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电子技术入门优选九篇

时间:2023-10-09 10:53:04

引言:易发表网凭借丰富的文秘实践,为您精心挑选了九篇电子技术入门范例。如需获取更多原创内容,可随时联系我们的客服老师。

电子技术入门

第1篇

关键词:电子技术;行动导向;任务驱动;行动导向

中图分类号:TN0-4 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2014)5-0077-02

行动导向教学模式是以职业活动为导向,以能力为本位的教学,中职学生在学习过程中应不断提高现代社会对人才的三个能力要求:社会能力、专业能力、方法能力。学生在学习过程中不仅要获得知识、更要具备适应社会发展的能力,而适应社会发展能力就包含社会能力和方法能力。如何培养学生具有行业和职业岗位要求的技能型人才,笔者认为只有大胆引入“行动导向,理实一体”教学模式,提高电子技术课程的课堂教学时效性,突出学生的主体及教师主导作用,实践理论一体化,做学合一,以任务为主线,以活动为载体,理实一体的教学策略。

1 “理实一体,行动导向”教学与传统教学法区别

“理实一体,行动导向”教学特点在于将课程授课过程中实行“理论和技能”相结合,以任务驱动,项目引领,学生在教师的指导下载掌握一定理论基础上,完成项目中一个个工作任务,进而完成整个项目的一种教学方法。在教学活动中,教学以任务的形式开展,教师要充分调动学生的主动性、积极性和创造性,通过团队合作、组内探讨,学习和掌握知识和技能,掌握课程的教学内容,从而提高学生交流及分析解决问题的能力,最终提高学生的社会能力、专业能力和方法能力。

“理实一体,行动导向”教学模式与学生就业后的工作岗位模式相配套,与传统教学有很大区别,见表1。

2 在教学环节中贯穿“理实一体,行动导向”教学

2.1 整合教学内容,有利行动导向教学

传统教学中,教学以课本为基础照本宣科,在实施“理实一体,行动导向”教学前,教师必须加强自身实践,以“任务引导,行动导向,实践先行,教、学、做合一,理实一体”为指导思想,结合电子电路的新技术,新器件,新组件应用发展趋势,结合案例,融会贯通,在授课过程中激发学生兴趣,增加课堂感染力,以有利于构建“理实一体,行动导向”教学模式,提高学生在掌握和接受专业知识的能力。

2.2 改革实例教学,有助行动导向教学

在传授理论时,由于学生的有限思维,对直流稳压电源的制作、调试,扩音机和安装与调试等比较抽象,学生普遍反映内容枯燥,缺乏学习热情,故行动导向教学模式应努力在课堂创设实际案例,营造有助于行动导向的教学环境。

实例的选择要从教学的内容为依据,结合电子专业技术相应工作岗位所需的知识、能力和素质,对教学内容进行组合并根据中职学生特点留有适当的空间,既能运用学过的知识,又可以创造发挥,最后还必须现实可行,有条件完成项目。

2.3 设计行动导向,培养实践能力

传统的教学模式以教师、课堂为中心的注入式教学,电子技术专业行动导向教学则在职业教育中可以较好的解决传统教学的弊端,而取得较好的教学效果。由于电子技术课程内容与人们生活息息相关,如工作任务:“三人表决器”的设计制作项目,是学生在学习了数字电路中的基础知识――逻辑门电路,掌握了与门、或门、非门的逻辑功能和组合门的逻辑功能后提出,此项目在各类比赛裁判中随处可见,很容易激发学生的学习兴趣,促使学生用极大的热情投入其中,按自己的风格设计电路,更会让学生主动去探索新的知识,并能运用去解决遇到的实际问题,个别学生还能创新。

3 “理实一体,行动导向”教学模式的应用

3.1 任务驱动行动教学的主要流程

任务驱动行动教学的主要流程包括:提出任务、信息收集、小组讨论、计划制定和实施、成果检验和评价总结,如图1所示:

3.2 “理实一体,行动导向”教学模式具体实施

3.2.1 工作任务

光控灯的设计与制作。

3.2.2 教师引导

①讲明工作任务和要求。

②教授电路方案并对其进行分析,介绍其优缺点。

③讲授电路的基本原理(电子元器件的结构、特性和用途,单元电路的工作原理和电路的功能)。

④按工作任务,分组学生讨论并选择一个方案,并制定实施方案。

⑤罗列出元器件需求及相关的测试和调试仪器仪表。

3.2.3 制定实施任务

①学生参与并划分团队成立调研小组。

②制定计划,讨论方案特点,确立方案。

③共同探索各种不同电路制作的方法,协商解决各种调试问题。

④成果展示、成果评定总结。

各组成员对制作进行展示,介绍方案特点,各组评价并提出改进意见,师生展开讨论,各组对自己所实践的任务成果进行改进、答辩、评价,由学生自评,小组评价及现场表现综合给出成绩。详细见表2。

4 “理实一体,行动导向”过程评价

传统教学侧重结果评价,“理实一体,行动导向”教学更侧重于过程评价,注重学生多元智能潜能挖掘,提高学生主动性,但在任务开展,活动及评价中也注重进展安排,各组成员职责,成员间自我管理,自我约束,互相配合的特点,使学生在完成任务过程中进行工作记录,及时发现问题,及时解决问题,学生职场上的各组能力,见表3,表4,表5,表6。

5 “理实一体,行动导向”教学模式实施情况调查

在“理实一体,行动导向”教学实施过程中,笔者向五个建制班178名学生发放调查问卷,由所教班级学生对两种教学法进行评价,评价分好、中、差,发出问卷178份,回收率100%,统计结果如下图2和图3所示,对于职业中专学生,学生普遍喜欢“理实一体,行动导向”教学。

①传统教学方法如图2所示。

②“理实一体,行动导向”教学法如图3所示。

总之,“理实一体,行动导向”教学模式是提高学生学习积极性、培养学生学习创造力的有效途径,是培养学生适应社会发展所需的技能型人才的有效方法,在电子技术学科教学中引入“理实一体,行动导向”教学模式,不但有助于调动学生学习的能动性,更有助于挖掘中职学生的潜能,发挥学生善于动手的积极性,培养学生综合职业素养,从而提高专业课堂教学的实效性。

参考文献:

[1] 赵志群.职业教育与培训学习新概念[M].北京:科学出版社,2003.

