《電路原理》教學大綱適用范圍：202X版本科人才培養(yǎng)方案課程代碼：05133031課程性質(zhì)：學科基礎必修課學分：5學分學時：理論80學時先修課程：大學物理、高等數(shù)學等后續(xù)課程：電機學、電力系統(tǒng)分析等適用專業(yè)：電氣工程及其自動化開課單位：電氣工程與自動化學院一、課程說明《電路原理》是電氣工程及其自動化專業(yè)的學科基礎必修課。本課程以分析電路中的電磁現(xiàn)象，研究電路的基本規(guī)律及電路的分析方法為主要內(nèi)容，理論嚴謹、邏輯性強，有廣闊的工程背景。通過本課程的學習，對樹立學生嚴肅認真的科學作風和理論聯(lián)系實際的工程觀點，培養(yǎng)學生的科學思維能力、分析計算能力、實驗研究能力和科學歸納能力都有重要作用。二、課程目標通過本課程的學習，使學生達到如下目標：課程目標1：掌握電路的基本理論知識和電路的基本分析方法，為學習電氣類專業(yè)的后續(xù)課程準備必要的電路知識。課程目標2：通過本課程的學習，使學生樹立嚴肅認真的科學作風和理論聯(lián)系實際的工程觀點，培養(yǎng)學生的科學思維能力、分析計算能力和科學歸納能力，培養(yǎng)工科學生的科學精神、批判性思維和工程思維，提升學生的工程師使命感、責任感。課程目標3：通過對各種電路分析，幫助學生建立用數(shù)學思維模式來描述和解決工程問題的工程意識，將學習的知識體系做到前后貫通，立體關聯(lián)，提升學生的科學素養(yǎng)。三、課程目標與畢業(yè)要求《電路原理》課程教學目標對電氣工程及其自動化專業(yè)畢業(yè)要求的支撐見表1。表1課程教學目標與畢業(yè)要求關系畢業(yè)要求指標點課程目標支撐強度1.工程知識1.3能夠利用專業(yè)基礎知識對復雜電氣工程問題進行分析、計算并提出解決方案。課程目標1：掌握電路的基本理論知識和電路的基本分析方法，為學習電子與電氣類專業(yè)的后續(xù)課程準備必要的電路知識。H2.問題分析2.1能夠運用數(shù)學、自然科學和工程科學的基本原理，識別和判斷復雜電氣工程問題的關鍵環(huán)節(jié)和參數(shù)。課程目標2：通過本課程的學習，使學生樹立嚴肅認真的科學作風和理論聯(lián)系實際的工程觀點，培養(yǎng)學生的科學思維能力、分析計算能力和科學歸納能力，培養(yǎng)工科學生的科學精神、批判性思維和工程思維，提升學生的工程師使命感、責任感。H3.設計/開發(fā)解決方案3.2能夠根據(jù)特定需求，完成對復雜電氣工程系統(tǒng)與單元（部件）的設計、調(diào)試與優(yōu)化。課程目標3：通過對各種電路分析，幫助學生建立用數(shù)學思維模式來描述和解決工程問題的工程意識，將學習的知識體系做到前后貫通，立體關聯(lián)，提升學生的科學素養(yǎng)。M注：表中“H（高）、M（中）”表示課程與相關畢業(yè)要求的關聯(lián)度。四、教學內(nèi)容、基本要求與學時分配1.理論部分理論部分的教學內(nèi)容、基本要求與學時分配見表2。表2教學內(nèi)容、基本要求與學時分配教學內(nèi)容教學要求，教學重點難點理論學時對應的課程目標1.電路模型和電路定律1.1電路模型、基本物理量、參考方向及關聯(lián)和非關聯(lián)參考方向1.2電路元件，獨立電源和受控源1.3基爾霍夫定律教學要求：使學生理解理想元件與電路模型概念，線性與非線性的概念，集總參數(shù)電路和分布參數(shù)電路的概念；掌握電壓、電流及其參考方向的概念，關聯(lián)和非關聯(lián)參考方向的概念；掌握電阻元件，電壓源、電流源和受控源的伏安關系，歐姆定律，功率的計算及實際功率的判別方法；掌握基爾霍夫電流定律和基爾霍夫電壓定律。重點：參考方向及關聯(lián)和非關聯(lián)參考方向、基爾霍夫定律。