電工與電子技術(shù)機制（第二學(xué)位） 課程教學(xué)大綱

SJQU-SJQU-QR-JW-033（A0）【電工與電子技術(shù)】【ElectricalandElectronicTechnology】一、基本信息課程代碼：【2080444】課程學(xué)分：【4】面向?qū)I(yè)：【機械設(shè)計制造及自動化】課程性質(zhì)：【系級必修課】“◎”開課院系：機電學(xué)院機械工程系使用教材：主教材【電工與電子技術(shù)基礎(chǔ),徐秀平主編機械工業(yè)出版社2015.8第1版】輔助教材【電工學(xué)秦曾煌主編高等教育出版社1999年第5版】參考教材【電工電子技術(shù)實踐教程袁桂慈主編機械工業(yè)出版社】電工電子技術(shù),陳佳新主編機械工業(yè)出版社2021.1第1版課程網(wǎng)站網(wǎng)址：先修課程：【高等數(shù)學(xué)（上）2100013（6）】【大學(xué)物理（1）2100001（3）】二、課程簡介《電工與電子技術(shù)》是機械制造及自動化專業(yè)中一門重要的專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課程。通過對本課程的學(xué)習(xí)，可以使學(xué)生獲得電路的組成、電路參數(shù)計算方法、電氣設(shè)備的工作原理、工作特性和合理使用、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)等方面的基本知識和技能，為從事機電產(chǎn)品的設(shè)計、制造、維修、調(diào)試、產(chǎn)品開發(fā)與管理工作打下堅實的基礎(chǔ)。本課程的主要任務(wù)是使學(xué)生獲得電工和電子技術(shù)方面的基本理論、基本知識和基本技能，為以后學(xué)習(xí)電子技術(shù)、機械設(shè)備電氣自動控制和數(shù)控設(shè)備維修等專業(yè)課打下基礎(chǔ)。本課程所講授的電路基本概念和定律、直流電路和動態(tài)電路分析、交流電路分析、變壓器、電動機、繼電器與接觸器控制、電工儀表測量、電子元件、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)等方面的知識與技能，是聯(lián)系高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理、電子技術(shù)、機床電氣與可編程控制、數(shù)控設(shè)備維修等專業(yè)課程的重要紐帶。三、選課建議本課程適合于機械設(shè)計制造及自動化專業(yè)二年級的本科生修學(xué)，要求學(xué)生具有高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理方面的基礎(chǔ)知識和技能，能基本掌握交直流電路的分析計算方法，理解變壓器、交流電動機工作原理、機械特性和正確使用方法，了解機床電氣設(shè)備的基本控制回路，理解基本放大電路和運算放大電路的工作原理，理解組合邏輯電路和時序邏輯電路的工作原理和性能。四、課程與專業(yè)畢業(yè)要求的關(guān)聯(lián)性專業(yè)畢業(yè)要求LO11：傾聽他人意見、尊重他人觀點、分析他人需求，應(yīng)用書面或口頭形式，闡釋自己的觀點，有效溝通LO21：學(xué)生能根據(jù)環(huán)境需要確定自己的學(xué)習(xí)目標(biāo)，并主動地通過搜集信息、分析信息、討論、實踐、質(zhì)疑、創(chuàng)造等方法來實現(xiàn)學(xué)習(xí)目標(biāo)LO31：掌握與機器人控制和電氣工程自動化相關(guān)的基礎(chǔ)知識和基本理論，具備利用各類設(shè)計選型手冊，并運用電氣工程學(xué)科和機器人應(yīng)用知識，根據(jù)生產(chǎn)要求解決實際設(shè)計問題的能力；LO32：具備智能控制與工程自動化設(shè)備及系統(tǒng)的使用，維護能力，能夠運用智能控制工程學(xué)科知識解決實際設(shè)計問題。