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模拟电子技术基础论文范文1
模拟电子技术是电子信息类各专业必修的专业基础课,具有很强的理论性和实践性[1].课程涉及半导体基础、放大器、反馈、信号的产生及处理等多方面内容,要求学生有较扎实的电路分析基础和物理基础.作为专业基础课,开课时间一般是在大二上学期,此时学生对专业尚迷茫,加之课程的强理论和工程实践性,使课程教学推进困难.因此,在创新应用型人才培养的模式下,如何调动学生积极性,转听讲为互动交流;如何直观地传授模电课程,为学生今后的专业发展打下基础等,一直是教师探讨的问题.本文针对课程教学存在的问题,从专业相关活动的举办到应用在课堂上进行教学改革,旨在提高学生的自主学习性.
1教学现状分析
在实际教学中,学生反映模拟电子技术学习普遍存在几个问题:(1)学生对电子类从业应具备的技能比较迷茫,不清楚模拟电子技术与后续相关课程的联系;(2)课程理论性强,学生学习时相对被动,以听为主,无法与教师讨论,枯燥乏味时直接放弃;(3)由于电路基础和物理基础相对薄弱,所以学习半导体基础如二极管、三极管时,过半学生对非线性器件的特性不能理解,造成后续章节如二极管的稳压原理、三极管的放大原理等学习效果不佳,以致于进入恶性循环.究其原因:(1)学生对专业的从业方向不了解,不能把握应用的学习目的;(2)模拟电子技术课程较难,理论推导多,大部分教材较为深入;(3)模拟电路涉及到了非线性器件的应用,要在掌握器件特性的基础上学习电路,对学生来说确实较难.为了让学生对课程产生兴趣,把握学习课程的目的,发挥主观能动性[2],扭转“我听老师讲”为“我跟老师切磋”的互动交流模式.一方面,学生得以学以致用,另一方面,督促教师改变“依书教书”的习惯,提高自己的专业水平.如此循环,形成良好的学风和教风,提高课程的整体教学水平.因此,对模拟电子技术课程教学进行了改革探索.
2教学改革思路
在分析模拟电子技术教学现状的基础上,提出发挥学生的主观能动性,改变“你教我学”的局面,结合专业培养计划和课程体系,鼓励学生多参加活动,包括:(1)开展“精英讲坛”,邀请企业界精英人士分享创新创业或者职业发展历程,为学生带来从业方向的指导,系统把握专业学习的目标;(2)与企业联合形成实践基地,组织学生到企业短期学习,认识专业的分工合作、部门设置和岗位职能等,系统上认知就业所需的职业技能;(3)组建校园小家电义务维修队,将所学知识与日常结合,学习系统的模块布局,认识二极管、三极管及放大器等的应用,切身感受电路就在生活中;(4)发挥学院科技协会的带头作用,定时举办科技节,宣传参加竞赛的重要性,并定期举办焊接、院级电子设计/挑战杯等赛事,组建种子队,备战全国电子设计大赛.提出一条以应用为基本出发点,以科技竞赛、实践项目为引导,实现教学互动的良好局面的教改思路.
2.1应用是基本出发点
电子技术应用在海陆空无孔不入,小到生活中可见的手机家电,大到航天船舶,更深入的是物联网智能时代[3].作为电子信息类的学生,不仅是既有领域的继承者,更是未来领域的开拓者.模拟电子技术课程的学习,就是使学生获取入门钥匙.模拟电子技术课程内容给出的是基本单元电路的原理和参数处理过程,缺乏系统的功能应用[4-5].学以用为先,结合多年的工程经验,以直流电源系统[6]为例(见图1),系统地给学生展示电子技术的应用.该系统用来产生1.2~5V的直流电压源,输出电流为1A.系统涵盖了模拟电子技术的大部分内容,包括差分放大电路(EA)、低通滤波(typII)、比较器(PWM)和互补输出级(MP&MN)等.在讲述相应的课程内容时,结合模块电路在系统中的功能进行讲解,并结合EDA工具[7](如Multisim等),仿真给出模块的输入输出波形,使得模块功能可观可测.讲述差分放大时,让学生设计差分电路(见图2a),涉及到了器件的对称性和电流源的设计;当讲述集成运放时,以低通滤波器(见图2b)和比较器(见图2c)为例,让学生明白集成运放线性和非线性应用的区别;当讲述功放时,引入互补输出级(见图2d),让学生明白功放管的工作原理、极限参数的依据,顺带地复习了大功率管的相关参数及器件选择;当讲述反馈时,以系统的电源稳定输出调节,让学生直观地明白反馈的自我调节原理;从整个系统的实现,学生可以了解到直流电源的产生和输送原理.因此,从应用的角度,全局把握系统功能,分化模块作用,直观上明白所学基本单元的用处.
