《电工电子学》课程教学大纲

1、电工电子学课程教学大纲一、教师或教学团队信息教师姓名职称办公室电话电子信箱二、课程基本信息课程名称（中文）：电工电子学课程名称（英文）：Electrotechnics and Electronics课程性质：公共必修课专业必修课限选课任选课实践性环节课程类别*：学术知识类方法技能类研究探索类实践体验类课程代码：2110169周学时：5 总学时：80（含12学时实验）学分：5先修课程：高等数学，大学物理授课对象：机械设计制造及其自动化专业国内班三、课程简介电工电子学是一门高等学校非电专业设置的专业技术基础课程，是一门理论性和实践性都很强的课程，对于学生的后续专业课程学习、毕业设计及毕业后从事工程

2、实际工作起着重要的作用。主要内容包括：电路的基本概念与基本定律、电路的分析方法、正弦交流电路、三相电路、磁路与铁芯线圈电路、半导体器件、基本放大电路、集成运算放大器，直流稳压电源、门电路和组合逻辑电路、触发器和时序逻辑电路等。通过本课程的学习使学生掌握电工电子技术的必要基本理论、基本知识和基本技能，并使学生受到必要的基本技能的训练，具有将电工电子技术应用于本专业和发展本专业的能力。四、课程目标本着由浅入深，由特殊到一般的原则，突出理论实践相结合。在教学过程中，本着实事求是的科学态度，培养学生良好的职业道德，创新意识以及分析问题和解决问题的能力，通过该课程的理论与实践环节的教学，应达到以下教学目

3、标：1. 了解电工电子技术发展史及发展趋势。2. 掌握直流电路和交流电路的基本理论、基本技能和分析方法。3. 掌握基本放大电路的特点、应用及分析方法。4. 掌握各测量仪器的使用方法。5. 熟练测试各电路的工作状态；掌握电路故障的检测及排除方法。6. 强化学生实事求是的科学态度和分析解决实际问题的能力。五、教学内容与进度安排*（满足对应课程标准的第2条）第一章电路的基本概念与基本定律1.课时数：4学时2. 讲授内容或训练技能，重点、难点：第一节1)主要内容：电路的作用与组成部分2)基本概念和知识点：电路、激励和响应的概念、电路的组成部分、电路的作用。3)重点与难点：通过电力系统和扩音机的例子了解

4、电路的主要作用和组成部分。第二节1)主要内容：电路模型。2)基本概念和知识点：实际电路元件和理想电路元件、实际电路和电路模型。3)重点与难点：了解主要的理想电路元件，掌握电路元件的图形符号。第三节1)主要内容：电压和电流的参考方向。2)基本概念和知识点：电压、电流和电源的实际方向与参考方向。3)重点与难点：了解电路图中所标的方向一般都是参考方向，掌握电压和电流的参考方向常见的表示方法。第四节1)主要内容：欧姆定律。2)基本概念和知识点：欧姆定律的内容和表示式、线性电阻的伏安特性曲线。3)重点与难点：应用欧姆定律分析电路。第五节1)主要内容：电源有载工作、开路与短路。2)基本概念和知识点：电源的

5、外特性曲线；电源与负载的判别；额定值与实际值；开路电压；短路电流。3)重点与难点：了解电源有载工作、开路与短路情况下电压与电流的关系以及功率问题；掌握电源与负载的判别方法。第六节1)主要内容：基尔霍夫定律。2)基本概念和知识点：结点、回路、支路、网孔；基尔霍夫电流定律；基尔霍夫电压定律。3)重点与难点：了解结点、回路、支路、网孔的基本概念；应用基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律分析电路。第七节1)主要内容：电路中电位的概念及计算。2)基本概念和知识点：电位差、参考电位；电位的计算。3)重点与难点：了解电路图中参考电位的表示符号；掌握电路中电位的计算。3. 学生学习任务：1)了解电路中电压和电流

6、的参考方向与实际方向；理解电路的欧姆定律。2)了解电源的有载、开路和短路状态；了解电路中的参考点的意义，掌握电位的计算。3)理解结点、支路、回路和网孔的基本概念。掌握基尔霍夫定律。4. 教学方法 ：多媒体和板书相结合，课堂提问增加师生互动，课后作业巩固学习内容。5. 课外学习要求 ：课前预习第二章电路的分析方法1.课时数：6学时2. 讲授内容或训练技能，重点、难点：第一节1)主要内容：电阻串并联连接的等效电路。2)基本概念和知识点：电阻的串联和电阻的并联的等效条件；等效电阻。3)重点与难点：掌握电阻串联电路的等效电阻以及分压定律；掌握电阻并联电路的等效电阻以及电流定律。第三节1)主要内容：电源

