0
首頁 精品范文 電子電路基礎學習

電子電路基礎學習

時間:2023-10-07 08:59:12

開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇電子電路基礎學習,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。

電子電路基礎學習

第1篇

關鍵詞:Multisim2001 仿真 戴維南定理 等效

一、前言

高職高專電路基礎注重實踐性、操作性,而由于目前高職院校實驗室設備及場地的限制,學生無法隨時隨地進入實驗室去預習實驗或設計電路。基于這種現狀,筆者認為可以利用電路仿真軟件來彌補實驗環境的局限。Multisim 2001是一種電子電路計算機仿真設計軟件,它被稱為電子設計工作平臺或虛擬電子實驗室。學生在Multisim環境中不僅可以精確地進行電路實驗,深入理解電子電路的原理,同時還可以大膽地設計電路,不必擔心損壞實驗設備。本文以電路基礎實驗中的戴維南定理的驗證來演示如何利用Multisim 2001仿真軟件來完成該實驗的模擬。

二、戴維南定理驗證

戴維南定理指出:任何一個線性有源二端網絡,對于外電路而言,總可以用一個理想電壓源和一個等效電阻串聯的等效電路模型來代替。其中:理想電壓源的電壓等于原二端網絡的開路電壓UOC,其等效電阻等于網絡中所有獨立源為零時的等效電阻Ro。對于開路電壓和等效電阻的測量,學生不易理解,操作總是錯誤,若在實驗前讓學生先通過仿真軟件進行模擬實驗,直觀地觀察到實驗現象及實驗結果,然后再進行實際電路操作,將起到事半功倍的效果,大大提高實驗效率。

(一)戴維南定理原電路

在仿真界面搭建戴維南實驗原電路如“圖1”所示,虛擬電壓源的輸出電壓分別為12V、6V,利用虛擬萬用表分別測量R3支路的電流和端電壓。打開仿真按鈕開關,可得R3支路的電流為6.429mA,端電壓為5.786V。

圖1 戴維南原電路伏安特性仿真測試

為了得到戴維南等效電路,需要分別測試開路電壓及等效內阻。

(二)開路電壓UOC的仿真測試

根據開路電壓UOC的定義,將“圖1”中的R3支路斷開,得到如“圖2”所示電路。打開仿真按鈕開關,萬用表中即可顯示開路電壓UOC=9V。

圖2 開路電壓的測試

(三)等效內阻Ro的仿真測試

“圖2”中,設置萬用表測試直流電流,如“圖3”所示電路。打開仿真開關,即可顯示測試的短路電流值ISC,帶入公式Ro=UOC/ ISC,即可得等效內阻Ro為5Ω。

圖3 等效電阻的測試

(四)等效驗證

由開路電壓UOC=9V和等效內阻Ro=5Ω,根據戴維南定理可得等效電路如“圖4”所示,從圖中可以看出,支路電流及電壓分別為6.429mA、5.786V,與原電路相同,從而驗證了戴維南定理的正確性。

圖4 戴維南等效電路伏安特性仿真測試

實踐證明,在電路基礎實驗中引入計算機仿真軟件進行模擬實驗,可以讓學生在實際電路操作前先進行模擬實驗,有一個直觀、形象的認識,有助于學生對實驗的理解,有效提高學生實驗的正確率,對提高教學質量,激發學習熱情,增強學習的主動性和積極性,培養學生分析問題、解決問題的綜合能力具有重要作用。

參考文獻:

[1]魚群,舒華,陳新兵.Multisim進行電子電路設計的教學研究[J].實驗科學與技術,2007(5).

[2]孫曉艷,黃萍.基于Multisim的電子電路課堂教學[J].現代電子技術,2006,29(24).

[3]朱采蓮.Multisim電子電路仿真教程[M].西安電子科技大學出版社,2007.

第2篇

關鍵詞:電子信息;專業課程;模擬電子技術

1 模擬電子技術基礎課程的特點

模擬電子技術基礎,又稱為電子技術基礎模擬部分,與數字電子技術一起統稱為電子技術基礎。是面向電子信息學科的專業基礎必修課。該課程的特點包括:重要性,模擬電子技術是現代化重中之重的技術;非線性,電子放大器是一種非線性元件,需要用非線性分析方法(圖解法、微變等效近似等);工程性,在足夠精確的情況下,為了計算方便,常用近似來化簡;微觀性,深入到原子電子級分析問題;實踐性很強,動手性很強,需要很好的實踐,不實踐學不好;復雜性,易受多種因素影響,如溫度,隨機性,光照等等影響,參數宜變,參數分散等增加了該課程內容的復雜程度;基礎性,是后續電子類課程的基礎,也是電子信息類專業考研的課程之一;主干性,是電子信息類本科專業的主干專業課程。本課核心是電子放大器,該課程主要就是講放大。

模擬電子技術基礎課程的基本概念、基本分析方法已經滲透到了各行各業各個領域。包括廣播通信:發射機、接收機、擴音、錄音、程控交換機、電話、手機等;互聯網絡:路由器、ATM交換機、收發器、調制解調器等;工業領域:鋼鐵、石油化工、機加工、數控機床等;交通方面:飛機、火車、輪船、汽車等;軍事領域:雷達、電子導航等;航空航天領域:衛星定位、監測;醫學領域:γ刀、CT、B超、微創手術等;消費類電子領域:家電(空調、冰箱、電視、音響、攝像機、照相機、電子表)、電子玩具、各類報警器、保安系統等。電子技術的發展,推動計算機技術的發展,使之“無孔不入”,應用廣泛。

模擬電子技術基礎課程的學習使學生牢固掌握模擬電子電路系統的分析能力和集成電路的創新設計能力,掌握模擬電子信號和系統的基本原理及基本分析方法,深入理解模擬電子電路系統的各個組成部分的基本原理,掌握應用所學典型模擬電子系統解決信號分析問題的方法,掌握集成電路的設計原理和實現方法。為學生進一步學習有關信息、通信方面的課程和今后的科研工作打下良好的理論基礎。

2 模擬電子技術基礎課程的先修課程

模擬電子技術基礎課程的先修課程有《高等數學》、《大學物理》和《電路分析基礎》,其中最重要的也是銜接最緊密的一門課程就是――《電路分析基礎》。簡單來說可以將電路分析基礎和模擬電子技術基礎歸為同一類專業課程,從內容上看,《電路分析基礎》主要讓學生掌握電子電路分析的基本能力,而《模擬電子技術基礎》課程則是學習對模擬信號的處理分析,從模擬電子系統的各個組成部分出發,分別學習各種典型的模擬電子電路,給學生建立起模擬系統的基本構架,為后續深入學習信號與系統的分析能力打好基礎。

模擬電子技術基礎課程在《電路分析基礎》學習的基礎上,分別從微觀和宏觀探討模擬電子電路系統的各個方面。微觀深入到電子原子級,討論半導體材料的神奇,進而分析二極管、三極管和場效應管在微觀領域,內部載流子運動的情況,從而讓學生深入體會半導體器件的奇妙之處。宏觀上從集成電路出發,理解集成電路的奧妙,小到微觀電子原子級,大到模擬系統及大型集成電路的設計。學習模擬電子技術基礎課程之后,學生有了系統的概念,信號處理的概念,在此基礎上再進行數字電子技術的學習,學生更能理解和接受,電路分析基礎和模擬電子技術基礎兩門課雖然內容不同,各有側重點,但很多分析方法、理論公式都環環相扣,所以可以進行對比學習,提高學習效率。

3 模擬電子技術基礎課程設置知識要求

模擬電子技術基礎課程是電子信息專業本科生的專業基礎主干必修課程,它具有自身的體系,是理論性、實踐性都很強的課程,是學習很多后續專業課的基礎。為今后深入學習電子技術在專業中的應用(例如在《信號與系統》、《數字信號處理》、《通信與系統》、《通信原理》、《嵌入式系統理論及實踐》等后續專業課程中的應用)打好基礎,為學生建立系統分析的概念,培養學生自主分析問題和解決問題的能力,幫助學生成功的從中學階段對電壓電流的具體求解,過渡到本科階段自主進行信號與系統的分析能力的培養。

4 模擬電子技術基礎課程設置能力要求

模擬電子技術基礎課程設置能力要求以理論基礎和實踐操作相結合,既保證嚴謹的理論體系,又結合工程實踐的特點。通過模擬電子技術基礎課程的學習,應能具備模擬電子電路的系統分析能力、大型集成電路系統的分析計算能力、簡單的集成電路設計能力,以及電子技術系統相關專業知識的自學能力。

5 模擬電子技術基礎課程達成目標要求

通過模擬電子技術基礎課程的學習,掌握模擬電子系統的各個部分,包括電子電路系統與信號、半導體二極管及其基本電路、半導體三極管及放大電路基礎、場效應管放大電路及其應用、功率放大電路、集成電路的組成原則、集成電路運算放大器、反饋放大電路、信號的運算與處理電路、信號產生電路、直流穩壓電源等典型模擬電子電路系統的分析計算能力及基本集成電路系統的設計能力,培養學生分析問題和解決問題的自主學習能力;學會用所學的典型模擬電子電路系統自主創新設計完整的模擬集成電路系統,輔助實現模擬電子電路系統的各種基本功能;能借助實際電子電路實驗箱和軟件模擬仿真,實現不同類型模擬電路系統的功能,通過實驗環節操作訓練具備處理實際工作問題的相關專業技能,理論與實踐相結合,更好的理解模擬電子技術這門學科的專業知識,為后續專業課程打好基礎。

6 教學方法建議

和眾多電子信息類專業基礎課一樣,模擬電子技術基礎課程以理論講授與實踐操作相結合,理論部分也是以教師講授為主,課程內容繁多,有時候為了在有限的學時內完成全部的課程內容講授,很多教師會全程進行講授,學生被動的接受知識,猶如過眼云煙,沒有足夠的消化理解相關知識點的時間,真正理解領會的知識點非常有限,不懂的內容還需要教師花更多的時間來反復講解,其實這樣的教學模式,教師辛苦不說,教學效果還會極差。理論部分的講授應該著重抓課前預習及課后復習,上課前十分鐘用來對前一次課的內容及要求預習的內容做提問,以這種方式督促學生進行課前預習和課后復習,對知識點進行鞏固。

綜上所述,《模擬電子技術基礎》這門課程對電子信息類專業的本科生非常重要,另外電子信息類本科專業基礎課程還有很多,不僅僅是模擬電子技術基礎,每門不同的專業課程都有其特點和用途,學生只要從宏觀的角度,理解其中的關聯性和銜接性,教師也可適當讓學生了解每門課程設置的知識要求、課程設置的能力要求,以及課程的達成目標要求等,只為每一位學生能學好每一門專業課,真正具備電子信息的相關專業技能。

參考文獻

[1]童詩白,華成英.模擬電子技術基礎(第四版)[M].高等教育出版社.

