《電路理論》課程教學大綱

ADDINCNKISM.UserStyle《電路理論》課程教學大綱（理論課程）一、課程基本信息課程號3023D05007開課單位國際學院課程名稱（中文）電路理論（英文）FundamentalsofCircuitAnalysis課程性質必修考核類型考試課程學分4課程學時68課程類別學科基礎課程（學科核心課）先修課程高等數學、普通物理學、線性代數適用專業(yè)（類）電氣工程及其自動化二、課程描述及目標（一）課程簡介《電路理論》課程是電氣工程及其自動化專業(yè)的學科核心課，電路分析是電路理論中最基本的部分，是學習電路理論的入門課程。主要包括線性電阻電路、動態(tài)電路、線性電路在正弦信號和非正弦周期信號下的穩(wěn)態(tài)分析、線性動態(tài)電路的復頻域分析。通過本課程的學習，使學生掌握電路的基本理論知識；電路的基本分析方法和初步的實驗技能，為進一步學習電路理論打下初步的基礎，為學習后續(xù)課程準備必要的電路知識。電路理論課程理論嚴密、邏輯性強，具有廣闊的工程應用背景，在培養(yǎng)學生的辯證抽象思維能力和嚴肅認真的科學作風、樹立理論聯系實際的科學觀點和提高學生分析問題解決問題的能力、培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識以及加強基本技能訓練等方面起著重要的作用。同時在本課程的學習中，通過引入相關歷史名人的生平事跡，激發(fā)學生樹立遠大的理想；通過分析電路中能量守恒定律等等蘊含的哲學原理，啟發(fā)學生用辯證的思想分析事情。（二）教學目標通過本課程的學習，對培養(yǎng)學生嚴肅認真的科學作風和理論聯系實際的工程觀點，對培養(yǎng)學生的科學思維能力、分析計算能力、實驗研究能力和科學歸納能力都有重要的作用。通過本課程的學習，使學生掌握電路的基本理論知識、電路的基本分析方法以及進行電路實驗的基本技能，為學習后續(xù)有關課程準備必要的電路分析知識。課程目標1：掌握電路分析的基本理論和分析方法；課程目標2：具備與電路分析相關的工程問題的分析能力，培養(yǎng)并提高學生分析問題的能力。三、課程目標對畢業(yè)要求的支撐關系畢業(yè)要求指標點課程目標權重1-2能針對具體的對象建立數學模型并求解課程目標10.252-2能基于相關科學原理和數學模型方法正確表達復雜工程問題；課程目標2四、教學方式與方法本課程具有偏向理論研究的特性，教學過程中以理論授課為主，課堂討論為輔。1.理論授課：采用多媒體教學與傳統(tǒng)板書教學相結合的教學方式。重點知識點、公式推導通過板書進行細致講解，通過多媒體增加了習題等各種信息量，利用多媒體可以更加形象、準確地展示電路圖，節(jié)省了板書繪制的時間。同時針對每章的知識點，精選題目布置作業(yè)，針對作業(yè)中的難點，安排習題課進行深入講解。2.課堂討論：針對關鍵知識點、典型題和難題，通過教師提問，鼓勵學生回答問題或請到講臺前做題，并請其他學生評判或提出不同的答案或不同的解決方法。目的是加強學生自主學習的能力和判斷能力，培養(yǎng)主動思考的習慣，啟發(fā)學生的探索精神。五、教學重點與難點（一）教學重點本課程重點是線性時不變集總參數電路的兩類約束即元件伏安關系和基爾霍夫定律、一般分析法中的結點電壓法和網孔電流法、電路定理中的疊加定理和戴維寧定理及最大功率傳輸定理、一階電路中的三要素法、正弦穩(wěn)態(tài)電路中的相量法、非正弦周期信號的傅里葉級數展開和信號的頻譜、非正弦周期穩(wěn)態(tài)電路的計算、拉氏變換反變換的部分分式展開、動態(tài)電路的復頻域分析方法、網絡函數、網絡的頻率特性。