第2篇

ACTEL公司是全球四大FPGA厂商之一,占据了美国90%以上航空航天的FPGA市场。2002年,ACTEL推出了基于FLASH架构的FPGA,其具有单芯片、非易失性、上电即行、加密、低功耗、固件免疫错误等特点。2005年又推出了全球首个模数混合的FPGA

FUSION,将模拟的外设与数字的FPGA内核进行了完美结合,在FPGA领域实现了前所未有的突破,一定程度上实现了单芯片的解决方案。如图1所示为一个典型的系统结构框图,其中FUSION可以替代大部分的分立器件,简化系统。

在产品研发过程中,调试手段是缩短研发周期的关键因素,对于带有数字电路的系统来说,逻辑分析仪是首要选择的分析工具。虽然ACTEL的FPGA带有内嵌逻辑分析仪,但存在占用FPGA内部资源、存储容量极为有限、更改节点需重新综合编译且速度慢等缺点。外置逻辑分析仪则不同,具有采样频率高,存储容量大,通道多等优点,同时还具有协议分析、插件触发等功能,能大大提高调试效率。如广州致远电子发展有限公司的LAB6000系列逻辑分析仪。本文将以基于FUSION的电话录音解决方案做分析。来介绍逻辑分析仪在系统调试中的应用。

应用分析

图2展示了《电话录音解决方案》的整体设计思想。整个系统由FUSION FPGA和电路两大部分组成,其中电路又分为摘机检测电路、FSK提取电路、DTMF解码电路、语音提取电路和RS232接口电路五个单元:其中FSK和UART的编码解码由FPGA内部逻辑构建实现。

调试过程中我们必须分析FSK、DTMF的编码,语音信号采样AD值,串口通讯协议等电路是否正确。

下面我们将介绍如何使用逻辑分析仪来分析这些问题,同时了解逻辑分析仪给我们的调试带来了什么优势?

1 FSK解码横块调试

电话的来电信息通常是由交互机通过FSK调制波发送过来的,由1200Hz(逻辑1)和2200Hz(逻辑0)波特率为1200bps的信号组成。系统前端电路将模拟形式的FSK转换为逻辑信号后送至FPGA中进行硬件解码。编写FSK解码IP时,我们需要确定前端转换的信号是否正确。并了解信号特征,因此需要逻辑分析仪捕捉信号进行分析。如图3所示为逻辑分析仪采样到的FSK的信号。从采样到的波形中我们可以确定前端转换电路正常,同时也为解码IP提供了FSK的波形特性。

LAB6000逻辑分析仪高速的采样率和大容量存储深度。在FSK信号的长时间采样及解码模块的调试中起到了至关重要的作用,其高的采样频率保证了信号的真实性,而较深的存储深度则保证了在逻辑分析仪能够存储足够长的波形供用户分析。

(2)语音信号摄取横块调试

语音信号提取主要由ADC采样实现,采用FUSION内部自带ADC,体现了单芯片特性。语音信号经过调理后通过A/D采样并转换为数字信号,为了便于分析,在FPGA内部将ADC采样的数字信号通过探针功能引出到I/O口,此时可以使用逻辑分析仪对数字信号进行状态采集,以便分析输入信号与被采样的数据之间的对应关系。调试时用示波器采样模拟信号,并同步触发逻辑分析仪I LAB6000系列逻辑分析仪具有外部触发功能)采样ADC转换后的数据。

采样回来的数据利用逻辑分析仪强大的插件分析功能(A,D插件分析)进行分析。可以将采样波形数据复原,由于使用外部触发,两仪器采样到的波形数据触发相位点也是一致的,所以方便对比分析,采样到的数据是否正确一目了然。

图4为通过ADC采样值分析还原的语音信号波形图,从图中可以看出语音信号超出AOC的采样阀值,明显失真。因为A/D转换后的数字信号为FPGA内部信号,很不容易观察。如果手工分析A/D采样后的信号,那么将是―个多大的工作量,而且容易出错,也很难发现错误。可见逻辑分析仪带来的便利之处。

3 UART模块调试

由于FPGA的灵活性,串口控制器可以由FUSION FPGA内部的逻辑单元(Tile)来实现。UART通信中没有同步机制,因此波特率的精确与否直接决定了数据传输的稳定性。因此我们必须分析UART的通讯时序,保证编写的IP是否合格;即分析信号的时序对不对,有没有毛刺、抖动等问题,哪怕非常细微的时序缺陷,都能通过逻辑分析仪分析出来。

IP调试通过之后。需要与PC机进行通讯,这时也需要逻辑分析仪进行分析,如通讯协议的正确性。LAB6000逻辑分析仪中带有UART协议分析插件,可以自动识别串行数据流并分析出通讯的数据。即将物理层的数据提取出来。如图5所示。这样。如若遇到问题时,就不用很辛苦的做人工解析了。

UART的应用很广,做UART总线分析时需要预先知道传输的波特率。在不知道波特率的情况下可以使用逻辑分析仪软件中的测量工具测量数据位的宽度。在测试数据位宽度的同时软件会自动算出该宽度所对应的频率。此频率即为传输波特率,如图6所示,一个数据位的宽度是8.66us。计算所得的频率的115.14KHz。设计预期的波特率为115200,也就是115.20KHz。可见UART模块的波特率存在一定误差。

