《電路B（1）》教學(xué)大綱

《電路B（1）》教學(xué)大綱適用范圍：202X版本科人才培養(yǎng)方案課程代碼：05133011課程性質(zhì)：學(xué)科基礎(chǔ)必修課學(xué)分：3.5學(xué)分學(xué)時：56學(xué)時（理論56學(xué)時）先修課程：大學(xué)物理、高等數(shù)學(xué)等后續(xù)課程：模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)等適用專業(yè)：測控技術(shù)與儀器專業(yè)開課單位：電氣工程與自動化學(xué)院一、課程說明《電路B（1）》課程是高等學(xué)校測控技術(shù)與儀器專業(yè)的學(xué)科基礎(chǔ)必修課程。本課程以分析電路中的電磁現(xiàn)象，研究電路的基本規(guī)律及電路的分析方法為主要內(nèi)容，理論嚴謹、邏輯性強，有廣闊的工程背景。通過本課程的學(xué)習(xí)，對樹立學(xué)生嚴肅認真的科學(xué)作風(fēng)和理論聯(lián)系實際的工程觀點，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力、分析計算能力、實驗研究能力和科學(xué)歸納能力都有重要作用。二、課程目標通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生達到如下目標：課程目標1：掌握電路的基本理論知識和電路的基本分析方法，為學(xué)習(xí)測控技術(shù)與儀器專業(yè)的后續(xù)課程準備必要的電路知識。課程目標2：通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生樹立嚴肅認真的科學(xué)作風(fēng)和理論聯(lián)系實際的工程觀點，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力、分析計算能力和科學(xué)歸納能力。課程目標3：在傳授知識的同時，幫助學(xué)生養(yǎng)成實事求是、積極探索、持之以恒的治學(xué)態(tài)度；認真細致的工作作風(fēng)；客觀辯證的思維方式，引導(dǎo)學(xué)生踐行社會主義核心價值觀。課程目標4：通過對各種電路分析過程的講解，幫助學(xué)生建立用數(shù)學(xué)思維模式來描述和解決工程問題的工程意識，將學(xué)習(xí)的知識體系做到前后貫通，立體關(guān)聯(lián)，提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。三、課程目標與畢業(yè)要求《電路B（1）》課程教學(xué)目標對測控技術(shù)與儀器專業(yè)畢業(yè)要求的支撐見表1。表1課程教學(xué)目標與畢業(yè)要求關(guān)系畢業(yè)要求指標點課程目標支撐強度1.工程知識1.2能夠?qū)?shù)學(xué)、自然科學(xué)、工程科學(xué)的基本思維方法用于測控工程問題的表述，針對測控工程領(lǐng)域具體對象建立數(shù)學(xué)模型并求解；課程目標1：掌握電路的基本理論知識和電路的基本分析方法，為學(xué)習(xí)測控專業(yè)的后續(xù)課程準備必要的電路知識。課程目標3：在傳授知識的同時，幫助學(xué)生養(yǎng)成實事求是、積極探索、持之以恒的治學(xué)態(tài)度；認真細致的工作作風(fēng)；客觀辯證的思維方式，引導(dǎo)學(xué)生踐行社會主義核心價值觀。H2.問題分析2.1能夠運用數(shù)學(xué)、自然科學(xué)和工程科學(xué)的基本原理和標準規(guī)范，識別和表達測控領(lǐng)域復(fù)雜工程問題及其關(guān)鍵環(huán)節(jié)；課程目標2：通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生樹立嚴肅認真的科學(xué)作風(fēng)和理論聯(lián)系實際的工程觀點，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力、分析計算能力和科學(xué)歸納能力。