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模拟电子技术

时间:2023-06-01 08:51:02

模拟电子技术

第1篇

关键词: 信息电子领域;模拟电子技术;数字电子技术;比较分析

1 技术分析与应用

1.1 模拟电子技术分析与应用

模拟电子技术主要通过连续的电子信号进行技术处理,模拟电子技术的应用领域是非常广泛的,像电子电路和工业设备等,模拟电子技术都有应用。从自然界的角度进行分析,包括模拟的和数字的两种不同的研究方向,前者是连续的,后者则是不连续的。模拟和数字的电子技术都是在基本元器件基础上进行功能操作的,应用于电路中,模拟电子技术应用的电路,其造价成本相对于数字电子技术而言,造价比较低,而且模拟电子技术相对来说比较的成熟,在传输效果方面,和数字电子技术还是有很大的不同,模拟电子技术采用模拟信号,需要对所设计的放大器进行增益处理;在信号接收方面,模拟电子技术受噪音的影响,其接收的效果也受到了不同程度的影响。

1.2 数字电子技术分析与应用

数字电子技术通过数字信号进行传播,通过对模拟信号进行抽样探究,形成较为精确的电子信号。数字电子技术在进行加密的处理过程中,采用更加高级的加密系统,所以在进行信号传输的过程中,保障了接收信号的安全。因此,数字电子技术应用的领域要求其对传输设备尽可能精度,并且数字电子技术受噪音影响比较小,在信号接收方面,接收效果比较理想。现在流行的数字电视,就是运用的数字电子技术,数字电视,通过在进行信号传输的过程中,依靠译码和解码进行信号传输和接收,在这个过程中,接收到的信号的噪声越小,信号传播使用的译码和解码的过程相对比较简单,从而确保了传输信号的效果,数字电视的画面也更加的清晰。利用数字电子技术进行信号传输,能够提高电子信号传播的精确度,另外,在进行电子信号传输的时候,降低噪声对于信号传输的影响效果。从信号安全的角度,这种数字电子技术所传输的信号可以进行加密,因此能够确保传输的安全性。

2 模拟电子技术与数字电子技术对比分析

2.1 信号形式与电路形式对电子技术的主导作用

模拟电子技术,顾名思义,采用的是模拟的电子信号,在进行技术匹配的时候,模拟电子技术按照模拟电路的特点,对相关的技术进行匹配和设计,另外,模拟电子技术在进行电子信号传输的过程中,由于需要通过放大器进行增益处理,所产生的噪声也没有更好的进行过滤,对于接收端所接收到的信息,其准确性相对的比较低,而且接收到的效果也不是特别的好。容易受到噪声的影响,从而影响了整个传输效果,虽然模拟电子技术采用的模拟电路,其成本造价比电子电路低,而且技术也比较娴熟,但是在信号传输的效果方面,不能保障传输信号的精度。例如我们以前使用的电视,采用的是模拟的电子信号,在进行电子信号传输的过程中,由于受到噪声的影响,其接收的画面不是十分的清晰,而且电视的效果,也不是特别理想,有时候还存在着画面的失真。数字信号在传输的过程中,采用高端的设备,信号的精确度非常的高,从而所接收到的数字信号的质量也比较高,因此对于信号传输的精度和接收的效果,都有了一定保障,同时也保障了传输过程的安全性;另外,数字电子技术在传输的过程中,通过译码和解码进行处理,受到噪声影响越小,其译码和解码的过程也就越简单,从而提高了数字电子信号的效率。但是这种技术应用在高端的电路设备,因此造价比较高,应用起来比较复杂。

2.2 模拟电子技术与数字电子技术之间的优势对比

由于模拟电子技术采用的模拟信号使连续的,在自然界,连续信号也是普遍存在的,所以模拟电子技术操作原理比较简单,而且也非常的实用。在电路应用中,一般都会采用模拟信号,简单的原理操作,降低了模拟电子技术的造价,所以,模拟电子技术在市场上应用比较广泛,但是,模拟电子技术也存在着不足,由于信号的连续性,在进行传播的时候很容易受到噪声的影响,从而影响了信号接收的效果,同时也不能保障信号接收的安全性;而数字电子技术,由于要求的设备是先进的,采用高端的电子电路,所以在信号传输过程中,保证了信号的精度,同时采用高级的加密系统,保障了信号接收的安全性。

3 结语

模拟电子技术和数字电子技术作为信息电子技术的两个发展方向,有各自的优缺点:模拟电子技术原理简单,容易操作,但是受噪声的影响比较大,信号接收效果也受到不同的影响;数字电子技术受噪声影响小,信号精确而且安全,但是由于复杂的原理和操作技术,造价比较高。因此两种不同的电子技术在应用领域上也有很大不同,前者适应于一般的技术产业,后者则适应于高端设备的技术产业,无论采用哪一种电子技术,都要结合领域实际情况,选择适合的电子技术。同时,模拟电子技术和数字电子技术在电子信息化时代,发展前景十分广阔,因此,发展各自的优势,进行创新,改善各自不足的地方,为信息电子技术的发展贡献力量。

参考文献

[1]高燕.电子技术课程设计教学实践与分析[J].榆林学院学报,2016.

第2篇

关键词:信息电子领域 模拟电子技术 数字电子技术 比较分析

中图分类号:TN710;TN79 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2016)11-0251-01

1 电路信号形式比较

模拟电路有着造价成本低、技术成熟等优势,但需要注意的是,其技术原理相对简单,在应用的过程中,其信号的传递很容易受到噪声影响,这是制约模拟电子技术进一步发展和应用的缺陷,使得模拟电子技术的应用范围局限于低端应用。

大多电路对信号传播精度要求较高,为了满足这种传输精度要求,充分发挥数字电子技术应用功能,其一般选择的高端电子电路,但也正因为如此,相较于模拟电路来说,数字电路的造价成本更高,在高端设备中应用广泛。

2 模拟电路与数字电路的精确度比较

相较于模拟电路来说,数字电路的精确度大大提升,这是模拟电子技术与数字电子技术最本质的区别之一。举例来说,假设用模拟电路来实现简单的数学计算器,设计电路如图1所示。

在图1所示的电路中,电阻R1和R2相等,给A点计入3V电压,给B点计入5V电压,则图1中C点电压为(5+3)/2=4V,完成电路的求平均值操作,如果用1V来表示1,计算出平均值为1,如果用1mV表示1,则计算出的平均值为4000。利用电阻电容及晶体管等元器件特性能够设计出许多类似模拟电路,从而可以完成四则运算、开方、平方等众多复杂运算。但需要注意的是,在实际应用模拟电路的过程中,电路工作并非处于理想环境下,很多误差不能避免,例如在图1所示的电路中不能保证R1与R2的完全一致,导线也存在电阻,因此通过模拟电路计算出的结果很可能与实际值出现偏离,导致误差出现,如果模拟电路十分复杂,则这种误差会逐渐积累,越来越大。

从本质上来讲,数字电路是相对于模拟电路来说的,其本身就是一种特殊的模拟电路,数字电路采用二进制数来运算,能够代表电子器件两种确定的状态,例如开关状态、亮灭状态等。以数字电路中常见的二进制数字表示方式TTL电平为例,规定+5V电压为高电平,代表数字“1”,规定0V电压为低电平,代表数字“0”,而在实际应用中,这种表示并非绝对精确,>2.4V的电压都视为高电平,用数字“1”表示,

3 模拟电路与数字电路的区分

模拟电路与数字电路区分示例如图2所示。对于模拟电路来说,其放大器图形为三角形,采用正、负双电源供电的方式,电源电压在5V以上,通过反馈电阻来连接输入与输出;对于数字电路来说,其采用单电源供电方式,电源电压一般为3.3V或5V,逻辑图形为长方形,不同的逻辑门有着相对应的标准图标,识别容易。此外,对于分立元件来说,可以通过偏置电路来进行识别,数字电路没有设置偏置电路。模拟电路中偏置电路公式为:

临界基极偏置电阻Rb(cr)=β(Rc+R’L)

临界集电极-发射极偏置电压Uce(cr)=Ucc/(2+Rc/RL)

输出电压摆幅Uommax=Ucc/(2+Rc/RL)

4 结语

综上所述,两相比较而言,模拟电子技术和数字电子技术各有优势,前者电路简单,使用方便,造价较低,在低端设备中应用效果良好;后者电路高端,造价较高,性能优良,在高端设备中应用效果良好。因此,在实际应用的过程中,需要结合二者优势分析,考虑自身实际情况和具体要求,合理的进行选择。在未来的发展中,作为信息电子技术领域两个重要的发展方向,模拟电子技术和数字电子技术都有着广阔的发展前景,二者都需要进行积极创新,弥补自身劣势,拓展应用领域,提升应用效果。

参考文献

[1]张婷婷.数字电子技术的实际应用探讨[J].产业与科技论坛,2014,20:52-53.

