电路课程教学现状研究与教学改革探讨

黄会营

摘 要：电路是电类专业非常重要的一门专业基础课，在课程教学体系中起到承前启后的作用。它的教学内容和现状对教学质量的提高、学生自主学习和实践创新能力的培养至关重要。文章对国内外电路课程的教学内容和教学现状进行了深入的研究，提出了今后电路课程教学内容和教学体系改革的主要方向和建议。

关键词：电路;教学改革;教学体系

电路是电子通信类专业的一门重要专业基础课。该课程以培养应用型人才为目标，为后续的专业课程及有关工程技术工作打下坚实的基础。为了有效地开展教学改革和教学探讨，文章对国内外电路课程的教学现状及内容进行了深入的研究，并进行了比较和分析。最后提出电路课程教学的改革建议。

1.国外电路课程教学情况

国外电路类课程主要包括以下两种教学体系：第一种以前苏联为代表;另一种则以欧美为代表。前者重视电路的分析方法和理论性，注重授课内容和课程体系的系统性及完整性。目前国内电路课程教学内容和教材与前者有较多相似;后者不仅强调课程的完整性和系统性，更强调课程在实验教学及工程方面的应用。由于欧美大学的专业划分比较宽泛，电路类课程被作为电类专业的核心课程，要求毕业生必须学习并通过课程考核，它的教学体系和教学内容在不同学校也有不同侧重。

下面是国外几所知名大学电路类课程规划与国内同类课程的对比情况。

在俄罗斯国内，有很多大学将电路分析、电路综合和电路诊断定位为电路理论的主要任务。其讲授的内容也远远超过我国和欧美，例如一些学校讲了很多非线性电路的内容，主要包括：直流激励下的非线性电路、非线性电路的基本特征和分析方法、非线性电路中的过渡过程等。

美国麻省理工学院（MIT）的电气工程与计算机科学系（EECS）开设的电路课程命名为“电路与电子学”，该课程除了包含传统“电路”课程的主要内容，还包含了“模拟电子技术”和“数字电子技术”的主要内容，重点讲述电路原理、模拟、数字电路的基础知识，这一点与国内同类专业基础课程有较大差别[1]。他们的目的是使电路基本理论紧密的与模拟和数字系统的基本元件MOSFET的建模、分析、设计和应用联系在一起，为电气和电子信息科学提供一个宽口径的电路与电子学方面的基础知识。

而其他的一些美国院校的电路类课程大多也分为初级和高级课程。初级课程主要包括电阻电路分析方法、电感和电容、电路瞬态响应和正弦稳态响应、小信号分析、二极管、运算放大器和半导体MOS器件等。他们每周有3学时的理论授课、3学时的实验、有的学校还有专门的讨论课。大部分学校把日常生活中应用的实际电路作为课后习题，要求学生应用所学知识，将其转换为等效的电路模型，然后进行分析。

这些学校的“电路”实验，主要包括Matlab仿真实验以及电路硬件实验，有的还包括Spice仿真实验。实验课程主要的任务是半导体器件及电路设计。其他的，例如MIT还可以在校园网上观看课堂教学补充的教学录像。

总体来说，国外的电路类课程呈现以下特点：

（1）教学体系百花齐放，教学内容涵盖面广，它们强调电磁学-电路理论-电子学-数字系统的有机联系，既包括基本电路理论内容，还涉及模拟电子技术和数字数字电子技术的内容。

（2）电路类课程教学安排很有层次性，比较基础的知识通常由低级别的课程讲述，高层次的知识则由高级别的课程学习，循序渐进。

（3）特别强调实验教学，强调学生的自我动手和实验创新能力。

2.国外电路教材

IEEE Spectrum杂志曾称Electric Circuits（J. W. Nilsson，S. A. Riedel著）为"电路领域的经典之作"，在欧美"电路"课程中采用极为广泛[1][2]。全书系统讲述了电路中的基本概念、基本理论、基本分析和计算方法。该书强调：概念的建立和理解;重视培养学生的工程实际能力，在习题中极力使用真实数据和实际物理条件。该书还提供了大量的涉及信号与能量处理的工程实例。

国外许多著名大学已把Engineering Circuit Analysis（Hayt，W.H.著）选为电子、电力工程领域入门课程的教材。该书中从最基本的欧姆定律、基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律入手，推导出了常用的电路分析方法。书中把很多业界的典型实例应用作为例题和、习题。

总的来说，国外电路类课程的教材特点如下：

（1）注重电路的工程应用背景。教材中有大量的工程应用实例作为例题和正文。

（2）注重在电路中计算机技术的应用。这些教材一般选用Pspice、Matlab、Multisim等软件作为教材的辅助软件。

（3）教材的编写更加易读、易学。

（4） 注重电路问题的电磁场基础。

国外教材体现出理论内容与工程实例紧密结合的突出特点。综合国外的教学规划和管理运行机制，与国内相比，表面上看很相似，但最根本的区别是：国外的教学在整个学习知识的过程中是以学生为主导的，努力提高学生的主动性、自觉性和自律性，保证了较高标准的教学水平。

