《电路A（1）》教学大纲

《电路A（1）》教学大纲适用范围：202X版本科人才培养方案课程代码：05132051课程性质：学科基础必修课学分：4学分学时：64学时（理论56学时，实验8学时）先修课程：大学物理、高等数学等后续课程：电磁场、电介质物理、电子技术B等适用专业：电缆工程开课单位：电气工程与自动化学院一、课程说明《电路A（1）》是电缆工程专业的学科基础必修课。本课程以分析电路中的电磁现象，研究电路的基本规律及电路的分析方法为主要内容，理论严谨、逻辑性强，有广阔的工程背景。通过本课程的学习，对树立学生严肃认真的科学作风和理论联系实际的工程观点，培养学生的科学思维能力、分析计算能力、实验研究能力和科学归纳能力都有重要作用。二、课程目标通过本课程的学习，使学生达到如下目标：课程目标1：掌握电路的基本理论知识和电路的基本分析方法，为学习电缆工程专业的后续课程准备必要的电路知识。课程目标2：通过本课程的学习，使学生树立严肃认真的科学作风和理论联系实际的工程观点，培养学生的科学思维能力、分析计算能力和科学归纳能力。课程目标3：在传授知识的同时，帮助学生养成实事求是、积极探索、持之以恒的治学态度；认真细致的工作作风；客观辩证的思维方式，提高学生正确认识问题、分析问题和解决问题的能力；引导学生践行社会主义核心价值观，激发学生科技报国的家国情怀和使命担当。课程目标4：通过对各种电路分析过程的讲解，帮助学生建立用数学思维模式来描述和解决工程问题的工程意识，将学习的知识体系做到前后贯通，立体关联，提升学生的科学素养。三、课程目标与毕业要求《电路A（1）》课程教学目标对电缆工程专业毕业要求的支撑见表1。表1课程教学目标与毕业要求关系毕业要求指标点课程目标支撑强度1.工程知识1.2求解能够将数理和工程科学技术基础知识用于对自动控制相关复杂工程问题建立数学模型并求解。课程目标1：掌握电路的基本理论知识和电路的基本分析方法和基本思想，为学习自动化专业的后续课程准备必要的电路知识。H2.问题分析2.1能应用数学、自然科学和工程科学的基本原理和标准规范，识别与表达电缆工程相关的复杂工程问题课程目标3：在传授知识的同时，帮助学生养成实事求是、积极探索、持之以恒的治学态度；认真细致的工作作风；客观辩证的思维方式，提高学生正确认识问题、分析问题和解决问题的能力；引导学生践行社会主义核心价值观，激发学生科技报国的家国情怀和使命担当。课程目标4：通过对各种电路分析过程的讲解，帮助学生建立用数学思维模式来描述和解决工程问题的工程意识，将学习的知识体系做到前后贯通，立体关联，提升学生的科学素养。M4.研究4.1能够对电缆工程相关的各类物理现象、材料特性进行研究和实验验证。课程目标2：通过本课程的学习，使学生树立严肃认真的科学作风和理论联系实际的工程观点，培养学生的科学思维能力、分析计算能力和科学归纳能力。M注：表中“H（高）、M（中）”表示课程与相关毕业要求的关联度。四、教学内容、基本要求与学时分配1.理论部分理论部分的教学内容、基本要求与学时分配见表2。表2教学内容、基本要求与学时分配教学内容教学要求，教学重点难点理论学时实验学时对应的课程目标1.电路模型和电路定律1.1电路模型、基本物理量、参考方向及关联和非关联参考方向1.2电路元件，独立电源和受控源1.3基尔霍夫定律教学要求：理解理想元件与电路模型概念，线性与非线性的概念，集总参数电路和分布参数电路的概念；掌握电压、电流及其参考方向的概念，关联和非关联参考方向的概念；掌握电阻元件，电压源、电流源和受控源的伏安关系，欧姆定律，功率的计算及实际功率的判别方法；掌握基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律。重点：参考方向及关联和非关联参考方向、基尔霍夫定律。难点：受控源。61、22.电阻电路的等效变换2.1等效变换的概念，电阻元件的联接（串并联，星形和三角形联接），Y-Δ之间的等效变换2.2理想电压源和理想电流源的串并联，实际电压源和实际电流源的等效变换2.3输入电阻的概念及计算方法教学要求：理解并掌握等效与等效变换的概念、Y-Δ之间的等效变换；理解并掌握实际电源的两种模型及其等效变换；掌握输入电阻的概念及计算。重点：等效变换及等效电路的化简；实际电压源、电流源的等效互换。难点：输入电阻的计算。61、2、3、43.电阻电路的一般分析3.1KCL和KVL的独立方程数，支路电流法3.2网孔电流法3.3回路电流法3.4结点电压法教学要求：理解与熟练掌握支路电流法、回路电流法和结点电压法。