1、電工與電子課程教學大綱、課程基本信息英文名稱Electricalandelectronictechnology課程代碼MEAU3063課程性質專業必修課程授課對象機械制造本科生學分2.5學時45指定教材電工學（第七版上下冊）二、課程目標（四號黑體）（-）總體目標：（小四號黑體）電工與電子技術（一）是機械工程專業的一門必修課程，旨在培養學生掌握電工技術必要的基本概念、基本原理、基本定律。能獨立地運用這些基本知識分析計算各種暫態電路、交流電路、三相電路，設計各種繼電接觸系統、了解直流電機和交流電機并能進行選型設計,并具有一定的解決工程實際問題的能力，為學習從事與本專業有關的工程技術奠定必要的基礎。

2、（二）課程目標：（小四號黑體）電工與電子技術（一）是電氣設計的基礎學科。本課程主要內容包括：電路的基本概念和定律、電路的分析方法、電路的暫態分析、正弦交流電路、三相電路、交流電動機及繼電器控制系統。了解電工技術的應用和發展概況，為學習后續課程以及從事與本專業有關的電工電子技術工作打下一定的基礎。通過對該課程的學習，要求學生基本掌握電路、電機、交流電路、測量技術、控制技術的基本理論和基本分析方法；能夠獨立完成后續電工電子學實驗；了解和使用實際生活中常見的電工、電子設備；掌握電工電子技術的基本應用。本課程的具體教學目標如下：1、掌握電路基本概念，基本定律、基本原理培養學生利用歐姆定律、基爾霍夫定律

3、、支路電流法、節點電壓法、戴維南原理分析計算各種電路。2、掌握電路的分析方法、電阻串并聯等效變換、支路電流法、節點電壓法，理解戴維南原理。3、理解電路的暫態分析方法、儲能元件和換路定則；掌握RC電路的三種響應，熟悉微分電流與積分電流。4、掌握正弦交流電的向量表示方法、單一參數的交流電路及多參數的交流電路并能進行計算，了解阻抗的串并聯及功率因數提高方法。2. 討論法：圍繞電學基本應用、基本分析方法、理想運放與集成運放、數電和模電等主題組織學生進行討論。3. 案例教學法：在進行基本理論中，結合相應的實踐應用案例進行分析講解，圍繞案例組織學生進行主動分析、研討。4. 實驗法：通過實驗課的具體操作，學

4、習基本電路的搭建與測試，形成基礎的實踐能力。八、考核方式及評定方法(-)課程考核與課程目標的對應關系課程考核以考核學生對課程目標的達成為主要目的，以檢查學生對教學內容的掌握程度為重點。課程成績包括三個部分：平時成績、期中考試成績、實驗成績、期末考試成績。成績的評定方式如下表所示:考核環節分值考核/評價細則課堂練習與課后作業2提交的課堂和課后作業，根據完成情況評分；全0部作業得分按20%計入總成績期中考試成績20根據試卷的成績按20%計入總成績實驗10根據提交的實驗報告進行評分，按10%計入總成績期末考試成績50根據考試試卷成績按50%計入總成績(-)評分標準作業評分標準表考核內容A(90-10

5、0)B(80-89)C(70-79)D(60-69)E(<60)給定課程習題的完成情況完整所有習題，答案正確正確完整大部分練習，答案基本正確完整部分練習，答案部分基本正確，操作較熟練不能完成基本練習，關鍵知識環節掌握一般。不能完成基本練習。實驗報告評分標準報告內容A(90-100)B(80-89)C(70-79)D(60-69)E(<60)三個實驗單獨積分報告完整，完全按照規定格式書寫，實驗數據詳實準確。報告完整，基本按照規定格式書寫，實驗數據準確。報告完整，基本按照規定格式書寫，實驗數據基本準確。報告完整，按照規定格式書寫，實驗數據大部分準確。報告不完整，格式書寫不規范，實驗不準

6、確。5、理解三相電路及三角形負載和星型負載，并能進行計算。6、了解交流電動機的基本原理，掌握異步機的啟動方法及調速方法。7、了解繼電器，掌握各種繼電器、會分析和設計電動機的啟動控制線路及正反轉控制線路。通過啟發拓展式教學，鍛煉和培養學生自主學習的能力。（三）課程目標與畢業要求、課程內容的對應關系表L課程目標與課程內容、畢業要求的對應關系表畢業要求指標點課程目標支撐關系論證說明1.工程知識：1-2針對機械設計、制造及測控方面的具體對象，能建立數學模型并求解；課程目標1:掌握電路基本概念，基本定律、基本原理培養學生利用歐姆定律、基爾霍夫定律、支路電流法、節點電壓法、戴維南原理分析計算各種電路；教學

