电工电子实验思考题

2022-10-18 版权声明 我要投稿

第1篇:电工电子实验思考题

提升电工电子实验教学质量的思考

摘要:电工电子实验教學在电工电子整个教学中占有很重要的地位,它在培养学生分析问题和解决问题的能力方面,有着其它教学环节不可替代的作用。本文从论述电工电子实验教学的重要性出发,分析了当前电工电子实验教学存在的问题,提出了提高电工电子实验教学质量的建议。

关键词:电工电子;实验教学;质量

电工电子技术是一门理论与实践紧密结合的基础课程,是机电、数控等专业的基础课程和必学课程。随着当前社会的发展,以及电子技术的创新、发展,对电工电子技术课程的教学提出了更高的要求。为适应电工电子本身发展的需要,以及社会对应用型人才的需要,必须加强电工电子的实验教学。

一、电子电工实验教学的重要性分析

实验教学是教学体系的一个重要组成部分,作为一种训练技能、培养能力和验证知识的手段,越来越受到人们的重视。实验教学对培养和提高学生的思维方法、研究能力、创新能力和综合素质等方面都起着非常重要的作用,是培养创新人才的重要方式和途径,电工电子技术是电类各专业学生的主要技术基础课,实验课教学有着特殊的重要性。

其一,电工电子类学科发展的规律,需要加强实验教学。电工与电子技术的教学,除了掌握基本元器件的原理、电子电路的基本组成及其分析方法外,还要掌握电子器件及基本电路的应用技术,因而,电子技术实验课已成为电子技术教学中的重要环节。通过电工电子实验可使学生掌握器件的性能、参数及电子电路的内在规律、各功能电路间的相互影响等等,从而验证理论教学中的相关内容并发现理论知识的局限性,通过实践教学,还可使学生进一步掌握基础知识、基本实验方法及基本实验技能。

其二,培养社会需要的实践创新人才,需要加强实验教学。人才培养最重要的是兴趣,兴趣是学生最好的创新老师,而实验教学确实是培养学生兴趣很重要的一个方面,尤其是让学生通过自己的努力把一个个零散的元器件组合起来,从而实现某个功能,或某个综合功能,这非常有利于对学生兴趣和好奇心的培养。另外,从近几年社会对学生的要求来看,从学生就业的要求来讲,都要求我们非常重视学生实践能力的培养。

二、电工电子技术实验教学的现状

当前,由于受传统教学等各种因素的影响,电工电子的实验教学还存在着种种问题。

1.实验课时很少,实验教学内容相对滞后。很多学校的电工电子课程的实验教学一般都包含在理论课时中,这就使电工电子实验课时所占整个电工电子教学的比例较少,还有的学校甚至没有电工电子实验课,也有一些学校的电工电子实验课的教学内容不能适应社会对多元化、多层次的人才需求。

2.教学内容存在严重的重理论、轻实践倾向,学生实践教学的兴趣难以激发。电工电子系列课程是实践性非常强的课程,只有通过实践和实验才能加深学生对所学理论的理解。同时,很多电工电子实验教学内容安排不合理,在实验教学中,绝大部分实验都是验证性实验,设计性实验和综合性实验较少,不利于提高学生的设计能力和创新能力。据了解,多数学生普遍存在着文化基础薄弱,学习兴趣低下的现象,特别是对于相对枯燥的电工电子实验课,多数学生没有学习兴趣,上课时间完全是在应付。

3.实验教学模式单一,教学条件相对较差。有些电工电子实验课上,大多数教学模式还比较传统,均为多年不变的教学方式,要求学生必须在规定的时间内做完一次教学实验,这些实验的内容也是教师在课前指定的,特别是实验步骤、实验用品甚至于实验数据都是实验教师规定好的,无法起到应有的效果。当前,许多学校的电工电子实验设备相对缺乏,跟不上课程发展的步伐,特别是随着在校生人数的增加,实验室仪器设备与元器件在品种、规格和数量上达不到教学要求,使得很多实验无法开展。

4.缺乏高素质的实验队伍,实验方法和考核方法不够科学。电工电子的实验教学环节在整个教学体系中占有重要的地位,是高素质人才培养的重要途径。然而在当前电工电子的实验室,年轻教师较多,从事实验教学的时间较短,缺乏有经验的高素质的实验队伍,造成实验效果难以达到要求。同时,实验教学方法有待改善。现有的实验教学方法是教师先讲解实验内容,然后学生进行电路连线和实验数据测试,学生只是机械地模仿,动手能力难以提高。

三、提升电工电子实验教学质量的对策

实验课教学是提升电工电子教学质量,提升创新型人才培养的有效措施,应在电工电子课程中,切实加强电工电子实验课的教学质量。

1.不断改革实验教学内容。要想电工电子实验教学课取得良好的效果,必须积极改革教学内容。要多增加学生自己设计、自己动手的验证性实验和综合性实验,控制示范性实验,不断从以仪器使用和基本课程内容为主的基础实验向培养学生能力为主导的设计性应用型实验过渡。

2.不断改革实验教学的手段。要加强现代化教学手段的运用,善于指导学生要将多媒体化和网络化整合到实验教学中去,把计算机技术应用到实验课中。在科学技术飞速发展的今天,在实验教学过程中引入网络技术、计算机多媒体技术、虚拟实验技术等现代化的教学手段,不仅可以使实验教学更加直观形象,而且提高实验教学的效率和优化教学过程。

3.努力实行开放式实验教学。所谓开放实验,就是实验指导教师只负责对实验方案进行审查,在实验过程中给予必要的启发与引导,实验完成以后对实验结果和报告进行评价,学生自己根据实验任务书的要求,拟定实验方案,独立设计实验电路,完成实验过程。这样,实验内容及要求应具有开放性、探索性和创新性,让学生在“开放的空间”里自由开动脑筋,使实验教学从“抱着走”模式转变成“放开手”模式,同时也可促进实验技术人员业务能力的提高。

4.切实加强实验教师队伍的建设。在实验教学过程中,不仅需要有一流的硬件设备,更需要有一流的师资,需要建设一支责任心强,水平高,不断进取,充满活力的教师队伍。实验技术人员不仅要热爱自己的本职的工作,具有较强的事业心和责任心,还必须紧跟电子技术的发展,不断学习新知识、新技术。实验指导教师的业务能力不能仅仅停留在授业与解惑上,更重要的是要培养学生的创新思维、分析问题与解决问题的能力和科研能力。要发挥青年教师思想活跃,容易接受新生事物的优势,在理论教学和实验教学与老教师互相学习,优势互补,共同前进。

5.不断改革教学方法。在电工电子实验课教学中要进行教学方法改革,摒弃传统的以教师为主体的教学方法,而要以学生为主体,激发学生的学习积极性。教与学本身就是一个互动的过程,体现师生互动的教学没有一个固定不变的模式,只要坚持遵循以人为本、以学生为中心,促进学生知识、能力、素质的协调发展,按照理论、实践、创新全面提高的总体思路,不断改革教学方法和实验模式,才能收到实验教学的良好效果。

“教学有法,教无定法”。总之,电工电子的试验教学是教师个体劳动色彩很浓的一项工作,应根据每个学校、学生的具体情况而定,做到因地制宜、因材施教。同时,要积极投入教学改革,不断探索,勇于实践,逐步深入,才能不断提高电工电子的实验教学质量,建立一套完善的适应电工电子技术基础实验教学的体系,为培养社会需要的创新人才做出应有的贡献。

参考文献:

[1]秦曾煌.电工学[M].北京:高等教育出版社,2005年版.

[2]刘德进.关于电工电子实验教学改革的思考[J].甘肃科技纵横,2006(3).

[3]李平.电工电子实践教学模式的改革与探索[J].湖南农业大学学报,2005(6).

[4]朱振华.电工电子实验教学改革初探[J].实验科学与技术,2007(6).

