電路實(shí)驗(yàn)是電類專業(yè)和電氣信息類專業(yè)一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課,本書以培養(yǎng)學(xué)生工程素質(zhì)、加強(qiáng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力為目標(biāo),依據(jù)教育部關(guān)于工程教育的新要求編寫而成。全書共分4部分:第1部分為基礎(chǔ)知識,包括電工電子元器件、常用儀器和儀表、測量技術(shù)和安全用電常識等內(nèi)容;第2部分為實(shí)驗(yàn),包括實(shí)驗(yàn)?zāi)康、要求、原理、操作方法及注意事?xiàng)等內(nèi)容;第3部分為計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì),包括軟件介紹、電路設(shè)計(jì)及仿真實(shí)驗(yàn)等內(nèi)容;第4部分為實(shí)驗(yàn)設(shè)備介紹,包括實(shí)驗(yàn)平臺、信號源、示波器等儀器設(shè)備的介紹和操作說明。
電路實(shí)驗(yàn)是電類的專業(yè)基礎(chǔ)性實(shí)踐教學(xué)課程之一,是工科電子、通信、自動化、計(jì)算機(jī)、電氣及生物醫(yī)學(xué)類的主要專業(yè)基礎(chǔ)課程,是電類專業(yè)學(xué)生、電子科學(xué)愛好者學(xué)習(xí)和掌握電路相關(guān)知識、電路實(shí)驗(yàn)技能的重要途徑。
本書在內(nèi)容安排方面?zhèn)戎鼗局R、基本理論和基本實(shí)驗(yàn)方法的介紹,使讀者在掌握電路分析理論的基礎(chǔ)上,通過本書的學(xué)習(xí),進(jìn)一步加深對電路理論知識的理解和鞏固,把抽象的知識轉(zhuǎn)化為與實(shí)際相結(jié)合的知識,為進(jìn)一步學(xué)習(xí)打下有利的基礎(chǔ);同時(shí),通過本書中的一些實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的鍛煉,能夠掌握一些電工測量儀器、儀表的正確使用方法和使用技巧,以及對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行后處理的正確方法,具備分析問題、解決問題和排除電路故障的能力,具備電路綜合設(shè)計(jì)的能力。
目前,我國教育部門在高等院校中大力強(qiáng)調(diào)工程教育,培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力、適應(yīng)社會需求的工程技術(shù)人才,這對電路實(shí)驗(yàn)課程提出了更高的要求。本書的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容既與理論課內(nèi)容緊密配合,又與工程實(shí)際、知識綜合運(yùn)用相結(jié)合,力求啟迪思維、開闊視野,培養(yǎng)創(chuàng)新能力。
本書以教育部提出的卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃為指導(dǎo)思想,在體系結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)上注重加深對理論知識的理解和運(yùn)用,注重加大學(xué)生動腦思考設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的比例,注重加強(qiáng)學(xué)生動手能力的培養(yǎng),理論聯(lián)系實(shí)際,循序漸進(jìn)地培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容多為綜合型實(shí)驗(yàn),是設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和基礎(chǔ)理論驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的緊密結(jié)合。
基礎(chǔ)理論驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)部分中,通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步加深對基本電路理論中的概念、原理的理解及應(yīng)用,掌握實(shí)驗(yàn)的操作規(guī)程和各類儀器設(shè)備的正確使用方法。設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)是在基礎(chǔ)理論驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)內(nèi)容上的提升,要求自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,確定實(shí)驗(yàn)步驟和方法,獨(dú)立進(jìn)行數(shù)據(jù)分析、電路設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)研究等環(huán)節(jié),培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)、分析和解決問題等實(shí)踐創(chuàng)新能力,培養(yǎng)綜合運(yùn)用各類知識進(jìn)行系統(tǒng)分析和設(shè)計(jì)的能力。