7、目標可以通過課堂提問、課堂習題、課后作業等大量練習來實現，從而使學生掌握電工的基本知識，培養了畢業要求指標點1-2所需的基本能力。能力的彳新量可以通過課后作業及考試相關設計題目的完成情況來衡量。因此，本課程對指標點1-2具有強支撐。2.問題分析：2-4能運用基本原理，借助文獻研究，分析機械產品使用與運行過程、制造過程及測量與控制過程中的影響因素，獲得有效結論；課程目標2:掌握電路的分析方法、交直流電路動、靜態性能分析與計算，培養學生分析計算各種電路的能力；通過講解和實際電路分析掌握交直流電路基本原理，培養了畢業要求指標點2-4所需的基本能力。能力的彳野量可以在學習作業、考試設置的相關內容來考察

8、和彳財量。因此，本課程對指標點2-4具有強支撐。4.研究：4-3能夠根據實驗方案搭建實驗裝置，采用科學的實驗方法，安全地開展實驗，正確地采集實驗數據。課程目標3:根據掌握的基本原理搭建電路驗證戴維南原理，搭建三相交流電路理解三角型負載和星形負載的特點，使學生能夠在實際工程中正確使用三角形和星形負載。通過實際操作，加深學生對基本原理的理解和認識，鍛煉學生動手能力，培養了畢業要求指標點4-3所需的能力。能力的衡量通實驗報告完成情況考察和衡量。因此，本課程對指標點4-3具有強支撐。三、教學內容3.1課堂教學1、電路的基本概念與基本定律（3學時）（支撐教學目標1）1.1電路的作用與組成部分1.2電路模

9、型1.3電壓和電流的參考方向1.4歐姆定律1.5電源有載工作、開路與短路1.6基爾霍夫定律1. 7電路中電位的概念及計算目標及要求：1）理解電壓與電流參考方向的意義；2）理解電路的基本定律并能正確應用；3）了解電路的有載工作、開路與短路狀態，理解電功率和額定值的意義；4）會計算電路中各點的電位。討論內容電壓和電流的參考方向、基爾霍夫電流定律、基爾霍夫電壓定律作業內容：電路的基本物理量及其參考方向，歐姆定律，電源的有載工作狀態、開路和短路，基爾霍夫定律，電路中電位的概念及計算。2、電路的分析方法（3學時）2. 1電阻串并聯連接的等效變換2.2電阻星型聯結與三角型聯結的等效變換2.3電源的兩種模型

10、及其等效變換2.4支路電流法2.5結點電壓法2.6疊加原理2. 7戴維寧定理與諾頓定理*2.8受控源電路的分析2.9非線性電阻電路的分析目標及要求：1）掌握支路電流法、疊加原理和戴維寧定理等電路的基本分析方法。2）了解實際電源的兩種模型及其等效變換。3）了解非線性電阻元件的伏安特性及靜態電阻、動態電阻的概念，以及簡單非線性電阻電路的圖解分析法。討論內容1）理解星型和三角形聯結的等效變換；2）支路電流方法和節點電壓法；3）掌握戴維南原理和諾頓定理。作業內容電壓源和電流源及其等效變換，支路電流法，節點電壓法；疊加原理，戴維南定理。3、電路的暫態分析（3學時）3. 1電阻元件、電感元件、電容元件3.

11、2儲能元件和換路定則3. 3RC電路的響應3.4一階線性電路暫態分析的三要素法3.5微分電路和積分電路3.6RL電路的響應目標及要求：D了解電阻元件、電感元件與電容元件的特征；2）理解電路的暫態和穩態、零輸入響應、零狀態響應、全響應的概念，以及時間常數的物理意義；3）掌握換路定則及初始值的求法；4）掌握一階線性電路分析的三要素法。討論內容1）RCRL暫態的三種響應；2）微分電流和積分電路。作業內容換路定則與電壓電流初始值的計算，一階線性電路暫態分析的三要素法。4、正弦交流電路（9學時）4.1正弦電壓與電流4.2正弦量的相量表示法4.3單一參數的交流電路4.4電阻、電感與電容元件串聯交流電路4.

