电工与电子技术教程(6篇)

电工与电子技术教程篇1

关键词：生物医学工程数字电子技术实验教学改革项目驱动式

中图分类号：文献标识码：A文章编号：1672-3791（2015）03（b）-0143-03

生物医学工程（biomedicalengineering，BME）始于20世纪60年代，是一门理、工、医高度交叉融合的新兴边缘学科，是电子、计算机、通信、智能仪器、传感检测、医学仪器以及生物学、现代医学等在生命科学中的应用与融合。基于医疗器械新兴产业对于医学工程人员的巨大市场需求，湖北科技学院生物医学工程专业主要培养医疗仪器的质控、维护与研发及生物医学信息采集、传输、处理、分析、存储等方面的“厚基础、多口径、强能力、高素质”的复合应用型人才。为了让学生具备医学仪器的原理与构造知识，具有进行操作、管理、质量保证及医学仪器初步设计与开发的能力，且能在生物医学工程、电子技术、计算机与信息科学等领域从事教学、科研与开发工作，则要求学生必须具有扎实的电子技术基础知识及较强的综合运用能力和研究创新能力。为此，构建以实验、实训课程教学为主体的电子技术实验教学中心，开展电子技术类实验课程，培养学生电路分析、设计及应用的能力是实现生物医学工程专业人才培养目标的必备环节[1]。

电子技术实验分为数字电子技术实验和模拟电子技术实验两大类，本文针对本院数字电子技术实验教学中曾经存在的问题，从实验内容的设置、实验教学方式方法的改进等方面进行了教学改革，以达到巩固学生所学理论知识，培养学生综合运用知识、发现问题及解决问题的能力，且更大程度上提高学生电路设计、创新和实践动手能力，从而提高教学质量的目的。

1数字电子技术实验教学曾存在的问题

在过去的几年中，本院生物医学工程专业的数字电子技术实验教学曾存在以下几个主要方面的问题。

（1）实验内容设置简单。

数字电子技术实验总学时为24学时，每2学时（90min）为一次课，设置了12个实验项目。为了保证在2学时时间里顺利完成实验，实验内容大多过于简单，且大部分为基础验证性实验，缺乏综合性设计性实验项目，导致对学生的综合能力锻炼得不到显著效果。且在后面的实验过程中，由于学生已掌握基本实验操作方法且实验内容过于简单，实验完成时间非常短，导致学生对实验的重视程度降低，对教师的教学水平和态度表示质疑。

（2）实验教学方式方法传统。

教师在实验教学过程中过于依赖实验指导书，按部就班的讲解书上的实验内容，缺少启发学生思考的行为。可采用什么方法、什么芯片来实现电路，优缺点有哪些；当电路出现问题而得不到理想结果时，问题出现在哪里，如何测试电路，如何找出问题并解决问题；这些问题式、思考式的教学方法在以往的教学中体现较少。在实验操作过程中，教师往往把一个实验项目从头到尾演示一遍，学生依葫芦画瓢，对实验一知半解，不主动思考为什么这样连接线路，出现问题更是无从下手，更谈不上对实验结果的分析与总结。这样的教学方式不仅使理论知识得不到巩固，动手能力也得不到提高，从而使得开展实验课的意义得不到体现，与专业人才培养目标要求相处甚远。

（3）实验室教学管理沉闷。

实验是个科学及严谨的行为，一般情况下要求学生独立完成实验，但是很多教师在实验室的管理上过于严格，不允许学生之间进行相互沟通与交流，实验氛围死气沉沉。这样虽然可以保证独立性，但是在一定程度上也影响了实验效果。有些学生甚至也不敢和任课教师进行交流，电路出现问题也无法解决，课后抄袭别人的实验数据来完成实验报告。

（4）考核方式不合理。

实验教学考核方式不够客观，传统的实验考核以实验报告为主要依据。由于实验教学时，老师不可能同时监督所有的实验学生，所以抄袭的实验数据及实验报告的情况时有发生，致使一些学生养成了对别人的依赖心理及学习懒惰的坏习惯[2]。

数字电子技术实验是一门逻辑性、实践性、应用性很强的课程，要求学生具备应用系统分析、设计及制作的能力[3]。基于以上曾出现的主要问题，在现阶段的数字电子技术实验教学中，该研究者进行了以下方面的教学改革与实践。

2实验内容改革

在实验教学内容上，从专业培养目标出发，全面修订了实验教学大纲，优化实验知识结构，形成梯次的教学内容体系，即基础性实验、综合性实验和创新设计性实验。在实验总学时保持不变的前提下，减少验证性实验项目，增加了综合性、设计性实验项目，并且注重实验项目课程内综合更新、课程间重组以及跨学科交叉融合，尤其重视医学和生物医学工程专业知识综合运用能力和研究创新能力的培养。近两年，面向本院生物医学工程专业本科生所开设的数字电子技术实验项目及学时分配如表1所示。

从表1可知：实验项目从12个减少到9个，但是总学时保持未变；从实验内容设置来看，实验难度成梯度；实验类型分为基础验证性、设计性和综合创新设计性三种。纯粹的验证性实验只有2个，分别为实验一逻辑门测试和实验四触发器功能测试。实验一为第一次实验课，先要教会学生使用实验箱和认识芯片实物，向学生传授实验技巧，所需时间较多，因此设置的内容稍简单，让学生的实验过程既顺利又充实而有成就感，从而激起学生的实验兴趣。实验五分为两个部分：先验证计数器及寄存器逻辑功能，随后重点完成常用计数器芯片74LS161和寄存器芯片74LS194的扩展应用设计，如果只是单纯的芯片功能测试，就缺乏应用训练，不利于后面相关设计性实验的开展。实验二和实验三为组合逻辑电路设计，分为小规模和中规模，内容上不重复，电路的实现从采用逻辑门升级到采用中规模集成芯片。实验六为经典的时序逻辑电路设计，考虑到难度稍难及根据往届实验情况，将其学时调为3学时，通过该实验项目，学生对时序逻辑电路的设计流程、动作特点及测试方式有了更深刻的理解。实验七为综合性实验，主要进行综合实践训练，培养学生综合运用知识的能力。时钟脉冲信号在数字电路的工作中起控制作用，因此，特设置了一个采用经典的模数综合器件555定时器来构建简易时钟脉冲信号源的实验项目。前八个实验基本涵盖了数字电路理论内容，且按照理论课章节顺序来设置。在实验课程的最后，为了综合考查学生知识运用、创新、动手操作及团队合作能力，特设置了一个系统设计性实验项目，如《交通灯控制电路设计》。该设计任务涉及到多个功能模块，由于电路较复杂，设定学时为6学时，需要学生综合运用所学知识来实现，作为实验课程考核部分之一。

