体现形式

通过对长期积累的课堂问答记录、试卷和实训考察记录等学生学习资料的整理分析,我们认为课程学习效果受学生学习基础的影响主要体现在五个方面,分别为数学运算能力、文字理解能力、逻辑判断能力、思维拓展能力和总结归纳能力。我们将问卷内容结构总体上确定为五类基础能力的调查(卷面上不出现类别划分的标题),每个类别中再分别选取一定数量的有代表性的相关知识点来设计问卷题目,这样既可以考查学生学习某个具体知识点所需的基础知识状况,又可以考查学生学习某一类知识点所需具备的基础能力状况。在题量设置上,考虑到教学课时安排和学生答卷效率等因素,每一类调查题的数量确定为5道题。由于问卷调查时间放在了期初,此时学生尚未学习课程内容,所以问卷内容不能体现为对课程内容的直接考查,但又要与课程内容紧密相关,这就需要对问卷内容的体现形式进行处理,因此我们将问卷内容的外在形式确定为对日常认知、初中学科基础知识等方面的考察,而将课程内容隐含在其中。

(三)确定了问卷调查的对象

我们的主要调查对象是刚接触《电路分析》课程的职高学生,通常是职高一年级或刚升至二年级的学生。为使调查对象能适应问卷难度,在问卷初稿完成后,我们会在初中三年级学生中开展试验性调查活动,以根据调查结果来调整问卷难度。在我们已开展的两轮调查活动中,共有10个班级的职高一年级学生(458人)参与(另涉及4个班级的初三学生不作为本文分析对象),本文中与问卷相关的分析皆以此群体的反馈信息为基础。

二、问卷的设计分析

调查问卷在内容结构上分为五个类别的基础能力调查,各类型的调查题并不为某类别题型所特有,在对形式进行适当调整后也可以为其他类型所用。下列举例分析中,出题背景、预计答卷情况等分析基于对以往教学过程中课堂问答、试卷和实训考察等渠道积累的资料的分析,实际调查结果则基于答卷的统计分析,分析结论主要服务于相应知识点的教学改善。

(一)数学运算能力方面

《电路分析》中大部分知识点与计算有关,考查学生是否掌握某知识点也往往仅凭考题的计算结果,因此,当学生出现学习问题时,我们很难确定问题是出在知识点的理解运用上还是基础运算能力上。本类型调查题的设计用意在于了解学生总体的基础运算能力的状况,以避免课程教学脱离学生运算能力的实际情况。下举一例:

1.出题背景:学生在日常生活中能顺利完成的分配运算,到了电路分析中对电压电流进行分配时却出现了问题,部分学生甚至不能完成两串联电阻的分压运算。本题的用意在于评估当前学生是否已经具备了完成最简单串联分压的运算能力。

2.调查结果:本题的答题正确率预计在各班平均75%左右。实际调查结果是,各班级中最低正确率为84%,最高正确率为87%,平均正确率为85%,比预计情况要好。

3.分析结论:各班皆有近15%左右的学生将在进行两电阻分压运算时遇到困难,由于人数不多(最高为7人)且问题出在最基本的运算能力上,可在进行相关内容的教学时重视与这些学生的互动,将运算演示做到位。

(二)文字理解能力方面

课程中有大量的文字概念,理解这些文字概念是掌握课程内容的前提,但学生常会因为理解不了或是认为自己理解不了,而选择去机械性地记忆概念,甚至索性放弃概念学习。其实,很多概念仅仅是在学生日常认知的基础上附加了专业术语等学科形式,对学生的文字理解能力并没有太高的要求。本类型调查题的设计用意在于了解学生总体的文字理解能力的状况,以从学生的文字理解能力的实际情况出发优化概念教学的预案。下举一例:

1.出题背景:很多学生在运用欧姆定律时会忽略电阻定律的限制,在根据额定功率计算实际功率时又会出现同样的问题。本题将电阻定律和欧姆定律间关系的核心概括为一段文字描述,这段文字的假设条件较多,意在评估学生现有的文字理解能力会在多大程度上影响到对两定律关系的理解。

2.调查结果:本题的答题正确率预计在各班平均70%左右。实际调查结果是,各班级中最低正确率为50%,最高正确率为76%,平均正确率为64%,与预计情况接近。

3.分析结论:这段文字基本就是教师在课堂讲解时的语言描述的核心意思,而各班竟有从24%到50%不等比例的学生理解不了这段文字,为此在进行此类综合性内容的教学时,可尝试安排单独的课时,来专门分析具有关联性的多个知识点之间的关系。同时,必须优化讲解方式,加大对概念性文字中各条件的地位、作用和彼此关系等的分析力度,进而培养学生对有关联性的多个知识点的综合分析能力。

