電子電路設計步驟范文
時間:2023-10-16 17:09:09
導語:如何才能寫好一篇電子電路設計步驟,這就需要搜集整理更多的資料和文獻,歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文,供你借鑒。
篇1
在現(xiàn)今的市場經(jīng)濟環(huán)境下,任何的消費者都是追求性價比最大的原則。在使用一些電子元件的時候,一方面要注意產(chǎn)品的質(zhì)量,同時還要在選擇產(chǎn)品元件的時候注意價格因素,在價格和質(zhì)量之間找到一個完美的結(jié)合點,這樣的產(chǎn)品才是最受歡迎的和市場競爭力高的產(chǎn)品。
電子電路設計的基本步驟的了解也是進行電子電路調(diào)試的一個重要的環(huán)節(jié),這樣的話在調(diào)試的過程中間,我們也可以利用設計的步驟進行相反的推演。
2.1分析設計課題,明確功能要求
在看到設計的課題的時候,我們應該認真的研究課題,找到課題的重心,和中心,然后對課題進行深入的研究,確定課題的每個方面,考慮到每個細節(jié),最后確定設計的電路的功能,所需要的元件,各個元件的功能,制造出顧客滿意的電子電路。
2.2確定核心功能器件和總體設計方案
在明確設計課題的思路之后,對課題的設計的電子電路有一個明確的定位,根據(jù)設計的電子電路的具體功能有了具體的了解,我們才好確定所需要的功能器件,再采購功能器件,最后設計一整套的設計方案,當然方案的設計最好多設計幾套,畢竟方案是理論的產(chǎn)物,現(xiàn)實的需要中可能會出現(xiàn)偏差,這也是有備無患,況且也可以在這些方案中間選擇一個最優(yōu)的方案實施。
2.3功能單元電路的設計與選擇
在設計功能單元電路的時候,我們要明確對各個單元的電路的要求,針對這些具體的要求在制定出準確的指標參數(shù)。選擇各個單元的功能的時候我們要注意的是不是單純的選擇,還要根據(jù)這個元件的連接的各個元件之間的配合來選擇這樣的單元電路的設計才是符合整體性的要求,設計出來的電路不是單純的零件的組合,而是各個零件的相互的配合,最后形成的一個有機的結(jié)合體。
2.4初步形成整體設計
在完成以上步驟的前提之下,就要形成一個相對完整的設計方案,這個方案要求是考慮到各個方面的因素,不會出現(xiàn)低級的錯誤,加上加工整理形成一個電路設計的雛形,建立一個宏觀的框架。
2.5電路試制
在電路圖的設計定稿之后,就可以進行電路的試制,制作出相應的電路板,焊接相應的電路元件,最后檢查相應的元件是否完好,連接的是否緊密,安裝好之后還可以進行通電調(diào)試,看看是否需要優(yōu)化。
2.6電路的調(diào)試和定性
最后在以上的各個步驟完成之后,就要在制作的樣品中間進行測試調(diào)節(jié),然后選出最好的電路設計,在這個過程中間首先是進行調(diào)試,對其中的問題進行檢查維修,在交友相關的部門試用,確定適合以后在定性生產(chǎn),在調(diào)試定性的過程中間我們要詳細的記錄下來各種數(shù)據(jù)。本文來自于《電子科技》雜志。電子科技雜志簡介詳見
3調(diào)試儀器的介紹
篇2
關鍵詞:電子電路;單元電路;設計方法
1 前言
在我國,電子技術是隨著我國的改革開放發(fā)展起來的,雖然起步晚,但是當今的發(fā)展也在世界發(fā)展水平之列。經(jīng)過幾十年的發(fā)展,電子技術從電路的設計和應用的領域都發(fā)生了翻天覆地的改變,應用范圍越來越廣,對于我國的電子電路的工程師和設計人員來說,合理的設計出一個符合要求的完整的電路圖是非常重要的。
2 電子技術和單元電路的概念
所謂的電子技術,就是在我們解決實際的電路問題時,電路工程師根據(jù)電子學的原理,將電子的某種特性設計在一個實際的電子器件上的一門新興的技術。電子技術主要分為電子信息技術和電子電路技術兩大類。在電子信息技術中,從前只有電子模擬技術,但是最近幾年又新發(fā)展出一門數(shù)字電子技術,后者處理電路的能力更強,因此,成為現(xiàn)今社會電子技術的主流。在電子電路中,組成電子電路系統(tǒng)的一個主要部分就是我們要分析的單元電路。單元電路很復雜,對電子工程師要求的技術嚴格,為了將電子電路設計的水平不斷的進行提高,我們電子工程師就要對單元電路進行設計的研究,通過這些來增加單元電路的經(jīng)驗。
3 單元電路的設計步驟和方法
3.1 單元電路的設計步驟
在傳統(tǒng)的電路設計時,一般的步驟有三步。單元電路在設計上也一樣,都是明確設計任務、計算單元電路的參數(shù)以及畫出最后的單元電路圖。
在單元電路設計前,一定要明確設計的目的和任務。主要考慮的是設計出的單元電路的性能,在單元電路設計時,我們要將電壓、電阻、電流設計為最佳的狀態(tài),以使設計出的單元電路的性能達到最好,當然,在設計時,還要考慮到設計出的電路體積要小,成本要低,結(jié)構(gòu)要簡單,方便使用和維護、
在計算單元電路參數(shù)時,我們一定要運用我們電子工程師的專業(yè)知識,將設計的參數(shù)計算準確,保證設計出的單元電路功能達到預期的目標。舉例說明,當我們在設計單元電路中的放大器電路時,我們一定要計算準確電阻值及其放大的倍率,這樣才能保證放大器電路正常的工作。在參數(shù)計算時,我們要計算不止一次,將計算的結(jié)果進行比較,在誤差范圍內(nèi)才能使用。
在單元電路設計參數(shù)計算出來后,接下來就是畫單元電路圖。畫出完整的單元電路圖主要是讓我們能總體的了解單元電路和整機電路間的相互聯(lián)系和轉(zhuǎn)換。在畫單元電路圖時,要確保所畫的電路圖簡單、明了、準確。盡可能的將電路圖畫在一張圖紙上,這樣方便電子工程師檢查其中的問題和錯誤,單元電路的主要部分要在圖紙上標明,有必要的還要畫出主要部件的詳細電路圖。
3.2 單元電子電路的設計方法
前面詳細的講解到單元電路的設計步驟,這都是為單元電路的設計方法做準備,一個單元電子電路正常運行與否,根本還要看單元電路的設計是否合理,因此單元電子電路的設計方法尤為重要。下面主要講三種實際生產(chǎn)中常用的設計方法。
第一種就是線性的集成運放組成的穩(wěn)壓電源的設計方法,在穩(wěn)流網(wǎng)絡,穩(wěn)壓電源中的電壓變壓器只有通過輸入電壓才能借助濾波網(wǎng)絡進入最后的穩(wěn)壓網(wǎng)絡中去,因此,在電子工程師設計電路時,要將電流的短路保護考慮在內(nèi),防止負載的電流超過額定電流,對電路產(chǎn)生損害,一般的穩(wěn)壓電路都是串聯(lián)式,因此在設計時,要將負載區(qū)的紋波系數(shù)降低,保證電路的穩(wěn)壓效果,帶動負載一定不能選用直流電,防止出現(xiàn)短路。
第二種就是單元電路的級聯(lián)設計方法。在將各個分單元的電路設計好后,就要設計他們之間的級聯(lián)圖了,一些涉及的是模擬電路的聯(lián)系,一些是數(shù)字電路的聯(lián)系,更多的是兩者結(jié)合的綜合電路,這些電路總體是要提高電路的放大倍數(shù)和提高其負載能力,因此,我們設計時要綜合考慮對電路進行匹配設計。在耦合信號的設計中,要考慮不同耦合種類的相互影響,對電路進行最優(yōu)設計。對于電路中的時序配合,要總體的先對系統(tǒng)進行分析,確定電路系統(tǒng)的時序,在按照最簡原則進行設計。
第三種就是對電路中的放大器的設計。放大器在電路中的作用主要是放大電路中的單元倍數(shù),加強電路中某個模塊的功能。放大器要考慮的因素主要是電源的單、雙供電,電源的最優(yōu)電流,最佳輸入和輸出電壓等,在放大器設計中,一定要處理好各個參數(shù)的關系,在設計中要避免出現(xiàn)兩級以上的放大級別,減少出現(xiàn)的消振問題。
4 結(jié)語
現(xiàn)在的電路中的單元電路種類很多,因此在設計方法上會有很多版本,隨著科學技術的不斷發(fā)展,集成電路逐漸成為電子市場的新寵,并且已經(jīng)形成集成電路的新興器件,這對電路的單元電路設計要求提出了更加嚴格的要求。這就需要我們電子工程師在電路的設計上要積極地積累設計經(jīng)驗,參考國外的先進技術,將我國的電子設計推向一個新的臺階。
[參考文獻]
[1]徐雷.關于電子技術單元電路的級聯(lián)問題[J].電子制作,2013,(9):17-19.
