《電工電子技術(shù)（一）》課程大綱

1、電工電子技術(shù)（一）課程教學(xué)大綱一、課程基本信息英文名稱Electrical & Electronics Technology 課程代碼VEEN2103課程性質(zhì)大類基礎(chǔ)課程授課對象車輛工程專業(yè)學(xué) 分2.0學(xué) 時45（36+9）主講教師修訂日期2021年6月20日指定教材秦增煌. 電工學(xué)(第7版)上冊, 電工技術(shù). 北京: 高等教育出版社, 2009.二、課程目標(biāo)（一）總體目標(biāo)：本課程是車輛工程專業(yè)的大類基礎(chǔ)課程，主要講授電工技術(shù)，為學(xué)生解決車輛工程復(fù)雜工程打好電工技術(shù)方面的理論基礎(chǔ)。通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生獲得電工技術(shù)必要的基本知識、基本理論和基本技能，了解電工技術(shù)在軌道交通行業(yè)中的發(fā)展

2、的概況和應(yīng)用概況。能獨(dú)立地應(yīng)用這些基本概念、基本理論和基本方法來分析和計(jì)算從工程實(shí)際中簡化出來的各種交直流電路模型問題，掌握電動機(jī)等典型電工設(shè)備的應(yīng)用能力，并具備解決工程實(shí)際問題的能力，為學(xué)習(xí)后續(xù)的專業(yè)課程和從事與車輛工程專業(yè)有關(guān)的工程設(shè)計(jì)和分析奠定必要的電工技術(shù)基礎(chǔ)。（二）課程目標(biāo)：課程目標(biāo)1：正確理解直流電路模型的基本概念，掌握基本分析方法和相關(guān)電路定律和定理；能夠?qū)囕v工程中實(shí)際出現(xiàn)的功能電路進(jìn)行建立電路模型并進(jìn)行分析。課程目標(biāo)2：正確理解正弦交流電路以及交流電磁線圈電路模型的基本概念、基本分析方法；牢固掌握電動機(jī)等典型電工設(shè)備的結(jié)構(gòu)原理和工作特性。能夠?qū)囕v工程中實(shí)際出現(xiàn)的電動機(jī)等典型

3、電工設(shè)備的輔助控制電路建立電路模型并進(jìn)行分析。課程目標(biāo)3：熟練使用相關(guān)電工儀表，會查閱相關(guān)電工手冊并能夠?qū)囕v工程相關(guān)的典型交直流電路以及模擬數(shù)字電路進(jìn)行分析驗(yàn)證，提取有效參數(shù)或數(shù)據(jù)。（三）課程目標(biāo)與畢業(yè)要求、課程內(nèi)容的對應(yīng)關(guān)系表1：課程目標(biāo)與課程內(nèi)容、畢業(yè)要求的對應(yīng)關(guān)系表 課程目標(biāo)對應(yīng)課程內(nèi)容對應(yīng)畢業(yè)要求課程目標(biāo)1電路的基本概念與基本定律電路的分析方法電路的暫態(tài)分析正弦交流電路三相電路1-2 能夠運(yùn)用數(shù)學(xué)與自然科學(xué)的基本概念和語言對復(fù)雜工程問題進(jìn)行合理描述。課程目標(biāo)2磁路與鐵心線圈電路交流電動機(jī)繼電接觸器控制系統(tǒng)4-1 能夠基于科學(xué)原理與方法，通過文獻(xiàn)研究或相關(guān)方法，調(diào)研和分析車輛復(fù)雜工程問

