电路原理基本知识范文

关键词：课程改革；工作任务；课程项目；技术情境；教学导航

作者简介：陈丽茹（1962-），女，辽宁开原人，哈尔滨电力职业技术学院信息工程系，副教授；刘莲秋（1964-），女，辽宁盖州人，哈尔滨电力职业技术学院信息工程系，副教授。（黑龙江哈尔滨150030）

中图分类号：G712     文献标识码：A     文章编号：1007-0079（2012）12-0093-02

随着我国科技和经济的迅猛发展，社会对人才的需求正在发生着深刻的变化，教育行业受到各方面的重视。在教育部和财政部实施的国家示范性院校建设政策鼓舞下，高等职业技术学院以服务为宗旨，以就业为导向，以培养高级应用型、技艺型人才为目标。这类人才主要是在不同行业、企业的工作和生产过程中负责管理、监督、检测、分析、技术服务等几项工作。因此，高等职业技术学院正进行较大规模的专业建设和课程改革，要求高职专业的学生除了具备必要的基础理论、专业技术知识外，还必须具有解决工作生产中实际问题的能力，以适应今后的工作。

“电子技术”分为模拟电子和数字电子两大部分，在教学中从职业岗位工作任务分析着手以掌握知识和技能为根本、以工作方向为培养目标、以工作过程为导向，强调把完整的工作过程及其操作要求作为课程内容。当工作过程导向课程运用项目载体设计学习情境时，这一工作过程实际上就成了完成具体项目的自始至终的步骤。通过课程分析和知识、能力、素质分析，打破传统的教学模式，构建了“以工作任务为中心、以课程项目为主体的教学方法”。在教学中掌握课程技术原理及应用方面知识体系的完整性是非常重要的，使学生在完整的工作过程中培养应对复杂技术情境的能力。在教学中以典型电子电路制作的工作任务为中心，以多模块应用为切入点，引入对学生创新能力的培养，让学生在具体应用电路的制作过程中开发创新思维，完成相应工作任务，并构建相关的理论知识，发展职业能力。

一、模拟电子技术教学导航

模拟电子技术是研究对仿真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。

理论知识：基本半导体知识、放大电路、集成运算放大电路、直流稳压电源。

技能训练：常用元件的识别与测量、放大电路性能分析、集成运算放大电路基本应用。

1.模块1：半导体器件

（1）知识重点：半导体基础知识；半导体二极管外部特性；晶体三极管外部特性。（2）知识难点：半导体PN结。（3）教学方式：从半导体PN结入手，简单介绍半导体的基本结构与工作原理。结合实践教学，重点掌握半导体的外部特性。（4）技能要求：二极管与三极管的简易测试。

2.模块2：放大电路

（1）知识重点：放大电路的基本组成；放大电路的分析；多级放大电路的极间耦合；负反馈对放大电路的性能的影响。（2）知识难点：放大电路的分析；放大电路的负反馈。（3）教学方式：从基本放大电路入手，介绍放大电路的静态与动态分析、多级放大、电路反馈；结合实践教学，重点掌握放大器的外部特性。（4）技能要求：放大电路静态工作点的调整与动态参数测试。

3.模块3：集成运算放大器

（1）知识重点：集成运放的结构和特点；基本运算电路；集成运放的线性应用电路。（2）知识难点：集成运放的线性应用电路。（3）教学方式：从理论集成运放条件入手，掌握各基本运算电路和电压比较器的功能；结合实践教学，重点掌握集成运放的外部特性。（4）技能要求：电路的调整与测试。

4.模块4：直流稳压电源

（1）知识重点：整流与滤波电路；稳压电路；开关电源。（2）知识难点：开关电源。（3）教学方式：从二极管整流特性、电容器充放电入手，讲解整流、滤波电路；稳压电源重点讲授集成稳压电路和开关电源。（4）技能要求：电路的调整与测试。

二、数字电子技术教学导航

数字电子技术主要研究各种逻辑门电路、集成器件的功能及其应用，逻辑门电路组合和时序电路的分析和设计、集成芯片各脚功能。随着计算机科学与技术突飞猛进地发展，用数字电路进行信号处理的优势也更加突出。为了充分发挥和利用数字电路在信号处理上的强大功能，可以先将模拟信号按比例转换成数字信号，然后送到数字电路进行处理，最后再将处理结果根据需要转换为相应的模拟信号输出。

