1. 课堂授课：以讲授法为主，融入课程思政，配合在线课程使用启发式、研讨式和翻转式教学方法；教学手段以多媒体教学为主，主要分析解题过程配合板书。并建议利用主要参考资料进行课外学习拓展。

2. 作业：通过作业使学生掌握电路的基本知识；逻辑函数的表示方法和化简方法；门电路的工作原理、输入输出特性和使用注意事项；组合逻辑电路的分析方法和设计方法；触发器的电路结构和动作特点、存储器的扩展、时序逻辑电路的分析方法和设计方法；施密特触发器的工作原理和典型应用、单稳态电路和多谐振荡电路的工作原理、555定时器及其应用；D/A和A/D转换的原理及ADC和DAC的正确使用方法。

1.推荐教材：

《现代电工电子技术》．申永山编．机械工业出版社，2015年

2.主要参考资料

《电工学》．秦曾煌．高等教育出版社，2004年

《电路》．邱关源．高等教育出版社，2003年

《电工学》．王卫主编．机械工业出版社，2003年

《电工技术》.姚海彬 ．高等教育出版社，2004年

《电工基础》.俞大光．高等教育出版社，1965年

《电工电子技术A》课程教学大纲

一、课程基本信息

英文名称：Electrical and Electronic Technology A

课程代码：JD1D24

课程类别：学科教育课程

课程性质：必修

开课学期：第3学期

总学时：64（理论：64学时）

总学分：4（理论：4学分）

考核方式：考试

先修课程：高等数学A1-A2、大学物理B1-B2

后续课程：微控制技术、机电传动与PLC控制技术

适用专业：非电类

课程形式：线上线下混合

课程负责人：赵年顺

开课单位：机电工程学院

二、课程简介

本课程是非电类专业必修的一门重要学科教育课。具有很强的实践性，在专业教学计划中具有举足轻重的地位，通过本课程的学习，使学生掌握工程基础理论知识，并能用于解决机电工程中的复杂问题，达到应用型高水平工程技术人才水平。本课程的主要授课对象是机械电子工程专业的普通本科生。通过对电工电路、模拟电路、数字电路的分析和设计的学习，使学生获得电路方面的基本知识、基本理论和基本技能，为深入学习后续课程及其在专业中的应用打下基础。通过这门课程的学习，可以使机械电子工程专业的学生能够对自己今后要学习的主要知识、专业方向有一个基本了解，为后续课程构建一个基本知识框架，使学生对以后的专业学习能够做到心中有数，为以后学习和掌握专业知识提供必要的专业指导。学习电工与电子技术课程，对培养学生的科学思维能力，树立理论联系实际的工程观点和提高学生分析和解决问题的能力，都有及其重要的作用。本课程的主要教学方法是通过理论与软件仿真实践，掌握电工与电子技术的基本知识和基本技能，培养学生的逻辑思维和分析能力，此外，通过与实际电路案例分析相结合，使学生能够解决电子信息领域复杂工程问题。

三、课程目标

《电工电子技术A》这门课程的目标是让学生掌握交流正弦电路、模拟电路、数字电路等方面的基本知识、基本理论和分析方法，能应用电工学知识对工程中的系列建立电路模型并分析。掌握电工电子电路的结构、功能、基本物理量、元器件在机械工程领域的用途、能够正确识别并分析工程电路中的关键环节并予以分析。掌握较复杂电路分析计算的常用方法，培养学生具有将数学、自然科学、工程基础和电路分析的知识用于分析计算工程中的简单电路，并能独立设计的能力。

（一）目标内涵

1.课程目标1（思政目标）：通过理论知识学习和解决电路逻辑思维训练，使学生养成独立思考，培养学生的科学观，提升学生的创新意识；结合时政热点，培养学生的爱国热情和报国情怀。将社会主义核心价值观贯穿与教学过程，培养符合新工科发展要求的创新型人才。

2.课程目标2：掌握电工电子技术中交流正弦电路、模拟电路、数字电路等方面的基本知识、基本理论和分析方法，能应用电工学知识对工程中的系列建立电路模型并分析；掌握电工电子电路的结构、功能、基本物理量、元器件在机械电子工程领域的用途。

3.课程目标3：掌握较复杂电路分析计算的常用方法，通过综合实例讲解，激发学生的爱国情怀。促使电工技术更好地响应人类需求；利用电子电路解决社会、医疗、环境等领域的问题，提高人类生活质量；同时确保技术的合理使用，避免潜在的风险和滥用

