《模拟电子技术基础》课程以项目为核心贯穿始终,本着“做学合一”原则,突出实践性教学,使课程内容的构建与实际工作过程相联系,以真实的工作任务为载体,以动手能力和应用能力培养为主旨,引导学生独立思考,激发学生的学习主动性,融“做、学、教”为一体,努力将基本理论与应用实践有机的融合在一起,使学生既能提高运用所学知识进行实际应用的能力,又能在这一过程中加深对理论的理解,锻炼学生分析问题、解决问题的能力。在学生做的过程当中,加强对学生学习能力、创新能力和工程实践能力的培养。
本课程通过完成二项典型工作任务,七个教学项目达到培养学生分析、制作模拟控制电路的目的。
任务1:直流稳压电源电路分析与制作
该任务包含4个项目:
(1)整流电路的分析、制作与调试
(2)滤波电路的分析、制作与调试
(3)稳压电路的分析、制作与调试
(4)直流稳压电源的分析、制作与调试
任务2:自动行驶小车控制电路分析、制作及调试
该任务包含3个项目:
(1)三极管开关电路的分析、制作与调试
(2)电压放大与比较电路的分析、制作与调试
(3)自动行驶小车电路的分析、制作与调试
本课程采用的项目任务是相关的、分层次递进的、有实用价值的和可拓展的,以项目的设计和功能完善为动力,逐步深入、全面展开课程内容。从必要的工具使用和仪表使用入手,从电子元器件的识别、选择出发,按照组装直流稳压电源、用自制直流稳压电源为后续项目供电的顺序,项目内容逐步扩充。学生通过完成项目的学习,达到学会分析、制作模拟电子控制电路的目的。
1.能正确识别、检测和选用常用电子元器件;能熟练阅读元器件使用资料。
2.能进行简单电路的计算。
3.能够正确阅读、分析简单的模拟电路原理图。
4.能够按照电路原理图焊接实用电路。
5.能正确、熟练使用万用表、信号发生器、示波器等电子测量仪器进行电路基本参数的测试。
6.能够对制作完成的电路进行调试并排除故障以达到技术要求。
整个教学过程采用学生自我评价、相互评价和教师评价相结合方式进行考核,每个学生独自组装完成的实验箱以“实物作业本”的形式作为项目成果评价的主要依据,7个项目分别考评。相关技术文档的准确性、规范性和完整性纳入考核范围。根据项目的差异,考核内容根据工作过程大致有资料的收集与方案的论证、基本功能测试(测试方案的正确性、测试仪器的正确使用)、电路功能完成、完成工艺(电路元件的布局、焊接与组装)、新增功能与创新、自述答辩等。
本课程考核7个项目,纯线下教学总成绩的构成是:
每个项目占10%,合计占70%。
第一个任务完成后,安排一次理论测验,试卷成绩占30%。
即 总成绩 = 项目考评成绩×70% + 理论考试成绩×30%。
混合式教学:总评成绩=网络成绩30%+线下成绩70%
其中: 网络成绩=作业测试20%+线上讨论20%+阶段测试60%
线下成绩=项目报告30%+平时成绩40%+期末实操30%
纯网络教学:总评成绩=作业20% + 讨论20% + 阶段测试40% + 期末测试20%
项目1:整流电路的分析、制作与调试
1-1明确任务,制定计划,安排进度
(1)明确本课程内容;
(2)读懂并理解项目任务书中所描述的任务目标及要求;
(3)明确直流稳压电源的组成及各部分的主要作用;
(4)制定工作计划,安排工作进度。
1-2 电阻器的识别与检测
(1)学习电路基本知识;
(2)学习电阻的基本知识;
(3)会识别电阻;
(4)会用数字万用表检测电阻。
1-3整流电路的分析、制作与调试
(1)学习二极管的基本知识;
(2)会用万用表检测二极管的好坏和极性;
(3)会分析二极管整流电路的工作原理;
(4)会制作单相半波、全波、桥式整流电路并进行相关测试;
(5)会分析并排除整流电路的常见故障。
1-4 项目验收,答辩,提出改进建议
(1)能够分析整流电路的工作原理,进一步了解电路各部分的作用,并能正确回答问题;
(2)针对本人的项目成果,提出改进意见。
项目2:滤波电路的分析、制作与调试
2-1 电容器的识别与检测
(1)学习电容器的基本知识;
(2)会识别电容器;
(3)会使用万用表检测电容器。
2-2 电容滤波电路的分析、制作与调试
(1)会分析电容滤波电路的工作原理;
(2)会制作电容滤波电路并进行相关测试;
(3)能分析并排除滤波电路的常见故障。
2-3 项目验收,答辩,提出改进建议
(1)能够分析电容滤波电路的工作原理,并能正确回答问题;
(2)针对本人的项目成果,提出改进意见。