2.2科技竞赛、实践项目是引导
目前,各大高校都在探索如何实现创新创业应用型人才的培养[8-10].从完善模拟电子技术“理论课——实验课——实训课”的课程设置到开放创新创业实验室,让感兴趣、想做事的学生能切实地将想法实现;从举办焊接大赛、院级电子设计大赛到组织学生参加省级或全国电子设计大赛,让学生在有限的时间里完成项目制作,真切体会所学得以所用的成就感;和企业联合建立实践基地,为学生提供假期、毕业实习机会,从实战项目中得到能力的提升,如器件识别、器件使用、测试方法和设计过程等,学会做事的基本流程,从项目管理上学会把握进度,责任落实到人.以2016年校电子设计大赛的赛题“简易信号发生器的设计”为例,来说明学生如何在赛事引导下实现专业知识的应用.题目的要求是产生一个频率、幅度可调的信号发生器,包括三角波、方波和正弦波.从开题到作品上交,为期3天,成果需包括实物和论文以及现场答辩,学生以3人一组,分工合作.题不难,但是时间短,需要学生平时对专业知识的把握以及如何应用有个较清晰的思路.结合专业知识以及平常所教,学生需对题目进行仔细分析之后,通过文献查阅,方案比较,然后选购器材、焊板调试,并根据结果做出论文以及答辩PPT.其中获奖学生的信号发生器方案见图3.该方案涉及到了集成运放的应用及反馈原理,包括积分电路(方波到三角波的变换)、正反馈振荡(方波的产生)以及带通滤波(方波到正弦波的变换),融合了模电的基本知识.通过该方案的仿真和调试,以及论文和答辩的理论阐述,相信学生对模拟电子技术的相关应用可以更直观、更身有体会.学生疲于学习,很多时候源于没有成就感.从应用出发,加之科技竞赛、实践项目的引导,学生能够获得阶段性的成就感,树立专业学习的信心,从而有了和教师讨论和沟通的驱动力.学生向教师求知,而非教师在灌输,这样的良好互动局面,是学生热情学习的环境.
3结语
结合多年的工程经验,将应用带入教学中,同时将从业方向信息与学生分享,并鼓励学生在课程设计时,不用局限于题目,只要有新想法,都可以拿来实现.每次的实现都是一次锻炼的机会,厚积薄发,就可以在以后的竞赛中更有实现作品的能力.该教学方法在学生的反应中收效很好,真切体现出学生是为了探索和解惑而学习,而非为了应付学分,充分发挥了学生的主观能动性,提高了学生学习的自主性.
