《電路分析》課程教學(xué)大綱

《電路分析》課程教學(xué)大綱課程編號33442001課程名稱電路分析課程性質(zhì)*專業(yè)基礎(chǔ)類英文名稱CircuitAnalysis*數(shù)學(xué)與自然科學(xué)類、工程基礎(chǔ)類、專業(yè)基礎(chǔ)類、專業(yè)類、工程實踐與畢業(yè)設(shè)計（論文）、人文社會科學(xué)類；學(xué)分學(xué)時處（）內(nèi)為實驗學(xué)時。一、課程簡介《電路分析》是電子與信息工程學(xué)院電類各個專業(yè)的專業(yè)教育核心課，主要研究電路的基本定理、基本定律、基本分析方法及應(yīng)用。本課程主要講授直流電阻電路、動態(tài)電路和正弦穩(wěn)態(tài)電路等三部分內(nèi)容。通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生應(yīng)掌握電路的基本定理，基本定律和電路的分析方法，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力、綜合運用電路理論分析和解決問題的能力，為后續(xù)《模擬電子技術(shù)》、《數(shù)字電子技術(shù)》、《高頻電子線路》、《信號與系統(tǒng)》等課程的學(xué)習(xí)打下堅實基礎(chǔ)。該課程是一門重要的承上啟下的專業(yè)基礎(chǔ)課。二、課程教學(xué)目標(biāo)通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握電路理論的基本定理、基本定律、分析和計算電路的基本方法以及進行電路實驗的基本技能，了解電路理論的應(yīng)用和發(fā)展概況，進一步培養(yǎng)學(xué)生的思維推理能力和分析運算能力，綜合運用電路理論分析和解決問題的能力，掌握電路分析專業(yè)技能和應(yīng)用技能、具備專業(yè)素質(zhì)和創(chuàng)新素質(zhì)。該課程要注意理論聯(lián)系實際，要安排學(xué)生做實驗，驗證電路定理，電路定律和電路分析方法，提高實際動手能力。講授緒論時，植入電路發(fā)展史上杰出科學(xué)家的工匠精神，國內(nèi)著名電子公司的愛國與擔(dān)當(dāng)精神。旨在培育學(xué)生創(chuàng)新精神，使學(xué)生的學(xué)習(xí)能力提升的同時，精神層面也得到升華。本課程的具體教學(xué)目標(biāo)如下：1．具備實際電路建模方法和電路拓撲理論，掌握用于基本電路分析方法以及一階、二階電路動態(tài)分析的常微分方程數(shù)學(xué)方法，能使用數(shù)學(xué)、自然科學(xué)、工程基礎(chǔ)和專業(yè)知識針對工程問題建立合適的數(shù)學(xué)模型。[1.2]2．掌握電阻、電容、電感元件、獨立電源、受控電源的特性、功能，具備這些元件的應(yīng)用能力；能夠分析和計算較復(fù)雜電阻電路的電流、電壓及元件參數(shù)；能夠分析一般一階、二階動態(tài)電路的動態(tài)過程；能夠分析和計算互感電路的參數(shù)；能夠理解三相電路的工程應(yīng)用；能夠分析和計算二端口網(wǎng)絡(luò)的Y參數(shù)和Z參數(shù)。[1.2]3．具備對模型電路進行分析的基本理論（定理、定律），掌握電路分析應(yīng)用方法，具備對給定實際電路進行模型化分析與模型電路逆向設(shè)計的專業(yè)素質(zhì)。[3.1]4．具備基于電路分析原理并采用電路分析方法對復(fù)雜工程問題的技術(shù)路線，實驗方案、軟硬件模塊和存在的問題進行研究的能力。[3.1]5．具備利用MultisimEDA等仿真軟件對于復(fù)雜工程模型電路進行仿真和應(yīng)用實際電路實驗裝置與儀器進行實驗的能力。