電子學入門范文
時間:2023-09-25 18:23:52
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篇1
關鍵詞:電子技能 入門教學 貼近生活 融合技能 以點帶面 多媒體技術 過關考核
《電子技能》是一門實踐技能課,是電子專業學生實踐操作的入門指導課程。該課程開設在一年級第一個學期,教學任務是學會識別和測試各種元器件、掌握各種裝配工具和儀器的使用方法以及熟悉電子產品的裝配和調試技術等,為后續專業實訓課程的學習打好基礎。教師教好這門課程對提高學生的技能水平和后續課程的學習有舉足輕重的作用。本人結合自己多年的教學經驗,談談自己的一些做法。
一、教學內容貼近生活,培養學生興趣
孔子說:“知之者不如好之者,好之者不如樂之者?!庇尚┛梢?興趣是最好的老師,有興趣可以弱化困難。特別對于當前的職校生源狀況:思維能力差,上課注意力不集中,學習自信心不足等,教師在教學過程中培養他們的學習興趣是教學關鍵之一。那么,如何激發學生的學習興趣、保持學生的學習興趣呢?學生剛入校門時,對專業的認識還一無所知,這時是培養學生興趣的最好時機。教學中,從生活中的例子出發引導學生跨入專業大門,其中生活中的例子,多為學生有體驗的內容,學生有較多的經驗,學習起來有熟悉之感,實用之感,自然也就有了學習興趣。
二、由生活中的應用例子引出新知識
以身邊的應用例子做為新知識的導入點,使學生對新知識產生強烈的求知欲望,從而進入最佳的學習狀態。比如:介紹電容器時,如何讓學生理解、接受這一新事物呢?本人從同學們熟悉的例子引出教學內容:家里用的電風扇之所以能轉動,靠電容器起動;洗衣機之所以能轉動洗衣,也是靠電容器起動;連大家熟知的樓梯燈延時開關也是靠電容器實現的延時功能。然后,進一步指導同學們從實驗室的電風扇和洗衣機中找到電容器這一元件,從而引導出電容器的外形和結構,這樣同學們就知道電容器離我們是多么得近,和我們的生活是息息相關的。同學們的興趣有了,接下來的許多知識難點都會迎刃而解。
三、合理使用生活常識來比喻教學
比喻教學法可以將一些難懂的知識點通俗化、形象化,使之變得淺顯易懂,從而有效地幫助學生來理解它,適當的比喻還有利于增強學生學習電子的興趣。這樣,同學們很容易就接受了型號這一個新概念的作用和意義,接下來,教師便可以進一步分析型號中各部分所代表的含義,達到了水到渠自成的效果。
四、融合技能訓練,培養學生綜合分析能力
《電子技能》課程中,講授有關于導線、常用裝配工具和儀器的內容時,若是各部分知識分開學習,學生會產生枯燥、乏味。教師可對教材內容做出適當的處理,設計出一個訓練項目,項目中融合進這些技能知識和訓練內容。本人設計進一個《照明線路安裝》實訓項目,讓學生在一塊木板上練習安裝照明線路,該線路的負載有:白熾燈、日光燈和插座,當然,還有控制、保護電器和電表等,線路雖然簡單,但是,麻雀雖小,五臟俱全,概括了家庭照明線路的總體結構。學生在訓練過程中,不僅驗證了所學的理論知識,還了解到導線的類型和導線的連接;認識了常用裝配工具并學會了使用方法;鞏固了萬用表的使用方法等技能。在線路安裝過程中,教師必須起到指導、示范的作用,關注學生的操作過程,創設良好的學習氛圍。學生以小組為單位完成布線、接線訓練任務,探討故障原因和排除故障的方法,在訓練中,每位學生心里充滿了期待,向著“燈亮”的目標努力,學習氣氛濃烈,通過討論交流促進知識的積累,顯著提高了學生的參與意識,樹立了團隊合作精神。
五、教法上以點帶面
由于學生身心發展的不平衡性,會表現出個體水平高低和個人興趣等的不同,同時全班同學的知識基礎也存在差異,所以,在電子技能教學中,如何使全班興趣愛好不同、綜合素質不同的學生都能在技能課中愉快地學習,縮小同學之間的水平差距,是教學的關鍵。事實證明,針對這種情況,在教學實踐中,采用以點帶面的教學方法,可以取得事半功倍的效果?!耙渣c帶面”教學法,即通過先掌握技能的同學帶動、輔導學習能力差的同學,以達到全班同學的共同進步。在課堂教學中,首先,通過集中講解教學內容并示范實驗操作過程,讓領悟力強的學生先了解操作步驟和要領;然后,以“手把手傳授”的方法,點撥引導這些學習好的同學,讓他們能在最短的時間完成實驗內容;最后,讓這些“學成”的學生協助教師對其他同學進行個別輔導。
六、教學中結合多媒體技術
將多媒體技術引入電子技能的教學過程,把抽象的、枯燥的文字化為生動形象的影像和聲音是教學手段的創新,可使教學內容變得非常直觀、容易理解,從而獲得更好的學習效果和更高的學習效率。同時應該明白,多媒體技術作為傳統教學手段的補充,并不是教學的全部,電子技能教學過程中,以傳統的課堂講解和課堂訓練為主,適當地利用影視資料和虛擬技術作為輔助教學手段,不僅可提高教學效率而且還可以提高學生學習興趣。
七、過關考核驅動學習
電腦游戲之所以有那么大的吸引力,是因為它的過關、升級特點能夠調動人的求勝欲和探知欲,從而實現主動探索,同樣,學習需要動力,電子技能教學中,每完成一部分內容就進行一次階段性考核,過不了關的得補考。這樣,可以激發學生的學習動機,點燃學生的學習熱情??己瞬粌H可以檢驗教學的效果和學生的技能水平,還可以促進學生對技能訓練的重視并加強學習,形成良好的學習氛圍,以達到預期的教學目的,同時,教師還能從考核中發現尖子生,為“以點帶面”教學方法的開展創造條件。當然,教師設計考核的內容時應注意難度適宜,著眼于基本的技能要求,考查大面積學生的基礎情況,使大多數的學生在考核中都能獲得成功的喜悅。像這樣的過關性考核,能起到化壓力為動力的效果,使學生能有像打電子游戲一樣的心情去學習。
除了上述做法之外,還有成立電子制作興趣小組、引導學生上網查找資料、實物訓練結合虛擬實驗以及組織學生到工廠參觀等促進學生學習的方法,都可以在教學中靈活應用。我們只要能做到,讓學生總能處于良好的學習狀態,發揮自己的特長,有成功解決問題的喜悅,也有“柳暗花明”的體驗,就必然能培養出適應社會需求的技能型人才。
參考文獻:
[1]陳其純.《電子整機裝配工藝與技能訓練》.高等教育出版社.
