电路基本原理(6篇)
电路基本原理篇1
关键词:汽车电路图教学实践特点识读
汽车电路图是检修汽车电气系统时必须参考的基本资料,正确了解汽车电路图,正确分析并找出其特点和规律,使其成为汽车电路故障诊断的依据,已成为从事汽车维修人员迫切需要解决的问题。对汽车电路图的了解程度反映了一个维修人员对汽车基础知识和专业知识的掌握程度,对汽车故障的全面检修都具有非常重要的意义。
目前汽车制造公司很多,在汽车电路图的制作上风格各异,同时电器设备的日益丰富,汽车电路日趋复杂,掌握难度不断增大。因此,教师必须使学生尽快掌握汽车电路图的识读。
1.汽车电路的基本概念[1]
用导线和车体把电源、过载保护器件、控制器件及用电设备等装置连接起来,形成能使电流流通的路径称为汽车电路。汽车电路图是利用各种图形符号和文字符号来表示汽车电路的构成、连接关系和工作原理的一种电气简图。其构成电路图的图形符号和文字符号应具有统一的国家标准或国际标准,以使电路图具有通用性。
2.汽车电路的基本组成
汽车电路一般由电源、过载保护器件、控制器件、用电器和导线组成。汽车上的电源主要是蓄电池和发电机,过载保护器件主要有熔断丝、电路断电器及易熔线等,控制器件主要有传统的各种手动开关、压力开关、温控开关等,用电器主要有电动机、电磁阀、灯泡、仪表、各种电子器件、传感器等,导线除了各种不同线径的导线外,车体也起到导线的作用。
3.汽车电路的基本特点[2]
汽车电路具有与其他电路相同的一些特点,如电器之间的基本连接方式为串联和并联,电路的基本工作状态有通路、断路和短路等。但汽车电路又有不同于一般电路的一些特点。
3.1两个电源并联,低压直流。
蓄电池和发电机最终都以直流的方式输出,汽车电源电压通常为12V,也有48V的。
3.2单线并联,负极搭铁。
汽车上的主要设备均采用并联连接,由此保证各条支路上的用电设备能够彼此独立,互不影响。同时每条支路都有过载保护装置,它们与用电设备串联。用电设备只有一根外接电源线。这是因为从负载(用电设备)引出的负极线都要直接连接到蓄电池负极接线柱上。
整个汽车电路其实都是由各种电路叠加而成的,每种电路都可以独立出来,变复杂为简单。整个汽车电路按照基本用途可以划分为照明、信号、仪表、启动、点火、充电、辅助等电路。每条电路有自己的负载导线与控制开关或保险丝盒相连接。
4.课程的主要内容及学习方法
4.1汽车电路分析的主要内容。
汽车电路分析课程作为汽车技术服务与营销专业的一门专业技能课程,是一门能力素质课程,它是以电工电子技术、汽车电器设备、汽车新技术等课程为基础的,对学生的要求比较高,也很实用,是体现汽车高职技能型人才的一项重要指标。学生在校期间需要掌握的知识有:汽车电路原理图的符号、汽车电路图的类型和绘制原则、典型汽车电路图的掌握等。这是一个循序渐进的过程,只有熟悉和掌握了汽车电路图中常用的图形符号、文字符号、项目符号的构成、含义和使用方法后,才能熟悉不同类型的汽车电路图及其区别、特点,从而进一步通过国内外几种典型的车型,详细了解汽车电路图的识读步骤和方法,以及各个分电路的工作原理和工作过程,并最终举一反三,掌握各种电路图。
4.2汽车电路分析的学习方法。[3]
首先应熟悉和掌握各种汽车电器的性能和作用,了解它们各自的特点和区别,这是基本要求。汽车电路图的种类较多,且国内外车型种类繁多,所用的表示方法也各有不同,但它们仍然具有很多共性的东西,其主要系统大同小异。因此,学生应注重对一般电路图识读方法的练习,特别是要熟悉汽车电路中各个子系统的工作原理。教师应注意理论联系实际,通过教学过程的实物化,将电路图与电器线路结合,对比分析,这样可以使学生快速提高掌握识图技能,从而提高分析,解决实际问题的能力。
具体识读汽车电路图的要点有:
4.2.1纵观“全车”,眼盯“局部”―由“集中”到“分散”。全车电路一般都是由各个局部电路所构成,它表达了各个局部电路之间的连接和控制关系。要把局部电路从全车总图中分割出来,就必须掌握各个单元电路的基本情况和接线规律。各单元(局部)电路如电源系统、起动系统、点火系统、照明系统、信号系统、仪表系统等都有其自身的一些特点,看电路要以其自身的特点为指导,去分解并研究全车电路,从而达到快速、准确地识读汽车电路图。学生开始必须认真地读几遍图注,对照线路图查看电器在车上的大概位置及数量,电器的用途,有没有新颖独特的电器,如有,应加倍注意。