理论知识：集成门电路与组合逻辑电路、时序逻辑电路、波形产生与整形电路、中规模集成电路应用。

技能训练：组合逻辑电路应用、时序逻辑电路应用、逻辑电路限定符号识图。

1.模块1：数字电路基础

（1）知识重点：数字脉冲信号；二进制与8421BCD码；基本函数与逻辑运算；逻辑函数的化简和变换。（2）知识难点：逻辑函数的化简和变换。（3）教学方式：从二进制与逻辑函数基本规则入手，学习逻辑运算规则、逻辑函数化简与变换。（4）技能要求：逻辑函数的化简和变换。

2.模块2：组合逻辑电路

（1）知识重点：基本逻辑符号及意义；门电路的逻辑功能和基本特性；组合逻辑电路的分析常用组合逻辑电路的逻辑功能。（2）知识难点：基本逻辑符号及意义；组合逻辑电路。（3）教学方式：从基本原理与逻辑符号读解入手，重点介绍电路的逻辑功能与外部特性。（4）技能要求：基本逻辑符号读图；门电路和组合逻辑电路。

3.模块3：触发器

（1）知识重点：各类触发器的逻辑功能；触发器限定符号及其意义。（2）知识难点：触发器之间的转换关系。（3）教学方式：借助限定符号意义读解，帮助理解各种触发器的逻辑功能与控制方式；结合实践教学，重点掌握电路的外特性。（4）技能要求：触发器的逻辑功能测试。

4.模块4：时序逻辑电路

（1）知识重点：时序逻辑电路的特点；时序逻辑电路的限定符号及其意义；寄存器；集成计数器应用。（2）知识难点：集成计数器应用；限定符号及其意义。（3）教学方式：从触发器入手，由D触发器构成寄存器；由T和T触发器分别构成同步和异步二进制计数器。借助限定符号的意义来理解时序逻辑电路的逻辑功能。结合实践教学，重点掌握电路的外特性。（4）技能要求：常用的相关集成电路的应用。

5.模块5：波形产生与整形电路

（1）知识重点：555定时器；多谐振荡器与单稳态电路；施密特触发器；石英晶体振荡器。（2）知识难点：555定时器；多谐振荡器。（3）教学方式：以555定时器为重点，介绍多谐振荡器、单稳态电路和施密特触发器的功能。重点掌握电路的外特性。石英晶体振荡器从阻抗频率特性入手。（4）技能要求：常用的相关电路的应用入手。

三、电路组装、测量与调试教学导航

电子电路组装、测量与调试在电子工程技术中占有重要的地位，任何一个电子产品都是由设计焊接组装调试形成的，焊接是保证电子产品质量和可靠性最基本环节，调试是保证电子产品正常工作的最关键环节。

理论知识：常用电子仪表、电路的装配、调试与测量知识。

技能训练：常用电子测量仪表的使用、常用电路元件与数字集成电路测量、电路的装配与调试。

1.模块1：常用电子仪器知识重点

（1）知识重点：双踪示波器；半导体管特性图示仪；毫伏表；信号发生器；集成电路测试仪。（2）知识难点：双踪示波器；半导体管特性图示仪。（3）教学方式：重点讲授电子仪器的操作和使用方法。（4）技能要求：仪器的基本操作方法；半导体特性测量。

2.模块2：电子元器件的识别与简易测量

（1）知识重点：电子无源元器件；电子有源元器件；表面安装元器件。（2）知识难点：表面安装元器件。（3）教学方式：重点讲授各种电子元器件的识别与选用方法。（4）技能要求：元器件的识别与选用方法、常用数字集成电路测试。

3.模块3：电路的装配、调试与测量

（1）知识重点：装配、焊接工艺；电路测试与测量。（2）知识难点：电路测试。（3）教学方式：介绍电路装配工艺，分析电路测试与测量基本方法，结合实训进行教学。（4）技能要求：电路装配、测试与测量。

