模擬電子技術(shù)論文范文

時間:2023-03-29 12:32:00

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模擬電子技術(shù)論文

篇1

首先將模擬電子技術(shù)課程的教學(xué)體現(xiàn)在三個方面:課堂理論教學(xué)、計算機(jī)仿真技術(shù)輔助教學(xué)和實踐教學(xué)。其次,模擬電子技術(shù)相關(guān)知識點的實踐應(yīng)用則貫穿于大二(下)到四年級的畢業(yè)設(shè)計,如大二的電子技術(shù)基本技能訓(xùn)練、模擬電子技術(shù)課程設(shè)計,大三的綜合電子系統(tǒng)設(shè)計,大四的畢業(yè)設(shè)計等。其三,除了這些必修科目以外,在一些選修類項目,如大學(xué)生科技創(chuàng)新、電子設(shè)計競賽、社團(tuán)組織中也體現(xiàn)了模擬電子技術(shù)知識的運用。通過培養(yǎng)方案的調(diào)整,可以行之有效的保證學(xué)生在校學(xué)習(xí)期間不斷學(xué)習(xí)、實踐模擬電子的相關(guān)知識,將學(xué)以致用的理念貫穿于整個在校學(xué)習(xí)期間,使學(xué)生在反復(fù)學(xué)習(xí)實踐中不斷拓展知識的深度和廣度,具有分析問題、解決問題的工程實踐能力。

二、改革探索更加有效的教學(xué)模式

(一)教學(xué)手段不斷改革

為了改進(jìn)教學(xué)質(zhì)量,提高教學(xué)效果,為培養(yǎng)應(yīng)用型人才提供有力支持,近年來,我們在教學(xué)手段的不斷改進(jìn)方面做了有益的嘗試。

        第一,引入計算機(jī)仿真技術(shù),將理論與實踐有機(jī)結(jié)合。在教學(xué)中引入仿真技術(shù),有效的改進(jìn)了教學(xué)效果,增強(qiáng)了學(xué)生分析問題、解決問題的能力。首先,站在教師的角度,仿真技術(shù)的使用,使教師在原有電子課件的基礎(chǔ)上,加入了對實際電路的分析過程,使得教學(xué)生動直觀,加深學(xué)生對概念和規(guī)律的理解和掌握。通過仿真軟件,不僅可以幫助學(xué)生理解一些抽象概念,并且可以使其深刻理解在電路中,各元件參數(shù)對電路的影響。其次,從學(xué)生的角度看,將計算機(jī)仿真技術(shù)與模擬電子技術(shù)教學(xué)內(nèi)容有效結(jié)合,使學(xué)生通過仿真直觀的了解本課程研究中所能解決的實際問題,有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與參與探索的求知欲。如在學(xué)習(xí)完相關(guān)理論后,引導(dǎo)學(xué)生利用仿真軟件自行設(shè)計波形信號發(fā)生器、多路輸出的直流穩(wěn)壓電源、心電圖信號放大器、低頻功率放大器、光電報警器等。學(xué)生通過這樣一些模擬電路的實際應(yīng)用,了解了課程的作用,明確了學(xué)習(xí)目標(biāo),產(chǎn)生了好奇心,激發(fā)了學(xué)習(xí)動力。在教學(xué)中引入計算機(jī)仿真技術(shù),使學(xué)生在教師的引導(dǎo)下帶著問題進(jìn)行自發(fā)學(xué)習(xí),使整個學(xué)習(xí)過程始終處于探索研究、再探索研究到最終驗證的良性循環(huán)過程。

       第二,開放實驗室,提供探究和創(chuàng)新的良好環(huán)境。模擬電子技術(shù)是一門實踐性很強(qiáng),并且面向工程的課程,基本的應(yīng)用電路在掌握了基本理論后,都需要實驗來驗證。通過實驗驗證理論發(fā)現(xiàn)問題結(jié)合理論修正問題再次進(jìn)行實驗驗證,通過這樣一個螺旋式過程,學(xué)生學(xué)習(xí)知識的深度和廣度均不斷拓展。同時,也讓學(xué)生深刻體會到了實踐和理論的差異,在實踐中切實鍛煉了學(xué)生分析解決問題的能力。院系面向電子信息類學(xué)生開放電子技術(shù)實驗室,為學(xué)生提供了理論聯(lián)系實踐的場所,更為學(xué)生進(jìn)行探究式學(xué)習(xí)提供了不可取代的自主學(xué)習(xí)平臺,是培養(yǎng)學(xué)生探究未知能力、實踐能力和創(chuàng)新能力的必要途徑。

       除集中實驗外,課后及其他學(xué)期學(xué)生根據(jù)自己的興趣及時間安排,自行登記到實驗室進(jìn)行實驗和研究。電子技術(shù)實驗室安排值班教師為實驗學(xué)生答疑,幫助學(xué)生探究和創(chuàng)新。實驗室的開放,滿足了不同層次學(xué)生培養(yǎng)實踐能力的要求,體現(xiàn)了因人而異、因材施教的教育理念。第三,充分利用網(wǎng)絡(luò)資源,引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)。模擬電子技術(shù)課程為校級精品課程,目前在建校級資源共享課程?,F(xiàn)有的精品課程網(wǎng)站,為學(xué)生的課外學(xué)習(xí)提供了一個高效的研究型學(xué)習(xí)平臺。精品課程網(wǎng)站提供了豐富的和教學(xué)相關(guān)的資訊。學(xué)生可以根據(jù)自己的興趣和愛好,進(jìn)行探索式研究式自主學(xué)習(xí)。這樣的學(xué)習(xí)模式不受空間和時間的制約,延伸了學(xué)生獲取知識的途徑,不僅使得學(xué)生的學(xué)習(xí)變得更加便捷,而且學(xué)習(xí)起來更加自主、高效,更重要的是在學(xué)生能力培養(yǎng)方面起到了不可或缺的作用。

(二)教學(xué)方法不斷改進(jìn)

教學(xué)是一個獲取知識、啟迪思想、激發(fā)潛能、培養(yǎng)能力的過程,它需要教師根據(jù)自己的教學(xué)能力設(shè)計一種教學(xué)策略,通過優(yōu)化的教學(xué)手段和教學(xué)方法,在課堂上將教學(xué)內(nèi)容精彩而生動地展示給學(xué)生,并且在課后進(jìn)一步挖掘?qū)W生自主學(xué)習(xí)的潛力。在培養(yǎng)應(yīng)用型人才思想指導(dǎo)下,我們不斷在教學(xué)方法上進(jìn)行探索和改進(jìn),側(cè)重培養(yǎng)學(xué)生的工程應(yīng)用能力。

1.采用啟發(fā)探索式教學(xué)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,提高教學(xué)質(zhì)量。

采用啟發(fā)探索式教學(xué)提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,教師在教學(xué)中主要承擔(dān)主導(dǎo)作用。在對課程進(jìn)行教學(xué)設(shè)計時,在保證基本概念的基礎(chǔ)上部分重點采用案例式教學(xué),通過分析實際電路,引入知識點。通過課堂討論、仿真軟件演示、習(xí)題研究等環(huán)節(jié),引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí),讓學(xué)生由被動的接受知識轉(zhuǎn)化為主動的探索知識,充分發(fā)揮學(xué)生在教學(xué)中的主體作用。教師在完成一個知識點或一個章節(jié)的教學(xué)后,布置兩到三個綜合性的問題,讓學(xué)生自由分組形成課題組。利用課余時間自行通過查閱資料完成題目的分析、方案選擇、電路仿真設(shè)計、結(jié)果分析,并制作出一份多媒體課件及電子文檔說明原理、分析過程、重難點及注意事項,由課題組選派一名同學(xué)在課堂上進(jìn)行講解,并且接受老師和同學(xué)的提問,進(jìn)行討論。在這個過程中,學(xué)生不僅從中領(lǐng)會自學(xué)的思路,學(xué)會分析問題和解決問題,而且還培養(yǎng)了團(tuán)隊協(xié)作能力和科技論文的寫作能力。還有一點也是很重要的,即講解之后還要接受老師和同學(xué)的提問,進(jìn)行討論。在這個環(huán)節(jié)中,不僅可以查漏補缺,檢查出學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的薄弱環(huán)節(jié),及時加以彌補,而且也可以有效的促進(jìn)教學(xué)相長,教師可以根據(jù)討論中學(xué)生反映出的興趣點對教學(xué)過程進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化。最后,在教與學(xué)的位置互換中,學(xué)生親身體驗了“教”,這有助于加強(qiáng)師生之間的互相理解。

2.鼓勵支持學(xué)生自主學(xué)習(xí),拓展知識廣度與深度。

課堂教學(xué)無論在時間和內(nèi)容上都是有限的,除了課堂教學(xué),課后可供學(xué)生自主支配的時間很多。引導(dǎo)學(xué)生利用好課余時間,是提高學(xué)習(xí)質(zhì)量的一個有效工具。如在初期給出參考書目,讓學(xué)生閱讀,撰寫讀書報告;給出優(yōu)秀的模擬電子技術(shù)學(xué)習(xí)網(wǎng)站或電子論壇,指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí);訂好答疑時間,定期解答學(xué)習(xí)過程中遇到的問題;鼓勵學(xué)生參加專業(yè)社團(tuán)及校省級大學(xué)生創(chuàng)新項目;在學(xué)生自愿報名的基礎(chǔ)上,優(yōu)選學(xué)生參與省及國家的電子設(shè)計競賽和智能車大賽;鼓勵和幫助學(xué)生在校學(xué)習(xí)期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文等。參與以上活動的優(yōu)秀學(xué)生,根據(jù)培養(yǎng)方案中規(guī)定,均獎勵相應(yīng)的學(xué)分,旨在鼓勵和培養(yǎng)學(xué)生的研究創(chuàng)新能力。通過近幾年的實踐,反映出學(xué)生普遍對面向?qū)嶋H、有挑戰(zhàn)性的課題比較感興趣。而興趣是促進(jìn)學(xué)習(xí)的強(qiáng)大動力,在強(qiáng)大的興趣驅(qū)動下,在團(tuán)隊精神的鼓舞下,學(xué)生自發(fā)學(xué)習(xí),分析問題、解決問題的能力得到了迅速的提高。近年來,電信專業(yè)的學(xué)生在大學(xué)生電子設(shè)計競賽、智能車大賽中均獲得省級以上獎項。