篇3
關鍵詞:生物醫(yī)學工程;電子電路;課程設計;教學改革
作者簡介:謝勤嵐(1968-),男,湖北武漢人,中南民族大學生物醫(yī)學工程學院,教授;曹匯敏(1972-),男,湖北鄂州人,中南民族大學生物醫(yī)學工程學院,副教授。(湖北 武漢 430074)
基金項目:本文系湖北省教學研究項目(項目編號:JYS11003)的研究成果。
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)28-0094-02
生物醫(yī)學工程是利用生命科學、電子信息科學、材料科學及機電控制技術的原理和方法,對與疾病的預防、診斷、治療、康復以及相關產(chǎn)業(yè)等方面有關的問題進行應用基礎理論和方法的研究,并進行產(chǎn)品開發(fā)與應用的一門工程技術學科。[1-3]在該學科的人才培養(yǎng)中,實踐教學有著重要的地位,是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的關鍵環(huán)節(jié)。電子電路在生物醫(yī)學工程研究和醫(yī)療儀器開發(fā)中有著重要作用,任何一臺現(xiàn)代醫(yī)學儀器或設備中都需要電子電路完成信息檢測與處理、系統(tǒng)控制等核心功能。[2-4]
“電子技術基礎”包括模擬電子技術和數(shù)字電子技術兩門主要課程,是理工科相關專業(yè)的技術基礎課程,也是生物醫(yī)學工程專業(yè)的重要專業(yè)基礎課和技術基礎課。生物醫(yī)學工程專業(yè)開設“電子電路課程設計”課程,對提高學生的電路設計能力、硬件制作能力和系統(tǒng)調(diào)試能力,以及培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力具有非常重要的意義。如何利用科學的選題在較短的時間內(nèi)訓練和提高學生的這些能力,并有意識地培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和科研能力,是該課程在教學過程中重要的教學研究課題。[4-6]
一、生物醫(yī)學工程專業(yè)“電子電路課程設計”教學中存在的問題
由于生物醫(yī)學工程專業(yè)的特殊性,目前在生物醫(yī)學工程專業(yè)的“電子電路課程設計”教學過程中,普遍存在以下幾個問題:
1.課程設計的選題沒有考慮專業(yè)特點,實施的目的性不強,與專業(yè)的整體發(fā)展建設結(jié)合較差,達不到課程設計要求
一個突出的問題是,課程設計的選題大部分是沿用電子信息類專業(yè)的傳統(tǒng)選題,如多級低頻阻容耦合放大器、功率放大器、語音放大器、函數(shù)發(fā)生器、交直流放大器、數(shù)字電子鐘、定時器、智力競賽搶答器、簡易數(shù)字電容測試儀等選題,這些題目與生物醫(yī)學工程專業(yè)的聯(lián)系較少。這樣既不能體現(xiàn)專業(yè)特點,也不能提高學生的興趣,從而使得學生對所學理論知識不能很好地運用于實際,造成與實踐的脫節(jié)。
2.課程設計內(nèi)容不完善,所設計的內(nèi)容不能充分體現(xiàn)課程設計的目標
“電子技術課程設計”課程應該是由許多關鍵環(huán)節(jié)構(gòu)成的一個整體,從多個方面訓練和提高學生的能力和素質(zhì)。但原有的教學過程中,往往會忽略其中的一些重要環(huán)節(jié)。這些問題表現(xiàn)在:只要求學生完成電路制作,對于任務分析、方案選擇、分析計算要求較少,把課程設計簡化成操作實訓;不重視測試和數(shù)據(jù)分析,不能充分鍛煉學生分析問題和解決問題的能力;不注重使用設計軟件和選擇流行器件,只使用過時的器件,甚至老舊的分立元件,制作的電路達不到任務要求。這些對于提高課程設計的效果都有不利的影響,導致學生實際動手能力練習不夠、電路設計能力偏低、綜合調(diào)試能力不高。
3.評價方法和標準簡單,隨意性大
教學過程中沒有嚴格的評價標準,課程成績評定基本上流于形式,從而造成課程設計質(zhì)量下降。
在這種情況下,培養(yǎng)出來的學生普遍存在電路設計能力和系統(tǒng)調(diào)試能力不足,發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力偏低,這樣培養(yǎng)出來的學生難以在工程設計領域中發(fā)揮獨當一面的作用,不能快速適應社會要求。
二、“電子電路課程設計”的改革思路和實踐
幾年來,在“電子電路課程設計”教學過程中進行了幾點改革嘗試,取得了較好的教學效果。
1.明確專業(yè)培養(yǎng)目標,構(gòu)建課程設計選題庫
“電子電路課程設計”是電子信息類專業(yè)的傳統(tǒng)課程,有大量的課程設計選題,但這些選題中,大部分與生物醫(yī)學工程專業(yè)和生物醫(yī)學電子技術課程的教學內(nèi)容和要求有較大的區(qū)別。為此,學院組織教師從眾多的課程設計選題中,選出若干與專業(yè)相關的訓練內(nèi)容,進行加工改造,并對每一個設計選題提出具體的訓練要求和目標,構(gòu)成課程設計選題庫。題庫中題目所涉及到的課程內(nèi)容和設計內(nèi)容的統(tǒng)計分析見表1。從表中可以看出,與生物醫(yī)學工程專業(yè)的教學內(nèi)容密切相關的選題占總選題的72%,這樣就形成了有專業(yè)特色的電子電路課程設計內(nèi)容和要求。
另外還結(jié)合專業(yè)的特色,對與醫(yī)療儀器密切相關的設計,如測量心電、腦電、心音、血氧飽和度、脈搏波等信號的電子系統(tǒng)的采集電路部分,要求學生做成完整的模塊,作為以后系統(tǒng)課程設計的子模塊。
2.以學生為主體,改革傳統(tǒng)課程設計指導方式
改變過去教師全程指導,有問必答,甚至直接給出參考電路的指導方式。教師在給出選題和要求后,將學生分成若干小組,每個小組在選題范圍內(nèi)選定設計題目。學生自己查閱資料,提出方案,獨立設計,最終完成設計并進行完整的調(diào)試和測試。在整個課程設計過程中,教師每周留出固定或靈活的課堂答疑時間,回答學生提出的問題或啟發(fā)學生提出問題,直至課程設計結(jié)束。
3.充分發(fā)揮學生潛能,加深加寬課程設計的訓練內(nèi)容并提高要求
在課程設計過程中,教師提出設計的目的和要求后,實驗室只負責提供材料及儀器,其他工作全部由學生自己完成。為了更多地訓練學生的綜合素質(zhì),學生需要獨立完成實踐步驟確定、任務分析、方案選擇、電路設計、元件選擇、電路布線、印刷板設計及制造、元件測試、電路焊接、系統(tǒng)調(diào)試、測試方案設計、電路測試等訓練步驟,并將這些步驟作為課程考核的訓練點(見表2)。通過這種完整的訓練過程,學生不僅能夠初步掌握電子產(chǎn)品的設計開發(fā)流程,還能較好地鍛煉自己的專業(yè)素養(yǎng)。
4.重視現(xiàn)代電子技術的發(fā)展和應用,鼓勵學生掌握和使用工具軟件和最新芯片
做到軟件和硬件結(jié)合,學生除了完成電路設計以及硬件的焊接、安裝、調(diào)試外,還需要至少掌握一種印刷電路板設計軟件和一種電路仿真軟件,有條件的學生還應掌握一種數(shù)字電路設計軟件(如EDA軟件)。學生既要熟練掌握電阻、電容、電感、二極管、三極管等分立元件的選擇和使用外,還應盡量掌握和使用最新的集成芯片,以進一步訓練工程設計能力。這樣,電子電路課程設計可以達到更好的教學效果。
5.培養(yǎng)學生興趣,將課程設計與創(chuàng)新課題訓練相結(jié)合
鼓勵教師將本科創(chuàng)新課題、教師科研課題等進行簡化、分割,形成適合課程設計的課題,供學生選擇。鼓勵學生進行電子產(chǎn)品整機設計、開發(fā)、組裝、調(diào)試,并且組織學生共同交流,互相學習,不斷提高。
三、結(jié)束語
“電子技術”課程的理論性和實踐性都很強,而“電子電路課程設計”作為教學過程中的重要一環(huán),體現(xiàn)出了越來越重要的作用。對該課程進行的一系列教學改革實踐,取得了良好的效果。按照改革后的教學模式,“電子電路課程設計”不斷能夠鞏固課堂上所學的理論知識,加深學生對課堂抽象概念的理解,提高了學生的設計能力和創(chuàng)新能力,還能使學生對生物醫(yī)學工程專業(yè)的認識更加明確具體,這些都有利于培養(yǎng)出理論基礎扎實、實際工作能力強的高素質(zhì)生物醫(yī)學工程專業(yè)人才。
參考文獻:
[1]John D.Enderle.生物醫(yī)學工程學概論[M].封洲燕,譯.北京:機械工業(yè)出版社,2010.
[2]李剛,張旭.生物醫(yī)學電子學[M].北京:電子工業(yè)出版社,2008.
[3]余學飛.現(xiàn)代醫(yī)學電子儀器原理與設計[M].第二版.華南理工大學出版社,2007.
[4]劉劍,楊立才,劉常春.“生物醫(yī)學傳感器與測量”課程教學改革探索[J].電氣電子教學學報,2011,(1):15-17.