作者:依不拉音•斯马义

第2篇:电工实验教学改革思考

[摘 要] 电工实验是电工教学中重要的环节,是培养学生实践能力和工程思维的重要手段。在实验教学中,采用探究式教学,结合线上线下教学方式,进行实验教学改革,提高实验教学质量。

[关键词] 实验教学改革;探究式教学;线上教学;虚拟实验

[作者简介] 李琪菡(1992—),女,四川成都人,硕士,中国民用航空飞行学院助教,从事电气设备故障诊断研究。

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一、引言

在工科专业本科教学过程中,实验教学首先是对理论知识的复习和巩固,同时还肩负着培养学生工程思维、创新思维和动手能力的责任,是理论教学不能替代的[1]。

我国电工学课程实验学时与理论学时之比一般为1∶4,而在德、日、英、美等发达国家,实验课和理论课学时之比一般为1∶2或1∶3[2],我国与发达国家存在明显差距[2]。传统的电工实验课程以验证性实验为主,教师演示指导,学生动手实践,存在挑战性、创新性不足等问题。同时因为电工实验的安全性及仪器价格等问题,存在某些知识点难以设计的问题,导致学生对知识理解困难。

本文从加强实验教学与理论教学的衔接,转变实验教学理念,提高综合性实验比重,改变实验教学方式几个方面出发,讨论电工实验的教学改革,以期更有效地通过实验课程锻炼学生的综合能力[3]。

二、加强实验教学和理论教学的衔接

在理论教学中,教师们关注点着眼于课本中前后章节联系,甚至不同学期之间不同课程的联系,忽视了课本内容和实际应用的联系,造成学生缺乏工程思维能力及解决问题的能力。

理论教学与实践教学并不矛盾,而是相辅相成。理论教学中先进的教学理念同样也适用于实验教学,如项目教学法和翻转教学法等。改变教学模式,建立以学生为导向,增加学生参与度与思考环节的实验教学课程,打破传统课程以教师为主的教学方式。

实验教学中一般包含基础性实验、设计性实验、综合性实验,对知识和思维的要求依次递增。其中基础性实验是和理论课程联系最为密切的环节,通过基础性实验不仅使学生对课本抽象的概念有了具象的认识,加深对课本知识的理解,同时在实验过程中可以学习各种仪器的使用,掌握常用的参数测量方法,提高科学思考能力和动手实操能力。因此需要在理论课和实验课中同时进行改革,开发有针对性的基础性实验[3]。

三、转变实验教学理念

实验课程作为本科教学中的重要环节,需要教师改变现有教学思路,以探究为主要目的,结合探究式教学的特点[4]和翻转课堂等教学手段,让学生通过自己的思考和动手重新认识课本知识,并将理论和实践融会贯通,用于解决实际问题。

1.以问题为导向的教学。实验教学中坚持以问题为导向,以老师提出问题,学生解决问题为主要教学思路。首先在课前结合实验内容预先发布预习课件及思考题,之后在课堂上结合教学情境,学生对思考题进行讨论给出假设,在讨论过程中教师对学生进行引导,对于提出错误设想的学生教师要进行鼓励,在讨论的过程中培养学生的思考能力和创新能力。之后基于学生的假设进行验证性实验,在实验完成后要求学生对实验数据进行整理,包括实验结果是否与课前假设一致,分析一致或不一致的原因。对问题的总结和分析可以提高学生的逻辑思考能力。

例如在电工实验的交流电路功率因数测试实验中,首先发布预习课件,要求学生在预习实验内容的基础上自行查阅资料并举例生活中各种常见负载性质,思考功率因数和并联电容大小关系。在课堂上采用翻转课堂的手段,随机抽取学生对思考题进行讲解,对不理解的知识点进行提问,就学生提出的设想进行实验验证,最后自行分析数据。这种教学手段提升了教学的趣味性和参与性,同时更好地锻炼了学生的思维能力。

2.坚持以创新为载体。实验教学过程中,倡导“创新要求”“创新体验”。教师通过合理引导,让学生在自主思考、实践后自主提出问题、解决问题,而学生的追问也会刺激教师提升自身的教学水平。

创新要求实验课程中改变实验项目,增加综合性实验的比重,将实验项目向综合设计性、研究探索性提升。同时从基础性实验着手,改变实验的考核方法。

传统考核方法是教师对学生的实验数据、操作手法、操作时间等打分。这种方法难让学生课后对课堂操作的内容进行思考和提升;因此在课堂结束后,教师可将课堂内容与实际相互联系,提出拓展性问题,提升学生的创造能力和科学素养。

例如在电工实验的三相交流電路参数实验中,学生在实验结束后,可能对三相电路的两种连接方式的使用范围和选择原则有疑问。我们让学生在课后进行资料查阅,给出两种连接方式典型的使用场所,在下一堂课让学生自行讨论各自的答案。

3.坚持培养学生综合能力。在教学过程中,始终牢记本科教学主要目的是学生学会如何学习,培养学生思考和解决问题的能力;因此如何融会贯通地应用课程知识解决问题或提出解决问题的方案是教学重点。要在实验教学过程中帮助学生构建科学的知识体系,提高对知识的应用能力和创新能力,进而提高综合能力。

四、提高综合性实验比重

提高综合性实验的项目比重可增加新的综合性实验项目的数量,也可改变基础性实验的实验方案[5]。

传统实验课程中,以基础性实验为主。基础性实验既是和理论课程联系最为紧密的实验类型,又是大型实验的基础,如何在基础性实验基础上增加创新性是需要重点探究的问题。

在基础性实验的改革上,可摒弃传统实验中教师给出实验目的、设备、原理、电路图、步骤,学生进行测试的方法,而提前线上发布实验目的和提供设备,学生自行设计实验步骤,再在课堂上对设计方案进行讨论,定下方案进行实验。

比如在电工实验的晶体管测试实验中,发布预习课件,给出学习二极管极性测试的方法的实验目的,并提供直流稳压电源、万用表、电路板等实验设备。学生根据所学二极管知识设计方案,同时提出自己的实验注意事项,在课堂上讨论,教师合理引导,提出方案中必须注意的重难点,以学生为主导完成方案。这就在保证基础性实验数量的基础上,增加了学生实验的创新性和综合性,让学生在学习的过程中化被动接受為主动思考,提高了学生分析和解决问题的能力。

但是基础性实验只针对某知识点,因此需要增加综合性设计性实验,如555智能抢答装置、智能时钟、万用表等。在该类实验当中,教师不具体讲解,仅给出重难点提示,学生在说明书帮助下自行进行安装和调试,学习如何应用知识解决实际问题。

五、线上虚拟仿真实验

电工实验是一门具有一定危险性的课程,因此某些实验项目不能在实验室当中进行,同时电气设备体积庞大,造价昂贵,某些特定仪器设备高校也不具备采购和放置能力。但是不进行实践教学,学生对课本知识不能有具象理解,无法将课本知识化为解决问题的能力,因此需要应用现代化技术解决这一教学盲点[5]。

目前使用较多的是线上虚拟实验室,学生可以在电脑前进行诸如变压器参数调节等危险系数较大的实验和变电站工作原理这一类对场地和设备要求较高的实验,让学生将抽象的知识具体化,在“实际”动手过程中完成自己的思维体系构建。

同时开设网上论坛,要求学生在网络上寻找可以借鉴的内容和可利用的公开课,为学生进一步学习提供了更多途径和信息,也督促教师提升自己的教学能力。线上线下相结合,各种现代化方法综合应用,成为电工实验教学的有力补充和强化。

六、结论

在高校网络化电工实验教学改革这条道路上,还有许多障碍需要克服。高校实验教学改革必须跟上社会的发展,特别是现代飞速发展的电子行业,结合现代技术,利用高科技手段改变实验方法。只有学校和教师跟上时代发展的步伐,才能培养国家建设的栋梁。

参考文献

[1]彭琛,王南兰,张美英,et al.高校网络化电工实验教学的改革与实践[J].中国校外教育(理论),2009,000(004):93.

[2]李婷婷.探究式教学在大学物理实验课程教学中的应用[J].考试周刊,2015(65):133-133.

[3]孙爱民.深化高校实验教学改革的实践与思考[J].实验室研究与探索,2002(02):13-15.

[4]王晓民,李妙然.高校探究式教学过程及运行环境分析[J].中国成人教育,2017(11):100-103.

[5]赵雷,杨奕,张利国,et al.基于混合式教学的“液压与气压传动”在线开放课程设计[J].实验技术与管理,2018(5):159-162.

