《电工技术》课程教学大纲

《电工技术》课程名称（中文/英文）：电工技术（ElectricalEngineering）课程编号：04021002h学分：2.5学时：总学时40学时分配：讲授学时：34实验学时：6一、课程简介/课程目标电工技术是机械设计制造及其自动化专业的一门重要的核心专业基础课。本课程通过课堂教学使学生获得电工技术必要的基本理论、基本知识和基本方法，能综合应用这些基本概念、基本理论和基本方法从机械工程及相关复杂问题中简化出各种直流和交流电路模型，并能够对电路进行分析和计算；具备一定的创新思维能力和解决实际工程问题的能力，为后续学习涉电类专业课程、开展创新创业类项目或竞赛、以及从事与本专业相关的工程技术类工作等奠定坚实的基础。课程目标1：掌握电工技术所涉及的基本理论和基本方法，包括：电路元件和电路基本定律、电路分析方法、正弦交流电路、三相电路、变压器、三相交流异步电动机、继电接触器控制系统等，能够对复杂机械设备中的电气控制电路进行描述，并从中建立相应的电路模型，具备自主学习和终身学习能力。课程目标2：能够利用电工技术的基本概念、基本定律和基本方法进行复杂直流和交流电路的分析、设计和计算，具备发现问题、分析问题和解决问题的能力，以及一定的逻辑思维能力和科学创新能力。十一．课程目标和毕业要求的对应关系课程目标毕业要求指标点毕业要求12.1能运用相关科学原理，识别和判断机械工程领域复杂工程问题的关键环节2.问题分析24.2能根据对象特征，结合专业理论知识及使用环境，选择研究路线，设计实验方案4.研究十二．教学内容和教学环节与课程目标的对应关系（一）理论教学表一理论教学内容、教学方式和课程目标的关系教学内容知识点教学环节课程目标讲授作业第一章电路元件和电路基本定律电路的组成和作用、电路模型的概念、电路的基本物理量和额定值的概念、欧姆定律、基尔霍夫定律、电路中的电位。√√课程目标1第二章电路的分析方法电路的等效变换、支路电流法、结点电压法、叠加定理、戴维南定理、含受控源电路的介绍。√√课程目标1第三章正弦交流电路正弦量的三要素、正弦量的相量表示法、单一参数的正弦交流电路、正弦交流电路的分析计算、串联谐振的概念和特征、功率因数提高的方法和意义。√√课程目标1第四章三相电路三相对称电源的概念和连接方式、三相负载的连接方式、三相四线制供电系统中性线的作用、对称三相电路电压、电流和功率的计算、安全用电的常识√√课程目标2第五章铁心线圈与变压器交流铁芯线圈电路的基本电磁关系、变压器额定值的意义、单相变压器的结构和工作原理√√课程目标1第六章交流电动机三相交流异步电动机的结构、三相交流异步电动机的工作原理、三相交流异步电动机的机械特性、三相交流异步电动机的启动、制动和调速√√课程目标1第七章继电接触器控制系统常用低压电器元件的功能和工作原理、自锁和互锁的概念、电路保护作用、继电器接触器控制线路的分析和设计√√课程目标2实验教学表二实验教学内容、学习要求和课程目标的关系序号实验名称学时实验教学内容学习要求课程目标1基尔霍夫定理和叠加定理的实验研究2所有电源作用时，测量电路中各支路的电流和各元件的电压；单个电源作用时，测量电路中各支路的电流和各元件的电压；验证基尔霍夫定理和叠加定理的正确性。（1）理解基尔霍夫定理和叠加定理的内容和适用范围；（2）熟悉直流电压表和直流电流表以及直流稳压电源的使用方法。课程目标12三相交流电路的实验研究2三相四线制，对称负载和不对称负载星形联接，测量线电压、相电压、线电流和相电流以及中性线电流；三相三线制，对称负载和不对称负载星形联接，测量线电压、相电压、线电流和相电流。