在实验教学方面，国外很多优秀大学，作为专业基础课程，通常在"电路"课程中包含部分电子技术的内容，教授的知识点涉及面宽，注重应用，电路实验较多对综合设计和应用方面提出了较高的要求。

3.国内电路类教材情况

目前，在我国具有较大影响的电路类教材在内容上都包括了教育部电路类课程的核心内容：主要有电路的基本概念、基本规律、基本方法、重要电路定理、非线性电阻电路分析、线性动态电路的时域分析和复频域分析、正弦稳态电路分析、三相电路和非正弦周期电流电路的稳态分析等内容。但是，由于面向的学生不同以及编者的背景不同等原因，不同的教材体现出不同的特色。

这些教材与前续课程在知识衔接上较为合理，保证了教材的通用性;同时注重了教材的工程应用背景，便于教和学。近年来，教育部启动教育教学质量工程建设，电路的精品课程建设取得了很大进展，教学过程也取得了明显的成就。特别是课程网站、电子教案、虚拟实验、计算机辅助分析、各种助学软件等各种形式的教学资源與课程教材相结合，形成了立体化的"电路"教学资源库，改变了高等教育教学原有的单一模式。

在实验教学方面，"电路实验"教学常常作为电路理论课程教学的补充，多以验证性实验为主，在综合设计性、工程性、应用性方面较为欠缺。总的来说国内该课程的实验教学明显滞后与国外。但近年来，电路类课程的实验教学建设也在飞速发展，实验内容不断更新，实验方法不断改革，实验设备不断完善。很多高校编写了"电路"课程的实验指导书，不少学校"电路"课程的实验单独设课。

4.教学现状改革与建议

随着办学国际化的开展，高校电路类课程在教学方法、手段，课程体系和教材等方面都在积极吸收国外课程建设的精华，我国"电路"课程教学体系和内容在保持自己特色的同时，正逐步强调学生的主体性地位、注重电路的工程应用背景、紧跟最新技术发展。

目前，高等院校都在以培养专业基础扎实、知识面宽、工程实践能力强、具有创新意识和创新能力的综合型科技人才作为课程教学改革和建设的总体目标。因此，面向未来，对于电路类课程的教学改革和建设，我们需要重点关注以下几个方面：

（1）关于电路类课程体系

今后，电路类课程教学体系在继续保持系统性、完整性和理论性的基础上，应在设计性、工程性、应用性方面多下功夫，处理好现代先进技术和新方法发展与传统电路类课程之间的对接和协调。

目前，在教学改革中，各个各校对"电路"课程教学内容进行了整合，对于重复的内容或者移到了后续课程中或者作为选讲内容，同一门课程根据专业不同学时差别较大，对此还需要进一步研讨。

（2）关于课程教学方法

要实现从单一的传授知识向综合能力培养转变;实现从重教轻学向以教师为主导以学生为主体转变;充分利用“立体化”教学资源库，积极推行研究型教学、学生自主学习、协作学习相结合等先进的教学方式。

（3）关于课程实验教学内容

目前，各个学校对学生动手能力的培养都极为重视，都在加强实践性教学环节的分量。在电路实验方面，国内已经有不少高校建立了硬件实验和软件仿真两大类实验环节。同时应逐渐加大综合设计性实验和创新研究性实验的份量。

（4）关于教材建设

建议各高校根据人才培养目标的定位和实际需要，编写一些特色明确的教材。"电路"在注意教材的可读性和规范性之外，还应注重教材的理论性、创新性、时代性和工程性，便于学生自学。应适当介绍最新工程技术在电路分析中的应用，选择合适的计算机软件作为电路分析的基本工具。随着计算机技术和现代科技的发展，数字电路的应用已远远超过模拟电路的应用。"电路"课程作为电类专业的基础课，应该对数字电路的基本概念和基本分析方法也有所涉及。

当今，与教材配套的习题解答书过多，它在方便教师的同时，影响了学生极大地探索兴趣。学生不再认真思索，而是直接抄答案。因此，建议出版通用的习题解答，或者解题指南而尽量少出与教材配套的习题解答。目前，电路教材的种类虽多，但特色不明显。今后，要注重提高教材的质量和特色。

参考文献

[1] 电气电子基础课程基础教学指导委员会. 电子信息与电气信息学科国内外基础课程教学现状调研和分析[J]http：//www.doc88.com/p-6746772035400.html

[2] 張国光，林晓梅.电路分析基础课程教学方法的研究与实践[J].中国科教创新导刊，2009，（1）：54.

[3] 刘俊霞，王 静.电路分析课程教学改革探讨[J].教育教学论坛，2016，（25）：94-95.

[4] 杜艳飞，张学新.“对分课堂”：高校课堂教学模式改革实践与思考[J].继续教育研究.2016，3：116-118

[5] 汪源，王连胜，伍时和.电路分析基础课程改革研究[J].实验科学与技术，2015，13（3）：158-160.

[6] 曾松伟，周素茵，章云，周朱.“电路分析”课程教学改革探讨[J].电气电子教育学报.2014，36（6）：53-55.