电工与电子技术基础范例6篇

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电工与电子技术基础

电工与电子技术基础范文1

关键词:电工电子;教学改革;思考

《电工与电子技术基础》是一门理论性和实践性都很强的课程,是机电专业重要的专业基础课。通过本课程的学习,不仅要求学生掌握毕业后从事电气技术工作的基本知识和基本技能,也为本专业学生学习后续课程打下坚实的基础。

但是在实际的教学过程中,代课老师普遍反映这门课越来越难教。主要原因有以下几个方面: (1)学生素质参差不齐。技校学生多是普高上不了的学生,甚至有些都未参加过中考。学生进入技校还是不能好好学习,不仅不学理论课对于实习操作课也同样不感兴趣。(2)教学内容覆盖面广,理论抽象,学生普遍觉得学习起来较为困难。(3)教学手段不够灵活多样,学生学习积极性不高,影响了教学效果。

要改变这些现状,就要充分发挥教师的引导作用,从教材与教法方面提高教学质量。

一、调整教学内容,制定合理的教学计划

电工与电子技术基础知识覆盖面广、信息量偏大,而课时安排有限,必须根据教材特点和实际情况有所侧重地选择,适当地进行取舍,调整教学内容,使“培养应用与技能型人才”落到实处。

这就要求我们的教学内容要体现专业特色并结合学生专业进行精炼,制定有针对性的教学计划,做到有的放矢、学以致用。课程内容以“必需、够用”为原则,对一些复杂的理论推导和应用较少的难记的公式,该减则减,避免学生产生厌学现象,同时要体现专业特色。

例如,对于机电专业的学生,在以后的学习工作中,电动机及其控制技术、半导体器件、放大电路等几个方面用得最多,在学习这些章节时应多用些课时,重点讲解。同时,科学地使用教材,应与时俱进,跟踪科学技术发展在工农业生产领域中产生的新成果、新方法并及时补充到教学中去,开阔学生视野,启发学生学习的积极性和创造性。

二、采用丰富的教学方法和教学手段

新型的教学模式要求“以学生为主体,教师为主导,以 能 力 培 养 为 主 线,以 素 质 培 养 为 目标”,因此要求我们丰富教学方法和教学手段。特别是对于对理论知识毫无兴趣的技校学生的教学,更要千方百计的激发出他们的听课欲望。

1.创设情境,激发求知欲

课堂教学中良好的开头可以吸引学生的目光。营造良好的课堂情境需要有情趣的提问,从而使他们对学习电工电子技术基础产生兴趣,并产生强烈的求知欲,从而进一步调动学生学习的积极性和自觉性。例如,讲电功时,可以跟家庭用电情况相结合。讲直流电源制作的时候可以跟我们现在的手机充电、电动车充电相联系,让学生知道我们的理论基础的学习并不是只是纸上谈兵,让他们从抽象的理解到形象理解用到实际生活中去,从而提高学习的积极性。情感是滋生兴趣的催化剂,积极的情感体验会使人将一种行为进行下去,使学生在学习过程中不断调节自己的情感,而不是抱着消极的或应付的态度去学习,努力在学习中获得真正的乐趣和满足。还可以让学生寻找课本中一些对自己成长有帮助和好处的知识,这些都有利于学习兴趣的提高。

2.改善教学方法,激发学生学习兴趣,加深知识点的理解与应用

电工与电子技术基础理论知识比较抽象,不利于学生理解。因此,在实际教学中,要尽量把理论知识形象化、直观化。采用启发式、类比式等多种教学方法,便于学生接受所学的知识,提高学习的兴趣和积极性。

例如,在讲电容器时要将水容器联系在一起,类似于用不同的容器装水,要达到相同的水,截面积大的容器需要装的水比较多。根据电容器和水容器的类比轻松地介绍了电容器的概念和影响电容量大小的因素。讲二极管的单向导电性时,类似门一样,顺着门的方向就可以打开,逆着门的方向就打不开门的道理。这样加深学生理解和掌握二极管的单向导电性。

在讲解基尔霍夫电压定律时,可以采用类比法将电路中的电位类比成海拔高度,电压类比成高度差,引导学生将常用规律迁移到电路中,从而使学生更容易理解该知识点,进而达到掌握的目的。在求解三相电路时,引导学生分析多种求解思路从而找到最佳的求解方案,使学生运用发散性思维来考虑问题,强调学生的主动参与。