（二）课程目标与毕业要求的对应关系

注：课程目标与毕业要求的支撑关系强度分别用H（强关联）、M（关联）、L（弱关联）表示

四、课程内容及要求

（一）理论课程教学安排

（二）理论课程内容及要求

第一章  电路的基本概念与定律

教学内容：

第一讲电路

1．电路模型；

2．电路各元件及其特性。

第二讲基尔霍夫定律及电功率

1．基尔霍夫定律；

2．电功率计算。

学生学习预期成果：

了解：电路和电路模型，电路的基本物理量。理解：基尔霍夫定律，理想电源。掌握：电阻、电容和电感元件的伏安关系，电位的计算。

教学重点：

元件的伏安关系，基尔霍夫定律的应用。

教学难点：

电位的计算。

课程思政元素：

引导学生要注重基础内容，牢牢掌握基础内容，“万丈高楼平地起，盘龙卧虎高山齐。”不切实际与好高骛远是不可行的。同时，让学生领悟到创新来源于生活，创新来源于灵感，创新是无处不在的，留心观察身边的事物，都会有新的发现。

第二章  电路分析方法

教学内容：

第一讲电源等效变换与支路电流法

1．电源等效变换法；

2．支路电流法。

第二讲弥尔曼定理和叠加定理的应用

1．弥尔曼定理；

2．叠加定理。

第三讲戴维南定理与诺顿定理

1．戴维南定理；

2．诺顿定理和习题讲解。

学生学习预期成果：

理解：电压源与电流源及其等效变换，支路电流法；掌握：弥尔曼定理，叠加定理，戴维南定理。

教学重点：

弥尔曼定理，叠加定理，戴维南定理。

教学难点：

电路定理分析复杂电路。

课程思政元素：

电路的分析方法有很多。由此引导学生不拘泥于一窗世界，不留念于一处风景，条条大路通罗马，遇事应多思考、多想办法解决问题，在事物之间联系的多样性中融合科学思维，激发和提高创新意识。

第三章  电路的暂态分析

教学内容：

第一讲换路定理

1．换路定理介绍；

2．初始值的确定。

第二讲 RC、RL电路的时域分析和三要素法

1．RC电路的时域分析；

2．三要素法分析RC电路、RL电路。

第三讲 RC积分电路与微分电路

1．积分电路；

2．微分电路。

学生学习预期成果：

理解：换路及其初始的的确定，一阶电路的零输入响应、零状态响应、全响应。掌握：三要素法求一阶电路的全响应。

教学重点：

换路及其初始的确定，一阶电路的全响应，一阶电路的暂态分析三要素法。

教学难点：

换路及其初始的确定，一阶电路的暂态分析三要素法。

课程思政元素：

通过稳态与暂态的分析。由此引导学生认识到，在和谐的社会中还要面对各种新挑战、新情况等，不和谐的因素还大量存在。在战术上，我们要重视它，按照矛盾运动对立统一的普遍规律，我们要把构建社会主义和谐社会的过程看是不断化解社会矛盾，消除各种不和谐现象的过程，积小和谐为多和谐，为大和谐，一步一个脚印地把构建社会主义和谐社会推向前进。

第四章  正弦交流电路

教学内容：

第一讲正弦交流电路基本概念及各元件的相量表示

1．正弦交流电路基本概念；

2．电阻、电感、电容正弦交流电路的相量表示。

第二讲正弦稳态电路分析

1．相量模型分析法；

2. 向量图分析法；

3. 交流电路中的功率。

第三讲功率因数及谐振电路

1．功率因数的提高；

2．串联谐振与并联谐振。

学生学习预期成果：

正弦电压和电流、相量法的基本概念，电阻、电感与电容元件的串联电路，正弦交流电路的频率特性；理解：电阻、电感和电容元件的正弦交流电路，阻抗的串、并联，功率因素的提高，电路的谐振；掌握：相量法分析正弦交流电路。

教学重点：

电阻、电感和电容元件的正弦交流电路，复杂正弦交流电路的分析。

教学难点：

复杂正弦交流电路的分析。

课程思政元素：

从交流电的角度向同学们介绍中国电力的发展，电力结构的改变侧面反映出在“双碳”背景下，非化石能源的占比越来越高，国家要构建新型电力系统，建设能源强国，并借此鼓励同学们将自己的个人价值和国家的战略规划结合在一起，发挥自身的专业价值。

第五章  三相交流电路

教学内容：

第一讲三相电的产生与连接

1．电动势的产生与电源连接方式；

2．负载的连接方式。

第二讲三相电功率与安全用电

1．三相功率的计算与测量；

2. 安全用电技术。

学生学习预期成果：

了解：三相电路的连接，安全用电技术；掌握：三相电路的分析与计算，三相电路的功率的计算。

教学重点：

三相电路的分析与计算。

教学难点：

三相电路的功率。

课程思政元素：

分析三相电路的连接，安全用电技术，穿插融入交流直流的技术之争，指出技术的适用范围，展示了我国在直流输电传输领域的突破性贡献，引导学生要努力学好专业知识，不断增强服务我国科技进步的信心。

