《電子電工基礎》教學大綱.doc

電子電工基礎教學大綱適應專業(yè)： 機電一體化技術專業(yè)課程性質(zhì)： 必修課總 學 時： 96總 學 分： 6一、課程性質(zhì)、目的和任務 課程性質(zhì)：本課程是高等職業(yè)技術教育樓宇智能工程技術和機電一體化專業(yè)的專業(yè)基礎課程。在內(nèi)容上根據(jù)職業(yè)崗位的核心知識能力要求所需的專業(yè)課的專業(yè)基礎要求，以“理論夠用、適度，強化技能培養(yǎng)”為原則，把電工基礎、模擬電路、數(shù)字電路三門課程的內(nèi)容進行了重新整合，并新增了部分技能培訓內(nèi)容。 課程任務：通過本課程的學習，應使學生掌握基本電路及電子電路的基本概念、基本理論和基本分析方法，了解安全用電常識；掌握電氣測量技術的基本原理和方法，能熟練使用常用電工儀器儀表。為學習后續(xù)課程和畢業(yè)后從事專業(yè)工作打下堅實的專業(yè)理論及技能基礎。 本課程的教學目標為如下幾個方面（一）總體目標本課程的教學目標是：使學生具備高素質(zhì)勞動者和中初級專門人才所必需的電工與電子技術的基本知識和基本技能，初步形成解決實際問題的能力，為學習專業(yè)知識和職業(yè)技能打下基礎，并注意滲透思想教育，逐步培養(yǎng)學生的辨證思維，加強學生的職業(yè)道德觀念，與行業(yè)認證中級電工、高級電工接軌。以培養(yǎng)應用型工程技術人才為目標。（二）知識目標1.電工與電子技術中的基本概念和基本原理；2.常用電子設備和電子器件的特性及應用范圍、途徑;3.電的基本規(guī)律和電路的分析方法；4.一般電氣設備的使用、維護和安全用電知識；5.半導體器件基礎和模擬、數(shù)字電子技術知識；6.電工電子實驗技能和方法所需理論基礎（三）能力目標1.能閱讀簡單的電路原理圖及設備的電路方框圖；2.具有查閱手冊等工具書和設備銘牌、產(chǎn)品說明書、產(chǎn)品目錄等資料的能力；3.能理論分析判斷電路及電子元件的簡單故障；4.具有收集整理實驗數(shù)據(jù)，繪制特性曲線，完整地寫出規(guī)范實驗報告的能力（四）思想教育目標1.初步具備辨證思維和邏輯分析的能力；2.樹立理論聯(lián)系實際的科學觀點，培養(yǎng)科學的工作作風，具有熱愛科學，實事求是的學風和創(chuàng)新意識、創(chuàng)新精神；3.加強職業(yè)道德意識。培養(yǎng)學生工程質(zhì)量意識和工作規(guī)范意識以及嚴謹、認真的工作態(tài)度。二、教學基本要求 1、使學生學會以下分析和計算方法： 1.1 直流電路的基本分析和計算方法 1.2 交流電路的基本分析和計算方法 1.3 模擬電路的基本分析和計算方法 1.4 數(shù)字電路的基本分析和計算方法 2、培養(yǎng)學生以下幾方面的初步能力： 2.1 認識常用電工、電子元器件，了解其基本用途 2.2 使用常用測試儀器儀表（如：萬用表、示波器、信號源等）的能力 2.3 掌握識別和判斷電子元器件好壞的能力 2.4 掌握一般電路和基本放大電路的分析方法和應用能力 2.5 掌握組合邏輯電路、觸發(fā)電路、時序邏輯電路、信號產(chǎn)生電路的分析能力和簡單應用系統(tǒng)的設計能力 2.6 掌握常見電路故障的分析、判斷與排除能力三、教學內(nèi)容及要求 第1章 電路分析基礎1. 