重点：KCL和KVL的独立方程数、结点电压法、回路分析法。难点：含受控源电路分析。61、2、44.电路定理4.1叠加定理4.2替代定理4.3戴维宁定理和诺顿定理4.4最大功率传输定理教学要求：理解并掌握叠加定理、替代定理、最大功率传输定理。理解并熟练掌握戴维宁定理和诺顿定理。重点：戴维宁定理和诺顿定理。难点：含受控源等效电阻计算。441、2、35.含有运算放大器的电阻电路5.1运算放大器的特点、应用、两个典型特性5.2比例电路的分析及含有运算放大器的电路分析教学要求：了解理想运算放大器的特点、应用；理解并能够应用两个典型特性分析比例电路和含有运算放大器的电路。重点：两个典型特性：虚短、虚断。难点：虚短、虚断的理解。22、3、46.储能元件6.1电容元件6.2电感元件6.3电容、电感元件的串并联教学要求：了解电容、电感动态储能元件的特性并能够分析该类元件电路的串并联等效方法。重点：电容、电感动态储能元件的特性。难点：电容、电感元件的电压、电流、功率计算。23、47.一阶电路的时域分析7.1电路的初始条件，换路原理7.2RC、RL电路的零输入响应，零状态响应7.3一阶动态电路全响应，时间常数；三要素法7.4单位阶跃函数，单位冲激函数，阶跃响应及冲激响应二者的关系教学要求：掌握电路的初始条件，换路定律；熟练掌握RC、RL电路的零输入响应、零状态响应、一阶动态电路全响应和三要素法；了解单位阶跃函数，单位冲激函数，阶跃响应及冲激响应二者的关系。重点：换路定理；一阶动态电路响应的三要素法。难点：二阶动态电路计算。81、2、3、48.相量法8.1复数和复变量的表示方法，正弦量的三要素，有效值和相位差的概念8.2电路定律的相量表示法教学要求：复数和复变量的表示方法，三要素，正弦量、有效值和相位差的概念、相量；电路定律的相量表示法。重点：正弦量的相量表示。难点：正弦量和相量的对应原理。421、29.正弦电路的稳态分析9.1阻抗、导纳、相量图9.2稳态电路分析；9.3功率、功率因数、复功率9.4最大功率传输条件教学要求：了解复数的概念和复变量的表示方法；理解相量的含义；掌握电路定律的相量表示法。重点：阻抗、导纳、稳态电路分析。难点：相量图辅助分析、复功率。61、2、3、410.含有耦合电感的电路10.1互感，含有耦合电感电路的计算10.2变压器原理、理想变压器教学要求：掌握互感、同名端的概念；熟练掌握互感电压正方向的确定；了解含有空心变压器和理想变压器的电路分析。重点：互感及同名端的概念，含有耦合电感电路的计算。难点：含有耦合电感电路的计算。43、411.三相电路11.1三相电源、三相电路的联结方式、对称三相电路11.2线电压（电流）与相电压（电流）的关系，不对称三相电路及其计算方法11.3对称三相电路的功率、瞬时表达、相量表达教学要求：掌握三相电源、三相电路的联结方式、对称三相电路概念；熟练掌握线电压（电流）与相电压（电流）的关系，对称三相电路的功率；了解不对称三相电路及其计算方法。重点：线电压（电流）与相电压（电流）的关系、三相电路的分析计算。难点：不对称三相电路的分析。621、2、3、412.非线性电路12.1非线性电阻；12.2非线性电感和非线性电容；12.3非线性电路分析方法教学要求:理解非线性元件，理解非线性电路方程的建立方法；掌握用小信号分析分析非线性电路。重点:非线性电路分析。难点:非线性电路分析。22、4合计5682.实验部分实验部分的教学内容、基本要求与学时分配见表3。表3实验项目、实验内容与学时实验项目实验内容和要求实验学时对应的课程目标1.基尔霍夫定理和叠加定理实验内容：用实验方法验证基尔霍夫定理和叠加原理。实验要求：理解基尔霍夫定理和叠加原理的条件并掌握其应用。21、22.戴维宁定理实验内容：用实验方法验证戴维宁定理实验要求：掌握戴维宁定理开路电压和等效电阻的求解方法21、2、43.R、L、C元件阻抗特性的测定实验内容：测定R、L、C元件阻抗特性实验要求：掌握R、L、C元件的阻抗变换的特性。21、24.三相电路实验内容：测定三相交流电路电压、电流实验要求：掌握三相交流电路电压、电流的基本关系。21、2、3、4合计8教学方法及手段本课程以课堂讲授为主，结合讨论、测试、作业、视频资源共享等教学手段完成课程教学任务和相关能力的培养。对于重难点教学内容，精讲多练；安排习题课，巩固课堂所学知识；使学生较好的掌握电路分析的基本概念、基本原理和基本方法，获得分析电路的思维能力与计算能力，具有解决工程实际电路问题的基本能力和素质。