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模拟电子技术基础赏析八篇

时间:2022-11-21 22:53:47

模拟电子技术基础

模拟电子技术基础第1篇

《模拟电子技术基础》是根据西北工业大学面向21世纪课程教材建设的总体规划,并结合现代科学技术发展的形势与当今的应用环境组织编写的。

全书共分为8章,是电子技术基础的一个重要分支,是电气、电子信息类和部分非电类专业本科生在电子技术方面入门性质的技术基础课。课程主要内容包括半导体基础知识、放大电路基础、多级放大电路、集成运算放大电路、放大电路的频率响应、放大电路的反馈、信号的运算和处理、波形的产生和信号的转换、功率放大电路等。

课程通过对常用电子器件、模拟电路及其系统的分析和设计

(来源:文章屋网 )

模拟电子技术基础第2篇

关键词:教学模式 研究性教学 模拟电子技术基础

中图分类号:G42 文献标识码:A 文章编号:1003-9082(2016)11-0144-01

引言

《模拟电子技术基础》是电气、电子信息类和部分非电类专业本科生在电子技术方面入门性质的技术基础课程,但随着微电子技术和计算机科技的迅速发展,模拟电子技术的发展及应用早已今非昔比。作为一名《模拟电子技术基础》的任课教师,如何在教学过程中,采用新的教学方式,能够更好地讲授教学内容,最大限度地调动学生学习的积极性,才是亟需解决的问题,更是这门课程教学改革的目标和方向[1]。

一、研究型教学模式的特征

研究型教学,从本质上看,是以培养创新性人才为目标、将科学研究与教学有机结合,形成“研究依托教学―教学支持研究―研究反哺教学”的教学和科研相长的一种教学模式[2]。

研究型教学模式具有以下特点:①教师和学生的互动性。研究型教学强调教学过程中采用项目式学习、小组讨论、情境实验等多种方式,注重师生的共同参与以及双方的互动。②学生的主动性和能动性。学生在教师的指导下以现有知识为基础,应善于质疑并主动探究、验证教师讲授的知识。③教学过程能够摆脱对教材的依赖。在研究型教学过程中,解决教师布置的研究性问题所需的知识往往超出教学大纲和课本内容,因此,学生应摆脱对教材的依赖,主动地通过图书馆、网络等搜集所需的知识和信息,进而解决问题[3]。

二、研究型教学的探索与实践

1.教学方法灵活多变

为了能够突出学生的主体地位,引导学生逐步建立起自主性学习、发现式学习、研究性学习等多样化的学习模式,在教学的过程中,可以采取多种教学方法相结合。在研究型教学模式中,主要应用的教学方法有以下几种[4]:

1.1启发式教学法。教师充分运用学生已有的基础,引导学生提出问题,激发学生的好奇心,扩展学生的思维空间,发挥联想延伸,使之能得到对问题的圆满回答。

1.2思维调动教学法。指课堂教学的启发、引导和教学互动。充分尊重学生的主体地位,激发学生的自主学习精神,形成互动式、讨论式的教学方法。

1.3总结归纳法。如我们在讲述了共射、共基、共集三种放大电路之后,碰到放大电路如何去判断?教师对此做出总结归纳,对学生掌握基础电路非常有益。

1.4课程内容延展性教学法。注重基础课与后续专业知识点的结合,使学生用辩证发展的思维看待基础课程中知识点的学习,形成发散的思维;使学习的知识构成有机的整体。有利于学生对后续专业课程的学习和培养学生综合运用知识的能力。

1.5课堂实验演示教学法。对于一些简单的电路工作现象,辅以实验录像,增强学生对电路工作的感性认识,引导学生运用理论知识分析实际问题。

1.6课程设计驱动教学法。根据教学需要和学生学习的实际进展情况,有计划、及时地拟定一些分析和设计题目,作为任务提供给同学。有了任务,同学们就会仔细阅读教材,寻找各种资料文献来解决问题。学生对电路小制作十分感兴趣,所以教师可以因势利导,鼓励学生参加各种科技竞赛活动。

2.教学手段不拘一格

教学手段在整个教学过程中是非常重要的环节,对保证课程的教学质量至关重要。在课堂教学中,教师使用的教学手段要不拘一格,形式多样,能够从视觉、听觉、思维和动手等多方面充分调动学生学习的积级性和主动性。同时,还要充分利用网络平台,使得网络教学与课堂教学互补。

