前言電路作為信息系統(tǒng)的物理層支撐滲透到了人類生活的方方面面，電路知識(shí)成為理工科大學(xué)生的基本素養(yǎng)。由于其極為重要的歷史地位，在發(fā)展過(guò)程中形成了多門在電子信息類專業(yè)課程中占據(jù)很大比重的電路課程。但是隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，電子信息類專業(yè)學(xué)生需要掌握的各類知識(shí)和技能呈現(xiàn)高速擴(kuò)張態(tài)勢(shì)，尤其是頂層的信號(hào)處理和數(shù)據(jù)挖掘需求旺盛，但是學(xué)生仍然不得不花費(fèi)大量的課時(shí)修全電路相關(guān)課程以掌握作為基本素養(yǎng)的底層電路知識(shí)，這顯然不適宜于當(dāng)前高校電子信息類專業(yè)的全面均衡發(fā)展，因而有必要對(duì)現(xiàn)有的多門電路課程重新構(gòu)架，形成一門全新的電路原理課程，在有限的課時(shí)內(nèi)全面把握電路的核心精髓。除了電路課程外，整個(gè)電子信息類專業(yè)本科教學(xué)的各門課程也存在著各種各樣的原因期望課程內(nèi)容的改革變動(dòng)，但本科課程之間的高度關(guān)聯(lián)導(dǎo)致牽一發(fā)而動(dòng)全身，各科教師有心對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行整合卻不敢有太大的動(dòng)作。清華大學(xué)電子工程系關(guān)注到這個(gè)問(wèn)題的存在，于2007年啟動(dòng)了本科生課程教學(xué)改革，在王希勤、黃翊東兩位主任的直接領(lǐng)導(dǎo)下，在各方反復(fù)調(diào)研的基礎(chǔ)上，于2009年整理出了電子信息科學(xué)知識(shí)圖七層結(jié)構(gòu)，并基于七層結(jié)構(gòu)構(gòu)建了一個(gè)新的本科課程體系，包括10門必修的核心課程、24門限選的專業(yè)限選課程、36門自由選修的專業(yè)選修課程和40門各類實(shí)驗(yàn)課程，除了10門核心課外，其他專業(yè)課仍在緩慢持續(xù)擴(kuò)張中。電路位于電子信息科學(xué)知識(shí)圖七層結(jié)構(gòu)的第二層，基于該層的電路核心課最終被定名為電子電路與系統(tǒng)基礎(chǔ)（簡(jiǎn)稱電路基礎(chǔ)），用于取代原課程體系中的多門必修電路課程，包括電路原理模擬電路通信電路，以及數(shù)字電路中的晶體管門級(jí)電路部分，是10門核心課中改革力度最大的一門課程。數(shù)字電路中的邏輯級(jí)部分和微機(jī)原理被合并為核心課數(shù)字邏輯與處理器基礎(chǔ)。在新課程體系中，電路原理課程被電路基礎(chǔ)核心課完全取代，而其他4門和電路直接相關(guān)的課程則分別更名進(jìn)化為模擬電路原理通信電路原理數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)和現(xiàn)代計(jì)算機(jī)體系架構(gòu)，作為專業(yè)限選課供對(duì)電路專業(yè)感興趣的學(xué)生選修，以使學(xué)生更加深入地掌握電路與系統(tǒng)相關(guān)專業(yè)知識(shí)。集成電路設(shè)計(jì)是當(dāng)前電路設(shè)計(jì)的頂層核心需求，大學(xué)應(yīng)該培養(yǎng)在掌握電路核心知識(shí)基礎(chǔ)上具有較高電路素養(yǎng)的集成電路設(shè)計(jì)專業(yè)人才。