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摘要：本文介绍了电路与电子技术基础课程体系、教学内容以及教学方法的改革尝试。通过爱迪生创新实验班的试点，在课程教学理念的建立，课程体系的整合取舍，教学内容教学方法的编排调整等方面进行了探索，获得了一些有益的经验。
关键词：课程改革；课程体系；电类基础课程
一、课程改革的背景
国内理工科类高校普遍开设有电路原理、电路原理实验、模拟电子技术基础、模拟电子技术基础实验、数字电子技术基础、数字电子技术基础实验等技术基础课程，这些课程的对象和研究的问题都面向电子电气工程环境，相关的后续课程都需要电路和电子电路等方面的扎实知识。
目前，国内电类基础课程的教学体系基本上采取“串行”方式，课程的一般路径是从“电路原理”、“模拟电路”、“数字电路”、“信号与系统”、“电磁场”顺序进行的，甚至有严格的预修要求。各门课程有规范的内容体系，有标准的课时安排，且由各自的课程和教材建设组织(研究会)来统一研讨安排。因此，课程各自形成比较完整但相对封闭的知识体系，相互之间的衔接和联系并不紧密，采用的理论体系和分析设计方法在风格上各不相同。电路模型与实际器件等研究对象常常被分置于多门课程来组课，按照传统方式把这些基本概念分散在电路和模拟电子技术两门课程的教学体系中有可能把学生引入误区。
各门课程相互独立地建设和实施，造成“讲授得越来越多，教会得越来越少”，“碎片式的知识越来越多，关联性的思维能力越来越弱”。自成体系的课程越多，学生的学习风格越容易被牵引到以收敛型为主的思维。
国外的技术基础课程内容涉及面基本但很宽泛，常采取分析与设计并重、理论与实践结合的教学方法，每个知识单元中均有分析和设计题目，作业和实验中也有设计问题。而在国内的课程中，由于内容单纯且偏理论和理想化，设计性题目较难安排。因此，构建协调统一的知识体系，凝练教学内容，以适当的方式引导学生自主学习，积极思考，激发实践创新热情已经刻不容缓。
随着“多形式宽口径”的人才培养体系和“基础宽厚、专业自主、复合交叉、鼓励探究”的培养模式的不断推进，以及大类培养和创新人才培养的需求，基础课程结构体系与内容优化成为进一步提高教学质量的关键。浙江大学电气工程学院针对电路与电子技术基础课程体系、教学内容以及教学方法进行了有益的尝试，通过爱迪生创新实验班的教学实践，取得了一些有益的经验。
二、改革的理念与目标
目前，国内外高校建设电类基础课程的指导思想与课程体系结构的取向有关，大致可分为两种。一种源于“基础课、专业基础课和专业课”的课程体系结构，是将其作为专业基础课，服务于专业的需求。以电路原理课程的改革为例，电子信息为主的学校，主要照顾到与电子技术的发展与后续知识的衔接，因此电路课程与电子技术课程的结合较为紧密。强电类为主的学校，电路课程则与控制理论、电磁场等课程结合较多。受原苏联课程体系的影响，我国大多高校属于这种情况。另一种对应于“通识课、核心课”的课程体系，则是将技术基础课程的核心知识综合化、整体化、通识化。美国知名高校均采取这种方式建设电类基础课程。以麻省理工学院电气工程与计算机科学系为例，在其课程中没有单纯以电路理论、模拟电子技术、数字电子技术命名的课程，而是将其交叉融合在相关课程中。其课程内容基本但是很宽泛，覆盖面广，交叉性强，往往覆盖了国内多门课程。对应于我国的电子电气基础课程，在MIT分散成三部分：基础、实验、高级。其基础部分是多门课程基础知识的集成，实验课综合了理论分析和实验，而高层次的课程与专业课程接轨。