作者:李琪菡

第3篇:Multisim在电工电子实验教学中的应用思考

摘要:在电工电子实验教学中使用Multisim仿真软件可以改变传统的教学方式和学习方式,帮助学生掌握电工电子实验知识,同时打破了课程时间和实验室场地的限制,调动了学生学习电工电子技术知识的热情,在一定程度上提高了学生的自主学习能力。

关键词:Multisim;电工电子;实验教学

在中职校的机电类专业必修的专业基础课程中,电工电子类课程的实验环节具有较强的实践性。该实验环节在整个学生的培养体系中有着非常重要的地位,有助于培养和提高学生发现问题、分析问题、独立自主解决问题的能力,并为学生后续专业课程的学习奠定了一定的基础。

1 电工电子实验教学现状分析

随着招生规模的逐步扩大和技术的不断发展,传统的电工电子实验设备已不能完全满足现阶段中职生人才培养的实验教学需求,需要进行紧跟时代的现代化更新,教学方式和管理模式也需要进行相应的改革。传统实验教学模式存在如下问题:

1.传统实验教学受实验时间和实验设备的限制。在预习阶段,学生通常只能通过提前看实验指导书来了解实验的流程,但无法提前熟悉实验设备和实验操作,也无法预料实验过程中遇到的各种问题,对实验原理的理解不够深刻,浮于表面。此外,由于实验设备有限,在实验课堂中无法保证学生人手一台实验设备,单独进行实验,往往是2~3人一组,无法充分锻炼和提高学生的实验能力,往往最终的实验教学效果大打折扣。

2.传统实验的教学方式过于单一。基本上还是以教师提前讲解原理,教师演示实验操作,然后由学生进行模仿实验、记录实验数据,实验结束后填写实验报告的教学模式。而实验的最终成绩主要是根据学生出勤率和实验报告的质量来判定的,无法客观地考察和反映学生实际的实践能力和综合运用能力。

3.受实验的场地、实验室仪器和实验教学耗材成本、上课时间等限制,实验以验证性实验为主,综合设计类实验项目安排得较少。在验证性实验的实验过程中,学生只需要按照实验指导书中的操作要求机械性连线,而对于参数或者结构来说,几乎不用修改,在一定程度上就会造成理论知识与实践操作的脱节,部分学生可能即使不理解实验原理,也能够完成实验,不能很好地锻炼和提高学生实践能力、创新能力,也不利于学生实践综合运用能力的培养。

随着现代科学技术的高速发展,电工电子技术的教学工作也在不断地更新,优化和完善。除此之外,电工电子类课程的教学内容较多,教学时间有限,如果授课教师选择使用传统的授课方式来完成整个教学过程,可能会增加学生的理解难度,也不利于学生对基本知识的理解和掌握。此外,在教学过程中,为了确保能够在有限的教学时间内讲解完所有的电工电子技术理论知识,部分授课教师就会选择压缩实验教学的内容以保证能够按时完成教学任务。同时由于受到学校的实验室资源的限制,在安排电工电子实验课时,授课教师会受到各种客观条件的制约,如果教师想要达到理想的教学效果,就可以借助信息化的手段,使用电路仿真软件来完成教学任务,这样不仅有利于以更加直观、形象的方式来呈现电工电子技术的理论知识,降低学生的理解难度,以更加高效的方式帮助学生对电工电子专业知识的掌握和应用。

对于电路仿真,Electronic Workbench、Proteus、Pspice、Matlab等软件都可以实现,但是从电路创建的容易入门程度、虚拟仪器使用和调控、相关仿真参数的设置、电路的调试和实验结果观察的便捷性和直观性来看,Multism明显更胜一筹。

2 Multisim 教学应用分析

Multisim仿真软件具有方便简单的操作界面、庞大的电子电路元件库、强大的仿真能力和电路分析功能。将Multisim作为辅助教学工具引入,可以有效的改善学生在电工电子学习过程中的问题。在理论和实践之间引入Multisim,不仅加深了学生对基础理论知识的理解与掌握,也为增强学生动手操作能力打下了坚实基础。在中职电工电子专业课程的教学过程中,Multisim既可以应用在教师课堂演示实验中,也可以在学生验证实验以及学生探究性实验中起到重要的辅助作用。

(1)课堂演示实验应用;教师在课堂教学前需要花费大量时间和精力来制作课件,但是无论是采用PPT还是Flash的形式,都不能很方便绘制出满足教学需求的电路图。如果使用Multisim来辅助教学,教师就可以轻松快捷地绘制电路图,同时完成元件选型和电路仿真,教学课件一目了然,极大地提高了教学效率。

(2)学生验证实验應用;做实际实验之前, 自身条件允许的学生也可以利用 Multisim 进行仿真实验,不仅可以加深对已学理论知识的理解和掌握,而且也能让学生明确实验目的、提前了解实验过程的步骤、预习并掌握实验的基本内容,通过Multisim 进行验证实验,可以有效地突破传统教学的难点。基尔霍夫定律是电工中的重要定律,一般来说学生对基尔霍夫电压规律理解不是很透彻深刻,如果采用Multisim仿真软件进行模拟分析则会简便许多。

3 Multisim 教学应用案例

结合Multisim仿真软件,选取单相可控整流电路实验进行说明。该实验过程中学生需要学习单相桥式全控整流及单相桥式半控整流电路的结构、工作原理和波形等相关知识,明确电路在不同负载的影响下的工作情况,例如纯电阻负载、感性负载和带反电动势负载。通过本次教学实验,学生不仅可以掌握Multisim软件的使用方法,还能利用该软件来绘制实验相关的电路图,测量电路所输出的电压和电流等,测试整流电路的输入和输出电压波形。在实验过程中学生可以在教师的引导下,先进行单相桥式全控整流电路的实验,在学生进行动手实验之前,教师可以用提问的方式,引导学生把握实验的方向。在单相整流电路中,单相桥式全控整流电路的使用较多。在实验过程中,教师可以引导学生把单相半波可控整流电路中的一个晶闸管替换为四个晶闸管所构成的单相桥式全控整流电路,在进行启发式教学的基础上来分析整流输出的电压波形和大小是否会发生变化?如果会,则会发生哪些变化?通过提出问题来加深学生对这两个电路不同之处的思考和理解。

在确定本次实验的方向后,教师就可适当安排实验的任务,突出实验的重难点和在使用 Multisim进行实验的过程中的注意事项。实验开始时,需要学生使用 Multisim软件先打造仿真实验环境,再绘制单相桥式全控整流电路仿真实验电路图。当学生完成实验操作后,需引导学生对实验结果进行交流和分析,并正确完成电流表和电压表的接入操作,科学完成相关参数的设置等实验环节。完成上述操作后,学生还需要对实验记录进行分析研究,可采用比较的方法来总结单相桥式全控整流电路在工作中的特点,根据所学的理论知识来对不同触发角下整流输出电压平均值和整流输出电流平均值进行准确的计算,以此来验证仿真结果。

通过使用Mutisim进行仿真实验,并在实验完成后对实验过程和结果进行分析总结,有利于加深学生对于电工电子技术基础理论知识的理解和掌握,帮助学生养成实验后反思的好习惯,提升学生自主探究的能力。

4 Multisim仿真实验教学的优点与存在的问题

4.1优点

(1)实验课授课、排课方便。中职课堂电工实验学时较多,传统实训室里学生实验往往受到场地、实验仪器、教师和学生人数以及理论课程进度的限制,只能分组授课,学生实验效果不好,易造成实验和理论课程脱节,使实验课程失去了对理论课程的帮助理解加深认识的作用。而网上虚拟仿真实验授课只要有电脑和网络,可以随时进行,授课排课异常方便,不受时间及场地的限制。

(2)节约成本,操作安全。常规现场实验,学生对于元器件性能不够熟悉,无论老师再怎么演示强调,总会出现部分学生接错电路,造成元器件损坏。甚至有学生因将电容极性接反发生爆炸造成眼睛受伤。而线上实验是仿真实验,不会损坏元器件,保证安全的同时还可以节约一笔实验耗材开支。

(3)避免出现线路连接处接触不良引发的安全问题。当实验台和导线运行时间过长时,会出现插孔氧化、连接导线插头老化的现象,造成接触不良,线路接触不良是最难发现和检查的问题。有时学生明明接线无误,但是实验结果就是不正确,学生排查不出故障时就需要老师的帮助,课上时间有限,这样必然会拖累实验课堂的进度,而网上实验则可以很好地规避此类问题。

