个人介绍
电路分析

主讲教师:韩敬伟

教师团队:共1

  • 韩敬伟

第2期

学校: 滨州学院
开课院系: 其他院系
专业大类: 电子和电气
学分: 4.5
课时: 80
课程介绍
    《电路》课程是与电相关专业的一门主干基础课,对于理科专业《电路》是一门专业基础课;对于工科专业《电路》又是一门理论基础课。在人才培养目标中处于基础地位。随着经济社会和科学技术的发展以及人才需求的不断变化,该课程的定位也在不断发生着变化,鉴于其内容的不断更新和自身特点,我们将其定位为“双基础、一技能、一拓展”的课程,加强与各专业基础课、专业课之间的衔接,逐步加深《电路》对各专业的渗透,不断强化本门课程的重要性。 
《电路》课程基本内容包括:电路的基本概念与定律、电阻电路的一般分析方法、常用的电路定理、动态电路的时域分析、正弦稳态电路分析、耦合电感与理想变压器、电路频率响应、二端口电路、非线性电阻电路。体系结构的安排是首先讲述电路中最基本的规律,掌握电路中最基本的概念,遵循先易后难、循序渐进的教学规律。先讲述电阻电路的分析,然后讨论动态电路的时域分析,再进入正弦稳态电路的分析。有了正弦稳态的有关概念,再展开对电路频率响应的讨论和二端口电路的研究。就线性电路和非线性电路的内容安排来说,线性电路是本课程的重点,从教材的章节篇幅安排也可以看出这一点。而对非线性电路仅讨论非线性电阻电路中的最基本的概念,最常见的处理非线性电阻电路分析的方法。这样一种结构体系的安排显得逻辑性强、条理性好、思路清晰、概念连贯。
教学重点:
教学重点是电路分析的依据、方法、定理、定律,线性电路的分析,相量法,三相电路的分析,网络函数及二端口网络等。 
教学难点:
    动态电路的分析,交流电路的相量分析,电路的矩阵分析等。
解决办法:
(1)授课时注意重点突出,多列举一些针对性的例题,在不同的章节引入该问题,拓展学生的思维。
(2)对课程中的重点难点,组织讨论课、习题课,从多方面加深对知识点的理解和认识。
(3)理论与实际相结合。通过实验、多媒体教学以及现代电路仿真技术,加强学生对实际电路的认识与理解,提高了学生的动手能力和解决问题的能力,增强学生的工程实践意识,促进理论知识的掌握,提高学生的学习兴趣。
(4)按照认知规律,将课程教学内容组织为:先静态分析后动态分析,先时域分析后变换域分析;先线性电路分析后非线性电路分析;先单输入单输出系统分析后多输入多输出系统分析。
(5)在教学过程中,将理论教学与实验教学有机结合,突出应用所学知识分析问题与解决问题能力。教学目标不仅是传授知识,更要锻炼学生自主学习能力及认识能力,实现融知识传授、能力培养、素质教育于一体,融数学概念、物理概念和工程概念一体,融原理、方法、应用于一体。
课程各个知识模块的重点、难点和相应的解决方法:
电路模型和电路定律教学中,重点建立实际电路与电路模型的关系,理解电压、电流及其参考方向的概念,熟练掌握基尔霍夫定律和元件伏安特性方程。难点在于受控源的理解。教学过程中,教师要反复强调受控源和独立源概念上的不同点,分析方法上的相同点,逐步加深学生对该内容的理解和强化,并通过一些事例如晶体管中集电极电流受基极电流控制等现象增强学生的理解;
电阻电路分析中重点建立等效的概念,通过电阻串并联计算、实际电源两种模型和等效互换等逐步理解等效在电路求解中的作用;熟练应用节点分析法和回路分析法求解电路,理解电阻电路求解的方程是代数方程;理解叠加定理、戴维宁定理等的应用条件和范围,并熟练利用定理求解电路。难点在于熟练利用戴维宁定理、诺顿定理分析电路,解决问题。我们通过强调等效概念、等效条件、定理证明、每个参数的含义方式强化定理的理解,并通过精选例题给与讲解,布置习题使学生真正掌握其方法。
动态电路分析中,重点在于动态元件的概念和建立其电压-电流关系,动态电路的时域求解过程,熟练掌握求解一阶动态电路的三要素法。难点在于对零输入响应、零状态响应、暂态和稳态概念的理解。我们课件中穿插实际元器件的图片资料,如各种类型、各种形状的电容元件、电感元件、变压器元件等,为了说明两个互感线圈相互影响的程度,用多媒体教学课件在屏幕上显示两个互感线圈的距离靠近或拉远,或旋转一个线圈于一个不同的角度,观察互感电压的变化。给出一些实际动态电路的事例分析,建立电路分析与周围实际电路结合的初步工程观念。分析一阶电路响应零输入响应和零状态响应时以及二阶电路响应时,把实验内容引入课堂,现场演示仿真结果和实验结果,通过动画显示增强感性理解,加深印象。理论与实际结合起到非常好的教学效果。
在正弦稳态分析一章,重点在于建立基尔霍夫定律、元件伏安关系的相量形式,解析阻抗与导纳的概念,正弦稳态电路的计算,平均功率、功率因数、无功功率的含义,耦合电感、理想变压器电路的分析。难点在于功率的计算,含耦合电感、理想变压器电路的计算。这一章强调和前面章节之间的关联关系,通过相量模型把动态电路正弦激励下稳态响应的分析和电阻电路相联系。功率分析和电阻电路大不相同,强调平均功率、无功功率概念和电阻元件、动态元件的主要功能的关系,强化功率因数的实际意义等,加强概念,熟练方法,帮助学习。难点在于功率因数提高过程中,系统各类功率的变化过程及功率因数提高的内在本质。
在电路的频率响应和谐振电路一章中,重点理解频率响应、滤波的概念,典型一阶电路、二阶电路的频率响应,谐振电路中谐振频率、品质因数、通频带的概念,难点为RLC串联和并联电路的频率响应,谐振频率、品质因数、通频带概念的理解和计算。学习这一章时,因为和工程实际、实际电路结合较紧密,学生普遍感到不好理解,甚至好的学生也觉得有点茫然。针对这种情况,我们认为正是帮助学生建立一种思维转化、建立工程概念的好时机,老师们会通俗易懂、由简到难地介绍一些实际知识,分析简单RC电路的实际功能,介绍实际滤波电路的作用和功能,并介绍滤波器的发展趋势等,帮助学生达到精确分析到工程实际中有效约简的思维转换,对电路学术动态发展有简单认识,增强学习兴趣,提高实践能力和创新能力。
教师团队

