目录 专业外语 课程教学大纲...1 专业外语 课程教学大纲...4 专业外语 课程教学大纲...6 MATLAB 与机电系统仿真 课程教学大纲...9 电路原理 课程教学大纲...12 电路基础 课程教学大纲...17 电路与网络 课程教学大纲...21 电工测量 课程教学大纲...25 电磁场 课程教学大纲...27 电磁场理论 课程教学大纲...31 电工技术基础 课程教学大纲...34 电子技术基础 课程教学大纲...38 电工电子技术实验 课程教学大纲...41 电工电子技术 课程教学大纲...44 电力电子技术 课程教学大纲...49 电机学 课程教学大纲...53 电器学 课程教学大纲...55 现代检测技术 课程教学大纲...58 电力工程 课程教学大纲...60 电气专题 课程教学大纲...64 电机分析 课程教学大纲...67 电机设计 课程教学大纲...69 电气传动及电机控制 课程教学大纲...71 微特电机及其控制 课程教学大纲...73 电机现代控制技术 课程教学大纲...75 永磁电机 课程教学大纲...78 电机系统的计算机仿真 课程教学大纲...80 电机 CAD 与优化 课程教学大纲...82 电器 CAD 与优化 课程教学大纲...84 电机测试技术 课程教学大纲...86 电器测试技术 课程教学大纲...88 高压电器 课程教学大纲...91 低压电器 课程教学大纲...93 电子电器 课程教学大纲...98 电器可靠性技术 课程教学大纲...100 智能电器 课程教学大纲...102 高电压绝缘 课程教学大纲...104 高电压试验技术 课程教学大纲...108 高电压工程 课程教学大纲... 111 1
单片机原理及应用 课程教学大纲... 115 电力系统过电压 课程教学大纲... 119 电力系统暂态分析 课程教学大纲...122 电力系统继电保护原理 课程教学大纲...125 电力系统自动控制 课程教学大纲...128 电力系统调度自动化 课程教学大纲...131 电介质物理与化学 课程教学大纲...134 电磁兼容 课程教学大纲...137 微机原理与接口技术 课程教学大纲...140 自动控制原理( 一 ) ( 上 ) 课程教学大纲...143 自动控制原理( 一 ) ( 下 ) 课程教学大纲...146 自动控制原理( 二 ) 课程教学大纲...149 自动控制原理( 三 ) 课程教学大纲...152 自动控制原理( 四 ) 课程教学大纲...155 信号与系统 课程教学大纲...157 计算机软件技术基础 课程教学大纲...159 电机原理及拖动 课程教学大纲...161 单片机原理 课程教学大纲...165 单片机原理 课程教学大纲...168 计算机控制技术 课程教学大纲...170 直流拖动自动控制系统 课程教学大纲...173 交流拖动自动控制系统 课程教学大纲...176 过程控制系统及仪表 课程教学大纲...179 计算机网络与通信 课程教学大纲...183 数字信号处理器 课程教学大纲...186 检测与转换 课程教学大纲...188 集散控制系统 教学大纲...190 变频器原理与应用 课程教学大纲...193 电力电子器件 课程教学大纲...196 运动控制系统 课程教学大纲...199 现代传感技术 课程教学大纲...202 电力电子建模与仿真 课程教学大纲...204 计算机仿真 课程教学大纲...207 嵌入式系统概论 课程教学大纲...210 电气控制及 PLC 技术 课程教学大纲...212 供配电实用技术 课程教学大纲...217 数控技术 课程教学大纲...221 伺服系统 课程教学大纲...225 PLC 软件与工业组态设计 课程教学大纲...228 智能控制原理 课程教学大纲...230 解剖与生理学 课程教学大纲...232 波动理论 课程教学大纲...236 2
生物化学与分子生物学 课程教学大纲...240 医学成像系统 课程教学大纲...244 高级医疗仪器 课程教学大纲...246 生理系统建模与仿真 课程教学大纲...248 临床仪器标准化与管理 课程教学大纲...250 模式识别 课程教学大纲...252 计算机图形学 课程教学大纲...254 分布式数据库 课程教学大纲...259 生物医学工程概论 课程教学大纲...263 数字信号处理 课程教学大纲...265 单片机与 DSP 技术 课程教学大纲...268 医学图像处理 课程教学大纲...270 医用传感器 课程教学大纲...273 生物医学信号处理 课程教学大纲...278 临床医学概论 课程教学大纲...281 可编程逻辑器件与数字系统设计 课程教学大纲...283 MATLAB 与系统仿真 课程教学大纲...286 3
专业外语 课程教学大纲 英文名称 :Professional English 课程类型 : 学科基础课学时 / 学分 :32/2 适用专业 : 电气工程及其自动化一 课程性质 目的和任务专业外语是电气工程专业的一门学科基础课, 主要任务是讲授与电气工程专业领域有关的专业英语知识, 培养学生专业英语阅读能力以及听 说 读 写综合能力 二 教学基本要求要求学生通过本课程的学习, 掌握相当数量的专业词汇, 独立完成专业文献的阅读 翻译等工作 ; 初步具备专业写作能力 三 课程内容 1. Unit One Fundamental Knowledge of Professional English-Introduction 2. Unit Two Electric Charge 3. Unit Three RL Circuits 4. Unit Four Feedback Amplifier 5. Unit Five Power Measurement in Three-Phase Systems 6. Unit Six Phasor Diagrams 7. Unit Seven Source Transformations 8. Unit Eight Line Insulation, Lighting and Grounding: Electrical Insulation 9. Unit Nine Line Insulation, Lighting and Grounding: Lightning Arresters 10.Unit Ten Line Insulation, Lighting and Grounding: Transmission Line Insulation 11.Unit Eleven Line Insulation, Lighting and Grounding: Limitations on Design to Insulation 12.Unit Twelve Line Insulation, Lighting and Grounding: Insulating Materials 13.Unit Thirteen Alternating Current Contactors and Direct Current Contactor 14.Unit Fourteen Control Relay and Thermal Overload Relays 15.Unit Fifteen D.C. Machine Principles 16.Unit Sixteen Permanent Magnet Machines 17.Unit Seventeen Transformers 18.Unit Eighteen Linear Machine 19.Unit Nineteen SF6 Circuit Breakers 20.Unit Twenty Circuit-Interrupting Devices: Types 21.Unit Twenty-one Circuit-Interrupting Devices: Oil circuit breakers 22.Unit Twenty-two Circuit-Interrupting Devices: Vacuum Circuit Breakers 1
四 教学环节学时分配 序号 教学内容 学时分配学时讲授实验上机 课外上机学时 课外实验学时 备注 1 Unit One Fundamental Knowledge of Professional English-Introduction 2 2 2 Unit Two Electric Charge 2 2 3 Unit Three RL Circuits 2 2 4 Unit Four Feedback Amplifier 2 2 5 Unit Five Power Measurement in Three-Phase Systems 2 2 6 Unit Six Phasor Diagrams 2 2 7 Unit Seven Source Transformations 2 2 8 9 10 Unit Eight Line Insulation, Lighting and Grounding: Electrical Insulation Unit Nine Line Insulation, Lighting and Grounding: Lightning Arresters Unit Ten Line Insulation, Lighting and Grounding: Transmission Line Insulation Unit Eleven Line Insulation, Lighting and Grounding: Limitations on Design to Insulation Unit Twelve Line Insulation, Lighting and Grounding: Insulating Materials Unit Thirteen Alternating Current Contactors and Direct Current Contactor Unit Fourteen Control Relay and Thermal Overload Relays 2 2 2 2 2 2 11 Unit Fifteen D.C. Machine Principles 12 Unit Sixteen Permanent Magnet Machines Unit Seventeen Transformers 2 2 13 Unit Eighteen Linear Machine 2 2 14 15 16 Unit Nineteen SF6 Circuit Breakers Unit Twenty Circuit-Interrupting Devices: Types Unit Twenty-one Circuit-Interrupting Devices: Oil circuit breakers Unit Twenty-two Circuit-Interrupting Devices: Vacuum Circuit Breakers 2 2 2 2 合计 32 32 2
五 选用教材 1. 教材 [1] Professional English. Liu Xiaoming,Li jing,cui jiefan. 校内教材, 2008. 2. 参考教材 [1] New EST Reading Course. 孔庆炎等编著. 大连理工大学出版社,1992. [2] Handbook for Translation of English Phases. 李知宇等编著. 中国科学技术出版社,2000. [3] English for Electric Power Industry. 刘健等编著. 中国水电出版社,1999. 六 说明 1. 本课程与其它课程的联系本课程是在基础英语 科技英语及相关专业课程的学习基础上开设的 2. 本课程的教学特点本课程是专业性较强的一门课程, 通过教师的讲授, 进行大量的口译 笔译练习, 提高学生专业英语的阅读能力和专业英语实用技能, 并对所学电气专业的相关知识有进一步的理解和掌握 3
专业外语 课程教学大纲 英文名称 :Special English 课程类型 : 学科基础课学时 / 学分 :32/2 适用专业 : 自动化一 课程性质 目的和任务专业外语是自动化专业的一门学科基础课, 主要任务是讲授与自动化专业领域有关的英语知识和专业词汇, 培养学生的专业阅读能力和翻译能力 二 教学基本要求要求学生通过本课程的学习, 能够掌握相当数量的专业词汇, 并能够独立完成专业文献的阅读 翻译等工作 ; 并初步具备专业写作能力 三 课程内容 1.THE PRINCIPLE OF INDUSTRIAL PROCESS CONTROL Unit 1 Introduction to Process Control( 重点 ) Unit 2 What is Feedback and What are Its Effects?( 重点 ) Unit 4 The Design Process of Control System( 重点 ) 2.PROCESS PARAMETERS MEASUREMENT AND FINAL OPRATION SYSTEMS Unit 6 Introduction Unit 10 Final Operating Systems 3.PROCESS MODELING AND SYSTEM IDENTIFICATION Unit 11 Introduction( 重点 ) Unit 12 Mathematical model & System Identification( 重点 ) 4.COMPLEX AND ADVANCED PROCESS CONTROL Unit 16 Feedforward and Ratio Control( 重点 ) Unit 18 Adaptive Control( 重点 ) 5.ARTIFICIAL INTELLIGENCE TECHNIQUES AND APPLICATIONS Unit 26 Artificial Intelligence Techniques 四 教学环节学时分配 序号 教学内容 学时 学时分配 讲授实验上机 课外上机学时 课外实验学时 备注 1 2 3 4 Chapter 1 The Principle of Industrial Process Control Chapter 2 Process Parameters Measurement and Final Opration Systems Chapter 3 Process Modeling and System Identification Chapter4 Complex and Advanced Process Control 9 9 6 6 6 6 6 6 4
