山東協(xié)和學院精品課程

發(fā)布時間：2018-03-04 19:22

本文選題：山東　切入點：協(xié)和　　

學分：4

學時：70

使用專業(yè)：機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)

一、課程的性質(zhì)與任務(wù)

課程的性質(zhì)

《電工與電子技術(shù)》是工科院校必修的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課程，是學生獲取電工、電子技術(shù)基礎(chǔ)知識，提高科學素質(zhì)以及學習后續(xù)專業(yè)課程的教學平臺主課。它既有自身的理論體系，又有很強的實踐性，是培養(yǎng)應(yīng)用型人才的重要組成部分。

課程的任務(wù)：

通過本課程的學習，學生能夠獲得電工電子技術(shù)必要的基本理論，基本知識和基本技能，了解電工電子技術(shù)的應(yīng)用和我國電工電子事業(yè)的發(fā)展概況，為后續(xù)課程單片及原理及應(yīng)用和微機原理等后續(xù)課程的學習打下理論基礎(chǔ)和實踐基礎(chǔ)，為學生的可持續(xù)發(fā)展能力培養(yǎng)奠定了堅實的基礎(chǔ)。

前導課程：《計算機文化基礎(chǔ)》、《高等數(shù)學》、《大學物理》

后續(xù)課程：《單片機原理及應(yīng)用》、《微機原理》等

二、課程培養(yǎng)目標

知識要求：

熟練掌握電工儀表、電子儀器的性能及使用方法，并具有一定的調(diào)校和維護能力，掌握一些基本的電工電子理論知識和基本應(yīng)用能力。

能力要求：

了解電工電子技術(shù)的應(yīng)用和電工電子事業(yè)的發(fā)展概況，針對行業(yè)發(fā)展的需要培養(yǎng)學生的電子產(chǎn)品設(shè)計、電氣設(shè)備控制、系統(tǒng)安裝、設(shè)計、調(diào)試、維護及技術(shù)管理等專業(yè)能力。

素質(zhì)要求：

培養(yǎng)學生具有自我發(fā)展、終生學習的觀念和能力；具有良好的專業(yè)素養(yǎng)、健康的心理素質(zhì)和良好的身體素質(zhì)；團隊協(xié)作能力和計劃組織協(xié)調(diào)能力；口頭和書面表達能力、人際溝通能力。具體的課程培養(yǎng)目標如圖1所示。

山東協(xié)和學院精品課程

圖1 課程培養(yǎng)目標

三、教學內(nèi)容及學時安排

本課程教學分為理論教學和課程設(shè)計兩部分。理論教學70學時，課程設(shè)計時間為一周。課程內(nèi)容的組織、安排是按照后續(xù)課程的需要和內(nèi)容的相關(guān)性設(shè)置。

1.理論教學內(nèi)容的組織與安排

電工電子技術(shù)課程是機電類各專業(yè)必修的一門技術(shù)基礎(chǔ)課，其內(nèi)容由電路基礎(chǔ)、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)三部分組成。本課程的建設(shè)采取以知識內(nèi)容的組合為基礎(chǔ)的模塊化課程建設(shè)方式。模塊化教學是以基本概念和基本應(yīng)用為主，著重于外部邏輯功能描述和典型應(yīng)用分析，強調(diào)外特性和重要參數(shù)，淡化電路的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。模塊化結(jié)構(gòu)相對獨立又相互關(guān)聯(lián)，可拆并組合適應(yīng)不同專業(yè)的需要。本課程設(shè)置電路原理、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)三個內(nèi)容模塊，九個教學項目，該設(shè)置適合機電類多個專業(yè)的需要。

表1 《電工電子技術(shù)》模塊化教學內(nèi)容課時分配

教

學

設(shè)

計

教學

模塊

教學

項目

教學目標

教學內(nèi)容

學時

電路理論基礎(chǔ)

1.了解電路的作用和基本組成。掌握電路基本物理量。掌握電阻元件及其歐姆定理，掌握基爾霍夫定理并會應(yīng)用該定律。了解電路的工作狀態(tài)及受控源的種類與區(qū)別

2.掌握電路的基本分析方法：支路電流法，節(jié)點電位法，疊加定理，齊性定理，重點掌握戴維南定理進行電路的分析求解

1.電路和電路模型

2.電路的基本物理量

3.電阻元件和歐姆定律

4.有源元件

5.電路的工作狀態(tài)

