电路技术原理范例

前言:一篇好的文章需要精心雕琢,小编精选了8篇电路技术原理范例,供您参考,期待您的阅读。

电路技术原理

信息技术单元教学设计研究

摘要:

本文以《电子技术基础与技能》中桥式整流电路为单元进行教学设计,借助学校微学习与自主测评平台、仿真软件、微信墙等多种信息化资源,引导教学活动,实现教学目标,体现做中学、做中教的职业教育特色。

关键词:

信息技术;教学平台;网络资源;整流电路

1教学内容及目标

1.1教学内容的分析

本课选用的是校企合作校本教材风力发电变流技术,第二章整流电路是风力发电的重要环节。本课所讲的单相桥式整流电路是第二章的开篇,学生在学习了电力电子器件的基础上,以小功率风力发电系统中整流器为载体,认识桥式整流电路的组成、原理和测试,为后续的三相整流奠定基础。本设计的重点内容为单相桥式整流电路组成和工作原理,难点在于电路常见故障检测与分析。同时,课堂应具备以下特点:①信息化教学所需的环境;②学生之间要小组合作,共同学习;③师生之间、学生之间要能够高效快速的交流互动;④评价能及时多元化、课后要有巩固训练。本设计充分运用了学校的微学习与自主测评平台,整合教学资源,采用实物操作与多媒体、网络、个人终端等多种信息化相结合的教学手段,利用3D动画、交互游戏、微课程等信息化资源,借助电子电路仿真分析软件Multisim、微信墙等信息化技术,通过思-学-仿-做-评环节,开展教学活动。信息化资源与实物资源的有效结合利于学生自主学习、知识建构、技能训练。

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项目驱动教学在电子技术课程的应用

摘要:以上海师范大学信息与机电工程学院汽车服务工程专业教学为例,针对传统教学中存在的问题,以实例论述了项目驱动教学模式在“电子技术”课程中的应用和探索。通过项目驱动教学模式,实现授课理论与实践的有机结合,提高学生运用理论知识解决实际问题的能力,有利于培养学生的创新实践能力和团队合作精神。

关键词:项目驱动教学;电子技术;创新能力

1电子技术课程特点

电子技术课程是上海师范大学信息与机电工程学院机电、汽车服务工程、电气自动化和电子信息等专业的专业必修课,主要有4个特点:首先是电子技术课程知识体系较为完整。它涉及了如模拟电子、数字电子和电力电子等,涵盖了丰富的知识体系。其次是具有很强的理论性,主要涉及了常见的电压和功率放大电路、整流滤波电路、集成运算放大器电路、晶闸管电路、组合逻辑电路和时序逻辑电路等,并由此延伸出在各方面的应用,要求学生能够准确分析和设计相关电路。这就要求学生要掌握常见电子元器件(二极管、三极管、稳压管、晶闸管、逻辑门、触发器等)的原理和使用特点。第三个特点是先进性,随着科技的进步和发展,授课内容要跟随时代的发展不断更新,不能多少年一成不变。第四个特点是实用性,从基本元器件到简单电子电路的实际教学中,只有将相关理论知识与汽车专业中的实际问题有机结合起来,才能让学生既学到了电子技术课程的相关理论知识,又能培养学生解决与汽车专业相关的电子技术问题的能力。

2电子技术课程存在问题

现有的教学方法以教师授课为主,对学生直接传授知识,满堂灌,不重视学生如何“学”。一方面这种传统的教学方式不利于具有创新能力的创造型人才的培养,学生在完成本课程学习之后,不能将理论与实际相结合,创新能力相对薄弱。另一方面电子技术内容多且比较复杂。学生即使理解了电子技术课程中基本元器件、基本电路的构成和工作原理,但很难将这些元器件和基本电路融合在一起来分析和设计较为复杂的电子电路。

3项目驱动教学模式在电子技术课程中的应用

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航空电子设备下电子线路识图方法研究

电路图是电子工程界共同的技术语言,是指导设备使用、维修的重要技术资料。阅读电子电路图是电子设备维护人员的一种基本能力,只有看懂了电路图,才能进一步对电路进行测试、维修和分析。因此,具有一定的读图能力,是分析和解决航空电子设备实际问题的基础。航空电子设备包括通信设备、导航设备、飞行控制设备、雷达设备等,各种电子设备的功能各异,相应的电路图也差别较大。为有效识读航空电子设备电路图,开展面向航空电子设备的电子线路识图方法探究,分析电子线路识图的规律方法,提高电子设备维护人员的识图能力。