综上，整个实验教学分为四个阶段：基础训练实验阶段、基础设计实验阶段、综合应用训练阶段和系统设计实验阶段。使学生从基本的实验设备和器件的使用、实验数据的处理、知识的综合运用、电路设计调试到实践创新能力都得到了训练。

3实验方式方法改革

在学生掌握了常用的实验仪器如数字电路实验箱、万用表、信号发生器等的使用方法，熟识了常用的集成电路芯片的基础上，结合各实验项目的要求及特点，采用多种实验方式来完成实验。验证性实验可只用数字电路实验箱来实现，多个芯片同时在实验箱上连接，连线方便，费时较短，一次实验课中可以完成多个任务。较简单设计性实验采用分立元件连接来构建电路，既可以锻炼学生动手能力，又可以在规定时间内完成实验。综合设计性实验由于难度最高，可让学生用软件仿真出电路原理图，然后制作PCB板，实现电路实物。

课程开始时教师讲授的时间不易超过15min，主要帮助学生完成对实验的理解，思路的建立。实验方案的设计、实验电路的搭建及问题的排解，要有学生自主完成。在实验进行中，教师和学生各自的定位要准确，教师主指导，注重培养学生的实验兴趣。在整堂实验课中，要让学生体现主动性，感受到“做中学”的乐趣。

由于实验内容大部分为设计性实验，如果纯粹依赖实验指导书进行教学，较难达到培养学生电路设计能力的目的。因此在现阶段，采用项目驱动法[4]来开展实验教学，具体做法为：开学初把数字电子技术实验的所有实验项目以电子文档的形式发送给学生，每个设计性实验只提供设计任务、设计要求和可供参考使用的芯片种类，设计方案和电路原理图由学生自主完成。这样既可以改善学生的懒惰思想，又可以实现课前预习、培养学生查阅参考文献的和初步设计的能力。对于学时较长和难度较大的实验项目，2～3名学生可组成小团队，团队成员在参阅大量参考文献后进行小组讨论，多次讨论后确定设计方案。在电路构建及测试过程中，每个成员都必须积极参与，教师也给予一些必要性的指导。经过两年的实践发现，该实验教学方法有效增强了学生的自主学习能力、分析问题及解决问题能力、自我管理能力、团队合作能力和创新实践能力。每次实验完成之后，学生不仅对相关知识有了更深刻的理解，也获得了满足感，极大提高了学生参与实验的兴趣。

4实验室教学管理改革

对于任何一个实验项目，都允许并鼓励学生之间相互交流，教师作为引导者虽不过多干预学生的实验过程，但是也积极关注他们的实验进度，认真聆听他们的实验想法，适时给出建议，甚至和学生进行热烈讨论，帮助他们构建更正确的实验方案。当学生搭建的电路不能正常工作时，不过多责备，反而是启发他们自己寻找问题的所在，鼓励学生多思路分析问题。因此，实验室的氛围既严谨又活跃，绝大部分学生都非常专注的投入到实验中，实验效果理想率可达到95%以上，实验数据抄袭的现象非常少。

5实验考核方式改革

很多学生不重视数字电子技术实验教学的原因之一就是其考核方式不太合理，实验成绩要么只占数字电路课程成绩的百分之二十，要么只由实验报告的成绩和平时考勤成绩组成，导致有些学生认为只要期末考试卷面成绩高就行，实验做不做问题不大，有些学生虽然每次实验都出勤，但是在实验室并不认真做实验，实验报告抄袭他人。

基于这些现象，近两年本院生物医学工程专业开展的数字电子技术实验考核方式做了如下改革。

（1）电子技术实验单独为一门课程。该课程成绩中模拟电子技术实验成绩占50%，数字电子技术实验成绩占50%。就数字电子技术实验成绩而言，平时出勤率仅占10%，实验过程中的表现占40%，系统设计实验考核成绩占30%，实验报告成绩占20%。因此，学生的实验态度与实验能力最大程度上决定了其课程成绩。这就使得绝大部分学生能以正确、积极的态度来对待实验课程，并尽量通过自主努力完成实验。

（2）系统设计实验项目考核时，分模块考核。比如在《交通灯控制电路设计》实验项目中，总分100分，完成时钟信号源电路模块，得10分；完成定时器模块，得25分；完成控制器模块，得40分；完成译码驱动器模块，得15分；设计方案阐述和回答教师提问部分完成，得10分。这样不仅避免由于电路硬件原因导致电路系统最终实验效果不理想而得零分，打击学生信心的情况出现，又可以让学生在实验过程中能逐级测试电路，保证最后的电路系统效果理想，且对学生的团队合作能力和答辩能力进行了培养。

6结语

通过采用设置梯次的实验教学内容、项目式开放式实验教学方法及综合式实验考核方式等手段对生物医学工程专业数字电子技术实验教学模式进行了改革，改变了以往单一性的、被动的、以教师为主体的实验教学方式，真正提高了分析问题和解决问题、综合运用知识、实践动手及创新思维等多方面的实验能力，且取得了较好的实验教学效果。

参考文献

[1]潘海军，熊文元.数字电子技术实验教学研究[J].时代教育，2011（3）：77-79.

[2]陈俊梅，李文洪，周晋阳，等.生物医学工程电子学实验教学改革[J].实验科学与技术，2010（2）：129-131.