6.基爾霍夫定律

7.受控源

8.支路電流法

9.節(jié)點電位法

10.疊加定理

11.戴維南定理

正弦交流電路

1.掌握正弦量的三要素，掌握正弦交流電的一般表達式。復習復數(shù)的表達方式及其運算規(guī)律。

2.理解并掌握正弦量的相量表示法

3.重點掌握電阻、電感、電容元件伏安關(guān)系式是相量形式。

1.正弦量的三要素

2.復數(shù)及其運算

3.正弦量的相量表示法

4.電阻，電容，電感元件的伏安關(guān)系式的相量形式

5.RLC串聯(lián)電路和阻抗

6.RLC并聯(lián)電路

7.交流電路的功率

三相電路

1.了解三相電動勢的產(chǎn)生原理，掌握三相電的表示方法，掌握三相電的特征。重點掌握三相電源的兩種連接方式及其特點。

2.掌握三相負載的聯(lián)接方式，及其兩種聯(lián)接方式下，線相電壓電流之間的關(guān)系。

3.對于對稱和不對稱電路的分析求解方法

4.掌握三相電路功率的計算

1.三相正弦交流電動勢的產(chǎn)生

2.三相負載及其對稱三相電路的計算

3.不對稱三相電路的分析求解方法

4.三相電路功率的計算

半導體器件

1.了解半導體的基本知識

2.掌握半導體二極管的知識及其特點

3.掌握三極管的結(jié)構(gòu)和主要參數(shù)原理特性

1.半導體的基本知識

2.半導體二極管

3.晶體三極管

基本放大電路

1.了解放大電路的基本概念，放大電路的性能指標

2.掌握共設(shè)放大電路的組成，及其分析方法：靜態(tài)分析與動態(tài)分析過程

3.掌握靜態(tài)工作點與輸出波形失真的關(guān)系

4.掌握放大電路中反饋的類型的判別與分析方法

5.掌握多級放大電路的求解

1.基本放大電路的基本知識

2.基本共設(shè)放大電路的組成

3.靜態(tài)工作點與輸出波形失真的關(guān)系

4.放大電路中的反饋

5.多級放大電路

集成運算放大電路

2.掌握差動放大電路的組成特點

3.重點掌握集成運算放大器的應(yīng)用電路

1.集成運算放大電路簡介

2.差動放大電路

3.集成運算放大器的應(yīng)用

直流穩(wěn)壓電源

1.了解穩(wěn)壓電源的組成

2.掌握單相半波和單相全波和橋式整流電路的原理及分析應(yīng)用方法

3.了解濾波電路的種類及濾波原理，了解穩(wěn)壓原理

1.直流穩(wěn)壓電源的組成

2.單相整流電路

3.濾波電路

4.直流穩(wěn)壓電路

邏輯門電路和組合門電路

1.了解數(shù)字電子的基本知識，掌握數(shù)制及碼制的表示方法

2.掌握邏輯函數(shù)的公式化簡法，重點是卡若圖化簡法。

3.掌握基本邏輯門電路及其運算規(guī)律。

4.學會邏輯門電路的設(shè)計，實現(xiàn)特定的功能。

1. 數(shù)制，碼制

2. 邏輯函數(shù)化簡的方法

3. 邏輯門電路

4.組合邏輯門電路的設(shè)計

時序邏輯電路

3.掌握主從觸發(fā)器的邏輯電路圖和邏輯符號和邏輯功能描述

2.時鐘控制的觸發(fā)器

3.主從觸發(fā)器

4.集成沿邊觸發(fā)器

2.實踐教學內(nèi)容的組織與安排

表2《電工與電子技術(shù)》課程設(shè)計內(nèi)容一覽表

序號

設(shè)計內(nèi)容

能力目標

課程設(shè)計一

音響放大器的設(shè)計

使學生進一步掌握模擬電子技術(shù)的理論知識，培養(yǎng)學生工程設(shè)計能力和綜合分析問題、解決問題的能力

