《電路分析實(shí)驗(yàn)》課程教學(xué)大綱

《電路分析實(shí)驗(yàn)》教學(xué)大綱實(shí)驗(yàn)名稱：電路實(shí)驗(yàn)（CircuitAnalysisExperiments）課程編號(hào)：1501XK004課程類別：工程實(shí)踐-必修學(xué)時(shí)：16學(xué)時(shí)學(xué)分：1適用專業(yè)：電子信息類專業(yè)先修課程：大學(xué)物理（B）、大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)（B）、電路分析蔡衛(wèi)菊一、課程性質(zhì)《電路分析實(shí)驗(yàn)》是電子信息類專業(yè)本科生的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程，是《電路分析》課程的重要實(shí)踐環(huán)節(jié)。課程的主要任務(wù)是學(xué)習(xí)常用電工測(cè)量?jī)x表的基本原理和使用方法,掌握基本電工測(cè)試技術(shù)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)使學(xué)生進(jìn)一步理解電路分析的基本原理和方法，培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力，提高學(xué)生現(xiàn)代電子儀器設(shè)備應(yīng)用、電路的安裝、調(diào)試和測(cè)試電路的技能，提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能和分析處理實(shí)際問(wèn)題的能力。課程內(nèi)容體系包括二個(gè)部分：第一部分為現(xiàn)代電子儀器設(shè)備電路調(diào)試、測(cè)試的使用方法與應(yīng)用；第二部分為電路中戴維南等效和交流電路元件伏安關(guān)系電路的驗(yàn)證，交流電路功率因素、諧振電路和一階電路等電路性能指標(biāo)數(shù)據(jù)的分析。通過(guò)實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生了解電路和測(cè)量?jī)x器的發(fā)展歷程，樹(shù)立民族自信心和家國(guó)使命感；引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)踐過(guò)程中采用科學(xué)態(tài)度和辯證思維分析電路性能指標(biāo)優(yōu)劣問(wèn)題；獨(dú)立安裝和測(cè)試電路，培養(yǎng)學(xué)生規(guī)范的工程意識(shí)，建立工匠精神，學(xué)習(xí)儀器設(shè)備使用規(guī)范，建立健康的社會(huì)意識(shí)。二、課程目標(biāo)價(jià)值目標(biāo)了解電路和測(cè)量?jī)x器的發(fā)展歷程，樹(shù)立民族自信心和家國(guó)使命感；通過(guò)對(duì)電路的電壓、電流、頻率等技術(shù)參數(shù)的測(cè)量、結(jié)果分析，引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)踐過(guò)程中樹(shù)立良好的誠(chéng)實(shí)守信作風(fēng)，培養(yǎng)學(xué)生采用科學(xué)態(tài)度和辯證思維分析電路性能指標(biāo)優(yōu)劣問(wèn)題；獨(dú)立安裝和測(cè)試電路，培養(yǎng)學(xué)生規(guī)范的工程意識(shí)，建立工匠精神學(xué)習(xí)儀器設(shè)備使用規(guī)范，建立健康的社會(huì)意識(shí)。知識(shí)和能力目標(biāo)了解常用電路元件網(wǎng)絡(luò)信息資源的查詢與使用方法，掌握常用現(xiàn)代電子儀器設(shè)備的使用方法，能夠根據(jù)電路性能指標(biāo)需求，應(yīng)用現(xiàn)代電子儀器設(shè)備測(cè)量電路中電壓、電流、功率等基本電量，具備實(shí)驗(yàn)電路的安裝及調(diào)試能力（畢業(yè)要求5.1）。能夠應(yīng)用戴維南等效、功率因素提高、諧振頻率、一階電路波形變換等電路基礎(chǔ)知識(shí)，進(jìn)行電路的故障診斷與排除，并正確測(cè)量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析電路性能指標(biāo)結(jié)果，獲得合理有效結(jié)論（畢業(yè)要求2.1）。課程目標(biāo)與畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)對(duì)應(yīng)關(guān)系課程目標(biāo)畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)課程目標(biāo)15.1掌握電子信息相關(guān)技術(shù)資源與現(xiàn)代工具的使用原理和方法，在解決復(fù)雜電子信息問(wèn)題的過(guò)程中，能有效選擇與恰當(dāng)使用現(xiàn)代工具，并理解其局限性。