[5.2]課程教學(xué)目標(biāo)與畢業(yè)要求的對應(yīng)關(guān)系見表1：表1畢業(yè)要求指標(biāo)點實現(xiàn)矩陣畢業(yè)要求畢業(yè)要求指標(biāo)點課程目標(biāo)權(quán)重1．工程知識1.2掌握計算機、電子、信息、通信、測控及其它工程基礎(chǔ)知識，并有效將其應(yīng)用于電子信息領(lǐng)域工程問題的軟硬件分析與設(shè)計。1，20.63．設(shè)計/開發(fā)解決方案3.1能夠利用專業(yè)知識，針對給定需求，設(shè)計出滿足要求的系統(tǒng)總體方案與系統(tǒng)拓撲圖、單元子系統(tǒng)（或單元電路）、軟硬件模塊或工藝。3，40.25．現(xiàn)代工具使用5.2具備使用實驗設(shè)備、軟件和現(xiàn)代工程工具對復(fù)雜工程問題進行模擬或仿真的能力，并能夠理解其局限性。50.2三、課程教學(xué)目標(biāo)達成途徑（或教學(xué)設(shè)計）表2教學(xué)目標(biāo)達成途徑課程教學(xué)目標(biāo)達成途徑考核方式1．具備實際電路建模方法和電路拓撲理論，掌握用于基本電路分析方法以及一階、二階電路動態(tài)分析的常微分方程數(shù)學(xué)方法，能使用數(shù)學(xué)、自然科學(xué)、工程基礎(chǔ)和專業(yè)知識針對工程問題建立合適的數(shù)學(xué)模型。通過課堂講授與學(xué)生實驗，作業(yè)等達成。課堂表現(xiàn)、習(xí)題作業(yè)與考試。2．掌握電阻、電容、電感元件、獨立電源、受控電源的特性、功能，具備這些元件的應(yīng)用能力；能夠分析和計算較復(fù)雜電阻電路的電流、電壓及元件參數(shù)；能夠分析一般一階、二階動態(tài)電路的動態(tài)過程；能夠分析和計算互感電路的參數(shù)；能夠理解三相電路的工程應(yīng)用；能夠分析和計算二端口網(wǎng)絡(luò)的Y參數(shù)和Z參數(shù)。通過課堂講授與學(xué)生實驗,作業(yè)等達成。課堂表現(xiàn)、習(xí)題作業(yè)與方案報告。3．具備對模型電路進行分析的基本理論（定理、定律），掌握電路分析應(yīng)用方法，具備對給定實際電路進行模型化分析與模型電路逆向設(shè)計的專業(yè)素質(zhì)。講授、實驗、作業(yè)等達成。課堂表現(xiàn)、習(xí)題作業(yè)與方案報告。4．具備基于電路分析原理并采用電路分析方法對復(fù)雜工程問題的技術(shù)路線，實驗方案、軟硬件模塊和存在的問題進行研究的能力。通過課堂講授與學(xué)生學(xué)習(xí)（小組討論、案例研討）等達成。課堂表現(xiàn)、習(xí)題作業(yè)與方案報告。5．具備利用MultisimEDA等仿真軟件對于復(fù)雜工程模型電路進行仿真和應(yīng)用實際電路實驗裝置與儀器進行實驗的能力。通過課堂講授與學(xué)生學(xué)習(xí)（實驗與仿真）等達成。課堂表現(xiàn)、習(xí)題作業(yè)與方案報告。四、課程教學(xué)內(nèi)容、教與學(xué)的要求1．課堂講授為主，網(wǎng)絡(luò)多媒體教學(xué)、課程獨立網(wǎng)站（含教學(xué)視頻）以及“雨課堂”同步學(xué)習(xí)為輔，注重與專業(yè)相關(guān)工程實踐教學(xué)環(huán)節(jié)和場景配合的案例教學(xué)，搜集《電路分析》相關(guān)內(nèi)容在實際工程中的案例，案例由淺入深，結(jié)合課程中的相應(yīng)知識點進行分析，培養(yǎng)學(xué)生對復(fù)雜工程問題的應(yīng)用能力。案例見教學(xué)內(nèi)容部分。2．