5 Chapter6 Artificial Intelligence Techniques and Application 5 5 合计 32 32 五 选用教材 1. 教材 [1] 工业自动化专业英语. 王树青. 韩建国. 化学工业出版社,2005. 六 说明 1. 本课程教学大纲的修订本着与时俱进, 能够反映和体现现代教育思想的原则, 依据自动化专业本科培养计划, 从本课程在人才培养中的地位及作用的角度出发, 考虑现阶段学生的整体水平和特点, 科学合理地设计本课程的教学目的 教学内容及其它教学环节, 2. 学生在学习本课程前应具有一定的自动控制原理 计算机和过程控制方面的知识 3. 主要以讲授为主, 辅以相应的专业背景介绍讲解专业翻译方法及技巧 同时在课堂上让学生锻炼翻译能力 4. 让学生课前预习, 课上要求学生作部分的阅读和翻译, 培养学生阅读和翻译专业外文的能力 5
专业外语 课程教学大纲 英文名称 :Special English 课程类别 : 学科基础课学时学分 :32/2 适用专业 : 生物医学工程一 本课程的性质 目的和任务针对生物医学工程专业对专业英语的需求, 突出对学生的专业英语知识和能力的培养 通过本课程学习, 能熟练阅读生物医学工程相关英语文献, 可初步进行生物医学工程应用文及论文摘要的写作 二 教学基本要求学习专业英语的构词方法, 扩大学生词汇量的基础, 提高学生的阅读能力, 练习生物医学专英语的简单文献的书写, 提高医学英语的写作能力, 课堂上进行英语会话, 将专业英语的听写有机结合起来 三 课程内容 1.Passage one Human Body 1.1 Classfication of orgar systems, stucture and function of each organ systems. 1.2 Associated medical terms, prefixes and suffixes of some medical words and the means of the words. ( 重点 难点 ) 2.Passage two cells and tissues 2.1 Human body systems as a whole. 2.2 Vital parts of a cell Four kinds of tissues. 2.3 Associated medical terms, prefixes and suffixes of some medical words and the means of the words. ( 重点 难点 ) 3.Passage three Human diseases 3.1 Disease and pathoiogy. 3.2 The classfication of diseases. The body's immunity to diseases. 3.3 The body's defense against invasion. 3.4 Associated medical terms, prefixes and suffixes of some medical words and the means of the words. ( 重点 难点 ) 4.Passage four Respiratory system 4.1 The organs of the respiratory system. 4.2 The gas transport and cleaning system. 4.3 Associated medical terms, prefixes and suffixes of some medical words and the means of the words. ( 重点 难点 ) 5.Passage five Respiratory disorders and diseases 5.1 Various disorders and diseases of the respiratory system. 6
5.2 Ditailed description of the signs and symptoms of chronic obstructive pulmonary diseases. 5.3 Medical terms pertaining to the diseases of the respiratory.( 重点 难点 ) 6.Passage six The cardiovascular system Common disorders of the cardiovascular system 6.1 Structure of the cardiovascular system. 6.2 Associated medical terms. ( 重点 难点 ) 7.Passage seven Blood and immunity 7.1 Associated medical terms, prefixes and suffixes of some medical words and the means of the words. ( 重点 难点 ) 8.Passage eight Development and genetics 8.1 Process of early development of the body. 8.2 Some concepts concerned with genetics. 8.3 Associated medical terms, prefixes and suffixes of some medical words and the means of the words. ( 重点 难点 ) 四 教学环节学时分配 序号 教学内容 学学时分配时讲授实验上机 课外上机学时 课外实验学时 备注 1 Human body 4 4 2 Cells and Tissues 4 4 3 Human diseases 4 4 4 Respiratory system 4 4 5 Respiratory disorders and diseases 4 4 6 He cardiovascular system Common disorders of the cardiovascular-system (1) 4 4 7 Blood and immunity 4 4 8 Development and genetics 4 4 合计 32 32 五 选用教材 1. 教材 [1] 医学专业英语. 白永权主编. 人民卫生出版社,2001. 六 说明 1. 修订大纲的指导思想个行各业与国际接轨的步伐加快, 国际交流越来越频繁, 为适应对复合型人才的需求, 响应学校的教学改革, 制定此专业英语的教学大纲 2. 本课程与其它课程的联系学生已学过相关的专业知识, 可易化专业英语的学习, 通过对专业英语的学习, 还可吸收借鉴 7
当今世界上各国最新 最先进的优秀成果, 加深对专业知识的理解及拓宽学习专业知识的视野 3. 教学方式与教学方法的具体改革措施在专业英语教学中, 除了注重专业文献阅读能力的拓宽和培养外, 要注重三结合, 即公共英语与专业英语相结合, 理论与实践相结合, 写与译相结合 要加强专业英语的听说能力的培养和提高, 课上进行适当对话, 用英语交流专业信息 加强学生对专业英语的自学能力的培养 8
MATLAB 与机电系统仿真 课程教学大纲 英文名称 :MATLAB and Mechanism Electrical System Simulation 课程类型 : 学科基础课学时 / 学分 :32/2 适用专业 : 电气工程及其自动化一 课程性质 目的和任务 MATLAB 与机电系统仿真是电气工程及其自动化专业学科基础课 本课程的目的和任务是使学生能够掌握当今广为流行的 MATLAB 语言, 熟悉先进的仿真工具 SIMULINK 环境 命令行系统仿真及系统函数设计等, 为以后的专业课和课程设计 毕业设计等打下基础 二 教学基本要求本课程要求学生掌握 MATLAB 语言系统 ; 掌握 MATLAB 的数值运算 ; 了解 MATLAB 的符号运算 ; 掌握 MATLAB 绘图 ; 掌握 SIMULINK 仿真环境 ; 能用 MATLAB 语言编程和 SIMULINK 仿真工具进行简单系统的仿真 三 课程内容 1.MATLAB 环境 1.1 MATLAB 简介 1.2 MATLAB 环境设置 1.3 MATLAB 帮助 1.4 MATLAB 其它管理 2.MATLAB 数值计算 ( 重点 ) 2.1 变量和数值 2.2 矩阵和数组 2.3 稀疏矩阵 2.4 多项式 2.5 元胞数组和结构数组 2.6 数据分析 3.MATLAB 的符号计算 3.1 符号表达式的建立 3.2 符号表达式的代数运算 3.3 符号表达式的操作和转换 3.4 符号极限 微积分和级数求和 3.5 符号积分变换 3.6 符号方程的求解 3.7 符号函数的可视化 4.MATLAB 计算的可视化 ( 重点 ) 4.1 二维曲线的绘制 4.2 三维图形绘制 4.3 特殊图形绘制 9
5.MATLAB 程序设计 5.1 脚本文件和函数文件 5.2 程序流程控制 5.3 函数调用和参数传递 5.4 利用泛函命令进行数值分析 6.SIMULINK 仿真环境 ( 重点 ) 6.1 演示一个 Simulink 的简单程序 6.2 Simulink 文件操作和模型窗口 6.3 模型创建 6.4 Simulink 基本模块 6.5 复杂系统仿真与分析 6.6 子系统与封装 6.7 用 MATLAB 命令创建和运行 Simulink 模型四 实验 ( 上机 ) 内容及要求上机 (16 学时 ), 上机内容包括 MATLAB 语言平台 ;MATLAB 数值运算 ;MATLAB 的符号运算 ;MATLAB 绘图 ;MATLAB 工具箱 ;m 函数程序设计 ;SIMULINK 结构图程序仿真等 五 教学环节学时分配 序号 教学内容 学 学时分配 时 讲授 实验 上机 1 MATLAB 环境 4 2 2 2 课外上机学时 2 MATLAB 数值运算 4 2 2 2 3 MATLAB 符号运算 4 2 2 2 4 MATLAB 可视化 6 4 2 2 5 MATLAB 程序设计 6 2 4 4 6 SIMULINK 仿真 8 4 4 4 合计 32 16 16 16 六 选用教材 课外实验学时 备注 1. 教材 [1] MATLAB 实用教程. 郑阿奇. 电子工业出版社,2005. 2. 参考教材 [1] MATLAB 语言与控制系统仿真. 孙亮. 北京工业大学出版社,2001. [2] MATLAB 语言 演算纸式的科学工程计算语言. 张培强. 中国科学技术大学出版社,1995. [3] MATLAB 入门与应用. 柳承茂. 科学出版社,1999. 七 说明 1. 修订大纲的指导思想本教学大纲主要针对电气工程及其自动化专业方向的学生修订的 MATLAB 语言是当今广为流行的用于科学工程计算的高级语言 本大纲着眼于掌握 MATLAB 语言 使用 MATLAB 语言进行系 10
统仿真和实际的上机应用 2. 本课程与其它课程的联系本课程涉及计算机应用基础 数学和电工理论 是一些专业课和课程设计 毕业设计等课程的基础 3. 教学方式与教学方法的具体改革措施本课程以讲授和上机实践为主 11
电路原理 课程教学大纲 英文名称 :Principle of Electric Circuits 课程类型 : 学科基础课学时 / 学分 :96/6 适用专业 : 自动化 电气工程及其自动化 生物医学工程一 课程性质 目的和任务电路原理是电气类各专业的一门重要的学科基础课 它的目的和任务是通过课程学习使学生掌握电路的基本理论知识, 分析计算的基本方法, 为后续的课程和学生将来工作需要准备必要的基础知识 电路原理是理论严谨 逻辑性强并与工程密切结合的课程 本课程对培养学生的正确思维 严谨的科学作风 运用数学分析的能力 科学的实验能力和工程观念都有十分重要的作用 二 教学基本要求理解 掌握电路中电压 电流的参考方向 ; 电路元件的伏安特性 ; 基尔霍夫定律 理解并掌握等效概念及等效变换 ; 回路法和节点法 ; 电路定理 ; 能熟练地用上述方法分析 计算电路问题 掌握正弦量的基本概念 ; 相量图和相量分析法 ; 正弦电路中功率的概念及计算 ; 对称三相电路的联接及计算 ; 理解谐振 ; 含互感电路的分析计算 ; 了解不对称三相电路的概念 掌握非正弦周期电流电路的分析方法 ; 交直流混合电路的分析 理解并掌握直流激励 阶跃函数激励的一阶电路的时域分析 了解一阶电路正弦激励 冲激函数激励的响应 ; 强迫跃变 ; 二阶电路的时域分析 理解 掌握运算 ( 复频域 ) 电路 ; 用复频域分析法分析计算动态电路 理解 掌握网络函数 理解复平面 ; 零极点 ; 冲激响应 了解频率响应和卷积定理 理解 掌握图的矩阵表示 ; 用关联矩阵建立节点电压方程 ; 用直观法编写简单电路状态方程 ; 特勒根定理, 互易定理 理解网络图论的初步概念 ; 用系统法编写电路状态方程的步骤 理解 掌握二端口网络及其方程 ; 掌握二端口网络的等效电路 理解二端口网络的转移函数 ; 二端口的联接 ; 回转器和负阻抗变换器 理解 掌握小信号分析法 理解非线性电阻 非线性电容和非线性电感 ; 了解非线性电路的方程 ; 分段线性化方法 三 课程内容 1. 电路模型和电路定律 1.1 电路模型的概念 1.2 电流 电压及其参考方向 ( 重点 难点 ) 1.3 电功率和能量 ( 重点 ) 1.4 电阻元件 ( 重点 ) 1.5 电容元件 ( 重点 ) 1.6 电感元件 ( 重点 ) 1.7 独立电压源和电流源 ( 重点 ) 1.8 受控电源 ( 重点 ) 1.9 基尔霍夫定律 ( 重点 难点 ) 2. 电阻电路等效变换 2.1 电阻的串 并联及等效变换 ( 重点 ) 2.2 电阻的 Y Δ 联接及等效变换 ( 重点 难点 ) 2.3 电源的联接及等效变换 ( 重点 难点 ) 12
