黃會(huì)營(yíng)

摘 要：電路是電類專業(yè)非常重要的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，在課程教學(xué)體系中起到承前啟后的作用。它的教學(xué)內(nèi)容和現(xiàn)狀對(duì)教學(xué)質(zhì)量的提高、學(xué)生自主學(xué)習(xí)和實(shí)踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)至關(guān)重要。文章對(duì)國(guó)內(nèi)外電路課程的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)現(xiàn)狀進(jìn)行了深入的研究，提出了今后電路課程教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)體系改革的主要方向和建議。

關(guān)鍵詞：電路;教學(xué)改革;教學(xué)體系

電路是電子通信類專業(yè)的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課。該課程以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為目標(biāo)，為后續(xù)的專業(yè)課程及有關(guān)工程技術(shù)工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。為了有效地開展教學(xué)改革和教學(xué)探討，文章對(duì)國(guó)內(nèi)外電路課程的教學(xué)現(xiàn)狀及內(nèi)容進(jìn)行了深入的研究，并進(jìn)行了比較和分析。最后提出電路課程教學(xué)的改革建議。

1.國(guó)外電路課程教學(xué)情況

國(guó)外電路類課程主要包括以下兩種教學(xué)體系：第一種以前蘇聯(lián)為代表;另一種則以歐美為代表。前者重視電路的分析方法和理論性，注重授課內(nèi)容和課程體系的系統(tǒng)性及完整性。目前國(guó)內(nèi)電路課程教學(xué)內(nèi)容和教材與前者有較多相似;后者不僅強(qiáng)調(diào)課程的完整性和系統(tǒng)性，更強(qiáng)調(diào)課程在實(shí)驗(yàn)教學(xué)及工程方面的應(yīng)用。由于歐美大學(xué)的專業(yè)劃分比較寬泛，電路類課程被作為電類專業(yè)的核心課程，要求畢業(yè)生必須學(xué)習(xí)并通過課程考核，它的教學(xué)體系和教學(xué)內(nèi)容在不同學(xué)校也有不同側(cè)重。

下面是國(guó)外幾所知名大學(xué)電路類課程規(guī)劃與國(guó)內(nèi)同類課程的對(duì)比情況。

在俄羅斯國(guó)內(nèi)，有很多大學(xué)將電路分析、電路綜合和電路診斷定位為電路理論的主要任務(wù)。其講授的內(nèi)容也遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過我國(guó)和歐美，例如一些學(xué)校講了很多非線性電路的內(nèi)容，主要包括：直流激勵(lì)下的非線性電路、非線性電路的基本特征和分析方法、非線性電路中的過渡過程等。

美國(guó)麻省理工學(xué)院（MIT）的電氣工程與計(jì)算機(jī)科學(xué)系（EECS）開設(shè)的電路課程命名為“電路與電子學(xué)”，該課程除了包含傳統(tǒng)“電路”課程的主要內(nèi)容，還包含了“模擬電子技術(shù)”和“數(shù)字電子技術(shù)”的主要內(nèi)容，重點(diǎn)講述電路原理、模擬、數(shù)字電路的基礎(chǔ)知識(shí)，這一點(diǎn)與國(guó)內(nèi)同類專業(yè)基礎(chǔ)課程有較大差別[1]。他們的目的是使電路基本理論緊密的與模擬和數(shù)字系統(tǒng)的基本元件MOSFET的建模、分析、設(shè)計(jì)和應(yīng)用聯(lián)系在一起，為電氣和電子信息科學(xué)提供一個(gè)寬口徑的電路與電子學(xué)方面的基礎(chǔ)知識(shí)。

而其他的一些美國(guó)院校的電路類課程大多也分為初級(jí)和高級(jí)課程。初級(jí)課程主要包括電阻電路分析方法、電感和電容、電路瞬態(tài)響應(yīng)和正弦穩(wěn)態(tài)響應(yīng)、小信號(hào)分析、二極管、運(yùn)算放大器和半導(dǎo)體MOS器件等。他們每周有3學(xué)時(shí)的理論授課、3學(xué)時(shí)的實(shí)驗(yàn)、有的學(xué)校還有專門的討論課。大部分學(xué)校把日常生活中應(yīng)用的實(shí)際電路作為課后習(xí)題，要求學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識(shí)，將其轉(zhuǎn)換為等效的電路模型，然后進(jìn)行分析。

這些學(xué)校的“電路”實(shí)驗(yàn)，主要包括Matlab仿真實(shí)驗(yàn)以及電路硬件實(shí)驗(yàn)，有的還包括Spice仿真實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)課程主要的任務(wù)是半導(dǎo)體器件及電路設(shè)計(jì)。其他的，例如MIT還可以在校園網(wǎng)上觀看課堂教學(xué)補(bǔ)充的教學(xué)錄像。

