《電工與電子技術及實驗》教學大綱課程編號：13180023英文名稱：ElectricandElectronicTechniqueandExperiment學分：2.5學時：總學時48學時，其中理論32學時，實踐16學時先修課程：高等數學、大學物理課程類別：專業基礎課程授課對象：新能源材料與器件專業學生教學單位：機械與電氣工程學院修讀學期：第3學期一、課程描述和目標本課程是新能源材料與器件專業的專業基礎課（必修），主要介紹電路的基本概念、基本定律及分析方法；單相正弦交流電路；三相電路；半導體基礎知識；晶體管及基本放大電路；集成運算放大器及應用；數字電子技術基礎；組合邏輯電路等內容。通過本課程學習，學生能掌握電工電路和電子技術的基本概念、基本原理和基本分析方法，分析問題和解決問題的能力得到鍛煉和提高，初步具備電工電子技術工程人員的素質，為深入學習后續課程和從事有關技術的實際工作打下基礎。課程目標1能夠運用電路基本原理，建立新能源材料與器件對象的模型，識別和表達與電能、電學特性等相關技術要素。課程目標2能夠通過實驗設計，對開發的材料或器件的性能進行測試，驗證是否滿足特定需求，提出優化措施。課程目標3能夠借助文獻研究和電路基本原理，分析新能源材料與器件領域問題的復雜性并抽取關鍵特征，設計實驗方案。課程目標4能夠結合新能源材料與器件復雜工程問題的背景和科學原理，理解電路實驗、技術、工具、資源在工程實踐中的局限性。二、課程目標對畢業要求的支撐關系畢業要求指標點課程目標權重2-2能夠運用力學、熱學、光學、化學、電學、材料學等工程基礎知識和科學基本原理，建立新能源材料與器件對象的模型，識別和表達相關技術要素課程目標1H3-2能夠通過實驗設計，提出開發滿足特定需求的材料或器件，體現創新性課程目標2L4-1能夠借助文獻研究和新能源材料與器件學科相關原理，分析問題域的復雜性并抽取關鍵特征，設計實驗方案課程目標3H5-3能夠結合新能源材料與器件復雜工程問題的背景和科學原理，理解實驗、技術、工具、資源在新能源材料與器件工程實踐中的局限性。課程目標4M（注：要求課程目標與畢業要求指標點應是一一對應支撐）三、教學內容、基本要求與學時分配1.理論教學序號教學內容基本要求及重、難點（含德育要求）學時教學方式對應課程目標1電路的基本概念和基本定理1.1電路和電路模型1.2電路的基本物理量1.3電阻、電感、電容元件及其特性1.4電源元件1.5基爾霍夫定律基本要求：(1)熟練掌握電流、電壓、電功率等基本物理量的概念；(2)熟練掌握電壓、電流參考方向及關聯參考方向與功率之間的關系；(3)熟練掌握電阻、電容、電感、電壓源、電流源等基本電路元件的性質；(4)熟練掌握和使用歐姆定律，基爾霍夫定理，并能利用其解決一般的電路問題。重點：基爾霍夫定理難點：電壓、電流參考方向德育要求：科學精神2講授式討論式課程目標12直流電阻性電路分析2.1電阻電路的等效變換2.2電源的等效變換2.3支路電流法2.4疊加定理2.5戴維南定理基本要求：(1)掌握等效變換的基本概念；(2)熟練掌握電阻串并聯等效變換，電壓源和電流源的等效變換；(3)掌握用支路電流法分析電路求解電路；(4)熟練掌握疊加原理、戴維南定理求解電路。重點：支路電流法難點：疊加定理德育要求：工匠精神2講授式練習式啟發式課程目標13正弦交流電路分析3.1正弦交流電的基本概念3.2正弦交流電的三要素3.3正弦電量的相量表示法3.4單一參數正弦交流電路3.5電路基本定律的相量形式3.6簡單正弦交流電路的分析計算3.7正弦交流電路的功率基本要求：(1)了解正弦量的三要素及其相量法表示，R、L、C元件電壓與電流關系及相量表示；(2)理解單一參數的交流電路及電路基本定律的相量形式；(3)掌握阻抗的概念，掌握相量分析法，功率的概念及計算。重點：單一參數的交流電路分析難點：交流電壓、電流的向量計算德育要求：不畏困難、勇于創新4講授式討論式課程目標14三相交流電路及其應用4.1三相電源4.2三相電路負載的連接基本要求：(1)了解三相電源的產生和聯結。(2)掌握三相負載Y連接和D連接的特點和應用。(3)掌握線電壓和相電壓，線電流和相電流的概念和關系。(4)了解中線的作用。重點：三相負載的連接方式難點：三相負載的連接方式德育要求：工程倫理4講授式討論式課程目標1、2、35電動機、繼電-接觸器控制5.1電動機概述5.2三相異步電動機5.3常用控制電器5.4三相異步鼠籠型電動機的常用控制基本要求：(1)掌握三相異步電動機的基本結構及其應用；(2)了解三相異步電動機的銘牌數據；(3)了解常用的低壓控制電器及其應用。(4)了解三相異步電動機的起?？刂萍罢崔D控制。重點：安全用電難點：三相異步電機的啟停控制德育要求：規范意識2講授式討論式課程目標46半導體二極管及其應用6.1半導體的基礎知識6.2半導體二極管基本要求：(1)了解半導體的基礎知識；(2)掌握二極管的應用。