通信电子线路论文篇(1)
高等职业教育是高等教育由精英教育向大众教育转变而形成的一种新的教育类型,与本科教育不同的是,高等职业教育更加突出专业重点,主动适应社会的实际需求,应用性、针对性和适应性是高等职业教育的区别于本科教育的主要特点。在高等职业教育中,《高频电子线路》是应用电子技术、通信工程等相关电子专业的一门重要的专业基础课程,该课程以模拟通信系统的组成原理为引导,侧重介绍了无线通信系统主要单元的基本工作原理和基本分析方法,是一门理论性和实践性都很强的课程。《高频电子线路》具有内容抽象、理论性强、专业术语较多、名词概念较多、与实践密切相关等特点,历年来,学生普遍反映内容宽泛、理论空洞、难于掌握。如何让学生更好地了解并掌握高频电子线路的知识,培养学生对高频电子线路的分析、设计、应用能力,是该课程教学改革急需解决的问题。
一、教学理念的改革
高职教育在教学理念上应“以学生为中心,以实际应用为导向”。“以学生为中心”这一概念源于19世纪美国教育学家杜威所提出的“以儿童为中心”的理念。他反对在教学中以教师为中心,反对在课堂教学中采用由上而下的灌输式、填鸭式教学,提出了“以儿童为中心”组织教学,充分发挥儿童的学习主动性。在《高频电子线路》教学中,也应针对学生高中基础知识薄弱,理论功底不好,理论分析和公式的推导能力不如本科学生的特点,在教学理念上采用“以学生为中心,以实际应用为导向”,为《高频电子线路》课程教学打下良好基础。
(一)了解学生的个人因素
每个学生都是***的个体,他们有着不同的家庭背景、教育背景,这些对学生的学习活动会产生不小的影响。因此,上课前,任课教师应深入到学生当中,充分了解学生的情况是一项必不可少的工作。例如,本教学班学生的文理科比例、高考情况、高中阶段学习情况等。
(二)了解学生相关基础课程学习情况
《高频电子线路》是在学生已经完成《高等数学》、《电路基础》、《模拟电子线路》课程的学习前提下,而开设的一门是专业基础课。该课程与《电路基础》、《模拟电子线路》知识有很大的关连,《电路基础》、《模拟电子线路》是该课程的前导课程。在教学前教师应对学生学习《电路基础》、《模拟电子线路》情况了一个充分的了解,以便在以后的教学中做到心中有数。
(三)了解当前无线通信技术的最新进展
《高频电子线路》是与实际结合较紧密的一门课程,其中的调制与解调、小信号谐振放大、功率放大等概念充分运用在当前的移动通信、无线互联网等领域,教师应收集相关信息,在教学中相关知识讲解时,把当今无线通信技术的最新进展和运用情况介绍给学生,让学生对课程的应用有更深入的认识。
二、教学内容的改革
《高频电子线路》课程教学以单元电路的工作原理和性能分析为重点,内容广泛、涉及的电路多、分析计算较复杂,学生由于从未接触过相关专业的实际工作,对高频电子线路的应用知之甚少,于是导致对高频单元电路的工作原理与性能理解不够深刻,只能是死记硬背,加上高等职业学院的学生理论基础薄弱,空洞的理论分析与计算对学生的学习兴趣和勇气打击不轻。为此,笔者提出要针对高等职业学院的学生,改革《高频电子线路》课程的教学内容,从补充基础知识入手,引入数学模型,“授之以鱼”,不如“授之以渔”。
(一)适当补充必要的基础知识
现在的大多数高等职业教育的《高频电子线路》教材,起点均是在学生已经学完了《电路基础》、《模拟电子线路》两门课程,均未涉及《电路基础》、《模拟电子线路》的相关知识,但是由于高等职业教育的特殊性,《电路基础》、《模拟电子线路》受课时限制,在《高频电子线路》所需要的基础知识的讲解上还不够清晰和深入。对此,教师在授课过程中,应适时地插入《高频电子线路》所需要的《电路基础》、《模拟电子线路》的补充讲解。
例如《高频电子线路》课程大量应用到了谐振电路的相关知识,而学生在《电路基础》课程中由于课时限制,对谐振电路只作为了解内容,简单地作了了解,在《高频电子线路》教学中就明显感到所学知识不够用。这就要求教师在教学中及时地对课程所涉及的基础知识加以补充和深入。
(二)引入《模拟电子线路》中的数学模型知识,为单元电路分析提供分析工具
应将《模拟电子线路》中的数学模型知识引入到《高频电子线路》教学中,建立了数学模型,理论分析才能够深入,学生理解起来更容易。
例如在《高频电子线路》的高频小信号放大器的讲授中,直接给出了其交流等效电路如***1,经过多年教学实践发现,大多数学生对此都感到不解。
***1 高频小信号放大器电路及交流通路***
对此,教师在教学中应结合《模拟电子线路》课程中对放大的直流与交流分析,由浅入深,先直流后交流,把高频小信号放大器的工作原理讲清楚,讲透彻。具体来说,就是先讲《模拟电子线路》中对放大电路分析方法,让学生对晶体管h参数等效模型方面的知识进一步加深认识和理解,然后再过渡到《高频电子线路》的高频小信号放大器的交流等效电路的分析,通过两者的对比分析,找出其共同点和不同点,这样会使学生更容易理解和掌握。
***2 模拟电子线路中的共射放大器电路及交流等效电路
三、教学手段的改革
丰富的教学手段对教学的辅助作用是不言而喻的,《高频电子线路》理论性强,概念多,内容繁杂,学生在学习过程中容易感到抽象、枯燥。教师在教学中应尽可能地采用课堂演示实验、多媒体教学等多样的教学手段,活跃课堂气氛,激发学生学习兴趣。
(一)教学中应尽可能采用多媒体教学手段
利用多媒体教学手段,可以使《高频电子线路》中的抽象、枯燥的内容变得生动形象。例如《高频电子线路》中的信号调制解调过程,就可以利用软件做成多媒体动画,让信号的调制解调的演变过程更加形象化,从而加深学生对信号调制解调过程的理解和认识。
(二)把课堂搬到实验室
《高频电子线路》的理论教学中,还可以在理论分析基础上,做课堂演示实验,用实验数据去证实理论分析的结果,把看不见、摸不着、晦涩难懂的理论变成看得着的波形、读得出的数据、明显的声、光效果。
例如在高频功率放大器的电路原理分析教学中,教师可以把课堂搬到实验室,通过对具体高频功率放大器的实验,用波形、数据来对理论分析进一步地验证,这样可以收到事半功倍的效果。
四、结语
《高频电子线路》是一门理论性和实践性都很强的课程,通过对高职学生的多年教学,笔者提出了自己的一些看法,希望对该课程教学改革的提供有益借鉴。
参考文献:
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通信电子线路论文篇(2)
doi : 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2013 . 19. 056
[中***分类号] G64 [文献标识码] A [文章编号] 1673 - 0194(2013)19- 0102- 02
1 传统电子线路教学模式凸显弊端
在传统的电子线路体系课程教学中,工程应用是该类课程教学的宗旨。学生要想掌握更多、更新的专业知识和技能,实现可持续发展,必须学好电子线路这类课程。对于这类课的掌握程度,决定了学生后续专业课程学习的效果,无疑影响着学生学习的热情。从日常教学和学生表现的情况了解到,目前电子线路类课程的教学存在着许多问题,学生难以入门、学习起来困难、很多概念难以理解、对所学知识无法应用等,使很多学生难以提起学习的兴趣,自然也就不可能有好的学习效果。究其本质,是电子线路课程内容繁杂、不直观,对于初学者而言,缺乏一个形象的有机联系。
电子线路教学实践过程中,包含着各种重要的电学基础定理、电路分析过程、电路体系测试与性能,这些都要通过理论分析与实验来验证得到结论。但电学基础实验设备价格一般比较昂贵,一般高等学校不大可能购置如数字存储示波器、高频信号发生器、逻辑分析仪等先进的实验设备。
在传统实践教学中,电子线路实验不仅需要大量的电子器件等实验器材,而且有些实验测试设备不能达到应有的实验精度,使实验结果出现偏差。由于即使错接一根导线也可能导致实验设备的损坏,因此在实验过程中,如受测试仪器本身性能和电子实验器件的限制,很难从容地显示各种电路的分析过程;也无法将测试仪器上的曲线及数据及时保存和打印;更难以复现诸如频谱分析、网络分析、多路数字信号等电学过程等。由于设备问题,有些数据也会偏离正常值,从而混淆了对电路的理解,影响学生对电路的基本原理和性能的理解,失去了理论课教学的作用。
2 电子线路仿真对电子线路教学的促进作用
在电子线路教学中,各个高校大多采用传统的理论教学模式,使得理论课教学枯燥无味。采用电子仿真软件后,理论课教学可以采用互动式教学方法。可以和学生互动,让学生参与到电子理论教学中来,可以大大激发学生学习理论课的积极性,提高学生的理论水平,培养学生分析问题和解决问题的能力。
随着电子计算机技术的大力发展,各种电子仿真软件不断涌现,大大简化了电子线路体系课程的教学。与传统实验相比,电子仿真软件不需要附加实验信号源、电子测量设备,但与实际电路运行结果相同,可以进行任意设计电路,进行运行、数据分析,并且其实验数据和技术指标都是真实有效的,这样不仅可以把笨重而昂贵的实验仪器搬进课堂,也可以随着同学把实验室搬到各地。
通过课堂和实验室实践教学相融合,可增强学生的学习兴趣,改善真实情境,观察隐藏的电特性及实验现象,具有安全性能高和利用虚拟实验仪器节省经费等优点,可以帮助学生学习各种不同的电学概念,并进行各项实验。这使得在理论教学中可以穿插实践教学内容,直观性好、学习效率高,激发学生参与各级各类电子设计大赛的积极性。通过电子线路仿真软件教学,将大大激发学生的学习积极性,使原来枯燥无味的理论教学变得形象直观,增强教师与学生的互动性。
3 电子线路课程体系中教与学模式的转变
刚学习电子线路类专业课程时,绝大多数学生对专业知识体系结构及所要学习的内容并不了解,随着学习难度的日益加大,其热情也会随之降低。在学生中,不乏有对电子线路课程专业知识的神秘感、好奇心和自信心,但又缺少对所学知识学习的持续能力。而电子线路体系课程正是自主学习消化理解和需要长时间探索的基础类课程。因此,结合课程学习和学生特点,不能应用传统的教学模式,即先讲理论,再进行实践,这样就错过了抓住学生兴趣的好时机。
