導(dǎo)語：如何才能寫好一篇模擬電路，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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【關(guān)鍵詞】理論教學(xué)；實踐教學(xué)；教學(xué)效果

文章編號:ISSN1006―656X(2013)06 -0124-01

一、《模擬電路》當(dāng)前教與學(xué)的情況

《模擬電路》課程是電子信息工程、自動化、電氣工程及其自動化的專業(yè)基礎(chǔ)課，同時也是計算機(jī)、機(jī)械等專業(yè)的重要的基礎(chǔ)課程。該課程的主要任務(wù)是為學(xué)生學(xué)習(xí)以后的專業(yè)知識和將來從事工程技術(shù)工作打好理論基礎(chǔ)，并接受常規(guī)技能訓(xùn)練。學(xué)生學(xué)好該課程，無論是對后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)，還是畢業(yè)以后的工作或者對繼續(xù)深造都起著重要的作用。同時，該課程要求理論和實踐緊密相結(jié)合，可是，當(dāng)前很多年輕的教師中，大部分都是直接從學(xué)校到學(xué)校，教師本身就缺少實踐經(jīng)驗，他們在教學(xué)中會有意無意地避開實踐環(huán)節(jié)，這樣就會給這門課程的學(xué)習(xí)打上折扣，因此，教師要盡快補上這一課。同時融入新工藝、新技術(shù)也是很重要的一環(huán)。在實際課堂教學(xué)中，本課程學(xué)習(xí)初期學(xué)生還可以接受一些知識，比如，PN結(jié)，二極管及及其對應(yīng)的電路。隨著教學(xué)的不斷深入，比如講到三極管及其放大電路、等效電路，電路分析，學(xué)生逐步感到了困難，隨之學(xué)習(xí)的興趣越來越少，主動學(xué)習(xí)的積極性大大降低，部分學(xué)生的學(xué)習(xí)就是為了應(yīng)付考試，最終的教學(xué)目的很難達(dá)到。最后還有實驗課的教學(xué)情況，由于工科專業(yè)招生相對困難，部分學(xué)校把經(jīng)費傾向于投向計算機(jī)房等，因為這些項目能馬上收回成本。因此，模擬電路的實驗設(shè)備相對陳舊，用了多年的儀器設(shè)備，跟不上現(xiàn)代社會的發(fā)展及電路設(shè)計的要求，實驗質(zhì)量也因此受到很大的影響。所以，合理地增加實驗經(jīng)費，更新實驗設(shè)備已迫在眉睫。另外，課時的壓縮，導(dǎo)致教師把重點放在知識的傳授上，對于實踐環(huán)節(jié)所花的時間不多，這對提高學(xué)生的動手能力是不利的。

二、《模擬電路》教學(xué)探索

（一）注重基礎(chǔ)知識的教學(xué)

模擬電路是學(xué)生初次接觸到的一門工程型、技術(shù)型、實用型的課程，它與先修課程《電路》有一定的差別?！峨娐贰分v述模型化電路和信號的分析方法，而電路的結(jié)構(gòu)、元件的取值和信號的性質(zhì)的不同并不影響分析方法的學(xué)習(xí)。而《模擬電路》卻是具有―定功能的實用電路，學(xué)生在學(xué)習(xí)該課程時，由于受習(xí)慣思維的影響，碰到的第一個疑點和難點是不能徹底理解本課程的工程性特點，在處理實際的模擬電路，比如要進(jìn)行分析和計算時，要引入微變電路進(jìn)行不同角度的分析?；诘竭@些因素，建議學(xué)生在學(xué)習(xí)該課程的過程中，抓住主要的基礎(chǔ)和基本點，忽略某些次要因素，抓住重點來進(jìn)行工程估算，使之既不失設(shè)計計算的正確性和可靠性，又能使分析和設(shè)計計算簡單化。例如，在分析三極管放大電路時候，主要抓住放大電路的靜態(tài)工作點的分析和計算，能對放大電路進(jìn)行微變電路等效，能對微變電路相關(guān)參數(shù)進(jìn)行一些較簡單的計算，不必過于考慮繁瑣的推導(dǎo)。這些應(yīng)該作為模擬電路教學(xué)的基本出發(fā)點，在實際教學(xué)中，不能過多強(qiáng)調(diào)集成電路為主，否則，會削弱學(xué)生的創(chuàng)新積極性。其次，該課程的概念多，涉及的基本理論、基礎(chǔ)知識和基本方法對應(yīng)用型本科生的培養(yǎng)起著重要的作用，而且本課程的內(nèi)容體系與其他相關(guān)的專業(yè)課程之間保持著緊密的銜接，因此在基本概念的講述上應(yīng)該加大力度，務(wù)必對基礎(chǔ)鞏固，另外，概念清楚、基礎(chǔ)理論扎實，也是靈活應(yīng)用集成電路的關(guān)鍵。當(dāng)前，集成電路類型品種繁多，而且發(fā)展十分迅速，究竟要將哪些集成電路呢？筆者認(rèn)為，重點講解一些經(jīng)常用的芯片，以及這些芯片對應(yīng)的電路，其他芯片和電路可以通過查閱資料的方法進(jìn)行觸類旁通。再者，集成電路內(nèi)部結(jié)構(gòu)極為復(fù)雜，我們不必強(qiáng)求集成電路內(nèi)部電路問題，只需要學(xué)生弄懂管腳以及管腳的應(yīng)用即可。例如，555集成電路，它是一款最常用的芯片，我們要對這款芯片的各腳功能以及如何應(yīng)用重點講解，然后可以讓學(xué)生在課外利用這款芯片做一些實際的電路，這樣，學(xué)生就會加深對集成電路的認(rèn)識。

（二）講授課程的主要內(nèi)容，多舉例

學(xué)習(xí)以興趣為先導(dǎo)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，開始先提出一個實際問題，例如用比較通俗語言講解“功率放大電路”的原理方框圖，對“功率放大電路”的制作，先提出問題，再解決問題，在解決問題中根據(jù)課程基礎(chǔ)知識銜接，確定方框圖中各個小問題，在講解基本原理的基礎(chǔ)上一個一個攻克，這樣，在學(xué)生的頭腦中始終有一個主線，那就是解決實際問題，課程的主要內(nèi)容逐步展開，使學(xué)生清楚學(xué)習(xí)完某一個單元電路后，它可以解決什么問題，今后如何應(yīng)用。例如：功率放大電路由前級和后級構(gòu)成，還可以加一些音量調(diào)節(jié)電路，頻率調(diào)節(jié)電路等，然后學(xué)生自己去查找一些前級和后級電路，再通過自己的實際操作，做出作品。

（三）變換實踐方法，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新和設(shè)計能力

在教學(xué)中盡量多地通過實例的引用，使課堂教學(xué)內(nèi)容豐富，不斷激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。同時變換實踐方法也是重要的一環(huán)，例如，要求學(xué)生學(xué)會使用仿真軟件，模擬電路中有一款較好的軟件就是EWB仿真軟件；學(xué)生在課堂之外自己練習(xí)制作電子作品；學(xué)生組成協(xié)會進(jìn)行課外電子產(chǎn)品維修；學(xué)生參加各類電子設(shè)計競賽，包括學(xué)校組織的大學(xué)生科技節(jié)、省級舉辦的或者國家舉辦的競賽，通過這些競賽活動，可以大大提高學(xué)生的動手能力，從而培養(yǎng)他們的創(chuàng)新和設(shè)計能力。

（四）在實踐過程中，加強(qiáng)計算機(jī)的應(yīng)用

《模擬電路》實驗是一門綜合性課程，除了不同特點、不同層次和不同訓(xùn)練目標(biāo)的實踐內(nèi)容外，它還應(yīng)包含儀器使用訓(xùn)練、實驗基礎(chǔ)知識、器件應(yīng)用常識和工程實踐常識等。因此，引入多媒體演示、電子教案、計算機(jī)仿真技術(shù)、局域網(wǎng)特別是利用校園網(wǎng)教學(xué)在內(nèi)的多種教學(xué)手段，是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣及提高教學(xué)效率與質(zhì)量的重要補充條件。這些現(xiàn)代化的教學(xué)手段都與計算機(jī)應(yīng)用技術(shù)密不可分。實驗教學(xué)及實驗室管理是一項綜合性工程，它將直接影響實驗教學(xué)質(zhì)量。

三、總結(jié)

高等教育是我國發(fā)展的根本與基礎(chǔ)，應(yīng)用型本科的專業(yè)基礎(chǔ)課程教學(xué)及其重要，如果這些課程學(xué)生沒有掌握好，將會影響后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)。我們要堅持理論聯(lián)系實際的教學(xué)方法，時刻關(guān)注實踐教學(xué)，加強(qiáng)學(xué)生的工程實踐能力，相信經(jīng)過我們老師的共同努力，一定能把《模擬電路》這門課程講好。