篇2
電子學習檔案袋作為一種新興的學習工具,在自主學習、研究性學習、合作學習等方面有著巨大的應用潛力,體現了獨特的價值。我在數學教學中以電子檔案袋作為學生學結和交流的工具,為促進學生的自主學習上作出了許多努力和嘗試。
1.利用“電子學習檔案袋”,為學生創造自主學習的環境。
在利用“電子學習檔案袋”開展數學教學時應考慮有效地實施以學生為主體的教學原則,要有效地實施以學生為主體的教學原則,首先需要給學生營造一個自主學習的網絡環境。網絡教室為組織協作學習提供了很好的環境,特別是“電子學習檔案袋”進入課堂,為學生自主學習、協作學習和交流評價提供了更多的便利。
首先,學生可以通過瀏覽教師上傳到“電子學習檔案袋”教學平臺“共享區”中的現實案例,體驗、感受教師創設的情景。其次,教師可以根據學生現有水平進行分組,并通過“電子學習檔案袋”向各小組提出不同層次的任務。最后,在學生進行探索性學習時,教師可以隨時瀏覽每個學生的個人電子檔案袋,并進行信息反饋,然后及時利用“回復”或“討論區”等輔導功能與某個學生建立交互學習,以此實現因材施教,讓每一位學生在其原有基礎上都有提高,都能體會學習的成功和樂趣。
例如:當教師布置一項創作研究性任務后,可以組織學生通過“電子學習檔案袋”進行交流討論,同時鼓勵他們積極參與,發表見解;還可以讓學生將自己的學習成果發表到“電子學習檔案袋”展示出來,體會喜悅和榮譽,也讓學生更方便地進行交流評價,并從其他同學的作品受到啟發,來更好地完善提高自己的作品。
2.通過“電子學習檔案袋”,讓學生在自主學習過程中,進行積極有效的思維。
首先,對整個教學內容進行分類并合理安排。不同的教學內容采用不同的教學方法。一般可以把教學內容分為三類,一類是最基本的內容。這類內容主要是在教師的帶領下系統學習,其目的是掃清學生學習中的知識障礙,讓學生入門。第二類內容是學生完成任務過程中遇到的不會的知識,這些內容是教學中的重點,但它主要是完成任務過程中學生所提出的問題,只要教師給予適當的指導,學生就可以自己從書上或網絡幫助上獲得答案,所以這類教學內容我采用的是以學生自學為主的教學方法。第三類內容是學生通過自學后仍心存疑慮、難以明白的內容,即教學中的難點,可以采用討論的教學方法。如果屬于大多數學生的問題,綜合起來用“電子學習檔案袋”的討論功能與學生一起進行研究解決,屬于個別學生的問題,則利用“電子學習檔案袋”中的“回復”功能進行單獨輔導。這樣,學生就會從教師帶著學到自學輔導,進而過渡到自主學習的狀態。
其次,在“電子學習檔案袋”中呈現任務要根據學生在基礎知識、認知能力,個人的興趣、愛好、性格、動機等方面存在個體差異,要講究層次性。一個完整的任務可以分成若干個小任務,并按照由易到難、由簡到繁的次序依次呈現,引導學生自主完成任務。另外可以根據不同的學生提出不同的拓展任務,探究任務,這樣可以做到真正意義上的因材施教。
3.實施電子學習檔案袋評價,激發學生自主學習的內動力。
篇3
關鍵詞:工程熱力學;教學改革;教材;教學方法
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2013)49-0217-02
《電路與電子學》是電子電氣信息類等專業電子技術方面入門性質的專業基礎必修課程,服務于電氣自動化、電子科學與技術、電子信息與智能檢測、通信與信息系統等學科,開課面廣,學生人數多,是一門較大的技術基礎課,對實現應用型人才培養目標具有承上啟下的關鍵作用,其教學質量和水平的高低將直接對專業課程的學習和人才培養產生重大而深遠的影響。本課程的實踐性很強,實驗是該課程必不可少的一部分。由于實驗條件的限制,涉及的相關實驗大部分是驗證型的,通過現有的實驗箱和模塊完成,學生只是機械地完成實驗操作,而缺少對實驗結果的深層次分析,更得不到對創新能力的培養。另一方面由于實驗時間的局限性,實踐環節與理論教學往往脫節嚴重,達不到以實驗配合理論教學的目的。因此,針對《電路與電子學》課程的實驗課程建設是非常必要的。
一、《電路與電子學》實驗課程的建設實施
實踐教學活動的設計思想是:強調實踐教學在課程中的地位,理論與實踐并重,在教學內容和要求上理論教學與實踐教學相互銜接、逐漸深入。具體做法如下。
1.構建“基礎實驗”、“大型實驗”和“綜合提高型實驗”三個層次的實驗教學內容?;A層次的教學包括電路基礎實驗和模電基礎實驗內容,目的是培養學生的基本實驗技能,及其基本分析和解決問題的能力,采取的教學方法是一人一組的實驗方法,保證每個學生都有動手練習的機會;大型實驗層次主要是模電大型實驗,教學目的是培養學生獨立分析處理問題的能力,鼓勵創新思維,促進知識更新,讓學生在系統分析、設計與應用上有所提高,采取的教學方法是由學生在規定范圍內自主選題,在實驗室自主完成,一人一組;綜合提高型層次開設的是電子系統設計與實踐實驗,教學目的是讓學生綜合運用前面各實驗層次所學到的專業知識和工程技能,面對較大規模的電子系統進行設計分析,培養學生自主學習、創新、系統分析、設計與應用的能力,此層次的實驗教學結合電子設計競賽等課外科技活動進行,采取的教學方法是在指導教師的輔導下,在開放式的實驗環境中,經過需求分析、資料查詢、方案論證、設計調試、測試分析等過程,完成課題。
2.根據人才培養需求,對實驗教學內容進行更新、整合和優化。為了培養具有扎實基礎理論和創新意識,并具有較強實踐能力的專業人才,根據學科發展,對實驗教學進行更新和優化設計:設計一些跨學期、跨課程的實驗項目,建立由簡單到復雜、由基礎到綜合的循序漸進的實驗教學內容體系,從而逐步培養學生動手實踐能力和創新精神。例如:在基礎層次的數電實驗環節可以進行計數器、數字鐘等基于MSI的驗證和設計性實驗,在數電大型實驗中可以讓學生進行基于VHDL的QuatusII數字鐘設計,并下載于FPGA芯片,使學生對SOC有最基本的認識,在綜合提高型實驗中又可以讓學生用單片機系統完成同樣的設計。又例如:在數電大型實驗中可以進行基于VHDL和FPGA的交通燈控制器設計,在提高層次的單片機實驗中可以開設同樣的實驗,讓學生對基于不同硬件設施的設計有更深的感受。類似的實驗還有智力競賽搶答電路等。
3.充分利用先進技術和科研成果,建設符合電子信息時代要求的實驗教學環節。①轉變電子電路的設計思想和設計方法,將以搭試、焊接為主的傳統實驗方法過渡為以系統設計、仿真和系統實現為主,將先進的EDA技術引入傳統的模電實驗教學過程,強化EDA技能訓練和工程意識培養。目前課程選擇Multisim、QuartusⅡ、Nios II IDE等軟件來組建EDA公共實驗平臺,構建軟件仿真和硬件實驗并重的電子技術課程實驗教學新模式。Multisim電路仿真軟件主要應用于模擬電子技術、數字電子技術、網上虛擬實驗、模電大型實驗等實驗的教學環節,MAX+PlusⅡ、Quartus Ⅱ應用于數字電路大型實驗和提高層次實驗環節。②用信息化教學手段為提高教學質量提供基礎。建立電路與電子學實驗教學網站,提供實驗的教學大綱、授課計劃、課件、實驗儀器使用幫助信息等實驗教學材料,學生可以通過網絡進行實驗內容的預習,并可下載實驗內容和相關應用軟件,實驗報告可以通過網站提交,教師可以進行網上在線實驗報告批改、成績統計,為學生的課外學習提供了很好的網絡課堂,從而使實驗室在時間和空間上得到有效拓展。
二、課程建成后的主要特色和創新點
1.將課程經典內容與現代技術有機結合,將EDA技術融入課程教學全過程,使理論教學和實踐教學效果都得到有效提高。將EDA仿真技術作為一種教學輔助手段引入到實驗教學中,能夠實現依靠手工調試的傳統數字電路設計方法向現代數字系統設計方法轉變。較好地突破了教學中的重點和難點,激發了學生學習的興趣,鞏固和加深了對理論知識的掌握,從而提高理論教學和實踐教學效果。
2.對實驗教學內容進行整合和更新,開設跨學期、跨課程的實驗項目,建立由簡單到復雜、由基礎到綜合的循序漸進的實驗教學體系。根據人才培養和學科發展需求,對實驗教學內容進行不斷更新和優化。從學生認知的實際過程出發,建立從“基礎實驗”到“綜合提高型實驗”的層次化實驗教學體系。首先從較為簡單的實驗開始,激發學生的學習興趣,建立學習信心。然后逐漸提高實驗的難度和綜合程度,通過實驗,使學生的實踐動手能力得到不斷提高。
3.將課程教學與學生創新意識的培養相結合,利用科研和教學研究成果,加強學生的綜合能力的培養。充分重視學生創新意識的培養。通過將教師的科學研究和教學研究成果融入課程的實驗環節,讓學生深刻認識到科學研究對學科發展起到的推動作用,領會科研創新的精髓,從而激發學生的創新意識,鼓勵學生用創新的思維解決問題,不斷提高綜合能力和素養。
通過對課程實驗的改革與實踐,激發了學生學習興趣,提高了學生的動手能力與實際技能,同時學生對于實驗儀器的使用、電路調試與排故、實驗報告和實驗記錄的撰寫能力也得到較大的提高。使學生較早地參與科學研究和社會、生產實踐,普遍提高大學生的人文素質、科學素質、創新精神和創業、實踐能力,有利于增強社會競爭能力和提高就業率。
參考文獻:
[1]楊霓清,陳延湖.電路與電子系列基礎課程立體化改革與建設[J].電氣電子教學學報,2009,(6).
[2]李圣清,羅飛.電路電子學精品課程建設的探索與實踐[J].湖南工業大學學報,2010,(5).