(三)逻辑分析能力方面

《电路分析》的学习很依赖于学生的逻辑分析能力,但学生在学习过程中常会出现逻辑谬误和悖论,如学生计算的有效值会超过最大值、竖直方向的导线上画上了水平方向的电流、线圈两端的感应电动势的极性相同等等,而这些情况往往又出乎教师的预料,成为了课程学习的隐患。本类型调查题的设计用意在于尽早发现学生在逻辑能力上可能存在的问题,并对其可能造成的后果在教学上有所准备。下举一例:

1.出题背景:在单独的KCL和KVL学习任务完成后,支路电流法的核心学习任务无非是理清逻辑关系,理解A=B+C-1这个关系式,可以说从KCL和KVL到支路电流法仅一步之遥,但很多学生止于这一步。本题基于支路电流法各要素的内在逻辑关系,树洞、松树和柏树分别对应支路、节点和网孔,松鼠总数、红腹松鼠数和长吻松鼠数分别对应总方程数、KCL方程数和KVL方程数。本题的设计用意在于调查学生对题目内容中各个对应关系的逻辑分析能力,以评估学生学习支路电流法的困难程度。

2.调查结果:本题的答题正确率预计在各班平均55%左右。实际调查结果是,各班级中最低正确率为34%,最高正确率为57%,平均正确率为44%,预计情况实为调查结果中的最好情况。由于担心调查结果受到文字理解方面的影响,我们对本题进行了后续调查,结果表明当本题的三个条件中的某一个单独出现时,学生基本不存在文字理解上的障碍。

3.分析结论:基本可确定问题出在学生的逻辑分析能力上,答题错误的原因基本在于没能找出题目中各事物之间的对应关系。在支路电流法的新课教学中,我们可以将教学重心进一步向A=B+C-1这个逻辑关系式倾斜,注意避免“单个方程式怎么列”“方程组怎么解”成为新课内容的主角。

(四)归纳总结能力方面

我们在教学中总是期望学生能自己从现象中归纳总结出规律性的东西,也总是在不停地尝试激励学生以这种方式进行学习,因为我们知道学生通过这种方式获得的学习效果要明显好于被动地听讲。但实际上,在教学上采用这种方式的收效会因班而异,如果脱离了班级的学习基础、学习态度和氛围等实际情况,结果往往适得其反。本类调查题的设计基于部分适合采用这种教学方式的知识点, 用意是根据调查结果来评估这种教学方式的可行性。下举一例:

1.出题背景:本题基于楞次定律中的“阻碍”概念,“阻碍”概念在本质上是比较简单的,但是它的概念描述比较抽象而且具体体现形式太多,会被很多学生误认为是个难以理解的概念。我们希望通过本题来评估有多少学生能从繁多的形式中自行总结出“阻碍”的本质。

2.调查结果:各班级中,最低正确率为63%,最高正确率为71%,平均正确率为66%,占比近2/3。

3.分析结论:在后面的教学中,我们可以采用一来一回、双管齐下的方式:先面向调查结果中那近2/3的学生,引导其从罗列的现象中自行归纳总结出结论,再面向另外1/3的学生,用前面得出的结论分析来分析具体的现象,并且可以重点关照后者。

(五)思维拓展能力方面

我们将理论知识的学习过程大致分成两个阶段,第一阶段是“教师教、学生学”的阶段,第二阶段是“学生用”的阶段,我们的教学目标是帮助学生从第一阶段顺利过渡到第二阶段。能否顺利完成过渡有两个必要因素,一是教师在第一阶段中的教学投入,二是学生的思维拓展能力,这里的思维拓展能力指的是诸如举一反三、触类旁通、逆向思维、多角度思考等个人学习能力,学生的思维拓展能力直接影响着教学投入的力度。不同的班级完成此过渡所需的教学投入是不同的,无差别的教学将导致很多学生停留在第一阶段。本类调查题的设计用意在于了解任教班级的思维拓展能力的相关状况,以便有针对性地调整教学投入的力度,使更多的学生能完成过渡。下举一例:

1.出题背景:相位关系是个灵活性很高的知识点,需综合考虑的因素很多,分析问题的角度也很多,在具体表达形式上是无法穷举的,课堂教学只能覆盖到其中具有代表性的一小部分,更多的形式要靠学生根据所学来拓展运用。本题的目的在于调查任教班级的多角度思考问题的能力,以预划对相位关系各要点的教学投入的力度。

