电路实验课程
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课程内容
一:电路实验内容

    “电路实验”课程是电气信息类专业本科生的第一门重要的专业基础实践课,与相关的理论课程有着紧密的联系与知识的互补性。其主要任务是帮助学生掌握正确使用各类电子仪器仪表、基本测量和研究分析方法,对学生树立严肃认真的科学作风、形成理论联系实际的工程观点、培养科学思维能力、分析计算能力、实验研究能力、应用设计能力、现代化工具使用能力和科学归纳能力等方面都有重要的作用。“电路实验”实践课程还通过工程性、功能性和趣味性相结合的实践研究与系统设计、课外科技活动等实践环节,培养学生积极思考、主动学习、自主动手和独立解决工程问题的研究能力和创新的意识,为课程设计、毕业设计、电子设计竞赛、后续专业课程和从事工程技术应用等奠定基础。

    电路实验内容如下:

    1.基本实验(16个)(注:选择12个实验项目必须包含3个交流电路实验。)
序号 实验项目 学时 备注
1 电阻元件的伏安特性 2 课内/基础
2 运算放大器和受控电源 2 课内/基础
3 叠加定理和戴维宁定理 2 课内/基础
4 特勒根定理与互易定理 2 课内/基础
5 一阶电路的响应 2 课内/基础
6 二阶电路的响应 2 课内/基础
7 交流参数的测量 2 课内/基础
8 提高感性负载的功率因数 2 课内/基础
9 RLC串并联谐振 2 课内/基础
10 三相电路的电压与电流测量 2 课内/基础
11 三相电路的功率测量 2 课内/基础
12 变压器参数的测量 2 课内/基础
13 电路的频率特性 2 课内/基础
14 二端口电路的等效参数和联接 2 课内/基础
15 负阻抗变换器 2 课内/设计
16 回转器 2 课内/设计

    2.Multisim电路仿真(4个)(注:课外完成)
序号 实验项目 学时 备注
1 直流电路分析 2 课内/仿真
2 RLC串联电路的动态响应分析 2 课内/仿真
3 RC电路的频率特性 2 课内/仿真
4 运算放大器应用电路仿真 2 课内/仿真

    3.MATLAB电路辅助分析(5个)(注:课外完成)
序号 实验项目 学时 备注
1 节点电压法和改进节点电压法 2 课内/仿真
2 正弦稳态分析中的节点电压法 2 课内/仿真
3 网孔电流法和回路电流法 2 课内/仿真
4 电路的瞬态分析和状态变量法 2 课内/仿真
5 拉氏变换和网络函数 2 课内/仿真

    4.研究与实践(11个)(注:选择2-3个)
序号 实验项目 学时 备注
1 简易电容降压式电源 2 课内/研究
2 自动定时汽车闪光灯 2 课内/研究
3 高精度电压表、电流表和电阻表制作 2 课内/研究
4 数字-模拟转换器(DAC) 2 课内/研究
5 温度测量与显示电路 2 课内/研究
6 温度控制与报警电路 2 课内/研究
7 波形发生器 2 课内/研究
8 滤波器 2 课内/研究
9 音响音量调节器 2 课内/研究
10 音响音调调节器 2 课内/研究
11 音响功率放大器 2 课内/研究

    5.系统设计与综合(4个)(注:可结合“研究与实践”选择相应的1个)
序号 实验项目 学时 备注
1 综合温度测量与控制系统 4 课内/综合
2 简易电池电压监视与充电控制系统 2 课内/综合
3 波形产生与处理系统 2 课内/综合
4 简易音响系统 2 课内/综合

    6.课外实践活动(学生选拔)
序号 实验项目 学时 备注
1 PRP项目 >12 课外/综合
2 科技创新实践 >12 课外/综合
3 自选题目 >12 课外/综合
4 电子竞赛培训 >12 课外/综合

    根据目前专业及学科发展趋势,电路实验教学注重强弱电结合,统一并强调了三相电路的教学要求;在实验内容设置上,不但包含经典电路原理和经典测试方法的实验内容。同时,结合现代信息技术,加入了Matlab计算机辅助分析、Multisim计算机电路仿真等现代方法在电路实验中的应用内容,体现了经典与现代结合,以及软硬件并重的特点。实验内容设置中的强弱电结合、软硬件结合、经典与现代结合等特点,不仅在学科综合方面体现了优势,同时在人才培养方面拓宽了学生的知识面,增加了学生综合能力和适应能力,为学生的发展和就业创造了坚实基础。

    电路实验教学的内容强调与科研工程实际及社会应用的相结合,例如“综合温度测量与控制系统”系统设计与综合实验,集成了传感器(非线性电阻)、温度测试电桥、信号放大电路、信号比较器、指示电路(LED)等内容,是一个系统的综合,可以提高学生对电路知识的综合应用能力、应用设计能力、实践动手能力,加深对理论知识的融会贯通,学以致用,激发学习兴趣,有助于加强学生运用基础理论解决工程实际问题的能力。在电路实验中,还有“自动定时汽车闪光灯”、“数字-模拟转换器”、 “简易电池电压监视与充电控制系统”等多个类似的内容。

    电路实验教学是实验教学中的一个环节,在学生自主进行设计和实施的过程中,重视与课外的科技活动、科技创新实践、国内外科技竞赛等相互补充和促进,尤其是对于学有余力、爱好电子技术的同学,通过提供课外科技活动(PRP项目、科技创新实践、竞赛培训等),多层次、立体化、延续性地培养本科学生的实践能力和创新意识,选拔优秀的人才。

二:电路实验体系

    在电路实验教学体系上进行了改革,实验教学采取分层次、分阶段、循序渐进的模式,由浅入深、由简单到综合、课内外结合、软硬件并重,并通过开放式实验教学,鼓励学生自主立项,充分调动学生学习的积极性和主动性,培养科学的实验方法和严谨的工作态度。实验内容注重了传统与现代的结合,融入了电子信息学科前沿内容以及教师自身教学和科研的新成果。
    电路实验体系构建的指导思想明确“一个中心”:学生实践能力和创新意识培养为中心。
    课程组织形式体现“二个坚持”:坚持“学生为主体、教师为主导”的原则;坚持课内实践和课外实践联动的运行模式。
    实验课程内容设计强调“三个结合”:软件与硬件结合、现代与经典结合、实践技能与工程应用结合。
    实验课程体系划分为“四个层次”:实践技能层、基础提高层、综合设计层和科技研究层。电路实验体系的四个层次具体内容为:
  实践技能层
    以电工测量技术为主,重点针对电子、电工方面的工程应用,使学生掌握元器件的辨识与使用,学会常用仪器和设备的使用,掌握一些基本电子和电工设备的安装、调试、各种仪器的使用方法和基本测试方法等基本技能。
  基础提高层
    以基本实验为主,重点提高学生理论与实践相结合的能力;理解理想模型与实际物体差异的能力以及将所学的不同知识综合运用,解决实际工程问题的能力。
  综合设计层
    以研究型、综合设计实验为主,通过研究和综合设计实验,对学生进行更深入的培养和训练。帮助学生由浅入深,逐步掌握电路、电路系统综合和设计的基本知识及开发部分功能模块的能力。
  科技研究层
    以自主实践为主,结合课外时间完成的科技创新实践、PRP项目和各种国内外竞赛活动,培养学生自主研究,独立解决问题、分析问题,确定解决方案的能力,树立正确的科学研究习惯,培养学生的科学研究的综合能力。
 
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