电工基础的基本知识范例(3篇)

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电工基础的基本知识范文篇1

1.引言

《数字电子技术》是高等学校通信工程、电子信息工程、自动化、电气工程及自动化等专业的重要专业基础课程[1]。随着数字应用电子技术、数字系统的高速发展,以FPGA(FieldProgrammableGateArray)和CPLD(ComplexProgrammableLogicDevice)为代表的大规模可编程逻辑器件(ProgrammableLogicDevice,PLD)的广泛应用,使传统“板上数字系统”被“片上数字系统”替代[2]。为适应数字电子技术的发展趋势,对传统《数字电子技术》教材内容进行了改革,在教材内容的安排和例题选用上,立足于应用型人才培养,以现代信息技术为依托,注重理论联系实际,取得较好的应用效果。

2.教材改革的基本思路

随着数字电子技术的快速发展,如何处理数字电子技术的经典内容与现代内容、传统分析设计方法与现代分析设计方法之间的关系,是教材内容改革的重点。教材以“基础知识器件原理器件应用器件仿真系统构建系统仿真”为主线,构建数字系统的知识框架。在教材内容组织上,将数字电子技术和数字系统有关知识融为一体,系统介绍数字电子技术与数字系统的基本分析方法和设计方法;在教材内容编写上,以培养学生的应用能力和实践能力为目的,采用案例式或项目式编写思路,将理论知识和实际应用相结合,把突出知识的应用性和实践性作为主要方向,做到理论和实践并重,既强调理论基础,又突出应用性。对于集成电路注重逻辑功能和使用方法介绍,增加EDA(ElectronicDesignAutomation)技术基础知识[3],利用Multisim软件对部分电路进行功能仿真,并介绍VHDL语言、QuartusⅡ软件的基本使用方法,利用VHDL语言设计部分数字电路,利用QuartusⅡ软件进行仿真分析,适应现代电子技术飞速发展和应用的需要。

3.教材的主要特点

3.1教材内容组织

按照教育部高等学校电子信息科学与电气信息类基础课程教学指导委员会对《数字电子技术基础》课程教学的基本要求,对《数字电子技术》教材内容进行重新组织,将教材内容分为十章[4]。第一章介绍逻辑代数的基础知识,主要包括各种数制、常用的编码规则、逻辑代数的基本定理、逻辑函数的表示方法和化简方法等。第二章介绍EDA技术的基础知识,包括Multisim、VHDL语言、QuartusⅡ的基础知识。第三章介绍分立门电路、集成门电路和可编程逻辑器件的特点,并介绍利用VHDL语言设计门电路的方法。第四章首先介绍组合逻辑电路的基础知识,然后讲解组合逻辑电路的应用,最后利用Multisim对组合逻辑电路进行功能仿真和设计分析,并介绍组合逻辑电路的VHDL语言设计方法。第五章介绍各种触发器的功能和应用,并利用Multisim对触发器进行功能仿真,介绍触发器的VHDL语言设计方法。第六章介绍时序逻辑电路的分析方法和设计方法,介绍常用时序逻辑电路的功能和应用,并分别利用VHDL语言和Multisim进行功能描述和仿真。第七章介绍脉冲波形的产生与整形电路,重点介绍集成电路的应用。第八章介绍半导体存储器的特点和应用。第九章介绍A/D转换和D/A转换的工作原理和主要技术指标,对集成DAC和ADC的基础知识及应用进行简单介绍,并利用Multisim对基本转换电路进行功能仿真。第十章介绍数字系统设计的基本流程,通过3个实例介绍数字系统的不同设计方法。

3.2强调基础理论

随着数字电子技术的发展,数字电子技术已逐渐渗透到各个行业,《数字电子技术》课程作为高校电类专业的基础课程,是学生走向数字化时代的第一门课程,也是某些高校相关专业的考研课程,其重要性不言而喻。教材编写强调《数字电子技术》基础知识的系统性、完整性,将逻辑代数基础、组合逻辑电路分析与设计、时序逻辑电路的分析与设计等基础知识作为教材核心内容,并结合部分高校相关专业《数字电子技术》研究生考试大纲的要求,增加部分教学内容。例如,在第六章“时序逻辑电路”中增加利用观察法和隐含表法进行状态化简的内容,使学生能够更容易掌握时序逻辑电路的传统设计方法。

