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电工与电子技术课程分层教学方案（2011）（征求意见稿）机电学院目录电工与电子技术课程分层教学方案（2011）2表1电工与电子技术A（112学时）的教学内容与学时安排6表2电工与电子技术B（80学时）的教学内容与学时安排8表3电工与电子技术C（64学时）的教学内容与学时安排9表4实验教学A（14学时）教学内容与学时安排10表5实验教学B（12学时）教学内容与学时安排13表6实验教学C（10学时）教学内容与学时安排16电工与电子技术课程分层教学方案（2011）（一）地位，作用与任务目前，电工与电子技术应用十分广泛，发展迅速，并且日益渗透到其他学科领域，在我国社会主义现代化建设中具有重要的作用。电工与电子技术课程是高等学校本科非电类专业的一门技术基础课程。通过本课程的学习，使学生获得电工与电子技术必要的基本理论、基本知识和基本技能，了解电工电子技术应用和我国电工电子事业发展概况，为今后学习和从事与本专业有关的工作打下一定基础。 电工与电子技术课程的主要任务是培养学生：树立正确的学习目的，培养扎实、认真的科学态度；掌握电工与电子技术领域中基本理论、基本知识和基本分析方法；了解电工与电子技术领域中的新理论、新技术、新知识；注重实验教学，培养学生理论联系实际和创新精神，提高学生的动手和用电技术的能力，增强学生的实践经验；具有运用计算机电路仿真的能力。（二）我校的分层教学方案目前我校的电工与电子技术课程针对不同的专业设有A,B,C三个层次的教学方案.学生可以选择不低于本专业要求学时数的任何一个层次的电工与电子技术课程进行学习.具体分层次的方案如下:1、 电工与电子技术A课程编号：20702521学时：112，两学期完成。建议选课专业：机械教学内容及学时安排见表12、 电工与电子技术B：课程编号：20702503学时：80，一学期完成建议选课专业：工程、材化、环境、资源教学内容及学时安排见表23、 电工与电子技术C课程编号：20702403学时：64，一学期完成建议选课专业：计算机教学内容及学时安排见表3（三）、教学基本要求 理论教学部分 本课程包括电路理论、电机及传动控制、电工测量、安全用电、模拟电子技术、数字电子技术、EDA技术七部分。 1. 电路理论 基本内容 （1) 理解电路模型及理想电路元件(电阻、电感、电容、电压源和电流源)的电压-电流关系。理解电压、电流参考方向的意义。 （2) 理解基尔霍夫定律，了解支路电流法、理解叠加定理和戴维宁定理。 （3) 了解电功率和额定值的意义。 （4) 理解电路的暂态、换路定律和时间常数的基本概念，掌握一阶电路暂态分析的三要素法。 （5) 理解正弦交流电的三要素、相位差、有效值和相量表示法。 （6) 理解电路基本定律的相量形式和相量图，掌握用相量法计算简单正弦交流电路的方法。 （7) 了解正弦交流电路瞬时功率的概念，理解和掌握有功功率、功率因数的概念和计算，了解无功功率和视在功率的概念，了解提高功率因数的方法及其经济意义。 （8) 掌握三相四线制电路中电源及三相负载的正确联接，了解中线的作用，掌握对称三相交流电路电压、电流和功率的计算。 （9) 了解非正弦周期信号线性电路的基本概念。 可选内容 （10) 了解电源的两种模型及其等效变换。 （11) 了解非线性电阻元件的伏安特性及静态电阻、动态电阻的概念，了解简单非线性电阻电路的图解分析法。 （12) 了解正弦交流电路串联谐振和并联谐振的条件及特征。 2. 模拟电子技术 基本内容 （1) 了解半导体二极管、稳压二极管、双极型晶体管和MOS场效晶体管的工作原理和主要参数。 （2) 了解放大电路的基本性能指标，了解多级放大的概念。 （3) 了解集成运算放大器的基本概念、电压传输特性和主要参数，掌握理想运算放大器的基本分析方法。 （4) 理解反馈概念，了解反馈类型和负反馈对放大电路性能的影响。 （5) 理解用集成运算放大器组成的比例、加、减、积分和微分运算的工作原理。 （6) 了解单门限电压比较器的工作原理。 （7) 了解用集成运算放大器组成的RC正弦波振荡器电路的工作原理。 （8) 了解直流稳压电源的基本组成及工作原理。 可选内容 （9) 了解共射极、共集电极单管放大电路静态工作点的作用和简化微变等效电路的分析方法。 （10) 了解基本的互补对称功率放大电路的工作原理。 （11) 了解差分放大电路的工作原理。 （12) 了解有源滤波器电路的原理。 （13) 了解滞回比较器的工作原理。 （14) 了解晶闸管和可控整流电路(常用大功率电力电子器件和功率变换电路)的工作原理。 3. 数字电子技术 基本内容 （1）掌握与门、或门、非门、与非门、异或门的逻辑功能，了解三态门的概念。 （2）了解逻辑代数的基本运算法则和逻辑函数的化简。 （3）掌握简单组合逻辑电路的分析和设计方法。 （4）了解加法器、8421编码器和二进制译码器的工作原理，了解七段LED显示译码驱动器的功能。 （5）掌握RS触发器，JK触发器、D触发器的逻辑功能。 （6）理解寄存器的工作原理。 （7）理解二进制计数器和十进制计数器的工作原理。 可选内容 （8) 了解555集成定时器的工作原理，理解用555集成定时器组成的单稳态触发器和多谐振荡器的工作原理。 （9) 了解R-2R型数/模转换器和逐次逼近型模/数转换器的工作原理。 4. 电机及传动控制 基本内容 （1）了解磁路的基本概念。 （2）了解变压器的基本结构、工作原理、额定值的意义、外特性及绕组的同极性端。了解三相电压的变换。 （3）了解三相异步电动机的基本结构、转动原理、转距特性和机械特性。了解三相异步电动机起动、调速和铭牌数据的意义。 （4）了解常用控制电器（断路器、组合开关、按钮、行程开关、交流接触器、热继电器、中间继电器、时间继电器）。 （5）了解继电接触器控制系统的基本控制电路（直接起动、正反转、顺序控制）。 可选内容 （6）了解单相异步电动机的工作原理和起动方法。 （7）了解直流电动机的基本结构、转动原理、起动和调速。 （8）了解步进电动机的基本结构和工作原理。 （9）了解伺服电动机的基本结构和工作原理。 （10）了解可编程控制器的硬件结构和工作原理。 （11）了解可编程控制器的指令系统和编程方法。 5. 电工测量 （1）了解常用电工仪表的功能，学会正确使用方法。 （2）了解电流、电压、功率的测量方法。 了解测量误差和仪表准确度等级的意义，了解常用电工仪表类型和量程范围的选择。 6. 安全用电 （1）了解安全用电的常识和重要性。 （2）了解接零、接地保护的作用和使用条件。 （3）了解静电保护和电器防火、防爆的常识。 7. EDA技术 （1）了解常用可编程逻辑器件(CPLD、FPGA)的构造原理及应用。 （2）了解一种仿真软件在电路分析中的应用。 实践教学部分 1. 实验教学目的及任务本课程实验教学与电工与电子技术教材相配合。实验的目的不仅要帮助学生巩固和加深理解所学的理论知识、更重要的是训练他们的实验技能，树立工程实际观点和严谨的科学作风，使学生能独立进行实验。对学生实验技能训练的基本要求是： （1）能使用常用的电工、电子仪表、仪器及电工、电子设备。 （2）学会查阅元器件参数，对常用电子元器件具有使用基本知识。 （3）能按电路图接线、查线和排除简单的线路故障。 （4）能进行实验操作、观察实验现象、测取数据和测绘波形曲线。 （5）能整理分析实验数据、绘制曲线并写出规范的、条理清楚的、内容完整的实验报告。 2实验内容及安排分别见表4、表5和表6。3. 主要参考书电工学 秦曾煌主编 高等教育出版社 电工与电子技术实验 刘琴芳主编 高等教育出版社电工与电子技术实验 魏英静等 铁院内部教材4. 实验考核办法 实验总成绩：实验预习20%；实验讨论10%；操作技能30%；实验报告40%。占课程总成绩的比例：实验成绩占总成绩的20%四、说明 1. 电工与电子技术是面向本科非电类各专业的技术基础课，由于各专业培养方案的不同对其电工与电子技术教学内容的要求不尽相同，教学基本要求除基本教学模块外，给出了打“”的可选教学模块内容，供各校根据专业培养方案，选择教学内容模块，组织课程，制定各自切实可行的教学大纲。 2. 模块内的基本内容是工科本科学生学习本课程必须达到合格的基本要求。 3. 