電路基礎(chǔ)（上）教學(xué)大綱

PAGEPAGE5電路基礎(chǔ)（上）課程教學(xué)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(xué)科基礎(chǔ)課先修課程：高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)、復(fù)變函數(shù)、大學(xué)物理總學(xué)時(shí)數(shù)：56理論學(xué)時(shí)：56課內(nèi)實(shí)驗(yàn)時(shí)數(shù)：0學(xué)分：3.5適用專業(yè)/開課對(duì)象：電氣工程及其自動(dòng)化、自動(dòng)化、電子信息工程、通信工程、生物醫(yī)學(xué)工程、測(cè)控技術(shù)與儀器、機(jī)器人工程/四年制本科生課程負(fù)責(zé)人：核準(zhǔn)人：二、課程簡(jiǎn)介電路基礎(chǔ)（上）是高等院校理工科電專業(yè)學(xué)生必修的一門重要的學(xué)科基礎(chǔ)課，具有較強(qiáng)的理論性、實(shí)踐性、基礎(chǔ)性、應(yīng)用性。該課程是在學(xué)習(xí)了高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)、復(fù)變函數(shù)和大學(xué)物理的基礎(chǔ)上開設(shè)的第一門專業(yè)基礎(chǔ)課。通過(guò)本課程的教學(xué)和實(shí)踐，使學(xué)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(shí)、基本分析計(jì)算方法，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力，提高他們的專業(yè)素質(zhì)，養(yǎng)成良好的思維習(xí)慣和職業(yè)規(guī)范，為學(xué)習(xí)后續(xù)相關(guān)核心課程以及從事電類各專業(yè)的學(xué)習(xí)和工作、科學(xué)研究以及開拓性技術(shù)研發(fā)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。通過(guò)課程思政與教學(xué)內(nèi)容融合，同向同行同頻共振，培養(yǎng)學(xué)生工匠精神、合作意識(shí)以及嚴(yán)謹(jǐn)踏實(shí)的學(xué)習(xí)習(xí)慣和精益求精的工作態(tài)度，實(shí)現(xiàn)學(xué)生知識(shí)、能力、素質(zhì)的協(xié)調(diào)發(fā)展。三、課程目標(biāo)完成本課程后，學(xué)生將能夠達(dá)到如下目標(biāo)：課程目標(biāo)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(dòng)態(tài)時(shí)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(wèn)題，熟悉基本工程問(wèn)題的理論電路模型分析方法。課程目標(biāo)2掌握線性電路的基本分析方法，掌握動(dòng)態(tài)時(shí)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(biāo)畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)課程目標(biāo)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(dòng)態(tài)時(shí)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(wèn)題，熟悉基本工程問(wèn)題的理論電路模型分析方法。1.1掌握數(shù)學(xué)和物理及電氣工程基礎(chǔ)知識(shí)的基本概念，能夠?qū)﹄姎夤こ填I(lǐng)域電路工程問(wèn)題進(jìn)行正確表述；課程目標(biāo)2：掌握線性電阻電路的基本分析方法，掌握動(dòng)態(tài)時(shí)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(yùn)用數(shù)學(xué)、自然科學(xué)和電氣工程領(lǐng)域的基本原理，識(shí)別和判斷電氣工程領(lǐng)域復(fù)雜工程問(wèn)題的關(guān)鍵環(huán)節(jié)并能正確表述。課程目標(biāo)對(duì)畢業(yè)要求的支撐關(guān)系五、教學(xué)內(nèi)容及學(xué)時(shí)分配（56學(xué)時(shí)）理論教學(xué)（56學(xué)時(shí)）（支撐課程目標(biāo)1、2）1、電路基礎(chǔ)簡(jiǎn)介，電路模型和電路定律（6學(xué)時(shí)）（支撐課程目標(biāo)1）教學(xué)目標(biāo)：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(shí)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(jì)算；掌握電阻、獨(dú)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(huì)用電路模型思維方法解決工程實(shí)際問(wèn)題，具備一定的創(chuàng)新能力和專業(yè)素質(zhì)。教學(xué)內(nèi)容：實(shí)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(dú)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(xué)時(shí)）（支撐課程目標(biāo)1、2）教學(xué)目標(biāo)：了解電路等效變換概念，會(huì)用電路等效變換的思想化簡(jiǎn)電路，解決工程實(shí)際問(wèn)題，具備化繁為簡(jiǎn)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(shí)際電源的兩種等效模型及獨(dú)立電源不同連接方式下的等效變換；理解無(wú)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(xué)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(dú)立源的等效變換；實(shí)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(jì)算等。