電子測量與儀器范文
時(shí)間:2023-03-31 08:13:49
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篇1
電子測量技術(shù)的現(xiàn)狀及存在的問題
目前國內(nèi)的電子測量技術(shù)已有了很大的發(fā)展,中國測量儀器的可靠性和穩(wěn)定性問題得到了各個(gè)方面的重視,狀況有了很大改觀。測試儀器行業(yè)目前已經(jīng)越過低潮階段,重新回到了快速發(fā)展的軌道,尤其最近幾年,中國的儀器取得了巨大的進(jìn)步,特別是通用電子測量設(shè)備和汽車電子設(shè)備的研發(fā)方面,與國外先進(jìn)產(chǎn)品的差距正在快速縮小,給國外電子儀器龍頭的壟斷造成了一定的沖擊。隨著模塊化和虛擬電子技術(shù)的發(fā)展,為中國的測量儀器行業(yè)帶來了新的契機(jī),加上各級政府越來越重視,以及中國自主應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)研究的快速進(jìn)展,都在為該產(chǎn)業(yè)提供前所未有的動(dòng)力和機(jī)遇。從中國電子信息產(chǎn)業(yè)統(tǒng)計(jì)中可以看出,中國的電子測量儀器每年都以超過30%以上的速度在快速增長。在此快速增長的過程中,無疑催生出了許多測試行業(yè)新創(chuàng)企業(yè),也催生出了一批批可靠性和穩(wěn)定性較高的產(chǎn)品,現(xiàn)在已基本上采用了標(biāo)準(zhǔn)化,模塊化的設(shè)計(jì)體系,已從CAMAC、PC總線、STD總線向VXI、PXI總線發(fā)展,從堆疊式測試系統(tǒng)向標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化測試系統(tǒng)發(fā)展,并先后研制出國產(chǎn)化VXI模件、VXI測試系統(tǒng)及PXI系統(tǒng),使我國測試系統(tǒng)技術(shù)水平逐步進(jìn)入國際先進(jìn)行列。
雖然國內(nèi)的測試測量產(chǎn)業(yè)快速的發(fā)展,但客觀地說中國的測試測量儀器還普遍落后,表面上看的有精度不高,外觀不好,可靠性差等,深入分析則存在以下問題:
人們在整個(gè)產(chǎn)品的制作流程中對測試這個(gè)環(huán)節(jié)不夠重視。在傳統(tǒng)的產(chǎn)品的制造流程中,研發(fā)始終處于核心地位,而測試則處于從屬和輔助位置,研究者對測試不夠重視。
數(shù)字化、標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化結(jié)構(gòu)有待提升?!皵?shù)字化時(shí)代”是社會(huì)與經(jīng)濟(jì)現(xiàn)代化的最新標(biāo)志,關(guān)系著一個(gè)國家在科技領(lǐng)域“核心競爭力”的高低。模塊化則是國際電子測量儀器發(fā)展的方向。由于歷史的原因,中國儀器配套行業(yè)的企業(yè)多為良莠不齊的小型企業(yè),標(biāo)準(zhǔn)化的研究也沒有跟上需求的快速發(fā)展,從而導(dǎo)致儀器的材料配套行業(yè)的技術(shù)水平較低。雖然目前已有較大的改觀,但距離整個(gè)產(chǎn)業(yè)的要求還有一定距離。所以,還應(yīng)把標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化的研究放到重要的位置。還有,在技術(shù)水平?jīng)]有達(dá)到的條件下,一味地追求精度或追求高指標(biāo),而沒有處理好與穩(wěn)定性之間的關(guān)系。這些都是制約本國儀器發(fā)展的因素。
軟件技術(shù)、集成技術(shù)不夠發(fā)達(dá)。軟件技術(shù)在電子測量儀器中的作用,就如同人的大腦一樣,然而現(xiàn)代我國的電子測量儀器中的軟件技術(shù)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有體現(xiàn)出來。電子測量儀器硬件,即電子電路技術(shù)、同軸器件組件技術(shù)、波導(dǎo)器件組件技術(shù)的集成技術(shù),在電子測量儀器中是其重要的核心技術(shù),它與總線技術(shù)、軟件技術(shù)、模塊化技術(shù)共同組成現(xiàn)代化的電子測量儀器,這是我們電子測量儀器企業(yè)尚待攻克的一個(gè)難關(guān)。
面向應(yīng)用和現(xiàn)代市場營銷模式還沒有真正建立起來。中國的儀器設(shè)備廠商只是重研發(fā),重視生產(chǎn),重視狹義的市場,還沒有建立起一套完整的現(xiàn)代營銷體系和面向應(yīng)用的研發(fā)模式。傳統(tǒng)的營銷模式在計(jì)劃經(jīng)濟(jì)年代里發(fā)揮過很大作用,但無法滿足目前整體解決方案流行年代的需求。所以,為了快速縮小與國外先進(jìn)公司之間的差距,國內(nèi)儀器研發(fā)企業(yè)應(yīng)加速實(shí)現(xiàn)從面向仿制的研發(fā)向面向應(yīng)用的研發(fā)的過渡。特別是隨著國內(nèi)應(yīng)用需求的快速增長,為這一過渡提供了根本動(dòng)力,應(yīng)該利用這些動(dòng)力,跟蹤應(yīng)用技術(shù)的快速發(fā)展。
目前電子測量儀器的高技術(shù)成果
成功研制微波毫米波矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀。微波毫米波矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀是我們成功研制的被稱為“世界電子測量儀器之王”的儀器。該儀器的突出特點(diǎn)主要有以下幾個(gè)方面:工作頻帶寬;測量精度高;大動(dòng)態(tài)范圍;高速實(shí)時(shí)測試。
調(diào)制域分析儀的成功研發(fā)。調(diào)制域分析技術(shù)是可以用來加速設(shè)計(jì)和表征諸如雷達(dá)、電子戰(zhàn)、監(jiān)控系統(tǒng)、擴(kuò)頻通信等的工作和性能特征。調(diào)制域分析儀還非常適合設(shè)計(jì)防抱死制動(dòng)系統(tǒng)、可調(diào)節(jié)懸浮系統(tǒng)、自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)、防撞雷達(dá)、各種各樣的航天和防御系統(tǒng)等。
VXI總線技術(shù)取得重大進(jìn)展。VXI可以大大減小設(shè)備的體積和重量,還可以大大提高測試速度,VXI比GPIB的速度可提高40倍,它測試系統(tǒng)的適應(yīng)性、靈活性大為提高并且價(jià)格適中,有利于充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)的作用。該研究成果已應(yīng)用于“XXX型號遠(yuǎn)程雷達(dá)綜合測試系統(tǒng)”、“火控雷達(dá)綜合測試系統(tǒng)”和各種裝備的VXI總線自動(dòng)測試系統(tǒng)中。
電子測試儀器向毫米波推進(jìn)。通信測量儀器達(dá)到高技術(shù)水平。通信產(chǎn)業(yè)的發(fā)展速度超過了人們的想象,所以我們必須適應(yīng)通信產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,以最快的速度發(fā)展我國的通信電子測量儀器。近幾年成都前鋒電子儀器廠研制完成了無線尋呼檢測儀、電臺綜合測試儀、數(shù)字微波通信測試儀;信息產(chǎn)業(yè)部電子第41研究所研制完成了誤碼測試儀、數(shù)字傳輸/數(shù)據(jù)通信分析儀、七號信令測試儀等。這些產(chǎn)品都達(dá)到了二十世紀(jì)末國際先進(jìn)水平。
現(xiàn)代電子測量儀器的發(fā)展方向及趨勢
篇2
關(guān)鍵詞:電子測量技術(shù)與儀器;工程應(yīng)用;分組指導(dǎo);教學(xué)改革
1 強(qiáng)化實(shí)踐操作的《電子測量技術(shù)與儀器》課程教學(xué)內(nèi)涵
目前,《電子測量技術(shù)與儀器》課程作為移動(dòng)通信專業(yè)的必修理論課,該課程對理論和實(shí)踐的要求都比較高,高職學(xué)生在移動(dòng)通信工程中所需的測量技能以及微波理論知識需要有較高的要求,傳統(tǒng)教學(xué)中實(shí)驗(yàn)操作較少,電子測量儀器種類較少,如何通過教學(xué)改革,強(qiáng)化學(xué)生的理論知識和實(shí)踐操作技能,形成具有高職自身特色的教育課程,值得我們深入研究和思索。
結(jié)合該課程特點(diǎn),我認(rèn)為其教學(xué)內(nèi)涵應(yīng)體現(xiàn)任務(wù)驅(qū)動(dòng)的本質(zhì),一是理論性和實(shí)踐性。理論性是指對學(xué)生的基本理論知識要求較高,因?yàn)橐苿?dòng)通信專業(yè)的知識外聯(lián)性較低,學(xué)生以前接觸的很少,因此我們要求學(xué)生掌握基本的電子測量技能,并能夠運(yùn)用理論去指導(dǎo)本專業(yè)的實(shí)踐操作。實(shí)踐過程必須以提高學(xué)生基礎(chǔ)和應(yīng)用能力為主線,使其能夠勝任崗位基本要求。二是任務(wù)性?!峨娮訙y量技術(shù)與儀器》課程教學(xué)將工作任務(wù)細(xì)分,同時(shí)配備多種電子測量儀器,讓學(xué)生在實(shí)際操作中練習(xí)各種測量技能,學(xué)和做相輔相成,更重要的是在學(xué)習(xí)中以實(shí)際電子儀器作為載體,遴選、重構(gòu)課程內(nèi)容,將工作任務(wù)作為終極努力目標(biāo)。
2 教學(xué)改革實(shí)施
依據(jù)高職院校培養(yǎng)高端技能型專門人才的培養(yǎng)目標(biāo),本課程實(shí)踐教學(xué)改革的原則如下:⑴以電子儀器或模塊作為課程載體。⑵將實(shí)際工程應(yīng)用引入實(shí)踐教學(xué)。⑶以實(shí)踐作為教學(xué)的主線,通過實(shí)踐帶動(dòng)知識、技能的學(xué)習(xí)與職業(yè)素養(yǎng)的養(yǎng)成。
在上述原則的指導(dǎo)下,對該課程教學(xué)進(jìn)行如下改革:
⑴在教學(xué)中以學(xué)生為主體,以教師為主導(dǎo),充分發(fā)揮主導(dǎo)的導(dǎo)向作用,使主體具有自主學(xué)習(xí)的能力。主導(dǎo)教師應(yīng)加強(qiáng)自身理論知識水平的提高和技能的鍛煉,同時(shí)及時(shí)更新專業(yè)動(dòng)向。主體學(xué)生需要在理解理論知識的基礎(chǔ)上,著重鍛煉自身實(shí)踐操作。通過調(diào)查分析及學(xué)生反饋,移動(dòng)通信專業(yè)對于電子測量的能力要求為熟練使用各種電子儀器,運(yùn)用自己所學(xué)理論指導(dǎo)實(shí)踐,進(jìn)行高頻微波各種信號的測試,對相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄分析并處理。因此,本課程從專業(yè)需求入手,充分利用實(shí)訓(xùn)室條件,培養(yǎng)學(xué)生分析問題,解決問題的能力。
⑵充分采用多種教學(xué)方法,逐步培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力。在實(shí)踐教學(xué)中,引入實(shí)際工程應(yīng)用,以任務(wù)作為驅(qū)動(dòng),積極引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)。主導(dǎo)教師介紹任務(wù),將學(xué)生分組,每組同學(xué)分貝完成不同任務(wù),在同一組中,每位同學(xué)輪流當(dāng)組長,指導(dǎo)該組學(xué)生進(jìn)行整個(gè)任務(wù)的完成流程。在授課過程中采用課前預(yù)留,讓同學(xué)們在課下時(shí)間充分利用網(wǎng)絡(luò)資源豐富和準(zhǔn)備即將學(xué)習(xí)的知識,在后續(xù)課中鼓勵(lì)同學(xué)們上臺展示,給學(xué)生發(fā)揮的空間。將教學(xué)內(nèi)容分為基本模塊和拓展模塊兩部分,基本模塊用于提高電子測量能力,拓展模塊用于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。
