日本免费精品视频,男人的天堂在线免费视频,成人久久久精品乱码一区二区三区,高清成人爽a毛片免费网站

在線客服

通信電子電路論文實用13篇

引論:我們為您整理了13篇通信電子電路論文范文,供您借鑒以豐富您的創作。它們是您寫作時的寶貴資源,期望它們能夠激發您的創作靈感,讓您的文章更具深度。

通信電子電路論文

篇1

2.1以多媒體技術進行輔助教學,以形象代替抽象

近年來,射頻電路應用的頻率越來越高,為適應現代通信技術發展的需要,讓學生了解高頻電子通信技術在工業生產領域的應用現狀和發展趨勢。教學過程中,使用多媒體手段進行輔助教學,將教材中的圖形、文字、公式及推導過程形象的展示在課堂上,以取得更好的教學效果,同時,對重點、難點部分設計生動的Flas演示,便于學生對內容的理解和提高學習興趣。在課堂上使用ADS等軟件,對相關章節涉及的實驗進行現場演示,直觀地反映電路的工作原理,讓學生更加形象地掌握電路的工作原理和工作過程,使學生對整個電路有更加深刻的認識。以形象代替抽象,提高了傳統教學方法及手段難以達到的教學效果。

2.2通信電子電路課程設計

課程設計是繼理論教學和實驗教學之后的又一個重要的實踐性教學環節,它的任務是在學生掌握電子技術基礎知識與單元電路的設計能力之后,利用Multisim、ADS等EDA軟件讓學生綜合應用通信電子電路知識進行高頻通信系統電路的仿真設計、安裝和調測,提高綜合應用知識的能力。在理論課程教學期中考試完成以后,引導學生在教師的指導下,自主選題、自主設計來完成,設計過程中要進行數據分析處理和撰寫總結報告等工作,不斷提高同學的自我學習能力、團結協作能力和組織實施能力。具體做法是:(1)自主選題(3名學生自由組合為小組),利用Multisim、ADS等EDA軟件對選題進行調研、分析和設計,并利用軟件仿真得出較為合理的參數和結果;并用實驗完成選題的設計要求,形成創新性作品。(2)學生根據選題任務書撰寫論文。(3)教師根據創新性作品完成情況、論文評定給出成績,成績計入學期總成績。(4)選拔部分能力較強的學生設計制作實際電路,為參加課外科技創新活動做準備。

3理論課程中軟件實驗環節建設

通信電子電路理論課程配有相應的硬件實驗課程,該課程傳統開設的實驗內容以單元電路的驗證為主,且實驗條件有限,學生的主觀能動性沒有充分發揮。鑒于目前射頻電路的應用越來越廣泛,我們對課程進行改革,加入軟件實驗環節,讓學生利用ADS等軟件完成射頻通信電路的設計、仿真和測試,對一些新技術、新器件,及硬件實驗無法進行的實驗內容,可以利用仿真軟件及時的跟蹤、了解、學習使用。提高其綜合應用和動手實踐的能力。如軟件實驗之一“射頻寬帶放大器的設計與仿真”,我們進行了直流分析、設計偏置電路、電路穩定性設計、輸入匹配設計、匹配網絡的實現和原理圖仿真等內容。在2.45GHz處,增益為14dB,噪聲系數小于0.7dB,整個電路無條件穩定,實現射頻寬帶放大器的設計。通過射頻寬帶放大器的實驗,使學生對理論知識有了更深刻的認識,并鍛煉學生的實踐動手能力,達到了預期的效果。

4促進教學團隊的建設

通過“通信電子電路”課程改革與實踐教改項目的實施,不斷吸引教師加入,形成教師團隊,建設一支結構合理、學術水平高、教學能力強的教師梯隊。在完成“通信電子電路”、“通信電子電路實驗”課程的教學、指導電子設計競賽,形成團隊互動,優勢互補、資源共享,提高指導教師的綜合實踐能力,提升競賽成績。

篇2

2.1、目的

我選擇了《信號的調制與解調的MATLAB仿真》這個課題作為畢業設計其主要目的是通過此次課程設計進一步學習和鞏固通信原理及其相關知識,并學會利用所學的知識能,在設計過程中能綜合運用所學知識內容,進一步熟悉和掌握MATLAB的使用方法;對信號的調制與解調原理及其實現有較深的了解;為即將進入社會參加工作打下堅實的基礎;掌握收集資料、消化資料和綜合資料的能力等等。

2.2、意義

從事電子通信業而不能熟練操作使用MATLAB電子線路設計軟件,在工作和學習中將是寸步難行的。在數學、電子、金融等行業,使用MATLAB等計算機軟件對產品進行設計、仿真在很早以前就已經成為了一種趨勢,〖您正瀏覽的文章由實習報告網整理〗這類軟件的問世也極大地提高了設計人員在通信、電子等行業的產品設計質量與效率。眾所周知,實際過程中信號傳輸都要經過調制與解調這一過程,由于消息傳過來的原始信號即調制信號具有頻譜較低的頻譜分量,這種信號在許多信道中不宜傳輸。因而,在通信系統的發送端通常需要有調制過程,反之在接收端則需要有解調過程。

3、國內外的研究現狀和發展趨勢

3.1、研究現狀

MATLAB是由MATHWORKS公司于1984年推出的一種面向科學與工程的計算軟件,通過MATLAB和相關工具箱,工程師、科研人員、數學家和教育工作者可以在統一的平臺下完成相應的科學計算工作。

MATLAB本身包含了600余個用于數學計算、統計和工程處理的函數,這樣,就可以迅速完成科學計算任務而不必進行額外的開發。業內領先的工具箱算法極大的擴展了MATLAB的應用領域,所以MATLAB自推出以來就受到廣泛的關注,信號處理工具箱就是其中之一,在信號處理工具箱中,MATLAB提供了濾波器分析、濾波器實現、FIR濾波器實現、IIR數字濾波器設計、IIR數字濾波器階次估計等方面的函數命令。

3.2、發展趨勢

由于我們所面對的工程問題越來越復雜,過去所依賴分析的技術已逐漸不敷使用。利用電腦來分析及解決工程問題已是當今工程師的必要工具。使用MATLAB軟件進行科學計算,能夠極大加快科研人員進行研究開發的進度,減少在編寫程序和開發算法方面所消耗的時間和有限的經費,從而獲得最大的效能。

4、研究的主要內容及設計成果的應用價值

4.1、研究的主要內容

1、信號調制與解調的原理

眾所周知,實際過程中信號傳輸都要經過調制與解調這一過程,由于消息傳過來的原始信號即調制信號具有頻譜較低的頻譜分量,這種信號在許多信道中不宜傳輸。因而,在通信系統的發送端通常需要有調制過程,反之在接收端則需要有解調過程。但是在計算機中的模擬和實現都是采用數字化的方法的,如果將采樣的頻率放的高一些,數字的所造成的失真就不容易察覺了,采用計算機對信號進行處理的話,非常的方便,這也是數字代替模擬的的原因之一。

2、信號調制與解調的基本方式

在信號調制中常以一個高頻正弦信號作為載波信號。一個正弦信號有幅值、頻率、相位三個參數,可以對這三個參數進行調制,分別稱為調幅、調頻和調相。也可以用脈沖信號作載波信號。可以對脈沖信號的不同特征參數作調制,最常用的是對脈沖的寬度進行調制,稱為脈沖調寬。數字信號調制的三種基本方式,有振幅鍵控(ASK)、頻率鍵控(FSK)和相位鍵控(PSK)。