参考文献:
[1]华成英.模拟电子技术基本教程[M].北京:清华大学出版社,2006
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[4]卢翠珍,陆冬妹.模拟电子技术课程教学改革研究与实践[J].科教文汇旬刊,2016(7):64-65
[5]张增林.探究《模拟电子技术》课程教学改革[J].科技创新导报,2014(31):162-162
[6]邵宇锋.同步降压型DC-DC变换器设计与研究[D].南京:东南大学,2014
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[8]王琨,刘大茂.应用型人才培养模式下模拟电子电路教改初探[J].实验科学与技术,2016,14(3):135-137
[9]陈亦文,涂娟.基于工程背景的“模拟电子技术”课程教学模式[J].电气电子教学学报,2012,34(3):46-47
模拟电子技术基础论文范文2
1高职电子产品组装与调试实训项目现状
据调研,目前国内大部分高职院校所开设的电子产品组装与调试实训内容包括:收音机组装与焊接、数字电子钟的装配、直流稳压电源及声光控延时开关等,这些项目涉及电子技术基础课程内容比较单一,仅包括模拟电子或数字电子,且电路比较简单,已经不太适用本课程的实训。我校开设的电子产品组装与调试实训内容以收音机组装与焊接为主,该实训内容虽然成熟,且在我校使用多年。然而,收音机套件元件以模拟电子元件为主,不包含数字电子元件,越来越集成化,以致所使用的电子元器件越来越少,已不适用于我校现在的电子产品组装与调试实训教学。因此,本论文致力于寻找新的实训内容,包括模拟电子和数字电子电路的所有知识点,以便提高学生电子技术基础的综合水平。
2电子技术基础课程包括的知识点汇总
2.1模拟电子技术部分
分立元件:二极管、三极管(晶体管)、场效应管、晶闸管等。集成元件:集成运算放大器、晶振、三端集成稳压管等。常用电路:三极管放大电路、集成运算放大电路、负反馈放大电路、振荡电路、直流稳压电源等。
2.2数字电子技术部分
集成元件:各种集成芯片(与门、或门、非门、与非门、或非门、与或非门、同或门、异或门、加法器、编码器、译码器、数值比较器、数据选择器、RS触发器、D触发器、JK触发器、T触发器、计数器、寄存器等)。常用电路:组合逻辑电路(无记忆功能)和时序逻辑电路(有记忆功能)。
3电子产品组装与调试实训项目的改革
根据以上电子技术基础课程所包括的知识点,查找到比较更切合实训要求的实训内容即数字温度计[1]。数字温度计主要由温度检测电路、信号放大电路、V/F变换电路、频率测量电路、超温告警电路和电源电路所组成。框图中各部分电路简介:温度检测电路:温度检测电路主要由并联式稳压器、电桥和差分放大器组成。信号放大电路:同相比例运算放大器,主要有2个作用,其一是用于将上一级的信号进行同相放大,其二是调整因元件参数偏差引起的测量误差。V/F变换电路:电压频率转换电路。计数译码显示电路:设有锁存器、七段显示译码器和输出驱动电路,显示选用3只七段LED数码管。门控电路:采用V/F转换器进行A/D转换,就应该对V/F转换器输出的频率在固定时间内进行计数,当门控信号为高电平时,计数器允许计数,当门控电路变化为低电平时,计数器禁止计数。以上电路中包括了电子技术基础中大部分的常用分立元件、集成芯片及电路,学生可以通过对元件的检测进一步熟悉各种分立元件,在整个电子线路的分析中,学生通过分模块进行分析,掌握分析电路的方法和产品的调试。因此,数字温度计符合本实训项目内容改革需要。
4结语
模拟电子技术基础论文范文3
关键词:模拟电子技术,多媒体课件,EDA,教学网站
