电工学实验总结
电工学实验总结
作为我们电子学院所修的一门课程,电工学实验以复杂的逻辑设计研究性实验----模拟电梯实验为终点结束了(当然考试除外) 。可能大多数人都很感慨,这令人头疼令人纠结的实验终于结束了,再也不用为那个什么可编程控制器、什么变频器烦恼了。然而,我个人认为,学习电工学实验这门课程真的让我受益匪浅,虽然它只是作为我们的一门选修课,看起来也似乎没有模拟电路和物理那些核心课重要,但不可否认的是我们从中学到的知识甚至是一些科学研究、为人处事的道理绝不亚于任何一门必修课程。在学习电工学实验的过程中,我们经历过许多,领会了不少,其中不乏为实验的错误而烦恼,为问题的难以解决而头疼,当然也有成功做完实验、解决困难后柳暗花明又一村的欣慰和愉悦。
以下是针对一些要求的我个人看法:
选修课程所不同于一般必修课的就是其没有强硬性要求,学生对知识的掌握理解可能不需要很深入,也没有一个系统化的规定,但作为一门实验,虽为选修模式,它除了能够使学生学习到必要的课内知识外,也更应该培养学生的自我创新等多方面能力。我们这个课程从选修方面来说已经开展得很不错了,但实际上它更可以从培养学生的兴趣着手来引领学生主动实验、热爱实验,不一定仅仅追求课内书本的规定,正如实验后期的研究性试验的开展更有意义和发展前途。
至于我们电工学实验的难度,总体上来说是不大的。但有些个别实验还是存在一定的知识难点,其实一大部分原因是我们对理论知识并没有熟透掌握,或是对实验仪器的使用认识不足(实验器材只有到做实验那天才能接触认识),没有很好的系统的理论知识做后盾,直接实践难免会感到无措。我个人感受颇深的是自动控制的研究性实验,当时我们对脉宽调制器、逻辑延时环节以及之后的稳定性分析、波德图处理很是茫然,这些知识本身涉及得很广,而实验在我们没有了解理论知识的情形下就要完成,所以就感觉有点难度,但一旦我们认真做过后经过部分理论与实验的结合也就感觉好多了。所以我觉得在实验难度这方面,电工学实验可以在一些相对陌生的领域降低难度,而大家熟悉的地方可以适当增加难度提高学生的能力。
对研究性试验的简要评述:
1. 线性与非线性电路叠加定理的研究
早在大一上学期,我们就开始学习电路分析,其中就已经接触到叠加定理的相关知识,但一直涉及的是线性电路中成立的叠加定理,而对非线性电路很少深究,作为电工学实验这门课程的第一个实验,该实验难度很小,有偏于验证性试验的倾向,可以让大家适应适应,但也让我们深刻理解了非线性电路中叠加定理的不成立性,不仅仅局限于理论书上的硬知识,可以自己分析实验还是挺好的。该实验的缺点是研究性性质不是很强,电工学实验教程上有现成的实验过程与处理。
2. 对偶定理的研究
首先,这个实验与第一个相比,它有很大的研究性实验的性质,且有一定的难度,主要是有关对偶电路的设计、实验参数值的确定、繁琐的理论计算与实际
试验的差别以及实验时所面临的实验器材受限等众多因素的影响。正因为这些,该实验不仅让我们深刻的了解了对偶原理的应用和受控源知识的掌握,还让我们开始了解到实验所面临问题时该如何寻求方案,找到解决问题的方法。从中体会出自己完成一个实验的设计、理论分析、实验验证、问题探讨的全过程真的很不容易,也锻炼了自己将理论运用实践和独立思考的能力。但其有个缺点就是,在未进实验室之前,自己辛辛苦苦设计的电路原理图尤其是一些电阻的设计完全不知道能否实行,等到进入实验室才发现实验数据有问题得重头开始,而且有些实验器材很存在问题对实验的影响很大。
3. 冲激响应的研究
