《电机学（上）》教学大纲cee.ahpu.edu.cn/.../6a8cb02b-476b-4e0e-a8a7-cfc6b96ca6de.pdf2-1...

《电机学（上）》教学大纲

一、课程基本信息

1.课程编号：02336010

2.课程中文名称：电机学

课程英文名称：Electric Machinery

3.学分/学时：56/3 学分

4.先修课程：《高等数学》、《大学物理》、《电路》、《工程电磁场》等

后续课程：《电机学下》、《电力系统分析》等

5.适用专业/开课对象：电气工程及其自动化，以及相近专业

执笔人：郭欣欣；课程负责人：郭欣欣

二、课程性质和课程目标

《电机学》为电气工程及自动化专业的一门专业基础课。本课程是继数学、

物理、电路等有关理论基础课之后必修的课程，系统地阐述主要类型电机：直流

电机、变压器、交流感应电机、同步电机的工作原理、电磁过程、基本方程式、

等效电路等内容。通过本门课程的教学，使学生掌握直流电机、交流电机、变压

器等机电设备的基本结构、工作原理、分析计算和实验方法。为后续专业课准备

必要的基础知识，同时为学生生产实习提供必要知识，进一步培养学生分析问题

与解决问题的能力，也为今后从事专业工作打下坚实的基础。支撑专业学习成果

中相应指标点的达成。

课程目标对学生能力要求如下：

课程目标 1. 掌握常用电机的基本结构、基本工作原理和工作特性，掌握各

类电机绕组结构、电磁场建立、电磁转矩和电磁功率的分析求解，初步理解电机

与电力系统之间的关系从而解决相关工程问题；

课程目标 2. 具有基本的电机电磁系统的设计和分析能力；

课程目标 3. 引导学生应用现代设计方法和先进设计软件进行系统的建模、

分析、设计与仿真，逐步具有解决复杂工程实际问题的能力。

三、课程目标对学习成果的支撑关系

学习成果学习成果指标点课程目标

毕业要求1. 工程知

识 1-3 掌握专业基础知识，具备解决复杂电气问题能力。课程目标 1

毕业要求2. 问题分

析

2-1 能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理识别

和判断复杂电气问题的核心步骤课程目标 2

毕业要求 4. 研究 4-3 能够构建实验系统和实验方案，对实验结果进行分析

和解释，并通过信息综合得到合理有效结论课程目标 3

四、教学内容与课程目标的关系

序

号教学内容教学要求

推荐

学时

教学

方式

对应的课

程目标

1

1. 绪论

(1)本课程研究对象和内容

(2)学习本课程的目的

(3)如何进行本课程的学习

(4)电机的分类、电磁学基本定

律、电磁材料的特性

了解本课程的性质和任务。了解电机

在国民经济中的地位、作用和国内外

的发展概况。熟悉和巩固电机中常用

的基本电磁定律和铁磁材料特性。

4 讲授

课程目标

1

课程目标

2

2

2. 变压器

(1) 变压器的用途、分类与结

构

(2) 变压器的运行分析

(3) 三相变压器

(4) 三绕组变压器和自耦变

压器

（1）了解变压器的基本结构，明确

变压器的额定值，了解其用途。

（2）熟练掌握变压器的基本电磁关

系。包括：主磁通和漏磁通，磁动势

平衡的基本物理概念，基本方程式，

归算方法及标幺值的概念与运算，等

效电路、相量图。注意基本方程式、

相量图和等效电路间的一致性。

（3）熟悉变压器参数的测量方法，

运行特性分析方法与计算。

（4）掌握变压器的磁路特点、绕组

连接方法和连接组。

（5）掌握变压器并联运行的条件

（6）了解三绕组变压器和自耦变压

器的用途和结构特点。

20 讲授

课程目标

1

课程目标

2

3

3. 交流电机共同问题

(1)交流电机的电枢绕组、感

应电势

(2) 交流电机绕组的磁动势

（1）掌握旋转电机的基本作用原理。

（2）了解三相交流绕组的构成原则

和连接方法，以三相双层绕组为主。

（3）掌握交流绕组电动势的分析和

计算方法。了解绕组因数的物理意义

及其对改善波形的作用。

（4）理解绕组的谐波电动势，了解

10 讲授

课程目标

1

课程目标

2课程目

标 3

序


推荐

学时

教学

方式

对应的课

程目标

其削弱方法。

（5）掌握交流绕组磁动势的性质及

其表示和分析方法。分清脉动磁动

势、圆形磁动势区别及相互关系。了

解谐波磁动势概念和漏磁通的基本

概念。

4

4. 异步电机

(1)三相感应电动机的基本工

作原理和结构

(2)三相感应电动机的运行原

理

(3)三相感应电动机的功率和

转矩

(4)三相感应电动机的工作特

性及参数测定

（5）三相感应电动机启动

（6）三相感应电动机的调速

（1）了解异步电机的基本结构和运

行原理。理解转差率的意义及其与运

行状态的关系

（2）熟练掌握三相异步电机的运行

原理。熟悉等效电路，着重掌握转子

绕组的相数、有效匝数和频率的归算

方法。

（3）理解异步电机的参数，掌握参

数测量方法和计算。

（4）掌握异步电机的功率平衡与转

矩平衡过程，熟练掌握其机械特性和

工作特性及其测定。

（5）熟悉异步电机的启动方法，了

解常用的调速方法。

18 讲授

课程目标

1

课程目标

2

5 5. 实验（1）变压器特性及参数测定

（2）三相异步电动机的参数测定

2*2=

4 讲授

课程目标

3

五、课程教学方法

课程教学以课堂教学为主，辅以课外作业、实验、实习教学以及授课教师的

科研项目于积累等共同实施。在教学组织上，重点以讲授概念、原理、分析过程

为主，并引导学生积极思考。

本课程以电机学工作原理和运行特性为主线，重点讲授变压器、交流电机共

同理论、异步电机的基本方法。课程介绍电机学课程的学习方法，根据电机学的

特点，将课堂教学与习题、实验、实习等教学环节紧紧相扣，又与网络教学相配

合，帮助学生正确掌握学习方法，安排一定学时的习题讲解和答疑。通过实验、

实习帮助学生了解电机结构，使理论结合实际。

1. 课堂讲授

(1) 采用启发式教学，激发学生主动学习的兴趣，培养学生独立思考、分析

问题和解决问题的能力，引导学生主动通过实践和自学获得自己想学到的知识。

(2) 采用电子教案，CAI 课件，多媒体教学与传统板书教学相结合，提高课

堂教学信息量，增强教学的直观性。

(3) 采用案例教学。理论教学与工程实践相结合，引导学生加强深度理解电

机结构及原理。

(4) 采用互动式教学。课内讲解和课外答疑相结合。

2. 实验教学

实验是本课程一个重要环节，实验课的目的不仅是帮助学生巩固和加深理解

所学的理论知识，更重要的是训练他们的时间技能，培养正确进行科学实验的方

法，树立尊重实践、理论联系实际的观点，培养严谨的科学作风。实验课程是授

予学生进行电机实验的基本方法，培养实际操作技能和分析问题及解决问题的能

力，通过教学使学生能运用电机的理论知识进行应用性和理论性研究，为今后从

事专业技术工作和有关后续课的学习打下良好基础。要求态度认真、原理清楚、

方法正确、数据准确、实验报告工整。

六、课程考核方法

检验课程目标达成度，评价学生学习成果达成度。考核环节包括平时成绩和

期末考试成绩，总评成绩以百分计，满分 100 分，平时成绩由书面作业、课堂表

现和实验组成。各考核环节所占分值比例可根据具体情况微调，建议值及考核细

则如下。

考核

依据

建议

分值考核/评价细则

对应课

程目标

平时

成绩 30

书面

作业 30

(1)主要考核学生对每章节知识点的复习、理解和掌握程度。

(2)每次作业按 30 分制单独评分，取各次成绩的平均值作为书

面作业成绩。

课程目标

1

课程目标

2

课堂

表现 30

(1)根据课堂表现打分。

(2)课堂表现按 30 分制记分，如课堂纪律、回答问题等情况。

课程目标

1

课程目标

2

实验 40 根据实验完成质量，以及实验报告质量评分，满分 40 分。课程目标

1

课程目标

2

课程目标

3

期末

考试 70

(1)卷面成绩 100 分。卷面成绩按比例计入课程总评成绩。

(2)考核各类电机的基本原理、工作特性、电磁关系的分析和计

算。

考试题型为计算题、分析题等。

课程目标

1

课程目标

2

课程目标

3

七、课程目标达成度评价

课程目标达成度评价包括课程分目标达成度评价，以及课程总目标达成度评

价，具体计算方法如下：

总分目标相关考核环节目标总评成绩中支撑该课程

得分之和目标相关考核环节平均总评成绩中支撑该课程课程分目标达成度

100分)该课程总评成绩总分(

均值该课程学生总评成绩平课程总目标达成度

达成度评价值计算具体说明及示例如下表。字母 A0、B0、C0、和 D0 分别表

示总评成绩中书面作业、课堂表现、实验、期末考试的目标分值，A、B、C、和

D 分别表示总评成绩中书面作业、课堂表现、实验和期末考试实际平均得分。

1 2C C C 、 0 10 20C C C ； 1 2D D D 、 0 10 20D D D 。

课程目标支撑环节目标分

值

学生平均得

分达成度计算示例

课程目标 1、2

书面作业 A0 A

课程目标 1、2 达成度= 1 1

0 0 10 10

A B C D

A B C D

课堂表现 B0 B

实验 C10 C1

期末考试 D10 D1

课程目标 3 实验 C20 C2

课程目标 3 达成度= 2 2

20 20

C D

C D

期末考试 D20 D2

课程总体目标总评成绩 100 A B C D 课程总目标达成度=100

A B C D

八、建议教材及参考书

推荐教材：

1、《电机学》李发海等编著，科学出版社 2015

2、《电机学》胡虔生、胡敏强编著，中国电力出版社 2009

3、《电机学》孙旭东、王善铭编著，清华大学出版社 2006

4、《电机学学习指导》孙旭东、王善铭编著，清华大学出版社 2007

5、《电机学习题与题解》孙旭东、冯大钧编著，科学出版社 2007

《电机学（下）》教学大纲


1.课程编号：02336020

2.课程中文名称：电机学

课程英文名称：Electric Machinery

3.学分/学时：40/2.5学分

4.先修课程：《高等数学》、《大学物理》、《电路》、《工程电磁场》、《电机

学上》等

后续课程：《电力系统分析》、毕业设计等等

5.适用专业/开课对象：电气工程及其自动化，以及相近专业

执笔人：郭欣欣；课程负责人：郭欣欣；


《电机学》为自动化和电气工程及自动化专业的一门专业基础课。本课程是

继数学、物理、电路等有关理论基础课之后必修的课程，本课程以同步电机、直

流电机为研究对象。要求了解电机的基本结构，掌握其工作原理和运行特性，对

电机有较系统和完整的认识；掌握分析电机的基本方法，能正确建立电动势、磁

动势、功率和转矩平衡方程式，能熟练运用复数运算、等效电路、相量图，掌握

谐波分析、对称分量法等；正确理解电机中各个磁场的性质及它们之间的时间和

空间关系。深入理解电机参数的物理意义并了解其数量概念；学会操作和使用常

用电机，掌握电机的基本实验方法，并能对测试结果进行分析；对电机额定值、

发热、冷却和温升等具有较明确的工程概念。


课程目标 1. 掌握常用电机的基本结构、基本工作原理和工作特性，掌握各

类电机绕组结构、电磁场建立、电磁转矩和电磁功率的分析求解，初步理解电机

与电力系统之间的关系从而解决相关工程问题；

课程目标 2. 具有基本的电机电磁系统的设计和分析能力；

课程目标 3. 能够构建实验系统和实验方案，对实验结果进行分析和解释，

并通过信息综合得到合理有效结论。引导学生应用现代设计方法和先进设计软件

进行系统的建模、分析、设计与仿真，逐步具有解决复杂工程实际问题的能力。



毕业要求1. 工程知

识 1-3 掌握专业基础知识，具备解决复杂电气问题能力。课程目标 1

毕业要求2. 问题分

析

2-1 能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理识别

和判断复杂电气问题的核心步骤课程目标 2

毕业要求 4. 研究 4-3 能够构建实验系统和实验方案，对实验结果进行分析

和解释，并通过信息综合得到合理有效结论课程目标 3


序


推荐

学时

教学

方式

对应的课

程目标

1

1. 同步电机

(1) 同步电机的基本类型与

结构

(2) 同步电机的基本电磁关系

(3) 同步电机运行特性

(4) 同步发电机的并联运行

（1）了解汽轮发电机和水轮发电机

的基本结构。了解国内外同步电机概

况和发展趋势。

（2）掌握分析同步电机的一般方法，

要求能建立磁动势、电动势、功率和

转矩等平衡方程式，理解电机主磁

场、各种参数的物理概念；

（3）熟练掌握同步电机的电枢反应，

着重理解同步电机气隙磁场的形成、

电枢反应与负载性质的关系及其对

电机运行的影响。

（4）熟练掌握同步发电机的电压方

程式和电势相量图，明确各量间的时

间-空间关系。着重掌握同步电抗、

绕组漏抗和短路比的物理概念和测

定方法。熟悉同步发电机对称运行特

征及其计算。

（5）掌握同步发电机的空载和负载

特性，了解同步发电机的稳态运行特

性，理解电机外特性，熟悉电压变化

率及额定励磁电流的磁势法分析计

算方法。

（6）掌握同步发电机与大电网并列

运行的条件和方法。熟练掌握同步电

机的功角特性、V 型曲线、并联运行

20 讲授

课程目标

1

课程目标

2

序


推荐

学时

教学

方式

对应的课

程目标

时有功和无功功率的调节。了解静态

稳定的物理概念。

2

2.直流电机

(1)直流电机的基本结构和工

作原理

(2) 直流电动机的工作特性和

机械特性

(3)直流电机的启动和调速

（1）了解直流电机的结构、工作原

理和绕组特点。

（2）了解空载及负载时气隙磁场的

空间分布，掌握电枢反应对直流电机

运行的影响，掌握电动势和电磁转矩

的计算方法。

（3）掌握直流电动机的工作特性和

机械特性。熟悉其启动和调速方法。

12 讲授

课程目标

1

课程目标

2

3

3.实验

（1）同步发电机运行特性分

析

（2）直流电机认识、启动、

调速

（1）同步发电机运行特性分析

（2）直流电机认识、启动、调速

4+4=

8 讲授

课程目标

1

课程目标

2课程目

标 3


课程教学以课堂教学为主，辅以课外作业、实验、实习教学以及授课教师的

科研项目于积累等共同实施。在教学组织上，重点以讲授概念、原理、分析过程

为主，并引导学生积极思考。

本课程以电机工作原理、电磁关系和运行特性为主线，重点讲授直流电机基

本机构、基本运行原理、同步电机的基本原理、基本电磁关系、基本分析方法、

并网方法及有功调节等。课程介绍电机学课程的学习方法，根据电机学的特点，

将课堂教学与习题、实验、实习等教学环节紧紧相扣，又与网络教学相配合，帮

助学生正确掌握学习方法，安排一定学时的习题讲解和答疑。通过实验、实习帮

助学生了解电机结构，使理论结合实际。

1. 课堂讲授





(3) 采用案例教学。理论教学与工程实践相结合，引导学生加强深度理解电

机结构及原理。

(4) 采用互动式教学。课内讲解和课外答疑相结合。

2. 实验教学

实验是本课程一个重要环节，实验课的目的不仅是帮助学生巩固和加深理解

所学的理论知识，更重要的是训练他们的时间技能，培养正确进行科学实验的方

法，树立尊重实践、理论联系实际的观点，培养严谨的科学作风。实验课程是授

予学生进行电机实验的基本方法，培养实际操作技能和分析问题及解决问题的能

力，通过教学使学生能运用电机的理论知识进行应用性和理论性研究，为今后从

事专业技术工作和有关后续课的学习打下良好基础。要求态度认真、原理清楚、

方法正确、数据准确、实验报告工整。



期末考试成绩，总评成绩以百分计，满分 100 分，平时成绩由书面作业、课堂表

现和实验组成。各考核环节所占分值比例可根据具体情况微调，建议值及考核细

则如下。

考核

依据

建议


对应课

程目标

平时

成绩 30

书面

作业 30


(2)每次作业按 30 分制单独评分，取各次成绩的平均值作为书

面作业成绩。

课程目标

1

课程目标

2

课堂

表现 30



课程目标

1

课程目标

2

实验 40 根据实验完成质量，以及实验报告质量评分，满分 40 分。

课程目标

1

课程目标

2

课程目标

3

期末

考试 70


(2)考核各类电机的基本原理、工作特性、电磁关系的分析和计

课程目标

1

算。


课程目标

2

课程目标

3











1 2C C C 、 0 10 20C C C ； 1 2D D D 、 0 10 20D D D 。


值

学生平均得


课程目标 1、2

书面作业 A0 A


0 0 10 10

A B C D

A B C D

课堂表现 B0 B

实验 C10 C1

期末考试 D10 D1



20 20

C D

C D

期末考试 D20 D2


A B C D


1、《电机学》李发海等编著，科学出版社 2015

2、《电机学》胡虔生、胡敏强编著，中国电力出版社 2009

3、《电机学》孙旭东、王善铭编著，清华大学出版社 2006

4、《电机学学习指导》孙旭东、王善铭编著，清华大学出版社 2007

5、《电机学习题与题解》孙旭东、冯大钧编著，科学出版社 2007

《自动控制理论 II》教学大纲


1. 课程编号：02322030

2. 课程体系/类别：专业基础课

3. 学时/学分：64/4 学分

4. 先修课程：《高等数学Ｉ》、《复变函数与积分变换》、《电路分析》、《大学

物理》、《模拟电子技术》、《数字电子技术》。

后续课程：《电力电子技术》、《电力系统自动化》、毕业设计等。

5. 适用专业：电气工程及其自动化。

执笔人：刘丙友；课程负责人：刘丙友

二、课程目标

《自动控制理论 I》是自动化专业的专业基础课程和主干课程，是该专业的

前期基础课和后续专业课的纽带和桥梁，在培养学生综合设计自动控制系统能力

和解决复杂工程问题能力方面占有重要地位。

本课程的任务是通过教学，使学生掌握自动控制的基本原理和方法，并具备

对自动控制系统进行分析、设计、实验和初步解决复杂工程问题的能力。


课程目标 1. 熟练掌握自动控制理论的基本原理、基本概念、基本知识及课

程体系，熟练建立自动控制系统数学模型并进行求解与分析。

课程目标 2. 熟练运用所学自动控制原理的知识，在系统建模的基础上进行

系统分析和设计，针对自动化专业领域复杂工程问题的特定需求，设计出解决方

案，或对已有方案进行优化，设计/开发满足特定需求的自动控制系统。

课程目标 3. 熟练运用自动控制原理的知识，根据性能指标需求，设计出解

决自动化专业领域复杂工程问题的实验方案，并按实验方案选用正确的实验设

备、搭建正确的实验系统，进行实验。能够对实验结果进行分析、解释、并通过

信息综合得到合理有效的结论。


课程目标对学习成果的支撑关系


毕业要求 1. 工程知识 1-2 掌握工程基础知识，并能够应用其基本概念、基本理论和基本

方法解决实际问题课程目标 2

毕业要求 2. 问题分析 2-1 能够运用数学、自然科学和工程科学的基本原理建立自动化工

程对象的模型课程目标 1

毕业要求 3. 设计/开发

解决方案 3-2 开发满足特定需求的控制算法和自动化装置，并体现创新意识课程目标 2

毕业要求 4. 研究 4-3 能够运用科学原理与方法，分析复杂系统的实验数据，解释数

据体现的自动化系统内在规律课程目标 3


课程教学内容与课程目标的关系

序


推荐

学时

教学

方式

对应的课

程目标

1

1、绪论

（1）自动控制的一般概念及自动

控制理论的发展概况。

（2）开环控制、闭环（反馈）控

制、复合控制的特点与应用。

（3）自动控制系统的基本组成、

术语。

（4）自动控制系统的定性分析方

法。

（3）自动控制系统的分类及对自

动控制系统的基本要求。

（1）熟练掌握自动控制的概念、自动控

制系统的基本控制方式及特点、对自动控

制系统的基本要求。

（2）掌握自动控制系统的基本组成、术

语。

（3）了解自动控制系统的定性分析方法、

自动控制系统的分类。

3 讲授课程目标 1

2

2、控制系统的数学模型

（1）建立数学模型的主要方法、

经典控制理论中数学模型的主要

形式及特点。

（2）控制系统的微分方程式描述。

（3）非线性系统的线性化。

（4）传递函数的定义、性质、求

法及典型环节的传递函数。

（5）控制系统结构图（方框图）

的建立、基本联接形式、等效变换

和简化。

（6）梅逊公式的应用。

（7）控制系统的开环、闭环传递

函数。

（1）熟练掌握线性定常控制系统传递函

数的概念、求法及典型环节的传递函数。

（2）熟练掌握控制系统方框图的简化方

法、用梅逊公式求取系统等效传递函数。

（3）掌握一般物理系统的微分方程式的

建立方法。

（4）了解控制系统建模方法、几种数学

模型的特点。


课程目标 2

3

3、线性系统的时域分析法

（1）典型输入信号和自动控制系

统的时域性能指标。

（1）熟练掌握控制系统暂态响应性能指

标的定义。

（2）熟练掌握一、二阶系统的典型数学


课程目标 3

序


推荐

学时

教学

方式

对应的课

程目标

（2）一阶系统的典型数学模型，

典型响应、性能指标及其与特征参

数的关系。

（3）二阶系统的典型数学模型，

按阻尼比分类的典型响应、性能指

标及其与特征参数的关系；改善系

统动态性能的方法。

（4）高阶系统的主导极点与偶极

子的概念；高阶系统的近似分析。

（5）线性定常系统稳定性的概念；

线性定常系统稳定的充要条件；劳

斯判据的应用。

（6）误差信号及稳态误差的定义；

稳态误差的计算；系统的型别、误

差系数；减小系统稳态误差的方

法。

模型、典型响应、性能指标及其与特征参

数的关系。

（3）熟练掌握线性定常系统稳定性的概

念、系统稳定的充要条件、Routh 判据的

应用。

（4）熟练掌握系统误差信号及稳态误差

的定义、稳态误差的计算。

（5）掌握改善控制系统动、稳态性能的

方法。

（6）掌握高阶系统主导极点与偶极子的

概念以及高阶系统的近似分析。

（7）掌握系统型别的定义及利用系统型

别计算稳态误差的方法。

（8）了解系统动态误差系数的计算。

4 线性定常系统的瞬态响应和稳定

性分析

（1）通过二阶、三阶系统的模拟电路实

验，掌握线性定常系统动、静态性能的一

般测试方法。

（2）通过实验分析、研究二阶、三阶系

统的参数与其动、静态性能间的关系。

（3）通过实验进一步加深对二阶、三阶

系统动、静态性能指标的理解。

2 实验

课程目标 1

课程目标 2

课程目标 3

5

4、线性系统的根轨迹法

（1）根轨迹、根轨迹方程的定义。

（2）绘制 1800 根轨迹的基本规

则。

（3）绘制 00 根轨迹的基本规则。

（4）参数根轨迹与迟后系统根轨

迹。

（5）用根轨迹法分析控制系统的

性能。

（1）熟练掌握绘制 1800 根轨迹的基本条

件和基本规则。

（2）掌握根轨迹与系统各项性能指标的

关系。

（3）掌握根轨迹方程的应用。

（4）掌握参数根轨迹与 00 根轨迹的绘制

规则。


课程目标 2

6

5、线性系统的频域分析法

（1）频率特性的概念、定义及求

法。

（2）频率特性的图示方法。

（3）典型环节和系统的开环频率

（1）熟练掌握频率特性的概念、定义及

求法。

（ 2）熟练掌握系统开环频率特性图

（Nyquist 图、Bode 图）的绘制方法。

（3）熟练掌握利用开环对数频率特性确

定系统开环传递函数的方法。

10 讲授

课程目标 1

课程目标 2

课程目标 3

序


推荐

学时

教学

方式

对应的课

程目标

特性的绘制。

（4）Nyquist 稳定判据。

（5）系统的稳定裕度。

（6）控制系统的闭环频率特性。

（7）频域性能指标与时域性能指

标的关系。

（4）熟练掌握 Nyquist 稳定判据的应用。

（5）熟练掌握系统稳定裕度的定义、求

法。

（6）掌握控制系统的闭环频率特性。

（7）了解频域指标与时域指标间的定性

关系。

7 控制系统的频率特性

（1）通过实验，掌握频率特性测试的一

般方法。

（2）通过实验结果分析，掌握绘制系统

的开环幅频和相频特性曲线的方法及控

制系统对应得开环幅频和相频特性曲线

形状。

2 实验

课程目标 1

课程目标 2

课程目标 3

8

6、线性统的校正方法

（1）控制系统校正的基本概念，

校正的形式，基本控制规律。

（2）超前、迟后、迟后—超前校

正装置的作用、对应的校正网络、

传递函数及其特性。

（3）频率特性法在系统串联校正

中的应用。

（4）反馈校正和复合校正。

（1）熟练掌握控制系统校正的概念、校

正的形式、PID 规律。

（2）熟练掌握串联相位超前校正、相位

滞后校正、相位滞后-超前校正装置及特

性。

（3）掌握用频率特性法确定串联校正装

置参数的方法。

（4）掌握反馈校正、前馈校正及复合控

制的基本思想和特点。

8 讲授

课程目标 1

课程目标 2

课程目标 3

9 自动控制系统的校正

（1）掌握串联校正装置的组成形式及特

性。

（2）通过实验，掌握有源串联超前校正

满足实验系统动、静态性能要求的一般设

计方法。

（3）通过实验进一步加深校正装置对改

善系统性能的作用。

2 实验

课程目标 1

课程目标 2

课程目标 3

10

7、线性离散系统的分析与校正

（1）离散系统的基本概念，采样

过程与采样定理，信号保持。

（2）差分方程与 Z 变换，开环、

闭环脉冲传递函数。

（3）离散系统稳定的充要条件，

双线性变换与劳斯稳定判据。

（4）根轨迹法及频率特性法的应

（1）熟练掌握采样过程的数学描述、采

样定理的应用和零阶保持器的特性。

（2）熟练掌握 Z 变换和 Z 反变换的计算

方法。

（3）熟练掌握求取脉冲传递函数的方法。

（4）熟练掌握离散控制系统的典型响应

的求解方法。

（5）熟练掌握离散系统的稳定性分析方

8 讲授

课程目标 1

课程目标 2

课程目标 3

序


推荐

学时

教学

方式

对应的课

程目标

用。

（5）离散系统的动态、稳态性能

分析。

（6）离散系统的数字校正。

法。

（6）了解离散控制系统的动、稳态性能

分析方法。

（7）了解离散控制系统的最少拍设计方

法。

11 采样控制系统的动态校正

（1）通过实验进一步理解采样控制的基

本理论。

（2）掌握采样控制系统校正装置的设计

和调试方法。

2 实验

课程目标 1

课程目标 2

课程目标 3

12

8、非线性控制系统分析

（1）非线性控制系统的特点，典

型非线性特性的数学描述及对控

制系统性能的影响。

（2）描述函数的定义、求取方法，

典型非线性特性的描述函数，用描

述函数法分析非线性控制系统。

（3）相平面的定义，绘制相轨迹

的方法；奇点和极限环定义；由相

轨迹分析系统的暂态响应、运动特

性。

（1）熟练掌握描述函数的定义、描述函

数法的使用条件、用描述函数法分析非线

性控制系统的方法。

（2）熟练掌握相平面的定义、相轨迹方

程、相轨迹的性质、由相轨迹分析控制系

统的暂态响应、运动特性方法。

（3）了解非线性系统的运动特点、研究

方法。

（4）掌握描述函数的求取方法。

8 讲授

课程目标 1

课程目标 2


1. 课堂讲授

(1) 在教学中采用启发式教学方法，注重培养学生的自主学习能力。根据本

课程的主线，讲透重点内容，引导学生自学其余内容。本课程涉及到大量数学知

识以及先修的物理学、多门电学基础课程的内容，教学过程中要培养学生的自学

和融会贯通能力。

(2) 采用多媒体教学与传统板书教学相结合，提高课堂教学信息量，增强教

学的直观性，但重点内容部分应多板书教学，这样学生更易接受教学内容，更能

跟上教师的节奏。

(3) 本课程总体来说比较抽象，重在建立反馈控制思想、掌握自动控制系统

分析、设计的基本原理和方法，教学中尽量结合一些简单的实际物理模型、工程

实例，帮助学生增加感性认识，以加深对基本理论和方法的理解。建议在课程开

始时布置一些简单系统或装置的设计任务，要求学生随着课程的深入逐步完成这

个系统或装置的设计和制作。

(4) 充分利用采用互联网，建立讨论组，建立网上答疑平台，采用互动式教

学。

(5) 建立题库，必须保证有足够的习题量，以帮助学生提高对基本理论和方

法的理解。

2. 实验教学

实验是本课程一个重要环节，对完成自动控制理论教学具有重要的作用，通

过实验使学生掌握组成控制系统的典型环节的特性、控制系统的动态和静态性

能、控制系统的频率特性、控制系统的校正方法、非线性系统的相平面分析法及

描述函数分析法、采样系统的性能分析与校正等一系列知识点，通过实验过程及

对实验结果的分析，使学生对课堂教学知识点有更为直观和深入的理解与掌握。

本课程总共 8 个实验，其中必做 4 个，选做 4 个实验；验证性 6 个，设计性

2 个。按照实验指导书要求，学生独立或分组完成，并提交实验报告。



期末考试成绩，总评成绩以百分计，满分 100 分，平时成绩由书面作业、出勤、

实验、学习态度等部分组成。各考核环节所占分值比例可根据具体情况微调，建

议值及考核细则如下。

考核

依据

建议


对应课

程目标

平时

成绩 30

书面

作业 50

(1) 主要考核学生对每章节知识点的复习、理解和掌握程度。

(2) 每次作业按 50 分制单独评分，取各次成绩的平均值作为书面作业

成绩。

课程目标 1

课程目标 2

课堂

表现 20 根据学生课堂表现打分，按 20 分制评分。

课程目标 1

课程目标 2

课程目标 3


课程目标 1

课程目标 2

课程目标 3

期末

考试 70

(1) 卷面成绩 100 分。卷面成绩按比例计入课程总评成绩。

(2) 考核内容包括：传递函数、系统分析、根轨迹、频率特性、Nyquist

稳定判据、串联校正、脉冲传递函数、离散系统的稳定性分析、描述

函数法及相平面分析非线性控制系统等。

(3)考试题型包括：计算题、综合分析题、作图题、设计题。

课程目标 1

课程目标 2

课程目标 3








达成度评价值计算具体说明及示例如下表。字母 A0、B0、C0 和 D0 分别表示

总评成绩中书面作业、课堂表现、实验、期末考试的目标分值，A、B、C 和 D

分别表示总评成绩中书面作业、出勤、实验、期末考试的实际平均得分。

课程目标支撑环节目标分值学生平均得分达成度计算示例

课程目标 1

书面作业 A01 A1

课程目标 1 达成度= 1 1 1

01 0 01 01

A B C D

A B C D

课堂表现 B0 B

实验 C01 C1

期末考试 D01 D1

课程目标 2

书面作业 A02 A2


02 0 02 02

A B C D

A B C D

课堂表现 B0 B

实验 C02 C2

期末考试 D02 D2

课程目标 3

书面作业 A03 A3


03 0 03 03

A B C D

A B C D

课堂表现 B0 B

实验 C03 C3

期末考试 D03 D3

课程总体目标总评成绩 100 A B C D

课程总目标达成度=100

A B C D

其中：1 2 3A A A A ；

1 2 3C C C C ；

1 2 3D D D D 。


1．胡寿松．自动控制原理（第 5 版）．北京：科学出版社，2007

2．Katsuhiko Ogata（绪方胜彦）．现代控制工程（第 5 版）(英文影印版)．北

京：清华大学出版社，2011。

3．Gene F. Franklin；J. David Powell；Abbas Emami-Naeini．自动控制原理

与设计(第 5 版) (英文影印版)．北京：人民邮电出版社，2007

4．Richard C. Dorf；Robert H. Bishop．现代控制系统（英文影印版）（第 10

版）．北京：科学出版社，2005

5．Benjamin C. Kuo；Farid Golnaragh．自动控制系统（英文影印版）（第 8

版）．北京：高等教育出版社，2003

6．南京航空航天大学．自动控制原理，http://cae.nuaa.edu.cn/ftp/

7．西北工业大学．自动控制原理，http://jpkc.nwpu.edu.cn/jpkc2005/03/

《电力电子学》教学大纲


1. 课程编号：02336040

课程中文名称：电力电子学

课程英文名称：Power Electronic Technology


3. 学时/学分：48/3 学分

4. 先修课程：《电路分析》、《模拟电子技术》、《数字电子技术》、《电机基础》

后续课程：《电力拖动控制系统》、课程设计、毕业设计

5. 适用专业：电气工程及其自动化

执笔人：安芳；课程负责人：安芳


电力电子学是横跨电子、电力和控制三个领域的一门重要课程，是电工技术

的一个新兴、重要的分支，是自动化类、电气工程类等诸多电类专业的重要基础

课。

本课程主要研究各类电力电子器件的基本应用特性和各类电力电子变流装

置的基本工作原理、电磁过程、控制方法、设计计算以及相应的技术经济性能指