電阻電路的一般分析（8學(xué)時(shí)）（支撐課程目標(biāo)1、2）教學(xué)目標(biāo)：了解KCL和KVL獨(dú)立方程的個(gè)數(shù)；理解支路電流法；會(huì)熟練應(yīng)用所學(xué)網(wǎng)孔電流法、回路電流法和節(jié)點(diǎn)電壓法求解工程實(shí)際電路問(wèn)題。教學(xué)內(nèi)容：電路的拓?fù)鋱D及電路方程的獨(dú)立性；2b法和支路法；網(wǎng)孔電流法；回路電流法；節(jié)點(diǎn)電壓法等，習(xí)題課。4、電路定理（8學(xué)時(shí)）（支撐課程目標(biāo)1、2）教學(xué)目標(biāo)：掌握疊加定理的應(yīng)用及注意事項(xiàng)；了解替代定理的含義；熟練運(yùn)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(lái)分析和解決實(shí)際工程問(wèn)題。教學(xué)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(duì)偶原理等，習(xí)題課。5、一階電路（8學(xué)時(shí)）（支撐課程目標(biāo)1、2）教學(xué)目標(biāo)：掌握動(dòng)態(tài)電路的特點(diǎn)、電路初始值的求法，各種響應(yīng)的概念和物理意義；會(huì)計(jì)算和分析一階動(dòng)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(xué)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(shí)，成為具有自主學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新能力、創(chuàng)業(yè)能力的高素質(zhì)人才。教學(xué)內(nèi)容：動(dòng)態(tài)元件；動(dòng)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(xué)時(shí)）（支撐課程目標(biāo)1、2）教學(xué)目標(biāo)：了解復(fù)數(shù)表示形式，復(fù)數(shù)的運(yùn)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(xué)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(xué)時(shí)）（支撐課程目標(biāo)1、2）教學(xué)目標(biāo)：會(huì)用相量法和相量圖定性分析計(jì)算正弦穩(wěn)態(tài)電路；掌握有功功率、無(wú)功功率、視在功率、復(fù)功率的計(jì)算及其相互關(guān)系；會(huì)用最大功率傳輸定理解決工程實(shí)際問(wèn)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(diǎn)及計(jì)算。教學(xué)內(nèi)容：阻抗和導(dǎo)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(xí)題課。8、三相電路（4學(xué)時(shí)）（支撐課程目標(biāo)1）教學(xué)目標(biāo)：掌握三相電路的概念及對(duì)稱三相電路的計(jì)算方法；了解不對(duì)稱三相電路的概念；具備分析和測(cè)量三相電路的功率的能力。教學(xué)內(nèi)容：三相電路；對(duì)稱三相電路的計(jì)算方法；不對(duì)稱三相電路的概念；三相電路的功率及測(cè)量等。9、含有耦合電感的電路（6學(xué)時(shí)）（支撐課程目標(biāo)1）教學(xué)目標(biāo)：熟練掌握互感的概念以及具有耦合電感的電路計(jì)算方法；掌握空心變壓器和理想變壓器的應(yīng)用；會(huì)用消耦法解決工程實(shí)際問(wèn)題，具備一定的創(chuàng)新能力和專業(yè)素質(zhì)。教學(xué)內(nèi)容：耦合互感；含有耦合電感電路的計(jì)算；空心變壓器；理想變壓器等，總復(fù)習(xí)課。六、課程教學(xué)方法理論教學(xué)：1、采用啟發(fā)式、研討式、翻轉(zhuǎn)式等多種教學(xué)方法，采用多媒體與板書相結(jié)合的方式，激發(fā)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的興趣，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)通過(guò)實(shí)踐和自學(xué)獲得自己想學(xué)到的知識(shí)。2、在理論教學(xué)環(huán)節(jié)把握主線，引導(dǎo)學(xué)生掌握并區(qū)分相關(guān)概念、方法的真實(shí)意義，在講解基本電路特性時(shí)利用實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、案例和仿真波形幫助學(xué)生建立數(shù)學(xué)描述與工程對(duì)象的關(guān)系，避免簡(jiǎn)單停留在電路層次和數(shù)學(xué)層次。3、完善在線教學(xué)平臺(tái)，利用在線資源輔助學(xué)生學(xué)習(xí)，拓展學(xué)生視野，加強(qiáng)課堂教學(xué)效果，增加課堂容量。4、在每章適當(dāng)設(shè)置思考題，在電路變換和直流電路、交流電路分析計(jì)算方面設(shè)計(jì)大作業(yè)，使得學(xué)生能夠充分利用課外時(shí)間進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。七、課程思政通過(guò)在《電路基礎(chǔ)(上）》這個(gè)入門級(jí)專業(yè)學(xué)科基礎(chǔ)課中融入課程思政，踐行習(xí)近平總書記在全國(guó)高校思想政治工作會(huì)議上強(qiáng)調(diào)的“要堅(jiān)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(xué)全過(guò)程，實(shí)現(xiàn)全程育人、全方位育人，努力開創(chuàng)我國(guó)高等教育事業(yè)發(fā)展新局面”。