课程目标与相关毕业要求指标点的对应关系

《电工电子学》课程教学大纲一、基本信息课程编号：03A03041课程名称：电工电子学英文名称：ElectricalEngineeringandElectronics课程类型:□通识必修课□通识核心课□通识选修课□学科基础课■专业基础课□专业必修课□专业选修课□实践环节总学时：64讲课学时：48实验学时：16学分：3.5适用对象：材料科学与工程复合材料与工程材料物理课程负责人：薛必翠杨雪岩二、课程的性质与作用《电工电子学》是理工科非电类工科开设的一门技术基础课。其内容十分广泛，包括电工技术和电子技术两部分。通过本课程的学习，使学生获得电工和电子技术必要的基本理论、基本知识和基本技能，了解电工和电子技术的应用及发展概况，培养学生分析和解决实际问题的能力,培养创新精神。为学习后续课程和专业课打好基础，进而使学生具有将电工和电子技术应用于本专业和发展本专业的一定能力。三、教学目标通过本课程的学习,使学生掌握电工、电子技术的基本理论、基本知识、基本技能。了解电工和电子技术的应用和我国电工和电子事业发展的概况。掌握电路分析的基本理论和基本知识，提高分析电路的思维能力与计算能力；掌握基本电子电路的组成、工作原理、性能特点、基本分析和工程计算方法。培养学生综合运用所学的知识分析问题和解决问题的能力。加强实验技能训练，学会正确使用常用的电子仪器、仪表和设备，具备较强的动手能力和分析问题能力。课程目标与相关毕业要求指标点的对应关系课程目标毕业要求指标点1、了解电工和电子技术的应用和我国电工和电子事业发展的概况。2、掌握电路分析的基本理论和基本知识，提高分析电路的思维能力与计算能力；掌握基本电子电路的组成、工作原理、性能特点、基本分析和工程计算方法。3、培养学生综合运用所学的知识分析问题和解决问题的能力。4、加强实验技能训练，学会正确使用常用的电子仪器、仪表和设备，具备较强的动手能力和分析问题能力。1、须具有扎实的自然科1.3能够运用原理方程和工程知识，针对材料生产过程中的单元√√√学、工程基础和专业知识，并能够用于解决材料类尤其是建筑材料制备及生产中的复杂工程问题。装备进行复杂工程问题分析√四、教学内容及要求第一章：电路的基本概念、定律与分析方法[教学目的与要求]理解电路模型和理想电路元件、电压和电流参考方向的意义，掌握电路的基本定律并能正确应用。了解电源的有载工作、开路和短路状态、了解电功率和额定值的意义。掌握分析与计算直流电路中的各点电位的方法。掌握实际电源的两种模型及其等效变换，掌握用支路电流法、结点电压法、叠加原理和戴维宁定理分析电路的方法。[教学重点与难点]重点：电位的计算、基尔霍夫定律、电路的分析方法。难点：参考方向、等效的概念、戴维南定理。[授课方法]以课堂讲授为主，采用实例分析法，讲授分析原理。[授课内容]第一节电路的基本概念一、电路的基本组成及作用二、电路模型三、电流和电压的参考方向四、电路中的功和功率第二节电路的基本元件一、电阻元件二、电容元件三、电感元件四、电源元件第三节电路的基本状态和电气设备的额定值一、电路的基本状态二、电气设备的额定值第四节电路中电位的概念及计算第五节基尔霍夫定律一、基尔霍夫电流定律(KCL)二、基尔霍夫电流定律(KVL)第六节电路的分析方法一、电路的等效化简二、支路电流分析方法三、结点电压分析方法四、叠加定理五、戴维宁定理与诺顿定理第七节*受控电源第二章正弦交流电路[教学目的与要求]理解正弦交流电的三要素、相位差、有效值和相量表示法；理解电路基本定律的相量形式和复数阻抗；掌握用相量法计算简单正弦交流电路，了解瞬时功率的概念，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、视在功率的概念，了解提高功率因数的方法和经济意义及交流电路的频率特性。[教学重点与难点]重点：正弦交流电的相量表示法、一般正弦交流电路的分析计算方法、有功功率和功率因数的概念及计算。难点：正弦量和相量的关系、无功功率的概念、串并联谐振。