对理论教学内容所规定的深浅程度采用以下两个层次： （1）对于原理性和概念性的内容采用“理解”和“了解”两个层次。 （2）对于运算性和应用性的内容采用“掌握”和“了解”两个层次。 4. 对电子电路以定性分析为主，辅以必要的计算，使学生具有一定的数量概念。 5. 在条件许可的情况下，对电子电路仿真分析软件要给予一定介绍和实践。 表1电工与电子技术A（112学时）的教学内容与学时安排112学时= 98学时（理论教学）+14学时（实验教学）章节教学内容学时电路的基本定律与基本分析方法电路作用与组成部分;电路模型;电压和电流的参考方向; 欧姆定律; 电有载工作、开路与短路;基尔霍夫定律;电路中电位的概念及计算4电路的分析方法电阻串、并联接的等效变换;电阻星形和三角形联接的等效变换; 电压源与电流源及其等效变换; 支路电流法;结点电压法; 叠加原理;戴维宁定理与诺顿定理; 受控电源电路的分析;非线性电阻电路的分析6正弦交流电路正弦电压与电流;正弦量的相量表示法;电阻元件、电感元件与电容元件;电阻元件的交流电路;电感元件的交流电路;电容元件的交流电路;R、L、C串联交流电路;阻抗的串联与并联;复杂正弦交流电路的分析与计算;交流电路的频率特性;功率因素的提高8三相电路三相电源;负载星形联接的三相电路;负载三角形联接的三相电路; 三相功率4非正弦周期电流的电路非正弦周期量的分解;非正弦周期的有效值;非正弦周期电流的线性电路的计算; 非正弦周期电流电路中的平均功率2电路的暂态分析换路定则与电压和电流初始值的确定;RC电路的响应;一阶线性电路暂态分析的三要素法;微分电路与积分电路;RL电路的响应;RLC电路的零输入响应4磁路与铁芯线圈电路磁路的基本物理量;磁性材料的磁性能;磁路及其基本定律;交流铁心线圈电路;变压器;电磁铁4交流电动机三相异步电动机的构造;三相异步电动机的转动原理;三相异步电动机的电路分析;三相异步电动机的机械特性;三相异步电动机的起动;三相异步电动机的调速;三相异步电动机的制动;三相异步电动机的铭牌数据;三相异步电动机的选择;同步电动机;单相异步电动机8继电接触器控制系统常用控制开关;鼠笼式电动机直接起动的控制线路;鼠笼式电动机正反转的控制线路;行程控制;时间控制;应用举例4可编程控制器及其应用可编程控制器的结构和工作原理;可编程控制器的程序编制;可编程控制器的应用举例4工业企业供电与安全用电发电、输电概述;工业企业配电;安全用电;节约用电2电工测量电工测量仪表的分类;电工测量仪表的型式;电流的测量;电压的测量;万用表;功率的测量;兆欧表; 用电桥测量电阻、电容与电感2晶体二极管和三极管半导体的导电特性;PN结; 半导体二极管;稳压管;半导体三极管4基本放大电路基本放大电路的组成;放大电路的静态分析;放大电路的动态分析;静态工作点的稳定;射极输出器;放大电路中的负反馈;放大电路的频率特性;多级放大电路及其级间耦合方式;差动放大电路;互补对称功率放大电路;场效应管及其放大电路8集成运算放大器集成运算放大器的简单介绍;集成运算放大器在信号运算方面的应用;集成运算放大器在信号处理方面的应用;集成运算放大器在波形产生方面的应用;集成运算放大器在信号测量方面的应用;集成功率放大器;运算放大器电路中的负反馈;使用运算放大器应该注意的几个问题6正弦波振荡电路自激振荡; RC振荡电路;LC振荡电路4直流稳压电源整流电路; 滤波器; 直流稳压电源4门电路和组合逻辑电路脉冲信号;晶体管的开关作用; 分立元件门电路;TTL门电路;CMOS门电路;逻辑代数; 组合逻辑电路的分析与综合; 加法器; 编码器;译码器和数字显示;数据分配器和数据选择器;应用举例8触发器和时序逻辑电路双稳态触发器;寄存器;计数器;单稳态触发器;多谐振荡器;应用举例8存贮器和可编程逻辑器件只读存贮器; 随机存取存贮器;可编程逻辑器件2模拟量与数字量转换数模转换器;模数转换器2表2电工与电子技术B（80学时）的教学内容与学时安排80学时= 68学时（理论教学）+12学时（实验教学）章节教学内容学时电路的基本定律与基本分析方法电路作用与组成部分;电路模型;电压和电流的参考方向; 电有载工作、开路与短路;基尔霍夫定律; 支路电流法; 