大学电路总结范文
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导语:如何才能写好一篇大学电路总结,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。
篇1
关键词:电子技术综合设计;实践能力;创新思维
1引言
随着石河子大学人才培养模式的不断改革,以及社会对高等教育培养具备实践能力、创新思维人才目标要求的提出,实践教学环节作为工科专业人才培养体系中的重要组成部分[1],成为当下大学生创新思维和创新能力培养的重要环节。电子技术综合设计是一门实践性非常强的实训类课程,是电子技术人才培养成长的必由之路。由学生自行设计、自行制作和自行调试电子电路,旨在培养学生掌握综合模拟、数字、高频电路知识,解决电子信息方面常见实际问题的能力,培养学生电子电路设计与EDA(ElectronicDesignAutomation)调试工具的使用方法,以及开展项目管理的基本方法。
2现状
以往的教学安排中主要侧重电子电路的设计和仿真,留给学生自己用于思考和设计的时间有限,设计基本停留在纸上和计算机上。因此,教学效果很难达到预期的教学目的。虽然学生在参加接下来的相关课程的课程设计、大学生训练计划、全国大学生电子设计大赛、毕业设计时理论分析能力得到提高,但实际设计和调试时却出现大量问题很难得到快速解决的现象。所以,这种教学模式不再适应目前新的人才培养方案对于电子信息工程专业提出的要求以及创新人才的培养。
3课程改革探索与实践
电子技术综合设计课程的改革与探索主要从课程教学目标、课程教学内容、课程教学实施、教学方法、考核方法和教学效果等几个方面进行。课程目标电子技术综合设计将学生已学过的电路基础、模拟电路、数字电路以及高频电路等课程的知识综合运用在该课程中[2],从而培养学生具备电子元器件的识别和选择,电子电路仿真和电路设计软件的使用,电子电路的分析和设计以及实际应用电路项目的开发、管理等综合能力,使学生切实经历从原来课本上的电路到EDA软件的仿真电路再到实际看得到、摸得着的电路的实现过程。该课程是对现有课程体系的完善和补充[3],帮助学生拓展视野,提升学生参加课外科技活动、校级SRP(StudentResearchProject)活动、国家大学生创新计划以及全国电子设计竞赛等专业竞赛的兴趣和毕业设计的质量与水平。教学内容课程的主要内容按照基本知识验证、专业知识综合、创新设计能力培养的原则进行安排,主要包括:常用电子元器件基础知识;常用电子测量仪表的使用;电路仿真软件的使用;印刷电路板的设计与实现;电子电路系统设计方案提出、论证、设计、元件焊接、系统调试;撰写总结报告、答辩等。1)常用电子元器件基础知识:主要讲解电阻、电容、电感、电位器、变压器等常用元件的区分,还包括一些电子常用术语,比如单面板、双面板、焊盘、焊接面、虚焊、桥接等。2)常用电子测量仪表的使用:包括万用表、示波器、函数发生器、直流稳压电源的基本使用方法。3)电路仿真软件的使用:主要讲解电路仿真软件Multisim的使用。4)印刷电路板的设计与实现:AltiumDesigner软件中电路原理图的绘制和PCB图的绘制方法。5)电子电路系统设计方案提出、论证、设计、元件焊接、系统调试:对全班学生进行分组,四个人一组,每组一个设计题目,每组经过方案的提出、讨论、修改、教师审核、论证后设计出电路仿真图,仿真没有问题后设计PCB图,然后制成单面板进行元件焊接、调试。6)撰写总结报告、答辩:系统设计完成后,每组撰写总结报告,提出系统的优点和设计不足,以及设计过程中自己的心得体会,最后制作幻灯片进行课程汇报答辩。教学实施在完成各个教学内容时,课程采用项目驱动的方式使学生在掌握理论知识的同时,实践能力也得到不同程度的提高。整个教学过程分为4个项目进行,通过项目的完成,学生逐步完成课程的学习,综合能力也在不知不觉中得到锻炼。1)基本元件及电路测试项目。教学内容的前两部分讲解完成后,要求每个学生进行基本元件参数的测试、电路虚焊、双面板线路测试等。通过该项目,学生掌握电子元件与电路测试的基本方法和常用测量仪器的使用方法。2)电子电路设计和仿真项目。在该项目中,教师首先讲解电路仿真软件Multisim的使用方法,然后以实例设计一个两级晶体管放大电路。在此过程中,教师从元件参数的选取、放大倍数的计算、系统测试和修改等方面给学生进行讲解。讲解完成后,学生参考实例设计一个放大倍数不同的晶体管放大电路作为练习。练习完成后,全体学生设计一个波形发生电路用来产生方波、三角波信号。学生设计过程中可相互交流,碰到问题可询问教师,最终完成项目预期目标。该项目完成后,学生可以掌握电路仿真软件的使用方法和电路设计的基本原则。3)电子电路制板与焊接调试项目。前两阶段的项目完成后,教师讲解电路制板软件AltiumDesigner的使用方法和手工腐蚀法制作单面电路的流程,讲解和制作过程以上一个项目中的两级晶体管放大电路为例,讲解的过程中学生如果有问题可随时提出,教师进行解答。最终要求学生自己实现一个两级晶体管放大电路的印刷电路板的绘制,以及电路的腐蚀、焊接、通电调试。通过该项目,学生掌握了电子电路从书本的理论知识到实物实现的过程。4)综合设计与总结项目。学生按学号进行随机选题,题目内容涵盖模拟电路(如连续可调直流稳压电源)、数字电路(如循环彩灯控制器)、高频电路(如小信号阻容耦合放大电路设计)。题目选定后,题目相同的学生分成一组,组建项目小组。项目组成员提出设计方案,经过理论论证,设计完成仿真电路和PCB电路,然后采用手工腐蚀法实现电路系统的板面布线,最后进行元件焊接和调试。系统完成后,整个课程基本接近尾声,每组学生要对自己的设计方案进行汇报答辩。通过该项目,学生掌握了复杂电路的设计与实现,以及团队合作完成项目设计、管理、总结的过程。教学方法课程的教学方法,打破传统理论课程完全靠教师讲授以及实验课程以学生动手为主的模式,采用教师讲授、项目训练、学生参与设计和讨论、分析讲解和答辩的形式。学生有机会表达自己的观点和设计思路,充分调动积极参与的兴趣。考核方法课程的总评成绩由5个部分组成:考勤10%+课程表现10%+项目完成情况30%+课程答辩情况20%+课程报告30%。新的考核标准打破原来课程总评成绩主要由平时成绩、设计成绩两部分组成的模式,主要以学生在教学实践活动中的参与度和完成度作为考量,注重学生实践能力和综合能力的培养。教学效果经过两周的项目驱动训练和实践环节的总结,学生对于测量仪器的使用更加熟练,对常用电子元器件的选用和封装了解得更为清楚,对电子电路的设计和实现更加有信心,分析问题、解决问题的能力得到了很大的提高。
4结论
课程改革和实践在石河子大学电子信息工程2012级、2013级和2014级为期两周的电子技术综合设计课程中进行,学生对于课程内容安排和各个环节的设计比较欢迎,加大了学生创新思维和创新能力的培养。课程实施的整个过程侧重基础能力培养,将项目管理理念贯穿整个课程的始终,加大创新能力的培养。学生在后续的毕业设计和课外科技活动中凸显了较强的实践和创新能力。
作者:周涛 张锐敏 刘巧 李栓明 钟福如 单位:石河子大学信息科学与技术学院
参考文献
[1]吴大鹏,黄沛昱.“电子系统综合设计”课程建设探索[J].电气电子教学学报,2014,36(6):41-43.
