电工电子技术教学大纲

$《电工电子技术》教学大纲
一、课程说明〔课程性质与任务〕
1．课程性质：
《电工电子技术基础》是机械设备及自动化专业和计算机数控技术专业的专业支持必修课程.
2．课程的目标和任务：
本课程的目标是使学生获得电工电子学必要的基本理论、基本知识和基本技能,了解电工电子事业发展的概况,为学习后续其它相关类课程和专业知识以及毕业后从事工程技术工作和科学研究工作打下理论集成和实践基础.课程的任务在于,培养学生的科学思维能力,树立理论联系实际的工程观点和提高学生分析问题和解决问题的能力.
〔1〕基本知识目标：
1〕电工与电子技术中的基本概念和基本原理；
2〕常用设备和器件的特性及应用X围、途径.
〔2〕能力目标：
1〕能正确使用常用电工电子仪器仪表；
2〕电工、电子材料、元器件的选用能力
3〕电气图的读图、安装、调试和排除故障能力
4〕具有查阅手册等工具书和设备铭牌、产品说明书、产品目录等资料的能力；
5〕简单电工、电子产品的制作能力
〔3〕素质目标：
1〕初步具备辨证思维的能力；
2〕具有热爱科学,实事求是的学风和创新意识、创新精神；
3〕加强职业道德意识.
3.本课程与其它课程的联系
本课程以《高等数学》为先修课,要求学生具有微积分知识,并具有应用线性代数、复数运算的能力.同时要求学生具有普通物理学中电磁方面的基础知识.《电工电子技术技术基础》的内容和分析方法是《电机与拖动》、《机电设备控制》、《机床电气控制与PLC》、《变流技术与自控原理》等后续课和专业课的基础,是培养学生文化素质与综
合能力的重要一环.
二、课程教学理念与教学设计思路
课程教学应以"技术应用能力培养"为主线,以"必需、够用"为度,跟随现代先进实用电工电子技术的改革,教学设计思路强调以掌握概念、强化应用、突出能力,鼓励创新为主.通过课堂提问、讨论、练习,课外查找资料、实验等形式培养学生的科学思维能力,树立理论联系实际的工程观点和提高学生分析问题和解决问题的能力.要求学生多看相关参考书,拓展知识面.通过实验提高实践能力和综合素质.作为课堂内容的补充,在教学中还安排学生到校外参观,或举办专题讲座,拓宽学生的视野,提高适应能力.还可以组织能力较强的学生参加电工上岗证和中级维修电工培训,使其取得电工等级证书.
三、课程教学目标与基本要求
本课程的基本要求是掌握用电技术的基本理论和基本分析方法；掌握和理解各种常用电子元器件工作原理和特点；主要任务是通过各个教学环节,运用各种教学手段和方法,使学生掌握各种应用电路的
基本概念、基本原理、基本计算方法；培养学生分析、解决问题的能力和实验技能,为后续专业课程的学习、日后从事工程技术工作、科学研究、开拓新技术领域和终身学习打下坚实的基础.具体要求如下：
1.知识要求
●掌握电路的概念、电路元件的伏安特性,理解基尔霍夫定律.
●掌握支路电流法和戴维南定理,会运用这些原理和方法求解直流电路的问题.理解电压源,电流源及其模型的等效变换.
●掌握正弦交流电的三个特征量,理解正弦交流电的相量表示法,掌握电阻、电容、电感的伏安关系的复数表示法.
●掌握分析正弦稳态电路的相量法,理解串、并联谐振电路的原理.了解复杂交流电路的分析计算方法.
●掌握三相交流电路中各电量的关系,理解对称三相电路的计算,了解不对称三相电路.
●了解安全用电知识,
●掌握常用半导体器件的结构和性能参数.
●掌握模拟放大电路、整流电路的工作原理及组成.
●掌握数字电路的工作原理,及常用数字电路的逻辑功能和应用.
2.能力要求：
●具有比较熟练的直流、交流电路的分析和计算能力.
●具有常用电工、电子仪器仪表的正确使用能力.
●具有收集整理实验数据,绘制特性曲线,完整地写出规X实验报告的能力.
●具有电气安全技术能力
●电工、电子材料、元器件的选用能力；
●电气图的读图、安装、调试和排除故障的能力
3.素质要求
●电路理论本身有其完整、严密的理论体系.尽管高职教育不强调本课程的理论性和系统性,但在教学过程中仍应培养学生的辩证思维和逻辑分析的能力,树立理论联系实际的科学观点,培养科学的工作作风.
●通过实验操作,培养学生工程质量意识和工作规X意识以及严谨、认真的工作态度.
四、课程内容
第一章直流电路
1.基本知识点：
电路的作用、组成部分及电路的模型；电路的基本物理量－电流、电压和电动势的定义及其方向〔参考方向和实际方向〕；电路的状态―有载工作状态、开路和短路；电路的基本定律―欧姆定律和基尔霍夫定律〔KCL、KVL〕；电路中电位和电功率的计算；额定值的概念；电阻串并联接的特点；电压源与电流源及其等效变换；支路电流法、叠加原理和戴维南定理.
