电工技术基础机制 课程教学大纲

【电工技术基础】【FundamentalsofElectricalTechnology】一、基本信息课程代码：【2080474】课程学分：【2】面向专业：【机械设计制造及自动化、智能制造工程、汽车服务工程】课程性质：【学科基础课程】开课院系：机电学院机械工程系使用教材：教材【电工技术史仪凯高等教育出版社第4版】参考书目【电工技术李中发主编中国水利水电出版社第2版】【电工学秦曾煌主编高等教育出版社第7版】【电工学爱德华•休斯（EdwardHughes）主编机械工业出版社出版社第11版】课程仿真实验网址：电工技术（上册）高等教育出版社在线电子书高等教育出版社二维码服务平台https://2/mobile/book/show/java538?page=1先修课程：【高等数学（1）理工类2100013（6学分）】【高等数学（2）理工类2100015（5学分）】【大学物理（1）2100001（3学分）】二、课程简介（必填项）《电工技术基础》是机械制造及自动化、智能制造工程、汽车服务工程专业中一门重要的专业技术基础课程。通过对本课程的学习，可以使学生获得电路的组成、电路参数计算方法、电气设备的工作原理、工作特性和合理使用等方面的基本知识和技能，为从事机电产品的设计、制造、维修、调试、产品开发与管理工作打下坚实的基础。本课程的主要任务是使学生获得电工技术方面的基本理论、基本知识和基本技能，为以后学习电子技术、机械设备电气自动控制和数控设备维修等专业课打下基础。本课程所讲授的电路基本概念和定律、直流电路和动态电路分析、交流电路分析、变压器、电动机、电工仪表测量等方面的知识与技能，是联系高等数学、大学物理、电子技术、可编程控制器应用技术、智能数控技术等专业课程的重要纽带。三、选课建议（必填项）本课程适合于机械制造及自动化、智能制造工程、汽车服务工程专业二年级的本科生修学，要求学生具有高等数学、大学物理方面的基础知识和技能，能基本掌握交直流电路的分析计算方法，理解变压器、交流电动机工作原理、机械特性和正确使用方法，了解机床电气设备的基本控制回路。四、课程与专业毕业要求（学习成果）的关联性（必填项）专业毕业要求关联性课程目标LO01-1：具有解决智能制造工程问题所需的数学与自然科学知识及其应用能力；LO01-2：具有解决智能制造工程问题所需的工程基础知识及其应用能力；LO01-3：具有解决智能制造工程问题所需的专业基础知识及其应用能力；H1LO01-4：具有解决智能制造工程问题所需的专业知识及其应用能力。LO02-1：能够运用专业基础知识等相关理论，识别和判断复杂智能制造工程问题的关键技术和关键参数；H2LO02-2：能认识到解决复杂智能制造工程问题有多种方案，并能通过文献研究分析寻求（工程问题的）有效解决方案；M3LO02-3：能够将数学、自然科学、工程基础知识运用于智能制造工程问题的表述；LO02-4：能基于数学、自然科学和工程原理，证实解决方案的合理性。LO03-1：掌握智能机电系统设计的基本方法，并能够针对复杂智能制造工程问题进行分析，提出设计目标、确定解决方案；LO03-2：能够设计满足智能机电系统或装备特定需求的部件、单元或工艺过程；LO03-3：能够在设计中综合考虑社会、健康、安全、法律、伦理、文化及环境等因素，体现一定的创新意识；LO03-4：能够以设计报告、工程图纸或实物的形式呈现设计成果。LO04-1：能够应用所学知识对智能制造工程相关问题制定实验方案；LO04-2：能够根据实验方案构建实验系统或过程，并能进行实验；L4LO04-3：能正确分析和解释实验数据/结果，并能通过信息综合得到合理有效的结论。