《電路實驗》教學(xué)大綱

《電路實驗》教學(xué)大綱適用范圍：202X版本科人才培養(yǎng)方案課程代碼：05133012課程性質(zhì)：學(xué)科基礎(chǔ)必修課學(xué)分：1學(xué)分學(xué)時：16學(xué)時（實驗16學(xué)時）先修課程：大學(xué)物理、高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)后續(xù)課程：模擬電子技術(shù)、電機學(xué)等適用專業(yè)：電氣工程及其自動化開課單位：電氣工程與自動化學(xué)院一、課程說明《電路實驗》是電氣工程及其自動化專業(yè)的學(xué)科基礎(chǔ)必修課。其任務(wù)主要是幫助學(xué)生理解在電路原理學(xué)習(xí)中遇到的重點和難點問題，為后續(xù)課程打下必要基礎(chǔ)。該課程注重學(xué)生實踐動手能力的鍛煉提升，注重理論知識與實踐的相結(jié)合，培養(yǎng)可以解決電氣領(lǐng)域復(fù)雜工程實際問題的高素質(zhì)應(yīng)用型人才。二、課程目標(biāo)通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生達到如下目標(biāo)：課程目標(biāo)1：通過實驗方式，加深理解和掌握專業(yè)理論知識，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、團結(jié)協(xié)作、理論聯(lián)系實際的能力，為今后專業(yè)課程的學(xué)習(xí)打下堅實的基礎(chǔ)。課程目標(biāo)2：熟悉實驗儀器和設(shè)備的性能及操作方法，掌握Multisim仿真軟件使用方法，養(yǎng)成良好的實驗習(xí)慣，掌握基本實驗技能，具備一定的實驗故障排除能力，能夠借助相關(guān)資料和工具，解決電氣工程領(lǐng)域?qū)嶋H問題，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)嚴謹?shù)淖黠L(fēng)和實踐動手能力。課程目標(biāo)3：結(jié)合專業(yè)理論知識，對于電氣工程領(lǐng)域相關(guān)現(xiàn)象、特性及復(fù)雜實際工程問題，能進行實驗研究分析，得出有效結(jié)論，制定解決方案，培養(yǎng)學(xué)生綜合創(chuàng)新、解決問題的能力及良好的職業(yè)道德、社會公德、社會責(zé)任感。三、課程目標(biāo)與畢業(yè)要求《電路實驗》課程教學(xué)目標(biāo)對電氣工程及其自動化專業(yè)畢業(yè)要求的支撐見表1。表1課程教學(xué)目標(biāo)與畢業(yè)要求關(guān)系畢業(yè)要求指標(biāo)點課程目標(biāo)支撐強度4.研究4.1能夠?qū)﹄姎夤こ滔嚓P(guān)的物理現(xiàn)象、系統(tǒng)特性進行研究和實驗驗證。課程目標(biāo)1：通過實驗方式，加深理解和掌握專業(yè)理論知識，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、團結(jié)協(xié)作、理論聯(lián)系實際的能力，為今后專業(yè)課程的學(xué)習(xí)打下堅實的基礎(chǔ)。課程目標(biāo)3：結(jié)合專業(yè)理論知識，對于電氣工程領(lǐng)域相關(guān)現(xiàn)象、特性及復(fù)雜實際工程問題，能進行實驗研究分析，得出有效結(jié)論，制定解決方案，培養(yǎng)學(xué)生綜合創(chuàng)新、解決問題的能力及良好的職業(yè)道德、社會公德、社會責(zé)任感。H5.使用現(xiàn)代工具5.1能夠掌握現(xiàn)代儀器、工程工具、信息技術(shù)工具的使用原理和方法。課程目標(biāo)2：熟悉實驗儀器和設(shè)備的性能及操作方法，掌握Multisim仿真軟件使用方法，養(yǎng)成良好的實驗習(xí)慣，掌握基本實驗技能，具備一定的實驗故障排除能力，能夠借助相關(guān)資料和工具，解決電氣工程領(lǐng)域?qū)嶋H問題，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)嚴謹?shù)淖黠L(fēng)和實踐動手能力。M注：表中“H（高）、M（中）”表示課程與相關(guān)畢業(yè)要求的關(guān)聯(lián)度。