模擬電子技術(shù)范文

時間:2023-03-17 05:56:00

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模擬電子技術(shù)

篇1

【關(guān)鍵詞】模擬電子技術(shù);數(shù)字電子技術(shù);優(yōu)勢分析

隨著電子技術(shù)的發(fā)展,電路技術(shù)的應用不斷地增加,在很多領(lǐng)域被廣泛地使用。尤其是在工業(yè)領(lǐng)域中,計算機技術(shù)以及實際的技術(shù)結(jié)合起來,使得現(xiàn)代工業(yè)和電子行業(yè)發(fā)生了巨大的變化,產(chǎn)生了進步。在實際運用中,實際的電子技術(shù)的應用,使用到的技術(shù)包含了模擬和數(shù)字兩種主流,存在差別,也存在共同點,需要對其優(yōu)勢進行對比,并且加以分析。本文對于不同領(lǐng)域的電子技術(shù)應用的觀點,期望對于工業(yè)領(lǐng)域的技術(shù)應用具有參考價值。

1模擬電子技術(shù)的應用

電子技術(shù)在電路中應用,采用后期反饋器和增益的方法,將基本的元器件進行功能的放大,得到了基本電路的技術(shù)應用。采用模擬和數(shù)字方式作為基礎(chǔ)的分析方向,采用不連續(xù)的模擬電子技術(shù)和針對性的數(shù)字電子信號,加以連續(xù)的處理,在模擬的電子技術(shù)的使用領(lǐng)域中,其使用的范圍較為廣泛。尤其是工業(yè)控制設(shè)備的電路技術(shù)運用中,采用針對性的連續(xù)的電子信號進行模擬的技術(shù)處理,具有造價較低和技術(shù)嫻熟的優(yōu)勢,但是在傳輸?shù)男Ч暇哂胁町悾缛菀妆辉肼曈绊?,因此,信號的接收效果可能會較差[1]。

2數(shù)字電子技術(shù)的應用

數(shù)字電子技術(shù)對于設(shè)備的精度要求較高,經(jīng)過抽樣的技術(shù)定理之后,模擬的信號被形成了精度較高的電子信號。采用數(shù)字電子技術(shù),將信號的傳輸速度和京都提高,減少噪聲對于信號的影響,同時給數(shù)字信號以高級的系統(tǒng)加密處理。信號經(jīng)過傳遞后,在安全性和保障上得到了提升。并且采用譯碼和解碼的方法,將信號加以傳播,信號受到噪聲的影響越來越少,被還原和解碼的過程變得簡單,數(shù)字信號的優(yōu)勢逐漸凸現(xiàn)出來。實際的數(shù)字信號在傳輸過程中,效果更好,以數(shù)字電視為例,數(shù)字技術(shù)使得畫面的清晰度不斷提升,這正是數(shù)字信號的優(yōu)勢體現(xiàn)。

3實例分析:通信技術(shù)中模擬電話通信和數(shù)字電話通信的區(qū)別

模擬電話通信技術(shù)中,在信號的發(fā)送端,模擬的聲能被轉(zhuǎn)化為電能,在送話器為代表的線路傳輸中,采用的頻率和幅度,不斷地通過線路傳輸,讓講話的聲波發(fā)生了連續(xù)的變化,并將模擬的信號通過受話器轉(zhuǎn)化為原聲,實現(xiàn)了電能的模擬信號的轉(zhuǎn)化,而數(shù)字電話通信系統(tǒng)中,語音聲波由模擬信號,發(fā)生了聲和電的轉(zhuǎn)換,數(shù)字信號的轉(zhuǎn)變,將模擬的二進制信號,變?yōu)閿?shù)字信號,只要通過數(shù)字電話中的數(shù)字和模擬的轉(zhuǎn)換功能的切換,就可以進行語音聲波的轉(zhuǎn)換,由模擬的電信號轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字電信號[2]。

4模擬和數(shù)字電子技術(shù)的對比

采用對比的方法,將電子技術(shù)與計算機技術(shù)加以結(jié)合,實現(xiàn)電路領(lǐng)域中的數(shù)字和電子技術(shù)的多功能的分析和對比。將不同的電路中的不同的功能進行不計較,形成以信號為對比的電子技術(shù)主導。(1)信號的形式取決于電子技術(shù)的作用,例如信號形式和電路形式,是根據(jù)電路的技術(shù)匹配,進行運作的。在電路的精度要求方面,由于容易受到噪聲的影響,信號的接收效果傳輸?shù)男Ч麜胁町?。進行模擬電子技術(shù)的相關(guān)技術(shù)標準是根據(jù)模擬電路的特點進行設(shè)計,信號的傳播效率以及接收效果要求也比較高。根據(jù)電路的要求,使用的技術(shù)也會比較嫻熟,擬電子技術(shù)一般就針對模擬信號進行使用,尤其是對信號傳播的精度要求高的電路中,一般都要采用數(shù)字電子技術(shù)。模擬電路一般造價相對較低,模數(shù)字電子技術(shù)一般就會針對數(shù)字信號進行使用,模擬電子技術(shù)雖然存在一定不足,但是要考慮市場造價,則會根據(jù)電路的要求以及其復雜程度和精度進行相應的使用。模擬電路就會更加適合設(shè)計為增益與放大器的電子電路,模擬電子信號在一些低端的應用中比較適合。但是由于電路要求相對簡單,依然有較大的市場占有率,依據(jù)電路的形式以及信號的傳播要求,先進行相應的電子技術(shù)選擇,數(shù)字中數(shù)字電子電路的設(shè)計電子技術(shù)可以采用不同的電子技術(shù)對應不同的信號形式,模擬電路中原理相對簡單,并且造價較低,一般適合采用中低端的電子電路由此,相應的技術(shù)匹配的差異就顯現(xiàn)出來了,數(shù)字電子技術(shù)可以實現(xiàn)高精度,造價相對較高。所以,一般都會在比較高端的設(shè)備中使用,模擬電子技術(shù)造價有一定的優(yōu)勢,在國內(nèi)擁有較大市場[3]。(2)模擬通信技術(shù)的保密性較差,容易在有線或者微波通信的方式下被竊聽,而且由于外界的通信系統(tǒng)容易擾,因此在電信號的傳輸中,常常由于通信的干擾等使得各種噪音都會對其通信系統(tǒng)進行干擾,導致通信質(zhì)量下降,但是采用模擬通信的優(yōu)點在于能夠直觀實現(xiàn)并且容易使用。數(shù)字通信的優(yōu)點是占用的頻帶寬,而且技術(shù)較為復雜,在進行數(shù)字和模擬的轉(zhuǎn)化的時候,對于同頻的技術(shù)要求十分高,對于量化性誤差的轉(zhuǎn)化,采用的轉(zhuǎn)換方法,可以隨著用戶的聲音變化的大小而轉(zhuǎn)變,例如信息參數(shù)給定時間和幅度上的設(shè)定值后,就會在現(xiàn)實生活中采用還原的方法,將信息出力為通信模式。這種技術(shù)可以作為通信技術(shù)的應用,也可以作為信息處理技術(shù)加以應用。目前市場上采取的高清晰度的電視、數(shù)字信息處理設(shè)備等,還有數(shù)字通信網(wǎng)絡、數(shù)字電子計算機處理信號,都是采用計算機和通信結(jié)合的方式,將數(shù)字信號進行使用,例如程控數(shù)字交換機,采用了人工智能技術(shù),替代傳統(tǒng)的人力操作,不斷接線準確,而且工作效率非常高,人工和設(shè)備得到了大大的節(jié)約,數(shù)字信號也便于存儲[4]。(3)電路工程中,對于信號形式的選擇,一般是采用電子技術(shù)的形態(tài)進行匹配的,模擬電路使用模擬電子信號,電路的精確程度相對較低,模擬電路傳播效果差異性較大,在接收信號的時候往往較容易受到干擾,但是數(shù)字化信號技術(shù)未來的發(fā)展將是遠大的,因為數(shù)字電路有著模擬電子信號無法比擬的優(yōu)勢,例如通信系統(tǒng)和計算機系統(tǒng)的應用,越來越在物理量值的應用上對于精確值有要求,而且也要求數(shù)字設(shè)備等載體的體積更為小巧,信息存儲更加便捷。因此,數(shù)字技術(shù)的應用,如果能夠在造價上加以降低,強化其精確性和抗干擾能力,就能通過數(shù)字電路的使用,使得優(yōu)勢更加凸顯,因此擁有廣闊的市場空間。(4)模擬電子技術(shù)的現(xiàn)狀是建立在多端化和集成化的基礎(chǔ)上,采用計算機輔助的方式,在線性擴展上不斷從無源向著有源改進,從單元的件的分立到電路系統(tǒng)的集成,不斷涌現(xiàn)新的研究成果和方向。如今,電子信息工程和通信工程專業(yè)已經(jīng)將模擬電子技術(shù)列為必修課,在現(xiàn)代科學技術(shù)中被作為舉足輕重的學科予以重視。而采用數(shù)字電路進行信號處理,優(yōu)勢也日漸突出,例如數(shù)字化浪潮對于各行各業(yè)的席卷,預示著電子技術(shù)的需求缺失已經(jīng)到了更新?lián)Q代的底部,今后關(guān)于數(shù)字電路處理模擬信號的創(chuàng)新和顛覆將此起彼伏。或者也許在未來,兩種技術(shù)會結(jié)合,各自發(fā)揮優(yōu)勢,在不同的電路中發(fā)揮不同的功能。