(4)实验结果和波形更稳定,更便于测量。实际现场实验,由于实际元器件的差异性,得到的实验结果会有一定的波动。而网上仿真实验,由于元器件参数一致性好,实验结果和波形会更稳定,差异性更小,更容易判断实验结果的正确性。

(5)接线更规整,易于检查。在现场实验中,由于受到试验台插孔位置的限制,部分同学会图一时方便,乱引乱插,导致器件和导线在試验台上比较凌乱,如果出现错误,通常不容易检查。相比之下,网上虚拟仿真实验,因为元器件的摆放空间相对宽裕,所以不会出现导线布满的情况,检查相对来说会更方便。

(6)进行破坏性实验。相对于现场破坏性实验,例如电动机的正反转控制、功率因数的提高等实验,当出现接线故障时,可能会造成短路、烧保险丝、热继电器及开关保护跳闸等不安全现象,严重时还会损坏电气设备。而在仿真实验中进行破坏性实验则不会出现这些问题,安全性相对较高。

4.2存在的问题:

(1)实操性不强,直观性较差,无法达到很好地锻炼学生动手能力的教学效果。在线上仿真实验中,元器件表现出来仅仅是一个符号,不具备直观性,等到实验课程结束时,学生可能还对实物的样子并不熟悉,实验成功后的兴奋度不高。

而在现场实验中,当灯管亮了时,当计数器正常工作时,当数码管随计数脉冲跳变化时,展现出来的效果就十分直观,这些真实的经历都会给学生带来十分的自豪感,成就感,留下特别深刻的印象。

(2)学生作弊更容易,实验效果评估难度加大。在现场实验中,尽管可能会有抄袭邻座的接线方式的现象,但绝大多数学生还是靠自己独立操作完成,如果是线上实验,部分同学当遇到困难或者想偷懒时,同学之间可以直接传送、复制、粘贴仿真电路图。除此之外,学生在写实验报告和绘制实验电路图和填写数据时造假更容易。

(3)答疑和解决困难相对不便。在现场实验中,每当学生遇到困难的时候,当自己无法解决时,可以随时找老师、同学进行咨询解答,非常及时方便。但是在线上实验,则只能通过语音和屏幕共享的方式答疑,因为老师的联系方式是一对多,授课教师在回答有疑问的同学时,会对其他同学造成一定程度的干扰。

(4)部分实验的开展存在一定的局限性。对于电路、模电和数电实验等都可以采用仿真软件进行模拟,但是部分电气实验,则是在实验室里开展起来更方便。

5 Multisim实验教学心得

(1)做好示范性演示操作。万事开头难,第一次仿真实验课时,由于大部分学生来说平时没有接触过电器元件,因此往往不知道从何处下手,找不着元器件和仪器在哪里,也不知道如何运行仿真电路和判断实验结果是否正确。老师将课件和教学视频发布在网上,督促学生提前预习,同时要手把手的演示,做好示范性工作,最好当堂搭一个电路,现场演示一番,告诉学生器件和仪表从哪些库里面取; 如何运行与观看输出结果; 仪器设备如示波器、电压表、电流表该怎么用。

(2)要有意识地建立易错知识库,提高实验效率。针对每个实验,事先制定每次实验的接线和测量易错项,放入易错和解决办法库,并在以后的实验过程中不停补充,逐渐修改完善; 实验学习有个摸索的过程,学生刚开始错误比较多,所以老师刚开始课程讲解时要特别仔细,以便减少学生后期的出错概率,要重点注意中西方元器件符号的差异性、示波器的耦合方式、电压、电流表的交直流、导线的跨接易错点。教师可以故意接错线,通过具体的仿真出错方式,告诉学生出错的原因和可能的解决方法,以便学生碰到类似问题时自行解决。

6 结语

综上所述,在电工电子实验教学中利用Multisim仿真软件可以改变传统的教学方式和学习方式,帮助学生加深他们对电工和电子技术的理论知识的理解,同时打破了课程时间和实验室场地的限制,学生在课后也能进行电工电子技术的实验练习,可以在一定程度上提高学生的自主学习能力。Multisim仿真软件虽然具有大量的模拟功能,但它不能完全替代实验室教学,只能作为教学辅助。因此,这就要求我们中职教师要从培养学生的综合能力入手,将仿真软件与传统教学方式相结合,合理使用仿真软件,充分发挥仿真与实验室实训各自的优势,达到最佳的教学效果。

参考文献:

[1]邓红雷,张仙玲,汪娟娟.电工与电子技术实验课程线上教学的研究与实践[J]. 实验室研究与探索,2021(7):167-171.

[2]楼静梅,闫茂德,朱礼亚.电工电子虚拟仿真实验教学平台建设与实践[J].科教育教学论坛,2021(4):149-152.

[3]王爱华.Multisim 在电子电工课程教学中的应用[J].现代职业教育,2015(12)72.

作者:向文君

第4篇:电工实验思考题

实验一常用电子仪器的使用

1、示波器荧光屏上的波形不断移动不能稳定,试分析其原因。调节哪些旋钮才能使波形稳定不变。

答:用示波器观察信号波形,只有当示波器内部的触发信号与所测信号同步时,才能在荧光屏上观察到稳定的波形。若荧光屏上的波形不断移动不能稳定,说明触发信号与所测信号不同步,即扫描信号(X轴)频率和被测信号(Y轴)频率不成整数倍的关系(fx≠nfy),从而使每一周期的X、Y轴信号的起扫时间不能固定,因而会使荧光屏上显示的波形不断的移动。此时,应首先检查“触发源”开关(SOURCE)是否与Y轴方式同步(与信号输入通道保持一致);然后调节“触发电平”(LEVEL),直至荧光屏上的信号稳定。

2、交流毫伏表是用来测量正弦波电压还是非正弦波电压?它的表头指示值是被测信号的什么数值?它是否可以用来测量直流电压的大小?

答;① 正弦波电压和非正弦波电压都可以测,但测的是交流电压的有效值。 ②它的表头指示值是被测信号的有效值。③不能用交流毫伏表测量直流电压。因为交流毫伏表的检波方式是交流有效值检波,刻度值是以正弦信号有效值进行标度的,所以不能用交流毫伏表测量直流电压。④交流毫伏表和示波器荧光屏测同一输入电压时数据不同是因为交流毫伏表的读数为正弦信号的有效值,而示波器荧光屏所显示的是信号的峰峰值。

实验二叠加定理和戴维宁定理的验证

1、 在叠加原理实验中,要令U

1、U2分别单独作用,应如何操作?可否直接将不作用的电源(U1或U2)短接置零? 答:在叠加原理中,当某个电源单独作用时,另一个不作用的电压源处理为短路,做实验时,也就是不接这个电压源,而在电压源的位置上用导线短接就可以了。

2、叠加原理实验电路中,若有一个电阻器改为二极管, 试问叠加原理的迭加性与齐次性还成立 吗?为什么?

答:当然不成立,有了二极管就不是线性系统了,但可能在一定范围内保持近似线性,从而叠加性与齐次性近似成立。如果误差足够小,就可以看成是成立。

3、将戴维宁定理中实测的R0与理论计算值R0进行比较,分析电源内阻对误差的影响。 答:╮(╯▽╰)╭网上没找到咋办?