⑶以電子儀器作為載體,聯(lián)合企業(yè)開發(fā)多項(xiàng)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目,構(gòu)建理論實(shí)踐統(tǒng)一的教學(xué)體系。通過整合電子測量實(shí)踐教學(xué),合理有序的安排實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,根據(jù)不同的工程環(huán)境、工作任務(wù)及精度要求,選取科學(xué)合理的測量方案,選取正確的測量儀器。主導(dǎo)教師給定測量要求,學(xué)生自行確定實(shí)驗(yàn)方案,配置實(shí)驗(yàn)儀器,分組制定實(shí)驗(yàn)步驟,完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)。比如測量射頻放大器參數(shù)實(shí)驗(yàn),不同組別的學(xué)生可以選取不同測量模塊,自行查閱實(shí)訓(xùn)手冊,分別制定不同實(shí)驗(yàn)步驟,最終完成測量任務(wù)。同時(shí)提出擴(kuò)展性任務(wù),添加學(xué)生自己的新思維,鍛煉學(xué)生分析問題解決問題的能力。構(gòu)建虛擬實(shí)驗(yàn)平臺,引入Lab View虛擬儀器平臺,利用虛擬儀器測量相關(guān)實(shí)際電路測試點(diǎn),得出仿真結(jié)果,從而掌握電子產(chǎn)品發(fā)展新方向。
在綜合性課程設(shè)計(jì)中,要求學(xué)生使用DXP、Multisim等軟件進(jìn)行項(xiàng)目設(shè)計(jì)與仿真。根據(jù)仿真通過的電路結(jié)構(gòu)與參數(shù),進(jìn)行搭建實(shí)際電路并進(jìn)行實(shí)際參數(shù)測量,要求學(xué)生提交測量結(jié)果,完成課程實(shí)習(xí)報(bào)告的書寫,同時(shí)在實(shí)訓(xùn)結(jié)束前預(yù)留一定時(shí)間,自行講解實(shí)訓(xùn)原理、數(shù)據(jù)處理過程、實(shí)訓(xùn)過程中碰到的問題及如何解決等,指導(dǎo)教師進(jìn)行點(diǎn)評與打分。整個(gè)過程其他同學(xué)均可參與討論,學(xué)生分析與解決問題的能力得到了進(jìn)一步的升華。
3 總結(jié)
通過對電子測量技術(shù)與儀器課程進(jìn)行的教學(xué)改革,學(xué)生有了較強(qiáng)的自信心,理論知識在不斷的展示講解中得到了進(jìn)一步的提高,而有目的的實(shí)踐又能夠幫助學(xué)生從全局角度完善整個(gè)任務(wù),進(jìn)而提高學(xué)生整體思路思考方式的鍛煉。師生在教學(xué)過程中關(guān)系融洽,面對問題能夠共同討論解決,學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性有了明顯的提高,真正落實(shí)了理論實(shí)踐深層次理論的過程,學(xué)生探究性的學(xué)習(xí)精神得到提高。課改過程中學(xué)校和企業(yè)關(guān)系進(jìn)一步增進(jìn),教學(xué)內(nèi)容貼近實(shí)際要求,因此,基于工程應(yīng)用的電子測量技術(shù)與儀器課程實(shí)踐教學(xué)意義深刻。
[參考文獻(xiàn)]
[1]姜大源.如何開發(fā)工作過程導(dǎo)向―工作過程系統(tǒng)化課程設(shè)計(jì)方法[M/CD].姜大源教授在湖北職業(yè)技術(shù)學(xué)院的報(bào)告,2008-11.
篇3
關(guān)鍵詞:項(xiàng)目教學(xué)法 電子測量儀器 教學(xué)應(yīng)用
中圖分類號:G63 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1007-3973(2011)008-178-02
1 項(xiàng)目教學(xué)法的概念
項(xiàng)目教學(xué)法是以實(shí)踐為導(dǎo)向,教師為主導(dǎo),學(xué)生為主體的教學(xué)方法,是從職業(yè)的實(shí)際出發(fā)選擇具有典型性的事例作為教學(xué)的內(nèi)容,學(xué)生在教師的指導(dǎo)下,按照問題的要求搜集、選擇資料,通過小組的共同研究,得出結(jié)論或完成任務(wù)。
在項(xiàng)目教學(xué)法的教學(xué)過程中,首先將學(xué)生劃分成若干個(gè)小組,然后按照項(xiàng)目任務(wù)的要求,通過分工協(xié)作,學(xué)生獨(dú)立制定計(jì)劃并實(shí)施計(jì)劃,最后完成項(xiàng)目任務(wù)。項(xiàng)目教學(xué)法能最大限度地調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動(dòng)性和參與性,讓他們獨(dú)立學(xué)習(xí),積極思考,團(tuán)結(jié)協(xié)作,充分發(fā)揮其想象力和創(chuàng)造力,有效地提高學(xué)生的各方面能力。而教師在整個(gè)教學(xué)過程中起組織、指導(dǎo)和輔助的作用。
2 項(xiàng)目教學(xué)法的應(yīng)用
2.1確定項(xiàng)目任務(wù)
首先選定合適的項(xiàng)目是成功的關(guān)鍵。項(xiàng)目的難易程度要結(jié)合學(xué)生的實(shí)際情況而定,既要有一定的趣味性,又要有可操作性,以促使學(xué)生運(yùn)用知識、技能解決遇到的問題。不過與傳統(tǒng)教學(xué)不同的是,項(xiàng)目完成后,學(xué)生能達(dá)到舉一反三的效果,即教師布置本項(xiàng)目的同類項(xiàng)目,同類項(xiàng)目必須讓學(xué)生自行分工協(xié)作,獨(dú)立完成。《電子測量儀器》這門課程介紹了常用電子測量儀器(如電子電壓表、函數(shù)信號發(fā)生器、電子示波器、電子計(jì)數(shù)器等)的原理與使用,同時(shí)為了拓展學(xué)生的知識面,介紹了一些電子測量儀器的新產(chǎn)品,如數(shù)字存儲示波器、邏輯分析儀、智能儀器。我們可以把《電子測量儀器》這門課程中的常用電子測量儀器及一些電子測量儀器的新產(chǎn)品確定為若干個(gè)項(xiàng)目,例如,在學(xué)習(xí)這門課程中的電子示波器項(xiàng)目時(shí),學(xué)生剛學(xué)習(xí)時(shí)必須在教師的指導(dǎo)下完成,在此基礎(chǔ)上,教師可以將此項(xiàng)目的同類項(xiàng)目如“電子計(jì)數(shù)器”、“電子電壓表”等,讓學(xué)生獨(dú)立學(xué)習(xí)完成。下面以電子示波器這個(gè)項(xiàng)目為例介紹具體的任務(wù),如表1所示。
2.2制定項(xiàng)目計(jì)劃
根據(jù)具體的項(xiàng)目任務(wù),確定電子示波器具體項(xiàng)目計(jì)劃,如表2所示。
制定一個(gè)完整有序的計(jì)劃是項(xiàng)目活動(dòng)得以順利進(jìn)行的基礎(chǔ)。在制定計(jì)劃時(shí),教師要進(jìn)行一定的指導(dǎo)。針對不同層次的學(xué)生,教師指導(dǎo)的深度可以有所不同。即使學(xué)生遇到困難,教師也應(yīng)該進(jìn)行啟發(fā)性的、非正面的提示性指導(dǎo),這樣可以使學(xué)生記憶深刻,還能鍛煉學(xué)生的能力。(1)首先將全班學(xué)生進(jìn)行分組,采取自愿原則,將他們按4-6人自由組合成項(xiàng)目小組,然后再按“組間同質(zhì),組內(nèi)異質(zhì)”的原則進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整,力求各個(gè)小組的實(shí)力較為均衡,小組內(nèi)部能做到優(yōu)勢互補(bǔ)。(2)在每一小組中選出組長一人,由組長布置自己小組的具體分工。例如:一人查閱資料了解電子示波器的工作原理,一人了解電子示波器的基本組成,兩人熟悉電子示波器的各個(gè)旋鈕及測量被測信號的幅度、周期,一人記錄學(xué)習(xí)內(nèi)容。(如表3所示)最后由組長匯報(bào)本組的學(xué)習(xí)情況。
2.3實(shí)施項(xiàng)目計(jì)劃
電子示波器具體項(xiàng)目實(shí)施過程如表四所示。這一階段是項(xiàng)目教學(xué)的關(guān)鍵,是項(xiàng)目教學(xué)能否成功的一個(gè)決定性環(huán)節(jié)。在這個(gè)過程中,學(xué)生是活動(dòng)的主角,而教師是輔導(dǎo)者,成為教學(xué)的服務(wù)者。中職學(xué)生年齡尚小,研究問題難以持久,教師要根據(jù)學(xué)生的項(xiàng)目實(shí)施情況,制定跟蹤管理方案。在學(xué)生實(shí)施計(jì)劃時(shí),教師不要急于斷定學(xué)生的方案是否可行、是否正確等等,而是應(yīng)該鼓勵(lì)學(xué)生積極的進(jìn)行嘗試,從而獲得正確的研究方法。當(dāng)學(xué)生遇到問題時(shí)應(yīng)該鼓勵(lì)學(xué)生相互討論,指導(dǎo)學(xué)生查閱相關(guān)的教材和參考資料,對于個(gè)別問題,教師可以進(jìn)行個(gè)別指導(dǎo);對于共性問題,教師可集中講授。例如,學(xué)生在學(xué)習(xí)電子示波器中示波測試的基本原理時(shí),因?yàn)檫@個(gè)知識點(diǎn)較難,學(xué)生不易自學(xué),教師應(yīng)集中進(jìn)行講解。再如電子示波器中旋鈕較多,學(xué)生一時(shí)不能分清,教師應(yīng)重點(diǎn)講解一些旋鈕。在雙蹤電子示波器中,有X、Y兩個(gè)輸入信號,它有五種顯示方式,學(xué)生一般不易自學(xué),應(yīng)集中進(jìn)行講解。
2.4開展項(xiàng)目評估和交流
項(xiàng)目結(jié)束時(shí),每組學(xué)生要展示自己的學(xué)習(xí)成果,講解方案的理論基礎(chǔ),方案的設(shè)計(jì),自評本項(xiàng)目實(shí)施的情況和需要改進(jìn)的地方。這一階段,學(xué)生對自己提交的作品進(jìn)行現(xiàn)場演示,每個(gè)學(xué)生要就自己所承擔(dān)的項(xiàng)目任務(wù)進(jìn)行講述與現(xiàn)場答辯;教師要對學(xué)生提交的項(xiàng)目報(bào)告進(jìn)行考察,對作品進(jìn)行測試。教師在評估時(shí),就學(xué)生完成項(xiàng)目的過程進(jìn)行評價(jià),對學(xué)生的評價(jià)要從學(xué)生參與學(xué)習(xí)的程度、知識的應(yīng)用、專業(yè)技能的掌握情況等多方面綜合考慮。
例如在電子示波器項(xiàng)目的學(xué)習(xí)過程中,檢查學(xué)生是否了解了電子示波器的基本原理和組成,是否能熟練運(yùn)用電子示波器來測量被測信號的幅度和周期,在學(xué)習(xí)過程中的心得體會(huì)。
3 實(shí)施項(xiàng)目教學(xué)法的幾點(diǎn)思考
3.1教師方面
3.1.1轉(zhuǎn)變了教師的教育理念