知識點和教學要求（1）了解電路的基本組成及各部分的作用，了解電氣設備額定值及電路工作狀態(tài)；熟悉電路模型、集中參數(shù)電路的基本概念；掌握理想電路元件與實際元器件的區(qū)別；牢固掌握線性元件的伏安特性；理解理想電壓源和理想電流源的概念及特點；熟悉電源模型與實際電源的對應關系及電源模型之間的等效互換方法；掌握電能與電功率概念的不同點。理解電流的熱效應，了解電流的熱效應在實際工程中和實際生活中的應用。（2）理解基爾霍夫電流和電壓定律的內(nèi)容及其擴展應用；掌握應用兩定律分析復雜電路的方法和技能。（3）掌握電壓、電流參考正方向在電路分析中的重要性以及與電壓、電流實際方向的聯(lián)系；了解疊加定律和戴維南定理分析電路的步驟和適用場合，并能應用它們對電路進行分析和計算。2. 能力培養(yǎng)要求（1）通過教學實驗、實踐環(huán)節(jié)，懂得嚴格遵守電工操作規(guī)章制度的必要性和重要性，了解實驗室操作規(guī)程，養(yǎng)成良好的工作習慣，具有實驗操作的初步技能。（2）具有使用電路原理箱、數(shù)字萬用表的技能。（3）具有電壓、電流、電阻的測量技能，具有在實驗中查找實驗誤差原因的能力。（4）具有自己擬定實驗步驟，以驗證KCL、KVL定律的能力。第2章 正弦交流電路1. 知識點和教學要求（1）了解正弦交流穩(wěn)態(tài)電路的分析在電工電子技術領域中的重要地位，了解單一元件上的電壓、電流關系及功率關系，理解即時元件、動態(tài)元件的區(qū)別和由來；了解正弦量的幾種表示方法；了解功率及功率因數(shù)，效率等概念。（2）掌握正弦量的三要素、相位差、有效值的概念；掌握正弦交流電路的基本物理量的概念。（3）理解正弦量的基本概念；熟悉相量與正弦量的對應關系，了解相量的代數(shù)表示法和極坐標表示法，熟練掌握兩種表示法的應用場合及其互換；理解相量圖在正弦交流電路分析中帶來的方便，掌握運用相量法分析和計算簡單正弦交流電路的方法。2. 能力培養(yǎng)要求（1）具有對交流電路中電壓、電流及參數(shù)的測量技能。（2）具有日光燈電路連接技能及提高功率因數(shù)方法的技能。（3）具有使用交流功率表的技能。第3章 三相交流電路1. 知識點和教學要求（1）了解三相正弦交流電的產(chǎn)生及其基本概念；了解三相三線和三相四線供電體制，理解三相四線制的優(yōu)越性。（2）理解中線的作用；掌握對稱三相電路的計算和不對稱三相電路的簡單分析方法。（3）理解線電壓、相電壓，線電流、相電流的關系；掌握三相負載電路的連接方法；熟悉三相功率的計算。（4）了解安全用電常識和發(fā)配電的基本過程。2. 能力培養(yǎng)要求（1）具有正確連接三相負載電路的技能。（2）具有測量三相電路中點電壓，相、線電壓，相、線電流的技能。（3）具有應用二瓦計法測量對稱三相電路功率的技能和了解不對稱三相電路功率的測量方法。（4）通過到電廠或變電所的參觀，具有熟悉發(fā)配電基本知識的能力；（5）培養(yǎng)學生安全用電的理念，在實際工作中具有安全用電常識的基本應變能力。第4章 磁路與變壓器1. 知識點和教學要求（1）了解鐵芯線圈磁路中幾個基本物理量的概念；了解鐵磁性材料的磁性能、分類及用途；理解磁路歐姆定律和主磁通原理，掌握運用它們分析實際問題的方法。（2）了解變壓器的基本結(jié)構(gòu)組成；理解其變壓、變流、變阻抗工作原理及其變比。（3）了解儀用互感器、自耦調(diào)壓器和電焊變壓器的特殊點；熟悉它們的應用場合；理解這些特殊變壓器在工程實際中的應用。2. 