于歆杰，朱桂萍，陆文娟，刘秀成，郭静波，赵 伟

(清华大学电机工程与应用电子技术系，北京00084)

“电路原理”是我国高校本科电气信息类专业(含电气工程及其自动化、自动化、电子信息工程、通信工程、计算机科学与技术、电子科学与技术、生物医学工程)必修的技术基础课或核心课。在教育部基础课教指委制定的《教学基本要求》中，这门课程分为“电路理论基础”和“电路分析基础”两类［1]。前者主要针对电气工程及其自动化专业，教学内容稍多。后者适用于其他专业。虽然有这样的划分，但课程内容主体均为讲授线性电阻电路、非线性电阻电路、动态电路和正弦稳态电路的分析方法，引出后续课程(诸如模拟电子技术、数字电子技术、电力电子技术、高频电路(通信电路)、电磁场、信号与系统、自动控制原理等)所需的若干基本概念。电气信息类专业是目前我国工科院校或综合性大学招收规模较大和生源质量较高的专业。“电路原理”课程是电气信息类专业本科生面对的第一门工程类课程。因此“电路原理”课程的教学对象量大面广，其教学质量对学生的培养质量起到非常重要的基础性作用。

本文将从“电路原理”课程亟需改革的根本原因、改革的理念、实践、讨论和未来教改思路等几个方面，介绍我校“电路原理”的课程改革。希望能够抛砖引玉，为推动我国高校“电路原理”课程改革，提高基础课教学质量，进而提高电气信息类学生的培养质量贡献绵薄之力。

1 “电路原理”课程为什么要改革?

“电路原理”课程讲授的主要分析方法和由此构成的经典电路理论完善于上世纪中叶，迄今为止没有发生重大变革。现代电路理论则更多关注非线性电阻电路和动态电路、时变电路的分析方法、电路设计与综合方法和大规模或超大规模电路的计算机分析方法等方面。这些研究成果往往成为研究生阶段电路课程的教学内容。因此，“电路原理”课程讲授的基本模型、基本概念、基本分析方法均较五十年前没有发生重大改变，以“分析理想模型构成的电路”为主体的电路理论的基本框架没有改变。“电路学”依然具有完美的理论体系。

但对于“电路原理”课程的教学来说，亟待进行深层次的改革，理由如下:

(1)正是由于传统的“电路原理”课程始终沉湎于“分析理想模型构成的电路”，使得学生缺乏从实际元件到电路模型的建模观点。教师的授课一直在理想元件R、L(M)、C和受控源里打转转，学生的学习仅仅限于完成列方程求解由理想元件构成的电路习题，与分析实际电路有较大脱节。

(2)过去的五十年来，电力、电子、计算机等学科和产业均取得了突飞猛进的发展，构成各种实际功能电路的要素发生了重大改变，多端元件和集成电路已经成为构建实际功能电路的主角。我们不应对这一学科和产业的重大变革熟视无睹。

(3)电路本身是用来进行能量处理和信号处理的。在广义电气工程学科发展的早期，电路在能量处理和信号处理两方面的应用泾渭分明，因此也就有了俗称的“强电”和“弱电”这一划分。而随着IT技术和智能电网的飞速发展，二者的分界正变得越来越模糊，信号处理电路的能量管理(比如CPU供电电路)和能量处理电路的信号管理(比如电力系统调度自动化)正成为电类相关学科和相应产业研究的重点。但“电路原理”课程依然按照旧有的划分模式，在“强电”类“电路理论基础”课中列举电力系统的实例，在“弱电”类“电路分析基础”课中提供信息系统的实例。这显然会造成学生认识上的偏差，不利于学生成长。

(4)我国建设创新型国家的战略举措，对电气信息类人才培养质量提出了更高要求，“卓越工程师教育培养计划”就是其中之一。传统的“电路原理”课程主要要求学生熟练掌握节点法、戴维南定理、三要素法、相量法等分析方法。对于卓越工程师的培养要求来说，这远远不够。学生需要从第一门工程类课程开始就见识到实际工程中使用的电路。而“电路原理”课程教学的现状是:电路分析方法与实际电路存在严重的脱节，相当多学生在学完电路课程后，面对实际电路往往无法有效使用电路分析方法。

