《電介質物理A》教學大綱適用范圍：202X版本科人才培養方案課程代碼：21130091課程性質：專業必修課學分：3學分學時：48學時（理論48學時）先修課程：高等數學、線性代數、復變函數與積分變換、大學物理等后續課程：電纜及光纜材料、電纜工藝原理及應用、電氣絕緣測試及診斷技術等適用專業：電纜工程開課單位：電纜工程學院一、課程說明《電介質物理A》是電纜工程專業的一門學科基礎必修課。本課程主要講授電介質四大基本參數及其物質微觀結構關系。通過本課程的學習，學生能夠掌握電纜工程中所需電介質物理的基本理論、基本知識和基本技能，為后續課程奠定必要的理論基礎。本課程注重基本理論知識的深入學習，強調培養運用基礎理論知識解決生產實際問題的能力，兼顧新技術、新工藝及其發展方向的介紹，培養“厚基礎、寬口徑、高素質、強能力”的人才。二、課程目標通過本課程的學習，使學生達到如下目標：課程目標1：掌握直流和交流下電介質的宏觀與微觀極化機理及理論、電介質電導、擊穿理論，能夠利用這些理論分析電纜制造與運行中所遇到的問題；能夠對電纜工程領域復雜工程問題所涉及的各類物理現象、原理、結構、運行特性進行實驗研究和驗證。課程目標2：能正確運用電介質物理中理論知識指導電纜制造中材料與結構的選擇等知識分析工程需求，了解電纜絕緣的影響因素，能夠選擇合適的絕緣材料與結構，并能夠設計或改進電纜制造中工藝參數；運用電纜工程相關的電介質理論、電氣絕緣結構設計原理以及光纖光纜檢測技術等專業知識，解決電纜工程絕緣中的復雜工程問題。課程目標3：理解電纜有關的國家標準、行業標準、企業標準、法律法規以及相關知識產權、行業政策；控制電纜質量使產品符合標準和相關法規政策；通過電介質物理學習，使得學生對電介質物理發展歷程有了全面了解，使得學生清楚掌握我國在該領域的研究所處的地位，樹立科學的發展榮辱觀，為助推該學科在國際上聲譽提升明確自己的責任感和使命感。三、課程目標與畢業要求《電介質物理A》課程教學目標對電纜工程畢業要求的支撐見表1。表1課程教學目標與畢業要求關系畢業要求指標點課程目標支撐強度1.工程知識1.1掌握數學、物理、化學的基礎知識，領會數學、自然科學的重要思想和思維方法，理解工程問題的數理本質及其表述方法。課程目標1：掌握直流和交流下電介質的宏觀與微觀極化機理及理論、電介質電導、擊穿理論，能夠利用這些理論分析電纜制造與運行中所遇到的問題。H2.問題分析2.3能夠根據數學、自然科學和工程科學的基本原理，并結合文獻研究，比較不同的解決方案，以獲得有效結論。課程目標2：能正確運用電介質物理中理論知識指導電纜制造中材料與結構的選擇等知識分析工程需求，了解電纜絕緣的影響因素，能夠選擇合適的絕緣材料與結構，并能夠設計或改進電纜制造中工藝參數；運用電纜工程相關的電介質理論、電氣絕緣結構設計原理以及光纖光纜檢測技術等專業知識，解決電纜工程絕緣中的復雜工程問題。H4.研究4.2能夠基于科學原理并采用科學方法對電纜工程領域相關的復雜問題選擇研究路線，設計實驗方案。課程目標1：能夠對電纜工程領域復雜工程問題所涉及的各類物理現象、原理、結構、運行特性進行實驗研究和驗證。H6.工程與社會6.1了解產業政策、法律法規和現代企業管理體系，熟悉電纜工程領域的技術標準體系。課程目標3：理解電纜有關的國家標準、行業標準、企業標準、法律法規以及相關知識產權、行業政策；控制電纜質量使產品符合標準和相關法規政策；通過電介質物理學習，使得學生對電介質物理發展歷程有了全面了解，使得學生清楚掌握我國在該領域的研究所處的地位，樹立科學的發展榮辱觀，為助推該學科在國際上聲譽提升明確自己的責任感和使命感。M注：表中“H（高）、M（中）”表示課程與相關畢業要求的關聯度。四、教學內容、基本要求與學時分配理論部分的教學內容、基本要求與學時分配見表2。表2教學內容、基本要求與學時分配教學內容教學要求，教學重點難點理論學時對應課程目標1.靜電場基本定律和在恒定電場下電介質的極化1.1靜電場基本理論1.2電介質的分類1.3克勞休斯方程和分子極化率1.4電介質的有效電場和克勞修斯-莫索締方程1.5鐵電體教學要求：理解電介質極化基本概念，掌握電介質極化理論；熟悉各類物質的極化特征與極化行為。重點：庫倫定律；高斯定理；電介質極化和極化強度；莫索締有效電場和克勞修斯-莫索締方程。難點：電介質極化理論方程。101、2、32.在交變電場作用下的介質極化和介質損耗2.1極化的建立過程和吸收電流復介電常數2.2交變電場下電介質的損耗2.3復介電常數與柯爾-柯爾圖2.4松弛時間的分布2.5氣體電介質的損耗2.6液體電介質的損耗2.7固體電介質的損耗2.8不均勻電介質的界面極化和損耗2.9電介質在光頻范圍的色散和吸收教學要求：了解交變電場下極化基本概念和基本規律；理解極化過程；熟悉介電常數、介電損耗以及介電松弛過程。