1航空电子设备中主要的电路图种类

电路图的类型主要有示意图、方框图、等效电路图、电原理图、印制电路板图、装配图等,而对于航空电子设备维护人员来说,接触比较多的是示意图、方框图、电原理图。示意图用于表示各种电子元件在设备中的装配次序、元件之间的正确位置等,又叫分布图,一般在设备维修之后调整与校正时使用。为了便于查询,各个元件和接头的位置一般使用字母或者数字表示。方框图是将电子设备的各个单元电路用方框的形式表示,并用线段、箭头等将这些方框连接起来,表示电子设备中各个部分之间的相互关系。带箭头的线段一般表示电信号的走向,由此可了解信号在整个系统的传输途径。电路原理图用于表示电子设备的工作原理,通过元件符号、代号来表示元件实物。它表明了整个电路的结构、各个单元电路的具体情况以及单元电路之间的连接方式。在部分电路原理图中,给出了各个元件的型号、标称值、工作电压等参数。

2四个步骤把握识图要领

航空电子设备的电路图往往非常庞大且复杂,在识图时应把握要领,循序渐进,否则会困难重重。根据对已有识图方法的分析,面向航空电子设备的电子线路识图通常可从以下四个步骤着手:(1)辨清出入,明确信号流向。要识读一个电路图,首先得辨清该电路的输入和输出,信号沿电路由输入传输至输出。在电路的方框图中,方框之间用带有箭头的连线连接,通过箭头的方向可以确定信号的流向。如果没有方框图,则可根据以下方法来判断:一般来说,电路的输入在左、输出在右,信号的走向由左到右、由上到下。如果电路中引入反馈,由于反馈电路是将输出信号的一部分或全部引回输入端,反馈电路中信号的走向与主电路相反。(2)化整为零,分解电路模块。航空电子设备的电路图非常复杂庞大,直接从输入到输出进行识读,难度很大。通常按照电路所实现的功能,以信号的流通方向为线索,把电路分解成若干模块,以降低分析难度。如果电路有方框图,在方框图中每一个方框表示电路的一个模块,根据方框可以将电路划分为若干功能模块;对照方框图中的各功能模块,可将原理图分成若干个功能电路。如果功能电路仍然过于复杂,再对各功能电路按照实现方式划分为若干单元电路。如果仅有原理图,电路分解难度则会增大,需要利用已有的电子技术知识和电路识图经验,根据电路功能实现的基本原理、各类电路的典型特征,将一个复杂的系统电路进行解体分块,比如放大电路中带有晶体管、正弦波振荡器无输入信号、电源电路包含整流变压器和整流二极管等。而电子线路通常利用直流稳压电源供电,若熟悉电源电路模块,将其从电路整体中分离,可大大简化电路。(3)剖析单元电路,确定功能原理。利用已有的电子线路知识,分析各个单元电路的工作原理和主要功能。虽然电子电路的形式千变万化,所采用的电子元器件有较大差异,但基本电路的组成原则是不变的。掌握具有某类功能的基本电路的结构特征及其特点,会大大提高分析复杂电路的效率。当然,这需要识图者掌握基本的电子技术知识,熟悉典型单元电路组成及功能特点。(4)统观整体,确定系统的功能与特点。在确定各个单元电路的功能之后,分析各部分电路之间的联系,理解整个电路所实现的功能和性能特点。在上述四个步骤中,明确信号流向是导引,分解电路模块是关键,剖析单元电路是核心。而要有效对电路进行分解、剖析单元电路,需要识图者掌握元器件主要特性,熟识基本单元电路,才能在实践基础上加深对电路识图方法的理解并融会贯通。