LO05-1：了解智能制造工程学科发展现状，能够在实践中初步掌握并使用现代工程技术、方法、工具或装备；LO52：能够初步运用所选恰当现代工程工具对复杂智能机电系统工程问题进行预测和模拟，并能够理解所用现代工具的工作原理及其局限性；LO05-3：掌握智能制造工程领域重要文献资料的来源和获取方法。LO06-1：了解与智能制造工程相关的技术标准、知识产权、产业政策和法律法规；LO06-2：能正确认识智能制造工程领域现状及新产品、新技术、新工艺、新材料的开发和应用，对于客观世界和社会的影响；LO06-3：能正确认识智能制造工程人员在工程实践中应承担的社会、安全和法律责任。LO07-1：能了解国家、地方关于环境和社会可持续发展的政策和法律法规；LO07-2：能正确认识和理解针对智能制造工程问题的工程实践对环境与社会可持续发展的影响。LO08-1：理解世界观、人生观的基本意义及其影响；LO08-2：具有健康的体质和良好的心理素质，理解个人在历史以及社会、自然环境中的地位；LO08-3：理解智能制造工程师的职业性质和责任，具有法律意识且在智能制造工程实践中能自觉遵守职业道德和规范。LO09-1：具备基本的人际交往与沟通能力，能够正确认识团队力量和智慧对复杂工程问题的作用和意义；LO09-2：能够理解一个多学科团队中每个角色对于整个团队目标的意义，能够在多学科团队中发挥作用。LO10-1：能通过口头或书面方式表达自己的想法，就复杂智能机电系统工程问题与业界同行及社会公众进行有效沟通和交流；LO10-2：至少掌握一门外语，能够阅读本专业外文文献资料，并能够使用技术语言，在跨文化背景下进行沟通和交流。LO11-1：理解智能制造工程活动中涉及的重要经济与管理因素；LO11-2：具有在多学科环境中应用工程管理和经济决策知识的能力。LO12-1：能正确认识终身学习的重要性，具有自主学习和终身学习的意识；LO12-2：能针对个人或职业发展需求，采取适合的方式自主学习，并具有适应社会和智能制造工程技术发展的能力。备注：LO=learningoutcomes（学习成果）；—关注；H—关注度高；M—关注度中；L—关注度低。五、课程目标/课程预期学习成果（必填项）（预期学习成果要可测量/能够证明）序号课程预期学习成果课程目标（细化的预期学习成果）教与学方式评价方式1工程知识LO01-3：具有解决智能制造工程问题所需的专业基础知识及其应用能力1.掌握电工技术的基本原理，具备简单直流电路的分析与设计能力；1.讲授法（授课）2.讨论法（主题讨论）3.自主学习1.作业评价2.平时小测验3.期末考试2.具备利用相关原理进行简单直流电路计算的能力；1.讲授法（授课）2.讨论法（主题讨论）3.自主学习1.作业评价2.平时小测验3.期末考试3.具备利用相关原理进行单相及三相交流电路计算的能力；1.讲授法（授课）2.讨论法（主题讨论）3.实验教学法1.作业评价2.平时小测验3.期末考试4.实验报告评价4.了解和掌握有关电气安全及安全用电的知识；1.讲授法（授课）2.讨论法（主题讨论）3.自主学习1.作业评价2.平时小测验3.期末考试2问题分析LO02-1：能够运用专业基础知识等相关理论，识别和判断复杂智能制造工程问题的关键技术和关键参数；1.了解电工测量的有关知识，具备熟练使用各类电工测量仪器的能力；课内实验1.实验报告评价2.掌握主要电气元件的特性和常用型号,并能根据简单的电路应用要求进行器件选型.；1.讲授法（授课）2.讨论法（主题讨论）3.实验教学法1.作业评价2.平时小测验3.期末考试LO02-2：能认识到解决复杂智能制造工程问题有多种方案，并能通过文献研究分析寻求（工程问题的）有效解决方案；1.掌握变压器的基本结构和工作原理,了解变压器的应用范围和主要功能；1.