參考文獻(xiàn)：

[1]童詩白. 模擬電子技術(shù)基礎(chǔ). 高等教育出版社，2005

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關(guān)鍵詞：模擬；電子電路；實驗平臺；設(shè)計

21世紀(jì)是信息時代，電子計算機(jī)技術(shù)得到了快速的發(fā)展，覆蓋了社會的方方面面，尤其是在教育教學(xué)方面的影響更是十分顯著，模擬電子電路虛擬實驗發(fā)展十分迅速。模擬電子電路虛擬實驗的出現(xiàn)為電子電路的學(xué)習(xí)與研究帶來了巨大的方便，有效的培養(yǎng)了學(xué)生對電子電路的分析、測試、理解與研究能力。傳統(tǒng)的電子電路實驗過程復(fù)雜，方法單一，對于實驗設(shè)備的要求比較高，浪費了大量的人力物力，而且對一些復(fù)雜的電子電路實驗而言，傳統(tǒng)的實驗方式根本無法實現(xiàn)，或者由于實驗設(shè)備的制約，很多情況下根本無法完成相應(yīng)的電子電路實驗。模擬電子電路虛擬實驗出現(xiàn)解決了這些難題，無論是在時間還是教學(xué)內(nèi)容上都有很大的優(yōu)勢，在實際的學(xué)習(xí)與教學(xué)過程中得到了廣泛的應(yīng)用。

1 建設(shè)模擬電子電路虛擬實驗平臺的理念

1.1 與理論相結(jié)合

電子電路教學(xué)是電學(xué)體系中十分重要的知識板塊，電子電路教學(xué)又分為理論教學(xué)、實驗教學(xué)兩個部分。我們進(jìn)行模擬電子電路虛擬實驗就是為了更好的促進(jìn)電子電路教學(xué)整體的進(jìn)步，因此在實際的教學(xué)過程中我們應(yīng)該充分的考慮模擬電子電路虛擬實驗與電子電路理論教學(xué)的有效結(jié)合，實現(xiàn)兩者之間的相互促進(jìn)，這才是最為科學(xué)的實驗教學(xué)方式。

1.2 解決傳統(tǒng)實驗?zāi)Ｊ奖锥?/p>

傳統(tǒng)的電子電路實驗教學(xué)經(jīng)常受到儀器設(shè)備。實驗環(huán)境和實驗條件的影響，造成在進(jìn)行電子電路實驗的過程中往往不能順利進(jìn)行。另一方面，傳統(tǒng)的電子電路實驗過程中由于實驗步驟的復(fù)雜性，因此常常是以教師的講解為主導(dǎo)，學(xué)生動手操作和動腦思考的過程很少，并不能真正達(dá)到實驗的目的。傳統(tǒng)電子電路實驗教學(xué)的這些弊端共同造成了傳統(tǒng)實驗教學(xué)與理論知識脫節(jié)，失去實驗的意義，但是我們使用模擬電子電路虛擬實驗平臺進(jìn)行實驗，可以有效的克服這些弊端，解決在實驗過程中的條件問題，讓學(xué)生通過思考進(jìn)行設(shè)計仿真，這樣的實驗過程能夠培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新性和思維能力，真正達(dá)到實驗教學(xué)的目的。

1.3 與教學(xué)目標(biāo)吻合

我們設(shè)計模擬電子電路虛擬實驗平臺就是為了促進(jìn)電子電路教學(xué)的發(fā)展。通過實際的模擬電子電路虛擬實驗教學(xué)我們也清楚的發(fā)現(xiàn)，該技術(shù)可以很好的與電子電路課程的教學(xué)目標(biāo)相吻合，這是傳統(tǒng)的實驗課程無法實現(xiàn)。在具體的表現(xiàn)方面有：首先，采用先仿真后實驗的方式，這樣幫助學(xué)生進(jìn)行思考，鍛煉了學(xué)生思維能力；其次，重視基礎(chǔ)實驗，實現(xiàn)了對學(xué)生動手能力和操作能力的全面提高；最后在很大程度上可以對學(xué)生的創(chuàng)新能力進(jìn)行培養(yǎng)，實現(xiàn)學(xué)生綜合能力的提升。

2 模擬電子電路虛擬實驗平臺的設(shè)計

2.1 模擬電子電路虛擬實驗平臺的硬件結(jié)構(gòu)

模擬電子電路虛擬實驗平臺最為重要與核心的部分就是硬件結(jié)構(gòu)的設(shè)計，一般的模擬電子電路虛擬實驗平臺的硬件結(jié)構(gòu)主要是由計算機(jī)、接口電路、實驗板三個板塊組成。

2.1.1 計算機(jī)

計算機(jī)是進(jìn)行模擬電子電路虛擬實驗平臺設(shè)計的物質(zhì)基礎(chǔ)也是硬件結(jié)構(gòu)的核心。學(xué)生在進(jìn)行實驗的過程中首先要進(jìn)行的就是在計算機(jī)上進(jìn)行實驗的設(shè)計與模擬驗證。模擬電子電路虛擬實驗平臺還可以實現(xiàn)多個實驗之間的橫向?qū)Ρ?，這樣的設(shè)計可以讓學(xué)習(xí)者更加清楚的掌握實驗。在模擬電子電路虛擬實驗平臺的設(shè)計中要想實際的實驗與虛擬實驗進(jìn)行有效的結(jié)合，這樣的設(shè)計才是更加科學(xué)合理的。

2.1.2 接口電路

接口電路也是模擬電子電路虛擬實驗平臺中十分重要的設(shè)計要素。計算機(jī)輸送的信號一般都是并行數(shù)據(jù)，而控制節(jié)點可以接收的一般都是串行數(shù)據(jù)，這時就需要植入接口電路，這種電路的作用就是實現(xiàn)控制信號與智能插件版的有效結(jié)合，通過這種方式控制節(jié)點的通斷，這時整個實驗平臺的關(guān)鍵所在，接口電路對于電路的控制功能一般是通過單片機(jī)進(jìn)行的。

2.1.3 實驗板

模擬電子電路虛擬實驗平臺的實驗板是由穩(wěn)壓電源、函數(shù)發(fā)生器、智能插件板、集成器件插件板等模塊組成。它是模擬電子電路虛擬實驗平臺中主要的模擬實驗中心，依靠正弦波形、方波、三角波三種函數(shù)發(fā)生器進(jìn)行。

2.2 模擬電子電路虛擬實驗平臺的軟件結(jié)構(gòu)

2.2.1 電子電路虛擬實驗子系統(tǒng)

作為電子電路虛擬實驗平臺的核心電子電路虛擬實驗子系統(tǒng)主要是由擬實驗子系統(tǒng)、模擬電路虛擬實驗子系統(tǒng)、數(shù)字電路虛擬實驗子系統(tǒng)和綜合電路虛擬實驗子系統(tǒng)4個部分構(gòu)成。該子系統(tǒng)可以幫助學(xué)生對理論知識進(jìn)行深入的理解，對電子電路的基礎(chǔ)知識進(jìn)行實驗驗證，培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生的操作能力。在進(jìn)行設(shè)計的過程中要將RLC移相電路與諧振電路，基本定理（律）驗證電路等系列實驗設(shè)計到該系統(tǒng)中，這樣才能充分發(fā)揮其作用。

2.2.2 模擬電路虛擬實驗子系統(tǒng)

模擬電路虛擬實驗子系統(tǒng)的主要作用是幫助學(xué)習(xí)者加深對于電路知識的理解與認(rèn)識，同時提高學(xué)生的探究能力與獨立解決問題的能力。系統(tǒng)中經(jīng)常會涉及到一些具有思考價值的實際問題，讓學(xué)生通過分析掌握模擬電路分析、仿真、設(shè)計的能力。在該系統(tǒng)的設(shè)計過程中要植入晶體管放大電路、信號運算電路、功率放大電路、濾波電路、信號產(chǎn)生電路和直流穩(wěn)壓電源、二極管電路等系列實驗。

2.2.3 數(shù)字電路虛擬實驗子系統(tǒng)

該系統(tǒng)的作用是幫助學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)字電路相關(guān)的理論知識的學(xué)習(xí)與理解。讓學(xué)生通過模擬實驗子系統(tǒng)熟練的掌握數(shù)字電路的分析、測試與仿真。在具體的系統(tǒng)設(shè)計中應(yīng)該將A/D與D/A轉(zhuǎn)換電路、組合邏輯電路、邏輯器件測試、時序邏輯電路以及555定時器應(yīng)用等系列實驗設(shè)計到該子系統(tǒng)中去。