使學生基本掌握常用電子電路的一般設(shè)計方法，提高電子電路的設(shè)計和實驗?zāi)芰?/span>

熟悉并學會選用電子元器件，為以后從事生產(chǎn)和科研工作打下一定的基礎(chǔ)。

課程設(shè)計二

數(shù)字式競賽搶答器

掌握數(shù)字式競賽搶答器的電路的組成、工作原理和設(shè)計方法。

熟悉常用數(shù)字邏輯電路的工作原理及使用方法。

課程設(shè)計三

交通燈控制電路的設(shè)計

掌握、訓練數(shù)字系統(tǒng)的綜合設(shè)計方法；以及對各基本電路的功能運用和測試方法。

學習掌握各個基本電路之間級連和應(yīng)當注意的事項；熟悉各基本電路的輸入與輸出應(yīng)滿足的條件。正確闡述電路中各參數(shù)的意義。

學會在數(shù)字系統(tǒng)中正確使用數(shù)字集成電路。學會查閱、讀懂數(shù)字集成電路手冊。

課程設(shè)計四

聲控燈開關(guān)的設(shè)計

要求白天光線充足燈不亮，晚上光線暗，若無聲，燈不亮，若有聲音，燈亮

熟悉并學會選用電子元器件，為以后從事生產(chǎn)和科研工作打下一定的基礎(chǔ)。

課程設(shè)計五

數(shù)字溫度計

掌握數(shù)字溫度計電路的組成、工作原理和設(shè)計方法。

學習掌握傳感器、放大電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換、譯碼顯示等基本電路之間級連和應(yīng)當注意的事項。

課程設(shè)計六

音樂彩燈控制器的設(shè)計

要求根據(jù)課程設(shè)計任務(wù)、要求和條件進行總體方案的設(shè)計，通過論證和選擇，確定總體方案。此后是對方案中單元電路進行選擇和設(shè)計計算，包括元器件的選用和電路參數(shù)的計算。最后畫出總體電路圖，選用元件一覽表

課程設(shè)計七

電梯控制電路設(shè)計

掌握電梯的工作過程，能夠自行設(shè)計電梯控制電路。

能記憶電梯內(nèi)、外的所有請求信號，并按照電梯運行規(guī)則按順序響應(yīng)，每個信號保留至執(zhí)行后消失。

課程設(shè)計八

倒計時計時器

四、教學基本要求

熟練掌握電工儀表、電子儀器的性能及使用方法，并具有一定的調(diào)校和維護能力，掌握一些基本的電工電子理論知識和基本能力。了解電工電子技術(shù)的應(yīng)用和我國電工電子事業(yè)的發(fā)展概況，針對行業(yè)發(fā)展的需要培養(yǎng)學生的電氣控制設(shè)備及系統(tǒng)安裝、設(shè)計、調(diào)試、維護及技術(shù)管理等專業(yè)能力，培養(yǎng)具有較高道德素養(yǎng)的高素質(zhì)應(yīng)用型人才。

五、教學條件

1.校內(nèi)實踐教學條件

自機電工程學院成立以來，機械設(shè)計制造及自動化專業(yè)是學院的重點專業(yè)之一，協(xié)和學院為機電工程學院投入了足夠的資金來保障電工電子實驗室的建設(shè)質(zhì)量，先后共投入了上百萬元建成了近二十個電工電子相關(guān)實驗室，并且像過程控制實驗室等單臺實驗設(shè)備的價值就超過十萬元，為本專業(yè)提供了良好的實驗實訓條件。除此之外學院還立足于最大效率的整合實踐教學資源建立了創(chuàng)新實驗室，將各實驗室的有限教學資源應(yīng)用于創(chuàng)新實踐，在創(chuàng)新中提高學生利用教學資源的效率，在硬件方面充分滿足了培養(yǎng)應(yīng)用型人才的要求。其中比較具有代表性的部分實驗室及其設(shè)備配置如表３所示：