(5)随着学科和产业的发展，产生了越来越多的知识。再加上大学本科学制不可能延长。这就使得知识下沉成为必然。人类的科技进步史基本上等同于知识下沉史。牛顿的经典著作《自然哲学的数学原理》有几百页，但当前大多数大学物理教科书仅用不到十页就介绍了相同的内容。如果始终墨守成规，不将一些原本属于专业课的知识下沉到基础课，势必使知识爆炸和学时有限之间的矛盾成为死结。

正是由于上述原因，在我国积极推行“电路原理”课程改革已经刻不容缓。我们不应该把电路课程理解为物理电学的“加强版”，更不愿看到教师用培养科学家的心态去讲授“电路原理”课程――讲定义、证定理、举例题，学生用曾经行之有效的方法来学习“电路原理”课程――盲目追求正确列出方程并正确求解习题，通过反复做大量电路习题获得高分。这与当下“电路原理”课程应该承担的使命有较大差距［2-3]。

与之形成鲜明对比的是，美国高校的“电路原理”课程已经基本实现与工程实践的紧密结合。例如MIT、Stanford、Michigan、UC Berkeley等EE和CS名校的“电路原理”课程均具有鲜明的时代特征［4-5]，并已涌现出一大批优秀的教材［6-8]。欧洲的情况类似［2]。

“电路原理”是学生接触的第一门工程类课程。我们认为，让学生建立适当的工程概念可能比熟练使用节点法还重要。这里所论及的工程概念，包括学生应该了解当代电气工程领域中被广泛使用的元件，接触并学会分析若干典型工程实例，熟悉常见工程元件的建模过程，掌握电路的工程化直觉求解方法，尝试电路设计时所需的一些工程化考虑(诸如灵敏度、可靠性、成本等)。当前的“电路原理”课程如果不进行深层次的变革，显然不可能实现上述目标。要想使得“电路原理”课程成为一门称职的电气信息类卓越工程师培养的核心课，难度甚大、任重道远。

2 “电路原理”课程改革的理念

结合上述考虑，自2004年起至今，我们在“电路原理”课程中进行了较为深入的教学改革，在有关“教什么”和“如何教”这两个关键问题上，逐渐形成了适合国情的、有一定特色的“”电路原理“”课程改革的基本理念。现分述如下。

1)要让学生在“电路原理”课程中接触当代电路最常用的基本元件，学会利用各种方法分析包含这些基本元件的电路。要做到这一点，必须突破传统的只讲二端理想元件的局限性，讲授有源三端元件和多端元件。这样才能赋予“电路原理”课程应有的时代感。

2)要带领学生熟悉从实际元件到其理想模型的建模过程，掌握元件建模的一些基本思想。要做到这一点，必须突破传统的只讲理想模型的局限性，让学生了解同一实际元件在不同工程背景下，需要建立不同的模型。这样才能使得“电路原理”课程具备工程特点。

3)通过大量(经适度简化的)工程实例，帮助学生加深对电路基本概念和分析方法的理解。要做到这一点，必须突破传统的只讲授人为编制的电路例题的局限性，让学生用电路分析方法分析实际电路。这样才能更深刻地掌握“电路原理”的核心内容。

4)让学生对电路能量处理和信号处理两方面的功能均有所了解。要做到这一点，必须在基本概念讲授和例题选择上突破传统的强电和弱电相互独立的局面，兼顾能量和信号处理，兼顾模拟和数字系统等。这样才有利于培养出能够进行学科交叉的拔尖创新人才。

5)引导学生通过学习“电路原理”课程的基本内容(元件、概念、方法和观点)，初步形成独立思考、勇于质疑的学习态度，养成习惯创新、喜欢创新的治学精神。要做到这一点，必须突破传统的“知识传授”型的教学方法，将教学过程逐步转变为引导学生进行“知识发现”的过程。这样才能让学生逐步拥有创新的意识和动力。