电工与电子技术教程篇2

【关键词】电工电子技术课程教学一体化

【中图分类号】G642【文献标识码】A【文章编号】1674－4810（2014）08－0081－01

电工电子技术课程是高职类院校开设的一门电类专业基础课程。电工电子技术课程的教学目标主要是培养符合现代就业市场需求的、具备较高职业能力的高素质应用型人才，同时也可以为高职教育后续相关专业课程的教学铺垫基础。在现代职业教育理念的要求下，电工电子技术课程目前主要的教学研究方向是有效实现课程的工学结合一体化教学。电工电子技术课程工学一体化教学需要依靠课程教学内容的有机整合、精品课程体系的完整建构、侧重对学生实践能力的培养、教学方法体系一体化和教学评估侧重技能评估等方面来实施。

一工学一体化教学需要教学内容的有机整合

电工电子技术课程工学一体教学化的首要工作是做好教学内容方面的工作。教学内容需要依据就业市场中的职业岗位能力要求进行有机整合。目前，电工电子技术课程对教学内容的传统处理方法虽然首要强调的是以职业能力为本位，但在实际的课程教学过程中，则是轻视对电工电子定律的参数定量计算和定律理论分析。随着课程教育的改革，电工电子课程又增加了部分实用案例，以便进行理论分析，从本质上来说，只是对理论内容进行简单的形式增减；而有部分教师则通过增加实验指导书的形式来对理论教学进行能力教学补充；也有部分教师则采用一边讲理论一边练习的方式来进行工学结合的尝试，但是边讲边练的形式是依据课本上预设好的实验数据，并不能起到让学生的职业能力和创新思维在其中得到发展的预期效果，事实上是与实践出真知的教学理念相违背的。

电工电子技术课程要实现工学结合，在教学内容上应该以机电一体化等行业对毕业生的职业能力要求为标准，依据毕业生对电工电子技术课程的知识和技能实际运用情况，确定以职业能力培养为核心的教学目标，在电工电子技术课程的实际教学中，要实现学生掌握电工电子基本理论、基础概念、基本分析方法和安全用电常识的知识目标，整合让学生能相对熟练地使用一般电工电子仪器仪表的技能目标。在工学结合的一体化教学改革中，教师应在传统的理论为本的教学基础上，树立“理论为本，实践先行”的教学理念，注重课堂电工电子实验操作，借助“实验引导―理论讲解―实验与理论相结合―再实验”的课程教学思路，侧重对学生知识技能的培养，实现工学一体化教学体系的建构。

二工学一体化教学需要教学方法的改革

工学一体化教学侧重在理论学习的基础上，提高实验学习的比重，提高学生的综合职业素养和能力。而职业能力的培养是一个从简易单一到综合复杂的循序渐进的过程。因此平时教学时，要以“教学做一体化”教学理念为指导进行教学。如将相关的电工电子教学设备和专业设备布置在同一个教室，实现电工电子理论教学、实验教学、生产实习和毕业实习等教学环节一体化，将这些实践性的知识统一于同一授课室进行理论分析，逐步分解和深入整合，有利于实现教师和学生共同在教学做三位一体的过程中高效地完成教学任务。如教师在讲解电工电子技术课程中的基尔霍夫电流定律时，首先进行节点、支路和回路等相关概念的知识回顾和预备，然后给学生引入相应的复杂电路电流测量实验项目，引导学生在实验操作中得出实验数据并相互交流，最后总结得出经验结论并上升为理论，教师依据理论利用计算机仿真软件再次模拟实验，得出相应的实验数据后进一步为学生分析该电流定律，强化对理论知识的认知，通过“实验―理论―再实验”的教学方法为工学一体化教学提供方法参考。而高职教师需要接受再教育和培训，学会熟练使用多媒体工具和软件，如计算机仿真软件和多媒体课件，为电工电子技术课程工学一体化的实现提供硬件支撑。

三电工电子技术课程工学一体化的实现需要立体化教材的建构

电工电子技术课程的工学一体化的职业能力的培养研究很大程度上需要完善的立体化教材来做培养方案的引导。教材是学生学习的基本工具，必须与工学一体化课程体系改革相结合，否则不利于工学一体化教学改革的进行。现代电工电子技术课程应该利用网络技术等现代教育手段，丰富教材的不同表现形式。电工电子技术教材可以从书面形式拓展多媒体教材、网络电子教材、虚拟实验仿真教材等，实现教材的立体化建构。同时为了保障教材内容的合理性和科学性，编写教材时还可以同其他企业的技术人员进行合作交流，对教材编写的形式、教材内容的组织、教材与生产实际的联系等进行整合优化。最后，教材内容的编写还要与国家职业资格认证制度相结合，教学内容要顺应社会就业市场的需求，与国家职业认证考试相互结合，避免学校教材内容与社会职业需求不相符合的状况。

电工与电子技术教程篇3

关键词：电工电子；教学改革；仿真；实践

中图分类号：G718.5文献标志码：A文章编号：1674-9324（2013）24-0044-02

《电工电子技术》课程是非电类专业的一门专业基础课，在学院机电一体化、数控技术、模具设计与制造等专业的人才培养中具有重要地位。它的作用和任务是使学生获得电工技术和电子技术必要的理论知识和基本技能，了解电工技术和电子技术的应用和发展概况，为学习后续课程以及将来从事与专业相关的工作做准备。

一、课程的教学现状及传统教学存在的问题

高职院校教学对象主要是应届高中生或是具有高中同等学历的学生，他们的数学和物理成绩参差不齐，这就要求我们的高职教学模式与之相适应。传统教学中课程理论繁多，实践环节重视不够；因过多强调内容的系统性、完整性，占用太多的学时，而无法讲授更多的新知识。这样导致学生学完课程后，知识和技能掌握不扎实，应用就更谈不上了。教师侧重理论知识教学，忙于解题能力训练，忽视对学生发散思维和创造性思维的培养，对学生的技能操作没有给予足够的重视。现在的高职院校中，学生普遍存在厌学情绪，对于“满堂灌”的课程内容没有兴趣，课堂秩序也比较混乱。