具備單片機、可編程控制器的控制程序設(shè)計、編程、應(yīng)用能力LO33：具備電子線路的識圖分析、電子元器件的選型、模擬電子電路和數(shù)字電子電路的分析與計算、電路板的故障分析、熟練使用各類電子測量儀器的能力LO34：熟練掌握各類工業(yè)機器人編程語言，能根據(jù)自動化生產(chǎn)線的要求編制對工業(yè)機器人進(jìn)行技術(shù)改造安裝和調(diào)試的能力.具備進(jìn)一步學(xué)習(xí)其它計算機邏輯控制語言的能力LO35：熟悉常見機械、電氣設(shè)備基本組成部分及功能，具備工業(yè)機器人機械電氣設(shè)備的運行維護、保養(yǎng)及簡單故障的維修排除能力.LO41：遵守紀(jì)律、守信守責(zé)；具有耐挫折、抗壓力的能力LO51：在集體活動中能主動擔(dān)任自己的角色，與其他成員密切合作，共同完成任務(wù)。能有邏輯的分析與批判LO61：能夠根據(jù)需要進(jìn)行專業(yè)文獻(xiàn)檢索，能夠使用適合的工具來搜集信息，并對信息加以分析、鑒別、判斷與整合LO71：愿意服務(wù)他人、服務(wù)企業(yè)、服務(wù)社會；為人熱忱，富于愛心，懂得感恩（“感恩、回報、愛心”為我校校訓(xùn)內(nèi)容之一）LO81：具有基本的外語表達(dá)溝通能力與跨文化理解能力。五、課程目標(biāo)/課程預(yù)期學(xué)習(xí)成果序號課程預(yù)期學(xué)習(xí)成果課程目標(biāo)（細(xì)化的預(yù)期學(xué)習(xí)成果）教與學(xué)方式評價方式1LO211能根據(jù)需要自己確定學(xué)習(xí)目標(biāo)，并設(shè)計學(xué)習(xí)計劃，課前預(yù)習(xí)，課后復(fù)習(xí)，通過有效的自主學(xué)習(xí)達(dá)到學(xué)習(xí)目標(biāo)教師提供參考文獻(xiàn)，學(xué)生自學(xué)為主課堂提問評價，作業(yè)評價2LO3111.掌握電工技術(shù)的基本原理，具備簡單直流電路的分析與設(shè)計能力2.具備利用相關(guān)原理進(jìn)行簡單直流電路計算的能力教師教授為主，學(xué)生自學(xué)為輔作業(yè)評價，平時測驗，期末考試LO3121.具備利用相關(guān)原理進(jìn)行單相及三相交流電路計算的能力2.了解和掌握有關(guān)電氣安全及安全用電的知識教師教授為主，學(xué)生自學(xué)為輔課內(nèi)試驗平時測驗，期末考實驗報告評價LO331了解電工測量的有關(guān)知識，具備熟練使用各類電工測量儀器的能力。課內(nèi)試驗實驗報告評價2.掌握主要電氣元件的特性和常用型號,并能根據(jù)簡單的電路應(yīng)用要求進(jìn)行器件選型.教師教授為主，學(xué)生自學(xué)為輔;課內(nèi)試驗平時測驗，期末考試;實驗報告評價LO332掌握三極管和運算放大器的原理和基本應(yīng)用電路，會設(shè)計簡單的組合邏輯電路，會使用典型的時序電路芯片教師教授為主，學(xué)生自學(xué)為輔，課內(nèi)實驗平時測驗，期末考試;實驗報告評價LO3511.掌握變壓器的基本結(jié)構(gòu)和工作原理,了解變壓器的應(yīng)用范圍和主要功能.2.掌握電動機的基本結(jié)構(gòu)和工作原理，能進(jìn)行電動機的基本選型.教師教授為主，學(xué)生自學(xué)為輔;平時測驗，期末考試;3LO413愛崗敬業(yè)：了解與專業(yè)相關(guān)的法律法規(guī)，充分認(rèn)識本專業(yè)就業(yè)崗位在社會經(jīng)濟中的作用和地位，在學(xué)習(xí)和社會實踐中遵守職業(yè)規(guī)范，具備職業(yè)道德操守.學(xué)生自學(xué)為主，教師指導(dǎo)為輔課堂提問LO414身心健康，能承受學(xué)習(xí)和生活中的壓力學(xué)生自學(xué)為主，教師指導(dǎo)為輔平時測驗，期末考試;實驗報告評價4LO5111.能夠在實驗小組中與其他成員密切合作，共同完成實驗及實踐的實施過程學(xué)生自學(xué)為主，教師指導(dǎo)為輔實驗操作,導(dǎo)師即時評價2.