《電路分析基礎》

《電路原理》基本情況一、培養(yǎng)目標二、課程簡介三、課程的知識模塊四、與相關課程關聯(lián)五、《電路》與相關聯(lián)合課程體系的結構重組

六、《電路原理》課程的重點、難點及解決的辦法七、教學方法與手段

九、課程特色八、教學資源（條件）十、存在問題及努力方向

★通過本課程的學習，應使學生掌握電路的基本理論、分析計算的基本方法，具備進行實驗的初步技能,為后續(xù)課程學習準備必要的電路知識。

★培養(yǎng)學生的科學思維能力，樹立理論聯(lián)系實際的工程觀點和提高學生分析問題、解決問題的能力。一、培養(yǎng)目標及人才培養(yǎng)要求二、課程簡介

《電路原理》是研究電路及其規(guī)律的一門學科。《電路原理》不僅是電類各專業(yè)學習后繼課程的重要基礎，也直接為解決電氣信息工程中的實際問題服務，具有基礎科學和技術科學的二重性，這種二重性決定了本課程在電類各專業(yè)學生知識結構中的重要地位,在人才培養(yǎng)方案和課程體系中起著承前啟后的重要作用

以應用基礎型人才培養(yǎng)目標為導向，提煉課程的知識模塊，精選授課內容，對每一章的內容，從相應的實際應用導入，使學生建立一定的感性認識；注重與后續(xù)課程的銜接，在關鍵內容上，點明與后續(xù)專業(yè)基礎課和專業(yè)課相關內容的關系；在教學內容的整體把握上，注意與相鄰課程體系的關聯(lián)。三、課程的知識模塊第一大模塊（前四章）從直流穩(wěn)態(tài)入手，著重講解電路的基本概念、基本定律和基本分析方法；第三大模塊（第八

十三章）利用旋轉矢量與正弦量的關系，引入交流穩(wěn)態(tài)分析法——相量法，使正弦量的運算簡化為復數(shù)運算；電路原理分為四大模塊第二大模塊（第六、七章）分析直流動態(tài)電路的過渡過程第四大部分（第十四章）針對復雜交流動態(tài)分析或二階微分方程等，利用拉普拉斯變換使復雜的微分方程變換為代數(shù)方程——引入運算法。同時引入二端口、矩陣方程、非線性電路的分析方法，為后續(xù)相關課程打下堅實的基礎。根據(jù)不同專業(yè)教學計劃，統(tǒng)籌全局，實現(xiàn)最佳前后銜接《電路原理》課是本科生在大二時所學，我們深入研究《電路原理》與相關課程關系，注意承前啟后。例如第一章就引入電路的線圖，把基爾霍夫定律方程和多端元件特性方程寫成矩陣形式，起到鞏固先修課（高等數(shù)學、線性代數(shù)和大學物理）的作用；把非線性電阻電路提前，為后續(xù)模擬電子技術課準備了圖解法和工作點的概念；在講到電路互易定理時，引入電磁場的觀點，使同學對麥克斯韋方程組有了初步認識。這樣將課程放到整個教學計劃中來考慮，做到全局最優(yōu)而不是局部最優(yōu)，實現(xiàn)最佳前后銜接，學以致用。四、《電路原理》加強與課程間的關聯(lián)第一章電路的基本概念基本定律手電筒電路\電力系統(tǒng)電路模型、電路基本物理量、參考方向、基本定律電子類專業(yè)基礎課、電子類專業(yè)課（基本概念）電路基本物理量、基本定律理解能力第二章電阻電路的等效變換惠斯通電橋\傳感器電阻網(wǎng)絡、電源電路的等效變換模擬電子技術（輸入電阻、放大器直流偏置電路）等效變換第三章電阻電路的一般分析日光燈電路KL的獨立方程數(shù)、支路電流法、節(jié)點電壓法、回路法、網(wǎng)孔法模擬電子技術（基本放大電路靜態(tài)、動態(tài)分析）一般電路的分析、計算能力第四章電路定律電力系統(tǒng)\照明電路疊加定理、替代定理、戴維南定理、諾頓定理模擬電子技術（直流、交流通道、輸出電阻）電源負載的能力最大功率傳輸?shù)谝淮竽K能力培養(yǎng)課程間銜接重點內容實際應用案例四、與相關課程關聯(lián)第六、七章一階、二階的時域分析觀察：含電感電路燈亮的漸變過程\電火花的形成換路定律、時間常數(shù)、三要素法、充放電模擬電子技術（高通、低通電路）數(shù)字電子技術（觸發(fā)電路）一階動態(tài)電路的應用和分析能力能力培養(yǎng)課程間銜接重點內容實際應用案例第二大模塊（第六、七章）分析直流動態(tài)電路的過渡過程第八、九章交流電路的穩(wěn)態(tài)分析觀察Flash動畫旋轉的矢量與余弦量的關系\變電所中的電容器交流電路的相量分析、相量圖、復功率、最大功率傳輸最大功率傳輸阻抗匹配正弦交流電路故障分析能力第十章含互感的電路觀察Flash動畫互感\(zhòng)變壓器、電動機自感及互感電壓的方向與計算、同名端的判定模擬電子技術（級間耦合）變壓器、電動機原理互感的應用分析、應用互感能力能力培養(yǎng)課程間銜接重點內容實際應用案例第十一章電路的頻率響應收音機\接收裝置串并聯(lián)諧振、波特圖模擬電子技術、高頻電子線路（諧振放大器）、信號與系統(tǒng)諧振電路應用和分析能力第十二章三相電路三相發(fā)電機\照明電路Y、Δ連接、對稱、不對稱三相電路的計算、功率電力電子技術（供電、電動機應用）三相交流電路的故障分析能力第十三章非正弦周期電流電路的分析觀察Flash動畫方波分解波形\整流電路非正弦周期波的產生、分解、電路分析、計算模擬電子技術（整流濾波電路）用示波器觀察分析非正弦波的合成和分解第三大模塊（第八

