教案2023-2024学年第二学期课程名称:电路分析基础课程性质:专业基础课授课学时:32学时授课对象:通信工程23级代玲莉任课教师:长沙理工大学计算机与通信工程学院2024.21
1 教 案 2023-2024 学年第 二 学期 课程名称: 电路分析基础 课程性质: 专业基础课 授课学时: 32 学时 授课对象: 通信工程 23 级 任课教师: 代玲莉 长沙理工大学 计算机与通信工程学院 2024.2
全课程教案一、基本信息课程名称电路分析基础出课程编号0812003190课程性质专业基础课学分总学时32。其中讲授32学时,实验0学时,上机0学时,实训0学时教学安排2授课时间:第1周至第16周周学时相关课程先修课程:高等数学、大学物理与环节后继课程:电路分析基础实验、模拟电子电路、通信电子电路二、授课对象基本情况专业年级123级班级1-3班141通信工程修读人数小班授课制,要求学生对高数中涉及到的微积分、复数、矢量以及大学物理里涉及到的授课对象正弦波信号能熟练分析和应用。班级学风良好,在课后作业之外能主动进行更多的电路分析习题练习。三、教学内容与安排《电路分析基础》为通信工程专业必修专业基础课。本课程以分析电路中的电磁现象,研究电路的基本规律、定理以及电路的分析方法为主要内容,包括直流电路、一阶动态课程简介电路和正弦稳态电路的分析。电路理论是当代电气工程与电子科学技术的重要理论基础与要求之一,是学生进一步学习模拟电子电路、通信电子电路,进行相关专业实习的先修课程在整个课程体系中起着承前启后的重要作用。课程目标支撑毕业要求指标点与课程关联度1、掌握电路元件特性、电路的基本指标点1.3:掌握电路元件特性、电规律和基本定理,并对电路的分析路的基本规律和基本定理,并对电M (0.2)模型进行总结,用于分析通信工程路的分析模型进行总结,用于分析课程目标中出现的各类电路问题。通信工程中出现的各类电路问题。2、应用欧姆定律、基尔霍夫定律、指标点3.1:了解电子产品开发和设戴维南定理等基本理论,根据电路计的基本方法和技术,根据电路参L (0.1)参数之间的约束关系,对电路进行数之间的约束关系,对电路进行分分析设计。析设计。帮助学生塑造正确的世界观、人生观、价值观,培养学生严谨、认真的科学态度和职业课程思政操守。根据课程目标、教学计划和所选教材在深度上做恰当处理:在理论教学时,以课堂教学为主,采用线上+线下混合式教学,结合多媒体和网络等多种教学手段,增加教学内容的信息量,增强教学的互动性;并通过一定的实验课帮助学生加深对理论知识的理解,培教学方法养学生的动手能力。在讲授过程中,对概念、原理的解释和描述尽可能详细,对各个电路的功能和各种电路的分析技巧详加解释,并通过典型例题的讲解加深学生对理论问题的理解和掌握,引导学生建立起电路的整体逻辑结构和概念,并将仿真实验引入课堂。采用启发式、讨论式教学。2
2 全课程教案 一、基本信息 课程名称 电路分析基础 课程编号 0812003190 课程性质 专业基础课 学分 2 教学安排 总学时 32。其中讲授 32 学时,实验 0 学时,上机 0 学时,实训 0 学时 授课时间:第 1 周至第 16 周 周学时 2 相关课程 与环节 先修课程:高等数学、大学物理 后继课程:电路分析基础实验、模拟电子电路、通信电子电路 二、授课对象 基本情况 专业 通信工程 年级 23 级 班级 1-3 班 修读人数 141 授课对象 分析 小班授课制,要求学生对高数中涉及到的微积分、复数、矢量以及大学物理里涉及到的 正弦波信号能熟练分析和应用。班级学风良好,在课后作业之外能主动进行更多的电路 习题练习。 三、教学内容与安排 课程简介 与要求 《电路分析基础》为通信工程专业必修专业基础课。