總體來說，國(guó)外的電路類課程呈現(xiàn)以下特點(diǎn)：

（1）教學(xué)體系百花齊放，教學(xué)內(nèi)容涵蓋面廣，它們強(qiáng)調(diào)電磁學(xué)-電路理論-電子學(xué)-數(shù)字系統(tǒng)的有機(jī)聯(lián)系，既包括基本電路理論內(nèi)容，還涉及模擬電子技術(shù)和數(shù)字?jǐn)?shù)字電子技術(shù)的內(nèi)容。

（2）電路類課程教學(xué)安排很有層次性，比較基礎(chǔ)的知識(shí)通常由低級(jí)別的課程講述，高層次的知識(shí)則由高級(jí)別的課程學(xué)習(xí)，循序漸進(jìn)。

（3）特別強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的自我動(dòng)手和實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新能力。

2.國(guó)外電路教材

IEEE Spectrum雜志曾稱Electric Circuits（J. W. Nilsson，S. A. Riedel著）為"電路領(lǐng)域的經(jīng)典之作"，在歐美"電路"課程中采用極為廣泛[1][2]。全書系統(tǒng)講述了電路中的基本概念、基本理論、基本分析和計(jì)算方法。該書強(qiáng)調(diào)：概念的建立和理解;重視培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)際能力，在習(xí)題中極力使用真實(shí)數(shù)據(jù)和實(shí)際物理?xiàng)l件。該書還提供了大量的涉及信號(hào)與能量處理的工程實(shí)例。

國(guó)外許多著名大學(xué)已把Engineering Circuit Analysis（Hayt，W.H.著）選為電子、電力工程領(lǐng)域入門課程的教材。該書中從最基本的歐姆定律、基爾霍夫電流定律和基爾霍夫電壓定律入手，推導(dǎo)出了常用的電路分析方法。書中把很多業(yè)界的典型實(shí)例應(yīng)用作為例題和、習(xí)題。

總的來說，國(guó)外電路類課程的教材特點(diǎn)如下：

（1）注重電路的工程應(yīng)用背景。教材中有大量的工程應(yīng)用實(shí)例作為例題和正文。

（2）注重在電路中計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用。這些教材一般選用Pspice、Matlab、Multisim等軟件作為教材的輔助軟件。

（3）教材的編寫更加易讀、易學(xué)。

（4） 注重電路問題的電磁場(chǎng)基礎(chǔ)。

國(guó)外教材體現(xiàn)出理論內(nèi)容與工程實(shí)例緊密結(jié)合的突出特點(diǎn)。綜合國(guó)外的教學(xué)規(guī)劃和管理運(yùn)行機(jī)制，與國(guó)內(nèi)相比，表面上看很相似，但最根本的區(qū)別是：國(guó)外的教學(xué)在整個(gè)學(xué)習(xí)知識(shí)的過程中是以學(xué)生為主導(dǎo)的，努力提高學(xué)生的主動(dòng)性、自覺性和自律性，保證了較高標(biāo)準(zhǔn)的教學(xué)水平。

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面，國(guó)外很多優(yōu)秀大學(xué)，作為專業(yè)基礎(chǔ)課程，通常在"電路"課程中包含部分電子技術(shù)的內(nèi)容，教授的知識(shí)點(diǎn)涉及面寬，注重應(yīng)用，電路實(shí)驗(yàn)較多對(duì)綜合設(shè)計(jì)和應(yīng)用方面提出了較高的要求。

3.國(guó)內(nèi)電路類教材情況

目前，在我國(guó)具有較大影響的電路類教材在內(nèi)容上都包括了教育部電路類課程的核心內(nèi)容：主要有電路的基本概念、基本規(guī)律、基本方法、重要電路定理、非線性電阻電路分析、線性動(dòng)態(tài)電路的時(shí)域分析和復(fù)頻域分析、正弦穩(wěn)態(tài)電路分析、三相電路和非正弦周期電流電路的穩(wěn)態(tài)分析等內(nèi)容。但是，由于面向的學(xué)生不同以及編者的背景不同等原因，不同的教材體現(xiàn)出不同的特色。

這些教材與前續(xù)課程在知識(shí)銜接上較為合理，保證了教材的通用性;同時(shí)注重了教材的工程應(yīng)用背景，便于教和學(xué)。近年來，教育部啟動(dòng)教育教學(xué)質(zhì)量工程建設(shè)，電路的精品課程建設(shè)取得了很大進(jìn)展，教學(xué)過程也取得了明顯的成就。特別是課程網(wǎng)站、電子教案、虛擬實(shí)驗(yàn)、計(jì)算機(jī)輔助分析、各種助學(xué)軟件等各種形式的教學(xué)資源與課程教材相結(jié)合，形成了立體化的"電路"教學(xué)資源庫，改變了高等教育教學(xué)原有的單一模式。

