电工基础课程教学设计方案

1《电路基础》课程教学设计方案适用专业：机电一体化技术编制人：王磊明编制系部：机电工程系编制日期：2013年8月30日审核人：郭红星系部主任：杨毅德2目录一、课程整体教学设计方案（一）基本信息（二）课程设计（三）考核方案设计（四）教学组织形式（五）教学材料二、课程教学设计方案3《电路基础》课程教学设计方案一、《电路基础》课程整体教学设计方案（一）基本信息课程名称：电路基础学时：58所属系部：机电工程系课程类型：B授课对象：机电一体化技术三年制大专先修课程：高数、物理后续课程：电子技术、PLC制定时间：2013年8月批准人：杨毅德课程团队负责人及成员：王磊明、杨云辉、杨毅德、姜志平、张海燕（二）课程设计1、课程目标设计（1）能力目标:电类工程技术人员必需具备的电路基础知识及分析计算基本方法初步具备工程计算和实验研究的能力适应职业变化的能力和继续学习的能力（2）知识目标:分析计算电路进行实验的初步技能够用为度为学习后续课程奠定必要的基础（3）综合素质目标:实事求是和严谨的态安全意识和责任意识沟通、协作和组织协调能力团队合作精神严格的科学态度和分析问题的逻辑性与条理性具备从实际出发、在理论指导下灵活处理问题的观点和方法42、课程教学内容设计序号项目（模块）名称学时1直流182交流243变压器84技能8合计5853、教学进度表设计学期授课计划序月日周次讲课内容及教学方法需要时数备注19.163.1第1章电路的基本概念和基本定律21.1电路与电路模型1.2电压和电流的参考方向29.234.11.3电阻与电导21.4欧姆定律1.5电位的概念及计算39.264.2第2章电路的分析方法22.1电阻串并联的等效变换49.305.12.2电压源与电流源及其等效变换2510.147.12.3基尔霍夫定律2610.177.22.4支路电流法2710.218.12.5结点电压法2810.248.22.6叠加定理2910.289.12.7戴维宁定理21010.319.2实验一电位、电压的测定21111.410.1实验二基尔霍夫定律的验证21211.710.2第3章正弦交流电路23.1正弦电压与电流3.2交流电的表示方法3.3电阻元件、电感元件与电容元件1311.1111.1实验三叠加定理的验证26学期授课计划序月日周次讲课内容及教学方法需要时数备注1411.1411.23.4纯电阻交流电路21511.1812.13.5纯电感交流电路21611.2112.23.6纯电容交流电路21711.2513.13.7RL串联正弦交流电路23.8RC串联正弦交流电路1811.2813.23.9RLC串联交流电路23.10RLC并联交流电路3.11阻抗的串联与并联1912.214.13.12交流电路的频率特性（一）22012.514.23.12交流电路的频率特性（二）23.13功率因数2112.915.1实验四戴维南定理的验证22212.1215.2第4章三相电路24.1三相交流电源4.2负载的Y形连接4.3负载的△形连接2312.1616.14.4三相对称电路的分析和计算22412.1916.2第5章电路暂态分析25.1换路定则与电压、电流初始值的确定2512.2317.15.2RC电路的过渡过程22612.2617.2第6章变压器26.1磁路及其基本定律6.2交流铁芯线圈电路2712.2817.36.3变压器的基本结构和原理2281.218.16.4变压器的使用26.5三相变压器与绕组连接291.619.16.6特殊变压器274、教学方法与教学手段设计1）在教学观念上，由“授人以鱼”转到“授人以渔”。即以知识传递、灌输为主转到在传授知识的同时，注意发展学生的能力，加强学习方法与研究方法的指导，培养学生的自学能力以及实践动手能力。2）课堂中，“教法”与“学法”相结合。由“重教轻学”转换为以教师为主导学生为主体的授课方式；充分体现学生在教学过程中的主体作用，调动学生的积极性。3）改革实践教学体系，注重技能训练,整合后的新课程体系应增加实训环节的内容和实训时间，使学生在学习了电气自动化技术方面的相关知识后，通过大量的实训环节，在实践过程中学习，提高实践技能。加强自动化技术基本技能(电工、电子产品装配及维修)、计算机应用能力(单片机技术及应用、电气CAD)、专业能力(电力电子技术、工厂电气控制技术、传感器与检测技术、可编程控制技术应用)和工程实践能力(生产实习、工程实践、顶岗实习)训练。完善实训条件，独立完成技能实训，同时加强对实训过程的指导和管理，真正建立起适应高等技术应用性人才培养的办学模式。4）重视教学方法整体改革。研究证明，多种教学形式的结合可能是促使学生投身学习的有效方法。显然，现代各种教学方法的改革都是以研究挖掘学生的学习潜能，最大限度地发挥及发展学生的聪明才智为目标，把提高学生素质放到首位，有效的培养学生的自学能力、思维能力、实践能力和创造能力。5、第一次课设计梗概电路的基本概念和基本定律手电筒电路电路模型、电路基本物理量、参考方向、基本定律电子类专业基础课、电子类专业课（基本概念）电气元件识别能力、电路基本物理量理解能力（三）考核方案设计理论考核40%，平时考核60%8（四）教学组织形式班级授课和现场教学相结合，现场教学利于学生获得直接经验，深刻理解理论知识，使教学丰富多彩，提高学生解决实际问题的能力。