3 結(jié)束語

模擬電子電路虛擬實驗平臺是現(xiàn)代計算機(jī)技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物，對于現(xiàn)代電子電路實驗研究和教學(xué)工作有著十分重要的意義與價值。該平臺為學(xué)生的學(xué)習(xí)提供了一個科學(xué)、理想、實用的實驗平臺，實現(xiàn)了電子電路教學(xué)的跨越式發(fā)展，對于現(xiàn)代教育教學(xué)工作有著重要的意義與價值。

參考文獻(xiàn)

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關(guān)鍵詞：信號發(fā)生器 振蕩電路 ICL8038

一、信號發(fā)生器電路設(shè)計參考方案

第一，RC電橋振蕩器產(chǎn)生正弦波采用RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)正弦波振蕩電路，RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)具有選頻作用，常與放大器結(jié)合起來即可構(gòu)成RC振蕩器，它適用于振幅和頻率較穩(wěn)定，調(diào)節(jié)方便，許多低頻信號發(fā)射器的主振蕩均采用這種電路。

第二，用遲滯比較器與反相積分器首尾串聯(lián)構(gòu)成，遲滯比較器是一個具有遲滯回環(huán)傳輸特性的比較器。在反相輸入單門限電壓比較器的基礎(chǔ)上引入正反饋網(wǎng)絡(luò)，就組成了具有雙門限值的反相輸入遲滯比較器。利用差分對管的飽和與截止進(jìn)行變換，此電路的fo就是方波----三角波產(chǎn)生電路的頻率。

第三，采用集成電路ICL8038。電路設(shè)計完成后可以利用示波器檢測輸出頻率，還可以測出其Uo的范圍。集成運放可選A741型號。

二、ICL8038工作原理及設(shè)計方法

ICL8038是一種具有多種波形輸出的精密振蕩集成電路， 只需調(diào)整個別的外部元件就能產(chǎn)生從1Hz～幾kHz的正弦波、三角波、矩形波等脈沖信號。另外由于該芯片具有調(diào)頻信號輸入端， 可以用來對低頻信號進(jìn)行頻率調(diào)制。ICL8038可用單電源或雙電源供電。

圖1

ICL8038原理框圖如圖2：

圖2

ICL8038的工作原理：兩個電壓比較器A和B的閾值電壓分別為2/3（Ucc+Uee）和1/3（Ucc+Uee），電流源I1和I2的大小可通過外接電阻調(diào)節(jié)，但I(xiàn)2必須大于I1。它們的輸入電壓等于電容兩端的電壓，輸出電壓分別控制RS觸發(fā)器的兩端；RS觸發(fā)器的狀態(tài)輸出端和用來開關(guān)S，實現(xiàn)對電容C的充、放電；當(dāng)I1=I2時，輸出三角波，否則為鋸齒波。觸發(fā)器僅輸出兩個電平，即Uo1和Uo2，有比較器控制，另一路控制電子開關(guān)。當(dāng)觸發(fā)器的輸出為低電平時，電流斷開，電流源I1給電容C充電，當(dāng)UC下降到1∕3（Ucc+Uee）時，電壓比較器B的輸出電壓發(fā)生跳變，使觸發(fā)器的輸出有高電平跳變變?yōu)榈碗娖?，電流源斷開，I1再次給電容充電，Uc又隨時間上升。如此周而復(fù)始，產(chǎn)生振蕩。

ICL8038管腳圖

圖3

本設(shè)計使用ICL8038產(chǎn)生正弦波、三角波及方波。ICL8038的第10腳外接定時電容，該電容的容值決定了輸出波形的頻率。因此，通過在正負(fù)電源加可變電阻來實現(xiàn)輸出波的頻率調(diào)節(jié)。通過在4和正電源之間，5和正電源之間加可變電阻來實現(xiàn)占空比的調(diào)節(jié)。通過在12和1接電阻來減小正弦波的失真。接線圖如圖4：

圖4

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關(guān)鍵詞：

當(dāng)教師的遇到優(yōu)秀學(xué)生是一種幸運，因為你一點就通了，一說就明白，不需要費多大的力。而遇到“問題學(xué)生”呢？就是不幸了？不僅費力而且可能還不討好。對“問題學(xué)生”我們怎么教呢？ “問題學(xué)生”就是“學(xué)習(xí)差，課堂紀(jì)律差”的學(xué)生，其實“問題學(xué)生”為什么差呢？沒有養(yǎng)成動腦、動手的好習(xí)慣，事實上有許多“問題學(xué)生”還是想學(xué)好的，只是聽不懂，不思考，無聊，然后更不懂了，就瘋，就狂，就打、就鬧。 這里我談一下自己的個人經(jīng)驗，使我們的教師少費點勁，多一點成效。

一、教育是家庭、學(xué)校、社會共同決定的結(jié)果，我們應(yīng)該充分利用家庭這個教育環(huán)節(jié)。開學(xué)依使，我們給學(xué)生的父母一封信，對學(xué)生父母提出兩點要求，一、引導(dǎo)學(xué)生觀察：用電器的名牌；思考：電燈不這的原因；在家模擬連接電路。二、要求幫助學(xué)生收集和積累實驗需要的器材，如小瓶、廢舊的筆芯、舊日歷等。這樣有的學(xué)生會得到家長的解答和引導(dǎo)，能夠提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣；有的得不到解答但他會抱著問題聽課，這樣效果也很好。

二、制做簡易模型

1．簡易模型的制做

①．材料：日歷紙或稍硬一點的紙均可，廢舊中性筆的筆芯，米口袋上的棉線。

②．簡易T形模型的制做：把紙裁成5厘米×20.5厘米紙片，然后沿長處分別畫上0.5厘米;3厘米;4厘米;4厘米;3厘米;6厘米。如下圖，

虛線處沿順時折180度，實線處沿逆時針折90度，中間用漿糊固定就形成一個T形模型。

③．把電流表、小燈泡、電鍵等圖案印出來，并貼在T模型上；把廢中性筆芯沿筆頭根部切下，接頭處正好做成接線柱；用棉線染上紅黑顏色可作為“導(dǎo)線”并與金屬筆頭連接起來作為接線頭。

2、簡易模型的優(yōu)點：

  ①.微型，可以折疊，可以裝在文具盒里，便于攜帶；可以放在自己的物理書上做模擬實驗。

  ②.此模型比較精巧,可以激發(fā)學(xué)生的,在象玩玩具一樣的去學(xué)習(xí),這就提高了學(xué)習(xí)物理的興趣。

  ③.此模型在學(xué)生實驗前可以事先模擬電路的連接,實驗的時候就較為熟悉了；教師在上電學(xué)這部份內(nèi)容的時候可以叫學(xué)生模擬連接電路，教師一邊講，學(xué)生一邊連接電路，這樣學(xué)生便于聽懂教學(xué)內(nèi)容；做作業(yè)的時候?qū)W生也可以用這套模型來模擬實物電路的連接，以檢查自己做的題目是否正確。

  3、實驗圖

三、進(jìn)行比賽

1．進(jìn)行做簡易模型的比賽，看誰做得有創(chuàng)意，是否規(guī)整符合模擬實驗的要求。

2．可分組進(jìn)行模擬連接電路的比賽：根據(jù)要求連接電路、根據(jù)原理圖模擬連接電路，看誰在規(guī)定的時間內(nèi)連接得又快又好。

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【關(guān)鍵詞】模擬電路 故障診斷 估計法

模擬電路故障診斷是電路分析理論中的一個前沿領(lǐng)域。它既不同于電路分析，也不屬于電路綜合的范疇。模擬電路故障診斷所研究的內(nèi)容是當(dāng)電路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)已知，并在一定的電路激勵下知道一部分電路的響應(yīng)，求電路的參數(shù)，他是近代電路理論中新興的第三個分支。但由于模擬電路中未發(fā)生故障的正常元件存在容差，其參數(shù)并不恰好等于額定值，而有一定的分散性，這給電路分析帶來一定的模糊性。而且模擬電路常含有非線性元件，他的性能不僅因本身故障而改變，而且其他元件故障引起他的工作點移動時，也將造成其性能變化。因此模擬電路故障診斷的理論還不是十分成熟。

模擬電路發(fā)生了故障，就不能達(dá)到設(shè)計時所規(guī)定的功能和指標(biāo)，這種電路稱為故障電路。故障診斷就是要對電路進(jìn)行一定的測試，從測試結(jié)果分析出故障。一般來講，模擬電路故障診斷的方法可以分為估計法，測試前模擬法和測試后模擬法三大類。本文將對其中的估計法展開討論。

估計法是一種近似法，這類方法一般只需較少的測量數(shù)據(jù)，采用一定的估計技術(shù)，估計出最可能發(fā)生故障的元件。這類方法又可分為確定法和概率法。確定法依據(jù)被測電路或系統(tǒng)的解析關(guān)系來判斷最可能的故障元件，概率法是依據(jù)統(tǒng)計學(xué)原理決定電路或系統(tǒng)中各元件發(fā)生故障的概率，從而判斷出最可能的故障元件。本文重點介紹確定法中的最小平方判據(jù)法。 最小平方判據(jù)法又分為結(jié)合判據(jù)法和迭代法。

