电路技术原理范文精选

一、中职电工电子教学中运用信息技术的必要性

1.教学内容更为直观电工电子教学

以实践应用型教学为主，理论教学课时相对较少。作为电工电子课程的基础性教学内容，对于学生的专业发展至关重要。运用信息技术可以省去教师课堂上的板书时间，提高课堂有效利用率。比如，在进行仪器仪表教学的时候，往往会涉及电路焊接、搭接以及电路调试等等环节，对于电路中所出现的故障问题，还要及时解决。教师如果使用多媒体课件开展教学，运用动态的画面就可以将各种需要讲解的问题直观地展示出来。

2.加深学生对原理知识的理解

针对极具抽象性的原理性内容，教师可以在多媒体课件中插入视频，链接到实际操作领域。学生接受着课件中专业技术与视听融于一体的教学内容，同时还能够体会到自身未来的工作环境。在加深了学生对于专业原理知识的理解的同时，还掌握了相关知识。

二、运用信息技术开展电工电子教学

一、电力电子技术仿真教学改革

电力电子技术课程内容量大、知识点多、既有理论分析又有实际电路应用。以我校自动化专业为例，采用王兆安老师主编的《电力电子技术》第五版教材，课程内容将涉及电力电子器件、电力电子电路（AC-DC整流电路、DC-AC逆变电路、DC-DC直流-直流变流电路、AC-AC交流-交流变流电路）及电路控制技术（PWM、软开关），课时安排为56学时，其中8学时为实验教学。在48学时的理论教学内容中，除绪论、习题课和总复习占4学时外，电力电子器件占4学时，电力电子电路占34学时，PWM控制与软开关技术占6学时。由上可见，电力电子电路占理论教学学时的70%，但是该部分的实际教学内容非常多，以整流电路部分为例，将主要涉及到两大类（单相整流、三相整流）、四小类（单相半波整流、单相桥式整流、三相半波整流、三相桥式整流）、三种负载（电阻性、阻感性、反电动势）及多种电路变换形式（如带续流二极管），其中每种电路还要分析不同触发角（如30度、60度、90度、120度等）控制下的电路工作原理、电压和电流波形图（如负载直流电压、负载直流电流、晶闸管承受电压、晶闸管流过电流、交流电流等）、电量参数计算（如直流平均值、交流有效值）。如此复杂的电路教学过程，若仅靠传统黑板板书及幻灯片教学模式进行讲解，将不能在有限的课时时间内，既完成教学内容，又让学生深入理解各种电路的工作过程，其结果是学生没能抓住电力电子电路学习的根本，不具有分析和设计电力电子电路的能力。电力电子技术的仿真教学改革就是要改变上述由于教学内容多、课程内容复杂、课时分配少而带来的教学和学习问题，其改革的内容就是在有效的教学时间内，通过仿真软件搭建电力电子电路并进行仿真波形分析与工作原理讲解的教学模式，该模式不仅能把教学基本内容讲授清楚，同时能大大提高学生对课程教学重点与教学难点的理解和把握，达到事半功倍的效果。仿真教学改革中采用MATLAB仿真软件，其中的电力系统模型库包含电源模块库、电器元件模块库、电机模块库、电力电子元件模块库、连接件模块库、测量仪器模块库和其他电气模块库。通过使用Simulink模块库组成电力电子控制电路，使用电力系统模块库组成电力电子主电路和驱动电路，可以较为容易的分析和设计更为复杂的电力电子电路，可以深入的研究和观察电力电子电路的动态响应和稳态响应。

二、仿真教学过程实例分析

由于电力电子技术课程中的各种电路形式复杂多样，因此以三相桥式全控整流电路为例，来说明电力电子技术的仿真教学过程。三相桥式全控整流电路在工业生产中具有重要位置，大量用于电解、电镀、直流电机传动、励磁等场合，因此该电路是电力电子技术课程的重点内容。三相桥式全控整流电路为如上所述教材的3.2.2节内容，主要包括电路原理图、电阻性负载、阻感性负载工作情况三部分内容。该节课程的知识目标定位于掌握三相桥式全控整流电路的组成、特点及应用，理解三相桥式全控整流电路的工作原理；能力目标定位于能够根据电路图搭建相应电路并进行测量，同时能够根据任务要求开展相关实验。该节课程的仿真教学过程中首先让学生掌握电路结构，然后针对不同负载情况下，让学生理解工作原理并学会波形分析及参数定量计算，最后结合“自动控制原理”及“电机学”课程相关内容，给出仿真实验任务，目的让学生逐步进入状态，逐步掌握学习这门课的方法，下面给出仿真教学中需要注意的教学重点，其它教学部分可参考相应教材，这里不再赘述。