2.4 输入电阻 ( 重点 难点 ) 3. 电阻电路一般分析方法 3.1 支路电流法 3.2 回路电流法 ( 重点 难点 ) 3.3 节点电压法 ( 重点 难点 ) 4. 电路定理 4.1 叠加定理 ( 重点 难点 ) 4.2 替代定理 4.3 戴维宁定理和诺顿定理 ( 重点 难点 ) 4.4 最大功率传输定理 ( 重点 难点 ) 4.5 对偶定理 5. 相量法 5.1 复数 5.2 正弦量 5.3 相量法的基础 ( 重点 难点 ) 5.4 电路定律的相量形式 ( 重点 难点 ) 6. 正弦稳态电路的分析 6.1 阻抗和导纳及其串 并联 ( 重点 难点 ) 6.2 阻抗的串 并联及相量图 ( 重点 难点 ) 6.3 正弦稳态电路的分析 ( 重点 难点 ) 6.4 正弦电路的功率 ( 重点 难点 ) 6.5 功率因数提高 ( 重点 难点 ) 6.6 正弦电路的复功率 ( 重点 难点 ) 6.7 最大功率传输 ( 重点 ) 6.8 串联谐振和并联谐振 ( 重点 难点 ) 7. 含有耦合电感电路的分析 7.1 互感 ( 重点 难点 ) 7.2 含有互感电路的计算 ( 重点 难点 ) 7.3 空心变压器 7.4 理想变压器 8. 三相电路 8.1 对称三相电路 ( 重点 难点 ) 8.2 对称三相电路计算 ( 重点 难点 ) 8.3 不对称三相电路的概念 8.4 三相电路的功率 ( 重点 难点 ) 9. 非正弦周期电流电路 9.1 非正弦周期信号 9.2 傅立叶级数 9.3 有效值 平均值和平均功率 ( 重点 难点 ) 9.4 非正弦周期电流电路的计算 ( 重点 难点 ) 10. 动态电路时域分析的经典法 : 一阶电路 13
10.1 动态电路的方程及其初始条件 ( 重点 难点 ) 10.2 一阶电路的零输入响应 ( 重点 难点 ) 10.3 一阶电路的零状态响应 ( 重点 难点 ) 10.4 一阶电路的全响应 三要素法 ( 重点 难点 ) 10.5 一阶电路的阶跃响应和冲激响应 ( 重点 难点 ) 11. 动态电路时域分析的经典法 : 二阶电路 11.1 二阶电路的零输入响应 11.2 二阶电路的零状态响应 12. 动态电路的复频域分析 ( 拉普拉斯变换 ) 12.1 拉普拉斯变换及其性质 拉普拉斯反变换 12.2 运算 ( 复频域 ) 电路 12.3 应用拉普拉斯变换法分析线性电路 复频域分析法 ( 运算法 ) 13. 网络函数 13.1 网络函数定义 13.2 复平面 零极点 13.3 冲激响应与网络函数 13.4 频率响应与网络函数 13.5 卷积 14. 电路方程的矩阵形式 14.1 图的基本概念 基本定义 14.2 关联矩阵 回路矩阵和割集矩阵, 图的矩阵之间关系 14.3 节点电压方程的矩阵形式 14.4 状态方程 14.5 特勒根定理 14.6 互易定理 15. 二端口网络 15.1 二端口网络定义 15.2 二端口网络的方程和参数 ; 15.3 二端口网络的等效电路 ; 15.4 二端口网络的转移函数 ; 15.5 二端口网络的联接 ; 15.6 回转器和负阻抗变换器 16. 非线性电路简介 16.1 非线性电阻 电容和电感 16.2 非线性电路的方程 16.3 小信号分析法 16.4 分段线性化方法 14
四 教学环节学时分配 序号 教学内容 1 电路模型和电路定律 6 6 2 电阻电路等效变换 6 6 3 电阻电路的一般分析方法 4 4 4 电路定理 8 8 5 相量法 4 4 6 正弦稳态电路的分析 10 10 7 含有耦合电感电路的分析 4 4 8 三相电路分析 6 6 9 非正弦周期电流电路 4 4 10 一阶电路 8 8 11 二阶电路 2 2 12 动态电路复频域分析 ( 拉普拉斯变换 ) 6 6 13 网络函数 2 2 14 电路方程的矩阵形式 10 10 15 二端口网络 8 8 16 非线性电路分析 4 4 17 总复习 4 4 合计 96 96 学学时分配时讲授实验上机 课外上机学时 课外实验学时 备注 五 选用教材 1. 教材 [1] 电路 ( 第 5 版 ), 罗先觉, 邱关源. 高等教育出版社, 2006. 2. 参考教材 [1] 电路分析基础 ( 第 4 版 ). 李翰逊主编. 高等教育出版社, 2006. [2] Fundamentals of Electric Circuits. Charles K. Alexander, Matthew N. sadiku. McGraw-Hill, USA. 清华大学出版社 ( 影印 ),2000. 六 说明 1. 修订大纲的指导思想体现我国高等教育大众化发展阶段的特点和电气类学科教育教学改革的发展方向, 以终身教育 素质教育 创新教育思想观念, 坚持知识 能力 素质协调发展的原则, 按照基础扎实 知识面宽 能力强 素质高的总体要求修订本大纲 大纲的修定有助于加强学生基本知识 基本技能 基本素质的培养 2. 本课程与其它课程的联系本课程的先修课程有高等数学 线性代数和普通物理学 ; 本课程是模拟电路 数字电路等课程的先修课, 主要讲解模型电路的分析计算方法, 不涉及器件内部的物理过程 3. 教学方式与教学方法的具体改革措施 1) 根据课程内容选择性的采用多媒体授课方式 ; 15
2) 根据讲课内容, 每次课选留作业为 3 个题目左右, 精讲精炼, 以减轻学生的负担, 提高学生学习效率 ; 鼓励学生自学 Pspice 软件, 用 Pspice 解题 4. 在本课程的全部教学过程中, 对学生综合素质和能力培养所采取的措施 1) 选读英文原版教材的部分章节为教学参考资料 ; 2) 安排一定的课堂讨论和课堂发言 ; 3) 对有兴趣的学生开放实验室, 提供实验设备和工具, 鼓励他们进行科学研究和实验 16
电路基础 课程教学大纲 英文名称 :Fundamentals of Electric Circuits 课程类型 : 学科基础课学时 / 学分 :72/4.5 适用专业 : 应用物理一 课程性质 目的和任务电路基础是应用物理专业的一门重要的学科基础课 它的目的和任务是通过课程学习使学生掌握电路的基本理论知识, 分析计算的基本方法, 为后续的课程和学生将来工作需要准备必要的基础知识 电路基础是理论严谨 逻辑性强并与工程密切结合的课程 本课程对培养学生的正确思维 严谨的科学作风 运用数学分析的能力 科学的实验能力和工程观念都有十分重要的作用 二 教学基本要求理解 掌握电路中电压 电流的参考方向 ; 电路元件的伏安特性 ; 基尔霍夫定律 理解并掌握等效概念及等效变换 ; 回路法和节点法 ; 电路定理 ; 能熟练地用上述方法分析 计算电路问题 理解并掌握直流激励 阶跃函数激励的一阶电路的时域分析 了解一阶电路正弦激励 冲激函数激励的响应 ; 强迫跃变 ; 二阶电路的时域分析 掌握正弦量的基本概念 ; 相量图和相量分析法 ; 正弦电路中功率的概念及计算 ; 对称三相电路的联接及计算 ; 理解谐振 ; 含互感电路的分析计算 ; 了解不对称三相电路的概念 掌握非正弦周期电流电路的分析方法 ; 交直流混合电路的分析 三 课程内容 1. 电路模型和电路定律 1.1 电路模型的概念 1.2 电流 电压及其参考方向 ( 重点 难点 ) 1.3 电功率和能量 ( 重点 ) 1.4 电阻元件 ( 重点 ) 1.5 电容元件 ( 重点 ) 1.6 电感元件 ( 重点 ) 1.7 独立电压源和电流源 ( 重点 ) 1.8 受控电源 ( 重点 ) 1.9 基尔霍夫定律 ( 重点 难点 ) 2. 电阻电路等效变换 2.1 电阻的串 并联及等效变换 ( 重点 ) 2.2 电阻的 Y Δ 联接及等效变换 ( 重点 难点 ) 2.3 电源的联接及等效变换 ( 重点 难点 ) 2.4 输入电阻 ( 重点 难点 ) 3. 电阻电路一般分析方法 3.1 支路电流法 3.2 回路电流法 ( 重点 难点 ) 3.3 节点电压法 ( 重点 难点 ) 4. 电路定理 17
4.1 叠加定理 ( 重点 难点 ) 4.2 替代定理 4.3 戴维宁定理和诺顿定理 ( 重点 难点 ) 4.4 最大功率传输定理 ( 重点 难点 ) 4.5 对偶定理 5. 动态电路时域分析的经典法 : 一阶电路 5.1 动态电路的方程及其初始条件 ( 重点 难点 ) 5.2 一阶电路的零输入响应 ( 重点 难点 ) 5.3 一阶电路的零状态响应 ( 重点 难点 ) 5.4 一阶电路的全响应 三要素法 ( 重点 难点 ) 5.5 一阶电路的阶跃响应和冲激响应 ( 重点 难点 ) 6. 动态电路时域分析的经典法 : 二阶电路 6.1 二阶电路的零输入响应 6.2 二阶电路的零状态响应 7. 相量法 7.1 复数 7.2 正弦量 7.3 相量法的基础 ( 重点 难点 ) 7.4 电路定律的相量形式 ( 重点 难点 ) 8. 正弦稳态电路的分析 8.1 阻抗和导纳及其串 并联 ( 重点 难点 ) 8.2 阻抗的串 并联及相量图 ( 重点 难点 ) 8.3 正弦稳态电路的分析 ( 重点 难点 ) 8.4 正弦电路的功率 ( 重点 难点 ) 8.5 功率因数提高 ( 重点 难点 ) 8.6 正弦电路的复功率 ( 重点 难点 ) 8.7 最大功率传输 ( 重点 ) 8.8 串联谐振和并联谐振 ( 重点 难点 ) 9. 含有耦合电感电路的分析 9.1 互感 ( 重点 难点 ) 9.2 含有互感电路的计算 ( 重点 难点 ) 9.3 空心变压器 9.4 理想变压器 10. 三相电路 10.1 对称三相电路 ( 重点 难点 ) 10.2 对称三相电路计算 ( 重点 难点 ) 10.3 不对称三相电路的概念 10.4 三相电路的功率 ( 重点 难点 ) 11. 非正弦周期电流电路 11.1 非正弦周期信号 11.2 傅立叶级数 18
11.3 有效值 平均值和平均功率 ( 重点 难点 ) 11.4 非正弦周期电流电路的计算 ( 重点 难点 ) 四 实验 ( 上机 ) 内容及要求 1. 元件伏安特性的测量要求掌握几种电路元件的伏安特性及电源外特性的测定方法及电工仪表的使用方法 2. 叠加定理要求通过叠加定理的实验, 分析计算测量结果中的系统误差, 掌握直流稳压电源和直流电流源的使用方法和基本结构 3. 功率因数提高要求了解提高功率因数的意义和方法 ; 观察并联谐振现象和特点 ; 掌握功率表的使用方法 4. 一阶电路响应的测定要求学习用示波器观察和测定一阶电路的响应 ; 研究一阶电路方波响应的基本规律和特点 五 教学环节学时分配 序号 教学内容 学学时分配时讲授实验上机 1 电路模型和电路定律 8 6 2 2 电阻电路等效变换 4 4 3 电阻电路的一般分析方法 4 4 4 电路定理 10 8 2 5 一阶电路 10 8 2 6 二阶电路 2 2 7 相量法 4 4 8 正弦稳态电路的分析 12 10 2 9 含有耦合电感电路的分析 4 4 10 三相电路分析 6 6 11 非正弦周期电流电路 4 4 12 总复习 4 4 合计 72 64 8 课外上机学时 课外实验学时 备注 六 选用教材 1. 教材 [1] 电路 ( 第 5 版 ). 罗先觉, 邱关源. 高等教育出版社,2006. 2. 参考教材 [1] 电路分析基础 ( 第 4 版 ). 李翰逊主编. 高等教育出版社,2006. [2] Fundamentals of Electric Circuits. Charles K. Alexander, Matthew N. sadiku. McGraw-Hill, USA. 清华大学出版社 ( 影印 )2000. 七 说明 1. 修订大纲的指导思想体现我国高等教育大众化发展阶段的特点和应用物理学科教育教学改革的发展方向, 以终身教 19
育 素质教育 创新教育思想观念, 坚持知识 能力 素质协调发展的原则, 按照基础扎实 知识面宽 能力强 素质高的总体要求修订本大纲 大纲的修定有助于加强学生基本知识 基本技能 基本素质的培养 2. 本课程与其它课程的联系本课程的先修课程有高等数学 线性代数和普通物理学 ; 本课程模拟电路 数字电路等课程的先修课, 主要讲解模型电路的分析计算方法, 不涉及器件内部的物理过程 3. 教学方式与教学方法的具体改革措施 1) 根据课程内容选择性的采用多媒体授课方式 ; 2) 根据讲课内容, 每次课选留作业为 3 个题目左右, 精讲精炼, 以减轻学生的负担, 提高学生学习效率 ; 鼓励学生自学 Pspice 软件, 用 Pspice 解题 4. 在本课程的全部教学过程中, 对学生综合素质和能力培养所采取的措施 1) 选读英文原版教材的部分章节为教学参考资料 ; 2) 安排一定的课堂讨论和课堂发言 ; 3) 对有兴趣的学生开放实验室, 提供实验设备和工具, 鼓励他们进行科学研究和实验 20
电路与网络 课程教学大纲 英文名称 :Electric Circuits and Networks 课程类型 : 学科基础课学时 / 学分 :72/4.5 适用专业 : 测控技术 通信工程 信息工程 电子科技一 课程性质 目的和任务电路与网络是信息类各专业的一门重要的学科基础课 它的目的和任务是通过课程学习使学生掌握电路的基本理论知识, 分析计算的基本方法, 为后续的课程和学生将来工作需要准备必要的基础知识 电路与网络是理论严谨 逻辑性强并与工程密切结合的课程 本课程对培养学生的正确思维 严谨的科学作风 运用数学分析的能力 科学的实验能力和工程观念都有十分重要的作用 二 教学基本要求理解 掌握电路中电压 电流的参考方向 ; 电路元件的伏安特性 ; 基尔霍夫定律 理解并掌握等效概念及等效变换 ; 回路法和节点法 ; 电路定理 ; 能熟练地用上述方法分析 计算电路问题 理解并掌握直流激励 阶跃函数激励的一阶电路的时域分析 了解一阶电路正弦激励 冲激函数激励的响应 ; 强迫跃变 ; 二阶电路的时域分析 掌握正弦量的基本概念 ; 相量图和相量分析法 ; 正弦电路中功率的概念及计算 ; 对称三相电路的联接及计算 ; 理解谐振 ; 含互感电路的分析计算 ; 了解不对称三相电路的概念 掌握非正弦周期电流电路的分析方法 ; 交直流混合电路的分析 理解 掌握运算 ( 复频域 ) 电路 ; 用拉普拉斯变换 ( 即复频域分析法或运算法 ) 分析计算动态电路 理解 掌握网络函数 理解复平面 ; 零极点 ; 冲激响应 ; 频率响应 了解卷积定理 三 课程内容 1. 电路模型和电路定律 1.1 电路模型的概念 1.2 电流 电压及其参考方向 ( 重点 难点 ) 1.3 电功率和能量 ( 重点 ) 1.4 电阻元件 ( 重点 ) 1.5 电容元件 ( 重点 ) 1.6 电感元件 ( 重点 ) 1.7 独立电压源和电流源 ( 重点 ) 1.8 受控电源 ( 重点 ) 1.9 基尔霍夫定律 ( 重点 难点 ) 2. 电阻电路等效变换 2.1 电阻的串 并联及等效变换 ( 重点 ) 2.2 电阻的 Y Δ 联接及等效变换 ( 重点 难点 ) 2.3 电源的联接及等效变换 ( 重点 难点 ) 2.4 输入电阻 ( 重点 难点 ) 3. 电阻电路一般分析方法 3.1 支路电流法 3.2 回路电流法 ( 重点 难点 ) 21