3.理论与实践相结合

在教学的过程中,多给予学生参与的机会,多让学生动手,激发学生学习、探究的欲望。例如对二极管、三极管的特性讲解时,可以让学生动手,通过万用表的测量去判断二极管、三极管的管脚。提高学生对知识点的理解深度和应用能力、动手能力。课堂教学也可从实验入手,再从实验中引入问题,这样具体而真实,可以使学生带着问题做实验,通过亲自动手实验再来找到问题的答案,从而激发了学生的学习热情,增加了学生学习的成就感。

4.采用先进的教学手段

将多媒体教学与黑板教学相结合。对于关键的理论推导、重要例题,教师可以在黑板上进行,而对于大量的概念以及图形,使用多媒体课件就可以省下很多时间。除此以外,本课程中有些知识点很难理解,例如在讲解旋转磁场、PN 结的形成、晶体管中载流子的运动时,可以利用多媒体动画,将难以看到的内部结构、难以理解的内部运动形象、直观、生动的展现出来。

多媒体的音视频资源丰富,教学过程更加形象生动,一些传统教学无法表达的内容可以更完美地展现;教材、课件资源更加易于积累、修改、共享,减少教师准备课程内容时间,提高教师教学效率。

总之,电工与电子技术基础课程是电子类专业开设的一门实践性较强的技术基础课,教师授课和学生学习都有一定的难度。通过对本课程教学内容和教学方法与手段等教学要素进行改革,尽量优化教与学的过程,使课程的教学质量得到进一步提高。激发和提高学生的学习兴趣,增强他们获取与运用知识的能力。使学生的技能操作以及分析问题解决问题的能力得到进一步提高,为后续课程的学习及继续深造奠定基础。也使学生学有所用,并适应社会需要。

参考文献:

电工与电子技术基础范文2

电气自动化技术专业的主要课程

主要课程有电路原理、电子技术基础、计算机软件技术基础、过程工程基础、电机与电力拖动基础、电机与电力拖动自动控制技术、单片机原理与应用、电力电子技术、自动控制理论、信号与系统分析、过程检测及仪表、运筹学、计算机仿真、计算机网络、过程控制、运动控制、系统辨识基础、计算机控制系统、系统工程导论、复变函数与积分变换、自动化概论、嵌入式系统原理与设计。

专业核心课程与主要实践环节:电工基础、电子技术、电机拖动基础、电力电子技术、工厂供电技术、工厂电气控制技术、自动控制系统、单片机与接口技术、PLC技术应用、检测技术、计算机控制技术、金工实习、电工实习、电力电子技术课程设计、电气控制课程设计、毕业实习(设计)等,以及各校的主要特色课程和实践环节。

电气自动化技术专业的培养目标有哪些

电气自动化技术专业主要培养掌握电气技术、电力自动化技术、各种电气设备及自动化设备的基本原理和分析方法,能够从事供用电、各类电气设备、电气控制及自动化系统的安装、设计、调试、维护、技术改造、产品开发和技术管理的高级技术应用性专门人才。

电工与电子技术基础范文3

关键词:电工基础 现代信息技术 教学整合

机电类专业的教学理论基础来自于电工基础,而现代教学则是指要运用信息技术与理论基础知识结合,通过教学的过程与教学的开发、评价、利用与管理实现教学优化。而伴随着网络技术与计算机技术的发展,现代信息技术被运用在了教学领域中,对于电力专业的课程改革而言,如何将现代信息技术与电工基础有机的联系在一起,是当前电力学科研究者们关注的焦点。

一、电工基础与现代信息技术整合的必要性。

对于电子技术基础课程教学来讲,一般包括模拟电路、数字电路组成等等专业性的基础课程教学,这些基础性的课程的主要目的就是为电子基础的后续专业课程打下基础。与其他的传统学科教学不同,电子基础课程的发展非常快,且需要丰富的教学资源与师资力量做支持,要保证基础技术的时代性与先进性。因此,要求从事电子基础教学的教师必须有充足的经验与先进的教学观念与技能,可以利用现代化的网络以及媒体等学习工具,为学生们提供丰富的信息资源,通过多样化的渠道激发学生的学习兴趣。

