1、电路原理课程标准第一部分 课程概述一、课程名称中文名称：电路原理英文名称：Theory of Electronic Circuits二、学时与适用对象课程总计 90学时，其中理论课 78学时，实验课 12学时。本标准适用于四年制生物医学工程专业。三、课程性质地位电路原理是生物医学工程专业开设的一门必修的专业基础课程，主要学习电路的基本概念、基本理论、基本分析和计算方法，是学习电子技术的入门课，为以后学习医用仪器和军队卫生装备与计量等课程建立必要的理论基础，在生物医学工程专业人才培养方案和课程体系中起着承前启后的重要作用，是从事医学电子仪器维护、维修、管理和研发的工程师必备的基础知识。预修课程为
2、高等数学 、 工程数学 、 大学物理等，主修完本门课程后，学员将进一步学习信号与系统 、 模拟电子技术 、 数字电子技术等后续专业基础课程。四、课程基本理念1、要坚持学员为主体，教员为主导的教学理念。全程渗透素质教育、个性化教育等现代教育思想和观念。2、教学内容设置上，除了让学员掌握本门课程的基本知识、基本理论和基本技能外，要突出课程的前沿内容，着重培养学员的创新思维、创新理念。3、教学方法突出启发式教学，灵活运用和组合电子幻灯、学科专业网站、电子仿真软件等多种现代化教学手段，发挥信息化教学的特点和优势，激发学生学习兴趣、调动学生的主动性，进一步强化学生的知识与实践操作技能，开阔视野，培养科学
3、的思维方式。五、课程设计思路本课程设计应突出以学员为中心，紧紧围绕生物医学工程专业的人才培养目标，准确把握本门课程在该专业课程体系中的定位和作用，强调夯实理论基础，掌握基本实验仪器的使用，科学安排各种教学活动和教学形式，建立科学有效的课程考核办法，及时融入生物医学工程的学科发展，以适应生物医学工程专业的发展需要。1、框架设计与内容安排本课程的主要内容分为电路的静态分析、动态分析和稳态分析等。课程分别介绍各部分相关知识，各个章节相互独立，但又相互联系。电路的静态分析是电路原理的基础，很多电路定理和分析方法都出现在该部分。利用静态分析学习的电路定理和分析方法同样可以推广到动态分析和稳态分析。2、教
4、学实施本课程教学实施主要由理论课、实验课、课后作业等部分构成。理论课的安排，一般是学习电路基本概念、基本定理和分析方法，讨论各种典型电路的分析与计算，布置课后习题，教员认真批改并在课堂上讲解习题中存在的问题，引导学员进行讨论，以发挥学员的主观能动性。实验课根据理论课的教学进度适时安排。3、课程评价课程评价以学员评价、专家督导、教学管理部门测评、师生座谈会等方式进行。课程考核是本课程评价的主要方法。建立电路试题库，制定规范的命题原则和方法。理论课结束后进行，采用闭卷、笔试的方式，根据课程标准命题、实施教考分离、设 A、B 卷，有评分标准和参考答案，客观评价教学效果。以百分制评分，理论考试成绩一般
5、占总成绩的 80%，实验考核成绩占总成绩的 20%。课程结束后认真做好学员考试成绩统计分析和试卷质量分析报告，并按学校要求进行教学档案管理。六、课程学习策略与建议1、充分理解和掌握新概念和新思想由于每个新概念都建立在许多其他概念的基础之上，因此学习电路原理对学员是一个巨大的挑战。帮助学员掌握这些新概念和新思想，充分理解这些新概念和新思想与以前所学知识之间的关系，拓展学员思维，是课程教学中始终强调的基本观点。2、强调概念的理解与解题方法之间的关系培养学员的解题技能是课程面对的又一重要任务。不仅要使学员掌握解题的方法，更要强调把解题视为一种思维过程，利用对概念的理解来解决实际问题。课程内容和习题的
6、选择重点放在基于概念的解题过程，而不是一成不变的解题方法，鼓励学员针对问题展开思考。通过实例和评测习题展示解题方法，同时为学员提供实践的机会。3、打下坚实的工程实践基础在大学二年级的课程中为学员提供真正的工程实践机会是十分有限的，本课程仍然重视对学员的工程实践能力培养。通过提供使用真实数据和应用实际物理条件的习题和作业，激发学员对工程实践的兴趣，达到学习和培养的目的。第二部分 课程目标一、总体目标学员通过本课程的学习，能够阐述和使用电路的基本概念、基础理论、分析计算电路的基本方法；掌握基本实验仪器的使用方法，初步具备电路测量和调试的实验技能；为电子技术、医学仪器和卫生装备与计量等后续课程的学习