3.3 节点电压法 ( 重点 难点 ) 4. 电路定理 4.1 叠加定理 ( 重点 难点 ) 4.2 替代定理 4.3 戴维宁定理和诺顿定理 ( 重点 难点 ) 4.4 最大功率传输定理 ( 重点 难点 ) 4.5 对偶定理 5. 动态电路时域分析的经典法 : 一阶电路 5.1 动态电路的方程及其初始条件 ( 重点 难点 ) 5.2 一阶电路的零输入响应 ( 重点 难点 ) 5.3 一阶电路的零状态响应 ( 重点 难点 ) 5.4 一阶电路的全响应 三要素法 ( 重点 难点 ) 5.5 一阶电路的阶跃响应和冲激响应 ( 重点 难点 ) 6. 动态电路时域分析的经典法 : 二阶电路 6.1 二阶电路的零输入响应 6.2 二阶电路的零状态响应 7. 相量法 7.1 复数 7.2 正弦量 7.3 相量法的基础 ( 重点 难点 ) 7.4 电路定律的相量形式 ( 重点 难点 ) 8. 正弦稳态电路的分析 8.1 阻抗和导纳及其串 并联 ( 重点 难点 ) 8.2 阻抗的串 并联及相量图 ( 重点 难点 ) 8.3 正弦稳态电路的分析 ( 重点 难点 ) 8.4 正弦电路的功率 ( 重点 难点 ) 8.5 功率因数提高 ( 重点 难点 ) 8.6 正弦电路的复功率 ( 重点 难点 ) 8.7 最大功率传输 ( 重点 ) 8.8 串联谐振和并联谐振 ( 重点 难点 ) 9. 含有耦合电感电路的分析 9.1 互感 ( 重点 难点 ) 9.2 含有互感电路的计算 ( 重点 难点 ) 9.3 空心变压器 9.4 理想变压器 10. 三相电路 10.1 对称三相电路 ( 重点 难点 ) 10.2 对称三相电路计算 ( 重点 难点 ) 10.3 不对称三相电路的概念 10.4 三相电路的功率 ( 重点 难点 ) 11. 非正弦周期电流电路 22
11.1 非正弦周期信号 11.2 傅立叶级数 11.3 有效值 平均值和平均功率 ( 重点 难点 ) 11.4 非正弦周期电流电路的计算 ( 重点 难点 ) 12. 动态电路的复频域分析 ( 拉普拉斯变换 ) 12.1 拉普拉斯变换及其性质 拉普拉斯反变换 12.2 运算 ( 复频域 ) 电路 ( 重点 难点 ) 12.3 应用拉普拉斯变换法分析线性电路 复频域分析法 ( 运算法 )( 重点 难点 ) 13. 网络函数 13.1 网络函数定义 ( 重点 难点 ) 13.2 复平面 零极点 ( 重点 难点 ) 13.3 冲激响应与网络函数 ( 重点 难点 ) 13.4 频率响应与网络函数 13.5 卷积四 教学环节学时分配 序号 教学内容 学时 学时分配 讲授实验上机 课外上机学时 课外实验学时 备注 1 电路模型和电路定律 6 6 2 电阻电路等效变换 4 4 3 电阻电路的一般分析方法 4 4 4 电路定理 8 8 5 一阶电路 8 8 6 二阶电路 2 2 7 相量法 4 4 8 正弦稳态电路的分析 10 10 9 含有耦合电感电路的分析 4 4 10 三相电路分析 6 6 11 非正弦周期电流电路 4 4 12 动态电路的复频域分析 ( 拉普拉斯变换 ) 6 6 13 网络函数 2 2 14 总复习 4 4 合计 72 72 五 选用教材 1. 教材 [1] 电路 ( 第 5 版 ). 邱关源, 罗先觉. 高等教育出版社,2006. 2. 参考教材 [1] 电路分析基础 ( 第 4 版 ). 李翰逊主编. 高等教育出版社,2006. 23
[2] Fundamentals of Electric Circuits. Charles K. Alexander, Matthew N. sadiku. McGraw-Hill, USA. 清华大学出版社 ( 影印 ), 2000. 六 说明 1. 修订大纲的指导思想体现我国高等教育大众化发展阶段的特点和信息类学科教育教学改革的发展方向, 以终身教育 素质教育 创新教育思想观念, 坚持知识 能力 素质协调发展的原则, 按照基础扎实 知识面宽 能力强 素质高的总体要求修订本大纲 大纲的修定有助于加强学生基本知识 基本技能 基本素质的培养 2. 本课程与其它课程的联系本课程的先修课程有高等数学 线性代数和普通物理学, 主要讲解模型电路的分析计算方法, 不涉及器件内部的物理过程 3. 教学方式与教学方法的具体改革措施 1) 根据课程内容选择性的采用多媒体授课方式 ; 2) 根据讲课内容, 每次课选留作业为 3 个题目左右, 精讲精炼, 以减轻学生的负担, 提高学生学习效率 ; 鼓励学生自学 Pspice 软件, 用 Pspice 解题 4. 在本课程的全部教学过程中对学生综合素质和能力的培养采取的措施 1) 选读英文原版教材的部分章节为教学参考资料 ; 2) 安排一定的课堂讨论和课堂发言 ; 3) 对有兴趣的学生开放实验室, 提供实验设备和工具, 鼓励他们进行科学研究和实验 24
电工测量 课程教学大纲 英文名称 :Electrical Measuring 课程类型 : 学科基础课学时 / 学分 :24/1.5 适用专业 : 自动化 电气工程及其自动化 生物医学工程 测控 通信 信息工程 电子科技一 课程性质 目的和任务电工测量是一门以电工测量基本知识和基本电工测量技术为主体 讲授 实验和计算机仿真与辅助分析并重的课程 通过本课程的学习和实验, 掌握常用的电工 电子仪器仪表的使用方法 ; 进一步掌握电工测量的基本技能 ; 初步掌握现代设计方法 ; 培养实事求是 一丝不苟的科学作风 ; 提高实验的基本技能及分析解决基本实际问题的能力 二 教学基本要求掌握测量仪表的分类及误差分析方法 ; 掌握电工测量的基本方法 了解机电式直读仪表的基本结构 工作原理 并正确使用各类机电式 直读仪表以及一些常用的电工实验设备 掌握数字仪表 常用电子仪器的使用方法 能按电路图正确接线和合理布线, 分析和排除故障, 正确读取数据, 并有一定的分析判断能力 掌握基本电工测量方法, 正确测量基本电量, 正确测定元件基本参数, 正确测定电路特性 ; 用示波器观察波形和进行测量 写出规范的实验报告, 正确绘制实验所需的图表, 对实验结果能作出误差分析和合理解释 具有一定的实验设计能力, 根据实验任务自拟实验方法 实验线路, 选择仪器 仪表进行测量, 并进行数据分析 三 课程内容 1. 验证性实验 1.1 元件伏安特性的测量 1.2 叠加定理 ( 系统误差的分析和计算 ) 1.3 受控源特性的测定 1.4 交流电路参数的测量 1.5 互感的测量 1.6 三相电路的测量 1.7 示波器和信号发生器的使用 1.8 一阶电路响应的测定 1.9 二端口网络的测定 1.10 RC 双 T 选频网络的测量 2. 综合性实验 2.1 功率因数的提高 3. 设计性实验 3.1 万用表设计 安装与调试 25
四 实验 ( 上机 ) 内容及要求 序号 教学内容 学时 学时分配 讲授实验上机 课外上机学时 课外实验学时 备注 1 元件伏安特性的测量 2 2 2 叠加定理 ( 系统误差的分析和计算 ) 2 2 3 受控源特性的测定 2 2 4 交流电路参数的测量 2 2 5 功率因数提高 2 2 6 互感的测量 2 2 7 三相电路中的电压 电流测量 2 2 8 示波器和信号发生器的使用 2 2 9 一阶电路响应的测定 2 2 10 二端口网络的测定 2 2 11 RC 双 T 选频网络的测量 2 2 12 万用表设计 安装与调试 2 2 合计 24 24 五 选用教材 1. 教材 [1] 电工测量基础与电路实验指导. 贺洪斌, 程桂芬, 胡岩编. 化学工业出版社, 2004. 2. 参考教材 [1] 电路 ( 第 5 版 ). 罗先觉, 邱关源. 高等教育出版社,2006. [2] 电工测量. 钱巨玺张荣华合编. 天津大学出版社,1999. 六 说明 1. 修订大纲的指导思想体现我国高等教育大众化发展阶段的特点, 体现电气 信息类学科教育教学改革的发展方向, 以终身教育 素质教育 创新教育思想观念, 坚持知识 能力 素质协调发展的原则, 按照基础扎实 知识面宽 能力强 素质高的总体要求修订本大纲 大纲的修定要有助于加强学生基本知识 基本技能 基本素质的培养 2. 本课程与其它课程的联系本课程的先修课为大学物理和普通物理实验 ; 本课程的理论基础为电路基础和网络理论 ; 本课程为电气类 电子信息类专业打下电工测量的理论与实验基础 3. 教学方式与教学方法的具体改革措施学生自学与实验 上机相结合 要求学生掌握电工基本实验方法和 Pspice 软件的使用 4. 在本课程的全部教学过程中, 对学生综合素质和能力培养所采取的措施通过开放实验室和提供选做实验培养学生自学能力 实践能力 表达能力和创新能力 26
电磁场 课程教学大纲 英文名称 :Electromagnetics 课程类型 : 学科基础课学时 / 学分 :56/3.5 适用专业 : 电气工程及其自动化一 课程性质 目的和任务电气工程及其自动化专业主要课程的核心内容都是宏观电磁现象在特定范围和特定条件下的具体表现, 了解电磁现象的发生规律 掌握基本的定性和定量分析方法是电气工程及其自动化专业学生所应具备的基础知识之一 电磁场课程中所涉及的内容是合格的电气工程及其自动化专业本科生所应具备的知识结构的必要组成部分, 电磁场课程是电气工程及其自动化专业学生必修的一门技术基础课 同时, 电磁场理论还是一些交叉学科和新兴边缘学科的基础之一, 学好电磁场理论将增强学生的适应能力和创造能力 本课程的作用是使学生认识基本电磁现象, 掌握基本的分析方法, 培养学生的基本素质和专业素养 电磁场课程的主要任务是 : 在大学物理 ( 电磁学 ) 的基础上, 进一步掌握宏观电磁场的基本规律和基本分析方法 ; 能对电气工程中的电磁现象进行初步的定性分析, 并部分了解定量分析的基本方法 ; 通过对电磁场课程的学习, 培养学生的逻辑推理能力和掌握基本的科学研究方法 二 教学基本要求了解电磁场课程的作用与地位, 理解电磁场基本物理量, 理解电磁场中的媒质和参数 ; 理解矢量代数, 理解正交曲线坐标系, 理解矢量的微分与积分, 掌握标量场 方向导数与梯度, 掌握矢量场 散度和旋度 ; 掌握微分算子与矢量恒等式, 了解矢量场惟一性定理和亥姆霍茨定理, 掌握麦克斯韦方程组 掌握静电场定义, 掌握静电场的基本方程, 掌握静电场的无旋性与标量电位, 掌握静电场的有散性 场与源的关系, 理解矢量线与等位面, 掌握真空中的高斯定理与静电场分析计算, 了解静电场中的导体, 了解电介质中的静电场, 掌握电介质中的高斯定理, 掌握不同媒质分界面上的条件, 掌握静电场的边值问题, 掌握镜象法和电轴法, 掌握电容与部分电容, 掌握静电能量和电场力 掌握恒定电流场基本方程 特性与标量电位, 理解电功率与电动势, 掌握不同媒质分界面上的条件, 掌握恒定电流场的边值问题, 掌握恒定电流场和静电场的静电比拟, 掌握电导与接地电阻 掌握恒定磁场的基本方程, 理解恒定磁场的无散性和毕奥 - 莎伐定律, 掌握恒定磁场的有旋性和真空中的安培环路定律, 了解媒质中的磁场, 掌握一般形式的安培环路定律, 掌握两种媒质分界面上的边界条件, 了解矢量磁位及其方程, 了解标量磁位及其方程, 掌握镜像法, 理解电感定义, 掌握电感的计算, 理解磁场能量, 掌握用虚位移法计算磁场力 掌握电准 磁准静态场基本方程, 理解不同媒质分界面条件, 了解电准准静态场与导电媒质中自由电荷的弛豫, 了解磁准准静态场与集肤效应 透入深度 涡流及其应用 掌握麦克斯韦方程及其复数形式, 理解交界面条件, 了解有损媒质的复数表示, 掌握坡印亭矢量和坡印亭定理, 了解动态位及其方程, 了解电磁辐射 掌握理想介质中的均匀平面波基本方程, 掌握理想介质中的均匀平面波基本方程的复数形式及其求解, 掌握有损介质中的均匀平面波基本方程及其求解, 了解均匀平面电磁波的反射和透射 理解均匀传输线基本方程, 了解均匀传输线基本方程正弦稳态解, 了解无损耗传输线定义, 掌握均匀传输线的参数, 了解均匀传输线的反射与透射, 了解均匀传输线的匹配 27
三 课程内容 1. 绪论电磁场的数学物理基础电磁场课程的作用与地位 ; 电磁场基本物理量 ; 电磁场中的媒质和参数 ; 矢量代数 ; 正交曲线坐标系 ; 矢量的微分与积分 ; 标量场 方向导数与梯度 ; 矢量场与散度和旋度 ; 微分算子与矢量恒等式 ; 矢量场惟一性定理和亥姆霍茨定理 ; 麦克斯韦方程组 2. 静电场静电场的基本方程 ; 静电场的无旋性与标量电位 ; 静电场的有散性 场与源的关系 ; 矢量线与等位面 ; 真空中的高斯定理与静电场分析计算 ; 静电场中的导体 ; 电介质中的静电场与高斯定理 ; 不同媒质分界面上的条件 ; 静电场的边值问题 ; 镜象法和电轴法 ; 电容与部分电容 ; 静电能量和电场力 3. 恒定电流场恒定电流场基本方程 特性与标量电位 ; 电功率与电动势 ; 不同媒质分界面上的条件 ; 恒定电流场的边值问题 ; 电导与接地电阻 ; 恒定电流场和静电场的静电比拟 4. 恒定磁场恒定磁场的基本方程 ; 恒定磁场的无散性和毕奥 - 莎伐定律 ; 恒定磁场的有旋性和真空中的安培环路定律 ; 媒质中的磁场与一般形式的安培环路定律 ; 两种媒质分界面上的边界条件 ; 矢量磁位及其方程 ; 标量磁位及其方程 ; 镜像法 ; 电感 ; 磁场能量和磁场力 5. 准静态电磁场电准 磁准静态场基本方程 ; 不同媒质分界面条件 ; 电准准静态场与导电媒质中自由电荷的弛豫 ; 磁准准静态场与集肤效应 透入深度 涡流及其应用 6. 动态电磁场动态电磁场定义 麦克斯韦方程及其复数形式 ; 交界面条件 ; 有损媒质的复数表示 ; 坡印亭矢量和坡印亭定理 ; 动态位及其方程 ; 电磁辐射 7. 均匀平面电磁波理想介质中的均匀平面波基本方程 ; 理想介质中的均匀平面波基本方程的复数形式及其求解 ; 有损介质中的均匀平面波基本方程及其求解 ; 均匀平面电磁波的反射和透射 8. 导行电磁波 ( 均匀传输线 ) 均匀传输线基本方程 ; 正弦稳态解 无损耗传输线 ; 均匀传输线的参数 ; 均匀传输线的反射与透射 ; 均匀传输线的匹配 四 实验 ( 上机 ) 内容及要求 1. 静电除尘观察静电除尘的物理现象 ; 了解静电除尘的作用机理及其理论分析的基础知识 ; 了解工程上提高静电除尘效率的方法 2. 静电场描绘采用自来水代替导电纸和导电玻璃, 使导电性能均匀, 免除边缘效应 仪器由 QSCE-2 型静电场描绘仪和 QSCE-2 静电场实验台两部分组成 3. 球形载流线圈的场分布与自感通过研究球形载流线圈 ( 磁通球 ) 的典型磁场分布及其自感参数, 掌握工程上测量磁场的两种基本方法 : 感应电势法和霍耳效应法 ; 在理论分析与实验研究相结合的基础上, 力求深化对磁场边值问题 自感参数和磁场测量方法等知识点的理解, 熟悉霍耳效应高斯计的应用 28
