电路原理课程教学大纲(精选9篇)
电路原理课程教学大纲 篇1
《电路原理》课程简介
“电路原理”课程是高等学校本科电子与电气信息类专业重要的基础课,该课程以分析电路中的电磁现象,研究电路的基本规律及电路的分析方法为主要内容,担负着为后续的专业基础课和专业课提供电路理论基础知识及电路分析方法支撑的重任。对电气工程及其自动化专业,电路课程尤为重要,因为正是电路理论为电力系统运行分析建立了理论体系,并产生了电力系统分析学科。学习本课程要求学生先修高等数学、大学物理,具备相关的数学和物理知识基础。
电路课程理论严密、逻辑性强,有广阔的工程背景。从1800年法国物理学家伏特发明伏打电池、获得持续的电流并形成电路以来,到一个多世纪后的20世纪30年代,电路理论已形成为一门独立的学科;20世纪50年代末,电路理论在学术体系上基本完善,这一发展阶段称为经典电路理论阶段。在20世纪60年代以后,由于大量新型电路元件的出现和计算机的冲击,电路理论无论在深度和广度方面又经历了一次重大的变革并得到了巨大的发展,这一发展阶段称为近代电路理论阶段。现在电路理论已成为一门体系完整、逻辑严密、具有强大生命力的学科领域,是当前电子科学技术的重要理论基础之一。学生通过对本课程的学习,有助于树立严肃认真的科学作风和理论联系实际的工程观点,对科学思维能力、分析计算能力、实验研究能力和科学归纳能力的培养也具有重要的作用。但就本科电路课程的主要任务而言,目前国内外的一致意见认为是为学生以后的学习和工作打基础,故课程着重点在于电路理论的基础知识和电路分析的基本方法,而不应过多强调电路理论学科本身的要求。学生通过“电路原理”课程的学习,应该掌握电路的基本理论知识、电路的基本分析方法和初步的实验技能,为进一步学习电路理论打下初步的基础,为学习后续专业课程准备必要的电路知识。
电路原理课程教学大纲 篇2
目前,大学应用型技术人才培养的质量已成为影响我国综合国力和国际竞争力的重要因素。基于此,以培养创新能力强、适应经济社会发展需要的高素质应用技术型人才为目标的卓越工程师教育培养计划应运而生[1,2]。如何为国家提供一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型应用技术人才,为国家走新型工业化发展道路、建设创新型国家和人才强国战略服务,是我校转型过程中全体教师迫切需要探索与实践的问题。
电路原理是我校电类专业所接触到的第一门专业基础课,该课程内容多、理论性强、逻辑严密,是学习后续专业课程的理论保障,在整个专业课程中的地位是不言而喻。本文根据我校建设应用型本科的要求, 结合我校电类的人才培养计划和电路原理课程在整个课程体系中的作用,围绕课堂教学、实验教学以其考核方式等方面进行电路原理课程的教学改革。
二、课堂教学的改革
电路原理课程是电类学生的必修主干专业基础课,通过课堂教学, 使学生掌握电路原理的基本理论、基本原理和基本方法。就课堂教学而言,以往的教学更关注与学生对电路模型的分析,注重对学生对分析方法的掌握,如节点法、戴维南定理、三要素法、相量法等,这对于应用型人才的培养要求相距甚远。应用型人才的培养要求对学生的工程意识、工程素质和工程实践能力培养,这就要求教师在课堂教学过程中要有意识把电路的基本理论、基本原理和基本方法和工程实践相结合,对课堂教学内容和教学方法做出相应的调整,以满足建设高水平应用型本科大学的要求。
1.教学内容的改革
我校电类专业电路原理课程的理论教学课时为64学时,课时少,教学内容多的矛盾比较突出,在教学过程中会造成学生因为概念和方法较多而理解困难,从而缺乏独立分析和解决问题的能力。针对我校背靠冶金与石油两大行业背景以及电类专业的课程设置,可对教学内容作部分调整,根据专业特点,对电路模型、电路定理以及电阻电路的一般分析方法(如基尔霍夫定律、叠加和替代定理、戴维宁定理、Y型连接与△Y型连接的等效变换、支路电流法、回路电流法等)以及储能元件、动态电路的时域分析、向量法、三相电路进行重点讲解。因为这些都是在后续课程(如电力电子技术)及工程中要大量用到的知识和方法,并且在教学过程大量举一些工程实践中的应用[3],把电路理论与工程背景和工程实践相结合以提高学生的学习兴趣和解决实际问题的能力。另外,对于一些后续课程要重点讲授的内容以及理论性太强的知识点可以不讲或少讲,如拉氏变换、傅氏变换(在自控原理、信号与系统中要详细讲解)就可以少讲;而电路方程的矩阵形式由于理论性太强可以不讲。
2.教学方法的改革
除了对教学内容进行必要的调整外,要培养学生的工程应用能力和创新能力,要解决教学内容和学时的矛盾,引入先进的教学方法和教学手段是必要的。
(1)以学生为主体,教师为主导,充分调动学生的学习积极性和主观能动性。
兴趣是最好的老师,有了兴趣,学生才有可能去主动的探究问题、 研究问题,而这一点正是应用型人才所必须具备的前提条件。应用型人才不仅是现在的学习者,更是以后的创造者。在电路原理的教学过程中,充分在课堂上设置相关问题,和同学一道去体会当初定理、定律、 方法发现者解决问题过程的艰辛以及解决后的喜悦,从而引导学生去主动思考问题、研究问题。同时教师在进行课程整合的过程中,能紧紧围绕应用型大学教学模型的创建这一实质来整合,能密切关注教学系统四个要素(教师、学生、教学内容、教学目标)的地位和作用,不仅使学生学习到提出问题、分析问题、解决问题的能力,而且将知识点融入目标任务之中,提高教学质量,真正促使学生工程应用能力的提高。如果学生在作业过程中有什么问题,教师应该通过讨论的方式来解决该问题,而不是直接给出答案;又如,对于有的知识章节完成后,可以布置一些与实际工程相关的题目,叫同学自己查阅资料完成,这样有助于发现学生在思考过程中的不足之处,有利于学生分析问题和解决问题能力的培养。
(2)合理利用计算机仿真技术和多媒体教学等手段,使学生更直观、 形象的去理解相关知识。
传统的教学方法主要依靠老师的板书和讲解,由于相当的时间花在板书上,在相同的时间里学生获取的知识有限,对于抽象的概念不易理解。电路原理系统性强,概念定理多并且抽象,多媒体教学在课堂上以动画和图片的形式直接呈现对象复杂的变化过程,能够有效地使学生理解研究对象的内在规律,从而可提高课题教学效率,有效地促进教学。 为了提高学生对基本概念的理解,可以采用Multisim进行仿真,在课堂上搭建仿真电路,通过仿真,加强学生对基本概念和基本方法的理解, 同时提高学生的动手能力和学习兴趣。例如,对于一阶电路和二阶动态电路,可以很方便和直观地观察到各点的波形,参数对整个电路的影响。同时充分利用课堂时间,加强学生对基本概念理解,学会利用不同的方法解决同一个电路,课后加强课后习题的有效练习。