另外,电子技术课程学习是一项实践性强、应用性强的学科,而面对当前高校的课程改革,出现学时压缩的现象,我们可以通过现代信息技术中的多媒体课件等方式来高效完成课堂任务。此外,一般从事电子技术基础课程的专业教师与电子技术类的专业学生的信息素质普遍都较高,他们对于信息技术的敏感性、接受能力与适应性都比较强,这也正是体现电工基础学习必须与现代信息技术整合的必要。

二、电工基础课程与现代信息技术整合教学的原则。

电工基础的课程整合必须满足丰富的内容,能在教育学、心理学以及教育技术学的理论引导下,充分考虑电子专业学科与现代信息技术的联系,通过系统性的方法,使得两者之间相互结合、相互渗透,整体性的协助教学。而电工基础课程与现代信息技术的整合必须遵循以下几个原则,才能有效、整体性的提高电工基础教学效率。

1、明确信息技术在电工基础教学中的作用。

在实际的教学过程中,必须首先明确电工基础课程与现代信息技术整合的教学主体,不能因为现代信息技术的介入,而取代了电工基础课程的主体地位,要保证整合性能继承个体的特征。现代信息技术的介入只是为了更好的服务于信息技术,但不能太过花哨和繁多,这样很可能偏离电工基础课程的教学目的。

事实上,现代信息技术与电工基础课程存在着某种联系,但教学目标与学科特点也尤其督导的地方。现代信息技术的作用不是取代而是服务,具体来说,现代信息技术的参与的是教学模式的改变。电工基础课程中的多媒体手段、现代信息技术的带入,这些辅助服务应用在哪里,使用的量等都是为了实现学习目标而设置的,所以,电工基础与现代信息技术的整合必须根据课程的实际特点与情况出发。

2、现代信息技术与电工基础课程整合的优点。

前面说到,电工基础课程中的现代信息技术整合运用只是用于服务作用,事实上,现代信息技术的运用相较于传统的教学方式,有着很多无法超越的优点。首先,利用现代信息技术整合电工基础教学,能够充分激发学生的兴趣,提高学生的学习积极性。传统的教学方式无非就是基础的图形、线路、图标以及原理结构的分析,缺乏趣味,学生的学习兴趣自然也就不能形成。而通过新颖的、生动的、以及丰富多样的画面、图像、声音等现代信息技术手段,将抽象复杂的电路图形、内容等生动的表现出来,不仅能激发学生的兴趣,利用问题策略,还能促使学生积极的投入到学习中去。

另外,通过现代信息技术手段教学,不仅能突破教学的重点与难点,更全面的提高了课堂的效率。教师通过对知识材料的巧妙编排与展示,使得许多重点与难点变得具体、形象;通过现代信息技术,利用学生感兴趣的形式,更进一步加深了知识在脑海中的记忆,促使学生对知识进行检测与复习反馈;此外,还可以通过现代化的信息技术进行电力知识实验,通过实践,加深学生的印象,并且能培养其技能与各项能力,有利于学生的个人发展;除此之外,真正的将现代信息技术融入电工基础教学,协助学生完成知识的交流、构建与讨论,进一步促使学生形成个人的学习方法,不仅有效提高了学习效率,更拓宽了学生的视野。

参考文献

[1]杨冬云. 现代信息技术与《电工基础》教学的整合[J]. 中国科教创新导刊,2010,05:151+153.

[2]张海银. 现代信息技术条件下电工教学改革的探索和思考[J]. 科技资讯,2008,15:209+212.

电工与电子技术基础范文4

1电工电子技术的课程内容

在电气工程训练中的电工电子技术课程含括了三个部分,分别是电路基础知识和分析方法、电机及控制部分以及电子技术部分。电路的基础知识含有直流电路和交流电路,其中交流电路相对复杂。电机及控制部分含有电磁的基础知识、变压器的工作原理和内部结构、继电器控制系统以及交流线圈电路和可编程控制器,其中变压器、继电器控制系统以及可编程控制器都有非常广泛的运用。电子技术部分包括数字电子技术和模拟电子技术,其中数字电子技术含有触发器以及逻辑门电路,而模拟电子技术含有半导体器件和集成运算放大电路。电路基础知识、电机及控制以及电子技术这三种教学内容对于培养学生的技术有很显著的作用,学校在制定电工电子技术课程的教学内容时要充分考虑学生的需求和社会的需求,并通过这些课程的学习让学生掌握足够的技术。

