《电路与电子技术实验A》课程教学大纲（本科）.docx

电路与电子技术实验A课程教学大纲课程英文 名Circuits and Electronics Technology Experiment A课程代码01M0105学分3总学时48课程类别学科基础课课程性质必修先修课程电路分析基础A、电子技术适用专业电气自动化、电子科学技术、自 动化、光电、微电专业开课学院机电工程学院执笔人审定人制定时间2020年12月注：课程类别是指公共基础课/学科基础课/专业课；课程性质是指必修/限选/任选。一、课程地位与课程目标(-)课程地位本实验课程是电路分析基础A、电子技术后续课程，是面向电类专业学生开设的 一门必修的、独立设课的实践环节课程。课程能够基于科学原理并采用科学方法对电气领域 复杂工程问题进行研究，课程逻辑性强、应用性强，具有广阔的工程背景，对培养学生的电 路与电子技术应用能力的作用尤为突出，并将为学生学习相关专业知识及今后从事专业工程 技术工作打下良好的实践基础。(二)课程目标本课程教学在培养学生知识、能力、素质发展方面应达到的目标：1 .培养学生知识目标方面：通过课程的学习，巩固和加强“电路分析基础”、“模拟电 子技术”、“数字电子技术”课程的基本理论知识和基本应用；正确掌握使用电工仪表、电子 仪器设备，掌握其测试方法；培养学生运用电路相关理论，查找科技文献，使用电子手册, 进行电路设计，撰写科技小论文，并能合理地解释实验现象与结果。同时培养学生求真务实、 踏实严谨的工作作风。2 .培养学生能力目标方面：通过课程的学习，提高学生具有解决复杂的综合电路问题 的能力、培养学生使用计算机仿真电路的能力、具有电路调试及故障诊断的能力、团队协作 能力以及实际工程应用能力，提升学生实践创新能力以及追求卓越的精神。3 .提高素质发展方面：通过课程的实践，加强对学生实践技能的培养，学生能够组队 完成综合实验项目的任务。使学生具有理论联系实际、实事求是的科学态度，拥有使命感以 及科技强国的情怀。为今后专业课程的学习、毕业实习和就业打下坚实的基础。二、课程目标达成的途径与方法电路与电子技术实验课程教学以实践动手为主，以学生自主学习为主，通过课程学 习，并结合线下实践教学，培养学生运用电路理论进行电路的仿真及设计，完成实现相应电 路设计指标的全过程，从而培养学生分析和解决电路与电子技术领域复杂问题的能力。(1) “电路与电子技术实验”课程倡导学生自主学习为主的教学理念。目前本实验课在 中国大学爱课程网平台开设开放课程，已为课程“线下实验''搭建了很好的教学学习平台。实 现课程教学以“线上”与“线下”实践课堂相结合的混合式教学模式，从而培养学生基本的实验技能与工程实践能力。（2）学生通过”课程的微课视频学习，培养学生自主学习能力，有效地解决以往预习实 验出现的困难；通过s平台实验题自测，可以检测学生实验前的预习效果与学习效率。为学生 提供了一种“移动与固定，“个体与协作”、”课内与课外'湘结合的“互联网+教育''的优质学习 环境，实现对学生学习全过程的最好支持，形成良好的思维方法和学习方法。（3）对于验证性、设计性实验项目，通过引入课堂小组协作、翻转课堂等教学模式， 培养学生理论知识应用能力以及团队协助能力；通过多个综合实验项目的训练，提高学生解 决复杂问题的能力以及反思能力。三、课程目标与相关毕业要求的对应关系课程目标毕业要求的支撑程度（H、M、L）毕业要求3-2毕业要求4-2毕业要求8-2课程目标1L课程目标2M课程目标3M四、课程内容及基本要求序号实验项目名称学时基本要求主要任务实验 性质实验 类别1实验概论1介绍课程学习方 法、学习进程；以 及实验室安全用 电。1、注册课程平台；2、下载相关实验教学资源演示必做2常用电子仪器 的使用2熟练掌握常用电子 仪器的使用方法； 使用电子仪器及仪 表进行电子测量。1、使用数字示波器和数字交 流毫伏表测量正弦交流信号； 2、使用示波器进行电压波形 相关参数测量验证必做3戴维宁定理与 最大功率传输 定理2加深对电路戴维宁 定理与最大功率传 输定理的理解；掌 握用测量电路伏安 特性的实验方法验 证电路的等效性。