《電氣工程課程設(shè)計(jì)》課程教學(xué)大綱

《電氣工程課程設(shè)計(jì)》教學(xué)大綱課程名稱：電氣工程課程設(shè)計(jì)（Coursedesignforelectricalengineering）課程編碼：1501SJ017 課程類別：工程實(shí)踐-必修學(xué) 分：2分 周 數(shù)：2周適用專業(yè)：電氣工程及其自動(dòng)化先修課程：電力電子技術(shù)、電力系統(tǒng)分析、發(fā)電廠電氣部分、高電壓技術(shù)等一、課程性質(zhì)電氣工程課程設(shè)計(jì)是電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)一門工程實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，是學(xué)習(xí)完《電力電子技術(shù)》、《電力系統(tǒng)分析》、《發(fā)電廠電氣部分》、《高電壓技術(shù)》等課程后一次較全面的綜合實(shí)訓(xùn)。本設(shè)計(jì)的任務(wù)是使學(xué)生獲得電力系統(tǒng)的基本理論和分析方法，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力，訓(xùn)練綜合運(yùn)用所學(xué)的基礎(chǔ)理論知識(shí)，結(jié)合電力系統(tǒng)的原理和方法，完成電力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)，樹(shù)立嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，培養(yǎng)學(xué)生規(guī)范的工程意識(shí)、團(tuán)隊(duì)合作精神，使學(xué)生具備良好職業(yè)道德和知識(shí)產(chǎn)權(quán)意識(shí)，樹(shù)立職業(yè)理想和家國(guó)使命感；培養(yǎng)學(xué)生調(diào)查研究、查閱技術(shù)文獻(xiàn)資料、運(yùn)用計(jì)算機(jī)工具、編寫(xiě)技術(shù)文檔，從而使基礎(chǔ)理論知識(shí)得到鞏固、加深和系統(tǒng)化，加強(qiáng)學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力、分析問(wèn)題與解決問(wèn)題能力,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)，為畢業(yè)后從事電力設(shè)計(jì)方面的工作打下堅(jiān)實(shí)的實(shí)踐基礎(chǔ)。二、課程目標(biāo)1、價(jià)值目標(biāo)多閱讀相關(guān)科技文獻(xiàn)資料，多角度了解計(jì)算機(jī)前沿技術(shù)，多了解發(fā)達(dá)國(guó)家發(fā)展現(xiàn)狀，形成強(qiáng)烈的愛(ài)國(guó)情懷，激勵(lì)學(xué)生奮發(fā)學(xué)習(xí)、刻苦鉆研，樹(shù)立職業(yè)理想和家國(guó)使命感。鼓勵(lì)學(xué)生樹(shù)立嚴(yán)肅、嚴(yán)密、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，必須按時(shí)、按質(zhì)、按量完成課程設(shè)計(jì)。讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到具備良好職業(yè)道德的重要性，突顯工匠精神與科研態(tài)度。自由組隊(duì)，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作、互助友愛(ài)與紀(jì)律觀念、責(zé)任心及正確的社會(huì)價(jià)值取向，突顯人文精神；自由選題，鼓勵(lì)學(xué)生創(chuàng)新思維，引導(dǎo)學(xué)生尊重他人勞動(dòng)成果，培養(yǎng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)意識(shí)，并教育學(xué)生在未來(lái)工作中樹(shù)立正確的法律意識(shí)、保密意識(shí)。