篇4
關鍵詞:可靠性仿真技術;課改要求;任務驅(qū)動;電路設計
1基于可靠性仿真技術的電路設計需求分析
基于可靠性仿真技術的電路設計主要是以虛擬儀器設備替代現(xiàn)實電子元器件,從而為電子電路的實踐教學提供有效支撐,從而更好了踐行“理實一體化”的教學理念,促進學生實踐技能的提升,促使課程回歸教學的本質(zhì)。1.1實踐性教學開展的內(nèi)在需求?;诳煽啃苑抡婕夹g的電路設計,學生可以參與擬訂設計方案、仿真模擬等環(huán)節(jié),從電路的設計方案、仿真模擬等環(huán)節(jié),能夠?qū)⒒逎y懂的理論知識與實踐知識相結(jié)合,幫助學生提升實踐技能。1.2實現(xiàn)層次化和差異化教學的必然選擇。關涉電路設計的技術型教學內(nèi)容涉及的元器件較為繁雜,且不同元器件性能、參數(shù)、封裝形式、價格、功耗等存在較大區(qū)別,在教學過程中需要反復的實驗、測試,這增加了設備投資成本,而且因為學生個性化差異,學習、接受能力各不相同,加之電子元器件復雜程度的不同,應該據(jù)此分層次設定目標,以貼近生活、學生所喜愛的教學內(nèi)容,以“任務驅(qū)動”的形式引導學生進入知識和技能的學習,但這勢必增加電子元器件的投入,而仿真模擬電路的設計可以利用仿真軟件呈現(xiàn)電子電路的操作面板和功能,并通過交互式操作完成相應測試任務,不僅滿足了教學需求,而且控制了教學成本。
2基于可靠性仿真技術的電路設計方案
2.1電路設計的整體流程??煽啃苑抡婕夹g可以檢驗電路存在的故障并發(fā)現(xiàn)設計的薄弱環(huán)節(jié),從而有針對性的進行改進,為了遵循由簡入繁的原則,以有效調(diào)動學生學習熱情和積極性,本文以典型電路電源模塊設計為例,設計過程中首先應該進行可靠性仿真實驗,其具體的流程如圖1所示。2.2電路設計的具體步驟。2.2.1設計信息采集。為了實現(xiàn)電源電路的優(yōu)化設計,應詳細搜集其應用環(huán)境和使用方法等信息,具體包含所采用的元器件、原材料特性2.2.2數(shù)字樣機建模。電路設計中數(shù)字樣機建模須采用專業(yè)軟件實現(xiàn),但因為學生學習、接受能力存在差異,應該目標層次,將設計過程進行分解,并以“任務驅(qū)動”的形式,將不同設計知識分配到各個任務之中,讓學生通過分步設計完成理論知識的實踐應用,由此才能確保電路設計學習的效果,通常存在熱設計信息和振動設計信息兩類建模方式,具體的建模步驟為:首先根據(jù)將所獲取的電路信息進行簡化,完成CAD數(shù)字樣機模型的構(gòu)建,并依據(jù)熱設計信息建立CFD數(shù)字樣機模型,而后依據(jù)振動設計信息建立FEA數(shù)字樣機模型。其次,為確保CFD數(shù)字樣機與物理樣機的一致性,須對其進行修正與驗證,利用對電源模塊工作狀態(tài)熱測量的方式,獲取其關鍵元器件點溫度測試數(shù)據(jù),并根據(jù)所得結(jié)果修正電源模塊CFD數(shù)字樣機的邊界條件、期間參數(shù),由此實現(xiàn)對CFD數(shù)字樣機的修正。再次,同理,也須采用相同的方法對FED數(shù)字樣機進行修正,且測試過程中,應該在約束條件下對電源模塊重點部位,關鍵元器件進行模態(tài)分析,并依據(jù)結(jié)果完成修正。2.2.3應力分析。溫度應力分析選用MentorGraphics公司的FloTherMV90分析計算電源模塊CFD數(shù)字樣機模型,經(jīng)過分析可知,電源模塊設計中如元器件排布不合理,則會導致電路設計存在熱分布過度集中的缺陷。分析中,平臺環(huán)境溫度70℃設定為第一參考溫度條件,電源模塊表層軍溫度72℃設為第二參考溫度條件,經(jīng)過分析,為電源模塊所在分級提供5V工作電源的功率器區(qū)域,是熱分布較集中的部位,需要修正電路設計方案。而對于振動應力分析,則選用ANSYS公司的ANSYSWorkbench12.1分析計算電源模塊FEA數(shù)字樣機模型,分析結(jié)果顯示,電源模塊中元器件數(shù)量和重量排布、安裝方式設計不合理,使得電源模塊產(chǎn)生局部共振的設計問題,應該據(jù)此進行及時修正,以優(yōu)化電路設計。
3結(jié)束語
本文將可靠性仿真技術引入電路設計之中,將電路細化分類,并根據(jù)學生個體差異由簡入繁、逐步引導,實現(xiàn)了教學目標的分層實現(xiàn),也將培養(yǎng)學生的實踐技能真正落實到實處。
作者:宋月麗 劉立軍 單位:遼寧機電職業(yè)技術學院
參考文獻
[1]王朝新,任斌,陳潔,董緒.基于虛擬實驗平臺的模擬電子技術課程設計開發(fā)與仿真[J].電子設計工程,2012,14:44-47.
篇5
1.1明確任務
再設計電路時,首先要明確電路需要的功能,制定詳細的任務書,確定需要的單元電路,星系擬定電路的性能指標,再通過計算電壓需要放大的倍數(shù)、電路中輸入輸出電阻的大小,繪制執(zhí)行流程圖,通過設計,將電路所需的成本降到最低,提高每個單元電路、參數(shù)的精度,在提高設計電路的可靠性、穩(wěn)定性的前提下,盡量簡化設計電路。
1.2參數(shù)計算
計算參數(shù)是設計電路必須要進行得步驟,通過計算,來保證電路中各個單元電路的功能指標需要達到的要求,計算參數(shù)需要電子技術的相關知識,單元電路的設計需要強大的理論知識的支撐,才能做到爐火純青。例如,在計算如下放大電路的時候,我們需要計算每個電阻的阻值、以及放大倍數(shù),同一個電路,可能有很多數(shù)據(jù),所以要正確的選擇數(shù)據(jù),注意方法。
1.3繪制電路圖
電路設計時,需要將單元電路與整機電路相連,設計完整的具有一定功能的電路圖,在連接時,需要注意單元電路間連接的簡化,以及最重要的是,電路的電氣連接,是否能夠?qū)?,實現(xiàn)預定功能。例如,設計單元電路間的級聯(lián)時,各單元電路設計完成時,還要考慮這些,意在減少浪費,還要注意輸入信號、輸出信號、控制信號間的關系,同時還要注意一些事項:首先,注意電路圖的可讀性。繪圖時,盡量將主電路圖繪制在一張圖紙上,其中較為獨立的部分單元電路、以及次要部分可以繪制在另一張圖上,但是一定要注意圖之間的電氣端口的連接,是否對應,各圖紙間的輸入輸出端口都要提前做好標記。其次,注意信號流向以圖形符號。信號的流向,一般從輸入端、信號源開始,從左至右、從上到下,按信號的流向依次連接單元電路。而且,圖中要加上適當?shù)恼f明,如符號的標注、阻值等。最后,注意連接線畫法。電路圖中,各元件間的連接應為直線,且盡量減少交叉線,連接線的分布應為水平或者垂直,除非應對特殊情況,否則不要化斜線,如圖中不可避免的出現(xiàn)交叉,要將連接點用原點表示。
2幾種典型單元電路的設計方法
電子電路設計中,單元電路一定要設計合理,否則將會影響整個電路的聯(lián)通,所以,電氣工程師在設計電路時,應該更謹慎的致力于單元電路的設計。
2.1對于線性集成運放組成的穩(wěn)壓電源的設計
穩(wěn)壓電源的設計,一般先讓輸入電壓通過電壓變壓器,然后進行整流,然后經(jīng)過濾波電路,成為穩(wěn)壓電路。設計單元電路時,串聯(lián)反饋式穩(wěn)壓電路可分為幾個部分,調(diào)整部分、取樣部分、比較放大電路、基準電壓電路等。這樣的設計能夠使單元電路具有保護過流、短路電流。
2.2單元電路之間的級聯(lián)設計
單元電路設計完成之后,還要考慮單元電路間的級聯(lián)問題。例如,電氣特性的相互匹配、信號耦合方式、時序配合、相互干擾等。其中信號耦合方式,還包括:直接耦合、間接耦合、阻容耦合、變壓器耦合、光耦合。時序配合的問題,相對比較復雜,需要對每個單元電路的信號進行詳細的分析,來確定電路時序。
2.3對于運算放大器電路的設計
運算放大電路在電路設計中十分常用,它能夠與反饋網(wǎng)絡連接,組成具有特定功能的電路模塊,是具有很高放大倍數(shù)的單元電路。運放電路的設計,可以通過元器件的組合,也可以通過具有相應功能的芯片構(gòu)成,設計時對各種參數(shù)都要整體權(quán)衡,不能盲目的追求某個指標的先進。其中,要引起重視的是,應在消震引腳間接入適當?shù)碾娙菹癖M量避免兩級以上的放大級相連。
3結(jié)束語
篇6
關鍵詞:模擬電子技術;MPTG教學模式;項目;分組
作者簡介:楊立娜(1979-),女,吉林長春人,嘉興學院機電工程學院,講師。張效銘(1978-),男,吉林梨樹人,浙江科技工程學校電氣工程部主任,講師,華東師范大學碩士研究生(上海 200241)。(浙江 嘉興 314001)
中文分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2011)36-0202-02
“模擬電子技術”是電類及其相關專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎課,[1]通過該課程的教學,主要使學生掌握模擬電子電路的基本工作原理、基本分析方法和基本應用技能,使學生能夠?qū)Ω鞣N由集成電路或分立元件構(gòu)成的基本電路單元進行分析和設計,并初步具備根據(jù)實際要求應用這些單元電路構(gòu)成簡單模擬電子系統(tǒng)的能力,為今后學習各類后續(xù)專業(yè)基礎課、專業(yè)模塊課,以及為解決工程實踐中所遇到的各種模擬電子系統(tǒng)問題打下堅實的基礎。同時,它也是我們今后應用中、大規(guī)模集成電路設計電子系統(tǒng)的關鍵所在,所以它在整個課程體系中占有舉足輕重的作用。
