电工技术基础习题
该习题册题型有填空题、判断题、单项选择题、作图题、简答题、计算题和实践题七类,所有习题附有答案,可供教师选用时参考。其深度和难度的掌握及权重分配按下列原则执行:1基础题:与大纲规定的必学内容配套。 2选做题:与大纲规定的选学内容配套。
3双证考试题:与国家职业技能鉴定的中级电工与本教材相关内容配套的习题,供参加双证考试的学生练习,在题号前用“*”标明。
4拔尖题:适当选择全国职业技能大赛内容中与本教材相关的内容及近3年内的高职考试有关本课程的题目提供尖子生练习。
为了适应绝大多数学生,各类题型权重分配原则为:大纲必学内容习题70%;大纲选学内容习题20%;拔尖题10%。
本习题册的特点如下:
1严格按照大纲的要求把握其深难度。
2强调习题的基础性。本习题册面向大多数学生,非常注重结合学生的知识基础与技能基础。
3本习题册涉及的内容广泛,是主教材习题量的扩大和补充。
4突出实用。本习题册选用的题目力求避免公式推导和繁难计算,注重结合生产实际、生活实际。
本习题册由曾祥富编写1、2、4单元的练习题、检测题并提供答案;刘晓书编写单元3的练习题、检测题;刘晓书、李虹燃共同编写全书检测题6并提供答案;刘晓书、王毅共同编写全书检测题七、八并提供答案;曾楠编写5、6单元并提供答案;黄昌伟编写全书检测题一~五并提供答案;辜小兵负责审查、修改全书检测题一~五及答案。王英复核了2、4单元练习题、检测题及答案;李蓉负责复核部分计算题答案;全书由曾祥富统稿。在本习题册的编写过程中,得到重庆市渝北职教中心张扬群校长的关怀和大力支持,使编写工作得以顺利完成,在此一并致以诚挚的谢意!
本习题册的编写过程中,由于作者水平有限,加之时间仓促,不足之处在所难免,恳请广大读者提出宝贵意见。
编 者
《电工技术基础》课程开发的主要目的是满足现阶段学生和市场的需求;促进教师间相互合作与交流, 使专业能力有所提高;同时也有利于学校“动”起来, 形成特色。课程考核还可以通过学生学习考核情况, 过程中问题的总结, 以前一轮考核结论为下一轮课程开发的依据, 使教师看到课程自身的缺陷, 激发教师不断完善、修订的欲望, 从而使教师在不断的改编过程中, 提升《电工技术基础》课程质量, 提高自身综合素质。
二、《电工技术基础》课程考核原则
1.对《电工技术基础》课程的考核要运用科学的考核方法, 提高评价的效果和可信度。
2.《电工技术基础》课程考核方法要简单可行, 可操作性强, 有利于成绩的给出。
3.对《电工技术基础》课程的考核要注重考查提高学生各方面的综合素质, 以培养学生的创新意识和创新能力为。
4.对《电工技术基础》课程学生的评价应注重学生在整个过程中的参与性, 学生是学习的主体, 参与才有发言权。
三、《电工技术基础》课程考核内容
《电工技术基础》课程考核结果分两个部分:一个是学科成绩, 以满分100分制;一个是学风成绩, 分合格与不合格。学科成绩部分根据《电工技术基础》课程内容分理论、实验、实训、职业素养及其它方面几个部分组成。学风成绩部分主要由出勤、作业完成、上课纪律等方面构成。
四、《电工技术基础》课程考核具体方法
(一) 《电工技术基础》课程学风成绩的具体评定方法
学风成绩分合格与不合格两种, 实行一票否决制度。以下三部分内容中其中一项不符合规定者学风成绩为不合格, 具体评定方法如下:
1.学生出勤
《电工技术基础》课程学生出勤认定如下:上课后10分钟内到是作为迟到, 10分钟后到或不到视作为旷课;提早10分钟内退场视作为早退, 10分钟以上为旷课;三次迟到、早退视作为一次旷课。旷课学时数超过本门课程总学时数的30%直接认定学生学风不合格, 未超过本门课程总学时数的30%认定为学风合格。
2.作业完成
《电工技术基础》课程学生作业应根据教师布置情况按要求完成, 未完成应写情况说明让教师认可, 未得到认可视作未完成作业。学生完成作业次数超过70%和以上者视作为学风合格, 30%以上作业未完成者视作为学风不合格。
3.上课纪律
《电工技术基础》课程上课期间应按教师要求完成教学内容, 凡属上课期间不服从教师管理, 造成重大安全事故者, 均视作为学风不合格处理。
(二) 《电工技术基础》课程学科成绩的具体评定方法
《电工技术基础》课程学科成绩以满分100分制。总评成绩60分以下者视作为学科成绩不及格, 需要重修。具体分值评定如下:
1.理论部分
理论部分占学科成绩满分100分的20%, 即20分。其中理论试卷考核部分占理论部分的75%, 即15分;课堂提问回答部分占理论部分的25%, 即5分。
(1) 试卷考核:
教师根据所要求掌握的知识点编制成不同类型的题目, 制作出《电工技术基础》 课程试题库。理论试卷考试前, 随机抽取试题库中任一套理论试卷, 让学生通过做试卷的方式进行理论部分试卷考核。试卷中各项目题目所占分值分布如下:简单直流电路设计与安装占20%, 简单交流电路设计与安装占25%, 简单综合电路设计与安装占30%, 复杂交流电路设计与安装占25%。
(2) 课堂提问部分:
教师通过平时上课提问的方式, 随机抽取学生解答所提问题。教师所提问题应是每个项目内容里涉及到的知识点, 是提出要学生查询的相关内容, 在《电工技术基础》 课程每个项目咨询栏中的问题。学生答错问题不扣分, 答对作加分处理。根据学生回答问题的多少, 给出此部分成绩。本部分教师应注意抽取学生次数的均衡。
2.实验部分
实验部分占学科成绩满分100分的30%, 即30分。其中实验平时成绩占实验部分的30%, 即9分;实验考试成绩占实验部分的70%, 即21分。
(1) 实验平时成绩, 根据平时课堂实验过程中动手能力、解决问题能力及提交的实验报告等情况进行评定, 每个实验任务一个成绩。本成绩由每个实验验证内容后的附表中的填写情况、实验报告完成情况及数据的正确性来决定。实验附表、实验报告、数据填写在《电工技术基础》 课程教材上均有, 直接填写统计即可。