2.调查结果:答案以两类形式为主,A类为仅包含“甲的前方266米处是丙、丙的后方266米处是甲”两个答案形式,B类为在A类的基础上又多了“甲的后方134米处是丙、丙的前方134米处是甲两个答案形式”,各班答案中,A与B比例最低的为69%比28%,最高的为89%比9%。另外,各班的答案,也存在着极少比例的以下几种情况,即只写了一个答案形式(甲的前方266米处是丙)的和计算错误的。

3.分析结论:根据A和B的比例总和,我们认为,当前学生在学习超前和滞后的相对性上基本不会有太大问题,在教学中应以引导启发为主;根据B的占比,我们认为在分析相位关系时,很多学生可能不能自觉完成互周角概念的拓展运用,所以我们应重视对运用互周角概念的分析投入;根据其余答案的占比,我们认为,角度值的周角周期性很可能会阻碍学生对相位关系的判断,所以我们应加大对角度值周期性的教学投入。

三、问卷调查的意义

(一)使学生了解自己,建立学习信心,提升学习效果

我们一直认为,对于职高学生,提升学习效果不仅要重视学习兴趣的培养,也要重视学习信心的建立。在问卷调查中,答对的题目,可以帮助学生建立起学习某知识点的信心,避免因对自己能力的误判而消极对待甚至是放弃学习;答错的题目,在教师的引导下,可帮助学生发现自身的不足,并明确该不足是否不可克服,做好相关的学习准备工作。这还能在学生尚有学习热情的学期初就帮助学生找到问题,并有针对性地着手解决,也是帮助学生建立学习信心的有效途径。

(二)使教师了解学生,增强教学针对性,提升教学效果

问卷调查帮助教师尽早地了解了任教各班学生在学习上的历史遗留问题,也掌握了各班之间在学习基础上的差异,从而可以使教师对具体的班级进行针对性的教学,问卷分析中的“调查结果”及其“分析结论”就是为这一目的服务的。就目前实践情况来看,问卷调查结果的分析结论在实际教学中具有良好的可操作性,用以评价教学效果的各项指标趋好,很多源于学生学习基础的问题被及早发现并应对,避免了出现积重难返的局面。

我们的调查研究活动以期初问卷调查为起点,紧随其后的是贯穿整个课程教学过程的持续性的观察、记录、比对、分析、总结等活动,目的在于更合理地评价教学效果,此过程涉及诸多琐碎的数据信息,其对教学质量提升这一结论的支撑作用我们将另外撰文论证。

(三)为教学中的能力培养提供着手点

问卷中的每一题都是针对具体知识点设计的,通过对调查结果的分析,可以为提升教学效果提供具体可行的措施,虽然这些措施带有应急性的色彩,主要服务于短期内的本课程教学,但由于调查题的设计中融合了能力调查,使我们能够根据单个调查题的调查结果和类型题的汇总分析结果,找到对学生进行能力培养的着手点,在实施教学改善措施的同时实实在在地帮助学生提升了部分个人能力。

四、总结

本问卷的设计调查及后续教学行为只是提升教学效果的诸多途径中的一条,只是笔者与同事进行的一次有益的尝试,通过这一尝试,我们在一定程度上解决了自己在教学上遇到的一些问题,解除了一些疑惑,相对提升了教学效果。一张调查问卷能解决的教学问题是有限的,但如果每一次尝试都能发现并解决一些问题,那么可以肯定的是更多的尝试必然能发现并解决更多的问题。随着时间的推移,调查研究的持续,问卷的设计将更趋科学,结论将更具教学指导价值,甚或可能衍生出调查问卷之外的解决问题的有效途径。

参考文献:

电路分析基础篇8

关键词:电路分析;任务驱动教学模式;教学实践

中图分类号:TM133-4 文献标识码:A 文章编号:1674-7712 (2012) 18-0108-01

《电路分析基础》课程是作为电子信息科学与技术专业的必修课,认真教好这门课,有利于后续课程的教与学打下良好的基础。因此,最近一些年以来,我们在电子科学与技术专业课程的教学中灵活地运用任务驱动教学模式来进行教学过程的改革与实践探索,并且取得良好效果。现在将有关任务驱动教学模式及其在教学实践中的一些应用进行探讨。