在教材内容编排上,反复训练基础理论知识,使学生更好地学习并掌握基础理论知识,为进一步学习打下坚实的基础。例如,第四章“组合逻辑电路”首先介绍组合逻辑电路的分析方法和设计方法,然后介绍常用集成组合逻辑电路的原理和应用,其中译码器、数值比较器按照组合逻辑电路的分析方法进行阐述,编码器、数据选择器、加法器按照组合逻辑电路的设计方法阐述,使教材内容循序渐进、深入浅出,适用于学生自学,有利于培养学生自主学习能力。

3.3突出实践应用

在教材编写过程中,注重学生对知识应用能力培养的需要,强调具体操作过程中学习理论基础,将知识应用能力培养贯穿整本教材,突出教材知识的实践应用性。在介绍集成电路时,删除集成电路内部电路的分析,强调集成电路的逻辑功能和使用方法[5],例如,介绍555定时器时,在简单介绍555定时器的电路结构和工作原理的基础上,以“触摸式定时控制开关电路”、“双音门铃电路”等应用电路介绍555定时器的使用方法。

在第九章“数/模和模/数转换器”中,以DAC0808、DAC0832、AD7543为例介绍常用集成数/模转换器的工作原理和使用方法,并分别给出DAC0832、AD7543与单片机AT89C51的接口电路,既加强与后续课程单片机、微机原理等的联系[6],又突出教材内容的应用性。3.4增加EDA技术知识

EDA是电子设计自动化(ElectronicDesignAutomation)的缩写,是从计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助制造(CAM)、计算机辅助测试(CAT)和计算机辅助工程(CAE)的概念发展而来的。教材第二章EDA技术基础知识介绍了Multisim和QuartusⅡ两种EDA工具的操作界面和使用方法,并介绍了VHDL语言的基本结构、数据对象、数据结构、操作符和基本语句结构,使学生借助EDA工具进行电路分析和设计。教材给出了74LS138、74LS153、74LS194、74LS160等常用集成电路的Multisim仿真电路和VHDL描述方法,并在第十章“数字系统设计”中,以“计数报警器”、“简易交通灯控制器”、“函数信号发生器”为例,结合Multisim和QuartusⅡ软件,详细介绍简单数字系统的设计过程,丰富教材内容。

4.结语

《数字电子技术》教材改革是一项长期工程,随着数字电子技术的发展,必将对教材内容产生深刻影响。本教材于2012年10月由北京大学出版社作为“21世纪全国本科院校电气信息类创新型应用人才培养规划教材”出版,2013年12月被评为河南省“十二五”普通高等教育规划教材。教材经过3年多的使用,得到了广大师生的关注,收集了各方面建议和意见。为了更好地适应现代数字电子技术的发展和应用,需要对教材内容进行进一步改革。

电工基础的基本知识范文

关键词:中职生;电工基础;就业;导向;竞争力

中图分类号:G718.2文献标志码:A文章编号:1008-3561(2016)14-0049-01

在中职学校电子类、电气类专业中,电工基础是不可忽视的必修课程,重在使学生掌握电路的理论、分析计算电路的基本方法,并为后续的专业课程准备必要的电路知识,具备一定的分析问题和解决问题的能力。然而随着我国经济的快速发展,当前就业形势的压力,使得中职学校必须紧跟时代的步伐转变教学理念,才能增强中职学生就业的核心竞争力。因此,在中职电工基础教学中,应积极践行以就业为导向的专业课程教学。

