《电路分析实验》课程教学大纲

《电路分析实验》教学大纲实验名称：电路实验（CircuitAnalysisExperiments）课程编号：1501XK004课程类别：工程实践-必修学时：16学时学分：1适用专业：电子信息类专业先修课程：大学物理（B）、大学物理实验（B）、电路分析蔡卫菊一、课程性质《电路分析实验》是电子信息类专业本科生的一门专业基础课程，是《电路分析》课程的重要实践环节。课程的主要任务是学习常用电工测量仪表的基本原理和使用方法,掌握基本电工测试技术。通过实验使学生进一步理解电路分析的基本原理和方法，培养学生的工程实践能力，提高学生现代电子仪器设备应用、电路的安装、调试和测试电路的技能，提高学生的实验技能和分析处理实际问题的能力。课程内容体系包括二个部分：第一部分为现代电子仪器设备电路调试、测试的使用方法与应用；第二部分为电路中戴维南等效和交流电路元件伏安关系电路的验证，交流电路功率因素、谐振电路和一阶电路等电路性能指标数据的分析。通过实验让学生了解电路和测量仪器的发展历程，树立民族自信心和家国使命感；引导学生在实践过程中采用科学态度和辩证思维分析电路性能指标优劣问题；独立安装和测试电路，培养学生规范的工程意识，建立工匠精神，学习仪器设备使用规范，建立健康的社会意识。二、课程目标价值目标了解电路和测量仪器的发展历程，树立民族自信心和家国使命感；通过对电路的电压、电流、频率等技术参数的测量、结果分析，引导学生在实践过程中树立良好的诚实守信作风，培养学生采用科学态度和辩证思维分析电路性能指标优劣问题；独立安装和测试电路，培养学生规范的工程意识，建立工匠精神学习仪器设备使用规范，建立健康的社会意识。知识和能力目标了解常用电路元件网络信息资源的查询与使用方法，掌握常用现代电子仪器设备的使用方法，能够根据电路性能指标需求，应用现代电子仪器设备测量电路中电压、电流、功率等基本电量，具备实验电路的安装及调试能力（毕业要求5.1）。能够应用戴维南等效、功率因素提高、谐振频率、一阶电路波形变换等电路基础知识，进行电路的故障诊断与排除，并正确测量实验数据，分析电路性能指标结果，获得合理有效结论（毕业要求2.1）。课程目标与毕业要求指标点对应关系课程目标毕业要求指标点课程目标15.1掌握电子信息相关技术资源与现代工具的使用原理和方法，在解决复杂电子信息问题的过程中，能有效选择与恰当使用现代工具，并理解其局限性。课程目标22.1能运用相关科学原理对电子系统复杂工程问题的关键模块进行准确识别、表达与分析。三、实验项目与类型序号实验项目学时思政融入点实验性质支撑支撑毕验证设计综合的课程目标业要求指标点（1）了解电路单口网络伏安和测量仪器的1特性测试及等3发展历程，树√15.1,2.1效电路立民族自信心和家国使命感；（2）通过对电2日光灯与功率因数的提高3路的电压、电流、频率等技术参数的测√15.1,2.1量、结果分析，引导学生在实践过程中树立3动态元件伏安关系的测量3良好的诚实守信作风，培养学生采用科学√15.1,2.1态度和辩证思维分析电路性能指标优劣问4RLC谐振电路的测试3题；（3）独立安装√15.1,2.1和测试电路，培养学生规范的工程意识，建立工匠精5一阶电路的响应4神，学习仪器设备使用规√15.1,2.1范，建立健康的社会意识。四、实验内容实验一、单口网络伏安特性测试及等效电路实验目的应用戴维南定理和诺顿定理电路等效的方法对单口网络进行测试,学会测量电源内阻及开路电压的方法。学习现代电子仪器设备的基本测量方法，用于测试分析端口的伏安特性。实验内容由学生选择元件自己构成单口网络，调节负载电阻测定单口网络的伏安关系曲线。由所测有源一端口网络的特性参数，再构造一个与其等效的实际电压源支路，并测定其等效电路的外特性。