第3篇

关键词:模拟电子技术 电路模型 应用价值

中图分类号:TN710 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2013)12-0208-03

在解决电路问题的时候,选择合适的电路模型有着重要的作用。在不同的情况下使用合适的电路模型,不仅能够对此种类型的电路进行分析检修、而且对电路的设计和使用,高效的解决问题也具有重要的作用。笔者根据自身的实际经验,简要的分析电路模型在模拟电子技术的应用。

1 电路模型分析

理想运放电路模型的特点主要是“虚短”和“虚断”:其中“虚短”为两个输入端之间的电压趋于零,虚断为流入输入端的电流趋于零。其中理想运放电路模型的输出端电压值不稳定,其电压主要在输出饱和电压之间,另外其输出端的电流值也不确定,所以对于理想运放电路输出端可以看做为电流不定的电流源和电压不定的电压源。另外在进行模拟理想运放电路模型特性时还可以采用二端元件零口器和非口器构成的二端口网络,零口器和非口器两端的电压以及电流是任意的,另外他们都是理想二端元件。所以其没有电流和电压约束方程,当零口器和非口器在电路中式,其电压和电流主要受于整个电压和电流的约束[1]。

2 模拟电子技术电路的形成方法研究

2.1 功率放大的电路演变

在输出或者输入是正弦波,并且在不失真的情况下,输出功率为交流功率[2]。在一定输出功率的条件下,电源供应直流功率,能够进一步的减少直流电源的功耗,在很大程度上提高了电路的功率。功率放大电路能够提供提供负载量较大的信号功率,在信号控制的情况下,功放能够把直流电转化为电路所需要的功率变换器,并在转化的过程中要采用散热片进行保护。效率的提高的情况下能够降低管耗,进一步的提高输出功率。在多级电压放大器在提供电压的过程中,电压则承担着负载和放大电流的作用[3]。

2.2 稳压电源的电路演变

直流稳压电源是电子设备的能源,它能够在输出大功率的基础上带动较重的负载。直流稳压电源能够作为一个能源转化电路,把电网中的交流电转变为直流电,在交流电网发生变化的情况下,首先要保证直流电压的稳定性。直流电压具有一定的稳压功能,电路系统相对比较复杂[4]。另外由于此电路为电压负反馈,所以需要稳定输出电压。稳压电路主要是由射极跟随器组成的,其电压是由交流电经过电容滤波和整流后得到的电压,在接入稳定管之后,射极的输出电压也为稳定电压,为了避免输出端出现负载的变化,则应该根据电路的电压负反馈进行稳定电压。在稳压的电路中,管耗在较大的情况下,效率就会变低。稳压电路不能放大外来的输入信号,能够通过设置法令来进一步的调节管工作的状态,从而节约管耗。

3 基于晶体管的小信号模型分析

由于晶体管具有非线性的特点,所以导致晶体管的放大电路在分析的过程中具有一定的复杂性,进而造成晶体管的放大电路不能直接运用线性电路进行分析。而如果在输入信道的电压值较小的情况下,我们可以采用小信号模型的方法进行分析晶体管的放大电路,进而把所要分析的电路看做是线性电路来解决。

3.1 共基极放大电路

共基极放大电路和共基极放大电路的等效图如图1所示,其中电路图中为集电极电阻,而和是基极偏置电阻,同时共基极放大电路的电压主要在基极和发射极之间,而其输出的电压主要是基极和集电极端输出,由于基极是输入电路和输出电路的共同端点,所以称之为电路为共基极放大电路。

3.2 共集电极的放大电路

晶体管其中的一端是输入端,另外一端是输出端,留出来的一端为公共端。在这样的电路模型中,输入的信号通过基极输入,进而产生交流电流,并且在输出的端口进行放大,在经过发射极电阻的情况下交流电压变大,进而导致从发射极的一端传输到负载的另外一端[5]。其中共集电极放大电路和小信号等效电路如下图2所示。

如图2所示,在共集电极放大电路中晶体管的b端是输入端,e端是输出端,c端是公共端,因此称为共集电极放大器。通过进行分析电路可以得知,共集电极放大电路中,输入信号主要从基极端进行输入,同时产生交流电流,然后在晶体管的输出端将产生的交流电流进行放大,放大后的电流通过发射极的电阻后得到放大的电压,最后通过发射极C2输出到负载的两端。

3.3 共射极的放大电路

用小信号模型进行替代晶体管,能够使小信号的等效电路变为了纯阻电路,在对电路的各项指标进行分析的时候也比较方便。在输入交流小信号的过程中,电路中的一些部位能够不计算其交流信号的容抗性。交流通路的过程能够看做是短路进行处理,并且将直流电源设置为恒定的电源,进而不会出现交流压降的现象。

4 场效应管的放大电路和小信号电路模型

在场效应管的小信号电路模型中由于受控电流源属于受栅源电压控制中的受控电流源。并且场效应管的,并且由于输入电阻明显大于晶体管的输入电阻,因此,场效应管的输入端如同开路,但是当场效应管的输出电阻很大时,同时其与后面相并联的负载相比差异很大时则可以省略。

5 对二极管中的电路模型进行分析

5.1 二极管的理想模型

5.2 二极管的恒压降模型

二极管恒压降模型构成的基础思想是在二极管导通后,则就可以认为管压降是恒定的,不会随着电流的变化而变化,同时二极管导通时的电压是0.7V。另外,二极管的恒压降模型只有在二极管的电流等于或者大于1mA时,才是合理的。利用理想模型进行分析的结果和恒压降法的结果相近,都是科学合理的。但是在UDD=2V的情况下,两种电路就会出现很大的差别,同时理想模型的结果和实际值相差也非常大的情况,则就说明,在这种情况下理想模型法是不合理的。

5.3 小信号模型

对于交流的小信号电路来说,二极管就相当于小信号模型电路,其中下图5为小信号模型电路。在对应用电路进行分析的过程中,首先要进行静态的分析,进一步的得出静态的工作点,然后再计算出二极管的小信号模型参数,接着在分析动态电路时,可以采用二极管的小信号等效电路进行分析,最后再进行综合的分析[7]。下面主要通过具体的实例进行分析小信号模型及其应用。

6 结语

电子电路在由电子器件组成的情况下属于非线性电路,在实际的过程中,通过将非线性电路转化为线性电路,然后进行构建出与电路相应的模型,这样就能够采用线性的电路分析方法进行分析电子电路。上述的这种转变能够在很大程度上简化电路中出现的问题,通过对不同条件下的模型进行分析,使繁琐的问题变得简单,使问题得到进一步的解决。

参考文献

[1]冯向莉.模拟电子技术电路的演变形成方法[J].现代电子技术,2006(12):120-121.

[2]江帆.面向多功能模拟信号处理的开关电流型可重构模拟电路设计[J].数字化用户,2013(08):79-80.

[3]吴岩.单片机在电子技术中的应用和开发技术研究[J].黑龙江科技信息,2011(09):124-125.

[4]刘洋,张雅洁.Multisim在模拟电子技术教学中的应用[J].中国科教创新导刊,2009(22):

[5]于健海,毛志刚,陈伟平,等.基于自适应遗传算法的模拟电路的优化设计方法[J].哈尔滨工程大学学报.2011(01):84-85.

第4篇

关键词:模拟电子技术;课程改革;教学模式

模拟电子技术课程是中职电子技术专业、机电技术应用专业及通信与信息类专业最重要的专业基础课程,也是一门实践性很强的专业基础课。其传统的教学模式是理论教学为主、实验教学为辅。这一传统的教学模式暴露了许多弊端,学生很难听懂,考核方式比较单一,难以全面衡量学生的知识掌握水平及动手操作能力。加之学校目前中职学生基础普遍较差、学习积极性普遍不高、接受能力普遍不高等特点,笔者结合自身近几年的教学实践经验及自己的学习经验,针对上述问题对模拟电子技术课程的教学模式改革提出一些设想。

一、改进教学方法

充分采用现代化教学手段,精心有效组织课堂教学。

(一)认真钻研教学方法

传统的课堂教学,通常只是一块黑板、一只粉笔、一本课本,教师站在讲台上讲,教师讲得非常吃力、费劲。学生坐在下面听得被动,容易打瞌睡,出现玩手机、聊天、看小说等不良现象,教学效果不理想。教师如果采用现代化的教学手段:如Microsoft PowerPoint、Multisim 2001实时仿真、微课等先进教学手段,通过现代化的教学,不但可以吸引学生的注意力、激发学生的听课兴趣,培养学生的求知欲望,变被动学习为主动学习,还可以节省教师在黑板上大量书写、画图的时间,达到事半功倍的效果。

(二)改革实验教学,虚拟实验与真实实验室并齐

由于学校实验设备有限、课时安排等原因,学生动手实验及课堂演示实验均受到一定的限制,若采用Multisim2001虚拟实验,既省时、省力、省钱,还可以加大实验量。当然,实际动手操作也是必须要保证的,只有让学生实际动手操作才能更好地培养学生的动手能力与操作技能。