7、的两种模型及其等效变换。2)基本概念和知识点：电压源与理想电压源；电流源与理想电流源；两种模型的等效变换。3)重点与难点：了解电压源和理想电压源的外特性曲线；了解电流源和理想电流源的外特性曲线；掌握两种电源模型的等效变换条件与方法；运用两种模型的等效变换方法简化和分析电路。第四节1)主要内容：支路电流法。2)基本概念和知识点：复杂电路；支路电流法。3)重点与难点：掌握支路电流法的应用。第五节1)主要内容：结点电压法。2)基本概念和知识点：结点电压。3)重点与难点：掌握结点电压法的应用。第六节1)主要内容：叠加原理。2)基本概念和知识点：叠加定理。3)重点与难点：掌握叠加原理的应用。第七节1)主

8、要内容：戴维宁定理与诺顿定理。2)基本概念和知识点：有源二端线性网络、等效电源；戴维宁定理；诺顿定理。3)重点与难点：掌握戴维宁定理和诺顿定理的应用。3. 学生学习任务：1). 了解电阻串并联连接的等效变换。2)了解实际电源的两种模型及其等效变换。3)掌握用实际电压源与实际电流源等效变换的方法、支路电流法、结点电压法、叠加定理和戴维宁定理与诺顿定理分析电路的方法4. 教学方法 ：多媒体和板书相结合，课堂提问增加师生互动，课后作业巩固学习内容。5. 课外学习要求 ：课前预习第3章 电路的暂态分析1.课时数：4学时2. 讲授内容或训练技能，重点、难点：第一节1)主要内容：电阻元件，电感元件与电容元

9、件2)基本概念和知识点：三个元器件的特征。3)重点与难点：掌握三个元器件的欧姆定律，储能元件和耗能元件的概念。第二节1) 主要内容：储能元件和换路定则2) 基本概念和知识点：暂态产生的内因和外因，换路定则的应用。3)重点与难点：掌握换路定则。第四节1)主要内容：一阶线性电路暂态分析的三要素法2)基本概念和知识点：初始值，稳态值和时间常数的确定3)重点与难点：掌握暂态电路的三要素分析法。3. 学生学习任务：1)掌握换路定则；2)掌握一阶线性电路暂态分析的三要素法。4. 教学方法 ：多媒体和板书相结合，课堂提问增加师生互动，课后作业巩固学习内容。5. 课外学习要求 ：课前预习第四章正弦交流电路1.

10、课时数：6学时2. 讲授内容或训练技能，重点、难点：第一节1. 主要内容：正弦电压与电流。2. 基本概念和知识点：正弦量；角频率；初相位和相位差；同相和反相。3. 重点与难点：了解正弦量的三要素；了解同频率正弦量的相位差。第二节1. 主要内容：正弦量的相量表示法。2. 基本概念和知识点：相量；相量图；相量式。3. 重点与难点：了解正弦量的四种表示法；掌握正弦量的相量图和相量式法。第三节1. 主要内容：单一参数的交流电路。2. 基本概念和知识点：瞬时功率，平均功率，无功功率；容抗；感抗。3. 重点与难点：掌握单一参数（电阻、电感、电容）元件电路中电压与电流之间的关系；掌握单一参数元件的瞬时功率、

11、平均功率、无功功率；了解电感元件的感抗同频率的关系和电容元件的容抗同频率的关系。第四节1. 主要内容：电阻、电感与电容元件串联的交流电路。2. 基本概念和知识点：串联交流电路的阻抗、阻抗模、阻抗角；视在功率。3. 重点与难点：掌握电阻、电感与电容元件串联的交流电路中电压与电流之间的关系；掌握串联交流电路的瞬时功率、平均功率、无功功率和视在功率；掌握相量图法分析串联交流电路的方法。第五节1. 主要内容：阻抗的串联与并联。2. 基本概念和知识点：阻抗串联和阻抗并联的等效阻抗。3. 重点与难点：掌握串联和并联阻抗的等效阻抗以及电流、电压分配情况。第八节1. 主要内容：功率因数的提高。2. 基本概念和

12、知识点：功率因数；功率因数角。3. 重点与难点：了解提高功率因数的意义；掌握提高功率因数的方法。3. 学生学习任务：1)了解正弦电压和电流的三要素以及正弦量的相量表示法。2)掌握单一参数（电阻、电感、电容）元件电路中电压与电流之间的关系和功率。3)掌握电阻、电感与电容元件串联的交流电路中电压与电流之间的关系和功率。4)了解交流电路中阻抗的串联与并联；掌握功率因数提高的方法。5)了解交流电路串联谐振的条件和特征。4. 教学方法 ：多媒体和板书相结合，课堂提问增加师生互动，课后作业巩固学习内容。5. 课外学习要求 ：课前预习第五章三相电路1.课时数：4学时2. 讲授内容或训练技能，重点、难点：第一