能力培養(yǎng)要求（1）具有使用和調(diào)節(jié)單相和三相自耦調(diào)壓器的能力；（2）具有識別電力變壓器、儀用互感器、電焊變壓器的能力。第5章 異步電動機及其控制1. 知識點和教學要求（1）熟悉單相和三相異步電動機的結(jié)構(gòu)組成及各部分的作用；理解異步電動機的工作原理，了解其機電轉(zhuǎn)換過程及其銘牌數(shù)據(jù)、額定值。（2）理解和掌握三相異步電動機的電磁特性和機械特性，并能運用這兩個特性對工程實際問題進行分析的方法。（3）了解常用的控制和保護用高、低壓電器工作原理，熟悉它們的保護和控制作用及其應用場合。（4）理解三相異步電動機的起動、調(diào)速和制動的控制原理，熟悉控制過程及其方法。（5）掌握三相異步電動機點動、單相連續(xù)運轉(zhuǎn)和正反轉(zhuǎn)控制電路的控制原理及其操作方法。2. 能力培養(yǎng)要求（1）具有電氣控制線路圖的讀圖技能，具有正確識別各種控制和保護電器圖符號和文字符號的能力。（2）掌握基本電工工具的作用方法，并具有根據(jù)電氣控制線路圖正確連接電動機控制電路的能力。（3）具有查找控制線路故障的初步能力。第6章 半導體及其常用器件1. 知識點和教學要求（1）了解本征半導體、P型和N型半導體的特征；熟悉PN結(jié)的生成，掌握其單向?qū)щ娦浴＃?）了解二極管的類型及其應用范圍，熟悉特殊二極管的正常工作區(qū)域及其功能。（3）理解雙極型三極管的電流控制原理及三種工作狀態(tài)，熟悉單極性單極型的基本結(jié)構(gòu)組成及電壓控制原理。2. 能力培養(yǎng)要求（1）具有應用指針式萬用表判別二極管和三極管的性能好壞及極性判別的技能。（2）具有使用和調(diào)試電子毫伏表、函數(shù)信號發(fā)生器和二蹤示波器的能力。第7章 基本放大電路1. 知識點和教學要求（1）理解共發(fā)射極放大電路的基本組成及各部分的作用；掌握分壓式偏置的共發(fā)射極電壓放大器電路的靜態(tài)、動態(tài)分析過程。（2）理解共集電極放大電路的特征及其適用場合。（3）了解“零漂”的概念及差動放大電路抑制“零漂”的作用。（4）了解甲類、乙類和甲乙類功放電路的特點，熟悉“交越失真”現(xiàn)象；理解甲乙類功放電路消除“交越失真”的作用。（5）熟悉反饋、正反饋和負反饋的概念；了解放大電路中負反饋的基本類型；掌握對基本放大電路反饋形式的判別方法。2. 能力培養(yǎng)要求（1）具有使用常用信號發(fā)生器、二蹤示波器及電子毫伏表調(diào)節(jié)分壓式偏置的單管放大電路靜態(tài)工作點的能力。（2）具有識別放大電路飽和失真、截止失真的能力；通過示波器觀察放大電路同時出現(xiàn)上、下削波現(xiàn)象，并能運用所學理論知識對此現(xiàn)象進行分析的能力。（3）通過實驗環(huán)節(jié)，具有對放大電路進行動態(tài)指標估算的能力。第8章 集成運算放大器1. 知識點和教學要求（1）了解集成運放的基本概念；熟悉兩個重要結(jié)論“虛短”和“虛斷”，并能運用兩個重要結(jié)論分析線性集成運放電路。（2）掌握集成運放線性應用電路的分析方法；熟悉集成運放非線性應用電路的特點，理解非線性應用只有“虛斷”結(jié)論成立不再能運用“虛短”結(jié)論。（3）掌握理想集成運放的4個條件。2. 能力培養(yǎng)要求（1）認識集成運放芯片，并具有應用集成運放A741正確連接反相比例運算和同相比例運算實驗電路的能力。