篇4
關鍵詞:微電子;集成電路;課程群;親產業
中圖分類號:G642.0文獻標志碼:A文章編號:1674-9324(2019)19-0163-02
一、引言
微電子(集成電路)被稱為現代信息社會的“食糧”,是一個國家工業化和信息化的基礎。自2014年我國《國家集成電路產業發展推進綱要》,設置千億級的集成電路發展基金以來,南京、合肥、重慶、成都、武漢、廈門等地相應出臺了區域性的集成電路發展政策。廈門依據毗鄰臺灣的區位優勢,設立了500億人民幣的集成電路產業基金,并陸續了《廈門市加快發展集成電路產業實施意見》和《廈門集成電路產業發展規劃綱要》,擬形成區域性的集成電路產業集聚地,打造集成電路千億產業鏈,最終形成我國集成電路的東南重鎮。
在此背景下,廈門政府在集成電路設計、生產制造、封測以及人才儲備,全方位進行布局和規劃。設計方面:紫光集團投資40億元設立紫光展銳產業園、研發中心項目,引進展訊等國內通信芯片設計的龍頭企業。廈門優訊、矽恩、科塔等集成電路設計企業也在高速、射頻芯片領域取得可喜進展,僅2016年,廈門就新增加60余家集成電路設計企業。2017年整體產值達到140億元;生產制造方面:與臺灣集成電路巨頭聯華電子合資設立了聯芯12寸晶圓廠項目,總投資達62億美元,已于2016年12月正式投產;三安集成電路有限公司和杭州士蘭微電子股份有限公司,主攻三五族化合物半導體芯片生產;泉州晉華12寸存儲器廠則著眼于動態存儲器的生產和銷售;封測方面則引入通富微電子股份有限公司,力爭打造一小時產業生態圈;人才儲備方面:廈門政府與中國科學院微電子所共建中國科學院大學廈門微電子工程學院,輔以廈門大學、廈門理工學院、華僑大學等微電子學科,為廈門集成電路的生產和設計輸送人才。
在此背景下,我校于2016年12月建立微電子學院,聯合臺灣交通大學、元智大學等微電子老牌名校,共同探索適合廈門及周邊地區的微電子人才培養策略,力求建立較為完善的課程群體系,為在閩的微電子企業培養專業人才。
二、微電子工程專業特點
首先,微電子專業與傳統的機械、化工、電子等專業不同,是一門交叉性很強的學科,需要該專業學生系統地學習數字、物理、電子、半導體器件、集成電路設計、電路封裝、計算機等多方面的知識理論,并且能夠將各門學科融會貫通,熟練運用。其次,微電子專業入門門檻高、知識體系更新速度快,貼近產業。這就要求學生在具有堅實理論基礎的同時,實踐動手能力較強,才能在短時間內將所學理論和實踐結合,迅速融入工業界或者科學研究。第三,微電子是一個龐大的系統專業。從大類上可以分成工藝、器件、設計、封裝、測試五個大方面。但每一個大類又可分為幾個甚至數十個小門類。如設計類又可細分為模擬集成電路、數字集成電路、射頻集成電路、混合信號集成電路等四個門類。而例如數字集成電路,又可繼續分為數字前端、數字后端、驗證、測試等小方向。各個方向之間知識理論差異較大,對學生素質提出了極高的要求[1]。
三、微電子工程課程群實踐
(一)微電子工程專業培養策略
結合廈門微電子產業特點,以市場需求為導向,同時充分利用海峽兩岸交流方面的優勢,立足于我?!坝H產業、重應用”的辦校原則,我校微電子工程專業設置為工藝和設計兩大類方向,應對周邊產業需求,對該專業學生進行差異化培養。在本科前兩年公共課的基礎上,大三學年,根據學生興趣及教師雙向篩選,確定學生未來兩年的學習方案,分別在器件/制造、模擬/數字集成電路設計兩方面進行課程教授和實踐鍛煉,培養專業門類細化、適應企業實用化需要的高素質、實踐型人才。同時,在一些專業課程講授上,聘請臺灣方面有經驗的教師和工程師,結合產業現狀進行教授和輔導。
(二)微電子工程專業培養目標
對于我校應用型本科院校的定位,區域產業經濟和行業的發展是重要的風向標,因此在微電子專業人才培養上必須突出“工程型、實用型和快速融入型”的特點。主要培養目標如下:(1)掌握半導體器件及工藝的基本理論基礎、電子線路的基本理論與應用、計算機使用、電子系統信號處理的基本知識、集成電路及板級設計的基本技能。(2)具備半導體及集成電路設計、制造,PCB板級設計、制造、測試的基本能力,工程項目管理、品質管理、設備維護的基本素養。(3)能在半導體、集成電路設計、制造行業,從事集成電路設計、制造、研發、測試、品質管理、廠務管理、設備維護等相關工作,畢業三到五年后通過自身學習逐步成長為本領域的骨干技術人員和具有較強工作能力的核心工程師[2]。
(三)微電子工程專業課程群制定實踐
基于我校應用型本科“親產業”的學校定位,在微電子專業課程群建設中,我們首先引入CDIO的教學理念。CDIO(Conceive-Design-Implement-Operate,即構思—設計—實施—運作)工程教育是以理論教學為基礎,工程實際反饋互動為主要形式的培養方案[3,4]。基于此,課程群制定從知識邏輯(課程環節)和項目實施(工程實踐)兩個角度,對學生的綜合素質進行培養、鍛煉。
篇5
現在,眼看AMD 690G和NVIDIA MCP61/68芯片組使AMD整合平臺欣欣向榮,帶走了不少入門級用戶,英特爾終于決定向NVIDIA開放進入入門級整合圖形市場的授權。早已摩擦掌多時的NVIDIA在獲得這個機會后,立即準箭代表NVIDIA最新主流水準的MCP73系列芯片組,希望存英特爾平臺重現AMD平臺的輝煌。MCP73系列原本打算在今年第二季度登場,但由于種種原因,它的最終時間推遲了一個季度。本刊在第一時間拿到了采用GeForce 7150+nForce630i的影馳GeForce U7150主板,提前為大家揭開它的神秘面紗。
現在,英特爾面向主流、整合GMA31000圖形核心的G33和G31芯片組已經面世,這兩款芯片組其實就是MCP73的良接競爭對手,而G33和G31的差別僅在于南橋,G33搭配最新的ICH9南橋,G3l則搭配lCH7。我們在這里就用價格接近的精英G33 T-M2主板影馳GeForceU7150t主板進行對比,幫助入門級玩家了解這兩款主流整合芯片的真正實力。
芯片組規格大碰撞――MCP73VS G33
英特爾處理器并不像AMD處理器那樣集成內存控制器,因此芯片組北橋需要包括內存器功能。MCP73系列芯片組中的內存控制器是單通道的,也許這是NVIDIA為了進入市場不得不做的妥協,因為英特爾不希望MCP73威脅到自家的G31/33/35。
盡管如此,MCP73系列的其它規格卻是主流水準的。以我們拿到的資料來看,該系列至少分為3個不同的型號,最高規格支持1333MHz前端總線,支持HD Audio,提供4組SATA、2組PATA、2個PCI―Exl、1個PCI―E x16以及10個USB 2.0接口。盡管只支持單通道內存,但它支持DDR2800,其內存帶寬仍然可以達到6.4GB/s,而800MHz前端總線的Pentium E2140帶寬需求也只是6.4GB/s而已,對于購買800元以下處下器的主流用戶來說已經足夠。
在圖形核心方面,MCP73系列芯片組圖形核心的最高規格為GeForce 7150,支持DX9.Oc,頻率高達630MHz,號稱可以打敗人入級GeForce 7100獨立顯卡。它還支持HDMI和HDCP,并且通過了vistaPremium認證。從這些規格來看,MCP73和面向AMD平臺的MCP68 幾乎沒差別,將成為英特爾G3x系列芯片組的強有力對手。
G33是目前英特爾最新一代整合圖形芯片組的主力,前端總線最高出支持到1333MHz。它最大的亮點是支持雙通道DDR2 800或者DDR3 1066內存。G33搭配的南橋芯片是英特爾ICH9系列,ICH9最大支持4個SATA接口,提供12個USB擴展接口。只是它仍然延續了不支持PATA接口的特色,用戶要么選擇SATA光驅,要么就只有依靠主板廠商提供的轉接式IDE接口(即通過第三方芯片,把uSB接口或者SATA接口轉接為IDE接口)。另一方面,按照英特爾南橋的細分方式,RAID功能只有較高瑞的ICH9R/DII等型號中提供,大眾級的ICH9是不支持的。這難免會讓那些希望通過組建RAlD磁盤陣列來提升系統整體性能的用戶覺得有些遺憾。
誰更適合HTPC?
除了常見的規格對比以外,相信很多玩家都對它們究竟誰更適合用來作為HTPC平臺很感興趣。MCP73系列芯片組不支持完整的PureVideo,沒有高清視頻播放加速功能,這方面的規格和GMA3100相差不大。兩者的性能應該處于伯仲之間。不過MCP73直接內建了對HDMI支持,可以通過HDMI線纜同時輸出圖形和音頻信號,相對來說更方便一些。
誰組建平臺成本較低?
