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正文內(nèi)容

工基礎(chǔ)課程教學團隊介紹-資料下載頁

2025-06-26 23:43本頁面
  

【正文】 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。該書的附錄包括線形方程組得求解,復(fù)數(shù)的概念和運算,三角恒等式簡表和積分簡表等數(shù)學知識的復(fù)習,可以方便讀者查閱。將分貝、波特圖等工程知識放在附錄中,第14章、第15章的關(guān)于濾波器的概念本身,如讀者對分貝、波特圖不熟悉,可以在附錄中找到講述。附錄中,對耦合電感的去耦等效問題進行了補充,不僅僅介紹了T型等效,論述了π型等效,為了在等效電路中解決負電感這一在實際電路不能實現(xiàn)的組件,還建立了用理想變壓器表示的等效電路。分貝、波特圖和去耦等效,這些內(nèi)容還包括了例題,以便讀者切實掌握,這在其它“電路”教材中并不多見。(5)內(nèi)容豐富,適用讀者范圍廣,學時安排靈活。本書特點是將能量產(chǎn)生、傳輸、分配與信號處理等知識融合在了一起。因此,內(nèi)容豐富,讀者可以掌握電能、電子技術(shù)、信號與系統(tǒng)的基本知識和實踐背景。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)。精心選擇多種實例為基本理論的講述增添了活力, 使課程內(nèi)容充滿時代氣息。這些實例涉及當代信號處理技術(shù)的多種領(lǐng)域,也包括能量處理的應(yīng)用, 二者密切結(jié)合。特別要指出, 所謂“能量處理”應(yīng)用的概念, 并非局限于電力系統(tǒng)分析。Nilsson的教材雖然沒有講晶體管外特性, 但是在許多實例中對此已很難回避。例如在第7 章一階RC , 并計算其時間常數(shù)。這是配合本章主題精心選擇的非常生動的兩個練習題。題中的兩只晶體管分別用T1和T2兩個三端組件表示,并簡要說明了它們受控開關(guān)的特性,實際上已經(jīng)為學生初步建立了晶體管外特性的概念。很明顯, 為了講好應(yīng)用例子, 很難把電路與電子學進行切割??梢哉f該書的選材風格已經(jīng)為電路與電子密切結(jié)合的改革理念創(chuàng)造了呼之欲出的氛圍。Nilsson沒有系統(tǒng)講授圖論和狀態(tài)方程的知識, 為了加強模塊化概念的建立, 注重運放原理及其應(yīng)用的討論。Nilsson 在第5章給出。后續(xù)許多章節(jié)中更容易加強這方面的應(yīng)用舉例, 從而涉及的領(lǐng)域相當廣泛,內(nèi)容豐富。因此,本書既適合于本科專業(yè)學習、也可作為專科專業(yè)教材;既適合電氣工程專業(yè)教師和學生使用,也可作為電子、信息類教材。書中18章內(nèi)容,針對各專業(yè)各層次的教學目的要求、學時長短、相關(guān)課程安排的不同,教師可靈活選取。該教材的前言部分也給出了部分參考意見。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。參考文獻:[1] 鄭君里, 龔紹文. 電路原理課程改革之路. 電氣電子教學學報 2007,29(3)17‘電路導(dǎo)論6版’(introduction electric circuits)書評王仲奕(西安交通大學電氣工程學院 710049 )一、 作者的教學思想和教材工作作者(Richard C. Dorf)的主導(dǎo)思想立足于:(1) 給初學者介紹電的基本概念和基本分析方法。(2) 讓讀者明了電路理論是工業(yè)生產(chǎn)、日常生活、辦公實際需要和不斷進步的結(jié)果,電路是現(xiàn)代社會中的重要組成部分。