韩敬伟

职称:讲师

单位:滨州学院

部门:航空工程学院

教学方法

教学方法与教学手段在整个教学过程中是非常重要的环节,对保证课程的教学质量至关重要。电路教师在课程教学中是各显其能,各有特色,使用的教学手段也不拘一格,形式不一, 重视讲授、讨论、作业、实践、考核、教材等六大课程教学要素的建设,形成生动活泼的教学方式,从视觉、听觉、思维和动手等多方面充分调动学生学习的积级性和主动性。

教学方法归纳如下:

(1)采用启发式教学法。充分运用学生已有的基础,教师引导学生提出问题,扩展学生的思维空间,发挥联想延伸,使之能得到对问题的圆满回答。

(2)课堂教学的启发、引导和教学互动。充分尊重学生的主体地位,激发学生的自主学习精神,形成互动式、讨论式的教学方法。在上习题讨论课运用这种教学方法有上佳的教学效果。上习题课的目的有两个:一是巩固复习前面所讲述的基本概念,综合运用这些概念解决某个有一定难度的具体问题;对作业中出现的一些共同问题给予反馈;其二,是在原有的概念上引深(可能超出教材讲述的内容)值得学生思考的问题。

(3)“总结归纳法”也是一种效果好的教学方法。如讲述电路分析法,在讲了各种方程法、等效法之后,到底遇到某种类型的问题选用何种方法求解简便?教师作出总结归纳,对学生掌握方法非常有益。

(4)引入EDA技术:利用仿真软件,在课堂上直接演示概念和过程,十分形象、真实。使理论与实验融合,深受同学们欢迎。

(5)项目驱动教学法:根据教学需要和学生学习的实际进展情况,有计划、及时地拟定一些分析和设计题目,作为任务提供给同学。有了任务,同学们就会仔细阅读教材,寻找各种资料文献来解决问题。调动了学生的学习兴趣,有利于提高教学效果。

教学手段主要有以下特点:

(1)理论教学与实践教学相结合。在电路分析基础理论课(必修课)开设的同时开设有“电路实验”,针对课程的内容从理论分析到实验验证进行了有机结合,有利于促进知识的深化和培养学生的动手能力;