（二）教學難點主要難點是受控源的概念和應用、一階電路全響應的分析、相量法、含耦合電感電路及諧振電路的分析計算、正弦周期穩(wěn)態(tài)電路的計算、動態(tài)電路的復頻域分析方法等。六、教學內容、基本要求與學時分配序號教學內容基本要求學時教學方式對應課程目標1第1章電路模型和電路定律1-1電路和電路模型1-2電壓和電流的參考方向1-3電功率和能量1-4電路元件1-5電阻元件1-6電壓源和電流源1-7受控源1-8基爾霍夫定律使學生深刻理解電阻元件、獨立源和受控源電路元件的特性，電壓、電流參考方向的概念，掌握吸收、發(fā)出功率的判斷和計算，基爾霍夫定律的概念和應用。6理論授課課堂討論課程目標12第2章電阻電路的等效變換2-1引言2-2電路的等效變換2-3電阻的串聯和并聯2-4電阻的Y形聯結和△形聯結的等效變換2-5電壓源、電流源的串聯和并聯2-6實際電源的兩種模型及其等效變換2-7輸入電阻使學生能夠熟練運用等效變換的方法分析電路。3理論授課課堂討論課程目標13第3章電阻電路的一般分析方法3-1電路的圖3-2KCL和KVL的獨立方程數3-3支路電流法3-4網孔電流法3-5回路電流法3-6結點電壓法使學生能夠正確運用網孔電流法、結點電壓法分析線性時不變電路。6理論授課課堂討論課程目標1課程目標24第4章電路定理4-1疊加定理4-2替代定理4-3戴維寧定理和諾頓定理4-4最大功率傳輸定理使學生能夠熟練運用疊加定理，戴維寧定理和諾頓定理分析線性時不變電路，熟練掌握最大功率傳輸定理地應用。4理論授課課堂討論網絡平臺小測課程目標1課程目標25第六章儲能元件6-1電容元件6-2電感元件6-3電容、電感的串聯和并聯使學生能夠深刻理解電容元件、電感元件的特性，熟練掌握其伏安關系。2理論授課課堂討論課程目標1課程目標26第7章一階電路和二階電路的時域分析7-1動態(tài)電路的方程及其初始條件7-2一階電路的零輸入響應7-3一階電路的零狀態(tài)響應7-4一階電路的全響應7-5二階電路的零輸入響應7-6二階電路的零狀態(tài)響應和全響應使學生能夠掌握儲能元件的動態(tài)特性，建立時間常數的概念。熟練掌握三要素法分析計算一階電路的零輸入響應和在恒定激勵下的零狀態(tài)響應及全響應，了解分析二階電路的方法和步驟。8理論授課課堂討論課程目標1課程目標27第8章相量法8-1復數8-2正弦量88-3相量法的基礎8-4電路定律的相量形式使學生能夠深刻理解相量法的基本概念，熟練掌握正弦量的有效值和相位差的概念及計算，理解并掌握電路定律的相量形式。3理論授課課堂討論課程目標1課程目標28第9章正弦穩(wěn)態(tài)電路的分析9-1阻抗和導納9-2正弦穩(wěn)態(tài)電路的分析9-3正弦穩(wěn)態(tài)電路的功率9-4復功率9-5最大功率傳輸使學生能夠深刻理解阻抗、導納的概念，能熟練運用相量法求解正弦穩(wěn)態(tài)響應，掌握平均功率、無功功率、視在功率、復功率、功率因數及最大功率傳輸的概念和計算。8理論授課課堂討論課程目標1課程目標29第10章含有耦合電感的電路10-1互感10-2含耦合電感電路的計算10-3變壓器原理10-4理想變壓器使學生能夠掌握耦合電感和理想變壓器的伏安關系式，熟練運用相量法計算含耦合電感電路的電壓、電流，掌握去耦等效電路的方法，了解變壓器電路的反映阻抗法；理解理想變壓器模型的伏安關系，以及含理想變壓器的分析方法。4理論授課課堂討論課程目標1課程目標210第11章電路的頻率響應11-1網絡函數11-2RLC串聯電路的諧振11-3RLC串聯電路的頻率響應11-4RLC并聯諧振電路使學生能夠理解網絡函數的概念和定義，建立頻率響應的概念，了解諧振的定義，掌握RLC電路串聯諧振及并聯諧振的條件及諧振時的特點。