国内的一些“985工程”高校正逐渐推进大类招生、宽口径培养以及通识教育。浙江大学自2002年至今，尤其是近几年，更是不断地深化通识教育，并积极推进相应的课程建设，因此激发我们不断深入地思考电类基础课程的建设，参考国外名校课程改革的经验，并结合国内实情，我们对电类基础课程的定位和建设进行了认真的思考，并确立了课程建设的指导方针：
(I)保留课程与其他课程的关联性，突破原课程纵向条状分割，按知识的递进层次进行横向联合构建。
(2)淡化各门课程各自体系的完整性和独立性，打破课程类别的间隔，按照工程实践需求交融构建。
(3)减少课程门数，加强课程知识的覆盖面，交叉性和系统性，理论与实验相结合。
(4)将课程按照基础和高级划分开，基础部分要求精炼简化，通识化。高级部分与专业基础知识接轨体现科技发展。课程内容在不同的新课程中重复出现，有利于知识的牢固掌握。且每次出现并不是简单地重复，而是有层次的递进。
(5)一些实践性强的课程以实验课或设计课的形式开设，以实验为主，理论讲述为辅；加强综合性实验环节。
(6)在理论课中增加综合练习或课程设计，强化对知识体系的理解、综合和应用。
(7)电路原理与模拟电子技术基础实验打通，以基本实验和单元电路实验的形式重新构造。
(8)采用各种手段提高学生的学习兴趣，启发和调动学生拓展思维、积极探索。
三、课程体系、教学内容与教学方法调整
对应于工程教育和国际化，以及对创新型人才培养的要求，电气工程学院于2006年创建了电气工程拔尖创新人才培养模式试验班——爱迪生班。其核心就是电类基础课程的改革，一方面探索科学的课程体系结构，融合与精炼关联课程以形成完整的知识体系；另一方面合理取舍经典理论与现代知识，并及时反映科技发展而形成的课程知识体系的更新换代。
纵观爱迪生班建设历程，大致可分为三个阶段。
第一阶段，培养自主学习能力，提升动手能力和创新实践能力。这一阶段的课程体系结构基本维持原样，以加强实验课程(电路原理技术实验、模拟电子技术基础实验、数字电子技术实验)的内涵建设为主，全方位改进实验内容以及实验教学方法。涌现出一批精心设置的实验项目，配套的实验器材以及教学方法与考核方法。体现出爱迪生班学生在各类创新实践活动中表现活跃、成绩良好的效果。
第二阶段，将上述实验课程的建设经验推广到其他课程，并进行局部课程的整合与优化。率先尝试的是电路原理与模拟电子技术基础以及相关实验课程的整合。
电路与电子技术关联化建设的理念是：将电路和电子学以统一的、完整的方式来处理，并建立起电路与当今数字和模拟世界电子电路的紧密联系。以应用实例的形式引出电子技术的内容，并用抽象、模型化、原理分析以及实验模拟的方式解读其中蕴含的电路基本理论。用电路原理中的分析方法剖析电子电路中的典型应用电路和功能电路。
实验课程分成基础、提高和综合三个层面。在基础层面强调基本技能训练和研究拓展性学习；在第二层面强调功能电路的实现、测试与调整；最后在电气电子电路综合实验课程中进行系统的设计和整机功能的实现。
第三阶段，大范围地整合电类基础课程。逐步形成“电路分析基础”(集成电路原理、模电、数电以及信号 与系统的基础知识和方法)、“模拟电子与实践”(理论教学和实践相结合，讲典型电路，做该功能电路实验，如放大、振荡、运算、反馈、电源、功放等功能电路)、“数字逻辑与微机原理”、“信号系统与数字仿真技术”等新的课程，取代以往的课程体系。
课程体系与教学内容的调整主要集中在下面几点：
(1)课程体系调整。将原来的电路原理甲I、电路原理甲Ⅱ、模拟电子技术基础、电路原理实验甲I、电路原理实验甲Ⅱ、模拟电子技术基础实验六门课程整合，形成电路与电子技术、电路与电子实验、电气电子综合实验三门课程。