《电子技术》是我院机电与电子专业的一门重要的专业基础必修课,也是较能整合新科学、新技术、新知识的一门重要的技术性综合课程, 是与实践联系紧密, 培养创新能力和实施创新教育的重要课程。在课程教学中发现, 学员往往陷入繁杂而较抽象的理论中不能自拔, 在课程学习的理解上存在较大的偏差, 即不知道学什么, 怎么学, 如何做到理论应用于实践,更谈不上理论与实践的有机结合。随着电子时代的快速发展, 以多媒体计算机辅助教学、EDA 技术为主的现代教学方法应运而生, 正如火如荼地应用于教育教学之中,《电子技术》的教学也不例外。这些教学形式的应用是对传统教学的挑战, 也是对传统教学的革新, 更是对传统教学的继承和发展。
1 多媒体课件在教学中的应用多媒体课件是计算机辅助教学应用最广泛的形式之一。教学中遇到学员难以理解的概念、规律等重点知识或不便攻克的难点,利用多媒体技术的优势,通过图形、动画、视频、文本、声音等方式加以表现。教师边演示边讲解,将抽象问题形象化,复杂问题简单化,既缩短了教学时间,又使得教学过程生动有趣、易于理解,这是传统的教学方法所无法比拟的。论文参考。论文参考。例如讲PN 结的形成过程和三极管电流分配和放大规律时, 都用到载流子的定向移动, 学员对载流子没有感性认识。若利用动画课件, 自由电子用黑色, 空穴用红色, 像小蝌蚪游动, 相遇时消失表示复合运动等, 这样既能把枯燥无味、难以理解的规律形象化, 也培养了学员的学习兴趣, 提高了课堂教学效果。再如放大电路的图解分析,一直是学员学习中的难点,教员费很大劲讲解,学员还是感觉抽象,难以理解。通过动画方式加以表现,使学员对放大电路中工作点的变化及输入对输出的控制过程都有了清楚的认识,花费较少的时间即可将此难点问题学懂。
2 EDA技术在教学中的应用近年来,随着计算机技术的发展,电子设计自动化( EDA) 技术越来越成为电子业的重要开发工具,使得电子线路的设计、开发、制造过程更快更好。论文参考。EWB是90年代初推出的专用于电子线路仿真的虚拟“电子工作台”。 它可以对模拟、数字和混合电路进行电路的性能仿真和分析。它采用图形界面,创建电路、选用元器件和测试仪器均可直接从屏幕图形中选取,且测试仪器的图形与实物外型基本相似,与其它电路仿真软件相比较,具有界面直观,操作方便等优点。利用EWB作为电子技术课程的辅助教学手段,不仅解决了场地、设备、经费等因素的限制,避免了因误操作而对仪器造成的损坏,而且对于某些实验中不易观察到的现象,也可以仿真得出。另外,通过仿真,还能加深学员对课程内容的理解,帮助他们掌握常用仪器的使用方法和测量方法,提高学习兴趣,培养分析问题、解决问题的能力。
实例 工作点稳定问题
在讲解工作点稳定问题时,我们只能通过原理分析温度变化对工作点产生的影响,要从实验中观察此现象,就比较困难了。而在EWB中,则非常容易办到。方法如下:
(1)输入固定偏置电路,调节RB的参数,使Ic=1mA。方法为:
在Analysis栏中选择Parameter Sweep(参数扫描)选项,输入各参数如下:
元件:R1起始值:100KΩ终止值:2000KΩ
扫描类型:线性步长:10KΩ输出节点:3
并选择对 DC Operating Point 进行扫描 。
按下Simulate按钮,得到集电极电压与基极电阻之间的关系曲线。见图1。分析可知,Ic=1mA时,Vc=9V。选取Toggle Cursors 按钮,弹出电压窗口,用鼠标拖动曲线上的竖条光标,并调整光标位置使Y1=9V,则对应的X1值就是Ic=1mA时的RB值,RB=1.14×103 KΩ。
模拟电子技术基础论文范文4
