spContent=《电气技术实践》是针对本科电类工科专业独立设置的核心实验课程。本课程体系完备,教学内容包括:电路分析实验、模拟电子电路实验、数字电路实验、综合实验、可编程逻辑器件(FPGA)应用实验、应用系统综合设计。通过实验原理研究、方案设计、研究讨论和实验操作,学生将加深对理论知识及其应用的理解,并从中获取新知识,积累实践经验;通过实验磨炼,学生将熟悉和掌握电路问题的一般处理方法,积累和提高电子实验技能,培养严谨的科学态度和工作作风,以及独立分析和解决问题的能力。本课程涵盖基础性、综合性和挑战性内容,对本科生的创新意识和解决复杂工程问题能力的培养具有重要意义。
让我们共同携手,去开启这具有航空航天特色的学习之旅!
《电气技术实践》是针对本科电类工科专业独立设置的核心实验课程。本课程体系完备,教学内容包括:电路分析实验、模拟电子电路实验、数字电路实验、综合实验、可编程逻辑器件(FPGA)应用实验、应用系统综合设计。通过实验原理研究、方案设计、研究讨论和实验操作,学生将加深对理论知识及其应用的理解,并从中获取新知识,积累实践经验;通过实验磨炼,学生将熟悉和掌握电路问题的一般处理方法,积累和提高电子实验技能,培养严谨的科学态度和工作作风,以及独立分析和解决问题的能力。本课程涵盖基础性、综合性和挑战性内容,对本科生的创新意识和解决复杂工程问题能力的培养具有重要意义。
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—— 课程团队
课程概述
《电气技术实践》是针对本科电类工科专业独立设置的核心实验课程。以中国工程教育专业认证的毕业要求为牵引,设置的教学内容包括:电路分析实验、模拟电子电路实验、数字电路实验、综合实验、可编程逻辑器件(FPGA)应用实验、应用系统综合设计。从知识体系来看,电路分析是基础,模拟电子电路和数字电路是基于典型元器件的功能电路,综合实验主要构建综合性模拟电子电路和数字电路,FPGA应用是基于专用集成电路(ASIC)的可编程数字电路,应用系统综合要求学生对课程涉及的内容融会贯通,完成电子系统的设计和实践。
通过实验课程的原理研究、方案设计、研究讨论和实验操作,将加深对理论知识及其应用的理解,并从中获取新知识,积累实践经验。通过实验磨炼,将熟悉和掌握电路问题的一般处理方法,积累和提高电子实验技能,培养严谨的科学态度和工作作风,以及独立分析和解决问题的能力。本课程涵盖基础性、综合性和挑战性内容,对本科生的创新意识和解决复杂工程问题能力的培养具有重要意义,并为相关课程学习和工作奠定坚实的基础。
授课目标
通过本课程的学习,培养学生具有电路、模拟电子电路、数字电路的工程技术技能,能灵活地运用工具构建电路,能合理地使用常用电子仪器进行电路的调整和测试,巩固和加深先修课程的主要理论,学习先进的应用技术和方法,培养观察现象、分析和解决实际问题的能力和创新意识,培养严谨的科学态度和良好的工作作风。
课程大纲
绪论
1.1 课程导论
1.2 课程须知
1.3 实验安全
单元测试
常用仪表
2.1 数字万用表
2.2 函数信号发生器
2.3 示波器
2.4 直流稳压电源
2.5 全自动失真度测量仪
2.6 数字电路实验箱
2.7 双路智能数字交流毫伏表
单元测试
电路设计与仿真
3.1 Proteus电路设计概述
3.2 Proteus VSM仿真与分析
3.3 TTL与CMOS互联电路仿真演示
3.4 共发射极电压放大电路仿真演示
单元测试
远程在线电路实验
4.1 远程在线电路实验概述
4.2 频率特性和方波响应实验演示
4.3 555多谐振荡器实验演示
单元测试
直流电路构建和测量
5.1 直流电路的构建与测量原理
5.2 开关状态组合与电压的转换电路原理
5.3 常用的实验技能和方法
5.4 实验电路板
5.5 可调电压信号源实验演示
5.6 开关状态组合与电压的转换电路实操要点
单元测试
线圈参数测量和三相电路
7.1 铁芯线圈参数测量
7.2 三相电路
单元测试
电路频率特性与方波响应
8.1 实验目的、原理及其应用
8.2 RC电路正弦信号的测量和移相观测
8.3 方波信号与RC电路响应的观测
8.4 移相作用和不同频率信号观测
8.5 注意事项及常见问题
单元测试
TTL及CMOS门电路
9.1 TTL门电路特性参数及测试方法
9.2 CMOS门电路原理、特性及应用
9.3 TTL与CMOS门电路互连方法
9.4 门电路特性测试实验演示
9.5.1 CMOS驱动TTL的互连实验演示
9.5.2 TTL驱动CMOS的互连实验演示
单元测验
组合电路与时序电路设计
10.1 组合电路与时序电路特点及检测器件演示
10.2 组合逻辑电路实验演示
10.3 时序逻辑电路实验演示
单元测试
共发射极放大电路
11.1 共发射极放大电路原理
11.2 静态工作点
11.3 动态参数测量
11.4 失真波形
单元测试
集成定时电路555的应用