MCP73系列和G33/G31的定位都是入門級市場,這類用戶通常資金比較緊張,在組建平臺時的所化的成本也大致一樣。此時內存控制器成為影響成本的因素。因為對于目前的主流用戶來說,購買電腦時選擇的內存容量最通常是lGB。如果你打算馬上組建雙通道內存,那么購買兩條512MBl內存的成本會超過購買1條1GB內存,而如果只購買10B內存的話,雙通道的優勢又沒有顯現出來。
測試平臺
CPU:Pentium E2140 主板:影馳GeForce U7150/精英G33T-M2
內存:512MBDDR2 800x2
硬盤:WD Cavier 1600AAJS 160GB
顯卡:GeForee 71 50/GMA3100
測試軟件:SYSmark 2007 Preview、PCMark05、3DMark05、sjSoftware Sand ra 2007、《極品飛車lODemo》、《PES 6》等等。
考慮到MCP73系列和G33的定位,我們特別選擇了Pentium E2140作為本次測試的處理器,并配備了主流的IGB內存。
影馳是NVIDIA在顯卡領域的主要合作伙伴之一,最近才涉足主板領域。影馳初期推出的主板產品全都基于NVIDIA芯片組,本次的影馳GeForce U7150主板也是最早上市的MCP73系列主板。
測試點評
綜合性能:G33略微領先
SYSmark 2007 Preview通過真實的應用環境中運行應用軟件求評估系統的綜合性能。SYSmark2007 Preview測試包含Adobe After Effects 7、Adobe[]lustratol CS2 Adobe Photoshop CS2、AutoDesk 3dsMax 8等10多個代表各種應用的常用軟什,測試結束后會得到包括E―Learning(電子學習)、0fnce Productivity(辦公生產力)、Video C reation(影像創作)和3DModeling(三維造型)四個子項目得分以及總分。
在SYSmal_k2007測試中,影馳GeForce U71 50平臺的綜合成績得分比G33略低2分。分析各了系統得分可以看出,兩者的差距主要體現在E―Learning和OffiteProductivity方面,G33的得分領先大約6.5%??梢婋p通道內存對辦公軟件和電子學習類軟件的整體性能還是有一定好處的。
PCMark05測試更側重于電腦的各個子系統成績,影馳GeForce U7150平臺在綜合性能方面領先G33平臺11.4%,在側重于2D和簡單3D處理的圖形子系統方面領先12.5%,在磁盤性能方面略微領先3.3%。只有內存性能比G33平臺略微落后。
內存帶寬:G33更大
Sandra 2007的內存帶寬測試可以很好地反映兩個平臺在內存帶寬方面的差距。由于處理器的前端總線僅為800MHz,所以兩者的內存帶寬也受到限制。即使如此,雙通道內存的G33平臺在帶寬上還是領先單通道內存的影馳GeForce U7150平臺大約10%。
3DMark05測試主要針對系統的3D圖形處理能力。在本項測試中,影馳GeForce u7l50平臺的得分領先G33平臺27.8%,可見高頻率的GeForce 7150圖形核心確實擁有有明顯的優勢。
我們再來看看游戲方面?!禤ES 6》足球游戲對于處理器的運算能力,內存的帶寬以及顯卡的3D處理能力都有較高的要求。在這個游戲中,兩款整合圖形核心在中畫質、800×600分辨率下都能流暢地運行游戲。但當設置為高畫質時,G33芯片組表現出一定的優勢。雖然FRAPS測試軟件監控的游戲幀數都大大超地字25幀。但在《PES 6》中,一旦平均幀數低于50幀,畫面就會出現延遲和不流暢,也許這是由于內存帶寬的原因造成的。MCP73在高分辨率下的速度比G33略微遜色。
在《極品飛車10》Demoi測試中,MCP73平臺可以順利地運行游戲,并在默認畫質下達到25幀以下的流暢運行速度。G333平臺不能正常運行這個游戲,兩者兼容性不佳。
一直以來,NVIDIA整合圖形核心的兼容性很不錯,畫質也很好。而英特爾網站上甚至還有一個不兼容的游戲列表,如果你打算用整合平臺玩游戲,還是應該先看看那個列表再做決定。
高清視頻播放能力:伯仲之間
盡管NVIDIA宣稱MCP73并不支持PureVideo高清加速技術,而G33也不具備高清加速能力,我們仍然用它搭配最低端的雙核處理器Pentium E2140來進行高清播放的嘗試。我們測試了對資源占用較大的VC一1編碼以及H.264編碼的1080p高清視頻。綜合來看,不支持PureVideo高清加速的McP73在視頻加速能力方面確實與G33處于伯仲之間,兩大平臺搭配雙核處理器能夠完成高清播放的任務。 圖形核心的作用其實不只是玩3D游戲和視頻播放,日常應用中各種軟件的加速與播放能力也很重要,GoogleEarth 3D地圖和Adobe Reader就是這類應用的代表。NVIDIA圖形核心具備GPU加速技術,在進行GoogleEarth3D地圖縮放和打開附帶有巨大圖片的PDF文檔時,NVIDIA MCP73平臺要比英特爾G33平臺更流暢一些,顯示出針對某些普通軟件的3D運算優勢。
從實際測試來看,MCP73芯片組主板都可以將PentiumE214O的前端總線提升至1333MHz以上。而精英的G33T―M2的BIOS沒有設計超頻選項。于是我們改用技嘉GA―G33一DS3R來比較。盡管技嘉的G33超頻能力同樣很突出,但它的價格也要貴很多。
從以往的慣例來看,英特爾芯片組主板只有少數是能超頻的,取決于廠商的研發和市場定位。NVIDIA芯片組主板的超頻能力更普及,幾乎每家品牌都能做出不錯的超頻主板。
綜述
McP73系列的3D性能更強
雖然從實際測試的結果來看,G33和MCP73在游戲性能方面是各有擅長,但從兼容性的角度來看,GMA3100目前還落后很多。因此如果你買電腦是以玩游戲為主,那么還是MCP73更值得選擇。
G33在辦公領域更有效率
由于G33是英特爾自家原配芯片組,穩定性很好,而雙通道內存又可以帶來更好的Office軟件處理能力,因此對于辦公用戶來說,G33是更好的配機選擇。
超頻玩家應該各取所需
對于資金比較緊張的超頻玩家來說,MCP73在性價比方面優勢明顯。由于價格便宜,同時各品牌都能做出一定的超頻能力。G33雖然也有適合超頻的主板,但這類主板相對都比較貴,大多數廉價G33主板都不具備很強的超頻能力。
要獨顯還是要整合?
MCP73系列的高端型號圖形核心頻率達到630MHz,大大超過了低端獨立顯卡GeForce 7100GS,在性能上也有趕上GeForce 7100GS的趨勢,但699元官方報價顯得偏高,不如選擇8管線的GeForce 7300 GT的獨立顯卡平臺,價格只貴幾十元。當然,很多品牌也不見得會按NVIDIA的意思定價為699元,例如影馳GeForceu7150的報價預計就只有599元。此時整合圖形平臺的成本優勢接近200元,完全可以取代GeForce 7100GS顯卡。
篇6
關鍵詞 電工電子 問題 對策
電工電子涉及的一些內容較為抽象,學生理解起來比較困難,教師用語言描述起來也非常復雜,某些規律學生難以掌握,同時有相當一部分電工電子的概念需要通過大量的實驗驗證來加以佐證。具體如何實現理論與實踐的辯證統一,如何合理優化課堂結構,強化專業技能訓練,有效提高課堂教學效率,是需要每一個職業教育工作者深入研究的課題。
一、電工電子教學中存在問題
(1)學生學習的積極性不高,鑒于電工電子涉及的知識面比較廣、內容煩瑣、原理抽象,相關知識點也比較抽象,學生理解起來比較困難,這在很大程度上打擊了學生學習的積極性。
(2)教學方法、教學手段較為單一目前主要課堂教學方法——板書,這種授課方式雖然節奏比較合理,使學生有時間理解、吸收知識,有足夠的思考、練習以及討論空間,但也存在著一些缺陷:不形象、不直觀、教學面比較窄,這樣一來就會導致學生普遍感覺該課程知識枯燥乏味,缺乏學習興趣和主觀能動性,導致學生理論知識基礎比較薄弱,實踐動手能力比較差,自主分析問題及解決問題的能力有所欠缺,這與目前職業教育培養“應用型人才”的宗旨以及相關專業人才培養目標存在一定差距。
二、針對電子電工教學存在的問題提出的對策
(1)提高學生學習的積極性精心設計具有創意的新課導入及有趣的實驗上好入門課 俗話說,“萬事開頭難”。具有創意的新課導入,能夠吸引學生的注意力,引導他們積極思考,在有效解決問題的同時,也擴大了視野。所以,對于前幾節課,務必要精心設計新穎創意的新課導入及有趣的實驗以便上好前幾節課,最大程度地調動學生的積極性,激發其興趣。一旦學生對該門學科產生興趣,學生就會樂意上這門課。可以看出,激發學生學習的興趣及動力就成為了“緒論課”的首要任務。筆者覺得此時多說不如多做,因為學生學習基本知識是較為枯燥乏味的,但是如果讓他們自己動手的話興趣就大多了。鑒于此,可以在剛開始安排幾個較為有趣的實驗,如:歐姆定理的論證,如何在測量電阻使誤差減小等小實驗。以便進一步激發學生的學習興趣,使學生形成先入為主的求知欲望。
(2)增進直觀教學,重視教學實驗電工電子是一門以實驗為基礎的學科。需要根據這一特點,利用直觀教具及實驗來培養學生的學習興趣。①最大程度地發揮直觀教具的作用。在教學過程中,要加強直觀教學,可以采用實物、模型等教學手段,盡可能地發揮學生的視覺、聽覺以及觸覺等各種器官之間的互相協調作用。例如,在教授到電容和電感時,可以在電視機的主板上讓學生自己尋找各種電容和電感,并讓他們記下相應的型號。這樣,不但能夠使學生初步認識元器件的外形及型號,了解元器件的應用情況,在一定程度上也使學生學起來輕松愉快。②重視演示實驗。通常情況下,演示實驗在教學中能夠很好地激發學生的學習興趣。在演示實驗過程中,完全可以不拘泥于教材或教參,由學生自己動手,如可以讓他們自己選擇器材及設計實驗方法,以期在實驗中由學生自己發現問題及尋找問題的解決方案等等。盡可能地發揮學生的主觀能動性,從而激發學生的學習興趣。鼓勵學生大膽猜想、獨立地思考,并能夠通過實驗否定錯誤的假設或修正不夠完善的猜想,以增強學生解決問題的勇氣和信心。