能夠?qū)⒄n堂的理論知識結(jié)合實驗數(shù)據(jù)，完成實驗報告的撰寫。學(xué)生自學(xué)為主，教師指導(dǎo)為輔實驗報告成績評定六、課程內(nèi)容單元知識點能力要求教學(xué)難點1.電路的基本定理與基本分析方法（8課時理論,2課時實驗）1.知道電路模型和物理量L12.掌握歐姆定律；基爾霍夫定律；電壓源與電流源的等效變換方法。L23.知道支路、節(jié)點、回路的概念.L14．理解有源兩端網(wǎng)絡(luò)、無源兩端網(wǎng)絡(luò)、戴維南定理的含義和電路等效變換的思路與方法.L25．掌握網(wǎng)孔回路電流法、節(jié)點電壓法、疊加原理、戴維南定理等電路分析計算的方法.L31.能夠運用基本定理進(jìn)行簡單的直流電路分析與計算.2.能夠基于簡單電路與同學(xué)表達(dá)溝通。1.基爾霍夫定律的理解與運用2.幾種電路分析方法的應(yīng)用選擇與適用范圍。3.授課技巧的掌握2.交流電路分析（6課時理論,4課時實驗）1.了解正弦量的三要素和有關(guān)交流電路功率的概念L12.了解三相電動勢、電源的聯(lián)接方法、中線的作用L1。3.理解電路基本定律的相量形式、復(fù)阻抗、相量圖、串聯(lián)和并聯(lián)諧振的條件及特征。L24.理解RC、RL電路的換路定理、暫態(tài)過程、微分電路與積分電路。L25.掌握用相量法分析計算正弦交流電路串并聯(lián)電路和提高功率因數(shù)實用計算方法。L36.掌握三相交流電路電壓、電流、功率及阻抗的計算方法。L31.能夠運用交流電路的基本知識進(jìn)行簡單交流串并聯(lián)電路的計算。2.能夠進(jìn)行簡單三相交流電路的分析計算。3.能夠綜合應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)資源及課外教學(xué)資源，自主學(xué)習(xí)所需知識。1.有關(guān)交流電路功率的概念。2.團隊合作、自主學(xué)習(xí)習(xí)慣的培養(yǎng)。3.授課技巧的掌握。4.控課授課管理方法的理解和應(yīng)用。3.變壓器與電動機（8課時理論,2課時理論測驗）1.了解磁路及其基本定律L12.理解變壓器工作原理.L23.掌握變壓器應(yīng)用與實用計算.L34.了解三相異步電動機的結(jié)構(gòu).L15.理解三相異步電動機工作原理、電磁轉(zhuǎn)矩、機械特性.L26.掌握三相異步電動機的運行控制方法（起動、制動、正反轉(zhuǎn)和調(diào)速方法）L37.了解單相交流電動機的結(jié)構(gòu)原理和起動方法；直流電動機的結(jié)構(gòu)原理和調(diào)速方法.L11.能夠進(jìn)行變壓器應(yīng)用與實用計算。2.能夠正確分析三相異步電機的工作原理。3．能夠根據(jù)生產(chǎn)實際要求完成三相異步電機的選型。4.能夠綜合應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)資源及課外教學(xué)資源，自主學(xué)習(xí)所需知識。1.磁的有關(guān)物理量和磁路的計算方法。2.變壓器的空載與滿載分析。3.三相異步電機的工作原理。4．三相異步電機的選型4.二極管與三極管（2課時理論）1.知道PN結(jié)的單向?qū)щ娞匦?；L12.理解二極管的主要參數(shù)與基本應(yīng)用；L23.理解晶體管的結(jié)構(gòu)、主要參數(shù)以及特性曲線；L21.能夠在二極管的基本應(yīng)用中分析二極管的狀態(tài)對電路的影響，并根據(jù)需要選擇合適的二極管。2.能夠掌握晶體管三個電極之間的電流關(guān)系。3.能夠應(yīng)用晶體管的三個工作區(qū)來說明晶體管如何工作在放大或開關(guān)狀態(tài)。4.能夠根據(jù)晶體管的主要參數(shù)來選擇合適的晶體管1.怎么理解電流放大作用5.基本放大電路（4課時理論、2課時實驗）1.理解共射單管放大電路的組成原理；L22.對三極管作靜態(tài)分析和動態(tài)分析；L43.