電子電路分析與設計范文

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電子電路分析與設計

篇1

Hu Yinghong

(綿陽職業技術學院,綿陽 621000)

(Mianyang Vocational & Technical College,Mianyang 621000,China)

摘要: 高職教育改革的重點是使課程建設與崗位職業能力培養有效結合,并以就業為導向,圍繞市場需求,培養適應社會、適應地方經濟發展的實用型人才,為適應高職教育特色,提出了對“電子電路分析與實踐”課程的項目化教學設計意義、理念和設計思想、并對項目化教學情境的設計、項目分析和教學方法探討作了詳細說明,通過近2年得教學實踐,取得了良好的效果。

Abstract: The key of higher vocational education reform is to effectively combine curriculum construction and post vocational ability training and take the employment as the guidance, around the market demand, train talents that adapt to the society and the development of local economy. To adapt the characteristics of higher vocational education, the paper puts forward the design meaning, idea and thought of project teaching of Electronic Circuit Analysis and Practice course, and introduces the design of the project teaching context, project analysis and teaching methods in detail. For nearly 2 years of teaching practice, it has obtained good effect.

關鍵詞: 項目化建設 電子技術工程 教學情景 實踐教學

Key words: project construction;electronic technology project;teaching situation;practice teaching

中圖分類號:G42文獻標識碼:A文章編號:1006-4311(2011)27-0195-02

0引言

“電子電路分析與實踐”是我院創建國家示范高職院校重點建設專業――電子信息工程技術及專業群(通信技術、電氣工程技術、建筑智能化等)的優質核心課程之一,是電子信息工程技術專業的專業必修基礎課,具有很強的理論性和實踐性。項目化教學是學生在教師的指導下,通過完成一個完整的"項目"工作而進行的教學活動模式,其特點是以項目為主線、學生為主體、教師為主導,根據崗位工作要求選擇教學內容、根據工作過程選擇教學內容、根據職業發展和人才發展的需要選擇教學內容、根據專業課程體系建設的需要選擇教學內容;項目化教學是一種全面提高學生綜合素質能力的新型教學模式,其目標是使學生能夠掌握所學專業必需的基礎知識,具備各單元電路操作技能,具有分析問題、解決問題的能力,為后續專業課程的學習打下良好的基礎。經過課程組成員的不斷努力探究,該課程已成為我院院級精品課程,準備申報省級精品課程。

1“電子電路分析與實踐”課程建設的意義

我院電子信息工程專業開辦于1996年,2002年確定為省級教改試點專業,2008年成為國家示范高職建設院校中央財政支持重點建設專業。

由于受傳統教學模式的束縛,課程內容的設計與組織未完全跳出學科體系的藩籬,還不能更好適應職業崗位需要。比如先期的《模擬電子技術》、《數字電子技術》課程,采取相對獨立、“重理論、輕實踐”的教學方式,教學效果不理想。

高職教育改革的重點是使課程建設與崗位職業能力培養更有效地結合。本著“課程教育目標服從于專業培養目標,課程教學內容符合課程教育目標”和“加強基礎、注重實踐、強調能力”的原則,2008年10月開始,我們就組織專家、學者和工程技術人員通過行業調研和職業崗位能力分析,并多次召開專業綜合能力與專項技能分析研討會,經過反復、深入分析研究,我們認為構建一門以項目為主線的、全新的電子技術課程能更好的符合高職教育教學特色要求, 課題組通過企業調研和實踐專家現場討論會等多種方式,剖析企業中對從事電子信息技術、通信技術、電力技術、機電技術等行業相關職業崗位人員的技能需求和素質要求,將《模擬電子技術》、《數字電子技術》課程進行整合,構建了《電子電路分析與實踐》綜合性課程體系,該課程從實用角度出發,集“模擬”與“數字”于一體,在課程內容上強調“實踐與理論并重”;將更有利于對學生進行職業素質教育和職業技能的培養。

2課程“項目化建設”教學設計

2.1 設計理念“電子電路分析與實踐”課程設計的基本理念是針對生產一線的電子產品裝接工、電子產品維修工崗位的職業能力為培養目標,從實際工作任務出發,以典型電子產品為載體,進行基于工作過程系統化的課程教學設計;強調以工作過程作為學生的主要學習手段,采用項目教學法,融“教、學、做”為一體,讓學生“在學中做,在做中學”,通過實際分析、設計、制作和調試實用電子電路,使學生真正掌握現代電子技術專業技能,以滿足社會對高技能人才的要求。

在課程開發的整個過程中,始終堅持以下幾個基本原則:

以專業培養目標為依據――確定課程的教學目標;

通過對教學目標進行解析――獲得能力目標解析表;

以職業能力為依據――確定課程的教學內容;

以典型產品為載體――設計學習活動;

以業界現行技術規范為參照――制定考核方案。

2.2 設計思想“電子電路分析與實踐”課程設計的核心是課程標準設計、課程內容設計、教學模式設計、實施方案設計和評價體系設計。 課程開發組依據行業、企業發展,結合本地區產業布局和職業崗位需求,針對課程目標與特點,從專業規劃、課程設置等環節開始,全程與相關企業密切合作,進行課程內容、教學方法、實施方案和評價體系的設計。

2.3 項目化分析項目教學法的前提是“項目”,是一個人人參與的集學習、創作于一體的過程。項目教學法就是在教學中,組織學生真實地參加項目設計、實施和管理的全過程,在項目實施過程中完成教學任務。項目教學法更多采用小組工作的方式,共同制定計劃、共同或分工完成整個項目。

“電子電路分析與實踐”課程是一門理論與實踐關聯性較強的學科,是我院電子信息工程技術專業學生的優質核心課程之一。學習本課程,在實際中有何用途,如何應用所學的電子技術知識解決生產和生活中的一些問題;針對高職學生的特點和高職教育的特色要求,在課程建設中精心設計教學內容,改進并設計教學方法,以加強學生實踐技能的培養?!半娮与娐贩治雠c實踐”項目化課程中每一個子項目的實施過程分四個階段:

資訊:先由教師進行必要的課堂教學和實驗演示,使學生掌握必要的基礎知識,然后按3~5人一個小組,把全班分成若干個小組,布置項目任務。學生分別對項目進行討論、查找資料。

計劃、決策:由學生制定項目工作計劃,并寫出各自的設計思想與方法,畫出方框圖,設計原理圖、選擇元器件、必要時利用電路仿真軟件進行仿真試驗,再在教師的指導下,學生相互交流,最后確定項目實施方案。

實施:學生確定各自在小組中的分工以及小組成員的合作形式,學校提供器材由學生正式實施項目。

檢查、評估:項目評價采用自我評價、小組互評和教師點評相結合,以學生自我評價為主,學生互評為輔,教師在評價過程中起引導調控作用。要求學生首先以ppt等形式充分展示設計成果和項目的學習心得,然后以五級評分制從學習準備和計劃實施的學習效果、作業步驟、項目完成結果等方面進行自我評分,小組根據其講述情況和項目完成結果,小組成員討論后從表達能力、團隊協作和溝通能力、項目完成結果等方面給出評價和評分,教師根據具體情況給予點評。

2.4 項目化情景教學設計分析傳統電子電路分析與實踐技術教學內容,融合現代電子電路分析最新發展,以工學結合的理念為課程建設的指導思想,將課程的全部內容設計為若干個學習情境, 學習情境盡量體現工作任務、工作流程,教學氛圍盡量模擬企業環境。對“電子電路分析與實踐”課程進行重構,體現了完整性、趣味性、擴展性和適應性的原則?!半娮与娐贩治雠c實踐”課程選取OCL音頻功率放大器、直流穩壓電源和限時搶答器三個項目為主要載體,構建了3個教學情境,10個子學習情境,如圖1所示,以實現對電子信息工程技術類學生的職業崗位能力培養和社會能力養成的教育功能。在項目實施過程中,教師就每一個學習子情景對學生進行必要的技能訓練、知識傳授和實際應用,讓他們對工作的整個程序有所了解,為他們獨立完成項目創造條件。通過每個學習情境和子情境(子學習情境)的訓練,使學生掌握對應的知識點,培養學生相應的能力和素質,同時為學生后續課程的學習和職業發展奠定良好的基礎。

3結束語

高職教育承擔著培養和造就專門人才的重任,它是面向基層、面向生產、面向服務和管理第一線培養實用人才,以突出能力為本位,著力培養學生的綜合能力,以達到培養復合型、應用型、創新型人才的職教培養目標。高職教育著眼點是以就業為導向,圍繞市場需求,培養適應社會、適應地方經濟發展的實用型人才。基于高職教育的特色和人才培養要求,通過近2年的教學實踐,我們不斷的優化課程項目、優化項目實施水平,為培養實用型人才崗位需求取得了良好的效果。“電子電路分析與實踐”課程已被評為院級精品課程,其配套教材已由武漢工業大學出版社出版發行。

參考文獻:

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[2]鐘新躍.基于工作過程導向的課程改革實踐――以高職《模擬電子技術》課程為例[J].中國校外教育,2010,(01).

[3]李仲秋.《電子電路分析與實踐》課程內容的選擇與序化[J].機械職業教育,2010,(05).

