電路原理二課程教學(xué)大綱

電路原理二課程教學(xué)大綱課程中文名稱：電路原理(二)課程英文名稱：CircuitsTheory（II）課程編號(hào)：204T0123學(xué)分：2學(xué)時(shí)：32先修課程：高等數(shù)學(xué)Ⅰ、線性代數(shù)Ⅰ、復(fù)變函數(shù)與積分變換Ⅱ、大學(xué)物理Ⅴ、電路原理（一）適用專業(yè)：智能電網(wǎng)信息工程課程類別：專業(yè)核心課程/必修使用教材：吉培榮、佘小莉.電路原理.北京：中國(guó)電力出版社，2016.開(kāi)課單位：電氣與新能源學(xué)院課程簡(jiǎn)介：課程以電路的基本定律、基本定理和電路分析的基本方法為主要內(nèi)容，具有理論嚴(yán)密、邏輯性強(qiáng)和工程背景強(qiáng)的特點(diǎn)。課程教學(xué)采用線上線下混合式教學(xué)，通過(guò)系統(tǒng)地教與學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的辯證思維能力，樹(shù)立學(xué)生的工程意識(shí)，提高工程應(yīng)用能力，培養(yǎng)理論聯(lián)系實(shí)際和嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)作風(fēng)，增強(qiáng)“家國(guó)情懷”意識(shí)。一、課程性質(zhì)本課程是智能電網(wǎng)信息工程專業(yè)的核心課與學(xué)位課，是培養(yǎng)學(xué)生掌握現(xiàn)代電路基本理論、學(xué)習(xí)和理解其它專業(yè)課程的入門(mén)課，為后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)和將來(lái)實(shí)際應(yīng)用、從事科學(xué)研究奠定扎實(shí)的電路理論和實(shí)踐基礎(chǔ)起著重要的作用。二、課程目標(biāo)：課程目標(biāo)1：通過(guò)本課程學(xué)習(xí)，強(qiáng)化“四個(gè)自信”，培養(yǎng)辯證思維能力，樹(shù)立工程意識(shí)，提高工程應(yīng)用能力，培養(yǎng)理論聯(lián)系實(shí)際和嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)作風(fēng)，增強(qiáng)“家國(guó)情懷”意識(shí)。課程目標(biāo)2：能夠運(yùn)用基爾霍夫定律、一般分析方法、復(fù)頻域分析法等電路知識(shí)和高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)等知識(shí)對(duì)動(dòng)態(tài)電路等復(fù)雜電路建立微分方程、代數(shù)方程組等數(shù)學(xué)模型并求解。課程目標(biāo)3：能根據(jù)對(duì)象特征和性能要求，運(yùn)用該門(mén)課程的定律、定理和分析方法等電路原理，正確表達(dá)和分析一階、二階動(dòng)態(tài)電路等工程應(yīng)用問(wèn)題，體現(xiàn)出綜合分析能力。三、課程目標(biāo)對(duì)畢業(yè)要求的支撐關(guān)系畢業(yè)要求畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)課程目標(biāo)對(duì)畢業(yè)要求的支撐關(guān)系1.工程知識(shí)1.2：能夠運(yùn)用數(shù)學(xué)、自然科學(xué)、工程科學(xué)的知識(shí)對(duì)智能電網(wǎng)工程的具體對(duì)象問(wèn)題建立數(shù)學(xué)模型并求解。課程目標(biāo)1課程目標(biāo)22.問(wèn)題分析2.2：能基于科學(xué)原理和數(shù)學(xué)模型正確表達(dá)智能電網(wǎng)復(fù)雜工程問(wèn)題。課程目標(biāo)1課程目標(biāo)3四、教學(xué)內(nèi)容及要求第一部分動(dòng)態(tài)電路的方程及其初始條件1.教學(xué)內(nèi)容（1）掌握動(dòng)態(tài)電路的方程；（2）掌握電容元件和電感元件的換路定理；（3）掌握動(dòng)態(tài)電路初始條件的確定。2.