4、題的解決方案。課程目標(biāo)3基爾霍夫定律驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)戴維寧定理驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)功率因數(shù)提高實(shí)驗(yàn)5-1 了解車輛工程專業(yè)常用的現(xiàn)代儀器、信息技術(shù)工具、工程工具和模擬軟件的使用，并理解其局限性。三、教學(xué)內(nèi)容第一章 電路的基本概念與基本定律1.教學(xué)目標(biāo) （1）掌握電路模型及理想電路元件的特點(diǎn)；（2）掌握電壓、電流參考方向的意義；（3）掌握基爾霍夫定律并能正確應(yīng)用；（4）了解電功率和功率平衡的概念了解額定值的意義；（5）會計(jì)算電路中的電位。2.教學(xué)重難點(diǎn)重點(diǎn)（1）電壓和電流的參考方向；（2）基爾霍夫定律；（3）電路中電位的計(jì)算。難點(diǎn)（1）電源與負(fù)載的判別；（2）功率平衡的分析。3.教學(xué)內(nèi)容（1）電路的作用與組成部分；

5、（2）電路模型；（3）電壓和電流的參考方向；（4）歐姆定律；（5）電源有載工作狀態(tài)、開路與短路；（6）基爾霍夫定律。4.教學(xué)方法（1）講授法：相關(guān)電路模型基本概念和歐姆定律、基爾霍夫定律；（2）基于問題（PBL）：如何應(yīng)用電路基本定律來求解電路中的電位以及分析電路分別在電源有載、開路及短路各種情況下的工作狀態(tài)。5.教學(xué)評價（1）完成本章教材課后習(xí)題基本題2-3題計(jì)入平時成績；（2）完成期中考試和期末考試中相關(guān)試題計(jì)入期中和期末考試成績；（3）完成基爾霍夫定律驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，計(jì)入實(shí)驗(yàn)成績。第二章 電路的分析方法1.教學(xué)目標(biāo) （1）掌握用支路電流法、節(jié)點(diǎn)電壓法分析電路的方法； （2）掌握用疊加定理和戴維

6、南定理分析電路的方法。2.教學(xué)重難點(diǎn)重點(diǎn)（1）支路電流法電路模型應(yīng)用分析；（2）疊加定理的電路模型應(yīng)用分析；（3）戴維南定理電路模型應(yīng)用分析。難點(diǎn)（1）節(jié)點(diǎn)電壓法公式中電流源參考方向的確定；（2）疊加定理的適用條件。3.教學(xué)內(nèi)容（1）支路電流法；（2）節(jié)點(diǎn)電壓法；（3）疊加定理；（4）戴維寧定理。4.教學(xué)方法（1）講授法：相關(guān)電路分析的基本方法和定理；（2）基于問題（PBL）：如何應(yīng)用支路電流法、節(jié)點(diǎn)電壓法、疊加定理及戴維寧定理來求解典型電路中的各個支路的電氣參量。5.教學(xué)評價（1）完成本章教材課后習(xí)題基本題2-3題計(jì)入平時成績；（2）完成期中考試和期末考試中相關(guān)試題計(jì)入期中和期末考試成績；（

7、3）完成戴維寧定律驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，計(jì)入實(shí)驗(yàn)成績。第三章 電路的暫態(tài)分析1.教學(xué)目標(biāo) （1）掌握電路的暫態(tài)和穩(wěn)態(tài)概念；（2）掌握一階電路的零輸入響應(yīng)及零狀態(tài)響應(yīng)和全響應(yīng)的分析方法；（3）掌握時間常數(shù)的物理意義；（4）掌握三要素法分析一階線性電路暫態(tài)過程。2.教學(xué)重難點(diǎn)重點(diǎn)（1）換路定則及初始值的確定；（2）RC電路的零輸入響應(yīng)、零狀態(tài)響應(yīng)和全響應(yīng)；（3）三要素法：初始值、穩(wěn)態(tài)值和時間常數(shù)的確定。難點(diǎn)（1）換路定則及初始值的確定；（2）不同電路模型的時間常數(shù)的計(jì)算分析。3.教學(xué)內(nèi)容（1）暫態(tài)過程的基本概念；（2）一階RC電路和RL電路的響應(yīng)；（3）一階線性電路暫態(tài)分析的三要素法。4.教學(xué)方法（1）講授法