篇2

關鍵詞:紫外探測器;前置放大器;噪聲;穩定性

中圖分類號:TN72 文獻標志碼:A 文章編號:2095-2945(2017)20-0011-03

引言

空空導彈系統中多為紅外制導和雷達制導。隨著干擾手段的發展,單一的探測手段已經不能滿足抗干擾的需求。于是,出現了雙色探測器等多探測體制,如紫外/紅外、紫外/激光、紅外/激光等多種復合探測體制。繼紅外探測技術之后紫外探測技術成為又一重要的軍民兩用光電探測技術。相較于紅外探測系統,紫外探測技術因其獨有優勢,受到了軍方的關注。

正是因為軍方的重和紫外探測技術的獨特性,本文開展紫外信號檢測放大技術的研究,以此來確定一種更適合紫外信號的前放電路結構,并對它的噪聲特性及抑制方法進行分析和驗證。

1 紫外探測器

紫外探測器件主要分為點探測器和像探測器。半導體紫外探測器件因其體積小、過載高在軍事中應用較多。本系統中采用GaN基紫外探測器,光譜響應區間在260~380nm,峰值響應波長為365nm。

在探測器應用中多采用PIN結構[2],I層會加大耗盡層厚度。I層有更高的電阻相對于PN層,這里的反向偏壓形成高電場區,加寬了光電轉換的有效工作區域,使暗電流有所降低,提高了靈敏度,探測器的電容也有減小。

紫外探測多采取直接探測,所以在光信號功率小時,電信號輸出相應也較小。一般在實際探測器的應用中,為了方便后續處理,通常使用前置放大電路將信號放大。紫外探測器中就要設計合理的前置放大電路,以保證探測系統能夠在一定的輸出信噪比下工作。

2 前置放大電路

微弱光電信號前置放大器,信號小,輸入信噪比低,在空空導彈系統等軍用系統中多有專門的低噪聲放大器。

而在低噪聲放大器的設計中,噪聲水平、放大器的增益和放大器的帶寬通常要依據其中的帶寬綜合考慮。

2.1 光電二極管的等效電路模型

紫外探測為直接探測方式。光信號功率小,紫外探測器的電信號輸出也相應較小,在本設計中所采用的探測器芯片的響應較小,ID約為5nA左右,零偏阻抗100MΩ,結電容CJ≈50pf,等效電路[4]如圖1所示。

它包含一個被輻射光激發的電流源,一個理想的二極管,結電容和寄生串聯及并聯電阻。IL為二極管的漏電流,ISC為二極管光電流,Rpo為寄生電阻,ePD為噪聲源,結電容大致為20pf。

在本文的應用中,紫外探測器芯片工作在零偏置即光伏模式下。

在此模式下探測器芯片作為光電二級管可以非常精確的線性工作。零偏置條件下,無暗電流,二極管噪聲等同分電路電阻的熱噪聲;反偏置條件下,則有暗電流產生附加噪聲源。本文就要對這種光伏模式進行最優化設計。

2.2 光電檢測電路設計

由于探測器工作狀態時產生的是電流信號,在后續使用中要將它轉換為電壓信號,主放大器的作用就是對光電流進行I-V轉換,并放大到所需要的值。

2.2.1 電流-電壓轉換電路分析和設計

本文所采用的光電轉換電路為高靈敏度的電流-電壓轉換器,二極管偏執由運算放大器的虛地維持在零電壓,短路電流即被轉換為電壓。電流電壓轉換電路如圖2所示。

由于在最高靈敏度時該放大電路[5]必須能檢測1nA的二極管電流,采用普通結構的電流電壓轉換器會使反饋電阻非常大,例如對于1nA的二極管電流,要求輸出0.1V的電壓,則需要100MΩ的偏置電阻,而電阻是對總輸出噪聲影響最大的因素之一。這對系統噪聲的影響是不可想象的。

該主放大器的輸出VO=-k1Rfid

k1=1+R1/R2+R1/Rf

可見這個電路是靠倍乘因子k來增加R的,于是我們基于一個合理的R值,依靠倍乘因子k來提高靈敏度。

針對本電路為了實現0.1nV/nA的靈敏度,由式可知k1Rf=0.1/10-9=100M?贅,這是一個相當大的值,為了不至產生太大噪聲,由Rf=1M?贅出發,然后乘以100以滿足技術指標,因此,1+R1/R2+R1/106=100。在采用R2=1k?贅時,可得R1≈99k?贅(用最接近標準值的100kΩ)

2.2.2 前置放大電路的噪聲分析

外部噪聲(系統的外界干擾)和內部噪聲(光電系統本身產生的噪聲,是光電檢測器件和檢測電路的器件固有噪聲)為光電檢測電路的主要噪聲來源。

外部噪聲要通過外部手段控制,本文中我們主要研究通過選擇電路元件和合理的電路設計來減小內部噪聲,提高系統的檢測精度。

光電二極管、前置放大電路構成了光電檢測電路,它的噪聲模型如圖3所示:

Isc:光電二極管的光電流;Ins:光電二極管的散粒噪聲電流;Ind:光電二極管內阻產生的熱噪聲電流;Cd:光電二極管的結電容;En、In:放大器的等效輸入噪聲電壓和等效輸入噪聲;Unf:反饋電阻Rf和R1產生的熱噪聲電壓。其中:

I2ns=2eIscf,f為電路的通頻帶;

I2nd=4kTf/Rd

U2nf=4kTRff

由此:

由上面的公式[6]得出,反饋電阻Rf和R1和輸出信噪比成正比。要想提高輸出信噪比和信號增益,需要提高Rf和R1的阻值。所以我們可以選擇阻值大、噪音小的金屬膜電阻。

此外,輸出信號電壓幅度的也限制Rf和R1的選擇,還應根據光電流的最大值來確定Rf的大小。

電路的通頻帶f和輸出信噪比成反比。電容Cs與Rf并聯就是為減小電路的通頻帶。它們構成一個高頻截止頻率為1/2?仔RfCs的濾波電路。直流和低頻,信號增益不變;頻率超過1/2?仔RfCs時,信號增益下降信號幅度線性失真,因此電路的通頻帶f=1/2?仔RfCs。

Rf和Cs和通頻帶也成反比。如果電路的通頻帶太小會造成輸出信號頻率失真;如果Cs太大,系統響應會變慢;Cs也有消除自激震蕩的作用。

2.2.3 集成運算放大器的選用

考慮集成運放的等效輸入噪聲電壓En和等效輸入噪聲電流In,同輸出信噪比成反比。故應選用En和In小的低噪聲和低偏置電流的集成運算放大器。

場效應管為輸入級的運放具有開環輸入阻抗高、輸入偏置電流小和不隨溫度變化的優點,適合選用。同時,提高_環放大倍數,使光電二極管在無偏壓狀態工作;其次,選用的集成運放的失調電壓和電流應較小。

由于要精確測量納安級的光電流,運算放大器的偏執電流不應該大于數納安,并且放大器本身引入的噪聲要非常小,這就大大縮小了選擇的余地。

我們最終采用了噪聲低,精密,輸入為FET的AD795k型運算放大器。它具有兩種優勢:(1)雙極型輸入運算放大器的低電壓噪聲和低失調漂移;(2)FET輸入器件的極低偏置電流。

其性能參數為:

失調電壓:在25°C時,最大為250uv,

失調電壓漂移:最大為3uV/°C

輸入偏置電流:在25°C時,最大為1PA

0.1~10HZ 電壓噪聲2.5uVp-p

1/f轉折頻率12Hz

電壓噪聲:在100Hz處為10nV/√Hz

電流噪聲:在100Hz處為0.6fA/√Hz

在±15V時的功耗為40mW

增益帶寬乘積1MHz

2.2.4 前置放大器穩定性分析

考慮光電二極管小信號模型后,完整的前置放大電路如圖4:

該系統的傳輸函數[7]為:

其中,Aol(j?棕)為放大器開環環路增益;?茁為反饋系數,即1/(1+Zf/Zin);Zin為分布式輸入阻抗

展開后可得:

式中

由于Rd遠大于Rf,故fz

圖中顯示了Aol(j?棕)曲線與1/?茁曲線在fx處相交,且在交點處|Aol?茁|=1。放大器需在工作中不振蕩、穩定。工程應用上,要求相位裕度?準m>>4/?仔,當?準m=4/?仔時,fp=fx。放大器在系統穩定的前提下,要得到最大帶寬,可令:

式中:可以求得GBW為運放的增益帶寬積。最終可求得:

對于更大的相位裕度,這個電容值還會增大,但也會降低I-V轉換器的帶寬。

3 電路仿真計算

利用multisim10 軟件[8]對圖5所示電路進行仿真分析。

交流仿真結果如圖6所示。

噪聲分析如圖7所示。

4 結束語

本文推出了光電檢測電路信噪比的公式,并對光電轉換電路的穩定性進行了詳細的研究,總結了設計低噪聲光電檢測電路的方法。

某預研項目中,根據本文討論的方法設計的前置放大器已有應用,我們可以看到實際測試結果達到了預期效果,所以此設計方案可行。不足之處在于,本設計中印刷板本身帶來的寄生電容問題。這就要求我們必須小心布線以控制寄生電容;另外,可在輸出端增加濾波器,以減小系統噪聲。

參考文獻:

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西安交通大學出版社,2005.

[6]王立剛.低噪聲光電檢測電路的研究與設計[J].電測與儀表,2007(8):63-65.