2、知識(shí)和能力目標(biāo)1、熟練掌握潮流計(jì)算、配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)等基本概念，根據(jù)系統(tǒng)的工作原理和方法，考慮實(shí)際系統(tǒng)的成本、安全、可操作性等約束條件，完成電氣工程課程設(shè)計(jì)方案的初步設(shè)計(jì)（畢業(yè)要求3.4）；2、掌握潮流手工計(jì)算與計(jì)算機(jī)算法功能、配電網(wǎng)主接線設(shè)計(jì)、雷電沖擊電壓充電回路類型等內(nèi)容，對(duì)設(shè)計(jì)內(nèi)容進(jìn)行工程建模，擬定設(shè)計(jì)方案，完成電氣工程系統(tǒng)各模塊的設(shè)計(jì)工作（畢業(yè)要求4.1）；3、利用MATLAB軟件實(shí)現(xiàn)潮流計(jì)算機(jī)算法功能和雷電沖擊電壓發(fā)生器的仿真，對(duì)設(shè)計(jì)方案的結(jié)果進(jìn)行有效判斷（畢業(yè)要求5.3）。課程目標(biāo)與畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)對(duì)應(yīng)關(guān)系課程目標(biāo)畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)課程目標(biāo)13.4在設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí)，能夠考慮系統(tǒng)成本、安全、環(huán)保、可操作性等多方面的約束條件，滿足用戶設(shè)計(jì)需求課程目標(biāo)24.1能夠基于電氣工程領(lǐng)域中科學(xué)原理和文獻(xiàn)研究，對(duì)電氣設(shè)備與電力系統(tǒng)中復(fù)雜工程問(wèn)題進(jìn)行工程建模，擬定解決方案，選擇研究路線課程目標(biāo)35.3能夠選擇和使用先進(jìn)電子儀器設(shè)備或計(jì)算機(jī)軟件工具，搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，對(duì)復(fù)雜電氣工程問(wèn)題進(jìn)行模擬和測(cè)試，并能對(duì)測(cè)試結(jié)果有效性進(jìn)行判斷、對(duì)結(jié)果反映的問(wèn)題進(jìn)行科學(xué)地診斷分析，能理解實(shí)驗(yàn)環(huán)境與實(shí)際工程環(huán)境之間的差異性三、課程設(shè)計(jì)內(nèi)容與基本要求在進(jìn)行課程設(shè)計(jì)時(shí)，統(tǒng)一給出4個(gè)參考題目，學(xué)生選擇其中的一個(gè)題目進(jìn)行開(kāi)發(fā)，也可以自己選擇這4個(gè)之外的其它題目。如果選擇參考題目之外的題目，應(yīng)該先由指導(dǎo)教師進(jìn)行題目可行性分析，確定所選題目是否符合課程設(shè)計(jì)要求，若題目符合課程設(shè)計(jì)要求，才可以作為最后的課程設(shè)計(jì)選題。所給出的4個(gè)參考題目和基本要求如下：題目一：電力系統(tǒng)潮流計(jì)算基本要求：熟悉電力系統(tǒng)綜合自動(dòng)化試驗(yàn)臺(tái)和電力系統(tǒng)微機(jī)監(jiān)控試驗(yàn)臺(tái)，利用試驗(yàn)臺(tái)每組自行制定所設(shè)計(jì)電力網(wǎng)絡(luò)的初步方案；做電力系統(tǒng)潮流計(jì)算的計(jì)算機(jī)算法，并對(duì)計(jì)算機(jī)算法和手工算法的兩種算法進(jìn)行比較；設(shè)計(jì)并打印出系統(tǒng)潮流方向改變后的網(wǎng)絡(luò)分布圖（跟前方案對(duì)比），說(shuō)明改變系統(tǒng)潮流分布的方法。題目二：變配電所設(shè)計(jì)基本要求：原始資料的分析、負(fù)荷計(jì)算及無(wú)功功率補(bǔ)償計(jì)算；變配電所所址和型式的選擇；變配電所主接線方案的設(shè)計(jì)；短路電流的計(jì)算和變配電所一次設(shè)備的選擇。題目三：高、低壓配電線路設(shè)計(jì)基本要求：高、低配電線路方案的確定；負(fù)荷計(jì)算，導(dǎo)線和電纜的選擇；防雷保護(hù)和接地裝置的設(shè)計(jì)。題目四：雷電沖擊電壓發(fā)生器的設(shè)計(jì)基本要求：充電回路方案的確定；回路充電電阻、波頭、波尾電阻參數(shù)計(jì)算；球隙大小設(shè)計(jì)和距離的計(jì)算；雷電沖擊電壓測(cè)量裝置、沖擊電壓觸發(fā)器的設(shè)計(jì)；雷電沖擊電壓發(fā)生器的仿真電路設(shè)計(jì)。