标。通过本课程的学习使自动化、电气工程及其自动化等专业的学生具有扎实的

有关电力电子变流技术的基础理论知识和初步设计、调试及应用各种电力电子变

流装置的能力，为后续课程的学习打下坚实的基础。


课程目标 1. 熟悉和掌握晶闸管、电力 MOSFET、IGBT 等电力电子器件的

结构、原理、特性和使用方法，了解电力电子技术的应用领域。

课程目标 2. 掌握可控整流电路、触发电路、晶闸管有源逆变电路、交流调

压、直流斩波以及变频电路等多种新型电力变换电路的结构、工作原理、波形分

析及控制方法，掌握 PWM 技术的工作原理和控制特性。

课程目标 3. 对典型的电力电子电路及系统具备一定的分析、设计和计算能

力，同时也为学习后续专业课程打下理论实践基础。

三、课程目标对毕业要求的支撑关系

课程目标对毕业要求的支撑关系

毕业要求毕业要求指标点课程目标

毕业要求 1. 工程知识 1-3 掌握专业基础知识，具备解决基本电气问题能力。课程目标 3

毕业要求 2. 问题分析 2-1 能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理识别和判断复

杂电气问题的核心步骤。课程目标 2

毕业要 3. 设计/开发解

决方案 3-1 能够根据电气工程复杂问题需求确定设计目标和解决方案。课程目标 2

毕业要求 4. 研究 4-1 能够对电气工程相关的各类物理现象、材料特性进行研究和实

验验证。课程目标 1

四、课程内容、基本要求及学时分配


序


推荐

学时

教学

方式

对应的课

程目标

1

1. 绪论

(1) 电力电子技术概念及分类

(2) 电力电子技术与相关学科的

关系

(3) 电力电子技术的发展史

(4) 电力电子技术的应用

(1) 熟悉电力电子技术的概念及电力变换

的分类；

(2)了解电力电子技术与相关学科的关系；

(3)了解电力电子技术的发展史及其应用。


2

2. 电力电子器件

(1) 电力电子器件的概念及其特

征

(2) 电力电子系统的组成

(3) 电力电子器件的分类

(4) 电力二极管、晶闸管、门极可

关断晶闸管（GTO）、电力晶体管

(GTR)、电力场效应晶体管（电力

MOSFET、绝缘栅双极型晶体管

（IGBT）的工作原理、基本特性、

主要参数以及选择和使用中注意

的问题

(5) 功率集成电路与集成电力电

子模块的概念及其发展趋势

(6) 电力电子器件的驱动、保护和

串并联等问题

（1）掌握晶闸管、GTO、电力 MOSFET、

IGBT 的工作原理、基本特性、主要参数

及其选择和使用中注意的问题；

（2）理解电导调制效应形成的原理；

（3）了解电力二极管、GTR 的工作原理、

基本特性及其主要参数；

（4）了解电力二极管和晶闸管的派生器

件；

（5）了解功率集成电路与集成电力电子

模块的概念及其发展趋势；

（6）理解电力电子器件的驱动电路和保

护电路的工作原理。


3

3. 整流电路

(1) 触发延迟角、同步、移相的概

念

(2) 单相桥式全控整流电路、单相

桥式半控整流电路、三相半波可控

整流电路、三相桥式全控整流电路

的原理与分析计算及各种负载对

整流电路工作情况的影响

(3) 变压器漏抗对整流电路的影

响

(4)整流电路的谐波和功率因数分

析

（1）重点掌握电力电子电路作为分段线

性电路进行分析的基本思想、单相全控桥

式整流电路和三相全控桥式整流电路的

原理分析与计算、各种负载对整流电路工

作情况的影响。

（2）与整流电路相关的一些问题，包括：

1）变压器漏抗对整流电路的影响，重点

建立换相压降、重叠角等概念，并掌握相

关的计算，了解漏抗对整流电路工作情况

的影响。

2）整流电路的谐波和功率因数分析，重

点掌握谐波的概念、单相全控桥式整流电


课程目标 3

序


推荐

学时

教学

方式

对应的课

程目标

(5)整流电路的有源逆变工作状态路和三相全控桥式整流电路产生谐波情

况的定性分析，功率因数分析的特点、单

相全控桥式整流电路和三相全控桥式整

流电路的功率因数分析。

（3）可控整流电路的有源逆变工作状态，

重点掌握产生有源逆变的条件、三相可控

整流电路有源逆变工作状态的分析、逆变

失败及最小逆变角的限制等。

（4）对于晶闸管的触发电路，重点熟悉

锯齿波移相的触发电路的原理，了解集成

触发芯片及其组成的三相桥式全控整流

电路的触发电路，建立同步的概念，掌握

同步电压信号的选取方法。

4

4. 逆变电路

(1) 逆变的概念及逆变电路的基

本工作原理

(2) 换流的概念及换流方式的分

类(3) 逆变电路的分类

(4) 电压型逆变电路特点、单相电

压型逆变电路及三相电压型逆变

电路

(5) 流型逆变电路的特点、单相电

流型逆变电路和三相电流型逆变

电路

（1）掌握逆变的概念及逆变电路的基本

工作原理；

（2）熟悉换流的概念及换流方式的分类；

（3）掌握电流型和电压型逆变电路的概

念和特点；

（4）掌握单相电压型半桥逆变电路的原

理，了解单相电压型全桥逆变电路原理；

熟悉三相电压型桥式逆变电路原理及其

波形分析；了解三相电压型桥式逆变电路

输出电压的分析；

（5）了解并联谐振式逆变电路原理；熟

悉三相电流型逆变电路原理。


课程目标 3

5

5. 直流-直流变流电路

(1) 降压斩波电路

(2) 升压斩波电路

(3) 升降压斩波电路

(4) Cuk 斩波电路

(5)正激电路

(6)半桥电路。

（1）熟悉斩波电路的三种控制方式；

（2）掌握降压斩波电路在电流连续情况

下的原理及计算；了解其在电流断续时的

分析计算；

（3）掌握升压斩波电路的基本原理及计

算；

（4）了解升降压斩波电路和 Cuk 斩波电

路的原理及计算；

（5）熟悉正激电路原理和半桥电路原理

分析。

4 讲授

课程目标 2

课程目标 3

6

6. 交流-交流变流电路

(1) 交流-交流变流电路的分类及

基本概念

(2) 单相交流调压电路

(3) 三相调压电路的基本构成和

基本工作原理

(4) 交流调功电路和电力电子开

关的基本概念

(5)晶闸管相位控制的交-交变频电

路。

（1）掌握交流-交流变流电路的分类及基

本概念；

（2）掌握单相交流调压电路带电阻负载

和阻感负载的工作原理分析及计算；了解

斩控式交流调压电路的工作原理；了解单

相交流调压电路的谐波情况；

（3）了解三相调压电路的基本构成和基

本工作原理；

（4）熟悉交流调功电路和电力电子开关

的基本概念；了解交流调功电路的基本原

理；


课程目标 3

序


推荐

学时

教学

方式

对应的课

程目标

（5）掌握单相交-交变频电路的电路构成、

基本工作原理及输入输出特性；了解单相

交-交变频电路的工作状态及其调制方法。

7

7. PWM 控制技术

(1) PWM 控制技术的概念及应用

(2) PWM 控制的基本原理

(3) PWM 逆变电路及其控制方法

（1）掌握 PWM 控制技术的概念及 PWM

控制的基本原理；

（2）理解 PWM 逆变电路的调制法；熟悉

单相桥式 PWM 逆变电路和三相桥式

PWM 逆变电路的工作原理；

（3）掌握异步调制和同步调制的概念及

特点；掌握规则采样法的概念及特点；

（4）了解 PWM 逆变电路的谐波情况；



1. 课堂讲授



(2) 采用电子教案，多媒体教学与传统板书教学相结合，提高课堂教学信息

量，增强教学的直观性。

(3) 采用案例教学。理论教学与工程实践相结合，引导学生应用基本理论知

识对产品进行设计。

(4) 采用互动式教学。课内讨论和课外答疑相结合。

2. 实验教学

实验是本课程一个重要环节，对完成电力电子教学具有重要的作用，通过实

验使学生掌握有关电力电子技术方面的基本知识，变流电路中电压电流的测量方

法，巩固课堂所讲授的内容，验证理论的正确性。要求态度认真、原理清楚、方

法正确、数据准确、实验报告工整。

选做 4 个实验，按照实验指导书要求，学生独立或分组完成，并提交实验

报告。

(1) 单相半波可控整流电路实验（2 学时）。要求学生加深对单相半波可控整

流电路工作原理的理解，对阻性和感性负载下的电压电流波形进行分析、对续流

二极管的作用加深理解等。（设计性实验，选做）

(2) 单相桥式半控整流电路实验（2 学时）。要求学生加深对单相半控桥式整

流电路工作原理的理解，对阻性和感性负载下的电压电流波形进行分析，失控现

象的分析等。（综合性实验，必做）

(3) 单相桥式全控整流电路实验（2 学时）。要求学生加深对单相桥式全控整

流电路工作原理的理解，对阻性和感性负载下的电压、电流波形进行分析等。（设

计性实验，选做）

(4) 三相可控整流电路实验（2 学时）。要求学生加深对三相可控整流电路工

作原理的理解，熟知三相电路的波形，对阻性和感性负载下的电流波形进行分析，

分析不同工况下的移相范围、初始相位角等。（综合性实验，必做）

(5) 三相有源逆变电路实验（2 学时）。要求学生加深对有源逆变概念的理解，

对电路工作原理的理解，对电路的电压、电流波形进行分析，对电路的移相范围

进行分析等。（综合性实验，选做）

(6) 正弦波同步移相触发电路实验（2 学时）。加深对同步信号为正弦波的触

发电路工作原理和各基本环节工作情况的理解，分析各环节的波形。能根据不同

主电路和不同负载确定同步电压和确定初始相位角。（验证性实验，选做）

(7) 锯齿波同步移相触发电路实验（2 学时）。加深对同步信号锯齿波的触发

电路工作原理和各基本环节工作情况的理解，分析各环节的波形。能根据不同主

电路和不同负载确定同步电压和确定初始相位角。（验证性实验，选做）

(8) 直流—直流变流电路的性能研究（2 学时）。加深对直流—直流变流电路

工作原理的理解,分析输出波形，调节方式对输出量的影响，加深对换流过程的

理解。（综合性实验，选做）

(9) 单相交流调压电路实验（2 学时）。加深对斩波电路工作原理的理解, 分

析不同阻抗时的输出波形，分析不同阻抗时电路的移相范围。（设计性实验，选

做）

(10) 全桥 DC-DC 变换电路实验（2 学时）。加深理解全桥 DC-DC 变换电路

的工作原理，分析电路中的波形，从而理解 PWM 控制方式的控制原理。（综合

性实验，选做）

(11) PS-ZVS-PWM 软开关技术实验（2 学时）。加深理解软开关电路的工

作原理，分析电路中的波形，从而理解软开关控制方式和控制原理。（综合性实

验，选做）

(12) 学生自设计实验（2 学时）。要求学生用已学的知识和已有的实验设备

自行用实验的方法解决学习中遇到的问题或验证相应的理论知识。（设计性实验，

选做）



期末考试成绩，总评成绩以百分计，满分 100 分，平时成绩由书面作业、实验、

出勤，在团队中表现、学习态度等部分组成。各考核环节所占分值比例可根据具

体情况微调，建议值及考核细则如下。

考核

依据

建议


对应课

程目标

平时

成绩 20

书面

作业 40



成绩。

课程目标 1

课程目标 2

出勤 20 根据学生出勤和课堂表现打分，满分 20 分。

实验 40 根据实验完成质量，以及实验报告质量评分，满分 40 分。课程目标 2

期末

考试 80


(2) 考核晶闸管导通及关断条件、可控整流电路、晶闸管有源逆变电

路、交流调压、直流斩波以及变频电路等电力变换电路的工作原理、

波形分析及相关计算、PWM 控制技术的原理及其在逆变电路中的应

用。

考试题型为分析题、计算题、作图题。

课程目标 1

课程目标 2

课程目标 3

注：各课程根据实际确定平时成绩占比（一般为 20%～40%）








达成度评价值计算具体说明及示例如下表。字母 A0、B0、C0 分别表示总评

成绩中书面作业、实验、期末考试的目标分值，其中 A01 代表支撑课程目标 1

的书面作业目标值，A02 代表支撑课程目标 2 的书面作业目标值，C01 代表支撑

课程目标 1 的期末考试目标值，C02 代表支撑课程目标 2 的期末考试目标值，C03

代表支撑课程目标 3 的期末考试目标值。A、B、C 分别表示总评成绩中随堂作

业、实验和期末考试实际平均得分。其中 A1 代表支撑课程目标 1 的书面作业学

生平均得分，A2 代表支撑课程目标 2 的书面作业学生平均得分，C1 代表支撑课

程目标 1 的期末考试学生平均得分，C2 代表支撑课程目标 2 的期末考试学生平

均得分，C3 代表支撑课程目标 3 的期末考试学生平均得分。

课

程

目

支撑环

节目标分值学生平均得分达成度计算示例

标

课

程

目

标1

书面作

业 A01 A1


01 01 01

A B C

A B C

实验 B01 B1

期末考

试 C01 C1

课

程

目

标2

书面作

业 A02 A2


02 02 02

A B C

A B C

实验 B02 B2

期末考

试 C02 C2

课

程

目

标3

期末考

试 C03 C3 课程目标 3 达成度= 3

03

C

C

课

程

总

体

目

标

总评成

绩 01 02 01 02 01 02 03A A B B C C C

1 2 1 2 1 2 3B B A A C C C

课程总目标达成度

= 1 2 1 2 1 2 3

01 02 01 02 01 02 03

B B A A C C C

A A B B C C C


推荐教材：

1、王兆安，刘进军主编．电力电子技术（第 5 版）[M]．北京：机械工业出

版社，2009

2、张兴主编．电力电子技术[M]．北京：科学出版社，2010

3、莫正康．半导体变流技术[M]．北京：机械工业出版社，1993

4、冷增祥，徐以荣．电力电子技术基础[M]．南京：东南大学出版社，1999

5、张立．现代电力电子技术基础[M]．北京：高等教育出版社，1999

《Principle and Application of MCU》（《单

片机原理及应用》）教学大纲


1. 课程编号：02322060

2. 课程中文名称：单片机原理及应用

课程英文名称：Principle and Application of MCU

3. 学分/学时：2/32

4. 先修课程：《数字电子技术》、《模拟电子技术》、《微机原理及应用》等

后续课程：《DSP 原理及应用》、毕业设计等

5. 适用专业/开课对象：电气工程及其自动化专业

执笔人：娄柯；课程负责人：娄柯


《单片机原理及应用》是工科高等学校自动化类专业的一门主干专业基础

课，在培养学生创造性思维、综合设计能力和自动化工程实践能力方面占有重要

的地位。

本课程的主要任务是通过课堂双语教学、实验教学和课堂探讨等环节培养学

生的创新意识与能力和电子信息工程科学知识的应用能力，支撑专业学习成果


课程目标对学生的能力要求如下：

课程目标 1. 掌握单片机系统软、硬件设计的基本特性、设计原理和设计方

法；

课程目标 2. 具有基本的电子信息系统方案设计能力，以及分析和解决工程

实践问题的创新意识和创新设计能力；引导学生应用现代设计方法和先进设计软

件进行单片机控制系统的分析、设计，逐步具有应用先进设计工具解决工程实际

问题的能力；

课程目标 3. 掌握计算机软件测试及检测的实验方法，获得实验设计实验技

能；

课程目标 4. 学生英语能力的培养：主要通过本课程的学习，培养学生阅读

专业英文文献能力，并能够使用英文完成作业、试卷，并培养部分口语表达专业

英语的能力。



毕业要求 3.设计/开发解

决方案 3-1 能够根据电子工程复杂问题需求确定设计目标和解决方案。课程目标 1

毕业要求 4.研究 4-2 能够根据实验或设计指标，合理分解系统，确定器件及材料，选

择合适方法与手段实现并达到指标要求。课程目标 3

毕业要求 5.使用现代工

具

5-1 选择与使用恰当的技术、资源和现代工程工具来解决复杂工程问

题。课程目标 2

毕业要求 10：沟通 10-2 对电子信息工程专业知识的国际状况有一定了解，至少掌握一

门外语，能够在跨文化背景下进行沟通和交流。课程目标 4


序


推荐

学时

教学

方式

对应的课程

目标

1

1.绪论

(1)介绍单片机的基本特点和应用场

合；

2.单片机的内部架构

(1)介绍 51 单片机内部结构；

(2)重点讲述 CPU 架构、存储器架构、

I/O 端口、定时器/计数器、中断系统；

(3)了解引脚功能、工作方式。

1.Introduction

(1)The basic character and

application of microcontroller

unit.

2.The structure of MCS-51

(1)The internal structure

(2)The structure of CPU and

memory, I/O ports, timer/counter,

interrupt system

(3) The pins function and working

mode should be known

(1)了解单片机的基本概念和常见品

牌；

(2)熟练掌握单片机的内部资源；

(3)掌握单片机内部的基本结构特点，

为后续章节学习建立硬件基础。

2 讲授

课程目标 1

课程目标 2

课程目标 4

2

3.单片机汇编指令系统和 C51 基础

(1)了解单片机汇编指令格式、寻址方

式、指令系统

(2)了解单片机 C 语言运用特点

4.汇编/C 语言程序设计

(1)了解机器语言、汇编语言、高级语

言各自的特点；

(2)了解汇编的伪指令

(3)熟练掌握汇编语言和 C51 基础程

(1)熟练掌握汇编指令的功能、使用特

点；

(2)明白指令系统是和单片机内部的资

源紧密相连，并可以进行初步简单的编

程；

(3)熟练地掌握常用的汇编语言程序设

计；

(4)熟练地掌握常用的 C 语言程序设计

8 讲授

课程目标 1

课程目标 2

课程目标 4

序


推荐

学时

教学

方式

对应的课程

目标

序设计；

(4)掌握子程序设计、查表、关键字查

找、数据极值查找、排序、分支转移、

循环以及码制转换

3.The instruction system of

MCS-51

(1)The instruction format,

addressing mode and instruction

system of MCS-51

(2) The function and application

characteristic of instructions

4. Assembly program design

(1) The characteristic of the

machine language, assembly

language, advanced language

(2) The programming of assembly

language

(3) The subroutine program,

searching table, the keyword

searching, the maxim and

minimum number searching

(4)The program branching,

circulation and code changing of

subroutine.

3

(1)Keil 软件的基本使用和无符

号十进制数加法实验

(1) The basic usage of Keil

software and none symbol

numbers addition

(1)初步掌握Keil软件的使用，利用Keil

软件的仿真调试功能，要求学生编写并

调试一个双字节无符号十进制数加法

程序，熟悉指令和代码编译环境。

2 实验课程目标 3

4

5.单片机的中断系统

(1)了解单片机中断的原理；

(2)熟练掌握相关寄存器的使用和初

始化

5. Interrupts system of MCS-51

(1) The principle of the interrupt

system

(2)Program the interrupt

subroutine

(1)熟练掌握单片机中断程序的初始化

编程；

(2)掌握中断系统的设计思想。

4 讲授

课程目标 1

课程目标 2

课程目标 4

5

6.单片机的定时器/计数器

(1)了解定时器/计数器的架构及工作

原理;

(2)了解相关控制寄存器的格式、功能

及使用;

(3)单片机的定时/计数器应用举例。

6.The timers and counters of

(1)重点掌握定时器/计数器的几种工作

方式;

(2)熟练掌握定时器/计数器的初始化编

程；

4 讲授

课程目标 1

课程目标 2

课程目标 4

序


推荐

学时

教学

方式

对应的课程

目标

MCS-51

(1) The structure and principle of

timers and counters

(2) The working mode of

timers/counters

(3) Related SFRs and application

examples.

6

7.单片机的串行口

(1)了解串行口的架构及工作原理；

(2)了解相关控制寄存器的格式、功能

及使用;

(3)单片机串行通信的应用举例。

7.The serial port of MCS-51

(1) The structure and principle of

the serial port

(2) SFRs and application

(3) Serial communication program

(1)理解串行通信的基本概念;

(2)掌握串行 I/O 端口的基本资源

(3)熟练掌握的串行通信程序的应用编

程；

2 讲授

课程目标 1

课程目标 2

课程目标 4

7

8.单片机的外部扩展

(1)单片机的外部总线扩展；

(2)单片机的存储器扩展；

(3)简单并行接口的扩展。

8.The external expansion of

MCS-51

(1) The expansion of external bus

(2) the expansion of external

storages

(3) The expansion of parallel

interface.

(1)理解三总线的概念；

(2)熟练掌握典型芯片的使用方法以及

和单片机结合，组成存储器扩展的设计

思想。

(4)熟练掌握单片机的串行和并行 I/0端

口、常用的外设特点和使用方法

(5)熟练掌握单片机外围电路设计和软

件编程。

2 讲授

课程目标 1

课程目标 2

课程目标 4

8

9.单片机常用外设

(1)LED

(2)键盘

9.Common external devices

(1)LED

(2)Keyboard

(1)了解和掌握 LED 动态扫描和静态扫

描的特点和工作方式；

(2)了解和掌握独立式键盘和矩阵式键

盘的特点和工作方式；

2 讲授

课程目标 1

课程目标 2

课程目标 4

9

(4)LED 显示实验

(5)定时器实验

(6)基于 RS232 数据通讯实验

(4) LED displaying

(5) The experiment of Times

(6)Data communication based on

RS232

(1)掌握单片机 LED 显示原理，熟悉采

用串行方式实现 LED 显示软件的设计

方法，了解软件与硬件的调试技术。

(2)编写并调试一个用定时器T0的定时

中断控制软件计数器计数程序，使计数

器从 0 开始以 1 秒速度加 1 计数，显示

器实时显示计数值

(3)根据串行口的工作原理，编写通信

单片机程序，实现上下机通信，波特率

可变，有一定合理的通信协议，数据接

收可以显示。



1. 课堂讲授

(1) 采用启发式教学，激发学生主动学习的兴趣，引导学生主动通过实践和

自学获得相应的知识，培养学生自己的知识体系，提高独立思考、分析问题和解

决问题的能力。

(2) 采用电子教案，双语 CAI 课件，多媒体教学与传统板书、教具教学相结

合，提高课堂教学信息量，增强教学的直观性。

(3) 采用案例教学：理论教学与工程实践相结合，引导学生应用数学、自然

科学和工程科学的基本原理，采用现代设计方法和手段，进行自动化控制系统分

析、综合与仿真，培养其识别、表达和解决自动控制专业相关工程问题的思维方

法和实践能力。

(4) 采用互动式教学：课内讨论和课外答疑相结合，每周至少一次进行答疑。

2. 实验教学

实验是本课程一个重要环节；基于实验，使学生加深理解、验证巩固课堂教

学内容使学生掌握单片机系统的一般性原理和基本设计方法，培养学生综合运用

前修课及本课程的知识，逐步掌握根据具体检测与控制要求、主要技术性能设计

出高性能价格比及先进实用的智能化测控仪表及系统，为学生电子竞赛、毕业设

计和日后走上工作岗位或进一步深造打下良好的软硬件设计基础。

六、考核方式及成绩评定

课程考核以检验课程目标的达成度为手段，进而评价学生学习成果的达成

度。考核的环节包括课后作业、实验和期末考试，总评成绩以百分计，满分 100

分，各考核环节所占分值比例可根据具体情况进行微调，建议值及考核细则如下。

考核

依据

建议


对应的

课程目标

作业 10 (1)主要考核学生对每个章节知识点的复习、理解和掌握程度；

(2)每次作业按 10 分制单独评分，取各次成绩的平均值作为此环节的最终成绩。

课程目标 1

课程目标 2

课程目标 4

课堂

表现 10 根据学生课堂的学习态度，互动效果，答题等表现评分，按照 10 分制评分。

课程目标 1

课程目标 2

实验 10 (1)结合教学进度安排实验操作，考查学生对实践知识的掌握程度；

(2)阶段考试成绩以百分计，乘以其在总评成绩中所占的比例计入总评成绩。课程目标 3

期末

考试 70

(1)卷面成绩 100 分，以卷面成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评

成绩。

(2)主要考核等内容。考试题型为：分析题、硬件设计题、软件编程题和简答题

等。题型以分析题、作图题、设计题为主。

课程目标 1

课程目标 2

课程目标 4


课程目标达成度评价包括课程分目标达成度评价和课程总目标达成度评价，

具体计算方法如下：






总评成绩中书面作业、课堂表现、实验、期末考试的目标分值，A、B、C 和 D

分别表示总评成绩中作业、课堂表现、实验和期末考试实际平均得分。


课程目标 1

作业 A01 A1

课程目标 1 达成度(A1+ B1 +D1)/( A01+ B01+ D01) 课堂表现 B01 B1

期末考试 D01 D1

课程目标 2

作业 A02 A2


期末考试 D02 D2

课程目标 3 实验 C0 C 课程目标 3 达成度 C0/C

课程目标 4

作业 A03 A3


期末考试 C03 D3

课程总体目标总评成绩 100 A+B+C+D 课程总目标达成度(A+B+C+D)/100

八、建议教材及参考资料

建议教材：

1. 张毅刚. 单片机原理及应用(第 3 版) [M]. 北京：高等教育出版社 2016

参考资料：

1. 陈桂友. 单片微型计算机原理及接口技术[M]. 北京：高等教育出版社,

2012

2. 李广弟. 单片机基础（第 3 版） [M]. 北京：北京航空航天大学出版社,2007

3. 韩建国. 单片机原理及应用（英文版）[M]. 中国计量出版社, 2010

九、持续改进

通过了解学生对单片机的掌握和使用程度，可适当调整教学内容进度安排，

增加实践内容的分量。

《电力市场概论》教学大纲


1. 课程编号：02326020

2. 课程体系/类别：学科基础课

3. 学时/学分：32/2 学分

4. 先修课程：《电力系统基础》

后续课程：无


执笔人：王瑞明；课程负责人：王瑞明

二、课程目标

课程的主要内容包括电力市场的基础知识和有关理论，重点围绕电力市场实

施的背景、主要经济学原理、电力市场的组织架构、以及市场定价、市场环境下

发、输及配电系统运行、辅助服务分析等专项内容全面介绍电力市场的相关内容；

同时也简要介绍微观经济学及优化理论的相关内容。使得学生掌握电力市场基本

理论及电力市场运行分析方法，为其将来进一步研究市场环境下的电力系统运行

规律或走上实际工作岗位打下基础。


课程目标 1. 分析能力的培养：主要是对电力市场进行分析的能力的培养。

自学能力的培养：通过本课程的教学，要培养和提高学生对所学知识进行整理、

概括、消化吸收的能力，以及围绕课堂教学内容，阅读参考书籍和资料，自我扩

充知识领域的能力。

课程目标 2. 表达能力的培养：主要是通过作业，清晰、整洁地表达自己解

决问题的思路和步骤的能力。

课程目标 3. 创新能力的培养：培养学生独立思考、深入钻研问题的习惯。





杂电气问题的核心步骤课程目标 1

毕业要求 6：工程与社

会。

6-1 了解电气行业的特性，能够基于工程相关背景知识进行合理分

析。课程目标 2

毕业要求 10：沟通。 10-1 具备良好的表达沟通能力，能够通过口头表达或书面方式与业课程目标 3

界同行及社会公众进行有效沟通和交流，应用专业知识撰写报告和

设计文稿中、陈述发言、清晰表达或回应指令。并通过信息综合得

到合理有效结论


围绕电力市场实施的背景、主要经济学原理、电力市场的组织架构、以及市

场定价、市场环境下发、输及配电系统运行、辅助服务分析等专项内容全面介绍

电力市场的相关内容，主要内容提纲如下


序


推荐

学时

教学

方式

对应的课

程目标

1 1．电力市场的基本概

念，市场结构与运营

介绍电力市场基本概念及引入竞争的原因，电力市

场成员构成，从垄断到零售竞争等四种竞争模式。 2 讲授

课程目标 1

课程目标 2

2 2．电力工业市场化运营

的经济学原理

分市场原理和企业理论及市场类型三大块，在市场

原理方面重点从市场平衡角度阐述电价产生过程，

在企业理论方面主要介绍发电成本的构成及发电商

报价的方法，在市场类型方面介绍现货、合同、期

权、价格风险管理和市场效率等市场组织及运作方

式。


课程目标 2

3

3．电力市场运营模式及

国内外电力市场运营综

述

从英国、美国 PJM、美国加州、北欧电力市场

等欧美发达国家电力市场的组织形式进行电力市场

运营模式归类和运营规则介绍。


4 4．电能交易市场

从电能商品的特殊性入手阐述电能交易市场中

集中式现货市场存在的必要性，介绍开放式电能市

场和集中式电能市场运营方式的不同，从结算流程

方面说明市场的组织方式。


课程目标 2

5 5．电力市场中的成员行

为

介绍集中交易模式中市场出清电价的计算方

法，以电力市场中售电商作为用户代表进行用户行

为描述，以发电商作为生产者代表进行基于购买决

策的发电点安排模型及报价方式介绍。


课程目标 2

6 6. 电力市场环境下的系

统安全与辅助服务

从辅助服务的需求、资源的获取和辅助服务的

定价购买三个方面分别介绍调频、备用、无功和黑

启动等辅助服务的运营方式。


课程目标 2

7 7.输电网络与电力市场：

集中交易

介绍由于输电网络的存在节点电价的形成机

制，在遇到输电阻塞是采用阻塞管理的方式进行解

决，介绍输电风险的来源和以金融输电权为代表的

风险预防手段。


课程目标 2

8 8、电力市场研究和实践

方面的热点问题拓展

结合教师本人的科研课题及国内电力市场相关

配套政策等的出台进行电力市场研究和实践方面的

热点问题拓展。


课程目标 2

9 9、期末复习与课堂讨论期末复习与课堂讨论 2 讲授课程目标 1

序


推荐

学时

教学

方式

对应的课

程目标

课程目标 2


当前已经进行双语教学，采用了全英文的教学课件，中文讲解，课后布置的

作业要求学生用英文作答，鼓励学生阅读英文教材，教材和讲授内容不完全一致，

特别是内容编排和重点内容演绎，实际上教材仅为教学参考书，因此要求学生必

须充分理解和掌握英文课件内容，很大程度上改变了学生依赖中文教材考前突击

的做法，为进一步实施全英文教学创造了条件，课程考试时卷面为中文，重点词

汇辅以英文解释，鼓励学生英文答题，实施效果良好。

此外，由于任课教师本人科研方面也专注于电力市场相关领域，因此在授课

过程中体现工程、教学和科研三位一体，在教学手段方面，采用课堂讲授和科研

成果相结合，在以往的科研项目成果中截取部分内容体现在授课中，而且将当期

该领域研究的热点问题也融入到知识的传授中，激发学生的好奇心和探索欲。



期末考试成绩，总评成绩以百分计，满分 100 分，平时成绩由书面作业、大作业、

实验、出勤，在团队中表现、学习态度等部分组成。各考核环节所占分值比例可

根据具体情况微调，建议值及考核细则如下。

考核

依据

建议


对应课

程目标

平时

成绩 40

书面

作业 30



成绩。

课程目标 1

课程目标 3

出勤 10 根据学生出勤和课堂表现打分，按 10 分制评分。

大作

业 40

课程目标 2

实验 20 课程目标 3

期末

考试 60


(2)

