電路基礎(chǔ)（上）教學大綱

PAGEPAGE5電路基礎(chǔ)（上）課程教學大綱一、課程基本信息課程名稱：電路基礎(chǔ)（上）（FundamentalsofElectricCircuits（up））課程代碼：課程類別：學科基礎(chǔ)課先修課程：高等數(shù)學、線性代數(shù)、復變函數(shù)、大學物理總學時數(shù)：56理論學時：56課內(nèi)實驗時數(shù)：0學分：3.5適用專業(yè)/開課對象：電氣工程及其自動化、自動化、電子信息工程、通信工程、生物醫(yī)學工程、測控技術(shù)與儀器、機器人工程/四年制本科生課程負責人：核準人：二、課程簡介電路基礎(chǔ)（上）是高等院校理工科電專業(yè)學生必修的一門重要的學科基礎(chǔ)課，具有較強的理論性、實踐性、基礎(chǔ)性、應(yīng)用性。該課程是在學習了高等數(shù)學、線性代數(shù)、復變函數(shù)和大學物理的基礎(chǔ)上開設(shè)的第一門專業(yè)基礎(chǔ)課。通過本課程的教學和實踐，使學生掌握直流電路、一階電路、正弦交流電路、三相電路、含有耦合電感的電路等電路理論的基礎(chǔ)知識、基本分析計算方法，進而培養(yǎng)學生自主學習的能力，提高他們的專業(yè)素質(zhì)，養(yǎng)成良好的思維習慣和職業(yè)規(guī)范，為學習后續(xù)相關(guān)核心課程以及從事電類各專業(yè)的學習和工作、科學研究以及開拓性技術(shù)研發(fā)奠定堅實的基礎(chǔ)。通過課程思政與教學內(nèi)容融合，同向同行同頻共振，培養(yǎng)學生工匠精神、合作意識以及嚴謹踏實的學習習慣和精益求精的工作態(tài)度，實現(xiàn)學生知識、能力、素質(zhì)的協(xié)調(diào)發(fā)展。三、課程目標完成本課程后，學生將能夠達到如下目標：課程目標1掌握各類理想元件的線性特性和元件的VCR關(guān)系式，以及各類電路的基本概念、基本定律；動態(tài)時域電路的基本概念；正弦穩(wěn)態(tài)電路的基本概念；能用于分析基本工程問題，熟悉基本工程問題的理論電路模型分析方法。課程目標2掌握線性電路的基本分析方法，掌握動態(tài)時域電路的分析方法、正弦穩(wěn)態(tài)電路的分析方法。課程目標畢業(yè)要求指標點課程目標1：掌握各類理想元件的線性特性和元件的VCR關(guān)系式，以及各類電路的基本概念、基本定律；動態(tài)時域電路的基本概念；正弦穩(wěn)態(tài)電路的基本概念；能用于分析基本工程問題，熟悉基本工程問題的理論電路模型分析方法。1.1掌握數(shù)學和物理及電氣工程基礎(chǔ)知識的基本概念，能夠?qū)﹄姎夤こ填I(lǐng)域電路工程問題進行正確表述；課程目標2：掌握線性電阻電路的基本分析方法，掌握動態(tài)時域電路的分析方法、正弦穩(wěn)態(tài)電路的分析方法。2.1能運用數(shù)學、自然科學和電氣工程領(lǐng)域的基本原理，識別和判斷電氣工程領(lǐng)域復雜工程問題的關(guān)鍵環(huán)節(jié)并能正確表述。課程目標對畢業(yè)要求的支撐關(guān)系五、教學內(nèi)容及學時分配（56學時）理論教學（56學時）（支撐課程目標1、2）1、電路基礎(chǔ)簡介，電路模型和電路定律（6學時）（支撐課程目標1）教學目標：了解電路理論的發(fā)展史、應(yīng)用；了解電路模型的概念和電路的基本變量；理解電壓、電流的參考方向與實際方向的關(guān)系，電壓與電流的關(guān)聯(lián)參考方向的概念；掌握吸收功率與發(fā)出功率的計算；掌握電阻、獨立電源和受控電源的定義及伏安關(guān)系（VCR）；掌握基爾霍夫定律KCL和KVL；會用電路模型思維方法解決工程實際問題，具備一定的創(chuàng)新能力和專業(yè)素質(zhì)。