1.三相桥式全控整流电路结构该部分首先介绍三相桥式全控整流电路是目前应用最广泛的整流电路，它区别于单相整流与三相半波整流，具有功率大、直流脉动小等优点，同时采用幻灯片播放实际应用案例的形式，来增强学生对该部分内容的感性认识，并提高学生的学习兴趣。其次，介绍该电路中包含六个晶闸管元件，是目前学习中器件最多的电路，需要学生们认真理解六个晶闸管器件的触发工作过程。再次，采用MATLAB仿真软件搭建三相桥式全控整流电路原理图，如图1所示。搭建的过程中，一定要强调以下几点：①晶闸管器件编号务必为共阴极组内VT1、VT3、VT5，共阳极组内VT4、VT6、VT2；②晶闸管门极触发脉冲顺序务必为VT1-VT6；③晶闸管触发脉冲相位间隔60度。

2.带电阻性负载情况分析前面讲解完三相桥式全控整流电路搭建后，真正进入到电路工作原理、波形分析及定量计算部分。进一步完善上面仿真电路原理图，将负载选择为电阻性负载，并增加若干示波器观察点，其中三相电源设置为幅值100V、频率50Hz，电阻负载2Ω，仿真参数设置为仿真起始时间0.0s，结束时间0.1s，算法选择ode23tb。带电阻性负载情况下的教学重点为：①不同触发角下的波形分析；②负载电流的连续与断续分析；③晶闸管的单触发脉冲与双触发脉冲形式。其中难点内容为连续与断续状态下的脉冲形式。首先通过仿真详细讲解30度触发角时的波形情况，要求学生在给定电源条件下能够正确理解触发脉冲、直流负载电压、直流负载电流、晶闸管承受电压和交流电源电流的波形。讲授过程中需要注意：①触发角的触发时刻，由于三相整流电路的自然换相点对应A相电压波形的30度位置，因此30度触发角情况下的晶闸管VT1触发时刻为60度位置，换算成时间为0.0033s；②将整个电源周期分成6段，每段先确定6个晶闸管的导通与关断状态，再分析其他电量；③特别注意强调线电压波形及波形画法。然后，利用仿真教学的优势进一步讲解如上教学重点要求，如图3所示为60度和90度触发角下的晶闸管触发脉冲情况和直流输出电压波形情况。图中可以清楚的看到60度触发角为负载电压和电流连续与断续的临界点，90度触发角时清楚的看到负载电流为断续状态，同时各个触发脉冲为保证电流断续下正常工作而变成双触发脉冲形式。为了让学生能够更深入的理解电阻性负载时的工作情况，在仿真教学过程中，可以采取更小的脉冲角度间隔对多个触发角进行多次仿真，这样更能深入理解随着触发角的增加，直流负载电压不断降低的过程。

摘要：阐述基于工程教育认证的电气工程及其自动化专业实践教学，从顶层设计、基础性实验教学、综合性课程设计和创新性实践教学四个方面提出了六项改革措施。

关键词：工程能力，实践教学，电气工程。

0引言

工程教育认证标准提出的毕业要求、课程体系均离不开实践教学的建设，完善的实践教学体系可以培养学生的工程能力，确保毕业要求的达成度，支撑工程专业认证中人才培养目标的实现。基于运城学院地方性、应用型人才培养目标，在电气工程及其自动化专业开展实践教学过程中，秉承“依据认证标准，结合专业特色，发挥校企优势”的实践教学理念，全面提高学生的工程应用能力和工程创新能力。

1实践教学的设计

实践教学是工程类人才培养的关键环节，是实现工程能力培养的主要渠道。通过实践教学，加深学生对理论知识的理解和掌握，将理论知识和工程应用知识相融合。基于此，构建基础性、综合性和创新性三层次递进式的实践教学体系如图1。在工程教育认证标准和要求指导下，修订并完善实践类环节的教学大纲[1]。教学大纲修订主要体现在三个方面：（1）制定实践环节的课程目标，明确课程目标与毕业要求和指标点的对应支撑关系。（2）完善实践教学内容，教学内容应充分体现人才培养要求的工程应用知识和工程应用能力。（3）制定实践教学方法，明确实践教学方法与课程目标、教学内容的对应关系。

一、设计目的

数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置，与机械式时钟相比具有更高的准确性和直观性，且无机械装置，具有更更长的使用寿命，因此得到了广泛的使用。

数字钟从原理上讲是一种典型的数字电路，其中包括了组合逻辑电路和时序电路。

因此，我们此次设计与制做数字钟就是为了了解数字钟的原理，从而学会制作数字钟.而且通过数字钟的制作进一步的了解各种在制作中用到的中小规模集成电路的作用及实用方法.且由于数字钟包括组合逻辑电路和时叙电路.通过它可以进一步学习与掌握各种组合逻辑电路与时序电路的原理与使用方法.

