《電工基礎(chǔ)》課程標(biāo)準(zhǔn)

PAGEPAGE9《電工基礎(chǔ)》課程標(biāo)準(zhǔn)1．課程定位和課程設(shè)計1.1課程性質(zhì)與作用課程性質(zhì)：本課程是對電氣技術(shù)類、電子技術(shù)類和自動化類相關(guān)專業(yè)開設(shè)，是《電氣自動化技術(shù)》、《生產(chǎn)過程自動化技術(shù)》、《應(yīng)用電子技術(shù)》、《檢測技術(shù)及應(yīng)用》等專業(yè)的技術(shù)基礎(chǔ)課程，是上述各專業(yè)第一門電類課程。因而是最重要也是最先行的職業(yè)基礎(chǔ)課，是公共課、基礎(chǔ)課與專業(yè)課之間的橋梁。課程作用：本課程無論對學(xué)生的思維素質(zhì)、創(chuàng)新能力、科學(xué)精神以及用電工技術(shù)解決實際問題的能力的培養(yǎng)，還是對后繼課程的學(xué)習(xí)，都具有十分重要的作用。（1）本課程為電類各專業(yè)培養(yǎng)高端技能型人才提供必要的電工基礎(chǔ)理論、電路分析計算能力及電工測量等基本知識和基本操作技能。（2）本課程為電類各專業(yè)的后續(xù)課程，包括電子技術(shù)、單片機應(yīng)用技術(shù)、自動控制技術(shù)和各專業(yè)課程奠定良好的理論基礎(chǔ)知識和能力基礎(chǔ)。（3）本課程以供用電系統(tǒng)運行操作崗、過程檢測儀表、控制儀表安裝、檢修和維護崗、電子產(chǎn)品設(shè)計、制作、維護崗為工學(xué)結(jié)合平臺，融理論知識與技能培養(yǎng)為一體，使電類各專業(yè)學(xué)生，開始接觸電專業(yè)課程時就形成良好的重實踐、重技能、重工程應(yīng)用的理念和腳踏實地、一絲不茍、科學(xué)分析等職業(yè)素養(yǎng)。為學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)知識和職業(yè)技能，提高全面素質(zhì)，增強適應(yīng)職業(yè)變化的能力和繼續(xù)學(xué)習(xí)的能力打堅實的基礎(chǔ)。1.2課程設(shè)計思路課程開發(fā)基于面向電氣技術(shù)類、自動化類、電子類等多個電力類專業(yè)開設(shè)的《電工基礎(chǔ)》課程。根據(jù)以上各專業(yè)職業(yè)崗位能力的要求，按照“以職業(yè)能力為主線，以典型工作為載體，以真實工作環(huán)境為依托，以完整工作過程為行動體系”為要求，進行課程內(nèi)容設(shè)計、教學(xué)模式設(shè)計及考核評價體系設(shè)計。在課程內(nèi)容的選取和各知識模塊學(xué)時分配上既考慮電氣技術(shù)類、自動化類、電子類專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)的要求，又使學(xué)生具有一定的可持續(xù)發(fā)展性。確定了“以應(yīng)用為目的，以必需夠用為度”的原則，教學(xué)重點放在“掌握概念，強化應(yīng)用，培養(yǎng)能力，提高素質(zhì)”上。通過教學(xué)要實現(xiàn)傳授知識和培養(yǎng)能力兩方面的教學(xué)目的，能力培養(yǎng)要貫穿教學(xué)全過程。電工基礎(chǔ)課程分為理論教學(xué)內(nèi)容和實驗教學(xué)內(nèi)容。實驗教學(xué)配合理論教學(xué)進度進行，理論教學(xué)內(nèi)容分為電路的基本概念和定律、電阻電路的等效變換、電路分析的網(wǎng)絡(luò)方程法、正弦交流電路、諧振與互感電路、三相電路、非正弦周期電流電路、動態(tài)電路的時域分析、動態(tài)電路的復(fù)頻域分析、二端口網(wǎng)絡(luò)、非線性電阻電路、磁路和鐵心線圈電路12個教學(xué)單元。