4. 磁悬浮观察自稳定的磁悬浮物理现象 ; 了解磁悬浮的作用机理及其理论分析的基础知识 ; 在理论分析与实验研究相结合的基础上, 力求深化对磁场能量 电感参数和电磁力等知识点的理解 5.ANSYS 软件的使用学习电磁场有限元法数值计算原理 ; 了解二维平形平面场 轴对称场边值问题 ; 了解有限元离散过程 ; 了解常用有限元单元 学习 ANSYS 软件的使用, 掌握 ANSYS 电磁场分析步骤 6. 建模学会建立二维有限元数值计算模型 7. 平行传输线电场分析掌握用 ANSYS 软件进行静电场分析的方法, 掌握二维远场单元的运用, 掌握施加边界条件的命令, 掌握二维电场场图的绘制命令, 了解平行导线电位 场强分布及自有电容 部分电容的计算方法 8. 偏心电缆磁场分析掌握用 ANSYS 软件进行二维平行平面恒定磁场分析方法, 掌握施加载荷 边界条件的命令, 掌握二维磁场场图的绘制命令, 了解偏心电缆磁场分布 9. 螺线管执行机构磁场分析掌握用 ANSYS 软件进行二维轴对恒定磁场分析方法, 掌握施加载荷 边界条件的命令, 掌握二维磁场场图的绘制命令, 掌握力 电感的计算方法 10. 金属板电容器电场分析掌握用 ANSYS 软件进行三维建模和三维静电场分析方法, 掌握施加载荷 边界条件的命令, 掌握三维电场场图的绘制命令 五 教学环节学时分配 教学内容 学学时分配时讲授实验上机 1 绪论 电磁场的数学物理基础 4 4 2 静电场 22 16 2 4 4 3 导电媒质中的恒定电流场 4 4 4 恒定磁场 10 6 2 2 2 5 准静态电磁场 2 2 6 动态电磁场 6 6 7 均匀平面电磁波 4 4 8 导行电磁波 ( 均匀传输线 ) 4 4 合计 56 46 4 6 6 序号 六 选用教材 1. 教材 [1] 工程电磁场原理. 倪光正. 高等教育出版社,2002. [2] 电磁场实验讲义. 胡岩. 沈阳工业大学印刷厂. 2005. 2. 参考教材 [1] 电磁场 ( 第二版 ). 冯慈璋. 高等教育出版社,1983. 29 课外上机学时 课外实验学时 备注
[2] Electromagnetics with Applications. John D. Kraus and Daniel A. Fleisch. McGraw-Hill, USA. 清华大学出版社 ( 影印 ),2001. 七 说明 1. 修订大纲的指导思想体现我国高等教育大众化发展阶段的特点, 体现电气类学科教育教学改革的发展方向, 以终身教育 素质教育 创新教育思想观念, 坚持知识 能力 素质协调发展的原则, 按照基础扎实 知识面宽 能力强 素质高的总体要求修订本大纲 大纲的修定要有助于加强学生基本知识 基本技能 基本素质的培养 2. 本课程与其它课程的联系本课程的先修课程有高等数学 工程数学 普通物理学 电路基础和网络理论 ; 本课程是电气工程及其自动化专业专业课 ( 电机学 电器学等 ) 的先修课 3. 教学方式与教学方法的具体改革措施课堂讲授与 CAI 教学 上机 实验相结合 4. 在本课程的全部教学过程中, 对学生综合素质和能力培养所采取的措施通过 CAI 教学提高学生对抽象电磁场问题的理解能力, 通过上机利用计算机软件编写程序进行计算机仿真, 培养学生的学习和创新能力 30
电磁场理论 课程教学大纲 英文名称 :Electromagnetics Theory 课程类型 : 学科基础课学时 / 学分 :40/2.5 适用专业 : 通信工程 测控技术一 课程性质 目的和任务通信工程和测控技术专业主要课程的核心内容是宏观电磁现象在特定范围和特定条件下的具体表现, 了解电磁现象的发生规律 掌握基本的定性和定量分析方法是通信工程和测控技术专业学生所应具备的基础知识之一 电磁场理论课程中所涉及的内容是合格的通信工程和测控技术专业本科生所应具备的知识结构的必要组成部分, 电磁场理论课程是通信工程和测控技术专业学生必修的一门技术基础课 同时, 电磁场理论还是一些交叉学科和新兴边缘学科的基础之一, 学好电磁场理论将增强学生的适应能力和创造能力 本课程的作用是使学生认识基本电磁现象, 掌握基本的分析方法, 培养学生的基本素质和专业素养 电磁场理论课程的主要任务是 : 在大学物理 ( 电磁学 ) 的基础上, 进一步掌握宏观电磁场的基本规律和基本分析方法 ; 能对通信工程和测控技术中的电磁现象进行初步的定性分析, 并部分了解定量分析的基本方法 ; 通过对电磁场理论课程的学习, 培养学生的逻辑推理能力和掌握基本的科学研究方法 二 教学基本要求了解电磁场课程的作用与地位, 理解电磁场基本物理量, 理解电磁场中的媒质和参数 ; 理解矢量代数, 理解正交曲线坐标系, 理解矢量的微分与积分, 掌握标量场 方向导数与梯度, 掌握矢量场 散度和旋度 ; 掌握微分算子与矢量恒等式, 了解矢量场惟一性定理和亥姆霍茨定理, 掌握麦克斯韦方程组 掌握静电场定义, 掌握静电场的基本方程, 掌握静电场的无旋性与标量电位, 掌握静电场的有散性 场与源的关系, 理解矢量线与等位面, 掌握真空中的高斯定理与静电场分析计算, 了解静电场中的导体, 了解电介质中的静电场, 掌握电介质中的高斯定理, 掌握不同媒质分界面上的条件, 掌握静电场的边值问题, 掌握镜象法和电轴法, 掌握电容与部分电容, 掌握静电能量和电场力 掌握恒定电流场基本方程 特性与标量电位, 理解电功率与电动势, 掌握不同媒质分界面上的条件, 掌握恒定电流场的边值问题, 掌握恒定电流场和静电场的静电比拟, 掌握电导与接地电阻 掌握恒定磁场的基本方程, 理解恒定磁场的无散性和毕奥 - 莎伐定律, 掌握恒定磁场的有旋性和真空中的安培环路定律, 了解媒质中的磁场, 掌握一般形式的安培环路定律, 掌握两种媒质分界面上的边界条件, 了解矢量磁位及其方程, 了解标量磁位及其方程, 掌握镜像法, 理解电感定义, 掌握电感的计算, 理解磁场能量, 掌握用虚位移法计算磁场力 掌握电准 磁准静态场基本方程, 理解不同媒质分界面条件, 了解电准静态场与导电媒质中自由电荷的弛豫, 了解磁准静态场与集肤效应 透入深度 涡流及其应用 掌握麦克斯韦方程及其复数形式, 理解交界面条件, 了解有损媒质的复数表示, 掌握坡印亭矢量和坡印亭定理, 了解动态位及其方程, 了解电磁辐射 掌握理想介质中的均匀平面波基本方程, 掌握理想介质中的均匀平面波基本方程的复数形式及其求解, 掌握有损介质中的均匀平面波基本方程及其求解, 了解均匀平面电磁波的反射和透射 31
三 课程内容 1. 绪论 电磁场的数学物理基础电磁场课程的作用与地位 ; 电磁场基本物理量 ; 电磁场中的媒质和参数 ; 矢量代数 ; 正交曲线坐标系 ; 矢量的微分与积分 ; 标量场 方向导数与梯度 ; 矢量场与散度和旋度 ; 微分算子与矢量恒等式 ; 矢量场惟一性定理和亥姆霍茨定理 ; 麦克斯韦方程组 2. 静电场静电场的基本方程 ; 静电场的无旋性与标量电位 ; 静电场的有散性 场与源的关系 ; 矢量线与等位面 ; 真空中的高斯定理与静电场分析计算 ; 静电场中的导体 ; 电介质中的静电场与高斯定理 ; 不同媒质分界面上的条件 ; 静电场的边值问题 ; 镜象法和电轴法 ; 电容与部分电容 ; 静电能量和电场力 3. 恒定电流场恒定电流场基本方程 特性与标量电位 ; 电功率与电动势 ; 不同媒质分界面上的条件 ; 恒定电流场的边值问题 ; 电导与接地电阻 ; 恒定电流场和静电场的静电比拟 4. 恒定磁场恒定磁场的基本方程 ; 恒定磁场的无散性和毕奥 - 莎伐定律 ; 恒定磁场的有旋性和真空中的安培环路定律 ; 媒质中的磁场与一般形式的安培环路定律 ; 两种媒质分界面上的边界条件 ; 矢量磁位及其方程 ; 标量磁位及其方程 ; 镜像法 ; 电感 ; 磁场能量和磁场力 5. 准静态电磁场电准 磁准静态场基本方程 ; 不同媒质分界面条件 ; 电准静态场与导电媒质中自由电荷的弛豫 ; 磁准静态场与集肤效应 透入深度 涡流及其应用 6. 动态电磁场动态电磁场定义 麦克斯韦方程及其复数形式 ; 交界面条件 ; 有损媒质的复数表示 ; 坡印亭矢量和坡印亭定理 ; 动态位及其方程 ; 电磁辐射 7. 均匀平面电磁波理想介质中的均匀平面波基本方程 ; 理想介质中的均匀平面波基本方程的复数形式及其求解 ; 有损介质中的均匀平面波基本方程及其求解 ; 均匀平面电磁波的反射和透射 四 教学环节学时分配 序号 教学内容 1 绪论 电磁场的数学物理基础 2 2 学 学时分配 时 讲授 实验 上机 课外上机学时 课外实验学时 备注 2 静电场 16 16 3 导电媒质中的恒定电流场 4 4 4 恒定磁场 6 6 5 准静态电磁场 2 2 6 动态电磁场 6 6 7 均匀平面电磁波 4 4 合计 40 40 32
五 选用教材 1. 教材 [1] 工程电磁场原理. 倪光正. 高等教育出版社,2002. 2. 参考教材 [1] 电磁场 ( 第二版 ). 冯慈璋. 高等教育出版社,1983. [2] Electromagnetics with Applications. John D. Kraus and Daniel A. Fleisch. McGraw-Hill, USA. 清华大学出版社 ( 影印 ),2001. 六 说明 1. 修订大纲的指导思想体现我国高等教育大众化发展阶段的特点, 体现电气类学科教育教学改革的发展方向, 以终身教育 素质教育 创新教育思想观念, 坚持知识 能力 素质协调发展的原则, 按照基础扎实 知识面宽 能力强 素质高的总体要求修订本大纲 大纲的修定要有助于加强学生基本知识 基本技能 基本素质的培养 2. 本课程与其它课程的联系本课程的先修课程有高等数学 工程数学 普通物理学和电路与网络 ; 本课程是通信工程和测控技术专业课的先修课 3. 教学方式与教学方法的具体改革措施课堂讲授与 CAI 教学相结合 4. 在本课程的全部教学过程中对学生综合素质和能力的培养采取的措施通过 CAI 教学提高学生对抽象电磁场问题的理解能力 33
电工技术基础 课程教学大纲 英文名称 :Fundamentals of Electrotechnics 课程类型 : 学科基础课学时 / 学分 :48/3 适用专业 : 成型及控制工程 机械设计制造及自动化 工业工程 车辆工程 体育装备工程 物流工程 环境工程等一 课程性质 目的和任务电工技术基础是高等工科院校非电类专业一门重要的学科基础课 通过本课程学习, 应使学生获得必要的电工技术基础理论 基本知识和基本技能, 掌握电路分析的基本方法, 了解电工技术的应用, 为后续课程的学习以及从事相关工程技术与科学研究工作奠定基础 二 教学基本要求本着加强基础, 拓宽应用, 压缩学时的原则, 在保证经典电工技术基础的同时, 适当加入现代电工技术分析方法 1. 对基础部分的要求 1) 了解电路的基本概念 主要物理量 电路的工作状态和电气设备的额定值 2) 理解电路模型 理想电路元件及其伏安特性 功率关系和能量转换关系 正弦交流电路 三相电路和一阶电路的基本概念 3) 掌握电路分析的基本定理和基本方法, 并能运用其分析和求解直流电路 正弦交流电路 三相电路和一阶线性电路等问题 4) 自学电工测量及安全用电 非线性电阻电路的分析和周期性非正弦电路的分析 2. 对应用部分的要求 1) 了解铁磁材料的磁性能和磁路的基本定律 铁心线圈 变压器 三相异步电动机和常用低压电器的工作原理 2) 理解铁心线圈中电磁关系及其功率损耗 变压器的额定值和外特性 三相异步电动机的机械特性 三相异步电动机继电 接触器控制电路的自锁 互锁以及行程控制 时间控制的原理 3) 掌握变压器变电压 变电流和变阻抗的功能 根据铭牌和技术数据对三相异步电动机进行计算 异步电动机基本控制环节和基本保护环节及简单电气控制原理图的阅读方法 三 课程内容 1. 绪论 1.1 电能的利用与生产力的发展 工业革命 科学技术进步等关系 1.2 电工技术基础课程的性质 研究对象 任务 学习方法及与本专业的关系 2. 电路的基本概念与定律 2.1 电路与电路模型 ; 电路变量及其参考方向 ; 理想电路元件 R L C 在一般激励下的伏安关系 功率关系和能量关系 ( 重点 ) 2.2 理想电压源和理想电流源 2.3 实际电压源和电流源模型及其等效变换 ( 难点 ) 2.4 受控电源及其等效变换 34
2.5 基尔霍夫定律 (KCL KVL)( 重点 ) 2.6 电功率和电位的计算方法 ; 电气设备额定值 ( 重点 难点 ) 2.7 非线性电阻元件的伏安特性及静 动态电阻 ; 非线性电阻电路的图解分析法 3. 电路分析方法 3.1 支路电流法 3.2 节点电压法 ( 重点 ) 3.3 叠加原理 ( 重点 ) 3.4 戴维宁定理和诺顿定理 ( 重点 ) 4. 正弦交流电路 4.1 正弦量的三要素 ; 同频率正弦量之间的相位关系 4.2 正弦量的相量表示法 ; 正弦量的三角函数式 波形图 相量图 复代数式 复指数式和复极坐标式之间的相互转换 ( 重点 ) 4.3 电路元件 R L C 在正弦激励下的伏安关系 功率关系和能量关系 4.4 正弦稳态电路分析的相量图法与相量模型法 ( 重点 难点 ) 4.5 正弦交流电路的瞬时功率 平均功率 无功功率和视在功率 ; 功率的测量 ; 功率因数及其提高 4.6 串联及并联谐振的条件及特征 5. 三相交流电路 5.1 三相电动势的产生及三相电源的联结 ( 重点 ) 5.2 三相负载 Y 联结和 联结的三相电路 5.3 三相电路的瞬时功率 平均功率 无功功率和视在功率 ( 重点 难点 ) 6. 电路的时域分析 6.1 电路过渡过程的产生与换路定律 ( 重点 ) 6.2 RC RL 电路的时域分析 6.3 一阶电路的三要素法 ( 重点 ) 6.4 积分电路与微分电路 7. 铁心线圈和变压器 7.1 铁磁材料的磁性能 ; 磁路的基本定律 7.2 交 直流铁心线圈的电磁关系 电压平衡方程式及功率损耗 ( 难点 ) 7.3 交 直流电磁铁 7.4 单相变压器的结构 工作原理 电压变换 电流变换和阻抗变换的功能 ; 变压器的功率损耗 效率 额定值 外特性和绕组的同名端 ( 重点 ) 8. 三相异步电动机 8.1 三相异步电动机的结构 工作原理 ; 旋转磁场的转速 转差 转差率及电动机的转速 8.2 转子等效电路 ; 转子电流频率 转子感应电动势与转差率的关系 8.3 三相异步电动机的电磁转矩 机械特性和效率 ( 重点 ) 8.4 三相异步电动机的起动 调速及制动 ( 重点 难点 ) 8.5 三相异步电动机的铭牌和技术数据及其计算 ( 重点 ) 9. 三相异步电动机的继电 -- 接触器控制 9.1 常用低压电器的结构 原理和功能 9.2 三相异步电动机直接起动控制 正反转控制 ( 重点 ) 35