本课程以分析电路中的电磁现象, 研究电路的基本规律、定理以及电路的分析方法为主要内容,包括直流电路、一阶动态 电路和正弦稳态电路的分析。电路理论是当代电气工程与电子科学技术的重要理论基础 之一,是学生进一步学习模拟电子电路、通信电子电路,进行相关专业实习的先修课程, 在整个课程体系中起着承前启后的重要作用。 课程目标 课程目标 支撑毕业要求指标点 与课程关联度 1、掌握电路元件特性、电路的基本 规律和基本定理,并对电路的分析 模型进行总结,用于分析通信工程 中出现的各类电路问题。 指标点1.3:掌握电路元件特性、电 路的基本规律和基本定理,并对电 路的分析模型进行总结,用于分析 通信工程中出现的各类电路问题。 M(0.2) 2、应用欧姆定律、基尔霍夫定律、 戴维南定理等基本理论,根据电路 参数之间的约束关系,对电路进行 分析设计。 指标点3.1:了解电子产品开发和设 计的基本方法和技术,根据电路参 数之间的约束关系,对电路进行分 析设计。 L(0.1) 课程思政 帮助学生塑造正确的世界观、人生观、价值观,培养学生严谨、认真的科学态度和职业 操守。 教学方法 根据课程目标、教学计划和所选教材在深度上做恰当处理;在理论教学时,以课堂教学 为主,采用线上+线下混合式教学,结合多媒体和网络等多种教学手段,增加教学内容的 信息量,增强教学的互动性;并通过一定的实验课帮助学生加深对理论知识的理解,培 养学生的动手能力。在讲授过程中,对概念、原理的解释和描述尽可能详细,对各个电 路的功能和各种电路的分析技巧详加解释,并通过典型例题的讲解加深学生对理论问题 的理解和掌握,引导学生建立起电路的整体逻辑结构和概念,并将仿真实验引入课堂。 采用启发式、讨论式教学
在课堂上引入电路的发展历史,从科学人物、新闻、事件等方面着手,在电路细节内容上,强调专业的严谨性和务实性,树立学生严肃认真的科学作风和理论联系实际的工程观点。重点:基尔霍夫定律、电路的等效;电阻电路的一般分析方法(支路电流法、回路电流教学重点法、网孔电流法、结点电压法);叠加定理;换路定理、一阶动态电路的三要素;与难点阻抗、相角:RLC谐振电路难点:戴维南定理、诺顿定理、输入电阻、正弦电路的相量分析、最大功率传输定理知识单元知识点课内学时「教学方式作业/测验课外学习1、电路和电路模型2、电流和电压的参考方向3、电功率和能量一、电路41次模型和电4、电路元件理论讲授4路定律5、电压源和电流源6、受控电源7、基尔霍夫定律1、电路的等效变换2、电阻的串联和并联3、电阻的Y形和△形等效变换二、电阻理论讲授1次电路的等4、电压源、电流源的串联24和并联效变换5、实际电源的两种模型及其等效变换6、输入电阻课程各教1、KCL和KVL的独立方学环节内程数三、电阻容与安排2、支路电流法41次电路的一理论讲授83、网孔电流法般分析4、回路电流法5、结点电压法1、叠加定理四、电路作业1次2、戴维南定理和诺顿定理6理论讲授12定理期中测试3、最大功率传输定理1、电容元件五、储能2、电感元件21次4理论讲授元件3、电容、电感元件的串联与并联六、一阶1、动态电路的方程及其初始条件41次8电路的时理论讲授2、一阶电路的全响应域分析1、复数七、相量2、正弦量21次理论讲授4法3、相量法的基础4、电路定律的相量形式3