課程目標(biāo)22.1能運(yùn)用相關(guān)科學(xué)原理對(duì)電子系統(tǒng)復(fù)雜工程問(wèn)題的關(guān)鍵模塊進(jìn)行準(zhǔn)確識(shí)別、表達(dá)與分析。三、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目與類型序號(hào)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目學(xué)時(shí)思政融入點(diǎn)實(shí)驗(yàn)性質(zhì)支撐支撐畢驗(yàn)證設(shè)計(jì)綜合的課程目標(biāo)業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)（1）了解電路單口網(wǎng)絡(luò)伏安和測(cè)量?jī)x器的1特性測(cè)試及等3發(fā)展歷程，樹(shù)√15.1,2.1效電路立民族自信心和家國(guó)使命感；（2）通過(guò)對(duì)電2日光燈與功率因數(shù)的提高3路的電壓、電流、頻率等技術(shù)參數(shù)的測(cè)√15.1,2.1量、結(jié)果分析，引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)踐過(guò)程中樹(shù)立3動(dòng)態(tài)元件伏安關(guān)系的測(cè)量3良好的誠(chéng)實(shí)守信作風(fēng)，培養(yǎng)學(xué)生采用科學(xué)√15.1,2.1態(tài)度和辯證思維分析電路性能指標(biāo)優(yōu)劣問(wèn)4RLC諧振電路的測(cè)試3題；（3）獨(dú)立安裝√15.1,2.1和測(cè)試電路，培養(yǎng)學(xué)生規(guī)范的工程意識(shí)，建立工匠精5一階電路的響應(yīng)4神，學(xué)習(xí)儀器設(shè)備使用規(guī)√15.1,2.1范，建立健康的社會(huì)意識(shí)。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)一、單口網(wǎng)絡(luò)伏安特性測(cè)試及等效電路實(shí)驗(yàn)?zāi)康膽?yīng)用戴維南定理和諾頓定理電路等效的方法對(duì)單口網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行測(cè)試,學(xué)會(huì)測(cè)量電源內(nèi)阻及開(kāi)路電壓的方法。學(xué)習(xí)現(xiàn)代電子儀器設(shè)備的基本測(cè)量方法，用于測(cè)試分析端口的伏安特性。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容由學(xué)生選擇元件自己構(gòu)成單口網(wǎng)絡(luò)，調(diào)節(jié)負(fù)載電阻測(cè)定單口網(wǎng)絡(luò)的伏安關(guān)系曲線。由所測(cè)有源一端口網(wǎng)絡(luò)的特性參數(shù)，再構(gòu)造一個(gè)與其等效的實(shí)際電壓源支路，并測(cè)定其等效電路的外特性。由前后所測(cè)兩組數(shù)據(jù)驗(yàn)證等效與否，并分析產(chǎn)生誤差的原因，完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。實(shí)驗(yàn)儀器與材料實(shí)驗(yàn)儀器：直流穩(wěn)壓電源，電流表，萬(wàn)用表。實(shí)驗(yàn)材料：可調(diào)電阻器，電阻元件若干。實(shí)驗(yàn)二、日光燈與功率因數(shù)的提高實(shí)驗(yàn)?zāi)康睦斫飧纳迫展鉄綦娐饭β室驍?shù)的意義，掌握提高日光燈電路功率因數(shù)的方法。掌握常用電子儀器設(shè)備測(cè)量交流日光燈電路主要指標(biāo)方法，用于測(cè)試日光燈電路的主要性能指標(biāo)，并且分析主要性能指標(biāo)與電路參數(shù)的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容電阻與電容串聯(lián)實(shí)驗(yàn)。電感與電容串聯(lián)實(shí)驗(yàn)。提高電路功率因數(shù)的實(shí)驗(yàn)。完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。實(shí)驗(yàn)儀器與材料實(shí)驗(yàn)儀器：電工實(shí)驗(yàn)臺(tái)，電工實(shí)驗(yàn)箱，功率（功率因數(shù)）表、交流電流表。