目 录
《 程序设计语言 》教学大纲
课程名称 | 程序设计语言 | 课程代码 | 08030011C |
开课学期 | 1 | 课程类别 | 通识课 |
总课时 | 56 | 学分 | 3.5 |
理论课时 | 40 | 课内实践 | 16 |
执笔人 | 董辉 | 团队负责人 | 曹菊英 |
开课单位 | 物理与电子电气工程学院 | 适用专业 | 电气工程及其自动化 |
先修课程 | 大学计算机基础 | ||
课程简介
“程序设计语言”课程是理工科各专业的一门通识必修课程，以C语言为载体，教学内容有C语言简介、C语言开发环境、程序与算法的概念、数据类型、常量、变量、运算符与表达式、函数、数组、指针、编译与处理、结构体与共用体、文件等。还包含了C程序的运行环境和方法、 顺序程序设计、选择结构程序设计、循环结构程序设计、数组、函数、指针和用户自定义数据类型等8个实验项目。
二．教学目标和毕业要求
通过本课程的理论和实践学习，掌握C语言程序设计的基础知识和基本技能，树立结构化程序设计的基本思想，养成良好的编程习惯，学会独立和合作编写一定质量的程序，灵活运用C语言本身的特点来完成对问题对象的简单模型建构和方法的初步实现；进而使学生了解高级程序设计语言的结构，比较系统地掌握基本的程序设计的思想和方法，掌握基本的分析问题和利用计算机求解问题的能力，具备初步的高级语言程序设计能力；能培养学生基本的程序设计能力与计算思维能力，为其它专业课程奠定程序设计的基础，又是其它专业课程的程序设计工具，为学生今后在工作中应用计算机解决实际问题打下基础。
具体的课程教学目标为：
课程教学目标1：通过对C语言的语法规则、数类型、数据运算、语句、系统函数、程序结构的学习，能运用这些知识编制具有一定复杂度的程序，并具备使用这些知识求解一定程度的复杂应用问题，使学生掌握一门高级程序设计语言。
课程教学目标2：理解并掌握面向过程的编程思想，了解不同程序设计方法之间的差异，进一步培养学生养成良好的编程习惯；学会独立和合作编写一定质量的程序；培养和提高学生的应用程序开发能力。理论联系实际、提出问题、分析问题和解决问题的能力。
课程教学目标3：在C语言基础下进一步提高实践操作能力，利用开发工具解决/调试工程实际问题，使学生具备严肃的科学态度、严格的科学作风和严谨的科学思维方法。
本门课程的教学目标与毕业要求指标点对应的矩阵关系如表1所示：
表1课程教学目标与毕业要求指标点对应关系表
专业毕业要求 | 教学目标1 | 教学目标2 | 教学目标3 |
毕业要求指标3.4方案优化：能通过计算或仿真方法，对工程设计方案的可行性进行论证，并优化设计方案，体现创新意识。 |
| M | M |
毕业要求指标5.2工具使用：能熟练使用专业软件与工程工具，完成电力工程复杂问题的分析、模拟、仿真。 | H |
| H |
（用L、M、H表示低、中、高的不同支撑程度。）
三．教学内容、教学方法及教学要求
本课程理论教学共56个学时，其中理论课时40，课内实践16。
表2 课程教学内容及要求
理论教学 | |||||||
教学内容 | 学时安排 | 教学要求 | 支撑教学目标 | ||||
第1章 C语言程序设计概述 §1、程序与程序设计语言 §2、算法及其描述 §3、C语言的发展及特点 §4、C语言程序的基本结构 §5、C语言字符集、标识符与关键字 §6、C语言程序的开发环境 | 4 | 主要了解程序、程序设计、高级语言、算法的概念及C语言的发展和特点；掌握C语言程序的基本结构，一些常用算法及算法的描述方法，C语言的字符集、标识符与关键字，运行C程序的步骤与方法。
| 教学目标1 教学目标2 教学目标3 | ||||
第2章 C语言的基本数据类型与表达式 §1、C语言的基本数据类型与表达式 §2、常量与变量 §3、运算符与表达式 §4、数据类型转换 | 4 | 理解C语言的数据类型、常量与变量。掌握各种基本数据类型常量的书写方法和变量的定义、赋值、初始化方法。掌握算术运算符、赋值运算符、逗号运算符及其相应的表达式。 | 教学目标1 教学目标2 教学目标3 | ||||
第3章 顺序程序设计 1、C语言的基本语句 2、数据输入与输出 3、程序举例 | 2 | 了解C语言中各种语句，掌握赋值语句，掌握C语言中的输入输出实现，掌握顺序程序设计的方法。 | 教学目标1 教学目标2 教学目标3 | ||||
第4章 选择结构程序设计 1、关系运算符与关系表达式 2、逻辑运算符和逻辑表达式 3、if语句 4、switch语句 5、结构嵌套程序举例 | 4 | 掌握关系运算符和关系表达式；逻辑运算符和逻辑表达式，掌握算术运算符、关系运算符、逻辑运算符相互间的优先次序；熟练掌握单分支、双分支、多分支选择语句的格式与功能，能正确选取选择语句来设计选择结构的程序，掌握switch语句的使用，掌握选择结构程序设计的一般方法 | 教学目标1 教学目标2 教学目标3 | ||||
第5章 循环控制 1、while语句 2、do…while语句 3、for语句 4、break、continue和goto语句 5、循环的嵌套 6、复合结构程序举例 | 4 | 了解循环的基本概念，掌握while，do…while，for语句,break、continue语句的格式和功能，并能根据循环结构的要求正确选用循环语句来实现循环。 | 教学目标1 教学目标2 教学目标3 | ||||
第6章 数组 1、一维数组 2、二维数组 3、数组的应用 4、字符数组与字符串 5、数组作为函数的参数 6、程序举例 | 6 | 掌握一维数组、多维数组（主要指二维）、字符数组的定义、初始化、数组元素的引用方法。掌握数组的两种典型处理（查找和排序）。掌握字符串和字符串的结束标志。掌握字符数组的输入输出和字符串的处理函数。掌握数组作为函数的参数。 | 教学目标1 教学目标2 教学目标3 | ||||
第7章 函数与编译预处理 1、模块化程序设计与函数 2、函数的定义与调用 3、函数的递归调用 4、变量的作用域与存储方式 5、编译预处理 6、函数设计举例 | 6 | 理解函数的定义和调用，函数返回值及类型。掌握函数参数传递的方式，函数调用的方法和规则。掌握简单的嵌套调用函数和递归调用函数的分析和设计。掌握多个函数组成C程序的方法。了解变量的作用域与存储方式；掌握编译预处理，文件包含命令的使用方法，宏的使用方法。 | 教学目标1 教学目标2 教学目标3 | ||||
第8章 指针 1、指针与指针变量概念 2、指针与函数 3、指针与数组 4、指针与字符串 5、程序举例 | 6 | 理解地址和指针的概念。掌握变量的指针和指向变量的指针变量。掌握数组的指针和指向数组的指针变量。掌握字符串的指针和指向字符串的指针变量。了解函数的指针和指向函数的指针变量。掌握指针数组。 | 教学目标1 教学目标2 教学目标3 | ||||
第9章 结构体数据类型 1、结构体类型的定义 2、结构体类型变量 3、结构体类型数组 4、结构体类型指针 | 4 | 掌握结构体类型的定义。掌握结构体变量的引用和初始化。掌握结构体数组。掌握指向结构体类型的指针。 | 教学目标1 教学目标2 教学目标3 | ||||
实验教学 | |||||||
序号 | 实验项目名称 | 实验类型 | 实验学时 | 实验内容 | 支撑教学目标 | ||
1 | C程序的运行环境和运行C程序的方法 | 验证性 | 2 | 1．了解所用的计算机系统的基本操作方法，学会独立使用该系统。 2．了解在该系统上如何编辑、连接和运行一个C 程序。 3．了解C源程序的书写格式。 4．通过运行简单的C 程序，掌握C语言上机步骤，了解C程序的运行步骤。 5．掌握在编译环境下检查错误的方法。 | 课程教学目标1、2 | ||
2 | 顺序程序设计 | 验证性 | 2 | 1．掌握语言的数据类型，了解字符型数据和整型数据的内在关系。 2．掌握不同的数据类型之间的规律。 3．学会使用的有关算术运算符，以及包含这些运算符的表达式，特别是自加和自减运算符的使用。 4．掌握各种数据类型的输入输出的方法，能正确使用各种格式转换符。 5．能用程序解决基本数学问题。 6．培养良好的编码习惯。 | 课程教学目标1、2 | ||
3 | 选择结构程序设计 | 设计性 | 2 | 1．了解C语言表示逻辑量的方法(以0代表“假”，非0代表“真”)。 2．学会正确使用逻辑运算符和逻辑表达式。 3．熟练掌握if语句和switch语句。 4．结合程序掌握一些简单的算法。 5．进一步学习调试和测试程序。 | 课程教学目标1、2 | ||
4 | 循环结构程序设计 | 设计性 | 2 | 1．掌握用while语句、do-while语句和for语句实现循环的方法。 2．掌握在程序设计中用循环的方法实现一些常用算法（如穷举，迭代，递推等）。 3．学习用debug调试程序。 | 课程教学目标1、2 | ||
5 | 数组 | 设计性 | 2 | 1．理解数组的概念和存储特点。 2．掌握一维数组的定义、初始化、赋值和输入/输出的方法。 3．了解二维数组的定义、初始化、赋值和输入/输出的方法。 4.掌握字符数组与字符串的关系及其应用。 5.了解常见的字符串函数功能及其使用方法。 | 课程教学目标1、2 | ||
6 | 函数 | 综合性 | 2 | 1．熟悉定义函数的方法； 2．掌握声明函数的方法。 3．掌握函数实参与形参的对应关系以及“值传递”的方式； 4．掌握函数的嵌套调用和递归调用的方法； | 课程教学目标1、2 | ||
7 | 指针 | 综合性 | 2 | 1．掌握指针和间接访问的概念，会定义和使用指针变量； 2．能正确使用数组的指针和指向数组的指针变量； 3．能正确使用字符串的指针和指向字符串的指针变量； 4．掌握用指针形式参数在函数间传递数组实际参数的方法。 | 课程教学目标1、2 | ||
8 | 用户自定义数据类型 | 综合性 | 2 | 1．掌握结构体类型变量的定义和使用； 2．掌握结构体类型数组的概念和应用； 3．了解链表的概念和操作方法 | 课程教学目标1、2 | ||
本课程采用讲授、提问、讨论、演示等教学方法和手段，注重精讲多练、讲练结合，夯实学生基础理论知识；注重对学生学习方法的指导，培养学生运用所学知识分析和解决实际问题的能力，激发学生的创新思维；通过小组任务和课后练习，培养学生创新意识、团队协作能力，能分析实际问题加以解决；以达到符合毕业要求指标点的课程教学目标完成。
四. 课程考核
本课程成绩由课堂表现、作业、实验成绩（包含实验纪律、实验操作、实验报告）和期末考试成绩组合而成，采用百分制。本课程成绩组成、考核/评价细则及对应的教学目标如表3所示。
表3考核方式、考核/评价环节及成绩比例
考核方式 | 考核/评价细则 | 成绩比例 | ||
课堂表现 | 课堂表现，例如互动、随堂等 | 10 | ||
作业 | 课后检测，线上或线下的测试或活动等 | 10 | ||
实验 | 实验纪律 | 遵守实验室规章制度，遵循老师要求 | 15% | 30 |
| 实验操作 | 完成实验操作及数据记录 | 50% |
|
| 实验报告 | 数据处理及实验结果分析 | 35% |
|
期末考试 | 期末闭卷考试成绩 | 50 | ||
五．课程教学目标达成度评价及持续改进
课程教学目标达成度评价方法：过程考核评价法、问卷调查评价法。
通过作业对课堂教学效果进行过程性评价，及时反馈存在的问题，在教学过程中进行改进完善。
根据期末成绩、实验成绩、平时成绩和学生、教学督导等反馈，及时对教学中不足之处进行改进，并在下一轮课程教学中改进提高，确保相应毕业要求指标点达成。
课程教学目标与考核方式对应关系如表4所示。
表4课程教学目标与考核方式关系表
| 课堂表现 | 作业 | 实验 | 期末考试 |
课程教学目标1 | √ | √ |
| √ |
课程教学目标2 | √ | √ | √ | √ |
课程教学目标3 |
| √ | √ | √ |
六．教材及参考资料
使用教材
[1] 谭浩强《C程序设计》（第5版）北京，清华大学出版社.
参考文献
[1]《C语言程序设计基础》，刘白林主编，北京航空航天大学出版社2017年.
[2]《C语言程序设计教程》,杨路明主编,北京邮电大学出版社.
[3]《C语言程序设计（第3 版）》,苏小红主编,电子工业出版社.
《 普通物理Ⅰ 》教学大纲
课程名称 | 普通物理Ⅰ | 课程代码 | 08010621c |
开课学期 | 2 | 课程类别 | 专业必修 |
总课时 | 64 | 学分 | 4 |
理论课时 | 64 | 课内实践 | 0 |
执笔人 | 陈亚琦 | 团队负责人 | 雷大军 |
开课单位 | 物理与电子电气工程学院 | 适用专业 | 电气工程及其自动化 |
先修课程 | 《高等数学》 | ||
一．课程简介
《普通物理Ⅰ》是电气工程及其自动化专业的一门学科基础课程。该课程是以高等数学为工具，在中学物理的基础上，扩展其广度和深度，将中学物理中要求定性了解物理常识、现象和特殊情况提升到掌握物理思想、物理方法、物理实质以及普遍规律，并对其进行定量分析。该课程内容涵盖力学、热学、机械振动与机械波、狭义相对论。
二．教学目标和毕业要求
通过本门课程的学习使学生对课程中的基本概念、基本理论、基本方法能够有比较全面和系统的认识和正确的理解，使学生在获取知识的同时，逐步掌握物理学研究问题的思路和方法，拥有建立物理模型的能力，定性分析与定量计算的能力，理论联系实际的能力，综合运用能力，培养学生良好的科学素养，激发学生探索和创新精神。
具体的课程教学目标为：
课程教学目标1：了解物理学的发展历史、基本思想及新进展；理解物理学在整个工程技术发展历史中的意义。
课程教学目标2：掌握物理学中的基本概念、基本规律，能应用以上规律解决一些物理问题；具备物理建模能力，定性分析、估算与定量计算的能力，以及一定的综合运用能力，掌握物理学研究问题的思路和方法，形成探索问题的科学方法和良好的思维习惯。
课程教学目标3：注重培养学生利用互联网和数字图书馆等现代化手段获取新知识和新信息的能力。
本门课程的教学目标与毕业要求指标点对应的矩阵关系如表1所示：
表1课程教学目标与毕业要求指标点对应关系表
专业毕业要求 | 教学目标1 | 教学目标2 | 教学目标3 |
毕业要求指标1.1 工程知识：能灵活运用物理学科知识解决电气工程领域相关的工程问题。 | M | H |
|
毕业要求指标2.2工程分析与计算：能够运用物理学科的基本原理，结合文献调研，对电气工程专业问题进行辅助建模和优化。 | L | H |
|
毕业要求指标：4.2 实验实施：能运用物理科学原理，结合工程实际，设计相关实验方案，构建实验系统，进行实验。 |
| M | M |
（用L、M、H表示低、中、高的不同支撑程度。）
三．教学内容、教学方法及教学要求
本课程总课时64。
表2 课程教学内容及要求
理论教学 | |||
教学内容 | 学时安排 | 教学要求 | 支撑教学目标 |
第一章 质点力学 1、参照系和坐标系、质点 2、位置矢量、运动方程 3、速度 4、加速度 5、牛顿运动定律 6、功、动能定理 7、保守力、势能 8、功能原理、机械能守恒定律 9、冲量、动量定理 10、动量守恒定律 | 14 | 1、介绍参考系、坐标系、质点和位置矢量等概念，使学生掌握运动描述的基本方法 2、掌握牛顿运动定律、动能定理和功的计算方法 3、理解相对运动、保守力、势能等概念 4、掌握机械能守恒定律、动量定理和守恒定律，理解冲量的概念 | 课程教学目标1课程教学目标2 |
第二章 刚体的运动 1、刚体的定轴转动 2、转动动能、转动惯量 3、力矩、转动定律 4、力矩的功、转动动能定理 5、动量矩和冲量矩、动量矩守恒定律 | 10 | 1、理解力矩、转动惯量的概念，掌握刚体定轴转动定律及运用 2、理解力矩的功、动量矩和冲量矩的概念，掌握角动量守恒定律及应用，并能运用其分析解决工程中的一些问题 | 课程教学目标1课程教学目标2 |
机械振动 1、简谐振动 2、谐振动的合成 3、阻尼振动、受迫振动及共振 | 6 | 1、理解简谐振动的概念及描述谐振动的基本物理量 2、掌握简谐振动的运动方程和能量特征 3、掌握两个同方向、同频率的振动合成规律，理解拍和拍频的概念 4、了解阻尼振动、受迫振动及共振的基本特征 | 课程教学目标1 课程教学目标3
|
机械波 1、机械波的产生和传播 2、平面简谐波 3、波的能量 4、惠更斯原理 5、波的干涉 6、驻波 7、半波损失 | 8 | 1、掌握机械波产生的条件、横波和纵波的特点 2、理解波长、周期、波速和位相等概念 3、掌握平面简谐波波函数及物理意义 4、理解波的能量、能量密度和能流密度等概念 5、掌握波的干涉条件及分析方法 6、理解驻波和半波损失的概念 | 课程教学目标1 课程教学目标3 |
气体分子运动理论 1、平衡状态、理想气体状态方程 2、理想气体压强公式 3、气体分子平均平动动能与温度的关系 4、理想气体的内能 5、麦克斯韦分子速率分布定律 6、分子碰撞和平均自由程 | 8 | 1、理解平衡状态概念，掌握理想气体状态方程 2、理解理想气体压强公式、压强和温度的微观本质 3、掌握理想气体的内能表示和特点，掌握速率分布函数的意义 4、了解碰撞频率和平均自由程 | 课程教学目标1 课程教学目标2 课程教学目标3
|
热力学 1、功、热量、内能、热力学第一定律 2、准静态过程中功和热量的计算 3、理想气体的摩尔热容 4、热力学第一定律对于理想气体的等值过程的应用 5、绝热过程 6、循环过程、卡诺循环 7、热力学定二定律 8、可逆过程和不可逆过程 | 10 |
1、理解准静态过程概念，掌握准静态过程中功的计算、热量的计算和理想气体的摩尔热容的计算 2、熟练掌握热力学第一定律及其应用 3、掌握循环过程概念、循环效率的计算，理解卡诺循环的过程和特点 4、理解热力学第二定律两种表述，了解可逆过程和不可逆过程的概念 | 课程教学目标1 课程教学目标2 |
狭义相对论 1、力学相对性原理、伽利略坐标变换式 2、爱因斯坦狭义相对论基本假设、洛伦兹变换 3、狭义相对论的时空观 4、相对论动力学的主要结论 | 6 | 1、理解力学相对性原理、伽利略坐标变换、爱因斯坦狭义相对论基本假设 2、理解狭义相对论的时空观 | 课程教学目标1课程教学目标3 |
习题讲解 | 2 | 能够综合运用物理规律进行问题分析与定量计算。 | 课程教学目标2
|
本课程采用讲授、提问、讨论、演示等教学方法和手段，注重精讲多练、讲练结合，夯实学生基础理论知识；注重对学生学习方法的指导，培养学生运用所学知识分析和解决实际问题的能力，激发学生的创新思维；进一步拓宽普通物理学Ⅰ知识的内容，培养学生的自主学习能力；以达到符合毕业要求指标点的课程教学目标完成。
四．课程考核
本课程成绩由课堂表现、单元测试或研究报告、和期末考试成绩组合而成，采用百分制。本课程成绩组成、考核/评价细则及对应的教学目标如表3所示。
表3考核方式、考核/评价环节及成绩比例
考核方式 | 考核/评价细则 | 成绩比例 |
课堂表现 | 主动参与课堂教学，平时考勤、作业成绩 | 15 |
单元测试或研究报告 | 单元测试开卷考试成绩 | 15-25% |
| 对某一工程技术的物理原理的探究报告 |
|
期末考试 | 期末闭卷考试成绩 | 60-70% |
五．课程教学目标达成度评价及持续改进
课程教学目标达成度评价方法：过程考核评价法、问卷调查评价法。
通过单元测试对课堂教学效果进行过程性评价，及时反馈存在的问题，在教学过程中进行改进完善。
根据期末成绩、平时成绩和学生、教学督导等反馈，及时对教学中不足之处进行改进，并在下一轮课程教学中改进提高，确保相应毕业要求指标点达成。
课程教学目标与考核方式对应关系如表4所示。
表4课程教学目标与考核方式关系表
| 课堂表现 | 单元测试 | 研究报告 | 期末考试 |
课程教学目标1 | √ |
|
| √ |
课程教学目标2 | √ | √ | √ | √ |
课程教学目标3 |
|
| √ |
|
六．教材及参考资料
教材：渊小春等编：《大学物理》，同济大学出版社，2015年。
参考书目：
[1]程守洙编：《普通物理学》，高等教育出版社，2012
[2]D.哈里德等《物理学基础》上下册（第六版），机械工业出版社，2020
[3]福里斯等《普通物理学》，人民教育出版社
《普通物理实验》教学大纲
课程名称 | 普通物理实验 | 课程代码 | 08010631C、08010641C |
开课学期 | 2、3 | 课程类别 | 专业基础必修 |
总课时 | I：32学时 II：24学时 | 学分 | I：1.5学分 II：1学分 |
执笔人 | 唐政华 | 团队负责人 | 邓海明 |
开课单位 | 物理与电子电气工程学院 | 适用专业 | 电子信息科学与技术、光电信息科学与工程、电气工程及其自动化 |
先修课程 | 《普通物理》 | ||
一．课程简介
《普通物理实验》是高等理工科院校对光电信息科学与工程、电子信息科学与技术、电气工程及其自动化等专业、学生进行科学实验基本训练的必修基础课程，是本科生接受系统实验方法和实验技能的开端。课程内容涉及力学、热学、电磁学、光学、微观物理学等相关的实验，覆盖面广，为学生提供丰富的实验思想、方法、手段，是培养学生科学实验能力、提高科学素质的重要基础。它在培养学生严谨的治学态度、活跃的创新意识、理论联系实际和适应科技发展的综合应用能力等方面具有其他实践类课程不可替代的作用。
按照打好基础、循序渐进、拓宽视野、培养个性、开放创新的原则，通过物理实验课程的学习，要求学生掌握物理实验基础知识、基本实验方法、基本物理量的测量和常规实验仪器的使用，在此基础上学习现代物理技术，为今后的专业学习、科学研究工作及知识更新奠定良好的实验基础。
二．教学目标和毕业要求
通过完成一定数量的力学、热学和分子物理学、电磁学、光学或其它方面的实验，达到以下几点要求：(1)、训练学生使用基本物理实验仪器和装置，包括了解原理、精度等级，学会正确调节、操作和读数等，掌握实验操作技能。(2)、学习用实验去观察、分析、研究物理现象和物理规律。(3)、学习掌握一些物理量的常用测量方法，知道如何根据实验要求确定实验方案、选择实验仪器设备。 (4)、通过实验加深对某些物理现象和规律的认识和理解。(5)、在测量误差方面，要求了解随机误差的统计性质、系统误差的性质及其对实验的影响，学会直接测量误差和间接测量误差的计算方法，正确表达实验结果，了解发现和减小系统误差的途径，初步建立误差分析的思想。(6)、学会运用有效数字。掌握用作图法、逐差法、简单情况下的一元线性回归和二元线性加归处理数据。学习运用估算，建立数量级的观念。(7)、培养和提高学生的科学实验素养。使学生具有实事求是的科学态度，严肃认真的工作作风、主动研究的探索精神，以及遵守规章制度与爱护公物的优良品德。
具体的课程教学目标为：
课程教学目标1：能理解普通物理实验的基本知识、基本方法和基本技能；能掌握基本物理量的测量原理和方法，能根据误差要求合理选择与正确使用基本仪器，能进行有效数字的运算和数据的处理，对实验结果能做正确的分析和判断，培养学生科学实验能力、实验技能的基本训练和良好的科学实验规范。
课程教学目标2：能对实验结果分析和总结，并认识物理基本概念和规律，同时培养大学生学习能力、实践能力和创新能力。
课程教学目标3：能规范撰写实验预习报告和实验报告，培养学生掌握现代获取信息的方法和文献资料查询能力，充分利用互联网和数字图书馆等现代化手段，自主搜寻和查阅相关参考资料，从而提高学生快速获取新知识和新信息的能力，并能进行合理正确表述。
课程教学目标4：具备一定的实验设计能力，能根据实验要求确定实验方案、选择实验仪器、分析实验问题等，培养学生辨证唯物主义世界观，严肃认真，实事求是的科学态度，严谨的工作作风和良好的实验习惯。
本门课程的教学目标与毕业要求指标点对应的矩阵关系如表1所示：
表1课程教学目标与毕业要求指标点对应关系表
专业毕业要求 | 教学目标1 | 教学目标2 | 教学目标3 | 教学目标4 |
毕业要求指标3-3设计/开发解决方案：能够在实验中发现问题、分析问题，通过团队合作或自主思考学习解决问题的科学方法，逐步提高学生综合运用所学知识和技能解决实际问题的能力。 |
| M |
| H |
毕业要求指标 5-1 使用现代工具：能够正确使用仪器及辅助设备、独立完成实验内容 | M |
| M |
|
毕业要求指标6-1工程与社会： 具有严谨的科学态度，积极主动的探索精神，以及遵纪守法，团结协作的优良品德，使学生树立科学的唯物主义世界观、方法论和认识论。 |
| M | M |
|
（用L、M、H表示低、中、高的不同支撑程度。）
三．教学内容、教学方法及教学要求
本课程是独立设课的课内实践课，普通物理实验I课时为32，普通物理实验II课时为24。
表2-1 普通物理实验I、II课程教学内容及要求
序号 | 实验项目名称 | 实验类型 | 实验学时 | 学生预期学习成果 | 支撑教学目标 |
1 | 绪论 | 综合 | 3 | 能正确进行数据处理，基本的作图，评定不确定。 | 目标1 |
2 | 基本仪器的使用及密度的测量 | 综合 | 3 | 能熟练使用游标卡尺和千分尺，能正确使用物理天平，使用流体静力称衡法测量固体密度。 | 目标1 目标2 目标3 |
3 | 单摆的设计和研究 | 验证 | 2 | 能准确利用单摆模型计算本地的重力加速度。 | 目标1 |
4 | 刚体转动的研究 | 综合 | 3 | 能够测量给定系统的转动惯量，能够理解刚体定轴转动时转动惯量随质量分布改变的规律。 | 目标1 目标2 目标3 |
5 | 弦振动的研究 | 综合 | 2 | 能够利用电振音叉形成的驻波对弦的振动进行研究；能够测量弦线振动时形成的驻波基频与弦长、张力之间的关系。 | 目标2 目标3 目标4 |
6 | 倾斜气堑导轨滑块运动的研究 | 验证 | 3 | 能够利用用气垫导轨验证碰撞过程中的动量守恒、机械能守恒或简谐振动周期，能够用物理方法检验气垫导轨的不平直度并绘制曲线。 | 目标2 目标3 |
7 | 金属线胀系数的测量 | 综合 | 3 | 能够测量金属的线膨胀系数，能够准确使用千分表。 | 目标2 目标3 目标4 |
8 | 表面张力系数的测定 | 综合 | 3 | 能够利用拉脱法测定液体的表面张力系数，能够利用逐差法处理数据。 | 目标1 目标2 目标3 |
9 | 演示实验 | 验证 | 3 | 能够理解普通物理演示实验的原理。 | 目标1 |
10 | 声速的测量 | 综合 | 3 | 能够熟悉示波器的使用，能够用驻波法、相位法、时差法测量声波在空气中的传播速度。 | 目标2 目标3 目标4 |
11 | 实验操作考核 | 综合 | 3 | 能够熟练独立进行所有实验项目 | 目标1 目标2 目标3 |
表2-2 普通物理实验II课程教学内容及要求
序号 | 实验项目名称 | 实验类型 | 实验学时 | 学生预期学习成果 | 支撑教学目标 |
1 | 静电场的描绘 | 验证 | 2 | 能够测绘静电场，能够理解电场强度和电势概念。 | 目标1 |
2 | 示波器的原理与使用 | 综合 | 3 | 能够使用数字示波器和信号发生器测量未知信号的参数；能够通过观察李萨如图形，测量正弦振动频率。 | 目标1 目标2 目标3 |
3 | 板式电位差计测电池电动势 | 综合 | 3 | 能够通过对电源电动势及对电压表和电流表的校准，能够掌握板式电位差计的使用方法；学会用测得的数据作出校准曲线。 | 目标1 目标2 目标3 |
4 | RLC电路串联谐振特性研究 | 综合 | 3 | 能准确测试电路的振荡频率；能对R、C的取值进行分析以及调试振荡频率；能正确分析RC正弦波振荡器的幅频特性。 | 目标2 目标3 目标4 |
5 | 物理演示实验 | 验证 | 2 | 能够理解普通物理演示实验的原理。 | 目标1 目标2 目标3 |
6 | 用牛顿环测透镜的曲率半径 | 验证 | 2 | 能够利用牛顿环产生的等厚干涉条纹，能够测定透镜用劈尖干涉测量微小长度曲率半径，并学会用逐差法处理数据；能用劈尖干涉测量微小长度及检验待检表面质量的方法。 | 目标2 目标3 |
7 | 自组惠斯通电桥测电阻 | 综合 | 3 | 能够通过用自组和箱式电桥用比较法测量中、低值电阻，能够熟练掌握电桥的使用方法，能够学会提高电桥灵敏度。 | 目标2 目标3 目标4 |
8 | 霍尔效应实验 | 综合 | 3 | 能够测量霍尔电流和霍尔电压的关系，能够测量励磁电流与霍尔电压的关系，能够用对称测量法消除负效应影响。 | 目标2 目标3 目标4 |
9 | 实验考核 | 综合 | 2 | 能够检验所学实验项目 | 目标1 目标2 |
本课程采用讲授、演示、讨论等教学方法和手段，注重实验操作，培养学生对所学知识运用能力、分析和解决实际问题的能力，激发学生的创新思维；进一步拓宽普通物理实验的知识内容，培养学生的自主学习能力；以达到符合毕业要求指标点的课程教学目标完成。
四．课程考核
本课程的考核，由平时综合成绩与期末考试成绩综合评定。平时的综合成绩根据学生各次实验的平时成绩总和求平均获得，期终考试成绩按百分制出题。其中：期末考试成绩占30%，平时的综合实验成绩占70%。学生《普通物理实验》课程的总成绩计算方法为：
学生《普通物理实验》课程成绩=（学生平时综合成绩之和/X）×70%+期末(笔试或操作)考试成绩×30%
X：实验个数
课程成绩考核内容和方式见表3。
平时综合成绩：平时综合成绩按百分制计算，主要考核内容包括方案设计、原理探究、实验态度、参数测试、电路仿真、器件选型、系统调试、数据分析、结论总结，实验预习占15%，实验操作占50%，实验报告撰写占35%。平时综合成绩占课程总成绩的70%，平时综合成绩考核评分标准见表4 .
期末考核：期末考核主要分为现场操作、原理阐述及实验结果分析。期末考核评分标准见表5
考核内容与方式
表3考核方式、考核/评价环节及成绩比例
序号 | 课程目标 | 考核内容 | 评价依据及成绩比例（%） | 成绩比例（%） | |||
|
|
| 平时考核 | 期末考核 |
| ||
|
|
| 实验预习 | 实验操作 | 实验报告 |
|
|
1 | 目标1 | 根据项目要求搭建实验，进行实验测试 |
| 10 |
| 20 | 30 |
2 | 目标2 | 根据分工独立完成实验，得到正确实验数据，正确处理分析实验结果 |
| 10 | 14.5 | 10 | 30 |
3 | 目标3 | 实验预习报告和实验报告，合理正确表达 | 10.5 |
| 10 |
| 20 |
4 | 目标4 | 判断选择实验内容，并根据内容设计实验 |
| 15 |
|
| 20 |
合计 | 10.5 | 35 | 24.5 | 30 | 100 | ||
说明：期末考核为结课后组织进行，按照分组，考核方式主要采用现场操作和操作结果分析的方式评定，学生随机抽取一个实验项目进行实验操作。考核范围为本实践课程所有实验项目及相关理论；考核时间为 90 分钟。
平时综合成绩考核评分标准（占课程总成绩的70%）
表4平时综合成绩考核评分标准
考核内容 | 成绩比例（%） | 课程目标 | 评分标准 | |||
|
|
| 90-100 | 75-89 | 60-74 | 0-59 |
实验预习 | 15 | 目标3 | 实验预习报告内容完整，表述合理正确，书写工整，格式规范 | 实验预习报告内容完整，表述较合理，书写较工整，格式较规范 | 实验预习报告内容基本完整，书写较工整，格式存在不规范的地方 | 迟交、缺交、未完成实验预习报告编写，或书写十分潦草，格式不规范 |
实验操作 | 50 | 目标1 目标2 目标4 | 能快速搭建实验平台，测得实验结果且结果正确 | 能较快搭建好实验平台，测得实验结果且结果基本正确 | 花费较长时间搭建实验平台，测得部分实验结果 | 无法在规定时间内搭建实验电路 |
实验报告 | 35 | 目标1 目标2 目标3 | 验报告内容完整，书写工整，格式规范，数据真实，结论准确 | 实验报告内容较完整，书写较工整，格式规范，数据真实，结论较正确 | 实验报告内容较完整、格式、数据存在一些错误、结论基本正确 | 迟交、缺交、未完成实验报告编写，或编造数据，结论存在大量错误 |
期末考核评分标准（占课程总成绩的30%）
表5期末考核评分标准
考核内容 | 成绩比例（%） | 课程目标 | 评分标准 | |||
|
|
| 90-100 | 75-89 | 60-74 | 0-59 |
实验操作 | 80 | 目标1 目标2 目标4 | 能在规定时间内搭建实验平台，测得实验结果且结果正确 | 能在规定时间内搭建实验平台，测得实验结果且结果基本正确 | 通过指导基本能在规定时间内搭建实验平台，测得部分正确实验结果 | 无法在规定时间内搭建实验电路并进行测试 |
原理阐述及实验结果分析 | 20 | 目标1 目标2 目标3 | 实验考核表内容完整，书写工整，格式规范，数据真实，结论准确 | 实验考核表内容较完整，书写较工整，格式规范，数据真实，结论较正确 | 实验考核表内容较完整、格式、数据存在一些错误、结论基本正确 | 未完成实验考核表，或编造数据，结论存在大量错误 |
五．持续改进
本课程根据实验平时综合成绩、期末成绩反馈，及时对教学中不足之处进行改进，并在下一轮课程教学中改进提高，确保相应毕业要求指标点达成。
六．教材及参考资料
教材：
蒋纯志、李欣茂、姚敏，《大学物理实验教程》，湘潭大学出版社出版社，出版时间2012年
参考书：
[1] 周殿清主编 《大学物理实验》 武汉大学出版社，2002年6月
[2] 沈元华、陆申龙主编 《基础物理实验》高等教育出版社，2003年3月
[3] 吕斯骅、段家坻主编 《基础物理实验》北京大学出版社，2002年3月
[4] 黄志高主编《大学物理实验》,高等教育出版社，2008年
《 普通物理II 》教学大纲
课程名称 | 普通物理II | 课程代码 | 08010651C |
开课学期 | 3 | 课程类别 | 专业必修 |
总课时 | 64 | 学分 | 4 |
理论课时 | 64 | 课内实践 | 0 |
执笔人 | 陆宁 | 团队负责人 |
|
开课单位 | 物理与电子电气工程学院 | 适用专业 | 电气工程及其自动化 |
先修课程 | 《高等数学》《普通物理I》 | ||
一．课程简介
《普通物理II》是电气工程及其自动化专业的一门专业必修基础课程，是一门理论与应用相结合、实践性很强的课程。该课程要求学生在原有的物理学知识基础上，结合高等数学工具，进一步探索自然界更为普遍的关于物质的结构、性质、相互作用及其运动的基本规律，为后继电气工程及其自动化专业基础与专业课程的学习及进一步获取有关知识奠定必要的物理基础。通过本课程的理论教学，使学生系统地掌握电磁学、光学、近代物理的基本知识和基本规律，培养学生从理论角度和实验角度分析工程问题、解决工程问题的能力，帮助学生建立辨证唯物主义世界观。
二．教学目标和毕业要求
通过本课程的学习，使学生了解和掌握电气工程及其自动化专业所必要的基础物理理论、基本物理知识；培养学生工程实践中发现相关物理问题并运用物理理论解决实际工程问题的能力。
具体的课程教学目标为：
课程教学目标1：了解物理学的产生背景、基本思想以及其发展历程；掌握物理学的基本概念、基本实验操作方法；理解物理学在整个科学发展历史中的意义。
课程教学目标2：掌握物理学的基本方法、基本规律，能应用以上规律解决简单物理问题，并能设计实验进行验证。
课程教学目标3：具备物理建模能力，定性分析、估算与定量计算的能力，以及实验设计能力，掌握物理学研究问题的思路和方法，形成探索问题的科学方法和良好的思维习惯。
本门课程的教学目标与毕业要求指标点对应的矩阵关系如表1所示：
表1课程教学目标与毕业要求指标点对应关系表
专业毕业要求 | 教学目标1 | 教学目标2 | 教学目标3 |
毕业要求指标2问题分析：能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理，结合文献调研，进行复杂电气工程专业问题建模和优化。 | H | H | H |
毕业要求指标3.4 方案优化：能通过计算或仿真方法，对工程设计方案的可行性进行论证，并优化设计方案，体现创新意识。 |
| M | M |
毕业要求指标4.2 实验实施：能运用科学原理，结合工程实际，设计实验方案，构建实验系统，进行实验。 | H | H | H |
毕业要求指标12.2 自我发展能力：针对技术不断变化发展的需求，在宽领域内具备自主学习的能力，能对新知识和新技术问题进行理解、归纳和总结。 | M |
|
|
（用L、M、H表示低、中、高的不同支撑程度。）
三．教学内容、教学方法及教学要求
本课程总课时64，其中理论课时64。
表2 课程教学内容及要求
理论教学 | |||
教学内容 | 学时安排 | 教学要求 | 支撑教学目标 |
第一章 真空中的静电场 1电荷 库仑定律 2电场 电场强度 3 电通量 高斯定理 4 静电场的环路定理 电势能 电势 5 等势面、电场和电势的关系 | 8 | 1、掌握库仑定律；掌握静电场的基本概念和基本性质；掌握点电荷的电场强度、场强叠加原理并能计算点电荷系与任意带电体的场强 2、掌握高斯定理及其应用 3、掌握电势能与电势，掌握电势叠加原理。了解等势面及其与场强的关系 | 课程教学目标1 课程教学目标2 课程教学目标3 |
第二章 静电场中的导体和电介质 1静电场中的导体 2静电场中的电介质 3电容 电容器 4电场的能量 5静电的一些应用 | 6 | 1、掌握静电感应、静电平衡和静电屏蔽，理解电介质的电极化，掌握有介质时的高斯定理 2、理解电容和电容器的概念，掌握电容的计算方法 3、了解电场的能量 | 课程教学目标1 课程教学目标2 课程教学目标3 |
第三章 电流与磁场 1 稳恒电流的基本概念 2磁场 磁感应强度 3磁通量 磁场中的高斯定理 4 毕奥—萨伐尔定律及其应用 5 安培环路定理 6 运动电荷的磁场 | 10 | 1、掌握电流、电流密度、电源电动势、磁场和磁感应强度的基本概念 2、掌握磁通量和磁场中的高斯定理 3、掌握毕奥—萨伐尔定律以及应用；理解运动电荷的磁场。 4、掌握安培环路定理，并能利用其解决实际问题。 | 课程教学目标1 课程教学目标2 课程教学目标3
|
第四章 磁场对电流的作用 1、磁场对载流导线的作用力 2、磁场对载流线圈的作用 3、磁场对运动电荷的作用力 4、带电粒子在电场和磁场中的运动 5、磁介质对磁场的影响
| 8 | 1、掌握磁场对载流导线和载流线圈的作用力，会利用安培定律计算载流导线和线圈在磁场中的磁力、磁力矩 2、理解磁力所做功的概念 3、掌握磁场对运动电荷的作用力计算，并能分析带电粒子在电场和磁场中的运动 4、了解磁介质对磁场的影响，使学生了解磁场强度和磁介质中的安培环路定理 | 课程教学目标1 课程教学目标2 课程教学目标3 |
第五章 电磁感应与电磁场 1、电磁感应的基本规律 2、动生电动势和感生电动势 3、自感和互感 4、磁场的能量 5、麦克斯韦电磁场基本理论 | 12 | 1、理解电磁感应的基本规律 2、掌握动生电动势、感生电动势的计算 3、理解自感和互感，了解磁场的能量 4、理解麦克斯韦电磁场位移电流理论；理解麦克斯韦方程组 | 课程教学目标1 课程教学目标2 课程教学目标3 |
第五章 光学 1、光的干涉 2、光的衍射 3、光的偏振 4、双折射现象 | 8 | 1、掌握光的相干条件和光程的概念，掌握薄膜干涉 2、理解光的衍射现象，理解惠更斯—菲涅耳原理并掌握单缝衍射及衍射光栅 3、了解自然光与偏振光，了解偏振片的起偏与检偏，理解马吕斯定律了解反射与折射时光的偏振 4了解晶体的双折射现象 | 课程教学目标1 课程教学目标2 课程教学目标3 |
第六章 近代物理基础简介 1、黑体辐射和普朗克假设 2、光电效应 3、康普顿效应 4、波尔的氢原子理论 5、微观粒子的波粒二象性 不确定关系 6、薛定谔方程 7、粒子物理与天体物理简介
| 12 | 1、了解黑体辐射的原理及普朗克的黑体辐射量子假说 2、理解爱因斯坦光量子假说，掌握光电效应方程，理解光的波粒二象性 3、了解X射线散射的康普顿效应 4、了解氢原子光谱的实验规律及波尔的氢原子理论，理解氢原子的能级 5、掌握物质波的波粒二象性，了解最小不确定关系 6、掌握薛定谔方程及一维无限深势阱中粒子能级的计算 7、了解基本粒子和基本的天体物理学知识 | 课程教学目标1 课程教学目标2 课程教学目标3 |
本课程采用讲授、提问、讨论、演示等教学方法和手段，注重精讲多练、讲练结合，夯实学生基础理论知识；注重对学生学习方法的指导，培养学生运用所学知识分析和解决实际问题的能力，激发学生的创新思维；进一步拓宽物理学的内容，培养学生的自主学习能力；以达到符合毕业要求指标点的课程教学目标完成。
四．课程考核
本课程成绩由课堂表现、单元测试、课堂分组讨论和期末考试成绩组合而成，采用百分制。本课程成绩组成、考核/评价细则及对应的教学目标如表3所示。
表3考核方式、考核/评价环节及成绩比例
考核方式 | 考核/评价细则 | 成绩比例 |
课堂表现 | 主动参与课堂教学，平时考勤成绩 | 10 |
单元测试 | 单元测试开卷考试成绩 | 20 |
课堂讨论 | 课堂分组讨论解决问题成绩 | 20 |
期末考试 | 期末闭卷考试成绩 | 50 |
五．课程教学目标达成度评价及持续改进
课程教学目标达成度评价方法：过程考核评价法、问卷调查评价法。
通过单元测试及分组讨论对课堂教学效果进行过程性评价，及时反馈存在的问题，在教学过程中进行改进完善。
根据期末成绩、平时成绩和学生、教学督导等反馈，及时对教学中不足之处进行改进，并在下一轮课程教学中改进提高，确保相应毕业要求指标点达成。
课程教学目标与考核方式对应关系如表4所示。
表4课程教学目标与考核方式关系表
| 课堂表现 | 单元测试 | 课堂讨论 | 期末考试 |
课程教学目标1 | √ | √ | √ | √ |
课程教学目标2 |
|
| √ | √ |
课程教学目标3 |
| √ |