重點(diǎn)難點(diǎn)：電容元件和電感元件的換路定理、動(dòng)態(tài)電路初始條件的確定。3.課程思政融入點(diǎn)：在動(dòng)態(tài)電路方程和初始條件確定的教與學(xué)中，向?qū)W生強(qiáng)調(diào)數(shù)學(xué)思維及數(shù)學(xué)手段在工程問(wèn)題分析中的重要性、數(shù)學(xué)是解決工程問(wèn)題的工具、工程問(wèn)題要用數(shù)學(xué)語(yǔ)言來(lái)表述的概念，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維的工程意識(shí)。4.考核要點(diǎn)：電容和電感的換路定理。5.教學(xué)方法：基于雨課堂+SPOC的線上線下混合式教學(xué)。6.作業(yè)安排：從7-1、7-3、7-5、7-6、7-7、7-9中選3-5題。第二部分一階電路和二階電路的時(shí)域分析1.教學(xué)內(nèi)容（1）掌握RC電路的時(shí)域分析；（2）掌握RL電路的時(shí)域分析；（3）掌握一階電路響應(yīng)求解的三要素法；（4）掌握二階電路的零輸入響應(yīng)；（5）了解二階電路的零狀態(tài)響應(yīng)和全響應(yīng)；（6）掌握一階電路的階躍響應(yīng)；（7）了解一階電路的沖激響應(yīng)；（8）了解二階電路的階躍響應(yīng)和沖激響應(yīng)（自學(xué)）；（9）了解一階電路正弦激勵(lì)時(shí)的零狀態(tài)響應(yīng)（自學(xué)）。2.重點(diǎn)難點(diǎn)：RC、RL電路的時(shí)域分析、三要素法、二階電路的零輸入響應(yīng)。3.課程思政融入點(diǎn)：通過(guò)一階電路求解思路的拓展和推導(dǎo)，發(fā)揮學(xué)生主體性，讓學(xué)生們遇見(jiàn)問(wèn)題主動(dòng)去思考，發(fā)現(xiàn)規(guī)律，用規(guī)律去研究、理解未知事物。4.考核要點(diǎn)：一階電路響應(yīng)求解的三要素。5.教學(xué)方法：基于雨課堂+SPOC的線上線下混合式教學(xué)。6.作業(yè)安排：從8-1、8-4、8-9、8-13、8-14、8-18、8-21、8-27、8-27中選6-9題。第三部分動(dòng)態(tài)電路的復(fù)頻域分析1.教學(xué)內(nèi)容：（1）掌握拉普拉斯變換及其性質(zhì)；（2）掌握拉氏變換反變換的部分分式展開(kāi)；（3）掌握元件約束和基爾霍夫定律的復(fù)頻域形式；（4）掌握動(dòng)態(tài)電路的復(fù)頻域分析方法。2.重點(diǎn)難點(diǎn)：拉氏變換反變換的部分分式展開(kāi)、動(dòng)態(tài)電路的復(fù)頻域分析方法。3.課程思政融入點(diǎn)：通過(guò)電路復(fù)頻域模型與時(shí)域模型的對(duì)比學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度及自主學(xué)習(xí)能力，能夠?qū)⑤^為綜合復(fù)雜問(wèn)題化繁為簡(jiǎn)，在掌握基本概念、規(guī)律的基礎(chǔ)上分析解決。4.考核要點(diǎn)：動(dòng)態(tài)電路的復(fù)頻域分析方法。5.教學(xué)方法：基于雨課堂+SPOC的線上線下混合式教學(xué)。6.作業(yè)安排：從14-1、14-2、14-3、14-5、14-9、14-11、14-18中選5-7題。第四部分網(wǎng)絡(luò)函數(shù)與頻率特性1.教學(xué)內(nèi)容：（1）掌握網(wǎng)絡(luò)函數(shù)；（2）掌握網(wǎng)絡(luò)的頻率特性；（3）了解諧振電路的頻率特性（自學(xué)）。2.重點(diǎn)難點(diǎn)：網(wǎng)絡(luò)函數(shù)、網(wǎng)絡(luò)的頻率特性。3.課程思政融入點(diǎn)：通過(guò)求解網(wǎng)絡(luò)函數(shù)和分析頻率特性、諧振電路，使學(xué)生學(xué)會(huì)用聯(lián)系的、全面的、發(fā)展的觀點(diǎn)看問(wèn)題，趨利避害，處理好人生發(fā)展中的各種矛盾。4.考核要點(diǎn)：網(wǎng)絡(luò)函數(shù)的計(jì)算。5.教學(xué)方法：基于雨課堂+SPOC的線上線下混合式教學(xué)。6.