引入項(xiàng)目教學(xué)法,在整個(gè)教學(xué)過程中,教師不再是傳統(tǒng)教學(xué)中的中心人物,取而代之的是學(xué)生,教師擔(dān)當(dāng)?shù)慕巧墙M織者、引導(dǎo)者、幫助者和促進(jìn)者。創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)資源和協(xié)作學(xué)習(xí)的環(huán)境是教師最主要的工作。教師在不同章節(jié)的教學(xué)過程前要進(jìn)行大量的實(shí)踐和操作,分析在實(shí)踐操作中學(xué)生可能出現(xiàn)的問題,并找出對策,再根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況和應(yīng)達(dá)到的實(shí)踐能力,圍繞項(xiàng)目實(shí)施教學(xué)。
3.1.2激發(fā)了教師的學(xué)習(xí)熱情
在項(xiàng)目教學(xué)中涉及的內(nèi)容和范圍遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出教科書規(guī)定的內(nèi)容,教師僅憑書本上的一些知識已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,為此,教師要對本課程有一個(gè)系統(tǒng)的思路,同時(shí)有極大的創(chuàng)造性和應(yīng)變能力。因此教師應(yīng)利用業(yè)余時(shí)間不斷學(xué)習(xí)、實(shí)踐、操作,不斷積累實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和理論涵養(yǎng),來獲得相關(guān)項(xiàng)目的信息,才能勝任項(xiàng)目教學(xué)法。
3.2學(xué)生方面
3.2.1學(xué)生學(xué)習(xí)更加積極主動(dòng)
項(xiàng)目教學(xué)法使學(xué)習(xí)過程成為一個(gè)人人參與的實(shí)踐活動(dòng)過程。在完成項(xiàng)目實(shí)踐過程中,學(xué)生更加理解了教材內(nèi)容,體驗(yàn)到創(chuàng)新的艱辛與樂趣。特別是當(dāng)學(xué)生的作品被展示后,學(xué)生的表現(xiàn)欲被極大地激發(fā)出來。
3.2.2學(xué)生綜合素質(zhì)得到提高
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關(guān)鍵詞:電子測量 教學(xué)方法 理論教學(xué) 實(shí)驗(yàn)教學(xué)
中圖分類號:G642.4
文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
DOI:10.3969/j.issn.1672-8181.2015.03.128
1 引言
現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,如現(xiàn)代數(shù)學(xué)、物理學(xué)、微電子學(xué)、材料學(xué)等科學(xué)的發(fā)展為電子測量技術(shù)的發(fā)展創(chuàng)造了條件。電子測量技術(shù)的發(fā)展又為各行各業(yè)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展提供了有利的工具,推動(dòng)了現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步。當(dāng)今的各行各業(yè)都離不開電子測量技術(shù)和電子測量儀器,甚至在一些原先與“電”無關(guān)的專業(yè),如化學(xué)、生物、醫(yī)學(xué)、土木建筑等行業(yè)也都得到了充分的利用。各式各樣的精密電子測量儀器在各種實(shí)驗(yàn)室里早已成為不可替代的基本工具和設(shè)備,因此電子測量技術(shù)的課程絕對不是可有可無的。當(dāng)代大學(xué)生、研究生必須把電子測量技術(shù)和儀器作為一門基本功,認(rèn)真學(xué)好。不論哪行哪業(yè),在今后的工作中都將會(huì)大有益處、受益非淺?!峨娮訙y量技術(shù)》如此重要,如何更有效的展開本課程的教學(xué)工作,是一個(gè)值得我們深思的問題,本文筆者從理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)兩個(gè)方面對《電子測量技術(shù)》課程的教學(xué)方法進(jìn)行探索與實(shí)踐。
2 理論教學(xué)
電子測量技術(shù)課程的內(nèi)容主要包括電路參數(shù)測量、頻譜分析、時(shí)域信號的測量、晶體管特性測量等電子測量的基本原理和測量誤差分析,并包含了相關(guān)電子測量儀器的工作原理、性能指標(biāo)、實(shí)際應(yīng)用和相關(guān)儀器的最新成果等。與很多課程一樣,該課程的理論內(nèi)容非??菰?,如果在教學(xué)過程中將理論內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容嚴(yán)重脫節(jié),只是一味的介紹理論知識,將使得學(xué)生無法全面掌握電子測量的核心技術(shù)。若要出色的完成這門課程的教學(xué)是一項(xiàng)非常有挑戰(zhàn)性的任務(wù)。理論教學(xué)工作作者是從教材選擇、教師的自我提高、逆向思維教學(xué)法三個(gè)方面展開的。
2.1 教材的選擇
一本好的教材不僅可以使教師易教,大大提高教學(xué)效果和教學(xué)質(zhì)量,而且還可引導(dǎo)教學(xué)改革和教學(xué)思想的轉(zhuǎn)變,而且可使學(xué)生易學(xué),啟發(fā)學(xué)生思維、引導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)新。
筆者選用的教材是電子工業(yè)出版社出版的由桂林電子科技大學(xué)陳尚松等編寫的《電子測量與儀器》,該書按高等學(xué)校電子信息科學(xué)與工程類專業(yè)的教學(xué)要求編寫,教材中的內(nèi)容與時(shí)俱進(jìn),技術(shù)上跟進(jìn)更新。書中的內(nèi)容是按發(fā)展歷程講解儀器原理,容易入門,敘述深入淺出,圖文并茂,宜學(xué)宜懂,同時(shí)也包含了擴(kuò)展或深入的內(nèi)容可供教學(xué)和科研的不同需求選用;該書的具體內(nèi)容做到了理論聯(lián)系實(shí)際,既講電子測量原理,又講具體儀器應(yīng)用,通過實(shí)例與儀器型號參數(shù)介紹,加深對儀器的認(rèn)識和對國內(nèi)外技術(shù)水平的了解。在內(nèi)容上每章均附本章要點(diǎn)、小結(jié)和思考題與習(xí)題,便于學(xué)生預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)和總結(jié)。
2.2 教師的自我提高
在任何一門課程的教學(xué)過程中教師都具有主導(dǎo)作用,教師知識水平的提高可使教學(xué)質(zhì)量得到有效地提高。我們知道電子技術(shù)的發(fā)展是非常迅速的,電子產(chǎn)品的發(fā)展速度呈摩爾定律所描述的規(guī)律,即集成電路的規(guī)模和微處理器的性能每18個(gè)月都會(huì)提高一倍,在這一速度的帶動(dòng)下各種電子測量儀器的生產(chǎn)廠家不斷發(fā)展更新自己的產(chǎn)品。作為《電子測量技術(shù)》的教師,一方面應(yīng)該時(shí)刻關(guān)注研制和生產(chǎn)電子測量儀器的商家的產(chǎn)品動(dòng)態(tài),要實(shí)時(shí)關(guān)注Aglient、Tektronix等這些大的電子儀器生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品動(dòng)態(tài),定期查閱他們產(chǎn)品的資料,用來深化和擴(kuò)展教學(xué)內(nèi)容,將這些新內(nèi)容、新知識在課堂上呈現(xiàn)給學(xué)生,豐富課堂內(nèi)容激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和熱情,拓寬學(xué)生視野做到與時(shí)俱進(jìn);另一方面教師要主動(dòng)進(jìn)行電子測量方面的科學(xué)研究,促使教師對該方面的知識有更深入的理解,多參加學(xué)術(shù)交流會(huì)議,到科研水平較高的國內(nèi)國際會(huì)議或其它相關(guān)的平臺學(xué)習(xí),通過與他人交流學(xué)習(xí)來提高教師自身的水平。
2.3 逆向思維教學(xué)法
任何一門課的理論學(xué)習(xí)都是一個(gè)枯燥的過程,如何化枯燥的理論學(xué)習(xí)為一個(gè)有趣的學(xué)習(xí)過程也是教師要思考的一項(xiàng)重要內(nèi)容。這要求教師明確教學(xué)目的,在雙重考慮教學(xué)目的和本專業(yè)實(shí)際情況的條件下,選取授課內(nèi)容和授課方法。本課程主要介紹電子測量的原理及儀器使用部分,教師將理論教學(xué)的陣地從教室轉(zhuǎn)移到實(shí)驗(yàn)室,直接面對儀器教學(xué),使用逆向思維的方法進(jìn)行理論教學(xué),先從教學(xué)生如何使用測量儀器開始,讓學(xué)生對儀器的結(jié)構(gòu)有一個(gè)直觀的感性認(rèn)識,懂得儀器的各個(gè)旋扭或按鍵分別實(shí)現(xiàn)了什么功能,以及各旋扭或按鍵間如何協(xié)調(diào)工作,以使用過程中遇到的問題引發(fā)對理論知識的思考與學(xué)習(xí)。
以信號源和示波器的教學(xué)為例,這一教學(xué)過程將第三章和第六章的內(nèi)容結(jié)合起來,先對信號源和示波器兩種儀器的表面結(jié)構(gòu)進(jìn)行講解,讓學(xué)生使用示波器測量信號源輸出的信號,學(xué)生使用儀器并利用儀器觀察到信號后學(xué)習(xí)積極性也被調(diào)動(dòng)起來,教師由實(shí)際操作引導(dǎo)理論知識的學(xué)習(xí)。如在信號源的使用過程中,信號的形狀會(huì)發(fā)生變化,由此引出怎樣才能使信號的波形發(fā)生改變,這就指引學(xué)生去學(xué)習(xí)“函數(shù)信號發(fā)生器的基本組成”部分的內(nèi)容,這里講解了常見信號波形的產(chǎn)生和轉(zhuǎn)換方法;再如我們可以從示波器上觀察到信號源的頻率可以從低頻段調(diào)到調(diào)頻段,在同一頻段內(nèi)頻率也會(huì)在一定范圍內(nèi)發(fā)生變化,信號源是如何實(shí)現(xiàn)這些頻率變化的呢?帶著這樣的問題能引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)信號源內(nèi)部電路設(shè)計(jì)中的多種頻率合成方法。在示波器的使用過程中同樣提出問題,引導(dǎo)學(xué)生去學(xué)習(xí)示波器的理論內(nèi)容,如打開示波器觀察到光點(diǎn),通過輝度與聚焦的調(diào)整引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)示波管的原理及構(gòu)造,這一顯示原理也用于其他的顯示設(shè)備上,如頻譜儀、掃頻儀等,做到觸類旁通;通過示波器的觸發(fā)模式調(diào)節(jié)鍵觀察不同觸發(fā)模式下信號的顯示變化,反過來引導(dǎo)學(xué)生去研究是怎樣的設(shè)計(jì)變化促使了顯示屏信號的相應(yīng)變化,帶著學(xué)生學(xué)習(xí)示波器X通道中的觸發(fā)電路的組成、觸發(fā)耦合方式、觸發(fā)電平、觸發(fā)極性等知識;再如使用示波器觀察信號源的同一個(gè)信號波形時(shí),通過調(diào)節(jié)垂直或水平偏轉(zhuǎn)旋扭觀察信號波形的變化,為何會(huì)出現(xiàn)這種變化?帶著同樣的思考引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)X通道、Y通道的放大電路設(shè)計(jì)等等。