课程目标 1

课程目标 2

课程目标 3









达成度评价值计算具体说明及示例如下表。字母 B0、C0、D0 和 E0 分别表示

总评成绩中书面作业、大作业、实验、期末考试的目标分值，其中 B01 代表支

撑课程目标 1 的书面作业目标值，B02 代表支撑课程目标 3 的书面作业目标值，

E01 代表支撑课程目标 1 的期末考试目标值，E02 代表支撑课程目标 2 的期末考

试目标值，E03 代表支撑课程目标 3 的期末考试目标值。B、C、D 和 E 分别表

示总评成绩中随堂作业、大作业、实验和期末考试实际平均得分。其中 B1 代表

支撑课程目标 1 的书面作业学生平均得分，B2 代表支撑课程目标 3 的书面作业

学生平均得分，E1 代表支撑课程目标 1 的期末考试学生平均得分，E2 代表支撑

课程目标 2 的期末考试学生平均得分，E3 代表支撑课程目标 3 的期末考试学生

平均得分。

课程

目标支撑环节目标分值学生平均得分达成度计算示例

课程

目标1

书面作业 B01 B1 课程目标 1 达成度= 1 1

10 10

B E

B E

期末考试 E01 E1

课程

目标2

大作业 C0 C 课程目标 2 达成度= 2

0 02

C E

C E

期末考试 E02 E2

课程

目标3

实验 D0 D


02 0 03

B D E

B D E

书面作业 B02 B2

期末考试 E03 E3

课程

总体

目标

总评成绩 01 02 0 0 01 02 03B B C D E E E

1 2 1 2 3B B C D E E E


= 1 2 1 2 3

01 02 0 0 01 02 03

B B C D E E E

B B C D E E E


推荐教材：

1. 王锡凡，王秀丽主编.电力市场基础.西安交通大学出版社，2003

2. 杜松怀主编.电力市场.中国电力出版社，2004

《电力系统基础》教学大纲


1. 课程编号：02336050


3. 学时/学分：64/4 学分

4. 先修课程：《电路分析》、《工程电磁场与波》、《电机学（上）》、《电机学

（下）》

后续课程：《电力系统暂态分析》



二、课程目标

《电力系统基础》是电气工程及其自动化专业的一门重要技术基础课，是电

气类类专业必修主干课程。电力系统基础主要是电力系统分析的稳态部分理论。

本课程的主要任务是使电气专业类学生对发电厂、变电所、电力网及电能系

统有较全面的了解。使学生掌握电力系统潮流计算。电力系统有功频率调整、无

功电压调整的基本理论与基本方法，为今后进一步学习该领域的理论及从事该领

域的生产实际工作奠定坚实的基础。


课程目标 1. 掌握电能系统的基本知识，了解电力系统发展过程和前沿技

术，培养学生发现问题、解决问题的基本能力。

课程目标 2. 掌握电力系统建模的基本理论和方法，具备系统建模的能力。

课程目标 3. 掌握电力系统主要元件的基本概念和工作原理，熟悉元件在电

力系统分析处理的一般方法，掌握电力系统潮流分析的能力。

课程目标 4. 掌握电力系统有功频率调整、无功电压调整的基本方法，具备

简单电力系统的初步设计能力，培养学生的实践能力。




毕业要求 1. 工程知识 1-3 掌握专业基础知识，具备解决复杂电气问题能力。课程目标 1



毕业要求 4. 研究 4-3 能够构建实验系统和实验方案，对实验结果进行分析和解释，

并通过信息综合得到合理有效结论课程目标 3

毕业要求 5：使用现代

工具。

5-2 能够使用现代工程工具和信息技术工具预测与模拟复杂电气问

题，并能够理解其局限性。课程目标 4



序


推荐

学时

教学

方式

对应的课

程目标

1 1.电能系统概论

学生应建立电能系统的基本概念，使学生

了解电能系统的重要性和整体性。了解变

电所、电力网基本的电气设备，电能系统

运行特点及要求，电能系统负荷，电力系

统的运行方式及电压等级。


2

2.电力系统元件及基本参数

本章分析研究了电力系统各元件

的参数及等值电路、标幺制。它们

是分析研究电力系统的基础。

学生应掌握发电机、变压器、线路及负荷

的数学模型，考试重点在标幺值计算和多

电压等级网络的等值电路的建立。


课程目标 2

3

3.电力系统稳态分析

本章讲授了电力系统潮流分布的

计算方法。

本章讲授了电力系统潮流分布的计算方

法，培养学生的计算能力，加深学生对电

力系统各元件以及各电气量之间关系的

了解。考试重点是简单电力网的前推回推

潮流计算，电力网潮流计算的计算机模

型，导纳矩阵的形成与修改，节点阻抗矩

阵与节点导纳矩阵的关系及各自的特点，

电力网节点性质的分类，牛顿—拉夫逊潮

流计算及快速解耦潮流算法。


4

4.电能系统的规划设计

本章讲授电能系统规划设计的基

本内容，其中有技术经济比较的基

本方法，电网规划的数学模型与计

算方法，发电厂电气部分设计的基

本内容。并结合工程特点训练和指

导学生运用前面所学的理论知识

分析解决实际问题。

本章讲授电能系统规划设计的基本内容，

其中有技术经济比较的基本方法，电网规

划的数学模型与计算方法，发电厂电气部

分设计的基本内容。并结合工程特点训练

和指导学生运用前面所学的理论知识分

析解决实际问题。考试重点在发电厂与变

电所电气设计的基本内容，电气设备的选

择。。


课程目标 3

5

5.电能系统的运行管理

本章讲授电力系统有功功率与频

率调整，无功功率与电压调整的关

系，以及电能系统中有功功率与无

功功率的经济分配。另外为了拓宽

学生的知识面，介绍了电能系统运

行稳定性的基本概念，能量管理系

统，配电管理系统，直流输电和灵

活交流输电等方面的基本知识。

考试重点在有功功率与频率调整，无功功

率与电压调整，有功功率与无功功率的经

济分配。


课程目标 4

6

6、实验

电力系统运行方式及负荷调整实

验；

通过实验环节巩固和加深对电力系统相

关理论课程的理解，达到对学生进行实验

方法和操作技能训练的目的。要求学生根


课程目标 2

序


推荐

学时

教学

方式

对应的课

程目标

电力系统潮流分析实验；

电力系统监控实验。

据实验目的，能拟定实验方法、实验步骤、

测取数据，并进行分析比较，从而得出正

确结论和提出问题，最后写出报告。


课程教学以课堂教学、课外作业、课程设计、综合讨论、网络以及授课教师

的科研项目于积累等共同实施。

本课程以电网运行分析的一般认识规律为主线，重点讲授电力系统元件建

模、电力系统潮流计算、电力系统有功频率调整以及电力系统无功电压调整的理

论。通过授课与讨论、实验与课程设计等重点培养学生的分析能力和创新能力，

培养学生的工程实践能力。

本课程的教学将充分利用数字化技术、网络技术制作丰富多彩的教学和辅导

材料，调动学习积极性，提高教学效率。本课程注重教与学过程，采用每周作业、

课程设计、考虑等多种形式综合考核，采用工程背景强的课程设计来锻炼学生的

信号采集与分析能力。






考核

依据

建议


对应课

程目标

平时

成绩 40

书面

作业 30



成绩。

课程目标 1

课程目标 3


大作

业 40

(1) 考查应用所学知识，解决工程问题的实践能力、口头和文字表达

能力，以及团队合作能力；

(2) 教师根据图纸质量、报告和答辩情况评分，满分为 40 分。

课程目标 2


期末

考试 60


(2) 考核互换性条件、尺寸极限与圆柱结合的互换性、几何公差及检

测、表面粗糙度及检测、公差与配合在产品设计中的应用、通用计量

器具检测及光滑极限量规设计。

课程目标 1

课程目标 2

课程目标 3

考试题型为选择题、分析题、计算题、作图题、设计题。


















平均得分。

课

程

目

标

支撑环


课

程

目

标1

书面作

业 B01 B1


10 10

B E

B E

期末考

试 E01 E1

课

程

目

标2

大作业 C0 C

课程目标 2 达成度= 2

0 02

C E

C E

期末考

试 E02 E2

课

程

目

标

实验 D0 D


02 0 03

B D E

B D E

书面作

业 B02 B2

3 期末考

试 E03 E3

课

程

总

体

目

标

总评成

绩 01 02 0 0 01 02 03B B C D E E E

1 2 1 2 3B B C D E E E


= 1 2 1 2 3

01 02 0 0 01 02 03

B B C D E E E

B B C D E E E


推荐教材：

1. 陈珩编。电力系统稳态分析（第三版）. 中国电力出版社，2007.7

2. 何仰赞，温增银编。电力系统分析（第三版），华中科技大学出版社，

2011.7

《电力系统继电保护》教学大纲


1. 课程编号：02346010

2. 课程体系/类别：专业方向课

3. 学时/学分：48/3 学分

4. 先修课程：《电路理论》、《电力系统分析》

后续课程：《毕业设计》

5. 适用专业：电气工程及其自动化专业。

执笔人：刘世林；课程负责人：刘世林

二、课程目标

《电力系统继电保护》是电气工程及其自动化专业的一门很重要的专业课

程，研究电力系统继电保护的构成原理、运行特性及其分析方法。本课程密切结

合专业培养目标，对学生的实际应用能力起着重要的作用，要求学生熟悉构成继

电保护装置常用的基础元件，掌握电力系统输电线路及电气元件（发电机、变压

器、母线、电动机）继电保护的构成原理，保护配置原则及整定计算方法，并能

应用所学的基本理论分析和解决一些实际问题，学会常用继电器（电磁型、整流

型和晶体管型）的实验方法。

本课程的目的和任务是使学生掌握电力系统继电保护的基本理论、继电保护

装置的构成原理和实验分析方法，为学生毕业后从事电气工程自动化专业领域的

工程设计、运行维护和科学研究工作打下理论及实践基础，支撑专业学习成果中

相应指标点的达成。


课程目标 1. 深刻理解电力系统继电保护的含义，掌握继电保护装置的组成，

理解继电保护装置的基本任务和四个基本要求。

课程目标 2. 理解继电保护在电力系统运行与控制中的重要性，培养学生掌

握各类电力系统继电保护的基本原理、熟练掌握各类保护的整定计算原则及其运

行分析方法。

课程目标 3. 掌握输电线路、发电机、变压器、母线等典型电力元件的继电

保护配置原则，具备针对工程应用实际，合理配置和整定各种电力元件的继电保

护系统能力。




毕业要求 1. 工程知识 1-2 掌握工程基础知识，具备解决复杂电气问题能力。

1-3 掌握专业基础知识，具备解决基本电气问题能力。课程目标 1

毕业要求 2. 问题分析

2-1 能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理识别和判断复杂

电气问题的核心步骤。

2-4 能运用应用数学、自然科学和工程科学的基本原理获得电气工程

复杂问题有效结论。

课程目标 2


解决方案 3-1 能够根据电气工程复杂问题需求确定设计目标和解决方案。课程目标 3

毕业要求 4：研究

4-1 能够对电气工程相关的各类物理现象、材料特性进行研究和实验

验证。

4-3 能够构建实验系统和实验方案，对实验结果进行分析和解释，并

通过信息综合得到合理有效结论。

课程目标 3



序


推荐

学时

教学

方式

对应的课

程目标

1

1. 绪论

（1）电力系统继电保护的作用

（2）继电保护的基本要求

（3）继电保护的基本原理与分类

（4）继电保护发展概况

（1）掌握继电保护装置的基本任务；

（2）深刻理解继电保护装置的四个基本

要求。


2

2. 电流保护

（1）单电源电路相间短路的电流

保护谓词逻辑中的命题翻译

（2）双电源线路相间短路的方向

电流保护

（3）零序电流及方向保护

（1）掌握输电线路的电流保护和方向性

电流保护的基本原理；

（2）熟练掌握电流保护的整定计算原则

及其运行分析方法。


课程目标 3

3

3.输电线路距离保护

（1）距离保护的基本原理与动作

特性

（2）距离保护的接线方式

（3）距离保护的整定计算及对距

离保护的评价

（4）系统振荡和过负荷对距离保

护的影响及对策

（5）影响距离保护正确工作的其

他因素及对策

（6）选相方法

（7）故障分量阻抗元件

（1）掌握输电线路的距离保护基本原理；

（2）掌握三种常用圆特性阻抗继电器的

工作原理及动作特性；

（3）理解系统振荡对距离保护的影响；

（4）熟练掌握距离保护的整定计算原则。


课程目标 3

序


推荐

学时

教学

方式

对应的课

程目标

4

4. 输电线路纵联保护

（1）输电线路纵联保护概述

（2）输电线路纵联保护两侧信息

的交换

（3）输电线路高频保护

（4）输电线路光纤差动保护

（1）理解输电线路的纵联保护和电流保

护、距离保护的区别及优点；

（2）掌握高频闭锁方向保护和高频相差

动保护的基本工作原理。


课程目标 3

5

5. 自动重合闸

（1）自动重合闸的作用及基本要

求

（2）输电线路的三相一次自动重

合闸

（3）高压输电线路的单相自动重

合闸

（1）深刻理解线路的自动重合闸工作原

理

（2）理解自动重合闸装置和继电保护装

置的两种配置原则。


课程目标 3

6

6. 变压器保护

（1）电力变压器的故障类型与不

正常工作状态

（2）变压器的差动保护

（3）变压器的后备保护

（4）变压器保护配置原则

（1）掌握变压器差动保护的工作原理、

接线方式及整定计算原则；

（2）理解不平衡电流的四个影响因素及

减小不平衡电流的措施；

（3）掌握变压器相间短路的后备保护和

接地短路的后备保护。


课程目标 3

7

7. 发电机的继电保护

（1）发电机的故障、异常运行及

其保护方式

（2）发电机定子绕组故障的保护

（3）发电机的定子单相接地保护

（4）发电机的负序电流保护

（1）掌握发电机定子接地保护、零序电

流保护、零序电压的原理；

（2）深刻理解发电机 100%定子绕组接地

保护的概念；

（3）了解失磁保护的原理。


课程目标 3

7

7.母线保护

（1）母线故障和装设母线保护的

基本原则

（2）母线差动保护的基本原理

（3）母线保护的特殊问题及其对

策

（4）断路器失灵保护

（1）了解母线保护的两种方式；

（2）掌握单母线和有固定连接的双母线

继电保护的基本原理。


课程目标 3

8

（1）时间继电器特性

（2）电流继电器实验和电压继电

器实验

（3）阶段式电流保护实验

（4）差动继电器

（1）了解时间继电器的工作原理及实验

方法；

（2）了解电流继电器和电压继电器的工

作原理及实验方法。

（3）理解阶段式电流保护装置、配合的

概念。

（4）理解差动继电器工作原理及差动继

电器的实验方法。



1. 课堂讲授


问题和解决问题的能力，引导学生主动思考和自学获得自己想学到的知识。



(3) 采用案例教学，理论教学与工程实践相结合，引导学生应用基本理论知

识对工程问题进行分析。

(4) 采用互动式教学，课内讨论和课外答疑相结合。

2. 课外作业

围绕各章教学重点内容，布置一定数量的课外作业。课外作业是检验学生课

堂听课的理解能力和掌握程度，一般每章布置一到两次作业，学生课外独立完成，

老师批改后根据作业的正确率，再统一在课堂上进行讲解，起到教与学的一种互

动和沟通。

3. 实验教学

实验是本课程一个重要环节，对完成电力系统继电保护教学具有重要的作

用，通过实验使学生掌握有关继电保护方面的基本知识，各种保护的原因，简单

的整定方法，巩固课堂所讲授的内容，提高继电保护原理的应用能力。要求态度

认真、原理清楚、方法正确、数据准确、实验报告工整。

必做实验项目有 4 个，按照实验指导书要求，学生独立或分组完成，并提交

实验报告。






考核

依据

建议


对应课

程目标

平时

成绩 30

作业 30


(2)每次作业按 30分制单独评分，取各次成绩的平均值作为作

业成绩。

课程目标 1

课程目标 2

出勤 30

(1)根据学生出勤和课堂表现打分。

(2)根据出勤情况，课堂表现，如课堂纪律等情况，按 30分制

评分。

课程目标 1

课程目标 2

实验 40

(1)考查应用所学知识，解决工程问题的实践能力、口头和文

字表达能力；

(2)教师根据学生回答问题的质量给予评分，满分 40分。

课程目标 3

期末70

(1)卷面成绩 100分。卷面成绩按比例计入课程总评成绩。

(2)根据每章节的重点知识点，考核电力系统继电保护的基本课程目标 1

课程目标 2

考试原理和整定方法。

考试题型以分析题、计算题为主。










总评成绩中出勤、书面作业、期末考试和实验的目标分值，A、B、C 和 D 分别

表示总评成绩中出勤、书面作业、期末考试和实验的实际平均得分。

课程目

标支撑环节目标分值学生平均得分达成度计算示例

课程目

标 1

出勤 A01 A1 课程目标 1 达成度

= 1 1 1

01 01 01

A B C

A B C

书面作业 B01 B1

期末考试 C01 C1

课程目

标 2

出勤 A02 A2 课程目标 2 达成度

= 2 2 2

02 02 02

A B C

A B C

书面作业 B02 B2

期末考试 C02 C2

课程目

标 3 实验 D0 D 课程目标 3 达成度=

0

D

D

课程总

体目标总评成绩 100 A B C D


=100

A B C D

其中： 1 2A A A ；

1 2B B B ；

1 2C C C


推荐教材：

1. 黄少锋.电力系统继电保护，北京：中国电力出版社，2014

主要参考书：

1. 张保会，尹项根. 电力系统继电保护. 北京：中国电力出版社，2009

2. 贺家李. 电力系统继电保护原理.北京：中国电力出版社，2010

《电力系统暂态分析》教学大纲


1. 课程编号：02336060


3. 学时/学分：48/3 学分

4. 先修课程：《电机学（上）》、《电机学（下）》、《电力系统基础》

后续课程：无



二、课程目标

根据工科类专业人才对电气工程及其自动化专业能力的要求以及现代电力

系统发展趋势，依据电力系统暂态过程授课，教学内容包含电力系统电磁暂态过

程分析和电力系统机电暂态过程分析两大部分，并按照：基本概念、分析方法、

组织教学。


课程目标 1. 要求学生切实掌握电力系统故障分析和稳定分析方法，把握电

力系统电磁暂态分析和机电暂态分析发展过程和前沿技术，培养学生发现问

题、解决问题的基本能力。要求学生具备对简单电力系统进行故障计算和稳

定计算的能力，以及对复杂系统进行分析计算的思路。

课程目标 2. 要求学生围绕课堂教学内容，阅读参考书籍和资料，阅读中英

文文献，自我扩充知识领域的能力。

课程目标 3. 要求学生通过课堂讨论，能够掌握清晰系统表达暂态知识结构、

表达解决暂态问题的思路和步骤的能力。要求学生在掌握电力系统暂态分析

和系统设计的基础上，能通过编程进一步巩固知识和发现问题，，对问题提出

多种解决方案、举一反三，培养学生的创新能力。








工具。

5-2 能够使用现代工程工具和信息技术工具预测与模拟复杂电气问

题，并能够理解其局限性。课程目标 3



序


推荐

学时

教学

方式

对应的课

程目标

1 1、绪论

本课程概论，介绍电力系统暂态分析的基本定义内容和任务、

发展动向，以及课程的学习要求。 1 讲授

课程目标 1

课程目标 2

2

2. 电力系统

电磁暂态过

程分析

（1）无限大功率电源三相短路分析：掌握无限大功率电

源三相短路电流分析方法，了解短路电流中的基本分量，掌握

短路冲击电流、最大有效值电流、和短路容量的工程计算方法。

（3 学时/课内）

（2）发电机三相短路分析：掌握以 Park 变换为基础的三

相短路电流分析方法，理解短路电流中的基本分量，熟练掌握

各种电势、电抗和时间常数的概念和计算方法。（6 学时/课内）

（3）三相短路电流实用计算：了解电力系统短路电流实

用计算的近似条件，熟练掌握简单系统短路电流实用计算方

法，了解复杂网络短路电流求解过程。（5 学时/课内）

（4）不对称故障的分析：掌握基于对称分量法的电力系

统不对称故障分析方法，熟练掌握正序、负序和零序网络的建

立方法并用于分析各种不对称故障，理解正序等效定则并正确

应用。（6 学时/课内）

（5）讨论（1 学时/课内）


课程目标 2

3

3. 电力

系统机电暂

态过程分析

（1）电力系统各元件机电特性：掌握发电机的机电特性

和转子运动方程，熟练推导发电机功角特性，了解电动机的机

电特性和负载转矩表达式。（4 学时/课内）

（2）电力系统静态稳定分析：理解电力系统静态稳定的

概念，掌握静态稳定问题的小干扰分析方法并用于分析简单系

统的静态稳定问题，了解大系统的静态稳定分析过程，了解励

磁系统对静态稳定的影响和各种提高电力系统静态稳定性的

措施。（9 学时/课内）

（3）电力系统静态稳定分析：理解电力系统静态稳定的

概念，掌握分析暂态稳定问题的等面积法则和数值计算法，并

用于分析简单系统的暂态稳定问题，了解大系统的暂态稳定分

析过程，了解励磁系统对暂态稳定的影响和各种提高电力系统

暂态稳定性的措施。（8 学时/课内）

（4）讨论（1 学时/课内）


4 4、习题课 4、习题课 2 讲授

5 5、复习课 5、复习课 2 讲授


课程教学以课堂教学、课外作业、网络交流、综合讨论、课堂习题以及授

课教师的科研项目于积累等共同实施。

本课程以电力系统暂态时间过程为主线，重点突出电磁暂态过程和机电暂

态过程，通过授课与讨论等重点培养学生的分析能力、计算能力和创新能力。

本课程利用现代化 PPT 技术、视频材料、辅导材料、课后编程，以充分调

动学生的学习积极性，提高学生学习注意力，提高教学效率。






考核

依据

建议


对应课

程目标

平时

成绩 40

书面

作业 30



成绩。

课程目标 1

课程目标 3


大作

业 40

(1) 考查应用所学知识，解决工程问题的实践能力、口头和文字表达

能力，以及团队合作能力；

(2) 教师根据图纸质量、报告和答辩情况评分，满分为 40 分。

课程目标 2


期末

考试 60


(2) 考核互换性条件、尺寸极限与圆柱结合的互换性、几何公差及检

测、表面粗糙度及检测、公差与配合在产品设计中的应用、通用计量

器具检测及光滑极限量规设计。

考试题型为选择题、分析题、计算题、作图题、设计题。

课程目标 1

课程目标 2

课程目标 3


















平均得分。

课

程

目

标

支撑环


课

程

目

标1

书面作

业 B01 B1


10 10

B E

B E

期末考

试 E01 E1

课

程

目

标2

大作业 C0 C


0 02

C E

C E

期末考

试 E02 E2

课

程

目

标3

实验 D0 D


02 0 03

B D E

B D E

书面作

业 B02 B2

期末考

试 E03 E3

课

程

总

体

目

标

总评成

绩 01 02 0 0 01 02 03B B C D E E E

1 2 1 2 3B B C D E E E


= 1 2 1 2 3

01 02 0 0 01 02 03

B B C D E E E

B B C D E E E


推荐教材：

1. 李光琦主编.电力系统暂态分析（第三版）.中国电力出版社.2006

2. 陈怡、蒋平、万秋兰、高山主编.电力系统分析.中国电力出版社.2005

3. 何仰赞，温增银.电力系统分析.华中科技大学出版社.2005

《电力系统自动装置原理》教学大纲


1. 课程编号：02346020

课程中文名称：电力系统自动装置原理

课程英文名称：Automatic Control Techniques of Power System

2. 课程体系/类别：专业必修课

3. 学时/学分：32/2 学分

4. 先修课程：《微机原理与接口技术》、《电机学》、《电力系统分析》、《自动

控制理论》等

后续课程：《电力系统继电保护》、《电力系统暂态分析》、毕业设计




本课程是电力系统及自动化专业的一门主干专业课。其任务是：使学生具备

电力系统及自动化专业必需的常规自动装置的理论知识和实际操作技能，培养学

生的辩证思维能力，使学生具有分析问题和解决实际问题的能力。

本课程的教学目标是：使学生了解电力系统自动化的基本内容、作用及发展

远景；熟悉同步发电机自动并列装置，同步发电机励磁系统及励磁调节器工作原

理，电力系统频率的一次调节、二次调节的动态行为、分析调节准则；掌握自动

低频减载装置及其他电力系统安全控制装置的工作原理。本课程能够使学生初步

掌握电力系统自动化的基本理论、基本技术和基本知识，建立系统整体概念，并

具有系统计算分析的能力，为今后从事电力系统自动化工作奠定一定的基础。


课程目标1. 掌握电力系统中几类主要常规的自动装置，特别是自动准同期

装置、自动调节励磁装置的工作原理、性能以及它们在电力系统运行中所起的作

用。通过对自动装置基本环节构成原理的学习，对具体的自动装置应有一定的分

析能力。

课程目标 2. 对所讲的几种电气自动装置能进行一般的整定计算。

课程目标 3. 较为系统的认识和了解电力系统相关问题，了解上述自动装置

实验调整的一般方法。训练和培养学生独立思考、解决实际工程问题的能力，为

以后走上工作岗位打下基础。






毕业要求 2. 问题分析 2-4 能运用应用数学、自然科学和工程科学的基本原理获得电气工

程复杂问题有效结论。课程目标 1

毕业要 3. 设计/开发解

决方案

3-4 设计电气工程复杂问题解决方案时能考虑社会、健康、安全、

法律、文化以及环境等因素。课程目标 2

毕业要求 7. 环境和可

持续发展。

7-1 关注人类面临的挑战，认识地球生态环境和全球变化，理解环

境保护和可持续发展与本专业工程实践的关系。课程目标 3



序


推荐

学时

教学

方式

对应的课

程目标

1

1. 绪论

(1) 电力系统自动化的基本内容

(2) 电力系统常用的自动操作及

自动调节装置

(3) 本课程的目的、任务及学习方

法。

(1) 了解电力系统自动化对安全、经济、

优质运行的作用；

(2) 了解电力系统自动化的基本内容；

(3) 掌握电力系统常用的自动操作及自动

调节装置。


2

2. 自动装置及其数据的采集处理

(1) 微型计算机系统、工业控制计

算机系统、现场总线系统和集散控

制系统

(2) 采样过程、香农采样定理、量

化和编码

(3) 交流采样的电量计算和前期

算法（全周波傅立叶算法）

（1）了解微型计算机系统、工业控制计

算机系统、现场总线系统和集散控制系统

的组成；

（2）了解采样过程及香农采样定理、量

化与编码技术；

（3）掌握交流采样的电量计算和傅立叶

算法。


3

3. 同步发电机的自动并列

(1) 并列操作的概念和重要性

(2) 同步发电机组并列时应遵循

的原则

(3) 准同期和自同期的不同，准同

期并列的理想条件

(4) 脉动电压的性质，利用脉动电

压检测准同期并列的条件

(5) 正弦脉动电压和线性整步电

压的不同。

(6)自动准同期装置的组成部分。

(7)恒定越前时间和恒定越前相角

准同期并列的基本原理，发出合闸

脉冲的条件。

(1) 了解并列操作及其重要性

(2) 理解两种并列方法——准同期并列与

自同期并列

(3) 理解脉动电压的性质，掌握准同期并

列条件分析方法、准同期并列的整定计算

(4) 掌握自动准同期并列的基本原理

(5) 理解自动准同期装置的基本构成，包

括滑差检测、合闸部分的工作原理及作

用。

(6)理解获得恒定越前时间的方法及典型

电路。理解均频、均压部分的作用及工作

原理。

(7)了解数字式并列装置的软件。


课程目标 2

序


推荐

学时

教学

方式

对应的课

程目标

(8)准同期并列的整定计算。

(9)数字式并列装置

4

4. 同步发电机励磁自动控制系统

(1) 同步发电机励磁自动控制系

统的组成，励磁功率单元和励磁调

节器的任务。

(2) 同步发电机励磁方式

(3) 起励、灭磁、强励、强减的概

念，三相桥式半控和全控整流电路

的工作原理及逆变灭磁。

(4) 半导体励磁调节器的组成部

分，各基本单元的工作特性及励磁

调节器静态工作特性的合成。

(5) 具有励磁调节器的发电机的

无功调节特性，电压调差系数

(6)并联运行的发电机间的无功功

率的分配及相关计算。

(7)励磁调节器的原理和发展，数

字式励磁调节器原理、励磁调节

器的调节方式及励磁调节器的辅

助控制。

(1)了解电力系统电压和无功功率控制的

必要性，掌握电力系统电压控制的措施

（2）理解励磁控制系统的主要任务及对

励磁控制系统的基本要求

（3）了解励磁控制系统的构成、励磁方

式分类，掌握无刷励磁及发电机自并励的

特点。

（4）了解起励、灭磁、强励、强减。

（5）掌握励磁调节器基本构成，包括测

量比较单元、综合放大单元、可控整流电

路、移相触发单元的基本工作原理及典型

电路