| √ |
六．教材及参考资料
教 材：渊小春等编著：《大学物理》，同济大学出版社,2014年
参考书目：
[1]程守洙编：《普通物理学》，高等教育出版社，2006
[2]梁灿彬、秦光戎、梁竹健编著：《电磁学》，高等教育出版社
《 工程图学 》教学大纲
课程名称 | 工程图学 | 课程代码 | 08040001C |
开课学期 | 1 | 课程类别 | 学科专业基础课 |
总课时 | 40 | 学分 | 2.5 |
理论课时 | 40 | 课内实践 | 0 |
执笔人 | 张宏桥 | 团队负责人 | 雷大军 |
开课单位 | 物理与电子电气工程学院 | 适用专业 | 电气工程及其自动化 |
先修课程 | 无 | ||
一．课程简介
《工程图学》是电气工程及其自动化专业的一门专业基础课程，是工科类专业的基础课，教学内容以工程应用为目标，以设计表达为核心。课程通过机械加工过程作为引导，直接从图样入手，知道图样是如何组成，以图形为研究对象，用图形来表达设计思维。以投影原理为基础，通过形象思维建立起形体与图样的关联。同时按照工程的标准规范来表达工程设计思想，应用视图的绘制原理，根据要表达形体的特点，能够采用适当的表达方法正确绘制工程图样。
二．教学目标和毕业要求
通过该课程的学习，学生能够应用形体分析的思路，领会工程制图设计的基本思想，拥有基本的立体抽象能力，把形象思维的过程转换为构建立体模型的能力，进而可以进行常见机械结构的原型设计，知道目前较为常用的工程制图与建模的相关软件，能够分析出工程模型的构建方法与设计思路。
具体的课程教学目标为：
课程教学目标1：能够解决常用平面几何问题，使用工程作图的规则要求与原理技巧解决投影问题，能够使用工程制图工具。
课程教学目标2：能够应用形体模型的分析和构建的思路，对形体从基本体相交、组合体到复杂机件的拆解流程与绘制过程，独立进行立体模型的解构与绘制，知道常用的制图相关软件的功能与使用方法。
课程教学目标3：能够正确运用投影原理，查阅并使用相应制图标准，分析常见工程封装尺寸图样。
本门课程的教学目标与毕业要求指标点对应的矩阵关系如表1所示：
表1课程教学目标与毕业要求指标点对应关系表
专业毕业要求 | 教学目标1 | 教学目标2 | 教学目标3 |
毕业要求指标1.1问题描述：能对电力工程的系统工作原理、工程设计方案等复杂问题，用工程方法给予恰当表述。 | L | L |
|
毕业要求指标3.2 单元设计：能对复杂电力工程中的单元模块进行设计，满足特定的性能指标。 | H | H |
|
毕业要求指标5.1 文献检索：能针对电力工程复杂问题，正确选用信息技术工具进行文献检索、资料查询、分析和判别； |
|
| M |
毕业要求指标5.2 工具使用：能熟练使用专业软件与工程工具，完成电力工程复杂问题的分析、模拟、仿真； |
| L |
|
（用L、M、H表示低、中、高的不同支撑程度。）
三．教学内容、教学方法及教学要求
本课程总课时40，其中理论课时40，课内实践0。
表2 课程教学内容及要求
理论教学 | |||
教学内容 | 学时安排 | 教学要求 | 支撑教学目标 |
第一章 制图的基本知识和基本技能 1、国家标准《技术制图》和《机械制图》中的一般规定 2、基本几何作图技巧 | 4 | 1、能够读懂国家制图标准的有关规定，使用制图工具，知道相关作图软件的使用方式与使用范围。 2、应用基本几何作图方法，平面图形的尺寸分析和线段分析，完成基本作图技巧练习。 | 课程教学目标1 课程教学目标3 |
第二章 投影基础 1、投影法概述 2、三面投影及其投影规律 3、点线面的投影理论与技巧 4、直线与平面，两平面的相对位置投影理论与绘制技巧 | 6 | 1、知道工程上常用的几种投影图。 2、能够应用正投影的投影特性读图。 3、知道物体及投影之间的对应关系，熟练使用三视图的画法及其投影规律。 4、应用点、线、面的投影及规律；直线与平面，两平面的相对位置完成投影法绘制练习。 | 课程教学目标1 |
第三章 基本体的投影 1、平面立体与曲面立体的投影 2、基本体的尺寸标注 3、带切口基本体的绘制方法 | 6 | 1、应用基本几何体（平面与曲面立体）的投影及其表面上取点和线的方法, 完成尺寸标注练习。 2应用基本体的尺寸标注，完成尺寸标注练习。 | 课程教学目标1 课程教学目标2 |
第四章 立体表面的交线 1、平面与立体相交的截交线。 2、曲面与曲面立体相交的相贯线。 | 6 | 1、能够利用截交线和相贯线的概念和性质进行绘图。 2、使用求作截交线和相贯线的方法和步骤。完成平面立体、曲面立体相交相关画法练习。 | 课程教学目标1 课程教学目标2 |
第五章 组合体的投影 1、组合体的组成方式及投影 2、组合体的尺寸标注。 3、组合体的绘制方法与尺寸分析。 4、部分三视图的阅读方法。 5、组合体三视图投影补画。 | 8 | 1、能够使用分析方法拆解组合体。 2、能够使用组合体三视图的画法完成各类组合体的绘制练习。 3、应用组合体的尺寸标注、完成各类组合体的绘制练习。 4、能够阅读与补画组合体三视图。 | 课程教学目标1 课程教学目标2 |
第七章 机件的常用表达方法 常用视图。 2、剖视图绘图技巧与要求。 3、断面图绘图技巧与要求。 | 4 | 1、知道常用物体外形的表达视图的画法及标注。 2、应用表达物体内部结构的剖视图画法及标注，完成剖视图、断面图绘制方法练习。 3、应用断面图的画法及标注，完成剖视图、断面图绘制方法练习。 | 课程教学目标2 课程教学目标3 |
第八章 机件的特殊表示法 1、螺纹的基本要素。 2、螺纹和螺纹紧固件表示法 | 4 | 1、能够区别螺纹、螺纹紧固件的基本概念与要素。 2、能够阅读螺纹尺寸标注及查阅紧固件标准。 | 课程教学目标2 课程教学目标3 |
第九、十章 零件图、装配图 1、零件图的内容。 2、零件图的视图选择与尺寸注法。 3、装配图的作用和内容。 4、装配图的表示方法与看法 | 2 | 1、知道零件图的作用和内容。 2、能阅读零件图的技术要求与标注。 3、知道装配图的作用和内容。 4、能阅读装配图尺寸标注及技术要求。 | 课程教学目标3 |
本课程采用课堂讲授、作图练习的教学方法，并在课堂上实际展示相关立体模型，演示相关构建技巧、分析空间立体到制图平面的投影方法，演示工程制图相关工具的使用，让学生知道现代加工工艺的流程，能具体应用本门课程所教授的建模分析思路到如3D打印等工作流程中，会查看常见电类元件封装图形，可以把纸张上的内容设计为实物，以达到符合毕业要求指标点的教学目的。
四．课程考核
本课程成绩由平时作业、期中测试和期末开卷作图考核成绩组合而成。本课程成绩组成、考核/评价细则及对应的教学目标见表3所示。
表3考核方式、考核/评价环节及成绩比例
考核方式 | 考核/评价细则 | 成绩比例 |
平时作业 | 平时作业：考查学生对章节基本知识点与作图技巧的准确程度(包含考核学生的立体分析能力、空间抽象能力)。以选择、判断问答的形式完成相关制图常识的巩固，占总成绩的10%。 | 10% |
期中测试 | 作图测验：考查学生的实际工程图样绘制能力，需要对相关立体做形体分析与定位、尺寸分析标注、基本线型使用、平面图形绘制等内容。完成3张标准工程图，按作图细节向下扣分，允许学生使用工程软件进行绘制。每图占比10%，共占总成绩的30% | 30% |
期末考试 | 作图考核：主要针对学生对工程类制图的基本理论与实际绘制能力进行考查。要求学生能够在90分钟内使用工程图纸或者工程软件独立完成立体图形的绘制，依照课本内容以及工程制图国标的相关规定，要求绘图规范，按作图细节（包括幅面与边框的绘制、标题栏、作图痕迹、线型、尺寸标注、具体图形间的对应关系等方面）进行评分，占总成绩的60%。 | 60% |
五．课程教学目标达成度评价及持续改进
课程教学目标达成度评价方法：过程考核评价法、问卷调查评价法。对课堂教学效果进行过程性评价，及时反馈存在的问题，在教学过程中进行改进完善。
课程根据基础知识测试与实际作图、作图考核的教学目标评分情况和学生、教学督导等反馈，及时对教学中不足之处进行改进，并在下一轮课程教学中改进提高，确保相应毕业要求指标点达成。
课程教学目标与考核方式对应关系如表4所示。
表4课程教学目标与考核方式关系表
| 平时作业 | 期中测试 | 期末考试 |
课程教学目标1 | √ | √ | √ |
课程教学目标2 | √ | √ | √ |
课程教学目标3 | √ | √ | √ |
六．教材及参考资料
教材: 张爱军主编：《工程制图》（第5版），湖南大学出版社，2019年
参考资料:
[1]刘庆国主编：《工程制图》，高等教育出版社，2004年
[2]刘俐华主编：《工程制图》，电子工业出版社，2017年
[3]张爱军主编：《工程制图习题集》（第三版），湖南大学出版社，2015年
[4]拦继元主编：《FreeCAD》从入门到综合实战，化学工业出版社，2023年
[5]刘迅芳主编：《AutoCAD从入门到精通》，人民邮电出版社，2024年
《电路分析》教学大纲
课程名称 | 电路分析 | 课程代码 | 08020601c |
开课学期 | 2 | 课程类别 | 专业必修 |
总课时 | 72 | 学分 | 4.5 |
理论课时 | 56 | 课内实践 | 16 |
执笔人 | 刘荣胜 | 团队负责人 | 雷大军 |
开课单位 | 物理与电子电气工程学院 | 适用专业 | 电气工程及其自动化 |
先修课程 | 《高等数学A（一）》、《普通物理》 | ||
一．课程简介
电路分析是电气工程及其自动化专业的一门学科专业基础课。它的基本概念、理论和方法，具有较强的逻辑性和广泛的实用性，通过本课程的学习，使学生掌握电路的基本理论知识、电路的基本分析方法并具备必要的实验技能，为学习后续课程准备必要的电路知识。同时，对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，培养学生的科学思维能力、分析计算能力、实验研究能力和科学归纳能力都有重要的作用。
二．教学目标和毕业要求
本课程以高等数学和普通物理为基础， 为学习模拟电子技术、数字电子技术、信号与系统、电力系统分析、电机学、继电保护等课程准备必要的电路基本知识，为今后从事电气工程及其自动化专业的学习和工作打下必备的基础。
其具体的课程教学目标为：
教学目标1（知识目标）：掌握电阻、电容、电感元件、独立电源、受控电源的特性、功能，具备这些元件的应用能力；能够分析和计算较复杂电阻电路的电流、电压及元件参数；掌握回路分析法和结点分析法，叠加方法等计算方法，会计算相应的电路问题，具备线性电路分析的能力。
教学目标2（能力目标）：能够分析一阶电路、二阶电路换路时的暂态过程，会分析三相电路，体会零输入响应、零状态响应和全响应解的不同，深刻理解正弦稳态电路的电压、电流的振幅相量，具备针对实际工程问题和应用对象进行方案选择的能力。
教学目标3（能力目标）：具备实际电路的建模方法和电路拓扑理论，能够使用数学、自然科学、工程基础和专业知识针对工程问题建立合适的数学模型，具备实际电路建模能力。
教学目标4（价值目标）：提高在实验中发现问题、解决问题的能力，培养学生团队合作，良性竞争的观念，具备实验设计与分析的能力。
本门课程的教学目标与毕业要求指标点对应的矩阵关系如表1所示：
表1课程教学目标与毕业要求指标点对应关系表
专业毕业要求 | 教学目标1 | 教学目标2 | 教学目标3 | 教学目标4 |
毕业要求指标1.1 ：能对电力工程的系统工作原理、工程设计方案等复杂问题，用工程方法给予恰当表述。 | H | H |
|
|
毕业要求指标2.2：能对电力工程复杂问题的过程进行工程计算，分析运行参数或故障结果。 | H |
| H |
|
毕业要求指标4.3 ：能够运用科学的方法正确采集、整理实验数据，对实验结果进行关联、分析和解释，获取合理有效的结论。 |
|
| M | M |
（用L、M、H表示低、中、高的不同支撑程度。）
三．教学内容、教学方法及教学要求
本课程总课时72，其中理论课时56，课内实践16。
表2 课程教学内容及要求
理论教学 | ||||||||
教学内容 | 学时安排 | 教学要求 | 支撑教学目标 | |||||
第一章电路模型和电路定律 电路和电路模型、电流和电压的参考方向、电功率和能量、电路元件、电阻元件、电压源和电流源、受控电源、基尔霍夫定律 | 6 | 1、掌握电路模型及电路符号；电压源和电流源以及受控源的概念；基尔霍夫定律。 2、熟悉功率的计算、功率的吸收和释放。 3、了解端口的概念；线形元件和非线性元件的概念。 | 课程教学目标1 课程教学目标3
| |||||
第二章 电阻电路的等效变换 电路的等效变换、电阻的串联和并联、电阻的Y形联结和△形联结的等效变换、电压源、电流源的串联和并联、实际电源的两种模型及其等效变换、输入电阻 | 6 | 1、掌握：电阻的星形联接和三角形联接的等效变换方法；电阻的串联和并联、电压源和电流源的串联和并联方法；实际电源的两种模型及其等效变换。 2、熟悉电路等效的概念。 3、了解输入电阻概念。 | 课程教学目标1 课程教学目标3 | |||||
第三章 电阻电路的一般分析 电路的图、KCL和KVL的独立方程数、支路电流法、网孔电流法、回路电流法、结点电压法 | 8 | 1、掌握：①结点电压法、网孔电流法、支路电流和回路电流法； 2、熟悉：KCL和KVL的独立方程数； 3、了解：电路的图的概念；无伴电源的概念。 | 课程教学目标1 课程教学目标3
| |||||
第四章电路定理 叠加定理、替代定理、戴维宁定理和诺顿定理、最大功率传输定理 | 6 | 1、掌握：叠加定理、戴维宁定理；最大功率传输定理的基本内容和使用条件，能熟练运用这些定理解决实际问题； 2、熟悉：诺顿定理、替代定理、； 3、了解：对偶原理。 | 课程教学目标1 课程教学目标3 | |||||
第五章 储能元件 电容元件、电感元件、电容与电感元件的串联与并联 | 2 | 1、掌握：电容元件、电感元件的定义、性质和特点；电容、电感元件的串联与并联 2、熟悉: 电容元件；电感元件；电容、电感元件的串联与并联。 3、了解：动态元件的概念。 | 课程教学目标2 课程教学目标3
| |||||
第六章 一阶电路和二阶电路的时域分析 动态电路的方程及初始条件、一阶电路的零输入响应、一阶电路的零状态响应、二阶电路的零输入响应、二阶电路的零状态响应 | 10 | 1、掌握：动态电路的描述方程和求解方法；一阶电路的分析计算（分离变量法、三要素法、叠加定理）；二阶电路的分析计算；一阶和二阶动态电路的阶跃响应和冲激响应计算方法。 2、了解：固有频率、暂态和稳态、强制响应和固有响应、过渡过程等概念。 | 课程教学目标2 课程教学目标3
| |||||
第七章相量法 复数、正弦量、相量法的基础、电路定律的相量形式 | 4 | 1、掌握：正弦量的相量表示方法；KCL、KVL、电路元件VCR的相量形式。 2、理解：相量的概念。 | 课程教学目标2 课程教学目标3
| |||||
第八章 正弦稳态电路的分析 阻抗和导纳、电路的相量图、正弦稳态电路的分析、正弦稳态电路的功率、复功率、最大功率传输 | 10 | 1、掌握：阻抗的串、并联及相量图的画法； 2、了解：正弦电流电路的瞬时功率、有功功率、无功功率、功率因数、复功率的概念及表达形式； 3、掌握：正弦电流电路的稳态分析法； 4、掌握：最大功率传输的概念及在不同情况下的最大传输条件。 | 课程教学目标2 课程教学目标3
| |||||
第十二章三相电路 三相电路、线电压/电流与相电压/电流的关系、堆成三相电路的计算，不对称三相电路的概念、三相电路的功率 | 4 | 1、掌握：三相电路的概念； 2、掌握：对称三相电路的计算； 3、了解：不对称三相电路的概念； 4、掌握：三相电路的功率。 | 课程教学目标3
| |||||
实验教学 | ||||||||
序号 | 实验项目名称 | 实验类型 | 实验学时 | 实验内容 | 支撑教学目标 | |||
1 | 电路元件伏安特性的测量 | 验证 | 2 | 1、学习测量电阻元件伏安特性的方法；2、掌握线性电阻、非线性电阻元件伏安特性的逐点测试法； 3、掌握直流稳压电源和直流电压表、直流电流表的使用方法。 |
课程教学目标1 课程教学目标4 | |||
2 | 电压源、电流源 及其等效变换 | 验证 | 2 | 1、加深对电压源和电流源外特性的理解。2、掌握电源外特性的测试方法。3、验证实际电源两种模型等效变换的条件 | 课程教学目标1 课程教学目标4 | |||
3 | 基尔霍夫定律和叠加原理的验证 | 综合 | 3 | 1、验证基尔霍夫定律的正确性，加深对基尔霍夫定律的理解。2、验证线性电路中叠加原理的正确性及其适用范围，加深对线性电路的叠加性和齐次性的认识和理解。 3、进一步掌握仪器仪表的使用方法。 | 课程教学目标1 课程教学目标3课程教学目标4 | |||
4 | 受控源特性的研究
| 综合 | 2 | 1、熟悉四种受控源的基本特性。 2、掌握受控源外特性及其转移参数的测试方法。 | 课程教学目标1 课程教学目标4 | |||
5 | 戴维宁定理及最大功率传递定理的验证 | 综合 | 3 | 1、验证戴维宁定理的正确性，加深对戴维宁定理和诺顿定理的理解。 2、掌握测量含源二端网络等效参数的一般方法。 3、验证最大功率传递定理的正确性，加深对该定理的理解。 | 课程教学目标3 课程教学目标4 | |||
6 | RC一阶电路响 的研究 | 综合 | 2 | 1、研究RC一阶电路的零输入响应、零状态响应和全响应的规律和特点。2、学习一阶电路时间常数的测量方法。3、掌握微分电路和积分电路的基本概念。4、学习用示波器观测波形。 | 课程教学目标2课程教学目标3 课程教学目标4 | |||
7 | 二阶电路响应的 研究 | 综合 | 2 | 1、研究二阶电路的零输入响应、零状态响应的规律和特点，了解电路元件参数对响应的影响；2、学习二阶电路衰减振荡频率和衰减系数的测量方法，了解电路参数对它们的影响；3、观察、分析二阶电路响应的过渡过程曲线及其特点，以加深对二阶电路响应的认识与理解。 | 课程教学目标2课程教学目标3 课程教学目标4 | |||
本课程采用课堂讲授、分组讨论、课外学习的教学方法，以达到符合毕业要求指标点的课程教学目标完成。
四．课程考核
本课程成绩由平时成绩(包括作业成绩、或小测验，或课堂练习)、实验成绩和期末考试成绩组合而成，采用百分制。本课程成绩组成、考核/评价细则及对应的教学目标见表3所示。
表3 成绩组成、考核/评价环节、分值、细则
成绩组成 | 考核/评价环节 | 分值 | 考核/评价细则 |
平时成绩(30%) | 出勤率、课堂练习、课后作业等 | 30 | 主要考核学生对章节知识点的理解和掌握程度(包含考核学生的理解、计算和分析问题的能力)。平时成绩再按30%计入总评成绩。 |
实验成绩（20%） | 实验预习，实验操作，及实验报告 | 20 | 主要考核学生对实验原理、实验操作的掌握，对实验结果的分析，以及实验设计能力。具体根据学生在实验预习、实验操作、实验报告三个教学环节中的表现，重在对学生能力的考察。再按20%计入总评成绩。 |
期末成绩（50%） | 期末考试 | 50 | 主要考核学生对课程全部关键核心知识点的理解和掌握程度，计算卷面成绩再按50%计入总评成绩。 |
总评成绩 | 平时+实验+期末 | 100 | 平时成绩（30%）+实验成绩（20%）+期末成绩（50%） |
五．课程教学目标达成度评价及持续改进
课程教学目标达成度评价方法：过程考核评价法、问卷调查评价法。
根据期末成绩、实验成绩、平时成绩和学生、教学督导等反馈，及时对教学中不足之处进行改进，并在下一轮课程教学中改进提高，确保相应毕业要求指标点达成。
课程教学目标与考核方式对应关系如表4所示。
表4课程教学目标与考核方式关系表
| 课堂表现 | 实验 | 期末考试 |
课程教学目标1 | √ |
| √ |
课程教学目标2 | √ |
| √ |
课程教学目标3 | √ | √ | √ |
课程教学目标4 | √ | √ | √ |
六．教材及参考资料
使用教材
[1]邱关源 主编 《电路（第6版）》，高等教育出版社2006年。
[2]曾晓华 李杨 谢月新 主编《电子技术基础实验教程》第1版，湘潭大学出版社出版社，2012年。
参考文献
[1] 刘崇新 罗先觉编《电路学习指导与习题分析》，高等教育出版社。
[2] 李翰荪主编《电路分析基础（第5版）》，高等教育出版社2017年。
《 模拟电子技术 》教学大纲
课程名称 | 模拟电子技术 | 课程代码 | 08020031c |
开课学期 | 3 | 课程类别 | 专业必修 |
总课时 | 56 | 学分 | 3.5 |
理论课时 | 56 | 课内实践 | 0 |
执笔人 | 彭乘风 | 团队负责人 | 雷大军 |
开课单位 | 物理与电子电气工程学院 | 适用专业 | 电气工程及其自动化 |
先修课程 | 高等数学、普通物理、电路学 | ||
一．课程简介
模拟电子技术课程是电气工程及其自动化专业的专业基础课，也是专业必修的核心课程，是电子技术课程系列的重要组成部分。本课程具有自身的理论体系，实践性很强，本课程旨在培养学生掌握基本模拟电子技术知识，并将所学相关知识用于本专业的能力。
二．教学目标和毕业要求
通过本课程的学习，应使学生掌握模拟电子技术的基本理论、基本知识、基本电路分析方法和基本操作技能，了解模拟电子技术发展的概况及前景，培养学生分析问题、解决问题等工程实践能力，为学习后续课程及从事今后的工作打下坚实的基础。
具体的课程教学目标为：
课程教学目标1：了解模拟电子技术中放大电路中的基本概念，掌握半导体器件的基本原理、基本分析方法，使学生利用所学知识及数学模型建立半导体器件的等效模型并分析计算，具有查阅电子器件手册及合理选择器件分析实际工程问题的能力；掌握基本放大电路的工作原理及图解法、等效模型分析方法。使学生初步掌握阅读和分析模拟电路原理图的一般规律，培养学生利用基本原理和数学模型法综合设计和分析模拟电路中问题的能力；
课程教学目标2：理解功率放大电路的各种类型及一般规律，掌握集成运放的各组成部分的类型和功能，熟悉负反馈在电路中的作用及影响，培养学生利用电路的基本原理和性能分析模拟电路中的复杂工程问题；
课程教学目标3：掌握模拟运算电路、信号处理电路和波形发生电路的电路结构和分析方法， 熟悉直流稳压电源的组成电路及选择设计方法，使学生能认识到解决问题有多种方案可选择， 能通过文献研究寻求可替代解决方法。
本门课程的教学目标与毕业要求指标点对应的矩阵关系如表1所示：
表1课程教学目标与毕业要求指标点对应关系表
专业毕业要求 | 教学目标1 | 教学目标2 | 教学目标3 |
毕业要求指标1.1 问题描述：能对电力工程的系统工作原理、工程设计方案等复杂问题，用工程方法给予恰当表述。 | H | H | H |
毕业要求指标2.2 工程分析与计算：能对电力工程复杂问题的过程进行工程计算，分析运行参数或故障结果。 | H |
| H |
毕业要求指标3.2 单元设计：能对复杂电力工程中的单元模块进行设计，满足特定的性能指标； | H |
| H |
（用L、M、H表示低、中、高的不同支撑程度。）
三．教学内容、教学方法及教学要求
本课程总课时56，其中理论课时56，课内实践0。
表2 课程教学内容及要求
理论教学 | |||
教学内容 | 学时安排 | 教学要求 | 支撑教学目标 |
绪论 1.1 信号 1.2 信号的频谱 1.3 模拟信号和数字信号 1.4 放大电路模型 1.5 放大电路的主要性能指标 | 2 | 了解电子系统的基本概念及组成，了解信号的分类方法及放大电路的分类， 理解放大电路的模型，理解放大电路的主要性能指标。 | 教学目标1 |
运算放大器 2.1 集成电路运算放大器 2.2 理想运算放大器 2.3 基本线性运放电路 2.4 同相输入和反相输入放大电路的其他应用 | 4 | 理解深度负反馈条件下的集成电路运算放大器中的“虚短”和“虚断”的概念，掌握集成运放的理想化条件 、掌握比例，加减运算，积分和微分等电路的原理及相关计算。 | 教学目标2 教学目标 3 |
第三章 二极管及其基本电路 3.1 半导体的基本知识 3.2 PN结的形成及特性 3.3 二极管 3.4 二极管基本电路及其分析方法 3.5 特殊二极管 | 4 | 了解本征、杂质半导体的导电特性及PN结中载流子的运动；掌握半导体二极管的伏安特性及其主要参数；理解稳压管的原理及应用；了解PN结的电容效应。 | 教学目标1
|
第四章 场效应三极管及其放大电路 4.1 金属-氧化物-半导体（MOS）场效应三极管 4.2 MOSFET基本共源极放大电路 4.3 图解分析法 4.4 小信号模型分析法 4.5 共漏极和共栅极放大电路 4.6 MOSFET大信号工作及开关应用 4.7 多级放大电路 4.8 结型场效应管（JFET）及其放大电路 4.9 各种FET的特性及使用注意事项 | 8 | 掌握结型、绝缘栅型场效应管的基本结构，工作原理及相应的特性曲线，了解其与晶体管的异同点。掌握用图解分析法和小信号模型分析法分析其放大电路的静态及动态性能，了解场效应管放大电路的特点。 | 教学目标1
|
第五章 双极结型三极管及其放大电路 5.1 双极结型三极管（BJT） 5.2 BJT放大电路 5.3 FET和BJT及其基本放大电路性能的比较 5.4 多级放大电路 | 8 | 掌握晶体三极管的电流分配关系及放大系数；掌握晶体管的共射特性曲线；了解温度对晶体管参数的影响； 了解放大电路的性能指标；掌握单管共射放大电路的工作原理；掌握放大电路的静态、动态分析与计算方法（图解法、H参数小信号模型分析法）；掌握放大电路的三种基本接法及其特点；了解多级放大电路工作原理及相关计算。 | 教学目标1
|
第六章 频率响应 6.1 单时间常数RC电路的频率响应 6.2 单管放大电路的低频响应 6.3 单管放大电路的高频响应 6.4 扩展放大电路通频带的方法 6.5 多级放大电路的频率响应 | 4 |
理解 RC电路的频率响应；掌握单管放大电路的频率响应；了解放大电路频率响应的改善和增益带宽积。
| 教学目标1
|
第七章 模拟集成电路 7.1 模拟集成电路中的直流偏置技术 7.2 差分式放大电路 | 4 | 理解镜像电流源、微电流源的工作原理、特点和主要用途；掌握差分放大电路的工作原理和各项指标的计算；理解运放的基本组成和工作原理。 | 教学目标1 教学目标2
|
第八章 反馈放大电路 8.1 反馈的基本概念与分类 8.2 负反馈放大电路增益的一般表达式 8.3 负反馈对放大电路性能的影响 8.4 深度负反馈条件下的近似计算 8.5 负反馈放大电路设计 | 8 | 掌握反馈的基本概念和类型，判断放大电路中是否存在反馈，反馈的类型以及它们在电路中的作用；理解多种负反馈对放大电路性能的影响，会根据实际要求在电路中引入适当的反馈；掌握负反馈的一般表达式，会计算深度负反馈条件下的电压放大倍数； | 教学目标1 教学目标2
|
第九章 功率放大电路 9.1 功率放大电路的一般问题 9.2 射极输出器——甲类放大的实例 9.3 乙类双电源互补对称功率放大电路 9.4 甲乙类互补对称功率放大电路 | 4 | 了解功率放大电路的一般问题；掌握互补功率放大电路的工作原理及相关的计算； | 教学目标2
|
第十章 信号处理与信号产生电路 10.1 正弦波振荡电路的振荡条件 10.2 RC正弦波振荡电路 10.3 LC正弦波振荡电路 10.4 非正弦信号产生电路 | 6 | 掌握正弦波振荡电路起振，平衡、稳幅条件，熟悉其分析方法；掌握LC正弦波振荡电路(电容、电感三点式)的工作原理；理解石英晶体振荡的阻抗特性，掌握串并联石英晶振的特点；了解常用电压比较器（过零比较器、滞回比较器、窗口比较器）的工作原理，了解其传输特性；了解电压比较器的灵敏率和响应时间；了解集成电压比较器的使用方法；了解矩形波、三角波、锯齿波发生电路的原理。 | 教学目标2 教学目标3 |
直流电源电路 11.1 小功率整流滤波电路 11.2 线性稳压电路 11.3 开关稳压电路 | 4 | 了解直流电源的组成，理解半波、全波桥式整流电路的工作原理及电路参数；理解滤波电路的原理，学会定量分析其性能，理解倍压整流电路原理；掌握稳压电路的工作原理、主要指标限流电阻的计算，了解稳压电路中的保护措施；掌握串联型稳压电路的组成、工作原理；掌握集成稳压器W7800、W7900、W117的应用。 | 教学目标2 教学目标3 |
本课程采用讲授、提问、讨论、演示等教学方法和手段，注重精讲多练、讲练结合，夯实学生基础理论知识；注重对学生学习方法的指导，培养学生运用所学知识分析和解决实际问题的能力，激发学生的创新思维；进一步拓宽模拟技术知识的内容，培养学生的自主学习能力；以达到符合毕业要求指标点的课程教学目标完成。
四．课程考核
本课程成绩由平时成绩(包括课堂表现、作业成绩)和期末考试成绩组合而成，采用百分制。本课程成绩组成、考核/评价细则及对应的教学目标见表3所示。
表3 成绩组成、考核/评价环节、分值、细则和对应的教学目标
成绩组成 | 考核/评价环节 | 分值 | 考核/评价细则 | 对应的教学目标 | |
平时成绩(30%) | 课堂表现 | 课堂考勤、 课堂纪律、课堂互动、随堂练习 | 10 | 课堂出勤率；课堂纪律；问题回答、小组讨论等；课堂练习的完成度与准确率 | 教学目标1 教学目标2 教学目标3 |
| 课后作业 | 作业 | 20 | 作业完成率、准确率； | 教学目标1 教学目标2 教学目标3 |
期末成绩（70%） | 期末考试 | 70 | 期末闭卷考试成绩 | 教学目标1 教学目标2 教学目标3 | |
总评成绩 | 平时+期末 | 100 | 平时成绩（30%）+期末成绩（70%） | 教学目标1 教学目标2 教学目标3 | |
五．课程教学目标达成度评价及持续改进
课程教学目标达成度评价方法：过程考核评价法、问卷调查评价法。
通过作业对课堂教学效果进行过程性评价，及时反馈存在的问题，在教学过程中进行改进完善。
根据期末成绩、平时成绩和学生、教学督导等反馈，及时对教学中不足之处进行改进，并在下一轮课程教学中改进提高，确保相应毕业要求指标点达成。
课程教学目标与考核方式对应关系如表4所示。
表4课程教学目标与考核方式关系表
| 课堂表现 | 作业 | 期末考试 |
课程教学目标1 | √ | √ | √ |
课程教学目标2 | √ | √ | √ |
课程教学目标3 | √ | √ | √ |
六．教材及参考资料
教材：
康华光,张林.《电子技术基础·模拟部分》第七版,高等教育出版社,2023年版。
参考书目：
童诗白
, 华成英主编. 模拟电子技术基础(第6版) . 北京：高等教育出版社, 2023.
罗桂娥主编. 模拟电子技术基础(电类). 长沙：中南大学出版社，2022.
.
《信号与系统》教学大纲
课程名称 | 信号与系统 | 课程代码 | 08041951C |
开课学期 | 3 | 课程类别 | 专业必修 |
总课时 | 40 | 学分 | 2.5 |
理论课时 | 40 | 课内实践 | 0 |
执笔人 | 周桂珍 | 团队负责人 | 雷大军 |
开课单位 | 物理与电子电气工程学院 | 适用专业 | 电气工程及其自动化 |
先修课程 | 《高等数学》、《电路分析》 | ||
一．课程简介
《信号与系统》是电气工程及其自动化专业的核心基础课，覆盖面广，实用性强。该课程是引导学生向专业课程学习转移的重要桥梁，同时也是学生系统学习变换理论的课程。它具有科学方法论的鲜明特点，研究的问题带有普遍性，对工程实践具有重要的指导意义。本课程以高等数学和电路分析为基础，又是电机学、自动控制理论、电力系统分析等课程的先修课程，其中的概念和分析方法广泛应用于后续专业课程各知识领域。在教学环节中起着承上启下的作用，其重要性是其它课程不可替代的。
二．教学目标和毕业要求
通过本门课程的学习，学生能够掌握基本的信号分析的基本理论和方法，能从多域准确描述信号与系统的特征以及信号及信号的输入输出关系；会通过时域、频域和复频域分析解决简单工程应用问题，并能解释信号与系统的相关现象。掌握有关系统的稳定性、频响、因果性等工程应用中的一些重要结论。培养学生观察、思维、推理、判断、分析与解决问题的能力，树立爱国、敬业、诚信、友善等社会主义核心价值观。
具体的课程教学目标为：
课程目标1：能利用数学方法从不同角度表示信号与系统的特征，建立实际系统数学模型。
课程目标2：会通过各域分析法分析解决工程实际问题；会利用时域、频域、复频域分析法解释信号相关现象。
课程目标3：能完成课程讲授和课程设计中的各项个人任务；能够和课程小组成员进行沟通，承担分组成员任务； 具有一定的口头表达和人际交往能力，能通过报告、答辩等形式进行有效沟通和交流；
课程目标4：能通过文献检索、资料查询、调研等获取与课程相关的学科前沿知识的独立学习方法；
课程目标5：养成尊重科学、激发探索、勇于创新、勇于实践的良好素质；养成精益求精的大国工匠精神；树立爱国、敬业、诚信、友善等社会主义核心价值观；
本门课程的教学目标与毕业要求指标点对应的矩阵关系如表1所示：
表1课程教学目标与毕业要求指标点对应关系表
专业毕业要求 | 教学目标1 | 教学目标2 | 教学目标3 | 教学目标4 | 教学目标5 |
1.2 问题建模：能针对电力系统或其中某一环节建立合适的数学模型，并利用恰当的边界条件求解。 | M |
|
|
|
|
1.3 模型论证：能对电力工程复杂设计方案和系统模型进行求解，就其正确性进行合理推导，并得出结论。 | M |
|
|
|
|
2.1 关键环节与参数表达：能发现电力工程复杂问题的关键环节和参数，并进行合理表达； |
| H |
|
|
|
2.2 工程分析与计算：能对电力工程复杂问题的过程进行工程计算，分析运行参数或故障结果； |
| H |
|
|
|
8.1 人文素养：树立和践行社会主义核心价值观，具备人文情怀，了解国情，具有推动民族复兴和社会进步的责任感 |
|
|
|
| M |
9.1 角色理解：能在多学科背景下，分清团队中成员与负责人角色的作用与职责，并确认自己的角色； |
|
| L | L | L |
10.2 书面表达：能规范撰写报告和设计文稿，绘制工程图纸，能清晰进行陈述发言和表达，并响应指令； |
|
| L | L |
|
12.1 自主学习意识：能发现继续学习和自我提升的动力，具有自主学习和终身学习的意识； | L | L | L | L | L |
（用L、M、H表示低、中、高的不同支撑程度。）
二．教学内容
本课程理论教学共40 个学时，包含 8 章。
表2 课程教学内容及要求
教学内容 | 学时安排 | 教学要求 | 支撑教学目标 |
第一章信号与系统 §1.信号的分类； §2.基本运算； §3.基本信号； §4.阶跃函数和冲激函数； §5.系统及其表示； §6.基本系统性质。 | 8 | 1、了解信号与系统的概念，熟悉信号与系统的研究内容； 2、能表述阶跃函数与冲激函数的概念并能灵活运用； 3、能判断和分析信号特征及系统性质、能进行信号的基本运算；
| 教学目标1 教学目标3 教学目标 4 教学目标5
|
第二章 连续时间系统的时域分析 §1.线性时不变系统的响应； §2.冲激响应和阶跃响应； §3.卷积积分； §4.卷积积分的性质； §5.冲激响应与系统特性。 | 8 | 1、熟悉微分方程式的建立与求解； 2、能求解具体系统的零输入响应和零状态响应； 3、能给出冲激响应与阶跃响应的具体定义并对具体系统响应进行求解； 4、能给出卷积的定义、能灵活运用卷积性质，能运用卷积对具体现象进行解释。 | 教学目标1 教学目标2 教学目标3 教学目标 4 教学目标5
|
第三章 离散时间系统的时域分析 §1.线性时不变离散时间系统的响应； §2.单位序列响应和阶跃响应； §3.卷积和； §4.线性时不变系统的因果性与稳定性。 | 4 | 1、能求解具体离散系统的零输入响应和零状态响应； 2、能表述单位序列响应和阶跃响应的具体定义并能求解； 3、能给出卷积和的具体定义，并能灵活运用卷积性质；能利用卷积和对具体现象进行解释； 能 理解卷积和的物理意义。 | 教学目标1 教学目标2 教学目标3 教学目标 4 教学目标5
|
第四章 连续时间傅里叶变换 §1.信号分解为正交函数； §2.连续时间周期信号的傅里叶级数； §3.周期信号的频谱； §4.连续时间傅里叶变换； §5.奇异函数的傅里叶变换； §6.连续时间傅里叶变换的性质； §7.卷积定理； §8.周期信号的傅里叶变换。 | 8 | 1、了解信号的分解、理解完备正交函数集表示信号； 2、掌握典型周期信号的傅里叶级数展开； 3、能给出信号频谱的定义，归纳出周期信号的频谱特点； 4、能解释傅立叶变换的物理意义； 5、能熟练运用典型非周期信号傅立叶变换； 6、能运用傅立叶变换的基本性质：对称性、线性、奇偶虚实性、尺度变换特性、时移特性、频移特性微分特性、积分特性、卷积定理进行傅里叶变换； 8、掌握周期信号的傅立叶变换。 | 教学目标1 教学目标2 教学目标3 教学目标 4 教学目标5
|
第五章 信号与系统的频域分析 §1.线性时不变系统的频域分析； §2.滤波； §3.取样定理； | 4 | 1、能利用系统函数H(jω)求响应，了解其物理意义； 2、能给出无失真传输的定义、分析其特性； 3、理解理想低通滤波器的频域特性和冲激响应、阶跃响应； 4、能熟练运用取样定理得出信号的取样频率； | 教学目标1 教学目标2 教学目标3 教学目标 4 教学目标5
|
第七章 连续时间系统的复频域分析 §1.拉普拉斯变换； §2.拉普拉斯变换的性质； §3.拉普拉斯逆变换； §4.复频域分析； §5.系统函数与系统特性； §6.全通函数与最小相移函数； §7.系统的因果性与稳定性； §8.拉普拉斯变换与傅里叶变换。 | 8 | 1、能给出拉普拉斯变换的定义、复述出应用范围和物理意义，能判断出信号的收敛域； 2、能熟练使用常用函数的拉氏变换； 3、能熟练使用拉氏变换的性质：线性性质、时域尺度变换、时移特性、复频移特性、时域微分、积分性质、卷积定理、s域微分和积分性、初值定理和终值定理； 4、能利用拉普拉斯逆变换求信号的原函数； 5、能灵活运用拉普拉斯变换法分析电路、S域元件模型； 6、能定义系统函数、解释物理意义； 7、能分析系统零、极点分布与其时域和频率特性的关系； 10、能判断出系统因果性与稳定性。 | 教学目标1 教学目标2 教学目标3 教学目标 4 教学目标5
|
第八章 z变换 §1.z变换的定义 §2.z变换的性质 §3.逆z变换 §4.z域分析 §5.系统函数域系统特性 | 0 | 1、能给出Z变换的定义、界定收敛域，熟练使用基本性质, 2、能列举Z变换各种性质的应用条件并学会使用，能复述出Z变换与拉氏变换的关系。 3、能熟练使用常用序列的Z变换,能够利用Z变换的定义和性质求序列的Z变换。 4、了解利用幂级数展开法和留数法求z反变换的方法，能用部分分式法求解Z反变换。 5、能给出系统函数的定义、解释物理意义，学会零极点求解方法。 6、能分析系统函数的零极点分布与单位取样响应的关系，并能利用系统函数对系统特性进行分析和求解响应。 7、给出离散因果系统和稳定系统的定义，解释相应意义，能使用性质进行系统稳定性的判别。 | 教学目标1 教学目标2 教学目标3 教学目标 4 教学目标5
|
本课程采用线上线下混合混合式教学模式，采用启发式教学、案例教学、分组讨论、虚拟仿真、课后作业等教学方法，夯实学生基础理论知识；注重对学生学习方法的指导，培养学生运用所学知识分析和解决实际问题的能力，激发学生的创新思维；通过小组任务和课后练习，培养学生创新意识、团队协作能力，能分析实际问题加以解决；以达到符合毕业要求指标点的课程教学目标完成。
四. 课程考核要求及方法
本课程成绩由平时表现(包括线上、线下课堂、课后等)、单元测试和期末考试成绩组合而成，采用百分制。本课程成绩组成、考核/评价细则及对应的教学目标见表3所示。
表3考核方式、考核/评价环节及成绩比例
考核方式 | 考核/评价环节 | 考核/评价细则 | 成绩比例 | |
平时表现 | 线上课堂 | 视频观看、章节测试、课堂活动 | 视频观看时长与反刍比；作业完成率、正确率等；在线签到、在线抢答、专题讨论、作业互评、分组任务 |
40% |
| 线下课堂 | 课堂考勤、课堂互动、随堂练习 | 课堂出勤率；问题回答、小组讨论、成果展示等；练习的完成度与准确率 |
|
| 课后 | 作业； 小论文 | 作业完成率、准确率；小论文的规范性 |
|
单元测试 | 测试 | 每章单元测试准确率等 |
| |
期末成绩 | 期末考试 | 步骤完整，计算准确、绘图清晰 | 60% | |
五．课程教学目标达成度评价及持续改进
课程教学目标达成度评价方法：过程考核评价法、问卷调查评价法。
通过线上课堂、线下课堂和课后以及单元测试对课堂教学效果进行过程性评价，及时反馈存在的问题，在教学过程中进行改进完善。
根据期末成绩、平时成绩和学生、教学督导等反馈，及时对教学中不足之处进行改进，并在下一轮课程教学中改进提高，确保相应毕业要求指标点达成。
课程教学目标与考核方式对应关系如表4所示。
表4课程教学目标与考核方式关系表
| 平时表现 | 单元测试 | 期末考试 |
课程教学目标1 | √ | √ | √ |
课程教学目标2 | √ | √ | √ |
课程教学目标3 | √ | √ |
|
课程教学目标4 | √ |
|
|
课程教学目标5 | √ |
|
|
六．教材及参考资料
教材：
雷大军等主编.《信号与系统（matlab版）》，北京大学出版社，2021年9月第一版（21世纪本科院校电气信息类创新型应用人才培养规划教材）.
参考书目：
[1] 吴大正等主编.《信号与线性系统分析》（第5版），高等教育出版社.2019年3月.
[2] 郑君里等主编.《信号与系统》（第三版) . 高等教育出版社, 2011年12月.