当然,在这个案例中,除了上述介绍的几种模块调试用到了逻辑分析仪,当然还有其他的模块也可以用逻辑分析仪来分析,由于篇幅限制。这里就不一一介绍了。

第3篇

本书共分13 章和7个附录:1.序论,物理基本概念、信号的无线传送、波的本质、波的特点、电磁波、射频通信系统; 2.基本术语,物体与电、电动势、电流效应、导体、半导体和绝缘体、基本电变量、电信号、信号的量化; 3.电噪声,热噪声、等效噪声带宽、信号噪声比、噪声数值、噪声温度、串联网络的噪声数值、有源器件的噪声; 4.电子器件,简单电路元件、基本网络定理、半导体器件; 5.电共振, LC电路、RLC电路、Q品质因数、电感的自共振、与并联阻抗变换串联、动态电阻、普通RLC网络、选择性、带通滤波器、耦合调谐电路; 6.匹配网络,系统划分的概念、最大功率传输、测量由于错误匹配造成的功率损失、匹配网络、阻抗变换、Q品质因数匹配技术、单级LC匹配网络的带宽; 7.RF和IF放大器,普通放大器、单级放大器、栅地-阴地放大器、偏置问题、电压放大器的AC分析、米勒电容、调谐放大器; 8.正弦振荡器,振荡器判断标准、环形振荡器、相移振荡器、RF振荡器、振幅限制方法、晶体控制振荡器、电压控制振荡器、时间与振幅不稳定移动; 9.频移,信号混合机理、二极管混频器、晶体管混频器、JFET混频器、双栅MOSFET混频器、镜像频率; 10.锁相回路, PLL工作原理、PLL的线性模型、PLL应用; 11.调制,调制的需要、振幅调制、角调制、PLL调制器; 12.AM和FM信号解调制, AM解调制原理、二极管AM包络检波器、FM波解调制; 13.射频接收器,基本无线电接收器布局、非线性效应、无线电接收器规范。本书的7个附录分别为:附录A物理常数与工程前缀;附录B麦克斯韦方程;附录C二阶微分方程;附录D复数;附录E基本三角恒等式;附录F有用的代数方程;附录G贝塞尔多项式。

本书适用于射频电路设计与分析的大学高年级学生、研究生及工程师。

胡光华,高级软件工程师

(原中国科学院物理学研究所)

第4篇

2、《电路原理》,作者是吴建华;

3、《C语言从入门到精通》,清华大学出版社出版;

4、《数字电路》,由电子工业出版社出版;

5、《电子技术基础》,作者是姜桥;

6、《数字电子技术基础》,作者是焦素敏;

7、《电子技术基础》,康华光教学团队编写;

8、《信号与系统》,作者AlanV;

9、《计算机科学与技术导论》,作者王昆仑、赵洪涌;

第5篇

关键词:电子技术 实效性 教学策略

中职学生在学电子技术的过程中,因为受到各方面因素的影响,学生学习电子技术会显得非常困难,因此,导致中职电子技术教学的实效性也不高。

要想提高教学的实效性,教师需要在教学的过程中注重理论教学,使学生掌握电子技术的理论知识,同时也要配合实验教学,让学生掌握基本的操作方法和技能。在实验教学的过程中,要特别注重培养学生的主动学习意识以及团队合作精神,通过不断激发学生自主实验的兴趣,培养学生自主探索和创新的能力,让学生在实践操作的过程中发现问题,并通过自己积累的理论与实践知识分析、解决问题,这样才能真正提高中职电子技术教学的实效性。

一、中职电子技术学习现状

中职学生一般都是学习基础比较差的学生,这些学生的学习需求一般都比较低,在理论教学过程中的教学效果也就比较差。而且,这些学生普遍对电子专业方面的知识了解非常少,因此,他们在学习电子专业的理论与技能的过程中会感到非常困难,这对教学效果会产生很大的影响。而电子技术又是一门理论性与实践性都非常强的课程,还是一门入门也非常难的课程,这更给中职电子技术教学增加了难度。

因此,教师在教学过程中要先让学生端正学习态度,让学生明白电子技术对他求职的重要性;要根据学生的具体情况,让学生在掌握一定的文化基础知识与电子技术理论知识的同时,有更强的动手实践能力及素质,掌握现场操作技能,这样才能让学生在就业之后尽快适应岗位。因此,对于中职电子技术教学来说,实践教学是其中最重要的环节,也是提高教学实效性最好的方法。

二、提高教学实效性的策略

1.激发学生学习兴趣

要想提高中职教学的实效性,就必须要让学生有浓厚的学习兴趣及求知欲望,这也是学生在学习过程中主动思维的动力。

在电子技术学科中,有一些专业知识比较抽象,教师应尽量将日常生活中的事物与教学内容联系起来,让学生能够理解相关教学内容,从而激发学生的学习兴趣。同时,教师更需要注重在实验教学中激发学生学习的兴趣,比如在抢答器与计数器的教学中,教师可以让学生在实验中进行抢答比赛,以此来激发学生对实验的兴趣,有效提高教学的实效性。

2.运用多媒体技术进行教学

在中职学校的教学过程中,通常教学手段比较单一且传统,一般都只是采用黑板和粉笔辅助教学。这样会让学生感到非常乏味,并且学生也很难直观理解老师介绍的一些电子仪器。因此,教师在教学的过程中可以采用多媒体进行教学,使学生能够直观地了解各种电子仪器设备。

