電氣工程及其自動化專業(已修改)

　

【正文】 電氣工程及其自動化專業 核心課程建設標準 貴州大學電氣工程學院 二〇一六年 目 錄《電機學21》課程建設標準 1《自動控制理論》課程建設標準 5《電力系統穩態分析》課程建設標準 10《電力系統暫態分析》課程建設標準 14《電力系統自動化》課程建設標準 19《繼電保護原理》課程建設標準 24《電氣一次部分》課程建設標準 29《電機學21》課程建設標準電機學課程是電氣工程及其自動化專業的一門主要專業基礎課。其目的是使學生了解電機的基本結構，掌握電機的基本工作原理、基本分析方法和基本實驗技能；培養學生分析問題與解決問題的能力，培養學生一定的動手能力，為進一步學習專業課以及畢業后從事專業工作打下必要的基礎。一、 課程教學團隊 課程負責人：鄒曉松本課程負責人為鄒曉松，具體負責《電機學21》課程的教學組織、課程的建設與管理工作。 課程團隊序號姓名性別學位職稱1鄒曉松男博士教授2敖偉智男碩士講 師3胡曉男博士講 師《電機學21》課程團隊成員由鄒曉松、敖偉智、胡曉組成。團隊成員中博士2人，碩士1人，其中高級職稱1人、中級職稱2人。其中鄒曉松、敖偉智均有多年的電機學教學經驗，胡曉為新進博士，團隊具有合理的知識結構和年齡結構。團隊新成員可以在其他成員的幫助下逐步培養獨立承擔課程教學工作的能力。二、 教學內容教學大綱2013年《電機學21》課程為3學分，每學分16學時，共48學時，其中理論講授44學時，實驗4學時。課程教學內容主要以理論教學為主，含一定的課內實驗課。2016年根據要求對教學大綱進行了修改，學分仍為3學分，每學時18學分，總學時54學時。課程教學內容《電機學21》的教學基本內容為：變壓器的基本作用原理與理論分析；三相變壓器及運行；三相變壓器的不對稱運行及瞬變過程；電力系統中的特種變壓器；變壓器的非對稱運行；交流電機繞組及其感應電動勢；交流繞組的磁動勢。（1）緒論（4學時） 電機在國民經濟中地位，特別在電力系統中的地位；電機中常用的基本電磁定律及磁路基本概念；常用的鐵磁材料及其特性；直流和交流磁路的特點。（2）第1章 變壓器的基本作用原理與理論分析（12學時）主要介紹變壓器的基本原理；變壓器的結構；變壓器的額定值。變壓器的空載運行；變壓器的負載運行；變壓器參數的測定；變壓器的運行特性。基本要求：了解變壓器結構，弄清變壓器的工作原理和銘牌數據。掌握變壓器的空載及負載運行時的平衡方程、等值電路，掌握變壓器勵磁參數、短路參數的測試方法，掌握變壓器的運行特性。（3）第2章 三相變壓器及運行（10學時）三相變壓器的磁路；三相變壓器的連接組；三相變壓器繞組連接法及其磁路系統對電動勢波形的影響；變壓器的并聯運行。（4）第3章 三相變壓器的不對稱運行及瞬變過程（8學時）對稱分量法；三相變壓器的各序阻抗及其等效電路；三相變壓器Yyn聯接組單相運行；變壓器次級側突然短路時的瞬態過程；變壓器空載合閘時的瞬態過程。（5）第4章 電力系統中的特種變壓器（6學時）當前隨著電力市場改革的不斷深化,用戶對供電質量要求越來越高。如何從設備設計與選型上消除或減少電力系統中的諧波, 之一,承擔著傳輸和分配電能的重要任務。（6）第5章 交流電機繞組及其感應電動勢（6學時） 介紹交流繞組的基本要求和分類；三相單層繞組和三相雙層繞組的結構；正弦分布磁場下繞組的電動勢的計算及非正弦分布磁場下電動勢中的高次諧波及其削弱方法。基本要求：了解三相繞組的構成原則和連接方法，其中以三相雙層短矩疊繞組為主。掌握交流繞組電勢的分析和計算方法。（7）第6章 交流繞組的磁動勢（8學時）分析單相繞組的脈振磁動勢；三相電樞繞組產生的基波合成磁動勢；三相電樞繞組合成磁動勢的高次諧波及兩相電樞繞組產生的磁動勢。