二、学前参观调查见习

组织学生学习“学前参观调查见习”方法,在理论课教学之前让学生对该门课程有一个感性的了解。“学前参观调查见习”内容可包括以下几点。

(一)参观学校电子实验室陈列柜

可以组织学生参观电工电子实验室,实验室陈列柜应提供电阻、电容元件、二极管、三极管、各类集成电路及各种电子电路,也可以摆放前几届学生制作的实物。学生通过参观实验室陈列柜,可以大概了解电子元器件的识别,同时可通过演示,让学生了解电子电路的功能,激发学生的学习兴趣。

(二)要求学生对电子元器件进行市场调查

在实践教学中,学生所用的实验材料和电子元器件往往是要求全班或相关专业的几个班统一购买,一般情况由专业老师或实训老师带个别班干部参与,其他同学都没有机会参加。教师可把这项任务当作作业布置给同学们,让同学们进行电子元器件市场调查、调查电子元器件的型号、价格、规格及市场供应情况等。这样做的好处是可使学生人人参与,提高学习兴趣,也让学生对电子市场有一个初步的了解。

(三)安排学生到学校附近的电子企业见习

由教师带队,安排几天时间,组织学生深入到学校附近的工业园电子企业生产第一线参观见习。让学生充分感受和体验电子行业氛围,在潜移默化中提高学生对行业的广泛认识。

三、改革课程实习环节

第5篇

【关键词】模拟电子技术 教学方式 课程改革

【中图分类号】G 【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889(2012)01C-0037-02

模拟电子技术课程是高职电子类专业一门重要的专业基础课,在电子类专业的课程体系中占有重要地位。在学校教育由传授知识为主转变为培养能力为主的今天,如何在模拟电子技术课程中实施创新教育,为社会培养合格的人才,是该专业任课教师面临的新课题。本文试从分析传统教学中存在的主要问题出发,提出对应可行的课程改革方案。

一、传统教学中存在的主要问题

(一)教学内容上存在的问题

当前模拟电子技术课程的教材虽然很多,但大多都参照本科院校的教材来编制,而高职院校与本科院校的培养目标是有差异的,这就导致教学内容上出现以下问题:首先,过于强调模拟电路知识的完备性,造成课程教学内容主次不清,进而使学生在学习过程中无法把握课程的主要内容。其次,过于强调理论知识,大量的抽象概念及理论推导过程,加大了高职学生学习的难度,让他们觉得该课程难以理解,进而丧失学习兴趣。最后,教学内容滞后于新技术的发展。电子技术领域是一个飞速发展的领域,每时每刻都有新的技术出现,不从实际出发而仅参照本科院校的教材,极易使教学内容远远落后于现实中新技术的发展。

(二)教学方式上存在的问题

模拟电子技术课程传统的教学方式是理论教学与实验教学相分离,即理论教学在普通教室讲授,而实验教学在实验实训室完成。有些甚至理论课教师与实验课教师也不是同一个,其后果是理论教学与实验教学完全脱节,学生在学习理论时无法理解,继而导致在实验无法顺利成功地完成实验,进而无法达到学习目的。

(三)教学手段上存在的问题

模拟电子技术课程传统的教学手段是“粉笔+黑板”的模式,这种教学手段便于学生与教师的直接交流,并能够实时更改,同时有效信息保留的时间长,便于学生进行思考及做笔记。但是,由于模拟电子技术课程的特点,很多抽象的概念及元器件内部粒子的运动状态,难于用传统的板书教学表述清楚,因此,教师在教学过程中感到吃力,学生在学习过程中也感到难以理解。

(四)考核方式上存在的问题

模拟电子技术课程一般的期末考核方式为笔试,课程最终成绩一般按平时成绩30%和期末考试成绩70%进行加权后得到,对实验几乎不作考核。但是,课程考核是教学活动中不可缺少的环节,它是检查教师教学质量和评定学生学业水平的一个重要指标,是检验学生是否实成课程学习任务、课程教学目的是否实现的重要手段。传统考核方式引起的后果就是造成学生为考试而学习,忽略动手操作能力的训练,造成理论与实践相脱节,从而违背了高职教育的培养目标。

二、课程改革方案

(一)教学内容的改革

基于模拟电子技术课程教学内容中存在的问题,围绕高职教育培养面向生产第一线高素质技能型专门人才的目标,改变传统的教学思路与观念,对模拟电子技术课程的教学内容进行改革,可实施如下方案:首先,重新组织课程内容,对教学内容进行挑选,并以元器件介绍为主线,辅以必要的理论知识,让学生学习起来能够抓住重点。其次,每个新的理论知识前面都辅以与该理论相关的小实验,在讲解新的理论知识前,先让学生动手实现,再引入必要的理论知识,同时减少或者删除不必要的理论推导过程。最后,在每个知识点最末都引入目前与该知识点相关的新的技术发展情况,让学生了解新技术的发展趋势。

(二)教学方式的改革

基于传统教学方式存在的不足,模拟电子技术课程教学方式改革可实施如下方案:第一,进行一体化教学,实现理论教学与实践教学相结合。改变传统理论课程与实践课程分开上的模式,即改变理论教学场所与时间教学场所不一致的情形,改为课程在一体化教室中进行教学,教师讲解,学生同步操作。第二,引入虚拟仿真系统。模拟电子技术实验涉及器件多,调试过程复杂,而课堂时间有限,这就导致很多学生在规定实验时间内无法完成指定的实验。对此,可引入虚拟仿真系统予以解决。虚拟仿真系统主要从以下两方面解决这一问题:一是让学生利用课外时间对接下来马上要进行的实验内容进行熟悉,这主要通过构建网络虚拟仿真平台实现;二是在实验过程中,让学生在真正动手实验前,利用实验室中提供的仿真软件先进行仿真实验,仿真成功后再动手实验。

(三)教学手段的改革

基于传统板书教学不能满足模拟电子技术课程教学的要求,须对教学手段进行改革。为此,可利用多媒体技术设计并制作模拟电子技术教学软件,该软件通过flash技术将课程中抽象的模拟电子技术理论动态化、形象化、生动化,改变学生对信息的加工模式,促进对知识的理解和记忆,增强对电路的感性认识,从而激发学生的学习兴趣。软件主要由教师使用的课堂版及学生课后使用的网络版两部分构成。

教学软件的课堂版部分通过flas、彩图等多媒体方式将课程中复杂而抽象、难懂的概念,变成具体、可观察的动画、画面、图形,将抽象的知识直观演示出来,从而大大提高教学效果。此外,还通过图片、flas、视频和录像材料等方式形象地展示物质的运动规律和特性。例如,授课过程中,讲解共价键的形成、PN结的形成等知识点时,借助图片、flas形象演示PN结形成的原理及结构,使学生通过演示和观察,很好地理解和掌握知识点。

教学软件网络版部分由课程简介、课程大纲、课程内容、在线学习、在线交流、在线测试、虚拟仿真等模块组成,并提供相应的教学资源下载。其中,课程简介引导学生了解课程,课程大纲引导学生走进课程学习;课程内容部模块形象完整地再现教师的课堂教学内容;通过虚拟仿真模块,学生可以选择性地针对自己不熟悉或者需要复习的抽象知识点进行学习和复习,而丰富的网络学习资源及课程相关学习资源下载,可以帮助学生理解课程内容,也让他们能够获得更多的知识。在线学习和在线考试、在线交流等模块,可以为师生提供良好的课程交互环境。学生通过在线交流与教师进行学习交流,从而积极参与、主动探索发现问题;通过在线考试,学生可以有选择性地对课程知识进行复习和测试,考核个人对课程知识的掌握程度。此外,学生可以在查看电子课件的同时观看视频材料,进行章节练习、自我测试等学习活动。通过以上模块,可以促进学生学习的自主积极性,增强教学效果。

第6篇

【关键词】模拟电子技术;教学改革;教学手段

0 引言

高职教育是培养高级技术型人才的一种教育形式,它与普通本科高等教育有着截然不同的培养目标。因此,高职教育在其教学计划、课程体系、教学内容乃至教学方法等方面都应具有显著的特色。模拟电子技术是模拟电子技术是高职电子信息类、电气信息类、计算机应用等专业的一门关键性的技术基础课程。为了提高模拟电子技术课程的教学质量,改进教学效果,提高学生分析问题和解决实际问题的能力,培养适应现代科学技术发展的高质量人才,近几年来我们从模拟电子技术课程的教材选用、教学内容、教学手段和实验教学等方面进行了一些改革和探索。

1 课程教学中存在的问题

模拟电子技术课程的理论学习往往有大量复杂的电路分析,抽象的理论概念较多,内容覆盖面广,理论性和实践性强,但学生不会将理论知识运用于实践。同时,由于本门课程内容偏重理论,学生在学习过程容易感觉乏味枯燥,学习效果不好。因此,传统的课堂教学中存在以下的问题:(1)学生学习积极性不高;(2)教学方式和教学手段单一化;(3)课程试题库陈旧;(4)实验教学内容陈旧;(5)理论和实践严重脱节。

