前言
清华大学“电工技术与电子技术”课程至今已经连续多次被评为清华大学一类课程。其中的“电工技术”课程于2018年获得
“国家级精品资源课程”和“线上一流课程”称号。电工技术与电子技术的飞速发展与快速迭代要求我们必须不断改革教学内容和教学方式,以适应数字化时代的发展。在多年的教学实践中,我们始终遵循理论教学和实验教学协同发展的原则,任何理论课内容的变动都必须有相应的实验项目支持,新实验技术与实验项目的引入也促进了理论课内容的更新。本书
中的新内容就是在清华大学“电工技术与电子技术”课程团队近10年来的教学改革的基础上形成的,其实验内容丰富,保留了部分经典实验,增加了大量的反映新技术、新方法的实验项目,特别是研究型和设计型实验项目。同时,仿真与设计软件作为从事电工电子技术相关工作的必不可少的软件工具,在本书的实验项目中得到了加强。
本实验指导书是在2012年第2版的基础上修订而成的,其内容分为3部分: 第1部分是电工技术实验,仍然保留了8个实验,其中前5个实验基本没变,后3个实验中的PLC实验的设备改成了三菱FX3U可编程控制器。根据我们以往的经验,实验预习材料的缺乏会影响实验效果,因此,PLC实验和电路仿真实验都以附录的形式增加了详细的实验预习材料,以便于学生做好实验预习,从而顺利完成实验。第2部分是电子技术实验,从原来的12个实验增加到了17个实验。与理论课程相对应,实验项目中加强了集成运算放大器(简称“集成运放”)系统应用方面的内容,比如,“实验13集成运放失调参数的测量”“实验15音频信号的幅度调制、传输与解调实验”,让学生认识实际运放,并用实验运放搭建电路系统,对于培养学生的工程意识和动手能力具有很好的作用。在数字电路方面,更新了可编程逻辑器件部分的内容,要完成实验24、实验25,必须能够使用硬件描述语言Verilog编写并仿真数字系统,因此其附录中提供了简洁的软件使用说明,帮助学生在实验前做好准备。第3部分是电子技术远程实验,是在2020—2023年期间临时开发并经过后续使用不断完善的实验项目。远程实验是一种全新的实验方法,学生可以远程操作实验室的实验设备,获取真实的实验数据。学生可以不用预约,不受实验时间的限制,随时随地上网进行实验,与传统的实验室现场实验相比具有很多优点,但是也有其局限性,比如学生不能接触实验设备,无法锻炼其动手能力。因此,远程实验不能替代现场实验,但是可以作为现场实验的补充,让学生有充足的实验研究时间。鉴于远程实验的优点,教师可以在课上演示实验,也可以以作业的方式布置给学生线下完成。因此,第3部分给出了详细的远程实验平台的使用说明,只提供了4个实验项目,教师可以自己编写小实验项目供学生课下完成。
本书的撰写人员有王艳丹、段玉生、王鹏、刘艳、刘文武、邢广军,由段玉生统稿。
由于作者水平有限,书中肯定还存在很多疏漏和不足,希望使用本书的教师和同学提出宝贵意见,以便本书
再次修订时进一步地修改和完善。
作者
2024年12月