(2) 实验考试成绩, 根据在规定进行的实验项目中随机抽查的方式完成。学生随机抽取曾经完成的实验项目在实验室独立完成实验附表、实验报告、数据填写。指导、评分教师记录学生实验操作中各项要求达到的水平, 然后根据各项要求进行评分所得。实验考核工作单在《电工技术基础》 课程学材中有附录。实验考核评分设计分值分布如下:
1) 线路连接正确性占实验考核分30%
2) 根据测量正确性占实验考核分25%
3) 数据分析处理正确性占实验考核分20%
4) 是否符合安全操作规范占实验考核分15%
5) 报告内容处理是否完整占实验考核分10%
3.实训部分
实训部分占学科成绩满分100分的30%, 即30分。主要依据学生在实训过程中, 学生对电路的识别、电工工具的正确使用、仪器仪表的正确使用;实训项目的设计、安装、调试、检测等多个方面是否达到实训项目目标来考核。每个实训项目在《电工技术基础》 课程学材中有工作任务单, 根据不同的实训项目工作任务单的填写, 评出每个单项的分值, 将各个项目成绩总和即是实训部分分值。各项目所占比重为:简单直流电路设计与安装占15%。简单交流电路设计与安装占25%, 简单综合电路设计与安装占30%, 复杂交流电路设计与安装占30%。
4.职业素养及其它部分
职业素养及其它部分占学科成绩满分100分的20%, 即20分。其中职业素养占职业素养及其它部分的75%, 即15分;其它部分占职业素养及其它部分的25%, 即5分。
(1) 职业素养是在职业过程中表现出来的综合品质, 是指职业内在的规范和要求, 包含职业道德、职业技能、职业行为、职业作风和职业意识等方面。由教师、学生自己及学生之间根据学生整个学习过程中表现评定。详见《电工技术基础》课程学材评价表。
(2) 其它方面由教师根据学生参加学习兴趣小组、相关技能比赛等情况酌情评分。
五、《电工技术基础》课程考核说明
《电工技术基础》课程考核细则是为《电工技术基础》 教材所制定, 其余教材使用应根据实际情况作相应调整。
摘要:《电工技术基础》课程考核细则作为评价教学的一个有机的环节, 评价应该是促进学生发展的教学过程的一个必要部分。评价不仅仅是为了给学生一个确定的结论, 而是希望通过评价能够让学生更加了解自己, 发现自己, 能够在现有的基础上谋求实在的发展。
【关键词】中等职业学校 电工技术基础 课堂教学
【中图分类号】 G 【文献标识码】 A
【文章编号】0450-9889(2014)03B-0122-01
电工技术基础是机电专业的一门专业基础课。它以培养学生能力为重点,以培养适合生产一线的操作人员为目标,突出电工技术基础理论知识和技能锻炼,其理论性和实践性较强。教师在日常教学中要不断总结和改进教学方法,探索出适合学生的教学方法,提高学生的学习兴趣和学习积极性,让学生在课堂中充分发挥主体作用,在掌握理论知识的同时又能提高实际操作技能。
一、简化理论教学内容
由于中职学生的文化基础比较薄弱,教师应根据学生实际情况和专业培养的目标,适当删减电工技术基础课程的教学内容,简化或删除一些在实际应用中极少用到、学生不易理解的理论知识,如适当删减“直流电路”这一章的电源模型及其等效变换、戴维宁定理、叠加原理等内容,降低学生学习的难度,提高学生的学习积极性。
二、让学生成为课堂的主体
中职学生集中注意力听课的时间往往不会超过20分钟,在课堂上不少学生看课外书、玩手机,而要提高学生的学习效率,关键在于激发学生的兴趣。兴趣是最好的老师。教师应面向全体学生,让每个学生都参与到课堂学习活动当中,增强学生的参与意识。用分组的方式,强化学生的课堂主体性,教师首先把学生分成若干个学习小组,每个组5~6个学生;其次把知识点融入各个小组的学习任务中,每个学生在组内分工明确,大家协同开展学习研究;最后,组内和各小组之间开展自评和互评。通过分组学习的方式,让学生成为课堂的主体,激发学生的自信心和学习兴趣,培养他们的集体荣誉感和团结协作精神。
三、运用多种教学方法让学生理解和掌握
(一)化抽象为形象的教学方法。电工技术基础的很多内容都是比较抽象的,学生难以在课堂上真正掌握这些知识,教师应化抽象为形象,运用直观手段,让学生通过感性、形象而具体的学习,提高学生对所学内容的兴趣和积极性,降低学生学习抽象概念的难度。例如,在学习“楞次定律”时,学生对感应电流磁场的方向就会感觉很抽象,但是采用多媒体进行教学,能让学生迅速、了解感应电流磁场的方向。
(二)类比引入教学法。电工技术基础课的某些概念和原理表达较相近,学生容易混淆,教师可以采用类比引入教学法教会学生如何区别它们之间的异同。如电场和磁场的概念,在学习磁场的知识时,对比引入电场的概念,学生可以复习和巩固了旧知识,也有助于学生顺利学习新知识,并区分了磁场和电场的不同之处。
(三)贴切学生实际法。教师可以以学生生活中的事物为例进行教学,便于学生理解,并让学生感到所学的东西就在身边。例如,学习变压器,教师可以从学生的手机充电器入手,让学生知道手机充电器就是一个小型变压器,它把220V的电压变成几伏的电压就可供手机使用,给人们生活带来方便。因此,教师在课堂上列举生活实例的方法,可以提高学生的学习热情,还可以激发学生学习电工技术基础课程的兴趣和求知欲望。
(四)任务驱动教学法。任务驱动是一种建立在建构主义教学理论基础上的教学法。学生在教师的帮助下,紧紧围绕一个共同的任务,在强烈的问题动机的驱动下,通过对学习资源的积极主动应用,进行自主探索和互动协作的学习,并在完成既定任务的同时,引导学生产生学习的实践活动。
