哈尔滨工业大学：《电工学实验》课程教学大纲 Electrotechnics Experiment

《电工学实验》课程教学大纲一、课程基本信息课程代码：22EE22026课程名称：电工学实验英文名称：ElectrotechnicsExperiment总学时：36讲课学时：实验学时：36上机学时：实践学时：课外辅导学时：课程学分：1.5学分开课单位：电气工程及自动化学院授课对象：机电学院开课学期：2春先修课程：电工技术A，电子技术A二、课程目标电工学实验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。本课程主要讲授常见电工仪器仪表的使用方法、直流、交流、单管等基础原理的验证、电动机的继电接触器控制、数字逻辑及时序逻辑电路的设计、OrCAD仿真高新技术的应用，既包括基础性验证实验，又包括综合性、设计性创新实验。通过本课程的基于网络数字化资源的预习、后续的实验操作和计算机仿真等环节，使学生掌握常用电工仪器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，了解高新技术，培养学生的综合素质及工程能力。课程目标对学生的能力要求如下：课程自标1.了解和掌握常用电工仪器仪表的使用方法和常用基本电路的调试测量方法。加深理解电路的基本工作原理和分析设计方法：课程目标2.加强对学生动手能力的培养，注重对学生综合设计能力的培养：课程目标3.实验内容引入高新技术，注重对学生工程技能的培养。三、课程目自标与毕业要求指标点的对应关系毕业要求毕业要求指标点课程目标1-1掌握数理、电子方面的基础知识，并能将其用于电1.工程知识课程目标1气工程问题的分析和求解。3.设计/开发解决3-4能够用图纸、报告或实物等形式，呈现设计成果。方案4-3能正确采集和处理实验数据，对实验结果进行分析课程目标24.研究和解释，进而获取合理有效的结论4-2能依据研究方案选用或搭建实验装置，采用科学的4.研究实验方法完成实验。课程目标35.使用现代工具5-2能恰当使用计算机软、硬件技术及仿真软件，完成电气工程问题的模拟和仿真分析。-1-

- 1 - 《电工学实验》课程教学大纲 一、课程基本信息 课程代码：22EE22026 课程名称：电工学实验 英文名称：Electrotechnics Experiment 总学时：36 讲课学时： 实验学时：36 上机学时： 实践学时： 课外辅导学时： 课程学分：1.5 学分 开课单位：电气工程及自动化学院 授课对象：机电学院 开课学期：2 春 先修课程：电工技术 A，电子技术 A 二、课程目标 电工学实验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。本课程主要讲授常见电工仪器仪表的使用方法、直 流、交流、单管等基础原理的验证、电动机的继电接触器控制、数字逻辑及时序逻辑电路的设计、 OrCAD 仿真高新技术的应用，既包括基础性验证实验，又包括综合性、设计性创新实验。 通过本课程的基于网络数字化资源的预习、后续的实验操作和计算机仿真等环节，使学生掌握 常用电工仪器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，了解高新技术，培养学生的综合素质及工程能力。 课程目标对学生的能力要求如下： 课程目标 1. 了解和掌握常用电工仪器仪表的使用方法和常用基本电路的调试测量方法。加深理 解电路的基本工作原理和分析设计方法； 课程目标 2. 加强对学生动手能力的培养，注重对学生综合设计能力的培养； 课程目标3. 实验内容引入高新技术，注重对学生工程技能的培养。 三、课程目标与毕业要求指标点的对应关系 毕业要求 毕业要求指标点 课程目标 1. 工程知识 1-1 掌握数理、电子方面的基础知识，并能将其用于电 气工程问题的分析和求解。 课程目标 1 3. 设计/开发解决 方案 4. 研究 3-4 能够用图纸、报告或实物等形式，呈现设计成果。 4-3 能正确采集和处理实验数据，对实验结果进行分析 和解释，进而获取合理有效的结论。 课程目标 2 4. 研究 5. 使用现代工具 4-2 能依据研究方案选用或搭建实验装置，采用科学的 实验方法完成实验。 5-2 能恰当使用计算机软、硬件技术及仿真软件，完成 电气工程问题的模拟和仿真分析。 课程目标 3

