电工教学计划

一、课程的地位、作用及任务本课程电气自动化专业开设的一门重要的技术基础课，是学习一切电气工程技术的理论基础。通过本课程的学习，使学生掌握电路的基本理论和基本分析方法，并具备必要的实践技能，为学习后续课及今后的工作打好基础。本课程在培养学生认真严肃的科学作风和抽象思维能力、逻辑推理能力、实验研究能力、分析和解决实际问题的能力等方面起着重要作用。实验课突出基本能力的训练。二、课程的教学内容和教学要求（一）电路的基本概念和定律1、知识点和教学要求（1）理解电路模型的特征；（2）掌握电路分析中电压、电流的含义及参考方向的意义；（3）掌握功率计算及基尔霍夫电压定律与电流定律；2、能力培养要求（1）学会分析电路中电压、电流的含义及参考方向的意义；（2）学会计算功率及应用基尔霍夫电压定律与电流定律。（1）理解KCL及KVL的独立方程数；（2）掌握支路电流法、网孔分析法与节点分析法；（3）了解回路分析法。2、能力培养要求学会用支路电流法、网孔分析法与节点分析法求解电路。（四）正弦交流电路1、知识点和教学要求（1）理解正弦交流电的三要素，根据正弦量的瞬时值解析式能画出波形图，根据波形图能写出正弦量的瞬时值解析式；（2）理解正弦量的相量表示法，掌握利用相量进行正弦量的运算；（3）理解基尔霍夫电流定律和电压定律的相量形式，电阻、电容、电感元件的电压电流关系的相量形式。能绘制简单的相量图；（4）掌握无源单口网路上的阻抗、导纳、阻抗与导纳的关系；（5）掌握正弦电路中的有功功率、无功功率、视在功率和功率因数的概念和计算。了解功率因数提高的方法和其经济意义；（6）掌握相量法，能利用相量进行正弦电路的分析和计算。2、能力培养要求（1）学会计算无源单口网路上的阻抗、导纳；（2）掌握正弦电路中的有功功率、无功功率、视在功率和功率因数的概念和计算；（3）掌握相量法，能利用相量进行正弦电路的分析和计算。（五）谐振与互感电路1、知识点和教学要求（1）掌握串联、并联谐振的条件及特点；（2）理解互感现象、互感系数与耦合系数、同名端；（3）了解互感电路的串联、并联和去耦计算；（4）了解单纯磁耦合电路与理想变压器的计算。2、能力培养要求掌握串联、并联谐振的条件及特点。（六）三相电路1、知识点和教学要求（1）掌握三相电路电源和负载的连接方式；了解中线的作用；（2）掌握三相电路中线电压和相电压、线电流和相电流的关系；（3）掌握对称三相电路电压、电流和功率的计算；（4）了解负载不对称三相电路的分析和计算方法；（5）了解安全用电常识和重要性。2、能力培养要求（1）掌握三相电路电源和负载的连接方式；（2）掌握三相电路中线电压和相电压、线电流和相电流的关系；（3）学会计算对称三相电路电压、电流和功半导体二极管及其基本电路1、知识点和教学要求（1）半导体材料的基本结构及PN结的形成；（2）掌握PN结的单向导电性；（3）掌握晶体二极管的原理、伏安特性及性能参数；（4）掌握半导体二极管的模型及应用电路。2、能力培养要求（1）会测试二极管的单向导电性；（2）会分析二极管的应用电路。（二）半导体三极管及放大电路基础1、知识点和教学要求（1）了解半导体三极管的工作原理和放大电路的分类及主要参数；（2）掌握半导体三极管特性曲线；（3）掌握用图解法和微变等效电路法分析放大电路的静态及动态工作情况；（4）理解放大电路的工作点稳定问题；（5）掌握多级放大电路的耦合方式及交流性能计算；（6）掌握放大电路的频率响应的概念及影响频率响应的因素；（7）了解波特图。2、能力培养要求（1）具备利用图解法和微变等效电路法分析三极管放大电路的能力；（2）能看懂三极管的伏安特性曲线；（3）会分析三极管电路的静态工作点的稳定性。（三）场效应管放大电路1、知识点和教学要求（1）了解场效应管的工作原理、特性曲线及主要参数；（2）掌握用公式法和微变等效电路法分析其放大电路的静态及动态性能；（3）了解三极管与场效应管放大电路的特点。