“任务驱动”教学法的基本特征是“以任务为主线,以教师为主导、学生为主体”,在完成“任务”的过程中,也培养了学生分析问题、 解决问题以及用电工知识处理实际问题的能力。“任务驱动”教学法的工作流程包括创设情境→明确任务→学生完成→效果评价阶段。例如在完成“导线的连接”这个任务中,学生围绕中心任务完成了“导线的剥削方法”、“导线连接的步骤和工艺要求”、“导线绝缘层的恢复”等小任务,其中融合了“常用电工工具的使用”、“单股导线一字、T字形连接方法”、“电工胶布的使用”等知识点,教师明确任务,学生开展活动,引入竞争机制,小组与小组之间展开比赛,最后由学生进行自评和互评,教师作总结评价,评选出最佳作品。可见,学生在完成任务的过程中,既锻炼了他们的动手能力,其成就感也得到极大的满足;同时,引入竞争激励机制能使学生乐在其中,主动参与课堂,活跃课堂气氛。实践表明,“任务驱动”教学法在课堂上充分实现“学生主体、教师主导”的目标,调动学生的学习积极性和主动性,培养学生的动手能力和团队合作精神。
总之,企业对一线操作工人的要求越来越高,为了提高学生的实践技能,提高机电类毕业生的就业率,首先,教师必须对课堂教学进行改革,把培养学生的实践能力放在首位,培养适合企业需要的技能型人才。其次,把企业的要求与课堂进行对接,应在课堂上融入企业的精神、文化、制度方面的内容,培养学生职业道德、诚信品质和团队精神。最后,进一步加大校企合作的力度,把课堂放到企业当中,让学生经常接触到最新的生产工艺和生产理念,丰富他们的实际操作技能,增强毕业生们的就业竞争力。
【参考文献】
[1]肖连友.“任务驱动”教学法的实践与研究[J].现代教育科学:中学教师,2013 (4)
[2]唐伟萍.基于“任务驱动”教学法在《计算机应用基础》教学应用[J].才智,2010 (36)
10机电班《电工与电子技术基础》教学工作总结
本学期的工作已接近尾声。现对工作做一总结,总结成绩,思考不足,以便更好地改进工作。
本学期受学校的安排,担任了10机电两个班《电工与电子技术基础》教学工作,期间还进行了电工电子的实训任务。10机电班是秋季新入学新生,总体上讲,学生的文化底子较差,综合素质离一个合格高中学生还相差很远,对于学习专业基础理论课的倾向性与意志力也较底。相反的方面倒是好动,喜欢有动手机会的实践性课程。而《电工与电子技术基础》是一门专业基础理论课,理论性要求高,其难度已涉嫌大学一年级课程。于是这样跨越式的教学显得难度较大。(例如学生们高中数学三角函数都没学过,高中物理也没有经历过,有些甚至不懂勾股定理等等),为此,采取的教学策略只能是尽量降低理论难度,以尽量通俗易懂、学生能够接受方式进行理论知识的讲授,并穿插适当、必要的数学、物理知识;力求使学生打下必要的专业理基础。教学以学生学会、够用为主,注意理论联系实际的原则,注重基础知识在实践中的应用,注重实践技能的养成。
为适应社会主义市场经济的新形势,加快数控产业的发展,多出人才,出好人才,全面育人,打好基础,熟练技能,使学生成为适应二十一世纪高素质的创业型劳动者。培养能够胜任数控技术应用方面工作的技术人员。在总结数控技术应用专业特点和教学实践经验的基础上,制定本数控技术应用专业《电工基础》教学计划。
一、课程性质与任务
本课程是中等职业学校电类专业的`一门基础课程。其任务是:使学生掌握电子信息类、电气电力类等专业必备的电工技术基础知识和基本技能,具备分析和解决生产生活中一般电工问题的能力,具备学习后续电类专业技能课程的能力;对学生进行职业意识培养和职业道德教育,提高学生的综合素质与职业能力,增强学生适应职业变化的能力,为学生职业生涯的发展奠定基础。
二、课程教学目标
使学生会观察、分析与解释电的基本现象,理解电路的基本概念、基本定律和定理,了解其在生产生活中的实际应用;会使用常用电工工具与仪器仪表;能识别与检测常用电工元件;能处理电工技术实验与实训中的简单故障;掌握电工技能实训的安全操作规范。
结合生产生活实际,了解电工技术的认知方法,培养学习兴趣,形成正确的学习方法,有一定的自主学习能力;通过参加电工实践活动,培养运用电工技术知识和工程应用方法解决生产生活中相关实际电工问题的能力;强化安全生产、节能环保和产品质量等职业意识,养成良好的工作方法、工作作风和职业道德。
三、教学内容结构
教学内容由基础模块和选学模块两部分组成。
1.基础模块是各专业学生必修的基础性内容和应该达到的基本要求,教学时数为54学时。
2.选学模块是适应不同专业需要,以及不同地域、学校的差异,满足学生个性发展的选学内容,选定后即为该专业的必修内容,教学时数不少于10学时。
3.课程总学时数不少于72学时。
四、教学目标
1.掌握电工、电子线路的基础知识。
2.掌握电子设备、电子产品常用元器件及材料的基本知识。
3.具有操作和使用常用电工、电子仪器、仪表的能力。
4.具有阅读电子整机线路和工艺文件的初步能力。
5.具有电工、电子产品生产工艺管理的初步能力。
6.具有电工、电子设备、电子产品装配、调试、检测、销售与维修的技能;
7.具有操作、使用与维护较复杂的电子设备的能力。
8.具有操作、使用与维护一般电工设备的能力。
五、教学内容设置和要求
根据数控专业的特点,对教学内容进行一定的修订与删减,数控专业的学生以学习数控技术为主,根据其需要现制定学习内容如下:
1.直流电路:正确理解直流电路中关于电路、电压、电流、电动势、电阻、电能、电功率等的基本概念,能熟练运用欧姆定律进行简单电路的计算,了解复杂电路的分析方法。
2 .单相正弦交流电:了解表征正弦交流电的各个物理量;掌握正弦交流电的三种表示方法;掌握纯电阻电路中电压电流的大小相位关系,简单了解电容器和电感的功能和一般应用。
3.三相交流电:了解三相交流电的产生和输电方式;掌握星型连接和三角形连接线电压、线电流、相电压、相电流之间的关系。