H3.設(shè)計／開發(fā)解決方案3.2能夠針對測控工程問題的需求及設(shè)計方案，制造開發(fā)實現(xiàn)特定功能的測控系統(tǒng)和單元（部件）課程目標4：通過對各種電路分析過程的講解，幫助學(xué)生建立用數(shù)學(xué)思維模式來描述和解決工程問題的工程意識，將學(xué)習(xí)的知識體系做到前后貫通，立體關(guān)聯(lián)，提升學(xué)生解決工程實際問題的能力。M注：表中“H（高）、M（中）”表示課程與相關(guān)畢業(yè)要求的關(guān)聯(lián)度。四、教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時分配1.理論部分理論部分的教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時分配見表2。表2教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時分配教學(xué)內(nèi)容教學(xué)要求，教學(xué)重點難點理論學(xué)時對應(yīng)的課程目標1.電路模型和電路定律1.1電路模型、基本物理量、參考方向及關(guān)聯(lián)和非關(guān)聯(lián)參考方向1.2電路元件，獨立電源和受控源1.3基爾霍夫定律教學(xué)要求：理解理想元件與電路模型概念，線性與非線性的概念，集總參數(shù)電路和分布參數(shù)電路的概念；掌握電壓、電流及其參考方向的概念，關(guān)聯(lián)和非關(guān)聯(lián)參考方向的概念；掌握電阻元件，電壓源、電流源和受控源的伏安關(guān)系，歐姆定律，功率的計算及實際功率的判別方法；掌握基爾霍夫電流定律和基爾霍夫電壓定律。重點：參考方向及關(guān)聯(lián)和非關(guān)聯(lián)參考方向、基爾霍夫定律。難點：受控源。61、22.電阻電路的等效變換2.1等效變換的概念，電阻元件的聯(lián)接（串并聯(lián)，星形和三角形聯(lián)接），Y-Δ之間的等效變換2.2理想電壓源和理想電流源的串并聯(lián)，實際電壓源和實際電流源的等效變換2.3輸入電阻的概念及計算方法教學(xué)要求：理解并掌握等效與等效變換的概念、Y-Δ之間的等效變換；理解并掌握實際電源的兩種模型及其等效變換；掌握輸入電阻的概念及計算。重點：等效變換及等效電路的化簡；實際電壓源、電流源的等效互換。難點：輸入電阻的計算。61、2、3、43.電阻電路的一般分析3.1KCL和KVL的獨立方程數(shù)，支路電流法3.2網(wǎng)孔電流法3.3回路電流法3.4結(jié)點電壓法教學(xué)要求：理解與熟練掌握支路電流法、回路電流法和結(jié)點電壓法。重點：KCL和KVL的獨立方程數(shù)、結(jié)點電壓法、回路分析法。難點：含受控源電路分析。61、2、3、44.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最大功率傳輸定理教學(xué)要求：理解并掌握疊加定理、替代定理、最大功率傳輸定理。理解并熟練掌握戴維寧定理和諾頓定理。重點：戴維寧定理和諾頓定理。難點：含受控源等效電阻計算。41、2、35.含有運算放大器的電阻電路5.1運算放大器的特點、應(yīng)用、兩個典型特性5.2比例電路的分析及含有運算放大器的電路分析教學(xué)要求：了解理想運算放大器的特點、應(yīng)用；理解并能夠應(yīng)用兩個典型特性分析比例電路和含有運算放大器的電路。重點：兩個典型特性：虛短、虛斷。難點：虛短、虛斷的理解。22、3、46.儲能元件6.1電容元件6.2電感元件6.3電容、電感元件的串并聯(lián)教學(xué)要求：了解電容、電感動態(tài)儲能元件的特性并能夠分析該類元件電路的串并聯(lián)等效方法。重點：電容、電感動態(tài)儲能元件的特性。