教学实施与评价指南-城轨电工电子技术

《城市轨道交通电工电子技术》课程教学实施与评价指南课程基本情况本课程在专业课程体系中的定位《城市轨道交通电工电子技术》是城市轨道交通通信信号技术的专业基础课程，开设于第一学期，后续课程有《轨道交通信号基础》、《低压电工作业实务》等。授课对象是大一新生，专业认知比较模糊，自学意识和能力有待提高，还需教师逐步引导。因此采用线上线下混合式教学模式促进学生适应新的学习方式，有助于督促学生养成独立思考和自主学习的习惯。本课程共80课时，5个学分。课程围绕电工与电子技术原理及应用，介绍电路的分析方法、典型电路的分析与设计等知识，内容包括基础电路分析及应用、电动机控制及用电安全、模拟电路分析及应用、数字电子技术及应用等模块，引导学生运用科学思维和方法分析和解决具体问题，掌握运用电气电路原理分析具体电路的方法，掌握运用各类仪器仪表或工具解决电路或设备问题，并独立完成综合电路的设计及制作的方法。（二）课程内容地图（三）课程教学目标课程对应的专业核心能力课程对应的专业核心能力指标教学目标A专业能力40%熟练运用从事城轨通信信号设备安装调试、系统运营维护等专业活动所需的知识、技能和工具等CGXHA1：熟练掌握从事城轨通信与信号设备的安装调试、系统运营维护等专业活动所需的科学知识AOB1了解我国电子信息领域的技术和行业发展历史，掌握交通领域电气系统及设备知识，树立“实干兴邦、自力更生”的职业观AOB2熟知电路基本元件及概念，会测量基本参数，能运用KCL/KVL分析基本电量关系；通过分析基本直流电路，运用基本电路定理解决具体电路应用问题；引用企业产品设计案例，了解当前电路设计、制造的新方法和新技术AOB3熟知交流电路的基本特点，通过分析正弦交流电路，解决RLC串联电路及其谐振电路的应用问题；通过能分析典型的三相交流电路及磁路基本原理，以及典型变压器的应用电路，了解轨道交通的供电系统和当前我国在该领域的最新发展成果AOB4学习半导体器件的电子特性，能分析二极管/三极管的电路应用，能运用科学的思维方法分析晶体管放大电路、集成运算放大器及其应用电路，分析和解决集成运放的线性应用问题；运用科学方法分析典型的应用电路，了解最新的集成电路技术和产品AOB5熟悉三相异步电动机的结构特点及工作原理；能描述简单电动机控制电路的原理；正确识别各种继电器，掌握继电器使用方法；结合实际案例灵活应用，学以致用AOB6掌握典型整流电路的基本分析方法，能正确分析整流变压器、滤波电路、直流稳压电路、逆变器等，正确分析实际整流应用电路，理论联系实际，做到知行合一AOB7利用基本逻辑运算规则和定律分析具体问题；正确分析分立元件逻辑门及其基本功能，正确分析组合逻辑电路、时序逻辑电路，会分析典型数字集成电路的应用电路；促进严谨逻辑思维习惯的养成B问题解决30%熟练运用专业知识，对城轨通信信号设备安装调试、系统运营维护等专业领域的一般工程问题进行分析，给出相应的解决方案CGXHB1：能够识别、分析并解决城轨通信信号设备安装调试的一般工程问题BOB1能够识别、分析城市轨道交通电气系统、供电/牵引系统；正确分析城轨系统供电方式、级别；通过解析新技术专利，提高分析相关工程问题的能力和水平BOB2能够识别、分析常见直流/正弦交流电路，并正确使用仿真软件解决典型的基础电路问题，严格按照工程标准实施操作，能自主设计构建简单功能电路BOB3能够正确测量三相交流电、分析数据；能识别、分析城轨低压供电和照明系统；会测试单相变压器绝缘电阻，识别分析典型变压器BOB4掌握电动机控制电路的分析方法；会进行简单的牵引电动机检