(三)重組優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,充分發(fā)揮課堂教學(xué)的效果

在課時壓縮的客觀條件下,教學(xué)內(nèi)容必須進(jìn)行優(yōu)化重組。教學(xué)內(nèi)容在保證本課程基礎(chǔ)及關(guān)鍵知識點完整的前提下進(jìn)行了合適的優(yōu)選。在電子教案中增加了本學(xué)科領(lǐng)域的技術(shù)前沿和新科技成果的應(yīng)用介紹,在不多占用課時的基礎(chǔ)上擴(kuò)展了知識的廣度,提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,同時也為學(xué)生的自主學(xué)習(xí)指引了方向。

篇2

福建省武夷學(xué)院作為應(yīng)用型本科院校,電類專業(yè)開設(shè)的模擬電子技術(shù)課程,分列為三門子課程:包括60個學(xué)時的理論課程、20個學(xué)時的實驗課程和1周的課程設(shè)計,其中實驗課和課程設(shè)計為實踐環(huán)節(jié)。用倒三角圖表示課程結(jié)構(gòu)、學(xué)時安排以及三者之間的相輔相成的關(guān)系。模擬電子技術(shù)課程的最大特點是內(nèi)容較多,學(xué)生普遍感覺較難,涉及知識面廣、應(yīng)用性較強(qiáng)。

二、課程教學(xué)探討

1.靈活運用多種教學(xué)手段。

學(xué)生上理論課普遍感覺比較抽象、較難理解與掌握,合適的教學(xué)手段顯得尤為重要,板書和多媒體相結(jié)合的教學(xué)手段對于一般本科學(xué)生比較合適。教師在黑板寫的時間,學(xué)生有短暫的時間進(jìn)行消化和記筆記,有利于對內(nèi)容的即時理解和課后復(fù)習(xí),使得大部分學(xué)生能跟上老師的授課進(jìn)度。比如,在講授到三極管基本共射極放大電路時,學(xué)生對于小信號等效電路畫法比較難于掌握,而僅僅用多媒體授課放映效果不理想。教學(xué)中可以結(jié)合板書,分步畫出三極管的H模型,結(jié)合小信號等效電路的依據(jù),在黑板上一步步畫出來,學(xué)生理解起來就更方便。這在模擬電子技術(shù)中是比較基礎(chǔ)的理論內(nèi)容,基礎(chǔ)內(nèi)容講透了,有利于后續(xù)章節(jié)的順利展開。但是對于某些比較難用語言描述的概念或者復(fù)雜的演變過程,使用多媒體動畫效果進(jìn)行講解可以更形象生動,使學(xué)生更易于理解。例如,P、N型半導(dǎo)體中電子的擴(kuò)散與復(fù)合,晶體管、MOS管器件中的電子、空穴的運動,電流的運動以及器件的制造工藝過程等。這些內(nèi)容如果采用板書,畫圖太多、耗時較長,也很難做到形象表達(dá)。若用多媒體加上Flash動畫的方式學(xué)生就會更感興趣,有利于知識的理解。需要注意的是多媒體教學(xué)課件畫面切換快,學(xué)生記筆記跟不上,授課時注意放慢速度,講清基本概念和基本分析方法,適當(dāng)結(jié)合板書對內(nèi)容作出提綱挈領(lǐng)性的總結(jié)。這樣結(jié)合多種教學(xué)手段既緩解了課程內(nèi)容多與學(xué)時數(shù)明顯不足的矛盾,又發(fā)揮了多媒體教學(xué)省時、直觀、形象的優(yōu)點,因此受到了學(xué)生們的普遍歡迎。

2.營造討論式教學(xué)環(huán)境,加強(qiáng)課外輔導(dǎo)。

為增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性,教師可結(jié)合實際的學(xué)習(xí)狀態(tài)引導(dǎo)學(xué)生思考問題,每節(jié)課上教師可以適當(dāng)提出1-2個比較有代表性的問題,供學(xué)生探討,這一過程不僅激發(fā)了學(xué)生的興趣也提高了學(xué)生的思維能力??偨Y(jié)之前的教學(xué)效果,教材的后面章節(jié),比如反饋、功率放大等,學(xué)生理解起來就很困難,學(xué)習(xí)興趣急劇下降。每周設(shè)置1-2個課外的時間段老師給學(xué)生們答疑解惑,在學(xué)與問的過程中,學(xué)生對每堂課的內(nèi)容能及時消化和吸收,這樣學(xué)生對整體內(nèi)容能更好地進(jìn)行理解,學(xué)會融會貫通,達(dá)到較好的教學(xué)效果。

三、重視實踐教學(xué),加強(qiáng)動手能力的培養(yǎng)

1.加強(qiáng)實驗教學(xué)過程管理。

模擬電子技術(shù)實驗大綱中包括驗證性和綜合性實驗,其中驗證性實驗總計有8個,選做5個;綜合性實驗有2個,選做1個。實驗采用自編的實驗指導(dǎo)書,書中包括實驗?zāi)康摹嶒炘?、實驗使用儀器、實驗操作步驟和思考題等等,要求學(xué)生結(jié)合實驗原理和思考題認(rèn)真完成實驗預(yù)習(xí)報告,學(xué)生在每次實驗前對實驗項目有基本理解,教師批閱后再根據(jù)情況進(jìn)行講授。在實驗過程中,摒棄傳統(tǒng)的“老師做、學(xué)生看”的教學(xué)模式,我們要求學(xué)生自己調(diào)試電路和操作實驗儀器,獨立排除實驗故障,找出問題、原因,必須在規(guī)定的時間內(nèi)完成每個實驗項目。實驗報告中學(xué)生需對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、分析誤差,對實驗現(xiàn)象做合理的分析及總結(jié),提出改進(jìn)意見與措施。這樣學(xué)生能結(jié)合理論與實踐,動腦動手相互結(jié)合,提高實驗的教學(xué)效果。

2.重視課程設(shè)計,解決實際問題。

課程設(shè)計是學(xué)生把理論知識應(yīng)用于解決實際問題的一個重要的實踐環(huán)節(jié),是培養(yǎng)學(xué)生實踐技能的重要手段,可以提高學(xué)生理論結(jié)合實際、分析問題和解決問題的能力。應(yīng)用性本科學(xué)校培養(yǎng)學(xué)生的主要目標(biāo)為未來的技術(shù)人員和工程師,動員和組織電類學(xué)生開學(xué)初準(zhǔn)備基本的實踐工具,比如電烙鐵、萬用表、斜口鉗、焊錫等等。學(xué)校專門設(shè)置1周的時間進(jìn)行本門課程的設(shè)計,如何充分利用有限的時間,引導(dǎo)學(xué)生綜合運用所學(xué)的基本理論知識,來分析問題、解決實際問題呢?教師可先給學(xué)生提出基本要求,給出一些參考題目,為發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性,學(xué)生也可自擬題目。課程設(shè)計分組進(jìn)行,要求每組限2名學(xué)生。在課程設(shè)計教學(xué)中要求學(xué)生充分利用圖書館和網(wǎng)絡(luò)資源,學(xué)生學(xué)會怎樣查資料、怎樣看資料,如何從資料中獲取有用的信息。對于興趣濃厚的學(xué)生可以結(jié)合每年的校園科技節(jié)活動和大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練項目,給學(xué)生更大的平臺去實踐鍛煉,對于學(xué)生的科技成果,還應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生試著撰寫科技小論文,實踐聯(lián)系理論,提高其科研能力。

3.強(qiáng)調(diào)專業(yè)仿真軟件的運用。

隨著計算機(jī)的發(fā)展,利用計算機(jī)的仿真軟件對電路進(jìn)行驗證、設(shè)計和分析已成為一種趨勢。主要原因有:(1)計算機(jī)仿真不局限于地點和時間,比較方便,用電腦裝好軟件就可以進(jìn)行電路的設(shè)計;(2)其可替代采用簡化電路模型搭接實際電路進(jìn)行驗證的傳統(tǒng)設(shè)計方式,同時可有效地對電路參數(shù)確定和方案選擇,并在設(shè)計初期對產(chǎn)品的性能進(jìn)行可靠預(yù)估,從而提高設(shè)計質(zhì)量、縮短設(shè)計時間、節(jié)省設(shè)計費用,因此成為了現(xiàn)代設(shè)計中重要的組成部分;(3)利用仿真結(jié)果得出電路性能受電路中某些關(guān)鍵參數(shù)的影響,可更好地理解電路的特性和性能指標(biāo),對實際電路設(shè)計和調(diào)試具有重要指導(dǎo)意義。目前電子技術(shù)中應(yīng)用較廣泛的仿真軟件有Proteus、Pspice和EWB等等。教師對于剛剛接觸仿真軟件的學(xué)生,應(yīng)先結(jié)合實際情況講解一個軟件的基本用法,系統(tǒng)地介紹相關(guān)的電子資料和軟件安裝的方法。隨著電子產(chǎn)品的普及,大學(xué)生基本上都有個人電腦,挖掘其自學(xué)能力,對引導(dǎo)其觸類旁通具有現(xiàn)實意義。對于課本上難理解的內(nèi)容,比如放大電路的幅頻特性等可通過仿真實現(xiàn),通過仿真過程與結(jié)果分析能更好地理解和掌握理論知識,而且學(xué)習(xí)好一門軟件對于今后的學(xué)習(xí)和工作起著很重要的作用。