2、能力培养要求（1）会区分各种场效应管的异同；（2）会区分三极管与场效应管的异同。（四）功率放大电路1、知识点和教学要求（1）掌握功率放大电路的输出功率、效率与Q点位置的关系；（2）掌握乙类、甲乙类互补对称功率放大电路的工作原理、分析计算；（3）理解功放管的选择。2、能力培养要求（1）能够分析各种互补对称功率放大电路的原理；（2）会根据放大电路的不同要求选择功率放大电路；（3）会简单计算功率放大电路的功率、效率等。（五）集成运算放大器1、知识点和教学要求（1）正确理解镜像电流源、微电流源的工作原理、特点和主要用途；（2）重点掌握差分放大电路的工作原理和各项指标的计算；（3）正确理解运放的基本组成和工作原理。2、能力培养要求（1）能够分析各种电流源电路的不同作用；（2）具备分辨各种差分放大电路的能力并能够合理应用与不同的场合。（六）反馈放大电路1、知识点和教学要求（1）理解反馈的基本概念，负反馈放大电路增益的一般表达式，4种反馈组态及其特点；（2）掌握瞬时极性法判别正、负反馈及反馈类型，理解负反馈对放大电路性能的影响；（3）掌握在深度负反馈条件下，负反馈放大电路增益的近似估算；（4）了解负反馈放大电路产生自激的原因和条件，及其消除方法。2、能力培养要求（1）会分析不同类型的反馈的不同特点，并根据电路的不同要求选择合适的反馈类型；（2）能够熟练判断反馈电路的不同类型。（七）信号的运算与处理电路1、知识点和教学要求（1）掌握基本运算电路的组成和原理；（2）掌握深度负反馈条件下的“虚短”和“虚断”的概念，推导基本运算电路；（3）了解滤波电路的基本概念；（4）了解有源滤波电路的分类及频率特性。2、能力培养要求（1）能够利用基本运算电路分析复杂电路；（2）能够根据电路要求及滤波电路的不同特点选择合适的滤波电路。（八）信号产生电路1、知识点和教学要求（1）掌握正弦波振荡的相位平衡条件、幅值平衡条件；（2）掌握RC串并联式正弦波振荡电路的工作原理、起振条件、稳幅原理及振荡频率的计算；（3）能利用相位平衡条件判断LC正弦波振荡电路能否振荡；（4）掌握单门限电压比较器和迟滞比较器的工作原理；（5）掌握方波、三角波发生器的工作原理，能正确画出其波形。2、能力培养要求（1）能够根据正弦波振荡电路的振荡条件，熟练分析电路能否振荡；（2）能够熟练分析非正弦信号产生电路并判断其产生的波形。（九）直流稳压电源1、知识点和教学要求（1）掌握单相桥式整流电容滤波电路的工作原理及各项指标的计算；（2）了解带放大器的串联反馈式稳压电路的稳压原理；（3）掌握线性串联型稳压电路输出电压的计算，三端集成稳压电源的应用；（4）了解并联开关型稳压电路的工作原理。2、能力培养要求（1）能够看懂各种稳压电路；（2）能够根据电路要求选择合适的整流滤波电路并合理选择其中的各元件。1、知识点和教学要求（1）了解数字信号与模拟信号的区别及各自的特点；了解数字电路的研究对象、特点与应用；（2）熟练掌握常用数制（十进制、二进制、十六进制）之间的相互转换；（3）掌握常用码制（8421BCD码、余三码），了解循环码、格雷码等其它码制。2、能力培养要求（1）了解数字电路的研究对象、特点与应用；（2）学会不同进制之间的互相转换。（二）逻辑代数基础1、知识点和教学要求（1）掌握逻辑代数中的三种基本运算，逻辑与、或、非，理解其含义。掌握几种常用的逻辑函数的表达式，真值表以及逻辑符号；（2）熟悉逻辑代数的基本公式、常用公式、基本定律及常用规则；（3）了解逻辑代数的公式化简法，化简的意义和最简的概念，会利用公式进行简单的函数化简；（4）了解逻辑代数的卡诺图化简，掌握最小项及最小项表达式，熟悉卡诺图化简法及具有无关项的逻辑函数化简。