第3篇

[關鍵詞]通信電子電路;教學改革;教學方法;教學內容

[中圖分類號]G642

[文獻標識碼]A

[文章編號]2095-3712(2014)28-0059-03

[基金項目]本文系廣西高等教育教學改革工程項目(2013JGZ128)的研究成果。

[作者簡介]陳冬梅(1976―),女,湖北荊門人,碩士,桂林電子科技大學信息與通信學院副教授,研究方向:無線通信,通信網絡。

通信電子電路是通信工程、電子信息工程、電子科學與技術等專業中的一門重要的專業基礎課,也是一門理論性、工程性和實踐性很強的專業基礎課。它主要研究模擬通信系統中一些基本單元電路的組成、工作原理及功能、基本分析方法和工程計算方法,強調電路結構和單元電路的模型化。[1]通過學習這門課程,學生可以初步具備通信系統的設計和安裝技能,并能使用電子儀器進行調整和測試,為以后專業課的學習打下基礎。本文根據多年的教學實踐,分析該課程教學現狀,探索教學改革。

一、課程教學現狀

(一)教學內容多,課時少

根據學校的教學改革要求,通信電子電路課程的課時被壓縮,造成教學內容多與教學課時少的矛盾。[2]同時,先修課程所接觸的電路基本上都是線性電路,而本課程涉及的電路是非線性電路,因此教師教得費力,學生學得吃力。

(二)與先修課程、后續課程聯系密切

通信電子電路的先修課程有高等數學、大學物理、電路分析基礎、模擬電子技術、信號與系統等,后續課程有通信原理、現代移動通信系統等,因此它是一門承前啟后的課程。[3]

(三)理論教學與實踐教學的脫節

理論教學中介紹的電路多是分立元件電路且沒考慮實際電路的高頻效應,學生在課堂上很少接觸實際的電子產品及電路,實踐教學多以驗證實驗為主,缺少創新性和自主性。[4]

(四)理論教學和集成電路學科發展差距大

理論教學仍以較為經典的分立元件電路的內容為主,這與集成電路學科發展的差距較大,造成學生所學與所用脫節,學而無用的現狀,也就是說,學生在學習本門課程之后難以設計出實用的高頻、射頻電路,甚至連相關的文獻資料也看不懂。

二、教學改革的探索

針對上述教學現狀,本文對通信電子電路課程教學改革進行了如下探索:

(一)修改教學大綱,精簡教學內容

隨著通信技術和集成電路技術的飛速發展,電路的集成度越來越高,通信電子電路的課程教學大綱和教學內容要順應時代潮流不斷更新,刪除、縮減一些陳舊的教學內容,比如丙類倍頻器、二極管調幅電路等,增加一些新技術的介紹和典型的集成電路模塊,比如鎖相環倍頻器、集成模擬乘法器調幅電路等。除此之外,相似內容避免重復講,比如幅度調制、乘積型同步檢波、混頻器等電路的核心器件都是相乘器,只需要詳細介紹首先接觸到的幅度調制電路選用什么樣的相乘器來實現以及相乘器工作原理,后兩種電路中的相乘器介紹即可忽略。

(二)改進教學方法,實現本課程的承前啟后

由于通信電子電路課程是一門承前啟后的專業基礎課,所以理論教學過程中要采用適當的教學法。

1.移植教學法引導學生“承前”

案例一:LC選頻回路。

教學過程中,采用如下步驟進行:

(1)LC選頻回路是線性元件電感、電容、電阻等組成的電路,因此它是一個線性系統。

(2)接著,讓學生回憶信號與系統課程中線性系統的常用分析方法,即頻域分析法,將信號與系統中的頻域分析法移植到LC選頻回路的分析中,從系統傳輸函數的幅頻特性和相頻特性兩個方面來分析LC選頻回路的選頻效果。

案例二:正弦波振蕩電路。

移植教學法可以不斷提出問題讓學生思考。教學過程中,采用如下步驟進行:

(1)設問:正弦波振蕩電路是線性電路還是非線性電路?(是典型的非線性電路)這種非線性系統采用什么分析方法――圖解法、冪級數分析法等?由于正弦波振蕩電路在起振初期的信號是小信號,所以可以將正弦波振蕩電路看作是一個近似的線性電路,采用模擬電子技術課程中微變等效電路分析方法來分析其振蕩條件的滿足。

(2)在微變等效電路分析的基礎上推導振蕩條件、振蕩頻率等。教學過程采用這種移植教學法給學生不斷設問,引導學生思考問題,這樣學生很容易接受陌生的教學內容,也能學會分析問題、解決問題的方法,也會明白學以致用的道理。

2.對比教學法引導學生“承前啟后”

下面分別通過案例一說明如何采用對比教學法“承前”,通過案例二說明如何采用對比教學法“啟后”。

案例一:高頻小信號調諧放大器。

模擬電子技術中介紹過低頻放大器,通信電子電路介紹高頻小信號調諧放大器,如圖1所示。這兩者的共同點是都屬于電壓放大器,可以采用對比教學法分析高頻小信號調諧放大器的性能,過程如下:

圖1 高頻小信號調諧放大器

(1)對比電路結構的不同。教學過程中可通過設問來比較兩者的電路結構的不同。不同點之一:低頻放大器的輸入信號形式通常采用阻容耦合方式,高頻放大器采用變壓器耦合方式。不同點之二:低頻放大器的負載是電阻,高頻放大器負載是LC選頻回路。

(2)分析步驟的異同點。分析步驟的異同點如表1所示。高頻小信號放大器的分析部需要低頻放大器的步驟一。因為低頻放大器的微變等效電路采用H參數,H參數與放大器的靜態工作點參數有關,而高頻小信號放大器的微變等效電路采用Y參數,Y參數與放大器的靜態工作點參數無關,所以忽略此步驟。接下來的步驟二是類似的,但是這部分學生往往對電容電感的處理感到棘手,教學中常用黑板板書列出電容電感元件處理方法的不同,如表2所示。步驟三是類似的,只不過分別采用H參數,Y參數微變等效電路。步驟四也是類似的,性能指標的計算有所不同而已。若采用這種對比教學法的話,學生能輕而易舉地掌握高頻小信號放大器的分析方法。

案例二:幅度調制、頻率調制和相位調制。

本課程中介紹的三種調制方式都屬于模擬調制方式,雖然模擬調制系統在現今通信中不大常用,但是模擬調制是后續課通信原理中模擬調制、數字調制的分析基礎。兩門課程都會介紹模擬調制,但是側重點和分析內容不同,因此可以采用對比教學法來“啟后”。比如,通信電子電路著重介紹調制信號是單頻信號情況下的三種模擬調制原理及電路形成,而通信原理著重介紹調制信號是帶限信號情況下的三種模擬調制原理及相應的模擬調制系統的性能分析,系統性能分將會有助于課程設計和畢業設計中如何選擇一個合適的調制方式來實現通信。

(三)加強實踐教學,以賽促學

實踐教學是理論教學的重要輔助部分,也是提高教學質量的重要手段之一。對于通信電子電路課程來說實踐教學尤為重要。

首先要合理安排實驗內容,減少驗證性實驗,多讓學生的動手設計部分電路或改進部分實驗電路,這樣既能加強對理論知識的理解,又能鍛煉學生的動手能力。

其次要加強課程設計,豐富課程設計內容。針對學生的個人特點,課程設計可以設定為軟件仿真類、硬件設計類課程設計,硬件設計類的課程設計也不一定要學生設計一個全新的通信系統,可以試著用學過的理論知識來改進現有電路以實現一個新的功能。

最后還要以賽促學,調動學生學習本門課程的積極性。教學過程中可以將全國電子設計大賽和廣西電子設計大賽與本課程教學內容密切結合,課堂上適當介紹本學科的發展前沿,推動本課程的課程教學、教學改革等,激發學生的學習興趣。我校的科協和創新基地等為學生提供了動手的平臺,學生參加各類電子類大賽成績斐然,很好地激發了學生的學習熱情。[5]

(四)充分運用多媒體和仿真軟件

在信息時代的大環境下,多媒體教學已成為一種趨勢。多媒體教學融入文本、電路圖、框圖、動畫等元素,使抽象的內容形象化、生動化,學生容易理解和接受。比如在講解高頻小信號調諧放大器時,通過多媒體動畫演示,引導學生思考下一個要分析的問題是什么。

另外,將仿真軟件Multisim引入到課堂教學,相當于將實驗室搬到課堂中,利用強大的虛擬儀器儀表功能對講授的單元電路進行仿真實驗,這樣可以加深學生對電路功能的理解,使教學內容更加直觀。

三、結束語

本文針對通信電子電路的教學現狀,對教學方法進行了探索,通過具體的教學案例重點介紹了如何實施移植教學法和對比教學法。總之,在教學過程中,只有不斷進行教學方法的改進才能取得好的教學效果,激發學生的學習興趣,培養學生的動手能力。

參考文獻:

[1] 王衛東,陳冬梅,胡煜.高頻電子電路[M].第3版.北京:電子工業出版社,2014.

[2] 陳冬梅,周勝源.Multisim 8軟件在通信電子電路課程教學中的應用[J].桂林電子科技大學學報,2009(4):317-320.

[3] 李士軍,宮鶴,徐艷蕾.“高頻電子線路”教學研究[J].長春理工大學學報,2012(8):201-202.

第4篇

【關鍵詞】高職 電子技術課程 教學 改進

【中圖分類號】G【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889(2013)10C-

0147-02

電子技術是高職電子、通信等涉電專業的基礎課程,課程一般在一年級開設,是學生邁入專業學習的第一步,為后續專業課程學習奠定電子方面的知識、技能基礎。電子技術與先修的電路基礎、高等數學等課程緊密聯系,學習起來相對困難。而且高職高專屬于大專教育層次,學生的入學成績普遍較低,基礎較差,在高職教育學習過程中,很多學生出現上課不聽、課后不做、動手不會等不愿學習的現象。而高職院校的目標是培養高素質技能型人才。因此,電子技術課程教學應根據學生的具體情況并結合各專業自身特點和需求,改進教學模式,進行模塊化教學,以激發學生學習的積極性。此外,還應突出實踐教學,增加實踐學時,改進實踐教學內容,鍛煉和培養學生的電子實踐能力,掌握高素質技能型人才所必須具備的電子基本知識、技能。本文以柳州鐵道職業技術學院為例,對高職電子技術課程教學改進進行探討。

一、進行模塊化教學

高職電子技術課程包括模擬電路和數字電路兩大部分,具有內容多、范圍廣、理論較深、實踐性較強等特點,模擬電路相對復雜,比較抽象,如多級放大電路,而數字電路的邏輯性較強,對學生來說,學習電子技術課程有一定的難度。根據高職學生的特點及培養目標,高職電子技術課程教學應本著“淡化理論、夠用為度、培養技能、重在應用”的原則,教學中以定性解釋為主,定量計算為輔,著重了解各器件的基本功能,掌握電路的分析方法,簡化數學推導、計算。在具體教學實施過程中,將相關聯的知識放在同一模塊中,嘗試進行模塊化教學。模擬電路部分分為二極管電路、晶體管電路、集成運算放大器電路和負反饋電路等模塊,數字電路部分分為基本邏輯門電路、組合邏輯電路和時序邏輯電路等模塊,改變以往按章節順序教學的傳統模式,這樣,條理更清楚,知識結構更完整,更有利于學生學習、掌握電子技術課程。值得一提的是,課前,教師應詳細了解上課班級的學生的基本情況,了解學生對電路基礎等課程的掌握程度。如筆者曾經教過通信技術班,該班女生較多且有部分學生是文科生,文科生、女生普遍對電路心存恐懼。因此,在電子教學內容選取時盡量選取易懂、易學且后續專業課程所需的必備知識。