四、教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時分配實驗部分的教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時分配見表2。表2實驗項目、實驗內(nèi)容與學(xué)時實驗項目實驗內(nèi)容和要求實驗學(xué)時對應(yīng)的課程目標(biāo)1.基爾霍夫定理和疊加定理實驗內(nèi)容：用實驗方法驗證基爾霍夫定理和疊加原理實驗要求：加深對基爾霍夫定理、疊加定理的內(nèi)容、適用范圍及二極管的單向?qū)щ娦缘睦斫?，掌握儀器儀表的使用方法及數(shù)據(jù)測量方法。21、2、32.戴維寧定理實驗內(nèi)容：用實驗方法驗證戴維寧定理實驗要求：加深對戴維寧定理和諾頓定理的理解，掌握測量有源二端網(wǎng)絡(luò)等效參數(shù)的一般方法。21、2、33.R、L、C元件阻抗特性的測定實驗內(nèi)容：測定R、L、C元件阻抗特性實驗要求：掌握電阻、感抗、容抗與頻率的關(guān)系，加深理解R、L、C元件端電壓與電流間的相位關(guān)系，測定R～f、XL～f及Xc～f特性曲線。21、2、34.三相電路實驗內(nèi)容：測定三相交流電路電壓、電流實驗要求：掌握三相電路負載作星形連接、三角形連接的方法；驗證兩種負載接法下線、相電壓及線、相電流之間的關(guān)系；通過一相短路、一相斷路的研究，加深理解三相四線供電系統(tǒng)中中線的作用；掌握電工技術(shù)實驗裝置使用方法。21、2、35.動態(tài)電路的仿真實驗內(nèi)容：用Multisim仿真一階動態(tài)電路實驗要求：學(xué)會用Multisim仿真軟件測定RC一階電路的零輸入響應(yīng)、零狀態(tài)響應(yīng)及完全響應(yīng)。學(xué)習(xí)電路時間常數(shù)的測量方法。掌握有關(guān)微分電路和積分電路的概念。進一步學(xué)會用示波器觀測波形。21、2、36.諧振電路的仿真實驗內(nèi)容：用Multisim仿真RLC諧振電路實驗要求：學(xué)習(xí)用Multisim仿真軟件繪制R、L、C串聯(lián)電路的幅頻特性曲線。加深理解電路發(fā)生諧振的條件、特點，掌握電路品質(zhì)因數(shù)（電路Q值）的物理意義及其測定方法。21、2、37.正弦穩(wěn)態(tài)交流電路的仿真分析實驗內(nèi)容：用Multisim仿真正弦穩(wěn)態(tài)電路的特性實驗要求：加深理解正弦穩(wěn)態(tài)交流電路中電壓、電流相量之間的關(guān)系。理解改善電路功率因數(shù)的意義并掌握其方法。進一步提高軟件的應(yīng)用能力。21、2、38.集成運放應(yīng)用電路仿真分析實驗內(nèi)容：用Multisim仿真集成運放應(yīng)用電路實驗要求：學(xué)會使用Multisim仿真軟件。掌握用Multisim軟件仿真幾種運算放大器組成的有源電路。掌握運算放大器的外部特性。21、2、3合計16五、教學(xué)方法及手段本課程通過理論講解、實驗操作演示、實驗結(jié)果分析等，以啟發(fā)式、討論式教學(xué)為主，引導(dǎo)學(xué)生積極思考、動手實踐，促進學(xué)生對理論知識的理解，提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力。實驗課前，學(xué)生按要求預(yù)習(xí)和掌握與本實驗有關(guān)的教學(xué)內(nèi)容，認真閱讀實驗指導(dǎo)書；實驗過程采用教師講授和學(xué)生動手操作的方法，教師介紹常用設(shè)備和儀器的原理、構(gòu)造和使用維護方法、軟件的使用方法以及綜合實驗內(nèi)容的思路和方案設(shè)計等；實驗過程要求學(xué)生嚴格遵守實驗紀(jì)律，按操作規(guī)程使用儀器，掌握基本實驗技能和方法，了解儀表測量誤差產(chǎn)生的原因和消除方法，加深理解基礎(chǔ)電路的工作原理；培養(yǎng)學(xué)生排除實驗故障的能力，以及良好的實驗習(xí)慣和科學(xué)合理的電路布線方法和技巧，提高解決復(fù)雜問題的能力。實驗做完后，組織學(xué)生對實驗結(jié)果、方法等進行討論，教師適當(dāng)總結(jié)引導(dǎo)，培養(yǎng)學(xué)生對實驗結(jié)果的分析能力。實驗結(jié)束后，按規(guī)定對儀器進行維護保養(yǎng)。每完成一項實驗，要求學(xué)生認真完成實驗報告。