篇2
关键词:高中物理;电路知识;学习方法;解题思路
1 高中物理电路知识的学习方法
1.1记忆
就高中课程而言,无论是历史、政治等文科科目,还是物理、化学等理科科目,都需要我们记忆甚至是背诵其中的基础理论知识,这也是我们提升学习成绩的根本。以高中物理中的电路知识为例,像其中的库仑定律、闭合电路的欧姆定律等,是要求我们必须熟练掌握的。我们只有记忆并理解这些基本内容、定理概念的用法,才能够在解题时随取随用。实施上,通过分析物理考试试卷也能够看出,试卷中至少有
1-2积累
是对基本概念的考察,甚至在后面压轴的计算题上,也会考察到一些基本的计算公式。因此,我们只有打好基础,熟练记忆基本知识,才能为下一步的学习奠定坚实基础。1.2积累许多同学之所以认为物理电路知识学习难度大,其中重要的原因是电路知识的考察面广、习题灵活度大,很多同学可能掌握了公式,但是一旦题目内容发生变化,或是换一种表述方式,就又不会解答了。事实上,电路知识的相关问题虽然复杂多样,但是万变不离其宗,我们只要认真分析题目内容,并尝试从出题者角度看待问题,就会明白这道题想要考察哪方面的内容,从而有针对性的进行解答。
1.3总结
新课程改革后,高中物理教材在内容设置上也更加科学化和合理化。电路知识被分成若干个章节,每一章节的知识各不相同,但是又有前后联系。我们在学习完一部分内容后,要及时进行回顾和总结,一方面能够从宏观角度找出本章节内容的重点和难点,进行有针对性的强化训练;另一方面也能够及时总结学习中存在的不足,以便于自己利用课余时间进行补习,保证学习过程中不留任何死角。我们进行知识总结和回顾的过程,其实也是复习所学知识的过程,只有认真完成学结,才能做到“温故而知新”。
1.4提高
高中物理的学习是一个循序渐进、由量变到质变的过程,在完成前述准备工作的基础上,还必须借助于科学的学习方法,才能实现学习效率和应试成绩的提高。首先,要提高问题分析能力,通过问题分析,能够筛除掉不必要的细枝末节,使问题变得清晰和简单;其次,要灵活选择解题方法。
2 电路相关问题的解题思路
2.1解题的基本方法和步骤掌握解题的基本方法,并保证解题步骤的完整性,一方面能够帮助学生理清答题思路,另一方面也能够使卷面条理、整洁,给教师留下一个好印象。根据个人学习经验,总结电路问题的解题方法如下:一是依据题意,选定所解答的电路,没有电路图的题目要依据题意画出电路图;二是题目中如果有不规范的电路串并联图可以改画为几个简单的电路图,一目了然,方便解题;三是将题中的已知量标在图中,将未知量进行逐步分析;四是根据欧姆定律,串、并联特性和电功率公式列方程求解。除此之外,在答题完毕后,如果时间较为充裕,还可以从头检查一遍,避免因疏忽大意导致计算错误。
2.2例题解析如图所示的电路中,电阻R1=1Ω,R2=2Ω,R3=3Ω,在A、B间接电源,S1、S2都打开,此时电阻R1、R2、R3消耗的功率之比P1:P2:P3=_;当S1、S2都闭合时,电阻R1、R2、R3消耗的功率之比P'1:P'2:P'3=_这道题是对高中物理电路知识的综合考察,我们在解答此类问题时,需要结合已经学习过的功率计算公式。当S1、S2都打开时,R1、R2、R3相互串联,根据公式P=I2Rt可知,电流I相同,则P1:P2:P3=R1:R2:R3=1:2:3;当S1、S2都闭合时,R1、R2、R3相互并联,此时P'1:P'2:P'3=1/R1:1/R2:1/R3=6:3:2。
3 结束语
高中物理中的电路知识,既是物理考试中考察的重点,也是学生在学习过程中普遍反映的难点。我们只有养成科学的学习方法,才能熟练掌握课本中的内容。与此同时,我们还必须拥有清晰的解题思路,无论电路相关题型如何变化,都能够抓住考察要点,提高电路相关问题的答题速度和正确率。
参考文献:
[1]汪鸿雁,于洁业.“任务分析”方法应用于中学物理习题教学的实证研究[J].中学生教育论坛,2013(07):164-165.
[2]罗丽琴.肖亚楠.改变低年级大学生学习方式的研究与实践——结合《电磁学》课程[J].山东师范大学学报,2016(04):109-111.
篇3
关键词:电路教学;思维能力;迁移学习;电路仿真
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)18-0113-02
一直以来,传统的电路教学方法在大学电路教学中占据着主导地位,其中有很多有益的教学方法值得借鉴。但是,我们在实际的教学过程中,也发现了传统电路教学过程中存在的诸多缺点。在新课程改革的大背景下,要求我们在电路教学的实践过程中进行教学模式的改革,以适应我国现行教育发展的需要。而新课改的重要内容就是学生学习和思维方式的改变。传统的电路教学过程中,学生的学习方式是被动的,在学习过程中过分注重对电路概念、定理的机械记忆和大量的重复训练,过于强求知识体系的完整,但忽略了学科特点和知识建构的作用。实际的教学过程基本采用以教师讲授为主的填鸭学习方式,教学方法过于机械和老化,最终导致大部分学生对大学电路教学感到枯燥和抽象,实际动手能力差。新课改革倡导“以弘扬人的主体性、能动性、独立性为宗旨的自主学习”,着眼于培养学生的主动性和创新精神。那么,怎样才能优化大学电路教学呢?笔者结合近几年的教学经验和体会,认为应从以下几个教学方法进行综合实施。
一、积极创设教学情境,激发学生的学习兴趣
首先,教师要营造轻松活跃的课堂气氛,课堂教学作为一种特定情境中的人际交往活动,其互动的形式本身就要求师生共同参与。因此,互动教学不仅是师生之间传递信息和知识的平台,也是情感方面的信息交流方式。交流的双方在课堂上都会受到课堂气氛的影响。良好的课堂气氛可以有效地激发学生的学习动机,充分调动学生参与教学活动的积极性。其次,教学的引入要从生活情境入手,或者从电路的基础知识出发,把需要解决的问题有意识地、巧妙地寓于符合学生实际的生活知识之中,把学生引入一种与问题有关的情境之中,以此激发学生的学习兴趣和求知欲。通过学生所了解、熟悉的生活中实际问题(如生活中常见的电路特征、电路事故),为学生创设探究知识的特定场景,从而激发学生的学习热情。从心理学的角度理解:“兴趣是人们力求认识某种事物或爱好某种行为的倾向,它的有效功能之一就是能对正在进行的行为起到推动作用。”学生对电路的学习兴趣和主动性是构成学习动机的重要成分。特别对于大一阶段的学生,积极激发学生对学习的需要和兴趣是积极实施课堂电路教学重要基础,而拥有浓厚的学习兴趣又将使学生拥有较强的学习动力和精神支持。
二、培养学生掌握良好的思维能力
教师要引导学生逐步培养良好的思维能力,掌握科学的思维方法。首先,应使学生对思维方法有明确的认识。开始引入新课时,要引导学生把注意力放在对概念和规律的理解上,而不应该急于做大量的习题,使学生明确学习知识的目的并不全是为了解题。在学生基本概念和基本规律等基本内容已充分理解的基础上,引导学生适量练习,对电路的特征多归类分析、寻找规律。使学生养成每做完一道习题,都进行一下总结的良好习惯,看看通过做这道习题,自己对知识的理解上有哪些新的体会和感悟,对习题中所给的大学电路教学条件和大学电路教学情景产生的原因和有关的条件是否能独立地分析等。其次,教师要对学生在学习过程中的表现,要注意观察,及时总结跟进,随时了解学生的对所讲内容的掌握情况,适当给予鼓励或进一步巩固分析。同时,教学过程中要充分应用学生为主体,教师为主导的教学特点,调动学生的学习积极性,围绕着学生主体展开教学。
三、培养计算机辅助学习能力
电路是电工类的专业基础课,有其自身的学科特点,但在传统的课堂教学中,存在诸多问题,比如,电路教学中,理论和实验是分离教学。一般教师先讲授理论知识,然后做实验,理论和实践的异步,导致学生很难将理论和实践有效的结合。又如,理论课过多讲授公式、定理,比较枯燥,学生接受效率低。而实验课设置验证性实验多,学生在实验过程中,步骤机械,缺乏思考。对于传统教学中的该类问题,可以结合计算机辅助,有效利用仿真计算(比如Multisim仿真、MATLAB仿真)来解决实际电路教学中的问题。