13、节1)主要内容：三相电压2)基本概念和知识点：三相对称正弦电压；相序；中性点（零点）；星形联接；中性线；火线；相电压和线电压。3)重点与难点：了解三相交流电压的产生；掌握中性点、中性线、火线等基本概念；了解发电机绕组星形联接时线电压与相电压的关系。第二节。1)主要内容：负载星形联结的三相电路2)基本概念和知识点：三相四线制电路；线电流和相电流；三相三线制电路。3)重点与难点：掌握三相四线制电路中不对称负载和对称负载的线电流和相电流以及中性线电流；了解负载不对称而又没有中性线对负载相电压的影响；了解不对称负载星形联接时必须有中性线。第三节1)主要内容：负载三角形联结的三相电路。2)基本概念和知识

14、点：线电流和相电流。3)重点与难点：掌握负载三角形联接时负载的相电压等于电源的线电压；对称负载三角形联接时线电流与相电流的关系。第四节1)主要内容：三相功率。2)基本概念和知识点：有功功率、无功功率和视在功率。3)重点与难点：掌握三相负载不对称和三相负载对称时的有功功率、无功功率和视在功率。3. 学生学习任务：1)掌握三相电源和三相负载的联结方式；2)理解并掌握对称三相电路中的电压、电流和功率的计算；3)了解三相四线制供电系统中中性线的作用。4. 教学方法 ：多媒体和板书相结合，课堂提问增加师生互动，课后作业巩固学习内容。5. 课外学习要求 ：课前预习第六章磁路与铁心线圈电路1.课时数：2学时

15、2. 讲授内容或训练技能，重点、难点：第一节1. 主要内容：磁路。2. 基本概念和知识点：磁感应强度；磁场强度；磁导率；磁通势；磁路的欧姆定律。3. 重点与难点：了解磁场的基本物理量以及物质的磁性能；掌握磁路的欧姆定律和直流磁路的计算。第二节1. 主要内容：交流铁心线圈电路。2. 基本概念和知识点：主磁通和漏磁通；主磁电动势和漏磁电动势；磁滞损耗和涡流损耗。3. 重点与难点：了解交流铁心线圈感应电动势与磁通的关系；外加电压和磁通的关系；了解交流铁心线圈的功率损耗。第三节1. 主要内容：变压器。2. 基本概念和知识点：电压变换、电流变换和阻抗变换。3. 重点与难点：了解变压器分类和构造；理解变压

16、器的工作原理（电压变换、电流变换和阻抗变换）；了解变压器的外特性以及损耗和效率。3. 学生学习任务：1)了解磁场的基本物理量以及物质的磁性质；2)掌握利用磁路的基本定律计算直流磁路；3)了解交流铁心线圈电路中感应电动势与磁通的关系以及外加电压与磁通的关系；4)了解变压器的工作原理和外特性曲线和变压器的用途。4. 教学方法 ：多媒体和板书相结合，课堂提问增加师生互动，课后作业巩固学习内容。5. 课外学习要求 ：课前预习第十四章半导体器件1. 课时数：6学时2. 讲授内容或训练技能，重点、难点：第一节1)主要内容：半导体的导电特性2)基本概念和知识点：本征半导体，N型半导体和P型半导体。3)重点与

17、难点：了解本征半导体，N型半导体和P型半导体的导电特性。第二节1)主要内容：PN结的形成及其单向导电性2)基本概念和知识点：单向导电性3)重点与难点：掌握PN结的单向导电特性。第三节1)主要内容：半导体二极管2)基本概念和知识点：二极管的基本结构，伏安特性，和主要参数。3)重点与难点：掌握二极管的特性。第四节1)主要内容：稳压管2)基本概念和知识点：稳压管的基本结构，伏安特性，和主要参数。3)重点与难点：掌握稳压管的特性。第五节1)主要内容：半导体三极管2)基本概念和知识点：三极管的基本结构，电流分配和放大原理，特性曲线，主要参数。3)重点与难点：NPN和PNP三极管的特性。第六节1)主要内容