2、能力培养要求（1）学会逻辑函数几种表示方法之间的相互转换；（2）具备逻辑函数的化简能力。（三）逻辑门电路1、知识点和教学要求（1）了解晶体二极管和三极管的开关特性；（2）了解TTL与非门电路结构、工作原理、电压传输特性、主要参数及其测量方法；（3）了解TTL门电路的其它类型，熟悉OC门、三态门的逻辑功能和应用；TTL门电路产品型号知识；（4）了解TTL与CMOS门电路的使用注意事项及相互连接。2、能力培养要求（1）学会查资料找到所用集成数字器件的管脚图和功能表；（2）会分析OC门、三态门的具体应用电路。（四）集成触发器1、知识点和教学要求（1）掌握基本RS触发器的电路结构、动作特点，掌握其逻辑功能及描述；（2）了解同步RS触发器的电路结构、动作特点、逻辑功能及描述；（3）掌握边沿式触发器的动作特点、工作原理、逻辑功能及描述；（4）熟悉JK、D触发器逻辑功能的转换。2、能力培养要求（1）能够根据所给的触发器特点绘制出波形图；（2）具备JK、D触发器之间的相互转换能力。（五）脉冲信号的产生与整形知识点和教学要求（1）理解施密特触发器的工作原理，熟悉其回差特性及应用，了解门电路组成的施密特触发器和集成施密特触发器；（2）熟悉多谐振荡器的工作特点、参数，了解RC环形振荡器、石英晶体振荡器；（3）了解单稳态触发器的工作原理、参数计算，熟悉其特点及应用；（4）熟悉555集成定时器的工作原理及其应用举例。2、能力培养要求（1）能够理解施密特触发器、多谐振荡器、单稳态触发器的应用场合；（2）学会555集成定时器的应用。（六）组合逻辑电路1、知识点和教学要求（1）熟练掌握组合逻辑电路的特点和分析方法，掌握简单的组合逻辑电路设计方法；（2）掌握编码器的逻辑功能，包括二进制编码器、二－十进制编码器和中规模集成8—3线优先编码器，重点掌握中规模集成编码器的使用；（3）掌握译码器的逻辑功能，包括二进制译码器、二—十进制译码器，中规模集成译码器，重点掌握中规模集成译码器的使用；（4）数据选择器、数据分配器、数值比较器、加法器的使用；（5）了解组合逻辑电路中的竞争冒险及其消除方法。2、能力培养要求（1）具备分析和设计简单逻辑电路的能力；（2）学会用中规模集成电路设计组合电路。（七）时序逻辑电路1、知识点和教学要求（1）掌握时序电路的特点和逻辑功能分析方法，熟悉常用时序逻辑电路；（2）掌握计数器的逻辑功能，重点掌握中规模集成计数器的应用；（3）掌握寄存器和移位寄存器的逻辑功能，重点掌握中规模集成移位寄存器的应用；（4）熟悉移位寄存器型计数器，顺序脉冲发生器的原理。2、能力培养要求（1）学会用中规模计数器构成N进制计数器；（2）具备查阅手册应用其他中规模数字电路芯片的能力。三、课程学时分配序号教学内容理论教学实验小计1电路的基本概念和定律104142电阻电路的等效变换法142163电路分析的网络方程法10104正弦交流电路164205谐振与互感电路666三相电路10212合计661278学时分配表可根据需要设计。四、课程习题要求每个知识点讲解后要求留2道必做习题，建议学生还要自觉多做一些练习。五、考试形式及要求期末考试采用闭卷形式。成绩折算比例为：期末成绩：平时考核：实验成绩＝70：20：10。单片机原理课程教学大纲课程名称：单片机原理适用专业：电气自动化技术学时：78学分：4开课学期：第二学年第二学期课程类别：必修课程性质：专业课先修课程：电路分析、数字电子技术、模拟电子技术一、课程的地位、作用及任务本课程是在学生学完电子技术类基础课程之后，为加强对学生技术应用能力的培养而开设的体现电子技术、计算机技术综合应用的综合性课程。通过本课程的学习，目的是使学生能掌握单片机的组成结构、工作原理、编程方法和接口技术等方面的知识，培养学生的单片机应用能力。