9.3 三相异步电动机的顺序控制 多地点控制 行程控制和时间控制 ( 难点 ) 9.4 三相异步电动机的短路保护 过载保护和失压保护 四 教学环节学时分配 序号 教学内容 学时 学时分配 讲授实验上机 课外上机学时 课外实验学时 备注 1 绪论 电路的基本概念与定律 6 6 2 电路分析方法 6 6 3 正弦交流电路 8 8 4 三相交流电路 4 4 5 电路的时域分析 6 6 6 铁心线圈与变压器 6 6 7 三相异步电动机 6 6 8 三相异步电动机的继电 - 接触器控制 6 6 合计 48 48 五 选用教材 1. 教材 [1] 电工技术. 袁宏. 机械工业出版社.2003. [2] 电工技术试题题型精选汇编. 高有华, 李忠波. 机械工业出版社.2003. 2. 参考教材 [1] 电工学 ( 上 )( 第五版 ). 秦曾煌. 高等教育出版社.2001. [2] 电路. 邱关源. 高等教育出版社.2003. 六 说明 1. 修订大纲的指导思想电工技术基础是高等工科院校非电类专业一门重要的学科基础课 该课程教学大纲制定应适应 21 世纪综合型 学习型 素质型人才培养的需要, 科学合理的设计课程的教学内容和其它教学环节, 使学生通过学习本课程获得电工技术必要的基础理论 基本知识和基本技能, 了解电工技术的发展, 为后续课程的学习及从事相关的工程技术工作和科学研究工作奠定坚实的理论基础 2. 本课程与其它课程的联系电工技术基础以高等数学 大学物理课程为先导, 其内容与分析方法是非电类专业电子技术基础 微型计算机原理与接口技术等后续课程和专业课程的基础, 是培养学生工程素质与综合能力的重要环节 3. 教学方式与教学方法的具体改革措施本课程采用板书 CAI 教学和电子设计自动化 EDA 软件系统辅助教学, 充分利用课堂的时间, 加大信息量, 调动学生的学习积极性, 提高教学效率与质量 引入 EDA 软件辅助教学, 使学生能够对一般电路模型 电子电路进行仿真研究 分析与设计, 利于学生对课程内容的深入理解和进一步学习, 并通过完成仿真作业培养学生使用和开发新工具软件 创新和表达等能力 4. 本课程以基础部分为重点, 在应用部分扩展深度和广度 在全部教学过程中, 积极采用互动 36
式教学方法 课后复习 总结 作业也是学习本课程的重要环节, 通过作业和习题课, 训练学生分析 解决问题能力以及电工计算技能 作业和习题课的主要内容取自以试题库为基础的 电子技术试题题型精选汇编 每次课后留作业, 作业量 ( 包括复习 总结 ) 与讲课学时成比例 教师对学生完成作业的情况要心中有数, 及时总结指导 37
电子技术基础 课程教学大纲 英文名称 :Fundamentals of Electronics 课程类型 : 学科基础课学时 / 学分 :48/3 适用专业 : 成型及控制工程 机械设计制造及自动化 工业工程 车辆工程 体育装备工程 物流工程 应用化学等一 课程性质 目的和任务电子技术基础是高等工科学校非电类的电工 电子系列课程, 属于学科基础课 学生通过本课程的学习, 使学生了解电子技术的发展情况, 获得电子技术必要的基础理论 基本知识和基本技能, 启发学生的创新意识, 培养学生的创新能力和综合素质, 为学习后续课程及从事与本专业有关的工程技术工作和科技工作打下一定基础 二 教学基本要求 1. 了解常用的双极型半导体器件的结构 工作原理及外部特性, 并能选择常用半导体器件 2. 掌握基本共射放大电路 工作点稳定电路和射极输出器等基本单元电路的特点和用途 3. 了解放大电路图解分析方法的要领 4. 掌握放大电路的微变等效电路分析方法 5. 了解多极放大电路的分析方法 ; 理解功率放大电路的特点及分类 OTL 与 OCL 电路 6. 了解差动放大电路的组成, 抑制零漂的原理 了解集成运放的基本组成, 特性及主要参数 7. 掌握运算放大器的基本分析方法和几种常见应用电路 ; 理解集成运算放大器的非线性应用 8. 理解反馈的基本概念, 反馈的分类, 负反馈对放大器性能的影响 9. 掌握单相整流 电容滤波电路的工作波形, 参数计算及元件选择 10. 掌握稳压管稳压电路的分析与计算 掌握三端式集成稳压电源的原理及应用 11. 掌握逻辑函数化简的公式法和卡诺图法 12. 掌握常用逻辑门电路的功能和组合逻辑电路的分析与设计方法 了解常用集成组合芯片的应用 13. 掌握常用双稳态触发器的功能和时序电路的分析方法 理解常用集成计数 / 分频器的应用 三 课程内容 1. 绪论和双极型半导体器件 1.1 电子技术的发展史, 电子技术与生产力的发展, 科技进步 产业革命和信息化的密切关系 ; 电子技术课程的性质, 研究对象 任务 学习方法及本专业的关系 1.2 半导体的特征和半导体器件 ;PN 结 二极管 稳压管 三极管 ( 重点 难点 ) 2. 放大电路基础 2.1 基本共射电路, 放大电路分析的图解法与微变等效电路法 ( 重点 难点 ) 2.2 基极电阻分压式工作点稳定电路 2.3 射极跟随器 ( 重点 难点 ) 2.4 多级放大电路 ( 重点 难点 ) 2.5 放大电路的频率特性 38
3. 功率放大电路 3.1 功率放大的分类 特点 任务和应用 3.2 甲乙类互补对称功率放大器,OTL OCL 电路 ( 重点 难点 ) 3.3 集成功率放大器 4. 差动放大电路 4.1 直接耦合放大器的特点, 主要矛盾及解决办法 4.2 典型差动放大电路 ( 具有射极共模负反馈电阻 ) 的静 动态分析 ( 重点 难点 ) 4.3 共模抑制比的提高, 具有恒流源的差动放大电路的静 动态分析 ( 重点 难点 ) 5. 集成运算放大电路 5.1 线性集成运放的基本组成 功能 符号及主要参数 5.2 集成运放在线性与非线性应用中的基本特性 5.3 集成运放的线性应用 : 三种基本运算电路 : 比例 求和和积分运算 ( 重点 难点 ) 5.4 集成运放的非线性应用 : 电压比较器等 ( 重点 难点 ) 6. 反馈电路 6.1 反馈的基本概念, 反馈类型的判别 6.2 负反馈对放大电路性能的影响 7. 稳压电源 7.1 单相整流 滤波电路 ( 重点 难点 ) 7.2 稳压管稳压电路 7.3 串联型稳压电路 7.4 集成稳压器及其应用 ( 重点 难点 ) 8. 逻辑函数与逻辑门电路 8.1 逻辑函数的概念, 三种基本逻辑关系, 逻辑代数的公理 定律和常用公式 8.2 逻辑函数的公式化简和卡诺图化简 ( 重点 难点 ) 8.3 与门 或门 非门 与非门 或非门 与或非门, 异或门 同或门 传输门 OC 门 三态门等的逻辑符号 ( 重点 难点 ) 8.4 TTL 集成与非门的组成, 工作原理, 电压传输特性及主要参数 ( 重点 难点 ) 9. 组合逻辑电路 9.1 组合逻辑电路的分析 ( 重点 难点 ) 9.2 组合逻辑电路的设计 ( 重点 难点 ) 9.3 常用组合逻辑电路 : 半加器 全加器 编码器 七段 LED 译码显示器等 10. 触发器及时序电路 10.1 时序电路的概念 10.2 基本 RS 触发器,RS 触发器,JK 触发器 D 触发器的符号与逻辑功能 ( 重点 难点 ) 10.3 寄存器的特点和功能 10.4 时序电路的分析, 二进制计数器 十进制计数器 N 进制计数器 ( 重点 难点 ) 10.5 T4290 集成计数器 ( 重点 难点 ) 四 教学环节学时分配 序号 教学内容 学学时分配时讲授实验上机 39 课外上机学时 课外实验学时 备注
1 绪论和半导体器件 6 6 2 放大电路基础 8 8 3 功率放大电路 2 2 4 差动放大电路 2 2 5 集成运算放大电路 6 6 6 放大电路的反馈 2 2 7 稳压电源 6 6 8 逻辑函数的变换与化简 4 4 9 门电路和组合电路 6 6 10 触发器和时序逻辑电路 6 6 合计 48 48 五 选用教材 1. 教材 [1] 电子技术. 李忠波. 机械工业出版社.2003. [2] 电子技术试题题型精选汇编. 龚淑秋, 李忠波. 机械工业出版社.2003. 2. 参考教材 [1] 电工学 ( 下 )( 第五版 ). 秦曾煌. 高等教育出版社.1999. [2] 模拟电子技术. 童诗白. 高等教育出版社.2000. [3] 数字电子技术. 阎石. 高等教育出版社.1997. 六 说明 1. 修订大纲的指导思想 本大纲的修订本着体现现代教育思想和教学理念的要求, 科学合理地设计本课程的教学内容及 其它教学环节, 注意本课程与后续课程内容的整体组合和优化, 调整人才培养模式, 培养具有广博 的知识 较高的智力和较强创新能力的综合型人才为目的 2. 本课程与其它课程的联系 电子技术基础课程以高等数学 电工技术为基础 主要研究电子技术在工程技术上的应用 是 计算机硬件 机床电器 焊接设备等后续课程的基础 是培养学生具有创新能力 实践能力和综合 素质能力的重要一环 3. 教学方式与教学方法的具体改革措施 本课程以基础部分为重点, 以应用部分扩展深度和广度 本课程采用板书 CAI 教学和用电子设计自动化 EDA 软件系统辅助教学, 使学生能够通过 EDA 对一般电路模型 模拟电子 数字电子电路进行仿真研究 分析与设计, 利于学生对课程内容的深 入理解和进一步学习 并通过完成仿真作业培养学生的使用和开发新工具 创新和表达等能力 课后复习 总结 作业也是学习本课程的重要环节, 通过作业和习题课, 训练学生分析 解决 问题能力以及电工计算技能 作业和习题课的主要内容取自以试题库为基础的 电子技术试题题型 精选汇编 每次课后留作业, 作业量 ( 包括复习 总结 ) 与讲课学时成比例 教师对学生完成作业 的情况要心中有数, 及时总结指导 40
电工电子技术实验 课程教学大纲 英文名称 :Experiments of Electrotechnics and Electronics 课程类型 : 学科基础课学时 / 学分 :24/1.5 适用专业 : 材料成型及控制工程 机械设计制造及自动化 工业工程 车辆工程 体育装备工程 物流工程等一 课程性质 目的和任务电工电子技术实验是一门以电工技术基础 电子技术基础为主体 讲授 实验和计算机仿真与辅助分析并重的课程 通过实验使学生了解电工电子技术的发展情况和应用领域, 掌握电工电子技术的必要的基础理论, 基本知识和基本实践技能 ; 能够在实践过程中综合运用所学理论知识, 解释实验现象, 分析实验数据和实验结果, 排除实验故障等 ; 学会使用常用电工电子测量仪器仪表, 学会基本的测量手段和方法, 学会应用先进的工软件分析 设计实验电路和系统, 仿真实验结果 通过开设设计性 综合性实验培养学生的工程实践能力和创新意识 独立完成验证性实验 培养基本实验技能和严谨的科学作风 在教师指导下独立完成完成设计性 综合性和研究性实验 培养工程实践素质和创新能力 二 教学基本要求 1. 掌握常用电工电子仪器的结构 原理 使用方法及注意事项 常用的电工电子仪器有 : 1.1 直流电压表 电流表 万用表 ; 1.2 交流电压表 电流表和功率表 1.3 示波器 信号发生器 交流毫伏表 1.4 稳压电源 1.5 晶体管特性图示仪 * 1.6 扫频仪 * 2. 掌握基本物理量的测量方法 2.1 直流电压 电流 2.2 交流电压 ( 或电流 ) 的有效值 平均值 峰值 峰 峰值 瞬时值 频率 周期 相位 相位差, 正弦交流电路的功率 2.3 放大器的电压放大倍数 上限频率 下限频率 频率宽度 输入电阻 输出电阻 以及反馈系数 闭环增益等的测量 2.4 逻辑电平的测量与逻辑状态的分析 3. 掌握电工技术实验系统 4. 掌握模拟与数字实验系统 5. 正确布线与接线 初步的分析与排除故障方法 掌握实验数据的测量与误差分析的基本方法 6. 初步掌握用计算机辅助电子电路的分析及设计技术会使用 EWB 进行电路设计 仿真及机辅分析 7. 写出规范的实验报告 正确绘制实验所需的图表 对实验结果能作出误差分析和合理解释 8. 具有一定的实验设计能力 根据实验任务自拟实验方法 实验线路 选择仪器 仪表进行测量 并进行数据分析 41
注 : 带 * 号为选学内容 三 课程内容 1. 验证性实验 1.1 电工电子仪器仪表的使用 1.2 电路的分析方法 1.3 三相交流电路的研究 1.4 差动式直流放大电路 1.5 功率放大电路 1.6 集成运算放大器线性应用 1.7 正弦波 矩形波 三角波产生电路 1.8 集成直流稳压电源 2. 设计综合性实验 2.1 RL 串联电路特性及其功率因数提高的研究 2.2 三相异步电动机运行控制电路的设计 2.3 单管交流电压放大电路 2.4 组合逻辑电路的分析与设计 2.5 计数 译码与显示的综合与分析 3. 上机仿真实验 3.1 直流电路的设计与仿真分析 3.2 交流电路的设计与仿真分析 3.3 模拟电路的设计与仿真分析 3.4 数字电路的设计与仿真分析 注 : 每个实验 2 学时, 选做 10 个实验 2 个上机仿真实验 四 教学环节学时分配 序号 教学内容 学学时分配时讲授实验上机 1 电工仪器仪表的使用及电路的分析方法 2 2 2 RL 串联电路特性及其功率因数提高的研究 2 2 3 三相交流电路的研究 2 2 课外上机学时 课外实验学时 备注 4 三相异步电动机运行控制电路的设计 2 2 5 电子仪器的使用及单管交流电压放大电路 2 2 6 集成运算放大器应用 2 2 7 集成稳压电源设计 2 2 8 组合电路的分析与设计 2 2 9 触发器及其应用电路 2 2 10 计数译码显示的综合与分析 2 2 11 模拟电路的设计与仿真分析 2 2 12 数字电路的设计与仿真分析 2 2 42
合计 24 20 4 五 选用教材 1. 教材 [1] 电工电子技术实验. 申永山, 高有华. 校内印刷.2005. 2. 参考教材 [1] 电工学 ( 下 )( 第五版 ). 秦曾煌. 高等教育出版社.1999. [2] 模拟电子技术. 童诗白. 高等教育出版社.2000. [3] 数字电子技术. 阎石. 高等教育出版社.1997. 六 说明 1. 课程性质 任务电工电子技术实验是高等工业学校本科机械设计制造及自动化 工业工程专业的学科基础课程 学生通过该课程的学习获得电子技术的必要的基础理论, 基本知识和基本技能, 了解电子技术的发展情况和应用领域, 为学习后续课及从事有关工程技术工作和科研工作打下一定的基础 2. 本课程的基本要求通过本课程的学习应熟悉和掌握模拟电子技术 数字电子技术两部分教学内容所涉及的基本实践 基本技能 培养本学科领域进一步深造 应用和开发的能力 电子技术具有较强的实践性, 理论与实践相结合才能学好这门课程 学生通过实验和应用计算机辅助软件 EDA 研究 分析 设计电路, 帮助理解并加强对理论的认识, 提高实际操作能力, 实现综合素质的提高 3. 本课程与其它课程的联系本课程以大学物理为先行课, 并为学习相关的后续课微机原理及应用 数控机床 机床电气 焊接工艺及设备 焊接自动化铸造自动化等课程的实践教学打下基础 4. 本课程的教学特点 1) 本课程采用课堂理论教学与实验教学相结合的教学方式 本课程具有较强的实践性, 理论与实践相结合才能学好这门课程 学生通过实验帮助理解并加强对理论的认识, 提高实际操作能力, 仪器 仪表的使用能力和实验数据的分析处理能力, 实现综合素质的提高 2) 全部采用设计性和综合性实验, 并使用先进的 EDA 软件完成设计和仿真过程 十分有利于开发学生的智力, 培养学生的创新能力 3) 加强实验教学的管理和实验成绩的考核, 以调动教师和学生对实验教学的积极性和主动性 43