通过将计算机仿真教学引入课堂教学和课实验教学,可以直观地显示电路性能,通过调节输入参数来显示各种动态响应的变化,使抽象的电路特征变成形象的图像显示。而且,通过对参数的改变,直观清晰地显示所需要的结果,也在一定程度上增加了学生的学习乐趣。学生通过自己动手设计实际电路,较好激发了自身的创造性,提高了自身的动手操作能力。利用电路仿真,可有效快捷地设计典型电路,对电路的各种参数和性能进行模拟。由于仿真界面形象,实验效果直观,既节省了实际电路元件的使用,又能激发学生的学习兴趣。同时,完成后仿真电路可以多次模拟,既提高了实验效率,也节省了搭建调试电路过程中的精力和时间,提高了教学效率和质量。通过笔者近几年在电路教学方面的探索表明,仿真平台的引入使学生充分运用所学知识,发挥了主观能动性,达到良好的教学效果,是提高电路教学质量的一种有效措施。
四、培养学生反思学习能力
反思教学在实际电路教学中有较强的实践意义。它具有探究自主性和发展创造性等基本特点。根据心理学的特点,影响学生学习效果的最重要因索是学生头脑中已有的知识和认知水平。教师要充分利用学生原有的知识结构,通过观察和研究,将新知识融入学生原有的知识体系,进而形成新的知识体系。学生的学习不是被动地接受和单纯地复制与强化,而是对自己的思维活动过程不断地进行反省概括,逐步深入理解和接受。大多数学生在学习电路内容时很少意识到自己的思维过程,也不了解强化自己思维和学习行为的习惯,只是通过机械重复进行高强度低效率的电路习题训练模式,缺乏反思意识和能力。通过反思性学习,可有效促使学生主动实现所学电路知识的重构和整合,提高电路分析和解决实际电路设计的能力。反思性电路学习的整个过程实质上是学生自主学习电路的过程。学生通过自我分析、探究性学习来获得电路知识的提升。而且,通过反思性学习也可以消除由学生自身消极因素造成的如思维定式、以偏概全等影响思维的障碍,进而改进思维习惯,提高分析和设计电路的思维能力,提高运用所学知识综合分析、解决实际电路问题的能力。
五、培养学生的迁移学习能力
在大学阶段电路教学中,恰当利用心理学中的学习迁移特点,在各种不同的实际电路教学环境中,使学生根据原有的学习经验加以改造转移,从而在脑中建立系统的电路知识网络。电路教材中的许多教学概念规律的涉及面比较广泛,内容比较丰富。有些看似并不相干的问题,实质上却有着密切的、内在的有机联系,甚至遵循着同一规律。首先,在大学电路教学中,教师要注重电路概念和电路原理的联系,合理引导,促使学生实现不同内容、不同领域间的知识迁移,设置情境,将不同知识点建立实质的联系,促进知识的正向迁移,加速学生的认识和理解。其次,教师要让学生学会概括一般电路原理、电路定律的方法,培养学生善于发现各知识板块中存在的共同点,并有效地将这些因索进行加工,把已有的知识经验概括成一般性原理和规律,并运用到新的电路对象中,从而把新对象纳入到已有的知识体系当中。再者,教师要善于指导学生对学过的知识进行分析、综合,拓宽学生思维,培养学生触类旁通的开放性思维能力,培养学生在学习中找出知识内在的有机联系,掌握知识体系的内在规律,并加强培养学生应用知识的方法和技能等方面的迁移能力,使学生能较深刻地掌握知识间的层次和各知识点之间的相关联系,增强自身在学习中能应用所学知识去创造性地进行电路分析和电路设计的科学素质,促进自己形成知识技能和科学思维的正向迁移,提高大学电路教学学习的质量和效率。
总之,新课程改革背景下的电路教学改革的研究是一个具有重要理论与实践意义的课题。如何对传统的电路教学模式进行优化和改革,已成为大学电路教学研究的一个重要研究方向。教师在教学实施过程中,通过对大学电路教学方法的优化,可以较好地增强工科学生的电路知识和综合素质,为后续的深入学习打下扎实的电路分析基础。同时,也能够对一些大学电路教学理论进行有效的拓展。
参考文献:
[1]冯忠良,伍新春.教育心理学[M].北京.人民教育出版社,2010.
[2]郑菊萍.反思性学习简论[J].上海教育科研,2002,(8):43-46
[3]龚少英.我国学习策略研究的现状与问题[J].心理科学,2003,26(1):163-164
篇4
关键词:七号电路;处理思路
中图分类号:TN916.42 文献标识码:A文章编号:1007-9599 (2011) 11-0000-01
Typical Case Analysis of VII Circuit State Description and
Exception Handling
Ge Hongxia
(China Tietong Changchun Branch,Changchun130051,China)
Abstract:Article VII Huawei C&C08 switch relay circuit state is explained,VII summarizes the common trunk circuit status of several typical cases of abnormal processing ideas.
Keywords:VII circuit;Treatment ideas
在日常的维护工作中,针对交换机出现的任何故障,除了需要对交换设备熟悉以外,遇到问题更要从全方面思考,找出解决问题的方法。只有不断的积累经验,才能将交换机维护工作做得更好。在通信网络维护中经常会遇到七号中继电路状态异常的问题,下面是我对七号中继电路状态的理解并总结了几种常见中继状态异常的处理思路。
一、七号中继电路状态解释
在网管上可以通过命令DSP N7C或通过业务维护系统中的:维护/维护工具导航/七号信令/七号电路查询,可以检查主机中七号中继电路的状态,查得的结果通常有以下几种:
1.空闲:表明电路状态正常,可以接收或发起呼叫,也可以进行维护闭塞、复位或删除。
2.忙:表明电路正在使用。不能再次接收或发起呼叫,可以进行维护闭塞、复位,但不能删除。
3.导检:表明电路处于导通检验的状态。
4.可用闭塞:表明已经闭塞对端电路,此时电路状态为不可用。在此状态下仍可以发起呼叫,但此电路不会接收呼叫,可以复位此电路。
5.不可用闭塞:表明已经闭塞本端电路,若为本端发起闭塞,则对端电路状态为空闲。此状态下不可以发起呼叫,但可以接收呼叫。
6.未知:这种状态表示不知对端电路的状态,对这条电路的端口发起电路复原或者群复原消息后,电路进入此状态。处于此状态的电路不能进行接收或发起呼叫,但可以进行维护闭塞、复位或删除。
7.故障:这种状态表示电路有故障、不可用,可能的原因有链路断开、对端目的信令点不可达、传输中断、硬件故障。处于此状态的电路不能进行接收或发起呼叫,可以进行维护闭塞、复位或删除。
8.半永久连接忙:表明此电路被配置为半永久连接。
9.未安装:这种状态表示电路不存在,可能对应的电路单板未激活、该电路没有配置、或该电路被用做信令通道使用。不可以进行维护闭塞、复位或删除
以上几种状态为七号中继电路的不同状态及产生的原因,掌握这几种状态的含义对处理故障、对开局向和做好日常的维护工作至关重要。
二、七号电路异常处理的典型案例
案例1:汇接局到各个端局所有2M的8时隙、24时隙均为“未知态”。
可以通过以下几点分别排除:
1.检查中继部分的数据并核对双方CIC均正确无误,可排除数据上的问题;
2.考虑到所有局身均出现此情况,可排除中继单板故障问题;
3.本局激活、复位相应的中继单板,8时隙、24时隙电路状态仍为“未知态”;
4.本局复位相应的2M,8时隙、24时隙电路状态仍为“未知态”;
5.本局复位单条电路8时隙、24时隙,电路状态仍为“未知态”;
6.经过仔细检查发现8时隙CIC为1000,24时隙CIC为11000,这样CIC的低4位都是1000,和掩码相与后链路号都为同一链路集内的同一条链路即到33STP链路集的第1条链路,跟踪链路发现本局发RSC后,并没有收到RLG消息,查询到STP的链路状态却正常,怀疑对端STP设备有问题,协调对端STP,将对端所有链路重新做了激活操作之后,再查看这两个时隙状态恢复正常。