3 實(shí)驗(yàn)教學(xué)
本課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)采取驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的策略。
3.1 驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)
驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的目的是讓學(xué)生通過操作各個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,使他們對電子測量的基本概念、原理及方法有更加深入的認(rèn)識和理解,培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考的習(xí)慣,提高學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力和分析、解決問題的能力。在本課程的理論教學(xué)過程中,學(xué)生已基本掌握了實(shí)驗(yàn)所用用儀器的操作和使用方法,學(xué)會(huì)利用現(xiàn)有設(shè)備采取正確方案進(jìn)行一些簡單的測試測量。教師設(shè)計(jì)一些具有鍛煉學(xué)生思考能力的實(shí)驗(yàn)給學(xué)生。如:通用計(jì)數(shù)器的應(yīng)用,該實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生理解通用智能計(jì)數(shù)器工作原理,掌握測量頻率周期的測量方法及其檢定高頻信號源頻率準(zhǔn)確度,熟悉計(jì)數(shù)器的其他擴(kuò)展功能;再如通用示波器的應(yīng)用,要求學(xué)生理解示波器的工作原理、技術(shù)指標(biāo),熟練掌握通用示波器測試信號參數(shù)的方法等。
3.2 設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)
《電子測量技術(shù)》課程綜合運(yùn)用了電子、計(jì)算機(jī)、通信、控制等方面的技術(shù)知識,教師結(jié)合本專業(yè)的基礎(chǔ)課程,設(shè)計(jì)了本課程的設(shè)計(jì)訓(xùn)練題目,目的是培養(yǎng)學(xué)生將科學(xué)理論與實(shí)際工程相結(jié)合的能力,通過設(shè)計(jì)訓(xùn)練,要求學(xué)生在掌握電子測量儀器基本理論的基礎(chǔ)上,能根據(jù)所學(xué)知識綜合設(shè)計(jì)簡單的測量電路,運(yùn)用單片機(jī)、FPGA、Protel等工具對簡易電子測量系統(tǒng)進(jìn)行仿真與設(shè)計(jì),從而提高學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)踐能力。
設(shè)計(jì)題目主要有簡易信號源設(shè)計(jì)、簡易計(jì)數(shù)器設(shè)計(jì)、簡易頻率計(jì)設(shè)計(jì)、簡單的數(shù)據(jù)采集卡設(shè)計(jì)等,讓學(xué)生通過這些題目進(jìn)一步對課本理論知識進(jìn)行深入的學(xué)習(xí)。設(shè)計(jì)要求學(xué)生首先要寫出《設(shè)計(jì)任務(wù)書》,包括以下內(nèi)容:第一,儀器名稱、用途、特點(diǎn)及簡要設(shè)計(jì)思想;第二,主要技術(shù)指標(biāo);第三,儀器應(yīng)具備的功能;第四,儀器的設(shè)備規(guī)模;第五,系統(tǒng)的操作規(guī)范等。該任務(wù)書反映同學(xué)的設(shè)計(jì)目標(biāo),同時(shí)也是教師作為設(shè)計(jì)完畢進(jìn)行驗(yàn)收的依據(jù)。在設(shè)計(jì)之前要先學(xué)習(xí)基本的設(shè)計(jì)方法;在設(shè)計(jì)過程中除寫好《設(shè)計(jì)任務(wù)書》外,還要做到理論聯(lián)系實(shí)際,實(shí)現(xiàn)書本知識到工程實(shí)踐的過渡,要求學(xué)生在每一步設(shè)計(jì)結(jié)束要及時(shí)與教師溝通,盡可能完善設(shè)計(jì)工作。硬件電路設(shè)計(jì)前要畫好硬件原理框圖,過程中要繪制詳細(xì)的電路圖,仿真無誤后方可制作電路板;硬件完成后要規(guī)劃軟件控制流程圖,根據(jù)流程圖逐步、逐點(diǎn)編寫程序;最后進(jìn)入軟、硬件聯(lián)調(diào)、實(shí)驗(yàn),最后還要撰寫設(shè)計(jì)報(bào)告。教師根據(jù)任務(wù)書中的指標(biāo)逐項(xiàng)檢查設(shè)計(jì)成品。
通過課程設(shè)計(jì)同學(xué)們學(xué)習(xí)了硬件電路設(shè)計(jì)、軟件程序設(shè)計(jì)、電路調(diào)試等知識,使學(xué)生深入理解并掌握了測量儀器的基本原理,硬件結(jié)構(gòu)和工作原理。掌握程序的編制方法和程序調(diào)試的方法,掌握常用接口的設(shè)計(jì)及使用。學(xué)生為其它課程、項(xiàng)目和畢業(yè)設(shè)計(jì)做了大量的知識儲備,也為將來在自動(dòng)化、智能檢測、電子信息工程、測試計(jì)量技術(shù)及儀器、電子科學(xué)與技術(shù)及其它領(lǐng)域工作打下良好基礎(chǔ)及應(yīng)用實(shí)踐能力。
4 結(jié)論
作者在課程教學(xué)過程中采用理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)相結(jié)合的教學(xué)模式。教師在“做中教”,學(xué)生在“做中學(xué)”。教師充分利用實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)儀器、智能儀器控制軟件、虛擬儀器軟件等,較為全面地介紹電子測量技術(shù)的基本知識、電子測量儀器及測試系統(tǒng)的工作原理以及它們在工程實(shí)際中的具體應(yīng)用,讓學(xué)生盡可能廣的學(xué)習(xí)到本課程所涉及的專業(yè)知識。經(jīng)實(shí)踐,本文提出的理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法證明了該方法的構(gòu)建激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,鞏固和加深了學(xué)生對理論知識的掌握與理解,提高了學(xué)生分析問題和解決問題的能力并加大了授課的信息量,符合創(chuàng)新人才培養(yǎng)和社會(huì)發(fā)展的要求。
參考文獻(xiàn):
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【2】范澤良,王永奇.電子測量與儀器【M】.清華大學(xué)出版社,2010.
篇5
【關(guān)鍵詞】電子測量;方案;選擇
電子測量是以電子技術(shù)理論為依據(jù)、以電子測量設(shè)備為手段、對各種電量和非電量所進(jìn)行的測量。隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展,在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通運(yùn)輸、航空航天、國防建設(shè)等國民經(jīng)濟(jì)的諸多領(lǐng)域都廣泛應(yīng)用著電子技術(shù),而電子測量又是電子技術(shù)中進(jìn)行信息檢測的主要手段,它是一門發(fā)展快、應(yīng)用面寬、實(shí)踐性強(qiáng)的重要應(yīng)用學(xué)科,在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)中占有舉足輕重的作用和地位。在我國實(shí)現(xiàn)四個(gè)現(xiàn)代化的偉大事業(yè)中,科學(xué)技術(shù)的現(xiàn)代化是關(guān)鍵,科學(xué)實(shí)驗(yàn)手段的現(xiàn)代化是實(shí)現(xiàn)科學(xué)技術(shù)現(xiàn)代化的必要條件,而電子測量正是各個(gè)學(xué)科領(lǐng)域科學(xué)實(shí)驗(yàn)手段現(xiàn)代化的重要標(biāo)志。
科學(xué)技術(shù)的發(fā)展對電子測量的需求面越來越寬,促進(jìn)了電子測量的應(yīng)用范圍更廣泛,電子測量儀器種類更多,準(zhǔn)確度和靈敏度更高,測量方法更加多樣化。在實(shí)際測量中該如何從眾多的測量方案中選擇出最佳方案呢?應(yīng)從以下幾個(gè)方面來綜合考慮,從而選擇出最佳測量方案。
1.測量方法要合理
電子測量方法有很多種,按測量手續(xù)分類,分為直接測量法(萬用表測電阻)、間接測量法(伏安法測電阻)和組合測量(電阻器電阻溫度系數(shù)的測量);按測量方式分類,分為偏壓式測量法(使用萬用表測量電壓電流)、零位式測量法(利用惠斯登電橋測量電阻)和微差式測量法)偏差式與零位式相結(jié)合的方法);按被測量的性質(zhì)分類,分為時(shí)域測量(用示波器觀察脈沖信號的上升沿、下降沿等)、頻域測量(用頻譜分析儀分析信號的頻譜)、數(shù)據(jù)域測量(用邏輯分析儀等設(shè)備對數(shù)字量或電路的邏輯狀態(tài)進(jìn)行測量)和隨機(jī)測量(對各類噪聲信號進(jìn)行動(dòng)態(tài)測量和統(tǒng)計(jì)分析);另外,按照對測量精度的要求分為精密測量和工程測量;按照測量者對測量過程的干預(yù)程度分為自動(dòng)測量和非自動(dòng)測量;按照傳感器與被測對象是否接觸分為接觸式測量和非接觸式測量;按照被測量的屬性分為電量和非電量測量等等。
在眾多的測量方法中,到底哪一種是我們選擇的最佳方案呢?對于測量方法的選擇要綜合考慮以下幾個(gè)方面內(nèi)容:①被測量本身的屬性;②所要求的測量精確度;③測量環(huán)境;④現(xiàn)有的測量設(shè)備等。例如,要測量正在工作的白熾燈的電阻,萬用表再方便、電橋再精確,在直接測量時(shí)二者也無能為力,而間接測量法中的“伏安法”是最佳選擇方案;如果要獲得某一電信號隨時(shí)間變化規(guī)律的波形,用示波器測量將是我們選擇的最佳方案;例如,要測量一小段導(dǎo)線的電阻,由于阻值非常小,精確度再高的萬用表也派不上用場,而雙臂電橋法就是最佳測量方案[1]。
2.綜合誤差要最小
在實(shí)際測量中,由于人們對客觀規(guī)律認(rèn)識的局限性、測量儀器本身的局限性、測量手段的不完善、測量時(shí)外界條件的變化、檢測人員的疏忽大意及測量經(jīng)驗(yàn)等多種因素的影響,都會(huì)造成被測量的測量結(jié)果與其真實(shí)值之間存在一定的誤差,測量誤差的來源包括儀器系統(tǒng)誤差、使用誤差、人身誤差及影響誤差等。雖然產(chǎn)生誤差的原因多種多樣,但按誤差基本性質(zhì)和特點(diǎn),誤差可分為三種:即系統(tǒng)誤差、隨機(jī)誤差和粗大誤差[2]。當(dāng)測量誤差超過一定限度時(shí),測量工作和測量結(jié)果就會(huì)變得毫無意義,甚至?xí)碡?fù)面影響,導(dǎo)致人們會(huì)根據(jù)這個(gè)不正確的測量結(jié)果做出錯(cuò)誤地分析、判斷,從而大大阻礙了工作的順利進(jìn)行,嚴(yán)重的會(huì)造成巨大經(jīng)濟(jì)損失。
因此,從誤差的角度來看,最佳的測量方案應(yīng)做到各方面因素造成的綜合誤差越小越好,也就是說使每一項(xiàng)測量誤差都達(dá)到最小。由于每項(xiàng)誤差使受一些客觀因素限定的,所以要依據(jù)測量的要求、現(xiàn)有的儀器、測量環(huán)境及工作人員的素質(zhì)等具體條件來綜合比較各種可行方案,分析各項(xiàng)誤差可能達(dá)到的最小數(shù)值,選擇合成誤差最小者作為現(xiàn)有條件下的最佳方案。