项目3:稳压电路的分析、制作与调试
3-1稳压二极管的识别
(1)能正确识别稳压二极管;
(2)按要求计算及选择稳压管。
3-2 二极管稳压电路的分析、制作与调试
(1)会分析二极管稳压电路的工作原理;
(2)会制作二极管稳压电路并进行相关测试;
(3)能分析并排除二极管稳压电路的常见故障。
3-3 集成稳压器的识别、检测
(1)能正确识别、检测和选用三端式集成稳压器;
(2)会分析集成稳压器稳压电路;
(3)会制作集成稳压器稳压电路并进行相关测试;
(4)能分析并排除集成稳压器稳压电路的常见故障。
3-4 项目验收,答辩,提出改进建议
(1)能够分析二极管稳压电路及集成稳压器稳压电路的工作原理,并能正确回答问题;
(2)针对本人的项目成果,提出改进意见。
项目4:直流稳压电源的分析、制作与调试
(1)能够正确识别、检测和选用电阻、电容、二极管、集成三端稳压器等元器件;
(2)会分析直流稳压电源电路。
4-2 直流稳压电源的制作与调试
(1)会制作固定、可调式集成稳压电源;
(2)能够使用万用表测试电路参数;
(3)能够调试电路达到技术指标的要求;
(4)能分析并排除直流稳压电源电路的常见故障。
4-3 项目验收,答辩,提出改进建议
(1)能够分析直流稳压电源的工作原理,进一步了解电路各部分的作用,并能正确回答问题;
(2)针对本人的项目成果,提出改进意见。
项目5:三极管开关电路的分析、制作与调试
5-1三极管的识别与检测
(1)学习半导体三极管饱和导通、放大、截止条件;
(2)能够判断三极管的极性;
(3)能够判断三极管的工作状态;
(4)会进行三极管开关电路参数选择。
5-2 三极管开关电路的分析、制作与测试
(1)会三极管开关电路的分析;
(2)能正确搭接三极管开关电路并对电路进行测试。
5-3 项目验收,答辩,提出改进建议
(1)能够分析三极管开关电路的工作原理,并能正确回答问题;
(2)针对本人的项目成果,提出改进意见。
项目6:电压放大与比较电路的分析、制作与调试
6-1集成运算放大器引脚识别
(1)能够正确识别、检测和选用集成运算放大器;
(2)能够读懂集成运放构成的放大器的典型电路图。
6-2搭装由集成运放构成的直流电压放大电路和电压比较电路并测试
(1)分析由集成运放构成的电压放大和电压比较电路;
(2)能正确搭装由集成运放构成的直流电压放大电路和电压比较电路并测试。
6-3 项目验收,答辩,提出改进建议
(1)能够分析集成运放构成的直流电压放大电路和电压比较电路的工作原理,并能正确回答问题;
(2)针对本人的项目成果,提出改进意见。
项目7自动行驶小车电路的分析、制作与调试
7-1明确任务,制定计划,安排进度
(1)明确本项目的内容;
(2)读懂并理解项目任务书中所描述的任务目标及要求;
(3)制定工作计划,安排工作进度。
7-2 光电传感器检测电路分析与制作
(1)能够正确识别、检测和选用传感器;
(2)按照电路图搭装光电传感器检测电路;
(3)能够调试电路达到技术指标的要求。
7-3 自动行驶小车电路的分析、制作与调试
(1)能够分析自动行驶小车电路的组成及各部分的主要作用;
(2)能够正确识别、检测小车电路中用到的元器件;
(3)按照图纸组装自动行驶小车;
(4)能够调试小车达到技术指标的要求。
7-4项目验收,答辩,提出改进建议
(1)能够分析自动行驶小车控制电路的工作原理,进一步了解电路各部分的作用,并能正确回答问题;
(2)针对本人的项目成果,提出改进意见。
高中的物理知识
[1] 路勇等编著.模拟集成电路基础(第三版).北京:中国铁道出版社,2010
[2] 侯建军等编著,《电子技术基础实验、综合设计实验与课程设计》,高等教育出版社,2007
[3] 华成英.模拟电子技术基本教程.北京:清华大学出版社,2011
[4] 孙肖子主编.模拟电子电路及技术基础(第三版).西安: 西安电子科技大学出版社,2017
[5] 刘颖编著.电子技术(模拟部分)(第二版).北京:北京邮电大学出版社,2018
[6] 彭克发等编著.模拟电子技术基础与实验应用教程.西安:西安电子科技大学出版社,2018
[7] 刘颖等编著.模拟电子技术.北京:清华大学出版社&北京交通大学出版社,2008
[8] Allan R.Habley.Electronic(Second Edition).北京:电子工业出版社译,2005
Q1: “模拟电子技术”MOOC课程学习成绩由哪几部分组成?