讲授法（授课）2.讨论法（主题讨论）3.自主学习1.作业评价2.平时小测验3.期末考试2.掌握电动机的基本结构和工作原理；熟悉三相交流异步电动机的启保停控制电路；1.讲授法（授课）2.讨论法（主题讨论）3.自主学习1.作业评价2.平时小测验3.期末考试3.通过有效的自主学习、查阅资料，罗列电动机的调速、启动、制动方法，及各种方法的优缺点，并撰写课题报告。1.自主学习，收集整理课题报告2.讨论法（主题讨论）1.课题报告评价3研究LO04-2：能够根据实验方案构建实验系统或过程，并能进行实验；1.能够在实验小组中与其他成员密切合作，共同完成实验及实践的实施过程；1.学生自学为主，教师指导为辅1.继电器控制实验方案讨论,导师即时评价2.能够将课堂的理论知识结合实验数据，完成实验报告的撰写。1.学生自学为主，教师指导为辅1.实验报告评价六、课程内容（必填项）单元知识点能力要求支持的课程目标教学难点1.电路的基本定理与基本分析方法（8课时理论）1.知道电路模型和物理量L12.掌握欧姆定律；基尔霍夫定律；电压源与电流源的等效变换方法。L23.知道支路、节点、回路的概念.L14．理解有源两端网络、无源两端网络、戴维南定理的含义和电路等效变换的思路与方法。L25．掌握网孔回路电流法、节点电压法、叠加原理、戴维南定理等电路分析计算的方法。L21.能够运用基本定理进行简单的直流电路分析与计算。2.能够基于简单电路与同学表达沟通。目标1、21.基尔霍夫定律的理解与运用。2.几种电路分析方法的应用选择与适用范围。3.授课技巧的掌握。2.交流电路分析（8课时理论）1.了解正弦量的三要素和有关交流电路功率的概念L12.理解电路基本定律的相量形式、复阻抗、相量图、串联和并联谐振的条件及特征。L23.理解RC、RL电路的换路定理、暂态过程、微分电路与积分电路。L14.掌握用相量法分析计算正弦交流电路串并联电路和提高功率因数实用计算方法。L25.了解三相电动势、电源的联接方法、中线的作用；掌握三相对称交流电路电压、电流、功率及阻抗的计算方法。L21.能够运用交流电路的基本知识进行简单交流串并联电路的计算。2.能够进行简单三相交流电路的分析计算。3.能够综合应用网络资源及课外教学资源，自主学习所需知识。目标1、2、41.有关交流电路功率的概念。2.相量的概念和应用计算。3.团队合作、自主学习习惯的培养。4.控课授课管理方法的理解和应用。3.电路的暂态分析（4课时理论）1.了解电路过渡过程的概念、电路时间常数物理意义、动态电路方程及初始条件。L12.理解RC、RL电路的换路定理、暂态过程、微分电路与积分电路。L23.掌握一阶电路暂态分析三要素法求解过渡过程电压、电流计算方法。L11.能够运用三要素法进行一阶暂态电路的分析计算。2.能够通过一阶微分方程分析一阶暂态电路.3.能够综合应用网络资源及课外教学资源，自主学习所需知识。目标1、2、41.暂态电路的换路过程和相应电路。2.控课授课方案创新管理方法的理解和应用。4.变压器与电动机（12课时理论）1.了解磁路及其基本定律；理解变压器工作原理；掌握变压器应用与实用计算。L24.了解三相异步电动机的结构。L15.理解三相异步电动机工作原理、电磁转矩、机械特性。L26.掌握三相异步电动机的运行控制方法（起动、制动、正反转和调速方法）。L27.三相异步电动机的启保停控制电路。L28.了解单相交流电动机的结构原理和起动方法。L19.直流电动机的结构原理和调速方法。L21.能够进行变压器应用与实用计算。2.能够正确分析三相异步电机的工作原理。3．能够根据生产实际要求完成三相异步电机的选型。4.能够综合应用网络资源及课外教学资源，自主学习所需知识。目标1、