(3)利用多媒體技術,制作模擬課件在電工電子教學過程中,常常有很多情景學生很難想象,想要進行實驗也是無從下手,而這對于學生的理解,就有一定的困難了。還有一種情況,有些實驗雖然演示起來較為容易,但其過程無法看到,學生理解起來也比較困難。通過利用多媒體技術,制作模擬課件,能夠有效幫助學生解決這一問題。例如:教整流電路的時候,做實驗的話,可以看出其中的奧妙,但是波形失真較為嚴重,這樣,學生可能認為是旁邊信號輸入。這種情況下,就可以利用PROTEL將實驗裝置畫出來,再運行一下,就能夠看出輸出波形了。通過使用FLASH技術來制作出動畫,將整個實驗過程通過模擬方法完成,這樣一來,不僅將抽象的東西形象化了,學生接受起來比較容易,更重要的一點是,提高了學生學習的主觀能動性性、積極性。
三、靈活使用教材,采用多樣化教學方法
傳統的教學方法無法充分調動學生的學習主動性,這樣一來,不利于應用型人才的培養。在電工電子教學中應當遵循原則是:知識應當由學生本人積極主動地探索而獲得,而不是由教師簡單地灌輸給學生。在學生自己探索、研究的過程中,每一個細微的發現都激發著學生大腦的活動,能夠使其始終處于積極狀態中,不斷推動智力的發展,進而形成精細的知覺力,培養出良好的想象力,有效鍛煉抽象思維力。在獨立探索的學習過程中,學生并不是按照機械的、固定的思路一成不變,而是有多種信息變換和組合的可能性,這對于學生克服思維定勢的消極影響非常有利,也有利于保持思維的敏捷、活躍。在教學方式上,要敢于創新,大膽設想,融入全新的教育思想,采用多種不同的教學方法。課堂作為教學過程中的重要環節,務必要把課堂教學過程作為在教師的引導下學生積極主動探究科學的過程,進一步把培養學生科學的學習方法以及提高學習能力的任務真正落實到課堂教學中去,使學生學得主動、扎實、靈活,從而使他們對電工電子有比較深刻的主觀認識。
電工電子技術在飛速發展,新器件和新理論在人們的不懈努力之下不斷涌現,電工電子的教學內容也在不斷完善。為了進一步適應和促進本學科的發展以及滿足學生終身學習的需要,應當根據其發展趨勢,在全面深入分析教材內容的基礎之上,對教學內容進行篩選及組織。在此基礎上對幾個電路進行相關綜合介紹。這樣一來,可以培養學生的自學能力,充分發揮其學習的主動性及積極性。
參考文獻:
篇7
關鍵詞 開放式教學情境;高職高專;專業基礎課;醫用電子技術
中圖分類號:G712 文獻標識碼:B
文章編號:1671-489X(2014)08-0069-03
1 引言
高職高專教育是一種強調實踐與應用的特殊教育類型,學生在理論學習的同時受到實驗實訓等實踐活動的鍛煉,從中養成良好的學習習慣、思維方式,以及受到觀察、測量、分析、總結等一整套知識技能的訓練。醫用電子技術是醫療器械相關專業的重要專業基礎課,也為后續課程提供堅實支撐,同時這門課不但是學生開始進入專業學習,開啟后續醫電相關課程學習之門,也是這些后續課程以至日后的職業生涯的一次綜合性預演。因此,構建這門課程的教學情境至關重要。
提升類似課程的學習效率,不僅需遵循本學科的規律,在課程本身教學上下功夫,還需極大地擴大課程外延,詳盡分析學生特點、學校社會需求、課程的來龍去脈,需要在傳統課程概念以外的各個方面進行研究和探索。而以往的教學表明,任何僅限于本門課程的、以孤立方式進行的教學改革都有其局限性[1-2]。
2 課程教學情境構建中“開放”的含義
按傳統的教學模式,醫用電子技術這門課無非就是課堂多媒體教學、分組實驗、作業等幾個環節,學生在整個教學過程中無疑是被動接受的對象,故而形成一個封閉的環路。加之很多學生沒有良好的學習習慣,缺乏主動進取的精神,學習效果不盡如人意。而按照英國人力資源服務委員會(MANPOWER SERVICES COMMISSION)的對策,開放學習是使得學生可以選擇適合他們自己的時間、地點和進度進行學習,克服地理、個人或工作上的障礙,克服傳統課程不能提供培訓的弊端,從而開放所有的機會。
而對于在校的高職學生而言,開放學習就意味著開放的學習政策、開放的學習資源、開放的學習組織管理方式,即有關學習的各要素有更高的自由度,學習者有更多的選擇和自由。對于醫用電子技術這門特殊的課程而言,其開放的意義在于:從學生開始進入課程學習之前,到學完本課程整個理論、實踐環節,全部為教師指導下的開放式學習;同時打通本課程與前導、后續課程以至學生實習、就業等各個方面的邏輯通道,學生完全明確為何學、如何學、學后如何用,掌握基本的電路模塊和分析方法,掌握觀察、測量、記錄、分析等必需技能,滿足后續課程對醫用電子技術課程的基本要求,符合現代企業對生產、維修、客服等一線技術人員的基本素質要求。同時也使得受教育的學生對其自身有較強的成就感、建立起較強的自信心,形成完全開放的、與以往懵懂學習完全不同的教學局面。
其實開放的涵義,應并不僅僅針對某門課程,更應推而廣之到對整個專業的認知,專業與職業的關系,對崗位的支撐,從而擴展到對整個行業的認識(包括行業特征、技術前沿、市場區域)等。如果一件事物能從這樣較為宏觀的角度加以審視或把握,猶如空中俯瞰大地,更能厘清脈絡,掌握來龍去脈。這種宏觀意義上的認識,對某門課程進行知識能力體系建設尤能起到引領作用。若能以此引導學生,對其展開潤物細無聲的教學工作,那么電子線路這門課就不再是學生被動接受、孤立存在的外在事物,而是與學習者作為一個整體,類似不斷進行新陳代謝的有機體,茁壯成長,生機勃勃。
3 完全開放式醫用電子技術教學情境構建的前導工作
前導工作是教學情境構建的前提及基礎,內容涵蓋教學對象的分析、課程在課程群中的地位分析、教學目標的確立等多個方面。
醫用電子技術課程受教育的對象分析包括新生入學前以及上一學期的學習情況,分析其知識結構,包括初高中的相關知識、前導課(如數學、電工等課程)的基礎、能力結構(看懂電路圖、根據電路圖連線、基本儀器儀表的操作、基本電量的測量分析等)、自我定位、專業期望、學習習慣、思維方式以及學生的生活習慣等。與此同時,不斷強化學生的專業認識,以及對本課程的性質、要求等的認識[3]。在這一階段,宜邀請企業人員參與,開設適量的講座,并帶領學生赴企業進行實地參觀學習,建立對專業及所學課程的直觀印象。
教學目標的確立等,則需調研所在區域醫電產品相關企業對醫電課程的要求,對醫電課程群的上下游課程的課程標準作出新的修訂和規劃。醫用電子技術課程作為整個醫電相關課程的重要組成部分,其上下游課程遵循相同或相似的教學規律,相互借鑒、相互滲透,實踐平臺共通、公用。有的是前后端的關系,如傳感器、單片機;有的是程度深淺的關系,如醫用電子儀器原理與維護;有的是廣度的關系,如醫電產品工藝等。因此,在課程標準和資源配置上,將這些課程一體化、融合化、交叉化,有機地構建整個知識能力體系。
據此,對教學內容進行結構優化和模塊化設計,刪除一切不必要的繁瑣的內容,去粗取精,合理安排教學順序,有機組織,把握電子技術思維方式和學習方法。將內容劃分為六大部分,包括醫電基礎知識(生物電信號、基本元器件、基本電路分析方法等)、放大電路、信號產生變換電路、數字電路基礎、電源(包括開關電源)電路、醫電安全標準等。制訂實驗實訓計劃,編制指導書、考核辦法及電子加工實訓車間的建設管理方案。
4 教學情境構建的實施方法
教學方法試論 毋庸諱言,目前高職高專學生的基本素質與之前的相比,有較大程度的下降,因而探索與之相適應的教學方法顯得尤為重要。開放的教學方式必須面對這個問題,在時間延續及空間的延展上加以把握。
1)人的意識結構中,所有對未知的東西的認識,一定是在已有的知識概念的基礎上通過各種方式衍生出來的。對于認識的主題而言,也是不斷地將自己意識中的原有的概念施加于新生的事物中,并由此不斷地調整自身的認識。其實人最重要的基本邏輯概念及邏輯關系,基本的形象思維的萌芽,應該在五歲之前即已基本形成。同樣,在教學過程中,即是意味著將抽象的概念形象化,并采用類比的辦法,將一個電路過程用生活中的實例加以對應。如電容器的濾波作用,用水庫的蓄水、放水穩定流量來類比;正反饋用良性循環、惡性循環來類比,有將初始變化放大化的趨勢,而負反饋用走平衡木、走鋼絲的例子類比,有穩定電路參數變化趨勢的作用,前者應用于振蕩器、雙穩態電路等,而后者應用于放大器、穩壓電路等。引導學生自然而然地建立這些概念的本質聯系,抓住電路中所有具有相同性質、相同規律的概念和過程,并將此類概念貫穿于這個教學過程,等等。
2)任何一個復雜事物的構成,既有廣度上的橫向延伸,又有深度上的縱向發展。對應在教學中,則是將模塊化、層次化的概念賦予認知的對象。如由最基本的二極管、三極管、電阻等,構成門電路,形成數字電路中的基本模塊;再由門電路構成觸發器,形成高一電路層次;由觸發器構成寄存器和計數器等使用功能模塊;而在模擬電路中,形成各種放大電路、振蕩器、信號變換、穩壓等基本模塊,再由這些模塊構成不同的功能電路。在教學中,緊緊抓住不同層次上各功能模塊的輸入輸出特性(即外部特性),利于在此基礎上培養測量、分析等基本能力。并據此分析電路內部參數的改變是如何影響到電路性能的變化,借此由表及里深入掌握電路的特性。與此同時,在課堂中引入電子線路輔助設計軟件[7],電路中的每一個重要點都用軟件現場模擬加以形象說明。這里選擇更容易操作使用的EWB5(ELECTRONICS WORKBENCH EDA),有利于學生課后操作研究。
3)對對象的把握,從表象上看,是一個重復及遞進和回歸的過程。猶如音樂,賦格也好,奏鳴也好,變奏也好,都是靠不斷的重復和變化來持續加強聽者的印象,從而把握住整首樂曲的基本脈絡及走向。同樣,在教學過程中,采用課前自學――課堂教學――課后鞏固的學習方式。課前為學生根據計劃預習相關內容,對新內容作出概括,嘗試理清思維脈絡,嘗試用已有的知識原理理解或解釋新的內容。在課堂上,教師采用類比、比較、問答式(啟發式)教學的方法,培養學生舉一反三以及一定的前瞻能力:可以依靠向導,在陌生的地域前行,但目光不能停留在向導的背后,而是向導的前方。因而一定要給學生留下前瞻的空間。