电工电子技术 课程教学大纲 英文名称 :Electrotechnics and Electronics 课程类型 : 学科基础课学时 / 学分 :64/4 适用专业 : 金属材料工程 无机非金属材料 建筑环境与设备工程等一 课程性质 目的和任务电工电子技术是高等工科学校非电类的电工 电子系列课程, 属于学科基础课 通过本课程的学习, 使学生了解电工 电子技术的发展情况和应用领域, 获得电工 电子技术必要的基础理论 基本知识和基本技能, 培养学生的创新能力, 提高其综合素质, 为学习后续课程及从事与本课程有关的工程技术工作和科技工作打下一定的基础 二 教学基本要求 1. 理解电路变量的参考方向的含义, 并会用参考方向求功率 ; 掌握理想电路元件及其伏安关系, 掌握基尔霍夫定律 ; 理解电位的概念并会计算 2. 掌握电源等效变换法 支路电流法 节点电压法 叠加原理和戴维宁定理等电路分析方法 ; 了解诺顿定理 3. 理解正弦量的三要素和正弦量的相量表示法 ; 掌握线性 R L C 在正弦激励下的伏安关系及正弦稳态电路分析的相量图法与相量模型法 ; 理解功率因数的概念与功率因数的提高 ; 了解串联谐振的条件及特征 4. 了解三相电动势的产生及三相电源的联结 ; 理解三相负载的两种联结及三相电路的功率 5. 了解常用的双极型半导体器件的结构 原理及外部特性 ; 理解含二极管电路的分析 6. 掌握基本共射电路和工作点稳定电路的静态分析和动态分析 ; 了解放大电路的图解分析方法及共集电极电路和多极放大电路的分析方法 7. 了解集成运放的基本组成 特性及主要参数 ; 掌握线性应用的三种基本运算电路和求和运算电路 ; 理解积分电路和集成运放的非线性应用 8. 理解单相整流 电容滤波电路的工作波形 参数计算及元件选择 ; 理解稳压管稳压电路的分析与计算 ; 了解三端式集成稳压电源的原理及应用 9. 掌握逻辑函数的公式化简法 ; 理解卡诺图化简法 10. 掌握常用逻辑门电路的功能和组合逻辑电路的分析与设计方法 ; 了解常用集成组合芯片的应用 11. 了解常用双稳态触发器的功能和时序电路的分析方法 三 课程内容 1. 绪论和电路的基本概念与定律 1.1 电工电子技术的发展史, 电能的利用及电工电子技术与生产力的发展 工业革命 科学技术进步等的关系 电气化对建设有中国特色的社会主义的关系及意义 ; 1.2 电路与电路模型 ; 电路变量的参考方向 ; 理想电路元件 R L C 在一般激励和直流激励下的伏安关系 能量关系和功率关系 ; 1.3 电压源和电流源及其受控源 44
1.4 基尔霍夫定律 (KCL KVL) 1.5 电功率和电位的计算 ; 额定值概念重点和难点 1) 电路变量的参考方向及电功率和电位的计算 2) 基尔霍夫定律 2. 电路分析方法 2.1 电源等效变换法 2.2 支路电流法 2.3 叠加原理 2.4 戴维宁定理重点和难点 1) 电源等效变换法 2) 叠加定理和戴维宁定理 3. 正弦交流电路 3.1 正弦量的三要素 [1 频率 周期 角频率 ;2 最大值 有效值 ;3 相位 初相位 ]; 同频正弦量间的相位关系 3.2 正弦量的相量表示法 ; 正弦量的瞬时值三角函数式 波形图 相量图 复代数式 复指数式和复极坐标间的相互转换 3.3 线性元件 R L C 在正弦激励下的伏安关系 3.4 正弦稳态电路分析的相量图法与相量模型法 3.5 正弦交流电路的瞬时功率 平均功率 无功功率和视在功率 3.6 功率因数的概念及功率因数的提高重点和难点 1) 正弦交流电路的基本概念和正弦量的相量表示法 2) 正弦电路稳态分析方法和功率的计算 4. 三相交流电路 4.1 三相电势的产生与三相电源的连接 4.2 三相负载的 Y 连接和 连接供电电路 4.3 三相电路的稳态计算, 平均功率 无功功率和视在功率重点和难点 1) 三相交流电路的基本概念及三相电路的计算 5. 半导体器件 5.1 PN 结 二极管 稳压管 5.2 二极管电路分析, 三极管及其参数重点和难点 1)PN 结的单向导电性 含二极管电路的分析 2) 三极管的输入 输出伏安特性曲线 6. 放大电路基础 6.1 基本共射电路的静态分析与动态分析 6.2 稳定静态工作点电路的静 动态分析 6.3 共集电极放大电路和多极放大电路 45
重点和难点 1) 基本共射放大电路的静态和动态 ( 微变等效电路法 ) 分析 2) 工作点稳定电路的静态和动态 ( 微变等效电路法 ) 分析 7. 集成运算放大器 7.1 线性集成组件的基本组成 功能 符号 ; 理想放大器的两个重要结论 7.2 集成运算放大器的线性应用 : 三种基本运算电路, 积分电路 7.3 集成运算放大器的非线性应用 : 电压比较器重点和难点 1) 同相 反相和差动比例电路 2) 同相 反相求和电路和积分电路及电压比较器 8. 直流稳压电源 8.1 单相桥式整流 滤波电路, 稳压管稳压电路 8.2 集成稳压器及应用重点和难点 1) 单相桥式整流电路, 电容滤波电路 2)W7800 系列集成稳压电路及其应用 9. 逻辑代数及逻辑门电路 9.1 逻辑函数的概念, 三种基本逻辑, 逻辑函数的公理 定律 定理和常用公式 9.2 逻辑函数的公式和卡诺图化简法 9.3 常用逻辑门电路的符号 逻辑表达式和真值表重点和难点 1) 逻辑函数的公式化简法和卡诺图化简法 2) 常用逻辑门电路的符号 逻辑表达式 真值表及逻辑功能 10. 组合逻辑电路 10.1 组合逻辑电路的分析与设计 10.2 常用组合逻辑电路 : 半加器 全加器 编码器等重点和难点 1) 组合逻辑电路的分析方法 2) 组合逻辑电路的设计 11. 触发器与时序电路 11.1 基本 R-S 钟控 R-S JK D 触发器的符号与逻辑功能 11.2 集成计数器使用方法 N 进制计数器设计重点和难点 1)JK 触发器 D 触发器的符号与逻辑功能 2) 计数器的分析与设计四 实验 ( 上机 ) 内容及要求 1. 实验电工电子技术具有较强的实践性, 学生通过实验帮助理解并加强对理论的认识, 提高实际操作能力, 对仪器仪表的使用能力, 数据与结果的分析处理能力, 培养学生的工程实践能力等 实验学时为 8 可开设如下实验: 46
1.1 电路分析方法 1.2 正弦交流 R L 串联电路特性及其功率因数的研究 1.3 集成运算放大器线性应用 1.4 组合逻辑电路的分析与设计 2. 上机 应用计算机电路设计分析软件 EDA 分析 设计电路 2.1 应用 EDA 对一般电路模型进行仿真分析与设计 2.2 应用 EDA 对一般电子电路进行仿真分析与设计 要求 : 在计算机上完成仿真作业 五 教学环节学时分配 序号 教学内容 学学时分配时讲授实验上机 课外上机学时 课外实验学时 备注 1 绪论, 电路基本概念与定律 4 4 2 电路分析方法 8 6 2 3 正弦交流电路 8 6 2 4 三相交流电路 4 4 5 半导体器件 4 4 6 放大电路基础 8 6 2 7 集成运算放大电路 6 4 2 8 稳压电源 4 4 9 逻辑代数及逻辑门电路 4 4 10 组合逻辑电路 6 4 2 11 触发器与时序逻辑电路 8 6 2 合计 64 52 8 4 六 选用教材 [1] 现代电工电子技术. 申永山, 李忠波. 机械工业出版社.2007. [2] 电工技术试题题型精选汇编. 高有华, 李忠波. 机械工业出版社.2002. [3] 电子技术试题题型精选汇编. 龚淑秋, 李忠波. 机械工业出版社.2003. 七 说明 1. 修订大纲的指导思想本大纲的修订本着体现现代教育思想的要求, 科学合理地设计本科程的教学内容及其它教学环节, 注意本课程与后续课程内容的整体组合和优化, 调整人才培养模式, 培养具有广博的知识 较高的智力和较强创新能力的综合型人才 2. 本课程与其它课程的联系本课程是以高等数学 大学物理为基础 主要研究电工电子技术在工程技术上的应用 是计算机硬件等后续课程的基础 是培养学生创新能力 实践能力和综合素质能力的重要一环 3. 教学方式与教学方法的具体改革措施 47
本课程以基础部分为重点, 以应用部分扩展深度和广度 实践环节是本课程的重要组成部分, 是巩固和深化所学的理论知识 训练实践技能 培养严谨的科学作风的重要手段 本课程 CAI 教学和电子设计 EDA 软件系统辅助教学, 使学生在步入电工 电子技术领域的大门后, 能够通过 EDA 对一般电路模型 电子电路进行仿真研究 分析与设计, 利于学生对课程内容的理解和进一步学习 并能培养学生们使用和开发新工具及创新和表达能力 作业是教学过程不可缺少的实践性环节 每次课必留作业, 以深入理解课堂教学内容 作业及课后复习总结所用时间应与讲授时间大致相同, 作业中的普遍性问题应及时解决 48
电力电子技术 课程教学大纲 英文名称 :Power Electronics Technology 课程类型 : 学科基础课学时 / 学分 :48/3 适用专业 : 电气工程及其自动化 自动化一 课程性质 目的和任务电力电子技术是电气工程及其自动化和自动化专业的学科基础课, 它的任务是了解电力电子技术的发展情况, 使学生熟悉各种电力电子器件的特性和使用方法 ; 掌握各种常用电力电子电路的结构 工作原理 控制方法 设计计算方法, 培养实验技能 ; 熟悉各种电力电子装置的应用范围及技术经济指标, 同时为后续课程的学习打下良好的基础 二 教学基本要求 1. 应熟悉和掌握晶闸管 电力 MOSFET IGBT 等电力电子器件的结构 原理 特性和使用方法 2. 熟悉和掌握各种基本的整流电路, 直流斩波电路, 交 - 交电力变换电路和逆变电路的结构 工作原理 波形分析和控制方法 3. 掌握 PWM 技术的工作原理和控制特性, 了解软开关技术的基本原理 4. 了解电力电子技术的应用范围和发展动向 5. 掌握基本电力电子装置的实验和调试方法 三 课程内容 1. 绪论电力电子技术概念 地位 内容和发展历史 电力电子技术应用范围 发展前景 本课程的性质 研究对象 任务与要求 学习方法及与本专业的关系 这一部分着重讲述电力电子技术课程的基本内容和基本要求, 在国民经济中的作用, 使学生了解本课程的重要性 特点和学习方法 重视工程实践 2. 电力电子器件 2.1 各种电力二极管 2.2 半控型器件 : 晶闸管 2.3 典型全控型器件 :GTO,GTR, 电力 MOSFET,IGBT; 了解 IGCT,MCT,SIT,SITH 等 2.4 电力电子器件的驱动电路 2.5 电力电子器件的串并联与保护 2.6 了解功率集成电路和智能功率模块电力电子器件应从工程应用的角度讲述晶闸管 GTR 功率 MOSFET IGBT 的结构 工作原理 特点 主要参数与应用等 本章重点是晶闸管的工作原理和参数 ; 难点是全控器件的驱动与保护 3. 整流电路 3.1 单相可控整流电路 3.2 三相可控整流电路 49
3.3 电容滤波的二极管整流电路 3.4 变压器漏抗对整流电路的影响 3.5 带平衡电抗器的双反星形相控整流电路及十二相相控整流电路 3.6 整流电路的滤波和功率因数 3.7 相位控制电路 3.8 有源逆变电路整流电路以晶闸管为主 单相部分重视波形分析 参数计算, 建立可控整流的基本概念 其重点是 :(1) 控制角 (2) 电感性负载的特点 (3) 续流二极管的作用 对于三相整流部分, 学生应熟练掌握电路的工作原理 波形分析 数量关系以及导电次序 触发信号间的相位关系 电感负载等 有源逆变电路重点是基本概念, 产生逆变的条件, 逆变时波形及工作特点, 逆变角 逆变失败与最小逆变角的限制, 电容滤波不可控整流 4. 直流斩波电路 4.1 降压斩波电路 4.2 升压斩波电路 4.3 升降压斩波电路 4.4 复合斩波电路 4.5 了解多相多重斩波电路本章重点介绍降压式 升压式 升降压式斩波电路的工作原理 波形和数量关系 5. 交流 交流电力变换电路 5.1 单相相控式交流调压电路, 三相相控式交流调压电路, 交流调功电路 5.2 了解交流电子开关 5.3 单相输出交 交变频电路 5.4 了解三相输出交 交变频电路 5.5 了解矩阵式变频电路本章重点是相控式交流调压电路 调功电路, 以及交 交变频电路 6. 逆变电路 6.1 换流方式 6.2 电压型逆变电路 6.3 电流型逆变电路 6.4 多重逆变电路和多电平逆变电路本章重点是换流方式, 电压型半桥式 全桥式逆变电路 ; 难点是移相调压逆变电路和电流型并联谐振负载换相式逆变电路 7. 脉宽调制 (PWM) 技术 7.1 PWM 控制的基本原理 7.2 PWM 逆变电路的控制方式 7.3 PWM 波形的生成方式 7.4 了解跟踪型 PWM 控制技术 PWM 逆变电路的谐波分析 PWM 整流电路及其控制方法重点介绍 PWM 控制的基本原理 控制方式,SPWM 波形及生成方法 8. 软开关技术 8.1 软开关的基本概念 8.2 软开关技术的分类 50
8.3 典型软开关电路的原理及应用软开关技术重点是基本概念与分类 9. 组合变流技术 9.1 间接交流变流电路 9.2 交 - 直 - 交变频电路 (VVVF) 9.3 恒压恒频变流电路 (CVCF) 9.4 间接直流变流电路 ( 间接 DC/DC 变换器 ) 9.5 开关电源组合变流电路重点是间接交流变流电路和间接直流变流电路 结束语了解电力电子技术的发展趋势 四 实验 ( 上机 ) 内容及要求实验电力电子技术具有较强的实践性, 学生通过实验帮助并加强对理论的认识, 提高实际操作能力, 对仪器仪表的使用能力, 数据与结果的分析处理能力等 在下面的实验项目中选开 6 学时 : 1. 单相桥式整流电路及触发电路性能的研究 2. 锯齿波同步移相触发电路实验 3. 三相集成锯齿波触发电路实验 4. 单相半波 桥式半控整流电路实验 5. 单相桥式全控整流 有源逆变电路实验及触发电路性能的研究 6. 三相半波可控整流及有源逆变电路实验 7. 三相桥式全控整流及有源逆变电路实验 8. 单相 三相交流调压电路实验 9. 晶闸管 (SCR) 特性及其驱动与保护 10. 可关断晶闸管 (GTO) 特性及其驱动与保护 11. 绝缘双极性晶体管 (IGBT) 特性及其驱动与保护 12. 单相正弦波脉宽调制 (SPWM) 逆变电路实验 13. 直流斩波电路的性能研究 ( 降压斩波电路 升压斩波电路 升降压斩波 Cuk 斩波 ) 14. 单相逆变电路性能的研究 15. 交 - 直 - 交变频调速系统研究五 教学环节学时分配 序号 教学内容 学学时分配时讲授实验上机 1 绪论 1 1 2 电力电子器件 5 5 3 整流电路 16 14 2 4 直流斩波电路 6 4 2 5 交流 - 交流电力变换电路 4 4 6 逆变电路 8 6 2 7 PWM 控制技术 4 4 8 软开关技术 2 2 9 组合变流电路及总复习 2 2 51 课外上机学时 课外实验学时 备注
