（Circuit Analysis and Practice）
课程代码：1G12239学分：6.0
总学时数：96
先修课程：大学物理、高等数学、线性代数
开课对象：电气工程及其自动化
一、课程的性质、目的与任务
电路分析及实践是电气工程及其自动化专业的一门重要的专业必修课。 本课程的任务是：通过本课程的学习，使学生掌握电路的基本理论、分析计算电路的基本方法和进行实验的初步技能，为解决工程实际问题和进一步研究电类问题准备必须的理论基础，并为学习电气信息类的后续课程打下基础。
本课程通过一系列实验项目，把理论知识和实际电路紧密结合起来；通过本课程的实验学习和实践，能够使学生对电路分析的理论内容有更深入的理解，同时培养学生的动手能力和独立思考问题的能力。
本课程融合课程思政内容，将德育内容融入课程体系，支撑和满足电气工程及其自动化专业毕业要求的第8项要求，具体内容为：“具有人文社会科学素养，社会责任感，能够在电气工程实践中理解并遵守工程职业道德和规范，履行职责。”通过课程内容与德育相关内容融合的设计，使学生在具备专业能力的基础上，树立正确的人生观和价值观，坚定积极健康的理想信念，不忘初心，为祖国科技发展而努力学习。
课程重点支持以下毕业要求指标点：
3.养成实事求是的精神，具有自主学习和终身学习的意识，不断学习和适应发展的能力。
体现在，在电路给定参数已知的条件下，能运用数学工具通过求解电路中的电压、电流来了解电网络具有性质的能力，为后续专业课程的学习奠定基础。
7.掌握工程知识，能够将数学、自然科学、工程基础和专业知识用于解决电气工程领域复杂工程问题。
体现在，理解并掌握元件的特性，具有分析电路和设计电路的能力。在掌握电路分析的基础上，使学生具有设计实验能力，能基于电路理论对实验现象和数据进行分析，解释。通过本课程理论课知识、实验原理及相关知识辅导，学生能学会综合相关信息得出实验结果。
二、教学内容及教学基本要求
1. 电路模型和电路定律 （课内12 学时）
掌握电压电流的参考方向设定、电压与电流的关联参考方向；理解电功率和能量的概念；
掌握电路元件的理论模型及其伏安特性；掌握理想电压源和理想电流源的基本性质、受控源的基本概念；掌握基尔霍夫定律的基本概念和正确使用。
主要支持毕业要求指标点3，7。
[德育要素及内容]
培养学生具备坚定正确的政治方向、爱国情怀和较高的政治素质。结合电学科学家的故事，让学生切身体会到国家发展和科学技术是紧密相连的。使学生在具备专业能力的基础上，树立正确的人生观和价值观，坚定积极健康的理想信念，不忘初心，为祖国科技发展而努力学习。
2. 电阻电路的等效变换（课内4 学时）
理解等效变换的概念；掌握简单直流电阻电路等效电阻计算；理解电阻Y 形-△形连接的等效变换和计算；掌握实际电源模型的等效变换，掌握含有受控源的一端口网络的输入电阻计算方法。
主要支持毕业要求指标点3，7。
[德育要素及内容]
要在课程教学中把马克思主义立场观点方法的教育与科学精神的培养结合起来，提高学生正确认识问题、分析问题和解决问题的能力。理解等效变换的真正含义。
3. 电阻电路的一般分析（课内6 学时）
理解电路的图的概念，掌握KCL 和KVL 的独立方程数和判别方法；掌握电阻电路分析常用的支路电流法、网孔电流法和结点电压法及其适用场合。
主要支持毕业要求指标点3，7。
[德育要素及内容]
要在课程教学中把马克思主义立场观点方法的教育与科学精神的培养结合起来，提高学生正确认识问题、分析问题和解决问题的能力。在电路的各种分析方法中，要注重科学思维方法的训练和科学伦理的教育，培养学生探索未知、追求真理、勇攀科学高峰的责任感和使命感。
4. 电路定理（课内10学时）
掌握叠加定理、戴维宁定理和诺顿定理的运用；理解替代定理定理。
主要支持毕业要求指标点3，7。
[德育要素及内容]
要在课程教学中把马克思主义立场观点方法的教育与科学精神的培养结合起来，提高学生正确认识问题、分析问题和解决问题的能力。理解电路定律的发明背景，注重科学思维方法的训练和科学伦理的教育，培养学生探索未知、追求真理、勇攀科学高峰的责任感和使命感。
5. 储能元件（课内2 学时）
理解电容、电感两种元件的储能原理，掌握其在电路中的VCR 及功率、能量表达式；掌握电容、电感在串并联时的等效参数。
主要支持毕业要求指标点3，7。
[德育要素及内容]
要在课程教学中把马克思主义立场观点方法的教育与科学精神的培养结合起来，提高学生正确认识问题、分析问题和解决问题的能力。在电容、电感两种元件的学习中，注意对比学习，要注重科学思维方法的训练和科学伦理的教育，培养学生探索未知、追求真理、勇攀科学高峰的责任感和使命感。