一、任务驱动模式下的教学分析

(一)教学目标的分析。对《电路分析基础》这门课程以及各个单元的教学目标进行分析,从而更好地把握当前重点需要教授知识的“主题”和相应的教学“任务”。通过教学目标来划分出总子目标之间的关系图,也就是意味着得到了可以到达该教学目标需要的所有教学知识点。

(二)学生特征分析。教学设计过程目的是为了可以更加高效地促进学生的学习,学生作为本次学习活动的主人翁,是作为教学设计内容的出发点、归宿也是设计的核心。所以,要想取得整个教学活动的全面成功,就一定需要高度重视对学生特征进行全面的分析。

(三)设计任务。按照对教学目标、教学所需要的内容以及学生所具有的特征情况,设计出与当前学习主题最为密切任务作为本次学习的重点内容,让每一个学生可以针对当前面临的问题能够自觉去解决。

二、任务驱动教学模式在《电路分析基础》中的实践应用

下面将通过“R,L,C串联电路的谐振特性”的教学案例来作为任务驱动教学模式的实践。

(一)实验目的。①学会怎么样绘制R、L、C串联电路的幅频特性曲线图形。②进一步加深和理解当电路发生谐振时特点以及条件,全面掌握好电路品质因数(电路Q值)所具有的物理意义以及其对整条谐振曲线所产生的影响。教学的重点内容:谐振频率的基本概念,Q值对整个谐振特性所产生的影响。教学的难点内容:通过分析多组数据来测量绘出谐振曲线图形。

(二)实验器材。实验所需要的器材有:1台函数信号发生器,1台0~600V的交流毫伏表,每人自备1台双踪示波器,1台频率计以及还要准备谐振电路实验电路板(要求是:R=200Ω,1KΩ;C=0.01μF,0.1μF;L≈30mH)

(三)实验过程。任务一:按实验要求组成监视以及测量电路。首先使用C1和R1,通过交流毫伏表来其测电压,应用示波器来监视电路的输出信号源。要求信号源的输出电压是 ,并且做使其值保持稳定。

任务二:提问:当信号源频率不变化的前提下,电阻R两端电压值UR会发生一定的变化,那怎么才能改变?是否存在着某种特殊情况呢?学生需要带着一系列的疑问来进行本次的实验。当学生思考了一段时间之后,老师可以对学生进行必要的指导,将已有的毫伏表连接在R(200Ω)两个终端,使信号源的频率由小到大慢慢发生变化,如果出现 的读数是属于最大值时,那么所读到频率计上的频率值也就是电路的谐振频率 ,并且测量Uc与UL之值。

任务三:提问:全面了解了谐振频率相关的概念这后,我们还需要关心好在谐振点之外的事,如:UR,UL,Uc之间的一些变化情况,也就是需要找出 和 以及 的变化,具体操作过程是在谐振点的两侧,将频率递减或者递增500HZ也可以是1KHZ,按一次的顺次取出8个适当的测量点,测出Uo,UL,Uc在8个点中的各个值并做好记录。

任务四:可以任意选择三组数据绘制出三条曲线 , , ……通过这种做法来引入新的知识点:谐振曲线。

任务五:电路中R和C值的变化与Q值之间存在什么样的关系?(学生在问题适时的启发下,与所学的知识产生联系,从而很容易的分析出R和C的改变会直接对Q的值产生变化)

任务六:在结合以往所学到知识的基础上,要求能够计算出有多种情况的通频带与Q值,说明当出现不同的R值时对电路通频带与品质因数之间的影响。

任务七:观察实验所得到的三组数据中的谐振,判断输出电压 和输入电压Ui之间是否存在相等?请分析具体原因。

任务八:实验结整后要求学生总结和归纳出串联谐振电路的特性。

三、“电路分析基础”课程任务驱动教学模式的探讨

笔者通过多年的教学实践,对于任务驱动教学法在《电路分析基础》课的应用有以下几点建议:

(一)重视任务制定的合理性。建构主义教学设计原理中是这样强调的:作为学生的学习活动一定需要与大的任务或者问题相结合起来,让每一个学生都可以在真实的教学情境中带着任务进行学习,通过探索问题的方法来驱动以及维持学习者对学习产生兴趣与动机。最终使制定的任务是合理的、科学的。

(二)保留和发扬传统授课模式的积极因素。任务驱动教学需要教师进行必要的指导,假如过度的强调由学生去自由学习和发现,最终会造成学生在学习出现放任自流的现象,同时也会造成教学上的混乱,因此,在明确教师的主导性这一点来看,任务驱动教学模式需要吸收过去的课程讲授法的一些优点,通过传统讲授的优点结合任务驱动教学模式来达到教学的制高点。