下面从教学内容、方法、手段和环境几个方面来讨论如何实现上述理念。

3 “电路原理”课程改革的实践

教学内容、方法、手段和环境等几个教学要素之间的关系，类似于拍摄影视剧的各个环节。教学内容的确定及其结构和顺序的安排，相当于编剧或剧本。剧本是一剧之本。教学内容构成了整个课程的灵魂。教学方法的实施对应着导演和演员之间的互动。课上得好不好，教学内容是否能够有效地启发给学生，取决于采用的教学方法是否得当。教学手段相当于摄像、音像、灯光等剧务人员的工作。光有好的故事，不一定能够打动人，IMAX、3D技术的应用，就相当于先进教学手段的功能。而教学环境相当于市场运作和电视播放。学生在课堂内的时间毕竟有限，如何为学生提供全方位的学习素材，使其将更多课外时间用于学习相应知识，需要完善的教学环境做保障。

3.1 教学内容改革

教学内容为课程之根本。前述的教学理念要通过教学内容的变革来实现。

我们认为，以电阻电路分析、动态电路的时域分析、正弦激励下动态电路的稳态分析这三大部分构成的“电路原理”课程的基本框架仍应保持不变。而需要变革的，是知识点的组织方式、新元件新方法的讲授、例子的选取等方面［9]。下面分5个部分来说明。

(1)金属氧化物半导体场效应管(MOSFET)及其典型电路完整、有机地融入“电路原理”课程［10]。三端有源器件有很多，选择MOSFET在“电路原理”课程中讲授的原因，在于它已被广泛地使用于当代模拟集成电路、数字集成电路、电力电子电路以及高频电路之中。我们在讲授压控电流源时就以MOSFET为载体;随即在电阻电路部分讲授其构成的逻辑门电路;在非线性电阻电路部分讲授其构成的整流电路和模拟信号放大器;在动态电路部分引入其寄生电容，讲授寄生电容引起的传输延迟，讲授降压斩波和升压斩波电路;在正弦稳态部分讨论寄生电容引起的模拟系统的频率特性，等等。

从这种循序渐进的内容安排可以看出，MOSFET的开关—电阻模型、开关—受控源模型和寄生电容模型均被完整引入“电路原理”课程;关于MOSFET的难点是分阶段引入课程的，学生容易接受;MOSFET很好地成为了受控源、寄生参数、分段线性法、小信号法、三要素法、频率响应等电路基本概念和分析方法的实例，既从不同侧面完整地介绍了MOSFET，更使得上述重要概念和方法找到了鲜活的载体;将“电路原理”课程与当代实际电路建立起紧密联系，有利于开展研究型教学;打开了通往模拟电子技术、数字电子技术、电力电子技术、高频电路等课程的窗口，使得学生兴趣盎然，对“电路原理”和相关课程的渴望度明显提高。

(2)运算放大器(Op Amp)及其典型电路完整、有机地融入“电路原理”课程。之所以引入运放，最主要的考虑在于让学生熟悉从分立元件，到模块化电路，再到集成电路的电路抽象观点，让学生敢于分析仅了解端口u-i特性的模块化电路。具体来说，运放成为压控电压源的工程实例，负反馈运放电路有效地训练了学生运用KCL和KVL分析抽象电路的能力，关于何时“虚短”不成立的讨论有利于分段线性方法的讲授，微分器、积分器和正反馈运放电路构成的脉冲序列发生器是一阶电路分析的良好载体，运放电路构成的低通、高通电路为滤波器和频率特性的讲授提供了鲜活实例……。