5結(jié)語

在信號處理和電子電路應用上,兩種電子技術(shù):模擬和數(shù)字,對信號的應用各有不同。自然界中較為普遍存在的是以連續(xù)信號形式存在的模擬信號,而數(shù)字信號的使用更多的是采用抽樣定理獲得。當前,在實際運用中,低端的電路設(shè)備采用模擬電子技術(shù)較多,但是誤差率難以避免,而高精尖的電路設(shè)備中,數(shù)字電子技術(shù)利用抽樣定理,能夠保證信號的精確度,因此從目前的運行來說,兩種電子技術(shù)在不同的領(lǐng)域的運用各有千秋。

參考文獻

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[3]呂曉侃.模擬電子技術(shù)與數(shù)字電子技術(shù)的比較分析[J].數(shù)字技術(shù)與應用,2016(11):251.

[4]李永鴻.模擬電子技術(shù)與數(shù)字電子技術(shù)優(yōu)勢對比[J].電子制作,2017(4):29.

篇2

一、模擬電路故障模擬實驗箱的要求

北京交通大學自2007年開始,遵循“興趣驅(qū)動、自主實驗、重在過程”的原則,培養(yǎng)大學生的創(chuàng)新意識、實踐能力和團隊精神,調(diào)動大學生學習的創(chuàng)造性和主動性,進行以解決問題為核心、以科研課題為依托的大學生創(chuàng)新性實驗計劃?!澳M電子技術(shù)故障模擬實驗箱的開發(fā)”作為一個北京交通大學大學生創(chuàng)新性實驗計劃題目,依托指導教師的科學研究課題,開展了模擬電路故障模擬與診斷技術(shù)的研究。本實驗課題需要學生掌握電路設(shè)計、PCB、系統(tǒng)焊接與調(diào)試、機械制作等多領(lǐng)域知識。實驗題目需要利用的資源包括計算機、PCB設(shè)計軟件、示波器、信號源、焊接工作臺、直流電源、鉆孔機、模擬電路實驗箱等?!澳M電子技術(shù)故障模擬實驗箱的開發(fā)”題目要求如下:制作一個教學和科研均可使用的模擬電路故障模擬實驗箱,實驗箱附帶方便插拔的常見模擬電路板(例如共射放大電路、電阻網(wǎng)絡、文世橋振蕩器或二階濾波器等)。自制實驗箱直流穩(wěn)壓電源(+12V、-12V、+5V)和波形發(fā)生器。模擬電路板插入實驗箱后,借助實驗箱的固定插槽和電路板的固定腳,自動實現(xiàn)電路板的供電連接與信號輸入(若電路板需要特殊信號,可以在電路板預留插口以方便外接信號源)。每個模擬電路板選取最容易發(fā)生故障的元件進行故障模擬,使用者能夠自由選擇電路板和故障類型(可以通過撥碼開關(guān)控制故障元件)。每個電路板預留幾個關(guān)鍵節(jié)點插口,以供外接示波器或其他測量儀器觀察故障信息。要求實驗箱實物外觀精致,具有較強的實用性,能夠達到教學、科研和展覽等要求。該實驗計劃題目的創(chuàng)新特色在于:可以自由切換模擬電路板;自動實現(xiàn)電路板的供電連接和信號輸入;可以自由選擇故障元件和故障類型。

二、模擬電路故障模擬實驗箱的制作

模擬電路故障模擬實驗箱的外殼選用中小型實驗箱,然后自己進行改裝,需要鉆孔、安裝其他部件、噴涂文字標識等。實驗箱附帶幾塊方便插拔的常見模擬電路板,實驗板可以是模擬電路教學或研究中經(jīng)常使用的常見模擬電路。實驗箱直流電源使用220V交流電,內(nèi)部直流電源將220V交流電變?yōu)?12V、-12V和+5V等直流電。直流電源的功率和穩(wěn)定性達到模擬電路板的使用要求。如果某模擬電路板需要使用正弦波或方波等波形作為輸入信號,實驗箱可以根據(jù)需求制作波形發(fā)生器。模擬電路故障模擬實驗箱在四個角預留可以插入模擬電路板的插槽,需要精心設(shè)計實驗箱的固定插孔和電路板的固定腳,從而實現(xiàn)模擬電路板的靈活插拔。實驗箱部分固定孔已經(jīng)與直流電源連接,當模擬電路板插入實驗箱后,通過實驗箱的固定插槽和電路板的固定腳,自動實現(xiàn)電路板的供電連接或信號輸入。如果模擬電路比較特殊,也可以根據(jù)需要在模擬電路板上設(shè)計電源開關(guān),通過開關(guān)控制是否供電或輸入信號。部分電路板電路圖。為了避免故障太多導致無法正常模擬采集數(shù)據(jù),每個模擬電路板只選取幾個容易發(fā)生故障的元件進行故障模擬,故障元件可以根據(jù)理論、仿真和實踐經(jīng)驗進行選擇。每個故障元件可以模擬多種故障。例如電阻可能出現(xiàn)阻值下降、阻值上升、短路、斷路等不同程度的故障。使用者能夠自由選擇電路板和故障類型,并使用外接儀器測量模擬電路的關(guān)鍵節(jié)點數(shù)據(jù)(節(jié)點電壓、信號頻率和波形質(zhì)量等)。每個電路板預留幾個關(guān)鍵節(jié)點插口,以供外接示波器和其他儀器觀察故障信息。關(guān)鍵節(jié)點的選取需要經(jīng)過理論推導和實驗驗證,保證這些節(jié)點的信息能夠直接反映模擬電路的工作狀態(tài)[8]。關(guān)鍵節(jié)點的數(shù)量需要不多不少,數(shù)量太多會導致數(shù)據(jù)量龐大,增加后來的故障診斷難度;關(guān)鍵節(jié)點太少會導致無法為故障診斷提供足夠的信息。模擬電路板由PCB設(shè)計完成,然后改裝與實驗箱匹配。

