Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Алтайский государственный университет»
Кафедра прикладной физики, электроники и информационной безопасности
ФОНД
ОЦЕНОЧНЫХ СРЕДСТВ
ЭЛЕКТРОНИКА И ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
20.03.01. Техносферная безопасность
Рекомендован на заседании кафедры
26 июня 2017г., протокол №12-2016/17
Утверждаю:
Заведующий кафедрой
____________
Барнаул 2017
Визирование ФОС для исполнения в очередном учебном году Фонд оценочных средств пересмотрен, обсужден и одобрен для исполнения | |
Внесены следующие изменения и дополнения: | Протокол от 01.01.01г №12-2016/17 Зав. кафедрой ________________________ |
Визирование ФОС для исполнения в очередном учебном году Фонд оценочных средств пересмотрен, обсужден и одобрен для исполнения | |
Внесены следующие изменения и дополнения: | Протокол от___________ №____ Зав. кафедрой ________________________ фио, должность |
Визирование ФОС для исполнения в очередном учебном году Фонд оценочных средств пересмотрен, обсужден и одобрен для исполнения | |
Внесены следующие изменения и дополнения: | Протокол от___________ №____ Зав. кафедрой ________________________ фио, должность |
Карта компетенций, формируемых учебной дисциплиной
Компетенции/контролируемые этапы | Показатели | Наименование оценочного средства |
Начальный этап формирования компетенции (ий) осуществляется в период освоения учебной дисциплины и характеризуется освоением учебного материала | ||
ОК-10: способностью к познавательной деятельности | Знать: фундаментальные законы теории электромагнитного поля и электрических цепей; методы расчета электрических цепей и электромагнитных полей; правила электробезопасности; назначение, устройство, принцип действия электронных устройств, методы их анализа и синтеза Уметь: составлять и решать уравнения для анализа конкретных цепей и устройств; применять математический аппарат при решении задач; составлять, читать и экспериментально исследовать электрические и магнитные цепи и электронные схемы, определять токи, напряжения и мощности; оценивать погрешности результатов при расчетах навыками поиска информации, необходимой для профессиональной деятельности | Практические задания |
Базовый этап формирования компетенции (формируется по окончании изучения дисциплины (модуля)) | ||
ОК-10: способностью к познавательной деятельности | Знать: фундаментальные законы теории электромагнитного поля и электрических цепей; методы расчета электрических цепей и электромагнитных полей; правила электробезопасности; назначение, устройство, принцип действия электронных устройств, методы их анализа и синтеза Уметь: составлять и решать уравнения для анализа конкретных цепей и устройств; применять математический аппарат при решении задач; составлять, читать и экспериментально исследовать электрические и магнитные цепи и электронные схемы, определять токи, напряжения и мощности; оценивать погрешности результатов при расчетах навыками поиска информации, необходимой для профессиональной деятельности | Электрические цепи постоянного тока и методы их расчета: Электрическая цепь и ее элементы. Основные понятия и определения для электрической цепи. Основные законы для цепей постоянного тока (законы Ома, законы Кирхгофа). Электрическая цепь постоянного тока с последовательным и параллельным соединением элементов. Электрическая цепь постоянного тока со смешанным соединением элементов. Соединение элементов электрической цепи по схемам «звезда» и «треугольник». Источник ЭДС в электрических цепях. Эквивалентная схема, режимы работы источника ЭДС, его выходная вольтамперная характеристика. Источник тока в электрических цепях. Эквивалентная схема, режимы работы источника тока, его выходная вольтамперная характеристика. Последовательное и параллельное соединение источников ЭДС. Определение электрической мощности. Уравнение баланса мощностей. Расчет электрической цепи постоянного тока методом свертывания. Расчет электрической цепи постоянного тока методом узлового напряжения (метод двух узлов). Расчет электрической цепи постоянного тока методом наложения. Расчет электрической цепи постоянного тока методом контурных токов. Потенциальная диаграмма в электрической цепи постоянного тока.