由于集成電路設(shè)計(jì)和制作有一個(gè)相對(duì)較高的門檻，因而最終進(jìn)入電路專業(yè)深造的學(xué)生將是一個(gè)小的群體，故而改革啟動(dòng)時(shí)我們就已經(jīng)預(yù)期新課程體系建成后，電路類相關(guān)專業(yè)限選課較原體系作為必修課時(shí)其選修人數(shù)將會(huì)大幅縮水，教改推進(jìn)數(shù)年來(lái)的教學(xué)實(shí)踐也確認(rèn)了電路限選課課堂規(guī)模大體僅是原規(guī)模的十五分之一。因而在建設(shè)電路基礎(chǔ)核心課時(shí)，我考慮的主要問(wèn)題是如何打破原電路原理模擬電路通信電路和數(shù)字電路課程各自相對(duì)獨(dú)立的知識(shí)體系框架，進(jìn)而構(gòu)建出一個(gè)新的體系架構(gòu)將這些課程中的核心電路知識(shí)融為一體，通過(guò)這一門所有電子系本科學(xué)生必修的電路核心課程的學(xué)習(xí)，使得電子系本科生具有電路的最基本素養(yǎng)： ①電路基本定律和基本定理的掌握； ②電路抽象工程思維方式的培育； ③基本電路器件、基本單元電路工作原理的把握； ④電路相關(guān)基本概念的建立。2010年7月我全面接手負(fù)責(zé)電路基礎(chǔ)課程的改革。首先確認(rèn)這門課需要分設(shè)在兩學(xué)期授課，原因是相關(guān)概念較多，在一學(xué)期授課信息量過(guò)大，學(xué)生將無(wú)法接受，課程教學(xué)容易變成夾生飯。其次就是如何劃分兩學(xué)期的課程內(nèi)容。我通篇翻閱了大量的現(xiàn)有的相關(guān)課程教材，基于我近8年通信電路授課經(jīng)驗(yàn)和多年來(lái)電路設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)所建立的對(duì)電路的基本認(rèn)識(shí)，將兩學(xué)期的課程劃分為可用代數(shù)方程描述的電阻電路（大一下春季學(xué)期）和需用微分方程描述的動(dòng)態(tài)電路（大二上秋季學(xué)期）兩部分。在規(guī)劃具體授課內(nèi)容時(shí)，考慮到先簡(jiǎn)單后復(fù)雜的推進(jìn)次序，進(jìn)而把內(nèi)容規(guī)劃為線性電阻電路、非線性電阻電路、線性動(dòng)態(tài)電路和非線性動(dòng)態(tài)電路4部分。在2011年開始的27人小班試講中，我大體按照這個(gè)設(shè)想，將多門電路課程內(nèi)容全部打散后重新整合串講。系里同時(shí)配備攝像師全程錄像，并將錄像錄音資料交給上課學(xué)生，轉(zhuǎn)為文字資料交給我，便于新課程講義整理工作的開展。由于課程安排在大一下和大二上，信號(hào)與系統(tǒng)課程安排在大二下，但模擬電路通信電路課程的部分內(nèi)容又需要信號(hào)與系統(tǒng)的相關(guān)知識(shí)支撐，因而實(shí)際授課時(shí)，還補(bǔ)充了部分信號(hào)與系統(tǒng)課程相關(guān)內(nèi)容，同時(shí)還有少量器件、電磁場(chǎng)相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)，因而小班試講課程內(nèi)容量十分龐大。在此之前我只講過(guò)通信電路課程，事實(shí)上我也是借著這個(gè)機(jī)會(huì)，希望能夠?qū)⑺�有電路相關(guān)課程全部串講一遍，以充分理解它們之間到底是如何關(guān)聯(lián)的。第一年小班試講時(shí)，理論課和實(shí)驗(yàn)課全部由我負(fù)責(zé)，我直接占用了實(shí)驗(yàn)課時(shí)用于授課，實(shí)驗(yàn)另行安排其他時(shí)間做，又應(yīng)同學(xué)要求開設(shè)了習(xí)題課，通過(guò)各種手段爭(zhēng)取了足夠多的授課時(shí)間，使得我能夠?qū)⑽以O(shè)想的所有關(guān)聯(lián)課程內(nèi)容全部過(guò)了一遍。