8、：暫態(tài)過程的基本概念、換路定則；（2）基于問題（PBL）：如何應(yīng)用一階線性電路暫態(tài)分析三要素法來求解一階電路的暫態(tài)過程。5.教學(xué)評價（1）完成本章教材課后習(xí)題基本題2-3題計(jì)入平時成績；（2）完成期中考試和期末考試中相關(guān)試題計(jì)入期中和期末考試成績；第四章 正弦交流電路1.教學(xué)目標(biāo) （1）掌握正弦交流電的三要素、相位差、有效值和相量表示法；（2）掌握電路基本定律的相量形式表示方法以及相量圖的電路分析應(yīng)用；（3）理解復(fù)阻抗的意義并掌握用相量法計(jì)算簡單正弦交流電路的方法；（4）掌握有功功率、無功功率及功率因數(shù)的概念和計(jì)算；（5）了解提高功率因數(shù)的方法及其經(jīng)濟(jì)意義。2.教學(xué)重難點(diǎn)重點(diǎn)（1）正弦量的相量

9、表示法；（2）交流電路中基本定律的相量形式；（3）阻抗的串聯(lián)與并聯(lián)；（4）有功功率、無功功率和視在功率的計(jì)算；（5）改善功率因數(shù)的措施方法。難點(diǎn)（1）正弦量的相量表示法及轉(zhuǎn)換；（2）正弦電路的穩(wěn)態(tài)分析；（3）無功功率概念。3.教學(xué)內(nèi)容（1）正弦量的基本概念和相量表示法；（2）電路元件的相量模型；（3）阻抗及串并聯(lián)；（4）正弦穩(wěn)態(tài)電路的分析；（5）正弦穩(wěn)態(tài)電路的功率及功率因數(shù)的提高。4.教學(xué)方法（1）講授法：交流電路的相量表示及有功功率、無功功率等基本概念；（2）基于問題（PBL）：如何應(yīng)用相量來表達(dá)交流電路中的正弦量，如何計(jì)算分析正弦交流電路的有功功率和無功功率，如何提高特定正弦交流電路的功率

10、因數(shù)。5.教學(xué)評價（1）完成本章教材課后習(xí)題基本題2-3題計(jì)入平時成績；（2）完成期末考試中相關(guān)試題計(jì)入期末考試成績；（3）完成功率因數(shù)提高實(shí)驗(yàn)，計(jì)入實(shí)驗(yàn)成績。第五章 三相電路1.教學(xué)目標(biāo) （1）掌握對稱三相交流電路電壓、電流和功率的計(jì)算方法；（2）掌握三相四線制電路中單相及三相負(fù)載的正確聯(lián)接；（3）了解中線的作用。2.教學(xué)重難點(diǎn)重點(diǎn)（1）對稱三相電壓線值和相值的關(guān)系；（2）對稱三相負(fù)載電壓和電流線值和相值的關(guān)系；（3）對稱三相電路中電壓、電流和功率的計(jì)算。難點(diǎn)（1）相電壓與線電壓概念與區(qū)別；（2）相電流與線電流概念與區(qū)別。3.教學(xué)內(nèi)容（1）三相電壓；（2）負(fù)載星形聯(lián)接的三相電路；（3）負(fù)載三

11、角形聯(lián)接的三相電路；（4）三相功率。4.教學(xué)方法（1）講授法：三相電路中相電壓、線電壓、相電流、線電流等基本概念；（2）基于問題（PBL）：如何分析負(fù)載星形聯(lián)接和負(fù)載三角形聯(lián)接三相電路中的各個電氣參量。（3）基于案例（CBL）：基于電氣工程中的典型案例來學(xué)習(xí)如何求解三相電路的三相功率。5.教學(xué)評價（1）完成本章教材課后習(xí)題基本題1-2題計(jì)入平時成績；（2）完成期末考試中相關(guān)試題計(jì)入期末考試成績。第六章 磁路與鐵心線圈電路1.教學(xué)目標(biāo) （1）了解磁路的基本概念；了解交流鐵心線圈電路的基本電磁關(guān)系；（2）了解單相變壓器的基本結(jié)構(gòu)、工作原理、額定值的意義；（3）掌握變壓器的外特性及變壓器繞組的極性；