在信號的解調中首先已調信號中檢出調制信號的過程稱為解調或檢波。幅值調制就是讓已調信號的幅值隨調制信號的值變化,因此調幅信號的包絡線形狀與調制信號一致。只要能檢出調幅信號的包絡線即能實現解調。這種方法稱為包絡檢波。檢波后的信號,再經低通濾波,濾除高頻信號,即可獲得所需調制信號,實現解調。

3、信號調制與解調的MATLAB教本程序編制

利用MATLAB本身包含了600余個用于數學計算、統計和工程處理的函數,就可以迅速完成科學計算任務而不必進行額外的開發,而且信號與系統,通信系統工具包可以很容易的使用MATLAB開發語言——M語言快速的實現信號調制與解調這一過程的仿真。

4、整個系統的實現過程

首先利用MATLAB編制教本文件,對信號調用相應的函數進行各種調制,產生各類已調波及對其進行解調,同時進行頻譜分析,然后利用SIMULINK工具箱對其進行解調仿真,通過改變參數并觀測結果為系統的設計和改進提供了良好的依據。

4.2、信號的調制與解調的MATLAB仿真的應用價值

調制與解調是信號處理應用的重要問題之一,而系統的仿真和設計是設計過程中的重要步驟和必要保證。利用MATLAB可以很方便的進行通信系統的分析和仿真,尤其對于我們電子信息專業的教學與設計非常有利,另一方面還可以為開設《高頻電子基礎》和《信號與系統》等課程提供模擬信號的調制與解調的計算機虛擬試驗。

5、工作的主要階段、進度

(1)、2007年秋季學期第11周前

接受畢業設計任務書,學習畢業設計(論文)要求及有關規定。

(2)、2007年秋季學期第12~20周

閱讀指定的參考資料及文獻(包括10萬個印刷符號外文資料),基本完成開題報告、外文翻譯等任務。

(3)、2007年春季學期第1周〖您正瀏覽的文章由實習報告網整理〗

進一步修訂完善開題報告、外文翻譯,使其在內容及格式上符合畢業設計(論文)規范要求。

(4)、2008年春季學期第82周到第6周

完成各單元電路設計,protel輔助分析。

(5)、第6周至第12周

完成電路制作,調試。

(6)、第13周

完成畢業設計,全部成果交指導老師批閱。

(7)、第14周

畢業答辯

6、最終目標及完成時間

完成硬件設計,提供protel電路原理圖及pcb印制版圖,最終達到硬件軟件能準確無誤的應用的目標。

完成時間:第15周

7、現有條件

現有protel軟件及制作硬件的必要設備,可以完成本課題的研究與設計。

參考文獻

1.謝自美等電子電路設計、實驗、測試。武漢:華中科技大學出版社。2000年7月。二版

2.全國大學生電子設計競賽組委會。第五屆全國大學生電子設計競賽獲獎作品選編2001.北京:北京理工大學出版社。2003年1月。一版

3.孫繼平等900MHZDDS|PLL在礦井無線通信系統中的應用煤炭科學技術2001年10期

4.張肅文等高頻電子線路。北京:高等教育出版社。1993年4月。三版

5.王正謀PROTEL電路設計實用教程。北京:電子工業出版社。2003年6月。一版

6.郭勇等PROTEL99SE印刷電路板設計教程。北京:機械工業出版社。2004年6月。一版

篇3

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。考慮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。

篇4

2.1、目的

我選擇了《信號的調制與解調的matlab仿真》這個課題作為畢業設計其主要目的是通過此次課程設計進一步學習和鞏固通信原理及其相關知識,并學會利用所學的知識能,在設計過程中能綜合運用所學知識內容,進一步熟悉和掌握matlab的使用方法;對信號的調制與解調原理及其實現有較深的了解;為即將進入社會參加工作打下堅實的基礎; 掌握收集資料、消化資料和綜合資料的能力等等。

2.2、意義

從事電子通信業而不能熟練操作使用matlab電子線路設計軟件,在工作和學習中將是寸步難行的。在數學、電子、金融等行業,使用matlab等計算機軟件對產品進行設計、仿真在很早以前就已經成為了一種趨勢,這類軟件的問世也極大地提高了設計人員在通信、電子等行業的產品設計質量與效率。眾所周知,實際過程中信號傳輸都要經過調制與解調這一過程,由于消息傳過來的原始信號即調制信號具有頻譜較低的頻譜分量,這種信號在許多信道中不宜傳輸。因而,在通信系統的發送端通常需要有調制過程,反之在接收端則需要有解調過程。

3、國內外的研究現狀和發展趨勢

3.1、研究現狀

matlab是由math works公司于1984年推出的一種面向科學與工程的計算軟件,通過matlab和相關工具箱,工程師、科研人員、數學家和教育工作者可以在統一的平臺下完成相應的科學計算工作。

matlab 本身包含了 600 余個用于數學計算、統計和工程處理的函數,這樣,就可以迅速完成科學計算任務而不必進行額外的開發。業內領先的工具箱算法極大的擴展了 matlab 的應用領域,所以matlab自推出以來就受到廣泛的關注,信號處理工具箱就是其中之一,在信號處理工具箱中,matlab提供了濾波器分析、濾波器實現、fir濾波器實現、iir數字濾波器設計、iir數字濾波器階次估計等方面的函數命令。

3.2、發展趨勢

由于我們所面對的工程問題越來越復雜,過去所依賴分析的技術已逐漸不敷使用。利用電腦來分析及解決工程問題已是當今工程師的必要工具。使用 matlab 軟件進行科學計算,能夠極大加快科研人員進行研究開發的進度,減少在編寫程序和開發算法方面所消耗的時間和有限的經費,從而獲得最大的效能。

4、研究的主要內容及設計成果的應用價值

4.1、研究的主要內容

1、信號調制與解調的原理

眾所周知,實際過程中信號傳輸都要經過調制與解調這一過程,由于消息傳過來的原始信號即調制信號具有頻譜較低的頻譜分量,這種信號在許多信道中不宜傳輸。因而,在通信系統的發送端通常需要有調制過程,反之在接收端則需要有解調過程。但是在計算機中的模擬和實現都是采用數字化的方法的,如果將采樣的頻率放的高一些,數字的所造成的失真就不容易察覺了,采用計算機對信號進行處理的話,非常的方便,這也是數字代替模擬的的原因之一。

2、信號調制與解調的基本方式

在信號調制中常以一個高頻正弦信號作為載波信號。一個正弦信號有幅值、頻率、相位三個參數,可以對這三個參數進行調制,分別稱為調幅、調頻和調相。也可以用脈沖信號作載波信號。可以對脈沖信號的不同特征參數作調制,最常用的是對脈沖的寬度進行調制,稱為脈沖調寬。數字信號調制的三種基本方式,有振幅鍵控(ask)、頻率鍵控(fsk)和相位鍵控(psk)。

在信號的解調中首先已調信號中檢出調制信號的過程稱為解調或檢波。幅值調制就是讓已調信號的幅值隨調制信號的值變化,因此調幅信號的包絡線形狀與調制信號一致。只要能檢出調幅信號的包絡線即能實現解調。這種方法稱為包絡檢波。檢波后的信號,再經低通濾波,濾除高頻信號,即可獲得所需調制信號,實現解調。

