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SPOC学校专有课程
2020春电工学实验(廉玉欣)
第1次开课
开课时间: 2020年05月18日 ~ 2020年07月19日
学时安排: 1.5小时每周
当前开课已结束 已有 1016 人参加
老师已关闭该学期,无法查看
spContent=电工学实验是由哈尔滨工业大学国家级电工电子实验教学示范中心开设,是国家级精品课、国家级精品资源共享课程——电工电子实验系列课程中的重要组成部分,是培养本科非电类专业学生理论联系实际的实践性环节,为学生提供了一个培养动手能力、综合设计能力和创新能力的实践平台。
电工学实验是由哈尔滨工业大学国家级电工电子实验教学示范中心开设,是国家级精品课、国家级精品资源共享课程——电工电子实验系列课程中的重要组成部分,是培养本科非电类专业学生理论联系实际的实践性环节,为学生提供了一个培养动手能力、综合设计能力和创新能力的实践平台。
—— 课程团队
课程概述

电工学实验课程主要讲授常见电工电子仪器仪表的使用方法、直流电路实验、交流电路实验、三相电路实验、RC电路的暂态过程、晶体管基本放大电路、集成运算放大器的应用、组合逻辑电路及其应用、触发器及时序逻辑电路、电动机的继电接触器控制、基于OrCAD的仿真实验等内容,既包括基础性验证实验,又包括综合性、设计性实验。授课对象为材料科学与工程、材料物理、化学工程与工艺、高分子材料与工程、材料化学、复合材料与工程、工业设计与工程等非电类专业本科生。

通过本课程的基于网络数字化资源的预习、实验操作等环节,使学生掌握常用电工电子仪器仪表的使用方法和常用电路的调试测量方法,加深理解基础电路的工作原理,提高学生的分析设计能力,培养学生查阅电子器件手册并选用合适的元器件的能力,培养学生根据技术要求,设计、调试电路和分析、排查故障的能力。


授课目标

通过本课程学习,使学生掌握常用电工电子仪器仪表的使用方法和常用电路的调试测量方法,培养学生查阅电子器件手册并选用合适的元器件的能力,提高学生的分析电路和设计电路的能力。

成绩 要求


电工学线上实验课程成绩暂定为由以下部分和比例组成:

总成绩=实验内容学习+平时实验成绩+期末实验考核。

1. 实验内容学习20%:包括观看实验教学视频、课程讨论、预习考核测试等;

2. 平时实验成绩50%:综合远程实验、虚拟仿真实验、仿真实验数据、实验报告、学习过程中的测试等多项内容累加组成;