内蒙古民族大学2011版人才培养计划由通识教育平台、学科教育平台、专业教育平台和实践教学平台四部分构成.其中学科教育平台和专业教育平台的构建是我们工作的重点.学科教育平台由学科通选课程和学科核心课程组成,专业教育平台由专业主干课程和专业方向课程组成.这两个平台设置的目的是要在打好学生的专业基础和提升专业能力的同时培养学生的学识素养和拓展学生的学术视野.如何在符合教育部高等学校本科专业目录的规范要求范围内,立足实际,在课程设置和学时分配上体现“厚基础,宽口径”是我们思考的一个重要问题.为此,我们在总结自身经验和兄弟院校成果基础上,按照课程设置和学时分配“精炼严谨、优质创新和突出专业特色”的原则,对整个专业课程进行了重新分类、调整和优化.除必备的有关数学知识、物理知识之外,必修的核心课程和主干课程设置了电路分析基础、模拟和数字电子技术、高频电子线路、信号与系统、通信原理、C语言等课程,最少开课学时也在64学时,目的是体现厚基础,打好学生专业基础理论知识基础,为后续学习提供保障.专业方向课程在培养方案中属于限选课程,要体现宽口径和人性化的教育理念,既要拓宽学生的专业知识面,同时也要考虑学生的个人兴趣爱好.因此,在这一类课程中,按电子技术、信号处理、通信技术、计算机技术、自动控制五个方面共设置了26门课程,总计40.5学分,大约按1:2的学分设置,学生选够18学分即可.因此,学生选课空间相对较大.在专业任选课中,本着进一步拓展和补充学生知识面的原则,共设置了数字图像处理、多媒体技术、激光原理等17门课程,总计1分,也按大约按1∶2的学分设置,学生选够8学分即可.在培养方案的课程体系中,总体上按照电子技术类如模拟、数字、高频技术等;信号处理类如电路分析、信号与系统、数字信号处理等;通信技术类如通信原理、移动通信原理、程控交换原理等;计算机类如C语言,汇编语言、微机原理等;自动控制类如自动控制原理、单片机原理,嵌入式原理等五个体系设置,课程之间既相对独立又密切联系,构成了较为完整的专业课程体系,体现了宽口径的培养理念.学科教育平台和专业教育平台学分在整个方案中占到了53%共94学分,这为打好学生专业理论基础、拓展专业知识面和提升专业能力提供了保障.
2实践教学环节的设置
要提高人才培养质量,增强毕业生的适应能力,实践教学平台的建立和优化是当前高等教育教学改革的重点和难点,也是影响当前高校人才培养质量的最突出的环节.考虑到民族院校以及学生的具体情况,我们采用了在实验和实践课程体系的构建上,建立“分层”、“递进”的循序渐进式的实践教学体系,以课程实验和学年论文为基础,到课程设计、专业综合实践、专业社会调查、专业见习、毕业实习、毕业论文,逐步提高学习难度,提高要求,达到逐步提高学生动手能力、应用能力和创新能力的目的.在培养方案中,实践教学平台按照电子信息类专业人才基础能力培养:这其中包括电子元器件的识别和特性、电路原理和特性、电子常用仪器的使用方法、测量技术、手工焊接技术、SMT技术、PCB制作技术的掌握等,通过课程实验、金工实习、电子工艺实习等课程达到训练提高的目的;科技论文与技术报告等的写作能力培养通过学年论文、电子线路课程设计报告、电子综合设计报告、专业见习报告和专业社会调查报告完成;电路设计与技术开发能力培养通过课程实验、电子线路课程设计、电子综合设计、毕业设计等实践环节递进式完成;专业前沿领域信息与企业需求了解等方面内容通过专业社会调查实践和专业见习完成,设置这一环节的考虑是:一方面让学生毕业前主动走向社会,与用人单位进行接触,了解他们将来的工作环境和内容,了解他们毕业当年的用人状况和信息,去接触他们在学校和书本上没有接触到的知识,了解行业动态开阔眼界.另外,这一实践环节设置在第八学期开学初,也正是用人单位招聘人员的时间,学生也可利用这一时间找到自己的一份工作.在培养方案中,实践教学平台部分学分在整个方案中占到了34%共60学分,与原培养方案相比,较大幅度提高了实践教学课时在总学时中的比例,增加了实践教学内容,为培养素质高、能力强的电子专业工程技术人才提供了良好保证.