案例2:ISUP电路和TUP电路状态变为“未知”和“未安装”。
TUP电路呈现未知和未安装状态第一次出现,是在MPU板倒换后出现的,MPU倒换后出TUP要重新从内存取数据,如果数据不对则TUP电路为未安装态。出现未知态最大的可能性是由于我局发送拆线消息后对端局没有响应,超时后我方改发复位消息同时电路状态变为未知。TUP、ISUP电路变为“未安装”只会在七号数据表中某些数据有误或将电路用做七号链路时电路状态也设为了“未安装”下发生。TUP在模块重启时、设定七号数据表时以及倒换MPU板时查询数据。ISUP会在在模块重启时、七号管理中复位电路、断七号链路后链路重新连接、有呼叫占上电路、03I版本中复位单板时查询数据。TUP、ISUP的电路状态变为“未知”只会发生在本端发出RSC或GRS后,对端不回RLG(RLC)或GRA。TUP、ISUP只会在七号链路上报DPC OK、维护台人工发复位、倒换MPU后对空闲、故障电路下发复位消息。对MPU实施数据加载,恢复正常。
参考文献:
[1]华为公司.华为C&C08交换机维护宝典[M].深圳华为有限公司,2009,M3-000430-20090818-C-3.0
[2]罗进文,王.21世纪信息与通信技术教程[M].人民邮电出版社,2003
篇5
关键词 数字电路 实验故障 检测 排除方法
数字电路是高职应用电子技术专业的一门专业基础课程,它具有很强的实践性、工程应用性,因此实验课程在数字电路教学中占有举足轻重的地位。但是实验中不出故障几乎是不可能的,为了保证实验教学的质量,达到高职教育为企业培养懂管理的高技能型人才的目标,培养和提高学生分析故障、排除故障的能力已成为教学中急需解决的问题。
1数字电路实验技巧及故障产生的原因
数字电路实验可以分为验证性实验和课程设计实验,对于初次学习数字电路课程的同学来说,很难做到不出差错、一次性顺利调试通过。如果按照设计好的电路进行组装调试,结果并不能实现其逻辑功能,那就说明电路有故障。故障产生的因素很多,有实验设备方面的客观因素,也有学生操作的主观因素。结合在实验教学中高职生遇到的问题及故障产生的原因,探究数字电路实验技巧及常见故障的检测与排除。
数字电路实验中首先要明确实验目的,搞清实验原理,掌握实验技能和方法,分析实验数据并处理实验结果,完成实验报告。决定实验能否成功的关键环节就是方案设计和电路的制作与调试,初学者只要能掌握这些技巧在关键环节不出差错,实验就能成功。尽管教师反复强调这些实验技巧和注意事项,但是由于学生的个体差异每次实验中出现的故障是五花八门,这些故障固然有实验设备和实验器件自身的因素,但大多数由人的主观性造成的,如常识性、技术性操作错误。常见的故障产生的原因可归纳为以下几点:
1.1电路设计错误
电路设计中单元电路有错误或系统电路有错误。主要原因可能是没有理解设计要求,精心分析设计电路,考虑问题不周全就会在电路设计中出错。
1.2元器件及安装问题
数字电路一般由多个元器件构成,每个元器件参数都有不同要求,如果任何一个元器件参数不符合设定值,就可能使设计电路的功能出现故障。除了人为调整器件参数外,还有老化、运行温度的变化等因素。此外元器件损坏或安装有错误,比如集成芯片插错、引脚折弯引脚间短路、连接处有接触不良;二极管、三极管、电容极性等接反等问题。
1.3布线问题
电路布线有错误,包括错线(连线一端正确,另一端错误;连线乱接)、少线(安装时完全漏掉的线)和多线(连线的两端在电路图上都是不存在的)。电路布线正确是电路功能正常的必要条件,因为一个电路有多个元器件,这就使布线比较复杂,不太容易操作,只要有一条线出现错误,就会导致电路出现故障,所以布线要认真而且合理。清楚和规则的布线有利于实现电路功能和排查故障。
1.4焊点问题
焊点存在虚焊、漏焊、桥接的问题,这个问题也是实验中最难查找的。
1.5电源供电、信号线有误
电源的接线有错误,正负极接反、漏接或电源端对地短路;信号源连线不正确。受潮、短路、断路、烧损等致使数字电路功能无法实现。
1.6测试方法问题
测试方法不对是学生常犯的错误,主要原因是对实验电路的原理没理解透彻,实验目的不明确,不会使用仪器仪表(稳压电源、示波器、脉冲信号发生器、万用表),对各种测试方法并不是很了解,例如,在验证TTL逻辑门功能实验中,要测量与非门电路的的输出高电压和低电压,万用表需要拨到直流电压档测试,有的学生就用交流档测量其电压,在测试过程中,发现电压表的读数不稳定,学生不知道如何解决,误认为仪表有问题。
2数字电路实验故障排除方法
在数字电路实验中要想快速排除故障,就需要学生对常见故障的处理非常熟悉,但这一要求对初学者来说还是有一定难度的。因此,我们总结了实验教学中积累的一些经验,希望对学生有一定的帮助。
2.1观察法
观察法就是不使用仪器仪表测量,凭借人的眼睛、感官来识别故障产生的原因。初学者组装电路时由于没有经验,会在工艺存在一些明显的失误,造成短路、断路、元器件烧坏等故障,部分原因可通过肉眼观察到。例如:集成芯片插错方向、引脚有无折弯、芯片的使能控制端处理是否正确、二极管和三极管极性有无接反、电容极性有无接错、烧焦(糊)、发烫、断线、虚焊、漏焊等现象。这种方法的缺点就是有时观察到的只是表象,并不能看出故障的真正原因。
2.2仪表测量法
如果观察法没有找出故障原因,可以用仪表测量逐级检查,常用万用表、逻辑笔、示波器进行测试。万用表测量比较简单,一般先用万用表测量电子元器件的电压,电路中各电子元件正常工作时各引脚、接点处的电压都有规定的数值或范围,通过测量电压可以判断它是否符合电路理(下转第71页)(上接第58页)论设计要求,从而确定故障点或故障发生的范围。其次可以用示波器观察电路中关键点的电压波形,根据幅值、周期,判断电子元器件动态工作过程是否正确,从而找出一些静态工作点正常但动态工作异常的故障。
3结语
数字电路实验教学中故障出现的原因、检测排除故障的方法,还需要不断积累总结。教师要指导学生如何根据故障现象,自己查找排除故障,不仅可以提高学生发现问题、分析问题、解决问题的能力,还能培养他们严谨认真的科学实验态度,达到真正的实验课程的目的。
作者简介:姚聪(1982-),男,安徽滁州人,滁州职业技术学院,工程师,学士,研究方向:电子科学与技术;王健(1967-),男,安徽滁州人,滁州职业技术学院,技师,研究方向:工业自动化;贾秀玲(1979-),女,河南周口人,滁州职业技术学院,讲师,硕士,研究方向:电子科学与技术。
⒖嘉南
[1] 蔡忠法.电子技术实验与课程设计[M].杭州:浙江大学出版社,2005.
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关键词:高技能人才;教学研究;教学实践;模拟电子技术
作者简介:王娟(1981-),女,河北石家庄人,河北农业大学机电工程学院,讲师;赵秋霞(1974-),女,河北秦皇岛人,河北农业大学机电工程学院,讲师。(河北 保定 071001)
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)08-0049-02
“模拟电子技术”是电气信息类专业学生的专业基础课,素来以难学著称,严重影响了学生学习的积极性,甚至有的同学干脆不学了。然而,21世纪需要的是高技能应用型人才,“模拟电子技术”作为学科基础课,在应用型人才培养中占有举足轻重的地位。如何才能提高学生学习“模拟电子技术”的积极性,使学生变被动接受为主动探索?笔者经过多年的教学研究,总结出了一套“理论实践两手抓、两手都要硬”的教育思路,整合理论教学内容,去陈添新;改革实验教学内容及方法,增加软件仿真实验;指导学生利用理论知识处理简单的日常生活问题;鼓励学生积极参加大学生创新大赛和全国大学生电子设计竞赛,大大提高了学生的学习兴趣,培养了学生的创新实践能力。