通過實踐教學(xué)使學(xué)生深入理解電工基礎(chǔ)的基本理論、更好地掌握電路基本分析方法，培養(yǎng)學(xué)生的工程意識和嚴(yán)謹?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)，培養(yǎng)應(yīng)用電工知識解決實際問題的能力和創(chuàng)新意識，實驗教學(xué)和實驗室開放有機的結(jié)合，進一步加強學(xué)生的實踐能力、創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)培養(yǎng)，2．課程目標(biāo)2.1理論知識：通過課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握電路分析的基本概念、基本定律、電路的分析方法，獲得必須的電工基礎(chǔ)理論；培養(yǎng)學(xué)生將實際電路抽象為電路模型的能力；培養(yǎng)學(xué)生電氣識圖能力和對直流電路、交流電路進行定性分析和定量計算的能力。為學(xué)習(xí)后續(xù)課程打下必要的電工理論基礎(chǔ)。2.2技能訓(xùn)練：培養(yǎng)學(xué)生對電氣設(shè)備和實際電路進行測試的能力，并根據(jù)測試結(jié)果分析、判斷、進而排除故障的能力；常用電工儀器、儀表正確使用與選型的能力；培養(yǎng)學(xué)生從事電工工作的操作技能。樹立理論聯(lián)系實際的觀點、為培養(yǎng)高技能人才打下必要的基礎(chǔ)。2.3素質(zhì)培養(yǎng)：注重學(xué)生的工程意識培養(yǎng)、不斷學(xué)習(xí)新技術(shù)、新知識的自學(xué)能力培養(yǎng)、嚴(yán)謹求實的職業(yè)道德培養(yǎng)，團隊協(xié)作、勇于創(chuàng)新、愛崗敬業(yè)的工作作風(fēng)培養(yǎng)。3．課程內(nèi)容與教學(xué)要求課程教學(xué)基本要求及重點難點分析第一單元電路的基本概念和定律熟練掌握電路的基本物理量，參考方向的概念，電阻、電容和電感元件參數(shù)，電壓與電流關(guān)系，電壓源與電流源的模型、外特性，兩種電源模型的等效變換，歐姆定律，基爾霍夫定律；掌握電阻、電容、電感元件及特性，關(guān)聯(lián)參考方向概念，功率和能量，額定值的概念；熟悉電路的組成和功能，電路模型，實際元件與理想元件的概念，電路的工作狀態(tài)；了解電流連續(xù)性原理和能量守恒原理。重點是參考方向的概念，電壓源與電流源兩種電源模型及外特性，歐姆定律，基爾霍夫定律；難點是電容、電感元件的電壓和電流關(guān)系。第二單元電阻電路的等效變換熟練掌握等效概念及其應(yīng)用，疊加定理，戴維寧定理，電源等效變換；掌握等效電阻的概念，串聯(lián)分壓關(guān)系，并聯(lián)分流關(guān)系，簡單電阻電路的計算，受控源的概念，受控源的種類，受控源的等效變換；熟悉替代定理，諾頓定理，電阻星形聯(lián)接與三角形聯(lián)接的等效變換；了解電阻星形聯(lián)接與三角形聯(lián)接的等效變換，戴維寧定理的證明過程。重點是等效概念及其應(yīng)用，戴維寧定理，疊加原理的應(yīng)用；難點是受控源的概念。第三單元電路分析的網(wǎng)絡(luò)方程法熟練掌握支路電流法，網(wǎng)孔分析法，節(jié)點電壓法；掌握節(jié)點、支路及回路的概念，獨立電路變量概念，2b方程法；熟悉網(wǎng)孔分析法和節(jié)點電壓法的推導(dǎo)過程；了解電路的拓撲結(jié)構(gòu)，回路分析法。重點是支路電流法，網(wǎng)孔分析法，節(jié)點電壓法的應(yīng)用；難點是網(wǎng)孔分析法，節(jié)點電壓法的推導(dǎo)過程。