①将原来的电路原理甲I、甲II和模拟电子技术基础课程以及数字电子技术基础中的部分内容重新组织，形成相互交叉、融合的三段式“电路电子技术”。
②将原来的电路原理实验甲I、实验甲II和模拟电子技术基础实验课程内容重新组织，形成相互交叉、融合的两段式“电路与电子技术实验”，并增添了“电气电子电路综合实验”。“电气电子电路综合实验”被安排在电类系列基础课程的末端授课，便于开展较为复杂的综合性实验。
③加强动手能力，将原来附属于信号分析与处理以及微机原理与接口的实验分别独立设课。
(2)教学内容。电路与电子技术综合课程的教学内容以理论基础扎实，工程背景强，培养学生应用理论知识解决实际问题的能力为目标进行安排。
课程第一部分介绍实际电路与实际元器件的特性，提出电子电路需解决的目标，引导学生思考问题，使学生了解抽象的电路与实际的电路之间的联系。课程第二部分主要分析研究实际电子电路的具体特性，培养分析电子电路的能力，对信号放大电路，反馈电路的功能与特点，放大器的频率特性，信号发生单元等进行分析研究，培养学生应用理论知识分析实际电子电路的能力。课程第三部分的教学内容主要包含复杂电子电路的计算(包括利用电子线路分析软件的仿真计算)，电子技术的综合分析(包括电子线路等)，电子电路的传递函数与系统建模等，这一阶段主要培养学生以更高的层次来分析研究电气系统的变化规律，为后续的进一步深造打下扎实的基础。
(3)教学方法。课程教学把理论与实际工程联系，培养学生以工程问题为背景来考虑电子电路的计算分析，提高学生的学习兴趣与分析解决问题的主观能动性。通过优化各课程的重点和知识点的连续性，使教学内容层次化、系统关联化，密切结合工程。在保证教学效果前提下，优化教学内容和教学学时，既实现了教学内容的少精宽新，又增加了综合实践环节，为学生提前进入创新实践提供保障。
通过课程体系以及教学内容的调整，将电类基础课程以及实验糅合在一起，重新组合，统一安排，可以有效解决目前电气信息类基础课程存在的主要问题：
(1)便于形成统一协调的知识体系，提升课程层次。总的学分并没有变，但是提高了原有核心课程的层次，同时增加的课程为进一步学习后续相关专业课程打下坚实的基础。
(2)改革课程教学内容和体系，把它们相互融合，从对比中认识事物规律，以统一的观点使学生建立完整的概念。这一改革不仅为电路课程增添了活力，让学生尽早接触电子线路方面的实际概念，而且大大节省了后续课程的讲授学时。
(3)以具体的复杂应用对象进行基础知识的学习和实践，做中学，以实践需求带动理论学习。对于宽口径人才培养是一种值得考虑的方式。
(4)基于对象、基于实践学习基础知识，是按照知识的本来面目去学习，易于理解，能很好反映课程之间的交叉和渗透，对于培养工程应用型人才是十分必要的。
面对电子电气信息领域新技术的层出不穷和迅速发展，各门课程在添加新技术的同时，依然保留较多传统的内容，于是构成庞杂繁复的课程体系和教学内容，使学生负担很重却不得要领。同时，伴随通用性人才培养的不断深入，更为宽泛的课程不断引入，技术基础课程的整合和优化已经是高校教师所面临的普遍问题。因此必须从宏观上处理好“模拟与数字(连续与离散)”、“分立与集成”、“硬件和软件”、“经典与现代”各对矛盾，正确理解它们之间的关系，在此基础上研究各门课程的内容取舍与体系结构。对于基础课程之选材，一方面要以当代信息科学的观点审视和理解经典理论，精简传统的内容，同时也不寅过于关注新技术的细节。要以统一的观点、尽可能少的学时教给学生最基本、最具应用潜力的原理和概念。