作業(yè)安排：從15-1、15-2、15-5、15-6、15-10、15-13中選2-3題。第五部分二端口網(wǎng)絡(luò)1.教學(xué)內(nèi)容：（1）了解二端口網(wǎng)絡(luò)的概述；（2）掌握二端口網(wǎng)絡(luò)的約束方程；（3）掌握二端口網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的相互轉(zhuǎn)換；（4）了解二端口網(wǎng)絡(luò)的等效電路（自學(xué)）；（5）了解二端口網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)；（6）掌握二端口網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)函數(shù)；（7）了解二端口網(wǎng)絡(luò)的特性阻抗（自學(xué)）；（8）了解回轉(zhuǎn)器和負(fù)阻抗變換器（自學(xué)）。2.重點(diǎn)難點(diǎn)：二端口網(wǎng)絡(luò)的約束方程、二端口網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)函數(shù)。3.課程思政融入點(diǎn)：通過(guò)分解復(fù)雜電路為多個(gè)典型二端口電路的分析方法，培養(yǎng)學(xué)生利用科學(xué)方式解決復(fù)雜工程問(wèn)題的能力。通過(guò)分組討論，增加同學(xué)間的相互交流，培養(yǎng)學(xué)生的集體榮譽(yù)感以及團(tuán)隊(duì)意識(shí)。4.考核要點(diǎn)：二端口網(wǎng)絡(luò)約束方程的計(jì)算。5.教學(xué)方法：基于雨課堂+SPOC的線上線下混合式教學(xué)。6.作業(yè)安排：從16-5、16-8、16-9、16-13、16-17、16-23中選4-6題。第六部分電路的計(jì)算機(jī)輔助分析基礎(chǔ)1.教學(xué)內(nèi)容：（1）了解電路的計(jì)算機(jī)輔助分析概況；（2）掌握割集；（3）掌握關(guān)聯(lián)矩陣；（4）了解不同關(guān)聯(lián)矩陣之間的關(guān)系和特勒根定理的證明（自學(xué)）；（5）掌握標(biāo)準(zhǔn)支路的約束關(guān)系；（6）掌握矩陣形式節(jié)點(diǎn)電壓方程；（7）了解矩陣形式回路電流方程、割集電壓方程（自學(xué)）；（7）了解含受控源和互感元件時(shí)的矩陣方程（自學(xué)）。2.重點(diǎn)難點(diǎn)：關(guān)聯(lián)矩陣、矩陣形式節(jié)點(diǎn)電壓方程。3.課程思政融入點(diǎn)：通過(guò)方程矩陣形式的教與學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)到掌握事物普遍規(guī)律的重要性，鼓勵(lì)學(xué)生善于從問(wèn)題的表象去發(fā)現(xiàn)本質(zhì)及規(guī)律。4.考核要點(diǎn)：關(guān)聯(lián)矩陣列寫(xiě)。5.教學(xué)方法：基于雨課堂+SPOC的線上線下混合式教學(xué)。6.作業(yè)安排：從17-2、17-3、17-7、17-12、17-13中選3-4題。第七部分動(dòng)態(tài)電路的狀態(tài)方程1.教學(xué)內(nèi)容：（1）掌握電路的狀態(tài)和狀態(tài)變量；（2）了解狀態(tài)方程和輸出方程；（3）了解狀態(tài)方程的建立。2.重點(diǎn)難點(diǎn)：狀態(tài)方程和輸出方程的列寫(xiě)。3.課程思政融入點(diǎn)：通過(guò)直觀法得到狀態(tài)方程和輸出方程以及它們的標(biāo)準(zhǔn)形式，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)到掌握事物普遍規(guī)律的重要性，鼓勵(lì)學(xué)生善于從問(wèn)題的表象去發(fā)現(xiàn)本質(zhì)及規(guī)律。4.考核要點(diǎn)：狀態(tài)方程。5.教學(xué)方法：基于雨課堂+SPOC的線上線下混合式教學(xué)。6.作業(yè)安排：從18-3、18-5、16-7中選1-2題。第八部分非線性電阻電路1.教學(xué)內(nèi)容：（1）了解非線性電阻電路及其方程；（2）掌握?qǐng)D解法；（3）掌握分段線性化法；（4）掌握小信號(hào)分析法。