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正文內(nèi)容

西安交通大學(xué)申報國家級教學(xué)成果獎(完整版)

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【正文】 詳細周到,且節(jié)奏很慢,適合于大專和高職學(xué)生學(xué)習(xí)。在第5章和第6章,介紹了電壓分配和電流分配公式,而在第15章(串聯(lián)和并聯(lián)交流電路),則再次介紹了電壓分配和電流分配公式。第二篇 動態(tài)電路的時域分析第5章:電容元件與電感元件電容元件及VCR、電感元件及VCR、狀態(tài)變量。第21章:變壓器互感、鐵心變壓器、反射阻抗和功率、阻抗匹配和隔離、等效電路、耦合線圈的串聯(lián)、空心變壓器、變壓器類型、抽頭式和多負載變壓器、具有磁耦合線圈的網(wǎng)絡(luò)。第12章:電感器法拉第電磁感應(yīng)定律、楞次定律、自感、電感器的類型、感應(yīng)電壓、RL電路暫態(tài)、電感器儲能、電感器的串聯(lián)和并聯(lián)、直流輸入下的RLC電路。從表1可以看出,上述內(nèi)容插在正文之中介紹,使學(xué)生開闊視野,多次接觸身邊的電路元件和電氣設(shè)備,增強了學(xué)生學(xué)習(xí)的趣味性。首先,本書在各小節(jié)與相應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容相適應(yīng),配有合適的照片和精確的繪圖,以幫助學(xué)生直觀地認識電路元件和電路部件的外觀和內(nèi)部構(gòu)造。從第13章(正弦交流波形),介紹C++如何用于電路分析。西安交通大學(xué)申報國家級教學(xué)成果獎 “立足立體化教學(xué)資源建設(shè)和創(chuàng)新實踐能力培養(yǎng)的‘電路’精品課程建設(shè)” 附件6電路課程組發(fā)表的教學(xué)論文及撰寫的國外“電路”教材的評價報告羅先覺 王仲奕 劉崇新 王曙鴻 賀富堂應(yīng)柏青 趙彥珍 鄒建龍 邱捷西安交通大學(xué)2009年4月目 錄一、 電路課程組發(fā)表的教學(xué)論文目錄二、 國外優(yōu)秀電路教材(共10部教材)點評一、電路課程組發(fā)表的主要教學(xué)論文目錄編號論文名稱刊物名稱發(fā)表時間卷期第一作者 其他作者1電工類繼續(xù)工程淺議(高等工程教育研究)1999年增刊羅先覺2電氣工程與自動化專業(yè)課程設(shè)置的再認識”(高等工程教育研究)1999年增刊羅先覺3電路課程的教材建設(shè)和數(shù)字化資源建設(shè)(電氣電子教學(xué)學(xué)報)2007年7月羅先覺4圍繞國家級精品課程建設(shè)目標(biāo),建設(shè)‘電路’精品課程〈電工電子課程報告論壇論文集〉2005年羅先覺王仲奕5英文教材《電路基礎(chǔ)(第2版)》介紹與評述〈全國高校電氣工程及其自動化專業(yè)教學(xué)改革研討會論文集〉2008年4月羅先覺王仲奕6澳大利亞大學(xué)電氣工程教育概況及簡評(電氣電子教學(xué)學(xué)報)2000年2月第1期邱捷7電工、電子類技術(shù)基礎(chǔ)課程體系及內(nèi)容改革淺見(高等工程教育研究)1999年增刊邱捷8電工電子教學(xué)基地建設(shè)整體框架(高等工程教育研究)1999年增刊邱捷9電類基礎(chǔ)實驗改革構(gòu)想(高等工程教育研究)1999年增刊邱捷10電氣信息試點班人才培養(yǎng)計劃的制定與實踐(電氣電子教學(xué)學(xué)報)2005年12月第6期邱捷11改編原版《電路基礎(chǔ)(第3版)》的體會(電氣電子教學(xué)學(xué)報)2008年8月第4期羅先覺12關(guān)于電氣工程與自動化專業(yè)教學(xué)內(nèi)容和課程體系改革的思考(高等工程教育研究)1999年增刊邱捷13建設(shè)電工電子多媒體教學(xué)平臺(電氣電子教學(xué)學(xué)報)2000年11月第4期邱捷14面向21世紀(jì)電氣工程與自動化專業(yè)教學(xué)計劃的探討(高等工程教育研究)1999年增刊邱捷15國外著名大學(xué)電氣信息類專業(yè)教育剖析(高等工程教育研究)2004年第6