3、信號調制與解調的matlab教本程序編制

利用matlab 本身包含了 600 余個用于數學計算、統計和工程處理的函數,就可以迅速完成科學計算任務而不必進行額外的開發,而且信號與系統,通信系統工具包可以很容易的使用matlab開發語言—— m 語言快速的實現信號調制與解調這一過程的仿真。

4、整個系統的實現過程

首先利用matlab編制教本文件,對信號調用相應的函數進行各種調制,產生各類已調波及對其進行解調,同時進行頻譜分析,然后利用simulink工具箱對其進行解調仿真,通過改變參數并觀測結果為系統的設計和改進提供了良好的依據。

4.2、信號的調制與解調的matlab仿真的應用價值

調制與解調是信號處理應用的重要問題之一,而系統的仿真和設計是設計過程中的重要步驟和必要保證。利用matlab可以很方便的進行通信系統的分析和仿真,尤其對于我們電子信息專業的教學與設計非常有利,另一方面還可以為開設《高頻電子基礎》和《信號與系統》等課程提供模擬信號的調制與解調的計算機虛擬試驗。

5、工作的主要階段、進度

(1)、XX年秋季學期第11周前

接受畢業設計任務書,學習畢業設計(論文)要求及有關規定。

(2)、XX年秋季學期第12~20周

閱讀指定的參考資料及文獻(包括10萬個印刷符號外文資料),基本完成開題報告、外文翻譯等任務。

(3)、XX年年春季學期第1周

進一步修訂完善開題報告、外文翻譯,使其在內容及格式上符合畢業設計(論文)規范要求。

(4)、XX年年春季學期第2周到第6周

完成各單元電路設計,protel輔助分析。

(5) 、第6周至第12周

完成電路制作,調試。

(6)、第13周

完成畢業設計,全部成果交指導老師批閱。

(7)、第14周

畢業答辯

6、最終目標及完成時間

完成硬件設計,提供protel電路原理圖及pcb印制版圖,最終達到硬件軟件能準確無誤的應用的目標。

完成時間:第15周

7、現有條件

現有protel軟件及制作硬件的必要設備,可以完成本課題的研究與設計。

參 考 文 獻

1. 謝自美等 電子電路設計、實驗、測試。 武漢: 華中科技大學出版社。 XX年7月。 二版

2. 全國大學生電子設計競賽組委會。 第五屆全國大學生電子設計競賽獲獎作品選編XX. 北京: 北京理工大學出版社。XX年1月。 一版

3. 孫繼平等 900mhz dds|pll在礦井無線通信系統中的應用 煤炭科學技術 XX年10期

4. 張肅文等 高頻電子線路。 北京: 高等教育出版社。 1993年4月。 三版

5. 王正謀 protel電路設計實用教程。 北京: 電子工業出版社。 XX年6月。 一版

6. 郭勇等 protel 99 se 印刷電路板設計教程。 北京: 機械工業出版社。 XX年6月。 一版

7. 許自圖 電子電路彷真平臺與教程。 武漢: 華中科技大學出版社。 XX年1月。 一版

8. 全國大學生電子設計競賽組委會。 第五屆全國大學生電子設計競賽獲獎作品選編94-99. 北京: 北京理工大學出版社。 XX年1月。 一版

9. 曾興雯等 高頻電子線路。 北京: 高等教育出版社。 XX年1月。 一版

10. 肖玲妮等 protel 99 se 印刷電路板設計教程。 北京:清華大學出版社。 XX年8月。 一版

11. 劉慶泉 任波 劉寅生 跳頻通信中變通帶鎖相環路(pll)的研究 沈陽理工大學學報 XX年02期

12. 彭燁等 一種應用于fsk調制器的數字可編程振蕩器 四川理工學院報 XX年01期

篇5

《數字通信技術》是通信技術、移動通信技術專業的一門核心專業基礎課。這門課程先修課程有《電路分析基礎》,后續課程有《通信終端原理與維修》《移動通信技術》等,學習本門課程可以培養學生對通信電子電路的認識,簡單設計、調試與維修能力。

通過近年教學實踐,數字通信技術在傳統教學中存在以下主要問題。一是存在理論知識過多、學生基礎差而難以接受的矛盾;二是教學方法單一,采用傳統注入式授課,考慮教學進度多,顧及學生主動性少,導致學生學習積極性不高;三是在學生學習成績評定中主要以理論考試為主,常忽視了學生實踐教學環節表現,不利于學生專業動手能力的提高。基于上述原因,高職數字通信技術課程改革勢在必行。筆者以山東輕工職業學院為例,從教學內容、教學模式及考核方式等方面進行數字通信技術課程改革。

二、《數字通信技術》教學內容改革

高職教育的辦學理念是培養具有創新精神的職業型、應用型的專門人才,在專業理論基礎教學觀念上要以“夠用”、“適度”為原則,理論教學中避免過多過深的理論探究和數學推導同時增加實踐教學環節,通過實驗、實訓培養學生通信基本操作技能。數字通信技術部分按照信號流程整合內容,分為終端技術(信源編碼、信道編碼)、基帶傳輸技術、頻帶傳輸技術等模塊,如下圖1所示,將授課內容分為:數字通信認知、信道認知、信源編碼、信號傳輸及通信系統同步等模塊,其中在信道認識和信號頻帶傳輸兩個模塊增加了實驗內容,該課程課時分配如表1所示。

三.《數字通信技術》教學模式改革

1.理論與實踐相結合

讓學生邊做實驗、邊看現象、邊聽課,在做中學這種教學方式更適合高職院校學生特點。例如講到脈沖調制編碼時,講解模擬信號變成數字信號后,可以通過實驗室示波器來觀測信號波形的變化,學生就能很快明白“PCM編碼的過程實際就是模擬信號變成數字信號的過程”。通過理論與實踐的有機結合,使學生對自己通過實驗最終得出的結論有更加深刻的理解。

2.加強實驗教學改革

減少驗證型實驗,增加設計型實驗,將原有的實驗進行優化組合,精簡實驗內容,以提高實驗效率,例如給出具體電路圖及實驗要求,適當講解相關知識點后,要求學生做一些簡單實驗,如講到數字信號調制時可讓學生自己動手完成電路的制作和調試,這樣使學生提高動手能力并理解知識點。

3.開放式課堂的營造

教師在教材選取上不能只局限于一本教材,而需要參考最新的通信行業內部論文和相關材料,備課內容要不斷更新和補充,使得教學內同在設置上能夠緊跟先到通信的發展。同時授課方式也可多樣化,對于新技術可以請一些校外專家、技術人員以講座、論壇的方式進行教授,也可以讓學生去實地參觀,以便于理解和接受。

四.《數字通信技術》考核方式改革

改變傳統單一筆試考核方式,建立多元化的考核體系。本課程考核評價以學生為中心,準確地考查學生在知識、技能、素質方面是否達到目標,全方位、多角度地反映出學生的綜合能力及素質。其中,把項目評價和終結性評價相結合,以項目評價為基礎,對成果進行自我評價和教師評價,注重學生參與學習與實踐的積極性、創新能力、自信心的培養。

在制定考平方式時,必須合理增加實驗及其他課堂以外教學成績比例,以能力為標準,以運用為核心,區別于單一筆試的考評,應采取考核面廣、比例適當的考試方式,例如《數字通信技術》課程總成績(100分)=平時成績(10分)+項目考核(60分)+終結性考核(30分),其中項目化考核與評分標準如表2所示。

五.結論

在數字通信技術課程改革探討與實踐中,山東輕工職業學院嘗試多種手段來提高教學水平和完善教學質量。目前,該課程所選取的教學內容、教學模式和考核方法,能很好地幫助學生理解和掌握數字通信系統的知識點,提高他們的動手實踐能力,同時也提高了教師的教學質量。

參考文獻:

[1]楊鴻波,柴海莉,魏英.培養創新潛能的《電路分析》課程改革.