Однофазные электрические цепи переменного тока: Основные определения для синусоидальных токов, напряжений, ЭДС. Способы представления синусоидальных величин (аналитический, временной, графоаналитический). Действующее значение переменного тока и напряжения (определение, вывод формулы для действующего значения). Основные элементы электрической цепи синусоидального тока (активное сопротивление, индуктивность, емкость). Аналог закона Ома для активного сопротивления, индуктивности, емкости. Основные свойства простейших цепей переменного тока (активного сопротивления, индуктивности, емкости). Векторные диаграммы для резистора, катушки индуктивности и конденсатора. Мощность в цепях переменного тока (на активном сопротивлении, индуктивности, емкости). Построение временных диаграмм для мощности. Последовательное соединение индуктивности и активного сопротивления. Построение векторной диаграммы, расчет полного сопротивления, расчет активной, реактивной и полной мощности. Последовательное соединение емкости и активного сопротивления. Построение векторной диаграммы, расчет полного сопротивления, расчет активной, реактивной и полной мощности. Последовательное соединение индуктивности, емкости и активного сопротивления. Построение векторной диаграммы, расчет полного сопротивления, расчет активной, реактивной и полной мощности. Активный и реактивный токи и треугольник проводимостей (эквивалентное представление катушки индуктивности). Связь между активной, реактивной и полной проводимостей с активным, реактивным и полным сопротивлением. Параллельное соединение R, L, C элементов. Построение векторной диаграммы, расчет полной проводимости, расчет активной, реактивной и полной мощности. Повышение коэффициента мощности в электрической цепи. Вывод формулы для емкости при искусственном повышении коэффициента мощности.Трехфазные электрические цепи: Основные понятия и определения. Способ получения трехфазной ЭДС. Соединение фаз генератора и приемника «звездой». Фазные и линейные напряжение и ток. Ток нейтрали. Соотношение между фазным и линейным напряжением. Классификация приемников электрической энергии в трехфазной цепи. Четырехпроводная цепь. Симметричная и несимметричная нагрузка приемника. Трехпроводная цепь при соединении фаз генератора и приемника «звездой». Симметричная и несимметричная нагрузка приемника. Соединение фаз генератора и приемника «треугольником». Фазные и линейные напряжение и ток. Симметричная и несимметричная нагрузка приемника. Соотношение между фазным и линейным током при симметричной нагрузке. Мощность трехфазной цепи, ее расчет и измерение при соединении потребителей «звездой». Мощность трехфазной цепи, ее расчет и измерение при соединении потребителей «треугольником.Магнитные цепи: Магнитное поле и его параметры. Закон полного тока. Применение закона полного тока для расчета магнитных цепей. Закон Ома для магнитной цепи. Линейные и нелинейные магнитные сопротивления. Ферромагнитные материалы и их свойства. Виды магнитных цепей. Расчет неразветвленной магнитной цепи (прямая и обратная задача). Расчет разветвленной магнитной цепи. Первый и второй законы Кирхгофа для магнитных цепей. Потери мощности в ферромагнитном сердечнике. Векторная диаграмма и схема замещения катушки с сердечником. Уравнение трансформаторной ЭДС. Магнитный поток рассеяния. Уравнение электрического равновесия для катушки с сердечником с учетом потока рассеяния. Векторная диаграмма.Трансформаторы: Назначение и область применения. Условные обозначения трансформаторов. Классификация трансформаторов. Принцип действия трансформатора. Вывод уравнения трансформаторной ЭДС. Энергетическая характеристика трансформатора. Устройство трансформаторов (однофазных и трехфазных). Идеализированный трансформатор (режим холостого хода, режим нагрузки, векторная диаграмма). Реальный трансформатор (уравнения электрического равновесия, векторная диаграмма). КПД трансформатора и его зависимость от нагрузки. Параллельная работа трансформаторов. Измерительные трансформаторы (трансформатор напряжения, трансформатор тока).Асинхронные машины: Устройство трехфазной асинхронной машины. Получение вращающего магнитного поля с помощью двух обмоток. Получение вращающего магнитного поля с помощью трех обмоток. Режимы работы трехфазной асинхронной машины. |
Заключительный этап формирования компетенций направлен на закрепление определенных компетенций в период прохождения практик, НИР, ГИА |
Описание показателей и критериев оценивания компетенций на различных этапах их формирования, описание шкал оценивания
Сопоставление шкал оценивания
4-балльная шкала (уровень освоения) | Отлично (повышенный уровень) | Хорошо (базовый уровень) | Удовлетворительно (пороговый уровень) | Неудовлетворительно (уровень не сформирован) |
100-балльная шкала | 85-100 | 70-84 | 50-69 | 0-49 |