3三个环节培养识图能力

3.1基本元器件筑牢基础。电子元器件是组成电子线路的基础。基本元器件包括各类型电阻、电容、电感、二极管、三极管等。由于各类元器件的类型多样,功能特性复杂,适用场合多变,死记硬背易弄混。为帮助理解掌握元器件的符号、特性及典型应用,归纳两种主要方法:(1)兴趣法。基于认知心理学,研制元器件认知板,把元器件实物与符号、基本特性与应用相对应,由具象到抽象再到具象,由特性理论到实用电路,建立完整的电子元器件认知体系。例如,对于二极管,研制二极管认知电路模块(如图1所示),使学生在学极管符号的同时能直观看到实物,建立直观认知:由Ⅰ区的半导体数码管使学生看到二极管的应用;由Ⅲ区的红绿蓝三色发光二极管,学生很快能联想到日用的LED灯、五颜六色的节日彩灯等;运用Ⅱ区的电路可分析二极管的单向导电性,电路中两个蜂鸣器分别正反连接两个二极管,通电后一个蜂鸣器发声、另一个不发声,使学生理解二极管在外加正向电压时导通、外加反向电压时截止,同时观察普通二极管外壳上阴阳两极的差异,从而使学生学会通过外形识别二极管的极性。(2)对比法。对于符号、特性相近或相对的元器件,利用对比法归纳特点。例如三极管的NPN型和PNP型两种类型,符号中箭头指向、静态偏置电压的异,与特性的同;电阻串联阻值变大、并联阻值变小,而电容则恰好相反。

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高中电子控制技术教学中运用

摘 要:鉴于高中电子控制技术教学缺少合适的硬件平台,在此讨论了用AltiumDesigner制作电子线路辅助教学,并以2016年浙江省高考通用技术选考试题为例,介绍了AltiumDesigner的使用和操作,为广大一线教师提供一定的参考。

关键词:AltiumDesigner;焊接;电路;通用技术

电子控制技术是高中通用技术学科的重要组成部分,该部分以理论知识为基础,要求学生能够应用所学知识设计制作电子电路,因此该部分内容需要设置较多的实验,以让学生在动手实践的过程中逐渐掌握电路知识,培养动手能力。然而由于通用技术目前仍缺少适合高中学生动手实验以及课堂教学的硬件平台,实验往往难以开展。一些学校会用面包板、洞洞板等作为载体,但面包板、洞洞板只适合涉及少量元器件的电路,元器件数量一多,导线连接就会非常复杂、容易出错,即使有学生千辛万苦将线路连接正确,也会因为引脚接触不良、连焊、虚焊等问题导致电路无法正常工作。这些问题极容易打击学生学习的积极性,况且大多数高中学生的动手能力是十分有限的,因此严重影响了教学效果。AltiumDesigner(简称AD软件)是一款应用十分广泛的电路设计制作软件[1],它可以将电路设计原理图转化成PCB图,再将制作完成的PCB图交予电路板印制工厂或者网店,就可以获得对应的PCB电路板,这样就解决了复杂电路布线问题导致的电路故障难题,实验时只需确保各个元器件焊接正确完整即可验证电路。从学生学习角度出发,用AD软件制作PCB电路板用于电子控制技术教学,不仅可以适当降低实验难度,专注于提高学生电路设计能力、动手操作能力,还能拓展学生的知识面;从教师教学角度出发,丰富实验教学的内容,提高课堂教学的效率。

一、AD软件介绍

随着现代电子技术的发展,电子线路的设计变得异常复杂,用计算机辅助设计电子线路是必然趋势,许多大学甚至还开设了电子线路设计软件应用的课程[2]。AD软件作为一款主流电子线路设计软件,拥有非常强大的电子电路设计功能。它在Protel的基础上优化了界面交互设计,拓展了多项功能。AD软件功能较多,包括原理图库设计功能、印刷电路板设计功能、嵌入式开发功能、3DPCB设计功能、封装库设计功能。

二、用AD软件制作PCB电路的过程

用AD软件设计PCB电路板的思路是十分清晰的[3]:首先,需要创建原理图库和封装库;其次,将原理图库和封装库整合在一起生成集成库文件;最后,用这个集成库设计电路原理图和PCB图,设计制作完成的PCB图就可以拿去让电路板印制工厂或网店加工。本文以2016年浙江省高考通用技术选考第17题的电路图为例,介绍AD软件绘制PCB电路板的过程,图1是电路原理图。

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模拟电子技术教学改革论文

一、目前模电教学中存在的问题

存在的问题1:课程理论性强,概念抽象,章与章之间的内容相互脱节,知识跳跃性大。存在的问题2:教学方式中绝大部分教师仅采用讲授法,缺少理论联系实际,学生接受较困难。存在的问题3:考试方式单一,往往以一张试卷定“终身”,缺少对学生的过程考核和实际动手能力的考核。存在的问题4:实验开设主要是一些验证性实验,缺少创新性实验的训练,对学生的自主动手能力的培养较少,往往是老师讲一步学生跟着做一步,学生不动脑筋,依葫芦画瓢。针对以上存在的四方面问题,本文提出在模拟电子技术的教学内容、教学方式、考试方式等方面进行一定的改革。