四、重塑培養(yǎng)方案,改革評分機(jī)制

傳統(tǒng)的培養(yǎng)方案是理論課、實驗課和課程設(shè)計加起來是一門課程,教師評出總成績,實驗課和課程設(shè)計只是作為總成績中平時成績的一部分。改革后理論課、實驗課和課程設(shè)計分列為三門子課程,三門課程各給出總評成績。理論課評分是按照“3+7”的機(jī)制評分,實驗成績按照“3+4+3”機(jī)制評分,課程設(shè)計按照“1+4+5”機(jī)制評分,詳細(xì)評分機(jī)制如表1所示。改革前實踐成績比重偏低,很難考查出學(xué)生的動手能力,學(xué)生對實踐環(huán)節(jié)總是馬虎、敷衍,心里想著實踐成績不理想,還可以靠期末筆試成績提起來。評分機(jī)制改革后,學(xué)生比較重視實踐教學(xué),做實驗和課程設(shè)計的積極性明顯提高。

五、總結(jié)

1.經(jīng)過學(xué)校上述教學(xué)探索和實踐,使得教學(xué)形式多樣、生動活潑,學(xué)生自學(xué)能力和動手能力的培養(yǎng)收到了良好的效果。

學(xué)生感覺模擬電子技術(shù)雖然有點兒難,但是他們覺得能學(xué)到許多知識。

篇3

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

二、模擬電子技術(shù)的主要學(xué)習(xí)難點

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

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

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

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

三、化解難點的一些教學(xué)策略

(一)利用簡單二極管電路,引入非線性電路近似處理方法目前許多的模擬電子技術(shù)教材,在關(guān)于二極管、三極管和場效應(yīng)管器件介紹這部分內(nèi)容中,花了相當(dāng)?shù)钠枋銎骷墓ぷ髟怼⑻匦郧€和主要參數(shù),而在放大電路分析時才引入圖解法和微變等效電路模型方法。圖解法分析放大電路的工作過程是教學(xué)難點,學(xué)生往往對曲線之間的映射關(guān)系不清楚。其實圖解法是線性和非線性電阻電路的一種分析方法。我們可以在分析簡單二極管電路時,引入圖解法和一般非線性電阻電路的近似處理方法,使學(xué)生在頭腦中建立起非線性電阻電路分析的一般思路。

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

(1)電路功能和電路結(jié)構(gòu)以實際功能需求為先導(dǎo),或是在總結(jié)已學(xué)單元電路不足的基礎(chǔ)上,引出要學(xué)習(xí)的單元電路,強(qiáng)調(diào)電路結(jié)構(gòu)的構(gòu)思方法和特點,使學(xué)生在認(rèn)識電路同時,也能對電路構(gòu)成的基本規(guī)律有所了解。例如在學(xué)習(xí)功率放大電路時,一般的教學(xué)策略就是,先簡單說明單管甲類功放電路的效率低的原因,提高效率的途徑,從而引出互補對稱乙類功率放大電路結(jié)構(gòu)。然后說明構(gòu)成電路的結(jié)構(gòu)要素和關(guān)鍵元件,以幫助學(xué)生認(rèn)識和記憶。

(2)工作原理分析在這個環(huán)節(jié),主要是定性分析電路中各個元件的作用,電路的工作過程,從而說明電路的功能。有些單元電路的學(xué)習(xí),以定性分析為主,如負(fù)反饋放大電路的分類判斷,正弦波振蕩電路的分析等。反饋電路的分析和判斷,可以說是模擬電子技術(shù)學(xué)習(xí)的難中之難,針對具體電路進(jìn)行判斷的過程是,首先要正確辨識反饋網(wǎng)絡(luò)和基本放大器的輸入端,然后判斷反饋網(wǎng)絡(luò)與輸入信號的位置關(guān)系,從而判斷是串聯(lián)或并聯(lián)反饋,再根據(jù)反饋量和輸出量的關(guān)系,判斷是電壓或電流反饋,最后根據(jù)瞬時極性法判斷是正反饋還是負(fù)反饋。以上判斷過程對負(fù)反饋放大電路和正弦波振蕩電路分析都適用,應(yīng)該強(qiáng)調(diào)反饋量僅僅取決于輸出量,與輸入量無關(guān)這個基本出發(fā)點。

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

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

(5)歸納小結(jié)對于每個單元電路講解的最后,都應(yīng)該按照以上4個步驟進(jìn)行歸納小結(jié),使學(xué)生對該單元電路結(jié)構(gòu)特點和功能的加深認(rèn)識、對該電路的分析方法和手段加深印象。再通過例題講解或練習(xí),使學(xué)生學(xué)會分析和應(yīng)用。我們強(qiáng)調(diào)對單元電路結(jié)構(gòu)的認(rèn)識,這樣在分析一個具體的、復(fù)雜的實際電路圖時,就容易從中劃分出一個個的單元電路,然后根據(jù)單元電路的功能和連接關(guān)系,推測出該實際電路的功能,這也是分析實用電子系統(tǒng)的基本方法。

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

四、結(jié)束語

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高職院校的學(xué)生并不擅長純理論的學(xué)習(xí),如果在學(xué)習(xí)模電這門課程時,先進(jìn)行一些感性認(rèn)識的教學(xué)環(huán)節(jié),他們往往更容易學(xué)習(xí)這門課程??茖W(xué)家愛因斯坦說過:“興趣是最好的老師”。因此,在講授模電這門課程時,在講完緒論以后首先由老師做一些電子方面的趣味實驗,以激發(fā)學(xué)生的興趣和好奇心,以增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)這門課程的積極性。如果有條件讓學(xué)生到實驗室動手做一些較簡單的電子實驗,這些實驗不僅能提高興趣,又讓他們認(rèn)識了一些電子器件及特性,使今后在講授各種電子器件時不再空洞乏味。

2要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思維方式的轉(zhuǎn)變

模電作為一門技術(shù)基礎(chǔ)課,有其自有的特點和規(guī)律,其課程更重視理論與實踐的結(jié)合。一般教學(xué)計劃都是電工基礎(chǔ)安排在模電課程之前來作為模電的基礎(chǔ)課程,但如果不加分析地用電工基礎(chǔ)的分析方法去分析模電,可能不會得到正確的結(jié)論。模電的理論有其自身的特點,表現(xiàn)在:第一,模電主要的電子器件二級管、三級管都是非線性器件,這與線性電路的分析和計算是有很大區(qū)別。第二,模電的分析都是直流加交流的分析方法,即直流通道和交流通道。直流通道決定靜態(tài)工作點,而交流通道是信號的通道。第三,反饋網(wǎng)絡(luò)是模電經(jīng)常使用的電路,不管是運算放大器還是振蕩器都必須有反饋網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成。以上幾點正是學(xué)生學(xué)習(xí)模電的難點,因此在講課過程中,要讓學(xué)生了解這些特點與難點,調(diào)整思維方式和學(xué)習(xí)方法,使學(xué)生能夠正確把握這門課程的學(xué)習(xí)特點。以下通過幾個實例說明如何引導(dǎo)學(xué)生思維方式的轉(zhuǎn)變。

2.1非線性電路與估算

在模電中常用的二極管、三極管的伏安特性為非線性,一般稱為非線性元件,而電阻、直流電源的伏安特性為線性,一般稱為線性元件。在模電中線性元件與非線性元件共同組成各種電路,那么電路的計算問題在電工基礎(chǔ)中并未涉及,那么計算這種電路目前使用估算法、圖解法。有的同學(xué)往往提出為什么不用解析法,而那樣計算的不是更精確嗎?在講解這類問題時要給學(xué)生講清楚估算法在工程計算中是非常重要的,它能使有些計算問題變得簡單,能較快地解決實際問題,而用解析法,一是目前學(xué)生的數(shù)學(xué)知識不能解決這種問題,二是如果能用高等數(shù)學(xué)的方法解決,但過程過于繁雜,雖然計算精度高,但與估算結(jié)果差距不大。因此在這里要讓學(xué)生思維方式有一個轉(zhuǎn)變。

2.2放大電路的直流通路與交流通路

在模電的放大電路中,直流通路和交流通路的分析也是模電獨特的電路分析方法,由于二極管、三極管中PN結(jié)死區(qū)電壓的存在,必須在交流信號通過放大電路時有一個直流電壓及電流的存在,這樣才能保證交流信號不失真地通過放大電路。這也是學(xué)生需思維轉(zhuǎn)變的一個重要方面。對于三極管、電阻、電容、電感、電源等電子元器件,它們分別在直流電及交流信號激勵作用下的不同響應(yīng)決定了它們在直流電及交流信號中所起的不同作用,這些都是分析復(fù)雜放大電路的基礎(chǔ)。很難想象不清楚放大電路直流通路和交流通路的學(xué)生能夠?qū)W習(xí)好這門課程。