一、教學改革背景
通過教學過程中的不斷調(diào)查和了解,目前許多學校在該課程的教學中還有許多不足,教學過程中普遍存在以下幾方面的問題。
1.課程難度大
一方面,部分學生對本課程的先修課,如“高等數(shù)學”中的公式的推導、“大學物理”中的電子元件的物理特性及“電路原理”中的電路定律等掌握得不好。另一方面,“模擬電子電路”本身基礎知識繁多,理論抽象,概念復雜,分析方法上多采用非線性分析法進行動態(tài)分析,學生普遍感覺難度很大。
2.在教學過程中偏重知識傳授,忽略能力培養(yǎng)
對學生的主體性、創(chuàng)造性的培養(yǎng)不夠,學生的自由空間太少,自主發(fā)展的機會被無形剝奪了,這無疑極大地影響了學生的創(chuàng)造性的自我培養(yǎng),是與素質(zhì)教育背道而弛的。另一方面,傳授的教學中把學生視為被動的接受者,使學生難以參與教學,不會獨立思考,人云亦云,這種機械式的教學模式,不僅限制了教師的教學風格的發(fā)揮,而且更限制了學生個性的發(fā)揮。
3.基礎實驗和綜合實驗結(jié)構(gòu)不夠合理
“模擬電子電路”的實踐教學受到課時和條件的限制,安排的大部分都是基礎實驗,即驗證性實驗。且給定了實驗模塊,學生只要按照實驗要求接好電路測定數(shù)據(jù)即可,缺少可以提高學生動手能力和創(chuàng)新能力的設計性實驗,學生通過這樣的實驗內(nèi)容,無法接觸到最新的知識與技術,學習起點過低,不適應現(xiàn)在新技術發(fā)展的需要。這樣做實驗,學生在資料查詢、電路設計、安裝、調(diào)試、數(shù)據(jù)處理等方面都缺乏鍛煉,做實驗時,學生被要求機械地按步驟操作,主觀能力得不到發(fā)揮,學生的學習興趣減弱,制約了對學生創(chuàng)造力的培養(yǎng)。因此實驗內(nèi)容和運行模式有待完善。
4.現(xiàn)代化的教學手段還沒有得到很好的推廣應用
隨著科技的高速發(fā)展,現(xiàn)代化的教學手段在教學實踐中也得到越來越廣泛的使用,但真正能把這些教學手段與傳統(tǒng)方式有機整合的不多,而多是將思維與軟件形式完全固化,用課件演示充斥整個教學過程,將教學過程變成了生硬的報告展示。這種“教師―課件―學生”的教學模式勢必割裂了教師與學生的直接關系,很難使學生對電路性能進行直觀分析,達不到用現(xiàn)代化教學手段提升教學效果的目的。
二、MPTG教學模式簡介
MPTG(Model of Project Task Group)即項目任務組教學模式,是指在教學過程中,以分組的形式組織學生切實參加項目的設計、實施和管理的全過程,然后在項目的實施過程中完成具體教學任務。MPTG教學是以項目為導向,以“任務”作為學習的橋梁,“驅(qū)動”學生分組去討論、分析、設計、實施的一種綜合性教學方法。這樣在教學的過程中,教師就由單純的知識傳授者向?qū)W生學習的指導者轉(zhuǎn)變,學生也由被動的接受者向?qū)W習的主動者轉(zhuǎn)變。MPTG教學模式是師生通過共同實施一個完整的項目工作而進行的教學活動,在整個教學過程中既發(fā)揮了教師的主導作用,又體現(xiàn)了學生的主體地位,充分地展示了現(xiàn)代教育“以能力為本”的價值取向,它可使課堂教學的質(zhì)量和效益得到更大幅度的提高。
三、教學改革內(nèi)容
1.教學方法的改革
為了更好地提升專業(yè)基礎課的課堂教學效果,在教學過程中,MPTG教學法擬采用項目教學法進行教學,[2]在此基礎上學生分組進行學習,以學習小組的形式由學得好的學生帶動其他學生共同學習,項目實施的過程中采用“明確任務”、“分析任務”、“完成任務”、“評估任務”、“延伸任務”的工作流程,使組內(nèi)形成充分的討論和分析,達到組內(nèi)成員共同學習的目的。
在教學的過程中,學生是學習的主體,教師是教學活動中的設計者、組織者、參與者、指導者、評估者。MPTG教學模式中所選擇的實例項目應與授課內(nèi)容密切相關,制作出的電子電路最好可以聽到聲音,看到明顯的現(xiàn)象。采用這種學生主動參與、協(xié)作,教師為指導的教學模式,目的在于激發(fā)學生的學習興趣。充分調(diào)動學生學習的積極性和創(chuàng)造性,使其形成良好的學習方法,培養(yǎng)學生的團結(jié)合作精神,增強學生的創(chuàng)新能力,更好地實現(xiàn)應用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)的目標。
在分組學習的基礎上引入競爭機制,使組與組之間形成競爭。在這種組內(nèi)合作和組間競爭的驅(qū)動下,使學生在電子電路設計的過程中培養(yǎng)他們的團隊合作精神和工作方法,并且在項目實施的過程中,能夠使電子電路設計人才脫穎而出,適應電子產(chǎn)業(yè)對電路設計“精英帶領團隊”的人才需求。
2.實踐環(huán)節(jié)的改革
因為現(xiàn)階段“模擬電子電路”教學中安排的大部分都是通過實驗模塊進行的驗證性實驗,缺少可以提高學生動手能力和創(chuàng)新能力的設計性實驗,達不到學生自我設計電路的目的。因此以“模擬電子技術”的理論知識點為基礎,根據(jù)模擬電子電路在設計、調(diào)試過程中的特點,將電路系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中的設計知識融入其中,向各學習小組布置設計任務及指標,通過加入虛擬仿真實驗,給學生提供一個獨立思考、獨立設計、典型電路綜合的軟件環(huán)境,提高學生的創(chuàng)造性,這樣可激發(fā)學生進一步學習的興趣。
四、教學實施過程
1.熟悉理論課程和實踐課程的教學大綱,設計項目與規(guī)劃任務
項目的確定要以教學大綱為基礎,以培養(yǎng)學生的工程實踐和創(chuàng)新能力作為出發(fā)點,涵蓋“模擬電子技術”大綱所涉及的知識點,充分考慮大多數(shù)學生所具有的知識水平和實現(xiàn)任務的能力,把一個大的項目分解成多個獨立的“子任務”,通過這些任務來實現(xiàn)總的教學目標。因此項目與任務的設計應該滿足下面的條件:
(1)該項目可用于學習一定的教學內(nèi)容,具有一定的應用價值。
(2)能將某一教學課題的理論知識和實際技能結(jié)合在一起。
(3)與企業(yè)實際生產(chǎn)過程或現(xiàn)實的商業(yè)經(jīng)營活動有直接的關系。
(4)有明確而具體的成果展示。
(5)盡可能讓學生自己克服、處理在項目工作中出現(xiàn)的困難和問題。
(6)具有一定的難度,不僅是已有知識技能的應用,而且還要求學生運用所學的知識技能解決過去從未遇到過的實際問題。
(7)學習結(jié)束時,師生能夠共同評價項目實施成果和工作學習方法。
2.以分組的形式對項目與任務進行教學實施
(1)了解學生的基本情況,探求科學有效的分組模式。通過問卷調(diào)查、座談、談心、查閱參考等方法了解目前國內(nèi)外的分組教學的組織形式,綜合考慮專業(yè)特色和當代大學生的性格特點進行分組。要求對不同性格、不同背景和不同能力的人合理配置。
(2)改進教學方法,進一步探索和實施“任務驅(qū)動”下的一體化教學模式。[3]
(3)制定有利于課堂教學實施的多元化的考核標準。通過組內(nèi)考評、組間考評和教師考評,對學習過程和學習成果進行總結(jié)性評價,制定能夠激發(fā)學生的學習興趣和求知欲望,培養(yǎng)良好的團隊精神、積極的競爭意識的考核標準。
3.組建專業(yè)團隊小組,培養(yǎng)優(yōu)秀骨干人才
充分利用課余時間組建專業(yè)團隊小組,并把各組的組長作為重點培養(yǎng)對象,希望通過組長的帶動,在班級營造一種積極的健康的學習氛圍。通過專業(yè)團隊小組對學生中優(yōu)秀成員的培養(yǎng),一方面推薦學生參加全國大學生電子設計大賽,可以從中得到更好的鍛煉。另一方面可以使之成為課堂上教師的有利助手,彌補教師在實踐課中人力不足的問題。
五、結(jié)束語
經(jīng)過幾年的探索與教學實踐,我們在“模擬電子技術”課程的教改方面取得了一些成績,提高了學生的學習興趣和職業(yè)技能,教學質(zhì)量得到明顯提高,同時,畢業(yè)生也越來越受到單位的歡迎。當然,教學改革是一個長期的系統(tǒng)工程,任重而道遠,需要我們不斷追隨時代的腳步進行改進與完善,如眼下我們正著手構(gòu)建基于LabVIEW 的虛擬電子實驗室。[4]為不斷提高“模擬電子技術”課程的教學質(zhì)量,我們將一如既往地做出不懈努力!
參考文獻:
[1]康華光.電子技術基礎:模擬部分[M].北京:高等教育出版社,2006.
[2]周潔,王立新.“項目教學法”在《電子技術》中的應用[J].農(nóng)業(yè)與技術,2005,10(5):182-184.