(三)对教师提出了高水平的要求。任务设计中需要考虑学生在学生中可能会遇到的一些难点,因此,教师在上课前需要抓住上课内容的重点、难点,并且进行必要的分析,提供“暗箱”式的教学思路,对学生的学习加以引导。学生在学习遇到的任务难题时,怎么样才能在有限的时间内使学生可以快速地完成任务并且少走一些弯路,因此,教师进行一定的暗示是十分必要的,但是应以“暗箱”式给予解答,一定不要固化步骤,从而造成禁锢学生的思维。

四、结束语

综上所述,文中在任务驱动教学模式指导下进行教学设计所必须完成的内容以及步骤,通过实验案例来进行教学实践,结果表明了任务驱动教学符合学生认知规律,能够促进学生学习《电路分析基础》的积极性、主动性,还培养了学生动手实践能力。

参考文献:

[1]刘景夏.“电路分析”课程教学改革的再思考[J].电气电子教学学报,2008.

电路分析基础篇9

【关键词】计算机专业群 电类基础课 教学改革

【中图分类号】G 【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889(2016)08C-0157-02

计算机相关专业是面向系统开发和应用、软硬件结合的一个宽口径专业,同时与其他学科紧密关联。在各学科互相渗透和交叉、电子信息技术快速发展的今天,社会对宽口径人才需求尤为迫切。大多数计算机专业毕业生在实际工作中都涉及或从事有关电路方面的内容,因此,计算机专业毕业生应具有较好的电类基础知识和综合应用能力,才能具备较好的就业竞争力。目前,几乎所有高校都开设了计算机相关专业,但国内外、区内外不同高校的计算机相关专业根据各自的培养目标定位,开设了不同的电类基础课程。为适应IT产业集群迅速发展和国家高等教育发展的总体布局要求,各高校的计算机专业群迫切需要进行相关的教学改革。目前,广西已全面启动引导一批普通本科高校向应用技术类型高校转型,以主动适应国家高等教育发展和经济发展新常态。桂林电子科技大学信息科技学院计算机专业群作为广立学院转型试点专业集群,在计算机专业群电类基础课程教学体系、教学内容、教学方法与实验教学等方面做了一些有益的改革探索。

一、课程体系的改革

目前桂林电子科技大学信息科技学院计算机专业群包括计算机科学与技术、软件工程、网络工程和物联网工程4个专业,由于每个专业培养目标和方向不同,因此开设了不同的相关电类课程。其中4个专业都开设了数字电子技术基础这门电类基础课程,而网络工程和物联网工程专业还分别开设了数据通信基础和高频电子线路等后续电类课程。目前存在的问题是学生由于没有学习电路分析基础、模拟电子技术这两门电类基础课程,电子技术基础知识明显缺乏,特别是物联网工程专业学生学习高频电子线路等后续课程非常吃力。由于培养目标方案的不同和学时的限制,对于计算机相关专业,不可能按通信电子类专业那样再单独开设电路分析基础、模拟电子技术两门课程。为此,桂林电子科技大学信息科技学院计算机专业群的转型作为广立学院转型试点专业集群,率先将电路分析基础、模拟电子技术以及数字逻辑电路三门电类核心课程有机地整合为电路与电子技术基础一门课程。通过改革,电路与电子技术基础课程成为桂林电子科技大学信息科技学院计算机专业群的核心基础课程之一,统一和贯通桂林电子科技大学信息科技学院计算机群相关专业电类基础课的课程设置和教学要求,既让学生掌握电类的基础知识,又突出计算机专业的特色,加强计算机专业群学生电路与电子技术基础及综合应用能力的培养,以适应IT产业集群的迅速发展和市场对软硬件综合能力创新人才的需要,提高学生的就业竞争力。