難點：受控源。61、2、32.電阻電路的等效變換2.1等效變換的概念，電阻元件的聯(lián)接（串并聯(lián)，星形和三角形聯(lián)接），Y-Δ之間的等效變換2.2理想電壓源和理想電流源的串并聯(lián)，實際電壓源和實際電流源的等效變換2.3輸入電阻的概念及計算方法教學要求：使學生理解并掌握等效與等效變換的概念、Y-Δ之間的等效變換；理解并掌握實際電源的兩種模型及其等效變換；掌握輸入電阻的概念及計算。重點：等效變換及等效電路的化簡；實際電壓源、電流源的等效互換。難點：輸入電阻的計算。61、2、33.電阻電路的一般分析3.1KCL和KVL的獨立方程數(shù)，支路電流法3.2網(wǎng)孔電流法3.3回路電流法3.4結(jié)點電壓法教學要求：使學生理解與熟練掌握支路電流法、回路電流法和結(jié)點電壓法。重點：KCL和KVL的獨立方程數(shù)、回路電流法，結(jié)點電壓法。難點：含受控源電路的分析。61、2、34.電路定理4.1疊加定理4.2替代定理4.3戴維寧定理和諾頓定理4.4最大功率傳輸定理教學要求：使學生理解并掌握疊加定理、替代定理、最大功率傳輸定理。理解并熟練掌握戴維寧定理和諾頓定理。重點：戴維寧定理和諾頓定理。難點：最大功率傳輸定理。41、2、35.含有運算放大器的電阻電路5.1運算放大器的特點、應用、兩個典型特性5.2比例電路的分析及含有運算放大器的電路分析教學要求：使學生了解理想運算放大器的特點、應用；理解并能夠應用兩個典型特性分析比例電路和含有運算放大器的電路。重點：兩個典型特性：虛短、虛斷。難點：虛短、虛斷的理解。21、2、36.儲能元件6.1電容元件6.2電感元件6.3電容、電感元件的串并聯(lián)教學要求：使學生了解電容、電感動態(tài)儲能元件的特性并能夠分析該類元件電路的串并聯(lián)等效方法。重點：電容、電感動態(tài)儲能元件的特性。難點：電容、電感元件的電壓、電流、功率計算。21、2、37.一階電路的時域分析7.1電路的初始條件，換路定則7.2RC、RL電路的零輸入響應，零狀態(tài)響應7.3一階動態(tài)電路全響應，時間常數(shù)；三要素法7.4單位階躍函數(shù)，單位沖激函數(shù)，階躍響應及沖激響應二者的關系教學要求：使學生掌握電路的初始條件，換路定則；熟練掌握RC、RL電路的零輸入響應、零狀態(tài)響應、一階動態(tài)電路全響應和三要素法；了解單位階躍函數(shù)，單位沖激函數(shù)，階躍響應及沖激響應二者的關系。重點：換路定則；一階動態(tài)電路響應的三要素法。難點：二階動態(tài)電路計算。81、2、38.相量法8.1復數(shù)和復變量的表示方法，正弦量的三要素，有效值和相位差的概念8.2電路定律的相量表示法教學要求：使學生掌握電路的初始條件，換路定律；熟練掌握RC、RL電路的零輸入響應、零狀態(tài)響應、一階動態(tài)電路全響應和三要素法；了解單位階躍函數(shù)，單位沖激函數(shù)，階躍響應及沖激響應二者的關系。重點：正弦量的相量表示。難點：正弦量和相量的對應原理。41、2、39.正弦電路的穩(wěn)態(tài)分析9.1阻抗、導納、相量圖9.2穩(wěn)態(tài)電路分析；9.3功率、功率因數(shù)、復功率9.4最大功率傳輸條件教學要求：了解復數(shù)的概念和復變量的表示方法；理解相量的含義；掌握電路定律的相量表示法。重點：阻抗、導納、穩(wěn)態(tài)電路分析。難點：相量圖輔助分析、復功率。61、2、310.含有耦合電感的電路10.1互感，含有耦合電感電路的計算10.2變壓器原理、理想變壓器教學要求：掌握互感、同名端的概念；熟練掌握互感電壓正方向的確定；了解含有空心變壓器和理想變壓器的電路分析。重點：互感及同名端的概念，含有耦合電感電路的計算。難點：含有耦合電感電路的計算。