教學內(nèi)容：實際電路和電路模型；電流、電壓及其參考方向；電能和電功率；電阻元件；獨立電源；受控電源；基爾霍夫定律等。電阻電路的等效變換（6學時）（支撐課程目標1、2）教學目標：了解電路等效變換概念，會用電路等效變換的思想化簡電路，解決工程實際問題，具備化繁為簡的電專業(yè)基本素質(zhì)；掌握電阻不同連接方式下的等效變換方法；掌握實際電源的兩種等效模型及獨立電源不同連接方式下的等效變換；理解無源單口網(wǎng)絡(luò)的等效電路，熟練掌握其等效電阻的求取方法。教學內(nèi)容：電路的等效變換；電阻的等效變換；電阻的Y-△等效變換；獨立源的等效變換；實際電源的兩種模型及其等效變換；含受控源一端口網(wǎng)絡(luò)的等效及輸入電阻的計算等。電阻電路的一般分析（8學時）（支撐課程目標1、2）教學目標：了解KCL和KVL獨立方程的個數(shù)；理解支路電流法；會熟練應(yīng)用所學網(wǎng)孔電流法、回路電流法和節(jié)點電壓法求解工程實際電路問題。教學內(nèi)容：電路的拓撲圖及電路方程的獨立性；2b法和支路法；網(wǎng)孔電流法；回路電流法；節(jié)點電壓法等，習題課。4、電路定理（8學時）（支撐課程目標1、2）教學目標：掌握疊加定理的應(yīng)用及注意事項；了解替代定理的含義；熟練運用戴維寧、諾頓定理分析電路；理解最大功率傳輸定理的內(nèi)容，并應(yīng)用該定理來分析和解決實際工程問題。教學內(nèi)容：疊加定理；替代定理；戴維寧定理和諾頓定理；最大功率傳輸定理；特勒根定理；互易定理；對偶原理等，習題課。5、一階電路（8學時）（支撐課程目標1、2）教學目標：掌握動態(tài)電路的特點、電路初始值的求法，各種響應(yīng)的概念和物理意義；會計算和分析一階動態(tài)電路，包括三種：全響應(yīng)＝零狀態(tài)響應(yīng)＋零輸入響應(yīng)、全響應(yīng)＝暫態(tài)響應(yīng)＋穩(wěn)態(tài)響應(yīng)、“三要素”法；培養(yǎng)學生具有良好的專業(yè)素養(yǎng)，能夠不斷尋找、發(fā)現(xiàn)和有效獲取、利用所需知識，成為具有自主學習能力、創(chuàng)新能力、創(chuàng)業(yè)能力的高素質(zhì)人才。教學內(nèi)容：動態(tài)元件；動態(tài)電路的方程及其初始條件；一階電路的零輸入響應(yīng)；一階電路的零狀態(tài)響應(yīng)；一階電路的全響應(yīng)；一階電路的階躍響應(yīng)和沖激響應(yīng)等。6、相量法（2學時）（支撐課程目標1、2）教學目標：了解復數(shù)表示形式，復數(shù)的運算；理解正弦量的三要素、相位差、有效值；熟練掌握正弦量的相量和基爾霍夫定律的相量形式。教學內(nèi)容：正弦交流電的基本概念；正弦量的相量表示法；電路定律的相量形式等。7、正弦穩(wěn)態(tài)電路的分析（8學時）（支撐課程目標1、2）教學目標：會用相量法和相量圖定性分析計算正弦穩(wěn)態(tài)電路；掌握有功功率、無功功率、視在功率、復功率的計算及其相互關(guān)系；會用最大功率傳輸定理解決工程實際問題，具備一定的創(chuàng)新能力和專業(yè)素質(zhì)；掌握串聯(lián)諧振和并聯(lián)諧振的特點及計算。