逐次遞進的教學方式,也體現在利用電子線路仿真軟件,或利用實驗電路板進行直觀演示,進行相關的測量,開展分組討論,在有引導的討論中引出對本次課程的總結,引出下一次的課程,并引導學生課后鞏固(查閱有關資料,教師指導下的開放實驗、實際制作等)等一系列過程中。在一定范圍內,對有興趣的學生,組建學習小組,教師在場外提供指導,形成介于自學和教學之間的一種學習形式,對知識能力的培養有推進作用。循環往復,不斷強化有關概念,并逐步鍛煉學生的核心技能。
4)深刻把握住本門課程與同類課程的共性及個性。如在教學過程中,時刻把握住或凸顯出醫用電子的基本特性,以及特別強化灌輸電子技術醫學應用中的電氣安全知識,可靠性、抗干擾性分析等產品質量意識(也為后續課程建立基本的意識),等等。
實踐平臺的構建 構建良好的實踐平臺,對學生掌握醫用電子技術具有重要意義和推進作用[4-5]。無論如何,對于入門性質的,在教師引領下的基本實踐技能及基本概念的鞏固,傳統的實驗方式被證明是一個行之有效的方法。因而首先依托傳統的模電、數電實驗臺的基礎上所做的基本實驗,學生學會使用操作基本的電子儀器如萬用表、信號發生器、數字示波器等,掌握簡單電路的分析測量方法。其次,依托可靠的綜合性的實踐平臺,如“完全開放式醫用電子儀器綜合示教儀”[6],該儀器采用最基本的電路模塊,采用模塊化設計,集多重典型人體生理參數測試電路于一體,每個模塊都能與六大部分內容一一對應,既可以按功能板、又可以按基本電路展開實驗。對于每個實驗項目,建立每個實驗的知識能力分析表,包括達到的基本目標、基本要求、實驗的組織形式、實驗的基本流程、實驗結果分析等。所有實驗分為必做和選做兩類,供學生在課堂實驗和開放實驗中選用。
任何實驗,只有在來自自身的明確的思路的指導下,才能有真正的收獲。對于有興趣、學有余力以及有志于從事這方面職業的學生,則設立第二課堂以及開放實驗室,學生可對有關實驗項目進行自主研究,改變實驗對象的有關參數,觀察、記錄的實驗現象,從而分析電路特點及其用途。學生也可以根據自己的興趣,查找有關資料,自行搭建電路,甚至自行設計電路,測量有關參數和波形,然后對其屬性進行分析判斷。
與生產實踐活動的零距離對接,應該是高職高專教學的一個顯著特征。因而,在實踐環節中引入“教學工廠”――“醫用電子產品加工實訓車間”。車間仿真醫電企業生產車間的各個生產環節,不單單是紙面上的理論,也不是實驗箱上的測試點,學生得到的鍛煉包括元器件的識別、購買、焊接、組裝、測試、調整等,最終制作成具有實用價值的電子儀器產品。在此期間,學生有組織地赴醫電生產企業參觀、學習;學生在企業現場或模擬現場環境中產生的感性認識,所需的認真、細致的工作態度,及時、規范地判斷處理出現的問題,可促使其理解課程的具體要求,改變其學習習慣、思維方式,產生潛移默化的效果。
與上下游課程間的有機結合 教學開放的另一基本特征是資源共享、交叉教學,各門課程之間的融會貫通。掌握一定的知識技能、實現教學目標,是一個整體不可割裂的過程。因而實際教學過程中,醫用電子技術課程與上下游課程間的有機結合尤為重要與必要。作為主要教學載體的醫用電子儀器綜合示教儀(輔以其他必要的儀器設備),其中不僅包含了電工、模擬電路、數字電路、醫用傳感器(包括血壓、血氧、體溫、心電、呼吸、脈搏等多種傳感器,基本涵蓋醫用傳感器課程中的主要內容)以及作為信號處理及波形顯示的單片機等模塊,也為這些課程相互涵蓋包容提供了物質基礎和必要條件。儀器的電子線路部分作為主線,貫穿于整個實驗平臺,而作為一門課程,醫用電子技術更是整個醫電相關課程的總的基礎甚至縮影,其上下游課程遵循與之相同或相似的教學規律,教學方式、教學內容相互借鑒、相互滲透,實踐平臺共通、公用。如此一來,一臺儀器,分則多個模塊、多門課程,合則是一個完整儀器、完整的知識技能體系。這樣課程的一體化、融合化、交叉化,共同形成對整個知識能力體系的完整建構。
5 結論
目前整個高職高專教學情境的變革,無論是空間上,還是時間上,及資源配置上等,都是一個漸次開放的過程。作為其中組成部分的課程教學情境(包括醫用電子技術這門課程)的構建,一方面是由于教學對象的素質變化,社會和生產企業對畢業學生綜合素質的更高要求這個內在原因,另一方面也是教學部門推進高職高專這種特殊的教學類型改革的整體趨勢這個外部的因素,共同促進而成。在專業大環境的背景下,作為相關課程群的基礎核心、并作一體化建設的前提下,明確教學目標,制定課程標準,調整教學手段,在理論、實踐和綜合素質等諸方面提高學生,適應崗位要求,并使之具備一定的再學習的能力。事實表明,這樣的教學方式收到極好的效果,并為整個專業課程體系的改革奠定良好的基礎。
參考文獻
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篇8
關鍵詞:PNP管放大電路;NPN管放大電路;飽和失真;截止失真
中圖分類號:TN101;TN710文獻標識碼:A文章編號:1004-373X(2010)02-164-02
Simulation and Comparison of Output Waveform Distortion of PNP and NPN Amplifier
MU Ren
(Inner Mongolia University for the Nationalities,Tongliao,028000,China)
Abstract:Most analog electronic technology textbooks studying the PNP amplifier,but rarely studying the NPN amplifier,when discussing the distortion of amplifier.A detail comparison on the output waveform distortion of PNP amplifier and NPN amplifier from both theory and experiment is proposed.It is of great importance for helping beginner to master and understand this course.
Keywords:PNP amplifier;NPN amplifier;saturation distortion;cutoff distortion
在模擬電子技術教材中討論放大電路輸出波形失真情況時,均以NPN管放大電路作為分析對象分析其輸出波形的失真情況[1-5]。對于NPN管放大電路,在發生飽和失真時,輸出波形的負半周產生失真,即為削底失真,在發生截止失真時,輸出波形的正半周產生失真,即為削頂失真。而對于PNP管放大電路來說,波形失真情況恰恰相反,在發生飽和失真時,輸出波形的正半周產生失真,即為削頂失真,在發生截止失真時,輸出波形的負半周產生失真,即為削底失真[6]。由于許多教材沒有詳細分析介紹,而初學者在學習中常會遇到這一類的問題,因而造成了初學者理解和掌握上的困難。為此,這里利用作圖法及仿真實驗的方法對這一問題做詳細的說明。
1 理論分析
NPN管組成的放大電路失真情況在模擬電子技術基礎教材中已有詳盡分析說明,這里不再重復。下面對PNP管放大電路的失真情況利用圖解法做詳細分析。
與NPN管組成的放大電路相比較,PNP管組成的放大電路ic與uce均為負,故畫出其輸出特性曲線如圖1所示。設交流負載線與輸出特性曲線相交于Q1及Q2兩點。即當將放大電路基極偏置電阻Rb的阻值取成較小值時,放大電路工作點變高,如Q1 點,接近飽和區;當將放大電路基極偏置電阻Rb的阻值取成較大值時,放大電路工作點變低,如Q2 點,接近截止區。所以,當輸入一定幅度的正弦信號時,可以看到,在工作點Q1處,放大電路輸出波形正半周首先出現失真,也就是削頂失真,說明PNP管在發生飽和失真時是削頂失真。而工作點在Q2處時,放大電路輸出波形負半周首先出現失真,也就是削底失真,說明PNP管的截止失真是削底失真。而對于NPN管放大電路來說,在發生飽和失真時,輸出波形的負半周產生失真,即為削底失真,在發生截止失真時,輸出波形的正半周產生失真,即為削頂失真。PNP管組成的放大電路輸出波形失真情況與NPN管組成的放大電路輸出波形失真情況完全相反。
圖1 PNP管輸出特性曲線及放大電路失真情況
2 仿真實驗
Multisim仿真軟件[7-9]支持模擬電路、數字電路及模/數混合電路的設計仿真,仿真結果準確直觀。實驗中PNP管與NPN管組成的放大電路均采用單管共射放大電路,為方便比較,兩放大電路共地,輸入信號相同。利用Multisim軟件將實驗電路聯接成如圖2所示情況,兩放大電路輸出端分別接虛擬示波器A,B兩通道,將兩放大電路輸入端同時接在初始值為10 mV/1 kHz的信號源上,波形如圖3所示,其為正弦波。接通仿真電源開關時,電路即可開始工作。
圖2 單管共射放大電路
圖3 輸入信號波形
飽和失真的觀察:當將放大電路基極偏置電阻Rb的阻值設置成較小值時,兩放大電路工作點變高,接近飽和區。適當增大輸入信號幅度時,則出現飽和失真,輸出波形如圖4所示。其中上邊波形為NPN管放大電路的輸出波形,出現削底失真,下邊波形為PNP管放大電路的輸出波形,出現削頂失真。
圖4 飽和失真
截止失真的觀察:當將放大電路基極偏置電阻Rb的阻值設置成較大值時,兩放大電路工作點變低,按近截止區。當適當增大輸入信號幅度時,則出現截止失真,輸出波形如圖5所示。其中上邊波形為NPN 管放大電路的輸出波形,出現削頂失真,下邊波形為PNP管放大電路的輸出波形,出現削底失真。
圖5 截止失真
3 結 語
根據以上理論分析及仿真實驗結果表明,PNP管放大電路和NPN管放大電路的輸出波形發生失真情況完全相反。發生飽和失真時,NPN管放大電路為削底失真,PNP管放大電路為削頂失真。發生截止失真時,NPN管放大電路為削頂失真,PNP管放大電路為削底失真。其原因為兩管工作電壓極性及管子電流方向完全相反,由此造成了以上所述情況的出現。
參考文獻
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[3]康華光,陳大欽.電子技術基礎(模擬部分)[M].北京:高等教育出版社,1999.