三、結(jié)束語

篇3

將EDA仿真軟件應用于模擬電子技術(shù)理論和實踐教學,提出一種基于EDA仿真平臺的理論分析與仿真分析相輔相成、虛擬仿真實驗和實際實踐相結(jié)合的教學模式。通過仿真電路和波形顯示,加深學生對理論的理解,有效解決模擬電子技術(shù)理論概念抽象,電路分析復雜的難題。同時通過EDA技術(shù)的引入,引導學生進行基本電路的分析和設(shè)計,為實際電路的設(shè)計應用打下基礎(chǔ)。

2.EDA技術(shù)在模擬電子技術(shù)理論教學中的應用

EDA即電子設(shè)計自動化,以計算機和仿真軟件為工具,可以完成整個電路從系統(tǒng)級到物理級的設(shè)計與分析。常用仿真軟件有Matlab、Protel、Multisim和PSpice等,考慮到Multisim先進的電路仿真和設(shè)計功能且一年級時曾作為學生的自修課程,本次教學研究采用Multisim軟件。在模擬電子技術(shù)的理論教學中,對于那些概念分析抽象、不易理解的部分,利用Multisim,教師可以構(gòu)建電子電路模型進行仿真演示,通過波形圖和數(shù)據(jù)直觀展示各種參數(shù)變化和虛擬故障對電路靜態(tài)動態(tài)性能的影響,具體而又生動,不僅可以加強學生對理論知識的理解,還可以激發(fā)學生的學習興趣,提高課堂教學效果。例如在模擬電子教學中第一次講解共射放大電路時,很多同學對放大線路中各個節(jié)點的波形分不清楚,不知道直流信號和交流信號如何疊加在同一個電路中,電路中各節(jié)點信號的相位關(guān)系如何覺得難以理解。傳統(tǒng)教學中,僅僅靠在黑板上畫圖講解,教師難講,學生難懂,費事費力效果卻不好。現(xiàn)在針對這個問題,教師可以通過Multisim搭建基本共射放大電路模型,設(shè)置模型參數(shù),觀察仿真波形。共射電路輸入信號(節(jié)點2波形)和輸出信號(節(jié)點5波形)的反相關(guān)系,并且根據(jù)波形的峰值可以直接算出電路的電壓放大倍數(shù)。節(jié)點2和節(jié)點4波形是靜態(tài)工作點電壓和交流信號疊加信號,c1和c2兩個電容起到隔直作用。通過Multisim軟件的演示過程,直接把抽象的理論轉(zhuǎn)化成直觀的視覺感受,電路各點波形在學生的腦海里留下深刻的印象,教學效果事半功倍。教學過程的前期,可以在課堂上現(xiàn)場建立電路模型,演示如何進行仿真,讓學生逐漸掌握Multisim的使用。在教學過程的中后期,隨著學生對Multisim軟件的熟悉,為了節(jié)約課堂時間,可以事先把教材中需要講解的電路模型搭建好,用到時直接調(diào)用即可。通過這種理論教學和軟件演示相輔相成的教學方式,使得學生把電路原理、工作波形和數(shù)學關(guān)系等緊密結(jié)合在一起,全面掌握模擬電路的基礎(chǔ)理論,更好地理解這門課程。

3.EDA技術(shù)在模擬電子技術(shù)實踐教學中的應用

模擬電子技術(shù)在傳統(tǒng)的教學過程中,實踐教學基本都是基于實驗平臺操作。實驗平臺的特點是安全、便于操作,但是平臺電路有限,只能覆蓋課程教學中一部分基礎(chǔ)電路,基于實驗平臺的實驗基本都是驗證型實驗,且操作過程中平臺電路元件易損壞,不能很好地達到鍛煉學生動手能力的目的。這就使得學校教學比工程實際滯后,不利于工科應用型人才的培養(yǎng),造成學生眼高手低,進一步影響學生的就業(yè)和發(fā)展。因此,模擬電子技術(shù)實踐教學中引入仿真軟件,將平臺實驗和軟件虛擬實驗結(jié)合,先采用軟件對實驗進行設(shè)計仿真,后平臺實驗進行實際電路搭建,既加強了學生對理論的理解,又突出了學生的動手能力。實踐教學分成兩部分,第一部分是基本電路的驗證和演示實驗,加深學生對書本基礎(chǔ)理論的理解。該部分實驗相對比較簡單,學生主要在實驗平臺上進行操作,同時以Multisim仿真為輔,對一些在實驗平臺上難以操作的部分進行仿真驗證。如研究靜態(tài)工作點對電路動態(tài)性能的影響,實驗平臺操作只能觀察電路中的一個電阻參數(shù)改變對電路輸出波形的影響,而在虛擬仿真平臺上,可以對電路中所有涉及到靜態(tài)工作點的元件參數(shù)進行更改,進而觀察電路波形的變化,并且還可以連續(xù)改變元件參數(shù)對波形的變化進行實時觀測。第二部分是模擬電子技術(shù)課程設(shè)計,要求學生自己分析設(shè)計一個較大規(guī)模復雜模擬電路,給出嚴格的設(shè)計思路、理論推導和元件選型依據(jù),在仿真軟件平臺上搭建出具體電路模型并通過仿真實驗驗證,然后進行實際電路焊接,充分發(fā)揮學生的主體作用,調(diào)動學生對該課程學習的主動性、積極性和創(chuàng)造性,提高學生對模擬電路的認識分析能力和創(chuàng)造能力。

4.結(jié)論

篇4

研究提出基于項目法的教學模式,更新觀念,積極推行課程改革,進一步提高教學質(zhì)量。傳統(tǒng)的教學方法中,注重教師講授、學生聽課,信息傳遞是單向的,不利于學生創(chuàng)造性的發(fā)揮。項目教學法不但重視知識的傳授,而且更重視知識的應用。項目教學法最顯著的特點是以項目為主線,教師為主導,學生為主體,改變了以往教師講學生聽的被動教學模式,強調(diào)學生在教學中的主觀能動作用,調(diào)動學生的學習自覺性和主動性,提高學習效果。模擬電子技術(shù)課程項目法教學模式是基于“以學生為本”的教育理念提出的,在項目教學法中,理論知識融入到每一個實踐項目中,通過不同的項目和實例來引導學生掌握理論知識和操作技能。根據(jù)教學要求,首先設(shè)置若干個與實際應用緊密結(jié)合的項目,然后以這些項目為主線,將課程教學內(nèi)容,進行優(yōu)化組合,在不同的教學階段,根據(jù)所設(shè)計的引導項目,以學生為中心,通過個人思考和組內(nèi)及組見交流等多種方式,提出初步設(shè)計方案。教師進行具體的指導和完善,確定其可行性,最后由學生自己動手,完成項目的整個設(shè)計,學生可以用計算機軟件仿真實現(xiàn),也可以做出實物,但這需要一定的外部條件。在實際的教學過程中,全面實施項目教學法并取得良好的教學效果,得到學校的支持和配合也是必不可少的。如實施過程中的管理和要求,幫助解決教師的配備、課時的落實、制作場所與儀器設(shè)備及項目資金的配套和管理等諸多方面的問題。