實(shí)驗(yàn)材料：白熾燈泡、40W/220V，電感線圈（互感變壓器220V/36V），電容2.2uf/500V2.2uf/500V2.2uf/500V，日光燈燈管、鎮(zhèn)流器、啟輝器等。實(shí)驗(yàn)三、動(dòng)態(tài)元件伏安關(guān)系的測(cè)量實(shí)驗(yàn)?zāi)康睦斫饨涣麟娐返碾妷骸㈦娏?、相位等基本電量的意義。掌握示波器測(cè)量交流電路電壓、電流、相位等基本電量的主要方法，用于測(cè)試RC電路的相位關(guān)系，并分析對(duì)頻率的響應(yīng)。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容使用CH1通道對(duì)示波器本身提供的校準(zhǔn)信號(hào)自檢。分別用示波器與萬(wàn)用表測(cè)量函數(shù)信號(hào)發(fā)生器輸出電壓Vp_p=5V的不同頻率的正弦波信號(hào)。用信號(hào)信號(hào)發(fā)生器輸出的頻率f=1KHz,電壓(Vp_p)=4V,方波信號(hào)，分別用示波器的不同測(cè)量法測(cè)量并記錄。用電容和電阻組成一個(gè)串聯(lián)電路，輸入端加以正弦信號(hào)，頻率1000Hz，電壓峰峰值2V，用示波器同時(shí)觀測(cè)并記錄輸入信號(hào)ui和電阻uR的電壓波形，并比較兩者之間的相位關(guān)系。完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。實(shí)驗(yàn)儀器與材料實(shí)驗(yàn)儀器：GOS-62020MHz雙軌跡示波器或TDSl002型數(shù)字式存儲(chǔ)示波器。EE1641B1函數(shù)信號(hào)發(fā)生器或EE1641D函數(shù)信號(hào)發(fā)生器，數(shù)字萬(wàn)用表。實(shí)驗(yàn)材料：電阻，電容元件。實(shí)驗(yàn)四、RLC諧振電路的測(cè)試實(shí)驗(yàn)?zāi)康募由頡LC諧振電路特點(diǎn)的理解。學(xué)會(huì)電路頻率特性的測(cè)量方法。掌握常用電子儀器設(shè)備測(cè)量諧振電路主要指標(biāo)方法，用于測(cè)量諧振電路諧振頻率、帶寬、Q值等主要性能指標(biāo)，并且分析主要性能指標(biāo)與電路參數(shù)的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容觀察RLC電路的參數(shù)變化對(duì)電路頻率特性的影響。完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。實(shí)驗(yàn)儀器與材料實(shí)驗(yàn)儀器：GOS-62020MHz雙軌跡示波器或TDSl002型數(shù)字式存儲(chǔ)示波器、EE1641B1函數(shù)信號(hào)發(fā)生器或EE1641D函數(shù)信號(hào)發(fā)生器。實(shí)驗(yàn)材料：電阻若干，電容若干，電感元件若干。實(shí)驗(yàn)五、一階電路的響應(yīng)實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶W(xué)習(xí)用示波器觀察RC一階電路的零輸入響應(yīng)、零狀態(tài)響應(yīng)及全響應(yīng)。掌握RC一階電路時(shí)間常數(shù)的測(cè)量方法。(3)理解RC積分電路和微分電路的應(yīng)用。2.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容觀察RC電路的零輸入響應(yīng)、零狀態(tài)響應(yīng),并測(cè)量時(shí)間常數(shù),對(duì)電路原理分析與參數(shù)計(jì)算。觀察微分電路的波形,根據(jù)要求選擇合適的電路參數(shù)。微分電路的安裝、調(diào)試與各項(xiàng)性能指標(biāo)的測(cè)試。完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。3.實(shí)驗(yàn)儀器與材料實(shí)驗(yàn)儀器：GOS-62020MHz雙軌跡示波器或TDSl002型數(shù)字式存儲(chǔ)示波器、EE1641B1函數(shù)信號(hào)發(fā)生器或EE1641D函數(shù)信號(hào)發(fā)生器。實(shí)驗(yàn)材料：電阻若干，電容元件若干。五、教學(xué)方法本課程是本專業(yè)第一門專業(yè)基礎(chǔ)課的實(shí)驗(yàn)課，由于學(xué)生對(duì)電子儀器測(cè)量設(shè)備并不熟悉，使得學(xué)生在初學(xué)階段極不適應(yīng)。因此，任課教師在上課期間應(yīng)加強(qiáng)對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)思維和學(xué)習(xí)方法的引導(dǎo)和轉(zhuǎn)變。