4、说明测有源二端网络开路电压及等效内阻的几种方法,并比较其优缺点。[(⊙o⊙)特别多] 答:方法有:开路电压Uoc的测量方法、短路电流Isc的测量方法; 其优缺点比较如下:⑴开路电压Uoc的测量方法 ①直接测量法

直接测量法是在含源二端网络输出端开路时,用电压表直接测其输出端的开路电压Uoc,如图8-1(a)所示。它适用于等效内阻Ro较小,且电压表的内阻Rv>>Ro的情况下。

②零示法

在测量具有高内阻(Ro>>Rv)含源二端网络的开路电压时,用电压表进行直接测量会造成较大的误差,为了消除电压表内阻的影响,往往采用零示测量法,如图8-1(b)所示。 零示法测量原理是用一低内阻的稳压电源与被测有源二端网络进行比较,当稳压电源的输出电压Es与有源二端网络的开路电压Uoc相等时,电压表的读数将为“0”,然后将电路断开,测量此时稳压电源的输出电压,即为被测有源二端网络的开路电压。 ⑵短路电流Isc的测量方法 ①直接测量法:是将有源二端网络的输出端短路,用电流表直接测其短路电流Isc。此方法适用于内阻值Ro较大的情况。若二端网络的内阻值很低时,会使Isc很大,则不宜直接测其短路电流。

②间接计算法:是在等效内阻Ro已知的情况下,先测出开路电压Uoc,再由Isc=Uoc/Ro计算得出。

⑶等效内阻Ro的测量方法 ①接测量法:将有源二端网络电路中所有独立源去掉,用万用表的欧姆档测量去掉外电路后的等效电阻Ro ②加压测流法:将含源网络中所有独立源去掉,在开路端加一个数值已知的独立电压源E,如图8-2所示,并测出流过电压源的电流I,则Ro=E/I

③开路、短路法:分别将有源二端网络的输出端开路和短路,根据测出的开路电压和短路电流值进行计算:Ro=Uoc/Isc ④伏安法:伏安法测等效内阻的连接线路如图8-3(a)所示,先测出有源二端网络伏安特性如图8-3(b)所示,再测出开路电压Uoc及电流为额定值IN时的输出端电压值UN,根据外特性曲线中的几何关系,则内阻为 Ro=tgφ

⑤半电压法 调被测有源二端网络的负载电阻RL,当负载电压为被测有源二端网络开路电压Uoc的一半时,负载电阻值(由电阻箱的读数确定)即为被测有源二端网络的等效内阻值。 ⑥外加电阻法:

先测出有源二端网络的开路电压Uoc,然后在开路端接一个已知数值的电阻r,并测出其端电压Ur,则有:

实际电压源和电流源都具有一定的内阻,不能与电源本身分开。所以在去掉电源时,其内阻也去掉了,因此会给测量带来误差。

实验三一阶电路时域相应的研究

1、什么电信号可以作为RC一阶电路零输入响应、零状态响应和完全响应的激励源?

答:阶跃信号可作为RC一阶电路零输入响应激励源;脉冲信号可作为RC一阶电路零状态响应激励源;正弦信号可作为RC一阶电路完全响应的激励源。

2、已知RC一阶电路R=10K,C=0.1μF,试计算时间常数τ,并根据τ值的物理意义拟定测量的方案。

答:τ=RC=10*0.1=1X10^-3这是理论值。测量方法就是用RC一阶电路的电路图,加入输入信号,将输出信号的波形画出来,再根据下降的波形,找到U=0.368Um的那点,再对应到横坐标的时间,就是时间常数。

3、何谓积分电路和微分电路,它们必须具备什么条件? 它们在方波序列脉冲的激励下,其输出信号波形的变化规律如何?这两种电路有何功用? 答:积分电路和微分电路是对信号求积分与求微分的电路。它最简单的构成是一个运算放大器,一个电阻R和一个二极管C。运放的负极接地,正极接二极管,输出端Uo再与正极接接一个电阻就是微分电路,当二极管位置和电阻互换一下就是积分电路,这两种电路就是用来求积分与微分的,方波输入积分电路积分出来就是三角波,微分的是锯齿波。

实验四交流阻抗参数的测量和功率因数的改善

1、为什么感性负载在并联电容后,可以提高功率因数?是不是并联电容越大,功率因数就越高?

答:并联电容可以与供电回路中的电感型负荷中的电感对消,从而改善回路的功率因数。如果电容接多了,回路呈现电容型,其功率因数将再次下降,这次是因为容性负荷过多而引起的无功功率增加。所以并联电容量应当略超过回路中的电感量,可以保证无论电感负荷如何变化,都不会达到电容与电感正好相等的情况,从而避免发生回路谐振。

2、感性负载在并联电容后,电路的总功率P及日光灯之路电流IH,电路的动率因数是否发生变化,为什么?【答案没找到一样的,只有类似的】

答:并接电容后有功功率是不会变化的(确切的说只要电源的功率足够大,负载的有功永远是不变的),变化的是无功功率和视在功率。至于怎么变化取决于你并接的是多大的电容器。 当并接的电容器容量<当前电路总无功量时,当前电路无功变小,视在变小。

当并接的电容器容量>当前电路总无功量到一倍时,当前电路无功变大,视在变大,而且电路呈容性,会导致电网电压升高,是比较危险的。 电容器的电流是随着电路的交变不断变化的。且他的放电电流最大值是受电容器本身的容量限制的,与电路的本身无任何直接关系。

实验五三相交流电路

1、用实验测得的数据验证对称三相电路中的√3关系。

2、用实验数据和观察到的现象,总结三相四线供电系统中中线的作用。 答:从实验数据可知:在三相四线制供电系统中,因为中线的存在,不论负载是各自不平衡,还是某一相完全断开,负载电压都保持为恒定的电网相电压,从而可见中线的作用就是使各相各自保持独立,不会相互影响。

3、不对称三角形联接的负载,能否正常工作?实验是否能证明这一点? 答:

第5篇:电工实验思考题答案

实验1 常用电子仪器的使用 实验报告及思考题

1.总结如何正确使用双踪示波器、函数发生器等仪器,用示波器读取被测信号电压值、周期(频率)的方法。 答:要正确使用示波器、函数发生器等仪器,必须要弄清楚这些仪器面板上的每个旋钮及按键的功能,按照正确的操作步骤进行操作.

用示波器读取电压时,先要根据示波器的灵敏度,知道屏幕上Y轴方向每一格所代表的电压值,再数出波形在Y轴上所占的总格数h,按公式 计算出电压的有效值。

用示波器读取被测信号的周期及频率时,先要根据示波器的扫描速率,知道屏幕上X轴方向每一格所代表的时间,再数出波形在X轴上一个周期所占的格数d,按公式T= d ×ms/cm, ,计算相应的周期和频率。 2.欲测量信号波形上任意两点间的电压应如何测量? 答:先根据示波器的灵敏度,知道屏幕上Y轴方向每一格所代表的电压值,再数出任意两点间在垂直方向所占的格数,两者相乘即得所测电压。 3.被测信号参数与实验仪器技术指标之间有什么关系,如何根据实验要求选择仪器? 答:被测信号参数应在所用仪器规定的指标范围内,应按照所测参量选择相应的仪器。如示波器、函数发生器、直流或交流稳压电源、万用表、电压表、电流表等。

4.用示波器观察某信号波形时,要达到以下要求,应调节哪些旋纽?①波形清晰;②波形稳定;③改变所显示波形的周期数;④改变所显示波形的幅值。 答:①通过调节聚焦旋钮可使波形更清晰。

②通过配合调节电平、释抑旋钮可使波形稳定。

③调节扫描速度旋钮。

④调节灵敏度旋钮。

实验2 基尔霍夫定律和叠加原理的验证

七、实验报告要求及思考题

1.说明基尔霍夫定律和叠加原理的正确性。计算相对误差,并分析误差原因。

答:根据实验数据可得出结论:基尔霍夫定律和叠加原理是完全正确的。

实验中所得的误差的原因可能有以下几点: (1)实验所使用的电压表虽内阻很大,但不可能达到无穷大,电流表虽内阻很小,但不可能为零,所以会产生一定的误差。 (2)读数时的视差。

(3)实验中所使用的元器件的标称值和实际值的误差。

(4)仪器本身的误差。 (5)系统误差。

2.使用万用表测量电阻、直流电压、直流电流时,应注意些什么问题?