二、以CDIO工程教育模式为指导

模拟电子技术是电类工科的专业基础课程,对学生工程素质的培养应该从基础课程的学习开始抓起,而不能仅仅从某几门专业课程学习才重视工程素质能力的培养,工程能力的培养是一个系统工程,应该贯穿于整个大学教学环节中。CDIO,即构思、设计、实施和运作。这是产品开发的四个阶段,让学生主动参与到这几个阶段中,培养其工程能力。CDIO工程教育模式具有大工程理念、注重综合素质的培养、密切联系产业实际和系统的工程教育改革四大特点。模拟电子技术虽然是专业基础课,但是以项目制方式进行授课时是比较容易实现CDIO工程教育模式的嵌入的。

三、模拟电子技术教学内容的改革

模拟电子技术课程教学内容的改革以四大项目的设计、制作为基础,全面覆盖模电的所有理论基础知识,使学生在学中做(Learning-By-Doing),做中学(Doing-By-Learning),理论联系实际,提升学生的工程素质。尊崇理论学习到软件仿真,软件仿真到实物制作的学习流程。四大项目分别为:直流稳压电源的制作与调试、实用助听器的制作与调试、远距离调频无线话筒的制作与调试、温度指示器的制作与调试。项目一:直流稳压电源的制作与调试。项目包涵的知识、技能有:二极管和三极管的识别与检测、桥式整流电路的应用、电容滤波电路的应用、运放构成的比较器的应用、基准稳压电路的分析与检测、小功率直流稳压电源的制作与调试等。项目二:实用助听器的制作与调试。其基本任务是将接收到的微小音频信号经过放大电路、功放推动而提供能量足够的音频信号。项目包涵的知识、技能有:三极管基本放大电路原理与分析(包括共射放大电路、共集放大电路和共基放大电路)、多级放大器的特点、负反馈在放大电路的应用等。项目三:远距离调频无线话筒的制作与调试。项目包涵的知识、技能有:正弦波振荡电路工作原理,掌握RC振荡电路、LC振荡电路和石英晶体振荡电路的原理和各自的特点,掌握振荡频率的计算方法。了解无线电信号的调制、传输和解调原理及作用。为信号的无线通信原理的学习打下基础。项目四:温度指示器的制作与调试。其基本任务是利用集成运放电路,制作一款温度指示器。项目包涵的知识、技能有:集成运算放大器在分析问题时的虚断和虚短的概念掌握;集成运放的线性应用和非线性应用等。此外,学习并制作完以上的四大项目后,要求学生在若干设计题目中选择一个作为本课程的课程设计,要求学生进行电路设计、PCB板制作、器件的购买与焊接、电路的调试与运行,写出制作文档,并对整个制作过程进行陈述与答辩。

四、模拟电子技术教学方式方法的改革

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计算机组成原理课程实验教学改革

摘要:目前《计算机组成原理》的实验内容存在与课程定位目标相悖的问题,一味追求实验内容的复杂性,而忽视了计算机组成原理实验教学的完整性和概念性。针对上述问题,本文对《计算机组成原理》的实验内容的改革问题进行了探讨。