3.1坝体填筑技术
坝体填筑施工技术的关键在于坝面流水作业的运行,对坝面流水作业方向和工作段的大小进行划分是极为重要的,要保证坝面面积的宽度大于碾压机械与压实的最小宽度,通常将这种宽度维持在10~20m范围内,才能保证坝面与碾压机械的作用要求相符合。同时,根据坝体填筑技术的作用内容应对此项技术的施工工序进行详细划分,将施工强度、布料方式、填筑面积和季节等因素考虑在内,由此来确定坝体填筑的具体步骤。
3.2施工导流围堰技术
水利水电基础工程导流设计方案的科学性、专业性直接决定了整个工程的施工成本、施工质量和施工进度,通常在实际施工中多采用修建围堰的方式来解决导流问题。在工程实际施工中,若施工场地处于河流上游,在保证土体稳定的基础上,可利用围堰技术对河流进行有效疏导,将水体引导至下游位置。比如,在围堰下游坡面上铺设钢筋网,防止坡面块石被冲走,并在下游部位的堰体内埋设水平向主锚筋,避免下游坡会随着堰体一起滑动,诸多工程实践表明,在自然条件及场地条件允许的情况下,采用导流围堰技术不仅可减轻航运和排水方面存在的问题,还能减小原有河道的流速,从根本上解决了水流对围堰的冲击问题,保证了水利水电工程的高效建设。
3.3预应力锚固技术
在水利水电基础工程施工中,预应力锚固技术是其中最为关键的一项技术,其主要是混凝土与应预应力岩锚的总称。在水利水电基础工程施工中,实现预应力锚固技术的合理利用可获得较大的经济效益,同时还可满足当地居民对工程的基本需求。通常在水利水电工程施工中是将预应力锚固技术与GPS技术结合起来使用的,可按照设计要求的方向、大小和锚固深度,对所需要进行修理的建筑物施加预压应力,从而平衡该建筑的受力作用,以提高建筑的稳定性和安全性。但该技术在实际应用中值得注意的问题是坝型形式不同,该工程对于稳定性的要求也就不同,在使用该技术之前,需对坝基和坝体的受应力情况进行详细分析,避免在预应力锚杆规定的情况下造成不必要的施工难度。
3.4大体积碾压混凝土技术
大体积碾压混凝土技术是一种新型的基础处理施工技术,主要通过将混凝土加以特殊材料进行混合后而生成的一种硬性混凝土,并利用铺筑设备,通过震动的方式对混凝土进行分层碾压。该技术的应用不仅发挥了混凝土强度高、防渗性的特点,还具备了坝身可溢流的特点,在工程实际施工中,仅利用大型通用机械就可完成操作,具有施工速度快、经济效益高、操作简单等特点。
3.5水泥土加固技术
加筋过水土石围堰1-水平向主锚筋;2-钢筋网。水泥土加固技术在水利水电基础处理施工中的应用,可有效提高工程地基强度和稳定性,水泥土加固技术即是利用混合搅拌成的水泥浆,将其灌注到基础项目内部,并利用其所发生的反映来提升基础工程的强度。在水泥土加固技术具体应用过程中,最为关键是要保证水泥和水配制比例的合理性,并结合工程实际情况对水泥制浆过程中的材料配合比、水泥浆用量等进行严格控制,以确保基础工程的良好加固效果。
4结语
综上所述,提高基础施工的质量是确保水利水电工程质量达到标准要求的重点,基础工程施工作为水利水电工程的重要施工点,其施工质量在很大程度上影响着水利水电工程的整体施工,这就需要施工人员在实际施工过程中,结合工程施工特点来选择适宜的施工技术方案,充分发挥基础处理技术的积极作用,以从根本上保证水利水电工程的基础施工。
参考文献
[1]强跃,何运祥,刘光华.基于模糊层次分析法的中小型水利水电工程施工风险评价[J].施工技术,,42(21):51~54.
[2]吴鹏飞,孙开畅,田斌.基于结构方程的水利水电工程施工安全分析研究[J].长江科学院院报,,31(4):93~96.
《电工基础》是工科电类相关专业的一门专业基础理论课程。该课程的教学目的是系统地介绍直流电路、交流电路、一阶动态电路的基本概念、基本定理定律、基本分析方法。它是《模拟电子技术》、《数字电子技术》等课程的前修基础课程。它在专业课程中的地位是举足轻重、不可动摇的。它对培养学生的逻辑思维能力,提高学生的分析问题、思考问题、解决问题的能力,加强学生的动手操作、实践能力都有着十分重要的作用。
实验课程是理论课程的延续,是对理论知识的验证,是对理论知识的巩固和拓展。由此可见,实验课程是课程教学中不可或缺的一个重要环节,它关系到学生能否将所学的理论知识巩固拓展,举一反三,关系到学生的动手操作能力、分析和解决问题的能力、创新设计能力能否得到培养和提高。况且电工基础实验是电类相关的专业学生第一次接触到的专业基础实验课程,是学生从理论学习到实践验证的一个重要途径。随着无线电通信技术、互联网技术、电子信息技术的不断飞速发展,新理论、新技术、新成果的不断涌现,电工基础实验这门课程的内容也要随之不断更新,要用发展的观念来对待这门课程,不断与时俱进,补充新知识、新技术、新实验。
2. 电工基础实验的现状
很多高校在实验室的硬件建设方面存在或多或少的问题,诸如:实验室设备投入少,仪器设备老化严重,仪器设备的维护技术落后,专业实验室管理人员缺少,专业设备维护人员缺少等。同时,电工基础实验使用的设备比较多,设备使用率较高,再加上学生的一些不当操作,比如仪表量程的选择错误、实验线路的搭建错误等,实验设备经常会出现一些故障,如果不能及时维修,就会影响到实验课程的正常教学,影响到高校教学质量的提高。
传统的电工基础实验教学存在很多问题,比如:强调定理定律的验证,验证型的实验太多,而且学生又容易忽略对误差的分析。扩展型、创新型、设计型、工程型等综合性实验太少,对学生的创新能力、设计能力缺乏培养和提高。教学的模式比较单一,实验手段比较落后,使学生觉得做实验就是在完成任务,实验的积极性不高,影响了实验的效果和实验课程在学生心目中的地位。
3. EDA技术的发展简介