2 模拟电子技术课程改革的一些思路与想法探讨

2.1 教材选用的原则

教材选用要符合学院办学层次和培养目标,不能用本科教材或中职教材代替高职专科生教材。基础理论教材要符合培养目标,以应用为目的,坚持以适用、够用为准则。专业课教材要强调专业知识的实用性和行业岗位的针对性。康华光的《电子技术基础》(第五版)教材内容全面,知识结构丰富,但面对专科生要是我们选用此教材,首先是学生会被吓倒,然后是老师没办法完成教学任务,而让学生对教材的选用无比失望。胡宴如主编的《模拟电子技术基础》教材内容精炼,知识结构简单一些,本人觉得更适用于专科生使用。

2.2 教学内容的更新

值得强调的是:本文中的模拟电子技术课程是教学内容点的集合,笔者把知识点和相应的能力点相融合而成的有机整体称之为教学内容点(或称为教学项目)。例如,共射放大电路知识点和三极管放大电路的动态指标测量能力点相融合而构成共射放大电路教学内容点。以高职教育的培养目标和高职电子信息类、电气信息类、计算机应用等专业教学计划为依据,模拟电子技术课程教学内容的重点是:

(1)PN结的单向导电性,半导体二极管伏安特性和主要参数,整流滤波电路的组成、工作原理及主要计算公式。

(2)半导体三极管的工作原理、特性曲线和主要参数。

(3)共射放大电路和共集放大电路的静态分析、动态分析。

(4)场效应管的工作原理、特性曲线和主要参数,共源极放大电路的静态分析、动态分析。

(5)集成运放的基本知识。

(6)反馈的概念、类型和负反馈对放大电路的影响。

(7)“虚短”和“虚断”的概念、集成运放构成的运算电路、信号产生电路。

(8)正弦波振荡电路。

(9)功率放大电路。

(10)直流稳压电源电路。

根据理论教学要以应用为目的、以必须够用为度的高职教学要求,我们降低了放大电路的图解分析法、多级放大电路的计算、放大电路的频率响应、差动放大电路的分析计算、OCL功率放大电路和晶闸管应用电路等教学内容的教学要求。

2.3 教学方法与教学手段的改变

现代化教学手段提高教学质量。在课堂教学中使用现代化的教学手段,通过文字、声音、图形、动画等多种媒体对模拟电子技术课程内容进行有机的整合和生动的表达,给教学注入生动翔实的内容和丰富的信息,以充分适应模拟电子技术课程前后概念与内容相互交错的复杂需要。多媒体教学扩大了课堂教学的信息量,有利于提高课堂效率,促进了教师表达方式的多样性。不但增强了课堂教学内容的生动性与形象性,而且增强了教学过程中的互动性,有利于知识的获取与保持。达到直观、省时、高效的目的,有利于更深入地向学生讲授理论实质,活跃课堂气氛。

2.4 理论与实际相结合

在实验教学方面,合理配置演示性、验证性和设计性、综合性实验,充分利用仿真实验的便利条件,并将仿真实验及硬件实验将课堂教学和实践环节相融合,使学生对理论知识更好的消化和吸收,锻炼学生分析问题和解决问题的能力。例如,在实践教学环节中,可以适当引入和灵活配置Matlab、Labview、proteus等仿真软件,由学生设计和实现虚拟实验,通过灵活配置一些仿真参数,对实验结果进行分析和讨论,通过图形对比,使学生从理论认识进一步深入到感性认识,以更好地理解和巩固通信原理课程中的概念和结论。具体设计题目包括:直流稳压电源电路设计、扩音机的制作、调光控制器的制作等等。通过上述实验教学方面的改革,可以使教学理论联系实际,使学生具备一定的感性认识,并培养学生的观察能力、思维能力、自学能力以及发现问题、分析问题及解决问题的能力。

3 结语

随着现代科技的发展,各学科间呈现出互相渗透、互相融合的发展趋势,对人才的培养带来了更高的要求。培养大批具有工程素质和创新能力的高技能电子人才,是社会发展的需要。通过对《模拟电子技术》课程的教学改革与实践,不仅丰富了教学手段,提高了教学效果,而且调动了学生的主观能动性,有效地培养了学生的创新能力和科研能力。

【参考文献】

[1]胡宴如.模拟电子技术基础[M].北京:高等教育出版社,2005.

[2]康华光.电子技术基础.5版[M].北京:高等教育出版社,2006.

[3]王淑娟,蔡惟铮.电子技术课程全方位建设的研究与实践[J].南京:电气电子学报,2005,27(2):10-13.

第7篇

模拟电子技术课程对于理解计算机硬件和通信原理方面的知识显得十分重要,为强化基础,培养合格的应用性人才,我们必须给予模拟电子技术课程的教学应有的重视。

2教学过程中存在的问题

模拟电子技术课程所涉及的理论、设计及分析方法具有很强的工程应用性和实用性,在学生的整个知识体系中占有相当的比例,对于培养学生的逻辑思维能力、工程实践能力、创新能力及后续课程的学习都十分重要。计算机类专业的模拟电子技术课程在教学实践中遇到的问题很多,主要有以下几个方面:

2.1学时少,内容多

为了突出专业课程的学习,很多学校的做法是压缩电路分析课程的学时数,甚至取消了电路分析课程。而模拟电子技术课程知识多且比较分散,它集高等数学、电磁学、物质结构理论和电路分析等知识于一体,该课程的学时数(含实验)一般在80学时以下,在如此紧张的时间内要完成该课程的教学工作,不仅老师感到困难,学生也有很吃力。

2.2学生认识不到位

很多学生错误地认为模拟电子技术课程应该是电子、机械类专业学生的专业课程,他们在专业学习中一般都有重视软件而轻视硬件的倾向,而且,学习模拟电子技术课程的成就感往往不及其他课程来得快和强烈,因此,就造成了学生的学习积极性不高。刚刚从中学过度到大学的学生,很多还没有找到适合本课程的学习方法,模拟电子技术主要以原理分析为主,而学生更多地相信精确的数值计算,他们往往认为只有经过严格的数学推算得出的结果才是可信的,当实际结果与严格的理论演算结果有出入时,他们难免会感到困惑。学生的认识不到位和思维方式上的差异,导致了计算机类专业中该课程的教学效果一直不太理想。

2.3课程教学本身存在问题

计算机专业的模拟电子技术课程的教学内容和方法完全套用电子、机械类专业的那一套,有些学校甚至完全由机电类专业的老师来教授该门课程。这些教学内容和方法在一定程度上与计算机类专业存在脱钩的现象,没有突出本专业的特色。近些年来,很多高校的计算机类专业的同仁们对本课程进行了一定的改革探索,并总结了许多值得借鉴的经验,但是,对于不同的学校和不同的学生,这些教学改革举措应该不尽相同,在具体的教学实践中,切忌“拿来主义”和生搬硬套。我们也对贺州学院的计算机类专业的模拟电子技术课程的教学做了一些研究和探索工作,实践表明这些工作有益于提高教学效果。

3教学改革的内容和措施

为了使模拟电子技术课程的教学更切合计算机类专业的实际,我们做了一定的探索以提高教学效果和应用型人才培养质量。

3.1教学内容的甄别与整合

模拟电子技术课程涉及的内容多且知识面广,为了提高学生的工程实践能力和创新能力,我们根据计算机类专业的特点,依据“必用、够用”的原则甄别和整合课程内容。受学时数的限制,计算机类专业一般无法系统开设电路分析等先导课程,但电路分析的基本原理和方法贯穿于模拟电子技术课程教学的全过程,因此,我们把电路分析课程的主干内容整合到模拟电子课程之中。在正式讲解模拟电子技术课程的内容之前,我们花4至6个学时重点讲解电路分析的基本原理及其应用,主要有KCL、KVL、叠加原理、戴维宁定理、诺顿定理及密勒定理。经过对多部国家级模拟电子技术教材的比较,我们选定康华光教授主编的《电子技术基础(模拟部分)》(第五版)作为我院计算机类专业的教材。该教材加强了基础理论,如加强了半导体的物理基础和电路的基本分析方法;同时也注意吸取国内外的先进技术,如加强了线性集成电路和数字集成电路(包括中、大规模集成电路)的原理和应用,新增了电子电路的计算机辅助分析等内容。该教材历经多次改版以紧跟当代电子技术的发展步伐,但我们不是全部讲解教材内容,依据“必用、够用”的原则甄选讲解内容,其他内容留作学生课外阅读,以开阔视野。经过讨论,我们将教材内容整合成半导体器件、放大电路基础、信号产生与处理三大部分,将直流稳压电源的内容作为任务驱动式教学内容。

(1)半导体器件部分简要介绍常用半导体二极管、三极管及场效应管的基本结构等基本知识,重点讲解它们的应用及经典电路的分析方法。

(2)放大电路基础部分重点分析三极管单管共射放大电路,包括静态工作点的设计及稳定措施、输入输出特性、电压增益计算、输入输出电阻等特性,然后介绍集成运算放大器的“虚短”和“虚断”等基本概念及集成运算放大电路的基本分析方法等知识。