三、实验教学的改革
我校电路实验课程目前都是验证型实验为主,模式都是老师先讲解实验内容、实验原理、实验电路、和实验步骤,然后由学生按照要求按部就班地进行实验。这样的模式不利于调动学生的主观能动性和创新能力,不利于培养学生综合设计能力和工程实践能力实验,同时,也不利于团队合作精神与意识的建立距应用型人才培养目标的要求相距甚远。 如何在实验教学环节真正培养学生的动手能力、应用技术意识、创新能力和创新思维的培养,我们可以从以下几个方面入手。
1.整合验证型实验项目
验证型实验可以帮助学生对重要定律、定理及规律的理解,所以是必不可少的。但是可以把一些关联比较大的实验整合在一起,改变以往的一节实验课只做一个内容,减少不必要的重复工作,比如基尔霍夫定律和戴维南定理的验证、三相交流电路电压、电流的测量和三相电路功率的测量。整合后学生的时间就比较紧凑,老师可以事先把相关的视频、PPT以及注意事项放在网上,要求学生课前做好预习,上课时老师不讲实验原理,只针对个别同学答疑,学生直接进入实验环节,充分调动学生的主观能动性,让学生自主完成实验。对实验课堂上不能完成的学生,可安排固定的时间开放实验室,学生可继续完成实验。
2.增加设计型、综合型实验
设计型、综合型实验可以培养学生自主创新意识和实际工程应用能力。学生根据实验室现有的条件,利用已掌握的基本操作技能和初步设计理念,自主开发一些创新型实验。在这一过程中,教师可以指定实验题目,提出设计要求,甚至可以指定参考资料,让学生自己动手去查阅相关信息,设计电路,计算相关参数,搭建实验电路,最后进行调试,书写设计报告。比如布置学生设计完成一个相序仪,学生在自己完成这一实验的过程中加深了对书本知识的理解,有能够从中学到新的知识,还还锻炼了动手、创新能力和查阅资料,同时也培养了团队合作精神和设计型实验的设计方法和思路。通过对报告的书写也锻炼了学生归纳总结的能力。
四、结束语
总之,电路原理教学改革的目的是培养学生的科学思维能力、创新能力和分析解决实际问题的能力,充分发掘学生的潜能,激发学生的主动性和创造性,本文从课堂教学内容、教学方法和实验教学方面给予了详细的论述,为后续课程的教学提供借鉴,为我校的应用型本科大学的建设添砖加瓦!
参考文献
[1]林健.“卓越工程师教育培养计划”专业培养方案再研究[J].高等工程教育研究.2011(4):10-17.
[2]林健.“卓越工程师教育培养计划”通用标准研制[J].高等工程教育研究.2010(4):21-29.
[3]于歆杰等.“电路原理”课程教学改革的理念与实践[J].电子电气教学学报.2012(2):1-7.
[4]邱关源.电路(第四版)[M].北京:高等教育出版社,1999.
电路原理课程教学大纲 篇3
关键词 集成电路设计 教学方法 教学探索
中图分类号:TN79 文献标识码:A 文章编号:1002-7661(2015)19-0006-02
1958年,美国德州仪器公司的基尔比发明了第一块集成电路,随着半导体工艺和集成电路设计技术的发展,集成电路的规模可以达上亿个晶体管。集成电路具有速度快、体积小、重量轻等优点,广泛应用于汽车、医疗设备、手机和其他消费电子,其2012年集成电路设计市场应用结构如图1所示。
自2006年以来,我国集成电路的产值为126亿美元,占全球产业总产值的5.1%,2013年我国集成电路的产值为405亿美元,占全球产业总产值的13.3%。2006年到2013年的年复合增长率达到18%,远超过全球集成电路产业整体增速。我国集成电路行业的产值如表1所示。
近年来,半导体集成电路产业在国家政策支持下发展迅速,因此对集成电路设计人才的需求剧增。为了满足社会日益发展的需要,国家在高校内大力推广集成电路设计相关的课程,并且取得了较好的效果,使人才缺口减小,但是还是不能满足国内对集成电路设计人才实际数量的需求。为了更好地加快集成电路设计人才的的培养,本文针对《数字集成电路原理》教学中存在的问题,并且根据教学的现状,探索出集成电路设计的教学改革。
一、数字集成电路设计原理教学中的现状
集成电路设计相对于以分立器件设计的传统的电子类专业而言,偏向于系统级的大规模集成电路设计,因此,微电子专业和集成电路设计专业的学生注重设计方法的形成,避免只懂理论、不懂设计的现象。即使学生掌握了设计的方法,能够进行一些小规模的集成电路设计,但是设计出来的产品不能用,不能满足用户的需求。这就成了数字集成电路设计原理面临的问题。
二、数字集成电路设计原理教学改善的方法
(1)针对上述的问题,在多年教学的基础上,在教学方法上进行改进,改变传统的以教师为中心,以课堂讲授为主的教学方式,采用项目化教学来解决数字集成电路设计中只懂理论、不懂设计的现状。注重数字集成电路设计原理与相关课程之间的内部联系,提高学生的学习兴趣,通过将一个项目拆分成几个小项目,使学生在项目中逐渐加深了对知识点理解,并且将课程的主要内容相互衔接与融合,形成完整的集成电路设计概念。学生分成5-8人一组,通过小组的方式加强了学生的相互合作能力,让学生更有责任感和成就感。学生应用相关的EDA软件来完成项目的设计,能够掌握硬件描述语言、综合应用等数字集成电路设计工具。
(2)通过PDCA戴明环的方式改善了集成电路设计的产品可用度不高的问题。在集成电路设计过程中,通过跟踪课内外学生设计中反应的问题,对项目难易度的进行调整,提高学生计划、分析、协作等多方面的能力。结合新的技术或者领域,对项目进行适当的调整。通过PDCA戴明环的方式来持续改进教学内容和方法,使其满足社会对数字集成电路设计人才的需求。PDCA戴明环如图2所示。
(3)开展校企合作的方式,进一步提高教学质量和学生的综合素质,促进企业和学校的共同发展。这种方式实现了学校与企业的优势互补,资源共享,培养出更加适合社会所需要的集成电路设计人才,也能够让学校和企业形成无缝对接。
三、小结
随着大规模集成电路设计的发展,更多的设计工具和设计方法出现,因此,使用最新的设计工具,合理设置《数字集成电路设计原理》的教学内容,可以提高学生的设计能力和培养学生的创新能力。通过对《数字集成电路设计原理》课程教学的探索,改变了以教师为中心的传统采理论课教学方式,充分发挥了学生的能动性和协作能力,使学生理论与实践都能够满足集成电路设计人才的要求。
参考文献:
[1]殷树娟,齐巨杰. 集成电路设计的本科教学现状及探索[J].中国电力教育,2012,(4):64-65.
