《电路分析基础》课程教学、育人双大纲
课程名称：电路分析基础（Fundamentals of Electrical Circuit）
课程编码：XK09030
课程性质：学科基础课
学 分：2学分
总 学 时：44学时（理论38学时，实验6学时）
适用专业：机械设计制造及其自动化、工业工程等机械类本科专业
先修课程：高等数学、大学物理
一、课程教学总体目标
电路分析基础是普通高等学校工科机械类专业的学科基础课，也是一门学习机电测控技术的入门课程，主要包括线性电阻电路、动态电路、正弦稳态电路和耦合电感电路分析四部分，课程内容结构严谨，适用性广泛，在整个机械类专业课程体系中起着承上启下的重要作用。通过该课程的学习，学生应掌握电路的两类约束关系，能够用基尔霍夫定律定律和元器件伏安特性推导出电路常见的分析方法，并解决具体实际问题。能够根据需要搭建一般难度的电路，能利用电子仪器仪表进行信号测试和简单的故障诊断与排除。在传授知识的同时，帮助学生养成实事求是、积极探索的治学态度；认真细致的工作作风；客观辩证的思维方式，引导学生前行社会主义核心价值观。具体目标如下：
（一）知识目标
1.掌握电路分析的基本概念及基本定律。
2.掌握线性电阻电路分析的基本方法---支路电流法、网孔分析法、节点分析法。
3.掌握线性电阻电路分析的基本定理---叠加定理、齐次定理、等效电源定理、最大功率传输定理。
4.掌握一阶动态电路的基本概念、动态过渡过程产生的原理和分析方法，了解二阶动态电路的基本概念。
5.掌握正弦稳态电路的基本概念和分析方法。
6.掌握三相交流电路的基本概念、电路结构及分析方法。
7.掌握互感的基本概念、耦合电感电路的分析方法。
8.了解电路频率响应的基本概念及具体意义。
（二）能力目标
1、工程知识的应用能力
培养学生能查阅电子器件手册的能力和严格遵守国家标准，可根据实际需要完成一般电路的设计和搭建；能够使用常用的电子仪器仪表，对线路及器件进行测试，能进行简单的故障诊断与排除。
2、自主学习能力
培养学生能够通过查阅专业书籍、期刊、学习网站、行业论坛等渠道进一步深入学习电工技术，了解其技术发展现状，国内外行业动态等，养成终身学习的习惯，形成清晰明了的职业发展观，通过学习具备不断适应发展的能力。
3、团队管理与合作能力
培养学生具备一定的组织管理能力。通过实验分组、课堂小组讨论等方式，使学生
能根据任务要求合理制订工作计划，根据团队成员的能力与特长合理分配任务，并协调完成工作任务。
4、沟通表达能力
通过要求学生对每一章节内容做书面总结归纳，培养学生能以书面报告、设计文稿
或陈述发言等方式清晰地表达复杂工程问题，能够在今后的工作中与业界同行及社会公众进行沟通和交流。
5、实践创新能力
理论与实践教学相结合，通过从单一实验项目到电工电子工艺实训综合项目的完成，
实现对学生实践动手能力的阶梯式训练，提升学生的实践创新能力。
（三）育人目标
1、培养学生的爱国情怀
在课程讲授过程中，通过中外电子产品对比及我国某些电子产品核心技术的缺乏，结合 “中国制造2025”对制造业的人才需求，引导学生树立远大理想和爱国主义情怀，树立正确的世界观、人生观、价值观，勇敢地肩负起时代赋予的光荣使命，提高学生思想政治素质。
2、培养学生的敬业精神
结合教学内容相关知识点，通过华为电子芯片、5G技术的自主研发等典型事例，引导学生向业界前辈学习，培养学生的敬业精神
3、培养学生的科学思维
通过电路图的综合分析和解题过程，教会学生用哲学辩证的思维习惯看待问题和处理问题，掌握正确的学习方法和思维方法，培养学生逻辑思维与辩证思维能力，形成科学的世界观和方法论，促进学生身心和人格健康发展。
4、培养学生的工程意识
通过一阶动态电路和正弦稳态电路分析过程的讲解，帮助学生建立用数学思维模式