第六章 常用半导体器件

教学内容：

第一讲PN结与二极管

1．半导体基本知识；

2．PN结；

3．二极管的主要特性及参数。

第二讲稳压管和晶体管

1．稳压管；

2．发光二极管和光敏二极管；

3．晶体管及其特性。

学生学习预期成果：

理解：半导体基础知识、稳压管；掌握：PN结的结构特征、晶体管的放大特性。

教学重点：

PN结和晶体管。

教学难点：

晶体管的输出特性曲线。

课程思政元素：

由硅元素到PN结，再到晶体管最后到电子线路，引导学生要注重基础内容，牢牢掌握基础内容，“万丈高楼平地起，盘龙卧虎高山齐。”不切实际与好高骛远是不可行的。同时，让学生领悟到创新来源于生活，创新来源于灵感，创新是无处不在的，留心观察身边的事物，都会有新的发现。

第七章 基本放大电路

教学内容：

第一讲放大电路的性能和共射极放大电路的分析

1．放大倍数、输入输出电阻的计算；

2．放大电路的静态和动态分析。

第二讲共集电极放大电路

1.共集电极电路组成和静态分析；

2.动态分析。

第三讲多级放大电路分析

1．多级方法电路的耦合方式。

第四讲OCL功率输出级的特征

1. 功率放大电路的特点；

2．功率放大电路的特点类型和案例讲解。

学生学习预期成果：

了解：放大电路的基本性能指标；理解：基本放大电路的组成，各元件的作用，静态工作点的稳定及分压式偏置放大电路的工作原理，多级放大电路的分析方法，OCL电路的工作原理；掌握：共射极、共集电极单管放大电路静态工作点的估算及作用和简化微变等效电路的分析方法；放大电路电压放大倍数、输入电阻和输出电阻的计算。

教学重点：

共射极放大电路静态工作点的估算及简化微变等效电路的分析方法。

教学难点：

放大电路电压放大倍数、输入电阻和输出电阻。

课程思政元素：

基本放大电路的介绍来理解常用芯片的内部工作过程。由此引导学生认识到，小事的发展演变才会促成大事的形成，事物的发展规律需要谨小慎微和慎终如始;科学基础研究对技术应用具有重大意义，技术的发展都是经历量变到质变的过程，鼓励学生积极投入到科学研究中，为祖国电子技术的发展添砖加瓦。天下兴亡，匹夫有责，每个人的贡献促使社会发展与进步，每个人的命运与国家的命运息息相关，学生需要具有使命感和担当感，正如“中国铁路之父”詹天佑曾告诫人们:要倾尽所学，倾尽所能，才会使国家富强，不受外侮。

第八章 集成运算放大电路

教学内容：

第一讲差动放大电路

1．零点漂移问题；

2．电路结构与静态分析；

3．差模与共模分析及动态分析。

第二讲理想运算放大电路和负反馈

1．理想运算放大电路的条件和结论；

2．负反馈的概念、类型及判别；

3. 负反馈对放大电路的影响。

第三讲集成运算放大器的线性应用

1. 反相输入比例运算电路；

2．同相输入比例运算电路；

3．差动与算术求和运算电路。

学生学习预期成果：

了解：集成运算放大器的基本概念、电压传输特性和主要参数；理解：理想集成运算放大器的特点；掌握：理想集成运算放大器的基本分析方法，集成运算放大器的线性应用。

教学重点：

差动放大电路、集成运放的线性应用。

教学难点：

运算放大器的基本分析方法。

课程思政元素：

通过差动电路和反馈让同学们认识到事物间相辅相成，辩证统一。同时从辩证唯物主义角度出发，让学生深刻认识与领悟学习的过程，正确看待自然规律，掌握历史进程，结合自然规律合理的发展。

第九章 直流稳压电源

教学内容：

第一讲整流电路和滤波电路

1．桥式整流电路的组成和原理；

2．电容滤波和电感滤波电路。

学生学习预期成果：

理解整流电桥的电路结构和工作原理，掌握滤波电路的分类和特征。

教学重点：

整流电桥。

教学难点：

电容滤波输出电压的计算。

课程思政元素：

通过整流电桥和滤波的原理介绍，使同学们认识到，小小电路元件可以使结果大变化，同时培养学生具有实事求是的科学精神、兢兢业业的科研作风、一丝不苟的学术态度，在学习与研究的过程中容不得粗心大意，劝诫学生在生活中做人做事遵循“不以善小而不为，不以恶小而为之”。