测、维修；能判断电动机绝缘性能及绕组的好坏，认真思考、严谨分析BOB5掌握常用压电器的用途，能根据电气原理图正确连接电路；正确识别各种继电器；能简单检测蓄电池，熟悉车载蓄电池的技术标准和最新产品BOB6能够识别、分析常见低频电子电路、整流电路，能独立仿真分析典型模拟电子电路，分析测试参数、波形，培养科学思维能力BOB7能够识别、分析常见数字电子电路，能独立仿真分析典型的数字集成电路，分析测试参数、波形，提高逻辑分析能力E终身学习30%具备终身学习意识和自主学习能力CGXHE1：养成良好的学习习惯，具备主动学习和终身学习意识，学习中能持之以恒，不畏困难CGXHE2：具有持续学习的意志力，掌握自主学习方法EOB1能够自主获取学习资料，使用现代信息工具和方法自主学习、拓展知识，有一定的产品创新设计意识EOB2能够自主查阅资料、分析需求，自主完成综合电路的设计和制作，并提出改进电路功能的新观点或新创意EOB3学习中能持之以恒、不畏困难和挫折，主动思考、科学分析，养成良好的自主学习习惯二、教学内容组织（一）教学内容设计模块名称教学目标编号教学内容重点难点策略建议项目一交通领域电气系统概述AOB11-1电气系统构成分析1-2轨道电路1-3车辆及车辆电气1-4供配电系统1.电气与电路2.汽车系统中的电路3.城轨系统中的电气、电路模块1.强电与弱电2.车辆结构中的电路特点3.电气牵引系统讲授分组学习任务驱动混合式学习BOB1EOB1EOB3项目二基础电路分析与应用AOB2AOB32-1直流电路分析2-2交流电路分析2-3磁路及变压器2-4三相电路认知2-5自主设计和实现简单电路1.电路基本物理量及欧姆定律2.KCL/KVL的应用分析3.戴维南定理4.变压器的变比5.三相电源与三相负载的连接1.戴维南定理中的开路电压与等效电阻2.戴维南定理的应用分析3.三相电源与负载的连接讲授分组讨论任务驱动混合式学习BOB2BOB3EOB1EOB3项目三电动机及用电安全AOB53-1牵引电动机3-2低压电器与控制电路3-3继电器认知3-4蓄电池的应用3-5继电器控制电路的创新设计1.电动机的结构与工作原理2.常用低压电器3.电动机的控制电路分析4.继电器与蓄电池的应用1.电动机的工作原理分析2.电动机的控制电路分析3.继电器控制电路的设计与实现讲授分组讨论任务驱动混合式学习BOB4BOB5EOB1EOB3项目四模拟电子电路分析与应用AOB4AOB64-1半导体器件4-2放大电路分析4-3整流及其应用4-4自主设计电源电路4-5锂电池测量电路的创新设计1.半导体PN结、二极管、三极管2.基本共射极放大电路的静态与动态分析3.整流电路（直流稳压电源电路的设计）1.半导体材料的电特性2.共射极放大电路的动态分析3.锂电池测量电路的设计与实现讲授分组讨论任务驱动混合式学习BOB6EOB2EOB3项目五数字电路分析与应用AOB75-1数字逻辑基础5-2逻辑电路分析与设计5-3数字电路的创新设计1.数制与码制2.组合逻辑电路的分析3.时序逻辑电路的分析4.触发器的应用1.逻辑函数的表示和简化2.各类触发器的特征方程3.计数器的应用讲授分组讨论任务驱动混合式学习BOB7EOB2EOB3（二）总体课程思政设计本课程的课程思政设计建议如下。授课过程中可以选取恰当思政素材组织教学活动，引导学生养成科学严谨、刻苦勤学、创新进取和终身学习的品质，通过合理的教学活动设计实现价值引领。三、教学评价1.考核对象本课程考核对象为智能交通专业群参加《电工电子技术与应用》课程学习的学生，以及其他各专业共用本课程进行学习的学生。2.