“电路分析”课程的创新与建设
杜普选，高岩，闻跃
（北京交通大学电子信息工程学院，100044）
摘要：“电路理论”课程在学校重点课程项目资助下，经过8年的系统建设，在教学思想、课程体系、教材建设、实践教学、教学方法与手段等多方面取得很大成果，2005年获校精品课程称号，本文主要论述“电路理论”新课程的创新体系建立和改革，以及与其配套的新教材体系、教学管理体系、考核体系、立体化教学体系的建设。
关键词：电路理论 创新体系 经典理论 现代理论
一、前言
“电路分析”课程从1999年以来被列为我校重点建设课程，历经8年多的时间，建立和形成了可持续发展的具有现代特色的电路分析课程体系，在充分调研国内外同类课程的基础上，结合多年的教学研究与实践，提出了经典理论和现代理论并重的建设思路，增加和加强现代电路分析。经过多年建设，已在教育教学思想、课程体系与内容、教材建设、教学方法与手段等诸多方面取得很大成果：2002年获学校教学成果一等奖；2003年通过了学校重点课程建设的验收；《现代电路分析》、《电路基础实验》2005年被评为北京市精品教材；2005年出版了《电路分析学习指导及习题精解》；《基础电路分析》2006年被列为国家“十一五”规划教材。
“电路分析”课程改革主要特点如下。
（1）形成了可持续发展的具有现代特色的“电路分析”课程体系，更新了课程教学内容，建立了新课程体系，增加和突出了现代电路分析的内容。
（2）系列教材建设取得成果。在充分调研国内外同类教材的基础上，结合多年的教学研究与实践，提出了经典理论和现代理论并重的建设思路。教材分为《基础电路分析》、《现代电路分析》、《电路基础实验》、《电路分析学习指导及习题精解》，并且纳入了国家电工电子教学基地系列教材规划。其中《现代电路分析》、《电路基础实验》2003年列为北京市精品教材立项，2005年评为北京市精品教材。所有规划教材已全部出版。教材充分体现经典理论和现代理论并重的思想。
（3）利用IT 技术改革创新的教学方法与手段，形成了立体化的教学环境。注重发挥学生在教学活动中的主体作用，有效地使用多媒体教学手段，编写了多种课程电子教案，开通了电路分析教学网站，网站按照精品课程的要求建设，并在教学实践中不断丰富和完善。
（4）课程强调基本概念和基本理论，突出系统性、逻辑性，适当淡化计算技巧。强调理论的应用，介绍工程应用背景知识。
（5）开发了电路分析网络课件。该系统为学生自学及与老师交流开辟了第二课堂。形成课堂教学、网上助学、自学三位一体的教学体系。
（6）建成开放式电路实验平台，更新了实验内容，加强了综合性、设计性实验，开放了实验室和实验内容，正在建设三层次电路实验系统，培养学生的创新意识和创新能力。
二、经典和现代理论并重，体现了基础性、时代性和先进性
在总结、研究“电路分析”课程现状、充分调研国内外同类课程的基础上，以教学改革为主线，以人才培养为宗旨，建立了新课程体系。
我们及时引入国内外电路分析教学改革的成果，按照“注重经典理论、突出现代理论”的知识体系，科学整合和优化新课程体系，跟踪电路分析学科发展，率先在教学中引入多种仿真工具软件，如PsPice，WorkBench，Multisim 等，改变传统的习题演算与学习方式，结合现代电路的计算机仿真技术，更新教学内容，体现基础性、时代性和先进性，建立电路分析基础、现代电路分析的新课程体系。
在电路分析基础中，加强基本概念、基本定理；在现代电路分析中，突出近代分析方法，着重工程实践的规范算法，引入近代计算机分析，淡化数学技巧和运算。在课程体系确定的基础上，重新划分知识点，确定了电路分析课程建设方案。
电路分析基础主要讨论集中参数、线性非时变电路的基本理论与一般分析方法。通过本课程学习，学生应掌握电路分析的基本概念和基本原理，培养分析电路的思维能力与计算能力，了解计算机辅助软件的使用，为学习后续课程奠定必要的基础。
课程中首先引入电路模型的概念、电路的描述变量电压、电流及其参考方向。元件模型的伏安特性和基尔霍夫定律是分析电路的两类基本依据。线性电路的基本分析方法包括叠加方法、等效方法和规范化分析方法，是本课程的重点内容，贯穿于课程始终。