7、打下牢固的基础。二、分类目标（一）知识与技能目标1、基本理论知识（1） 、能够阐述与电路相关的物理概念和电路的基本规律。（2） 、能够使用电路分析方法解决问题，能够说出电路相关概念、规律和方法的适用范围和使用条件。（3） 、能够阐述电阻电路的定理和等效变换分析，一阶电路的计算，相量法，正弦稳态响应的分析，网络的矩阵分析，二端口网络分析。（4） 、能够使用相关电路定理分析具有运算放大器的电阻电路，二阶动态电路，具有耦合电感的电路；三相电路。2、基本技能（1） 、能够完成基本电路测试和调试。（2） 、能够验证基本理论并以此为基础探索科学的实验方法。（二）过程与方法目标学员通过课堂教学，打牢专业基础
8、；通过课内外研讨、实验等实践性教学环节，掌握发现问题、分析问题和解决问题的能力；通过课程教学活动和教员、学员的双边互动，在学习、研究过程中养成观察、发现、引申问题，自觉运用所学知识分析、解决问题的良好习惯，并具备一定的独立思考、分析概括和创新能力。（三）情感态度与价值观目标通过本课程的学习，形成运用所学知识对自己身边与电路相关内容的关注和思索的良好习惯，能够把电路中所学的知识和技能应用到后续相关课程中以及工作实践中。具有实事求是的科学态度和敢于挑战权威的科学精神，具有团队精神和合作交流意识，并指导自己的日常工作与行动。树立学员医工结合，工程为医学服务的思考方式。第三部分 内容标准一、教学内容与
9、课时分配学时分配建议篇、章 教学内容理论 实验 小计第一章 电路模型和电路定律 4 4 8第二章 电阻电路的等效变换 4 2 6第三章 电阻电路的一般分析 6 6第四章 电路定理 8 2 10第五章 含有运算放大器的电阻电路 2 2第六章 一阶电路和二阶电路的时域分析 12 2 14第七章 相量法 4 4第八章 正弦稳态电路分析 8 8第九章 含有耦合电感的电路 4 4第十章 电路的频率响应 4 2 6第十一章 三相电路 2 2第十二章 电路方程的矩阵形式 8 8第十三章 二端口网络 6 6课堂答疑 4 4考试 2 0 2合 计 78 12 90二、内容要点与基本要求（一）理论课第一章 电路模
10、型和电路定律基本要求：能够阐述实际电路与电路模型、集总参数电路的概念；使用基尔霍夫定律列写电路方程。 重点：电压和电流参考方向，电阻、电感、电容的电压电流关系难点：电压和电流的参考方向主要内容 目标要求 参考教学方法与手段第一节 电路和电路模型1. 电源和负载 能够阐述电源和负载的定义2. 电路模型 能够解释电路模型的概念3. 理想元件 能够说出理想元件的定义4. 建模 能够说出建模的原则第二节 电流和电压参考方向1. 理想电路元件的电流参考方向 能够阐述电流参考方向的定义2. 理想电路元件的电压参考方向 能够阐述电压参考方向的定义3. 关联参考方向和非关联参考方向 能够判断关联参考方向和非关
11、联参考方向第三节 电功率和能量1. 能量 能够阐述能量的定义2. 功率 能够判断吸收功率和发出功率第四节 电路元件1. 集总参数元件 能够说出集总参数元件的定义第五节 电阻元件1. 电阻元件的伏安特性 能够说出电阻元件的伏安特性2. 开路和短路 能够阐述开路和短路的定义3. 电阻元件吸收的能量 能够计算电阻元件吸收的能量第六节 电容元件1. 电容元件的定义 能够说出电容元件的定义2. 电容元件的电流电压关系 能够阐述电容元件的电流电压关系3. 电容元件的特性 能够说出电容元件的特性第七节 电感元件1. 电感元件的定义 能够说出电感元件的定义2. 电感元件的电压电流关系 能够阐述电感元件的电压电
12、流关系3. 电感元件的特性 能够说出电感元件的特性第八节 电压源和电流源1. 理想电压源 能够阐述理想电压源的定义和特性2. 理想电流源 能够阐述理想电流源的定义和特性第九节 受控电源1. 受控电源的定义 能够说出受控源的定义主要教学方法：讲授法、信息化教学、启发式教学方法等。主要教学手段：电子幻灯、图片。主要内容 目标要求 参考教学方法与手段2. 受控电源的分类和表示方法 能够识别四种受控电源3. 受控电源在电路中的处理方法 能够解决含有受控源的电阻电路第十节 基尔霍夫定律1. 电流定律（KCL） 能够使用 KCL 列写方程2. 电压定律（KVL） 能够使用 KVL 列写方程第二章 电阻电路