四、课程目标与课程内容的对应关系教学对应序号教学内容教学要求学时课程目标方式掌握直流稳压电源、示波表、万用1.3全开表的实验使用方法：放、验证并加深理解叠加定理和戴维南课程目标12.4直流电路13自主定理；课程目标2学习3.掌握用实验的方法测量有源二端网实验络等效参数的方法。1.加深对RC电路暂态过程的理解：全开2掌握用示波器测定RC电路暂态过放、一阶电路的暂态过课程目标1程时间常数的方法；23自主程了解时间常数对RC电路输出波形3.课程目标2学习的影响。实验了解RL电路的暂态过程4.掌握函数信号发生器的正确使用方全开法：放、2.了解RLC交流电路的串并联谐振特课程目标13交流电路性；自主3课程目标2掌握谐振曲线的测量方法：学习3.4.测量RC电路的频率特性，并作出实验其频率特性曲线。理解三相负载两种联结方式下的线1.电压与相电压、线电流与相电流之间的关系：全开了解三相四线制电路中的中性线作2.用；放、三相电路、日光灯课程目标143.掌握三相电路功率的测量方法：3自主课程目标2电路（二选一）学习4利用实际元器件搭接测量日光灯电路；实验5.理解无功补偿对电路功率因数的影响：6.侧重培养学生动手操作能力。全开放、掌握工程高新技术：课程目标135电路的计算机仿真I自主2.培养学生综合素质及工程能力。课程目标3学习实验了解电动机及交流接触器等常用控全开制电气的机构及工作原理：放、理解自锁和互锁的含义，掌握三相2.电动机的继电接触课程目标1自主6异步电动机直接起动和正反转控制3器控制课程目标2线路的工作原理：学习掌握使用万用表检查线路故障的方3实验法，培养分析和解决故障的能力。全开掌握数字万用表、直流稳压电源、1.放、示波器和函数信号发生器的正确调电子仪器仪表的使73整方法；自主课程目标1用2.了解常用仪器仪表的主要技术指学习标；实验-2-

- 2 - 四、课程目标与课程内容的对应关系 序号 教学内容 教学要求 学时 教学 方式 对应 课程目标 1 直流电路 1. 掌握直流稳压电源、示波表、万用 表的实验使用方法； 2. 验证并加深理解叠加定理和戴维南 定理； 3. 掌握用实验的方法测量有源二端网 络等效参数的方法。 3 全开 放、 自主 学习 实验 课程目标 1 课程目标 2 2 一阶电路的暂态过 程 1. 加深对 RC 电路暂态过程的理解； 2. 掌握用示波器测定 RC 电路暂态过 程时间常数的方法； 3. 了解时间常数对 RC 电路输出波形 的影响。 4. 了解 RL 电路的暂态过程 3 全开 放、 自主 学习 实验 课程目标 1 课程目标 2 3 交流电路 1. 掌握函数信号发生器的正确使用方 法； 2. 了解RLC交流电路的串并联谐振特 性； 3. 掌握谐振曲线的测量方法； 4. 测量 RC 电路的频率特性，并作出 其频率特性曲线。 3 全开 放、 自主 学习 实验 课程目标 1 课程目标 2 4 三相电路、日光灯 电路（二选一） 1. 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； 2. 了解三相四线制电路中的中性线作 用； 3. 掌握三相电路功率的测量方法； 4. 利用实际元器件搭接测量日光灯电 路； 5. 理解无功补偿对电路功率因数的影 响； 6. 侧重培养学生动手操作能力。 3 全开 放、 自主 学习 实验 课程目标 1 课程目标 2 5 电路的计算机仿真Ⅰ 1. 掌握工程高新技术； 2. 培养学生综合素质及工程能力。 3 全开 放、 自主 学习 实验 课程目标 1 课程目标 3 6 电动机的继电接触 器控制 1. 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； 2. 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； 3. 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。 3 全开 放、 自主 学习 实验 课程目标 1 课程目标 2 7 电子仪器仪表的使 用 1. 掌握数字万用表、直流稳压电源、 示波器和函数信号发生器的正确调 整方法； 2. 了解常用仪器仪表的主要技术指 标； 3 全开 放、 自主 学习 实验 课程目标 1