比如在讲到纯净半导体以及杂质半导体的形成时,如果只是单纯的讲形成过程,是很难让学生明白的,而通过多媒体技术将形成的过程做成幻灯片,就能够让学生一目了然,在配合相应的实验,就能够达到很好的教学效果。

3.加强实验操作,培养实际动手能力

在中职电子教学过程中要想提高教学的实效性,实验教学是其中最重要的一个环节。只要将实验教学与理论教学结合起来,正确处理两种教学之间的关系,才能够提高教学效果。教学的过程要充分地利用教学资源,在最大程度上为学生提供训练技能的机会,尤其是对中职学生而言,往往实验教学能够取得更好的效果。比如在讲焊接技术的过程中,要让学生多练习,并对学生焊接过程中每一个焊点进行点评。

教师还可以让学生在实验操作的过程中,开展相关的技能比赛,看谁完成的速度最快、质量最好。通过加强实验操作,能够让中职学生更快地掌握电子技术,并且具备很强的实际动手能力,最终全面提升中职电子技术教学的实效性。

三、小结

因为中职学生本身的知识基础比较差,而电子技术的入门比较难,在这样的情况下,要想提高学生的学习效果,就需要教师用更多的精力来教导学生。通过对提高中职电子技术教学实效性的相关分析,我们可以了解到,在中职电子技术教学中,实验教学是整个教学内容中最重要的一部分,在实验教学中激发学生的学习兴趣,能够配合理论教学取得更好的教学效果。

参考文献:

[1]杨素行.模拟电子技术基础简明教程(第二版)教学指导书[M].北京:高等教育出版社,2004.

第6篇

关键词: EWB 计算机仿真 电子技术

电子技术基础是职业学校电工电子类各专业最为重要的专业基础课程之一,也是一门实践性很强的课程。在教学过程中,不少学生对看不见摸不着的电子现象的相关知识缺乏感性的认识,其中一个重要的原因在于实验设备的不足;另一个重要的原因在于讲授理论课难以进行同步的实验;同时,对于复杂的原理、现象缺少相关的多媒体辅助教学平台,用传统教学方法难以讲解明白;再者就是授课时间不够充足,学生动手机会不多。近几年来,笔者在教学中尝试运用EWB仿真软件进行辅助教学,使抽象的理论直观化、形象化,使实验与理论得到了有机结合,教师教得轻松,学生也学得愉快,达到了事半功倍的效果。

一、EWB简介

EWB是加拿大Interactive Image Technologies公司推出的一个专门用于电子电路仿真和设计的EDA工具软件,是计算机仿真技术在电子技术中的应用。EWB软件提供了上万种真实精度的电子元器件模型,标准的电子元器件符号、外形和操作方法与实际电子仪器十分相似的虚拟仪器(万用表、函数信号发生器、示波器、数字信号发生器、逻辑分析仪等)以及稳态分析、瞬态分析、噪声分析、失真分析等十多种对电路进行仿真分析的手段。它具有如下四个特点:

1.采用直观的图形界面创建电路,可在计算机屏幕上模拟仿真实验室的工作台,绘制电路图需要的元器件和电路需要的测试仪器均可直接从屏幕上选取。

2.EWB具有完整的混合模拟与数字模拟功能,可任意在系统中集成数字及模拟元器件。EWB能自动进行信号转换。在输出信号的观察上,EWB具备即时显示的功能。

3.EWB软件带有丰富的元器件库,可提供多种电路分析方法。

4.EWB具有虚拟的仪表设备,包含函数信号发生器、万用电表、示波器、逻辑分析仪等,可具体的模拟实际的测量情况。利用EWB提供的虚拟仪器可以用比在实验室中更灵活的方式进行电路实验,仿真电路的实际运行情况,使学生熟悉常用电子仪器的测量方法。

二、EWB在电子技术课程教学中的应用

下面以分压式工作点稳定电路为例,介绍EWB在电子技术课程中的应用。在本例中我们主要对该电路的直流工作点和交流电路进行分析。

1.绘制原理图(如图一所示)

2.静态工作点分析

其静态工作点的估算为

按图一连接好电路,运用“Simulate/Analysis”菜单中的“DC Operating Point”功能选项分析直流工作点,结果如图二所示,UCEQ=5.1V(节点2减去节点3的电压),UBQ=2.9V(节点4的电压)。与理论分析的数值相符。

3.交流分析

运用“Simulate/Analysis”菜单中的“AC Analysis”功能选项进行交流分析,得到如图三所示结果,即在工作点稳定电路中小信号作用下的频率响应,包括幅频特性和相频特性。

除了以上两种分析,EWB仿真系统还可以进行瞬态分析、参数扫描分析、温度分析等。

三、结语

总之,基于EWB的电子电路课堂教学大大丰富了电子电路课堂教学方法,拓展了教学内容的广度和深度,为学生创造了更多的动口、动脑、动手的机会,使学生的学习状态由被动变为主动,学习积极性大大提高,同时它也因更贴近现代科技、更具有时代气息而受到学生的欢迎。

参考文献:

[1]钟文耀,段玉生,何丽静.EWB电路设计入门与应用.北京清华大学出版社,2002.

[2]李克庆,张俊燕.计算机辅助教学体系初探[J].中国冶金教育,2001.

[3]郑步生,吴渭.Multisim2001电路设计及仿真入门与应用.电子工业出版社,2002.