4.2.2抓住“开关”的作用―所控制的“对象”。开关是控制电路通断的关键,而继电器不但是控制开关,而且是被控制对象。
4.2.3寻找电流的“回路”―控制对象的“通路”。回路是最简单的电气学概念。任何用电设备正常工作必须与电源(发电机或蓄电池)的正负两极构成回路,即从电源的正极出发通过用电器回到同一电源的负极。这个简单而重要的原则无论在读什么电路图时都是必须用到的。
5.读图实例
以下图为例,来说明掌握电路图的一些技巧:
5.1化整为零,分系统分元件进行分析。
按照整车电路系统的功能和工作原理,把整车电气系统划分成若干独立的电路系统,有重点地进行分析。汽车电路的单线制、各电路负载相互并联与两个电源也相互并联等特点,为把整车电路化整为零进行读图提供了方便。整车电路可以按前面所述的组成汽车电气线路的各个分电路逐一进行分析,对于各分电路同样可以采取各个击破的办法进行识读。
5.2掌握系统功用、技术参数等。
在分析某个电路系统前,要清楚该电路中所包括的各部件的功能和作用、技术参数等。例如电路中的各种自动控制开关在什么条件下闭合或断开,等等。
5.3掌握回路原则。
在阅读电路图时,学生应掌握回路原则,即电路中工作电流是由电源正极流出,经用电设备后流回电源负极。电路中只有当电流流过用电设备时,用电设备才能工作。任何一个电路都应是一个完整的电器回路,其中包括电源、开关(或熔断器)、电器(或电子线路)、导线和连接器等,并从电源正极经导线、开关(或熔断器)至用电器后搭铁,回到同一电源的负极。
总之,在进行教学时,教师按照先易后难、先局部后总体、先分割后分解的原则进行,学生才能快速提高汽车电路图的分析能力。
参考文献:
[1]何江革.论汽车电路的识读方法[J].黑龙江科技信息,2008,(22).
[2]马胜勇.浅析汽车电路的识读[J].科技咨询导报,2007,(17).
电路基本原理篇2
关键词:电气控制实训实训教学积极性
近年来,企业对技工人才的岗位需求不断增加,学校需要不断加强自身内部建设和教师的两项内功培养,即“教功”“学功”,以利于为企业输送更多合格人才。但由于技工学校学生入学成绩相对较差,成绩悬殊较大,学生的学习积极性不高,使得教师不能顺利实施教学工作。技工学校主要培养技工人才,加强学生的动手能力、培养学生学习积极性极为重要。下面笔者探讨在电气控制实训教学如何培养学生学习的积极性,让技工学校的学生真正动起来。
一、在实训课中熟悉常用低压电器的结构、测量方法、工作原理及电器符号
常用低压电器有开关、熔断器、主令电器、继电器、接触器等。学生通过对电器知识的学习,掌握其类型、工作原理、测量方法、电器符号和使用方法,为电气控制线路打下基础。教师通过常用低压电器的讲授,让学生明白电器的接通、断开电路;通过对熔断器讲授让学生明白熔断器如何实现电网和电力拖动系统中短路保护;通过讲授如何实现接通或断开小电流电路,如何实现自动控制和保护电力拖动装置的情况,使学生明白电器的作用、特点;通过对接触器结构及工作原理的讲授,使学生懂得接触器是如何实现远距离频繁地接通或断开交直流主电路及大容量控制电路,如何选择接触器等等,这些都可为分析和绘制电力拖动控制线路电路图打下基础。
常用的基本控制线路内容,也应在实验课中让学生加强理解。例如:手动正转控制线路,是通过低压开关来控制电动机简单的启动和停止,当停电时电动机就停止,当突然来电时电动机就开始运转所以很不安全,这种控制线路常被用于控制三相电风扇和砂轮机等设备。点动正转控制线路是用按钮、接触器来控制电动机运转的最简单的正转控制线路,按钮按下,电动机就得电运转,松开按钮,电动机就失电停转,这种控制方法常用于电动葫芦的起重电动机控制和车床拖板箱快速移动电动机控制。接触器自锁正转控制线路应用于要求电动机启动后能连续运转而且具有欠压和失压(或零压)保护作用。具有过载保护的接触器自锁正转控制线路,如果长期负载过大,或启动操作频繁,或者在缺相运行等原因时能自动切断电动机电源使电动机停转起到保护的作用。这些都将为分析电力拖动控制线路打下基础。