研究內(nèi)容和關(guān)鍵問題

研究內(nèi)容通過項目教學法體現(xiàn)“教、學、做合一”的思想,強化學生的工程意識,培養(yǎng)學生的工程實踐能力,從傳統(tǒng)的以學科為中心進行知識劃分的教育,轉(zhuǎn)向以學生為中心進行知識整合的教育。也就是由以課本為中心轉(zhuǎn)變?yōu)橐浴绊椖俊睘橹行?,以真實的項目為載體,將課程結(jié)構(gòu)模塊化,使理論知識融入到每一個實踐項目中,讓學生直接面對工程實際問題,培養(yǎng)學生解決實際問題的能力和知識遷移的能力,(1)確定具體項目,構(gòu)建基于項目的課程體系。模擬電子技術(shù)課程項目的選擇按照專業(yè)課程教學目標的要求,根據(jù)課程教學內(nèi)容,調(diào)查研究后,結(jié)合學生的知識、經(jīng)驗,精選一些既能體現(xiàn)教學內(nèi)容和培養(yǎng)目標,同時又有發(fā)展前景與實際應用價值的項目。(2)對教學內(nèi)容重新序化。確定了具體的項目后,基于教授內(nèi)容實用性和理論知識夠用即可的原則,對模擬電子技術(shù)課程的內(nèi)容按照項目進行分解重構(gòu),將課程結(jié)構(gòu)模塊化。通過對項目的實施來達到教學目的,完成教學任務。(3)建立相應的考核評價方法,通過考核考查學生的綜合素質(zhì),檢驗課程教學效果。研究目標(1)通過項目教學法,提高學生的動手能力和運用理論知識解決實際問題的能力。(2)激發(fā)學生學習的主動性和積極性,引導學生在實踐中理解知識、掌握知識和運用知識,提高工程實踐意識。(3)培養(yǎng)學生獨立分析問題的能力,逐步培養(yǎng)電子電路的初步設(shè)計能力、電路調(diào)試和測試能力。關(guān)鍵問題(1)課程體系的優(yōu)化整合。構(gòu)建基于項目的課程體系,對課程內(nèi)容進行重新整合,科學序化,體現(xiàn)能力的逐步提高。(2)具體項目的確定。結(jié)合課程主要內(nèi)容,對課程結(jié)構(gòu)進行項目化改造,形成相應的項目任務,這是實施的關(guān)鍵。(3)組織實施過程。包含時間的選擇,人員的協(xié)調(diào),以及設(shè)計步驟確立:從方案論證、項目分析、設(shè)計、調(diào)試等幾個步驟,考核形式與考核標準。

實施過程

按照已確定的工作方案和程序工作。利用Multisim10對電路進行仿真,確定電路元件的基本特性,選擇合適的元件值,熟悉電路的功能。對于常用功能電路,可以從仿真設(shè)計到制板過程,熟悉制板流程,完成電路板制作,進行參數(shù)測試,波形檢測,完成相應電路功能測試。評估總結(jié)過程,主要根據(jù)每個學生在該項活動中的參與程度、所起的作用、合作能力及成果等進行評價,可先由學生自己進行自我評估,之后再由教師對項目工作成績進行檢查評分。

結(jié)束語

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《模擬電子技術(shù)》是一門技術(shù)性和實踐性很強的專業(yè)基礎(chǔ)課程,本課程是我系電子信息工程和應用電子技術(shù)兩個專業(yè)的學生初次學習電子技術(shù)的課程,“入門”難是學生普遍存在的問題,我們認為難就難在學生對基本概念似是而非、基本原理理解不透、基本分析方法掌握不牢、基本計算方法應用不足,所以,在教學過程中,我們特別注重基本概念、基本原理、基本分析方法和計算方法的講解,并力求引導學生舉一反三,觸類旁通。同時我校屬于二本院校,學生的英語基礎(chǔ)普遍偏低,要求英語基礎(chǔ)比較薄弱的學生用英語來學習一門比較抽象的專業(yè)課程就難上加難了。為了解決以上問題,更好的在我系開展模擬電子技術(shù)雙語教學,采用了以下方法:第一,在大一第二個學期開設(shè)電子信息類專業(yè)英語課程,讓學生掌握電子技術(shù)專業(yè)的相關(guān)專業(yè)英語術(shù)語,同時讓學生掌握用英語怎么來描述電子技術(shù)中的工作原理,特點,以及了解專業(yè)英語和普通英語的區(qū)別。為大二開設(shè)的模擬電子技術(shù)的雙語教學打下良好的基礎(chǔ)。第二,為解決雙語教學師資難問題,我系特組織兩名有留學經(jīng)歷,英語功底扎實的年輕教師到國內(nèi)高校學習考察模擬電子技術(shù)雙語教學,同時精心備課,突出重難點,將抽象的內(nèi)容通過CAI課件盡量具體化。第三,展開多種模式的雙語教學目前模擬電子技術(shù)雙語教學采用大部分學生能接受的混合型雙語教學模式和輔助雙語教學模式相結(jié)合的方式,即一些比較簡單的內(nèi)容以及課后小結(jié)和討論部分采用中英文結(jié)合雙語教學模式,而模擬電子技術(shù)中的電路特性等重難點內(nèi)容采用輔助雙語教學模式。第四,對考核方法進行改革為突出英語的重要性,增加平時成績的比例,從原來的平時成績占期末成績的20%增加到30%,同時成績構(gòu)成要多樣化。

2雙語教學實踐的評價

雙語教學的效果可以通過學生對該課程的感受與認識和學生對知識的掌握和運用情況兩個方面來衡量,通過對我系電信11級兩個班的雙語教學問卷調(diào)查中可以發(fā)現(xiàn):認為模擬電子技術(shù)雙語教學授課中中英文比例適合的占大多數(shù),說明大部分學生認可了雙語教學。同時有九成以上的同學認為模擬電子技術(shù)雙語授課進度適中。

3小結(jié)

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關(guān)鍵詞:模擬電子技術(shù);實踐教學;教學改革

中圖分類號:TP273文獻標識碼:A文章編號:1009-3044(2010)11-2819-02

Practical Teaching of Analog Electronics

WANG Hai-yan

(Anhui Vocational College of Electronics & Information Technology, Bengbu 233060, China)

Abstract: In this paper, we have many years of teaching experience in analog electronics experimental exploration, targeted ideas from the teaching, teaching content, teaching methods and means to put forward some ideas and specific practices in training students in independent thinking and practice ability to put forth clear requirements to develop students experimental skills and innovation.

Key words: analog electronic; practical teaching; teaching reform

當前模擬電子技術(shù)實驗教學中,實驗課程體系陳舊,實驗內(nèi)容已沿用多年,大多數(shù)實驗是驗證性,而綜合設(shè)計、組裝性的實驗甚少。對于驗證性的實驗電路采用現(xiàn)成的電路板,或在實驗箱里插元件后連線成所需電路,而所謂的設(shè)計性實驗是在教材上,實驗的電路和步驟已準備好,學生在實驗前沒有預習,不清楚實驗的原理和方法,只要接幾根導線然后按已擬好的實驗步驟測試。在實驗過程中,出現(xiàn)問題不是自己想辦法解決,而先想到指導老師,指導老師直接告訴學生故障在哪里,應該怎么做,甚至代其檢查排除故障。有的學生為了盡快完成實驗,就不做實驗直接拼湊實驗數(shù)據(jù),最后寫一份實驗報告就算完成。在實驗教學中,未采用現(xiàn)代化教學和開展課外實訓活動,學生實驗成績由幾份實驗報告來評定,因此學生對模擬電子技術(shù)實驗的學習興趣不高,主動性不強,學生做完實驗后,沒有達到加深理論知識的理解和提高動手操作能力的目的。

1 模擬電子技術(shù)實踐教學的改革

通過我們多年來對模擬電子技術(shù)實驗教學經(jīng)驗的摸索,有針對性地從教學理念、教學內(nèi)容、教學方法和教學手段等方面提出幾點想法及具體做法,對培養(yǎng)學生的獨立思考和實踐的能力提出了明確要求,以培養(yǎng)學生的實驗技能和創(chuàng)新意識。

1)經(jīng)典教學內(nèi)容與新技術(shù)的融合:在實驗教學中刪除大量驗證性實驗,增強了設(shè)計、測試性實驗。在實驗內(nèi)容的選擇上,除了基本技能訓練外,還有反映學科發(fā)展的新課題,課程組鼓勵教師將課題組的科研成果或?qū)σ褕髮У某晒右愿脑?引入實驗教學,并將這些新實驗作為綜合研究性實驗,集中時間,由學生通過自查資料,自擬方案,與教師討論后,自由安排時間完成,讓學生通過實驗能實實在在地接觸到電子技術(shù)前沿的研究新成果、新技術(shù),激發(fā)學生自主學習的熱情。