2.学习要求：
理解电压与电流参考方向的意义；理解电路的基本定律并能正确应用；建立电压源和电流源的概念；了解电路的有载工作、开路与短路状态的特点,理解电功率和额定值的意义；会计算电路中各点的电位；掌握用支路电流法、叠加原理和戴维南定理分析电路的方法.
3.教学重点和难点：
电路变量的参考方向；电功率和电位的计算；电路的基本定律〔欧姆定律和基尔霍夫定律〕；支路电流法、叠加原理、戴维南定理.
第二章正弦交流电路
1.基本知识点：
正弦量的三要素〔频率、周期、角频率；最大值、有效值；相位、初相位〕；同频正弦量间的相位关系.正弦量的相量表示法；正弦量的瞬时值三角函数式、波形图、相量图、复代数式、复指数式和复极坐标间的相互转换.线性元件R、L、C在正弦激励下的伏安关系.正弦稳态电路分析的相量图法与相量模型法.正弦交流电路的瞬时功率、平均功率、无功功率和视在功率.功率因数的概念及功率因数的提高.串联谐振的条件及特征.
2.学习要求：
理解正弦交流电的三要素,理解相量表示法；理解电路基本定律的相量形式、复阻抗和相量图,掌握用相量法计算简单正弦电路的方法；正弦交流电路的瞬时功率,掌握有功功率、功率因数的概念和计算方法,了解无功功率、视在功率的概念和提高功率因数的经济意义；理解串联谐振和并联谐振的条件和特征；
3.教学重点和难点：
本章是该门课的一个重点和难点.本章的重点和难点是正弦交流电路的三要素和正弦量的相量表示法；正弦电路稳态分析方法和功率的计算；如何提高电路的功率因数.
第三章三相正弦交流电路
1.基本知识点：
三相电势的产生与三相电源的连接；三相负载的Y连接和△连接；三相电路的稳态计算；瞬时功率、平均功率、无功功率和视在功率.
2.学习要求：
了解三相电势的产生和表示方法；三相电源的连接方法：三相四线制、三相三线制、相电压和线电压；掌握三相负载的连接方法：星形连接、三角形连接；对称负载与不对称负载下的相电流,线电流、以及中线电流的关系；三相负载的功率计算.
3．教学的重点和难点：
三相电源的连接方法,三相负载的连接方法,线电压和相电压的关系,三相电路的功率.
第四章半导体二极管与整流滤波电路
1.基本知识点：
半导体的的基础知识；PN结的形成及其特性；半导体二极管的结构、伏安特性、主要参数及主要应用；特殊二极管；整流电路；滤
波电路；硅稳压管稳压电路.
2.学习要求：
理解PN结的单向导电性；了解二极管的伏安特性及主要参数；理解整流电路、滤波电路、稳压电路的工作原理；掌握整流电路元件参数的计算.
3.教学的重点和难点：
整流电路、滤波电路、稳压电路的工作原理和元件选择.
第五章半导体三极管与基本放大电路
1.基本知识点：
三极管的结构、伏安特性及主要参数；共射极放大电路的组成及工作原理；放大电路的分析―估算法和图解法；静态工作点的稳定和典型偏置电路的分析；射极输出器；差动放大电路；多级放大电路；功率放大电路.
2.学习要求：
理解三极管的结构、电流放大作用、特性曲线及主要参数.正确理解共射极放大电路的组成、工作原理；掌握放大电路静态工作点的估算法,动态〔微变等效电路法〕分析；了解射极输出器、多级放大电路、差动放大电路和功率放大电路的特点和应用.
3.教学的重点和难点：
本章是电子技术部分的重点和难点.本章的重点和难点是三极管的电流放大作用；放大电路的组成及工作原理；放大电路的估算分析,图解分析和微变等效电路法分析.
第六章集成运算放大电路
1.基本知识点：
集成运放的基本知识；理想运算放大器的两个重要结论；集成运放中的反馈；运放在信号运算方面的应用；运放在信号处理方面的应用；运算放大器的应用和保护电路.
2.学习要求：
掌握运算放大电路在比例运算、加减运算、积分运算和微分运算的分析.理解运算放大器的工作原理和反馈类型的判断〔正/负、电流/电压、串联/并联、直流/交流、级内/级间〕；了解负反馈在放大电路中的作用；了解集成运算放大器的组成及其电压的传输特性；了解理想运算放大器的特性；了解运算放大器的应用和保护电路.
3.教学的重点和难点：
集成运放在信号运算方面的应用〔比例运算、加减运算、积分运算和微分运算〕；反馈类型的判断；负反馈对放大电路性能的影响.
