4. Содержание и структура дисциплины - Кафедра ТОЭ

1
2
Содержание
1. Цели и задачи освоения дисциплины ............................................................ 4
2. Место дисциплины в структуре ООП ВПО .................................................. 4
3. Требования к результатам освоения содержания дисциплины .................. 5
4. Содержание и структура дисциплины ............................................................. 7
4.1 Содержание разделов дисциплины .............................................................. 7
4.2 Структура дисциплины ................................................................................ 10
4.3 Практические занятия .................................................................................. 11
4.4 Лабораторные работы................................................................................... 13
4.5 Самостоятельное изучение разделов дисциплины ................................. 15
4.6 Расчетно-графические работы .................................................................... 16
5 Образовательные технологии ............................................................................ 17
5.1 Интерактивные образовательные технологии, используемые в
аудиторных занятиях .......................................................................................... 17
5.2 Интерактивные образовательные технологии, используемые в
самостоятельной работе студентов .................................................................. 17
6. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости и
промежуточной аттестации ................................................................................... 18
7. Учебно-методическое обеспечение дисциплины ......................................... 19
7.1 Основная литература .................................................................................... 19
7.2 Дополнительная литература ....................................................................... 20
7.3 Интернет-ресурсы .......................................................................................... 20
7.4 Методические указания к лабораторным работам ................................ 20
7.5 Методические указания к выполнению расчетно-графических работ
и другим видам самостоятельной работы ...................................................... 21
7.6 Программное обеспечение современных информационнокоммуникационных технологий....................................................................... 21
8. Материально-техническое обеспечение дисциплины ................................. 21
3
1. Цели и задачи освоения дисциплины
Цели освоения дисциплины состоит в изучении одной их форм материи
– электромагнитного поля и его проявлений в различных элементах и приборах
систем управления летательными аппаратами, усвоении современных методов
моделирования электромагнитных процессов, методов анализа и расчета
электрических цепей, знание которых необходимо для понимания и успешного
решения задач профессиональной деятельности специалиста.
Задачи:
• Изучить теоретические основы анализа и расчета электрических цепей и
электротехнических устройств.
• Освоить основные методы расчета линейных и нелинейных электрических
цепей в установившемся и переходном режимах.
• Изучить теоретические основы и принцип действия электроизмерительных
приборов
• Сформировать представление у студентов о
современных методах и
программах схемотехнического моделирования.
• Изучить нормы электробезопасности при проведении электроизмерений.
2. Место дисциплины в структуре ООП ВПО
Дисциплина относится к дисциплинам базовой части учебного цикла –
С3 Профессиональный цикл.
Предшествующими курсами, на которых
непосредственно
базируется
дисциплина
«Теоретические
основы
электротехники и электроизмерений» являются:
• Математический анализ;
• Линейная алгебра и аналитическая геометрия;
• Дифференциальные уравнения;
• Физика.
Вместе с тем курс «Теоретические основы электротехники и
электроизмерений» является основополагающим для изучения дисциплин:
• Основы моделирования и испытания приборов и систем;
• Основы теории управления;
• Технические средства навигации и управления движением;
• Системы управления летательными аппаратами;
• Электрооборудование летательных аппаратов и средств их подготовки;
• Микропроцессорная техника в приборах, системах и комплексах;
• Теория электромагнитного поля
• Теория нелинейных цепей
4
3. Требования
дисциплины
к
результатам
освоения
содержания
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование элементов
следующих компетенций в соответствии с ФГОС ВПО и ООП ВПО по
специальности 161101 – Системы управления летательными аппаратами:
а) общекультурных (ОК):
• способностью к логическому мышлению, обобщению, анализу,
критическому осмыслению, систематизации, прогнозированию, постановке
исследовательских задач и выбору путей их достижения (ОК-9).
б) профессиональных (ПК):
• способностью осуществлять сбор, обработку, анализ и систематизацию
научно-технической информации по теме исследования, выбор методик и
средств решения задач (ПК-6);
• способностью самостоятельно выполнять теоретические, лабораторные и
натурные исследования и эксперименты для решения конкурентоспособных
научно-исследовательских и производственных задач с использованием
современной аппаратуры (ПК-7);
• способностью составлять практические рекомендации по использованию
результатов научных исследований (ПК-8);
• способностью подготовить научно-технические отчеты, обзоры,
публикации по результатам выполненных исследований (ПК-11);
• способностью на основе системного подхода разрабатывать технические
условия и технические описания принципов действия и устройства
проектируемых комплексов, их систем и элементов с обоснованием принятых
технических решений (ПК-13);
• способностью к формулировке задач и целей проектирования приборов и
систем, обеспечению выбора критериев и показателей проектирования, с
использованием для их решения методов изучаемых наук, построению их
структур и схем с учетом специфики объекта назначения и технического
задания (ПК-15);
• способностью к использованию компьютерных технологий при
разработке новых образцов элементов, приборов, систем и комплексов (ПК-18);
• способностью представлять результаты испытаний в формах отчетов,
рефератов, публикаций и публичных обсуждений (ПК-37);
• способностью осуществлять безопасную эксплуатацию приборов,
агрегатов и систем в соответствии с эксплуатационной документацией (ПК-43).
