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摘 要 电路分析课程是国内外所有工科院校电子类专业及相关专业的一门必修课程，如何使这门成熟的老牌学科更易于为学生所掌握是每个教师都在思考的问题。根据多年的教学实践，作者从课程的定位、授课内容和授课方式，分析方法及实验课程改革等方面提出了建议。
关键词 电路分析 教学改革 教学方法
中图分类号：G424 文献标识码：A
随着电子技术的飞速发展，作为电类专业及相关专业重要的专业基础课，电路分析课程如何教学才能真正做到让学生既有扎实的理论分析能力，又有初步解决实际工程问题的能力，作者根据自己的教学经验提出了以下几个方面的思考。
1 落实课程定位
说到电路分析课程的定位，从各大高校的培养计划中一般能看到的说法可归纳为：电路分析是研究电路理论的入门课，在整个专业人才培养方案和课程体系中起着承前启后的重要作用，是学习相关后续专业课的桥梁，理论性和实践性都比较强，既培养学生分析问题的能力，也培养学生解决问题的能力等等，但是以前授课我们的重点往往放在了培养学生分析问题的能力上了，没有把培养学生解决问题的能力落到实处，教学改革中我们授课强调两者并重，对基础理论学习依然强调分析问题的能力，但是讲实例时，参照清华大学出版社出版的于歆杰、朱桂萍和陆文娟等著的《电路原理》，选择简化的有工程背景的实际应用例子为载体讲授知识的应用。该书中例子来自信号处理、通信、电力系统等领域的应用，这些精心挑选的实例不仅让学生了解到实际工程中电路是怎样设计的，还反映了电路的应用已发生巨大的变化，已由传统的能量处理为主发展为信号处理技术已经成为电路应用的主要方向。工程背景的实例分析为学生以后解决工程问题打下良好的基础，提升了学生解决问题的能力。
2 电子线路融入电路分析课程①②
目前多数的电路分析课程只研究理想的电阻，电容，电感器件，但是随着集成电路的飞速发展，仅由这三种器件组成的电路在工程应用中几乎是不存在的，为了适应高度的集成化要求，压缩芯片体积，提高电路性能，电路设计的理念已是大量的运用晶体管来构成电路，这是因为晶体管具有低功耗和易于集成的优势，晶体管特别是半导体场效应管MOSFFT已是集成电路的核心。在教学中应引入电子线路的部分内容，例如引入半导体场效应管，电路课程中引入半导体场效应管MOSFFT不仅能让学生知道受控源在实际电路中形式，理解其作为开关的作用，还能进一步将电路课程和后续课程连接在一起，学生能尽早认识到工程实际和理论模型之间的关系。
3 电路模块化分析
我们现在的授课重点内容为基尔霍夫定律和电路的拓扑约束规律（KCL，KVL），依据该定律可以建立多元方程组，往往课堂大量的时间都消耗在列方程、解方程上了，实际上计算机辅助设计的手段已经非常成熟，我们应借助软件工具来完成这些求解的问题，例如，Matlab具有强大的矩阵运算能力，对于复杂的方程组能轻而易举获得答案，对涉及复数运算的交流电路， Matlab不仅能轻松完成复数运算，还可以完美地绘制出向量图，幅频和相频特性分析时能给出变化频率下的幅频和相频特性曲线，使得问题的分析更加直观准确。电路分析理论的核心是有源二端网络。将所有的单元电路都可以看作是一个二端口网络，然后将复杂的电路按单元模块剥离开来分析是解决问题的基本方法，所以，我们的授课应该把具体的运算交给计算机辅助软件去完成，电路设计已经非常强调模块化，应建立端口的概念和子系统的概念，多分析典型模块电路，这是以后实际工程中必然的重点。
4 利用现代化教学手段