第7篇

关健词:畏学 玩具教学 实验 阶段教学 比较

一、克服学生“高山仰止”的畏学心态

(一)学生的畏学心态初探

电子是一门专业基础课,课程内容庞大,分成模拟电子和数字电子,原理性和应用性都比较强,复杂的计算和诸多的电路图,对于文化课基础相对薄弱的职高学生而言无异是一座大山。不可避免地在教学之初,学生就会产生浓重的畏学心理。这种心理很不利于教学工作的开展。

笔者在十余年的教学中也经常遭遇学生的畏学心态,而且往往是在教学工作刚刚开始就处于僵局,随着教学的深入,学生的这种畏惧心态愈加深重,形成恶性循环。所以如何将学生领进门是教学工作顺利开展的基础。

(二)借助玩具教学引学生入门

有趣的是,陪小侄子摆弄玩具的经历启发了笔者。目前市场上有不少的儿童电子积朩,这种电子积朩的对象是6-16岁的人群,其中几乎涵盖了电子技术的常见应用,虽然只有100多个元器件,应用电路却有1000多个。6岁的小侄子也能玩得像模像样,笔者注意到他甚至能够在二极管应用电路中将二极管的方向正确放置,因为之前他的错误放置导致灯不能点亮,在有一次直接将电源加在二极管上导致击穿的经验后,他养成了小心翼翼的习惯,再不会忘记加电阻,电源总是最后打开。几天后他有一次独立地摆出了收音机,当时笔者感到很吃惊,检查他的电路,发现他完全按图摆放,连一根线也没有多用。虽然他完全不懂得原理,但是在某些规则的引导下他成功地搭起积朩,得意洋洋地向人展示。这个过程给笔者很大的启发:即使在原理教学存在困难的情况下,教学依然可以另辟蹊径,通过应用来培养学生的兴趣和能力。电子技术本身是一门应用型学科,而中等职业学校培养的是应用技术型人才,而非原理设计开发人才,在工厂里的工人在不知道电路板的原理的前提下,借助示波器,只对几个关健引脚的波形加以检查就能确定电路是否正常工作。所以电子教学首先应当是应用教学,在入门时就要体现这一点。

(三)改变教材的组织和教学方式,从应用入手,将深奥的内容直观化

在培养了初步的学习兴趣,树立了一定的信心后,在教学过程作为教师要注意教学要循序渐进,要时时地注意增进学生的学习兴趣,进一步培养自信心。由于目前的电子教材来源依然是高校教材,过于注重原理,只是将深度适当降低,但是作为一门相对比较深奥的专业基础课,将难度降低并不能使学生就容易地掌握,笔者有个体会,在若干年前,笔者参加了某个高校的硕士入学考试,其中有一门是电子技术,令笔者感到吃惊的是其中有一道题笔者在教学过程中曾经给学生作为作业讲解过,这次考试令笔者认识到作为一门专业课,难度是很难按等级下降,因为降到某种程度,就会改变专业素质。而现有的教材实际依然是高校教材的另一版本,没有本质的区别,对于职高的学生而言,这样的教材无论删除多少内容,理解起来依然是困难重重。

为此笔者改变了教学方式,每堂课在讲授原理之前,从应用入手,找到相应的直观的应用电路,先介绍应用特点,先“知其然”后“知其所以然”。由于目前的职高培养目标从面向高职考试转向面向就业,为这种面向应用的教学提供了广阔的空间。有时笔者甚至不讲授新课,就是将学生带到实验室,安排学生动手做一个事先设计好的应用电路,由于学生必须检测自己搭建的电路是否正确,所以会主动地去了解其中的相关原理,这为之后的教学打下了坚实的基础。

(四)教学实践与反思

电子技术是一门应用性极强的学科。如果在教学中不能体现这一点,教学纯粹纸上谈兵,就不能真正地培养学生的能力。在多媒体教学日益盛行的今天,传统的实验教学常常因为各种原因而被忽略。笔者所在学校在去年全面推行多媒体教学,笔者也尝试了一个月的教学,完全借助多媒体教学,实验则以录像代替,一个月的实践效果不如人意,学生普遍反映更愿意接受传统课堂的磨砺。实践证明了电子技术与其说是一门课,不如说是一门实践课,如果能真正地启动实践教学,以实验引学生入门,以实践教学传授知识,以实习来验收教学效果,那么电子技术教学必将焕发新的色彩。

二、引导学生走出“身在此山中,云深不知处”的困境

(一)学生为何陷入一团乱麻的境地?

由于电子的学科特点,学生在学习过程中经常会有“越学越糊涂”的感觉,在学习一段时间后,多数学生会有一种“云深不知处”的感觉,这种学习的挫败感直接影响的教学质量。此时教师该何去何从?

作为教师,首先要剖析这种现象的产生原因:

学生的基础薄弱:职高的学生的文化课基础相对薄弱,有些学生在初中的物理学习中甚至连串并联也没搞清楚,电路的基本原理也完全懵懂。一旦陷入复杂的电子电路,自然感觉吃力。

教学过程过于僵硬:电子教学中教师如果过于注重原理教学,又不讲究方式方法,采取填鸭式教学,学生接受困难,久而久之积重难返。

(二)采取分阶段教学,逐步培养学生的能力

当学生在学习过程中出现这种情况,教师要正确认识原因,采取相应措施。

学生的基础薄弱是既成事实,从头补起也不现实,只能从教学中避重就轻,不妨将电子教学的培养目标分成几个阶段:

第一阶段应当重视应用,注重培养学生的动手能力,以实验教学弥补课堂教学的不足。对于这种应用学科而言,能否开展实验直接影响教学质量。由于这里涉及实验设备的配备和教师对实验的重视程度,多数学校的电子实验开展并不顺利。经费成了多数学校实验教学的障碍,实际上,电子实验教学也可价廉物美,能花几十万配备专门的电子教学仪器固然是好,在没有这个条件的学校,教师依然可以利用很少量的经费开支和学生一起动手做一些实验,购买一些电子元器件,焊接器材就可以开始实验了,再配备一些电子测量工具和信号源就可以开始实验。如果教师足够重视实验教学,教学过程将变得生动有趣,学生的能力也得到了培养。