表３電工電子實驗室及其部分設(shè)備

實驗室名稱

實驗設(shè)備名稱

實驗設(shè)備主要功能

單片機及微機原理實驗室

DVVC-ZHC3單片機微機原理與接口綜合實驗裝置

主要為電子信息工程專業(yè)提供單片機原理的相關(guān)實驗

電工電子實訓實驗室

MF47電表及儀器、穩(wěn)壓電源

主要完成模擬電子技術(shù)實驗和數(shù)字電子技術(shù)試驗等基礎(chǔ)性試驗以及部分開發(fā)性的試驗

模擬電子技術(shù)實驗室

DVVC-DA2JH模擬電路實驗箱、COS620示波器

主要面向電子信息工程及通信工程專業(yè)的學生開設(shè)模擬電子相關(guān)專業(yè)的實驗和模擬電子技術(shù)的課程設(shè)計

數(shù)字電子技術(shù)實驗室

HD-MD-II 數(shù)字電路實驗箱、COS620示波器

主要面向電子相關(guān)專業(yè)學生開設(shè)數(shù)字電子技術(shù)實驗，使其具備設(shè)計數(shù)字電路的基本能力

高頻電子技術(shù)實驗室

DVVC-GP1高頻電子線路實驗箱、DS1052數(shù)字示波器

以高頻電子線路原理為基礎(chǔ)面向電子相關(guān)專業(yè)開設(shè)通信建設(shè)的相關(guān)實驗，應(yīng)用于實踐

電子設(shè)計自動化實驗室

DVVC-EJH型EDA技術(shù)實驗開發(fā)系統(tǒng)、DVVC-C8JH型計算機組成原理實驗系統(tǒng)

主要面向電子相關(guān)專業(yè)開設(shè)教學實驗以及課程設(shè)計，使其掌握電子設(shè)計的基本知識，學會如何運用實驗箱完成基本的電路設(shè)計

電氣控制實驗室

DVCC-WD維修電工試驗臺

主要承擔中、高級維修電工的培訓，相關(guān)課程實驗項目的開設(shè)包括電機拖動接線、機床故障設(shè)備檢測等

電機拖動實驗室

GL-DTSZ-2型電機拖動實驗系統(tǒng)

試驗臺主要采用傳統(tǒng)模塊化設(shè)計，掛箱組合結(jié)構(gòu)，完善的電機種類可以讓學生對各種電機的控制和調(diào)速有更深刻的理解

電工技術(shù)實驗室

EEEC-2型高性能電工技術(shù)實驗裝置

主要為各專業(yè)學科非電專業(yè)的電學原理提供實驗教學，所配備的裝置具有高精度、高性能、高可靠性的特點，，在確保安全的前提下，讓學生自己動手連接，更好的掌握電路各方面的知識

山東協(xié)和學院精品課程

圖2 電工電子實訓室

山東協(xié)和學院精品課程

圖3 電工技術(shù)實驗室

山東協(xié)和學院精品課程

圖4 數(shù)字電子實驗箱

2.校外實習基地的建設(shè)與利用

3.技術(shù)先進的數(shù)字化校園網(wǎng)

六、教學方法

1.實施現(xiàn)場教學，“教、學、做”一體化

本課程是一門技術(shù)性很強的課程，根據(jù)本科生的學習特點，以專業(yè)能力為導向，將部分實踐性較強的內(nèi)容搬到實驗室和工程訓練中心進行現(xiàn)場教學。教師結(jié)合具體的對象和產(chǎn)品進行授課，學生邊學習邊動手實踐，增加了教學的直觀性。在教學中，針對生產(chǎn)實踐中常用的電工電子技術(shù)和知識開展模塊化教學，實現(xiàn)了“教、學、做”一體化，有效提高了學生的實踐動手能力和創(chuàng)新能力。

2.工學結(jié)合培養(yǎng)學生的綜合應(yīng)用能力

我們與海信集團、海爾集團、威海華東數(shù)控等企業(yè)簽訂了校企合作開展課程建設(shè)與教學，共同開發(fā)以工作過程為主線設(shè)置的課程體系，以典型工作任務(wù)為載體設(shè)計學習項目，以專業(yè)能力形成為依據(jù)選擇課程內(nèi)容，重構(gòu)課程體系，重組教學內(nèi)容，轉(zhuǎn)變教學方法，改造教學環(huán)境。通過專業(yè)與企業(yè)合作，教學與生產(chǎn)線相結(jié)合，強化學生的專業(yè)能力培養(yǎng)。

七、教師能力要求

1.具有系統(tǒng)理論知識，有教師資格證。

2.有項目實踐經(jīng)驗。

3.具有將理論知識和工作經(jīng)驗轉(zhuǎn)化為課堂教學的能力。

八、考核方法

學生的課程成績由三部分組成：考試成績、平時成績和平時測驗。從過去單純知識點的考核向知識的掌握、運用和綜合能力的考核轉(zhuǎn)變。所涉及到的思考題有針對性、有深度，起到拓展知識和視野的作用，有利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維。考試方式多樣化，除筆試外，還采取操作、報告、答辯、論文等形式。

九、教材與參考書

教材：

山東協(xié)和學院精品課程