电路分析一般采用传统的板书教学方式，为保证课堂教学质量及教学进度，引进现代化的教学手段和教学方法是非常必要的。教学改革中制作电路分析课程的多媒体课件，采用PPT和板书相结合的教学模式。对于定律和抽象的概念阐述用多媒体，对于比较复杂繁琐公式推导或例题的过程讲解， 依然用板书，这样学生可以轻松跟上授课教师的思维。利用PPT教学节省大量的板书时间，例如电路分析课程讲解中绘制电路图往往需要花费大量时间，PPT可以预先准备好一切，PPT信息容量大，通过预先准备提高了课堂时间的利用率。
还可以充分利用网络资源，将PPT等相关教学内容及时在网上发布。使得学生可以提前预习教学内容。现代化教学手段的使用，将缓解教学内容多而课时少的矛盾，加大了课程教学的信息量，提高了授课质量。
5 探索新的教学方法
传统的教学都是以老师为中心，老师讲解学生被动地听，学生是课堂的配角。教学改革中我们打破这种单一的教学模式，引入启发式教学、学生课堂互动式讨论和网上教育等新的教学方法，加强教与学的信息交流，启发学生联系所学知识点，培养主动思考和自主学习的习惯。针对关键知识点、典型题和难题，通过教师提问，鼓励学生回答问题或请到讲台前做题，并请其他学生评判或提出不同的答案或不同的解决方法。目的是加强学生自主学习的能力和判断能力，培养主动思考的习惯，启发学生的探索精神。还有一种新方式就是打开网上教学通道，网上教育体现为将预先制作好的PPT课件、电子教案、视频课件等上传到网上，学生随时可以下载课件，教师定期在网上答疑，这样扩展了上课时间，使得学生和老师的互动机会更多，能比较及时扫清学习障碍，提高学生学习兴趣。
6 实验课改革
6.1 实验课授课形式
对于实验同样采用PPT为主的教学模式，因为公式定理等重要内容在理论教学中已经讲过，实验课程利用PPT教学，容易展现示例电路的电路图、已知条件等，也可以借助仿真软件观察动态电路变化过程。图文并茂，生动直观，使得实验课趣味化，并且上课效率高，节省大量的板书时间。
6.2 应用仿真软件
我校是民族院校，学生水平参差不齐，在理论知识没有吃透的情况下，实验过程中会出各种意想不到的意外，容易造成实验设备的破坏。因此对于有难度的实验，要求先在仿真软件上仿真，教师引导学生设置仿真环境，设置参数，观察电路变化，仿真环境下能方便改变电路的参数、结构、频率等，从而能更清楚地观察复杂电路的系统行为，提高教学效果。使得学生更直观地理解苦涩的理论知识。比较流行的仿真软件如Mulitisim等，有各种仿真元器件和仪器可供搭建需要的电路，非常灵活。 6.3 实验层次化③④
为了让学生有更强的动手能力，我校的电路分析实验学时从17学时增加到34学时，实验数量大幅增加。我们将实验分成三大模块，即：基础性实验模块，模仿性设计实验模块和创新性实验模块，基础性实验达到实验课程总量的50%，在这个阶段一个目标是使得学生掌握电子实验仪器的使用方法，另一个目标是完成验证性为主的基础性实验，模仿性设计实验是给出一些大框架型题目如运算放大器的设计等，题目给出大体的电路设计思路及设计要求，没有电路详细参数资料，学生自己设计详细的电路参数。一般通过查阅资料都能看到相近的设计，学生可以在其基础上通过自己修改达到设计要求，相比基础性实验以测试为主要内容难度有所增加，锻炼学生自己查阅资料，自己做修改的自学能力，提高了对实践和理论差异的理解，使得学生主动学习，积极解决问题。此类实验题目占到总实验总课时的30%到40%，根据学生的层次状况可适度调整比例的大小。创新性试验一般是不做限制的，只给一个设计题目及技术要求，让学生利用现有的实验室条件，自主进行电路设计、电路仿真，仿真可行后再选择元器件，在面包板上搭建电路，测量实验要求的参数，记录并分析数据，完成实验报告。创新性实验使得学生自己分析问题的能力和实验技能有很大提高，同时对实际工程有了感性认识而不是停留在理论知识层面，对以后从事技术工作有很大的帮助。