（2）具有消除實驗故障的初步能力。第9章 組合邏輯電路1. 知識點和教學要求（1）掌握模擬電路和數(shù)字電路的不同點及其各自的特點；了解和熟悉二極管及晶體管的開關特性；理解基本門電路、復合門電路的組成及功能；熟悉它們的邏輯圖符號；掌握TTL集成電路中OC門和三態(tài)門的功能和應用。（2）熟悉常用的計數(shù)制和碼制及其它們之間的轉(zhuǎn)換方法；掌握邏輯代數(shù)的化簡法和卡諾圖化簡法。（3）掌握組合邏輯電路的分析方法；了解編碼、譯碼的概念及其應用。（4）熟悉編碼器、譯碼器、數(shù)據(jù)選擇器等常用中規(guī)模組合邏輯電路組成及功能。2. 能力培養(yǎng)要求（1）具有認識各種組合邏輯電路集成芯片及其管腳功能排列情況的能力；初步掌握閱讀和分析簡單邏輯電子線路圖的一般能力。（2）具有初步正確使用數(shù)字電路實驗系統(tǒng)的能力，并學會簡單的測試元件功能的技能和方法。（3）具有對編碼、譯碼顯示電路進行正確連接和實驗的能力。 第10章 觸發(fā)器和時序邏輯電路1. 知識點和教學要求（1）了解電平觸發(fā)方式的基本RS觸發(fā)器、同步RS觸發(fā)器，邊沿觸發(fā)方式的D觸發(fā)器、J-K觸發(fā)器、T觸發(fā)器和T觸發(fā)器的邏輯功能；熟悉組合邏輯電路和時序邏輯電路的最大區(qū)別。（2）理解和掌握各種觸發(fā)器功能的4種描述方法。（3）熟悉各種進制計數(shù)器的組成及其分析方法；理解同步時序邏輯電路和異步時序邏輯電路的區(qū)別；掌握時序邏輯電路的基本分析步驟和方法。（4）了解數(shù)碼寄存器和移位寄存器的組成及功能；理解移位寄存器的分析方法并熟悉其應用。（5）了解555定時電路的結(jié)構(gòu)組成及其應用。2. 能力培養(yǎng)要求（1）具有對集成觸發(fā)器芯片進行功能測試的能力；（2）具有應用D觸發(fā)器或JK觸發(fā)器構(gòu)成各種進制計數(shù)器和寄存器電路的能力。（3）具有應用集成計數(shù)器芯片構(gòu)成任意進制計數(shù)器的能力；掌握異步歸零法和同步歸零法。（4）具有應用集成寄存器觀察二進制數(shù)乘法、除法運算和移位寄存功能的能力。第11章 存儲器1. 知識點和教學要求（1）了解存儲器的分類及各類存儲器的特點和應用場合；了解存儲器的主要性能指標對存儲器性能的影響。（2）掌握半導體存儲器的邏輯功能和使用方法；理解半導體存儲器的電路結(jié)構(gòu)組成和工作原理。（3）熟悉隨機存取存儲器RAM的各部分功能；了解RAM的靜態(tài)存儲單元與動態(tài)存儲單元的特點及其工作原理；了解集成RAM芯片6116的引腳作用及功能擴展方法。（4）了解各種可編程邏輯器件ROM的結(jié)構(gòu)組成及其特點；熟悉其存儲單元的實現(xiàn)方法。2. 能力培養(yǎng)要求（1）具有對隨機存取存儲器集成電路2114引腳作用的認識能力和對其進行功能測試的實驗能力。（2）具有正確連接實驗線路的能力及寫出符合要求的實驗報告能力。第12章 數(shù)/模和模/數(shù)轉(zhuǎn)換器1. 知識點和教學要求（1）理解D/A轉(zhuǎn)換器的基本概念，熟悉D/A轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換特性及其轉(zhuǎn)換公式，了解權電阻求和網(wǎng)絡和R-2R倒T型電阻網(wǎng)絡的結(jié)構(gòu)組成及工作原理。