這次全面串講對(duì)我全面把握各門電路課程之間的關(guān)聯(lián)起到了至關(guān)重要的作用，因而這里首先感謝陪伴我這一年的無(wú)01班全體同學(xué)、助教宋紅艷同學(xué)和攝像師龔穎。電子系課改整體規(guī)劃要求2011級(jí)學(xué)生全面進(jìn)入新課程體系，因而2012年電路基礎(chǔ)課程對(duì)2011級(jí)大一學(xué)生實(shí)施大班推廣，我把前一年的錄音文字資料按課件順序逐頁(yè)整理作為第一版講義發(fā)給同學(xué)，由于時(shí)間緊張等原因，課程仍然按照前一年的進(jìn)度授課，學(xué)生和教師壓力都較大。在2012年暑期進(jìn)行的電路課程改革例行研討會(huì)上，為了回復(fù)各位老師對(duì)我將晶體管歸類為電阻、課程按電阻電路和動(dòng)態(tài)電路劃分等認(rèn)識(shí)及實(shí)際操作方面的疑慮，我提供了一張圖，這張圖是我對(duì)多門課程內(nèi)容之間關(guān)聯(lián)的理解，即多門電路課程內(nèi)容可大體劃分為基本元件和單元電路兩個(gè)大層次，在這兩個(gè)大層次之間，多門課程內(nèi)容的關(guān)聯(lián)集中在電阻電路部分的受控源負(fù)阻（正反饋、雙穩(wěn)）開關(guān)等幾個(gè)衍生元件上，充分理解這些衍生元件有助于實(shí)現(xiàn)各門電路課程內(nèi)容的全面融合。除了我自己基本厘清各門課程內(nèi)部關(guān)聯(lián)之外，給我足夠信心支撐的另外一個(gè)外援是2012年國(guó)慶節(jié)期間我在學(xué)校圖書館翻看到蔡少棠先生的linear and nonlinear circuits一書，他的電阻電路加動(dòng)態(tài)電路的整體結(jié)構(gòu)完全契合我對(duì)電路的整體認(rèn)識(shí)。這本教材是1987年出版的，其前言表明該教材是為大三學(xué)生準(zhǔn)備的電路入門之后的后續(xù)課程，然而之前我從來(lái)就沒有關(guān)注過(guò)這本教材，它也從未流行過(guò)。我分析了造成這本教材被埋沒的可能原因，我個(gè)人認(rèn)為這本教材過(guò)于注重非線性但其列舉的非線性卻是人為構(gòu)造而實(shí)際器件的非線性討論太少，過(guò)于注重電路的數(shù)學(xué)理論及計(jì)算機(jī)仿真應(yīng)用下的電路拓?fù)浞治�，使得這本教材的受眾是小眾而非大眾，換句話說(shuō)它不太實(shí)用。由于這本教材的整體結(jié)構(gòu)完全契合我對(duì)電路的基本認(rèn)識(shí)，因而在國(guó)慶節(jié)放假期間研讀這本教材時(shí)，我之前積累的對(duì)電路的認(rèn)識(shí)一下就落實(shí)了下來(lái)，新課程內(nèi)容的一個(gè)主干四個(gè)分支的基本架構(gòu)至此完全成形，我之后的工作重點(diǎn)考慮的將是在安排新課程具體內(nèi)容時(shí)應(yīng)避免該教材存在的問(wèn)題，使得同學(xué)能夠接受新體系框架和對(duì)電路核心內(nèi)容的重新安排。2012年秋季大班授課期間，我與高文煥老師、劉潤(rùn)生老師、魏琦博士等交流了我對(duì)新課程體系的規(guī)劃以及我已著手編寫的按新體系框架展開的第二版講義內(nèi)容。2013年第二版講義按新體系框架全面展開。新體系中，晶體管被歸類于二端口非線性電阻，這打開了將模擬電路、通信電路課程內(nèi)容全面融入電路原理框架的大門。