统一协调建设的基础课程，使教学内容层次化、系统关联化，与工程应用密切结合。采取理论与实验相结合、综合实验模块化的教学方法，构建关联课程系统的综合实验项目，形成统一、连贯的系列课程，推进了综合创新训练的开展。
责任编辑：文和平
关键词：课程改革；课程体系；电类基础课程
一、课程改革的背景
国内理工科类高校普遍开设有电路原理、电路原理实验、模拟电子技术基础、模拟电子技术基础实验、数字电子技术基础、数字电子技术基础实验等技术基础课程，这些课程的对象和研究的问题都面向电子电气工程环境，相关的后续课程都需要电路和电子电路等方面的扎实知识。
目前，国内电类基础课程的教学体系基本上采取“串行”方式，课程的一般路径是从“电路原理”、“模拟电路”、“数字电路”、“信号与系统”、“电磁场”顺序进行的，甚至有严格的预修要求。各门课程有规范的内容体系，有标准的课时安排，且由各自的课程和教材建设组织(研究会)来统一研讨安排。因此，课程各自形成比较完整但相对封闭的知识体系，相互之间的衔接和联系并不紧密，采用的理论体系和分析设计方法在风格上各不相同。电路模型与实际器件等研究对象常常被分置于多门课程来组课，按照传统方式把这些基本概念分散在电路和模拟电子技术两门课程的教学体系中有可能把学生引入误区。
各门课程相互独立地建设和实施，造成“讲授得越来越多，教会得越来越少”，“碎片式的知识越来越多，关联性的思维能力越来越弱”。自成体系的课程越多，学生的学习风格越容易被牵引到以收敛型为主的思维。
国外的技术基础课程内容涉及面基本但很宽泛，常采取分析与设计并重、理论与实践结合的教学方法，每个知识单元中均有分析和设计题目，作业和实验中也有设计问题。而在国内的课程中，由于内容单纯且偏理论和理想化，设计性题目较难安排。因此，构建协调统一的知识体系，凝练教学内容，以适当的方式引导学生自主学习，积极思考，激发实践创新热情已经刻不容缓。
随着“多形式宽口径”的人才培养体系和“基础宽厚、专业自主、复合交叉、鼓励探究”的培养模式的不断推进，以及大类培养和创新人才培养的需求，基础课程结构体系与内容优化成为进一步提高教学质量的关键。浙江大学电气工程学院针对电路与电子技术基础课程体系、教学内容以及教学方法进行了有益的尝试，通过爱迪生创新实验班的教学实践，取得了一些有益的经验。
二、改革的理念与目标
目前，国内外高校建设电类基础课程的指导思想与课程体系结构的取向有关，大致可分为两种。一种源于“基础课、专业基础课和专业课”的课程体系结构，是将其作为专业基础课，服务于专业的需求。以电路原理课程的改革为例，电子信息为主的学校，主要照顾到与电子技术的发展与后续知识的衔接，因此电路课程与电子技术课程的结合较为紧密。强电类为主的学校，电路课程则与控制理论、电磁场等课程结合较多。受原苏联课程体系的影响，我国大多高校属于这种情况。另一种对应于“通识课、核心课”的课程体系，则是将技术基础课程的核心知识综合化、整体化、通识化。美国知名高校均采取这种方式建设电类基础课程。以麻省理工学院电气工程与计算机科学系为例，在其课程中没有单纯以电路理论、模拟电子技术、数字电子技术命名的课程，而是将其交叉融合在相关课程中。其课程内容基本但是很宽泛，覆盖面广，交叉性强，往往覆盖了国内多门课程。对应于我国的电子电气基础课程，在MIT分散成三部分：基础、实验、高级。其基础部分是多门课程基础知识的集成，实验课综合了理论分析和实验，而高层次的课程与专业课程接轨。
国内的一些“985工程”高校正逐渐推进大类招生、宽口径培养以及通识教育。浙江大学自2002年至今，尤其是近几年，更是不断地深化通识教育，并积极推进相应的课程建设，因此激发我们不断深入地思考电类基础课程的建设，参考国外名校课程改革的经验，并结合国内实情，我们对电类基础课程的定位和建设进行了认真的思考，并确立了课程建设的指导方针：