（2）了解常用的D/A集成轉(zhuǎn)換器的主要技術指標。（3）理解A/D轉(zhuǎn)換器的基本概念，熟悉A/D轉(zhuǎn)換原理及其特點，了解集成芯片ADC0809功能。（4）掌握應用采樣定理分析ADC的方法。2. 能力培養(yǎng)要求（1）具有認識集成芯片A/D轉(zhuǎn)換器0809管腳功能和D/A轉(zhuǎn)換器0832管腳功能的能力。（2）具有測試集成芯片0809A/D轉(zhuǎn)換器和0832D/A轉(zhuǎn)換器功能的能力，掌握正確連接實驗線路的技能。四、實踐環(huán)節(jié) （一）實訓項目1. 技能訓練實訓項目（1）電工基本技能及配盤實訓：常用電工工具手鉗、驗電筆、剝線鉗、平口或十字口鏍絲刀的正確用法；導線的連接方法；家用配電盤的制作；綜合盤的制作；自動空氣開關箱的制作；RJ-45水晶頭及568B直通線的制作；有線電視插頭、電話線水晶頭的制作。（2）六管超外差收音機組裝實訓：講解、分析和看懂六管超外差收音機的電路原理圖；按元件清單清點六管超外差收音機套件；認識電路原理圖上的符號含義，并與實物相對照；檢測元器件；練習焊接工藝，并對元器件引線或引腳進行鍍錫處理；安裝元器件；調(diào)試和驗收。2. 技能訓練實訓要求（1）使學生了解行業(yè)規(guī)范所要求的電工工藝基本知識和初步掌握最基本的電工操作技能，培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的能力，提高實際動手能力，加強職業(yè)道德觀念。（2）讓學生通過對六管超外差收音機的組裝、焊接和調(diào)試過程；了解電子產(chǎn)品裝配的基本過程；掌握簡單電子元器件的質(zhì)量檢測和極性識別的方法；熟悉并初步掌握收音機整機的裝配工藝；培養(yǎng)學生的動手能力及分析問題、解決問題的能力，養(yǎng)成嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L。3、技能訓練時間安排電工基本技能及配盤實訓安排在電工技術基礎講完之后進行，時間一周；六管超外差收音機組裝實訓安排在第8章講完之后的任意一段時間內(nèi)進行，時間一周，建議用詠梅牌六管超外差收音機套件。（二）實驗項目1、實驗項目（1）直流電路的認識實驗（必做）（2）疊加定理和戴維南定理的驗證（可作為學習型實驗課）（3）三表法測試線圈參數(shù)（根據(jù)專業(yè)需要選做）（4）日光燈電路的連接及功率因數(shù)的提高（必做）（5）三相交流電路電壓、電流的研究（可作為學習型實驗課進行）（6）變壓器參數(shù)測定及繞組極性判別（根據(jù)專業(yè)需要選做）（7）三相異步電動機的降壓起動實驗（根據(jù)專業(yè)需要選做）（8）三相異步電動機的點動、單向連續(xù)運轉(zhuǎn)控制電路實驗（根據(jù)專業(yè)需要選做）（9）常用電子儀器的使用（必做）（10）單管共發(fā)射極放大電路的研究（可做為學習型實驗課進行）（11）集成運算放大器的線性應用實驗（選做）（12）組合邏輯門電路的功能測試（必做）（13）編碼器、譯碼器及數(shù)碼顯示電路實驗（必做）（14）集成觸發(fā)器的功能測試（選做）（15）計數(shù)器及其應用（可做為學習型實驗課進行）（17）移位寄存器及其應用（選做）（18）555定時器及其應用（選做）（19）隨機存取存儲器2114A及其應用（選做）（20）A/D與D/A轉(zhuǎn)換電路的研究（選做）2、實驗的能力要求（1）學會直讀式儀表和電路原理箱等設備的使用方法，掌握電阻、電壓和電流的測試技能。