随着电子技术和计算机技术的发展,EDA技术得到了迅猛的发展。EDA技术的发展经历了三个阶段,20世纪70年代为计算机辅助设计(CAD技术)阶段,人们开始用计算机辅助进行IC版图编辑,PCB布局布线,取代了手工操作;20世纪80年代为计算机辅助工程(CAE技术)阶段,与CAD技术相比,CAE除了有纯粹的图形绘制功能外,又增加了电路功能设计和结构设计,并且通过电气连接网络表将两者结合到一起,实现了工程设计;20世纪90年代为电子设计自动化(EDA技术)阶段,这时的EDA工具不仅具有电子系统的设计能力,而且能提供独立于工艺和厂家的系统级设计能力,具有高级抽象的设计构思手段。
4. 基于EDA技术的电工基础实验改革
高校的实验教学应该以训练学生的基本实验技能,培养学生的逻辑思维和分析解决问题的能力,培养学生的综合设计能力和创新思维为教学目标。因此,将不受实验室硬件条件限制的EDA技术引入到电工基础实验中来,是高校实验课程改革的必然趋势。学生可以通过EDA软件仿真的方法完成验证型、创新型、设计型、工程型的全部综合性实验。高校还可以根据电子技术的发展,开发适应工程实践需要的实验项目,切实联系实际开设实验。
基于EDA技术开设电工基础实验,利用软件进行仿真实验,可以弥补实验设备不足、实验设备老化、元器件短缺、专业维护人员缺少、维护技术落后的缺点,从而降低实验教学成本。还能利用软件中的各种仪器设备和分析方法,使学生更快更好地完成实验内容,帮助学生更快更扎实地掌握基本知识,提高教学效率和效果。将EDA仿真技术和传统的电工基础实验教学相结合是现代教育发展的必然趋势,是对传统的电工基础实验教学的一次改革,同时能更好地培养学生的分析问题、解决问题的能力、逻辑思维能力和创新设计能力,提高学生的竞争力,适应市场对人才的需求。
目前,在各个高校的实验课程教学中普遍采用的EDA软件主要有Multisim 2001和EWB (Electronics Workbench,即电子设计工作平台)两种。这两种EDA软件都是加拿大交互图像技术有限公司(Interactive Image Technologies,简称IIT公司)推出的以Windows为基础的仿真工具,适用于板级的模拟电路、数字电路的设计工作。它包含电路原理图的图形输入,具有丰富的仿真分析能力,利用它们提供的虚拟仪器可以以比在实验室中更灵活的方式进行电工基础实验、仿真电路的实际运行情况,熟悉常用电子仪器测量方法。
EDA仿真技术与传统电工基础实验相结合,既能够传授实验技能,又能启发学生的创新思维,促使学生融会贯通、举一反三,更好地理解和掌握知识。因此在教学中,要遵循由浅入深,由易到难、由基础到综合、由理论验证到创新设计、循序渐进的原则,按照基础型、综合型、创新型三个层次开展实验教学。基础型的实验以定理定律的验证为主,由学生通过EDA软件搭建实验电路进行仿真。综合型的实验以学生动手为主,教师辅导为辅,教师只给出设计要求或者设计指标,让学生自由发挥,自己查阅资料,设计电路。创新型实验就是学生自己动手,自己动脑,主动学习,通过无题目、无要求、无步骤的自主型实验,培养学生的独立思考能力,充分调动他们的学习积极性,给他们更多的时间和空间发挥想象,激发学生的创造力。
5. 结语
通过对高校电工基础实验课程改革的探索研究,本文对基于EDA技术的电工基础实验课程与传统的实验课程进行了比较,总结归纳出基于EDA技术的电工基础实验课程的诸多优点和优势。只有将基于EDA技术的电工基础实验课程和传统的实验课程有机地结合起来,发挥各自所长,才能满足高校对于开设创新型、设计型、工程型的综合性实验的要求。这对于提高学生的学习兴趣和积极性,提高学习效率和效果,提高高校的教学质量,有着非常深远的意义。
参考文献
[1]陈松, 金鸿.电子设计自动化技术.南京:东南大学出版社, 2003年8月.
[2]王涌, 顾伟驷, 贾立新.电工学实验改革以及自制实验示范建设.电气电子教学学报, 2006年12月第28卷第5期:70-71.
关键词:电工电子;教学改革;项目教学法;创新考核方式
中图分类号:U463.6-4 文献标识码:A 文章编号:1674-7712 (2014) 06-0000-01
一、《汽车电工电子技术基础》实施教学改革的必要性
《汽车电工电子技术基础》我校是汽修专业学生的一门必修的专业技术基础课。随着汽车智能化程度的不断提高,汽车电器越来越多,应用越来越广泛,因此对于汽修专业的学生学好电工电子专业尤为重要。电工电子这门课抽象难懂,现在的教材理论内容比较深奥,如果没有扎实的物理电学方面的基础想学好这门课程真的好难。那么如何搞好课堂教学呢?如何在课时少的情况下帮助学生掌握基本电学知识和基本技能?多年的教学经验与事实证明,中职学校的学生基本不适于传统的课堂理论教学与教法,而现行教材与教学形式,多以理论教学为主,且理论具有一定的深度和难度,实训安排相对较少,导致教学效果不理想。而我们如果按照书本上内容来教学,最终的结果是:教师累,学生受罪。学生学了电工电子之后,真正有兴趣和有一定操作技能的学生廖廖无几,大多学生只会解习题与应付考试,缺乏相关操作技能与安全常识,更别提学生出去后如何应付企业工厂先进的仪器设备了。而《汽车电工电子技术基础》作为技术基础课,在培养学生的专业技能、从事实际生产等方面具有重要作用,要培养一批能尽快适应企业需求的技工人才必须实行“以就业为导向”的教学改革。
二、渗透项目教学法的课堂教学模式,大胆创新改革
(一)根据学生特点重新优化教学内容,确定教学项目