叠加原理;电压源与电流源及其等效变换; 戴维宁定理;电路的暂态分析10正弦交流电路正弦电压与电流;正弦量的相量表示法;电阻元件、电感元件与电容元件;电阻元件的交流电路;电感元件的交流电路;电容元件的交流电路;R、L、C串联交流电路;阻抗的串联与并联;电路中的谐振;功率因素的提高;三相电路10工业企业供电与安全用电发电、输电概述;工业企业配电;安全用电;节约用电2晶体二极管和三极管半导体的导电特性;PN结; 半导体二极管;稳压管;半导体三极管4基本放大电路基本放大电路的组成;放大电路的静态分析;放大电路的动态分析;静态工作点的稳定;射极输出器;放大电路中的负反馈;多级放大电路及其级间耦合方式;差动放大电路;互补对称功率放大电路12集成运算放大器集成运算放大器的简单介绍;集成运算放大器在信号运算方面的应用;集成运算放大器在信号处理方面的应用;集成功率放大器;运算放大器电路中的负反馈;使用运算放大器应该注意的几个问题10直流稳压电源整流电路; 滤波器; 直流稳压电源4门电路和组合逻辑电路分立元件门电路;TTL门电路;CMOS门电路;逻辑代数; 组合逻辑电路的分析与综合; 加法器; 编码器;译码器和数字显示;应用举例8触发器和时序逻辑电路双稳态触发器;寄存器;计数器;应用举例6模拟量与数字量转换数模转换器;模数转换器2表3电工与电子技术C（64学时）的教学内容与学时安排64学时= 54学时（理论教学）+10学时（实验教学）章节教学内容学时电路的基本定律与基本分析方法电路作用与组成部分;电路模型;电压和电流的参考方向; 电有载工作、开路与短路;基尔霍夫定律; 支路电流法; 叠加原理;电压源与电流源及其等效变换; 戴维宁定理;电路的暂态分析12正弦交流电路正弦电压与电流;正弦量的相量表示法;电阻元件、电感元件与电容元件;电阻元件的交流电路;电感元件的交流电路;电容元件的交流电路;R、L、C串联交流电路;阻抗的串联与并联;电路中的谐振;功率因素的提高;三相电路10工业企业供电与安全用电发电、输电概述;工业企业配电;安全用电;节约用电2晶体二极管和三极管半导体的导电特性;PN结; 半导体二极管;稳压管;半导体三极管4基本放大电路基本放大电路的组成;放大电路的静态分析;放大电路的动态分析;静态工作点的稳定;射极输出器差动放大电路;差分放大电路;互补对称功率放大电路12集成运算放大器集成运算放大器的简单介绍;集成运算放大器在信号运算方面的应用;集成运算放大器在信号处理方面的应用;集成功率放大器; 运算放大器电路中的负反馈;使用运算放大器应该注意的几个问题10直流稳压电源整流电路; 滤波器; 直流稳压电源4表4 实验教学A（14学时）教学内容与学时安排适用于电工与电子技术A（112学时）的教学内容与学时安排序号实验项目名称内容提要主要仪器及设备套数实验类型实验要求计划时数每组人数1常用电子仪器使用了解电工测量与电工仪表的基本知识1.模拟/数字电路实验箱 2.直流毫安表3.数字万用表4.直流稳压电源5.示波器6.晶体管毫伏表理论选做2352戴维南定理测量线性含源二端网络等效参数1.模拟/数字电路实验箱 2.直流毫安表3.数字万用表4.直流稳压电源验证必做2353一阶RC电路的矩形脉冲响应用示波器观察和分析RC电路的时域响应1.模拟/数字电路实验箱 2.示波器3.晶体管毫伏表验证必做2354RLC串联交流谐振电路测定R、L、C串联谐振电路的频率特性曲线，分析电路参数对谐振特性的影响1.模拟/数字电路实验箱2.信号发生器3.交流毫伏表4.双踪示波器验证必做2355单管放大电路调试放大器静态工作点调试, 测量放大器Q点，Av，ri，ro1.模拟/数字电路实验箱2.信号发生器3.交流毫伏表4.双踪示波器验证必做2356运算放大器利用运放进行反相比例，同相比例等运算1.双踪示波器2.信号发生器3.晶体管毫伏表4.万用表5.集成运算放大器LM3246.直流稳压电源验证必做2357组合半加器和全加器搭建组合逻辑电路半加器和全加器1.模拟/数字电路实验箱验证选做2358译码器和数据选择器1.测试2-4译码器74LS139功能2.测试利用74LS139扩展的3-8译码器的功能3.测试数据选择器74LS153的逻辑功能1.