基本要求：掌握交流電機磁勢的性質及分析法，分清脈振磁勢和圓形旋轉磁勢的區別和相互關系，著重掌握圓形旋轉磁勢的振幅、相位、轉向、轉速，并了解諧波旋轉磁勢和漏磁通的基本概念。教學方法和手段本課程采用課堂多媒體授課為主的教學方式，運用啟發式、討論式以及案例式等教學方法，首先激發學生的學習興趣，以問題為引導有效調動學生的學習積極性，鼓勵學生運用網絡資源、學校圖書數據庫開展自主學習探究式學習。實踐教學《電機學21》是一門實踐性較強的重要的專業基礎課，理論分析需通過實驗環節的驗證來得到進一步加深，同時學生可以通過實驗內容擴展課堂知識提升對電機實際運行特性的全面掌握。本課程實踐教學主要采用課內實驗的形式，共4個學時，變壓器參數測定2學時，變壓器連接組別和運行特性2學時。課內實驗促進學生將理論知識與實驗裝置相結合，在深入掌握課堂講授的知識，引導學生積極思考，將理論知識轉變為解決問題的能力。教材及相關資料理論課選用“十一五”國家級規劃教材《電機學》（胡敏強、黃學良編著, 電機學. 北京：中國電力出版社，2014），該教材有由出版社統一提供的課件。任課老師結合自己實際教學需要在統一課件的基礎上對內容進行修訂，適當增加部分電機結構示意圖、動畫及視頻，達到提高教學效果的作用。參考書：a.《電機學》 王正茂等編著．西安交通大學出版社，2000。b.《電機學》 蔣豪賢編．華南理工大學出版社，1997。c.《電機學》第2版 湯蘊璆等編著 機械工業出版社 2005。三、 教學過程 教學組織本課程教學團隊在課程負責人組織下，每學期定期開展相關的教研活動，進行教學經驗交流和效果評估，及時保證本課程教學按教學大綱和教學日歷執行。教學過程中跟蹤教學效果，任課老師間相互聽課，切磋教學方法。 課堂教學任課老師課堂教學中需認真負責，每次上課準備好課堂所需的教學大綱、教學日歷、教學計劃、教案、教材、點名冊等教學材料，課后認真輔導和批改作業，注重教學反饋，根據學生反饋適當改變教學進度和在大綱標準下適當改變教學內容，介紹本學科的新知識、新成就等以增強學生興趣；課堂上多采用驅動式、互動式、討論式、研究式及案例式的教學方法，培養學生興趣與積極性。注重能力培養，概念明確，重點突出，難點講解清楚，邏輯性強。 成績考核本課程考核方式為考試，其中期末考試成績占70%，平時成績占30%（以考勤、作業、研討、答問、自主學習、實驗為依據）。每次考試有難度相同或相近的A、B兩套試題，題型多樣，考試內容覆蓋大綱要求，難易程度合適，考試成績能反映學生對教學內容的掌握程度。四、 教學研究與改革積極開展與教學內容、教學方法、實踐性教學等相關的教學研究。首先引進國外先進的教學資源，包括教材、課件、習題等，吸收國外先進的教學理念和方法。整體上完善《電機學21》教學體系，從教材、課件、教學方法、題庫、案例、工程實例等多層面加大建設力度，推進教學改革，積極開展重點和雙語課程建設，從院級教改課題立項開始，逐步申報校級、省級，甚至國家級重點或雙語課程教改項目。五、 教學評價 學生評價鼓勵學生積極參與教學過程，增加老師與學生的互動，每學年主講教師的學生總體滿意度需達到90%以上。 同行評價接受專家和同行教師評價，教學效果需達到優良。 學生素質和能力使學生在電機學基礎理論、基礎知識和實驗技能方面打下堅實的基礎，具備較強的電機學分析及實踐能力，達到教學大綱要求，體現一定的創新性。4《自動控制理論》課程建設標準《自動控制理論》課程是電氣工程及其自動化專業開設的一門專業基礎課程，也是該專業的核心課程之一，在第7學期開設。本課程是以原理為主的理論性課程，主要從數學模型出發，介紹經典控制理論的基本原理和控制系統的分析與設計基本方法。