（2）能夠自擬實驗步驟，驗證電路定律。（3）具有使用單相調(diào)壓器、電流插箱、交流單相功率表的技能和測試電路參數(shù)的技能。（4）熟悉日光燈電路的組成及各部分的作用，掌握提高功率因數(shù)的方法及線路連接的初步技能。（5）具有連接三相電路的初步技能，掌握測量三相電路的線電壓、相電壓、線電流、相電流的方法和技能，具有分析數(shù)據(jù)和查找故障的初步能力。（6）通過實驗認識和掌握二極管、晶體管極性的判別及好壞鑒定方法，具有連接和調(diào)試單管放大器靜態(tài)工作點的能力，了解集成運算放大器的外部特性及使用方法。（8）掌握對集成芯片功能測試的方法，了解集成芯片的外形、管腳排列及其外部電路連接方法。（9）掌握用D或JK觸發(fā)器構(gòu)成計數(shù)器和寄存器的方法；（10）學會測試555定時電路及用它構(gòu)成施密特觸發(fā)器的方法。3、實驗考核標準和方法（1）實驗考核方法為了評價學生實驗的綜合能力，除了根據(jù)平時實驗的完成情況（參照提交的實驗報告），還應安排適當形式的實驗考試，著重檢查學生的實際操作能力。實驗考試采取在規(guī)定進行的實驗項目中抽查的方式，由學生隨機抽取曾經(jīng)完成的實驗項目在實驗室再重做，指導教師記錄學生實驗操作中各項要求達到的水平，作為評定實驗操作的70%成績，另外的30%成績由現(xiàn)場進行的與實驗內(nèi)容要求相關的理論答辯來評定。（2）實驗考核評分項目實驗連接成功時所用的時間（考核連接的快慢速度）；儀表的聯(lián)接及量程選擇；線路連接工藝及布局的合理性；現(xiàn)場答辯與實踐有關的題目（每人三題，在事先給定的90道練習題中現(xiàn)場抽取）；實驗報告是否符合要求。五、教學方法與手段 由于本課程是專業(yè)基礎課，為達到高技能培養(yǎng)目標的要求，強化技能培訓，在教學過程中淡化理論和實驗課的界線，絕大多數(shù)課程在實驗室或?qū)嵱柺议_展，采用在實驗室環(huán)境下，通過實驗的過程以及結(jié)果的分析來闡述基本原理、基本概念，解決理論問題的教學方法，這樣可以把解決理論問題與實踐技能的訓練統(tǒng)一起來，既可解決課時不足的問題，又有經(jīng)常性的動手實踐，有利于實際操作上的第二本能的形成。同時增加相應的課程實訓內(nèi)容，以強化工藝技能的培養(yǎng)。通過實際操作，以及對操作過程及結(jié)果的感性認識，再經(jīng)分析來獲得對基本原理、基本概念和相關理論問題的理性認識，使專業(yè)基本技能的訓練和基本理論及原理的學習同時進行，把動手能力和分析、解決問題的能力培養(yǎng)融合為一個有機的整體，并通過啟發(fā)，引導學生去自主探究，發(fā)揮學生自主學習和自主創(chuàng)新的積極性，同時采用多媒體教學、虛擬實驗、網(wǎng)絡平臺學習等手段和方法來進一步強化教學效果。為進一步學習本專業(yè)的后續(xù)課程和專業(yè)技能的培養(yǎng)打下堅實的基礎。六、各教學環(huán)節(jié)學時分配 序號教學內(nèi)容理論教學實驗課其 他小計1電路分析基礎4262正弦交流電路4483三相交流電路22安全用電264磁路與變壓器2245異步電動機及其控制410146半導體及其常用器件46107基本放大電路46108集成運算放大器44