《電路實驗》實驗教學大綱

《電路實驗》實驗教學大綱適用范圍：202X版本科人才培養(yǎng)方案課程代碼：05133012課程性質：學科基礎必修課學分：1學分學時：16學時（實驗16學時）先修課程：大學物理、高等數(shù)學、線性代數(shù)后續(xù)課程：模擬電子技術、數(shù)字電子技術等適用專業(yè)：測控技術與儀器開課單位：電氣工程與自動化學院一、課程說明本課程是測控技術與儀器專業(yè)的學科基礎必修課。其任務主要是幫助學生理解在電路原理學習中遇到的重點和難點問題，為后續(xù)課程打下必要基礎。該課程注重學生實踐動手能力的鍛煉提升，注重理論知識與實踐的相結合，培養(yǎng)可以解決測控技術與儀器領域復雜工程實際問題的高素質應用型人才。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：通過實驗方式，加深理解和掌握專業(yè)理論知識，培養(yǎng)學生自主學習、團結協(xié)作、理論聯(lián)系實際的能力，為今后專業(yè)課程的學習打下堅實的基礎。課程目標2：熟悉實驗儀器和設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，能夠借助相關資料和工具，解決測控技術與儀器工程領域實際問題，培養(yǎng)學生科學嚴謹?shù)淖黠L和實踐動手能力。課程目標3：結合專業(yè)理論知識，對測控技術與儀器工程領域相關現(xiàn)象、特性及復雜實際工程問題，能進行實驗研究分析，得出有效結論，制定解決方案，培養(yǎng)學生綜合創(chuàng)新、解決問題的能力及良好的職業(yè)道德、社會公德、社會責任感。三、課程目標與畢業(yè)要求《電路實驗》課程教學目標對測控技術與儀器專業(yè)畢業(yè)要求的支撐見表1。表1課程教學目標與畢業(yè)要求關系畢業(yè)要求指標點課程目標支撐強度4.研究：能夠基于科學原理并采用科學方法對復雜測控工程問題進行研究，包括設計實驗、分析與解釋數(shù)據(jù)，并通過信息綜合得到合理有效的結論。4.1能夠運用測控技術與儀器學科相關原理和方法，對測控工程領域相關的各類元件、設備特性進行研究和實驗驗證。課程目標1：通過實驗方式，加深理解和掌握專業(yè)理論知識，培養(yǎng)學生自主學習、團結協(xié)作、理論聯(lián)系實際的能力，為今后專業(yè)課程的學習打下堅實的基礎。課程目標3：結合專業(yè)理論知識，對于測控技術與儀器領域相關現(xiàn)象、特性及復雜實際工程問題，能進行實驗研究分析，得出有效結論，制定解決方案，培養(yǎng)學生綜合創(chuàng)新、解決問題的能力及良好的職業(yè)道德、社會公德、社會責任感。H5.使用現(xiàn)代工具：能夠針對復雜測控工程問題，開發(fā)、選擇與使用恰當?shù)募夹g、資源、現(xiàn)代工程工具和信息技術工具，包括對復雜工程問題的預測與模擬，并能夠理解其局限性。5.1了解現(xiàn)代儀器、信息檢索工具、工程工具、專業(yè)仿真軟件等工具的原理和使用方法。課程目標2：熟悉實驗儀器和設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，能夠借助相關資料和工具，解決測控技術與儀器工程領域實際問題，培養(yǎng)學生科學嚴謹?shù)淖黠L和實踐動手能力。M注：表中“H（高）、M（中）、L（弱）”表示課程與相關畢業(yè)要求的關聯(lián)度。四、教學內容、基本要求與學時分配實驗部分的教學內容、基本要求與學時分配見表2。表2實驗項目、實驗內容與學時實驗項目實驗內容和要求實驗學時對應的課程目標1.基爾霍夫定理和疊加定理實驗內容：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、疊加定理的內容、適用范圍及二極管的單向導電性的理解，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、容抗與頻率的關系，加深理解R、L、C元件端電壓與電流間的相位關系，測定R～f、XL～f及Xc～f特性曲線。21、2、34.三相電路實驗內容：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；掌握電工技術實驗裝置使用方法。21、2、35.動態(tài)電路的仿真實驗內容：用Multisim仿真一階動態(tài)電路實驗要求：學會用Multisim仿真軟件測定RC一階電路的零輸入響應、零狀態(tài)響應及完全響應。學習電路時間常數(shù)的測量方法。掌握有關微分電路和積分電路的概念。進一步學會用示波器觀測波形。21、2、36.