新框架中，器件、單元電路、系統(tǒng)被統(tǒng)一為單端口或多端口網(wǎng)絡(luò)，電路定律、定理和電路工作原理分析被重新排布和解讀，打破了原課程體系對(duì)低頻/高頻、模擬/數(shù)字、線性/非線性的人為隔離。（1） 一條主干四個(gè)分支的架構(gòu)。以電路抽象為主干，以線性電阻電路、非線性電阻電路、一階動(dòng)態(tài)電路、二階動(dòng)態(tài)電路為四個(gè)分支。電路抽象主干包括四個(gè)基本元件（歐姆定律）、基本電路定律（基爾霍夫定律）、基本電路定理（戴維南定理、疊加定理、替代定理等）和基本分析方法。線性電阻電路是由線性代數(shù)方程描述的電路，要求把握的是線性傳遞關(guān)系、輸入電阻、輸出電阻、功率傳輸?shù)雀拍�，典型單元電路如分壓器、分流器、電阻衰減器、理想變壓器、理想回旋器等，其數(shù)學(xué)分析簡(jiǎn)而言之就是實(shí)矩陣分析，其簡(jiǎn)化分析多用疊加定理和戴維南定理。非線性電阻電路是由非線性代數(shù)方程描述的電路，要求把握的是有源性來(lái)源、能量轉(zhuǎn)換、放大、反饋等概念，典型單元電路如二極管整流電路、穩(wěn)壓電路、晶體管放大電路等，多采用線性化分析方法以簡(jiǎn)化對(duì)非線性的分析，包括分段線性化和局部線性化。一階動(dòng)態(tài)電路是只包含一個(gè)動(dòng)態(tài)元件如一個(gè)電容或一個(gè)電感的電路，要求把握的是電容充放電、電感充放磁、能量轉(zhuǎn)儲(chǔ)過(guò)程中的電荷守恒、能量守恒以及相應(yīng)的延時(shí)、相移、濾波、微分、積分、電荷轉(zhuǎn)移等特性，典型單元電路有積分器、一階濾波器、開關(guān)電容電路、張弛振蕩器等； 二階動(dòng)態(tài)電路是包括兩個(gè)獨(dú)立動(dòng)態(tài)元件的電路，要求把握的是諧振、濾波、阻抗變換、振蕩、穩(wěn)定性等概念，典型單元電路有晶體管高頻小信號(hào)放大器、正弦波振蕩器、DC�睤C轉(zhuǎn)換電路等。這里，眾多的單元電路，包括整流器、逆變器、穩(wěn)壓器、放大器、濾波器、振蕩器、AD/DA轉(zhuǎn)換器、存儲(chǔ)器等，均自然掛在四個(gè)分支上。（2） 各個(gè)分支內(nèi)容的展開以電路分析方法為明線脈絡(luò)，以基本元件、受控源、負(fù)阻、開關(guān)為暗線關(guān)節(jié)，用網(wǎng)絡(luò)參量整合線性電路，用非線性的線性化處理方法整合非線性電路，實(shí)現(xiàn)了電路課程內(nèi)容的全面融合。線性電阻電路因其最為簡(jiǎn)單而作為推出電路基本定律、基本定理的例子，兩者同時(shí)展開，將各種電路方程列寫方法和電路基本定理（尤其是戴維南定理）視為降低分析復(fù)雜度的基本方法，并將戴維南定理以網(wǎng)絡(luò)參量形式推廣到對(duì)多端口線性網(wǎng)絡(luò)的表征。非線性電阻電路則以非線性的線性化方法為主線，用分段折線法考察二極管相關(guān)電路和晶體管反相器、電流鏡電路，用局部線性化方法考察放大器電路。引入負(fù)反饋提高系統(tǒng)性能，如穩(wěn)定直流工作點(diǎn)、穩(wěn)定放大增益、實(shí)現(xiàn)接近理想的受控源等； 引入正反饋實(shí)現(xiàn)負(fù)阻器件、滯回特性或記憶功能。一階動(dòng)態(tài)電路則以一階線性時(shí)不變RC電路為核心展開，通過(guò)對(duì)一階常系數(shù)微分方程的解析考察充放電、充放磁導(dǎo)致的延時(shí)特性，進(jìn)而考察一階濾波器的濾波、移相特性，對(duì)一階非線性電路則采用分段折線法分析，以分段線性電阻對(duì)電容的充放電考察整流電路、張弛振蕩電路等。一階電路要求熟練應(yīng)用三要素法。