(3) 讓學習者明確正確的分析一個電路進而按要求設(shè)計出一個電路是學習電路理論的最終目標,是所有工程技術(shù)人員的基本技能。作者認為目前計算機和網(wǎng)絡(luò)的廣泛應(yīng)用,為電路學習提供了進一步深入學習和思考的條件,給教材配備網(wǎng)絡(luò)學習的輔助系統(tǒng)將逐步成為一種必須加強的手段。圍繞這一思想,作者建立了網(wǎng)絡(luò)學習資源和‘電路學習蘋果機’做為主要的輔助學習方式,‘電路學習蘋果機’對每一個問題提供一組實例,實例包括三部分內(nèi)容,首先是對問題類型的描述,然后給出教材中相關(guān)知識點,最后提供詳細的解答,對每一道習題提供隨機的參數(shù),這樣使教材的習題達到了無限多。此外提供了計算軟件PSpice、MATLAB和應(yīng)用軟件分析問題的過程。我們目前也嘗試利用網(wǎng)絡(luò)作為教學輔助工具,但由于人力、資金和對本科教學工作輕視的原因,對這一方面的開發(fā)和建設(shè)還遠遠落后于國際水平。 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。全書分17章加5個附錄。第1章介紹電路的基本物理量,第2章介紹電路組件,第3章介紹簡單電阻電路的分析,第4章介紹線性電路的一般分析方法,第5章介紹電路的主要定理,第6章介紹運算放大器,第7章介紹儲能組件,第8章介紹一階電路,第9章介紹二階電路,第10章介紹正弦電路,11章介紹正弦穩(wěn)態(tài)電路的功率,12章介紹三相電路,第13章介紹頻率響應(yīng),第14章介紹拉普拉斯變換,第15章介紹傅立葉級數(shù)和傅立葉變換,第16章介紹濾波電路,第17章介紹兩端口和三端口網(wǎng)絡(luò)。5個附錄分別介紹了矩陣分析、復(fù)數(shù)概念和計算、三角函數(shù)公式、歐拉公式、標準電阻色碼。全書有200個例題,300多個練習題和800多個習題。與我校教材(邱關(guān)源編著)相比,全書內(nèi)容基本相似,但分的更為細致,更為淺顯,強調(diào)基本,強調(diào)實際應(yīng)用,強調(diào)計算機應(yīng)用。 三、 教材的主要特色1. 注意配合不同的學時數(shù)和不同層次的學生 由于全書內(nèi)容分的很細,因而可以根據(jù)學時數(shù)靈活的取舍。由于主導(dǎo)思想放在介紹上,內(nèi)容由淺入深,從特殊到一般。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生,也適用于國內(nèi)高校選為雙語教學的教材。2. 注重電路理論與電學發(fā)展史的聯(lián)系作者認為電是自然現(xiàn)象,是電荷存在和相互作用的結(jié)果,學習電的知識有必要了解電學理論的全貌,既要了解現(xiàn)代電氣工程設(shè)備和方法的發(fā)展及21世紀電氣工程的熱點,也要了解電學理論的發(fā)現(xiàn)、形成及發(fā)展過程。因此全書各章中對電學理論中的重要歷史人物、典型實驗及實際應(yīng)用實例作了簡單但系統(tǒng)的回顧。如第1章一開始就介紹了電學史上的科學家Guericke、Benjamin、Volta、Ampere、Joule、Maxwell以及他們的發(fā)現(xiàn)和對電學理論的貢獻,并附上了從1600年—1995年電氣工程中的重要事件表。在第2章介紹了Edison、Ohm,第3章介紹了基爾霍夫,第6章介紹了Oersted、Faraday,第9章介紹了Marconi,第14章介紹了Laplace,等等,所有介紹的歷史人物和實驗都付了精美的圖片。 對歷史作這樣全面的回顧在我國的教材中幾乎沒有,反映了教學理念的差異,我們更強調(diào)現(xiàn)代化的高科技,注重結(jié)果,忽視起因。