教學內(nèi)容：阻抗和導納；正弦穩(wěn)態(tài)電路的分析；正弦穩(wěn)態(tài)電路的功率；功率因數(shù)及其提高；最大功率傳輸；串、并聯(lián)諧振等，習題課。8、三相電路（4學時）（支撐課程目標1）教學目標：掌握三相電路的概念及對稱三相電路的計算方法；了解不對稱三相電路的概念；具備分析和測量三相電路的功率的能力。教學內(nèi)容：三相電路；對稱三相電路的計算方法；不對稱三相電路的概念；三相電路的功率及測量等。9、含有耦合電感的電路（6學時）（支撐課程目標1）教學目標：熟練掌握互感的概念以及具有耦合電感的電路計算方法；掌握空心變壓器和理想變壓器的應(yīng)用；會用消耦法解決工程實際問題，具備一定的創(chuàng)新能力和專業(yè)素質(zhì)。教學內(nèi)容：耦合互感；含有耦合電感電路的計算；空心變壓器；理想變壓器等，總復習課。六、課程教學方法理論教學：1、采用啟發(fā)式、研討式、翻轉(zhuǎn)式等多種教學方法，采用多媒體與板書相結(jié)合的方式，激發(fā)學生主動學習的興趣，培養(yǎng)學生獨立思考、分析問題和解決問題的能力，引導學生主動通過實踐和自學獲得自己想學到的知識。2、在理論教學環(huán)節(jié)把握主線，引導學生掌握并區(qū)分相關(guān)概念、方法的真實意義，在講解基本電路特性時利用實驗現(xiàn)象、案例和仿真波形幫助學生建立數(shù)學描述與工程對象的關(guān)系，避免簡單停留在電路層次和數(shù)學層次。3、完善在線教學平臺，利用在線資源輔助學生學習，拓展學生視野，加強課堂教學效果，增加課堂容量。4、在每章適當設(shè)置思考題，在電路變換和直流電路、交流電路分析計算方面設(shè)計大作業(yè)，使得學生能夠充分利用課外時間進行自主學習。七、課程思政通過在《電路基礎(chǔ)(上）》這個入門級專業(yè)學科基礎(chǔ)課中融入課程思政，踐行習近平總書記在全國高校思想政治工作會議上強調(diào)的“要堅持把立德樹人作為中心環(huán)節(jié)，把思想政治工作貫穿教育教學全過程，實現(xiàn)全程育人、全方位育人，努力開創(chuàng)我國高等教育事業(yè)發(fā)展新局面”。1、培養(yǎng)學生謙虛、好學和辯證思維的能力；2、培養(yǎng)學生勤于思考、做事認真的良好作風；3、培養(yǎng)學生善于觀察、勇于實踐的學習習慣；4、培養(yǎng)學生熱愛科學、實事求是的學風和創(chuàng)新意識、創(chuàng)新精神；5、培養(yǎng)學生積極參與意識、責任意識、協(xié)作意識；6、培養(yǎng)學生良好的職業(yè)道德與敬業(yè)精神；7、培養(yǎng)學生較強的自學能力、理解能力、與人溝通和表達能力； 8、培養(yǎng)學生良好的溝通能力與團隊協(xié)作精神。八、評價標準課程考核既是為了評估學生的實際學習成果達到畢業(yè)要求能力的情況，幫助教師不斷總結(jié)教學經(jīng)驗，改進教學方法與技巧；同時也是為了對學生的學習情況做出客觀、公正、科學的形成性評價，并引導學生明確學習方向，逐步適應(yīng)學科課程的特點，最終起到夯實基礎(chǔ)、強化能力的作用。平時（作業(yè)和測試）/期末多種考核方式等體現(xiàn)標準非技術(shù)類的畢業(yè)要求。