编写单位： 电气与信息工程学院电力系 编写时间： 2021 年 6月 《电工电子基础》课程教学大纲 一、基本信息 课程名称：电工电子基础 英文名称：Fundamentals of Electrotechnics and Electronics 课程类别：专业基础课程 课程性质：必修课 课程编码：0808000045 学分：2.5 总学时：40。其中，讲授34学时，实验6学时，上机0学时，实训0学时 适用专业：土木工程、道桥渡、力学、船海类等 先修课程与知识储备：高等教学、线性代数，复变函数、大学物理 后继课程：修读专业的后续专业课 二、课程简介 《电工电子基础》课程是土木工程、道桥渡、力学、船海类等非电专业的一门技术基础课程。学习本课程的目的是掌握必要的电工技术和电子技术的基本理论知识，了解本专业内常用的电机电器和主要电子器件，以及由这些器件所组成的典型电路的基本原理和应用，并得到必要的电工和电子实验技能的训练，为学习专业知识和从事工程技术工作奠定一定的技术基础。 三、教学目标 1、课程思政教学目标：从电现象和磁现象的起源，介绍人类不断探索、发现、创新的典范，以及对社会进步的推动作用，培养学生的探知精神和求知欲。教学过程中通过思政案例的讲授，在潜移默化中引导学生践行社会主义核心价值观，激发学生的爱国热情与社会责任感。通过学习和实验、实习等实践，培养学生的辨证思维能力，树立理论联系实际的科学观点，提高学生分析问题和解决问题的能力。从而实现知识传授与价值引领的协同育人目标，培养具有“工匠精神”的新工科人才。 2、课程教学总目标 （1）了解集总参数电路的假设条件和电路模型、参考方向的概念。掌握元件的VCR和基尔霍夫定律。掌握结点电压法等直流电路的各种分析方法。掌握叠加定理、戴维宁定理等电路定理。能熟练进行电压、电流和功率的计算。 （2）了解动态电路的概念和特征，掌握一阶电路的零输入响应、零状态响应、全响应 的定义和变化规律。 （3）理解正弦量的三要素，掌握正弦量的相量表示法，掌握阻抗和导纳的概念，掌握简单正弦稳态电路的分析方法，掌握简单正弦稳态电路的P、Q、S计算，理解最大功率传输，理解功率因数提高的意义、方法和原理。 （4）了解三相电源的联结方式及特点，掌握对称Y负载、△负载中相电压(电流)和线电压(电流)的关系，了解对称三相电路P、Q、S的计算，掌握简单对称三相电路取单相计算的方法。 了解工业企业供配电的概念，了解安全用电的基本措施，了解防雷常识。 （5）了解变压器的分类、结构、原理，了解异步电动机的基本构造，理解其工作原理，了解异步电动机转矩特性和机械特性，了解异步电动机铭牌数据的意义，了解电动机起动、变速和制动基本方法。 （6）了解P N结及其单向导电性，半导体二极管，晶体管的基本构造，理解其工作原理。 (7) 了解基本共射极放大电路，基本共集电极放大电路，功率放大电路及差分放大电路的构成和工作原理。 （8）了解集成运算放大器组成及理想运算放大器的构成和工作原理，理解放大电路的负反馈的作用。理解集成运放在信号运算方面的应用. （9）了解整流电路、滤波电路、稳压电路的构成和工作原理。 (10) 了解逻辑代数，掌握组合逻辑电路的分析与设计，理解常用的组合逻辑电路。 (11) 结合本课程的实验、实习等实践性教学环节，进行电气工程技术人员所需的基本训练，包括设计实验、分析与解释数据。 （12）在课程学习中，培养学生的辨证思维能力，自主学习的能力。树立理论联系实际的科学观点；提高学生分析问题和解决问题的能力及可持续发展的能力。 3、课程目标与学生能力和素质培养的关系 通过课程思政教学目标的实现，引领学生树立正确的人生观和价值观，培养学生的辨证思维能力。通过课程教学总目标的实现，提高学生的专业素养，掌握必备的专业知识，提高学生分析问题和解决问题的能力及可持续发展的能力。 