[授课方法]以课堂讲授为主，课堂讨论和课下自学为辅。[授课内容]第一节正弦交流电的基本概念第二节正弦量的相量表示法第三节单一参数的正弦交流电路一、电阻元件的正弦交流电路二、电容元件的正弦交流电路三、电感元件的正弦交流电路第四节R、L、C串联的正弦交流电路一、电压与电流二、功率第五节正弦交流电路的分析一、阻抗的串联与并联二、一般正弦交流电路的分析与运算第六节功率因数的提高第七节电路的谐振一、串联谐振二、并联谐振第三章三相正弦交流电路[教学目的与要求]掌握三相电路中电源及负载的正确联结与特点，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。[教学重点与难点]重点：三相交流电路电压、电流和功率的计算。难点：相电流、线电流、相电压、线电压概念及关系。[授课方法]以课堂讲授为主，课堂讨论和课下自学为辅。[授课内容]第一节三相电源一、对称三相电源二、三相电源的联结第二节三相负载的联接一、负载的星形联接(Y接)二、负载的三角形联接(△接)第三节三相电路的功率第四章电路的暂态分析[教学目的与要求]理解电路的暂态和稳态的概念，以及时间常数的物理意义，掌握一阶线性电路暂态分析的三要素法。[教学重点与难点]重点：换路定则、一阶线性电路暂态分析的三要素法。难点：初始值的求解。[授课方法]采用逐步深入综合分析的授课方法。[授课内容]第一节换路定则与电压和电流初始值的确定第二节RC电路的响应一、RC电路的零输入响应二、RC电路的零状态响应三、RC电路的全响应第三节一阶线性电路暂态分析的三要素法第四节RL电路的响应电子技术部分第一章半导体分立器件及其基本电路[教学目的与要求]掌握PN结的单向导电性，了解二极管、稳压管、半导体三极管的基本结构，工作原理和主要特性曲线，理解主要参数的意义。理解共射极单管放大电路的基本结构和工作原理，掌握静态工作点的估算，掌握微变等效电路的分析法。理解射极输出器的基本特点。了解多级放大器的级间耦合方式。[教学重点与难点]重点：二极管的单向导电性及应用、放大电路的静态和动态分析。难点：载流子的运动、微变等效电路的分析。[授课方法]以课堂讲授为主，EWB仿真演示为辅。[授课内容]第一节半导体的基本知识与PN结一、半导体的基本知识二、PN结及其单向导电性第二节半导体二极管及其应用电路一、半导体二极管二、二极管应用电路三、特殊二极管第三节放大电路的基本概念及其性能指标一、放大电路的基本概念二、放大电路的性能指标第四节三极管及其放大电路一、三极管二、共发射极放大电路三、射极输出器第五节*场效应管及其放大电路一、绝缘栅型场效应管二、共源极放大电路三、源极输出器第六节多级放大电路第二章模拟集成电路及应用[教学目的与要求]了解集成运放的基本概念、电压传输特性和主要参数；理解反馈的概念，了解反馈的类型；了解负反馈对放大电路性能的影响；掌握理想运放的基本分析方法，理解集成运放组成的比例运算、加法运算、减法运算、积分运算和微分运算电路的工作原理；了解单门限电压比较器的工作原理。[教学重点与难点]重点：理想运算放大器的基本分析方法、集成运算放大器在运算和处理信号的应用。难点：反馈的极性和类型判断、理想运放虚短和虚断的概念。[授课方法]以课堂讲授为主，EWB仿真演示为辅。[授课内容]第一节集成运算放大器一、集成运算放大器的组成二、集成运算放大器的符号和参数三、集成运算放大器的电压传输特性、理想模型和分析依据第二节放大电路中的负反馈一、反馈的基本概念二、反馈放大电路的分类及判别三、负反馈放大电路的四种组态四、负反馈放大电路性能的影响第三节集成运算放大器的线性应用一、比例运算放大器二、加法运算放大器三、减法运算放大器四、积分运算放大器五、微分运算放大器第四节*集成运算放大器的非线性应用一、单门限电压比较器二、迟滞比较器第五节模拟集成乘法器及其应用一、除法运算电路二、平方根运算电路第六节*模拟集成功率放大器及其应用一、功率放大电路的分类二、互补对称功率放大电路三、集成功率放大器第三章*数字电路基础[教学目的与要求]掌握与门、或门、非门、与非门、异或门的逻辑功能，了解TTL集成与非门的电压传输特性和主要参数，了解三态门的概念和作用。