篇7
課程設計,顧名思義,應該是在老師的指導下由學生親自去設計。只有把設計這個環(huán)節(jié)交給學生,讓學生成為設計的主體,才能督促學生去復習有關的電子電路知識,并開動腦筋運用所學知識去設計,從而鞏固和提高已學知識,培養(yǎng)設計能力,提高他們的創(chuàng)新精神及創(chuàng)新能力。然而,現(xiàn)有的實驗室設計平臺具有工作效率低、耗時、費力、可擴展性差、經(jīng)濟成本高的缺點,致使一些學生對設計望而生畏。筆者認為,把Proteus軟件運用于電子電路課程設計的教學,可以大大節(jié)約設計時間和經(jīng)濟,提高學生的學習興趣,從而鍛煉學生的設計能力,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神。
Proteus是英國LabcenterElectronics公司研發(fā)的一款多功能EDA工具軟件,它含有30多個元件庫及萬種以上的元器件、多種現(xiàn)實存在的虛擬儀器儀表如示波器、豐富的測試信號源用于電路的測試以及先進的混合仿真系統(tǒng)。它除了具有和其他EDA工具軟件一樣的原理圖繪制、PCB自動或人工布線及電路仿真外,其電路仿真還具有互動性,如有顯示和輸出,還能看到運行后輸入輸出的效果。
1方案
我們的方案是:利用Proteus構(gòu)建虛擬實驗室,教師給出設計任務書,學生在PC機上根據(jù)任務書在Proteus上設計電路,并利用系統(tǒng)提供的功能完成電氣檢查及仿真調(diào)試,當仿真結(jié)果滿足任務書要求后,再在面包板上進行實物的安裝調(diào)試。下面以數(shù)字鐘的設計為例加以說明。
1.1進行Proteus軟件的講授
Proteus軟件與學生之前學過的Protel99se具有相似之處,其電路原理圖的設計流程是一致的,都包含新建設計文檔、設置編輯環(huán)境、放置元器件、原理圖布線、建立網(wǎng)絡表、電氣檢查、仿真、存盤輸出的基本過程。在教學中應充分利用知識的遷移作用,把Proteus與Protell99聯(lián)系起來,使新舊知識建立聯(lián)系,從而降低學習的難度。在這里主要要求學生掌握Proteus的界面組成、菜單、工具欄的使用方法以及電路原理圖的設計流程。
1.2布置任務書
數(shù)字鐘的設計可以用多種元件來實現(xiàn),但為了便于組織教學,在任務書中可對元件進行統(tǒng)一規(guī)定。任務書如下:
設計要求:
1)用Proteus畫出原理圖并進行仿真調(diào)試
2)在面包板上用6只LED數(shù)碼管輸出顯示時、分、秒
3)寫出詳細的設計報告
所用元器件:
1)集成電路:74LS1606片,CD45116片,與非門74LS005片,CC7555定時器1片,
2)電阻:10K電阻2個
3)電容:47μF1個,0.01μF1個
4)其他:共陰極顯示器6片
1.3原理圖的設計與仿真
1)教師給出電路框圖,并分析各單元電路的功能。電路框圖是整個課程設計的總體框架,教師直接給出電路框圖,可以避免學生設計的盲目性,提高針對性,數(shù)字鐘的電路框圖如圖1所示
2)電路原理圖的設計這項工作是整個課程設計的核心工作。
第一步,教師可對學生學過的555定時器構(gòu)成的多諧振蕩器、計數(shù)器、譯碼器及數(shù)碼管的知識進行針對性的復習,指導學生查閱74LS160、CD4511、74LS00及CC7555定時器的功能及引腳圖。
第二步,學生根據(jù)教師給定的元件在Proteus平臺上進行各單元電路原理圖的設計??刹捎迷O計與仿真調(diào)試交叉進行的方法。按照由易到難的原則,可采用如下的設計順序:①振蕩器的設計與仿真調(diào)試;②顯示器、譯碼器的設計與仿真調(diào)試;③計數(shù)器的設計與仿真調(diào)試。設計的基本操作步驟是:①選擇、放置元件;②設置元件的屬性;③連線。仿真調(diào)試的基本操作步驟是:①單擊仿真工具欄中的“開始”按鈕,即可進行仿真;②系統(tǒng)自動檢測電路,如有錯誤,會有出錯提示?;蛘哌\行結(jié)果不符合任務書要求時,可單擊仿真工具欄上的停止按鈕;③修改電路;④再仿真,直至運行結(jié)果符合要求為止。
3)總電路的設計
把上述已設計好的各單元電路按照電路框圖連接起來,即可得到總電路原理圖。
4)總電路的仿真單擊仿真工具欄中的“開始”按鈕,即可進行仿真,如有錯誤,則對電路進行修改,再進行仿真,直至6只數(shù)碼管均能正常顯示時間為止。
1.4在面包板上完成搭建并調(diào)試
經(jīng)過前期在Proteus上的設計及仿真成功,已經(jīng)證明電路圖的正確性。在面包板上的搭建及調(diào)試,主要是鍛煉學生的實踐動手能力,培養(yǎng)認真細致的工作態(tài)度,熟練掌握常用儀器的使用方法。
2注意事項
篇8
關鍵詞: 《高頻電子電路》 教學改革 教學模式
1.引言
《高頻電子電路》是面向電子信息工程、通信工程等專業(yè)開設的一門重要的專業(yè)基礎課,其主要教學目的是為后續(xù)專業(yè)課程奠定理論和實踐基礎,在專業(yè)課程體系中具有承上啟下的作用。學生在學習該課程的時候常常感到困難,究其原因是概念多,電路復雜,采用非線性分析方法,內(nèi)容抽象,不易理解,并且要求學生掌握的基礎知識多。這對學生理解和掌握其電路原理帶來了很大困難。《高頻電子電路》教學一般分為兩大部分同時進行,一部分是理論教學,另一部分是實踐教學。在傳統(tǒng)的教學模式中,理論教學所占學時遠多于實踐教學學時。隨著電子技術的飛速發(fā)展,這種過于側(cè)重理論教學的模式越來越不利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。傳統(tǒng)的教學方法是教師在前面講,學生在座位上聽,被動地接受知識,基本上是“一言堂”很少有互動,這種教學方法,難以提高學生主動參與、積極探索的興趣,不利于學生基礎知識及基本技能的掌握。鑒于以上考慮,作為教學一線的教師,我積極響應學校的政策,致力于教學改革,探索新的教學模式,初步取得了一些成效。我結(jié)合自身多年從事高頻電子電路課程教學的實踐經(jīng)驗與體會,形成了新的教學模式:理論教學+課程實驗+課程設計+技能訓練。
2.新教學模式的具體內(nèi)容
2.1理論教學
2.1.1更新教學理念。隨著高校招生規(guī)模的逐年擴大,我國的高等教育已從精英教育轉(zhuǎn)型為大眾化教育,教育目標也從培養(yǎng)“高、精、?!毙腿瞬抛?yōu)榕囵B(yǎng)“寬、厚、廣”型創(chuàng)新實踐人才。為此,我及時更新調(diào)整教學理念,注重學生的興趣培養(yǎng),盡一切可能樹立學生探索創(chuàng)新的意識,引導學生自主學習。例如,在考核模式上,原來學生總評成績中平時成績占20%,期末考試成績占80%。這樣的考核方法導致一個很大的弊端,就是學生往往在考試前臨陣磨槍,完全是為了應付考試,不能牢固掌握基礎知識,給后續(xù)學習埋下隱患。為此,我將平時成績所占份額提高到30%甚至40%,加大實踐環(huán)節(jié)所占分數(shù),從學習態(tài)度、實驗、出勤、作業(yè)等多方面考核,注重整個學習過程,培養(yǎng)良好的學習習慣。
2.1.2調(diào)整課程內(nèi)容。隨著高校教育教學改革的大力推行,《高頻電子電路》課程的學時也不斷被壓縮。但由于新的技術、器件的不斷涌現(xiàn),教材內(nèi)容不斷更新、豐富。原來的教學大綱立足于分立元件為基本知識單元,注重半導體器件內(nèi)部工作原理,對所有電路力求講透徹每一元器件及單元電路的工作原理。這已經(jīng)不能適應集成電路時代學生學量電子新技術、新理論的要求。因此,我研究了國內(nèi)外相關課程的課程設置和教學大綱,進行了仔細比較,詳細研究,揚長避短,制定出新的理論和實踐教學大綱。在原有的課程體系上,盡量增加實踐教學環(huán)節(jié),壓縮了理論教學部分所占學時。實踐教學環(huán)節(jié)中既包含與理論教學相關的環(huán)節(jié),也包含一系列自成體系的獨立環(huán)節(jié),實踐教學環(huán)節(jié)在設計上不但與理論教學環(huán)節(jié)相配套,而且具有一定的獨立性,形成實踐教學體系。
2.1.3適當?shù)卦鰟h教材內(nèi)容。目前電子技術發(fā)展迅速,集成電路普及使用。高頻電子電路教材的內(nèi)容在這些方面有些落伍。根據(jù)多年的教學實踐經(jīng)驗,我認為需要對教材內(nèi)容作適當?shù)脑鰟h。在精選教材的基礎上精選內(nèi)容,對課程內(nèi)容及時整合。課程內(nèi)容安排上盡量壓縮分立元件電路中過時的內(nèi)容和分析方法,增加集成電路應用的內(nèi)容。在學習高頻電子電路過程中,應及時對模擬電子技術課的內(nèi)容及時復習,使學生所學知識能更好地銜接,達到融會貫通的目的,并且課程講解時應當著重突出基本概念、基本電路的工作原理和基本分析方法,以分立元件為基礎、集成電路為主導,將兩者有機結(jié)合。
2.1.4精心設計教學過程,在教學過程中大膽嘗試采用各種教學方法。講授高頻電子電路第一次課時,我以無線廣播系統(tǒng)為例,以信號流動為主線,介紹廣播通信系統(tǒng)的組成框圖,講清將要學習的單元電路在通信系統(tǒng)中的作用,使學生對所學單元電路與廣播通信系統(tǒng)的聯(lián)系有個清晰的輪廓。根據(jù)信號從發(fā)送到接收流動的順序,依次學習高頻小信號放大器、高頻功率放大器、正弦波振蕩器、調(diào)制與解調(diào)電路、檢波電路、反饋控制電路等。這樣學生對所學單元電路的應用也一目了然,提高了學習的主動性。