（1）理解三相四线供电系统中中线的作用；（2）掌握三相负载作星形联接的方法，验证线、相电压、电流之间的关系。课程目标23三相交流异步电动机点动、联动控制实验2设计三相交流异步电动机点动、联动的控制电路图，实现三相异步电流机的基本控制。（1）了解交流接触器、热继电器和按钮的结构及其在控制电路中的应用；（2）理解自锁的概念（3）掌握异步电动机基本控制电路的联接，以及改变异步电动机旋转方向的方法。课程目标2实验报告要求：1、每次实验前认真研读实验指导书，作好充分的预习准备工作，包括实验仪器、实验电路、实验步骤、实验中可能出现的问题等。2、实验报告要书写整齐，图表要整齐规范。实验指导书名称：《电工技术实验指导书》自编四、教学安排教学内容课堂教学（学时）实验（学时）总计（学时）第一章电路元件和电路基本定律66第二章电路的分析方法527第三章正弦交流电路88第四章三相电路426第五章铁心线圈与变压器22第六章交流电动机33第七章继电接触器控制系统628合计34640五、课程考核（一）课程考核评价方式课程考核由平时成绩与期末成绩相结合的方式进行。1、平时成绩占40%，主要包括：期中测评占10%、平时作业占20%、实验占10%。2、期末成绩占60%，考试采用闭卷笔试方式。考试范围应涵盖所有讲授及自学的内容，考试内容应能客观反映出学生对本门课程主要概念的记忆、掌握程度，对有关理论的理解、掌握及综合运用能力。考试题型以选择题、判断题、简答题、分析题、计算题为主。考核与评价方式课程目标成绩比例（期末成绩60%+平时成绩40%）合计平时成绩（40%）课程考试（60%）平时表现（10%）作业（20%）实验（10%）16122406024882040合计（成绩构成）10201060100成绩评定办法及依据（1）平时作业评分标准成绩课程目标优秀（90-100分）良好（80-89分）中等（70-79分）及格（60-69分）不及格（<60分）课程目标1（12%）按时上交，书写规范工整；运用所学理论知识和公式正确，计算步骤完整，计算结果正确。按时上交，书写工整；运用所学理论知识和公式正确，计算步骤较完整，计算结果正确。按时上交，书写较工整；运用所学理论知识和公式正确，计算步骤较完整，计算结果基本正确。按时上交，书写潦草；运用所学理论知识和公式基本正确，计算步骤缺失较多，计算结果基本正确。不按时上交书写潦草；运用所学理论知识和公式不正确，计算步骤错误或几乎没有，计算结果不正确。课程目标2（8%）按时上交，书写规范工整；运用所学理论知识和公式正确，计算步骤完整，计算结果正确，能准确画出电气控制元件和电路图。按时上交，书写工整；运用所学理论知识和公式正确，计算步骤较完整，计算结果正确，较准确画出电气控制元件和电路图。按时上交，书写较工整；运用所学理论知识和公式正确，计算步骤较完整，计算结果基本正确，基本准确画出电气控制元件和电路图。按时上交，书写潦草；运用所学理论知识和公式基本正确计算步骤缺失较多，计算结果基本正确，基本准确画出电气控制元件和电路图。不按时上交书写潦草；运用所学理论知识和公式不正确，计算步骤错误或几乎没有，计算结果不正确，不能准确画出电气控制元件和电路图。每次作业按百分制评分，以所有作业的平均成绩计入总成绩。实验环节考核与评价标准成绩课程目标优秀（90-100分）良好（80-89分）中等（70-79分）及格（60-69分）不及格（<60分）课程目标1（2%）实验态度端正；实验操作规范、实验结果正确；考核中能准确地回答全部问题；实验报告撰写规范、整洁、全面。