[2]王铭斐,王民,杨放.集成电路设计类EDA技术教学改革的探讨[J].电脑知识与技术, 2012,8(9):4671-4672.
[3]谢海情,唐立军,文勇军.集成电路设计专业创新型人才培养模式探索[J].人才培养改革, 2013,(28):29-30.
基金项目:(1)重庆市高等学校教学改革研究重点项目(132014);(2)重庆市高等教育学会2013-2014年高等教育科学研究课题(CQGJ13C446);(3)重庆市教育科学“十二五”规划课题(2014-GX-006)。
电路原理学习心得 篇4
在大一的下学期,按照专业的培养方案,我们学习了《电路原理》这门专业基础课程,也是对于我们电子信息工程专业相当重要的一门课程,这门课程涉及到下学期我们学习的模拟电子技术和后面要学习到得数字电子技术,如果学不好的话直接影响到我们后面学习高频等课程。可以说使我们专业课程的重中之重。
《电路原理》这门课程的难度确实有点大,首先同学们的兴趣就是一方面问题,使得同学们上课的时候不能认真并且集中精力的听课。本书共有十八章,内容很多,课时太少,所以又加大了难度。那么前四章为基础运算,七八章为主要的分析方法,通过运算理解以及识图来解答问题。其中运用基础的KCL、KVL的独立方程数、支路电流法、网孔电流法、回路电流法、结点电压法构成了电阻电路的一般分析,主要的电路定理有叠加定理、替代定理、戴维南定理、诺顿定理、最大功率传输定理等原理,通过一阶二阶电路的分析法,相量法,正弦稳态电路的分析法对不同的电路进行分析,来解决不同的问题。
课程的难度比大一上学期的要大,理论性和计算能力也要求的更高了,对我们有了更大的挑战,所以我们要在考试前建立起系统的复习方法,来帮助我们通过考试,我希望能够缩减实验课的课时,可以把几个实验放到一起来做,把节省下来的课时,用于理论课程,减轻同学们的压力。
《电路原理》让我们更加系统的了解到了电路的基础知识,熟练的应用运算方法和解题过程。为我们后面的课程奠定了基础,确实让我们学习到了许多。
真心的感谢老师的付出,每一次上课都比同学们来的早走得晚,认真的批改作业,尽职尽责。作为一名专业年级长,我很惭愧没能将班级的学习风气带好,没有尽到自己的职责,希望我们班的同学们都能过在期末考试中取得一个好的成绩。
李新强
电路原理课程教学大纲 篇5
[摘 要]“数字电路”课程是很多工科专业的通识必修课,尤其是电子类、信息类以及通信类专业,它是这些专业学生的入门基础课,其对培养上述专业学生具有重要影响。“数字电路”也是我校物理学以及电信专业的通识必修课。从提高主讲教师的素养;把握和整合课程内容,提高课程教学质量;改革实验教学方法;改革考试评价体系等几个方面进行了阐述,为激发学生学习本课程的兴趣,提高学生综合能力给出建议。
[关键词]“数字电路”教学 教学改革 实践能力
[中图分类号] G642.3 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2015)05-0109-02
“数字电路”课程是与电子信息领域相关的一些专业的主干课程和入门性质的平台基础课,它的作用类似于数学对于理工科的重要性一样,其对培养电信类专业学生具有重要影响,学生能否掌握好该课程影响着后续专业课的学习。该课程的目的和任务是通过“数字电路”课程的学习,使学生获得“数字电路”的基本理论、基本知识和基本技能,培养学生分析问题和解决问题的能力。针对现行人才培养目标,陕西师范大学(以下简称“我校”)电子教研室的老师们在汲取国内外高校尤其是国内电类名校在该课程上的教学内容与教学方法,同时着眼于学校的实际条件和学生的未来工作需要,对该课程的教学内容和方法进行改进,主要体现在以下几个方面:提高主讲教师水平,激发学生学习兴趣;把握课程重点,更新教学内容,提高课程教学质量;加强实验教学环节,突出学生科学思维的培养;建立合理的考核体系,采用多元化成绩评定方式,注重学生实践能力的培养。通过改革,不断更新和充实教学内容,使得本课程理论紧跟新技术的发展,提升教学效果,体现我校办学特色,同时培养学生就业所需要的实践能力。
一、“数字电路”课程教学现状
在传统的教学模式中,教师往往重视知识的理论性,轻视知识的实践性;学生则更加重视考试分数的高低,轻视实践能力的锻炼。在教学过程中,以教师为主导,采用“灌输式”的教学方法,教学内容局限于课本,学生处于被动接受的情境下,思维受限缺乏积极性,教学效果不好,学生在未来的工作中对所学知识的运用能力不佳。多媒体技术和计算机技术的发展为教学方法更加多样化提供了条件,很多高校已经将多媒体搬进教室。除了讲授法外,其他各种教学方法例如讨论法、演示法、任务驱动法、项目教学法等教学方法也被很多教师采用。
对于我校来说,为顺应时代的发展,学校实施以“厚基础、宽口径、高素质、强能力”为培养理念的“2+2”本科人才培养模式,即前两年将学生按一级学科为主体的大类进行培养,学生主要学习通识课程和学科基础课程,后两年按学科专业方向进行培养,学生主要学习专业课程、教师教育课程(专业技能课程),并完成实践环节和科研训练等教学内容,因此专业的培养方案中开设的课程数量增加,导致每门课的学时数被削减。同时,由于技术的发展,使得课程体系和教学内容发生了深刻的变化。“数字电路”的教学工作面临教学学时数减少和教学内容增加的巨大矛盾,给教学实施带来压力和挑战。数字电子技术的飞速发展无疑给“数字电路”课程的任课老师带来了更大的挑战。超大规模可编程逻辑器件的大范围使用、通过硬件描述语言进行电路系统的设计等,这些层出不穷的新知识、新技术逐渐使授课内容变得更加分化和复杂。当前“数字电路”在我校基本仍以传统教学方法为主,在不断缩减授课学时的前提下,如何将上述知识完整而高效地传授给学生,并且培养学生具有深厚理论基础和综合技术、良好的实践能力和创新意识是应该继续研究的问题。
二、“数字电路”课程教学改革措施