2)采用引導、啟發(fā)式教學:在實驗的教學過程中,采取引導式、啟發(fā)式的教學而非灌輸式教學,重視啟迪學生的思維,調(diào)動學生的積極性和主動性,開發(fā)學生的創(chuàng)造性,培養(yǎng)學生的學習能力和分析、解決問題的能力例如,放大電路是模擬電子技術(shù)的重要內(nèi)容,而“單管共射放大電路”實驗是最基礎(chǔ)最重要的內(nèi)容之一,在這個實驗中,可以引導學生如何測量靜態(tài)工作點和動態(tài)指標,啟發(fā)學生在實驗中思考問題。對于實驗中遇到的問題不是告訴學生問題在哪里,而是引導學生分析、檢查、排除故障。例如,有的學生測得電壓放大倍數(shù)較低,這種情況之下應啟發(fā)學生檢查電路靜態(tài)工作點是否合適,了解電路在有旁路電容和沒有旁路電容的情況下,測量結(jié)果有何變化[1]。如果有同學在實踐操作中,可能不小心將三極管的E、C級反接,造成三極管倒置,此時可啟發(fā)學生當前狀態(tài)下三極管能否正常工作在放大狀態(tài),倒置時還有沒有其他工作狀態(tài),電流、電壓與正常工作時有何區(qū)別等。根據(jù)出現(xiàn)不同的情況,引導、啟發(fā)學生,啟迪思維,加深理解,提高實踐教學的效果。

3)開展電子設(shè)計競賽和科技制作活動:為培養(yǎng)學生對模擬電子技術(shù)實驗的興趣,培養(yǎng)學生獨立工作能力和實踐能力,組建科技小組開展一些電子設(shè)計和制作大賽,鼓勵學生積極參加科技活動,培養(yǎng)大學生的實踐創(chuàng)新意識與基本能力、團隊協(xié)作的人文精神和理論聯(lián)系實際的學風;有助于學生工程實踐素質(zhì)的培養(yǎng)、提高學生針對實際問題進行電子設(shè)計制作的能力;有助于吸引、鼓勵廣大青年學生踴躍參加課外科技活動,為優(yōu)秀人才的脫穎而出創(chuàng)造條件[2]。定期或不定期在學校、街道、農(nóng)村義務維修家電活動,教師引導學生解決各種疑難問題,提高學生維修水平,同時可以調(diào)動學生鉆研學習的積極性和團隊精神。

4)加強畢業(yè)設(shè)計話動:畢業(yè)設(shè)計一般在高校安排在畢業(yè)班的學生做,電子信息類專業(yè)學生做好畢業(yè)設(shè)計后,同時交上畢業(yè)論文。畢業(yè)生要花一至兩個月甚至更多的時間,而現(xiàn)實中,大部分學生很難做到,他們沒有經(jīng)過系統(tǒng)訓練,并且面臨著找工作、專升本、考公務員等,真正在校靜下下心,抽時間來做的學生少而又少。因此在指導老師的指導下,鼓勵低年級學生通過討論、去圖書館或上網(wǎng)查詢資料,再與老師探討設(shè)計電路,組裝電路,發(fā)現(xiàn)問題并提出解決方法,最后指導學生以論文的形式提交,具有很強的可操作性。通過這種形式不但為畢業(yè)設(shè)計提前做好了準備,也進一步鞏固模擬電子技術(shù)理論知識與實踐知識。

2 結(jié)束語

針對目前模擬電子技術(shù)實驗的狀況,并結(jié)合實驗室的現(xiàn)有情況,為更好地實施素質(zhì)教育,結(jié)合模擬電子技術(shù)實驗教學的特點,對如何培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力進行探討[3]。在建立、完善、推廣電子技術(shù)實驗能力等級考核制度、加強電子技術(shù)實驗課程化建設(shè)、注重實驗理論、實驗手段和教學方法的研究與創(chuàng)新及其在高技術(shù)人才培養(yǎng)方而我們?nèi)〉玫囊恍┙?jīng)驗,在現(xiàn)有實驗教學的基礎(chǔ)上,加強學生實踐能力培養(yǎng)的措施,如電子設(shè)計競賽、家電維修、考多證書。將理論教學與實驗緊密結(jié)合,并在近年的實驗教學中進行了實踐,提高并培養(yǎng)了學生的實際動手能力和開創(chuàng)精神。

新世紀是一個信息化的時代,時代的要求、科技的進步、就業(yè)的競爭對高校畢業(yè)生的智力和智能都將提出更高的要求。計算機輔助教學、多媒體教學等等,都是為了擴大、豐富大學生接受知識的能力,提高教學質(zhì)量而采取的有效措施。而實驗室是培養(yǎng)學生的動手能力、分析問題的能力和解決問題能力的重要陣地,為此,我院非常重視實踐環(huán)節(jié)的教育,投入了大量的資金和物力,大力改造、擴建實驗室。實驗實訓中心也得到了大量資金,引進了多種新型實驗設(shè)備。實驗教學的改革和發(fā)展,一定能培養(yǎng)出具有科學實踐能力和素質(zhì)創(chuàng)新能力的全方位人才,適應飛速發(fā)展的社會。

參考文獻:

[1] 馮向莉.模擬電子技術(shù)實驗的改蘋嘗試[J].社科與高教研究,1999(12).

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一、理論教學環(huán)節(jié)改革

1.理論教學內(nèi)容重組

長期以來,模擬電子技術(shù)課程改革收效甚微的原因之一在于課程微觀內(nèi)容的設(shè)計與編排沒有跳出學科體系的束縛。由專業(yè)學科構(gòu)成的以結(jié)構(gòu)邏輯為中心的學科體系,傳授的是理論性知識,主要解決“是什么”(事實、概念等)和“為什么”(原理、規(guī)律等)的問題,這是培養(yǎng)科學型人才的一條主要途徑。但高職教學是以培養(yǎng)高技能的職業(yè)人才為目標,其主要解決“怎么做”(經(jīng)驗)和“怎么做更好”(策略)的問題。因而,在學科體系的束縛下,編寫的模擬電子技術(shù)教材始終不能適應高職教學的需要。

筆者所在的學院遵循以下幾個原則對教材內(nèi)容進行取舍和重新組織。(1)以“必須、夠用”為尺度,重組理論教學內(nèi)容。所謂“必須”是指高職人才培養(yǎng)規(guī)格之所需,而“夠用”則指滿足后續(xù)課程之需要,既要尊重知識的邏輯系統(tǒng)性,又不追求知識體系的完美性。(2)減少數(shù)理論證,多用形象、直觀的計算機仿真方法展示電路規(guī)律。已有專家提出,相對于形象思維智能,高職生的邏輯思維智能普遍較低,以符號推導為主數(shù)理論證教學方法,并不適合于高職教學對象,而重在揭示現(xiàn)象的計算機仿真更適合高職教學。(3)增加各種實用電路,借此培養(yǎng)學生分析電路圖的能力和解決實際問題的能力。對于初學者,往往感到模擬電子電路非常復雜,其實,模擬電子電路是很有其規(guī)律的,但需要經(jīng)過閱讀大量各種各樣的電路才能體會出其規(guī)律,而傳統(tǒng)的教材所提供的電子電路普遍欠少,因此,教材中有必要增加一些各種類型的電路。(4)適度增加新技術(shù)和新器件的內(nèi)容以使學生了解現(xiàn)代電子技術(shù)發(fā)展的前沿和動態(tài)。