為提高學習興趣,我開展了討論式教學,讓學生先預習,鼓勵學生大膽提出自己的看法,然后圍繞問題展開課堂討論,形成師生間互動關系。最后我根據(jù)學生的討論情況進行歸納整理,并對重點、難點內(nèi)容詳細講授。討論式教學可以激發(fā)學生的學習興趣,有助于學生對知識的理解和掌握,同時也有助于對學生分析問題能力的培養(yǎng)。對于一些實際應用電路的講授,可采取實物教學及現(xiàn)場教學,教師在現(xiàn)場可將理論知識與實際應用聯(lián)系起來,以激發(fā)學生的好奇心,并加深理解、記憶,從而培養(yǎng)學生的觀察、分析能力。還可采用設疑法教學,在授課過程中巧妙設置一些疑問,促使學生積極思考,提高運用所學知識解決實際問題的能力。多傾聽學生建議,加強與學生的溝通,及時為學生解疑釋惑。讓學生重視知識總結(jié)和現(xiàn)象分析。
2.1.5與低頻電子電路類比歸納教學。我的教學任務不僅是把“高頻電子電路”的知識傳授給學生,而且要在教學實踐中將自己長期積累的經(jīng)驗傳授給學生,教會學生如何學習,幫助學生在原有知識的基礎上盡快掌握新知識。學生在學習高頻電子電路之前,已經(jīng)學習了模擬電子技術這門課程。這兩門課有千絲萬縷的聯(lián)系,但又存在著本質(zhì)的區(qū)別。我們要找出二者的相關之處,用對比教學的方法找出它們的異同點,讓學生盡可能利用已經(jīng)學過的知識,去學習理解“高頻電子電路”的內(nèi)容?,F(xiàn)以高頻小信號放大器與低頻小信號放大器類比為例。相同點:小信號、都是把非線性電路轉(zhuǎn)換為線性電路;不同點:高頻小信號放大器采用Y參數(shù)等效電路,采用LC并聯(lián)諧振回路作為集電極負載;而低頻小信號放大器采用h參數(shù)等效電路,采用純電阻R作為集電極負載。
2.1.6課堂引入仿真技術,使教學方法多樣化。在教學中如何使學生更好更快地學習這門課程及其對復雜調(diào)制解調(diào)方法進行驗證,是一個比較繁瑣的問題。利用Labview、Multisim等軟件進行仿真是十分有效的方法。這樣能使抽象復雜的問題變得直觀簡單化。在高頻電子電路中需要產(chǎn)生大量的連續(xù)性周期震蕩信號,例如發(fā)射機中的正弦載波信號,接收機中的本震信號等,在現(xiàn)實中都需要依靠震蕩電路來完成,而在教學中采用仿真軟件,在圖形化的編程環(huán)境下來實現(xiàn),能得到事半功倍的效果。
2.1.7充分利用現(xiàn)代化教學手段。為了進一步搞好理論教學,充分利用現(xiàn)代教學手段實現(xiàn)立體化教學,提高教學效率和教學效果。我利用豐富的網(wǎng)絡資源,建設《高頻電子電路》課程學習網(wǎng)站,實現(xiàn)網(wǎng)上答疑輔導。網(wǎng)站中包括課程的基本信息和各種資源,學生可以瀏覽、下載各種資源。教師應熟練運用多媒體教學,激發(fā)學生學習的積極性。如將“調(diào)制”、“解調(diào)”等制作成動畫,變抽象為形象,配以生動的講解,最大限度地吸引學生的注意力,提高學生的學習興趣。運用多種教學方法和教學手段,激發(fā)學生探索的興趣和潛能,有助于對學生分析問題和解決問題、創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力及實踐能力的培養(yǎng)。同時,多媒體教學節(jié)省了板書時間,提高了課堂效率,增加了信息量。
2.2課程實驗
理論教學和實踐教學是密不可分、相輔相成的,教學中做到二者的融合才能最大限度地提高教育教學質(zhì)量,取得最佳的教學效果,這種教學模式代表了當今高校教學模式的主流。
“興趣是最好的老師”,我在做高頻實驗前,將一個調(diào)試好的小型發(fā)射和接受系統(tǒng)給學生演示,并讓學生參與親身體驗通信系統(tǒng)發(fā)射和接受的過程,這樣極大地調(diào)動了學習積極性。高頻電路的實驗教學內(nèi)容是將發(fā)射與接收這兩個系統(tǒng)進行單元電路分解,分別得到高頻小信號調(diào)諧放大器,高頻功率放大與發(fā)射,幅度調(diào)制與解調(diào),變?nèi)荻O管調(diào)頻與鑒頻,晶體三極管混頻,自動增益控制,發(fā)射與接收完整系統(tǒng)的調(diào)試等實驗。
我?,F(xiàn)有的實驗條件,已初步形成了多層次、多結(jié)構(gòu)、多功能實驗教學系統(tǒng)。為了提高學生高頻電子電路實驗的積極主動性,我作了如下改革探索:(1)在實驗教學中進行設問。教師設問,全班學生回答;學生設問,教師或全班同學回答。對能正確回答教師提出的問題的學生給予表揚,并在實驗考核成績上有所體現(xiàn)。對那些積極思考并能提出有意義有代表性問題的學生也給予表揚和適當加分。(2)規(guī)范實驗報告寫法,突出實驗分析和心得體會部分。以前學生寫實驗報告普遍照抄實驗指導書,實驗報告質(zhì)量不高?,F(xiàn)在要求學生重點突出實驗分析和心得體會部分,把實驗課中所學的知識條理化,就實驗現(xiàn)象結(jié)果和存在的問題,深入分析,查找資料尋求合理的理論解釋,實現(xiàn)理論聯(lián)系實際。(3)傾聽學生建議,加強與學生的雙邊互動。把握學生的實驗操作情況,困難所在,針對學習有困難的學生進行個別輔導。
進行完理論學習和做完大綱規(guī)定的必做的實驗項目后,教師可在開放實驗室里,根據(jù)課表與教師預約實驗時間,安排一些內(nèi)容稍難的選做實驗,滿足學有余力學生的要求。如高頻電路開發(fā)實驗,在模塊實驗的基礎上培養(yǎng)學生設計和開發(fā)單個電路的能力,通過動手搭電路,掌握調(diào)試和排除故障的方法。創(chuàng)新實驗室還可組織學生利用實驗室的儀器、設備搞一些小設計、小發(fā)明等,給學生創(chuàng)造培養(yǎng)和發(fā)揮個性特長的條件。這樣在教師的指導下,學生自己動手做實驗、自己動手操作,不斷提高自身的實踐創(chuàng)新能力,達到理論教學和實踐教學的完美融合。
2.3課程設計
“高頻電子電路課程設計”是在進行完理論學習之后集中時間安排學生進行的較綜合的訓練環(huán)節(jié)。該環(huán)節(jié)是教師提出系統(tǒng)的設計目標,學生利用所學知識,使用相關的實驗裝置或軟件進行設計,加深對所學專業(yè)知識的理解,使專業(yè)知識由淺入深的綜合運用的實踐過程。其目的是使學生較系統(tǒng)地掌握電子系統(tǒng)設計過程的選題、立項、方案論證、電路設計、電路實現(xiàn)、總結(jié)報告、文檔整理等全過程。通過課程設計,學生可以理論聯(lián)系實際,將理論課所講述的內(nèi)容及時有效地應用于實踐,能提高利用本專業(yè)知識解決實際問題的能力,促進理論與實踐的相互融合。
課程設計題目一般由指導老師給出,也可學生自己選題,但要做到題目難易適中,與高頻電子電路課程內(nèi)容聯(lián)系緊密,保證一定的工作量。課程設計題目可以一人一題,也可每小組(2―3人)一個題目。設計時間一般為兩周,要求學生按時完成硬件電路設計、軟件電路設計、設計報告、答辯等環(huán)節(jié),有余力的學生可以到創(chuàng)新實驗室去完成電路焊接和調(diào)試等。我尤其重視撰寫總結(jié)心得部分,因為這個部分是對兩周設計內(nèi)容的歸納總結(jié)的過程,是使知識條例化系統(tǒng)化的過程,最能體現(xiàn)出每個學生在課設過程中的收獲。因此總結(jié)心得部分是對學生考核的重點。課程設計答辯也是必須的步驟。通過答辯能看出每名學生掌握情況、理解程度、概括能力、表達能力等,答辯情況是學生課設情況的客觀反映,據(jù)此給學生一個最合理的考核結(jié)果。
2.4技能訓練
本環(huán)節(jié)要求學生能聯(lián)系實際進行系統(tǒng)的搭建,其具體過程是,首先教師將訓練題目給學生,然后通過組成框圖分析原理圖,仿真分析設計、參數(shù)計算,最后組裝硬件電路并調(diào)試。
我以學校的電工電子實驗中心為基地,讓學生進行為期2至3周的技能訓練,培養(yǎng)學生的實際操作能力,增加電工電子實訓常識。根據(jù)理論課程的授課計劃,我先后安排了電子專業(yè)認識實習(讓學生熟悉電子元器件及生產(chǎn)流程、工藝方法)、電子技能訓練一(讓學生結(jié)合計算機設計安裝簡單的電子電路)、電子技能訓練二(讓學生掌握復雜電子電路的安裝、調(diào)試和故障檢修)、電子系統(tǒng)訓練等訓練類實踐教學課程。例如:學習完高頻電子電路課程,就進行相應的工藝訓練,學生在教師指導下獨立完成一臺收音機的原理分析、焊接、組裝、調(diào)試等全過程。
在本環(huán)節(jié)訓練中,為提高學生的實踐操作能力,我特別重視培養(yǎng)學生排除故障的能力。如果組裝硬件電路一次性就達到了指標要求,學生往往異常高興,沉浸在成功的喜悅中,不再深入分析,收獲甚小。當電路出現(xiàn)故障或者沒有達到預期目標要求時候,就要讓學生反復分析調(diào)試來排除故障,自行排除故障的過程最能學到知識。因此,教師介紹常見故障的排除方法后,應鼓勵引導學生自行排除故障。采取這種做法后,學生自行排除故障的能力大大提高,同時也克服了依賴老師的習慣。
教師可通過遙控門鈴、收音機(插件和貼片的兩種)、電視機等電子產(chǎn)品的組裝和調(diào)試,對學生進行必要的職業(yè)技能訓練,電子系統(tǒng)創(chuàng)新設計,按電子大賽參賽要求進行訓練。鼓勵學生參加國家職業(yè)技能鑒定和考試,獲取國家職業(yè)技術等級證書。我校加大了實驗設備的投入,購置了先進的實驗儀器設備,改善了實踐教學條件,興建了教學電子設計自動化實驗室,讓學生走近創(chuàng)新實驗室參與電子電路設計,能學習到、接觸到學科的前沿知識,充分滿足學生的求知探索需求,極大地激發(fā)了學生的學習興趣,系統(tǒng)地培養(yǎng)了學生的實踐創(chuàng)新能力。
3.結(jié)語
幾年的教學實踐證明,學生對《高頻電子電路》的興趣與日俱增,對理論知識的理解進一步深入,實踐動手能力和分析問題、解決問題的能力進一步提高。我校學生在全國電子設計大賽中多次獲獎。為了適應電子技術的飛速發(fā)展,為了進一步提高我校教學水平,我會再接再厲,不斷地在實踐中探索,為促進我校的教學質(zhì)量工程建設貢獻力量。
參考文獻:
[1]張松華.基于LabVIEW的通信電子線路實驗仿真[J].儀表技術,2009,(4).