(3)信号产生与处理部分重点介绍有源滤波电路和正弦波振荡电路,信号产生与处理部分知识是今后学习接口技术、理解芯片电路设计原理的基础,所以,不能简单地将这部分知识从模拟电子技术课程的内容中删掉。

3.2教学方法的改革与创新

我院计算机类专业的模拟电子技术课程一般安排在大二的第一个学期,由于课程内容多、难度大,而且相当多学生的前导课程知识掌握不牢,所以,他们在心理上产生一定的畏惧感,鉴于我院学生的实际情况,我们对模拟电子技术课程的教学实践做了一定的探索。

3.2.1理论教学灵活多变

课堂教学方法很多,常见的有讲授法、讨论法、直观演示法、练习法、读书指导法、任务驱动发、启发式教学法等,要生动有趣讲解好本课程的内容,往往要灵活应用多种教学方法才能取得预期效果。本文重点介绍启发式教学法和任务驱动法在模拟电子技术课程教学实践中的应用。

(1)启发式教学法。

课堂教学最忌讳的是老师一言堂,教师必须想办法活跃课堂气氛,启发式教学法是调动学生学习积极性,激发学生学习激情最有效的手段之一。这就要求教师在教学中根据教学内容的铺展由表及里循序渐进地不断引出问题,启迪学生去思考、分析问题,直到提出解决问题的方法或途径。比如,在讲解KCL时有学生对定律无法理解,教师就可以用水管中水流的特性做类比以启发学生的思维,然后借用中学电学中关于电流、电荷的知识来引出电荷在导线上不能积聚,从而得出任意时刻流进节点的电流之和必然等于流出节点的电流之和的结论。为了进一步巩固KCL相关知识,教师应该提出节点的相对概念,即电路中的节点既可以是一个电路分支的交叉点,也可以是任何一部分电路。这样扩大了节点的概念,学生自然就掌握了KCL的更广泛的应用。比如在讲到NPN和PNP型三极管时,发射极上的箭头标识的方向不同于集电极和基极上的电流方向,如果将三极管看作是一个节点,那么从宏观上就很容易得出放大电路中三极管三个极上的电流分配关系:Ie=Ib+Ic。有了宏观认识以后,再讲解三极管电流分配关系的微观解释就显得较为轻松。

(2)任务驱动法。

任务驱动式教学方法是一种建立在建构主义学习理论基础上的教学方法,它将传授知识为主的传统教学,转变为以解决问题、完成任务为主的多维互动式的教学。模拟电子技术课程的工程实践性比较强,因此,当学生具备一定模拟电子技术基础以后,教师就可以在课程的教学中使用任务驱动式教学法。比如,当学生学完二极管电路的分析方法以后,学生具备了二极管半波整流的知识,然后给他们布置新的任务:查阅资料,掌握常用全波整流电路的相关知识。很多学生通过网络和图书馆的资料掌握了桥式整流电路的结构特点和工作效率,在此基础上,我给他们演示一台卡式录音机的故障现象:单独用干电池供电时,录音机工作正常;单独用220伏交流电供电时,录音机不工作。然后拆开录音机,让学生观察电源部分电路的结构特点,最后给他们布置任务:画出录音机电源部分原理图,分析各部分电路的功能。采用任务驱动式教学法可以将教材中直流稳压电源部分知识的教学彻底转换为以学生为主体,这样,有利于培养学生的综合能力,提高他们解决实际问题的能力。

3.2.2理论与实验教学交叉融合

计算机类专业的学生大多计算机操作能力较强,因此,在模拟电子技术课程的教学中,我们引入了SPICE仿真软件。有了此类仿真软件,理论教学和实验教学的界线越来越模糊。在理论教学中可以先用仿真软件演示有关理论或电路的宏观外在表现,使抽象知识具体化。学生在用物理器件做实验前也可以先用仿真软件做一遍,这样可以提高实验效率,降低实验损耗。有了仿真软件,课堂上无法及时完成的实验,学生还可以在自己的电脑上完成。所以,利用仿真软件可以实现理论教学与实验教学的相互交融,当然,为了强化理论知识,突出学生工程实践能力的培养,我们在实践中坚持理论教学与实验教学必须是同一位老师的做法,这样,有利于老师掌握学生的学习动态,提高教学的针对性。

3.3多角化课程考核方式

课程考核是课程教学改革的重要方面,好的考核机制有利于提高学生的学习积极性、激发他们的学习兴趣。实践中,我们以专业知识和技能考核为主,兼顾学生德育和出勤率考查。课程考核项目包括出勤情况(占总分10%)、课堂表现(占总分20%)、平时作业(占总分20%)、期末测评(含理论笔试和技能测试,占总分50%)。按时出勤可以培养学生的集体主义观念和遵守纪律的习惯,也是课程教学得以正常进行的必要条件。笔者的做法是全勤记10分,缺席一次扣2分,缺席三次者给予警告,缺席五次取消该门课程考核资格。为巩固理论知识,适当加重对平时作业的考核是否必要的。笔者的做法是整个学期共布置、批改作业五次,每次4分,根据作业的质量分D、C、B、A四个档次,每个档次分别给为1分、2分、3分和4分。另外,为防止相互抄袭,限制作业必须按时完成,不得补交,一旦发现存在抄袭作业的情况,抄袭与被抄袭者双方本次作业都做零分处理。为活跃课堂气氛,激发学生的学习主动性,课堂表现考核显得十分重要。笔者的做法是主动回答问题者,正确的一次记2分,错误的不扣分;被点名回答问题,正确的计1分,错误的不扣分。期末测评包括试卷笔试和技能测试。笔试是学生对知识掌握情况的集中体现,占课程考核40%的比重,专业技能测试是考查学生实际动手能力的主要手段,占课程考核10%的比重。通过多角化课程考核方式改革,取得了令人满意的效果。学期课程的平均出勤率达到98%以上,学生的学习兴趣和主动性明显提高,课堂教学秩序良好,气氛活跃,学习效果明显提高。

4结语

第8篇

“模拟电子技术基础”是理工科自动化、电气工程及其自动化、电子信息、通信工程等电类专业必修的专业基础课,该课程不仅具有自身的理论体系,而且还是一门实践性很强的课程,该课程和“数字电路”合称为“电子技术基础”。“模拟电子技术基础”课程的主要任务是解决电子技术入门的问题,该课程的学习,使学生掌握模拟电子电路的基本工作原理、分析方法和设计思路,为深入学习数字电路、微机原理及应用、单片机原理与应用、自动控制原理等后续课程和从事有关电子技术方面的实际工作打下坚实的基础。同时由于全国大学生电子竞赛和各省组织的省级电子竞赛的深入开展,以此为契机,“模拟电子技术基础”成为各大院校重中之重。模拟电子技术简称“模电”,很多学过该课程的学生称其为“魔电”。面对学生口中所说的“魔电”,笔者在长期的教学中,根据理论教学、实验教学的效果和多年指导大学生进行电子竞赛的经验,对该课程的教学质量问题进行了一定的探讨,从中得出几个方面的问题所在,其中最重要的有以下几点:

1.教材选用问题

一般的高等院校选用两个教材,其中一个是《模拟电子技术基础》,清华大学出版社出版,由童诗白、华成英主编;另一个是《电子技术基础(模拟部分)》,高等教育出版社出版,由康华光主编。这两套教材的侧重点有所不同,但是课程内容大同小异。

2.课程的授课学时问题

一般院校的总学时为80学时,其中理论学时为64,实验学时为16,从近年的课堂理论教学情况来看,需要增加相应的理论学时以提高理论学习的深度和应用型知识的广度,同时实验课时也需要增加。但是在整体消减学时的大背景下,增加课时还是有难度的。

3.理论教学内容方面的问题

整个课程理论教学的内容安排还是偏重于理论性的知识,通常向学生讲授的是“是什么”的问题,而本科教育的目标是培养应用型的人才,主要掌握的应该是“怎么用”的问题,因此需要从中选用一套适合本校实情的教材,同时还要对教材内容进行一定的取舍和重新组织,尽量多安排一些与实际应用相关的知识点。

4.实验教学内容方面的问题

以往的模拟电子技术实验多为验证性的内容,引不起学生的兴趣,因而要增加一些应用性和设计性的实验内容来培养学生的学习兴趣,同时也可以增加一些与实际工程联系紧密的实验。对于传统黑板板书教学方式,画电路和波形比较慢,而且比较抽象,学生难以理解;而通过采用多媒体技术和板书结合的方式就能达到很好的教学效果。从笔者多年指导电子竞赛的经验看出,学生理论联系实际的能力较差,因此需要加强这方面的练习。

