电路基础（上）教学大纲

PAGEPAGE5电路基础（上）课程教学大纲一、课程基本信息课程名称：电路基础（上）（FundamentalsofElectricCircuits（up））课程代码：课程类别：学科基础课先修课程：高等数学、线性代数、复变函数、大学物理总学时数：56理论学时：56课内实验时数：0学分：3.5适用专业/开课对象：电气工程及其自动化、自动化、电子信息工程、通信工程、生物医学工程、测控技术与仪器、机器人工程/四年制本科生课程负责人：核准人：二、课程简介电路基础（上）是高等院校理工科电专业学生必修的一门重要的学科基础课，具有较强的理论性、实践性、基础性、应用性。该课程是在学习了高等数学、线性代数、复变函数和大学物理的基础上开设的第一门专业基础课。通过本课程的教学和实践，使学生掌握直流电路、一阶电路、正弦交流电路、三相电路、含有耦合电感的电路等电路理论的基础知识、基本分析计算方法，进而培养学生自主学习的能力，提高他们的专业素质，养成良好的思维习惯和职业规范，为学习后续相关核心课程以及从事电类各专业的学习和工作、科学研究以及开拓性技术研发奠定坚实的基础。通过课程思政与教学内容融合，同向同行同频共振，培养学生工匠精神、合作意识以及严谨踏实的学习习惯和精益求精的工作态度，实现学生知识、能力、素质的协调发展。三、课程目标完成本课程后，学生将能够达到如下目标：课程目标1掌握各类理想元件的线性特性和元件的VCR关系式，以及各类电路的基本概念、基本定律；动态时域电路的基本概念；正弦稳态电路的基本概念；能用于分析基本工程问题，熟悉基本工程问题的理论电路模型分析方法。课程目标2掌握线性电路的基本分析方法，掌握动态时域电路的分析方法、正弦稳态电路的分析方法。课程目标毕业要求指标点课程目标1：掌握各类理想元件的线性特性和元件的VCR关系式，以及各类电路的基本概念、基本定律；动态时域电路的基本概念；正弦稳态电路的基本概念；能用于分析基本工程问题，熟悉基本工程问题的理论电路模型分析方法。1.1掌握数学和物理及电气工程基础知识的基本概念，能够对电气工程领域电路工程问题进行正确表述；课程目标2：掌握线性电阻电路的基本分析方法，掌握动态时域电路的分析方法、正弦稳态电路的分析方法。2.1能运用数学、自然科学和电气工程领域的基本原理，识别和判断电气工程领域复杂工程问题的关键环节并能正确表述。课程目标对毕业要求的支撑关系五、教学内容及学时分配（56学时）理论教学（56学时）（支撑课程目标1、2）1、电路基础简介，电路模型和电路定律（6学时）（支撑课程目标1）教学目标：了解电路理论的发展史、应用；了解电路模型的概念和电路的基本变量；理解电压、电流的参考方向与实际方向的关系，电压与电流的关联参考方向的概念；掌握吸收功率与发出功率的计算；掌握电阻、独立电源和受控电源的定义及伏安关系（VCR）；掌握基尔霍夫定律KCL和KVL；会用电路模型思维方法解决工程实际问题，具备一定的创新能力和专业素质。教学内容：实际电路和电路模型；电流、电压及其参考方向；电能和电功率；电阻元件；独立电源；受控电源；基尔霍夫定律等。电阻电路的等效变换（6学时）（支撑课程目标1、2）教学目标：了解电路等效变换概念，会用电路等效变换的思想化简电路，解决工程实际问题，具备化繁为简的电专业基本素质；掌握电阻不同连接方式下的等效变换方法；掌握实际电源的两种等效模型及独立电源不同连接方式下的等效变换；理解无源单口网络的等效电路，熟练掌握其等效电阻的求取方法。教学内容：电路的等效变换；电阻的等效变换；电阻的Y-△等效变换；独立源的等效变换；实际电源的两种模型及其等效变换；含受控源一端口网络的等效及输入电阻的计算等。