(I)保留课程与其他课程的关联性，突破原课程纵向条状分割，按知识的递进层次进行横向联合构建。
(2)淡化各门课程各自体系的完整性和独立性，打破课程类别的间隔，按照工程实践需求交融构建。
(3)减少课程门数，加强课程知识的覆盖面，交叉性和系统性，理论与实验相结合。
(4)将课程按照基础和高级划分开，基础部分要求精炼简化，通识化。高级部分与专业基础知识接轨体现科技发展。课程内容在不同的新课程中重复出现，有利于知识的牢固掌握。且每次出现并不是简单地重复，而是有层次的递进。
(5)一些实践性强的课程以实验课或设计课的形式开设，以实验为主，理论讲述为辅；加强综合性实验环节。
(6)在理论课中增加综合练习或课程设计，强化对知识体系的理解、综合和应用。
(7)电路原理与模拟电子技术基础实验打通，以基本实验和单元电路实验的形式重新构造。
(8)采用各种手段提高学生的学习兴趣，启发和调动学生拓展思维、积极探索。
三、课程体系、教学内容与教学方法调整
对应于工程教育和国际化，以及对创新型人才培养的要求，电气工程学院于2006年创建了电气工程拔尖创新人才培养模式试验班——爱迪生班。其核心就是电类基础课程的改革，一方面探索科学的课程体系结构，融合与精炼关联课程以形成完整的知识体系；另一方面合理取舍经典理论与现代知识，并及时反映科技发展而形成的课程知识体系的更新换代。
纵观爱迪生班建设历程，大致可分为三个阶段。
第一阶段，培养自主学习能力，提升动手能力和创新实践能力。这一阶段的课程体系结构基本维持原样，以加强实验课程(电路原理技术实验、模拟电子技术基础实验、数字电子技术实验)的内涵建设为主，全方位改进实验内容以及实验教学方法。涌现出一批精心设置的实验项目，配套的实验器材以及教学方法与考核方法。体现出爱迪生班学生在各类创新实践活动中表现活跃、成绩良好的效果。
第二阶段，将上述实验课程的建设经验推广到其他课程，并进行局部课程的整合与优化。率先尝试的是电路原理与模拟电子技术基础以及相关实验课程的整合。
电路与电子技术关联化建设的理念是：将电路和电子学以统一的、完整的方式来处理，并建立起电路与当今数字和模拟世界电子电路的紧密联系。以应用实例的形式引出电子技术的内容，并用抽象、模型化、原理分析以及实验模拟的方式解读其中蕴含的电路基本理论。用电路原理中的分析方法剖析电子电路中的典型应用电路和功能电路。
实验课程分成基础、提高和综合三个层面。在基础层面强调基本技能训练和研究拓展性学习；在第二层面强调功能电路的实现、测试与调整；最后在电气电子电路综合实验课程中进行系统的设计和整机功能的实现。
第三阶段，大范围地整合电类基础课程。逐步形成“电路分析基础”(集成电路原理、模电、数电以及信号 与系统的基础知识和方法)、“模拟电子与实践”(理论教学和实践相结合，讲典型电路，做该功能电路实验，如放大、振荡、运算、反馈、电源、功放等功能电路)、“数字逻辑与微机原理”、“信号系统与数字仿真技术”等新的课程，取代以往的课程体系。
课程体系与教学内容的调整主要集中在下面几点：
(1)课程体系调整。将原来的电路原理甲I、电路原理甲Ⅱ、模拟电子技术基础、电路原理实验甲I、电路原理实验甲Ⅱ、模拟电子技术基础实验六门课程整合，形成电路与电子技术、电路与电子实验、电气电子综合实验三门课程。
①将原来的电路原理甲I、甲II和模拟电子技术基础课程以及数字电子技术基础中的部分内容重新组织，形成相互交叉、融合的三段式“电路电子技术”。