其教學(xué)方法和手段如下：實(shí)驗(yàn)教學(xué)本課程以“以學(xué)生為主體、以教師為主導(dǎo)”為教學(xué)理念。根據(jù)本課程理論聯(lián)系實(shí)踐的特點(diǎn)，授課過(guò)程采用學(xué)生課前預(yù)習(xí)、課堂討論、教師輔導(dǎo)的雙向教學(xué)方式。課堂采用多媒體課件、視頻、板書和實(shí)驗(yàn)演示相結(jié)合的方式，課堂教學(xué)以學(xué)生實(shí)踐操作為主。通過(guò)在課前給學(xué)生推送電子儀器操作的視頻文件，加深學(xué)生對(duì)儀器設(shè)備具體操作的了解；通過(guò)使用儀器設(shè)備測(cè)量電路的性能指標(biāo)，應(yīng)用電路分析基礎(chǔ)知識(shí)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(wèn)題；通過(guò)直觀實(shí)踐操作，引導(dǎo)、激勵(lì)學(xué)生的開(kāi)展實(shí)踐積極性和自主性，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用知識(shí)的分析、解決、研究問(wèn)題的能力和創(chuàng)新意識(shí)。實(shí)驗(yàn)/設(shè)計(jì)報(bào)告學(xué)生在撰寫實(shí)驗(yàn)/設(shè)計(jì)報(bào)告的過(guò)程中，使學(xué)生進(jìn)一步理解和鞏固課程的基本概念、理論和方法；通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)問(wèn)題的分析、數(shù)據(jù)的處理、信息綜合與判斷、歸納與總結(jié)，可以培養(yǎng)學(xué)生的工程思維能力。六、考核與成績(jī)?cè)u(píng)定方式1．考核標(biāo)準(zhǔn)與成績(jī)?cè)u(píng)定課程考核包括操作成績(jī)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī)部分。操作成績(jī)（百分制），包括儀器使用、電路布局布線、測(cè)試方法和測(cè)量結(jié)果等。操作成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)基本要求評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)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(jù)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(cuò)礎(chǔ)知識(shí)，完成實(shí)驗(yàn)電路的連接，清晰正確，測(cè)試點(diǎn)明測(cè)試點(diǎn)較明確。路的連接，誤較多，且利用實(shí)驗(yàn)儀器實(shí)現(xiàn)電路的參數(shù)確。有一定分析和判斷且測(cè)量結(jié)果找不到錯(cuò)測(cè)量和功能的驗(yàn)證。分析和判斷電路中的電路中出現(xiàn)的問(wèn)題基本正確。誤，測(cè)量結(jié)能夠根據(jù)電路的基本原理和分出現(xiàn)的問(wèn)題并糾正，的能力，電路功能只完成了基果錯(cuò)誤多。析方法，能夠?qū)﹄娐愤M(jìn)行定性的得到正確的電路功能和測(cè)量參數(shù)正確。礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)功能分析，判斷測(cè)量參數(shù)是否在和測(cè)量參數(shù)。完成部分?jǐn)U展實(shí)基本會(huì)使用備使用不正合理范圍之內(nèi)。并完成了擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)部驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)確。能夠正確的使用常用的實(shí)驗(yàn)儀分。較熟練地使用實(shí)驗(yàn)備。器。正確熟練地使用實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備。儀器設(shè)備。實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī)，實(shí)驗(yàn)報(bào)告內(nèi)容包括：實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、設(shè)備、基本原理、內(nèi)容及步驟、結(jié)果及分析、小結(jié)。