以计算机技术为核心的信息技术的发展,为电子线路体系课程的教学提供了现代化的、课堂和专业实验室相结合的教育新技术。在课堂上,学生可以跟随老师同步实验。课余时间,学生可以在计算机上完成教师指定的仿真,可以自行设计电路,可以对比不同的输入变量仿真出各种结果。这样就可以使学生变被动为主动,更好地理解课上所学内容。
4 紧密加强电子线路课程体系之间的内在联系
电子线路体系课程包括电路理论、模拟电子技术、数字电子技术、高频电子线路、电子测量、传感器、单片机原理等课程。而一个完整的实践项目内容也涵盖了电子线路体系课程中大部分所学课程。因此,仅靠单一科目的学习无法满足项目实践的需要。而一个综合项目需要的实作器材、仪表、仪器种类多,涉及各个学科单项实验室,这给综合项目设计带来了困难。而电子线路仿真得益于电子计算机技术的发展,使学生在非实验室场地也可完成各种所设计的电子系统。电子线路仿真自带的实作器材、仪表、仪器种类多,涉及几乎所有电子线路类课程所需器件,不会出现因器材、仪器、仪表不足而不能实验的缺憾。电子线路计算机仿真在教学中应用可以大大推动电子线路实践课程的改革与创新。
5 结 论
本文利用现代教育技术,将电子线路体系课程和计算机工程应用有机地结合起来,深化与完善电子线路教育教学体系。大连海洋大学电子信息工程专业于20世纪80年代在电子线路教学过程中就已经引入计算机辅助设计电子电路方面的课程与实验,加强学生利用计算机设计电子线路的能力。目前已经开设电子线路仿真设计、电子线路板制作、电子设计自动化3门课程及其课程设计。围绕电子线路体系课程,诸如电路理论、模拟电子技术、数字电子技术、高频电子线路、电子测量等课程设置电子线路综合设计,使课程之间保持着紧密的衔接与交融,大幅度提高学生综合利用所学知识的能力,效果良好。
主要参考文献
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通信电子线路论文篇(3)
关键词:
高频电子线路;课程设计;改革;实践
高频电子线路是大学电子信息科学与技术、电子信息工程及通信工程等电子信息类学科的一门重要的专业基础课,涉及的知识点非常多,在整个培养方案中起到过渡的作用。该课程主要对高频电子线路的基本原理和基本分析方法的研究,以单元电路的分析和设计为主。笔者多年在高频电子线路课程教学一线中,发现学生在高频电子线路课程学习中只学一些基本知识,不注重动手操作实践能力,喜欢搞系统仿真,对电子元器件电路的搭建、焊接及调试缺乏积极性。鉴于上述问题,本文提出了一些高频电子线路课程设计的改革措施,为一线课程教师提高一定的参考。大学课程设计的最终目的是将学生从厚厚的书本理论知识学习的轨道上逐渐引向公司实际需求上来,理论联系实际,把简单的孤立单元电路加以系统化、集成化,且将电路原理分析、设计与电路搭建、调试等手段结合起来,让学生掌握集成电路设计的方法,了解实际科学实验的流程和实施办法,为以后的工作生涯埋下伏笔。
1加强学生的团队协作精神
高频电子线路课程设计是高校电子信息类学生在学习高频电子线路的过程中一门至关重要的课程,是高校学生在本科学习中一次熟悉实验流程的基础训练,是加强学生动手能力和自主学习能力的有效措施之一,同时,在课程设计中也能锻炼学生们的协作精神。在该课程实践的过程中,极个别小组不能在规定的时间内按时完成课程任务要求,经过研究主要存在四个原因:一是有些课程设计所需原件较多,同学们对有些器件不够熟悉导致实验无法进行,必须寻找更可靠的设计方案;二是有些同学不能合理的分配时间,存在“前松后紧”的现象,令整个设计小组的进度受阻;三是小组内交流程度不够,许多设备的参数设置不能匹配,导致整个系统无法兼容;四是在最后调试的过程中遇到问题小组交流不够及时,不能协商出好的解决方法。综合上述四个原因,在今后的课程设计中,必须提高同学们之间交流的频率,培养协作精神,并能从合作的过程中寻找解决问题的方案。为了响应国家培养创新人才的号召,使同学们在今后的竞争中能够脱颖而出,必须使学生们集各种优势于一身。首先要具备实践意识,众所周知实践是检验真理的唯一标准,在实践过程中要做到一切以实际为本;其次要加强合作意识,任何大项目的完成都是多人合作的结果,只有在众人的努力下,结果才会更准确;最后要培养管理的能力,一个工程是否能够顺利完成,要看管理的科学性,合理的管理制度往往能事半功倍。
2课程设计对高频电子线路教学的探索
实践开放的个性化实验教学模式,主要采取以下一些措施:对于学生专业实践能力的培养更多的看中实践能力,而不是过去的实验项目,为了形成一个完整的实践能力知识体系,将培养学生需要完成的专业实践能力的若干个知识点进行拆分,同时提供远多于实践学时要求的实验项目为学生设计,每个项目中包含着代表基础型、提高型、挑战型等不同程度层次的多个知识点。一般情况下,实验项目包含的知识点越多,则体现其具有很强的综合性和复杂性。在实验考核中主要的关注点在于学生对知识点的完成情况,因此学生不必完成那些固定僵化、一成不变的实验项目,但是整个实验体系所要求的关于实践能力知识点的训练是学生必须要完成的,这样可以避免“一无所知进实验室”和“老师手把手做实验”等现象。对于能力不同和兴趣爱好不同的学生可以较好的满足他们的个性化需求,使他们可以依据对自己的定位,自行选择对设计专业实验结构的参与,实现实验结构的因人而异,因材施教。本文提出的开放性自主实验模式,不仅为学生可以提供充分的探索空间,满足不同层次的学生需求,更重要的是在参与设计实验结构的过程中还能更好地帮助学生,全面性综合性的认识专业实践能力。
3教学手段的多样化
3.1基于ProtelDXP或AltiumDesigner等软件的计算机辅助教学。ProtelDXP电路设计是一种应用广泛的微机版电子电路辅助设计软件。使用ProtelDXP辅助教学的过程主要在课下完成,学生通过对高频电路的分析、估算、电路***制作和PCB板***制作等环节的学习。可培养学生理论联系实际、分析解决实际问题的能力,使学生熟悉小型产品设计的流程和基本方法。
3.2基于数字化教学平台的辅助教学。东北电力大学搭建了数字化教学平台,其中高频电子线路作为校级精品课程位列其中。在该教学平台上,主要由电子教案、教学大纲、授课计划、课程PPT以及课程录像等模块组成。在开放的网络平台上,教师可在讨论板块上可与学生进行实时交流,及时将相关的教学资料和作业要求实时上传,让学生按时完成对应课程内容的测试题,及时了解学生对阶段性理论知识的掌握程度。
4高频电子线路课程设计案例
4.1设计完成系统结构框架***。通过构建框架***可以培养学生相应的设计能力,为大学本科阶段的学习或者将来实际参加工作打下坚实的基础。通过对系统结构框架***的设计,学生可以增强一定的自学能力、查阅文献的能力以及动手能力。
4.2设计PCB电路板。此环节能够培养学生的工程设计能力,通过电路原理***的封装设计,使得学生能够掌握相应的技巧。
4.3硬件电路的搭建与调试。本环节可以通过硬件电路的搭建来培养学生的实际动手操作能力,综合应用学生所学知识。最终通过对硬件的调试完成整个电路的设计,由实验结果分析判断设计的性能与效果。
5结束语
高频电子线路作为电子信息科学与技术、电子信息工程及通信工程等电子信息类专业的重要专业基础课,其课程设计不仅检验学生对已学的理论知识的掌握程度,而且在一定程度上还培养学生动手操作能力和创新意识。本文作者长期在一线教学实践过程中,对高频电子线路配套的课程设计做出了相应的调整和改革,并且取得了阶段性成果。下一阶段的主要工作是提高学生对高频电子线路课程设计的积极性,培养学生动手操作能力和创新能力,让学生真正意识到动手操作能力的重要性。
参考文献
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通信电子线路论文篇(4)
中***分类号:G642 文献标识码:A文章编号:1009-3044(2011)22-5538-03
The Improvement of Teaching in "CAD of Electronic Circuit" Based on Actual Application
ZHOU QiCzhong, XU Juan
(Yibin University, Yibin 644000, China)
Abstract: To expertly apply "CAD of Electronic Circuit" technology to complete a variety of hardware circuit design, not only need a solid theoretical basis for the circuit, but also need a wealth of PCB (Printed Circuit Board) design knowledge. Aiming at the facts of that the current students are lacking of the knowledge for PCB design, a comprehensive teaching reform approach including teaching contents, teaching styles and examination models is presented in this paper. Through participating in the National Undergraduate Electronic Design Contest, The effectiveness and feasibility of the method proposed in this paper are verified.