②将原来的电路原理实验甲I、实验甲II和模拟电子技术基础实验课程内容重新组织，形成相互交叉、融合的两段式“电路与电子技术实验”，并增添了“电气电子电路综合实验”。“电气电子电路综合实验”被安排在电类系列基础课程的末端授课，便于开展较为复杂的综合性实验。
③加强动手能力，将原来附属于信号分析与处理以及微机原理与接口的实验分别独立设课。
(2)教学内容。电路与电子技术综合课程的教学内容以理论基础扎实，工程背景强，培养学生应用理论知识解决实际问题的能力为目标进行安排。
课程第一部分介绍实际电路与实际元器件的特性，提出电子电路需解决的目标，引导学生思考问题，使学生了解抽象的电路与实际的电路之间的联系。课程第二部分主要分析研究实际电子电路的具体特性，培养分析电子电路的能力，对信号放大电路，反馈电路的功能与特点，放大器的频率特性，信号发生单元等进行分析研究，培养学生应用理论知识分析实际电子电路的能力。课程第三部分的教学内容主要包含复杂电子电路的计算(包括利用电子线路分析软件的仿真计算)，电子技术的综合分析(包括电子线路等)，电子电路的传递函数与系统建模等，这一阶段主要培养学生以更高的层次来分析研究电气系统的变化规律，为后续的进一步深造打下扎实的基础。
(3)教学方法。课程教学把理论与实际工程联系，培养学生以工程问题为背景来考虑电子电路的计算分析，提高学生的学习兴趣与分析解决问题的主观能动性。通过优化各课程的重点和知识点的连续性，使教学内容层次化、系统关联化，密切结合工程。在保证教学效果前提下，优化教学内容和教学学时，既实现了教学内容的少精宽新，又增加了综合实践环节，为学生提前进入创新实践提供保障。
通过课程体系以及教学内容的调整，将电类基础课程以及实验糅合在一起，重新组合，统一安排，可以有效解决目前电气信息类基础课程存在的主要问题：
(1)便于形成统一协调的知识体系，提升课程层次。总的学分并没有变，但是提高了原有核心课程的层次，同时增加的课程为进一步学习后续相关专业课程打下坚实的基础。
(2)改革课程教学内容和体系，把它们相互融合，从对比中认识事物规律，以统一的观点使学生建立完整的概念。这一改革不仅为电路课程增添了活力，让学生尽早接触电子线路方面的实际概念，而且大大节省了后续课程的讲授学时。
(3)以具体的复杂应用对象进行基础知识的学习和实践，做中学，以实践需求带动理论学习。对于宽口径人才培养是一种值得考虑的方式。
(4)基于对象、基于实践学习基础知识，是按照知识的本来面目去学习，易于理解，能很好反映课程之间的交叉和渗透，对于培养工程应用型人才是十分必要的。
面对电子电气信息领域新技术的层出不穷和迅速发展，各门课程在添加新技术的同时，依然保留较多传统的内容，于是构成庞杂繁复的课程体系和教学内容，使学生负担很重却不得要领。同时，伴随通用性人才培养的不断深入，更为宽泛的课程不断引入，技术基础课程的整合和优化已经是高校教师所面临的普遍问题。因此必须从宏观上处理好“模拟与数字(连续与离散)”、“分立与集成”、“硬件和软件”、“经典与现代”各对矛盾，正确理解它们之间的关系，在此基础上研究各门课程的内容取舍与体系结构。对于基础课程之选材，一方面要以当代信息科学的观点审视和理解经典理论，精简传统的内容，同时也不寅过于关注新技术的细节。要以统一的观点、尽可能少的学时教给学生最基本、最具应用潜力的原理和概念。
统一协调建设的基础课程，使教学内容层次化、系统关联化，与工程应用密切结合。采取理论与实验相结合、综合实验模块化的教学方法，构建关联课程系统的综合实验项目，形成统一、连贯的系列课程，推进了综合创新训练的开展。
责任编辑：文和平