面向计算机专业谈电路、信号与系统课程的整合

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1.电路、信号与系统课程整合的背景

“电路分析”与“信号与系统”课程是两门独立的传统课程，但是这两门课程有着相同的地方，它们都是方法的研究，电路分析从电路的角度研究其中的规律，信号与系统进一步从电路的系统研究其中的分析方法，所以信号与系统是电路分析的继续与深化。正因如此，两门课程在具体内容上有很多重合之处。因此将两门课程进行有机的整合，从分析方法的角度学习电路与电路的系统，从电路系统的角度学习电路的分析方法，把“电路”的内容作为“信号与系统”的基础，把“信号与系统”的内容作为“电路”的继续与延伸，在内容上两者不再重复，而是基础与深化。特别是针对计算机专业的特点，电路课程的学时少，比起电子专业要求略弱，因此更有必要将这两门课程整合在一起，最大限度地提高课堂教学的效率。

2.当前课程改革的状态

根据调研，西安电子科技大学教授张永瑞率先面向计算机科学与技术专业在西安电子科技大学建设了电路、信号与系统课程，并于2010年在机械工业出版社出版了《电路、信号与系统》教材。北京邮电大学“电路、信号与系统”教研室面向通信与信息管理专业出版了《电路与信号》北京市精品课程教材及其相关实验教材，这些有益的尝试为我院面向计算机专业整合电路、信号与系统课程，建设院平台课“电路、信号与系统”提供了学习研究的好材料，我们将予以认真的研读与借鉴。

3.电路、信号与系统课程大纲建设总结

电路信号与系统大纲按照电路三分之二，信号与系统三分之一分配学时，即总学时48，其中电路分析32，信号与系统16。

电路分析包含直流电路、动态电路和交流电路三部分，涵盖了电路分析的最主要的内容。电路分析还有一块属于运算电路，这部分内容这次安排在“信号与系统”的连续时间信号与系统的复频域分析之中，如此这门课程将包括电路分析的全部基本内容。电路分析部分章节还设计了电路仿真的内容及实际或工程应用的内容，教师可以指导学生作为课外了解内容完成。电路分析各章节基本均安排了实验内容，部分章节还设计了电路仿真实验。

信号与系统部分包括了连续系统的主要内容，即连续时间信号与系统的时域、频域和复频域分析。这三部分内容作为电路分析内容的延伸，与电路分析内容相辅相成，能够较好地完成针对计算机专业的电路、信号与系统的主要内容的讲解。由于学时较少，没有安排离散时间信号与系统的分析内容，但对于计算机专业重点掌握连续时间信号与系统的分析也够用了。

实验部分共16学时，全部安排在电路分析部分之中，以保证学生较全面地掌握电路分析的主要内容。信号与系统部分由于学时较少，征求了一下其他教师的意见，大纲这次暂时没有安排。实验以硬件实验为主，安排6次，重要内容均有实验，要求学生全面掌握；软件部分准备2次实验，安排在直流电路和动态电路之中。交流部分由于学时较少，软、硬件均未安排实验，教师可以让学生作为课外实践来完成。另外，信号与系统部分的MATLAB仿真应用作为了解内容，教师可以灵活掌握。

考核：按照校教务处的要求卷面成绩占总成绩的50%或以上。平时成绩占总成绩的50%或以下。平时成绩主要培养和考核学生的自主学习能力和实验动手能力，因此自主学习考核内容包含自主学习报告、自主实验报告、发现性学习论文等，占总成绩的20%，实验成绩占总成绩的20%，其他出勤、课外作业等占总成绩的10%。

学时分配：下表为各部分教学内容学时分配表

4.教材建设的设想

电路分析、信号与系统两门课整合后的课程名为“电路、信号与系统”，教材内容包含正文、实际应用或工程应用、仿真应用和实验几部分。

正文部分的内容主要为：第1章电路、信号与系统概论；第2章电路模型与电路定律；第3章电阻电路的等效变换；第4章电阻电路的一般分析，第5章电路定理；第6章一阶动态电路的分析；第7章正弦稳态电路的分析；第8章基本交流稳态电路的分析；第9章信号与系统的基本概念；第10章连续时间信号与系统的时域分析；第11章连续时间信号与系统的频域分析；第12章连续时间信号与系统的复频域分析。

实际应用或工程应用部分是在重点章节中加入电路分析的应用范例。

仿真应用部分是在重点章节中加入电路仿真应用的范例。主要使用作为美国国家准工业标准的集成电路仿真软件PSPICE,以及系统仿真软件MATLAB,等等。

实验部分穿插在各章之中，包括函数发生器与示波器的使用等。

5.精品课程建设的设想

电路、信号与系统这门课要想建设成为精品课程，需要在以下几个环节上下工夫：（1）特色教材；（2）互动网站；（3）教学理念；（4）教学团队。

课程网站作为学生课外的补充学习平台，要起到辅助学生学习的作用，能让学生通过浏览网站获得课堂上学不到的东西，进行自主学习，从而激发学生学习兴趣，提高学生的能力。除传统的教学内容和题库外，还应有疑难点解惑、学生自测与自动评分系统、学生在线答疑、习题解答与提示、与其他同类课程网站的链接，等等。

在教学理念上，必须要以学生为学习的中心，教师为主导，注重培养学生自主学习的能力，引导学生发现性地学习，有利于学生个性的发展，激发学生的创新意识。因此对于学生的课程考核不能只局限于一张试卷，还应包含学生的自主学习报告，学生的自主实验报告，发现性的学习论文等，综合评估学生的学习，以此培养学生的创新意识。

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