全开掌握共射基本放大电路的静态工作1放、点的设计和测量方法；8单管放大电路自主课程目标13掌握放大电路主要性能指标的测量2.学习方法。实验掌握集成运算放大器的正确使用方全开法；放、集成运算放大器的课程目标12掌握集成运算放大器的工作原理和93自主应用基本特性：课程目标2学习掌握集成运算放大器常用单元电路1实验的设计和调试方法。全开掌握TTL与非门的工作原理：1.放、掌握由与非门实现一些较为复杂的2组合逻辑电路及其课程目标1103逻辑电路的方法；自主应用课程目标2学习3.熟悉组合逻辑电路的分析与设计方实验法。全开掌握集成触发器的逻辑功能及使用1放、方法：课程目标1触发器及时序逻辑11自主3电路掌握时序逻辑电路设计实验的基本课程目标22学习流程和设计方法。实验全开放、电路的计算机仿真掌握工程高新技术；课程目标11123自主II培养学生综合素质及工程能力。课程目标32学习实验五、课程教学方法本课程采用全开放、自主学习的实验教学方法，包含以下两个方面：1.全开放实验教学模式（1）实验时间开放实验室开放时间为每周一至周六的8:00一21:00，学生可以在上述时间段内的任何时间，或者预定时间到实验室做实验。（2）实验元器件开放实验室设置常用元器件库，学生可以根据实验需求，选取使用相应的元器件。（3）实验教学过程可连续或间断的实验过程给学生以极大的便利和自用。（4）实验教学数字化资源丰富的数字化资源以文本、图片、动画、视频形式提供给学生。2.自主学习的实验教学模式本课程采用以学生自主学习为根本，教师辅导为辅助的自主式授课模式。利用网络教学平台，为学生提供实验选课、课件预习、预考核、仪器仪表使用视频以及成绩查询等服务。在实验中心网站(eelab.hit.edu.cn)和国家级精品资源共享课程网站(www.icourses.cn）上均放置了与课程相关的数字化教学资源，用来拓宽学生自主学习的条件和实践创新的途径。六，课程考核方法课程考核以检验课程目标的达成度为手段，进而评价学生学习成果的达成度。考核的环节包括-3 -

- 3 - 8 单管放大电路 1. 掌握共射基本放大电路的静态工作 点的设计和测量方法； 2. 掌握放大电路主要性能指标的测量 方法。 3 全开 放、 自主 学习 实验 课程目标 1 9 集成运算放大器的 应用 1. 掌握集成运算放大器的正确使用方 法； 2. 掌握集成运算放大器的工作原理和 基本特性； 3. 掌握集成运算放大器常用单元电路 的设计和调试方法。 3 全开 放、 自主 学习 实验 课程目标 1 课程目标 2 10 组合逻辑电路及其 应用 1. 掌握 TTL 与非门的工作原理； 2. 掌握由与非门实现一些较为复杂的 逻辑电路的方法； 3. 熟悉组合逻辑电路的分析与设计方 法。 3 全开 放、 自主 学习 实验 课程目标 1 课程目标 2 11 触发器及时序逻辑 电路 1. 掌握集成触发器的逻辑功能及使用 方法； 2. 掌握时序逻辑电路设计实验的基本 流程和设计方法。 3 全开 放、 自主 学习 实验 课程目标 1 课程目标 2 12 电路的计算机仿真 Ⅱ 1. 掌握工程高新技术； 2. 培养学生综合素质及工程能力。 3 全开 放、 自主 学习 实验 课程目标 1 课程目标 3 五、课程教学方法 本课程采用全开放、自主学习的实验教学方法，包含以下两个方面： 1. 全开放实验教学模式 （1）实验时间开放 实验室开放时间为每周一至周六的8:00—21:00，学生可以在上述时间段内的任何时间，或者预 定时间到实验室做实验。 （2） 实验元器件开放 实验室设置常用元器件库，学生可以根据实验需求，选取使用相应的元器件。 （3） 实验教学过程 可连续或间断的实验过程给学生以极大的便利和自用。 （4） 实验教学数字化资源 丰富的数字化资源以文本、图片、动画、视频形式提供给学生。 2. 自主学习的实验教学模式 本课程采用以学生自主学习为根本，教师辅导为辅助的自主式授课模式。利用网络教学平台， 为学生提供实验选课、课件预习、预考核、仪器仪表使用视频以及成绩查询等服务。在实验中心网 站(eelab.hit.edu.cn)和国家级精品资源共享课程网站(www.icourses.cn)上均放置了与课程相关的数字 化教学资源，用来拓宽学生自主学习的条件和实践创新的途径。 六、课程考核方法 课程考核以检验课程目标的达成度为手段，进而评价学生学习成果的达成度。考核的环节包括