一、“模拟电子技术”课程现状
1.课程内容多、学时少
河北农业大学目前开设的“模拟电子技术”课程总学时为64学时,其中理论教学52学时,实验12学时,另外还有2周的课程设计;1个学时的教学时间是45分钟,除去课前复习和课后总结的时间,每个学时讲授新知识的时间只有35~40分钟。而从“模拟电子技术”涵盖的知识来看,包括了半导体器件、基本放大电路、功率放大电路、集成运算放大电路、信号处理与变换电路、信号产生电路、直流电源等,内容多且难度大。
2.课堂教学内容陈旧,讲课方式枯燥
目前,多数教师在讲授“模拟电子技术”课程时,过多强调了它是专业基础课,忽视了“模拟电子技术”课程中包含的工程理论。教学内容以半导体器件的基本特性、基本放大电路的分析方法等为教学重点,忽视了工程实践中应用电路的分析,不利于激发学生的学习兴趣。讲课中过多采用填鸭式的灌输方式,一味地赶进度,忽略了学生的接受能力。长此以往,学生很容易产生厌学情绪,教学效果不理想。
3.理论教学为主,实践教学为辅
由于“模拟电子技术”的内容多,学时又不足,很多老师就把大量精力放在了理论教学的研究上,而实验教学多以验证性实验为主,且配有实验指导书,实验步骤很详细;实验箱上有完整的电路,只预留插线孔;学生只需要按照步骤在实验箱上插线完成测量即可,不需要自己设计电路形式或者电路参数。这种实验形式往往导致一个班的测量结果基本一致,学生们通过实验并没有体验到设计的成就感,甚至有的同学并没有因为实验而加深对理论知识的理解,达不到实验教学培养学生动手能力和创新能力的教学目的。
二、改革理论教学,力求服务于实践
传统的“模拟电子技术”课程理论教学中,老师往往以知识的系统性和逻辑性作为教学目标,忽视了理论知识向专业技能的转化。根据模拟电子技术内容多、学时少的特点,笔者以服务实践为目标对理论教学进行了改革探索。
1.以应用为教学目的,优化教学内容
一直以来,河北农业大学的“模拟电子技术”课程主要以分立元件构成的共射、共集放大电路为教学重点。这部分内容虽然是构成多级放大电路乃至集成运算放大电路的基础,但是从应用的角度来看,目前应用较多的是各种规模的集成电路,更侧重的是集成电路的外特性,不要求分析其内部结构。所以笔者认为,应该适当缩减分立元件构成的电路的授课学时,增加集成电路应用的案例,引导学生分析其工作原理,掌握应用技巧。为此,笔者在用“微变等效电路法”讲解放大电路的动态性能时删减了关于三极管微变等效电路的推导过程,直接给出如图1所示模型。
该模型为共集、共射、共基放大电路中三极管的通用模型,将某一极拉下即可构成相应组态的三极管的微变等效模型;再按照交流通路将器件连到三极管的三个电极上,放大电路的微变等效模型就完成了,这样既缩短了教学时间又简化了教学内容,学生容易掌握。
2.结合新技术,改革教学内容
随着电子技术的发展,电子产品的种类层出不穷,功能越来越强大,体积趋于薄、轻、小型化,对元件集成度的要求也越来越高。因此,在讲解元器件基础知识时,应增加新器件的性能和使用方法的介绍,例如增加表面贴元件的介绍等,使学生在掌握基础理论的同时了解市场需求,从而提高他们学习的兴趣,增强学习的方向性。
3.丰富教学手段,探索新的教学方法
传统教学中,老师们多采用板书形式边分析边讲解,学生对分析过程的印象较深刻。这种形式对于基本电路的性能分析比较有利,但在分析半导体器件内部载流子的运动时却显得不够生动。笔者在讲课中以实际的半导体器件为教具,配合多媒体教学,利用动画的方式将载流子的运动生动地演示出来,变静为动,加深了学生的印象,取得了很好的教学效果。
在教学方法的选择上,笔者摒弃了传统的填鸭式教学模式,尝试以设问的方式,变学生为主体、教师为主导。例如,在讲解放大电路中的负反馈时,通过设问1(图2是什么实验的电路原理图?)来集中学生的注意力,使其尽快进入学习状态。
通过设问2 (当开关K闭合,输入的正弦波幅度合适时,输出端可获得一个最大但是有点失真的正弦波;此时断开开关K,在示波器上可看到什么现象?) 帮助学生实现知识的重现。
通过设问3(断开开关K时,为什么放大器性能得到改善?)帮助学生正确寻找反馈支路,得到结论:在两级放大电路中,Re组成一个负反馈支路。
另外,在知识点的讲解中,笔者更多地采用了启发式教学方法,由生活中的实例(例如手机充电器)启发学生探索其工作原理;对于习题的解法,笔者采用讨论式的教学方法,让学生分组讨论给出结题思路,老师负责评价指导。
三、实践教学立足工程应用,培养高技能应用型人才
1.根据教学内容设置验证性和设计型实验
传统的“模拟电子技术”实践教学由实验和课程设计两个环节构成。笔者将实验环节设置成了验证性实验和设计型实验两个层次,而课程设计则是设计型实验的升华。例如,将基本放大电路性能指标的测量实验定性为验证性实验,但是,只给出原理电路和需要测量的指标,由学生自己设计实验步骤和电路参数,完成测量。这样,学生对放大电路的理解更加深刻透彻,有助于了解电路参数对放大器性能的影响。
设计型实验只给出学生的实验目的,由学生自己制订实验方案和步骤。例如,将信号发生电路设置成设计型实验,只给出需要产生信号的类型、幅值、周期等参数,由学生根据所学知识自己设计电路,自己动手连接,并完成实验。实验室提前准备出可能用到的元件,供学生选择。
经过教学实践,学生的实验积极性很高,实践动手能力得到了显著加强。
2.引入软件仿真技术,开放实验室
由于实验教学学时较少,难以满足学生动手能力的培养需求,笔者鼓励学生在课余时间进行电子产品制作加以弥补。为此,笔者一方面引入了Multisim软件仿真技术,鼓励学生利用电脑先完成电子系统仿真的工作;另一方面联系电子技术实验室,每周选择两天开放实验室,供学生在系统软件仿真通过的基础上搭建硬件电路,进行验证。这样既减轻了实验室的压力,节约了实验成本,同时又锻炼了学生的动手能力。
传统教学中,课程设计集中在期末的1~2周进行,时间紧迫,学生很难完善设计。笔者在教学中,尝试了在学期初布置课程设计任务。这样,学生带着任务学习,积极性高;并且,结合仿真软件,利用开放实验室的契机,学生可以随时将自己学到的知识用到设计中,成就感也促使学生更好地学习后续内容。
3.拓展课外实践活动,锻炼学生的创新能力
2011年,河北农业大学设立了大学生电子协会,吸收有兴趣的学生参加。协会组织老师对会员进行系统的电子制作培训,然后会员们可以根据自己的兴趣进行简单的电子产品设计制作,增强了学习的主动性。
另外,学院每年组织一次大学生创新大赛,学生可以自己选题、自己设计,最后拿出电子产品参加比赛。整个过程学生完全自己动手,老师仅进行指导。
在创新大赛的基础上,选拔优秀的学生参加全国大学生电子设计竞赛,并取得了河北赛区一等奖1项、三等奖5项、优秀奖多项的好成绩。
总之,课外实践活动给学生提供了第二课堂,使学生乐在学中,养成了学生发现问题并积极解决问题的好习惯,锻炼了学生的创新能力,增强了学生的工程意识,有利于培养高技能应用型人才。
四、结论与展望
通过“模拟电子技术”课程的研究与改革实践,帮助学生了解了学科前沿,激发了学生的学习兴趣;改变传统教学理论为主、实验为辅的现状,提高实验在人才培养中的比重,改变实验教学思路,先验证后设计,并且积极开展第二课堂,逐步培养高技能应用型人才。但是,课程改革任重道远,如何才能更好地把改革成果传承下去,适应时代需求培养真正的高技能应用型人才?笔者认为还应从以下几方面继续努力:联合多门课程老师加强对学生基础理论知识的教育,培养学生扎实的基础知识和良好的专业素质;继续推行仿真软件教学,培养学生良好的设计习惯;工学结合,让学生实际接触生产一线,以项目或产品为载体,培养学生的基本生产技能,使学生深刻认识学以致用的内涵,进一步培养学生的工程意识。
参考文献:
[1]李美长.基于高技能应用人才培养的模拟电子技术课程改革的探索[J].安徽电子信息职业技术学院学报,2012,11(58):47-49.