在实验教学环节中，通过启发式教学、讨论式教学培养学生电路分析的基本理论、基本知识和基本技能。培养学生自主学习能力、理论联系实际的能力，激发学生的创新思维。六、课程资源1.推荐教材（1）罗先觉主编.《电路》（第六版）[M].北京.高等教育出版社.2022年6月.2.参考书（1）李丽敏主编.《电路分析基础》[M].北京.机械工业出版社.2019年11月.（2）李瀚荪主编.《电路分析基础》(第四版)[M].北京.高等教育出版社.2006年5月.（3）黄锦安主编.《电路》(第2版)[M].北京.机械工业出版社.2007年8月.（4）CharlesK.Alexander,MatthewN.O.Sadiku,FundamentalsofElectricCircuits[M].北京.清华大学出版社.2000年12月.（5）陈晓平主编.《电路原理》(第3版)[M].北京.机械工业出版社.2018年5月.3.期刊（1）电工技术学报,中国电工技术学会主办（2）电工电能新技术,中国科学院电工研究所主办（3）电测与仪表,中国仪器仪表学会电磁测量信息处理仪器分会主办（4）IEEETransactionsonSmartGrid,US,IEEE（InstituteofElectricalandElectronicsEngineers，电气与电子工程师学会主办（5）河南工学院学报，河南工学院4.网络资源（1）爱课程网./home/（2）中国大学慕课网/（3）国家电网/七、课程考核对课程目标的支撑课程成绩由过程性考核成绩和期末考核成绩两部分构成，具体考核/评价细则及对课程目标的支撑关系见表4。表4课程考核对课程目标的支撑考核环节占比考核/评价细则课程目标1234过程性考核课堂表现8（1）根据课堂出勤情况和课堂回答问题和讨论问题情况进行考核，满分100分。（2）以平时考核成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。√√√√2222阶段测试12（1）主要考核学生对各章节知识点的理解和掌握程度，满分100分；（2）每次阶段测试单独评分，取各次成绩的平均值作为此环节的最终成绩。（3）以阶段测试成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。√√√√4422作业12（1）主要考核学生对各章节知识点的复习、理解和掌握程度，满分100分；（2）每次作业单独评分，取各次成绩的平均值作为此环节的最终成绩。（3）以作业成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。√√√√4422实验8（1）根据每个实验的实验操作完成情况和实验报告质量单独评分，满分100分；（2）每次实验单独评分，取各次实验成绩的平均值作为此环节的最终成绩。（3）以实验成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。2222期末考核60（1）卷面成绩100分，以卷面成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。（2）主要考核电路模型和电路定律、电阻电路的等效变换、电阻电路的一般分析、电路定理、一阶电路和二阶电路的时域分析、相量法、正弦稳态电路的分析、含有耦合电感的电路、电路的频率响应、三相电路等内容。（3）考试题型为：填空题、选择题、计算题和分析题等类型。√√√√20201010合计：100分32321818八、考核与成绩评定1.考核方式及成绩评定考核方式：本课程主要以课堂表现、作业、阶段测试、实验、期末考试等方式对学生进行考核评价。考核基本要求：考核总成绩由期末试卷成绩和过程性考核成绩组成。其中：期末试卷成绩为100分（权重60%），试题类型为填空题、选择题、计算题和分析题等类型，试卷中基本知识、基本理论、基本技能的试题分值不超过50%，综合应用题、分析题不低于50%；课堂表现、作业和测试等过程性考核成绩为100分（权重40%）；过程性考核和考试试题分值分配应与教学大纲各章节的学时基本成比例。2.过程性考核成绩的标准过程性考核方式重点考核内容、评价标准、所占比重见表5。表5过程性考核方式评价标准考核方式所占比重(%)100>x≥9090>x≥8080>x≥7070>x≥60x<60课堂表现20无缺课现象，积极参与教学活动，踊跃回答问题，准确率大于90%。无缺课现象，认真参与教学活动，回