篇3

【關鍵詞】Multisim 電路分析 仿真

引言

隨著近十幾年高等教育的迅猛發展,我國高等教育已經進入了大眾化階段,但是高等教育質量下降問題也日益突出。一些高等院校為了追求經濟利益,盲目擴招,造成大學生人數逐年遞增;同時,其辦學規模、設施水平、師資力量等不能滿足教學的要求,造成畢業生不能適應企業的工作需求,使得部分家長和用人單位對我國高等教育質量提出了很多質疑。其中最為突出的問題就是很多大學畢業生實踐能力較差,這已經成為高等教育發展的突破口。

一、電路分析實驗的重要性及存在的問題

電路分析基礎課程對于工科學生非常重要,實驗對于培養電子專業學生的實踐動手能力有著舉足輕重的作用。在傳統實驗過程中,需要配置的儀器種類較多,通常需要制作一塊試驗板或在面包板上進行模擬試驗,以測試是否達到設計指標要求,并且需要反復實驗、調試,才能設計出符合要求的電路。這樣做既費時又費力,同時也提高了設計成本,另外,因受工作場所、儀器設備等因素的限制,許多試驗不能進行。學生在實驗過程中,錯誤操作導致元件或儀器損壞,維修費用也是一筆不小的數目。為了提高電路分析實驗教學的質量,需要改善實驗條件,改革實驗教學方法,將Multisim10仿真軟件應用于電路分析實驗教學變得勢在必行。

二、Multisim10的優點

電子仿真軟件Multisim10是美國國家儀器公司(NI)于2007 年推出的,是目前最新版本的電子電路仿真軟件,這也是交互式SPICE仿真和電路分析軟件的最新版本,專用于原理圖捕獲、交互式仿真、電路板設計和集成測試。是EWB(Electrical Workbench)電子工作臺的一個部分,其余三個部分是PCB 設計、軟件Ultiboard、布線引擎Uhiroute及通信線路分析和設計模塊Commsim。四個模塊相互獨立,并且每個模塊又有增強專業版、專業版、個人版、教育版、學生版、演示版等多個版本。有龐大的元件數據庫、完備的實驗儀器庫、完整的分析方法,界面易懂直觀,操作容易??蓪﹄姽る娮宇悓I的相關課程內容進行完整的仿真。并可在電路中設置短路、斷路等多種故障,可以模擬電路運行時的實際狀況。能提高學生學習效率和質量,并能減少學校實驗經費的支出,從技術層面上提高教學質量。

三、電路分析實驗教學仿真實例——戴維寧定理的驗證

1. 實驗目的:驗證戴維寧定理,加深對等效概念的理解。

2. 實驗原理:戴維寧定理定義任何線性含源一端口網絡,都可以用一個理想電壓源UO與內阻RO的串聯等效代替,等效電壓源UO等于網絡的開路電壓,內阻RO等于網絡除源后的輸入端電阻。

含源一端口網絡開路電壓的求法:當含源一端口網絡的入端電阻(即RO)與電壓表內阻相比可以忽略不計時,可以直接用電壓表測量其端口開路電壓UO。

一端口網絡等效電阻的求法:將一端口網絡除源(電壓源用短路代替,電流源用開路代替),用歐姆表直接測量。

3. 實驗過程:電路原理圖如圖1所示,分別測量流過R4的電流和R4兩端的電壓,用萬用表顯示,結果如圖2所示IR4=16.667 mA,UR4=3.333 V。

圖1 戴維寧定理仿真電路

圖2 戴維寧定理仿真結果1

斷開負載R4,測量原來R4的電壓為6V,如圖3所示。

圖3 戴維寧定理仿真結果2

將直流電壓源用導線替換掉,測原R4兩端的電阻,測量結果為160?,如圖4所示。

圖4 戴維寧定理仿真結果3

R4左邊的電路等效為原R4兩端電壓和電阻串聯形式,再與R4相連接。這時測量R4流過的電流和R4兩端的電壓分別為IR4’=16.667 mA,UR4’=3.333 V,如圖5所示。

圖5 戴維寧定理仿真結果4

結果顯示,前后步驟測量的兩組數字基本一致,從而驗證了戴維寧定理的正確性。

總結

由上面的例子可見,用Multisim10分析電路,節省了大量繁瑣的計算,結果準確,學生易于理解和接受。在計算復雜的電路時,其優點更加顯露無遺。

【參考文獻】

篇4

【關鍵詞】技工;電子工藝;實訓;興趣教學

一位名人說過“興趣是最好的老師”,興趣是助推劑,使學生的學習從被動接受知識轉為主動汲取知識。還有位名人說過“教學藝術的本質不在于傳授本領,而在于激勵、喚醒和鼓舞”這也體現了興趣導學和調動主觀能動性在學習過程中的重要性。特別是在當今社會,技工院校學生個性鮮明、興趣廣泛,怎樣能在課堂上吸引學生的注意力,激發他們的學習欲望,獲得最佳的教學效果,對技工教師是一項嚴峻的挑戰。本文從電子工藝實訓課入手,研究適合技工院校電子類專業實踐類課程的興趣導學模式。

1、電子工藝實訓的課程定位與內容設計

1.1課程定位

電子工藝實訓課在電子信息工程和通信技術專業鏈路中處于基礎課地位,是在學生剛進入學校第一學期先要接觸的一項集中實訓課程。設置此課程的目的是要培養學生的動手能力,激發學生對本專業的興趣。因此課程開設在學生掌握基本電路分析方法的基礎上,在電子相關專業課程鏈路中處在較底層,是把學生引入電子專業領域的第一座橋梁,所以,它的教學效果對調動學生后續的學習能動性起到非常重要的作用。也是由于它位于教學鏈路的較底層,學生僅掌握了基本的電路分析方法,還未開始學習模擬電子電路和數字電子電路,對專業知識的掌握不多,在設計實訓內容的時候要充分考慮到它與專業知識的依賴性不可過強,而一定是本專業知識的典型范例。

1.2電子工藝實訓課的實訓內容設計

按照圖1所示的課程鏈路能看出,電子工藝實訓課是在學生學了電路分析基礎后及把要學習模電數電課程前開設的,起到一個承上啟下的過渡作用。所以,在實訓內容的設計上不可單純只涉及電路分析基礎知識,還應適度加入后續課程相關知識以激發學生的求學探知欲。在學生完成此實訓課后,必然產生對本專業知識的強烈求知欲的效果,使后續專業課程順利開展。

通過調研和前期準備,把實訓內容確定為“電子琴制作”。此電路原理圖簡單易讀,綜合應用了電路分析、模擬電子電路和數字電子電路等專業知識,同時采用了喇叭發聲方式,能夠直觀驗證學生的實訓成果,也能激發學生學習電子制作興趣。

2、興趣一效果導學模式在電子工藝實訓課中的實踐

我們把興趣一效果導學模式應用于電子工藝實訓實踐課中,對其中兩個授課單元分別采用傳統教學方式和興趣、導學教學模式進行授課,并把考核結果進行了統計分析,檢驗該模式的可行性。

先挑選電子工藝實訓課的兩個授課單元作為實踐對象,分別為基礎焊接工藝訓練和喇叭發聲原理及頻率分析。授課單元基礎焊接工藝訓練中主要包括的知識點有電路板的結構、基木焊接要領、元器件識別。授課單元喇叭發音原理及頻率分析中包括的知識點有喇叭發聲原理、頻率與聲調的關系、負載電阻與頻率的關系。前者中采用傳統的教學模式,由教師依次講解每個知識點,不同知識點間不采用興趣導學方式發生關聯。后者中則采用興趣效果導學模式,挖掘不同知識的興趣點,同時使各個興趣點之間出現關聯,并引導學生在對這個興趣點產生興趣的同時也對其他興趣點產生興趣,在學會這個知識點的同時也把握了其他知識點。喇叭發聲原理及頻率分析中挖掘的興趣點有:一是喇叭發聲是由什么控制的?二是頻率的高低對喇叭發聲聲調有什么影響?三是怎樣改變輸入到喇叭中頻率?三者之間都有著密切聯系。對第一個興趣點感興趣的學生能掌握喇叭發聲原理,即喇叭發聲是由一定頻率的交流信號控制的,能引導該學生對第二個興趣點產生興趣,把握了第二個知識點,即頻率與聲調的關系。

通過教學實踐,對兩個授課單元所涉及的知識點進行了考核,發現學生對授課單元喇叭發音原理及頻率分析中涉及的知識要點掌握的情況應比授課單元基礎焊接工藝訓練中的要好,能夠看出興趣一效果導學模式對實踐類課程的教學效果具有改善作用,在實踐類課程教學中可行。

3、興趣、效果導學模式對實踐類課程教學的指導意義

在對興趣、效果導學模式進行了分析,并在電子工藝實訓課的授課單元中進行了局部實踐,取得了一定的教學效果。在興趣、效果導學模式下,教師在實踐類課程教學中挖掘興趣點要注意如下幾點:一是興趣點并不是越多越好;二是興趣點要輻射該門課程教學大綱的全部知識點,不可有盲點;三是興趣點間要存在豐富的聯系,使學生對一個興趣點感興趣的同時能關聯地對其他多個興趣點發生興趣,直接和間接激發學生的學習欲望,提高教學效果。

本文從技工電子工藝實訓實踐類課程中的興趣導學問題切入,分析了興趣點挖掘和教學效果間的關系,對學生學習興趣和教學效果間的關系給出了依據。以電子工藝實訓課程為實踐對象,把興趣、效果導學模式應用在該課程的典型授課單元中,取得了一定的教學效果。要理論聯系實際地總結教師在課程興趣點挖掘方面必須注意的問題,在教學中,把以此作為科學依據,挖掘和設計興趣點,注重增強興趣點之間的聯系,對學生的興趣反饋進行收集,達到提高教學效果,完成教學任務,最終提高學生的能力。

參考文獻

[1]張周林等.淺談終身教育理念下教學過程的生態意識.時代教育教育教學刊,2011.3

[2]董迪.淺談電子專業實訓課的教學與管理策略.中國校外教育,2010.5

篇5

[關鍵詞]模擬電子技術 教學策略 單元電路

[中圖分類號] TN710.4 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437(2015)01-0120-04