考核方式本课程采用过程性评价、阶段性评价与期末考核相结合的评价方式，重点评价学生理论知识的掌握及实践动手能力的提高，结合学生的课堂出勤、平时表现、回答问题、小组协作、作业完成质量等多个方面进行考核。3.考核要求课程注重过程性评价和阶段性评价，在教学过程中，教师应观察、关注学生学习的过程以及课堂参与的程度，学生表现出来的解决问题的能力等。教师可通过评价来引导、鼓励学生积极参与课堂活动，主动学习、互助协作，逐步改善学习状态，提高学习质量，提高学习目标的达成度。本课程具体考核要求如下表：总成绩过程性评价（70%）项目一（10%）线上+线下测试成绩（4）实践环节质量（3）自主学习完成度（3）项目二（25%）线上+线下测试成绩（10）实践环节质量（7.5）自主学习完成度（7.5）项目三（15%）线上+线下测试成绩（6）实践环节质量（4.5）自主学习完成度（4.5）项目四（25%）线上+线下测试成绩（10）实践环节质量（7.5）自主学习完成度（7.5）项目五（25%）线上+线下测试成绩（10）实践环节质量（7.5）自主学习完成度（7.5）期末考核（30%）课程组统一命题，闭卷考试。组卷时各模块考试内容所占试卷分数比例应与过程评价中各模块权重基本一致。4.过程性评价依据过程考核重点考察学生在各项目的学习过程当中分析问题、解决问题的能力、方法；关注学生对知识的应用能力；关注学生学习任务的效率与质量；关注学生职业素质的养成，如教学秩序的遵守、教室环境的保持、教学设备的维护、团结协作精神、责任和规范意识等多个方面进行考核等。（1）课堂表现包括学生参与课堂活动的广度和深度、课堂测验情况、出勤情况等。对于上课时精神集中，听课专心，思考积极，能踊跃回答教师提出的问题，服从教师的组织与安排，配合教师课堂互动的学生，教师应予以鼓励和表扬；对于不积极参与教学活动、甚至扰乱课堂的学生，教师应给予及时干预，引导学生正确对待学习。（2）开放性作业或实践性任务，教师应提供统一的评价标准，引导和组织学生诚信、公正地进行组间互评或同伴互评。（3）作业包括线上课前作业和线下书面作业或实践任务报告等。对于作业书写工整、步骤规范、答题质量、能及时查漏补缺、按要求进行改错的都酌情给予加分；对于出现书写潦草、步骤不规范、或有明显抄袭嫌疑等情况的学生，教师可根据实际情况酌情扣分并指导纠正。5.期末考核内容项目一城轨交通电气系统概述分数占比10%考核知识点：我国中压供电网络的电压等级；用电负荷的划分、城轨用电负荷等级；列车车辆的受电方式（电压不同）项目二基础电路分析与应用分数占比25%考核知识点：电路基本物理量、电路元件；电源及两种实际电源的等效变换；KCL/KVL应用分析、戴维南定理的应用；正弦信号三要素、相位关系；相量表示法，R-C、R-L、RLC串联电路的相量分析；三相电源与三相负载；磁路基础与变压器的应用项目三电动机及用电安全分数占比15%考核知识点：三相异步电动机的结构与工作原理；常用低压电器介绍（按钮、刀开关、热继电器、交流接触器等）；电动机控制电路的分析；负荷等级、供电系统组成、安全用电项目四模拟电路分析与应用分数占比25%考核知识点：半导体PN结电特性；二极管的应用分析、特殊二极管的类型及应用；晶体管的类型与应用分析；基本共射极放大电路的静态和动态分析；功率放大电路的类型和特点；直流稳压电源的组成和基本分析；集成运算放大器的组成和线性应用分析项目五数字电子技术与应用分数占比25%考核知识点：数字逻辑与运算；逻辑函数的表达与简化；组合逻辑电路的分析，中规模集成电路的典型应用；各类触发器的应用分析；计数器的原理和应用分析6.