《电工电路的测试与设计》课程标准
一、课程基本信息
课程名称 | 电工电路的测试与设计 | 课程编码 | zdzd23001 | ||
建议学时 | 48学时 | 其中实践学时 | 8学时 | 学分 | 3学分 |
适用专业 | 工业过程自动化技术 | ||||
课程类型 | 专业基础课□专业核心课□专业选修课□专业技能课 | 课程性质 | 理论课理实一体 □集中性实践环节 | ||
先修课程 | 高等数学 | ||||
后续课程 | 电子技术、电子产品装配实训、电机与电气控制基础 | ||||
选用教材 | 《电工技术》(冯泽虎,张强,高等教育出版社,2017年,ISBN 978-7-04-062203-4) | ||||
制定人 | 马一民 | 制定时间 | 2025年 7月 | ||
审核人 | 吴巍 | 审核时间 | 2025年 8月 | ||
二、课程定位
本课程是工业过程自动化技术专业必修的一门专业基础课程,是在完成公共基础课程学习基础上开设的一门理论+实践的课程,对接专业人才培养目标,面向自动化仪表安装调试、维护维修等工作岗位,培养学生具备严谨细致的工程规范意识与安全生产职业素质,具备电工电路的测试、设计与故障排查等核心能力,为后续《电子技术》等专业课程学习奠定基础的课程。同时,将课程思政内容融入课程核心内容体系,帮助学生树立正确的世界观、人生观、价值观。
三、课程设计思路
首先,依据专业人才培养方案、智能制造产业发展需求及国家教学标准,从电工基础理论出发,理解交直流电路、电机与电气控制的基本原理及分析方法;然后,掌握电路模型构建、基尔霍夫定律、叠加定理、戴维南定理等核心分析方法;最后,通过实践实训环节对典型电路进行实物搭建、性能测试与故障诊断,实现理论验证与实践应用的有机融合。教学形式采用“理实一体化”模式:理论部分通过多媒体讲授、板书推导与实物演示相结合;实践部分则通过电路搭建、仪器仪表使用、现场调试等实训项目组织实施。专兼职教师团队充分发挥理论教学、实验指导与企业现场经验等不同特长,最大限度拓宽学生知识面,推动理论教学与生产实践深度融合,提升学生动手解决复杂电路问题的能力。通过教学评价持续改进,衡量授课内容是否满足电气设备安装调试、电路设计维护等岗位需求,教学形式是否达成实践操作能力培养目标,并动态优化课程教学方案。
基于OBE教学理念,构建了“科技强国”“工匠精神”的课程思政价值链。将中国电力工业发展历程中自主研发、技术突破的故事引入课堂:结合钱三强等老一辈科学家在电气领域的科研攻关事迹,将科学精神、创新意识传递给学生;同时结合现代电气企业工程师在智能电网、新能源应用中的技术攻坚案例,将精益求精的工匠精神融入教学全过程,促使专业知识与思政教育水乳交融。
重视传统课堂教学与现代信息化教学手段的结合,构筑“理论讲授—案例研讨—习题精练”三位一体的教学模式。创新采用“分层次、课内外相结合”的模块化教学,改革评价方式,强化过程考核,建立多维度考核评价体系,注重知识传授、素质培养与创新能力提升于一体。为适应工业4.0和智能制造发展趋势,紧紧围绕国家“中国制造2025”战略和区域产业发展需要,精准对接电气设备装调、电路设计维护等岗位新需求,融入智能控制电路理论分析、“1+X”证书制度中的电工电子模块、职业技能大赛中的电气装调赛项、学科竞赛中的电路设计以及创新创业大赛中的电气控制系统方案设计等内容重构教学体系,以培养具有扎实理论功底、较强电路分析能力和创新精神的高素质复合型电气技术人才为目标,创新“产学研创”协同育人模式,初步实现了“岗课赛证”有机融通。
四、课程目标
(一)知识目标
A1.掌握交直流电路、磁路及电机控制的基本概念、常用术语及简单电路的组成结构,能识别常用电工元器件并说出其工作原理及特点差异;能够具有进一步自学电工电路的测试与设计的能力;
A2.熟悉电路分析常用的基本定律与分析方法,能描述基尔霍夫定律、叠加定理、戴维南定理等定理的基本内容与应用条件,并掌握电路模型构建与等效变换方法;
A3.掌握正弦交流电路和三相电路的分析方法,能计算电路的电压、电流、功率等参数并评价电路性能;掌握典型电动机控制电路的组成、工作原理及特性,能分析起保停、正反转、降压启动等常用控制电路的控制规律;