1. 結(jié)合判據(jù)法：

設(shè)模擬電路含有m個不同的參數(shù)，對電路進(jìn)行測量，得到m個不同的特性測量值，且m

如果電路中第I個元件發(fā)生故障，其參數(shù)為xi ，其余各元件的參數(shù)都為額定值，那么任意一個點的測試值都可以表示為xi 的函數(shù)：

yj=fj(Xi)=fj(x10，x20，…，xi，…xn0) j=1，2 3….m

其中，Xi 為參數(shù)矢量，其中除第i 個分量為xi 外其余各分量為參數(shù)的額定值。于是有 ：

j=1，2，3，…，m (1.1)

對每一個參數(shù)都引入一個物理量s，s為特性偏差的平方和，于是對于參數(shù)I有：

i= 1，2，3…，n (1.2)

當(dāng)xi 變動時，s也隨之而改變。如果電路中只存在單故障，那么當(dāng)xi等于故障參數(shù)的實際值時，特性值的測量值與計算值十分接近，特性偏差接近與零。此時表征特性偏差平方和的物理量si將最小。因此我們可以將si作為故障診斷的一種判據(jù)，我們將si的最小值定義為結(jié)合參數(shù)I的靈敏度因子。

如果電路中發(fā)生的單故障是偏離其額定值不大的軟故障，特性值yi的計算值可以展開成泰勒級數(shù)：

(1.3)

式中額定參數(shù)矢量X0=[x10，x20…，xn0]’;參數(shù)增量矢量 ， 為泰勒級數(shù)中大于一階的高階項，若電路中發(fā)生的是軟故障，此項可以忽略不計。 ∣xi=xi0 (i=1，2，3…n)，為特性j對特性I 的靈敏度。發(fā)生單故障時，只有 不等于零，所以

(1.4)

代入(1.2)式可得：

(1.5)

令 求得：

(1.6)

于是可以求出結(jié)合參數(shù)I的靈敏度因子

(1.7)

測試前可先根據(jù)電路的額定參數(shù)計算出各靈敏度aji及各特性值的計算值yj0，測試后可以得到各特性的測量值gj，由上式可以直接求出靈敏度因子，從而確定故障發(fā)生點。

由前面的討論我們可以總結(jié)出采用結(jié)合判據(jù)法進(jìn)行故障診斷的具體步驟如下:

（1）先進(jìn)行測試，從可及節(jié)點得到m個特性測量值。

（2）求得結(jié)合參數(shù)xi 的靈敏度因子，即si 的最小值，作為故障診斷的判據(jù)。

（3）在n個參數(shù)的靈敏度因子都求得之后，其中最小的靈敏度因子所對應(yīng)的參數(shù)是最有可能發(fā)生了故障的參數(shù)。

結(jié)合判據(jù)法簡單易行，所需的測量數(shù)據(jù)少，但是由于各元件的參數(shù)都存在一定的容差，各特性在測量時也存在一定的誤差，這些都會影響判斷的真實性。另外，從前面的分析我們可以看出這種方法只適合于參數(shù)變化不大的單、軟故障的定位，而不適用于多故障的定位。

2. 迭代法

我們在最小判據(jù)法的基礎(chǔ)上進(jìn)一步引申，找一個類似于靈敏度因子的判據(jù)，并計算使這個判據(jù)達(dá)到最小時的各個參數(shù)的值，即各個參數(shù)的實際值，然后與額定值進(jìn)行比較，從而確定故障點，這樣就可以用于多故障的定位。這就是迭代法的基本思路。

與結(jié)合判據(jù)法不同的是，迭代法對所有的參數(shù)都共用一個判據(jù)。令

(2.1)

其中， 為特性測量值gj的方差。將yj=fj(X)在X0處按泰勒級數(shù)展開，如果 不大，可忽略高次項，得

(2.2)

代入式 (2.1)，得：

(2.3)

當(dāng)s達(dá)到最小值時所對應(yīng)的X＝X0+ 即為各參數(shù)的估計值，如果某些元件的參數(shù)估計值超過其容差范圍，則可能為故障元件。

式 (2.3)可以寫成：

(2.4)

其中：

如果要求s的最小值，只需對式(2.4)求導(dǎo)，并令倒數(shù)為零，可得：

(2.5)

我們采用迭代法求解，首先設(shè)X的初值為X0，在X0處計算P，A，PA，

然后再由式(2.5)計算出 ，由式(2.4)計算出s，完成一個迭代過程。然后令X的新值為 ，在X1處計算P，A，PA， 及s的值，如此循環(huán)下去，直到第k次滿足 時為止，此時對應(yīng)的Xk就是所要求的參數(shù)估計值。

由此可以看出迭代法與我們前面所討論的結(jié)合判據(jù)相比，測量值數(shù)必須要大于或等于參數(shù)的個數(shù)，它考慮了測量誤差。另外，它能夠估計出各個元件的參數(shù)值，可以用于多故障診斷，但計算量大。

3. 總結(jié)：

本文主要介紹了模擬電路故障診斷方法中的估計法。這種方法只需要較少的測量數(shù)據(jù)，但診斷結(jié)果一般只是近似的。估計法中的大部分方法都適用于電路元件的故障定位，可用于診斷線性電路中的單個的軟故障。其中很多方法還可用于多故障診斷，例如文中介紹的迭代法。

估計法只是一種比較傳統(tǒng)的故障診斷方法，隨著人們對這一領(lǐng)域研究的不斷深入，已經(jīng)出現(xiàn)了一些用于非線性模擬電路以及大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)的故障診斷方法，例如分解網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，人工智能技術(shù)等。故障診斷技術(shù)與計算機(jī)技術(shù)的結(jié)合也越來越密切，利用微型計算機(jī)和微處理器可使故障診斷更加快速可靠。

參考文獻(xiàn)：

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關(guān)鍵詞：故障定位；神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)；模擬算法；數(shù)據(jù)融合

中圖分類號：TM131 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-7712 （2012） 18-0003-01

從20世紀(jì)60年代初，元件可解性問題的提出奠定了模擬電路故障分析的理論基礎(chǔ)，使其成為近代電路理論的前沿。至20世紀(jì)70年代已形成完善的理論體系。但是模擬電路故障的診斷有其自身的困難，主要表現(xiàn)為故障具有多樣性、離散性參數(shù)值多、非線性等特點。模擬電路的故障診斷以人工智能技術(shù)的提出為界限主要分為兩類：經(jīng)典常規(guī)的模擬電路故障診斷方法，二是現(xiàn)代模擬電路故障診斷方法。[1-3]現(xiàn)代模擬電路故障診斷方法主要有精神網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法及模糊技術(shù)等。精神網(wǎng)絡(luò)是對人腦功能的模擬，具有非線性、自適應(yīng)性、并行性、容錯性等優(yōu)點，被廣泛用于模式識別、信號處理判識決策、組合優(yōu)化等領(lǐng)域。該方法自1943年提出以后迅速發(fā)展在較短的時間內(nèi)就發(fā)展成為人工智能技術(shù)的一個重要分支。它以其諸多優(yōu)點，如并行分布處理、自適應(yīng)、聯(lián)想記憶等，在模擬電路故障診斷中受到廣泛重視，顯示出巨大的潛力，并為智能故障診斷的研究開辟了一條新途徑。模糊故障診斷方法是依據(jù)專家經(jīng)驗在故障的特征空間和故障原因區(qū)域之內(nèi)建立起模糊關(guān)系矩陣，再將其進(jìn)行組合并根據(jù)一定的閥值識別故障元件。隨著模糊理論的發(fā)展，其優(yōu)點逐漸被重視，模糊理論可適應(yīng)不確定性問題，其模糊知識庫使用的語言更接近人的表達(dá)習(xí)慣；對于遇到的故障使用模糊理論可以得到多個解決方案，并根據(jù)這些方案的模糊度的高低進(jìn)行優(yōu)先程度排序等。但模糊系統(tǒng)也有其自身的缺陷，模糊系統(tǒng)在推理時需要對知識庫內(nèi)的規(guī)則集進(jìn)行搜索才能得出診斷結(jié)論，當(dāng)系統(tǒng)較大時搜索速度和診斷速度都會減慢。另外，模糊系統(tǒng)也不具備學(xué)習(xí)能力。遺傳算法是一種新發(fā)展起來的全局優(yōu)化算法，已成為人們用來解決高度復(fù)雜問題的一個新思路和新方法可以加快推理速度。本文結(jié)合精神網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法及模糊技術(shù)的各自優(yōu)勢，將各類方法融合進(jìn)行故障診斷。

