《电路实验》教学大纲

《电路实验》教学大纲适用范围：202X版本科人才培养方案课程代码：05133012课程性质：学科基础必修课学分：1学分学时：16学时（实验16学时）先修课程：大学物理、高等数学、线性代数后续课程：模拟电子技术、电机学等适用专业：电气工程及其自动化开课单位：电气工程与自动化学院一、课程说明《电路实验》是电气工程及其自动化专业的学科基础必修课。其任务主要是帮助学生理解在电路原理学习中遇到的重点和难点问题，为后续课程打下必要基础。该课程注重学生实践动手能力的锻炼提升，注重理论知识与实践的相结合，培养可以解决电气领域复杂工程实际问题的高素质应用型人才。二、课程目标通过本课程的学习，使学生达到如下目标：课程目标1：通过实验方式，加深理解和掌握专业理论知识，培养学生自主学习、团结协作、理论联系实际的能力，为今后专业课程的学习打下坚实的基础。课程目标2：熟悉实验仪器和设备的性能及操作方法，掌握Multisim仿真软件使用方法，养成良好的实验习惯，掌握基本实验技能，具备一定的实验故障排除能力，能够借助相关资料和工具，解决电气工程领域实际问题，培养学生科学严谨的作风和实践动手能力。课程目标3：结合专业理论知识，对于电气工程领域相关现象、特性及复杂实际工程问题，能进行实验研究分析，得出有效结论，制定解决方案，培养学生综合创新、解决问题的能力及良好的职业道德、社会公德、社会责任感。三、课程目标与毕业要求《电路实验》课程教学目标对电气工程及其自动化专业毕业要求的支撑见表1。表1课程教学目标与毕业要求关系毕业要求指标点课程目标支撑强度4.研究4.1能够对电气工程相关的物理现象、系统特性进行研究和实验验证。课程目标1：通过实验方式，加深理解和掌握专业理论知识，培养学生自主学习、团结协作、理论联系实际的能力，为今后专业课程的学习打下坚实的基础。课程目标3：结合专业理论知识，对于电气工程领域相关现象、特性及复杂实际工程问题，能进行实验研究分析，得出有效结论，制定解决方案，培养学生综合创新、解决问题的能力及良好的职业道德、社会公德、社会责任感。H5.使用现代工具5.1能够掌握现代仪器、工程工具、信息技术工具的使用原理和方法。课程目标2：熟悉实验仪器和设备的性能及操作方法，掌握Multisim仿真软件使用方法，养成良好的实验习惯，掌握基本实验技能，具备一定的实验故障排除能力，能够借助相关资料和工具，解决电气工程领域实际问题，培养学生科学严谨的作风和实践动手能力。M注：表中“H（高）、M（中）”表示课程与相关毕业要求的关联度。四、教学内容、基本要求与学时分配实验部分的教学内容、基本要求与学时分配见表2。表2实验项目、实验内容与学时实验项目实验内容和要求实验学时对应的课程目标1.基尔霍夫定理和叠加定理实验内容：用实验方法验证基尔霍夫定理和叠加原理实验要求：加深对基尔霍夫定理、叠加定理的内容、适用范围及二极管的单向导电性的理解，掌握仪器仪表的使用方法及数据测量方法。21、2、32.戴维宁定理实验内容：用实验方法验证戴维宁定理实验要求：加深对戴维宁定理和诺顿定理的理解，掌握测量有源二端网络等效参数的一般方法。21、2、33.R、L、C元件阻抗特性的测定实验内容：测定R、L、C元件阻抗特性实验要求：掌握电阻、感抗、容抗与频率的关系，加深理解R、L、C元件端电压与电流间的相位关系，测定R～f、XL～f及Xc～f特性曲线。21、2、34.三相电路实验内容：测定三相交流电路电压、电流实验要求：掌握三相电路负载作星形连接、三角形连接的方法；验证两种负载接法下线、相电压及线、相电流之间的关系；通过一相短路、一相断路的研究，加深理解三相四线供电系统中中线的作用；掌握电工技术实验装置使用方法。21、2、35.动态电路的仿真实验内容：用Multisim仿真一阶动态电路实验要求：学会用Multisim仿真软件测定RC一阶电路的零输入响应、零状态响应及完全响应。学习电路时间常数的测量方法。掌握有关微分电路和积分电路的概念。进一步学会用示波器观测波形。21、2、36.谐振电路的仿真实验内容：用Multisim仿真RLC谐振电路实验要求：学习用Multisim仿真软件绘制R、L、C串联电路的幅频特性曲线。加深理解电路发生谐振的条件、特点，掌握电路品质因数（电路Q值）的物理意义及其测定方法。21、2、37.正弦稳态交流电路的仿真分析实验内容：用Multisim仿真正弦稳态电路的特性实验要求：加深理解正弦稳态交流电路中电压、电流相量之间的关系。