[4]周良權,傅恩錫,李世馨.模擬電子技術基礎[M].北京:高等教育出版社,2000.
[5]王文輝,劉淑英,蔡勝樂.電路與電子學[M].北京:電子工業出版社,2007.
[6]楊素行.模擬電子技術輔導教材[M].北京:中央廣播電視大學出版社,1990.
[7]錢恭斌,張基宏.Electronics Workbench 實用通信與電子線路的計算機仿真[M].北京:電子工業出版社,2001.
篇9
在最近一次科學課上,王月和六七個同齡人一起組裝出了一臺遙控汽車。一個來自北京科技大學的大學生指導他們“工作”,向他們講解有關電磁波的物理知識。不過,對于這名10歲的小朋友來說,她并沒覺得是在補習物理課,更像是度過了兩個小時新奇的玩樂時間。
成立僅有兩年的火星人俱樂部可以看作是將創客硬件和STEM教育結合的少兒教育機構,STEM教育指的是包括科學、技術、工程和數學的跨學科課程,它和傳統以教師授課為主的課堂環境不同,這里的課程以物理科學、機器人、天文為主,授課老師引導學生制作一些電子裝置和智能硬件,以互動的方式培養7至12歲小學生的動手創造能力,以此教會他們一些基本的科學知識。
火星人俱樂部的課程均為自主研發,投入教學的課程體系包括針對低年級學生的“小小發明家”、高年級學生的“機器人頭腦風暴”和高階課程“小小工程師”。這家公司在北京擁有7個直營校區和4個合作校區,并為北大附中、人大附小等50多所公立學校開設外包科學課程。2017年1月,“火星人俱凡俊被竦盟澄資本領投的2000萬元A輪融資。
創始人劉揚在兩年前還是一名北京大學軟件與微電子學院的碩士研究生,課余時間兼職了一份數學和物理的家教工作。在他的輔導下,一個物理成績中等的學生考到了全年級物理第一名,興奮之余,他也看到了很多中學生常見的應試教育問題:對理科學習沒理解、沒興趣、沒創造。
讓學習知識的方式變得互動有趣,劉揚嘗試在教學中圍繞主題加入能動手參與的實驗和硬件制造。在這一時期,劉揚也看到了美國社會對“STEM教育”的復興熱潮,很大程度上得益于奧巴馬政府推動的“2061計劃”,這一國策將青少年STEM教育列入國家創新戰略 中。
雖然中國當時還未有政策出臺,但對于創業公司來說,國外的STEM教育熱潮是一個不可忽視的趨勢。根據二級市場統計,國內當時有約7000家主打機器人教育的機構和400多個品牌,這是一個相當分散的市場。 >> 火星人俱樂部的創始人劉揚(左)認為以“動手做”而非簡單聽的教學方式將幫助學生激發創造力。
創業初期,劉揚負責課程設計、開發教學硬件和授課。他設計的第一堂課是通過組裝一臺LED臺燈,來講清楚基本的光電知識。到了上課時間,教室只來了一個三年級的小男孩。劉揚沒有扔給男孩一堆零件讓他自己組裝,他問的第一個問題是:普通的燈只能用1000個小時,為什么LED燈能用5萬個小時?
這個很“酷”的問題激起了小男孩的好奇心,劉揚在解釋光電知識的同時,也會穿插著LED臺燈的組裝。到了第二周,又有3個學生加入。通過口碑傳播,一個月后劉揚招收到了20多個學生,其中有16個成為長期會員,他們為劉揚帶來了第一筆啟動資金。
少兒科學教育是一個產業鏈較短的行業,課程及課件設計是機構的核心競爭力。一開始,劉揚就在設計課程上確立了以“動手做”的形式教會學生探索科學知識。學微電子的他選擇了自己熟悉的中學物理學大綱作為主線,設計了30課時內容和實物課件。在劉揚看來,這套大綱是很實用的基礎物理學體系,針對不同年齡的學生,可以往大綱中填充難度不等的知識點,靈活性很 強。
火星俱樂部的主要課程分為聲、光、能量、電磁、電子等模塊,他們從初中和高中教材中提煉出適合小學生理解、難度較低的知識點,然后設計出配套的實驗裝置或與孩子在日常生活中有關聯的DIY課件,如牛頓擺、電磁秋千,還有超聲波加濕器和電子小冰箱一類的小家電。
“他們的套件設計既考慮到了孩子的能力區間,又能考慮到和課程的結合,二者的組合比較無縫化,這點讓我非常吃驚。”順為資本的執行董事李威對《第一財經周刊》說。
這種以引導而非灌輸,以“動手做”而非簡單聽的教學方式也吸引了家長,其中包括王月的媽媽高紀。在她看來,即使孩子最終沒有完全理解這些知識,但能開心地自己動手完成這些小裝置,知道基本的工作原理已經足夠了?!敖窈罄蠋熢谡n堂上說起某個概念,她能夠有一個大體印象就可以了?!备呒o說。
家長的認同直接轉化成了引流效果明顯的口碑傳播,與高紀要好的六七個家長在她的推薦下都為孩子報了“小小發明家”的課程。在幾乎沒有做線下推廣的情況下,2015年3月開學季,火星人俱樂部兩個月內招收到了100多個學生。
一直以來,少兒科學教育的發展前景伴隨著不少質疑的看法,在中國以應試高考教育為導向的基礎教育市場,如果創客教育和STEM教育只是作為學生的課外興趣補充,這看上去很難規?;!爸髡n的調劑、讀書之余的?那么這件事永遠也不會有前景。”一名創客教育和STEM教育課程設計師在知乎上對此質疑。
因此對于火星人俱樂部而言,只擁有大眾消費市場的用戶是一件頗有風險的定位。不過,到了2016年,隨著教育部出臺的《教育信息化十三五規劃》,這項政策明確鼓勵公立學校加入創客教育、STEM教育等新教育模式。一個值得注意的點在于,由于單個學校建設創客空間的經驗有限、師資不足等原因,政府開始鼓勵學校通過政府資本購買服務。
某種程度上,能提供課程和硬件服務的火星人俱樂部,后期的快速發展受益于這些政策紅利。它的第一家合作的公立學校是北京大學附屬中學,在試聽了幾節課之后,教研組很快決定讓其以整體外包的形式為學校初一年級提供一門科學選修課。
在人民大學附屬中學的老師劉成看來,火星人俱樂部的老師知道如何挑選適合小學生的軟件,并且有自己很合適的教學計劃。更重要的是,他們鼓勵學生發揮想象,去創造“稀奇古怪”的新東西。比如一節3D打印水杯的課,老師不會讓學生按照自己的模型設計做,而是讓他們打開腦洞,為水杯加上更多的功能,設計更多的形狀和顏色。
篇10
關鍵詞:精品課程;視頻公開課;課程建設;電子材料
中圖分類號:G642.0?搖 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)02-0189-02
一、引言
電子科技大學的“電子材料”課程,是從事電子材料與元器件、半導體、光電子、材料科學等專業的科技工作者必備的專業基礎課程,一直是電子科技大學微電子和固體電子專業的主干基礎課程。自1958年,“電子材料與元器件”專業建立以來,本校便開設了“磁性材料”和“電子陶瓷”兩門專業基礎課程。2002年,“磁性材料”和“電子陶瓷”課程合并為“電子材料”課程。截至2013年5月,“電子材料”課程授課人數達到約2000人。2001年,清華大學出版了我校李言榮等人編著的《電子材料導論》[1],為“電子材料”課程提供了一本好教材。2013年,以《電子材料導論》為基礎重新編寫《電子材料》并由清華大學出版[2]。2005年,“電子材料”課程被評選為四川省精品課程。2008年,“電子材料”課程被評為國家級精品課程。經過5年的建設,“電子材料”課程的優質教學資源已實現全國網絡共享,向全社會開放,成為學生復習和自學的有力手段和特色環境。國家精品課程建設注重以專業性建設為主,受眾為高校學生。近年來,隨著國外名校的視頻公開課風靡網絡,建設我國自己的視頻公開課已勢在必行。網絡視頻公開課是以大學生為服務主體,同時面向社會大眾,是免費開放的科學與文化素質教育的網絡視頻課程與學術講座[3]。自2011年11月我國第一批視頻公開課在愛課程網上線以來,引起了熱烈的社會反響,中國大學視頻公開課建設取得了良好的開端。2012年,本校的“電子材料”課程入選國家精品視頻公開課建設計劃。經過近一年的建設,該視頻公開課在2013年7月底正式上線播出。