在教学设计时,根据本专业课程内容,将教学内容设计成若干个合适的项目,使项目之间的理论知识按照一定的方式递进。对于汽修类专业,根据课程内容的知识结构和现代汽车电工电子应用技术的要求紧密结合,可以考虑将本课程设计成以下五个参考项目活动:操作安全与万用表的使用、基本电工元件介绍和导线与插接器的认识、二极管与晶体管及其运用、数字电路、电路基本知识。这样安排先让学生建立安全意识,用工厂和企业的“6S”管理模式要求学生,使学生毕业能尽快适应就业单位。再介绍汽修类专业的基本工具:万用表的使用,循序渐进介绍用万用表对基本电工元件和电子元件好坏、大小的判别,最后再分析数字电路的知识和电路基本知识。这样的设计强化了知识点的应用技术,并且学生每学完一个模块,进行一次综合考核,在每个模块学习应用和考核的过程中,让学生体会成功的快感。这样教学,学生能轻松学习,比较牢固掌握所学的电工电子技术知识,提高教学效果。课程内容的设置:纵向以够用为度,横向广泛列举汽车电器控制电路的实例,以增强本课程教学的实用性,尽量缩短与专业课《汽车电气设备》的距离,提高学生工学结合顶岗实习的能力,实现零距离上岗的目标。
(二)优化教学方法,提高教学效率
教学方法情景化 课堂教学采用岗位情景化的环境,使学生进入课堂就象进入了工作岗位。每班实训分成六个组,每组采用组长负责制。这种环境促使学生去主动了解应该做什么?怎么去做?以激发想去学,一定要掌握本岗位所需要的知识。在这种情景化的教学过程中,关注学生的情感,营造宽松民主和谐的教学氛围,激发了学生的原动力,教师只要施予启发性的讨论课题,在师生的互动过程中完成教学内容,既能开发学生的创造性思维能力,以收到较好的教学效果。教学中应充分体现学为主体,教为主导的教学原则。
(三)运用多媒体课件,将“枯燥乏味”的专业教学变为学生的积极参与
例1:在讲解万用表面板旋钮的使用时,将小巧的万用表通过数码摄像投影到大屏幕上,同时每一组发一块万用表,让每一位同学都能清楚地看到,一目了然,边看边操作。通过这样的学习,学生的兴趣大大提高,思维活跃,积极参与,寓教于乐。事先制作课件还可以大量节约上课时教师用板书的时间,增加课堂教学内容的容量。使教师有更充足的时间讲课,介绍与教学内容相关的知识。同时克服了板书不清晰、不整齐等问题,也便于对课堂内容进行比较、分析。
例如2:在讲解三极管放大原理时,传统按照书本的表格内容来说明,学生印象不深刻,也记不牢,也无法理解。如果采用动画的方式来演示基极电流控制集电极的渐变的过程,既形象又生动,学生会有茅塞顿开的感受。
三、以促进学生发展为目标,创新课程考核方式
(一)削薄理论成绩所占的大比重。原因在于职校学生的文化基础差,但动手能力不弱,如果课程评价仍然以理论成绩占大比重,忽视学生发展中的需求,则会打击大多数学生的学习积极性,使学生丧失学习的兴趣。
(二)针对项目教学法,采取分层考核方法。分层考核是项目教学法中实施分层教学的必要补充。由于学生的基础参差不齐,教师如强求一律,则会打击差生的学习积极性,导致其自暴自弃。因此,分层考核主张通过学生自选项目难度,通过展示作品来判断学生所获得的知识和技能,这样无形中提高了差生的成绩,使他们品尝到成功的喜悦。如万用表的使用测试,对于基础差的学生只要求掌握常用元件好坏的判别。
(三)将过程性评价作为重点评价指标。过程性评价主要是对学生学习过程中的态度、价值观,知识与技能,创新意识和实践能力等方面的变化与进步作出的评价。 因此,在教学中教师可对某个领域进行多次评价不断给予评价反馈,不断改进教与学。同时,还必须注意观察学生的学习过程,如学生是否自己找出解决问题的方法,是否能完成项目活动,学生的实际操作情况如何等,并适时记录观察结果,才能促进学生的发展。
考核评价方式:采取单元、综合项目的笔试与实践考核,安排在相应模块内容结束后进行。
成绩量化方案
评分标准:平时(30%)+期末考试(40%)+单元测试(30%)
平时考核(课堂发言、出缺勤、课后作业、实训报告等)
单元测试(全期3次单元测试,1次理论,2次动手操作)
期末考核(填空题、问答题、元件识别等,万用表使用操作)。
四、结束语
经过不停的探索与实践,通过教学改革,大大提高了学生的实习水平及其分析问题、解决问题的能力。我们深知,教学改革是社会发展和市场机制对教学提出的必然要求,随着学校专业的不断发展,电工电子系列教学体系的改革还将继续深入下去,改革的工作任重道远。
参考文献:
信号及其描述习题
1.1求周期方波(图1-4)的傅立叶级数(复指数函数形式)。画出频谱图|Cn|―ω ;φn―ω 图并与表1-1对比。
??
解:傅立叶级数的复指数形式表达式:x(t)?
Ce
jn?n
0t
;n?0,?1,?2,?3,???
n????
式中: C1T?0?jn?t1??0T?jn??
? n?2TT0x(t)e0dt?0t2?jn?0tT?T0(?A)edt?Aedt?0?20??20?
T ??0
1?A0
?jn2
T?e?0t???1?Ae?jn?0t?0??jn?0??T0T?0??jn??0
2
?0
??jAjA1??jn?jn?
?
A
n??n??2e?e??jn?
?1?cosn?? ???j2A;n??1,?3,?5 ??,???
?n??0;
n??2,?4,?6,???所以: ?
??
x(t)??
??j2A?jn?0t;n??1,?3,?5,?7
n????n???e
,???幅值频谱:
C?22
2AnnR?CnI?;n??1,?3
n?
,?5,???相位频谱: ?2A???
C?????;n?1,3,5,???nI ?n?arctgC?arctg?
?????2nR0? ??????2;n??1,?3,?5,???
傅立叶级数的复指数形式的幅值频谱图和相位频谱都是双边频谱图。 1.2求正弦信号 x(t)=x0sinωt的绝对均值μ|x |和均方根值x rms
解:
?T1?
T02x2?
?x?limT??0x(t)dt?Tx0sin?tdt?0?;式中:T0?
00?
xrms?1?T0Tx2(t)dt?1?