在鼓励教师采用多媒体等现代教学技术和手段的同时,针对多媒体教学容易产生的投影画面相对黑板较窄,频繁翻页造成学生不易跟上思维节奏,长时间观看投影容易产生视觉疲乏等问题,鼓励教师多媒体和板书相结合的教学手段。

3.教学内容突出创新

模拟电子技术基础包含的内容丰富,而且技术还在迅猛发展。对初学者来说,难度很大。因此,在选择教学内容的时候要注重内容的基础性与科学性及时代性的统一,坚持基本知识的学习与研究能力的培养互相兼顾的原则。在讲授基本模拟电路知识和概念的同时,尝试加入最新的科研进展,特别是通过具体的科学发现引入其科学研究的思维方式,使学生增强研究的兴趣和信心。

为了适应研究型教学的要求,同时,也是为了响应学校的号召,我们正在尝试着编写渗透着研究型教学理念的模拟电子技术基础教材。该教材旨在使学生在学习模拟电路基础模型的同时,对其实际电路的特性和实验方法有所认识;使学生在学习电路分析的同时,对电路设计问题有所了解,从而更好地掌握模拟电路的基础理论,提高分析和解决实际电路分析的能力。

4.考核方法形式多样

改革过去单一的考试考核方式,建立起适合研究型教学方式的成绩评价办法。考试成绩要由平时成绩、实验成绩、课程设计成绩、期末考试成绩等多项组成:平时成绩的评定注重参与性,如:平时上课的出席状况;是否做作业、是否自己独立完成作业;课堂问题回答情况等。实验成绩的评定注重实验题目的设计、实验过程中的操作情况、碰到实际问题的解决问题的能力等。课程设计考核注重形式的多样性,灵活利用网络工具,加大网络在线测试、提交作业、在线答疑的力度,提高灵活性,加强分析问题和解决问题能力的考核。期末考试实行闭卷制,统一命题、统一考试、统一流水批卷,注重考试命题的科学性和标准性。

三、结束语

二十一世纪是一个信息时代,这个时代对人才提出了一个很高的标准。为了适应未来社会的需要,我们要用战略的眼光看待今天的教育,培养学生的能力是信息社会的需要。因此,在我们的教学过程中,要能够根据研究型教学的思路积极进行教学模式的改革;要能够设定对应的学习情境指导学生结合先进的技术手段开展本门课程的学习,以此保证课程的教学质量以及人才培养的效果。

参考文献

[1]宋永涛.本科教学改革中的研究型教学模式解析[J];教育教学论坛;2013,32:43-45.

[2]廖秋香,郭慧. “数字电子技术基础”课程教学改革探索[J]. 梧州学院学报,2012,1:90-92.

[3]万海青,张毓敏. 研究型教学模式在高师院校物理课程教学中的应用研究[J]. 南昌师范学院学报(综合),2014,6:14-16.

模拟电子技术基础第3篇

关键词:模拟电子技术;教学资源库;课程教学

一、建设意义

教学资源库是各类教学资源的优化和集成,涵盖了不同深度和广度的知识点,适合教师因材施教,与学生交流互动,为教师有效开展教学、实现教学目标提供了有效保障。资源库丰富的教学资源和方便的网络平台,适合学生随时随地自主学习,提高了学习水平和学习效率。

二、建设目标与思路

1.建设目标

面向自动化专业,通过系统设计、先进技术支撑、开放式管理、网络运行、持续更新的方式把模拟电子技术教学资源库建设成为汇集教育教学改革最新成果的、开放共享型教学资源库,并在全校同类专业中推广,实现资源共享。

2.建设思路

①制订资源建设标准。根据学校专家制订的应用基础型自动化专业人才培养方案及该专业的基本要求,规定好课程的性质、教学目标、教学内容、评价标准,总结并创新建设该课程的教学文件,包括教学大纲的修正、教学模式改革、教学方法及手段创新总结、教学论文的发表、教材选择或修订等。

②核心资源建设。模拟电子技术基础教学资源库的核心资源是教师课堂教学、学生学习过程中直接应用的资料。核心资源包括电子课件、电子教案、教学视频、试题库、习题库、实验教学视频等。核心资源的建设应紧扣课程大纲要求,契合专业建设思路,保证资源建设的准确性和先进性。