1、设计实验过程，求有源二 端口网络的戴维宁等效电路； 2、用测量伏安特性的实验方 法验证戴维宁定理正确性；3、设计实验过程，验证最大 功率传输定理，并测量电路的 最大输出功率。设计必做4荧光灯电路与 功率因数的提 高2熟悉日光灯的接线 方法；掌握在感性 负载上并联电容器 以提高电路功率因 数的原理；学习单 相交流功率表使用 方法。1、设计日光灯电路并进行接 线；2、研究在感性负载上并联电 容器以提高电路功率因数实 验方法；3、测量电路有功功率与功率 因数。设计必做5元件的伏安特 性测量2掌握实验室测量元 件的伏安特性的测 试方法。掌握电源 外特性的测试方 法；验证电压源与1、完成电路的线性电阻伏安 特性的测量；2、完成电路的稳压二极管伏 安特性的测量；3、完成实际电压源/实际电流设计选做电流源等效变换的 条件源伏安特性的测量。6Multisim 电路仿真分析入门3通过一个实际电路 的学习研究，用 Multisim软件进行 电路仿真分析，观 测预期实验仿真结 果通过一个模拟电路实验项目 的实例初步掌握电路仿真分 析软件的使用方法。验证必做7三相交流电路 测量3加深对三相交流电 路中负载为星形、 三角形的电压、电 流之间关系的理 解；掌握三相功率 的测量方法；掌握 三相交流电相序测 定的方法1、设计实验过程，研究在对 称与不对称两种情况下三角 形负载上线电流与相电流的 关系。2、设计实验过程，验证用两 表法测量三相功率的正确性。3、设计实验过程，进行对称 电源相序的判定。设计必做8RLC串联谐振 电路3熟悉串联谐振电路 的结构与特点，掌握 测定串联谐振电路 参数的方法。1、设计一个谐振频率大约 9kHz、品质因数为4的串联谐 振电路；2、设计实验过程，完成串联 谐振电路参数的测量，并绘制 谐振曲线；3、要求对实际测量的品质因 数Q产生的误差进行修正。设计选做9一阶RC电路暂 态过程2观察RC电路充放 电过程曲线及掌握 时间常数的测量方 法;研究RC积分电 路和微分电路的特 点。1、用示波器光标测量键测量 RC放电电路时间常数工；2、设计时间常数为1ms RC 积分电路/或微分电路，用示 波器观察电路输入输出，得 出实验结论。设计选做10分压式共射极 放大电路研究3了解基本放大电路 静态工作点、放大 倍数、输入电阻、 输出电阻及频率特 性的测试方法；理 解电路参数对放大 器静态工作点及输 出波形的影响。1、测量电路的最佳静态工作占八、，2、调节上偏置电阻观察放大 电路的截止、饱和失真；3、测量电路的电压放大倍数 （在负载开路与负载联接的两 种情况下）；4、测量放大电路的输入、输 出电阻；验证必做11运算放大器线性 应用15掌握用集成运算放 大器设计实现比 例、加减运算电路 的基本方法通过课堂小组讨论的形式用 运放完成加减混合运算电路： 1、对运放电路进行调零，并 求出电路的传输特性曲线。2、借助于电路仿真软件，用 运算放大器设计实现加减混 合运算等电路；3、完成电路的测试。设计必做12运算放大器线性 应用23掌握用集成运算放 大器设计实现微 分、积分运算电路1用集成运算放大器设计实现 一个实用的微分运算电路；2、掌握用集成运算放大器设设计选做的基本方法计一个实用的积分运算电路， 设计一个实现将频率为1kHz 的方波信号转换为三角波信 号的积分电路。13运算放大器的非 线性应用3掌握用运算放大器 的非线性特点实现 方波发生的基本方 法1、试设计一个用运算放大器 实现的振荡频率为 100Hz-lKHz连续调节、输出 幅值为5V的方波发生器；2、设计实现一个同相滞回电 压比较器电路。设计选做14输出电压可调的 直流稳压电源3掌握用集成稳压器 构成直流稳压电源 的设计与调试方法1、设计一个具有桥式整流、 电容滤波环节，并用三端集 成稳压器7815构成的输出电 压可调范围为15V-20V的直 流稳压电源；2、用示波器观测桥式整流、 滤波的负载波形。综合选做15组合逻辑电路 设计13初步掌握利用小规 模集成逻辑芯片设 计组合逻辑电路的 一般方法，熟悉组 合逻辑电路设计过 程1、学会查找数字芯片手册， 读懂芯片管脚与功能表；2、用指定集成芯片完成组 合逻辑电路的设计；3、完成电路测试过程并学 会自查设计电路出现的故障。