二、教学内容的改革

教学内容的整合必须注重课程间知识内容的融合与渗透,注意课程之间的有效衔接,以培养学生应用能力的基本要求为主线,通过有机整合以减少课程门数,达到提高课程群综合化程度的目标要求。电类核心基础课程主要包括电路分析基础、模拟电子技术和数字逻辑电路三大部分的内容,涉及的知识点多、知识面广,因此,合并后的电路与电子技术基础课程不能只是电路分析基础、模拟电子技术以及数字逻辑电路三门课程的简单相加,但这三门课程作为电类基础核心课程,关联度较密切,为课程教学内容改革提供了先决条件。我们针对独立学院的培养目标和教学要求,结合计算机专业特点的应用与拓展,经过反复研讨,将改革的原则确定为“必需”、“够用”,对教学内容进行精简和提炼,既要让学生掌握电类的基础知识,保证足够的知识储备,又要突出计算机专业的特色,紧密结合后续专业课程确定课程的理论与实践教学内容。合并后的电路与电子技术基础课程将电路分析基础、模拟电子技术以及数字逻辑电路三大部分的内容有效整合,其中电路分析基础的内容占30%,模拟电子技术的内容占25%,数字逻辑电路的内容占45%。电路与电子技术基础课程总学时为80学时,其中理论64学时,实验16学时并独立成课。电路分析部分主要讲解电阻、电感、电容的基本特性和基本直流和交流电路,使学生掌握电路分析的基本方法,初步具备分析典型电路的能力;模拟电子技术部分主要讲解二极管、三极管的基本特性、放大电路基础及集成运算放大器的应用,使学生能对一般性的、常用的模拟电子电路进行分析;而数字逻辑电路部分是计算机专业电子技术课程的重点,主要讲解门电路、组合逻辑电路、触发器和时序逻辑电路,使学生熟悉数字逻辑电路基本器件的功能和使用方法,掌握数字逻辑电路的基本分析方法,并以中规模集成电路为例,将最新的技术融入教学内容当中。教学内容改革优化后,理论与实验的总学时与改革前一样,在不增加学生负担的情况下,使学生的电路与电子技术基础及综合应用能力得到加强。

三、教学方法和手段的改革

(一)转变授课方式。课堂授课是教师通过对书本知识的讲解和演绎,使学生掌握分析和解决问题的途径与方法。因此,教师在教学过程中不能只是简单地叙述和板书书本知识,而是要以多种教学形式和方式将知识传递给学生,并且充分激发学生的学习兴趣,引导学生主动学习。针对电路与电子技术基础这门课许多概念和原理相对比较抽象、电路图和物理过程图示多的特点,授课过程中采用黑板与多媒体课件相结合的教学方式。传统板书有利于学生逻辑思维能力的培养,因此,利用黑板比较适合进行习题讲解和完成一些重要公式的推导。对于大量的电路、图形以及公式等,利用黑板板书费时费力,并且难以形象说明,而利用多媒体课件不仅可以代替大量的板书,节省时间,而且表达清晰、直观生动。我们制作的多媒体课件主体采用PPT的形式,对教材的内容进行精简和提炼,对课本的关键原理知识点配上了flas(如PN结的形成等),对课本的主要电路进行了Multism软件仿真(如晶体管放大电路等),并且把相关的Multism软件仿真和flas与PPT课件进行了有效完整的链接。多媒体课件利用图、文、声、像等媒体有机结合,可以将电路中信号的复杂变化过程,逼真形象地展示在学生眼前,因此,通过多种教学表现形式,有利于问题的讲解和分析,加强教学的说服力,加深学生对知识的理解和运用。

(二)强调基础,减少理论性。由于电路与电子技术基础课程的概念多、单元电路多、内容涉及面广、分析方法也较为复杂,是学生开始接触电子技术的一门基础课程。因此,在授课过程中应注意突出定性分析、强调基本概念,弱化解题技巧、减少理论性,把重点放在分析问题的规律和思维方法上。例如我们在讲授二极管、三极管等半导体器件时,重点讲授半导体器件的功能特性、应用及测试方法,没必要花太多时间讨论其内部结构以及载流子如何运动等问题。同样,在讲授门电路等数字逻辑电路时,重点讲授电路的功能真值表、时序图等,忽略芯片内部电路的分析,主要研究其输入输出特性。由于现代电子设备高度集成化,并且电子器件种类繁多、内部结构复杂,因此,在教学过程中从工程应用的角度进行讲解,加强器件功能级的教学,在有限的课时内可以把抽象的理论转化为实际的应用。

(三)结合工程实际举例讲解。电路与电子技术基础课程与工程实际应用紧密相关,在教学过程中,我们尽量引入课程理论在日常生活或工程实际中的应用实例,在讲解某个电路时,结合其实际应用背景进行分析,加强学生对电路基本原理的理解和掌握。例如,在讲授电路的基本模型时,引入手电筒的基本电路;在讲授二极管的特性时,引入手机充电器的整流电路;用多媒体教室的功率放大器举例来导入晶体管放大电路的分析;用电子钟举例来导入计数器的相关教学内容的学习;用LCD视频信号传输中的LVDS信号来说明差分放大电路的优点等。通过结合日常生活中的实例进行讲解,可以激发学生的学习兴趣,使学生理解学习电路与电子技术的应用价值和意义,从而会有正确的学习态度,形成有效的学习行动。