篇6

自動化通信設備在運行過程中,會出現各種不同的故障,影響系統的運行,有時甚至還會起到破壞性的后果。我們要及時準確地查明故障所在,并且排除它,就必須對通信設備的故障分類和檢修有所了解。

1 故障的分類

1.1 按故障性質分為軟故障和硬故障

軟故障是指由于軟件系統錯誤而引發的故障。常見的軟故障有程序錯誤、病毒破壞、操作失誤,以及設置錯誤和盲目操作等。

硬故障是指設備硬件的物理損壞:一是人為和環境原因,如環境惡劣、供電不良、靜電破壞或違反操作規程等原因造成;二是電器構件原因,如元器件、接觸插件、印刷電路等損壞造成。

1.2 按故障影響范圍和程度分為全局性、相關性、局部性、獨立性故障

全局性故障是指影響到整個系統正常運行的故障;相關性故障是指某一故障與其它故障之間有著因果或關聯關系;局部性故障是指故障只影響了系統的某一些項或幾項功能;獨立性故障特指某一元器件發生的故障。如電源熔絲熔斷,使設備不能啟動屬全局性故障,而造成原因可能是相關的某一部件短路,即故障的相關性。局部性、獨立性故障一般是統一的。

1.3 按故障發生的時間、周期分為固定性故障和暫時性故障

固定性故障指故障現象穩定,可重復出現,其原因主要是由于開路、短路、機械部件損壞或某一元器件失效引起;暫時性故障是指故障的持續時間短、工作狀態不穩定、時好時壞的現象,其造成原因可能是元器件性能下降或接觸不良等引起的。

2 檢修過程的先后順序

2.1 先分析思考,后著手檢修

引發故障的原因可能是多方面的,而故障的現象,發生的時間也可能是不確定的。發現一個故障,首先應分析其可能產生的原因,并列出有關范圍,尋找相關范圍的技術資料作為理論引導。“現在就做”可能并不適合于設備的檢修,即按部就班,循而有序是很重要的。

2.2 先外后內

任何時候冒然打開機箱都是不對的。只有在排除外部設備、連線故障等原因之后再著手進行內部的檢修,才能避免不必要的拆卸。

2.3 先機械部分,后電子部分

應當先檢查機械元器件的完好性,再檢查電子電路結構以及機電一體的結合部分。

2.4 先靜后動

即先在斷電情況下檢修,然后再接電。這里有一個原則性問題,即安全。

3 檢修方法

3.1 直接觀察法

直接觀察有不接電和接電兩種情況。首先應該進行不接電觀察,利用人的感覺器官(眼、耳、手、鼻)檢查有關插件是否松動、接觸不良、虛焊脫焊、斷線、短路、元件銹蝕、變焦、變色,電源短路、過流、過壓和熔絲熔斷等現象。經仔細觀察機內外各元器件無誤后,接電觀察,看機內有無冒煙、打火、異常聲響現象,如有趕緊關機,還可輕輕敲擊機箱、構件,看有無接觸不良,同時可用手觸摸懷疑的元器件,看是否有過熱現象并根據元器件過熱程度以及溫度做出相應的判斷。

3.2 測量法

這種方法比較簡單直接,針對故障的現象,一般能判斷出故障所在,借助一些測量工具,能進一步確定故障的原因,幫助分析和解決故障。

常見的測量檢查方法有電壓檢查法、電阻檢查法和電流檢查法。電壓檢查法是通過測量元器件工作電壓并與正常值進行比較來判斷故障;電阻檢查法是測量元器件對地或自身電阻值來判斷故障的一種方法,它對檢修開路、短路故障和確定故障元件有實效;電流檢查法是將電流表串入電路中測量工作電流,這種方法檢修起來很不方便,亦較少使用。

3.3 插拔法

通過將插件“插入”或“拔出”來尋找故障的方法。此方法雖然簡單,卻是一種常用的有效方法,能迅速找到故障的原因。具體步驟是:

3.3.1 先將故障設備和所有連接設備的連線打開,再合上故障設備電源開關,若故障消失,查連接設備及連接線是否有短路現象(如碰線、短接、插針相碰等),若有,則排除;若無,則查故障設備本身。

3.3.2 將故障設備所有插件板拔出,若故障現象消失,則故障在某插件板上。若故障現象仍出現,則應仔細檢查設備電源有無故障。

3.3.3 仔細檢查每塊插件板,觀察是否有相碰和短路,若有則排除;若無再一塊塊地插上,開機、關機測試,這樣很快就能發現哪塊插件板上有故障。

3.3.4 找出故障插件板,再根據故障現象和性質判斷是哪一個集成塊或電子元器件損壞。

3.4 試探法

試探法是用正常的插件板或好的組件(大規模的集成電路)替換有故障疑點的插件板或組件來試探故障的一種方法。這種方法在調試和檢修中經常使用,尤其是一時還搞不清故障在哪兒時,采用此方法更方便、直接。但如果故障很嚴重,有燒機現象,而又不能明確對象時,可不用此法,因為發生故障的插件板可能是具有破壞性的,隨意替換可能會導致替換上的新插件板再損壞。

3.5 其它檢修方法

3.5.1 隔離法,也稱分段法,即將各部件分隔開來進行局部的檢查,以確定故障的位置。

3.5.2 比較法,是用正確的特性與錯誤的特征相比較來尋找故障的原因。

3.5.3 升溫法,就是人為地將環境溫度或局部部件溫度升高(用電吹風可使局部部件的環境溫度升高,注意不可將溫度升得太高,以致將正常工作的器件燒壞),加速一些高溫參數比較差的元器件“死亡”,來幫助尋找故障的一種方法。有時設備工作較長時間或環境溫度升高后會出現故障,而關機檢查時卻是正常的,再工作一段時間又出現故障,這時可用“升溫法”來檢查。

3.6 綜合法

綜合法是指把以上方法統一考慮起來處理故障。這樣對處理一些比較復雜的故障,能及時、準確地找出故障原因并且排除它。

4 結束語

判定故障一定要有良好的技術知識作為基礎,這樣才能準確、及時發現問題和解決問題。另外,查找故障時,盡量拓寬自己的思路,把各方面能造成故障的因素都想到,仔細地分析和進行排除。

參考文獻:

[1]樂光新.數據通信原理.北京:人民郵電出版社,1988.

[2]汪一鳴等.計算機通信與網絡教程.北京:電子工業出版社,2000.