（5）掌握励磁调节器的静态工作特性、

励磁控制系统的静态调节特性、电压调差

系数、调差装置。

（6）掌握并联运行的发电机间的无功功

率的分配与调差系数的关系。

8

讲授

课程目标 1

课程目标 2

5

5. 励磁自动控制系统的动态特性

(1) 励磁控制系统数学模型及传

递函数框图

(2) 励磁控制系统的动态稳定性

(3) 励磁控制系统对电力系统稳

定性的影响分析

(4) 电力系统低频振荡产生原因

及校正

（1）理解励磁控制系统对电力系统稳定

性的影响分析；

（2）掌握励磁控制系统的静态、动态稳

定性。


6

6. 电力系统频率及有功功率的自

动调节

(1) 电力系统频率调节的意义，调

频的手段。

(2) 单相交流调压电路

(3) 电力系统负荷调节效应

(4) 机械液压调速器、电气液压调

速器原理，调速器静态调节特性

(5)一次调节和二次调节

(6)频率调差系数。调速系统的数

学模型及传递函数。

(7)电力系统调频的基本方法。

(8)有功功率经济调度的等微增率

准则

（1）了解电力系统调频的实质和重要性；

（2）掌握调速器的工作原理及其静态调

节特性、发电机组的频率调节特性与机组

间有功功率分配的关系；

（3）掌握电力系统的调频方式和调频准

则，建立起经济调度与自动调频的基本概

念。


课程目标 2

序


推荐

学时

教学

方式

对应的课

程目标

7

7. 电力系统自动低频减载及其它

安全自动控制装置

(1) 安全自动控制装置的重要性。

(2)自动低频减载装置的作用，自

动低频减载装置的工作原理。

(3) 电力系统其它安全自动控制

装置

（1）了解自动解列装置、水轮机组低频

自启动、自动切机和电气制动的应用；

（2）掌握自动低频减载的工作原理及相

关计算。


课程目标 2


1. 课堂讲授








2. 实验教学

实验是本课程一个重要环节，对完成电力系统自动装置的教学具有重要的作

用，通过实验使学生认识和了解电力系统的相关问题，掌握常规的自动装置的工

作原理、性能以及它们在电力系统运行中所起的作用，巩固课堂所讲授的内容，

验证理论的正确性。要求态度认真、原理清楚、方法正确、数据准确、实验报告

工整。

选做 2 个实验，按照实验指导书要求，学生独立或分组完成，并提交实验

报告。

（1）、线性整步电压形成（相敏环节）测试实验（2 学时）。要求学生熟悉

线性整步电压的形成电路，熟悉线性整步电压的基本特性，了解线性整步电压与

脉动电压的异同点。（验证性实验，选做）

（2）、自动准同期条件测试及自动准同期装置的实验研究（2 学时）。要求

学生熟悉脉动电压的波形，分析脉动电压的变化规律，其所包含的准同期并列所

需检测的信息。（综合性实验，必做）

（3）、不同 α 角对应的励磁电压波形实验（2 学时）。要求学生理解三相桥

式全控整流及有源逆变电路的工作原理，了解移相触发电路的特性和工作原理，

掌握交流励磁系统的逆变灭磁。（综合性实验，选做）

（4）、励磁调节器控制方式及其相互切换的实验研究（2 学时）。要求学生

了解微机励磁调节器的几种控制方式及其各自特点，掌握励磁调节器的工作过程

及其作用。（综合性实验，必做）

（5）、典型方式下的同步发电机起励实验（2 学时）。要求学生了解同步发

电机的几种起励方式，并比较它们之间的不同之处。分析不同起励方式下同步发

电机起励建压的条件。（验证性实验，选做）

（6）、跳灭磁开关灭磁和逆变灭磁实验（2 学时）。要求学生理解交流励磁

系统灭磁的作用、原理和方式。加深对三相整流电路有源逆变工作状态的理解。

（综合性实验，选做）

（7）、压差、频差和相差闭锁与整定实验（2 学时）。要求学生熟悉自动准

同期装置三个控制单元的作用及其工作原理。熟悉压差、频差和相差闭锁与整定

的控制方法。（综合性实验，选做）

（8）、导前时间整定及测量方法实验（2 学时）。要求学生熟悉导前时间整

定电路的电路原理和基本特性，掌握导前时间 td 的形成原理。（综合性实验，选

做）






考核

依据

建议


对应课

程目标

平时

成绩 20

书面

作业 40



成绩。

课程目标 1

课程目标 2



期末

考试 80


(2) 考核发电机自动励磁控制的基本原理和方法，同步发电机的并网

过程，电力系统频率调整及电压调整的基本问题，电力系统功频特性、

自动发电控制、经济调度的原理和方法，电力系统电压控制措施等。


课程目标 1

课程目标 2

课程目标 3









达成度评价值计算具体说明及示例如下表。字母 A0、C0、B0 分别表示总评

成绩中书面作业、实验、期末考试的目标分值，其中 A01 代表支撑课程目标 1

的书面作业目标值，A02 代表支撑课程目标 2 的书面作业目标值，B01 代表支撑

课程目标 1 的期末考试目标值，B02 代表支撑课程目标 2 的期末考试目标值，B03

代表支撑课程目标 3 的期末考试目标值。A、C、B 分别表示总评成绩中随堂作

业、实验和期末考试实际平均得分。其中 A1 代表支撑课程目标 1 的书面作业学

生平均得分，A2 代表支撑课程目标 2 的书面作业学生平均得分，B1 代表支撑课

程目标 1 的期末考试学生平均得分，B2 代表支撑课程目标 2 的期末考试学生平

均得分，B3 代表支撑课程目标 3 的期末考试学生平均得分。

课

程

目

标

支撑环


课

程

目

标1

书面作

业 A01 A1


01 01

A B

A B

期末考

试 B01 B1

课

程

目

标2

书面作

业 A02 A2


02 02

A B

A B

期末考

试 B02 B2

课

程

目

标3

实验 C0

C


03 0

C B

B C

期末考

试 B03 B3

课

程

总

体

目

标

总评成

绩 01 02 01 02 03 0A A B B B C

1 2 1 2 3A A C B B B


= 1 2 1 2 3

01 02 01 02 03 0

A A C B B B

A A B B B C


推荐教材：

1.杨冠城．电力系统自动装置原理（第 5 版）[M]．北京：中国电力出版社，

2012

2.李先彬．电力系统自动化（第 5 版）[M]．北京：中国电力出版社，2009

3.孙莹王葵．电力系统自动化（第 1 版）[M]．北京：中国电力出版社，2004

4.商国才．电力系统自动化[M]．天津：天津大学出版社，1996

5.刘东．面向对象的电力系统自动化[M]．北京：中国电力出版社，2007

《电力信息技术》教学大纲


1. 课程编号：02326030


3. 学时/学分：32/2 学分

4. 先修课程：《电力系统自动装置原理》、《电力工程基础》

后续课程：《智能电网新技术》、课程设计、毕业设计



二、课程目标

《电力信息技术》是电气工程及其自动化专业的一门学科基础课，该课程从

电力技术和信息技术融合的角度出发，全面介绍了电力管理信息系统的基本概

念、基本原理、支持技术、应用实例和开发技术，在培养学生综合设计能力智能

电网工程实践能力方面占有重要地位。

本课程的任务是通过课堂教学，使学生获得智能电网信息技术方面的基本知

识和工程认知，培养学生的智能电网设计与运行维护能力，支撑专业学习成果中

相应指标点的达成。


课程目标 1. 深刻理解电力信息的含义，掌握电力信息系统的基本概念和基

本原理。

课程目标 2. 理解信息技术在智能电网建设中的重要性，培养学生的智能电

网设计与运行维护能力。具备查阅应用国家电网相关标准，进行电力设备智能化

设计的能力。

课程目标 3. 掌握电力信息技术的相关概念，具有电力信息系统的规划、分

析、设计和实施的能力。






程复杂问题有效结论。课程目标 2

毕业要求 3：设计/开发




序


推荐

学时

教学

方式

对应的课

程目标

1

1. 信息与系统基本知识

（1）国内外电力系统信息化历程

（2）电力信息系统发展阶段

（3）电力系统信息化存在的问题

（4）信息系统基本概念

（5）信息系统发展阶段论模型

（1）了解国内外电力系统信息化历程，

电力信息系统发展概况，以及电力系统信

息化存在的问题；

（2）理解信息系统相关的基本概念，包

括信息技术组成、信息、信息资源、信息

化等；

（3）了解诺兰模型、西诺特模型、米切

模型等信息系统发展阶段论模型。


课程目标 2

2

2. 电力信息系统总体结构

（1）信息系统体系结构

（2）电力信息系统管理结构

（3）电力信息系统的拓扑结构

（4）电力信息系统的层次结构

（5）电力信息系统分类

（1）熟悉信息系统体系结构

（2）理解电力系统组织和结构分层、调

度的分层控制和信息系统分层

（3）掌握电力信息系统的拓扑结构、层

次结构

（4）了解电力信息系统分类及其基本模

型、电力信息系统安全分区原则


课程目标 2

3

3.电力实时信息系统

（1）实时数据采集

（2）SCADA 系统

（3）EMS

（4）WAMS

（5）配电管理系统

（6）电能计量系统

（1）了解实时数据的分类和“四遥”的概

念，掌握遥信量、遥测量、非电气模拟量

的采集和同步相量测量技术；

（2）熟悉 SCADA、EMS、WAMS 系统的

概念及功能；

（3）掌握配电自动化及管理系统的结构、

主要功能；

（4）掌握电能计量技术的概念、结构和

主要功能。


4

4.电力非实时信息系统

（1）电力非实时信息系统概述

（2）电力市场运营系统

（3）输变电生产管理系统

（4）电力营销管理信息系统

（5）企业资源规划管理系统

（1）理解电力非实时信息系统的概念；

（2）熟悉电力市场运营系统结构、功能；

（3）熟悉输变电生产管理系统结构、功

能以及应用；

（4）了解电力营销管理信息系统、结构

和功能；

（5）了解企业资源规划管理系统结构、

功能和主流 ERP 产品。


课程目标 2

5

5. 电力远动通信

（1）电力远动

（2）标准体系

（3）IEC60870 标准

（4）IEC60870-5-104 规约

（5）IEC61850 标准

（1）理解电力远动的概念，熟悉远动技

术、远动系统、RTU 的功能和结构，掌握

远动通信的方式和远动规约；

（2）熟悉电力远动相关的 IEC60870、

IEC61850 等标准体系；

（3）IEC60870-5-104 规约、体系结构、

报文格式、传输过程、发送和接收序号的

维护、测试过程、超时时间等；

6 讲授

课程目标 1

课程目标 2

序


推荐

学时

教学

方式

对应的课

程目标

（4）熟悉 IEC61850 标准的产生背景、应

用范畴、组成部分、关键概念和优势。

6

6. 电力建模标准与技术

（1）电力建模标准的重要性

（2）IEC61970 和 IEC61968 标准

（3）CIM 建模关键技术

（4）电力公共信息模型

（1）了解电力建模标准的重要性、没有

统一标准的后果、数据集成的条件；

（2）熟悉 CIM 统一建模语言、可扩展标

记语言、资源描述框架等 CIM 建模关键技

术

（3）理解电力公共信息模型，熟悉连接

模型、层次结构和设备容器等。


课程目标 2

7

7. 数据仓库与数据挖掘

（1）数据仓库的概念与体系

（2）数据仓库的建模

（3）数据仓库的设计与实施

（1）理解数据仓库的相关概念与体系结

构、数据仓库与操作性数据库的区别；

（2）理解数据仓库建模的相关概念，熟

悉数据仓库建模的工具、电力企业数据仓

库架构、数据仓库的设计与实施等；



1. 课堂讲授






识对产品进行精度设计。


2. 课外作业




动和沟通。

3. 实验教学

本课程无实验教学。






考核

依据

建议


对应课

程目标

平时

成绩 40

书面

作业 40



成绩。

课程目标 1

课程目标 2

出勤 20 根据学生出勤和课堂表现打分，按 10 分制评分。课程目标 1

课堂

提问

40

(1)考查应用所学知识，解决工程问题的实践能力、口头和文字表达能

力；

(2)教师根据学生回答问题的质量给予评分，满分 40 分。

课程目标 3

期末

考试 60


(2)考试题型为选择题、分析题、计算题、作图题、设计题。

课程目标 1

课程目标 3


















平均得分。

课

程

目

标

支撑环


课

程

目

标1

书面作

业 B01 B1


10 10

B E

B E

期末考

试 E01 E1

课

程

目

标2

大作业 C0 C


0 02

C E

C E

期末考

试 E02 E2

课

程

目

标3

实验 D0 D


02 0 03

B D E

B D E

书面作

业 B02 B2

期末考

试 E03 E3

课

程

总

体

目

标

总评成

绩 01 02 0 0 01 02 03B B C D E E E

1 2 1 2 3B B C D E E E


= 1 2 1 2 3

01 02 0 0 01 02 03

B B C D E E E

B B C D E E E


推荐教材：

1. 郭创新，董树锋，张金江. 电力信息技术. 北京：科学出版社，2015.

主要参考书：

1. 刘振亚. 智能电网技术[M]. 北京：中国电力出版社，2010.

2. 袁仲雄. 电力信息技术导论[M]. 北京：中国电力出版社，2012.

《电气检测技术》教学大纲


1. 课程编号：03236070

2. 课程中文名称：电气检测技术

课程英文名称：Electrical testing technology

3. 学分/学时：48/3学分

4. 先修课程：《高等数学》、《大学物理》、《概率论》、《数字电子技

术》、《微机原理》等

后续课程：《毕业设计》等

5. 适用专业/开课对象：电气工程及其自动化，以及相近专业


二、课程目标

《电气检测技术》在电气工程领域与一般自动化控制领域中，电气控制、工

程研究、产品开发、生产监督、质量控制等都离不开检测技术。本课程讲解检测

装置基本特性的评价方法，电气检测中常用的传感器和信号调理电路的工作原

理，及一般检测系统的设计与分析方法。支撑专业学习成果中相应指标点的达成。


课程目标 1. 培养学生发现问题、解决问题的基本能力。

课程目标 2. 培养学生一般检测系统的分析和设计能力。

课程目标 3. 掌握测量技术的相关概念，并具有分析测量结果的能力。掌握

检测技术与传感器的基本原理和信号调理方法，培养学生运用实验方法研究设计

和数据处理的能力，以及发现问题和综合分析问题的能力、自主创新的能力。






毕业要求 4. 研究 4-3 能够构建实验系统和实验方案，对实验结果进行分析和解释，

并通过信息综合得到合理有效结论课程目标 3


序


推荐

学时

教学

方式

对应的课

程目标

1 1. 误差理论与参数指标

(1) 了解本课程的性质和任务。

（1）掌握检测系统的静态、动态特性

及其性能指标；

（2）掌握随机误差、系统误差及粗大

误差的处理方法；

（3）掌握误差的传递、合成等误差分

析方法。


课程目标 2

2

2. 传感器技术与信号检测

（1）传感器的基本概念和分类

（2）掌握下列传感器的原理，并了解

其典型应用：电阻应变片式、电感式、

电容式、热电式、磁电式、压电式、光

电式、磁传感器、红外传感器、气敏传

感器、湿敏传感器、超声传感器等。


课程目标 2

3 3. 信号调理与数据采集

（1）掌握直流电桥和交流电桥的原理和

特性；

（2）掌握模拟信号放大电路的原理及器

件（仪用放大器、可编程增益放大器、隔

离放大器）；

（3）掌握巴特沃斯、切比雪夫、贝塞尔

滤波器的传递函数和频率特性；熟悉巴特

沃斯滤波器的设计方法；了解开关电容滤

波器的原理和集成器件；

（4）熟悉硬件非线性校正的方法；

（5）掌握线性检波电路、绝对值变换电

路、有效值变换电路的原理和应用；

（6）掌握 U/I 变换器的原理及应用，熟

悉 4～20mA 电流信号传输的方法。


4 4. 检测仪器、系统设计

（1）掌握检测系统中智能数据采集系统

的结构、器件、原理和设计；

（2）掌握检测系统的抗干扰技术。


课程目标 2

5 5. 实验

(1)电阻式传感器与直流电桥；(2)电感式

传感器与交流电桥；(3)霍尔式传感器或光

电式传感器；(4)热电式传感器与温度控

制。



1. 课堂讲授






识对分析实际工程问题。

(4) 采用互动式教学。课内讨论和网络辅导等相结合。

2. 作业

围绕各章教学重点内容，除布置一定数量的课后作业。

3. 实验教学

实验是本课程一个重要环节，通过开设实验，使学生通过理论学习和实验操作，

掌握各类传感器的基本工作原理；了解各类传感器的特性和应用方法；掌握基本的

误差与测量数据处理法。要求态度认真、原理清楚、方法正确、数据准确、实验

报告工整。按照实验指导书要求，学生分组完成，并提交实验报告。




上课表现、学习态度等部分组成。各考核环节所占分值比例可根据具体情况微调，

建议值及考核细则如下。

考核

依据

建议


对应课

程目标

平时

成绩 30

书面

作业 30


(2)每次作业按 30 分制单独评分，取各次成绩的平均值作为书面作业成

绩。

课程目标 1

课程目标 2

课堂

表现 30



课程目标 1

课程目标 2


课程目标 1

课程目标 2

课程目标 3

期末

考试 70


(2)考核各类电机的基本原理、工作特性、电磁关系的分析和计算。


课程目标 1

课程目标 2

课程目标 3











1 2C C C 、 0 10 20C C C ； 1 2D D D 、 0 10 20D D D 。


值

学生平均得


课程目标 1、2

书面作业 A0 A


0 0 10 10

A B C D

A B C D

课堂表现 B0 B

实验 C10 C1

期末考试 D10 D1



20 20

C D

C D

期末考试 D20 D2


A B C D


[1] 张靖, 刘少强. 检测技术与系统设计. 北京: 中国电力出版社, 2015

[2] 刘少强, 张靖. 传感器设计与应用实例. 北京:中国电力出版社，2008

[3] 周杏鹏等，现代检测技术，东南大学出版社，2004 年（普通高等教育“十五”

国家级规划教材）

[4] 孙传友等，测控系统原理与设计，北京航空航天大学出版社，2004 年

[5] 祝学云等，单片机与测控技术实践教程，2007 年

[6] 王伯雄主编．测试技术基础．清华大学出版社，2003 年（普通高等教育“十

五”国家级规划教材，北京高等教育精品教材，清华大学 985 教材建设基金

项目）

九、持续改进

《分布式发电技术》教学大纲


1. 课程编号：02326130

2. 课程体系/类别：专业类/专业核心课

3. 学时/学分：33 学时/2 学分

4. 先修课程：《电路》、《电子电路》、《电力电子技术》、《电力系统分析》、《电

力系统自动化》、《电机学》

后续课程：毕业设计


执笔人：徐杰；课程负责人：徐杰

二、课程目标

《分布式发电技术》是电气工程及其自动化专业课重要的实教学环节，在培

养学生的实际结构设计能力和提高学生的理论分析计算水平等方面占有重要的

地位。

本课程的主要任务是系统深入地论述了分布式发电系统的基本理论、分布式

电源模型、分布式发电系统模型及频率调节、热电联产的基本原理、基于市场价

格模型的有功-频度控制以及分布式发电系统的孤岛检测方法等，较全面地反映

了分布式发电领域的最新科技成果。


课程目标 1. 巩固、深化相关先修课程所学知识，并能够结合设计题目加以

综合运用；在分布式发电方案，进行系统整体分析、系统设计以及计算分析能力

方面得到进一步训练，能够初步掌握分布式发电系统设计的方法和步骤，正确拟

定分布式发电技术方案和结构方案。

课程目标 2. 通过分布式发电技术的学习，使学生熟悉和运用有关的分布式

电源、分布式发电控制、分布式电源模型、分布式发电闭环价格模型等技术资料，

以得到工程技术人员在分布式发电技术方面所必备的基本训练，能够正确分析和

掌握分布式发电系统图和相关技术规范。

课程目标 3 .学习表达分布式发电技术相关问题的基本原理和方法，同时进

行必要的分析计算及推理用以论证设计的正确性，使学生在编写有关技术文件等

方面，得到进一步训练，培养学生共同探讨技术性问题并得到多种解决方案的能

力，培养学生的团队合作精神。




毕业要求 1：工程知

识 1-2 掌握工程基础知识，具备解决分布式发电专业问题的能力。课程目标 1

毕业要求 2：问题分

析

2-1 能够运用分布式发电技术的基本原理，建立常规分布式发电装置或

分布式发电系统的模型并进行设计、分析。

课程目标 2

课程目标 3



序号教学内容教学要求

推

荐

学

时

教学

方式

对应的课

程目标

1

1. 绪论

（1）分布式发电技术的起源

（2）分布式发电与经济和环

境的影响

（3）分布式发电系统中的控

制和通信技术

(1)了解分布发电的定义。

(2)了解分布发电的经济

性；

(3) 了解分布式发电通信

和控制系统可采用的技

术。


2

2. 分布式电源

（1）微型涡轮发电机

（2）光伏电源

（3）燃料电池

（4）风力发电

（5）能量存储系统

(1)了解水涡轮发电机原

理和应用。

(2) 熟练掌握光伏电池等

效电路。

(3) 熟练掌握最大功率跟

踪点运行原理。

(4)了解燃料电池的基本

组成原理。

(5)了解风力发电工作原

理及设计。

（6）熟练掌握蓄电池等效

电路和性能特性。

（7）掌握有源电压平衡电

路工作过程。

（8）了解超级电磁储能系

统原理组成。

12 讲授

课程目标 1

3

3. 第 3章分布式发电系统的

热电联产

3-1 概述

3-2 热电联产系统

3-3 CHP 的典型应用

3-4 热电联产系统的经济性

分析

3-5 热电联产系统的效益分

(1)了解热电联产系统的

功能特点。

(2)了解热电联产系统的

性能参数和经济性分析。

(3)熟练掌握热电联产和

分离式电能、热能生产能

量构成。

（4）了解布雷顿循环和兰

金循环的区别。


析

3-6 热电联产系统的性能和

燃料优化

4

4.分布式发电系统控制

（1）概述

（2）电力系统发展

（3）系统频率性能与分布式

发电

（4）分布式电源模型

（5）分布式发电系统模型及

频率调节

（6）分布式发电与市场结构

集成时的控制

(1)了解分布式发电系统

不平衡功率。

(2)了解基本分布式电源

的模型。

(3)了解分布式发电系统

模型。

(4)掌握分析系统频率偏

移原因。

(5)掌握闭环价格信号分

析方法


5

5. 分布式发电系统孤岛检测

（1）反孤岛保护的基本原理

（2）远程孤岛检测

（3）分布式同步发电机孤岛

的本地检测

（4）基于逆变器的分布式发

电系统本地孤岛检测方法

（5）孤岛检测标准和测试技

术

(1)了解孤岛检测方法的

分类；

(2)了解远程孤岛检测方

法。

（3）了解逆变器内部的孤

岛检测技术



1. 课堂讲授

1.1 采用启发式教学，激发学生主动学习的兴趣，培养学生独立思考、分析


1.2 采用电子教案，CAI 课件，多媒体教学与传统板书教学相结合，提高课


1.3 采用案例教学。理论教学与工程实践相结合，引导学生应用基本理论知

识对系统进行分析、设计。

1.4 采用互动式教学。课内讨论和课外答疑相结合。

2. 课外作业




动和沟通。



期末考试成绩，总评成绩以百分计，满分 100 分，平时成绩由书面作业、出勤，

在团队中表现、学习态度等部分组成。各考核环节所占分值比例可根据具体情况

微调，建议值及考核细则如下。

考核

依据

建议


对应课

程目标

平时成绩 30

书面

作业

40

(1)主要考核学生对每章节知识点的复习、理解和

掌握程度。

(2)每次作业按 40 分制单独评分，取各次成绩的平

均值作为书面作业成绩。

课程目标 1

课程目标 2

课程目标 3

出勤 30


(2)根据出勤情况，课堂表现，如课堂纪律、回答

问题等情况，按 10 分制评分。

课程目标 1

课程目标 2

课程目标 3

课堂

提问

30

(1)考查应用所学知识，解决工程问题的实践能力、

口头和文字表达能力；

(2)教师根据学生回答问题的质量给予评分，满分

30 分。

课程目标 1

课程目标 2

课程目标 3

期

末

考试

70

(1)卷面成绩 100 分。卷面成绩按比例计入课程总

评成绩。

(2)考核分布发电的定义，水涡轮发电机原理和应

用，光伏电池等效电路，最大功率跟踪点运行原

理，蓄电池等效电路和性能特性，有源电压平衡

电路工作过程，风力发电工作原理及设计，热电

联产和分离式电能、热能生产能量构成，分布式

发电系统不平衡功率，分析系统频率偏移原因，

闭环价格信号分析方法，孤岛检测方法的分类，

逆变器内部的孤岛检测技术等。


课程目标 1

课程目标 2

课程目标 3

七、课程目标达成度计算方法







达成度评价值计算具体说明及示例如下表。字母 A0、B0、C0、D0 分别表示

总评成绩中出勤、课堂提问、书面作业、期末考试的目标分值，A、B、C、D 分

别表示总评成绩中出勤、课堂提问、书面作业、期末考试实际平均得分。


课程目标 1

课程目标 2

课程目标 3

出勤 A0(=30×30%=9) A

课程目标 1 达成度=

0 0 0 0

A B C D

A B C D

书面作业 B0(=30×40%=12) B

课堂提问 C0(=30×30%=9) C

期末考试 D0(=70) D


A B C D D


推荐教材：

殷桂梁．分布式发电技术．机械工业出版社，2010

主要参考书：

1.朱永强．新能源与分布式发电技术．北京大学出版社，2009

2.郑志宇. 分布式发电技术概论．中国电力出版社，2003

3.徐青山．分布式发电与微电网技术．人民邮电出版社，2013

4.赵兴勇．分布式发电并网与电压稳定性．中国电力出版社，2010

https://www.amazon.cn/s/ref=dp_byline_sr_ebooks_1?ie=UTF8&text=%E5%BE%90%E9%9D%92%E5%B1%B1&search-alias=digital-text&field-author=%E5%BE%90%E9%9D%92%E5%B1%B1&sort=relevancerank

https://www.amazon.cn/s/ref=dp_byline_sr_book_1?ie=UTF8&field-author=%E8%B5%B5%E5%85%B4%E5%8B%87&search-alias=books

《高电压与绝缘技术》教学大纲


1. 课程编号：02336030

课程中文名称：高电压与绝缘技术

课程英文名称： High Voltage and Insulation Technology


3. 学时/学分：40/2.5 学分

4. 先修课程：《电路分析》、《电力系统基础》

后续课程：《电力系统自动装置原理》、《智能电网新技术》、毕业设计


执笔人：金震妮；课程负责人：金震妮


高电压与绝缘技术是电工学科的一个主要分支，是电气工程及自动化专业专

业的重要的专业必选课，是理论与实践相结合的主要课程。

本课程的主要任务是学会正确认识和处理电力系统中绝缘与作用电压这一

对矛盾，即通过学习使之具有电气设备绝缘及其试验和电力系统过电压及其防护

等方面的基本概念和主要知识。通过本课程的学习培养学生具备分析问题和解决

问题的能力，使学生能运用所学知识对电力工程中的过电压事故进行分析，为以

后从事电力专业及相关强电领域的工作打好必要的基本知识。


课程目标 1. 掌握各种电介质主要电气特性(特别是击穿过程) 的基本概念，

了解电气设备绝缘结构的基本特性和试验方法。

课程目标 2. 掌握分析电力系统过电压基础的波过程的基本规律和应用。

课程目标 3. 掌握高电压试验和绝缘预防性试验中常用的高压试验装置及测

试仪器的原理与用法，以及高电压试验的特点。

课程目标 4. 理解电力系统中雷电过电压和主要内部过电压的产生机理、了

解过电压影响因素及防护措施等基本知识，了解电力系统绝缘配合的基本概念与

方法。




毕业要求 2：问题分析 2-1 能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理识别和判断复


http://www.so.com/link?url=http%3A%2F%2Fdict.youdao.com%2Fsearch%3Fq%3DHigh%2520Voltage%2520and%2520Insulation%2520Technology%26keyfrom%3Dhao360&q=%E9%AB%98%E7%94%B5%E5%8E%8B%E4%B8%8E%E7%BB%9D%E7%BC%98%E6%8A%80%E6%9C%AF%E8%8B%B1%E6%96%87%E7%BF%BB%E8%AF%91&ts=1511420724&t=a1037b35e1a484437548c02327f7bcc