来描述和解决工程问题的工程意识，将学习的知识体系做到前后贯通，立体关联，提升学生的科学素养。
5、增强学生的遵纪守法意识
通过学习电子线路国家标准，养成严格遵守各种标准规定的习惯，培养良好的行为
习惯，借此延伸到增强学生的规则意识、法律意识。
6、培养学生的诚实友善品格
通过教学过程中实施分组讨论，分组实验，同学之间互相帮助，取长补短，培养与
人为善、助人为乐的良好品格。
7、培养学生的责任感和使命感
在实验实践教学中，要求学生严格执行实验室的管理规范，强化安全意识，结合电
子工艺实训，针对实操中出现的线路故障以及有可能发生的严重后果，通过具体典型事例教育学生,帮助学生养成严肃认真对待任务，不能有丝毫的马虎应付心理、。
二、章节教学目标与主要教学内容
第一章 电路的基本概念及定律
（一）本章教学目标
1.知识目标
（1）了解电路模型、基本电路变量、参考方向、常见电路元件、
独立电源、受控源及电路等效等基本概念。
（2）掌握基尔霍夫定律的基本内容及应用。
（3）掌握等效互换的概念和本质，学习电阻Y-Δ联接的等效互换，单口网络等效化简，实际电压源、电流源模型支路等效互换的基本方法。
2.能力目标
（1）能够运用基尔霍夫定律、元器件伏安关系特性对电路做分析。
（2）能够运用等效互换的概念对复杂电路进行化简。
3.育人目标
（1）在研究问题过程中，引导学生认识到基本概念及基本规律的重要性，要掌握事物及问题的本质特性，善于将复杂问题分解成基本单元，从而找到分析问题的方法，培养解决问题的意识。
（2）在讲解过程中，通过引入对电流、电压、功率等基本概念的数学描述，启发学生用数学思维模式描述工程问题，培养学生的科学素养。
（二）本章主要教学内容
1、实际电路与电路理想模型。
2、电路基本物理量--电压、电流、功率，参考方向的基本概念。
3、常见电路元件---电阻、独立电源、受控源的基本伏安特性。
4、基尔霍夫电压、电流定律在电路分析中的作用及具体应用。
5、等效互换的基本概念和在电路分析中的具体应用。
教学重难点：
基尔霍夫定律、元器件伏安关系特性、等效互换在电路分析中的具体应用。
本章教学以多媒体课件和图片的形式介绍本课程的应用领域、行业背景今在今后课程学习过程中的地位，引发学生学习兴趣。要求学生课下查阅电工学发展简史，完成章节内容的总结归纳。
第二章 线性电阻电路分析
（一）本章教学目标
1.知识目标
（1）掌握线性电阻电路一般分析方法：支路电流法，节点电压法，网孔电流法。
（2）了解基尔霍夫定律和元器件伏安关系在方法推导过程中的重要性。
2.能力目标
（1）能够对一般难度的线性电阻电路做分析。
（2）能够通过实验学会简单的电路信号测试方法。
（3）能够排查常见的电路故障。
3.育人目标
（1）通过对线性电阻电路通用分析方法的讲解，引导学生认识到掌握事物普遍规律的重要性，鼓励学生善于从问题的表象去发现本质及规律。
（2）引导学生要善于在学习过程中做好归纳总结，通过要求学生做书面的章节内容归纳总结，训练学生的文字表达能力，提高写作水平。
（3）在电路分析过程中，通过问题分析和解决，使学生学会用联系的、全面的、发展的观点看问题，正确对待人生发展中的顺境与逆境，处理好人生发展中的各种矛盾，培养健康向上的人生态度。
（二）本章主要教学内容
1、支路电流法的推导及其应用。
2、节点电压法的推导及其应用。
3、网孔电流法的推导及其应用。
教学重难点：
要求学生理解基尔霍夫定律和元器件伏安关系在整个电路分析课程学习中的重要性。
本章教学以具体的电路分析问题导入教学重点，通过与学生的交流互动，板书推导出三种常见的电路分析方法，总结规律，强调该方法的基本原理，并通过例题讲解加深应用。要求学生对章节内容作书面总结，归纳出三种典型分析方法的解题步骤和针对特殊问题的求解方法。