12、5阻抗的串聯與并聯4.6復雜正弦交流電路的分析與計算4.7交流電路的頻率特性4.8功率因數的提高4.9非正弦周期交壓和電流目標及要求1）理解正弦量的特征及其各種表示方法；2）理解電路基本定律的相量形式及阻抗；熟練掌握計算正弦交流電路的相量分析法，會畫相量圖；3）掌握有功功率和功率因數的計算，了解瞬時功率、無功功率和視在功率的概念；4）了解正弦交流電路的頻率特性，串、并聯諧振的條件及特征；5）了解提高功率因數的意義和方法。討論內容1）掌握正弦量的向量幾種表示方法；2）電阻、電感、電容元件交流電路的計算及向量表示；3）功率因數提高方法。作業內容相量表示法，單一參數的正弦交流電路，RLC串聯的正弦交

13、流電路，阻抗的串、并聯，功率因數的提高。5、三相電路（3學時）5.1三相電壓5.2負載星形聯結的三相電路5.3負載三角形聯結的三相電路5.4三相功率目標及要求1）搞清對稱三相負載Y和聯結時相線電壓、相線電流關系；2）掌握三相四線制供電系統中單相及三相負載的正確聯接方法，理解中線的作用；3）掌握對稱三相電路電壓、電流及功率的計算。討論內容星型連接和三角形連接區別及電壓電流計算方法。作業內容三相電源電壓，負載Y型/型聯接的三相電路，三相功率的分析與計算。7、交流電動機（2學時）7.1三相異步電動機的構造7.2三相異步電動機的轉動原理7.3三相異步電動機的電路分析7.4三相異步電動機轉矩與機械特性7

14、.5三相異步電動機的起動7.6三相異步電動機的調速7.7三相異步電動機的制動7.8三相異步電動機銘牌數據7.9三相異步電動機的選擇7.10同步電動機（略）7.11單相異步電動機目標及要求1）了解三相交流異步電動機的基本構造和轉動原理。2）理解三相交流異步電動機的機械特性，掌握起動和反轉的方法，了解調速和制動的方法。3）理解三相交流異步電動機銘牌數據的意義。討論內容1）三相異步電動機轉差率；2）三相異步電動機啟動性能；3）三相異步電動機啟動方法。作業內容電磁轉矩計算及制動計算10、繼電接觸控制系統（5學時）10.1常用控制電器10.2鼠籠式電動機直接起動的控制線路10.3鼠籠式電動機正反轉的控制

15、線路10.4行程控制10.5時間控制目標及要求：1）了解常用低壓電器的結構、功能和用途；2）掌握自鎖、聯鎖的作用和方法；3）掌握過載、短路和失壓保護的作用和方法；4）掌握基本控制環節的組成、作用和工作過程。能讀懂簡單的控制電路原理圖、能設計簡單的控制電路。討論內容各種繼電器的區別和使用方法、鼠籠電機的啟動方法及各種互鎖電路。作業內容控制電器的結構和功能，鼠籠式電動機直接起動的控制線路，正反轉控制線路。3.2實驗環節實驗一：直流電路實驗（3學時）目標及要求：目標1）熟悉電路基本知識及接線技能2）熟悉疊加原理和戴維寧定理3）培養獨立解決問題的能力要求1）預習實驗電路，理解電路的工作原理。2）學習把

16、源于二端網絡等效成戴維南電路并進行計算;3）掌握疊加原理。實驗二：單相交流電路實驗（3學時）目標及要求：目標1）掌握單相交流電路的特點；2）熟悉電路參數的測量和功率因數的提高3）培養獨立分析問題的能力要求1）預習實驗交流電路，理解電路的工作原理。2）能分析正弦交流電路；3）掌握L在交流中的特性。掌握提高功率因數的方法。實驗三：三相交流電路實驗（3學時）目標及要求：目標1）了解三相交流電路的特點；2）掌握三相異步電動機正反轉控制電路的正確接線和操作過程;3）培養獨立分析問題的能力要求1）預習實驗交流電路，理解電路的工作原理。2）能分析正弦交流電路；3）設計三相異步電動機既能點動、又能連續運行的控

17、制電路，進而驗證三相交流電路的電壓、電流關系，以及三相電動機正反轉表2：各章節的具體內容和學時分配表序號教學內容課時安排作業研討實驗小計1電路的基本概念與基本定律66122電路的分析方法663電路的暫態分析664正弦交流電路995三相電路3366交流電動機1.517直流電機1.518繼電接觸器控制系統33合計36945五、教學進度（四號黑體）表3：教學進度表（五號宋體）周次章節名稱內容提要授課時數作業及要求備注1-2電路的基本概念與基本定律電路基本概念，基本定律、基本原理6課后作業3-4電路的分析方法利用歐姆定律、基爾霍夫定律、支路電流法、節點電壓法、戴維南原理分析計算各種電路6課后作業5直流電路實驗掌握直流電路相關操作與分析能力3實驗報告6-7電路的暫態分析電路暫態分析6課后作業8-10正弦交流電路正弦交流電路分析9課后作業11單相交流電路實驗單相交流電路3實驗報告12三相電路三相電路3課后作業13交流電動機交流電機1.5課后作業13直流電機直流電機1.5課后作業10-12繼電接觸器控制系統繼電接觸器控制4課后作業13三相交流電路實驗三相交流電路3實驗報告六、教材及參考書目1.秦曾煌、姜三勇主編，電工學（第七版）-