一、引言

電子技術是研究用電子電路對各種電信號進行分析處理的技術,應用面極其廣泛,具有自身的理論和實踐體系。“模擬電子技術基礎”作為電子技術方面入門性質的課程,是電氣、電子信息類等專業本科學生必修的一門技術基礎課。該課程主要介紹半導體器件的基本特性、模擬電路及系統分析和設計的基本理論、基本方法和基本技能。由于半導體器件和模擬電路種類繁多,性能復雜,分析和設計方法具有很強的工程性和實踐性,因此初學者往往感到這門課程很難學,戲稱“模電”為“魔電”。

究竟這門課程的學習難在哪?在教學中如何化解這些難點問題,本文結合作者的教學實踐進行了一些探討。

二、模擬電子技術的主要學習難點

(一)元器件特性難理解

電子電路是由二極管、三極管等半導體器件和電阻、電容等無源元件組成的實用電路,包含模擬電路和數字電路兩大類。模擬電子技術主要學習模擬電路的分析計算方法,其基本思想是運用線性電路的基本理論和方法,通過求解電路中電壓、電流等物理量,來分析模擬電路的各項性能指標,或確定電路中元器件的參數值。由電路理論我們知道:基爾霍夫電壓電流定律(KVL、KCL)和元器件的電壓電流關系(VAR)是求解電壓、電流的兩個基本出發點。因此模擬電子技術課程首先介紹半導體器件的基本特性及VAR。

常用的半導體元器件有二極管、三極管和場效應晶體管等。對器件工作特性的理解,涉及到半導體PN結微觀機理、器件端口非線性VAR、電容效應、主要參數和溫度特性等諸多內容,尤其是三極管和場效應晶體管是三端元件,端與端之間的VAR更加復雜。這些半導體元器件表現出的非線性VAR的復雜性及溫度特性讓初學者感到頭緒亂、難理解。

(二)工程近似方法難適應

在接觸模擬電子技術之前,學生被訓練成的思維模式是習慣用精確計算方法分析解決問題。而在模擬電子技術中,常采用工程近似方法,即根據實際情況采用不同的簡化方法分析各種電子電路。近似體現在具體情況具體分析,突出主要矛盾,簡化電路的分析計算模型,這種近似雖然會造成計算精度上的誤差,但可以大大地簡化分析計算的難度和工作量,而且也完全符合實際電子電路的精度要求。在模擬電路的分析計算中,有多種近似處理方法,如基本放大電路的交直流分析,對三極管采用不同的近似模型;運放應用電路的分析,對運放采用理想化的近似;功放電路的功率計算,采用大信號圖解分析對功率管做有效的近似,等等。學生頭腦中本來還沒有這種工程近似分析的思維方式,一下子面對這么多近似化簡的具體情況,容易不知所措,難適應。

(三)交直流的作用和相互影響難想象

最基本的模擬電路是放大電路,即對輸入的模擬信號進行放大處理。放大電路也是構成各種功能模擬電路的基本電路。在分析放大電路時,一般用正弦波表示輸入的模擬信號,而電路要起到正常的放大作用,需要加直流電源,以保證電路中的三極管處于放大的狀態,同時還需要設置合適的靜態工作點,以保證能對輸入信號進行不失真的放大。因此在實際的放大電路中,直流電源的作用和交流信號的作用總是共存的,但在分析計算時,往往采用分別計算方式,即在直流等效電路中計算靜態工作點,在交流等效電路中計算動態參數。在這些分析計算中,交直流電壓電流是如何相互影響的?何處體現出了這種影響?對用圖解法定性分析這種影響,學生往往不容易理解。

另外模擬電路都是反饋電路,放大電路引入負反饋以改善電路的性能,信號產生器電路引入正反饋以實現振蕩。由于反饋作用,輸出端的電壓電流會影響輸入端的電壓電流,有的只有交流影響,有的只有直流影響,有的交直流影響共存,這種電壓電流相互影響關系使得電路分析計算更加復雜,學生更是難以想象這種作用對電路性能的影響。

(四)基本單元電路種類繁多性能各異難掌握

盡管當今電子技術發展日新月異,新的電子產品層出不窮,電路系統的集成度越來越高,功能越來越全,但是構成這些電路系統核心的基本單元電路基本上沒有變化。掌握這些基本單元電路的電路結構,學會分析計算這些電路的性能指標,是模擬電子技術課程的學習目標。

模擬電路系統的基本單元電路包括低頻電子電路和高頻電子電路?!澳M電子技術基礎”課程主要涉及低頻電子電路的分析與計算,其中包含了許多基本單元電路,如晶體三極管基本放大電路的三種組態;場效應管放大電路三種組態;功率放大電路;多級放大電路;差分式放大電路;電流源電路;反饋電路;集成運放電路及應用電路;穩壓電路等等。這些單元電路各有其基本的電路結構和性能特點,在分析計算時,考慮的細節問題不同,采用的近似方法也不同。如基本放大電路的作用是不失真地放大微小的輸入信號,采用微變等效電路模型進行分析計算,而功率放大電路的作用是輸出大功率,即在電路的輸出端得到盡量大的輸出電壓和輸出電流,常采用圖解法分析電路的功率問題;為了克服直接耦合多級放大電路的零點漂移問題,采用差分電路結構,等等。這么多的基本電路結構,在分析計算時要考慮的細節和方法,都是與實際需求相關,沒有統一的規律和方法可循,正因如此,學生在學習時往往感覺很凌亂,摸不著頭緒,不容易掌握其核心思想方法,碰到一些實際電路問題就容易不知所措。由于缺乏對實際電路的了解和見識,即便是照葫蘆畫瓢會計算各種電路的性能指標,但還是難以想象這些單元電路究竟是如何體現它的功能的。

三、化解難點的一些教學策略

(一)利用簡單二極管電路,引入非線性電路近似處理方法

目前許多的模擬電子技術教材,在關于二極管、三極管和場效應管器件介紹這部分內容中,花了相當的篇幅描述器件的工作原理、特性曲線和主要參數,而在放大電路分析時才引入圖解法和微變等效電路模型方法。圖解法分析放大電路的工作過程是教學難點,學生往往對曲線之間的映射關系不清楚。

其實圖解法是線性和非線性電阻電路的一種分析方法。我們可以在分析簡單二極管電路時,引入圖解法和一般非線性電阻電路的近似處理方法,使學生在頭腦中建立起非線性電阻電路分析的一般思路。

分析非線性電阻電路的基本依據仍然是KVL、KCL和元件的伏安關系。對如圖1所示的二極管串聯電路(a)及二極管特性曲線(b),應用KVL可以得出電路方程:

圖1

E=VD+ID R (1)

此方程中的VD和ID也要符合二極管的伏安關系,因為電路中的二極管處于正向導通偏置,其伏安關系曲線如圖1(b)所示,關系式為

聯立求解式(1)、(2),可以得到此電路中的電壓VDQ和電流IDQ,在特性曲線上表現為一個點Q,稱為靜態工作點(簡稱Q點),此時電路中的二極管相當于一個VDQ / IDQ的直流電阻。由于(2)式是非線性方程,求解這個方程組是十分困難的,這就是非線性電路計算的難處所在,為此在實際中常采用圖解法、近似處理法來解決此問題。

在(ID,VD)坐標系中,(1)式是一條直線,如圖2所示,它與縱軸的交點由負載電阻R所決定,因而這條直線也稱為負載線,它反映了VD和ID受電路制約的關系。同時VD和ID又要符合二極管的特性曲線關系,因此這兩條曲線的交點Q所對應的就是VDQ和IDQ,即為以上方程組的解,這就是圖解法。圖解法的精度取決于坐標系的刻度,往往不是很精確,但是理解了用圖解法表示電壓電流關系,就容易理解交流信號作用的分析過程及二極管交流電阻的意義。

圖2 圖3

在電路中加上一個幅度很小的正弦波信號電壓vi,其幅度遠遠小于直流電源E的幅值,如圖3(a)所示,用圖解容易得到電路中電流ID和電壓VD的變化規律曲線,如圖3(b)所示,用該圖形可以說明以下3個問題:

(1)VD和ID相當于在Q點疊加了一個變化的電壓和電流,輸入vi的幅度越小,這個變化的電壓和電流的波形越接近正弦波;vi的幅度越大,由于特性曲線的非線性,對應的電壓、電流波形上下半周將不對稱,稱為非線性失真。

(2)當輸入vi幅度很小時,在Q點附近,可以用很小的線段代替Q點附近的曲線,該線段的斜率為rd=Vd /Id,作為二極管的交流電阻。顯然,Q在曲線不同的位置,小線段的斜率不同,即rd不同,說明rd的大小與Q點電壓VDQ和電流IDQ有關。這就是對非線性曲線的一種分段線性化近似處理方法。

同樣,將二極管特性曲線用圖4所示模型等效,也是一種線性化近似處理方法。

圖4

(3)在圖5所示電路中,假設單獨分析正弦交流小信號作用于電路,可以將二極管等效為一個交流小電阻rd,(2)由式可得,rd=Vd /Id=dVd /dId≈26mV / IDQ,這就是正偏二極管或正偏pn結的微變等效電路模型。

圖5

用簡單二極管電路說明圖解法、線性化近似處理方法和小信號微變等效電路模型方法,學生容易理解,也能建立非線性電路分析的基本思路。在學習三極管放大電路時,再進一步運用圖解法和微變等效電路模型方法分析計算,學生就能更好地理解放大電路的放大原理、三極管微變等效電路模型的意義,從而化解對放大電路放大過程分析不清這個難點。

(二)強調單元電路分析的基本步驟,引導分析思路和方法

前面提到,基本單元電路是構成各種實際電子系統的基石,掌握了基本單元電路的結構、工作原理和特性,就容易分析和設計具有實際功能的各種電子系統。面對眾多的結構和性能各異的基本單元電路,我們采用所謂“五步教學法”,即固定的5個步驟講解基本單元電路:

(1)電路功能和電路結構

以實際功能需求為先導,或是在總結已學單元電路不足的基礎上,引出要學習的單元電路,強調電路結構的構思方法和特點,使學生在認識電路同時,也能對電路構成的基本規律有所了解。例如在學習功率放大電路時,一般的教學策略就是,先簡單說明單管甲類功放電路的效率低的原因,提高效率的途徑,從而引出互補對稱乙類功率放大電路結構。然后說明構成電路的結構要素和關鍵元件,以幫助學生認識和記憶。

(2)工作原理分析

在這個環節,主要是定性分析電路中各個元件的作用,電路的工作過程,從而說明電路的功能。有些單元電路的學習,以定性分析為主,如負反饋放大電路的分類判斷,正弦波振蕩電路的分析等。反饋電路的分析和判斷,可以說是模擬電子技術學習的難中之難,針對具體電路進行判斷的過程是,首先要正確辨識反饋網絡和基本放大器的輸入端,然后判斷反饋網絡與輸入信號的位置關系,從而判斷是串聯或并聯反饋,再根據反饋量和輸出量的關系,判斷是電壓或電流反饋,最后根據瞬時極性法判斷是正反饋還是負反饋。以上判斷過程對負反饋放大電路和正弦波振蕩電路分析都適用,應該強調反饋量僅僅取決于輸出量,與輸入量無關這個基本出發點。

(3)主要參數分析計算

在單元電路的學習中,有些電路要求掌握一些性能參數的計算,如放大電路靜態工作點和動態參數的計算、功放電路輸出功率和效率的計算,集成運放應用電路的分析計算,穩壓電路的輸出電壓計算等等。這些計算中都采用了工程近似方法,不同的電路分析采用不一樣的近似方法,如靜態工作點的計算在直流通路中進行,三極管的發射極正偏時,采用0.7V模型近似,而在求放大電路的放大倍數、輸入阻抗和輸出阻抗等動態參數時,三極管采用的是微變等效電路模型,這些問題,與前面討論的非線性電路近似處理方法聯系起來,就好理解啦。討論這些電路的計算問題時,一定要強調說明不同電路計算的近似方法和手段,學生才會有的放矢地加以運用。

(4)應用及注意事項

單元電路都是構成實際電子產品的基本電路。為了加深學生對模擬電路的認識,提高學習興趣,激發探索精神,在講授一些單元電路時,可以適當舉例,說明這些電路在實際中的應用。如學習功放電路時,可以擴音器電路示例,在學習直流穩壓電源時,可以一個實際穩壓器電路為例,還有集成運放構成的各種應用電路等等。有兩種教學策略說明單元電路的應用,一是從引入實際電路開始進入單元電路的學習,在實際電路圖中框出單元電路;二是在學完后舉例說明單元電路的實際應用,這時應從應用的角度說明應用電路的構成原則、元器件參數的選擇、應用條件等注意事項,有條件的話,可在課堂上做實物演示或仿真演示。

(5)歸納小結

對于每個單元電路講解的最后,都應該按照以上4個步驟進行歸納小結,使學生對該單元電路結構特點和功能的加深認識、對該電路的分析方法和手段加深印象。再通過例題講解或練習,使學生學會分析和應用。

我們強調對單元電路結構的認識,這樣在分析一個具體的、復雜的實際電路圖時,就容易從中劃分出一個個的單元電路,然后根據單元電路的功能和連接關系,推測出該實際電路的功能,這也是分析實用電子系統的基本方法。

(三)仿真和實物實驗相配合,提高認知和動手能力

電子技術是一門理論和實踐都很強的學科,要學好模擬電子技術,離不開配套的課后實驗環節。通過實物實驗,學生可以加深對知識的理解,同時學會使用常用電路測試儀表,了解電路測試技術,提高動手能力。但以往的課后實驗都是在單元電路學完后才開展的,在學習時仍然存在不好理解等問題。

隨著計算機技術的飛速發展,以計算機輔助設計為基礎的電子設計自動化(EDA)技術已成為電子電路分析與設計的主要工具,EDA系統中所包含的虛擬仿真技術可以作為電子技術課堂教學有效的輔助手段,實現對單元電路的演示,幫助學生理解所學知識。我們在教學中采用了Electronics Workbench(EWB)軟件,在課堂上演示基本放大電路、功放電路、振蕩電路等單元電路的功能,能夠形象地看到一些電路現象,如輸出波形的變化及影響因素等。

現在有一種趨勢,就是電子技術的課程教學越來越軟化,甚至全部用EDA軟件仿真替代實物實驗,這是不可取的。我們認為模擬電子技術課程教學,一定要仿真和實物實驗相配合。在講授元器件時,把二極管、三極管、集成運放芯片等拿到課堂上展示。通過在面包板上搭建一個個實物電路,并通過實際儀器儀表對其進行測試和觀察,學生才能感受真實單元電路的魅力,提高認知和動手能力。

四、結束語

學會用工程近似方法處理問題,認識各種常用單元電路,學會常用儀器儀表使用和實際電路測試,是“模擬電子技術基礎”教學的基本要求。針對學生在學習時存在的諸多難點問題,以上這些教學策略的實施能有效地解決一些疑難問題,幫助學生提升學好模擬電子技術的信心,激發進一步鉆研電子技術的興趣。

[ 參 考 文 獻 ]

篇6

關鍵詞:電子應用;電子電路;仿真技術

1電子電路仿真技術

1.1電子電路仿真技術的內涵

電子電路仿真技術就是在電子電路設計的過程中,設計人員利用計算機仿真技術對電子電路的工作狀態,采用數字化的形式將其呈現出來,從而能夠真實的、準確的模擬出電子電路的工作狀態,能有效的幫助電路設計人員來分析電路的功能與基本特征。從工作原理上分析,電子電路仿真技術就是利用數字模擬的方法對電子電路中的各個元器件與模塊進行組合測試,分析新設計的電路工作狀態,并將其應用于電子電路的開發與設計中。電子電路仿真技術通過對設計的電子電路進行集成化的建模模擬,可以對電子電路的設計進行全局統籌管理,在電子電路的測試還是在研發上,都具有優勢,由于電子電路的設計需要集自動化、電氣、機電于一體的工作模式,為了控制產品設計的達標和質量的準確性,利用模擬仿真技術對其進行調整是十分有必要的。

1.2常見的電子電路仿真軟件及功能

(1)OrCADPSpice軟件。該軟件是一種針對元件級別的電子電路仿真軟件,主要是采用Spice通用語言進行編寫,可以根據實際需要開發模塊,具有較強的移植性,在電子電路設計中具有較好的性能。該軟件主要由電路仿真、元器件編輯以及原理圖編輯等模塊構成,利用電路元件模型編程設計,可以對元器件的真實特性進行模擬,在模擬時,可以利用電路方程進行計算,分析電子電路的細節特性,OrCADPSpice軟件的主要功能是用于復雜電路的特性分析,能對元件級別的電子電路進行模擬,還能對數模混合的電子電路進行仿真模擬,在電子電路設計時,該軟件能夠提高電路的集成效果。OrCADPSpice軟件的缺點是不適合電路功率比較大的電子電路,對分析計算時間比較長的電路分析也缺乏靈敏性,對于仿真收斂性差的電子電路也不能有效的模擬。(2)Saber軟件。該軟件是功能比較強大,適應比較強的電子電路仿真軟件,可以應用于電力電子、機械、光電等不同類型電路的模擬仿真,而且還具有兼容混合仿真的功能,能從不同的層面分析電子電路的測試與特性,它能對原理圖的電路進行輸入性的模擬仿真,對電路中的復雜數據進行可視化分析與建模,該軟件的主要缺點是操作比較復雜,而且模擬仿真的原理圖效率較低。

2電子電路仿真技術在電子電路設計開發中的應用

2.1促進集成電路的開發與設計

電子電路是集成電路的設計的關鍵,電子產品的不斷更新與發展,對集成電路的性能也提出了新的要求,只有不斷創新集成電路的設計,才能提高集成電路的性能,利用電子電路仿真技術可以有效地對電子電路進行設計,并可以對復雜的集成電路性能進行分析,從而能方便的將集成電路進行壓縮,從而形成芯片級的集成電路,這樣不僅有利于電子產品的開發,還能增強電子產品的可靠性、安全性、穩定性及美觀性,還能提高電子產品的芯片性能與工作效率,利用仿真技術對集成電路的性能、參數等分析計算,利用仿真電路的虛擬化測試,優化電子電路的設計方案,以不斷的優化集成電路的性能。因此,在集成電路的開發與設計,需要靈活的運用芯片系統思想進行常開發,不斷利用仿真技術對電子電路的性能進行分析計算,來驗證芯片性能,分析其是否滿足電子產品的要求,同時可以利用仿真模擬技術對集成電路進行不斷的完善與改進,從而保障電路設計的準確性,從而不斷的促進電子電路的發展。

2.2優化電子電路的設計方案

在電子電路設計的過程中,需要綜合考慮電子電路器件的性能,如溫度敏感性等,一旦電子元器件外界的穩定發生變化,或者環境發生改變,外界的溫度就會對電子元器件產生一定的影響,從而影響整個電路的穩定性,利用仿真軟件對電子電路的長時間運行狀態進行模擬,及時發現電子電路運行中存在的問題,及時調整電子電路的設計方案,才能總體提高電子電路的性能,從而能夠提高電子產品的穩定性,將電子電路仿真技術應用于電子應用開發中,對電路運行的每一個細節進行模擬,達到總體優化電路的設計方案。采用電子電路仿真技術可以對不同溫度狀態下的電路特征情況進行分析,便于為設計人員提出電路的設計方案,進而整體改善電子電路元器件的溫度敏感性,打的優化電路設計的目標。