第三章 线性网络定理
（一）本章教学目标
1.知识目标
（1）掌握叠加定理，戴维宁—诺顿定理，齐次定理，最大功率传输定理等的基本概念。
（2）掌握各定理在分析线性电阻电路过程中的具体方法和步骤。
2.能力目标
（1）能够利用叠加定理对多个电源共同作用的电路进行分析。
（2）能够利用戴维南定理对含源二端网络进行化简，并且能够
举一反三，总结归纳出诺顿定理的适用范围和解题步骤。
（3）能够利用最大功率传输定理解决实际问题。
3.育人目标
（1）用唯物辩证法思想分析问题和解决问题，在课堂讲授过程中注重定理之间的知识迁移，培养学生举一反三的思维习惯，树立正确的人生观、价值观和世界观。
（2）培养学生独立思考的能力，鼓励学生解答难题，帮助学生克服畏难情绪,培养学生严以律己、知难而进的意志和毅力。
（3）引导学生要善于在学习过程中做好归纳总结。通过要求学生做书面的章节内容归纳总结，训练学生的文字表达能力，提高写作水平。
（4）通过实验教学，要求学生严格执行实验室的管理规范，培养良好的行为习惯和爱护公共财物的优秀品德。
（二）本章主要教学内容
1、叠加定理的内容、适用范围和具体解题步骤要点。
2、戴维宁—诺顿定理（诺顿定理）的内容、适用范围和具体解题步骤要点。
3、齐次定理的内容、适用范围和具体解题步骤要点。
4、最大功率传输定理的内容、适用范围和具体解题步骤要点。
教学重难点：
强调各个定理的适用范围、分析要点。
本章教学以具体的电路分析问题导入教学重点，通过与学生的交流互动，推导出用于电路分析的各个定理，总结规律，强调不同定理的适用范围和注意事项，通过例题讲解加深学生印象。要求学生对章节内容作总结，培养学生在学习上的逻辑性和关联性。引导学生自主学习。
第四章 电路的暂态分析
（一）本章教学目标
1.知识目标
（1）推导出电感和电容元件伏安特性的时域表达式，总结各个元器件的基本特性。
（2）了解一阶动态电路产生过渡过程的原因，暂态与稳态的基本涵义。
（3）掌握一阶动态电路微分方程的建立方法。
（4）掌握一阶RC、RL动态电路的零输入响应，零状态响应，全响应的特征及分析方法。
（5）掌握一阶动态电路三要素分析法。
（5）了解二阶动态电路的基本概念及微分方程的建立。
2.能力目标
（1）能够利用电容、电感元件的基本伏安特性分析该元件在电路中的作用。
（2）能够分析一阶动态电路过渡过程的规律，了解过渡过程中能量的转换。能够对影响一阶电路过渡过程快慢的参数作分析和使用。
（3）能够应用三要素法则求解一阶动态电路。
3.育人目标
（1）课堂教学过程中通过电阻、电感、电容元器件特性的对比分析，通过动态电路与线性电阻电路的对比分析，总结出动态电路的特性、规律及分析方法，引导学生养成归纳总结的学习习惯，要善于对问题进行归类处理。
（2）利用基尔霍夫定律和元件伏安关系建立一阶电路微分方程，求解得到动态电路的过渡规律，进一步向学生强调数学思维及数学手段在工程问题分析中的重要性，建立起数学是解决工程问题的工具，工程问题要用数学语言来表述的概念，帮助学生进一步理清大学期间各门课程之间的逻辑性和衔接性，提升学习动力。
（3）通过一阶电路过渡规律模型的建立，引出一阶测控系统模型的表述及主要参数，向学生讲解电路分析在后续课程中的作用，强调不要孤立的看待课程内容，要学会用普遍联系和立体关联的角度去学习和对待处理问题，提升自身的思辨能力。
（4）引导学生要善于在学习过程中做好归纳总结，通过要求学生做书面的章节内容归纳总结，训练学生的文字表达能力，提高写作水平。
（二）本章主要教学内容
1、电感及电容的伏安特性时域表达式及在电路中的作用。
2、一阶动态电路的过渡过程、暂态、稳态、初始条件、换路定则等基本概念。