В результате освоения дисциплины обучающийся должен:
Знать:
• методики и средства решения задач анализа и расчета электрических
цепей и электротехнических устройств;
5
• методики для выполнения теоретических, лабораторных и натурных
исследований электрических цепей и электротехнических устройств;
• опасные и вредные факторы в электрических цепях и электротехнических
устройствах и их влияние на человека, технику, окружающую среду и способы
защиты от них.
Уметь:
• работать
с
программными
средствами
схемотехнического
моделирования;
• представлять результаты исследования электрических цепей и
электротехнических устройств в формах отчетов, рефератов, публикаций и
публичных обсуждений;
• составлять практические рекомендации по использованию результатов
исследований электрических цепей и электротехнических устройств;
• использовать компьютерные технологии при разработке электрических
цепей новых образцов элементов, приборов, систем и комплексов;
• разрабатывать методические, нормативные документы и техническую
документацию на анализ и расчет электрических цепей и электротехнических
устройств;
• анализировать и оценивать опасность поражения электрическим током
при осуществлении своей профессиональной деятельности;
Владеть:
• основными методами, способами и средствами получения, хранения,
переработки информации об электротехнических системах, навыками работы с
компьютером как средством управления информацией;
• способностью самостоятельно или в составе группы вести научный
поиск, реализуя специальные средства и методы получения нового знания;
• умением подготовить научно-технические отчеты, обзоры, публикации по
результатам
выполненных
исследований
электрических
цепей
и
электротехнических устройств;
• способностью разрабатывать технические условия и технические
описания принципов действия проектируемых комплексов на базе
электрических цепей и электротехнических устройств, систем и элементов с
обоснованием принятых технических решений.
Приобрести опыт деятельности:
•
работы с нормативной и технической документацией;
•
по организации рабочего места специалиста по электротехнике и
электроизмерениям.
6
4. Содержание и структура дисциплины
4.1 Содержание разделов дисциплины
Таблица 1 – Содержание разделов и формы текущего контроля
№
раздела
1
Наименование
раздела
2
1
Основные
положения теории
электрических
цепей.
2
Линейные
электрические
цепи постоянного
тока
3
Линейные
электрические
цепи однофазного
синусоидального
тока
4
Трехфазные цепи
Содержание раздела
3
Топологические
соотношения
в
электрических цепях. Пассивные и
активные элементы электрических
цепей.
Сопротивление,
емкость,
индуктивность. Законы Кирхгофа, Ома,
Джоуля-Ленца.
Эквивалентные
преобразования цепей.
Методы
расчета
линейных
электрических
цепей:
Кирхгофа,
наложения, контурных токов, узловых
потенциалов,
эквивалентного
генератора.
Баланс мощностей.
Топологические
матрицы,
законы
Кирхгофа в матричной форме, основы
расчета электрических схем на ЭВМ.
Синусоидальный ток и основные
характеризующие
его
величины.
Резистивный,
индуктивный
и
емкостный
элементы
в
цепи
синусоидального тока. Мгновенная
мощность.
Символический
метод
расчета цепей синусоидального тока.
Векторные
диаграммы.
Баланс
мощностей в цепи переменного тока.
Резонансы напряжений и токов.
Частотные
характеристики
двухполюсников. Цепи со взаимной
индуктивностью.
Линейный
трансформатор.
Трехфазная
система
ЭДС.
Вращающееся
магнитное
поле.
Соединения в трехфазных цепях –
звезда,
треугольник,
основные
соотношения.
Расчет
трехфазных
цепей. Измерение активной мощности в
трехфазной системе.
Форма
текущего
контроля
4
ДЗ, ЛР, Т
РГР, ДЗ, ЛР, Т
РГР, ДЗ, ЛР, Т
ДЗ, Т
7
Продолжение Таблицы 1
1
2
3
4
5
Периодические
несинусоидальные токи в
линейных
электрических
цепях
Основные свойства периодических
несинусоидальных токов и напряжений.