程复杂问题有效结论课程目标 2


解决方案

3-4 设计电气工程复杂问题解决方案时能考虑社会、健康、安全、

法律、文化以及环境等因素。课程目标 4


工具

5-1 能够开发、选择与使用恰当的技术、资源、现代工程工具和信

息技术工具。课程目标 3



序


推荐

学时

教学

方式

对应的课

程目标

1

1.绪论

(1)输电电压等级的划分

(2)高电压技术的研究对象

（1）熟悉输电电压等级的划分；

（2）了解高电压技术的研究对象。 1 讲授

课程目标 1

2

2.电介质的极化电导和损耗

(1)电介质的极化

(2)电介质的介电常数

(3)电介质的电导

(4)电介质中的能量损耗

（1）掌握电介质四种极化的性质和特点

以及之间的区别和对比；

（2）了解电介质的介电常数；

（3）了解介电常数的意义；

（4）掌握电介质的电导的概念；

（5）理解电介质电导和金属电导的区别；

（6）理解电介质等值电路的构成；

（7）掌握介质损耗角的概念；

（8）理解讨论介质损耗的意义。


3

3.气体放电的物理过程

(1)气体中带电质点的产生和消失

(2)气体放电机理

(3)均匀电场气隙的击穿

(4)不均匀电场气隙的击穿

(5)气隙的沿面放电

（1）了解带电粒子的产生和消失；

（2）掌握电子崩的概念、了解电子崩形

成的的过程；

（3）掌握自持放电和非自持放电的概念

和条件；

（4）掌握气体放电的汤逊理论和流注理

论；

（5）理解不均匀电场放电过程和电晕放

电的概念和特性；

（6）理解极性效应的概念和机理；

（7）掌握沿面放电的概念；

（8）了解不同电场分布下的沿面放电和

沿面放电电压的影响因素和提高方法

（9）掌握污闪个概念和污闪事故的对策


4

4. 气隙的电气强度

(1)气隙的击穿时间

(2)气隙的伏秒特性和击穿电压的

（1）了解气隙的击穿时间；

（2）熟悉电力系统电压的分类和特性；

（3）掌握气隙的伏秒特性并理解伏秒特

性的用途；


序


推荐

学时

教学

方式

对应的课

程目标

概率分布

(3)大气条件对气隙击穿电压的影

响

(4)较均匀/不均匀电场气隙的击穿

电压

(5)提高气隙击穿电压的方法

（4）了解大气条件对气隙击穿电压的影

响；

（5）熟悉均匀电场和不均匀电场气隙的

击穿电压的特性。

（6）掌握提高气隙击穿电压的措施

（7）掌握 6SF 气体的电气特性并了解其应

用。

5

5. 固体液体和组合绝缘的电气强

度

(1)固体电介质的击穿机理

(2)影响固体电介质击穿电压的因

素

(3)提高固体电介质击穿电压的方

法

(4)固体电介质的老化

(5)液体电介质击穿的机理

(6)影响液体电介质击穿电压的因

素

(7)提高液体电介质击穿电压的方

法

（1）掌握固体电介质的击穿机理；

（2）了解影响固体电介质击穿电压的因

素；

（3）掌握液体电介质的击穿机理；

（4）了解影响固体电介质击穿电压的因

素；

（5）掌握电介质的老化；

（6）熟悉提高击穿电压的方法。


6

6. 电气设备绝缘试验（一）

(1)测定绝缘电阻

(2)测定泄漏电流

(3)测定介质损耗因数

（1）掌握高压试验的分类和特点；

（2）掌握吸收比和极化指数；理解绝缘

状态判定的依据。

（3）掌握绝缘电阻测量的方法和测量的

效能；

（4）理解泄漏电流测量的方法；了解测

量的注意事项和试验特点；

（5）掌握西林电桥的基本原理；掌握介

质损耗角测量的接线方式；

（6）了解介质损耗角测量的干扰和测试

功效。


7

7. 电气设备绝缘试验（二）

（1）工频高压试验

（2）直流高压试验

（3）冲击高压试验

（1）掌握工频高压试验的特点；

（2）理解工频高压的产生；熟悉工频高

压实验的接线；

（3）了解直流高压试验的原理和特点；

（4）了解冲击高压试验的特点；

（5）掌握冲击电压产生的基本原理；理

解多级冲击电压发生器的工作原理。


课程目标 4

8.线路和绕组中的波过程（1）了解波传播的基本过程描述； 7 课程目标 1

序


推荐

学时

教学

方式

对应的课

程目标

8

(1)无损耗单导线线路中的波过程

(2)行波的折射与反射

(3)行波通过串联电感和并联电容

(4)行波的多次折反射

(5)冲击电晕对线路波过程的影响

(6)绕组中的波过程

(7)旋转电机绕组中的波过程

(8)冲击电压在绕组间的传递

（2）掌握波沿无损耗单导线传播的基本

规律和特点；

（3）理解波阻抗和波速的概念；掌握波

阻抗的特性；

（4）掌握行波的折射和反射规律；

（5）理解几种特例情况下波折反射的规

律和特点；

（6）理解并掌握彼得逊等值电路。

（7）掌握行波通过串联电感和并联电容

的折反射规律；

（8）理解串联电感和并联电容改善行波

陡度对过电压防护的意义。

（9）掌握改变电容和电感参数限制入侵

波陡度的方法；

（10）了解分析行波多次折反射的网格

法；

（11）理解冲击电晕对线路波过程的影

响；

（12）理解冲击电晕使行波衰减和变形的

特性，以及雷电防护中的意义；

（13）掌握单相变压器绕组中的波过程和

变压器入口电容的概念；

（14）掌握并理解绕组中过电压波引起电

磁振荡的原因以及改善绕组中电位分布

分方法；

（15）理解三相变压器绕组中波过程的特

点；

（16）了解旋转电机绕组中波过程的特

点。

（17）掌握变压器绕组之间传递的静电感

应和电磁感应概念。

课程目标 2

9

9.雷电及防雷装置

(1)雷电参数

(2)避雷针和避雷线的保护范围

(3)避雷器和接地装置

（1）了解雷电放电的描述；

（2）掌握雷电流的概念和描述雷电流的

参数；

（3）掌握雷暴日、落雷密度、输电线路

落雷次数等雷电参数的概念；

（4）理解并掌握避雷针的保护范围；了

解避雷线的保护范围；

（5）掌握保护角的概念；

（6）掌握避雷器的工作原理和避雷器的

基本要求；

（7）了解避雷器的分类以及各类避雷器

的工作原理、特点和电气参数；

（8）掌握接地和接地电阻的基本概念和

三种接地方式。

3 课程目标 3

课程目标 4

10.输电线路的防雷保护

（1）掌握雷击输电线路的方式；

（2）掌握衡量线路防雷性能优劣的参数：2

课程目标 3

课程目标 4

序


推荐

学时

教学

方式

对应的课

程目标

10

(1)输电线路的感应雷过电压

(2)输电线路的直击雷过电压和耐

雷水平

(3)输电线路的耐雷水平

(3)输电线路的防雷措施

耐雷水平和雷击跳闸率；

（3）了解输电线路的感应雷过电压；

（4）了解输电线路的直击雷过电压和耐

雷水平；

（5）理解雷击输电线路导致跳闸的两个

条件；掌握建弧率的概念；

（6）了解输电线路的防雷措施。

11

11.发电厂和变电所的防雷保护

(1)发电厂变电所的直击雷保护

(2)变电站内阀型避雷器的保护作

用

(3)变电所的进线段保护

(4)旋转电机的防雷保护

（1）掌握发电厂和变电所雷电过电压的

来源；

（2）了解变电所雷电过电压的危害；

（3）了解发电厂和变电所过电压防护的

主要措施；

（4）掌握空中反击的概念；

（5）理解避雷器与变压器之间有一定距

离时的过电压；

（6）掌握变压器与避雷器之间允许的最

大电气距离；

（7）熟悉确保变压器安全的主要措施；

（8）熟悉变电所的进线段保护

（9）掌握旋转电机的防雷保护

3 课程目标 2

课程目标 4

12

12.电力系统内部过电压

(1)电力系统暂时过电压

(2)电力系统操作过电压

（1）掌握电力系统内部过电压的分类；

（2）掌握各种内部过电压的定义和产生

的机理；

（3）了解限制各种内部过电压的措施。

2 课程目标 4

13

13.电力系统绝缘配合

(1)绝缘配合的概念和原则

(2)绝缘配合的方法

（1）绝缘配合的概念和原则；

（2）掌握绝缘配合的方法。 1 课程目标 4


1. 课堂讲授






识对实践问题进行分析。




期末考试成绩，总评成绩以百分计，满分 100 分，平时成绩由书面作业、出勤，



考核

依据

建议


对应课

程目标

平时

成绩 20

书面

作业 60



成绩。

课程目标 1

课程目标 2


期末

考试 80


(2) 考核电介质主要电气特性(特别是击穿过程) 的基本概念、波过程基

本理论和规律、高电压试验和绝缘预防性试验原理与用法，以及高电

压试验的特点。电力系统中雷电过电压和主要内部过电压的产生机理。


课程目标 1

课程目标 2

课程目标 3

课程目标 4









达成度评价值计算具体说明及示例如下表。字母 A0、B0 分别表示总评成绩

中书面作业、期末考试的目标分值，其中 A01 代表支撑课程目标 1 的书面作业

目标值，A02 代表支撑课程目标 2 的书面作业目标值，B01 代表支撑课程目标 2

的期末考试目标值，B02 代表支撑课程目标 2 的期末考试目标值，B03 代表支撑

课程目标 3 的期末考试目标值，B04 代表支撑课程目标 4 的期末考试目标值。A、

B 分别表示总评成绩中随堂作业和期末考试实际平均得分。其中 A1 代表支撑课

程目标 1 的书面作业学生平均得分，A2 代表支撑课程目标 2 的书面作业学生平

均得分，B1 代表支撑课程目标 1 的期末考试学生平均得分，B2 代表支撑课程目

标 2 的期末考试学生平均得分，B3 代表支撑课程目标 3 的期末考试学生平均得

分、B4 代表支撑课程目标 4 的期末考试学生平均得分。

课支撑环目标分值学生平均得分达成度计算示例

程

目

标

节

课

程

目

标1

书面作

业 A01 A1


01 01

A B

A B

期末考

试 B01 B1

课

程

目

标2

书面作

业 A02 A2


02 02

A B

A B

期末考

试 B02 B2

课

程

目

标3

期末考

试 B03 B3 课程目标 3 达成度= 3

03

B

B

课

程

目

标4

期末考

试 B04 B4 课程目标 4 达成度= 4

04

B

B

课

程

总

体

目

标

总评成

绩 01 02 01 02 03 04A A B B B B

1 2 1 2 3 4A A B B B B


= 1 2 1 2 3 4

01 02 01 02 03 04

A A B B B B

A A B B B B


推荐教材：

1、沈其工. 高电压技术[M]. 北京：中国电力出版社，2012

2、赵智大. 高电压技术[M]. 北京：中国电力出版社，2006

3、施围、邱毓昌、张乔根. 高电压工程基础[M]. 北京：机械工业出版社，

2014

《直流输电和灵活交流输电》教学大纲


1. 课程编号：02326080

课程中文名称：直流输电和灵活交流输电

课程英文名称：DC Transmission and Flexible AC Transmission

2. 课程体系/类别：专业选修课

3. 学时/学分：32/2 学分

4. 先修课程：《电力系统分析》、《自动控制理论》和《电力电子技术》





本课程在论述直流输电基本概念、构成、发展及主要设备的基础上，讨论

了直流输电的基本工作原理、谐波与无功问题、直流输电的控制与保护、直流输

电与交流系统的相互作用及对交流系统的控制作用，论述了包括器件换相直流输

电技术和特高压直流输电技术等直流输电技术的新进展。

本课程的任务和作用是将电力电子技术应用于高压直流输电领域中，站在

电力系统角度探讨电力电子技术的作用、基本方法和相关技术难题，拓展学生视

野，为学生从事相关技术领域研究和工作打下基础。


课程目标 1. 了解高压直流输电的发展历史及发展前景，掌握直流输电的基

本原理、直流输电的分类、直流输电的优缺点。

课程目标 2. 掌握整流器及逆变器的工作原理、换流站主设备的工作原理、

交流滤波器和直流滤波器的原理、换流装置交流侧和直流侧特征谐波产生原因以

及减少换流器谐波的方法，并能完成相关的整定计算。

课程目标 3. 掌握高压直流系统控制的基本方式及其实际应用，完成本课程

的学习后，能够认识有关高压直流输电技术的基本问题和现象，并为以后从事本

专业的工作打下基础。





毕业要求 2. 问题分析 2-2 能够通过文献研究分析复杂电气问题多种方案及寻求可替代的

解决方案。课程目标 1

毕业要求 6：工程与社

会。

6-1 了解电气行业的特性，能够基于工程相关背景知识进行合理分

析。课程目标 3



序


推荐

学时

教学

方式

对应的课

程目标

1

1. 绪论

(1) 高压直流输电的发展历史，包

括国外的发展概况以及我国高压

直流输电的发展情况

(2) 直流输电的基本原理

(3) 直流输电系统的分类：单极方

式、双极方式、背靠背直流系统

(4)直流输电的优缺点及适用场合

(5)交流输电与直流输电比较的等

价距离

(1) 掌握高压直流输电的原理、分类，掌

握两端直流输电的特点；

(2) 高压直流输电的特点及适用场合；

(3)了解直流输电技术新技术及国内外发

展现状


2

2. 高压直流输电系统的主要设备

(1) 换流装置：器件、换流阀、单

元接线

(2) 换流变压器：功能特点、型式

(3) 平波电抗器：功能、型式

(4) 无功补偿装置：类型、无功补

偿容量的确定

(5) 滤波器：交流滤波器、直流滤

波器

(6) 输电线路：架空线路、电缆线

路

(7)接地极：接地极地电流对环境

的影响

（1）掌握晶闸管、IGBT 的工作原理、基

本特性、主要参数及其选择和使用中注意

的问题；

（2）掌握换流阀的结构特点；

（3）掌握换流变压器、平波电抗器、无

功补偿装置、滤波器、输电线路、接地极

在直流输电中的功能；

（4）了解换流变压器的特点；

（5）掌握滤波器的分类，掌握交流滤波

器的阻抗特性、交流滤波器的选择设计。


3

3. 换流器工作原理

(1) 6 脉波整流器工作原理

正常运行方式——工况 2-3

非正常运行方式——工况 3

故障运行方式——工况 3-4

(2) 12 脉波整流器工作原理


桥间的相互影响

(3) 6 脉波逆变器工作原理


几个概念：触发角 α，逆变角 β，

换相重叠角 μ 熄弧角 γ,逆变失败

故障运行方式——工况 3-4

（1）掌握几个概念：触发角 α、逆变角 β、

换相重叠角 μ 熄弧角 γ、逆变失败

（2）掌握单桥整流器、双桥整流器、单

桥逆变器和双桥逆变器的工作原理、外特

性及计算。

（3）掌握逆变器发生逆变失败的原因及

防止逆变失败的措施。


序


推荐

学时

教学

方式

对应的课

程目标

(4) 12 脉波逆变器工作原理

4

4. 高压直流输电的谐波抑制与无

功补偿

(1) 高压直流输电谐波的危害、基

本概念、特征谐波和非特征谐波等

概念。

(2) 谐波抑制方法及设备

(3) 交流滤波器、直流滤波器等设

计方法，滤波器容量的确定

(4) 高压直流输电的无功补偿和

功率因数控制的概念，主要无功补

偿设备的设计以及无功控制方法

（1）了解高压直流输电谐波的危害，掌

握换流装置在直流侧和交流侧产生的特

征谐波和非特征谐波；

（2）了解两种谐波抑制方法；

（3）掌握交流滤波器、直流滤波器的设

计方法；

（4）、了解高压直流输电的无功补偿和功

率因数控制的概念，掌握主要无功补偿设

备的设计以及无功控制方法


5

5. 电网换相直流输电的控制与保

护

(1) 基本控制方式

定电流控制、定电压控制、定功率

控制、定熄弧角控制

(2) 整流器、逆变器的协调控制

(3) 基本保护联动

换流站内故障

直流线路的故障

交流侧的故障

（1）掌握电网换相直流输电的控制原理、

控制方式，以及整流器与逆变器的协调。；

（2）掌握电网换相直流输电的故障分类

和保护原理，换流站内、直流线路和交流

侧故障的保护过程。


6

6. 电网换相直流输电的运行特性

与系统控制

(1) 电网换相直流输电的运行特

性，交流电压稳定性、高次谐波稳

定性、轴系扭振现象

(2) 系统频率控制

1)紧急支援控制 2)频率比值控制

3)发电机组和直流输电的协调控

制

(3) 交流电压、无功控制

1）调相设备的投切控制

2）交直换流器的电压、无功控制

3）动态电压变动抑制

(4)系统稳定控制

1）交直并联输电的稳定度提高

2）直流连接、直流分割系统的稳

定控制

(5) 多端直流输电的控制保护方

式

（1）掌握电网换相直流输电的运行特性，

对交流电压稳定性、高次谐波稳定性和轴

系扭振现象进行分析；

（2）理解直流输电在交流系统的频率控

制、电压与无功控制、系统稳定控制等方

面的应用；

（3）了解多端直流输电的控制保护方式、

故障时的运行特性、起停控制、潮流反正

控制。


7

7. 器件换相直流输电技术

(1) 全控型器件发展与应用概况

(2) 器件换相直流输电采用的典

型全控型功率器件

(3) 电压源换流器的工作原理和

（1）了解全控型器件发展与应用概况，

以及器件换相直流输电采用的典型全控

型功率器件；

（2）掌握器件换相直流输电换流装置的

工作原理和基本特点，接入系统时的有功


序


推荐

学时

教学

方式

对应的课

程目标

基本特点

(4) 接入系统时的有功与无功特

性

(5)换流器各部分电压、电流波形

(6)器件换相直流输电的控制与保

护方式

与无功特性、发展趋势；

（3）了解器件换相直流输电的控制与保

护方式。


1. 课堂讲授













考核

依据

建议


对应课

程目标

平时

成绩 20

书面

作业 60



成绩。

课程目标 1

课程目标 2


期末

考试 80


(2) 考核高压直流输电的特点、工作原理，换流阀的结构特点，直流

输电系统主要设备的功能、换流装置的工作原理及相关计算、滤波器

的工作原理及参数设计、电网换相直流输电的控制与保护、电网换相

直流输电的运行特性，对交流电压稳定性、高次谐波稳定性和轴系扭

振现象进行分析。


课程目标 1

课程目标 2

课程目标 3












的期末考试目标值，B02 代表支撑课程目标 2 的期末考试目标值，B03 代表支撑

课程目标 3 的期末考试目标值。A、B 分别表示总评成绩中随堂作业、和期末考

试实际平均得分。其中 A1 代表支撑课程目标 1 的书面作业学生平均得分，A2

代表支撑课程目标 2 的书面作业学生平均得分，B1 代表支撑课程目标 1 的期末

考试学生平均得分，B2 代表支撑课程目标 2 的期末考试学生平均得分，B3 代表

支撑课程目标 3 的期末考试学生平均得分。

课程


课程

目标1

书面作业 A01 A1 课程目标 1 达成度= 1 1

01 01

A B

A B

期末考试 B01 B1

课程

目标2

书面作业 A02 A2 课程目标 2 达成度= 2 2

02 02

A B

A B

期末考试 B02 B2

课程

目标3

期末考试 B03 B3 课程目标 3 达成度= 3

03

B

B

课程

总体

目标

总评成绩 01 02 01 02 03A A B B B 1 2 1 2 3A A B B B


= 1 2 1 2 3

01 02 01 02 03

A A B B B

A A B B B


推荐教材：

1、韩民晓. 高压直流输电原理与运行（第 2 版）[M]. 北京：机械工业出版

社，2009 （教材）

2、李兴源. 高压直流输电系统[M]. 北京：中国电力出版社，2013 （参考）

3、汤广福. 基于电压源换流器的高压直流输电技术[M]. 北京：中国电力出

版社. 2010 （参考）

4、赵畹君. 高压直流输电工程技术（第 2 版）[M]. 北京：中国电力出版社，

2011（参考）

《工程电磁场与波》教学大纲


课程编号：02336020

课程中文名称：工程电磁场与波

课程英文名称：Engineering Electromagnetic Field and Wave I

学分/学时：3/48

先修课程：高等数学，大学物理，复变函数等

后续课程：电机学、高电压与绝缘技术

适用专业/开课对象：电气工程及其自动化专业/2 年级本科生

执笔人：陈晓辉课程负责人：陈晓辉


《工程电磁场与波》是电气工程及其自动化专业的一门重要的学科基础课，

是一门电磁学经典理论课，它不仅是许多专业课程的重要基础，也是许多新兴边

缘学科的发展基础和生长点。

本课程的任务是通过课堂教学，使学生进一步认识电磁场与波的物理本质和

基本规律、掌握基本的分析方法，培养学生对电磁问题的分析与求解能力。支撑

专业学习成果中相应指标点的达成。


课程目标 1. 认识电磁现象的物理本质，利用电磁学的基本物理量、物理定

律，建立电磁场问题的数学模型。

课程目标 2. 掌握电磁场问题的基本分析方法，具备对简单电磁问题的求解

能力。

课程目标 3. 实现从物理原理到工程应用的过渡，为后续专业课程所涉及的

基本概念、基本定律提供电磁学解释。



毕业要求 1. 工程知识 1-2 掌握工程基础知识，具备解决基本通信工程专业问题的能力。课程目标 1

毕业要求 2. 问题分析 2-1 能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理，对电磁问题进

行分析与求解。课程目标 2

毕业要求 4. 研究 4-3 能够理解电磁场与电磁波的基本概念、原理、规律，对电磁问题

综合得到合理有效结论。课程目标 3


序


推荐

学时

教学

方式

对应的

课程目标

1

1. 引言

(1) 电磁现象•电磁场理论的建立

(2) 课程内容简介

(3) 学习的方法与关键问题

(1)了解电磁学发展历史；

(2)了解课程特点，掌握课程学习方法。 2 讲授课程目标 1

2

2. 电磁场的数学物理基础

(1) 矢量分析

(2) 电磁场物理模型的构成

(3) 场论基础

(4) 麦克斯韦方程组

(1)理解电场强度、磁感应强度等重要电磁

学物理量的基本概念；

(2)掌握标量场的梯度；

(3)掌握矢量场的散度、旋度；

(4)理解法拉第电磁感应定律、位移电流的

概念；

(5)掌握麦克斯韦方程组，理解其物理意

义。


课程目标 2

3

3. 静态电磁场 I；静电场

(1) 基本方程与场的特性

(2) 自由空间中的电场

(3) 导体和电介质

(4) 电介质中的电场

(5) 边值问题

(6) 镜像法

(7) 电容•部分电容

(8) 静电场能量

(1)掌握静电场的基本方程、电位函数、电

场能量；

(2)掌握导体和电介质中静电场的特性，理

解电位移矢量、介电常数等基本概念；

(2)掌握简单静电场的计算方法；

(3)理解电容的概念，掌握两导体系统电容

的计算方法。


课程目标 3

4

4. 静态电磁场 II：恒定电流的电

场和磁场

(1) 恒定电场的基本方程与场特

性

(2) 恒定电场与静电场的比拟、

接地系统

(3) 恒定磁场的基本方程与场特

性

(4) 自由空间中的磁场

(5) 媒质中的磁场

(6) 电感

(7) 磁场能量

(1)掌握恒定电场基本方程；

(2)掌握恒定磁场基本方程、矢量磁位、标

量磁位、磁场能量；

(3)理解媒质中磁场的特点，掌握磁场强

度、磁导率等基本概念；

(3)理解电感的概念，掌握简单导体结构电

感的计算方法。


课程目标 3

5

5. 动态电磁场与电磁波

(1) 动态场基本方程与边界条件

(2) 时谐电磁场

(3) 电磁场能量、坡印廷定理

(4) 电磁位

(5) 准静态电磁场

(6) 电磁辐射

(7) 理想介质中的均匀平面波

(1)理解动态场的基本方程与边界条件；

(2)掌握时谐电磁场的复数表示方法；

(3)理解准静态电磁场的概念，掌握简单准

静态电磁场的计算

(4)了解均匀平面波在理想介质中的传播

特性。


课程目标 3


本课程采用课堂教学和实验教学并重，结合课外学习的教学方法。

(1) 本课程具有很强的理论性，数学推导过程既抽象又复杂，同时还要兼顾

理论原理与实际系统的结合。本课程拟采用多媒体 PPT 与传统板书相结合的教

学方法，以增加课堂信息。同时扩展基本原理与实际系统结合相关内容，以提高

学生理解和应用能力。教学过程中注意阐明数学演算结果的物理意义和在实际系

统中的作用和实现方法，以使学生更好地理解课程内容。

(2) 针对课堂一些典型问题、疑难问题以及应用，安排相应实验教学，有利

于将抽象的概念和原理具体化、形象化，加深学生对理论知识的理解。另一方面，

实验教学可以加强学生的实际动手能力，培养学生的系统分析能力、创新设计能

力以及工程应用能力，这对于学生下一阶段专业课学习以及未来工作实践将起到

积极的作用。

(3) 课外学习目的在于引导学生开展自主学习的能力。通过文献检索和综合

整理、以及 Matlab 等常用仿真工具的学习和应用，充分理解课堂中讲授的通信

相关基本概念在平时生活中的作用。并通过 Matlab 仿真构建简单电磁分析平台，

加深课堂内容在现代通信系统中的应用理解。

(4) 在教学过程中，充分发挥学生的积极性，设置新颖的开放式课后作业，

开展案例学习，通过研讨课环节，对前 3 个环节进行总结。

(5) 课外学习要求：

1）做好课前预习。预习时以教材为主，了解相关的概念、定义、定理和定

律。预习中认真思考，以便带着问题更主动地听课。

2）课后复习。复习时应阅读参考教材，对相关定理、重要的演算过程自主

进行推导、消化。认真整理课堂听课笔记。

3）要求学生课外自主学习，学生课外阅读的参考资料以本大纲所列参考资

料为主。

4）认真完成所布置的作业，主动进行文献检索整理，将知识点运用于实际。


对课程进行全过程质量控制，关注重点教学内容和教学环节，对课堂教学的

思考深度、实验测试环节的独立性和正确性、研讨课环节的参与积极性进行重点

考察。

本课程成绩由平时成绩和期末考试组合而成，采用百分制计分制。各部分所

占比例如下：

平时成绩占 30%，主要包括课堂表现、作业成绩和实验成绩。

期末成绩占 70%，采用开卷考试形式。题型为计算题、分析题、设计题和综

合题等。

本课程的考核用于检验学生的投入和学习成果。各考核环节所占分值比例可

根据具体情况微调，建议分值和考核细则如下。

考核

依据

建议


对应的

课程目标

平时

成绩 30

课堂表现 40 (1) 根据课堂出勤、纪律和回答问题等情况打分；

(2) 满分 20 分。课程目标 1

作业成绩 60

(1) 一共 6 次作业；

(2) 每次作业成绩采用百分制；

(3) 作业未交记为 0 分。

课程目标 1

课程目标 2

期末

考试 70 100

(1) 闭卷考试，但允许携带单页手抄 A4 纸（2 小时）；

(2) 考试题型为计算题、分析题、设计题和综合题等。

课程目标 1

课程目标 2

课程目标 3








达成度评价值计算具体说明及示例如下表。字母 A0、B0 和 E0 分别表示总评

成绩中课堂表现、作业成绩和期末考试的目标分值。其中：B01 和 B02 分别表示

支撑课程目标 1 和课程目标 2 的作业成绩目标分值；E01、E02 和 E03分别表示支

撑课程目标 1、课程目标 2 和课程目标 3 的期末考试目标分值。字母 A、B 和 E

分别表示总评成绩中课堂表现、作业成绩和期末考试的学生平均得分。其中：

B1 和 B2 分别表示支撑课程目标 1 和课程目标 2 的作业成绩学生平均得分；E1、

E2 和 E3 分别表示支撑课程目标 1、课程目标 2 和课程目标 3 的期末考试学生平

均得分。


课程目标 1

课堂表现 A0 A 课程目标 1 达成度

= 1 1

0 01 01

A B E

A B E

作业成绩 B01 B1

期末考试 E01 E1

课程目标 2

作业成绩 B02 B2 课程目标 2 达成度

= 2 2

02 02

B E

B E

期末考试 E02 E2

课程目标 3

作业成绩 B02 B2 课程目标 3 达成度

= 2 3

02 03

B E

B E

期末考试 E03 E3

课程总体目标总评成绩 100 A＋B＋E


=100

A B E

八、建议教材和参考资料

建议教材：

1. 倪光正. 工程电磁场原理（第三版）[M]. 北京: 高等教育出版社, 2016.

参考资料：

1. William Hayt, John Buck. Engineering Electromagnetics. McGraw-Hill, 2010

2. 徐立勤, 曹伟. 电磁场与电磁波理论. 北京: 科学出版社, 2006

九、持续改进

坚持“以学生为中心”的教育理念，充分体现专业特色，坚持理论与实践相

结合的原则，根据学生作业、课堂讨论、平时考核情况以及学生、教学督导、毕

业生问卷反馈等信息，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的达成。

随着实验条件的不断改善，实验内容将作相应的调整。设置由浅入深、由简

单到复杂、由被动模仿到主动设计以及综合运用的实验项目。

参考国内外同类课程先进的考核方式，在条件许可的情况下，期末考试将逐

步过渡到形式灵活的半开卷笔试的方式，更加有利于激发学生的学习兴趣、创新

意识和促进学生实践能力的培养。

《配电网运行与分析》教学大纲


1. 课程编号：02326090

2. 课程体系/类别：专业方向课

3. 学时/学分：32/2 学分

4. 先修课程：《电力系统》、《电路分析》




二、课程目标

《配电网运行与分析》是电气工程及其自动化专业的专业方向课程，是一门

重要的学科前沿课，在培养学生对智能配电网工程基础知识掌握和相关研究方向

的了解方面占有重要地位，为配电系统领域的研究和技术工作奠定必要的专业基

础。

本课程的任务是通过课堂教学及学生课后查阅文献资料，使学生对配电网运

行分析有一个较系统的深入了解，紧密结合配电网的最新技术发展来理解和掌握

配电系统相关的基本概念、运行特性、故障分析、计算原理、网络重构、谐波与

无功优化等，并结合当前的研究热点了解相关的研究理论和算法，介绍该领域研

究的新进展。支撑专业学习成果中相应指标点的达成。


课程目标 1. 掌握和配电系统相关的一些基本概念，掌握配电系统的运行特

性、故障分析和相关计算原理；

课程目标 2. 掌握配电系统的各性能指标及基本分析与优化方法；了解配电

系统相关研究方向的研究理论和算法，了解相关研究的发展趋势和进展。

.




毕业要求 1. 工程知识 1-3 掌握工程基础知识，具备解决复杂电气问题能力课程目标 1


杂电气问题的核心步骤。

课程目标 2



序


推荐

学时

教学

方式

对应的课

程目标

1

1. 绪论

（1）智能电网的发展；

（2）分布式发电与微电网关键技

术；

（3）配电系统概述；

（4）配电系统的基本设备和设施；

（5）配电系统中性点接地方式；

（6）配电网典型特征等配电系统

的基本知识。

（1）了解智能电网的发展和分布式发电

与微电网关键技术；

（2）了解配电系统一些基本概念和术语；

（3）掌握系统中性点接地方式。


2

2. 配电系统状态估计

（1）配电系统状态估计概述；

（2）状态估计基本原理；

（3）配电系统状态估计方法。

（1）了解配电网状态估计在对未来配电

网发展的影响；

（2）理解状态估计基本原理；

（3）了解基于节点电压的配电系统状态

估计方法；

（4）了解基于支路电流的配电系统状态

估计方法；

（5）了解基于支路功率的配电系统状态

估计方法。

（6）通过文献资料掌握适用于主动配电

网（AND）的状态估计及量测配置方法对

保证配电系统安全稳定运行重要的理论

意义与实用价值。

4 讲授

课程目标 1

课程目标 2

3

3. 配电系统可靠性研究分析

（1）配电网可靠性研究的概述及

重要性；

（2）配电系统可靠性准则及规

定；

（3）配电系统可靠性的分析指

标；

（4）系统和元件的可靠性模型；

（5）配电系统可靠性分析方法及

计算方法；

（6）提高配电系统可靠性的措

施。

（1）掌握配电系统可靠性的基本概念；

（2）了解配电系统可靠性研究的重要性

和分析指标；

（3）理解配电系统可靠性分析模型；

（4）了解配电系统可靠性分析方法；

（5）通过文献资料了解含分布式电源和

含微网配电系统可靠性研究计算方法

（6）掌握提高配电系统可靠性的措施。

4 讲授

课程目标 1

课程目标 2

4

4. 配电系统故障分析及选线研究

（1）中性点不接地配电系统的单

相接地故障分析；

（1）掌握中性点不接地和中性点经消弧

线圈接地配电系统的单相接地故障分析；

（2）理解单相接地故障选线研究的原理；

（3）通过文献资料了解故障选线研究的

3 讲授

课程目标 1

课程目标 2

序


推荐

学时

教学

方式

对应的课

程目标

（2）中性点经消弧线圈接地配电

系统的单相接地故障分析；

（3）单相接地故障选线研究的原

理；

（4）配电系统故障选线研究的方

法及发展趋势和应用。

方法和发展趋势。

5

5. 配电系统故障定位、隔离与供

电恢复

（1）对故障定位、隔离与供电恢

复进行概述

（2）配电系统故障处理方式

（3）配电自动化技术及馈线自动

化技术

（4）配电系统故障定位方法及涉

及到的相关研究课题

（5）配电网系统故障隔离方法

（6）配电系统供电恢复研究方法

及发展趋势

（1）掌握配电系统故障定位、隔离与供

电恢复的基本概念与研究意义；

（2）掌握配电系统故障处理方式；

（3）理解配电自动化技术及馈线自动化

技术；

（4）了解配电系统故障定位、隔离的方

法；

（5）通过文献资料查阅了解故障定位涉

及的相关课题研究；

（6）通过文献资料查阅了解供电恢复研

究的方法及最新发展趋势。

5 讲授

课程目标 1

课程目标 2

6

6. 配电网络重构

（1）对配电网重构问题进行概述

和描述；

（2）配电网电能损耗问题及线损

理论计算实用方法介绍；

（3）配电网线损理论计算实例；

（4）主变压器及其他电力元件电

能损耗计算

（5）降低配电网线损的技术措施；

（6）配电网重构问题研究算法。

（1）掌握配电网重构问题；

（2）理解配电网电能损耗问题，线损理

论计算的实用方法；

（3）掌握配电网线损理论的具体计算；

（4）了解主变压器及其他电力元件电能

损耗计算

（5）了解降低线损的技术措施；

（6）通过文献资料查阅了解配电网重构

问题研究的经典算法及最新发展趋势。

5 讲授

课程目标 1

课程目标 2

7

7．配电系统谐波分析

（1）配电系统谐波的概述、度量

与计算的介绍；

（2）介绍配电系统典型的谐波源；

（3）谐波分析与抑制技术；

（4）谐波研究的经典方法与研究

发展趋势

（1）掌握配电系统谐波问题；

（2）理解配电系统谐波的度量和计算；

（3）了解配电系统典型的谐波源；

（4）了解配电系统谐波分析与抑制技术；

（5）通过文献资料查阅了解配电系统谐

波处理问题研究的经典方法及最新发展

趋势。

3

课程目标 1

课程目标 2

8

8. 配电系统电压控制及无功优化

（1）掌握电压控制的基本概念；

（2）理解电压调整的基本原理 5

课程目标 1

课程目标 2

序


推荐

学时

教学

方式

对应的课

程目标

（1）电压控制的基本概念及电压

调整的基本原理

（2）配电系统无功补偿装置及补

偿方式

（3）无功优化的配置与投切

（4）配电系统无功优化研究的算

法介绍

（5）配电系统无功优化研究的发

展趋势

（3）掌握配电系统无功补偿装置及补偿

方式；

（4）理解无功优化的配置与投切；

（5）了解配电系统无功优化研究的基本

算法；

（6）通过文献阅读了解配电系统无功优

化研究发展趋势。


1. 以课题研究为导向教学

以研究课题为每一讲的主题，把配电网相关研究方向和相关基础知识结合起

来讲解，激发学生主动学习和研究的兴趣、培养学生查找并阅读相关文献阅读的

能力从而提高学生的课堂学习效率。

2. 课堂讲授

(1) 采用启发式教学，培养学生独立思考、分析问题和解决问题的能力，引

导学生主动通过实践和自学获得自己想学到的知识。






期末考试成绩，总评成绩以百分计，满分 100 分，平时成绩由随堂书面作业、出

勤，学习态度等部分组成。各考核环节所占分值比例可根据具体情况微调，建议

值及考核细则如下。

考核

依据

建议


对应课

程目标

平时

成绩 30

随堂

作业 15

(1) 主要考核学生对每讲知识点的复习、理解和掌握程度。

(2) 每次作业按 10 分制单独评分，取各次成绩的平均值作为作业成绩。

课程目标 1

课程目标 2


期末

考试 70


(2) 考核配电系统的基本概念、配电网线损计算、分析识别和判断复

杂电气问题。

考试题型为计算题、综合分析题。

课程目标 1

课程目标 2












的期末考试目标值，B02 代表支撑课程目标 2 的期末考试目标值。A、B 分别表

示总评成绩中随堂作业和期末考试实际平均得分。其中 A1 代表支撑课程目标 1

的书面作业学生平均得分，A2 代表支撑课程目标 2 的书面作业学生平均得分，

B1 代表支撑课程目标 1 的期末考试学生平均得分，B2 代表支撑课程目标 2 的期

末考试学生平均得分，B3 代表支撑课程目标 3 的期末考试学生平均得分。

课

程

目

标

支撑环


课

程

目

标1

书面作

业 A01 A1


01 01

A B

A B

期末考

试 B01 B1

课

程

目

标2

书面作

业 A02 A2


02 02

A B

A B

期末考

试 B02 B2

课

程

总

体

目

标

总评成

绩 01 02 01 02A A B B

1 2 1 2A A B B

课程总目标达成度= 1 2 1 2

01 02 01 02

A A B B

A A B B


1.王清亮高淑萍. 配电网运行与分析[M]. 北京：中国电力出版社，2015

2.王守相王成山. 现代配电网系统分析[M]. 北京：高等教育出版社，2014

《信号分析与处理》教学大纲


1. 课程编号：02326110

2. 课程体系/类别：专业类/专业核心课

3. 学时/学分：40/2 学分

4. 先修课程：《高等数学》、《复变函数与积分变换》、《自动控制理论》等

后续课程：《微机原理》、《智能控制技术》、毕业设计

5. 适用专业：电气工程及自动化专业

执笔人：陈孟元；课程负责人：陈孟元

二、课程目标

《信号分析与处理》是电气类专业的重要专业理论课程，是电气类专业人才

不可缺少的知识领域。本课程系统地阐述信号分析与处理的基本概念、原理、技

术和方法，与后续的系统类课程结合，构成关于信号、系统的分析以及综合设计

的完备知识结构。本课程以信号分析、处理为主线，使学生掌握在不同讨论域的

连续信号分析、离散信号分析方法，以及信号与线性系统的关系，并掌握模拟和

数字滤波器的基本理论和设计方法，为后续的理论课程和专业课程的学习打下坚

实的理论基础。在培养学生问题分析研究能力、工程实践能力和表达沟通能力方

面占有重要的地位。

意识与能力和工程科学知识的应用能力，支撑专业学习成果中相应指标点的

达成。


课程目标 1. 运用各种信号的数学模型和数学变换的基本原理对信号进行分

析与处理，特别是对具体的电气工程及自动化工程问题进行理论分析研究，得到

合理有效的结论；

课程目标 2. 能够基于相关科学原理并采用科学方法对具体工程问题进行研

究，包括设计实验分析与解释数据、并通过信息综合得到合理有效的结论；

课程目标 3. 应用专业知识，设计电气工程及自动化领域复杂工程问题的解

决方案。




毕业要求 1. 工程知

识

1-1 理解并掌握数学与自然科学的基本概念和方法，为建立

自动化工程对象模型奠定基础。课程目标 1

毕业要求 3. 问题分

析

2-1 能够运用数学、自然科学和工程科学的基本原理建立自

动化工程对象的模型课程目标 2

毕业要 10.