3、一阶动态电路RC、RL电路的零输入响应，零状态响应，完全响应的分析方法和步骤。
4、一阶动态电路的三要素求解法及应用。
教学重难点：
一阶动态电路过渡过程产生的原因，三要素求解法。
本章教学重在前后知识的衔接，将知识点与工程实际想联系，做到系统性梳理。训练学生自主学习，总结归纳的能力。培养学生科学的思维方式，深入、系统、联系的学习方法，能够将所学知识融会贯通。
第五章 正弦稳态电路分析
（一）本章教学目标
1.知识目标
（1）正弦量基本概念，正弦量的相量表示法。
（2）R、L、C元件伏安特性的相量表示；阻抗（感抗、容抗、感纳，容纳）的概念以及阻抗与频率的关系；
（3）基尔霍夫定律的相量表示，相量图的概念和在电路分析中的作用。
（4）正弦稳态电路的功率，包括有功功率，无功功率，视在功率和功率因数等基本概念及内在联系。
（5）三相电路的基本概念，三相电源和三相负载的Y和△联接方式。
（6）对称三相电路的分析。
2.能力目标
（1）学会利用相量法结合相量图分析正弦稳态电路。
（2）能够求解正弦稳态电路的功率，分析电路中能量的转换过程。
（3）能够解释功率因数的意义，提出提高功率因数的具体办法。
（4）能运用最大功率传输定理解决相关实际问题。
（5）能够利用三相电路解释实际生活中遇到的具体问题，并作简单分析。
3.育人目标
（1）培养学生严谨的学习态度及自主学习能力，能够对较为综合复杂问题化繁为简，在掌握基本概念、规律的基础上进行分析解决。
（2）本章内容涉及强电，教课过程中要引导学生牢记“安全无小事”的观念，重点强调学生的安全意识，规矩意识和大局意识，要重视国家各类标准规范的执行，要重视人身生命财产的安全保护。
（3）本章内容难度较大，在集中授课的同时，组织学生分组讨论，理论联系实际，强调学生的吃苦精神和团队合作意识。
（4）通过学习相量概念以及相量这一数学手段在正弦稳态电路分析中的应用，修正学生头脑中数学和工程实际问题之间割裂的状态，建立起数学是解决工程问题的工具，工程问题要用数学语言来表述的概念，帮助学生进一步理清大学期间各门课程之间的逻辑性和衔接性，提升学习动力。
（5）引导学生要善于在学习过程中做好归纳总结，通过要求学生做书面的章节内容归纳总结，训练学生的文字表达能力，提高写作水平。
（二）本章主要教学内容
1、正弦量、相量的基本概念
2、R、L、C元件的伏安特性、阻抗的基本概念和含义。
3、基尔霍夫定律的相量表示形式及具体解题应用。
4、正弦稳态电路的分析计算。
5、正弦稳态电路功率的分类、基本概念及各自意义。
6、三相电路的电源、相序和负载的基本概念。
7、三相电源、负载的连接方式；线、相电压；线、相电流的定义及关系。
8、对称三相电路的分析。
教学重难点：
相量法在正弦稳态电路分析的具体应用；三相电路分析。
本章教学重在前后知识的衔接，将知识点与工程实际想联系，做到系统性梳理。训练学生自主学习，总结归纳的能力。培养学生科学的思维方式，深入、系统、联系的学习方法，能够将所学知识融会贯通。
第六章 耦合电感电路分析
（一）本章教学目标
1.知识目标
（1）互感的基本概念，互感元器件中产生互感电压的原理，互感元件的伏安特性。
（2）耦合电感元件去耦等效的基本方法。
（3）空心变压器，理想变压器的工作原理和分析。
2.能力目标
能够对耦合电感电路，尤其是含变压器电路进行分析。
3.育人目标
（1）通过对互感及含互感元件电路的学习，引导学生理解作用与反作用、环境与适应环境、外在引导与自我顿悟之间的联系，强调学生自我学习和修养提升。
（2）引导学生用唯物辩证的方式看待和处理问题，形成科学的世界观和方法论，提高职业道德修养和精神境界，促进学生身心和人格健康发展。
（3）引导学生要善于在学习过程中做好归纳总结，通过要求学生做书面的章节内容归纳总结，训练学生的文字表达能力，提高写作水平。