第十章 逻辑函数及其化简

教学内容：

第一讲门电路

1．基本逻辑关系；

2．逻辑代数基本公式。

第二讲逻辑代数定律和公式法化简

1．逻辑代数基本定理；

2．逻辑函数的公式法化简。

第三讲卡诺图

1．卡诺图定义；

2．最小项；

3. 卡诺图化简。

学生学习预期成果：

了解：集成基本门电路。掌握：逻辑函数及其化简，与门、或门、非门、与非门、或非门的逻辑功能；

教学重点：

逻辑函数的公式法化简。

教学难点：

卡诺图化简。

课程思政元素：

引导学生要注重基础内容，牢牢掌握基础内容，“万丈高楼平地起，盘龙卧虎高山齐。”不切实际与好高骛远是不可行的。同时，让学生领悟到创新来源于生活，创新来源于灵感，创新是无处不在的，留心观察身边的事物，都会有新的发现。

第十一章 门电路与组合逻辑电路

教学内容：

第一讲常用门电路的表示

1．门电路符号和电路图；

2．真值表表示法。

第二讲组合逻辑电路的分析与设计

1．组合逻辑电路的分析步骤；

2．组合逻辑电路的分析步骤的设计步骤；

3.取样保持电路。

第三讲常用组合逻辑电路

1. 编码、译码器功能和应用；

2．数据选择器的功能和应用；

3．竞争冒险。

学生学习预期成果：

理解常用组合逻辑电路结构和工作原理，掌握门电路的逻辑符号。掌握组合逻辑电路的分析与设计。

教学重点：

组合逻辑电路的分析与设计。

教学难点：

译码器的功能和应用。

课程思政元素：

在进行逻辑设计的过程中，可以使用一种或多种芯片实现相应的逻辑功能。由此强调个体与整体、局部与整体的关系，引导学生正确看待问题，加强全局意识。在充分发挥个人力量和提高个人创造力的同时，深刻领悟到凝心聚力的重要性，即锦绣山河，万民尽是主人。

第十二章 触发器与时序逻辑电路

教学内容：

第一讲触发器

1．RS触发器；

2．JK触发器；

3．D触发器；

4. 触发器的功能转换。

第二讲寄存器与计数器

1．寄存器；

2．计数器电路功能分析。

第三讲中规模集成计数器

1.161同步计数器分析；

2．任意进制计数器设计；

3．脉冲信号的产生与整形。

学生学习预期成果：

理解：寄存器、计数器的工作原理。掌握：R-S触发器、J-K触发器、D触发器工作原理和逻辑关系。了解555定时器构成的施密特触发器、单稳态触发器，多谐振荡器。

教学重点：

R-S触发器、J-K触发器、D触发器工作原理。

教学难点：

任意进制计数器设计。

课程思政元素：

根据触发器的类型可以实现不同的时序电路设计。由此引导学生科技强国，从我做起，要想与时俱进，不落人后，就要持续不断地改革与创新，激发学生对专业知识和科学技术的向往之情;同时培养学生具有实事求是的科学精神、兢兢业业的科研作风、一丝不苟的学术态度，在学习与研究的过程中容不得粗心大意，劝诫学生在生活中做人做事遵循“不以善小而不为，不以恶小而为之”。

五、课程教学评价

本课程为考试科目，成绩评定采用百分制。

考核环节：包括课堂表现、课外学习、课堂测验、期末考试。

考核依据：包括课堂参与情况、课外作业完成情况、课堂测验结果、期末考试结果。

（一）课程目标、考核内容与考核方式对应关系

（二）成绩评定标准

六、教材及学习资源

（一）教材

[1] 申永山．现代电工电子技术[M]．机械工业出版社，2015.

[2] 秦曾煌．电工学[M]．高等教育出版社，2004.

（二）课程资源

1.参考书目与文献：

[1] 邱关源. 电路[M]．高等教育出版社,2003.

[2] 姚海彬. 电工技术[M].高等教育出版社，2004.

[3] 俞大光. 电工基础[M].高等教育出版社，1965.

[4] 王卫. 电工学[M]. 机械工业出版社，2003.

2.信息化教学资源：

[1]吴建强等:电工技术．哈尔滨工业大学.网易公开课.

[2]林昕等:电工电子技术.上海交通大学. 网易公开课.

[3]徐卜一:电工电子技术.沈阳工业大学.中国大学MOOC.

[4]段玉生等.电工技术.清华大学.学堂在线.

制定人：赵年顺    审核人：     制定时间：   2023 年   5 月    27  日