難點：電容、電感元件的電壓、電流、功率計算。23、47.一階電路的時域分析7.1電路的初始條件，換路定則7.2RC、RL電路的零輸入響應(yīng)，零狀態(tài)響應(yīng)7.3一階動態(tài)電路全響應(yīng)，時間常數(shù)；三要素法7.4單位階躍函數(shù)，單位沖激函數(shù)，階躍響應(yīng)及沖激響應(yīng)二者的關(guān)系教學(xué)要求：掌握電路的初始條件，換路定則；熟練掌握RC、RL電路的零輸入響應(yīng)、零狀態(tài)響應(yīng)、一階動態(tài)電路全響應(yīng)和三要素法；了解單位階躍函數(shù)，單位沖激函數(shù)，階躍響應(yīng)及沖激響應(yīng)二者的關(guān)系。重點：換路定則；一階動態(tài)電路響應(yīng)的三要素法。難點：二階動態(tài)電路計算。81、2、3、48.相量法8.1復(fù)數(shù)和復(fù)變量的表示方法，正弦量的三要素，有效值和相位差的概念8.2電路定律的相量表示法教學(xué)要求：掌握電路的初始條件，換路定律；熟練掌握RC、RL電路的零輸入響應(yīng)、零狀態(tài)響應(yīng)、一階動態(tài)電路全響應(yīng)和三要素法；了解單位階躍函數(shù)，單位沖激函數(shù)，階躍響應(yīng)及沖激響應(yīng)二者的關(guān)系。重點：正弦量的相量表示。難點：正弦量和相量的對應(yīng)原理。41、29.正弦電路的穩(wěn)態(tài)分析9.1阻抗、導(dǎo)納、相量圖9.2穩(wěn)態(tài)電路分析；9.3功率、功率因數(shù)、復(fù)功率9.4最大功率傳輸條件教學(xué)要求：了解復(fù)數(shù)的概念和復(fù)變量的表示方法；理解相量的含義；掌握電路定律的相量表示法。重點：：抗、導(dǎo)納、穩(wěn)態(tài)電路分析。難點：相量圖輔助分析、復(fù)功率。61、2、3、410.含有耦合電感的電路10.1互感，含有耦合電感電路的計算10.2變壓器原理、理想變壓器教學(xué)要求：掌握互感、同名端的概念；熟練掌握互感電壓正方向的確定；了解含有空心變壓器和理想變壓器的電路分析。重點：互感及同名端的概念，含有耦合電感電路的計算。難點：含有耦合電感電路的計算。43、411.三相電路11.1三相電源、三相電路的聯(lián)結(jié)方式、對稱三相電路11.2線電壓（電流）與相電壓（電流）的關(guān)系，不對稱三相電路及其計算方法11.3對稱三相電路的功率、瞬時表達、相量表達教學(xué)要求：掌握三相電源、三相電路的聯(lián)結(jié)方式、對稱三相電路概念；熟練掌握線電壓（電流）與相電壓（電流）的關(guān)系，對稱三相電路的功率；了解不對稱三相電路及其計算方法。重點：線電壓（電流）與相電壓（電流）的關(guān)系、三相電路的分析計算。難點：不對稱三相電路的分析。61、2、3、412.非線性電路12.1非線性電阻；12.2非線性電感和非線性電容；12.3非線性電路分析方法教學(xué)要求:理解非線性元件，理解非線性電路方程的建立方法；掌握用小信號分析分析非線性電路。重點:非線性電路分析。難點:非線性電路分析。21、2、3、4合計56五、教學(xué)方法及手段本課程以課堂講授為主，結(jié)合討論、測試、作業(yè)、視頻資源共享等教學(xué)手段完成課程教學(xué)任務(wù)和相關(guān)能力的培養(yǎng)。使學(xué)生較好的掌握電路分析的基本概念、基本原理和基本方法，獲得分析電路的思維能力與計算能力，具有解決工程實際電路問題的基本能力和素質(zhì)。六、課程資源1.推薦教材：（1）邱關(guān)源主編.《電路》（第五版）.高等教育出版社.2006年5月.2.參考書：（1）李麗敏主編.《電路分析基礎(chǔ)》.機械工業(yè)出版社.2019年11月.（2）李瀚蓀主編.《電路分析基礎(chǔ)》(第四版).高等教育出版社.2006年5月.（3）黃錦安主編.《電路》(第2版).機械工業(yè)出版社.2007年8月.