在学生熟练掌握电力拖动控制线路的基本理论和方法后,要在实验课中培养学生的学习积极性,学校还配备了相应的实训设备,进行教学模式的深化与改革:一是基础性实验。开设一定数量的验证性实验,包括基本控制线路、常用生产机械的电气控制线路及电动机的自动调速系统三门实验。二是综合性设计性实验。以可编程序控制器PLC和顺序控制器等控制技术为主,由学生自行设计、安装、调试线路,培养学生的工程设计能力,启发学生积极性和创新设计思维。三是设计研究性实验。教师要引导学生打破多门课程界限,将相关的简单基本控制线路进行综合,开发一些研究性的课题。
二、在理实一体化教学中加强实习教学
向学生传授电类专业生产基础知识和操作技能、技巧是生产实习课教学的基本任务之一。
首先,要在基本技能的掌握上下功夫。学生掌握技能,必须有一个可供练习的环境,并进行大量的反复训练,才能逐步做到手脑并用,留下深刻的印象。学生在刚接触到实际常用低压电器的拆装时,往往手法生硬,拆装速度慢,针对这一特点,实验室提供给学生大量的不同功率、不同材料、不同型号的常用低压电器,让学生反复拆装训练,直到掌握规律,做到快速准确,符合要求。学生在拆装时就像玩一样,积极地动手训练。对于安装步骤及工艺要求,学生应在教师指导下,掌握线路的走向、电线管和控制板支持点的位置,做好敷设和控制板支持;对于线头的长短、电器元件的固定,要掌握剥线、接线的操作要领;对于元器件装配工艺,要掌握明线布线的工艺要求等,不断地反复训练,提高实习效果。这样的训练有利于学生对电器结构及工作原理的掌握,为分析电力拖动控制线路、安装、调试与拆装维修常用低压电器打下坚实的基础。
其次,在基本技能掌握的前提下,教师让学生自主设计具有一定功能的控制线路,并用实际元件将电路装配在控制板上。这一要求有一定的难度,但对学生的理论和实践都将是一个提高。教师可给出一个基本控制线路要实现的功能要求,例如:设计在两地控制同一台电动机正反转点动控制电路。设计一个小车运行的控制线路,要求:一是小车由原位开始前进,到终端后自动停止;二是在终端停留2分钟后自动返回原位停止;三是要求能在前进或后退途中任意位置都能停止或启动。教师发给学生元件,让他们自行设计。最后由教师指导,比较优劣,这样可以提高学生的设计能力和学习的积极性、主动性。学生如还有能力,教师可加大线路控制的设计要求,如此反复训练必将提高学生的动手能力和积极性。
三、结合常用低压电器结构、原理及电路原理,讲解故障排除方法
电气设备在运行的过程中,由于各种原因难免会发生各种故障,致使设备不能正常工作,不但影响生产效率,严重时还会造成人身、设备事故。因此,电气设备发生故障后,作为技工学校培养的维修电工要能够及时、熟练、准确、迅速、安全地查出故障,并加以排除,尽早恢复设备的正常运行。
电力拖动控制线路故障有两类:一类是刚装配好而尚未通电调试的故障,另一类是正常工作过一段时期后出现的故障。常用低压电器的故障不外乎是由于元器件、线路和装配工艺三方面原因引起的,在实训中教师要特别注重培养学生故障诊断修理技能,这样学生在自行设计的电路中若出现故障,就可以掌握排除故障方法。
电路基本原理篇3
关键词:电子科学与技术;本科培养方案;课程设置;办学特色
中图分类号:G642.0文献标志码:A文章编号:1674-9324(2015)30-0070-02
21世纪被称为信息时代,电子科学与技术在信息、能源、材料、航天、生命、环境、军事和民用等科技领域将获得更广泛的应用,必然导致电子科学与技术产业的迅猛发展。这种产业化趋势反过来对本专业的巩固、深化、提高和发展起到积极的促进作用,也对人才的培养提出了更高的要求。因此,本文从人才的社会需求出发,结合我校实际情况,进行了本科专业培养方案的改革探索,并详细介绍了培养方案的制定情况。