該課程設(shè)計(jì)為實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，時(shí)限為2周。課程設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容及學(xué)習(xí)要求教學(xué)內(nèi)容學(xué)時(shí)支撐課程目標(biāo)布置課程設(shè)計(jì)任務(wù)布置設(shè)計(jì)任務(wù)，確定課設(shè)題目提出設(shè)計(jì)要求及時(shí)間安排熟悉任務(wù)書(shū)中各個(gè)題目的設(shè)計(jì)內(nèi)容介紹典型設(shè)計(jì)范例1天1確定設(shè)計(jì)方案查閱參考文獻(xiàn)和資料綜合運(yùn)用電氣工程相關(guān)課程的基本理論和方法確定設(shè)計(jì)方案。1天1方案參數(shù)詳細(xì)計(jì)算及對(duì)應(yīng)仿真電路設(shè)計(jì)，結(jié)果驗(yàn)收學(xué)生根據(jù)設(shè)計(jì)方案，計(jì)算電壓電流參數(shù)根據(jù)參數(shù)選擇，查閱工具書(shū)選擇合理設(shè)備對(duì)系統(tǒng)的功能指標(biāo)進(jìn)行測(cè)試分析研究系統(tǒng)的性能結(jié)果驗(yàn)收回答同學(xué)和老師的提問(wèn)7天2、3報(bào)告編寫(xiě)根據(jù)報(bào)告編寫(xiě)要求，完成報(bào)告1天2、2、3四、教學(xué)方法根據(jù)本課程設(shè)計(jì)綜合性及實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn)，以學(xué)生為主體，在教師的指導(dǎo)下，完成電氣工程設(shè)計(jì)的各項(xiàng)任務(wù)。本課程設(shè)計(jì)包括設(shè)計(jì)方案制定、參數(shù)計(jì)算、結(jié)果驗(yàn)收與報(bào)告撰寫(xiě)等實(shí)踐環(huán)節(jié)。教學(xué)活動(dòng)安排在示范中心和教室進(jìn)行。主要環(huán)節(jié)如下：方案制定：選擇題目，根據(jù)題目要求查閱網(wǎng)絡(luò)，收集與課題的有關(guān)資料，并對(duì)所獲取的資料進(jìn)行閱讀分析，寫(xiě)出整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，經(jīng)指導(dǎo)老師檢查確認(rèn)。編程調(diào)試：按照系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，學(xué)生獨(dú)立完成參數(shù)計(jì)算、設(shè)備選型，在此過(guò)程中，教師進(jìn)行指導(dǎo)答疑，鼓勵(lì)同學(xué)之間相互學(xué)習(xí)。結(jié)果驗(yàn)收：教師對(duì)完成情況進(jìn)行驗(yàn)收，包括：系統(tǒng)的功能、仿真電路的結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)的性能指標(biāo)。報(bào)告撰寫(xiě)：撰寫(xiě)課程設(shè)計(jì)內(nèi)容的報(bào)告，掌握?qǐng)?bào)告撰寫(xiě)規(guī)范。在報(bào)告撰寫(xiě)期間，鼓勵(lì)同學(xué)之間討論、交流各自的成果、認(rèn)識(shí)，相互啟發(fā)，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)。在此過(guò)程中，教師進(jìn)行指導(dǎo)和檢查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，并與學(xué)生進(jìn)行討論，引導(dǎo)學(xué)生分析和解決問(wèn)題。五、考核與成績(jī)?cè)u(píng)定方式考核標(biāo)準(zhǔn)與成績(jī)?cè)u(píng)定課程設(shè)計(jì)考核包括程序編寫(xiě)、結(jié)果驗(yàn)收等。