[2]黃成玉.高等教育中實踐教學體系的建立及其保障機制[J].華北科技學院學報,2007,(3).
篇9
【關鍵詞】Multisim;血型匹配器;數(shù)據(jù)選擇器;門電路
Multisim是由加拿大IIT公司推出的大型設計工具軟件。它不僅提供了電路原理圖輸入和硬件描述語言模型輸入的接口和比較全面的仿真分析功能,同時還提供了一個龐大的元、器件模型庫和一整套虛擬儀表。與傳統(tǒng)的電路設計相比,利用Multisim設計電路可以隨時調(diào)整元器件參數(shù)以達到預期的要求,從而能降低電路設計成本,縮短設計周期,提高設計效率。
本文中作者提出用基本邏輯門電路:與非門、或門和數(shù)據(jù)選擇器兩種方法設計血型匹配器,并用Multisim10來進行設計與驗證。
1.血型匹配檢測血型的邏輯描述
本設計任務是設計一個血型匹配檢測器。人的血型有A、B、AB、O四種,輸血時輸血者的血型與受血者的血型必須符合圖1中用箭頭指示的授受關系。
圖1 血型匹配關系
Fig1 Blood matching relations
先用AB代表輸血者的血型(00為A型血、01為B型血、10為AB型血、11為O型血),CD代表受血者的血型(00為A型血、01為B型血、10為AB型血、11為O型血),Y為輸出(0為不匹配、1為匹配),那么可以列出輸血、受血血型是否匹配的真值表,如表2所示:
表1 血型匹配真值表
Tab.1 The Truth Table of blood matching relations
2.運用Multisim進行組合邏輯電路的設計
組合邏輯電路設計的一般步驟為:⑴進行邏輯抽象:根據(jù)設計要求確定輸入與輸出邏輯變量的物理意義;(2)寫出邏輯真值表,找到輸出與輸入的全部對應關系;(3)寫出邏輯式并化簡;(4)畫出邏輯圖;(5)采用相應的邏輯器件進行布線。下面用兩種方法進行設計:
2.1 用基本邏輯門電路實現(xiàn)
運行Multisim,在用戶界面的左側(cè)的虛擬儀表工具欄中找到邏輯轉(zhuǎn)換器,在邏輯轉(zhuǎn)換器上選用A、B、C、D四個輸入,并在輸出端輸入相對應的血型匹配結(jié)果。如圖2所示:
圖2 邏輯函數(shù)
Fig2 Logical Functions
根據(jù)真值表可以寫出邏輯表達式:
(1)
圖3 邏輯式化簡結(jié)果
Fig3 The Simplification results of the logical functions
利用邏輯轉(zhuǎn)換器操作窗口的化簡按鈕,可在邏輯轉(zhuǎn)換器窗口的最下端得到化簡的結(jié)果:
(2)
同理可以利用邏輯轉(zhuǎn)換器設計組合邏輯電路圖如圖4所示:
圖4 基于門電路的組合邏輯電路
Fig4 Combination logic circuit based on the gate circuit
2.2 用數(shù)據(jù)選擇器來實現(xiàn)血型匹配器
數(shù)據(jù)選擇器可以根據(jù)地址輸入端的二進制信號,對輸入端信號進行選擇。八選一數(shù)據(jù)選擇器74HC151是集成的有三個地址輸入端A2、A1、A0,八個數(shù)據(jù)輸入端D0~D7的中規(guī)模組合邏輯電路。74HC151數(shù)據(jù)選擇器的功能可以用邏輯函數(shù)表示為:
(3)
根據(jù)公式(1)將AA2 BA1 CA0
因此邏輯式可以表示為:
(4)
故:
(5)
這樣只要將數(shù)據(jù)選擇器的輸入端進行適當?shù)脑O置便可以實現(xiàn)電路功能。運行Multisim,在Multisim的COMS集成電路器件庫中找出74HC151、74HC04、VDD和接地符號,并連接電路如圖5:
圖5 基于數(shù)據(jù)選擇器的組合邏輯電路
Fig5 Combination logic circuit based on the data selector
圖中~G為控制端,低電平有效,將選擇信號A、B、C(即A2、A1、A0)分別接(2)式中的前三個變量,將表達式中的第四個變量接到數(shù)據(jù)選擇器的輸入端,具體如上,這樣在數(shù)據(jù)選擇器的輸出端Y端就可以得到血型匹配的結(jié)果了。用Multisim來驗證邏輯功能,經(jīng)過邏輯轉(zhuǎn)換功能,可以得到與圖2一樣的邏輯真值表,可見用數(shù)據(jù)選擇器也能夠?qū)崿F(xiàn)血型匹配器的功能。
3.總結(jié)
如上所述,運用Multisim可以很方便地進行數(shù)字電路的設計,基本邏輯門電路和數(shù)據(jù)選擇器均可以很好地實現(xiàn)血型匹配器,經(jīng)Multisim中的邏輯轉(zhuǎn)換器驗證,兩種方法的最終邏輯功能相同,而用數(shù)據(jù)選擇器能更加簡潔地完成電路功能。通過設計實例可以看出,利用Multisim進行數(shù)字電路設計可以極大地提高設計效率,節(jié)約實驗器材,顯示結(jié)果直觀。Multisim將成為為今后的電子電路設計和開發(fā)人員得力助手。
參考文獻
[1]閻石.數(shù)字電子技術[M].北京:高等教育出版社,2009.
[2]程勇.實例講解Multisim 10電路仿真[M].北京:人民郵電出版社,2010.
[3]王毓銀.數(shù)字電路邏輯設計[M].北京:高等教育出版社,2002.
[4]王衛(wèi)平.數(shù)字電子技術實踐[M].大連:大連理工大學出版社,2009
[5]劉.實用電工電子技術基礎[M].北京:中國鐵道出版社,2010.
[6]鄒海勇.基于Multisim的計數(shù)器設計與仿真[J].赤峰學院學報,2012(2):176-177.
[7]段永霞等.Multisim的彩燈控制系統(tǒng)的設計與仿真[J].安徽電子信息職業(yè)技術學院學報,2010,48(9):30-31.
[8]潘松.EDA技術實用教程[M].北京:科學出版社,2010.
[9]任駿原等.數(shù)字電子技術實驗[M].沈陽:東北大學出版社,2010.