Бинарная шкала | Зачтено | Не зачтено |
Оценивание выполнения практических заданий
4-балльная шкала (уровень освоения) | Показатели | Критерии |
Отлично (повышенный уровень) | Полнота выполнения практического задания; Своевременность выполнения задания; Последовательность и рациональность выполнения задания; Самостоятельность решения; и т. д. | Студентом задание решено самостоятельно. При этом составлен правильный алгоритм решения задания, в логических рассуждениях, в выборе формул и решении нет ошибок, получен верный ответ, задание решено рациональным способом. |
Хорошо (базовый уровень) | Студентом задание решено с подсказкой преподавателя. При этом составлен правильный алгоритм решения задания, в логическом рассуждении и решении нет существенных ошибок; правильно сделан выбор формул для решения; есть объяснение решения, но задание решено нерациональным способом или допущено не более двух несущественных ошибок, получен верный ответ. | |
Удовлетворительно (пороговый уровень) | Студентом задание решено с подсказками преподавателя. При этом задание понято правильно, в логическом рассуждении нет существенных ошибок, но допущены существенные ошибки в выборе формул или в математических расчетах; задание решено не полностью или в общем виде. | |
Неудовлетвори-тельно (уровень не сформирован) | Студентом задание не решено. |
Оценивание ответа на экзамене
4-балльная шкала (уровень освоения) | Показатели | Критерии |
Отлично (повышенный уровень) | Полнота изложения теоретического материала; Полнота и правильность решения практического задания; Правильность и/или аргументированность изложения (последовательность действий); Самостоятельность ответа; Культура речи; и т. д. | Студентом дан полный, в логической последовательности развернутый ответ на поставленный вопрос, где он продемонстрировал знания предмета в полном объеме учебной программы, достаточно глубоко осмысливает дисциплину, самостоятельно, и исчерпывающе отвечает на дополнительные вопросы, приводит собственные примеры по проблематике поставленного вопроса, решил предложенные практические задания без ошибок. |
Хорошо (базовый уровень) | Студентом дан развернутый ответ на поставленный вопрос, где студент демонстрирует знания, приобретенные на лекционных и семинарских занятиях, а также полученные посредством изучения обязательных учебных материалов по курсу, дает аргументированные ответы, приводит примеры, в ответе присутствует свободное владение монологической речью, логичность и последовательность ответа. Однако допускается неточность в ответе. Решил предложенные практические задания с небольшими неточностями. | |
Удовлетворительно (пороговый уровень) | Студентом дан ответ, свидетельствующий в основном о знании процессов изучаемой дисциплины, отличающийся недостаточной глубиной и полнотой раскрытия темы, знанием основных вопросов теории, слабо сформированными навыками анализа явлений, процессов, недостаточным умением давать аргументированные ответы и приводить примеры, недостаточно свободным владением монологической речью, логичностью и последовательностью ответа. Допускается несколько ошибок в содержании ответа и решении практических заданий. | |
Неудовлетвори-тельно (уровень не сформирован) | Студентом дан ответ, который содержит ряд серьезных неточностей, обнаруживающий незнание процессов изучаемой предметной области, отличающийся неглубоким раскрытием темы, незнанием основных вопросов теории, несформированными навыками анализа явлений, процессов, неумением давать аргументированные ответы, слабым владением монологической речью, отсутствием логичности и последовательности. Выводы поверхностны. Решение практических заданий не выполнено. Т. е студент не способен ответить на вопросы даже при дополнительных наводящих вопросах преподавателя. |
Типовые контрольные задания или иные материалы, необходимые для оценки планируемых результатов обучения по дисциплине, характеризующих этапы формирования компетенций в процессе освоения образовательной программы
Преподаватель самостоятельно определяет перечень типовых контрольных заданий, включает типовые контрольные задания в фонд оценочных средств, размещаемый в ЭИОС АлтГУ, ознакомляет обучающихся с ним вначале изучения учебной дисциплины.
ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАДАНИЯ
Перечень заданий /вопросов | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Для электрической схемы, представленной ниже определить токи в ветвях методом Кирхгофа. Построить для нее потенциальную диаграмму. Составить уравнение баланса мощности.