根據(jù)課程特點采用啟發(fā)式教學(xué)、任務(wù)驅(qū)動教學(xué)、案例教學(xué)法進行教學(xué)方法創(chuàng)新；核心能力知識點采用“原理描述-方法分析-應(yīng)用案例展示”相互呼應(yīng)的教學(xué)模式。3．采用項目為載體、任務(wù)驅(qū)動的教學(xué)模式，以專業(yè)崗位能力為培養(yǎng)目標(biāo)，選擇項目構(gòu)建合適的學(xué)習(xí)載體，項目源于復(fù)雜電子信息工程問題，教學(xué)目標(biāo)定位為階段性單項（單元）能力養(yǎng)成基礎(chǔ)之上的綜合應(yīng)用能力培養(yǎng)，教學(xué)設(shè)計體現(xiàn)完成典型電子信息工程工作任務(wù)的、完整清晰的技術(shù)路徑和教學(xué)實施途徑。本課程理論教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)要求見表3。表3教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)要求序號教學(xué)內(nèi)容教與學(xué)的要求學(xué)時教學(xué)目標(biāo)10緒論，引入課程思政1電路模型和電路定律1.1電路和電路模型；1.2電流和電壓的參考方向；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受控電源；1.8基爾霍夫定律。1.要求（1）了解：電路和電路模型。（2）理解：電路元件，受控電源。（3）掌握：電流和電壓的參考方向；電功率和能量；電阻元件；電壓源和電流源；基爾霍夫定律。2.作業(yè)內(nèi)容（1）學(xué)習(xí)和了解電路的發(fā)展歷程；（2）復(fù)習(xí)第一章內(nèi)容；（3）完成教材第一章作業(yè)3.教學(xué)方法講授式、討論式、案例式與啟發(fā)式相結(jié)合。案例1：1kohm1/4W電阻接在5V/3A的直流電壓源上，電阻功耗的承受能力。81，222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(lián)和并聯(lián)；2.4電阻的Y形聯(lián)結(jié)和△形聯(lián)結(jié)的等效變換；2.5電壓源、電流源的串聯(lián)和并聯(lián)；2.6實際電源的兩種模型及其等效變換；2.7輸入電阻。1.要求（1）了解：輸入電阻；Y與△聯(lián)結(jié)及等效變換；（2）掌握：等效變換；串聯(lián)和并聯(lián)；實際電源的兩種形式。2.作業(yè)內(nèi)容（1）復(fù)習(xí)第二章內(nèi)容；（2）完成教材第二章作業(yè)。3.教學(xué)方法講授式、討論式、案例式與啟發(fā)式相結(jié)合。案例2：兩個或多個同功率的燈泡串并聯(lián)接在220V電源上，其亮度的強度問題。41，233

電阻電路的分析3.1電路的圖；3.2KCL和KVL的獨立方程數(shù)；3.3支路電流法；3.4網(wǎng)孔電流法；3.5回路電流法；3.6結(jié)點電壓法。1.要求（1）了解：KCL和KVL的獨立方程數(shù)；電路的圖；回路電流法；2b法；（2）掌握：支路電流法；網(wǎng)孔電流法；結(jié)點電壓法2.作業(yè)內(nèi)容（1）復(fù)習(xí)第三章內(nèi)容；（2）完成教材第三章作業(yè)。3.教學(xué)方法講授式、討論式與啟發(fā)式相結(jié)合。4144