A4.掌握常用电工仪器仪表的使用方法,能完成电路参数的测量、数据记录与分析;具备电路安装、调试及故障排查的基本能力,能识别与处理常见电路故障,并形成规范操作、安全生产的职业意识。
(二)能力目标
B1.精通识别、使用常用电路元件的基本工作能力;
B2.精通安装及测量简单交、直流电路及电动机电路能力;
B3.精通检测简单交、直流电路及电动机电路故障的工作能力;
B4.精通仪器仪表的使用能力务。
(三)素质目标
C1.培养学生符合工业过程自动化技术专业的基本职业道德和职业素质,形成吃苦耐劳、踏实肯干的工作作风和严谨细致、认真务实的职业态度;
C2.培养学生质量意识、环境保护意识、节约意识,并能将其自觉融入到电工技术的设计、运行与维护全过程,做到言行一致;
C3.培养学生自主学习与持续发展能力,使其能够主动跟踪电气自动化领域新技术、新工艺,不断提升专业水平;
C4.培养学生精益求精的工匠精神和团队协作、有效沟通的能力,树立爱岗敬业、协同创新的职业素养。
(四)思政目标
D1.职业道德:树立“遵守规程、安全操作、责任担当”的职业理念,强化电工系统的调试与维护中的规范意识与岗位责任感;
D2.工匠精神:培育“接线精准、排查细致、维保彻底”的工匠精神,在导线连接、故障定位、设备调试等实操环节中杜绝“差不多"思想,追求一次到位的专业品质;
D3.法治意识:增强电气安全法规与行业标准意识,自觉遵守控制系统设计、安装、调试中的技术规范和安全操作规程;
D4.社会责任:强化“电力保供即保民生、技能服务经济社会发展”的使命担当,理解电工技术在“能源安全新战略”与“新型电力系统建设”中的基础支撑作用,树立为区域石化产业与民生用电保驾护航的信念;
D5.家国情怀:结合我国电力工业从“缺电时代”到“特高压引领世界”的跨越发展历程,激发民族自豪感与行业自信心,培养“守护电网末梢、技能扎根基层”的奉献精神与“电力报国”的使命意识;
D6.创新意识:鼓励在检修工法、故障诊断、节能改造中突破传统经验主义,主动学习智能运维工具、红外测温、无人机巡检等新技术的应用,培养一线岗位技术创新意识;
D7.生态文明:树立“绿色用电、节能降损”理念,在电能计量、无功补偿、线路改造等实践中主动计算线损率、优化用电方案,践行“双碳”目标下的基层节能责任。
五、课程内容和要求
学习情境(章) | 工作任务(节) | 知识点(A) | 技能点(B) | 素质目标(C) | 思政元素(D) | 对应培养规格支撑要点 | 学时 | 备注 |
直流电路 | 任务1.1:电路及电路模型; 任务1.2:电路中的物理量及参考方向 | A1,A2 | B1,B2 | C1,C2 | D1 | 素质目标2 知识目标3 能力目标5 | 4 | |
任务1.3:电路的三种工作状态; 任务1.4:电源电路的等效化简与变换; 任务1.5:基尔霍夫定律 | A1,A2 | B1,B2 | C1,C2 | D1 | 4 | |||
任务1.6:电压源、电流源及其等效互换; 任务1.7:复杂电路的基本分析方法; 任务1.8:电路中电位的计算 | A1,A2 | B1,B2 | C1,C2 | D1 | 4 | |||
单相正弦交流电路 | 任务2.1:正弦交流电的基本概念; 任务2.2:正弦量的相量表示法 | A3 | B2,B3 | C1,C3 | D2 | 4 | ||
任务2.3:RLC元件的相量关系; 任务2.4:阻抗分析法 | A3 | B2,B3 | C1,C3 | D2 | 4 | |||
任务2.5:正弦交流电路的功率; 任务2.6:功率因数的提高 | A3 | B2,B3 | C1,C3 | D2 | 4 | |||
三相正弦交流电路 | 任务3.1:三相(Y∕△)电源的连接方式和电压关系 | A3 | B2,B3 | C1,C3 | D3 | 4 | ||
任务3.2:对称三相电路的电压、电流的分析和计算 | A3 | B2,B3 | C1,C3 | D3 | 4 | |||
任务3.3:不对称三相电路的电压、电流的分析 | A3 | B2,B3 | C1,C3 | D3 | 4 | |||