二、理论教学内容探讨

本科院校尤其是工科院校是培养应用型创新人才的摇篮,它的教育目标是顺应社会尤其是时代需求培养学生的实际应用能力。在这个大政方针的指引下,电气类学科中的“模拟电子技术基础”的教学目的是主要培养学生能够正确选择合适的电路元器件和设计具有某种特定功能的电路的能力,理论知识以够用为基本原则,不需要面面俱到,更不需要钻牛角尖,要尽可能地避免烦琐的公式推导和大篇幅的理论分析。一些基本原理和电路的内部结构可不作详细地分析,在介绍基本原理后直接使用。例如,三极管放大状态下内部载流子的传输过程,各种场效应管的内部工作原理的讲解等一直是理论教学的难点,但是实际应用中学生只要会分析三极管和场效应管组成的六种放大电路即可,因此就可以大胆地删除这些内部工作原理的讲解,把教学重点放在这两种放大器件组成的放大电路的应用场合和分析思路的讲解中,就可以达到偏重应用型教学的目的。从整体上看,模拟电子技术的重要内容是放大电路。而放大电路包括分立元件,三极管和场效应管组成的放大电路,集成电路组成的放大电路。其中分立元件组成的放大电路是基础,而集成电路的内部是由分立元件组成的功能更强的放大电路,而且集成电路体现的是现代电子技术发展的趋势。因此理论教学要“以分立电路为基础,集成电路为重点”来进行,适当加强大规模集成电路的内容。在集成电路教学中,要适当缩减内部电路的分析,加强集成电路的电路及实际应用方面的内容,适当向学生介绍一些在工程实践和电子竞赛中使用的新器件,如开关电源,各种滤波器,高速放大器等,培养学生分析电路和解决实际问题的能力,同时也能使学生了解现代电子技术发展的前沿和动态。此外,最为关键的是在讲授的同时给学生贯穿实际电路设计的知识,使学生认识到理论分析和实际设计的差距,从而能够理论联系实际,更大程度地激发学生学习“模拟电子技术”的兴趣。当然,在教学中应适当注重课程内容与其他专业课程的联系与衔接,注重课程内容的工程应用背景,提高学生对课程内容的兴趣。

三、实验教学内容探讨

除了理论教学外,“模拟电子技术”这门课程非常注重实验教学,这也是学生获得知识以及激发其学习理论知识的主要途径之一。事实上,既然是培养应用型的人才,实验教学应该是重中之重,但是通过多年的教学发现,大部分学生对于这个重中之重的课程并不“感冒”,学生经常忽视这个问题,当然最主要的原因不能怪学生,而主要在于实验内容上。由于大部分的实验属于验证性实验,而且传统的实验教学往往是以教师为主,实验指导教师从实验目的、实验步骤到实验注意事项逐步讲解,而学生按照教师的讲解进行实验的具体操作,按部就班地将教师讲授的内容依葫芦画瓢地加以练习。如果最后的实验结果和教师讲的不一样或者得不出结果,学生的第一反映是找老师帮忙。显然这种教学方式不利于学生分析问题、解决问题能力的培养,极大地限制了学生的主观能动性和创造性。可以夸张地讲,学生即使不懂实验原理,只要懂得中文,按照实验步骤去做,一般都能做好实验,这也是学生提不起实验兴趣的主要原因。如何解决这个问题呢?首先对于各类实验尤其是验证性的实验,必须要求学生做好实验前的准备工作,弄清楚实验所涉及的原理,不能不懂装懂,要做预习实验报告,这时需要教师在实验课前进行严格地检查,督促学生养成预习的好习惯;其次,实验指导书的编排上尽量将实验步骤不要写得太详细,甚至可以不写,给学生独立思考的空间;第三,实验课堂上要以学生为主,教师为辅,尽可能地将教师的讲课内容压缩在15分钟之内,给学生充分的时间去做实验,即使学生做实验的时候出现一定的问题,也要学生尽可能自己独立解决;第四,除验证性实验外,尽可能多地安排一些设计性和综合性的实验,对于这类实验,可以不限定时间由学生独立完成,他们可以随时到实验室进行实验的调试和设计,当然这就需要很多配套的硬件设施和开放更多的实验室。同时改革实验考核办法,在要求完成的实验内容之外,另选一个实验作为实验考试内容,由操作、实验报告、考试三部分的成绩综合得到实验总评成绩,以此来督促学生,提高实验教学的质量。

四、教学方式的探讨

传统的教学方式主要是板书,作为学生口中的“魔电”,学生普遍反映“模拟电子技术”这门课程难学,主要难在课程的基本原理、概念比较多而且抽象,尤其是放大电路的两大分析方法之一的图解分析法,如果单纯地用黑板加上粉笔的这种传统教学方法去讲解,曲线图的绘制不但慢而且效果不太好。此时如果加入多媒体课件,就能很形象生动地向学生展示模拟电子技术的魅力,多媒体教学的优点还有信息量大。当然这并不是说板书不好,相反,通过调查发现,学生更愿意接受板书的教学方式,主要原因是多媒体教学速度太快,学生的思维跟不上,而板书速度较慢,学生更容易理解。在教学过程中,尽量多媒体和板书相结合,从而在一定程度上提高教学质量。

五、电子竞赛的契机

全国大学生电子设计竞赛是教育部和前电子工业部于1994年共同倡导主办的,全国先后举办了九届竞赛;它是四大学科(电子设计、数学建模、机械设计、结构设计)竞赛之一,面向全国大学生的群众性科技活动;它和全国大赛相对应,各个省份的电子竞赛也如火如荼地进行,竞赛内容紧扣当前教学内容与教学环节,注重理论联系实际、传统器件与新型器件应用的结合,也特别注重在新技术、新器件、新仪器上的应用。电子竞赛对高校教育思想和教育观念的转变、教育教学改革特别是模拟电子技术课程教学改革起积极的推进作用。竞赛逐渐成为教学改革实践的载体,从而越来越被高校所重视,得到广大师生的认可和积极参与,且参与人数逐年增加。通过武汉工业学院多年的电子竞赛经验可以看出,电子竞赛更注重学生实际动手能力的培养,这种竞赛与实验教学的效果相比,更能激发学生的创新精神。但是最初参加竞赛的学生实际动手能力并不好,比如有的学生拿到几个发光二极管,什么实验还没做就烧坏了,主要原因是相关元器件的使用说明书他们没有认真看,直接加电压结果是电流过大二极管都烧毁了。当然这些注意事项课堂上都讲过,但是学生的理论联系实际的能力欠缺,最有效的方法是在实践中学习模拟电子电路。实践是检验真理的唯一标准,通过设计实际的电路,学生能够认识到知识的重要性。所以说,全国电子竞赛和各省组织的省级电子竞赛是学好“模拟电子技术”基础的契机,也是高校教师教好“模拟电子技术”的契机。

借鉴电子竞赛的实施方法,通过一系列的实际训练,学生普遍较好地掌握简单电子系统设计基本方法的同时,了解元器件的基本知识,并进一步熟练各种基本仪器的使用,而且动手能力和相应的计算机应用能力得到明显提高。这种方法的实施效果明显,学生在训练中非常认真,而且特别投入,有一部分学生整天在实验室工作,几乎达到了废寝忘食的程度;更重要的是通过这一环节,学生真切地体会到电子技术的魅力,对电子技术课程的兴趣普遍增大,能够在课外主动思考用所学知识解决身边一些问题的方法,能够主动去做一些感兴趣的简单设计,能够积极地参加各类相关科技竞赛,同时又通过电子竞赛和参赛同学的积极反馈作用,更有效地提高了教学质量。在竞赛中,以学生为主,教师指导为辅,从而为培养创新型应用人才打下了坚实的基础。

第9篇

关键词:电气工程及其自动化专业 技工院校 模块电子技术 项目化改革

随着职业教育改革的持续推进,职业教育质量在不断提高。但是,职业教育水平低下依然是影响职业教育的关键性因素。笔者在教学实践中发现,传统教学法的教学效果很不够理想,极大地影响了后续专业课程的学习。笔者所在学院机电工程系着手对模拟电子技术这门课程进行了“工学结合、以行动为导向”为主体的项目化改革,取得了较好的改革成效。

一、项目化改革的必要性说明

传统教学模式是以“黑板+粉笔+实验”为主,以传授知识为本位的教育模式,这种职业教育模式实际上就是本科教育的压缩版,学生缺少动手实践操作的机会,学生很难很好地掌握专业知识。针对技工院校电气工程及其自动化专业学生而言,模拟电子技术课程相对来说,比较难学和难懂,采用项目化教学,能够较好地突破难点,降低学生学习本门课程的难度,提高教学效果。模拟电子技术课程采用项目化教学改革的必要性有以下两点。

1.为学习其他专业课程奠定坚实基础

模拟电子技术课程是电气工程及其自动化专业的基础课程,同时也是机电机械、电子技术等专业的骨干性课目,模拟电子技术课程学习情况对这些专业的学习具有直接影响。

2.有助于提高技校生的职业能力

采用项目化教学,教师在项目化教学中起着咨询、指导和排难的作用,学生分成若干个小组,小组成员彼此配合,共同动脑和动手,按照项目基本要求完成每个项目。这种教学方法,能够激发学生学习热情,从而促进学生理论知识的学习,提高实践运用的职业技能。