《现代检测技术实验》教学大纲
课程名称 | 现代检测技术 | 课程代码 | 08041312a |
开课学期 | 3 | 课程类别 | 专业选修 |
总课时 | 16 | 学分 | 1 |
理论课时 | 0 | 课内实践 | 16 |
执笔人 | 林安平 | 团队负责人 | 雷大军 |
开课单位 | 物理与电子电气工程学院 | 适用专业 | 电气工程及其自动化 |
先修课程 | 《高等数学》、《电路分析》、《模拟电子技术》 | ||
一．课程简介
现代检测技术实验是电气工程及其自动化专业一门重要的专业选修课，是一门应用性很强的实践课程。课程以传感器与检测技术为基础，主要内容包括应变电阻式传感器、差动电感传感器、电容式传感器、霍尔传感器、磁电式传感器、压电式传感器、电涡流传感器等传感器的工作原理、电路结构、主要性能和使用方法。
二. 教学目标和要求
通过课程学习，使学生掌握常用传感器的基本类型、工作原理、电气参数、性能指标、等效电路、误差分析以及实际应用的基础知识，能解释测量和转换电路的工作原理，能根据测量要求选择和使用合适的传感器完成测量任务。
本课程具体教学目标为：
课程教学目标1：掌握常用传感器的基本类型、工作原理、基本结构、主要性能、测量电路和应用方法，能结合工程实际设计实验方案并开展实验。
课程教学目标2：掌握数据处理方法，能使用软件工具处理实验数据，能分析和解释实验结果，形成有价值的结论。
课程教学目标3：能根据实验任务进行小组分工合作，独立完成实验并做好实验记录。
课程教学目标4：能规范的撰写实验设计方案和实验报告，能轻松与同行进行业务交流。
本门课程的教学目标与毕业要求指标点对应的矩阵关系如表1所示：
表1课程教学目标与毕业要求指标点对应关系表
专业毕业要求 | 教学目标1 | 教学目标2 | 教学目标3 | 教学目标4 |
毕业要求指标4.2 问题描述：能运用科学原理，结合工程实际，设计实验方案，构建实验系统，进行实验。 | H |
|
|
|
毕业要求指标4.3工程分析与计算：能够运用科学的方法正确采集、整理实验数据，对实验结果进行关联、分析和解释，获取合理有效的结论。 | L | M |
|
|
毕业要求指标9.2 方案优化：能在多学科背景下，处理好个体与团队的关系，与其他成员共享信息，完成所承担角色的任务。 |
|
| M |
|
毕业要求指标10.2 实验实施：能规范撰写报告和设计文稿，绘制工程图纸，能清晰进行陈述发言和表达，并响应指令。 |
|
|
| H |
（用L、M、H表示低、中、高的不同支撑程度。）
三. 教学内容、教学方法及教学要求
本课程总课时16，均为课内实践课。
表2 课程教学内容及要求
实验教学 | |||||
序号 | 实验项目名称 | 实验类型 | 实验学时 | 实验内容 | 支撑教学目标 |
1 | 1 单臂电桥性能实验 | 综合 | 2 | 1、 理解应变电阻、单臂电桥的工作原理，初步掌握检测系统组成中各基本环节的原理及其使用方法。2、能熟练掌握实验设备和测量工具的使用方法，能解释单臂电桥的工作原理。 | 教学目标1 教学目标2 教学目标3 |
2 | 2 半桥性能实验 | 综合 | 2 | 1、进一步熟悉实验设备和检测原理，比较半桥与单臂电桥的电路和性能。2、能结合半桥电路，分析半桥的灵敏度和线性度，并通过实验进行验证。 | 教学目标1 教学目标2 教学目标3 |
3 | 3 全桥性能实验 | 综合 | 2 | 1、通过比较全桥工作方式与半桥、单臂电桥的不同性能，结合电路分析三种电桥线性度、灵敏度的差异。2、能根据工程需要选择合适的电桥完成测量任务。 | 教学目标1 教学目标2 教学目标3 教学目标4 |
4 | 4 差动电感性能实验 | 综合 | 2 | 1、理解差动电感变压器的工作原理，熟悉示波器的使用，能正确操作差动电感实验设备进行测量。2、能解释差动电感的工作原理和差动检测方式的特点。 | 教学目标1 教学目标2 教学目标4 |
5 | 5 电容式传感器位移特性实验 | 综合 | 2 | 1、理解电容传感器的结构和工作原理，进一步熟悉差动检测方式的原理及其使用方法。2、能利用电容传感器进行位移测量并分析误差产生的原因，能查阅文献设计电容传感器测量解决方案。 | 教学目标1 教学目标2 教学目标4 |
6 | 6 霍尔传感器位移特性实验 | 综合 | 2 | 1、理解霍尔传感器的结构和工作原理，能熟练操作霍尔传感器进行位移测量。2、能根据测量需要设计霍尔传感器测量系统方案，完成测量任务。 | 教学目标1 教学目标2 教学目标4 |
7 | 7 磁电式传感器振动实验（选做） | 综合 | 2 | 1、理解磁电式传感器的组成和工作原理，能熟练操作磁电式传感器进行振动测量。2、能解释磁电式传感器的工作原理、特点及其适用范围。 | 教学目标1 教学目标2 教学目标3 |
8 | 8 压电式传感器振动实验（选做） | 综合 | 2 | 1、理解压电式传感器测量振动原理，能熟练操作压电式传感器实现振动测量。2、能使用现代化软件对测量结果进行分析，并解释影响测量结果的主要因素。 | 教学目标1 教学目标2 教学目标3 |
9 | 9 电涡流传感器位移特性实验（选做） | 综合 | 2 | 1、理解电涡流传感器的工作原理。2、能操作电涡流传感器完成位移测量，能讲解涡流效应的检测原理、特点和适用范围。 | 教学目标1 教学目标2 教学目标3 |
10 | 10 电涡流传感器振动实验（选做） | 综合 | 2 | 1、熟悉电涡流传感器的结构和工作原理，能操作电涡流传感器进行振动。2、能分析影响测量精度的主要因素。 | 教学目标1 教学目标2 教学目标3 |
本课程采用课前线上预习、课堂讲授、演示、提问等教学方法，让学生课前学习各种传感器和检测技术的基础原理，课堂进行实验操作，课后撰写实验报告巩固。利用线上安排一些文献阅读任务，提高学生科研素养，培养学生的科研创新和实验设计能力。使学生能根据工程需要选择合适的传感器，设计满足工程要求的检测电路，以达成毕业要求指标点。
四. 课程考核
本课程成绩由课前预习、实验操作与纪律、实验报告和期末考试四部分组成，采用百分制评分。本课程成绩组成、考核/评价细则及对应的教学目标如表3所示。
表3考核方式、考核/评价环节及成绩比例
考核方式 | 考核/评价细则 | 成绩比例 |
课前预习 | 完成课前线上学习和习题，撰写实验预习报告 | 10% |
实验操作与纪律 | 正确操作实验，并做好记录 签到，遵守实验室规章制度 | 30% |
实验报告 | 实验过程详细、数据处理规范、实验结果分析详实 | 30% |
期末考试 | 独立完成实验操作考试、撰写实验考核报告 | 30% |
五．课程教学目标达成度评价及持续改进
课程教学目标达成度评价方法：过程考核评价法、问卷调查评价法。
通过课前预习和线上测验对学生的基础理论知识进行评估，通过实验操作、实验报告和期末考试来评价学生实验操作的正确性和熟练程度，以及数据处理、实验结果分析和综合实验能力，针对教学过程中的薄弱环节进行改进，以促进毕业要求指标点达成。
课程教学目标与考核方式对应关系如表4所示。
表4课程教学目标与考核方式关系表
| 课前预习 | 实验操作 | 实验报告 | 期末考试 |
课程教学目标1 | √ | √ |
| √ |
课程教学目标2 |
|
| √ | √ |
课程教学目标3 |
| √ |
|
|
课程教学目标4 |
|
| √ | √ |
六．教材及参考资料
教材：
《现代检测技术》实验讲义，自编
参考书目：
胡向东编著，《传感与检测技术》，机械工业出版社，2018年5月
宋文绪 杨帆，《传感器与检测技术》，高等教育出版社，2004年1月
《电子技术实验（一） 》教学大纲
课程名称 | 电子技术实验（一） | 课程代码 | 08020231C |
开课学期 | 3 | 课程类别 | 专业基础必修 |
总课时 | 12 | 学分 | 0.5 |
执笔人 | 曾晓华 | 团队负责人 | 雷大军 |
开课单位 | 物理与电子电气工程学院 | 适用专业 | 电气工程及其自动化 |
先修课程 | 《模拟电子技术》、《大学物理》 | ||
一．课程简介
《电子技术实验（一）》是电子、电气类专业的一门专业基础必修课程，，是一门以《模拟电子技术》课程为基础的单独设立的实验课程，该课程能帮助学生掌握其后续专业课程和从事工程技术所需的电子、信息技术等方面的基础知识。教学内容包括各类电子仪器仪表的使用、各种基础电子电路的测试和分析，以各种放大电路的测试和分析为重点，以典型应用为目标，包含有常用电子仪器的使用、晶体管共发射极单管放大电路、场效应晶体管放大器、两级负反馈放大器、差动放大器、集成运算放大器的基本应用、RC正弦波振荡器器、OTL低频功率放大器、集成稳压电源等多个实验项目。实验项目都蕴含着丰富而深刻的哲学原理和辩证唯物主义理论，在实验教学在实验教学中融入科学精神、实事求是精神、创新精神等宝贵的思政元素。
二．教学目标和毕业要求
通过本课程的学习，使学生掌握正确使用各类电子仪器仪表、基本测量和研究方法、工程中常用的电子技术基础知识及其运用；使学生具备基础电子电路的设计、安装及测试技能；掌握当前电子技术新的分析方法和设计方法；学生能够在实践过程中综合运用所学理论知识，分析实验数据和实验结果等，培养学生的工程实践能力和创新意识。
具体的课程教学目标为：
课程教学目标1：能正确使用常用电子仪器、仪表，掌握模拟电路的基础知识以及电子电路的基本测试技术。
课程教学目标2：能规范撰写实验预习报告和实验报告，培养学生掌握现代获取信息的方法和文献资料查询能力，充分利用互联网和数字图书馆等现代化手段，自主搜寻和查阅相关参考资料，从而提高学生快速获取新知识和新信息的能力。并能进行合理正确表述
课程教学目标3：能加深对模拟电子技术基本知识的理解，学会自己独立分析问题、解决问题。能综合运用所学知识和实验方法、实验技能设计简单的电路系统，有一定的创新能力。
课程教学目标4: 养成尊重科学、激发探索、勇于创新、勇于实践的良好素质；养成严谨的科学态度以及实事求是的大国工匠精神；树立爱国、敬业、诚信、友善等社会主义核心价值观。
本门课程的教学目标与毕业要求指标点对应的矩阵关系如表1所示：
表1课程教学目标与毕业要求指标点对应关系表
毕业要求 | 教学目标1 | 教学目标2 | 教学目标3 | 教学目标4 |
3.2 单元设计：能对复杂电力工程中的单元模块进行设计，满足特定的性能指标 | M | M | M | M |
4.2 实验实施：能运用科学原理，结合工程实际，设计实验方案，构建实验系统，进行实验； | H | H | H | H |
4.3 结果分析：能够运用科学的方法正确采集、整理实验数据，对实验结果进行关联、分析和解释，获取合理有效的结论。 | M | M | M | M |
（用L、M、H表示低、中、高的不同支撑程度。）
三．教学内容、教学方法及教学要求
本课程是独立设课的课内实践课，总课时为12。
表2 课程教学内容及要求
序号 | 实验项目名称 | 实验类型 | 实验学时 | 学生预期学习成果 | 支撑教学目标 | 思政元素 |
1 | 常用电子仪器的使用 | 验证 | 2 | 能正确使用电子技术实验装置；能用示波器、函数信号发生器、电压表进行电信号的测试。 | 目标1 目标2 目标4 | 学会仪器、仪表的使用，可以培养学生脚踏实地、尊重科学的精神；用电安全的认知可以培养学生严谨的科学态度。 |
2 | 晶体管共射极单管放大器 | 综合 | 3 | 能调试和测量放大器静态工作点和电压放大倍数；能正确分析静态工作点对放大器性能的影响。 | 目标1 目标2 目标3 目标4 | 静态工作点和电压放大倍数的测试，可以培养学生实事求是的态度；研究静态工作点对输出信号的影响，可以激发学生勇于探索、勇于创新、勇于实践的良好素质。 |
3 | 负反馈放大器 | 验证 | 2 | 能准确测试基本放大器和负反馈放大器的性能指标；能正确分析负反馈的引入对放大器的影响。 | 目标1 目标2 目标3 目标4 | 基本放大器和负反馈放大器性能指标的比较，使学生养成严谨的科学态度以及实事求是的精神。 |
4 | 集成运算放大器的基本应用 | 综合 | 3 | 能运用集成运算放大器设计比例、加法、减法等基本运算电路；能在运算放大器的应用中分析出现的问题。 | 目标1 目标2 目标3 目标4 | 集成运放的不同应用电路，可以激发学生勇于创新、勇于实践的科学精神。 |
5 | RC正弦波振荡器 | 综合 | 2 | 能准确测试电路的振荡频率；能对R、C的取值进行分析以及调试振荡频率；能正确分析RC正弦波振荡器的幅频特性； | 目标1 目标2 目标3 目标4 | 对R、C振荡频率的调试，可以激发学生的探索思维，养成严谨的科学态度。对幅频特性的测试，可以激发学生勇于探索、勇于实践的科学精神。 |
6 | 低频功率放大器 | 验证 | 2 | 能准确测试电路的最大输出功率、效率以及频率响应；能正确消除功率放大电路的交越失真。 | 目标1 目标2 目标3 目标4 | 交越失真的调试、输出功率效率的测试以及频率响应的调试，可以使学生养成尊重科学、激发探索、勇于创新、勇于实践的良好素质。 |
7 | 集成稳压电源 | 综合 | 2 | 能准确测量整流电路、电容滤波电路和稳压电路的输出电压和输出波形；能正确分析集成稳压电源的工作原理。 | 目标1 目标2 目标3 目标4 | 在交流电变成直流电的过程研究中，可以激发学生勇于探索、勇于实践的科学精神；用电安全的认知可以培养学生严谨的科学态度。 |
本课程采用讲授、演示、讨论等教学方法和手段，注重实验操作，培养学生对所学知识运用能力、分析和解决实际问题的能力，激发学生的创新思维；进一步拓宽模拟电路知识的内容，培养学生的自主学习能力；以达到符合毕业要求指标点的课程教学目标完成。
四．课程考核
本课程的考核，由平时综合成绩与期末考试成绩综合评定。平时的综合成绩根据学生各次实验的平时成绩总和求平均获得，期终考试成绩按百分制出题。其中：期末考试成绩占30%，平时的综合实验成绩占70%。学生《电子技术实验（一）》课程的总成绩计算方法为：
学生《电子技术实验（一）》课程成绩=（学生平时综合成绩之和/X）×70%+期末(笔试或操作)考试成绩×30%
X：实验个数
课程成绩考核内容和方式见表3。
平时综合成绩：平时综合成绩按百分制计算，主要考核内容包括方案设计、原理探究、实验态度、参数测试、电路仿真、器件选型、系统调试、数据分析、结论总结，实验预习占15%，实验操作占50%，实验报告撰写占35%。平时综合成绩占课程总成绩的70%，平时综合成绩考核评分标准见表4。
期末考核：期末考核主要分为现场操作、原理阐述及实验结果分析。期末考核评分标准见表5
考核内容与方式
表3考核方式、考核/评价环节及成绩比例
序号 | 课程目标 | 考核内容 | 评价依据及成绩比例（%） | 成绩比例（%） | |||
|
|
| 平时考核 | 期末考核 |
| ||
|
|
| 实验预习 | 实验操作 | 实验报告 |
|
|
1 | 目标1 | 能正确使用常用电子仪器、仪表，掌握模拟电路的基础知识以及电子电路的基本测试技术。 |
| 15 | 5 | 6 | 20 |
2 | 目标2 | 实验预习报告和实验报告，能合理正确表达 | 10.5 |
| 5 |
| 5 |
3 | 目标3 | 搭建实验电路，进行实验测试, 得到正确实验数据。能正确处理实验数据和分析实验结果 |
| 30 | 14.5 | 24 | 75 |
合计 | 10.5 | 35 | 24.5 | 30 | 100 | ||
说明：期末考核为结课后组织进行，按照分组，考核方式主要采用现场操作和操作结果分析的方式评定，学生随机抽取一个实验项目进行实验操作。考核范围为本实践课程所有实验项目及相关理论；考核时间为 90 分钟。
平时
综合成绩
考核评分标准
（占课程总成绩的70%）
表4平时综合成绩考核评分标准
考核内容 | 成绩比例（%） | 课程目标 | 评分标准 | |||
|
|
| 90-100 | 75-89 | 60-74 | 0-59 |
实验预习 | 15 | 目标1 目标2 目标4 | 实验预习报告内容完整，表述合理正确，书写工整，格式规范 | 实验预习报告内容完整，表述较合理，书写较工整，格式较规范 | 实验预习报告内容基本完整，书写较工整，格式存在不规范的地方 | 迟交、缺交、未完成实验预习报告编写，或书写十分潦草，格式不规范 |
实验操作 | 50 | 目标1 目标3 目标4 | 能快速搭建实验平台，测得实验结果且结果正确 | 能较快搭建好实验平台，测得实验结果且结果基本正确 | 花费较长时间搭建实验平台，测得部分实验结果 | 无法在规定时间内搭建实验电路 |
实验报告 | 35 | 目标2 目标3 目标4 | 验报告内容完整，书写工整，格式规范，数据真实，数据处理及实验结果分析正确 | 实验报告内容较完整，书写较工整，格式规范，数据真实，数据处理及实验结果分析正确 | 实验报告内容较完整、格式、数据存在一些错误、数据处理及实验结果分析基本正确 | 迟交、缺交、未完成实验报告编写，或编造数据，结论存在大量错误 |
期末考核评分标准（占
课程
总成绩的
3
0%）
表5期末考核评分标准
考核内容 | 成绩比例（%） | 课程目标 | 评分标准 | |||
|
|
| 90-100 | 75-89 | 60-74 | 0-59 |
电路搭建、调试以及数据测量 | 80 | 目标1 目标3 | 能在规定时间内搭建实验平台，测得实验结果且结果正确，实验结果记录规范完整 | 能在规定时间内搭建实验平台，测得实验结果且结果基本正确，实验结果记录规范完整 | 通过指导基本能在规定时间内搭建实验平台，测得部分正确实验结果，实验结果记录较规范完整 | 无法在规定时间内搭建实验电路并进行测试 |
数据处理及实验结果分析 | 20 | 目标1 目标3 | 实验考核表内容完整，书写工整，格式规范，数据处理及实验结果分析准确。 | 实验考核表内容较完整，书写较工整，格式规范，数据处理及实验结果分析较准确 | 实验考核表内容较完整、格式、数据存在一些错误、数据处理及实验结果分析基本准确 | 未完成实验考核表，或编造数据，数据处理及实验结果分析存在大量错误 |
五．持续改进
本课程根据实验平时综合成绩、期末成绩反馈，及时对教学中不足之处进行改进，并在下一轮课程教学中改进提高，确保相应毕业要求指标点达成。
六．教材及参考资料
教材：
《模拟电子技术实验》指导书（自编）
参考书：
[1]曾晓华，李杨、谢月新主编，《电子技术基础实验教程》，1版，湘潭大学出版社出版社，出版时间2012年
[2] 康华光主编，《电子技术基础模拟部分》，6版，高等教育出版社，出版时间2013年
《电子技术实验 （二）》教学大纲
课程名称 | 电子技术实验（二） | 课程代码 | 08020291C |
开课学期 | 4 | 课程类别 | 专业基础必修 |
总课时 | 12 | 学分 | 0.5 |
执笔人 | 曾晓华 | 团队负责人 | 雷大军 |
开课单位 | 物理与电子电气工程学院 | 适用专业 | 电气工程及其自动化 |
先修课程 | 《模拟电子技术》、《模拟电子技术实验》、《数字电子技术》 | ||
一．课程简介
《电子技术实验（二）》是电气类专业的一门专业基础必修课程，，是一门以《数字电子技术》课程为基础的单独设立的实验课程，该课程能帮助学生掌握其后续专业课程和从事工程技术所需的电子、信息技术等方面的基础知识。教学内容包括各类电子器件的使用、各种逻辑电路的设计方法和测试方法，以各种集成逻辑电路的使用和逻辑电路的设计为重点，以典型应用为目标，包含有集成逻辑门电路的功能与参数测试、组合逻辑电路的设计与测试、译码器的应用、触发器的应用、计数器及其应用、时序逻辑电路的设计与测试、555时基电路及其应用、彩灯控制电路的综合设计等多个实验项目。
二．教学目标和毕业要求
通过本课程的学习，使学生掌握工程中常用的电子技术基础知识及其运用；使学生具备逻辑电路的设计、安装及测试技能；掌握当前电子技术新的分析方法和设计方法；学生能够在实践过程中综合运用所学理论知识，掌握组合逻辑电路和时序逻辑电路的设计方法，能独立解决电路设计过程遇到的问题，能正确分析实验结果等，培养学生的工程实践能力和创新意识；培养学生综合运用所学知识和实验方法、实验技能、分析、解决问题的能力
具体的课程教学目标为：
课程教学目标1：能正确使用常用电子仪器、仪表，掌握组合逻辑电路、时序逻辑逻辑电路的工作原理和设计方法。学会自己独立分析问题、解决问题。
课程教学目标2：能规范撰写实验预习报告和实验报告，培养学生掌握现代获取信息的方法和文献资料查询能力，充分利用互联网和数字图书馆等现代化手段，自主搜寻和查阅相关参考资料，从而提高学生快速获取新知识和新信息的能力。并能进行合理正确表述
课程教学目标3：能加深对数字电子技术基本知识的理解，能综合运用所学知识和实验方法、实验技能设计简单的逻辑控制系统，能独立解决电路设计过程遇到的问题，能正确分析实验结果，有一定的创新能力。
课程教学目标4: 养成尊重科学、激发探索、勇于创新、勇于实践的良好素质；养成严谨的科学态度以及实事求是的大国工匠精神；培养学生的创新意识和创新能力。
本门课程的教学目标与毕业要求指标点对应的矩阵关系如表1所示：
表1课程教学目标与毕业要求指标点对应关系表
专业毕业要求 | 教学目标1 | 教学目标2 | 教学目标3 | 教学目标4 |
3.2 单元设计：能对复杂电力工程中的单元模块进行设计，满足特定的性能指标 | M | M | M | M |
4.2 实验实施：能运用科学原理，结合工程实际，设计实验方案，构建实验系统，进行实验； | H | H | H | H |
4.3 结果分析：能够运用科学的方法正确采集、整理实验数据，对实验结果进行关联、分析和解释，获取合理有效的结论。 | M | M | M | M |
（用L、M、H表示低、中、高的不同支撑程度。）
三．教学内容、教学方法及教学要求
本课程是独立设课的课内实践课，总课时为12。
表2 课程教学内容及要求
序号 | 实验项目名称 | 实验类型 | 实验学时 | 学生预期学习成果 | 支撑教学目标 | 思政元素 |
1 | TTL集成逻辑门的逻辑功能与参数测试 | 验证 | 2 | 能了解 TTL门电路的主要参数；能掌握TTL集成门的逻辑功能和主要参数的测试方法；能掌握TTL器件的使用规则；能进一步熟悉电子技术实验装置的结构，基本功能和使用。 | 目标1 目标2 目标4 | 学会仪器、仪表的使用，可以培养学生脚踏实地、尊重科学的精神；了解TTL器件的使用规则可以培养学生严谨的科学态度。 |
2 | 组合逻辑电路的设计与测试 | 设计 | 3 | 能掌握组合逻辑电路的设计与测试方法 | 目标1 目标2 目标3 目标4 | 通过学习组合逻辑电路的设计步骤以及测试方法，可以激发学生勇于探索、勇于创新、勇于实践精神。 |
3 | 译码器及其应用 | 综合 | 2 | 能掌握和理解中规模集成译码器的逻辑功能；能利用中规模集成译码器构成数据分配器以及实现逻辑函数，并实现3线/8线译码扩展为4线/16线译码；能熟练数码管的使用。 | 目标1 目标2 目标3 目标4 | 通过学习译码器的逻辑功能以及数据分配器和4/16线译码器的设计，可以培养学生严谨的科学态度以及实事求是的精神，树立正确的人生观。 |
4 | 触发器及其应用 | 验证 | 2 | 能掌握基本RS、JK、D和T触发器的逻辑功能；能掌握集成触发器的逻辑功能及使用方法；能掌握触发器之间相互转换的方法 | 目标1 目标2 目标3 目标4 | 通过学习各种触发器的逻辑功能以及触发器的使用方法，培养学生严谨的科学态度，锻炼学生科学思维能力。 |
5 | 时序逻辑电路的设计与测试 | 设计 | 3 | 能掌握利用触发器设计二进制计数器的方法；能掌握用中规模集成计数器设计任意进制计数器的方法。 | 目标1 目标2 目标3 目标4 | 通过对时序逻辑电路的设计与测试操作，培养学生严谨的科学态度以及实事求是的精神，培养创新意识。 |
6 | 555时基电路及其应用 | 综合 | 2 | 能熟练掌握555型集成时基电路构成单稳态触发器、多谐振荡器、施密特出发器的电路结果和工作原理，以及三种电路的的调试与应用。 | 目标1 目标2 目标3 目标4 | 通过学习555时基电路的不同应用方法，使学生养成尊重科学、激发探索、勇于创新、勇于实践的良好素质，可以培养学习培养创新意识以及严谨的科学态度， |
7 | 彩灯控制电路的综合设计 | 设计 | 4 | 能掌握计数器、译码器、TTL门电路的综合运用；掌握综合控制逻辑电路的设计的原理和方法；能掌握简单数字系统的设计、调试及故障排除方法 | 目标1 目标2 目标3 目标4 | 该实验是综合运用计数器、译码器、TTL门电路、555时基电路设计一个控制彩灯闪烁的电路系统。可以激发学生勇于探索、勇于创新、勇于实践的精神，培养学生的创新能力。 |
本课程采用讲授、演示、讨论等教学方法和手段，注重实验操作，培养学生对所学知识运用能力、分析和解决实际问题的能力，激发学生的创新思维；进一步拓宽数字电路知识的内容，培养学生的自主学习能力；以达到符合毕业要求指标点的课程教学目标完成。
四．课程考核
本课程的考核，由平时综合成绩与期末考试成绩综合评定。平时的综合成绩根据学生各次实验的平时成绩总和求平均获得，期终考试成绩按百分制出题。其中：期末考试成绩占30%，平时的综合实验成绩占70%。学生《电子技术实验（二）》课程的总成绩计算方法为：
学生《电子技术实验（二）》课程成绩=（学生平时综合成绩之和/X）×70%+期末(笔试或操作)考试成绩×30%
X：实验个数
课程成绩考核内容和方式见表3。
平时综合成绩：平时综合成绩按百分制计算，主要考核内容包括方案设计、原理探究、实验态度、参数测试、电路仿真、器件选型、系统调试、数据分析、结论总结，实验预习占15%，实验操作占50%，实验报告撰写占35%。平时综合成绩占课程总成绩的70%，平时综合成绩考核评分标准见表4。
期末考核：期末考核主要分为现场操作、原理阐述及实验结果分析。期末考核评分标准见表5
考核内容与方式
表3考核方式、考核/评价环节及成绩比例
序号 | 课程目标 | 考核内容 | 评价依据及成绩比例（%） | 成绩比例（%） | |||
|
|
| 平时考核 | 期末考核 |
| ||
|
|
| 实验预习 | 实验操作 | 实验报告 |
|
|
1 | 目标1 | 正确使用常用电子仪器仪表，掌握掌握组合逻辑电路、时序逻辑逻辑电路的工作原理和设计方法 |
| 15 | 5 | 6 | 20 |
2 | 目标2 | 实验预习报告和实验报告，能合理正确表达 | 10.5 |
| 5 |
| 5 |
3 | 目标3 | 根据实验内容设计电路、并搭建实验电路，对电路进行实验测试, 得到正确实验结果。能正确处理实验数据和分析实验结果 |
| 30 | 14.5 | 24 | 75 |
合计 | 10.5 | 35 | 24.5 | 30 | 100 | ||
说明：期末考核为结课后组织进行，按照分组，考核方式主要采用现场操作和操作结果分析的方式评定，学生随机抽取一个实验项目进行实验操作。考核范围为本实践课程所有实验项目及相关理论；考核时间为 90 分钟。
平时综合成绩考核评分标准（占课程总成绩的70%）
表4平时综合成绩考核评分标准
考核内容 | 成绩比例（%） | 课程目标 | 评分标准 | |||
|
|
| 90-100 | 75-89 | 60-74 | 0-59 |
实验预习 | 15 | 目标1 目标2 目标4 | 实验预习报告内容完整，表述合理正确，书写工整，格式规范 | 实验预习报告内容完整，表述较合理，书写较工整，格式较规范 | 实验预习报告内容基本完整，书写较工整，格式存在不规范的地方 | 迟交、缺交、未完成实验预习报告编写，或书写十分潦草，格式不规范 |
实验操作 | 50 | 目标1 目标3 目标4 | 能根据实验内容设计电路，并快速搭建实验电路，对电路进行实验测试,得到正确实验结果。能独立解决实验中遇到的问题 | 能根据实验内容设计电路，能较快搭建好实验平台，测得实验结果正确。在老师帮助下能解决实验中遇到的问题。 | 能根据实验内容设计电路，能较快搭建好实验平台，测得实验结果正确。在老师帮助下基本能解决实验中遇到的问题 | 不能掌握基本逻辑电路的设计方法，无法在规定时间内搭建实验电路。不能解决实验中遇到的问题。 |
实验报告 | 35 | 目标1 目标2 目标3 目标4 | 验报告内容完整，书写工整，格式规范，能正确处理实验数据和分析实验结果 | 实验报告内容较完整，书写较工整，格式规范，数据处理及实验结果分析正确 | 实验报告内容较完整、电路设计步骤分析不规范、数据处理及实验结果分析基本正确 | 迟交、缺交、未完成实验报告编写，或编造数据，结论存在大量错误 |
期末考核评分标准（占课程总成绩的30%）
表5期末考核评分标准
考核内容 | 成绩比例（%） | 课程目标 | 评分标准 | |||
|
|
| 90-100 | 75-89 | 60-74 | 0-59 |
电路设计、电路搭建以及电路测试 | 80 | 目标1 目标3
| 能在规定时间内能根据实验内容设计电路，并正确搭建实验电路，对电路进行测试,得到正确实验结果。电路设计过程分析规范正确。 | 能在规定时间内能根据实验内容设计电路，并正确搭建实验电路，对电路进行测试,得到正确实验结果。电路设计过程分析比较规范正确。 | 能在规定时间内能根据实验内容设计电路，并正确搭建实验电路，对电路进行测试,实验结果基本正确。电路设计过程分析基本规范正确。 | 无法在规定时间内设计和搭建实验电路并进行测试 |
数据处理及实验结果分析 | 20 | 目标1 目标3 | 实验考核表内容完整，书写工整，格式规范，数据处理及实验结果分析准确。 | 实验考核表内容较完整，书写较工整，格式规范，数据处理及实验结果分析较准确 | 实验考核表内容较完整、格式、数据存在一些错误、数据处理及实验结果分析基本准确 | 未完成实验考核表，或编造数据，数据处理及实验结果分析存在大量错误 |
五．持续改进
本课程根据实验平时综合成绩、期末成绩反馈，及时对教学中不足之处进行改进，并在下一轮课程教学中改进提高，确保相应毕业要求指标点达成。
六．教材及参考资料
教材：
《数字电子技术实验》指导书（自编）
参考书：
[1]曾晓华，李杨、谢月新主编，《电子技术基础实验教程》，1版，湘潭大学出版社出版社，出版时间2012年
[2] 康华光主编，《电子技术基础数字部分》，6版，高等教育出版社，出版时间2013年
《数字电子技术》教学大纲
课程名称 | 数字电子技术 | 课程代码 | 08020591C |
开课学期 | 4 | 课程类别 | 专业必修 |
总课时 | 48 | 学分 | 3 |
理论课时 | 48 | 课内实践 | 0 |
执笔人 | 谢月新 | 团队负责人 | 李亚兰 |
开课单位 | 物理与电子电气工程学院 | 适用专业 | 电气工程及其自动化 |
先修课程 | 电路、模拟电子技术 | ||
一．课程简介
《数字电子技术》是电气工程及其自动化专业的学科专业基础课，也是专业必修的核心课程，是电子技术课程系列的重要组成部分。该课程是一门理论与应用相结合、实践性很强的课程，实践教学将单独设课。
二．教学目标和毕业要求
通过本课程的学习，应使学生学生在原有的电路、模拟电子技术知识基础上，进一步探索数字电子技术的基础知识，基本理论，基本规律，初步学会简单数字系统的设计能力。通过教学，使学生系统地掌握数字电子技术学的基本知识和基本规律，培养学生从理论角度和应用角度分析问题、解决问题的能力，帮助学生建立辨证唯物主义世界观。
其具体的课程教学目标为：
课程教学目标1：掌握数字电子技术的基本概念、基本实验操作方法；理解数字电子技术在整个数字时代发展历史中的意义，初步形成知识产权保护意识和防御意识。
课程教学目标2：掌握数字电子技术中的基本方法、基本规律，能应用以上规律解决简单数字电子技术问题，并能设计实验进行验证。
课程教学目标3：具备数字电路定性分析与定量计算的能力，简单数字系统的设计能力，以及实验设计能力，掌握数字电子技术研究问题的思路和方法，形成探索问题的科学方法和良好的思维习惯。
本门课程的教学目标与毕业要求指标点对应的矩阵关系如表1所示。
表1课程教学目标与毕业要求指标点对应关系表
专业毕业要求 | 教学目标1 | 教学目标2 | 教学目标3 |
毕业要求指标1.1 问题描述：能对电力工程的系统工作原理、工程设计方案等复杂 问题，用工程方法给予恰当表述。 | M | M |
|
毕业要求指标2.1 关键环节与参数表达：能发现电力工程复杂问题的关键环节和参数，并进行合理表达。 |
| M | M |
毕业要求指标3.4 方案优化：能通过计算或仿真方法，对工程设计方案的可行性进行论证，并优化设计方案，体现创新意识。 | M |
| H |
毕业要求指标4.2 实验实施：能运用科学原理，结合工程实际，设计实验方案，构 建实验系统，进行实验。 |
| M |
|
（用L、M、H表示低、中、高的不同支撑程度。）
三．教学内容
本课程理论教学共48个学时，实验教学共16个学时，包含7章，理论教学环节教学章节、教学目标、教学内容及学时安排如表2所示。
表2 理论教学环节教学章节、教学目标、教学内容及学时安排
教学章节 | 支撑教学目标 | 教学内容 | 学时安排 |
第一章 数字逻辑概论 1.1 数字信号与数字电路 1.2 数制 1.3 二进制数的算术运算 1.4 二进制代码 1.5 二值逻辑变量 1.6 逻辑函数及其表示方法 3.7 逻辑描述中的几个问题 | 教学目标1 教学目标2
| 理解 数字信号与数字电路的概念；理解常见的数制（如：十进制、二进制、八进制、十六进制）的概念及其之间的相互转换（弱提）；掌握二进制数的表示和补码、反码的运算；掌握常见的二进制代码（如：8421码、余三码、循环码、余三循环码）以及数制与代码之间的相互转换方法，初步形成知识产权保护意识和防御意识以及初步的创新方法。掌握二值逻辑变量与基本逻辑运算和逻辑函数及其表示方法（如：真值表、逻辑函数表达式、卡诺图、逻辑电路图）及其之间的相互转换。掌握正逻辑和负逻辑的概念和逻辑符号等效方法。 说明：1.2 数制和1.3 二进制数的算术运算，已在计算机相关课程中学习过，本课程中只作简要复习。 | 6 |
逻辑代数 2.1 逻辑代数的基本定律和规则 2.2 逻辑函数表达的基本形式 2.3 逻辑函数的代数化简法 2.4 逻辑函数的卡诺图化简法 | 教学目标1 教学目标2
| 掌握逻辑代数的基本定律、基本规则和常见公式；掌握逻辑函数的公式法化简和逻辑等式的公式法证明；掌握逻辑函数的卡诺图化简（包括带有任意项的卡诺图的化简）；理解最小项、约束项的概念及其在逻辑函数化简中的应用；了解引入变量的卡诺图（VEM）。 | 6 |
第三章 逻辑门电路 3.1 逻辑门电路简介 3.2 基本CMOS逻辑门电路 3.3 CMOS逻辑门的不同输出结构和参数 3.4 类NMOS和BiCMOS逻辑门电路 3.5 TTL逻辑门电路 | 教学目标1 教学目标2 教学目标3 | 了解逻辑门电路基本概和的发展历程和开关电路，理解CMOS管的开关特性；理解基本逻辑门电路的组成和工作原理；掌握CMOS反相器的工作原理，静态输入、输出、电压传输特性及输入端负载特性，工作速度掌握CMOS与非门、或非门、传输门的工作原理；了解CMOS裸机门电路的保护和缓冲电路，掌握其它CMOS漏极开路门和三态门的工作原理，了解OD门的上拉电阻的计算方法，了解CMOS逻辑门电路的技术参数；理解类NMOS反相器、与非门、或非门和BiCMOS门电路的工作原理；理解TTL逻辑门反相器的工作原理。 | 8 |
第四章 组合逻辑电路 4.1 组合逻辑电路的分析 4.2 组合逻辑电路的设计 4.3 组合逻辑电路中的竞争与冒险 4.4 若干典型的组合逻辑电路 4.5 组合可编程逻辑器件 | 教学目标1 教学目标2 教学目标3 | 掌握组合逻辑电路的分析和设计方法；理解组合逻辑电路的竞争-冒险现象、产生原因及消除方法；理解常用组合逻辑电路（如：编码器、译码器、数据分配器、数据选择器、数值比较器、加法器、减法器）的基本概念、工作原理及功能；了解组合可编程逻辑器件。 | 8 |
第五章 锁存器和触发器 5.1 基本双稳态电路 5.2 SR锁存器 5.3 D锁存器 5.4 触发器的电路结构和工作原理 5.5 触发器的逻辑功能 | 教学目标1 教学目标2
| 掌握基本RS触发器、同步RS触发器、主从JK触发器、T触发器、T’触发器、边沿D触发器的结构、工作原理、逻辑功能及其功能表示方法（如：特性表、次态卡诺图、特性方程、激励表、状态转换图、波形图），了解各种触发器的缺点及解决缺点的办法，了解触发器之间的相互转换方法。 | 6 |
第六章 时序逻辑电路 6.1 时序逻辑电路的基本概念 6.2 同步时序逻辑电路的分析 6.3 同步时序逻辑电路的设计 6.4 异步时序逻辑电路的分析 6.5 若干典型的时序逻辑电路 6.6 简单的时序可编程逻辑器件 | 教学目标1 教学目标2 教学目标3 | 掌握时序逻辑电路的基本概念；时序逻辑电路的分析方法；深刻理解时序电路各方程组（输出方程组、驱动方程组、状态方程组），状态转换表、状态转换图及时序图在分析和设计时序电路中的重要作用；掌握同步时序逻辑电路的分析和设计方法；掌握异步时序逻辑电路的概念及其分析方法；掌握计数器、移位寄存器的组成及工作原理，掌握任意进制计数器的设计方法。了解 简单的时序可编程逻辑器件。 | 10 |
第九章 脉冲波形的变换与产生 9.1 单稳态触发器 9.2 施密特触发器 9.3 多谐振荡器 9.4 555定时器及其应用 | 教学目标1 教学目标2
| 掌握一种施密特触发器、单稳态触发器、多谐振荡器的工作原理、脉宽及周期的计算方法；重点掌握由555定时器组成的施密特触发器，单稳触发器和多谐振荡器的工作原理以及波形参数与电路参数之间的关系。了解脉冲产生及整形电路的分类及脉冲波形参数的定义。 | 4 |
总计 |
|
| 48 |
本课程采用讲授、提问、讨论、课堂形成性练习等教学方法和手段，注重讲练结合，夯实学生基础理论知识；注重对学生学习方法的指导，培养学生运用所学知识分析和解决实际问题的能力，激发学生的创新思维；进一步拓宽电子技术知识的内容，培养学生的自主学习能力；以达到符合毕业要求指标点的课程教学目标完成。
四. 课程考核要求及方法
本课程成绩由平时成绩(包括作业成绩、课堂表现、小测验or课堂讨论or小论文或小设计等)和期末考试成绩组合而成，采用百分制。本课程成绩组成、考核/评价细则及对应的教学目标见表3所示。
表3 成绩组成、考核/评价环节、分值、细则和对应的教学目标
成绩组成 | 考核/评价环节 | 分值 | 考核/评价细则 | 对应的教学目标 | ||
平时成绩(40%) | 课后作业60%+课堂表现25%+小测验or课堂讨论or小论文或小设计等15%。 | 40 | 主要考核学生对章节知识点的理解和掌握程度(包含考核学生的抽象思维能力、逻辑推理论证能力、独立分析思考和创新的能力)以及做作业(做人做事)的态度）。平时成绩再按40%计入总评成绩。 | 教学目标1 教学目标2 教学目标3 | ||
期末成绩（60%） | 期末考试 | 60 | 主要考核学生对课程全部关键核心知识点的理解和掌握程度，计算卷面成绩，再按60%计入总评成绩。 | 教学目标1 教学目标2 教学目标3 | ||
总评成绩 | 平时+期末 | 100 | 平时成绩（40%）+期末成绩（60%） | 教学目标1 教学目标2 教学目标3 | ||
五．持续改进
本课程实验单独设课，理论成绩根据期末成绩、平时成绩和学生、教学督导等反馈，及时对教学中不足之处进行改进，并在下一轮课程教学中改进提高，确保相应毕业要求指标点达成。
本课程实验单独设课，课程理论部分教学目标达成度评价方法：过程考核评价法、问卷调查评价法。
通过单元测试对课堂教学效果进行过程性评价，及时反馈存在的问题，在教学过程中进行改进完善。
根据期末成绩、平时成绩和学生、教学督导等反馈，及时对教学中不足之处进行改进，并在下一轮课程教学中改进提高，确保相应毕业要求指标点达成。
课程教学目标与考核方式对应关系如表4所示。
表4课程教学目标与考核方式关系表
| 课堂表现 | 单元测试 | 小设计 | 期末考试 |
课程教学目标1 | √ |
|
| √ |
课程教学目标2 | √ | √ |
| √ |
课程教学目标3 | √ | √ | √ | √ |
六．教材及参考资料
使用教材
《电子技术基础》数字部分 第七版，康华光、张林主编，秦臻副主编，高教出版社2021.8。
参考文献
[1]《电子技术基础》数字部分 第六版，康华光主编，秦臻、张林副主编，高教出版社2014.6。
[2]《电子技术基础》数字部分 第五版， 康华光主编、邹寿彬、秦臻编写，高教出版社2006.1。
[3]《数字电子基础》 第五版， 阎石主编，高教出版社2006.5。
[4]]《数字电子基础》 第一版， 其海英、张志成、韩彬彬主编，电子科技大学出版社2017.6。
《电机学》教学大纲
课程名称 | 电机学 | 课程代码 | 08041771C |
开课学期 | 4 | 课程类别 | 专业必修 |
总课时 | 64 | 学分 | 4 |
理论课时 | 48 | 课内实践 | 16 |
执笔人 | 何湘艳 | 团队负责人 | 雷大军 |
开课单位 | 物理与电子电气工程学院 | 适用专业 | 电气工程及其自动化 |
先修课程 | 《高等数学》、《普通物理》、《电路分析》、《信号与系统》 | ||
一．课程简介
《电机学》是电气工程及其自动化专业的一门专业必修课程，具有理论性强、概念抽象繁多、与工程实际联系密切特点。课程内容以电路和磁路基本理论为基础，介绍机电能量转换原理，包含变压器、异步电机、同步电机和直流电机的基本结构、工作原理、分析方法、运行特性和应用。本课程还包含了变压器、异步电机、同步电机、直流电机这四个典型机种的实验项目。通过本课程的学习，学生能够对电机的运行和应用，具有分析问题、处理问题的能力，为从事电力系统运行工作奠定理论基础。
二．教学目标和毕业要求
通过本课程的教学，培养学生掌握四种典型电机(变压器、异步电机、同步电机、直流电机)稳态运行基本理论、基本分析方法、运行特性、实验方法和解决一般工程问题的方法，为后续专业课学习奠定必要的理论基础；了解电机工程前沿发展，具备跟踪学习新知识、新技术的能力，在参与电机科研探究过程中，能综合运用理论知识，对遇到的电机工程问题能在实践过程中综合运用所学理论知识，分析实验数据和实验结果等，培养学生的工程实践能力、科学思维方法和创新意识。树立爱国、敬业、诚信、友善等社会主义核心价值观。
具体的课程教学目标为：
课程教学目标1：了解电机技术发展历史，了解电机的前沿发展现状和趋势以及我国在电机方面的成就，认识各种电机的工程应用和国民经济中所起的作用。
课程教学目标2：能掌握直流电机、变压器、异步电机、同步电机这四大机种的实验方法，会综合运用所学理论知识分析工程实验现象和实验结果，培养团队协作和个人工程实践能力。
课程教学目标3：能熟知变压器、三相异步电动机、同步发电机、直流电机等的基本结构、工作原理、分析方法、运行特性和应用；运用电机学的理论知识和分析方法，恰当表述电机系统的工程问题和解决方案。培养学生独立思考、深入钻研问题的习惯，培养学生研究创新能力。
课程教学目标4：注重培养学生掌握现代获取信息的方法和文献资料查询能力，结合电机的发展情况，鼓励学生围绕课堂教学内容，充分利用互联网和数字图书馆等，自主搜寻和查阅相关参考资料，从而提高学生快速获取新知识、新信息的方法和能力。
课程目标5：养成尊重科学、激发探索、勇于创新、勇于实践的良好素质；养成精益求精的大国工匠精神；树立爱国、敬业、诚信、友善等社会主义核心价值观。
本门课程的教学目标与毕业要求指标点对应的矩阵关系如表1所示：
表1课程教学目标与毕业要求指标点对应关系表
专业毕业要求 | 教学目标1 | 教学目标2 | 教学目标3 | 教学目标4 | 教学目标5 |
毕业要求指标1.1 问题描述：能对电力工程的系统工作原理、工程设计方案等复杂问题，用工程方法给予恰当表述。 |
| M | H |
|
|
毕业要求指标2.2工程分析与计算：能对电力工程复杂问题的过程进行工程计算，分析运行参数或故障结果。 |
| H | M |
|
|
毕业要求指标3.1 需求确定：能理解复杂电力工程中的特定需求与技术指标，并形成解决思路和设计目标； |
|
| M |
| L |
毕业要求指标4.2 实验实施：能运用科学原理，结合工程实际，设计实验方案，构建实验系统，进行实验。 |
| H |
|
|
|
（用L、M、H表示低、中、高的不同支撑程度。）
三．教学内容、教学方法及教学要求
本课程总课时64，其中理论课时48，课内实践16。
表2 课程教学内容及要求
理论教学 | ||||||||
教学内容 | 学时安排 | 教学要求 | 支撑教学目标 | |||||
第一章 绪论 §1. 概述 §2. 电机的磁路和磁路定律 §3.电机的电磁基本理论 §4 电机的制造材料 | 4 | 知道学习电机的目的意义，领会电机的概念、分类、作用和发展； 能应用电磁的基本理论和欧姆定律、基尔霍夫定律解释实际现象； 3、能应用电机铁磁材料的分类、特性等分析电机在不同条件下的电磁损耗。 | 课程教学目标1 课程教学目标3 课程教学目标4 课程教学目标5 | |||||
第二章 变压器 §1.变压器的基本结构和额定值 §2.变压器的空载和负载运行 §3.标幺值 §4.变压器的参数测定方法 §5.变压器的磁路 §6.三相变压器的连接组 §7.特种变压器 | 10 | 1、知道变压器铭牌数据含义和变压器的结构和磁路系统； 2、能通过电磁关系，能推导利用变压器的等效电路和电压方程，解释变压器运行状态问题； 3、能通过变压器参数的测定方法、标幺值，制定给定任意一台变压器的参数测定方案； 4、能通过给定条件判断，判断变压器并联运行是否能实现； 5、通过特种变压器的原理会知道自耦变压器、互感器等的应用； 6、能通过连接图或者相量图设计三相变压器的连接组，或者根据连接组号绘制电动势相量图； 7、能通过电磁关系和傅里叶级数会分析三相变压器磁路系统和电路连接组对变压器电动势的影响。 | 课程教学目标2 课程教学目标3 课程教学目标4 课程教学目标5 | |||||
第三章 交流电机的共同问题§1.交流电机的绕组的基本要求和构成 §2.交流绕组的磁动势 §3.交流绕组的电动势 §4.消除谐波磁动势和电动势的方法 | 8 | 通过交流绕组构成的基本要求和原则，设计和绘制三相绕组的连接排布； 2、能根据交流绕组磁动势的特点区别整距线圈、短距线圈、线圈组、相绕组等； 3、应用电路和磁路关系，计算交流绕组电动势； 4、通过电磁和电机结构，解释消除谐波磁动势和谐波电动势的方法。 | 课程教学目标3 课程教学目标4 课程教学目标5
| |||||
第四章 异步电机 §1.异步电机的基本结构 §2.异步电机的工作原理、运行状态电磁关系和等效电路 §3.异步电机的参数测定 §6.异步电动机的工作特性 §7.异步电机的起动、调速、制动 | 8 | 1、能通过铭牌知道异步电机的结构和铭牌数据的额定值； 2、能应用转差率s，区分异步电机的三种运行状态的判别； 3、能应用实验方法测定三相异步电机的参数； 4、能应用功率平衡、转矩平衡解决电机负载时的功率输入和输出以及效率； 5、能应用等效电路结合功率平衡、转矩平衡计算； 6、能运用机械特性、工作特性进行电机调速、起动等分析；制定和选择适当的起动、调速与制动方法，确保其辅助机械设备安全稳定运行；并评价起动、调速与制动各种方法的优劣。 7、了解通过经过绕组和频率两大部分的归算得到异步等效电路。 | 课程教学目标1 课程教学目标2 课程教学目标3 课程教学目标4 课程教学目标5 | |||||
同步电机 §1.同步电机的基本结构 §2.同步电机的运行磁场和电枢反应； §3.同步电机的等效电路和电压方程式、相量图 §4.同步电机的空载、短路、负载特性 §5.同步电机的并网方法 §6.同步电机的有功功率调节 §7.同步电机的无功功率调节 | 10 | 1、能通过铭牌了解同步电机的结构和铭牌数据的额定值； 2、能功率角掌握同步电机的三种运行状态的判别； 3、能够应用实验方法获得同步电机参数的方法 4、能够应用电枢电磁关系推出等效电路，并能够应用等效电路和相量图解决同步电机输出功率和稳定度的判断。 5、能够知道实验现象掌握并网方法，制定并网运行方案。 6、能够了解同步电机在大电网上运行的特点、有功功率和无功功率的调节方法 | 课程教学目标2 课程教学目标3 课程教学目标4 | |||||
直流电机 §1.直流电机的基本结构和电枢绕组 §2.直流电机的磁场和电枢反应 §3.直流电机的感应电动势、电压方程和等效电路 §4.直流电机的功率平衡和转矩平衡式 §5.直流发电机的运行特性 §6.直流电动机的机械特性和工作特性 §7.直流电动机的起动、调速、制动 | 8 | 1、认识直流电机的基本结构，包括定子铁芯、转子铁芯、气隙、机壳等； 2、能知道直流电机绕组的基本构成； 3、对励磁磁场和电枢磁场进行分析，能解释电枢反应的机理； 4、能够合理分析直流电动机正常运行过程中的转速、频率、电流、电压、功率、转矩等参量变化。 5、利用直流电动机的机械特性和工作特性能分析电机基本运行性能； 6、制定和选择适当的起动、调速与制动方法，确保其设备安全稳定运行。 | 课程教学目标2 课程教学目标3
| |||||
实验教学 | ||||||||
序号 | 实验项目名称 | 实验类型 | 实验学时 | 实验内容 | 支撑教学目标 | |||
1 | 单相变压器的空载和短路实验 | 综合 | 2 | 1、变压器的空载、短路实验，测量计算变压器励磁、短路参数和变比； 2、功率表的用法。 | 课程教学目标2 课程教学目标3 | |||
2 | 三相变压器的极性和连接组的测定 | 设计 | 2 | 1、用实验测定三相变压器的极性和设计三相变压器连接组别， 2、掌握变压器连接组的相量几何关系和绕组的连接方式。 | 课程教学目标2 课程教学目标3 | |||
3 | 三相异步电动机的参数测定 | 综合 | 2 | 1、异步电机的空载和堵转实验法，计算异步电机的参数； 2、二瓦法测量三相异步电机总功率。 | 课程教学目标2 课程教学目标3 | |||
4 | 异步电动机的起动和调速 | 综合 | 2 | 1、对比三相异步电机的直接起动和降压起动； 2、三相异步电机的调压的调速方法 | 课程教学目标2 课程教学目标3 | |||
5 | 同步发电机的并网实验 | 综合 | 2 | 1、三相同步发电机的发电的原理 2、同步发电机的并网条件和方法 | 课程教学目标2 课程教学目标3 | |||
6 | 三相同步发电机参数测定 | 验证 | 2 | 1、三相同步电机参数的测量原理 2、三相同步电机参数测量方法 | 课程教学目标2 课程教学目标3 | |||
7 | 直流电动机实验 | 综合 | 2 | 1、直流电动机的起动和改变转向； 2、对比与异步电机调速方法和机械特性的测量 | 课程教学目标2 课程教学目标3 | |||
8 | 直流发电机实验 | 综合 | 2 | 1、掌握并励直流发电机自励发电的原理； 2、通过试验方法测定直流发电机的运行特性 | 课程教学目标2 课程教学目标3 | |||
本课程采用采用启发式教学、案例教学、分组讨论、课后作业等教学方法等教学方法和手段，注重讲练结合，夯实学生基础理论知识；注重对学生学习方法的指导，培养学生运用所学知识分析和解决实际问题的能力，激发学生的创新思维；通过小组任务和课后练习，培养学生创新意识、团队协作能力，能分析实际问题加以解决；进一步拓宽电机学相关的知识内容，培养学生的自主学习能力；以达到符合毕业要求指标点的课程教学目标完成。
四．课程考核
本课程成绩由课堂表现、单元测试、实验成绩（包含实验纪律、实验操作、实验报告）和期末考试成绩组合而成，采用百分制。本课程成绩组成、考核/评价细则及对应的教学目标如表3所示。
表3考核方式、考核/评价环节及成绩比例
考核方式 | 考核/评价细则 | 成绩比例 | |||
平时 表现 | 线上课堂 | 视频观看；章节测试；课堂活动； | 任务点视频观看；作业完成情况；章节测验；主题讨论、分组任务等 | 30% | |
| 线下课堂 | 课堂考勤；课堂互动；随堂练习； | 平时考勤；课堂活动参与度、随堂练习的完成度与准确率； |
| |
| 课后 | 作业； 小论文 | 作业完成率、准确率等； 小论文规范性等 |
| |
单元测试 | 测试 | 每章单元测试准确率等 |
| ||
实验 | 实验纪律 | 签到，遵守实验室规章制度 | 15% | 20% | |
| 实验操作 | 完成实验操作及数据记录 | 50% |
| |
| 实验报告 | 数据处理及实验结果分析 | 35% |
| |
期末成绩 | 期末考试 | 步骤完整，计算准确、 绘图清晰 | 50% | ||
五．课程教学目标达成度评价及持续改进
本课程成绩由课堂表现、单元测试、实验成绩（包含实验纪律、实验操作、实验报告）和期末考试成绩组合而成，采用百分制。本课程成绩组成、考核/评价细则及对应的教学目标如表3所示。通过单元测试对课堂教学效果进行过程性评价，及时反馈存在的问题，并进行改进完善。根据期末成绩、实验成绩、平时成绩和学生等反馈，及时对教学中不足之处进行改进，并在下一轮课程教学中改进提高，确保相应毕业要求指标点达成。
课程教学目标与考核方式对应关系如表4所示。
表4课程教学目标与考核方式关系表
| 平时表现 | 单元测试 | 实验 | 期末考试 |
课程教学目标1 | √ |
|
|
|
课程教学目标2 |
| √ | √ | √ |
课程教学目标3 |
| √ | √ | √ |
课程教学目标4 | √ |
|
|
|
课程教学目标5 | √ |
| √ | √ |
六．教材及参考资料
教材：戈宝军，梁艳萍，陶大军《电机学》．高等教育出版社，2020年。
参考书目：
[1] 胡敏强编：《电机学》（第三版），中国电力出版社，2019年；
[2] 熊永前，《电机学》（第三版）.华中科技大学出版社，2018年；
[3] 李发海，朱东起．《电机学》(第五版)．科学出版社，2013年；
[4] 汤蕴璆．《电机学》(第五版)．机械工业出版社，2014年；
[5] 李勇，赵猛，王骞．《电机学重点难点解析》．高等教育出版社，2019年；
[6] 孙旭东，王善铭．《电机学学习指导》．清华大学出版社，2007年。
《微机原理与接口技术》教学大纲
课程名称 | 微机原理与接口技术 | 课程代码 | 08030061C |
开课学期 | 4 | 课程类别 | 专业必修 |
总课时 | 48 | 学分 | 3 |
理论课时 | 38 | 课内实践 | 10 |
执笔人 | 邝劲松 | 团队负责人 | 雷大军 |
开课单位 | 物理与电子电气工程学院 | 适用专业 | 电气工程及其自动化 |
先修课程 | 程序设计语言、数字电子技术 | ||
一．课程简介
《微机原理与接口技术》是一门理论与实践相结合、软件、硬件兼修的课程。该课程要求学生在先修的计算机应用基础与数字电子技术基础上，进一步学习微型计算机的体系结构与工作原理，掌握80X86系统的编程结构与指令系统，掌握接口电路的设计方法，为后继专业基础与专业课程的学习及进一步获取有关知识奠定必要的理论基础。通过本课程的理论和实验教学，使学生深入理解微型计算机系统的工作原理与程序控制思想，掌握汇编语言编程的基础知识和算法设计能力，培养学生对微控制系统进行理论分析、电路分析和软硬件设计的技术能力、构建解决实际工程问题的科学素质与知识体系，培养学生学用相长、创新思维和科学唯物主义哲学素养。
二. 教学目标和毕业要求
具体的课程教学目标为：
课程教学目标1：了解计算机科学科学的基本思想以及其发展历程，了解信息技术的研究动态和发展方向；掌握微型计算机系统的组成及其工作原理；具备对微控制系统进行理论分析和功能设计的知识和能力；
课程教学目标2：理解程序控制和程序存储的基本思想，掌握80X86的编程结构与指令系统，理解核心部件的基本电路原理，具备对具体应用问题进行数学建模、算法设计以及电路分析与设计的能力。
课程教学目标3：掌握微控制系统的电路与程序的设计方法、对工程问题进行理论研究、需求分析与实验设计，能够利用计算机仿真软件以及各种信息技术工具进行实验设计、仿真与测试，具备独立思考与理论联系实践的能力，培养创新思维和学习能力。
课程教学目标4：能自觉践行社会主义核心价值观，系统掌握中国特色社会主义理论知识；养成严格的现代化工程素养和大国工匠精神，具备高度的职业道德素养。
本门课程的教学目标与毕业要求指标点对应的矩阵关系如表1-1所示：
表1-1 课程教学目标与毕业要求指标点对应的矩阵关系
专业毕业要求 | 教学目标1 | 教学目标2 | 教学目标3 | 教学目标4 |
毕业要求指标1.1 问题描述：能对电力工程的系统工作原理、工程设计方案等复杂问题，用工程方法给予恰当表述。 | M | M | M |
|
毕业要求指标2.2 工程分析与计算：能对电力工程复杂问题的过程进行工程计算，分析运行参数或故障结果。 | M | M | M |
|
毕业要求指标3.2 单元设计：能对复杂电力工程中的单元模块进行设计，满足特定的性能指标。 |
| H | H |
|
毕业要求指标4.2 实验实施：能运用科学原理，结合工程实际，设计实验方案，构建实验系统，进行实验。 |
| M | M |
|
毕业要求指标5.2 工具使用：能熟练使用专业软件与工程工具，完成电力工程复杂问题的分析、模拟、仿真； |
| M | M |
|
毕业要求指标8.1 人文素养：树立和践行社会主义核心价值观，具备人文情怀，了解国情，具有推动民族复兴和社会进步的责任感； |
|
|
| M |
三．教学内容、教学方法及教学要求
本课程理论教学共38个学时，课内实践10个学时，包含7章。
表2 课程教学内容、教学目标、教学活动及学时安排
教学章节 | 学时安排 | 教学活动 | 支撑教学目标 | ||
微型计算机系统概述 1.1微型计算机发展概况 1.2微型计算机中的数据与编码 1.3 逻辑电路基础 1.4 微型计算机系统 1.5 微型计算机先进技术 | 4 | 理解计算机科学的基本思想，掌握计算机中的数据表示与运算，重点掌握补码的应用；掌握常用的编码；了解寄存器，触发器，译码器等基本逻辑电路的工作原理与引脚功能；掌握微型计算机系统的组成；了解先进微型计算机技术；熟练掌握计算机中数据的补码运算以及进位、溢出等概念；理解计算机中数据的处理与编码 方式。 | 教学目标1 教学目标2 教学目标 3 教学目标4 | ||
第二章 8086微型计算机系统 2.1 微型计算机系统组成 2.2 8086微处理器结构 2.3 8086微处理器引脚 2.4 8086系统的总线时序 2.5 8086系统的存储器组织与管理 | 6 | 熟练掌握8086/8088的组成与编程结构；掌握8086/8088的存储器组织及其分段技术；掌握8086/8088的引脚功能与总线结构；熟悉8086/8088系统的组成；理解16位系统的总线操作与总线周期的概念；熟练掌握8086/8088系统的基本总线操作及其时序。 | 教学目标1 教学目标2 教学目标 3 教学目标4 | ||
第三章 8086指令系统 3.1 指令的基本组成 3.2 8086寻址方式 3.3 8086指令系统 | 8 | 理解指令与程序语言的概念；了解指令集的发展与分类；掌握符号指令的基本格式；熟练掌握80X86系统的寻址方式；掌握80X86指令系统的常用指令的格式与功能；熟练运用指令进行数据处理和程序控制； | 教学目标1 教学目标2 教学目标 3 教学目标4 | ||
第四章 汇编语言程序设计 4.1 汇编语言概述 4.2 伪指令 4.3 系统功能调用 4.4 汇编语言程序设计 4.5 汇编语言程序设计综合举例 4.6 汇编语言程序与高级语言的接口 4.7 汇编语言程序开发过程 | 6 | 掌握汇编语言的伪指令，进行符号与程序结构的定义说明；掌握汇编语言程序的框架与基本程序结构；掌握80x86系统的功能调用方法；熟练掌握分支结构、循环结构以及子程序的设计与实现；掌握常用算法思想与算法描述与设计方法；应用所学知识分析和解决具体程序设计问题。 | 教学目标1 教学目标2 教学目标3 教学目标4 | ||
第五章 存储器 5.1 存储器概述 5.2 RAM 5.3 ROM 5.4 存储器芯片扩展技术 | 4 | 了解微型计算机系统的存储器分类与基本原理、重点理解半导体存储器的存储单元电路的组成与工作原理；掌握随机存储器的分类与电路原理、了解常用RAM芯片的引脚功能；掌握只读存储器的分类与电路原理、了解常用ROM芯片的引脚功能；熟练掌握存储器芯片的扩展设计方法、重点掌握地址译码电路的设计。 | 教学目标1 教学目标2 教学目标3 教学目标4 | ||
第六章 中断技术 6.1 中断概述 6.2 80X86的中断系统 6.3 中断控制器8259A 6.4 中断程序设计 | 4 | 了解微型计算机系统的中断技术的作用与概念；掌握中断处理的流程及其实现机制；熟练掌握80X86系统的中断类型与实模式下的中断处理机制；了解中断控制器8259A的内部结构与工作原理；掌握中断控制器8259A的工作方式与编程方法，实现对外部可屏蔽中断的管理；熟悉中断向量表的使用、熟练掌握中断服务子程序的设计。 | 教学目标1 教学目标2 教学目标3 教学目标4 | ||
第七章 I/O接口技术 7.1 I/O接口概述 7.2 简单接口电路组成 7.3 并行接口芯片8255A及其应用 7.4 定时器/计数器8253、8254及其应用 | 6 | 了解微型计算机接口电路的功能与基本结构；掌握端口的概念与端口寻址方法；掌握端口之间数据传输控制方式；熟练掌握接口电路的的设计方法与控制、了解常用接口芯片8255a、定时器/计数器8253。 | 教学目标1 教学目标2 教学目标3 教学目标4 | ||
总计 | 38 |
|
| ||
实践教学 | |||||
实验项目名称 | 实验类型 | 实验学时 | 实验内容 | 支撑教学目标 | |
汇编语言程序设计-顺序、选择结构 | 设计 | 2 | 1、编写程序完成数据定义、表达式计算以及数据输入输出，掌握8086的编程结构、系统调用、顺序结构的实现方法以及MASM的各种调试功能。 2、编程实现符号转换、分段函数等功能，掌握转移指令、分支结构的实现方法以及常用指令的应用。 | 教学目标2 教学目标3 教学目标4 | |
汇编语言程序设计-循环结构 | 设计 | 2 | 1、编程实现数组的排序、字符串的查找以及迭代、递归等算法的应用 2、在基本算法的设计中掌握比较指令、转移指令和循环指令的使用方法 | 教学目标2 教学目标3 教学目标4 | |
9259A中断控制器的应用 | 综合 | 2 | 1、结合实际设计一个中断系统，实现中断请求、中断判优、中断屏蔽以及中断处理等。 2、结合具体应用设计接口电路与中断服务程序。 | 教学目标2 教学目标3 教学目标4 | |
82555并行接口的应用 | 综合 | 2 | 1、结合实际设计并行接口电路，编程实现数据的输入输出，对外部设备进行控制。 2、掌握8086系统的设计以及常用简单外设的应用 | 教学目标2 教学目标3 教学目标4 | |
8253计数器与定时器的应用 | 综合 | 2 | 1、结合实际问题，设计定时器或计数器接口电路，输出各类电平信号，实现定时与对外设的控制。 2、掌握8253的级联与编程方法。 | 教学目标2 教学目标3 教学目标4 | |
本课程采用课堂讲授、案例教学（任务探讨）、自主学习的教学方法，以达到符合毕业要求指标点的教学目的。
表3 课程毕业要求、教学目标和达成途径
毕业要求指标 | 课程教学目标 | 达成途径 |
1．工程知识：能查阅电气专业相关文献，灵活运用数理科学和专业知识解决电气工程领域复杂工程问题，能对问题解决方案进行可行性论证。 | 教学目标1 教学目标2 教学目标 3 | 自主学习：通过课前布置自学材料探索计算机科学的核心思想与技术路线，培养独立思考与科学怀疑的思维角度 课堂讲授：通过深入讲解微机系统的工作原理与编程结构，将计算机工作的抽象形态深度融合在具体微机控制问题中，将案例教学贯穿在接口电路的设计过程中，培养学生对具体工程问题的理论分析和系统设计能力。 课后作业：每次课后布置作业，以巩固和加深课堂学习内容，并全部批改，对作业中反映出来的问题及时进行讲评。注重师生互动交流，及时了解掌握学生学习状况，关注每一个学生的学习情况。 |
2．问题分析:能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理，结合文献调研，进行复杂电气工程专业问题建模和优化。 | 教学目标1 教学目标2 教学目标3 | 自主学习：通过课前布置自学材料分析问题的抽象模型，学习工具软件的使用，培养发散思维和抽象能力。 课堂讲授：通过不同问题的类比教学与案例分析，结合程序设计的经典算法教学，进行对具体工程问进行需求分析、抽象建模和算法设计，培养学生探究问题本质的科学精神和创造性。 课后作业：阅读程序算法或经典案例，以独立完成或小组讨论的形式进行具体问题的程序设计。 |
3. 设计/开发解决方案：能够自主学习电气行业新方法和新技术，综合考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素，设计复杂工程问题的解决方案 | 教学目标1 教学目标2 教学目标3 | 自主学习：通过提前预习下一讲的内容与任务，独立尝试进行理论分析和方案设计，培养理论联系实践的能力 课堂讲授：对任务进行分解，建立与各知识点的联系，拓展知识的应用面和理论深度，通过案例使学生体会微控制系统的分析过程与方案设计的流程，通过实验准确掌握对工程问题的全面需求分析、解决方法和相关知识应用，培养学生的实验能力和解决实际问题的技能。 课后作业：将设计方案的具体实现或者方案的进一步拓展在课后交由个人完成或进行小组分工完成。 |
4．研究：能够运用电气工程学科知识和技术手段研究复杂工程问题，包括同行学术调研，设计并开展实验、分析与解释实验结果、并形成有参考价值的结论。 | 教学目标1 教学目标2 教学目标3 | 课堂讲授：通过案例教学、实验设计、文献阅读等，拓展知识的理论深度、培养抽象思维和分析归纳能力，激发学生的求知志趣和探索精神。 |
四. 课程考核要求及方法
本课程成绩由平时成绩(包括章节作业成绩、小测验，课堂练习)、实验成绩和期末考试成绩组合而成，采用百分制。本课程成绩组成、考核/评价细则及对应的教学目标见表4-1所示。
表4 成绩组成、考核/评价环节、分值、细则和对应的教学目标
成绩组成 | 考核/评价 环节 | 分值 | 考核/评价细则 | 对应的教学 目标 | ||
过程评价(30%) | 课后作业或小测验，或课堂练习、小论文 | 30 | 主要考核学生对章节知识点的理解和掌握程度(包含考核学生的抽象思维能力、逻辑推理论证能力、独立分析思考和创新的能力)以及学习态度。平时成绩再按30%计入总评成绩。 | 教学目标1 教学目标2 教学目标3 | ||
实验成绩（20%） | 实验预习，实验操作，及实验报告 | 20 | 主要考核学生对实验原理、实验操作的掌握，对实验结果的分析，以及实验设计能力。具体根据学生在实验预习、实验操作、实验报告三个教学环节中的表现，重在对学生能力的考察 | 教学目标1 教学目标2 教学目标3 | ||
期末成绩（50%） | 期末考试 | 50 | 主要考核学生对课程全部关键核心知识点的理解和掌握程度，计算卷面成绩再按50%计入总评成绩。 | 教学目标1 教学目标2 教学目标3 | ||
总评成绩 | 过程+实验+期末 | 100 | 平时成绩（30%）+实验成绩（20%）+期末成绩（50%） | 教学目标1 教学目标2 教学目标3 | ||
五．课程教学目标达成度评价及持续改进
课程教学目标达成度评价方法：过程考核评价法、问卷调查评价法。
通过单元测试对课堂教学效果进行过程性评价，及时反馈存在的问题，在教学过程中进行改进完善。
根据期末成绩、实验成绩、平时成绩和学生、教学督导等反馈，及时对教学中不足之处进行改进，并在下一轮课程教学中改进提高，确保相应毕业要求指标点达成。
课程教学目标与考核方式对应关系如表4所示。
表5课程教学目标与考核方式关系表
| 过程评价 | 单元测试 | 实验 | 期末考试 |
课程教学目标1 | √ | √ |
| √ |
课程教学目标2 | √ | √ | √ | √ |
课程教学目标3 | √ | √ | √ | √ |
课程教学目标4 | √ |
| √ |
|
六．教材及参考资料
使用教材
戴胜华
等编著《微机原理与接口技术》第三版，清华大学出版社
201
9
年
.