6.4 实验课的管理
要求每个学生做完实验教师验收合格并登记后方可离开，没有实验登记记录的学生此次实验没有成绩，这种方式迫使学生提前预习试验。教师预先在网络上给出实验教学大纲和教学要求，预做实验的实验内容和要求，学生可以先完成理论计算，再进行仿真虚拟实验，节约了实验课堂上的摸索过程，提高实验效率，一改实验课程都是一到下课时间做完没做完的都收拾东西走人，浑水摸鱼的状况，当然这样增加了教师的工作量，必要时老师可让已经做完的学生辅助完成检查工作，学生也有机会看到别的同学的实验方式。
7 师资队伍建设
培养电子等相关专业的教师队伍。课程的背后是教师。任课教师的教学水平和教学能力对一门课教学质量的好坏有很大的影响。电路分析教学改革要求教师除掌握课程的基本内容外，还应学习相关的仿真软件，给学生设计各种不同难度的实验。目前，我院电子教研室这一方面的培养意识较为薄弱，应有意识地加强学习。通过本课题的实施，本课程师资队伍水平有一定提高，应进一步加强培养适合本校状况的电子等专业师资队伍建设。
教学改革是个永恒的话题，随着科学技术的发展，将永不止步，如何让与实际应用密切相关的电路分析课程跟上科技发展的步伐，是电路分析改革的趋势，让学生不再是纸上谈兵的骄子，而是拥有走向工程应用的知识储备的实用型人才是我们教学改革的最终目标。
论文所属项目名称为： 应用型人才培养模式下电子类专业“电路分析” 教学改革
注释
① 郑君里，龚绍文.电路原理课程改革之路[J].南京：电气电子教学学报，2007.29（3）：1-7.
② 于歆杰，朱桂萍，陆文娟等.电路原理[M]北京：清华大学出版社，2007.
③ 汪杰君，周巧临.电路分析教学思考[J].陕西：陕西师范大学学报（自然科学版），2008.36：192-194.
④ 匡载华.电子类学科专业Proteus实验室的建设[J].实验技术与管理，2009.26（1）：155-158.
关键词 电路分析 教学改革 教学方法
中图分类号：G424 文献标识码：A
随着电子技术的飞速发展，作为电类专业及相关专业重要的专业基础课，电路分析课程如何教学才能真正做到让学生既有扎实的理论分析能力，又有初步解决实际工程问题的能力，作者根据自己的教学经验提出了以下几个方面的思考。
1 落实课程定位
说到电路分析课程的定位，从各大高校的培养计划中一般能看到的说法可归纳为：电路分析是研究电路理论的入门课，在整个专业人才培养方案和课程体系中起着承前启后的重要作用，是学习相关后续专业课的桥梁，理论性和实践性都比较强，既培养学生分析问题的能力，也培养学生解决问题的能力等等，但是以前授课我们的重点往往放在了培养学生分析问题的能力上了，没有把培养学生解决问题的能力落到实处，教学改革中我们授课强调两者并重，对基础理论学习依然强调分析问题的能力，但是讲实例时，参照清华大学出版社出版的于歆杰、朱桂萍和陆文娟等著的《电路原理》，选择简化的有工程背景的实际应用例子为载体讲授知识的应用。该书中例子来自信号处理、通信、电力系统等领域的应用，这些精心挑选的实例不仅让学生了解到实际工程中电路是怎样设计的，还反映了电路的应用已发生巨大的变化，已由传统的能量处理为主发展为信号处理技术已经成为电路应用的主要方向。工程背景的实例分析为学生以后解决工程问题打下良好的基础，提升了学生解决问题的能力。
2 电子线路融入电路分析课程①②