二、课程结构和课程内容改革

1.课程结构改革

该课堂项目教学法的教学结构表现为理论知识学习与实践操作反复运行与强化的过程,这种教学方法颠覆了原来学科课程结构模式。

2.课程内容改革

该课程可以设置的教学内容即具体教学任务为:能够识别基本元器件,会应用一些基本的检测工具,会分析和处理一些简单的电路故障,会计算以及设计单元电路,能够安全使用电子仪表仪器等。

三、项目化教学设计

对于技工院校电气工程及其自动化专业的学生而言,笔者在项目教学安排中,共设置了七个项目,在项目下又分解出若干子任务,每个子任务都有明确的教学目标和教学内容,这样处理,目的在于促使学生更好地学习理论知识以及提高实践动手能力。下面介绍二个产品项目来说明如何进行项目化教学设计。

1.产品项目一:装配、调试和检测电源电路

①子任务一:设计、制作和调试0~24V可调直流稳压电源电路。

②子任务二:设计、制作和调试三档可调台灯电路。

③考核任务:调试和装配整流滤波电路,调试和装配串联稳压电路,应用集成稳压器。

④理论知识学习内容:晶体管以及半导体等的功能,电路分析。

⑤实践能力内容:学生会应用常见电路检测工具,会分析与处理简单电路故障等。

2.产品项目二:装配、调试和检测放大电路

①第一个任务:装配、调试和检测助听器。

②第二个任务:功放机的装卸、使用与检试功放机。

③第三个任务:装卸、使用与检试温度检测仪。

④考核任务:装备与检试负反馈型、差分型以及运行型放大器。

⑤理论知识学习内容:学习放大器的电路分析图,让学生了解与会区分各种类型的放大器。

⑥实践能力内容:分析一些比较复杂的电路图,会撰写实践报告。

四、小结

模拟电子技术课程项目化改革,能够将理论知识学习与实践能力的提高汇入项目教学中,将理论知识与实践操作融为一体。同时,这种改革也为学生构建了一个良好的教学情境,能够激发学生的求知欲望,增强学生的学习能力,为技工院校电气工程及其自动化专业其他课程学习打下了坚实基础。

参考文献:

[1]吴有俊.模拟电子技术完全项目化教学实践与反思[J].考试周刊,2010(35).

[2]赵玉铃,郭志俊.学训结合的模拟电子技术教学模式新探[J].廊坊师范学院学报(自然科学版),2008(3).

第10篇

关键词:模拟电子技术;实践教学;教学改革

中图分类号:TP273文献标识码:A文章编号:1009-3044(2010)11-2819-02

Practical Teaching of Analog Electronics

WANG Hai-yan

(Anhui Vocational College of Electronics & Information Technology, Bengbu 233060, China)

Abstract: In this paper, we have many years of teaching experience in analog electronics experimental exploration, targeted ideas from the teaching, teaching content, teaching methods and means to put forward some ideas and specific practices in training students in independent thinking and practice ability to put forth clear requirements to develop students experimental skills and innovation.

Key words: analog electronic; practical teaching; teaching reform

当前模拟电子技术实验教学中,实验课程体系陈旧,实验内容已沿用多年,大多数实验是验证性,而综合设计、组装性的实验甚少。对于验证性的实验电路采用现成的电路板,或在实验箱里插元件后连线成所需电路,而所谓的设计性实验是在教材上,实验的电路和步骤已准备好,学生在实验前没有预习,不清楚实验的原理和方法,只要接几根导线然后按已拟好的实验步骤测试。在实验过程中,出现问题不是自己想办法解决,而先想到指导老师,指导老师直接告诉学生故障在哪里,应该怎么做,甚至代其检查排除故障。有的学生为了尽快完成实验,就不做实验直接拼凑实验数据,最后写一份实验报告就算完成。在实验教学中,未采用现代化教学和开展课外实训活动,学生实验成绩由几份实验报告来评定,因此学生对模拟电子技术实验的学习兴趣不高,主动性不强,学生做完实验后,没有达到加深理论知识的理解和提高动手操作能力的目的。

1 模拟电子技术实践教学的改革

通过我们多年来对模拟电子技术实验教学经验的摸索,有针对性地从教学理念、教学内容、教学方法和教学手段等方面提出几点想法及具体做法,对培养学生的独立思考和实践的能力提出了明确要求,以培养学生的实验技能和创新意识。

1)经典教学内容与新技术的融合:在实验教学中删除大量验证性实验,增强了设计、测试性实验。在实验内容的选择上,除了基本技能训练外,还有反映学科发展的新课题,课程组鼓励教师将课题组的科研成果或对已报导的成果加以改造,引入实验教学,并将这些新实验作为综合研究性实验,集中时间,由学生通过自查资料,自拟方案,与教师讨论后,自由安排时间完成,让学生通过实验能实实在在地接触到电子技术前沿的研究新成果、新技术,激发学生自主学习的热情。

2)采用引导、启发式教学:在实验的教学过程中,采取引导式、启发式的教学而非灌输式教学,重视启迪学生的思维,调动学生的积极性和主动性,开发学生的创造性,培养学生的学习能力和分析、解决问题的能力例如,放大电路是模拟电子技术的重要内容,而“单管共射放大电路”实验是最基础最重要的内容之一,在这个实验中,可以引导学生如何测量静态工作点和动态指标,启发学生在实验中思考问题。对于实验中遇到的问题不是告诉学生问题在哪里,而是引导学生分析、检查、排除故障。例如,有的学生测得电压放大倍数较低,这种情况之下应启发学生检查电路静态工作点是否合适,了解电路在有旁路电容和没有旁路电容的情况下,测量结果有何变化[1]。如果有同学在实践操作中,可能不小心将三极管的E、C级反接,造成三极管倒置,此时可启发学生当前状态下三极管能否正常工作在放大状态,倒置时还有没有其他工作状态,电流、电压与正常工作时有何区别等。根据出现不同的情况,引导、启发学生,启迪思维,加深理解,提高实践教学的效果。

3)开展电子设计竞赛和科技制作活动:为培养学生对模拟电子技术实验的兴趣,培养学生独立工作能力和实践能力,组建科技小组开展一些电子设计和制作大赛,鼓励学生积极参加科技活动,培养大学生的实践创新意识与基本能力、团队协作的人文精神和理论联系实际的学风;有助于学生工程实践素质的培养、提高学生针对实际问题进行电子设计制作的能力;有助于吸引、鼓励广大青年学生踊跃参加课外科技活动,为优秀人才的脱颖而出创造条件[2]。定期或不定期在学校、街道、农村义务维修家电活动,教师引导学生解决各种疑难问题,提高学生维修水平,同时可以调动学生钻研学习的积极性和团队精神。

4)加强毕业设计话动:毕业设计一般在高校安排在毕业班的学生做,电子信息类专业学生做好毕业设计后,同时交上毕业论文。毕业生要花一至两个月甚至更多的时间,而现实中,大部分学生很难做到,他们没有经过系统训练,并且面临着找工作、专升本、考公务员等,真正在校静下下心,抽时间来做的学生少而又少。因此在指导老师的指导下,鼓励低年级学生通过讨论、去图书馆或上网查询资料,再与老师探讨设计电路,组装电路,发现问题并提出解决方法,最后指导学生以论文的形式提交,具有很强的可操作性。通过这种形式不但为毕业设计提前做好了准备,也进一步巩固模拟电子技术理论知识与实践知识。

2 结束语

针对目前模拟电子技术实验的状况,并结合实验室的现有情况,为更好地实施素质教育,结合模拟电子技术实验教学的特点,对如何培养学生创新能力进行探讨[3]。在建立、完善、推广电子技术实验能力等级考核制度、加强电子技术实验课程化建设、注重实验理论、实验手段和教学方法的研究与创新及其在高技术人才培养方而我们取得的一些经验,在现有实验教学的基础上,加强学生实践能力培养的措施,如电子设计竞赛、家电维修、考多证书。将理论教学与实验紧密结合,并在近年的实验教学中进行了实践,提高并培养了学生的实际动手能力和开创精神。

新世纪是一个信息化的时代,时代的要求、科技的进步、就业的竞争对高校毕业生的智力和智能都将提出更高的要求。计算机辅助教学、多媒体教学等等,都是为了扩大、丰富大学生接受知识的能力,提高教学质量而采取的有效措施。而实验室是培养学生的动手能力、分析问题的能力和解决问题能力的重要阵地,为此,我院非常重视实践环节的教育,投入了大量的资金和物力,大力改造、扩建实验室。实验实训中心也得到了大量资金,引进了多种新型实验设备。实验教学的改革和发展,一定能培养出具有科学实践能力和素质创新能力的全方位人才,适应飞速发展的社会。

参考文献:

[1] 冯向莉.模拟电子技术实验的改苹尝试[J].社科与高教研究,1999(12).