篇10
關鍵詞:模擬電路基礎 電子設計 教學改革
模擬電路是我校電氣信息類專業(yè)的專業(yè)主干基礎課,是整個信息技術的基礎,對實現(xiàn)專業(yè)人才培養(yǎng)目標有著十分關鍵的作用。正如教學基本要求中所指出的:“本課程在教學內(nèi)容方面應著重基本知識、基本理論和基本方法,在培養(yǎng)實踐能力方面應著重設計構(gòu)思和設計技能的基本訓練。”
通過該課程的教學,學生能夠全面系統(tǒng)地掌握模擬電路的基本知識、基礎理論和基本方法,能夠以工程實踐的觀點對一般性的、常用的電子電路進行分析和計算,具有較強的讀圖能力和簡單電子電路的設計能力。學習和應用EDA工具進行電子電路的分析、設計和仿真,能夠為學生以后深入學習電子技術某些領域中的內(nèi)容,以及在上述專業(yè)中的應用打下良好的基礎。
一、教改內(nèi)容設計
(一)改革傳統(tǒng)的教學形式
為了加強對學生自主學習能力的培養(yǎng),也為了適應課程學時壓縮的現(xiàn)狀,應當改變傳統(tǒng)的“講全、講細、講透”的教學觀念,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。選擇一部分學生通過自學就能夠理解與掌握的次要教學內(nèi)容,通過采用引導性學習結(jié)合答疑的方式達到教學目的。
課堂教學是傳授知識的主要陣地和渠道。模擬電路基礎是一門工程性和實踐性很強的課程,因此,模擬電子電路實驗教學是一個十分重要的環(huán)節(jié)。同時傳統(tǒng)的教學形式相對單一,課程中有許多內(nèi)容過程復雜、抽象,難以口頭表述,學生理解費力,傳統(tǒng)教學方法難以奏效。
(二)課程的教改理念
當前,知識要更新,學時要縮短,教學手段必須先進。針對傳統(tǒng)教學的不足,我們對該課程的建設開展了長時間、廣泛深入的研究,在加強立體化教材建設的思想與理念的指導下,科學地構(gòu)建課程內(nèi)容與體系,恰當?shù)夭捎眯滦徒虒W手段與方法。課程的重點講課內(nèi)容在基本電路的原理分析的基礎上,更多地注重基本電路的組成原則、電路結(jié)構(gòu)的構(gòu)思方法以及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)化設計的思路等方面;實驗教學改革為三個層次的實驗課,分為驗證性基礎實驗、綜合性實驗和設計性實驗。這些都更有利于培養(yǎng)學生綜合應用、系統(tǒng)集成和創(chuàng)新的能力。
二、教改實踐
模擬電子電路實驗課通過試驗手段,使學生獲得模擬電子技術實驗的基本知識和基本技能,并運用所學理論來分析和解決實際問題,提高分析解決實際問題的能力和實際工作能力。培養(yǎng)學生正確使用常用電子儀器是模擬電子技術實驗教學的基本要求,因此在內(nèi)容安排上,除安排基礎性單元電路試驗外,還要把常用電子儀器的使用貫穿于每個實驗內(nèi)容中。在實驗所使用的元器件的選用方面,要適應現(xiàn)代科學技術發(fā)展的要求,應以分立元件的實驗為引導,突出集成電路的實驗。在具體實施時,重點放在使用方法和功能上,對內(nèi)部結(jié)構(gòu)和原理不去詳細分析。
根據(jù)不同專業(yè)具體實驗內(nèi)容不同,筆者針對不同專業(yè),設定了兩套實驗方案,以適應不同的需要:
(一)模擬電子電路課件
模擬電子電路實驗分三個層次進行:
(1)驗證性實驗。它主要是以電子元器件特性參數(shù)和基本單元電路為主。根據(jù)試驗目的、實驗電路、儀器設備和較詳細的實驗步驟,通過試驗來驗證模擬電子技術的有關理論,從而進一步鞏固學生的基本知識和基本理論。
(2)提高性實驗。學生根據(jù)給定的實驗自行選擇測試儀器,擬定實驗步驟,完成規(guī)定的電路性能指標測試任務,從而進一步掌握電路的工作原理。
(3)綜合性和設計性實驗。學生根據(jù)給定的實驗題目、內(nèi)容和要求,自行設計實驗電路,選擇合適的電子元器件來組裝實驗電路,擬定出調(diào)整測試方案,最后達到設計要求。通過這個過程,培養(yǎng)學生綜合運用所學知識解決實際問題的獨立工作能力。
1.解決傳統(tǒng)教學中的講授難點
例如,在講述一個基本放大的電路中的瞬時電流與電壓隨著輸入信號變化而變化的情況時既費時又費力。采用多媒體技術,通過動畫就能動態(tài)地演示這些瞬時信號變化的情況,使學生對這部分的內(nèi)容形成一個完整、清晰的概念。
科學有效地使用多媒體進行教學還成為解決教學內(nèi)容與學時之間矛盾的有效途徑。多媒體技術能夠靈活、動態(tài)地進行圖形、圖像的演示,使教學內(nèi)容化難為易、化繁為簡。大量的圖形、圖像、文字等預先存儲在計算機內(nèi),使得多媒體教學能夠很大程度上節(jié)約教師在課堂上的簡單勞動時間,從而使教師能夠?qū)⒏嗟木εc時間集中在重點與難點問題的講解上。
課件發(fā)揮了多媒體的綜合優(yōu)勢,重點解決傳統(tǒng)教學中的講授難點,將一些黑板教學不易描述講清、學生難以理解、實驗中又看不到的現(xiàn)象直觀而形象地展示出來。用了該課件,教師講解省力,學生感到形象生動、理解輕松,使學習由難為易。
2.變枯燥的結(jié)構(gòu)內(nèi)容為形象的內(nèi)容
加強設疑、激疑、適時釋疑,調(diào)動學生的學習興趣。興趣是求知的源泉和動力,濃厚的學習興趣可以使學生產(chǎn)生強烈的求知欲。教師應抓住學生對新鮮事物有強烈的好奇心、求知欲等心理特征,加以適當?shù)囊龑?,激發(fā)學生的求知欲,培養(yǎng)學習興趣?!皩W起于思,思源于疑”,教學過程實際上也是設疑、激疑、適時釋疑的過程。陶行知先生說:“發(fā)明千千萬,起點在一問?!苯虒W過程中,要善于精心設疑,創(chuàng)造問題情景,激發(fā)學生好奇心和求知欲;適時靈活釋疑,增強創(chuàng)新意識。設疑、激疑,并在適當?shù)臅r候結(jié)合工程實際進行解答的教學方法,一方面,表面上看不符合常理的答案會引起學生的好奇心和探索欲;另一方面,也給學生留下了足夠多的時間去探究原因,這對愛動腦筋鉆研的學生來講是一次很好的鍛煉機會;再一方面,將工程中的實際問題與原理性計算準則聯(lián)系起來,增強了理論與實踐之間的聯(lián)系,加強了課程之間的聯(lián)系,形成了前后呼應統(tǒng)一的效果。實踐證明,《模擬電子電路》課程教學方法的改革,緩解了課程內(nèi)容多課時少的矛盾,可以在較短的課堂教學時間內(nèi)向?qū)W生傳授更多、更新的模擬電子電路知識,使學生盡快地適應專業(yè)基礎課的學習,提高學習興趣,鞏固所學知識,更好地培養(yǎng)學生的分析問題、解決問題的能力及工程意識和創(chuàng)新設計能力,從而取得更好的教學效果。
(二)電子設計EDA課件
電子設計是模擬電子電路基礎課程的最后一個教學環(huán)節(jié)。在設計中將所學內(nèi)容綜合用于設計實踐中,對培養(yǎng)學生的設計能力起重要作用。
1.具有新穎的教學創(chuàng)意
電子設計EDA課件從整體設計到各模塊的構(gòu)思都使人耳目一新,每個模塊下都有二級子菜單可供選擇。如在“多級低頻阻容耦合放大器”結(jié)構(gòu)中點擊一圖片,可觀看“多級低頻阻容耦合放大器”教學片;又如,針對學生第一次面對“自動水龍頭”這類較為復雜的電路圖感到無從下手的畏難情緒,我們按照電路設計原則,制作了設計順序動畫,引導學生一步一步地完成電路草圖的繪制,學生既節(jié)省了時間,又掌握了設計技巧,當設計結(jié)束看著自己的第一個作品時學生們感到收獲很大。課件將以往設計中出現(xiàn)的問題用EDA來解決,體現(xiàn)了多年的教學經(jīng)驗與現(xiàn)代化教學手段的完美結(jié)合。
2.結(jié)合實際應用制作的電子教學片
為了突出理論知識與實際應用的辯證關系,我們制作了電子電路教學片,從現(xiàn)場拍攝、錄制到編輯,反映了電子產(chǎn)品的發(fā)展變化路程以及最新產(chǎn)品。通過播放,學生不僅了解到各種電子電路、電子元件的結(jié)構(gòu)特點及應用場合,還擴大了視野,感受到電子產(chǎn)品的豐富多彩與應用領域的廣泛性,從而激發(fā)了學習興趣。
3.仿真裝配
復雜的電路分析時比較復雜,使用仿真裝配,可真實地再現(xiàn)電路中各電子元件的相對位置、裝配關系及安裝順序,可反復觀看,以幫助學生了解其結(jié)構(gòu)工藝。
4.開發(fā)了具有選題、正誤判斷和最新記分系統(tǒng)的答辯模塊
電子設計由于時間緊、學生人數(shù)多,學生很難考慮和回答較多的問題,教師也不能全面了解每個學生掌握知識面的情況,以便合理地給出成績。為此可開發(fā)制作具有選題、正誤判斷和記分系統(tǒng)的答辯模塊,并將選題按不同的知識點劃分為理論計算部分、結(jié)構(gòu)設計部分等五類。教師在各部分中點選題目,學生選擇答題后,立即給出正確或錯誤的判斷,當選擇交卷時,即給出答對和答錯的題數(shù)及所得分數(shù)。該課件的使用不僅改變了答辯時間緊、提問不全面的狀況,還調(diào)動了學生學習的自覺性。
總之,模擬電子電路基礎課件和設計課件綜合運用了計算機圖形、圖像處理技術、音頻處理技術、影像編輯技術、仿真技術和美學、文學等人文學科知識,充分利用各種軟件制作整合,組成了具有集成環(huán)境的多媒體EAD課件,為模擬電子電路基礎課程的整個教學過程提供了現(xiàn)代化功能較為齊全的多媒體教學環(huán)境。
結(jié)束語
上述兩個課件融入了我們多年的教學經(jīng)驗和體會,利用了現(xiàn)代化立體化的教學手段,真正實現(xiàn)了復雜問題簡單化、抽象問題直觀具體化、靜態(tài)問題動態(tài)化、間接問題直接化,在模擬電子電路基礎課程的整個教學中發(fā)揮了積極作用。不僅提高了教學效率和教學質(zhì)量,而且通過多媒體的教學環(huán)境,給學生以親切自然的感覺,真正做到了寓教于樂,受到學生的普遍歡迎。隨著教學改革的深入、學科建設的進行和課程體系的調(diào)整,我們及時轉(zhuǎn)變教育觀念,緊密圍繞機械設計人才的培養(yǎng)目標,提出了對學生進行設計能力、創(chuàng)新能力、工程意識培養(yǎng)。
參考文獻:
[1]教育部.關于加強高等學校本課教學工作提高教學質(zhì)量若干意見[R].教高[2001]4號.
[2]童詩白,華成英.模擬電子技術基礎(第三版)[M].高等教育出版社,2001.