③辅助资源建设。学生普遍反映模拟电子技术课程较难学,它的基本概念多而杂,基本原理抽象不好理解,基本分析计算方法需注重“工程性”和“系统性”。为了使教师课堂教学更加生动形象,提高学生学习兴趣,需要建立模拟电子技术基础课程辅助学习资源,其内容包括重点知识点的动画演示、重点电路的虚拟仿真、电子技术应用案例、元器件资料库等。

④特色资源建设。结合数字电子技术、单片机应用技术、电子EDA技术等相关课程及其实训课程,项目组可开发虚拟电子产品生产车间、电子电路分析制作调试虚拟实训室等实验系统。可通过组织电子技术实验竞赛、电子设计大赛、电子爱好者协会等活动,让学生利用课程教学资源提高学习效果。

三、建设内容与成果

1.建设内容

首先确立教学资源库的建设标准,然后再确定模拟电子技术课程各章节的重点知识点,最后确定各个知识点的素材应采用的媒体表现形式,包括动画、网页、录像、文字、图形图像、仿真文件等。对于模拟电子技术课程各章节知识点分析如下:

①半导体分立元器件包括:半导体基础、半导体二极管、半导体三极管、场效应三极管。

②基本放大电路包括:基本放大电路的组成、静态分析、动态分析、射极输出器、负反馈、多级放大器、功率放大器。

③集成运算放大器包括:集成运算放大器的特点、线性应用、非线性应用。

④正弦波振荡电路包括:自激振荡、RC振荡、LC振荡、晶体振荡器。

⑤直流稳压电源包括:整流、滤波、稳压。

2.建设成果

①教学文件库包括:模拟电子技术基础教学大纲、电子教案设计、教学方法及教学手段、实践教学指导书、教学评价体系、教学论文、教材等。

②教学素材库包括:动态抽象的知识点做出的动画素材、重点且典型的知识点做出的微课视频素材、课程相关图像图形素材、案例素材及课程相关材料。

③试题习题库:结合历年来教学经验,参考各种教学资料,首先编写不同题目类型的习题库,按照章节将习题分开,再按题目类型(选择、填空、计算)分类输入网站数据库。学生可从网上做题并提交,老师批阅回复。

④教学课件库:根据不同专业、不同学时、不同层次的模拟电子技术课程,开发不同深度的教学课件,组成教学课件库,供教师教学使用,学生也可参考自学。

⑤实践教学资料库:注重实践与理论并重的原则,建设实践教学库,包括模拟电子技术应用案例、实验仪器介绍、实验电路仿真、实验教学课件等。

⑥制作网站,并建立师生交流平台。在网站上开发各种虚拟电子实验室,利于学生自主做实验。组织各种电子技术相关活动和比赛,提高资源库的利用率。

四、推广与更新

在资源库的集中建设完成后,立即开展资源库的应用推广。推广范围可从大学到社会,推广对象可从学校一线教师到广大学生,利用经验交流、成果展示等方式,逐步扩大影响,提高利用率。为保证专业教学资源库的可持续发展,按照共建共享、边建边用的原则,教师和学生开发的课程新资源可随时加入资源库。

五、规划与建议

模拟电子技术基础第4篇

(一)符合电子技术课程教学的特点

中职电子技术的教学理论性较强,波形变化分析复杂,课程教学较为枯燥,一些理解能力较差或者基础较差的学生,可能会无法跟上电子技术课程教学的节奏。虚拟仿真技术在中职电子技术教学中的应用,能够使学生在一个仿真的情境下,进行电子电路的实验和操作,这种模式能够为中职学生带来更多的电子技术学习体验,将学生的实践操作和理论知识的学习相结合,借助实践活动,不断丰富学生的理论知识体系,借助理论知识的学习,不断提升中职学生的实践操作能力。虚拟仿真技术在中职电子技术教学中的应用,符合中职电子技术教学的特点,是时展和进步的必然要求。

(二)创新中职电子技术教学的模式

电子技术教学中应用仿真虚拟仿真技术,可以使学生将所学习的Windowsxp内容和仿真软件结合起来。虚拟仿真技术在中职电子技术教学中的应用,能够改善传统的教学方式中单一的教学氛围,更加关注学生的实践体验,在实践中,使学生获得更多的知识,并使中职学生能够通过实践活动,形成一定的思维想法和创新意识,真正展现中职电子技术教学的价值和电子技术教学的意义。