Key words: Printed Circuit Board; CAD of electronic circuit; reform; effectiveness; feasibility
随着大规模集成电路技术的发展和应用,电子系统的复杂性越来越高,传统的手工设计已不满足现代电子系统设计要求。这对电子系统设计人员提出了新的挑战,以计算机为基础,利用性能强大的软件开发工具进行电子线路设计的电子线路CAD(Computer Aided Design,计算机辅助设计)技术成为硬件电子工程师必需掌握的技能。这大大增加了《电子线路CAD》课程在电子专业学生能力培养中的重要性。因而,根据课程的特点和实际应用的需要,进行深入的教学研究和有效的教学改革具有非常重要意义。
目前,大量的教育工作者对《电子线路CAD》的教学内容、教学方式和考核形式进行了改革:根据美国著名儿童教育家、伊利诺易大学教授凯兹博士和加拿大儿童教育家、阿尔伯特大学教授查德博士共同创立的一种以学生为本的“项目式教学法”,国内进行了“《电子线路CAD》项目式教学法”探索和改革 [1-2]。从调动学生学习积极性的角度,进行关于“任务驱动法在《电子线路CAD》教学中的应用”的改革[3], 针对Protel软件的使用,进行了“电子线路CAD―PROTEL课堂教学方法探析”[4]。同时,从学内容设计、教学方法的选用等方面进行分析,以培养学生标准意识、规范意识及质量意识为目的,进行了“电子线路CAD课程的教学探讨”[5-7]。这些改革对促进学生掌握CAD工具(如Protel、Multisim、Orcad等)的基本操作和使用起到很大的帮助,但由于《电子线路CAD》是一门综合性、实践性和创造性都很强的课程。它即不同于的计算机语言类课程(如C语言),只需要熟悉某个计算机语言的语法和基本操应用,又不同于电路基础知识类课程(如模拟电子线路),只需要掌握某个领域内知识。它需要用户以电子线路的相关理论知识为支撑,去操作对应的工具软件,完成一个电子系统的原理***绘制、PCB(Printed Circuit Board, 印刷电路板)设计和结果仿真。除了有工具软件本身操作需要学习的内容外,更重要的还需要有相关PCB电路设计的知识做支撑,比如信号完整性分析、电磁兼容、阻抗匹配、时延匹配等。同样的原理***,工作低频段和工作在高频段的PCB ***设计是有所不同的。现有改革方法侧重于工具软件的教学,忽略了教会学生与PCB设计有关的知识,导致学生在学习以后虽然会设计出原理***,但不能设计出能到达实际工作要求的PCB***。本文从实际需要的角度出发,根据大学生课余时间灵活性强的特点,以课内和课外结合、兴趣和专业结合、理论与实践结合为原则,充分发挥学生的积极主动性,从教学内容、教学方式和考核方式上全面考虑,对《电子线路CAD》教学提出了一种新的改革方法,并以全国大学生电子设计竞赛为实践验证平台,证明了该方法的有效性和可行性。
1 以满足实际需要为原则,结合人才培养目标和培养计划,完善教学内容
开设《电子线路CAD》课程的目的是培养学生硬件电路设计和制作的能力,硬件设计能力包括设计原理***的能力和设计PCB电路的能力。具备设计原理***的能力需要熟悉电子线路CAD工具的操作并掌握模拟电路、数字电路、单片机、高频电路等电路理论知识;具备设计PCB电路的能力需要熟悉电子线路CAD工具的操作并掌握高速电路板设计、信号完整性分析、电磁兼容和PCB制作工艺等工程知识。这是因为电路可分为低速电路和高速电路。低频信号和部分中频信号(一般在30MHz以下)是用“路”的理论进行分析和设计的,即信号间的传递需要通路是导线。高频信号和部分中频信号,需要用“场”的理论进行设计,即信号可以无线传输,必须考虑连线间的串扰和信号传输过程中的反射等因素,如收音机和手机电路等。电路原理***的作用是表述其工作部件的连接关系和工作原理的示意***,并不涉及与实际工作有关的硬件制作问题,因此,在用CAD工具设计原理***的时候,无论高频系统还是低频电路,都可以不加区别地选用标准器件符号进行绘制。但PCB电路是实际电子元件的连接载体,设计过程中必须考虑信号频率、阻抗匹配、时延匹配等参数的影响才能满足实际工作的需要。因此,在应用CAD工具进行PCB设计的过程中,除了熟悉工具软件的操作外,还需要应用高速电路板设计、信号完整性分析、电磁兼容、PCB设计工艺等知识为理论指导进行正确的设计。
《电子线路CAD》课程通常在本科或高职、高专阶段开设,在学时有限的情况下,要保证基础课程的完整性,只能开设完与原理***设计有关的课程,而不能全面开设与PCB设计相关的课程。部分课程(如电磁兼容、信号完整性分析等)往往在研究生阶段纳入培养计划,但很多本专科学生毕业后需要从事PCB设计方面的工作。因此,需要对教学内容进行改革,让学生学习后能满足实际工作的需求。具体改革内容如下:
1.1 让学生了解现有电子线路CAD工具的发展情况
目前电子线路CAD工具软件繁多,在硬件设计方面,有简单易学但功能相对较小的Protel、Orcad、Pispice等,有功能强大,学习相对较难的ADS、Power PCB、CADENCE等,不同的电子公司根据开发产品的实际需求情况,要求员工使用对应的软件。学生应该熟悉其中一到两种,并了解其它软件功能和特点,否则在应聘过程中可能会不满足企业需要而失败。因此在教学过程中应给学生介绍工具软件的发展情况,并通过参考资料的方式提供相关教程的电子文档或学习网站***,传授学生学习方法。
1.2 补充高速PCB设计的相关知识
随着大规模集成电路技术的发展,电路系统体积越来越小,工作频率越来越高,给硬件设计人员带来了新的挑战。因此需要给学生补充高速电路板PCB设计的相关知识,如高速电路板设计、电磁兼容理论和信号完整性分析等。
1.3 增加多层PCB设计的知识
目前,大多本科教学主要让学生进行单面板和双层板的设计。由于集成电路引脚越来越密集,封装体积越来越小,大部分电子系统都要求用多层电路板进行设计,所以在教学中让学生掌握多层电路板设计的知识非常重要。在高速数字电路设计 中,电源与地层应尽量靠在一起为了减少层间信号的电磁干扰,相邻布线层的信号线走向应取垂直方向。信号布线层数由网络密度,平均管脚密度等基本参数。可以参考如表1所示的经验数据。
1.4 增加元件布局的理论
元件的布局好坏直接影响工作性能,好的布局除了保证电路性能稳定外,还能降低步线难度。电子线路CAD教程中一般只介绍如何操作CAD工具进行布局,如器件旋转、移动等,但缺少介绍布局的理论依据,从而让学生学习后不知道什么样的布局才满足最佳性能要求。为了让学生在布局过程中能有的放矢,应该给学生补充以下知识:
A.遵照“先难后易先大后小,”的布置原则,即核心元器件、重要的单元电路应当优先布局.
B.布局应尽量满足高电压与低电压、大电流与小电流信号完全分开,高频信号与低频信 号分开,模拟信号与数字信号分开总的连线尽可能短,关键信号线最短。
C.根据原理框***,按主信号流向规律安排主要元器件。
D.相同结构电路部分,采用“对称式”结构布局;
1.5 让学生掌握PCB布线的规约
电子线路CAD教程一般以某个软件工具为重点,在布线方面注重教会学生如何把元件间的连线布通,忽略了保证线路能正常工作的理论介绍。表2给出了常见的布线规约及易犯的错误。其它还有3W法则、走线的谐振规则、走线长度最短规则等。在教学中及时根据学生在实际设计中存在的问题,给予指正。
1.6 增加培养学生思考能力的教学内容
在实践过程项目中有针对性地设置故障问题,让学生思考和解决,培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力,加强学生动手能力的强化。
2 根据教学内容和学生实际情况,改革教学方法
在规定的学时内,补充与PCB设计有关的教学内容,如果按照传统的教学方法全面讲解,是不可能完成的。甚至因为讲解东西太多,让学生难以接受而影响教学效果。所以,必须改革教学方法,才能达到理想的教学效果。改革的思路是:根据学生课余时间较多的特点,而且有一定自学能力的特点,充分利用开放的实验资源,利用互联网建立教师和学生之间互动的桥梁,发挥学生的积极主动性,让学生兴趣与专业结合,理论与实践结合,课内与课外结合,通过实践训练和理论指导提高其硬件设计能力。具体的措施是:
A.明确学习目的,让学生有具体的学习目标。介绍目前企业对电子线路CAD方面人才的需求情况,提高学生的兴趣,给学生树立明确的目标,让学生有的放矢地进行学习。
B.给学生提供课外学习资料,并教会学生如何利用学校的数据库资源和网络资源,收集相关学校资料,如利用超星***书资源,教会学生查阅和收集资料的能力。
C.给学生介绍学习方法,该自学的让学生在课余时间自学,该讲解的进行讲解,该通过上机和实验进行学习的就让学生通过开放实验进行学习。
D.建立网上预约制度,及时通过网络方式和更新教学资源,提高电子线路CAD方面教学改革的论文和前沿知识的读物,给学生提供良好的学习环境。
E.发挥学生的积极主动性,在以项目点评、小组讨论等方式,在教学过程中及时发现并纠正学生存在的问题。
3 改革考核方式
针对《电子线路CAD》课程理论性、实践性和综合性强的特点,如果只以一次考试决定学生学习成绩,即不能真实体验学生的能力,也利于调动学生的学习积极性。因此应该改革考核方式,从学习积极性、学习效果、动手能力进行全面考评。将考勤、理论设计、安装调试、仿真、思考问题等纳入考核范围,增加平时考核的力度和比重,每个项目有对应的项目考核,每个阶段有阶段考核,综合评定期末成绩。
4 改革效果
本文提出的改革方法在宜宾学院《电子线路CAD》教学中实施开展,学生在PCB方面的设计能力得到较大提高,设计的PCB板性能稳定。在2009年全国大学生电子设计竞赛中获得本科组全国一等奖和二等奖各一项,该优异成绩得获得,有多方面的因素决定的,但电子线路CAD的设计能力也有很重要的作用,比如竞赛题目中要求:在增益为60dB,带宽为直流到10MHz的情况下,静噪声输出小于300mv,学生在PCB设计过程中考虑电磁兼容问题,采取了缩短信号走线和减小线间串扰等布线策略,最后输出静噪声小于70mv,性能远远高于指标要求。实践证明了该改革方案的有效性和可行性。
5 结束语
《电子线路CAD》是一门综合性、应用性和实践性很强的课程,具有易学难通的特点,教学难度比较大,所以任何有效的改革方法都是有意义的。本文从满足目前复杂电子系统的实际需要出发,对其教学内容、教学方式和考核方式进行了改革,在教会学生掌握CAD工具操作的情况下,该方法能让学生学会应用高速电路板设计的理论知识去设计性能稳定的电路系统,并在全国大学生电子设计竞赛中验证了该方法是可行和有效的,能为其他进行相关教学改革的教师提供参考,促进更多教学改革成果的诞生。
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[5] 徐作华,赵丽,谭丽娜. 电子线路CAD课程的教学探讨[J].中国新技术新产品,2010(5).