第四單元正弦交流電路熟練掌握正弦電流電路穩(wěn)態(tài)分析的相量分析法，能繪制相量圖，能熟練分析計算簡單正弦電路；掌握周期、頻率、相位與相位差、有效值、交流電路中功率的概念，正弦量的相量表示法，基爾霍夫定律的相量形式，功率因數(shù)的提高；熟悉復(fù)數(shù)的運算及其幾何意義，復(fù)雜正弦交流電路的分析方法；了解電容、電感元件的儲能原理及能量計算。重點是正弦電流電路穩(wěn)態(tài)分析的相量分析法，分析計算簡單正弦電路；難點是相量圖，復(fù)雜正弦交流電路的分析方法。第五單元諧振和互感電路熟練掌握串聯(lián)電路的諧振概念，諧振電路的分析方法，具有互感的正弦電路的分析方法，理想變壓器及其電路的計算；掌握互感的概念，同名端，互感電壓；熟悉并聯(lián)電路的諧振現(xiàn)象。重點是諧振電路的分析方法，具有互感的正弦電路的分析方法，理想變壓器及其電路的計算；難點是互感電壓，具有互感的正弦電路的分析方法。第六單元三相電路熟練掌握對稱三相電壓源，相序，星形連接，三角形連接，線電壓與相電壓，線電流與相電流等概念，對稱三相電路的分析與計算；掌握三相電路的不對稱情況的分析方法；熟悉三相功率的測量方法；了解三相交流電在發(fā)電、輸電和用電方面的優(yōu)越性。重點是線電壓與相電壓、線電流與相電流的概念，對稱三相電路的分析與計算；難點是三相電路的不對稱情況的分析方法。第七單元非正弦周期電流電路熟練掌握非正弦信號的有效值、平均值和有功功率的計算方法，非正弦周期電流電路的分析方法；掌握非正弦信號的諧波分析；熟悉常見的非正弦信號波形；了解對稱三相電路中的高次諧波。重點是非正弦信號的有效值、平均值和有功功率的計算方法，非正弦周期電流電路的分析方法；難點是非正弦信號的諧波分析。第八單元線性電路過渡過程的時域分析熟練掌握換路定律和初始條件的計算方法，時間常數(shù)、零輸入響應(yīng)、零狀態(tài)響應(yīng)的概念，分析一階電路的三要素法；掌握階躍函數(shù)和一階電路的階躍響應(yīng)；熟悉一階電路方程的建立；了解一階電路的沖激響應(yīng)，二階RLC電路動態(tài)過程的時域分析方法。重點是換路定律，分析一階電路的三要素法；難點是初始值的計算方法，電路的沖激響應(yīng)，二階RLC電路動態(tài)過程的時域分析方法。第九單元線性電路過渡過程的復(fù)頻域分析熟練掌握用部分分式法進行拉氏反變換，電路元件電壓電流關(guān)系的復(fù)頻域形式，用復(fù)頻域方法分析動態(tài)電路；掌握基爾霍夫定律復(fù)頻域形式，拉普拉斯變換及其基本性質(zhì)；熟悉拉氏及反變換的定義；了解拉氏變換基本性質(zhì)的證明過程。重點是動態(tài)電路的復(fù)頻域分析方法，部分分式法進行拉氏反變換，電路的復(fù)頻域模型；難點是電路的復(fù)頻域模型，拉氏反變換。第十單元二端口網(wǎng)絡(luò)熟練掌握二端口網(wǎng)絡(luò)及其Z、Y、H、A四種參數(shù)方程和參數(shù)的概念，二端口網(wǎng)絡(luò)的等效電路；掌握互易二端口網(wǎng)絡(luò)的等效電路，二端口網(wǎng)絡(luò)的級聯(lián)；熟悉二端口網(wǎng)絡(luò)Z、Y、H、A四種參數(shù)的轉(zhuǎn)換關(guān)系；了解二端口網(wǎng)絡(luò)的端口條件。重點是二端口網(wǎng)絡(luò)的四種參數(shù)方程，互易二端口網(wǎng)絡(luò)的等效電路，二端口網(wǎng)絡(luò)的級聯(lián)；難點是二端口網(wǎng)絡(luò)的等效電路。第十一單元非線性電阻電路熟練掌握非線性電路的圖解分析法，小信號分析法；掌握非線性電阻元件（非線性電阻、二極管、三極管）伏安特性；了解小信號分析法在工程實際中的應(yīng)用。重點是非線性電阻元件（非線性電阻、二極管、三極管）伏安特性，非線性電路的圖解分析法，小信號分析法；難點是小信號分析法。第十二單元磁路和鐵心線圈電路熟練掌握磁場的基本物理量和性質(zhì)，鐵磁性物質(zhì)的磁化曲線，磁路及磁路基本定律；掌握恒定磁通簡單磁路的分析方法，鐵心線圈電路的分析方法；熟悉交流鐵心線圈中的波形崎變和功率損耗。