设计/开发解决方案

3-1 应用电气工程及自动化专业知识，设计自动化领域复杂

工程问题的解决方案课程目标 3



序


推荐

学时

教学

方式

对应的课程

目标

1 1.绪论

1.明晰本课程研究的对象、内容

2.明晰信号分析与处理的学习方法

3.明晰学科的发展现状


2 2.连续信号的分析

1.掌握基本信号的表述以及特点

2.掌握信号从时域变换到频域原理

以及物理意义

3.能灵活运用傅里叶变换性质

10 讲授

课程目标 1

3 3.离散信号的分析

1.理解信号从连续到离散的过程,掌

握抽样定理以及工程应用

2.理解各种离散信号如何从时域变

换到频域

3.掌握 DFT，DTFT，FFT

4.理解 FFT 在如何工程上应用

12 讲授

课程目标 1

4 4.信号处理基础

1.了解系统的概念，掌握系统的主要

属性

2.理解并掌握信号的线性系统处理

方法

3.了解数字信号处理的特点及实现

方法。


5 5.滤波器

1.了解滤波器的基本概念

2.理解模拟滤波器的设计过程

3. 熟悉数字滤波器的基本概念

4. 掌握冲激响应不变法和双线性变

换法

5.熟悉线性相位 FIR 滤波器的特性

6. 掌握不同窗口的特性，能确定频

率采样设计法的主要参数


序


推荐

学时

教学

方式

对应的课程

目标

6

6.实验

(1).离散傅里叶变换和快速傅里叶变换

(2).数字滤波器的设计

1.学会用 matlab 语言编写 DFT 和FFT

2.比较 DFT 和 FFT 区别

3.学会用 matlab 语言设计数字滤波

器

4.通过参数的修改观察滤波器的滤

波效果


课程目标 3


1. 课堂讲授


问题和解决问题的能力，引导学生主动通过实践和自学获得自己想学到的知识；

(2) 采用电子教案，多媒体教学与传统板书、教具教学相结合，提高课堂教

学信息量，增强教学的直观性；


科学和工程科学的基本原理，采用现代设计方法和手段，进行机构分析、综合与

仿真，培养其识别、表达和解决专业相关工程问题的思维方法和实践能力。

2. 实验教学

实验是本课程一个重要环节；基于实验，使学生加深理解、验证巩固课堂教

学内容，培养学生运用实验方法研究、分析信号的初步能力。通过实验教学，培

养学生的动手能力和创新能力，加强学生基本技能的训练，培养学生运用信号处

理知识和技能解决生产实践中有关问题的能力。要求态度认真、原理清楚、方法

正确、数据准确、实验报告工整。

选做 2 个实验，按照实验指导书要求，学生独立或分组完成，提交实验报告。



度。考核的环节包括课后作业、课堂表现、实验和期末考试，总评成绩以百分计，

满分 100 分，各考核环节所占分值比例可根据具体情况进行微调，建议值及考核

细则如下。

考核

依据

建议


对应的

课程目标

考核

依据

建议


对应的

课程目标

作业 10 (1)主要考核学生对每章节知识点的复习、理解和掌握程度

(2)每次作业单独评分，取各次成绩的平均值作为此环节的最终成绩

课程目标 1

课程目标 2

课程目标 3

课堂

表现 10 根据学生课堂的学习态度，互动效果，答题等表现评分，按照 10 分制评分

课程目标 1

课程目标 2

课程目标 3

实验 10 根据实验完成质量，以及实验报告质量评分，按 10 分制评分课程目标 1

课程目标 3

期末

考试 70

(1)卷面成绩 100 分，以卷面成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评

成绩

(2)主要考核信号的特点，信号的时域运算，时域到频域的变换方法物理意义，

系统的特性。考试题型为：分析题、作图题、设计题、计算题等｡

课程目标 1

课程目标 2

课程目标 3








达成度评价值计算具体说明及示例如下表。字母 A0､B0､C0 和 D0 分别表示总

评成绩中书面作业、课堂表现、实验、期末考试的目标分值，A､B､C 和 D 分别

表示总评成绩中作业、课堂表现、实验和期末考试实际平均得分。


课程目标 1

作业 A01 A1

课程目标 1 达成度(A1+B1+C1+D1)/(A01+B01+C01+D01) 课堂表现 B01 B1

实验 C01 C1

期末考试 D01 D1

课程目标 2

作业 A02 A2


期末考试 D02 D2

课程目标 3

作业 A03 A3

课程目标 3 达成度(A3+B3+C2+D3)/(A03+B03+C02+D03) 课堂表现 B03 B3

实验 C02 C2

期末考试 D03 D3


课程总体目标总评成绩 100 A+B+C+D 课程总目标达成度(A+B+C+D)/100

八､建议教材及参考书

1．赵光宙.信号分析与处理(第 2 版).北京：机械工业出版社，2006

2．徐科军.信号分析与处理.北京：清华大学出版社，2006

3．郑君里.信号与系统，北京高等教育出版社，2000

4．王世一.数字信号处理，北京理工大学出版社，1997

5．奥本海姆，信号与系统（第 2 版），西安交通大学出版社，1998

6. 史林,赵树杰.数字信号处理，科学出版社，2007

《智能电网新技术》教学大纲


1. 课程编号：02346030

2. 课程体系/类别：专业必修课

3. 学时/学分：32/2 学分

4. 先修课程：《电力工程技术》、《电力系统分析》

后续课程：课程设计、毕业设计



二、课程目标

《智能电网新技术》是电气工程及其自动化专业的一门专业必修课，对该专

业相关的电力系统技术前沿问题进行介绍分析，使学生及时掌握相关技术发展动

态，拓展学生专业视野，从而激发其从事本专业相关研究和工作的兴趣。

本课程的任务是通过课堂教学，使学生获得智能电网技术方面的基本知识，

培养应用专业基础知识开展学术研究和解决工程实际的能力，支撑专业学习成果



课程目标 1. 深刻理解智能电网的概念、内涵和外延，了解相关电网规程和

工程实践。

课程目标 2. 理解智能电网的相关技术内涵，培养学生从事智能电网设计、

运行和维护的能力。









序


推荐

学时

教学

方式

对应的课

程目标

序


推荐

学时

教学

方式

对应的课

程目标

1

1. 智能电网概述

（1）电网的发展及面临的挑战

（2）智能电网的理念和推动力

（3）智能电网研究与实践

（4）智能电网技术体系架构

（5）坚强智能电网

（6）智能电网与智能城市

（1）了解本课程的性质和任务；

（2）理解智能电网理念和推动力；

（3）理解智能电网技术体系架构。


课程目标 2

2

2. 智能电网基础技术

（1）传感与量测技术

（2）电力电子技术

（3）超导技术

（4）控制仿真决策技术

（5）信息与通信技术

（1）熟悉智能电网有关传感与量测技术；

（2）熟悉电力电子技术；

（3）了解超导技术；

（4）熟悉控制仿真决策技术；

（5）熟悉信息与通信技术。


课程目标 2

3

3. 大规模新能源发电及并网技术

（1）大规模新能源发电

（2）大规模储能

（3）大规模新能源集中并网

（1）熟悉大规模新能源发电；

（2）了解大规模储能技术；

（3）了解大规模新能源集中并网


课程目标 2

4

4. 智能输电电网技术

（1）先进输电技术

（2）智能变电站

（3）智能电网调度技术

（4）输电线路状态监测技术

（1）熟悉先进输电技术；

（2）熟悉智能变电站相关技术；

（3）熟悉智能电网调度技术；

（4）了解输电线路状态监测技术。


课程目标 2

5

5. 智能配电网技术

（1）智能型配电自动化技术

（2）配电网风险评估与自愈

（3）智能配电网停电管理

（4）智能配电网规划技术特征

（5）分布式发电与微电网技术

（6）电动汽车充放电技术

（1）熟悉智能型配电自动化技术；

（2）了解配电网风险评估与自愈；

（3）了解智能配电网停电管理；

（4）熟练智能配电网规划技术特征；

（5）了解分布式发电与微电网技术；

（6）了解电动汽车充放电技术。

6 讲授

课程目标 1

课程目标 2

6

6. 智能用电技术

（1）智能用电技术概述

（2）高级计量体系

（3）用电信息采集技术

（4）智能家居及智能用电小区／

楼宇

（5）需求响应

（6）双向互动服务门户技术

（7）技术展望

（1）了解智能用电技术概述；

（2）熟悉高级计量体系；

（3）熟悉用电信息采集技术；

（4）了解智能家居及智能用电小区／楼

宇；

（5）理解需求响应；

（6）熟悉双向互动服务门户技术；


课程目标 2

7

7.智能电网技术标准体系

（1）国外智能电网技术标准研究

现状

（2）国家电网公司智能电网技术

标准体系

（1）熟悉国外智能电网技术标准研究现

状；

（2）熟悉国家电网公司智能电网技术标

准体系。


课程目标 2


1. 课堂讲授






识对产品进行精度设计。


2. 课外作业




动和沟通。

3. 实验教学

本课程无实验教学。






考核

依据

建议


对应课

程目标

平时

成绩 40

书面

作业 40



成绩。

课程目标 1

课程目标 2

出勤 20 根据学生出勤和课堂表现打分，按 10 分制评分。课程目标 1

课堂

提问

40

(1)考查应用所学知识，解决工程问题的实践能力、口头和文字表达能

力；


课程目标 2

期末

考试 60


(2)考试题型为选择题、分析题、计算题、作图题、设计题。

课程目标 1

课程目标 2









达成度评价值计算具体说明及示例如下表。字母 B0、C0 和 E0 分别表示总评

成绩中书面作业、大作业、实验、期末考试的目标分值，其中 B01 代表支撑课

程目标 1 的书面作业目标值，B02 代表支撑课程目标 3 的书面作业目标值，E01

代表支撑课程目标 1 的期末考试目标值，E02 代表支撑课程目标 2 的期末考试目

标值，E03 代表支撑课程目标 3 的期末考试目标值。B、C 和 E 分别表示总评成

绩中随堂作业、大作业、实验和期末考试实际平均得分。其中 B1 代表支撑课程

目标 1 的书面作业学生平均得分，B2 代表支撑课程目标 3 的书面作业学生平均

得分，E1 代表支撑课程目标 1 的期末考试学生平均得分，E2 代表支撑课程目标

2 的期末考试学生平均得分，E3 代表支撑课程目标 3 的期末考试学生平均得分。

课

程

目

标

支撑环


课

程

目

标1

书面作

业 B01 B1


10 10

B E

B E

期末考

试 E01 E1

课

程

目

标2

大作业 C0 C


0 02

C E

C E

期末考

试 E02 E2

书面作

业 B02 B2

期末考

试 E03 E3

课

程

总

体

目

标

总评成

绩 01 02 0 01 02 03B B C E E E

1 2 1 2 3B B C E E E


= 1 2 1 2 3

01 02 0 0 01 02 03

B B C D E E E

B B C D E E E


推荐教材：


主要参考书：

1. 盛万兴. 智能配用电技术[M]. 北京：中国电力出版社，2015.

2. 何光宇，孙英云. 智能电网基础[M]. 北京：中国电力出版社，2010.

3. 亚兰. 智能电网的控制和优化方法[M]. 北京：机械工业出版社，2015.

《电气工程及其自动化专业前沿》教学大纲


1. 课程编号：02323020

2. 课程体系/类别：专业课

3. 学时/学分：16/1 学分

4. 先修课程：《电路理论》、《电力系统基础》、《电力系统分析》、《电机学》、

《电力电子技术》




二、课程目标

电气工程及其自动化专业前沿是电气工程及其自动化专业的一门重要的专

业必修课，在拓展学生专业视野，激发其从事本专业相关研究和工作的兴趣等方

面占有重要的地位。

本课程的主要任务是在学生掌握相关专业知识的基础上，对该专业领域的新

问题、新技术、新动向等进行介绍与剖析，使学生及时掌握相关技术发展动态，

以培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力，使专业素养进一步得到升华，

支撑专业学习成果中相应指标点的达成。


课程目标 1. 深刻理解电气工程相关的电力系统及其自动化、电机与电器、

电力电子与传动、高电压技术、电工理论新技术等领域的最新发展现状，总结发

展规律，洞悉发展趋势，拓展学生的专业视野。

课程目标 2. 培养学生的工程意识和逻辑思维能力，促进学生应用数学方法

理解决电气工程领域相关工程问题。

课程目标 3. 培养学生掌握一定的科学思想方法，能够从专业的角度正确运

用相关基本原理、思想和观点描述电气工程领域中研究对象的突出问题，并加以

分析的能力。




毕业要求 1. 工程知识 1-1 掌握数学、自然科学基本知识。

1-3 掌握工程基础知识，具备解决复杂电气问题能力。课程目标 1


解决方案

3-1 能够根据电气工程复杂问题需求确定设计目标和解决方案。

3-3 能够对电气工程复杂问题进行设计方案优选，体现创新意识。课程目标 2

毕业要求 4. 研究

4-1 能够对电气工程相关的各类物理现象、材料特性进行研究和实验

验证。

4-2 能够基于科学原理并采用科学方法对电气零件、结构、装置、系

统制定设计方案。

课程目标 3



序


推荐

学时

教学

方式

对应的课

程目标

1

1. 电机与电器发展前沿问题

（1）中压变频器及控制技术

（2）永磁电机、直线电机和特种

电机及其控制

（3）电力机车牵引

（4）电动汽车与混合动力汽车

（3）全面了解中压变频器及控制技术，

永磁电机、直线电机和特种电机及

其控制技术，电力机车牵引，电动

汽车与混合动力汽车等前沿问题；

（4）大量查阅相关研究和产业资料。

4 讲授

课程目标 1

课程目标 2

课程目标 3

2

2. 电力系统及其自动化发展前沿

问题

（1）可再生能源与新能源发电；

（2）新型输配电与分布式发电；

（3）柔性交流输电；

（4）电能质量分析与控制；

（5）微电网；

（6）智能电网；

（7）电力系统储能技术

（1）全面了解可再生能源与新能源发

电；新型输配电与分布式发电；柔

性交流输电；电能质量分析与控

制；微电网；智能电网；电力系统

储能技术等前沿问题；


4 讲授

课程目标 1

课程目标 2

课程目标 3

3

3. 电力电子及传动发展前沿

（1）新型功率器件和电力电子集

成技术；

（2）电力电子变换器及控制技

术；

（3）电源新技术

（1）全面了解新型功率器件和电力电

子集成技术；电力电子变换器及控

制技术；电源新技术等前沿问题；


4 讲授

课程目标 1

课程目标 2

课程目标 3

4

4. 高电压与绝缘技术发展前沿

（1）电力系统电磁兼容与电磁

环境；

（2）气体放电与气体绝缘；

（3）电力设备在线监测与故障

诊断；

（4）防雷接地；

（5）高电压绝缘与测试；

（6）检测与故障诊断

（1）全面了解电力系统电磁兼容与电

磁环境；气体放电与气体绝缘；电

力设备在线监测与故障诊断；防雷

接地；高电压绝缘与测试，检测与

故障诊断等前沿问题。。


4 讲授

课程目标 1

课程目标 2

课程目标 3


1. 课堂讲授


问题和解决问题的能力，引导学生主动思考和自学获得自己想学到的知识。



(3) 采用案例教学，理论教学与工程实践相结合，引导学生应用基本理论知

识对工程问题进行分析。

(4) 采用互动式教学，课内讨论和课外答疑相结合。

2. 课外作业




动和沟通。

3. 实验教学

基础理论课程，无实验。



期末考核成绩，总评成绩以百分计，满分 100 分，平时成绩由出勤、书面作业，



考核

依据

建议


对应课

程目标

平时

成绩 30

课外

作业 40


(2)每次作业按 40 分制单独评分，取各次成绩的平均值作为作

业成绩。

课程目标 1

课程目标 2

出勤 20


(2)根据出勤情况，课堂表现，如课堂纪律等情况，按 20 分制

评分。

课程目标 1

课程目标 2

课堂

提问

40

(1)考查应用所学知识，解决工程问题的实践能力、口头和文字

表达能力；


课程目标 1

课程目标 2

期末

考核

70

(1)以小论文的形式进行考核，满分为 100 分，按比例计入课

程总评成绩。

(2)小论文以科技论文形式提交，要求格式规范，用语恰当、准

课程目标 1

课程目标 2

课程目标 3

确，有一定的个人见解。










总评成绩中出勤、书面作业、课堂提问、期末考试的目标分值，A、B、C 和 D 分

别表示总评成绩中出勤、书面作业、课堂提问和期末考试实际平均得分。

课程目

标支撑环节目标分值学生平均得分达成度计算示例

课程目

标 1

出勤 A0（=10×40%=4） A

课程目标 1 达成度

= 1 1

0 01 0 01

A B C D

A B C D

书面作业 B01（=B0=30×40%=12） B1

课堂提问 C0（=40×40%=16） C

期末考试 D01 D1

课程目

标 2

出勤 A0（=10×40%=4） A


= 2 2

0 02 0 02

A B C D

A B C D

书面作业 B02（=B0=30×40%=12） B2

课堂提问 C0（=40×40%=16） C

期末考试 D02 D2

课程目

标 3

出勤 A0（=10×40%=4） A 课程目标 3 达成度

= 3

0 03 0 0

A B C D

A B C D

书面作业 B03（=B0=30×40%=12） B3

课堂提问 C0（=20×40%=8） C

期末考试 D03 D3

课程总

体目标总评成绩 100 A B C D E


=100

A B C D


推荐教材：

1. 电气工程及其自动化专业前沿. 自编讲义。

主要参考书：

1. 唐任远. 特种电机原理及应用 [M]. 北京：机械工业出版社; 2015


3. 林渭勋. 现代电力电子技术 [M]. 北京：机械工业出版社，2013.

4. 周文俊、李涵. 微电子设备防雷[M]. 北京：中国电力出版社，2015

《DSP 原理及应用Ⅱ》课程教学大纲


课程编号：02326190

课程中文名称：DSP 原理及应用Ⅱ

课程英文名称：Pricinple and Application of DSP

学分/学时：2/32

先修课程：《微机原理及应用》、《电路分析》、《数字电子技术》、《模

拟电子技术》、《单片机原理与应用》、《C 语言程序设计》、《单片机原理与

应用》

后续课程：毕业设计等

适用专业/开课对象：电气工程及其自动化专业

执笔人：娄柯；课程负责人：娄柯


《DSP 原理及应用Ⅱ》是一门围绕数字信号处理器组成、工作原理及应用的

综合性专业课程。本课程通过对数字信号处理技术的基本理论和常用算法实现以

及数字信号处理器件的一般结构特征、软件体系、编程方法、基本的开发调试技

巧的介绍，使学生巩固和加深对数字信号处理理论的认识，掌握以 TMS320F2812

为代表的定点 DSP 器件的硬件结构、指令系统和 DSP 开发过程，为学生掌握好

数字信号处理器的基本原理以及进一步应用打下良好的基础。本课程是培养学生

的嵌入式软、硬件设计与应用能力、工程意识、工程素质和创新能力的一门必修

课。

本课程的任务是通过课堂教学，使学生获得数字信号处理技术方面的基本知

识，培养学生学习新知识的“能力”，并应用新知识来独立分析和解决问题，能够

应用 DSP 系统硬件基础知识、DSP 程序设计及常用接口技术的入门课程，支撑

专业学习成果中相应指标点的达成。课程目标对学生能力要求如下：

课程目标 1. 掌握 TMS320C2000 系列 DSP 的系统硬件和系统软件设计的基

本特性、设计原理和设计方法，能够根据特定需求实现具体控制算法，对实验结

果进行分析和解释，并通过信息综合得到合理有效的结论；

课程目标 2. 掌握 DSP 系统软件测试及检测的实验方法，获得实验设计和实

验技能的基本训练；

课程目标 3. 学生具有基本的自动化系统方案设计能力，以及分析和解决工

程实践问题的创新意识和创新设计能力；引导学生应用现代设计方法和先进设计

软件进行 DSP 控制系统的分析、设计，逐步具有应用先进设计工具解决工程实

际问题的能力。




解决方案

3-2 开发满足特定需求的控制算法和自动化装置，并体现

创新意识课程目标 1

毕业要求 4. 研究 4-2 掌握实验设计方法，针对复杂工程问题提出的要求，

设计实验方案并实施实验课程目标 3

毕业要求 5. 使用现代

工具

5-2 开发、选择并熟练使用自动化及相关领域现代工程工

具和信息技术工具，对复杂工程问题进行预测与模拟课程目标 2


序


推荐

学时

教学

方式

对应的课

程目标

1

1. DSP 概述

(1) DSP 发展概况、DSP 的特

点、应用

(2) DSP 主要生产厂家

(1)知晓本课程的性质和任务；

(2)掌握 DSP 的历史、发展与现状；

(3)掌握 DSP 芯片的基本特点、DSP

与单片机、通用 CPU 的联系和区别；

(4)掌握 DSP 芯片开发应用现状与前

景；

(5)掌握 C2000 系列控制器。

2 讲授课程目标

1

2

2. TMS320C2000 系列 DSP 的

基本结构及性能

(1) TMS320C2000 系列 DSP

基本结构及性能

(2) TMS320C28X系列DSP芯

片基本结构及性能

(1)掌握 TMS320C2000 系列产品中

C28x Piccolo 系列、C28x Delfino 系

列以及 Concerto 系列的基本结构及

性能；

(2)重点掌握 C28x 定点系列的基本结

构及性能；

(3)重点掌握 TMS320F281x 系列芯片

的基本结构及性能。

2 讲授课程目标

1

3

3. TMS320F2812 DSP 的内部

资源

(1) 一般结构和组成、总线结

构、中央处理单元（CPU）

的组成及功能、时钟及低功

(1)掌握 C28x 的引脚功能和信号说

明；

(2)掌握 DSP 片内硬件资源，存储器

扩展外部接口 XINTF 的典型设计方

法；

4 讲授

课程目标

1 课程目

标 2

序


推荐

学时

教学

方式

对应的课

程目标

耗模式

(2) 程序控制、系统配置和中

断

(3) 存储器及 I/O 空间

(3)掌握 TMS320F2812 的 CPU 定时

器，掌握 CPU 定时器工作原理，掌

握 CPU 定时器寄存器，学习分析

CPU 定时器的配置函数；

(4)掌握 TMS320F2812 存储器结构，

程序空间、数据空间、I/O 空间的划

分及硬件区分；

(5) 掌握 TMS320F2812 中断系统

（ CPU 中断和 PIE 中断），

TMS320F2812 的三级中断系统分

析；

(6)中断响应过程；C28x 的中断源；

中断响应矢量及中断程序入口的一

般方法，现场保护与中断嵌套。

4

4. TMS320C28x 指令系统

(1) 寻址方式

(2) 指令集、典型指令说明

(1)掌握 TMS320F281x 的寻址方式；

(2)掌握不同寻址方式的特点；

(3)掌握 C28x DSP 指令系统。

2 讲授

课程目标

1 课程目

标 2

5

5. 程序编写和调试环境及实

验模板介绍

(1) 代码生成工具

(2) 系统集成与调试工具

(3) 集成开发环境（CCS）

(1)掌握应用程序的一般开发过程；

(2)熟悉 DSP 上机步骤及 CCS 集成开

发环境；

(3)掌握汇编语言的一般编程方法；

(4)掌握主要伪指令的用法；

(5)DSP C 语言程序设计基础以及

DSP C 语言程序举例。

2 讲授

课程目标

1 课程目

标 2

6

6. 数字输入/输出（I/O）

(1) 数字 I/O 端口概述

(2) 数字 I/O 端口寄存器

(3)I/O 端口应用

(1)理解数字 I/O 接口的功能及相关

概念；

(2)掌握数字 I/O 端口的工作模式；

(3)掌握数字 I/O 端口的应用。

2 讲授

课程目标

1 课程目

标 2

7 7. 事件管理模块（EV）

(1) 事件管理器模块概述、通

(1)掌握事件管理模块；

(2)掌握通用定时器，比较单元； 6 讲授

课程目标

1

序


推荐

学时

教学

方式

对应的课

程目标

用定时器、比较单元

(2) 脉宽调制电路 PWM、捕

获单元、正交编码脉冲电路

(3)掌握脉宽调制电路，捕获单元，正

交编码脉冲电路。

课程目标

3

8

8. 模/数转换器（ADC）

(1) ADC 模块的寄存器

(2) ADC 模块时钟寄存器

(3) ADC 模块应用举例

(1)掌握 ADC 模块的寄存器，ADC 模

块时钟寄存器；

(2)掌握 ADC 模块应用。

2 讲授

课程目标

1

9

9. TMS320C28x 串行外设接

口模块SPI和串行通信接口模

块 SCI

(1) 串行外设接口模块 SPI

(2) 串行通信接口模块 SCI

(1)掌握串行外设接口模块 SPI；

(2)掌握串行通信接口模块 SCI。 4 讲授

课程目标

1

10

10. 实验

(1) I/O 口实验

(2) 定时器操作实验

(3) 六路 PWM 实验

（每个实验 2 学时）

(1)掌握数据输入输出控制的基本方

法，学会设置 I/O 口的复用输出/输

入寄存器和数据/方向控制寄存器；

(2)掌握 TMS320F2812 的事件管理器

的资源，熟悉事件管理器的比较操作

寄存器的使用；

(3)掌握使用事件管理器 A（EVA）

输出 PWM 波形。

6 实验

课程目标

2

课程目标

3


1. 课堂讲授






识对软件、硬件进行设计。


2. 实验教学

实验是本课程一个重要环节，对完成数字信号处理器教学具有重要的作用，

通过实验使学生掌握有关数字信号处理器软硬件开发的基本知识和基本设计方

法，数字信号处理器软硬件的应用技术和利用各种 IC 器件组建嵌入式系统、进

行系统接口设计、扩展嵌入式系统的功能等。巩固课堂所讲授的内容，提高分析

问题解决问题的能力。要求态度认真、原理清楚、方法正确、流程图清晰、实验

报告工整。

做 3 个实验，按照实验指导书要求，软件部分学生独立完成，硬件部分分组完成，

并提交实验报告。




出勤等部分组成。各考核环节所占分值比例可根据具体情况微调，建议值及考核

细则如下。

考核

依据

建议


对应课

程目标

平时

成绩 30

书面

作业 30

(1)主要考核学生对每章节知识点的复习、理解和掌握程

度。

(2)每次作业按 30 分制单独评分，取各次成绩的平均值作

为书面作业成绩。

课程目标 1

出勤 10 根据学生出勤打分，按 10 分制评分。

课程目标 1 课堂

表现 20

根据课堂表现，如课堂纪律、回答问题等情况，按 20 分

制评分。


期末

考试 70


(2)考核 DSP 基础知识、DSP 基本结构及性能、DSP 内部

资源、DSP 寻址方式及指令系统、DSP 软件开发、通用

输入/输出多路复用器 GPIO、事件管理模块 EV、模数转

换器 ADC、串行外设接口及串行通信接口。

考试题型为简答题、计算题、分析设计题、编程题等。

课程目标 1

课程目标 3








达成度评价值计算具体说明及示例如下表。字母 A0、B0、C0、D0 和 E0 分别表示

总评成绩中出勤、课堂表现、书面作业、实验、期末考试的目标分值，A、B、C、

D 和 E 分别表示总评成绩中出勤、课堂表现、书面作业、实验和期末考试实际平

均得分。

课程目标支撑环节目标分值学生平均得


课程目标 1

出勤 A0(=10×30%=3) A

课程目标 1 达成度=(A+ B+C

+E1)/( A0+ B0+ C0 + E01)

课堂表现 B0(=20×30%=6) B

书面作业 C0(=C0=30×30%=9) C

期末考试 E01 E1

课程目标 2 实验 D0(=40×30%=12) D 课程目标 2 达成度 D/ D0

课程目标 3 期末考试 E02 E2 课程目标 3 达成度 E2/E02

课程总体目

标总评成绩 100 A+B+C+D+E 课程总目标达成度=(A+B+C+

D+E)/100

八、建议教材和参考资料

建议教材：

1. 周鹏，许钢，张明艳，俞晓峰．DSP 原理与实践——基于 TMS320F28x 系列

[M]．北京：北京航空航天大学出版社，2014

参考资料：

1. 顾卫钢．手把手教你学 DSP――基于 TMS320X281x[M]．北京：北京航空航

天大学出版社，2011

2. 任润柏，周荔丹，姚钢．TMS320F28x 源码解读[M]．北京：电子工业出版社，

2010

3. 徐科军，陈志辉，傅大丰．TMS320F2812 DSP 应用技术[M]．北京：科学出

版社，2010

4. 张东亮．DSP 控制器原理与应用[M]．北京：机械工业出版社，2010

九、持续改进

《DSP 原理及应用Ⅱ》课程自卓越工程师项目实施以来，自动化专业一直开

设的课程，对于培养学生的嵌入式软、硬件设计与应用能力、工程意识、工程素

质和创新能力具有重要意义，教学过程中算法验证项目较多，实际开发的项目较

少，下一步考虑增加小型开发项目以方便学生练习实践。

《AutoCAD 应用与实践》教学大纲


课程中文名称： Auto CAD 应用与实践

课程英文名称：Basic Training of Engineering Software（1）-Auto CAD

学分/学时：2 周（合计学时）/2 学分

先修课程：《工程制图基础》、《大学计算机基础》、《发电厂电气部分》等

后续课程：生产实习、毕业设计等

适用专业/开课对象：电气工程及其自动化，以及相近专业



电气 CAD 课程是训练电气类专业学生掌握计算机绘图技能的重要事件课

程，熟练运用 CAD 技术也是学生毕业后从事电气设计工作所必须具备的基本技

能。通过本课程的学习一方面培养学生掌握 AutoCAD 为平台，绘制一般电气工

程图的基本技能；另一方面培养学生将专业设计需求与 AutoCAD 软件功能有机

结合，提高综合应用能力和业务水平。为今后学生从事专业工作及相关行业工作

打下良好的基础。

本课程的任务是在实践中对学生进行基本操作技能的训练，增强实践能力，

培养创新精神，拓宽工程知识，提高综合素质，为学习后续课程和从事相关专业

技术工作奠定必要的工程实践基础。

学生通过工程训练要求达到如下目标：

课程目标 1. 系统掌握 CAD 的基本概念与实用技术，掌握以 AutoCAD 为平台，

绘制一般电气工程图的基本技能。

课程目标 2. 掌握利用计算机辅助技术来解决设计等相关问题的基本方法，引

导学生逐步增强应用先进设计工具解决工程实际问题的能力，以及分析和解决工

程实践问题的创新意识和创新设计能力。

课程目标 3. 将专业设计需求与 AutoCAD 软件功能有机结合，提高综合应用

能力和业务水平。为今后学生从事专业工作及相关行业工作打下良好的基础。

三、教学内容与课程目标的关系


毕业要求 5. 使用现

代工具

5-2 开发、选择并熟练使用电气工程及其自动化

及相关领域现代工程工具和信息技术工具，对复

杂工程问题进行预测与模拟。

课程目标 1

毕业要求 5. 使用现

代工具

5-3 能够理解现代工具对复杂工程问题设计与仿

真的优势和局限性。课程目标 2

毕业要求 9. 个人和

团队

9-2 在多学科交叉的复杂工程背景下，能够主动

承担个体、团队成员和负责人的对应角色。课程目标 3


序


推荐

学时

教学

方式

对应的课

程目标

1 概述

（1）AutoCAD操作环境、（2）

基本绘图命令、（3）绘图辅助

工具、（4）图层与线型（5）颜

色的设置等基本知识

2 训练课程目标 3

2 基本操作

（1）一般绘图命令的使用、（2）

特殊绘图命令的使用、（3）特

殊线条的绘制


课程目标 2

3 图形的编辑

（1）编辑对象的选择方法、（2）

基本图形编辑命令、（3）特殊

编辑命令


课程目标 2

4 图形标注

（1）文字标注、（2）文字编辑、

（3）尺寸标注编辑、（4）尺寸

标注编辑


课程目标 2

5 电气工程绘图的基本知识（1）电气工程图基本知识、（2）

电气工程图绘制的一般规则、

（3）图形输出


6 电气工程图绘制实例

（1）变电工程图绘制、（2）输

电工程图的绘制、（3）变电所

断面图空高压开关布置图

4 训练

课程目标 3


1. 课堂讲授



(2) 采用电子教案，多媒体教学与实际操作教学相结合，提高课堂教学信息


(3) 采用上机实验。理论教学与工程实践相结合，引导学生掌握 AutoCAD 工

程图纸绘制。

2. 实验教学

实验是本课程一个重要环节，对完成软件实训教学具有重要的作用，通过实

验使学生掌握 AutoCAD 软件基本操作、平面绘图命令、图形编辑、文字输入、

绘制剖面线及图案填充、尺寸标注以及绘制工程平面布置图等设计技能，巩固所

学的知识，提高计算机操作能力。要求态度认真、AutoCAD 软件绘图方法正确、

尺寸准确、实验报告工整。


检验课程目标达成度，评价学生学习成果达成度。考核环节包括平时实验表

现、课后作业和期末上机考核，总评成绩以百分计，满分 100 分，平时实验表现

成绩由实验过程、实验结果、出勤，在团队中表现、学习态度等部分组成。各考

核环节所占分值比例可根据具体情况微调，建议值及评定细则如下。

考核

依据

建议


对应的

课程目标

实验

表现 20

(1)每天至少对每人考核一次；

(2)每次考核按 20 分制单独评分，取各次考核的平均值作为此环节的

最终成绩。

课程目标 1

课程目标 2

课程目标 3

课后

作业 20

(1)每次课后留独立完成图形绘制；

(2)每次考核按 20 分制单独评分，取各次作业考核的平均值作为此环

节的最终成绩。

课程目标 1

课程目标 2

课程目标 3

上机

考核 60 (1)根据学生最终上机绘制工程图纸评分，满分 60 分

课程目标 1

课程目标 2

课程目标 3

七、课程目标达成度计算方法







达成度评价值计算具体说明及示例如下表。字母 A0、B0、C0 表示总评成绩

中平时实验表现、课后作业、上机考核的目标分值，A、B 和 C 分别表示总评成

绩中平时实验表现、课后作业、上机考核的实际平均得分。

课程目标支撑环节目标

分值学生平均得分达成度计算示例

课程目标

1

实验表现 A01 A1


01 01 01

A B C

A B C

课后作业 B01 B1

上机考核 C01 C1

课程目标

2

实验表现 A02 A2


02 02 02

A B C

A B C

课后作业 B02 B2

上机考核 C02 C2

课程目标

3

实验表现 A03 A3


03 03 03

A B C

A B C

课后作业 B03 B3

上机考核 C03 C3

课程总体

目标总评成绩 100

A1+ A2+ A3+

B1+ B2+

B3+C1+ C2+

C3

课程总目标达成度=

1 2 3 1 2 3 1 2 3

100

A A A B B B C C C


1.CAD/CAM/CAE 技术联盟编著.AutoCAD2012(中文版)电气设计入门到精通

[M].北京：清华大学出版社，2016.