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；4.5特勒根定理；4.6互易定理；4.7對偶原理。課程思政：介紹戴維寧定理的歷史，學(xué)習(xí)科學(xué)家的工匠精神1.要求（1）了解：特勒根定理；互易定理；替代定理；對偶原理；（2）掌握：疊加定理；戴維寧定理和諾頓定理；最大功率傳輸定理。2.作業(yè)內(nèi)容（1）復(fù)習(xí)第四章內(nèi)容；（2）完成教材第四章作業(yè)。3.教學(xué)方法講授式、討論式與啟發(fā)式相結(jié)合。61，2，355含有運算放大器的電阻電路5.1運算放大器的電路模型；5.2比例電路的分析；5.3含有理想運算放大器的電路的分析。課程思政：介紹國內(nèi)著名的集成電路公司，增強學(xué)生的愛國情懷。1.要求（1）了解：運算放大器的電路模型；（2）掌握：用虛短和虛斷分析運算放大器電路。2.作業(yè)內(nèi)容（1）復(fù)習(xí)第五章內(nèi)容；（2）完成教材第五章作業(yè)。3.教學(xué)方法講授式、討論式、案例式與啟發(fā)式相結(jié)合。案例3：用運放μA741設(shè)計加法電路，實現(xiàn)A+B=C運算。22，366儲能元件6.1電容元件；6.2電感元件；6.3電容、電感元件的串聯(lián)與并聯(lián)。1.要求（1）了解：電容、電感元件的串聯(lián)與并聯(lián)；（2）掌握：電容元件；電感元件的性質(zhì)。2.作業(yè)內(nèi)容（1）復(fù)習(xí)第六章內(nèi)容；（2）完成教材第六章作業(yè)。3.教學(xué)方法講授式、討論式和啟發(fā)式相結(jié)合。41，277動態(tài)電路分析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(yīng)；7.3一階電路的零狀態(tài)響應(yīng)；7.4一階電路的全響應(yīng)；7.5二階電路的零輸入響應(yīng)；7.6二階電路的零狀態(tài)響應(yīng)和全響應(yīng)。1.要求（1）了解：動態(tài)電路的方程及其初始條件；二階電路的零輸入響應(yīng)、零狀態(tài)響應(yīng)和全響應(yīng)；（2）掌握：一階電路的零輸入響應(yīng)、零狀態(tài)響應(yīng)和全響應(yīng)。2.作業(yè)內(nèi)容（1）復(fù)習(xí)第七章內(nèi)容；（2）完成教材第七章作業(yè)。3.教學(xué)方法：講授式、討論式、案例式與啟發(fā)式相結(jié)合。案例4設(shè)計330V電容充放電演示電路。82，3，588相量法8.1復(fù)數(shù)；8.2正弦量；8.3相量法的基礎(chǔ)；8.4電路定律的相量形式1.要求（1）了解：復(fù)數(shù)；正弦量；（2）掌握：電路元件和電路定律的相量形式。2.作業(yè)內(nèi)容（1）復(fù)習(xí)第八章內(nèi)容；（2）完成教材第八章作業(yè)。3.教學(xué)方法講授式、討論式與啟發(fā)式相結(jié)合。41，299正弦穩(wěn)態(tài)電路的分析9.1阻抗和導(dǎo)納；9.2電路的相量圖；9.3正弦穩(wěn)態(tài)電路的分析；9.4正弦穩(wěn)態(tài)電路的功率；9.5復(fù)功率；9.6最大功率傳輸。1.要求（1）了解：阻抗和導(dǎo)納；電路的相量圖；（2）掌握：正弦穩(wěn)態(tài)電路的分析；正弦穩(wěn)態(tài)電路的功率；最大功率傳輸。2.作業(yè)內(nèi)容（1）復(fù)習(xí)第九章內(nèi)容；（2）完成教材第九章作業(yè)。3.教學(xué)方法講授式、討論式與啟發(fā)式相結(jié)合。62，3，4，51010含有耦合電感的電路10.1互感；10.2含有耦合電感電路的計算；10.3耦合電感的功率；10.4變壓器原理；10.5理想變壓器。1.要求（1）了解：互感與實際變壓器；（2）掌握：含有耦合電感電路的計算與理想變壓器。2.作業(yè)內(nèi)容（1）復(fù)習(xí)第十章內(nèi)容；（2）完成教材第十章作業(yè)。