牟琦编著
《微机原理与接口技术》（第
3
版），清华大学出版社，
2018
年
顾晖等
主编《微机原理与接口技术
-
基于
8086
和
Proteus
仿真
》
第三版
，电子工业出版社，
201
9
年
.
参考文献
[1] 周荷琴、冯焕清编著：《微型计算机原理与接口技术》（第6版），中国科学技术大学出版社, 2019年
[2] 谢四连、董辉编：《微机原理与接口技术》（修订版），中南大学出版社, 2015
[3]周明德主编：《微型计算机原理与接口技术》，人民邮电出版社，2007
《自动控制理论》教学大纲
课程名称 | 自动控制理论 | 课程代码 | 08040061C |
开课学期 | 5 | 课程类别 | 专业必修 |
总课时 | 56 | 学分 | 3.5 |
理论课时 | 44 | 课内实践 | 12 |
执笔人 | 魏强 | 团队负责人 | 雷大军 |
开课单位 | 物理与电子电气工程学院 | 适用专业 | 电气工程及其自动化 |
先修课程 | 《电路分析》、《信号与系统》 | ||
一．课程简介
《自动控制理论》是电气工程及其自动化专业一门重要的专业必修课程。本课程的主要任务是使学生掌握自动控制原理的基本概念、基本理论和基本应用，掌握自动控制系统的一般分析方法和设计方法。重点考察自动控制的基本概念；自动控制系统数学模型的建立、求解和转换；组成系统典型环节的基础知识；经典控制理论的线性系统分析方法。本课程与《电机学》、《现代控制理论》、《运动控制系统》等课程组成课程群，为学生后续学习相关控制系统和控制技术奠定扎实的基础。通过本课程的理论和实验教学，使学生初步树立科学的世界观和为人民服务的人生观。具有良好的科学思维方法、科学精神、创新意识。
二．教学目标和毕业要求
通过本课程的学习，使学生了解和掌握自动控制理论必要的基础理论，基本知识，广泛应用和基本实践技能；学生能够运用时域分析法和频率特性分析法等学习方法，对系统进行建模，分析，判断和校正设计；学生能够在实践过程中综合运用所学理论知识，分析实验数据和实验结果等，培养学生的工程实践能力和创新意识。
具体的课程教学目标为：
课程教学目标1：通过该课程的学习，使学生掌握自动控制原理的基本概念、基本理论和基本应用，掌握自动控制系统的一般分析方法和设计方法。
课程教学目标2：了解自动控制理论以及自动控制系统的历史概况，应用范围，经典的分析方法，控制性能（稳定性，快速性，准确性）的认识和分析。
课程教学目标3：自动控制系统数学模型的建立、求解和转换；组成系统的典型环节的基础知识；经典控制理论的线性系统分析方法。
课程教学目标4：注重培养学生掌握现代获取信息的方法和文献资料查询能力，结合自动控制学科的发展情况，鼓励学生围绕课堂教学内容，充分利用互联网和数字图书馆等现代化手段，自主搜寻和查阅相关参考资料，从而提高学生快速获取新知识和新信息的能力。
本门课程的教学目标与毕业要求指标点对应的矩阵关系如表1所示：
表1课程教学目标与毕业要求指标点对应关系表
专业毕业要求 | 教学目标1 | 教学目标2 | 教学目标3 | 教学目标4 |
毕业要求指标1.1 问题描述：能运用自动控制系统的基本概率，基本原理，数学模型等专业知识并结合实际对系统进行整合分析，然后发现问题，提出问题。 | H |
| M |
|
毕业要求指标2.2工程分析与计算：能对自动控制系统建立较为完整的控制模型，并进行定性和定量地分析计算，进而明确解决问题的方法。 | H | M |
|
|
毕业要求指标3.4 方案优化：能通过经典的分析方法对系统进行分析、判断、比较、优化、调整，最终实现控制性能的实现和完善，并体现一定的创新意识。 |
|
| M | M |
毕业要求指标4.2 实验实施：能运用已学知识和科学原理，并结合工程实际，设计实验方案，构建实验系统，进行实验。 |
| H |
| M |
（用L、M、H表示低、中、高的不同支撑程度。）
三．教学内容、教学方法及教学要求
本课程总课时56，其中理论课时44，课内实践12。
表2 课程教学内容及要求
理论教学 | ||||||||
教学内容 | 学时安排 | 教学要求 | 支撑教学目标 | |||||
第一章：概述 第一节：自动控制与自动控制系统 第二节：自动控制系统的分类 第三节：对控制系统的性能要求 第四节：自动控制理论发展简述 | 4 | 明确自动控制系统的任务、组成及自动控制的基本概念(被控对象，被控量，给定量，干扰量等)。侧重讲述开环控制和闭环控制的基本原理和特点并通过示例建立起控制系统的基本概念。初步掌握由系统工作原理图画出系统方块图的方法。正确理解对自动控制系统稳、准、快三个方面的基本要求。 | 课程教学目标2 | |||||
第二章：自动控制系统的数学模型 第一节：控制系统的微分方程 第二节：数学模型的线性化 第三节：传递函数 第四节：动态结构图 第五节：反馈控制系统的传递函数 | 8 | 掌握微分方程建立和非线性方程线性化的方法。明确零初始条件的物理含义；明确传递函数与微分方程之间的关系。熟悉系统典型环节的传递函数和基本特性；熟悉系统动态结构图的建立方法。熟练掌握运用拉氏变换方法求解线性常微分方程的方法。熟练掌握利用动态结构图等效变换和梅逊公式求解系统传递函数的方法。 | 课程教学目标1 课程教学目标3 | |||||
第三章：时域分析法 第一节：系统性能指标 第二节：一阶系统性能分析 第三节：二阶系统性能分析 第四节：高阶系统的时域分析 第五节：控制系统的稳定性分析 第六节：控制系统的稳态误差分析
| 14 | 熟悉系统阶跃响应的时域性能指标，了解典型外部作用与系统输出之间的关系。明确一阶、二阶系统阶跃响应的特点及动态性能与系统特征参数间的关系；明确闭环零点、极点分布与系统性能之间的联系；明确闭环零点、极点对系统性能的影响。正确理解系统主导极点的概念：了解高阶系统动态性能的估算方法。明确系统稳定性的概念及系统稳定的充要条件，熟练掌握劳斯稳定判据及其应用方法；理解结构不稳定概念。明确系统误差和稳态误差的定义；明确利用终值定理进行计算的限制条件；熟练掌握运用终值定理求稳态误差的方法：熟练掌握静态误差系数法及适用的条件；明确影响稳态误差的因素，了解减小和消除稳态误差的措施。明确反馈校正和复合校正的作用，并掌握利用这些手段提高系统性能的方法。 | 课程教学目标1 课程教学目标3 课程教学目标4
| |||||
第四章：频率特性法 第一节：频率特性的基本概念 第二节：典型环节与系统的频率特性 第三节：用实验法确定系统的传递函数 第四节：用频率特性法分析系统稳定性 第五节：频率特性与系统性能的关系 | 18 | 正确理解频率响应、频率特性的概念及特点，明确频率特性的物理意义。 熟悉典型环节频率特性的特点，熟练掌握绘制开环幅相特性、开环对数频率特性的方法；熟练掌握由最小相位系统的开环对数幅频特性确定开环传递函数的方法。理解奈奎斯特稳定判据的原理，牢固掌握运用奈奎斯特稳定判据和对数频率判据判定系统稳定性的方法。正确理解稳定裕度的概念及意义，熟练掌握计算稳定裕度的方法。掌握开环对数幅频特性与系统稳态性能、动态性能之间的关系，正确理解三频段的概念。 | 课程教学目标1 课程教学目标3 课程教学目标4
| |||||
实验教学 | ||||||||
序号 | 实验项目名称 | 实验类型 | 实验学时 | 实验内容 | 支撑教学目标 | |||
1 | 典型环节的模拟研究 | 综合 | 2 | 1、对各典型环节的传递函数设计相应的模拟电路。2、测试各典型环节在单位阶跃信号作用下的输出响应。 3、改变各典型环节的相关参数，观测对输出响应的影响。 | 课程教学目标1 课程教学目标3 | |||
2 | PID控制器的模拟研究 | 综合 | 2 | 1、对各PID控制器的传递函数设计相应的模拟电路。2、测试各PID控制器在单位阶跃信号作用下的输出响应。3、改变各PID控制器的相关参数，观测对输出响应的影响。 | 课程教学目标1 课程教学目标3 | |||
3 | 控制系统的瞬态响应 | 综合 | 2 | 1、通过对二阶系统开环增益的调节，使系统分别呈现为欠阻尼0＜ξ＜1(R=10K，K=10),临界阻尼ξ=1(R=40K，K=2.5)和过阻尼ξ＞1(R=100K，K=1)三种状态，并用示波器记录它们的阶跃响应曲线。2、能过对二阶系统开环增益K的调节，使系统的阻尼比ξ=0.707(R=20K，K=5)，观测此时系统在阶跃信号作用下的动态性能指标：超调量Mp，上升时间tp和调整时间ts。 | 课程教学目标1 课程教学目标3 | |||
4 | 控制系统的稳定性分析 | 综合 | 2 | 1、研究三阶系统的开环增益K或一个惯性环节时间常数T的变化对系统动态性能的影响。2、由实验确定三阶系统稳定由临界K值，并与理论计算结果进行比较。 | 课程教学目标1 课程教学目标3 | |||
5 | 控制系统的校正 | 综合 | 2 | 1、设计未校正系统的模拟电路图。 2、用示波器观测并记录未校正系统在阶跃信号作用下的动态性能指标Mp、ts、tp。3、根据系统动态性能的要求，设计一个超前校正装置。 | 课程教学目标1 课程教学目标3 | |||
6 | 控制系统的频率特性 | 综合 | 2 | 1、在此实验中，将提供频率和幅值均可调的基准正弦信号源，作为被测对象的输入信号。2、选择不同角频率及幅值的正弦信号源作为被测对象的输入，可测得相应被测环节的输出。3、我们可以根据所测得的数据正确描述被测对象的Bode图。 | 课程教学目标1 课程教学目标3 | |||
本课程采用讲授、提问、讨论、演示等教学方法和手段，注重精讲多练、讲练结合，夯实学生基础理论知识；注重对学生学习方法的指导，培养学生运用所学知识分析和解决实际问题的能力，激发学生的创新思维；进一步拓宽自动控制理论的内容，培养学生的自主学习能力；以达到符合毕业要求指标点的课程教学目标完成。
四．课程考核
本课程成绩由平时考核成绩、实验考核成绩和期末考试成绩组合而成，采用百分制。本课程考核方式、考核/评价细则及成绩比例如表3所示。
表3考核方式、考核/评价环节及成绩比例
考核方式 | 考核/评价细则 | 成绩比例 |
平时考核：课后作业，课堂笔记，课堂练习，课堂考勤 | 主要考核学生对章节知识点的理解和掌握程度(包含考核学生的抽象思维能力、逻辑推理论证能力、独立分析思考和创新的能力)以及做作业(做人做事)的态度。平时成绩再按30%计入总评成绩。 | 30 |
实验考核：实验预习，实验操作，实验报告， 实验纪律 | 主要考核学生对实验原理、实验操作的掌握，对实验结果的分析，以及实验设计能力。具体关注学生在实验预习、实验操作、实验报告三个教学环节中的表现，重在对学生动手能力和分析能力的考察。实验成绩按20%计入总评成绩。 | 20 |
期末考核：期末考试 | 主要考核学生对课程全部关键核心知识点的理解和掌握程度，计算卷面成绩再按50%计入总评成绩。 | 50 |
五．课程教学目标达成度评价及持续改进
课程教学目标达成度评价方法：过程考核评价法、问卷调查评价法。
通过多种考核方式相结合，及时反馈存在的问题，在教学过程中不断进行改进完善。
根据期末成绩、实验成绩、平时成绩和学生、教学督导等反馈，及时对教学中不足之处进行改进，并在下一轮课程教学中改进提高，确保相应毕业要求指标点达成。
课程教学目标与考核方式对应关系如表4所示。
表4课程教学目标与考核方式关系表
| 平时考核 | 实验考核 | 期末考核 |
课程教学目标1 | √ | √ | √ |
课程教学目标2 | √ |
| √ |
课程教学目标3 | √ | √ | √ |
课程教学目标4 |
| √ |
|
六．教材及参考资料
教材：
黄坚编：《自动控制原理及其应用》，第五版，高等教育出版社，2021
参考书目：
卢京潮编：《自动控制原理》，西北工业大学出版社，2004
《 电力电子技术 》教学大纲
课程名称 | 电力电子技术 | 课程代码 | 08040071C |
开课学期 | 5 | 课程类别 | 专业必修 |
总课时 | 56 | 学分 | 3.5 |
理论课时 | 44 | 课内实践 | 12 |
执笔人 | 谢光奇 | 团队负责人 | 雷大军 |
开课单位 | 物理与电子电气工程学院 | 适用专业 | 电气工程及其自动化 |
先修课程 | 《电路分析》、《信号与系统》 | ||
一．课程简介
《电力电子技术》是电气工程及其自动化专业的一门专业必修课程，是一门理论与应用相结合、实践性很强的课程，教学内容以电力电子器件为基础，以电能变换电路为重点，以分析为手段，以典型应用为目标，包含有软开关、谐波分析、开关电源等内容，还包含了整流电路、直流斩波器电路、逆变电路、交流调压电路等6个实验项目。
二．教学目标和毕业要求
通过本课程的学习，使学生了解和掌握电力电子技术必要的基础理论，基本知识，广泛应用和基本实践技能；学生能够运用波形分析法及阶段分析法等学习方法，对电能变换电路工作原理及参数计算进行分析；学生能够在实践过程中综合运用所学理论知识，分析实验数据和实验结果等，培养学生的工程实践能力和创新意识。
具体的课程教学目标为：
课程教学目标1：了解电力电子技术的发展和应用，熟悉常用电力电子器件的基本结构、工作原理和主要参数；能够对电力电子变换电路采用合适的控制方法就行控制，并对电力电子变换电路结构进行工作原理分析和参数计算。
课程教学目标2：完成 AC/DC、DC/DC、DC/AC、AC/AC 电力变换电路实验，培养学生综合运用所学理论知识，分析实验现象和实验结果，培养学生实践动手能力。
课程教学目标3：培养学生掌握波形分析法及阶段分析等学习方法，并能够应用学习方法对电能变换电路工作原理及参数计算进行分析，培养学生独立思考、深入钻研问题的习惯，培养学生研究创新能力。
课程教学目标4：注重培养学生掌握现代获取信息的方法和文献资料查询能力，结合电力电子技术学科的发展情况，鼓励学生围绕课堂教学内容，充分利用互联网和数字图书馆等现代化手段，自主搜寻和查阅相关参考资料，从而提高学生快速获取新知识和新信息的能力。
本门课程的教学目标与毕业要求指标点对应的矩阵关系如表1所示：
表1课程教学目标与毕业要求指标点对应关系表
专业毕业要求 | 教学目标1 | 教学目标2 | 教学目标3 | 教学目标4 |
毕业要求指标1.1 问题描述：能对电力工程的系统工作原理、工程设计方案等复杂 问题，用工程方法给予恰当表述。 | M |
| M |
|
毕业要求指标2.2工程分析与计算：能对电力工程复杂问题的过程进行工程计算， 分析运行参数或故障结果。 | H | M |
|
|
毕业要求指标3.4 方案优化：能通过计算或仿真方法，对工程设计方案的可行性进行论证，并优化设计方案，体现创新意识 |
|
| M | M |
毕业要求指标4.2 实验实施：能运用科学原理，结合工程实际，设计实验方案，构 建实验系统，进行实验。 |
| H |
|
|
（用L、M、H表示低、中、高的不同支撑程度。）
三．教学内容、教学方法及教学要求
本课程总课时56，其中理论课时44，课内实践12。
表2 课程教学内容及要求
理论教学 | ||||||||
教学内容 | 学时安排 | 教学要求 | 支撑教学目标 | |||||
第一章 导论 1、电力电子技术的发展史 2、开关变流的概念 3、电力电子技术的应用 | 2 | 了解电力电子技术的发展史及应用；掌握开关变流。 | 课程教学目标1 | |||||
第二章 电力电子器件 1、电力二极管 2、晶闸管类器件时 3、全控型电力电子器件 4、电力电子器件的驱动和保护 | 4 | 1、能够识记电力电子器件的结构和符号 2、能对电力电子器件的伏安特性进行工作原理分析及主要参数计算。 3、了解电力电子器件的驱动保护 | 课程教学目标1 | |||||
第三章 交流-直流变换——整流器 1、单相可控整流电路 2、三相可控整流电路 3、不控整流电路和电容性负载 4、整流电路的反电动势负载 5、晶闸管整流电路的触发控制 | 10 | 1、能够运用波形法分析法及阶段分析法对单相可控整流电路电阻负载、电阻电感负载进行工作原理分析。 2、能够运用波形法分析法及阶段分析法对三相可控整流电路电阻负载、电阻电感负载进行工作原理分析。 3、能够对整流电路进行参数计算。 4、了解晶闸管整流电路的触发控制。 | 课程教学目标1 课程教学目标3 课程教学目标4
| |||||
第四章 直流-直流变换——直流斩波器 1、直流降压斩波电路 2、直流升压斩波电路 3、直流升降压斩波电路 4、桥式直流斩波调压电路 5、斩波电路的驱动控制 | 6 | 1、掌握直流降压和升压斩波电路，熟悉直流升降压斩波电路。 2、能够运用波形分析法及阶段分析法对桥式直流斩波调压电路工作原理进行分析。 3、熟悉斩波电路的驱动控制。 | 课程教学目标1 课程教学目标3 | |||||
第五章 直流-交流变换——逆变器 1、逆变电路分类和调制方式 2、单相电压型逆变器 3、单相电流型逆变 4、三相电压型PWM逆变器 5、三相电流型逆变器 | 8 | 1、能够运用波形分析法及阶段分析法，对单相电压型逆变器和单相电流型逆变器工作原理进行分析。 2、能够运用谐波分析法对单相电压型逆变器和单相电流型逆变器进行参数计算。 3、掌握SPWM调制方式和数字化生成。 4、熟悉三相电压型和电流型逆变器。 | 课程教学目标1 课程教学目标3 课程教学目标4
| |||||
第六章 交流-交流变换—交流调压和交-交变频器 1、交流无触点双向开关 2、单相交流调压原理 3、三相交流调压电路 4、其他交流调功电路及其应用 5、交-交变频器 | 4 |
1、能够运用波形分析法及阶段分析法对单相交流调压电路、三相交流调压电路工作原理进行分析。 2、了解交-交变频器。 | 课程教学目标1 课程教学目标3 | |||||
第七章 PWM整流器和功率因数控制 1、单相桥式不控整流器的单位功率因数校正 2、PWM整流器和功率因数控制 | 2 | 1、了解单相桥式不控整流器的单位功率因数校正。 2、了解PWM整流器和功率因数控制。 | 课程教学目标1 | |||||
第八章 软开关变换技术 1、开关损耗和软开关的基本类型 2、准谐振软开关电路 3、零开关PWM电路 4、直流环节谐振型软开关逆变电路 | 2 | 1、能够运用波形分析法及阶段分析法对准谐振软开关电路工作原理进行分析。 2、熟悉零开关PWM控制电路。 | 课程教学目标1 课程教学目标3 | |||||
第九章 变流电路的组合 1、相控整流电路的串并联 2、多重化逆变电路 3、级联式变流器 4、开关电源 | 4 | 1、能够运用波形分析法及阶段分析法对相控整流电路的串并联工作原理进行分析。 2、能够运用波形分析法及阶段分析法对开关电源工作原理进行分析。 3、了解多重化逆变和级联式变流器。 | 课程教学目标1 课程教学目标3 | |||||
第十章 电力电子装置的谐波和功率因数 1、电力电子装置的谐波 2、功率因数 3、电力电子开关型无功补偿 | 2 | 1、能够运用谐波分析法对逆变电路工作原理进行分析。 2、熟悉功率因数定义。 3、了解电力电子开关型无功补偿。 | 课程教学目标4 | |||||
实验教学 | ||||||||
序号 | 实验项目名称 | 实验类型 | 实验学时 | 实验内容 | 支撑教学目标 | |||
1 | 单相桥式半控整流电路实验 | 综合 | 2 | 1、单相桥式半控整流电路带电阻和电阻电感负载时工作情况。2、单相桥式半控整流电路输出电压在不同控制角变化情况。 | 课程教学目标2 | |||
2 | 三相桥式全控整流电路实验 | 综合 | 2 | 1、三相桥式全控整流电路电阻和电阻电感负载时工作情况。2、三相桥式全控整流电路输出电压在不同控制角变化情况。3、模拟开关故障时三相桥式全控整流电路工作情况。 | 课程教学目标2 | |||
3 | 直流斩波器实验 | 综合 | 2 | 1、降压斩波电路、升压斩波电路带电阻负载时工作情况。2、观测斩波器各点的电压、电流波形，研究占空比与输出电压的关系。 | 课程教学目标2 | |||
4 | 单相并联逆变电路实验 | 综合 | 2 | 1、单相并联逆变电路带电阻和电阻电感负载时工作情况。2、分析单相并联逆变电路变压变频的工作原理 | 课程教学目标2 | |||
5 | 单相正弦波脉宽调制（SPWM）逆变电路实验 | 综合 | 2 | 1、单相正弦波脉宽调制（SPWM）逆变电路带电阻和电阻电感负载时工作情况。2、分析单相正弦波脉宽调制逆变电路变压变频的工作原理。 | 课程教学目标2 | |||
6 | 单相交流调压实验 | 综合 | 2 | 1、单相交流调压电路带电阻和电阻电感负载时工作情况。2、分析交流调压电路感性负载时对脉冲移相范围的要求。 | 课程教学目标2 | |||
本课程采用讲授、提问、讨论、演示等教学方法和手段，注重精讲多练、讲练结合，夯实学生基础理论知识；注重对学生学习方法的指导，培养学生运用所学知识分析和解决实际问题的能力，激发学生的创新思维；进一步拓宽电力电子技术知识的内容，培养学生的自主学习能力；以达到符合毕业要求指标点的课程教学目标完成。
四．课程考核
本课程成绩由课堂表现、单元测试、实验成绩（包含实验纪律、实验操作、实验报告）和期末考试成绩组合而成，采用百分制。本课程成绩组成、考核/评价细则及对应的教学目标如表3所示。
表3考核方式、考核/评价环节及成绩比例
考核方式 | 考核/评价细则 | 成绩比例 | ||
课堂表现 | 主动参与课堂教学，平时考勤成绩 | 10 | ||
单元测试 | 单元测试开卷考试成绩 | 10 | ||
实验 | 实验纪律 | 签到，遵守实验室规章制度 | 15% | 30 |
| 实验操作 | 完成实验操作及数据记录 | 50% |
|
| 实验报告 | 数据处理及实验结果分析 | 35% |
|
期末考试 | 期末闭卷考试成绩 | 50 | ||
五．课程教学目标达成度评价及持续改进
课程教学目标达成度评价方法：过程考核评价法、问卷调查评价法。
通过单元测试对课堂教学效果进行过程性评价，及时反馈存在的问题，在教学过程中进行改进完善。
根据期末成绩、实验成绩、平时成绩和学生、教学督导等反馈，及时对教学中不足之处进行改进，并在下一轮课程教学中改进提高，确保相应毕业要求指标点达成。
课程教学目标与考核方式对应关系如表4所示。
表4课程教学目标与考核方式关系表
| 课堂表现 | 单元测试 | 实验 | 期末考试 |
课程教学目标1 | √ | √ |
| √ |
课程教学目标2 |
|
| √ |
|
课程教学目标3 |
| √ |
| √ |
课程教学目标4 |
|
| √ |
|
六．教材及参考资料
教材：洪乃刚编：《电力电子技术技术基础》（第2版），清华大学出版社出版社，2015年。
参考书目：
[1]王兆安、黄俊，电力电子技术（第4版），机械工业出版社，2005年。
[2]徐德鸿，电力电子技术，科学出版社，2006年。
[3]陈坚，电力电子学—电力电子变换和控制技术（第2版），高等教育出版社，2002年。
《电力系统分析》教学大纲
课程名称 | 电力系统分析 | 课程代码 | 08041401C |
开课学期 | 5 | 课程类别 | 专业选修课 |
总课时 | 64 | 学分 | 4 |
理论课时 | 50 | 课内实践 | 14 |
执笔人 | 姚武军 | 团队负责人 | 雷大军 |
开课单位 | 物理与电子电气工程学院 | 适用专业 | 电气工程及其自动化 |
先修课程 | 《电机学》、《电路》 | ||
一．课程简介
《电力系统分析》是电气工程及其自动化专业的学科基础必修课程，主要研究电力系统的运行原理和实际工程应用。本课程知识点主要包括电力系统的概念、电力系统元件的建模、潮流计算、有功功率调节、电压调节、短路故障分析、电力系统稳定性分析。通过本课程学习掌握发电机运行原理、潮流及算方法、短路及算方法。通过本课程的学习为学生毕业后从事电力系统设计、运行、维护等本专业范围内的各项工作奠定专业基础。初步树立科学的世界观和为人民服务的人生观，具有良好的科学思维方法、科学精神、创新意识。
二．教学目标和毕业要求
通过该课程的学习，使学生掌握电力系统的基本组成，电力系统在稳态运行条件下的基本概念，潮流计算以及有功功率和频率、无功功率和电压调节的理论和方法；掌握短路故障条件下及断线条件下，电流、电压的计算；掌握电力系统受到扰动后发生稳定性问题的概念和分析计算方法；主要研究电力系统的运行原理和实际工程应用，从而形成对电力系统较全面的认识，掌握分析、处理电力系统一般运行问题的能力，为从事电力系统运行工作奠定必要的理论基础。
具体的课程教学目标为：
课程目标1：掌握电力系系统的基本概念，对我国电力系统的建设和电力系统的特点和未来发展有基本的认识。
课程目标2：分析电力系统元件的数学模型，理解电力系统建模数学公式背后的实际物理意义。
课程目标3：掌握基本的电力系统潮流计算，掌握牛顿拉夫逊潮流计算算法的原理和编程实现方法，能通过文献检索、资料查询，了解优化潮流计算学术前沿知识。
课程目标4：理解电力系统功率调节和电压调节的基本原理，掌握电力系统有功最优分配计算方法，变压器调压计算方法。
课程目标5：掌握对称短路故障和非对称短路故障的计算方法，能对简单的电力系统故障进行分析和计算。对电力系统稳定性有基本的了解，了解电力系统静态、暂态稳定性判据。
课程目标6：养成尊重科学、激发探索、勇于创新、勇于实践的良好素质；养成精益求精的大国工匠精神；树立爱国、敬业、诚信、友善等社会主义核心价值观；
本门课程的教学目标与毕业要求指标点对应的矩阵关系如表1所示：
表1课程教学目标与毕业要求指标点对应关系表
专业毕业要求 | 教学目标1 | 教学目标2 | 教学目标3 | 教学目标4 | 教学目标5 | 教学目标6 |
2.2 工程分析与计算：能对电力工程复杂问题的过程进行工程计算，分析运行参数或故障结果； |
|
| H | H | M |
|
2.3 结果评价与改进：能考虑工程实际，借鉴文献对电力工程复杂问题的解决途径或结论进行分析、改进。 | M | L |
|
| M |
|
3.3 系统设计：能考虑安全、环境、法律等约束条件，遵循电力规程、规范，确定工程设计方案或系统（装置）构成； | M | M | H |
|
|
|
5.1 文献检索：能针对电力工程复杂问题，正确选用信息技术工具进行文献检索、资料查询、分析和判别； | L |
| M | M | M |
|
8.1 人文素养：树立和践行社会主义核心价值观，具备人文情怀，了解国情，具有推动民族复兴和社会进步的责任感； | M |
|
|
|
| M |
10.1 口头沟通：能通过口头表达方式，就电力工程复杂问题与业界同行及社会公众进行有效沟通和交流； |
|
|
|
|
| L |
（用L、M、H表示低、中、高的不同支撑程度。）
二．教学内容
本课程理论教学共64 个学时，其中理论课时50，课内实践14。。
表2 课程教学内容及要求
教学内容 | 学时安排 | 教学要求 | 支撑教学目标 |
第一章电力系统的基本能概念 §1. 电力系统概述 §2. 电力系统运行基本要求 §3.电力系统的接线方式 | 2
| 了解电力系统及其相关概念以及我国电力系统的概况 2、掌握电力系统电压等级，了解负荷运行曲线 3、掌握电力系统中性点接地方式 | 教学目标2 教学目标6
|
第二章电力系统元件的特性和数学模型 §1.交流电路中的功率 §2.电力线路的参数和数学模型 §3.电力变压器的参数和等效电路 §4.发电机组的稳态运行特性 §5.负荷的静态特性 §6.电力网络的数学模型 | 6
| 1、了解交流电路的功率计算方法和特点； 2、掌握电力系统中的电力线路特点和电力线路数学模型； 3、掌握电力系统中变压器的几个模型适用情况，并会用于建模分析； 4、理解发电机组的稳态运行特性 5、能建立电力系统计算中的负荷等效模型 6、能建立电力网络的等效电路、进行标幺值计算 | 教学目标3 教学目标6 |
第三章 简单电力系统的潮流计算 §1.稳态运行时输电元件的功率、电压关系 §2.简单电力网络的潮流计算与分析 §3.电力网络潮流的调整控制 | 8
| 掌握问稳态运行时电力线路的功率、电压关系 2、会分析电力线路运行时的功率圆图 3、掌握简单环网的潮流计算 4、理解潮流调控的必要性、掌握潮流调控的方法 | 教学目标2 教学目标3 教学目标 4 教学目标5
|
第四章 复杂电力系统的潮流计算方法 §1.电力网络的功率方程 §2.牛顿法潮流计算 §3.PQ分解法潮流计算 | 4
| 1、能列出等值网络的节点电压方程，并能根据电网结构的调整修改节点导纳矩阵 2、掌握非线性方程的求解方法，理解潮流计算的修正方程式 3、掌握牛顿法的基本步骤、能编程实现 4、掌握PQ分解法潮流计算 | 教学目标2 教学目标3 教学目标 4 教学目标5教学目标6 |
电力系统有功功率平衡和频率调整 §1.电力系统有功功率平衡 §2.电力系统有功功率的经济分配 §3.电力系统的频率调整 | 4
| 1、理解频率偏移的起因和影响 2、掌握有功负荷变化的分类和平衡对策 3、掌握电力系统有功负荷在发电机组的最优分配 4、掌握电力系统及其元件的功率频率特性，并能对实际系统进行分析计算 | 教学目标3 教学目标 4 教学目标5 教学目标6 |
电力系统的电压调整和无功补偿 §1.电力系统电压调整必要性 §2.电力系统电压调整的定量关系 §3.无功电源的运行特性和调压控制量计算 | 4 | 1、了解电压波动对电网和用电的影响 2、掌握电力系统中电压调整的定量关系，会计算 3、理解不同无功电源的特性，掌握变压器分接头的计算方法 | 教学目标2 教学目标3 教学目标4
|
电力系统对称短路电流的计算方法 §1.电力系统三相短路电流分析 §2.短路电流周期分量初始值计算 §3.短路电流的计算机计算 | 6
| 1、了解对称短路对电力系统的影响 2、掌握恒定电动势源电路的三相短路电流分析 3、掌握短路冲击电流和短路电流有效值的计算及其工程应用 4、掌握短路电流的计算方法和编程实现 | 教学目标1 教学目标3 教学目标4 教学目标5 |
电力系统不对称故障的分析和计算 §1.对称分量法的基本原理 §2.电力系统接地方式及各元件的序阻抗 §3.电力系统的序网络 §4.非故障处电流和电压的计算 | 8
| 1、理解对称分量法的作用掌握其计算方法 2、掌握电力系统不同元件的序参数 3、掌握电力系统的各序网络 4、掌握不对称短路的计算及其应用 | 教学目标1 教学目标2 教学目标3 教学目标5 |
同步发电机的基本方程及三相突然短路分析 §1.同步发电机的基本方程 §2同步发电机的基本参数 §3.同步发电机短路后的电流波形和分析 | 4
| 1、掌握同步发电机的abc、dq0坐标下的方程 2、掌握发电机的基本参数，能应用发电机的基本方程分析三相短路电流 | 教学目标2 教学目标3
|
电力系统稳定性问题概述和各元件的机电动态模型 §1.电力系统运行状态稳定性概述 §2.同步发电机特性 §3.自动调节励磁系统的数学模型 | 2
| 1、理解电力系统暂态过程的特点 2、掌握电力系统稳定性的概念和分类 3、掌握自动调节励磁系统的数学模型 | 教学目标1 教学目标2
|
电力系统运行状态的静态稳定性 §1.简单电力系统运行状态的静态稳定性 §2.自动调节励磁系统对静态稳定性的影响 §3.提高静态稳定性的方法 | 1
| 1、理解电力系统静态稳定性的概念和物理分析 2、掌握静态稳定性的判据 3、能够应用小干扰法分析简单系统运行状态的静态稳定性 4、掌握提高静态稳定性的措施 | 教学目标2 教学目标3
|
电力系统运行状态经受大扰动后的暂态稳定性 §1.简单系统运行状态经受大扰动后的暂态稳定性计算方法 §2.提高暂态稳定性的措施和失稳后的控制 | 1
| 1、理解故障扰动的物理过程 2、掌握等面积定则和简单系统暂态稳定性的数值仿真方法 | 教学目标3 教学目标5 |
实验教学 | |||||
序号 | 实验项目名称 | 实验类型 | 实验学时 | 实验内容 | 支撑教学目标 |
1 | 发电机组的起动与运行实验 | 综合 | 2 | 1、熟悉发电机各种自动调节装置功能和操作方法； 2、掌握发电机组的起动和运行控制过程和操作方法。 | 课程教学目标1 课程教学目标2 |
2 | 辐射形－放射式网络结构的潮流分布实验 | 设计 | 2 | 1、构建辐射形－放射式网络结构，计算系统潮流分布。 2、掌握电力系统负荷变化时潮流分布的变化。 | 课程教学目标2 课程教学目标3 课程教学目标4 |
3 | 电力系统有功功率—频率特性实验 | 综合 | 2 | 1、掌握电力系统负荷的有功功率－频率特性。 2、电力系统的有功功率－频率特性。 | 课程教学目标2 课程教学目标3 课程教学目标4 |
4 | 电力系统无功功率—电压特性实验 | 综合 | 2 | 掌握同步发电机的无功功率—电压特性。 电力系统负荷的无功功率—电压特性。 | 课程教学目标2 课程教学目标3 |
5 | 牛顿拉夫逊法潮流计算仿真 | 综合 | 2 | 1、掌握N-R法基本原理，掌握PQ分解法基本原理。 2、采用m语言编程，在matlab中编程计算简单电力网络的潮流分布。 | 课程教学目标2 课程教学目标3 课程教学目标5 |
6 | 电力系统三相短路故障仿真分析 | 验证 | 2 | 掌握电力系统时域分析工具。 对三相接地短路故障进行仿真分析。 | 课程教学目标2 课程教学目标3 |
7 | 小电流接地系统单相故障分析 | 综合 | 2 | 掌握小电流接地系统的单相故障的特点。 对系统配电线路进行单相接地短路故障仿真实验。
| 课程教学目标2 课程教学目标3 课程教学目标4 |
三. 教学方法
本课程采用讲授、提问、讨论、演示等教学方法和手段，注重精讲多练、讲练结合，夯实学生基础理论知识；注重对学生学习方法的指导，培养学生运用所学知识分析和解决实际问题的能力，激发学生的创新思维；进一步拓宽电力系统分析知识的内容，培养学生的自主学习能力；以达到符合毕业要求指标点的课程教学目标完成。
四. 课程考核要求及方法
本课程成绩由课堂表现、单元测试、课后作业和期末考试成绩组合而成，采用百分制。本课程成绩组成、考核/评价细则及对应的教学目标如表3所示。
表3成绩组成、考核/评价环节、分值、细则和对应的教学目标
考核方式 | 考核/评价细则 | 成绩比例 |
课堂表现 | 主动参与课堂教学，平时考勤成绩 | 20 |
期中测试 | 期中开卷测试成绩 | 15 |
课后作业 | 作业完成率、准确率； | 5 |
期末考试 | 期末开卷考试成绩 | 60 |
五．课程教学目标达成度评价及持续改进
课程教学目标达成度评价方法：过程考核评价法、问卷调查评价法。
通过课堂表现、期中测试、课后作业对课堂教学效果进行过程性评价，及时反馈存在的问题，在教学过程中进行改进完善。
根据期末成绩、平时成绩和学生、教学督导等反馈，及时对教学中不足之处进行改进，并在下一轮课程教学中改进提高，确保相应毕业要求指标点达成。
课程教学目标与考核方式对应关系如表4所示。
表4课程教学目标与考核方式关系表
| 课堂表现 | 期中测试 | 课后作业 | 期末考试 |
课程教学目标1 | √ | √ | √ | √ |
课程教学目标2 | √ | √ | √ | √ |
课程教学目标3 | √ | √ | √ | √ |
课程教学目标4 | √ |
| √ |
|
课程教学目标5 | √ |
| √ |
|
课程教学目标6 | √ | √ | √ |
|
六．教材及参考资料
教材：
穆钢等编著，《电力系统分析》 ，机械工业出版社，2020年12月.