首先通過優(yōu)選激勵和測試節(jié)點以及增加測試信息等方法提高模擬電路可靠性。如果是理想的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)只需要少量的測試點就可進(jìn)行故障診斷，但實際情況往往是拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)不理想，使得無論怎樣選擇節(jié)點仍有大量的支路故障不可測。通過優(yōu)選機(jī)理對測試節(jié)點進(jìn)行彌補，如為頻域分析則主要選擇具有特征的頻率反映電路故障。如為時域分析則選擇噪聲信號以激勵被測電路。增加測試信息也是提高電路可測行的有效手段?？梢杂行У谋苊庹`診斷，獲取大量的故障特征而對電路故障作出準(zhǔn)確判斷。

其次，當(dāng)確定了測試方案后將各類的測試數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化處理得到不同類型的輸入特征參量。然后將這些輸入特征參量輸入一個獨立的精神網(wǎng)絡(luò)，用此方法可對電路進(jìn)行初級故障診斷。BP網(wǎng)絡(luò)具有良好泛化能力，廣泛的用于電路故障類型分類。通過遺傳BP網(wǎng)絡(luò)的初級診斷后，可以得到電路故障狀態(tài)的可能性。然而，由于各個遺傳BP網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練樣本與網(wǎng)絡(luò)輸入的不同，且不同的故障在不同的測試信息上體現(xiàn)程度的強(qiáng)弱也有差異，因而每一遺傳BP網(wǎng)絡(luò)故障分類器對不同故障的識別正確程度也有較大的差異?？赏ㄟ^遺傳算法優(yōu)化BP網(wǎng)絡(luò)，遺傳算法具有全局性搜索的特點，可較好的尋找適合的網(wǎng)絡(luò)連接權(quán)和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

完成電路故障的初級診斷后用模糊積分的方法在精神網(wǎng)絡(luò)所輸出的重要信息程度基礎(chǔ)上進(jìn)行決策融合。使得融合效率與診斷方法更加適應(yīng)，準(zhǔn)確定位故障。模糊積分方法是利用模糊集合知識綜合考慮客觀證據(jù)與主觀評價的一種決策層融合方法。次方法適用于處理不確定性信息。[4-5]使用模糊幾分對多分類器記性融合時，不同的模糊測度對應(yīng)不同的融合函數(shù)。如模糊測度值選擇適當(dāng)，融合后的分類性能比最優(yōu)的單個分類器性能好。構(gòu)造模糊測度，需先獲取模糊密度。模糊密度是信息源對系統(tǒng)最終決策的重要程度，對于診斷系統(tǒng)，模糊密度值可認(rèn)為是各遺傳神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對故障診斷的重要性評價。通過將訓(xùn)練好的遺傳神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類器，分別獨立進(jìn)行在不同故障下的樣本識別檢驗，利用每個遺傳神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對各個故障的正確識別率作為該網(wǎng)絡(luò)對各故障的分類信息的重要程度。

人工智能診斷方法在實際的生產(chǎn)實踐中具有廣泛的應(yīng)用前景。不同的方法都有其各自的優(yōu)勢也存在不可避免的缺陷，將不同方法有機(jī)結(jié)合取長補短，可以進(jìn)一步推動模擬電路故障診斷理論和方法的發(fā)展，使其更加完善，能更好的投入到大規(guī)模模擬電路的故障診斷中。

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[關(guān)鍵詞] 模擬電路實驗 教學(xué)改革 設(shè)計型實驗 綜合設(shè)計型實驗

一、引言

模擬電路作為電子電路的重要組成部分,是電子信息類專業(yè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)實驗課程之一,是所有工程類專業(yè)的必修課,具有“基礎(chǔ)厚”“專業(yè)活”“適應(yīng)性廣”的特點。課程的研究對象是電子器件以及由電子器件構(gòu)成的基本電路,具有較強(qiáng)的可操作性。實驗課程的教學(xué),不僅是要培養(yǎng)學(xué)生的實驗技能,加深學(xué)生對基本理論知識的理解,還應(yīng)該注重培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計思路以及分析問題、解決問題的能力。對實驗教學(xué)進(jìn)行全方位的改革,堅持“以人為本”,確立新的實驗教學(xué)模式。

二、模擬電路理論與實驗課程的教學(xué)現(xiàn)狀

模擬電路課程內(nèi)容龐雜而繁多,大部分學(xué)生在學(xué)完這門課程后,只是了解了一些專業(yè)術(shù)語,掌握了一些基本電路的原理以及計算公式,既看不懂整機(jī)電路圖,也不會分析和調(diào)試整機(jī)電路,更談不上設(shè)計和制作電路了。最終不能學(xué)以致用,導(dǎo)致理論學(xué)習(xí)和實踐的嚴(yán)重脫節(jié)。雖然理工專業(yè)基礎(chǔ)課一般都有相關(guān)的實驗課程,但課時的嚴(yán)重不足和課程內(nèi)容的陳舊,使實驗課教學(xué)往往只是流于形式。

在傳統(tǒng)的實驗教學(xué)中,學(xué)生課前不預(yù)習(xí),課上只是完全機(jī)械、被動地按照教師的講解進(jìn)行操作,即使遇到問題也不動腦筋思考,而是急于讓老師幫著解決。這樣的實驗教學(xué)不僅不能發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性,而且還束縛了學(xué)生科學(xué)思維能力的發(fā)展,極不利于培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐能力。要想使實驗教學(xué)能更好地發(fā)揮作用,必須對實驗教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)模式進(jìn)行改革。

三、轉(zhuǎn)變教學(xué)理念,確立實驗教學(xué)基本目標(biāo)

為滿足新形勢下國家對創(chuàng)新型、高素質(zhì)人才的需求,這種以教師為中心的教學(xué)模式必須得打破。在教學(xué)活動中必須將中心轉(zhuǎn)移到學(xué)生上。通過對教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的全面改革,讓學(xué)生變被動學(xué)習(xí)為主動學(xué)習(xí),充分發(fā)揮學(xué)生的積極主動性。模擬電路實驗教學(xué)改革應(yīng)本著“以學(xué)生為主體,充分發(fā)揮教師的指導(dǎo)作用”的思想,擺正“教”與“學(xué)”的位置。改革的基本目標(biāo)是讓學(xué)生通過對該課程的學(xué)習(xí),熟悉模擬電路中各種單元電路,掌握一定的實驗方法、實驗技能,了解電路中各個電子元件參數(shù)對電路性能的影響,學(xué)習(xí)如何設(shè)計電路,如何對電路進(jìn)行調(diào)試。

模擬電路實驗教學(xué)的改革目的,是希望學(xué)生通過對該課程的學(xué)習(xí)加深和鞏固理論知識,在實踐的過程中讓理論知識得到升華,提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力。在解決問題的過程中讓學(xué)生學(xué)會團(tuán)結(jié)協(xié)作,并培養(yǎng)學(xué)生勇于克服困難、禊而不舍得精神。

四、多方位、多層面改革模擬電路實驗教學(xué)

模擬電路實驗的教學(xué)改革應(yīng)該從改變開課形式、優(yōu)化實驗內(nèi)容、增添輔助實現(xiàn)手段和開設(shè)后續(xù)課程幾個方面來進(jìn)行。

1.實驗單獨設(shè)課,實驗室進(jìn)行半開放式管理

依附于理論教學(xué)的實驗課時是不充足的。只有對實驗單獨設(shè)課,才能對其進(jìn)行有效的改革,才能適應(yīng)加強(qiáng)實踐這一主導(dǎo)方針。此外,為了能有效地利用實驗教學(xué)資源,我們應(yīng)該對實驗室采取半開放的管理方式。在實驗室開放期間,配備專門的教師進(jìn)行指導(dǎo)、答疑。

2.優(yōu)化實驗教學(xué)內(nèi)容,調(diào)整實驗教學(xué)層次

(1)保存部分單元驗證型實驗

開設(shè)單元驗證實驗的目的,在于讓學(xué)生了解模擬電路課程中的單元電路的特點。各種復(fù)雜電路都是由單元電路組成的。保存典型的單元驗證實驗,在完成該類實驗的過程中學(xué)習(xí)有關(guān)的實驗方法。例如,在驗證單極放大電路特性的實驗中學(xué)習(xí)如何測量、調(diào)試電路的靜態(tài)工作點;如何測量放大電路的幅頻特性;如何測量放大電路的輸人輸出電阻等。

(2)在驗證型實驗中增加設(shè)計性環(huán)節(jié)

在學(xué)生完成了驗證型的實驗后,可以在此基礎(chǔ)上增加一定的設(shè)計性內(nèi)容,包括電路和實驗方法、實驗步驟的設(shè)計。這部分設(shè)計內(nèi)容應(yīng)該較為簡單,可以在典型電路基礎(chǔ)上讓學(xué)生通過計算,改變幾個參數(shù),要求得到不同的輸出。