3.教學(xué)方法講授式、討論式、案例式與啟發(fā)式相結(jié)合。案例5實用的220V日光燈電路。61，2，31111電路的頻率響應(yīng)11.1網(wǎng)絡(luò)函數(shù)；11.2RLC串聯(lián)電路的諧振；11.3RLC串聯(lián)電路的頻率響應(yīng)；11.4RLC并聯(lián)諧振電路；11.5波特圖；11.6濾波器簡介。1.要求（1）了解：網(wǎng)絡(luò)函數(shù)的定義，波特圖概念和濾波器分類；（2）掌握：串聯(lián)電路的諧振分析和并聯(lián)電路諧振分析。2.作業(yè)內(nèi)容（1）復(fù)習(xí)第十一章內(nèi)容；（2）完成教材第十一章作業(yè)。3.教學(xué)方法講授式、討論式與啟發(fā)式相結(jié)合。41，2，3，41212三相電路12.1三相電路；12.2線電壓(電流)與相電壓(電流)的關(guān)系；12.3對稱三相電路的計算；12.4不對稱三相電路概念；12.5三相電路的功率。課程思政：介紹三峽發(fā)電站，增強學(xué)生的愛國情懷，民族自信心。1.要求（1）了解：三相電路概念，線電壓和相電壓，線電流和相電流的關(guān)系；（2）掌握：對稱三相電路的計算；三相電路的功率。2.作業(yè)內(nèi)容（1）復(fù)習(xí)第十二章內(nèi)容；（2）完成教材第十二章作業(yè)。3.教學(xué)方法：講授式、討論式、案例式式相結(jié)合。案例6實際小型工廠供電電路-至少3燈（Y接）交流照明系統(tǒng)與1三相交流電動機一體化接入電源的工作系統(tǒng)。41，2，31313二端口網(wǎng)絡(luò)13.1二端口網(wǎng)絡(luò)；13.2二端口的方程和參數(shù)；13.3二端口的等效電路；13.4二端口的轉(zhuǎn)移函數(shù)；13.5二端口的連接。1.要求（1）了解：二端口網(wǎng)絡(luò)；二端口的連接；（2）掌握：二端口的方程和參數(shù)；二端口的等效電路。2.作業(yè)內(nèi)容（1）復(fù)習(xí)第十六章內(nèi)容；（2）完成教材第十六章作業(yè)。3.教學(xué)方法講授式、討論式與啟發(fā)式相結(jié)合。41，2，4實驗內(nèi)容見表4所示。表4實驗安排表序號實驗項目名稱目的要求學(xué)時分配實驗類型每組人數(shù)必開選開課程目標(biāo)1基爾霍夫定律和疊加原理的驗證會驗證基爾霍夫定律；驗證疊加定理2驗證2必開1，32戴維南定理和諾頓定理的驗證會驗證戴維南定理與驗證諾頓定理2驗證2必開1，33正弦穩(wěn)態(tài)交流電路的研究日光燈實驗2設(shè)計2必開2，44三相交流電路電壓、電流的測量掌握星型和三角形連接線電壓和相電壓，線電流和相電流測量2綜合2必開3，4五、課程考核及成績評定1．考核方式：閉卷筆試，平時測驗及作業(yè)，實驗報告。2．成績構(gòu)成：筆試成績70%，平時成績30%（課堂表現(xiàn)、作業(yè)、實驗、平時測驗、項目研究等）。3．考核評價標(biāo)準(zhǔn)見表5所示。表5教學(xué)目標(biāo)評價標(biāo)準(zhǔn)成績類型分值權(quán)重類別權(quán)重考核/評價細則課程目標(biāo)畢業(yè)要求指標(biāo)點平時成績1000.3課堂表現(xiàn)0.1根據(jù)學(xué)生課堂表現(xiàn)打分，滿分100。2，41.2，3.1作業(yè)0.3主要考核學(xué)生對每章節(jié)知識點的理解和掌握程度；每次作業(yè)按100分制單獨評分，取各次成績的平均值作為書面作業(yè)成績。1，2，3，51.2，3.1，5.2實驗0.3根據(jù)實驗完成質(zhì)量，以及實驗報告質(zhì)量評分，滿分100分。43.1平時測驗