課程設(shè)計(jì)考核成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)基本要求評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)秀（0.9-1）良好（0.7-0.89）合格（0.6-0.69）不合格（0-0.59）按照課程設(shè)計(jì)的計(jì)劃按照課程設(shè)計(jì)的計(jì)劃按照課程設(shè)計(jì)的計(jì)按照課程設(shè)計(jì)的按照課程設(shè)計(jì)的安排進(jìn)行出勤。根據(jù)安排能夠不缺勤。根劃安排偶爾缺勤。計(jì)劃基本不缺計(jì)劃安排經(jīng)常不課程設(shè)計(jì)的應(yīng)用需求據(jù)課程設(shè)計(jì)的應(yīng)用需根據(jù)課程設(shè)計(jì)的應(yīng)勤。根據(jù)課程設(shè)出勤。根據(jù)課程進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)，計(jì)算求能完整地計(jì)算參數(shù)用需求能較完整地計(jì)的應(yīng)用需求能設(shè)計(jì)的應(yīng)用需求參數(shù)與校驗(yàn)選型實(shí)與校驗(yàn)選型實(shí)現(xiàn)。對(duì)計(jì)算參數(shù)與校驗(yàn)選基本完整地進(jìn)行不能完整地進(jìn)行現(xiàn)。對(duì)系統(tǒng)方案及設(shè)系統(tǒng)方案及設(shè)備參數(shù)型實(shí)現(xiàn)。對(duì)系統(tǒng)方計(jì)算參數(shù)與校驗(yàn)計(jì)算參數(shù)與校驗(yàn)備參數(shù)進(jìn)行驗(yàn)收，完進(jìn)行驗(yàn)收，很好完成案及設(shè)備參數(shù)進(jìn)行選型實(shí)現(xiàn)。對(duì)系選型實(shí)現(xiàn)。對(duì)系成系統(tǒng)的功能,陳述系統(tǒng)的功能,正確陳驗(yàn)收，較好完成系統(tǒng)方案及設(shè)備參統(tǒng)方案及設(shè)備參所完成的系統(tǒng)關(guān)鍵參述所完成的系統(tǒng)關(guān)鍵統(tǒng)的功能，較正確數(shù)進(jìn)行驗(yàn)收，基數(shù)進(jìn)行驗(yàn)收，完數(shù)設(shè)計(jì)原理和回答提參數(shù)設(shè)計(jì)原理和回答陳述所完成的系統(tǒng)本完成系統(tǒng)的功成系統(tǒng)的部分功出的問(wèn)題。提出的問(wèn)題。關(guān)鍵參數(shù)設(shè)計(jì)原理能，基本正確地能，不能完整地和回答提出的問(wèn)陳述所完成的系陳述所完成的系題。統(tǒng)關(guān)鍵參數(shù)設(shè)計(jì)統(tǒng)關(guān)鍵參數(shù)設(shè)計(jì)原理和回答提出原理和回答提出的問(wèn)題。的問(wèn)題。課程設(shè)計(jì)報(bào)告成績(jī)，實(shí)驗(yàn)報(bào)告內(nèi)容包括：課程設(shè)計(jì)目的、基本原理、內(nèi)容及步驟、結(jié)果及分析、總結(jié)。課程設(shè)計(jì)報(bào)告評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)基本要求評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)秀（0.9-1）良好（0.7-0.89）合格（0.6-0.69）不合格（0-0.59）掌握?qǐng)?bào)告的書(shū)寫(xiě)技能，報(bào)告格式規(guī)范，內(nèi)容報(bào)告格式規(guī)范，內(nèi)報(bào)告格式基本報(bào)告格式不規(guī)利用電氣工程的基本概完整；對(duì)系統(tǒng)內(nèi)容進(jìn)容完整；對(duì)系統(tǒng)內(nèi)規(guī)范，內(nèi)容基本范，內(nèi)容不夠完念和基礎(chǔ)知識(shí)，對(duì)系統(tǒng)行具體客觀的描述。容較客觀的描述。完整；對(duì)系統(tǒng)內(nèi)整；對(duì)系統(tǒng)內(nèi)容內(nèi)容進(jìn)行具體客觀的描能夠?qū)ο到y(tǒng)的數(shù)據(jù)對(duì)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)和結(jié)容基本能客觀不能客觀的描述。