（二）本章主要教学内容
1、互感现象及互感元件的伏安关系特性。
2、耦合电感的串、并联、T型联结的去耦等效。
3、含互感元件电路的分析。
4、含空心变压器、理想变压器元件电路的分析。
教学重难点：
互感的基本概念，互感元件的去耦等效。
第七章 电路的谐振
（一）本章教学目标
1.知识目标
（1）串联、并联谐振的基本概念，串，并联谐振电路的频率特性，电路特征和品质因数等基本概念。
2.能力目标
能够对简单的谐振电路进行分析。
3.育人目标
（1）通过对谐振概念的讲解，使学生了解电路参数及反应与外加电源频率之间的对应关系，进一步深入认识电路本质，对后续课程如“机械工程测试技术”有基本了解，建立起课程体系的内在联系，激发学生学习兴趣和动力。
（2）引导学生要善于在学习过程中做好归纳总结，通过要求学生做书面的章节内容归纳总结，训练学生的文字表达能力，提高写作水平。
（3）通过课程总结，结合中国制造业发展对专业人才的需求，引导学生树立远大理想和爱国主义情怀，培养大学生的责任感和使命感，提高学习的积极性和主动性。
（4）通过综合性实践性例题讲解，要求学生要勇于挑战自我，培养严以律己、知难而进的意志和毅力以及吃苦耐劳，不怕困难，勇敢向前的精神。
（二）本章主要教学内容
1、串联、并联谐振的基本概念。
2、电路发生谐振的条件及电路特征。
3、谐振电路的品质因数概念。
教学重难点：
串、并联谐振发生的条件及电路特征。
三、推荐教材和学生重点阅读的书目
本课程教材的选定应尽可能选用获奖及优秀教材。
1、《电路分析基础》（第四版），张永瑞主编 西安电子科技大学出版社
2、《电路分析》（第二版），胡翔骏主编 高等教育出版社
3、《电工学》上册（第五版），秦曾煌主编 高教出版社
4、《电路原理》第一版、孙玉坤、陈晓平主编机械工业出版社
5、《电路分析》上、中、下册，李瀚荪编 高教出版社。
6、《习惯的力量》，译者:吴奕俊/曹烨,2013.3,中信出版社
7、《优秀大学生成长手册》，戴夫•埃利斯，2013.6，科学出版社
四、学时分配与教学方式
（略）
五、课程考核与学业评价方案
1.考核目的
通过本课程的学习和考核，要求学生系统地掌握电工技术的基本知识，能灵活应用基尔霍夫定律和元器件伏安特性对电路进行分析，理论联系实际，完成一般电路搭建、故障排查、信号检测等任务，掌握科学的思维方法，具备系统、辩证的思维习惯和分析、解决问题的能力。具养成终身学习的习惯和能力。全面提高学生的工程素养，更好地促进学生知识、能力和育人“三位一体”课程教学目标的实现，并为机械专业其他课程的学习打下良好的基础。
2.考核形式
主要有期末考核，平时考核（含中期考核），实验评价等。
其中期末考核形式主要为闭卷考试，考试时间为120分钟，评分采用百分制，60分为及格。
平时考核主要包含平时考勤、思想表现、课堂学习表现、平时测验等(若有中期考试，则中期考试成绩也纳入平时测验成绩)、作业成绩等。思想表现主要通过学生学习的积极性及主动性等方面进行考核。
实验考核主要以实验操作过程表现和实验报告质量为依据。
3.主要考核内容和考核题型
（1）期末试卷命题范围应涵盖课程的所有章节，试题应反映基础知识的掌握程度和灵活应用所学知识的能力，适当增加综合能力的考核试题的分数，对学生的知识、能力和素质等进行综合考核。难易程度分为四档：较易、中等、较难，这四档在每份试卷中所占比例依次约为3：4：3。
（2）考核内容主要有关电路分析的基本概念、基本方法、基本定律的应用等方面。
（3）考核题型主要针对各知识点采取综合题型，在每一知识点的考察题目中按照学习层次分为基本概念题、简单分析题和综合应用题型。
4.成绩评定
期末考试成绩占总成绩的50%，平时成绩占总成绩的50%。