本课程的任务是使学生获得单片机原理知识和应用系统设计的基本理论、基本知识与基本技能，了解单片机应用系统各主要环节的设计、调试方法，并了解单片机在测量、控制等电子技术应用领域的应用。初步具备应用单片机进行设备技术改造、产品开发的能力。二、课程的教学内容和教学要求（一）计算机应用基础概述1、知识点和教学要求（1）了解计算机和单片机的发展和应用，理解微机的基本组成部分，握单片机的定义和优点；（2）了解单片机的应用模式、单片机软、硬件的设计原则；了解单片机应用系统的开发过程及开发工具的应用。2、能力培养要求对单片机有个整体认识，具备通过阅读资料了解其他系列单片机的主要特性的能力。（二）MCS-51单片机的结构和原理1、知识点和教学要求（1）了解单片机的I/O口结构；了解单片机复位的方法及复位状态；（2）掌握MCS-51单片机的引脚功能及片外总线结构；熟悉单片机的存储器组织；（3）掌握机器周期和震荡器周期的关系；理解时钟电路和CPU时序；（4）了解单片机概貌；编程、程序验证与加密；HMOS型MCS-51单片机的掉电操作方式。2、能力培养要求（1）会设计上电及按钮复位电路；（2）会设计单片机的时钟电路；根据振荡频率计算机器周期的时间。（三）单片机的指令系统1、知识点和教学要求（1）熟悉MCS-51指令系统的7种寻址方式和指令的格式；（2）掌握数据传送类指令的使用；（3）掌握算术运算类指令的使用；（4）掌握数据传送类指令的使用；（5）掌握控制转移类指令的使用；（6）掌握布尔变量操作类指令的使用。2、能力培养要求（1）学会运用每条指令，分析指令对标志位的影响；（2）具备通过查表得到指令的代码、字节数、机器周期数的能力；（3）具备计算①相对地址（偏移量）；②程序的执行时间的能力。（四）单片机的程序设计1、知识点和教学要求（1）了解汇编语言源程序的格式；（2）熟悉常用的伪指令；（3）掌握简单程序、分支程序、循环程序、查表程序和子程序等结构程序的设计。2、能力培养要求（1）学会一些常见程序的设计方法并能编制简单应用程序；（2）具备画程序框图的和读懂稍微复杂程序的能力。（五）中断系统及定时器/计数器1、知识点和教学要求（1）了解4种输入输出方式的特点；（2）掌握中断的基本概念，理解中断系统的结构和中断响应过程；（3）理解定时器/计数器的结构和工作原理，掌握定时器/计数器的初始化和简单应用。2、能力培养要求（1）能够把中断和定时器的应用结合起来，编制一些简单程序；（2）具备多个中断源处理的能力。（六）单片机的系统扩展1、知识点和教学要求（1）掌握单片机的三总线结构，理解MCS-51单片机系统扩展的基本原理；（2）理解常用的程序存储器和数据存储器以及并行接口芯片的引脚及功能；（3）理解单片机和常用ROM和RAM芯片，并行接口的连接方法，学会确定地址范围；（4）掌握数字LED静态显示、动态显示不同方式下的电路设计工作原理及简单显示程序设计；（5）理解独立式按键、行列式键盘的电路设计、工作原理、与单片机的接口及键输入程序的设计。2、能力培养要求（1）能根据设计要求为单片机扩展程序存储器、数据存储器；（2）掌握以下常用芯片的使用及与单片机的连接方法；EPROM：2716～27128RAM：6116、6264并行I/O接口：8155（3）具备看懂单片机的显示和键盘接口的简单硬件图和编制程序的能力。（七）单片机的测控接口1、知识点和教学要求（1）理解常用的D/A和A/D转换接口芯片的功能和引脚；（2）理解这些常用芯片和单片机的接口方法和具体应用；（3）熟悉模拟信号输入极性变换（双极性）方法、模拟信号的多路输入及采样保持器在ADC应用中的实用技术。2、能力培养要求（1）具备看懂DAC接口电路和ADC接口电路、应用电路及编制应用程序；（2）能够非常熟练的进行开关量的输入接口和输出接口的设计。（八）单片机实验大纲实验一单片机应用系统的开发演示内容：利用单片机的最小系统演示几个