T0?x0sin?dt?2
dt?x0
00T002
1.3求指数函数 x ( t) ? Ae ? ? t ; (? ? 0 ; t ? 0 ) 的频谱。 解:
X(f)????x(t)e?j2?ftdt??
??Ae??t?e?j2?ftdt?A
??0??j2?f1.4求符号函数(题图1-1a)和单位阶跃函数(题图1-1b)的频谱.
解:1) 符号函数的频谱:
??t令: x1(t)?limex(t);??0
X1(f)?x1(t)e?j2?ftdt
0??t????t
?j2?ft??lime(?1)edt?ee?j2?ftdt??? 0??0????
1?
j?f
2)单位阶跃函数的频谱: ??t
x(t)?limex(t);2 ??0
????t 1?j2?ft
X2(f)?x2(t)e?j2?ftdt?lim?dt??0ee?? ??0??j2?f
1.5求被截断的余弦函数cosω0t(题图1-2)的傅立叶变换。
?cos?0t;t?T x(t)??
t?T ?0;
解: ???T
?j2?ft
X(f)?x(t)edt?cos2?f0te?j2?ftdt ???T
?T1?j2?f0tj2?f0t?j2?ft
?e?eedt ?T2
?sin?(f?f0)2Tsin?(f?f0)2T?
?T???
?(f?f)2T?(f?f)2T00??
?T?sinc??1?sinc??2?
t
1.6求指数衰减振荡信号(见图1-11b): x ( ? e ? ? sin ? 0 t ; ( ? ? 0 , t ? t)0 ) 的频谱 解: ?j2?ft????
?j2?ft
htTp://
??t
X(f)?x(t)edt?esin2?f0tedt
??0
??j
?e??t?e?j2?f0t?ej2?f0te?j2?ftdt 02
?j?11 ??????2??j2?(f?f)??j2?(f?f)00??
1.7设有一时间函数f(t)及其频谱(题图1-3所示),现乘以余弦型振荡cosω0t ,(ω0>ωm)。
在这个关系中,函数f(t)叫做调制信号,余弦型振荡cosω0t叫做载波。试求调幅信号f(t)cosω0t的傅立叶变换。示意画出调幅信号及其频谱。又问:若ω0
?j2?ft
X(f)?x(t)edt??f(t)cos2?f0t??e?j2?ftdt ????
??
1
?
??
??
??
??
?
?
??
?
?
??
??
??
??f(t)?e?j2?f0t?ej2?f0t??e?j2?ftdt??
?2?11
??
当ω0
1.8求正弦信号x(t)=x0sin(ω0t+φ)的均值μx 和均方值φx2和概率密度函数p(x) 解:将x(t)=x0sin(ω0t+φ)写成(ω0t+φ)=arcsin(x(t)/ x0)
等式两边对x求导数: 1 dtx011
?? dx?22
?0x0?x2(t)0??x(t) ???x??
?0? 1?Tx?12?tp(x)?limlim?lim? ?x?0?x?T??T??x?0?xT??
2dt1??? 22Tdx?x0?x(t)
2.2用一个时间常数为0.35s的一阶装置去测量周期分别为1s,2s,5s的正弦信号,问幅值
误差将是多少?
解:H????
1j???1
1
?
1Y???? 0.35?j?1X??
1?0.7?????
7??
2
A????
?0.35?2
当T=1s时,A??1??0.41,即AY?0.41Ax,误差为59% 当T=2s时,A??2??0.67,误差为33% 当T=5s时,A??3??0.90,误差为8%
2.3求周期信号x?t??0.5cos10t?0.2cos100t?45,通过传递函数为H?s??
?
??
1
0.05s?1
的装置后所得到的稳态响应。
解: 利用叠加原理及频率保持性解题
x?t??0.5sin10t?90?0.2sin100t?45
?
?
????
A????
11???2
?
1?0.00?52
,??????arctg?0.005??
?1?10,A??1??1,???1??2.86?
x?t1??0.5?1?sin10t?90?2.86 ,
?
?
??
?2?100 ,A??2??0.89 ,???2???26.57?
y?t2??0.2?0.89?sin100t?26.57??45?
?y?t??0.5sin10t?87.14??(?0.178)sin100t?18.43?
2.7将信号cos?t输入一个传递函数为H?s??在内的输出y?t?的表达式。
解: x?t??cos??t??sin?t?90? H?s??
??
????
1
的.一阶装置后,试求其包括瞬态过程2s?1
??
11
,A????,???arctg????
2?s?1??? y?t??
1???2
sin?t?90??arctg????
??
=
1???2
cos??t?arctg???
2.8求频率响应函数
3155072
的系统对正弦输入
1?0.01j?1577536?176j???2
x?t??10sin?62.8t?的稳态响应的均值显示。
解: 写成标准形式 H????
j?j???12
a??n2
?2??nj???
2n
2
?1256?1
??2 ?
0.01j??1??2?2?1256?j??12562
∴ A????
1?62.8?0.012
?
1
2
?2
??62.8?2?1761??????
1256????1577536??
?1.69?0.99?1.7 对正弦波,ux?
A2
?
1.7?10
2
?12
241?n1.5
2.9试求传递函数分别为2和2的两个环节串联后组2222
S?1.4?nS??nS?1.4?nS??n
成的系统的总灵敏度(不考虑负载效应)
解: H????H1????H2??? H1????
1.53
?,S1?3
3.5S?0.57S?1
241?n
H2????2,S2?41 2
S?1.4?nS??n
S?S1?S2?3?41?123
2.10想用一个一阶系统作100Hz正弦信号的测量,如要求限制振幅误差在5%以内,则时间 单常数应去多少?若用该系统测试50Hz正弦信号,问此时的振幅误差和相角差是多少?
解: 由振幅误差
E?
|A0?AI|A
?1?0?1?A????5%
AIAI
∴ A????95% 即 A????
1???1
2
?95% ,
?2??100t2
?0.95,??5.23?10?4s
?4
?,且??5.23?10s时 当??2?f?2??50?100
A????
1
?5.23?10?100?
?4
2
?98.7%
∴ 此时振幅误差E1?1?98.7%?1.3% ??????arctg5.23?10?100???9.3
?4
?
??
2.11某力传感器可以作为二阶振荡系统处理。已知传感器的固有频率为800Hz,阻尼比
??0.14,问使用该传感器作频率为400Hz的正弦力测试时,其振幅比A???和相角差????