参考书：
主要参考书目：
[1]何仰赞,温增银.电力系统分析（上、下册）（第三版）.华中科技大学出版社，2006.普通高等教育“九五”国家级重点教材.
[2]于永源. 电力系统分析（第三版）.中国电力出版社：2008
[3]J. Duncan Glover, Mulukutla S. Sarma，Power system analysis and design 3rd ed ，Thomson Learning, 2002 （电力系统分析与设计，英文版，机械工业出版社，2004）.
《控制系统仿真》教学大纲
课程名称 | 控制系统仿真 | 课程代码 | 08040081C |
开课学期 | 5 | 课程类别 | 专业必修 |
总课时 | 16 | 学分 | 1 |
理论课时 | 0 | 课内实践 | 16 |
执笔人 | 彭乘风 | 团队负责人 | 雷大军 |
开课单位 | 物理与电子电气工程学院 | 适用专业 | 电气工程及其自动化 |
先修课程 | 《高等数学》、《线性代数》、《电路分析》、《自动控制理论》 | ||
一．课程简介
《控制系统仿真》是电气工程及其自动化专业的一门专业必修课程，实用性强。教学内容以控制系统仿真的平台搭建软件MATLAB为基础，以自动控制系统的仿真平台搭建为重点，以软件应用为手段，以实践应用为目标，还包含有MATLAB基础入门、符号运算工具箱、最优化工具箱、PID仿真学习、Simulink仿真模型搭建等多个实验教学模块。
二．教学目标和毕业要求
通过本课程的学习，使学生了解和掌握控制系统仿真必要的基础理论，基本知识，广泛应用和基本实践技能；学生能够熟练的运用MATLAB/Simulink实验平台完成自动控制系统仿真模型的搭建；学生能够结合自动控制理论等相关理论知识，分析实验数据和实验结果，培养学生的工程实践能力和创新意识。
其具体的课程教学目标为：
课程教学目标1：通过该课程的学习，使学生掌握控制系统仿真技术的基本概念、基本理论和基本应用，掌握将实际场景中的自动控制系统的一般分析方法与系统的仿真模型设计方法。
课程教学目标2：通过完成控制系统时域分析的MATLAB实现，以及频域、根轨迹分析与设计的MATLAB实现，培养学生综合运用相关课程群的理论知识，分析实验现象和实验结果，培养学生的实践动手能力。
课程教学目标3：培养学生掌握自动控制系统数学模型的建立、求解、转换与分析方法，并能够应用MATLAB/Simulink对自动控制系统及参数计算进行分析，培养学生独立思考、深入钻研问题的习惯，培养学生研究创新能力。
课程教学目标4：注重培养学生掌握现代获取信息的方法和文献资料查询能力，结合控制系统仿真学科的发展情况，鼓励学生围绕课堂教学内容，充分利用互联网和数字图书馆等现代化手段，自主搜寻和查阅相关参考资料，从而提高学生快速获取新知识和新信息的能力。
本门课程的教学目标与毕业要求指标点对应的矩阵关系如表1所示：
表1课程教学目标与毕业要求指标点对应关系表
专业毕业要求 | 教学目标1 | 教学目标2 | 教学目标3 | 教学目标4 |
毕业要求指标2.2工程分析与计算：能对电力工程复杂问题的过程进行工程计算， 分析运行参数或故障结果。 | H | H |
|
|
毕业要求指标3.4 方案优化：能通过计算或仿真方法，对工程设计方案的可行性进行论证，并优化设计方案，体现创新意识。 |
|
| H | L |
毕业要求指标4.2 实验实施：能运用科学原理，结合工程实际，设计实验方案，构 建实验系统，进行实验。 |
| H |
|
|
（用L、M、H表示低、中、高的不同支撑程度。）
三．教学内容、教学方法及教学要求
本课程总课时16，其中课内实践16。
表2 课程教学内容及要求
实验教学 | ||||
实验项目名称 | 实验类型 | 学时安排 | 实验内容 | 支撑教学目标 |
第一章 MATLAB简介 1、MATLAB的发展沿革； 2、MATLAB的特点及应用领域 3、MATLAB系统及工具箱 4、MATLAB的安装和启动 5、MATLAB操作界面 6、MATLAB的各种文件 7、MATLAB的搜索路径 8、MATLAB窗口操作命令 | 综合 | 2 | 1、了解控制系统仿真的历史发展状况，熟悉相关的控制系统仿真平台搭建软件，并初步认识MATLAB软件； 2、完成MATLAB软件的安装，并基于MATLAB展开界面风格调试 | 课程教学目标1 课程教学目标4 |
第二章 MATLAB语言基础 1、基本概念 2、向量运算 3、矩阵运算 4、数组运算 5、字符串运算 | 综合 | 2 | 1、了解MATLAB的语言运行环境和其对应的发展历程 2、了解MATLBA平台下的不同类型运算的实现方式。 3、通过MATLAB完成向量、矩阵、数组以及字符串运算 | 课程教学目标1 课程教学目标2 |
第三章 MATLAB数值运算 1、多项式 2、插值和拟合 3、数值微积分 4、线性方程组的数值解 5、稀疏矩阵 6、常微分方程的数值解 | 综合 | 2 | 1、了解MATLAB中多项式、线性方程组的表达方式； 2、通过MATLAB完成函数拟合的操作； 3、通过MATLBA对线性方程组、微积分、常微分方程的进行求解。 | 课程教学目标1 课程教学目标2 |
第四章 结构数组与细胞数组 1、结构数组 2、细胞数组 | 综合 | 2 | 1、了解MATLAB的数据结构； 2、熟练运用细胞数组和结构数组进行数据表达 | 课程教学目标1 课程教学目标2 |
第五章 MATLAB符号运算 1、符号对象及其表达方式 2、符号算术运算 3、独立变量与表达式化简 4、符号微积分运算 5、符号积分变换 6、方程解析解 | 综合 | 2 | 1、了解MATLAB符号运算的整体流程； 2、掌握使用MALAB完成如算术运算、微积分运算、积分变换以及方程解析解等运算操作
| 课程教学目标1 课程教学目标2 |
第六章 MATLAB程序设计 1、M文件 2、MATLAB的程序控制结构 3、数据的输入与输出 4、MATLAB文件操作 5、面向对象编程 6、MATLAB程序优化 7、程序调试 | 综合 | 2 |
1、了解MATLAB重要的组成元素—函数的概念及其结构； 2、掌握通过MATLAB创建控制函数，以及程序优化与调试的流程 | 课程教学目标1 课程教学目标2课程教学目标3 |
第七章 MATLAB数据可视化 1、二维图形 2、三维图形 3、图像 4、函数绘图 | 综合 | 2 | 1、了解MATLAB在数据-图形转化的应用； 2、掌握基于数据特征，通过MATLAB完成二维、三维图形的绘制，并对图像元素进行调整 | 课程教学目标1 课程教学目标2课程教学目标3 |
第八章 交互式仿真集成环境Simulink 1、SIMULINK简介 2、模型的创建 3、SIMULINK仿真实例 | 综合 | 2 | 1、了解MATLAB中的Simulink工具箱； 2、掌握通过Simulink进行控制系统的仿真模型搭建； 3、掌握控制系统时域、频域、根轨迹分析与设计的Simulink实现 | 课程教学目标1 课程教学目标2课程教学目标3 课程教学目标4 |
本课程采用讲授、提问、讨论、演示等教学方法和手段，注重精讲多练、讲练结合，夯实学生基础理论知识；注重对学生学习方法的指导，培养学生运用所学知识分析和解决实际问题的能力，激发学生的创新思维；进一步拓宽控制系统仿真知识的内容，培养学生的自主学习能力；以达到符合毕业要求指标点的课程教学目标完成。
四．课程考核
本课程成绩由课堂表现、单元测试、实验成绩（包含实验纪律、实验操作、实验报告）和期末考核成绩组合而成，采用百分制。本课程成绩组成、考核/评价细则及对应的教学目标如表3所示。
表3考核方式、考核/评价环节及成绩比例
考核方式 | 考核/评价细则 | 成绩比例 | ||
课堂表现 | 主动参与课堂教学，平时考勤成绩 | 10 | ||
单元测试 | 单元测试开卷考试成绩 | 10 | ||
实验 | 实验纪律 | 签到，遵守实验室规章制度 | 30% | 50 |
| 实验操作 | 完成实验操作及数据记录 | 70% |
|
期末考核 | 非命题书面考核报告 | 30 | ||
五．课程教学目标达成度评价及持续改进
课程教学目标达成度评价方法：过程考核评价法、问卷调查评价法。
通过单元测试对课堂教学效果进行过程性评价，及时反馈存在的问题，在教学过程中进行改进完善。
根据期末考核、实验成绩、平时成绩和学生、教学督导等反馈，及时对教学中不足之处进行改进，并在下一轮课程教学中改进提高，确保相应毕业要求指标点达成。
课程教学目标与考核方式对应关系如表4所示。
表4课程教学目标与考核方式关系表
| 课堂表现 | 单元测试 | 实验 | 期末考核 |
课程教学目标1 | √ | √ |
| √ |
课程教学目标2 |
|
| √ | √ |
课程教学目标3 |
| √ |
| √ |
课程教学目标4 |
|
| √ | √ |
六．教材及参考资料
教材：
周开利，《
M
ATLAB
基础及其应用教程》第一版，北京大学出版社
，2
007
年版。
参考书目：
姜增如
，《控制系统建模与仿真—基于M
ATLAB/S
imulink的分析与实现》，第一版，清华大学出版社，20
20
年版。
叶宾，赵峻，《控制系统仿真》，第一版，机械工业出版社，20
17
年版。
王正林，王胜开，《M
ATLAB/S
imulink与控制系统仿真》，第四版，电子工业出版社，201
7
年版。
《 单片机原理及应用 》教学大纲
课程名称 | 单片机原理及应用 | 课程代码 | 08040091C |
开课学期 | 5 | 课程类别 | 专业必修 |
总课时 | 48 | 学分 | 3.5 |
理论课时 | 36 | 课内实践 | 12 |
执笔人 | 段凌飞 | 团队负责人 | 雷大军 |
开课单位 | 物理与电子电气工程学院 | 适用专业 | 电气工程及其自动化 |
先修课程 | 《C语言程序设计》、《模拟电子技术》、《数字电子技术》 | ||
一．课程简介
《单片机原理及应用》是电气工程及其自动化专业的一门专业必修课程，是一门理论与应用相结合、实践性很强的课程，教学内容以单片机原理为基础，以单片机资源原理为重点，以分析为手段，以典型应用为目标，包含有IO使用、外设驱动、内部资源使用等内容，还包含了流水灯、数码管显示、LCD显示、电机驱动、中断应用、定时器应用、ADC应用、通讯应用等实验项目。
二．教学目标和毕业要求
通过本课程的学习，使学生了解和掌握单片机原理及应用必要的基础理论，基本知识，广泛应用和基本实践技能；学生能够运用需求分析、项目设计等方法，对项目分解；学生能够在实践过程中综合运用所学理论知识，分析实验数据和实验故障排除等，培养学生的工程实践能力和创新意识。
具体的课程教学目标为：
课程教学目标1：（1）学习单片机的原理、程序编写、程序下载调试方法，学习单片机如何感知外部信息和控制外部设备。
课程教学目标2：具备嵌入式项目设计与制作能力，能够熟练运用仿真开发环境调试软、硬件完成项目有设计。
课程教学目标3：掌握目前先进的单片机处理器技术，能够完成综合性项目的设计，自我成长。
课程教学目标4：注重培养学生掌握现代获取信息的方法和文献资料查询能力，结合单片机原理及应用学科的发展情况，鼓励学生围绕课堂教学内容，充分利用互联网和数字图书馆等现代化手段，自主搜寻和查阅相关参考资料，从而提高学生快速获取新知识和新信息的能力。
课程教学目标5：养成尊重科学、激发探索、勇于创新、勇于实践的良好素质；养成精益求精的大国工匠精神；树立爱国、敬业、诚信、友善等社会主义核心价值观；
本门课程的教学目标与毕业要求指标点对应的矩阵关系如表1所示：
表1课程教学目标与毕业要求指标点对应关系表
专业毕业要求 | 教学目标1 | 教学目标2 | 教学目标3 | 教学目标4 | 教学目标5 |
毕业要求指标3.4 方案优化：能通过计算或仿真方法，对工程设计方案的可行性进行论证，并优化设计方案，体现创新意识。 |
|
| M | M |
|
毕业要求指标 4.2 实验实施：能运用科学原理，结合工程实际，设计实验方案，构建实验系统，进行实验。 | L | H |
|
|
|
毕业要求指标 5.2 工具使用：能熟练使用专业软件与工程工具，完成电力工程复杂问题的分析、模拟、仿真； | H | H |
|
|
|
毕业要求指标 8.2 工程素养：具备职业素养，能在学习中遵纪守法、诚信守则；在电力工程实践中，遵守职业道德和规范，恪守工程伦理准则。 |
|
| L |
| L |
毕业要求指标 10.2 书面表达：能规范撰写报告和设计文稿，绘制工程图纸，能清晰进行陈述发言和表达，并响应指令； |
|
| L | M |
|
毕业要求指标 12.2 自我发展能力：针对技术不断变化发展的需求，在宽领域内具备自主学习的能力，能对新知识和新技术问题进行理解、归纳和总结。 |
|
|
| M | L |
（用L、M、H表示低、中、高的不同支撑程度。）
三．教学内容、教学方法及教学要求
本课程总课时48，其中理论课时36，课内实践12。
表2 课程教学内容及要求
理论教学 | ||||||||
教学内容 | 学时安排 | 教学要求 | 支撑教学目标 | |||||
第1章 单片机原理及应用概述、第2章AVR单片机的基本结构、第4章 AVR单片机的系统设计和开发工具 | 4 | 了解单片机嵌入式系统；了解单片机嵌入式系统的结构与应用领域；熟悉AVR单片机简介ATMEL公司单片机特点； | 课程教学目标1 | |||||
第6章 通用I/O接口的基本结构与输出应用 | 12 | 通过LED灯的闪烁来学习IO的结构、基本操作和软件编程实现方法，学习编译软件的使用。进而将LED闪烁问题推进到流水灯，了解单片机的整个运行方式。在掌握IO的编程方法后，学习掌握其他常用的外设驱动方式如：继电器、步进电机、数码管、点阵、LCD显示的编程方法， | 课程教学目标1 课程教学目标2 | |||||
第7章 中断系统与基本应用 | 4 | （1）掌握中断的基本概念 （2）中断优先级的概念 (3) 掌握终端向量概念、中断响应过程 (4) 外部中断触发方式和配置方式，外部中断寄存器使用 | 课程教学目标1 课程教学目标3 课程教学目标4
| |||||
第8章 定时/计数器的结构与应用 | 4 | 1、掌握直流降压和升压斩波电路，熟悉直流升降压斩波电路。 2、能够运用波形分析法及阶段分析法对桥式直流斩波调压电路工作原理进行分析。 3、熟悉斩波电路的驱动控制。 | 课程教学目标1 课程教学目标3 | |||||
第9章 键盘输入接口与状态机设计 | 4 | （1）掌握单片机IO输入的设计。 （2）按键设计方法。 | 课程教学目标1 课程教学目标3 | |||||
第10章 模拟比较器和ADC接口 | 4 | （1）掌握单片机ADC结构。 （2）掌握ADC采集的设计与编程。 | 课程教学目标1 课程教学目标3 | |||||
第3篇 串行接口与通信 | 4 | （1）了解串行通讯基础知识； （2）学习USART串行异步通讯接口； （3）掌握USART程序设计方法。 | 课程教学目标1 课程教学目标3 | |||||
实验教学 | ||||||||
序号 | 实验项目名称 | 实验类型 | 实验学时 | 实验内容 | 支撑教学目标 | |||
1 | 实验一 流水灯实验 | 综合 | 2 | 1．设定端口做输出口，接八只发光二极管，编写程序，使发光二极管循环点亮。 2．指导教师设定流水形式，学生安装要求编写多种流水程序。 | 课程教学目标2 | |||
2 | 实验二 数码管实验 | 综合 | 2 | 1．进一步IO的使用和编程方法。 2．了解七段数码显示数字的原理。 3．掌握数码管动态扫描方式。 | 课程教学目标2 | |||
3 | 实验三 点阵实验 | 综合 | 2 | 1．进一步IO的使用和编程方法。 2．了解点阵的显示的原理。 3．掌握点阵驱动方式。 | 课程教学目标2 | |||
4 | 实验四 外部中断实验 | 综合 | 2 | 1. 掌握中断的结构和原理 2、掌握外部中断技术的基本使用方法。 3、掌握中断处理程序的编程方法。 | 课程教学目标2 | |||
5 | 实验五 定时器实验 | 综合 | 2 | 1、掌握定时器的结构和原理 2、学习AVR内部定时器的使用和编程方法。 3、进一步掌握定时器其他工作模式的使用。 | 课程教学目标3 | |||
6 | 实验六 A/DC实验 | 综合 | 2 | 1．掌握AVRADC的工作方式及编程方法。 2．掌握串ADC电压转换原理及计算方法。 3．采用ADC采集电压并显示。 | 课程教学目标3 | |||
本课程采用讲授、提问、讨论、演示、实操等教学方法和手段，注重精讲多练、讲练结合，夯实学生基础理论知识；注重对学生学习方法的指导，培养学生运用所学知识分析和解决实际问题的能力，激发学生的创新思维；进一步拓宽单片机原理及应用知识的内容，培养学生的自主学习能力；以达到符合毕业要求指标点的课程教学目标完成。
四．课程考核
本课程成绩由课堂表现、单元测试、实验成绩（包含实验纪律、实验操作、实验报告）和期末考试成绩组合而成，采用百分制。本课程成绩组成、考核/评价细则及对应的教学目标如表3所示。
表3考核方式、考核/评价环节及成绩比例
考核方式 | 考核/评价细则 | 成绩比例 | ||
课堂表现 | 主动参与课堂教学，平时考勤成绩 | 10 | ||
单元测试 | 单元测试开卷考试成绩 | 10 | ||
实验 | 实验纪律 | 签到，遵守实验室规章制度 | 15% | 30 |
| 实验操作 | 完成实验操作及数据记录 | 50% |
|
| 实验报告 | 数据处理及实验结果分析 | 35% |
|
期末考试 | 期末闭卷考试成绩 | 50 | ||
五．课程教学目标达成度评价及持续改进
课程教学目标达成度评价方法：过程考核评价法、问卷调查评价法。
通过单元测试对课堂教学效果进行过程性评价，及时反馈存在的问题，在教学过程中进行改进完善。
根据期末成绩、实验成绩、平时成绩和学生、教学督导等反馈，及时对教学中不足之处进行改进，并在下一轮课程教学中改进提高，确保相应毕业要求指标点达成。
课程教学目标与考核方式对应关系如表4所示。
表4课程教学目标与考核方式关系表
| 课堂表现 | 项目测试及课后作业 | 实验 | 期末考试 |
课程教学目标1 | √ | √ |
| √ |
课程教学目标2 |
|
| √ |
|
课程教学目标3 |
| √ |
| √ |
课程教学目标4 |
|
| √ |
|
课程教学目标5 | √ | √ | √ | √ |
六．教材及参考资料
教材：
马潮：《AVR单片机嵌入式系统原理与应用实践》，北京航空航天大学出版社，2012年6月第2版。
参考书目：
[1] 陈忠平 涂时亮编《基于Proteus的AVR单片机C语言程序设计与仿真》,电子工业出版社,2011年1月。
[2] 陈中、顾春雷、沈翠凤编《基于AVR单片机的控制系统设计》，清华出版社
《PLC原理及应用》教学大纲
课程名称 | PLC原理及应用 | 课程代码 | 08042031C |
开课学期 | 6 | 课程类别 | 专业必修 |
总课时 | 56 | 学分 | 3.5 |
理论课时 | 40 | 课内实践 | 16 |
执笔人 | 魏强 | 团队负责人 | 雷大军 |
开课单位 | 物理与电子电气工程学院 | 适用专业 | 电气工程及其自动化 |
先修课程 | 《电机学》、《数字电子技术》 | ||
一．课程简介
《PLC原理及应用》是电气工程及其自动化专业一门重要的专业必修课程。本课程的主要任务是使学生掌握传统电器、电气控制以及PLC控制的基本原理、基本概念、基本组成和基本应用，掌握的电气控制以及PLC控制的一般分析方法和设计方法。为专业课的学习和进一步深造打下必要的理论基础，掌握必要的基本技能。要求学生掌握常用低压控制电器的结构原理；电气控制线路的基本原则和基本环节；PLC控制的基础知识和系统设计。本课程与《电机学》、《自动控制理论》、《电力电子技术》等课程组成课程群，为学生后续学习相关控制系统和控制技术奠定扎实的基础。通过本课程的理论和实验教学，使学生初步树立科学的世界观和为人民服务的人生观。具有良好的科学思维方法、科学精神、创新意识。
二．教学目标和毕业要求
通过本课程的学习，使学生了解和掌握电气控制以及PLC控制必要的基础理论，基本知识，广泛应用和基本实践技能；学生能够运用电气控制以及PLC控制的一般分析方法和设计方法；学生能够在实践过程中综合运用所学理论知识，分析实验数据和实验结果等，培养学生的工程实践能力和创新意识。
具体的课程教学目标为：
课程教学目标1：通过该课程的学习，使学生掌握传统电器、电气控制以及PLC控制的基本原理、基本概念、基本组成和基本应用。
课程教学目标2：了解传统电器、电气控制以及PLC控制的历史概况和应用范围，掌握电气控制以及PLC控制的一般分析方法和设计方法。
课程教学目标3：要求学生掌握常用低压控制电器的结构原理；电气控制线路的基本原则和基本环节；PLC控制的基础知识和系统设计。
课程教学目标4：注重培养学生掌握现代获取信息的方法和文献资料查询能力，结合自动控制学科的发展情况，鼓励学生围绕课堂教学内容，充分利用互联网和数字图书馆等现代化手段，自主搜寻和查阅相关参考资料，从而提高学生快速获取新知识和新信息的能力。
本门课程的教学目标与毕业要求指标点对应的矩阵关系如表1所示：
表1课程教学目标与毕业要求指标点对应关系表
专业毕业要求 | 教学目标1 | 教学目标2 | 教学目标3 | 教学目标4 |
毕业要求指标1.1 问题描述：能运用电气控制以及PLC控制的基本概率和基本原理等专业知识并结合实际对系统进行整合分析，然后发现问题，提出问题。 | H |
| M |
|
毕业要求指标2.2工程分析与计算：能对电气控制线路的基本原则和基本环节；PLC控制的基础知识和系统设计，进行定性和定量地分析运用，进而明确解决问题的方法。 | H |
| M |
|
毕业要求指标3.4 方案优化：能通过电气控制以及PLC控制的一般分析方法和设计方法对低压电力系统进行分析、判断、比较、优化、调整，最终实现控制性能的实现和完善，并体现一定的创新意识。 |
|
| M | M |
毕业要求指标4.2 实验实施：能运用已学知识和科学原理，并结合工程实际，设计实验方案，构建实验系统，进行实验。 |
| H |
| M |
（用L、M、H表示低、中、高的不同支撑程度。）
三．教学内容、教学方法及教学要求
本课程总课时56，其中理论课时40，课内实践16。
表2 课程教学内容及要求
理论教学 | ||||||||
教学内容 | 学时安排 | 教学要求 | 支撑教学目标 | |||||
第一章：常用低压控制电器 第一节：概述 第二节：接触器 第三节：继电器 第四节：熔断器 第五节：低压开关和低压断路器 第六节：主令电器 第七节：低压电器的产品型号 | 6 | 了解常用低压电器的组成结构、工作原理、功能用途、类型特点以及选用原则，熟悉常用电器的国家标准符号和使用特点。重点掌握常用电器的组成结构、工作原理、标准符号、使用特点和选用原则，吸力特性和反力特性的分析应用，继电特性和保护原理。 | 课程教学目标1 课程教学目标2 | |||||
第二章：电气控制线路的基本原则和基本环节 第一节：电气控制线路的绘制 第二节：三相异步电动机的启动控制 第三节：三相异步电动机的正、反转控制 第四节：三相异步电动机的调速控制 第五节：三相异步电动机的制动控制 第六节：其他典型控制环节 第七节：电气控制线路的设计方法 | 10 | 了解电气控制线路的绘图规范，熟练三相异步电机的启动控制、正反转控制、电气调速控制、制动控制等常用控制方式的多种控制方法，以及相应的电气线路、运行要求和工作特点。了解其他典型控制环节和保护环节的应用特点，明确电气控制线路的设计方法和常用的控制规律，总结重要的电气控制原则。重点掌握电气控制线路的绘图规范，三相异步电机的常规控制方式，电气设计方法和电气控制原则。 | 课程教学目标1 课程教学目标3 | |||||
第三章：可编程控制器基础 第一节：可编程控制器概述 第二节：可编程控制器的组成 第三节：可编程控制器的工作原理 第四节：可编程控制器的硬件基础 第五节：可编程控制器的软件基础 第六节：可编程控制器的性能指标及分类 | 2.5 | 了解可编程控制器的产生、发展和基本特点，组成结构和工作原理，性能指标和基本分类。 重点掌握组成结构和工作原理，硬件配置和软件基础。 | 课程教学目标1 课程教学目标3 课程教学目标4
| |||||
第四章：S7-200 PLC的系统配置 第一节：S7-200 PLC 系统的基本组成 第二节：S7-200 PLC的接口模块 第三节：S7-200 PLC的系统配置 | 1.5 | 明确S7-200 PLC系统的有关概念 基本组成，了解接口模块的类型和原理，系统的基本配置和扩展配置的基本方式和基本规范。重点掌握接口模块的结构原理，系统配置的扩展规范。 | 课程教学目标1 课程教学目标3 课程教学目标4 | |||||
第五章：S7-200 PLC 的指令系统 第一节：S7-200 PLC编程基础 第二节：S7-200 PLC的基本指令及编程方法 第三节：S7-200 PLC的功能指令及编程方法 | 12 | 正确理解三种编程语言的基本概念 、基本特点和相互联系，软件编程的结构、规则、存储等基础特点；熟练掌握基本指令的规范、功能、时序、编程方法和基本应用，了解常用的功能指令和编程方法，学会三种编程语言基本使用。重点掌握种编程语言基本使用，掌握基本指令的规范、功能、时序、特点、编程方法和基本应用。 | 课程教学目标1 课程教学目标3 课程教学目标4
| |||||
第六章：可编程控制器系统设计与应用 第一节：PLC控制系统设计 第二节：PLC控制系统硬件配置 第三节：PLC控制系统软件设计 第四节：PLC应用程序的典型环节及设计技巧 第五节：PLC在工业控制中的应用 | 8 | 了解可编程控制器系统设计的一般原则与步骤，可编程控制器系统的硬件配置特点和软件设计方法，熟悉PLC应用程序的典型环节及设计技巧，理解PLC在工业控制中的基本的典型的应用。熟悉PLC应用程序的典型环节及设计技巧，理解PLC在工业控制中的基本的典型的应用。 | 课程教学目标1 课程教学目标3 课程教学目标4 | |||||
实验教学 | ||||||||
序号 | 实验项目名称 | 实验类型 | 实验学时 | 实验内容 | 支撑教学目标 | |||
1 | 基本指令编程练习 | 综合 | 2 | 1、了解PLC软硬件结构及系统组成2、熟悉PLC的编程环境以及实验操作的基本过程3、熟悉基本逻辑指令的梯形图和语句表编程语言和编程方法 | 课程教学目标3 | |||
2 | 水塔水位控制模拟 | 设计 | 2 | 1、掌握置位较复杂逻辑程序的编写方法2、掌握水塔水位控制系统的接线、调试、操作方法 | 课程教学目标3 | |||
3 | 装配流水线的模拟控制
| 设计 | 2 | 1、掌握移位寄存器指令的使用及编程2、掌握装配流水线控制系统的接线、调试、操作 | 课程教学目标3 | |||
4 | 液体混合装置控制模拟 | 设计 | 2 | 1、掌握正/负跳变指令的使用及编程 2、掌握多种液体混合装置控制系统的接线、调试、操作 | 课程教学目标3 | |||
5 | 机械手动作的模拟
| 设计 | 2 | 1、掌握循环右移指令的使用及编程 2、掌握机械手控制系统的接线、调试、操作 | 课程教学目标3 | |||
6 | 轧钢机控制系统模拟 | 设计 | 2 | 1、掌握加法计数器指令的使用及编程2、掌握自控轧钢机系统的接线、调试、操作 | 课程教学目标3 | |||
7 | 异步电机带延时正反转控制 | 设计 | 2 | 1、通过对三相鼠笼式异步电动机带延时正反转控制线路的安装接线，掌握由电气原理图接成实际操作电路的方法。2、加深对电气控制系统各种保护、自锁、互锁等环节的理解。 3、学会分析、排除继电--接触控制线路故障的方法。 | 课程教学目标3 | |||
8 | 实验考核 | 综合 | 2 | 严要求重规范的完成实验考核任务，并完成实验考核表 | 课程教学目标3 | |||
本课程采用讲授、提问、讨论、演示等教学方法和手段，注重精讲多练、讲练结合，夯实学生基础理论知识；注重对学生学习方法的指导，培养学生运用所学知识分析和解决实际问题的能力，激发学生的创新思维；进一步拓宽电气控制以及PLC控制的内容，培养学生的自主学习能力；以达到符合毕业要求指标点的课程教学目标完成。
四．课程考核
本课程成绩由平时考核成绩、实验考核成绩和期末考试成绩组合而成，采用百分制。本课程考核方式、考核/评价细则及成绩比例如表3所示。
表3考核方式、考核/评价环节及成绩比例
考核方式 | 考核/评价细则 | 成绩比例 |
平时考核：课后作业，课堂笔记，课堂练习，课堂考勤 | 主要考核学生对章节知识点的理解和掌握程度(包含考核学生的抽象思维能力、逻辑推理论证能力、独立分析思考和创新的能力)以及做作业(做人做事)的态度。平时成绩按30%计入总评成绩。 | 30 |
实验考核：实验预习，实验操作，实验报告， 实验纪律 | 主要考核学生对实验原理、实验操作的掌握，对实验结果的分析，以及实验设计能力。具体关注学生在实验预习、实验操作、实验报告三个教学环节中的表现，重在对学生动手能力和分析能力的考察。实验成绩按20%计入总评成绩。 | 20 |
期末考核：期末考试 | 主要考核学生对课程全部关键核心知识点的理解和掌握程度，计算卷面成绩按50%计入总评成绩。 | 50 |
五．课程教学目标达成度评价及持续改进
课程教学目标达成度评价方法：过程考核评价法、问卷调查评价法。
通过多种考核方式相结合，及时反馈存在的问题，在教学过程中不断进行改进完善。
根据期末成绩、实验成绩、平时成绩和学生、教学督导等反馈，及时对教学中不足之处进行改进，并在下一轮课程教学中改进提高，确保相应毕业要求指标点达成。
课程教学目标与考核方式对应关系如表4所示。
表4课程教学目标与考核方式关系表
| 平时考核 | 实验考核 | 期末考核 |
课程教学目标1 | √ | √ | √ |
课程教学目标2 | √ |
| √ |
课程教学目标3 | √ | √ | √ |
课程教学目标4 |
| √ |
|
六．教材及参考资料
教材：
陈建明编：《电气控制与PLC应用》，第三版，电子工业出版社，2016
参考书目：
吴中俊编：《可编程序控制器原理及应用》，机械工业出版社，2005
《电力系统继电保护原理》教学大纲
课程名称 | 电力系统继电保护原理 | 课程代码 | 08040111C |
开课学期 | 6 | 课程类别 | 专业选修课 |
总课时 | 40 | 学分 | 2.5 |
理论课时 | 32 | 课内实践 | 8 |
执笔人 | 周桂珍 | 团队负责人 | 雷大军 |
开课单位 | 物理与电子电气工程学院 | 适用专业 | 电气工程及其自动化 |
先修课程 | 《电机学》、《电力系统分析》 | ||
一．课程简介
电力系统继电保护是电气工程及其自动化专业的一门主干课，其重要性是其它课程不可替代的。本课程是在分析复杂的电力系统故障状态的前提下对继电保护“四性”问题的讨论，各种继电保护的构成原理与整定计算方法，对输电线路、变压器等主要电气设备继电保护配置方案的选择与确定，是一门理论与实践并重的学科。通过本课程的学习为学生毕业后从事电力系统设计、运行、维护等本专业范围内的各项工作奠定专业基础。
二．教学目标和毕业要求
通过本门课程的学习，使学生理解电力系统继电保护基本理论，能够应用继电保护原理对各种电气设备进行保护方式配置并进行整定计算，为从事电气二次部分设计与运行工作奠定理论基础。学生能够在实践过程中综合运用所学理论知识，培养学生的工程实践能力和创新意识。
具体的课程教学目标为：
课程目标1：根据电气设备故障状态特征量的分析结果，形成继电保护的判据并进行继电保护整定计算。
课程目标2：分析、理解继电保护构成原理，用继电保护“四性”要求对各种原理的继电保护工作特性进行分析和评价。
课程目标3：：对各种继电保护装置内部单元、系统构成有基本认识，根据电力工程设计规范对各种电气设备进行继电保护方式配置。
课程目标4：能就继电保护工作原理、特性分析、整定计算等问题或结果进行口头阐述和讨论，能用文字、图表或办公应用软件表达继电保护配置方案和整定计算过程。
课程目标5：能针对继电保护工作原理、特性分析、整定计算等问题，正确选用信息技术工具进行文献检索和资料查询，获得有效结论。
课程目标6：养成尊重科学、激发探索、勇于创新、勇于实践的良好素质；养成精益求精的大国工匠精神；树立爱国、敬业、诚信、友善等社会主义核心价值观；
本门课程的教学目标与毕业要求指标点对应的矩阵关系如表1所示：
表1课程教学目标与毕业要求指标点对应关系表
专业毕业要求 | 教学目标1 | 教学目标2 | 教学目标3 | 教学目标4 | 教学目标5 | 教学目标6 |
2.2 工程分析与计算：能对电力工程复杂问题的过程进行工程计算，分析运行参数或故障结果； | M |
| M |
|
|
|
2.3 结果评价与改进：能考虑工程实际，借鉴文献对电力工程复杂问题的解决途径或结论进行分析、改进。 |
| H |
|
| M |
|
3.3 系统设计：能考虑安全、环境、法律等约束条件，遵循电力规程、规范，确定工程设计方案或系统（装置）构成； | M | M | H |
|
|
|
5.1 文献检索：能针对电力工程复杂问题，正确选用信息技术工具进行文献检索、资料查询、分析和判别； | L | M |
| M | M |
|
8.1 人文素养：树立和践行社会主义核心价值观，具备人文情怀，了解国情，具有推动民族复兴和社会进步的责任感； |
|
|
|
|
| M |
10.1 口头沟通：能通过口头表达方式，就电力工程复杂问题与业界同行及社会公众进行有效沟通和交流； |
|
|
|
| M |
|
（用L、M、H表示低、中、高的不同支撑程度。）
二．教学内容
本课程总课时40，其中理论课时32，课内实践8。
表2 课程教学内容及要求
教学内容 | 学时安排 | 教学要求 | 支撑教学目标 | |||
第一章 绪论 1.继电保护的基本原理及保护装置的组成； 2.继电保护的任务； 3.对电力系统继电保护的基本要求； 4.继电保护工作的特点。 | 3 | 1.能阐述继电保护的任务； 2.认识保护装置的组成； 3.能解释电力系统继电保护的基本原理和基本要求。 4.能归纳继电保护工作的特点。 | 教学目标2 教学目标6
| |||
第二章 继电保护的硬件构成——继电器 1.继电器的类别和发展历程； 2.微处理器简介； 3.微机继电保护硬件系统的构成 4.微机保护软件构成； | 1 | 1.认识保护装置基本构成硬件，包括 TA\TV，变换器、滤过器、继电器； 2.能分析电磁型继电器的基本原理； 3.能叙述微机继电保护硬件系统的构成和微机软件保护。
| 教学目标3 教学目标6 | |||
第三章 电网的相间电流、电压保护和方向性相间电流、电压保护 1.单侧电源网络的相间电流、电压保护； 2.电网相间短路的方向性电流、电压保护。 | 8 | 1.对电网相间三段式电流保护进行原理分析、整定计算、特性评价； 2.对功率方向保护构成原理进行分析和评价； 3.依据设计规范和“四性”要求，对 35kV 输电线路进行保护方式配置； 4. 能读懂电流保护装置原理接线图。 | 教学目标1 教学目标2 教学目标3 教学目标 4 教学目标5 教学目标6 | |||
第四章 电网接地故障的电流、电压保护 1.电网接地故障种类及保护策略； 2.中性点有效接地系统中的接地保护； 3.中性点经小电阻接地系统中的高阻接地故障检测； 4.中性点不接地系统中的接地保护； 5.中性点经消弧线圈接地系统中的接地保护。 | 6 | 1.能针对不同电网接地故障种类提出相应保护策略； 2.能针对电网中性点不同的接线方式对零序保护进行原理分析、特性评价； | 教学目标1 教学目标2 教学目标3 教学目标 4 教学目标5 教学目标6 | |||
第五章 电网的距离保护 1.距离保护的作用原理； 2.单相补偿式距离继电器； 3.影响距离保护正确工作的因素及防止方法； 4.距离保护的整定计算原则及对距离保护的评价。 | 8 | 1.对三段式距离保护进行原理分析、整定计算、特性评价； 2.分析阻抗继电器的动作特性、接线方式、误动因素及防范措施； 3.依据设计规范和“四性”要求，对 110kV输电线路进行保护方式配置； 4 能读懂距离保护装置原理接线图。 | 教学目标1 教学目标2 教学目标3 教学目标 4 教学目标5 教学目标6 | |||
第六章 输电线路的纵联保护 1.基本原理与类别； 2.纵联保护的通信通道； 3.输电线路的导引线电流纵联差动保护； 4.分相电流纵联差动保护； 5.电流相位比较式纵联保护； 6.方向比较式纵联保护； 7.距离纵联保护； 8.对输电线纵联保护的总结和评价。 | 6 | 1.对线路纵联差动保护进行原理分析、特性评价； 2.能列举纵联保护通道类型，并描述各类通道特点； 3.能分析高频保护原理及特性。 | 教学目标1 教学目标2 教学目标6
| |||
第7章 自动重合闸 1.自动重合闸的作用及对其要求； 2.三相一次自动重合闸； 3.单相自动重合闸； 4.综合重合闸简介。 | 0 | 1.能分析自动重合闸装置的构成原理； 2.区别三相一次重合闸与单相重合闸工作类型及应用特点； 3.能归纳、运用自动重合闸装置的应用要求及其与继电保护的配合关系； 4.会分析检无压检同步重合闸方式的工作特性 | 教学目标1 教学目标2 教学目标3 教学目标6 | |||
第8章 电力变压器的继电保护 1. 电力变压器的故障、不正常运行状态及其保护配置 2 变压器的纵联差动保护 3 变压器相间短路的后备保护 4 变压器接地故障的后备保护 | 0 | 1.了解变压器故障类型、故障特征及相应保护措施； 2.分析变压器主保护及后备保护方式配置，并评价其工作特性； 3.能理解变压器主保护和后备保护整定计算原则，并会进行整定计算； 4.能读懂变压器保护配置原理图。 | 教学目标1 教学目标2 教学目标3 教学目标6 | |||
实验教学 | ||||||
序号 | 实验项目名称 | 实验类型 | 实验学时 | 实验内容 | 支撑教学目标 | |
1 | 电磁型电流继电器和电压继电器实验 | 验证性 | 2 | 1.熟悉DL型电流继电器和DY型电压继电器的实际结构、工作原理、基本特性； 2.掌握动作电流值、动作电压值及其相关参数的整定方法。 | 教学目标3 教学目标6 | |
2 | 6~10kV线路过电流保护实验
| 综合性 | 2 | 1.掌握过流保护的电路原理，认识继电保护、自动装置的二次原理接线图和展开接线图。 2.学会识别本实验中继电保护实际设备与原理接线图和展开接线图的对应关系，为以后各项实验打下良好的基础。 3.进行实际接线操作,掌握过流保护的整定调试和动作试验方法。 | 教学目标1 教学目标2 教学目标3 教学目标6 | |
3 | 微机线路三段式电流保护实验 | 综合性 | 2 | 1.分析瞬时电流速断保护、限时电流速断保护和定时限过电流保护的原理﹑掌握计算和整定的方法。 2. 熟悉三段式电流保护的配合与特点 3.进行实际接线操作, 熟悉三段式电流保护的配合工作关系。 | 教学目标1 教学目标2 教学目标3 教学目标6 | |
4 | 三段式微机距离保护配合 | 综合性 | 2 | 1.线路三段式微机距离保护的原理﹑计算和整定的方法。 2. 熟悉三段式距离保护的配合与特点 3.进行实际接线操作, 熟悉三段式距离保护的配合工作关系。 | 教学目标1 教学目标2 教学目标3 教学目标6 | |
本课程采用讲授、提问、讨论、演示等教学方法和手段，注重精讲多练、讲练结合，夯实学生基础理论知识；注重对学生学习方法的指导，培养学生运用所学知识分析和解决实际问题的能力，激发学生的创新思维；进一步拓宽电力系统继电保护原理知识的内容，培养学生的自主学习能力；以达到符合毕业要求指标点的课程教学目标完成。
四. 课程考核要求及方法
本课程成绩由平时表现、单元测试、实验和期末考试成绩组合而成，采用百分制。本课程考核方式、考核/评价环节、考核/评价细则及成绩比例如表3所示。
表3考核方式、考核/评价环节、考核/评价细则及成绩比例
考核方式 | 考核/评价环节 | 考核/评价细则 | 成绩比例 | ||
平时表现 | 线上课堂 | 视频观看、章节测试、课堂活动 | 视频观看时长与反刍比；作业完成率、正确率等；在线签到、在线抢答、专题讨论、作业互评、分组任务 |
50% | |
| 线下课堂 | 课堂考勤、课堂互动、随堂练习 | 课堂出勤率；问题回答、小组讨论、成果展示等；练习的完成度与准确率 |
| |
| 课后 | 作业； 小论文 | 作业完成率、准确率；小论文的规范性 |
| |
单元测试 | 测试 | 每章单元测试准确率等 |
| ||
实验 | 实验纪律 | 签到，遵守实验室规章制度 | 15% | 20% | |
| 实验操作 | 完成实验操作及数据记录 | 50% |
| |
| 实验报告 | 数据处理及实验结果分析 | 35% |
| |
期末成绩 | 期末考试 | 步骤完整，计算准确、绘图清晰 | 30% | ||
五．课程教学目标达成度评价及持续改进
课程教学目标达成度评价方法：过程考核评价法、问卷调查评价法。
本课程成绩由平时表现、单元测试、实验成绩（包含实验纪律、实验操作、实验报告）和期末考试成绩组合而成，采用百分制，对课堂教学效果进行过程性评价，及时反馈存在的问题，在教学过程中进行改进完善。
根据期末成绩、平时成绩和学生、教学督导等反馈，及时对教学中不足之处进行改进，并在下一轮课程教学中改进提高，确保相应毕业要求指标点达成。
课程教学目标与考核方式对应关系如表4所示。
表4课程教学目标与考核方式关系表
| 平时表现 | 单元测试 | 实验 | 期末考试 |
课程教学目标1 | √ | √ | √ | √ |
课程教学目标2 | √ | √ | √ | √ |
课程教学目标3 | √ | √ | √ | √ |
课程教学目标4 | √ |
| √ | √ |
课程教学目标5 | √ |
| √ |
|
课程教学目标6 | √ |
| √ |
|
六．教材及参考资料
教材：
贺家礼.电力系统继电保护原理（第五版）. 中国电力出版社，2018.
参考书目：
[1] 张保会，尹项根，《电力系统继电保护原理》， 中国电力出版社（第二版），2009.
[2] 朱雪凌，电力系统继电保护原理，中国电力出版社，2009.