按照电路分析对象，依次讲解直流分析、动态分析和正弦交流稳态分析。直流分析求解包含电阻、独立源、受控源和运放的电路。动态分析讨论动态电路的动态特性、动态方程建立和求解、一阶电路简化分析法、二阶电路的固有频率等。正弦稳态分析讨论利用相量法分析电路的正弦稳态响应的方法，并讲解应用电路如谐振电路、三相电路、互感与变压器电路的特点及其正弦稳态分析。课程还介绍电路分析的仿真软件Multisim 的使用。
现代电路分析主要讨论线性网络、非线性网络计算机解法及矩阵的计算机方法及稀疏矩阵，重点讨论了适合计算机处理的电路方程的建立方法；同时介绍了双端口网络的基本概念及参数分析方法。课程引入了电路软件PsPice、Multisim，讨论了其核心算法，即修正的节点方法和双图法。作为应用的拓展，讨论了含运算放大器的有源电路及有源滤波器的有关内容，并介绍了其工程应用的实例，把当今最好的集成有源滤波器器件作为实例。通过上述内容的学习，一方面使学生具有使用电子系统计算机辅助分析与设计工具的能力，另一方面使学生深入地理解电路的现代分析技术与方法，提高分析问题和解决问题的能力，扩展知识面，为今后从事电路和系统设计、进入电子设计自动化领域打下良好基础。
三、电路分析新教材体系的建设
在充分研究了国内外同类教材的基础上，博采众长，取长补短。使用了国外优秀原版教材作为主要参考书。结合新的课程体系，出版了《基础电路分析》、《现代电路分析》、《电路基础实验》。其中《现代电路分析》、《电路基础实验》被列为北京市精品教材立项，教材已全部出版，并已使用多次。教材在一年内多次印刷发行，辐射面广，在国内有一定的影响。电路分析教学参考书在2005年也已出版。教材配套有软件辅导手册、软件光盘，并配套网络课件和测试系统，还有电路分析课程教学网站。
基础电路分析主要内容是从经典电路分析的内容中精选出来的，剔除了已经过时的内容，增加了Multisim 仿真平台的内容，使学生从一开始就接触电路的现代仿真技术，每章都有一节讲解仿真技术的应用。
现代电路分析融合了电路分析的近代分析内容及计算机解法，使电路分析从经典方法向现代方法、工程方法靠近，为学习者步入现代实用技术奠定一定基础，书中内容较贴近实际，本书附的光盘既有涉及的例题、工程资料、练习软件的源程序也有世界上公认的分析软件。这两本教材成为交大国家电工电子教学基地系列教材中的头两本书。
近年来社会上对工程技术人员分析问题、解决问题的能力，综合运用基础理论的能力和工程软件应用能力要求愈来愈高，要求技术人员既要掌握扎实的基本理论知识也要能熟练运用计算机分析与设计软件工具，课程建设涉及的3本教材正是充分考虑了这一因素。
四、教学方法和手段的改革
1.电子教案的建设
经过8年的建设，完成和完善了新教学大纲，并且编写和完善了相对应的多媒体教案，电子教案获得了校优秀电子教案和校优秀教学成果二等奖，从而完成了多媒体教学的基本建设。这些电子教案经过众多老师多次完善，现在完全能适应各个专业的需求。达到了提高效率、扩展视野、规范知识点的目的。
2.吸收国内外电路分析课程网站的优点，建成了“电路分析”课程网站电路教学网站在试运行两年之后，于2004年2月正式开通，网站按照精品课程的要求建设。网站的资源有课程教学大纲、教学安排、教学日历、课程全部知识点、教学演示、教案、各种层次的综合题目示例、各种参考资料。
3.改革教学环节，培养学生能力
围绕培养学生能力这个出发点，在理论课教学中，布置各种类型的设计、应用、仿真等综合性题目，让学生查资料，深入钻研，写出读书报告或小论文，记入课程总评成绩。在实验环节中，设定各种层次、不同要求的实验，鼓励学生参与开放性实验，同时利用工程素质培训、校内电路竞赛等内容强化学生实际动手能力。
4.“电路分析”网络课件建设
该系统为学生自学及与老师交流开辟了第二课堂。同时也为大面积的教学活动奠定了基础。形成课堂教学、网上助学、自学三位一体教学体系。课件的内容反映了电工电子教学基地近年来所进行的电工电子系列课程体系改革的内容。课件涵盖本校弱电类本科“电路分析”基础课程教学内容。