理解改善电路功率因数的意义并掌握其方法。进一步提高软件的应用能力。21、2、38.集成运放应用电路仿真分析实验内容：用Multisim仿真集成运放应用电路实验要求：学会使用Multisim仿真软件。掌握用Multisim软件仿真几种运算放大器组成的有源电路。掌握运算放大器的外部特性。21、2、3合计16五、教学方法及手段本课程通过理论讲解、实验操作演示、实验结果分析等，以启发式、讨论式教学为主，引导学生积极思考、动手实践，促进学生对理论知识的理解，提高学生分析问题和解决问题的能力。实验课前，学生按要求预习和掌握与本实验有关的教学内容，认真阅读实验指导书；实验过程采用教师讲授和学生动手操作的方法，教师介绍常用设备和仪器的原理、构造和使用维护方法、软件的使用方法以及综合实验内容的思路和方案设计等；实验过程要求学生严格遵守实验纪律，按操作规程使用仪器，掌握基本实验技能和方法，了解仪表测量误差产生的原因和消除方法，加深理解基础电路的工作原理；培养学生排除实验故障的能力，以及良好的实验习惯和科学合理的电路布线方法和技巧，提高解决复杂问题的能力。实验做完后，组织学生对实验结果、方法等进行讨论，教师适当总结引导，培养学生对实验结果的分析能力。实验结束后，按规定对仪器进行维护保养。每完成一项实验，要求学生认真完成实验报告。六、课程资源1.推荐教材：（1）余佩琼.电路实验与仿真[M].北京:电子工业出版社,2016.（2）冯广森.电工技术实验指导书[M].西安:西安电子科技大学出版社,2013.2.参考书：（1）邱关源.电路[M].北京:高等教育出版社,2006.（2）秦曾煌.电工学[M].北京:高等教育出版社,2009.（3）戚新波.电工技术基础与工程应用[M].北京:电子工业出版社,2013.（4）林训超.电工技术与应用[M].北京:高等教育出版社,2013.3.期刊：（1）电工技术学报,中国电工技术学会（2）电工电能新技术,中国科学院电工研究所（3）电路与系统学报,中国电子学会电路与系统专业学会（4）中国电力,中国电机工程协会（5）电工技术,国家科技部西南信息中心（6）CIRCUITWORLD,EmeraldGroupPublishingLtd4.网络资源：（1）廉玉欣.哈尔滨工业大学电工学实验.2021.09.中国大学Mooc.（2）罗先觉.西安交通大学电路.2021.09.中国大学Mooc.（3）邹建龙.西安交通大学通过实验学电路.2021.09.中国大学Mooc.七、课程考核对课程目标的支撑课程成绩由8个实验成绩的平均分评定。具体考核/评价细则及对课程目标的支撑关系见表3。表3课程考核对课程目标的支撑考核环节占比考核/评价细则课程目标123课程成绩实验预习30（1）预习认真、熟练掌握方法与步骤(30～28)（2）有预习、基本掌握方法与步骤(27～22)（3）有预习、但未能掌握方法与步骤(21～18)（4）没有预习，不能完成实验(17～0)√√√12126操作过程40（1）遵规守纪、操作熟练、团结协作(40～37)（2）遵规守纪、操作正确、有协作(36～29)（3）遵规守纪、操作基本正确、无协作(28～24)（4）不能遵规守纪、操作不正确、无协作(23～0)√√√151510结果分析30（1）结果详实、结论清晰、讨论合理(30～28)（2）结果正确、讨论适当(27～22)（3）结果正确、没有分析讨论(21～18)（4）结果不正确、没有分析讨论(17～0)√√√12126合计：100分393922八、考核与成绩评定1.考核方式：电路实验最终总成绩由8个实验成绩的平均分评定。单次实验成绩主要由实验预习成绩、实验操作过程成绩和实验结果分析成绩来评定，其比例为实验预习成绩占实验成绩的30%，实验操作过程成绩占实验成绩的40%，实验结果分析成绩占实验成绩的30%。2.考核基本要求：每位学生必须按规定完成实验课，因故不能参加实验者，应课前向指导教师请假（必须经有关领导批准），对所缺实验要在期末课程考试时间之前补齐。每次实验课前，要求学生必须进行预习。实验课堂上，学生要认真操作实验内容。每位学生必须按实验指导书的要求，独立编写实验报告，不得抄袭或借用他人的实验数据。实验报告要数据准确、条理清晰，抄袭别人的实验报告或不交实验报告的以本次实验0分计入总成绩。3.考核评定的标准：详见表4。表4过程性考核方式评价标准考核方式所占比重(%)考核标准及分值实验预习30预习认真、熟练掌握方法与步骤(30～28)有预习、基本掌握方法与步骤(27～22)有预习、但未能掌握