四、电子电路仿真教学导航

电路仿真技术是近十年来在电子技术研究领域的一场革命。设计人员利用计算机及其软件的强大功能，在电路模型上进行电路的性能分析和模拟实验，从而得到准确的结果，然后再付诸生产，极大地减少了实验周期和试制成本，提高了生产效率和经济效益，受到了电子生产厂家的一致欢迎。现在，电子仿真技术已成为电子工业领域不可缺少的先进技术，因此为了确保电路设计的成功，消除代价昂贵并且存在潜在危险的设计缺陷，就必须在设计流程的每个阶段进行周密地计划与评价。电路仿真给出了一个成本低、效率高的方法，能够在进入更为昂贵费时的原型开发阶段之前，找出问题所在。

理论知识：EWB与Multisim平台基本知识，Multisim在电子仿真实验中的应用。

技能训练：模拟电路电子仿真和数字电路电子仿真。

模块：电子电路仿真。

（1）知识重点：Multisim平台的使用；Multisim在电子仿真实验中的应用。（2）知识难点：Multisim软件的使用。（3）教学方式：从电子实验实例入手，学习Multisim软件的使用，在学会使用的基础上，结合电子知识，完成电子实验的仿真。（4）技能要求：用Multisim进行电子仿真的方法。

五、综合实训项目――有源多媒体音箱的设计与制作

1.知识要求

掌握模拟电子技术和数字电子技术的综合应用思路；掌握电子产品综合设计的基本思路。

2.技能要求

能进行电子电路的综合制作调试；能有条理地撰写设计说明书；能对设计项目进行总结展示。

3.教学任务

通过有源多媒体音箱的设计、制作及测试，掌握电子产品的设计流程及注意事项，学会元器件的特性测试和电路组装、测试，熟悉电子产品组装的工艺要求及生产过程。

4.教学活动设计

（1）通过让学生利用图书馆、上网等手段查阅相关资料，在教师指导下对有源多媒体音箱进行设计，掌握电子产品的设计流程及注意事项。

（2）在校内生产线的工作岗位上，根据所设计电路选择元器件，进行元器件的性能、参数测试。规划电路板，进行元器件的布局和印制电路板的制作。完成各部分电路的焊接、组装，对已经组装的电子产品进行参数测试及调试，使其达到设计要求。

（3）要求学生撰写实践报告及产品说明书。

5.相关知识

（1）理论知识。元器件的识别、测试方法；印制电路板的制作，元器件的布局；焊接工艺、电路调试方法；产品说明书的撰写。

（2）实践知识。元器件的选择、测试；印制电路板的规划和制作；元器件的焊接、组装；电路的调试及参数测试；实践测试报告的编写。

“电子技术”课程的教学改革就是以职业为导向，以提高学生就业竞争能力为目的，以市场需求为运作平台。因此应将该课程实训的内容和电子元器件及电路的研发实验、生产流程与企业结合到一起，通过校企合作，学生以一个普通职业人的身份，真正达到工学结合的课程改革。

参考文献：

[1]教育部关于加强高职教育人才培养工作的意见[Z].教高[2000]2号.

[2]教育部关于以就业为导向深化高等职业教育改革的若干意见[Z].教高[2004]1号.

电路原理基本知识范文篇2

关键词：高考；电学；实验设计；教学策略

中图分类号：G633.7文献标识码：A文章编号：1003-61

48(2007)7(S)-0056-3

纵观近几年的高考试题可知，电学设计性实验是最为常见的题型。其特点：均为课本实验的拓展与变式，均需要对电路的基本原理和规律进行思考与设计，弱化了直接用公式或模型，强化实验设计中的原理意识。如何让学生能灵活地运用已学过的物理理论、实验方法和实验仪器去处理问题，提高学生掌握知识的水平和实验设计能力，是复习教学中有待解决的重要问题。本文以测定电源电动势和内阻为例，谈谈传统高三实验复习的一些误区及突破电学实验设计难点的教学策略。

1对实验复习教学误区的审视

从目前的情况来讲，对高考命题方向、内容的把握其实并不难，难在如何高效地解决教学中的实际问题，如何切实提高学生的掌握水平和解决问题能力。对此，首先要反思实验复习中一些实际做法。在新课程背景下，目前还有不少教师对实验复习保持着陈旧的做法，存在不少误区，具体表现如下：