41、2、311.電路的頻率響應11.1網(wǎng)絡函數(shù)、RLC串聯(lián)電路的諧振11.2RLC并聯(lián)諧振電路教學要求：使學生掌握網(wǎng)絡函數(shù)的概念、分類；掌握RLC串聯(lián)并聯(lián)諧振電路，理解諧振時電路的特點，掌握品質(zhì)因數(shù)、特性阻抗的概念；理解頻率響應。重點：RLC串聯(lián)、并聯(lián)電路諧振的條件、諧振頻率，諧振時電路特點。難點：諧振電路的分析。41、2、312.三相電路12.1三相電源、三相電路的聯(lián)結(jié)方式、對稱三相電路12.2線電壓（電流）與相電壓（電流）的關系，不對稱三相電路及其計算方法12.3對稱三相電路的功率、瞬時表達、相量表達教學要求：使學生掌握三相電源、三相電路的聯(lián)結(jié)方式、對稱三相電路概念；熟練掌握線電壓（電流）與相電壓（電流）的關系，對稱三相電路的功率；了解不對稱三相電路及其計算方法。重點：線電壓（電流）與相電壓（電流）的關系。難點：對稱三相電路的功率、瞬時表達、相量表達。61、2、313.非正弦周期電流電路13.1非正弦周期信號及其分解；13.2有效值、平均值和平均功率；13.3非正弦周期電流電路的計算教學要求：熟悉非正弦周期電源的傅里葉分解；掌握非正弦周期電流電路中有效值、平均值的計算；了解疊加定理在非正弦周期電流電路中的應用；了解非正弦周期電流電路功率的計算。重點：有效值、平均功率的計算。難點：疊加定理在非正弦周期電流電路中的應用。21、2、314.線性動態(tài)電路的復頻域分析14.1拉普拉斯變換的定義、基本性質(zhì)14.2拉普拉斯反變換的部分分式展開14.3KCL和KVL的運算形式、運算電路14.4網(wǎng)絡函數(shù)教學要求：使學生熟練掌握拉普拉斯變換的定義及基本性質(zhì)；掌握KCL和KVL的運算形式、運算阻抗、運算導納及運算電路；熟悉網(wǎng)絡函數(shù)的基本概念及其在電路分析中的應用。重點：拉普拉斯變換與反變換、運算電路。難點：應用拉普拉斯變換法分析線性電路、網(wǎng)絡函數(shù)在電路分析中的應用。61、2、315.電路方程的矩陣形式15.1割集15.2關聯(lián)矩陣、回路矩陣、割集矩15.3用矩陣表示的電路方程教學要求：使學生理解割集的概念；掌握電路方程的主要矩陣；掌握KCL、KVL矩陣方程。重點：割集，電路方程的主要矩陣。難點：網(wǎng)絡方程的列寫與求解。61、2、316.二端口網(wǎng)絡16.1二端口網(wǎng)絡的定義、特性方程和參數(shù)、等效電路、轉(zhuǎn)移函數(shù)、連接16.2回轉(zhuǎn)器和負阻抗變換器教學要求：使學生理解二端口網(wǎng)絡，掌握二端口網(wǎng)絡的特性方程和參數(shù)；掌握二端口等效電路及各參數(shù)的相互關系；掌握二端口的轉(zhuǎn)移函數(shù)及連接方式；了解回轉(zhuǎn)器和負阻抗變換器。重點：二端口網(wǎng)絡的特性方程和參數(shù)、等效電路、轉(zhuǎn)移函數(shù)。難點：二端口等效電路及各參數(shù)的相互關系，回轉(zhuǎn)器和負阻抗變換器。61、2、317.非線性電路17.1非線性電阻、非線性電容、非線性電感、非線性電路的方程17.2小信號分析法教學要求：使學生理解非線性元件，理解非線性電路方程的建立方法；掌握用小信號分析分析非線性電路。難點：非線性電路分析方法。難點：列寫非線性電路方程。21、2、3合計80五、教學方法及手段本課程以課堂講授為主，結(jié)合討論、測試、作業(yè)、視頻資源共享等教學手段完成課程教學任務和相關能力的培養(yǎng)。使學生掌握電路分析的基本原理和基本方法，獲得分析電路的思維能力與計算能力，為后續(xù)專業(yè)課程的學習打下堅實的理論基礎，并為以后解決復雜工程問題奠定電學理論基礎。