一、重视基础教学,提高学习兴趣

中职学生有的学习基础较差,缺乏学习的积极性和主动性。如果不注重对学生学习兴趣的培养,那么理论性较强的专业课程容易让学生觉得晦涩难懂,产生厌学心理。因此,教师应重视学生专业课程学习兴趣的激发,帮助学生养成学一行、爱一行、钻一行的良好习惯。电工基础是电学专业中的一门最重要的基础课程,复杂的电工基础知识理解起来较为抽象。教师应结合中职学校生源的实际情况,把课堂教学重点定位在对学生理论基础知识和基础技能的掌握上,帮助学生对基础知识的每个知识点都能理解透彻,从基础入手,巩固基础知识,尽量当堂内容当堂解决。同时应注意基础知识与基本技能的教学要并重。理论与实践相辅相成,扎实的理论知识能够有效地指导实践操作,反之,反复的技能训练可以强化学生对抽象的理论知识的理解和掌握。

二、优化教学手段,提高学习效率

(1)开展实验教学,加强学生的感性认识。电工基础课程中涉及很多的基本概念和规律,开展实验教学,可以使学生掌握必要的电路知识,学会分析计算电路的基本方法,锻炼学生实际动手能力。例如,在做电容对交流电的阻碍作用实验时,教师在原有的教材上进行适当改进,先提出如何用万用表诊断电容器是否被击穿的问题,要求学生在展开讨论的基础上再利用实验进行探究。在电工实验教学中,应遵循以夯实为基础,适当对教材内容进行加工创造,以拓宽学生知识面,鼓励学生大胆质疑,在加强学生的感性认识的同时,培养学生的思维和创新能力。

(2)联系生活实际,建立学习自信心。由于学生在学习电工基础知识前对电的相关知识不了解,对电的恐惧感和陌生感使得很多学生在实验学习或实践操作中不敢下手或无从下手,缺乏学习信心。其实,电学与学生的生活息息相关。教师可以从学生生活中的常见现象入手,理论联系实际,消除学生的学习恐惧心理。比如在做日光灯实验时,提出若日光灯的启动器已坏,如何利用其他启动器而将日光灯启动起来?这样的问题拉近了课本与生活之间的距离,不仅让学生感觉到所学知识与自己平常的生活息息相关,也能激发学生探究的兴趣,建立学习自信心。

(3)利用多媒体技术,解决学习难点。多媒体作为传统教学的辅助工具已然成为课堂教学必不可少的重要补充,使原本抽象的电工基础知识变得更加直观形象、易于理解,让莘莘学子获益匪浅。例如,在电容器的充电放电、交流电的产生、日光灯的短路、电场与磁场等实验中,采用多媒体动画技术模拟过程,学生就能够很清楚地看到整体情形及动态变化过程,变抽象为形象。同时,开发多媒体课件并上网,使学生在课后能用课件、视频等手段反复播放实验操作要点与注意事项,达到强化基本操作和安全意识的训练,让学生在实验过程中处于学习主体地位。

三、理实一体化,锻炼学生技能

职业学校的培养目标就是符合企业所需的一线技能型操作人才。为了更好地锻炼学生的专业技能,缩短学生的就业适应期,中职学校的专业理论知识的学习要能够为实践操作服务,以工学结合的培养模式促进理实一体化,使每位学生都能有所收获。这不仅是职业学校培养技能型人才的教学所需,也是社会在快速发展的浪潮中对职业教育提出的时代要求。当学生在校内掌握了一定的专业理论、基本的专业技能后,教师可以安排学生到校内生产车间或者和相关企业取得联系,安排学生在校外实习基地进行顶岗实习,把专业理论知识和实际的技能操作进一步联系起来,这不仅能让学生的操作技能迅速提升,也能增强学生的工时观念、质量意识,为学生将来的就业奠定良好基础。同时,工学结合的培养模式可以增加学生直接接触企业生产实际的机会,让学生直观、清晰地认识到企业对专业人才的需求状态,从而更能强化中职院校专业课教学改革的方向,使学校的专业建设更符合现代职业岗位的技术技能要求。

四、结束语

素质教育下,中职电工基础课堂教学改革势在必行。教师应不断更新观念,把握机会,秉持服务于社会、服务于学生的理念,在实际教学中不断加以改进,不断地总结,循序渐进地为企业培养高素质的技能型人才,使每一个中职学生都能成为适应企业生产要求的合格的蓝领人才。

参考文献:

电工基础的基本知识范文

关键词电工基础实验改革联系实际

《电工基础》是主要介绍电路基础知识、直流电路、磁场与电磁感应以及交流电路等知识,是学好电工专业课程的基础。《电工基础》是中等职业学校学生学习电子信息类专业的一门重要的专业基础课程,它具有抽象性、实验性、专业性等特点。大多数学生感到:《电工基础》课,原理枯燥难懂、实验深奥难明、习题面广难解,于是厌学、厌听、厌钻的情绪油然而生!