6. 一阶电路和二阶电路的时域分析（课内12学时）
理解动态电路的概念，学会判别动态电路的阶数、零输入响应、零状态响应和全响应；掌握一阶电路微分方程的建立及时域分析方法；掌握一阶电路的三要素分析法；理解自由分量和强制分量、暂态分量和稳态分量的概念；理解一阶电路的冲激响应和阶跃响应。理解二阶电路的基本判别法、二阶电路的零输入响应的时域分析法。
[德育要素及内容]
要在课程教学中把马克思主义立场观点方法的教育与科学精神的培养结合起来，提高学生正确认识问题、分析问题和解决问题的能力。理解一阶电路和二阶电路的不同分析方法，要注重科学思维方法的训练和科学伦理的教育，培养学生探索未知、追求真理、勇攀科学高峰的责任感和使命感。
主要支持毕业要求指标点3，7。
7. 相量法（课内6 学时）
掌握复数的基本运算；理解正弦量的三要素的概念和相量法的基础概念；掌握电路定律的相量形式。
主要支持毕业要求指标点3，7。
[德育要素及内容]
要在课程教学中把马克思主义立场观点方法的教育与科学精神的培养结合起来，提高学生正确认识问题、分析问题和解决问题的能力。理解相量变换的真正含义，要注重科学思维方法的训练和科学伦理的教育，培养学生探索未知、追求真理、勇攀科学高峰的责任感和使命感。
8. 正弦稳态电路的分析（课内14学时）
理解阻抗和导纳的基本概念；理解相量图的辅助分析；掌握正弦稳态电路的相量分析法；掌握有功功率、无功功率、视在功率及复功率的概念和计算；理解最大功率传输的分析法。
主要支持毕业要求指标点3，7。
[德育要素及内容]
要在课程教学中把马克思主义立场观点方法的教育与科学精神的培养结合起来，提高学生正确认识问题、分析问题和解决问题的能力。理解正弦稳态电路的相量分析法，要注重科学思维方法的训练和科学伦理的教育，培养学生探索未知、追求真理、勇攀科学高峰的责任感和使命感。
9. 含有耦合电感的电路（课内10 学时）
理解互感的概念；掌握含耦合电感电路的去耦合计算；掌握理想变压器的分析；了解空心变压器。
主要支持毕业要求指标点3，7。
[德育要素及内容]
要在课程教学中把马克思主义立场观点方法的教育与科学精神的培养结合起来，提高学生正确认识问题、分析问题和解决问题的能力。理解耦合电感电路的复杂分析方法，要注重科学思维方法的训练和科学伦理的教育，培养学生探索未知、追求真理、勇攀科学高峰的责任感和使命感。工学类专业课程，要注重强化学生工程伦理教育，培养学生精益求精的大国工匠精神，激发学生科技报国的家国情怀和使命担当。
10. 电路的频率响应（课内2 学时）
掌握RLC 串联谐振的频率特性。
主要支持毕业要求指标点3，7。
[德育要素及内容]
要在课程教学中把马克思主义立场观点方法的教育与科学精神的培养结合起来，提高学生正确认识问题、分析问题和解决问题的能力。理解谐振的真正含义以及具体应用，注重事物的正反两方面，要注重科学思维方法的训练和科学伦理的教育，培养学生探索未知、追求真理、勇攀科学高峰的责任感和使命感。
11. 三相电路（课内10 学时）
掌握三相交流电路的基本概念；掌握对称三相电路的分析计算方法，了解非对称三相电路的基本概念。
主要支持毕业要求指标点3，7。
[德育要素及内容]
要在课程教学中把马克思主义立场观点方法的教育与科学精神的培养结合起来，提高学生正确认识问题、分析问题和解决问题的能力。掌握三相电路的分析方法和具体应用，要注重强化学生工程伦理教育，培养学生精益求精的大国工匠精神，激发学生科技报国的家国情怀和使命担当。
12. 非正弦周期电流电路和信号的频谱（课内4 学时）
理解非正弦交流电路的分析方法；了解频谱的概念。
主要支持毕业要求指标点3，7。
[德育要素及内容]
要在课程教学中把马克思主义立场观点方法的教育与科学精神的培养结合起来，提高学生正确认识问题、分析问题和解决问题的能力。理解非正弦交流电路的分析方法。要注重科学思维方法的训练和科学伦理的教育，培养学生探索未知、追求真理、勇攀科学高峰的责任感和使命感。
13. 线性动态电路的复频域分析（课内4 学时）
理解拉氏变换和拉氏反变换的定义和基本运算；掌握电路元件伏安特性关系的运算形式；掌握运算电路的转换方法。
主要支持毕业要求指标点3，7。
[德育要素及内容]
要在课程教学中把马克思主义立场观点方法的教育与科学精神的培养结合起来，提高学生正确认识问题、分析问题和解决问题的能力。理解复频域分析方法，理解变换的真正含义。要注重科学思维方法的训练和科学伦理的教育，培养学生探索未知、追求真理、勇攀科学高峰的责任感和使命感。
三、教学方法