一、人才的社会需求情况
目前,我校电子科学与技术专业的本科毕业生主要面向长三角地区庞大的微电子、光电子、光伏和新能源行业,市场对专业人才的需求基本上是供不应求的。但是也应该注意到电子科学与技术产业的分布不均,分类较细,且发展变化较快。另外,电子科学与技术产业结构具有多样性,既有劳动密集型的大型企业、大公司,更多的是小公司和小企业;既有国有企业和私营企业,更有合资、独资的外企。因此,社会需求与本专业毕业生的供需矛盾还会继续存在。
二、专业的培养目标和定位
本专业培养具备微电子、光电子领域的宽厚专业基础知识,熟练实验技能,能掌握电子材料、电子器件、微电子和光电子系统的新工艺、新技术研究开发和设计技能,有较强的工程实践能力,能够在该领域从事各种电子材料、元器件、光电材料及器件、集成电路的设计、制造和相应的新产品、新技术、新工艺的研究、开发和管理工作工程技术人才。并且结合我校“大工程观”人才培养特色,依据“卓越工程师”教育理念下工程技术型人才培养的原则,培养适应微电子和新兴光电行业乃至区域社会经济建设需求的工程技术型人才。
三、本科培养方案制定的思路
电子科学与技术专业培养方案参照工程教育认证的要求,以及专业下设微电子、光电子材料与器件两个本科培养方向的思路制定。注重培养学生的专业基础知识和实践工程能力,使毕业生能满足长三角地区微电子、光电子和新能源行业发展的需求。微电子方向的课程设置专注于电子材料与电子器件、集成电路与系统设计方面,光电子材料与器件方向则偏向于光电信息、光电材料与光电器件方面。
四、本科培养方案的改革探索
要实现电子科学与技术专业的培养目标,适应电子信息产业的不断发展,并结合我校学科发展方向和特色,对电子科学与技术专业本科人才培养方案进行了研究,并对省内外几所高校电子科学与技术专业的培养方案进行调研,最终形成了富有特色的电子科学与技术专业人才培养方案,主要内容如下:
1.培养方案的模块化设计。在设计电子科学与技术专业本科培养方案的整体框架时,根据“加强基础、拓宽专业、培养能力”和培养工程技术型人才的办学理念下,专业培养方案分人文与社会科学、专业基础和专业课三个模块,下设微电子和光电子材料与器件两个专业方向。学生在前两年学习相同的课程,到大三时根据自己的兴趣选择专业方向,选修各自方向的专业课。由于两个方向的不同培养要求,因此在专业基础选修课、专业必修课和专业选修课方面设置限选模块,每个专业方向必须修满相应的学分才能毕业。
2.改革专业基础课程。专业基础课程是为专业课程奠定基础,因此,在保留了原有电子信息类专业通常所开设的电子类课程外,增加了与专业相关的课程,如EDA技术、通信原理、数字信号处理、物理光学、应用光学、激光原理与技术等课程,删减了原先与物理类相关的一些课程,如物理学史、原子物理、热力学与统计物理学等,并删减了一些计算机软件类课程,如C++程序设计、计算机在材料科学中的应用等。专业基础选修课程分方向限选模块,两个专业方向对应有不同的专业基础选修课程。
3.优化专业课程。专业课程是整个专业教育中的主干部分,微电子方向的课程设置紧紧围绕半导体和集成电路设计方向,开设有集成电路设计、微电子工艺原理与技术、工艺与器件可靠性分析、半导体测试技术、现代电子材料及元器件、集成电路工艺与器件模拟等课程。光电子材料与器件方向围绕光电材料和光纤通信方向,开设光电子材料与器件、光电检测原理与技术、太阳能电池原理与技术、光纤传感原理与技术、光纤通信技术等课程。另外专业课程里面还设置有专业实验,通过加强实验环节,训练学生的动手操作能力,增强学生的理论知识。
五、与省内外专业人才培养的区别
具有电子科学与技术专业的各大高校分布在不同的地区,服务于不同的区域经济,这就要求专业学生的培养具有区域化、差异化。我们分析了杭州电子科技大学、浙江工业大学、苏州大学、南京理工大学和徐州工程学院这五所不同地区、不同层次高校的电子科学与技术专业的培养方案。不仅使我们能学习到其他高校的先进办学理念、合理的课程设置体系,也可以发现与其他高校之间的差异。具体表现为以下几个方面:
1.专业定位。各个学校的电子科学与技术专业依据自身的师资力量、办学条件、区域经济要求确定专业的发展定位。杭州电子科技大学的电子科学与技术专业依托1个教育部重点实验室、2个部级实验教学示范中心、3个省部级重点实验室,人才培养定位于能从事电子元器件、电子电路乃至电子集成系统的设计和开发等方面工作的工程技术人才。浙江工业大学的电子科学与技术专业主要培养光通信、电子电路系统、集成电路设计等方面的人才。苏州大学的电子科学与技术专业定位在培养能够在电路与系统、集成电路与系统等领域从事各类系统级、板级和芯片级研发工作的高级工程技术人才。南京理工大学的电子科学与技术专业主要是突出光电技术和微电子与信息处理学科的交叉和融合,以光电成像探测理论与技术及微电子理论与技术为专业特色。徐州工程学院的电子科学与技术专业主要定位在培养能从事光电子材料与器件开发的工程技术人才。而我校的电子科学与技术专业定位于服务长三角地区半导体和新能源行业,培养能从事集成电路设计与开发、光电子材料与器件的研发等工作的工程技术人才。
2.课程体系。杭州电子科技大学的电子科学与技术专业培养学生设计、开发电子元器件、电子电路系统、电子集成系统的能力,在课程设置上开设了通信电子电路、EDA技术、薄膜物理与技术、电子材料与电子器件、电子系统设计与实践、集成电路设计、嵌入式系统原理和应用、现代DSP技术及应用等专业课程。浙江工业大学的电子科学与技术专业培养学生设计、开发电子电路系统、集成电路系统的能力,开设了电路原理、模电数电、通信电子线路、集成电路设计、光纤通信原理、光网络技术、数字信号处理等专业课程,以及电子线路CAD实验、单片机综合实验、通信原理实验、通信电子线路大型实验、微电子基础实验、半导体器件仿真大型实验、集成电路设计大型实验等实验类课程。苏州大学的电子科学与技术专业培养学生设计与开发电路与系统、集成电路与系统,从事各类系统级、板级和芯片级研发工作的能力,开设了信号与系统、电磁场与电磁波、高频电路设计与制作、电子线路CAD、CMOS模拟集成电路设计、VLSI设计基础等专业课程,以及电子技术基础实验、信号与电路基础实验、电子线路实验、电子系统综合设计实验等实验类课程。南京理工大学培养学生从事光电子器件、光电系统和集成电路的设计、开发、应用的能力,开设了信号与系统、光学、光电信号处理、光辐射测量、光电子器件、光电成像技术、超大规模集成电路设计、光电子技术、显示技术、光电检测技术、数字图像处理、半导体集成电路、集成电路测试技术、微电子技术、光电子线路、电视原理等专业课程。徐州工程学院的电子科学与技术专业培养学生设计与开发光电子材料与器件的能力,开设有信号与系统、光电子学、光电子技术、激光原理与技术、光伏材料等专业课程,以及模拟电路课程设计、数字电路课程设计、单片机原理课程设计等实践性课程。我校的电子科学与技术专业主要培养学生集成电路设计、光电子材料与器件的设计与制备能力,开设有半导体物理学、半导体器件原理、MEMS技术、微电子工艺原理与技术、薄膜材料及制备技术、工艺与器件可靠性分析、集成电路工艺与器件模拟、EDA技术、通信原理、数字信号处理、光电子材料与器件、光电检测原理与技术、太阳能电池原理与技术、光纤通信技术等专业课程,以及近代物理实验、专业实验等实验类课程。
3.人才培养特色。杭州电子科技大学的电子科学与技术专业的人才培养特色是注重集成电路设计、系统集成方面能力的培养。浙江工业大学的人才培养注重光纤通信、集成电路设计方面能力的培养。苏州大学的人才培养注重电路与系统设计、集成电路与系统设计方面能力的培养。南京理工大学的人才培养注重光电技术和微电子与信息处理学科的交叉和融合,以光电成像探测理论与技术及微电子理论与技术为专业特色。徐州工程学院的人才培养注重光电材料与器件方面能力的培养。我校的人才培养注重电子材料与电子器件的设计与开发、集成电路设计方面能力的培养。
参考文献:
[1]陈鹤鸣,范红,施伟华,徐宁.电子科学与技术本科人才培养方案的改革与探索[A]//电子高等教育年会2005年学术年会论文集[C].17-20.