二階動(dòng)態(tài)電路以二階線性時(shí)不變RLC諧振電路為核心，通過(guò)對(duì)二階常系數(shù)微分方程的解析考察諧振和阻尼特性，進(jìn)而考察二階濾波器的時(shí)頻對(duì)應(yīng)關(guān)系和LC電路實(shí)現(xiàn)的阻抗變換功能； 對(duì)二階非線性動(dòng)態(tài)電路，用局部線性化方法分析高頻小信號(hào)放大器高頻功率增益及其穩(wěn)定性，用準(zhǔn)線性化方法分析正弦波振蕩器振蕩條件，用分段線性化方法考察DC�睞C和DC�睤C電路的能量轉(zhuǎn)換機(jī)制。二階電路要求在時(shí)域熟練應(yīng)用五要素法，在頻域熟練應(yīng)用向量法。（3） 新電路基礎(chǔ)課程和原電路原理課程對(duì)比，并重線性和非線性，單端口和二端口，無(wú)源RLC電路和有源晶體管電路。同時(shí)將組合邏輯電路對(duì)應(yīng)電阻電路，時(shí)序邏輯電路對(duì)應(yīng)動(dòng)態(tài)電路，以開關(guān)、雙穩(wěn)（負(fù)阻）為紐帶，實(shí)現(xiàn)模擬電路和數(shù)字電路的自然過(guò)渡。課程內(nèi)容中同時(shí)適當(dāng)引入數(shù)值法，如非線性代數(shù)方程求解的牛頓�怖�夫遜迭代法，微分方程求解的歐拉法，便于和現(xiàn)代計(jì)算機(jī)數(shù)值計(jì)算相結(jié)合，同時(shí)通過(guò)數(shù)值法討論引入微分電阻、狀態(tài)轉(zhuǎn)移等概念，以便于后續(xù)內(nèi)容的進(jìn)一步展開。課程內(nèi)容適當(dāng)引入系統(tǒng)級(jí)概念，如線性與非線性，噪聲與失真，正負(fù)反饋等，便于和實(shí)際應(yīng)用背景相結(jié)合。除了功能實(shí)現(xiàn)外，電路性能方面也略有涉及。（4） 為了有效融合相關(guān)課程內(nèi)容于一體并有所闡發(fā)，有一些概念需要重點(diǎn)考察甚至全新定義，有一些電路則需要重新解讀。例如，為了解決將晶體管歸類為電阻后晶體管電路是無(wú)源網(wǎng)絡(luò)還是有源網(wǎng)絡(luò)的疑問(wèn)，本書對(duì)有源和無(wú)源進(jìn)行了特別闡述； 晶體管歸類為電阻后，用電橋觀點(diǎn)解讀差分放大器以闡述其差模放大共模抑制就是一種自然而然的選擇。用網(wǎng)絡(luò)參量描述放大器，考察負(fù)反饋放大器時(shí)則需引入單向網(wǎng)絡(luò)和雙向網(wǎng)絡(luò)的概念，以及雙向網(wǎng)絡(luò)被視為單向網(wǎng)絡(luò)的單向化條件； 這些新概念順理成章地被用來(lái)解釋晶體管CB組態(tài)電流緩沖應(yīng)用、CC組態(tài)電壓緩沖應(yīng)用模型的適用性條件。進(jìn)而在明確只有雙向網(wǎng)絡(luò)才能用于實(shí)現(xiàn)阻抗變換后，特征阻抗的定義使得對(duì)純電抗網(wǎng)絡(luò)的匹配設(shè)計(jì)有了一個(gè)基本抓手，如教材根據(jù)對(duì)特征阻抗的分析首次給出了雙諧振匹配網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)公式等。在新體系中，電路基本定律和基本定理以復(fù)雜問(wèn)題簡(jiǎn)單化為線索而重新排布和重新解讀，重點(diǎn)理解和把握的是針對(duì)線性網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)化分析的戴維南定理和諾頓定理，并將網(wǎng)絡(luò)參量解讀為多端口網(wǎng)絡(luò)的戴維南等效或諾頓等效內(nèi)阻或內(nèi)導(dǎo)，從而實(shí)現(xiàn)了多端口線性網(wǎng)絡(luò)和單端口線性網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)一表述。