篇7

一、電子信息工程專業能力

電子信息工程專業作為新興專業,順應了知識經濟、信息時代的教學、科研和生產發展的需要。但隨著我國經濟和科學技術的快速發展以及開設電子信息專業的院校逐步增多,未來畢業生的就業形勢會更加嚴峻,競爭會更加激烈。畢業生的質量是電子信息專業競爭成敗的關鍵。從培養規格看,本專業學生應具備各方面的能力,由此我們將培養規格中的各種能力進行分類,整理出與之相對應的各門課程,具體分類如下:

1.工程計算基礎能力。主要包括:數學計算及應用能力、建模能力、時域、頻域分析,主要涉及的課程有:高等數學、大學物理、工程數學、信號與線性系統。

2.外語應用能力。包括:聽、說、讀、寫能力,本專業英語文獻閱讀能力,主要涉及的課程有:大學英語、EDA技術與應用等。

3.計算機應用能力。主要包括:計算機基礎應用能力、程序的設計能力、典型微機系統的分析和應用能力,主要涉及的課程有:計算機應用基礎、計算機語言、C語言程序設計、EDA技術與應用、微機原理與應用、單片機原理與應用、單片機技術及應用綜合訓練。

4.電子工程基本分析與應用能力。主要包括:常用電子儀器使用能力,電子電路分析、應用能力,單片機應用能力,EDA應用能力,閱讀與繪制電氣圖能力。主要涉及的課程有:電裝實習、電氣繪圖與電子CAD、電路原理、模擬電子技術基礎、數字電路、電路原理實驗、模擬電子技術實驗、數字電路實驗、單片機原理與應用、EDA技術與應用、模擬電路課程設計、數字電路課程設計、單片機技術及應用綜合訓練。

5.電子信息產品的分析、設計、安裝、運行維護等應用能力。主要包括:工業標準的理解能力,電子信息產品分析、方案的理解及初步的設計能力,方案實現和系統測試能力,電子設備維護檢修能力,跟蹤新技術能力。主要涉及的課程有:工程制圖與CAD、科技信息檢索、通信電子線路、電視技術、電子測量、家用電器技術實訓、傳感器與檢測技術、計算機網絡與通信、通信電子線路實驗與設計。

6.專業綜合能力。主要包括:根據實際應用需求,綜合運用所學知識進行電子系統方案設計與實現,創新意識和實踐能力,獲取新知識的能力。主要涉及的課程有:數字電視、家用電器技術實訓、無線電調試中級工實訓與考工、畢業設計。

7.技術技能能力。主要包括:獲得無線電調試工技術技能能力和考工證書。主要涉及的課程有:測試技術與儀器、大屏幕彩色電視接收機、數字圖像處理、無線電調試高級工實訓與考工。  8.研究與創新能力。主要包括:培養學生獨立思考、探求真理的科學精神,培養學生的創新意識和創業精神,提高學生的科學研究能力,鞏固和擴展學生所學的基礎理論、專業知識和基本技能,提高學生運用理論知識分析、解決問題的實踐能力。主要涉及的課程有:電子應用基本模塊訓練、數字化測量的實踐訓練、常用控制系統的設計實踐、科研實踐、產品開發。

二、專業能力實現的三個層次

1.基礎訓練。主要通過課堂實驗、電子工藝實習等環節,訓練學生識別選用電子元器件,使用常用電子儀器儀表,測試簡單電路、掌握焊接安裝工藝等。通過對電子元器件的識別、性能測試和對各種電路性能指標測量,鞏固學生所學電子技術理論知識,學會正確使用儀器儀表和科學測量電路方法,為后續實訓環節打下基礎。

2.模塊訓練。就是對某一門或幾門課程進行專項實訓,也就是課程設計,目的是提高學生的實踐動手能力,使學生能掌握一些專項技能,積累一些實際電路知識和工程知識。通過以模擬電路、數字電路、單片機電路等為主的實際應用電路的設計、制作安裝、檢測與調試,訓練學生的基本技能,并為后面的綜合訓練做好準備。

3.綜合訓練。主要采用項目、大型設計競賽、畢業設計等形式。項目主要是在教師指導下,申報校級或院級項目,或是參與教師課題等;大型設計競賽指的是,參加全國大學生電子設計競賽、重慶市盛群杯單片機競賽等;畢業設計是在教師指導下完成最后階段的教學實踐環節。目的是訓練學生綜合運用知識的能力。通過查閱資料、選擇方案、設計電路、制作電路板、安裝調試、撰寫報告等環節,系統地進行電子電路工程實踐訓練,從而進一步提高學生分析問題、解決問題的工程應用能力和創新能力。

三、改革評價體系,全面提升學生素質,增強就業能力

目前,各類企、事業單位對畢業生的要求不斷提高,對應聘者的要求不僅僅是專業能力,還包括人際交往、組織協調、溝通、適應、團隊合作、創新等能力。因此,要求學生對自己所學專業的基礎知識牢固掌握的同時,要積極參與社會實踐,將所學知識與社會實踐緊密結合,只有積極參與社會實踐,參加各項活動,才能得到各方面能力的鍛煉。為此,必須改革大學生評價體系,改革以前在評優評先中只看學習成績的做法,增加學生個人素質評價等相關內容,才能全面提升學生素質。如學生個人素質主要包括:基礎文明素質、政治素質與道德修養、社會實踐與調查、科技文化藝術和體育活動、社團活動和社會工作和課外讀書活動等內容。本文以電子信息工程專業為例,就本專業學生應具備的專業能力,以及專業能力的實現的幾個層次進行了探索。為全面提升學生素質,提高就業能力,還應包括人際交往能力、組織協調能力、溝通能力、適應能力、團隊合作能力、創新能力等非專業能力,對如何提高這些非專業能力還有待進一步探索,也期待同行的指點。

參考文獻

[1]高見芳.關于高職電子專業能力的培養探索[J].當代教育論壇,2010,(10):61-62.

[2]曲秉春,金喜.在提高大學生就業能力的對策研究[J].經濟縱橫,2009,(9):43-44.

篇8

通信工程;課程體系;實踐改革

1通信工程專業課程體系改革的必要性

隨著通信技術迅速發展和革新,社會和用人單位越來越要求人才具有一定的綜合素質能力并熟練掌握通信技術,所以迅速發展的通信技術對傳統的高校通信工程專業發展帶來了前所未有的挑戰。以一些高校的通信工程專業為例,傳統的通信工程專業課程體系存在以下幾方面的問題:

1.1課程體系結構不合理

傳統的通信工程專業課程中理論課程比較多,前沿技術比較少。教程的內容比較陳舊,更新緩慢,技術滯后,與通信技術的飛速發展脫節。另外,各門課程之間的銜接不緊密,學科知識缺乏系統性等等。

1.2實踐環節薄弱

在高校教學中“重理論,輕技術”的現象非常的嚴重,通信工程專業中該現象尤為嚴重。實踐教學內容多數為驗證性的實驗和課程設計,與通信技術嚴重脫節。在企業的實習實踐短,而且專業對口的實習崗位較少等等問題。傳統的通信工程專業課程體系結構嚴重的限制了對新型技術性人才的培養,課程建設是提高教育質量的關鍵環節,是教學建設和改革的核心,關系到人才培養目標的實現和人才培養質量的提高,所以對通信專業的課程體系進行改革勢在必行。