目前多数的电路分析课程只研究理想的电阻，电容，电感器件，但是随着集成电路的飞速发展，仅由这三种器件组成的电路在工程应用中几乎是不存在的，为了适应高度的集成化要求，压缩芯片体积，提高电路性能，电路设计的理念已是大量的运用晶体管来构成电路，这是因为晶体管具有低功耗和易于集成的优势，晶体管特别是半导体场效应管MOSFFT已是集成电路的核心。在教学中应引入电子线路的部分内容，例如引入半导体场效应管，电路课程中引入半导体场效应管MOSFFT不仅能让学生知道受控源在实际电路中形式，理解其作为开关的作用，还能进一步将电路课程和后续课程连接在一起，学生能尽早认识到工程实际和理论模型之间的关系。
3 电路模块化分析
我们现在的授课重点内容为基尔霍夫定律和电路的拓扑约束规律（KCL，KVL），依据该定律可以建立多元方程组，往往课堂大量的时间都消耗在列方程、解方程上了，实际上计算机辅助设计的手段已经非常成熟，我们应借助软件工具来完成这些求解的问题，例如，Matlab具有强大的矩阵运算能力，对于复杂的方程组能轻而易举获得答案，对涉及复数运算的交流电路， Matlab不仅能轻松完成复数运算，还可以完美地绘制出向量图，幅频和相频特性分析时能给出变化频率下的幅频和相频特性曲线，使得问题的分析更加直观准确。电路分析理论的核心是有源二端网络。将所有的单元电路都可以看作是一个二端口网络，然后将复杂的电路按单元模块剥离开来分析是解决问题的基本方法，所以，我们的授课应该把具体的运算交给计算机辅助软件去完成，电路设计已经非常强调模块化，应建立端口的概念和子系统的概念，多分析典型模块电路，这是以后实际工程中必然的重点。
4 利用现代化教学手段
电路分析一般采用传统的板书教学方式，为保证课堂教学质量及教学进度，引进现代化的教学手段和教学方法是非常必要的。教学改革中制作电路分析课程的多媒体课件，采用PPT和板书相结合的教学模式。对于定律和抽象的概念阐述用多媒体，对于比较复杂繁琐公式推导或例题的过程讲解， 依然用板书，这样学生可以轻松跟上授课教师的思维。利用PPT教学节省大量的板书时间，例如电路分析课程讲解中绘制电路图往往需要花费大量时间，PPT可以预先准备好一切，PPT信息容量大，通过预先准备提高了课堂时间的利用率。
还可以充分利用网络资源，将PPT等相关教学内容及时在网上发布。使得学生可以提前预习教学内容。现代化教学手段的使用，将缓解教学内容多而课时少的矛盾，加大了课程教学的信息量，提高了授课质量。
5 探索新的教学方法
传统的教学都是以老师为中心，老师讲解学生被动地听，学生是课堂的配角。教学改革中我们打破这种单一的教学模式，引入启发式教学、学生课堂互动式讨论和网上教育等新的教学方法，加强教与学的信息交流，启发学生联系所学知识点，培养主动思考和自主学习的习惯。针对关键知识点、典型题和难题，通过教师提问，鼓励学生回答问题或请到讲台前做题，并请其他学生评判或提出不同的答案或不同的解决方法。目的是加强学生自主学习的能力和判断能力，培养主动思考的习惯，启发学生的探索精神。还有一种新方式就是打开网上教学通道，网上教育体现为将预先制作好的PPT课件、电子教案、视频课件等上传到网上，学生随时可以下载课件，教师定期在网上答疑，这样扩展了上课时间，使得学生和老师的互动机会更多，能比较及时扫清学习障碍，提高学生学习兴趣。
6 实验课改革
6.1 实验课授课形式
对于实验同样采用PPT为主的教学模式，因为公式定理等重要内容在理论教学中已经讲过，实验课程利用PPT教学，容易展现示例电路的电路图、已知条件等，也可以借助仿真软件观察动态电路变化过程。图文并茂，生动直观，使得实验课趣味化，并且上课效率高，节省大量的板书时间。
6.2 应用仿真软件