第七章门电路与组合逻辑电路
1.基本知识点：
基本门电路〔与门、或门和非门〕；常用门电路；逻辑代数及其化简；组合逻辑电路的分析和设计；加法器、编码器、译码器的功能和应用.
2.学习要求：
掌握与、或、非、与非等门电路的逻辑功能、符号、逻辑表达式和真值表；掌握逻辑代数的运算规那么及其化简〔公式法和卡诺图化简法〕；组合逻辑电路的分析和设计；了解加法器、编码器、译码器和数字显示的功能.
3.教学的重点和难点：
常用逻辑门电路的符号、逻辑表达式、真值表及逻辑功能；逻辑函数的公式化简法和卡诺图化简法；组合逻辑电路的分析和设计.
第八章触发器与时序电路
1.基本知识点：
R-S、JK、D触发器的符号和逻辑功能；集成计数器功能、分类及使用方法.
2.学习要求：
掌握RS触发器、JK触发器、D触发器的符号和功能；了解计数器功能、分类和应用.
3.教学的重点和难点：
RS触发器、JK触发器、D触发器的逻辑功能；计数器功能和应用.
五、课程模式与实施过程及基本要求
1.课程的教学模式
本课程主要采用课程讲授,再配以实验课,课后辅导和不定期的习题课.
2.理论教学的实施说明及教学安排
〔1〕教学基本要求所规定的内容分为三个层次：掌握——不仅
要求理解概念和原理,而且要求具备分析计算能力.
理解——要求透彻领会概念和原理.
了解——只要求对基本概念有所了解.
〔2〕对元器件重点在外特性和应用,对内部机理一般不作深入分析.
〔3〕对电子电路以分析为主.
具体的学时分配如下：
说明：学时分配仅供任课教师参考,在教学实施过程中可适当调配.
3.实践教学内容与课时安排
电工电子技术具有较强的实践性,学生通过实验帮助理解并加强对理论的认识,提高实际操作能力,对仪器仪表的使用能力,数据与结果的分析处理能力,培养学生的工程实践能力等.
实验可开设如下实验：
〔1〕万用表、示波器的使用
〔2〕基尔霍夫定律的验证
〔3〕单管放大电路
〔4〕计数、译码显示电路
4.理论与实践教学实施途径及基本要求
〔1〕本课程理论教学尽量采用多媒体教学,将课堂讲授、讨论式教学、动画演示以及仿真实验演示等多种媒体的教学方式融为一体,充分发挥多媒体教学优势.同时可以尝试引入EDA软件辅助教学,会使学生在步入电工技术领域的大门后,能够通过EDA对一般电路模型、电子电路进行仿真研究、分析与设计,利于学生对课程内容的深入理解和进一步学习,并通过上机实践和完成仿真作业培养学生的使用和开发新工具、创新和表达等能力.课后复习、总结、作业也是学习本课程的重要环节,通过作业和习题课,训练学生分析、解决问题能力以及计算技能.教师对学生完成作业的情况要心中有数,及时总结指导.同时要重视培养学生的自学能力,部分内容可由学生课外自学完成.
〔2〕实验要求
1实验前要认真理解题目,熟悉预备知识.
2了解实验中所用仪器设备性能.
3认真记录实验数据,标明物理量及其单位,记录表格整齐,采集数据点选择合理.
4仔细观察、认真思考实验现象和规律,应用理论知识理解现象的发生、发展过程,积极与教师共同讨论未知问题.
5遵守实验室规那么和实验时间安排,爱护实验仪器和设备,注意安全用电.
6认真完成实验报告.实验报告应包括以下几项内容：
●实验目的与内容
●实验电路
●实验仪器设备
●实验数据记录
●数据处理与分析
●结论与体会
六、课程资源建设要求
本门课电路图、实物较多,为增强直观性,节省授课时间,最好采用多媒体授课和在实验室授课方式.配有电工电子实训多媒体录像和课件.同时可以尝试引入EDA软件辅助教学,会使学生在步入电工技术领域的大门后,能够通过EDA对一般电路模型、电子电路进行仿真研究、分析与设计,利于学生对课程内容的深入理解和进一步学习,并且可以培养学生的使用和开发新工具、创新和表达等能力.
课后复习、总结、作业也是学习本课程的重要环节,通过作业和习题课,训练学生分析、解决问题能力以及电工计算技能.因此,需要建立相应的试题库.
本课程是一门理论与实践相结合的课程,实验、实践等内容所占比例较大,主要教学设备仪器如下：
教学仪器仪表：万用表,交、直流电压表,交、直流电流表,毫安表,兆欧表等.
教学设备：交、直流电路通用实验台、控制电路板,示波器,直流稳压电源,信号源,低压电器,交、直流电机等.
〔一〕考核方法
采取闭卷或开卷考试的方式,90分钟,100分.
〔二〕考核标准
学生成绩由学生期末考试卷面成绩、课堂考核、作业情况和学习态度等四部分组成.。