2通信工程專業課程體系改革的目標與原則

通信工程專業課程體系改革要以就業為指導方向,確立“厚基礎、寬口徑、高素質”的人才培養目標,是高校教育達到職業化、是實訓化的目標。校企雙方合作辦學、合作育人、合作就業、合作發展,共同確立課程體系改革遵循以下原則。(1)以專業基礎的深化和創新能力的提高為目標,注重通信系統的理論分析、設計和實踐能力的培養,注重通信電路的應用能力、計算機與網絡通信應用與開發的能力培養。新的課程體系注重學生知識與技能的結合,強化學生職業能力訓練和工程素質的培養。(2)以“通信工程專業發展戰略研究報告”為指導制定通信工程專業課程體系,其中包括理論課程教學和實踐教學兩部分組成。根據分析通信技術的發展趨勢,在對通信工程專業的建設和發展過程中對下一代的網絡技術、光通信技術和無線移動通信技術等幾個專業方向予以高度重視。(3)遵循“理論夠用為度,突出應用技能培養”的原則設置課程體系。體現課程內容的“少、新、精”,并要同時兼顧各門課程的交叉銜接。(4)以新技術的發展和應用為導向。物聯網已經成為了國家戰略性的新興產業之一,在通信技術中具有重要的位置,課程體系的改革要注重培養物聯網產業所需要的人才,從而使通信工程專業的人才培養占據更大的優勢。

3通信工程專業課程體系改革的措施

課程體系改革是提高教育質量的關鍵環節,是教學建設和改革的核心,關系到人才培養目標的實現和人才培養質量的提高。這是一項重要的工程,涉及到很多的方面,需要從教學內容、實驗環節、教材、教學方法與教學手段、考試方法改革幾個方面進行。

3.1教學內容改革

對通信工程專業課程內容進行整合和更新,重視對不用課程之間知識的銜接,將每章、節的知識進行分析和優化。密切跟蹤現代通信新技術的研究成果,使學者可以在掌握基本理論知識的同時還可以對最新技術的發展有足夠的了解。要注重通信電子電路在各種功能實用電路中的系統應用,引入數字載波機和中低壓電力線通信技術等內容。

3.2實驗環節改革

在傳統的實驗環節中,教師設計好的成題較多,學生自己設計的比較少;驗證性的實驗比較多,綜合性設計的實驗比較少,實驗缺乏層次感,實驗環節薄弱,不能夠達到理想的教學目的。所以在對通信工程專業的課程通信進行改革時,要采取有效的措施改革傳統實驗的弊端。調動學生的積極性,增加綜合性、設計性的實驗,引導學生分析思考問題,獨立完成實驗任務。根據學生的實際情況,采取分層次教學,建立完善的實驗室管理制度,保障實驗時資源最大化利用。

3.3教材建設

選用國家級精品教材、國家級規劃教材和面向21世紀教材作為教學用書和教學參考書。并出臺政策鼓勵教師出版高質量的自編教材,近幾年正式出版了《信號與系統基礎教程》、《電力系統通信技術》、《多媒體技術》、《通信系統原理》、《通信電子電路》、《通信電子電路綜合實驗》等高質量的教材,并編寫了十幾門課程的實驗講義,教學使用效果顯著。

3.4創新教學方法

根據CDIO教育理念實施人才培養模式,引入項目和案例及現場教學等方法進行應用理論和工程技術類課程的講授。聯系實際激發學生的學習興趣,將學生課堂參與、課堂反饋、教師傳授知識系統性和知識更新性等作為評價標準。通過項目的設計、構思、實施過程進一步培養學生的工程推理和解決問題的能力、實驗觀察、數據分析、發現知識的能力和綜合思維能力。

3.5改革考核方法

通信技術的發展很迅速,所以教學內容比較復雜并不斷的有新的教學內容添加進來,單純的傳統試卷考核形式嚴重的束縛了學生的學習興趣,不能夠有效的考察學生的創新能力和解決問題的能力。所以可以根據不同的教學內容采取多種考察方式,如開卷、口試、演講、提交論文等方式。在考察內容上,加強對學生運用知識解決問題的能力和創新的能力考察。另外,對于經常無故曠課、遲到、早退、不遵守課堂紀律的學生,要嚴格按照規定管理。使學生嚴肅對待所學課程,并為下屆學生樹立榜樣。

4結束語

通信技術是我國發展比較迅猛的產業,已參與到了國際競爭當中。高校的通信工程專業就是培養通信技術人才和相關領域人才的重要基地,其課程體系的研究和實踐決定了培養對象將具有的知識、能力和素質結構,同時決定著教育思想能否成為現實。本文通過對傳統通信工程專業的弊端分析,進一步完善了課程體系的結構等問題,并結合構建的課程體系進行了主干課程精品化、專業課群特色化、方向選擇自主化、技術講解前沿化的探索與實踐,培養的人才受到社會和企業的普遍好評。

作者:彭輝 單位:武昌理工學院通信工程1201

參考文獻

[1]齊兆群,王文博,桑林.通信工程特色專業培養方案的研究[J].北京郵電大學學報,2010,12(2):95-98.

[2]查志琴.通信工程專業人才創新能力培養與課程教學改革[J].常州工學院學報,2009(1).

篇9

一 前言

數字電子技術是計算機及通信類專業的重要的專業基礎課,其中關鍵的環節就是培養學生的實踐能力和解決問題的能力,因此,生動形象的課堂教學和全面的實驗體系對教學效果和知識的應用能力有著非常重要的作用。然而,由于實驗儀器的的老舊,數量有限,使得實驗的開出率以及實驗內容的擴展都受到限制。為順應現代教育的發展,實施的現代化遠程開放教育,將計算機虛擬仿真技術應用于數字電路教學中。其中理論教學結合多種教學方法和現代化的教育技術,將基礎知識和理論形象地表現出來,有助于學生理解。課堂教學和實驗教學都利用計算機虛擬仿真軟件將所學理論聯系實際,并加以應用,在此研究基礎上提出了基于虛擬仿真技術的所有電子技術課程教學的新模式。

二 計算機虛擬仿真技術

虛擬現實(Virtual Reality)技術,簡稱VR,涉及計算機圖形學、人機交互技術、傳感技術、人工智能等多個領域。它由計算機硬件、軟件以及各種傳感器構成的三維信息的人工環境――虛擬環境,可以逼真地模擬現實世界(甚至是不存在的)的事物和環境,人投入到這種環境中,立即有“親臨其境”的感覺,并可親自操作,與虛擬環境進行交互[1]。

計算機虛擬仿真技術,是在多媒體技術、虛擬現實技術與網絡通信技術等信息科技迅猛發展的基礎上,利用計算機技術將仿真技術與虛擬現實技術相結合,是一種更高級的仿真技術。虛擬仿真技術以構建全系統統一的完整的虛擬環境為典型特征,并通過虛擬環境集成與控制為數眾多的實體。實體可以是模擬器,也可以是其他的虛擬仿真系統,更多的是計算機。實體在虛擬仿真軟件所提供構建的環境中相互作用,以表現客觀世界的真實特征。虛擬仿真技術的這種集成化、虛擬化與網絡化的特征,可以滿足現代教育的發展需求[1]。

三 課程教學的若干問題及改革研究

對于理論教學環節,首先是教學內容陳舊。當前大中專院校所用的教材內容都是十幾年前的,即便是近幾年出版的教材,也只是內容的深淺不同,體系結構基本相同。比如教材中主要說明的74LS系列的芯片在目前實際應用中已經被淘汰,真正是學的沒用,用的沒學。現在的學生在學習中,非常關注所學知識的實用性,如果不能學以致用,就影響到學習興趣和學習積極性。因而在課程教學中要及時更新教學內容,講解傳統芯片的同時多介紹一些現在普遍使用的芯片,當然也要根據學生學習程度,最大可能激發學生的興趣[3]。

