《电工基础》课程标准3.0.doc

《电工基础》课程标准
一．适用对象：初中后五年制高职“机电一体化”专业学生
二．课程性质
本课程是机电专业的一门重要专业课。其任务是使学生掌握电气技术人员所必须具备的电工基本理论、分析计算的基本方法。为学习后续课程电子技术基础、电气控制、维修电工技能训练等课程打下基础，同时也为毕业后继续学习及从事实际工作打下必要的基础。学习本课程须具备高等数学、物理课程中的相关知识。
三．课时：64学时
四．学分：4学分
五．课程目标
本课程的教学目标是：使学生具备高素质劳动者和高级专门人才所必须的电工技术的基本知识和基本技能，初步形成解决实际问题的能力，为学习专业知识和职业技能打下基础，并注意渗透思想教育，逐步培养学生的辨证思维，加强学生的职业道德观念。
通过本课程的教学，应使学生达到下列基本要求：
1．理解电路模型的概念；电流、电压及其参考方向的概念。熟练掌握电阻元件、电感元件、电容元件、理想电压源及理想电流源的参数与电压、电流关系。熟练掌握基尔霍夫定律。
2．熟练掌握直流线性电阻性电路的分析与计算方法，特别是能正确应用节点法、回路法、实际电压源与实际电流源的等效变换、叠加原理、戴维南定理。
3．熟练掌握正弦量的有效值、角频率、相位与相位差的概念；相量的概念；电阻、电感、电容元件的相量模型；相量形式的KCL和KVL。复阻抗、复阻纳的概念。能熟练计算阻抗串、并联电路和作出相量图。掌握互感电路的同名端和互感系数的概念。
4．熟练掌握三相电路中相电压与线电压、相电流、线电流与中线电流的关系。熟练掌握对称三相电路的特点和计算，三相电路的功率计算。
5．了解非正弦周期量的谐波分析；有效值的概念；非正弦周期信号作用于线性电路的计算。
6．掌握铁磁性物质的磁化及磁滞回线、基本磁化曲线，铁心损耗、交流铁心线圈的基本关系。了解恒定磁通的磁路计算。
7．学会使用各种常见的电工仪表和常用的电工实验设备；按电路图正确连接实验线路。正确记录和处理实验数据，观察实验现象，分析和排除故障。
8．初步具备安全用电和节约用电的能力。
9．养成实事求是、尊重科学的态度，有创新的意识。
10．具备职业道德观念。
六、设计思路
　《电工基础》课程是一门理论和实践性很强的专业课，为实现培养目标，本课标将教学内容系统性地划分成八个课题和实践环节，按照循序渐进的原则安排课程内容，由简到繁，由浅入深，先直流后交流，先稳态后动态。使学生以课题的形式掌握电工基本理论，学会常用电工仪表的使用，使高职的学生能够在规定的时间内达到《电工基础》课程的目标。
七．内容纲要
课题一.电路的基本概念和基本定律
1.电路及电路模型
2.电路的物理量
电流、电压及其参考方向、电位、电动势、电功率、电能。
3.基尔霍夫电流定律（KCL）和基尔霍夫电压定律（KVL）。
4.电阻元件的定义，电压电流关系，功率。
5.理想电压源，理想电流源。
课题二.直流电阻性电路的分析与计算
1.等效变换
等效的概念。电阻的串、并联、混联。实际电压源与实际电流源的等效变换。
2.电路方程
支路法，节点法，回路法。
3.叠加原理，戴维南定理。最大功率输出条件。
课题三.电容和电感
1.电介质，介质的极化，介电常数，击穿场强。
2.电容的定义，平板电容器电容和同轴电缆电容的计算；电容元件的电压电流关系；电场能量；电容的串、并联。
3.磁场的物理量：磁感应强度B、磁通Ø、导磁系数µ、磁场强度H；磁通连续性原理；安培环路定律。
4.电感的定义，环路线圈与螺旋管线圈电感的计算；电磁感应定律；电感元件的电压电流关系；磁场能量