本课程属于基础必修课，课程以理论讲授为主，并结合实验项目，培养学生的动手能力和独立思考问题的能力。教学方法主要采用课堂理论教学的形式，相应穿插课内交流讨论和基于问题的教学方法。同时，注重学生德育素质培养，将课程知识和德育要素内容有机整合，形成对于人才培养方案的有力支撑，注重德育目标的实现。
（1）课堂讲授的理论教学：通过对基本概念和定律，基本分析方法的讲授，对线性直流电路、正弦稳态电路、动态电路及二端口不同电路对象采用不同方法的讲解，使学生具备分析求解电路的能力。
重点支持毕业要求指标点 3，7。
（2）讨论和基于问题的教学：对于不同类型的电路，采用何种分析方法等授课内容，提出问题让学生参与讨论，加深其对知识点的理解并培养其分析问题和灵活解决问题的能力。总之是以教师为主导的启发式讲授教学法为主，任务驱动、学生研讨式教学为辅。
重点支持毕业要求指标点3，7。
（3）实验教学：电路实验是《电路分析》课程中的一个重要教学环节。要提高学生解决实际问题的能力和动手能力，增强学生在社会上的竞争力，要充分发挥实验室的作用。《电路分析》实验教学可以帮助学生加深对所学理论知识的理解，并掌握基本的测量方法和专业实验技能，学会运用电路分析方法解决实际电路问题。
具体开设了：电路基本定律的验证、戴维南定理的验证及有源二端网络等效、电信号测量及RC一阶电路响应、日光灯电路的研究、互感电路观测、三相电路功率的测量等实验。
重点支持毕业要求指标点3，7。
四、课内外教学环节及基本要求
序号 | 教学内容 | 课内学时 | 课外学时 | |||||
理论学时 | 上机学时 | 实验学时 | 实践学时 | 小计 | 其中研讨学时 | |||
1 | 电路模型和电路定律 | 4 | 8 | 12 | 2 | 2 | ||
2 | 电阻电路的等效变换 | 4 | 4 | 2 | 2 | |||
3 | 电阻电路的一般分析 | 6 | 6 | 2 | 3 | |||
4 | 电路定理 | 6 | 4 | 10 | 3 | |||
5 | 储能元件 | 2 | 2 | 1 | ||||
6 | 一阶电路和二阶电路的时域分析 | 4 | 8 | 12 | 2 | 2 | ||
7 | 相量法 | 6 | 6 | 2 | 1 | |||
8 | 正弦稳态电路的分析 | 10 | 4 | 14 | 2 | 4 | ||
9 | 含有耦合电感的电路 | 6 | 4 | 10 | 2 | |||
10 | 电路的频率响应 | 2 | 2 | 1 | ||||
11 | 三相电路 | 6 | 4 | 10 | 2 | 3 | ||
12 | 非正弦周期电流电路和信号的频谱 | 4 | 4 | 2 | ||||
13 | 线性动态电路的复频域分析 | 4 | 4 | 2 | ||||
合计 | 64 | 32 | 96 | 14 | 28 | |||
课外学习要求：
（1）上课前预习上课内容，实验课要预习实验内容及实验步骤，作业以课后习题为主，补充习题为辅。（20学时）
重点支持毕业要求指标点3，7。
（2）阅读大纲推荐的至少两本电工学方面的教学参考书（8学时）
重点支持毕业要求指标点3，7。
五、考核内容及方式
本课程由平时成绩、期末考试组合而成，采用百分制计分制。各部分所占比例如下：
平时成绩占50%，其中自主学习研究成绩70%和过程性学习评价成绩各30%；自主学习研究包括课堂作业30%、实验报告30%和实验成绩40%；过程性学习评价主要以出勤和课堂表现、思政评价成绩为依据。思政评价成绩包括学习态度改进程度、学习过程表现、思政作业完成情况等方面，通过多途径记录、多维度考察，给予定量和定性的评价。
重点支持毕业要求指标点3，7。
期末考试占50%，采用考试的考核方式。考试采用机考和试卷相结合的闭卷形式，题型为选择和综合，内容主要包括：电路的基本概念和基本定律，占总分比例12%，电路的一般分析方法（等效变换、方程分析法、电路定理），占总分比例38%；正弦稳态电路，占总分比例22%，三相电路，占总分比例10%；动态电路（时域分析、复频域分析）, 占总分比例18%。
重点支持毕业要求指标点3，7。
六、教材与参考资料
教材：
邱关源，罗先觉主编.《电路》（第5版）. 高等教育出版社，2006年3月.
参考书：
1．李翰荪编著. 《电路分析基础》（第3版）. 高等教育出版社，1993年8月.
2．张永瑞.编著. 《电路分析基础》. 西安电子科技出版社，1998年8月.
3．李翰荪编著.《简明电路分析基础》. 高等教育出版社，2002年5月.
4．蔡伟建编著.《电路原理》（第2版）.浙江大学出版社，2009年2月.
5. 李玉玲编著. 《 电路原理学习指导与习题解析》（第2 版）. 机械工业出版社，2010年3月