2电工电子技术教学的层次

在电气工程训练中电工电子技术的教学中,教师要注意教学过程中的基础实训教学、应用与设计的实践教学以及提高开放式的实训教学。基础实训教学主要是让学生在掌握基础理论的基础上把理论知识转化为技术技能,通过基础实训教学学生可以了解到自身理论知识的不足并更深刻的掌握已有的理论知识。工程应用与设计的实践主要是让学生在掌握基础实训教学的基础上学习社会所需要的技术,要让学生发挥自己的创新精神将所学到的理论知识运用到社会的生产实际中。开放式实训教学就是提倡学生成立研究小组,培养学生间的团队协作能力。开放式实训教学将使得学生更多的关注课堂外的科研活动,同时还可以引导学生进行发明创造,让学生在社会的大平台上积极发展。

3电工电子技术试验实训课程体系的改进

对电工电子技术的实训体系进行改革的目的是突出实训的实用性以及符合社会实际需求,电工电子技术的实训就是要使得学生将所学到的理论知识转化为基础技能,所以在实训之前就要让学生了解实训的教学目的,教师是通过实训让学生完成学习目标。在理论教学中学生无法辨识知识的重点部分,这就需要学生通过实训来了解社会实际需要的技术。

二、电气工程训练的现状和训练建设的目标

现今的电气工程训练一般分为两部分,主要是依据其专业的不同来区分的。第一种电气工程训练主要是教育学生一些相对简单的电气控制方法,学生在实训过程中逐步了解电气控制方面的理论基础并掌握一定的操作技能。另外一种电气工程训练主要是教育学生学习室内照明电路的相关内容,其中包括学习室内照明电路的实际原理、安装以及调试过程,通过这些学习掌握基础的电工技能。电气工程训练的目标是使得工科学生不仅具备电工电子技术的理论基础,同时还要使其在电工电子技术上有较强的动手能力,并通过实践达到社会对其的培养需求。

三、电气工程训练的不足之处

电工与电子技术基础范文5

关键词: 电工基础实验 现状 EDA技术 简介 改革

1.引言

《电工基础》是工科电类相关专业的一门专业基础理论课程。该课程的教学目的是系统地介绍直流电路、交流电路、一阶动态电路的基本概念、基本定理定律、基本分析方法。它是《模拟电子技术》、《数字电子技术》等课程的前修基础课程。它在专业课程中的地位是举足轻重、不可动摇的。它对培养学生的逻辑思维能力,提高学生的分析问题、思考问题、解决问题的能力,加强学生的动手操作、实践能力都有着十分重要的作用。

实验课程是理论课程的延续,是对理论知识的验证,是对理论知识的巩固和拓展。由此可见,实验课程是课程教学中不可或缺的一个重要环节,它关系到学生能否将所学的理论知识巩固拓展,举一反三,关系到学生的动手操作能力、分析和解决问题的能力、创新设计能力能否得到培养和提高。况且电工基础实验是电类相关的专业学生第一次接触到的专业基础实验课程,是学生从理论学习到实践验证的一个重要途径。随着无线电通信技术、互联网技术、电子信息技术的不断飞速发展,新理论、新技术、新成果的不断涌现,电工基础实验这门课程的内容也要随之不断更新,要用发展的观念来对待这门课程,不断与时俱进,补充新知识、新技术、新实验。

2.电工基础实验的现状

很多高校在实验室的硬件建设方面存在或多或少的问题,诸如:实验室设备投入少,仪器设备老化严重,仪器设备的维护技术落后,专业实验室管理人员缺少,专业设备维护人员缺少等。同时,电工基础实验使用的设备比较多,设备使用率较高,再加上学生的一些不当操作,比如仪表量程的选择错误、实验线路的搭建错误等,实验设备经常会出现一些故障,如果不能及时维修,就会影响到实验课程的正常教学,影响到高校教学质量的提高。

传统的电工基础实验教学存在很多问题,比如:强调定理定律的验证,验证型的实验太多,而且学生又容易忽略对误差的分析。扩展型、创新型、设计型、工程型等综合性实验太少,对学生的创新能力、设计能力缺乏培养和提高。教学的模式比较单一,实验手段比较落后,使学生觉得做实验就是在完成任务,实验的积极性不高,影响了实验的效果和实验课程在学生心目中的地位。