第二阶段可以作为“识记”阶段,在原理一时难以讲授明白的情况下,不妨先进行识记,识记电路图、识记基本概念和一些简单计算,学习是个量变到质变的过程,看来枯燥无味的记忆也可以变得生动有趣。例如在记忆电路图的时候可以设置比较,相关图,相似图的比较,有意的设置错误,让学生加以指认。如果学生可以将一张电子电路图牢牢地记住,教师有意地设置一些错误,学生就能迅速指认,这无疑也培养了学生将来从事维修行业的基本素质。由于电子技术应用电路比较多,如果学生能按功能识记相应电路,这为以后的原理教学打下了坚实的基础。在充分开展实验教学的基础上,识记也会变得自然且容易接受。

第三阶段则是原理教学,这个过程相对枯燥,也是学生接受的最为困难的部分。在进行实验教学和识记教学的基础上,原理教学的障碍大大减少。这个阶段教学中教师如果能借助多种教学手段,运用多种教学方法,将相对深奥的原理表现的通俗易懂,教学效果会大大提高。

这里对常用的教学方法作简单陈述:

比较出真知:在电子教学中比较法是最为常用的方法之一。例如整流电路中的半波整流和全波整流,学生经常将两种电路混淆,因为概念不同,实现方法也不同,电路方法也不同,在讲授整流电路的中可以将概念、实现电路、波形分析及计算方法加以比较,这样讲授后学生就不容易产生混淆。

妙“比”生花:由于电子是微观的世界,所以理解起来不直观,如果教师能对一些难以理解的概念和原理以“生动的比喻”加以阐述,学生理解起来就相对容易。例如在讲授RS触发器时,可将R和S端口比喻为一个跷跷板,当一个为高就用电平时,另一个为低电平,这种转换和跷跷板极为类似,因此甚至以前的国标中以英语中“跷跷板”的起始字母来命名RS触发器,在这样讲授后学生在接触这种触发器时会自然而然地想起跷跷板这种玩具,对概念的记忆和理解就有了平台。又如在讲授LC振荡器时,在线圈和电容之间这种能量的相互转化和打羽毛球很类似,这种能量的来回传递就形成了振荡,产生了完美的波形。

以仿真来加深理解:在授课过程中能借助一些仿真软件,对原理过程和应用加以仿真,对学生的掌握也可起到一定的促进作用。例如在数字电路中,各种触发器和计数器的原理的讲解过程,由于这个部份的教学实验相对昂贵,此时可以借助多媒体手段,运用计算机仿真软件对基本原理和应用加以仿真,这样的教学也更易为学生接受。

(三)教学实践与反思

电子技术教学在目前的职高教学中困难较多,学生的基础和专业的要求形成巨大反差,有不少教师发出“孺子不可教”的感叹,认为目前的职高生源质量和落后的实验条件不足以保证教学顺利开展。实践证明,如果能采取分阶段各个击破的教学方法,仍然能最大限度地将知识清晰地传授给学生;在“巧妇难为无米之炊”的实验条件下,如果能巧借资源,也能以最少的经费来启动实验;而传统教学也因为有新的教学手段和方法的加入而焕发生机。

三、教师应当具备“会当凌绝顶,一览众山小”的素质

如果将学习比喻为登山,那么教师首先应当的具备能登顶的素质。在电子教学中,教师应当具备哪些基本素质?

这就取决于目前电子技术人才的培养目标。目前的电子技术人才的去向主要有硬件方向和软件方向。所谓硬件方向是指一线的装配和测试人员;而软件方向则是从事电子技术应用电路的研究和开发,这是一种新的培养方向,是综合电子专业素质和软件开发素质的人才。未来由于集成电路的发展和应用,软件方向的人才需求会相应增大,装配会被机器化生产线代替,硬件方向的人才会转向测试。

作为电子专业的教师首先应当具备深厚的硬件能力,对于装配、调试、测量都必须技术娴熟,否则我们只能培养出纸上谈兵的人才。目前提倡专业教师拿双证,既是教师又是工程师,那么电子教师首先得是一个优秀的装配、调试工人。

其次教师应具备一定的软件能力,由于EDA技术的发展,未来电子人才会更多的转向单片机甚至是嵌入式系统开发,中间必然有职高学生可以胜任的相应岗位。例如软件测试,一个电子产品的程序被开发以后,需要进行上万次的测试,这种重复的测试对人才的要求相应就降低,这里必然有职高生的就业方向。既然如此,作为教师,就必须具备一定的软件开发和测试能力。这样能更明确地培养学生的专业能力。

第8篇

【关键词】职业中学 电子技术 教学方法 教学效果

职业中学计算机专业的《电子技术》科目是一门综合了《电工基础》和《电子线路》知识点的专业基础课程。它的任务是使学生掌握《电工基础》和《电子线路》的基本理论、原理和基本的分析方法,培养学生分析、设计、解决实际问题的能力,它是电子、电工类的入门课程,是学习相关专业理论知识的桥梁,为今后的学习和工作提供必备的基础理论知识。而《电子技术》概念多且抽象难懂,学生不易理解和掌握。学好《电子技术》需具备一定的分析问题、解决问题的逻辑思维能力。近几年来职业中学单招班的生源质量下降,他们中有不少人在初中阶段没养成良好的学习习惯,不会主动学习,推一步走半路,学习能力不强,这样的学生在学习上往往觉得吃力,这给专业课理论教学带来了不小的困难,也给教师提出了更高更新的要求,在无法改变生源质量的情况下,教师必须采取新的应对措施,以提高《电子技术》的教学质量。