1、培養(yǎng)學(xué)生謙虛、好學(xué)和辯證思維的能力；2、培養(yǎng)學(xué)生勤于思考、做事認(rèn)真的良好作風(fēng)；3、培養(yǎng)學(xué)生善于觀察、勇于實(shí)踐的學(xué)習(xí)習(xí)慣；4、培養(yǎng)學(xué)生熱愛(ài)科學(xué)、實(shí)事求是的學(xué)風(fēng)和創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新精神；5、培養(yǎng)學(xué)生積極參與意識(shí)、責(zé)任意識(shí)、協(xié)作意識(shí)；6、培養(yǎng)學(xué)生良好的職業(yè)道德與敬業(yè)精神；7、培養(yǎng)學(xué)生較強(qiáng)的自學(xué)能力、理解能力、與人溝通和表達(dá)能力； 8、培養(yǎng)學(xué)生良好的溝通能力與團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。八、評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)課程考核既是為了評(píng)估學(xué)生的實(shí)際學(xué)習(xí)成果達(dá)到畢業(yè)要求能力的情況，幫助教師不斷總結(jié)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，改進(jìn)教學(xué)方法與技巧；同時(shí)也是為了對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況做出客觀、公正、科學(xué)的形成性評(píng)價(jià)，并引導(dǎo)學(xué)生明確學(xué)習(xí)方向，逐步適應(yīng)學(xué)科課程的特點(diǎn)，最終起到夯實(shí)基礎(chǔ)、強(qiáng)化能力的作用。平時(shí)（作業(yè)和測(cè)試）/期末多種考核方式等體現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)非技術(shù)類的畢業(yè)要求?？己谁h(huán)節(jié)包括平時(shí)成績(jī)（包括小作業(yè)成績(jī)和測(cè)試成績(jī)）和期末考試成績(jī)，總評(píng)成績(jī)以百分計(jì)，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(xì)則如下。課程目標(biāo)指標(biāo)點(diǎn)考核形式及成績(jī)比例（%）成績(jī)比例（%）平時(shí)成績(jī)期末成績(jī)作業(yè)測(cè)試目標(biāo)11.11264058目標(biāo)22.18430合計(jì)201070100平時(shí)成績(jī)?cè)u(píng)分標(biāo)準(zhǔn)平時(shí)成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)內(nèi)容評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)成績(jī)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(shí)按量完成6次作業(yè)，基本概念清晰正確，平均成績(jī)90分以上，書寫清晰、規(guī)范，有分析過(guò)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(shí)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(dá)。67測(cè)試測(cè)試完成數(shù)量、質(zhì)量等按時(shí)按量完成2次測(cè)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(shí)完成2次測(cè)試，兩次測(cè)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(shí)完成2次測(cè)試，兩次測(cè)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(shí)按量完成2次測(cè)試，兩次測(cè)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(dá)。33期末考試卷面成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)基本要求評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)成績(jī)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(shí)間常數(shù)、阻抗，功率匹配等參數(shù)的概念和計(jì)算方法；電阻、電容、電感、獨(dú)立源、受控源、理想電壓源等元件的元件約束數(shù)學(xué)描述，掌握拓?fù)浼s束（KCL方程、KVL方程）等電路分析及應(yīng)用。(對(duì)應(yīng)課程目標(biāo)1、畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)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(diǎn)法、正弦穩(wěn)態(tài)電路的相量分析法，能夠?qū)?fù)雜線性電路進(jìn)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(cè)量等相關(guān)知識(shí)解決電路實(shí)際問(wèn)題的意識(shí)和初步能力。(對(duì)應(yīng)課程目標(biāo)2、畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)2.1)應(yīng)用電路基本概念和基礎(chǔ)知識(shí)，設(shè)計(jì)解決方案，判斷問(wèn)題正確，系統(tǒng)設(shè)計(jì)部分組成及工作原理論述正確，達(dá)到預(yù)期目的。書寫較清晰、規(guī)范，有分析過(guò)程，電路原理論述比較正確，達(dá)到預(yù)期目的。應(yīng)用電路基本概念和基礎(chǔ)知識(shí)，能夠設(shè)計(jì)解決方案，判斷問(wèn)題方向基本正確，系統(tǒng)設(shè)計(jì)部分組成及工作原理論述基本正確，基本達(dá)到預(yù)期目的。書寫不夠清晰規(guī)范，且不能正確表達(dá)。43九、課程目標(biāo)達(dá)成度評(píng)價(jià)（新增）課程目標(biāo)達(dá)成度評(píng)價(jià)包