2.教學方法和手段改革

教學方法和手段改革是模擬電子技術(shù)教學改革的重要內(nèi)容之一,在學時壓縮、內(nèi)容增加的背景下,為了提高教學質(zhì)量和教學效率,筆者所在的學院對教學方法和手段也進行了改革探索。具體做法有:(1)積極開展以電子技術(shù)計算機仿真為主的CAI教學。較少采用CAI課件進行教學,更多的是采用EWB或Protel工具進行電路原理圖展示,然后仿真觀測信號的方式。通過對比表明,后種方式的CAI教學更受學生歡迎,教學效果更好。(2)教研結(jié)合。通過承接社會的一些科研項目或工程,然后讓部分基礎(chǔ)較好的學生參與其中,是培養(yǎng)學生能力的一個有效手段。

二、實踐教學環(huán)節(jié)改革

教育部在《關(guān)于高等職業(yè)教育意見》中確定了高職人才培養(yǎng)是培養(yǎng)高等技術(shù)應用性專門人才為根本任務,而技能的形成來自于大量的實踐訓練。因此,實踐環(huán)節(jié)教學在整個教學工作中處于非常重要的地位,必須在增加實驗課的同時,對其教學內(nèi)容、手段進行改革。

1.減少驗證性實驗,增加應用性實驗

以往模擬電子技術(shù)實驗課的內(nèi)容,大多是為驗證理論的正確性和加強理論學習的認識性而設(shè)置的驗證性的實驗。如單級放大器性能的研究、比例放大器功能驗證等實驗。對于此類實驗,往往難以提高學生的興趣,難以提高學生參與實驗的主動性,從而難以提高學生的技能?;诖?,有必要減少驗證性實驗,增加一些更能吸引學生興趣的應用性和設(shè)計性的實驗內(nèi)容。如增加光控路燈、集成功率放大器等實驗。實踐表明,對于應用性實驗,學生的興趣更濃,參與主動性更高,更能培養(yǎng)學生的能力。

2.開放實驗室

考慮到在指定的教學時間內(nèi),并非每個學生都能完成實驗,有些學生需要用課后的時間來繼續(xù)課堂上末盡的實驗;另外,鼓勵學生自主開展一些電路設(shè)計和制作,以此來提高學生的實踐技能和創(chuàng)新能力。因此,有必要開放實驗室,并對學生提供從器件和指導的支持。經(jīng)過兩年多實踐證明,此舉是培養(yǎng)學生能力的有效方法之一。

3.應用電子電路CAD工具,開展仿真實驗

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【關(guān)鍵詞】模擬電子技術(shù);教學內(nèi)容;教學方法;改革

模擬電子技術(shù)是一門理論性、實踐性很強的課程,其任務不僅要傳授學生扎實的專業(yè)知識,為后續(xù)的專業(yè)課學習打下堅實的基礎(chǔ),同時還要注重學生運用所學知識解決實際問題能力的培養(yǎng)。

1.改革課程內(nèi)容,構(gòu)建模塊化教學內(nèi)容體系

根據(jù)培養(yǎng)目標,將課程分成半導體器件、電壓放大器、反饋放大器、運算放大器、功率放大器、信號發(fā)生器、穩(wěn)壓電源七大模塊。在教學過程中把重點放在基本放大電路分析、負反饋分析、集成電路及其應用等方面,對基本概念與方法精講,重點介紹典型電路的基本概念、基本原理和基本分析方法,對電子器件及各種集成電路內(nèi)部的工作原理分析則進行壓縮,注重電子電路的組成及結(jié)構(gòu)設(shè)計方法,重點講解器件的外特性和應用,盡量減少繁雜的數(shù)學推導,以定性分析為主,定量計算為輔。

2.改革教學方法,增強教學效果

模擬電子技術(shù)課程內(nèi)容繁雜,電路種類多,分析方法多,容易使學生感到?jīng)]有頭緒,在教學過程中采取比較與總結(jié)的方法,使一些彼此分散的知識點能夠有機地聯(lián)系起來,加深了學生對基本概念與基本原理的理解,達到增強教學效果的目的。

例如,對于半導體器件:各種二極管、三極管、場效應管、集成運放等器件在特性分析方面進行比較,使學生更好地把握不同器件的外部特性,為進一步進行電路分析打好基礎(chǔ)。同樣,也可以在不相同的電路之間進行適當?shù)谋容^,如放大電路、反饋電路、振蕩電路、運放電路、整流電路、濾波電路、穩(wěn)壓電路等。對電路結(jié)構(gòu)、工作原理和電路功能進行適當?shù)谋容^,可使學生更好地區(qū)分、理解與掌握不同電路的結(jié)構(gòu)特征與工作原理。微變等效電路法是三極管放大電路動態(tài)分析的最常用方法,正確畫出微變等效電路是對學生掌握該方法的基本要求,畫微變等效電路的方法可以總結(jié)如下:電容看成交流短路,直流電源也看成交流短路,對三極管則進行線性代換,通過以上的總結(jié),學生就很容易掌握微變等效電路的畫法。

3.采用多媒體與板書相結(jié)合的教學手段

上課時每位授課老師都準備兩種授課文本,一個是電子教案,另一個是多媒體教學課件,采用多媒體與板書兩種教學手段。通過多媒體課件的動態(tài)演示,既節(jié)約了上課的板書畫圖時間,又形象生動地展示了元器件的工作特性以及電路的工作原理,使學生更容易理解課程的內(nèi)容,能取得較好的教學效果。根據(jù)經(jīng)驗,一堂課不能完全依靠多媒體而摒棄板書,多媒體教學雖然節(jié)約了教學時間,提高了教學效率,但不利于學生作課堂筆記,不利于學生及時消化吸收內(nèi)容,對基礎(chǔ)差一點的學生來說,可能會因為跟不上老師的教學節(jié)奏而導致整堂課的聽課效果不好,因此建議采用多媒體課件教學與傳統(tǒng)的板書教學相結(jié)合的形式,充分發(fā)揮兩種教學手段各自的優(yōu)勢。

4.改進考核辦法,探索以能力為核心的評價方法

新的教學模式和新的教學手段需要改革對學生學習結(jié)果所進行傳統(tǒng)的閉卷考試的評價機制。以業(yè)績評估標準設(shè)計考核內(nèi)容,在考核上,應更多的以過程為背景,主要測試學生對每一知識點的掌握情況??荚嚥粌H僅是對學習結(jié)果的評價,還要包括學習能力,學習過程的評價,是一種全面的綜合的動態(tài)評價過程。考試分為平時、期中和期末三部分,平時以讀書報告、小論文、學術(shù)報告等多種形式對學生進行評價考核,期末采用多種形式相結(jié)合的考核方法,如閉卷與開卷相結(jié)合,筆試與口試相結(jié)合,這套方法能客觀、公正、全面地測評學生的成績和能力。

5.結(jié)束語

幾年來,經(jīng)過不斷改革積累了一些寶貴的經(jīng)驗,課程的教學質(zhì)量得到了穩(wěn)步提高,但模擬電子技術(shù)課程改革是一個長期的過程,在今后的實踐中我們還將做出不懈的努力。

參考文獻

[1]余輝晴.模擬電子技術(shù)教程[M].電子工業(yè)出版社,2010.

[2]曹燦云.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)教學改革的探索[J].科技信息,2011(8).