一、重视新课的导入 新课的导入往往是教师最容易忽视的,良好的新课导入是教学成功的重要前提。在上课之前充分调动学生的积极性和求知欲,激发学生学习的热情。引入的方法有多种:

1.以实验导入

通过演示实验导入新课可以充分发挥直观教具的作用,让学生形象直观的对所学内容有初步的认识,有助于学生的理解,激发学生的思维。

2.以举例导入

在日常生活中有很多熟悉的实例,以举例导入新课,可以使知识点更加的生动形象,帮助学生理解记忆,引发学生的学习兴趣。

3.以预习导入

根据教学目的和教学内容提出有启发性的思考题,让学生带着问题预习,巧妙的创设问题情境,提出问题引导学生进入新课,以解决疑问作为课堂教学的重点,做到有的放矢。

4.以复习导入

《电子技术》中有些知识点比较抽象难懂,这时需要将已学过的内容作为突破口,循序提问,逐渐展开,引导学生进入新课。

二、将抽象的概念具体化、形象化

1.巧妙运用“比喻”和“类比

在教学过程中巧妙的运用“比喻”和“类比”,能起到事半功倍的效果,使枯燥生硬的知识点变得有趣,化抽象为具体,化深奥为形象,化陌生为熟悉。有效帮助学生理解、记忆、掌握,降低教学难度,培养学生理论与实践相结合的想象力,开拓学生的思路。激发学生的学习兴趣,从而提高《电子技术》的教学质量。在讲解电阻的概念、电位与电压的区别、电流的形成和方向以及电容原理时,“比喻和类比”可以达到很好的教学效果。

2.理论联系实际

教师在教学过程中要加强直观教学,要充分利用学校现有的教学资源,最大限度的给学生提供实验的机会,在实验中设置疑难,促使同学独立思考。采用模型、实物的教学手段,通过实验与实物将理论与实际联系起来,将概念生活化、趣味化、形象化,做到深入浅出,启发思维,以达到深刻理解和牢固掌握的教学目的。如在功率的题型中,所学的功率公式有多个,如何准确的选中合适的公式解题,有时需要结合生活中的实际情况,如家用电的电压基本恒定,这就是一个隐藏的条件;功率的正负,功率的产生和消耗等,这些都能通过生活实例来帮助学生理解记忆。

三、多媒体教学手段

在教学中常常有很多知识概念的形成,让学生难以吸收掌握,又无法通过实验帮助理解,单靠传统的教学手段就显得难度大且效果差。运用多媒体教学,化静为动,使抽象难懂、用语言难以表达清楚的知识点通过形象生动的画面展现出来,吸引学生的注意力,帮助学生形成完整清晰的解题思路,强化理解记忆,培养学生的观察能力和思维能力。关于反相器、触发器的多种题型,繁琐、复杂、难理解,仅仅普通的讲授很难让学生吸收掌握,这时制作精良的教学课件可助一臂之力。

四、让学生懂得“质疑”

疑是思之始,学之端。善于发现问题和提出问题的人总能在学习上获得新的收获、新的喜悦。教师要在教学中让学生发现问题、提出问题、研究问题并解决问题,改变学生在课堂上等着教师授课的思维定势,削弱学生在学习上对教师的依赖,培养学主动学习、勇于探索的能力,让学生成为学习的主人,自主的实现知识的内化。教师应科学引导,灵活配合,让教师与学生的思路在课堂上碰撞出精彩的火花,提高学生学习的兴趣。

五、教学内容的优化、调整

近几年单招班学生的基础差,而课时有限,学生学得吃力,教学效果差强人意。教师在教学上要适当降低起点,又要紧扣考纲,灵活应对,适当的调整知识点讲授的顺序。教师在课后要多积累,善于总结归纳题型,将同系列相似题型整理成块,从学生更易吸收的角度出发,帮助学生克服学习困难。在讲授两种电源等效变换时,可以将电源的连接关系分成串联、并联和混联三大块,将可能会出现的所有电路归纳给学生,以及在复杂电路中功率的计算、电位的计算,学生很容易出错,将经典题型归纳成卷,给学生练习,效果明显,能更有效的让学生将知识点学懂、学透。

六、不可忽视教师自身的因素

1.教师的专业性

教师对自己所教的专业要足够精通,只有对专业内容懂得越透彻、越深刻,才能在讲授时简单、清晰、一针见血、少绕弯路,让学生更快的吸收。教师不仅要懂得“多”,还要懂得“教”,懂得将自己的知识如何高质量的、简单明了的传授给学生,并让他们理解掌握,教师需不断提高自己的教学手段和教学能力。教师以丰富的专业知识和精湛的教学水平,来赢得学生对教师信任和敬重。

2.建立良好的师生关系,了解学生,激发学生的学习兴趣。

第9篇

关键词:门电路; 延迟时间; Multisim; 仿真测试

中图分类号:TN782-34文献标识码:A

文章编号:1004-373X(2011)01-0191-03

Multisim Simulation Testing Plan of Gate Circuit′s Delay Time

LI Ming-biao

(Department of Physics, Bohai University, Jinzhou 121000, China)

Abstract: A method to test the delay time of gate circuit by Multism simulation software is introduced. Three kinds of testing projects are proposed: the odd gate circuit is connected from head to end to form the ring vibrator circuit, and then calculate the transmission delay time of gate with the oscillator signal period produced by the virtual oscillograph; the odd gate circuit is connected from head to end to form ring vibrator circuit, and then test the waveform delay time of the input and output signals on one of the gates by the virtual oscillograph; the rectangle pulsing signal is added at the input port of a gate to test the waveform and delay time of input & output signal on a gate. The method solved the problem that the test effect is unconspicuous because oscillographeh upper frequency limit, and also solved the problem that testing circuit can not work normally as Multisim simulation software initial state is set up zero.