4、毕业要求—课程目标关系（OBE结果导向） 按照2021年版培养方案中的毕业要求，考虑本课程与专业毕业要求的支撑关系，制定本课程学习目标如表1所示。 表1毕业要求-课程目标关系表 毕业要求 指标点 与课程关联度 课程目标 2、工程知识 能够将数学、自然科学、工程基础知识、专业知识用于解决复杂土木工程、道桥渡、力学、船海类等专业问题。 H 具有从事各相关工程专业工作所需的电工电子方面的基础知识和基本技能，掌握扎实的电工电子专业知识，具备从事相关工程工作所必需的电工电子相关专业技能，并能够将上述知识和技能用于解决基本电工电子技术问题 课程教学总目标1～10 3、问题分析 能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理，并通过文献研究，识别、表达、分析复杂土木工程、道桥渡、力学、船海类专业问题，以获得有效结论 M 具有综合运用所学理论知识对工程问题进行分析的能力；能够设计针对工程问题的解决方案，并在设计中体现创新意识；能够基于科学原理并采用科学方法对工程问题进行研究 课程教学总目标1～10 4、设计 /开发解决方案/ 能够设计满足特定需求的土木工程、道桥渡、力学、船海类等专业电工单元（部件）或控制装置，并能够在设计环节体现创新意识，同时考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素。 M 能将电工技术的基本知识用于解决实际工程问题，能识别和判断本专业电工电子基本问题的关键环节和参数，并考虑节能、环保等因素 课程教学总目标1～10、11 5、研究 能够基于科学原理并采用科学方法对复杂土木工程、道桥渡、力学、船海类等专业问题进行研究，包括设计实验、分析与解释数据、并通过信息综合得到合理有效的结论。 H 能够确定某个工程电工电子的求解方案，包括设计实验、分析与解释数据、并通过信息综合得到合理有效的结论。 课程教学总目标11 12、终身学习 具有自主学习和终身学习的意识，有不断学习和适应发展的能力。 M 课程教学总教学目标12 注：表中“H（高）、M（中）、L（弱）”表示课程与各项毕业要求的关联度。 四、课程内容及学时分配 本课程内容、建议学时以及知识单元与课程目标支撑关系如表2所示 表2 《电工电子基础》课程内容及学时分配 知识单元 知 识 点 讲授学时 序号 描 述 序号 描 述 实验学时 上机 学时 课程 目标 1 电路基本概念和基本定律 1 实际电路和电路模型 2 2 电压和电流的参考方向 3 理想电路元件 0 0 1 4 基尔霍夫定律 2 电路的基本分析方法 1 电路的等效变换 5 4 2 0 2、11 2 支路电流法和结点电压法 3 戴维宁定理和叠加定理 4 一阶电路的暂态分析 3 正弦交流电路 1 相量的概念、电路定律的相量形式 2 阻抗的概念 3 正弦交流电路的计算 2 0 3、11 4 正弦交流电路的功率和功率因数 5 电路和谐振 4 三相交流电路 1 三相交流电路的基本形式 3 0 0 4、11 2 对称三相交流电路的计算 3 安全用电 5 变压器、交流电机及电机控制 1 变压器 4 2 三相异步电动机 3 电动机选择及使用 2 0 5、11 4 电动机的控制 6 半导体器件 1 半导体的基本知识 2 0 0 6 2 P N结及其单向导电性 3 半导体二极管 4 晶体管 7 基本放大电路 1 基本共射极放大电路 3 0 0 7 2 基本共集电极放大电路 3 功率放大电路及差分放大电路 8 1 集成运算放大器组成及理想运算放大器 3 0 0 8 集成运算放大器 2 放大电路的负反馈 3 集成运放在信号运算方面的应用 9 直流稳压电源 1 整流电路 2 0 0 9 2 滤波电路 3 稳压电路 10 逻辑代数及组合逻辑电路 1 逻辑代数 6 0 0 10 2 组合逻辑电路的分析与设计 3 常用的组合逻辑电路 合计 40 34 6 0 实验教学内容如表3所示。 