二、课程改革的指导思想、方法及手段

教学改革的基本思路以“必需够用为度”为指导思想，以技术应用能力培养为主线。课程改革的难点是教师的教学思想和观念的转变。具有一定的理论知识储备，以及较高的综合素质和较强的实践应用能力，是我国社会对高职院校所培养的人才的要求。如何在教学过程中，以培养学生的技能为重点、实现理论与实践的有机结合、培养学生分析问题、解决问题的能力？关键在两点：一是强调知识的宽广性，但在知识的深度上不作过高要求，省略繁琐的推导和证明，注重结论性和应用性；二是强调实践应用能力和综合能力的提高，尽可能减少验证性的实验，增加带有综合性质的实训实习。根据岗位能力的需求，《电工电子技术》课程必须强调并做好实验实训和实习等实践性教学，做到理论与实际、课堂教学与实践教学相结合。在教学各个环节上，贯彻“有用的知识才有活力”这一指导思想，高度重视实践性教学。

1.建立良好的师生关系，营造和谐的课堂氛围。良好的师生关系能形成和谐的课堂氛围、激发学生高昂的学习兴趣。尊重学生，才能实现师生平等交流，教师要既做师长又可做学生的朋友，要学会倾听学生的心声和意见，接受学生的建议甚至是批评。只有这样才能了解每个学生的心理和学习情况，做到对症下药，有的放矢。几年来的教学经验告诉我们，只有学生认可了老师，才能调动学生的学习积极性，挖掘学生的学习潜在动力。有了良好的师生关系还不够，作为教师还得做到让学生信任和敬重。在教学过程中，教师应该注意自己的形象与言行，体现认真负责的精神；教学内容结合生产、生活和学生实际水平，体现理论联系实际的工作方法；为了丰富自己的专业知识和了解专业技术的前瞻，利用假期到变电站、电业局下厂跟班，增强自己的实践能力，提高教学质量。

2.利用多媒体仿真技术，激发学生的学习兴趣。课堂教学和实践教学中，提倡教师使用多媒体进行教学。随着多媒体仿真技术的进步，诸多在教学过程中难以描述的内容可以通过声音、视频和动画等多媒体的形式表现出来，从而增加教学过程的生动性，增强学生的学习兴趣。例如，对于内容抽象的电路分析，在黑板上通过画图来讲解，显然既耗课时，学生又难以理解；而利用Multisim或Proteust等仿真软件，可以非常形象地将过程模拟出来，达到事半功倍的教学效果。利用多媒体仿真技术表现有关知识，就是要变抽象为直观，吸引学生的眼球，刺激学生的神经，使他们大脑获得多种类、多层面的知识信息。教师通过制作多媒体教学课件，运用多媒体中各种技术，生动剖析电路的特点和元器件内部构造，有利于帮助学生接受和理解重点难点问题，易于“消化吸收”。Multisim是一款EDA工具软件。可以通过该平台学习电工基础、模拟电路、数字电路等课程。Multisim大大缩短理论教学与实际应用的距离，不但增加了课堂的信息量，以动画的形式表现抽象的内容，而且操作不受时间和地点限制，提高了学生的学习兴趣。《电工电子技术》课程的重点在电路基础部分，解决的办法是采用理论与实践相结合，并辅助课堂训练加深理论知识，然后用Multisim仿真软件来验证与巩固所学知识；课程的难点在模拟与数字电子技术部分，解决的办法是运用多媒体技术辅助教学。

3.课程进行整合和优化，强调与专业方向的对接。课程改革要体现出高职教育的特色，以适用、实用为原则，教学内容与应职岗位要求一致。从应职岗位需要出发，增加实用性和针对性，删去一些与今后工作关系不大的内容。如二极管单向导电性，只有从事专门研究的人员才可能用上，对于高职学生重点应该放在如何判断二极管正负极，三极管的标号及管脚判别鉴定以及如何通过参数来选择二极管的型号等内容上。对于教材中那些难度大，求解过程复杂的例题、习题大胆地进行删减。

4.引入“互动式”、“目标教学法”等教学方式。互动式教学，就是将教师的主导性与学生的自主性相结合的教学方式。“目标教学法”也是许多教师在教学中经常采用的一种方法。在《电工电子技术》课程的教学中，针对不同的对象，我们采取不同的教学方法，以达到“分层教学”的教学效果。“分层教学”教学不仅体现了注重个性化发展的“因材施教”的教学原则，且是适应当前生源质量逐年下降的一种有效对策。教师在讲授《电工电子技术》课程的理论知识时，要让学生自学有选择的一部分内容，要求要提交读书心得并进行课堂讨论。它有利于帮助学生克服依赖性，培养和发展自学能力、思维能力以及面对困难的勇气和自信。

5.重视实践教学环节，加强实训技能的培养。《电工电子技术》课程的特点是实践性强。我们可以通过制作一些小作品，来培养学生动手能力。制作时，教师除了介绍要用到的理论知识和制作作品的思路，还要提供一些资料供参考。考虑到节约成本和安全等因素，可以在仿真平台上实现作品的制作。这样学生易于接受，不会感到枯燥；若有笔记本电脑的话，还可以不受时间和地点限制，利于激发学生进行设计的兴趣和热情。

6.考核方式的改革。目前，大部分高职院校课程考试采用标准参照测验模式，又称水平测验模式，该模式是将学生期末成绩与人为规定的标准进行比较，如低于60分就是不及格。根据高职院校培养人的原则以及当前高职学生的现状，我们采用的是常模参照测验，又称选拔测验，该测验是将学生的成绩放在某个特定的常模团体中进行比较，也就是在一个班级内，某个学生成绩所处的位置。同时，要求一个班级学生的成绩分布显“纺锤形”，即“优”、“良”和“不及格”所占比例少，“中”和“及格”的比例多。对于取得成绩优良者，我们为了保证公平性，要严格评价。同样，不轻易判定一个学生课程成绩不及格，要用进步发展的眼光看问题，对那些成绩不理想的学生，要给予综合评定。这样，不但能给学生学习信心，而且能让他们坚持学习后续课程，进而顺利完成整个学业。

以上论述了《电工电子技术》课程教学过程存在的问题以及改革的方法手段。实际上，目前高职院校的教学模式中，许多课程都存在着相似的问题，我们应该改变教学观念，打破传统的教学模式，在教学方法上进行了改革；利用多媒体等教学手段和综合的成绩评定机制，激发学生的学习兴趣。总的来说，高职院校要按照尊重学生原则、重视技能教学原则、教学互动原则、激发兴趣原则、现场教学原则来开展课程教学。

参考文献：

[1]李成祥，等.运用多媒体技术打造优质电工电子实验课堂[J].中国教育技术装备，2012.