如進行二極管電路模塊教學時,按以下思路進行教學:一是二極管的結構。講課時,由生活中常見的廣告牌、霓虹燈、交通紅綠燈等由什么構成引入,學生討論后,教師簡要說明其工作過程,從而吸引學生的注意力。再展示普通二極管、發光二極管等元器件,讓學生有一個感性認識,了解各種二極管的形狀、外形結構,讓學生感覺到課程與生活緊密相連,消除學習疑慮,對二極管產生興趣。待學生情緒調動起來后,講解具體構成,說明二極管實質上就是一個PN結,再補充講解P型半導體、N型半導體及半導體(硅和鍺)的相關知識。

二是二極管的特性。在了解二極管組成的基礎上,先進行簡單實驗演示,用萬用表測試二極管的導電性能。演示時,讓學生協助完成,分別給發光二極管加正向和反向電壓,發光二極管就會亮或不亮,這時學生的好奇心被觸發,學習興趣更濃,求知欲望也會被激發,且在教學演示過程中,學生參與其中,學習積極性更高。再結合PN結分析二極管的單向導電性,介紹二極管的主要參數如導通電壓等。這樣,課堂氣氛更活躍,授課過程也不會顯得枯燥乏味,學生樂在其中,學習更輕松,效率更高,更容易理解并掌握二極管的工作特性。

三是二極管判別。利用萬用表結合二極管的單向導電性判別二極管的正負極,鑒定其優劣。學生測試前,教師先講解并進行示范,注意指針式萬用表與數字萬用表的區別,再留時間給學生多次練習并加以指導,鍛煉學生的動手能力,要求學生熟練掌握二極管正負極以及優劣的判斷方法。

四是二極管簡單應用。講授時,借助Multisim電路仿真軟件建立開關、限幅、鉗位、檢波等二極管應用電路,利用虛擬示波器,學生就可觀察各種電路的工作過程,進而了解二極管的不同功用。再簡要講解、分析各電路的工作原理,說明二極管的功能、作用。利用現代教育技術進行教學,將復雜的電路工作過程直觀化,消除電路的抽象感,利于學生理解、接受。

五是整流電路。講授時,利用Multisim模擬連接單相半波整流、全波整流、三相橋式整流電路,進行設置參數,借助虛擬示波器,學生就可以直觀地觀察到半波整流、全波整流的輸出波形,比較兩者之間的異同,學生對各種整流電路就會有一個直觀的了解,再分析整流原理,講解二極管在整流過程的作用。

六是直流穩壓電源。在整流電路的基礎上,結合濾波電路和穩壓電路,利用Multisim模擬連接一個完整的直流穩壓電源電路,利用虛擬示波器進行調試,調試過程中,也可人為設置一些故障如二極管反接,以培養學生的電路故障排除能力,提高學生對電子電路的理解。如果條件許可,還可以要求學生在實驗箱上實現電路的連接,或做出實際產品,進一步提高電子電路實踐技能。

這樣,將相關聯的知識放在同一個模塊中進行教學,由簡入繁,從易到難,逐步提高,靈活采用適宜的教學模式、方法,利用多種教學手段,營造輕松活躍的課堂氛圍,觸發學生的好奇心,激發學習興趣,調動學習積極性,聯系實際,教學效果明顯改善,提高了教學質量。

二、突出實踐教學

高職院校的目標是培養高素質技能型人才,這就要求高職教育階段要突出實踐教學。在電子技術課程教學中,應著重鍛煉學生的電路認知連接能力,提高學生的電子電路故障分析處理能力,培養學生的電路設計能力,培育學生的職業素養。

由于先修了電路基礎課程,進行了相應的實驗、實訓教學,學生有了一定的實踐技能基礎,但很脆弱。而且電子技術課程中電路的元器件更多,電路更復雜,對高職學生來說難度更大,特別是數字電路部分,邏輯性較強,對高職學生的要求也就更高。

高職電子實踐教學包括實驗、實訓教學,根據高職學生的實際情況,電子實驗、實訓教學應遵循循序漸進的原則,由淺入深,逐步加大實踐教學的難度。為使學生有更多的機會鍛煉動手能力,應調整教學計劃,增加實驗教學學時,因此,柳州鐵道職業技術學院通信技術專業的電子技術課程由10學時增加到20學時。

“集成邏輯門”實驗是學生進行的第一個數字電路方面的實驗。應先簡單介紹數字實驗箱的相關情況,讓學生明白數字電路與模擬電路實驗的區別。再逐一介紹74LS00、74LS10、74LS20等集成與非門的各引腳功能,強調芯片的放置方向及電源、接地和閑置引腳的連接方式等注意事項。接著逐一測試各邏輯門的邏輯功能。第一次進行數字電路連接,教師應親自示范,詳細講解接線的步驟,這樣學生更容易入門并多加練習,掌握電路連接的方法,其他后續電路接線就可舉一反三了。電路連接好后,示范邏輯功能測試過程,詳細說明邏輯輸入(邏輯電平開關)和輸出(邏輯電平指示燈)的操作方法及所表示的含義。應讓學生多次規范測試,培養學生良好的操作意識,使學生熟練掌握測試的方法。在完成邏輯功能測試后,為進一步熟悉和提升數字電路實踐能力,通過邏輯變換,由與非門實現基本邏輯與、或、非功能,畫出電路圖并在實驗箱上進行電路連接并驗證起功能。在學生進行實驗的過程中,教師應巡視答疑,及時鼓勵學生,給予學生正方向的心理暗示,幫助學生樹立信心,這樣,學生就會更積極主動地學習,學生的動手實踐能力得到鍛煉,職業技能也會逐步提升。

為進一步錘煉學生的動手實踐能力,結合專業技能需求,柳州鐵道職業技術學院還在不同專業開設不一樣的綜合性電子實訓教學。如在電氣自動化專業的模擬電子技術課程后開設電子基本技能實訓課程,進行為期一周的調幅收音機的安裝、調試實訓。通過實訓,學生進一步掌握電子器件的識別及檢驗方法,鍛煉復雜電路的讀圖、分析能力,學會三極管靜態工作點的測試方法,了解三極管電路的信號放大過程,了解收音機的工作原理,掌握電路故障處理的方法。調試好的收音機可豐富學生的課余生活,讓學生感受到學習所帶來的愉悅,讓學生樂于學習,勤于動手,體會到學有所用。此外,在移動通信專業的電子技術課程后開設對講機組裝與維修實訓課程,進行為期兩周的調頻收音對講機的組裝、維修實訓。通過實訓,學生進一步熟悉二極管、晶體管、電容等電子器件的判別測試方法,掌握對講機的工作原理,熟悉對講機的維修方法、步驟,掌握電路故障分析、處理方法。調試好的對講機可用來收聽新聞,也方便同學間的短距離聯系。通過實踐教學,將抽象的電子知識具體化,變成實際可用的電子產品,學生也就會更愿意學習、更主動實踐,職業技能就會提升得更快。

當然,在增加實踐教學學時,加大實踐教學力度的同時,也要適時調整、更新實踐教學內容,改善實驗實訓條件,更新儀器設備,以滿足用人單位及實際工作對高職學生各方面的技能、素質要求。柳州鐵道職業技術學院經過多年的電子技術課程教學實踐,逐步完善教學內容,改進教學方式方法,進行模塊化教學。學生的課堂表現更活躍,學習積極性也更高,課程成績也隨之大幅提高,教學效果大大改觀。

綜上所述,根據課程特點及高職學生的現狀,結合專業需求,柳州鐵道職業技術學院在電子技術課程教學過程中,靈活采用適當的教學方法、教學模式,充分利用各種教學手段,進行模塊化教學,激發學生的學習興趣,讓學生樂于學習,樂在其中,使學生掌握高素質技能型人才所必須具備的電子電路基本知識。此外,突出實踐教學,更新實踐教學內容,提高學生的動手實踐能力和電路認知、故障處理能力,培育學生的電路設計能力,以促進學生職業技能和職業素質的全面提升。

【參考文獻】

[1]謝蘭清.電子應用技術項目教程[M].北京:電子工業出版社,2013

[2]馮燕芳.高職院校實踐教學評價指標體系研究[J].職業技術教育,2012(8)

[3]譚永紅.電子線路實驗進階教程[M].北京:北京航空航天大學出版社,2008

第5篇

電子技術是研究用電子電路對各種電信號進行分析處理的技術,應用面極其廣泛,具有自身的理論和實踐體系。“模擬電子技術基礎”作為電子技術方面入門性質的課程,是電氣、電子信息類等專業本科學生必修的一門技術基礎課。該課程主要介紹半導體器件的基本特性、模擬電路及系統分析和設計的基本理論、基本方法和基本技能。由于半導體器件和模擬電路種類繁多,性能復雜,分析和設計方法具有很強的工程性和實踐性,因此初學者往往感到這門課程很難學,戲稱“模電”為“魔電”。究竟這門課程的學習難在哪?在教學中如何化解這些難點問題,本文結合作者的教學實踐進行了一些探討。

二、模擬電子技術的主要學習難點

(一)元器件特性難理解電子電路是由二極管、三極管等半導體器件和電阻、電容等無源元件組成的實用電路,包含模擬電路和數字電路兩大類。模擬電子技術主要學習模擬電路的分析計算方法,其基本思想是運用線性電路的基本理論和方法,通過求解電路中電壓、電流等物理量,來分析模擬電路的各項性能指標,或確定電路中元器件的參數值。由電路理論我們知道:基爾霍夫電壓電流定律(KVL、KCL)和元器件的電壓電流關系(VAR)是求解電壓、電流的兩個基本出發點。因此模擬電子技術課程首先介紹半導體器件的基本特性及VAR。常用的半導體元器件有二極管、三極管和場效應晶體管等。對器件工作特性的理解,涉及到半導體PN結微觀機理、器件端口非線性VAR、電容效應、主要參數和溫度特性等諸多內容,尤其是三極管和場效應晶體管是三端元件,端與端之間的VAR更加復雜。這些半導體元器件表現出的非線性VAR的復雜性及溫度特性讓初學者感到頭緒亂、難理解。

(二)工程近似方法難適應在接觸模擬電子技術之前,學生被訓練成的思維模式是習慣用精確計算方法分析解決問題。而在模擬電子技術中,常采用工程近似方法,即根據實際情況采用不同的簡化方法分析各種電子電路。近似體現在具體情況具體分析,突出主要矛盾,簡化電路的分析計算模型,這種近似雖然會造成計算精度上的誤差,但可以大大地簡化分析計算的難度和工作量,而且也完全符合實際電子電路的精度要求。在模擬電路的分析計算中,有多種近似處理方法,如基本放大電路的交直流分析,對三極管采用不同的近似模型;運放應用電路的分析,對運放采用理想化的近似;功放電路的功率計算,采用大信號圖解分析對功率管做有效的近似,等等。學生頭腦中本來還沒有這種工程近似分析的思維方式,一下子面對這么多近似化簡的具體情況,容易不知所措,難適應。