通信电子线路论文篇(5)
关键词: 雷电防护;接地;地线干扰;隔离地环路干扰的措施
Key words: lightning protection;grounding;ground disturbance;measures of isolating ground loop interference
中***分类号:TM862文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)05-0119-01
0引言
随着通信事业的迅速发展,电子器件等高新技术产品被广泛的应用。例如:程控交换机、数字通信设备、微机管理设备等。通信方式越来越先进,通信功能越来越完备。然而,这些先进的电子设备承受瞬间过电压的能力却非常低。这就要求我们增加预防雷电和感应电压对设备的损毁意识。另外,有数据统计显示,有85%以上的雷电和感应过电压对通信设备损坏是通过供电系统侵入的,而且雷电也给许多单位,家庭带来了巨大的经济损失甚至危及生命。因此,必须给以足够的重视和加以重点防护。此外,电磁噪声和电子电路之间的干扰和接地地环路的干扰对电子设备的性能造成了巨大的危害,甚至使其不能正常工作,因此消除接地环路的干扰对于设备的正常工作非常重要。
1雷电对通信、电子设备的危害和防护
雷电对通信电源及其供电设备造成的危害大部分是感应雷产生的过电压和地电位升高反击通信电源及其用电设备。据资料显示,当某处供电线路的雷击电流为80kA时,该处线路上的瞬间感应电压可达25kV。如果某通信站距离落雷处不是很远,那么,如此高的感应过电压即使经过线路衰减也仍然具有相当的强度,从而击穿电源设备绝缘,损坏电源及其供电设备,造成供电异常或中断、损坏其供电的通信设备等严重故障。此外,由于现在通信站接地系统大多采用联合接地方式,这样雷电流经接地装置入地时,地电位将瞬间升高。假设某站联合接地系统接地电阻值为1Ω,雷电流瞬间最大值为20kA,那么地电位就升高20kV。引雷入地是雷电防护最基本的措施。另外还有等电位法和雷云驱散法。等电位法是在构筑建筑物时将所有导电物体(如钢筋、金属管道、金属门窗等)均用导体联接成一体,使其感应任何电场时均无电位差,建筑体也就不会遭雷击。雷云驱散法是有的国家用导弹将雷云驱散以防止雷击。
2 地环路的干扰
全球每天约发生800万次闪电,每个闪电的电压高达l亿到10亿伏特,电流强度达2万至4万安培。雷击放出的强电会造成电力设施的损坏,引起电信、卫星、移动通讯服务的中断,导致煤炭、石油化工、纺织易燃物品火灾事故,更为严重的是带来人员伤亡。而引雷入地是雷电防护最基本的措施,因此电子、通信设备都需要有接地措施,但电子设备中的地线分布到设备内部的各级电路单元,通过接地难免会与其他线路构成环路。如果在不对称馈电的信号电路中,地线与信号线可构成环路;地线作为直流供电电源的馈线之一时,它与另一电源线也会构成环路;地线本身也可能构成环路。当交变磁场与这些回路交连时,环路中产生的感应电势就有可能叠加到传输信号上形成干扰。
3地环路干扰的抑制
对地环路干扰的抑制目前有很多措施,如采用变压器耦合,纵向扼流圈传输信号,电路单元间用同轴电缆传输信号,光偶合器,光缆传输信号,用差分放大器减少有地电位差应起的干扰。这里只着重讨论用差分放大器减少有地电位差引起的干扰。地线总有一定的阻抗,地线电流在信号电路两接地点之间产生电位差Ug,该电位差会在非平衡输入的放大器负载上输出一个放大了的干扰电压。而在平衡输入的差分放大器负载上(如***1(a)(b)所示),Ug所引起的干扰电压基本被抵消,达到抑制共模干扰的目的。
根据等效电路可以写出下列方程:
Ug+Irg=I2(Rc2+R12)(1)
I2(Rc2+R12)=I1(Rs+Rc1+R11)(2)
I=I1+I2=■+■(3)
根据以上三个方程连立求解可得:
U1=■Ug
U2=[■-1]■
所以有:U2-U1={■ -
■-■}Ug
由于电路的对称性,Rc1=Rc2,R11=R12
当Rs=0时 : U2-U1=0
当Rs≠0时,可以与Rc2串联一个滑动变阻器Rd,通过调节滑动变阻器的值使得:Rc2+Rd=Rc1+Rs(R11=R12)
4结论
当输入共模信号时,由于电路的对称性,此时两发射极电流增量大小极性相同,电阻上将有增量电流,同理两极电极处的电压增量也是大小极性都相同。因此,双端输出时电压为零,即理想对称的差放两端输出时的共模增益为零。使得Ug所引起的干扰电压基本被抵消,达到抑制共模干扰的目的。
参考文献:
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通信电子线路论文篇(6)
[中***分类号]TN710 [文献标识码]A [文章编号]1005-6432(2011)49-0220-01
高频电子线路是电子信息工程、通信工程、电子信息科学与技术相关专业的一门重要的专业基础课,也是从事通信、电子等相关领域研究开发人员必须了解的基本知识。通过本课程的学习学生不仅可掌握高频电子线路的基本理论、基本概念和基本分析方法,为后续课程学习打下良好的基础,而且可运用课程知识去分析、解决实际的工程技术问题。本课程专业性、综合性强,对学生基础知识结构要求高。在教学过程中,学生普遍反映该课程抽象、难懂,难以掌握。如何在有限的教学时间内,让学生了解并掌握高频电子线路的知识,培养学生的分析能力、设计能力,使学有所用,是我们开设这门课程的根本目的,为更好地达到此目的,笔者在教学小组讨论的基础上,根据自己多年的教学经验,提出了一套行之有效的教学思路。
1 如何选择一本合理的教材
教材是教师和学生进行教学活动的重要桥梁,必须根据自己学生的实际情况进行合理的选择教材,国内有很多知名专家编写的《高频电子线路》教材,如张肃文老师编写的教材,教材的理论相当丰富,对实践也有很强的指导意义,我们以前就是用该教材,但现在受教学学时的限制,再使用张肃文老师的教材,已经完全不能适应教学,时间过短,无法按照教材进行系统的讲授。因此我们又选择了西电出版社的沈伟慈老师的教材《通信电子线路》一书,该教材最大的特点就是在于条理清楚、系统性强、重点突出。学生能够在已学知识的基础上很容易地把握住学习的主干,对于学生来说,这点相当重要,把握了主干,就相当于有了“主心骨”。本书从最基本的单元电路着手,详细而系统地阐述了各种电子电路的功能、原理、设计方法,是一本不可多得的优秀教材,特别适合我们学校通信专业的教学。
2 如何高效的利用教材
教材的充分使用,是完成教学目的的关键性一步,任课教师在不脱离教材内容的基础上将自己长期积累的分析问题、解决问题的经验,不断地传授给学生,帮助学生在原有知识的基础上尽快地掌握课本上的知识,并能很清楚地掌握教材的重难点。而不是只是满足于上课听老师讲,下课按照上课老师的讲述做作业,老师没教授的知识点则完全不知所云,这样一学期下来,可能会考试,会做一些题,但时间一长,等毕业的时候,忘得一干二净,所以一定要高效的利用教材,使学生掌握课程的本质,这样才能学以致用,而不是简单的应付考试。在每一章节结束后,教师最好还要留出时间来让大家重新回顾前面所学的知识,让已学有所得的同学来仔细推敲,重新审视,看看自己到底学了哪些内容,大概掌握了多少,还有哪些不足,从而对自己的学习状况有一个清晰全面地认识。这样对知识的巩固与延续都是非常有益的。
3 教学方法的改革和完善
《高频电子线路》学生普遍反映该课程抽象、难懂,难以掌握,如何在有限的教学时间内,让学生了解并掌握高频电子线路的知识,是值得我们研究的一个课题。
3.1 教学方法多样化
在开设《高频电子线路》之前都开设了《模拟电子技术》,有了这个基础,在教学过程中可以多采用对比法,例如在讲高频小信号放大器时,可将高频小信号放大器与低频小信号放大器,高频小信号放大器与高频谐振功率放大器,变频电路、调幅电路与检波电路、高频电路的y参数等效电路与低频电路的h参数等效电路等加以对比地学习,可加深学生对单元电路的整体把握以及对基本概念的清晰理解。
3.2 合理运用多媒体辅助教学手段
根据教学目标和教学对象的特点,通过教学设计,合理选择和运用现代教学媒体,并与传统教学手段有机组合,共同参与教学全过程,达到最优化的教学效果。可综合运用Powerpoint、Flash、Photoshop、3Dmax、Authorware等软件制作形象逼真的多媒体课件,比如在讲到高频功率放大器的负载特性的时候,我们可以通过动画来呈现当负载电阻逐渐增加,动态负载线以及集电极电流波形的变化趋势,这样直观的动态变化加深了学生的印象。又比如在调幅和调频这两章中,开始学生对这些概念比较模糊,这时我们可以通过制作动画来表现调幅、调频,使学生能更直观地理解概念。多媒体课件必须制作得完整、形象、生动,有助于吸引学生的注意力,增加教学互动。切忌知识点的简单陈列,只是***片加文字,没有“动”的部分,但多媒体教学始终只能作为辅助手段,传统教学的黑板板书还是应该占主要地位,教师的逐步推演过程是学生培养思维方法,良好的解题习惯的一个重要途径。