13、的等效变换基本要求：能够阐述电路等效变换的概念；说出线性电阻元件串并联的特性，平衡电桥电路的特性；解决三端线性电阻网络的 Y 等效变换的问题；阐述输入电阻（等效电阻）的概念；使用各种等效化解方法求取简单一端口网络（包括含受控源网络）的等效电路；说出电感、电容元件的串联和并联的等效电路。重点：对外等效难点：含有受控源的一端口网络输入电阻的求解主要内容 目标要求 参考教学方法与手段第一节 电路的等效变换1. 对外等效 能够使用对外等效的概念简化电路第二节 电阻的串联和并联1. 电阻的串联组合 能够使用分压公式进行电路计算2. 电阻的并联组合 能够使用分流公式进行电路计算3. 电阻的桥形连接 能够说
14、出电桥平衡条件第三节 电阻的 Y 形联接和 形联接的等效变换1. Y形联接的电路特点 能够归纳 Y 形联接的电路特点2. 形联接的电路特点 能够归纳形联接的电路特点3. Y-等效变换 能够使用 Y-等效变换简化电路第四节 电压源、电流源的串联和并联1. 电压源的串联 能够阐述电压源串联的电路特点2. 电流源的并联 能够阐述电流源并联的电路特点第五节 实际电源的两种模型及其等效变换1. 实际电源的伏安特性 能够说出实际电源的伏安特性2. 实际电源的两种模型 能够区别实际电源的两种模型主要教学方法：讲授法、信息化教学、启发式教学方法等。主要教学手段：电子幻灯、图片。主要内容 目标要求 参考教学方法
15、与手段3. 两种模型的等效变换 能够解决两种模型的等效变换第六节 电容、电感元件的串联和并联1. 电容的串联和并联 能够说出电容串联和并联后的等效电容2. 电感的串联和并联 能够说出电感串联和并联后的等效电感第七节 输入电阻1. 输入电阻的求解方法 能够解决一端口输入电阻的求解第三章 电阻电路的一般分析基本要求：能够阐述网络图论的基本概念，图、连通图和子图的概念；阐述树、回路的拓扑概念，选取树和独立回路的方法；说出拓扑图、连通图、平面图、有向图的概念；能够说出独立的 KCL 与 KVL 方程数目；阐述观察法列写结点电压方程的方法（包括受控源、无伴电压源支路的处理方法） ；阐述自电导与互电导的概
16、念，结点电压分析法的实质。重点：结点电压法难点：单连支回路、结点电压方程的列写主要内容 目标要求 参考教学方法与手段第一节 电路的图1. 电路的图的定义和性质 能够阐述电路的图的性质2. 结点和支路 能够说出结点和支路的定义第二节 KCL 和 KVL 独立方程数1. 树 能够阐述树的定义2. 单连支回路 能够阐述单连支回路的定义3. KCL独立方程数 能够说出 KCL 独立方程数4. KVL独立方程数 能够说出 KVL 独立方程数第三节 支路电流法1. 支路电流法 能够列写支路电流方程第四节 结点电压法1. 结点电压法 能够列写结点电压方程第五节 网孔电流法1. 网孔电流法 能够列写网孔电流方
17、程第六节 回路电流法1. 回路电流法 能够列写回路电流方程主要教学方法：讲授法、信息化教学、启发式教学方法等。主要教学手段：电子幻灯、图片。第四章 电路定理基本要求：能够阐述叠加定理的内容（包括可加性与齐次性） ，适用范围与应用方法；阐述戴维宁定理与诺顿定理的内容，适用范围与各种应用方法；说出替代定理的内容与应用；说出特勒根定理的几种形式及其应用；说出互易定理的三种情况，适用范围与应用方法。 重点：戴维宁定理和诺顿定理难点：戴维宁定理的应用主要内容 目标要求 参考教学方法与手段第一节 叠加定理1. 线性电路的线性性质 能够阐述线性性质2. 叠加定理 能够阐述叠加定理3. 齐性定理 能够阐述齐性
18、定理第二节 替代定理1. 应用范围 能够说出替代定理的应用范围2. 替代定理 能够说出替代定理第三节 戴维宁定理和诺顿定理1. 戴维宁定理 能够阐述戴维宁定理2. 诺顿定理 能够阐述诺顿定理3. 等效电路的计算 能够解决等效电路计算的问题第四节 最大功率传输定理1. 最大功率传输定理 能够阐述最大功率传输定理第五节 特勒根定理1. 应用范围 能够说出特勒根定理的应用范围2. 特勒根定理1 能够说出特勒根定理 13. 与功率守恒的关系 能够解释与功率守恒的关系4. 特勒根定理2 能够说出特勒根定理 2第六节 互易定理1. 应用范围 能够说出互易定理应用范围2. 互易定理 能够说出互易定理第七节