二、设计要求

（1）设计指标

1.一体化技能训练理念的提出

在电子技术应用专业的传统模式教学中，知识传授与技能训练之间存在着一定的间隔，没有能够将其紧密结合起来，导致学生知识与技能素质未能得到协调发展。为了培养高素质的实用型技术人才，在电子技术应用专业教学中，开展一体化技能训练是突破上述困境的有效途径，其立足于教学大纲，着眼于提升学生实践技能，紧扣行业岗位技能标准与技能鉴定标准，对教学内容进行分层分块整合，引导学生在学中做、做中学，提升综合能力。这一教学模式不仅体现了学生知识与能力的综合发展，而且与行业发展、人才需求结合更为紧密，有助于中职教育与社会发展的“无缝对接”。

2.一体化技能训练模式的设计理念

开展电子应用专业技能训练一体化模式的研究，首先要对本专业未来就业行业、领域的人才需求进行充分调研，了解电子技术应用专业岗位的任务、技能要求以及所需掌握的知识等方面状况，将其细分为电子整机装配、维修电工以及家电维修等不同的培养方向。其次要对教学内容进行整合，设置为基础知识和基本技能、专项技能以及综合技能等三个方面，每一个方面都设置相应的教学目标要求，编写教学计划与方案，组织开展教学训练活动。另外，还要对学生的知识点掌握以及技能训练要求等方面进行评估，对教学成效开展检验。

3.一体化技能训练模式的实施要点

在电子技术应用专业一体化技能训练模式的运用中，教师要注重理念创新与过程优化，紧扣实施要点开展教学工作，重点要抓住“四个三”。首先，教师在教学中要对电子技术应用专业的培养方向进行三个方面的细化，依据实际情况调整为电子整机装配、维修电工以及家电维修等三个不同侧重点的方向。其次，要对不同方向培养内容进行三个版块的划分，即：基础知识与基本技能版块、专项技能版块、综合技能版块。第三，要将一体化训练内容划分为三个不同的要求与层级，最基础的要求为掌握基本知识与基本技能，获得毕业的资格，第二个层面的要求为专业技能获得认可，取得专业技能证书，第三个层面的要求为培养专业岗位职业能力，获得职业资格证书。另外，教师在这一模式的运用中，要紧扣住“项目引导、任务驱动、互动反馈”这三个基本环节，这也是整个教学训练过程中最为重要的环节。项目引导是将技能训练的项目贯穿于整个教学活动的全过程，以项目训练为载体开展教学训练。任务驱动是指教学中依据项目要求，将知识点掌握以及技能训练的目标要求细化为一个个具体的任务，将这样的学习任务交给学生自己去完成，依靠自己的努力以及相互的合作去突破学习难点。互动反馈是指在整个教学训练过程中，教师指导学生自主完成学习目标任务，同时给予必要的指导与辅导，尤其是思维方式方面的点拨显得较为重要，并及时搜集学生在自主学习训练中的各类信息进行分析评估，从而增强教学活动的针对性与实效性。以“直流稳压电源的制作与调试”教学为例，笔者将教学训练项目设置为8个方面的学习任务：识读直流稳压电源电路的工作原理、选择元器件并对其性能进行测试、依照电路图装配电路、分析直流稳压电路的工作过程与原理、电路的测试、装配制作直流稳压电路板、测试调试电路板、制作电路板的实际应用。整个教学训练的难点要点也在这一组学习任务中有效体现出来，笔者在课堂上向学生揭示出来，要求学生进行独立思考与相互协作，以全面完成目标任务。学生在不同学习任务的项目训练中，依据自己的独立思考、想和合作，能够得到全方位的提高。在“识读直流稳压电源电路的工作原理”任务中，学生对电路图原理的分析能力能够得到培养；在“选择元器件并对其性能进行测试”任务中，学生对电子元器件的识别与检测能力得到了有效训练；在“依照电路图装配电路”任务中，学生的焊接技术及其电路安装工艺等方面得到了训练与培养；在“分析直流稳压电路的工作过程与原理”任务中，学生对电子电路图识读能力有了明显提高；在“电路的测试”任务中，学生能够提高电路检测与分析的能力，熟练掌握各类电子仪表的运用；在“测试调试电路板”的任务中，学生调试与排除电路故障能力以及综合处理能力得到了有效培养；在“制作电路板的实际应用”任务中，学生学以致用和改革创新的能力能够得到有效培养。