3.3 强化课程设计
课程设计可以看做是对所学知识的一个综合运用,通过课程设计,可以使学生分析问题、解决问题、设计电路的能力有质的飞跃,由元件到环节最终达到系统级的认识,并且可以提高学生的团队协作意识、竞争意识。通过设计、调试,学生会遇到理论教学中,甚至实验环节中一些意想不到的许多实际问题,学生的能力就在解决这些问题时得到了潜移默化的提高。另外,强化课程设计,也可以为两年一次的全国电子设计大赛练兵。
4 结 论
在多年的高频电子线路课程教学实践中,本文中改革的尝试取得了很好的教学效果,学生的学习兴趣、动手能力和创新能力都有很大的提高。但随着电子技术的发展,我们必须与时俱进,要不断地学习新的知识,不断地更新调整自己的教学思想,通过各种过可能的方法来提高教学效果,只有这样才能培养出符合社会发展需求的工程应用人才。
参考文献:
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通信电子线路论文篇(7)
前言:高频电子线路之所以被大众熟知和关注,是因为其在电子信息类技术中扮演着不可缺少的角色。如果我们想要了解甚至研究高频电子线路,实验操作这一步是必不可少的。一般来说,高频电子线路,学生的操作只能局限于实验箱上,很难升级硬件,也很难更新内容。本文根据高频电子线路课程的特点结合3大电子仿真软件SPICE、EWB、MATLAB的特点,优化了高频电子线路的实验内容。
一.高频电子线路仿真实验的特点
在教学过程中,老师的教学方式是先进行理论教学,然后再进行实验验证,最后进行综合性课程设计,但是这样的教学方式达不到很好的效果,传统的课堂教学都注重于理论分析、实验物件的介绍,难以给学生留下深刻的印象,导致学生对所学习内容的兴趣慢慢消失。如果在授课过程中,能够在对电路进行理论分析的同时加入仿真软件SPICE、EWB、MATLAB的仿真演示,从而达到理论讲解和验证的同时进行,这样既增强了教学的灵活性和直观性,也能够在有效的学识内,让学生加深对基本理论知识的理解,这比传统的教学方法更有效率,更有活力。
二.高频电子线路仿真实验的设计
我们在对高频电子线路的了解中,不能仅停留在个别内容的认知,而进行应该对整个高频电子线路体系达到认知的效果,这有利于我们对相关领域技术的领悟。
1对于电路原理的通信系统仿真实验。对于在教学中,学生的理解只停留在公式层面上的问题,我们可以设计以教学为基础的通信系统仿真实验,让学生加深对数学模型的理解。因为实验中的每一个模块都是根据该模块所代表的单元电路来实线原理的建立,使数学模型更具有关联性和形象性。
2对于硬件电路的仿真实验。为了使得硬件测试与软件仿真相结合,设计了硬件电路的仿真实验。我们可以了解到,高频电子线路是电子技术类课程的其中一种。课程中除了相关的原理外,还有大量关于电路分析与设计的问题。
在软件仿真实验中,我们可以观测到一些现象,这些现象是无法在硬件电路实验中所观察到的。比如,振荡电路中有些参数对时间的影响,又比如电路参数的相关条件对电路性能的影响等等。另外,我们可以节约实验的花费,不必花大量的钱购买相关仪器。如果学生掌握了仿真软件的使用方法,那就为后期的电路设计应用铺好了道路,能够更好地认识电路的分析、设计和优化。
三.高频电子线路仿真实验的实践
1.模拟通信系统的仿真实验研究。Matlab中的Simulink是一种具有可视化功能的工具,与传统的模式相比更容易被大众所接受,因为它具备更灵活、更直观的优点。Simulink可以很简单灵活的把数字模型转化为软件模型,从而可以进行动态的仿真实验,这种仿真注重了可操纵性,也注重了系统的概念。在操作系统中,为了使大家更清楚的了解系统的结构、仿真模型、数字模型这三者的对应关系,在显示的界面,我们还可以清楚的了解到具体的发射系统和接收系统。
2.电路仿真实验研究。Protel是应用最广泛的电路辅助设计软件,它与其他软件最大的区别就在于具有很强大的印制版设计功能和电路原理***设计功能。电路仿真实验已经在高频电子线路实验中进行了多方面的应用。
3.接收机电路仿真实验研究。进行接收机的电子线路仿真实验的目的是专门为了突出二极管包络检波器的特有性能以及小信号调谐放大器的特有性能等等。我们在进行这两种实验的时候发现,改变硬件的参数操作非常不方便,一方面是浪费时间,另一方面也浪费精力。所以我们根据在实际操作中出现问题才设置了这类的仿真实验,达到解决这方面的很多问题。新方案中信道检查这一功能,能够很迅速的检测到各路信号能否满足幅值要求,不满足要求的能通过报警然后发出通知,让我们知道系统的出错位置在哪里,并且达到很具体的效果。针对粗码信号,我们主要需要检查是否存在高低电平的变化。针对精码信号可以根据比较精码信号的A/D量,来判断这五种幅值标准是否达到要求 。这五种检测项目的要求分别如下所示:(a)峰值幅值小于或者等于98%;(b)、峰值幅值大于或等于75%;(c)、谷值幅值大于等于或2%;(d)、谷值幅值小于或等于25%;(e)、幅值的误差小于10%。
四.编码连续性的实时性检查
如果想要保证整个系统正常工作的基本功能,你们就需要编码的正确率,什么叫做编码正确,直接的来说,就是没有出现跳码。如果一旦出现跳码,有关系统都将失去控制,甚至导致整个系统的瘫痪。正因为如此,我们在编码器信号处理系统中增加了了实时进位检查的功能,这个不仅能够准确的检测编码器编码,而且在发现错误时,还能迅速出现报警然后通知上位机系统,这样就能够让上位机能及时的采取相应施,避免了失控造成大的巨大损失。
实验中,我们还采用了抛物线拟合算法,通过等时间采样连续的几个位置点以此推算出未来位置点得位置,假如未来点的位置出现的偏差是在游走在误差范围内的,我们就判定出编码是连续的,相反如果出现报警并通知上位机系统,那就是不连续的。
五.结束语
我们利用各种仿真软件对高频电子线路进行了仿真分析,了解其特点,测试了调幅信号的输出波形的变化规律和检波后的波形变化规律;观察并分析了电路中关键节点的 频谱关系,得到的结果是一致的,即虚拟仿真结果与理论分析相对应。我们将仿真软件高效合理地应用到高频电子线路的实验教学中,可让很多抽象的理论教学变得更简单明了,让学生更有效的从实验中了解到相关知识。希望通过一系列的仿真实验,也能够为?集成电路(IC)是整个电子信息产业奠定基础.随着电子计算机技术的飞快进步,高频电路的集成化已经成为高频电子线路发展的一个重要方向.一方面可以节省时间另一方面也可以节省费用,缩短周期。因此,各种简洁方便的仿真软件不断涌现,并得到广泛的认可。
参考文献:
通信电子线路论文篇(8)
作者简介:毛红艳(1969-),女,辽宁沈阳人,沈阳工程学院,副教授。(辽宁沈阳110136)
基金项目:本文系2010年度辽宁省教育科学“十一五”规划课题(课题批准号:JG10DB237)的研究成果。
中***分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2012)14-0097-01
“通信电子线路”是通信工程专业、电子信息类专业的一门重要的专业基础课,它以“信号与系统”、“电路分析’、“低频电子线路”等课程为基础,研究的主要内容是:高频小信号放大器、功率放大器、振荡器、调制与解调器与混频器、反馈控制电路等的工作原理与分析方法。通过学习通信设备中常用电路的原理、组成、性能分析和设计方法,获得通信电子线路的基本理论、基本方法和基本技能,具有通信电路系统的分析和设计能力。
一、目前“通信电子线路”课程存在的问题
通信及信息行业发展迅速,各种各样的新技术、新标准不断出现,而高校中通信课程的改革相对滞后,对于通信电子线路课程实践教学方法的改进是“通信电子线路”课程体系改革的重要内容之一。
相对于低频模拟电子,高频电子线路中元件内部参数和电路引线等引入的分布参数对课程实验结果影响较大,如何让学生通过自己设计和制作频率较高的实验电路,自己去体会分布参数的影响以及实验中如何减小这些影响,也是课程实验的重要内容,通过锻炼能提高学生分析问题和解决实际问题的能力。[1]
以前的通信电子线路的教学方式主要采用理论教学+验证实验的方式。理论教学完成在课堂上,对各单元电路的电路构成和原理、元件参数计算和设计等方面进行讲解。在验证实验中,学生通过各种高频通信实验箱,按照实验指导书进行连接,之后通过示波器、毫伏表等设备观测输出信号,得出实验结果。在实验中,学生的主要工作就是将输入信号接入电路中,得出测量结果,而对电子线路的相关问题分析不深入。[2]