本实验建立在RC 电路瞬态响应(零状态、零输入、全响应)的基础上,并结合以方波信号代替单脉冲信号构成微分电路等多种方法模拟冲激函数从而得到冲激响应。我觉得做完该实验的最大收获就是学会了采取多种方法获取冲激函数,以及冲激响应和阶跃响应等多概念之间的联系性。另外,该实验让我们接触到如何使用示波器及利用示波器上的现有参数对波形进行分析。但该实验也存在一些弊端,在设计电路时的自我分析与示波器的显示存在一定的差别,因为冲激响应本身就是个理想模型,我们所做的只是近似,而且综合多方面因素实验效果可能很不理想,即存在很大的误差。
4. 复杂三相电路的相量法研究
该实验充分研究了电源三相之间的关系,并开始将理论的相量法运用于实验中,通过功率表的多功能运用让我们实际掌握了相量法在处理多相位问题方面的优点,以及如何正确连接功率表、如何使用二瓦法测功率。但我们在进行理论相量计算时存在很多问题,这就导致很多细节处不精确,只能采用估算处理,如果可以利用相关软件处理类似问题对实验有很大帮助,总体上来说,该实验还是挺有意思的(虽然相量计算确实很复杂)。
5. 自动控制
有关自动控制的实验优点有很多,从这个实验中,我们真正开始了解到所谓工学实验的含义,它不仅在限于以前一些实验有很强的理论性,看起来似乎没有什么运用价值,而是逐步将生活生产与我们相联系,以我们熟悉的电机运动为起点,不断深入。自动控制作为现代各行各业中的一门高新技术,在实验中,通过我们不成熟的理论知识采用H 桥PWM 技术并结合波特图对系统稳定性分析和PID 校正,增强了我们对综合性工学实验的认识、技术的掌握,这个实验很能激发学生的研究热情,但正如前面所提到的,我们的理论知识很不完备,仅在很短的时间里就要完成对自动控制的实验,觉得难度有点大了,实验可能没有达到预期效果。
6. 模拟电梯实验
做完电梯实验,我不得不说这个实验的难度确实很大,花的时间也最长。实验是模拟现实电梯,需要满足很多场景,以及需要完善很多功能,这感觉像一个很庞大的任务,尤其是对才刚不久接触可编程控制器和变频器的我们来说。但电梯实验很实际,与我们生活有很大联系。我们的收获也不少,从中真正认识到日常生活中这么一个简单的工具其背后有多么复杂,蕴含了多少知识,在这个实验中充分体现出团队合作精神和合理分工的重要性。很多时候碰到问题不能解决时,一个人久久的冥想还不如他人的一个提醒或某一思路能让你瞬间豁然开朗。
现行理论课模式挺好的,它安排在每次实验课之前,又针对每次实验做具体的理论讲解,使我们既不会因为没有掌理论,也不会因为时间久了知识的遗忘而
难以进行实验。但我希望理论课可以根据具体实验的难度多做些调整,对于难度大的可以多方面多角度给我们长时间的讲解,而简单的部分可以跳过,另外,理论课和部分同学的实验课离的太近不利于消化吸收。
以前的学生都是写实验报告的,而到我们这届就改为写实验论文了,最初,我还不是很理解,但听过老师的一番话后,觉得写论文的提议蛮好的,因为我们也属于理科类,从长远角度来说,以后如果我们从事研究工作,写科技论文是必须的,这样我们就可以很早接触,并尝试着实验论文的模式,对我们以后会有很大帮助。我建议可以从各届实验的实验论文中评选出较为优秀的,多向同学们展示展示,可以多向别人学习学习。
实验心得:实验是一门很好的课程,它将我们所学的理论转换为实践,锻炼了我们的动手能力,思维能力,团队合作能力,发现问题和解决问题的能力。给我们的收获有很多远远不止于书本上的知识。我觉的这一路走来,还真的很不容易,在未经历过这一切,看到实验视频里学姐学长们所说的不想和电工学实验说再见,不是很赞同,但现在感觉完全相反,电工学实验这门课结束了,其实还是挺怀念那段不舍的日子。
建议:实验室开放时间较短,只有在有实验课时才是开放的,如果在周末或某些空闲时间,我们都可以去实验室做一些课余实验,培养兴趣还是不错的。