(3)大量引入工程实例以加深学生对电路基本概念和分析方法的掌握。在于歆杰、朱桂萍、陆文娟编著的《电路原理》主教材中包括了70个工程实例，在朱桂萍、于歆杰、陆文娟、刘秀成编著的《电路原理导学导教及习题解答》中提供了更多工程性鲜明的例子。这些实例包括:无线通信系统的基本要素、含高压直流的交流电力系统的基本要素、电阻网络数字模拟转换器、模拟数字转换器、半波和全波整流电路、限幅电路、嵌位电路、稳压电路、混频电路、倍频电路、各种代数运算电路和微分积分电路、权电容网络数字模拟转换器、示波器探头分压电路、检波电路、权电容网络、交流电桥、各种滤波器、石英晶体振荡器、收音机RLC带通滤波器、单调谐和双调谐电力滤波器、通信网络用户终端二－四线转换电路、脉冲功率电路、移相器、三相相序仪…等。可以看出，这些工程实例紧密结合“电路原理”课程的基本知识点，兼顾数字系统和模拟系统，兼顾能量处理和信号处理，相对传统电路教材而言，比较充分地体现了电路在信号处理方面的工程应用。

(4)教学内容尽可能充分体现电路能量处理和信号处理两方面的功能。从上述实例中即可以看出这一特点。此外，在线性电阻电路分析部分，我们还利用分压器、分流器、戴维南定理和诺顿定理等知识，完整地讨论了电压/电流信号处理电路对输入输出电阻的要求，并用运放构成的功能电路加以检验;在非线性电阻电路部分，进一步用MOSFET构成的模拟信号放大器进行讨论。在正弦稳态分析部分，我们始终坚持讲授无功功率和三相电路。这些都是践行电路能量处理和信号处理双重功能的重要举措。

(5)以系统的观点安排“电路原理”课程的知识点，符合学生的认知规律，将知识点的讲授建立在更高层次之上。具体的措施有:较早地引入二端口的概念并贯穿全书，有利于建立学生的抽象观点［11];较早地引入MOSFET和运放并使其贯穿全书，有利于分散相应知识点的难度和讲解工程实例;在非线性电阻电路部分突出强调分段线性法和小信号法，有利于学生掌握实用的工程分析方法;在动态电路部分将全响应的分解与单位冲激响应后移，有利于分散难度并将相关知识点集中处理;在正弦稳态部分按照电路信号处理和能量处理这两大应用安排频率响应、谐振、互感、功率、三相电路等内容，有利于学生对电路在这两个方面的应用有比较完整的认识。

3.2 教学方法改革

本文并非专门针对教学方法，因此这里仅列举一些我们采取的举措。

(1)见缝插针地进行研究型教学［12]。研究型教学是培养卓越工程师和拔尖创新人才的必然方法。我们认为，拔尖创新人才和卓越工程师绝不仅仅是概念和公式的熟练使用者，而更应该是概念和公式的创造者。为了让学生熟悉创造概念和公式的过程，我们在“电路原理”课程的教学实践中，尽可能选取一些典型素材，与学生共同重温相关知识的发现过程。举例来说，我们并不直接叙述戴维南定理、证明并举例应用之，而是从总结各种已经学过的二端元件和二端网络(电压源、电流源、正电阻、负电阻、开路、短路)的u-i平面特性出发，让学生自己归纳并提炼出一般化的线性二端网络在u-i平面上应具备的特性。当学生用并不准确的语言说出类似于“电源和电阻”的话时，我们会给予学生鼓励:“早生100多年，戴维南定理就以你的名字命名了”。这样讲授戴维南定理，可能比直接陈述它需要更多的时间，但对学生归纳能力、创新精神的训练，是后者不可比拟的。

(2)强调大方法，弱化小技巧。电路求解存在一些技巧，这些技巧很容易让学生着迷，因为学生在高中阶段已经太习惯于做技巧性的“思维体操”了。我们在“电路原理”课程中，有意识地重点讲授一般性的方法，而有意避免使学生死抠解题技巧。比如在二阶电路求解中，任一支路量二阶方程的列写和一阶导数初值的获得是需要一定技巧性的;在状态方程的列写中，非状态变量的消去是需要一定技巧性的。我们将这两个部分整合起来，利用状态方程和输出方程的一般性列写方法很好地实现了二端动态电路中任一支路量的一般性求解［13]。另一方面，适当降低了对需要熟练应用互易定理、替代定理或特勒根定理方能求解的方框题的要求。除此之外，我们在一阶和二阶电路求解过程中强调定性画波形图，这也是弱化列方程求解，强调工程需求的一项有益举措。