课题四.正弦交流电路
1.正弦量的表达式、波形、角频率、相位、相位差、有效值；正弦量的相量表示、相量图；相量形式的KCL和KVL。
2.电阻、电感、电容三种元件的相量模型和功率情况。
3.复阻抗和复导纳。R、L、C串联电路，复阻抗；R、L、C并联电路，复导纳；复阻抗和复导纳的等效变换。
4.用相量法分析正弦交流电路：阻抗的串、并联、混联。
5.正弦交流电路中的功率，瞬时功率，有功功率，无功功率，视在功率，功率因数的提高。
6.交流电路的实际元件。
7.谐振：Ｒ、Ｌ、Ｃ串联谐振的条件、特点及电流谐振曲线；Ｒ、Ｌ、Ｃ并联谐振的条件特点。
8.有互感的正弦交流电路：互感和互感电压，同名端，互感的串联和并联，空心变压器。
课题五.三相电路
1.对称三相电压源。三相电路的连接。相电压、线电压。相电流、线电流、中线电流。
2.对称三相电路的特点和计算。
3.不对称性负载电路的重点电压法。
4.三相电路的功率：对称三相电路的瞬时功率的特点；三相电路的有功功率，无功功率，视在功率，功率因数。
课题六.非正弦周期性电流电路
1.周期性函数分解为各次谐波。奇函数，偶函数，奇谐波函数，偶谐波函数。有效值，平均值。
2.正弦周期性电流电路的计算。
3.非正弦周期性电流电路的功率。
4.傅里叶级数与傅里叶变换。
课题七.磁路和铁心线圈
1.铁磁性物质的磁化。起始磁化曲线，磁滞回线，基本磁化曲线。
2.磁路的KCL、KVL，磁动势，磁位差。磁路的欧姆定律，磁阻。
3.恒定磁通的计算：无分支磁路及对称分支磁路的正面问题。无分支磁路的反面问题。
4.交流铁心线圈：正弦电压作用下电压与频率，线圈匝数及磁通的关系（u=4.44fNφm）。正弦电压作用下磁通和电流的波形。磁滞损耗，涡流损耗，铁心损耗。铁心线圈的电路模型和相量图，等效电感和伏安特性。交、直流电磁铁的电磁力和特点。
5.理想变压器与实际变压器。
八.实践性教学环节
1.验证KCL、KVL。
练习使用直流电压表、电流表、稳压电源，掌握电位电压的概念及关系。
掌握KCL、KVL以及欧姆定律的验证方法，加深对电路定律的认识。
2.日光灯电路
理解改善电路功率因数的意义、了解日光灯的工作原理，掌握功率表的使用方法。
九．实施建议
（一）教学建议
１.本课程理论性强，涉及范围广，在教学中要充分运用学生已有的数学、物理知识。要运用启发式教学与学生互动，充分调动学生的学习积极性，要有“讲”有“练”，要注意学生智力的开发和能力的培养。讲课中要注意发挥直观教具的作用及现代化教学手段的运用。
2.教学过程中，要从高职教育的目标出发，把握好深广度，以必须、够用为原则。
3.教学过程中要贯彻安全用电思想和职业道德教育。
（二）．课时分配建议
课题
内 容
理论课
习题课
实验课
机动课
合计
一
电路的基本概念和基本定律
6

2

8
二
直流电阻性电路的分析与计算
16

18
三
电容和电感
2

2
四
正弦交流电路
18

2

20
五
三相电路
6

6
六
非正弦周期性电流电路
2

2
七
磁路和铁心线圈
4

4
机动

4
4
总计

60

4
4
64

十．教学评价建议
1．对学生的评价应该落实课程标准的目标和理念。
2．倡导评价的多主体性和评价方式的多样化，不仅要重视终结性的评价，还要重视学习过程的评价。学生要参与学习过程的评价，可以进行自我评价和学生之间的互评。
3．教师要转变在学习评价中的裁判员角色，要成为学生学习的促进者、合作者，学习评价的指导者，学习潜能的开发者。
十一.教学条件
1.应有专用电工实验室，一个教学班每两人一个台位。
2．应有电流表、电压表、功率表、万用表，每台位各一只。
3．电工工具每台位一套
4．应有电化教学设备，如投影仪、扩音器等。
十二.说明
本课标的课时分配是建议性的，教师可根据具体情况作相应的调整，课程内容也可以作必要的调整或补充。