3.EDA技术的发展简介

随着电子技术和计算机技术的发展,EDA技术得到了迅猛的发展。EDA技术的发展经历了三个阶段,20世纪70年代为计算机辅助设计(CAD技术)阶段,人们开始用计算机辅助进行IC版图编辑,PCB布局布线,取代了手工操作;20世纪80年代为计算机辅助工程(CAE技术)阶段,与CAD技术相比,CAE除了有纯粹的图形绘制功能外,又增加了电路功能设计和结构设计,并且通过电气连接网络表将两者结合到一起,实现了工程设计;20世纪90年代为电子设计自动化(EDA技术)阶段,这时的EDA工具不仅具有电子系统的设计能力,而且能提供独立于工艺和厂家的系统级设计能力,具有高级抽象的设计构思手段。

4.基于EDA技术的电工基础实验改革

高校的实验教学应该以训练学生的基本实验技能,培养学生的逻辑思维和分析解决问题的能力,培养学生的综合设计能力和创新思维为教学目标。因此,将不受实验室硬件条件限制的EDA技术引入到电工基础实验中来,是高校实验课程改革的必然趋势。学生可以通过EDA软件仿真的方法完成验证型、创新型、设计型、工程型的全部综合性实验。高校还可以根据电子技术的发展,开发适应工程实践需要的实验项目,切实联系实际开设实验。

基于EDA技术开设电工基础实验,利用软件进行仿真实验,可以弥补实验设备不足、实验设备老化、元器件短缺、专业维护人员缺少、维护技术落后的缺点,从而降低实验教学成本。还能利用软件中的各种仪器设备和分析方法,使学生更快更好地完成实验内容,帮助学生更快更扎实地掌握基本知识,提高教学效率和效果。将EDA仿真技术和传统的电工基础实验教学相结合是现代教育发展的必然趋势,是对传统的电工基础实验教学的一次改革,同时能更好地培养学生的分析问题、解决问题的能力、逻辑思维能力和创新设计能力,提高学生的竞争力,适应市场对人才的需求。

目前,在各个高校的实验课程教学中普遍采用的EDA软件主要有Multisim 2001和EWB(Electronics Workbench,即电子设计工作平台)两种。这两种EDA软件都是加拿大交互图像技术有限公司(Interactive Image Technologies,简称IIT公司)推出的以Windows为基础的仿真工具,适用于板级的模拟电路、数字电路的设计工作。它包含电路原理图的图形输入,具有丰富的仿真分析能力,利用它们提供的虚拟仪器可以以比在实验室中更灵活的方式进行电工基础实验、仿真电路的实际运行情况,熟悉常用电子仪器测量方法。

EDA仿真技术与传统电工基础实验相结合,既能够传授实验技能,又能启发学生的创新思维,促使学生融会贯通、举一反三,更好地理解和掌握知识。因此在教学中,要遵循由浅入深,由易到难、由基础到综合、由理论验证到创新设计、循序渐进的原则,按照基础型、综合型、创新型三个层次开展实验教学。基础型的实验以定理定律的验证为主,由学生通过EDA软件搭建实验电路进行仿真。综合型的实验以学生动手为主,教师辅导为辅,教师只给出设计要求或者设计指标,让学生自由发挥,自己查阅资料,设计电路。创新型实验就是学生自己动手,自己动脑,主动学习,通过无题目、无要求、无步骤的自主型实验,培养学生的独立思考能力,充分调动他们的学习积极性,给他们更多的时间和空间发挥想象,激发学生的创造力。

5.结语

通过对高校电工基础实验课程改革的探索研究,本文对基于EDA技术的电工基础实验课程与传统的实验课程进行了比较,总结归纳出基于EDA技术的电工基础实验课程的诸多优点和优势。只有将基于EDA技术的电工基础实验课程和传统的实验课程有机地结合起来,发挥各自所长,才能满足高校对于开设创新型、设计型、工程型的综合性实验的要求。这对于提高学生的学习兴趣和积极性,提高学习效率和效果,提高高校的教学质量,有着非常深远的意义。

参考文献:

[1]陈松,金鸿.电子设计自动化技术.南京:东南大学出版社,2003年8月.