(三)交直流的作用和相互影響難想象最基本的模擬電路是放大電路,即對輸入的模擬信號進行放大處理。放大電路也是構成各種功能模擬電路的基本電路。在分析放大電路時,一般用正弦波表示輸入的模擬信號,而電路要起到正常的放大作用,需要加直流電源,以保證電路中的三極管處于放大的狀態,同時還需要設置合適的靜態工作點,以保證能對輸入信號進行不失真的放大。因此在實際的放大電路中,直流電源的作用和交流信號的作用總是共存的,但在分析計算時,往往采用分別計算方式,即在直流等效電路中計算靜態工作點,在交流等效電路中計算動態參數。在這些分析計算中,交直流電壓電流是如何相互影響的?何處體現出了這種影響?對用圖解法定性分析這種影響,學生往往不容易理解。另外模擬電路都是反饋電路,放大電路引入負反饋以改善電路的性能,信號產生器電路引入正反饋以實現振蕩。由于反饋作用,輸出端的電壓電流會影響輸入端的電壓電流,有的只有交流影響,有的只有直流影響,有的交直流影響共存,這種電壓電流相互影響關系使得電路分析計算更加復雜,學生更是難以想象這種作用對電路性能的影響。

(四)基本單元電路種類繁多性能各異難掌握盡管當今電子技術發展日新月異,新的電子產品層出不窮,電路系統的集成度越來越高,功能越來越全,但是構成這些電路系統核心的基本單元電路基本上沒有變化。掌握這些基本單元電路的電路結構,學會分析計算這些電路的性能指標,是模擬電子技術課程的學習目標。模擬電路系統的基本單元電路包括低頻電子電路和高頻電子電路。“模擬電子技術基礎”課程主要涉及低頻電子電路的分析與計算,其中包含了許多基本單元電路,如晶體三極管基本放大電路的三種組態;場效應管放大電路三種組態;功率放大電路;多級放大電路;差分式放大電路;電流源電路;反饋電路;集成運放電路及應用電路;穩壓電路等等。這些單元電路各有其基本的電路結構和性能特點,在分析計算時,考慮的細節問題不同,采用的近似方法也不同。如基本放大電路的作用是不失真地放大微小的輸入信號,采用微變等效電路模型進行分析計算,而功率放大電路的作用是輸出大功率,即在電路的輸出端得到盡量大的輸出電壓和輸出電流,常采用圖解法分析電路的功率問題;為了克服直接耦合多級放大電路的零點漂移問題,采用差分電路結構,等等。這么多的基本電路結構,在分析計算時要考慮的細節和方法,都是與實際需求相關,沒有統一的規律和方法可循,正因如此,學生在學習時往往感覺很凌亂,摸不著頭緒,不容易掌握其核心思想方法,碰到一些實際電路問題就容易不知所措。由于缺乏對實際電路的了解和見識,即便是照葫蘆畫瓢會計算各種電路的性能指標,但還是難以想象這些單元電路究竟是如何體現它的功能的。

三、化解難點的一些教學策略

(一)利用簡單二極管電路,引入非線性電路近似處理方法目前許多的模擬電子技術教材,在關于二極管、三極管和場效應管器件介紹這部分內容中,花了相當的篇幅描述器件的工作原理、特性曲線和主要參數,而在放大電路分析時才引入圖解法和微變等效電路模型方法。圖解法分析放大電路的工作過程是教學難點,學生往往對曲線之間的映射關系不清楚。其實圖解法是線性和非線性電阻電路的一種分析方法。我們可以在分析簡單二極管電路時,引入圖解法和一般非線性電阻電路的近似處理方法,使學生在頭腦中建立起非線性電阻電路分析的一般思路。

(二)強調單元電路分析的基本步驟,引導分析思路和方法前面提到,基本單元電路是構成各種實際電子系統的基石,掌握了基本單元電路的結構、工作原理和特性,就容易分析和設計具有實際功能的各種電子系統。面對眾多的結構和性能各異的基本單元電路,我們采用所謂“五步教學法”,即固定的5個步驟講解基本單元電路:

(1)電路功能和電路結構以實際功能需求為先導,或是在總結已學單元電路不足的基礎上,引出要學習的單元電路,強調電路結構的構思方法和特點,使學生在認識電路同時,也能對電路構成的基本規律有所了解。例如在學習功率放大電路時,一般的教學策略就是,先簡單說明單管甲類功放電路的效率低的原因,提高效率的途徑,從而引出互補對稱乙類功率放大電路結構。然后說明構成電路的結構要素和關鍵元件,以幫助學生認識和記憶。

(2)工作原理分析在這個環節,主要是定性分析電路中各個元件的作用,電路的工作過程,從而說明電路的功能。有些單元電路的學習,以定性分析為主,如負反饋放大電路的分類判斷,正弦波振蕩電路的分析等。反饋電路的分析和判斷,可以說是模擬電子技術學習的難中之難,針對具體電路進行判斷的過程是,首先要正確辨識反饋網絡和基本放大器的輸入端,然后判斷反饋網絡與輸入信號的位置關系,從而判斷是串聯或并聯反饋,再根據反饋量和輸出量的關系,判斷是電壓或電流反饋,最后根據瞬時極性法判斷是正反饋還是負反饋。以上判斷過程對負反饋放大電路和正弦波振蕩電路分析都適用,應該強調反饋量僅僅取決于輸出量,與輸入量無關這個基本出發點。

(3)主要參數分析計算在單元電路的學習中,有些電路要求掌握一些性能參數的計算,如放大電路靜態工作點和動態參數的計算、功放電路輸出功率和效率的計算,集成運放應用電路的分析計算,穩壓電路的輸出電壓計算等等。這些計算中都采用了工程近似方法,不同的電路分析采用不一樣的近似方法,如靜態工作點的計算在直流通路中進行,三極管的發射極正偏時,采用0.7V模型近似,而在求放大電路的放大倍數、輸入阻抗和輸出阻抗等動態參數時,三極管采用的是微變等效電路模型,這些問題,與前面討論的非線性電路近似處理方法聯系起來,就好理解啦。討論這些電路的計算問題時,一定要強調說明不同電路計算的近似方法和手段,學生才會有的放矢地加以運用。

(4)應用及注意事項單元電路都是構成實際電子產品的基本電路。為了加深學生對模擬電路的認識,提高學習興趣,激發探索精神,在講授一些單元電路時,可以適當舉例,說明這些電路在實際中的應用。如學習功放電路時,可以擴音器電路示例,在學習直流穩壓電源時,可以一個實際穩壓器電路為例,還有集成運放構成的各種應用電路等等。有兩種教學策略說明單元電路的應用,一是從引入實際電路開始進入單元電路的學習,在實際電路圖中框出單元電路;二是在學完后舉例說明單元電路的實際應用,這時應從應用的角度說明應用電路的構成原則、元器件參數的選擇、應用條件等注意事項,有條件的話,可在課堂上做實物演示或仿真演示。

(5)歸納小結對于每個單元電路講解的最后,都應該按照以上4個步驟進行歸納小結,使學生對該單元電路結構特點和功能的加深認識、對該電路的分析方法和手段加深印象。再通過例題講解或練習,使學生學會分析和應用。我們強調對單元電路結構的認識,這樣在分析一個具體的、復雜的實際電路圖時,就容易從中劃分出一個個的單元電路,然后根據單元電路的功能和連接關系,推測出該實際電路的功能,這也是分析實用電子系統的基本方法。

(三)仿真和實物實驗相配合,提高認知和動手能力電子技術是一門理論和實踐都很強的學科,要學好模擬電子技術,離不開配套的課后實驗環節。通過實物實驗,學生可以加深對知識的理解,同時學會使用常用電路測試儀表,了解電路測試技術,提高動手能力。但以往的課后實驗都是在單元電路學完后才開展的,在學習時仍然存在不好理解等問題。隨著計算機技術的飛速發展,以計算機輔助設計為基礎的電子設計自動化(EDA)技術已成為電子電路分析與設計的主要工具,EDA系統中所包含的虛擬仿真技術可以作為電子技術課堂教學有效的輔助手段,實現對單元電路的演示,幫助學生理解所學知識。我們在教學中采用了ElectronicsWorkbench(EWB)軟件,在課堂上演示基本放大電路、功放電路、振蕩電路等單元電路的功能,能夠形象地看到一些電路現象,如輸出波形的變化及影響因素等。現在有一種趨勢,就是電子技術的課程教學越來越軟化,甚至全部用EDA軟件仿真替代實物實驗,這是不可取的。我們認為模擬電子技術課程教學,一定要仿真和實物實驗相配合。在講授元器件時,把二極管、三極管、集成運放芯片等拿到課堂上展示。通過在面包板上搭建一個個實物電路,并通過實際儀器儀表對其進行測試和觀察,學生才能感受真實單元電路的魅力,提高認知和動手能力。

四、結束語

第6篇

關鍵詞:電子技術綜合設計;實踐能力;創新思維

1引言

隨著石河子大學人才培養模式的不斷改革,以及社會對高等教育培養具備實踐能力、創新思維人才目標要求的提出,實踐教學環節作為工科專業人才培養體系中的重要組成部分[1],成為當下大學生創新思維和創新能力培養的重要環節。電子技術綜合設計是一門實踐性非常強的實訓類課程,是電子技術人才培養成長的必由之路。由學生自行設計、自行制作和自行調試電子電路,旨在培養學生掌握綜合模擬、數字、高頻電路知識,解決電子信息方面常見實際問題的能力,培養學生電子電路設計與EDA(ElectronicDesignAutomation)調試工具的使用方法,以及開展項目管理的基本方法。

2現狀

以往的教學安排中主要側重電子電路的設計和仿真,留給學生自己用于思考和設計的時間有限,設計基本停留在紙上和計算機上。因此,教學效果很難達到預期的教學目的。雖然學生在參加接下來的相關課程的課程設計、大學生訓練計劃、全國大學生電子設計大賽、畢業設計時理論分析能力得到提高,但實際設計和調試時卻出現大量問題很難得到快速解決的現象。所以,這種教學模式不再適應目前新的人才培養方案對于電子信息工程專業提出的要求以及創新人才的培養。