(一)提高主讲教师水平,激发学生学习兴趣。“数字电路”课程具有新知识涌现快的特点,因此要求主讲教师要有强烈的责任感和敬业精神,在吃透教材的同时不断汲取新的专业知识,掌握专业前沿的发展动向,并融入教学中,激发学生学习的热情。教师依据大纲要求精心设计教学内容,教案或者课件应直观、生动和形象,利用技术手段(比如添加链接)使教学内容条理清晰,在课堂中的例子与实际生活相关联,增加学习的趣味性。问题的引出是每堂课的开场白,起着承上启下的重要作用,要注意每节课问题的引出方法。在教学过程中教师应采取多元化的教学方法,由传统的“灌输者”向“引导者”转变。让学生在宽松活跃的课堂气氛中学习,鼓励学生在探索问题的过程中相互沟通、合作,分享不同的视角与观点,鼓励学生思考并尝试解决问题,促进学生创造性思维的培养,提高课程教学质量。
(二)把握教学重点和更新教学内容,提高课堂教学质量。教学方法是有效实施新的课程体系和教学内容,提高教学效果的重要环节,因此,需要对传统的满堂灌、填鸭式等课堂教学方法进行大力改革,渗透部分研究性教学的思路。比如由“知识点讲解型”向“以问题为导向型”转变,同时教师向“引导者”角色转变,提炼有一定挑战性的现实问题,用以问题为导向的主动式学习来激发学生学习知识的兴趣,从而使他们深入理解相关知识点。在课程内容上处理好分立电路和集成电路的关系,二者理论上发展现状是分立和集成共存,要淡化分立、内部结构内容;在实际教学中要采取分立和集成的融合方法,但淡化不等于不要,要有适当的涉及。比如在组合电路的设计章节中常见的题目就是根据要求设计出实际逻辑电路,通常就是根据输入、输出列出真值表,这一步是设计的关键,要写出表达式并化简或者形式变换,最后画出逻辑电路图。画出的逻辑图用门电路和模块均可实现,比如全加器可以用与门和异或门等逻辑门组成,也可以用模块74LS138来实现。在课程内容上同时削弱对集成门电路内部电路的分析,侧重讲解数字集成电路的逻辑功能和应用,注重学生对实用性的要求。
(三)改革实验教学方法,提高实验教学质量。数字电路实验教学是整个课程体系的重要组成部分,是理论教学的延伸,对于学生探索精神、科学思维、创新意识的培养具有重要意义。理论教学获取新的知识,使得学生有了良好的认知能力和有效的知识体系,实验教学是应用所学知识,培养实践能力,培养创新意识,重新认识认知能力,二者互为促进。很多学校已经把数字电路实验作为一门独立的课程来开,而我校还不具备这个条件,但是在教学方法上已经做了很大的改进:第一,体现为三个转变。转变实验辅导解答为实验引导启发;转变面向实验结果为面向实验过程;转变实验单一模式为多元模式。第二,实验内容分为三级,分别是基础性实验、综合设计性实验和自主探究性实验。其中综合设计性实验和自主探究性实验必须建立以学生为中心的教学模式,即在教师指导下的学生独立实验过程。第三,数字电路实验室采取开放式教学,提高实验教师责任心和耐心。实验室早上八点到下午六点开放,学生除实验课时间外,其他时间也可以自主去实验室做一些有益的实验探究,有问题可以随时向专门的指导教师请教,这使得学生的学习状态得到改观。在学生实验过程中,除了硬件连接错误、接触不良等非设计因素导致的故障需要教师帮助外,还有一些设计性的错误也需要教师在指导实验过程中进行适当的提示和引导。因此,实验过程指导对于实验教师的责任心和耐心是个很大的考验,而实验教师的责任心和耐心对于学生实验质量起着非常重要的作用。第四,学院和学校两级每年都举办“电子设计大赛”,让学生践行所学知识,提高了实践能力和创新能力,形成理论与实践的相辅相成,相互促进。
(四)建立合理的考核体系,采用多元化成绩评定方式。随着教学内容的不断整合更新,教学方法的改革,应建立学生学习过程的形成性评价与学习效果的终结性评价相结合的评价体系。改革以往单纯的期末考试定成绩的方法,促使学生对学习过程重视,提高作业、出勤、课堂讨论、实验操作等学习过程的考核力度,降低期末考试在整体成绩评价中的比重,特别是提高了实验操作的比重。以往实验部分只占总成绩的10%,现在提高到至少20%,客观上提高学生对实验的重视程度,从而无形中强化了学生的实践能力。提高过程考核中学生平时成绩作为判断学生成绩比重,并与课程期末考试相结合,完善考试考核机制,从多方面为提升学生综合能力而努力。
三、结语
数字电路技术的飞速发展,新知识、新技术的层出不穷,给任课教师和传统的教学带来严峻的挑战。笔者及笔者所在课程组正在对“数字电路”教学及实验内容和方法进行改革,希望既培养学生具有深厚的理论基础,又希望他们掌握系统的方法;教学既突出理论和概念,又强化方法和技术。然而,如何进一步提高学生的综合能力还需要继续探索和研究。
[ 参 考 文 献 ]
《通信原理》课程教学大纲. 篇6
课程编号:
课程名称:《通信原理》 参考学时:60 实验学时:18
先修课及后续课: 先修课:电路原理、模拟电子技术基础、数字电子技术基础
后续课:现代DSP技术
(一)说明部分
1.课程性质
本课程是通信工程、电子信息工程本科专业的一门重要的专业基础课,授课对象为在校本、专科学生。该课程设置的目的是使学生学习和掌握通信原理的基本知识,为后续专业课程的学习打下良好的基础。
2.教学目标及意义
通过本课程的学习使学生掌握通信系统基础理论知识,使学生掌握典型通信系统的组成、工作原理、性能特点、基本分析方法、工程计算方法和实验技能等。了解通信技术当前发展状况及未来发展方向。为学生学习后续专业课程提供必要的基础知识和理论背景,为学生形成良好的专业素质打好基础。
3.教学内容和要求
通信系统是通信、电子信息及相关专使学生学习和掌握通信原理的基本知识,它运用了高等数学、概率论、线性代数等专业数学知识,以及信号与线性系统分析方法,进一步为学生在确知信号的谱分析、随机信号(随机过程)和噪声的统计分析方面打下坚实的数理基础。在此基础上要求学生掌握模拟通信系统的基本知识、分析方法和噪声性能。掌握模拟信号数字化技术的基础理论。重点分析数字通信系统的数学模型、误码特性、差错控制编码。并从最佳接收观点提出统计通信理论的基础知识,使学生能够掌握当前通信系统建模和优化的思维方法。