答:用万用表测电阻时,应将电阻与电路独立,选用合适的量程,并进行调零,若不能调零,则说明电池不足,需更换足量的电池。

用万用表测直流电压时,万用表应并联在所测电压两端,并注意量程的选择以及所测电压的极性,若出现指针反偏时,应对调表笔,此时所测量的值应该为负。 用万用表测直流电流时,万用表应串联在所测支路当中,一定要注意电流的极性,若出现指针反偏时,应对调表笔,此时所测量的值应该为负。

3.实验时,如果电源(信号源)内阻不能忽略,应如何进行? 答:实验时,若不忽略内阻,应该将电源接到电路当中再调所需要的值。

实验3 戴维宁定理的研究

七、实验报告要求及思考题

1.说明戴维宁定理的正确性。计算表3.1的相对误差,并分析误差原因。

答:根据实验数据可得出结论:戴维宁定理是完全正确的。

实验中所得的误差的原因可能有以下几点: (1)实验所使用的电压表虽内阻很大,但不可能达到无穷大,电流表虽内阻很小,但不可能为零,所以会产生一定的误差。 (2)读数时的视差。

(3)实验中所使用的元器件的标称值和实际值的误差。

(4)仪器本身的误差。 (5)系统误差。

2. 对有源二端网络内阻Ro的测量是否还有其它方法,若有说明其中一种方法。

答:有,可以在断开电源的情况下直接用万用表测量有源二端网络的内阻Ro 3.电压表、电流表的内阻分别是越大越好还是越小越好,为什么?

答:电压表的内阻越大越好,以减小其上的电流,以保证a、b两端电压测量的准确性。

电流表的内阻越小越好,以减小其上的电压,以保证a、b支路电流测量的准确性。

实验4 RLC串联交流电路的研究

七、实验报告要求及思考题

1.列表整理实验数据,通过实验总结串联交流电路的特点。

答:当XL

当XL>XC时,电路呈电感性,此时电感上的电压大于电容上的电压,且电压超前电流。

当XL=XC时,电路发生串联谐振,电路呈电阻性,此时电感上的电压与电容上的电压近似相等,且大于输入电压。电路中的电流最大,电压与电流同相位。 2.从表4.1~4.3中任取一组数据(感性、容性、电阻性),说明总电压与分电压的关系。 答:取f=11kHz时的数据:U=6V,UR=3.15V,ULr=13.06V,UC=8.09V,将以上数据代入公式=5.88V,近似等于输入电压6V。

3.实验数据中部分电压大于电源电压,为什么? 答:因为按实验中所给出的频率,XL及XC的值均大于电路中的总阻抗。

4.本实验中固定R、L、C参数,改变信号源的频率,可改变电路的性质。还有其它改变电路性质的方法吗?

答:也可固定频率,而改变电路中的参数(R、L、C)来改变电路的性质。

实验5 感性负载与功率因数的提高

七、实验报告要求及思考题

1. 根据表5.2所测数据和计算值,在坐标纸上作出I=f(C)及cos = f(C)两条曲线。说明日光灯电路要提高功率因数,并联多大的电容器比较合理,电容量越大,是否越高?

答:并联2.88uF的电容最合理,所得到的功率因数最大.由实验数据看到,并联最大电容4.7uF时所得的功率因数并不是最大的,所以可以得出,并不是电容量越大,功率因数越高. 2. 说明电容值的改变对负载的有功功率P、总电流I,日光灯支路电流IRL有何影响?

答:电容值的改变并不会影响负载的有功功率及日光灯支路的电流.

3. 提高电路的功率因数为什么只采用并联电容法,而不采用串联法?

答:因为串联电容虽然也可以提高功率因数,但它会使电路中的电流增大,从而增大日光灯的有功功率,可能会超过它的额定功率而使日光灯损坏.

实验6 三相交流电路

七、实验报告要求及思考题

1. 根据实验数据分析:负载对称的星形及三角形联接时Ul与Up,Il与Ip之间的关系。分析星形联接中线的作用。按测量的数据计算三相功率。 答:负载对称的星形联接: ,Il=Ip 负载对称的三角形联接:Ul=Up,

星形联接中线的作用就是使相电压对称,负载能够正常工作。

2. 为什么不能在负载星形、负载三角形电路中短接负载?若短接,其后果如何? 答:在负载星形四线制和负载三角形电路中,若短接负载,则相当于将相电压或线电压直接短接,必然会引起电流过大而烧坏保险管。

3. 在星形联接、三角形联接两种情况下的三相对称负载,若有一相电源线断开了,会有什么情况发生?为什么?

答:在星形联接时,若有中线,则一相电源线断开,则电源断开的这一相负载不能工作,而并不影响其他两相负载的正常工作。

若无中线,则其他两相负载的电压会降低,将不能正常工作。

在三角形联接时,若有一相电源线断开,则接在另外两相电源之间的负载继续正常工作,而另两相负载的工作电压将会降低而导致不能正常工作。

实验7 一阶RC电路的暂态过程

七、实验报告要求及思考题

1.坐标纸上描绘各实验内容所要求的波形图,说明其产生条件。

答:RC微分电路产生的条件:(1)τ<>tp ,(2)从电容端输出。

耦合波形产生的条件:(1)τ>>tp ,(2)从电阻端输出。

2.把电路的时间常数τ值与理论值比较,分析误差原因。

答:误差产生的原因可能有以下几个方面: (1)在理论上,电容器真正充到最大值的时间是无穷大,而实验中只取5τ,因此会引起误差。 (2)元器件标称值与实际值的误差。 (3)操作者在波形上读数时的视差。 (4) 仪器本身的误差。

3. 什么样的电信号可作为RC一阶电路零输入响应、零状态响应和全响应的激信号? 答:阶跃信号或者是方波信号。

4. 在电路参数己定的RC微分电路和积分电路中,当输入频率改变时,输出信号波形是否改变?为什么?

答:改变。因为频率改变时,脉宽会发生变化,时间常数与脉宽的关系就会发生变化,所以输出信号的波形也会改变。 实验8 三相异步电动机的直接起动与正反转控制

七、实验报告及思考题

1. 写出直接起动,正、反转控制的动作程序,说明那些元件起自锁、互锁作用。

答:直接起动时,先按下起动按钮,交流接触器的线圈带电,会带动它的主触点和辅助常开触点闭合,使得主电路接通,电动机起动。辅助常开触点起自锁的作用。

正反转控制中,先按正转起动按钮,电动机开始正转,此时反转起动按钮不起作用。要让电机反转,必须先按停止按钮让电机停止,再按反转起动按钮,电机才可以反转。正转交流接触器的辅助常闭触点接到反转控制电路当中,反转交流接触器的辅助常闭触点接到正转控制电路当中起到互锁的作用。 2. 画出经实验验证后的图8.2和图8.3控制线路图。说明控制电路的各种保护作用。

答:经实验验证后的控制线路图与上面的电路图完全一致。

控制电路中的保护有:熔断器起短路保护,热继电器起过载保护,交流接触器以及按钮起欠压或失压保护。 3. 实验过程中有无出现故障?是什么性质的故障?你是如何检查和排除的? 答;没有出现故障。

4. 若拆除图8.2控制回路中自锁触头KM1,再接通三相电源,电动机将如何运转情况? 答:电动机将进行点动。

实验9 单相双绕组变压器

七、实验报告要求及思考题

1. 计算变比K、效率η及电压变化率ΔU。 答:K=U1/U2 =1.9,η=P2/P1,=,

2. 写出短路实验计算原边等效阻抗Z的公式并计算。

答:Z= U1/ I1 3. 通过测试的数据,你能否计算变压器的功率损耗?

答:ΔP=P1-P2 4. 若负载实验中负载为感性负载(例如COS 2=0.8),能否进行变压器负载特性测试? 答:可以。

实验10 单管低频放大电路

七、实验报告要求及思考题

1. 整理实验数据,分析RL对电压放大倍数的影响。 答:放大电路带上RL会使电路的放大倍数减小。 2. 根据uo在各种条件下的波形,解释静态工作点对波形失真的影响。

答:静态工作点偏高会使放大电路进入饱和区而产生饱和失真。

静态工作点偏低会使放大电路进入截止区而产生截止失真。

3. 测量放大电路输出电阻ro时,若电路中负载电阻RL改变,输出电阻ro会改变吗?除了实验介绍的方法,是否还有其它方法测量输入电阻和输出电阻? 答:负载电阻RL改变不会影响输出电阻的大小。 测量输入电阻的方法:在放大电路输入端加一个电压Ui,只要测出输入端的电压Ui和流过输入端的电流Ii,便可求得ri=Ui/Ii。

测量输出电阻的方法:在放大电路输出端加一个电压U0,只要测出输出端的电压U0和流过输出端的电流I0,便可求得r0=U0/I0。

4. 通过示波器对输入信号电压和输出信号电压进行比较,能否测量电压放大倍数? 答:可以测量。

实验11 多级放大电路与负反馈放大电路

七、实验报告要求及思考题

1.整理实验数据,分析实验结论,总结多级放大电路放大倍数的计算关系;总结负反馈对放大电路性能的影响。

答:多级放大电路的电压放大倍数等于各级电压放大电路放大倍数的乘积。

负反馈对放大电路性的影响主要有以下几点: 1)扩展通频带:2)提高放大电路的稳定性:3)减小电路的非线性失真:4)电压放大倍数减小。 2.如果加到放大电路输入端的信号已经失真,引入负反馈能否改善这种失真?