(3)由簡到繁增加設(shè)計型、綜合設(shè)計型實驗

設(shè)計型實驗要求學(xué)生有一定的理論知識和實驗技能,并能熟練使用相關(guān)的儀器、儀表。設(shè)計型實驗可以穿插到驗證性實驗之間,放在不同階段進(jìn)行。例如,在完成單管放大電路實驗后,可以讓學(xué)生設(shè)計一個單管共射放大電路。給出設(shè)計要求,讓學(xué)生自己選定設(shè)計方案,畫出電路圖,完成相應(yīng)的調(diào)試和測量。例如,在完成單極放大電路、反饋電路、運算放大電路和功放電路后,可以讓學(xué)生做一個音響放大器。由簡到繁的設(shè)計過程可以讓學(xué)生充分了解設(shè)計工作的思路,通過實際制作,讓學(xué)生了解各部分電路之間的耦合、阻抗匹配等問題,通過這樣的實驗學(xué)習(xí),讓學(xué)生掌握如何調(diào)試整機(jī)電路。通過開設(shè)綜合設(shè)計型實驗,可以讓學(xué)生有效地將一門課或幾門課程進(jìn)行有效的串聯(lián),并培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐能力。

3.結(jié)合EDA技術(shù),完成設(shè)計型、綜合設(shè)計型實驗

隨著電子技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展,電子系統(tǒng)設(shè)計也逐漸由手工設(shè)計、計算機(jī)輔助設(shè)計階段過渡到了電子設(shè)計自動化階段。EDA技術(shù)已經(jīng)成為當(dāng)今世界電子設(shè)計的潮流。各高校也相繼建立了EDA實驗室。我們可以引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合仿真軟件,利用EDA技術(shù)完成設(shè)計型、綜合設(shè)計型實驗,甚至學(xué)生不必到實驗室,在課余時間就可以通過仿真軟件完成對電路的初步設(shè)計。這樣既可以減輕實驗室的壓力,也可以開闊學(xué)生的視野,提高學(xué)生的EDA應(yīng)用能力。將先進(jìn)的EDA技術(shù)引人實驗教學(xué),是實施素質(zhì)教育的重要途徑。

4.將課程設(shè)計、電子設(shè)計大賽作為實驗課的外延

我們要在實驗課的基礎(chǔ)之上開設(shè)課程設(shè)計,并鼓勵學(xué)生參加電子設(shè)計大賽,將課程設(shè)計和電子設(shè)計大賽作為實驗課的擴(kuò)展延伸和有益補充,進(jìn)一步提高學(xué)生的設(shè)計能力。課程設(shè)計可以以選修課的方式進(jìn)行。指導(dǎo)該門課程的教師可以給出題目和要求,每周留出一定的答疑時間,將選修該課的學(xué)生分成小組。每個小組選定不同的或相同的題目,在課余時間完成電路設(shè)計,到實驗室進(jìn)行相關(guān)調(diào)試,做成成品,最終將設(shè)計結(jié)果交由指導(dǎo)教師檢驗,寫出設(shè)計報告。驗收也可以以答辯的方式進(jìn)行。學(xué)生通過對該課程的學(xué)習(xí),還可以提高自己的團(tuán)隊協(xié)作能力。鼓勵學(xué)生參加電子設(shè)計大賽,可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望和學(xué)習(xí)積極性,并學(xué)習(xí)新知識、新技能,培養(yǎng)科技創(chuàng)新精神。

五、結(jié)束語

轉(zhuǎn)變實驗教學(xué)理念,對模擬電路實驗進(jìn)行合理改革,以實踐帶動理論學(xué)習(xí),是學(xué)生學(xué)好模擬電路課程的關(guān)鍵。我們應(yīng)本著循序漸進(jìn)的原則,多方位、多角度地對模擬電路實驗教學(xué)進(jìn)行改革,建立起完整的實驗教學(xué)體系,從而更好地培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐能力。

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關(guān)鍵詞：模擬電路；教學(xué)內(nèi)容改革；教學(xué)方法創(chuàng)新

模擬電路課程是電子類專業(yè)門必修的專業(yè)基礎(chǔ)課程，是基礎(chǔ)課程和專業(yè)課程之間的橋梁。通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握電子技術(shù)的基本原理和基本分析方法，具有設(shè)計簡單模擬電子電路的能力，能對簡單的模擬電子電路進(jìn)行調(diào)試、測量，感受實驗在學(xué)習(xí)過程中的作用，形成在今后的工作中根據(jù)專業(yè)的變化自主學(xué)習(xí)的能力。但在教學(xué)中，很多學(xué)生感到入門很難，內(nèi)容很枯燥，教師也抱怨這門課教學(xué)難度大。為提高教學(xué)質(zhì)量，本人從教學(xué)內(nèi)容改革、教學(xué)方法設(shè)計兩個方面對《模擬電子技術(shù)》課程改革進(jìn)行了分析，總結(jié)了一些體會。

一、教學(xué)的內(nèi)容改革

在教學(xué)內(nèi)容的安排和組織形式上充分考慮不同專業(yè)的特點和要求，依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)和學(xué)生實際精選教學(xué)內(nèi)容。模擬電路全課程具體內(nèi)容可以化分為兩個大的模塊，其分別是基礎(chǔ)知識模塊和應(yīng)用知識模塊?；A(chǔ)知識模塊是本課程的重點，旨在學(xué)習(xí)電子技術(shù)的基本常識、培養(yǎng)科學(xué)的思維方法、鍛煉良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣、增強(qiáng)實踐動手能力、增強(qiáng)學(xué)習(xí)信心。這部分內(nèi)容在教學(xué)中要盡量多的應(yīng)用板書，適當(dāng)放慢教學(xué)進(jìn)度。應(yīng)用知識模塊在教學(xué)中主要采用多媒體教學(xué)，適當(dāng)增大課時容量，盡量多地讓學(xué)生見識各種實際應(yīng)用電路，破除多數(shù)學(xué)生對硬件電路的畏懼心理，組織課堂討論，配合教學(xué)內(nèi)容，多動手做一些相應(yīng)的實驗，充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性。雖然電子技術(shù)的新內(nèi)容增加不少，但其基本理論、基本概念并沒有變化。受教材編著強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)性、全面性的影響，電子技術(shù)基礎(chǔ)課程教材的內(nèi)容過于面面俱到，加重了學(xué)生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)，如果授課時一味貪多求全、面面俱到，將導(dǎo)致主次不清、重點不突出。為此，在課程內(nèi)容體系結(jié)構(gòu)中，不追求學(xué)科的完整性，內(nèi)容的取舍要遵循教學(xué)規(guī)律，側(cè)重于對重點問題與難點問題的充分講解，重視對分析與解決問題方法的講授。適度安排學(xué)習(xí)交流，學(xué)習(xí)聽課和課堂練習(xí)有機(jī)結(jié)合。選澤一部分學(xué)生通過自學(xué)就能夠理解與掌握的次要教學(xué)內(nèi)容，通過采用引導(dǎo)性學(xué)習(xí)結(jié)合答疑的方式達(dá)到教學(xué)目的。在教學(xué)過程中適度安排EDA仿真實驗，訓(xùn)j練其動手能力，以達(dá)到強(qiáng)化基本概念、基本原理和基本計算方法的目的；其中的部分內(nèi)容及時通過實驗進(jìn)行驗證。

二、教學(xué)方法設(shè)計

教學(xué)方法是教師借以實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)的手段。教學(xué)方法和手段不是固定不變的模式。俗話說“教亦有法，教無定法”，教師應(yīng)在教學(xué)過程中根椐教學(xué)目的和課程的內(nèi)容及學(xué)生實際狀況來靈活選擇和確定，不同教學(xué)內(nèi)容需采用不同的教學(xué)方式?？傮w方針是：精講多練，講練結(jié)合，課程的講授方式應(yīng)由具體的教學(xué)內(nèi)容來確定，對重要的電路及分析計算方法必須精講和反復(fù)，但應(yīng)簡化繁瑣的數(shù)學(xué)推導(dǎo)過程。可以少講或者不講。僅介紹推導(dǎo)思路，避免使學(xué)生感到枯燥乏味或產(chǎn)生畏難情緒，重點放在對結(jié)論的理解和應(yīng)用上。

1、強(qiáng)化學(xué)生的主體作用，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性

強(qiáng)化學(xué)生的主體作用要體現(xiàn)在充分發(fā)揮學(xué)生在學(xué)習(xí)中的主動性和積極性，因此在教學(xué)中要首先解決被動學(xué)習(xí)的狀態(tài)，適度引入討論式教學(xué)。傳統(tǒng)課程講解日寸，老師講什么，學(xué)生聽什么，完全沒有獨立思考的時間，我們應(yīng)該把一些比較容易理解的知識交給學(xué)生來處理，課堂上，把學(xué)生分成幾個興趣小組，組織課堂討論。例如，講二極管內(nèi)容時，老

