《电工与电子技术》课程教学大纲

《电工与电子技术》课程教学大纲课程英文名Electric&ElectronicTechnology课程代码A0806K11学分5.5总学时88理论学时72实验/实践学时16课程类别学科基础课课程性质必修先修课程《高等数学》、《大学物理》、《线性代数》适用专业安全工程、环境工程、工业工程、质量管理工程开课学院机电工程学院一、课程的地位与课程目标（一）课程地位《电工与电子技术》是高等学校安全工程与环境工程专业的重要学科基础课，通过本课程的学习，使学生获得电工技术和电子技术的基本理论、基本知识和基本技能，具备对简单电子电气系统进行分析、计算和实验研究的初步能力，为有关后续课程打下坚实的、必要的基础。。（二）课程目标1.课程使学生掌握电路的基本概念、基本理论知识、电路的基本分析方法，提高分析电路的思维能力与计算能力。同时使学生掌握常用电子器件的工作特性，掌握放大电路、集成运算放大器、直流电源、门电路及组合逻辑电路、触发器及时序电路的典型形式、基本知识和分析方法，掌握电机的基本原理，具有简单电子线路分析、计算及设计能力。2．课程培养学生理论联系工程实际，认识单元电路、集成电路在实际电路中的应用，建立分析、计算和设计电气电子线路的基本思路和方法，达到提高学生综合分析问题和实际解决问题的能力。3．通过本课程的学习，进一步树立学生严肃认真的科学作风和理论联系实际的工程观点，注重电气电子线路分析及设计能力的培养，培养学生具有科学思维、分析计算、实验研究及科学归纳的能力，培养学生求真务实、踏实严瑾、实践创新、追求卓越的精神。二、课程目标达成的途径与方法1．课程教学以课堂教学为主，结合自主学习和后续的实验教学，使学生获得掌握电路的基本理论知识、基本分析方法和初步的实验技能，掌握电气电子技术方面的基本理论、基本知识和基本技能，培养学生分析问题和解决问题的能力。在课堂教学中，充分引入互动环节和大班上课小班讨论等形式，提高教学效果。2．针对某些较为容易或先期讲解较为充分的知识点，列出部分内容作为学生自主学习环节，训练、形成良好的专业知识学习方法，培养学生自主学习意识和能力。3．充分利用各种网络教学平台、教学视频、教学辅助材料及网络资源链接等不断提高教学质量。三、课程目标与相关毕业要求的对应关系课程目标毕业要求（支撑程度H、M、L）12课程目标（1）HH课程目标（2）HH课程目标（3）HH注：1.支撑强度分别填写H、M或L（其中H表示支撑程度高、M为中等、L为低）；2.毕业要求须根据课程所在专业培养方案进行描述（见培养方案）。3.不同专业可根据专业培养方案从毕业要求的列表中选取部分内容，对课程目标的支撑强度可做适当调整。四、课程主要内容与基本要求知识点主要内容基本要求电路的基本概念和电路定律eq\o\ac(○,1)RLC、电压源、电流源、受控源等电路元件的伏安关系，各种电路元件的功率、能量关系L1eq\o\ac(○,2)基尔霍夫定律的含义及运用L3电路的一般分析方法、电路的基本定理eq\o\ac(○,1)应用支路电流法、节点电压法对电阻电路的分析L2eq\o\ac(○,2)维宁定理、诺顿定理、叠加定理的应用L2相量法、正弦稳态电路、三相电路eq\o\ac(○,1)应用相量法计算、分析正弦稳态响应L3eq\o\ac(○,2)三相电路L2半导体器件及单管放大电路半导体器件的特性L1②单管放大电路的分析与计算L3集成运算放大器分析、应用与设计集成运算放大器基础L2=2\*GB3②运放的线性与非线性应用L3整流电路、典型稳压电源的分析、计算=1\*GB3①整流电路的工作原理及电路参数的计算L2=2\*GB3②集成稳压电路的分析与应用L3数字逻辑及逻辑门电路逻辑代数基础L3集成逻辑门电路L3组合逻辑电路的分析与设计组合逻辑电路的分析与设计L3常用组合逻辑电路：编码器、译码器、加法器的功能及应用L3触发器及时序逻辑电路的分析与设计=1\*GB3①RS触发器、D触发器、JK触发器、T及T'触发器的逻辑结构及功能L3=2\*GB3②同步时序逻辑电路的分析与设计方法L2交流电动机了解三相异步电动机的基本构造、转动原理、机械特性L1掌握三相异步电动机的起动，反转的方法，了解调速和制动的方法。L2基本要求：L1-理解，L2-掌握，L3-熟练掌握。五、课程学时安排（一）电路与电机部分(26学时)章节号教学内容学时数学生任务对应的课程目标作业自学讨论第1章1.1电路和电路模型1.2电压电流的参考方向、电功率1.3电压源、电流源、受控源及其电源的等效变换1.4基尔霍夫定律1.5电路的等效变换1.6电阻的串联、并联1.7输入电阻81.1-1.31-2题1.4-1.52-3题1.6-1.71-2题课前自学、观看视频、网站自测题1、2第2章2.1电路的图、KCL及KVL的独立方程数2.2支路电流法2.3节点电压法2.4叠加定理2.5维宁定理、诺顿定理62.1-2.5各1-2题同上含受控源电路的叠加定理1、2第3章3.1复数及相量法基本知识3.2电路定律的相量形式3.3阻抗和导纳、电路的相量图3.4正弦稳态电路的分析3.5正弦稳态电路的功率83.1-3.32-3题3.4-3.52-3题同上1、2、3第4章4.1三相交流电动机基本构造和转动原理4.2三相交流电动机的起动44.1-4.21-2题同上1、2