电工与电子技术基础范文6

关键词:EDA;电子技术;教学方法;改革

作者简介:习聪玲(1979-),女,陕西渭南人,嘉兴学院机电工程学院,讲师。(浙江嘉兴314001)

中图分类号:G642.0     文献标识码:A     文章编号:1007-0079(2012)12-0095-02

一、“电子技术基础”课堂教学改革背景和意义

1.课堂教学改革背景

“电子技术基础”课程是高等学校工科测控专业、电信专业及电气专业等学科专业本科生必修的一门重要专业基础课程,是进一步学习“微机原理”、“高频电子技术”等课程的基础。根据《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》(以下简称《纲要》)方案的思考,对高等教育提出了新的发展要求:高等教育承担着培养高级专门人才、发展科学技术文化、促进社会主义现代化建设的重大任务。提高教学质量是高等教育发展的核心任务,是建设高等教育强国的基本要求。着力培养信念执著、品德优良、知识丰富、本领过硬的高素质专门人才和拔尖创新人才。牢固树立主动为社会服务的意识,全方位开展服务。推进产学研用结合,加快科技成果转化,规范校办产业发展。适应国家和区域经济社会发展需要,建立动态调整机制,不断优化高等教育结构。优化学科专业、类型、层次结构,促进多学科交叉和融合。为深入贯彻《纲要》的指导精神,创新人才培养模式,亟需深化教育教学改革,创新教育教学方法,探索多种培养方式,以适应国家创新型人才培养的要求、学校应用型人才培养目标的需要。

2.课堂教学改革意义

人类步入21世纪,进入信息时代。课堂教学也要适应现代社会的发展。“课堂实践式教学模式”教学注重基础理论与工程实践相结合,有助于激发学生在理论学习的同时,注重实践环节,提升工科学生的实践意识、动手能力、设计能力和创新能力,从基础理论教学开始培养工科学生的工程应用观念。“课堂实践式教学模式”就是借助虚拟实验现代计算机仿真工具,将工程实践和工程应用中的实验环节和实践过程引入课堂,使学生在学习基础理论的同时,自然参与到理论的实验来源和工程应用的探索过程。“课堂实践式教学模式”确定了以应用为目的,理论联系实际的工程教育理念,重点培养学生的工程应用能力和创新设计能力,力求使课堂发生如下转变:由课堂的单纯理论教学模式向理论与实践相结合的教学模式转变;学生由理论学习只知其因的书生形式向实践教学的既知其因又知其用的工程应用形式转变;教法由师讲生听的“理论推导”方式向师生在课堂共同实验的“理论―实验―理论―应用”方式转变,目的是使学生由单一地掌握学科理论型向综合学会工程应用型转变。

二、EDA 技术引入的必要性

“电子技术基础”课程包括“模拟电子技术”和“数字电子技术”两门课程,“电子技术基础”教学采用的仍然是传统的教学方法:教师片面追求课程的理论性和系统性,过分强调了基本原理、基本定律的来源、释义、验证或推导过程,然后通过一定的验证性实验巩固所学内容。教师在课堂上往往是填鸭式教学,黑板、粉笔和讲解就是课堂的全部内容。此外,因课程和实验内容与应用实践脱节,学生往往不知学为何用,在学习过程中缺乏足够的学习兴趣和动力。EDA 技术改善电子技术基础课程教学将EDA 技术引入教学,可以使一些语言和文字难以表达或难以理解的现象、复杂的变化过程,通过EDA 的模拟随时以图形、表格及曲线显示出来。学生在此过程中,可以不断修改电路和参数,即时观察输出效果,以加深对电子线路本质的理解,全面掌握所学内容。这样,不仅增加了教学的层面,提高了学生学习的兴趣,而且还可以收到事半功倍的效果。另一方面,由于电子技术课程本身的特点:内容多而杂、知识面广。[1]