建立学生平时学习档案，平时成绩主要包含到课考勤、实验表现、平时测评等(含中期考试、思想表现)、作业成绩等。其中考勤占平时成绩的20%，作业成绩占平时成绩的30%，平时测评（含中期考试、思想表现）占平时成绩的20%，实验考核占30%。思想表现主要通过平时与学生交谈、学生的言谈举止、学生学习的积极性及主动性等方面进行评价。
六、采用的教学方式方法说明
1.教材的选、编原则
本课程教材主要选用优秀或获奖教材，保证教材内容的先进性和思想性。为了体现育人目标，应选择合适的素材充实教材内容，素材尽量做到内容少而精，事例典型，不生搬硬套，内容紧密联系教材，不破坏教材系统性。
2.教学方式方法
（1）为人师表、言传身教。要不断提高自身的思想修养和道德水准，以身作则、严于律己，教风严谨。要严谨治学，提升教学、学术水平，努力成为学生行为的榜样，
（2）把思想教育渗透到课程教学中，结合理工课程特点，将“思政教育”概念外延拓展。课程思政的概念不仅仅局限于在教学过程中开展思想政治教育，要充分拓展其概念的外延，课程思政要植入责任与使命担当、价值、伦理、人文、家国、视野等文化成分，在教学过程中从系统、联系、存在、批判性思维等哲学范畴去引导学生的学习。用人文视野来看待科技的发展，在解决实际工程问题过程中体现人文关怀及道德伦理。
（3）课程思政要实现“小切口，大主题”。在教学过程中以课程相关知识点为基础，紧密结合当下时事热点事件，如华为事件、5G研发与标准制订、中美贸易摩擦、“中国芯”等，切入相关思政要素。让学生树立“文化自信”，树立远大理想和爱国主义情怀，树立正确的世界观、人生观、价值观，勇敢地肩负起时代赋予的光荣使命，提高学生思想政治素质。
（4）课程教学中要始终贯穿唯物辩证法普遍联系的观点、发展的观点、能量守恒规律等，加深学生对课本知识的理解和掌握，对课程体系架构的认识，培养学生逻辑思维与辩证思维能力。
（5）要做到知识传授与方法传授并重。通过向学生阐述课程体系内在逻辑性，课程自身在内容上的衔接性，基本概念与问题解决方法之间的相辅相成性等内容，引导学生形成联系的、系统的、辩证的思维方式，形成正确的学习方法。促进学生学习能力的提升，有助于学生终身学习习惯的养成。
（6）充分利用网络优势，借助课程网站等在线开放资源，让学生随时随地学习。对课堂上的重难点内容及在课堂上没听懂的部分学生，要求在课外观看视频，反复观摩理解，从而解决了在课堂上由于时间限制，导致无法兼顾所有学生的难题，让分层教学真正地成为可能。
来自：湖北文理学院 “课程 思政”专题网
http://zt-kecheng.hbuas.edu.cn/info/1006/1062.htm
因此， 化工材料专业外语教学中的思政元素如下：
*课程思政 ：在进行语言教学的同时，也介绍英语文化，同时穿插进行中西文化对比，寓思想教学于语言教学之中。
*课程思政 ：介绍尼龙纤维合成过程中，介绍古丝绸之路在东西方文明交往过程中曾经发挥的重要作用，及我们国家目前的“一带一路”倡议对民族复兴的重要意义，激励努力学习，为民族复兴贡献自己的力量。
*课程思政 ：从我国石化发展史揭示我国化工企业和新材料工业发展中体现的四个自信。
*课程思政 ：介绍我们国家面临的资源和环境问题，高分子材料成型中的碧水蓝天净土三大保卫战，高分子材料能够作哪些贡献或者可以发挥哪些作用，使学生认识到生态文明建设关系到“中国梦”的实现。
*课程思政 ：结合通用高分子工程化，工程高分子高性能化，指出我国在一些高性能、特种高分子材料方面还与国外存在差距,鼓励同学们为使我国成为高分子材料强国而奋斗。
*课程思政 ：专业英语文献阅读中，不应局限在语音、词汇和语法的表层结构，还要培养学生的语言理解和表达能力，培养学生的“家国情怀”和“世界眼光”。
