《電路實驗》課程教學大綱

《電路實驗》教學大綱實驗名稱：電路實驗（CircuitAnalysisExperiments）課程編號：1501XK0 課程類別：工程實踐-必修學時：16學時 學分：1適用專業(yè)：電氣工程及自動化先修課程：大學物理（B）、大學物理實驗（B）、電路分析蔡衛(wèi)菊劉焰一、課程性質《電路實驗》是電氣類專業(yè)本科生的一門專業(yè)基礎課程，是《電路分析》課程的重要實踐環(huán)節(jié)。課程的主要任務是學習常用電工測量儀表的基本原理和使用方法,掌握基本電工測試技術。通過實驗使學生進一步理解電路分析的基本原理和方法，培養(yǎng)學生的工程實踐能力，提高學生現(xiàn)代電子儀器設備應用、電路的安裝、調試和測試電路的技能，提高學生的實驗技能和分析處理實際問題的能力。了解電路和測量儀器的發(fā)展歷程，樹立民族自信心和家國使命感；引導學生在實踐過程中采用科學態(tài)度和辯證思維分析電路性能指標優(yōu)劣問題；獨立安裝和測試電路，培養(yǎng)學生規(guī)范的工程意識，建立工匠精神，學習儀器設備使用規(guī)范，建立健康的社會意識。二、課程目標價值目標了解電路和測量儀器的發(fā)展歷程，樹立民族自信心和家國使命感；通過對電路的電壓、電流、頻率等技術參數的測量、結果分析，引導學生在實踐過程中樹立良好的誠實守信作風，培養(yǎng)學生采用科學態(tài)度和辯證思維分析電路性能指標優(yōu)劣問題；獨立安裝和測試電路，培養(yǎng)學生規(guī)范的工程意識，建立工匠精神學習儀器設備使用規(guī)范，建立健康的社會意識。知識和能力目標了解常用電路元件網絡信息資源的查詢與使用方法，掌握常用現(xiàn)代電子儀器設備的使用方法，能夠應用戴維南等效、功率因素提高、三相電路、一階電路波形變換等電路基礎知識，進行電路的故障診斷與排除，并正確測量實驗數據，具備實驗電路的安裝及調試能力（畢業(yè)要求5.1）。課程目標與畢業(yè)要求指標點對應關系課程目標畢業(yè)要求指標點課程目標5.1了解本專業(yè)主要資料來源及獲取方法，能夠利用計算機及互聯(lián)網技術檢索本專業(yè)文獻及資料。三、實驗項目與類型序號實驗項目學時思政融入點實驗性質支撐的課程目標支撐畢業(yè)要求指標點驗證設計綜合1單口網絡伏安特性測試及等效電路3（1）了解電路和√15.1測量儀器的發(fā)展歷程，樹立民族自信心和家國使2日光燈與功率因數的提高3命感；√15.1（2）通過對電路的電壓、電流、頻率等技術參數3動態(tài)元件伏安關系的測量3的測量、結果分√15.1析，引導學生在實踐過程中樹立良好的誠實守信4三相電路的觀測3√15.1作風，培養(yǎng)學生采用科學態(tài)度和辯證思維分析電路性能指標優(yōu)劣問題；5一階電路的響應4（3）獨立安裝和√15.1測試電路，培養(yǎng)學生規(guī)范的工程意識，建立工匠精神，學習儀器設備使用規(guī)范，建立健康的社會意識。四、實驗內容實驗一、單口網絡伏安特性測試及等效電路實驗目的應用戴維南定理和諾頓定理電路等效的方法對單口網絡進行測試,學會測量電源內阻及開路電壓的方法。學習現(xiàn)代電子儀器設備的基本測量方法，用于測試分析端口的伏安特性。實驗內容由學生選擇元件自己構成單口網絡，調節(jié)負載電阻測定單口網絡的伏安關系曲線。由所測有源一端口網絡的特性參數，再構造一個與其等效的實際電壓源支路，并測定其等效電路的外特性。由前后所測兩組數據驗證等效與否，并分析產生誤差的原因，完成實驗報告。實驗儀器與材料實驗儀器：直流穩(wěn)壓電源，電流表，萬用表。實驗材料：可調電阻器，電阻元件若干。