EDA是Electronic Design Automation电子设计自动化的缩写,是随着集成电路和计算机技术飞速发展应运而生的一种高级、快速、有效的电子设计自动化工具。其以实验开发系统为设计工具,融合应用电子技术、计算机技术、智能化技术的最新成果,自动完成用软件的方式设计电子系统到硬件系统的逻辑编译、分割、综合及优化、布局布线、仿真,直至完成对于特定目标芯片的适配编译、逻辑映射、编程下载等工作。EDA 技术的教学应用软件主要有EWB、PSPICE、protel99、Max+Plus II、QuartusII、ActiveHDL、Modelsim 等。它们的共同特点是自动化、数据处理能力强、功能丰富完善、开放性和交互性良好。将EDA 技术引入教学,可以使抽象的理论形象化、复杂的电子线路实际化,并可以不断地修改电路和参数,即时观察输出结果,以加深对电子线路本质的理解,全面掌握所学内容。这样,不仅改变传统教学中理论与实际严重脱节的问题,还提高学生学的兴趣,能收到事半功倍的效果。因此,引入EDA 技术,改革和优化“电子技术基础”课程的教学方法、实践环节已经成为必然。

三、“电子基础基础”课程课堂实践式教学模式的实施过程

“课堂实践式教学模式”主要引入课堂虚拟实验教学形式,针对“电子技术基础”课程中的基础理论、基本概念和基础应用,在课堂上通过实验形式进行验证,并在实验过程讨论理论的适用范围、参数变化和影响关系,通过课堂对实验过程讨论激发学生学习兴趣,活跃课堂学习气氛,调动学生的积极性。[2]

1.“电子技术基础”基本概念

“电子技术基础”是电气、电子信息和测控专业的专业基础课,“三基”教学是课程的重点,即培养学生的基本概念、基础理论和基本技能。在电子技术中存在有较多的基本概念,如康华光《模拟电子技术》教材的第三、四章和第七章,提出的PN结的形成、小信号模型、正负反馈,以及在《数字电路技术基础》教材中第四、六章介绍的竞争冒险现象、161芯片形成的计数器基本概念。在原有教学模式下介绍这些内容时往往比较抽象,学生难以理解这些看不到、摸不到的东西。引入验证性EDA仿真和动态软件显示的教学方法,使学生看到这些原理的实现过程及这些概念的实际现象,并可以通过实验直观看到RC电路如何振荡出正弦波并如何转化为三角波和矩形波。更直观地看到161等芯片构成的计数器如何计数,以及人们生活中的数字钟如何来工作的。这些对学生都比较抽象,如果能通过EDA教学软件仿真就可以让学生有一定的认识,同时可以激发学生对本门课程的兴趣。[3]

2.在“电子技术基础”理论应用中引入应用案例

“电子基础基础”是一门专业基础课,其涉及的很多内容可直接作为后续课的应用基础,或直接在工程中实际应用,如《模拟电子电路》教材中的第七、八章中反馈放大电路、功率放大电路,放大电路的最大功率输出等实际工程应用问题,第三章的RC电路在工程中可用作延时器、振荡器等应用,第十章整流二极管在线性电源中的应用等等。在《数字电子电路》中多谐振荡器和和555定时器都是经常在工程领域中用到的。但在传统的教学模式中很少涉及如何运用《电子基础基础》的这些知识,学生在学习了电子技术基础后,往往只是掌握了这些理论知识,而不知如何将这些理论应用的工程中去,解决工程实际问题。在课堂实践式教学模式中插入应用案例的虚拟实践,可使学生在掌握理论的同时,学会如何去应用这些理论。例如可以组织一些电子设计比赛,这样学生就可以把电子技术的理论和单片机结合在一起,做出一些电子产品,或者实现一些逻辑功能。给学生提出了工程应用中的难题就存在于基本理论中的概念。

四、应用案例举例

对于RC正弦波振荡电路,电路的构成如图1所示。

由此引申出信号源电路,以下是设计信号源电路,如图2,这样可以在课堂上通过EDA仿真让同学有更直观的概念,如图3。

五、课堂教学改革预期目的与实施效果

基于EDA的“电子技术基础”课堂实践式教学模式改革将针对“电子技术基础”课程中的这些基础概念与工程应用要点,设计出对应虚拟实验案例,在课堂上演示、讨论,丰富“电子技术基础”课堂内含。预期通过两年的课程教学改革,使“电子技术基础”课程的所有基本概念、基础定律和理论应用结点多建立相应的EDA和应用案例程序,在“电子技术基础”的所有课堂中引入基于虚拟实验实践的教学模式。

参考文献:

[1]康华光,陈大钦.电子技术基础[M].北京:高等教育出版社,2005.