諧振電路的仿真實驗內容：用Multisim仿真RLC諧振電路實驗要求：學習用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用能力。21、2、38.集成運放應用電路仿真分析實驗內容：用Multisim仿真集成運放應用電路實驗要求：學會使用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、教學方法及手段本課程通過理論講解、實驗操作演示、實驗結果分析等，以啟發(fā)式、討論式教學為主，引導學生積極思考、動手實踐，促進學生對理論知識的理解，提高學生分析問題和解決問題的能力。實驗課前，學生按要求預習和掌握與本實驗有關的教學內容，認真閱讀實驗指導書；實驗過程采用教師講授和學生動手操作的方法，教師介紹常用設備和儀器的原理、構造和使用維護方法、軟件的使用方法以及綜合實驗內容的思路和方案設計等；實驗過程要求學生嚴格遵守實驗紀律，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，加深理解基礎電路的工作原理；培養(yǎng)學生排除實驗故障的能力，以及良好的實驗習慣和科學合理的電路布線方法和技巧，提高解決復雜問題的能力。實驗做完后，組織學生對實驗結果、方法等進行討論，教師適當總結引導，培養(yǎng)學生對實驗結果的分析能力。實驗結束后，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.電子工業(yè)出版社.2016.6．（2）馮廣森.電工技術實驗指導書.西安電子科技大學出版社.2013.9．2.參考書：（1）邱關源.電路.高等教育出版社.2006.5．（2）秦曾煌.電工學.高等教育出版社.2009.5．（3）戚新波.電工技術基礎與工程應用.電子工業(yè)出版社.2013.5．（4）林訓超.電工技術與應用.高等教育出版社.2013.7．3.期刊：（1）電工技術學報，中國電工技術學會（2）電工電能新技術，中國科學院電工研究所（3）電路與系統(tǒng)學報，中國電子學會電路與系統(tǒng)專業(yè)學會（4）中國電力，中國電機工程協(xié)會（5）電工技術，國家科技部西南信息中心（6）CIRCUITWORLD，EmeraldGroupPublishingLtd4.網(wǎng)絡資源：（1）廉玉欣.哈爾濱工業(yè)大學電工學實驗.2021.09.中國大學Mooc．（2）羅先覺.西安交通大學電路.2021.09.中國大學Mooc．（3）鄒建龍.西安交通大學通過實驗學電路.2021.09.中國大學Mooc．七、課程考核對課程目標的支撐課程成績由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(huán)節(jié)占比考核/評價細則課程目標123課程成績實驗預習30（1）預習認真、熟練掌握方法與步驟(30～28)（2）有預習、基本掌握方法與步驟(27～22)（3）有預習、但未能掌握方法與步驟(21～18)（4）沒有預習，不能完成實驗(17～0)√√√12126操作過程40（1）遵規(guī)守紀、操作熟練、團結協(xié)作(40～37)（2）遵規(guī)守紀、操作正確、有協(xié)作(36～29)（3）遵規(guī)守紀、操作基本正確、無協(xié)作(28～24)（4）不能遵規(guī)守紀、操作不正確、無協(xié)作(23～0)√√√151510結果分析30（1）結果詳實、結論清晰、討論合理(30～28)（2）結果正確、討論適當(27～22) （3）結果正確、沒有分析討論(21～18)（4）結果不正確、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習成績、實驗操作過程成績和實驗結果分析成績來評定，其比例為實驗預習成績占實驗成績的30%，實驗操作過程成績占實驗成績的40%，實驗結果分析成績占實驗成績的30%。2.考核基本要求：每位學生必須按規(guī)定完成實驗課，因故不能參加實驗者，應課前向指導教師請假（必須經(jīng)有關領導批準），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，要求學生必須進行預習。實驗課堂上，學生要認真操作實驗內容。每位學生必須按實驗指導書的要求，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.考核評定的標準:詳見表4表4過程性考核方式評價標準考核方式所占比重(%)考核標準及分值實驗預習30預習認真、熟練掌握方法與步驟(30～28)有預習、基本掌握方法與步驟(27～22)有預習、但未能掌握