[2]李文芳，李宏策，等.高职机械类专业《电工电子技术》课程教改探讨[J].中国科教创新导刊，2012.

电工与电子技术教程篇4

关键词：电工电子；等效替代；教学

作者简介：张振英（1962-），女，山东临沂人，江西铜业集团公司高级技工学校，讲师。（江西贵溪335421）

中图分类号：G712文献标识码：A文章编号：1007-0079（2014）06-0114-02

“等效替代法”是将复杂问题及其物理过程转化为等效简单、易于研究的物理问题和物理过程来研究的方法，是科学研究中常用的思维方法之一。古今中外，运用“等效替代法”在诸多领域解决科技难题的实例不胜枚举，其中不少研究成果甚至成为相应学科理论的重要组成部分。因此，这一研究方法在科研领域占有十分重要的地位。

在“电工电子技术”课程中，将“等效替代法”运用于复杂电路分析及一些物理量的计量等方面的例子很多。在教学中，教师不仅要教会学生运用这些方法进行电路分析与计算，还应让学生去体会这种研究方法的思想内涵与精髓。

一、课程中运用“等效替代法”的实例集锦

1.实际电气设备、电器与电路模型

实际电路都是由电气设备和器件组成的，其种类繁多，电磁关系复杂，这给电路分析带来了很大困难。采用电路模型等效替代电气设备和器件，便有效地解决了这一难题。这一方法是将电气设备或器件中的每一种基本的电磁性质用一个对应的理想元件来表示，再由理想元件构成电路即电路模型来等效替代电气设备或器件。基本理想元件分为有源元件和无源元件两大类。其中有源元件包括电压源和电流源，无源元件包括电阻、电感和电容，它们各自表征一种电磁性质。如电压源US或电流源IS表示产生电能的性质。电阻R表示电气设备或器件消耗电能的性质，用电感L表示其将电能转变为磁能的性质，用电容C表示其将电能转变为电场能的性质。用这些理想元件的有机组合等效替代电气设备或器件，从而构成便于分析的电路。例如蓄电池或发电机用一个电压源US与一个内阻R0相串联的电路表示，如图1。线圈用一个电感L与一个电阻R相串联的电路表示，如图2。

2.线性无源二端网络与等效阻抗

对于一个具有多个阻抗联结的无源线性二端网络，可用一个阻抗来等效，如图3、图4所示。这其中包括阻抗的串、并、混联电路的等效及Y—联结之间的相互等效等。例如电路图5与图6的a、b两端之间的等效阻抗分别为Zab=Z1+Z2和Zab=Z1//Z2。

3.有源二端网络与等效电源

对于一个有源线性二端网络，对外电路而言，可用一个理想电压源US与一个电阻R0相串联的电路来等效（戴维宁定理），也可用一个理想电流源IS与一个电阻R0相并联的电路来等效（诺顿定理），如图7、图8（戴维宁等效电路）、图9（诺顿等效电路）所示。且电压源与电流源之间在一定的条件下，对外电路而言也相互等效。

4.三极管放大状态下的微变等效电路

对于三极管在放大状态下（三极管工作在特性曲线的线性区），为了便于分析三极管放大电路的电压放大倍数、输入电阻ri和输出电阻ro等动态性能指标，将三极管这一非线性元件用线性元件来等效替代，如图10、图11所示。在此基础上画出放大电路的微变等效电路，从而可方便地计算出各项动态性能指标。

5.变压器的阻抗变换

在电子电路中，为使负载ZL获得最大功率，而在信号源的输出端通过变压器耦合来实现阻抗匹配，使其等效阻抗等于信号源的内阻抗，与负载阻抗及变压器的变比k的关系式为：，当一定时，选择合适的k，便可实现阻抗匹配。如图12、图13所示。

6.正弦交流电的有效值

正弦交流电的电流、电压与电动势的大小和方向都是随时间按正弦规律变化的物理量，如正弦交流电流，其波形如图14所示。为了便于对交流电流的计量，于是采用稳恒直流电流从能量上与之等效，即将交流电流与直流电流分别通入相同电阻R，且通电的时间T相同，若两电阻产生的热效应Q相同，则称此直流电流I为该正弦交流电流i的有效值，如图14所示。通过数学推演得出交流电流的有效值与自身的最大值之间具有倍的关系，即有效值，并推知正弦交流电压、电动势的有效值分别为：，。这样，不断变化的正弦量便有了确定的计量值。

二、课程中运用“等效替代法”的科学思维

以上所列只是本课程运用等效替代法的一些典型实例，还有若干电气设备或器件的等效电路不再一一列举。在教学中教师一方面要让学生理解这些实例的基本内容与要点，还要启发学生品味其中的奥妙，让学生感到这些实例有如一颗颗璀璨明珠，都闪耀着光辉的科学思想。通过教学，应让学生在领悟到“等效替代法”有以下几方面的内涵与精髓。

1.透过纷繁现象，感悟事物本质

电路中电气设备或器件的电磁性能通常都不是单一的，而是多种性能并存，且交织在一起密不可分。例如一个蓄电池，在产生电能的同时也要消耗电能，这两种现象相伴相随不可分割。又如一个铁心线圈通入交流电后既有电能与磁能的相互转换现象，又有因线圈电阻、铁心被磁化时磁畴的运动摩擦以及铁心中产生的涡流等因素消耗电能的现象，还有少许漏磁现象等。可见一个看似极为简单的铁心线圈，通电之后其电磁现象却是如此复杂。然而，透过这些现象发现其本质上反映出来的只是能量的转换。不同的电磁现象反映着不同的能量转换形式，这样，采用不同的理想元件表征不同的能量转换形式，也就表征了不同的电磁现象，从而便可将相互交织的电磁现象通过元件表征分离开来，再将这些元件合理组合便可构成易于理解和研究的等效电路了。例如，由铁心线圈构成的变压器可由图15电路模型来等效，其中L1S、L2S表征原、副边的漏磁，R1、R2表征原、副边的功率损耗（铜损与铁损）。