五、实验室建设
基础电工实验平台是电工电子教学基地第一层实验平台，承担着本科生电路基础实验及部分电子测量实验教学、工程素质培训等任务。
经过多年的实验体系、实验内容、实验模式和实验方法与手段的改革，形成了新的实验教学理念，即注重实验教学与理论教学有机结合，实验教学不是理论教学的辅助，而是理论教学的延伸，是培养创新精神和实践能力的重要环节。提出了3个转移的实验指导思想，即从片面强调验证性实验转移到加强基本技能的训练，从小单元局部电路为主的实验转移到多模块设计及综合系统电路实验，从单一实验课内的实验形式转移到课上课下、实验室内外多元化实验形式。
开放实验室管理系统采用计算机管理，包括实验预约、实验考勤、实验过程监控及实验成绩管理。
建立了3个层次的开放实验系统，第一层是基础实验，突出3个基本。第二层是覆盖各年级的高级实验系统，该系统拥有不断改进的高级实验和应用实验。实验分为进阶实验和自主实验，是开放实验的主体。第三层是学生自主设计的实验和专项技术选修实验，这部分内容突出两个积极性，一是学生自主设计自己感兴趣的实验，二是教师充分发挥自己的特长设置的专门方向的实验。
六、结束语
综上所述，“电路分析”课程经过多年的建设，已经建成了新知识体系、新教材、新教学大纲、新授课系统、新实验系统。本课程的主要特色如下。
（1）成套的立体化教材。十余所高校采用了我们的教材，具有较好的辐射作用。
（2）新课程体系。重新整合知识点，改变传统的“电路分析”课程体系，建立“基础电路分析”、“现代电路分析”的新课程体系。建立了相适应的教学系统、学生成绩管理分析系统和考核系统。
（3）课程网站建设取得成果。在原有的试运行的“电路分析”课程网站的基础上，2004年按照精品课程的要求重建了电路分析网站。
（4）建成开放的电路实验平台。更新了实验内容，加强了综合性、设计性、创新性实验，培养学生的创新意识和能力。
新课程体系充分体现了国内外目前的新潮流、新技术，同时也充分利用了多媒体技术、计算机技术，从而扩展了视野，增加了工程应用，突出了工程分析技术。新教学系统实现了全方位知识传播特点，新的课程体系既保留了与相关课程的匹配空间，也充分扩展了新技术应用，而且具有一定的前瞻性，能够适应当前创新人才培养的要求。
随风潜入夜 润物细无声——浅谈“通信工程专业导论”课在提高学生培养质量中的作用与影响
刘云
（北京交通大学电子信息学院，100044）
摘要：本文结合在通信专业本科生中开设“通信工程专业导论”课程的教学体会，阐述了导论课程应解决的几个问题，并在此基础上，分析了该课程对本科生学习生活的作用和影响，实践证明，开设导论课，不仅可以使学生较早地树立专业思想，而且能够提高学生综合素质和创新能力。
关键词：通信 专业导论 本科教育质量 大学新生
一、引言
随着科学技术的飞速发展，通信专业越来越受社会各阶层人士的广泛关注。特别是我校通信专业排名在全国大学中所处于的优势地位，导致几年来我校的通信专业学生人数又多，质量又好。但是，和当前众多大学的学生一样，绝大部分学生只是凭专业名称或十分简单的专业介绍就选择了专业，很多人在入学前对自己所学的专业和毕业后所要从事的事业毫无概念，笔者在从事“通信工程专业导论”课程的6年时间里，通过随堂调查显示，仅有约2%的学生是出于爱好自己选择的专业；有约占20%的同学由朋友或师兄、师姐介绍而慕名前来；50%左右的同学完全依靠家长与高中老师估分推荐；其余28%则更具偶然性，选择这个专业有的纯属偶然，还有些干脆就是“撞”进来的。这些优秀的高中生进入大学后常常感到茫然，迷失了努力的方向，甚至由于不适应大学的学习生活而导致学业的荒废。因此，需要重新认识导论课程的作用，并要求任课教师在讲授导论课程的同时，对大学生的成长过程也给予及时的教育和正确的引导，用科学的态度、良好的环境来影响学生的世界观、人生观和价值观的形成，以帮助他们顺利地度过大学生活。