電路導(dǎo)論的做法不僅讓讀者了解電學理論的發(fā)現(xiàn)、形成及發(fā)展過程,重要的是對初學者起了震撼的作用,震撼于大自然現(xiàn)象的奇妙而產(chǎn)生對自然規(guī)律的敬畏,震撼于科學創(chuàng)新發(fā)展的艱難曲折而產(chǎn)生對科學家們的敬仰,從而深刻體會理論來自于實踐又用于實踐的真理。 3. 寫作細致、嚴謹作者立足于給初學者介紹一門理論,因而對出現(xiàn)的每一個新名詞、每一個新概念、每一個新公式不僅作了解釋,而且作了嚴格的定義,對一些概念如電、電荷、電流、直流電,功率、線性組件,無源組件等等,甚至對拉普拉斯變換中的‘變換’一詞都單獨用藍色列出給以嚴格的定義。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。 作者的做法對初學者來說,不僅起了對基本概念的強調(diào)和便于查詢的作用,而且在無形中培養(yǎng)和訓練了閱讀者一種嚴謹?shù)乃悸贰懽魅绱思氈聡乐斣谖覈慕滩闹惺巧僖姷?,我們更強調(diào)寫作的精煉,但精煉往往忽視了細節(jié),損失了嚴謹,使讀者讀后抓不住要點,也喪失了對初學者素質(zhì)培養(yǎng)的作用。4. 電路分析和電路設(shè)計并重作者認為分析和設(shè)計電路是工程技術(shù)人員的基本技能,電路教材就是讓學習者學會電路分析和電路設(shè)計的方式方法。作者把電路分析和電路設(shè)計放在同等重要的地位,在第一章就專門給出了分析和設(shè)計的聯(lián)系和區(qū)別,用圖1和圖2所示流程圖說明分析分為5步,設(shè)計分為3個階段。又認為分析和設(shè)計是緊密聯(lián)系的,分析是為了設(shè)計,設(shè)計又離不開分析。電路設(shè)計是一個有目的的循環(huán)過程,即設(shè)計者設(shè)想一個目標,構(gòu)成可能的一組電路及預(yù)期電路實現(xiàn)目標的過程。這個電路需滿足一系列的條件和要求,設(shè)計方案是在反復(fù)的試驗和分析中被不斷修正和改進的。全書所有的例題、習題和實際問題設(shè)計圍繞以上思想和步驟展開。我們的教材中往往注重電路分析,而不提電路設(shè)計,講究分析方法和技巧,不提分析與設(shè)計的關(guān)系,造成學習者不知分析如何用于設(shè)計,使分析方法成了空殼,這顯示出我們在教學理念上的差距。 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。 在每一章的最后給出設(shè)計任務(wù)的解答,包括電路的實現(xiàn),電路的分析結(jié)果,參數(shù)的設(shè)定等等。這樣做起到的作用是:(1) 讓學習者帶著問題去閱讀本章內(nèi)容,避免了學習中的盲目性。(2) 最后通過問題的解答讓學習者深刻體會到應(yīng)用本章內(nèi)容解決實際問題的方式方法。使理論不再抽象,讓教材成為理論與實際的橋梁。國內(nèi)教材注重理論和概念,在如何敘述清楚這門理論,如何讓學習者掌握好這門課的學習方法方面做了大量的研討工作,但一直未能很好地解決課程中理論與工程實際緊密結(jié)合及培養(yǎng)學生能力和素質(zhì)的問題。教材中缺乏與理論和概念密切相關(guān)的工程實例。在處理概念理解和解題方法之間的關(guān)系時,停留在教會學生使用那些一成不變的程序化的模式求解一些簡單問題。在理念上過于強調(diào)大學二年級的電工基礎(chǔ)課程理論抽象,能夠為學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。國內(nèi)教材的處理方式造成的后果是:(1) 讓學習者感到理論空洞、抽象,不知道學了有什么用,因而學了就忘。(2) 把一門應(yīng)用性很強的理論變成了只是掌握一些程序化求解方法,割裂了理論和工程實際的聯(lián)系。6. 精心的習題設(shè)計作者認為全書主要為學習者提供分析電路、設(shè)計電路和解決問題的方式方法。圍繞這一思想,作者精心設(shè)計了例題和練習題。