3. 期末实验考核30%:期末考核形式根据疫情发展,暂时待定。


课程大纲
电子仪器仪表的使用
课时目标:了解基础实验知识,掌握常见电子仪器仪表的使用方法。
1.1 实验课程基础知识
1.2 电子仪器仪表的使用方法
直流电路
课时目标:加深理解叠加定理和戴维南定理;掌握用实验的方法测量有源二端网络等效参数的方法。
2.1 直流电路实验基础知识
2.2 叠加定理实验
2.3 戴维南定理实验
2.4 线性及非线性电阻元件伏安特性的测定
2.5 基尔霍夫定律实验
交流电路
课时目标:了解RLC交流电路的串并联谐振特性;掌握谐振曲线的测量方法;测量RC电路的频率特性,并作出其频率特性曲线。
3.1 RLC串联谐振
3.2 RC电路的频率特性
三相电路
课时目标:理解三相负载两种联结方式下的线电压与相电压、线电流与相电流之间的关系;了解三相四线制电路中的中性线作用; 掌握三相电路功率的测量方法。
4.1 三相电路基础知识
4.2 三相负载星形联结实验
4.3 三相负载三角形联结实验
RC电路的暂态过程
课时目标:加深对RC电路暂态过程的理解;掌握用示波器测定RC电路暂态过程时间常数的方法;了解时间常数对RC电路输出波形的影响。
5.1 一阶RC电路暂态过程
5.2 一阶RL电路暂态过程
单级晶体管基本放大电路
课时目标:掌握共射基本放大电路的静态工作点的设计和测量方法;掌握放大电路主要性能指标的测量方法。
6.1 单级晶体管放大电路的静态工作点
6.2 电压放大倍数的测量
6.3 输入电阻的测量
6.4 输出电阻的测量
6.5 幅频特性的测试
集成运算放大器的应用
课时目标:掌握集成运算放大器的正确使用方法;掌握集成运算放大器的工作原理和基本特性;掌握集成运算放大器常用单元电路的设计和调试方法。
7.1 反相比例运算电路
7.2 同相比例运算电路
7.3 减法运算电路
7.4 矩形波发生电路
组合逻辑电路及其应用
课时目标:掌握与非门的工作原理;掌握由与非门实现一些较为复杂的逻辑电路的方法;熟悉组合逻辑电路的分析与设计方法。
8.1 与非门的应用
8.2 集成逻辑门的应用
8.3 中规模集成3—8线译码器74LS138的应用
触发器及时序逻辑电路
课时目标:掌握集成触发器的逻辑功能及使用方法;掌握时序逻辑电路设计实验的基本流程和设计方法。
9.1 集成触发器的应用
9.2 利用D触发器设计2-4分频器
9.3 集成计数器74LS161的应用
9.4 双向移位寄存器74LS194的应用
电动机的继电接触器控制
课时目标:了解电动机及交流接触器等常用控制电气的机构及工作原理;理解自锁和互锁的含义,掌握三相异步电动机直接起动和正反转控制线路的工作原理;掌握使用万用表检查线路故障的方法,培养分析和解决故障的能力。
10.1 常用控制电器结构和基本测试
10.2 电动机的点动控制
10.3 电动机的直接起动控制
10.4 电动机的正反转控制
电路的计算机仿真1
课时目标:掌握利用OrCAD软件进行电路仿真实验的基本过程,培养学生综合素质及工程能力
11.1 OrCAD软件的仿真基本过程
11.2 基于OrCAD的电路仿真实验
11.3 基于OrCAD的电子仿真实验
电路的计算机仿真2
课时目标:掌握利用OrCAD软件进行电子仿真实验的基本过程,培养学生综合素质及工程能力
12.1 OrCAD软件的仿真基本过程
12.2 基于OrCAD的电子仿真实验
展开全部
预备知识

课程需具备电工学课程理论知识。

参考资料
  1. 《电工学实验教程》(第二版),王宇红主编,机械工业出版社;

  2. 《电子技术实验教程》,廉玉欣主编,高等教育出版社;

常见问题

    1. 实验课程是否必须观看对应理论课程视频?
    本课程为了很好理解和掌握实验内容,在每个章节知识点的视频中会介绍该知识点涉及的理论知识和实验要求。同学们在观看实验视频时,也可以根据各自的理论基础选择性观看对应理论课程视频,亦可通过查阅相关书籍和资料补充的理论知识。课程的最终目的是通过实验学习,使学生掌握常用电工与电子仪器仪表的使用方法和常用电路的调试测量方法,加深理解理论知识以及基础电路的工作原理,学习实验的研究方法,培养学生根据技术要求,设计、调试电路和分析、排查故障的能力。

    2. 如果没有视频所示的实验环境,怎样完成课程实验?
    1)如果不是本校学生,没有实验条件完成实验探究,尽可能的应用EDA仿真软件实现,完成并理解相关内容。
    2)观看视频后如果有想进行实验操作,可以通过两种途径。一种是通过远程在线虚拟实验平台,完成虚实结合的实验项目,通过这种途径,学生可以体验和感受真实实验室环境下的实验过程。一种是结合自身的实验平台,尝试完成实验操作,把实际操作过程的图片和视频发给课程图团队,团队教师会结合该生课程的学习情况,增加分值权重。


源课程

该SPOC课程部分内容来自以上源课程,在源基础上老师进一步增加了新的课程内容

哈尔滨工业大学
6 位授课老师
廉玉欣

廉玉欣

电子学实验室主任

吴建强

吴建强

教授

王宇红

王宇红

高级工程师

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