在教学中，要引导学生认识到，电源向电路供电就是供给能量，供电后电路中产生的各种电磁现象都是能量转换的客观反映。

2.抓住事物本质特性，抛开非本质因素

由于电气设备或器件电磁性能的复杂性，其等效电路也往往比较复杂。然而多种电磁现象在电路中作用的强弱程度往往存在着很大的差异，在一定条件下，电路分析时可略去一些次要因素，以便突出对主要特性的研究。如图15，若略去漏磁及变压器的功率损耗，则其等效电路如图16所示；若再略去励磁电流i0，则其等效电路如图17所示。这样便更能突显出变压器变换电压与变换电流这一本质特性，即：，。式中的“≈”的含义就是表明对非本质特性的“抛开”。当然，这些非本质特性因素对本质特性的影响是客观存在的，所谓“抛开”不过是分析事物时的一种合理取舍，在实际工作中应当承认甚至要重视它们的存在。

3.替代看属性，等效有条件

“曹冲称象”可谓是一则为世人熟知的“等效替代法”典范。在当时的条件下，曹冲为获得大象的重量，用石块去替代大象。此时的石块之所以能替代大象，是因为石块在重量上具有与大象相同的属性，除此之外，彼此无任何关联。其等效的条件就是将大象与石块载入同一条船且吃水深度相同。可见，等效替代法的要决，一是要寻找出不同事物的相同属性，二是要清楚二者等效的前提条件。例如正弦交流电的有效值概念就是运用稳恒直流电等效替代并经数学推演得出的。这是因为这两种电流或电压都具有“能量”这一共同属性，其等效条件是两种电流通过相同阻值的电阻，且通电时间相同，产生的热量相等。

教学中要让学生明白“属性”与“条件”是恰当运用“等效替代法”的关键，也就是要解决好在什么条件下在什么方面对谁等效的问题，其要求是严谨甚至是苛刻的。

4.规律回迁，解决实际问题

运用“等效替代法”的目的，是试图通过所熟悉的事物找出规律，并将这一规律回迁到原来的事物，并利用替代物所遵循的规律以解决实际问题。例如，将有源二端网络用戴维宁等效电路替代，由于戴维宁等效电路的理想电压源US等于其开路电压，戴维宁等效电路的电阻R0等于其除源后从两端看进去的电阻，将这一规律回迁到有源二端网络，便可知有源二端网络的开路电压等于US，有源二端网络除源后的无源二端网络的等效电阻即为R0。根据这一结论，在解题时，只要将待求支路视为外电路，求出有源二端网络的开路电压与等效电阻，就可以很方便地求出复杂电路中待求支路的电流或电压。另外，运用这一结论还可以考察一个实际的有源二端网络的带负载能力。只要用电压表测出该有源二端网络的开路电压，用电流表测出其短路电流，便可知其戴维宁等效电路的US和R0，则该有源二端网络接入负载电阻RL后的负载电流，负载电压，当RL变化时，其电流、电压的相应变化情况也就一目了然了。

教学中要让学生知道，将“复杂问题简单化”这是运用“等效替代法”的根本指导思想，如果做不到这一点，即使能够成功“等效替代”，也没有实用价值。

三、结束语

“等效替代法”是“电工电子技术”课程中运用较多的一种方法，在教学中应给予足够的重视。多年的教学实践表明，就事论事地教，只是授人以鱼，学生运用相关概念做做练习难免导致思维僵化或局限。倘若能引导学生去品味和领悟其中思维方法的精髓，则可拓展学生的思路与视野，起到授人以渔的效果。

参考文献：

[1]王鼎，王桂琴.电工电子技术[M].北京：机械工业出版社，2006.

[2]李中发.电工电子技术基础[M].北京：水利水电出版社，2011.

电工与电子技术教程篇5

而近年来全国工程教育认证标准发生较大的变化，电子科学与技术专业的电类课程设置，逐渐被光学类课程所取代，影响了各高校专业培养方案的制定。本文通过总结国内各高校电子科学与技术专业基础与核心课程设置的经验，分析本科专业对应于电子科学与技术一级学科所属的各二级学科的基础知识，对于将集成电路设计设置为电子科学与技术专业核心课程，来完善电子科学与技术专业课程体系设置进行了探讨。

1全国工程教育认证标准

全国工程教育认证是我国高等教育为了融入世界得到全球高等教育界的认可而开展的认证，自2007年开始试点实行。近些年来，全国工程教育认证标准已经成为各高校制定专业培养方案的导向标准。

2011年之前的标准2011年之前的全国工程教育认证标准指出，电子科学与技术专业的本科生运用所掌握的理论知识和技能，从事信号与信息处理的新型电子、光电子和光子材料及其元器件，以及集成电路、集成电子系统和光电子系统，包括信息光电子技术和光子器件、微纳电子器件、微光机电系统、大规模集成电路和电子信息系统芯片的理论、应用及设计和制造等方面的科研、技术开发、教育和管理等工作。

可以看出，2011年之前的全国工程教育认证标准对于电子科学与技术专业的知识要求非常强调电学方面的基础知识，特别是集成电路和集成电子系统方面的知识，光学方面的知识只是作为辅助。

2012年之后的标准2012年之后的全国工程教育认证标准指出，电子科学与技术专业包括电动力学、固体物理、微波与光导波技术、激光原理与技术等知识领域的核心内容。2012年之后的全国工程教育认证标准对于电子科学与技术专业的知识要求较以前有了大幅度的简化，同时也可以看出，电子科学与技术专业的标准更多地强调了光学方面的知识，而减少了电学方面的知识要求，对于集成电路方面的知识没有做具体要求，只是提出各高校可以根据自己的特长设置特色课程。这个标准似乎更适合光电子科学与技术这样的本科专业，当然目前国内并没有光电子科学与技术这样的本科专业，却有光信息科学与技术和光电信息科学与工程这样的本科专业，也就是说此要求跟光学专业的要求是比较接近且有所交叉重叠的。