在最佳方案中要針對下列不同誤差類型盡可能減小相應(yīng)的誤差:針對系統(tǒng)誤差,要盡可能選擇用精度較高的儀器儀表進(jìn)行測量;針對環(huán)境誤差要盡可能控制測量的環(huán)境;針對人身誤差要盡可能采用數(shù)字儀器并采取多次測量求其平均的方式減小偶然誤差;針對方法與理論誤差要選取某些特殊方法來減小理論誤差[3]。
3.測量花銷要經(jīng)濟(jì)實(shí)惠
儀表的準(zhǔn)確度是指儀表的真實(shí)值與被測量真實(shí)值的一致程度,反映了測量的各類誤差的綜合。綜合誤差越小,精確度越高,儀表靈敏度描述了對被測量的反應(yīng)能力,即儀表所能測量的最小被測量。精確度和靈敏度都是儀表的重要技術(shù)指標(biāo)。但是在我們進(jìn)行儀表的選擇時(shí),不能一味地追求靈敏度而不考慮自身的經(jīng)濟(jì)條件,況且高精確度高靈敏度的儀表也不一定時(shí)我們工程或者應(yīng)用的最佳選擇,我們要從我們的要求實(shí)際出發(fā),來選擇相對經(jīng)濟(jì)實(shí)惠又可以完成相關(guān)測量的方案來完成我們的測量。例如,在一般電阻測量中,我們用普通萬用表就可以滿足測量要求,而不需要買一個(gè)較為昂貴的精密電橋進(jìn)行測量。
因此,在選取我們的測量方案的時(shí)候要考慮到一定的經(jīng)濟(jì)利益,我們的測量才能在工程實(shí)踐中得到廣泛應(yīng)用,才會(huì)更有價(jià)值。
4.測量方法要簡便易行
在科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的今天,快節(jié)奏高效益也要求我們迅速獲得被測量的測量結(jié)果,因此我們要追求測量簡便易行。所謂簡便易行,是指測量儀表或測量方法操作簡單、測量步驟少、讀取結(jié)果時(shí)間短,這樣的測量過程時(shí)間短、速度快,因操作造成失誤的幾率小。然而對不同的操作者,要求也有所不同。比如要測量一個(gè)電阻阻值,有五種方案:用電阻箱測量、用萬用表測量、用電壓電流表測量、用直流電橋測量、用自動(dòng)LCR測量儀測量。對于操作者,如果只會(huì)熟練使用其中一種方法,那么這種方案就是我們要選取的最佳方案;如果五種都會(huì)熟練使用,那么最簡便易行的就是萬用表測量了。對于測量人員,在滿足測量要求的情況下,要在眾多測量方案中選取最為簡便易行的方案,以適應(yīng)生產(chǎn)和科研發(fā)展的要求。
在實(shí)際的測量中,對于最佳測量方案的選取不能只從某一個(gè)方面來考慮,一切以滿足實(shí)際測量需要為宗旨,以適應(yīng)科研要求和工程生產(chǎn)為目的,在此前提下,綜合考慮各方面因素,盡量減小測量誤差,權(quán)衡利弊,在各種方案中選擇最佳方案,挑選出最合理的測量方案,來達(dá)到我們的測量目的[4]。
5.要考慮干擾與共地的影響
在考慮了上述因素的情況下,測量時(shí)還需要根據(jù)測量信號的頻率特性等考慮干擾與共地對測量結(jié)果的影響。電子設(shè)備是在一定環(huán)境下工作的,在實(shí)際環(huán)境中不可能存在理想的環(huán)境狀況,而必然存在著自然的或者人為因素產(chǎn)生的電磁能量,這些電磁能量通過一定途徑進(jìn)入工作電路,從而產(chǎn)生正常工作所不需要的信號。這些信號有些是瞬間或偶然出現(xiàn),有些是伴隨著電子設(shè)備的使用而長期存在,影響電子電路的正常工作。因此,在生產(chǎn)中,電子儀器、儀表或分散控制系統(tǒng)工作時(shí),或者對參數(shù)測量時(shí),電子回路都需要有一個(gè)公共電位參考點(diǎn),這個(gè)參考點(diǎn)我們通常稱為工作接地點(diǎn)。合理設(shè)計(jì)電路或者回路中的接地點(diǎn)可以有效地防止干擾[5]。
在某些電路測量中,當(dāng)用浮地的、相互獨(dú)立的儀器進(jìn)行測量,測量結(jié)果是正確的,但如果測量儀器共地,由于負(fù)極接地的電子儀器的接入,測量儀表的負(fù)極所接的被測點(diǎn)就被強(qiáng)制接地,原本電位不為零的點(diǎn)的電位強(qiáng)制變?yōu)榱?,改變了電路結(jié)構(gòu),這時(shí)出現(xiàn)測量結(jié)果不正確甚至電路和儀器損壞。因此在實(shí)際電路進(jìn)行測量前,一定要注意首先弄清楚儀器負(fù)極是否共地,電路能否用共地的儀器進(jìn)行測量,一定要認(rèn)真分析,千萬不能盲目接電路,造成不必要的錯(cuò)誤和損壞[6]。
6.總結(jié)
現(xiàn)代電子測量是一門發(fā)展迅速、應(yīng)用廣泛、對現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展起著巨大推動(dòng)作用的測量分支,現(xiàn)在幾乎找不到?jīng)]有運(yùn)用電子測量技術(shù)的科技領(lǐng)域。同時(shí)電子測量也是一門對科技成就十分敏感的學(xué)科,它與科技同步發(fā)展,這使得電子測量技術(shù)知識不斷更新,這也就要求測量人員不斷吸取新的科技知識,時(shí)時(shí)尋求測量最佳方案,力求測量方案更加規(guī)范化、科學(xué)化、現(xiàn)代化,跟上電子測量的時(shí)代步伐。
參考文獻(xiàn)
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作者簡介:
武懷玉(1972—),男,工程師,陜西廣電網(wǎng)絡(luò)傳媒股份有限公司安塞縣支公司副經(jīng)理,從事廣播電視管理和有線電視網(wǎng)絡(luò)建設(shè)工作。
篇6
關(guān)鍵詞:電子測量儀器;教學(xué)方法;教學(xué)效果
中圖分類號:G423.07 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1008-3561(2015)24-0021-01
“電子測量技術(shù)”是一門理論知識和實(shí)踐性都很強(qiáng)的學(xué)科?!半娮訙y量技術(shù)”這門課程的內(nèi)容包括測量誤差的性質(zhì)、特點(diǎn)、分類和測量結(jié)果的處理,常見元件(電阻、電容、電感)標(biāo)注方法和測量方法,電參量(電流、電壓、功率)的測量,常用的測量儀器的原理、使用方法,時(shí)域測量頻域測量和數(shù)據(jù)域測量的基本特點(diǎn)。學(xué)習(xí)本課程的目的是使大學(xué)生初步學(xué)會(huì)選擇合適的測量儀器、制定合理的測試方法,學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)一個(gè)最佳的測試方案,并且學(xué)會(huì)對測量結(jié)果進(jìn)行誤差分析和處理。開設(shè)“電子測量技術(shù)”課程旨在培養(yǎng)大學(xué)生的基本動(dòng)手操作能力和提高綜合設(shè)計(jì)能力。該課程涉及知識點(diǎn)多,數(shù)學(xué)公式推導(dǎo)復(fù)雜,學(xué)習(xí)難度大,容易造成大學(xué)生學(xué)習(xí)疲勞,致使學(xué)習(xí)效率下降。因此,我們不僅要加強(qiáng)大學(xué)生理論知識的學(xué)習(xí),還要注重大學(xué)生創(chuàng)新和動(dòng)手能力的實(shí)踐培養(yǎng)。我們可將實(shí)驗(yàn)分為基礎(chǔ)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)和綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。在基礎(chǔ)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)中要求大學(xué)生能夠識別常用元件,并能對簡單的電路進(jìn)行測量。在綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)中,要根據(jù)大學(xué)生電子協(xié)會(huì)和電子設(shè)計(jì)大賽比賽要求事先擬定題目,使課堂教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)相融合,加強(qiáng)大學(xué)生的設(shè)計(jì)和創(chuàng)新能力。通過改革,我校大學(xué)生近幾年的參賽均取得了可喜的成績。本文從理論教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)和考核方式幾個(gè)方面進(jìn)行了改革,目的是為了激發(fā)大學(xué)生的內(nèi)在動(dòng)力,提高大學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力,通過一系列的改革取得良好的效果。
一、課程內(nèi)容的改革
當(dāng)前的“電子測量技術(shù)”課程體系陳舊,過多的介紹一些繁雜的公式,對于專科大學(xué)生來說難度過大,因此我們聯(lián)合黃河水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院的教師編寫了適合大學(xué)生使用的“電子測量技術(shù)”“電子測量技術(shù)教學(xué)大綱”和“電子測量技術(shù)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書”。該套教材介紹常見電參量的測量方法、常用元器件的特點(diǎn)以及測量方法和測量常用儀器的工作原理、使用方法和測試技能,并且介紹了誤差理論和誤差分析,時(shí)域測量、頻域測量和數(shù)據(jù)域測量的基本方法。該套教材的特點(diǎn)是突出應(yīng)用性和實(shí)踐性,在課程內(nèi)容上能夠?qū)⒅R點(diǎn)與能力點(diǎn)有機(jī)結(jié)合起來,注重培養(yǎng)大學(xué)生解決現(xiàn)場實(shí)際問題的能力。在內(nèi)容安排上,力求廣度和深度的統(tǒng)一,對電子測量的主要方面做了全面、系統(tǒng)的介紹,對于具體測量問題,選擇典型的具有代表性的例題,使大學(xué)生既能夠建立基本測量理論和基本概念的學(xué)習(xí),又能加強(qiáng)基本操作技能的培養(yǎng)和提高。在課程內(nèi)容上增加了現(xiàn)代測量新技術(shù)如無線通信測試、藍(lán)牙測試、光通信測試等,每一部分均附有例題和習(xí)題,供大學(xué)生練習(xí),以加深理解。在每章的開始部分增加實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目,在選擇實(shí)訓(xùn)內(nèi)容時(shí),應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場工作需要和我校實(shí)驗(yàn)室的設(shè)備條件,所選擇的儀器都是全國各大高校普遍使用的測量儀器。
二、課堂講授
在課堂講授中,不再采取滿堂灌的“填鴨式”的方式,而是將大學(xué)生進(jìn)行分組,選擇具有代表性的例子引導(dǎo)大學(xué)生自己去討論、自己制訂測量方案,使每個(gè)大學(xué)生都能夠全身心地投入到課堂的學(xué)習(xí)中來。授課過程中,對于基本公式、基本定理的推導(dǎo)采用傳統(tǒng)的板書形式,既能使大學(xué)生加深理解,又方便大學(xué)生記錄。對于電路的測試技術(shù)和方案,利用多媒體技術(shù)、動(dòng)畫演示等手段,通過形象直觀的演示,增加了傳授的信息量。在教學(xué)過程中以大學(xué)生為主體,使大學(xué)生參與到課堂中來,改變了以往在課堂上教師乏味的講解方式,教師在課堂上起引導(dǎo)作用,大學(xué)生才是主體。對于難點(diǎn)、抽象的知識點(diǎn),教師要給大學(xué)生講解清楚。同時(shí),教師要在課堂上設(shè)置訓(xùn)練項(xiàng)目,讓大學(xué)生先對項(xiàng)目進(jìn)行分析,然后到網(wǎng)上和圖書館查閱資料,通過自己搜集信息,了解每種測量儀器的優(yōu)缺點(diǎn)、適用范圍和測量精度,從而學(xué)會(huì)建立一個(gè)優(yōu)化的切實(shí)可行的測量方案。