2. 赵罘，赵楠，张剑峰等．AutoCAD2017 机械制图从基础到实训[M]．

北京：机械工业出版社，2017

3. 徐文胜．AutoCAD 2017 实训教程[M]．北京：机械工业出版社，2017

4. 胡景姝等．Auto CAD 实用教程[M]．哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，

2011

九、持续改进

《MATLAB 应用与实践》教学大纲


1. 课程编号：02356001

课程中文名称：MATLAB 应用与实践

课程英文名称：MATLAB Application and Practice

2. 课程体系/类别：实践教学环节/专业教育实践

3. 学时/学分：2 周/2 学分

4. 先修课程：《电机学》、《电力系统分析》、《电路分析》、《电力电子学》、《自

动控制理论》。





《MATLAB 应用与实践》是电气工程及其自动化专业重要的实践性教学环

节，是理论与应用相结合、重在应用的课程。通过本课程的学习，使学生初步掌

握 MATLAB 在电力系统、电力电子技术中的应用，熟悉计算机仿真及 MATLAB

的基本知识，了解电力系统仿真及 MATLAB/Simulink 主要模块及功能特点，掌

握建立电力系统仿真的数学模型的方法，学会使用仿真技术与 MATLAB 进行分

析与设计及简单 MATLAB/Simulink 系统的设计方法，使学生对电力系统的参数、

正常运行状态、故障运行状态有更深入的理解。


课程目标 1. 掌握 SIMULINK 开发环境、基本及 Power System 模块库，

SIMULINK 动态系统仿真求解及仿真步骤，模型创建、运行、调试、数据获取

与分析、SIMULINK 命令等。

课程目标 2. 掌握运用MATLAB SIMULINK建立简单电力系统模型的方法

与步骤，主要包括发电机及其励磁、调速系统模型，线性及非线性变压器模型，

型及分布参数线路模型，负载模型，断路器、故障模型，电流电压测量模块，

Discrete System及powergui模块，仿真参数设置。要求能够完成简单电力系统模

型建立、设置和运行。

课程目标 3. 使学生初步掌握电力系统仿真的基本原理方法和实现步骤，能

够熟练使用 Simulink 及其所提供的 SimPowerSystem 工具箱进行电力系统的仿真

分析以得到合理的结果、结论。培养学生使用计算机进行工程技术辅助计算、设

计、分析的能力，扩充分析问题、解决问题的方法及思维方式，以为就业和适应

今后的工作和科学技术的发展打下良好基础。




3.设计/开发解决方案 3-3 能够对电气工程复杂问题进行设计方案优

选，体现创新意识。课程目标 1

4.研究。

4-3 能够构建实验系统和实验方案，对实验结

果进行分析和解释，并通过信息综合得到合理

有效结论。

课程目标 2

5.使用现代工具。

5-2 能够使用现代工程工具和信息技术工具预

测与模拟复杂电气问题，并能够理解其局限

性。

课程目标 3

9.个人和团队

9-2 能够与团队其他成员有效沟通与交流，听

取并综合团队其他成员的意见与建议，承担个

体、团队成员以及负责人的角色。

课程目标 3



序号教学内容教学要求推荐

学时

对应的课

程目标

1

1、MATLAB/Simulink 应用基础

（1）Simulink 仿真环境

（2）Simulink 仿真平台

（3）Simulink 基本操作

（4）Simulink 模块库和 Simulink 模块的操作

标准 SIMULINK 模块库

电力系统模块库

（5）运行仿真及参数设置

（6）创建模型的基本步骤及仿真算法

（7）子系统及其封装

习题：（1）一般控制系统中的仿真应用

（2）简单电路系统中的仿真应用

(1) 掌握 SIMULINK 开发

环境、基本操作和基本模

块库；

(2)了解Simulink的仿真算

法，了解不同的算法对仿

真结果的影响；

(3)掌握创建模型的基本

步骤，会建立简单电路系

统及控制系统的仿真模

型。

1 天课程目标 1

2

2. 电力系统元件模型及模型库

（1）同步发电机模型

（2）电力变压器模型

三相变压器等效电路

双绕组三相变压器模块互感线圈

（3）输电线路模型

RLC 串联支路模块

PI 型等效电路模块

分布参数线路模块

（4）负荷模型

静态负荷模块

(1)了解构成电力系统的

各元件的等效模型，重点

掌握电力电压器、输电线

路和负荷的等效模型

(2) 会使用这些元件的等

效模型，构建电力系统的

仿真模型。

2 天课程目标 2

三相动态负荷模块

异步电动机模块

习题：（1）同步电机的仿真应用

（2）三相变压器空载仿真分析

（3）输电线路集总参数、多段 PI 等效参数、

分布参数仿真分析

（4）异步电动机的仿真分析

3

3. 电力电子电路仿真分析

（1）电力电子开关模块

二极管模块

晶闸管模块

可关断晶闸管模块

电力场效应晶体管模块

绝缘栅双极型晶体管模块

理想开关模块

（2）桥式电路模块

三电平桥式电路模块

通用桥式电路模块

（3）驱动电路模块

同步 6 脉冲发生器

同步 12 脉冲发生器

PWM 脉冲发生器

习题：（1）二极管整流电路的仿真分析

（2）单相桥式可控整流电路（晶闸管）的仿

真分析

（3）降压变换器（GTO）的仿真分析

（4）升压变换器（IGBT）的仿真分析

（5）三相桥式整流电路的仿真分析

（6）12 脉波整流电路的仿真分析

（7）单相桥式逆变电路的仿真分析（PWM 脉

冲发生器）

（8）三相桥式逆变电路的仿真分析

(1) 掌握各种电力电子器

件的模块。

(2) 会搭建各种电力电子

变流电路的仿真模型，包

括晶闸管整流电路、直流

斩波电路、交流调压、

PWM 逆变电路等。

(3)理解不同的仿真算法

对仿真结果的影响

(4)会利用Simulink环境合

理设计各元件的参数，会

根据仿真结构修改元件的

参数。

2 天课程目标 2

4

4. 电力系统稳态与暂态仿真

(1)Powergui 模块

稳态电压电流分析窗口

初始状态设置窗口

潮流计算和电机初始化窗口

LTI 视窗

阻抗依频特性测量窗口

FFT 分析窗口

报表生成窗口

磁滞特性设计工具窗口

(2)电力系统稳态仿真

连续系统仿真

离散系统仿真

(3)电力系统电磁暂态仿真

断路器模块

单相断路器模块

三相断路器模块

(1) 会利用 Powergui 模块

对电力系统电路进行潮流

分析，会利用 Powergui 模

块设置同步发电机的初始

状态，会利用 Powergui 模

块进行 FFT 分析

(2)会对供电系统构建系

统的仿真模型，并观察短

路电流周期分量、冲击电

流的大小。

2 天课程目标 3

暂态仿真分析

习题：（1）利用 Powergui 模块实现连续系统的

稳态分析

（2）利用 Powergui 模块设置同步发电机的初

始状态

（3）三相短路故障的暂态分析

5 5.整理报告书

(1) MATLAB 应用与实践

报告书中，应包括：目录、

Simulink 环境下建立的主

要仿真模型、示波器的仿

真结果、仿真体会及参考

文献等项目，篇幅不少于

15 页。

(2) 报告书应用规定的设

计纸书写，加上统一的封

面后装订成册。

1 天课程目标 3

6 6.编写答辩提纲，准备答辩要求书写纸质答辩提纲，

制作 PP。 1 天课程目标 3

7 7.答辩

(1) 学生自述 5 分钟左右，

要求思路清晰，重点突出。

(2) 至少二位老师参加答

辩，每位教师提 1~2 个问

题。

(3)安排专人填写答辩记

录。

1 天课程目标 3


1.1 指导教师应对模型库及建立电力系统仿真模型的步骤方法详细讲解，每

堂都要讲解一些仿真实例帮助同学理解。

1.2 对学生严格管理，实行签到制，超过三分之一时间不在教室，将得不到

成绩。

1.3 每天都有随堂作业，学生自己搭建仿真模型并完成仿真，当堂记录正确

的仿真结果并实时打分，未完成和仿真结果不正确的同学课下完成。

1.4 设计结束必须进行答辩，答辩至少有两位教师参加，并填写答辩记录卡。


检验课程目标达成度，评价学生学习成果达成度。考核环节包括平时成绩、

随堂作业成绩以及报告成绩三部分，满分 100 分。总评成绩采用 5 级评分制

（85~100 分评定为优秀、75~84 分评定为良好、66~74 分评定为中等、60~65 分

评定为及格、60 分以下评定为不及格），建议值及考核细则如下。

考核

依据

建议


对应课

程目标

平时

成绩 30

出勤 10 (1)根据学生的出勤情况打分。

(2)根据出勤、遵守纪律情况等情况评分，满分为 10 分。课程目标 1

工作

态度 10

(1)考查学生工作作风、工作进度。

(2)教师根据学生平时工作进度、工作态度评分，满分为

10 分。

课程目标 3

团队

合作 10

(1)考查学生与他人沟通的能力、主动性以及在团队中的

主导作用、贡献等。

(2)根据学生的沟通能力和沟通成效进行评分，满分为 10

分。

课程目标 3

随堂

作业 50

(1)建立的仿真模型能如实反映电力电子电路或者电力

系统，仿真结果应该正确。

(2)根据构建仿真模型的速度和仿真结果的正确性进行

评分，满分为 50 分。

课程目标 1

课程目标 2

报告 20

(1)报告书应能如实反映 Simulink 仿真实训的具体工作，

并进行必要的分析计算和论证，文字叙述有条理，层次

段落要分明，文图都要清晰、工整。

(2)根据报告书的撰写规范性进行评分，满分为 20 分。

课程目标 3




课程分目标达成度= 总评成绩中支撑该课程目标相关考核环节平均得分之和

总评成绩中支撑该课程目标相关考核环节目标总分

课程总目标达成度= 该课程学生总评成绩平均值

该课程总评成绩总分(100 分)

达成度评价值计算具体说明及示例如下表。字母 A0、B0、C0、D0 、E0 分别表

示总评成绩中出勤、工作态度、团队合作、随堂作业、报告的目标分值，A、B、

C、D、E 分别表示总评成绩中出勤、工作态度、团队合作、随堂作业、报告的

实际平均得分。


课程目标 1 查阅文献 C0 C


00 FC

FC

说明书 F0 F

课程目标 2 图纸 E0 E 课程目标 2 达成度=

0E

E

课程目标 3 说明书 F0 F 课程目标 3 达成度=

0F

F

课程目标 4 答辩 G0 G 课程目标 4 达成度=

0G

G

课程目标 5

出勤 A0 A 课程目标 3 达成度

=

000 DBA

DBA

工作态度 B0 B

团队合作 D0 D

课程总体


GFE

DCBA


=

0000000 GFEDCBA

GFEDCBA


推荐教材：

1．王晶，翁国庆，张有兵. 电力系统的 MATLAB/SIMULINK 仿真及应用[M]. 西

安：西安电子科技大学出版社，2008

主要参考书：

1．吴天明，谢小竹，彭彬编著. Matlab 电力系统设计与分析[M]. 北京：国防工

业出版社，2008

2．薛定宇，陈阳泉著. 基于 Matlab/Simulink 的系统仿真技术与应用[M]. 北京：

清华大学出版社,2010

3．洪乃刚等编著. 电力电子和电力拖动控制系统的 MATLAB 仿真[M]，北京：

机械工业出版社，2006

4．周渊深. 电力电子技术与 MATLAB 仿真[M]，北京：中国电力出版社，2006

http://www.youlu.net/search/check/?author=%e7%8e%8b%e6%99%b6+%e7%bf%81%e5%9b%bd%e5%ba%86+%e5%bc%a0%e6%9c%89%e5%85%b5

http://www.youlu.net/publisher/5606

《电机系统课程设计》教学大纲


1. 课程编号：02356020

2. 课程中文名称：电机系统课程设计

课程英文名称：Course Design of Electric Machinery

3. 学分/学时：1 周/1 学分

4. 先修课程：《高等数学》、《大学物理》、《工程制图基础》、《电路

分析》、《工程电磁场》、《电机学》等

后续课程：《电力系统分析》、《电力系统自动化装置》、毕业设计等

5. 适用专业/开课对象：电气工程及其自动化，以及相近专业



本课程设计是电气工程及其自动化专业的一个重要实践性教学环节，通过电

机设计的学习及课程设计的训练，为今后从事电机设计工作、维护的人才打下良

好的基础。电机设计课程设计的目的：一是让学生在学完该课程后，对电机设计

工作过程有一个全面的、系统的了解。另一个是在设计过程培养学生分析问题、

解决问题的能力，培养学生查阅表格、资料的能力，训练学生的绘图、阅图能力，

为今后从事电机设计技术工作打下坚实的基础。


课程目标 1. 根据设计题目，能够通过查阅相关文献，使学生了解一般工程

设计的要求和程序，培养应用已学知识解决设计中遇到的问题的能力，使用设计

手册、查阅资料的能力。

课程目标 2. 能够与同组其他成员有效沟通，听取并综合同组其他成员的意

见与建议，结合所学知识，完善设计方案，培养学生共同探讨技术性问题并得到

多种解决方案的能力，以及团队合作精神。

课程目标 3. 能运用有关的设计手册和图册等技术资料，在“电机学”的基

础上，利用计算机作为主要手段对电磁电机进行工程设计和计算。正确绘制电气

工程图纸，能够用规范的格式编写设计说明书，并通过答辩环节培养学生撰写答

辩提纲的能力，训练学生的口头表达和沟通能力。



毕业要求 2. 问题分析。能够应用数学、自然 2-2 能够通过文献研究和模型分析，认识到课程目标 1

科学和工程科学的基本原理，识别、表达、

并通过文献研究分析电气工程及其自动化专

业领域的复杂工程问题，以获得有效结论。

解决问题有多种可选择的方案；

毕业要求3. 设计/开发解决方案。能够设计针

对复杂工程问题的解决方案，设计满足特定

需求的系统、单元（部件）或工艺流程，并

能够在设计环节中体现创新意识，考虑社会、

健康、安全、法律、文化以及环境等因素。

3-1 应用电气工程及其自动化专业知识，设

计电气工程及其自动化领域复杂工程问题

的解决方案

课程目标 1

课程目标 3

毕业要求 10. 沟通。能够就电气工程及其自

动化专业领域的复杂工程问题与业界同行及

社会公众进行有效沟通和交流，包括撰写报

告和设计文稿、陈述发言、清晰表达或回应

指令。并具备一定的国际视野，能够在跨文

化背景下进行沟通和交流。

10-1 具备良好的表达沟通能力，能够通过

口头表达或书面方式与业界同行及社会公

众进行有效沟通和交流；

课程目标 2

课程目标 3

10-2 能够应用电气工程及其自动化专业知

识撰写报告、设计文稿，就复杂工程问题

向业界同行及社会公众陈述发言、清晰表

达或回应指令；

课程目标 2

课程目标 3


序号教学内容教学要求推荐

学时

对应的课程

目标

1 1.布置课题、阅读

指导书、搜集资料

(1) 了解本次课程设计的任务、内容、步骤及相关要求；

(2) 在查阅有关资料的基础上，确定电机主要尺寸、槽配合，

定、转子槽形及槽形尺寸。

0.5天课程目标 1

2 2. 查阅资料确定

定、转子绕组方案

(1) 设计定、转子绕组方案方案；

(2) 掌握控制方案的评估法则，并进行方案对比选择。 1 天

课程目标 1

课程目标 2

3

3. 用计算机完成

电磁计算程序，给

出电机电磁设计最

终方案；画出定、

转子冲片图，电机

结构图。

(1)完成电机电磁设计；

(2) 完成定、转子冲片图，电机结构图。 1.5天

课程目标 1

课程目标 2

课程目标 3

4 4. 编写设计说明

书

(1)设计说明书中包括：目录、设计任务书、工作原理分析与参

数计算，设计体会及参考文献等项目。其中，除文字说明外，

应附有图一份；

(2)设计说明书应用规定的设计纸书写，加上统一的封面后装订

成册。

1 天课程目标 2

课程目标 3

5 5. 编写答辩提纲，

答辩

(1) 要求书写纸质答辩提纲，制作 PPT。

(2) 学生自述 5 分钟左右，要求思路清晰，重点突出；

(3) 至少二位老师参加答辩，每位教师提 1~2 个问题。

1 天课程目标 3


1. 指导教师应尽职尽责，每天必须到教室指导两小时以上，以便随时解决

学生设计中所遇到的问题。

2. 对学生严格管理，实行签到制，超过三分之一时间不在教室，将得不到

成绩，并且在设计过程中，分阶段检查。

3. 学生每天要填写工作日志，指导教师每天要填写指导记录卡。

4. 设计结束必须进行答辩，答辩至少有两位教师参加，并填写答辩记录卡。



设计成果以及答辩成绩三部分，满分 100 分。总评成绩采用 5 级评分制（85~100

分评定为优秀、75~84 分评定为良好、66~74 分评定为中等、60~65 分评定为及

格、60 分以下评定为不及格），建议值及考核细则如下。

考核

依据

建议


对应课

程目标

平时

成绩 20

查阅

文献 5

(1)考查学生独立查阅有关文献，综合、收集和正确利用各种信息的能

力。

(2)根据学生独立查阅文献等情况评分，满分为 5 分。

课程目标 1

课程

表现 5 根据出勤、遵守纪律情况等情况评分，满分为 5 分。课程目标 2

团队

合作 10

(1)考查学生与他人沟通的能力、主动性以及在团队中的主导作用、贡

献等。

(2)根据学生的沟通能力和沟通成效进行评分，满分为 10 分。

课程目标 2

设计

成果 60

设计

说明

书

35

(1)设计说明书如实反映设计成果，并进行必要的分析计算和论证，文

字叙述有条理，层次段落要分明，文图都要清晰、工整。

(2)根据说明书的撰写规范性进行评分，满分为 25 分

课程目标 2

课程目标 3

图纸 25

(1)电气原理图应能如实反映设计成果，按电气制图国家标准规定绘

制，正确标注尺寸和相关技术要求。

(2)根据图纸与设计说明书的吻合度和图纸绘制质量情况进行评分，满

分为 25 分。

课程目标 2

课程目标 3

答辩 20

答辩

报告 10

(1)考查学生答辩报告的组织和表达能力。

(2)根据学生答辩报告内容和报告过程情况进行评分，满分为 10 分。课程目标 3

问题

答辩 10

(1)考查学生回答问题的正确性及运用所学专业知识分析问题和解决

问题的能力。

(2)根据学生回答问题的正确性和思辩能力进行评分，满分为 10 分。

课程目标 3








达成度评价值计算具体说明及示例如下表。字母 A0、B0、C0、D0、E0 和 F0

分别表示总评成绩中查阅文献、课程表现、团队合作、图纸、设计说明书、答辩

的目标分值，A、B、C、D、E 和 F 分别表示总评成绩中查阅文献、课堂表现、

团队合作、图纸、说明书、答辩的实际平均得分。


课程目标 1 查阅文献 A0 A


0 0

A E

A E

设计说明书 E0 E

课程目标 2 课程表现 B0 B


0 0

B C

B C

团队合作 C0 C

课程目标 3 图纸 D0 D


0 0

D E

D E

设计说明书 E0 E

课程目标 4

图纸 D0 D


0

F

F 设计说明书 E0 E

答辩 F0 F

课程总体目标总评成绩 100 A B C D

E F


100

A B C D E F


1.陈世坤主编，电机设计（第二版）[M].北京：机械工业出版社，2004.

2.汤蕴璆主编，电机学（第五版）[M]北京：机械工业出版社，2014

3.李发海等主编，电机学（第五版）[M]北京：科学出版社，2015

4.胡志强主编，电机制造工艺学[M]，北京：机械工业出版社，2011；

九、持续改进

《电力电子系统综合课程设计》教学大纲


1. 课程编号：02356030*

课程中文名称：电力电子系统综合课程设计

课程英文名称：Power Electronic System Design


3. 学时/学分：2 周（合计 48 学时）/2 学分

4. 先修课程：《电力电子学》《电路分析》、《模拟电子技术》、《数字电

子技术》等

后续课程：《电力系统自动装置原理》、毕业设计等




《电力电子系统综合课程设计》是电气工程及其自动化专业的一门重要实践

教学环节，该环节的教学对于培养电气工程领域的高级应用型人才具有十分重要

的作用。

通过该课程设计，目的在于使学生进一步熟练掌握电力电子技术的知识要

点，把电力电子技术理论知识应用于具体的实际电路中。把专业知识和实际应用

结合起来考虑，进一步理解电力电子技术理论，熟悉工程设计的方法。整理分析

思路，对电力电子技术有一个系统的认识和全局的把握。

学生通过电力电子课程设计要求达到如下目标：

课程目标 1. 巩固课堂所学内容，锻炼学生综合运用所学理论知识分析问题

的能力，提高学生动手能力和解决实际问题的能力；使学生能够初步掌握整流主

电路的设计方法，包括整流变压器的参数计算、整流主电路的设计及各元件的参

数计算和选型，并能依据负载的要求合理选择变流电路的结构。

课程目标 2. 通过电力电子变流电路的设计，使学生熟悉和运用有关的设计

手册、图册、图表、规范等技术资料，以得到工程技术人员在电源系统设计方面

所必备的基本训练，能够正确绘制变流电路主电路、触发电路及保护电路图。

课程目标 3. 能够用规范的格式编写设计说明书，同时进行必要的分析计算

用以论证设计的正确性，使学生在编写有关技术文件等方面，得到进一步训练。

培养学生共同探讨技术性问题并得到多种解决方案的能力，培养学生的团队合作

精神。




2.问题分析 2-3 能正确表达电气工程复杂问题的解决方

案。课程目标 1

3.设计/开发解决方案 3-1 能够根据电气工程复杂问题需求确定设计

目标和解决方案。

课程目标 1

课程目标 2

9. 个人和团队

9-2 能够与团队其他成员有效沟通与交流，听

取并综合团队其他成员的意见与建议，承担个

体、团队成员以及负责人的角色。

课程目标 3

10. 沟通

10-1 具备良好的表达沟通能力，能够通过口头

表达或书面方式与业界同行及社会公众进行

有效沟通和交流，应用专业知识撰写报告和设

计文稿中、陈述发言、清晰表达或回应指令。

课程目标 3



序


推荐

学时

教学

方式

对应的课

程目标

1

1、晶闸管的相关知识

(1) 了解晶闸管的工作原理，掌握晶闸管导通

及关断的条件。

(2)了解晶闸管的类型，并熟悉国产晶闸管的

命名方法。

(3)掌握晶闸管额定电压和额定电流的定义，

会根据计算出的晶闸管的反向峰值电压和有

效值电流选用晶闸管。

2、晶闸管变流电路的工作原理

(1) 掌握晶闸管变流电路（单相桥式全控﹑单

相桥式半控﹑单相全波﹑三相半波﹑三相桥

式全控等）的工作原理，会分析各变流电路

负载电压电流波形、晶闸管电压电流波形，

并会计算相关的电压电流。

(2)掌握负载输出电压和控制角 α 的关系，掌

握阻性负载和阻感性负载电压电流波形的不

同。

(1) 掌握晶闸管导通及关断的

条件，会计算晶闸管的反向峰

值电压和有效值电流。

(2)掌握晶闸管变流电路的分析

方法，会分析负载电压电流波

形和晶闸管电压电流波形，并

会计算负载输出电压和控制角

α 的关系。

8 讲授

课程目标 1

课程目标 2

2

3、整流变压器的设计计算

(1)理解变压器的 7 个电气参数（U1 U2 I1

I2 S1 S2 S）的含义，掌握这 7 个电气参

数的计算方法，确定变压器的变比、匝数及

容量。

(2)理解变压器一次侧电压 U1 上下波动 10%

对整流输出电压的影响，以此确定变压器二

次侧电压 U2。

(1) 掌握整流变压器 7 个电气

参数的计算方法，确定变压器

的变比、匝数及容量。。

(2) 会计算晶闸管的额定电压

和额定电流，并确定晶闸管的

电压电流等级。

(3) 掌握不同的整流电路临界

电感值的计算方法。


序


推荐

学时

教学

方式

对应的课

程目标

4、晶闸管选型

(1)掌握晶闸管额定电压、额定电流的计算方

法。

(2)会根据 KP 型可控硅电压电流级别确定晶

闸管的型号。

5、平波电抗器的计算

(1) 了解在整流电路直流侧串联平波电抗器

的必要性。

(2) 掌握不同的整流电路临界电感值的计算

方法。

3

6、触发电路设计

(1) 了解晶闸管触发脉冲的特点。

(2) 了解各变流电路中的晶闸管对触发脉冲

相位的要求。

(3)理解晶体管锯齿波同步触发电路的工作原

理，理解触发延迟角 α 和移相控制电压的对

应关系。

(4)理解集成触发器 KJ004 组成的集成触发电

路的工作原理，掌握各元件的参数计算和选

型。

(1)掌握晶体管锯齿波同步触发

电路的工作原理，理解触发延

迟角 α 和移相控制电压的对应

关系。

(2)会对集成触发器 KJ004 的外

围电路各元件的进行参数计算

和选型。


4

7、保护电路的设计

(1)了解变流电路保护的重要性，了解变流电

路中过电压和过电流产生的原因。

(2)掌握整流电路的过电压保护的方法，如压

敏电阻、避雷器及 RC 过电压抑制电路，掌

握阻容吸收过电压保护及压敏电阻过电压保

护的参数计算。

(3) 掌握整流电路的过电流保护的方法，掌握

整流电路桥臂串联快速熔断器过电流保护的

方法及参数计算。

(4)掌握晶闸管元件过电压保护（du/dt 限制）

的方法，掌握 RC 吸收电路的参数计算。

(1) 掌握整流电路阻容吸收过

电压保护及压敏电阻过电压保

护的参数计算。

(2) 掌握整流电路桥臂串联快

速熔断器过电流保护的方法及

参数计算。

(3)掌握晶闸管元件过电压保护

（du/dt 限制）的方法，掌握 RC

吸收电路的参数计算。


5

8.电力电子变流电路的仿真

(1) 了解 MATLAB 的基础知识，熟悉

Matlab/simulink 系统仿真环境和电力系统模

型库 Power System Blocks。

(2)利用Matlab7.1的 Simulink下的Commonly

Used Blocks、Sources、Power System Blocks

等所含的仿真模块组建变流电路的仿真模

型，实现电力变换的仿真。

能利用 Matlab7.1 的 Simulink

平台组建变流电路的仿真模

型，验证设计的正确性。


6 6.整理设计说明书

(1) 设计计算说明书中，包括：

设计任务书、目录、变流电路

的主电路设计、触发电路及保

课程目标 3

序


推荐

学时

教学

方式

对应的课

程目标

护电路设计、设计小结及参考

文献等项目，篇幅不少于 15

页。其中除文字说明外，尚应

附有主电路、触发电路及保护

电路原理图和元器件清单。

(2) 设计说明书应用规定的设

计纸书写，加上统一的封面后

装订成册。

7 7.答辩

(1) 学生自述 5 分钟左右，要求

思路清晰，重点突出。

(2) 至少二位老师参加答辩，每

位教师提 1~2 个问题。

(3)安排专人填写答辩记录。

课程目标 3


1.1 指导教师应尽职尽责，每天必须到教室指导两小时以上，以便随时解决


1.2 对学生严格管理，实行签到制，超过三分之一时间不在教室，将得不到


1.3 学生每天要填写工作日志，指导教师每天要填写指导记录卡。

1.4 设计结束必须进行答辩，答辩至少有两位教师参加，并填写答辩记录卡。



设计成果评定成绩以及答辩成绩三部分，满分 100 分。总评成绩采用 5 级评分制

（85~100 分评定为优秀、75~84 分评定为良好、66~74 分评定为中等、60~65 分

评定为及格、60 分以下评定为不及格），建议值及考核细则如下。

考核

依据

建议


对应课

程目标

平时

成绩 30

出勤 5 (1)根据学生的出勤情况打分。

(2)根据出勤、遵守纪律情况等情况评分，满分为 5 分。课程目标 3

工作

态度 15

(1)考查学生工作作风、工作进度。

(2)教师根据学生平时工作进度、工作态度评分，满分为

15 分。

课程目标 3

查阅

文献 5

(1)考查学生独立查阅有关文献，综合、收集和正确利用

各种信息的能力。

(2)根据学生独立查阅文献等情况评分，满分为 5 分。

课程目标 1

团队

合作 5

(1)考查学生与他人沟通的能力、主动性以及在团队中的

主导作用、贡献等。

(2)根据学生的沟通能力和沟通成效进行评分，满分为 5

分。

课程目标 3

设计

成果 50

图纸 20

(1)图纸如实反映设计成果，按电气制图国家标准规定绘

制，正确标注元器件的符号及标号。

(2)根据图纸与设计说明书的吻合度和图纸绘制质量情

况进行评分，满分为 20 分。

课程目标 2

说明

书 30

(1)设计说明书如实反映设计成果，并进行必要的分析计

算和论证，文字叙述有条理，层次段落要分明，文图都

要清晰、工整。

(2)根据说明书的撰写规范性进行评分，满分为 30 分。

课程目标 1

课程目标 3

答辩 20

答辩

报告 10

(1) 考查学生答辩报告的组织和表达能力。

(2)根据学生答辩报告内容和报告过程情况进行评分，满

分为 10 分。

课程目标 3

问题

答辩 10

(1)考查学生回答问题的正确性及运用所学专业知识分

析问题和解决问题的能力。

(2)根据学生回答问题的正确性和思辩能力进行评分，满

分为 10 分。

课程目标 3




课程分目标达成度= 总评成绩中支撑该课程目标相关考核环节平均得分之和

总评成绩中支撑该课程目标相关考核环节目标总分

课程总目标达成度= 该课程学生总评成绩平均值

该课程总评成绩总分(100 分)

达成度评价值计算具体说明及示例如下表。字母 A0、B0、C0、D0 、E0、F0 和

G0 分别表示总评成绩中查阅文献、说明书、图纸、答辩、出勤、工作态度、团

队合作的目标分值，A、B、C、D、E 、F 和 G 分别表示总评成绩中查阅文献、

说明书、图纸、答辩、出勤、工作态度、团队合作的实际平均得分。


课程目标 1 查阅文献 A0 A


00 BA

BA

说明书 B0 B

课程目标 2 图纸 C0 C 课程目标 2 达成度=

0C

C

课程目标 3

说明书 B0 B


=

00000 GFEDB

GFEDB

答辩 D0 D

出勤 E0 E

工作态度 F0 F

团队合作 G0 G

课程总体


GFE

DCBA


=

0000000 GFEDCBA

GFEDCBA


推荐教材：

1. 王兆安，张明勋主编.电力电子设备和应用手册（第 3 版）[M]. 北京：机

械工业出版社，2009.