期邱捷16淺析國外電路教材的寫作特色(電氣電子教學(xué)學(xué)報)2008年7月王仲奕羅先覺17開設(shè)‘電磁感應(yīng)現(xiàn)象觀測’的綜合實驗《實驗室研究與探索》2004年8月第8期王仲奕應(yīng)柏青18改進電路教學(xué)和實驗、大力培養(yǎng)創(chuàng)新人才(高等學(xué)校電路、信號系統(tǒng)和電磁場教學(xué)與教材研討會論文集)2000年8月劉崇新賀富堂19使用MATLAB軟件的符號電路分析(高等學(xué)校電路、信號系統(tǒng)和電磁場教學(xué)與教材研討會論文集)2000年8月王曙鴻20測定線圈同名端的幾種方法《實驗技術(shù)與管理》2001年4月第18卷第2期。PSpice和EWB在第4章引入后,幾乎每章末都給出了這兩種分析仿真軟件(有時給出兩種軟件,有時給出其中一種軟件)的使用例子。這有助于學(xué)生全面地、深刻地理解電路模型,也有助于使學(xué)生逐步建立工程的概念。三、 教學(xué)內(nèi)容安排該書教學(xué)內(nèi)容安排與國外大多數(shù)教材安排有所不同,其特點是內(nèi)容及其詳細,表2列出各章內(nèi)容。第13章:正弦交流波形正弦交流電壓、Sine波形、正弦電壓電流的一般表達式、相位關(guān)系、平均值、有效值、交流電表和測量。第22章:多相電路三相發(fā)電機、Y形聯(lián)結(jié)的發(fā)電機、相序、YY聯(lián)結(jié)、YΔ聯(lián)結(jié)、Δ聯(lián)結(jié)的發(fā)電機、相序、ΔΔ聯(lián)結(jié)和ΔY聯(lián)結(jié)三相系統(tǒng)、功率、三瓦特法、二瓦特法、不對稱三相四線Y聯(lián)結(jié)負載、不對稱三相三線Y聯(lián)結(jié)負載、第23章:分貝、濾波器和波特圖分貝、濾波器、RC低通濾波器、RC高通濾波器、帶通濾波器、阻帶濾波器、雙調(diào)諧濾波器、波特圖、具有有限衰減的低通濾波器、具有有限衰減的高通濾波器。第6章:一階電路分解方法在動態(tài)電路分析中的運用、零狀態(tài)響應(yīng)、階躍響應(yīng)和沖激響應(yīng)、零輸入響應(yīng)、線性動態(tài)電路的疊加原理、三要素法、瞬態(tài)和穩(wěn)態(tài)、正弦激勵的過渡過程和穩(wěn)態(tài)第7章:二階電路LC電路中的正弦振蕩、RLC串聯(lián)電路的零輸入響應(yīng)、RLC串聯(lián)電路的全響應(yīng)、GCL并聯(lián)電路的分析第三篇 動態(tài)電路的相量分析法和s域分析法第8章:阻抗和導(dǎo)納復(fù)數(shù)、振幅相量、相量的線性性質(zhì)和基爾霍夫定律的相量形式、三種基本電路元件VCR的相量形式、阻抗和導(dǎo)納、相量模型的引入、正弦混聯(lián)電路的分析、相量模型的網(wǎng)孔分析和節(jié)點分析、相量模型的等效、有效值及有效值相量、相量圖。在第9章(網(wǎng)絡(luò)定理),介紹了疊加定理、戴維寧定理、諾頓定理、最大功率傳輸定理、Millman定理、替代定理、互易定理。 密切聯(lián)系工程實際和實際電路電路分析導(dǎo)論(第10版)密切聯(lián)系工程實際,這從各章小節(jié)名稱就可以看出來,這是電路分析導(dǎo)論(第10版)的一大特色,也是國外教材的優(yōu)點。本書的特點是幾乎每一章都有密切聯(lián)系該章內(nèi)容的應(yīng)用,能給初學(xué)者以啟示。其次,電路分析導(dǎo)論(第10版)印刷精美,書中繪圖精細、色彩豐富。然而,正是電路分析導(dǎo)論(第10版)詳細的表述,特別適合于自學(xué)者學(xué)習(xí),也特別適合于高等??坪透叩嚷殬I(yè)的學(xué)生學(xué)習(xí),因為本書密切聯(lián)系工程實際和實際生活,使學(xué)生能隨時聯(lián)系自己身邊的例子,學(xué)習(xí)起來更有興趣。特殊的段落包括使用PSpice舉例和實際問題。二、 電氣工程先驅(qū)者的生涯和電氣工程和相關(guān)學(xué)科的發(fā)展歷程本書在每章的開始部分,或者介紹電氣工程學(xué)科先驅(qū)者的科學(xué)生涯及他們對電磁學(xué)和電路理論的貢獻,或者介紹電路理論或相關(guān)學(xué)科的發(fā)展歷程,這是本書的一大特點。