能夠?qū)ο到y(tǒng)的數(shù)據(jù)和結(jié)果進(jìn)行歸納、綜果進(jìn)行歸納、綜合的描述。對(duì)系統(tǒng)述。對(duì)系統(tǒng)的數(shù)和結(jié)果進(jìn)行歸納、綜合合分析合理，自我總分析較合理，自我的數(shù)據(jù)和結(jié)果據(jù)和結(jié)果沒(méi)有分析與準(zhǔn)確表達(dá)。結(jié)得當(dāng)，表達(dá)準(zhǔn)確。總結(jié)較得當(dāng)，表達(dá)進(jìn)行歸納、綜合詳細(xì)分析，自我較準(zhǔn)確。分析基本合理，總結(jié)不夠完整。自我總結(jié)和表達(dá)基本準(zhǔn)確。成績(jī)?cè)u(píng)定：過(guò)程考核*70%+設(shè)計(jì)報(bào)告*30%。過(guò)程考核包含程序編寫(xiě)、結(jié)果驗(yàn)收，各占比例4:6課程目標(biāo)達(dá)成評(píng)價(jià)《電氣工程課程設(shè)計(jì)》課程目標(biāo)達(dá)成評(píng)價(jià)分析報(bào)告一、課程基本信息課程名稱電氣工程課程設(shè)計(jì)課程性質(zhì)實(shí)踐課，必修學(xué)時(shí)學(xué)分2周/2學(xué)分開(kāi)課學(xué)期專業(yè)班級(jí)考核方式平時(shí)+過(guò)程+報(bào)告任課教師：評(píng)價(jià)人員：課程組長(zhǎng)，任課教師，企業(yè)教師二、課程目標(biāo)達(dá)成評(píng)估課程目標(biāo)支撐指標(biāo)點(diǎn)課程目標(biāo)評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)源評(píng)價(jià)依據(jù)分值平均分達(dá)成度值Ki評(píng)價(jià)方式畢業(yè)要求3.4在設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí)，能夠考慮系統(tǒng)成本、安全、環(huán)保、可操作性等多方面的約束條件，滿足用戶設(shè)計(jì)需求目標(biāo)1：熟練掌握潮流計(jì)算、配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、雷電沖擊電壓等基本概念，根據(jù)系統(tǒng)的工作原理和方法，完成電氣工程課程設(shè)計(jì)方案的初步設(shè)計(jì)。課設(shè)報(bào)告T30=100T3=T3T30畢業(yè)要求4.1能夠基于電氣工程領(lǐng)域中科學(xué)原理和文獻(xiàn)研究，對(duì)電氣設(shè)備與電力系統(tǒng)中復(fù)雜工程問(wèn)題進(jìn)行工程建目標(biāo)2：掌握潮流手工計(jì)算與計(jì)算機(jī)算法功能、配電網(wǎng)主接線設(shè)計(jì)、雷電沖擊電壓充電回路類型等內(nèi)容，對(duì)設(shè)計(jì)內(nèi)容進(jìn)行工程建模，擬定參數(shù)計(jì)算T10=100T1=T1T2T10T20結(jié)果驗(yàn)收T20=100T2=模，擬定解決方案，選擇研究路線設(shè)計(jì)方案，完成電氣工程系統(tǒng)各模塊的設(shè)計(jì)工作畢業(yè)要求5.3能夠選擇和使用先進(jìn)電子儀器設(shè)備或計(jì)算機(jī)軟件工具，搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，對(duì)復(fù)雜電氣工程問(wèn)題進(jìn)行模擬和測(cè)試，并能對(duì)測(cè)試結(jié)果有效性進(jìn)行判斷、對(duì)結(jié)果反映的問(wèn)題進(jìn)行科學(xué)地診斷分析，能理解實(shí)驗(yàn)環(huán)境與實(shí)際工程環(huán)境之間的差異性目標(biāo)3：利用MATLAB軟件實(shí)現(xiàn)潮流計(jì)算機(jī)算法功能和雷電沖擊電壓發(fā)生器的仿真，對(duì)設(shè)計(jì)方案的結(jié)果進(jìn)行有效判斷結(jié)果驗(yàn)收T20=100T2=T2T3T20T30課設(shè)報(bào)告T30=100T3=三、課程評(píng)價(jià)與分析考核結(jié)果總結(jié)持續(xù)改進(jìn)方法六、課程設(shè)計(jì)參考書(shū)［1］何仰贊等編，