Разложение в ряд Фурье. Гармоники.
Расчет
линейных
цепей
при
воздействии периодических несинусоидальных токов. Мощность в цепях
несинусоидального тока. Показания
приборов в цепях несинусоидального
тока.
ДЗ, Т
6
Электрические
измерения
Определение и измерение значений
постоянного тока и напряжения;
действующих и средних значений
переменного тока и напряжения,
активной мощности и сдвига фаз.
Принцип действия и конструкция
электроизмерительных
приборов
магнитоэлектрической
и
электромагнитной систем. Введение в
теорию цифровых измерений. Теорема
Котельникова.
ДЗ, ЛР, Т
7
Переходные
процессы в
линейных
электрических
цепях
Понятие
о
переходном
режиме
электрических
цепей.
Законы
коммутации,
начальные
условия.
Классический
метод
расчета
переходных процессов. Переходные
процессы первого и второго порядков в
цепях RL, RC, RLC. Преобразование
Лапласа,
функции-оригиналы
и
изображения.
Операторный
метод
расчета
переходных
процессов.
Операторная
схема
замещения.
Переход от изображения к оригиналу,
теорема
разложения.
Интеграл
Дюамеля. Импульсные переходные
функции. Расчет переходных процессов
при воздействии импульсов сложной
формы.
РГР, ДЗ, ЛР
8
Окончание Таблицы 1
1
2
8
Четырехполюсники
9
Электрические
фильтры
10
Нелинейные
электрические
цепи постоянного
тока
11
Магнитные цепи
12
Нелинейные
электрические
цепи переменного
тока
3
4
Понятие о четырехполюснике. Формы
записи уравнений четырехполюсника.
Соединения
и
согласование
четырехполюсников.
Уравнения
четырехполюсников в гиперболических
функциях.
Постоянная
передачи,
передаточные функции, коэффициент
передачи,
входные
и
выходные
сопротивления.
Частотные
характеристики четырехполюсников.
Назначение и типы фильтров. Фильтр
как четырехполюсник. Фильтры типа k.
Расчет фильтров низкой и высокой
частоты.
Понятие о нелинейной цепи. Рабочие
характеристики нелинейных элементов.
Законы Кирхгофа и графические
методы расчета нелинейных цепей
постоянного
тока.
Метод
эквивалентного генератора.
Понятие о магнитной цепи, ее
конструкция и элементы. Законы
Кирхгофа для магнитных цепей. Расчет
неразветвленных
и
разветвленных
магнитных цепей. Магнитная цепь
электроизмерительного прибора.
ДЗ, ЛР
Цепи переменного тока с нелинейными
резистивными элементами – диодами,
стабилитронами. Графический метод
расчета.
Метод
кусочно-линейной
аппроксимации.
Выпрямители.
Показания приборов в нелинейных
цепях. Катушка с ферромагнитным
сердечником в цепи переменного тока.
Графический и аналитический методы
расчета.
Метод
эквивалентных
синусоид. Схема замещения и расчет
катушки
с
ферромагнитным
сердечником.
Феррорезонансы
напряжений и токов.
РГР, ДЗ, ЛР
ДЗ, ЛР
ДЗ, ЛР
ДЗ
В графе 4 приводятся планируемые формы текущего контроля: защита
лабораторной работы (ЛР), выполнение курсового проекта (КП), курсовой
работы (КР), расчетно-графической работы (РГР), домашнего задания (ДЗ)
написание реферата (Р), эссе (Э), коллоквиум (К), рубежный контроль (РК),
тестирование (Т) и т.д.
9
4.2 Структура дисциплины
Общая трудоемкость дисциплины составляет 8 зачетных единиц (288 часов)
Таблица 2 – Трудоемкость дисциплины по семестрам и видам работ
Вид работы
Общая трудоемкость
Аудиторная работа:
Лекции (Л)
Практические занятия (ПЗ)
Лабораторные работы (ЛР)
Самостоятельная работа:
Расчетно - графические работы (РГР)
Домашние задания (ДЗ)
Самоподготовка (проработка и
повторение лекционного материала и
материала учебников и учебных
пособий, подготовка к лабораторным и
практическим занятиям)
Подготовка и сдача экзамена
Подготовка и сдача зачета
Вид итогового контроля
Трудоемкость, часов
3 семестр 4 семестр
Всего
108
180
288
48
62
110
18
24
42
14
18
32
16
20
36
51
82
133
24
24
48
12
9
21
15
49
64
36
9
Зачет
36
9
Экзамен
Таблица 3 – Разделы дисциплины, изучаемые в 3 семестре
№
раздела
1
2
3
4
5
6
Наименование разделов
Основные положения теории
электрических цепей.