电路基本原理篇4
1明确实验原理
各种设计实验的实验原理由于实验目的不同,器材的不同,而表现形式有差异,但追根溯源,还是离不开闭合电路的欧姆定律,串并联电路的分流、分压原理。可以说,设计型电学实验的目的就是联系实际考察学生灵活运用这些基本原理的能力。因此在教学中,首先应让学生熟练掌握这些基本原理。
2了解实验设计的基本原则
根据实验条件及要求,设计实验要遵循精确性、安全性、可操作性的原则,合理设计简便易行的实验方案。
3掌握常见测电阻的基本方法
3.1伏安法
给定的器材中应该有两块电表,可能是一块电压表和一块电流表,也可能是两块电压表或两块电流表。要注意有两种测量电路:即电流表的外接法和内接法;还有两种控制电路,即变阻器的限流式接法和分压式接法。
3.1.1测量电路的选择方法
3.1.1.1阻值比较法
先将待测电阻的粗约值与电压表、电流表内阻进行比较,若RRA,宜采用电流表内接法。
3.1.1.2临界值计算法
当内、外接法相对误差相等时,有RA/Rx=Rx/RV,所以Rx=RARV为临界值。待测电阻比临界值大,即常说的大电阻用内接法;待测电阻比临界值小,即常说的小电阻用外接法;待测电阻与临界值相差不多,两种方法都可以。
3.1.1.3实验试探法
按图接好电路,让电压表的一根接线P先后与电流表内外两处接触一下,如果电压表的示数有显著的变化,而电流表的示数变化不显著,则可采用电流表外接法;如果电流表的示数有显著的变化,而电压表的示数变化不显著,则可采用电流表内接法。判断示数变化是否显著时,要比较变化量与初始示数的比值,比值大的说明变化显著。
3.1.2控制电路的选择方法
①负载电阻的阻值Rx远大于变阻器总电阻R0须用分压式电路。②要求负载上电压或电流变化范围较大,且从0开始连续可调,须用分压式电路。③负载电阻的阻值RX小于变阻器的总电阻R或相差不多,并且电压、电流表示数变化不要求从0起调,可采用限流式。④两种电路均可使用的情况下,应优先采用限流式接法,因为限流式接法总功率较小,遵循节能性原则。
3.2半偏法
一般用来测电表的内阻,器材应有电阻箱,并要求变阻器的电阻远远大于电表内阻,否则误差较大。
3.3比例法
利用串、并联电路的特点测量电阻,即利用串联电路中电流处处相等、电压与电阻成正比,并联电路中电压相等、电流与电阻成反比的原理来测量电阻。
3.4替代法
一般应用单刀双掷开关或作用相同的单刀单掷开关组合和电阻箱R0,替代法可以消除仪表内阻所造成的系统误差,测量结果的精密度完全取决于标准电阻箱R0的精密度。
4明确实验设计的基本思路和方法
步骤4.1电表选择要求
依据实验的目的及给定的器材先确定测量电路,注意电表的匹配性,从而保证测量的准确性。①电表精度:选择电表时应先估算待测电流或电压的最大值,为了使测量有尽可能高的精度,根据估算结果选取符合要求且量程较小(精度较高)的电表;②电表配置:为了减小电表读数引起的偶然误差,要考虑电表间、电表与电源间(保护电阻)的配置是否合理,测量时各电表的最大偏转量都应接近量程。
4.2合理选择元件
依据各元件的最大允许电流、电压,结合电源电动势及内阻选取合适的控制元件,设计合理的控制电路,保证整个电路的安全。
4.3处理数据
对于公式平均值法与图像法两种数据处理方法,高考试题更倾向于考察图像法。教学中要介绍画图像的基本原则(标度的制定原则、描点画图的注意事项等),读图像的基本原则(数形结合法,考虑高考试题图像通常为一次函数图像,就应注意指导学生关注斜率、横纵轴的截距)。
4.4误差分析
从系统误差和偶然误差两个角度让学生指出两个误差的来源即可,高考不要求计算误差。高中物理有些重要实验从原理上就有误差存在,应引导学生归纳记忆理解。
测量电阻的实验,能够检验学生对基本电学仪器的使用和对电学基本规律的掌握,还能够培养学生的发散思维能力和创新意识。
【例题】为了测量一个阻值较大的未知电阻,某同学使用干电池(1.5V)、毫安表(1mA)、电阻箱(0~9999Ω)、电键、导线等器材。该同学设计的实验电路如图1(a)所示,实验时,将电阻箱阻值置于最大,断开K2,闭合K1,减小电阻箱的阻值,使电流表的示数为I1=1.00mA,记录电流强度值;然后保持电阻箱阻值不变,断开K1,闭合K2,此时电流表示数为I2=0.80mA,记录电流强度值。由此可得被测电阻的阻值为
--------------------------------------------------------------------------------
?