2.3提供新的電子開發方式

電子電路新技術的發展,為人們提供了更為優質的電子系列服務,在開發新的電子產品時,需要注重電子電路的創新設計,才能提高電子系列產品的開發效率,采用仿真技術可以快速的多電子電路的相關功能、參數等進行設計分析,達到優化電子電路的目的。在傳統的電子應用開發工程中,由于元器件比較復雜,電路受到多種因素的影響,導致電子電路設計與開發的時間過長,技術也比較漫長,在仿真技術發展的情況下,利用模擬仿真可以對電子電路的設計進行調整,也就提供了新的電子電路開發方式,利用模擬仿真技術還可以對電子電路的環境進行模擬、實驗與調試,改善了電子產品的設計效果,極大地優化了電子產品調整效果,采用電子電路仿真技術,使得電子產品的開發呈現出多元化的發展趨勢,也為電子產品的開發提供新的思路。

2.4有效驗證電路設計的功能

對于電子電路的開發設計只是電子產品開發的第一步,如何有效的驗證電子電路的功能是否滿足要求,保證電子電路功能、參數的穩定,成為電子產品開發的關鍵,這就需要采用仿真技術對電子電路的功能進行模擬,對電路的功能進行多重驗證,以保證電子電路應用的穩定性、合理性、科學性與安全性。電子電路的設計人員可以將仿真技術的模擬分析功能與電路設計的可行性結合在一起,全面對設計的電路進行檢測分析,通過模擬仿真的參數來分析電路存的誤差,以及電路在運行的過程中,與實際預期不符合的情況,從而能有效的降低電路功能的誤差,或者存在著不能使用的情況,真正實現對電子產品的電路設計的功能進行驗證,同時在一定程度上還能提高電子產品的功能能。

2.5在電子電路的虛擬測試中的應用

電子電路的設計要能合理根據各個電器元件的功能,詳細地對各個參數進行設計,才能保證電子電路的高精密性的要求,如果電路的穩定性不強,精密性不高,就會影響著電子電路的穩定性,利用仿真軟件的功能,可以對電子電路的運行情況進行虛擬性的測試,從而能夠對電子電路的功能、參數進行有效的設計,提高電路的穩定性。因此,在進行電子產品開發與應用時,針對電子產品應用的環境,保證電子產品在惡劣的環境中能夠發揮穩定的功能,就需要設計特色的環境,對電子電路的運用進行進行分析,采用仿真技能,可以展開特殊環境在電路運行狀態的模擬分析,測試電路運行的極限值,保證電路在高溫、高壓情況下參數、特性保持穩定,通過仿真技術的虛擬測試,及時發現電路中的問題,可以提高電子產品應用的穩定性與安全性。

3結束語

電子電路仿真技術在電子電路開發中的應用,可以快速的、有效的對電子電路的性能進行模擬測試,便于設計者能快速、準確地發現電路設計中存在的問題,提高了電子電路的設計效率,也為電子電路的穩定性、安全性等提供了基礎,從而也能夠有效的促進電子產品向集成化的方向發展,使得電子產品的應用能夠為人們提供更優質的服務。

參考文獻

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篇7

關鍵詞:教學改革;實踐環節;電子信息工程.

中圖分類號:F407文獻標識碼: A

l 引言

集成電路的飛速發展使電子科學技術的面貌日新月異。電子產品在50年代以前是以電子管為核心器件,60-70年代逐步由晶體管代替,80-90年代則是以集成電路為主,并由全模擬電路轉為兼有模擬、數字信號電路且以數字信號電路為主的信號系統。計算機科學的興起及其廣泛應用深人到國民經濟的各個領域。計算機技術已成為實現現代化必不可少的手段,沒有哪個行業有電子工業這么快速的驚人變化。為適應科技高速發展的形勢,適應社會主義市場經濟的需要,必須轉變我們過去在計劃經濟休制下形成的教育思想,使教育真正面向社會主義市場經濟,面向世界,面向21世紀。

2 電子信息工程類大學本科生培養目標及必備的知識結構和基本素質

2.1 專業教育培養目標

面對當前這一新的形勢,新的教學改革大潮,世界上一些發達國家普遍認為大學生的工程教育不可能什么都學,也不可能學得太專,工程教育只能是基礎性教育,培養通用的適應能力強的人才。

國家教委結合我國實際情況,提出了高等教育要進一步拓寬專業面,加強基礎教育,加強計算機教學,加強實踐性環節教學的教學目標。我們認為電子信息工程類核心技術基礎課程的設置可以分為3大模塊,即:①電路理論、電磁場理論、信號與系統;②線性電子線路、非線性電子線路、數字邏輯電路;③計算機科學與工程。所涉及的內容是電工學、電子學技術中已經成熟的并帶有普遍意義的基本理論、基本分析方法和基本技能。它提供了電子信息工程類專業人員所必備的知識結構和基本素質,這些課程的內容是今后學習專業課的基本知識。

2.2.1 電路、電磁場與電磁波、信號與系統模塊

① 電路分析、信號與系統課程是電工類各專業的重要技術基礎課,它是核心技術的基礎與核心。電路分析基本內容是:電路與磁路、交流電路、動態電路的分析等。參考學時為90-100學時。

信號與系統基本內容是線性連續時間系統、線性離散時間系統分析、線性系統的狀態變量分析、隨機過程和信號處理等。參考學時為80-90學時。

② 電磁場與電磁波課程是核心技術課的組成部分,同時是一些新興邊緣學科的理論基礎,基本內容是:電磁場、電磁波、傳輸線和天線等。參考學時為80-100學時。

2.2.2 線性、非線性電子電路、數字邏樣電路模塊

線性、非線性電子電路、數字邏輯電路課程是電子信息工程教育中重要基礎課,是一門應用性很強的技術學科。線性、非線性電子電路課程的主要內容是:半導體器件、放大器、信號波形變換、功率電路、頻率變換等。參考學時為150-160學時。

數字邏輯電路課程的基本內容是:邏輯門電路、數字電子學理論基礎、組合邏輯與時序邏輯電路、大規模集成電路、模一數接口電路等。參考學時為70-80學時。

2.2.3 計算機科學與工程模塊

由于計算機科學的蓬勃發展及其廣泛應用,計算機系列課程是電子信息工程技術教育中的核心課程。根據中國計算機學會“93大綱”的規定,它包括9個領域、3個進程、12個基本概念,按照循序漸進的原則,我們認為包含以下基本內容:計算機數據錄入技術、編程語言和基本算法、數據結構與程序設計方法、計算機原理與體系結構、操作系統與軟件工程、人工智能、計算機網絡等。

2.3 實踐環節的改革在培養學生能力中的作用

實踐環節的重要性不僅在于加強對理論的理解,而且在學生的工程能力訓練和科研能力的培養方面有特別重要意義。實踐環節包括實驗課、綜合專題實習和畢業設計等。

實驗是實踐的主要環節之一,實驗課是綜合理論和實驗技術應用的聯合體,它為學生掌握知識和發展能力的統一提供了最佳條件,是全面培養學生的實踐能力(如動手能力、思維創造能力、自學能力、分析問題和解決問題的能力等)的基本環節。對培養學生的基本技能、探索精神、堅強毅力和求實作風等方面都有積極作用。綜合專題實習的主要任務是培養學生的工程設計能力,建立正確的工程設計觀點和經濟觀點。

畢業設計是對學生專業知識和能力的綜合實踐和考查,是學生在校期間受到的工程師素養和科學方法訓練的最重要的環節,根據我們的經驗,這一環節應當加強而不是削弱。

3 改革實踐環節的方案

3.1 基礎實驗教學應突出能力培養使學生達到如下要求:

① 熟悉常用的元器件的性能及使用。

② 熟悉各種常用電子儀器的使用及各種測試方法。

③ 能設計、組裝和調試常用電子電路, 檢查和排除常見故障。

④ 具有一定的工程設計能力, 建立正確的工程觀點和經濟觀點。

⑤ 能正確處理實驗數據, 進行誤差分析和撰寫科學實驗報告。

⑥ 能應用計算機進行工程設計和數據處理, 能利用計算機進行產品的輔助設計、分析等。

3.2 關于實驗教學課程體系的初步設想

3.2.1 體系結構框圖

根據原來按技術基礎課分別開設實驗課所存在的問題,為優化能力結構,設想將電路分析、信號與系統、電子線路、數字電路等課程的基礎實驗部分合并開設一門“基礎電工實驗”,內容安排由易到難,由簡單到綜合,覆蓋整個電子技術基礎學科的前兩個模塊。再開設一門課程設計性質的綜合實驗與綜合實習,突出培養工程設計能力。將計算機能力的訓練貫穿整個大學學習過程中,并與有關學科的教學環節相結合??紤]到計算機學科能為其它學科提供非常先進的工具,計算機學科的成果能為其它學科的發展創造前所未有的條件,因此在綜合實習階段和畢業設計階段要盡可能地運用計算機學科的成果。

3.2.2 關于各實驗模塊的說明

(1) 課程設計性質的電路綜合實驗

電路綜合實驗要求設計、安裝和調試一個電子電路或一個簡單裝置,檢查并排除實驗過程中出現的故障。設計題目有:多級放大器、OTL功放、直流穩壓電源、調制器、解調器、計數器、分頻器及數字鐘等。本實驗安排在3年級分段進行。參考學時為60-70學時。

(2) 綜合專題實習

綜合專題實習使學生得到工程設計中的方案論證、工程計算、安裝調試及撰寫論文等方面的基本訓練。綜合專題實習應是電子信息工程系統的一個分機,或一個較小的設備,在技術上已較成熟,在設計與調試方面有典型性與先進性。例如:電視機安裝與調試、音響系統安裝與調試、數字調諧器、各類報警系統、電子裁判系統、家用電器的電腦控制等。本實驗可安排在第7學期進行,可在校內進行,也可在工廠進行,可與生產實習、勤工儉學結合起來,實習期約為3-4周。