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關(guān)鍵詞: 模擬電子技術(shù) 實驗教學 教學改革

1.引言

現(xiàn)代電子技術(shù)的發(fā)展突飛猛進,使社會越來越需求具有創(chuàng)造能力的電子技術(shù)人才。因此,培養(yǎng)高質(zhì)量電子技術(shù)人才,以適應21世紀對電子技術(shù)人才的需要,是擺在我們面前的歷史任務。模擬電子技術(shù)實驗是加深、鞏固學生所學理論知識所必需的一種教學手段和教學途徑,它是關(guān)系到學生對于理論知識的掌握程度,以及實驗技能、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)等眾多方面的一門實踐性課程。實驗教學的重要性是不言而喻的,目前各高校無不給予足夠的重視,我院已將其作為一門單獨開設(shè)的實驗課。但是,模擬電子技術(shù)實驗在實踐中還存在一些問題。我們依據(jù)我院電子技術(shù)實驗教學現(xiàn)狀,提出了關(guān)于模擬電子技術(shù)實驗教學改革的幾點意見。

2.提高認識,獨立設(shè)課

2.1提高認識

在“模擬電路”課程的教學中,實驗教學對于理論教學來說不是簡單的附屬關(guān)系,不是僅僅起補充、驗證的作用。若沒有實驗教學,純理論教學將是空洞、抽象而枯燥的,學生將很難理解其中的原理,更難以想象其中的電路結(jié)構(gòu)。從教學實踐中來看,絕大多數(shù)學生對實驗還是比較感興趣的,關(guān)鍵在于教師怎樣引導。所以,將模擬電子技術(shù)實驗教學的重要性提到足夠的高度是教好“模擬電路”的必要前提[1]。

2.2獨立設(shè)課

為了更好地培養(yǎng)學生的動手操作能力,必須加大實踐環(huán)節(jié)的比重和力度,把傳統(tǒng)的輔實驗提升到與理論教學相當?shù)牡匚?。為此我院把實驗環(huán)節(jié)從課程中分離出來獨立開設(shè),稍滯后于理論教學進行授課,模擬、數(shù)字總課時為32個學時。實踐表明:實驗單獨設(shè)課不僅加強了實驗教學,促進了理論教學,在培養(yǎng)學生分析問題、解決問題和動手能力方面收效顯著,同時也加強了實驗師資隊伍建設(shè),使電子技術(shù)實驗室真正成為提高學生綜合素質(zhì)的場所。

3.改進實驗內(nèi)容

通過幾年來的實驗教學實踐,我們認為,應對實驗教學所面臨的實際問題有一個清醒的認識?;A(chǔ)實驗教學內(nèi)容應跟上相應專業(yè)的發(fā)展,實驗教學課與其面向的專業(yè)密切相關(guān),這也是專業(yè)實驗教學中的一個顯著特點。專業(yè)實驗教學內(nèi)容是為配合相應專業(yè)或?qū)I(yè)基礎(chǔ)課程而設(shè)置的,應反映專業(yè)的最新發(fā)展。因此,只有對原有的實驗內(nèi)容進行適當?shù)?、合理的調(diào)整和更新,去掉一部分陳舊的實驗內(nèi)容,適當增加一些反映本專業(yè)的新的內(nèi)容,才能跟上社會需求的發(fā)展。

實驗教材中,驗證實驗占有較大的比例,而實驗內(nèi)容又多是服務于理論教學設(shè)計的。驗證性實驗較多不利于激起學生學習的興趣和熱情,致使實驗教學形式化、程序化,失去實驗課的本意――培養(yǎng)學生的運用已有知識解決實際問題的綜合能力、嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L和勇于探索的科學精神。學生進行科學實驗和獨立工作的能力在實驗課中并沒有得到有效的鍛煉和提高。這可能也是學生不重視實驗課的原因之一。為了訓練學生的創(chuàng)造性思維,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力,我們打破了傳統(tǒng)的實驗為理論教學服務的觀念,精設(shè)教學內(nèi)容,壓縮驗證實驗的教學時數(shù),增加自擬性實驗、綜合性實驗、設(shè)計性實驗及研究性實驗的內(nèi)容。

對于設(shè)計性實驗,為了提高教學效率,我們在實驗課中對2008級創(chuàng)優(yōu)班學生嘗試新的教學方法,即模塊式教學。就是將實驗教學中的內(nèi)容分為若干模塊,每一模塊除規(guī)定的基本要求和學時限制外,對于實驗進行的順序、進度等不作具體要求,實驗內(nèi)容也可以有不同選擇。實驗指導老師除了在每一模塊實驗開始前對實驗基本要求和注意事項作重點指導外,不再對每個實驗作具體講解。這樣就節(jié)約了實驗時間,改變了長期以來對學生偏重單向知識灌輸,對能力培養(yǎng)注重不夠的問題,將理論教學與實驗緊密結(jié)合,提高并培養(yǎng)了學生的實際動手能力和創(chuàng)新精神[2]。

在實驗過程中嚴格要求學生,具體做法是:每次實驗前首先由實驗教師提出本次實驗的目的和要求,指出需要鞏固的理論知識,然后學生撰寫詳細的預習報告。教師在實驗前檢查學生的預習報告,讓學生清楚地知道正在進行的工作。實驗過程中,教師抓住實驗中典型故障,講解相應的消除方法,對于線路連接、測試步驟等一些問題要求學生獨立思考自己解決。這樣打破了原有的實驗大部分是在老師的幫助下完成的舊有模式,一學期下來,大大提高了實驗效率,并培養(yǎng)了學生獨立解決問題的能力。

4.教學手段多樣化、現(xiàn)代化

教學手段多樣化、現(xiàn)代化不僅能使教學效果實時化、現(xiàn)實化、形象化,而且能在激發(fā)學生學習熱情的同時減輕教師的負擔,使教學質(zhì)量明顯提高。因此,電子技術(shù)實驗要采用多種先進手段進行教學,如多媒體實驗教學、計算機輔助實驗教學等。

4.1驗證性實驗教學方法的改革

模擬電子技術(shù)實驗緒論及常用電子儀器的原理和使用等幾個驗證性實驗,可采用多媒體教學形式,使原本比較枯燥的內(nèi)容通過3D動畫影視變得生動直觀,使學生在較短的時間內(nèi)獲得較多的知識。幾位老師通過共同努力,現(xiàn)已將常用電子儀器(電壓表、示波器、信號發(fā)生器等)、元器件的識別方法和常用門電路的功能驗證等幾個實驗做成了3D動畫片。在實際的實驗教學中應用多媒體技術(shù),既節(jié)省了教師的授課時間,又提高了學生們對實驗內(nèi)容的理解和掌握的效率。

4.2設(shè)計性實驗教學方法的改革

目前計算機模擬實驗在高校應用的較為廣泛,它可以充分發(fā)揮個人的想象力,對電路進行模擬、分析、計算和調(diào)試,并利用虛擬儀器進行功能分析實驗。這種實驗方式不僅提高了學生的實驗興趣和實驗效率,而且避免了實驗電路不合理所造成的故障頻繁、實驗元件的損壞,同時不受實際儀器設(shè)備的限制就可以完成實驗,特別是可以隨意改變電路參數(shù),觀察其對電路的影響,訓練了學生分析、判斷、設(shè)計和調(diào)試的能力。

2010至2011學年,我院將Multisim仿真軟件應用到了模擬電子技術(shù)的設(shè)計性實驗教學之中。Multisim仿真軟件保留了EWB軟件的所有功能,保留了EWB軟件的形象直觀等優(yōu)點,同時大大增強了軟件的仿真測試和分析功能[3]。Multisim提供了大量的分立元件和集成電路元器件,還提供了各種豐富的調(diào)試測量工具,而且各個器件和測試工具的應用次數(shù)沒有限制,是一個開放性的仿真實驗平臺,可以任意搭建實驗電路。在具體的單管放大電路、負反饋放大電路和運算電路等幾個設(shè)計性實驗教學中,先讓學生們在Multisim軟件中仿真,然后在實驗室中動手搭建電路,取得了非常好的教學效果,受到學生的歡迎,大大提高了學生們學習的興趣和主動性。因此功能強大的Multisim仿真軟件非常適合模擬電子技術(shù)課程的設(shè)計性實驗教學環(huán)節(jié)。