A1: 本“模拟电子技术”MOOC课程学习成绩组成为:课程讨论10分+作业成绩20分+测试50分+期末考试20分,其中课程讨论、作业部分主要考核学生的学习过程情况,阶段测试和期末考试主要考核学生的学习效果。
Q2.传说的“模拟电子技术”课程难度很大,戏称“魔鬼电子技术”或“魔电”,学习之前有点怕怕,果真是这样吗?
A2:戏称“魔鬼电子技术”应该有两层含义,一是难度大,二是神奇。任何事情都是会者不难、难者不会,只要认真学习、付出努力,都是能够学好这门课程的,不论怎样这毕竟是低年级的一门专业基础课程,没有真的像“魔鬼”那样可怕。这门课程的特点是知识点多、信息量大、工程实践性强,但是越难越具有挑战性,越难越会激发学习者征服的欲望,就像我们中学时代喜爱挑战数理难题一样。模拟电子技术内容可以分为四个层次:半导体器件、基本放大电路、常用功能电路、专业应用电路。在本课程中侧重学习前三个层次的内容,根据专业不同,后续专业课程将不断在第四个层次中继续学习。对于大多数学生来讲,难点一是课程知识点比较多且比较琐碎,需要时间理解和掌握;难点二是电子电路分析过程中器件模型的简化应用及电子电路的工程分析方法的掌握。如果本课程中用到的半导体器件可以用等效模型替代的话,得到的等效电路就可以用“电路”课程中学到的理论方法进行分析。如果将之前“物理”、“电路”、“信号与系统”课程中的分析方法称为理论分析方法的话,本课程的分析主要是工程分析方法。
Q3.为何“模拟电子技术”课程难度大,很多学生还是非常喜爱这门课呢?
A3:首先学生们都知道这是一门专业基础课程,非常重要,所以高度重视。二是因为电子技术课程是技术类课程,学习效果立竿见影,学完就能使用,这也是它的神奇所在。比如学习了这们课,学生们就可以自己制作直流电源、遥控小车等电子小产品了,学生们在学习实践过程中虽然遇到了困难和挑战,但是也享受到了无穷的乐趣。
Q4.本课适用对象?
A4:本课教学对象是机电一体化技术专业大一新生,即2011031班的学生修习。
Q5.本课使用工具?
A5:需要准备笔记本电脑或台式机,并安装Multisim软件。
Q6.本课学习进度?
A6:本课的教学安排如下:
序 号 | 周 次 | 课 时 | 授 课 简 要 内 容 | 目 的 及 要 求 | 授课形式 及地点 |
1 | 7 | 4 | 任务1 直流稳压电源分析、制作及调试 项目1 整流电路的分析、制作与调试 1-1 明确任务,制定计划,安排进度 1-2 常用阻容元件识别及检测 | (1)能够正确识别、检测电阻器。 (2)能够通过若干标准电阻的搭配实现给定电阻值。 (3)会使用数字万用表检测电阻 | 教学做一体 1702 |
2 | 7 | 4 | 1-3 整流电路的分析、制作与调试 | (1)学习二极管整流电路的工作原理; (2)能够分析单相半波、全波和桥式整流电路 (3)会计算整流后输出电压平均值。 | 网络教学 中慕平台 |
3 | 8 | 4 | 1-3 整流电路的分析、制作与调试 1-4 项目验收,答辩,提出改进建议 | (1)学习二极管整流电路的工作原理; (2)能够正确连接全波、桥式整流电路并在示波器上观察整流后的波形; (3)会计算整流后输出电压平均值。 | 教学做一体 1702 |
4 | 9 | 4 | 项目2 滤波电路的分析、制作与检测 2-1 电容元件的识别与检测 2-2 电容滤波电路的分析、制作与调试 2-3 项目验收,答辩,提出改进建议 | (1)能正确识别电容元件; (2)正确选用电容元件。 (3)学习电容滤波电路的工作原理; (4)能够正确连接电容滤波电路并在示波器上观察滤波后的波形; (5)会计算电容滤波后输出电压平均值。 | 教学做一体 1702 |
5 | 10 | 4 | 项目3 稳压电路的分析、制作与检测 3-1稳压二极管的识别与检测 3-2二极管稳压电路的分析、制作与调试 | (1)能正确识别稳压二极管; (2)按要求计算及选择稳压管。 (3)学习二极管稳压电路的工作原理; (4)能够正确连接二极管稳压电路并在示波器上观察稳压后的波形。 | 教学做一体 1702 |