（五）教学材料（指教材或讲义、参考资料、仪器、设备、教学软件等）教材：电工技术、吴雪琴、北京理工大学出版社、2009年2月、第1版参考资料：电工基础、徐慧杰、机械工业出版社、2012年8月电工基础、储克森、机械工业出版社、2013年2月电工基础学习辅导与训练、蒋心刚、机械工业出版社、2012年6月9二、课程教学方案设计教师姓名王磊明授课形式讲授授课课时2班级12电气机电授课周次7星期一节次7、8授课章节名称2.3基尔霍夫定律授课内容一、常用名词二、基尔霍夫电流定律三、基尔霍夫电压定律目的与要求1、明确支路、节点、回路、网孔等概念2、理解基尔霍夫电流定律3、理解基尔霍夫电压定律教学重点1、理解支路、节点、回路、网孔等概念2、理解基尔霍夫电流定律3、理解基尔霍夫电压定律教学难点1、理解基尔霍夫电流定律2、理解基尔霍夫电压定律使用教具多媒体课件课外作业见课本备注10板书设计内容2.3基尔霍夫定律一、常用电路名词以图2.3-1所示电路为例说明常用电路名词。1.支路：电路中具有两个端钮且通过同一电流的无分支电路。如图2.3-1电路中的ED、AB、FC均为支路，该电路的支路数目为b=3。2.节点：电路中三条或三条以上支路的联接点。如图2.3-1电路的节点为A、B两点，该电路的节点数目为n=2。3.回路：电路中任一闭合的路径。如图2.3-1电路中的CDEFC、AFCBA、EABDE路径均为回路，该电路的回路数目为l=3。4.网孔：不含有分支的闭合回路。如图2.3-1电路中的AFCBA、EABDE回路均为网孔，该电路的网孔数目为m=2。图2.3-1常用电路名词的说明5.网络：在电路分析范围内网络是指包含较多元件的电路。二、基尔霍夫电流定律(节点电流定律)1．电流定律(KCL)内容电流定律的第一种表述：在任何时刻，电路中流入任一节点中的电流之和，恒等于从该节点流出的电流之和，即流出流入II例如图2.3-2中，在节点A上：I1I3=I2I4I5电流定律的第二种表述：在任何时刻，电路中任一节点上的各支路电流代数和恒等于零，即0I一般可在流入节点的电流前面取“+”号，在流出节点的电流前面取“”号，反之亦可。例如图2.3-2中，在节点A上：I1I2+I3I4I5=0。在使用电流定律时，必须注意：(1)对于含有n个节点的电路，只能列出(n1)个独立的电流方程。图2.3-2电流定律的举例说明11(2)列节点电流方程时，只需考虑电流的参考方向，然后再带入电流的数值。为分析电路的方便，通常需要在所研究的一段电路中事先选定(即假定)电流流动的方向，叫做电流的参考方向，通常用“→”号表示。电流的实际方向可根据数值的正、负来判断，当I0时，表明电流的实际方向与所标定的参考方向一致；当I0时，则表明电流的实际方向与所标定的参考方向相反。2．KCL的应用举例(1)对于电路中任意假设的封闭面来说，电流定律仍然成立。如图2.3-3中，对于封闭面S来说，有I1+I2=I3。(2)对于网络(电路)之间的电流关系，仍然可由电流定律判定。如图2.3-4中，流入电路B中的电流必等于从该电路中流出的电流。(3)若两个网络之间只有一根导线相连，那么这根导线中一定没有电流通过。(4)若一个网络只有一根导线与地相连，那么这根导线中一定没有电流通过。【例2.3-1】如图2.3-5所示电桥电路，已知I1=25mA，I3=16mA，I4=12A，试求其余电阻中的电流I2、I5、I6。解：在节点a上：I1=I2+I3，则I2=I1I3=2516=9mA在节点d上：I1=I4+I5，则I5=I1I4=2512=13mA在节点b上：I2=I6+I5，则I6=I2I5=913=4mA电流I2与I5均为正数，表明它们的实际方向与图中所标定的参考方向相同，I6为负数，表明它的实际方向与图中所标定的参考方向相反。三、基夫尔霍电压定律(回路电压定律)1.电压定律(KVL)内容在任何时刻，沿着电路中的任一回路绕行方向，回路中各段电压的代数和恒等于零，即0U以图2.3-6电路说明基夫尔霍电压定律。沿着回路abcdea绕行方向，有Uac=Uab+Ubc=R1I1+E1，Uce=Ucd+Ude=R2I2E2，Uea=R3I3则Uac+Uce+Uea=0即R1I1+E1R2I2E2+R3I3=0上式也可写成R1I1R2I2+R3I3=E1+E2对于电阻电路来说，任何时刻，在任一闭合回路中，各段电阻上的电压降代数和等于各电图2.3-3电流定律的应用举例(1)图2.3-4电流定律的应用举例(2)图2.3-5例题2.3-1图2.3-6电压定律的举例说明12源电动势的代数和，即。ERI2．利用RI=E列回路电压方程的原则(1)标出各支路电流的参考方向并选择回路绕行方向(既可沿着顺时针方向绕行，也可沿着反时针方向绕行)；(2)电阻元件的端电压为±RI，当电流I的参考方向与回路绕行方向一致时，选取“+”号；反之，选取“”号；(3)电源电动势为E，当电源电动势的标定方向与回路绕行方向一致时，选取“+”号，反之应选取“”号。