實驗二、日光燈與功率因數的提高實驗目的理解改善日光燈電路功率因數的意義，掌握提高日光燈電路功率因數的方法。掌握常用電子儀器設備測量交流日光燈電路主要指標方法，用于測試日光燈電路的主要性能指標，并且分析主要性能指標與電路參數的關系。實驗內容電阻與電容串聯(lián)實驗。電感與電容串聯(lián)實驗。提高電路功率因數的實驗。完成實驗報告。實驗儀器與材料實驗儀器：電工實驗臺，電工實驗箱，功率（功率因數）表、交流電流表。實驗材料：白熾燈泡、40W/220V，電感線圈（互感變壓器220V/36V），電容2.2uf/500V 2.2uf/500V 2.2uf/500V，日光燈燈管、鎮(zhèn)流器、啟輝器等。實驗三、動態(tài)元件伏安關系的測量實驗目的理解交流電路的電壓、電流、相位等基本電量的意義。掌握示波器測量交流電路電壓、電流、相位等基本電量的主要方法，用于測試RC電路的相位關系，并分析對頻率的響應。實驗內容使用CH1通道對示波器本身提供的校準信號自檢。分別用示波器與萬用表測量函數信號發(fā)生器輸出電壓Vp_p=5V的不同頻率的正弦波信號。用信號信號發(fā)生器輸出的頻率f=1KHz,電壓(Vp_p)=4V,方波信號，分別用示波器的不同測量法測量并記錄。用電容和電阻組成一個串聯(lián)電路，輸入端加以正弦信號，頻率1000Hz，電壓峰峰值2V，用示波器同時觀測并記錄輸入信號ui和電阻uR的電壓波形，并比較兩者之間的相位關系。完成實驗報告。實驗儀器與材料實驗儀器：GOS-62020MHz雙軌跡示波器或TDSl002型數字式存儲示波器。EE1641B1函數信號發(fā)生器或EE1641D函數信號發(fā)生器，數字萬用表。實驗材料：電阻，電容元件。實驗四、三相電路的觀測實驗目的了解三相負載作星形連接和三角形連接時，在對稱和不對稱的情況下，相電壓和線電壓，相電流和線電流的關系。比較三相電路供電方式中，三相三線制和三相四線制的特點以及三相四線制中中線的作用。學習測量三相電路功率的測量方法。實驗內容測量三相負載星形連接和三角形連接的實驗電路。完成實驗報告。實驗儀器與材料實驗儀器：電工實驗臺，電工實驗箱，功率（功率因數）表、交流電流表。實驗材料：燈泡，保險絲。實驗五、一階電路的響應實驗目的學習用示波器觀察RC一階電路的零輸入響應、零狀態(tài)響應及全響應。掌握RC一階電路時間常數的測量方法。(3)理解RC積分電路和微分電路的應用。2.實驗內容觀察RC電路的零輸入響應、零狀態(tài)響應,并測量時間常數,對電路原理分析與參數計算。觀察微分電路的波形,根據要求選擇合適的電路參數。微分電路的安裝、調試與各項性能指標的測試。完成實驗報告。3.實驗儀器與材料實驗儀器：GOS-62020MHz雙軌跡示波器或TDSl002型數字式存儲示波器、EE1641B1函數信號發(fā)生器或EE1641D函數信號發(fā)生器。實驗材料：電阻若干，電容元件若干。五、教學方法本課程是本專業(yè)第一門專業(yè)基礎課的實驗課，由于學生對電子儀器測量設備并不熟悉，使得學生在初學階段極不適應。因此，任課教師在上課期間應加強對學生學習思維和學習方法的引導和轉變。其教學方法和手段如下：實驗教學本課程以“以學生為主體、以教師為主導”為教學理念。根據本課程理論聯(lián)系實踐的特點，授課過程采用學生課前預習、課堂討論、教師輔導的雙向教學方式。課堂采用多媒體課件、視頻、板書和實驗演示相結合的方式，課堂教學以學生實踐操作為主。通過在課前給學生推送電子儀器操作的視頻文件，加深學生對儀器設備具體操作的了解；通過使用儀器設備測量電路的性能指標，應用電路分析基礎知識分析與解決功率因素提高、三相電路、電路波形變換等工程問題；通過直觀實踐操作，引導、激勵學生的開展實踐積極性和自主性，培養(yǎng)學生運用知識的分析、解決、研究問題的能力和創(chuàng)新意識。