3通過課程綜合實驗提高學(xué)生的整體水平

由于模電是一門與實踐聯(lián)系非常密切的技術(shù)基礎(chǔ)課,通過一些綜合實驗來提升學(xué)生的理論水平和實踐技能是非常重要的,因此在課程講完之后,筆者就安排一個超外差式收音機(jī)綜合實驗來提升學(xué)生模電的理論水平和實踐能力。讀圖——提升學(xué)生的讀圖能力,課上講的模電電路一般是各類單元電路,如共射基本放大電路、振蕩電路、功率放大電路等。通過綜合實驗課可以將各個電路串成一個整體,筆者通過對一個超外差式收音機(jī)電路圖進(jìn)行整體講解和分析,來提升學(xué)生模電電路的整體分析能力。一般超外差式收音機(jī)的電路組成為變頻級——中放級——檢波級——低頻放大級——功率放大級,對照理論教學(xué)所講授的內(nèi)容,變頻級對應(yīng)振蕩電路及基本放大電路,而該放大電路又工作在非線性區(qū)屬非線性放大,這樣才能混頻輸出差頻信號,在這里還要補充講解一下放大電路的非線性特性及應(yīng)用,這樣使學(xué)生對三極管有了更深刻的認(rèn)識,平時常常強(qiáng)調(diào)放大電路要工作在線性區(qū),似乎非線性區(qū)是不可用的、多余的,但通過這樣一個實例讓學(xué)生明白,三極管放大電路工作在線性工作區(qū)時可進(jìn)行線性放大,工作非線性區(qū)時可以進(jìn)行混頻等應(yīng)用。這樣一級一級來分析后面的中頻放大電路、檢波電路、低頻放大電路、功率放大電路等。實踐證明,通過整體電路的分析與講解,學(xué)生的讀圖和分析能力得到了明顯的提高。

4結(jié)束語

篇5

1.1教學(xué)內(nèi)容以具體項目為依托

從選用項目化教學(xué)的教材到課堂轉(zhuǎn)移到理實一體化的實驗實訓(xùn)室,以期最大程度地將傳統(tǒng)的理論知識融入到每個項目中的簡易電子產(chǎn)品設(shè)計,項目設(shè)計內(nèi)容跟隨理論知識由淺入深、由簡到難,將模擬電子技術(shù)中的理論知識分層次、分章節(jié)地融入每個電子產(chǎn)品制作,實現(xiàn)真正意義上的項目化的理實一體化教學(xué)。

1.2教學(xué)過程以學(xué)生為主體

項目化的知識體系,理實一體化的實驗實訓(xùn)教學(xué)環(huán)境,可以實現(xiàn)學(xué)生為主體的教學(xué)過程,教師起著引導(dǎo)作用,整個項目過程完全由學(xué)生自主完成,學(xué)生可以進(jìn)行分組討論,查漏補缺,最終實現(xiàn)個人掌握理論知識并轉(zhuǎn)化為實際項目的制作與功能實現(xiàn)。這種教學(xué)方式有益于學(xué)生發(fā)揮自己的主動性和特長,在此過程中也培養(yǎng)了學(xué)生的責(zé)任感和協(xié)作精神,體驗到個人與集體共同學(xué)習(xí)和收獲的成就感。在理實一體化的環(huán)境中進(jìn)行的項目化教學(xué)很好地實現(xiàn)了教學(xué)過程中老師引導(dǎo),學(xué)生成為課堂主體地位的教和學(xué)的效果,激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)理論知識的動力,提高了學(xué)生動手能力,讓學(xué)生在課程學(xué)習(xí)中對本專業(yè)的專業(yè)知識和職業(yè)能力素質(zhì)要求有了真切的感悟和體驗。

2理實一體化環(huán)境中項目化教學(xué)設(shè)計

模擬電子技術(shù)課程的項目化教學(xué)設(shè)計,即在理實一體化實驗實訓(xùn)環(huán)境下將課程進(jìn)行項目化?,F(xiàn)以項目二簡易擴(kuò)音器的認(rèn)識與檢測為例,結(jié)合模擬電子技術(shù)課程的實質(zhì)內(nèi)容,對課程進(jìn)行以下設(shè)計,為理實一體化環(huán)境下模擬電子的項目化教學(xué)研究作以參考。

2.1簡易擴(kuò)音器的制作項目簡介

簡易擴(kuò)音器的主要功能是將聲音信號轉(zhuǎn)換成電信號,簡易擴(kuò)音器內(nèi)部電路將小信號放大后通過揚聲器播放出來,主要有以下幾部分組成:話筒、內(nèi)部放大電路、揚聲器。簡易擴(kuò)音器的核心部分是內(nèi)部放大電路,作為放大電路的核心器件三極管,三極管的特性分析與管腳檢測方法是學(xué)生必須掌握的基礎(chǔ)知識,放大電路包含基本共發(fā)射極放大電路,功率放大電路,電路的構(gòu)建與電路中電子元件參數(shù)的選擇,電路信號的傳遞與檢測是項目中要掌握的重中之重。

2.2簡易擴(kuò)音器的制作項目任務(wù)分解

將基本理論知識融入一個具體項目,意味著一個完整的項目要進(jìn)行不同階段的任務(wù)分解,通過任務(wù)分解,將理論知識融入到每個階段的小任務(wù)中去,每個任務(wù)都是在理實一體化的實驗環(huán)境下進(jìn)行,理論知識貫穿在學(xué)生從簡單電子元件的認(rèn)識和特性的檢測,到簡單電子電路的組建,電路的分析,電路功能的實現(xiàn),學(xué)生掌握知識的同時能夠熟練掌握各類儀器儀表的操作和使用方法。通過教師引導(dǎo)模塊、技能訓(xùn)練(學(xué)生操作)模塊、技能思考(學(xué)生總結(jié))模塊,在具體的項目實施的過程中,項目化的教學(xué)的實施,使得模擬電子技術(shù)課程不再只是純知識的教授,其課程核心被放到了學(xué)生對于基礎(chǔ)專業(yè)知識的應(yīng)用上,實現(xiàn)了技能型人才基本素質(zhì)的培養(yǎng)和提高。

3結(jié)語

篇6

[關(guān)鍵詞]電子技術(shù)課程;教學(xué)模式;實驗教學(xué)

0引言

《模擬電子技術(shù)》課程是第四軍醫(yī)大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)一門非常重要的骨干專業(yè)基礎(chǔ)課程,主要是培養(yǎng)學(xué)員對模擬電路的分析、設(shè)計、調(diào)試等能力,為其畢業(yè)后能夠勝任軍隊醫(yī)療衛(wèi)生裝備的維修與研發(fā)崗位需求打下堅實的理論基礎(chǔ)。《模擬電子技術(shù)》課程的授課內(nèi)容涵蓋器件、電路及電路應(yīng)用3個部分,要求學(xué)員完成課程學(xué)習(xí)后,應(yīng)具備會計算電路參數(shù)、會選擇器件、會設(shè)計電路、會測試電路參數(shù)“四會”基本技能[1]。實驗是《模擬電子技術(shù)》課程非常重要的教學(xué)環(huán)節(jié),通過實驗既可以檢驗學(xué)員的理論學(xué)習(xí)效果,又能提高學(xué)員的實際動手能力。但是,傳統(tǒng)的實驗教學(xué)模式主要以驗證性實驗為主,即教員指定實驗內(nèi)容、提供實驗元器件和實驗儀表,學(xué)員按照教材中的電路圖完成實驗、測試電路參數(shù)后完成實驗報告,整個過程學(xué)員始終處于被動,不能形成實驗過程教與學(xué)動態(tài)交互的平臺,無法激發(fā)學(xué)員對電子技術(shù)的興趣,距離培養(yǎng)創(chuàng)新性思維方式甚遠(yuǎn)[2-5]。在這種實驗教學(xué)模式下,學(xué)員只是能夠計算電路參數(shù)、測試電路參數(shù),并不知道如何選擇器件、如何設(shè)計電路,無法滿足實用、高素質(zhì)軍隊醫(yī)療衛(wèi)生裝備研發(fā)人才的培養(yǎng)目標(biāo)和要求。針對以上問題教學(xué)組融合課程特點,在實驗教學(xué)設(shè)計中大膽創(chuàng)新與改革。在完成模擬電子技術(shù)經(jīng)典實驗項目的前提下,整合驗證性實驗內(nèi)容,將實踐教學(xué)拓展由課堂延伸到課外[6-7],增加以問題和需求牽引為導(dǎo)向的綜合設(shè)計性實驗,開放性地提出了“五自”實驗教學(xué)模式;引導(dǎo)學(xué)員主動參與實際科研活動,靈活地選取探索的方法,為學(xué)員提供發(fā)展創(chuàng)造性思維和實踐的機(jī)會,激發(fā)了學(xué)員對電子技術(shù)類課程學(xué)習(xí)的熱情,同時加強(qiáng)了團(tuán)隊的協(xié)作,鍛煉了對科研活動的總結(jié)和表達(dá)能力。

1“五自”實驗教學(xué)模式

調(diào)動學(xué)員在《模擬電子技術(shù)》課程實驗過程的主觀能動性和學(xué)習(xí)積極性,教學(xué)組在基本要求“會分析計算、會使用常用的儀器儀表、會測量基本的參數(shù)”的指標(biāo)基礎(chǔ)上增加了“會設(shè)計電路”和“會選元器”件2個環(huán)節(jié);開放性地提出學(xué)員自由選題與分組、自行管理與實現(xiàn)、自主設(shè)計與實施、自行調(diào)試與安裝以及自主答辯與論文完成的“五自”實驗教學(xué)模式。現(xiàn)將具體實施步驟介紹如下。