(3)讲授元件的建模绝不仅仅是叙述模型并应用之。我们非常强调比较同一元件不同模型的特点，让学生自我总结哪个模型适用于哪种场合，让学生深刻认识到模型并非越精确越好，而是越适合越好。以二极管为例，我们共讲授了非线性指数模型、短路—开路模型、电压源—开路模型、电阻—开路模型、电压源+电阻—开路模型，并且用几个不同的例子让学生自己选择适合的模型。

(4)教学过程中适当引入设计元素，调动学生的学习积极性，培养其工程意识。课堂讲授二端口等效电路部分时，我们并没有正向证明某个等效电路的参数方程符合其对应的参数。而是反过来，让学生根据二端口参数的KCL和KVL方程的特点自己设计出符合方程的等效电路。在学生设计完成含有两个受控源的等效电路后，我们会问学生，是否能够实现含有一个受控源的等效电路(因为这样成本会明显降低)，继而会再问学生是否能够实现不含有受控源的等效电路。采用这样的方法，学生的主动研究意识被完全激发出来，师生之间的互动非常充分。再比如在课后作业中，我们也会要求学生用MOSFET实现特定逻辑功能的组合电路，自行设计测量不同品质因数电感线圈的交流电桥……。

3.3 教学手段和教学环境改革

通过前面的讨论可以看出，我们在“电路原理”课程中并没有放松对电路核心体系和知识点的要求，同时引入了现代元件和工程实例，采用了研究型教学方法促进师生互动。这里就出现了关于教学内容和学时之间的矛盾。从教学内容的选择和教学方法的实施来讲，一方面，并非所有工程实例都需要在课堂中加以讨论，学生的学习志趣被激发出来后，会主动阅读相关内容;另一方面，工程实例的引入可以在相当程度上替代原先的“人造”习题。但是为更好地解决这一矛盾，还需要借助先进的教学手段和完善、配套的教学环境。

在教学手段方面，我们普遍采用了带动画的多媒体电子课件，让课件中内容的出现与教师的授课进度同步。这样既可以省去写黑板的时间，也可以避免后续内容过早出现而分散学生的注意力。为了让学生能够从抄写黑板中解脱出来，积极参与到研究型教学的师生交互中来，我们在课前印发了电子课件的打印稿。该打印稿与实际授课课件基本相同。我们在授课各环节中嵌入数值仿真:几乎每次大课都会有课上仿真，学生的课后作业有时需要与其仿真结果比对，学期中专门布置3次比较大的仿真作业。为了进一步强化工程观点，我们与清华大学科教仪器厂联合研制了电路原理移动实验箱。该实验箱包括电源、信号发生、采集与输出装置、面包板和功能电路板，其便携性好，产生和采集的信号可方便地在教室中投影显示。为配合“电路原理”课程的教学改革，我们研制了10块功能电路板，设计了20多个实验，覆盖了整个课程的教学内容。几乎每次大课都可以进行实验演示，深受学生好评。理论分析、数值仿真和物理实验是开展科研工作和学习“电路原理”课程不可或缺的3种手段。这3种手段相互印证，彼此之间的差异又很好地成为研究型教学的切入点。

我们在教学环境建设方面采取的改革措施，可以从教材建设和教学网站建设两个方面来说明。

清华电路原理教学组提供的电路原理系列教材如下:

(1)于歆杰等著，《电路原理》，清华大学出版社，2007。主教材，适用于“电路分析基础”。

(2)刘秀成等著，《电路原理电子课件》，清华大学出版社，2008。课件。

(3)江缉光等著，《电路原理(第二版)》，清华大学出版社，2007。主教材，适用于“电路理论基础”。

(4)刘秀成等著，《电路原理第二版电子课件》，清华大学出版社，2008，课件。

(5)于歆杰等译，《模拟和数字电子电路基础》(Agarwal等著)，清华大学出版社，2008。美国MIT电路教材中译本，参考书。

(6)赵伟等译，《电工理论基础》(捷米尔强等著)，高等教育出版社，2011。俄罗斯精品电路教材中译本，参考书。

(7)于歆杰等选译，《电路基础(第3版)》(Alexander等著)，清华大学出版社，2008。美国流行电路教材，双语教学用教材。

(8)朱桂萍等著，《电路原理导学导教及习题解答》，清华大学出版社，2009。教学指导和学习指导。

(9)徐福媛等著，《电路原理学习指导与习题集》，清华大学出版社，2005。课后习题集。

(10)王树民等著，《电路原理试题选编(第二版)》，清华大学出版社，2008。考研辅导用书。

可以看出，我们为学生尽可能提供了全方位、多角度的教材和教辅体系。

为了更好地为学生提供课外指导，我们以国家级精品课建设为契机，设计制作了功能较大、方便实用的“电路原理”课程教学网站(http://circuits.eea.tsinghua.edu.cn/pec/)。网站除了包含教师授课所需的课件上载、作业布置、信息发布等定制功能外，提供的对外开放内容如下:

(1)网络课程—“电路理论基础”和“电路分析基础”两种类型课程的完整远程学习资源。包括教学大纲、重点难点、电子课件、要点讲解、自测习题。其中值得一提的是电子课件和要点讲解。电子课件完全按照教师授课的进度来播放，便于学生自学。要点讲解采用Flash形式，在较短时间内可帮助学生复习“电路原理”课程的核心内容。

(2)讲课录像—包括我校电路课程的全程录像，采用3分屏方式。左上角为对教师的录像，左下角为跳转链接，主体为授课多媒体课件。这种方式较好地解决了传统录像中教师和课件不可能都清楚的矛盾，主体突出，声像兼备。除发布于“电路原理”课程教学网站外，该录像已在国内主流视频网站(优酷、土豆和pplive)上公开。上载半年来，总访问量接近6万人次。

(3)学习资料—包括对课堂教学内容进行丰富和补充的各种课外读物。既有本教学组完成的教学研究成果论文，也有从别处获取的有益资料。更为重要的是，其中包括我们录制的多种仿真软件的Flash使用指导。这样就不必在课堂上专门讲授仿真软件的使用，或者下发成册的使用指南。学生对此反映很好。

(4)师资队伍—包括教学组老师的照片和个人简历。

(5)教材建设—包括前述各教材的简介。

上述教学环境为校内外学生提供了课前预习、课内讲授、课后复习、课外钻研的完整学习平台。

4 “电路原理”课程改革的效果

我校“电路原理”课程的教学改革从2004年起经小班试点，自2007年起在64学时课程(电子、自动化、计算机、生医等专业)中全面铺开，迄今授课人数已超过4000人。

一门课程教学改革的理念再先进、措施再完善，如果得不到受众的认可，不能为学生的成长起到更好的作用，则所有工作都是教师在自娱自乐。我们高度重视学生反馈，每年既认真分析学校组织的学生评教，更自己设计调查问卷了解学生的学习情况，还与后续课程教师联合进行学习效果调研。

我校每学期结束之前，都会让学生评价本学期授课教师的情况，称之为学生评教。在实施新教学内容、方法、手段和环境后，我们电路原理教学组教师的评教分数平均提高了2分，多年来一直高于全校平均分3分多，出现过多次全校前5%的案例，数次获得北京市青年教师教学基本功比赛一等奖、二等奖、清华大学青年教师教学优秀奖、“清韵烛光”杯我最喜爱的教师称号等。这些说明，学生对改革后的“电路原理”课程的授课效果是高度满意的。

每学期期末的“电路原理”课程调查问卷，包括学生最感兴趣的知识点、最不感兴趣的知识点、最难的知识点、能听懂课堂讲授内容的百分比、仿真对学习是否有帮助及课堂演示实验对教学是否有帮助，教学网站对教学是否有帮助，等等。前述的MOSFET和运放往往成为很多学生最感兴趣的知识点，学生对促进工程教育的各种手段和教学组提供的丰富多彩的教学环境也给予了很高的评价。