3 在课堂上引入电路的发展历史,从科学人物、新闻、事件等方面着手,在电路细节内容 上,强调专业的严谨性和务实性,树立学生严肃认真的科学作风和理论联系实际的工程 观点。 教学重点 与难点 重点:基尔霍夫定律、电路的等效;电阻电路的一般分析方法(支路电流法、回路电流 法、网孔电流法、结点电压法);叠加定理;换路定理、一阶动态电路的三要素; 阻抗、相角;RLC 谐振电路 难点: 戴维南定理、诺顿定理、输入电阻、正弦电路的相量分析、最大功率传输定理 课程各教 学环节内 容与安排 知识单元 知识点 课内学时 教学方式 作业/测验 课外学习 一、电路 模型和电 路定律 1、电路和电路模型 2、电流和电压的参考方向 3、电功率和能量 4、电路元件 5、电压源和电流源 6、受控电源 7、基尔霍夫定律 4 理论讲授 1 次 4 二、电阻 电路的等 效变换 1、电路的等效变换 2、电阻的串联和并联 3、电阻的 Y 形和△形等 效变换 4、电压源、电流源的串联 和并联 5、实际电源的两种模型及 其等效变换 6、输入电阻 2 理论讲授 1 次 4 三、电阻 电路的一 般分析 1、KCL 和 KVL 的独立方 程数 2、支路电流法 3、网孔电流法 4、回路电流法 5、结点电压法 4 理论讲授 1 次 8 四、电路 定理 1、叠加定理 2、戴维南定理和诺顿定理 3、最大功率传输定理 6 理论讲授 作业 1 次 期中测试 12 五、储能 元件 1、电容元件 2、电感元件 3、电容、电感元件的串联 与并联 2 理论讲授 1 次 4 六、一阶 电路的时 域分析 1、动态电路的方程及其初 始条件 2、一阶电路的全响应 4 理论讲授 1 次 8 七、相量 法 1、复数 2、正弦量 3、相量法的基础 4、电路定律的相量形式 2 理论讲授 1 次 4
1、阻抗和导纳八、正弦2、电路的相量图12稳态电路3、正弦稳态电路的分析6理论讲授1次的分析4、正弦稳态电路的功率5、最大功率传输九、RLC1、RLC串联谐振电路21次4理论讲授谐振电路2、RLC并联谐振电路注:课程目标、教学方法、重难点、教学环节(知识单元、知识点等)等内容应与教学大纲教学日历一致。课外学习可包括学时和内容要求。四、考核方式考核项目考核内容考核方式分值或占比平时表现出勤率和课堂参与度考勤、随堂测试10课后作业20课后习题提交作业阶段性测试闭卷20直流电路知识点期末考试闭卷50课程教学内容注:考核方式应符合课程教学大纲的要求。五、教学资源推荐教材邱关源,罗先觉.电路(第5版)。北京:高等教育出版社,2015年[1]李瀚荪,电路分析基础(第5版).高等教育出版社,2017年参考材料[2]胡翔骏,电路分析(第3版).高等教育出版社,2016年[3]粗云霄,电路分析基础(第3版).电子工业出版社,2020年长沙理工大学网络教学平台:http://pt.csust.edu.cn/meol/jpk/course/blended_module/index.jsp?courseld=40984中国大学MOOC平台:课程资源https://www.icourse163.org/course/0802HUST28-1003157001?utm_campaign=share&utm_medium=androidShare&utm_source=雨课堂:https://www.yuketang.cn/所选用教材涉及的电路知识点内容非常丰富,不仅适用于通信专业,也适用于电气类专教材分析业学生使用。因此根据课时安排以及教学大纲要求,结合后续课程的知识点衔接,对教与处理材章节内容进行了适当删减,并增加了每个知识点的例题讲解。具体删减内容为:教材第四章5-7节、第五章(模拟电子电路内容)、第七章5-11节、第十章、第十一章5-6节