（二）模拟电子技术部分(24学时)章节号教学内容学时数学生任务对应的课程目标作业自学讨论第1章1.1半导体的特征、类型及PN结形成和单向导电性；1.2半导体三极管和场效应管内部载流子的运动情况1.3半导体二极管、稳压管、半导体三极管和场效应管的伏安特性和主要参数61.1-1.32-3题课前要求自学1、2第2章2.1基本放大电路的组成2.2单管放大电路的分析2.3多级放大电路的分析62.1-2.22-3题2-31-2题同上放大电路中能量的传递1、2第3章3.1差动放大电路的结构、工作原理3.2集成运算放大器的主要参数3.3集成运算放大器的等效参数43.1-3.31-2题同上1、2第4章4.1集成运算放大器的线性应用条件4.2基本运算电路4.3集成运算放大器的非线性应用、电压比较器44.1-4.22-3题4.31-2题同上精密放大电路与抗干扰1、2、3第5章5.1直流稳压电源5.2功率放大电路45.1-5.22-3题同上1、2、3（三）数字电子技术部分（22学时）章节号教学内容学时数学生任务对应的课程目标作业自学讨论第1章1.1数字电路的特点1.2逻辑代数的基本定律1.3逻辑代数的基本规则1.4逻辑函数的代数法化简41.1-1.31-2题1.42-3题课前要求自学1、2第2章2.1二极管和晶体管的开关特性2.2TTL门电路2.3CMOS逻辑门电路42.1-2.32-3题同上集成电路的发展1、2第3章3.1组合逻辑电路的结构和特点3.2组合逻辑电路的分析、设计方法3.3常用集成组合逻辑电路级应用63.1-3.22-3题3.32-3题同上1、2、3第4章4.1触发器的特点4.2RS、D、JK触发器及主要参数4.3触发器功能的相互转化44.1-4.22-3题4.31-2题同上1、2第5章5.1时序逻辑电路的特点及分析5.2计数器、寄存器及脉冲发生电路45.12-3题5.22-3题同上异步时序逻辑电路的设计方法1、2、3基本要求：每次课后根据情况适量布置作业，每次1-2题，覆盖重要知识点。六、实践环节及基本要求序号实验项目名称学时基本要求学生任务实验性质实验类别1元件的伏安特性测量2加深对电路元件伏安特性概念的理解，掌握元件伏安特性的测试方法1、完成线性电阻的伏安特性测量2、完成稳压二极管伏安特性的测量验证必做2叠加定理与戴维宁定理2加深对叠加定理、理戴维宁定理理解1、完成电路叠加定理的验证试验2、设计一个有源二端口网络，完成戴维宁定理的验证验证必做3日光灯电路与功率因数的提高2熟练日光灯的接线方法，研究在感性负载上并联电容器以提高电路功率因数的原理1、完成日光灯电路电压、电流及功率因数的测量2、完成功率因数补偿的实验验证必做4常用电子仪器的使用2熟练掌握电子仪器的使用方法、并能使用仪器进行电子测量1、使用数字示波器和数字交流毫伏表测量正弦交流信号；2、使用示波器进行电压波形相关参数测量验证必做5三相交流电路测量2加深对三相交流电路中电压、电流之间关系的理解；掌握三相功率的测量方法1、将负载接成Y连接，完成有中线和无中线时的线电压、相电压、相电流和功率的测量2、将负载接成Δ连接，完成电路的线电压、相电压、相电流和功率的测量验证选做6分压式共射极放大电路研究3了解基本放大电路静态工作点、放大倍数、输入电阻、输出电阻及频率特性的测试方法；理解电路参数对放大器静态工作点及输出波形的影响。1、测量电路的最佳静态工作点；2、调节上偏置电阻观察放大电路的截止、饱和失真；3、测量电路的电压放大倍数(在负载开路与负载联接的两种情况下)；4、测量放大电路的输入、输出电阻； 5、测量放大电路的上限频率、下限频率与通频带；验证选做7运算放大器的线性应用12掌握用集成运算放大器设计实现比例、加减运算电路基本方法1、对运放电路进行调零，并求出电路的传输特性曲线。2、借助于电路仿真软件，用运算放大器设计实现加减混合运算等电路；3、通过课堂小组讨论的形式用运放完成加减混合运算电路。设计必做8输出电压可调的直流稳压电源2掌握用集成稳压器构成直流稳压电源的设计与调试方法1、设计一个具有桥式整流、电容滤波环节，并用三端集成稳压器7815构成的输出电压可调范围为15V-20V的直流稳压电源；2、用示波器观测桥式整流、滤波波形。综合选做9组合逻辑电路设计12初步掌握利用小规模集成逻辑芯片设计组合逻辑电路的一般方法，及设计过程1、学会查找数字芯片手册，读懂芯片管脚与功能表；用指定集成芯片完成组合逻辑电路的设计；完成电路测试过程，学会自查设计电路出现的故障设计选做10计数、译码和显示电路4掌握计数器、译码器和七段显示器的综合应用方法通过课堂小组讨论的形式完成：1、用74LS161计数器、4511译码器、BS311201显示器实现一个带显示的60进制计数器；2、用示波器观测时序电路波形。设计选做注：1.实验性质指演示性、验证性、设计性、综合性等；2.实验类别指必做、选做等；3.完成16学时8个实验项目的实验，其中6个必做，选做2个。七．考核方法及成绩评定考核内容考核方式评定标准（依据）占总成绩比例过程考核含到课率、课堂讨论发言、平时作业等中国计量大学学生课程平时成绩考核细则；点名记录、作业完成质量、实验成绩记录表等40%（含实验10%）期末考核闭卷试卷参考答案和评分标准；卷面成绩60%考核类别考试成绩登记方式百分制八、推荐教材与