关键词:计算机组成原理;教学实验改革

1实验教学存在的问题

《计算机组成原理》是计算机科学与技术的专业一门重要的基础课[1]。理解计算机组成原理会使学生能够更好地学习计算机科学的其他课程。本课程的目标是理解和掌握冯诺依曼结构机器的基本构成原理和基本观念,理解总线、接口、Cache和指令系统是如何决定计算机系统的性能。要求学生对计算机的五大部件有完整清晰的认识,了解硬件结构和对硬件具有一定的分析和设计能力。课程性质偏向于概念性。学生通过学习能够清楚地认识到硬件和软件在计算机系统中的地位和作用以及它们之间的相互依存关系。然而目前的计算机组成原理的实验教学内容混淆了课程性质,用专业课的实验要求取代了基础课的实验要求,一味追求实验内容的复杂性,比如让学生去设计流水技术,甚至解决竞争问题。学习计算机组成原理课程的学生还处于低年级阶段,并不具备计算机系统的完整知识和设计技能,让学生去解决实际的复杂问题,违反了基础与专业循序渐进的教学原则[2-3]。因此,本文针对上述问题,将《计算机组成原理》的实验教学的侧重点放在教学内容的完整实现上,循序渐进提升学生的硬件及软件设计能力,为后续相关课程的学习打下坚实的基础。目前很多院校为了培养学生综合能力,基于EDA技术,使用QuartusII软件进行计算机组成原理的实验[4]。QuartusII是Altera提供的FPGA/CPLD开发集成环境。该集成环境完全支持VHDL等硬件描述语言[4-5]。随着越来越多的高校使用FPGA方案来开展计算机组成原理实验,采用这种方案进行实验教学的弊端也逐渐呈现出来:(1)如果希望在计算机组成原理课程中开展FPGA设计实验,就必须在本课程前安排学习《VHDL/VerilogHDL语言程序设计》这门课,然而对计算机专业来说,这门课不宜安排在低年级。(2)FPGA使用硬件逻辑语言将电路进行描述并写进芯片,学生无法对计算机组成电路产生直观性的认识,因此它不适合做基础认识性实验。(3)FPGA的电路调试是非常困难的,而学生设计的程序是否正确,其调试又要靠硬件电路的正确性来保障。如果预先加入调试电路,给定调试程序,那么势必限制学生的设计,这样做实际就变成了验证性的实验。(4)学习计算机组成原理的学生还在低年级阶段,设计真正的CPU和计算机系统对大部分学生来说,是非常有难度的。因此,实验教学不是仅仅靠使用FPGA就能解决的。

2实验教学方案的设计

针对以上问题,本文采用FPGA与基础实验电路相结合的实验教学方式。首先通过基础实验电路来学习和掌握计算机组成和工作的基本原理。这些实验放在相应的理论内容结束之后的实验课中完成,作为计算机组成原理课堂教学的一个重要补充。在此基础上,使用FPGA实现各部件电路,并将FPGA实现的电路代入到基础电路平台中,取代平台上某个基础部件,以实现所设计的该部件电路的调试。各部件电路调试成功后,再将各局部电路连接成整机,完成整机的调试。这种采用FPGA与基础实验电路平台相结合的方法,是循序渐进提升学生设计模型计算机能力的最有利的方法。在实验中,要求学生设计一个具有少量指令(如5条)的8位模型计算机。软件上,学生需要设计所有的程序和微程序;硬件上,在电路结构开放的基础上,学生自己操作各信号线。该设计过程包括通过内部总线连接各功能单元模块构成数据通路,用微指令设计计算机指令系统。学生在该模型计算机设计过程中要经历总体结构方案设计、指令系统设计包括指令格式和寻址方式、控制器的选择、编写微程序等过程。还需详细说明部件中数据和控制信号的来源、去向、功能、时序。模型计算机设计完成后,学生将更加深刻地掌握模型计算机特别是CPU的基本工作原理。采用FPGA与基础实验电路相结合的实验教学方式使学生们对运算器、控制器、存储器以及输入输出各个模块的内部结构有了更深入的了解,锻炼了学生的实验动手能力,也培养了他们认真的科学态度和团队合作精神。比如有一组同学在刚做计算机组成原理实验的时候,由于粗心大意没有正确地设置开关和连好导线,导致存入的数据不正确。然后整组同学一起讨论避免连线出错的方法,最后通过在接线图上将已经连接好的部分作记号的方法来避免出错。改进的过程中不仅增进了同学之间的交流互动,还培养了认真做事的态度。在试验成绩评定方面,根据实验内容的难易程度,5个实验的分值比例分别设置为15%、15%、15%、15%和40%。为了积极提高学生的学习兴趣,还将硬件设计大赛与课程教学相结合,鼓励学生根据自己参赛的题目制定自己综合实验的内容。根据该方案进行实验改革以来,大部分同学纠正了以前厌学的态度,树立了学习的信心,动手能力与之前相比大幅提高。迟到早退的现象也消失了,学生能够主动参与实验并认真完成。在实验中通过认真思考,自行设计实验方案并记录分析数据,加深了对理论知识的理解。在掌握知识的同时,还增强了克服困难的信心。