3对相关问题的几点思考
2011新版人才培养方案的制定已经结束,从2011级开始运行,从目前情况来看运行良好.但是,如何在培养目标上达到预期目的,还有许多问题存在于方案之外,需要我们去处理好.(1)为实现培养方案而应具备的教学软、硬件条件也要同步进行建设,如师资队伍、实验、实习基地、课程建设、教学经费以及与之相配套的教学大纲和规章制度等等;(2)虽然在培养方案中设置了较为合理、科学的实践性教学环节,但是因电子信息类学科的实践性教学需要较高的软硬件条件,在目前学校教学经费并不宽裕,设备条件有待进一步改善而且每年招生数量相对较多的情况下,如何让每一个学生有足够多的机会亲自动手参与其中,成了我们要解决的问题;(3)在强调重视基础教学、提高实践能力的背景下,如何让学生涉及一定深度的专业知识,提高创新能力,比如兄弟院校以赛课结合带动实践教学〔8〕,以工作过程导向带动实践教学,以项目带动实践教学等等,是我们需要进一步探讨和努力的问题和方向;(4)用有限的教学经费,能否很好地完成实践类环节教学内容,达到预期目的,如何与企业、行业保持密切联系,特 别是聘请企业、行业专家走进校园,参与培养计划的实施,是处在电子技术行业并不多的地区民族院校需要解决的问题.
4结束语
模拟电子技术基础论文范文5
课程内容体系的更新
“模拟电子技术基础”课程需要在有限的学时内(理论教学64学时,实验20学时)使学生获得电子技术方面的基本理论、基本知识和基本技能。新修订的课程内容体系更加注重理论教学与实践教学的衔接,在保证经典理论的基础上重点讲授集成运放组成的各种信号运算、信号处理和信号产生电路,并延伸到模拟集成电路和模数混合系统等内容,培养学生系统级的分析与设计能力。理论教学应简化器件内部机理的介绍,弱化缺乏工程背景的解题技巧及公式记忆,强化器件的组合应用与接口扩展机制,加强主流新技术的探讨;实践教学应重点引入研究型和设计型实践教学环节,为此出版了课程配套的“十一五”规划实验教材《电子技术实验与模拟电子技术课程设计》。目前,多媒体教学和电子设计自动化(EDA)的发展使得教学辅助软件能够融入课堂,为学生丰富的探索和实践提供了现代化手段。适用于该课程的研究型教学辅助软件包括EDA仿真软件Multisim、Proteus和工程计算软件Matlab、MathCAD。[4]在此基础上,笔者将EDA仿真作为理论课的工具及学生进行硬件实验的前提,建立了“理论•仿真•硬件”相互融合的教学模式,以保证研究型教学落到实处。
教学方法与教学手段的改进
随着信息技术的发展,世界各国高校都在大力开展网络化教学应用,然而海量的数字化资源会使学生感到无所适从。为此,笔者通过网络辅助教学平台给学生提供少而精的数字化资源,与课堂教学相辅相成。除了教学大纲、教学日历和教学课件,网络辅助教学平台提供的数字化教学资源还包括教学辅助软件、往届试卷及答案详解、国家级电子技术精品课程和国际一流大学电子技术课程的网址,方便学生进行自主学习。网络辅助教学平台还提供与课程相关的在线辅导答疑,并通过微博、QQ群、飞信群等网络互动方式开展忆阻器、在系统可编程模拟器件、新型传感器等前沿技术的专题讨论,并让学生通过网络调查模拟电子技术的相关专利与应用,撰写调研报告,促进学生开展研究性学习。EDA技术是电子设计领域的一场革命,改变了以变量估算和硬件实验为基础的电路设计方法。在理论教学中引入重点内容的EDA仿真演示,有利于快捷地将理论性和应用性融于一体,实现理论教学的拓展,并为实践教学打下基础。由于学时与场所限制,教师需要在备课时充分考虑课堂投影演示与本机显示的不同,精心设计演示范例与互动环节,引导学生思考,由学生得出结论,并事先做好演示范例的中间版本以便重点演示关键步骤。