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关键词:电子技术;课程设计;教学实践
在科技高速发展的今天,电子技术在人们的生活、学习、科学研究等各个领域都得到了广泛的应用。因此在大学电子技术课程设计的教学过程中,教师如何教好,学生如何学好这门课程也成为值得我们探究的问题。
1电子技术课程设计介绍
电子技术课程设计是继“模拟电子技术”和“数字电子技术”课程的理论学习和实验教学之后进行的一个非常重要的实践性教学环节。课程设计的目的旨在学生掌握和具备电子技术基础知识与单元电路的设计能力的基础之上,能够综合运用所学知识进一步学习和掌握电子电路系统的分析、设计和实现方法[1-3]。我院电子技术课程设计是针对物联网工程专业开设的,该课程开设在第四学期,也就是大二的最后一个学期,而学生在第三学期刚学完模拟电子技术和数字电子技术基础课程。有了这两门课程做基石,给电子技术课程设计的顺利完成打下了良好的基础。接下来,以我院物联网工程13本1班的电子技术课程设计的教学实施为例,对该课程的实施情况进行分析和总结。电子技术课程设计的时间安排表。
2电子技术课程设计的实施过程
2.1确定题目
在教师的指导下,学生可以自主选择课题,并对课题的基本要求和扩展要求加深理解。然后,学生就要通过图书馆、网络等多种途径查阅与课题设计相关的资料,积累与课题相关的知识。物联网13本1班共有44人,教师组总共给出30个题目,每个题目都有扩展要求,虽然有一部分同学选做了同样的题目,但是同学们都对自己做了较高的要求,同样的题目采用了不同的芯片,最后制作的实物也不尽相同,比较圆满的完成了课程设计。全部课程设计题目如表2所示。前16个题目主要是采用模拟电子技术的知识来完成的,其余14个题目主要依靠数字电子技术的知识来完成。
2.2仿真电路设计
随着电子技术的不断发展,电子设计自动化技术(EDA,ElectronicsDesignAutomation)已经成为实用电路设计过程中不可忽视的重要手段[4]。现在流行的EDA软件有很多,比较常用的有Proteus、Multisim和EWB。EWB是其中相对简单好用的一种仿真软件,也是这次课程设计中学生们较为常用的一种软件。通过仿真软件的应用,学生可以对自己的设计思路进行验证,还不用担心损坏元器件。当设计好的电路能在仿真软件中达到预期的效果后,再进行实物的搭建就会事倍功半了。但是仿真软件也存在一定的问题,例如,在电路仿真时,二极管、数码管等器件即使不接限流电阻也不会烧毁,但是在实物搭建中如果也不接限流电阻,往往就会烧坏这些器件。这也是实物搭建过程中需要注意的事项。
2.3实物搭建
实物搭建是和仿真电路设计几乎同样费时甚至更为费时的过程。电路越复杂,实物搭建的过程就越长。因为条件所限,一部分同学设计的电路在面包板上搭建完成,一部分同学设计的电路通过实物焊接来完成。而在面包板上搭建的电路因为接触不良,导线连接错误等问题,常常会出现电路搭建好后却不能得到预期效果的情况。事后寻找错误原因时却并不那么容易找到问题所在。有时候寻找问题花费的时间往往比重新搭建一遍电路还要长。所以电路的搭建最好在一开始就细心认真,争取一次成功。
2.4课程设计评分
课程设计历经表1所示6个环节,评分时针对其中的4个主要环节,也即仿真电路设计、实物搭建情况、设计报告完成情况、答辩情况,分别进行评分,从而得到最终成绩。课程设计各环节占总成绩百分比情况如表3所示。最后要求学生提交仿真电路、设计报告和答辩PPT的电子版,以及打印好的纸质设计报告。
3总结
通过电子技术课程设计,学生们在2周的时间之内完成了一个实用电路的设计和实现,培养了学生正确的设计思想,严肃认真、实事求是的科学态度和勇于探索的创新精神;促使学生综合运用所学的电子技术知识对工程实际问题进行分析和解决。通过课程设计,使学生对于仿真软件的使用和电子产品实物的搭建、焊接能力得到训练和提高[5-6]。然而,在整个课程设计过程中也发现了一些值得思考的问题,希望在以后的课程设计过程中能够进行改进。
(1)题目难易程度不尽相同。
尽管题目组老师尽力使得每个题目都难易相当,但是还是存在有些题目容易些,有些题目难一些的情况。导致学生们完成的进度不一致,最后成绩评定不能完全公平。建议在以后的课程设计中,对于难易程度不同的题目设置不同的难度系数,这样在学生自由择题的时候就会慎重选择题目了。
(2)实物搭建方法最好统一。
采用面包板搭建简单的电路是非常方便快捷的,电路改错也很方便。然而当电路变得复杂时,面包板就不是最好的选择了。因此以后的课程设计可以考虑采用万能板来进行实物搭建,既锻炼了学生在万能板上进行实物电路搭建的能力,还能锻炼学生的实物焊接能力。虽然存在一些不足,但是学生们的收获依然很大。有的学生甚至表示:两周的课程设计做完,感觉自己收获的知识比一学期的理论学习还要多。虽然不排除有夸张的成分,但是也间接体现了学生在电子技术课程设计中确实获益匪浅,这也是设立这门课程设计的初衷和希望达到的目的。
参考文献:
[1]刘芸,陆洪毅,王学慧.浅谈模拟电子技术的学习难点及教学策略[J].大学教育,2015(01):120-122.
[2]王美玲,陶涛鑫君,,等.基于PSoC的数字电子技术教学改革探索[J].实验室研究与探索,2014(08):162-165.
[3]孙炳.模拟电子技术与数字电子技术的优势比较[J].电子技术与软件工程,2015(16):146.
[4]徐晓霞.基于EDA的电子技术课程设计探究[J].电子测试,2015(05):148-150.
[5]李宁,罗琴娟,钱桦,等.数字电子技术自主设计性实验教学实践及分析[J].实验技术与管理,2015(06):161-163.
篇8
【关键词】电路分析; 课程实验; 改革
【中图分类号】G642【文献标识码】A【文章编号】1672-5158(2013)02-0247-01
《电路分析》课程是电类相关专业电子技术方面入门性质的技术基础课,也是培养学生动手能力和创新能力的重要课程,在电类相关专业的发展中具有重要地位。电路分析实验对培养学生科学辨证思维能力,树立理论联系实际的科学观点和提高学生分析问题、加深理解电路的基本理论知识、掌握基本实验测试技能、养成良好的实验操作习惯和培养解决工程实际问题的能力具有重要的作用。
电路分析课程是电类本科生接触到的第一门专业课,对电路分析课程实验进行教学改革,提高教学水平,将对学生对所学专业的理解以及未来的发展起到重要的作用,必须进行深入的探索与实践。
一、 电路分析课程实验存在许多问题
1、 实验内容多少年不变, 实验内容单一。电路分析实验课的大部分内容都是对经典理论的验证, 实验线路过于简单, 学生实际动手能力差, 高分低能的现象十分普遍。
2、 由于采用实验箱作为实验对象, 学生按照老师预先准备好的线路插线, 做完实验后学生仍然不知道做实验的原理、为什么要这样插线和不知道测量的结果是否正确。
3、 由于采用统一的电路或实验内容, 使优秀的学生没有发挥的空间。忽略个性, 导致大学生个性不突出, 缺乏创新性思维。
4、 实验学时少, 学生动手机会少。
5、 实验手段落后, 计算机仿真的内容要加强。
二、改革方法
1、 构建实验教学保障体系是强化智能培养的基础
实验教学要达到预期的培养目标,必须从制度和条件上予以保障。加强了实验室建设和管理,促使电路分析实验教学健康、规范发展。
(1) 加大经费投入,改善实验教学创新条件借助基础课教学实验室评估的机遇,本着以评促建,重在建设,改善实验设施与环境的原则。组建了现代实验教学新模式,满足一人一组的标准,强化了学生的动手能力、思维能力的培养和训练,实验教学环境焕然一新。在教育部基础课教学实验室评估中,被评为一类基础课教学实验室。
(2) 建立实验考核制度。电路分析开设的全部实验项目,采用5级记分制,即优秀、良好、中等、及格和不及格。学生必须完成教学大纲规定的实验项目,并取得及格以上成绩者,方可获得1 学分。实验课的考核要体现实验教学的特点,规定实验成绩有两部分组成:一是平时实验表现(预习实验指导书、仪表的合理使用、接线整齐正确、实验操作、实验态度);二是实验报告(书写、作图、数据正确完整,思考题回答,按时完成实验报告),两部分各占50%,对不及格者,让其跟下届学生重修。一次无故旷课者,不给本门实验课程的成绩。
2、 注重课程衔接
注重与前后课程的衔接, 提高实验教学效果, 在有限的课时内, 使得实验教学效果最大化.在大学物理实验中, 5示波器的使用6这个实验是一个重要的基础实验, 通过该实验能够使学生熟悉示波器的基本使用.如果学生在先进行完这个实验以后, 再进行5RC 一阶电路响应测试6和5RC 二阶电路动态响应研究6两个实验, 无疑将会起到事半功倍的效果. 由于学生对示波器的使用方法已经较为了解, 老师不需要再专门讲解示波器相关知识, 因而可以节约实验课时, 提高实验效率. 通过这两个实验, 也可以使得学生进一步巩固和掌握示波器的用法。