各为多少?若该装置的阻尼比可改为??0.7,问A???和????又将作何种变化?
解: 作频率为400Hz的正弦力测试时 A????
1
????1???????n
?
???
2
?????4?2?????n?
2
?
???
2
?
1
2
??400?2?400??2
???4??0.14????1??800800????????
2
?1.31
???2??????
n?? ??????arctg 2???1???????n?
?400?
2?0.14???
?800?
??arctg2
?400?1???
800??
??10.6 当阻尼比改为??0.7时 A????
?
1
2
??400?2?400??2
???4??0.7????1??800800????????
2
?0.97
?400?2?0.7???
800????43?
??????arctg2
?400?1????800?
即阻尼比变化时,二阶振荡系统的输出副值变小,同时相位角也变化剧烈,相位差变大。
2.12对一个可视为二阶系统的装置输入一单位阶跃函数后,测得其响应中产生了数值为1.5的第一个超调量峰值。同时测得其振荡周期为6.28s。设已知该装置的静态增益为3,试求该装置的传递函数和该装置在无阻尼固有频率处的频率响应。
解: 最大超调量
?????1?2???
????
M?e 即 ??
?1.5
?0.13
1??????1?ln1.5?
2
且 Td?
2?
?d
?6.28
2
∴ ?d??n???
2?
?1 6.28
11 ?n?
??
2
?
?0.132
?1.01 系统的传递函数 H?s??
Y?s?kXs?S
22?S
?2?
n
??1
n
?
3
S
2
?1.01?2?2?0.13?S1.01
?1
该装置在无阻尼固有频率处的频率响应 由H?j???
Y???X??K
?2 ??j??2??j??
???n??
??
?1n ?
K
???1???
??2j??
?2?n???n ∴ H?j?K3
n??
?? ??1??2
??????0.26j??????2j??n???
?n ?d为有阻尼固有频率 M=0.5,?2?
d?
T
?1 ???????? M?e???
2??
???
1?2
?0.215????lnM??
?1 ?2
d??n?? ,∴ ??d
n?
1.02
??
2
? S=3
∴H?s???2n
S2?2??2
?S nS??n
?1.04
S2
?0.44?S?1.04
?3 A??1n??
34?
2
??6.98 (???n时代入得)
A????
1
2?
,??????90? ????
n???arctg???2
y?t??6.98sin??1.02t???
?
2??
4.1解 :?=2?m时,
单臂,U?R
y?4RU0 0
USg?R??y?
4R
U0
6U?2?120?2?10?y
*3?3?10?64?120
(V)双臂,U?R
y?
2RU0 0
USg?R??y?
2R
U0
2?120?2?10?6
U6y?2?120
*3?6?10?(V)
:?=?m时,
单臂,U?R
y?
4RU0 0
USg?R??y?
4R
U0
2?120?2000?10?6
Uy?*3?3?10?3(V)
4?120
双臂,Uy?
?R
U0 2R0
Sg?R??2R
U0
Uy?
2?120?2000?10?6
Uy?*3?6?10?3(V)
2?120
双臂的灵敏度比单臂的提高一倍。
4.4解:Uy?
?R
U0 R0
Sg?R??R
U0
Uy?
Uy?Sg?(Acos10t?Bcos100t)?Esin10000t
?Sg?AEcos10tsin10000t?Sg?BEcos100tsin10000t
11
SgAE(sin10010t?sin9990t)?SgBE(sin10100t?sin9900t)22
1100101001099909990
Uy(f)?jSgAE[?(f?)??(f?)??(f?)??(f?)]
42?2?2?2?1101001010099009900?jSgBE[?(f?)??(f?)??(f?)??(f?)]42?2?2?2??
4.5解:xa?(100?30cos?t?20cos3?t)(cos?ct)
?100cos2000?t?30cos1000?tcos2000?t?20cos3000?tcos2000?t?100cos2000?t?15(cos3000?t?cos1000?t)?10(cos5000?t?cos1000?t)
Xa(f)?50[?(f?10000)??(f?10000)]?7.5[?(f?10500)??(f?10500)]
?7.5[?(f?9500)??(f?9500)]?5[?(f?11500)??(f?11500)]?5[?(f?8500)??(f?8500)]4.10 解:H(s)?
111
???3 ?s?1RCs?110s?1
H(?)?
1
10?3
j??1
A(?)?
11?(??)
2
?
?(10?3
?)
?(?)??arctan(??)??arctan(10?3?)
Uy?10A(1000)sin(1000t??(1000))?10?0.707sin(1000t?450)?7.07sin(1000t?450
)
4.11 解:A(?)?
1?(??)
2
?(?)??arctan(??) 1
??10时,
A(10)?
?(0.05?10)
?0.816
?(10)??arctan(0.05?10)?26.56?
)?
1
??100时,
A(100?(0.05?100)
?0.408
?(100)??arctan(0.05?100)?78.69?
y(t)?0.5?0.816cos(10t?26.56?)?0.2?0.408cos(100t?45??78.69?)?0.408cos(10t?26.56?
)?0.0816cos(100t?33.69?
)
5.1 t)???
e??th(;(t?0,??0) ?0;(t?0)
R??
x(?)??h(t)?h(t??)dt????
e??te??(t??)??
dt
????
?e
????
e
?2?t
dt?
e2?
5.2 x(t)?A1sin(?1t??1?
?
2
)?A2sin(?2t??2?
?
2
)
由同频相关,不同频不相关得:
2A2Rx(?)?cos?1??cos?2? 22A12
4?5.3:由图可写出方波的基波为x1(t)??sin(?t?2)
Rxy(?)?2
?cos(????
2)
5.4: Sxy(f)?H(f)Sx(f)
H(f)?Sxy(f)/Sx(f)
Sxy(f)?F[Rxy(?)]
Sx(f)?F[Rx(?)]?F[Rxy(??T)]?F[Rj?T
xy(?)]e
H(f)?e?j?T
5.5:见图5-16
5.6:由自相关函数的性质可知:
?2
x?Rx(0)?Acos0?A
x2
rms?x?A
5.7:由对称性性质:
F{sinc2(t)}?1 f??
2?f??
2
?
?2
(t)dt?
??sinc2???df?? ?
2
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