(3) 計算機能力訓練

計算機能力訓練包括計算機操作訓練、編程訓練、計算機輔助分析與設計、計算機接口實驗等。根據由淺入深的原則,全面貫徹中國計算機學會“93大綱”的要求,根據目前大多數高中畢業生的現狀,可在第一學期安排計算機操作訓練,然后是計算機編程訓練;在此基礎上可在數學、物理、電路與信號、電子線路等課程中應用計算機進行輔助分析和設計。另一方面,在電子電路、數字邏輯電路課程的基礎上可以進行計算機接口實驗,從而為利用計算機開發產品,進行綜合專題實習作好準備。

圍繞計算機學科的發展而進行的綜合專題實習應在計算機應用的典型系統選題,如數據庫管理系統、多路自動監測系統、綜合業務數字網(ISDN)通信系統、人工智能系統等。上機時數為150-200小時。

4 結束語

本文在東南大學教改的基礎上,根據學校的實際情況提出了實踐環節教改的實施方案它將國內外教改指導思想的先進性與國內的實際情況的可行性結合起來,可以為絕大多數院校所接受。寫作本文目的也在于拋磚引玉,以求加快教改的步伐。

參考文獻

篇8

顧玲芙 江蘇省無錫汽車工程中等專業學校 214153

【文章摘要】

計算機技術的迅速發展,為軟件

的開發與應用創造了廣闊的發展空

間。在電子線路設計領域中,軟件應

用作為其重要組成部分,能夠為電路

設計提供更為高效的參數優選方案,

其在當下社會應用和教學中所占比

重也日漸增加。在電路研究與設計過

程中,已有越來越多的設計者利用電

腦仿真技術對電路設計進行分析與

調試,計算機軟件的應用逐漸成為當

下電子電路設計中的重要工具。本文

從電子電路設計過程中的設計質量,

設計周期及成本計算角度出發,對電

子電路設計教學中的軟件應用進行

分析,并通過探討不同類軟件在電子

電路設計教學中的應用特點,為電子

電路教學提供有效的教學依據。

【關鍵詞】

軟件應用;電子電路設計;設計教學

1 電子電路設計教學發展概況

隨著計算機技術的飛速進步,軟件的

開發與利用日漸成為當下社會各領域發

展的重要構成部分,在現階段的電子電路

設計中,各類軟件的應用在為電路設計提

供極大便利的同時,也為電子線路連接及

功能的驗證提供了有效途徑。各類軟件在

日漸普及和廣泛應用中得以不斷完善,這

也極大的促進了計算機軟件在電子電路

設計中的應用。在電子電路的實際設計應

用中,由于電子電路結構設計和線路搭建

涉及到了多個電子領域,如電路圖繪制,

電路設計,元件設計及結構調動等,都需

要不同類型的軟件進行應用設計。在當下

我國電子電路的設計與教學中,理論課程

與課程實驗的有機結合為學生的電路學

習設計提供了良好的發展空間。計算機軟

件的應用教學,使得學生在掌握了軟件應

用的基礎上,能夠以軟件工具開展電子電

阻的設計,搭建和線路調試。在計算機軟

件的電子電路教學設計與應用中,模擬電

子技術實驗教學是一個極具代表性的實

例,學生在模擬電子電路設計的課程中,

能夠在課程內容中學習到電路技術和計

算機技術的基礎知識,并通過課堂練習和

課程實踐不斷加深對計算機軟件應用和

電子電路設計的認知,在課程教學后期的

課程實踐中,教師通過帶領學生開展電路

設計實踐,以進一步促進學生軟件知識和

電子電路知識的有機融合。電子電路教學

的開展,為計算機軟件和電路設計應用的

結合提供了發展前提,這也為我國電子電

路技術的發展奠定了基礎。

各類軟件在電子電路

設計教學中的運用

顧玲芙 江蘇省無錫汽車工程中等專業學校 214153

2 電子電路設計教學中軟件應用意

義探討

在電子電路的實際設計與開發中,

電路結構的軟件設計仿真測試已成為當

下最具有效性的技術,加之越來越多的電

子電路設計者選擇運用計算機軟件對電

子電路設計進行研究,這就使計算機軟件

應用在電子電路的設計中具有十分重要

的意義。計算機軟件提供的軟件仿真功能

為電子電路的方案設計提供了有力的參

考,學生能夠利用軟件進行對預先設計好

的電路方案進行仿真,并通過對比方案設

計與當真結果對具體內容進行改進,這在

幫助學生完善仿真方案的同時,也進一步

鞏固了其對知識的掌握,提升了電路設計

中發現問題和處理問題的能力。與傳統形

式的電路測量檢驗方式不同,計算機軟件

的應用僅需要將電路接口連接到實驗箱,

通過程序調試模擬實際應用環境,以更為

高效率的檢測出電路系統的設計錯誤。軟

件應用在為電子電路設計提供仿真環境

的同時,也能夠在學生的電子理論學習中

起到極大的輔助作用。在電子電路教學開

展過程中,課程理論和實驗設計的有機結

合能夠進一步加深學生對電路知識的理

性認知,而在電路的設計和應用檢測過程

中,由于校園客觀環境的限制,電路的檢

驗與應用通常無法得到充分開展,而利用

計算機軟件設計則能夠有效實現對電路

設計的檢驗和校正,使得學生能夠在真正

意義上掌握電子電路設計課程中的研究

方法。

3 各類軟件在電子電路教學中的具

體運用

3.1 CAD 軟件在電子電路教學中的

應用

CAD 軟件系統是當下電路設計軟件

中圖形設計功能作為全面的應用軟件,其

在電子電路設計教學中的應用也十分廣

泛。在電路設計教學的開展中,CAD 軟

件為課程開展提供了繪圖,幾何造型以及

特征計算等功能,在進行電路設計過程

中,教師能夠通過帶領學生進行元件設

計,是學生進一步掌握不同電路元件的功

能,并以此為基礎,使學生利用不同元件

的特性進行電路的功能設計。CAD 軟件

在為電路教學設置元件設計功能的同時,

也自帶有元件庫,電路的實際設計可以直

接對元件進行調用,這也能夠有效節約電

路原理圖設計時間。在利用該軟件開展教

學時,教師還要強調實際元件和虛擬元件

的區別,并通過在教學過程中著重強調,

以保證學生實際電路連接的準確性和安

全性。

3.2 EWB 軟件在教學中的具體應用

分析

EWB 計算機軟件是一種用于電路設

計與仿真的EDA 工具軟件,與CAD 軟件

不同,EWB 軟件中包含更多的高品質模

擬電路元件和組件模型。教師在開展電子

電路設計教學時能夠在元件調用的基礎

上,引導學生利用軟件進行多種功能仿

真,如對以連接的電路結構進行交流頻

率特性分析,靜態分析和參數掃描分析

等。EWB 軟件主要結構包括函數信號發

生器和仿真電路模板等,學生能夠在課程

設計中通過元件調用和參數整合,完成電

路設計,并通過將電路系統調用與仿真模

板中,對其進行功能測試。在電路仿真教

學過程中,教師應首先開展信號發生器教

學,使得學生能夠依據實際電路結構設計

選定對應的激勵信號,以此保證電子電路

結構仿真結構的準確性和有效性。

3.3 PSPICE 仿真軟件在電路設計教

學中的應用

作為現階段不同類型電路分析與設

計仿真軟件之一,PSPICE 軟件具有十分

優越的實用性能。該軟件主要包括電子線

路仿真,圖形方式輸出,模擬計算電路功

能和網表生成等功能,不僅能夠對模擬電

子線路進行仿真與模式實驗,也能夠與實

體電路結構進行連接并開展模擬仿真。在

電子電路的設計教學中,教師要將課程演

示重點放在利用 PSPICE 軟件模擬連接

電路上,使學生能夠在掌握元件參數的基

礎上,更為全面的掌握電路波形和電壓電

流值的檢測方法。PSPICE 仿真軟件的應

用,也為電路設計教學中元件參數的優化

提供了科學有效的途經,教師通過對比軟

件中不同模擬元件的功能,以選擇靈敏度

高和容差關系穩定的軟件開展教學,這能

夠極大的優化電路設計中的元件參數,并

使得電子電路設計的教學質量得到有效

提升。

4 結束語

不同類型計算機軟件在電子電路教

學中的應用,為電路設計與功能檢測提供

了有效的教學方式。教師在備課過程中通

過對比不同電路軟件的應用特點,并選取

更具教學價值的應用軟件開展電子電路

教學,能夠更為全面的對電路參數進行講

解,進而培養學生電路工程設計的眼光,

為學生今后的就業與發展打下堅實的基

礎。

【參考文獻】

[1] 周長森. 電子電路計算機仿真技

術的實際應用探究[J]. 山東科學

技術出版社.2011(6):6-14.

[2] 胡曉云,鄧肖月.EDA 技術在電

子電路教學中的應用. 實驗與探

索.2012

[3] 胡衛平.CAISD 軟件包的研制及其

在逆變器優化設計中的應用. 北

京電子教育出版社.2009,9-15

[4] 周淑芳. 柔性電路板在電子電路

篇9

關鍵詞:NI Multisim10;EDA;仿真;單管放大電路

中圖分類號:TN721文獻標識碼:A文章編號:1007-9599 (2011) 08-0000-02

Single-tube Amplification Circuit Simulation Based on NI Multisim10

Yu Jianyong

(Changji Vocational and Technical College,Changji831100,China)

Abstract:Use NI Multisim 10 can realize the computer simulation design and virtual experiment,experiment,don't consume the actual components required components and type of experiment,experiment unlimited number of low cost,experimental speed,high efficiency;Experimental data accuracy.Design and successful experiment circuit can directly use it in production.