同时, 我们也注意使电路分析实验课程在内容上与后续课程保持良好的衔接. 例如: 对于电气工程及其自动化专业的学生, 我们使得实验内容尽量与后续的工厂供电, 电力系统分析等课程保持延续性. 为此,我们鼓励学生大胆尝试5三相负载的研究6,5电力系统输送线路的最大功率确定6等与电气工程相关的实验项目. 而对于电子信息科学与技术专业的学生, 我们则更多要求学生尝试受控源的研究等与电子信息技术相关的实验项目。
3、增加Multisim10仿真训练。几乎每个开设的实验都包括Multisim10仿真训练与实际训练两个部分。根据实际情况自行选择,如果某些专业学时有限,教师演示仿真部分,学生完成实训部分;在学时充裕的情况下,让学生先完成仿真部分的内容,再进行实训,通过仿真和实训相互印证,利用该软件进行理论分析,并和实测对比,发现“理论与实践”的差别,培养学生的工程实践意识。
4、 仪器仪表的使用扩展。实验实训中,正确选用仪器仪表非常重要,对测量结果和分析有较大的影响。因此,对于常用仪器仪表,我们每种仪表至少对两种型号讲解,把使用范围扩大,让学生能正确使用不同型号的仪器仪表来适应不同的实验要求,达到最佳的实验效果。
5、 开放实验
充分利用我校的开放实验室,鼓励和调动学生主动进实验室,充分发挥他们的潜力和创造力,提高动手能力和解决问题的能力。为此也设计了多项开放实验项目,如:电感的制作;二极管、三极管等器件的特性测量;PWM信号经RC滤波后的输出信号观察及其与占空比的关系等等。
6、 加大设计性实验的比例
电路分析的实验教学可分为以下3 类:(1)电路的基本概念和定律;(2) 电路分析常用定律与相关电路的验证;(3) 综合与设计性实验。前两类实验都比较简单直观,易于理解且实验目的明确,而第三类实验一般在电路分析课程全部讲授完毕后进行,其目的在于对整个课程进行总结。学生根据给定的题目,或者自拟题目,查阅资料,设计实验步骤,进行实验,写出实验报告。实验的主要目的是培养学生的实践能力和创新能力,每个实验都有很多的逻辑思维,通过实验操作,总结提炼,使思维方式得到升华。因此,在完成传统经典实验的基础上,适当地加大设计性实验的比例,不仅可以更好地调动学生的积极性和创造性,而且也让学生有更多的自主发挥的空间。
7、科技创新
培训学生参加各类竞赛,如全国的大学生电子竞赛。鼓励学生主动参加指导教师的科研立项以及申报学校的科技创新实验项目,如简易脉搏检测仪、基于FPGA的彩灯控制器电路、数字式温湿度计等。
三、结束语
实验教学是把知识转化为能力的主要方式之一。实验内容的更新, 实现了理论与实验结合、硬件与软件结合、电路分析与设计结合并增强了每个实验项目的综合知识的应用。实验教学方法的改革, 实现从被动学习环境向自主学习环境的转变。电路分析实验的教学改革有利于提高学生的工程实践能力和培养学生创新意识。为进一步学习专业理论和专业技能打下基础。
参考文献
[1] 王静,邢冰冰,罗文,等.电路分析实验教学改革的实施[J].实验技术与管理,2009,26(9):131-134
篇9
基于CDIO的理念,在教学过程中进行启发式、研究式等多种形式的教学
CDIO工程教育理念强调的是在实际的工程技术背景下进行创新、设计、构思以及操作四个有机组成环节的学习方式。教学理念需要具备与之相适应的教学方式,与CDIO教学理念相适应的教学方式主要包含启发式教学、研究型教学等。在授课的过程中,要能够根据教学任务以及学生的认知规律综合采用多种方式进行教学。其中启发式教学主要授课过程中能够启发学生的思维,调到学生的学习积极性;研究性教学,就是将课内讲授与课外实践、教师引导与学生自学、教材与阅读有机结合并达到完整、和谐、统一的教学。研究性教学既能发挥教师的主导作用,又能发挥学生的主体作用;既能培养学生的学习兴趣,激发学生思维,又能培养学生分析解决问题的能力。教师对于新的知识、新的方法进行教学的时候要能够创设相应的学习情景,提出学生感兴趣的问题,启发学生对于解决问题进行创新思考,可以采用团队的方式进行交流,教师进行指导,引导学生合作进行实际问题解决方案的设计,要能够引导学生构思去优化设计方案,解决设计过程中所遇到的各种问题,最后要能够将设计转换为实际的工程设计产品,解决工程案例中的现实问题。
基于CDIO的理念,优化教学内容结构,有力提升工程实际教学效果
由于CDIO体现的是一种基于工程技术人员培养实际要求的教学理念,因此,在教学过程中要能够根据这样的理念进行教学内容的优化与重组,有效提升教学的效率。对于人才培养的定位以及人才将来的就业岗位要充分进行岗位调研,充分分析岗位的工作能力要求,进行典型工作岗位的总结。教学内容要能够根据培养工程人才的需求、典型工作岗位的能力需求进行有效的重组,创设出符合实际要求、满足学生认知规律以及教学规律的教学情境。比如在对于《电子线路》的教学中就要能够突出常见电子线路的应用、分析以及调试方法,忽略对于器件内部粒子的分析;对于电子学工艺的教学中就要能够有力突出电路的调试与分析的基本方案,减少对于复杂电路理论的分析;对于《信号与系统》的教学就要能够切实渗透系统分析的理念以及不同域对于系统求解的方法以及意义,减少复杂方程求解方面的内容分析。这样对于工程人才的培养就具有十分现实的意义,能够实现对于人才培养目标的实现,同时也为CDIO的教学提供了相应的实践基础,能够充分体现工程型人才培养的特征。
结语
篇10
关键词:模拟与数字电路;电子技术综合实验;实验园地;虚拟仪器实验
中图分类号:G642 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)08-0151-03
一、背景
以模拟与数字电路为基础内容的电子技术实验是高等学校理工科专业学生重要的必修专业基础课,也是电子、计算机、自动化等工科专业的学生在大学教育阶段所要经历的一个重要的工程性实践环节,在培养学生素质和能力方面占有十分重要的地位[1]。而电子技术综合实验课程作为一门综合性的实践课程,与理论课程并行开设,其实验内容不再限制于某一门课程,而是把多门相关课程的知识相互渗透,有机融合。在一个实验项目或设计课题中,可以融合模拟电子技术、数字电子技术、EDA技术、单片机原理等知识模块,让学生运用多种技术完成一个完整的电子系统的设计,使学生对电子系统的设计过程有深入的理解,同时培养工程实践方面的基本素养。除了传统实验教学中的实验项目,课题设计还可以采用电子设计竞赛、科研项目、学生创新实践等方式,在“开放”的状态下进行,充分体现学生的主体性[2]。众所周知,软件学院的办学宗旨是要基于“精英型软件人才”的培养目标,一般的软件学院通常拥有软件工程和网络工程两个专业方向,而我院为了强化“精英型软件人才”的培养目标,在本科二年级时又开设了嵌入式和物联网两个专业方向,这两个专业方向的学习需要有更好的硬件基础,这也是我院面向本科一个年级800人开设模拟与数字电路理论与实验课程,并且实验教学采取独立设课的方式的重要原因。嵌入式与物联网专业与电子技术等硬件课程的联系要较为紧密一些,对于目前的模拟与数字电路教学,从事这两个专业方向学习的学生往往会感到学得不够多,不够深入。许多有志于这两个专业方向学习的学生,在做完基础的模拟与数字电路实验后希望,还能有机会到实验室做一些额外的、提高性的实验。而不从事这两个专业方向学习的软件工程和网络工程专业的学生,往往体会不到学习电子技术等硬件课程的重要意义,简单的认为在软件学院学习,只要把“软”的东西搞明白就可以了,不应在“硬”上浪费时间。因此,结合我院目前本科生的教学体系、培养目标以及开设的相关硬件课程如:51单片机接口与汇编、fpga设计、通信原理、计算机组成原理等与硬件电路密切相关的课程,构建“电子技术综合实验教学体系”就显得有重大的意义,能够使基础的硬件教学与软件学院的教学体系和培养目标建立起联系,体现了硬件实验教学相对于软件专业方向学习的重要性和关联性,实现软硬兼顾。除此以外,目前在全国众多的软件学院中,另外,还没有发现一所软件学院提出构建“软件学院电子技术综合实验教学体系”的教学改革活动。著名的大学如北京大学是将软件与微电子学院放在一起合办,尽管如此,北京大学也没有面向软件工程、网络工程将近800人的、规模庞大的模拟与数字电路的实验课程,因此,我院进行构建“软件学院电子技术综合实验教学体系”的教学改革实践就显得特别有意义,能够起到“示范性”的作用。
二、研究基础
我院自2008年开始在本科生的教学体系中引入独立的模拟与数字电路实验课程以来,取得了许多积极的教学成果:(1)有力的辅助了模拟与数字电路理论课的教学,使抽象的理论课不再生涩难懂。(2)通过动手搭电路的实验很好的煅练了学生的操作能力,通过实验学生的实践能力得以提高。(3)对我院其他专业方向的如计算机组成原理等理论与实验课程的教学提供了有力的支持。(4)教学模式不断改进,部分实验,如仪器使用的教学方式完成了由传统的“老师讲,学生跟着做”到以学生为主体,旨在培养学生“自主学习和创新意识”的开放式教学。在数字实验部分设立了“选做”实验项目,面向能快速完成必做实验部分的、有兴趣做更多学习和尝试的学生。(5)规范实验教学的流程,引入了实验报告册,在报告册中明确规定实验的预习、操作、总结部分的要求。(6)在现有课程教学基础上,结合我院嵌入式工程专业的培养目标,开设了一门提高性质的开放式电路设计实验课程“嵌入式电路设计开发与应用实践”。