重點：交變電場下電介質極化行為與表征參數。難點：電介質的動態極化機理。161、2、33.電介質的電導3.1概述3.2氣體電介質的電導3.3液體電介質的電導3.4固體電介質的電導3.5固體電介質的表面電導教學要求：了解導電能帶理論；理解電介質電導的特征；理解電導與溫度、雜質的關系。重點：電介質電導基礎知識。難點：電介質載流子濃度與遷移率影響機理。101、2、34.電介質的擊穿4.1概述4.2氣體電介質的擊穿4.3液體電介質的擊穿4.4固體電介質的擊穿教學要求：了解老化過程與分類；理解電樹的形成過程與特征；理解固體電擊穿的物理行為。重點：電老化過程與機理。難點：固體電擊穿的基礎理論。121、2、3合計48五、教學方法及手段本課程以課堂講授為主，結合討論、習題講解、視頻資源等教學手段，促進學生積極思考，開發學生的潛能，培養學生思考問題、分析問題和解決問題的能力，完成課程教學任務和相關能力的培養。六、課程資源1.推薦教材自編講義。2.參考書（1）金維芳.電介質物理講義[M].西安：西安交通大學出版社,2007.（2）陳季丹,劉子玉.電介質物理[M].西安：西安交通大學出版社,2011.（3）張良瑩,姚熹.電介質物理[M].西安：西安交通大學出版社,2000.（4）尹之文.電介質物理學[M].北京：科學出版社,2003.（5）KwanChiKao.DielectricPhenomenainSolids[M].Elsevler,2004.3.期刊（1）高電壓技術,國家高電壓計量站、中國電機工程學會.（2）絕緣材料,桂林電器科學研究所.（3）J.Phy.DAppl.Phys.,IOPPublishingLtd.（4）Appl.Phys.Lett.,AmericanInstituteofPhysics.（5）物理學報,中國科學院物理研究所、中國物理學會.4.網絡資源（1）中國大學視頻公開課：/course/XJTU-1463199167?from=searchPage&outVendor=zw_mooc_pcssjg_.（2）電子科技大學：/wlxt/course.aspx?courseid=0971.七、課程考核對課程目標的支撐課程成績由過程性考核成績和期末考核成績兩部分構成，具體考核/評價細則及對課程目標的支撐關系見表3。表3課程考核對課程目標的支撐考核環節占比考核/評價細則課程目標1234過程性考核課堂表現10（1）根據課堂出勤情況和課堂回答問題情況進行考核，滿分100分；（2）以平時考核成績乘以其在總評成績中所占的比例計入課程總評成績。√√√√3322作業20（1）主要考核學生對各章節知識點的復習、理解和掌握程度，滿分100分；（2）每次作業單獨評分，取各次成績的平均值作為此環節的最終成績；（3）以作業成績乘以其在總評成績中所占的比例計入課程總評成績。√√√√6662章節測試10（1）主要考核學生對各章節知識點的復習、理解和掌握程度，滿分100分；（2）以測試成績乘以其在總評成績中所占的比例計入課程總評成績。√√√√3322期末考核60（1）卷面成績100分，以卷面成績乘以其在總評成績中所占的比例計入課程總評成績；（2）主要考核直流和交流下電介質的宏觀與微觀極化機理及理論、電介質電導、擊穿理論等內容及學生綜合應用、分析等能力；（3）考試題型為：選擇題、填空題、論述題、計算和分析題等。√√√20201010合計：100分32322016八、考核與成績評定1.考核方式及成績評定考核方式：本課程主要以課堂表現、作業、章節測試、期末考試等方式對學生進行考核評價。考核基本要求：考核總成績由期末試卷成績和過程性考核成績組成。其中：期末試卷成績為100分（權重60%），試題類型為選擇題、填空題、論述題、計算和分析題等類型，試卷中基本知識、基本理論、基本技能分值不超過50%，綜合應用知識分值不低于50%；課堂表現、作業、章節測試等過程性考核成績為100分（權重40%）；過程性考核和考試試題分值分配應與教學大綱各章節的學時基本成比例。2.過程性考核成績的標準過程性考核方式重點考核內容、評價標準、所占比重見表4。表4過程性考核方式評價標準考核方式所占比重(%)100>x≥9090>x≥8080>x≥7070>x≥60x<60課堂表現25筆記完整，積極參與教學活動，踴躍回答問題，準確率大于90%。筆記完整，認真參與教學活動，回答問題準確率大于80%。筆記不完整，偶爾參與教學活動，回答問題準確率大于70%。上課不認真，上課不記筆記，偶爾參與教學活動。上課不認真，上課不記筆記，