12、（4）掌握電磁鐵、互感器等交流鐵心線圈電路的其他應(yīng)用。2.教學(xué)重難點(diǎn)重點(diǎn)（1）交流鐵心線圈電路的基本電磁關(guān)系；（2）單相變壓器的基本結(jié)構(gòu)、工作原理、額定值的意義；（3）變壓器繞組的極性。難點(diǎn)（1）磁路的分析方法；（2）變壓器的等效電路。3.教學(xué)內(nèi)容（1）磁路及其分析方法；（2）交流鐵心線圈電路；（3）變壓器；（4）電磁鐵。4.教學(xué)方法（1）講授法：交流鐵心線圈電路基本電磁關(guān)系和單相變壓器基本結(jié)構(gòu)原理。（2）基于問題（PBL）：如何判別變壓器的繞組極性，以及如何根據(jù)現(xiàn)有的極性進(jìn)行正確的聯(lián)接以達(dá)到相應(yīng)的需求。5.教學(xué)評價（1）完成本章教材課后習(xí)題基本題1-2題計(jì)入平時成績；（2）完成期末考試中相關(guān)

13、試題計(jì)入期末考試成績；第七章 交流電動機(jī)1.教學(xué)目標(biāo) （1）掌握三相異步電動機(jī)的基本結(jié)構(gòu)、工作原理、和機(jī)械特性；（2）了解電動機(jī)銘牌和技術(shù)數(shù)據(jù)的意義；（3）掌握三相異步電動機(jī)調(diào)速方法及其應(yīng)用；（4）掌握起動、反轉(zhuǎn)和制動的方法；（5）了解單相電動機(jī)的基本結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)及應(yīng)用。2.教學(xué)重難點(diǎn)重點(diǎn)（1）旋轉(zhuǎn)磁場和三相異步電動機(jī)的工作原理；（2）三相異步電動機(jī)的銘牌和主要技術(shù)參數(shù)；（3）三相異步電動機(jī)起動轉(zhuǎn)矩、額定轉(zhuǎn)矩、最大轉(zhuǎn)矩和過載能力；（4）三相異步電動機(jī)起動、調(diào)速、制動方法及其應(yīng)用。難點(diǎn)（1）旋轉(zhuǎn)磁場的形成原理；（2）變頻調(diào)速的原理與應(yīng)用。3.教學(xué)內(nèi)容（1）三相異步電動機(jī)的構(gòu)造；（2）三相異步電動機(jī)

14、的轉(zhuǎn)動原理和電路分析；（3）三相異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩與機(jī)械特性；（4）三相異步電動機(jī)的起動、調(diào)速和制動；（5）三相異步電動機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)及應(yīng)用選擇；（6）單相電動機(jī)。4.教學(xué)方法（1）講授法：三相異步電動機(jī)基本結(jié)構(gòu)原理以及機(jī)械特性。（2）基于問題（PBL）：如何根據(jù)三相異步電動機(jī)的工作原理和機(jī)械特性來分析電動機(jī)的起動、調(diào)速與制動相關(guān)問題。5.教學(xué)評價（1）完成本章教材課后習(xí)題基本題2-3題計(jì)入平時成績；（2）完成期末考試中相關(guān)試題計(jì)入期末考試成績；第八章 繼電接觸器控制電路1.教學(xué)目標(biāo) （1）掌握常用低壓電器的功能，會識別和繪制常用低壓電器的電工符號；（2）掌握繼電接觸器控制電路的自鎖、互鎖以及行程