2. (美)Muhammad H.Rashid 编著。电力电子技术手册（第 1 版）[M].北京：

机械工业出版社，2004.6

主要参考书：

1. 黄俊，王兆安.电力电子变流技术（第 3 版）[M]．北京：机械工业出版社，

1999.7

2. 张兴主编．电力电子技术[M]．北京：科学出版社，2010

《电力系统认识实习》教学大纲


1. 课程编号：02351060

2. 课程体系/类别：实践教学环节

3. 学时/学分：1 周（合计 24 学时）/1 学分

4. 先修课程：无

后续课程：无



二、课程目标

本课程的教学目的是使学生初步了解本专业学习的内容、要求及其相互关

系；了解电能生产过程、电力系统调度和电力企业生产过程的全貌、特点、要求

及其组织与构成、熟悉安全生产等方面的规程和制度。。

学生通过工程训练要求达到如下目标：

课程目标 1 通过实习，初步了解本专业学习的内容、要求及其相互关系。为

进一步学习专业课程奠定感性知识基础。

课程目标 2 初步了解电能生产过程、电力系统调度和电力企业生产过程的

全貌、特点、要求及其组织与构成、熟悉安全生产等方面的规程和制度。树立

安全生产、经济运行、遵章守纪的思想。

课程目标 3 通过课堂讲授和现场讲解，做到基本认识和了解生产过程中的

主要设备和运行的要求，并对发电厂和变电站的布局，电力系统的构成及其相

互之间的联系有一个较完整的概念。

课程目标 4 初步树立工程实际观点。培养严格要求、一丝不苟的工作态度。

在学习中应多想、多问、多讨论。虚心向现场的工程技术人员和工人同志学习，

培养自己开展调查研究，独立分析与思考问题的工作能力。

三、教学内容与课程目标的关系


序


推荐

学时

教学

方式

对应的课

程目标

1

根据电气工程类专业人才培养要求，教学内容主要包括：

1、电力系统基础教学（2 学时）

通过录像资料使得学生了解电力工业的历史、现状、发展过程

和前沿技术领域；了解电能生产的发、输、配、用的完整流程。

2

2 2、电厂参观实习（4 学时） 4

序


推荐

学时

教学

方式

对应的课

程目标

入厂教育及安规学习，然后全厂介绍。由电厂机、炉、电

方面的运行工程师对电厂机、炉、电的设备和运行情况介绍后，

分成三组由相应工程师带领依次参观学习机、炉、电的生产运

行过程。

3

3、变电站参观实习（4 学时）

入站教育及安规学习；变电站全景概况介绍；由变电站运行

工程师带领分组参观学习运行监控过程，了解主要的一次和

二次物理设备及运行的认知实习。

4

4

4、电力设备制造企业参观（4 学时）

入厂教育及安规学习，由厂方人员介绍企业的基本情况，主要

产品和生产流程。厂方人员带领参观企业，了解企业的组织形

式、企业文化、产品制造流程。

4

四、课程教学方法

课程教学以录像教学和企业参观和讨论等共同实施。

本课程课堂授课和参观讨论相结合的教学方式，通过录像短片、现场演示和

讲解、现场交流等环节调动学生学习积极性，提高实习教学效果；通过现场教学

培养学生初步工程实践观念、安全生产和遵章守纪的意识，为后续专业课程的实

习奠定扎实的基础。

五、课程考核方法

实习报告（100%）

检验课程目标达成度，评价学生学习成果达成度。工程训练考核成绩由训练

各训练项目成绩按该训练项目所占总学时的权重进行加权评定：满分 100 分。

CEnn RR

N

nR

N

nR

N

nR ...2

21

1

注：ΣR 工程训练总成绩，N 工程训练课程总学时， nnnn ...21、分别对应训练

项目学时数，R1、R2… Rn 分别对应训练项目的考核成绩， CER 各训练项目“操

行考核”总和。

各训练项目成绩由“技能考核”、“应知考核”和“操行考核”三个部分构成。

各项指标权重如下：

技能考核（操作技能） 80%

应知考核（训练报告或作业） 20%

操行考核（违规扣分）

六、课程目标达成度计算方法







达成度评价值计算具体说明及示例如下表。字母 T01、T02、T03、T04分别表

示总评成绩中电工电子、现代加工、车工、钳工训练的目标分值，T1、T2、T3

和 T4 分别表示总评成绩中电工电子、现代加工、车工、钳工训练实际平均得分。

T5 和 T6 分别代表刨铣、铸造、焊接三个项目中所选的两项实际平均得分


课程目标 1 现代加工、车工、

钳工 A0=T02+T03+T04 A=T2+T3+T4 课程目标 1 达成度=

0

A

A

课程目标 2 现代加工、车工、

钳工 B0= T02+T03+T04 B= T2+T3+T4 课程目标 2 达成度=

0

B

B

课程目标 3 电工电子 C0=T01 C=T1 课程目标 3 达成度=

0

C

C

课程总体目标总评成绩 D0=T01+T02+T03

+T04

D=T1+T2+T3

+T4 课程总体目标达成度=

0

D

D

《生产实习》教学大纲


1. 课程编号：02356060

2. 课程中文名称：专业生产实习

课程英文名称：Practice in Production

3. 学分/学时：3 学分/3 周

4. 先修课程：《电机学》、《电力系统分析》、《发电厂电气部分》、《电

气检测技术》、《自动控制原理》、《单片机原理及应用》、《电力电子技术》、

《电力系统自动化装置》、《继电保护》、《微机保护》等

后续课程：专业综合实验、毕业实习、毕业设计

5. 适用专业：电气工程及其自动化专业



《专业生产实习》是电气工程及其自动化专业学生在已进行过认识实习、工

程训练、课程设计，并已学完专业课后进行的一次实践性教学环节。

生产实习是学生从理论走向实践的重要一环，也是学生从学校走向生产岗位

的第一步。生产实习是整个教学过程中必不可少的重要环节，是理论联系实际的

最好形式，是培养应用型人才，加强实践性教学环节的重要组成部分。通过毕业

实习培养学生提出问题、分析问题和解决问题的能力和创新意识，提供学生毕业

前了解社会、认识社会解决实际工程及人际交往问题的机会，学习一线工人和管

理人员敬业爱岗、吃苦耐劳的优秀品质，为学生毕业后尽快适应社会和工作打下

良好基础。


课程目标 1. 了解电气工程领域的工程设施和相关设备，了解发电厂和变电

站生产、运行状况。了解电气工程及其自动化专业工程实践对社会、健康、安全、

法律、文化等综合因素的影响；理解电气工程及其自动化工程实践应承担的社会

发展、人类健康、国家及公民安全、国家法律及地方法规、文化建设等责任。

课程目标 2. 熟悉电机、变压器的维修知识和维修过程，熟悉工厂供电系统，

熟悉工厂常用电器的型号，规格和使用情况；熟悉配电系统的结构、组成和相关

设备性能，熟悉微电网系统，掌握电气系统的上位机监控设计方法。了解电气工

程及其自动化专业的发展现状和趋势，观察企业生产过程中产生的废品、废料、

染污物情况及其处理过程，建立环保意识并树立绿色制造理念。

课程目标 3. 熟悉企业生产过程中所采取的安全生产措施，自觉遵守职业道德

和规范。

课程目标 4. 了解企业设计、加工过程中的团队合作，各种角色在团队中的

作用。

课程目标 5. 提高运用科学规范语言表述电气工程及其自动化工程设计、仿

真、预测和制造相关问题能力，并将这一能力应用于撰写技术文稿、技术交流中。

课程目标 6. 了解企业的生产管理情况，逐步熟悉电气工程及其自动化相关

项目工程设计流程和管理方法。



毕业要求 6.工程与社

会

6-2 能够识别、分析和评价电气工程及其自动化工程领域新产品、新技

术、新工艺的开发和应用对社会、健康、安全、法律以及文化的潜在影

响；

6-3 具有工程实习和社会实践的经历，理解电气工程及其自动化工程实

践应承担的社会发展、人类健康、国家及公民安全、国家法律及地方法

规、文化建设等责任。

课程目标 1

毕业要求 7.环境和可

持续发展

7-2 能够评价电气工程及其自动化复杂工程实践中的资源利用效率和安

全防范措施等，理解其对环境、社会可持续发展的影响。课程目标 2

毕业要求 8.职业规范 8-2 理解工程伦理的核心理念，能够在电气工程及其自动化工程实践中

理解并遵守工程职业道德和规范，并履行相应责任。课程目标 3

毕业要求 9.个人和团

队

9-2 在多学科交叉的复杂工程背景下，能够主动承担个体、团队成员和

负责人的对应角色。课程目标 4

毕业要求 10.沟通 10-2 能够应用电气工程及其自动化专业知识撰写报告、设计文稿，就复

杂工程问题向业界同行及社会公众陈述发言、清晰表达或回应指令。课程目标 5

毕业要求 11.项目管

理

11-1 具备工程管理的基本知识，理解并掌握工程管理原理与成本效益评

估方法。课程目标 6


序


推荐

学时

教学

方式

对应的

课程目标

1

准备与动员

⑴实习动员，布置实习任务，强调注意事

项；

⑵熟悉设计任务，明确设计内容和要求；

⑶阅读有关企业技术资料，了解实习企业

生产状况；

⑷阅读生产实习指导书，明确并拟定生产

实习工作计划。

⑴熟悉实习任务，明确实习内容和

要求；

⑵了解给定用途设备的用途，掌握

设备的结构特点；

⑵拟定出工作计划；

⑶阅读生产实习指导书。

1 天讲授

训练

课程目标 1

课程目标 2

课程目标 3

2

电力系统现场操作、安全规程实习

⑴电能传输和分配、电气基本知识；

⑵安全用电；

⑶介绍常电力行业高压电器设备的分类、

结构和原理及安全操作。

⑴观察电气高压设备的结构、安全

操作；

⑵理解各种电气设备的操作规程。

2 天现场

教学

课程目标 1

课程目标 2

课程目标 3

课程目标 4

3 电力系统数字仿真实习

⑵ 电力系统元件模型及模型库仿真；

⑴电力系统设计方法；

⑵完成电力系统数学建模； 8 天

现场

教学

课程目标 1

课程目标 2

序


推荐

学时

教学

方式

对应的

课程目标

⑵设计仿真电力系统故障状态模型；

⑶设计仿真电力系统稳定性模型；

(4)设计仿真微机继电保护模型。

（5）高压直流输电及柔性输电模型

⑶掌握电力系统建模仿真和调试课程目标 3

课程目标 4

课程目标 5

4

卷烟厂自动化生产线实习

⑴观察、分析各道工序中所用的设备名

称，安装使用状态；

⑵了解 PLC 在自动化流水线中的作用。

⑴理解各典型各工序的作用，控制

方法；

⑵掌握 PLC 在自动化生产线中的

使用方法。

1 天现场

教学

课程目标 1

课程目标 2

课程目标 3

课程目标 4

课程目标 6

5

成套电气设备车间实习

⑴观察成套电气设备装配过程；

⑵了解其质量检验标准。

⑴掌握成套电气设备装配的基本

方法；

⑵掌握保证质量安全的方法；

1 天现场

教学

课程目标 1

课程目标 2

课程目标 3

课程目标 4

课程目标 6

6

电机厂实习

⑴观察、分析电机各零配件加工制造方

法；

⑵观察、分析电机装配过程。

⑴掌握电机零配件的设计、加工方

法；

⑵掌握电机装配过程，保证装配精

度的方法。

1 天现场

教学

课程目标 1

课程目标 2

课程目标 3

课程目标 4

课程目标 6

7 生产实习总结和答辩 ⑴完成生产实习报告撰写；

⑵完成答辩。 1 天

现场

教学课程目标 5


1. 课堂讲授



(2) 采用电子教案，CAI 课件，多媒体教学与传统板书、教具教学相结合，

提高课堂教学信息量，增强教学的直观性。


科学和工程科学的基本原理，观察分析电气工程及其自动化生产各环节问题，培

养其识别、表达和解决电气工程类专业相关工程问题的思维方法和实践能力。

2. 现场教学

现场教学是生产实习课程中重要的主要授课环节。主要内容为现场解决学生

提出的技术问题，引导学生观察技术要点，现场讲解与生产实际相关的技术基础

知识。根据学生从事生产实习的需要，到现场向学生传授必要的技术。



度。考核的环节包括实习表现，实习日记、实习报告。总评成绩分为百分制，各

考核环节所占分值比例可根据具体情况进行微调，建议值及考核细则如下。

考核

依据

建议


对应的

课程目标

实习表现 30

(1)每天至少对每人考核一次；

(2)每次考核按 50 分制单独评分，取各次考勤的平均值作为此环节的最终

成绩。

课程目标 1

课程目标 2

课程目标 3

课程目标 4

课程目标 5

课程目标 6

实习日记 20 根据学生最终上交实习日记评分，满分 20 分，取各次

实习日记平均值作为此环节的最终成绩。

课程目标 1

课程目标 2

课程目标 3

课程目标 4

课程目标 5

课程目标 6

实习报告 50 (1)考查学生对生产全过程所有知识的掌握程度

(2)此环节成绩以百分计，乘以其在总评成绩中所占的比例计入总评成绩。

课程目标 1

课程目标 2

课程目标 3

课程目标 4

课程目标 5

课程目标 6








达成度评价值计算的具体说明及示例如下表所示。字母 A0、B0 和 C0分别表

示总评成绩中实习表现、实习日记、实习报告的目标分值，A、B 和 C 则分别表

示总评成绩中实习表现、实习日记、实习报告的实际平均得分，其中实习表现、

实习日记每天由指导教师评定。


课程目标 1

实习表现 A0 A


0 0 0

A B C

A B C

实习日记 B0 B

实习报告 C0 C

课程目标 2

实习表现 A0 A

课程目标 2 达成度=错误!未找到引用源。实习日记 B0 B

实习报告 C0 C

课程目标 3 实习表现 A0 A


实习报告 C0 C

课程目标 4

实习表现 A0 A


实习报告 C0 C

课程目标 5

实习表现 A0 A


实习报告 C0 C

课程目标 6

实习表现 A0 A


0 0 0

A B C

A B C

实习日记 B0 B

实习报告 C0 C

课程总体目标总评成绩 100 A+B+C 课程总目标达成度=100

A B C


推荐教材：

1. 王晶等编著. MATLAB/simulink 仿真与应用 [M].西安：西安电子科技大

学出版社，2008.

九、持续改进

根据学生在生产实习过程中暴露出来的问题、实习后的反馈意见、企业对实

习学生提出的新要求等，不断修订生产实习企业和实习内容。

《毕业设计（论文）》教学大纲

一、毕业设计（论文）基本信息

1. 课程编号：02356090


3. 学时/学分：13 周/12 学分

4. 先修课程：《电路分析》、《模拟电子技术》、《数字电子技术》、《电机

学》、《高电压与绝缘技术》、《电力电子学》、《电力系统分析基础》、《电

力系统暂态分析》、《电气检测技术》、《电力系统继电保护》、等所有相关专

业基础课及专业课。

后续课程：无



二、毕业设计（论文）目标

毕业设计（论文）是电气工程及其自动化专业教学计划的一个重要组成部分，

是各教学环节的继续深化和检验，其实践性和综合性是其他教学环节所不能替代

的，是学生理论联系实际的课堂。

毕业设计（论文）的任务及作用在于综合训练学生运用所学的基本理论、基

本知识和基本技能，分析和解决实际工作问题的能力，完成工程师的基本训练，

使学生具有从事生产和科学研究的初步能力。

本毕业设计（论文）目标对学生的能力要求如下：

课程目标 1. 能够运用本专业学习涉及到的基本原理、基本方法，分析设计

过程的影响因素，证实设计方案的合理性。

课程目标 2. 对各种电气工程问题设计过程进行数学建模，掌握工程常用计

算方法，进行计算仿真、软硬件设计、调试、测试及分析的能力。

课程目标 3. 具备制订设计方案或试验方案的能力，能够对仿真、实验等结

果进行分析和解释，并通过信息综合得到合理有效的结论。

课程目标 4. 具备利用数据库、相关仿真软件等资源进行调查研究、查阅文

献和系统开发的能力。

课程目标 5. 能够运用所学的知识，从工程角度进行技术经济分析，评价复

杂电气工程问题解决方案对社会、健康、安全、法律以及文化的影响。

课程目标 6. 具备良好的沟通表达能力，能够通过书面方式或口头表达与同

行等进行有效沟通和交流；熟练掌握一门外语，能够阅读本专业的外文资料，具

有一定的表达、写作及交流能力。

课程目标 7. 掌握正确的学习方法，具有自主学习、终身学习、团队协作和

组织协调的意识，有不断学习和适应发展的能力。

三、毕业设计（论文）目标对学习成果的支撑关系

毕业设计（论文）目标对学习成果的支撑关系

学习成果学习成果指标点目标

毕业要求 2.问题分析 2-4 能运用应用数学、自然科学和工程科学的基本原理获

得电气工程复杂问题有效结论。目标 1

毕业要求 3.设计/开发

解决方案

3-4 设计电气工程复杂问题解决方案时能考虑社会、健康、

安全、法律、文化以及环境等因素。目标 2

毕业要求 4.研究

4-2 能够基于科学原理并采用科学方法对电气零件、结构、

装置、系统制定设计方案。目标 3

4-3 能够构建实验系统和实验方案，对实验结果进行分析

和解释，并通过信息综合得到合理有效结论。

毕业要求 5.使用现代

工具

5-1 能够开发、选择与使用恰当的技术、资源、现代工程

工具和信息技术工具。目标 4

毕业要求 6.工程与社

会

6-2 能够评价专业工程实践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。目标 5

毕业要求 10.沟通

10-1 具备良好的表达沟通能力，能够通过口头表达或书面

方式与业界同行及社会公众进行有效沟通和交流，应用专

业知识撰写报告和设计文稿中、陈述发言、清晰表达或回

应指令。目标 6

10-2 具备一定的国际视野，能够在跨文化背景下进行沟通

和交流。

毕业要求 12.终身学习 12-2 掌握正确的学习方法，不断学习，在基础知识上具有

适应发展的能力。目标 7

四、毕业设计（论文）内容与目标的关系

毕业设计（论文）内容与目标的关系

序号毕业设计（论文）内容要求对应

目标

1 工程设计类本类课题以工程师的综合训练为主，侧重生产实际目标 1


目标

包括：电力系统稳定控制

器设计、电力系统继电保

护系统与装置设计、高电

压输电系统及设备设计、

电力系统状态监控制系统

软硬件设计；电力电子（电

源）装置结构及控制系统

设计、电力传动系统设计；

各类电机与电器结构设

计；电力元器件及系统设

计；电力信息采集、传输、

处理与存储系统设计等。

工程设计能力的培养，其基本要求如下：

1)学生在教师的指导下，能根据电力生产技术要求，

拟定合理的设计方法和实现方案。对所拟定的设计

和实现方案进行技术、经济和社会效益的综合分析

及评价，提出可行性论证报告；

2)能熟练应用基本理论知识，能独立完成设计对象

的建模、仿真、调试等工作；

3)能熟练地掌握工程软件的方法和技巧，运用计算

机辅助设计等手段，按国家标准正确地完成电气产

品的电路图设计；

4)能按设计任务书的要求，具备查阅相关资料、阅

读外文文献及编写设计说明书的能力。

目标 2

目标 3

目标 4

目标 5

目标 6

目标 7

2

分析计算类

包括：电力系统潮流、稳

定性、故障等分析与计算；

电力系统优化调度；电力

系统可靠性分析与规划；

微电网分析与能量优化管

理；可再生能源并网随机

性分析与优化调度；电动

汽车充电优化调度；电力

电子系统分析与优化；各

类电机与电器结构、磁场

等分析与计算；高电压电

力设备绝缘分析与设计；

电能质量分析与计算等。

本类课题侧重于对电气工程分析与计算能力的培

养，以及科学研究基本方法的训练，其基本要求如

下：

1)应能对本研究课题的国内外现状及研究意义进行

正确的阐述、分析和综合评价；

2)在指导教师的指导下，能准确把握分析对象的工

作原理、关键问题、技术难点等，并能查阅和阅读

国内外相关文献资料；

3) 熟悉常用的数值分析方法，能够熟练利用电气工

程相关的软件对系统进行数学建模以及问题求解，

按照要求撰写研究报告；

4) 应能编制完成课题需要的分析与计算程序。

目标 1

目标 2

目标 3

目标 4

目标 5

目标 6

目标 7

3

研究类

包括：新型电机与电器研

究与开发；新型发电技术

研究；新型电能传输技术

研究；电工新理论研究；

新型继电保护原理研究与

装置开发；电力电子系统

本类课题一般来自教师所承担科研项目的子课题，

涉及面较宽，具有一定的难度，要求学生具备电气

工程基础知识、计算机仿真与分析、试验方法等知

识，侧重基本原理分析研究能力的培养，其基本要

求如下：

1) 应能对本课题研究方向的国内外现状及研究开

发意义进行正确的阐述、分析和综合评价；

目标 1

目标 2

目标 3

目标 4

目标 5

目标 6

目标 7


目标

新结构研究与装置开发；

电力传动新技术研究；新

型储能原理研究等。

2）应掌握电气工程中常用的分析与计算方法、优化

计算方法、专业软件的使用方法等；

3) 能够根据课题问题需要，制定研究方案，包括数

学建模、工具与试验选择、关键问题凝练等；

4) 能独立动手完成课题的主要实验，能正确掌握采

集、分析和处理实验数据的方法，并能从理论上对

实验过程和结果进行分析论证；

5）能够对研究结果进行合理的分析、归纳和总结，

并撰写相应的研究报告或论文，提出进一步研究方

向。

五、毕业设计（论文）时间安排及管理

(一) 时间安排

毕业设计（论文）时间为 13 周，一般安排在第八学期，整个工作进程可分

为三个阶段，时间分配及工作进程如下：

1. 准备与动员阶段

该阶段主要用于指导教师的准备工作，基本不占用学生时间，一般安排在第

七学期末进行。

2. 实际工作阶段

这一阶段是毕业设计的实质性工作阶段，学生在该阶段将完成本科毕业设计

（论文）开题报告、资料翻译、方案拟定、设计、计算与研究以及本科毕业设计

（论文）的撰写等全部工作，计划占用毕业设计时间的 90%。

3. 评阅、答辩与考核阶段

该阶段是对学生毕业设计论文及所提供文档进行审阅、评阅及答辩阶段，计

划占用毕业设计时间的 10%。

(1) 指导教师在规定时间内收齐学生的毕业设计全部资料，并在两天之内进

行认真审阅，写出评语，根据评分标准客观地打出指导教师成绩；

(2) 评阅教师在两天之内根据学生所提交的毕业设计资料、综合写出评阅教

师评语，并打出评阅教师成绩；

(3) 答辩委员会（小组）组织学生在规定的时间内进行答辩，写出答辩评语，

并给出答辩成绩；

(4) 最终根据指导教师、评阅教师及答辩委员会（小组）给出的成绩，按规

定的权重比例给出学生本科毕业设计（论文）的综合成绩，并考虑各答辩小组的

成绩平衡，保证毕业设计成绩优秀者不超过毕业设计人数的 20%，中等、及格、

不及格不低于 20%。

(二) 管理

指导教师（含企业指导教师）负责对其指导的学生毕业设计（论文）进行全

过程管理与监督，主要内容为：

1. 提出毕业设计（论文）题目，拟定毕业设计（论文）任务书并及时下发

给学生。任务书中需明确毕业设计（论文）的主要内容、主要任务、进度要求、

参考文献等，并应提出明确的技术标准和量化要求，包括工作计划或进度、外文

资料翻译、论文字数、图纸及技术指标等；

2. 指导学生查阅文献资料、标准；

3. 指导学生分析资料、发现和提出问题；

4. 审定学生论文提纲或设计方案，指导研究方法；

5. 解答学生课题进展过程中遇到的疑难问题；

6. 指导学生正确撰写毕业设计说明书（论文）。

7. 每周对学生定时、定点集中指导次数不得少于 1 次，并填写毕业设计（论

文）指导记录卡；

8. 针对实际应用的工程设计类课题，将由企业专家全程参与指导；

9. 掌握学生毕业设计（论文）的进度，按要求把握毕业设计（论文）质量，

对毕业设计（论文）进行审核、评阅与答辩审查。

学生在毕业设计（论文）阶段管理过程中，应做到：

1. 在指导教师的指导下独立、认真、严肃地完成毕业设计（论文）任务；

2. 制定详细的工作计划并严格执行，定期向指导教师汇报课题（研究）工

作进展，并撰写毕业设计（论文）日志；

3. 严格遵守纪律，每周在集中指定时间和地点与指导教师进行交流，汇报

毕业设计（论文）进展情况。因事或因病不能做到的，要事先向指导教师和学院

（系）请假；

4. 节约材料，爱护仪器设备，严格遵守操作规程及实验室有关规章制度，

确保安全，离开工作现场时关闭电源、水源；

5. 按毕业设计（论文）规范要求认真撰写设计说明书（论文），按时提交指

导教师审阅。

6. 学生无故缺席毕业设计（论文）时间累计达到毕业设计（论文）总时数

三分之一的，指导教师有权中止学生毕业设计（论文）工作。

7. 学生毕业（设计）论文应遵守学术道德和学术规范，不得弄虚作假，不

得抄袭他人成果。出现抄袭、雷同、伪造数据、请人代写等现象，如经查实将按

学生违纪处分办法处理。

六、考核方法及成绩评定

毕业设计（论文）的考核以检验所支持目标的达成度，评价学生学习成果达

成度。考核的环节包括导师考核（占 30%）、论文评阅人考核（占 30%）和答辩

小组考核（占 40%），总评成绩以百分计，满分 100 分，各考核环节所占分值比

例可根据具体情况进行微调，建议值及考核细则如下。

考核

依据

建议


对应

目标

导师

考核 30

选题 10 (1)选题主要依据与专业培养目标、毕业要求的符合度，选

题的意义与价值，选题的难度、深度及广度进行评价；

(2)知识能力的表现主要体现在：工程图质量或软件编制、

仿真成果的质量，综合应用基础理论与专业知识的能力，

工程推理、分析能力，工程设计能力，是否得出有效的结

论等进行评价；

(3)工作态度包括：学习态度，有效管理时间，拓展知识、

团队协作、终身学习能力；

(4)根据设计(论文)完成工作量情况进行评价。

(5)设计(学术)水平与创意主要从设计过程有没有提出独到

的见解及新意等进行评价。

(6)写作水平主要从设计报告书内容充实，结构是否严谨，

逻辑性、论述层次、文字是否流畅，语言是否简洁，是否

按照毕业要求格式进行撰写等进行评价；

(7)导师考核按 100 分制单独评分，取各项成绩之和再乘权

重系数作为此环节的最终成绩。

目标 1

目标 2

目标 3

目标 4

目标 5

目标 6

目标 7

知识能力 50

工作态度 10

工作量 10

设计(学术)

水平与创

意

10

写作水平 10

评阅

人考

核

30

选题 10 (1)选题主要依据与专业培养目标、毕业要求的符合度，选

题的意义与价值，选题的难度、深度及广度进行评价；

(2)知识能力的表现主要体现在：工程图质量或软件编制、

仿真成果的质量，综合应用基础理论与专业知识的能力，

工程推理、分析能力，工程设计能力，是否得出有效的结

论等进行评价；

(3)工作态度包括：学习态度，有效管理时间，拓展知识、

终身学习能力；

(4)根据设计(论文)完成工作量情况进行评价。

(5)设计(学术)水平与创意主要从设计过程有没有提出独到

的见解及新意等进行评价。

目标 1

目标 2

目标 3

目标 4

目标 5

目标 6

目标 7

知识能力 50

工作态度 10

工作量 10

设计(学术)

水平与创

意

10

写作水平 10

考核

依据

建议


对应

目标

(6)写作水平主要从设计报告书内容充实，结构是否严谨，

逻辑性，论述层次，文字是否流畅，语言是否简介，是否

按照毕业要求格式进行撰写等进行评价；

(7)评阅人考核按 100 分制单独评分，取各项成绩之和再乘

权重系数作为此环节的最终成绩。

答辩

小组

考核

40

准备情况 10 (1)根据准备是否充分，是否有实物，是否有高质量答辩提

纲及演示文件等进行评价；

(2)陈述情况主要针对是否理解掌握设计内容，陈述是否得

当，重点是否突出，条理是否清晰，语言是否简练、准确，

表述是否流畅进行评价。

(3)是否能够准确回答各相关问题，思维是否敏捷，逻辑是

否严密，以此反映出是否掌握扎实的专业知识功底进行评

价。

(4)从是否有效应用语音技巧(音量、清澈、抑扬顿挫)，仪态

端庄是否大方，表情是否自然，举止是否得体等方面进行

评价。

(5)答辩小组考核成绩 100 分，以答辩小组的评价成绩乘以

其在总评成绩中所占的比例计入毕业设计(论文)总评成绩。

(6)主要考查学生对毕业设计(论文)相关知识的掌握程度。

目标 1

目标 2

目标 3

目标 4

目标 5

目标 6

目标 7

陈述情况 20

回答问题 60

语言和仪

态 10

七、目标达成度评价

目标达成度计算包括分目标达成度计算和总目标达成度计算，具体计算方法

如下：





达成度值计算的具体说明及示例如下表所示。字母 A0、B0 和 C0 分别表示总

评成绩中导师考核、评阅人考核及答辩小组考核的目标分值，A、B 和 C 则分别

表示总评成绩中导师考核、评阅人考核及答辩小组考核的实际平均得分。


目标 1

导师考核 A0 A

目标 1 达成度=0 0 0

A B C

A B C

评阅人考核 B0 B

答辩小组考核 C0 C

目标 2

导师考核 A0 A

目标 2 达成度=0 0

A B C

A B C



目标 3

导师考核 A0 A

目标 3 达成度=0 0 0

A B C

A B C



目标 4

导师考核 A0 A

目标 4 达成度=0 0 0

A B C

A B C



目标 5

导师考核 A0 A

目标 5 达成度=0 0 0

A B C

A B C



目标 6

导师考核 A0 A

目标 6 达成度=0 0 0

A B C

A B C



目标 7

导师考核 A0 A

目标 7 达成度=0 0 0

A B C

A B C



总体目标总评成绩 100 A+B+C 总目标达成度=100

A B C

八、几点说明

1. 学生毕业实习根据学生毕业设计（论文）进展由指导教师组织安排或者

自行联系。

2. 毕业设计（论文）题目应由指导教师申报，系组织审定，报学院毕业设

计（论文）领导小组审批通过后于毕业设计前发给学生。

3. 毕业设计（论文）的撰写打印、装订请参阅《安徽工程大学本科毕业设

计（论文）规范化要求。

《专业综合实验》教学大纲


1. 课程编号：02354030


3. 学时/学分：3 周/3 学分

4. 先修课程：《电力电子技术》、《单片机原理及应用》、《计算机控制系统》、

《可编程控制器原理及应用》、《自动控制原理Ⅰ》、《信号分析与处理》等

后续课程：毕业设计等


执笔人：陈孟元；课程负责人：陈孟元

二、课程目标

《专业综合实验》是是针对电气工程及其自动化专业课程《电力电子技术》、

《单片机原理及应用》、《计算机控制系统》、《可编程控制器原理及应用》、《自动

控制原理Ⅰ》、《信号分析与处理》等的实践教学环节，是一门以设计控制系统为

教学内容，学生通过实践，明晰实际生产，认识工艺及其发展历程，学习技能的

实践性技术基础课。在培养学生创造性思维、综合设计能力和自动化工程实践能

力方面占有重要的地位。

本课程的主要任务是通过实验教学环节，培养学生解决实际工程问题的能

力、提高创新意识以及就工程问题的沟通与表达能力，支撑专业学习成果中相应

指标点的达成。


课程目标 1. 培养学生理论联系实际的能力，综合运用自动控制技术及相关

前续课程的知识，通过搜集阅读相关文献资料，能够设计和比较指定项目的相关

方案；

课程目标 2. 根据性能指标要求设计指定项目的控制系统。合理地选择传感

器、控制器等硬件型号，并正确计算元件参数；并绘制系统的的原理图和 PCB

图；

课程目标 3. 编写系统软件流程图，选择合适的语言进行编程、选择合适的

算法，实现系统功能。按照系统技术指标测试规程、测试方法和测试设备的选择

及使用方法，能够结合仿真软件对实验结果进行理论分析，能够通过信息综合得

到合理有效的实验结论；

课程目标 4. 正确熟练使用 AD10 对硬件系统进行设计，使用 Keil4 系统进

行仿真调试，以检查系统设计的正确性，了解使用仿真工具存在的不足。

课程目标 5. 理解复杂工程中团队合作的重要性，明晰个人与团队的关系，

明晰各角色的作用；

课程目标 6. 掌握项目管理的理念，逐步熟悉自动化项目设计流程和管理方

法。




毕业要求 2.问题分

析

2-3 能够运用电气工程及其自动化专业知识，分析工程领

域的复杂工程问题，证实解决方案的合理性。课程目标 1

毕业要求 3.设计/

开发解决方案

3-2 开发满足特定需求的控制算法和自动化装置，并体现

创新意识。课程目标 2

毕业要求 4.研究

4-3 能够运用科学原理与方法，分析复杂系统的实验数据，

解释数据体现的控制系统内在规律；

4-4 能够通过信息综合得到合理有效的实验结论，为解决

电气工程领域的复杂工程问题提供支撑。

课程目标 3

毕业要求 5.使用现

代工具

5-3 能够理解现代工具对复杂工程问题设计与仿真的优势

和局限性。课程目标 4

毕业要求 9.个人和

团队

9-2 在多学科交叉的复杂工程背景下，能够主动承担个体、

团队成员和负责人的对应角色。课程目标 5

毕业要求 11.项目

管理

11-2 能够将工程管理原理与经济决策方法应用于多学科环

境中的工程设计、运行及管理。课程目标 6



序


推荐

学时

对应的课

程目标

1

布置课题、指导

搜集并阅读资料

方法

(1)了解本次课程设计的任务、内容、步骤及相关要求；

(2)利用学校数字图书馆下载与课题有关的资料； 1 天

课程目标

1

2 阅读资料、整理

系统已有方案并

(1)认真阅读相关文献，整理系统已有的设计方案；

(2)对比研究现有各种方案的优缺点，并进行相应评估。 1 天

课程目标

2

作对比研究课程目标

3

课程目标

4

3 系统总体方案设

计

(1)在比较已有方案的基础上确定系统的总体设计方

案；

(2)绘制系统总体方案框图，并说明框图中各模块功能

和相互关系。

2 天

课程目标

2

课程目标

3

课程目标

4

4 硬件系统设计

根据任务要求和方案，确定硬件型号及参数：

（1）绘制单片机开发板的原理图；

（2）绘制单片机开发板的 PCB 图；

（3）认识元器件工具及焊接知识；

（4）焊接单片机开发板。

4 天

课程目标

2

课程目标

5

4 软件程序

（1）软件安装使用；

（2）四位数码管显示实验

（3）LCD 万年历液晶显示实验；

（4）L298N 驱动直流电机实验；

（5）温度无线传输实验。

4 天

课程目标

2

课程目标

3

课程目标

4

5 撰写设计说明书

(1)设计说明书中，包括：设计任务书、目录、项目设

计、设计体会及参考文献、附录等项目，篇幅不少于

20 页。附录中应有具体代码清单等；

(2)设计说明书应用规定的设计纸书写，加上统一的封

面后装订成册。

2 天

课程目标

2

课程目标

3

课程目标

4

6 答辩

(1)要求书写纸质答辩提纲，制作 PPT；

(2)学生自述 5 分钟左右，要求思路清晰，重点突出；

(3)至少一位老师参加答辩；

(4)安排专人填写答辩记录。

1 天

课程目标

5

课程目标

6


按照一个自动控制系统的给定功能要求，综合运用所学知识，确定系统的总

体方案，正确设计软件，并使用仿真软件调试完成系统功能。通过综合实验这一

实践环节，使学生更好地掌握和加深理解本课程的基本理论和方法，进一步提高

学生查阅技术资料，特别是加强培养学生创新设计的能力。

组织形式及要求如下：

1. 指导教师应尽职尽责，每天必须到教室指导三小时以上，以便随时解决


2. 对学生严格管理，实行签到制，超过三分之一时间不在教室，将得不到


3. 学生每天要填写工作日志，指导教师每天要填写指导记录卡。

4. 设计结束必须进行答辩，答辩至少有两位教师参加，并填写答辩记录卡。


学生经过指导完成课程设计的所有设计工作后，撰写一份设计说明书，最后

进行答辩。以设计说明书和在答辩中回答问题的情况为依据，参考设计过程中的

表现，由指导教师按五级计分制（优、良、中、及格、不及格）进行评定。其中：

优秀：设计方案新颖，创新点突出，设计图纸及设计说明书规范，内容丰富，

在设计过程中勤奋好学，有创新思想。

良好：设计方案比较新颖，创新点比较突出，设计图纸及设计说明书比较规

范，内容比较丰富，在设计过程中勤奋好学，有创新思想。

中等：设计方案一般，创新点一般，设计图纸及设计说明书欠规范，内容不

够丰富，在设计过程中比较勤奋，创新思想不明显。

及格：设计方案不完善，存在一些小错误，设计图纸及设计说明书欠规范，

内容一般，在设计过程中不够勤奋。

不及格：设计方案有严重错误，设计图纸及设计说明书不规范，内容严重不

足，在设计过程中不够认真。

本综合实验，各考核环节所占分值比例可根据具体情况微调，建议值及考核

细则如下。

考核

依据

建议


对应课

程目标

平时

成绩 10

课堂

表现 5

（1）考查学生工作作风、工作进度。

（2）教师根据学生平时工作进度、工作态度评分，满分为

5 分。

课程目标 6

查阅

文献 5

（1）考查学生独立查阅有关文献，综合、收集和正确利用

各种信息的能力。

（2）根据学生独立查阅文献等情况评分，满分为 5 分。

课程目标 1

硬件 30 图纸 30 （1）完成一个 STC 单片机开发板的硬件设计。单片机实验课程目标 2

考核

依据

建议


对应课

程目标

设计绘制板包括最小系统、USB 转 TTL 模块、流水灯模块、按键模

块、蜂鸣器模块、四位数码管模块、温度传感模块、电机驱

动模块、LCD 液晶屏模块和时钟模块、Zigbee 无线传输模

块等。

（2）单片机开发板的原理图和 PCB 图；

（3）根据硬件设计图纸的规范性进行评分，满分为 30 分。

课程目标 4

焊接

训练 30

实物

焊接 30

（1）完成单片机开发板的焊接，并确认各模块的完好

（2）根据焊接的规范和质量进行评分，满分为 30 分课程目标 2

软件

设计 20

实验

报告 20

（1）应用案例 4 个，每个 5 分

（2）完成基础案例后，能对案例进行完善和举一反三。

课程目标 3

课程目标 4

答辩 10 答辩

报告 10

(1)考查学生答辩报告的组织和表达能力。

(2)根据学生答辩报告内容和报告过程情况进行评分，满分

为 10 分。

课程目标 5

课程目标 6








达成度评价值计算具体说明及示例如下表。字母 A0、B0、C0、D0、E0 和 E0

分别表示总评成绩中课堂表现、查阅文献、图纸绘制、实物焊接、实验报告、答

辩报告的目标分值，A、B、C、D、E 和 F 分别表示总评成绩中课堂表现、查阅

文献、图纸绘制、实物焊接、实验报告、答辩报告的实际平均得分。其中 C 10+ C

20= C，D10+D20=D，D1+D2=D；E10+E20=E，E1+E2=E。



课程目标 1 查阅文献 B0 B 课程目标 1 达成度=B

B0



课程目标 2

图纸绘制 C10 C1

课程目标 2 达成度=C D

C D

1

10 0

实物焊接 D0 D

课程目标 3 实验报告 E10 E1 课程目标 3 达成度=

E

E

1

10

课程目标 4

图纸绘制 C20 C2

课程目标 4 达成度=C E

C E

2 2

20 20

实验报告 E20 E2

课程目标 5 答辩报告 F10 F1 课程目标 5 达成度=

F

F

1

10

课程目标 6 课堂表现 A0 A

课程目标 6 达成度=A F

A F

2

0 20

问题答辩 F20 F2

课程总体目

标总评成绩 100

A B C

D E F


A B C D E F

100


1.陈孟元.单片机应用设计与实践开发[M]．北京：中国电力出版社，2017

《电机学（上）》教学大纲cee.ahpu.edu.cn/.../6a8cb02b-476b-4e0e-a8a7-cfc6b96ca6de.pdf2-1...

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