《面向对象程序设计》教学大纲
课程名称 | 面向对象程序设计 | 课程代码 | 08031812C |
开课学期 | 2 | 课程类别 | 专业选修 |
总课时 | 40 | 学分 | 2.5 |
理论课时 | 24 | 课内实践 | 16 |
执笔人 | 曹菊英 | 团队负责人 | 雷大军 |
开课单位 | 物理与电子电气工程学院 | 适用专业 | 电气工程及其自动化 |
先修课程 | 《计算机基础及应用》、《程序设计语言》 | ||
一．课程简介
《面向对象程序设计》是电气工程及其自动化专业本科生的专业选修课，《面向对象程序设计》C++是得到广泛应用的面向对象编程方法之语言，现代面向对象程序设计思想在其中得到了充分的体现。本课程在学习C++面向对象语言的基本成分，如类和对象、友元、模板等，重点介绍面向对象的封装、继承、多态的基本思想和实现机制。让学生充分理解和学习面向对象程序设计语言的使用，能运用面向对象程序设计的思想和方法进行问题求解。能够以C++语言为工具解决一些实际的工程应用问题或模拟案例，初步具备小型系统的开发、设计能力。为学生分析和解决计算机系统复杂工程问题打下良好的基础。还包含了C++基础练习、类与对象(一)、类与对象(二)、继承与派生、多态性与虚函数、函数模板与类模板、输入与输出的格式控制、综合练习等8个实验项目。
二．教学目标和毕业要求
通过本课程的学习，使学生理解和掌握包括类定义、类封装、类继承以及类系多态、函数模板、类模板等面向对象的基本概念以及相关的编程方法。能够运用这些语法规则设计应用需要的类以及将类运用到具体应用中。掌握编制基于类的具有一定复杂性的程序，并具备使用这些知识求解一定程度的复杂应用问题。
理解并掌握C++语言的面向对象编程思想，理解并掌握面向对象的程序设计语法规则和编程方法，了解与面向过程的程序设计方法之间的差异。掌握C++程序设计语言。
具体的课程教学目标为：
课程教学目标1：能准确理解面向对象程序设计的基本方法，能较好掌握常用的面向对象程序设计实用开发方法和技术。
课程教学目标2：能较好掌握如何用面向对象技术与方法开发软件项目，以及可视化程序设计方法、事件驱动与面向过程程序设计方法的异同。能掌握类与对象、类的继承和派生的概念及实现，在派生类中的构造函数和析构函数的执行顺序以及基类成员的访问方式；函数的重载、运算符的重载、虚函数等实现多态性的技术。培养和提高学生的应用程序开发能力。理论联系实际、提出问题、分析问题和解决问题的能力。能够利用所学知识去解决一些实际的应用问题。
课程教学目标3：深入实践，掌握C++软件开发环境（如 visual C++）的console工程应用，或者Dev_C++的应用，掌握面向对象程序开发的编程技术、编译调试方法。在面向对象程序设计C++语言基础下进一步提高实践操作能力，以便利用开发工具解决/调试工程实际问题。培养学生独立思考、深入钻研问题的习惯，培养学生研究创新能力。
课程教学目标4：注重培养学生掌握现代获取信息的方法和文献资料查询能力，能通过文献检索、资料查询、调研等获取与课程相关的学科前沿知识的独立学习方法；
本门课程的教学目标与毕业要求指标点对应的矩阵关系如表1所示：
表1课程教学目标与毕业要求指标点对应关系表
专业毕业要求 | 教学目标1 | 教学目标2 | 教学目标3 | 教学目标4 |
毕业要求指标3.4方案优化：能通过计算或仿真方法，对工程设计方案的可行性进行论证，并优化设计方案，体现创新意识。 |
| M | M |
|
毕业要求指标5.2工具使用：能熟练使用专业软件与工程工具，完成电力工程复杂问题的分析、模拟、仿真。 | H |
| M | M |
毕业要求指标5.3 应用开发：能正确选择专业软件与工程工具，必要时可对工具进行二次开发，并理解专业软件与工具的局限性。 | H |
| M | M |
（用L、M、H表示低、中、高的不同支撑程度。）
三．教学内容、教学方法及教学要求
本课程总课时40，其中理论课时24 ，课内实践16。
表2-1 理论教学环节教学章节、教学目标、教学活动及学时安排
教学内容 | 学时安排 | 教学要求 | 支撑教学目标 | |||||
第一章面向对象程序设计 1、面向对象程序设计的概述 2、面向对象程序设计的特点 3、面向对象程序设计的语言 | 1 | 1、了解面向对象程序设计的基本特征，局限性和主要优点。 2、能正确理解面向对象程序设计的基本概念 | 课程教学目标1 课程教学目标2
| |||||
第二章 C++基础 1、C++的产生和特点； 2、C++程序的结构特性 3、C++程序的编辑、编译、连接和运行； 4、C++在非面向对象方面对C语言的扩充； | 2 | 1、能熟悉C++的输入输出方式，C++程序的创建，C++程序的结构； 2、能理解函数重载的作用，掌握其使用方法 3、能理解函数的默认参数，掌握其使用方法 4、能运用内联函数，并理解其作用； 5、能掌握const 修饰符的使用方法； 6、能掌握动态存储分配的使用方法； 7、能理解引用的概念，掌握其使用方法。 | 课程教学目标1 课程教学目标2
| |||||
第三章类和对象（一） 1、类的构成； 2、成员函数的定义； 3、对象的定义和使用； 4、构造函数与析构函数。 | 4 | 1、掌握class的基本语法；声明和定义一个类； 2、掌握类成员定义的语法；成员函数和数据成员； 3、掌握成员函数在类内实现和类外实现的差异； 4、学会定义和使用类，使用类的成员函数；理解封装性； 5、掌握对象的创建和使用，理解对象和类的关系； 6、掌握对象的概念和使用方法； 7、掌握构造函数、析构函数的概念和使用方法； | 课程教学目标1 课程教学目标2 课程教学目标3
| |||||
第四章类和对象（二） 1、自引用指针this； 2、对象数组与对象指针； 3、向函数传递对象； 4、静态成员； 5、友元； 6、类的组合； 7、C++程序的多文件组成； 8、程序举例。 | 5 | 1、掌握自引用指针this的概念与定义； 2、掌握对象数组与对象指针的概念与定义及使用方法 3、掌握静态数据成员和静态成员函数的定义和使用方法； 4、了解友元及使用场合，了解友元函数和友元类； 5、能熟练运用类的组合；
| 课程教学目标1 课程教学目标2 课程教学目标3 课程教学目标 4
| |||||
第五章继承与派生 1、继承与派生的概念； 2、派生类的构造函数和析构函数； 3、多继承与虚基类； 4、程序举例 | 3 | 1、理解和掌握继承与派生的概念及继承方式，理解派生类定义与构造; 2、理解继承中的访问控制; 3、掌握子类对父类成员的访问; 4、理解和掌握继承中的构造和析构顺 序; 5、掌握虚基类的定义及应用。 | 课程教学目标1 课程教学目标2 课程教学目标3 课程教学目标 4
| |||||
第六章 多态性与虚函数 1、多态性概述； 2、纯虚函数和抽象类； 3、程序举例； | 2 | 1、理解和掌握多态概念; 2、理解和掌握虚函数语法及作用; 3、理解和掌握多态应用。 4、理解和掌握抽象类的定义，注意抽象类和具体类的关系及差异; 5、理解和掌握虚基类和纯虚基类的定义方法和差异; 6、结合实际问题，建立对应的类模型; 运用虚基类和基类指针构建多态模|型，用抽象类做接口。 | 课程教学目标1 课程教学目标2 课程教学目标3 课程教学目标 4
| |||||
第七章 运算符重载 1、运算符重载； 2、运算符函数重载为类的友元函数和成员函数； 3、几个常用运算符的重载； 4、重载插入运算符和提取运算符； 5、程序举例 | 2 | 1、理解运算符重载的作用，在什么情况下要进行运算符重载； 2、掌握通过成员函数重载运算符，借助友元函数实现运算符重载； 3、理解引用在运算符重载中的作用，引用作为参数和返回值的好处和用法； | 课程教学目标3 课程教学目标 4
| |||||
第八章 函数模板与类模板 1、模板的概念； 2、函数模板； 3、类模板； 4、程序举例 | 2 | 1、理解为什么要引入模板的概念。 2、掌握函数模板及函数模板的应用。 3、了解类模板及类模板的应用。
| 课程教学目标1 课程教学目标2 课程教学目标3 课程教学目标 4
| |||||
第九章 C++的输入和输出 1、C++为何建立自己的输入/输出系统； 2、C++的流库及基本结构； 3、预定义类型输入/输出的格式控制； 4、文件的输入/输出 5、程序举例。 | 3 | 1、了解流的概念，了解I/O流类的层次结构； 2、掌握标准输入输出的使用方法； 3、掌握格式化输入输出； 4、理解文件的打开与关闭； 5、了解文本文件的读/写。
| 课程教学目标1 课程教学目标2 课程教学目标3 课程教学目标 4
| |||||
实验教学 | ||||||||
序号 | 实验项目名称 | 实验类型 | 实验学时 | 实验内容 | 支撑教学目标 | |||
1 | C++基础练习 | 验证 | 2 | 熟悉 C++ 开发环境及其作用域运算符的功能基本使用方法； 2 、学会编写简单的 C++ 程序； 3 、掌握程序编辑、编译、连接、运行及查看运行结果的方法。 4 、掌握 C++ 程序的基本格式与规范、 C++ 程序结构的特点、基本的输入输出操作、 C++ 数据类型常量和变量以及修饰符的使用方法、函数定义、函数调用和函数说明的方法。 编程、调试、运行及结果分析。 | 课程教学目标1课程教学目标2 | |||
2 | 类与对象(一) | 验证 | 2 | 1、掌握类、类的数据成员、类的成员函数、类的成员函数的定义方式；2、理解类成员的访问控制方式；3、掌握对象的定义和操作对象的方法。4、理解构造函数和析构函数的定义与执行过程。5、掌握重载构造函数的方法。 编程、调试、运行及结果分析。 | 课程教学目标1课程教学目标2 | |||
3 | 类与对象(二) | 设计 | 2 | 1、掌握对象数组定义与使用方法理解对象指针的概念，学会用指针引用对象。了解this指针的工作方式。2、掌握静态数据成员和静态成员函数的基本使用方法。3、理解友元与友元函数的作用，并掌握其使用方法。 编程、调试、运行及结果分析。 | 课程教学目标1课程教学目标2 | |||
4 | 继承与派生 | 设计 | 2 | 1、理解类的继承的概念，能够定义和使用类的继承关系。2、掌握派生类的声明与定义方法。3、熟悉公有派生和私有派生的访问特性。4、学习虚基类在解决二义行问题中的作用。 编程、调试、运行及结果分析。 | 课程教学目标1课程教学目标2 | |||
5 | 多态性与虚函数 | 设计 | 2 | 1、理解编译时的多态性和运行时的多态性。2、掌握运算符重载的基本方法、虚函数的定义和使用方法。 编程、调试、运行及结果分析。 | 课程教学目标1课程教学目标2 | |||
6 | 函数模板与类模板 | 设计 | 2 | 1、掌握函数模板的定义及其声明方法。2、掌握模板函数的定义及其生成方法。3、习类模板的声明与使用方法。 编程、调试、运行及结果分析。 | 课程教学目标1课程教学目标2 | |||
7 | 输入与输出的格式控制 | 设计 | 2 | 1、熟悉流及流类库的作用；2、掌握流类库中常用的类及其成员函数的使用方法；3、掌握重载“ 编程、调试、运行及结果分析。 | 课程教学目标1课程教学目标2 | |||
8 | 综合练习 | 综合 | 2 | 1、使学生了解开发C++项目的大致流程，将所学知识进行系统应用，开发一个简单的飞机订票系统。2、熟悉C++小型项目的开发流程。3、提高分析和规划的能力。4、综合应用所学C++知识。 编程、调试、运行及结果分析。 | 课程教学目标1课程教学目标2课程教学目标3 | |||
本课程采用讲授、提问、讨论、演示、线上线下混合混合式教学模式，翻转课堂（学习通、雨课堂等平台）等教学方法和手段，注重精讲多练、讲练结合，夯实学生基础理论知识；注重对学生学习方法的指导，培养学生运用所学知识分析和解决实际问题的能力，激发学生的创新思维；通过小组任务和课后练习，培养学生创新意识、团队协作能力，能分析实际问题加以解决；以达到符合毕业要求指标点的课程教学目标完成。
四. 课程考核
本课程成绩由课堂表现、单元测试、实验成绩（包含实验纪律、实验操作、实验报告）和期末考查成绩组合而成，采用百分制。本课程成绩组成、考核/评价细则及对应的教学目标如表3所示。
表3考核方式、考核/评价环节及成绩比例
考核方式 | 考核/评价细则 | 成绩比例 | ||
课堂表现 | 主动参与课堂教学，平时考勤成绩 | 10 | ||
单元测试 | 单元测试开卷考试成绩 | 10 | ||
实验 | 实验纪律 | 签到，遵守实验室规章制度 | 15% | 30 |
| 实验操作 | 完成实验操作及数据记录 | 50% |
|
| 实验报告 | 数据处理及实验结果分析 | 35% |
|
期末考查 | 期末开卷考查（或者闭卷考查）成绩 | 50 | ||
五．课程教学目标达成度评价及持续改进
课程教学目标达成度评价方法：过程考核评价法、问卷调查评价法。
通过单元测试对课堂教学效果进行过程性评价，及时反馈存在的问题，在教学过程中进行改进完善。
根据期末成绩、实验成绩、平时成绩和学生、教学督导等反馈，及时对教学中不足之处进行改进，并在下一轮课程教学中改进提高，确保相应毕业要求指标点达成。
课程教学目标与考核方式对应关系如表4所示。
表4课程教学目标与考核方式关系表
| 课堂表现 | 单元测试 | 实验 | 期末考试 |
课程教学目标1 | √ | √ |
| √ |
课程教学目标2 | √ |
| √ |
|
课程教学目标3 |
| √ |
| √ |
课程教学目标4 |
|
| √ |
|
六．教材及参考资料
教材：
陈维兴、林小茶.C++ 面向对象程序设计（第三版）.中国铁道出版社,2017
参考书目：
[1] 林小茶、陈维兴：《C++ 面向对象程序设计习题解答与上机指导》 中国铁道出版社，2017
[2]李赤松，李战春，黄晓涛：《程序设计基础（C++）》，电子工业出版社，2017
[3]杜茂康，谢青：《C++ 面向对象程序设计（第3版）》，电子工业大学出版社，2017
[4]谭浩强：《C++程序设计（第3版）》，清华大学出版社，2015
《 电子线路CAD 》教学大纲
课程名称 | 电子线路CAD | 课程代码 | 08041892C |
开课学期 | 4 | 课程类别 | 专业选修 |
总课时 | 16 | 学分 | 1 |
理论课时 | 0 | 内实践 | 16 |
执笔人 | 周桂珍 | 团队负责人 | 雷大军 |
开课单位 | 物理与电子电气工程学院 | 适用专业 | 电气工程及其自动化 |
先修课程 | 《电路分析》、《模拟电子技术》、《数字电子技术》 | ||
一．课程简介
《电子线路CAD》是电气工程及其自动化专业的一门学科专业基础选修课程。通过实验使学生掌握电子线路设计的基本方法，具备使用Altium designer电路设计软件绘制电路图、制作简单的PCB线路板的基本功能。使得电气工程及其自动化专业的学生在以后的学习和工作中掌握利用Altium designer操作进行电子产品的设计思路。提高学生读图、分析线路和正确绘制设计线路、系统的能力，提高学生的综合分析问题和解决问题以及动手实践的能力。
二．教学目标和毕业要求
本课程是一门实践性较强的专业课程，开设目的是通过课内实践使学生全面了解并掌握Altium designer环境设置、原理图绘制、层次原理图绘制、PCB设计基础、布局、布线规则、报表文件和光绘文件的输出、电路仿真等内容，掌握利用Altium designer操作进行电子产品的设计思路。提高学生读图、分析线路和正确绘制设计线路、系统的能力，提高学生的综合分析问题和解决问题以及动手实践的能力。
具体的课程教学目标为：
课程教学目标1：熟悉Altium designer项目文件的建立，原理图元件库的创建，原理图文件的设计流程。
课程教学目标2：能创建元件封装库，设计PCB板，学会PCB板的布线规则设置，合理布局、布线，并能创建PCB元件、能对线路板进行查错。
课程教学目标3：能够根据设计任务要求，依据相关标准、规范使用Altium designer绘制电路原理图、设计制作PCB电路板，并能与同行进行交流，表达自己的设计方案，能承担相应的社会责任。
课程目标4：养成尊重科学、激发探索、勇于创新、勇于实践的良好素质；养成精益求精的大国工匠精神；树立爱国、敬业、诚信、友善等社会主义核心价值观；
本门课程的教学目标与毕业要求指标点对应的矩阵关系如表1所示：
表1课程教学目标与毕业要求指标点对应关系表
专业毕业要求 | 教学目标1 | 教学目标2 | 教学目标3 | 教学目标4 |
毕业要求指标3.3系统设计：能考虑安全、环境、法律等约束条件，遵循电力规程、规范，确定工程设计方案或系统（装置）构成； | M | M | M | L |
毕业要求指标5.2 工具使用：能熟练使用专业软件与工程工具，完成电力工程复杂问题的分析、模拟、仿真。 | H | H |
|
|
毕业要求指标6.1 社会责任：知晓电气专业相关技术标准、行业规范、法律法规等相关知识，能理解电气工程师的技术职责，接受电气工程师的社会责任。 |
|
| H | L |
毕业要求指标8.1 人文素养：树立和践行社会主义核心价值观，具备人文情怀，了解国情，具有推动民族复兴和社会进步的责任感； |
|
| L | L |
毕业要求指标10.2 书面表达：能规范撰写报告和设计文稿，绘制工程图纸，能清晰进行陈述发言和表达，并响应指令。 | L | L | L |
|
（用L、M、H表示低、中、高的不同支撑程度。）
三．教学内容、教学方法及教学要求
本课程总课时16，其中课内实践课时16。
表2 课程教学内容及要求
实验教学 | |||||
序号 | 实验项目名称 | 实验 类型 | 实验 学时 | 实验内容 | 支撑教学目标 |
1 | Altium designer使用基础 | 验证性 | 2 | 1、了解Altium Designer软件的安装激活及中文转化方法、文件系统的创建方法 2、了解Altium Designer软件的工作界面 | 课程教学目标1 |
2 | 原理图设计 | 综合性 | 6 | 熟悉电路原理图设计的一般方法和步骤 | 课程教学目标1 课程教学目标3 |
3 | 层次原理图设计 | 设计性 | 2 | 1、熟悉层次原理图的绘制方法； 2、学会原理图模块化的设计方法； 3、原理图设计相应菜单和工具栏。 | 课程教学目标1 课程教学目标3 |
4 | 制作元件与创建元件库 | 综合性 | 2 | 1、能制作元件并能创建元件库； 2、能熟练运用相应菜单和工具栏。 | 课程教学目标1 课程教学目标3 |
5 | PCB设计基础 | 验证性 | 2 | 1、熟悉印制电路板的结构及基本元素 ； 2、能熟练运用 PCB 编辑器； 3、学会规划电路板及电气定义。 | 课程教学目标2 课程教学目标3 |
6 | 制作元件封装 | 综合性 | 2 | 1、熟悉元件封装的制作方法与操作步骤； 2、熟悉绘制元件封装菜单和工具栏的基本使用。 | 课程教学目标2 课程教学目标3 |
7 | 印刷电路板设计 | 综合性 | 4 | 1、理解电路板物理边界和电气边界的区别及绘制方法，了解由向导生成电路板的过程； 2、学会自动布线规则的设置及自动布线有关命令的使用，理解DRC校验的功能 | 课程教学目标2 课程教学目标3 |
8 | 印刷电路板的布局与布线
| 综合性 | 4 | 1、熟悉元件、焊盘、导线等对象的放置方法和属性设置； 2、能熟练操作PCB板手工布局的整个过程，学会绘制电路板边框，知道元件封装库的加载和对布局进行调整的操作方法； 3、熟悉手工布局和手工布线的操作步骤 | 课程教学目标2 课程教学目标3 |
9 | 电路仿真 | 综合性 | 4 | 1、 学会常用仿真元件库设置方法；能运用菜单栏、工具栏的基本使用； 2、能设置激励源； 3、知道常用波形管理命令。 | 课程教学目标3 |
本课程采用讲授、讨论、提问、演示等教学方法和手段，强化学生动手能力的培养；培养学生良好的绘图和制板习惯，使学生熟悉电路原理图绘制和PCB制板规范和标准；在课堂教学中，讲述运用Altium Designer软件进行电路原理图绘制、仿真及PCB板图设计、输出制造文件的生成，理论联系实际，培养学生对实际工程问题的理解和应用能力；培养学生的自主学习能力，训练学生能自主查阅资料，解决绘图和制板技术难题；并能与同行进行交流，表达自己的设计方案，能承担相应的社会责任。通过以上教学方法和手段促进课程教学目标达成。
四．课程考核
本课程成绩由实验纪律、实验操作、实验报告和期末考试成绩组合而成，采用百分制评分。本课程成绩组成、考核/评价细则如表3所示。
表3考核方式、考核/评价环节及成绩比例
考核方式 | 考核/评价细则 | 成绩比例 |
实验纪律 | 签到，遵守实验室规章制度 | 15% |
实验操作 | 原理图及电路板布局是否合理，电路板走线是否通顺，一般错误数目多少，有无致命错误。 | 35% |
实验报告 | 实验报告撰写是否规范，内容是否完整，条理是否清晰，绘图质量和制板是否符合规范、标准。 | 20% |
期末考试 | 在规定时间内上机绘制给定的电子电路原理图及印制板图。 | 30% |
五．课程教学目标达成度评价及持续改进
课程教学目标达成度评价方法：过程考核评价法、问卷调查评价法。
通过课堂绘图和PCB制板任务评估学生的对绘图技巧的掌握情况；通过实验报告、期末考试衡量学生对Altium Designer软件的熟练程度、绘图、制板的规范性。针对以上方面反馈的信息，对教学过程中的薄弱环节进行针对性改进，以促进毕业要求指标点的达成。
课程教学目标与考核方式对应关系如表4所示。
表4课程教学目标与考核方式关系表
| 实验纪律 | 实验操作 | 实验报告 | 期末考试 |
课程教学目标1 |
| √ | √ | √ |
课程教学目标2 |
| √ | √ | √ |
课程教学目标3 |
| √ | √ |
|
课程教学目标4 | √ | √ | √ |
|
六．教材及参考资料
教材：江思敏,胡烨主编,《Altium designer (protel)原理图与PCB设计教程》, 机械工业出版社, 出版时间2009年。
参考书：
[1] 史久贵主编，《基于Altium Designer的原理图与PCB设计》，机械工业出版社, 出版时间2009年。
[2] 李秀霞,马文婕等主编，《Altium Designer Winter 09电路设计与仿真教程》，北京航空航天大学出版社,出版时间2016年。
《 电气系统CAD 》教学大纲
课程名称 | 电气系统CAD | 课程代码 | 08041521a |
开课学期 | 5 | 课程类别 | 专业必修 |
总课时 | 16 | 学分 | 1 |
理论课时 | 0 | 课内实践 | 16 |
执笔人 | 林安平 | 团队负责人 | 雷大军 |
开课单位 | 物理与电子电气工程学院 | 适用专业 | 电气工程及其自动化 |
先修课程 | 《工程图学》、《PLC原理及应用》 | ||
一．课程简介
《电气系统CAD》是电气工程及其自动化专业的一门专业必修课程，课程重点培养学生电气专业相关的读图和规范制图能力，是一门实践性很强的实验课程。课程教学内容以电气控制图为重点，包括AutoCAD软件的常见命令、样板文件制作、二维图形绘制、二维图形编辑、标题栏绘制、电气常用图形符号绘制、尺寸标注、控制电路图和机械电气图绘制等十三个实验项目。
二．教学目标和毕业要求
通过本课程的学习，使学生熟悉常见电气工程图纸的设计规范，能读懂一般电气工程图；掌握AutoCAD软件的常用绘图命令，能熟练操作AutoCAD软件绘制各种电气接线图和工程图，能通过图纸与同行进行交流。
具体的课程教学目标为：
课程教学目标1：熟悉电气图纸的常见表示方法，能读懂各种电气图纸。
课程教学目标2：熟悉AutoCAD的常见绘图命令，能熟练操作AutoCAD软件重现常见电气图纸。
课程教学目标3：熟悉电气专业相关技术标准、行业规范、法律法规等相关知识，能根据电气行业规范进行电气设计，并承担相应的社会责任。
课程教学目标4：能按照规范绘制电气接线图、工程图，能利用图纸来表达自己的设计方案，与同行进行交流。
本门课程的教学目标与毕业要求指标点对应的矩阵关系如表1所示：
表1课程教学目标与毕业要求指标点对应关系表
专业毕业要求 | 教学目标1 | 教学目标2 | 教学目标3 | 教学目标4 |
毕业要求指标3.2 单元设计：能对复杂电力工程中的单元模块进行设计，满足特定的性能指标。 |
|
| M | M |
毕业要求指标5.2 工具使用：能熟练使用专业软件与工程工具，完成电力工程复杂问题的分析、模拟、仿真。 |
| H |
|
|
毕业要求指标6.1 社会责任：知晓电气专业相关技术标准、行业规范、法律法规等相关知识，能理解电气工程师的技术职责，接受电气工程师的社会责任。 | M |
| M |
|
毕业要求指标10.2 书面表达：能规范撰写报告和设计文稿，绘制工程图纸，能清晰进行陈述发言和表达，并响应指令。 |
|
|
| H |
（用L、M、H表示低、中、高的不同支撑程度。）
三．教学内容、教学方法及教学要求
本课程总课时16，其中课内实践课时16。
表2 课程教学内容及要求
实验教学 | |||||
序号 | 实验项目名称 | 实验类型 | 实验学时 | 实验内容 | 支撑教学目标 |
1 | 1、AutoCAD2019基本操作 2、样板文件的制作
| 验证性、综合性 | 2 | 1.1熟悉AutoCAD2010的安装、启动和退出，能设置系统参数；1.2熟悉AutoCAD2010的界面、文件的操作、命令的输入方式 ； 2.1 能设置CAD2010绘图环境；2.2能建立多个图层；2.3能制作样板文件。 | 课程教学目标2 |
2 | 二维图形绘制 | 验证性 | 2 | 1、能进行AutoCAD2010草图设置； 2、能绘制直线、构造线、正多边形、矩形；3、能利用移动、镜像、修剪、复制、删除命令绘制复杂二维图。4、能利用圆、圆弧、椭圆、点、多段线和图案填充命令绘图；5、能熟练运用绘图、编辑、对象捕捉、视图显示等有关工具，实现高效率绘图；6、探索出符合自己的平面图形绘制的技巧与方法。 | 课程教学目标2 课程教学目标3 |
3 | 二维图形编辑 标题栏的绘制 | 验证性 | 2 | 1.1熟悉各种选择实体的方法；1.2熟悉图形编辑命令，能灵活运用图形编辑命令提高绘图效率。 2.1能设置AutoCAD的文字样式、表格的样式；2.2能操作AutoCAD软件创建并编辑表格。2.3能规范绘制标题栏。 | 课程教学目标2 课程教学目标3 |
4 | 电气常用图形符号的绘制 | 综合性 | 2 | 1、熟悉电气制图规范，能绘制常用电气图形符号；2、能创建和插入图块；3、学会创建图形库，并能正确调用系统图形库文件和自制的图形库快速完成有关图形的绘制。 | 课程教学目标2 课程教学目标3 |
5 | 尺寸标注 | 验证性 | 2 | 1、能设置尺寸标注样式；2、能根据电气制图规范进行尺寸标注。 | 课程教学目标2 课程教学目标3 |
6 | 控制电气图的绘制 | 综合性 | 2 | 1、熟悉电气制图规范；2、能按规范绘制电气控制原理图。 | 课程教学目标1 课程教学目标2 |
7 | 机械电气图的绘制 | 综合性 | 2 | 1、熟悉机械电气图的型式与总体布局；2、能设计并绘制复杂电气控制原理图； | 课程教学目标1 课程教学目标2 课程教学目标4 |
8 | 建筑电气工程图的绘制 | 综合性 | 2 | 1、熟悉建筑电气工程图绘制的一般规则和技术标准；2、能设计和绘制建筑电气工程图。 | 课程教学目标1 课程教学目标2 课程教学目标4 |
9 | 通信工程图的绘制（选做） | 综合性 | 2 | 1、掌握通信工程图绘图的一般步骤；2、能进行通信工程图布局设计，并按规范步骤绘制通信工程图。 | 课程教学目标1 课程教学目标2 课程教学目标4 |
10 | 三维图形绘制与外观专利申请（选做） | 综合性 | 2 | 1、熟悉三维图形绘制命令；2、能检索和下载专利，并重现专利相关图形；3、能申请外观专利 | 课程教学目标2 课程教学目标4 |
本课程采用讲授、讨论、提问、演示、线上布置绘图任务等教学方法和手段，强化学生动手能力的培养；培养学生良好的绘图习惯，使学生熟悉电气图纸规范和标准，能用多种方法绘制同一图形，并评价各种方法的优劣；利用线上教学工具布置任务，训练学生能自主查阅资料，解决绘图技术难题；将课程与先修专业课结合，使学生能利用电气图纸表达自己的设计方案，并与同行进行技术交流；进行专利申请指导，使学生能检索下载专利、重现专利图纸，能申请外观专利和实用新型专利。通过以上教学方法和手段促进课程教学目标达成。
四．课程考核
本课程成绩由实验纪律、实验操作、实验报告和期末考试成绩组合而成，采用百分制评分。本课程成绩组成、考核/评价细则如表3所示。
表3考核方式、考核/评价环节及成绩比例
考核方式 | 考核/评价细则 | 成绩比例 |
实验纪律 | 签到，遵守实验室规章制度 | 10% |
实验操作 | 完成课堂和线上制图任务 | 20% |
实验报告 | 制图方法和制图质量 提交作品和外观专利 | 40% |
期末考试 | 期末闭卷考试成绩 | 30% |
备注：遵守实验纪律，按国家知识产权局要求，提交外观专利者，可以获得满分平时成绩。
五．课程教学目标达成度评价及持续改进
课程教学目标达成度评价方法：过程考核评价法、问卷调查评价法。
通过课堂绘图和线上任务评估学生的对绘图技巧的掌握情况；通过实验报告、期末考试衡量学生对AutoCAD软件的熟练程度、绘图的规范性和对给定图纸的理解能力；通过专利申请指导和学生的原创作品，评估学生课后学习能力。针对以上反面反馈的信息，对教学过程中的薄弱环节进行针对性改进，以促进毕业要求指标点的达成。
课程教学目标与考核方式对应关系如表4所示。
表4课程教学目标与考核方式关系表
| 课前预习 | 实验操作 | 实验报告 | 期末考试 |
课程教学目标1 | √ |
|
| √ |
课程教学目标2 | √ | √ |
| √ |
课程教学目标3 |
| √ |
|
|
课程教学目标4 |
|
| √ | √ |
六．教材及参考资料
教材：
付家才主编，《电气CAD工程实践技术第二版》，化学工业出版社, 2019年7月
参考书目：
左昉,胡仁喜主编,《电气CAD实例教程(AutoCAD2010中文版)》, 人民邮电出版社, 出版时间2012年。
路纯红 刘红宁等主编，《 AutoCAD2010中文版电气设计快速入门实例教程》，机械工业出版社,出版时间2009年。
《运动控制系统》教学大纲
课程名称 | 运动控制系统 | 课程代码 | 08041852C |
开课学期 | 5 | 课程类别 | 专业选修 |
总课时 | 40 | 学分 | 2.5 |
理论课时 | 32 | 课内实践 | 8 |
执笔人 | 郭永辉 | 团队负责人 | 雷大军 |
开课单位 | 物理与电子电气工程学院 | 适用专业 | 电气工程及其自动化 |
先修课程 | 《自动控制理论》、《电力电子技术》、《电机学》 | ||
一．课程简介
运动控制系统课程是一门集理论与实践于一体的工科核心课程，旨在培养学生深入理解并掌握现代运动控制系统的分析、设计与实现方法。课程内容围绕电动机控制为核心，涵盖经典控制理论与现代控制理论在运动控制中的应用，包括但不限于PID控制、自适应控制、模糊控制及神经网络控制等先进策略。通过学习，学生能够熟练运用MATLAB/Simulink等工具进行系统建模、仿真与优化，同时涉及伺服驱动技术、传感器与编码器信号处理、以及实时数据通信协议等关键技术环节。课程还着重培养解决实际工程问题的能力，比如机器人轨迹规划、数控机床高精度定位、以及航空航天中的精密运动控制等复杂应用场景。通过综合性实验与项目设计，学生不仅能够加深理论知识的理解，还能锻炼其系统集成与创新能力，为将来从事高端装备制造业、自动化领域的工作奠定坚实基础。
二．教学目标和毕业要求
《运动控制系统》课程旨在构筑学生坚实的理论基础与实践技能，使他们成为能设计、分析及优化现代运动控制系统的专业人才。课程融合控制理论与电气驱动技术，目标在于培养学生解决复杂工程问题的能力，强调理论与实践结合，以应对智能制造、机器人技术等领域的挑战。
具体的课程教学目标为：
课程教学目标1：学生应全面理解运动控制的基础理论，包括经典控制理论基础、现代控制理论方法及其实现技术。通过学习，能够辨识不同控制策略的适用场景，为复杂系统设计提供理论支撑。
课程教学目标2：掌握使用MATLAB/Simulink等工具对运动控制系统进行建模、仿真与分析的技能，能够根据实际需求，设计并优化控制系统模型，评估系统性能，确保设计满足预定指标。
课程教学目标3：通过学习伺服驱动、传感器技术及实时控制技术，学生应能将理论应用于具体工程项目中，如机器人轨迹控制、数控机床的高精度定位等，鼓励创新思维，解决实际运动控制难题。
课程目标4：培养学生面对复杂运动控制问题时的分析能力，包括系统故障诊断、性能评估与优化策略制定。通过综合实验与案例分析，提升学生识别问题根源、设计解决方案并实施验证的能力。
本门课程的教学目标与毕业要求指标点对应的矩阵关系如表1所示：
表1课程教学目标与毕业要求指标点对应关系表
专业毕业要求 | 教学目标1 | 教学目标2 | 教学目标3 | 教学目标4 |
毕业要求指标1.1 问题描述：能够恰当运用工程方法，准确表述电力工程系统工作原理及复杂工程设计问题。 | H |
|
|
|
毕业要求指标2.2工程分析与计算：能够进行电力工程复杂问题的工程计算，分析运行参数及故障情况。 | M |
|
|
|
毕业要求指标3.4 方案优化：运用计算与仿真技术，论证工程设计可行性，优化方案并展现创新思维。 | M | M | M | L |
毕业要求指标4.2 实验实施：结合科学原理与工程实践，设计并构建实验系统，实施实验方案。 |
| M | M |
|
毕业要求指标5.2工具使用：精通专业软件工具，有效分析、模拟电力工程复杂问题并进行仿真。 |
| H | M |
|
毕业要求指标8.1 人文素养：树立社会主义核心价值观，兼具人文关怀，明国情，勇担民族复兴与社会进步重任。 |
|
|
| L |
（用L、M、H表示低、中、高的不同支撑程度。）
三．教学内容、教学方法及教学要求
本课程理论教学共32个学时，包含 6 章。
表2 课程教学内容及要求
教学内容 | 学时安排 | 教学要求 | 支撑教学目标 |
第一章 绪论 1、运动控制系统及其组成 2、运动控制系统的历史与发展 3、运动控制系统转矩控制规律 4、生产机械的负载转矩特性 | 2 | 1. 掌握运动控制系统的定义、基本构成及各部件功能。 2. 概述控制系统发展历程，理解最新技术趋势与应用。 3. 分析转矩控制规律，识别不同负载特性对控制策略的影响。 | 教学目标1 教学目标3 教学目标 4 教学目标5
|
第二章 转速反馈控制的直流调速系统 1、直流调速系统用的可控直流电源 2、稳态调速性能指标和直流调速系统的机械特性 3、转速反馈控制的直流调速系统 4、直流调速系统的数字控制 5、转速反馈控制直流调速系统的限流保护 6、转速反馈控制直流调速系统的仿真 | 6 | 1. 了解并选择合适的可控直流电源装置。 2. 明确稳态性能指标，计算直流调速系统机械特性 3. 设计转速反馈闭环控制的直流调速系统。 4. 掌握数字控制原理在直流调速系统中的应用。 5. 实现直流调速系统限流保护电路设计。 6. 运用仿真软件进行转速反馈控制系统模拟分析。 | 教学目标1 教学目标2 教学目标3 教学目标 4 教学目标5
|
第三章 转速、电流反馈控制的直流调速系统 1、转速、电流反馈控制直流调速系统的组成及其静特性 2、转速、电流反馈控制直流调速系统的动态数学模型 3、转速、电流反馈控制直流调速系统调节器的工程设计方法 4、MATLAB仿真软件对转速、电流反馈控制的直流调速系统的仿真 | 6 | 1. 描述转速、电流双闭环系统结构及静态特性。 2. 建立系统动态数学模型，分析系统稳定性。 3. 掌握调节器参数设计，实现系统高性能。 4. 分析电流环与转速环交互影响。 5. 识别系统中典型扰动及补偿措施。 6. 介绍比例积分微分(PID)控制器设计原则。 7. 使用MATLAB搭建仿真模型，验证系统性能。 8. 分析仿真结果，优化控制策略。 | 教学目标1 教学目标2 教学目标3 教学目标 4 教学目标5
|
第四章 可逆控制和弱磁控制的直流调速系统 1、直流PWM可逆直流调速系统 2、V-M可逆直流调速系统 3、弱磁控制的直流调速系统 | 6 | 1. 理解PWM可逆调速系统工作原理及应用。 2. 掌握V-M系统可逆控制的电路结构与控制方式。 3. 分析弱磁控制原理，提升直流电机高速性能。 4. 比较不同可逆直流调速系统的优缺点。 5. 设计可逆控制系统切换逻辑，确保平滑过渡。 6. 评估可逆系统中的制动及能量回馈技术。 7. 通过实例分析，实现可逆与弱磁控制的综合应用 | 教学目标1 教学目标2 教学目标3 教学目标 4 教学目标5
|
第五章 基于稳态模型的异步电动机调速系统 1、异步电动机稳态数学模型和调速方法 2、异步电动机调压调速 3、异步电动机变压变频调速 4、电力电子变压变频器 5、转速开环变压变频调速系统 6、转速闭环转差频率控制的变压变频调速系统 | 6 | 1. 掌握异步电机数学模型及常用调速原理。 2. 了解调压调速方法及其在异步电机的应用。 3. 分析变压变频(VVVF)调速技术的基本概念。 4. 学习电力电子变压变频器的结构与工作原理。 5. 设计转速开环VVVF调速系统，明确系统组成。 6. 实现转速闭环转差频率控制策略及其系统设计。 7. 评估不同调速系统性能，进行仿真验证与优化。 | 教学目标1 教学目标2 教学目标3 教学目标 4 教学目标5
|
第六章 基于动态模型的异步电动机调速系统 1、异步电动机动态数学模型的性质 2、异步电动机三相数学模型 坐标变换 3、异步电动机在正交坐标系上的动态数学模型 4、异步电动机在正交坐标系上的状态方程 5、异步电动机按转子磁链定向的矢量控制系统 6、异步电动机按定子磁链控制的直接转矩控制系统 7、直接转矩控制系统与矢量控制系统的比较 | 6 | 1. 理解异步电机动态模型基本性质与重要性。 2. 掌握三相异步电机数学模型的建立方法。 3. 实施坐标变换，理解变换目的与过程。 4. 在正交坐标系下建立电机动态数学模型。 5. 推导并应用电机状态方程进行系统分析。 6. 学习并设计转子磁链定向的矢量控制系统。 7. 掌握定子磁链控制的直接转矩控制(DTC)原理。 8. 比较DTC与矢量控制的结构、性能及应用场合。 9. 通过实例分析，评估两种控制策略的优缺点。 | 教学目标1 教学目标2 教学目标3 教学目标 4 教学目标5
|
本课程采纳线上与线下融合的教学模式，融合启发式讲授、案例分析、小组研讨、虚拟仿真实践及课后任务等多种教学手段，旨在巩固学生运动控制领域的核心理论。课程重视引导学生掌握高效学习策略，强调运用理论知识解析并应对实际工程挑战，激活学生的创新潜能。通过团队项目与个性化练习，不仅培养学生的创新思维，还强化团队合作精神及实际问题解决技巧，确保课程教学内容与毕业要求指标紧密对接，全面达成既定教育目标。
四．课程考核
本课程成绩由平时成绩(包括作业成绩、期中成绩等)和期末考试成绩组合而成，采用百分制。本课程成绩组成、考核/评价细则及对应的教学目标见表3所示。
表3成绩组成、考核/评价环节、分值、细则和对应的教学目标
考核方式 | 考核/评价环节 | 分值 | 考核/评价细则 | |
平时表现 | 线上课堂 | 章节测试、课堂活动 | 14% | 作业完成率、正确率等；在线签到、在线抢答、专题讨论、作业互评、分组任务 |
| 线下课堂 | 课堂考勤、课堂互动、随堂练习 | 18% | 课堂出勤率；问题回答、小组讨论、成果展示等；练习的完成度与准确率 |
| 课后 | 作业 | 8% | 作业完成率、准确率 |
期末成绩 | 期末考试 | 60% | 步骤完整，计算准确、理解深刻 | |
五．课程教学目标达成度评价及持续改进
课程教学目标达成度评价方法：过程考核评价法、问卷调查评价法。
对课堂教学效果进行过程性评价，及时反馈存在的问题，在教学过程中进行改进完善。通过学生、教学督导等反馈，及时对教学中不足之处进行改进，并在下一轮课程教学中改进提高，确保相应毕业要求指标点达成。
课程教学目标与考核方式对应关系如表4所示。
表4课程教学目标与考核方式关系表
| 课堂表现 | 作业完成 | 期末考试 |
课程教学目标1 | √ |
| √ |
课程教学目标2 | √ | √ | √ |
课程教学目标3 | √ | √ | √ |
课程教学目标4 |
|
| √ |
六．教材及参考资料
教材：
[1] 阮毅、陈伯时编：《电力拖动自动控制系统-运动控制系统》第四版，机械工业出版社2009年。
参考书目：
[1] 洪乃刚.电力电子和电力拖动控制系统的MATLAB仿真.机械工业出版社， 2006年；
《 工厂供电 》教学大纲
课程名称 | 工厂供电 | 课程代码 | 08041792C |
开课学期 | 6 | 课程类别 | 专业选修 |
总课时 | 32 | 学分 | 2 |
理论课时 | 32 | 课内实践 | 0 |
执笔人 | 刘荣胜 | 团队负责人 | 雷大军 |
开课单位 | 物理与电子电气工程学院 | 适用专业 | 电气工程及其自动化 |
先修课程 | 《电路分析》、《电机学》、《电力系统分析》 | ||
一．课程简介
《工厂供电》是一门理论与应用相结合、实践性很强的电气工程及其自动化的专业选修课。教学内容由工厂的电力负荷计算、短路电流计算、工厂变配电所一次系统、工厂电力线路、工厂供电系统过流保护、工厂供电系统二次回路与自动装置、防雷、接地与电气安全、节约用电与计划用电等组成。
二．教学目标和毕业要求
通过本课程的学习，使学生对工业企业供配电系统有一个较为全面的认识，掌握一定的工厂供配电系统设计、实施、运行、维护与优化知识，能够应用工厂供电的相关知识解决中小型工业企业供电系统设计、运行、维护与优化中的实际问题，具有初步的工厂供电工程设计、分析和优化的能力，专业工程实践评价能力和复杂工程问题解决方案对社会、健康、安全、法律以及文化的影响评估能力，培养学生的家国情怀、人文素养，帮助学生建立辩证唯物主义世界观。
具体的课程教学目标为：
课程教学目标1：了解工业企业供配电系统的组成、变配电所的接线方式、接地方式、防雷、安全用电与节约用电等知识，学生能够运行相关知识解决中小型工厂供电系统设计与优化中的实际问题，培养安全用电与节约的意识，具备安全用例与节约用电的能力。
课程教学目标2：应用工厂的电力负荷及其计算方法、短路电流及其计算方法、供配电系统设备与器材的选择、工厂供电系统的过电流保护方案的基本原理与参数计算方法、二次回路和自动装置设计等知识解决工厂供电系统设计、运行、维护与优化中的实际问题；具备初步的供电工程设计、分析、优化、运行与维护的能力。
课程教学目标3：应用供配电站所一、二次系统的设计，、电力变压器的经济运行与电气装置的接地及保护等知识解决变配电所的设计与分析问题，具备变配电站所的分析、设计、仿真与优化运行维护的能力。
本门课程的教学目标与毕业要求指标点对应的矩阵关系如表1所示：
表1课程教学目标与毕业要求指标点对应关系表
专业毕业要求 | 教学目标1 | 教学目标2 | 教学目标3 |
毕业要求指标1.3 模型论证：能对电力工程复杂设计方案和系统模型进行求解，就其正确性进行合理推导，并得出结论。 | L | M |
|
毕业要求指标2.2工程分析与计算：能对电力工程复杂问题的过程进行工程计算， 分析运行参数或故障结果。 |
| M |
|
毕业要求指标3.3 系统设计：能考虑安全、环境、法律等约束条件，遵循电力规程、规范，确定工程设计方案或系统（装置）构成 |
| H | H |
毕业要求指标6.1 社会责任：知晓电气专业相关技术标准、行业规范、法律法规等相关知识，能理解电气工程师的技术职责，接受电气工程师的社会责任； | L | M |
H
|
毕业要求指标7.2 评价持续发展：合理评价复杂工程问题的电力工程实践对环境、社会可持续发展的影响。 | L | M |
H
|
（用L、M、H表示低、中、高的不同支撑程度。）
三．教学内容、教学方法及教学要求
本课程理论教学共32个学时，包含 10 章。课程教学内容及要求如表2所示。
表2 课程教学内容及要求
理论教学 | |||
教学内容 | 学时安排 | 教学要求 | 支撑教学目标 |
概论 §1.1 工厂供电的意义、要求及课程任务 §1.2 工厂供电系统及发电厂、电力系统与工厂的自备电源 §1.3 电力系统的电压与电能质量 §1.4 电力系统中性点运行方式及低压配电系统接地方式 | 4 | 会工厂 供电的意义与要求 了解电力系统的基本概念、电力系统的组成、电力系统运行的特点和基本要求 能用电力系统的额定电压选择供电设备 会电力系统的电能质量评价 理解电力系统中性点运行方式 会设计低压配电系统接地方式 | 教学目标1 教学目标2 教学目标3
|
第二章 工厂的电力负荷及其计算 §2.1 工厂的电力负荷与负荷曲线 §2.2 三相用电设备组计算负荷的确定 §2.3 单相用电设备组计算负荷的确定 §2.4 工厂的计算负荷及年耗电量的计算 §2.5 尖峰电流及其计算 | 4 | 理解负荷计算的内容与目的 了解电力负荷的分级及其对供电的要求 会应用负荷曲线的概念与负荷有关的几个物理量 理解计算负荷的定义 掌握确定设备容量的方法 会应用需要系数法与二项式系数法进行负荷计算 会单相负荷组与多项负荷的计算负荷 会全厂负荷计算的步骤 会计算尖峰电流 | 教学目标1 教学目标2 教学目标3
|
第三章 短路电流及其计算 §3.1 短路的原因、后果和形式 §3.2 无限大容量电力系统发生三相短路时的物理过程和物理量 §3.3 无限大容量电力系统中短路电流的计算 §3.4 短路电流的效应和稳定度校验 | 4 | 了解短路的原因、后果和形式 能应用理解无限大容量电力系统三相短路的物理过程和物理量完成无限大容量电力系统中短路电流的计算 会短路电流的效应和稳定度校验 | 教学目标1 教学目标2 教学目标3
|
§4.1 工厂变电所的任务和类型 §4.2 电力变压器 §4.3电流互感器和电压互感器 §4.4高压一次设备 §4.5低压一次设备 §4.6工厂变配电所的主接线图 §4.7工厂变配电所的所址、布置、结构及电气安装图 | 3 | 了解工厂变配电所的任务和类型 会电力变压器的选择 会电流互感器与电压互感器的选择 能应用高压一次设备设计工厂变配电所的主接线图 了解工厂变配电所的所址、布置、结构及电气安装图 | 教学目标1 教学目标2 教学目标3
|
§5.1工厂电力线路及其接线方式 §5.2工厂电力线路的结构和敷设 §5.3导线和电缆截面积的选择和计算 §5.4电力线路的电气安装图 §5.5电力线路的运行维护与检修试验 | 3 | 了解工厂电力线路及其接线方式 理解工厂电力线路的结构和敷设 会导线和电缆截面积的选择和计算 能设计阅读电力线路的电气安装图 了解电力线路的运行维护与检修试验 | 教学目标1 教学目标2 教学目标3
|
§6.1过电流保护的任务和要求 §6.2熔断器保护 §6.3低压断路器保护 §6.4常用的保护继电器 §6.5工厂高压线路的继电保护 §6.6电力变压器的继电保护 §6.7第高压电动机的继电保护 | 4 | 了解电流保护的任务和要求 掌握熔断器保护 掌握低压断路器保护 了解常用的继电保护器 了解工厂高压线路的继电保护 理解电力变压器的继电保护 | 教学目标1 教学目标2 教学目标3
|
§7.1二次回路及其操作电源 §7.2高压断路器的控制和信号回路 §7.3电测量仪表与绝缘监视装置 §7.4供电系统自动化装置与远动化 §7.5二次回路的安装接线和接线图 | 4 | 了解二次回路及其操作电源 掌握高压断路器的控制和信号回路 掌握电测量仪表与绝缘监测装置 掌握工厂供电系统自动化装置与远动化 理解二线回路的安装接线盒接线图 | 教学目标1 教学目标2 教学目标3
|
§8.1过电压与防雷 §8.2电气装置的接地及有关保护 §8.3电气安全与触电急救 | 4 | 理解过电压与防雷的相关概念 掌握电气装置的接地及有关保护 能用电气安全与触电急救知识解决安全用电问题 | 教学目标1 教学目标2 教学目标3
|
§9.1节约用电的意义及其一般措施 §9.2电力变压器的经济运行 §9.3并联电容器的接线、装设、控制、保护及其运行维护 §9.4计划用电、用电管理与电费计收 | 2 | 理解节约用电的意义及其一般措施 能应用电力变压器的经济运行知识解决变电站优化运行问题 掌握并联电容器的接线、装设、控制、保护及其运行维护 了解计划用电、用电管理与电费计收 | 教学目标1 教学目标2 教学目标3
|
合计 |
|
| 32 |
本课程采用讲授、提问、讨论、演示等教学方法和手段，注重精讲多练、讲练结合，夯实学生基础理论知识；注重对学生学习方法的指导，培养学生运用所学知识分析和解决实际问题的能力，激发学生的创新思维；进一步拓宽工厂供电知识，培养学生的自主学习能力；以达到符合毕业要求指标点的课程教学目标完成。
四. 课程考核
本课程成绩由平时成绩(包括作业成绩、期中成绩等)和期末考试成绩组合而成，采用百分制。本课程成绩组成、考核/评价细则及对应的教学目标见表3所示。
本课程成绩由课堂表现、单元测试、实验成绩（包含实验纪律、实验操作、实验报告）和期末考试成绩组合而成，采用百分制。本课程成绩组成、考核/评价细则及对应的教学目标如表3所示。
表3考核方式、考核/评价环节及成绩比例
成绩组成 | 考核/评价环节 | 分值 | 考核/评价细则 |
平时成绩(30%) | 出勤率、课堂练习、课后作业等 | 30 | 主要考核学生对章节知识点的理解和掌握程度(包含考核学生的理解、计算和分析问题的能力)。平时成绩再按30%计入总评成绩。 |
单元小测（20%） | 单元测试开卷考试成绩，或小测验 | 20 | 主要考核学生对单元知识的掌握，对单元知识的应用与分析能力。重在对学生能力的考察。再按20%计入总评成绩。 |
期末成绩（50%） | 期末考试 | 50 | 主要考核学生对课程全部关键核心知识点的理解和掌握程度，计算卷面成绩再按50%计入总评成绩。 |
总评成绩 | 平时+单元小测+期末 | 100 | 平时成绩（30%）+单元小测（20%）+期末成绩（50%） |
持续改进
课程教学目标达成度评价方法：过程考核评价法、问卷调查评价法。
通过单元测试对课堂教学效果进行过程性评价，及时反馈存在的问题，在教学过程中进行改进完善。
根据期中成绩、期末成绩、平时成绩和学生、教学督导等反馈，及时对教学中不足之处进行改进，并在下一轮课程教学中改进提高，确保相应毕业要求指标点达成。
课程教学目标与考核方式对应关系如表4所示。
表4课程教学目标与考核方式关系表
| 课堂表现 | 单元测试 | 作业 | 期末考试 |
课程教学目标1 | √ |
|
|
|
课程教学目标2 |
| √ | √ | √ |
课程教学目标3 |
| √ | √ | √ |
教材及参考资料
教材
[1] 刘介才主编《工厂供电》，机械工业出版社，2016年
[2] 张雪君，吴娜主编《工厂供电》，机械工业出版社，2019年
参考资料
[1]刘学军主编《工厂供电设计指导》，中国电力出版社，2018年
[2]孟昭军，关大陆主编《工厂供电学习指导》，清华大学出版社，2014年
[3]陈小虎，《工厂供电技术》，高等教育出版社，2006.