實(shí)驗(yàn)報(bào)告評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)基本要求評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)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?qǐng)?bào)告的書寫技能，利用數(shù)字電路的基本概念和基礎(chǔ)知識(shí)，對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行具體客觀的描述。能夠?qū)?shí)驗(yàn)的現(xiàn)象或數(shù)據(jù)和結(jié)果進(jìn)行邏輯歸納、綜合分析與準(zhǔn)確表達(dá)。報(bào)告格式規(guī)范，內(nèi)容完整；對(duì)實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象或數(shù)據(jù)與結(jié)果進(jìn)行有效的邏輯歸納、綜合分析合理，自我總結(jié)得當(dāng)且表達(dá)準(zhǔn)確。報(bào)告格式規(guī)范，內(nèi)容較完整；對(duì)實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象或數(shù)據(jù)與結(jié)果進(jìn)行了一定的邏輯歸納、綜合分析較合理，表達(dá)較準(zhǔn)確。報(bào)告格式較規(guī)范，內(nèi)容基本完整；對(duì)實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象或數(shù)據(jù)與結(jié)果進(jìn)行了一定的說(shuō)明、綜合分析基本合理。報(bào)告格式不規(guī)范，內(nèi)容不完整；對(duì)實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象或數(shù)據(jù)與結(jié)果沒(méi)有進(jìn)行分析說(shuō)明。成績(jī)?cè)u(píng)定為：操作成績(jī)*70%+實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī)*30%。2．課程目標(biāo)達(dá)成評(píng)價(jià)《電路分析實(shí)驗(yàn)》課程目標(biāo)達(dá)成評(píng)價(jià)分析報(bào)告一、課程基本信息課程名稱電路實(shí)驗(yàn)課程性質(zhì)工程基礎(chǔ)，必修學(xué)時(shí)學(xué)分16/1開(kāi)課學(xué)期專業(yè)班級(jí)考核方式操作、報(bào)告任課教師：評(píng)價(jià)人員：課程組長(zhǎng)，實(shí)驗(yàn)教師二、課程目標(biāo)達(dá)成評(píng)估課程目標(biāo)支撐指標(biāo)點(diǎn)課程目標(biāo)評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)源評(píng)價(jià)依據(jù)分值平均分達(dá)成度值Ki評(píng)價(jià)方式5.1掌握電子信息相關(guān)技術(shù)資源與現(xiàn)代工具的使用原理和方法，在解決復(fù)雜電子信息問(wèn)題的過(guò)程中，能有效選擇與恰當(dāng)使用現(xiàn)代工具，并理解其局限性。目標(biāo)1：了解常用電路元件網(wǎng)絡(luò)信息資源的查詢與使用方法，掌握常用現(xiàn)代電子儀器設(shè)備的使用方法，能夠根據(jù)電路性能指標(biāo)需求，應(yīng)用現(xiàn)代電子儀器設(shè)備測(cè)量電路中電壓、電流、功率等基本電量，具備實(shí)驗(yàn)電路的安裝及調(diào)試能力。操作成績(jī)T10=100T1=80T1*0.7+A1*0.3T10A10=0.78實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī)A10=100A1=742.1能運(yùn)用相關(guān)科學(xué)原理對(duì)電子系統(tǒng)復(fù)雜工程問(wèn)題的關(guān)鍵模塊進(jìn)行準(zhǔn)確識(shí)別、表達(dá)與分析。目標(biāo)2：能夠應(yīng)用戴維南等效、功率因素提高、諧振頻率、一階電路波形變換等電路基礎(chǔ)知識(shí)，進(jìn)行電路的故障診斷與排除，并正確測(cè)量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析電路性能指標(biāo)結(jié)果，獲得合理有效結(jié)論。操作成績(jī)T10=100T1=80T1*0.7+A1*0.3T10A10=0.78實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī)A10=100A1=74三、課程評(píng)價(jià)與分析考核結(jié)果總結(jié)持續(xù)改進(jìn)方法七、實(shí)驗(yàn)教學(xué)指