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面，"電路實(shí)驗(yàn)"教學(xué)常常作為電路理論課程教學(xué)的補(bǔ)充，多以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主，在綜合設(shè)計(jì)性、工程性、應(yīng)用性方面較為欠缺。總的來說國(guó)內(nèi)該課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)明顯滯后與國(guó)外。但近年來，電路類課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)建設(shè)也在飛速發(fā)展，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容不斷更新，實(shí)驗(yàn)方法不斷改革，實(shí)驗(yàn)設(shè)備不斷完善。很多高校編寫了"電路"課程的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，不少學(xué)校"電路"課程的實(shí)驗(yàn)單獨(dú)設(shè)課。

4.教學(xué)現(xiàn)狀改革與建議

隨著辦學(xué)國(guó)際化的開展，高校電路類課程在教學(xué)方法、手段，課程體系和教材等方面都在積極吸收國(guó)外課程建設(shè)的精華，我國(guó)"電路"課程教學(xué)體系和內(nèi)容在保持自己特色的同時(shí)，正逐步強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主體性地位、注重電路的工程應(yīng)用背景、緊跟最新技術(shù)發(fā)展。

目前，高等院校都在以培養(yǎng)專業(yè)基礎(chǔ)扎實(shí)、知識(shí)面寬、工程實(shí)踐能力強(qiáng)、具有創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力的綜合型科技人才作為課程教學(xué)改革和建設(shè)的總體目標(biāo)。因此，面向未來，對(duì)于電路類課程的教學(xué)改革和建設(shè)，我們需要重點(diǎn)關(guān)注以下幾個(gè)方面：

（1）關(guān)于電路類課程體系

今后，電路類課程教學(xué)體系在繼續(xù)保持系統(tǒng)性、完整性和理論性的基礎(chǔ)上，應(yīng)在設(shè)計(jì)性、工程性、應(yīng)用性方面多下功夫，處理好現(xiàn)代先進(jìn)技術(shù)和新方法發(fā)展與傳統(tǒng)電路類課程之間的對(duì)接和協(xié)調(diào)。

目前，在教學(xué)改革中，各個(gè)各校對(duì)"電路"課程教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了整合，對(duì)于重復(fù)的內(nèi)容或者移到了后續(xù)課程中或者作為選講內(nèi)容，同一門課程根據(jù)專業(yè)不同學(xué)時(shí)差別較大，對(duì)此還需要進(jìn)一步研討。

（2）關(guān)于課程教學(xué)方法

要實(shí)現(xiàn)從單一的傳授知識(shí)向綜合能力培養(yǎng)轉(zhuǎn)變;實(shí)現(xiàn)從重教輕學(xué)向以教師為主導(dǎo)以學(xué)生為主體轉(zhuǎn)變;充分利用“立體化”教學(xué)資源庫，積極推行研究型教學(xué)、學(xué)生自主學(xué)習(xí)、協(xié)作學(xué)習(xí)相結(jié)合等先進(jìn)的教學(xué)方式。

（3）關(guān)于課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容

目前，各個(gè)學(xué)校對(duì)學(xué)生動(dòng)手能力的培養(yǎng)都極為重視，都在加強(qiáng)實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)的分量。在電路實(shí)驗(yàn)方面，國(guó)內(nèi)已經(jīng)有不少高校建立了硬件實(shí)驗(yàn)和軟件仿真兩大類實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)。同時(shí)應(yīng)逐漸加大綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新研究性實(shí)驗(yàn)的份量。

（4）關(guān)于教材建設(shè)

建議各高校根據(jù)人才培養(yǎng)目標(biāo)的定位和實(shí)際需要，編寫一些特色明確的教材。"電路"在注意教材的可讀性和規(guī)范性之外，還應(yīng)注重教材的理論性、創(chuàng)新性、時(shí)代性和工程性，便于學(xué)生自學(xué)。應(yīng)適當(dāng)介紹最新工程技術(shù)在電路分析中的應(yīng)用，選擇合適的計(jì)算機(jī)軟件作為電路分析的基本工具。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和現(xiàn)代科技的發(fā)展，數(shù)字電路的應(yīng)用已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過模擬電路的應(yīng)用。"電路"課程作為電類專業(yè)的基礎(chǔ)課，應(yīng)該對(duì)數(shù)字電路的基本概念和基本分析方法也有所涉及。

當(dāng)今，與教材配套的習(xí)題解答書過多，它在方便教師的同時(shí)，影響了學(xué)生極大地探索興趣。學(xué)生不再認(rèn)真思索，而是直接抄答案。因此，建議出版通用的習(xí)題解答，或者解題指南而盡量少出與教材配套的習(xí)題解答。目前，電路教材的種類雖多，但特色不明顯。今后，要注重提高教材的質(zhì)量和特色。

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