2理論授課課堂討論課程目標1課程目標211第12章三相電路12-1三相電路12-2線電壓（電流）與相12-3電壓（電流）的關系對稱三相電路的計算使學生了解三相電路的組成，熟練掌握對稱三相電路中線電壓（電流）與相電壓（電流）的關系，掌握對稱三相電路的計算。4理論授課課堂討論網絡平臺小測課程目標1課程目標212第13章非正弦周期電流電路和信號的頻譜13-1非正弦周期信號13-2非正弦周期函數分解為傅里葉級數13-3有效值、平均值和平均功率13-4非正弦周期電流電路的計算熟練掌握非正弦周期信號有效值及平均功率的計算6理論授課課堂討論課程目標1課程目標213第14章線性動態(tài)電路的復頻域分析14-1拉普拉斯變換的定義14-2拉普拉斯變換的基本性質14-3拉普拉斯反變換的部分分式展開14-4運算電路14-5應用拉普拉斯變換法分析線性電路熟練掌握拉普拉斯變換性質、象函數的部分分式展開、運算電路、復頻域分析法4理論授課課堂討論課程目標1課程目標214第16章二端口網絡16-1二端口網絡16-2二端口的方程和參數16-3二端口的等效電路16-4二端口的轉移函數16-5二端口的連接熟練掌握雙口網絡的基本概念、參數方程、參數計算方法，掌握雙口網絡的等效電路6理論授課課堂討論網絡平臺小測課程目標1課程目標215復習2理論授課課堂討論課程目標1課程目標2合計68八、學業(yè)評價和課程考核（一）考核類型：■考試考查（二）考核方式：開卷考試■閉卷考試課程論文課程報告其它：（三）成績評定：考核依據建議分值（百分比）考核/評價細則對應課程目標平時考核50%小測30%分為1-4章、7-12章、13-16章三部分，考核基本概念和方法的運用，掌握電路基本知識。每個考核成績以百分制計，分別按照10%計入總的平均成績。通過學習通平臺發(fā)布章節(jié)測試。課程目標1課堂表現30%針對關鍵知識點、典型題，通過教師提問，鼓勵學生回答問題或請到講臺前做題，并請其他學生評判或提出不同的答案或不同的解決方法。評分細則：(1)上課認真，對于老師提出的問題能夠積極回答，積極參與課堂討論，并能夠提出自己的質疑。(28-30分)；(2)上課認真，對于老師提出的問題能夠積極思考，發(fā)表自己的看法。(25-27分)；(3)上課認真，對老師提出的問題、發(fā)起的討論參與較少(18-24分)；(4)上課不認真，對老師提出的問題、發(fā)起的討論很少參與(0-17分)。課程目標1作業(yè)40%課后作業(yè)內容主要為學習內容的綜合應用練習題。提交到學習通平臺。課后作業(yè)的質量，按照書寫規(guī)范、解題步驟等打分。評分細則：(1)書寫整齊規(guī)范、解題步驟認真、清楚，沒有錯誤或者有少量計算性或書寫性錯誤(90-100)；(2)書寫比較規(guī)范、解題步驟比較認真、清楚，有少量原理性錯誤(74-89)；(3)書寫不太規(guī)范、解題步驟不認真，有較多原理性錯誤(60-75)；(4)書寫不規(guī)范、解題步驟不認真、丟題等0-59分；成績以百分制計，按實際得分乘以40%計入平時成績。課程目標2期末考核50%客觀題分值約占卷面總成績比例為30%-40%；主要考查學生對電路基本原理的掌握。主觀題分值約占卷面總成績60%-70%。主要考查計算分析電路的能力。課程目標1課程目標2九、課程目標達成評價課程目標的實際達成效果計算方式如下，達成值越高，教學效果越好。十、教材與教學參考書（一）教材《電路分析基礎（英文版）》，JamesW.Nilsson，電子工業(yè)出版社，2018.01，（第二版）。（二）教學參考書1、《電路》，邱關源主編，高等教育出版社，199