18、：光电器件2)基本概念和知识点：发光二极管；光电二极管；光电晶体管。3)重点与难点：了解光电器件的应用。3. 学生学习任务：1)理解半导体二极管、稳压二极管、晶体管的工作原理、主要参数和特性曲线；2)了解本征半导体、N型半导体、P型半导体的特点，理解PN结的单相导电性；3)了解发光二极管，光电二极管，光电晶体管的特点；4. 教学方法 ：多媒体和板书相结合，课堂提问增加师生互动，课后作业巩固学习内容。5. 课外学习要求 ：课前预习第十五章基本放大电路1. 课时数：8学时2. 讲授内容或训练技能，重点、难点：第一节1)主要内容：共发射级放大电路的组成2)基本概念和知识点：共发射极放大电路的基本构成

19、，3)重点与难点：理解共射极单管放大电路的工作原理和性能特点。第二节1)主要内容：放大电路的静态分析2)基本概念和知识点：估算法和图解法确定静态值。3)重点与难点：用估算法计算静态工作点。第三节1)主要内容：放大电路的动态分析2)基本概念和知识点：简化微变等效电路的分析方法。电压放大倍数，输入电阻和输出电阻的计算；理解输入电阻和输出电阻的概念3)重点与难点：微变等效电路法求放大电路电压放大倍数，输入电阻和输出电阻。第四节1)主要内容：静态工作点的稳定2)基本概念和知识点：理解分压偏置放大电路稳定静态工作点的原理，熟练掌握分压偏置放大电路的静态工作点的计算和简化微变等效电路的分析方法，以及电压放

20、大倍数，输入电阻和输出电阻的计算；3)重点与难点：分压偏置放大电路的静态分析和动态分析第六节1)主要内容：射极输出器2)基本概念和知识点：掌握射极输出器的静态工作点的计算和简化微变等效电路的分析方法，以及电压放大倍数，输入电阻和输出电阻的计算；3)重点与难点：射极输出器的特点和用途。第七节1)主要内容：差分放大电路2)基本概念和知识点：了解多级放大电路的耦合方式和电压放大倍数的计算方法，理解零点漂移对直接耦合放大电路性能的影响；理解差动放大电路的工作原理，熟练掌握差动放大电路静态值和差模电压放大倍数计算方法。3)重点与难点：共模抑制比3. 学生学习任务：1)理解共射极单管放大电路的工作原理和性

21、能特点，熟练掌握静态工作点的计算和微变等效电路的分析方法，以及电压放大倍数，输入电阻和输出电阻的计算，理解输入电阻和输出电阻的概念；2)理解分压式偏置放大电路稳定静态工作点的原理，熟练掌握分压式偏置放大电路的静态工作点的计算和微变等效电路的分析方法，以及电压放大倍数，输入电阻和输出电阻的计算；3)理解射极输出器的特点和应用；4)了解多级放大电路的耦合方式和电压放大倍数的计算方法，理解零点漂移对直接耦合放大电路性能的影响；5)理解差动放大电路的工作原理，掌握差分放大电路静态值和差模电压放大倍数计算方法；4. 教学方法 ：多媒体和板书相结合，课堂提问增加师生互动，课后作业巩固学习内容。5. 课外学

22、习要求 ：课前预习第十六章集成运算放大电路1. 课时数：6学时2. 讲授内容或训练技能，重点、难点：第一节1)主要内容：集成运算放大器的简单介绍2)基本概念和知识点：了解集成运算放大器的基本组成、电压传输特性和主要参数。掌握理想集成运算放大器的分析依据；3)重点与难点：理想集成运算放大器的分析依据虚断和虚短。第二节1)主要内容：运算放大器在信号运算方面的应用2)基本概念和知识点：掌握用集成运算放大器组成的比例、加、减、积分和微分运算电路的工作原理；3)重点与难点：比例、加、减、积分和微分运算电路。第三节1)主要内容：运算放大器在信号处理方面的应用2)基本概念和知识点：掌握集成电压比较器的工作原

23、理和分析方法；3)重点与难点：电压比较器3. 学生学习任务：1)了解集成运算放大器的基本组成、电压传输特性和主要参数。掌握理想集成运算放大器的分析依据；2)掌握用集成运算放大器组成的比例、加、减、积分和微分运算电路的工作原理；3)掌握集成电压比较器的工作原理和分析方法；4. 教学方法 ：多媒体和板书相结合，课堂提问增加师生互动，课后作业巩固学习内容。5. 课外学习要求 ：课前预习第十八章直流稳压电源1. 课时数：6学时2. 讲授内容或训练技能，重点、难点：第一节1)主要内容：整流电路2)基本概念和知识点：理解单相半波和单相桥式整流电路工作原理，熟练掌握单相半波和单相桥式整流电路无滤波时的计算方