2011年春季学期“电路原理”课程结束后，我们在秋季学期数字电子技术基础课程一开学时，就学生对MOSFET的记忆程度进行了调研。经过一个暑假后，89%的学生能够记得MOSFET的几种工作状态;26%的学生能完全答对几种状态的条件，29%的学生能基本回答正确;27%的学生能够基本正确地画出MOSFET构成的反相器电路。这说明在MOSFET元件已被成功地融入“电路原理”课程。

在全国范围内，我们在2005年和2009年电子电气课程报告论坛、2004年和2008年电路、信号系统和电磁场教学与教材研究会年会均发表了主旨报告，承办了2008年电路、信号系统和电磁场教学与教材研究会年会和2009年北京地区电路课程改革研讨会，撰写了近30篇相关的教学改革论文，把引入现代电路元件、工程实例、研究型教学方法、现代化教学手段、完整的教学环境等改革的想法和做法与国内电路课程同仁进行交流，得到了较多鼓励与认同。东南大学高等理工实验班、浙江大学竺可桢学院爱迪生班、清华大学电子工程系教学改革实验班，均为近期涌现出的志同道合者。

5 讨论和未来教改的思路

在“电路原理”课程教学改革的过程中，我们自己也曾有过很多困惑，解决这些困惑过程中也进行了一些思考并逐渐积累了一些经验。在这里，愿意与读者共同分享。下面分别从4个方面陈述当初面临的困惑并进行讨论。

(1)有的教师说，学生不可能在“电路原理”课程中正确掌握MOSFET和运放，而且这两部分内容与后续模拟电子技术、数字电子技术、电力电子技术、高频电路课程重复，浪费学时，得不偿失。

先说说关于“正确”的看法。首先，关于“正确”二字的理解是分层次的。举例来说，学生在初中、高中、大学都要学牛顿定律。我们并未就此认为学生在初中不可能正确掌握牛顿定律，就索性放到大学再学好了。其次，没有电动力学、统计物理和固体物理的知识，即使是在后续3门电子技术课程中，也不可能“完全正确”地讲授MOSFET和运放，但这些课程并没有要求学生必须具备这些先修知识才能学MOSFET和运放。再次，“电路原理”课程最大的魅力在于只需要获得各个元件的u-i特性和电路的拓扑结构，就可以求解出各支路量的过渡过程解和稳态解。讲授MOSFET和运放的外特性(而不是其内部结构和工作原理)并将其作为电路分析方法的应用实例，恰为我们电路教学改革的精华之处。学生今后面对各种新诞生的元件，将不会有生疏感和恐惧感。只有讲透了这一点，“电路原理”课程才真正讲到位了。

关于“重复”，前面已经有部分的涉及。这里再做一点讨论，即对于比较重要或者比较复杂的元件、概念或方法，在不同课程、从不同角度进行阐述，符合学生的认知规律，有利于学生真正掌握。否则，麦克斯韦方程怎么可能在大学物理电磁学、电动力学(或电磁场与电磁波)、电磁场数值计算等课程中反复出现呢?此外，正是由于完整有机地融入MOSFET和运放，才激发起学生对“电路原理”课程学习的浓厚兴趣。学生的钻研精神和自我学习意识日益增强，对后续课程的渴望也大大提高，为后续课程做了很好的铺垫和准备。

(2)有的教师说，MOSFET和运放本质上讲不属于电路理论中的基本元件，从电路理论来讲，是可有可无的东西，“电路原理”课程讲它们是画蛇添足。我们的看法是，“电路原理”课程和电路理论还是有区别的。线性电路理论是完备的、优美的体系，不需要任何实际元件。但学生在学习“电路原理”课程的时候，对很多概念(比如受控源和杂散参数)难以正确理解。引入MOSFET和运放，使得这些抽象的概念有了鲜活的载体。学生会认识到电路模型是由实际元件的建模需求而产生的，而不是“电路学家们”挖空心思闭门造出来的。这对于电路基本概念的理解有着莫大的好处。