3課程改革探索與實踐

電子技術綜合設計課程的改革與探索主要從課程教學目標、課程教學內容、課程教學實施、教學方法、考核方法和教學效果等幾個方面進行。課程目標電子技術綜合設計將學生已學過的電路基礎、模擬電路、數字電路以及高頻電路等課程的知識綜合運用在該課程中[2],從而培養學生具備電子元器件的識別和選擇,電子電路仿真和電路設計軟件的使用,電子電路的分析和設計以及實際應用電路項目的開發、管理等綜合能力,使學生切實經歷從原來課本上的電路到EDA軟件的仿真電路再到實際看得到、摸得著的電路的實現過程。該課程是對現有課程體系的完善和補充[3],幫助學生拓展視野,提升學生參加課外科技活動、校級SRP(StudentResearchProject)活動、國家大學生創新計劃以及全國電子設計競賽等專業競賽的興趣和畢業設計的質量與水平。教學內容課程的主要內容按照基本知識驗證、專業知識綜合、創新設計能力培養的原則進行安排,主要包括:常用電子元器件基礎知識;常用電子測量儀表的使用;電路仿真軟件的使用;印刷電路板的設計與實現;電子電路系統設計方案提出、論證、設計、元件焊接、系統調試;撰寫總結報告、答辯等。1)常用電子元器件基礎知識:主要講解電阻、電容、電感、電位器、變壓器等常用元件的區分,還包括一些電子常用術語,比如單面板、雙面板、焊盤、焊接面、虛焊、橋接等。2)常用電子測量儀表的使用:包括萬用表、示波器、函數發生器、直流穩壓電源的基本使用方法。3)電路仿真軟件的使用:主要講解電路仿真軟件Multisim的使用。4)印刷電路板的設計與實現:AltiumDesigner軟件中電路原理圖的繪制和PCB圖的繪制方法。5)電子電路系統設計方案提出、論證、設計、元件焊接、系統調試:對全班學生進行分組,四個人一組,每組一個設計題目,每組經過方案的提出、討論、修改、教師審核、論證后設計出電路仿真圖,仿真沒有問題后設計PCB圖,然后制成單面板進行元件焊接、調試。6)撰寫總結報告、答辯:系統設計完成后,每組撰寫總結報告,提出系統的優點和設計不足,以及設計過程中自己的心得體會,最后制作幻燈片進行課程匯報答辯。教學實施在完成各個教學內容時,課程采用項目驅動的方式使學生在掌握理論知識的同時,實踐能力也得到不同程度的提高。整個教學過程分為4個項目進行,通過項目的完成,學生逐步完成課程的學習,綜合能力也在不知不覺中得到鍛煉。1)基本元件及電路測試項目。教學內容的前兩部分講解完成后,要求每個學生進行基本元件參數的測試、電路虛焊、雙面板線路測試等。通過該項目,學生掌握電子元件與電路測試的基本方法和常用測量儀器的使用方法。2)電子電路設計和仿真項目。在該項目中,教師首先講解電路仿真軟件Multisim的使用方法,然后以實例設計一個兩級晶體管放大電路。在此過程中,教師從元件參數的選取、放大倍數的計算、系統測試和修改等方面給學生進行講解。講解完成后,學生參考實例設計一個放大倍數不同的晶體管放大電路作為練習。練習完成后,全體學生設計一個波形發生電路用來產生方波、三角波信號。學生設計過程中可相互交流,碰到問題可詢問教師,最終完成項目預期目標。該項目完成后,學生可以掌握電路仿真軟件的使用方法和電路設計的基本原則。3)電子電路制板與焊接調試項目。前兩階段的項目完成后,教師講解電路制板軟件AltiumDesigner的使用方法和手工腐蝕法制作單面電路的流程,講解和制作過程以上一個項目中的兩級晶體管放大電路為例,講解的過程中學生如果有問題可隨時提出,教師進行解答。最終要求學生自己實現一個兩級晶體管放大電路的印刷電路板的繪制,以及電路的腐蝕、焊接、通電調試。通過該項目,學生掌握了電子電路從書本的理論知識到實物實現的過程。4)綜合設計與總結項目。學生按學號進行隨機選題,題目內容涵蓋模擬電路(如連續可調直流穩壓電源)、數字電路(如循環彩燈控制器)、高頻電路(如小信號阻容耦合放大電路設計)。題目選定后,題目相同的學生分成一組,組建項目小組。項目組成員提出設計方案,經過理論論證,設計完成仿真電路和PCB電路,然后采用手工腐蝕法實現電路系統的板面布線,最后進行元件焊接和調試。系統完成后,整個課程基本接近尾聲,每組學生要對自己的設計方案進行匯報答辯。通過該項目,學生掌握了復雜電路的設計與實現,以及團隊合作完成項目設計、管理、總結的過程。教學方法課程的教學方法,打破傳統理論課程完全靠教師講授以及實驗課程以學生動手為主的模式,采用教師講授、項目訓練、學生參與設計和討論、分析講解和答辯的形式。學生有機會表達自己的觀點和設計思路,充分調動積極參與的興趣。考核方法課程的總評成績由5個部分組成:考勤10%+課程表現10%+項目完成情況30%+課程答辯情況20%+課程報告30%。新的考核標準打破原來課程總評成績主要由平時成績、設計成績兩部分組成的模式,主要以學生在教學實踐活動中的參與度和完成度作為考量,注重學生實踐能力和綜合能力的培養。教學效果經過兩周的項目驅動訓練和實踐環節的總結,學生對于測量儀器的使用更加熟練,對常用電子元器件的選用和封裝了解得更為清楚,對電子電路的設計和實現更加有信心,分析問題、解決問題的能力得到了很大的提高。

4結論

課程改革和實踐在石河子大學電子信息工程2012級、2013級和2014級為期兩周的電子技術綜合設計課程中進行,學生對于課程內容安排和各個環節的設計比較歡迎,加大了學生創新思維和創新能力的培養。課程實施的整個過程側重基礎能力培養,將項目管理理念貫穿整個課程的始終,加大創新能力的培養。學生在后續的畢業設計和課外科技活動中凸顯了較強的實踐和創新能力。

作者:周濤 張銳敏 劉巧 李栓明 鐘福如 單位:石河子大學信息科學與技術學院

參考文獻

[1]吳大鵬,黃沛昱.“電子系統綜合設計”課程建設探索[J].電氣電子教學學報,2014,36(6):41-43.

第7篇

引言:單片機作為一門實際操作要求很高的課程,在我們進行教學時,應根據此門課程的特點進行適當的教學,單片機課程的特點:1、單片機是從數字電路發展起來的,屬于電子電路的運用,所以在學習的時候必須明白最基本的一些邏輯關系及基本的電子電路、接口等,在學習上必須有電子電路的基礎,如果沒有這方面的基礎,那么在學習時,應該從最基本的電路基礎入手,一步步的引入門來進行教學。2、單片機是程序的與電子電路的結合,必須在學習時有基本的英文基礎及程度編寫的基礎,最好能熟悉最基本的C語言基礎或匯編基礎,只有在這些的基礎上才能進一步的學好單片機。3、單純進行理論的講解被證明是行不通的,必須通過大量的練習,大量的訓練來學習單片機的程序開發及運用。

存在問題:

1、單片機死板的單純理論教學,未見任何實物。在學校中常見的問題是,學習單片機的時候,一個大教室的老師在進行教學,但是學生很努力的去聽還是聽不懂,學生再努力去聽也一樣沒法聽懂,久而久之,學生厭學啦。所以,如果一個老師不能很好的傳授自己的知識給學生,算不上一個好的老師,如果只進行單純的理論學習,那么這個課程將會變成一個單純的灌輸式教育,這個不是一個好的教學。很多工科學生上完一個課程竟然沒見過一個實物,這是很可輩的教學。

2、教學的順序錯誤導致學生更加不懂得如何去學習這門課程。通常進行一門課程的教學時候會先進行理論講解,但單片機的教學完全可以先從實物的認識開始,很多教學的錯誤在于一味的進行單片機的理論的學習,這樣的理論打頭,學完后再涉及實物的做法很多的效果達不到。

3、個別教師的教學水平遠未達到入門的水平,進行教學則會加大教學的難度。這個是存在的一個比較嚴肅的問題,單純的理論教學連最基本的入門水平都沒達到,或者只能做一些簡單的實驗課是對教學和對整體學生的水平沒有好處的,必須進行進一步的檢查分析才能更好的學習才能達到為人師的水平,才能很好的進行整個課程的指導。

解決方法:

1、學習的方法可以從不同的方法進行。應該先從實物開始進行分析,總的來說就是先找到相關的實物,從實物開始,從做一個小的例子開始,通過進行一系列的教學實踐證明,對于毫無經驗的的一群學生,但我們試著先把一個做好的效果的單片機實驗展示給學生,然后學生引起了極大的興趣,從而強烈的想學習時如何做的,通過對相關的程序進行一一的講解,并對如何完全的進行分析,當學生遇到相關的問題時,會有很多的疑問,那么這個時候通過對問題的解答,將相關的理論知識直接進行傳授,從而達到了學習了理論知識,也提高了動手的能力,那么達到了很好的效果,比單純的理論好多啦。

2、正確的教學順序應該是符合人的學習過程。關于如何才能正確的學到有關的順序呢,按人的認識規律來進行,當我們學習一個新的事物的時候是先通過感知,然后再慢慢進行探討的,那么我們怎么樣來進行教學呢,先從基礎的使用工具知識開始,然后再到深入,如果一味的從理論入手那么最終將得到正好相反的效果。

3、關于教師的水平問題,可以多培訓,多重視實踐能力強的教師。因為在進行教學時會有很多學生會問到很多的問題,如果不及時的進行解決的話,那么將導致有很多的教學會有很多問題從而解決不了,那么為了解決這個問題就必須,先對所教授的教師進行檢驗,采用那些可以正確開展的教學進行教學,然后讓他們的理論相結合,最終達到能完成相關的培訓和教學任務。

可能產生的問題:

1、學生因為受傳統的填鴨式教學的影響,從而可能會對這一新型教法會有新的疑問,從而導致很多學生有部分不了解,教師應做好解釋的工作,從而為教學的進行打好一個良好的基礎,進而很好的開展工作。

2、學生有可能因為花費大量的時間再實驗室上從而理論知識不扎實,那么這個時候就要安排好順序,讓學生返回理論教學,進行學習相關的知識,然后再到實驗室進行驗證和學習,這樣才能達到最終的目的。

總結:

在單片機的教學中可以有很多種方法進行運用,可以有很多種手段運用,能達到目的就是一個好的方法,如果還像以前那樣一味的只進行理論的教學那么,不管學生的理論知識有多么的強大,到了運用的時候還是有很多地方想不通,打不通,最終淪為一個只知其一不知其二的結果,為了防止這樣的事情發生,必須很好的進行研究,進行觀察,不斷的改進方法,不斷的對相關的教學做出總結性的報告等,從而為更好的教學打下良好的基礎。

參考文獻:

第8篇

【關鍵詞】 Multisim 仿真 教學應用

1 問題的提出

在以往單一的教學中,教師只是把書本上的知識總結歸納地講給學生,從學生的角度分析,技校的學生思想比較活躍,但基礎知識相對比較差,再加上電路分析本身就是一個很抽象的學科,這就使學生在學習電路分析的時候感到有一定的困難,從而對學習沒有興趣,成績自然就不好。那么,如何盡快地培養出滿足市場需要的電工電子技能型人才成為教學工作者必須研究的問題。