戴維南�仓Z頓等效不僅被從單端口推廣到多端口，更進(jìn)一步還從電阻網(wǎng)絡(luò)推廣到對(duì)動(dòng)態(tài)元件的時(shí)域表述中，如電容初始電壓和電感初始電流的戴維南源或諾頓源等效，使得存在多電容連接的純?nèi)菥W(wǎng)絡(luò)或多電感連接的純感網(wǎng)絡(luò)參與的電路網(wǎng)絡(luò)的時(shí)域分析變得簡(jiǎn)明扼要； 而純?nèi)荨⒓兏芯W(wǎng)絡(luò)連通時(shí)產(chǎn)生的沖激電流和沖激電壓則被解讀為能量的瞬間釋放，從而解釋了此類電路分析中能量丟失的問(wèn)題，這些解讀簡(jiǎn)化了相關(guān)電路的時(shí)域分析。新體系中負(fù)阻是重要的核心器件之一，在解讀正反饋、狀態(tài)存儲(chǔ)、張弛振蕩、正弦振蕩、放大器穩(wěn)定性時(shí)，諸多電路概念均被統(tǒng)一關(guān)聯(lián)在一個(gè)負(fù)阻視角下。上面所舉例子并非本書中新解讀的全部，讀者尤其是有多年授課經(jīng)驗(yàn)的老師在閱讀本書時(shí)，會(huì)發(fā)現(xiàn)很多諸如此類與其他傳統(tǒng)教材不一樣的說(shuō)法或傳統(tǒng)教材中完全沒有的說(shuō)法，這些新說(shuō)法基本上都是在新體系框架下對(duì)電路重新解讀或統(tǒng)一認(rèn)識(shí)的表述。教材中還有一些內(nèi)容當(dāng)屬首次發(fā)表，如五要素法、雙諧振回路設(shè)計(jì)公式、BJT混合模型的雙共軛匹配與穩(wěn)定性分析等。由于新體系是站在一個(gè)統(tǒng)一的視角下對(duì)諸多電路進(jìn)行分析，使學(xué)生對(duì)電路概念的把握站到了更高的層次上。新體系內(nèi)容排布脈絡(luò)層次比較清晰，雖然學(xué)生評(píng)教普遍對(duì)課程內(nèi)容多、教學(xué)進(jìn)度快有所抱怨，但學(xué)生在本課程學(xué)習(xí)結(jié)束后獲得的不僅是統(tǒng)一視角下的電路知識(shí)，更重要的是一種工程思維方法的建立，在數(shù)學(xué)和物理之間自在轉(zhuǎn)換的喜悅。2013年新體系推出至今，本課程的教學(xué)工作已經(jīng)連續(xù)4年學(xué)生評(píng)教高居全校Top 5%，我本人也于2014年被學(xué)生推評(píng)并獲得清華大學(xué)第5屆清韻燭光我最喜愛的教師稱號(hào)。新體系成形后，又經(jīng)過(guò)3年的教學(xué)積淀，2016年出版的第三版講義修訂了2013版講義中的未說(shuō)清、漏寫、錯(cuò)寫的內(nèi)容，同時(shí)以歷年考題為基礎(chǔ)，對(duì)課后練習(xí)和習(xí)題進(jìn)行了增補(bǔ)。本書是對(duì)2016版講義的訂正，在同學(xué)的幫助下修改了其中近百處筆誤性質(zhì)的錯(cuò)誤，但仍然不可避免地存在著不易覺察的各類錯(cuò)誤。本書內(nèi)容七成是對(duì)2011年小班試講錄音材料的重新組織，因而行文中保留了課堂授課的口語(yǔ)化痕跡，有些課堂教學(xué)中的重復(fù)在行文中則略顯啰唆。由于本書屬于電路原理類課程，因而電路符號(hào)采用最直觀的符號(hào)體系，如MOSFET晶體管符號(hào)和BJT晶體管符號(hào)類同是由于它們之間具有某種可替代性，數(shù)字門電路符號(hào)舍棄了不夠直觀的方塊符號(hào)，本書采用的這些符號(hào)可能并不符合國(guó)標(biāo)，但我更看重的是它們的直觀性和易把握性，這對(duì)基礎(chǔ)教學(xué)尤為重要。