由前后所测两组数据验证等效与否，并分析产生误差的原因，完成实验报告。实验仪器与材料实验仪器：直流稳压电源，电流表，万用表。实验材料：可调电阻器，电阻元件若干。实验二、日光灯与功率因数的提高实验目的理解改善日光灯电路功率因数的意义，掌握提高日光灯电路功率因数的方法。掌握常用电子仪器设备测量交流日光灯电路主要指标方法，用于测试日光灯电路的主要性能指标，并且分析主要性能指标与电路参数的关系。实验内容电阻与电容串联实验。电感与电容串联实验。提高电路功率因数的实验。完成实验报告。实验仪器与材料实验仪器：电工实验台，电工实验箱，功率（功率因数）表、交流电流表。实验材料：白炽灯泡、40W/220V，电感线圈（互感变压器220V/36V），电容2.2uf/500V2.2uf/500V2.2uf/500V，日光灯灯管、镇流器、启辉器等。实验三、动态元件伏安关系的测量实验目的理解交流电路的电压、电流、相位等基本电量的意义。掌握示波器测量交流电路电压、电流、相位等基本电量的主要方法，用于测试RC电路的相位关系，并分析对频率的响应。实验内容使用CH1通道对示波器本身提供的校准信号自检。分别用示波器与万用表测量函数信号发生器输出电压Vp_p=5V的不同频率的正弦波信号。用信号信号发生器输出的频率f=1KHz,电压(Vp_p)=4V,方波信号，分别用示波器的不同测量法测量并记录。用电容和电阻组成一个串联电路，输入端加以正弦信号，频率1000Hz，电压峰峰值2V，用示波器同时观测并记录输入信号ui和电阻uR的电压波形，并比较两者之间的相位关系。完成实验报告。实验仪器与材料实验仪器：GOS-62020MHz双轨迹示波器或TDSl002型数字式存储示波器。EE1641B1函数信号发生器或EE1641D函数信号发生器，数字万用表。实验材料：电阻，电容元件。实验四、RLC谐振电路的测试实验目的加深RLC谐振电路特点的理解。学会电路频率特性的测量方法。掌握常用电子仪器设备测量谐振电路主要指标方法，用于测量谐振电路谐振频率、带宽、Q值等主要性能指标，并且分析主要性能指标与电路参数的关系。实验内容观察RLC电路的参数变化对电路频率特性的影响。完成实验报告。实验仪器与材料实验仪器：GOS-62020MHz双轨迹示波器或TDSl002型数字式存储示波器、EE1641B1函数信号发生器或EE1641D函数信号发生器。实验材料：电阻若干，电容若干，电感元件若干。实验五、一阶电路的响应实验目的学习用示波器观察RC一阶电路的零输入响应、零状态响应及全响应。掌握RC一阶电路时间常数的测量方法。(3)理解RC积分电路和微分电路的应用。2.实验内容观察RC电路的零输入响应、零状态响应,并测量时间常数,对电路原理分析与参数计算。观察微分电路的波形,根据要求选择合适的电路参数。微分电路的安装、调试与各项性能指标的测试。完成实验报告。3.实验仪器与材料实验仪器：GOS-62020MHz双轨迹示波器或TDSl002型数字式存储示波器、EE1641B1函数信号发生器或EE1641D函数信号发生器。实验材料：电阻若干，电容元件若干。五、教学方法本课程是本专业第一门专业基础课的实验课，由于学生对电子仪器测量设备并不熟悉，使得学生在初学阶段极不适应。因此，任课教师在上课期间应加强对学生学习思维和学习方法的引导和转变。其教学方法和手段如下：实验教学本课程以“以学生为主体、以教师为主导”为教学理念。根据本课程理论联系实践的特点，授课过程采用学生课前预习、课堂讨论、教师辅导的双向教学方式。课堂采用多媒体课件、视频、板书和实验演示相结合的方式，课堂教学以学生实践操作为主。通过在课前给学生推送电子仪器操作的视频文件，加深学生对仪器设备具体操作的了解；通过使用仪器设备测量电路的性能指标，应用电路分析基础知识分析与解决功率因素提高、三相电路、电路波形变换等工程问题；通过直观实践操作，引导、激励学生的开展实践积极性和自主性，培养学生运用知识的分析、解决、研究问题的能力和创新意识。