15、、時間等控制原則；（3）了解過載、短路和欠壓保護(hù)的方法；能讀懂基礎(chǔ)的控制電路原理圖。2.教學(xué)重難點(diǎn)重點(diǎn)（1）直接起動控制線路及自鎖；（2）正反轉(zhuǎn)控制線路及聯(lián)接；（3）順序起動、停車控制電路；（4）控制電路中的過載、短路和欠壓保護(hù)。難點(diǎn)（1）空氣斷路器的工作原理；（2）時間繼電器在時間控制電路中的應(yīng)用。3.教學(xué)內(nèi)容（1）常用低壓控制電器；（2）鼠籠式電動機(jī)直接起動的控制線路；（3）鼠籠式電動機(jī)正、反轉(zhuǎn)的控制線路；（4）行程、時間等其他常規(guī)控制電路。4.教學(xué)方法（1）講授法：常用低壓控制電器的電工符號及功能；（2）基于問題（PBL）：繼電接觸器控制系統(tǒng)是如何通過相關(guān)特定低壓電器來實(shí)現(xiàn)短路、過流、過

16、載保護(hù)的。（3）基于案例（CBL）：基于電氣工程中的典型案例（電機(jī)正反轉(zhuǎn)、行程控制、時間控制）來學(xué)習(xí)如何在控制電路中實(shí)現(xiàn)自鎖及互鎖控制、順序控制、延時控制。5.教學(xué)評價（1）完成本章教材課后習(xí)題基本題1-2題計(jì)入平時成績；（2）完成期末考試中相關(guān)試題計(jì)入期末考試成績。四、教學(xué)形式、方法與學(xué)時分配表2：各章節(jié)的具體教學(xué)形式、方法和學(xué)時分配表章（按序填寫）教學(xué)形式及學(xué)時分配主要教學(xué)方法支撐的課程目標(biāo)課堂教學(xué)實(shí)驗(yàn)上機(jī)實(shí)踐小計(jì)第一章437講授、PBL、實(shí)驗(yàn)1，3第二章437講授、PBL、實(shí)驗(yàn)1，3第三章44講授、PBL1第四章639講授、PBL、實(shí)驗(yàn)2，3第五章33講授、PBL、CBL2第六章33講授

17、、PBL2第七章66講授、PBL2第八章66講授、PBL、CBL2合計(jì)36945注：1、課程實(shí)踐學(xué)時按相關(guān)專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃列入表格；2、 主要教學(xué)方法包括講授法、討論法、基于問題（PBL）、案例（CBL）等方法。五、教學(xué)進(jìn)度表3：教學(xué)進(jìn)度表周次日期章節(jié)名稱內(nèi)容提要授課時數(shù)作業(yè)及要求備注1-3第一章 電路的基本概念與基本定律電路概念、定律和電路功率7本章教材課后習(xí)題2-3題3-5第二章 電路分析方法以電阻電路為例的常用電路分析方法介紹7本章教材課后習(xí)題2-3題6-7第三章 電路的暫態(tài)分析應(yīng)用換路定則和三要素法對一階RC、RL電路進(jìn)行暫態(tài)分析4本章教材課后習(xí)題2-3題8-10第四章 正弦交流電路電路基

18、本元器件相量模型、基本定律相量形式和正弦穩(wěn)態(tài)電路分析9本章教材課后習(xí)題2-3題11第五章 三相電路對稱三相電壓、三相電路連接方式和對稱三相電路分析計(jì)算3本章教材課后習(xí)題1-2題12第六章 磁路與鐵心線圈電路鐵心線圈電路基本電磁關(guān)系、單相變壓器結(jié)構(gòu)原理及應(yīng)用3本章教材課后習(xí)題1-2題13-14第七章 交流電動機(jī)三相異步電動機(jī)和單相電動機(jī)原理特性及應(yīng)用6本章教材課后習(xí)題2-3題15-16第八章 繼電接觸器控制系統(tǒng)常用低壓控制電器結(jié)構(gòu)原理和基本控制電路分析6本章教材課后習(xí)題1-2題六、教材及參考書目1.教材：1 秦增煌. 電工學(xué)（第7版）上冊, 電工技術(shù). 北京: 高等教育出版社, 2009.2.參