讀者在閱讀和采用本書時(shí)，如果發(fā)現(xiàn)其他謬誤之處，請(qǐng)直接發(fā)Email給我（guolinli@tsinghua.edu.cn），對(duì)于明顯錯(cuò)誤的地方會(huì)立即在再版中予以修正，有爭(zhēng)議的地方我會(huì)仔細(xì)考慮予以修訂�？茖W(xué)技術(shù)的發(fā)展推動(dòng)學(xué)校課程教學(xué)內(nèi)容的修訂，電路類課程的合并統(tǒng)一將是未來(lái)理工科學(xué)校電路教學(xué)的一個(gè)大趨勢(shì)，清華大學(xué)電子工程系提前了20年做這項(xiàng)工作，我有幸被選中負(fù)責(zé)這項(xiàng)工作。本書是清華大學(xué)電子工程系本科教學(xué)改革10年啟動(dòng)6年落實(shí)的成果之一，在這里分享給各位同仁。教材難免有比較強(qiáng)烈的個(gè)人風(fēng)格，因我出身微波專業(yè)，雖然課程規(guī)劃時(shí)根本就沒有考慮過(guò)把微波電路整合進(jìn)來(lái)，但微波電路課程對(duì)電路的處理仍然深刻地影響到我的選擇，如我選擇用網(wǎng)絡(luò)參量整合線性電路，并將傳輸線的特征阻抗定義推廣到一般二端口網(wǎng)絡(luò)，二端口網(wǎng)絡(luò)傳遞函數(shù)定義本質(zhì)上是對(duì)散射參量S21參量的電壓電流重新表述，在環(huán)行器討論中略微點(diǎn)出只有微波電路才討論的反射概念等，一定程度上導(dǎo)致本課程的數(shù)學(xué)分析味道稍重。由于顧忌推進(jìn)太急導(dǎo)致學(xué)生和其他院校學(xué)生的共同電路語(yǔ)言差異過(guò)大而不敢過(guò)度壓縮課程內(nèi)容，同時(shí)因?yàn)閷W(xué)識(shí)有限也不能完全保證本書中對(duì)電路的重新解讀完全準(zhǔn)確，本人對(duì)書中的錯(cuò)誤負(fù)全責(zé)。目前的教材并非電路課程教改的最終版本，正式出版本書是希望能夠拋磚引玉，吸引更多的老師參與到教學(xué)改革進(jìn)程中，本書作為一個(gè)標(biāo)靶和藍(lán)本供各位同仁指正其中的錯(cuò)誤和不妥當(dāng)之處，包括體例格式、內(nèi)容安排、電路解讀和基本定義等。多年講授電路相關(guān)課程的老師都有自己對(duì)電路的理解和獨(dú)特解讀，受限于各種環(huán)境因素而不能完全展示，本書的推出則期望能夠激發(fā)相關(guān)老師和學(xué)校的熱情，以啟動(dòng)或加快各院校電路類課程改革的進(jìn)程。一花獨(dú)放不是春，百花齊放春滿園，我期望不久的將來(lái)能夠看到各位老師推出更為適當(dāng)?shù)男码娐吩�理教材，使得理工科學(xué)生對(duì)電路知識(shí)的全面掌握變得更加容易和富有樂(lè)趣。本書共分10章，前5章以電阻電路為主，后5章以動(dòng)態(tài)電路為主。由于清華大學(xué)電子工程系為本課程只分配了64課時(shí)，因而本書中公式推導(dǎo)較多的內(nèi)容在實(shí)際教學(xué)中被略去不講。對(duì)于采用本書進(jìn)行教學(xué)的學(xué)校，我的建議是為本課程分配128課時(shí)，至少96課時(shí)，公式多的內(nèi)容可以不講，有些內(nèi)容只需把概念或最終結(jié)論說(shuō)清楚即可，有能力的同學(xué)自修相關(guān)推導(dǎo)，以緩解目前課程內(nèi)容多、進(jìn)度快對(duì)學(xué)生的壓力。第7章時(shí)序邏輯電路內(nèi)容可以調(diào)整到第9章一階動(dòng)態(tài)電路和第10章二階動(dòng)態(tài)電路之間講授，或者只選取其中的基本鎖存結(jié)構(gòu)以雙穩(wěn)器件或N型負(fù)阻形態(tài)簡(jiǎn)單描述其存儲(chǔ)或記憶功能即可。