掌握逻辑函数的化简方法和表示方法。[教学重点与难点]重点：常见门电路的逻辑功能、逻辑函数的化简、逻辑函数的表示方法。难点：TTL门电路的工作原理及参数。[授课方法]以课堂讲授为主。[授课内容]第一节逻辑运算和逻辑函数的化简一、概述二、基本逻辑运算和逻辑门三、逻辑代数基本运算规则和基本定律四、逻辑函数的表示方法五、逻辑函数的化简第二节集成逻辑门一、TTL与非门电路二、CMOS门电路三、三态门四、使用集成门注意事项第四章*组合逻辑电路[教学目的与要求]掌握组合逻辑电路的分析与设计方法，掌握编码器、译码器、数据选择器、加法器的逻辑功能及常用中规模电路的使用。[教学重点与难点]重点：组合逻辑电路的分析与设计、常用组合逻辑电路。难点：编码器、译码器、数据选择器、加法器等常用中规模电路的使用。[授课方法]以课堂讲授为主，课下EWB仿真学习为辅。[授课内容]第一节组合逻辑电路的分析第二节组合逻辑电路的设计第三节常用集成组合逻辑电路及其应用第四节综合应用举例一、交通信号灯故障检测电路二、压力、温度分时显示电路第五章*时序逻辑电路[教学目的与要求]掌握R-S触发器，JK触发器和D触发器的逻辑功能，理解数码寄存器和移位寄存器的工作原理，掌握时序电路的分析方法及任意进制计数器的设计方法，了解半导体存储器的工作原理。[教学重点与难点]重点：R-S触发器，JK触发器和D触发器的逻辑功能，时序电路的分析、N进制计数器的设计。难点：时序电路的分析的分析。[授课方法]以课堂讲授为主，EWB仿真演示为辅。[授课内容]第一节集成触发器一、R-S触发器二、J-K触发器三、D触发器四、触发器应用举例第二节常用时序逻辑电路一、寄存器二、计数器第三节半导体存储器一、只读存储器二、随机存储器第四节综合应用举例五、实践环节本课程为专业必修课，实验演示性实验为主。目的是使学生对无机非金属材料生产中的机械设备和热工设备类型、构造、工作原理、工作参数及性能、用途有全面、系统和深入的理解，熟悉无机非金属材料生产设备设计和使用的知识，了解无机非金属材料生产设备的现状及发展趋势；并为后续生产实践和科学实验过程中进行设备选型、使用和维护奠定理论和技术基础。共安排2个实验，总学时16学时，在专业实验中统一安排。六、课外习题及课程讨论为达到本课程的教学基本要求，课外练习题不少于50题。每章结束后应布置作业，作业要求规范整洁，教师要认真批阅，共性的错误下堂课订正。学生必须按时交作业，作为学生平时成绩的依据之一，三次不交作业者不允许参加考试。课程讨论穿插在讲课之中进行。七、教学方法与手段本课程为专业基础课。教学以课堂讲解为主要，讨论为辅，使学生获得电工和电子技术必要的基本理论、基本知识和基本技能，了解电工和电子技术的应用及发展概况，培养学生分析和解决实际问题的能力,培养创新精神。为学习后续课程和专业课打好基础，进而使学生具有将电工和电子技术应用于本专业和发展本专业的一定能力。任课教师必须熟悉本学时的教学大纲及基本要求，并严格按照教学日历进行课堂教学，不准随意改动。主讲教师上课前必须有教案，并做到认真备课、精心讲授、努力钻研。八、创新创业教育的内容和措施如：实验技能训练环节。学会正确使用常用的电子仪器、仪表和设备，具备较强的动手能力和分析问题能力。掌握基本电子电路的组成、工作原理、性能特点、基本分析和工程计算方法。培养学生综合运用所学的知识分析问题和解决问题的能力。九、各教学环节学时分配章节讲课习题课讨论课实验合计对应的课程目标电路的基本概念、定律与分析方法16   16目标1、2、3 正弦交流电路12  12目标1、2、4 三相正弦交流电路6   6目标2、4 电路的暂态分析4   4目标1、4 半导体分立器件及其基本电路10  5 15目标1、2、3 模拟集成电路及应用8  311目标1、4 数字电路基础  4 4目标1、3、4时序逻辑电路