例如,笔者在课堂上利用EDA仿真软件边演示边讲解电路引入负反馈前后各种参数、输入输出信号波形、频率响应特性的异同,学生通过直观的比较加深了对负反馈作用的理解。此外,笔者在布置书面作业时还鼓励学生对作业中的疑难问题进行仿真,并在作业本上写出心得体会。现行的理论教学往往只讲器件和基础电路,很少涉及如何由各种元器件通过某种联结组成一个实用系统。笔者在绪论课中就结合实际阐明电路系统的组成及各部分的作用,并给出简图;之后课程中每一个新内容都会回到系统简图上来,逐渐深化、细化,并引导学生寻找反例,这样不但使学生建立了系统的概念,而且能够举一反三。在EDA的辅助下,学生对各种电路无须精确的理论计算,但要掌握近似估算的方法,弄清楚电路系统的设计思路及其局限性、性能指标的折衷考虑。要注意各章节之间的相互配合和衔接,坚持培养学生“系统化模拟电路”的定性思维,强化以集成运放为基础的知识体系,使学生建立系统观念、工程观念,学会定性分析与辩证的思维方法。
多层次的实践教学
研究型教学是理论和实践有机结合的一种教学方式。然而由于学时、实验条件的限制,课内实验的教学效果难以达到预期目标,利用EDA软件开展虚拟实验能够弥补当前课内实验的不足。目前EDA软件的种类很多,其中Multisim软件提供了多种常用的虚拟电子仪器与元器件,特别适合于模拟电路系统的虚拟实验。[5]学生可以通过这些仪器观察电路的运行状态,查看电路的仿真结果,许多设置、使用和读数与实际的测量仪器类似。因此,课内实验是首先在EDA实验室安排了一节课的Multisim认识实习,随后按教学日历分为基础实验、综合实验、课程设计三个阶段。各阶段都增加了相应的仿真设计内容。在课内实验之前,笔者要求学生预习实验内容并进行Multisim仿真及课外研究,再进入实验室通过仪器设备进行实际的硬件操作。虚拟实验和硬件实验不可重此轻彼,而应软硬结合。笔者通过实验课件的演示减少讲解时间,让学生有更多的时间用于实际操作与硬件调试。这种“理论•仿真•硬件”相互融合的教学模式将仿真考核和课外研究作为实验成绩的重要部分,增强了学生对理论知识的理解与掌握,提高了学生的仿真能力、设计能力和系统调试能力。
研究型教学需要一种类似科学研究的氛围以及一对一的师生互动。综合实验和课程设计能够较好地弥补理论教学大班授课的不足。有限的学时在一定程度上制约了实践教学的深入开展,为此笔者压缩了前期验证型基础实验的次数,在实验课程的后期安排了三次融合整学期知识点的综合实验,帮助学生强化“系统化模拟电路”的定性思维。期末的课程设计则由指导教师布置若干难度适中的研究课题,要求学生从查阅资料开始自主进行电路设计,对设计的电路进行仿真分析,经教师审查后方可选购器件,安装调试电路,测量各种参数,进行实验分析,提出改进意见,并根据规范格式书写课程设计报告,完成一次较完整的工程研究训练。鼓励学生进一步拓展课程设计内容并发表科技小论文,在课程设计中表现突出的学生将被选拔参加各种课外科技活动和竞赛。
模拟电子技术基础论文范文6
关键词:EDA技术,项目化教学方法,课程改革
EDA技术是以数字电子技术课程知识为基础,具有较强实践性、工程性的专业课程。将数字电路设计从简单元器件单元电路设计,EWB软件仿真提到了更高一级的可编程操作平台上,进一步巩固和提高学生电子电路综合设计能力。但是,传统的教学模式是将两门课程分开,先上数字电路,后上EDA技术,分两学期授课。这样的教学模式存在弊端,减弱了课程之间的联系,降低了学生对数字电路理论的认识程度。通过对EDA技术课程的教学改革,以实训的方式采用项目教学法,使学生在较短的时间内掌握EDA技术基础及其实验系统,从数字系统的单元电路,如译码器、计数器等入手,加深对数字电路基础理论的认识,逐渐完成数字系统设计。