1.1自由選題與分組

為了培養(yǎng)學(xué)員之間的團(tuán)結(jié)協(xié)作精神,在其即將完成模擬電子技術(shù)課程學(xué)習(xí)的前2個月,由授課教員針對軍隊衛(wèi)生裝備中研究的熱點問題以及附屬醫(yī)院臨床科室的實際需求,發(fā)現(xiàn)問題,并聯(lián)系所學(xué)理論知識提出問題;重點列出5~10個綜合設(shè)計實驗題目(如便攜式心電圖機(jī)、自動輸液器、電加熱手套、太陽能電源等),提出電路設(shè)計要求和預(yù)期達(dá)到的主要性能指標(biāo),要求學(xué)員自主設(shè)計實現(xiàn)電路。學(xué)員針對教員指定的實驗題目,根據(jù)每名同學(xué)自身的興趣和專業(yè)特長,自由選題與分組。一般每組不超過3人,組內(nèi)學(xué)員自行分配任務(wù),包括文獻(xiàn)查閱、電路設(shè)計、電路仿真、印刷電路板(printedcircuitboard,PCB)可在共享上查到制作、元器件購買、電路調(diào)試、幻燈制作及答辯等環(huán)節(jié)。

1.2自行管理與實現(xiàn)

整個教學(xué)的實施過程中,教學(xué)組采用開放式的管理模式,即教學(xué)實驗室時間和空間對學(xué)員全部開放,所有的測量儀器儀表設(shè)備全部開放。模擬電子技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)交互平臺全時段開放,學(xué)員選題之后,每個小組的時間和進(jìn)度節(jié)點都自行管理、自行實現(xiàn),完全發(fā)揮學(xué)員的主動性。教員只需做好的監(jiān)督安全、答疑引導(dǎo)工作[8]。

1.3自行設(shè)計與實施

在學(xué)員完成自由選題與分組之后,可根據(jù)實驗項目的要求查閱文獻(xiàn)資料、提出技術(shù)方案和實施路線、設(shè)計電路并進(jìn)行電路仿真,通過仿真測試電路的功能及主要性能指標(biāo),不斷優(yōu)化電路結(jié)構(gòu)。當(dāng)學(xué)員在電路設(shè)計時遇到問題和困難,由教員針對學(xué)員的設(shè)計進(jìn)行專題輔導(dǎo)和引導(dǎo),突出以學(xué)員自行設(shè)計為主、教員引導(dǎo)為輔。自行設(shè)計重在培養(yǎng)學(xué)員靈活運用理論知識、信息檢索工具、電路設(shè)計與仿真軟件的綜合能力,是“五自”實驗教學(xué)模式中最為重要的一個環(huán)節(jié)。在學(xué)員完成電路設(shè)計與仿真之后,教員對學(xué)員的設(shè)計審核后由學(xué)員列出所需元器件型號、數(shù)量和主要參數(shù)等。學(xué)員自行購買,選擇性價比高的元器件,自行購買元器件重在培養(yǎng)學(xué)員選擇器件的能力。元器件參數(shù)的合理設(shè)置是電路設(shè)計的基本內(nèi)容,而器件的性能優(yōu)劣直接影響到電路實現(xiàn)的功能正常與否,因此綜合性實驗項目增加該環(huán)節(jié)強(qiáng)化鍛煉學(xué)員基本的器件選型能力。

1.4自行調(diào)試與安裝

學(xué)員將購買的元器件進(jìn)行分類,按照電路原理圖在PCB上完成焊接,并進(jìn)行調(diào)試、排除電路中可能存在的故障,發(fā)現(xiàn)問題,小組內(nèi)部探討,網(wǎng)上教學(xué)平臺發(fā)動教學(xué)資源共同解決問題,很好地培養(yǎng)了學(xué)員解決問題的基本技能,以問題為導(dǎo)向培養(yǎng)了團(tuán)隊協(xié)作能力。設(shè)計實驗過程的測試方案,選用合適的儀器儀表測量不同的參數(shù)指標(biāo),并記錄描繪特征曲線。規(guī)范實驗測試流程,熟悉常用儀器儀表的特性、使用條件和使用注意事項。完成電路板調(diào)試后,學(xué)員自行將電路板安裝到實驗箱內(nèi),提供電源輸入接口、信號輸入輸出接口等。自行調(diào)試安裝重在培養(yǎng)學(xué)員的電路故障排除、儀表使用、電路焊接和安裝等綜合能力。

1.5自行答辯與論文完成

學(xué)員完成綜合實驗項目后,要完整地記錄項目的設(shè)計和實現(xiàn)過程,準(zhǔn)確地記錄實驗結(jié)果,提交規(guī)范的設(shè)計論文,并自行制作PPT,內(nèi)容包括課題背景、設(shè)計思路、方案、電路及主要參數(shù)、改進(jìn)方法及措施等,匯報時間10min。學(xué)員答辯時,教員可以針對學(xué)員的電路設(shè)計、實驗方案或?qū)嶒灲Y(jié)果隨時提出質(zhì)疑,其他組的學(xué)員也可以提出質(zhì)疑。自行答辯與論文完成重在培養(yǎng)學(xué)員系統(tǒng)化的科研思維和實踐規(guī)范,邏輯性的總結(jié)能力,精煉客觀的表述能力[9-10]。

2教改效果

從2007屆生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)本科學(xué)員開始,我們將“五自”實驗教學(xué)模式應(yīng)用到模擬電子技術(shù)課程教學(xué)中,通過發(fā)放調(diào)查問卷和對考試成績分析反饋等方式,對教改效果進(jìn)行分析和總結(jié)。圖1為2007—2011屆學(xué)員對“五自”實驗教學(xué)模式的問卷調(diào)查分析結(jié)果,問卷調(diào)查采用百分制打分,內(nèi)容設(shè)計“五自”實驗環(huán)節(jié)的執(zhí)行效果評價(每項20分)。從結(jié)果分析中可以看出,學(xué)員對“五自”實驗教學(xué)模式的評價分?jǐn)?shù)逐屆提高。2007年級學(xué)員評價分?jǐn)?shù)較低,這是因為我們首次改革實驗教學(xué)模式,在實驗項目的設(shè)立、學(xué)員答辯組織等環(huán)節(jié)存在不足,學(xué)員的建議大多是增加實驗項目、不要限制答辯形式;2011年級學(xué)員評價分?jǐn)?shù)最高,這是因為我們不斷積累經(jīng)驗和教訓(xùn),靈活設(shè)置實驗設(shè)計題目、靈活學(xué)員答辯形式,使“五自”實驗教學(xué)模式日趨完善。對2007—2011屆學(xué)員《模擬電子技術(shù)》課程考試平均成績(如圖2所示)分析,結(jié)果顯示平均成績的提升與“五自”實驗教學(xué)模式的配套使用有緊密的關(guān)系。2007年級學(xué)員模擬電子技術(shù)的考試分?jǐn)?shù)較低,這是因為我們首次采用“五自”實驗教學(xué)模式,學(xué)員準(zhǔn)備時間過短,沒有將理論緊密聯(lián)系實際,直接影響了理論考試時間;2011年級學(xué)員評價分?jǐn)?shù)最高,綜合實驗設(shè)計題目選擇來源于實際生活或科研需求,且緊密和理論知識相連接,激發(fā)了學(xué)員對《模擬電子技術(shù)》的極大興趣,鞏固了學(xué)員的理論知識,提高了學(xué)員的理論考試成績。

3結(jié)語

“五自”實驗教學(xué)模式在2007—2011級生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的《模擬電子技術(shù)》課程教學(xué)實踐中取得了很好的效果。與傳統(tǒng)的實驗教學(xué)模式相比“,五自”教學(xué)模式將學(xué)員的學(xué)習(xí)模式從被動變?yōu)橹鲃樱浞职l(fā)揮和調(diào)動了學(xué)員的主觀能動性。同時,用問題導(dǎo)向和需求牽引來提高學(xué)員的創(chuàng)新意識,用大科學(xué)的理念來培養(yǎng)學(xué)員的團(tuán)結(jié)協(xié)作精神,為學(xué)員畢業(yè)后的第一崗位任職需求奠定了基礎(chǔ)。為了更好地發(fā)揮“五自”實驗?zāi)J皆谲妰?nèi)生物醫(yī)學(xué)工程人才方面的培養(yǎng)作用,我們將在今后《模擬電子技術(shù)》課程的實驗教學(xué)中令實驗項目選題更貼近部隊實際需求,即實驗調(diào)試環(huán)節(jié)增加機(jī)電一體化、電磁兼容、特殊環(huán)境設(shè)計的內(nèi)容,使新的實驗教學(xué)模式更加實用、有效。

[參考文獻(xiàn)]

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篇7

關(guān)鍵詞:模擬電子技術(shù);教學(xué)資源庫;課程教學(xué)

一、建設(shè)意義

教學(xué)資源庫是各類教學(xué)資源的優(yōu)化和集成,涵蓋了不同深度和廣度的知識點,適合教師因材施教,與學(xué)生交流互動,為教師有效開展教學(xué)、實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)提供了有效保障。資源庫豐富的教學(xué)資源和方便的網(wǎng)絡(luò)平臺,適合學(xué)生隨時隨地自主學(xué)習(xí),提高了學(xué)習(xí)水平和學(xué)習(xí)效率。