(3)有的教师说，“电路原理”课程的主要教学内容是电路分析方法，引入工程实例会分散学生的注意力，削弱学生对“电路原理”课程核心内容的掌握。前面已经讨论过，戴维南定理和节点法等电路核心分析方法的最大魅力，其实不在于能够求解出繁难或者需要相当技巧的电路题，而在于能够用其方便地分析各种实际电路。从这个意义上说，合理引入工程实例是把虚拟世界(电路理论)中的电路分析方法拉到真实世界中，是将电路课程上“活”了。如此这般，恰恰能让学生对核心分析方法的强大有更深刻而具体的认识，有助于其真正掌握这些方法。

(4)如何处理“电路原理”与后续几门电子类课程内容的衔接。笔者在这里还没有很完善的解决方案，需要与后续课程教师进一步深入讨论。但我们想，一方面，在当前我们“电路原理”课程教学改革实践中，引入了MOSFET构成的门电路、放大器，运放构成的代数运算电路和微分积分电路，MOSFET构成的整流器和升压降压斩波器，而且完全是从电路分析的视角对这些电路进行分析。这种处理对后续课程可能带来的重复很少。另一方面，模拟电子技术、数字电子技术、电力电子技术和高频电路等近年来都得到了飞速发展，将其中的一些基本内容下沉至“电路原理”这样的技术基础课程中应该有利于这些课程引入时代感更强的内容。

相对于“电路原理”课程的教学理念来说，我们的教学改革实践还远没有完成。在未来的几年里，我们计划从以下几个方面进一步开展课程教学改革。

(1)在“电路原理”课程教学内容中正式将开关作为电路的基本模型，使其成为受控电阻的一个特例，与受控电源一起构成受控元件，与独立元件(独立源和电阻等)并列出现。MOSFET(开关—电阻模型)再次成为开关这一模型的鲜活载体。将开关作为电路基本元件有利于更好地阐述开关在能量处理和信号处理电路中所发挥的巨大作用。

(2)在教学方法中尝试以小班形式采用PLB(Project Based Learning)或CDIO(Conceive Design Implement Operation)模式授课。计划利用现有完善的教学环境，让学生通过课外自学和观看授课录像为主的方式来学习“电路原理”课程的基本概念和方法。课堂中围绕尽可能逼真的工程项目的设计、分析、研制和展示过程，以促进学生加深对“电路原理”课程基本知识的理解。(3)在教学手段中引入便于学生在宿舍或教室借助笔记本或台式计算机即可完成电路调试的装置(如NI公司的MyDAQ)，在教师演示实验的基础上，进一步引导学生参与实验，使得理论分析、数值仿真、物理实验这3大研究手段在“电路原理”课程中更为均衡，成为学生学习“电路原理”课程的有效工具。这从另一个方面也对学生进行了科研训练。我们深知，“电路原理”课程很重要，讲授好“电路原理”课程很荣耀，为上好“电路原理”课程多付出很需要。改革的道路仍然十分艰辛和漫长，路漫漫其修远兮，吾将上下而求索!

［1] 教育部高等学校电子电气基础课程教学指导分委员会.电子电气课程基础课程教学基本要求［M] .北京:高等教育出版社，2011

［2] 龚绍文，郑君里，于歆杰.电路课程的历史、现状和前景［J] 南京:电气电子教学学报，2011，33(6):5－12

［3] 郑君里，龚绍文.电路原理课程改革之路［J] .南京:电气电子教学学报，2007，29(3):1-7

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［10] 朱桂萍，于歆杰，陆文娟.将MOSFET引入“电路原理”课程教学的若干思考［J] .南京:电气电子教学学报，2008，30(3):95-99

［11] 于歆杰，王树民，陆文娟，刘秀成.讲授二端口网络的时机和方法，电气电子教学学报［J] .南京:2005，27(6):10-12

［12] 于歆杰，陆文娟，王树民.专业基础课中的研究型教学――清华大学电路原理课案例研究［J] .武汉:高等工程教育研究，2006，1:118-121

［13] 关永刚，杨颖，于歆杰.二阶动态电路和状态方程教学的几点注记［J] .南京:电气电子教学学报，2011，33(5):28-31