19、对偶原理1. 对偶原理 能够说出对偶原理主要教学方法：讲授法、信息化教学、启发式教学方法等。主要教学手段：电子幻灯、图片。第五章 具有运算放大器的电阻电路基本要求：能够说出实际运算放大器的电路模型；阐述理想运算放大器的特性（虚短路和虚断路）及其应用；阐述含理想运算放大器简单电路的分析；说出简单运算电路（比例电路、加法电路）的分析。重点：比例电路的分析与计算难点：虚断和虚短的概念主要内容 目标要求 参考教学方法与手段第一节 运算放大器的电路模型1. 运算放大器的电路符号 能够说出运算放大器的电路符号2. 运算放大器的外特性 能够说出运算放大器的外特性3. 运算放大器的模型 能够说出运算放大器的模
20、型4. 理想运算放大器的特性 能够说出理想运算放大器的特性第二节 比例电路的分析1. 比例电路的输入输出关系 能够阐述比例电路的输入输出关系第三节 含有理想运算放大器的电路分析1. 虚断路、虚短路 能够阐述虚断路、虚短路的概念2. 非倒向放大器 能够解释非倒向放大器工作原理3. 电压跟随器 能够解释电压跟随器工作原理4. 加法器 能够解释加法器的工作原理5. 具有运算放大器电路的结点电压法 能够说出具有运算放大器电路的结点电压法主要教学方法：讲授法、信息化教学、启发式教学方法等。主要教学手段：电子幻灯、图片。第六章 一阶电路和二阶电路的时域分析基本要求：能够阐述一阶电路微分方程建立和初始条件的
21、确定；阐述零输入响应及其特点，时间常数的概念与计算；阐述直流激励下零状态响应的特点与求解方法，一阶电路的全响应和三要素法；阐述二阶电路微分方程的建立和初始条件的确定；说出二阶电路零输入响应的三种形式及分析；说出二阶电路的零状态响应和全响应的计算。重点：一阶电路的全响应和三要素法难点：一阶电路的全响应主要内容 目标要求 参考教学方法与手段第一节 动态电路的方程及其初始条件1. 动态电路 能够阐述动态电路的定义2. 初始条件 能够说出初始条件3. 换路定则 能够说出换路定则第二节 一阶电路的零输入响应1. 一阶电路 能够阐述一阶电路的定义2. 零输入响应 能够阐述零输入响应的定义3. 时间常数 能
22、够阐述时间常数 4. RC电路零输入响应的计算 能够计算 RC 电路的零输入响应5. RL电路零输入响应的计算 能够计算 RL 电路的零输入响应第三节 一阶电路的零状态响应1. 零状态响应 能够阐述零状态响应的定义2. 稳态分量和瞬态分量 能够说出稳态分量和瞬态分量3. 强制分量和自由分量 能够说出强制分量和自由分量4. RC电路零状态响应的计算 能够计算 RC 电路的零状态响应5. RL电路零状态响应的计算 能够计算 RL 电路的零状态响应第四节 一阶电路的全响应1. 全响应 能够阐述一阶电路的全响应2. 直流激励下的三要素法 能够阐述直流激励下的三要素法第五节 二阶电路的零输入响应1. 二
23、阶电路 能够阐述二阶电路的定义2. 二阶电路的初始条件 能够说出二阶电路的初始条件3. 欠阻尼、过阻尼和临界阻尼 能够解释欠阻尼、过阻尼和临界阻尼4. RLC串联电路零输入响应 能够阐述 RLC 串联电路的零输入响应5. 非振荡放电过程分析 能够解释非振荡放电过程6. 振荡放电过程分析 能够解释振荡放电过程7. 临界非振荡放电过程分析 能够解释临界非振荡放电过程第六节 二阶电路的零状态响应和全响应1. 二阶电路的零状态响应 能够阐述二阶电路的零状态响应2. 二阶电路的全响应 能够阐述二阶电路的全响应第七节 一阶电路和二阶电路的阶跃响应1. 一阶电路的阶跃响应 能够说出一阶状态的阶跃响应2. 二阶电路的阶跃响应 能够说出二阶状态的阶跃响应第八节 一阶电路和二阶电路的冲激响应1. 一阶电路的冲激响应 能够说出一阶状态的冲激响应2. 二阶电路的冲激响应 能够说出二阶状态的冲激响应主要教学方法：讲授法、信息化教学、启发式教学方法等。主要教学手段：电子幻灯、图片。