24、法3)重点与难点：单相半波和单相桥式整流电路无滤波时的计算方法。第二节1)主要内容：滤波器2)基本概念和知识点：理解滤波的工作原理，熟练掌握单相半波和单相桥式整流电路有电容滤波时的计算方法。3)重点与难点：单相半波和单相桥式整流电路有滤波时的计算方法。第三节1)主要内容：直流稳压电源2)基本概念和知识点：理解稳压管稳压电路和串联型直流稳压电路的工作原理，理解集成稳压电源的使用。3)重点与难点：串联型直流稳压电路，集成稳压电源；3. 学生学习任务：1)理解单相半波和单相桥式整流电路工作原理，熟练掌握单相半波和单相桥式整流电路无滤波或有电容滤波时有关的计算方法；2）理解滤波的工作原理，理解稳压管稳

25、压电路和串联型直流稳压电路的工作原理，理解集成稳压电源的使用。4. 教学方法 ：多媒体和板书相结合，课堂提问增加师生互动，课后作业巩固学习内容。5. 课外学习要求 ：课前预习第二十章门电路和组合逻辑电路1. 课时数：8学时2. 讲授内容或训练技能，重点、难点：第一节1)主要内容：数制和脉冲信号2)基本概念和知识点：了解脉冲信号；3)重点与难点：脉冲信号与模拟信号的区别。第二节1)主要内容：基本门电路及其组合2)基本概念和知识点：掌握“与”、“或”、“非”、“与非”、“异或”门的逻辑功能。3)重点与难点：“与”、“或”、“非”、“与非”、“异或”门的逻辑功能；第五节1)主要内容：逻辑代数2)基本

26、概念和知识点：掌握逻辑代数的基本运算法则，及公式化简逻辑函数的方法。3)重点与难点：逻辑代数的基本运算法则，及公式化简逻辑函数的方法。第六节1)主要内容：组合逻辑电路的分析和设计2)基本概念和知识点：熟练掌握组合逻辑电路分析与设计的方法3)重点与难点：组合逻辑电路分析与设计的方法第七节1)主要内容：加法器2)基本概念和知识点：理解二进制数的特点及与十进制数之间的转换。理解半加器和全加器的工作原理和电路组成；3)重点与难点：半加器和全加器第八节1)主要内容：编码器2)基本概念和知识点：理解二进制编码器、二-十进制编码器、优先编码器的工作原理和电路组成3)重点与难点：编码器的工作原理第九节1)主要

27、内容：译码器和数字显示2)基本概念和知识点：理解二进制译码器和二-十进制显示译码器的工作原理和电路组成；3)重点与难点：二-十进制显示译码器的工作原理3. 学生学习任务：1)了解脉冲信号；2)掌握“与”、“或”、“非”、“与非”、“异或”门的逻辑功能。3)掌握逻辑代数的基本运算法则，及公式化简逻辑函数的方法。4)熟练掌握组合逻辑电路分析与综合的方法；5)理解二进制数的特点及与十进制数之间的转换。理解半加器和全加器的工作原理和电路组成；6)理解二进制编码器、二-十进制编码器、优先编码器的工作原理和电路组成；理解二进制译码器和二-十进制显示译码器的工作原理和电路组成；4. 教学方法 ：多媒体和板书

28、相结合，课堂提问增加师生互动，课后作业巩固学习内容。5. 课外学习要求 ：课前预习第二十一章触发器和时序逻辑电路1. 课时数：8学时2. 讲授内容或训练技能，重点、难点：第一节1)主要内容：双稳态触发器2)基本概念和知识点：掌握R-S、J-K、D触发器的逻辑功能、图形符号、状态表。了解触发器逻辑功能的转换，理解T及触发器的逻辑功能；3)重点与难点：R-S、J-K、D触发器的逻辑功能、图形符号、状态表。第二节1)主要内容：寄存器2)基本概念和知识点：理解寄存器和移位寄存器的工作原理；3)重点与难点：寄存器和移位寄存器的工作原理；第三节1)主要内容：计数器2)基本概念和知识点：理解二进制计数器和十进制计数器的工作原理，熟练掌握时序逻辑电路的分析方法（包括写驱动方程、列状态转换表、画波形图、分析逻辑功能等步骤）。理解CT74LS290和CT74LS293的逻辑功能，掌握用CT74LS290和CT74LS293接成任意进制的计数器的方法；3)重点与难点：时序逻辑电路的分析方法（包括写驱动方程、列状态转换表、画波形图、分析逻辑功能等步骤）；用CT74LS290和CT74LS293接成任意进制的计数器的方法，二进制计数器和十进制计数器的工作原理；第五