2国内高校本科专业课程设置

《电子科学与技术分教指委本科指导性专业规范》指出，电子科学与技术专业涵盖的学科范围广阔，以数学和近代物理为基础，研究电磁波、荷电粒子及中性粒子的产生、运动、变换及其不同媒质相互作用的现象、效应、机理和规律，并在此基础上研究制造电子、光电子各种材料及元器件，以及集成电路、集成电子系统和光电子系统，并研究开发相应的设计、制造技术。

清华大学的电子科学与技术本科专业课程设置与2012年之后的全国工程教育认证标准更为接近，在对电学方面的基础知识进行要求的同时更加强调了光学方面的基础知识，而复旦、同济、上海交大、浙江大学、东南大学等众多高校的电子科学与技术本科专业更多地强调了集成电路、集成电子系统方面的知识，多数都把集成电路方面的知识作为必修的考试科目专业知识。

3学科知识体系的对应关系

《授予博士、硕士学位和培养研究生的学科、专业目录》中指出，工科类一级学科电子科学与技术，涵盖了物理电子学、电路与系统、微电子与固体电子学、电磁场与微波技术等4个二级学科。电子科学与技术本科专业应该涵盖一级学科所属各二级学科物理电子学、电路与系统、微电子与固体电子学、电磁场与微波技术等方面的基础知识，也就是说本科专业应该涵盖固体物理或半导体物理、半导体器件、集成电路、电磁场等方面的基础知识是比较合理的，这样既有利于本科学生将来在本学科领域的继续深造学习，也有利于适应社会需要而就业。

4结束语

综上所述，集成电路设计这样的课程应该作为电子科学与技术专业核心课程进行设置，有条件的高校还可以分别设置模拟集成电路设计和数字集成电路设计这样的课程作为专业核心课程。这样既能满足本科指导性专业规范的要求，也能满足为后续硕士博士研究生阶段的继续深造打下基础，还能适应国家大力发展集成电路设计与制造产业的要求。这样就需要中国工程教育认证协会对全国工程教育认证的电子科学与技术专业标准做出修改，不再过多强调光学方面的基础知识，而是更多地要求集成电路与集成电子系统方面的知识，这样能引导国内各高校回归到加强电学方面的知识教育的道路上来。

在我国大力支持集成电路设计产业发展的大环境下，本文对于将集成电路设计设置为电子科学与技术专业核心课程，来完善电子科学与技术专业课程体系设置进行了探讨。本文探讨的内容希望能够为全国工程教育认证电子科学与技术专业标准的设定提供参考，也可以为兄弟院校相关专业的课程设置提供借鉴。

参考文献

[1]中国工程教育认证协会.工程教育专业认证标准（试行）[S].2011.

[2]中国工程教育认证协会.工程教育认证标准[S].2012.

电工与电子技术教程篇6

【关键词】项目教学法；电工电子技术；探索与应用

《电工电子技术》课程是中等职业学校电类专业的一门基础课程。做为电类专业基础课程，它有着应用范围广，理论性、微观性、操作性、抽象性均强的特点，对学生综合素质有着较高的要求。但是目前中职学生大多基础知识薄弱、理论知识领悟能力差、学习缺乏主动性，这就导致了学生感觉课程“难学”，教师感觉课程“难教”的困境。在教学实践中，笔者发现中职学生具有实践操作能力强、思维活跃、好动手的特点。鉴于这种情况，在中等职业学校的专业基础课程教学中，应以学生为主，教师应适应学生，改进以课堂语言传授信息为主的传统教学方法，探索更加适合学生特点的教学方法。因此，笔者在《电工电子技术》课程教学实践中尝试采用了项目教学法。通过教学实践笔者发现，项目教学法提高了教学效果，调动学生的学习积极性，得到了学生们的认可。

一、项目教学法概述

1.项目教学法的涵义

项目教学法就是在教学中选择一个核心课题，据此为学生设计一个项目，师生通过共同实施一个完整的“项目”（或者一个产品）而进行的实践教学活动。[1]设计的项目应与一定的教学内容相联系、与企业的生产活动直接相关，能够形成具体的成果，具有一定的难度，要求学生综合运用知识和技能才能解决的问题。项目教学法是职业教育教学活动中最典型、最有效的行动导向的教学方法之一，它充分体现了行为导向教学的真实性、完整性和协作性学习的原则，通常也被称之为项目作业法。[2]

2.项目教学法的特点

在项目教学法的实践过程中，教师主要是为学生提供必要的指导，应重点突出学生自己的主体作用，教师应把学习的权利下放给学生，充分激发他们的学习兴趣，培养学生自主学习、合作学习的能力和主动探索的精神。学生在完成项目的过程中，掌握和理解课程要求的知识目标和技能目标，同时提高解决问题和分析问题的能力。在项目教学法的实施过程中，教师应注重学生完成项目的过程，不能过多注重最终的结果。而学生应该是学与做相结合，为做而学，在做中学，边做边学，真正做到理论和实践相结合，在做的过程中提高专业技能。

二、课程项目教学的设计

1.课程项目教学的设计原则

课程项目设计与开发的好坏，直接影响项目教学的效果。一般来说，课程项目教学设计应当遵循以下三个原则。

第一，项目设计的科学性。项目设计应将教学课题的理论知识和实践技能充分结合在一起，并要结合教学任务和教学大纲的要求，突出教学重点和突破教学难点。[3]

第二，项目设计的实用性。项目设计的工作过程要能够应用于学习特定教学内容，具有一定的应用价值，有轮廓清晰的任务说明，并且要与企业实际生产过程或现实商业活动有直接的联系。

第三，项目设计的合理性。项目的设计因该难易适中、由浅入深、循序渐进。如果教师设计和下达给学生的项目太难，学生会因为无法完成项目而产生自卑心理，从而失去学习的信心；但如果教师设计和下达给学生的项目过于容易，学生会认为没有挑战性，从而失去兴趣。因而教师应在实际的课堂教学中，根据学生掌握和接受知识能力的实际情况，开发设计不同层次的项目，让不同班级，不同情况的学生都能感受到成功的喜悦，提升教学效果。