表3 《电工电子基础》实验教学内容及学时分配 序号 实验项目名称 学时 分配 必开/ 选开 实验 类型 分组人数 1 戴维宁定理和叠加原理的研究 2 必开 验证型 2 2 功率因数的提高 2 必开 综合型 2 3 三相异步电动机的正反转控制电路 2 必开 综合型 2 总计 6 五、教学方法 授课教师应具有扎实的电工电子技术基础，尽可能具有工程实践经验。对 土木工程、道桥渡、力学、船海类专业有一定的认识。 采用多媒体与板书相结合的教学手段，课堂讲授中，运用启发、讨论、教学互动的多模式教学方法，结合案例教学，理论联系实践，充分调动学生的学习积极性，发挥其创造力。利用网络教学平台，精品课程网站、慕课平台为学生提供优质教学资源，培养学生自主学习的能力。结合习题课、课外作业和实验课程，培养学生分析问题和解决问题的能力和实践能力。 本课程采用高等学校国家“十二五”规划教材，结合学生个性特点，因材施教。充分调动学生的学习积极性，发挥其创造力，提高教学效率。 重视课程思政，在课程内容中融入思政元素，讲好“家国情怀”、“大国工匠”等故事，激励学生为中华崛起而刻苦学习，学成之后报效祖国，立志成为服务于国家建设的杰出专业人才。通过电、磁现象的起源，电磁学的发展，超导材料在国防、航空航天领域的应用，介绍人类不断探索、发现、创新的典范，以及对社会进步的推动作用。通过学科发展史、现状与未来展望的讲述，培养学生辩证唯物主义的科学观和世界观。培养学生积极投身祖国建设，勇于探索、敢于创新、攻坚克难的爱国主义奋斗精神。 本课程课堂教学流程如图1所示。 图1 课堂教学流程 六、重点与难点 教学重点 电路的基本定理，电路的基本分析方法，交流电路及供电用电，电动机使用及控制，基本放大电路，集成运放和逻辑代数。 教学难点：电路的基本分析方法，交流电路及基本放大电路的分析。 七、学习要求 要求学生必须在开课前登录课程教学平台，阅读相关的课程通知和注意事项，阅读相关课程教学文件资料，以了解本课程。 课前预习，课堂认真听课，积极参与课堂讨论；按时独立完成教师布置的作业；课外结合作业复习巩固所学知识。 八、考核内容及考核方式 1.考核内容及评价依据 本课程考核内容、建议评价依据以及与课程目标对应关系如表4所示。 表4《电工电子基础》课程目标-考核方式关系表 课程目标 考核内容 评价依据 课程目标1、2 电路基本概念和基本定律 电路分析方法 1.平时表现、课堂提问、作业情况等 2.实验 3.期末考试 课程目标3、4 正弦交流电路、三相交流电路 1.期末考试 2.平时表现、课堂提问、作业情况 3、.实验 课程目标5 变压器和交流电动机、电动机的控制 1.平时表现、课堂提问、作业情况等 2.实验 3.期末考试 课程目标6、7 半导体器件、基本放大电路 1.平时表现、课堂提问、作业情况等 2.期末考试 课程目标8、9 集成运算放大器、直流稳压电源 1.平时表现、课堂提问、作业情况等、.期末考试 课程目标10 逻辑代数及组合逻辑电路 1.平时表现、课堂提问、作业情况等 2. .期末考试 课程目标11 实验 认真进行实验，规范撰写实验报告，进行数据分析。 课程目标12 提高学生分析问题和解决问题的能力及可持续发展的能力。 利用大学生相关实践项目，将所学电工知识应用于实践课题中 2、成绩评定 期末考试+平时成绩+实验成绩 其中：期末考试占总成绩70%，主要采用期末书面考试的方式评定。期末考试可采用闭卷考试或开卷考试。 平时成绩占总成绩20%，根据出勤、作业、质疑、课堂讨论等情况评定。 实验成绩占总成绩10%，根据实验态度、实验方案、实验技能、实验报告等进行评定。 3、评价标准 表5《电工电子基础》课程目标成绩评定标准关系表 课程目标 成绩评定标准 1、2 占期末考试成绩的25% 3、4 占期末考试成绩的25% 5 占期末考试成绩的10% 6、7 占期末考试成绩的10% 8、9 10 11