电路和信号研究课程内容优化和思索

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1、电路和信号研究课程内容优化和思索　　电路分析基础、信号与系统课程是通信、电子、信息技术相关专业的必修课程。通过对电路、信号与系统基本理论和基本分析方法的介绍，为学生进一步学习和研究通信、电子、控制、信息处理等专业理论奠定基础。为适应新人才培养方案的需要，创新课程体系，突出科学文化和工程技术教育的基础性和通识性，解放军理工大学从今年开始在部分专业的课程设置中将电路分析基础和信号与系统两门课程合并为电路与信号分析课程。由于这两门课程在内容上存在交叉，如果采用传统的教学方案，用目前的少学时难以完成课程标准规定的内容。为了解决这一矛盾，就必须将课程进行优化、整合，形成在“电路、信号与系统”大概念

2、下的教学模式，保证教学内容和教学质量。1课程特点课程的合并不能简单地拼凑成一门课程，而应按照专业培养目标融合成有机联系的课程体系。7电路分析基础课程主要分析理想模型构成的电路的特性，包括线性电阻电路、非线性电阻电路、动态电路和正弦稳态电路。通过理想元件电阻、电容、电感和受控源组合电路的学习，掌握电工电子方面的基础理论、基本知识和基本技能。而学生的学习比较局限于完成列方程求解由理想元件构成的电路习题，与分析实际电路有脱节。而课程中有关典型电路的分析方法相对单一，没有形成更加系统的多视角分析方法。信号与系统课程主要以电路系统为例，介绍信号传输和系统分析的一般方法，这些方法都可以推广到一般系统

3、中使用。但其理论性较强，内容比较抽象，公式和理论推导较多，覆盖面广，常借用数学工具来分析物理概念，比较注重分析计算结果和各种参变量改变时所产生结果的物理意义。同时，在介绍了变换域的分析方法后，对同一问题可采用多种解决方法。基于两门课程的特点，在整合后的电路与信号分析课程中应该吸收各自的优点，将信号与系统的分析方法多元化与电路分析的具体、形象特点相结合，实现知识传授和能力培养的人才建设目标。2教学内容的优化选择合理的教学内容是基础课教学改革的核心和难点。传统电路基础的教学方案是：电阻电路分析→动态电路分析→正弦稳态电路分析。信号与系统的教学顺序是：连续时间系统的时域分析→频域分析→复频域分

4、析。当两门课程进行整合后，此方案已不太适合，需要在内容上进行合理安排，建议优化后的电路与信号分析课程可以包含以下几部分内容。7纯电阻电路部分纯电阻电路的分析是整门课程的基础，这部分内容与高中知识接轨，学生掌握起来相对容易，主要介绍了许多普遍适用的、长期有效的基本概念、定理和分析方法。学生通过学习，接触到了电路中常用的基本元件，学会利用各种方法分析包含这些基本元件的电路。但传统电路课程局限于理想电路模型，与实际工程背景有脱节，所以在授课中尽量与实际电路模型相联系，适量增加工程实例，帮助学生掌握电路基本的概念和分析方法。另外，由于计算机的广泛使用和各种软件的开发，为课程的研究提供了崭新的工具

5、和手段。因此，现代教学应该跳出让学生做题、做难题的怪圈，强调方法的使用。譬如在介绍网孔法、电压法、电流法等电路分析方法时，可以不追求复杂电路的计算，把基本概念和使用方法讲清楚，通过简单的例题让学生掌握分析过程即可，复杂电路的分析可以借助于电路分析软件来实现。同时在这部分内容中，要引入信号、系统的概念，将元件的电压电流看作信号，把电路看成典型系统进行分析。动态电路的时域分析部分7传统电路课程中动态电路的教学只介绍工程上广泛应用的简单的低阶电路，其分析方法与“信号与系统”的连续系统时域分析相重复，也是将响应分解为零输入响应、零状态响应来求解。但这种利用初始状态和通式求解的方法仅适用于一阶和特

6、殊的二阶动态电路，不具有普遍性。并且电路课程中对动态电路初始状态的介绍相对浅显，而初始状态的概念是极为重要的，但在电路课程中一般只介绍到状态连续为止，不对状态跳变问题作深入讨论，而这正是学生容易感到困惑之处。只有到了信号与系统部分介绍了冲激函数δ（t）之后，才能从数学方法上和物理概念上把这一问题对学生交待得更清楚。因此可以将动态电路分析与“信号与系统”中的连续时间系统的时域分析部分进行融合，在系统的大概念下，先介绍一般n阶线性时不变连续系统时域求解方法，包括数学模型的建立和响应求解的数学方法。在讲解冲激信号作用下系统的零状态响应的求解过程中，引入初始条件的内涵和确定跳变与否的数学方法、初

7、始条件的物理概念判断法，通过单位冲激响应来验证系统状态的改变。最后再引入一阶、二阶电路系统响应的通式求解法。如此安排，从一般到特殊，衔接自然，条理清晰，同时又避免了以往两门课的重复。连续时间系统的频域分析信号与系统的频域分析是现代通信应用的必备知识，与很多工程实践联系紧密，为实际工程问题的解决提供理论基础和方法。它从学生已知的傅里叶级数展开式出发，引出一般非周期信号的傅里叶变换，揭示了信号的内在频率特性以及信号时域特性与其频率特性之