Электрические цепи постоянного
тока
Электрические цепи однофазного
синусоидального тока
Трехфазные цепи
Количество часов
Аудиторная
Внеработа
ауд.
Всего
работа
Л ПЗ ЛР
СР
8
2
1
1
4
27
4
2
3
18
40
6
5
9
21
7
2
2
-
3
Периодические несинусоидальные
токи в линейных электрических
цепях
Электрические измерения
6
2
2
-
2
11
2
2
3
3
Итого:
99
18
14
16
51
10
Таблица 4 – Разделы дисциплины, изучаемые в 4 семестре
№
раздела
Наименование разделов
8
Переходные процессы в линейных
электрических цепях
Четырехполюсники
9
Электрические фильтры
10
Нелинейные электрические цепи
постоянного тока
Магнитные цепи
7
11
12
Количество часов
Аудиторная
Внеработа
ауд.
Всего
работа
Л ПЗ ЛР
СР
41
8
6
4
23
19
4
2
4
9
19
4
2
4
9
17
2
2
4
9
15
2
2
1
10
Нелинейные электрические цепи
переменного тока
Итого:
33
4
4
3
22
144
24
18
20
82
Всего за 3 и 4 семестры:
243
42
32
36
133
4.3 Практические занятия
Таблица 5 – Наименование практических занятий
Кол-во
№
№
Тема
часов
занятия раздела
1
2
3
4
Расчет линейных электрических цепей постоянного
1
1, 2
2
тока
Методы Кирхгофа, наложения, контурных токов,
узловых потенциалов. Баланс мощностей.
Расчет линейных электрических цепей однофазного
2
1, 3
2
синусоидального тока
Расчет неразветвленных и разветвленных цепей.
Символический метод. Векторные диаграммы.
Активная, реактивная и полная мощность.
Показания приборов.
3
3
2
Резонансные явления в линейных цепях
Резонанс напряжений и токов. Векторные
диаграммы. Частотные характеристики
двухполюсников.
4
3
Цепи со взаимной индуктивностью
2
11
№
№
занятия раздела
5
4
6
5
7
6
8
7
9
7
10
7
11
8
12
9
13
10
14
11
Тема
Расчет магнитно-связанных неразветвленных и
разветвленных цепей переменного тока. Линейный
трансформатор. Развязка магнитных цепей.
Трехфазные цепи
Расчет трехфазных цепей с симметричной и
несимметричной нагрузкой, включенной звездой и
треугольником.
Периодические несинусоидальные токи в
линейных электрических цепях
Расчет линейных электрических цепей при
воздействии несинусоидальных источников ЭДС.
Разложение в ряд Фурье. Гармоники. Показания
приборов.
Электрические измерения
Принцип действия и конструкция
электроизмерительных приборов
магнитоэлектрической, электромагнитной и
электродинамической систем.
Переходные процессы 1 порядка
Расчет переходных процессов 1 порядка
классическим методом в цепях RL и RC.
Переходные процессы 2 порядка
Расчет переходных процессов 2 порядка
классическим методом в цепях RLC
Операторный метод. Интеграл Дюамеля
Расчет переходных процессов 1 и 2 порядка
операторным методом. Применение интеграла
Дюамеля.
Четырехполюсники
Расчет А-параметров четырехполюсников по
электрической
схеме
и
опытным
путем.
Согласование четырехполюсников. Коэффициенты
передачи. Частотные характеристики.
Электрические фильтры
Расчет фильтров низких и высоких частот типа k.
Каскадное соединение фильтров. Полосовые и
заграждающие фильтры.
Нелинейные электрические цепи постоянного тока
Расчет нелинейных цепей постоянного тока
графическим методом. Методы сложения и
пересечения. Метод эквивалентного генератора.
Магнитные цепи
Кол-во
часов
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
12
№
№
занятия раздела
15
12
16
12
Тема
Расчет неразветвленных магнитных цепей с
постоянными потоками. Линейные и нелинейные
магнитные цепи.
Электрические цепи переменного тока с
нелинейными резистивными элементами
Расчет цепей с диодами и стабилитронами
графическим методом и методом кусочнолинейной аппроксимации. Показания приборов.