本课程配有通信原理实验,主要涉及的内容有对模拟信号的数字化部分如:脉冲幅度调制PAM、脉冲编码调制PCM、增量调制△M等;有数字信号的调制部分如:二相PSK(DPSK)、FSK等。
4.教学重点、难点
教学的重点在于模拟信号的编码、数字信号的传输及差错控制部分。其中基带传输部分介绍的无码间串扰系统及频带传输部分介绍的最佳接收是难点。
5.教学方法和手段
本课程需要运用先修的高等数学、概率论、线性代数等专业数学知识,信号与系统分析方法,又涉及到后续专业课程的各个领域,本课的理论性和应用性均较强。因此教学上采用课内和课外教学相结合。课内以课堂教学为主,课后学生自学部分内容的形式,课外教学则 1 采取实验的方法。
课堂讲授:在课堂教学过程中,指出每章的重点和难点部分,这必须以建立概念、形成整体思路为基础。而且在上课时会适当提出一些问题,以活跃课堂气氛,提高课堂质量,集中学生的注意力。
作业:鉴于本课程理论性强,是各专业课的重要理论基础,同时与先行主要课联系紧密,因此作业量较大。根据情况适当增设课堂辅导及作业评述。
课后自学:鉴于学时数限制,同时为了培养锻炼学生自学能力,部分课程内容提出自学的要求和指导,布置同学自学。比如:课堂上讲解调频系统的发送和接收模型,带宽和信噪比的分析方法,课后让学生自己分析调相系统的特性。
实验:单列实验课,可根据实验环境条件设置主要设计内容有对模拟信号的数字化部分如:脉冲幅度调制PAM、脉冲编码调制PCM、增量调制△M等;有数字信号的调制部分如:二相PSK(DPSK)、FSK等。详见《通信系统原理实验课》教学大纲。
6.教材及主要参考书
教材:
南利平著
《通信系统简明教程》
清华大学出版社
2003年2月 参考书:
樊昌信等著《通信原理》第五版
国防工业出版社
2002年1月
张辉 曹丽娜著
《通信原理学习指南》 西安电子科技大学出版社
2003年5月
7.课程计分
该课程满分100分,其中理论课占50%,平时成绩占20%,实验占30%。
8.其它
此大纲随学生程度不同要求重点略有不同,并不断完善中。
(二)正文部分
第一章
绪论(4学时)
1、教学要求
掌握通信系统的基本概念、一般模型、分类、性能指标;了解通信技术的发展概况。
2、教学内容
第一节 通信和通信系统的一般概念 第二节 模拟通信与数字通信 第三节 通信发展史 第三节 通信系统的质量指标 信息的传输速率和差错率
第二章 预备知识(14学时)
1、教学要求
了解信号和系统的分类;掌握确定信号和随机信号的分析方法;掌握信息的定义与度量;信息速率与信道容量;掌握香农公式并了解其意义。
2、教学内容 第一节 信号与系统的分类 第二节 确定信号的分析
现代通信系统周期信号的傅氏级数表示和非周期信号的傅氏积分; 几个简单且常用 的傅氏变换对及其互易性;信号与系统特征-卷积相关-维钠-辛钦定理。第三节 随机信号的分析
二维随机变量统计特征; 广义平稳特征、自相关函数与功率普特点; 高斯型白 噪声统计特征;理想白噪声机限带高斯白噪声特征;窄带高斯白噪声主要统计特征。
第四节 信道与噪声
信道的定义和模型;信道中的高斯白噪声。第五节 信息及其度量
消息所含信息量和平均信息量的定义及定性描述。
第三章
模拟线性调制(2学时)
1、教学要求
了解线性调制定义和常规调幅(AM)、双边带调制(DSB)、单边带调制(SSB)、残留边带调制(VSB)的基本概念及系统模型;了解线性调制和解调的一般模型及该系统的抗噪声性能。
2、教学内容
第一节 双边带调幅
常规调幅,抑制载波双边带调幅。
第二节 单边带调制
利用滤波法和相移法形成单边带信号的方法,单边带信号的解调方法。
第三节 残留边带调制
残留边带的产生及解调原理。
第四节 线性调制和解调的一般模型 第五节 线性调制系统的抗噪声性能
第四章模拟角调制(2学时)
1、教学要求
了解角度调制系统的基本概念(调频波、调相波基本概念,调频波、调相波频谱,带宽和功率计算),了解调角波的调制和解调方法,了解调频系统的抗噪声性能情况,了解频分复用原理。
2、教学内容
第一节 角调制的基本概念 第二节 窄带角调制
窄带调频,窄带调相。
第三节 宽带调频
单频信号的宽带调频、双频及多频信号调频及周期信号的调频,任意限带信号调制时的频带宽度。
第四节 宽带调相
第五节 调频信号的产生与解调
直接调频法和倍频法产生调频信号,相干和非相干方法进行解调。
第六节 调频系统的抗噪声性能
相干解调抗噪声性能,非相干解调系统的抗噪声性能。
第七节 频分复用
第五章
模拟信号的波形编码(1
4学时)
1、教学要求
掌握取样定理,掌握量化方法及量化噪声的分析,掌握脉冲编码调制原理及语音PCM系统基带特点,了解增量调制、差分脉码调制(DPCM)和自适应差分脉码调制(ADPCM)的基本概念,并了解这几种调制的原理,了解时分复用原理PCM基群的帧结构。
2、教学内容
第一节 脉冲编码调制(PCM)
脉冲编码调制的基本原理,抽样定理,均匀量化,非均匀量化和线性PCM编码,对数量化及其折线近似,A律PCM编码原理第二节 差分脉码调制(DPCM)第三节 增量调制简单增量调制和自适应增量调制。第四节 时分复用(TDM)
三种复用方式,时分复用原理,PCM基群的帧结构。
差分脉码调制(DPCM)和自适应差分脉码调制(ADPCM)。
第六章
数字信号的基带传输(1
2学时)
1、教学要求
掌握基带数字信号的码型、波形及功率谱特征,掌握数字信号的基带传输系统的组成及无码间干扰传输的条件即奈氏第一准则,掌握 基带传输系统的误码特性;了解奈氏第二准则与部分响应系统及信道均衡原理。
2、教学内容
第一节 数字基带信号的码型
数字基带信号的码型设计原则,二元码、三元码、多元码的概念及转换规则。
第二节 数字基带信号的功率谱
从随机过程功率谱的原始定义出发分析数字基带信号的频域特性。
第三节 无码间串扰的传输波形
无码间串扰的传输条件,奈氏第一准则,无码间串扰的传输波形,升余弦滚降特性。
第四节 部分响应基带传输系统