1.1教学过于简单化倾向

实验复习往往为了省时间赶进度，热衷于多练题，简单采取逐个复习课本实验，教师讲清实验原理、器械选择、操作步骤、注意事项等，学生进行记忆、理解，接着做习题的方式。缺乏整合、联系、体验，导致学生的理解简单片面，只见树木、不见森林，妨碍了在具体问题中的广泛而灵活的迁移。

1.2照本宣科，造成学生思维定势

把课本知识当成定论，把课本提供的方案当成唯一正确的方案。如用伏特表、安培表测定电源电动势和内阻实验中，对课本实验方案没作解释、质疑，只让学生被动接受。使学生知其然而不知其所以然，停留于教条式掌握、简单套用。

1.3重结论，轻设计过程、轻体验

传统教学认为熟能生巧，从而进行反复训练。在实验练习分析中往往想当然地认为，只要告诉学生答案就能一点即破，以自己的思维代替学生的思维，忽视让学生经历实验设计的判断、评价过程。

2突破电学实验设计的策略

新课程重视过程与方法，在过程中感悟，从而构建对事物的个人看法，鼓励学生独立思考，培养创新精神和实践能力。这些也应该是我们实验复习教学的基本理念、基本办法。复习中应引导学生自主建构知识，积极参与实验电路设计、系统误差分析，在具体实验设计中揭示思维过程，提高实验设计的探究能力。

2.1引导学生自主建构知识，促进原理、方法迁移

电学实验设计过程是综合运用电路知识的过程，教学应重视对知识系统的构建，充分注意知识的完整性、系统性和综合性。在实验复习中，应让学生独立地对课本电学实验所涉及到的概念、原理进行初步归纳总结，比较不同实验之间在知识、方法上的联系、区别，做到整体把握。在此基础上，探究具体实验中可用的原理、方法，促进原理、方法迁移。如测定电源电动势和内阻实验，基本原理为闭合电路欧姆定律、部分电路欧姆定律、串并联电路等，是这些知识的综合应用。

2.2引导学生积极参与实验设计，培养学生实验设计探究能力

诱导学生运用学过的物理知识，变换思维角度，进行多途径、多方向、多侧面思考，从而设计出尽可能多、尽可能新的实验方案，这是提升学生实验规划、设计能力的一条重要途径。如要求学生利用常用的仪器与仪表设计几种“测定电源电动势及内阻”的实验方案，说明实验原理和方法，并画出电路图。学生在经过思考、讨论之后，能设计出如下几种实验方案：

方案一如图1所示，当R变化时，由电压表和电流表可读出电压和电流的数值。由闭合电路欧姆定律列出方程组：

方案二如图2所示，其原理和结论同方案一。

方案三如图3所示，电路中R1、R2的阻值给定。实验时分分别测量电键S连接R1和R2时的电流I1和I2则有：

解以上方程得：

方案四如图4，电路中R1、R2的阻值给定。实验时分别测量电键S连接R1和R2时的电流V1和V2则有：

2.3重视系统误差分析，拓宽实验设计思路，培养创新能力

实际测量中由于电表本身内阻影响，不同测量方案带来误差原因、效果不同。学习中如缺乏对实验的系统误差分析，会导致对实验方案优劣不能判断，只能束缚于课本知识，造成思维定势。

在上述方案一中，由于电压表的实际分流作用，引起实验误差。以I真=I+URV，代换闭合电路欧姆定律中的I，解得：

在方案二中，由于电流表的分压作用，引起误差。以U真=U+IRA代换闭合电路欧姆定律中的U，解得：

由上述误差分析可知,为了减小误差,如满足RVr,采用方案一；如满足rRA，则采用方案二较为合理。一般情况由于电源的内阻满足RVr，而RA≈r，应采用方案一（这就是课本中所采用的原因）。但笔者认为，如果安培表的内阻已知，则采用方案二更为合理。方案三误差分析同方案二，方案四误差分析同方案一。通过误差分析让学生拓展思路，激发学生的学习兴趣，发展学生的创新能力，改变过去按教科书上电路“依葫芦画瓢”的情况。