六、課程資源1.推薦教材：（1）余佩瓊.電路實驗與仿真[M].北京:電子工業(yè)出版社,2016.（2）馮廣森.電工技術(shù)實驗指導(dǎo)書[M].西安:西安電子科技大學(xué)出版社,2013.2.參考書：（1）邱關(guān)源.電路[M].北京:高等教育出版社,2006.（2）秦曾煌.電工學(xué)[M].北京:高等教育出版社,2009.（3）戚新波.電工技術(shù)基礎(chǔ)與工程應(yīng)用[M].北京:電子工業(yè)出版社,2013.（4）林訓(xùn)超.電工技術(shù)與應(yīng)用[M].北京:高等教育出版社,2013.3.期刊：（1）電工技術(shù)學(xué)報,中國電工技術(shù)學(xué)會（2）電工電能新技術(shù),中國科學(xué)院電工研究所（3）電路與系統(tǒng)學(xué)報,中國電子學(xué)會電路與系統(tǒng)專業(yè)學(xué)會（4）中國電力,中國電機工程協(xié)會（5）電工技術(shù),國家科技部西南信息中心（6）CIRCUITWORLD,EmeraldGroupPublishingLtd4.網(wǎng)絡(luò)資源：（1）廉玉欣.哈爾濱工業(yè)大學(xué)電工學(xué)實驗.2021.09.中國大學(xué)Mooc.（2）羅先覺.西安交通大學(xué)電路.2021.09.中國大學(xué)Mooc.（3）鄒建龍.西安交通大學(xué)通過實驗學(xué)電路.2021.09.中國大學(xué)Mooc.七、課程考核對課程目標(biāo)的支撐課程成績由8個實驗成績的平均分評定。具體考核/評價細則及對課程目標(biāo)的支撐關(guān)系見表3。表3課程考核對課程目標(biāo)的支撐考核環(huán)節(jié)占比考核/評價細則課程目標(biāo)123課程成績實驗預(yù)習(xí)30（1）預(yù)習(xí)認真、熟練掌握方法與步驟(30～28)（2）有預(yù)習(xí)、基本掌握方法與步驟(27～22)（3）有預(yù)習(xí)、但未能掌握方法與步驟(21～18)（4）沒有預(yù)習(xí)，不能完成實驗(17～0)√√√12126操作過程40（1）遵規(guī)守紀(jì)、操作熟練、團結(jié)協(xié)作(40～37)（2）遵規(guī)守紀(jì)、操作正確、有協(xié)作(36～29)（3）遵規(guī)守紀(jì)、操作基本正確、無協(xié)作(28～24)（4）不能遵規(guī)守紀(jì)、操作不正確、無協(xié)作(23～0)√√√151510結(jié)果分析30（1）結(jié)果詳實、結(jié)論清晰、討論合理(30～28)（2）結(jié)果正確、討論適當(dāng)(27～22)（3）結(jié)果正確、沒有分析討論(21～18)（4）結(jié)果不正確、沒有分析討論(17～0)√√√12126合計：100分393922八、考核與成績評定1.考核方式：電路實驗最終總成績由8個實驗成績的平均分評定。單次實驗成績主要由實驗預(yù)習(xí)成績、實驗操作過程成績和實驗結(jié)果分析成績來評定，其比例為實驗預(yù)習(xí)成績占實驗成績的30%，實驗操作過程成績占實驗成績的40%，實驗結(jié)果分析成績占實驗成績的30%。2.考核基本要求：每位學(xué)生必須按規(guī)定完成實驗課，因故不能參加實驗者，應(yīng)課前向指導(dǎo)教師請假（必須經(jīng)有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)批準(zhǔn)），對所缺實驗要在期末課程考試時間之前補齊。每次實驗課前，要求學(xué)生必須進行預(yù)習(xí)。實驗課堂上，學(xué)生要認真操作實驗內(nèi)容。每位學(xué)生必須按實驗指導(dǎo)書的要求，獨立編寫實驗報告，不得抄襲或借用他人的實驗數(shù)據(jù)。實驗報告要數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、條理清晰，抄襲別人的實驗報告或不交實驗報告的以本次實驗0分計入總成績。3.考核評定的標(biāo)準(zhǔn)：詳見表4。表4過程性考核方式評價標(biāo)準(zhǔn)考核方式所占比重(%)考核標(biāo)準(zhǔn)及分值實驗預(yù)習(xí)30預(yù)習(xí)認真、熟練掌握方法與步驟(30～28)有預(yù)習(xí)、基本掌握方法與步驟(27～22)有預(yù)習(xí)、但未能掌握