电阻电路的一般分析（8学时）（支撑课程目标1、2）教学目标：了解KCL和KVL独立方程的个数；理解支路电流法；会熟练应用所学网孔电流法、回路电流法和节点电压法求解工程实际电路问题。教学内容：电路的拓扑图及电路方程的独立性；2b法和支路法；网孔电流法；回路电流法；节点电压法等，习题课。4、电路定理（8学时）（支撑课程目标1、2）教学目标：掌握叠加定理的应用及注意事项；了解替代定理的含义；熟练运用戴维宁、诺顿定理分析电路；理解最大功率传输定理的内容，并应用该定理来分析和解决实际工程问题。教学内容：叠加定理；替代定理；戴维宁定理和诺顿定理；最大功率传输定理；特勒根定理；互易定理；对偶原理等，习题课。5、一阶电路（8学时）（支撑课程目标1、2）教学目标：掌握动态电路的特点、电路初始值的求法，各种响应的概念和物理意义；会计算和分析一阶动态电路，包括三种：全响应＝零状态响应＋零输入响应、全响应＝暂态响应＋稳态响应、“三要素”法；培养学生具有良好的专业素养，能够不断寻找、发现和有效获取、利用所需知识，成为具有自主学习能力、创新能力、创业能力的高素质人才。教学内容：动态元件；动态电路的方程及其初始条件；一阶电路的零输入响应；一阶电路的零状态响应；一阶电路的全响应；一阶电路的阶跃响应和冲激响应等。6、相量法（2学时）（支撑课程目标1、2）教学目标：了解复数表示形式，复数的运算；理解正弦量的三要素、相位差、有效值；熟练掌握正弦量的相量和基尔霍夫定律的相量形式。教学内容：正弦交流电的基本概念；正弦量的相量表示法；电路定律的相量形式等。7、正弦稳态电路的分析（8学时）（支撑课程目标1、2）教学目标：会用相量法和相量图定性分析计算正弦稳态电路；掌握有功功率、无功功率、视在功率、复功率的计算及其相互关系；会用最大功率传输定理解决工程实际问题，具备一定的创新能力和专业素质；掌握串联谐振和并联谐振的特点及计算。教学内容：阻抗和导纳；正弦稳态电路的分析；正弦稳态电路的功率；功率因数及其提高；最大功率传输；串、并联谐振等，习题课。8、三相电路（4学时）（支撑课程目标1）教学目标：掌握三相电路的概念及对称三相电路的计算方法；了解不对称三相电路的概念；具备分析和测量三相电路的功率的能力。教学内容：三相电路；对称三相电路的计算方法；不对称三相电路的概念；三相电路的功率及测量等。9、含有耦合电感的电路（6学时）（支撑课程目标1）教学目标：熟练掌握互感的概念以及具有耦合电感的电路计算方法；掌握空心变压器和理想变压器的应用；会用消耦法解决工程实际问题，具备一定的创新能力和专业素质。教学内容：耦合互感；含有耦合电感电路的计算；空心变压器；理想变压器等，总复习课。六、课程教学方法理论教学：1、采用启发式、研讨式、翻转式等多种教学方法，采用多媒体与板书相结合的方式，激发学生主动学习的兴趣，培养学生独立思考、分析问题和解决问题的能力，引导学生主动通过实践和自学获得自己想学到的知识。2、在理论教学环节把握主线，引导学生掌握并区分相关概念、方法的真实意义，在讲解基本电路特性时利用实验现象、案例和仿真波形帮助学生建立数学描述与工程对象的关系，避免简单停留在电路层次和数学层次。3、完善在线教学平台，利用在线资源辅助学生学习，拓展学生视野，加强课堂教学效果，增加课堂容量。4、在每章适当设置思考题，在电路变换和直流电路、交流电路分析计算方面设计大作业，使得学生能够充分利用课外时间进行自主学习。七、课程思政通过在《电路基础(上）》这个入门级专业学科基础课中融入课程思政，践行习近平总书记在全国高校思想政治工作会议上强调的“要坚持把立德树人作为中心环节，把思想政治工作贯穿教育教学全过程，实现全程育人、全方位育人，努力开创我国高等教育事业发展新局面”。