2.4重视应用中评价、判断，揭示设计的思维过程，提高实践能力

在学生掌握基本概念、原理，形成基本技能基础上，引导学生在各种变化的情景中应用知识，解决问题。组织学生展开充分讨论，透视学生的理解，洞察学生的思考方式，揭示实验设计的思维过程，形成深层次理解。

例测量电源的电动势E及内阻r（E约为4.5V，r约为1.5Ω）。器材：量程3V的理想电压表V，量程0.8A的电流表A（具有一定内阻）。固定电阻R=4Ω，滑线变阻器R，电键K，导线若干。

①画出实验电路原理图。图中各元件需用题目中给出的符号或字母标出。

②实验中，当电流表读数为I1时，电压表读数为U1；当电流表读数为I2时，电压表读数为U2。则可以求出E=______，r=______。（用I1、I2、U1、U2及R表示）

解本题时首先想到的是上述设计方案一（同课本），但电压表的量程只有3V，而电源电动势约为4.5V，故不能直接用电压表测量电源的路端电压，在此处学生碰到困难。这时，教师不能直接提供答案，而应该引导学生打破思维定势，从多角度出发，设计出各种可能的方案。学生常见方案如图5-图8所示。接着让学生从精确性、安全性、可操作性进行判断、评价，充分暴露、展现学生的思维过程，最后在集体讨论下确定最佳方案。答案如下：

①实验电路原理图8所示。

②根据U1=E-I1（r+R）,

总之，电学设计性实验已成为高考实验考核的主要内容之一，高三物理实验复习教学，应在新课程理念指导下，重视学生学习中的思维过程，提高学生的科学素养，才能做到事半功倍。

参考文献：

［1］张健伟.孙燕青.建构性学习.上海教育出版社.2005.6

［2］陈才兴.对2005年高考实验题的分析和思考.中学物理教学参考.2005.8

电路原理基本知识范文

关键词：非电专业少学时电工课程特殊性

随着科学技术的发展和人民生活水平的提高，电能的应用日益广泛，并已渗透到人类生活的各个领域。少学时电工课程的开设，不仅可以使非电专业学生初步掌握传统电气技术的基本原理、基本分析方法，了解电气技术的发展方向，而且可以使他们掌握一定的应用技术，直接应用于生产和生活。但电工课程的内容广、抽象概念多，而非电专业学生接触电类课程的时间少，怎样才能有效地完成教学任务呢？我认为首先要对少学时电工课程特殊性进行再认识。

1?郾少学时电工课程教学不同于物理学中的“电磁学”部分，应突出“工”字教学。

少学时电工课程与物理课程“电磁学”部分衔接，但不同于物理课程中的“电磁学”部分。物理课程是一门精确的理论科学，它通过实验来建立和验证理论，同时用数学来表达理论。物理课程中的“电磁学”部分较多地涉及本质的探讨和定量的研究，更密切地依赖于实验、抽象思维和数学知识。而少学时电工课程主要讲授电磁学在工程技术中的应用，它的基本理论与分析方法，都应从工程技术的实际应用出发，突出定性分析，减少定量计算，不必以严格地进行理论验证及数学推导。如讲授变压器原、副方之间的电压、电流变换关系及功率平衡关系，应着重定性分析三个关系式：（1）电压平衡关系式U≈E＝4.44ωFφm，U＝E＝4.44ωFφm；（2）磁通势平衡关系式ω＋ω＝ω；（3）电压、电流变比关系式K＝＝。讲清它们的物理意义和前提条件，并运用上述基本概念去分析变压器的工作状态和运行特性。因为在电工实践中，即使进行严密的计算也不一定能得到和实际完全符合的准确结果，最终还需要进行实验调整。在教学中既要注意与物理课程中有关内容相衔接，同时又要避免简单的重复，突出电工的“工”字，即工程应用教学，使学生的知识面在“电磁学”的基础上得到提高和扩展。