我校是民族院校，学生水平参差不齐，在理论知识没有吃透的情况下，实验过程中会出各种意想不到的意外，容易造成实验设备的破坏。因此对于有难度的实验，要求先在仿真软件上仿真，教师引导学生设置仿真环境，设置参数，观察电路变化，仿真环境下能方便改变电路的参数、结构、频率等，从而能更清楚地观察复杂电路的系统行为，提高教学效果。使得学生更直观地理解苦涩的理论知识。比较流行的仿真软件如Mulitisim等，有各种仿真元器件和仪器可供搭建需要的电路，非常灵活。 6.3 实验层次化③④
为了让学生有更强的动手能力，我校的电路分析实验学时从17学时增加到34学时，实验数量大幅增加。我们将实验分成三大模块，即：基础性实验模块，模仿性设计实验模块和创新性实验模块，基础性实验达到实验课程总量的50%，在这个阶段一个目标是使得学生掌握电子实验仪器的使用方法，另一个目标是完成验证性为主的基础性实验，模仿性设计实验是给出一些大框架型题目如运算放大器的设计等，题目给出大体的电路设计思路及设计要求，没有电路详细参数资料，学生自己设计详细的电路参数。一般通过查阅资料都能看到相近的设计，学生可以在其基础上通过自己修改达到设计要求，相比基础性实验以测试为主要内容难度有所增加，锻炼学生自己查阅资料，自己做修改的自学能力，提高了对实践和理论差异的理解，使得学生主动学习，积极解决问题。此类实验题目占到总实验总课时的30%到40%，根据学生的层次状况可适度调整比例的大小。创新性试验一般是不做限制的，只给一个设计题目及技术要求，让学生利用现有的实验室条件，自主进行电路设计、电路仿真，仿真可行后再选择元器件，在面包板上搭建电路，测量实验要求的参数，记录并分析数据，完成实验报告。创新性实验使得学生自己分析问题的能力和实验技能有很大提高，同时对实际工程有了感性认识而不是停留在理论知识层面，对以后从事技术工作有很大的帮助。
6.4 实验课的管理
要求每个学生做完实验教师验收合格并登记后方可离开，没有实验登记记录的学生此次实验没有成绩，这种方式迫使学生提前预习试验。教师预先在网络上给出实验教学大纲和教学要求，预做实验的实验内容和要求，学生可以先完成理论计算，再进行仿真虚拟实验，节约了实验课堂上的摸索过程，提高实验效率，一改实验课程都是一到下课时间做完没做完的都收拾东西走人，浑水摸鱼的状况，当然这样增加了教师的工作量，必要时老师可让已经做完的学生辅助完成检查工作，学生也有机会看到别的同学的实验方式。
7 师资队伍建设
培养电子等相关专业的教师队伍。课程的背后是教师。任课教师的教学水平和教学能力对一门课教学质量的好坏有很大的影响。电路分析教学改革要求教师除掌握课程的基本内容外，还应学习相关的仿真软件，给学生设计各种不同难度的实验。目前，我院电子教研室这一方面的培养意识较为薄弱，应有意识地加强学习。通过本课题的实施，本课程师资队伍水平有一定提高，应进一步加强培养适合本校状况的电子等专业师资队伍建设。
教学改革是个永恒的话题，随着科学技术的发展，将永不止步，如何让与实际应用密切相关的电路分析课程跟上科技发展的步伐，是电路分析改革的趋势，让学生不再是纸上谈兵的骄子，而是拥有走向工程应用的知识储备的实用型人才是我们教学改革的最终目标。
论文所属项目名称为： 应用型人才培养模式下电子类专业“电路分析” 教学改革
注释
① 郑君里，龚绍文.电路原理课程改革之路[J].南京：电气电子教学学报，2007.29（3）：1-7.
② 于歆杰，朱桂萍，陆文娟等.电路原理[M]北京：清华大学出版社，2007.
③ 汪杰君，周巧临.电路分析教学思考[J].陕西：陕西师范大学学报（自然科学版），2008.36：192-194.
④ 匡载华.电子类学科专业Proteus实验室的建设[J].实验技术与管理，2009.26（1）：155-158.