由于在電子電工實驗和實習操作中,我們需要很多相關的實驗儀器,其中有些儀表儀器價錢比較昂貴,操作起來也比較復雜,若在實驗和實習中完全依賴這些昂貴的儀器進行實做訓練,投入大,消耗的成本比較高。因此,電路模擬軟件就是我們所需要的一種教學新方法。

運用Multisim仿真系統教學是解決這一問題的重要途徑。它既能解決學生實習時不熟悉儀表操作的問題,又可以大大提高學生的學習興趣,還能提高學生的電子電路設計的能力,使課堂的實驗演示更加靈活方便。

2 電子設計軟件教學模式的確定

職業技術教育的電子電工技術應用專業的職業培訓是使學生獲得電子電工應用專業職業技能,既能適應現有的社會傳統的電工電子專業的需要,也可以參與新項目的研究和開發。為此,我們需要建立一整套適應教學和市場需要的培養體系,使技校的學生除了動手能力、實踐能力很強以外,參與新技術研究的能力也得到提高。

電工電子軟件的應用技術教學模式應當是將傳統的教學模式與新的多媒體教學模式相結合,使學生在掌握書本上的科學知識和專業知識的同時與實踐相結合,更能從學生直觀地角度來闡述難懂得知識。從另一個方面來說,給一些學習較好的同學一個電子設計的平臺,從而能得到更好地鍛煉。

3 Multisim仿真系統在教學中的應用

3.1 Multisim仿真系統的選用。我們選用了Multisim2001,它是一個用于電路設計和仿真的EDA工具軟件。Multisim2001與EWB相比在功能上有了較大的改進,提供了標準的實際元(器)件庫、RF庫、功能強大品種齊全的仿真儀器和能滿足各種需求的分析方法。Multisim2001的開放式元件庫和仿真結果的輸出,可與多種EDA軟件匹配。其本身也是一個完整的系統設計工具,結合Spice、VHDL、Verilog可對模擬、數字和RF電路進行仿真。Multisim2001也被廣泛的用作“電路分析”、“模擬電子線路”、“數字電路”和“通信電子線路”等課程的仿真設計平臺。使電工、電子技術理論課的教學更加生動活潑,課堂實驗演示更加靈活方便。

3.2 Multisim仿真系統在電工電子教學中的應用。

3.2.1 在電路分析中的應用。在電路分析中,戴維南定理一個非常重要的內容,但是,它對于技校的學生來說又是一個十分難理解的解題方法。在理論知識掌握了一定程度以后,我們用Multisim仿真系統軟件來驗證,會讓學生更好理解定理、方法的應用,在Multisim中用萬用表分別測量電路的端口電壓和端口短路電流,就可以輕松地求出線性電路的戴維南等效電路,使計算簡單化。

如圖1-1所示電路為例:利用戴維南定理求解戴維南等效電路,同時,熟悉在Multisim中選取元件、連接電路、表頭測量的基本操作過程。

圖1-1 戴維南定理應用電路

基本操作:①從元器件庫中選取電壓源和電阻,創建圖1-1所示電路。②啟動Place菜單中的Place Junction命令,再啟動Place中的Place Text命令,在需要添加端點的位置上點擊鼠標,輸入文字A、B。從右邊儀表庫中選出數字萬用表(Multimeter),并接至端點A、B:表頭“+”與A連接,“-”與B連接,如圖1-2所示。雙擊XMM1,在面板上選擇“V”和“DC”。啟動仿真開關,萬用表讀數為8.0V,如圖1-3所示,此為A、B兩端的開路電壓。

圖1-2 測量開路電壓和短路電流

圖1-3 圖1-4

③仍將萬用表接至A、B兩端,在面板上選擇“A”和“DC”,啟動仿真開關,萬用表讀數為2mA,如圖1-4所示。此為A、B兩端短路電流。④根據戴維南定理,等效電阻等于電路的端口開路電壓和端口短路電流的比值,故該電路的戴維南等效電阻R=8/2=4。⑤根據測量的數據,可畫出戴維南等效電路,如圖1-5所示。

從這個例子我們可以看出,在解決較復雜的電路問題的時候,可以應用Multisim系統軟件將這一解題方法直觀的展現在學生面前,使學生能有興趣接受和掌握這一定理的應用,豐富了課堂教學。

3.2.2 Multisim在電子線路中的應用。在模擬電子線路分析與設計過程中,經常需要選擇合適元器件。如果在設計過程中,每換一個元件就進行一次測量,則工作量非常大。利用Multisim提供的大量的仿真分析法,可以為電路設計提供許多有效的方法。

例如:單級共射放大電路是放大電路的基本形式,為獲得不失真的放大輸出,需要設置合適的靜態工作點,靜態工作點過高或過低,都會影起信號的失真。通過改變放大電路的偏置電壓,可以獲得合適的靜態工作點。

單級共射放大電路是一個低頻、小信號放大電路。當輸入信號的幅度過大時,即便有了合適的靜態工作點,同樣會出現失真。改變輸入信號的幅值即可測量出最大不失真輸出電壓。放大電路的輸入、輸出電阻是衡量放大器性能的重要參數。那么,我們通過Multisim仿真系統軟件,為放大電路選擇合適的靜態工作點,以及如何利用系統軟件測量放大電路的性能參數。

3.2.3 靜態工作點的設置。創建如圖2-1所示電路,運行仿真開關,可看到如圖2-2所示的輸出波形。然后我們更改一下元件的參數,看看它對放大電路有什么影響。

雙擊電阻R3,將其數變為R3=27kohm,可以看到輸出波形如圖2-3所示。很顯然,由于R3增大,三極管基極偏置電壓增大,致使基極電流、集電極電流增大,工作點上移,輸出波形出現了飽和失真。

圖2-1 單級共射放大電路

圖2-2 共射放大電路輸出 圖2-3 共射放大電路輸出

由理論分析可知,工作點偏高,易引起飽和失真,消除的方法是:增大基極電阻,以減小基極電流,使工作點下移。如果工作點偏低,會引起截止失真,消除的方法是:減小基極電阻,以增大基極電流,使工作點上移。

在電路窗口單擊鼠標右鍵,在彈出的快捷菜單中點擊show命令,選擇show node names。啟動Simulate菜單中Analysis下的DC Operating Point命令,在彈出的對話框中的Output variables頁將節點2、3、4作為仿真分析點,點擊Simulate按鈕,可獲得仿真結果如圖2-4所示。

圖2-4 仿真分析點

3.2.4 輸入信號的變化對方法電路輸出的影響。現在我們相應的改變輸入信號V1,將輸入信號幅值變為5mV時,測得的波形如圖2-5所示。再分別改變為15mV、20mV時,都有相應的失真,輸出波形上寬下窄,當輸入信號幅值改為21mV時,波形嚴重失真,如圖2-6所示。因此說明,由于三極管的非線性,圖2-1所示的放大電路僅適合小信號放大,當輸入信號太大時,會出現非線性失真。

圖2-5改變輸入時的輸出波形

圖2-6改變輸入時的輸出波形

3.2.5 測量放大電路的放大倍數、輸入電阻和輸出電阻。放大電路的放大倍數、輸入電阻和輸出電阻是放大電路的重要性參數。我們利用數字萬用表對它們進行測量。

3.2.5.1 測量放大倍數。利用圖2-1所示電路,雙擊示波器圖標,就可以從示波器上觀測到輸入、輸出電壓值,計算放大倍數Av=V0/Vi。

3.2.5.2 測量輸入電阻。如圖2-7所示,將萬用表接入電路中。運行仿真開關,可從電壓表XMM2和電流表XMM1上讀取數據,則Rif=Ui/Ii,測得頻率為1kHz時的輸入電阻。

圖2-7 輸入電阻測試電路

3.2.5.3 測量輸出電阻。根據輸出電阻計算方法,將負載開路,信號源短路,在輸出回路中接入電壓表和電流表,如圖2-8所示。設置為交流AC,從電壓表XMM2和電流表XMM1上讀取數據,則ROf=UO/IO,測得頻率為1kHz時的輸入電阻。

圖2-8 輸出電阻測試電路

4 Multisim仿真系統的應用效果、存在的問題及解決的方法

通過以上舉例分析,Multisim仿真系統軟件無論在教師教學中還是在學生的學習過程中都很方便,在引入仿真教學之前,教師只是僅限于書本上的知識,而學生對這些枯燥的知識沒有學習興趣,既影響了教師的教學效果,也影響學生的學習效果。引入Multisim仿真系統之后,學生可以直觀的分析電路,使學生的學習主動性與積極性大為提高。另外,在技能訓練中,可以激發學生的動手、動腦能力,大大節約了實習訓練成本。

當然,軟件的應用也會存在一些問題,比如仿真出來的一些曲線可能和以往見到的不太一樣,學生存在對比,以至于混淆;軟件對學生英文水平也是一個大的挑戰,等等。這就要求教師要正確的引導和指導學生,彌補軟件教學的不足。

總之,Multisim加工仿真軟件在教學中的應用尚在起步與研究探索階段,只要積極思考在應用中產生的問題,主動采取應對措施,正確發揮其在教學中的作用,就一定能收到事半功倍的效果。

參考文獻

1 蔣卓勤等.Multisim2001及其在電子設計中的應用.西安電子科技大學出版社

第9篇

 

一、存在的主要問題及原因

 

(一)教學課程安排不夠合理

 

以某士官學校為例,大專學員學制三年,第一年在校進行基礎課學習,第二年在校進行專業課學習,第三年在部隊實習。這樣的教學設計在實際運行中存在兩方面問題:一方面,在校學習期間專業學習的時間較少,據統計,學員在校期間各課程占總學時比例分別是,基礎課占60.6%,專業基礎課占16.3%,裝備專業課占23.1%,兩年時間內學員能接觸裝備以及學習裝備的時間為8個月左右。開展以裝備為基礎的實踐教學時間較少必然會影響學員掌握裝備維修技能的效果。另一方面,學員部隊實習基本上流于形式。據了解,部隊對實習學員在裝備學習上沒有要求和監管,學校對學員實習也沒有制定相關教學計劃和任務,學員處于部隊和學校雙方脫管的狀態,使實習沒有起到鍛煉學員實踐經驗的作用。究其原因主要是對士官教育研究不夠,沒有深入研究士官教育與大學學歷教育的不同,沒有設計符合士官學員的認知規律的人才培養方案。

 

(二)學員入學文化水平不適應學習需求

 

據調研,以2013年至2015年某士官學校通信專業大專學員為樣本,學員總人數為52人,大學學歷3人,占5.8%,初高中學歷49人,占94.2%,文化水平偏低是士官學員存在的一個普遍突出問題。通過與學員交流發現,他們對典型電路、電臺原理維修等課程的學習感到很吃力,很難理解其中涉及到的模擬電子電路和高頻電子電路理論基礎知識,制約學員電臺維修能力的培養。與其他專業不同,通信專業涉及到難度較大高頻電子電路和抽象的通信原理,學員不僅要掌握電工電子、模電數電等基礎知識,還需要具有知識牽引和總結的能力。目前生源的現實情況還遠遠達不到這樣的要求。造成問題的主要原因是招生條件的制定不滿足專業需求,同時存在招生把關不嚴的情況。