其次是教學方法。常用的教學方法無非就是這幾種:講授法、討論法、談話法、閱讀指導法。根據課程的特點和教學要求,不能一成不變的套用傳統的教學方法。這些方法對有些課程很有效,但是對計算機課程不一定全部適合,因此需要探索適合本課程需求的新的教學方法。筆者在教學中通常有如下幾種方法:講授法,這是傳統的教學方法,教師口述基本事實、原理和推理過程。部分定理,原理及產品采用講授法。例舉法,就是以典型例題說明某個定理或元件的應用,這是本課程用的最多的一種方法。在數字電路課程中有很多芯片的實際應用,有些是針對某部分內容的很典型的例子,這些例子對于學生理解和掌握此部分知識非常有用。任務驅動法,就是教師布置一些運用某個知識點的題目,要求學生在課堂上有限的時間里做出來,并檢查完成情況。這樣學生對該節課所學知識從理論到應用有了一個全方位的認識,而且對每個知識點掌握得都比較透徹,這是近年來比較流行的一種教學方法,也是計算機專業課程特有的一種教學方法,對提升教學效果有顯著作用。

再次是教學手段,不是單純的使用多媒體課件,而是結合計算機專業特點引入現代化教育技術和手段,很多典型例題用計算機仿真軟件在課堂驗證,讓學生直觀形象地了解電路的工作情況,從而掌握電路或芯片的應用。

對于實驗教學環節,首先是實驗設備簡陋。很多高校數字電路實驗設備包括我校仍然使用老式實驗箱,即由固定數字電路芯片搭建的實驗,學生只能按實驗教材設計的實驗按步驟做固定的實驗,實驗內容都是以芯片講解為主,目的是對芯片功能進行驗證。因此學生把實驗課當完成任務,實驗環節沒有促進教學,相反影響了教學效果。很多新的芯片不能認識和實踐,使得實驗教學方法與實際應用的要求嚴重脫節。其次在實驗教學過程中,由于實驗設備老化,個別元件被損壞或接觸不良,導致學生實驗中,出現一些問題,電路連接完全正確,但是就是得不到正確結果,結果費了很多時間去排除故障,這樣做實驗當然激發不了學生的興趣,相反還會阻礙他們進一步探索。再次,由于實驗條件的限制,實驗項目只能停留在驗證性實驗層次,學生的設計能力和綜合應用能力都得不到提高,利用電子電路的計算機虛擬仿真軟件multisilm10就可以解決這個問題,利用這個軟件可以自行設計集成電路,綜合應用各種芯片,完成所有的數字電路實驗[4]。在教學實施中,根據學生情況分驗證性實驗、設計性實驗和綜合性實驗三個層次完成實驗教學目標。

四 計算機虛擬仿真技術在課程教學中的應用

1 課堂教學中的應用

在課堂講到門電路的工作原理或集成電路的應用時,可以現場用計算機仿真軟件演示電路的工作過程,使學生更好地理解門電路的工作原理和芯片的工作情況。從而掌握電路的應用。這樣,教學過程是由原理到應用,由簡單到復雜,由抽象到現實,循序漸進地完成理論知識的學習。數字電路的基本單元是門電路,那么理解其工作原理非常重要,但是此部分對于大部分同學來說都是難點,如何突破這個難點呢?利用軟件建立仿真電路,真實地展現輸出電壓隨輸入電壓的變化情況,就會獲得很好的效果。下面是利用仿真軟件說明TTL與非門工作原理的課堂實例:

(1) Vi=0V,輸入接低電平。那么Q1導通,Vb1=0.8V,Ib5

(2) Vi=3.6V,輸入高電平。那么Q1的發射極電流從發射極(0.852mA)流入,從集電極流出,Q1的發射極和集電極倒置狀態。Vb1=2.443V,Vb5=0.843V,Vbc1+Vbe2=2.443-0.843=1.6V,導致Q2、Q5導通。由于Vc2=0.886V,Q4、Q5截止。輸出Vo=0.018V。其電路仿真如圖2:

2 實驗教學中的應用

大學生需要有獨立的設計能力和對電子器件的綜合應用能力,這就決定了本課程的實驗體系應該是三個層次,在簡單的驗證性實驗的基礎上必須開設有創造性的設計性實驗和綜合性實驗。然而實驗室有限的數字電路實驗箱只能做幾個簡單的驗證性實驗,無法滿足設計性實驗和綜合性實驗的設備要求。但是,利用電子電路的計算機仿真軟件就可以擴展實驗室,提供所需要的一切電子元件和芯片,搭建任意難度,任意復雜的電路,并驗證其正確性。同時利用仿真軟件的可配置性,配合適當的電路可做出多種不同的應用。在實驗課程中,提前給出了三種實驗的一些題目和內容,要求驗證性實驗必須都完成,設計性實驗可選做一至兩個,綜合性實驗選做一個。下面簡要說明學生利用仿真軟件選做的數字電子鐘邏輯電路的設計實例。

要求用中、小規模集成電路設計一臺能顯示日、時、分秒的數字電子鐘,選用器材主要有:安裝有仿真軟件的計算機若干臺,集成電路(CD4060、74LS74、74LS161、74LS248),晶振、電阻、電容若干,數碼顯示管,三極管、開關若干。

提示設計方案,包括數字電子鐘的電路框圖和四個主要模塊的實現細節,學生依據電路框圖和提示信息設計邏輯電路圖,并將其在虛擬實驗環境中用仿真電路實現。下面給出數字電子鐘的電路框圖。

篇幅所限,參考電路就不給出,但是通過這個實例可以看出虛擬仿真技術在課程實驗中的重要作用。不但節省很多設備購置費用,不受地點和環境的限制,而且和真實實驗具有相同的效果。既然如此,為什么不廣泛應用呢?

五 總結

論文對數字電子技術課程教學提出很多問題,在實際的教學實踐中對這些問題進行了探索,將計算機虛擬仿真技術引入教學中,采用現代化教育手段進行課程改革。課堂教學提出了很多適合本課程并行之有效的教學方法,重要電路工作情況的計算機仿真演示,部分例題的計算機仿真驗證,增強其直觀性和真實性,加強學生的理解。實驗教學也利用計算機仿真軟件,采用虛擬實驗和真實實驗相結合的方式,擴充建立了虛擬實驗室,擴展了實驗內容,在無需花費很大代價的情況下,滿足了設計性實驗和綜合性實驗的條件,從而完成三個層次實驗體系的建設。在本文的研究基礎上,可將虛擬仿真技術推廣應用到所有電子技術課程教學中,引發電子技術課程改革的新局面。

參考文獻

[1] 呂,鄧春健等.利用EDA技術全面改進數字電路課程教學[J].福建電腦,2008,(6).

[2] 劉靜,邊曉娜等.基于EDA平臺的虛擬電子實驗研究與實踐[J].計算機教育,2007,(7).

[3] 黃培根等著.multisim 10 計算機虛擬仿真實驗室[M].北京:電子工業出版社,2008.

[4] 黃荻.融入EDA技術,深入數字電路課程改革[J].中國現代教育裝備,2008,(2).

[5] 江曉安等編著.數字電子技術[M].西安:西安電子科技大學出版社,2002.