模拟/数字电路实验箱验证必做2359三人表决电路用74LS151和153设计三人表决电路1.模拟/数字电路实验箱验证选做23510双稳态触发器1.测试基本RS触发器的逻辑功能2.测试JK触发器的逻辑和计数功能3.测试D触发器的逻辑功能4.测试用JK触发器组成的应用电路的逻辑功能1.模拟/数字电路实验箱验证必做23511计数器1.用JK触发器构成同步二进制加法、减法计数器2. 测试集成计数器74LS161的功能3.利用74LS161设计一个其它进制的计数器1.模拟/数字电路实验箱验证选做235表5.实验教学B（12学时）教学内容与学时安排适用于电工与电子技术B（80学时）的教学内容与学时安排序号实验项目名称内容提要主要仪器及设备套数实验类型实验要求计划时数每组人数1常用电子仪器使用了解电工测量与电工仪表的基本知识1.模拟/数字电路实验箱 2.直流毫安表3.数字万用表4.直流稳压电源5.示波器6.晶体管毫伏表理论选做2352戴维南定理测量线性含源二端网络等效参数1.模拟/数字电路实验箱 2.直流毫安表3.数字万用表4.直流稳压电源验证必做2353一阶RC电路的矩形脉冲响应用示波器观察和分析RC电路的时域响应1.模拟/数字电路实验箱 2.示波器3.晶体管毫伏表验证选做2354RLC串联交流谐振电路测定R、L、C串联谐振电路的频率特性曲线，分析电路参数对谐振特性的影响1.模拟/数字电路实验箱2.信号发生器3.交流毫伏表4.双踪示波器验证必做2355单管放大电路调试放大器静态工作点调试, 测量放大器Q点，Av，ri，ro1.模拟/数字电路实验箱2.信号发生器3.交流毫伏表4.双踪示波器验证必做2356运算放大器利用运放进行反相比例，同相比例等运算1.双踪示波器2.信号发生器3.晶体管毫伏表4.万用表5.集成运算放大器LM3246.直流稳压电源验证必做2357组合半加器和全加器搭建组合逻辑电路半加器和全加器1.模拟/数字电路实验箱验证必做2358译码器和数据选择器1.测试2-4译码器74LS139功能2.测试利用74LS139扩展的3-8译码器的功能3.测试数据选择器74LS153的逻辑功能1.模拟/数字电路实验箱验证选做2359三人表决电路用74LS151和153设计三人表决电路1.模拟/数字电路实验箱验证选做23510双稳态触发器1.测试基本RS触发器的逻辑功能2.测试JK触发器的逻辑和计数功能3.测试D触发器的逻辑功能4.测试用JK触发器组成的应用电路的逻辑功能1.模拟/数字电路实验箱验证必做23511计数器1.用JK触发器构成同步二进制加法、减法计数器2. 测试集成计数器74LS161的功能3.利用74LS161设计一个其它进制的计数器1.模拟/数字电路实验箱验证选作235表6.实验教学C（10学时）教学内容与学时安排适用于电工与电子技术C（64学时）的教学内容与学时安排序号实验项目名称内容提要主要仪器及设备套数实验类型实验要求计划时数每组人数1常用电子仪器使用了解电工测量与电工仪表的基本知识1.模拟/数字电路实验箱 2.直流毫安表3.数字万用表4.直流稳压电源5.示波器6.晶体管毫伏表理论选做2352戴维南定理测量线性含源二端网络等效参数1.模拟/数字电路实验箱 2.直流毫安表3.数字万用表4.直流稳压电源验证必做2353一阶RC电路的矩形脉冲响应用示波器观察和分析RC电路的时域响应1.模拟/数字电路实验箱 2.示波器3.晶体管毫伏表验证必做2354RLC串联交流谐振电路测定R、L、C串联谐振电路的频率特性曲线，分析电路参数对谐振特性的影响1.模拟/数字电路实验箱2.信号发生器3.交流毫伏表4.双踪示波器验证必做2355单管放大电路调试放大器静态工作点调试, 测量放大器Q点，Av，ri，ro1.模拟/数字电路实验箱2.信号发生器3.交流毫伏表4.双踪示波器验证必做2356运算放大器利用运放进行反相比例，同相比例等运算1.双踪示波器2.信号发生器3.晶体管毫伏表4.万用表5.集成运算放大器LM3246.直流稳压电源验证必做235
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