(三)提升学生的电子技术综合能力

很多中职院校中的学生,普遍具有文化基础较差、学习积极性较差等方面的问题,中职学生的动手能力和实践能力较强,但是他们的学习热情较差,不愿意积极、主动参与到教学活动当中,无法感受中职电子技术学习的乐趣和电子技术的魅力之处。虚拟仿真技术在中职电子技术教学中的应用,能够有效改善这一问题,通过有趣的情景创建,快速吸引中职学生的注意力,激发学生的学习兴趣和参与实践活动的热情,并使中职学生在参与实践活动的过程中,形成一定的电子技术实践操作能力和电子技术思维想法,改善传统电子技术教学中的缺点,更加关注学生思维的发展,为中职学生未来的工作和发展奠定良好的基础。

二、虚拟仿真技术在中职电子技术教学中应用的具体策略

虚拟仿真技术在中职电子技术教学中的应用,可以通过将虚拟引进课堂,激发中职学生的学习兴趣、创设仿真电子技术教学实验,增强学生的实践操作能力与开展虚拟项目合作实验,提升中职学生的综合素养等方式来开展教学活动。

(一)将虚拟引进课堂,激发中职学生的学习兴趣

在传统的中职电子技术教学过程中,教师较为注重对学生理论知识的传授,而忽视了实践技能指导对中职学生电子技术操作能力提升的重要影响。单纯的电子技术理论知识讲解,多数是一些原理和公式推导,在这种教学模式下,中职学生可能会产生一定的厌学情绪,无法将注意力完全集中在电子技术学习活动当中。虚拟仿真技术在中职电子技术教学中的应用,能够改善传统的教学方式中单一的教学氛围,更加关注学生的实践体验,在实践中,使学生获得更多的知识,并使中职学生能够通过实践活动,形成一定的思维想法和创新意识。虚拟仿真技术能够使学生在一个仿真的情境下,进行电子电路的实验和操作,这种模式能够为中职学生带来更多的电子技术学习体验,使学生将实践操作和理论知识的学习结合起来,借助实践活动,不断丰富学生的理论知识体系;借助理论知识的学习,不断提升中职学生的实践操作能力。中职电子技术理论知识教学需要结合实际展示才能够加深学生对电子技术理论知识的深入理解,从而为接下来的课堂教学活动和实践教学活动奠定良好的基础。但是,如果一味通过实验操作展现,不仅浪费时间,同时也很浪费材料。虚拟仿真技术能够完美地解决这一问题,通过将虚拟仿真技术引入到中职电子技术教学中,通过多媒体等信息技术软件,进行仿真模拟实验,借助多媒体等信息技术软件,将抽象化的内容变得更加直观,使学生对抽象化的理论知识一目了然,深化学生对中职电子技术知识的理解与掌握。

(二)创设仿真电子技术教学实验,增强学生的实践操作能力

正所谓“实践是检验真理的唯一标准”,在中职电子技术教学中,教师可以借助虚拟仿真技术,引导学生在模拟的场景中,进行电子电路的实验和操作,这种模式能够为中职学生带来更多的电子技术学习体验,在电子技术的实验过程当中,提升学生的实践操作能力。在中职电子技术教学实验中,教师可以结合学生的性格特点和中职电子技术教学的特点进行教学实验活动的创新,将虚拟仿真技术融入中职电子技术的教学活动当中。例如,在指导学生对《彩色电视机原理与维修》这一项内容的学习过程中,教师可以首先借助多媒体等信息技术软件,为学生展现70年代至今,电视机逐步发展的过程,为学生介绍全球彩电市场的特点。彩色电视机与学生的实际生活密切相关,是学生所熟悉的事物。在课堂教学中,教师可以结合实际生活,提问学生“家中所使用的是什么样的电视机”等问题,构建互动型的中职电子技术教学模式。在此基础上,教师可以通过多媒体等信息技术软件,为学生展现一个立体化的电视机模型,借助模型引导学生认识彩色电视机的整体结构以及具体的元器件。在教学指导完成之后,可以组织学生自行实验,借助虚拟仿真技术进行完整电视机零件和部件的整合。

