電路實驗是電類專業和電氣信息類專業一門重要的專業基礎課,本書以培養學生工程素質、加強學生分析問題和解決問題的能力為目標,依據教育部關于工程教育的新要求編寫而成。全書共分4部分:第1部分為基礎知識,包括電工電子元器件、常用儀器和儀表、測量技術和安全用電常識等內容;第2部分為實驗,包括實驗目的、要求、原理、操作方法及注意事項等內容;第3部分為計算機輔助設計,包括軟件介紹、電路設計及仿真實驗等內容;第4部分為實驗設備介紹,包括實驗平臺、信號源、示波器等儀器設備的介紹和操作說明。
電路實驗是電類的專業基礎性實踐教學課程之一,是工科電子、通信、自動化、計算機、電氣及生物醫學類的主要專業基礎課程,是電類專業學生、電子科學愛好者學習和掌握電路相關知識、電路實驗技能的重要途徑。
本書在內容安排方面側重基本知識、基本理論和基本實驗方法的介紹,使讀者在掌握電路分析理論的基礎上,通過本書的學習,進一步加深對電路理論知識的理解和鞏固,把抽象的知識轉化為與實際相結合的知識,為進一步學習打下有利的基礎;同時,通過本書中的一些實驗項目的鍛煉,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,以及對實驗數據進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,具備電路綜合設計的能力。
目前,我國教育部門在高等院校中大力強調工程教育,培養具有創新能力、適應社會需求的工程技術人才,這對電路實驗課程提出了更高的要求。本書的實驗教學內容既與理論課內容緊密配合,又與工程實際、知識綜合運用相結合,力求啟迪思維、開闊視野,培養創新能力。
本書以教育部提出的卓越工程師教育培養計劃為指導思想,在體系結構的設計上注重加深對理論知識的理解和運用,注重加大學生動腦思考設計實驗內容的比例,注重加強學生動手能力的培養,理論聯系實際,循序漸進地培養學生的實踐能力。實驗內容多為綜合型實驗,是設計型實驗內容和基礎理論驗證型實驗內容的緊密結合。
基礎理論驗證型實驗部分中,通過實驗進一步加深對基本電路理論中的概念、原理的理解及應用,掌握實驗的操作規程和各類儀器設備的正確使用方法。設計型實驗是在基礎理論驗證型實驗內容上的提升,要求自主設計實驗方案,確定實驗步驟和方法,獨立進行數據分析、電路設計、實驗研究等環節,培養發現、分析和解決問題等實踐創新能力,培養綜合運用各類知識進行系統分析和設計的能力。
本書作為高等學校實驗教材使用時,各校可以根據實驗學時的具體情況,在一個實驗時間段內安排不同的實驗內容供學生選擇,這樣每個學生可以根據自己的實際情況選擇完成何種實驗內容,充分做到既能保證學生學習知識點的完整性,又能保證每次實驗內容的多樣性,有利于實施分層教學。因材施教的實驗教學培養模式也可以幫助學生在有限的實驗時間內完成更多的實驗內容,學習并掌握更多的電路設計和調試方法,提高學生綜合實踐技能,完成實驗教學培養目標。
本書對仿真軟件Multisim 14.0進行了初步介紹。這是一款當前極為流行的電路教學和電子系統設計軟件,可以提供虛擬實驗環境,讓學生和廣大電子愛好者進行電子系統設計的練習。這種練習不拘泥于實驗場所和時間,虛擬環境中的所有硬件條件甚至比實際實驗室更完善,非常方便有效。
本書共分4部分:第一部分為基礎知識,包括電工電子元器件、常用電氣測量儀表和儀器、測量技術和安全用電常識等內容;第二部分為實驗,包括實驗目的、要求、原理、操作方法及注意事項等內容;第三部分為計算機輔助設計,包括軟件介紹、電路設計及仿真方法等內容;第四部分為實驗設備介紹,包括實驗平臺、信號發生器、雙蹤示波器等儀器設備的介紹和操作說明。
本書由大連理工大學姜艷紅、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,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外著作和文獻,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驗A和電路實驗B課程中任教多年并承擔相關教學、科研項目多年,積累了豐富的課程素材,希望通過此項工作,為我國電類專業本科教育的相關教材建設做出應有的貢獻。本書不僅可以作為高等院校電類、電氣信息類及相近專業電路課程配套的實驗教材,也可以供電子科學愛好者和相關領域的人員參考。
關于本書的編寫,我們全部參編人員都傾注了極大的精力,力求將多年積累的先進教學理念和經驗奉獻給讀者,但是難免有疏漏不當之處,懇請廣大同行和讀者不吝賜教。
編 者
2017年6月于大連