实验态度端正；实验操作规范、实验结果正确；考核中能基本准确地回答全部问题；实验报告撰写规范整洁。实验态度端正；实验操作基本规范，实验结果正确；考核中能准确地回答主要问题；实验报告撰写基本规范。实验态度较端正；实验操作基本规范，实验结果基本正确；考核中能准确地回答部分问题；实验报告撰写基本规范。实验态度不端正；无法独立完成实验操作，实验结果不正确；考核中不能准确地回答主要问题；实验报告书写不规范。课程目标2（8%）实验态度端正；实验操作规范、实验结果正确；考核中能准确地回答全部问题；实验报告撰写规范、整洁、全面。实验态度端正；实验操作规范、实验结果正确；考核中能基本准确地回答全部问题；实验报告撰写规范整洁。实验态度端正；实验操作基本规范，实验结果正确；考核中能准确地回答主要问题；实验报告撰写基本规范。实验态度较端正；实验操作基本规范，实验结果基本正确；考核中能准确地回答部分问题；实验报告撰写基本规范。实验态度不端正；无法独立完成实验操作，实验结果不正确；考核中不能准确地回答主要问题；实验报告书写不规范。（3）平时表现与评分标准课程目标考核内容评分标准90-100分80-89分70-79分60-69分<60分课程目标1（6%）考核学生预习、复习、课堂参与情况。遵守课堂纪律，积极参与教学活动，踊跃回答问题，准确率大于90%；或能回答老师提出的问题，准确率大于90%遵守课堂纪律，认真参与教学活动，踊跃回答问题，准确率大于80%；或能回答老师提出的问题，准确率大于80%；遵守课堂纪律，上课状态一般，能回答老师提出的问题，准确率大于70%。遵守课堂纪律，上课状态一般，能回答老师提出的问题，准确率大于60%。遵守课堂纪律，但不能正常参与课堂教学活动，不能回答老师提出的问题。课程目标2（4%）考核学生预习、复习、课堂参与情况。遵守课堂纪律，积极参与教学活动，踊跃回答问题，准确率大于90%；或能回答老师提出的问题，准确率大于90%遵守课堂纪律，认真参与教学活动，踊跃回答问题，准确率大于80%；或能回答老师提出的问题，准确率大于80%；遵守课堂纪律，上课状态一般，能回答老师提出的问题，准确率大于70%。遵守课堂纪律，上课状态一般，能回答老师提出的问题，准确率大于60%。遵守课堂纪律，但不能正常参与课堂教学活动，不能回答老师提出的问题。（4）期末考核与评分标准课程目标考核内容评分标准90-100分80-89分70-79分60-69分<60分课程目标1（40%）1.参考方向、关联方向；欧姆定律；负载和电源；基尔霍夫定律。2.电路的等效变换；叠加定理。3.交流电基本概念、相量；单相正弦交流电路分析；功率的概念和计算；电路谐振；提高功率因数的方法。4.三相交流异步电动机的转速公式和工作原理、机械特性曲线、起动、制动和调速方法。对电压元件基本概念、正弦交流电路的基本概念、磁路和铁芯线圈电路基本概念、交流电动机基本概念的判断和选择合理；能够正确地对简单和复杂直流电路进行分析计算、以及对正弦交流电路进行计算.对电压元件基本概念、正弦交流电路的基本概念、磁路和铁芯线圈电路基本概念、交流电动机基本概念的判断和选择较合理；能够较正确地对简单和复杂直流电路进行分析计算、以及对正弦交流电路进行计算.对电压元件基本概念、正弦交流电路的基本概念、磁路和铁芯线圈电路基本概念、交流电动机基本概念的判断和选择基本合理；能够基本正确地对简单和复杂直流电路进行分析计算、以及对正弦交流电路进行计算.对电压元件基本概念、正弦交流电路的基本概念、磁路和铁芯线圈电路基本概念、交流电动机基本概念的判断和选择一般；对简单和复杂直流电路进行分析计算、以及对正弦交流电路进行计算较差。