动态电路 | 任务4.1:动态过程和换路定律; 任务4.2:初始值的计算; 任务4.3:RC、RL电路的充放电响应; 任务4.4:一阶动态电路的三要素法 | A2,A4 | B1,B4 | C1,C3 | D4 | 4 | ||
磁路与变压器 | 任务5.1:磁路的基本概念和铁磁性材料的特性; 任务5.2:互感现象、互感系数; 任务5.3:互感线圈电压的确定方法; 任务5.4:变压器的工作原理和变换特性; 任务5.5:电力变压器和特殊变压器的工作特点 | A1,A2 | B1,B3 | C1,C4 | D5 | 4 | ||
三相异步电动机 | 任务6.1:三相异步电动机的结构与工作原理; 任务6.2:三相异步电动机的特性; | A3,A4 | B2,B3,B4 | C1,C2,C4 | D6,D7 | 4 |
课程考核与评价
遵循“立德树人、德技并修”的评价导向,坚持“知识评价与技能评价相结合、过程评价与结果评价相结合、定量评价与定性评价相结合、专业评价与思政评价相结合”的原则,全面评价学生的知识掌握、技能水平和思政素养。
评价项目 | 评价方式 | 分值比例 | 评价标准 | |
过程性评价 | 平时评价 | 以出勤、作业、课堂提问的形式进行 | 10% | 制定出勤制度和作业占比,及课堂提问占比进行过程评价 |
单元评价 | 每教学单元的结课考核形式进行 | 10% | 以试卷或提问考核的方式对单元的基本知识和重点内容进行考核 | |
期中评价 | 期中考试 | 20% | 以大型单元为节点进行阶段性考核评价 | |
实践评价 | 以技能操作和零部件认知方式进行 | 10% | 以学生动手能力和对主要机器零部件认识的能力进行考核 | |
终结性评价(期末) | 闭卷期末考试 | 50% | 对课程进行总体考核,考试学生对基本知识和基本技能的掌握程度 | |
七、课程实施与保障
(一)教学策略
本课程建议采用任务驱动与故障排查引导的教学方法,选用线上线下混合式教学组织形式,建议采用虚实结合实训法、工单导学、小组协作接线竞赛等教学方法,选用自主探究与师徒制互助等学习方法,依托学习通等教学平台和电工虚拟仿真软件、电工实训室实施教学。
(二)课程思政融入
通过系列教学活动设计,将课程思政有效融入教学活动中,活动结束教师点评知识应用同时,对学生在完成任务中出现的错误进行解析,指出学生需要提升或完善的能力和素质目标。例如:在电工实训室进行三相电机正反转电路测试时,逐步提升学生的仪表读数能力与故障观察力、分析判断能力;通过小组接线竞赛、故障排查头脑风暴等活动逐步锻炼学生的逻辑思维能力、安全表达能力;通过虚拟仿真实训与实物接线环节强化学生的团队协作能力、规范操作意识、严守规程的工匠精神;通过理论联系实际的配电柜安装与调试任务,提升学生运用所学知识解决石化企业现场电力问题的能力。
(三)教学基本条件
1.教学团队基本要求
专职教师8人、兼职教师3人。专任教师中有8人具有硕士学位,兼职教师均具有技师或工程师及以上职称。专职教师中,有3人具有企业工作经历,有7人进驻企业教师访问工作站半年以上,全体人员均长期到企业指导学生实习,6人获得高级考评员资格,“双师”素质教师已达到88%,年龄、职称结构科学、合理。
2.教学硬件环境基本要求
实施课程教学,校内应具备以下条件:符合安全规范的教学做一体化的实训室一间(120平方米),要求配置20个电工实训操作台及相应的电工实训模块(依据一个标准班40名学生),每个操作台配一套电工工具、一块万用表等。实训室多媒体教学设备一套(计算机、投影仪、展台等)。
3.教学资源基本要求
(1)基本教学资源:
a.电工技术类参考书籍、电工电子元器件技术手册若干;
b.电器操作规章制度;
c.安全操作规程;
d.多媒体课件;
e.教材、图册等。
(2)数字教学资源:
a.校园网和互联网实现资源共享和信息交流;
b.Multisim电路仿真软件、电工技能与实训仿真平台;
c.开发电工技术课程网站,学生可以通过网络课堂随时随地获取课程学习资源(包括安全用电规范、典型故障案例库、电工证考试模拟试题等),并可进行师生互动、在线答疑、自我测试,提高自主学习与考证能力;
d.多媒体授课使学生对教学内容了解的更直观、清晰。