但现在的实验教学仍有许多不足之处:(1)实验内容陈旧,所用元器件型号过时,需要更新。(2)实验项目仍然偏少,不够丰富,可供选择的余地小,大大的限制了学生自主性的发挥,不利于创新型、研究型的学习。因此,验证性、综合性、设计性的实验项目均应增加。(3)教学模式僵化,手段单一,仍以传统的老师在课堂上按部就班的指导,学生跟着按实验步骤进行操作验证为主,学生没有自由发挥、进行创新型学习的机会。实验室目前仍没有完全实现开放,而学生的专业学习任务较重,课程设置多,很难有整块的时间和专门的机会通过更多的实验训练获得提高。(4)实验课程考核的方式单一,除了批阅实验报告之外,成绩评定主要以学生完成实验的快慢为主,即主要考核学生的学习态度,认真预习的程度及实验动手操作能力的高低。(5)尚未形成一个有效的综合教学体系,使模拟与数字电路实验课程能更好地融入我院的整体教学体系当中。
三、研究思路
基于以上的原因及分析,应结合目前我院的教学体系及专业培养方向,以现有的模拟与数字电路实验教学为基础,以“开放式”教学为主要依托,构建“电子技术综合实验教学体系”,以求根本解决我院目前模拟与数字电路实验教学中存在的各种问题。
1.建设电子技术综合实验园地[3]。建设电子技术综合实验园地是本研究课题要实现的基础目标,是构建我院电子技术综合实验教学体系的基础。
实验园地中的实验项目如图1所示分为以下几大组成部分:①实验基本技能训练园地,实验基本技能训练园地主要包括:如何进行实验预习,如查找资料,对实验进行理论分析;实验操作中的FAQ;实验总结报告的书写要求;电路设计仿真软件的入门;嵌入式C、汇编语言的集成开发环境的使用;VHDL、Verilog等硬件设计语言及ISE开发编译环境的使用;EDA技术基础如电路板的原理图、PCB板图的设计;电路焊接的基本技能培训等。将实验基本技能训练部分的资源放置于我院的ftp课程网站或学院网站上,根据具体实验的要求或学生自已的需求下载使用。②专用仪器设备园地,在专用仪器设备园地中,可获得示波器、万用表、函数信号发生器、直流稳压电源、电子技术实验箱、实验操作面板等仪器设备的使用说明书,操作实例,操作课件等。③基础模拟与数字电子技术实验园地,按照基础模拟与数字电子技术通用的理论教学,实验园地可分为四大模块[4]:模块A:常用电子元器件,包括电阻、电容、电感、二极管、三极管、场效应管等,模块A是模拟与数字电子技术的共同基础。模块B:模拟电路模块,包括基本放大器、差动放大器、功率放大器、运算放大器、反馈放大器、信号发生器、直流稳压电源等,该模块是模拟电子技术的主要内容,着重让学生掌握模拟电路的基本概念、基本原理和基本分析方法。模块C:数字逻辑和数字电路模块,主要包括逻辑代数基础、逻辑门电路、组合逻辑电路、时序逻辑电路、脉冲产生与整形、大规模集成电路(半导体存储器、A/D和D/A等)。模块C是数字电子技术的主要内容,旨在让学生掌握数电的基本知识及常用数字集成电路,学会逻辑分析和逻辑设计的方法。模块D:可编程逻辑器件模块,目前常用的可编程逻辑器件包括EPROM、GAL、FPGA、E2PROM,模块D是数字电路领域发展较快的一项技术,通过与EDA技术的结合,使通过软件编程的方法实现硬件设计成为可能。④演示实验教学园地,将演示实验教学园地分为三大模块:模块A:实物演示实验教学,实物演示实验教学是从实验结果入手的教学方法,有助于从总体设计方面建立深入的宏观印象,趣味性的结果还有助于激发学生的实验学习创造的兴趣,使学生在充分理解了现有实现方法的基础上,积极探求不同的实验思路和解决方案。“实物”既可以包括实验教师为某项实验所设计的专用演示电路实验板,也可以包括学生创新实践过程中的设计产品,当然也可以是实验电路搭接后结果的视频演示。演示实验教学系统也可以通过多媒体PPT课件,WORD或PDF文档、视频的形式集中于我院的FTP课程网站或学院网站上,根据具体实验的要求或学生自已的需求下载使用。模块B:虚拟仪器实验,建设基于Labview的3D电子技术虚拟实验室。可以满足学生进行常用仪器设备的熟悉与使用,验证性实验的虚拟仿真等。如图2所示为实验中心自主开发的“三维虚拟实验室”软件系统,目前该系统正在研制。
通过对实物如仪器设备、电子元件等的虚拟,使学生对电子技术实验形成全方位的了解,为深入实验做准备,虚拟实验还可以减少针对仪器设备、电子器件的误操作,降低设备器件的损耗,延长使用寿命,减少维修维护的工作量。虚拟实验的教学可以不受时间、空间的限制,学生可以在实验室开放的时间到实验室来做实验,也可以在公共机房安装有该软件系统的PC机上完成实验任务,甚至可以在宿舍、网吧、图书馆等有网络环境的地方通过网络进行实验教学,真正实现实验教学的“开放式”。模块C:电路仿真实验,许多EDA软件就具有电路仿真功能,针对简单的验证性实验,电路仿真往往显得特别有效,如RC电路的实验,实现过程非常简单。如果在进入实验室之前就能利用EDA软件针对不同电阻R和电容C进行电路仿真,根据仿真的结果确定所需要的电阻、电容,就可以大大节省查找器件的时间,降低了在实验室中找不到该器件的风险,提高的实验学习的效率,有助于开放教学过程中更高效的使用实验室。相比于实物演示教学和虚拟实验教学,电路仿真更显得专业化。⑤提高性实验园地,提高性实验园地的建设是构建“电子技术综合实验教学体系”的关键,是使电子技术综合实验教学能与软件学院的教学体系和培养目标建立联系的重要环节,体现硬件实验教学相对于软件专业方向学习的重要性和关联性,实现软硬兼顾。结合我院本科生教学体系及专业培养方向的实际,以及我院目前开设的51单片机接口与汇编、fpga设计、通信原理、计算机组成原理等与硬件电路密切相关的课程,提高性实验教学园地包括三大模块:模块A:单片机硬件实验,实验方式为,设计电路原理图进行电路仿真(可选)编写C、汇编程序编译成HEX文件用编程器写入MCU实验箱上搭接电路实现功能制作PCB板(可选)。单片机硬件实验可以实现基础的模拟与数字电路、单片机原理及应用、EDA电路设计技术及软件编程与测试等多门专业课程的综合。模块B:FPGA硬件实验,实验方式为,设计电路原理图进行电路仿真(可选)编写VHDL、Verilog语言程序编译生成bit文件烧写到可编程器件内搭接电路实现数字逻辑设计或系统功能。FPGA硬件实验可以实现基础的模拟与数字电路(尤其是数字逻辑)、计算机组成原理及体系结构、EDA电路设计技术及软件编程与测试等多门专业课程的综合。模块C:通信原理硬件实验,通信原理理论课程是我院网络工程系开设的一门专业课,为了深入这门课程,必须具备坚实的模拟(包括低频、高频电子线路)和数字电子技术基础。目前,我院尚无完善的硬件实验课程与之匹配,因此可在提高性实验园地中加入这一模块。通信原理硬件实验可以实现基础的模拟与数字电路(尤其是高频电子线路与数字逻辑)、网络技术及软件编程与测试等多门专业课程的综合。
四、结论
由以上分析得出如图3所示的“软件学院电子技术综合实验教学体系”的基本构思。
实验教师应是电子技术综合实验园地的建设者,在利用园地中的各种实验项目及资源做好基础及提高性实验教学的基础上,承担实验园地中实验方案与任务书的设计工作,在实验项目开发的过程中,针对不同水平的学生,逐渐形成验证性,综合性,设计性实验教学的层次。做为电子技术综合实验园地的使用者的学生,在传统的课堂教学与“开放式”教学相结合的基础上,逐渐与实验教师建立新型的教与学的关系,如:学生自已选择现有的实验项目,尽可能的独立完成实验,实验教师仅起到辅助指导的作用;教师根据学生的水平,将现有的多个验证性实验综合,形成实验方案,引导学生独立完成;学生独立设计实验方案,寻求实验教师的建议及帮助,尽可能的完全独立自主的完成电路设计及实验验证。实验园地的建设会为基础、提高性实验教学提供更多的实验素材,有助于丰富实验教学内容。教学中产生的问题有助于丰富实验园地中的实验项目的建设,使教师、学生在进行实践教学的过程中有更多的选择,有助于扩展学生的知识面,提高实验教师的教学水平。总之,三者之间的良性互动将创造一个良好的教学实践环境,切实提高实验教学水平和教学质量。
鸣谢:本文受到2013年大连理工大学教学改革项目“立足精英型软件人才培养目标的电子技术综合实验教学体系的构建”项目资助。
参考文献:
[1]侯加林.全面实施电子技术实验改革提高学生创新能力[J].实验室研究与探索,2009,28(1).
[2]姜宁.高校电子技术综合实验开放式教学研究[D].陕西:延安大学,2011.