对电压元件基本概念、正弦交流电路的基本概念、磁路和铁芯线圈电路基本概念、交流电动机基本概念的判断和选择较差；对简单和复杂直流电路进行分析计算、以及对正弦交流电路进行计算较差。课程目标2（20%）三相对称的概念；相电压和线电压、线电流和相电流、三相电路功率的概念；三相四线制中性线的作用。2.常用低压电器元件的结构、作用、符号；电气原理图画法规范；基本控制环节。对三相电路基本概念和继电接触器控制系统基本概念的判断和选择合理；能够正确地对三相电路电路进行分析计算、能够正确地设计简单的继点接触器控制电路以及故障分析。对三相电路基本概念和继电接触器控制系统基本概念的判断和选择较合理；能够较正确地对三相电路电路进行分析计算、能够较正确地设计简单的继点接触器控制电路以及故障分析。对三相电路基本概念和继电接触器控制系统基本概念的判断和选择基本合理；能够基本正确地对三相电路电路进行分析计算、能够基本正确地设计简单的继点接触器控制电路以及故障分析。对三相电路基本概念和继电接触器控制系统基本概念的判断和选择一般；对三相电路电路进行分析计算较差、不能够正确地设计简单的继点接触器控制电路以及故障分析。对三相电路基本概念和继电接触器控制系统基本概念的判断和选择较差；对三相电路电路进行分析计算较差、不能够正确地设计简单的继点接触器控制电路以及故障分析。六、教学基本要求教师在课堂上应对本门课程的基本概念、基本定律、电路的分析和计算方法进行详细的讲授，设计好每个教学环节，并给出本章授课内容的基本要求、以及重点和难点；课前要进行知识回顾，课后要进行总结；讲授中应注意理论联系实际，通过必要的案例展示、讨论，启迪学生的思维，加深学生对有关概念、理论等内容的理解；采用多媒体辅助教学，并结合虚拟仿真教学、学习通、慕课堂等教学形式，使课堂授课内容生动形象，授课形式丰富多彩，减少学生的枯燥感。在主要章节讲授完之后，应布置相关练习题和作业题，通过动手练习，进一步加深学生对所学知识的理解和掌握。对学生的要求：课下做好预习和复习；认真完成教师布置的作业；上课要认真听讲，与教师互动，积极发言；有问题要及时答疑，不得随意缺课。认真做实验，实验后能分析、归纳实验结果，撰写出完整的实验报告。七、教学方法本课程理论教学以课堂讲授为主，采用实例教学：通过大量生活实例和工程实例，充分调动学生学习的积极性和主动性，激发学生的学习兴趣，加深学生对专业知识的掌握，培养学生的工程思维意识和工程实践能力，提高学生分析和解决实际工程问题的能力。同时以虚拟仿真辅助教学，采用Multisim仿真软件系统对重、难知识点进行动态仿真演示，提高学生的学习兴趣，加深学生对重难点的理解和掌握，使学生能够对从机械工程及相关复杂问题中简化出各种电路模型进行系统分析。在教学过程中采用多种信息化教学手段融合的方法，如多媒体教学与传统板书、学习通等相结合的教学手段，提高课堂教学信息量，增强教学的直观性。本课程实验教学着重突出学生实验技能、实践能力和创新能力的培养，通过实验使学生熟悉常用仪器、仪表及电气设备，正确使用常用电子元器件，提高实验接线、查线、读数、观察记录、分析故障的综合能力及编写实验报告能力。采用教师讲授和学生动手操作的方法；在实验前学生应复习和掌握与本实验有关的教学内容、认真阅读实验指导书；在实验中要严格遵守实验纪律，按操作规程使用仪器；实验结束后，按规定整理和摆放实验仪器；每完成一项实验，要认真完成一份实验报告。八、参考教材和阅读书目（1）《电工技术》（第4版），史仪凯编著，高等教育出版社，2021年（2）《