合计 48 42 6 六 选用教材 1. 教材 [1] 电力电子技术 ( 第四版 ). 王兆安, 黄俊. 机械工业出版社.2000. 2. 参考教材 [1] 电力电子变流技术 ( 第三版 ). 黄俊. 机械工业出版社.1993. [2] 电力电子自关断器件及电路. 黄俊, 秦组荫. 机械工业出版社.1991. [3] 现代电力电子技术基础. 张立. 高等教育出版社.1999. [4] 现代电力电子技术基础. 赵良炳. 清华大学出版社.1999. [5] 电力电子学 - 电力电子变换和控制技术. 陈坚. 高等教育出版社.2002. 七 说明 1. 修订大纲的指导思想电力电子变流技术是电气工程学院部分专业必修的专业基础课, 为了适应 21 世纪培养综合型 学习型人才的需要, 为了更好地贯彻科教兴国的战略方针, 本大纲的修订应该与时俱进, 更加科学合理地设计本课程的教学内容以及其它教学环节, 使学生通过学习本课程获得电力电子技术必要的基础理论 专业知识和基本专业技能, 了解电力变换在我国国民经济中的重要性及电力电子技术的发展情况, 为学习后续课程及从事有关的工程技术工作和科研工作打下坚实的基础 2. 本课程与其它课程的联系本课程以高等数学 电路理论 电子技术基础为先行课, 与上述课程的联系要求如下 :1) 电路理论应掌握非正弦的有效值 非正弦周期电流的计算方法, 三相交流电路的基本概念, 尤其要掌握三相交流电的波形图表示法 ;2) 电子技术基础掌握 PN 结及单向导电性, 半导体二极管和不可控整流电路, 三极管及其基本放大电路, 数字电路 同时与电机学并行作为后续课程电力拖动与自动控制系统的基础 3. 教学方式与教学方法的具体改革措施本课程采用 CAI 课件教学与传统教学相结合的教学方式, 扩大课堂教学的信息量, 充分调动学生的学习热情, 使学生在步入电力电子技术领域的大门后, 能够对一般电力电子电路进行研究 分析与设计, 利于学生对课程内容的深入理解和进一步学习 本课程以整流部分为重点, 在全部教学过程中, 积极采用互动式教学方法, 理论与实际相结合 对学生综合素质和能力 ( 含自学能力 创新能力 实践能力 表达能力等 ) 培养主要从以下几个方面入手 : 1) 课后作业 : 每次课必留作业, 以深入理解课堂教学内容, 对作业情况及时总结 根据学生的反馈情况及时调整教学法 2) 实验环节 : 开设 6 学时实验, 内容涉及 AC/DC DC/DC AC/AC DC/AC 四大电力变换电路, 实验中将控制电路与主电路相结合进行, 主要分析研究电路原理, 观测电路各部分波形, 并进行一些数据的测量, 通过实验将理论与实际结合起来, 以加深理解和巩固所学知识, 训练实践技能, 培养严谨的科学作风 52
电机学 课程教学大纲 英文名称 :Theory of Electrical Machine 课程类型 : 学科基础课学时 / 学分 :72/4.5 适用专业 : 电气工程及其自动化 自动化一 课程性质 目的和任务电机学是电气工程及其自动化和自动化两个本科专业的学科基础课 ( 一级学科主干课 ) 通过本课程的学习, 能够使学生掌握各种电机 ( 含变压器 ) 的结构 电磁关系 基础理论知识 基本运行特性和一般分析方法的训练, 为学习后续的专业课程和将来从事专业工作打下良好基础 二 教学基本要求掌握各种电机基本方程式 能量转换关系 与电机参数有关的物理概念 电机稳态运行时的分析方法和运行特性的计算方法, 能熟练运用基本方程式 等效电路和相量图分析计算电机的性能和主要运行数据 ; 通过实验, 熟练掌握电机的基本实验方法和操作技能, 包括电机的运行特性 损耗 稳态参数等的测定方法, 电动机的起动和调速等, 并能对实验结果进行正确分析和评价 理解电机的工作原理 气隙磁场及其特点 电机的发热和冷却 电机主要运行性能指标及主要参数范围等 了解变压器 直流电机 感应电机及同步电机的基本结构 各种电机的应用范围 电机的额定值等 三 课程内容 1. 直流电机电机在国民经济中的作用 ; 电机工业发展概况 ; 本课程的性质 任务与要求 直流电机工作原理 ; 基本结构和励磁方式 ; 电枢绕组 ; 直流电机磁场及电枢反应 ; 感应电动势和电磁转矩 ; 直流电动机的运行特性 ; 直流电动机的起动和调速 2. 变压器基本结构与额定值 ; 变压器空载运行 ; 变压器负载运行 ; 基本方程式 ; 等效电路和相量图 ; 等效电路参数的测定 ; 变压器的运行特性 ; 三相变压器 ; 变压器的并联运行 3. 交流电机理论的共同问题交流绕组的基本概念 ; 三相双层绕组 ; 三相单层绕组 ; 交流绕组的感应电动势 ; 单相绕组的磁动势 ; 三相绕组的磁动势 4. 异步电机异步电动机的结构与工作原理 ; 异步电动机运行时的电磁过程 ; 三相异步电动机的基本方程 等效电路和相量图 ; 三相异步电动机的功率和转矩 ; 三相异步电动机的工作特性和机械特性 ; 异步电动机的起动和调速 5. 同步电机同步发电机的结构和工作原理, 同步发电机的电枢反应, 同步发电机的电压方程和相量图 ; 同步发电机的功率和转矩 ; 同步发电机的运行特性 ; 同步发电机的参数测定 ; 同步发电机与电网并联运行 ; 同步电动机和同步调相机简介 53
四 实验 ( 上机 ) 内容及要求 1. 直流并励电动机工作特性 机械特性 调速特性实验 2. 变压器空载 短路和负载实验 3. 三相异步电动机空载 堵转与负载实验 4. 同步发电机空载 短路 零功率因数负载特性 外特性 调节特性 并网运行 有功和无功功率调节实验 五 教学环节学时分配 教学内容 学学时分配课外上机时讲授实验上机学时 1 直流电机 16 14 2 2 2 变压器 14 12 2 3 交流电机理论的共同问题 10 10 4 异步电机 16 14 2 2 5 同步电机 16 16 4 合计 72 66 6 8 序号 课外实验学时 备注 六 选用教材 1. 教材 [1] 电机学. 辜承林. 华中理工大学出版社, 2003. 2. 参考教材 [1] 电机学. 汪国梁. 机械工业出版社,2000. [2] 电机学. 许实章. 机械工业出版社,2000. [3] 电机学. 汤蕴璆. 西安交通大学出版社,2001. [4] 电机学习题与题解. 孙旭东, 冯大钧. 机械工业出版社,2004. 七 说明 1. 修订大纲的指导思想作为电气学院的平台课, 使之更加适合于不同的专业方向 同时注重夯实基础理论知识, 强调培养学生运用所学知识分析和解决实际问题的能力 2. 本课程与其它课程的联系本课程以高等数学 物理学 电路 电磁场等基础理论课为基础, 通过本课程的学习为进一步学习后续的专业课程作好准备 3. 教学方式与教学方法的具体改革措施本课程以课堂讲授为主, 自学和讨论为辅的方式开展教学, 着重对学生的分析问题能力 理论综合能力以及实验研究能力等方面的培养 4. 在本课程的全部教学过程中, 对学生综合素质和能力培养所采取的措施本课程实验学时较多, 为 14 学时, 约占总学时的 1/6, 目的在于培养学生的综合实践能力 54
电器学 课程教学大纲 英文名称 :Principle of Electrical Apparatus 课程类型 : 学科基础课学时 / 学分 :56/3.5 适用专业 : 电气工程及其自动化一 课程性质 目的和任务电器学是电气工程及其自动化专业本科生的学科基础课 通过本课程的学习, 使学生系统地了解和掌握有触点电器的理论基础和计算方法, 进而为学习高压电器 低压电器等后续专业课程和将来从事专业工作打下坚实的专业理论基础 二 教学基本要求了解典型电器的基本结构 工作原理和与之相关的理论要点 ; 掌握电器的发热和电动力理论及计算 ; 掌握电器的电弧和电接触理论 ; 掌握电磁机构的基本原理和计算方法 ; 通过实验, 理解电器中的基本现象和过程, 掌握测试方法, 并作出正确的分析和判断 三 课程内容 1. 绪论电器的定义和分类 ; 典型电器的结构原理 ; 电器学的主要理论范畴 ; 电器技术的发展简史及其展望 ; 我国电器制造事业的发展及其远景 ; 2. 电器导体的发热计算电器的允许温升 ; 电器中的热源 ; 电器中的热传递形式 ; 电器表面稳定温升计算 牛顿公式 ; 不同工作制下电器的热计算 ; 短路电流下的热计算和电器的热稳定性 ; 3. 电器中的电动力计算电器中的电动力现象 ; 计算电动力的基本方法和公式 ; 电器中典型导体系统的电动力计算 ; 单相正弦交流下的电动力 ; 三相正弦交流下的电动力 ; 载流导体与电磁体间的电动力 ; 电器的电动稳定性 ; 4. 电弧的基本特性气体放电的物理基础 ; 直流电弧的特性和熄灭原理 ; 交流电弧的特性 ; 5. 交流电弧的熄灭原理弧隙中的介质恢复过程 ; 弧隙中的电压恢复过程 ; 交流电弧的熄灭条件 ; 6. 开关电器典型灭弧装置的工作原理开关电器典型灭弧装置的工作原理 ; 提高灭弧装置开断能力的辅助方法 7. 电接触理论概述 ; 电接触内表面的物理图景 ; 接触电阻的理论和计算 ;φ-θ 理论和接触电阻 ; 接触导体稳定温升分布与接触点最高温升计算 ; 触头闭合过程的振动分析 ; 触头间的电动斥力 ; 触头熔焊与焊接力 ; 触头的质量转移和磨损 ; 触头材料简介 ; 8. 电磁系统计算的基本原理概述 ; 电磁系统的典型结构和基本特性 ; 磁场的基本概念与基本定律 ; 磁场的若干性质 ; 磁路的基本概念 ; 电磁系统计算的基本任务与计算框图 ; 55
9. 气隙磁导计算概述 ; 解析法 ; 磁场分割法 ; 10. 磁路分析与计算概述 ; 直流磁路方程 ; 不计漏磁通的无分支磁路 ; 考虑漏磁时的 U 形磁路 ; 复杂磁路的计算 ; 交流磁路的特点 ; 等效正弦波法 ; 11. 电磁系统的吸力计算与静特性磁场的能量 ; 能量转换与电磁力的普遍公式 ; 麦克斯韦电磁吸力公式 ; 恒磁势与恒磁链条件下的吸力特性, 交流电磁吸力的计算 四 实验 ( 上机 ) 内容及要求 1. 触头发热与线圈温升的测量 2. 交 直流电弧伏安特性测量 3. 交直流电磁系统特性测量五 教学环节学时分配 序号 教学内容 1 电器及其概况 2 2 学学时分配时讲授实验上机 课外上机学时 课外实验学时 备注 2 电器导体的发热计算 8 6 2 3 电器中的电动力计算 6 6 4 电弧的基本特性 8 6 2 5 交流电弧的熄灭原理 6 6 6 开关电器典型灭弧装置的工作原理 2 2 7 电接触理论 8 8 8 电磁系统计算的基本原理 2 2 9 气隙磁导计算 2 2 10 磁路分析与计算 8 6 2 11 电磁系统的吸力计算与静特性 4 4 合计 56 50 6 六 选用教材 1. 教材 [1] 电器基础理论. 张冠生. 机械工业出版社,1991. 2. 参考教材 [1] 电器中的电弧理论. 王其平. 机械工业出版社,1985. [2] 电接触理论. 程礼椿. 机械工业出版社,1986. 七 说明 1. 作为电气工程及其自动化专业的平台课, 使之既能适合不同的专业方向, 又注重夯实基础理论知识, 强调培养学生运用所学知识分析和解决实际问题的能力 56
2. 本课程以高等数学 物理学 电路 电磁场等基础理论课为基础, 通过本课程的学习为进一步学习后续的专业课程作好准备 3. 本课程以课堂讲授为主 自学和讨论为辅的方式开展教学, 着重对学生的分析问题能力 理论综合能力以及实验研究能力等方面的培养 4. 为培养学生的自学能力和创新能力, 部分章节安排学生自学, 并结合电器学科发展情况, 有针对性地指导学生阅读一些专业文献 57
现代检测技术 课程教学大纲 英文名称 :Modern Detection Techniques 课程类型 : 专业课学时 / 学分 :48/3 适用专业 : 电气工程及其自动化 自动化一 课程性质 目的和任务现代检测技术是电气工程及其自动化专业 ( 电机及其控制方向 ) 的专业选修课 ( 跨二级学科选修课 ), 通过本课程的学习, 可以使学生了解和掌握各种传感器及其测量电路的工作原理 特性 主要技术指标及其应用 二 教学基本要求掌握传感器的一般特性 基础效应, 以及各种非电量传感器的结构 原理 特性 应用范围和使用方法, 对传感器信号调理技术 A/D D/A 转换技术 数字化测量技术能够很好的掌握, 具有进行现代测控系统设计的初步能力 理解误差的定义 来源和分类, 对数字化测量技术和信号采集技术有较深刻的理解 了解现代测试系统的基本组成 结构类型和发展趋势, 对虚拟仪器的测量技术有一般的了解 三 课程内容 1. 绪论测试技术的作用及其发展 ; 现代测试技术的基本结构与类型 ; 现代测试技术的发展趋势 2. 测量误差概述测量误差公理及各种测量误差定义 ; 测量误差的来源与分类 ; 测量精度及其提高测量精度的条件 3. 传感器基础传感器的一般特性及其部分基础效应介绍 ; 传感器信号调理技术 4. 非电量电测技术温度检测技术 ; 运动量检测技术 ; 力与转矩检测技术 ; 流量检测技术 ; 磁场与磁性材料检测技术等 5. 数字化测量技术连续量的离散化和量化 ; 数 / 模转换技术 ; 模 / 数转换技术 ; 电子计数器数字化测量方法 6. 数据采集技术多路数据采集技术概述 ; 采用定理 ; 模拟多路开关 ; 采样保持电路 ; 数据采集系统结构及数据采集方法 7. 虚拟仪器简介虚拟仪器的概念与系统结构 ; 虚拟仪器的编程软件 LabView 与程序设计方法 ; 应用实例介绍 四 实验 ( 上机 ) 内容及要求 1. 电子秤实验 2. 电涡流传感器特性及使用 3. 热电偶测温性能实验 58
4. 霍尔元件特性及使用 五 教学环节学时分配 序号 教学内容 学学时分配时讲授实验上机 1 绪论 2 2 2 测量误差概述 4 4 3 传感器基础与信号调理技术 8 8 4 非电量电测技术 22 14 8 5 数字化测量技术 6 6 6 数据采集技术 4 4 7 虚拟仪器简介 2 2 合计 48 40 8 课外上机学时 课外实验学时 备注 六 选用教材 1. 教材 [1] 现代检测技术基础. 曾林锁等. 沈阳工业大学校内出版教材, 2003. 2. 参考教材 [1] 现代检测技术与测试系统设计. 刘君华. 西安交通大学出版社, 1999. [2] 非电量电测技术. 严钟豪. 机械工业出版社,1996. [3] 电机及拖动基础. 汪国梁. 机械工业出版社,2001. 七 说明 1. 修订大纲的指导思想本教学大纲是为了满足专业结构调整后, 相关专业对现代检测与控制技术等知识的需求编写的 用于指导 现代检测技术基础 课的教学 2. 本课程与其它课程的联系本课程是一门专业基础课 学习本课程应具有电工基础 模拟电子技术基础 数字电子技术基础 计算机原理等课程的知识 3. 教学方式与教学方法的具体改革措施本课程除课堂教学外, 还辅以实验课等教学手段 4. 在本课程的全部教学过程中, 对学生综合素质和能力培养所采取的措施本课程涉及的领域较多 知识面较宽, 同时又是实践性和实用性很强的一门课程 教学过程中要求理论与实践相结合, 达到锻炼和培养学生的动手能力和创新能力的目的, 使学生初步具备运用学过的知识解决实际问题的能力 59