 

(三)學員學習動力不足

 

有些學員學習動力不足,沒有明確的學習目標,有的甚至一心想退學退伍,逆反心理很強。造成這種問題的原因主要有兩個方面,一方面是部隊送學制度不健全,基層部隊對送學對象把關不嚴,導致有些學員專業不對口。大部分基層單位對送學人員沒有提出任何要求,沒有獎懲措施,導致學員沒有適當的學習壓力。另一方面是學員主觀意識原因。有的學員是為避免部隊訓練和享受學校假期而來校學習的,有的學員是被迫來學習,家庭矛盾較大,學習態度消極。

 

(四)教員隊伍缺乏部隊實踐經驗

 

從事士官教育的教員大多數來自軍隊院校培養的生長干部和地方院校培養的國防生,畢業后分配到士官教育崗位,對于部隊實踐的了解嚴重不足。缺乏部隊實踐經驗的教員很難準確把握部隊實戰化人才的需求,對部隊裝備戰術勤務應用方面了解較少,因此在教學重點內容、實戰化訓練組織方式上存在“想當然”與“閉門造車”的情況,未能很好地貼近實戰進行教學。存在此問題的主要原因有兩方面:一方面是教員來源單一。士官院校教員的來源主要是軍校畢業生分配、國防生、地方大學生入伍,少部分是引入的部隊技術崗位人員。分配的軍校畢業生大多是從學校到學校的任職經歷,雖然在軍事環境中時間較長,但部隊實踐經歷仍然不足。國防生和地方大學生入伍的教員更加缺乏對部隊實際的認識和經歷。調入的部隊技術崗位人員相對而言對部隊相關崗位比較熟悉,有一定的部隊實踐經驗,但主要從事技術工作,對部隊訓練情況了解不多。另一方面是師資培訓機制不全面。院校和部隊之間的人員交流較少,互相代職的時間最多一年,調研多采用參觀、座談等形式。通過這種代職和調研可以獲取一定的部隊實際情況信息,但與參與實踐所獲得的認識仍然有較大差距。

 

二、改進教學的對策

 

(一)院校和部隊形成合力,把學員實習落到實處要想擴展學員的實踐能力,去部隊實習的一年尤為關鍵。要解決當前學員部隊實習流于形式的問題,關鍵要從兩個方面入手。一方面,院校應為學員部隊實習制定切實可行的學習計劃,下達學習任務,教員定期通過電話和軍隊網絡進行回訪和檢查,讓學員帶著任務去部隊,在部隊實踐中鍛煉戰術使用和裝備維修能力。另一方面,部隊應對學員實習進行有效的管理和監督,為學員安排專業對口的崗位,采用可行的促學措施,與院校形成合力,使學員在實習中獲得扎實的實踐經驗。

 

(二)教學管理相輔相成,解決學員存在的主觀問題

 

針對學員文化基礎不扎實的問題,首先從生源方面解決,學員入學后嚴格組織復試,對于復試不合格的學員退回部隊,從源頭上提升生源質量。其次,要針對學員文化基礎的特點,完善和調整教學模式,在專業課授課中插入所涉及到的基礎知識點,利用自習課時間為學員補課,確保學員能聽得懂、跟得上。針對學員學習動力不足的問題,隊干部和教員要共同做好學員的思想工作,及時掌握學員的思想動態,深入了解學員的學習、生活、家庭以及交往圈等各類信息,切實為學員解決困難問題、讓學員從思想上擺正心態,從根本上“愛學、樂學”,以利于學員能力素質的培養。

 

(三)調整教學側重點,增強教學內容的實用性

 

從實戰化要求和部隊需求出發,結合士官學員的特點,調整教學內容的重點,把裝備的戰場應用作為教學重點。目前通信專業的教學內容主要是裝備功能上的操作、檢測和維修,沒有涉及到裝備的戰術勤務和戰場運用,而在實戰環境下戰士熟練的戰術性能操作遠比功能性應用重要。因此,應將電臺通信勤務、通信法規、戰場搶修等內容列入教學重點。并且,按照實用性原則,精選出能滿足維修的專業基礎知識,如電路基礎、焊接技能、儀器儀表使用等;挑選出實戰環境下用到的專業技術知識,如電臺的一般操作、通用檢測儀器的使用、原理維修等,刪掉其他與實戰化聯系不緊密的教學內容。

第10篇

一、建立“四位一體”實驗課程體系

為實現理論實、專業強、素質高的電子專業人才培養目標,提升電子專業實驗教學的效率和質量,應積極建立“四位一體”課程體系。具體內容包括這幾方面:

(一)基礎型課程。

必須以學生學習和掌握基本的電子技術實驗方法和技能為主要目的,在電子專業技術基礎課中設置驗證性實驗為主,設計性實驗為輔的技術實驗。讓學生能夠更好的學習和掌握基本的實驗方法及技能。該課程主要適用低年級電子專業學生。主要的實驗課程有電路分析型實驗、電路模擬實驗、高頻電子線路實驗、信號實驗、通信實驗、電子基本技能訓練等。

(二)設計型課程。

應在專業技術基礎課程完成后,讓學生學習和掌握設計性實驗的方法和設計技能。在該課程中可設置基于設計性實驗為主導的技術實驗,以便學生能初步掌握電子電路的設計法及技能。主要適用中年級電子專業學習。所設課程主要包括模電課程設計、數電課程設計、單片機設計、電子線路設計、電子系統設計、VHDL語言、DSP技術及應用、現代虛擬器技術等。

(三)應用型課程。

基于前兩個課程,使學生學習和掌握綜合性、應用性的實驗方法及技能,并培養學生專業技術的綜合運用能力,設置綜合應用性的技術實驗,重視培養學生的專業技術的綜合能力,主要用于高年級電子專業小學生。主要包括PLC技術及其應用、單片機應用、電工技術、光纖通信、微波技術、電子工藝等課程。

(四)探究型課程。

還應在專業技術課程的學習同時,以設計一定的探究型實驗內容,讓學生掌握一定的探究性實驗方法,培養學生的探究能力和創新意識,需要設置一定的探究型技術實驗。重視學生的探究學習和創新思維建立,主要用于中、高年級的電子專業。主要有電子系統設計與應用、電子專業綜合實訓、智能機器人、智能汽車競賽培訓、學生開放實驗項目、學生研究性學習、專業實習、畢業設計及校企合作項目等課程內容。

二、電子技術實驗教學內容的安排

為全面貫徹和有效落實電子專業技術實驗教學改革計劃,提升技術實驗教學的質量,院校應積極組織教學經驗豐富的電子專業教學工作者編寫具有代表性、實用的實驗教材,比如:《電子基本技能訓練》、《電子電路基礎實驗課程》及《電子綜合實驗及實踐》等。其中,驗證性;設計性;綜合應用性;探究性實驗所占比例分別是:34%;31%;22%;13%。可以看出,設計性、綜合應用性及探究性實驗最多,超過60%。

三、實驗教學方法的改進和創新

(一)基于學生實驗教學

在實際的實驗教學中,電子專業技術基礎實驗教師應充分尊重學生的主體性,發揮出學生的主體效用,尤其要重視強化學生實驗自覺性和自主性,此為電子技術實驗教學方法創新和改進的重點。在具體的實驗過程中,應始終要求學生自主獨立的完成整個實驗。而教師應充分發揮自身的主導效用,具體做好設計、引導、協調及激勵,比如:實驗原理和步驟解析、方案操作的可行性評價、問題解決及實驗結果分析等方面。

(二)充分應用多媒體技術

電子專業技術基礎課程中的實驗課的課件主要有實驗指導、過程及方法等。當前,大多數院校的實驗中心均配置了多媒體教學設備,絕大多數實驗課可實行多媒體授課。應積極創建實驗教學專業網站,以實現各類實驗教學資源的共享,進而提升利用率;開設網絡課程,把實驗指導內容、相關信息公布于網絡,以便學生能在線進行實驗預習、提交實驗方案、實驗報告,及實驗成績查詢,還可開展實驗材料、實驗室應用申請;為提供學生間、師生間的交流提供平臺。

(三)不斷拓展實驗教學內容

在專業技術實驗過程中,電子課程主要包括硬件實驗和軟件仿真兩項。其中,前者按照“驗證性-設計性-綜合性-探究性”順序開設;后再則從Pspice開始,逐步學習和掌握QuartusII、Multisim、MATLAB、Proteus及LabVIEW等設計工具的應用,重視綜合技能及設計能力培養,尤其是要培養電子專業學生的理論和實踐結合應用能力,比如:電子技術應用能力、分析能力、EDA使用能力、創新能力等。

(四)采用科學適用的考核方法

為全面、客觀的考核和評價學生的實驗成績,應采取綜合式考核方法。具體包括:一是技術基礎課程實驗考核,可采取“平時成績+筆試成績+操作成績”方式。其中,平時成績主要以實驗操作、理論知識、設計、實驗結果與報告為基礎進行考核。而筆試、操作兩項成績則采取實驗項目隨機選擇,再在既定時間內獨立操作完成,操作中還需準確回答教師相關提問。成績不達標者需重修。二是實驗設計考核,可采取“設計+報告”方式。設計能力主要有信息收集、實驗設計、裝配和調試、測試及數據分析等。設計水平占比70%和報告占比30%開展考核。鼓勵學生創新實驗設計。

四、結語

第11篇

【關鍵詞】獨立學院;電子技術;教學改革

電子技術與計算機硬件有著千絲萬縷的聯系,是計算機專業的一門很重要的專業基礎課。該課程具有較強的系統性、理論性和實踐性,與許多專業課程(如計算機組成原理、單片機設計等)關系密切而又相對成獨立體系的特點,其教學質量直接影響后續課程的學習,甚至影響計算機專業知識構架和培養人才質量。電子技術知識點多且碎,包含電路分析、模擬電路和數字電路,加上很多學生電學基礎較差,因此在學習電子技術的過程中,因無法掌握電子技術的學科特點和規律而無法入門。為了提高電子技術的教學質量,筆者通過近幾年教學成果和借鑒前人的經驗教訓,對電子技術教學總結了初步的教學思路。