應(yīng)用:照明系統(tǒng)、DC電表的設(shè)計。應(yīng)用:延遲電路、閃光燈單元、繼電器電路、汽車點火電路。應(yīng)用:功率測量、電能消耗成本。應(yīng)用:網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定、網(wǎng)絡(luò)綜合。第2章:電阻電路的等效變換電阻的串聯(lián)和并聯(lián)、YΔ變換、電壓源電流源的串聯(lián)和并聯(lián)、電源兩種模型的等效變換、輸入電阻。第10章:含有耦合電感的電路互感、含有耦合電感電路的計算、耦合電感的功率、變壓器原理、理想變壓器。例如,在第5章,將理想運放、倒向和非倒向放大器、加法器、減法器、運放電路的級聯(lián)均作為單獨的小節(jié)介紹。在11章交流功率分析中,應(yīng)用為功率測量、電能消耗成本,均為生活常識。每章最后給出的問題(類似國內(nèi)教材的習(xí)題),均指出相應(yīng)小節(jié)編號,有利于學(xué)生查詢和對照。以上3章內(nèi)容,是電路(第5版)優(yōu)于電路基礎(chǔ)(第2版)之處。四、 結(jié)論從以上分析,我們可以看到,我國教材有自己的特色,有些方面有自己的優(yōu)勢。在德州儀器公司工作期間,弗洛伊德?lián)瘟撕脦讉€項目的工程設(shè)計師,這些項目包括地形跟蹤雷達、機載預(yù)警和控制系統(tǒng)(AWACS), 機密通信系統(tǒng)等。在此期間,出版了他的第二本書《電路原理》 (Principles of Electric Circuits)。()從生平來看,弗洛伊德有豐富的電子設(shè)備及系統(tǒng)的研制經(jīng)驗,同時,又具有高超的課堂教學(xué)和教材寫作水平,因此,他的系列教材才會更多受到讀者的青睞。沒有圖論的介紹,也沒有便于計算機系統(tǒng)自動處理的電路方程矩陣形式。接下來是第五部分“技術(shù)實踐”部分的提示,告訴讀者本章正文的技術(shù)實踐部分,將介紹雙極負載分壓器。其規(guī)則寫成“(回路電阻之和)乘以(回路電流)減去(公共電阻)乘以(臨近回路電流)等于(回路源電壓)”。作者在第三章第6節(jié)介紹了此方法。在這一節(jié)中,專門指出,故障除了考慮有缺陷的元件,也需要考慮各種可能情況,如松動的元件、虛焊而造成開路,或焊錫濺落或剪斷的線頭造成短路以及元件參數(shù)錯誤,電源的電壓或頻率有誤等等。電子工業(yè)出版社已出影印本,并由北京電子科技學(xué)院冼立勤老師等譯為中文,書名為《電路》,并已由電子工業(yè)出版社出版(2005 年)。不論對于電力類專業(yè)還是電子類專業(yè),這些內(nèi)容都是合適的。電源可以產(chǎn)生特定的電壓,但人體中流過的電流大小和流動方式則不易確定。第二章的實例僅僅是本書的一個簡單例子,作者將其寫得非常豐富和細致,可以看出,本書在實例引入,分析和深度理解,從而加深對電路基本理論的掌握上是獨具匠心的。(3)練習(xí)題目很有特色。第六,對習(xí)題加以標(biāo)識,以強調(diào)習(xí)題的側(cè)重點。(4)附錄安排合理內(nèi)容合理的附錄內(nèi)容,對“電路”(第七版)增色不少, 附錄是對正文中內(nèi)容的重要補充和擴展,為了突出正文中的重點,才將這些內(nèi)容放在附錄中。我國著名電路、信號與系統(tǒng)教育家鄭君里等先生曾指出:該教材的形成背景源于教學(xué)實踐, 編寫指導(dǎo)思想將課程性質(zhì)定位為理論與實踐并重, 努力體現(xiàn)電路課程為信號處理與能量處理的應(yīng)用服務(wù)。很明顯, 為了講好應(yīng)用例子, 很難把電路與電子學(xué)進行切割。綜上所述,Nilsson編寫的“Electric Circuit”(7th Edition)是一本實用的教材,值得推廣和借鑒。 二、 教材內(nèi)容設(shè)計教材內(nèi)容主要介紹線性電路理論的基本概念和基本分析方法。如第3章介紹電阻電路時,分析主要圍繞單回路和雙結(jié)點的電路,附錄內(nèi)容也是電路中涉及的基本數(shù)學(xué)式子,這在我們的電路教材里很少見,這種內(nèi)容設(shè)計使教材中的語言表述淺顯易懂,解題思路一目了然,注重基本理論和基本概念,不追求解題技巧,適用于不同層次的學(xué)生,也適用于國內(nèi)高校選為雙語教學(xué)的教材。