四、层次化的实验教学

电路与电子技术基础课程实验教学改革与理论教学改革同步,结合计算机专业特点和市场对软硬件综合能力创新人才的需要优化实验内容,实行分层次教学。每次实验课分必做实验和选修实验两个大模块,对基础一般的学生,要求完成必做实验;对基础较好的学生,可以选择增加选修实验。必做实验一般为验证性实验,是让学生巩固和深化课程的基本概念和基础理论,要求学生掌握电路与电子技术的基本实验技能,掌握常用电子仪器的使用方法;选修实验一般为综合性、设计性实验,是为了进一步培养学生的综合设计能力,培养学生勤于动手的工程素质和探索精神,以适应新技术发展和未来服务于社会的需要。另外,对于部分学有余力且有兴趣的学生,依托创新实践基地由任课教师专门指导其完成设计性的、创新性的实验课题,进一步提高学生的创新能力和创新意识。近年来,我们通过层次化的实验教学,为创新实践基地发现和筛选出了一批优秀的动手能力较强的学生,这些学生不仅从事多项国家或自治区级大学生创新创业项目等课外科技活动,而且在“挑战杯”、全国大学生电子设计竞赛等比赛中取得了可喜的成绩。

综上,桂林电子科技大学信息科技学院通过以上计算机专业群电类基础课程的教学改革,统一和贯通全院计算机相关专业电类基础课程的设置和教学要求,在不增加学生负担的情况下,使学生的电路与电子技术基础知识及综合应用能力得到加强,适应了IT产业集群的迅速发展,提高了学生的就业竞争力,并为广西应用型本科计算机专业群的转型提供了一个较好的示范。

【参考文献】

[1]喻大华.计算机专业电路与电子技术课程教学改革探索[J].教育教学论坛,2015(26)

[2]梁野.中新大学计算机专业本科培养模式比较研究[J].计算机教育,2014(11)

[3]蔡惟铮,等.电子技术基础课程体系和教学内容的改革[J].电气电子教学学报,2014(6)

[4]熊瑛,刘松龄.民族高校《电路基本理论》教学模式改革的研究与实践[J].课程教育研究,2014(9)

[5]姚缨英,等.电类基础实验课程关联化教学模式的探索[J].电气电子教学学报,2013(3)

【基金项目】广西教育科学“十二五”规划2015年度课题(2015C543)

电路分析基础篇10

关键字:典型区域;线路工程;造价特点

中图分类号:TU72 文献标识码:A

一、 湖北省典型区域输电线路工程地质条件分析

湖北省内不同典型地市区域在自然条件如风速、覆冰、地形等方面存在较大差异。在工程技术设计中风速起到了主要影响作用,且风速每提高一档,杆塔数量就要增加30%以上,会明显影响工程单位造价;由于覆冰增加了架空线载荷等,直接影响工程的设计与投资,因此对工程单位造价有较大影响;对于地形,不同的地形,对工程造价影响迥异。

湖北省内地区的地质情况较为复杂,有软土、岩石、膨胀土等。

(1)湖北省地区软土比较多,特别是江汉平地一带,土壤的内析水较多,采用的基础形式以大板式基础、桩基(钻孔灌注桩、沉管桩)为主,也有采用沉井替代。桩基础的费用是掏挖基础的4~5倍,造价较高。使用的其它基础形式主要有台阶基础、掏挖式基础等。

(2)在三峡、宜昌地区,山区的花岗岩比较多,使用的基础形式主要有岩石锚杆式基础和岩石插入式基础。

(3)在鄂西北的丘陵地带,黄色粘土比较多,使用的基础形式主要有台阶基础、掏挖式基础等。

(4)在黄石、十堰、恩施以及黄冈等地市区主要以山区为主,地基主要是岩石。使用的基础形式主要是岩石锚桩、嵌固式基础和斜插式基础。

(5)在其余一些地区,多为粉土、砂土和可塑粘土地质条件,近几年来插入式基础用的较多。

二、湖北省典型区域输电线路工程设计技术差异分析

从技术差异层面上,湖北省不同典型区域输电线路工程设计中,主要差异在于杆塔型式设计以及杆塔基础型式设计,结合不同典型区域的地质条件以及区域主要特点,分析在输电线路工程设计中的技术差异。