19、考書：1 邱關(guān)源. 電路（第5版）. 北京: 高等教育出版社, 2006. 2 畢淑娥. 電工與電子技術(shù)（第2版）. 北京: 電子工業(yè)出版社, 2016. 七、教學(xué)方法 1講授法 對于各章節(jié)的基本概念、基本專業(yè)術(shù)語、電路工作原理、功能電路的工作特性按照現(xiàn)有的專業(yè)知識體系結(jié)構(gòu)和邏輯通過講授法來闡述使學(xué)生得以理解和掌握。2 基于問題（PBL） 對于各章節(jié)的功能電路分析方法，在學(xué)生掌握了基本概念和基本電路定律、定理后，針對給定的典型電路創(chuàng)設(shè)問題情境，引導(dǎo)學(xué)生采用他們已經(jīng)掌握的概念、定律、定理來分析出相應(yīng)的電路功能和工作特性。3 基于案例（CBL） 對于個別章節(jié)的功能電路分析由于屬于綜合性應(yīng)用電路，為

20、了使學(xué)生更好地掌握電路的實(shí)際工程應(yīng)用，采用選取一個在工程實(shí)際中應(yīng)用的電路案例來學(xué)習(xí)該案例中所涉及的功能部件的原理、特性及應(yīng)用中要注意的技術(shù)細(xì)節(jié)。八、考核方式及評定方法（一）課程考核與課程目標(biāo)的對應(yīng)關(guān)系 表4：課程考核與課程目標(biāo)的對應(yīng)關(guān)系表課程目標(biāo)考核要點(diǎn)考核方式課程目標(biāo)1直流電路模型的基本概念，電路基本分析方法和相關(guān)電路定律和定理；電路的暫態(tài)分析換路定則及三要素法。平時考核（完成作業(yè)），期中考試，期末考試課程目標(biāo)2正弦交流電路、三相電路、交流電磁線圈電路模型的基本概念、基本分析方法；電動機(jī)等典型電工設(shè)備的結(jié)構(gòu)原理和工作特性；繼電接觸器系統(tǒng)控制原理及應(yīng)用。平時考核（完成作業(yè)），期末考試課程目標(biāo)3

21、完成3次實(shí)驗(yàn)：常用電子儀器使用實(shí)驗(yàn)；運(yùn)算放大器應(yīng)用實(shí)驗(yàn)；組合邏輯電路分析與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。完成實(shí)驗(yàn)并提交實(shí)驗(yàn)報告（二）評定方法 1評定方法 課程總評成績構(gòu)成為：平時成績20%，實(shí)驗(yàn)成績20%，期中考試成績20%，期末考試成績40%。2課程目標(biāo)的考核占比與達(dá)成度分析 表5：課程目標(biāo)的考核占比與達(dá)成度分析表考核占比課程目標(biāo)平時期中實(shí)驗(yàn)期末總評達(dá)成度課程目標(biāo)10.2/20.200.4課程目標(biāo)1達(dá)成度=（平時成績*0.1+期中成績*0.2+期末考試對應(yīng)試題實(shí)際得分*0.4）/（20/2+20+期末卷面對應(yīng)試題總分*0.4）課程目標(biāo)20.2/2000.4課程目標(biāo)2達(dá)成度=（平時成績*0.1+期末考試對應(yīng)試題實(shí)際得分*0.4）/（20/2+期末卷面對應(yīng)試題總分*0.4）課程目標(biāo)3000.20課程目標(biāo)3達(dá)成度=實(shí)驗(yàn)成績*0.2/20（三）評分標(biāo)準(zhǔn) 課程目標(biāo)評分標(biāo)準(zhǔn)90-10080-8970-7960-6960優(yōu)良中合格不合格ABCDF課程目標(biāo)1（平時