E1 = 24В; E2 = 18В; R1 = 1,5 Ом R2 = 1,8 Ом; R3 = 2 Ом; r1 = 0,5 Ом r2 = 0,2 Ом В цепь синусоидального переменного тока частотой f=50 Гц включены последовательно две неидеальные катушки индуктивности, а также идеализированный конденсатор. Параметры конденсатора (емкость С), а также катушек (их активные сопротивления R1, R2 и идеальные индуктивности L1, L2) известны. Кроме того, известна возникающая ЭДС на первой катушке (EL1)
Найти: напряжение источника U (действующее значение); полную, активную и реактивную мощности всей цепи; сдвиги фаз между током и напряжением на участках «ас» и «се». Построить векторную диаграмму. Нарисовать электрическую схему данной цепи с подключенным в нее ваттметром, который бы регистрировал активную мощность на участке «ае». Рассчитать произвольную разветвленную электрическую цепь однофазного переменного тока. Оценить надежность установки. Рассчитать электрическую мощность всей цепи. Рассчитать коэффициент мощности. Построить векторную диаграмму.
Начертить схему цепи. Рассчитать фазные токи потребителя. Начертить векторную диаграмму и определить ток в нейтральном проводе. Рассчитать потребляемую активную мощность всей схемы. |
ЛАБОРАТОРНЫЕ ЗАДАНИЯ
Перечень заданий /вопросов |
| Лабораторное занятие 1. «Знакомство с электроизмерительными приборами» Лабораторное занятие 2. «Исследование сложной разветвленной цепи постоянного тока» Лабораторное занятие 3. «Исследование неразветвленной цепи однофазного переменного тока» Лабораторное занятие 4. «Исследование разветвленной цепи однофазного переменного тока» Лабораторное занятие 5. «Исследование трехфазной электрической цепи при соединении приемников «звездой» |
ЗАДАНИЯ К ЗАЧЕТУ
Классификация средств измерений электрических величин. Общие свойства электроизмерительных приборов (ЭИП). Включение приборов в электрические цепи. Приборы магнитоэлектрической, электромагнитной, электродинамической, ферродинамической систем: устройство, достоинства, недостатки. Определение линейных и нелинейных электрических цепей. Первый и второй законы Кирхгофа. Внутреннее сопротивление генератора. Потенциальная диаграмма. Графоаналитический метод расчета нелинейных цепей при последовательном, параллельном и смешанном соединении проводников. Условие передачи максимальной мощности по линии электропередачи. кпд линии электропередачи. Неразветвленная цепь однофазного переменного тока. Основные понятия. Виды сопротивлений переменному току. Простейшие цепи переменного тока: электрическая цепь переменного тока с резистивным элементом; электрическая цепь переменного тока с индуктивным элементом; электрическая цепь переменного тока с емкостным элементом. Последовательное соединение R, L,C-элементов в цепи однофазного переменного тока. Разветвленная цепь однофазного переменного тока. Параллельное соединение идеализированных и реальных R, L,C-элементов. Мощность цепи синусоидального тока. Коэффициент мощности. Принцип создания многофазной системы ЭДС. Многофазные цепи. Основные схемы соединений потребителей. Равномерная, симметричная, однородная нагрузка приемника при соединении приемников звездой в трехфазной электрической цепи. Ток нейтрального провода. Равномерная, симметричная, однородная нагрузка приемника при соединении приемников треугольником в трехфазной электрической цепи. Мощность трехфазной цепи. Расчет мощности для симметричных и несимметричных трехфазных цепей. Назначение, устройство и принцип действия трансформатора. Классификация трансформаторов. Измерительный трансформатор тока и напряжения. Устройство асинхронного двигателя. Принцип работы. Пуск асинхронного двигателя. Изменение направления вращения ротора. Потеря мощности при работе асинхронного двигателя. Повышение КПД и коэффициента мощности при небольших нагрузках.
Методические материалы, определяющие процедуры оценивания знаний, умений, навыков и (или) опыта деятельности, характеризующих этапы формирования компетенций
Итоговая успеваемость студента за семестр оценивается суммой баллов по следующим показателям:
- Лабораторные работы, Практические задания, Контрольные работы, Итоговая аттестация (экзамен или тест).
Общее число баллов, которые можно набрать в семестре – 72 балла, в процессе итоговой аттестации – 28 баллов.
Для оценки текущей успеваемости весь семестр делится на 3 модуля по календарному признаку: по 5 недель в модуле.
Соответственно в течение каждого модуля можно набрать по 24 балла.
Максимальные количества баллов по каждому показателю приведены ниже в таблице:
Вид учебной деятельности | Максимальное количество баллов в семестре | Максимальное количество баллов в модуле |
Лабораторные работы | 24 | 8 баллов |
Практические задания | 24 | 8 баллов |
Контрольные работы | 24 | 8 баллов |
Зачет | 28 | - |
Итого: | 100 | 24 балла |