六、課程資源1.推薦教材：（1）邱關源.電路(第六版)[M].北京:高等教育出版社,2022.2.參考書：（1）李麗敏.電路分析基礎[M].北京:機械工業(yè)出版社,2019.（2）李瀚蓀.電路分析基礎(第四版)[M].北京:高等教育出版社,2006.（3）陳曉平.電路原理(第三版)[M].北京:機械工業(yè)出版社,2018.3.期刊：（1）電工技術學報,中國電工技術學會主辦（2）電工電能新技術,中國科學院電工研究所主辦（3）電測與儀表,中國儀器儀表學會電磁測量信息處理儀器分會主辦（4）IEEETransactionsonSmartGrid,US,IEEE(InstituteofElectricalandElectronicsEngineers,電氣與電子工程師學會)主辦（5）河南工學院學報,河南工學院4.網(wǎng)絡資源：（1）愛課程網(wǎng)./home/（2）中國大學慕課網(wǎng)/七、課程考核對課程目標的支撐課程成績由過程性考核成績和期末考核成績兩部分構成，具體考核/評價細則及對課程目標的支撐關系見表3。表3課程考核對課程目標的支撐考核環(huán)節(jié)占比考核/評價細則課程目標123過程性考核課堂表現(xiàn)10（1）根據(jù)課堂出勤情況和課堂回答問題和討論問題情況進行考核，滿分100分；（2）以平時考核成績乘以其在總評成績中所占的比例計入課程總評成績。√√√442階段測試15（1）主要考核學生對各章節(jié)知識點的理解和掌握程度，滿分100分；（2）每次階段測試單獨評分，取各次成績的平均值作為此環(huán)節(jié)的最終成績；（3）以階段測試成績乘以其在總評成績中所占的比例計入課程總評成績?！獭獭?63作業(yè)15（1）主要考核學生對各章節(jié)知識點的復習、理解和掌握程度，滿分100分；（2）每次作業(yè)單獨評分，取各次成績的平均值作為此環(huán)節(jié)的最終成績；（3）以作業(yè)成績乘以其在總評成績中所占的比例計入課程總評成績。√√√663期末考核60（1）卷面成績100分，以卷面成績乘以其在總評成績中所占的比例計入課程總評成績；（2）主要考核電路模型和電路定律、電阻電路的等效變換、電阻電路的一般分析、電路定理、一階電路和二階電路的時域分析、相量法、正弦穩(wěn)態(tài)電路的分析、含有耦合電感的電路、電路的頻率響應、三相電路等內(nèi)容；（3）考試題型為：填空題、選擇題、計算題和分析題等類型?！獭獭?52510合計：100分414118八、考核與成績評定1.考核方式及成績評定考核方式：本課程主要以課堂表現(xiàn)、階段測試、作業(yè)和期末考試等方式對學生進行考核評價?？己嘶疽螅嚎己丝偝煽冇善谀┰嚲沓煽兒瓦^程性考核成績組成。其中：期末試卷成績?yōu)?00分（權重60%），試題類型為填空題、選擇題、計算題和分析題等類型，試卷中基本知識、基本理論、基本技能的試題分值不超過50%，綜合應用題、分析題不低于50%；課堂表現(xiàn)、作業(yè)和測試等過程性考核成績?yōu)?00分（權重40%）；過程性考核和考試試題分值分配應與教學大綱各章節(jié)的學時基本成比例。2.過程性考核成績的標準過程性考核方式重點考核內(nèi)容、評價標準、所占比重見表4。表4過程性考核方式評價標準考核方式所占比重(%)100>x≥9090>x≥8080>x≥7070>x≥60x<60課堂表現(xiàn)25無缺課現(xiàn)象，積極參與教學活動，踴躍回答問題，準確率大于90%。無缺課現(xiàn)象，認真參與教學活動，回答問題準確率大于80%。無無辜缺課現(xiàn)象，偶爾參與教學活動，回答問題準確率大于70%。出勤率高，偶爾參與教學活動。缺課超過三次，不參與教學活動。作業(yè)37.5作業(yè)完整