6 | 11 | 4 | 3-3 集成稳压器的识别、检测 3-4 项目验收,答辩,提出改进建议 | (1)能正确识别、检测和选用三端式集成稳压器; (2)能通过查阅电子元器件手册查找三端式集成稳压器的典型应用电路及相关参数。 (3)能够分析二极管稳压电路及集成稳压器稳压电路的工作原理,并能正确回答问题。 (4)针对本人的项目成果,提出改进意见。 | 教学做一体 1702 |
7 | 12 | 4 | 项目4 直流稳压电源的制作与调试 4-1 直流稳压电源的分析与制作 | (1)能够正确识别、检测和选用电阻、电容、二极管、集成三端稳压器等元器件; (2)按照电路图焊接电路。 | 教学做一体 1702 |
8 | 13 | 4 | 4-2 直流稳压电源的检测与调试 4-3 项目验收,答辩,提出改进建议 | (1)能够使用万用表测试电路参数。 (2)能够调试电路达到技术指标的要求。 (3)能够分析直流稳压电源的工作原理,进一步了解电路各部分的作用,并能正确回答问题。 (4)针对本人的项目成果,提出改进意见。 | 教学做一体 1702 |
9 | 13 | 4 | 复习 期中测试 | 对本学期所学知识复习巩固,检测学生掌握知识的情况。 | 网络教学 中慕平台 |
10 | 14 | 4 | 任务2自动车控制电路分析、制作及调试 项目5 三极管开关电路的分析与制作 5-1 明确任务,制定计划,安排进度 5-2三极管的识别与检测 5-3三极管开关电路的分析、制作与测试 5-4项目验收,答辩,提出改进建议 | (1)学习半导体三极管饱和导通、放大、截止条件; (2)能够判断三极管的极性; (3)能够判断三极管的工作状态; (4)会进行三极管开关电路参数选择。 (5)会三极管开关电路的分析; (6)能正确搭接三极管开关电路并对电路进行测试。 (7)能够分析三极管开关电路的工作原理,并能正确回答问题。 (8)针对本人的项目成果,提出改进意见。 | 教学做一体 1702 |
11 | 15 | 4 | 项目6 电压放大与比较电路的分析与制作 6-1集成运算放大器引脚识别与检测 6-2搭装由集成运放构成的直流电压放大、比较电路并测试。 | (1)能够正确识别、检测和选用集成运算放大器; (2)能够读懂集成运放构成的放大器和比较器的典型电路图。 (3)能正确搭装由集成运放构成的直流电压放大和比较电路并测试。 | 教学做一体 1702 |
12 | 16 | 4 | 6-3 搭装由集成运放构成的温度控制电路并测试。 6-4项目验收,答辩,提出改进建议 | (1)能分析集成运放构成的温度控制电路原理; (2)能正确搭装由集成运放构成的温度控制电路并测试。 (3)针对本人的项目成果,提出改进意见。 | 教学做一体 1702 |
13 | 16 | 4 | 项目7自动车电路的分析、制作与调试 7-1明确任务,制定计划,安排进度 7.2光电传感器检测电路分析与制作 7.3自动车检测电路的分析与制作 | (1)能够正确识别、检测和选用光电传感器; (2)查阅相关资料读懂光敏电阻典型应用电路及相关参数选择; (3)按照电路原理图在试验板上搭装并焊接电路; (4)能够读懂自动车检测的典型电路图。 (5)能正确搭装由集成运放构成的自动车检测电路并测试。 | 网络教学 中慕平台 |
14 | 17 | 4 | 7.4自动车驱动电路的分析与制作 7.5自动车电路的分析、制作与调试 | (1)能够读懂自动车驱动的典型电路图。 (2)能正确搭装由集成运放构成的自动车驱动电路并测试。 (3)按照电路原理图在试验板上搭装并焊接电路; (4)能分析并排除常见故障 (5)能够调试电路达到技术指标的要求。 | 教学做一体 1702 |
15 | 18 | 4 | 7.5自动车电路的分析、制作与调试 7.6项目验收,答辩,提出改进建议 | (1)能够读懂自动车电路图。 (2)按照电路原理图在试验板上搭装并焊接电路; (3)能分析并排除常见故障 (4)能够调试电路达到技术指标的要求。 (5)针对本人的项目成果,提出改进意见。 | 教学做一体 1702 |
16 | 19 | 4 | 期末复习+考试 | 对本学期所学知识复习巩固,检测学生掌握知识的情况。 | 教学做一体 1702 |
Q7.本课的直播和答疑方式?
A7:本课主要采用线下上课加线上慕课的方式进行教学,答疑可以通过慕课的讨论区和邮箱(lvhm@bitc.edu.cn)两种方式。