设计必做16中规模集成逻 辑器件的应用3掌握使用中规模集 成芯片译码器、数 据选择器和基本门 电路设计组合逻辑 电路1、分别使用中规模集成芯片 译码器、数据选择器和基本门 电路设计一位全加器或全减 器；2、用示波器观测电路输入、 输出波形。设计必做17计数、译码和显 示电路4掌握计数器、译码 器和七段显示器的 综合应用方法通过课堂小组讨论的形式完 成：1、用 74LS161 计数器、4511 译码器、BS3U2O1显示器实 现一个带显示的60进制计数 器；2、用示波器观测时序电路波 形。设计必做18555定时器的应 用3熟悉555定时器芯 片的功能，初步掌 握555芯片的应用 方法。1、利用555定时器设计一 个单稳触发器电路；2、利用555定时器设计一个 多谐振荡器电路；3、利用555定时器设计一个 定时器。设计选做19RC正弦波振荡 电路3实现RC正弦波振 荡电路的设计方 法，研究其振荡原 理，加强正反馈放 大电路概念的理解试设计实现一个振荡频率为 500Hz、幅度为5V的RC桥 式正弦波振荡电路综合选做20有源滤波电路3学会如何设计一个 有源一阶RC低通 滤波器；对有源RC与无源 RC的滤波性能进 行比较研究。3、通过实验了 解集成运算放大器 在滤波电路中的应 用，掌握低通滤波 器的调试和幅频响 应的测量方法。设一个通频带为0300Hz 的有源一阶RC低通滤波器 （一阶低通巴特沃斯滤波 器），设计实验过程，完成幅 频及相频特性测量。设计选做21函数信号发生 器4综合应用555定时 器、运算放大器电 路单元实现完成小 型信号发生电路的 设计（如输出波形 有正弦波、方波、 三角波）设计一个矩形波信号发生电 路，要求：1、输出频率在100Hz1kHz 之间连续可调；2、输出幅度在3V10V之间 连续可调；3、脉冲占空比在20%80% 之间连续可调；4、矩形波的直流偏置在-IV +2V之间连续可调。综合选做22图书馆人数统 计6提高综合电路的设 计水平以及实现搭 接数字系统硬件电 路的能力设计记录并显示图书馆一天 进出人次数的电路，要求 1、完成电路仿真；2、用开关人的进或出信号；3、可以显示当前时刻在图书 馆里的人数，又可以显示总共 进入的人次；3、显示最大数字99o综合选做23声控延时开关 电路7提高综合电路的设 计水平以及解决复 杂问题的能力设计电路，具有声控功能。1、 有声音时，开关打开，驱动发 光二极管灯亮；声音消失后， 开关延时10s自动关闭，二极 管灯灭；2、延时的时间5s9s可调；3、延时的倒计时间9s0s 扩展功能；1）延时的倒计时间30s00s 显不综合选做24频率计的测量7提高综合电路的设 计水平以及解决复 杂问题的能力1、能够测量（数码管）显示 10-99HZ频率段的函数信 号发生器输出的TTL信 号方波频率，并具有清零 功能；2、能够测量显示 90Hz/70Hz/80Hz 的频率的峰峰值为-4V+4V的 正弦波的频率综合选做3、能够测量显示 90Hz/70Hz/80Hz 频率峰 峰值为-4V+4V的正弦 波，且叠加直流电压+2V 的信号。五、考核方式及成绩评定考核内容考核方式评定标准（依据）占总成绩比例过程考核“线上”成绩；“线下”实 验操作及课堂小组讨 论、翻转课堂；实验报 告等（含到课率）“线上”成绩包括（测验、发帖讨论、 考试、网上作业等）；“线下”实验成绩包括（大综合实验、 小组讨论、实验报告及操作）50%期末考核学生根据自己学习能 力自主选择考试类型： 有两种考试类型。（1）半开放实验笔试 与实际操作考试；（2）全开放实验考试。半开卷考试（三套试卷抽签，允许自 带手写A4纸，时间2个小时）； 全开放实验考试（提前2周公布考试 题目）学生2人组队参加考试，可携带笔记 本与参考书，现场完成实验技术指标， 每人闭卷回答一道思考题。50%考核类别考查成绩登记方式百分制六、推荐教材与主要参考书（一）推荐教材：1、电路与电子技术实验教程，吴霞，北京：机械工业出版社，2013年02,第一版。（-）主要参考书：1、电子设计实验指导书，刘向军，北京：高等教育出版社，2015年，第一版。2、电工电子技术实验，杨奕，北京：高等教育出版社，2013年，第1版3、电路与电子技术仿真与实践，吴霞，北京：中国水利水电出版社，2010.024、电路实践教材，吴霞，北京：电子工业出版社，2018.01 ,第1版