師先不講內(nèi)容，先做一個實驗，二極管在正向電壓的作用下發(fā)光，而在反向電壓的作用下不能發(fā)光 通過這樣的一個實驗，由教師提出“為什么“，然后要求學(xué)生獨立或研討解決問題，教師主要負(fù)責(zé)答疑解惑。整個教學(xué)過程中都要注重啟發(fā)引導(dǎo)，由老師提出問題逐步轉(zhuǎn)化為學(xué)生提出問題，從而強(qiáng)化學(xué)生自己思考而非教師思考。這樣，枯燥的知識就在輕松有趣的氛圍下完成了，學(xué)生的積極性被調(diào)動起來，知識也掌握的更牢更充分。

2、培養(yǎng)自學(xué)的能力

創(chuàng)造性的教師應(yīng)注重對學(xué)生自學(xué)能力的培養(yǎng)，引導(dǎo)學(xué)生逐步掌握正確的學(xué)習(xí)方法。面對科學(xué)技術(shù)日新月異的加速更替，傳統(tǒng)的教育模式所提供的知識結(jié)構(gòu)已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足需求，所以引導(dǎo)學(xué)生“好學(xué)”比“學(xué)好”更重要。從本課程第一次課開始，就要循序漸進(jìn)、由淺入深地安排自學(xué)內(nèi)容，將課堂講授與自學(xué)要有機(jī)結(jié)合，既可以解決課堂教學(xué)課時少與教學(xué)內(nèi)容多的矛盾，又把能力培養(yǎng)貫穿在整個教學(xué)過程之中。教師還要啟發(fā)學(xué)生掌握自學(xué)的金鑰匙，教會學(xué)生學(xué)習(xí)，因為顯然“會學(xué)”比“學(xué)會”更重要。

3、現(xiàn)代化教學(xué)手段的應(yīng)用

我們知道“模擬電路 教學(xué)內(nèi)容抽象，理論性強(qiáng)。傳統(tǒng)課程教學(xué)以板書為主，課堂容量有限，同時對于有些概念的解釋不夠形象直觀，因此教學(xué)手段的改革勢在必行。利用多媒體技術(shù)，增大教學(xué)的趣味性、生動性、直觀性，提高教學(xué)效率和教學(xué)質(zhì)量。多媒體獨特的 全方位、多視覺、多層次、多變化“的立體式的演示功能，使抽象的教學(xué)成了直觀可操作的“模擬實驗”。許多在傳統(tǒng)的課堂教學(xué)中學(xué)生難以理解，教臨又不易講清楚的難點問題，通過多媒體的演示，就變的不講自明，淺顯易懂了；例如對抽象的、較難理解的PN結(jié)內(nèi)空穴和電子的漂移及復(fù)合過程，靜態(tài)工作點與波形失真等等，進(jìn)行動畫演示，使學(xué)生能夠更直觀地體會和理解這些變化過程。同時，由于多媒體的信息量大，且具有圖文并茂，聲像清晰，動靜結(jié)合、靈活多變、生動活潑的特點，使教師有足夠多的時間面向?qū)W生，觀察學(xué)生，以利于把握教學(xué)進(jìn)程，提高課堂教學(xué)質(zhì)量。而學(xué)生的興趣和學(xué)習(xí)欲望也容易被激發(fā)，能夠積極的配合教師。從而使學(xué)生由厭學(xué)變成樂學(xué)、愛學(xué)、會學(xué)。

充分利用校園網(wǎng)，構(gòu)建學(xué)生自主學(xué)習(xí)平臺，將模擬電路課程的相關(guān)內(nèi)容洼在網(wǎng)上（例如，澡堂內(nèi)容課件，重難點知識，考試題庫，相關(guān)動畫演示，以及教師視頻課程講解等）。學(xué)生可借助平臺上的這些資源進(jìn)行課后復(fù)習(xí)，有針對性地訓(xùn)l練，有意識地自我測驗，以達(dá)到復(fù)習(xí)和鞏固的效果。這是課堂教學(xué)的延伸及有效補充，改變了傳統(tǒng)課堂學(xué)生被動學(xué)習(xí)的模式，達(dá)到了事半功倍的效果。在模擬電路應(yīng)用模塊教學(xué)中，采用EDA仿真進(jìn)行計算機(jī)輔助教學(xué)。學(xué)生可先在計算機(jī)上畫出設(shè)計電路并進(jìn)行仿真，并將仿真結(jié)果與設(shè)計要求相比較，然后調(diào)整電路參數(shù)重新仿真，直到達(dá)到設(shè)計要求。根據(jù)計算機(jī)仿真得到的電路參數(shù)在實驗室進(jìn)行實際電路聯(lián)接測試，從而完成電路的設(shè)計。采用這種教學(xué)方法充分利用了現(xiàn)代計算機(jī)技術(shù)，使設(shè)計過程事半功倍。對于難以理解又不易用實際電路講解的問題，利用計算機(jī)仿真技術(shù)可達(dá)到直觀、形象的教學(xué)效果。

實踐證明，只要做到傳統(tǒng)教學(xué)模式與多媒體教學(xué)優(yōu)勢互補，就完全可以收到1+l>2的效果，當(dāng)然這對提高教學(xué)質(zhì)量是不可缺少的。

三、結(jié)束語

教學(xué)改革是提高教學(xué)水平的主要途徑，也是推動院校教育發(fā)展的主要動力。教學(xué)改革是一個不斷發(fā)展創(chuàng)新的過程，只有針對學(xué)生實際，結(jié)合教學(xué)及實驗條件，切合日寸弊有針對性地改革才能成功。在教學(xué)實踐活動中只有積極研究和探索，主動與學(xué)生溝通，才能取得更好的成績。

參考文獻(xiàn)

[1] 李月喬.“模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)”教學(xué)方法的思考與體會[J].南京：電氣電子教學(xué)學(xué)報，2007，29：（5）97―99.

[2] 謝嘉奎主編《電子線路（線性部分）》高等教育出版社.

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電子技術(shù)的發(fā)展，推動各行各業(yè)的發(fā)展，應(yīng)用廣泛———廣播通信、網(wǎng)絡(luò)、航空航天、工業(yè)、交通、醫(yī)學(xué)、消費類電子領(lǐng)域都離不開電子技術(shù)。眾所周知的北京2008年奧運會的水立方建筑運用50萬顆LED燈構(gòu)成世界上最大的半導(dǎo)體照明工程。學(xué)習(xí)電子技術(shù)基礎(chǔ)是適應(yīng)時展之必須。高職教育不同于普通高等教育，它的專業(yè)設(shè)置和課程設(shè)置指導(dǎo)思想都是以服務(wù)為宗旨，以就業(yè)為導(dǎo)向。針對區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求，我們進(jìn)行了廣泛的市場調(diào)研，重點調(diào)研了長三角地區(qū)高職畢業(yè)生的主要就業(yè)崗位，需要具備的職業(yè)能力及從業(yè)資格證書等問題，應(yīng)用電子專業(yè)的就業(yè)崗位主要有：電子產(chǎn)品維修工，電子產(chǎn)品裝配工，電子產(chǎn)品調(diào)試員，電子產(chǎn)品工藝員。通過崗位的典型工作任務(wù)，職業(yè)能力分析，歸納出職業(yè)行動領(lǐng)域，然后根據(jù)我系的實際教學(xué)條件，實訓(xùn)條件，將職業(yè)行動領(lǐng)域轉(zhuǎn)化為學(xué)習(xí)領(lǐng)域，構(gòu)建了《電路與模擬電子技術(shù)》這門課程。同時，我們制定了課程標(biāo)準(zhǔn)。

2電路與模擬電子技術(shù)課程目標(biāo)

本課程的總體目標(biāo)是：通過對電路原理、常用電子元器件、模擬電路及其系統(tǒng)的分析和設(shè)計的學(xué)習(xí)，使學(xué)生獲得電路與模擬電子技術(shù)方面的基礎(chǔ)知識、基礎(chǔ)理論和基本技能，為深入學(xué)習(xí)電子技術(shù)及其在專業(yè)中的應(yīng)用打下基礎(chǔ)。其中包括：（1）知識目標(biāo)：掌握電路基本概念、基本分析和計算方法；會計算電路主要參數(shù)；掌握電路波形圖畫法、建立電路模型的方法；會判斷器件類型、電路工作狀態(tài)；（2）能力目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生正確使用常用儀表的能力；培養(yǎng)學(xué)生正確選擇元器件的能力；培養(yǎng)學(xué)生檢索與閱讀各種電子手冊及資料的能力；培養(yǎng)學(xué)生識讀與分析電路的能力；培養(yǎng)學(xué)生安裝和焊接電路的能力；培養(yǎng)學(xué)生電路測試方案的設(shè)計能力和對測試數(shù)據(jù)的分析能力；培養(yǎng)學(xué)生排除電路故障的能力；培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行簡單電路設(shè)計的能力；（3）情感目標(biāo)：通過趣味案例激發(fā)學(xué)生好奇心和學(xué)習(xí)興趣；通過學(xué)習(xí)情境挖掘?qū)W生的求知欲和創(chuàng)造欲，樹立學(xué)生自信心。