重點：PN結的單向導電特性難點：二極管電路分析德育要求：愛國精神、大國青年責任擔當2講授式練習式啟發式課程目標1、2、37半導體三極管及其放大電路7.1雙極型晶體管基本要求：(1)掌握半導體三極管的外特性，了解其基本結構和其主要參數；(2)了解基本共射極放大電路的組成、工作原理及分析方法。重點：三極管放大電路難點：三極管工作原理德育要求：規范意識4講授式啟發式課程目標1、2、38集成運算放大器及其應用10.1集成運算放大器簡介10.3運算放大電路基本要求：(1)掌握集成運算放大器的電壓傳輸特性及其主要參數的意義；(2)知曉反饋及負反饋的概念；(3)掌握運算放大器的基本分析方法。(4)熟練掌握用運算放大器組成的比例﹑加減﹑運算電路的工作原理；(5)了解積分、微分電路。重點：運算放大電路分析難點：負反饋電路分析德育要求：愛國精神4講授式討論式課程目標1、2、39組合邏輯電路9.1數制與碼制9.2邏輯門電路基本要求：(1)了解什么是數字電路。(2)掌握數制(2,8,10,16)之間的相互轉換。(3)掌握與、或、非、與非門等基本邏輯及邏輯門。重點：邏輯門電路分析難點：數字轉換德育要求：工匠精神4講授式討論式課程目標410時序邏輯電路的分析10.1基本RS觸發器10.2常見觸發器的動作特點基本要求：(1)了解時序邏輯電路的特征。(2)掌握基本RS觸發器的電路結構和時序分析方法。(3)掌握D觸發器和JK觸發器的分析方法。重點：觸發器的基本概念難點：JK觸發器電路分析德育要求：耐心細致的工作精神4講授式討論式課程目標1、2、3合計322.實驗教學序號實驗項目實驗內容與要求學時類型對應課程目標1電路元件的伏安特性測定理想電流源的伏安特性；測定理想電壓源的伏安特性；測定實際電源的伏安特性；測定線性電阻的伏安特性；必修。2驗證課程目標1、22常用電子儀器的使用和測量掌握示波器、信號發生器、直流穩壓電源及毫伏表的正確使用方法；必修。2驗證課程目標3、43電路基本定理研究驗證疊加原理、戴維南定理；必修。2驗證課程目標14交流電參數的實驗測量日光燈的I、U和P，計算r、X和L；測電容和電阻的阻抗，計算r、C值；必修。2驗證課程目標35三相電路研究（強電）測量星型連接各電壓和電流的值；測量三角形連接各電壓和電流的值；必修。2驗證課程目標26單級放大電路測量放大器電壓放大倍數、輸入電阻、輸出電阻、最大不失真電壓；必修。2驗證課程目標47基本運算放大電路反相比例運算；比例積分運算；反相比例加法運算；減法運算；必修。2綜合課程目標2、3、48集成邏輯門電路測試與非門的邏輯功能；取任一“與非”門做電壓傳輸特性；觀察與非門控制特性；測試“或”門、“異或”門的邏輯功能；必修。2綜合課程目標2、3、4合計16四、課程教學方法圍繞課程目標和“兩性一度”標準，以問題和進階項目為驅動，采用線上線下融合、虛實融合、“科教”融合以及思政內容與專業知識有機融合的途徑，通過課內理論教學、課內實驗教學以及課外學習三個環節，促成課程目標的達成。五、學業評價和課程考核（一）考核方式及具體要求1.課程成績構成與要求課程考核注重形成性和終結性評價相結合，考核內容主要由平時作業（包含線上、線下）成績、實驗和期末考試等組成，均按百分制計分，其中期末考試成績占60%、實驗成績占20%、平時成績占20%。2.課程目標達成考核與評價序號教學環節課程目標1（分值）課程目標2（分值）課程目標3（分值）課程目標4（分值）合計1平時成績1055202實驗05105203期末考試255201060課程目標對應分值3510352040（二）考核與評價標準1.平時成績考核與評價標準分值觀測點90-100分70-89分60-69分0-59分作業按時完成，90%以上的作業內容齊全，基本知識點理解、掌握到位。能夠利用理論知識識別、分析相關電路問題。按時完成，70%以上的作業內容齊全，基本知識點理解、掌握較到位。能夠較好利用理論知識識別、分析相關電路問題。延時完成，60%以上的作業內容齊全，基本知識點理解、掌握基本到位。利用理論知識對相關電路問題有一定的識別、分析。不交和補交，50%以下的作業內容齊全，基本知識點理解、掌握有偏差。不能利用理論知識對相關電路問題進行識別、分析。2.實驗環節考核與評價標準分值觀測點90-100分70-89分60-69分0-59分課程論文(1)遵守實驗室紀律。(2)能夠按時完成實驗要求的功能，并有較強的創新意識。(3)電路設計方案合理，實驗數據分析清晰，報告符合規范。(1)遵守實驗室紀律。(2)能夠按時完成實驗基本要求的功能。(3)電路設計方案基本合理，實驗數據分析基本清晰，報告符合規范。(1)遵守實驗室紀律。(2)能夠按時完成實驗基本要求的功能。(3)電路設計方案基本合理，沒有實驗數據分析，報告基本符合規范。(1)遵守實驗室紀律。(2)不能按時完成實驗要求的功能。(3)電路設計方案不夠合理，沒有實驗數據分析，報告不符合規范。3.期末試卷考核與評價標準根據課程目標及教學內容，設計期末考核試題，綜合檢驗學生對課程相關知識的