對介紹的每一種分析方法都總結(jié)出分析計算步驟,對所有付的歷史人物和實驗的圖片不僅給出圖片介紹,而且都給出了圖片的出處。全書所有的例題、習(xí)題和實際問題設(shè)計圍繞以上思想和步驟展開。教材中缺乏與理論和概念密切相關(guān)的工程實例。 書中每一章的習(xí)題分為5種類型:(1) 練習(xí)題。作者認為有時檢查一道題可能比作一道題花費的精力更多,更能促進學(xué)習(xí)效果。習(xí)題數(shù)量少(一般300題左右),類型單一,基本沒有證明和設(shè)計方面的習(xí)題。采用的方式一是借助于大量的實際網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)來闡述如何繪制電路圖,書中所有的插圖都用顏色和陰影進行分類,附加大量的結(jié)合了3D效果的真彩照片和圖表,通過視覺學(xué)習(xí)來增強解釋和說明分析觀點的力度。我們的教材寫作往往先成立一個編寫小組,由小組成員討論寫作大綱,然后劃分個人負責(zé)的寫作章節(jié),最后主編統(tǒng)稿。從教材的章節(jié)安排包括附錄內(nèi)容可以看出,內(nèi)容劃分的很細,直流部分占的比重很大,注重基本原理和基本概念以及基本應(yīng)用。作者認為這些是教師和學(xué)生自信很熟練的內(nèi)容,但往往是最容易出錯且不斷繼續(xù)出錯的地方,反映出學(xué)生并沒有真正掌握這些內(nèi)容,而這些內(nèi)容又是實際應(yīng)用中很重要的部分,應(yīng)該加強,讓使用者了解自己的計算能力以及局限。如在第2章介紹電壓、電流時,、接線和操作方法,在介紹能量時介紹了電表及電表讀數(shù),后面陸續(xù)介紹功率表、信號發(fā)生器的使用方法,用數(shù)字表測電容和電感以及測絕緣性能的方法等等。這樣做達到了作者使教材易讀易學(xué)、實用性強的目的。因此,如何用我們的方法寫出有特色的教材是一個需要認真研討的問題。在每一章的開頭都列有本章的學(xué)習(xí)目標(biāo),在每一章結(jié)束都列有本章總結(jié)以及公式列表。 電路分析基礎(chǔ)(Essentials of Circuit Analysis)(10版)書評王仲奕(西安交通大學(xué)電氣工程學(xué)院 副教授)一、作者(Robert )的教學(xué)思想和教材工作《電路分析基礎(chǔ)》是《電路分析導(dǎo)論》(Introductory Circuit Analysis)第十版。給出設(shè)計要求,讓學(xué)生設(shè)計電路,或設(shè)計參數(shù),或改進電路等。學(xué)生看了例題就能做出練習(xí)題,從而掌握基本計算方法。在理念上過于強調(diào)大學(xué)二年級的電工基礎(chǔ)課程理論抽象,能夠為學(xué)生提供的工程問題和真正的工程實踐機會十分有限,認為一些具有真實性和運用實際物理條件的習(xí)題和作業(yè)應(yīng)用那些一成不變的程序化的模式求解是很困難的。 圖1. 電路分析流程圖 圖2. 電路設(shè)計流程圖5. 注重電路理論與工程實際的緊密聯(lián)系作者認為分析一個電路進而按要求設(shè)計出一個電路是所有工程技術(shù)人員的基本技能, 圍繞這一思想,全書注重電路理論與工程實際的緊密聯(lián)系,增強了電路設(shè)計部分,提供了很多真實的電路、電工設(shè)備的實例,作者采取的方式是在每一章的開頭給出一個與本章理論和分析方法有關(guān)的實際問題的電路設(shè)計任務(wù), 如第1章是噴氣閥控制器,第2章是溫度傳感器,第3章是調(diào)壓器,第4章是分壓器的角度顯示,第5章是測量形變的電橋,第6章是,第7章是積分電路與開關(guān),第8計算機與打印機的連接電路,第9章是汽車點火電路,第11章是最大功率傳輸,第13章是無線電調(diào)諧電路,等等。寫作如此細致嚴(yán)謹(jǐn)在我國的教材中是少見的,我們更強調(diào)寫作的精煉,但精煉往往忽視了細節(jié),損失了嚴(yán)謹(jǐn),使讀者讀后抓不住要點,也喪失了對初學(xué)者素質(zhì)培養(yǎng)的作用。因此全書各
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