Keywords:NI Multisim 10;EDA;Simulation;Single-pipe amplifying circuit

NI Multisim10軟件是一個專門用于電子電路仿真與設計的EDA工具軟件。作為Windows下運行的個人桌面電子設計工具,NI Multisim10是一個完整的集成化設計環境。NI Multisim10計算機仿真與虛擬儀器技術可以很好地解決理論教學與實際動手實驗相脫節的這一問題。使學習者可以很方便地把剛剛學到的理論知識用計算機仿真真實的再現出來,并且可以用虛擬儀器技術創造出真正屬于自己的儀表。NI Multisim10具有較為詳細的電路分析功能,可以完成電路的瞬態分析和穩態分析、時域和頻域分析、器件的線性和非線性分析、電路的噪聲分析和失真分析、離散傅里葉分析、電路零極點分析、交直流靈敏度分析等電路分析方法,以幫助學習人員分析電路的性能。

下面就以單管放大電路的實驗為例,利用NI Multisim10來完成整個實驗,并且得出實驗結論。就實驗過程作詳細說明,這一實例足以說明NI Multisim10仿真軟件在教學環節中的優越性和實用性。

一、NI Multisim10軟件概述

如圖(1)所示,NI Multisim10啟動歡迎界面:

圖(1)

如圖(2)所示,NI Multisim10操作界面:

圖(2)

二、實驗原理

在本實驗中,應該掌握單管放大電路的電壓增益,并比較測量值與計算值;測定單級共射極放大電路輸入與輸出波形的相位關系;測量共射極放大器的輸入電阻,并比較測量值與計算值;測量共射極放大器的輸出電阻,并比較測量值與計算值;測定負載電阻對電壓增益的影響;測定無旁路電容時發射極電阻對共射極放大器電壓增益的影響。

放大器的電壓增益Au,可用交流輸出電壓峰值Uop除以輸入電壓峰值Uip來計算

Au=Uop/Uip

在單級共射極放大器中,集電極等效交流負載電阻為

//=

晶體管的輸入電阻可估算為

300+(1+)

式中,為靜態發射極電流,也可用靜態集電極電流來代替。

當發射極旁路電容的容量足夠大時,的容抗近似于零,與發射極電阻的并聯總阻抗也近似于零,晶體管的發射極相當于交流接地,則電壓增益的計算公式為

放大器的輸入電阻為分壓電阻、及晶體管輸入電阻三者的并聯值,即

=////

輸出電阻近似于等于集電極負載電阻,即

=

當發射極旁路電容斷開時,在發射極電阻上產生串聯電流負反饋,則電壓增益為

=-

當>>時,放大器的電壓放大倍數為

=-

這時輸入電阻為、和[]的并聯值,即

=////[]

輸出電阻仍近似等于集電極負載電阻。

三、電路實驗原理圖

如圖(3)所示

四、在NI Multisim10搭建實驗電路

建立如圖(4)所示的單管放大電路,連接儀器儀表,并進行設置,雙擊函數信號發生器―XFG1,參數設置如圖(5)所示。

圖(4)

圖(5)

單擊仿真電源開關,激活電路進行仿真分析。電路達到穩態后,波形如示波器―XSC1如圖(6)所示。

圖(6)

由圖(6)測量數據如表(1)所示:

表(1)

Uip Uop T

-19.991mV 4.616V 1.004mS

建立如圖(7)所示電路,并如圖所示,放置相應儀器儀表,在此實驗電路中測量出的、值計算晶體管輸入電阻。

圖(7)

由實驗儀器儀表測量靜態工作點及β的測量值,數據如表(2)所示

表(2)

IBQ(U5) ICQ(U4) IEQ(U1) UBQ(U3) UCEQ(U2)

0.044mA 3.716mA 3.760mA 3.255V 10.011V

由表(2)中數據以及結合實驗原理得出:

300+(1+)=300+(1+84)=888

由圖(6)、圖(7)、表(1)、表(2)以及結合實驗原理得出結論如表(3)所示。

表(3)(負載RL為200KΩ電阻的情況)

Uip Uop (測量值) Au(理論值)

-19.991mV 4.616V -230 -187

(斷開時)

1.98K 888 579 2K -2.83

參考文獻:

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[2]李新平,郭勇.電子設計自動化技術[M].北京:高等教育出版社,2009,6

[3]張新喜.Multisim10電路仿真及應用[M].北京:機械工業出版社,2010,2

篇10

1.1課程體系開發理念與思路機電一體化技術專業課程體系從專業人才培養目標出發,以就業為導向,基礎知識以“必需、夠用”為度,專業知識強調針對性和實用性,對課程內容進行優化整合,加強實踐教學內容,以應用技能和基本素質培養為主線,構建與專業培養目標相適應的課程體系,培養高素質應用型人才,以適應現代社會的需要。機電一體化專業的人才培養目標是面向地方人才需求,服務現代制造行業(企業),培養適應生產、管理和服務第一線需要,具有良好的職業道德和敬業精神,具備完成機械加工、機床電氣系統的故障診斷與維修、自動化生產線的組裝與調試工作的能力;主要從事機械零部件簡單設計、加工與工藝編制、機床電氣系統的故障診斷與維修、自動化生產線的安裝、調試、操作與維修工作的高素質技能型專門人才,課程的開發思路見圖1。①通過企業調研,網上招聘調查及召開研討會等方式了解當前社會對人才的需要情況,確定機電一體化技術專業的工作崗位;②對機電專業的職業崗位及崗位所對應的主要工作任務進行分析;③結合機電企業、行業生產任務和學校已具備的教學條件,提煉典型工作任務;④根據典型的工作任務確定學習領域,即所學課程。圍繞上述人才培養目標,根據機電技術領域和機電行業(企業)的工作任務的要求,參照機電相關的職業資格標準,與行業企業共同開發符合機電職業崗位的學習領域,確定教學內容,合理選擇工作任務,設計若干教學項目,將相關知識、技能、素質按照學生的認知規律和職業成長規律,由易到難,由單一到復雜融于各教學項目,通過對各教學項目的學習,實現知識、技能、素質同步提高,培養學生相關專業技能。機電一體化專業工作崗位及主要工作任務如表1所示。

1.2課程體系設置機電一體化技術專業是一門跨學科的綜合性專業,因此專業課程設置必須是綜合的,課程設置應與專業培養目標一致,以就業為主導,設置六門左右的的專業核心課程,使學生通過學習專業核心課程,能熟悉本專業的培養方向,形成有特點的機電專業課程體系,如表2所示。其中,一般專業課為學習專業核心課提供必須、夠用的理論基礎。專業核心課培養學生的職業能力,實踐技能課強化學生的基本技能和綜合運用知識的能力,比如通過《焊接與萬用表組裝實訓》課程學習,既可以提高學生的焊接技能,又可以讓學生熟悉電子產品制作與調試的過程。通過頂崗實習,幫助學生將知識、技能融會貫通,形成職業崗位能力。素質拓展課主要是拓寬學生的專業視野、為職業能力遷移和可持續發展奠定基礎。

2專業課程改革

2.1教學內容的改革教學內容主要抓機電專業的特點,理論以夠用為標準,少講原理等枯燥的內容,加大實踐教學環節課時,注重分析問題和解決問題能力的培養,并且使學生的實踐操作更接近企業的實際操作標準。例如將《電氣控制技術》、《電力拖動基礎》與《傳感器與檢測技術》等課程整合為《單元電氣控制電路分析與制作》。精講常用的理論知識,以實踐操作為主,讓學生在操作過程中獲得更多知識和能力。將《機械制圖》和《AutoCAD》課程進行整合為《機械制圖及CAD》,讓學生在手工繪圖的同時,學會計算機輔助繪圖,學生可以通過計算機繪圖更好地驗證所學理論知識的正確性。將《電工電子技術》拆分為《電工基礎》和《單元電子電路分析與調試》,不但加大課程實踐操作課時,而且增加了學生電子產品制作的內容,使理論和實踐更加緊密的結合起來。

2.2教學方法的改革

2.2.1教、學、做一體化教學方法《單元電氣控制電路分析與制作》課程主要是培養學生基礎的電氣控制電路設計能力、電氣接線能力與電氣線路故障查找能力,此課程采用教、學、做一體化方法來教學。例如:對三相異步電動機正反轉控制電路,老師先對三相異步電動機正反轉工作原理進行簡單介紹,然后學生根據基本的“三相異步電動機全壓起動單相運轉控制電路”來設出“三相異步電動機正反轉控制電路”,老師然后完善電路,學生根據設計出的電路現場實際接線,最后通過同組互檢,沒問題可以通電,檢查三相異步電動機的轉動方向變化情況。

2.2.2項目式教學方法[3]《械制圖及CAD》課程主要培養學生的機械樣圖的繪制和識圖能力,也是企業技術人員必備的一項技能。可以按照企業的工作過程,把課程內容拆分為幾個項目,每個項目下可以有幾個子項目———任務,主要項目見表3,項目由簡單到復雜,知識點循序漸進、由淺入深、由易到難,項目的合理性決定了學生能力的培養和教學效果。

2.2.3討論式教學方法為了配合機電專業課改革,學校為專業課改革建立專業化教室,專業化教室的布置與傳統教室不同,采用六邊形課桌,每6個人一組。老師講述基本理論后,布置任務讓學生分組討論,每組推薦一名同學提交小組討論結果,讓全體同學再進行討論,最后選定出優質的實施方案。