3结束语

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考试模式下模拟电子技术论文

一、考试模式改革内容探讨

为了实现对学生全方位的考核与测试,我们将模拟电子技术课程基本理论、EDA软件设计以及电路实验操作进行综合,形成一套模拟电子考试体系,该体系主要包括基础理论考核、EDA仿真软件设计以及电路实验验证环节。具体考核形式如下:本课程通过测试学生能否在规定的时间内完成本课程主要知识点的电路原理的验证实验。该课程总评成绩的评定是结合综合测试和平时成绩两部分综合考核,各占成绩的50%。其中平时成绩给定方式为划分5个等级,分别为优、良、中、及格以及不及格。考核的内容分别为:上课缺勤率、教学互动情况、课堂作业完成情况、实验内容充实与完整性情况。其中综合测试成绩主要通过理论分析、仿真设计、现场调试操作以及数据测量与分析这几部分构成,最后根据完成电子系统的整体性能给定成绩。具体评分标准如下:1.每个学生需独立完成三个实验和仿真电路的搭建,每个电路原理图5分,完成电路搭建的学生,监考老师会在其上机测试的试卷上进行电路设计打分。2.在理论计算完成之后,根据每个电路原理图,完成相应要求的答题,仿真结果与实验测试结果分别写在测试卷上,其具体评分标准在上机实验测试卷注明。由于本课程涉及知识点多,知识面较广,故对学生在知识的融会贯通能力上要求较高,不但要掌握模拟电路基础理论,还要熟悉EDA仿真软件设计,最后还要熟悉实际电路操作,进行实验验证。

二、课程考试改革体系实际案例

以二级反馈电路设计考题为例,要求针对这一考试题目,学生掌握以下三点:1.掌握放大器基本原理;2.掌握基本放大器和负反馈放大器的放大倍数间的关系;3.掌握负反馈放大器能改善输出波形的原理。考试题目为:(1)当开关放在位置“1”时,请判断此电路中引入的反馈网络是哪些?反馈的信号是直流还是交流信号?是正反馈还是负反馈?哪种组态?对电路的哪些性能有影响?(2)首先,调节静态工作点,设置Vc1=5.2~5.6V,Vc2=4.5~4.8V,当输入电压设置在1~3mV时,分别求出开关放在位置“1”与位置“2”时的交流信号输出与输入的电压之比。(3)观察输入波形的失真并改善:输入信号的频率保持1KHz,逐步增大输入信号Vi,使输出波形出现失真,(Vi=10mV)(a)在无反馈的情况下(但有Rf的负载效应,即Rf与RL并联),记录此时的VO值,观察波形。(b)在上述情况下,接入负反馈回路,观察输出波形。然后增大输入信号使输出也为VO值,观察并比较两波形。通过上述三个问题,学生首先要对电路进行理论分析,综合所学基础理论,对反馈形式进行判定。然后再运用EDA软件,例如EWB软件,对电路进行设计,并完成仿真,得到两个开关位置下的交流信号电压放大比例,同时在实验平台上构建实际电路进行验证。最后,通过EDA仿真手段与实验电路验证组合的方法,结合EDA中模拟示波器与实际示波器输出波形,完成输入输出波形记录,理解反馈电路对于波形失真的改善原理与效果。综合上述操作,进行考试打分。各个子模块都有分值标定。经过三个模块的考核,综合测试学生的基础理论水平、EDA仿真软件设计能力以及实际电路搭建及操作能力。教师则针对新的考试体系出现的新情况、新现象进行总结,进一步提高学生的综合素质与专业水平,使得学生真正能够达到理论与实际结合,甚至能够提出富有创新意义的课程学习思路。

三、结论

经过两轮考试体系的实践,调查结果表明,学生对该考试模式改革的积极性较高,认为其比较符合当代大学生对于考试模式多元化的需求。与传统单一、结果式考试模式相比,该考试体系为过程式模式,更注重学生对于考试细节的领悟,而不是单单去做练习题,需要对模拟电路技术这门课程理论以及该课程涉及的相关技术进行系统的学习和掌握,提高学生的综合能力,使其能够学以致用。