12.2 单稳态触发器原理
12.3 5秒定时电路及结果演示
12.4 多谐振荡器原理及占空比可调的多谐振荡器电路
12.5 简易电容测试电路原理及实验要求
12.6 触摸开关电路原理及实验要求
单元测试
数字电路综合应用-数字频率计
13.1 数字频率计的设计原理
13.2 芯片介绍
13.3 数字频率计各模块演示
13.4 无源晶振及六十进制计数器演示
单元测试
负阻抗变换器与电路的过渡过程
14.1 阻抗变换器
14.2 RC一阶电路全响应和RLC二阶电路的方波响应
单元测试
数字电路综合应用-电子顺序密码锁
15.1 逻辑数据并串转换和串并转换形式
15.2 电子顺序密码锁实验
单元测试
集成运放特性测试和基本应用
16.1 集成运放工作原理
16.2 集成运放特性参数测试
16.3 集成运放线性应用
16.4 集成运放非线性应用
单元测试
继电控制与变频调速
17.1 实验台
17.2 电流表
17.3 功率表
17.4 变频器
17.5 转速转矩测量仪
17.6 继电控制电路
17.7 变频调速基本原理与系统组成
17.8 调节电路
17.9 变频调速系统特性测试
单元测试
功率放大器的调整与测量
18.1 功率放大器的特点及其设计要点
18.2 OTL功率放大电路实验
18.3 集成功率放大器的实验
单元测试
直流电源
19.1 直流稳压电源的构成
19.2 几种常用稳压电路介绍
19.3 电源实验板介绍
19.4 直流稳压电源各模块演示
单元测试
集成运放在波形产生和信号调制解调中的应用
20.1 波形产生与调制解调的设计原理
20.2 几种波形产生电路的设计
20.3 调制与解调电路的设计
20.4 波形产生与调制解调实验演示
单元测试
动态扫描显示系统
21.1 实验说明与参考方案
21.2 实验演示
单元测试
数字化信号发生器
22.1 数字化信号发生器原理及设计方案
22.2 实验演示
单元测试
FPGA实验
23.1 可编程逻辑器件概述及应用
23.2 FPGA程序设计输入的基本类型及结构
23.3 原理图与HDL设计规则或语法简介
23.4 基于HDL设计的FPGA应用实例讲解
23.5 FPGA软件开发平台简介
23.6 FPGA实验平台介绍
23.7 实验演示
单元测试
非正弦周期信号谐波提取
24.1 谐波提取原理
24.2 各组成模块介绍
24.3 实验演示
单元测试
周期信号谐波合成
25.1 谐波合成原理
25.2 各组成模块介绍
25.3 实验演示
单元测试
高阶扩展——基于模型的系统工程
26.1 基于模型的系统工程概述
26.2 建模语言和工具
26.3 建模方法——实例1/2
26.4 建模方法——实例3
单元测试
高阶扩展——基于双目视觉的三维重建
27.1 三维重建概述
27.2 双目立体视觉原理
27.3 软件安装及结果演示
单元测试
应用系统综合设计与实践
28.1 教学要求
28.2 系统演示1-交通信号灯
28.7 系统演示6-简易“坦克对战”游戏机
28.3 系统演示2-基于FPGA的防盗门设计
28.4 系统演示3-教学电子琴
28.5 系统演示4-LED书写点阵屏与贪吃蛇游戏
28.6 系统演示5-STM32F4开发板自主设计之“拾荒者”
28.8 系统演示7-频谱显示智能电子琴
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证书要求
为积极响应国家低碳环保政策, 2021年秋季学期开始,中国大学MOOC平台将取消纸质版的认证证书,仅提供电子版的认证证书服务,证书申请方式和流程不变。
电子版认证证书支持查询验证,可通过扫描证书上的二维码进行有效性查询,或者访问 https://www.icourse163.org/verify,通过证书编号进行查询。学生可在“个人中心-证书-查看证书”页面自行下载、打印电子版认证证书。
完成课程教学内容学习和考核,成绩达到课程考核标准的学生(每门课程的考核标准不同,详见课程内的评分标准),具备申请认证证书资格,可在证书申请开放期间(以申请页面显示的时间为准),完成在线付费申请。
认证证书申请注意事项:
1. 根据国家相关法律法规要求,认证证书申请时要求进行实名认证,请保证所提交的实名认证信息真实完整有效。
2. 完成实名认证并支付后,系统将自动生成并发送电子版认证证书。电子版认证证书生成后不支持退费。
参考资料
(1)电子电气技术实践基础教程,张秀磊、范昌波,北京航空航天大学出版社,2020年1月
(2)电路测试实验基础教程,岳昊嵩、张静、徐萍,北京航空航天大学出版社,2020年8月
(3)模拟电子技术基础(第6版),童诗白、华成英,高等教育出版社,2023年2月
(4)数字电子技术基础(第6版),阎石,高等教育出版社,2016年4月
(5)数字电子技术基础(第3版),胡晓光、徐东、刘丽,北京航空航天大学出版社,2022年3月