实验/设计报告学生在撰写实验/设计报告的过程中，使学生进一步理解和巩固课程的基本概念、理论和方法；通过对实验问题的分析、数据的处理、信息综合与判断、归纳与总结，可以培养学生的工程思维能力。六、考核与成绩评定方式1．考核标准与成绩评定课程考核包括操作成绩、实验报告成绩部分。操作成绩（百分制），包括仪器使用、电路布局布线、测试方法和测量结果等。操作成绩评价标准基本要求评价标准优秀（0.9-1）良好（0.7-0.89）合格（0.6-0.69）不合格（0-0.59）能够根据电路的基本概念和基电路连接符合规范、电路连接较规范，能够完成电电路连接错础知识，完成实验电路的连接，清晰正确，测试点明测试点较明确。路的连接，误较多，且利用实验仪器实现电路的参数确。有一定分析和判断且测量结果找不到错测量和功能的验证。分析和判断电路中的电路中出现的问题基本正确。误，测量结能够根据电路的基本原理和分出现的问题并纠正，的能力，电路功能只完成了基果错误多。析方法，能够对电路进行定性的得到正确的电路功能和测量参数正确。础实验。实验仪器设功能分析，判断测量参数是否在和测量参数。完成部分扩展实基本会使用备使用不正合理范围之内。并完成了扩展实验部验。实验仪器设确。能够正确的使用常用的实验仪分。较熟练地使用实验备。器。正确熟练地使用实验仪器设备。仪器设备。实验报告成绩，实验报告内容包括：实验目的、设备、基本原理、内容及步骤、结果及分析、小结。实验报告评价标准基本要求评价标准优秀（0.9-1）良好（0.7-0.89）合格（0.6-0.69）不合格（0-0.59）掌握报告的书写技能，利用数字电路的基本概念和基础知识，对实验内容进行具体客观的描述。能够对实验的现象或数据和结果进行逻辑归纳、综合分析与准确表达。报告格式规范，内容完整；对实验的现象或数据与结果进行有效的逻辑归纳、综合分析合理，自我总结得当且表达准确。报告格式规范，内容较完整；对实验的现象或数据与结果进行了一定的逻辑归纳、综合分析较合理，表达较准确。报告格式较规范，内容基本完整；对实验的现象或数据与结果进行了一定的说明、综合分析基本合理。报告格式不规范，内容不完整；对实验的现象或数据与结果没有进行分析说明。成绩评定为：操作成绩*70%+实验报告成绩*30%。2．课程目标达成评价《电路分析实验》课程目标达成评价分析报告一、课程基本信息课程名称电路实验课程性质工程基础，必修学时学分16/1开课学期专业班级考核方式操作、报告任课教师：评价人员：课程组长，实验教师二、课程目标达成评估课程目标支撑指标点课程目标评价数据源评价依据分值平均分达成度值Ki评价方式5.1掌握电子信息相关技术资源与现代工具的使用原理和方法，在解决复杂电子信息问题的过程中，能有效选择与恰当使用现代工具，并理解其局限性。目标1：了解常用电路元件网络信息资源的查询与使用方法，掌握常用现代电子仪器设备的使用方法，能够根据电路性能指标需求，应用现代电子仪器设备测量电路中电压、电流、功率等基本电量，具备实验电路的安装及调试能力。操作成绩T10=100T1=80T1*0.7+A1*0.3T10A10=0.78实验报告成绩A10=100A1=742.1能运用相关科学原理对电子系统复杂工程问题的关键模块进行准确识别、表达与分析。目标2：能够应用戴维南等效、功率因素提高、谐振频率、一阶电路波形变换等电路基础知识，进行电路的故障诊断与排除，并正确测量实验数据，分析电路性能指标结果，获得合理有效结论。操作成绩T10=100T1=80T1*0.7+A1*0.3T10A10=0.78实验报告成绩A10=100A1=74三、课程评价与分析考核结果总结持续改进方法七、实验教学指