经分析,该同学认为上述方案中电源电动势的值可能与标称值不一致,因此会造成误差。为避免电源对实验结果的影响,又设计了如图1(b)所示的实验电路,实验过程如下。
断开K1,闭合K2,此时电流表指针处于某一位置,记录相应的电流值,其大小为I;断开K2,闭合K1,调节电阻箱的阻值,使电流表的示数为
--------------------------------------------------------------------------------
,记录此时电阻箱的阻值,其大小为R0。由此可测出Rx=
--------------------------------------------------------------------------------
。
电路基本原理篇5
对课程学时进行大幅度削减,保留了电路和模拟电子技术中必要的基本理论、基本知识和基本技能,同时删除了与后续计算机和软件工程专业关系不大的知识内容。例如,删除了电路部分的网络函数、二端口网络及信号与系统的相关内容等,为计算机及软件专业学习后续课程以及从事与专业有关的工程技术工作打下基础。计算机相关新技术日新月异,发展速度极快,这样的改革不仅为计算机类相关专业后续的专业课程提供课时空间,更重要的是提供了学生在校期间学习最新技术,培养创新能力的机会。
课程改革不能矫枉过正
经过课程改革,《电路电子技术》课程在计算机软件专业应用了6年后,在2010—2011学年软件专业从本身的专业方向考虑,取消了《电路电子技术》课程,而其后续课程《数字逻辑》予以保留,笔者对此表示质疑。下面从几个方面表述观点:
1软件技术人才的局限
软件工程是指开发、操作和维护软件系统的规范和可度量的方法,由于软件工程专业重点是培养工程技术人才,不同学校的专业培养可以有不同的侧重。因此,软件工程专业的课程规划应强调工程性、实用性和系统性。培养目标的不同,将导致各学院在基础课程设置和实践重点方面的侧重点不同。《电路电子技术》课程强调的是电路与电子技术基础,注定其理论性强,但它又是学生遇到的第一门介于科学类和工程类之间的课程,且有广阔的工程应用背景,是学生从理论学习到工程应用的过渡,将为他们今后从事工程技术工作打下坚实的基础。软件工程专业的课程规划一方面应强调工程性、技术性、系统性、实用性、复合型和综合性,另一方面也要充分强化基础课程的学习。软件工程学科发展迅速,从2011年起将其从计算机学科分离出来,成为一个一级学科,无论其发展过程如何,对于涉“电”专业而言,《电路原理》和《模拟电子技术》的基本理论是必不可少的专业技术基础课程。
2课程设置缺乏系统性
《电路电子技术》曾经是计算机专业科学技术和软件工程的共有理论基础课,对计算机硬件的深入学习起着非常关键的作用,并且直接影响着后续课程的掌握,如《数字电子技术》、《计算机网络》等。特别是软件专业后续课程,如《数字逻辑》。数字逻辑是数字电路逻辑设计的简称,其内容是应用数字电路进行数字系统逻辑设计。电子数字计算机是由具有各种逻辑功能的逻辑部件组成,这些逻辑部件按其结构可分为组合逻辑电路和时序逻辑电路。组合逻辑电路是由与门、或门和非门等门电路组合形成的逻辑电路;时序逻辑电路是由触发器和门电路组成的具有记忆能力的逻辑电路。有了组合逻辑电路和时序逻辑电路,再进行合理的设计和安排,就可以表示和实现逻辑代数的基本运算。而现代数字电路又是建立在晶体管基础上的,所以《模拟电路》就成了《数字电路》的根基。模拟电子技术是一门研究对模拟信号进行处理的模拟电路的学科,它以半导体二极管、半导体三极管和场效应管为关键电子器件,包括功率放大电路、运算放大电路、反馈放大电路、信号运算与处理电路、信号产生电路、电源稳压电路等研究方向。《模拟电子技术》的基础又是《电路原理》,《电路原理》是电子信息类专业的必修课,是以分析电路中的电磁现象,研究电路的基本规律及电路的分析方法为主要内容。电路分析是在电路给定参数已知的条件下,通过求解电路中的电压、电流而了解电网络具有的特性。
在《数字逻辑》课程讲解中,其内容渗透着电路和模拟电子的知识,例如,对数字逻辑中逻辑代数的讲解,逻辑“0”和逻辑“1”的电路实现,是有具体的电位定义的,由三极管搭接的非门电路是要通过电路计算才能确定电路参数及正确的工作状态。因此,没有《电路理论》的基础根本不懂电位的概念,当然更不会进行相关的电路计算,没有《模拟电子技术》的基础,就不懂三极管,当然也不会懂三极管的开关特性,没有之前电路和电子知识的铺垫,学生对该课程知识的理解和接受能力明显受到影响。所以,《电路原理》和《模拟电子技术》对《数字逻辑》的重要性是不言而喻的,《电路原理》、《模拟电路》以及《数字电路》,应该是一系列不可分离的、完整的知识体系。
对学生就业的影响