重點是磁場的基本物理量和性質(zhì)，磁路及磁路基本定律；難點是鐵心線圈電路的分析方法，交流鐵心線圈中的波形崎變和功率損耗。課程的主要內(nèi)容與學(xué)時分配第一單元電路的基本概念和定律（8）課題一電路模型（0.5）課題二電路的基本物理量（1.5）課題三電阻、電容、電感元件及特性（2）課題四電壓源與電流源（1）課題五基爾霍夫定律（1）小結(jié)、習(xí)題課（2）第二單元電阻電路的等效變換（6）課題一電阻的串聯(lián)、并聯(lián)等效概念（0.5）課題二電阻星形聯(lián)接與三角形聯(lián)接的等效變換（0.5）課題三電源等效變換（1）課題四受控源及受控源的等效變換（1）課題五疊加定理（1）課題六戴維南定理與諾頓定理（2）第三單元電路分析的網(wǎng)絡(luò)方程法（8）課題一2b方程法（1）課題二支路電流法（1）課題三節(jié)點電壓法（2）課題四網(wǎng)孔分析法（2）*課題五電路的拓撲結(jié)構(gòu)（1）*課題六回路分析法（1）習(xí)題課（2）第四單元正弦交流電路（12）課題一正弦量（1）課題二正弦量的相量表示（2）課題三電路基本定律的相量形式（1）課題四阻抗與導(dǎo)納（2）課題五正弦電路的相量圖法求解（2）課題六正弦電路中功率的計算（2）習(xí)題課（2）第五單元諧振和互感電路（10）課題一諧振電路（2）課題二互感電路（4）課題三理想變壓器及其電路的計算（2）習(xí)題課（2）第六單元三相電路（8）課題一三相電源和三相負載（2）課題二對稱三相電路的計算（2）課題三三相電路的功率（2）課題四三相電路的不對稱情況分析（1）習(xí)題課（1）第七單元非正弦周期電流電路（6）課題一非正弦信號的諧波分析（1）課題二非正弦信號的有效值、平均值和有功功率（1）課題三非正弦周期電流電路的分析（2）*課題四對稱三相電路中的諧波（2）習(xí)題課（2）第八單元線性電路過渡過程的時域分析（8）課題一換路定律和初始條件的計算（2）課題二一階電路的零輸入響應(yīng)（0.5）課題三一階電路的零狀態(tài)響應(yīng)（0.5）課題四一階電路的全響應(yīng)（1）課題五分析一階電路的三要素法（2）課題六階躍函數(shù)和一階電路的階躍響應(yīng)（1）*課題七一階電路的沖激響應(yīng)（2）習(xí)題課（1）第九單元線性電路過渡過程的復(fù)頻域分析（8）課題一拉普拉斯變換及其性質(zhì)（2）課題二用部分分式法進行拉氏反變換（2）課題三線性電路的復(fù)頻域模型（1）課題四線性電路的復(fù)頻域求解（1）習(xí)題課（2）第十單元二端口網(wǎng)絡(luò)（6）課題一二端口網(wǎng)絡(luò)的方程和參數(shù)（3）課題二二端口網(wǎng)絡(luò)的等效電路（1）課題三二端口網(wǎng)絡(luò)的級聯(lián)（1）習(xí)題課（1）第十一單元非線性電阻電路（4）課題一非線性元件（1）課題二圖解分析法（1）課題三小信號分析法（2）*第十二單元磁路和鐵心線圈電路（6）課題一磁場的基本物理量和性質(zhì)（1）課題二鐵磁性物質(zhì)的磁化曲線（1）課題三磁路及磁路定律（1）課題四恒定磁通磁路的計算（1）課題五交流鐵心線圈的電路模型（2）課程學(xué)時分配表序號章節(jié)課時分配理論課習(xí)題課實驗課其它共計1電路的基本概念和定律7182電阻電路的等效變換法64103電路分析的網(wǎng)絡(luò)方程法622104正弦電流電路1022145諧振與互感電路822126三相電路712107非正弦周期電流電路4268動態(tài)電路的時域分析712109動態(tài)電路的復(fù)頻域分析62810二端口網(wǎng)絡(luò)51611非線性電阻電路44*12磁路和鐵芯線圈電路（6）（6）13機動44合計7014144=SUM(ABOVE)102