《单片机应用课程设计》教学大纲
课程名称 | 单片机应用课程设计 | 课程代码 | 08041882C |
开课学期 | 6 | 课程类别 | 专业选修课 |
总课时 | 16 | 学分 | 1 |
理论课时 | 0 | 课内实践 | 16 |
执笔人 | 段凌飞 | 团队负责人 | 雷大军 |
开课单位 | 物理与电子电气工程学院 | 适用专业 | 电气工程及其自动化 |
先修课程 | 《单片机原理及应用》、《电机学》、 《电力电子技术》、《自动控制原理》 | ||
一．课程简介
《单片机应用课程设计》是电气工程及其自动化专业的一门专业选修课程，是单片机原理及应用学习的一个综合实践环节，该课程设计的主要目的是通过对采用单片机作为主控芯片，设计一个综合性的嵌入式控制项目，了解项目如何通过需求分析，设计方案，设计过程、设计要求、应完成的工作内容和具体设计方法。使学生得到一次独立进行课程设计的工程实践锻炼，帮助学生树立严谨的科学态度、形成良好的工程意识。并在实际设计过程中学会发现问题、分析和解决问题的方法，能将所学的理论知识应用到实践中。
二．教学目标和毕业要求
通过本课程的学习，学生能掌握如何分析项目需求，根据项目需求设计项目方案，根据项目方案设计硬件原理及完成硬件设计，根据设计的硬件编写相应的程序测试硬件并分析引脚设计的正确性，继而完成项目整体设计，最后测试其功能是否满足需求。通过授课与讨论、课程设计等重点培养学生的嵌入式系统设计能力、结算结果分析能力和创新能力，培养学生的工程实践能力和创新意识。
具体的课程教学目标为：
课程教学目标1：分析项目需求，根据项目需求设计项目方案等能力。
课程教学目标2：根据项目方案设计硬件原理及完成硬件设计，根据设计的硬件编写相应的程序测试硬件并分析引脚设计的正确性的能力。
课程教学目标3：完成项目整体设计，最后测试其功能是否满足需求等能力。
课程教学目标4：注重培养学生掌握现代获取信息的方法和文献资料查询能力，结合电力电子技术学科的发展情况，鼓励学生围绕课堂教学内容，充分利用互联网和数字图书馆等现代化手段，自主搜寻和查阅相关参考资料，用图纸、报告或实物等形式，呈现设计成果，从而提高学生快速获取新知识和新信息的能力。
课程教学目标5：养成尊重科学、激发探索、勇于创新、勇于实践的良好素质；养成精益求精的大国工匠精神；树立爱国、敬业、诚信、友善等社会主义核心价值观；
本门课程的教学目标与毕业要求指标点对应的矩阵关系如表1所示：
表1课程教学目标与毕业要求指标点对应关系表
专业毕业要求 | 教学目标1 | 教学目标2 | 教学目标3 | 教学目标4 | 教学目标5 |
毕业要求指标2.2 工程分析与计算：能对电力工程复杂问题的过程进行工程计算，分析运行参数或故障结果； | H |
|
| M |
|
毕业要求指标3.4 方案优化：能通过计算或仿真方法，对工程设计方案的可行性进行论证，并优化设计方案，体现创新意识。 |
| H |
| H | M |
毕业要求指标4.2 实验实施：能运用科学原理，结合工程实际，设计实验方案，构建实验系统，进行实验。 | M | M | M |
|
|
毕业要求指标5.2 工具使用：能熟练使用专业软件与工程工具，完成电力工程复杂问题的分析、模拟、仿真； |
| L |
| M |
|
毕业要求指标9.2 团队协作：能在多学科背景下，处理好个体与团队的关系，与其他成员共享信息，完成所承担角色的任务。 | L |
|
| M | L |
（用L、M、H表示低、中、高的不同支撑程度。）
三．教学内容、教学方法及教学要求
本课程总课时16，其中理论课时0，课内实践16。
表2 课程教学内容及要求
实验教学 | |||||
序号 | 实验项目名称 | 实验类型 | 实验学时 | 实验内容 | 支撑教学目标 |
1 | 需求分析和方案设计 | 设计 | 6 | 根据项目需求设计项目方案。 | 课程教学目标1 课程教学目标4 |
2 | 系统设计 | 设计 | 8 | 根据项目方案设计硬件原理及完成硬件设计，根据设计的硬件编写相应的程序测试硬件并分析引脚设计的正确性。 完成项目整体设计，最后测试其功能是否满足需求等。 | 课程教学目标2课程教学目标2课程教学目标3 课程教学目标4 |
3 | 撰写报告 | 设计 | 2 | 报告内容参考如下： (1) 摘要；(2) 项目需求分析；(3) 方案设计（包含方案选择、计算和仿真过程分析、电路图）；(4) 硬件设计（包含收获、体会和改进设计的建议）；(5)软件设计；(6)调试分析；(7) 参考文献等 | 课程教学目标1 课程教学目标2课程教学目标3 课程教学目标4 |
本课程采用需求分析，方案设计、硬件设计、软件设计、模块验证、整体功能测试的教学方法。在教学手段上采取学生主导，教师答疑的方式，增强学生对实践技能的掌握，提高学生综合、分析、动手能力。同时在设计报告上，要求学生多采集数据，进行综合分析，注重对学习方法的指导，培养学生运用所学知识分析和解决实际问题的能力，激发学生的创新思维。通过小组任务，培养学生创新意识、团队协作能力，能分析实际问题加以解决；进一步拓宽电机学相关的知识内容，培养学生的自主学习能力，以达到符合毕业要求指标点的课程教学目标完成。
四．课程考核
本课程成绩由课堂表现、设计报告组合而成，采用百分制。考核内容以课程设计报告形式进行，课程设计报告包含理论设计、仿真、答辩以及总结报告：
本课程成绩组成、考核/评价细则及对应的教学目标如表3所示。
表3考核方式、考核/评价环节及成绩比例
考核方式 | 考核/评价细则 | 成绩比例 | |
课堂表现 | 主动参与课堂教学，平时考勤和 平时实验纪律 | 20% | |
课程设计 | 方案设计 | 包括需求分析、硬件方案、软件方案； | 80% |
| 系统设计 | 使用规定的或自己选定的处理设计相关硬件和软件完成功能测试 |
|
| 答辩 | 是否能正确回答所有问题，能否回答正确，基本知识是否扎实，是否能分析设计中可能出现的一切问题及解决问题的方法 |
|
| 总结报告 | 总结设计工作、写出设计说明书。考核总结报告格式规范性、设计合理性、层次是否分明、计算是否正确，仿真结果正确性、结果分析的全面性等等 |
|
五．课程教学目标达成度评价及持续改进
课程教学目标达成度评价方法：过程考核评价法、问卷调查评价法。
对课堂教学效果进行过程性评价，及时反馈存在的问题，在教学过程中进行改进完善。通过学生、教学督导等反馈，及时对教学中不足之处进行改进，并在下一轮课程教学中改进提高，确保相应毕业要求指标点达成。
课程教学目标与考核方式对应关系如表4所示。
表4课程教学目标与考核方式关系表
| 课堂表现 | 理论设计 | 实验 (仿真、编程) | 答辩 | 总结报告 |
课程教学目标1 | √ |
| √ | √ | √ |
课程教学目标2 |
| √ |
| √ | √ |
课程教学目标3 |
| √ | √ | √ | √ |
课程教学目标4 |
|
|
| √ | √ |
六．教材及参考资料
教材：
马潮：《AVR单片机嵌入式系统原理与应用实践》，北京航空航天大学出版社，2012年6月第2版。
参考书目：
[1] 洪乃刚. 单片机应用技术. 清华大学出版社；
[2] 胡虔生、胡敏强、杜炎森，《电机学》，中国电力出版社,2001；
[3] 黄坚，《自动控制原理及其应用》，第二版，高等教育出版社，2009.7；
[4] 单片机应用综合实验讲义。
《电力电子技术课程设计》教学大纲
课程名称 | 电力电子技术课程设计 | 课程代码 | 08040012C |
开课学期 | 7 | 课程类别 | 专业选修 |
总课时 | 16 | 学分 | 1 |
理论课时 | 0 | 课内实践 | 16 |
执笔人 | 段凌飞 | 团队负责人 | 雷大军 |
开课单位 | 物理与电子电气工程学院 | 适用专业 | 电气工程及其自动化 |
先修课程 | 《电路》《电机学》《电力电子技术》、《单片机原理及应用》 | ||
一．课程简介
《电力电子技术课程设计》是电气工程及其自动化专业的一门专业选修课程，是电力电子系统学习的一个综合实践环节，该课程设计的主要目的是通过对电力电子系统的设计和仿真实践，了解一般电系统系统设计过程、设计要求、应完成的工作内容和具体设计方法。使学生得到一次独立进行课程设计的工程实践锻炼，帮助学生树立严谨的科学态度、形成良好的工程意识。并在实际设计过程中学会发现问题、分析和解决问题的方法，能将所学的理论知识应用到实践中。
二．教学目标和毕业要求
通过本课程的学习，学生能根据电力电子技术及其应用课程所学基本理论，结合实验与生产实际，确定设计方案，进行初步的电力电子系统设计；通过本课程设计训练，使学生掌握电力电子设备设计的基本方法与步骤，培养学生工程设计能力；通过本课程设计训练，让学生学会多课程知识的运用技能。通过授课与讨论、与课程设计等重点培养学生的电力电子系统设计能力、结算结果分析能力和创新能力，培养学生的工程实践能力和创新意识。
具体的课程教学目标为：
课程教学目标1：使学生掌握电力电子器件的运用和选择方法等能力。
课程教学目标2：使学生能够根据需求选择合适的电路结构，并进行各元器件参数的计算与器件选型的能力。
课程教学目标3：使学生能够根据设计的方案，运用不同课程知识完成设计工作，并能够制作调试，以培养学生的实践技能和实际工作能力。
课程教学目标4：注重培养学生掌握现代获取信息的方法和文献资料查询能力，结合电力电子技术学科的发展情况，鼓励学生围绕课堂教学内容，充分利用互联网和数字图书馆等现代化手段，自主搜寻和查阅相关参考资料，用图纸、报告或实物等形式，呈现设计成果，从而提高学生快速获取新知识和新信息的能力。
本门课程的教学目标与毕业要求指标点对应的矩阵关系如表1所示：
表1课程教学目标与毕业要求指标点对应关系表
专业毕业要求 | 教学目标1 | 教学目标2 | 教学目标3 | 教学目标4 |
毕业要求指标1.1 问题描述：能对电力电子技术的系统工作原理、工程设计方案等复杂；问题，用工程方法给予恰当表述。 |
| M | H |
|
毕业要求指标2.2工程分析与计算：能对电力电子技术复杂问题的过程进行工程计算，分析运行参数或故障结果。 |
| H | M |
|
毕业要求指标3.4 方案优化：能通过计算或仿真方法，对工程设计方案的可行性进行论证，并优化设计方案，体现创新意识。 | M |
|
| L |
毕业要求指标4.2 实验实施：能运用科学原理，结合工程实际，设计实验方案，构 建实验系统，进行实验。 | H |
|
|
|
毕业要求指标5.2工具使用：能熟练使用专业软件与工程工具，完成电力电子技术复杂问题的分析、模拟、仿真； | H |
| M |
|
（用L、M、H表示低、中、高的不同支撑程度。）
三．教学内容、教学方法及教学要求
本课程总课时16，其中理论课时0，课内实践16。
表2 课程教学内容及要求
实验教学 | |||||
序号 | 实验项目名称 | 实验类型 | 实验学时 | 实验内容 | 支撑教学目标 |
1 | 选题，查阅资料 | 设计 | 2 | 1、给定一个电力电子系统要求，学生根据设计任务，查阅相关文献资料，确定总体方案 2、在具体设计过程中，确定主要参数和论证方案正确性。 | 课程教学目标2 课程教学目标4 |
2 | 参数计算和设计 | 设计 | 6 | 1、电力电子系统手工计算和复杂系统的计算机算法 2、根据课程设计题目进行期间的选择。 | 课程教学目标1 课程教学目标2 课程教学目标3 |
3 | 系统建模仿真 | 设计 | 6 | 1、根据的任务书，选取合适的仿真软件，并将方案中的电力电子系统在软件中进行建模 2、将电力电子系统建模后，进行仿真和计算，根据实验结果调整参数、并对仿真的结果进行暂态稳定性分析和实验总结。 | 课程教学目标1 课程教学目标2课程教学目标3 课程教学目标4 |
4 | 撰写报告 | 设计 | 2 | 报告内容参考如下： (1) 摘要；(2) 选题，给定的条件和所用的电气设备；(3) 设计内容（包含方案选择、计算和仿真过程分析、电路图）；(4) 结束语（包含收获、体会和改进设计的建议）；(5) 参考文献等 | 课程教学目标1 课程教学目标2课程教学目标3 课程教学目标4 |
本课程采用设计、计算、实验、计算机仿真教学方法。在教学手段上采取先讲原理，再给出示范程序，然后学生自己编程，增强学生对实践技能的掌握，提高学生综合、分析、动手能力。同时在设计报告上，要求学生多采集数据，进行综合分析，注重对学习方法的指导，培养学生运用所学知识分析和解决实际问题的能力，激发学生的创新思维。通过小组任务，培养学生创新意识、团队协作能力，能分析实际问题加以解决；进一步拓宽电机学相关的知识内容，培养学生的自主学习能力，以达到符合毕业要求指标点的课程教学目标完成。
四．课程考核
本课程成绩由课堂表现、设计报告组合而成，采用百分制。考核内容以课程设计报告形式进行，课程设计报告包含理论设计、仿真、答辩以及总结报告：
本课程成绩组成、考核/评价细则及对应的教学目标如表3所示。
表3考核方式、考核/评价环节及成绩比例
考核方式 | 考核/评价细则 | 成绩比例 | |
课堂表现 | 主动参与课堂教学，平时考勤和 平时实验纪律 | 20% | |
课程设计 | 理论设计 | 包括方案论证、参数的计算、电气设备的选择等等 | 80% |
| 仿真、编程 | 要求使用MATLAB或其它软件完成；比如电感大小、负载大小，功率大小和电压调整方案等仿真分析 |
|
| 答辩 | 是否能正确回答所有问题，能否回答正确，基本知识是否扎实，是否能分析设计中可能出现的一切问题及解决问题的方法 |
|
| 总结报告 | 总结设计工作、写出设计说明书。考核总结报告格式规范性、设计合理性、层次是否分明、计算是否正确，仿真结果正确性、结果分析的全面性等等 |
|
五．课程教学目标达成度评价及持续改进
课程教学目标达成度评价方法：过程考核评价法、问卷调查评价法。
对课堂教学效果进行过程性评价，及时反馈存在的问题，在教学过程中进行改进完善。通过学生、教学督导等反馈，及时对教学中不足之处进行改进，并在下一轮课程教学中改进提高，确保相应毕业要求指标点达成。
课程教学目标与考核方式对应关系如表4所示。
表4课程教学目标与考核方式关系表
| 课堂 表现 | 理论 设计 | 实验 (仿真、编程) | 答辩 | 总结报告 |
课程教学目标1 | √ |
| √ | √ | √ |
课程教学目标2 |
| √ |
| √ | √ |
课程教学目标3 |
| √ | √ | √ | √ |
课程教学目标4 |
|
|
| √ | √ |
六．教材及参考资料
教材：
[1] 洪乃刚. 电力电子技术技术. 清华大学出版社；
参考书目：
[2] 胡虔生、胡敏强、杜炎森，《电机学》，中国电力出版社,2001；
[3] 黄坚，《自动控制原理及其应用》，第二版，高等教育出版社，2009.7；
[4] 电力电子技术综合实验讲义。
《 发电厂电气部分 》教学大纲
课程名称 | 发电厂电气部分 | 课程代码 | 08041912A |
开课学期 | 6 | 课程类别 | 专业选修 |
总课时 | 32 | 学分 | 2 |
理论课时 | 32 | 课内实践 | 0 |
执笔人 | 林安平 | 团队负责人 | 雷大军 |
开课单位 | 物理与电子电气工程学院 | 适用专业 | 电气工程及其自动化 |
先修课程 | 《高等数学》、《电路原理》、《电机学》、《电力系统分析》 | ||
一．课程简介
《发电厂电气部分》以发电厂和变电站主接线为主线，重点讲述发电厂、变电站主系统的构成、设计和运行的基本原理和主要方法，详细介绍了导体、主要电气设备的工作原理，在系统中的功能以及选型依据，是从事电力系统工程设计、电力系统运行分析以及电力系统维护检修不可缺少的一门课程。
二．教学目标和毕业要求
通过本课程的学习，使学生掌握发电厂电气部分的组成、电气连接方式和工作原理；能进行电气主接线设计、电气设备选择和校验、配电装置选择、变压器并联运行相关计算；能进行文献调研，进行电气工程方案设计与评估，能与同行进行业务交流，进行电气系统设计时能考虑安全、环境、法律等约束条件。
具体的课程教学目标为：
课程目标1：理解我国电力工业发展历程和发展规划，理解各种类型发电厂、变电站电气部分基础知识；能用工程方法描述电力工程的系统工作原理、工程设计方案等复杂问题。
课程目标2：掌握导体发热和散热原理、电动力产生原理；电力变压器的结构和工作原理；能计算导体长期发热和载流量、导体短时发热及最高温度、短路时导体电动力、变压器并联运行负荷分配。
课程目标3：掌握电弧的产生和熄灭、交流电灭弧基本方法，理解特高压断路器原理、主要结构和选型；掌握限流电抗器的选择，裸导体的选择；理解高压断路器和隔离开关的选择，互感器的原理及选择，高压熔断器等电气设备选择，能借鉴文献对电力工程复杂问题的解决途径或结论进行分析、改进。
课程目标4：掌握电气主接线基本形式和设计程序，能考虑安全、环境、法律等约束条件，遵循电力安全工作规程、规范进行电气主接线、厂用电接线设计。
本门课程的教学目标与毕业要求指标点对应的矩阵关系如表1所示：
表1课程教学目标与毕业要求指标点对应关系表
专业毕业要求 | 教学目标1 | 教学目标2 | 教学目标3 | 教学目标4 |
毕业要求指标1.1 问题描述：能对电力工程的系统工作原理、工程设计方案等复杂问题，用工程方法给予恰当表述。 | M |
|
|
|
毕业要求指标2.2 工程分析与计算：能对电力工程复杂问题的过程进行工程计算，分析运行参数或故障结果。 |
| H | M |
|
毕业要求指标2.3 结果评价与改进：能考虑工程实际，借鉴文献对电力工程复杂问题的解决途径或结论进行分析、改进。 |
|
| H |
|
毕业要求指标3.3 系统设计：能考虑安全、环境、法律等约束条件，遵循电力规程、规范，确定工程设计方案或系统（装置）构成。 |
|
|
| M |
（用L、M、H表示低、中、高的不同支撑程度。）
三．教学内容、教学方法及教学要求
本课程总课时32，其中理论课时32。
表2 课程教学内容及要求
理论教学 | |||
教学内容 | 学时安排 | 教学要求 | 支撑教学目标 |
第一章 概论 1、电力工业发展概况 2、发电厂类型 3、变电站类型 4、发电厂和变电站电气部分概述 | 4 | 了解我国电力工业发展概况，理解发电厂类型、变电站类型、发电厂和变电站电气部分基础知识，能用工程方法描述各种发电厂、变电站复杂设计方案。 | 课程教学目标1 |
第二章 载流导体的发热和电动力 1、概述 2、导体的发热和散热 3、导体的长期发热及其载流量计算 4、短路时导体的发热及其最高温度计算 5、短路时导体电动力的计算 | 4 | 掌握导体长期发热和载流量计算，理解短路时导体发热及其最高温度计算、短路时导体电动力计算，了解导体发热和散热，能计算导体最高温度和载流量、短路电动力。 | 课程教学目标2 |
第三章 灭弧原理及主要开关电器 1、电弧的形成和熄灭 2、切断交流电路时电压的恢复过程 3、交流电弧熄灭的基本方法 4、高压断路器原理及主要结构 5、特高压断路器和智能断路器 6、高压断路器操动机构 | 4 | 掌握交流电弧熄灭的基本方法；理解电弧的形成和熄灭原理，高压断路器原理及主要结构，高压断路器操动机构；了解切断交流电路时电压的恢复过程。能运用电弧的形成和熄灭分析断路器的工作原理，能按工程需求进行特高压断路器选型。 | 课程教学目标3 |
第四章 电气主接线及其设计 1、电气主接线的基本要求和设计程序 2、电气主接线的基本形式 3、主变压器的选择 4、限制短路电流的方法 5、电气设备及主接线的可靠性分析 | 4 | 掌握电气主接线的基本形式、主变压器的选择；理解电气主接线的基本要求和设计程序，限制短路电流的方法；了解电气设备及主接线的可靠性分析。能考虑安全、环境、法律等约束条件，遵循电力规程、规范进行电气主接线设计，能与同行进行电气设计方案交流。 | 课程教学目标4 |
第五章 厂用电接线及设计 1、 概述 2、 厂用电接线的设计原则和接线形式 3、不同类型发电厂的厂用电接线 4、厂用变压器的选择 5、厂用电动机的选择和自启动校验 | 4 | 掌握不同类型发电厂的厂用电接线，厂用变压器的选择；理解厂用电接线的设计原则和接线形式，能进行电动机的选择和自启动校验。能考虑安全、环境、法律等约束条件，遵循电力规程、规范进行厂用电接线设计，能与同行进行厂用电接线交流。 | 课程教学目标4 |
第六章 导体和电气设备的原理与选择 1、电气设备选择的一般条件 2、高压断路器和隔离开关的选择 3、互感器的原理及选择 4、限流电抗器的选择 5、高压熔断器的选择 6、裸导体的选择 7、电力电缆、绝缘子和套管的选择 | 4 | 掌握限流电抗器的选择，裸导体的选择；理解高压断路器和隔离开关的选择，互感器的原理及选择；了解电气设备选择的一般条件，高压熔断器的选择，电力线缆的选择。能通过计算来选择或校验电气设备，能对电气解决方案进行分析和提出改进意见。 | 课程教学目标2 课程教学目标3 |
第七章 配电装置 1、概述 2、屋内配电装置 3、屋外配电装置 4、成套配电装置 | 4 | 掌握屋内配电装置；理解配电装置组成及技术要求，屋外配电装置、成套配电装置特点和适应范围。能分析各种配电装置的优缺点和适用范围。 | 课程教学目标3 |
第十章 电力变压器的运行 6、自耦变压器的特点和运行方式 7、分裂绕组变压器 8、电力变压器的并联运行 | 4 | 掌握电力变压器的并联运行，自耦变压器的特点和运行方式，理解分裂绕组变压器结构和工作方式。能解决电力变压器并联运行负荷分配、自耦变压器各种运行方式的推理和计算等问题。 | 课程教学目标2 |
本课程采用课前预习、课堂讲授、小组讨论、课程设计、课后文献调研等教学方法。对主接线、厂用电接线等重要内容采用小组课程设计以巩固基础、培养学生的文献调研和设计创造能力；对于计算问题，采用适当重复、边讲边练、布置作业进行强化；对于一些工程应用问题，结合案例讲解，使课堂更加生动。通过以上措施，促进毕业要求指标点达成。
四．课程考核
本课程成绩由课前预习、课堂表现、作业与笔记和期末考试成绩组合而成，采用百分制。本课程成绩组成、考核/评价细则及对应的教学目标如表3所示。
表3考核方式、考核/评价环节及成绩比例
考核方式 | 考核/评价细则 | 成绩比例 |
课前预习 | 完成预习和线上任务 | 10% |
课堂表现 | 小组讨论、汇报、回答问题和考勤 | 10% |
作业与笔记 | 认真完成作业、学习笔记详细工整 | 20% |
期末考试 | 期末开卷考试成绩 | 60% |
五．课程教学目标达成度评价及持续改进
课程教学目标达成度评价方法：过程考核评价法、问卷回访评价法。
通过课前预习和线上教学任务完成情况，评估学生的学习态度和效果；根据课堂表现、作业和笔记评价学生对知识的掌握情况；通过期末考试综合评估学生对知识的运用能力；对一定比例的学生进行问卷回访，以了解学生对课程的评价。针对以上环节反馈的信息，进行针对性的改进，确保课程毕业要求指标点达成。
课程教学目标与考核方式对应关系如表4所示。
表4课程教学目标与考核方式关系表
| 课前预习 | 课堂表现 | 作业与笔记 | 期末考试 |
课程教学目标1 | √ |
|
| √ |
课程教学目标2 |
| √ | √ | √ |
课程教学目标3 |
| √ | √ | √ |
课程教学目标4 |
| √ | √ |
|
六．教材及参考资料
教材
[1] 苗世洪，朱永利，《发电厂电气部分》（第五版），中国电力出版社，2015.
[2] 许珉，孙丰奇，《发电厂电气主系统》（第二版），机械工业出版社
参考文献
[1] 姚春球.发电厂电气部分.水利电力出版社, 2004
[2] 郭琳，《发电厂电气部分课程设计》，中国电力出版社，2020
[3] 中公教育国有企业招聘考试研究中心，《电气工程专业知识》，2020
[4] 中公教育国有企业招聘考试研究中心，《电气工程专业知识全真题库》，2020
《计算机控制技术》教学大纲
课程名称 | 计算机控制技术 | 课程代码 | 08041392a |
开课学期 | 6 | 课程类别 | 专业必修 |
总课时 | 40 | 学分 | 3 |
理论课时 | 32 | 课内实践 | 8 |
执笔人 | 廖勇 | 团队负责人 | 雷大军 |
开课单位 | 物理与电子电气工程学院 | 适用专业 | 电气工程及其自动化 |
先修课程 | 《自动控制理论与分析》《单片机》、《信号与系统》 | ||
一．课程简介
《计算机控制技术》课程在自动化专业和电气工程及其自动化专业教学计划中,是一门重要的专业课。其主要任务是使学生获得计算机控制系统的组成、原理、设计等基础知识和基本应用技术。实验课是本课程重要的教学环节，其目的是使学生在了解计算机控制系统的基本控制方法的基础上，掌握用C语言程序设计控制系统的方法。培养学生独立进行计算机控制系统实验的技能，从而使学生掌握计算机控制系统的一般工程设计方法。同时，接受基本实验技能的训练，提高学生的动手能力和分析问题、解决问题的能力。
二．教学目标和毕业要求
通过本课程的教学，培养学生掌握描述计算机控制系统的基本概念、典型形式，认识工业控制计算机的组成结构和特点，能够分析现有工业控制系统的结构和特点，并对复杂控制系统问题的解决途径进行分析和改进。描述控制总线扩展技术、数字量和模拟量的输入输出接口和过程通道的搭建与设计，能够运用上述技术初步解决控制系统复杂工程问题中接口与通道设计的问题。描述数字控制的系统结构，描述数字控制的原理，掌握逐点比较插补算法和多轴步进电机驱动控制技术。认识数字PID控制器的原理，培养学生运用数字控制器连续化设计技术的知识，在给定系统性能指标的条件下，具有设计控制器的控制规律和相应的数字控制算法的能力。描述数字控制器离散化设计技术及计算机复杂控制技术，具备对复杂工程问题设计相应的岁字控制算法的能力。记住计算机控制系统设计的原则与步骤，描述解决复杂工程问题中的计算机控制系统的工程设计和实现方法，具备分析、设计、开发和研究复杂计算机控制系统的工程实践能力。
课程教学目标1：学习计算机控制系统的特征与组成以及分类，解计算机控制的发展概况及趋势，了解信号测量与传感器技术，学习A/D转换器的电源、接地与布线，理解键盘接口技术，理解开关信号接口电路，学习模拟信号输出（D/A）通道接口。
课程教学目标2：理解LED显示器机器接口技术，理解LCD显示器机器接口技术，学习模拟信号输出（D/A）通道接口，理解LED显示器机器接口技术，理解LCD显示器机器接口技术，学习顺序控制技术，数字程序控制技术，学习数字程序控制技术，学习PID数字控制器的改进，学习和掌握PID数字控制器的参数整定。
课程教学目标3：学习最少拍无纹波系统、纯滞后系统，了解模糊控制技术发展概况，学习常见模糊控制器类型及模糊规则，学习简单模糊逻辑控制系统，学习和掌握基本模糊控制器设计方法。
课程教学目标4：注重培养学生掌握现代获取信息的方法和文献资料查询能力，结合计算机控制理论的发展情况，鼓励学生围绕课堂教学内容，充分利用互联网和数字图书馆等现代化手段，自主搜寻和查阅相关参考资料，从而提高学生快速获取新知识和新信息的能力。
本门课程的教学目标与毕业要求指标点对应的矩阵关系如表1所示：
表1课程教学目标与毕业要求指标点对应关系表
专业毕业要求 | 教学目标1 | 教学目标2 | 教学目标3 | 教学目标4 |
毕业要求指标1.1 问题描述：能对电力工程的系统工作原理、工程设计方案等复杂 问题，用工程方法给予恰当表述。 | M |
| H |
|
毕业要求指标2.2工程分析与计算：能对电力工程复杂问题的过程进行工程计算， 分析运行参数或故障结果。 | H | M |
|
|
毕业要求指标3.4 方案优化：能通过计算或仿真方法，对工程设计方案的可行性进行论证，并优化设计方案，体现创新意识。 |
|
| M | M |
毕业要求指标4.2 实验实施：能运用科学原理，结合工程实际，设计实验方案，构 建实验系统，进行实验。 |
| H |
|
|
（用L、M、H表示低、中、高的不同支撑程度。）
三．教学内容、教学方法及教学要求
本课程总课时40，其中理论课时32，课内实践8。
表2 课程教学内容及要求
理论教学 | ||||||||
教学内容 | 学时安排 | 教学要求 | 支撑教学目标 | |||||
第1章绪论 1.1控制系统组成 1.2计算机控制系统的分类 1.3 工业控制计算机的特点 1.4计算机控制系统的发展状况 | 2 | 学习计算机控制系统的特征与组成以及分类 了解计算机控制的发展概况及趋势 了解信号测量与传感器技术
| 课程教学目标1 课程教学目标4 | |||||
第2章输入通道接口技术 2.1信号测量与传感器技术 2.1.1 温度测量传感器 2.1.2压力测量传感器一 2.1.3 流量测量传感器… 2.2模拟信号输入通道接口. 2.2.1 模拟多路开关 2.2 A/D转换器 2.2.3 数据采集与处理方法 2.3键盘接口技术 2.3.1 独立式按键 2.3.2 行列式键盘 2.3.3软键盘与触摸屏接口 2.4 开关量信号输入接口 2.4.1多路开关量信号输入接口技术 2.4.2光电隔离与大功率输入接口技术 | 4 | 学习A/D转换器的电源、接地与布线 理解键盘接口技术 理解开关信号接口电路 重点：A/D转换器的接口电路、键盘接口技术和开关信号接口电路
| 课程教学目标1 课程教学目标3 课程教学目标4 | |||||
第3章输出通道接口技术 3.1模拟信号输出通道接口 3.1.1 D/A转换器 3.1.2 PWM技术 3.2 LED显示器及其接口技术 3.2.1动态LED显示器接口技术 3.2.2静态LED显示器接口技术 3.3 LCD显示器接口技术 3.3.1单色LCD显示原理 3.3.2彩色LCD显示原理 3.3.3 单色LCD器件的驱动方式 3.3.4点阵式单色LCD显示器的接 3.4开关量输出接口技术 3.4.1输出接口光电隔离技术 3.4.2 继电器输出接口 3.4.3 大功率输出接口 3.5电动机控制接口技术 3.5.1 小功率直流电动机调速原理及控制接口 3.5.2步进电机工作原理及控制接口 | 4 | 学习模拟信号输出（D/A）通道接口 理解LED显示器机器接口技术 理解LCD显示器机器接口技术
| 课程教学目标1 课程教学目标3
| |||||
第4章顺序控制与数字程序控制 4.1顺序控制 4.2数字程序控制 4.2.1 逐点比较插补法 4.2.2数字积分器插补法 | 8 | 学习顺序控制技术 数字程序控制技术 重点：顺序控制技术、数字程序控制技术
| 课程教学目标1 课程教学目标2 课程教学目标3 | |||||
第5章数字控制器的设计 5.1计算机控制系统的理论基础 5.1.1控制系统中信号的基本形式与控制系统的基本结构 5.1.2 连续系统的数学描述 5.1.3 离散系统的数学描述 5.1.4 Z变换 5.1.5 离散系统的传递函数 5.1.6采样周期的选择 5.2数字控制器的PID 设计方法 5.2.1 PID设计方法 5.2.2 PID算法的离散形式 5.2.3 PID算法数字控制器的改进 5.2.4 PID算法数字控制器的参数整定 5.3数字控制器的直接设计方法 5.3.1 最少拍无差系统 5.3.2 最少拍无纹波系统 5.3.3 纯滞后系统 5.4 串级控制 5.5前馈控制 5.6解耦控制 5.7控制算法的实现 5.7.1 直接实现法 5.7.2 级联实现法 5.7.3 并行实现法 | 12 | 学习数字程序控制技术 学习数字控制器的PID设计方法 学习PID算法的离散形式 学习最少拍无差系统 学习最少拍无纹波系统 学习纯滞后系统
重点：数字程序控制技术
| 课程教学目标1 课程教学目标3 课程教学目标4
| |||||
第6章模糊控制技术 6.1 模糊控制发展概况 6.2常见的控制器类型及模糊规则 6.3简单模糊逻辑控制系统 6.4基本模糊控制器设计 6.5模糊数学模型 6.6模糊控制的发展 | 2 | 了解模糊控制技术发展概况 学习常见模糊控制器类型及模糊规则 学习简单模糊逻辑控制系统 学习和掌握基本模糊控制器设计方法 了解模糊控制的发展 学习模糊数学模型 | 课程教学目标1 课程教学目标3
| |||||
实验教学 | ||||||||
序号 | 实验项目名称 | 实验类型 | 实验学时 | 实验内容 | 支撑教学目标 | |||
1 | A/D,D/A转换 | 验证 | 2 | 掌握控制系统中各典型环节的电路模拟及其参数的测定方法。测量典型环节的阶跃响应曲线，了解参数变化对环节输出性能的影响。 | 课程教学目标2 | |||
2 | 离散化方法研究 | 验证 | 2 | 熟悉离散信号Z变换的原理及性质。熟悉常见信号的Z变换。了解正/反Z变换的MATLAB实现方法。了解离散信号的Z变换与其对应的理想抽样信号的傅氏变换和拉氏变换之间的关系。了解利用MATLAB实现离散系统的频率特性分析的方法。 | 课程教学目标2 | |||
3 | 数字PID控制算法仿真实验 | 综合 | 2 | 在常规控制算法教学基础上，通过对PID三个参数Kp、Ki、Kd的选取，利用Matlab软件进行仿真实验，了解三个参数对连续系统性能产生的影响规律，加深对PID控制算法的掌握和理解。 | 课程教学目标2 | |||
4 | 最少拍控制算法 | 综合 | 2 | 掌握最少拍有纹波、无纹波系统的设计方法；学会最少拍控制系统的分析方法；了解输入信号对最少拍控制系统的影响及改进措施 | 课程教学目标2 | |||
本课程采用讲授、提问、讨论、演示等教学方法和手段，注重精讲多练、讲练结合，夯实学生基础理论知识；注重对学生学习方法的指导，培养学生运用所学知识分析和解决实际问题的能力，激发学生的创新思维；通过小组任务和课后练习，培养学生创新意识、团队协作能力，能分析实际问题加以解决；进一步拓宽电机学相关的知识内容，培养学生的自主学习能力；以达到符合毕业要求指标点的课程教学目标完成。
四．课程考核
本课程成绩由课堂表现、单元测试、实验成绩（包含实验纪律、实验操作、实验报告）和期末考试成绩组合而成，采用百分制。本课程成绩组成、考核/评价细则及对应的教学目标如表3所示。
表3考核方式、考核/评价环节及成绩比例
考核方式 | 考核/评价细则 | 成绩比例 | ||
课堂表现 | 主动参与课堂教学，平时考勤成绩 | 10 | ||
单元测试 | 单元测试开卷考试成绩 | 10 | ||
实验 | 实验纪律 | 签到，遵守实验室规章制度 | 15% | 30 |
| 实验操作 | 完成实验操作及数据记录 | 50% |
|
| 实验报告 | 数据处理及实验结果分析 | 35% |
|
期末考试 | 期末闭卷考试成绩 | 50 | ||
五．课程教学目标达成度评价及持续改进
课程教学目标达成度评价方法：过程考核评价法、问卷调查评价法。
通过单元测试对课堂教学效果进行过程性评价，及时反馈存在的问题，在教学过程中进行改进完善。
根据期末成绩、实验成绩、平时成绩和学生、教学督导等反馈，及时对教学中不足之处进行改进，并在下一轮课程教学中改进提高，确保相应毕业要求指标点达成。
课程教学目标与考核方式对应关系如表4所示。
表4课程教学目标与考核方式关系表
| 课堂表现 | 单元测试 | 实验 | 期末考试 |
课程教学目标1 | √ | √ |
| √ |
课程教学目标2 |
|
| √ |
|
课程教学目标3 |
| √ |
| √ |
课程教学目标4 |
|
| √ |
|
六．教材及参考资料
教材：
朱玉玺，《计算机控制技术》（第三版），电子工业出版社
参考书目：
[1]郝成等.计算机控制技术工业控制工程应用理论与实践. 北京: 电子工业出版社.
[2]周俊等. 计算机控制技术. 北京: 科学出版社.
[3]吴宁等. 微型计算机原理与接口技术(第四版). 北京: 清华大学出版社.