三、加強(qiáng)實(shí)踐技能訓(xùn)練
在實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的安排上,增加實(shí)驗(yàn)臺、實(shí)驗(yàn)課時(shí)和實(shí)驗(yàn)數(shù)目。我們把整個(gè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容分為基礎(chǔ)驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)和綜合設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn),在基礎(chǔ)驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)中使大學(xué)生學(xué)會(huì)常用元器件的識別方法,學(xué)會(huì)常用測量儀器的使用方法,會(huì)對簡單的電路進(jìn)行測量;在綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)中,強(qiáng)化大學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)和綜合設(shè)計(jì)能力的提高。同時(shí),布置一些難度適中的題目和一些高難度的題目,難度適中的題目能使大部分的大學(xué)生經(jīng)過自己的努力就可以完成,高難度的題目可以使少部分有探索精神和創(chuàng)新能力的大學(xué)生脫穎而出,從而帶動(dòng)其他的大學(xué)生,營造一個(gè)優(yōu)良的學(xué)習(xí)氛圍。
四、考試方式的改革
為了杜絕考前突擊幾天就能過關(guān)的現(xiàn)象,對大學(xué)生的考核方式也進(jìn)行了改革。以前的測試就是筆試,以至出現(xiàn)了大學(xué)生眼高手低、只會(huì)紙上談兵的現(xiàn)象。為了徹底杜絕這種情況的發(fā)生,我們更注重大學(xué)生平時(shí)的課堂表現(xiàn)、出勤率、作業(yè)情況以及在實(shí)驗(yàn)操作中的具體表現(xiàn),這樣給出的成績更加客觀公正,能大大提高了大學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,使大學(xué)生在平時(shí)的課堂上能更好地參與到課堂討論中來。
五、結(jié)束語
通過這幾方面的改革,激發(fā)了高校大學(xué)生的學(xué)習(xí)的興趣,充分調(diào)動(dòng)了大學(xué)生的主觀能動(dòng)性。近年來,我校的大學(xué)生參加河南省電子技能大賽、全國電子大賽還有電工證的等級考試,取得了良好的成績,促進(jìn)了他們的成長成才。
參考文獻(xiàn):
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篇7
【關(guān)鍵詞】電子測量;示波器;測量方法
科學(xué)的進(jìn)步,生產(chǎn)的發(fā)展與測量理論、技術(shù)、手段的發(fā)展和進(jìn)步是相互依賴、相互促進(jìn)的。測量是指人們對客觀事物取得數(shù)量概念的認(rèn)識過程,是人們認(rèn)識和改造自然界的一種不可缺少的手段。在自然界中,對于任何被研究的對象,若要定量地進(jìn)行評價(jià),必須通過測量來實(shí)現(xiàn),測量是技術(shù)生命的神經(jīng)系統(tǒng)。如今,電子測量技術(shù)已成為電子科學(xué)領(lǐng)域重要而且發(fā)展迅速的分支,對整個(gè)電子技術(shù)和其他科學(xué)技術(shù)產(chǎn)生了巨大的推動(dòng)作用。
電子測量是指以電子技術(shù)理論為依據(jù),電子測量儀器和設(shè)備為手段,對各種電量、非電量、電信號以及電子元器件的特性和參數(shù)進(jìn)行的測量。在電子測量中,示波器是一種不可缺少的測量儀器。示波器是利用電子示波管來顯示被測信號波形的一種電子測量儀器?!鞍俾劜蝗缫灰姟?,示波器能夠把人類肉眼無法直接觀測的電信號,轉(zhuǎn)換成人類肉眼可以看見的波形,并顯示于屏幕上,以便于對信號進(jìn)行直觀、定性、定量的觀測,它所提供的直觀視覺效果是其他儀器無法替代的。
一、示波器的選擇
可以根據(jù)被測信號的特性來選擇。
1.定性觀察頻率不高的一般周期性信號,可選用普通示波器或簡易示波器。
2.觀察非周期信號、寬度很小的脈沖信號,應(yīng)選用具有觸發(fā)掃描或單次掃描的寬帶示波器。
3.觀察快速變化的非周期性信號,應(yīng)選用高速示波器。
4.觀察頻率很高的周期性信號,可以選用取樣示波器。
5.觀察低頻緩慢變化的信號,可選用長余輝、慢掃描示波器。
6.需要對兩個(gè)信號進(jìn)行比較時(shí),應(yīng)選用雙蹤示波器;需要對兩個(gè)以上信號比較時(shí),則選用多蹤示波器或多束示波器。
7.若被測信號為一次性過程或復(fù)雜波形,需將被測信號存儲起來,以便進(jìn)一步分析、研究,可選用存儲示波器。
二、需要注意的事項(xiàng)
1.選擇合適的電源,并注意機(jī)殼接地。使用前要預(yù)熱幾分鐘再調(diào)整各旋鈕。
2.經(jīng)過探極衰減后的輸入信號切不可超過示波器允許的輸入電壓范圍,并應(yīng)注意防止觸電。
3.通電預(yù)熱后再調(diào)整各旋鈕,同時(shí)注意各旋鈕應(yīng)先大致旋在中間位置。
4.根據(jù)需要,選擇合適的輸入耦合方式。
5.輝度要適中,不宜過亮,且亮點(diǎn)不能長時(shí)間停留在同一點(diǎn)上,特別是暫時(shí)不觀測波形時(shí),更應(yīng)該將輝度調(diào)暗,以免縮短示波管的使用壽命。
6.聚焦要合適,不宜太散或過細(xì)。
7.測量前要注意調(diào)節(jié)“軸線校正(TRACE ROTATION”)旋鈕,使熒光屏刻度軸線與顯示波形的軸線平行。
8.盡量在熒光屏有效尺寸內(nèi)進(jìn)行測量。
9.探極要與示波器配套使用,不能互換,且使用前要校正。
10.波形不穩(wěn)定時(shí),通常按“觸發(fā)源”、“觸發(fā)耦合方式”、“觸發(fā)方式”、“掃描速度”、“觸發(fā)電平”的順序進(jìn)行調(diào)節(jié)。
三、示波器測量方法
1.直流電壓的測量
(1)測量原理
利用被測電壓在屏幕上呈現(xiàn)的直線偏離時(shí)間基線(零電平線)的高度與被測電壓的大小成正比的關(guān)系進(jìn)行的。VDC=h×Dy×k
其中VDC為被測直流電壓值,h為被測直流信號線的電壓偏離零電平線的高度;Dy為示波器的垂直靈敏度, k為探頭衰減系數(shù)。
(2)測量方法
1)將示波器的垂直偏轉(zhuǎn)靈敏度微調(diào)旋鈕置于校準(zhǔn)位置(CAL)。
2)將待測信號送至示波器的垂直輸入端。
3)確定零電平線。
4)將示波器的輸入耦合開關(guān)撥向“DC”檔,確定直流電壓的極性。
5)讀出被測直流電壓偏離零電平線的距離h。
6)計(jì)算被測直流電壓值。
例:示波器測直流電壓及垂直靈敏度開關(guān)示意圖如下圖所示,h=4cm,k=10:1,求被測直流電壓值。
VDC=h×Dy×k=4cm×0.5V/cm×10=20V
2.交流電壓的測量
(1)測量原理
Vp-p=h×Dy×k
Vp-p為被測交流電壓值(峰-峰值);h為被測交流電壓波峰和波谷的高度或任意兩點(diǎn)間的高度;Dy為示波器的垂直靈敏度;k為探頭衰減系數(shù)。
(2)測量方法
1)垂直偏轉(zhuǎn)靈敏度微調(diào)旋鈕置于校準(zhǔn)位置。
2)接入待測信號,輸入耦合開關(guān)置于“AC”。
3)調(diào)節(jié)掃描速度使波形穩(wěn)定顯示。
4)調(diào)節(jié)垂直靈敏度開關(guān)。
5)讀出被測交流電壓波峰和波谷的高度。
6)計(jì)算被測交流電壓的峰-峰值。
3.周期和頻率的測量
(1)測量原理
T=xDx/kx
T為被測交流信號的周期;x為被測交流信號的一個(gè)周期在熒光屏水平方向所占距離; Dx為示波器的掃描速度;kx為X軸擴(kuò)展倍率。周期的倒數(shù)即為頻率。
(2)測量方法
1)將示波器的掃描速度微調(diào)旋鈕置于“校準(zhǔn)” 位置。
2)將待測信號送至示波器的垂直輸入端。
3)將示波器的輸入耦合開關(guān)置于“AC”位置。
4)調(diào)節(jié)掃描速度開關(guān),記錄Dx值。
5)讀出被測交流信號的一個(gè)周期在熒光屏水平方向所占的距離x。
6)計(jì)算被測交流信號的周期。
4.時(shí)間間隔的測量
測量同一信號中任意兩點(diǎn)A與B的時(shí)間間隔的測量方法
TA-B=xA-B×Dx
TA-B為:A與B的時(shí)間間隔;xA-B為A與B的時(shí)間間隔在熒光屏水平方向所占距離;Dx為示波器的掃描速度。
5.相位的測量
(1)用雙蹤示波法測量相位
將欲測量的兩個(gè)信號A和B分別接到示波器的兩個(gè)輸入通道。利用熒光屏上的坐標(biāo)測出信號的一個(gè)周期在水平方向上所占的長度xT 。再測量兩波形上對應(yīng)點(diǎn)之間的水平距離x,則兩信號的相位差為 Δψ=×
(2)用李沙育圖形法測量頻率或相位
將示波器工作于X-Y方式下,將頻率已知的信號與頻率未知的信號加到示波器的兩個(gè)輸入端,調(diào)節(jié)已知信號的頻率,使熒光屏上得到李沙育圖形,由此可測出被測信號的頻率。
NH和NV分別為水平線、垂直線與李沙育圖形的交點(diǎn)數(shù);fx、fy分別為示波器Y和X信號的頻率。李沙育圖形存在關(guān)系:
四、結(jié)論
示波器不僅能直觀地觀測信號波形,能測量信號的電壓、周期、頻率、相位等,另外示波器與傳感器結(jié)合,還能對溫度、壓力、密度、聲、光、磁效應(yīng)等各種非電量進(jìn)行測量。但在精密度要求高的場合,還需要注意利用示波器測量帶來的測量誤差。
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篇8
關(guān)鍵詞:電子測量 課程 教學(xué)改革
中圖分類號:G420 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-098X(2014)03(c)-0136-01
眾所周知,中職學(xué)生基礎(chǔ)知識較差,他們競爭意識薄弱,學(xué)習(xí)能力較差。很多在中職教師崗位上奮戰(zhàn)的一線教師時(shí)常抱怨:學(xué)生的學(xué)習(xí)反應(yīng)冷談,學(xué)習(xí)積極性差,教師時(shí)常被現(xiàn)存的種種課堂不良現(xiàn)象嚴(yán)重打擊,身心俱疲,無法或鮮少獲得職業(yè)的幸福感、成就感。學(xué)生的消極反應(yīng)作用于教師身上,教師無可奈何;教師的消極情緒又反作用到課堂上,學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性更差……長此以往,師生間的教與學(xué)不斷惡性循環(huán),教學(xué)質(zhì)量逐漸日下。
那么,如何改善師生關(guān)系,改善課堂教育效果呢?我個(gè)人認(rèn)為,不管什么課程,只要找到合適的教學(xué)方法,對癥下藥,是可以改善課程教學(xué)效果,推動(dòng)教學(xué)改革的。以電子專業(yè)《電子測量儀器》課程為例,結(jié)合學(xué)生的實(shí)際情況和多年身為一線教師的教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),我覺得,項(xiàng)目導(dǎo)向、任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法在其授課課程中效果良好。下面,我將淺談這種教學(xué)方法在《電子測量儀器》課程教學(xué)改革中的實(shí)施,不到之處,敬請批評。