十三章）交流穩(wěn)態(tài)分析法——相量法第十四章運算法觀察：含動態(tài)元件交流電路換路過程的波形運算法的S與直流動態(tài)和交流穩(wěn)態(tài)的關系,應用運算法分析電路信號與系統(tǒng)中的拉普拉斯變換運算法與前面所學內容的關聯(lián),應用運算法分析電路能力培養(yǎng)課程間銜接重點內容實際應用案例第四大模塊（第十四章）分析交流動態(tài)或直流二階動態(tài)等復雜電路的過渡過程五、《電路》與相關聯(lián)合課程體系的結構重組《電路》與《模電》課程中都有“運算放大器構成的運算電路”一章，經過整合，把兩章融為一體；節(jié)省了時間、避免了重復。再如：電源的負載能力、信號源的驅動能力是本專業(yè)重點內容，但是整個課程體系中，都沒有講解為什么？經研討決定在《電路》中精講，使得學生在對后續(xù)課程中輸入輸出電阻的匹配、跟隨器的原理等理解的更加透徹。再如：在《電路》中講解疊加定理、輸入、輸出電阻時以《模電》中的共發(fā)射極放大電路為例講解，這樣減小了學生在學習《模電》時的難度，加強了課程間的銜接。再如：波特圖的概念在《電路》《模電》《信號》課本中都有，經研究，決定在《電路》中重點講解，后續(xù)課程直接用，避免了重復。1）、重點、難點：《電路》是學生進入大學的第一門專業(yè)基礎課，萬事開頭難，很多學生局限在高中及大學物理電學部分的思維方式，對電路的分析計算方法感覺無從下手，怎樣使學生分清物理電學部分與電路原理的區(qū)別？解決的辦法：注意強調物理學電學與《電路》的異同點物理學中電壓u、電流i不考慮參考方向與實際方向的區(qū)分，而電路理論中的u、i