二、建設(shè)目標(biāo)與思路

1.建設(shè)目標(biāo)

面向自動化專業(yè),通過系統(tǒng)設(shè)計、先進(jìn)技術(shù)支撐、開放式管理、網(wǎng)絡(luò)運行、持續(xù)更新的方式把模擬電子技術(shù)教學(xué)資源庫建設(shè)成為匯集教育教學(xué)改革最新成果的、開放共享型教學(xué)資源庫,并在全校同類專業(yè)中推廣,實現(xiàn)資源共享。

2.建設(shè)思路

①制訂資源建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)學(xué)校專家制訂的應(yīng)用基礎(chǔ)型自動化專業(yè)人才培養(yǎng)方案及該專業(yè)的基本要求,規(guī)定好課程的性質(zhì)、教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、評價標(biāo)準(zhǔn),總結(jié)并創(chuàng)新建設(shè)該課程的教學(xué)文件,包括教學(xué)大綱的修正、教學(xué)模式改革、教學(xué)方法及手段創(chuàng)新總結(jié)、教學(xué)論文的發(fā)表、教材選擇或修訂等。

②核心資源建設(shè)。模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)資源庫的核心資源是教師課堂教學(xué)、學(xué)生學(xué)習(xí)過程中直接應(yīng)用的資料。核心資源包括電子課件、電子教案、教學(xué)視頻、試題庫、習(xí)題庫、實驗教學(xué)視頻等。核心資源的建設(shè)應(yīng)緊扣課程大綱要求,契合專業(yè)建設(shè)思路,保證資源建設(shè)的準(zhǔn)確性和先進(jìn)性。

③輔助資源建設(shè)。學(xué)生普遍反映模擬電子技術(shù)課程較難學(xué),它的基本概念多而雜,基本原理抽象不好理解,基本分析計算方法需注重“工程性”和“系統(tǒng)性”。為了使教師課堂教學(xué)更加生動形象,提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,需要建立模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)課程輔助學(xué)習(xí)資源,其內(nèi)容包括重點知識點的動畫演示、重點電路的虛擬仿真、電子技術(shù)應(yīng)用案例、元器件資料庫等。

④特色資源建設(shè)。結(jié)合數(shù)字電子技術(shù)、單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)、電子EDA技術(shù)等相關(guān)課程及其實訓(xùn)課程,項目組可開發(fā)虛擬電子產(chǎn)品生產(chǎn)車間、電子電路分析制作調(diào)試虛擬實訓(xùn)室等實驗系統(tǒng)。可通過組織電子技術(shù)實驗競賽、電子設(shè)計大賽、電子愛好者協(xié)會等活動,讓學(xué)生利用課程教學(xué)資源提高學(xué)習(xí)效果。

三、建設(shè)內(nèi)容與成果

1.建設(shè)內(nèi)容

首先確立教學(xué)資源庫的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn),然后再確定模擬電子技術(shù)課程各章節(jié)的重點知識點,最后確定各個知識點的素材應(yīng)采用的媒體表現(xiàn)形式,包括動畫、網(wǎng)頁、錄像、文字、圖形圖像、仿真文件等。對于模擬電子技術(shù)課程各章節(jié)知識點分析如下:

①半導(dǎo)體分立元器件包括:半導(dǎo)體基礎(chǔ)、半導(dǎo)體二極管、半導(dǎo)體三極管、場效應(yīng)三極管。

②基本放大電路包括:基本放大電路的組成、靜態(tài)分析、動態(tài)分析、射極輸出器、負(fù)反饋、多級放大器、功率放大器。

③集成運算放大器包括:集成運算放大器的特點、線性應(yīng)用、非線性應(yīng)用。

④正弦波振蕩電路包括:自激振蕩、RC振蕩、LC振蕩、晶體振蕩器。

⑤直流穩(wěn)壓電源包括:整流、濾波、穩(wěn)壓。

2.建設(shè)成果

①教學(xué)文件庫包括:模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)大綱、電子教案設(shè)計、教學(xué)方法及教學(xué)手段、實踐教學(xué)指導(dǎo)書、教學(xué)評價體系、教學(xué)論文、教材等。

②教學(xué)素材庫包括:動態(tài)抽象的知識點做出的動畫素材、重點且典型的知識點做出的微課視頻素材、課程相關(guān)圖像圖形素材、案例素材及課程相關(guān)材料。

③試題習(xí)題庫:結(jié)合歷年來教學(xué)經(jīng)驗,參考各種教學(xué)資料,首先編寫不同題目類型的習(xí)題庫,按照章節(jié)將習(xí)題分開,再按題目類型(選擇、填空、計算)分類輸入網(wǎng)站數(shù)據(jù)庫。學(xué)生可從網(wǎng)上做題并提交,老師批閱回復(fù)。

④教學(xué)課件庫:根據(jù)不同專業(yè)、不同學(xué)時、不同層次的模擬電子技術(shù)課程,開發(fā)不同深度的教學(xué)課件,組成教學(xué)課件庫,供教師教學(xué)使用,學(xué)生也可參考自學(xué)。

⑤實踐教學(xué)資料庫:注重實踐與理論并重的原則,建設(shè)實踐教學(xué)庫,包括模擬電子技術(shù)應(yīng)用案例、實驗儀器介紹、實驗電路仿真、實驗教學(xué)課件等。

⑥制作網(wǎng)站,并建立師生交流平臺。在網(wǎng)站上開發(fā)各種虛擬電子實驗室,利于學(xué)生自主做實驗。組織各種電子技術(shù)相關(guān)活動和比賽,提高資源庫的利用率。

四、推廣與更新

在資源庫的集中建設(shè)完成后,立即開展資源庫的應(yīng)用推廣。推廣范圍可從大學(xué)到社會,推廣對象可從學(xué)校一線教師到廣大學(xué)生,利用經(jīng)驗交流、成果展示等方式,逐步擴(kuò)大影響,提高利用率。為保證專業(yè)教學(xué)資源庫的可持續(xù)發(fā)展,按照共建共享、邊建邊用的原則,教師和學(xué)生開發(fā)的課程新資源可隨時加入資源庫。

五、規(guī)劃與建議

篇8

1高職電子產(chǎn)品組裝與調(diào)試實訓(xùn)項目現(xiàn)狀

據(jù)調(diào)研,目前國內(nèi)大部分高職院校所開設(shè)的電子產(chǎn)品組裝與調(diào)試實訓(xùn)內(nèi)容包括:收音機(jī)組裝與焊接、數(shù)字電子鐘的裝配、直流穩(wěn)壓電源及聲光控延時開關(guān)等,這些項目涉及電子技術(shù)基礎(chǔ)課程內(nèi)容比較單一,僅包括模擬電子或數(shù)字電子,且電路比較簡單,已經(jīng)不太適用本課程的實訓(xùn)。我校開設(shè)的電子產(chǎn)品組裝與調(diào)試實訓(xùn)內(nèi)容以收音機(jī)組裝與焊接為主,該實訓(xùn)內(nèi)容雖然成熟,且在我校使用多年。然而,收音機(jī)套件元件以模擬電子元件為主,不包含數(shù)字電子元件,越來越集成化,以致所使用的電子元器件越來越少,已不適用于我校現(xiàn)在的電子產(chǎn)品組裝與調(diào)試實訓(xùn)教學(xué)。因此,本論文致力于尋找新的實訓(xùn)內(nèi)容,包括模擬電子和數(shù)字電子電路的所有知識點,以便提高學(xué)生電子技術(shù)基礎(chǔ)的綜合水平。

2電子技術(shù)基礎(chǔ)課程包括的知識點匯總

2.1模擬電子技術(shù)部分

分立元件:二極管、三極管(晶體管)、場效應(yīng)管、晶閘管等。集成元件:集成運算放大器、晶振、三端集成穩(wěn)壓管等。常用電路:三極管放大電路、集成運算放大電路、負(fù)反饋放大電路、振蕩電路、直流穩(wěn)壓電源等。

2.2數(shù)字電子技術(shù)部分

集成元件:各種集成芯片(與門、或門、非門、與非門、或非門、與或非門、同或門、異或門、加法器、編碼器、譯碼器、數(shù)值比較器、數(shù)據(jù)選擇器、RS觸發(fā)器、D觸發(fā)器、JK觸發(fā)器、T觸發(fā)器、計數(shù)器、寄存器等)。常用電路:組合邏輯電路(無記憶功能)和時序邏輯電路(有記憶功能)。

3電子產(chǎn)品組裝與調(diào)試實訓(xùn)項目的改革

根據(jù)以上電子技術(shù)基礎(chǔ)課程所包括的知識點,查找到比較更切合實訓(xùn)要求的實訓(xùn)內(nèi)容即數(shù)字溫度計[1]。數(shù)字溫度計主要由溫度檢測電路、信號放大電路、V/F變換電路、頻率測量電路、超溫告警電路和電源電路所組成??驁D中各部分電路簡介:溫度檢測電路:溫度檢測電路主要由并聯(lián)式穩(wěn)壓器、電橋和差分放大器組成。信號放大電路:同相比例運算放大器,主要有2個作用,其一是用于將上一級的信號進(jìn)行同相放大,其二是調(diào)整因元件參數(shù)偏差引起的測量誤差。V/F變換電路:電壓頻率轉(zhuǎn)換電路。計數(shù)譯碼顯示電路:設(shè)有鎖存器、七段顯示譯碼器和輸出驅(qū)動電路,顯示選用3只七段LED數(shù)碼管。門控電路:采用V/F轉(zhuǎn)換器進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換,就應(yīng)該對V/F轉(zhuǎn)換器輸出的頻率在固定時間內(nèi)進(jìn)行計數(shù),當(dāng)門控信號為高電平時,計數(shù)器允許計數(shù),當(dāng)門控電路變化為低電平時,計數(shù)器禁止計數(shù)。以上電路中包括了電子技術(shù)基礎(chǔ)中大部分的常用分立元件、集成芯片及電路,學(xué)生可以通過對元件的檢測進(jìn)一步熟悉各種分立元件,在整個電子線路的分析中,學(xué)生通過分模塊進(jìn)行分析,掌握分析電路的方法和產(chǎn)品的調(diào)試。因此,數(shù)字溫度計符合本實訓(xùn)項目內(nèi)容改革需要。