3電路與模擬電子技術(shù)課程設(shè)計

本門課程設(shè)計的理念是：以學(xué)生職業(yè)能力的培養(yǎng)為最根本的出發(fā)點，理論學(xué)習(xí)以必須，夠用為度,同時進(jìn)行課證融合。在課程的教學(xué)過程中采用多種教學(xué)方法和手段：傳統(tǒng)的教學(xué)法、直觀教學(xué)法、探究法、啟發(fā)式教學(xué)和多媒體教學(xué)手段。

4電路與模擬電子技術(shù)課程實施

在課程的實施過程中教師首先進(jìn)行了學(xué)情分析：高職院校的學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)普遍較差，學(xué)習(xí)能力欠缺，急于求成，缺乏持久性。雖然學(xué)生對電類專業(yè)課入門的學(xué)習(xí)具有一定的興趣，但這種興趣不夠穩(wěn)定，需要教師創(chuàng)設(shè)適度的情境，適時地激發(fā)。所以在教學(xué)過程中，教師要力求做到將深奧的知識淺顯化，抽象的知識形象化。課程的重點難點是半導(dǎo)體器件，放大電路，負(fù)反饋。教師對重點、難點的處理方法有：（1）傳統(tǒng)的講解法；（2）直觀式教學(xué)；（3）配合flas演示；（4）通過萬用表測試加深理解；（5）創(chuàng)建學(xué)習(xí)情境。例如:在半導(dǎo)體器件的講解部分，可采用直觀式的教學(xué)法，帶領(lǐng)學(xué)生認(rèn)識各種不同的二極管，三極管。對于三極管的講解，配合萬用表測試加深理解。下面以一次課實驗課———三極管電流放大特性為例，來說明課堂的教學(xué)組織。三極管的電流放大特性這節(jié)內(nèi)容是深入模擬電子技術(shù)部分的第一道難關(guān)。學(xué)生只有深入到心里層面去理解了這節(jié)內(nèi)容，才可以舉一反三去理解后續(xù)學(xué)習(xí)的電子元器件。教師采用基于工作過程“教、學(xué)、做”一體化的教學(xué)設(shè)計，把啟發(fā)式教學(xué)貫穿整個教學(xué)過程，通過探究實驗操作和多媒體仿真，把抽象的理論知識難度降低，達(dá)到突破難點，幫助學(xué)生化難為易，讓學(xué)生輕松愉快充滿信心地完成學(xué)習(xí)。

5考核方案

課程的考核方案根據(jù)學(xué)院教務(wù)處的要求，期中成績占30%，平時成績占30%，期末成績占40%。平時成績包括：課堂考核，課后作業(yè)，單元測驗。在學(xué)期結(jié)束前另有為期一周的教學(xué)實習(xí)，教師根據(jù)維修電工的考試內(nèi)容結(jié)合實際情況申報，并由系部統(tǒng)一采購實習(xí)耗材。實習(xí)的考核分為：優(yōu)———電路功能完全實現(xiàn)，性能優(yōu)良，工藝精美。良———電路功能基本實現(xiàn)，性能優(yōu)良。中———電路功能基本實現(xiàn)，性能不夠穩(wěn)定。及格———在教師輔助制作下，電路功能基本實現(xiàn)。不及格———電路功能未實現(xiàn)且學(xué)習(xí)態(tài)度有問題。

6教學(xué)評價

課程的教學(xué)評價包括：校內(nèi)督導(dǎo)評價，同行專家評價，教師自我評價，學(xué)生評價。

7課程特色及展望

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關(guān)鍵詞：模擬電路；Multisim軟件

中圖分類號：TP319文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1009-3044(2012)23-5651-04

Application of Multisim Software in Teaching Reform of the Analog Circuit

LU Shi-peng

(Baise University, Baise 533000, China)

Abstract: At present,China’s universities have entered a stage of comprehensive prehensively improve the quality of higher ed? ucation,must be grabbed form the higher education reform. analog circuit is the important basic course in the major of electronic,automatic control,communication and information,there are both abstract analysis and idiographic operations,therefore it is very difficult to have a good effect. Practice shows that multisim software is able to improve the circuit experiment teaching effect.

Key words: analog circuit; multisim software

模擬電子技術(shù)是電子，自動控制和通信與信息類業(yè)最重要的技術(shù)基礎(chǔ)課程之一，模電課程既有抽象的理論分析，又有具體的實踐應(yīng)用。它不僅要求學(xué)生掌握模擬電子技術(shù)方面的基本理論，基本知識；同時還應(yīng)培養(yǎng)學(xué)生對模擬電路分析，設(shè)計及實際應(yīng)用的能力。模電課程本身所具有的課程特點，使得初學(xué)者在剛開始接觸這門課程時常會感到枯燥、抽象，難以入手。所以借助于Multisim軟件的虛擬仿真平臺，既能使學(xué)生在課堂上通過觀看老師對電路的操作演示，更加直觀地理解各個知識點，還能使每個人在課堂下不受實驗環(huán)境，儀器設(shè)備等的限制，親自動手設(shè)計電路，包括對元件的選擇、參數(shù)的設(shè)定，以及電路輸出結(jié)果的測試分析。這樣就很好地解決了理論教學(xué)與實際動手相脫節(jié)的老大難問題，使得學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效率都大幅度提高。

Multisim 10是基于PC機(jī)平臺的電子設(shè)計軟件，支持模擬和數(shù)字混合電路的分析和設(shè)計，創(chuàng)造了集成的一體化設(shè)計環(huán)境，把電路的輸入、仿真和分析緊密地結(jié)合起來，實現(xiàn)了交互式的設(shè)計和仿真。Multisim 10提供了功能強(qiáng)大的電子仿真設(shè)計界面，能進(jìn)行包括微控制器件、射頻、PSPICE、VHDL等方面的各種電子電路的虛擬仿真，提供了更為方便的電路圖和文件管理功能。

Multisim 10有如下特點：1）操作界面方便友好，原理圖的設(shè)計輸入快捷。2）元器件豐富，有數(shù)千個器件模型。3）虛擬電子設(shè)備種類齊全，如同操作真實設(shè)備一樣。4）分析工具廣泛，幫助設(shè)計者全面了解電路的性能。5）能對實驗電路進(jìn)行全面的仿真分析和設(shè)計。6）可直接打印輸出實驗數(shù)據(jù)、曲線、原理圖和元件清單等。

Multisim 10擁有萬用表，函數(shù)信號發(fā)生器，頻率計，示波器，探針，頻譜分析儀等多種實用儀器，基本可以滿足學(xué)生平時學(xué)習(xí)模擬電路的需求。很好解決了實驗環(huán)境，儀器設(shè)備等的限制，學(xué)生可以隨時親自動手設(shè)計，分析，測量電路。

很好地解決了理論教學(xué)與實際動手相脫節(jié)的老大難問題，使得學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效率都大幅度提高。

單管共射放大電路是模電的重點也是難點。在傳統(tǒng)的畫圖和板書的教學(xué)方法下，這個知識點常因為其抽象性而使學(xué)生在學(xué)習(xí)時感到非常吃力，所以在這里就以這個知識點為代表，在Multisim仿真環(huán)境下通過對這個電路的分析來說明該軟件對模電教學(xué)的重要輔助作用。

3.1靜態(tài)工作點分析

從儀器庫中調(diào)出3個測量筆，分別放置在電路中三極管的三個電極e,b,c處，啟動仿真開關(guān)，進(jìn)行動態(tài)測量，如圖2所示，由三個測量筆測量得到靜態(tài)工作點數(shù)據(jù)：

3.2參數(shù)掃描

參數(shù)掃描分析是將電路參數(shù)設(shè)置在一定范圍內(nèi)變化，以分析參數(shù)變化時對電路性能的影響。相當(dāng)于對電路進(jìn)行多次不同參數(shù)的仿真分析，可快速檢驗電路性能。參數(shù)掃描分析可分為3種：直流工作點分析、瞬態(tài)分析和交流頻率分析。這里選用瞬態(tài)分析來分析當(dāng)電路中的偏置電阻RW和信號輸入源對大小改變時，對電路輸出的影響，如圖3，圖4所示。