首先,縱觀現(xiàn)有的關(guān)于電子儀表儀器測量的教材,不難發(fā)現(xiàn),眾多教材都是選用幾種儀表儀器作為代表,然后重在理論介紹它們的內(nèi)部結(jié)構(gòu)原理,對于儀表儀器應(yīng)用部分,介紹則比較空乏。然而,這些理論知識,對于剛從初中升學(xué)上來的中職學(xué)生來說,文字多、內(nèi)容復(fù)雜、陌生、難理解,而且中職學(xué)生畢業(yè)后大多從事技術(shù)工作,需要很強(qiáng)的實(shí)操能力。很多教師在教學(xué)過程中,為了完成教學(xué)任務(wù),照本宣科,而且在安排實(shí)驗(yàn)的時(shí)候,從元件選取、電路搭建、儀表儀器使用、整理實(shí)驗(yàn)場地等,從頭到尾,只用兩節(jié)課時(shí)間,匆匆忙忙,只求完成教學(xué)任務(wù)不追求教學(xué)質(zhì)量。這種枯燥、死板、粗暴的上課模式,對于學(xué)習(xí)能力較差、學(xué)習(xí)自覺性薄弱的中職生來說,學(xué)習(xí)非但沒有給他們帶來樂趣,反而增加了他們對學(xué)習(xí)的抵觸情緒。
而科學(xué)研究表明,教學(xué)過程中,學(xué)生能記住20%他們聽到的,能記住30%他們看到的,能記住50%他們聽到和看到的,能記住70%他們所說的,但是他們卻能記住90%他們做過的。所以,以伍湘彬老師主編的《電子測量儀器》為例,結(jié)合我校的實(shí)驗(yàn)設(shè)備,以及電子專業(yè)學(xué)生的特點(diǎn),我以項(xiàng)目導(dǎo)向、任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法為主線,以完成項(xiàng)目任務(wù)的形式特別制定了五個(gè)項(xiàng)目,完成教學(xué)任務(wù):
項(xiàng)目一:通用示波器
儀器:本校設(shè)備亞龍YLDS1062D數(shù)字示波器。
任務(wù):(1)數(shù)字示波器的面板介紹和認(rèn)識;(2)使用數(shù)字示波器對50 Hz的3 V交流電進(jìn)行波形觀察和相應(yīng)參數(shù)測量;(3)使用數(shù)字示波器對電路的輸入、輸出級電路關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行波形觀察和測量,完成波形繪畫;(4)教學(xué)視頻及教學(xué)光盤的播放學(xué)習(xí)。
教學(xué)及能力目標(biāo):(1)教師引導(dǎo)、學(xué)生操作,通過學(xué)生自身體驗(yàn)和感性認(rèn)識,熟記示波器面板上各功能按鍵的作用;(2)熟練使用示波器對信號、電路等進(jìn)行波形觀察和測量各種電參量;(3)通過對示波器的其他種類介紹和比較,幫助學(xué)生進(jìn)一步鞏固示波器的相關(guān)知識,幫助學(xué)生提高學(xué)習(xí)興趣和樹立學(xué)習(xí)信心。
項(xiàng)目二:函數(shù)信號發(fā)生器
儀器:本校設(shè)備亞龍YL-238函數(shù)信號發(fā)生器。
任務(wù):(1)函數(shù)信號發(fā)生器的面板介紹和認(rèn)識;(2)使用函數(shù)信號發(fā)生器調(diào)出各種波形,用示波器觀察并測量各種參數(shù),驗(yàn)證輸出是否正確;(3)使用函數(shù)信號發(fā)生器調(diào)出電路所需要波形信號并送往電路;(4)教學(xué)視頻及教學(xué)光盤的播放學(xué)習(xí)。
教學(xué)及能力目標(biāo):(1)教師引導(dǎo),學(xué)生操作,通過學(xué)生的自身體驗(yàn)和感性認(rèn)識,學(xué)生熟記信號發(fā)生器面板上各功能按鍵的作用;(2)會(huì)熟練使用信號發(fā)生器調(diào)出各種波形,并用示波器觀察驗(yàn)證,同時(shí),會(huì)將所需信號供給電路。既可以加深對新知識的理解,也對舊知識(示波器)進(jìn)一步強(qiáng)化和應(yīng)用;(3)通過對函數(shù)信號發(fā)生器的其他種類認(rèn)識和比較,幫助學(xué)生進(jìn)一步鞏固信號發(fā)生器的相關(guān)知識,幫助學(xué)生提高學(xué)習(xí)興趣和樹立學(xué)習(xí)信心。
項(xiàng)目三:電子電壓表(1)
儀器:本校設(shè)備南京科華MF47指針式萬用表。
任務(wù):(1)指針式萬用表的面板介紹和認(rèn)識;(2)使用指針式萬用表測量常用元器件(電阻、電容、二極管、三極管等),并判斷元器件極性、好壞;(3)使用指針式萬用表測量電路靜態(tài)參數(shù)和動(dòng)態(tài)參數(shù)(單管放大電路);(4)教學(xué)視頻及教學(xué)光盤的播放學(xué)習(xí)
教學(xué)及能力目標(biāo):(1)教師引導(dǎo),學(xué)生操作,通過學(xué)生的自身體驗(yàn)和感性認(rèn)識,學(xué)生熟記萬用表面板上各功能按鍵的作用;(2)會(huì)熟練用萬用表的歐姆檔、電壓檔進(jìn)行相應(yīng)測量;(3)通過對萬用表的其他種類認(rèn)識和比較,幫助學(xué)生進(jìn)一步鞏固萬用表的相關(guān)知識,幫助學(xué)生提高學(xué)習(xí)興趣和樹立學(xué)習(xí)信心。
項(xiàng)目四:電子電壓表(2)
儀器:本校設(shè)備優(yōu)利德UT61E數(shù)字萬用表。
任務(wù)、教學(xué)及能力目標(biāo):與項(xiàng)目三相似
項(xiàng)目五:電子計(jì)數(shù)器
儀器:本校設(shè)備E312A型通用電子計(jì)數(shù)器。
任務(wù):(1)電子計(jì)數(shù)器的面板介紹和認(rèn)識;(2)使用電子計(jì)數(shù)器對輸入信號進(jìn)行測量周期、頻率;(3)教學(xué)視頻及教學(xué)光盤的播放學(xué)習(xí)。
教學(xué)及能力目標(biāo):(1)教師引導(dǎo),學(xué)生操作,通過學(xué)生的自身體驗(yàn)和感性認(rèn)識,學(xué)生熟記電子計(jì)數(shù)器面板上各功能按鍵的作用;(2)會(huì)熟練用電子計(jì)數(shù)器進(jìn)行周期、頻率測量;(3)通過對計(jì)數(shù)器的其他種類認(rèn)識和比較,幫助學(xué)生進(jìn)一步鞏固電子計(jì)數(shù)器的相關(guān)知識,幫助學(xué)生提高學(xué)習(xí)興趣和樹立學(xué)習(xí)信心。
篇9
示波器之外,工程師們常用的電子測量工具還很對,理想的做法是將他們集成為一臺儀器,這樣將大大減少儀器之間的連接和配置的麻煩,同時(shí)也簡化的工程師的工作臺。不過,這顯然是不可實(shí)現(xiàn)的,儀器供應(yīng)商只能權(quán)衡利弊,盡可能將可以集成的功能集成進(jìn)工程師最常用的工具--示波器中。因此,集成哪種功能,集成進(jìn)多少功能成了示波器供應(yīng)商需要慎重考慮的問題。如果集成不當(dāng),不但沒有簡化工程師的工作,反倒降低了示波器的主要性能,這將得不償失。
將邏輯分析儀的部分功能集成進(jìn)示波器是最早的嘗試,集成后的示波器號稱混合信號示波器。像安捷倫公司、泰克公司、力科公司等眾多示波器供應(yīng)商都先后推出了混合信號示波器。從原有的2通道或4通道的示波器到增加了16個(gè)邏輯通道的混合信號示波器,大大方便的工程師的測試工作,尤其受到了開發(fā)和調(diào)試嵌入式設(shè)計(jì)的工程師們的歡迎。
之后,安捷倫公司又將信號發(fā)生器集成進(jìn)示波器中。2011年2月,安捷倫推出InfiniiVision2000和3000X系列示波器,率先將函數(shù)信號發(fā)生器集成進(jìn)示波器中。
去年,泰克公司又推出了集成頻譜分析儀的示波器,將頻譜儀集成進(jìn)示波器是一個(gè)不小的挑戰(zhàn),這兩類儀器本來屬于不同的測量域--時(shí)域和頻域,考慮將他們結(jié)合起來也是基于行業(yè)的發(fā)展需求。近幾年,Wi-Fi、ZigBee、藍(lán)牙、RFID等無線應(yīng)用更多地進(jìn)入到日益增多的嵌入式系統(tǒng)中,越來越多的工程師需要同時(shí)面對數(shù)字電路和射頻電路設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)工程師必須同時(shí)處理這兩個(gè)領(lǐng)域。正是基于這樣的行業(yè)需求,泰克在去年推出了MDO4000混合域示波器。集示波器和頻譜分析儀功能于一起,MDO4000可以提供時(shí)間相關(guān)的模擬、數(shù)字和射頻信號觀測。由于實(shí)現(xiàn)了時(shí)間相關(guān)的多域顯示,工程師能夠進(jìn)行準(zhǔn)確的定時(shí)測量,以了解其設(shè)計(jì)中的時(shí)域命令/控制事件間的延遲和時(shí)延在頻域上引起的變化。另外,由于MDO4000能夠提供時(shí)域和頻域時(shí)間相關(guān)的完整系統(tǒng)級觀測,所以尋找間歇性EMI噪聲和元器件狀態(tài)帶來的EMI噪聲變得前所未有的容易。
篇10
電工電子技術(shù)基礎(chǔ)是電子測量與儀器專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程,也是一門理論性和實(shí)踐性相結(jié)合的課程。針對高職教育教學(xué)中學(xué)生理論基礎(chǔ)弱,但思維活躍,動(dòng)手能力強(qiáng)的特點(diǎn),為了使高職學(xué)生成為技術(shù)應(yīng)用型高技能人才,有必要在高等職業(yè)院校進(jìn)行電工電子技術(shù)課程教學(xué)改革,既使高職與普通高校區(qū)別開來,又能使個(gè)高職學(xué)生學(xué)到相關(guān)知識并能學(xué)以致用。為配合高職院校學(xué)校實(shí)踐性強(qiáng)的課程進(jìn)行專業(yè)建設(shè)工作,我們按照課程體系與教學(xué)內(nèi)容改革的建設(shè)方案,建設(shè)電工電子技術(shù)基礎(chǔ)課程,使其達(dá)到優(yōu)質(zhì)專業(yè)基礎(chǔ)課程水平。
2.電工電子技術(shù)基礎(chǔ)課程建設(shè)思路
本課程以工作任務(wù)為邏輯主線,以任務(wù)的興趣點(diǎn)為引導(dǎo),將完成工作任務(wù)必需的相關(guān)理論知識構(gòu)建于實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目之中,學(xué)生在任務(wù)興趣點(diǎn)的驅(qū)使下進(jìn)行具體實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目探索體驗(yàn),完成相應(yīng)的工作任務(wù),鍛煉職業(yè)能力,掌握相應(yīng)的理論知識。在教學(xué)環(huán)節(jié)中,依據(jù)校內(nèi)實(shí)驗(yàn)環(huán)境和實(shí)訓(xùn)條件、校外實(shí)習(xí)資源情況貫徹模擬電工電子實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目(校內(nèi)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)室)完成基礎(chǔ)教學(xué),承擔(dān)真實(shí)的電工電子工程項(xiàng)目(工程現(xiàn)場)的實(shí)用教學(xué),并根據(jù)工程情況設(shè)計(jì)隨時(shí)更新教學(xué)項(xiàng)目內(nèi)容和實(shí)踐教學(xué)過程。
3.電工電子技術(shù)課程建設(shè)探索與實(shí)踐