第11篇

实验的目的在于获得限定条件下的实验数据和实验波形,对理论知识进行验证。利用模拟实验环境可以方便的对实验中的各个参数进行修改,进而仿真获得整个仿真过程中的多个数据并显示,对于理论教学的各个阶段都具有非常重要的验证和指导意义。

虚拟实验技术设计与应用

对于模拟电子技术而言,其在虚拟实验技术方面应用的主要软件通常为Multisysim和LabVIEW。前者主要用于进行软件仿真,后者主要用于对一起进行模拟。Multisim是一种基于Windows的仿真工具,利用该工具可以方便的完成模拟电路的设计工作,如原理图的输入、硬件描述、仿真分析等。通过该软件可以对实验电路的工作原理图进行绘制并测量输入信号通过各工作部件后的数据、波形和特性曲线等,可以充分满足不同教学内容的实验要求。它具有丰富的元器件库,还具有多种多样的测试仪表,更为强大的是,对于如数字信号发生器、逻辑分析仪、频谱分析仪、网络分析仪等普通实验室无法配置的高端设备其也可以进行模拟。利用该软件可以轻松完成模拟电路实验的设计,并应用其对电路性能进行仿真分析。

LabVIEW主要用于对仪器进行虚拟,也就是以通用计算机硬件及计算机操作系统为依托,将实验仪器装入计算机,实现各仪器的功能。利用该软件对模拟电子技术实验进行虚拟设计最大的优势在于其更为便捷和可视化的开发环境可以增强仪器的可读性和可用性。其内置的函数库和简易的用户界面可以帮助实现利用文本、图形或者动画等形式组成模拟电路,用虚拟的仪器技术将教学内容和实验内容形象的展示出来。

例如,在进行RC积分电路实验时,若在输入端输入方波信号,理论输出信号波形应该为三角波。真实实验的示波器显示结果为稳态的积分波形,但是实际信号形成过程中还应该存在一段初始积分波形,该部分波形在实际环境中难以通过观察得到,而利用模拟软件完成电路搭建后可以获得整个电路的输出结果图,并进行显示,通过该图可以清晰的看到初始时刻的积分波形,更有助于学生分析和理解。又如,在共射极放大电路的实验仿真中,利用模拟软件可以方便的更改各电位器的阻值,进而对输入和输出信号波形进行观察和分析,通过对比不同结果帮助学生更为深刻的理解共射极放大电路的理论知识,加深学生对该电路中的不同电位器的作用的印象。

在模拟电子技术中应用虚拟实验的优点分析

相较于真实实验而言,虚拟实验具有以下几方面优势。首先,基于软件的实验体系结构节省了在仪器采购方面的费用,可以实现多型号、多功能设备的使用。其次,虚拟实验可以获得与真实实验一样的实验结果,但是在实验地点和实验时间方面更为灵活。再次模拟实验可以允许学生对实验参数灵活修改,并允许学生主动设置实验故障和实验断点,甚至允许学生设计多种有趣的电路,如彩灯控制电路和报警电路等,充分调动学生的积极性。最后,应用模拟实验可以培养学生独立设计电路的能力、对元器件进行分析和选择的能力、对电路的安装于调试的能力、对实验过程进行控制和对实验结果进行分析的能力。

总结

虚拟实验可以有效提高学生的科研、创新和实际工作能力,有利于学生自主学习,促进学生将所学到的理论知识进行实践,激发学生的学习兴趣。

作者:王杰单位:天津工业大学

第12篇

关键词:模拟电子技术;虚拟项目教学法;应用

虚拟项目教学法与传统的教学方法相比,它主要是根据项目的准备、设计、评价以及仿真展开教学。这样的教学方式不仅降低了教学的成本,而且还能够使学生亲自参与到实际的项目中,这样可以有效的提高学生学习的积极性和主动性。因为虚拟项目教学法是以计算机中的仿真软件为载体完成教学的,模拟电子技术课程的专业性比较强,所以,在模拟电子技术教学的过程中通过Mulitisim应用虚拟项目教学法来提高教学质量和效率。

1虚拟项目教学法简述

虚拟项目教学法主要指的是学生按照项目要求通过仿真软件对具有实践性项目进行实施的一个过程。教师在教学的过程中首先把学生分成不同的小组,然后指导学生计划项目并分工合作最终完成该项目。

虚拟项目教学法的主要特点是以项目为目标、以教师为指导、以学生为主体,把电子电工仪表和电子元器件运用计算机仿真软件虚拟化,继而将这些仪表和元器件综合起来,从而达到虚拟电子技术实践性教学的目的。虚拟项目教学法通过学生对项目的互相协作、主动参与以及创新探索过程培养了其学习的能力,而且还凸@了学生自主学习和合作学习的能力。模拟电子技术的教学使学生由传统的被动接受转变成为了主动学习。在进行教学之前,教师首先要确定项目选择具有实践意义和价值的项目并制定项目的实施方案,然后通过教师的指导,学生按照项目实施计划结合自己对项目的理解来完成该项目,最后总结、分析和评价该项目的实施过程。模拟电子技术课程的实践性很强,在进行教学的时候教师应该注重培养实践与理论相结合的专业技术人才。

2虚拟项目教学法在模拟电子技术教学中的具体应用

项目教学法是教师和学生通过对项目进行完整的实施来进行教学,它主要经历三个阶段,即项目的准备、实施以及评价阶段。下面笔者以“扩音机的制作”项目为例来阐述项目教学法在模拟电子技术教学中的具体应用。

2.1项目的准备阶段和设计阶段

项目教学法在模拟电子技术教学中能否成功最关键的就是如何设计出合适的项目任务,这就要求教师必须充分的考虑到以下几个方面:该项目是否能够充分的调用学生已经掌握的知识、该项目是否能够激发学生的兴趣、怎样才能通过该项目加强学生之间的合作学习和沟通能力、该项目怎样提高学生的自主学习能力、怎样让学生将其所掌握的知识与实际项目联系起来、该项目能否增强学生的自信心等等。

在进行模拟电子技术教学的过程中,当讲到功率放大电路内容的时候教师设置了“扩音器的制作”这一项目的任务。因为在我们日常生活中扩音器随处可见所以会激发学生浓厚的兴趣。在实施项目的时候对电子电路仿真、电路分析、模拟电子技术、电路板设计和制作等方面的知识进行了综合运用,而且该项目比较容易完成,学生通过对项目的实施增加了其成绩感。教师在提出项目之后,学生就必须针对该项目任务进行相关文献资料的查阅、整理以及分析,然后把该项目的任务分解成为一些小的任务,例如设计电路、测试购买元器件、调试焊接电源电路、调试焊接扩音机电路、调试整机等。

2.2项目的具体实施阶段

在学生对项目目标明确之后就应该试着画出相应的扩音器电路图,接着再设计原理图。在设计电路的过程中,教师应该首先讲解功率放大电路和电源的原理知识,让学生自己对单电源和双电源进行比较和选择,然后通过教师的指导进行学生的分组,学生以小组方式进行交流和讨论并确定最终的项目实施方案,画出相应的电路原理图并仿真。学生在设计的时候可以借鉴已经设计好的扩音器电路,但是不可以完全照搬。学生按照设计好的方案运用仿真软件确定元器件的参数,然后再去购买符合本项目的元器件,在购买的过程中需要检测元器件的质量。

学生根据自己已经掌握的知识设计制作电路板,并对其进行组装调试。在对电路板进行组装的时候,教师需要向学生讲解现代电子产品装配的工艺流程,并提醒学生要具有质量管理意识。在对电路进行焊接的时候,培养学生通过运用吸锡器和电烙铁进行茶庄和焊接元器件。在进行调试的时候,首先要调试电源和扩音器电路部分,然后再调试整机,此过程要求学生熟悉调试电子产品的步骤和示波器、万用表等仪器的操作。在调试制作的过程中,对于遇到困难的学生教师应该及时进行指导,并融入电路板制作、电路设计方法等内容的讲解,从而使学生通过自主学习获得全面系统的知识。

2.3项目的总结评价阶段

在完成项目任务之后就进入了项目的总结评价阶段,首先学生通过自己在完成项目过程中的表现和项目方案的执行情况进行自我评价,接着小组之间进行互评,并总结该过程中出现的问题及产品优势和缺点,学生还需要写项目总结报告。最后,教师根据项目的效果、创新性以及小组合作情况和学生解决问题的能力等方面进行综合的评价。在进行项目教学的过程中,学习过程实际上是学生主动参加的具有创造性的实践活动,它注重的完成项目的过程。教师在此过程中应该以指导和鼓励为主。

3结语

综上所述,作为新型的教学方式,项目教学法对于教师和学生而言都具有挑战性。项目教学法拥有独特的优势,但是它也有不容忽视的弱点。就教学内容而言,不是所有课程中的任意章节都适合运用项目教学法。在进行教学的过程中,教师应该结合实际的教学情况和教学内容运用科学合理的教学方式,切勿盲目套用。

参考文献:

[1]李渊洋.在模拟电子技术教学中虚拟项目教学法的应用[J].时代教育,2012(12):21.