Катушка с ферромагнитным сердечником
Расчет цепи с катушкой индуктивности с
ферромагнитным сердечником. Аналитический
метод. Метод кусочно-линейной аппроксимации.
Кол-во
часов
2
2
4.4 Лабораторные работы
Таблица 6 – Наименование лабораторных работ
№
№
Наименование лабораторных работ
ЛР раздела
1
2
3
Исследование разветвленной линейной электрической
цепи постоянного тока
Изучение законов Кирхгофа, принципа наложения,
метода эквивалентного генератора. Ознакомление с
электроизмерительными приборами (амперметром,
вольтметром, омметром) магнитоэлектрической
системы.
1
Исследование неразветвленной линейной
электрической цепи переменного тока при
последовательном соединении R, L и R, C
2
Кол-во
часов
4
4
4
Исследование цепи переменного тока при
последовательном соединении активного и реактивного
сопротивлений. Изучение влияния параметров
электрической цепи на угол сдвига фаз между
напряжением и током. Ознакомление с
электроизмерительными электромагнитной системы
приборами (амперметром, вольтметром) и
электродинамической системы (ваттметр) и
электронным осциллографом.
1
2
3
4
13
3
Исследование резонанса напряжений
4
Изучение явление резонанса напряжения в
электрической цепи, содержащей последовательно
соединенную индуктивную катушку и конденсатор.
Ознакомление с электронным фазометром.
Исследование электрических цепей со взаимной
индуктивностью
4
4
Изучение соотношений между токами и напряжениями
в электрических цепях переменного тока, содержащих
индуктивно связанные элементы. Изучение линейного
трансформатора.
Исследование переходных процессов при разряде
конденсатора на резистор и индуктивную катушку
5
4
Изучение апериодического и колебательного разряда
конденсатора на резистор и индуктивную катушку.
Определение параметров электрической цепи по
осциллограммам напряжения. Углубленное изучение
работы электронного осциллографа.
6
Исследование пассивного четырехполюсника
4
Экспериментальное определение параметров
пассивного четырехполюсника. Расчет режимов работы
четырехполюсника по экспериментальным данным.
7
Исследование электрических фильтров
4
Изучение методов измерения амплитудных и фазовых
частотных характеристик электрических фильтров.
Ознакомление с генератором сигналов. Ознакомление с
электронными вольтметрами и милливольтметрами.
Исследование электрических цепей с нелинейными
резистивными элементами
8
4
Экспериментальная проверка выполнения законов
Кирхгофа для простейших нелинейных электрических
цепей. Изучение особенностей поведения инерционных
и безынерционных нелинейных элементов при
постоянном и переменном токах.
1
2
3
4
14
9
Исследование индуктивной катушки с ферромагнитным
сердечником
4
Определение параметров последовательной и
параллельной схем замещения индуктивной катушки.
Исследование формы кривой тока в катушке с
ферромагнитным сердечником.
4.5 Самостоятельное изучение разделов дисциплины
Таблица 7 – Вопросы, выносимые на самостоятельное изучение студентами
Кол№
Вопросы, выносимые на самостоятельное изучение
во
раздела
часов
1
2
3
1
Уравнения электромагнитного поля
3
Использование стандартных пакетов схемотехнического
моделирования MicroCap, Electronics Workbench, Multisim,
3
2
OrСad (на выбор студента) для расчета цепей постоянного
тока
Использование стандартных пакетов схемотехнического
моделирования MicroCap, Electronics Workbench, MultiSim,
3
4
OrСad (на выбор студента) для расчета цепей переменного
тока
Принцип действия синхронных и асинхронных электрических
1
4
машин
Особенности разложения в ряд Фурье периодических
5
1
функций, обладающих симметрией
Принцип
действия
и
конструкция
приборов
6
электродинамической, ферродинамической и индукционной
3
систем
Некорректные коммутации. Обобщенные законы коммутации.
Использование стандартных пакетов схемотехнического
7
8
моделирования MicroCap, Electronics Workbench, MultiSim,
OrСad (на выбор студента) для расчета переходных процессов
Управляемые источники напряжения и тока. Активные
8
четырехполюсники. Усилители на биполярных транзисторах и
8
операционных усилителях и их схемы замещения.
9
Пассивные и активные RC-фильтры
8
10
Параметрические стабилизаторы тока и напряжения.
8
15
1
11
12
2
Принцип действия и конструкции электрических машин
постоянного тока
Нелинейный трансформатор, его схема замещения и векторная
диаграмма. Использование стандартных пакетов
схемотехнического моделирования MicroCap, Electronics
Workbench, MultiSim, OrСad (на выбор студента) для расчета
нелинейных цепей.