2?郾少学时电工课程对于学生来说是一门扩展知识面的技术基础课程，应注意把握教学的深度和要求。

少学时电工课程任务在于扩展学生的知识面，开阔眼界，开拓思路。其要求是：（1）掌握交、直流电路的基本理论和一般电路的分析、计算方法。（2）了解常用机电能量转换设备的构造原理、工作特性及使用常识。（3）掌握常规电气控制线路的基本环节，能阅读、设计和连接简单的继电器接触器控制线路。（4）通过实验教学环节，要求学生具有组成简单电路、使用常用电气仪表和设备的能力。（5）具有安全用电、计划用电、节约用电等电能管理方面的基本常识。少学时电工课程内容多、课时少，不可能也没有必要对电专业中各个技术的理论问题及其应用技术进行深入的研究，在深度和要求上，要低于电气专业的电工课程。如在讲授变压器电能传递的过程时，只需着重说明三个概念：（1）只有变化的磁场才能利用电磁感应作用传递电能，因此变压器必定是交流电器。（2）变压器在传递能量时，必须保持功率平衡，因此在传递过程中如果输出电压升高，则输出电流应下降，反之亦然。（3）由于变压器是传递能量的设备，而不是直接耗能的设备，因此变压器在电网上工作时本身只消耗极小的电功率。由于教师大都是任教电气专业，兼任非电专业，往往容易按电专业的要求组织教学，在一定程度上会加深非电专业学生对抽象概念的理解。

3?郾少学时电工课程与电专业的技术基础课程有差别，不同专业应有不同的教学要求。

电专业的技术基础课主要为后续专业课打基础，而少学时电工课程的目的是使学生获得工程技术人员必须具备的电工基本理论、基本知识、基本技能，主要为学生毕业后学习、使用电气新技术打基础，为本专业服务。因此，少学时电工课程除了保证基本的电气技术基础知识外，还应针对不同专业，有选择地重点介绍某些电气应用技术。在讲授时应特别注意联系生产实际和专业实际，注意介绍电能的实际应用，展示实物教具，观看有关录象，以增长学生的见识，开拓学生的思路。在讲解各种电机和电器时，要注意进行总结对比，找出它们在基本结构上、工作原理上异同之处，认清它们各自的特点和本质区别，防止学生张冠李戴，混淆不清。对基本理论方面，如欧姆定律、法拉第电磁感应定律、基尔霍夫定律，要让学生在搞清公式的物理意义及应用条件的基础上进行计算。学习的目的在于应用，通过应用能提高说理分析和解决实际问题的能力，做练习是应用电工知识的一种重要方式。由于非电专业的学生往往把电工课程当成副课，学不学关系不大，因此督促学生完成作业非常必要。要劝学、帮学、互学，对学生遇到的难题，首先要搞清问题的症结所在，明确涉及的原理过程，然后针对问题的性质和特点作耐心细致的讲解。要设法让学生理解问题是如何提出来的，又是怎样解决和应用的。

4?郾少学时电工课程课堂演示实验不同于学生的实验课，应注意把演示与理论讲授有机地结合，使之符合认识规律。

课堂演示是贯彻理论联系实际的教学原则和直观教学原则的重要教学手段。通过演示，可以丰富学生的感性知识，减少学生掌握抽象概念的困难，帮助学生更好地理解和接受基本理论知识，增强学习的信心。此外，还能增长见识，开拓思路。针对中职学校非电专业学生对电工课程的内容缺乏感性认识的特点，充分运用课堂演示实验手段，以弥补学生“先天不足”，无疑是非常必要的。例如电气设备的额定值是一个非常重要的概念，将电阻元件在超过额定电压的情况下通电，产生冒烟、烧毁等现象，可使学生对电阻元件额定值和必须在额定值范围内使用电气设备方面有深刻的印象。对于实践机会较少的非电专业学生来说，把原理图转化为实际的线路，是一个较大的飞跃，而且有一定的困难。课堂实验鼠笼式异步电动机正、反转控制这一典型线路，结合课堂讲授，逐条连接控制线路，并通电操作，演示电路功能，可使学生了解原理图与实际线路的对应关系并学习接线技巧。必须注意的是，课堂演示实验是在课堂讲授这一特定条件下进行的，它不同于学生的实验课。课堂演示要求教师在限定的时间内，紧密配合理论教学的进程，引导学生观察物理现象，以获得深刻的印象，建立明确的概念。教师在授课过程中应注意把演示与理论讲授有机地结合，使之符合认识规律。

参考文献：

［1］周绍敏.电工基础［M］.高等教育出版社，1997，（3）.