4結(jié)語

篇9

在電子技術(shù)中應(yīng)運中,近似計算貫穿其始終。然而,沒有近似計算是不可想象的。而精確計算在電子技術(shù)中往往行不通,也沒有其必要。盡管近似計算會引入一定的誤差,但這個誤差控制得好,不會對分析其它電路產(chǎn)生大的影響。所以關(guān)鍵在于我們?nèi)绾握莆?,特別是如何應(yīng)用近似計算。

在工作點穩(wěn)定電路中的應(yīng)用要進(jìn)行靜態(tài)分析,就必須求出三極管的基電壓,必須忽略三極管靜態(tài)基極電流。這樣,我們得到三極管的基射電子的相關(guān)過程及結(jié)論。

二、納米電子技術(shù)急需解決的若干關(guān)鍵問題

由于納米器件的特征尺寸處于納米量級,因此,其機(jī)理和現(xiàn)有的電子元件截然不同,理論方面有許多量子現(xiàn)象和相關(guān)問題需要解決,如電子在勢阱中的隧穿過程、非彈性散射效應(yīng)機(jī)理等。盡管如此,納米電子學(xué)中急需解決的關(guān)鍵問題主要還在于納米電子器件與納米電子電路相關(guān)的納米電子技術(shù)方面,其主要表現(xiàn)在以下幾個方面。

(1)納米Si基量子異質(zhì)結(jié)加工

要繼續(xù)把現(xiàn)有的硅基電子器件縮小到納米尺度,最直截了當(dāng)?shù)姆椒ㄊ遣捎猛庋?、光刻等技術(shù)制造新一代的類似層狀蛋糕的納米半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。其中,不同層通常是由不同勢能的半導(dǎo)體材料制成的,構(gòu)建成納米尺度的量子勢阱,這種結(jié)構(gòu)稱作“半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)”。

(2)分子晶體管和導(dǎo)線組裝納米器件即使知道如何制造分子晶體管和分子導(dǎo)線,但把這些元件組裝成一個可以運轉(zhuǎn)的邏輯結(jié)構(gòu)仍是一個非常棘手的難題。一種可能的途徑是利用掃描隧道顯微鏡把分子元件排列在一個平面上;另一種組裝較大電子器件的可能途徑是通過陣列的自組裝。盡管,PurdueUniversity等研究機(jī)構(gòu)在這個方向上取得了可喜的進(jìn)展,但該技術(shù)何時能夠走出實驗室進(jìn)入實用,仍無法斷言。

(3)超高密度量子效應(yīng)存儲器

超高密度存儲量子效應(yīng)的電子“芯片”是未來納米計算機(jī)的主要部件,它可以為具備快速存取能力但沒有可動機(jī)械部件的計算機(jī)信息系統(tǒng)提供海量存儲手段。但是,有了制造納米電子邏輯器件的能力后,如何用這種器件組裝成超高密度存儲的量子效應(yīng)存儲器陣列或芯片同樣給納米電子學(xué)研究者提出了新的挑戰(zhàn)。

(4)納米計算機(jī)的“互連問題”

一臺由數(shù)萬億的納米電子元件以前所未有的密集度組裝成納米計算機(jī)注定需要巧妙的結(jié)構(gòu)及合理整體布局,而整體結(jié)構(gòu)問題中首當(dāng)其沖需要解決的就是所謂的“互連問題”。換句話說,就是計算結(jié)構(gòu)中信息的輸入、輸出問題。納米計算機(jī)要把海量信息存儲在一個很小的空間內(nèi),并極快地使用和產(chǎn)生信息,需要有特殊的結(jié)構(gòu)來控制和協(xié)調(diào)計算機(jī)的諸多元件,而納米計算元件之間、計算元件與外部環(huán)境之間需要有大量的連接。就現(xiàn)有傳統(tǒng)計算機(jī)設(shè)計的微型化而言,由于電線之間要相互隔開以避免過熱或“串線”,這樣就有一些幾何學(xué)上的考慮和限制,連接的數(shù)量不可能無限制地增加。因此,納米計算機(jī)導(dǎo)線間的量子隧穿效應(yīng)和導(dǎo)線與納米電子器件之間的“連接”問題急需解決。

(5)納米/分子電子器件制備、操縱、設(shè)計、性能分析模擬環(huán)境

當(dāng)前,分子力學(xué)、量子力學(xué)、多尺度計算、計算機(jī)并行技術(shù)、計算機(jī)圖形學(xué)已取得快速發(fā)展,利用這些技術(shù)建立一個能夠完成納米電子器件制備、操縱、設(shè)計與性能分析的模擬虛擬環(huán)境,并使納米技術(shù)研究人員獲得虛擬的體驗已成為可能。但由于現(xiàn)有計算機(jī)的速度、分子力學(xué)與量子力學(xué)算法的效率等問題,目前建立這種迅速、敏感、精細(xì)的量子模擬虛擬環(huán)境還存在巨大困難。

三、交互式電子技術(shù)手冊

交互式電子技術(shù)手冊經(jīng)歷了5個發(fā)展階段,根據(jù)美國國防部的定義:加注索引的掃描頁圖、滾動文檔式電子技術(shù)手冊、線性結(jié)構(gòu)電子技術(shù)手冊、基于數(shù)據(jù)庫的電子技術(shù)手冊和集成電子技術(shù)手冊。目前真正意義上的集成了人工智能、故障診斷的第5類集成電子技術(shù)手冊并不存在,大多數(shù)電子技術(shù)手冊基本上位于第4類及其以下的水平。需要聲明的是,各類電子技術(shù)手冊雖然代表不同的發(fā)展階段,但是各有優(yōu)點,較低級別的電子技術(shù)手冊目前仍然有著各自的應(yīng)用價值。由于類以上的電子技術(shù)手冊在信息的組織、管理、傳遞、獲取方面具有明顯的優(yōu)點。

簡單的說,電子技術(shù)手冊就是技術(shù)手冊的數(shù)字化。為了獲取信息的方便,數(shù)字化后的數(shù)據(jù)需要一個良好的組織管理和提供給用戶的形式,電子技術(shù)手冊的發(fā)展就是圍繞這一過程來進(jìn)行的。

四、電子技術(shù)在時間與頻率標(biāo)準(zhǔn)中的應(yīng)用

時間和頻率是描述同一周期現(xiàn)象的兩個參數(shù),可由時間標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)出頻率標(biāo)準(zhǔn),兩者可共用的一個基準(zhǔn)。

1952年國際天文協(xié)會定義的時間標(biāo)準(zhǔn)是基于地球自轉(zhuǎn)周期和公轉(zhuǎn)周期而建立的,分別稱為世界時(UT)和歷書時(ET)。這種基于天文方面的宏觀計時標(biāo)準(zhǔn),設(shè)備龐大,操作麻煩,精度僅達(dá)10-9。隨著電子技術(shù)與微波光譜學(xué)的發(fā)展,產(chǎn)生了量子電子學(xué)、激光等新技術(shù),由此出現(xiàn)了一種新穎的頻率標(biāo)準(zhǔn)——量子頻率標(biāo)準(zhǔn)。這種頻率標(biāo)準(zhǔn)是利用原子能級躍遷時所輻射的電磁波頻率作為頻率標(biāo)準(zhǔn)。目前世界各國相繼作成各種量子頻率標(biāo)準(zhǔn),如(133Cs)頻標(biāo)、銣原子頻標(biāo)、氫原子作成的氫脈澤頻標(biāo)、甲烷飽和以及吸收氦氖激光頻標(biāo)等等。這樣做后,將過去基于宏觀的天體運動的計時標(biāo)準(zhǔn),改變成微觀的原子本身結(jié)構(gòu)運動的時間基準(zhǔn)。這一方面使設(shè)備大為簡化,體積、重量大減小;另一方面使頻率標(biāo)準(zhǔn)的穩(wěn)定度大為提高(可達(dá)10-12—10-14量級,即30萬年——300萬年差1秒)。1967年第13屆國際計量大會正式通過決議,規(guī)定:“一秒等于133Cs原子基態(tài)兩超精細(xì)能級躍遷的9192631770個周期所持續(xù)的時間”。該時間基準(zhǔn),發(fā)展了高精度的測頻技術(shù),大大有助于宇宙航行和空間探索,加速了現(xiàn)代微波技術(shù)和雷達(dá)、激光技術(shù)等的發(fā)展。而激光技術(shù)和電子技術(shù)的發(fā)展又為長度計量提供了新的測試手段。