Итого:
3
9
8
64
4.6 Расчетно-графические работы
Расчетно-графические работы являются важным этапом самостоятельной
работы студента, предназначенным для формирования и закрепления навыков
расчета электрических цепей и электротехнических устройств по наиболее
востребованным для будущей деятельности специалиста темам.
Работа выдается студентам на 4 недели и выполняется в рамках времени,
отведенного на самостоятельную работу студентов. Темы расчетнографических работ приведены в таблице 8. Расчеты электрических цепей в
соответствии с заданием проводятся студентами по методикам, рассмотренным
на аудиторных занятиях. После проведения расчетов предусмотрено
математическое моделирование исследуемой электрической цепи в одном из
пакетов прикладных программ схемотехнического моделирования: MicroCap,
Electronics Workbench, MultiSim, OrСad (на выбор студента).
Объем пояснительной записки должен составлять 5-8 страниц
машинописного текста. В пояснительной записке должно содержаться задание
на РГР, схема электрической цепи, необходимые эквивалентные схемы
замещения, расчеты в соответствии с заданием, графики, результаты
математического моделирования в выбранном пакете прикладных программ.
Преподаватель обеспечивает еженедельный контроль за ходом
выполнения расчетно-графических работ, проводит консультации, указывает на
ошибки, оценивает объем выполненных работ в процентах. Оценка за расчетнографическую работу выставляется исходя из критериев правильности
выполнения работы и выполнения работы в срок, с учетом уровня знаний,
показанных студентом во время защиты.
№
1
2
3
4
Таблица 8 – Темы расчетно-графических работ
Тема
Расчёт разветвлённой цепи постоянного тока
Расчёт разветвленной цепи переменного тока
Расчет переходных процессов в линейных цепях
Расчет магнитных цепей переменного тока методом кусочно-линейной
аппроксимации
16
5 Образовательные технологии
Для достижения наиболее эффективных результатов освоения
дисциплины при реализации различных видов учебной работы применяются
информационные технологии (использование компьютерных тестирующих
средств оценки уровня знаний обучаемых, использование мультимедийного
сопровождения лекций, электронных мультимедийных учебных пособий и др.)
и интерактивные методы и технологии обучения (проблемные лекции, лекциивизуализации, технология проблемного обучения, технология развития
критического мышления, групповая работа), с учетом содержания дисциплины
и видов занятий, предусмотренных учебным планом.
5.1 Интерактивные образовательные технологии, используемые в
аудиторных занятиях
Таблица 9 – Распределение интерактивных технологий по видам занятий
Вид
занятия
Количество
Используемые интерактивные
Семестр
образовательные технологии
(Л, ПР,
часов
ЛР)
Л
Проблемная лекция
4
Лекция-визуализация
4
ПР
Технология коллективного взаимодействия
18
ЛР
Параллельное выполнение натурного и
вычислительного эксперимента на ЭВМ
12
3,4
Использование
тестирующих средств
знаний обучаемых
Итого:
компьютерных
оценки уровня
32
5.2 Интерактивные образовательные технологии, используемые в
самостоятельной работе студентов
В процессе выполнения внеаудиторной работы предусмотрено
использование Интернет-системы дистанционного обучения электротехнике
«ЭДО», интегрированной в сайт кафедры ТОЭ http://toe.ugatu.ac.ru, элементы
которой входят в "Каталог программ, рекомендованных научно-методическим
советом по электротехнике и электронике Министерства образования и науки
Российской Федерации".
17
Интернет-система дистанционного обучения электротехнике «ЭДО»
предоставляет следующие средства усвоения дисциплины:
- доступ к учебной программе дисциплины;
- гипертекстовый доступ к электронным версиям учебных пособий,
методических указаний и сборников задач, разработанных преподавателями
кафедры ТОЭ;
возможность
автоматизированной
проверки
студентами
индивидуальных заданий в рамках решения расчетно-графических работ и
домашних заданий
- возможность студентами получить контекстную подсказку при решении
индивидуальных заданий
- возможность преподавателю отслеживать ход выполнения студентами
индивидуальных заданий в режиме реального времени с помощью
электронного журнала.
Таблица 10 – Распределение интерактивных технологий по видам работ
Вид
занятия
Количество
Используемые интерактивные
Семестр
образовательные технологии
(РГР,
часов
ДЗ)
3,4
РГР
Использование
тестирующих средств
знаний обучаемых
компьютерных
оценки уровня
36
ДЗ
Использование
тестирующих средств
знаний обучаемых
компьютерных
оценки уровня
10
Итого:
6.