2.课程项目教学的前期准备

为了保证项目的顺利实施，教师应充分做好前期准备工作，按照既定项目的要求，教师自己需先制作出一个项目成品。教师通过预定项目的制作，既可以对项目进行全面、深入的了解，发现项目制作过程中的重点、难点和容易出现的问题，以便能够在项目教学中有的放矢，更好地指导学生。也可以让学生在进行项目之前，对本课程要完成的项目有较为直观、形象的了解，更好的掌握项目所要实现的功能，并充分调动起学生完成项目的兴趣，使学生能够更加积极主动地参与到项目活动中来。

3.课程项目教学的设计举例

在《电工电子技术》课程教学中，笔者认为可以通过项目教学法将教学大纲中规定的教学内容和任务设计为若干个教学项目。如该课程中的第一部分《电工基础》中，可以开发“直流电路的组装与调试”和“交流电路的组装与调试”等项目；在第二部分《电工技术》中，可以开发“变压器组装和调试”、“三相异步电动机的拆装”和“三相异步电动机控制电路的安装与调试”等项目；在第三部分《模拟电子电路》中，可以开发“充电器的制作与调试”和“迷你小音箱的组装和调试”等项目；在第四部分《数字电子电路》中，可以开发“竞赛抢答器的制作与调试”和“计数电路的制作与调试”等项目。

三、课程项目教学的实施

项目教学法的实施，大致可以分为任务布置、项目讨论、项目准备、项目制作、产品展示和项目评价等6个步骤。下面以迷你小音箱的组装和调试为例，来具体介绍。

1.任务布置

首先确定任务：迷你小音箱的组装和调试。明确任务后，由于类似的产品在实际生活中屡见不鲜，学生们的学习兴趣非常高涨。有的学生说类似电路可以在电视机中应用，有的说可以在收音机中应用，也有的说可以在手机中应用，学生们的发言非常踊跃，学习的积极性得到充分调动。在任务布置过程中，教师要尽力调动学生自己去思考问题，充分体现学生在项目教学法中的主体地位。

2.项目讨论

首先，根据班级的实际情况进行分组讨论。在项目教学法中，各个项目的实施和开展主要是以小组为单位进行的，因此首先要对进行项目教学的班级学生进行分组。分组过程中，根据项目的不同，一般每组可安排3至5名学生，每组人数尽量不要超过6人。分组时可以首先让学生自由组合，然后教师再根据项目要求进行适当调整。每组尽量搭配不同学习基础和能力的学生，每组安排一名理论或实践能力较好的学生担任小组组长。在项目实施过程中，小组中每名成员的具体分工由小组长进行统筹安排，每名小组成员都要安排具体的工作任务。在确定小组项目实施的工作思路时，由各小组成员要围绕项目集体进行讨论。就迷你小音箱的组装和调试的具体案例，各小组在集体讨论后要形成初步的设计方案。其次，每个小组按照设计思路画出电路原理图。在该案例实施过程中，笔者发现每个小组设计出的电路图都各有不同，各电路图中也都有错误或不足之处，但笔者认为教师应不急于指出每组电路设计中的具体的错误，而是先让各组介绍自己的设计思路，并让各小组之间相互指出电路设计的错误和不足，然后在教师指导下对本组电路进行修改和完善。采用这种方法，可以让学生相互学习，让学生在互相交流中学到知识，同时也可以锻炼和提高学生的语言表达能力。

3.项目准备

教师对各组学生设计的电路进行点评，并对电路原理进行分析，使学生熟悉音箱里相关元器件、电路相关参数，并熟记原理图结构和各部分所实现的功能。以小组为单位发放有项目相关元器件，并让学生通过所学知识，利用万用表等仪表对相关元器件进行识别、分类、测试。完成测试后由小组长向教师汇报本小组工作完成情况。小组疑难问题，由教师负责进行解答。

4.项目制作

小组每名学生根据各自分工，在电路板上进行插装和焊接。在焊接过程中由教师巡视指导学生对电烙铁等焊接工具的使用，保证学生焊接过程中的安全。对装配焊接好的电路板进行测量和调试，然后进行产品总装，完成后以小组为单位填写实验表格和记录。在项目制作过程中，每名学生都应该有独立进行工作的机会，小组成员可以在一定范围内组织和安排自己的学习行为。制作过程中由小组长向教师汇报本小组工作完成情况。小组疑难问题，由教师负责进行解答。

5.产品展示

各小组在产品制作完成展示前，为保证产品通电安全，由教师要求每个小组的组长必须先自行检查电路，利用万用表等仪器设备检测产品电源电路和其他电路部分有无短路现象。在确保电路安全后，分组进行通电实验。根据音箱的音质、音量等要求进行调试，对出现故障的电路进行小组分析和调试，并由小组长对实验结果和问题进行记录，由教师负责进行解答。通过产品的展示可以提高学生的成就感，增强自信心。

6.项目评价

项目评价既是对项目教学法在教学中应用的总结分析，也是对项目教学法实施过程中学生表现进行评价，同时也是对学生的一种鼓励手段。具体来说，就是根据项目教学法的阶段性特点以及电子线路教学的要求，通过制定的评分表格和评分标准对每一个小组的作品进行评分，教师指出每个作品的优缺点和今后需要改进的问题，并要求学生以小组为单位，上交一份实践报告。通过实践报告，叙述作品设计的实践过程，说明作品工作的原理，从而完成理论和实践的结合（如图1）。

四、结论与启示

在《电工电子技术》课程中引入项目教学法，既能充分体现教学过程中教师的主导作用，又能充分发挥学生的主体作用，同时还体现了职业教育的教学特征。在教师的引导下，学生利用已掌握的理论知识和实践技能，完成项目讨论、准备、制作、展示和评价全过程的同时，还充分发掘了学生的创造潜能和分析能力，培养了学生的动手能力和综合能力，极大地激发了学生学习兴趣，提高了学生的专业素质和综合能力。笔者认为，项目教学法在电子类专业课程教学中，还可以更加深入的探索和推广。

参考文献

[1]马建富.职业教育学[M].上海：华东师范大学出版社，2007：114.

[2]刘邦祥.试论职业教育中的行为导向教学[J].职教论坛，2006（1）：4-8.

[3]李晓香.项目教学法在中职《电子线路》教学中的应用[J].新课程研究，2010（5）：98.

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