二、講授內容選定
“電子材料”課程是一門專業基礎課,以往受眾為具有一定專業基礎知識的高校學生,所講述的內容為電子信息產業中使用的具有某種功能特性的材料。如何在有限的時間內講述一個完整的專題,避免深奧的專業知識,讓大多數人都能聽懂并感興趣,是安排視頻課程內容時需要首先考慮的問題。因此,在內容安排上我們著重選擇了幾類與現代信息技術密切相關的關鍵基礎電子材料,其目的是通過科普化的授課方式,以社會熱點為載體,使受眾能了解與信息技術密切相關的電子材料的類型、特點、發展動態及其在日常生活中的應用,激發大家對電子材料研究的興趣,廣泛傳播電子材料領域前沿知識,提升社會公眾的科學素養。在上述理念指導下,本課程名字沒有選擇“電子材料”,而是確定為“現代信息技術中的電子材料”,降低了原有名稱“電子材料”所體現出來的專業性,更貼近生活,拉近了知識與大眾的距離,從而也更能吸引觀眾的眼球,激發了學習者的學習興趣。在課程內容的安排上,本視頻課程也進行了精心的安排,沒有照搬平時上課的內容,而是精選了電子材料領域中一些具有代表性的內容進行介紹。具體內容安排如下:
第一講:現代鐵氧體材料與工業文明。本講從中國四大發明之一的司南(指南針前身)中的磁性材料說起,介紹了磁性的起源和分類;隨后介紹鐵氧體材料的內涵和分類,簡要說明其晶體結構和磁性來源以及判定其性能高低的指標參數,著重闡述這種材料對以電子電氣為代表的第二次工業革命和以信息技術為代表的第三次工業革命的支撐和推動作用,論述其在現代工業文明中不可替代的基礎性地位。
第二講:新型磁性材料與我們的生活。磁信息材料與器件影響世界電子與信息行業,影響人類的日常生活,也影響著世界的發展。進入21世紀以后,汽車電子、計算機網絡、移動通信手機、家電和消費電子等已進入我們的生活,并改變著我們的生活方式。本講主要介紹磁信息材料的分類、原理、特點及其在汽車電子、計算機網絡、移動通信手機、家電與消費電子中的應用。
第三講:物聯網世界的吸波材料。物聯網是新一代信息技術的重要組成部分。其英文名稱是“The Internet of things”。由此,顧名思義,“物聯網就是物物相連的互聯網”。物聯網通過智能感知、識別技術與普適計算、泛在網絡的融合應用,被稱為繼計算機、互聯網之后世界信息產業發展的第三次浪潮。近年來,物聯網概念可以說是炙手可熱,物聯網正在改變著人們的生活方式。本講從物聯網概念出發,主要介紹物聯網中重要組成技術中的無線身份識別技術(RFID/NFC)。其中主要包括無線身份識別技術在物聯網技術中的應用背景;無線身份識別技術的主要原理及現階段的應用瓶頸;吸波材料在無線身份識別技術中的應用。并擴展介紹一下吸波材料在其他領域的一些主要應用。
第四講:神奇的超導材料。1911年荷蘭物理學家昂內斯發現超導態,這一發現被認為是20世紀最偉大的發現。歷經100年的發展,超導材料和超導技術已由實驗研究逐步走向大規模應用,并有著廣闊的應用前景。本講主要介紹超導的基本原理、超導材料的獨特性質(如零電阻特性、完全抗磁性等)、超導材料的種類、發展歷史,以及超導材料的應用給現代科學研究、生產和生活帶來的巨大變化。
第五講:信息時代的基礎材料——電子陶瓷。陶瓷是人類社會文明進步的產物和象征之一。在世界由鋼鐵時代向信息時代轉變以及經濟全球化的進程中,人類對陶瓷材料電性能的開發利用發揮了極為重要的作用。電子陶瓷在電子信息技術領域影響面寬并且使用量大,已成為電子信息技術發展的重要物質基礎。本講從陶瓷的發展引出電子陶瓷的定義、分類、特點、制備工藝等內容;重點介紹幾類與信息技術發展緊密相關的電子陶瓷,如介質陶瓷、微波陶瓷、鐵電壓電陶瓷、基板及導熱陶瓷的應用領域和使用功能;并對電子陶瓷的重點發展方向做了展望。
第六講:消費電器中的印制電子。印制電路板(PCB)是電子信息工業最基礎的電子產品。它既是電子元器件載體,又是電子系統封裝體,已成為世界重要的產業。本講主要講述印制電子的定義、研究內容、功能、作用及發展趨勢,印制電子在消費電子(智能手機、電腦、數碼相機、E-Paper等)、物聯網RFID(無線射頻識別)、太陽能電池等領域中的應用。
三、課程建設經驗
由于視頻公開課是以大學生為服務主體,同時面向社會大眾,與精品課程的授課對象不同。另一方面,授課時間短,在只有30~45分鐘一講一主題的情況下,要像上課那樣詳細講解是不可能的,因此需要對視頻公開課的材料進行重新組織。電子材料作為國家級精品課程,教學資源豐富,具有一定的優勢和鮮明的特色。
首先,本校的微電子與固體電子學院長期開展電子材料的基礎研究與應用研究,尤其是應用研究在國內有較大的影響力,因此為講授該課程積累了大量的教學素材。本視頻公開課的六講所涉及的主題內容都是本學院的主要科研方向,所取得的科研成果和本學科的前沿技術為教學提供了很好的素材,確保了本視頻公開課內容的先進性和前沿性。本視頻公開課所用的多媒體課件內容豐富,圖文并茂,有一些圖片是自己科研的第一手資料,有些圖片是從網絡搜索得到的。這些圖片的引入,給本來相當枯燥無味的文字和概念增加了趣味性和吸引力,也是視頻教學優勢的一個體現。
其次,“電子材料”課程經過十來年的建設,已形成一支穩定的、以學術帶頭人和教授為核心的教學團隊。本視頻公開課的三位主講老師均是各級教學名師和學術帶頭人,直接從事電子材料相關領域高水平的科研工作,在所從事的領域具有豐富的科研經驗和寬闊的學術視野,教學能力強,教學經驗豐富。他們在講課時能夠結合具體實例,清晰地演繹課程內容,深入淺出,激發學生進一步學習的興趣,真正起到帶“入門”的作用。這也是視頻課程的優勢所在。
四、問題與體會
經過緊張的準備和拍攝過程,“現代信息技術中的電子材料”精品視頻公開課終于上網與廣大觀眾見面了。由于時間倉促和經驗不足等原因,本視頻課程仍存在一些不足之處,值得今后彌補。
1.教學互動不足。分析問卷調查發現,大多數的學習者不太愿意接受傳統的授課模式,認為教師講課和與學生互動都是不可或缺的元素,希望教師帶領學生一起思辨[4]。國外名校公開課流行的原因,其中重要的一點就是采用開放而思辨的授課方式,啟迪學生去思考,由學生自行判斷什么是合理的。本精品視頻公開課主要以老師的講授為主,互動環節設計不夠。
2.拍攝質量有待提高。由于當時本校制作條件所限,本精品視頻公開課是采用標清設備拍攝,因此視頻清晰度較差,信息量不足,在呈現效果上與高清設備拍攝有較大差距。視頻公開課不僅傳輸我國文化學術成果,也代表著我國教育信息化水平。因此,建議在以后的精品視頻公開課的錄制時采用高清設備。
3.由于每講必須在30~45分鐘內講完一個專題,因此難以對相關內容進行深入探討,只能簡要介紹其原理和應用,使觀眾能知其然,卻沒法知其所以然。國外的公開課基本上都是隨堂錄像,視頻課講的內容就是平時課堂講授的內容。而我國的視頻公開課課程卻強調普及性,相應地犧牲了部分專業性,在定位上仍有猶豫。這可能是我們的公開課與國外公開課的一個重要差別。
“電子材料”精品視頻公開課屬于理工類課程,受眾面相對較窄,觀看人數相對較少,其接受程度肯定低于文史類課程。因此,不能盲目追求觀看率和點擊率。我們認為,要真正建設好“電子材料”精品視頻公開課,應該明確定位,精選題材,內容貴精不貴多,完整清晰地講述好若干知識點,讓觀眾真正有所收獲就是成功的。
參考文獻:
[1]李言榮,惲正中,曲喜新.電子材料導論[M].清華大學出版社,2001.
[2]李言榮,林媛,陶伯萬.電子材料[M].清華大學出版社,2013.