第一类部分响应波形,部分响应系统的一般形式。第五节 数字信号基带传输的差错率
数字信号基带传输的差错率,多元码的差错率。第六节 扰码和解扰
m序列的产生和性质,扰码和解扰原理,m序列在误码测试中的应用。第七节 眼图 第八节 均衡
时域均衡原理,均衡器构成。
第七章 数字信号的调制传输(6学时)
1、教学要求
掌握幅移键控、频移键控、相移键控基本概念及这几种二进制数字调制的抗噪声性能;了解多进制数字调制的概念;了解最佳接收的概念。
2、教学内容
第一节 二进制数字调制
二进制幅度键控(2ASK), 二进制频移键控(2FSK), 二进制相移键控(2PSK或BPSK), 二进制差分相移键控(2DPSK)。
第二节 二进制数字调制的抗噪声性能
2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK系统的抗噪声性能及其比较。
第三节 数字信号的最佳接收
相关接收,匹配滤波器,最佳非相干接收以及最佳系统性能比较。
第四节 多进制数字调制
MASK、MPSK、MFSK以及MQAM、MSK等调制方式。
第八章
差错控制编码(6
学时)
1、教学要求
掌握差错控制编码基本原理和方法,掌握几种简单编码的检错和纠错的基本原理,掌握线性分组码、循环码的编码方法、纠错原理等;了解差错控制编码对系统性能的改善。
2、教学内容
第一节 差错控制编码的基本概念
差错控制方式及编码分类,介绍几种简单的检错码,检错和纠错的基本原理。
第二节 线性分组码
线性分组码的编码方法、特点及检纠错原理。
第三节 循环码
循环码的特点及表达,编码及译码。
第四节 差错控制编码对系统性能的改善
(三)教研室:合肥学院电子系电子信息教研室
电路原理课的研究型教学 篇7
多媒体讲授方式大大提高了课程的教学效率,同时也带来信息量大,学生忙于抄笔记,无法跟上教师思路的问题。本着强化基础知识、开拓学术视野、培养创新思维的指导思想,本文分别从教学内容、教学方法、教学手段和教学组织几方面入手,基本解决这一矛盾。它强调学生的主动参与并培养学生的能力和兴趣。针对我校学生的现状,在电路原理课中运用研究型教学方法,取得了成功经验。
1研究型教学培养创新思维
教学组从以下两方面在电路原理课程中开展了研究型教学的探索。
1.1采用启发式和讨论式教学方法, 培养学生的学习兴趣
对于一般的教学内容,教学组采用启发式和讨论式的教学方法。所谓启发式, 就是教师提问,引导学生思考并鼓励其回答。讨论式教学则针对某一问题组织讨论。问题由老师或学生提出,通过师生交互讨论,加深对概念的理解和分析方法的掌握。
我们体会到,如果能够在授课中体现出知识点被发现的过程,就可能为学生创建更好的创新思维环境。因此,我们力图在每个知识点上都为学生创造一种研究氛围。即突出当前面临的主要矛盾和问题,共同研究如何运用已有知识和技能解决新的矛盾和问题,从而发现新知识。
我们期待的是由于教师准确把握和学生积极投入引起的课堂授课的正反馈, 从而营造一种令人产生创作冲动的课堂氛围。例如,在讲授“戴维南定理”时,我们就没有平铺直叙去阐述,而是从分析上节课的例题和习题出发,总结规律,将学生的思维引向“戴维南定理”,最终让他们通过自己的思考,总结出定理。这时,率先说出定理的学生将得到鼓励。当然,实施此法要求学生不提前预习,否则达不到课堂创新的效果。
1.2使用历史追溯、现实联系和未来展望式教学法,培养学生的创新意识和创新能力
所谓历史追溯式教学,即构造一种历史氛围,将学生置于相关知识诞生的时代背景中,师生共同利用所掌握的知识, 分析面临的问题,寻求可行的解决方案。 如应用得当,可极大地激发学生的兴趣。 为了创造更为真实的氛围,任课教师并不鼓励学生提前预习,而是强调课后充分复习。
所谓现实联系式教学,即在介绍完基本概念或基本分析方法后辅以现实生活中的实例加以印证。从而加深学生的印象,巩固所学知识,提高学生分析问题的能力。我们选择了二极管、变压器等方面的应用实例,取得了良好的教学效果。
所谓未来展望式教学,即在完成基本教学任务之后,对相关内容的最新进展及未来走向进行展望。例如,在谐振部分的讲授中就介绍了应用于高压直流输电工程中的谐振式滤波器,并讨论了未来可能出现的技术发展。
2合理利用多种教学手段提高教学质量
2.1课堂以多媒体课件为主
电路原理课的多媒体课件,在教学中不断完善,课堂信息量也不断增大。由于授课内容多,信息量大,为避免学生疲于抄笔记,影响听课效率,我们制作了学生版课件,其中留有适当的空白,既不需要用大量时间抄笔记,又可敦促学生认真听课,记录要点。
2.2提供理论联系实际的机会
我们所采用的手段包括:元器件展示、Flash动画、实际系统的照片和录像、 电路的现场演示等,按照从理论分析到实验验证的合理认知过程,循序渐进地强化对重要电路的印象。教学过程共展示元器件20个,演示Flash动画8个,课堂演示实验19个。教学综合多种媒体的优势,为学生提供了理论联系实际的机会。
2.3强调复习,不鼓励预习
一方面由于信息量太大,如果不在课后立即复习,很可能遗忘重要内容,从而影响后续的听课效果。另一方面,之所以不鼓励预习,是因为有效运用启发式的前提是学生事先并不知道要讲授或讨论的内容。提前预习会挤占启发的余地。
2.4全程管理,全面考核
电路原理课程的最终成绩由学生的作业成绩、讨论课表现、期中考试成绩和期末考试成绩共同组成,期末考试成绩占最终成绩的比例不超过50%。这就要求学生必须在整个学期努力学习,而不能期末突击。为了避免学生硬背公式以应付考试,我们在试卷上提供了备用公式。此举使学生从基于背诵转换到基于理解,使考试既是对学习情况的检验,也成为整个学习过程的延伸。
3系统的教学组织是进行研究型教学的保障
在教学组织方面,采用了“大课+ 讨论课+ 习题课”的组织形式,以适应研究型教学方式的要求。
其中大课讲授元件特性、基本概念和基本分析方法。讨论课将若干后续课程的内容和生活中常遇到的电现象用电路原理的分析方法进行讨论,从而启发创新性思维。习题课用来复习和巩固大课讲授的内容,并通过综合练习提高学生的分析能力。