通过以上分析,高校对“通信电子线路”课程的实践教学必须进行必要的改革。
二、通信电子线路实践教学改革的具体思路
沈阳工程学院是一个以工科为主的本科院校,本科教育定位于“工程教育、职业取向”。通信电子线路课程开课几十年,可作为通信工程和电子信息两个专业的课程。对学生的培养目标是:以电子产品、通信设备的研发生产、管理、技术维护、服务销售为主的高级应用型人才。通信电子线路课程建设围绕对学生的培养目标展开。在通信电子线路的实践课程建设中沈阳工程学院进行了一些有益的尝试,取得了较好的效果。
通信电子线路课程的实践教学在“演示性”和“验证性”基础上增加了“虚拟实验项目的开发”和“设计性、制作性实验”,对“通信电子线路”课程的实践教学进行改革。通信电子线路课程实验项目之间的关系与能力培养如***1所示。
在通信电子线路实验设备现有的条件下,将课程实践教学内容分为三部分。[2]第一部分是验证性的实验。在高频实验箱上,通过示波器、毫伏表、万用表、频率计等仪器测试,测出波形和参数,进行原理和特性分析。第二部分是虚拟实验项目的开发,通过计算机仿真软件对所学内容进行模拟实验。[1]第三部分是带领学生完成设计性、制作性实验。
通过虚拟实验项目的实验,利用仿真平台的虚拟实验环境,学生可以轻松地凭借想象进行实验,在仿真实验中接受新知识和新技术,通过方便快捷的实验过程不断验证自己想象的问题正确与否,从而潜移默化地培养创新意识和创新精神。
通过合理调整实验内容,增开设计性、制作性实验,主讲教师给出设计题目,学生利用实验室现有的仪器和工具自己设计实验方案、计算电路参数,对于电路设计合理且易实现的电路可以让学生设计安装布线***,完成电路的制作,并且通过仪器进行调试完成项目的整个过程。
三、具体实施过程
在第一部分验证性实验中,通信电子线路实验教学利用高频实验箱来完成。高频实验箱有公共的部分,如函数发生器、高频信号发生器等。实验箱还搭配不同的模块,如谐振放大器模块、振荡器模块、混频器模块、调制、解调电路模块等。通过示波器、毫伏表、万用表、频率计等仪器测试能够完成放大、振荡、混频、调制、解调等验证性实验。实验内容的设计配合原理学习、验证理论,从而加深对课程理论知识的理解。
在第二部分虚拟实验项目的开发中,在计算机上通过仿真软件对所学内容进行模拟仿真实验。在仿真软件中完成元器件和仪器的选择,设置相关的元件参数,并且按照电路进行线路的连接,最后实现电路性能的仿真。教师先制作一些实验项目,之后学生可以改变元器件的参数、电路连接方式和输入信号的特性,然后观测输出信号的变化,学生可以找寻电路的特性变化规律,从而提高学生学习兴趣和解决问题的能力。教学中使用的是Multisim和MATLAB。[3]Multisim是一种用于电路实验教学的交互式仿真软件,它具备了强大的虚拟仪器仪表功能,提供了双踪示波器、逻辑分析仪、波特***示仪、数字万用表等多种虚拟仪器、仪表。[2]通过此软件可以将元器件的选择、原理电路***的设计、系统运行结果等融合为一体,组成计算机仿真的实验平台,并且通过验证型、综合型、设计型和创新型等不同的仿真形式培养学生分析问题、电路设计和电路应用能力。[4]
利用计算机来仿真单元电路和系统是一项有益的尝试,虽然仿真不能替代实际电路和系统,但可以作为一种补充,通过仿真运行补充实际调试中无法观测的部分。学生通过仿真可对该单元电路有初步认识。另外,学生在仿真调试的界面上可以方便地改变元器件或电路的参数,观察不同条件下电路的工作情况。
在第三部分进行设计性、制作性实验,例如利用模拟乘法器让学生自行设计制作各种调幅及其解调电路,如普通调幅、单边带调幅和双边带抑制载波调幅以及混频器等电路。由教师给出设计题目,介绍整个设计作过程。学生利用实验室现有的仪器设备自行设计实现方案、计算电路参数,完成设计任务。实验课上,让学生利用仿真软件进行仿真,修改设计。对于仿真效果较好、电路设计合理且能够实现的电路,让学生设计安装布线***,进行电路板的制作。电路制作完成后,通过仪器测量、调试,修改设计方案,调整电路参数,使电路达到良好效果。[2]
通信电子线路实践环节贯穿整个课程:在一个学期内逐步完成所选电路的方案设计及虚拟实验仿真调试,历时约16周,有效地将各个章节的内容按一条清晰的主线联系起来,培养学生分析、设计和应用能力。[5]
四、结论
通信电子线路课程的实践教学改革增加了“虚拟实验项目的开发”和“设计性、制作性实验”,根据实验项目的特点选择合适的实验方法,发挥软、硬件各自的优势,使实验效果更好。在设计过程中,利用虚拟实验,提供良好的创新教育环境,在仿真实验中接受新知识和新技术,从而潜移默化地培养创新意识和创新精神。利用设计性、制作性实验调动学生的学习积极性,培养了学生的电路应用能力,提高了学生工程设计和实际动手能力。
参考文献:
[1]朱颖莉.高频电子线路实验教学改革的探索[J].高校实验室工作研究,2008,(12).
[2]王俊.高职院校《高频电路》课程改革实例分析[J].科技经济市场,
2007,(3).
通信电子线路论文篇(9)
中***分类号: TN919?34; G624 文献标识码: A 文章编号: 1004?373X(2013)16?0062?03
0 引 言
《电子线路》课程是高等院校电子类各专业的一门必修的专业基础课程。该课程以组成电子电路的基本元件、单元电路、功能电路及其原理和基本分析方法为研究对象,着重研究电子线路的基本概念、基本理论和基本分析方法[1]。本课程具有较强的理论性和一定的工程实用性,对提高学生的科学素质,培养学生创新精神和实践能力具有重要作用[2]。
在传统教学中,通常是采用理论课加实验课的方式,也就是先在课堂进行理论推导和讲解,然后通过实验课进行原理性验证。这种教学方式的弊端在于理论和实验的环节相对***,由于直观性不够,学生掌握课堂的知识点不够理想,这直接会影响后面实验的效果;同时基于实验箱的实验教学内容也相对单一,实验灵活性不够[3?4]。针对这些传统教学上的不足,笔者在近几年的电子线路课堂教学中采用了理论讲解和计算机仿真相结合的方法,两者在过程上相互融合,达到了较好的教学效果。
本文根据电子线路的课程特点,融合现代主流的4大仿真软件—LabVIEW,Multisim,Matlab /Sumilink,Protel,充分利用这些软件的各自特色和优势,优化组合电子线路课堂教学、实验教学以及课程设计内容。通过实例演示和教学实施,结果证明:仿真软件在电子线路教学中的应用具有有效性、设计性和创新性,能够提高学生理论联系实际、分析和解决问题能力。
1 仿真技术用于课堂演示[5?6]
电子线路课程的教学难点在于电路原理复杂、工作过程和波形变化抽象、电路性能受元器件参数影响较大,在理论教学中一般需要公式推导。对学生来说,只从理论公式上理解不够直观,这样得到的结论比较枯燥,也难以记住。如果在课堂教学中采用原理仿真教学,一方面比较形象,另一方面***形要比单纯的数学推导形象得多,对于学生来说,有了形象的原理仿真更容易记忆知识点,掌握效果更理想。
比如基本放大电路一章中放大电路的静态分析和动态分析一节。基本放大电路一章是整个电子线路课程的重点,而放大电路的静态分析和动态分析又是基本放大电路这一章中最重要的一节。因此对于本节内容的理解和掌握对整门课来说意义重大。放大电路的静态分析主要是用***解法或者估算法求电路的静态工作点;放大电路的动态分析主要是利用微变等效电路法或者***解法求放大电路的电压放大倍数、输入电阻和输出电阻,从而分析放大电路的性能。
***1是利用LabVIEW软件对放大电路进行静态分析和动态分析的仿真结果。
该仿真***分为四部分:电路***部分、参数调整部分、结果显示部分以及计算公式部分。
在***1这样一个仿真演示过程中,可以通过调整参数来改变电路的静态工作点、电压放大倍数以及输入输出电阻等,从而让学生直观的感受某个或者某些参数的变化对电路性能的影响(对比***1(a)和(b)),同时还可以通过计算公式部分验证参数改变所带来的计算结果的变化是否和***上看到的一致,进而更加深刻的理解抽象的计算公式。理论和仿真实验的结合,使学生更好地理解电路元件参数对其性能变化的影响。
通过将仿真技术用于课堂教学演示,既有利于学生对电路性能分析的掌握,也有利于学生对电路原理和电路工作过程的理解,更有利于学生对重要知识点和结论的记忆。
2 仿真技术用于实验教学[7?9]