值均是建立在預先約定參考方向下的相對值；物理學中電壓u不言而喻地代表某一元件的端電壓，而電路中要區(qū)別好節(jié)點電壓、節(jié)偶電壓、支路電壓u；物理學中電流i多指流經某一元件的電流大小，而電路理論中不但有支路電流i、還有網(wǎng)孔電流、回路電流；物理學電路中電源只有一個且多指理想獨立電壓源，而電路理論中電源激勵往往不止局限于一個。通過對上述等一些相近內容的比較，使同學們認識到，大學的《電路》是物理電學部分擴充和深入。六、《電路原理》課程的重點、難點及解決的辦法：2）、重點、難點：《電路原理》課本內容偏重理論分析，幾乎沒有工程實例，相對枯燥乏味，怎樣激發(fā)學生的專業(yè)興趣？解決的辦法：研究“案例教學”以引導學生思考，追求師生互動為主線。針對《電路原理》中的每一個新理論、新概念，根據(jù)學生的專業(yè)，注重在通信、信息、自動化等不同學科的側重點；研究不同的“教學案例”進行趣味設問，引入課題，使學生產生強烈的求知欲。使“案例教學”真正達到“課前”激發(fā)學生興趣，“課中”引導學生運用所學知識，定量的分析解決實際問題，“課后”培養(yǎng)學生對知識的應用意識和潛在的思維創(chuàng)新能力，養(yǎng)成科學分析問題的習慣。徹底解決“學了的不會用，有用的沒有學”的矛盾，解決了理論與生產實踐脫節(jié)、對具體問題分析能力不足等。3）、重點、難點：《電路原理》各種分析方法，不但應用條件不同而且公式繁多，給學生造成很大負擔，很難靈活運用。解決的辦法：抓住實質，深入淺出抓住定律的實質，例如：在講節(jié)點法時，抓住KCL定律的應用，用節(jié)點電壓寫出每一支路的電流，然后列出KCL方程，這樣減輕了學生死記硬背公式的負擔，加深了對基本定律的理解，免除了套用公式時由于條件不符產生的錯誤。4）、重點、難點：在有限的學時之內，怎樣提高教學效果。解決的辦法：b.整合教學內容，例如：第3章電阻電路的一般分析與第15章電路方程的矩陣形式，實際上是由少支路到多支路的電路，分析電路由代數(shù)方程到矩陣方程的過渡，完全可以整合，一氣呵成。提高教學效果，教師必須在優(yōu)化教學內容上多下工夫，注重課程間、章節(jié)間的相互關聯(lián)，例如：1）在大篇幅的正弦交流電路分析一章，先引入相量概念，隨之與直流電阻電路比擬，很容易得到串、并聯(lián)交流電路的復阻抗、復導納；2）因狀態(tài)變量分析屬于時域分析內容，故可把狀態(tài)方程的專用樹列寫法放到“電路暫態(tài)過程的時域分析”一章；3）在講運算法時，注意強調復頻域S與暫態(tài)過程中時間常數(shù)

（第6-7章）以及交流電頻率

的關系（第8-13章），加強章節(jié)的關聯(lián)，相關聯(lián)的內容集中，體系緊湊，會有舉一反三、融會貫通的效果。七、教學方法與手段教學手段：《電路原理》根據(jù)課程的內容及重點難度，分別采取實物展示、Flash動畫、計算機仿真等多種現(xiàn)代教育技術手段，以獲得良好的教學效果；教學互動包括：課堂提問、小組討論、課下小論文等；八、教學資源（條件）（一）本課程選用教材情況及教材簡介普通高等教育“十五”國家規(guī)劃教材《電路》（第5版），邱關源主編，高等教育出版社2012年工業(yè)和信息化普通高等教育“十二五”規(guī)劃教材《電路原理》，張冬梅主編，人民郵電出版社2013年電工電子試驗中心作為學校重點建設，加大了資金投入力度，2007年，完成“中央與地方共建基礎實驗室項目”經費：350萬；2010年，完成“中央地方共建優(yōu)勢學科項目”經費：300萬；2012年，完成“中央地方共建骨干學科項目”經費：150萬。電工電子實驗室面積達約500平方米，可同時容納4個班進行各項實驗、實訓，實驗開出率100﹪。電工電子實驗室實行開放管理，面向學生完成課程內實驗、畢業(yè)設計、自主開發(fā)實驗、科技創(chuàng)新項目實驗。支持各級別電子設計競賽活動和第二課堂科技活動。（二）、課程實踐條件（三）主講教師的數(shù)量、結構及授課情況能夠承擔本課程的主講教師有9人。教授3人，副教授3人，講師3人，其中具有博士學位2人，具有碩士學位6人，還配有實驗實訓指導老師2人。教學團隊中有4位從研究所或企業(yè)調來，有現(xiàn)場工程背景，張冬梅老師是山東省煤炭局特聘機電技術專家，近五年，結合企業(yè)主持完成科研課題6項，張?zhí)扉_，近五年，結合企業(yè)主持完成科研課題5項，具有豐富現(xiàn)場經驗，該課程組利用“案例教學”能將最新科研成果和科研創(chuàng)新能力的培養(yǎng)始終貫徹于教學之中，形成了鮮明的教學特色。（四）網(wǎng)絡資源09/dlkc/1）.利用flash等技術，多媒體課件已具有黑板推導演算功能，以“實際應用電路”為載體，建立了電路原理“案例庫”，引導學生帶著實際工程問題主動思考，培養(yǎng)學生解決實際問題的能力。特色2）.自編了“英文版”的多媒體課件和網(wǎng)站，開闊了學生視野。3）.為加強實驗，方便學生對概念、定律的理解和把握，建立了“動畫實驗”、“動畫演