作者:樊启高 沈锦飞 单位:江南大学物联网工程学院

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电子实习教育革新策略

本文作者:汪敬华 余粟 章伟 单位:上海工程技术大学工程实训中心

电子实习教学的改革措施

目前在电子实习中,陆续采用并运用于实践教学,获得良好教学效果的经典教学案例有:可调式串联型直流稳压电源的原理、焊接与调试;简单收音机电路的原理、焊接与调试;自动水龙头控制电路的原理、焊接与调试;声光控节电开关电路的原理、焊接与调试;多功能数字液晶显示万用表的原理、焊接与调试;基于PT2262和PT2272数字编译码芯片的遥控发射接收电路的原理、焊接与调试等。学生“学练试创”,老师引导启发的教学模式。根据学生综合能力的培养过程,我们大致将整个实习过程分为学、练、试、创四个不同阶段。针对这四个阶段的特点,实习教师相应的调整教学重心和方式。学,主要是知识的学习与积累。这个阶段教师侧重于激发学生的兴趣和爱好,增强学生自主学习的能力。练,主要是知识的消化和吸收,培养学生观察、分析和解决问题的能力。这个阶段老师注意重点引导学生掌握电路模块的调试和故障诊断。试,主要是知识的运用和发现,在这个阶段老师要引导学生掌握和理解关键电路模块的基本原理、调试和排除故障。创,是实习的最后一个阶段,相比于前三个阶段,这个阶段对能力培养的要求更高。通过项目设计和团队协作培养学生的创新设计、交流沟通和团队协作能力。

这个阶段,实习老师注重和强调学生在团队中的表现,激发学生的创造性和潜能,并通过最后的答辩环节评定和考核项目实施中团队成员的表现。利用网络平台和多媒体技术,改进教学手段和方法。常用电子仪器仪表的使用、电子元器件辨识与检测等内容主要依靠实习指导教师在实训室里通过黑板教学讲解和实物操作演示,而焊接工具与焊接练习、电子产品的电路原理及焊接调试等实习教学内容则通过面对面、手把手的指导,让学生进行学习和操作。随着现代教育技术的发展,借助网络优势,在教学改革中,我们制作了实习教学多媒体课件和网络课程包,努力建设电子实习精品课程,实现教学资料网络共享,提高学生学习的自主性。运用图像、文字和视频相结合的多媒体手段,以丰富生动的教学形式激发学生的兴趣;通过网络资源共享和网上师生互动环节,来帮助学生有效便捷地预习教学内容和获取教学资源,拓宽教师和学生交流互动的渠道,从而提高教学质量和教学效果。基础与提高并重,个人与团队兼顾,综合考核学生。

为了更好评价学生的综合能力,需建立较为科学全面的评价标准来对学生电子实习表现进行考核。根据实习内容的教学安排,我们把整个电子实习内容的安排划分为四部分:基础、提高、设计和答辩。因此,学生的成绩评定也就综合了这四部分:基础部分(占30%),主要是培养学生个人的基础知识学习和基本技能训练。包括了解和掌握常用元器件的分类、规格、型号、辨识方法及选用原则等;掌握常用电子仪器仪表的工作原理、性能指标和使用方法;构思并在万用板上焊接一个具有独特个性的LOGO,作为自己电子作品的标志;直流稳压电路的焊接、调试及测量等。提高部分(占30%),安排一些较为复杂电路模块的原理、焊接、调试等作为实习的提高内容,主要培养学生独立观察问题、分析问题和解决问题的能力,为后续的设计阶段打下基础,包括双晶体管振荡电路、小型继电器控制电路、遥控发射接收测试电路的焊接与调试等内容。设计部分(占30%),在这个阶段,学生4或5人一组,自由组成团队,自主选择实习的设计项目,分工协作,共同努力,自主设计,独立调试,提交作品及设计报告,以团队的形式完成项目。答辩部分(占10%),最后团队推选一名成员,进行项目完成情况的陈述答辩。

改革后的教学效果

几年来,我们对电子实习所进行的教学改革与尝试,取得了良好的教学效果,不仅实习教师的业务水平和教学质量提高了,而且广大学生在实习结束后也感觉受益匪浅。通过实习报告、问卷调查及师生座谈等形式反映,学生亲身感受主要集中在几个方面:自主学习的能力得到锻炼。在项目设计这个阶段,学生必须查阅技术资料和技术手册,提出电路设计方案,然后比较、讨论和分析,最终确定较为合理的方案。这个过程中,所有团队成员普遍感觉自己的学习主动性得到了提升,获取信息和运用知识的能力得到了很好的锻炼。电路分析与诊断能力得到提高。学生普遍反映,电路调试是实习中的“硬骨头”,最磨人。一不小心,就引发故障,此时需要冷静分析,反复检测,耐心调试,细心排查,不断发现和解决问题,这样很好地提高了学生对电路分析与诊断的能力。团队协作和交流沟通能力得到提升。电子实习后期布置的设计项目,是以团队形式完成的,单打独斗是无法完成的。

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