电子线路课程实践性强,必须用大量的实验来辅助和加深理论学习。通常电子线路的实验内容以验证性实验为主,学生操作只能在涉及实验项目有限的实验箱上完成,硬件不易升级,内容很难更新。
下面以二极管双平衡调幅电路为例,阐述Multisim在电子线路实验教学中的应用。在实验中,项目1和2是所有学生必须完成的,项目3和4供有余力的学生作为课堂知识的提高训练。
(1)搭建如***2(a)所示的仿真实验电路。
(2)由示波器观察调幅波的波形,如***2(b)所示,由频谱仪观察调幅波的频谱,如***2(c)所示;
(3)可通过调整***2(a)中信号源的参数继续观察波形,理解大信号和小信号工作状态,理解过调幅等概念。
(4)可通过调整信号源v1,v2及负载等搭建二极管双平衡混频电路仿真原理***如***2(d)所示,并在示波器和频谱仪上观察其波形和频谱。
通过对二极管双平衡调幅电路的分析及其向混频电路的延伸仿真实验,可使学生充分理解二极管双平衡电路的相乘作用,调幅波的一种获取方法,信号源振幅和频率的变化对电路性能的影响,掌握波形和频谱与调制信号及载波的关系,领会软件中电路的调试和分析方法。
实践证明,将仿真技术用于电子线路实验教学中,对传统教学模式起到了很好的补充作用。通过将传统的实验方法和模拟仿真实验相结合能大大提升和激发学生的实验兴趣,有助于培养基础扎实、知识面广、富有创新意识的跨世纪新型人才。
3 仿真技术用于课程设计[6,9?11]
课程设计是理论设计与实践的有机结合,更加注重培养学生的理论设计能力,理论设计的过程是系统专业理论知识综合运用的过程.只有对课程或学科理论有完整的认识,才能实现真正意义上的理论设计。该课程要求学生能综合运用课程知识,进行电路设计和小系统设计,完成元器件焊接、电路调试和设计报告的撰写。同时,为后续开设的专业课程打下基础。
按照课程标准和课程要求,我院电子线路课程设计的选题为“设计一个无线接收系统”,要求:要求学生根据所学知识画出无线接收系统的原理框***,利用Matlab中的Simlink软件进行仿真分析,如***3(a)所示;观察调制信号产生器、混频器、中频放大器、检波器等的输出波形,如***3(b)所示;利用Protel 软件设计无线接收系统中的某一部分,比如检波器。首先用原理***组件进行电路原理***设计,如***3(c)所示;然后用电路仿真组件进行电路的仿真测试;最后用PCB设计组件设计出印制电路板***,如***3(d)所示,经安装和调试,完成课题的设计工作。
这样的实践过程通过对电路的分析、工程估算、安装调试、测量其性能指标及排除故障等环节的学习,培养学生理论联系实际、分析和解决技术问题的能力,使学生了解一个小型产品设计的程序和基本方法,为以后从事专业技术工作打下必要的基础。
4 结 语
通过多年的课堂教学实践,以及学生在后续实验课和电子竞赛等活动中的表现证明,电子线路的计算机仿真教学真正给教师和学生提供了一个优秀的平台。这个平台将复杂的理论简单化、将抽象的过程形象化。这个平台将电子线路课程教学各环节形成一个完整的教学体系,更加方便于教师的教学,更加有助于学生对课程的理解,激发了学生的学习积极性,同时也将理论教学和实践教学很好地结合起来,使得课程教学更加直观、有效。
参 考 文 献
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通信电子线路论文篇(10)
一、引言
电子线路是指含有晶体二极管、晶体三极管、场效应管等电子器件、并且能实现特定功能的电路,它被广泛应用于各种电子设备中。按照器件工作特点及其分析方法上的不同将电子线路分成线性电子线路和非线性电子线路,而《线性电子线路》这门课程是高等院校中很多工科专业的专业技术基础课,特别是电子、通信专业。这门课程的理论性和实践性较强,并且由于新理论和新技术的不断涌现,使得该课程的内容多、难度大,因此学生普遍感到难学。该课程教学内容的特点是基本概念抽象、知识点分散、分析方法多样以及器件类型复杂等。由于课堂是理论教学中最重要的场所,教师需要根据该门课程的特点采取行之有效、灵活的教学方法,提高学生的兴趣,发挥学生的积极性和能动性,从而达到学习的目的。因此,对该门课程的课堂教学方法进行探讨是本文的主要内容。
二、从“绪论”课开始吸引学生的注意力
学生一般在每门课程的开始都充满了好奇和兴趣,如果能将“绪论”课上的好将能够进一步激发这种兴趣和求知的欲望,反之,则会使得学生对这门课失去兴趣,甚至会产生厌学情绪。因此“绪论”课显得尤为重要。而在《线性电子线路》的“绪论”课中除了向学生介绍“什么是电子线路”,以及电子线路的分类方法外,重点举一些学生熟知的例子说明电子线路的应用。例如以***1中的无线通信系统为例,简单介绍整个系统的工作过程:在发射端,换能器将声音信号变换为电信号,但由于转换后的电信号非常微弱所以需要进行放大,发射机的作用是将电信号调制到高频振荡信号上并进行放大,调制后的信号通过天线变换为电磁波进行发射;电磁波在传输的过程中也要进行不断的放大即信号的再生;在接收端,天线接收到电磁波先转换为电信号,然后在接收机中进行解调和放大,最后通过换能器转换为声音信号。由此可以看出,在整个无线通信过程中都要用到的一个重要电路——放大器,这也是《线性电子线路》这门课程的核心内容。
另外还可以给学生展示一些以往学生制作的收音机等实验品,从而在引入这门课的同时吸引学生的注意力。
三、引入Multisim仿真软件,提高课堂教学的生动性
《电子线路》是一门实践性很强的课程,虽然该门课程也配有相应的实验环节,但是实验课并不是在课堂上进行的,并且该门课程的电路分析复杂,传统的教学并不能形象模拟动态分析,因此在授课中很难完全吸引学生的注意力,很容易让学生陷入枯燥、单调的被动学习中。Multisim仿真软件是加拿大Interactive Image Technologies公司推出的EDA软件。Multisim具有庞大的元件库,提供14种仿真分析方法和大量的仿真测试仪表,整个操作界面就像一个实验工作台,从而将实验过程搬到课堂教学中。
下面以集成运算放大器最后一级——互补输出级的课堂教学为例,说明Multisim仿真软件在《电子线路》课堂教学中的应用。基本互补输出电路存在交越失真,为了使学生对交越失真有个感性的认识,首先我们利用Multisin软件绘制如***2所示电路,设置输入交流正弦电压的峰值为3V,利用虚拟示波器观察输入波形和负载上的输出波形。从示波器上可以清楚的看到输入波形(A通道)为标准的正弦波,而输出波形却产生了明显的交越失真,并且输出电压的峰值小于输入电压峰值。
接着在基本互补输出电路的基础上进行改进,消除交越失真。利用Multisim绘制消除交越失真互补输出级及示波器上显示的输入波形和输出波形如***3所示。从示波器上可以看到输出波形没有产生失真,输出电压峰值与输入电压峰值很接近,说明合理设置静态工作点是消除交越失真的基本方法,且使得电路的跟随特性更好。
Multisim仿真软件教学是一种方便、直观、新颖、高效、先进的教学方法和教学手段,不仅能够激发学生的特长和潜能,而且能够鼓励并引导他们的好奇心、求知欲、想象力、创新欲望和探索精神。
四、在整个学习过程中采用启发式教学
启发式教学目的是引导学生思考问题、分析问题和解决问题。它的核心是将以教师为中心转变为以学生为主体,以教师为主导,循循善诱,而不是满堂灌输,变学生被动听课为主动思考,使学生在课堂上带着问题去听课。这种方法应用在《线性电子线路》课程时应根据不同的内容采用不同的启发方式。
讲授线性电子线路时,应时刻启发学生如何用已经学过的电路分析计算方法来解决线性电路的实际问题。例如非线性器件——三极管或场效应管,在一定条件下可以等效成线性模型,因此可以采用线性电路分析方法解决非线性电路的问题。抓住这一点,学生就会***思考解决问题。
提出问题,让学生思考。然后重点讲述解决问题的方法。例如放大电路工作时容易产生饱和、截止等非线性失真,其原因是什么?找出原因,然后采取措施。
五、利用讨论式教学方法激发学生的热情
采用讨论式教学法可以激发学生的学习兴趣和学习热情,调动学生学习的积极性和主动性。把“注入式”、“保姆式”的教学方法变为“自主式”、“互动式”教学。因此在教学的过程中经常引入一些讨论题,通过引导学生课前预习、课后复习和课堂讨论,使学生能较顺利地掌握该门课程的学习方法,较快地进入该门课程的学习。例如,在介绍完二极管的单向导电性和发光二极管后,给学生出这样一个讨论题:在一个直流电路中,如何用发光二极管分别来作电源指示灯和保险丝指示灯? 在学生讨论和思考后可以给出一个参考电路,如***4所示。接着还可以让学生课后继续讨论:如果换成交流电路又该如何?