答:加入负反馈是为了改善放大电路的动态性能,而不是改变放大电路的性质。放大电路的性质是对输入信号进行放大,所以如果加到放大电路输入端的信号已经失真,引入负反馈不能改善这种失真。 3.对静态工作点设置与动态性能的测试有何关系? 答:设置合适的静态工作点是为了让放大电路处于线性放大区,如果静态工作点设置不合适有可能引起输出信号失真,从而不能准确地测试出电路的动态性能,所以必须设置合适的静态工作点。

实验13 基本运算电路

七、实验报告及思考题

1.整理实验数据,分析实验结论,分析产生误差的原因。说明集成运放的使用应注意哪些问题。 答:误差的产生可能有如下几个原因:

(1)运算放大器的输入电阻虽然很大,但并不是无穷大,所以会影响到测量的值。

(2)实验中所使用的元器件的标称值可能跟实际值有一定的误差,也会引起测量误差。 (3)在读数时也可能产生人为误差。 集成运放的使用应注意以下几个问题: (1)集成运放工作必须接正负12V双电源。 (2)必须接调零电路,且实验前必须先调零。 (3)集成运放绝不允许开环操作。

(4) 集成运放需接有消振电路,若运放内部已自带消振电路,则不必再外接。

2. 实验中输入信号多为直流,集成运放组成的运算电路能输入交流信号吗? 答:可以。

3. 比较实验中积分电路(有源)与实验6的积分电路(无源),说明各自的特点。 答:本实验中的积分电路采用了集成运放,得到的三角波更准确,而实验6中的积分电路严格地来说,得到的三角波是按指数函数上升或下降的。 4. 集成运算放大器作为基本运算单元,就我们所熟悉的,它可完成哪些运算功能? 答:可以完成比例运算,加法运算,减法运算,积分运算

实验16 直流稳压电源

七、实验报告要求及思考题

1.整理实验数据,分析实验结论。比较无稳压电路与有稳压电路的电压稳定程度。

答:若无稳压电路,则负载及输入电压的变化对输出电压的影响较大,输出电压不稳定,而加入了稳压电路以后,只是输出电压稍有变化,稳压器则通过迅速增加或减小流经其的电流来进行调节,将输出电压稳定在一个固定的值。 2.从实验数据表16.2中,计算直流稳压电路的输出电阻ro,它的大小有何意义?

答:将整个直流稳压电路等效为一个有源二端网络,由ro=Uo/ I,则计算值如表2。ro的大小对有稳压时的输出电压无影响,只会影响整个电路的输出功率。若无稳压时,则ro的大小将影响输出电压的大小,ro越小,则输出电压越小。

3.单相桥式整流电路,接电容滤波,空载时输出电压还满足Uo=1.2U2吗?

答:不满足。因为当RL趋于无穷大时,I也趋于无穷大,则U0=U2 4.如果线性直流稳压器78XX的输入端是一个直流脉动电压,器件能否否正常工作?如果不能,应当如何处理?

答:若脉动电压太大,不能很好地稳压,要加合适的滤波电容;若脉动电压太小(即电压平均值太小),可选择较合适的变压器副边电压。总之,稳压输入应在其正常参数的范围内。

实验17 组合逻辑门电路

七、实验报告要求及思考题

1.画出各个实验电路图,列表整理实验结果。 2.小结与非门、与门、或门、异或门、全加器以及所设计逻辑电路的逻辑功能。 答:与非门:有0出1,全1出0 与门:有0出0,全1出1 异或门:相异出1,相同出0 全加器:和位Si:当输入为奇数个1时,输出为1;偶数个1时,输出为0。进位Ci:当输入中有两个或两个以上为1时,输出为1,否则输出为0。 3.TTL集成门电路有何特点,集成门电路的多余端如何处理?

答:集成门电路的多余端有三种处理方法: (1)空着;

(2)并联后接到正电源; (3)并联后接到高电平。

4.“与非”门一个输入端接连续脉冲,其余输入端什么状态时允许脉冲通过?什么状态时不允许脉冲通过?

答:其余输入端为高电平“1”时,允许脉冲通过,输入和输出之间呈反相关系。而有一个输入端为低电平“0”时,将“与非”门封锁,不允许脉冲通过。

实验18 双稳态触发器

七、实验报告及思考题

1.记录、整理实验现象及实验所得的有关数据,对实验结果进行分析。

2.触发器的共同特点是什么? 答:触发器都有记忆功能。

3.型触发器与维持阻塞型触发器对触发脉冲各有什么要求?

答:对于主从型触发器CP脉冲的宽度要小于等于输入信号的脉冲宽度,后沿触发,而对于维持阻塞型触发器CP脉冲的上升沿应该滞后于输入信号,前沿触发。

实验19 计数器

七、实验报告要求及思考题

1.画出各个实验电路,列表整理实验结果,并画出有关波形图。

2.组合逻辑电路与时序逻辑电路有何不同? 答:组合逻辑电路没有记忆功能,而时序逻辑电路有记忆功能。

3.总结使用集成触发器、计数器的体会。

实验20 555集成定时器及其应用

七、实验报告及思考题 1.在坐标纸上描绘多谐振荡器电路中电容器C充放电电压uc与uo的波形对应关系,以及单稳态触发器中ui与uo、uc的对应关系波形图。

2.将步骤

1、2中测得的周期T以及正脉冲宽度tp与计算值进行比较。

3.单稳态触发器的脉宽等于多少?怎样改变脉宽? 答:因为tp =1.1RC,所以改变R、C即可改变tp。 4.振荡器的脉冲宽度受哪些参数的影响?如何调整? 答:因为T1=0.7(R1+R2)C,所以可通过调节R

1、R2可C来改变脉宽。

第6篇:《电子技术基础》实验教材编写的思考

《电子技术基础》实验教材编写的思考

为了满足合训专业“电子技术基础”课程教学的需要,在深入研究合训专业人才培养方案的基础上,结合多年授课讲稿及教学、科研经验,编写出版了《电子技术基础》,该教材使用后获得了良好的教学效果。该教材在内容选取、结构编排和方法讲授等方面均独具特色。

我校以往的“电子技术基础”课程教学按照电类专业和非电类专业分别实施,教学内容和要求不同。在电类专业的人才培养方案中,“电子技术基础”是非常重要的专业基础课,后续专业课程对其具体知识点和掌握程度都有明确的要求,以模拟电路与数字电路两门课程分别实施,使用教材为康华光主编的《电子技术基础》;在非电类专业中,本课程是扩充知识面的通识课,后续专业课很少涉及其内容,所以将模拟电路与数字电路合并为“电子技术基础”一门课程,按60学时实施,使用教材为自编教材。

新制订的合训分流人才培养方案要求“电子技术基础”课程教学针对所有专业统一 教学内容和要求,为此首先需要解决两个问题:一是怎样兼顾电类与非电类专业的后续专业课程对本课程的不同教学要求,二是如何解决学时少与知识点多的矛盾。

为了解决这两个问题,需要进行市场调研。“电子技术基础”课程是基础课,市面上配套的优秀教材很多,一般原则是首选具有权威性和前瞻性的经典教材,没有合适的再自己编写。通过调研,发现现有教材都是按照电类与非电类专业来分类的。电类专业要求的内容、学时较多,而非电类专业涉及的知识点又难以满足电类专业的要求,无法满足新的合训人才培养计划的要求,因此需要着手编写。