一、根據教學對象選擇教學內容

當前適用于獨立學院的電子技術類教材類型貧乏,選擇余地不多;獨立學院的學生基礎較差,作為基礎課課時量有限,重點培養他們的動手實踐能力,所以選擇適合教學對象的教學內容尤為關鍵。電子技術教學的目的一是要為后續專業課打下牢固的硬件基礎,二是要改善學生的知識結構,提高學生運用所學知識分析和解決問題的能力。對于計算機專業的學生來說,與電子聯系密切的專業課有單片機設計和計算機組成原理等。在教學大綱、教學目的、內容選材上需要注重專業特色,選用與之相適應的教材、內容以及講授方式,使學生在有限的課堂時間內能比較容易地接受知識,掌握課程要領。電子技術起初是分到兩個學期。上學期72課時,選用康華光主編的《電子技術基礎》模擬部分(第五版);下學期72課時,選用康華光主編的《電子技術基礎》數字部分(第五版)。這樣下來學習理論知識的課時太多,學生反而有些倦怠。從05年起電子技術課時重新做調整,安排在一個學期,共72課時,先后選用林婕、楊旭業主編的《模擬電路與數字電路》,寇戈、蔣立平主編的《模擬電路與數字電路》(第二版),并在該教材基礎上增加了與計算機專業緊密相連、與電腦硬件密切相關的內容。如555時基電路在延遲電路與定時器、報警器、自控開關、玩具與休閑電路及其他電子電器中的應用。在電子器件制作中,要求學生每人應用555定時器制作簡易變調電子門鈴。如編碼譯碼器在電腦顯示屏中的應用,半導體數碼管―LED數碼顯示屏,顯示器件為7段碼數碼管,適于制作時鐘屏等,是顯示數字的電子顯示屏。

二、靈活運用多種教學方法和教學手段

教師教學過程中必須轉變思想,從以學科為主轉向以學生為主。隨著高等教育的發展,獨立院校學生的層次發生了很大的變化。因材施教,使不同層次的學生都能在電子技術的學習中得到最大收獲,是教學中應該特別注意的問題。教學中應針對學生理解感到困難的問題,盡量結合學生專業實際多舉例,盡量用白話語言表達清晰,幫助他們理解加記憶。對于比較簡單的內容應以引導學生自學、分析并總結規律。對于基礎差的學生,要鼓勵他們積極提出問題,采用課堂討論、集中評講或個別輔導等多種教學方法以彌補他們基礎不足。由于電子技術涉及的電路結構復雜,有時候為了節省時間和保證繪圖的準確性,采用多媒體是有必要的;同時,多媒體更能展現出電子電路的整體性及電流的走向性,還可以放映一些演示實驗,加深學生對電路功能的理解。因此在電子技術的教學中多媒體手段只能適當不能過度,必須配合適當的教學內容使用。電子技術中有很重要的邏輯推理比重,課堂討論非常重要,而多媒體方式在深入討論問題時就難以發揮作用,傳統的板書則在這方面更為靈活。因此在教學活動中應抓住精選的教學素材并采取恰當的教學手段。

三、樹立典型、區分特例、重視電路功能的分析

在電子技術中電路特別多,同一類型電路也是多得數不勝數。所以要樹立典型的電路讓學生掌握分析電路的一般規律,然后舉一反三。如:在講解放大電路時,以單管共射極放大電路為例,繪出直流通路,分析電路的靜態工作點(基極電流、集電極電流、集-射電壓);繪制交流通路,轉變成微變小信號模型,分析電路的動態參數(電壓增益、輸入電阻、輸出電阻)。然后在此基礎上變換信號源的輸入端和負載的輸出端,就有了三極管放大電路的另外兩種組態,共集電極放大電路和共基極放大電路。再變換核心管子為場效應管,就這樣舉一反三。這也就要求學生掌握每個規律外的一些特例。比如場效應管和三極管的不同之處,三極管是電流控制型器件,而場效應管是電壓控制型器件。電子技術是以電路為基礎的,通過電路結構分析的學習,可以使學生認識電路的本質,掌握電路的規律,歸納總結和記憶大量的電路結構和功能。

四、注重實驗與理論相聯系

實驗教學是電子技術教學中不可或缺的一部分,學生通過實驗進一步了解電子元件的物理性及其綜合應用,理解和鞏固電路基礎知識,而且使學生學會將所學理論應用于實際,提高動手能力。隨著現代社會的飛速發展,對人才技能素質的要求越來越高。獨立學院對人才培養,技能素質的提高越來越重視,因為社會需要“學則能用”的高素質人才,以便在工作崗位上較短時間內能獨立工作,解決一些實際問題。要想全面提高電子技術教學質量,一定要重視電路實驗與理論課相聯系的教與學。利用理論課的學習來解釋實驗現象,培養了學生分析問題、解決問題的能力。

由于電子電路實驗所用實驗器材基本上都包含了二極管、三級管等比較容易損壞的電子元件,所以為了保證學生實驗質量,進一步做好實驗前的講解及演示是十分必要的。可采用多媒體來更好的輔助完成這項工作。首先將實驗所用器件圖片或照片在多媒體上進行講解說明,既可以加深學生印象,又可以對前面所學內容 (關于實驗元件)進行復習。其次可將電路連接方法和順序以課件等方式進行逐步演示,使學生動態了解實驗電路連接過程,還可以將已連接好實驗器件電路在不同方位拍照后將數碼照片給學生演示,以達到學生可以立體地多方位地了解正確地連接方法,減少在實驗過程中對實驗儀器的損壞,也可解決現場給學生演示時由于學生人數較多或方位不同造成的一知半解的情況。

由于時間的限制,不可能開太多的實驗,教師可以借助多媒體課件或動畫來演示實驗。還可以舉一些生產或生活貼近的例子,如學生經常使用到的功放,增強學生的親切感。總之,架接好實驗與理論的橋梁,使偏愛理論或偏愛動手的學生都能找到學習的樂趣和成就感,這座橋梁能在學生腦海里建立了,才有可能實現“學用互通”。

五、小結

在電子技術的教學過程中,要根據教學對象,選擇合適的教學內容,采用靈活多樣的教學方法和教學手段,活躍課堂氣氛以集中學生的注意力。樹立典型、重視電路結構的分析,以達到舉一反三的目的;區分特例,加深學生對電路結構本質的理解。通過構建實驗與理論的橋梁,使學生能夠形象地理解電路,對所學內容加以應用。增強學生對電子技術的學習興趣,提高教學效果。

參考文獻:

[1]符強.對獨立學院特色教學模式的幾點思考[J].教育探索與實踐,2008(4):29-30.

第12篇

關鍵詞: 《電路分析基礎》 例題 實際應用

《電路分析基礎》是高職高專電子類專業的學生首次接觸的專業基礎課,一般學生掌握該課程的實際應用能力不強,雖然能看懂教材內容,能聽懂課堂講解,但不會通過在分析和解答習題中學到該門課程的實際應用。部分學生對所學知識的靈活應用能力差,故而教師在教學中應多花一些精力,除了做到合理組織講課內容,分類總結各種范例外,還要通過精心選擇一些切合實際的習題,在習題的解答中引導學生從中掌握一些解決實際問題的技能,學以致用,這才是理論學習的目標。每門課程不要把理論和實踐分割開來,理論是為實踐服務的,這樣學生學習目的明確,學習興趣高,達到預定的教學目標。

下面我探討在電路基礎課程的理論教學中如何通過例題的講解,引導學生將理論運用到實踐的能力。

例1.如圖1,某電子儀器輸入的信號電壓U=50V,該儀器只允許輸入最大電壓為U=5V,因而采用了分壓器電路。設信號電流i=5mA,求分壓器的電阻R及R。

解:設R=R+R,另R===10kΩ,

又u=u,

R=R=×10kΩ=1kΩ,

R=R-R=10-1=9kΩ。

總結:通過該例題的解答,提示學生掌握利用電位器進行電位取樣的實際應用。在單一的基準電壓下,可以利用一只電位器取樣很方便地獲取0―u范圍的電位值。

例2.在例題1中,分壓器未接負載時,R=1kΩ、R=9kΩ,如果接入負載電阻R,見圖2-1所示。計算:(1)當R=1000kΩ時,輸出u=?(2)當R=1kΩ時,輸出u=?

解:R′=R∥R。

圖2-1等效電路見圖2-2所示。

(1)當R=1000kΩ時,

R′=R∥R=1000kΩ∥1kΩ=0.999kΩ,

u=u=×50=4.995V。

圖2-1

(2)當R=1kΩ時,

R′=R∥R=1kΩ∥1kΩ=0.5kΩ,

u=u=×50=2.6316V。

總結:當負載電阻R接近分壓電阻R時,輸出電壓會大大下降。在選擇分壓器時,應使分壓電阻遠小于負載電阻,或者說負載電阻值起碼是分壓電阻的100倍,或者100倍以上,這時輸出電壓按分壓器自身電阻比分配,基本上可以穩定在空載時的輸出電壓。

這種考慮適用在儀器儀表測量電路時的阻抗匹配,否則由于阻抗不匹配會造成很大的測量誤差。電路的信號流程中各單元電路之間阻抗匹配對傳輸的信號大小的影響也很重要。

例3.電路如圖所示,R=2Ω,電壓表內阻R=2.5kΩ,電壓源U=4V,求開關S斷開瞬間電壓表兩端的電壓U(0+)。

圖3-1

解:i(0-)===2A,

i(0+)=i(0-)=2A,

U(0+)=-i(0+)R=-2×2.5×10=-5kV。

總結:雖然電源電壓只有4V,開關斷開瞬間,電壓表承受的電壓卻是電源電壓的上千倍,易損壞電壓表。為了測試儀表的安全,平時在用電壓表測試感性電路的電壓后應該先撤掉電壓表再斷開電路。

例4.電路如圖4所示,功率表P=940W,電壓表V=220V,電流表A=5A,電路頻率f=50Hz,求R、L的值。

解:P=IR,

R===37.6Ω,

U=IR=37.6×5=188V,

U===114.3V,

U=ωLI=2πfLI,

L==≈0.076H=73mH。

總結:電感元件的參數測量可以用Q表、電橋測量,但是一般的實驗室沒有這兩種測量儀表。通過本習題我們掌握了一種通過實驗測試電感元件參數的方法。利用常用的功率表、電壓表、電流表就可以間接測量出電感元件的參數。

電路基礎課程其他內容比如諧振電路中的電壓諧振,感性元件電壓是電源電壓的Q倍,如果電源10V,Q值為100,感性元件端電壓就達到1000V。所以在電力系統中電壓高,要避免諧振的發生,但是在無線電電路中,信號很微弱一般為uA級,如果諧振電路Q值為100,感性元件端電壓也還沒到mA級,所以在電子電路中要利用諧振,以使微弱的信號產生較大的響應,以利于處理信號。

教師應該對所教的課程有透徹的理解,同時有自己完整的授課體系,熟悉自己所教學生的長處和弱點,了解他們的知識水平、知識結構和實際應用能力水平。在教學中,教師要通過精心選擇一些結合實際的習題,在習題的解答中引導學生從中掌握一些解決實際問題的技能,學以致用,但在實際中做到這些是非常難的,這要靠多年教學經驗和實踐經驗的積累。我們要不斷地探討出確實可行的教學方法,有效地培養出有實際應用能力的受社會歡迎的高職高專學生。

參考文獻:

[1]林平勇,高蒿.電工電子技術[M].北京:高等教育出版社,2008.

亚洲精品无码久久久久久久性色,淫荡人妻一区二区三区在线视频,精品一级片高清无码,国产一区中文字幕无码
中文字幕s级优女区 | 中文字幕一区二区三区免费视频 | 五月婷婷88亚洲 | 亚洲国产中文字幕 | 亚洲视频精品在线人 | 亚洲Av电影在线观看不卡 |