實驗/設計報告學生在撰寫實驗/設計報告的過程中，使學生進一步理解和鞏固課程的基本概念、理論和方法；通過對實驗問題的分析、數據的處理、信息綜合與判斷、歸納與總結，可以培養(yǎng)學生的工程思維能力。六、考核與成績評定方式1．考核標準與成績評定課程考核包括操作成績、實驗報告成績部分。操作成績（百分制），包括儀器使用、電路布局布線、測試方法和測量結果等。操作成績評價標準基本要求評價標準優(yōu)秀（0.9-1）良好（0.7-0.89）合格（0.6-0.69）不合格（0-0.59）能夠根據電路的基本概念和基電路連接符合規(guī)范、電路連接較規(guī)范，能夠完成電電路連接錯礎知識，完成實驗電路的連接，清晰正確，測試點明測試點較明確。路的連接，誤較多，且利用實驗儀器實現(xiàn)電路的參數確。有一定分析和判斷且測量結果找不到錯測量和功能的驗證。分析和判斷電路中的電路中出現(xiàn)的問題基本正確。誤，測量結能夠根據電路的基本原理和分出現(xiàn)的問題并糾正，的能力，電路功能只完成了基果錯誤多。析方法，能夠對電路進行定性的得到正確的電路功能和測量參數正確。礎實驗。實驗儀器設功能分析，判斷測量參數是否在和測量參數。完成部分擴展實基本會使用備使用不正合理范圍之內。并完成了擴展實驗部驗。實驗儀器設確。能夠正確的使用常用的實驗儀分。較熟練地使用實驗備。器。正確熟練地使用實驗儀器設備。儀器設備。實驗報告成績，實驗報告內容包括：實驗目的、設備、基本原理、內容及步驟、結果及分析、小結。實驗報告評價標準基本要求評價標準優(yōu)秀（0.9-1）良好（0.7-0.89）合格（0.6-0.69）不合格（0-0.59）掌握報告的書寫技能，報告格式規(guī)范，內容報告格式規(guī)范，內容報告格式較規(guī)報告格式不規(guī)利用數字電路的基本完整；對實驗的現(xiàn)象較完整；對實驗的現(xiàn)范，內容基本完范，內容不完整；概念和基礎知識，對實或數據與結果進行有象或數據與結果進整；對實驗的現(xiàn)對實驗的現(xiàn)象或驗內容進行具體客觀效的邏輯歸納、綜合行了一定的邏輯歸象或數據與結數據與結果沒有的描述。能夠對實驗的分析合理，自我總結納、綜合分析較合果進行了一定進行分析說明?，F(xiàn)象或數據和結果進得當且表達準確。理，表達較準確。的說明、綜合分行邏輯歸納、綜合分析析基本合理。與準確表達。成績評定為：操作成績*70%+實驗報告成績*30%。2．課程目標達成評價《電路實驗》課程目標達成評價分析報告一、課程基本信息課程名稱電路實驗課程性質工程基礎，必修學時學分16/1開課學期專業(yè)班級考核方式操作、報告任課教師：評價人員：課程組長，實驗教師二、課程目標達成評估課程目標支撐指標點課程目標評價數據源評價依據分值平均分達成度值Ki評價方式畢業(yè)要求5.1了解本專業(yè)主要資料來源及獲取方法，能夠利用計算機及互聯(lián)網技術檢索本專業(yè)文獻及資料。目標1：了解常用電路元件網絡信息資源的查詢與使用方法，掌握常用現(xiàn)代電子儀器設備的使用方法，能夠應用戴維南等效、功率因素提高、三相電路、一階電路波形變換等電路基礎知識，進行電路的故障診斷與排除，并正確測量實驗數據，具備實驗電路的安裝及調試能力。操作成績T10=100T1=80T1*0.7+A1*0.3T10 A10=0.78實驗報告成績A10=100A1=74三、課程評價與分析考核結果總結持續(xù)改進方法七、實驗教學指導書和參考書金波．電