Keywords: gate circuit; delay time; Multisim; simulation testing

0 引 言

门电路的传输延迟时间tpd是表示工作速度的指标[1-2],实验室硬件测量的一般方法是[3],将N个门(N为奇数)首尾相接构成振荡周期为T=2Ntpd的环形振荡电路,用示波器通过显示的波形测量出振荡周期T后,再计算出传输延迟时间tpd。

由于门的传输延迟时间tpd很短,测量时受示波器上限频率限制,测量效果较差,而用Multisim软件仿真测试,可获得理想的实验效果[3]。

以下分析用Multisim 2001[4-8]版本,所得结论也适于其他版本。

1 Multisim仿真测试方案

1.1 测试方案1

将奇数个门首尾相接构成环形振荡电路,用虚拟示波器测试所产生振荡信号的周期,计算门的传输延迟时间。

设所用门的个数为N,振荡信号的周期为T,则传输延迟时间为:

tpd=T/(2N)

以反相器74LS04N作为仿真实验器件,构建仿真实验电路如图1所示。

图1 测试方案1的仿真实验电路

由于Multisim软件将每个门的初始输出状态设置为0,直接用奇数个门首尾相接构成环形振荡电路进行仿真时,出现“Unable to determine the simulation timestep automatically”的提示,无法同步仿真模拟。解决的方法是在左边第一个门U1A的输入端接入转换开关J1,仿真时先将开关J1置于接地状态,电路对输入的0信号进行处理后便脱离设置的初始输出状态,再将转换开关J1置于接输出端构成环形振荡电路。

仿真前,可对74LS04N的上升延迟时间及下降延迟时间进行设置,如设置rise delay=10 ns,fall delay=10 ns。

仿真时示波器显示的波形及振荡周期测试如图2所示。

测试的振荡周期T=102.2 ns,则传输延迟时间tpd=T/(2N)=102.2/10=10.22 ns,结果与设定值基本一致。

图2 图1电路输出波形及振荡周期测试

1.2 测试方案2

将奇数个门首尾相接构成环形振荡电路,用虚拟示波器测试其中一个门的输入信号、输出信号波形及延迟时间。

以反相器74LS04N作为仿真实验器件,构建仿真实验电路如图3所示。

图3 测试方案2的仿真实验电路

仿真前,可对74LS04N的上升延迟时间及下降延迟时间进行设置,如设置rise delay=10 ns,fall delay=10 ns。

仿真时示波器显示的输入信号、输出信号波形及延迟时间测试如图4所示。

测试的传输延迟时间tpd=11.1 ns,测量结果与设定值基本一致。

1.3 测试方案3

在一个门的输入端加入矩形脉冲信号,测试一个门的输入信号、输出信号波形及延迟时间。外加信号的周期T= 2Ntpd,以保证门的工作频率和前述其他测试方法相同。

图4 图3电路输入、输出波形及延迟时间测试

以反相器74LS04N作为仿真实验器件,构建仿真实验电路如图5所示,信号发生器输出矩形脉冲的频率选为10MHz。

仿真前,可对74LS04N的上升延迟时间及下降延迟时间进行设置,如设置rise delay=10 ns,fall delay=10 ns。

仿真时示波器显示的输入信号、输出信号波形及延迟时间测试如图6所示。

图5 测试方案3的仿真实验电路

图6 图5电路输入、输出波形及延迟时间测试

测试的传输延迟时间tpd=11.0 ns,测量结果与设定值基本一致。

2 误差分析

上述三种测试方案的测试结果表明存在误差,原因是组成测试电路时门的输入端、输出端接入测试仪器,使门的输入端、输出端存在负载效应,从而使延迟时间略大于设定值。

在测试方案1中,示波器接至┮桓霆门的输出端,仅对门的输出端产生影响;测试方案2、3中,示波器接至一个门的输入端、输出端,对门的输入端、输出端均产生影响。所以测试方案1测试的延迟时间小于测试桨2、3;测试方案2、3测试的延迟时间基本相同。

3 结 语

Multisim软件仿真具有丰富的仿真分析能力,但也存在一些问题及不足,使用时必须认真分析思考软件的设置条件,改进仿真实验方法,才能达到预期的实验效果。

所述方法具有实际应用意义[9-10],这些方法亦可用于其他功能逻辑门传输时间的仿真测试。

参 考 文 献

[1]阎石.数字电子技术基础[M].北京:高等教育出版社,2006.

[2]康华光,陈大钦.电子技术基础数字部分[M].4版.北京:高等教育出版社,1999.

[3]任骏原.数字电子技术实验[M].沈阳:东北大学出版社,2010.

[4]郑步生,吴渭.Multisim 2001电路设计及仿真入门与应用[M].北京:电子工业出版社,2002.

[5]朱力恒.电子技术仿真实验教程[M].北京:电子工业出版社,2003.

[6]尹勇,李林凌.Multisim电路仿真入门与进阶[M].北京:科学出版社,2005.

[7]陈先荣.EWB在电子技术实验中的辅助教学应用[J].实验技术与管理,2006,23(10):88-90.

[8]张晶,李心广.基于Multisim的电路设计与仿真[J].计算机仿真,2005,22(5):109-110.

[9]任骏原.电子技术课程CAI教学模式的探索与实践[J].电气电子教学学报,2009,31(4):99-100.

[10]习晓远.仿真技术在实验教学中的作用和地位[J].实验室研究与探索,2002,21(4):26-27.

[11]任骏原.Multisim在触发器工作波形分析中的应用

[12]黄蒙,彭良玉.仿真软件在复杂电路中的应用

作者简介:

李明标 男,1965年出生,辽宁锦州人,副教授。主要从事实验技术的研究。

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