4.3綜合性實驗的教學方式的改革

綜合設(shè)計型實驗是實驗課中的重點和難點,也是實驗教學改革的核心部分。但綜合設(shè)計型實驗和驗證性實驗二者是密不可分、相輔相成的關(guān)系,驗證性實驗著重于基本能力、基本實驗技能的訓練,綜合設(shè)計型實驗的目的在于培養(yǎng)學生的綜合實驗能力及創(chuàng)造型思維,二者不能相互取代,所以綜合設(shè)計型實驗的教學不應效仿驗證性實驗課的教學,而應積極引導學生學習新方法、使用新器件、大膽設(shè)計、突出新穎、培養(yǎng)創(chuàng)新能力。在實際的教學過程中,指導老師給出綜合設(shè)計性實驗的題目和任務書,其他的電路設(shè)計、器件選型等所有的工作均由學生自己獨立完成,在規(guī)定的時間內(nèi)學生上交自己的論證方案、電路設(shè)計;之后,指導老師組織課堂討論交流,讓同學們互相學習、取長補短;最后擇優(yōu)確定幾套方案,進入實驗室完成綜合設(shè)計型實驗。

另外,實驗教學模式的改革使一些動手能力較強的學生脫穎而出,他們更適應這種主動學習的方式,能夠在電路設(shè)計中提出多種方案并進行比較。通過這種實驗訓練,這些學生已充分具備了參加全國大學生電子設(shè)計競賽等科技創(chuàng)新活動的基本能力。

5.結(jié)語

改革的實踐使我們深切體會到,相對于課堂教學的改革,實驗教學的改革不但要求教師投入更大的精力,而且要求學生充分發(fā)揮其主觀能動性,同時,學校的經(jīng)費投入對實驗改革也十分重要。雖然我們已進行了一定的努力和探索,但面臨學生人數(shù)多、經(jīng)費不足等各種實際困難,實驗教學改革仍是一項非常艱難而又重要的工作。為了進一步提高模電實驗的教學質(zhì)量,我們將繼續(xù)加強電子技術(shù)實驗課的教學改革,對其開設(shè)方式、教學方式、實驗內(nèi)容、考核方式等做進一步的研究、改革和探索,為培養(yǎng)出具有科學實踐能力和創(chuàng)新能力的高素質(zhì)人才而努力。

參考文獻:

[1]常春耘,路南.實驗教學存在的問題及改革措施[J].實驗室研究與探索,2006,(2):235-237.

篇10

為積極響應國家提出的“卓越計劃”,努力培養(yǎng)創(chuàng)新性工程人才,我校對該計劃在各項教育教學活動中的實踐尤為重視。學校的“卓越工程師班”培養(yǎng)計劃,嘗試采用新型的教學方式,突破傳統(tǒng)教學中“重理論、輕實踐”的缺陷,加強對學生工程能力的培養(yǎng)。本次教改的對象是我校信息科學與技術(shù)學院12屆“卓越電子班”,其模擬電子技術(shù)實踐包括:設(shè)計性實驗、“大作業(yè)”和課程設(shè)計。這次大作業(yè),筆者選取的是一個貼近實際應用又很具有代表性的題目———“簡單紅外發(fā)射/接收器的開發(fā)”,它幾乎涵蓋了模擬電子技術(shù)課程中學過的常用元器件和基本電路的知識。采用的形式是學期初開始結(jié)合課堂教學自學國外電子技術(shù)教學中的一項綜合電路實驗,自行搭建電路并完成測試,在學期末由老師檢查并上交。下面談談在“大作業(yè)”實施過程中的創(chuàng)新點。

1外文實驗材料的閱讀

為了同國外教育接軌,筆者所在學校的有些課程采用了雙語教學,有些專業(yè)基礎(chǔ)課也逐漸采用國外原版教材?!澳M電子技術(shù)”課程的教學模式與國外教育接軌,也是勢在必行的。作為銜接和前期的準備工作,筆者就在這次的大作業(yè)中要求學生獨立閱讀外文原版實驗材料。由于模擬電子技術(shù)實驗本來就是一門技術(shù)性很強、知識面多的實驗,加之學生幾乎沒接觸過電子技術(shù)實驗,對實驗的重要性認識不深,更未接觸過系統(tǒng)的外文資料,很多專有名詞都不認識,全英文的資料對學生的閱讀理解成為了一種考驗。為了學生能在有效的時間內(nèi)快速地學習外文資料,筆者必須選取內(nèi)容簡明、結(jié)構(gòu)合理、語言精練流暢,與國內(nèi)的教學內(nèi)容吻合度高的外文原版教材。最后,筆者選取了國外電子技術(shù)教學教材中的一項綜合電路實驗外文資料作為這次大作業(yè)的實驗材料,在模擬電子技術(shù)理論課開始時就下發(fā)給學生。面對全英文的學習資料,有的學生盼望、渴求,有些學生惶恐、敷衍。為了更好地掌握其中的實驗要點和重點難點,筆者指導學生邊看邊總結(jié),列出實驗步驟,標出實驗易錯點,同時多多留意文中反復出現(xiàn)的專有名詞。外文材料一共6章內(nèi)容,前面4章都是實驗用到的準備知識。它的最大特點是描述非常細致全面,將可能會出現(xiàn)的問題和要思考的要點都一一詳細地羅列出來,但是又不解釋透徹。

學生還是需要去參考大量的文獻資料來輔助理解,才能弄清相關(guān)的要點難點,繼續(xù)往下閱讀。在后續(xù)的閱讀中,要注意相關(guān)內(nèi)容的復現(xiàn)??梢哉f小小的一份實驗材料,深入淺出,環(huán)環(huán)相扣,講解得通俗易懂,學生讀起來仿佛置身課堂,多了一種“交流”的感覺。學生由學習聯(lián)系到相關(guān)信息,再聯(lián)系到實踐,或由實踐到歸納到提煉,這些環(huán)節(jié)都應是多維互動的。難度梯度也是循序漸進的,邊學習邊探討。

2鉚釘電路板的選擇

傳統(tǒng)的實驗教學采用萬能板或印制電路板等一次性的電路板,它們使電路小型化、直觀化,但是很難再次或多次應用??紤]到學生的焊接技術(shù)和經(jīng)濟成本問題,以及大作業(yè)的完成時間有限,筆者經(jīng)過多次探討和實踐,自己開發(fā)鉚釘電路板作為學生的實驗電路板。這種電路板可以重復多次利用,焊盤強度高,基板結(jié)實,使用操作方便,取材方便。鉚釘電路板是一種使用成本相對較低,可以反復使用多次而不易損壞的一種自制的電路板,是初學模擬電子技術(shù)課程學生的理想實驗電路板。根據(jù)實驗需要,筆者選擇0.2cm厚的樹脂版作為基板,制作的大小尺寸是22.5cm×21cm,鉚釘采用2mm、長度2cm的銅鉚釘。

3元件的選取與焊接

基礎(chǔ)實驗都是驗證性的,元件參數(shù)都是給定的,學生只要驗證實驗結(jié)果就可以了。在這次大作業(yè)中,元件都要求學生自己計算并選擇。比如,電阻的選取要考慮阻值和其額定功率,還要考慮最大工作電壓。電容的選取要考慮標稱容量及其允許偏差和工作電壓。為安全起見,額定電壓至少應大于實際工作電壓的20%。其次,就是元器件的焊接。為了保證焊接的整齊美觀,電阻貼近鉚釘板采用臥式安裝,電阻插放時要求讀數(shù)方向排列整齊,橫排的從左往右讀,豎排的從上往下讀,保證讀數(shù)一致。電位器的安裝要求牢固,便于調(diào)試。所以可以把其中兩個引腳在根部彎折下,這樣就能固定電位器了。二極管安裝時注意其極性,采用臥式安裝方式。電容則采用立式安裝。

4結(jié)束語