共有200多道例題,例題與基本概念和基本分析方法緊密聯(lián)系,講述一個概念和方法,就給出相應(yīng)的34個例題,例題注重基本內(nèi)容的掌握,給出嚴密的數(shù)學推導(dǎo)過程。 書中每一章的習題分為5種類型:(1) 練習題。練習題緊隨例題之后,形式和內(nèi)容與例題類似,答案付在練習題后。學生看了例題就能做出練習題,從而掌握基本計算方法。(2) 擴展題。每一章的擴展題是本章中例題的延伸,擴展題的答案付在題后,除了讓學習者按給的數(shù)據(jù)作題外,還提供了電路學習蘋果機,蘋果機包含大部分習題,可以對每一道習題提供隨機的參數(shù),這樣使教材的習題達到了無限多。(3) 證明題。作者認為現(xiàn)代工程師常借助計算機分析、設(shè)計電路和系統(tǒng),因而檢查和判斷分析和設(shè)計的結(jié)果是否正確的能力是工程技術(shù)人員應(yīng)該具備的重要技能。書中的證明題是一些給出了解答的題目,讓學生應(yīng)用電路的基本定理和定律檢驗結(jié)果的正確性。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,更能促進學習效果。(4) 設(shè)計題。給出設(shè)計要求,讓學生設(shè)計電路,或設(shè)計參數(shù),或改進電路等。(5) 應(yīng)用PSPICE和MATLAB分析問題。作者認為計算機工具的支持作用在學習過程中常常是無法估量的,能熟練的應(yīng)用計算機工具輔助電路課程的學習,是為分析計算真實的工程實例打下基礎(chǔ),也是工程師應(yīng)該具備的一種內(nèi)在的素質(zhì)。教材給出了應(yīng)用PSPICE和MATLAB分析的習題,在‘電路學習蘋果機’里提供了計算軟件和習題解答,讓學生掌握應(yīng)用計算機分析問題的方法。對比‘電路導(dǎo)論’我們的教材主要存在如下問題:(1) 受教材字數(shù)限制,為了強調(diào)內(nèi)容的完整,而忽略例題的作用,例題的類型和數(shù)量都偏少。(2) 重視教材中的內(nèi)容,而往往忽視習題的編制。習題數(shù)量少(一般300題左右),類型單一,基本沒有證明和設(shè)計方面的習題。(3) 教材中也開始介紹PSPICE和MATLAB分析電路的功能,但在實際的實施過程中,仍然認為計算機工具不能代替學習電工基礎(chǔ)使用的傳統(tǒng)方法,忽視計算機工具對學生學習過程的理解有巨大的幫助。電路分析基礎(chǔ)(Essentials of Circuit Analysis)(10版)書評王仲奕(西安交通大學電氣工程學院 副教授)一、作者(Robert )的教學思想和教材工作《電路分析基礎(chǔ)》是《電路分析導(dǎo)論》(Introductory Circuit Analysis)第十版。作者說之所以選擇在同樣的主題上再出版另一本書是考慮到:(1) 在最近幾年內(nèi),畢業(yè)后從事工業(yè)生產(chǎn)的學生對這樣一本主要面向工作中的電路概念的專著的需求正在增長。(2) 為實驗室以及實際工作中的學生提供一本更具現(xiàn)實意義的書籍,這樣一本專著,應(yīng)該確保讀者對最重要的定理和概念有清晰和準確的理解,即在某些特殊的重要的方面增強,在一些不很重要地方則進行壓縮刪減。作者從這樣的思想出發(fā),在編寫電路分析基礎(chǔ)10版時,不是在上一版的基礎(chǔ)上進行簡單的移動或合并章節(jié),而是審閱了每一個主題,確定了什么是真正重要的,然后按照自己在教室上課的思路來書寫相應(yīng)章節(jié)的內(nèi)容。因此在表述的步驟、層次、方法以及內(nèi)容上都幾乎沒有保留之前版本中的內(nèi)容。教材的設(shè)計,
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