平时成绩和期末考试，总成绩以百分计，满分100分，各考核环节所占分值比例及考核细则如下表考核环节所占分值考核与评价细则对应课程目标单元测试（60%）+课程讨论（10%）+线上期末考15线上SPOC课程目标1核（30%）（1）每个实验的操作成绩，由实验指导教师当堂给出成绩，每个实验的操作成绩5分为满分：课程目标140平时成绩（2）每个实验项目报告成绩5分为满分：课程目标2课程目标3（3）以上两项最后合计，为每个实验项目的综合得分，汇总所有实验项目后给出最终平时成绩。（1）按题目要求完成实验内容和撰写试卷，监考教师记录学生的实验表现：课程目标1（2）上交试卷，由实验教师结合考试时的实验表现45期末考试课程目标2和考试试卷最终给出成绩。课程目标3（3）考试命题以大纲中的应知应会内容为主，多张试卷，考试随机发放，并保证逐年有所变化。七、主要教材与参考书1.主要教材●王宇红.电工学实验教程高等教育出版社.2020年2.参考书王卫.电工学（第2版）（上册）机械工业出版社.2008年吴建强.电工学（第2版）（下册），机械工业出版社.2008年撰写人：王宇红审核人：廉玉欣日期：2023年3月20日- 4 -

- 4 - 平时成绩和期末考试，总成绩以百分计，满分100分，各考核环节所占分值比例及考核细则如下表。 考核环节 所占分值 考核与评价细则 对应课程目标 线上 SPOC 15 单元测试（60%）+课程讨论（10%）+线上期末考 核（30%） 课程目标 1 平时成绩 40 （1）每个实验的操作成绩，由实验指导教师当堂给 出成绩，每个实验的操作成绩5分为满分； （2）每个实验项目报告成绩 5 分为满分； （3）以上两项最后合计，为每个实验项目的综合得 分，汇总所有实验项目后给出最终平时成绩。 课程目标 1 课程目标 2 课程目标 3 期末考试 45 （1）按题目要求完成实验内容和撰写试卷，监考教 师记录学生的实验表现； （2）上交试卷，由实验教师结合考试时的实验表现 和考试试卷最终给出成绩。 （3）考试命题以大纲中的应知应会内容为主，多张 试卷，考试随机发放，并保证逐年有所变化。 课程目标 1 课程目标 2 课程目标 3 七、主要教材与参考书 1. 主要教材  王宇红. 电工学实验教程. 高等教育出版社. 2020 年 2. 参考书  王卫.电工学（第 2 版）（上册）.机械工业出版社.2008 年  吴建强.电工学（第 2 版）（下册）.机械工业出版社.2008 年 撰写人：王宇红 审核人：廉玉欣 日 期：2023 年 3 月 20 日