考核環(huán)節(jié)包括平時成績（包括小作業(yè)成績和測試成績）和期末考試成績，總評成績以百分計，滿分100分。各考核環(huán)節(jié)所占分值比例可根據(jù)具體情況微調(diào)，建議值及考核細則如下。課程目標指標點考核形式及成績比例（%）成績比例（%）平時成績期末成績作業(yè)測試目標11.11264058目標22.18430合計201070100平時成績評分標準平時成績評價內(nèi)容評價標準成績比例（%）100-90分89-75分74-60分59-0分作業(yè)作業(yè)完成數(shù)量、質(zhì)量等按時按量完成6次作業(yè)，基本概念清晰正確，平均成績90分以上，書寫清晰、規(guī)范，有分析過程。完成5次作業(yè)，平均分在89-75分之間，書寫較清晰、規(guī)范。完成4次作業(yè)，平均分在74-60分之間，書寫不夠清晰、規(guī)范。作業(yè)未按時或未按量完成，提交作業(yè)低于3次，字跡潦草，書寫不夠清晰規(guī)范，且不能正確表達。67測試測試完成數(shù)量、質(zhì)量等按時按量完成2次測試，90%以上的概念清晰正確，解題的正確性在90%以上，書寫清晰、規(guī)范。按時完成2次測試，兩次測試平均分在89-75分之間。75%以上的概念清晰正確，解題的正確性在75%以上，書寫基本清晰、規(guī)范。按時完成2次測試，兩次測試平均分在74-60分之間。60%以上的概念清晰正確，解題的正確性在60%以上，書寫不夠清晰、正確。未按時按量完成2次測試，兩次測試平均分在60分以下。60%以下的概念清晰正確，解題的正確性在60%以下，書寫不夠清晰規(guī)范，且不能正確表達。33期末考試卷面成績評價標準基本要求評價標準成績比例（%）100-90分89-75分74-60分59-0分期末考試1、電壓、電流、功率、輸入電阻、時間常數(shù)、阻抗，功率匹配等參數(shù)的概念和計算方法；電阻、電容、電感、獨立源、受控源、理想電壓源等元件的元件約束數(shù)學描述，掌握拓撲約束（KCL方程、KVL方程）等電路分析及應(yīng)用。(對應(yīng)課程目標1、畢業(yè)要求指標點1.1)90%以上的概念清晰正確；解題的正確性在90%以上。75%以上的概念清晰正確解題的正確性在75%以上。60%以上的概念清晰正確；解題的正確性在60%以上。60%以下的概念清晰正確；解題的正確性在60%以下。572、分析等效變換法、支路法、回路法、節(jié)點法、正弦穩(wěn)態(tài)電路的相量分析法，能夠?qū)碗s線性電路進行定性和定量分析電路定理（疊加定理、戴維寧定理等）并可將其用于電路分析。串聯(lián)諧振、并聯(lián)諧振、固有諧振頻率、正弦穩(wěn)態(tài)電路的各種功率及其測量等相關(guān)知識解決電路實際問題的意識和初步能力。(對應(yīng)課程目標2、畢業(yè)要求指標點2.1)應(yīng)用電路基本概念和基礎(chǔ)知識，設(shè)計解決方案，判斷問題正確，系統(tǒng)設(shè)計部分組成及工作原理論述正確，達到預期目的。書寫較清晰、規(guī)范，有分析過程，電路原理論述比較正確，達到預期目的。應(yīng)用電路基本概念和基礎(chǔ)知識，能夠設(shè)計解決方案，判斷問題方向基本正確，系統(tǒng)設(shè)計部分組成及工作原理論述基本正確，基本達到預期目的。書寫不夠清晰規(guī)范，且不能正確表達。43九、課程目標達成度評價（新增）課程目標達成度評價包