2.重點(diǎn)難點(diǎn)：圖解法、小信號(hào)分析法。3.課程思政融入點(diǎn)：對(duì)非線性電路的分段線性化和采用小信號(hào)分析法，培養(yǎng)學(xué)生利用科學(xué)方式解決復(fù)雜工程問(wèn)題的能力。在小信號(hào)分析法教與學(xué)時(shí)，還用到高等數(shù)學(xué)知識(shí)，向?qū)W生強(qiáng)調(diào)數(shù)學(xué)思維及數(shù)學(xué)手段在工程問(wèn)題分析中的重要性、數(shù)學(xué)是解決工程問(wèn)題的工具、工程問(wèn)題要用數(shù)學(xué)語(yǔ)言來(lái)表述的概念，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維的工程意識(shí)。4.考核要點(diǎn)：小信號(hào)分析法。5.教學(xué)方法：基于雨課堂+SPOC的線上線下混合式教學(xué)。6.作業(yè)安排：從19-1、19-2、19-5、19-12、19-18、19-20中選4-6題。第九部分均勻傳輸線1.教學(xué)內(nèi)容：（1）掌握均勻傳輸線及其方程；（2）掌握均勻傳輸線的正弦穩(wěn)態(tài)解；（3）了解行波和反射系數(shù)；（4）了解均勻傳輸線的特性與無(wú)畸變均勻傳輸線（自學(xué)）；（5）了解終端連接不同類型負(fù)載的均勻傳輸線（自學(xué)）；（6）了解無(wú)損耗均勻傳輸線正弦穩(wěn)態(tài)響應(yīng)特性及其應(yīng)用（自學(xué)）；（7）了解無(wú)損耗均勻傳輸線的暫態(tài)過(guò)程（自學(xué)）。2.重點(diǎn)難點(diǎn)：均勻傳輸線及其方程、均勻傳輸線的正弦穩(wěn)態(tài)解。3.課程思政融入點(diǎn)：對(duì)非線性電路的分段線性化和采用小信號(hào)分析法，培養(yǎng)學(xué)生利用科學(xué)方式解決復(fù)雜工程問(wèn)題的能力。在小信號(hào)分析法教與學(xué)時(shí)，還用到高等數(shù)學(xué)知識(shí)，向?qū)W生強(qiáng)調(diào)數(shù)學(xué)思維及數(shù)學(xué)手段在工程問(wèn)題分析中的重要性、數(shù)學(xué)是解決工程問(wèn)題的工具、工程問(wèn)題要用數(shù)學(xué)語(yǔ)言來(lái)表述的概念，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維的工程意識(shí)。4.考核要點(diǎn)：均勻傳輸線方程。5.教學(xué)方法：基于雨課堂+SPOC的線上線下混合式教學(xué)。6.作業(yè)安排：無(wú)。五、教學(xué)內(nèi)容對(duì)課程目標(biāo)的支撐關(guān)系模塊教學(xué)內(nèi)容學(xué)時(shí)分配支撐的課程目標(biāo)講課實(shí)驗(yàn)實(shí)踐第一部分動(dòng)態(tài)電路的方程及其初始條件41、2、3第二部分一階電路和二階電路的時(shí)域分析61、2、3第三部分動(dòng)態(tài)電路的復(fù)頻域分析61、2、3第四部分網(wǎng)絡(luò)函數(shù)與頻率特性11、2、3第五部分二端口網(wǎng)絡(luò)51、2、3第六部分電路的計(jì)算機(jī)輔助分析基礎(chǔ)31、2、3第七部分動(dòng)態(tài)電路的狀態(tài)方程11、2、3第八部分非線性電阻電路31、2、3第九部分均勻傳輸線11、2、3復(fù)習(xí)2六、考核方式及成績(jī)?cè)u(píng)定標(biāo)準(zhǔn)1.課程考核方式：閉卷考試占60%，過(guò)程性考核占40%。過(guò)程性考核包括線上中國(guó)大學(xué)MOOC網(wǎng)SPOC測(cè)試、參與討論等20%和課堂討論、課堂限時(shí)作答、紙質(zhì)作業(yè)等80%。支撐畢業(yè)要求課程目標(biāo)考核與評(píng)價(jià)方式合計(jì)過(guò)程性考核（40%）期末考試（60%）線上20%：SPOC測(cè)試、視頻學(xué)習(xí)、線上討論等線下80%：課堂討論、課堂限時(shí)作答、紙質(zhì)作業(yè)等閉卷考試指標(biāo)點(diǎn)1.2課程目標(biāo)2233558指標(biāo)點(diǎn)2.2課程目標(biāo)3172542總分占比%40601002.