一、课程体系

(一)内容抽象,整体性强。

《电工基础》课程的理论性首先体现在概念多、基本知识点多、单位制较复杂上。如“磁场与磁路”这部分内容,基本概念有磁力线、磁感应强度、磁通、磁路等,概念多而且较抽象;基本知识点有磁场的性质、安培定则等;单位制有特、韦、高斯等,不常用,易遗忘。其次要有一定的数学功底,“电工基础”中公式繁多、复杂,解题的方法较为灵活,电路逻辑性较强,扎实的数学基础是学好此课程必要条件。另外其内容有较强的整体性,例如“单相正弦交流电路”知识分为两个层次,层次一是层次二的前导和基础,层次二是层次一知识的继续和深化。它们是逐步展开和逐步深入的,且脉络清晰,共同组成一个密切相关的整体。

(二)实验的重要性。

《电工基础》的实验课是学生对事物认识的实践环节,它培养学生的动手能力,是技能的基本训练部分。学生通过实验获得感性认识,验证和巩固所学的基本理论,加强对基本概念和基本定律的理解。通过电路实验环节,使学生掌握一般电量的基本测试方法和调试方法及能正确使用常用电工仪表与设备等。

二、教学方法改革

(一)联系实际,启发学生思考。

在《电工基础》的教学中善于引导和充分发挥学生的想象力也是十分重要的。在讲到闭合电路的欧姆定律时时,我问了这样一个问题:如果在闭合电路中,外电路由两个电阻串联组成,其中一个电阻特别大,大到了无穷大,也就是断开了,那么在断口处的电压是多少?有的学生感到茫然,有的学生说那就没有电压了。其实这个问题可用动态抽象的电路去想象——在那个逐渐变大的电阻两端接上电压表一直观察,则电压表读数必然会越来越大,最终电压表的读数必然与电源电压相同。

在研究两点间电压的计算时,很多学生认为如果一个原来闭合的电路中有某处断开,那么断开的两点间的电压为零。这时我让学生思考为什么电线断线后如果有人碰到就会触电。学生很快理解了我的意思,明白断开的两点间的电压并不为零。引导学生联系实际,挖掘学生的想象力不仅能加深学生对概念的理解,而且同时能调动学生的学习积极性,让他们感到学的东西有用。

(二)注重学习方法指导,培养自学能力。

教师不但要教给学生知识,更要教会学生如何获取知识;不仅要重视教法,更要指导学生的学法。在教学过程中,尽量多教给学生如何理解、分析、归纳、总结问题,避免死记硬背、机械理解,引导学生学会举一反三,掌握学习方法,培养自学能力。

使传统授课方式向具有启发性、思维性、综合性的授课方式发展,给学生思考和自学的空间,使学生在获得电工电子技术知识的同时能学会像专家那样思考问题,解决问题,激发其求知欲,活跃学术氛围,培养创新能力。

在专业知识教学中,从器件、电路产生的背景和需求谈起,然后讲清其在系统中的作用、结构的构思方法,分析问题的特殊方法,再现“器件、电路的获得过程”,并为解决新问题作好铺垫。针对目前听课人数越来越多的情况,每一堂课均很好地“设计问题”“引导思考”“假设结论”“探索求证”。使不同程度的学生在听完课后都觉得值得回味,可以在不同层次上举一反三。

(三)采用多种教学方法,提高教学质量。

为了充分发挥学生的主观能动性,克服学生过分依赖教师的现象,在教学中摒弃满堂灌的教学方法,除了上述的方法外,还采用:

1.基于兴趣教学法,挖掘学生的学习兴趣和潜能;

2.基于问题教学法,教师提出几个综合性的问题,然后逐个加以分析,按设定条件一层层提出解决办法,引导学生领会思路,学习解决问题的途径。

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