本書作為高等學(xué)校實(shí)驗(yàn)教材使用時(shí),各?梢愿鶕(jù)實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)的具體情況,在一個實(shí)驗(yàn)時(shí)間段內(nèi)安排不同的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容供學(xué)生選擇,這樣每個學(xué)生可以根據(jù)自己的實(shí)際情況選擇完成何種實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,充分做到既能保證學(xué)生學(xué)習(xí)知識點(diǎn)的完整性,又能保證每次實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的多樣性,有利于實(shí)施分層教學(xué)。因材施教的實(shí)驗(yàn)教學(xué)培養(yǎng)模式也可以幫助學(xué)生在有限的實(shí)驗(yàn)時(shí)間內(nèi)完成更多的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,學(xué)習(xí)并掌握更多的電路設(shè)計(jì)和調(diào)試方法,提高學(xué)生綜合實(shí)踐技能,完成實(shí)驗(yàn)教學(xué)培養(yǎng)目標(biāo)。
本書對仿真軟件Multisim 14.0進(jìn)行了初步介紹。這是一款當(dāng)前極為流行的電路教學(xué)和電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)軟件,可以提供虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境,讓學(xué)生和廣大電子愛好者進(jìn)行電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的練習(xí)。這種練習(xí)不拘泥于實(shí)驗(yàn)場所和時(shí)間,虛擬環(huán)境中的所有硬件條件甚至比實(shí)際實(shí)驗(yàn)室更完善,非常方便有效。
本書共分4部分:第一部分為基礎(chǔ)知識,包括電工電子元器件、常用電氣測量儀表和儀器、測量技術(shù)和安全用電常識等內(nèi)容;第二部分為實(shí)驗(yàn),包括實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒁、原理、操作方法及注意事?xiàng)等內(nèi)容;第三部分為計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì),包括軟件介紹、電路設(shè)計(jì)及仿真方法等內(nèi)容;第四部分為實(shí)驗(yàn)設(shè)備介紹,包括實(shí)驗(yàn)平臺、信號發(fā)生器、雙蹤示波器等儀器設(shè)備的介紹和操作說明。
本書由大連理工大學(xué)姜艷紅、王開宇主編,第一部分由姜艷紅、王開宇、孫鵬參與編寫,第二部分由姜艷紅、邸新、孫鵬、陳景參與編寫,第三部分由姜艷紅、崔承毅、馬馳參與編寫,第四部分由姜艷紅、王開宇、邸新參與編寫,全書由姜艷紅統(tǒng)稿。
金明錄、董維杰、陳希有三位教授對本書的編寫給予了多方面幫助與指導(dǎo),編者在此表示衷心的感謝!本書編寫過程中參考了諸多國內(nèi)外著作和文獻(xiàn),編者一并表示感謝!再一次衷心感謝所有在本書出版過程中關(guān)心、支持和幫助過編者的朋友們!
本書的主編及全部參編人員在電路實(shí)驗(yàn)A和電路實(shí)驗(yàn)B課程中任教多年并承擔(dān)相關(guān)教學(xué)、科研項(xiàng)目多年,積累了豐富的課程素材,希望通過此項(xiàng)工作,為我國電類專業(yè)本科教育的相關(guān)教材建設(shè)做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。本書不僅可以作為高等院校電類、電氣信息類及相近專業(yè)電路課程配套的實(shí)驗(yàn)教材,也可以供電子科學(xué)愛好者和相關(guān)領(lǐng)域的人員參考。
關(guān)于本書的編寫,我們?nèi)繀⒕幦藛T都傾注了極大的精力,力求將多年積累的先進(jìn)教學(xué)理念和經(jīng)驗(yàn)奉獻(xiàn)給讀者,但是難免有疏漏不當(dāng)之處,懇請廣大同行和讀者不吝賜教。
編 者
2017年6月于大連
姜艷紅,大連理工大學(xué)國家級電工電子實(shí)驗(yàn)中心工程師,主要負(fù)責(zé)電路實(shí)驗(yàn)和電子系統(tǒng)仿真實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)出版教材3部,2016年獲全國虛擬仿真實(shí)驗(yàn)建設(shè)成果獎二等獎。