課程改革牽扯諸多，很多學(xué)校的老師有心無(wú)力，清華大學(xué)電子工程系在王希勤和黃翊東兩位主任的強(qiáng)力推動(dòng)下實(shí)現(xiàn)了課改，他們承擔(dān)了課程內(nèi)容改革之外的壓力，是課程改革最強(qiáng)大的后盾，各科負(fù)責(zé)人只需關(guān)注內(nèi)容上的修訂，這里對(duì)系領(lǐng)導(dǎo)表示特別的感謝。清華大學(xué)電子工程系電路類課程改革不是我一個(gè)人可以完成的，先期負(fù)責(zé)人李冬梅老師主持了多次研討會(huì)，定下了電路原理和模擬電路兩門課程內(nèi)容需要合并的主基調(diào)。在她升任系教務(wù)主任后，由于學(xué)生工作繁重，改由我主導(dǎo)課改工作，在課程內(nèi)容安排等問(wèn)題上她和我有深入的探討。電路所出身的高文煥、劉潤(rùn)生、董在望、鄭君里等老教師十分關(guān)注課改并在各次教改研討會(huì)上積極建言，他們有著豐富的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和對(duì)教學(xué)內(nèi)容的真知灼見，對(duì)課程改革提出的寶貴意見使得本課程教學(xué)內(nèi)容的變動(dòng)不至于嚴(yán)重偏離預(yù)定軌道。2011級(jí)小班試講前，以高文煥老師為總顧問(wèn)，武元禎、陳雅琴老師為顧問(wèn)，李國(guó)林、陳雅琴、李冬梅、雷有華、羅嶸、皇甫麗英、劉小艷、徐淑正老師指導(dǎo)王飛、羅華、馬自強(qiáng)、張超、方洋、楊迎翔、吳雪、彭亞銳同學(xué)開發(fā)了9個(gè)實(shí)驗(yàn)用于小班實(shí)驗(yàn)教學(xué)，這項(xiàng)工作得到了教學(xué)實(shí)驗(yàn)室主任鄧北星和馬曉紅老師的全力配合和支持。2011年小班試講時(shí)，劉小艷老師配合我全面修訂了實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容并帶班實(shí)驗(yàn)，大班推廣后張尊僑老師、金平老師參與并再次全面修訂了實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，在三位老師的主導(dǎo)下，本課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作得以順利進(jìn)展，目前本課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作主要由劉小艷、金平、孫憶楠老師負(fù)責(zé)。聞和老師參與了2013年的教學(xué)工作，分擔(dān)了部分教學(xué)壓力。在前兩年的課改教學(xué)中，聞和老師、魏琦博士和劉力源博士還參與了部分習(xí)題課的講解。課改期間電路所歷任所長(zhǎng)楊華中、汪玉、劉勇攀老師對(duì)課改均大力支持，電路所各位老師在多次電路課程改革研討會(huì)上對(duì)課改給出了很多好的建議，更為重要的是清華大學(xué)電子系有全國(guó)最優(yōu)秀的接受能力極強(qiáng)的學(xué)生，這一切良好的環(huán)境才使得教學(xué)改革得以順利推進(jìn)。在此對(duì)所有參與和支持這次教學(xué)改革的老師和同學(xué)表示最衷心的感謝。在課改期間，清華大學(xué)出版社多次舉辦全國(guó)性的研討會(huì)宣傳推動(dòng)清華大學(xué)電子系的教學(xué)改革工作，這里對(duì)責(zé)任編輯文怡的相關(guān)工作和在教材方面的審訂工作表示感謝。最后感謝家人對(duì)我工作的全力支持。李國(guó)林2017年7月