通過本課程的學習，使學生獲得一套完整的分析、設計控制系統的思維方法，并能將掌握的知識初步應用在自動控制系統的建模、分析與校正上，同時為后續的相關課程打下理論基礎。該課程在電氣工程及其自動化專業已開設多年，課程的建設將圍繞以下五個方面展開。一、 課程教學團隊 課程負責人邱國躍 課程團隊序號姓名性別學位職稱1邱國躍男碩士副教授2趙 菁女碩士副教授3陸之洋男碩士副教授《自動控制理論》的課程團隊成員如上表所示，團隊成員主要由青年骨干教師組成，由具有較強教學實踐經驗和科研背景的教師領導，教師隊伍的知識結構和年齡結構合理，成員都能獨立承擔課程教學任務。二、 教學內容 教學大綱由于《自動控制理論》歷來是電自專業的專業核心課程，所以多年以來本課程一直開設，但是其教學大綱卻不是一成不變的，一直在不斷改進和完善，總體來說，《自動控制理論》課程教學大綱的建設經歷了由初步探索到積累經驗兩個階段。《自動控制理論》課程原來的開設課時為72學時，課程教學內容主要以理論教學為主，采用的是傳統的板書式教學方式。之后，電氣工程及其自動化專業的教學計劃根據人才市場的需求變化，在培養學生的核心競爭力的指導思想下不斷修改完善，相應的課程的教學大綱在2013年及2016年也進行優化。《自動控制理論》的由原來的72學時調整至2016年的54學時，課程的目標及教學內容和教學手段都不同程度進行了新的優化設計,明確了本課程在專業人才培養方案中的地位和作用，充分體現了教學內容的前沿性和科學性，以及對人才綜合素質和創新能力的培養。 課程教學內容根據最新的2016年版教學大綱的設置，課程教學團隊進行了課程教學內容的調整與優化，特別將MATLAB這一數字仿真工具在控制系統中的輔助分析方法引入到實踐環節，使得復雜、抽象的理論教學轉化為具體、易懂的理論教學與實踐教學相結合的方式，不僅提高了學生對所學理論的理解程度，還加強了學生的綜合實踐能力。在課程優化獲得初步成功后，課程教學團隊將對《自動控制理論》課程做進一步的優化改革，以適應企業對高技能應用型、創新型人才的需求。主要教學內容如下：（1）對控制工程的基礎理論（自動控制理論、現代控制理論）包含的內容、應用及其進展有完整的概念。（2）完整地了解應用線性理論分析控制系統的全過程及可用方法。（3）掌握線性定常系統（含線性化系統）以傳遞函數為核心和各種數學模型的建立方法，以及典型環節的輸入輸出關系在不同數學模型時的表示式。（4）掌握線性定常系統的各種穩定分析方法（判據）的原理及判定方法。（5）掌握線性定常系統及典型環節的動、靜態響應性能及其各種分析與計算方法。（6）了解綜合與校正的概念，并掌握各種校正方法原理、應用場合以及校正過程的計算方法。（7）了解非線性系統的含義，基本了解分析非線性系統的內容及方法。（8）了解計算機仿真在控制系統分析與校正中的應用及其重要作用；基本掌握MATLAB這一工具在控制系統中作輔助分析的方法。 教學手段和方法在以教學質量（學生知識點掌握程度）為控制目標，教學難點、重點梳理為前饋環節，學生教學質量評價為反饋環節的閉環系統中，采用多媒體課堂教學為主、實踐上機為輔的經典教學模式的基礎上，從教學難點重點梳理、教學內容設計、多媒體課件制作、課堂教學組織、學生考評等環節進行教學方法和手段創新的探索。（1）教學難點、重點梳理在根據上一學年期末考試試卷分析學生教學知識掌握情況的基礎上，還要在教學過程中加入課堂討論、定期答疑，分析作業完成情況等多種方式，真正弄清學生容易出錯的知識點，確定課程教學的實際難點，并為教師提高教學質量提供基礎數據。（2）教學內容設計通過教學團隊組織集中討論教學難點、重點，發揮集體智慧，相互取長避短，形成合理的教學內容設計。（3）制作多媒體課件根據教學內容設計環節的成果，實時修訂多媒體課件，避免教學內容與實際生產發展脫節、課