(三)开展虚拟项目合作实验,提升中职学生的综合素养

一些仿真软件(例如加拿大IIT公司所开发的Multisim软件)能够为中职学生创建一个类似于真实的电子电路实验工作平台,学生可以在这个仿真的电子电路实验工作平台中,进行各种各样的电子电路实验。这些软件当前被应用于国内外的各大高等院校当中,并取得了较为理想的实践应用效果。电子技术教学中,教师不仅仅要指导学生学习电子技术,掌握电子技术,更加需要通过一定的电子技术教学活动,提升中职学生的综合能力和综合素养。在电子技术教学活动当中,教师可以借助一些虚拟的电子技术合作实验项目,引导学生通过电子技术实践活动,增进彼此之间的感情,形成良好的电子技术操作能力和合作意识。例如,在指导学生对《组合逻辑电路的分析与设计》相关内容的学习中,教师可以在完成教学指导的基础上,组织学生通过小组合作的方式,集中学习组合逻辑电路的分析方法。在共同合作和分析的过程中,增进彼此之间的感情,提升学生的综合能力和综合素养。

三、结语

模拟电子技术基础第5篇

学生在学习电路与模拟电子技术过程中,存在理论知识较为抽象,实验室中验证性实验不能贴切地和理论进行结合的问题,在实际教学中模拟电子技术成为专业基础课中,学生学习起来困难较大,难以达到学以致用的一门课程,在这种教学形式下,本文对模拟电子技术理论知识部分和实验部分重新进行整合,在教学过程中改变传统教学模式,用项目驱动法进行教学,主要目的是调动学生学习积极性,进而解决模拟电子技术教学中存在的问题。

关键词:

项目驱动式;模拟电子技术;教学设计;虚拟实训系统;

《电路与模拟电子技术》课程是高职高专院校中物联网技术、通信技术等专业课程中的一门专业基础课程,是电子类相关专业后续课程的基础,具有很强的理论性和实践性。然而,在传统的模拟电子技术教学中,分立元件及内部结构的讲解是学生难以理解,存在理论知识较为抽象,验证性实验和理论学习脱节,因此,在实际教学活动中,模拟电子技术普遍成为专业课中学生最难学懂,更难达到学以致用效果的一门课程。

1电路与模拟电子技术课程特点及传统教学弊端

电路与模拟电子技术课程的特点:第一,具有很强的工程性与实践性。通过验证性、设计性、综合性的实验,加强理论和实践相结合;在实践过程中要求掌握常用电子仪器的使用;掌握电子电路的实验研究方法;培养学生查阅电子元器件产品手册的能力,培养学生分析问题和解决问题的能力。为学生后续课程的学习打下重要基础。第二,电路与模拟电子技术课程涉及的概念多,理论抽象,实践性强。第三,学生在学习时感到困难,出现理论教学与实践教学相分离,学生学完课程后,知识不知如何应用。电路与模拟电子技术传统教学弊端:第一,注重理论分析,忽略工程性和实践性;第二,传统的教学内容陈旧,滞后于新器件、新技术的发展。此外,模拟电子技术课程的特点是学时少,内容覆盖面广,基本概念抽象,电路形式多样且难懂等。学生在学完后,普遍反映入门难,知识得不到应用,造成学习效果差、学习积极性不高等现象。为此,对模拟电子技术课程教学内容进行了改革,采用项目驱动式教学方式进行教学。

2电路与模拟电子技术课程项目教学法设计思想

用项目教学法进行教学,改变传统教学法中概念—原理—原件—应用的教学顺序,重在强调器件外部特性,淡化器件内部工作原理,注重教学内容的实用性和工程性,从传统的以教师为中心转向以学生为中心,在讲授知识点时实施项目为内容的教学模式。在实践环节中实施多层次、立体化教学模式;理论教学和实践教学有机结合,实现“教、学、做”一体化教学模式。基于项目驱动式的模拟电子技术课程的教学设计要做到:

2.1教学设计思路、教学内容必须以每一个教学项目为依托

项目驱动式教学是围绕教学任务或单元,设计相应的一个个项目,在每一个知识点贯穿在整个项目中,以理论辅助实践,实践及时反馈理论学习效果的教学方式。以项目为载体的课程设计主要思想是:首先引入一个项目,介绍此项目的组成,围绕此项目所用电子元件功能工作原理,不再讲解元器件或集成电路的内部结构和特性,而更加注重外部特性、功能及其实际应用,学习利用外部电路分析电子器件,学生在学习过程中可以抓住重点,了解电路整体功能。以项目为载体的课程内容的组织安排如下:通过项目式教学,把难以理解的知识点串联在一起,帮助学生掌握理论知识,并且在项目教学中,对教学内容进行整合,教学项目往往是从典型的职业工作任务中开发出来的,学生能够通过一一个整体性的工作情景,掌握模拟电路的相关知识。