(2)运用现代技术的多媒体教学,制作了电路分析基础课程的电子教案。提出了在课堂教学中,以讲授基本理论和方法为重点,采用多媒体技术辅助讲解具有动态性质的知识点和扩充知识面的观点,使传统教学与多媒体教学有机结合,提高了教学效果;

(3)加强了教与学的信息交流,重视对学生主动式学习的培养,通过问题和思考题等启发学生的探索精神;

(4)注重基础课与后续专业知识点的结合,使学生用辩证发展的思维看待基础课程中知识点的学习,形成发散的思维;使学习的知识构成有机的整体。有利于学生对后续专业课程的学习和培养学生综合运用知识的能力。

教学条件

围绕应用型人才培养目标,努力构建实践教学新体系,改革实验教学模式,加强实习基地建设,积极鼓励学生开展科技创新活动,着力提高学生的创新精神与实践能力。围绕“厚基础、强能力、重实践”实验教学理念,以省级电工电子实验教学示范中心为依托,改革传统的实验教学方法和教学模式,改变原来的重经典、轻工程,重原理、多验证的弊病,将实验内容分为基础验证性、综合设计性、研究创新性等实验内容,加大实验教学信息量,推广运用虚拟、仿真等技术手段,促进虚拟、仿真与实践的有机结合,提高实验教学效果。突出学生个性能力发展,注意实验教学内容与科研、工程、社会应用实践密切联系,形成良性互动,推进学生自主学习、合作学习、研究性学习的实验教学模式。

 为提高学生应用所学知识的能力和科研素质,几年来,课题组全体教师对实验教学进行了系统改革与实践,实验独立设课,有完整的实验教学大纲;在设计性、综合性实验的基础上,加强了动手方面的训练,结合电路的分析与仿真,加强电路课程的设计、分析、实验思想,大大提高了学生的创新能力、动手能力、工程分析能力。提出新的实验教学理念,编写新的《电路实验指导书》。新的实验教学思想将理论教学和实验教学有机结合使得实验教学是理论教学的延伸,实验日标是培养学生综合能力和创新素质。新的实验内容减少了验证性实验,加强综合性和设计性实验。每个实验包含实验要求,实验原理外,还包含许多实验思考题,其目的是为了提高学生自主性实验能力。实验思考题大多是实验内容的延伸和综合。实验教学内容分为必修与选修,体现多层次,以利于培养优秀学生。实验教学方法提倡个人思考,小组讨论,以培养学生之间相互学习的意识,团结协助的精神。新的实验教学思想有助于培养学生自主实验能力和创新意识,相应的体系与内容能满足不同层次学生需求,对培养学生发现、分析与解决问题能力有着显著的成效。

 实验课程采取学生预习、教师引导、学生动手、分组合做、教师监督与指导、验收与考核相结合的组织形式,强化学生的动手能力、工程实践能力、分析问题与解决问题的能力。

 实验教学结构由4个层次组成,即基础层,提高设计层,综合应用开发层,课外科技活动层。一个以培养创新精神和实践能力为核心的新的实践教学体系已基本形成。

 在实验教学过程中,充分发挥学生的主观能动性。在实验内容的选取上注意与工程实践相结合。加大设计性、综合性实验的比例。从而加强学生对实际电路理论的认识与理解,提高了学生的动手能力,增强学生的工程实践意识。开发能反映学科发展前沿的新型设计性、综合性实验。在基本实验完成的基础上,鼓励学生根据白己已有的知识、兴趣设计电路实验项目。改革实验教学模式,实现开放式的实验教学。

通过实验改革,不仅提高了学生的动手能力,使实验变得有趣味、有探索性,而且提高了学生对实验的重视程度。当实验结果与计算机分析结果有差异时,经过分析原因,找出问题所在,从而深刻理解理论分析与工程实际的相互联系。大学生创新成果及学科竞赛成绩显著。近几年来,学生参加各级各类大学生学科竞赛,学生获奖数量及层次在全省同类本科院校处于前列,人才培养质量显著提高,对学生创新精神和实践能力培养模式、方法具有一定的示范辐射作用。

 

教学效果

对学生知识、能力和素质的培养达到了既定的教学目标。学生对电路老师打分优良率达100%,任课教师被学生评为“最受学生欢迎的老师”。同学们普遍反映电路课老师讲课概念清楚、思路清晰、善于启发,通俗易懂。上课认真、敬业,责任心强,与学生关系融洽,师德好。

参考教材

1. 李瀚荪主编,电路分析基础(第四版),北京:高等教育出版社,2006.05

2.吴大正主编,电路基础(第三版),西安电子科技大学出版社,1998.2.