4 八、正弦 稳态电路 的分析 1、阻抗和导纳 2、电路的相量图 3、正弦稳态电路的分析 4、正弦稳态电路的功率 5、最大功率传输 6 理论讲授 1 次 12 九、RLC 谐振电路 1、RLC 串联谐振电路 2、RLC 并联谐振电路 2 理论讲授 1 次 4 注:课程目标、教学方法、重难点、教学环节(知识单元、知识点等)等内容应与教学大纲、 教学日历一致。课外学习可包括学时和内容要求。 四、考核方式 考核项目 考核内容 考核方式 分值或占比 平时表现 出勤率和课堂参与度 考勤、随堂测试 10 课后作业 课后习题 提交作业 20 阶段性测试 直流电路知识点 闭卷 20 期末考试 课程教学内容 闭卷 50 注:考核方式应符合课程教学大纲的要求。 五、教学资源 推荐教材 邱关源,罗先觉.电路(第 5 版).北京:高等教育出版社,2015 年 参考材料 [1]李瀚荪,电路分析基础(第 5 版).高等教育出版社,2017 年 [2]胡翔骏,电路分析(第 3 版).高等教育出版社,2016 年 [3]俎云霄,电路分析基础(第 3 版).电子工业出版社,2020 年 课程资源 长沙理工大学网络教学平台: http://pt.csust.edu.cn/meol/jpk/course/blended_module/index.jsp?courseId=40984 中国大学 MOOC 平台: https://www.icourse163.org/course/0802HUST28-1003157001?utm_campaign=share&utm_me dium=androidShare&utm_source= 雨课堂:https://www.yuketang.cn/ 教材分析 与处理 所选用教材涉及的电路知识点内容非常丰富,不仅适用于通信专业,也适用于电气类专 业学生使用。因此根据课时安排以及教学大纲要求,结合后续课程的知识点衔接,对教 材章节内容进行了适当删减,并增加了每个知识点的例题讲解。具体删减内容为:教材 第四章 5-7 节、第五章(模拟电子电路内容)、第七章 5-11 节、第十章、第十一章 5-6 节
分课时教案课次第1讲知识单元名称、电路模型和电路定律2授课类型学时理论课口讨论课口实验课口习题课口其他口课程目标与要课程目标1:掌握电路元件特性、电路的基本规律和基本定理,并对电路的分析模型求进行总结,用于分析通信工程中出现的各类电路问题。重点:电路和电路模型:电流、电压的参考方向:电功率和能量;电阻元件:电压源、本单元重点电流源、受控源:基尔霍夫定律。与难点内容难点:电流、电压的方向;功率的吸收发出:受控源电路的分析。1、电路模型开关一白炽灯R电池导线2、电流、电压1)电流的定义:单位时间内通过导体横截面的电荷。Aqdqi(t)=lim0tdt2)方向:规定正电荷的运动方向为电流的实际方向。实际方向B实际方向教学内容P3)参考方向:任意假定一个正电荷运动的方向即为电流的参考方向。参考方向参考方向P实际方向实际方向i>0i<04)电流的标识方法参考方向iABRA上5)电压的定义:单位正电荷9从电路中一点移至另一点时电场力作功(W)的大def dw小。u=dq6)方向:电位真正降低的方向。5
5 分课时教案 知识单元名称 一、电路模型和电路定律 课次 第 1 讲 授课类型 理论课□√ 讨论课□实验课□习题课□其他□ 学时 2 课程目标与要 求 课程目标 1:掌握电路元件特性、电路的基本规律和基本定理,并对电路的分析模型 进行总结,用于分析通信工程中出现的各类电路问题。 本单元重点 与难点内容 重点:电路和电路模型;电流、电压的参考方向;电功率和能量;电阻元件;电压源、 电流源、受控源;基尔霍夫定律。 难点:电流、电压的方向;功率的吸收发出;受控源电路的分析。 教学内容 1、电路模型 2、电流、电压 1)电流的定义:单位时间内通过导体横截面的电荷。 2)方向:规定正电荷的 运动方向为电流的实际方向。 3)参考方向:任意假定一个正电荷运动的方向即为电流的参考方向。 4)电流的标识方法 5)电压的定义: 单位正电荷 q 从电路中一点移至另一点时电场力作功(W)的大 小。 6)方向:电位真正降低的方向。 def Δ 0 Δ d ( ) limt Δ d q q i t t t def d d W u q