2.2在项目教学实施过程中必须以学生为主体

用项目教学驱动法进行教学的过程中,以项目作为载体,遵循学生的认知规律,按照由简单到复杂,由单一到综合的思路,学生作为主体参与教学的每个环节,把班上学生分成几个学习小组,分工协作地完成一个项目中不同的任务,在教学中坚持以学生为中心,在教师的引导下,学生通过不断探索和自主解决问题,自然而然地进行新知识点的学习,进行发现问题和解决问题能力的训练。项目驱动教学贵在通过教师的激发和引导,贵在让学生在“做”的过程中进行“学”。在“做”的过程中主动地发现问题并共同分析问题,根据需要并带着问题主动去“学”,最终有效地解决问题同时获得最有价值的知识,在此过程中也培养了学生的责任感和协作精神,体验到个人与集体共同学习和收获的成就感。基于项目驱动式教学的模拟电子技术教学新模式,突出了学生在教学过程中主体地位,这种教学方式有益于学生发挥自己的主动性和特长,肯定了学生对知识进行探求的行为,能够有效培养和提高学生的各项能力

2.3项目驱动式教学中的教学方法要求多样化的教学方式

(1)利用手机或平板电脑利用网络资源对知识点进行预习

在课前给学生相应的网络资源并且提出问题,要求学生在自主学习过程中带着问题学习,为课堂教学做好准备。

(2)在智慧教室内利用智慧教室资源进行互动教学

智慧教室具有:①个性化教学功能;②多功能教学功能;③即时互动功能;④教育数据分析功能,用智慧教室更能调动学生的学习主动性和积极性。知识点的学习应该把握好理论教育的度,初期教学点到为止即可。在实践应用中,通过学生自身的动手和动脑逐渐深入对理论的认知。这一过程有效地激发学生探索其未知的理论知识的兴趣,有效地做到理论联系实际。

(3)利用北邮模拟电路虚拟实训系统进行电路搭建及测试,帮助学生对电路的理解。

(4)利用面包板及电路元件搭建电路,利用测量设备进行测量进一步加深对电路的理解。

(5)最后在模拟电路实训室中对具体项目进行设计、焊接和调试,完成产品制作。

3学生成绩评价方式

基于项目驱动式的模拟电子技术教学模式,学生成绩考核依据是理论与实践考核结合、实践成果与过程并重的原则,考核包括平时过程性项目考核、实验动手操作、专周实训与期末笔试相结合。本课程考核总成绩各考核项目及其分配比例如下表:

4结束语

在模拟电子技术课程教学中采用项目驱动教育模式,通过学生的主动参与、合作探究,使学生在完成整个项目的同时,完成全面的系统的知识的建构激发了学生的学习兴趣,培养学生勤于思考的良好学习习惯,提高了学习效率。有利于培养学生个人专业能力、实践能力和创新能力、团队精神和沟通能力,提升学生将来实习及工作中的竞争力。

参考文献

[1]华成英,童诗白.模拟电子技术基础(第四版)[M].北京:高等教育出版社,2006.

[2]蔡晓艳,肜瑶,王照平.模拟电子技术实验教学改革的研究与探索[J].实验室科学,2013.16(3):51-53.

[3]刘明洁.模拟电路虚拟实验教学系统的研究与应用[D].北京:北京邮电大学,2010.

模拟电子技术基础第6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。

模拟电子技术基础第7篇

关键词:电路;模拟电子技术实验教学;Multisim;仿真

1概述

计算机专业是软硬件结合、面向系统开发和应用的专业,而电路与模拟电子技术作为计算机专业的专业基础课,要求学生能够熟练掌握电子电路的基本分析方法,以便掌握计算机的硬件知识以及计算机接口电路的分析与设计。通过本课程的学习,要求学生掌握电路与模拟电子技术的基本理论、基本知识和基本技能,对其应用及未来发展方向有所了解,为今后学习后续课程以及毕业生就业拓展更宽的领域。