實驗課時分配表序號實驗項目課時備注1疊加定理的應(yīng)用22戴維南定理――有源二端網(wǎng)絡(luò)等效參數(shù)的測定23仿真應(yīng)用直流電路分析2上機4功率因數(shù)的提高25交流電路中的互感26仿真應(yīng)用RLC串聯(lián)電路的頻率分析2*上機7三相電路的測量28仿真應(yīng)用一階電路瞬態(tài)分析2上機合計16主要儀器設(shè)備附表序號名稱備注1直流電流表2直流電壓表3交流電壓表4交流電流表5萬用表6功率表7直流穩(wěn)壓電源8低功率因數(shù)功率表9電阻箱10電容箱11日光燈組件12電感線圈13低頻信號發(fā)生器14交流毫伏表15三相燈箱16電流測量插板、插頭17計算機4．教學(xué)條件本課程授課教師應(yīng)具備雙師素質(zhì)、師德高尚、教育觀念新、改革意識強、具有較高教學(xué)水平和較強實踐能力。本課程可采用教育部高職高專規(guī)劃教材《電路基本分析》（石生主編）。并開發(fā)多媒體講稿和CAI課件與之配合使用，形成立體化教材。為提高教學(xué)質(zhì)量提供保障。本課程要求在多媒體教室授課，利用多媒體教學(xué)課件提高教學(xué)效率。本課程是一門實踐性很強的專業(yè)基礎(chǔ)課，實驗在電工實驗室進行，實驗室應(yīng)滿足本課程標(biāo)準(zhǔn)要求的實驗條件和基本設(shè)施。5．教學(xué)方法建議堅持“以就業(yè)為導(dǎo)向、素質(zhì)為本位、能力為核心”的人才培養(yǎng)模式，依據(jù)課程的人才培養(yǎng)目標(biāo)，結(jié)合職業(yè)崗位的知識、能力與素質(zhì)要求，圍繞著調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣、在整個教學(xué)環(huán)節(jié)探索如何培養(yǎng)學(xué)生的工程應(yīng)用能力，在課程教學(xué)中，提倡多樣化的教學(xué)方式，積極改革教學(xué)方法與教學(xué)手段，注重靈活運用多種不同的教學(xué)方法和手段組織教學(xué)。在授課過程中充分注意到課堂教學(xué)的信息量、教學(xué)內(nèi)容的生動和形象，根據(jù)具體教學(xué)內(nèi)容靈活運用下列不同的教學(xué)方法：（1）討論式、互動式教學(xué)在講解習(xí)題課或一些實際應(yīng)用問題時，提出問題，讓同學(xué)們?nèi)ニ伎?，然后展開討論，充分發(fā)揮學(xué)生的主動性，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生在掌握學(xué)習(xí)內(nèi)容的同時，培養(yǎng)鍛煉對問題的表述能力和參與意識。（2）啟發(fā)式、引導(dǎo)式教學(xué)講解新的內(nèi)容和知識點時，引導(dǎo)學(xué)生去發(fā)現(xiàn)問題，提出問題，選擇適當(dāng)?shù)那腥朦c引出教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)難點，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和學(xué)習(xí)熱情，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、探索問題的意識和精神。（3）結(jié)合工程實際，進行直觀性、體驗性教學(xué)注重聯(lián)系實際應(yīng)用講解教學(xué)內(nèi)容，充分利用現(xiàn)場、實物和多媒體課件，適時地利用直觀性和體驗性教學(xué)原則處理抽象的物理概念，不但可以幫助學(xué)生理解抽象的物理概念,而且還可以幫助學(xué)生記憶,培養(yǎng)學(xué)生形象思維能力和工程意識。（4）利用“對比法”提高課堂效率