Оценочные средства для текущего
успеваемости и промежуточной аттестации
46
контроля
Оценка уровня освоения дисциплины осуществляется в виде текущего,
рубежного и промежуточного контроля успеваемости студентов университета,
и на основе критериев оценки уровня освоения дисциплины.
18
№ п/п
1
2
3
Таблица 11 – Оценочные средства контроля успеваемости
Вид контроля
Форма
Фонды оценочных
Место
контроля
средств
размещения
Текущий
Тестирование
Комплект
УМК по
контроль
тестовых заданий
дисциплине
по дисциплине
«Теоретические
основы
электротехники и
электроизмерений»
Рубежный
Защита
Форма отчета по
УМК по
дисциплине,
контроль
лабораторных
лабораторной
работ
работе
МУ по
выполнению
лабораторных
работ
Выполнение Варианты заданий
УМК по
расчетнок расчетнодисциплине,
графических
графическим
МУ по
работ
работам
выполнению
РГР
Промежуточный
Экзамен
Вопросы к зачету,
УМК по
контроль по
(зачет)
комплект итоговых дисциплине
заданий по
дисциплине
дисциплине
7. Учебно-методическое обеспечение дисциплины
7.1 Основная литература
1. Бессонов, Л. А. Теоретические основы электротехники. Электрические цепи
/ Л. А. Бессонов .— Изд. 11-е, испр. и доп. — Москва : Гардарики, 2007 .—
701 с.
2. Сборник задач по теоретическим основам электротехники: Учеб. пособие
для вузов / Л.А.Бессонов, И.Г. Демидова, М.Е. Заруди и др.; Под ред.
Л.А.Бессонова.-4-е изд., перераб..-М.: Высш. школа, 2003.-528с.
3. Теоретические основы электротехники: Учеб. Для вузов / К.С. Демирчян,
Л.Р. Нейман, Н.В. Коровкин, В.Л. Чечурин. – 4-е изд., доп. для самост.
изучения курса. – СПб.: Питер. – Т.1. – 2009. – 463 с. – Т.2. – 2009. – 576 с.
4. Лукманов В.С. Теоретические основы электротехники. Часть I. Теория
линейных электрических цепей: Учебное пособие /В.С.Лукманов; Уфимск.
гос. авиац.техн. ун-т. – Уфа: УГАТУ, 2005. – 120 с.
5. Лукманов В.С. Теоретические основы электротехники. Часть 3. Теория
электромагнитного поля: Учебное пособие /В.С.Лукманов; Уфимск. гос.
авиац.техн. ун-т. – Уфа: УГАТУ, 2005. – 91 с.
19
7.2 Дополнительная литература
1 Методические указания по изучению дисциплин «Электротехника и
электроника» и «Общая электротехника и электроника» для студентов
направлений подготовки электротехнического профиля / Уфимск. гос.
авиац. техн. ун-т; Сост.: И.Е.Чечулина, И.В. Вавилова, В.С.Лукманов.-Уфа,
2012. – 45с.
2 Методические указания к самостоятельному изучению дисциплин
«Электротехника и электроника» и «Общая электротехника и электроника»
для студентов направлений подготовки электротехнического профиля/
Уфимск. гос. авиац. техн. ун-т; Сост.: И.В. Вавилова, И.Е.Чечулина,
В.С.Лукманов. -Уфа, 2012. – 50с.
3 Методические рекомендации по преподаванию дисциплин электротехники:
«Теоретические основы электротехники» (ТОЭ), «Основы теории цепей»
(ОТЦ), «Общая электротехника и электроника», «Электротехника и
электроника», «Теория нелинейных элетрических и магнитных цепей»,
«Теория электромагнитного поля» / Уфимск. гос. авиац. техн. ун-т; Сост.
В.С. Лукманов – Уфа: УГАТУ,2012. – 47с.
4 Виноградова Л.Е. Расчет электрических цепей: Учеб.пособие / Л.Е.
Виноградова, В.С.Лукманов, А.З.Тлявлин, И.Е.Чечулина.-Уфа: Изд-во
УГАТУ, 2000.-96с.
5 Татур Т.А. Установившиеся и переходные процессы в электрических цепях:
Учеб.пособие для вузов.-М.: Высш. школа, 2001.-407с.
6 Кузовкин В.А. Теоретическая электротехника: Учебник. – М.: Логос, 2002. –
480 с.