2课程教学中存在的问题

计算机专业很多学生认为计算机专业是学习软件编程的,电路与模拟电子技术课程不属于计算机专业课,能否学好无关紧要,在学习上重软件轻硬件;另一方面,该课程概念多、内容抽象、逻辑性较强,造成学生对课程学习力不从心,排斥这些课程的学习。当学生毕业后从事计算机相关工作的时候,发现自身硬件知识非常薄弱。嵌入式系统是当前最热门最有发展前途的IT应用领域之一,随着嵌入式系统开发和应用的盛行,掌握硬件理论和计算机专业的软件理论是IT行业工作人员在新时代的基本要求[1]。电路与模拟电子技术课程的主要内容包括电路和模拟电子技术,理论知识既抽象又难懂,使得学生感觉枯燥乏味,学习热情大幅下降,而该课程的内容不断增加,教学计划要求讲授的知识与学时少的矛盾更加突出。以我校计算机专业为例,课程本身理论学时44学时,实验10学时。理论知识比较深奥,实验学时较少,要在有限的时间内让学生接受和理解课程还很困难。如果充分利用先进的媒体,适当地引入Multisim10仿真软件,这样有利于学生接受复杂的知识,取得良好效果[2-4]。

3Multisim仿真软件在电路与模拟电子技术教学中的应用

在电路与模拟电子技术课程中Multisim软件是美国NI公司推出的一个用于电路设计和仿真的工具软件,它的功能很强大,以形象生动的仿真效果而被誉为“虚拟电路电子实验室”,因此它是电子类专业教学的重要仿真软件。设计人员可利用此软件对所设计的电路进行仿真和调试。Multisim仿真软件在电路与模拟电子技术教学应用中的优势体现在[5]:

3.1电路与模拟电子技术课程是一门理论性很强、难度较大的课程。一台PC机和一个仿真软件就可以搭建电路,通过Multisim图形化的仿真环境,可以将抽象、枯燥的电路理论直观的展现出来,降低教学难度,提高课堂教学效率,学生容易理解和掌握。

3.2在实验教学中搭建电子实验平台,实现了虚拟实验和实际实验的结合。Multisim仿真实验和实际实验相比具有直观、简单和速度快等特点。学生既可以在计算机机房做实验,也可以把实验搬回宿舍。仿真实验不需要真实环境的介入,元器件较多,在实验过程中元件没有损耗,实验室维护方便,这样的“电子实验平台”有助于提高学生实践能力。

3.3电路易受到干扰模拟电子技术部分在实验室环境中实验波形易出现较大失真,而仿真实验没有干扰信号,可实时观测参数对波形的影响,比真实的实验更能反映实验的本质,更加准确、真实、形象。

4Multisim10在电路与模拟电子技术课程教学中的应用

4.1将开关J1断开,电路中暂不引入级间反馈

当输入电压是正弦交流电时,在输出端通过万用表可测得输出电压为。没有引入级间反馈时,该放大电路总的电压放大倍数为。

4.2将图中的开关J1合上,引入电压串联负反馈

加上正弦输入电压,由虚拟示波器看到,输出电压的幅度明显下降,但波形更好。

结束语

Multisim仿真软件在电路与模拟电子技术课程教学改革中的应用与实践顺应我校转型发展的大趋势,把仿真教学融入课堂,改变教学方法和手段,引导学生在课后自己去分析更多复杂的电路,通过对虚拟仪器的熟练使用,提高了学生的自学能力,增强了理论教学的灵活性,激发学习的兴趣和主观能动性,大大提高教学质量和教学效果。

参考文献

[1]包蕾,管冰蕾.计算机专业电子技术基础课程教学内容的组织[J].科教导刊,2015,(4):139-140.

[2]吴玲敏,王维娜.Multisim10仿真技术在“电路基础”教学中的应用与实践[J].教育教学论坛,2017,(9):64-66.

[3]张志友.Multisim在电工电子课程教学中的典型应用[J].实验技术与管理,2012,29(4):108-110.

[4]罗廷芳,南江,李伟.NIMultisim10在电工电子技术教学中的应用[J].电子设计工程,2012,20(6):154-157.

模拟电子技术基础第8篇

关键词:电脑模拟仿真技术;电子维修教学;运用

中图分类号:G71 文献标识码:A

文章编号:1009-0118(2012)08-0125-02

随着电脑技术的飞跃,人们进入了数字化网络时代,相应的电脑电子技术的应用率也大大提高,特别体现在教学实践过程中,由于电脑模拟仿真技术的应用,填补了传统教学的抽象化,不但一定程度上提高了教学层次,而且节约了教学材料的成本。像利用电脑模拟仿真技术做成相应的电路模型,然后利用仪器器材去进行实验研究,不仅节约了实验器材,而且培养了学生的兴趣。