3.胡翔骏主编,电路分析,北京:高等教育出版社,2001.

4.(美)James W. Nilsson,(美)Susan A. Riedel著,电路(Electric circuits,北京:电子工业出版社,2009


课程评价

教学资源
课程章节 | 文件类型   | 修改时间 | 大小 | 备注
1.1 电路和电路模型
视频
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2021-01-23 169.75MB
 
文档
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2021-01-23 2.91MB
1.2 电流和电压的参考方向
视频
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2021-01-23 180.06MB
1.3 电功率和能量
视频
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2021-01-23 138.80MB
1.4 电阻元件
视频
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2021-01-23 126.14MB
1.5 电压源和电流源
视频
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2021-01-23 211.56MB
1.6 受控源
视频
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2021-01-23 175.59MB
1.7 基尔霍夫定律
视频
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2021-01-23 205.78MB
2.1 引言
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2021-01-23 2.28MB
2.2 电路的等效变换
视频
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2021-01-23 95.84MB
2.3 电阻的串联和并联
视频
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2021-01-23 88.46MB
 
视频
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2021-01-23 70.65MB
2.4 电阻的星形和三角形的等效变换
视频
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2021-01-23 279.51MB
2.5 电压源、电流源的串联和并联
视频
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2021-01-23 194.23MB
2.6 实际电源的两种模型和等效变换
视频
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2021-01-23 254.88MB
2.7 输入电阻
视频
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2021-01-23 188.85MB
 
视频
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2021-01-23 59.24MB
3.1 电路的图
视频
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2021-01-23 216.38MB
 
文档
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2021-01-23 2.29MB
3.4 网孔电流法
视频
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2021-01-23 261.53MB
3.5 回路电流法
视频
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2021-01-23 124.91MB
3.6 结点电压法
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2021-01-23 144.73MB
 
视频
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2021-01-23 215.99MB
4.1 叠加定理
视频
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2021-01-23 264.77MB
 
文档
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2021-01-23 3.29MB
4.2 替代定理
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2021-01-23 219.35MB
4.3 戴维宁定理和诺顿定理
视频
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2021-01-23 305.43MB
4.4 最大功率传输定理
视频
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2021-01-23 190.34MB
4.5 特勒根定理
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2021-01-23 277.86MB
4.6 互易定理
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2021-01-23 38.04MB
 
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5.1 电容元件
视频
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2021-01-23 102.55MB
 
文档
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2021-01-23 852.00KB
5.2 电感元件
视频
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2021-01-23 103.69MB
5.3 电容、电感元件的串联与并联
视频
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2021-01-23 81.92MB
6.1 动态的电路方程及其初始条件
视频
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2021-01-23 312.24MB
 
视频
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2021-01-23 220.62MB
 
文档
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2021-01-23 6.57MB
6.2 一阶电路的零输入响应
视频
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2021-01-23 253.40MB
6.3 一阶电路的零状态响应
视频
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2021-01-23 195.09MB
6.4 一阶电路的全响应
视频
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2021-01-23 243.96MB
7.1 复数
文档
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2021-01-23 2.88MB
 
视频
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2021-01-23 52.80MB
 
视频
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2021-01-23 60.13MB
7.2 正弦量
视频
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2021-01-23 314.46MB
7.3 相量法的基础
视频
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2021-01-23 281.89MB
7.4 电路定律的相量形式
视频
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2021-01-23 276.36MB
8.1 阻抗和导纳
视频
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2021-01-23 182.86MB
 
文档
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2021-01-23 5.88MB
8.2 正弦稳态电路的分析
视频
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2021-01-23 175.37MB
8.3 正弦稳态电路的功率
视频
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2021-01-23 172.14MB
8.5 最大功率传输定理
视频
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2021-01-23 164.25MB
9.1 互感
文档
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2021-01-23 4.43MB
10.1 网络函数
文档
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2021-01-23 834.00KB
11.1 三相电路
视频
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2021-01-23 154.99MB
 
文档
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2021-01-23 3.58MB
11.2 线电压(电流)与相电压(电流)的关系
视频
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2021-01-23 185.76MB
11.3 对称三相电路的计算
视频
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2021-01-23 157.47MB
11.5 三相电路的功率
视频
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2021-01-23 128.44MB
12.1 非正弦周期信号
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2021-01-23 1.73MB
13.1 拉普拉斯变换的定义
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2021-01-23 3.96MB
14.1 二端口网络
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2021-01-23 1.45MB
课程章节
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