1、培养学生谦虚、好学和辩证思维的能力；2、培养学生勤于思考、做事认真的良好作风；3、培养学生善于观察、勇于实践的学习习惯；4、培养学生热爱科学、实事求是的学风和创新意识、创新精神；5、培养学生积极参与意识、责任意识、协作意识；6、培养学生良好的职业道德与敬业精神；7、培养学生较强的自学能力、理解能力、与人沟通和表达能力； 8、培养学生良好的沟通能力与团队协作精神。八、评价标准课程考核既是为了评估学生的实际学习成果达到毕业要求能力的情况，帮助教师不断总结教学经验，改进教学方法与技巧；同时也是为了对学生的学习情况做出客观、公正、科学的形成性评价，并引导学生明确学习方向，逐步适应学科课程的特点，最终起到夯实基础、强化能力的作用。平时（作业和测试）/期末多种考核方式等体现标准非技术类的毕业要求。考核环节包括平时成绩（包括小作业成绩和测试成绩）和期末考试成绩，总评成绩以百分计，满分100分。各考核环节所占分值比例可根据具体情况微调，建议值及考核细则如下。课程目标指标点考核形式及成绩比例（%）成绩比例（%）平时成绩期末成绩作业测试目标11.11264058目标22.18430合计201070100平时成绩评分标准平时成绩评价内容评价标准成绩比例（%）100-90分89-75分74-60分59-0分作业作业完成数量、质量等按时按量完成6次作业，基本概念清晰正确，平均成绩90分以上，书写清晰、规范，有分析过程。完成5次作业，平均分在89-75分之间，书写较清晰、规范。完成4次作业，平均分在74-60分之间，书写不够清晰、规范。作业未按时或未按量完成，提交作业低于3次，字迹潦草，书写不够清晰规范，且不能正确表达。67测试测试完成数量、质量等按时按量完成2次测试，90%以上的概念清晰正确，解题的正确性在90%以上，书写清晰、规范。按时完成2次测试，两次测试平均分在89-75分之间。75%以上的概念清晰正确，解题的正确性在75%以上，书写基本清晰、规范。按时完成2次测试，两次测试平均分在74-60分之间。60%以上的概念清晰正确，解题的正确性在60%以上，书写不够清晰、正确。未按时按量完成2次测试，两次测试平均分在60分以下。60%以下的概念清晰正确，解题的正确性在60%以下，书写不够清晰规范，且不能正确表达。33期末考试卷面成绩评价标准基本要求评价标准成绩比例（%）100-90分89-75分74-60分59-0分期末考试1、电压、电流、功率、输入电阻、时间常数、阻抗，功率匹配等参数的概念和计算方法；电阻、电容、电感、独立源、受控源、理想电压源等元件的元件约束数学描述，掌握拓扑约束（KCL方程、KVL方程）等电路分析及应用。(对应课程目标1、毕业要求指标点1.1)90%以上的概念清晰正确；解题的正确性在90%以上。75%以上的概念清晰正确解题的正确性在75%以上。60%以上的概念清晰正确；解题的正确性在60%以上。60%以下的概念清晰正确；解题的正确性在60%以下。572、分析等效变换法、支路法、回路法、节点法、正弦稳态电路的相量分析法，能够对复杂线性电路进行定性和定量分析电路定理（叠加定理、戴维宁定理等）并可将其用于电路分析。串联谐振、并联谐振、固有谐振频率、正弦稳态电路的各种功率及其测量等相关知识解决电路实际问题的意识和初步能力。(对应课程目标2、毕业要求指标点2.1)应用电路基本概念和基础知识，设计解决方案，判断问题正确，系统设计部分组成及工作原理论述正确，达到预期目的。书写较清晰、规范，有分析过程，电路原理论述比较正确，达到预期目的。应用电路基本概念和基础知识，能够设计解决方案，判断问题方向基本正确，系统设计部分组成及工作原理论述基本正确，基本达到预期目的。书写不够清晰规范，且不能正确表达。43九、课程目标达成度评价（新增）课程目标达成度评价包