1杆塔设计差异

塔材量作为影响输电线路工程造价最重要的因素之一,塔型设计差异较大,必然也影响工程造价差异。比如在经济较为发达且人口相对较为密集的武汉地区,直线塔中相运用V型串设计,采用这种塔型设计,主要是为了减少武汉城市线路走廊宽度且减少塔头的尺寸,主要是为了减少因大量房屋拆迁以及砍伐走廊通道中的树木而发生的费用,同时在武汉城郊区杆塔逐渐较多采用钢管杆、钢管组合塔等,主要是减少线路走廊占地,美化环境,而这必然导致同规模输电线路工程造价的提高。对于在黄冈、十堰等山区较多的地区,直线塔中相运用V型串设计且杆塔结合高低腿设计,主要目的是为了能够有效地减少塔材量,且保护环境。

2 杆塔基础设计差异

在设计杆塔基础的过程中是全面充分考虑环境保护和造价原则等各方面因素的,一般是根据工程使用的塔型与地质条件进行因地制宜与优化设计,优先运用原状土基础(例如掏挖、岩石嵌固等基础),并同时积极推广运用技术先进且经济合理的斜插式基础和斜柱基础以及高低腿基础等以此来减少线路工程的土石方量和基础混凝土量,与此同时对降低对自然原状土与地面植被的破坏程度以有效保护环境且节约投资。湖北省地区软土比较多,采用的基础形式以大板式基础、灌注桩基础,而灌注桩基础的费用一般是掏挖基础的五倍左右,造价较高;而一些以山区居多的区域主要是多采用岩石锚杆式基础和岩石插入式基础;而在以荆州、襄阳等以丘陵为主地区,主要采用台阶基础、掏挖式基础,输电线路工程造价相对较低。

三、湖北省典型区域输电线路工程造价分析

1湖北省内不同典型区域输电线路工程造价特点分析

首先通过对2010年、2011年湖北省内不同典型区域输电线路工程造价水平进行分析:

通过图1和图2中2010年、2011年湖北省典型区域220kV输电线路工程造价水平,可以看出,因输电线路工程地形地质条件、自然因素等不同而造价水平存在较大差异。

由于武汉是湖北省会城市,也是经济发达的中部地区重要的中心城市,城市架空线路走廊紧张,同时为了节省城市土地资源与美化城市环境,而大多采用城市地下电缆线路工程,架空线则较多采用钢管杆塔,因此武汉市地区输电线路工程造价较湖北省内其他省市地区要高得多。

而黄石、十堰、恩施、宜昌等地市区多以山区为主,尤其是十堰和恩施地区,主要是以高山大岭为主,在材料运输、施工工艺、施工道路修筑等方面造价较高,从而使得整个线路工程造价较高。

而在河网、泥沼相对较多的孝感、洪湖、荆门等地,主要处于江汉平地地区,主要是软土质地区,输电线路工程造价也相对较高一点,在软弱地基中如果使用大板式基础,基础的尺寸较大,成本较高,土的开方量大,施工复杂,且大板式基础有时在铁塔安装前,基础已经发生了不均匀沉降;因此输电线路工程造价也相对较高一点。

相对而言,以平地、丘陵为主的平地地区,如咸宁、襄阳、鄂州等地区输电线路工程造价较低些。

2湖北省不同典型区域线路工程2010年与2011年造价对比分析

针对2010年与2011年湖北省内作为典型区域的武汉、黄石、宜昌、孝感等4个地市区输电线路工程造价平均水平及趋势进行对比分析。

从以上的图中可以看出,除了武汉市地区的输电线路工程造价呈现出上升趋势外,黄石、宜昌、孝感等三个地区输电线路工程2011年平均造价水平均各低于2010年当地平均造价水平。这主要是由于随着城市化进程加快,作为湖北省会城市、华中地区战略中心城市的武汉,这两年来的电网建设不断加快,城市地下电缆工程建设也不断发展,大截面电缆隧道工程不断应用;另一方面,由于部级重点工程武汉80万吨乙烯工程的不断建设、武钢大型青山热电联厂的投产等,如220kV青山热电联产机组外送工程、220千伏青山建十一路线路工程、阳逻电厂-花山I、II回π乙烯变220kV线路工程等,这些武汉市重点工程的建设必然导致输电线路工程造价整体上呈现不断上升趋势。

而黄石、孝感、宜昌等三个地市区的2011年输电线路工程平均造价水平都各低于2010年平均水平,主要原因是塔基占地赔偿标准、房屋拆迁等标准不断下调,导致建设场地征用费及其他费用下降,进而导致总体造价水平降低。

参考文献