1. EDA技术及其在教学中的应用
1.1 EDA技术
EDA技术即电子设计自动化(Electronic DesignAutomation)是以计算机为工作平台,融合了应用电子技术、计算机技术、信息处理及智能化技术的最新成果而形成的一门新技术毕业论文格式,是一种能够设计和仿真电子电路或系统的软件工具。采用”自顶向下”的层次化设计,对整个系统进行方案设计和功能划分,系统的关键电路用一片或几片专用集成电路(ASIC)实现,然后采用硬件描述语言(HDL)完成系统行为级设计,最后通过综合器和适配器生成最终的目标器件。图1为一个典型的EDA设计流程。
图1 EDA设计流程图
1.2 EDA技术在教学中的应用
在教学过程中,EDA技术利用计算机系统强大的数据处理能力,以及配有输入输出器件(开关、按键、数码管、发光二极管等)、标准并口、RS232串口、DAC和ADC电路、多功能扩展接口的基于SRAM的FPGA器件EDA硬件开发平台,使得在电子设计的各个阶段、各个层次可以进行模拟验证,保证设计过程的正确性。从而使数字系统设计起来更加容易,让学生从传统的电路离散元件的安装、焊接、调试工作中解放出来,将精力集中在电路的设计上。同时,采用EDA技术实现数字电路设计,不但提高了系统的稳定性,也增强了系统的灵活性,方便学生对电路进行修改、升级,让实验不在单调的局限于几个固定的内容,使教学更上一个台阶,学生的开发创新能力进一步得到提高。
2.课程教学改革实施
2.1课程改革思路
课程改革本着体现巩固数字电路基础,掌握现代电子设计自动化技术的原则来处理和安排EDA技术教学内容。打破传统的从EDA技术概述、VHDL语言特点、VHDL语句等入手的按部就班的教学方法,以设计应用为基本要求,开发基于工作过程的项目化课程,以工作任务为中心组织课程内容,让学生在完成具体项目的过程中来构建相关理论知识。将EDA技术分为四个方面的内容,即:可编程逻辑器件、硬件描述语言、软件开发工具、实验开发系统,其中,可编程逻辑器件是利用EDA技术进行电子系统设计的载体,硬件描述语言是利用EDA技术进行电子系统设计的主要表达手段,软件开发工具是利用EDA技术进行电子系统设计的智能化的自动设计工具,实验开发系统则是利用EDA技术进行电子系统设计的下载工具及硬件验证工具。采用项目化教学方法,以实训的方式展开,让学生在“学中做,做中学”。
2.2课程改革措施
以电子线路设计为基点,从实例的介绍中引出VHDL语句语法内容。在典型示例的说明中,自然地给出完整的VHDL描述,同时给出其综合后的表现该电路系统功能的时序波形图及硬件仿真效果。通过一些简单、直观、典型的实例毕业论文格式,将VHDL中最核心、最基本的内容解释清楚,使学生在很短的时间内就能有效地掌握VHDL的主干内容,并付诸设计实践。这种教学方法突破传统的VHDL语言教学模式和流程,将语言与EDA工程技术有机结合,以实现良好的教学效果,同时大大缩短了授课时数。表1为课程具体内容及实训学时分配。
能力
目标
学习情境
项目载体
课时
QuartusⅡ开发工具使用能力
QuartusⅡ开发环境、实验系统
二选一音频发生器设计
6
VHDL语言编程能力
VHDL语言基本结构
计数器电路设计
6
VHDL语言并行语句
8位加法器设计
8
VHDL语言顺序语句
7段数码显示译码器设计
8
VHDL语言综合运用
数控分频器的设计
8
层次化调用方法
4位加减法器的设计
4
综合开发调试能力
8位16进制频率计设计;
十字路通灯设计;
数字钟设计;
波形信号发生器设计,等。
(任选一题)
20
总计