[4]于海生. 微型计算机控制技术(第三版).北京: 清华大学出版社
《电力系统分析课程设计》教学大纲
课程名称 | 电力系统分析课程设计 | 课程代码 | 08041922C |
开课学期 | 7 | 课程类别 | 专业选修 |
总课时 | 16 | 学分 | 1 |
理论课时 | 0 | 课内实践 | 16 |
执笔人 | 何湘艳、周桂珍、姚武军 | 团队负责人 | 雷大军 |
开课单位 | 物理与电子电气工程学院 | 适用专业 | 电气工程及其自动化 |
先修课程 | 《电机学》《电力系统分析》、《电力系统继电保护原理》 | ||
一．课程简介
《电力系统分析课程设计》是电气工程及其自动化专业的一门专业选修课程，是电力系统学习的一个综合实践环节，该课程设计的主要目的是通过对电力网络的设计和仿真实践，了解一般电系统系统设计过程、设计要求、应完成的工作内容和具体设计方法，结合结合双碳目标，将人工智能技术、最优化理论应用于电力系统运行、规划、调度。使学生得到一次独立进行课程设计的工程实践锻炼，帮助学生树立严谨的科学态度、形成良好的工程意识。并在实际设计过程中学会发现问题、分析和解决问题的方法，能将所学的理论知识应用到实践中。
二．教学目标和毕业要求
通过本课程的学习，学生能掌握潮流分布和短路电流的手工计算或软件编程和调试方法，并能利用计算机对一般电力系统网络进行建模和仿真分析。通过课程设计，希望能加深、巩固对电力系统暂、稳态分析相关基础知识的理解，并学会如何利用所学专业知识解决电力系统运行中的实际问题。通过授课与讨论、与课程设计等重点培养学生的电力系统设计能力、结果分析能力和创新能力，培养学生的工程实践能力和创新意识。
具体的课程教学目标为：
课程教学目标1：应用所学电力系统的基本知识与工程设计方法，使学生学会电力系统元件参数计算、等值电路化简、潮流计算、故障计算和系统稳定性分析。通过课堂实践教学学生知道下载、安装电力系统分析软件；根据电力接线图，会提出数学建模方案，确定系统在不同情况下的稳定性分析。通过电力系统建模，培养学生的实践技能和实际工作能力。
课程教学目标2：应用计算机仿真技术，通过Matlab软件建立简单电力系统的数学模型，对电力系统进行建模仿真研究，掌握电力系统的潮流计算和电力元件参数、故障条件对系统性能的影响等。
课程教学目标3：注重培养学生掌握现代获取信息的方法和文献资料查询能力，结合电力系统学科的发展情况，鼓励学生围绕课堂教学内容，充分利用互联网和数字图书馆等现代化手段，自主搜寻和查阅相关参考资料，用图纸、报告或实物等形式，呈现设计成果，从而提高学生快速获取新知识和新信息的能力。
课程目标4：养成尊重科学、激发探索、勇于创新、勇于实践的良好素质；养成精益求精的大国工匠精神；树立爱国、敬业、诚信、友善等社会主义核心价值观
本门课程的教学目标与毕业要求指标点对应的矩阵关系如表1所示：
表1课程教学目标与毕业要求指标点对应关系表
专业毕业要求 | 教学目标1 | 教学目标2 | 教学目标3 | 教学目标4 |
毕业要求指标1.1 问题描述：能对电力工程的系统工作原理、工程设计方案等复杂 问题，用工程方法给予恰当表述。 | H |
|
| L |
毕业要求指标2.2工程分析与计算：能对电力工程复杂问题的过程进行工程计算， 分析运行参数或故障结果。 | H | M |
|
|
毕业要求指标3.4 方案优化：能通过计算或仿真方法，对工程设计方案的可行性进行论证，并优化设计方案，体现创新意识。 |
| H |
| L |
毕业要求指标4.2 实验实施：能运用科学原理，结合工程实际，设计实验方案，构 建实验系统，进行实验。 | M | H |
|
|
毕业要求指标5.2工具使用：能熟练使用专业软件与工程工具，完成电力工程复杂问题的分析、模拟、仿真； |
| H |
| M |
毕业要求指标8.1 人文素养：树立和践行社会主义核心价值观，具备人文情怀，了解国情，具有推动民族复兴和社会进步的责任感； |
| L | L | L |
（用L、M、H表示低、中、高的不同支撑程度。）
三．教学内容、教学方法及教学要求
本课程总课时16，其中理论课时0，课内实践16。
表2 课程教学内容及要求
实验教学 | |||||
序号 | 实验项目名称 | 实验类型 | 实验学时 | 实验内容 | 支撑教学目标 |
1 | 选题，查阅资料 | 设计 | 2 | 1、给定一个电力系统要求，学生根据设计任务，查阅相关文献资料，确定总体方案 2、在具体设计过程中，确定主要参数和论证方案正确性。 | 课程教学目标1 课程教学目标3 |
2 | 参数计算和设计 | 设计 | 6 | 1、电力网潮流手工计算和复杂网络潮流的计算机算法 2、根据课程设计题目进行三相短路故障或者不对称短路故障的计算 | 课程教学目标1 课程教学目标2 课程教学目标3 |
3 | 系统建模、编程仿真 | 设计 | 6 | 1、根据的任务书，选取合适的仿真软件，并将方案中的电力系统在软件中进行建模 2、将电力系统建模后，进行仿真和计算，根据实验结果调整参数、并对仿真的结果进行暂态稳定性分析和实验总结。 | 课程教学目标1 课程教学目标2课程教学目标3 课程教学目标4 |
4 | 撰写报告 | 设计 | 2 | 报告内容参考如下： (1) 摘要；(2) 选题，给定的条件和所用的电气设备；(3) 设计内容（包含方案选择、计算和仿真过程分析、电路图）；(4) 结束语（包含收获、体会和改进设计的建议）；(5) 参考文献等 | 课程教学目标1 课程教学目标2课程教学目标3 课程教学目标4 |
本课程采用设计、计算、实验、计算机仿真教学方法。在教学手段上采取先讲原理，再给出示范模型、程序，然后学生自己编、建模程，增强学生对实践技能的掌握，提高学生综合、分析、动手能力。同时在设计报告上，要求学生多采集数据，进行综合分析，注重对学习方法的指导，培养学生运用所学知识分析和解决实际问题的能力，激发学生的创新思维。通过小组任务，培养学生创新意识、团队协作能力，能分析实际问题加以解决；进一步拓宽电机学相关的知识内容，培养学生的自主学习能力，以达到符合毕业要求指标点的课程教学目标完成。
四．课程考核
本课程成绩由课堂表现、设计报告组合而成，采用百分制。考核内容以课程设计报告形式进行，课程设计报告包含理论设计、仿真、答辩以及总结报告。
本课程成绩组成、考核/评价细则及对应的教学目标如表3所示。
表3考核方式、考核/评价环节及成绩比例
考核方式 | 考核/评价细则 | 成绩比例 | |
课堂表现 | 主动参与课堂教学，平时考勤和 平时实验纪律 | 20% | |
课程设计 | 理论设计 | 包括方案论证、参数的计算、电气设备的选择等等 | 80% |
| 仿真、编程 | 要求使用MATLAB或其它软件完成；比如系统潮流分布,负荷大小，功率平衡和电压调整方案、短路故障特征等仿真分析 |
|
| 答辩 | 是否能正确回答所有问题，能否回答正确，基本知识是否扎实，是否能分析设计中可能出现的一切问题及解决问题的方法 |
|
| 设计报告 | 总结设计工作、写出设计说明书。考核总结报告格式规范性、设计合理性、层次是否分明、计算是否正确，仿真结果正确性、结果分析的全面性等等 |
|
五．课程教学目标达成度评价及持续改进
课程教学目标达成度评价方法：过程考核评价法、问卷调查评价法。对课堂教学效果进行过程性评价，及时反馈存在的问题，在教学过程中进行改进完善。通过学生、教学督导等反馈，及时对教学中不足之处进行改进，并在下一轮课程教学中改进提高，确保相应毕业要求指标点达成。
课程教学目标与考核方式对应关系如表4所示。
表4课程教学目标与考核方式关系表
| 课堂 表现 | 理论 设计 | 实验 (仿真、编程) | 答辩 | 设计报告 |
课程教学目标1 | √ |
|
| √ | √ |
课程教学目标2 | √ | √ | √ | √ | √ |
课程教学目标3 | √ | √ |
|
| √ |
课程教学目标4 |
|
| √ | √ | √ |
六．教材及参考资料
教材：
于永源，杨绮雯主编：《电力系统分析（第三版）》，2019年。
参考书目：
[1] 于群，曹娜. MATLAB Simulink电力系统建模与仿真. 机械工业出版社， 2017年；
[2] 祝淑萍. 电力系统分析课程设计与综合实验，中国电力出版社， 2007年；
[3] 郭力萍，顾秀芳. 电力系统分析课程设计指导及示例分析, 水利水电出版，2011年。
《控制系统课程设计》教学大纲
课程名称 | 控制系统课程设计 | 课程代码 | 08041932C |
开课学期 | 7 | 课程类别 | 专业选修 |
总课时 | 16 | 学分 | 1 |
理论课时 | 0 | 课内实践 | 16 |
执笔人 | 周桂珍、何湘艳 | 团队负责人 | 雷大军 |
开课单位 | 物理与电子电气工程学院 | 适用专业 | 电气工程及其自动化 |
先修课程 | 《自动控制理论》、《电力电子技术》《电力拖动自动控制系统-运动控制系统》 | ||
一．课程简介
《控制系统课程设计》是电气工程及其自动化专业的一门专业选修课程，该课程综合学生先修的自动控制原理、电力电子技术、电力拖动自动控制系统-运动控制系统等课程的知识，涉及直流调速系统、交流调速系统的基本原理、系统结构、控制技术与工程设计等内容，具有理论联系实际的突出特点，从系统的角度培养学生综合应用知识进行系统分析与综合的能力。帮助学生树立严谨的科学态度、形成良好的工程意识。并在实际设计过程中学会发现问题、分析和解决问题的方法，能将所学的理论知识应用到实践中。
二．教学目标和毕业要求
通过《控制系统课程设计》，使学生掌握与运动控制相关的工程设计方法及计算机仿真技术，使学生能综合运用所学的知识，解决生产实践中的控制器设计及交、直流电动机的调速控制问题，以培养学生的实践技能和实际工作能力。学生能学习、体会、熟悉系统控制技术与工程设计的过程，包括调研、文献阅读、方案比较与选择、理论研究、计算机仿真、实验研究、报告撰写、课题答辩等；掌握综合运用所学知识分析问题、解决问题的一般方法；培养学生的工程实践能力和创新意识。
具体的课程教学目标为：
课程教学目标1：应用所学的控制系统的基本知识与工程设计方法，使学生体会、熟悉电力、电子装置的硬件电路和软件控制设计、电路系统参数计算与器件选型的方法，结合生产实际，确定系统的性能指标与实现方案，进行运动控制系统的设计，培养学生的实践技能和实际工作能力。
课程教学目标2：应用计算机仿真技术，通过Matlab软件建立运动控制系统的数学模型，对控制系统进行性能仿真研究，掌握系统参数对系统性能的影响。
课程教学目标3：注重培养学生掌握现代获取信息的方法和文献资料查询能力，结合电力电子技术学科的发展情况，鼓励学生围绕课堂教学内容，充分利用互联网和数字图书馆等现代化手段，自主搜寻和查阅相关参考资料，用图纸、报告或实物等形式，呈现设计成果，从而提高学生快速获取新知识和新信息的能力。
课程目标4：养成尊重科学、激发探索、勇于创新、勇于实践的良好素质；养成精益求精的大国工匠精神；树立爱国、敬业、诚信、友善等社会主义核心价值观；
本门课程的教学目标与毕业要求指标点对应的矩阵关系如表1所示：
表1课程教学目标与毕业要求指标点对应关系表
专业毕业要求 | 教学目标1 | 教学目标2 | 教学目标3 | 教学目标4 |
毕业要求指标1.1 问题描述：能对电力工程的系统工作原理、工程设计方案等复杂 问题，用工程方法给予恰当表述。 | H |
|
|
|
毕业要求指标2.2工程分析与计算：能对电力工程复杂问题的过程进行工程计算， 分析运行参数或故障结果。 | M |
|
|
|
毕业要求指标3.4 方案优化：能通过计算或仿真方法，对工程设计方案的可行性进行论证，并优化设计方案，体现创新意识。 | M | M | M | L |
毕业要求指标4.2 实验实施：能运用科学原理，结合工程实际，设计实验方案，构 建实验系统，进行实验。 |
| M | M |
|
毕业要求指标5.2工具使用：能熟练使用专业软件与工程工具，完成电力工程复杂问题的分析、模拟、仿真； |
| H | M |
|
毕业要求指标8.1 人文素养：树立和践行社会主义核心价值观，具备人文情怀，了解国情，具有推动民族复兴和社会进步的责任感； |
|
|
| L |
（用L、M、H表示低、中、高的不同支撑程度。）
三．教学内容、教学方法及教学要求
本课程总课时8，其中理论课时0，课内实践8。
表2 课程教学内容及要求
实验教学 | |||||
序号 | 实验项目名称 | 实验类型 | 实验学时 | 实验内容 | 支撑教学目标 |
1 | 选题，查阅资料 | 设计 | 2 | 1、给定一个电力电子控制系统的设计要求，学生根据设计任务，查阅相关文献资料，确定总体方案 2、在具体设计过程中，确定主要参数和论证方案正确性。 | 课程教学目标1 课程教学目标2 课程教学目标3 |
2 | 参数计算和设计 | 设计 | 2 | 1、分析并测定系统各环节的输入输出特性及其参数。 2、根据课程设计题目要求确定需要的数据及其精度，分析与解释数据。 | 课程教学目标1 课程教学目标2 课程教学目标3 |
3 | 系统建模仿真 | 设计 | 2 | 1、根据设计任务书，选取合适的仿真软件，并将方案中的控制系统在软件中进行建模 2、系统建模后，进行仿真和计算，根据实验结果调整参数、系统校正，修正系统静、动态性能。 | 课程教学目标1 课程教学目标2课程教学目标3 课程教学目标4 |
4 | 撰写报告 | 设计 | 2 | 报告内容参考如下： (1) 摘要；(2) 选题，给定的条件和所用的器件选型；(3) 设计内容（包含方案选择、计算和仿真过程分析、电路图）；(4) 结束语（包含收获、体会和改进设计的建议）；(5) 参考文献等 | 课程教学目标1 课程教学目标2课程教学目标3 课程教学目标4 |
本课程采用设计、计算、实验、计算机仿真教学方法。在教学手段上采取先讲原理，再给出示范设计案例，然后学生根据设计要求自行计算、仿真设计，增强学生对实践技能的掌握，提高学生综合、分析、动手能力。同时在设计报告上，要求学生多采集数据，进行综合分析，注重对学习方法的指导，培养学生运用所学知识分析和解决实际问题的能力，激发学生的创新思维。通过小组任务，培养学生创新意识、团队协作能力，能分析实际问题加以解决；进一步拓宽电力电子相关的知识内容，培养学生的自主学习能力，以达到符合毕业要求指标点的课程教学目标完成。
四．课程考核
本课程成绩由课堂表现、仿真测试、设计报告组合而成，采用百分制。本课程成绩组成、考核/评价细则及对应的教学目标如表3所示。
表3考核方式、考核/评价环节及成绩比例
考核方式 | 考核/评价细则 | 成绩比例 |
课堂表现 | 主动参与课堂教学，平时考勤和 平时实验纪律，严格按进度安排进行。 | 20% |
仿真测试 | 构建系统仿真模型，进行现场调试的合理性、熟练度，对仿真结果分析的准确性、全面性等 | 30% |
设计报告 | 包括方案论证、电路、电机等运动系统的工作原理、参数计算、元器件的选择、总电路工作原理、系统建模、总图与总结设计工作、写出设计说明书 | 50% |
五．课程教学目标达成度评价及持续改进
课程教学目标达成度评价方法：过程考核评价法、问卷调查评价法。
对课堂教学效果进行过程性评价，及时反馈存在的问题，在教学过程中进行改进完善。通过学生、教学督导等反馈，及时对教学中不足之处进行改进，并在下一轮课程教学中改进提高，确保相应毕业要求指标点达成。
课程教学目标与考核方式对应关系如表4所示。
表4课程教学目标与考核方式关系表
| 课堂表现 | 仿真测试 | 设计报告 |
课程教学目标1 | √ |
| √ |
课程教学目标2 | √ | √ | √ |
课程教学目标3 | √ | √ | √ |
课程教学目标4 |
|
| √ |
六．教材及参考资料
教材：
[1] 阮毅、陈伯时编：《电力拖动自动控制系统-运动控制系统》第四版，机械工业出版社2009年。
参考书目：
[1] 洪乃刚.电力电子和电力拖动控制系统的MATLAB仿真.机械工业出版社， 2006年；
[2] 李传琦.电力电子技术计算机仿真实验.电子工业出版社，2007年。
《 DSP应用技术 》教学大纲
课程名称 | DSP应用技术 | 课程代码 | 08042202C |
开课学期 | 6 | 课程类别 | 专业必修 |
总课时 | 40 | 学分 | 2.5 |
理论课时 | 32 | 课内实践 | 8 |
执笔人 | 姚武军 | 团队负责人 | 雷大军 |
开课单位 | 物理与电子电气工程学院 | 适用专业 | 电气工程及其自动化 |
先修课程 | 《C语言程序设计》、《模拟电子技术》、《数字电子技术》 | ||
一．课程简介
《DSP应用技术》是电气工程及其自动化专业的一门专业选修课程，是一门理论与应用相结合、实践性很强的课程，教学内容以DSP原理为基础，以DSP外设资源原理为重点，以分析为手段，以典型应用为目标，包含有GPIO使用、外设驱动、内部资源使用等内容。课程是一门实践性很强的课程，主要课程以理论教学为基础以实验教学为辅的配置方式，培养学生DSP技术方面的软硬件设计能力。
二．教学目标和毕业要求
通过本课程的学习，使学生了解和掌握DSP原理及应用必要的基础理论，基本知识，广泛应用和基本实践技能；学生能够运用需求分析、项目设计等方法，对项目分解；掌握DSP技术的硬件设计、软件设计和系统综合设计能力，培养学生利用DSP分析和解决实时数字信号处理的能力，为今后从事数字信号处理方面的应用与研究打下基础。，培养学生的工程实践能力和创新意识。
具体的课程教学目标为：
课程教学目标1：掌握DSP技术的基础知识，掌握数字信号处理系统框架，学习TI TMS320C66x DSP的CPU架构和指令、片上设备与应用，学习DSP系统硬件平台的分析和设计方法。
课程教学目标2：学习TI TMS320F28335 DSP的软件开发技术，掌握利用C语言设计DSP程序的方法和DSP软件开发技术。
课程教学目标3：学习DSP硬件平台设计技术，掌握DSP最小系统硬件和外设电路设计，并能够综合运用DSP软件和硬件设计技术解决实时数字信号处理的工程问题，并能够根据需求设计基于DSP的嵌入式系统的解决方案。
课程教学目标4：掌握目前先进的DSP处理器技术，能够完成综合性项目的设计，解决工程实践问题。
课程教学目标5：养成尊重科学、激发探索、勇于创新、勇于实践的良好素质；养成精益求精的大国工匠精神；树立爱国、敬业、诚信、友善等社会主义核心价值观；
本门课程的教学目标与毕业要求指标点对应的矩阵关系如表1所示：
表1课程教学目标与毕业要求指标点对应关系表
专业毕业要求 | 教学目标1 | 教学目标2 | 教学目标3 | 教学目标4 | 教学目标5 |
毕业要求指标3.4 方案优化：能通过计算或仿真方法，对工程设计方案的可行性进行论证，并优化设计方案，体现创新意识。 |
|
| M | M |
|
毕业要求指标 4.2 实验实施：能运用科学原理，结合工程实际，设计实验方案，构建实验系统，进行实验。 | L | H |
|
|
|
毕业要求指标 5.2 工具使用：能熟练使用专业软件与工程工具，完成电力工程复杂问题的分析、模拟、仿真； | H | H |
|
|
|
毕业要求指标 8.2 工程素养：具备职业素养，能在学习中遵纪守法、诚信守则；在电力工程实践中，遵守职业道德和规范，恪守工程伦理准则。 |
|
| L |
| L |
毕业要求指标 10.2 书面表达：能规范撰写报告和设计文稿，绘制工程图纸，能清晰进行陈述发言和表达，并响应指令； |
|
| L | M |
|
毕业要求指标 12.2 自我发展能力：针对技术不断变化发展的需求，在宽领域内具备自主学习的能力，能对新知识和新技术问题进行理解、归纳和总结。 |
|
|
| M | L |
（用L、M、H表示低、中、高的不同支撑程度。）
三．教学内容、教学方法及教学要求
本课程总课时40，其中理论课时32，课内实践8。
表2 课程教学内容及要求
理论教学 | ||||||||
教学内容 | 学时安排 | 教学要求 | 支撑教学目标 | |||||
第1章 初识DSP、第2章DSP编程开发环境、第3章 芯片资源 | 4 | 了解DSP芯片技术的发展；了CCS集成开发环境的使用；熟悉F28335内核的主要特点； | 课程教学目标1 课程教学目标5 | |||||
第4章 时钟电路及系统控制、第5章 存储器及其地址分配 | 4 | 1、掌握时钟源与锁相环电路；2、掌握看门狗电路及寄存器配置；3、掌握访问F28335外部SRAM。 | 课程教学目标2 课程教学目标3 课程教学目标4 | |||||
第6章 中断系统及应用 第7章 通用数字量输入／输出GPl0 | 4 | 1、掌握中断的基本概念； 2、3级中断机制； 3、掌握终端向量概念、中断响应过程 4、GPl0寄存器以及编程。 | 课程教学目标2 课程教学目标3 课程教学目标4
| |||||
第8章 增强型脉宽调制模块ePWM | 4 | 1、PWM产生的基本原理。 2、掌握计数比较模块CC。 3、掌握死区产生模块DB。 4、掌握PWM模块寄存器模块的使用。 | 课程教学目标1 课程教学目标3 | |||||
第9章 增强型脉冲捕获模块eCAP 第10章 增强型正交编码模块eQEP | 4 | 1、脉冲捕获基本原理。 2、捕获单元的APWM操作模式。 3、正交解码单元QDU。 4、位置计数和控制单元PccU、位置比较单元、边沿捕获单元。 | 课程教学目标1 课程教学目标2 课程教学目标3 | |||||
第11章 ADC转换单元 第12章 直接存储器访问模块DMA | 4 | 1、掌握单片机ADC结构。 2、掌握ADC采集的设计与编程。 3、F28335的DMA模块的寄存器。 | 课程教学目标1 课程教学目标2 课程教学目标3 | |||||
第13章 串行通信SCI 第14章 高速同步串行输入／输出端口SPI | 4 | 1、了解串行通讯基础知识； 2、F28335的SCI模块接口； 3、掌握SPI寄存器配置及程序设计方法 | 课程教学目标1 课程教学目标3 课程教学目标5 | |||||
第15章 串行通信I2C | 4 | 掌握 I IC 的原理； F28335 的 I2C 总线操作和程序编写。 | 课程教学目标3 课程教学目标4
| |||||
实验教学 | ||||||||
序号 | 实验项目名称 | 实验类型 | 实验学时 | 实验内容 | 支撑教学目标 | |||
1 | 实验一 编程环境的搭建 | 验证 | 2 | 1．安装CCS集成开发环境配置文件。 2．编写简单程序完成编译调试。 | 课程教学目标2 | |||
2 | 实验二 产生PWM信号 | 设计 | 2 | 1．进一步掌握DSP外设的使用和编程方法。 2．掌握增强型脉宽调制模块ePWM。 | 课程教学目标3 | |||
3 | 实验三 AD采样实验 | 综合 | 2 | 1．掌握AD采样的原理。 2． 编写程序实现AD采样和数据传输。 | 课程教学目标3 | |||
4 | 实验四 总线通信实验 | 综合 | 2 | 1. 掌握IIC和SPI通信原理 2. 掌握总线通信的寄存器配置。 3. 编程实现总线通信。 | 课程教学目标4 | |||
本课程采用讲授、提问、讨论、演示、实操等教学方法和手段，注重精讲多练、讲练结合，夯实学生基础理论知识；注重对学生学习方法的指导，培养学生运用所学知识分析和解决实际问题的能力，激发学生的创新思维；进一步拓宽单片机原理及应用知识的内容，培养学生的自主学习能力；以达到符合毕业要求指标点的课程教学目标完成。
四．课程考核
本课程成绩由课堂表现、单元测试、实验成绩（包含实验纪律、实验操作、实验报告）和期末考试成绩组合而成，采用百分制。本课程成绩组成、考核/评价细则及对应的教学目标如表3所示。
表3考核方式、考核/评价环节及成绩比例
考核方式 | 考核/评价细则 | 成绩比例 | ||
课堂表现 | 主动参与课堂教学，平时考勤成绩 | 10 | ||
项目测试 | 实验纪律 | 签到，遵守实验室规章制度 | 5% | 40 |
| 实验操作 | 完成实验操作及数据记录 | 85% |
|
| 工程规范 | 代码工程规范 | 15% |
|
期末考试 | 期末闭卷考试成绩 | 50 | ||
五．课程教学目标达成度评价及持续改进
课程教学目标达成度评价方法：过程考核评价法、问卷调查评价法。
通过单元测试对课堂教学效果进行过程性评价，及时反馈存在的问题，在教学过程中进行改进完善。
根据期末成绩、实验成绩、平时成绩和学生、教学督导等反馈，及时对教学中不足之处进行改进，并在下一轮课程教学中改进提高，确保相应毕业要求指标点达成。
课程教学目标与考核方式对应关系如表4所示。
表4课程教学目标与考核方式关系表
| 课堂表现 | 项目测试及课后作业 | 实验 | 期末考试 |
课程教学目标1 | √ | √ |
| √ |
课程教学目标2 |
|
| √ |
|
课程教学目标3 |
| √ |
| √ |
课程教学目标4 |
|
| √ |
|
课程教学目标5 | √ | √ | √ | √ |
六．教材及参考资料
教材：
张东亮、DSP控制器原理与应用 (第2版），机械工业出版社，2023年6月。
参考书目：
[1]俞一彪，曹洪龙，邵雷. DSP技术与应用基础（第2版）[M]. 北京：北京大学出版社，2014。
[2]胡剑凌、曹洪龙、邵雷、耿相铭. DSP技术原理与应用系统设计[M].科学出版社.2018.08
《 劳动教育 》教学大纲
课程名称 | 劳动教育 | 课程代码 | 08042203C |
开课学期 | 1-8 | 课程类别 | 集中性实践教学 |
总课时 | 2周 | 学分 | 2 |
执笔人 | 谢光奇 | 团队负责人 | 雷大军 |
开课单位 | 物理与电子电气工程学院 | 适用专业 | 电气工程及其自动化 |
先修课程 |
| ||
一．课程简介
《劳动教育》是发挥劳动的育人功能，对学生进行热爱劳动、热爱劳动人民的教育活动。是全面发展教育体系的重要组成部分，该门课程是在系统的专业知识学习之外，围绕丰富电气工程及其自动化专业知识有目的、有计划地组织学生参加学科竞赛、科学研究、教学助理、志愿者等劳动。
二．教学目标和毕业要求
通过该课程的学习，培养学生正确劳动价值观和良好劳动品质，准确把握社会主义建设者和接班人的劳动精神面貌、劳动价值取向和劳动技能水平的培养要求，全面提高学生劳动素养。
其具体的课程教学目标为：
课程教学目标1：树立正确的劳动观念。正确理解劳动是人类发展和社会进步的根本力量，认识电气工程技术在推动人类社会生产力发展方面做出的卓越贡献。
课程教学目标2：具有必备的专业劳动能力。掌握电气工程及其自动化专业劳动技能，正确使用各类常见的专业劳动工具，增强体力、智力和创造力，并具备完成专业劳动任务所需要的设计、操作能力及团队合作能力。
课程教学目标3：培育积极的劳动精神，继承中华民族勤俭节约、敬业奉献的优良传统，弘扬开拓创新、砥砺奋进的时代精神和服务社会的精神品质
课程教学目标4：养成良好的劳动习惯和品质。能够自觉自愿、认真负责、安全规范、坚持不懈地参与劳动，形成诚实守信、吃苦耐劳的品质。珍惜劳动成果，养成良好的消费习惯，杜绝浪费。
本门课程的教学目标与毕业要求指标点对应的矩阵关系如表1所示：
表1课程教学目标与毕业要求指标点对应关系表
专业毕业要求 | 教学目标1 | 教学目标2 | 教学目标3 | 教学目标4 |
毕业要求指标6-1：知晓电气专业相关技术标准、行业规范、法律法规等相关知识，能理解电气工程师的技术职责，接受电气工程师的社会责任 |
|
| M | M |
毕业要求指标7-1：正确认识复杂工程问题的电力工程实践对环境保护、社会可持续发展的意义 | M |
|
|
|
毕业要求指标9-2：能在多学科背景下，处理好个体与团队的关系，与其他成员共享信息，完成所承担角色的任务。 |
| H |
|
|
毕业要求指标10-1：能通过口头表达方式，就电力工程复杂问题与业界同行及社会公众进行有效沟通和交流 |
|
| M |
|
毕业要求指标12-2：针对技术不断变化发展的需求，在宽领域内具备自主学习的能力，能对新知识和新技术问题进行理解、归纳和总结。 |
| M |
| M |
（用L、M、H表示低、中、高的不同支撑程度。）
三．教学内容、教学方法及教学要求
本课程总课时2周。
劳动教育注重围绕电气工程及其自动化专业特点，开展服务性劳动和生产劳动。教学内容包括课程助教、后进生辅导、开放性实验室管理员、科普活动宣讲员，以及参加学科竞赛集训、担任学科竞赛指导员、参加教师课程建设团队或科研团队、参与义务维修活动等服务性、学习性劳动。
总时长不少于2周。学生可选择参与1-2项劳动，具体由各课程、项目、学科竞赛指导老师或者辅导员负责认定。
表2 课程教学内容及要求
教学内容 | 教学要求 | 支撑教学目标 |
第一类 课程助教 | 通过协助任课教师开展课前准备、作业管理、以及组织班级分组讨论等，培养责任心和组织、协调能力。 | 课程教学目标1 课程教学目标2 课程教学目标3课程教学目标4 |
第二类 后进生辅导 | 通过与其中一个后进生结对子，负责其日常学业辅导，培养帮助他人、乐于奉献的品质，同时，也提升了自己的课业水平。 | 课程教学目标1 课程教学目标2 课程教学目标3 课程教学目标4 |
第三类 担任学科竞赛指导员 | 通过担任下一届电子设计大赛、互联网+创新创业大赛、蓝桥杯大赛等学科竞赛指导员，形成专业内传帮带的氛围，培养学生乐于助人的品质，同时锻炼学生初步的教学能力。 | 课程教学目标1 课程教学目标2 课程教学目标3 课程教学目标4 |
第四类 担任对口专业开放性实验室管理员 | 通过管理专业对口开放性实验室，培养学生责任心，组织、协调能力，掌握完成一件事情的基本方法，全方位锻炼学生劳动能力。 | 课程教学目标1 课程教学目标2 课程教学目标3 课程教学目标4 |
第五类 参加科普活动 | 通过担任科普活动讲解员，丰富其专业知识，深入浅出的展示专业知识，并培养其口头表达能力。 | 课程教学目标1 课程教学目标2 课程教学目标3 课程教学目标4 |
第六类 参加课程建设团队 | 通过参加专业课程建设团队，培养其课程制作、课程设计的基本技能，接触最新的教学理念，为未来从事教师工作打下良好的基础。 | 课程教学目标1 课程教学目标2 课程教学目标3 课程教学目标4 |
第六类 参加学科科研团队 | 通过参加学科科研团队，提升其专业知识，并学习科研探究的方法、精神，为未来从事物理学相关岗位工作打下坚实的专业基础。 | 课程教学目标1 课程教学目标2 课程教学目标3 课程教学目标4 |
第七类 参与义务维修活动 | 通过参与义务维修活动，培养学生具有工具使用、电路检测、电路维修等技能。 | 课程教学目标1 课程教学目标2 课程教学目标3 课程教学目标4 |
本课程将劳动教育融入到日常活动或专业实践中，以到达符合毕业要求指标点的教学目的。
四．课程考核
本课程成绩由劳动计划、劳动表现和劳动效果三部分成绩组合而成，采用百分制。本课程成绩组成、考核/评价细则见表3所示。
表3 成绩组成、考核/评价环节、分值、细则
成绩组成 | 考核/评价环节 | 分值 | 考核/评价细则 |
劳动准备(15%) | 熟悉情况、制定计划等 | 15 | 主要考核学生能否较快熟悉劳动内容，融于团队。并能坚持正确的劳动方针，根据劳动活动实际，制定出切实可行的劳动计划。 |
劳动过程（50%） | 方法态度、日常表现、劳动能力等 | 50 | 主要考核学生是否在劳动工作中主动、认真，态度诚恳，表现出吃苦耐劳，乐于奉献的精神，以及强烈的责任心。能服从管理，按时参加劳动，并在团队劳动中表现出良好的合作能力。在日常劳动过程中，能结合电子科学与技术专业知识，学以致用，提高劳动效率和效果 |
劳动效果（35%） | 劳动成效、劳动小结等 | 35 | 主要考核学生能否通过劳动切实帮助到他人，如完成了具体的任务或者解决了实际困难。对自己的工作能客观的进行分析小结，在吸取经验教训的基础上提出创造性见解。 |
总评成绩 | 准备+过程+效果 | 100 | 劳动准备（15%）+劳动过程（50%）+劳动效果（35%） |
五．课程教学目标达成度评价及持续改进
课程教学目标达成度评价方法：过程考核评价法、问卷调查评价法。
根据劳动准备、劳动过程、劳动效果、和学生、教学督导等反馈，及时对教学中不足之处进行改进，并在下一轮课程教学中改进提高，确保相应毕业要求指标点达成。
课程教学目标与考核方式对应关系如表4所示。
表4课程教学目标与考核方式关系表
| 劳动准备 | 劳动过程 | 劳动效果 |
课程教学目标1 | √ |
|
|
课程教学目标2 | √ | √ | √ |
课程教学目标3 |
| √ | √ |
课程教学目标4 |
| √ | √ |
六．教材及参考资料
使用教材
[1]《湘教发〔2021〕60号转发教育部关于印发《大中小学劳动教育指导纲要（试行）》的通知》, 2021年。
《 专业认知实践 》教学大纲
课程名称 | 专业认知实践 | 课程代码 | 08040023C |
开课学期 | 3 | 课程类别 | 集中性实践教学 |
总课时 | 2周 | 学分 | 2 |
执笔人 | 谢光奇 | 团队负责人 | 雷大军 |
开课单位 | 物理与电子电气工程学院 | 适用专业 | 电气工程及其自动化 |
先修课程 |
| ||
一．课程简介
《专业认知实践》是全面贯彻党的教育方针，遵循大学生成长规律和教育规律，以稳定的实践基地为依托，以了解社会、服务社会为主要内容，围绕丰富电气工程及其自动化专业知识有目的、有计划地组织学生参加专业学习教育、实习基地参观、学科竞赛介绍、科学研究指导等活动，引导大学生在实践中受教育、长才干、做贡献，树立正确的世界观、人生观和价值观。
二．教学目标和毕业要求
通过《专业认知实践》的开展，让学生了解电气工程及其自动化专业的历史及发展，主要专业课程的设置及应用，对电力系统中变电站内容有所见识，对电力行业有一定的了解，加深了学生对后一阶段专业课程学习的热情，为将来学业发展和职业发展指明了方向。其具体的课程教学目标为：
课程教学目标1：了解变电站结构、功能及运行维护工作，了解变电站电气设备工作原理及检修工作，能理解电气工程师的技术职责，接受电气工程师的社会责任。
课程教学目标2：观看自动控制设备展示，包括平衡车、倒立摆、机器人控制等，了解专业课程的实际应用，认识电气工程技术在推动人类社会生产力发展方面做出的卓越贡献。
课程教学目标3：了解专业就业方向及考研，完成专业认知实践鉴定表，树立正确的世界观、人生观和价值观。
课程教学目标4：能够自觉自愿、认真负责、安全规范、坚持不懈地参与实践活动，能够在工程实践中理解并遵守工程职业道德和规范，履行责任和义务。
本门课程的教学目标与毕业要求指标点对应的矩阵关系如表1所示：
表1课程教学目标与毕业要求指标点对应关系表
专业毕业要求 | 教学目标1 | 教学目标2 | 教学目标3 | 教学目标4 |
毕业要求指标6-1：知晓电气专业相关技术标准、行业规范、法律法规等相关知识，能理解电气工程师的技术职责，接受电气工程师的社会责任 | L | L |
|
|
毕业要求指标7-1：正确认识复杂工程问题的电力工程实践对环境保护、社会可持续发展的意义 |
|
| L |
|
毕业要求指标8-2：具备职业素养，能在学习中遵纪守法、诚信守则；在电力工程实践中，遵守职业道德和规范，恪守工程伦理准则 | L |
|
| L |
（用L、M、H表示低、中、高的不同支撑程度。）
三．教学内容、教学方法及教学要求
本课程总课时2周。专业认知实践围绕电气工程及其自动化专业特点，开展专业教育、实习基地参观教育及专业认知实践活动总结。教学内容包括专业教育、设备展示、实习基地参观、认知实践活动总结等。
表2 课程教学内容及要求
教学内容 | 教学要求 | 支撑教学目标 |
专业教育 | 了解电气工程及其自动化专业的历史及发展，专业主要课程，了解研究生入学相关要求。 | 课程教学目标2 课程教学目标3 课程教学目标4 |
实习基地参观 | 严格遵守实践时间，听从工作人员安排，虚心向工作人员学习，了解电气行业基本工作内容。 | 课程教学目标1 课程教学目标3 课程教学目标4 |
专业认知实践活动总结 | 按时提交专业认知实践活动鉴定表，个人实践活动总结详细，能够树立专业学习目标。 | 课程教学目标1 课程教学目标2 课程教学目标3 课程教学目标4 |
四．课程考核
社会实践活动等级分为优、良、合格和不合格四个等级，合格以上者认定相应学分。本课程成绩评价细则见表3所示。
表3 成绩评价细则
成绩等级 | 评价细则 |
优秀 | 严格遵守实践时间，听从工作人员安排，虚心向工作人员学习，学习认真，完成了专业认知实践的内容，树立了专业学习目标，表现优秀。 |
良好 | 能服从管理，按时参加实践活动，虚心向工作人员学习，完成了专业认知实践的内容，表现良好。 |
及格 | 参加实践活动，完成了专业认知实践的内容 |
不及格 | 在实践活动中违反学校纪律要求，不能完成专业认知实践 |
五．课程教学目标达成度评价及持续改进
课程教学目标达成度评价方法：过程考核评价法、问卷调查评价法。
根据专业认知实践活动表现、专业认知实践鉴定表和学生、教学督导等反馈，及时对专业认知实践活动中不足之处进行改进，并在下一轮实践活动中改进提高，确保相应毕业要求指标点达成。
六．教材及参考资料
使用教材
[1]湘南学院大学生综合社会实践管理办法（试行）,湘南学院教务处， 2014年。
电气工程及其自动化专业实习大纲
课程名称 | 专业实习 | 课程代码 | 08042093C、 08042103C |
开课学期 | 7、8 | 课程类别 | 集中性实践教学 |
总课时 | 12周 | 学分 | 12 |
执笔人 | 谢光奇 | 团队负责人 | 雷大军 |
开课单位 | 物理与电子电气工程学院 | 适用专业 | 电气工程及其自动化 |
先修课程 | 电路分析、模拟电子技术、数字电子技术、微机原理与接口技术、自动控制理论、电力电子技术、电机学、电力系统分析、PLC原理及应用、电力系统继电保护原理、单片机原理及应用等 | ||
一、实习的性质与目标
专业实习是电气工程及其自动化专业本科教育教学重要组成部分，是直接检验学生掌握知识程度的重要实践教学环节，旨在培养学生综合运用所学基础知识和基本技能的能力，实践能力、分析问题和解决问题的能力。按照电气工程及其自动化专业教学计划的要求，大学本科毕业生在完成教学计划规定的全部理论课的学习任务之后，进行专业实习。
专业实习主要在发电厂、供电公司、电气设备公司等单位实习。通过专业实习，培养学生良好的职业道德，严谨的科学态度和工作作风，巩固所学的理论知识、操作技能，提高分析问题和解决问题的能力。从而为毕业后从事电气工程及其自动化领域工作打下坚实基础，培养学生成为适应社会主义市场经济要求的电气工程技术高级专门人才。具体的专业实习目标为：
实习目标1：增强学生劳动观点、集体观念，培养学生正确的人生观，树立良好的社会责任感，引导学生建立正确的择业观。
实习目标2：使学生了解专业知识在电能生产、输送、变电、用电等实际中的应用情况，加深感性认识。
实习目标3：培养学生的实践能力、分析问题和解决问题的能力以及综合运用所学基础知识和基本技能的能力。
实习目标4：培养学生严肃认真的科学态度和严谨求实的工作作风，增强学生的综合素质以及对毕业后工作岗位的适应能力。
实习目标5：为学生进行毕业设计（论文）提供素材，收集资料。
实习目标6：通过参与实际岗位的工作、学习，了解生产和社会实际，为毕业后从事相关工作打下良好的基础。
专业实习目标与毕业要求指标点对应的矩阵关系如表1所示：
表1专业实习目标与毕业要求指标点对应关系表
专业毕业要求 | 实习目标1 | 实习目标2 | 实习目标3 | 实习目标4 | 实习目标5 | 实习目标6 |
毕业要求指标1-1：能对电力工程的系统工作原理、工程设计方案等复杂问题，用工程方法给予恰当表述 |
| L |
|
| M |
|
毕业要求指标2-2：能对电力工程复杂问题的过程进行工程计算，分析运行参数或故障结果 |
| M | M |
| M |
|
毕业要求指标3-3：能考虑安全、环境、法律等约束条件，遵循电力规程、规范，确定工程设计方案 | M |
|
| M |
| H |
毕业要求指标4-2：能运用科学原理，结合工程实际，设计实验方案，构建实验系统，进行实验 |
|
| M |
| M | M |
毕业要求指标5-3：能正确选择专业软件与工程工具，并理解专业软件与工具的局限性 | L |
|
| M |
|
|
毕业要求指标6-1：知晓电气专业相关技术标准、行业规范、法律法规等相关知识，能理解电气工程师的技术职责，接受电气工程师的社会责任 |
| M |
| H |
|
|
毕业要求指标7-1：正确认识复杂工程问题的电力工程实践对环境保护、社会可持续发展的意义 |
| M |
|
|
|
|
毕业要求指标8-2：具有人文社会科学素养、社会责任感，践行社会主义核心价值观，能够在工程实践中理解并遵守工程职业道德和规范，履行责任和义务 | M |
|
| L |
|
|
毕业要求指标9-2：能在多学科背景下，处理好个体与团队的关系，与其他成员共享信息，完成所承担角色的任务 |
|
| L |
|
|
|
毕业要求指标11-1：理解电力工程领域工程管理原理，具备工程项目实施管理的能力，包括任务协调、进度控制、质量管理和资源配备等 |
|
| H |
|
|
|
（用L、M、H表示低、中、高的不同支撑程度。）
二、实习教学的基本要求
1．对实习所在的企事业单位的工作性质、组织管理体制、生产或事务的运作机制有比较全面概貌的了解。遵守实习单位的规章制度。
2．了解工程技术人员，生产管理人员等在生产运作中的作用和职责，广泛地接触他们，从他们身上学习优良的品质和作风。
3．积极投入实习单位的技术实践，作好现场记录，注意收集整理有关材料，掌握所从事工作的基本技能和方法。
4．通过实习，学会观察，搜集资料，调查研究，整理报告等方法，提高分析问题和解决问题的能力。
5．通过专业实习，增加学生对专业领域的感性认识，如电能生产过程、电厂电气部分以及电气设备设计等；电能生产过程、电厂电气部分内容涉及电气一次主系统的接线和运行方式、用电系统接线和运行方式、二次继电保护配置、直流系统，电气设备设计包含高、低压控制柜、配电屏及补偿、计量箱产品的设计。
6.了解电厂电能生产过程和主要电气设备的性能、规范及安装连接情况，学习电气设备巡视、运行、维护的基本知识。掌握电气设备设计的基本方法及相关软件的学习。
7．结合具体实习内容撰写实习手册，要求内容真实、条理清楚、格式正确、干净整洁。参加工程或项目实习的同学，要有工程流程图，编写软件的同学，要有源程序。
三、实习内容
1．实习地点：本专业涉及的面很宽，除了对口的科研单位、学校、企业与公司外，各行各业内部都可能存在与电气工程及其自动化有关的部门，以下列出的都适合本专业学生的专业实习，比如发电厂、供电公司和电气设备公司等。
2．实习内容
2.1发电厂
理解电厂电能生产过程和主要电气设备的性能、运行和维护等。培养学生具有一定科研创新和实际工作的能力。
(1)熟悉安全规程及安全管理。
(2)了解电厂生产过程及电气设备。
(3)了解励磁系统。
(4)熟悉继电保护系统。
(5)了解计算机监控系统。
2.2供电公司
在配电调度、变电运行、输电线路、用电计量、信息中心等专业实习方面得到实践锻炼，培养学生动手实践能力，并且具有一定实际工作能力。
（1）了解电网概况，电力发展史。
（2）熟悉《电力安全工作规程》相关内容。
（3）了解调度运行。
（4）了解配电线路及设备运检。
（5）了解变电站运维。
（6）了解变电设备检修。
（7）了解输电线路运检。
（8）了解装表接电。
2.3电气设备公司
掌握电气设备如电源及适配器、变压器、断路器及控制柜的构造、性能和参数；熟悉电气设备的生产工艺及有关原理；了解产品研制、开发的方式及过程；了解生产组织及管理。
（1）生产技术部
了解电气设备的构造、性能和参数。
（2）生产车间
熟悉电气设备的生产工艺。了解生产组织及管理。
（3）工程部
熟悉电气设备设计的相关原理。了解产品研制、开发的方式及过程。
四、时间安排
实习的总时间为12周，学分为12学分。其中：专业实习（一）安排在第七学期，总时间为4周，学分为4学分；专业实习（二）安排在第八学期，总时间为8周，学分为8学分。
具体时间分配：根据学生具体实习地点，由实习单位带教负责人分配实习时间。
五、实习实施的形式与方法
实习是在修完专业理论课的基础上，为准备毕业论文（设计）而进行的实践教学环节，为达到实习大纲的目的和要求，必须在指导教师的指导下进行实习。实习形式为分散与集中相结合。
1．实习动员阶段
由学院领导进行实习动员，明确实习性质和目的；由指导教师下达实习任务书（指导书），明确实习要求和任务，拟定实习计划。
2．实习阶段
学生深入实习单位进行实习，学生与实习单位共同协商确定实习任务，并在指导教师与实习单位专业人员的指导下开展实习，实习内容包含有发电机工作原理、励磁系统、高压试验、检修与运行、用电计量等，指导学生从多个方面培养综合素质，着重培养学生的动手能力及实际工作能力，并结合毕业论文（设计）收集资料，调查数据，查阅文献，了解与论文（设计）有关的研究现状及结果，明确毕业论文（设计）的研究路线和方法。
3．实习小结阶段
实习工作结束以后，学生撰写好实习手册，实习小组长写小组总结，指出学生的优点和存在的问题及以后要注意的地方。实习单位给出学生的实习意见，指导教师根据学生实习期间考勤及表现确定实习表现情况，学院综合实习单位意见和实习指导老师意见，并根据实习检查情况完成专业实习成绩评定。
六、实习纪律或注意事项
参照《学生专业实习守则》等执行。并对实习的学生提出如下要求：
(1)分散实习的学生联系实习单位后，应及时与实习指导教师取得联系，且接受指导。
(2)按实习大纲、实习计划的要求和规定，严肃认真地完成任务，重视向实际学习，按时完成实习作业，且写好实习报告。
(3)实习过程中要安排好政治学习和文体活动，且定期开展组织生活会和民主生活会。
(4)实习过程中学生应主动逐日记实习日记。
(5)实习过程中，应配合学院的指导教师检查分散学生的实习的情况。
(6)加强纪律性，严格遵守学院实习所规定的各项规章制度，照规定办事。
(7)实习结束后，由实习单位对学生做出实习鉴定，且加盖实习单位公章。
七、实习检查
学生实习期间，指导教师应当定期或不定期地对学生的实习情况进行检查。检查可以采用与实习单位指导教师通讯联系、实地走访实习单位等方式。实习检查的主要内容包括：实习生劳动纪律的遵守情况；实习生工作的主动性；实习生在实习过程中论文资料的收集情况等等。指导教师对学生实习的检查应当有书面记录；评定实习成绩时应充分考虑检查结果。
八、实习考核和成绩评定
学生实习成绩应综合体现学生在整个实习过程中的表现和所取得的成效。实习成绩由实习纪律、实习态度、业务能力和任务完成情况等项目构成。实习成绩评定应参考实习单位对该实习生的实习鉴定、学生上交的实习笔记、实习报告和指导教师的检查情况来确定。最终实习成绩按“优秀、良好、中等、及格、不及格五个等级评定。
评分标准如下：
优秀：实习期间遵守实习纪律，出满勤，工作认真踏实、无差错事故，理论联系实际，技术操作规范、熟练，服务态度好，有实习笔记。
良好：实习期间遵守实习纪律，无旷课、迟到早退现象，请假不超过3天，工作认真踏实、无差错事故，理论联系实际，技术操作规范，不够熟练，服务态度好，有实习笔记。
中等：实习期间遵守实习纪律，无旷课现象，请假不超过1周，能理论联系实际，工作中差错事故
及格：实习期间能遵守实习纪律，无旷课现象，请假不超过2周，工作欠认真踏实、差错事故
不及格：实习期间不能遵守实习纪律，有旷课现象，或经常心到、早退，或请假超过2周，工作中有明显差错或常出差错，技术操作欠规范，服务态度不够好，无有实习笔记。
九、实习手册的内容与要求
实习手册为每人一份。整体实习手册的内容必须与所学专业内容相关。内容大体分8个部分：
(1)实习概述：意义、目的等。
(2)实习单位的基本情况。
(3)实习计划。
(4)实习日记。
(5)实习纪要。
(6)实习总结(整个实习过程内容的总结、心得体会、不足与努力方向)。
(7)实习单位对实习生实习期间的表现进行鉴定。
(8)成绩评定。
说明：
①实习日记、实习纪要：重点部分。要求内容详实，层次清楚；切忌日记或记帐式的简单罗列。
②实习总结：精华部分。要求条理清楚，逻辑性强；着重写出对实习内容的总结，体会和感受，特别是自己所学的专业理论与实践的差距和今后应努力的方向。
电气工程及其自动化毕业论文（设计）大纲
课程名称 | 毕业论文（设计） | 课程代码 | 08042043C、 08042053C |
开课学期 | 7、8 | 课程类别 | 集中性实践教学 |
总课时 | 12周 | 学分 | 12 |
执笔人 | 谢光奇 | 团队负责人 | 雷大军 |
开课单位 | 物理与电子电气工程学院 | 适用专业 | 电气工程及其自动化 |
先修课程 | 自动控制理论、电力电子技术、电机学、电力系统分析、PLC原理及应用、单片机原理及应用、单片机应用课程设计、电力电子技术课程设计、电力系统分析课程设计、控制系统课程设计等 | ||
一、毕业论文（设计）的意义和目标
毕业论文（设计）是高等学校人才培养方案的重要组成部分，是本科教学过程中重要的实践教学环节，是对人才培养质量全面的、综合的检验与反映。学位论文的目的是培养学生科学的思维方式和正确的设计思想，提高学生综合运用所学理论、知识和技能分析和解决实际问题的能力，是学生毕业前全面素质教育的重要实践训练。学位论文的质量也是衡量教学水平、审核学生毕业和学位资格的重要依据。在学位论文工作中，要认真贯彻理论与实践相结合，教学与科研、生产相结合，教育与国民经济建设和社会发展相结合的原则，加强多学科理论、知识和技能综合运用能力的训练和提高，加强学生创新精神和实践能力的培养。
具体的目标为：
目标1：培养学生综合运用所学的知识，分析和解决电气工程及其自动化领域理论和工程技术问题的能力。
目标2：进一步深化和扩展所学的基础知识、专业知识，提高实验动手能力、自学能力和独立工作的能力。
目标3：培养学生严肃认真的科学态度和严谨求实的工作作风，培养学生开展科学研究工作的能力。
目标4：通过毕业论文（设计），了解生产和社会实际，为毕业后从事相关工作打下良好的基础
目标5：培养学生的团队精神、创新精神，树立正确的人生观、价值观，在思想政治素质方面得到进一步的提高。
毕业论文（设计）目标与毕业要求指标点对应的矩阵关系如表1所示：
表1专业实习目标与毕业要求指标点对应关系表
专业毕业要求 | 目标1 | 目标2 | 目标3 | 目标4 | 目标5 |
毕业要求指标1-3：能对电力工程复杂设计方案和系统模型进行求解 | M | L |
|
|
|
毕业要求指标2-2：能对电力工程复杂问题的过程进行工程计算，分析运行参数或故障结果 |
| M |
| M |
|
毕业要求指标3-4：对工程设计方案进行论证，并优化设计方案，体现创新意识 |
|
| M |
| M |
毕业要求指标4-2：能运用科学原理，结合工程实际，设计实验方案，构建实验系统，进行实验 | M | H | M |
|
|
毕业要求指标5-1：能针对电力工程复杂问题，正确选用信息技术工具进行文献检索、资料查询、分析和判别 |
|
| L |
|
|
毕业要求指标6-1：知晓电气专业相关技术标准、行业规范等相关知识，能理解电气工程师的技术职责 | M |
|
| M | L |
毕业要求指标9-2：能在多学科背景下，处理好个体与团队的关系，与其他成员共享信息，完成所承担角色的任务 |
|
|
| M | M |
毕业要求指标10-2：能规范撰写报告和设计文稿，绘制工程图纸，能清晰进行陈述发言和表达 |
|
| H | L |
|
毕业要求指标12-2：在电气领域内具备自主学习的能力，能对新知识和新技术问题进行理解、归纳和总结 |
|
| M |
|
|
（用L、M、H表示低、中、高的不同支撑程度。）
二、毕业论文（设计）的基本要求
1．通过毕业论文（设计），应对专业理论与生产实践的正确关系有进一步的领会，培养严格的工作作风和认真的工作态度，树立正确的生产观点、经济观点和全局观念；
2．对课题进行必要的调查研究，充实和掌握生产实践知识，了解有关的技术方案、政策法规，学会查阅和使用各种资料和工具书。通过推理计算、绘图，提高学生动手能力和编写技术文件的能力；
3．毕业论文（设计）应该在教学计划规定的时间内完成，若因故需要延期，应得到指导教师、系和学校相关部门的批准。；
4．原则上一人一题，若多个学生共同进行一个项目的工作，应采取分工负责的办法，并在题目上有所区别；
三、毕业论文工作环节及进度安排
毕业论文（设计）的总时间为12周，学分为12学分。其中：毕业论文（设计）（一）安排在第七学期，总时间为4周，学分为4学分；毕业论文（设计）（二）安排在第八学期，总时间为8周，学分为8学分。
具体时间分配：
1、学生和老师根据各自的兴趣和研究内容进行双向选择。学院对各专业的选择结果协调后，公布毕业设计指导教师和指导学生名单。
2、做好开题报告。指导老师督促学生广泛查阅文献资料，并作简要综述，明确研究目标与内容，科学选择研究方法，合理安排工作进度，在实践调研的基础上写好《开题报告》。各工作小组组织学生进行开题报告。
3、初稿修改和检查工作。指导教师督促学生严格按照《湘南学院毕业设计（论文）工作手册（2018年修订版）》中的有关要求，完成毕业设计（论文）的初稿写作并认真审阅，提出修改意见，学生参照指导教师意见对毕业设计（论文）进行修改。
4、中期检查。开学后两周内完成毕业设计（论文）第二稿的写作及修改。领导小组组织对学生执行任务书的情况及指导教师的工作状况进行检查。
迎接教务处组织专家对各二级学院毕业设计（论文）工作进行中期检查。
5、设计（论文）定稿。完成毕业设计（论文）终稿的写作及修改并按要求查重，最后定稿。
6、资格审查、毕业设计（论文）查重及评阅。领导小组组织学生答辩资格审查工作。对达不到要求的学生，应令其改进。
学生将毕业设计（论文）查重报告（1份）本人签字后交答辩小组；
学生将毕业设计（论文）删掉封面及致谢部分的毕业设计（论文）答辩稿交评阅教师（评阅教师每人1份）；
评阅教师认真审阅并写出评语和成绩后交答辩小组。
7、以专业为单位安排好答辩小组，并将答辩时间、地点和相关人员安排向学生公布，答辩小组（不含本组学生的指导教师））对每个学生的毕业设计（论文）进行盲审，为答辩作好准备。
8、组织答辩和成绩评定。答辩小组按规定程序对学生逐个进行公开答辩，并作好答辩记录。教务处和二级学院毕业设计（论文）工作领导小组组织力量随机抽查答辩情况。毕业设计（论文）工作领导小组组织力量随机抽查答辩情况。
领导小组综合学生设计（论文）质量、答辩情况及评阅教师意见对学生毕业设计（论文）进行最终成绩评定，并及时上报教务处，经教务处审核后向学生公布。
9、资料整理。各二级学院负责整理归档好学生毕业设计（论文）全部资料。
四、成绩评定
1、考核方式
毕业论文（设计）的考核由指导教师、答辩小组、答辩委员会进行三级考核，成绩由答辩委员会终审核定。
2、评分办法
采用优秀、良好、中等、及格和不及格五级记分的方法。“优秀”的比例不得超过本专业毕业生总数的20%。
3、评分标准
优秀：
（1）具有一定的开拓创新性：科学研究论文，无论是基础理论研究还是基础实验研究，应有前人尚未得到的新成果，具有作者自己的独特见解；专题调研评述论文，应有对所调研的专题范围内的国内外科学研究工作发展和成果的系统总结分析综述。
（2）具有科学性：论文内容具有客观性，结果有可靠的实验依据或理论论据；论文表述明确、清楚、确切、严谨、流畅。
（3）具有系统性和完整性：科学研究论文应包括：问题的提出、前人对本课题研究进展概述、本课题所进行的研究工作内容、所取得的成果的描述、总结和讨论、参考文献等。专题调研评述论文应包括：专题调研课题的提出、前人对本课题范围研究工作进展和成果系统综述、对本专题领域研究发展的总结评述和讨论、参考文献等。
（4）格式规范，论文字数不少于10000字。
（5）答辩时，思路清晰，论点正确，回答问题基本清楚，对主要问题回答正确、深入。
良好：
论文具有科学性、系统性和完整性，有作者自己的独到见解，整篇论文表述流畅、结构严谨，论文字数大于10000字。
答辩时，思路清晰，论点基本正确，能正确回答主要问题。
中等：
论文具有科学性、系统性和完整性，能用作者自己的语言表述文章内容，论文字数大于10000字。
答辩时，对主要问题的回答基本正确，但分析不够深入。
及格：
论文具有系统性和完整性，表述基本准确、清楚，论文字数不少于8000字。
答辩时，主要问题能答出，或经启发后能大出，回答问题较肤浅。
不及格：
符合下列条件之一者，应定为不及格论文：
（1）论文全部内容都是抄袭他人成果，东凑西拼而成；
（2）论文字数不足8000字。
（3）答辩时，对主要内容阐述不清，基本概念糊涂，对主要问题回答有错误或回答不出。
五、毕业论文（设计）指导书
《湘南学院毕业论文（设计）工作手册》（2018修订版）