總之,在探討了近似計算在靜態(tài)分析中的應(yīng)用問題、納米電子技術(shù)急需解決的若干關(guān)鍵問題和交互式電子技術(shù)應(yīng)用手冊后,廣大科技工作者對電子技術(shù)在時間與頻率標(biāo)準(zhǔn)中的應(yīng)用知識的初步了解和認(rèn)識。在當(dāng)代高科技產(chǎn)業(yè)日漸繁榮,尖端信息普遍進(jìn)入我們生活之中的同時,國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)和和諧社會的構(gòu)建離不開我們科技工作者對新理論的學(xué)習(xí)和新技術(shù)的應(yīng)用,因此說,本文具有深刻的理論意義和廣泛的實際應(yīng)用價值是不足為虛的。

【參考文獻(xiàn)】

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篇10

1.電子技術(shù)課程設(shè)計的重點與要求

本課程的重點是電路設(shè)計,內(nèi)容側(cè)重綜合應(yīng)用所學(xué)知識,設(shè)計制作較為復(fù)雜的功能電路或小型電子系統(tǒng)。一般給出實驗任務(wù)和設(shè)計要求,通過電路方案設(shè)計、電路設(shè)計、電路安裝調(diào)試和指標(biāo)測試、撰寫實驗報告等過程,培養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)知識解決實際問題的能力,提高電路設(shè)計水平和實驗技能。在實踐中著重培養(yǎng)學(xué)生系統(tǒng)設(shè)計的綜合分析問題和解決問題的能力,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實踐的能力。電子技術(shù)課程設(shè)計一般要求學(xué)生根據(jù)題目要求,通過查閱資料、調(diào)查研究等,獨立完成方案設(shè)計、元器件選擇、電路設(shè)計、仿真分析、電路的安裝調(diào)試及指標(biāo)測試,并獨立寫出嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?、文理通順的實驗報告?/p>

具體地說,學(xué)生通過課程設(shè)計教學(xué)實踐,應(yīng)達(dá)到以下基本要求:建立電子系統(tǒng)的概念,綜合運用電子技術(shù)課程中所學(xué)習(xí)到的理論知識完成一個電子系統(tǒng)的設(shè)計;掌握電子系統(tǒng)設(shè)計的基本方法,了解電子系統(tǒng)設(shè)計中的關(guān)鍵技術(shù);進(jìn)一步熟悉常用電子器件的類型和特性,掌握合理選用器件的原則;掌握查閱有關(guān)資料和使用器件手冊的基本方法;掌握用電子設(shè)計自動化軟件設(shè)計與仿真電路系統(tǒng)的基本方法;進(jìn)一步熟悉電子儀器的正確使用方法;學(xué)會撰寫課程設(shè)計總結(jié)報告;培養(yǎng)嚴(yán)肅認(rèn)真的工作作風(fēng)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。

2.電子技術(shù)課程設(shè)計的教學(xué)過程

電子技術(shù)課程設(shè)計是在教師指導(dǎo)下,學(xué)生獨立完成課題,達(dá)到對學(xué)生理論與實踐相結(jié)合的綜合性訓(xùn)練,要求本課程設(shè)計涵蓋模擬電路知識和數(shù)字電路知識,因此課程設(shè)計的選題要求包含數(shù)字電子技術(shù)和模擬電子技術(shù)。教學(xué)環(huán)節(jié)可以分為以下四個部分。

2.1課堂講授。

課程設(shè)計開始前,需要確定指導(dǎo)老師。由指導(dǎo)老師通過兩學(xué)時的教學(xué),明確課程設(shè)計的要求,主要內(nèi)容包括課程介紹、教學(xué)安排、成績評定方法等。在課堂教學(xué)環(huán)節(jié)中,指導(dǎo)老師介紹課題的基本情況與要求,要求學(xué)生從多個課題中選擇一個。

2.2設(shè)計與調(diào)試環(huán)節(jié)。

2.2.1前期準(zhǔn)備、方案及電路設(shè)計。

前期準(zhǔn)備包括選擇題目、查找資料、確定方案、電路設(shè)計、電路仿真等。在確定方案時要求學(xué)生認(rèn)真閱讀教材,根據(jù)技術(shù)指標(biāo),進(jìn)行方案分析、論證和計算,獨立完成設(shè)計。設(shè)計工作內(nèi)容如下:題目分析、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計、具體電路設(shè)計。學(xué)生根據(jù)所選課題的任務(wù)、要求和條件進(jìn)行總體方案的設(shè)計,通過論證與選擇,確定總體方案。此后是對方案中單元電路進(jìn)行選擇和設(shè)計計算,稱為預(yù)設(shè)計階段,包括元器件的選用和電路參數(shù)的計算。最后畫出總體電路圖(原理圖和布線圖),此階段約占課程設(shè)計總學(xué)時的30%。

2.2.2在實驗室進(jìn)行電路安裝、調(diào)試,指標(biāo)測試等。

在安裝與調(diào)試這個階段,要求學(xué)生運用所學(xué)的知識進(jìn)行安裝和調(diào)試,達(dá)到任務(wù)書的各項技術(shù)指標(biāo)。預(yù)設(shè)計經(jīng)指導(dǎo)教師審查通過后,學(xué)生即可購買所需元器件等材料,并在實驗箱上或試驗板上組裝電路。運用測試儀表調(diào)試電路、排除電路故障、調(diào)整元器件、修改電路(并制作相應(yīng)電路板),使之達(dá)到設(shè)計指標(biāo)要求。此階段往往是課程設(shè)計的重點與難點,所需時間約占總學(xué)時的50%。

2.3撰寫總結(jié)報告,總結(jié)交流與討論。

撰寫課程設(shè)計的總結(jié)報告是對學(xué)生寫科學(xué)論文和科研總結(jié)報告能力的訓(xùn)練。學(xué)生寫報告,不僅要對設(shè)計、組裝、調(diào)試的內(nèi)容進(jìn)行全面總結(jié),而且要把實踐內(nèi)容上升到理論高度??偨Y(jié)報告應(yīng)包括以下方面:系統(tǒng)任務(wù)與分析、方案選擇與可行性論證、單元電路的設(shè)計、參數(shù)計算及元器件選擇、元件清單和參考資料目錄。除此之外,還應(yīng)對以下幾部分進(jìn)行說明:設(shè)計進(jìn)程記錄,設(shè)計方案說明、比較,實際電路圖,功能與指標(biāo)測試結(jié)果,存在的問題及改進(jìn)意見,等等。總結(jié)報告具體內(nèi)容如下:課題名稱、內(nèi)容摘要、設(shè)計內(nèi)容及要求、比較和選擇設(shè)計的系統(tǒng)方案、畫出系統(tǒng)框圖、單元電路設(shè)計、參數(shù)計算和器件選擇。畫出完整的電路圖,并說明電路的工作原理。組裝調(diào)試的內(nèi)容,包括使用的主要儀器和儀表;調(diào)試電路的方法和技巧;測試的數(shù)據(jù)和波形并與計算結(jié)果比較分析;調(diào)試中出現(xiàn)的故障、原因及排除方法??偨Y(jié)設(shè)計電路的特點和方案的優(yōu)缺點,指出課題的核心及實用價值,列出系統(tǒng)需要的元器件清單,列出參考文獻(xiàn),收獲、體會,并對本次設(shè)計提出建議。

2.4成績評定。

課程的實踐性不僅體現(xiàn)實際操作能力,而且體現(xiàn)獨立完成設(shè)計和分析的能力。因此,課程設(shè)計的考核分為以下部分:設(shè)計方案的正確性與合理性。設(shè)計成品:觀察實驗現(xiàn)象,是否達(dá)到技術(shù)要求。(安裝工藝水平、調(diào)試中分析解決問題的能力)實驗報告:實驗報告應(yīng)具有設(shè)計題目、技術(shù)指標(biāo)、實現(xiàn)方案、測試數(shù)據(jù)、出現(xiàn)的問題與解決方法、收獲體會等。課程設(shè)計答辯:考查學(xué)生實際掌握的能力和表達(dá)能力,設(shè)計過程中的學(xué)習(xí)態(tài)度、工作作風(fēng)和科學(xué)精神及創(chuàng)新精神,等等。

3.電子技術(shù)課程設(shè)計的步驟

在“電子技術(shù)基礎(chǔ)”理論課程教學(xué)中,通常只介紹單元電路的設(shè)計。然而,一個實用的電子電路通常是由若干個單元電路組成的。通常將規(guī)模較小、功能單一的電子電路稱為單元電路。因此,一個電子系統(tǒng)的設(shè)計不僅包括單元電路的設(shè)計,還包括總體電路的系統(tǒng)設(shè)計(總體電路由哪些單元電路構(gòu)成,以及單元電路之間如何連接,等等)。隨著微電子技術(shù)的發(fā)展,各種通用和專用的模擬和數(shù)字集成電路大量涌現(xiàn),電子系統(tǒng)的設(shè)計除了單元電路的設(shè)計外,還包括集成電路的合理選用。電子電路的系統(tǒng)設(shè)計越來越重要,不過從教學(xué)訓(xùn)練角度出發(fā),課程設(shè)計仍應(yīng)保留一定的單元電路內(nèi)容。電子系統(tǒng)分為模擬型、數(shù)字型及兩者兼而有之的混合型三種。雖然模擬電路和數(shù)字電路設(shè)計的方法有所不同(尤其單元電路的設(shè)計),但總體電路的設(shè)計步驟是基本相同的。電子電路的一般設(shè)計方法與步驟包括:總體方案的設(shè)計與方案論證、單元電路的設(shè)計、單元電路間的連接方法、繪制總體電路草圖、關(guān)鍵電路試驗、EDA仿真、繪制正式的總體電路圖等。