讨论式的教学方法可以形成互动的教学模式,使课堂教学的形式更具多样性,并且能够让学生思想比较集中。
六、采用形象的比喻解释一些枯燥的、难理解的概念和问题
在课堂教学中,遇到枯燥的、难理解的概念时,可以用实际生活或自然现象中的相类似的问题来作比喻,这不仅可以帮助学生理解,而且还可以活跃课堂气氛。例如,在介绍半导体材料中存在两类载流子——电子和空穴时,很多学生对空穴的概念比较难理解,这时可以举这样一个例子:将教室里每个在座的学生看成一个价电子,被束缚在座位上,突然,前排有一学生因某种原因离开座位跑出教室,这个学生就成为了一个自由电子,并且他的座位就空出来了,而后排的学生为了更好的听课,依次向前移动一个座位,空的座位最终移到了最后排。因此学生向前排移动可以等价于看成空的座位向后移动,利用这个比喻让学生能更好的理解空穴真正的物理意义。
七、结语
综上所述,本文从提高学生的积极性以及培养学生的兴趣等出发,根据《线性电子线路》这门课程的特点,探讨了灵活多样的课堂教学方法,从而全面提高《线性电子线路》的课堂教学质量。
参考文献:
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通信电子线路论文篇(11)
作者简介:张宇飞(1961-),女,江苏丹阳人,南京邮电大学电子科学与工程学院,副教授;史学***(1967-),女,江苏宜兴人,南京邮电大学电子科学与工程学院,讲师。(江苏 南京 210023)
基金项目:本文系南京邮电大学教学改革项目(项目编号:JG03311J61)的研究成果。
中***分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)16-0080-02
随着电子信息技术的快速发展,新知识和新技术的不断涌现,电路作为电类本科生必修的专业基础课,改革教学内容势在必行。在南京邮电大学(以下简称“我校”),培养高素质创新型人才的需求成为该课程改革的强大推动力。本文讨论了电路课程体系,强调了电路理论的应用,阐述了电路和信号与系统、模拟电子技术、数字电路、通信电路、电力电子技术课程的一些关联内容,对教学内容进行了重组,引导学生通过电路课程的学习,充分了解电路知识体系构架,为学生后续专业课的学习确立明确的方向和目标。
一、对电路教学内容改革的认识
目前,在我校自动化、电气工程及其自动化、测控等电气工程类各专业所开设的电路课程,内容主要涵盖直流电路、动态电路和正弦稳态电路的分析,理论教学64学时。为适应该类专业的要求,通过调整增加了正弦稳态电路、三相电路部分的课时,以加强交流部分内容;通过调整部分例题内容,加强了能量传输的概念;为引用工程应用的实例,增加了运算放大器的内容,通过补充介绍应用实例,以强调工程概念的培养。并尝试在教学中予以实施。通过几届学生的教学实践,也取得了初步的成效,在改革的过程中也看到了目前电路课程仍存在的不足以及和兄弟院校的差距。根据我校培养高素质创新型人才的需求,通过对兄弟院校教学的考察和调研,电路教学组深入研究了我校学生现状,提出应着重从以下几个方面进行改革。
1.学好电路、用好电路
传统的电路课程只研究基于电路模型的分析,不讨论实际电路元件的建模背景;只研究模拟电路,不讨论数字电路。其结果使学生学完电路后甚至不知道受控源为何物,往往是考试成绩很好,遇到问题却不知如何下手。随着电子信息技术的快速发展,超大规模集成电路和数字系统得到广泛应用,新知识越来越多,而学时是有限的,这些都给电路教学带来了新的挑战。一些新的知识应在电路课程中体现,电路理论的应用也应该在课堂加以讨论。学习电路不应当立足于只会解电路题,要会用电路所学知识解决实际问题。使学生进一步明确学习电路的目的,体会到要用好电路,必须要学好电路。因此电路教学应当教什么,怎么教,是任课教师迫切需要研究和解决的问题。
2.电路与后续课程的联系
任课教师在授课过程总是会强调电路课是本科生必修的专业基础课、是后续专业课程的重要基础,如何让学生在学习电路这门课的过程中真正体会到电路课的基础性和桥梁作用,正是我们需要探讨和解决的问题。应提炼出与后续课程关联的电路教学的具体内容,使学生切实感受到各门课程之间不是相互***的,而是相互关联的,也就自然体现出了电路课的基础性和重要性。如果在电路课程的学习中打下了良好的基础,将有利于学生进入后续课程的学习或将来进入其他领域的进一步深造。因此,迫切需要适当调整教学内容,使学生在有限的课时内不仅掌握好基本概念、基本理论和基本的分析方法,也能通过对基本电路理论的应用,使学生真正感受到一些知识点在实际中的应用和后续课程中的延深,深刻感受到电路课程承上启下的作用,充分调动学生学好电路课的积极性。
二、与相关课程交叉的主要内容
我校电路课程在大一下学期开设,电路是第一门具有工程色彩的专业基础课,这时的学生并不清楚电路与自己所学的专业有多大关系以及它的重要性。不能等学生把四年大学读完了,才知道一些知识点的重要性,这就会使学生失去主动学习的积极性。教师有责任在授课过程中梳理出电路和后续相关课程的内在关系,引导学生尽早对本专业课程体系、知识体系、研究对象和发展方向等有所了解,使学生早日认识本领域研究内容的宏观面貌,这将有助于学生主动的有目标的学习。基于此,笔者梳理了电路和信号与系统、模拟电子技术、数字电路、通信电路教学的一些关联内容,为电路课程内容的重组奠定了基础。
1.与信号与系统交叉内容
电路课程在正弦稳态电路的分析中,专门介绍了非正弦周期电路的稳态分析,讨论这一问题,是因为工程实际中经常遇到的是激励为非正弦的周期信号,比如自动控制和计算机领域常用的脉冲信号就是典型的非正弦周期信号,对于这类信号,利用傅里叶变换将信号分解为一系列不同频率的正弦量,然后根据叠加定理就可以求出电路的响应。在后续的信号与系统课程中,对连续信号与系统的频域分析做了详细的讨论,同样以傅里叶变换理论为工具,将信号从时间域映射到频率域,进一步揭示了信号内在的频率特性以及信号时间特性与频率特性之间的对应关系,才有了信号和系统的频谱、带宽及无失真传输等重要概念。在对信号有了全面认识的基础上,就有可能对实际工程问题进行准确的分析,并解决实际中关于电信号的处理问题。可见信号与系统中的傅里叶变换是电路课程相关内容的延伸。
2.与模拟电子技术交叉内容
在电路课程中,大量的篇幅都是针对由理想电路元件(线性元件)构成的模型电路的分析,关于非线性电阻电路的分段线性化、小信号分析法以及含有二极管的电阻电路分析,往往不作为重点内容讲解。而模拟电子技术中所用到的电路主元件都是非线性元件,比如二极管、三极管、场效应管等,小信号分析法就是工程上的近似方法,在模拟电子技术课程中用于解决放大器的交流等效电路问题,将非线性电路在一定条件下线性化,这才有可能对放大器构成的电路进行解析分析。电路课程关于非线性电阻电路的分析是模拟电子技术中放大器交流等效电路分析的基础。
3.与数字电路交叉内容
虽然电路课程只研究模拟电路,不讨论数字电路,但当今数字系统的广泛应用,促使教师在电路课程中有责任引入数字电路的一些基本概念。在使用数字计算机控制的工业生产自动化系统中需要把模拟量转为数字量,即模数转换(A/D),如果要用计算结果去控制工业对象,又需要把数字量转换为模拟量,即数模转换(D/A)。计算机为一个二进制系统,因此可以方便地和逻辑系统结合起来,且在物理上实现具有两个稳态值的数字系统也比较容易。在电路课程中,当学习了电路的基本概念以及叠加定理后,就可以讲解由直流电源和电阻元件构成D/A解码网络、实现D/A转换的内容,可以让学生在电路课程中就能学习到数字电路的一些基本概念,以便于在以后的数字电路学习中能够与电路的相关内容融会贯通,从不同角度全面深入掌握重要的知识点。应当将电路学习阶段已经涉及到的数字电路的基本概念介绍给学生,帮助学生及时掌握所需的基础知识,让学生带着探究的心态进入到后续课程的学习。
4.与通信电路交叉内容
通信电路中无线通信系统的各个重要部分都需要由具有特定功能的电路来实现,建立这一系统的目的是做好信号的产生、传输和处理,也是电路用于信号处理的典型应用。电路课程中关于电路的频率特性和L、C谐振电路的分析等内容都是通信电路中的重要电路部分。
5.与电力电子技术交叉内容
电力电子技术中发电系统的各个重要部分都需要由具有特定功能的电路来实现,这一系统是电路用于能量处理的典型应用。电路中有关三相电路的基本概念、基本分析方法以及三相电路功率的计算,是电力电子技术课程中三相整流电路、逆变电路的基础。即电路课程中关于三相电路分析的基本概念和基本理论都是发电系统的重要基础内容。
三、教学内容的重组
在电路教学中,教师应当下工夫、花时间提炼出经典内容并不断总结教学经验,将基本内容和重点内容以更简明、更容易被学生接受的方式传授给学生,不失时机地讲解与知识点相关的新知识及实际应用,同时要注意到电路与后续课程相关内容的讲授,使学生在电路这门课程的学习中能对本专业的知识体系结构有一个全面的认识,切实感受到各门课程之间不是相互***的,而是相互关联的,以便于学生针对自己将来的发展方向,积极主动学习相关课程。基于以上的思考,对电路教学内容进行了重组。
1.电阻电路部分
网络定理讲解之后,引入例题D/A解码网络,通过电路实现D/A转换,引导学生建立数字电路的基本概念;将二端口网络内容提前,强调二端口网络端口的u、i关系,运算放大器就是一个典型的二端口网络,实际使用时只需关注其端子上的u、i关系,即端子效应。这种抽象观点是今后分析和设计复杂电路所必须具备的。这一内容是模拟电子技术和数字电路分析的基础。
2.动态电路部分
在电路课程中,对零输入响应、零状态响应、全响应的内容应当从概念上扩展到非直流激励的响应问题,引导学生提出这个问题,关注在信号与系统中的解决方法;强调动态电路阶跃响应的概念及重要性,增加介绍阶跃响应和电路系统响应之间关系的内容。这样极大地增强了学生的探究意识,有利于学生带着问题进入到信号与系统课程的学习中。
3.正弦稳态电路部分
正弦稳态电路中的频率特性和L、C谐振电路的分析等内容都是通信电路中的重要电路部分,为此应当把一个完整的无线电发射、接收系统介绍给学生,让学生深刻领会电路的基础作用,基础打好了,在通信电路中才能掌握好这部分内容。而三相电路分析的基本概念和基本理论都是电力电子技术中的重要电路部分,是发电系统的重要基础内容,为此应当把整流电路、逆变电路的概念介绍给学生,引导学生早点接触本专业所研究的基本内容,激发学生学习的积极性,便于学生自主学习。
四、总结
在电路教学中,对教学内容的改革进行了探讨,阐述了电路和信号与系统、模拟电子技术、数字电路、通信电路、电力电子技术等课程相关联的教学内容,对教学内容进行了重组,引导学生通过电路课程的学习,充分了解电路知识体系构架以及所学专业的研究对象、发展方向,对激发他们的学习兴趣和热情、学习后续专业课起到了积极的作用。
参考文献:
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