合训分流人才培养突出强调:一是厚基础,即培养学生宽广的科学文化基础,打牢长远发展根基;二是强军政,即培养学生过硬的军事素质和政治素质;三是指技合一,即指挥和技术两手都要抓,两手都要硬,这样才能使学生具备良好指挥员素质,尤其是对海军这个高技术兵种来讲,指挥和技术岗位是很难区分开的。大学培养的主要是一种学习方法,要打牢有利于未来发展的综合素质根基,尤其是科学文化根基。

基于此指导思想,经过反复研究,确定教材包含的知识点应满足电类专业对本课程较高的教学要求,不能少;但在较少的学时内,可以对知识点的叙述和讲解方法进行相应的调整和优化。通过进一步深入研讨分析合训专业与工程技术专业的人才培养方案,笔者认为对工程技术专业学生,要求知识点的掌握不但包括“是什么”,还要有“为什么”;而对培养目标是海军各岗位初级指挥军官的合训专业学生,更应强调宽广的知识面,弱化知识点的深度,即重点解决“是什么”的问题,比如电路功能、电路组成、分析方法、指标计算等,淡化“为什么”,比如电路的产生背景、构成规则、优缺点分析、改进措施等,以解决学时少与知识点多的矛盾。

确定了本教材的基本理论和内容后,又将其细分为必须的、重要的、扩展的、参考的和自学的等几个部分。经过精简、归纳、优化和取舍,确定出本教材的结构体系并落实在教材目录上。

教材内容按照先模拟后数字的顺序编排。模拟部分按照器件、放大电路、反馈电路、集成放大、电源的顺序展开,数字部分按照逻辑电路基础、组合电路、时序电路、信号产生与变换电路、可编程逻辑器件的顺序展开。与现有教材重视细节、容易忽略整体概念相比,为了强调“是什么”,弱化“为什么”,在结构上做了以下安排:

将晶体管放大器、场效应管放大器、差分放大器、功率放大器这几个知识点合并为一章,即“放大器基础”,突出系统,强调不同放大器的组成、特点、分析方法、应用场合的联系与区别;

将负反馈放大器、正弦波振荡器这两个知识点合并为一章,即“反馈电路”,突出强调正、负反馈在电路中的不同应用和功能;

将数制与编码、逻辑函数及其化简、集成逻辑门这几个知识点合并为一章,即“数字逻辑电路基础”,淡化逻辑函数化简技巧、集成逻辑门内部电路原理分析,强调逻辑门外部特性;

将触发器、时序逻辑电路这两个知识点合并为一章,即“时序逻辑电路”,减少触发器内部电路原理分析,突出功能讲解,弱化内部结构,强调中规模集成时序逻辑电路的应用。

将“电子技术基础”涉及的知识点梳理为三大类,分别是器件、基础电路、集成电路应用。以系统结构为主线,以电路功能为核心,以分析方法为重点,从设计的角度讲授某一电路的获得过程,站在系统的高度解析电路及其局限性,并获得重新构造电路的思路。同时简化器件内部机理的介绍,弱化缺乏工程背景的解题技巧及公式记忆,强化器件的组合应用与接口扩展机制。

器件部分

器件主要包括二极管、三极管、场效应管、集成运放、译码器、加法器、计数器、移位寄存器等。这部分内容编写着重突出各种半导体器件不同工作状态的条件、特点和应用。半导体器件偏置电压不同可以使其工作于不同的状态,具有不同的特性,应用于不同的电路,从而实现不同的功能。

基础电路部分

基础电路主要包括三极管构成的各种基本单元电路,例如共发射极放大器、共基极放大器、共集电极放大器、场效应管放大器、差动放大器、多级放大器、功率放大电路、反馈放大电路、直流稳压电源等。主要介绍基本原理、电路中主要元件的作用和分析方法,强调直流分析与交流分析的独立。对典型电路进行分析时,不做繁杂的理论推导,只介绍工程估算方法、定性或定量的结论。例如直接给出三极管、场效应管的微变等效电路模型,而略去推导过程;直接给出放大器频率特性曲线,略去其画法。

这部分内容是整门课程的重点和难点,由于很多概念具有独立性,相互关联少,难学易忘,在习题中精编了部分单元电路级联的综合电路,通过比较、识图、分析和计算,加强学生的理解和记忆。

集成电路应用部分

模拟集成运放的应用突出其线性及非线性状态的电路组成、分析方法的不同,突出线性工作状态负反馈电路的组成规律、运算电路的分析方法。数字集成电路突出中规模集成器件的综合应用,精心编排内容体系,科学设置知识层次,遵循由分析到设计,由单元到综合,由点到面的顺序层层推进。

康华光主编.电子技术基础.北京:高等教育出版社,XX.

第7篇:电工电子实验感想

电工电子学实验总结

电工电子学实验是我上大学以来接触的第一门比较复杂的实验课,相比之前上过的生科导实验,大物实验还有这学期的材力实验,电工电子实验可谓有内涵得多。这门课说难并不难,说简单也并不简单,单从实验时间上来看,快的时候有过半小时做完实验的经历,慢的时候也有过做了三个多小时才离开实验室的。我认为电工电子实验尤其需要耐心和细心,实验中难免会遇到接线复杂的情况,这时候看着眼前一堆红红绿绿的导线,很可能就忘了自己下一步要接在哪,所以需要我们特别专注,一旦接错了线,之后再想要改就麻烦了。

电工电子实验大致可分为两块,有一部分是数电实验,还有一部分是模电实验。数电实验总体来说比较简单,基本上是芯片的应用。比如用74LS175构造竞赛抢答器电路。这个实验的接线比较繁琐,接线时一定要看清管脚,如果接错了管脚就会无法实现相应功能,排查起来也会比较麻烦。但是整个实验的电路连接并没有什么难度,做起来也是比较快的,主要就是需要细心。在计数、译码和显示实验中我们又接触到了新的芯片,74LS192和74LS193等,这个实验是要求我们做一个十二进制的计数器。书上介绍了六进制和十进制的电路,主要是通过计时器累计时钟脉冲的个数来达到实验目的,又利用了计数器的清零功能,将复位端和清零端连在一起,便可以实现任意进制。在理解六进制和十进制电路的工作原理后,便可以构造出十二进制的电路,这个前提是必须理解,而不是依葫芦画瓢。

模电实验在所有实验中占的比重更大一些。刚开始时我们的实验课是超前理论课的,所以做实验时并不非常理解实验的一些原理。好在一开始的实验比较简单,比如单相交流电路和三相交流电路,在实验课上听了张老师的讲解后就能基本弄明白。之后在上完理论课后做实验就明显感觉理解更深入了些。在单管电压放大电路中我们利用示波器看到了截止失真和饱和失真,这两种虽然都是失真但是他们的波形是不一样的,一个是负半周失真,一个是正半周失真。值得注意的是,由于实验板上有一个多余的可变电阻,在做实验前应将其调到0,否则可能会产生影响。实验十二与实验十三都是集成运算放大器的应用。实验十二是实验十三的基础,通过多种集成运算放大电路的运用,使我们了解了集成运算放大器的基本使用方法和三种输入方式,其中包括比例、加法、减法和积分运算电路。这次实验虽然测定的数据量较多,但内容比较基础,分析起来还是比较容易得出结论的。实验十三是实验十二的2.0版本,在这个实验中我首次接触到了面包板这个神奇的东西。老师让我们拿了一块板子和一堆零零散散的元件回去自己接电路。在使用面包板时有一些问题必须要注意,面包板两边的孔是横向连通的,中间区域则为纵向连通,而且不同规格的板子两边连通的段位还不一样,一定要先用万用表测量通断,否则接线错误就会产生问题,轻则多接了几根不必要的导线,重则在接上电源后烧坏芯片。接面包板的工作虽然繁琐,要自己用剪刀剥导线皮,导线两端要剩余合适的长度再插入板子中,元器件非常小巧要在连接时要注意不要损坏了等等,但是我觉得这个过程非常有趣,也锻炼了我们的动手能力。不过因为插面包板比较麻烦,之后的两次我并没有选择面包板,而是老老实实用了实验室的板子,对着电路仔细接线还是不难的。当然因为这样我也无缘调试出整机电路,没有感受到成功的乐趣,不过听说张宇同学成功调试出了整机电路,还是很厉害的。最后的两个实验是有关三相异步电动机的一些控制,包括直接启动,正反转,顺序控制,时间控制和行程控制。正反转的控

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