7.3 Интернет-ресурсы
На сайте библиотеки УГАТУ http://library.ugatu.ac.ru/ в разделе
«Информационные ресурсы», подраздел «Доступ к БД» размещены ссылки на
интернет-ресурсы.
На сайте кафедры ТОЭ УГАТУ http://toe.ugatu.ac.ru в разделе «УМК»
размещены полнотекстовые версии учебно-методических комплексов по
дисциплинам кафедры, включая учебные пособия, сборники задач,
методические указания
к практическим, лабораторным и расчетнографическим работам.
7.4 Методические указания к лабораторным работам
Анализ линейных электрических цепей: Практикум. Уфимский
государственный авиационный технический университет; Сост.: В.С.
Лукманов, И.Е. Чечулина, А.Р. Фатхиев, Е.В. Ларионова – Уфа, 2012. – 55 с.
2. Исследование электрических цепей: Лабораторный практикум по
дисциплине «Теоретические основы электротехники» Часть 1/ П.А. Грахов,
А.В. Гусаров, В.С. Лукманов и др. – Уфа, УГАТУ, 2007. – 133 с.
1.
20
3. Исследование электрических цепей: Лабораторный практикум по
дисциплине «Теоретические основы электротехники». Часть 2 / Сост.:
Т.И. Гусейнова, В.С. Лукманов, Е.В. Парфенов, А.Р. Фатхиев / Уфимск. гос.
авиац. техн. ун-т. Уфа, 2007. – 57с.
4. Исследование электрических цепей: Лабораторный практикум / Уфимский
государственный авиационный технический университет: Сост.: П.А.
Грахов, Т.М. Крайнова, В.С. Лукманов, Л.С. Медведева, Е.В.Парфенов, И.Е.
Чечулина. – Уфа, 2012. – 66 с.
7.5 Методические указания к выполнению расчетно-графических
работ и другим видам самостоятельной работы
1. Расчет электрических и магнитных цепей: Методические указания к
выполнению расчетно-графических работ по дисциплине «Теоретические
основы электротехники» / Уфимск. гос. авиац. техн. ун-т; Сост. В.С.
Лукманов –Уфа: УГАТУ, 2007. -30 с.
2. Расчет электрических цепей: Методические указания к выполнению
расчетно-графических работ /Уфимский государственный авиационный
технический университет: Сост.: Ю.И. Болотовский, Т.М. Крайнова,
В.С.Лукманов, Е.В. Ларионова, Л.С. Медведева, Е.В. Парфенов. – Уфа, 2012.
– 24 с.
3. Л.Е. Виноградова, А.В. Гусаров, В.И. Журавская, В.С. Лукманов, Л.С.
Медведева Сборник задач по теоретически основам электротехники:
Учебное пособие / Л.Е. Виноградова, А.В. Гусаров, В.И. Журавская, В.С.
Лукманов, Л.С. Медведева; Уфимск. гос.авиац.техн.ун-т.– Уфа: УГАТУ,
2002. – 31c.
7.6 Программное обеспечение
коммуникационных технологий
современных
информационно-
- Операционная система Windows ХР
- Интегрированный пакет Microsoft Office 2007
- Студенческие (оценочные) версии программ схемотехнического
моделирования MicroCap, Electronics Workbench, MultiSim, OrСad
- Программа решения систем линейных алгебраических уравнений
GAUSS
- Программы моделирования электрических цепей и электротехнических
устройств, разработанные на кафедре ТОЭ УГАТУ: «Резонансные явления в
линейных цепях», «Переходные процессы 1 порядка», «Переходные процессы 2
порядка», «Частотные характеристики четырехполюсников», «Вращающееся
магнитное поле».
8. Материально-техническое обеспечение дисциплины
21
Выполнение лабораторных работ по дисциплине осуществляется в
специализированной лаборатории филиала УГАТУ в г. Кумертау на стендах
типа «Квазар», оснащенных необходимой контрольно-измерительной
аппаратурой и макетами исследуемых устройств. Стенды позволяют проводить
лабораторные работы по всей тематике изучаемой дисциплины. В лабораториях
могут одновременно выполнять работы 4 студенческие бригады.
Параллельное выполнение натурного и вычислительного эксперимента на
ЭВМ (см. таблицу 9) осуществляется в лаборатории и в компьютерном классе с
помощью программ моделирования электрических цепей, разработанных на
кафедре теоретических основ электротехники. Всего в компьютерном классе
могут одновременно выполнять работы 8 студенческих бригад.
22