学生可以利用所有的相关教学平台, 包括课堂、教学网站和图书馆资源。
电路原理各个教学环节之间是紧密相连的。大课讲授的概念在讨论课中得到应用,在习题课得到练习。习题课既复习和巩固了知识,又锻炼了学生分析问题的能力。讨论课既开拓了学生的视野,又启发了创新性思维。实验演示不仅能验证大课、讨论课的正确性,观察到的实验现象反过来又可深化对大课知识的理解。
4结论
电路原理课程的教学改革,将教学特色、认知特点和教学多年来的经验加以整合,形成了在电路原理专业基础课中进行研究型教学的思路,为探索创新型人才的培养积累了经验。学生对新的教学体系非常认可,在近两年学生评教中,本试点班连续两年名列全校前4%。
摘要:本文以电路原理课中教学方法、教学手段和教学组织的改革为例,探讨了专业基础课进行研究型教学的可行性思路,可供广大教师参考。
模拟电路课程教学改革实践 篇8
关键词:模拟电路课程教学模式
0.序言
模拟电路课程是理工科大学普遍开设的电子技术基础课。其特点是:实用性强、实践性强,需大量的操作性实验与理论课配合,才能取得较好的教学效果。学生在学习这些课程时,普遍觉得难学难懂,甚至有少数学生由于难入门而弃学。为改变这种状况,使学生在学习课程的过程中,增强兴趣,增强能力,提高素质,学以致用。我们在课程的教学中,教学模式、教学内容及教学方法上进行了一系列改革探索,取得了一些成效。主要有:
1.教学模式改革
近年来,我们打破理论课与实验课分别由两名教师承担的传统,把他们合起来由一人承担,灵活安排理论课与实验课的教学环节。即理论性强的课程内容在教室讲授,而实验性较强的课程内容放到实验室进行传授,边讲理论边做实验:如放大电路工作点的测试,OTL功率放大电路交越失真的讲解等。[1]而有些实验内容则在理论课堂上进行:如万用表测三极管等。这样做的结果,使理论与实验融为一体,学习过程中既直观又影响深刻,学得懂,记得住,既活跃了课堂气氛,又使学生的认知过程从理性到感性再到理性进行了一次升华,达到教学最优化。
2.教学内容改革
改变传统教学内容,使教学内容现代化。在模拟电路大纲的总体要求下,本着加强基础,注重能力的教学原则,我们对课程中陈旧过时的内容进行了删减,增加了反映科学前沿的新器件、新电路的讲解。如对分立元件鉴频器原理不讲,代之以现代的集成乘法器的讲解,另外,把我教研室近年来的科研成果融入教学中,如把在核心期刊《物理实验》中发表的:“晶体管基区电阻的测定”一文中,把rbb′并不是常数300Ω这一科研结果放到放大倍数公式中讲解。使学生觉得科研并不神秘,就在自己学习的身边,这样扩拓了学生的学习知识面,为他们步入现代电子技术前沿打下基础。[2]
3.教学方法改革
改变传统教学方法,使教学手段多元化。近年来,教师从多个层面改善教学环境,以提高学生的学习兴趣。首先,加强了课堂演示教学,利用本系教学设备一流的优势,开设了十多个演示实验。[2]如基本放大器的饱和、截止失真演示。调幅波的演示等。其次,充分利用电化教学手段,进行多媒体教学,除制作模拟电路课件外,还制作了大量电路图投影胶片,利用投影仪把复杂的电路投在屏幕上进行讲解,一方面省去了教师占用课堂画电路图的时间,同时更直观透彻。对于电子技术类课程来说,实验教学是一个十分重要的环节。实验教学要加强学科融合、培养学生多方面的综合素质,并且实验教学和理论教学要紧密结合又相互独立。实验教学包括基础实验、验证性实验、综合性实验、设计性实验内容。要求学生從基础做起,逐步提高学生分析问题、解决问题的能力及工程实践能力,增强学生的创新能力。为此,我们在实验教学中加入了电子元件的认识和测量,常用电子仪表的使用等实验项目,目的是使学生对于基本电子元器件有外观的了解,对器件性能有一定认识,同时熟悉使用各种常用电子仪表。[3]综合实验培养学生特定功能的电路系统的设计和实现,为此我们加入了单管放大器幅频特性及输入输出电阻的测量实验,射极跟随器的性能测试实验,负反馈放大器性能的测量实验,集成运算放大器的应用实验等实验内容,目的是让学生通过实际连接测试实验电路,
对相关电路的特性及测量有充分的了解。设计性试验培养学生独立设计并安装、调试能力,为此我们设计了RC相移式振荡器的焊接与测试,OTL电路的焊接与测试两个实验,充分培养了学生实际焊接、安装和调试的能力。同时针对一些危险及破坏性实验,我们进行了模拟仿真,通过计算机PSPICE仿真计算,得出结论。[4]
4.课程教学建设改革
加强课程建设,适应现代化教学需要。我院教师在加强教学改革的同时,十分重视课程建设。几年来建立了模拟电路试题库,规范了学生作业评阅制度,基本做到了学生作业全批全改,实验报告计入期末总成绩的制度等。针对我院仪器设备和学生文化程度的实际,先后共编写了3部内部使用教材,1部出版教材。它们是:“模拟电路实验”、“电工电子技术实验”、“电子技术基础实验指导”、“电工电子实验技术”。经过近年教学改革的结果,使得学生由难学难懂变为爱学好学,学习积极性大大提高,学习成绩普遍上升,课程近5年10个学期,有9个学期被评为教学优秀。
5.存在的问题与继续改革的方向
实施教学改革新方案的过程中,对于有些教学中出现的问题,需要继续改进。比如,有可能出现学生需要掌握的内容较多,教学学时不够的问题,这就需要教师充分调动学生的学习积极性,课前一定要预习,课后复习,作业独立完成。在教学实施过程中,对学生的问题积极解答,积极引导,做到作业或者实验过程中出现的问题马上解决,不留下教学死角,同时在实施教学改革过程中可能会遇到新的想法和更好的教学模式,这就需要不断的充实与改进。
参考文献:
[1]蒋玲,侯文.《模拟电子技术》课程教学的探讨[J].上海理工大学学报(社会科学版),2005,(12).
[2]张启林,晶体管基区电阻r_(bb)的测定[J].物理实验,2004(4).
[3]高玉良.电路与模拟电子技术课程教学改革的实践[J].长江大学学报(自然科学版)理工卷,2008,(3).