3.1 課程的功能與定位
職業(yè)教育課程應(yīng)當(dāng)突出能力目標(biāo),鑒于電工電子技術(shù)課程為專業(yè)基礎(chǔ)課,則對課程大要求既要體現(xiàn)嗯能力的培養(yǎng),又要兼顧基本基礎(chǔ)知識掌握和運(yùn)用,為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)奠定理論基礎(chǔ)。本課程是中國環(huán)境管理干部學(xué)院電子測量與儀器專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課,是一門理論性和實(shí)踐性都較強(qiáng)的課程。通過本課程的學(xué)習(xí),學(xué)生可以了解單片機(jī)原理與應(yīng)用,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理與虛擬儀器,電路仿真軟件應(yīng)用,可編程序控制器等相關(guān)后續(xù)課程所需的電路電子基礎(chǔ)的基本概念和電路實(shí)踐基礎(chǔ)知識,能夠進(jìn)行簡單器件的選型,能夠使用常用電工電子儀器設(shè)備,能夠獨(dú)立完成簡單實(shí)踐項(xiàng)目,并能對系統(tǒng)功能進(jìn)行測試,為將來從電子測量工程相關(guān)工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
3.2 課程的能力目標(biāo)
本課程的核心能力目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生電工電子技術(shù)相關(guān)職業(yè)能力和學(xué)習(xí)后續(xù)課程的基礎(chǔ)能力與專業(yè)素養(yǎng),使學(xué)生達(dá)到國家相關(guān)職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。通過本課程的學(xué)習(xí),學(xué)習(xí)者應(yīng)該具備以下知識、技能與素質(zhì):
(1)能夠進(jìn)行實(shí)驗(yàn)任務(wù)和實(shí)踐項(xiàng)目的器材、儀器需求分析;
(2)能夠撰寫實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的項(xiàng)目說明書;
(3)能設(shè)計(jì)中小電路應(yīng)用系統(tǒng)方案;
(4)能夠進(jìn)行簡單電路電子器件選型;
(5)能熟練操作電工電子常用器材和工具;
(6)能完成電工電子項(xiàng)目任務(wù)過程的各個(gè)環(huán)節(jié),能熟練、規(guī)范地完成實(shí)踐操作;
(7)能根據(jù)電工電子基礎(chǔ)理論和實(shí)踐知識,分析后續(xù)課程相關(guān)電路。選取后續(xù)課程實(shí)踐所需電路器件和儀器;
(8)能完成對電工電子器件、儀器的規(guī)范分類與管理。
3.3 課程教學(xué)總體設(shè)計(jì)和教學(xué)內(nèi)容
根據(jù)電工電子技術(shù)及應(yīng)用專業(yè)技能目標(biāo)框架,獲得本課程的能力目標(biāo),找到教學(xué)設(shè)計(jì)途徑。依據(jù)職業(yè)崗位課程學(xué)習(xí)要求,按照后續(xù)職業(yè)課程標(biāo)準(zhǔn),通過校企合作制定職業(yè)標(biāo)準(zhǔn);將能力群分解為若干個(gè)能力模塊,結(jié)合興趣任務(wù)和能力訓(xùn)練要求,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入任務(wù)角色;制定融合職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的能力訓(xùn)練模塊考核標(biāo)準(zhǔn)、考核方法;編寫適合在生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)基地開展教學(xué)的工學(xué)結(jié)合校本教材。
3.4 教學(xué)內(nèi)容的確定
課程教學(xué)內(nèi)容的確定是從高職學(xué)生工作預(yù)期和后續(xù)課程出發(fā),通過電子測量技術(shù)與儀器專業(yè)課程設(shè)置及對工作崗位進(jìn)行分析,選出與本課程相應(yīng)的典型工作任務(wù)是常用電子器件的識別與使用、常用電測儀器和設(shè)備的使用。通過對典型工作任務(wù)和職業(yè)行動(dòng)能力進(jìn)行分析和討論,分解和細(xì)化核心能力目標(biāo),在此基礎(chǔ)上確定有任務(wù)陳述的課程教學(xué)內(nèi)容。
3.5 教學(xué)模式設(shè)計(jì)
組織課程教學(xué)時(shí),以學(xué)生為主體,充分考慮到高職學(xué)生的基礎(chǔ)知識薄弱、動(dòng)手操作能力較強(qiáng)、思維活躍開放等特征,提出趣味性任來吸引學(xué)生,從而建立其自信心。在此方面,首先可以演示案例教學(xué),促進(jìn)學(xué)生職業(yè)能力發(fā)展。在課程設(shè)計(jì)上,有小的基礎(chǔ)案例,也有來自行業(yè)的工業(yè)案例,以實(shí)驗(yàn)室環(huán)境教學(xué)為基礎(chǔ)平臺,工廠型實(shí)訓(xùn)基地為拓展平臺,使理論知識、實(shí)踐技能、職業(yè)素養(yǎng)與實(shí)際應(yīng)用環(huán)境結(jié)合在一起,從而達(dá)到工作過程與教學(xué)過程的融合。在案例教學(xué)中,采用“做中學(xué),做中教”的教學(xué)方法,按照案例的工作過程進(jìn)行學(xué)習(xí)與訓(xùn)練,使學(xué)生的專業(yè)能力、方法能力、社會(huì)能力得到逐步提高。
其次是客觀教學(xué)內(nèi)容上實(shí)施興趣項(xiàng)目教學(xué)。第一學(xué)段重在興趣點(diǎn)的建立,從任務(wù)的被動(dòng)吸引到主動(dòng)探索。通過大量收集資料、整理方案、小組討論,制定實(shí)施計(jì)劃,完成構(gòu)思與設(shè)計(jì),然后進(jìn)行小組分工,開始進(jìn)行方案實(shí)施。在循序漸進(jìn)實(shí)施項(xiàng)目過程中,逐漸過渡到學(xué)生整理項(xiàng)目方案,由指導(dǎo)教師進(jìn)行中期檢查,對項(xiàng)目設(shè)計(jì)的規(guī)范和要求提出指導(dǎo)意見,但并不對項(xiàng)目的可行性給予評價(jià),充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性和創(chuàng)造性;第二個(gè)學(xué)段,項(xiàng)目小組必須細(xì)化方案,形成完整書面文本,進(jìn)行項(xiàng)目匯報(bào)、答辯與成果展示,并進(jìn)行成績評定。
在項(xiàng)目教學(xué)期間,各項(xiàng)目小組根據(jù)項(xiàng)目方案進(jìn)行匯報(bào),由2名教師(校企雙方組成)進(jìn)行評定,根據(jù)學(xué)生在項(xiàng)目方案中獲取知識與運(yùn)用知識的能力予以打分。從實(shí)踐情況看,此階段,學(xué)生的創(chuàng)新思維活躍,敢于構(gòu)思和設(shè)計(jì)。
3.6 實(shí)訓(xùn)室建設(shè)
根據(jù)中國環(huán)境管理干部學(xué)院現(xiàn)有電工電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)室建設(shè)情況和學(xué)校教學(xué)目的出發(fā),正在完善電工電子技術(shù)實(shí)訓(xùn)中心、中型項(xiàng)目任務(wù)實(shí)訓(xùn)室,校企共同確定生產(chǎn)實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)方案。對職業(yè)教育國內(nèi)現(xiàn)狀進(jìn)行深入調(diào)研,對畢業(yè)生市場需求進(jìn)行分析,分析各崗位的需求量及對應(yīng)的技術(shù)特點(diǎn)和設(shè)備要求及環(huán)境要求,以此為根據(jù)確定實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)實(shí)習(xí)基地建設(shè)方案。實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)實(shí)習(xí)基地建設(shè)的定位如下:
(1)電子測量技術(shù)與儀器專業(yè)群校內(nèi)實(shí)驗(yàn)室;
(2)電子測量技術(shù)與儀器專業(yè)群校內(nèi)實(shí)訓(xùn)室;
(3)電子測量技術(shù)與儀器專業(yè)群校外實(shí)習(xí)基地;
(4)學(xué)生創(chuàng)業(yè)教育平臺。
實(shí)訓(xùn)室配置電工電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)室的相關(guān)設(shè)備,培養(yǎng)學(xué)生簡單實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證和操作、基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)的獨(dú)立操作能力、校外實(shí)習(xí)的選件能力、軟件應(yīng)用能力、資料查詢能力和負(fù)責(zé)電路的安裝調(diào)試維護(hù)能力、設(shè)備及網(wǎng)絡(luò)性能測試能力、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用平臺管理能力等。
這些實(shí)訓(xùn)設(shè)備可以滿足日常的實(shí)訓(xùn)教學(xué)需要,同時(shí)也為學(xué)生課程設(shè)計(jì)和競賽提供了保障。該實(shí)訓(xùn)室將全體向?qū)W生開放,從發(fā)發(fā)揮了實(shí)訓(xùn)室為全院學(xué)生服務(wù)的作用。
3.7 教學(xué)評價(jià)設(shè)計(jì)
教學(xué)評價(jià)的基本思路是,不僅有期末考核和期中考核,而且有過程評價(jià)和學(xué)生的自評。實(shí)訓(xùn)部分占總成績的50%,以實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)過程為考核的主體,貫穿整個(gè)學(xué)期。具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
(1)改革傳統(tǒng)的學(xué)生評價(jià)手段和方法,采用階段評價(jià),過程性評價(jià)與目標(biāo)評價(jià)相結(jié)合,項(xiàng)目評價(jià),理論與實(shí)踐一體化評價(jià)模式。
(2)采用多方位評價(jià)模式,分別用出勤、課堂提問、實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)準(zhǔn)備、實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)過程及完成質(zhì)量來綜合評價(jià)學(xué)生期末成績。
(3)注重學(xué)生動(dòng)手能力和實(shí)踐中分析問題、解決問題能力的考核,對在學(xué)習(xí)和應(yīng)用上有創(chuàng)新的學(xué)生應(yīng)予特別鼓勵(lì),全面綜合評價(jià)學(xué)生能力。
4.結(jié)語
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