一、电脑模拟仿真技术的定义

仿真,Simulation,就是利用项目模型使得在某个具体层次上的不确定性因素转化成对目标的影响。仿真又被叫做蒙特卡罗方法(Monte Carlo),是一种通过使用随机数做实验来求解随机问题的技术方法。所以,蒙特卡罗方法,又名随机抽样或者统计实验方法,它属于计算数学的分支之一,是本世纪四十年代中期为了适应当时原子能发展而出现的。蒙特卡罗方法的基本思想是:当所要求解的问题是某种事件出现的概率,或者是某个随机变量的期望值时,它们可以通过某种“实验”的方法,得到这种事件出现的频率,或者这个随机变数的平均值,并用它们作为问题的解。

蒙特卡罗方法起源于1876年,从1946年到1952年,数字电脑发展于科研机构,从而冗长的计算成为可能,而这样的计算就是蒙特卡罗方法所需求的。

电脑模拟仿真技术是一门综合性技术,它的基础是数学理论、相似原理、信息技术、系统技术等专业技术,电脑以及各类物理效应设备则是工具,利用的则是系统模型对实际的或者设想的系统,从而进行实验研究。它是多个高新技术领域知识的集大成者,包含了电脑、网络、图形图像、面向对象等技术以及多媒体、软件工程、信息处理、自动控制等。

二、电脑模拟仿真技术的特点

(一)更加直观,简化学习

因为使用电脑模拟仿真技术进行电子维修教学时,可以制作出和实际状况一致的仪器与图标,所以,方便了学生们进一步的学习。

(二)分析手段多样化

电脑模拟仿真技术制作的模型,拥有相对完整的元件库,同时,电脑模拟仿真技术的混合模拟功能以及数字信号模拟功能,对电路仿真图形中的电波及各工作状态下的数据不仅具有储存作用,而且兼备打印作用。电脑模拟仿真技术具备静态、动态以及失真等各种状态的分析,同时对于电路中出现的短路和其他故障能及时做出判断分析。

(三)教学结合优点多

首先,电脑模拟仿真技术提供的实验方法相对简单易操作,实践于电子维修教学不但成本低,而且系统的自动检修和维护使得系统的长期使用得到了保障。所以,学生们在实际进行实验的时候,不必担心由于自身的操作错误从而造成不良后果。其次,假使实验中遇到不懂的问题,还可以寻求在线帮助,保证了实验的独立完成性。然后,在实验的反复操作过程中,不存在实验器材以及相应原料的浪费。最后,电脑模拟仿真技术在进行一些难度系数较大的实验的时候,可以有很强的真实感。

三、电脑模拟仿真技术应用于电子维修教学的意义

电脑模拟仿真技术运用到实际实验以后,实验中,学生们通过更改一部分的电路参数值,以至于改变主要的电路输入以及输出的性质,清晰地展现电路的变化趋势,从而帮助对电子维修理论相关知识有更大程度的感性上的认识,达到对知识的深层次的理解。电脑模拟仿真技术绘制的图形,结合实际测试数据,能够降低由于不确定因素导致的误差,同时可以观测得出瞬间发生的不容易被观测到的参数。和传统型的实物实验相比较,不难发现:电脑模拟仿真技术一定程度上,不但可以填补传统型实物实验不可以随意变更电路参数的缺陷,而且对于不更换实验元件的大前提下,同等的实验时间内,运用电脑模拟仿真技术进行电子维修实验相应课程教学,学生们在实验的过程中,能够利用变换电路参数,然后观测出性质的曲线型变化,并且观测出相对精准的数据。

电子维修实验教学的真正意义在于:通过学生们的自己动手实践验证理论知识,并且加深理论知识印象,填补理论上的空洞,从而形成自己的电子维修理论基础。将电脑模拟仿真技术和电子维修教学相结合,很好地解决了传统型教学由于时间相对短,学生们无法真正意义上理解电子产品电路的构架和相关原理的问题,更重要的是,利用电脑模拟仿真技术进行电子维修教学最大程度的开发了学生们的潜力,与此同时,激发了学生们的兴趣。

因为学生们对于电子维修理论知识的掌握程度以及熟练状况因人而异,而且学生们的认知能力也存在着一定的差异,直接导致了电子维修教学需要结合各学生实际,因材施教。而电脑模拟仿真技术引进电子维修教学,使得电子维修教学课程内容逐步趋于标准规范、差异化。

四、电脑模拟仿真技术在电子维修教学中的应用