化工原理课程设计教学大纲 篇9
课程名称:化工原理课程设计
英文名称: Course Design of Principles of Chemical Engineering 课程编号: 1804031(1804032)课程类别:专业基础课
学 时 数:四周(第四学期两周和第五学期两周)学 分 数:4 学分 使用专业:化学工程与工艺
一、课程设计目的与任务
化工原理课程设计是一门重要的实践课程,是综合运用《化工原理》课程和有关先修课程所学知识,完成以化工单元操作为主的一次设计实践。通过课程设计,对学生进行设计技能的基本训练,培养学生综合运用所学的书本知识解决实际问题的能力,也为毕业设计打下基础。因此,化工原理课程设计是提高学生实际工作能力的重要教学环节。
二、教学基本要求
通过课程设计学生应在下列几个方面得到较好的培养和训练: 1.使学生掌握化工设计的基本程序与方法;
2.结合设计课题,培养学生查阅有关技术资料及物性参数的获取信息能力; 3.通过查阅技术资料,选用设计计算公式,搜集数据,分析工艺参数与结构尺寸间的相互影响,增强学生分析问题、解决问题的能力;
4.对学生进行化工工程设计的基本训练,使学生了解一般化工工程设计的基本内容与要求;
5.通过编写设计说明书,提高学生文字表达能力,掌握撰写技术文件的有关要求; 6.了解一般化工制图基本要求,对学生进行绘图基本技能训练。
三、课程设计内容及学时分配
化工原理课程设计应以化工单元操作的典型设备为对象,课程设计的题目尽量从科研和生产实际中选题。化工原理课程设计内容包括:
1.设计方案简介:包括对给定或选定的工艺流程、主要设备的型式进行简要的论述。2.主要设备的工艺设计计算:包括工艺参数的选定、物料衡算、热量衡算、设备的工艺尺寸计算及结构设计。3.典型辅助设备的选型和计算:包括典型辅助设备的主要工艺尺寸计算和设备型号规格的选定。
4.工艺流程图:以单线图的形式绘制,标出主要设备和辅助设备的物料流向、物流量、能流量和主要化工参数测量点。
5.主要设备工艺条件图:包括设备的主要工艺尺寸。
6.编写设计说明书:掌握设计说明书的编写方法和格式。包括设计任务书、目录、设计方案简介与评述、工艺设计及计算、主要设备设计、工艺流程示意图(AutoCAD),电算程序及符号说明,设计结果总汇,设计结果的自我评价和结束语、参考文献等,要求整个设计内容全部用计算机打字排版、打印(其参见打印文本格式)。设计结果汇总表、参考文献等内容,并附工艺流程图和主要设备结构图。
7.关于计算机的应用:掌握计算机编程计算。特别是优化设计计算,要求学生自编程序,自己上机操作,在说明书中附上计算框图,计算机程序及符号说明以及设计说明书的排版、打印。
设计内容一:列管式(或板式)换热器的设计(以管式换热器的设计为例说明)(2周)
(一)设计内容 根据生产任务的要求确定设计方案(1)换热器类型的选择
(2)换热器内流体流入空间的选择 2 化工计算(1)传热面积的计算
(2)管数、管程数及管子排列,管间距的确定(3)壳体直径及壳体厚度的确定 3 换热器尺寸的确定及有关构件的选择 4 换热器流体阻力的计算及其输送机械的选择 5 绘制流程图及换热器的装配图 6 编写说明书
(二)设计要求: 在确定设计方案时既要考虑到工艺,操作的要求又要兼顾经济和安全上的要求。2 在化工计算时要求掌握传热的基本理论,有关公式,要知道查哪些资料,怎样使用算图以及怎样选用经验公式,并进行优化设计。3 要求根据国家有关标准来选择换热器的构件 要求一部分学生利用计算机来进行辅助设计及优化设计方案 5 要求必须掌握固定管板式或浮头式列管换热器的设计
设计内容二:蒸发装置的设计(以标准蒸发器的设计为例说明)(2周)
(一)设计内容 根据溶液的性质及工艺要求确定蒸发器的操作条件,蒸发器的型式和蒸发操作的效数 2 根据物料衡算及热量衡算计算加热蒸汽的消耗量及各效的蒸发量 3 求出各效传热量和传热面积 4 蒸发器尺寸的确定和有关构件的选择 5 附属设备的选型
6绘制流程图及蒸发器的装配图 7编写设计说明书
(二)设计要求 要求学生必须根据设计任务书合理选择蒸发器的类型 2 要求学生掌握常用的试差法对多效蒸发器进行工艺计算 3 必须根据有关国标来选择蒸发器的构件
设计内容三:填料(或板式)吸收塔的设计(以填料吸收塔的设计为例说明)
(一)设计内容 吸收的汽液平衡关系的确定 2 吸收流程的确定 吸收剂的选择及吸收剂用量的计算 4 填料的选择 塔径和填料层高度的计算 进行阻力计算及气液输送机械的选型 7 塔的辅助装置的选型(1)喷淋装置(2)气体分布器(3)液体分布器(4)气体进出口装置(5)填料支承装置
(2周)8 绘流程图及吸收塔的装配图 9 编写设计说明书
(二)设计要求 必须掌握填料塔设计的有关原理、步骤 2 必须学会合理地选择填料 必须校核本设计是否满足填料塔设计的有关设计要求 4 必须依据国家有关标准来选择塔的附件如封头、支座等 5 要求部分学生利用计算机进行辅助设计
设计内容四:板式(填料)精馏塔的设计(以板式精馏塔的设计为例说明)
(一)设计内容 1 设计方案的确定(1)操作压力(2)进料状态(3)加热方式(4)热能利用 2 工艺计算(1)物料衡算(2)热量衡算(3)回流比的确定(4)理论塔板数的确定 3 塔板及塔的主要尺寸的设计(1)塔板间距的确定(2)塔径的确定
(3)塔板布置及板上流体流程的确定 4 流体力学的计算及有关水力性质的校核 5 板式精馏塔辅助设备的选型 6 绘制流程图及精馏塔的装配图 9 编写设计说明书
(二)设计要求 要求掌握连续精馏装置设计原理与设计步骤
2周)(2 要求部分学生能利用计算机通过逐板计算法求解理论塔板数 3 要求学生知道进料状况及回流比对精馏过程的影响并做好优化设计 4 必须依据国家有关标准选择塔附件如:封头、支座等 学时分配如下:
课程设计学时: 4周(其中:第四学期两周和第五学期两周)
第一阶段:下达设计任务书
第二阶段:阅读设计指导书,查阅资料拟定设计程序和进度计划。
第三阶段:查阅文献,收集有关数据,了解设备配置,安装和操作的有关知识。第四阶段:设计计算,绘图和编制设计说明书。第五阶段:设计考核及评定成绩。
四、课程设计参考资料
[1]天津大学化工原理教研室编.《化工原理课程设计》[M].天津:天津科学技术出版社,1994 [2]大连理工大学化工原理教研室编.《化工原理课程设计》[M].大连:大连理工大学出版社,1994 [3]《化学工程手册》编委会编.《化学工程手册》(第二版)[M].北京:化学工业出版社,1996
五、考核及成绩评定 1.考核内容
由指导教师对学生在课程设计期间的表现,所完成的设计图纸、设计说明书的质量和答辩情况进行综合考核。
评定指标如下:
(1)考勤与遵守纪律情况(2)图纸数量和质量
10% 30%
40%
20%(3)工艺计算书和设计说明书
(4)答辩(笔试和口试,主要是口试)2.成绩评定
依据上述考核内容,最后采用优(>90分)、良(80~89分)、中(70~79分)及格(60~69分)、不及格(<60分)五级记分制评定学生课程设计成绩。
评分标准如下: 优:课程设计相关知识掌握牢固,选定方案及设计计算正确,结果可靠,计算书和说明书书写认真准确,图纸完整规范,具有独立分析解决问题的能力和创新精神或对一方面有深入探讨,答辩能流利清晰地阐述设计的主要观点,回答问题准确。学习态度认真。
良:课程设计相关知识掌握良好,选定方案及设计计算正确,计算书和说明书书写认准确,图纸较完整规范,具有独立分析解决问题的能力,答辩基本能清晰地阐述设计的主要观点,回答问题较准确,学习态度认真。
中:课程设计相关知识掌握较好,选定方案及设计计算正确,计算书和说明书书写认真准确,图纸基本完整规范,答辩基本能阐述设计的主要观点,回答问题基本准确,学习态度较认真。
及格:课程设计相关知识掌握一般,选定方案及设计计算基本正确,计算书和说明书书写一般,图纸完整但不够规范。答辩基本能阐述设计的主要观点,回答问题不够准确,学习态度一般。
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