課程考核評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)課程目標(biāo)考核環(huán)節(jié)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)高于預(yù)期達(dá)到預(yù)期低于預(yù)期優(yōu)秀良好合格不合格課程目標(biāo)2：能夠運(yùn)用基爾霍夫定律、一般分析方法、頻域分析法等電路知識(shí)和高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)等知識(shí)對(duì)直流電路、正弦穩(wěn)態(tài)電路建立微分方程、代數(shù)方程組等數(shù)學(xué)模型并求解。（58分）SPOC測(cè)試，基于雨課堂的課前預(yù)習(xí)、課堂測(cè)試，紙質(zhì)作業(yè)等52-5844-5135-43<35課程目標(biāo)3：能根據(jù)對(duì)象特征和性能要求，運(yùn)用該門(mén)課程的定律、定理和分析方法等電路原理，正確表達(dá)和分析功率/最大功率計(jì)算、正弦穩(wěn)態(tài)電路諧振、對(duì)稱/不對(duì)稱三相電路分析等工程應(yīng)用問(wèn)題，體現(xiàn)出綜合分析能力。（42分）SPOC學(xué)習(xí)、測(cè)試，基于雨課堂的課前預(yù)習(xí)、課堂測(cè)試，紙質(zhì)作業(yè)等38-4232-3725-31<25說(shuō)明：1、各課程目標(biāo)考核時(shí)均包含對(duì)課程目標(biāo)1的考核。2、主要評(píng)分依據(jù)見(jiàn)下表（以百分制計(jì)算）?？己谁h(huán)節(jié)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)90-10075-8960-74<60期末考試參看標(biāo)準(zhǔn)答案參看標(biāo)準(zhǔn)答案參看標(biāo)準(zhǔn)答案參看標(biāo)準(zhǔn)答案基于雨課堂的課前預(yù)習(xí)、課堂限時(shí)測(cè)試主觀題：①規(guī)定時(shí)間提交②結(jié)果完全正確③書(shū)寫(xiě)規(guī)整；客觀題：①規(guī)定時(shí)間提交②參看標(biāo)準(zhǔn)答案，系統(tǒng)評(píng)判主觀題：①規(guī)定時(shí)間提交②結(jié)果基本正確③書(shū)寫(xiě)規(guī)整；客觀題：①規(guī)定時(shí)間提交②參看標(biāo)準(zhǔn)答案，系統(tǒng)評(píng)判主觀題：①規(guī)定時(shí)間提交②結(jié)果部分正確③書(shū)寫(xiě)較為規(guī)整；客觀題：①規(guī)定時(shí)間提交②參看標(biāo)準(zhǔn)答案，系統(tǒng)評(píng)判主觀題：①規(guī)定時(shí)間提交②結(jié)果大部分不正確或完全不正確③書(shū)寫(xiě)不規(guī)整④未在規(guī)定時(shí)間內(nèi)提交或抄襲以零分計(jì)；客觀題：①規(guī)定時(shí)間提交（未在規(guī)定時(shí)間內(nèi)提交以零分計(jì)）②參看標(biāo)準(zhǔn)答案，系統(tǒng)評(píng)判SPOC測(cè)試①規(guī)定時(shí)間提交②參看標(biāo)準(zhǔn)答案，系統(tǒng)評(píng)判①規(guī)定時(shí)間提交②參看標(biāo)準(zhǔn)答案，系統(tǒng)評(píng)判①規(guī)定時(shí)間提交②參看標(biāo)準(zhǔn)答案，系統(tǒng)評(píng)判①規(guī)定時(shí)間提交（未在規(guī)定時(shí)間內(nèi)提交以零分計(jì)）②參看標(biāo)準(zhǔn)答案，系統(tǒng)評(píng)判紙質(zhì)作業(yè)①規(guī)定時(shí)間提交②結(jié)果完全正確③書(shū)寫(xiě)規(guī)整①規(guī)定時(shí)間提交②結(jié)果基本正確③書(shū)寫(xiě)規(guī)整①規(guī)定時(shí)間提交②結(jié)果部分