当今社会科技发展迅猛,本科毕业生就业压力加大,就业形势不容乐观。大众化高等教育的结果之一就是毕业生剧增,就业分配会愈来愈难。学生必须全面提高自身的综合素质,才能在社会激烈的竞争中立于不败之地,这就要求我们坚持和加强素质教育。教学内容的改革最终必须要体现在以社会需求为指导确定教学内容,注重理论和实践紧密结合,强调能力培养,注重教材内容的基础性和科学性。对于应用型本科院校,应加强工程应用教学,软件工程专业的教育目标定位于面向软件产业培养高素质的工程型软件实用人才。围绕这一定位,软件工程专业的高等教育应该围绕大型软件开发过程中的工程方法、关键技术和相关工具展开。在很多工程环境下,软件工程毕业生,需要同时掌握必要的硬件基础知识,才能对整个工程放眼全局,而《电路原理》和《模拟电子技术》是所有硬件知识的基础课。
电路基本原理篇6
1.一成不变的教学内容
经笔者发现,上世纪“电路原理”这门课程已经成为电气专业的基础课程,然而近半个世纪过去了,电子、计算机、电气、通信等领域迅猛发展,并且在理论创新以及技术方面不断革新,与之相适应的各类电子元器件和功能电路也随之改变,而经典理论体系为教学主体内容的“电路”课程在近二十年中的变化却很小。比如现在市面上用的很多电子器件都是场效应管,但是课程在这部分的重点仍然是三极管和二极管的讲解。这种一直没有更新的教学内容既不利于激发学生的学习积极性,也不利于培养学生的工程意识,更不利于服务社会。
2.教学方式单一化
在传统教学过程中,通常采用“填鸭式”课堂教学,老师讲学生听,老师问学生答,学生的思维只跟着老师走,思路根本没有打开。尤其是现在计算机的普及,也为了应对学时压缩教学内容反而扩张的窘况,电路课程的课堂教学已经全部使用多媒体教学。多媒体课件的使用,一方面有效地提高了教学效率,而另一方面,单位学时内学生需要接受的信息量更大了。加上“电路原理”课程本身知识较多、内容抽象、理论枯燥,这必然导致课堂氛围沉闷,学生在课堂学习上容易疲倦,不利于学生主动参与。另外,现在的教师除了有教学任务外,科研工作量的压力也随之增加,并且这些科研任务在经济和荣誉上都有利可图,这样一来,教师花在上课的精力势必将大大减少,而是把上课当成一种任务,完成教学工作量。这些因素都会导致教师对教学方式方法不重视,师生关系也不和谐。
二、创新型电路课程的几点建议
1.去糟粕,留精华,转变教学思维模式
其一,笔者认为可以从“电路原理”课程特点出发,一开始就给学生建立电路理论知识体系的框架,将其作为一个体系去学习,以一条主线、几种定律为基础贯穿整个课堂教学当中。“电路原理”中的基本理论、基本概念和基本方法等都是作为“电路原理”教学的知识体系框架。主线还包括电路分析的基本量,电压、电流以及功能等,这是任何电路分析的本质。了解了“电路原理”课程的框架,对这门学科的学习就是“有准备之仗”。其二,突出重点,转变“眉毛胡子一把抓”的思维模式。比如,在学习暂态电路分析的时候,当学习完RC暂态电路、三要素法之后,对于RL暂态电路可以让学生自学,一方面可以加强学生对所学知识的掌握,另一方面更能锻炼学生的学习力。笔者认为的学习力就是学生接受新知识的能力。其三,课程教学要以学生原有的知识体系为基础,以实际电路的建模和解决实际问题为重点。工科的学生所学的专业基础知识都是为了后续的学习打基础,更是为了以后实践中的应用。所以教师在教学中要转变思维,不能仅仅是针对课程定理、定义等内容进行教学,还可以结合学生所学或者所能接受的方式进行授课。另外,从原有“电路原理”内容出发,对于一些重要的电子元件,例如后续所学的模拟电路和数字电路等课程中涉及电子领域常用的场效应管(MOSFET),以及电力电子技术所用的IGBT等,教师除了书本上的基本知识以外,在教学中还可结合基本元件或者与之相关的常见基本电路,如整流电路、集成电路等层层深入讲解。
2.使用仿真软件,实现多元化
课堂“电路原理”课程作为电气基础专业课,关键目的是让学生在后续的课程中的应用,所以,电路课程教学当中,可以安排几个相关基本实验操作,学生可以直观了解电路元件、电路原理以及电路定律等等内容,了解课程理论与实践的相关性和区别。但是,几个实验往往达不到目的。这样就可以在电路教学当中使用仿真软件,比如可以充分利用EWB器件和仿真功能,仿真出动态的实验图来代表实际的电路实验,既可以增加课程的气氛,又能激发学生的兴趣。另外,“电路原理”课程教学除了采用多媒体和板书相结合的方式,还可以使用仿真软件来制成CAI、FLASH等课件。这样不但可以在教学过程中结合讲授的理论内容进行实时的仿真演示,使得教学更加深刻生动,也增加课程的趣味性,这样一来就可以改变“一言堂”的教学旧貌,缩短老师和学生的距离,吸引学生的注意力,提高课堂效率。
3.情感教育在“电路原理”教学中的应用