（4）CharlesK.Alexander.MatthewN.O.Sadiku,FundamentalsofElectricCircuits.清華大學(xué)出版社，2000年12月.（5）陳曉平主編.《電路原理》(第3版).機械工業(yè)出版社.2018年5月.3.期刊：（1）電工技術(shù)學(xué)報，中國電工技術(shù)學(xué)會主辦（2）電工電能新技術(shù)，中國科學(xué)院電工研究所主辦（3）電測與儀表，中國儀器儀表學(xué)會電磁測量信息處理儀器分會主辦（4）IEEETransactionsonSmartGrid,US,IEEE（InstituteofElectricalandElectronicsEngineers，電氣與電子工程師學(xué)會主辦（5）河南工學(xué)院學(xué)報，河南工學(xué)院4.網(wǎng)絡(luò)資源：（1）愛課程網(wǎng)，/home/（2）中國大學(xué)慕課網(wǎng)，/（3）國家電網(wǎng)，/七、課程考核對課程目標的支撐課程成績由過程性考核成績和期末考核成績兩部分構(gòu)成，具體考核/評價細則及對課程目標的支撐關(guān)系見表3。表3課程考核對課程目標的支撐考核環(huán)節(jié)占比考核/評價細則課程目標1234過程性考核課堂表現(xiàn)12（1）根據(jù)課堂出勤情況和課堂回答問題和討論問題情況進行考核，滿分100分。（2）以平時考核成績乘以其在總評成績中所占的比例計入課程總評成績。√√√√4422階段測試14（1）主要考核學(xué)生對各章節(jié)知識點的理解和掌握程度，滿分100分；（2）每次階段測試單獨評分，取各次成績的平均值作為此環(huán)節(jié)的最終成績。（3）以階段測試成績乘以其在總評成績中所占的比例計入課程總評成績?！獭獭獭?433作業(yè)14（1）主要考核學(xué)生對各章節(jié)知識點的復(fù)習(xí)、理解和掌握程度，滿分100分；（2）每次作業(yè)單獨評分，取各次成績的平均值作為此環(huán)節(jié)的最終成績。（3）以作業(yè)成績乘以其在總評成績中所占的比例計入課程總評成績?！獭獭獭?432期末考核60（1）卷面成績100分，以卷面成績乘以其在總評成績中所占的比例計入課程總評成績。（2）主要考核電路模型和電路定律、電阻電路的等效變換、電阻電路的一般分析、電路定理、一階電路和二階電路的時域分析、相量法、正弦穩(wěn)態(tài)電路的分析、含有耦合電感的電路、電路的頻率響應(yīng)、三相電路等內(nèi)容。（3）考試題型為：選擇題、填空題、分析題和計算題等?！獭獭獭?0201010合計：100分33321817八、考核與成績評定1.考核方式及成績評定考核方式：本課程主要以課堂表現(xiàn)、作業(yè)和測試、期末考試等方式對學(xué)生進行考核評價?？己嘶疽螅嚎己丝偝煽冇善谀┰嚲沓煽兒瓦^程性考核成績組成。其中：期末試卷成績?yōu)?00分（權(quán)重60%），試題類型為填空題、選擇題、判斷題、簡答題、計算題和分析題等類型，試卷中基本知識、基本理論、基本技能的試題分值不超過50%，綜合應(yīng)用題、分析題不低于50%；課堂表現(xiàn)、作業(yè)和測試等過程性考核成績?yōu)?00分（權(quán)重40%）；過程性考核和考試試題分值分配應(yīng)與教學(xué)大綱各章節(jié)的學(xué)時基本成比例。2.過程性考核成績的標準過程性考核方式重點考核內(nèi)容、評價標準、所占比重見表4。表4過程性考核方式評價標準考核方式所占比重(%)100>x≥9090>x≥8080>x≥7070>x≥60x<60課堂表現(xiàn)30無缺課現(xiàn)象，積極參與教學(xué)活動，踴躍回答問題，準確率大于90%。無缺課現(xiàn)象，認真參與教學(xué)活動，回答問題準確率大于80%。無無故缺課現(xiàn)象，偶爾參與教學(xué)活動，回答問題準確率大于70%。出勤率高，偶爾參與教學(xué)活動。缺課超過三次，不參與教學(xué)活動。作業(yè)35作業(yè)完整，思路清晰，準確率大于90%，字跡工整。作業(yè)完整，準確率大