運用電路的原理穩(wěn)定靜態(tài)工作點；L34.理解射極輸出器的輸入輸出特性。L21.能夠列出放大電路的主要技術(shù)指標(biāo)。2.能夠說出共發(fā)射極放大電路的組成元件及電路放大原理3.能夠畫出共發(fā)射放大電路的直流、交流通路，并找到靜態(tài)工作點，求解出動態(tài)參數(shù)指標(biāo)。1.三極管的靜態(tài)分析和動態(tài)分析。6.集成運算放大器（4課時理論、2課時實驗）1.理解集成運算放大器的基本特性；L22.理解“虛短”和“虛斷”的概念，并運用該概念對基本運算電路進(jìn)行分析。L43.運用運放在非線性區(qū)的特點進(jìn)行電壓信號的比較。L31.能夠進(jìn)行同相比例、反相比例、加法和減法運算。2.能夠區(qū)別單限電壓比較器和滯回電壓比較器，并計算其各自的閾值電壓1.基本運算電路的分析方法。7.直流穩(wěn)壓電源（2課時理論）1.運用二極管組成單相半波整流電路和單相橋式電路；L32.理解電容濾波和電感濾波的機理；L23.理解各種穩(wěn)壓電路。L21.能夠計算二極管參數(shù)，并能夠選擇合適的整流二極管。2.能夠計算三端穩(wěn)壓器輸出的電壓值。1.電容濾波及串聯(lián)型穩(wěn)壓電路。8.門電路和組合邏輯電路（6課時理論、2課時實驗）1.理解常見的邏輯門電路；L22.理解由二極管和三極管組成的邏輯門；L23.運用邏輯代數(shù)的基本運算法則；L34.運用邏輯代數(shù)的表示方法；L35.分析與設(shè)計組合邏輯電路；L46.組合電路的具體應(yīng)用L51.能夠識別不同的門電路符號；2.能夠進(jìn)行邏輯函數(shù)的化簡3.能夠進(jìn)行組合邏輯電路的分析與設(shè)計；4.能夠使用編碼器和譯碼器進(jìn)行電路設(shè)計1.組合邏輯電路的分析與設(shè)計9.觸發(fā)器和時序邏輯電路（6課時理論、2課時實驗+2學(xué)時課程總復(fù)習(xí)）1.理解雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器、JK觸發(fā)器、D觸發(fā)器、T觸發(fā)器和T′觸發(fā)器的觸發(fā)原理與特點；L22.綜合各觸發(fā)器的特點進(jìn)行不同觸發(fā)器的功能轉(zhuǎn)換；L53.理解寄存器的工作特點；L24.分析各計數(shù)器芯片構(gòu)成電路的循環(huán)狀態(tài)數(shù)的個數(shù)。L35.綜合設(shè)計不同進(jìn)制的計數(shù)器L51.能夠針對不同的觸發(fā)器根據(jù)輸入波形畫出輸出波形；2.進(jìn)行不同觸發(fā)器的功能轉(zhuǎn)換；3.能夠使用不同的計數(shù)芯片進(jìn)行不同進(jìn)制計數(shù)器的分析與設(shè)計任意進(jìn)制計數(shù)器的設(shè)計七、課內(nèi)實驗名稱及基本要求序號實驗名稱主要內(nèi)容實驗時數(shù)實驗類型備注1戴維南定理驗證1.學(xué)習(xí)掌握電工儀表的使用和測量電壓、電流和電阻方法；2.測開路電壓、等效內(nèi)阻求支路電流，驗證戴維南定理。加深對戴維南定理的理解。2驗證型2功率因數(shù)提高1.學(xué)習(xí)掌握測量交流電路電壓、電流、功率、功率因數(shù)的方法；2.通過改變電容的大小，測量總電流I與電壓U之間的夾角，推出功率因數(shù)cosф隨C變化的規(guī)律。2驗證研究型3三相交流電路1.學(xué)習(xí)掌握測量三相電路電壓、電流的方法；2.理解三相電路線相電壓之間的關(guān)系；測量負(fù)載對稱與不對稱兩種情況下的線相電壓（電流）關(guān)系，進(jìn)一步加深三相電路電壓（電流）關(guān)系和中線作用的理解；2驗證型4單級晶體管共射放大電路調(diào)整與測試1.學(xué)習(xí)掌握函數(shù)信號發(fā)生器、示波器、毫伏表、萬用表的使用和測量方法；2.測量與調(diào)整單管電壓放大電路靜態(tài)工作點、電壓放大倍數(shù)，了解信號放大原理與失真的原因。2驗證型5集成運算