篇10

一、主要改革內容及實施情況

(一)充分發揮培養計劃在引領學生創新能力

在2014級電類學生培養計劃修訂中,對電類三個專業的學科基礎課、專業核心課、專業方向課、專業選修課、集中實踐教學環節進行課程調整、學時調整。充分發揮培養計劃在引領學生創新能力培養中的核心作用。

(1)2014級船舶電子電氣工程專業教學計劃修訂情況

在學科基礎課中:一是新增加了“電路原理圖與PCB設計”課程(32學時實驗);二是將“單片機原理及應用”課程(36+20)改為“單片機原理及應用”課程(32學時理論)及“單片機原理及應用實驗”課程(32學時實驗)兩門課程;三是將“電路分析”課程(52+16)改為理論與實驗分別獨立的兩門課程。

在專業核心課中:取消了“船舶通信與導航”課,改列為專業選修課。

在專業選修課中:取消了電子綜合設計輔導(2學分、24+8學時、第5學期)課,新增加了“電子技術創新實驗輔導”實驗課程(1學分、32學時實驗、第5學期)。

在集中實踐教學環節中:一是取消了“電子技術課程設計”(2學分、2周、第3學期)新增了針對性更強的兩門“模擬電子技術課程設計”(1.5學分、1.5周、第4學期)及“數字電子技術課程設計”(1學分、1周、第4學期)課;二是將“單片機課程設計”(1學分、1周、第5學期)改成(1.5學分、1.5周、第4學期);三是取消了“船舶電氣設計與檢驗課程設計”(1學分、1周、第6學期),新增了“船舶機艙測控系統課程設計”(1.5學分、1.5周、第6學期)。

(2)2014級電氣工程及其自動化專業教學計劃修訂情況

在學科基礎課中:一是取消了“電氣工程導論”課程;二是取消了“計算機輔助設計”,新增加了“電路原理圖與PCB設計”課程(32學時實驗);三是將“單片機原理及應用”課程(42+16)改為“單片機原理及應用”課程(32學時理論)及“單片機原理及應用實驗”課程(32學時實驗)兩門課程;四是將“電路分析”課程(52+16)改為理論與實驗獨立的兩門課程。

在專業核心課中:一是將“單片機原理及應用”調整到學科基礎課;二是取消了“供配電系統”課程(2.5學分、36+4學時、第7學期),改增為“工廠供電”課程(3學分、40+8、第7學期);三是將“檢測與轉換技術”(2學分、26+6學時、第4學期)學分調整為(2.5學分、28+12學時、第4學期);四是將“自動控制原理”課程(3.5學分、48+8學時、第5學期)學分調整為(4學分、52+12學時、第5學期)。

在專業方向課中:一是取消了“變壓器應用技術”課程(2學分、28+4學時、第7學期);二是取消了“船舶動力裝置與輔助機械”(2學分、28+4學時、第6學期)課;

在專業選修課中:一是取消了6門課程,分別是:信號與系統、文獻檢索、企業管理、電氣工程專題講座、集散控制系統、電子綜合設計輔導;二是新增“電子技術創新實驗輔導”(1學分、32學時實驗、第5學期)、“新能源技術”(1學分、16學時、第5學期)兩門課程;三是將“AUTOCAD”課程(2學分、16+16上機、第5學期)改為實驗課程(1學分、32學上機、第5學期)。

在集中實踐教學環節中:一是取消了“專業綜合課程設計”(2學分、2周、第7學期);二是新增了“測控技術課程設計”(1學分、1周、第5學期)及“電氣控制技術課程設計” (1學分、1周、第6學期)兩門課程。

(3)2014級電子信息工程專業教學計劃修訂情況

在學科基礎課中:一是取消“計算機輔助設計”(16+16)課,改成了“電路原理圖與PCB設計”課程(32學時實驗);二是增加了由專業核心課調整來“單片機原理及應用”課程(32學時理論)及“單片機原理及應用實驗”課程(32學時實驗);三是將“電路分析”課程(52+16)改為理論(56)與實驗(16) 兩門獨立的課程。

在專業核心課中:取消了“信息論與編碼”(24+8)課程并調整“單片機原理及應用”課程(40+16)到學科基礎課。

在專業方向課中:一是在通信系統方向:將“程控交換”(32)課程換成為“移動通信”(22+10)課程;二是在嵌入系統方向:將“ARM處理器原理及應用”改為“嵌入式系統”(22+10),新增“ 計算機操作系統”(16+16(上機))及調整來“ 電子綜合設計輔導”(16+16);而“DSP原理及應用”、 “多媒體技術”、“ 電子設計自動化”調整到專業選修課中;三是取消了電子系統設計方向。

在專業選修課中:一是取消了“復變函數與積分變換”、“JaVa語言程序設計”、“數據結構”、“數據庫技術及應用”、“Linux軟件設計”、“計算機接口與通信”、“自動控制原理”、“電視原理”8門課程;二是由專業方向課調整來“DSP原理及應用”、“多媒體技術”、“電子設計自動化”3門選修課;三是新增“專業導論”、“學科前沿信息”、“新能源技術”、“現代控制理論[雙語] ”、“信息論與編碼”、“集成電路設計”、“計算機網絡安全”7門課程。

在集中實踐教學環節中:一是取消了“電子設計方向專業課程設計”(2學分、2周、第7學期);二是新增了“工程訓練C”(1周,1學分),調整了“模擬電子技術課程設計”(2周,2學分)、“數字電子技術課程設計”(2周,2學分)、“單片機原理及應用課程設計”(4周,2學分)。

(二)加強幾門關鍵課程的課改示范工作,提升課程在電子能力培養中的關鍵作用

(1)電子綜合設計輔導課程的教改實施情況

電子綜合設計輔導課程是訓練學生綜合設計能力的課程。學院2009年起將原來的“電裝實習”改成(電子裝配)“工程訓練”和“電子綜合設計輔導”(2學分、24+8學時、第5學期)兩門課程,并結合課余電子制作訓練作為補充。電子綜合設計輔導課程每一年的設計制作內容在原有的基礎上都有新增,加強設計內容的新型性和實用性,至今實驗室已有50多個設計實訓模數電路板。2014版培養計劃中“電子綜合設計輔導”課程調整為實驗課程“電子技術創新實驗輔導”(實驗30學時)。

電子裝配工藝訓練對學生的知識基礎要求較低,在原2010版教學計劃中安排在大一第二學期進行,重點是訓練學生的電子電路焊接技術,為以后的電子裝配打下基礎。教學時數為一周,時間上分散進行,歷時半個學期。電子綜合設計輔導課程是學生進行電子設計的入門課,除公選課、選修課形式外,興趣小組形式的學習培養也是一個最有成效的環節,使得對電子設計有基礎、有興趣的同學得到充分發揮與提升能力。對電子制作訓練做到有計劃性,一般分為四個階段:

第一階段:為電子制作基本能力訓練。安排在入學后的第二學期,以興趣小組形式進行。內容主要為:焊接技術訓練、認識基本元器件(學會萬用表的使用)、識圖、音頻放大電路制作。

第二階段:電子制作入門訓練。安排在入學后的第三學期,以公選課的形式進行。主要學習繪圖、制作與測量(學習Protel(Altium Designer)軟件的使用,學會常用電子儀器的使用,利用波形圖分析電路的工作狀態,分析能力訓練),內容有:簡單電源電路、電動機驅動電路、光控燈開關電路、溫控加熱器電路等。

第三階段:電子設計基礎訓練。主要是結合理論知識設計電路,安排在入學后的第四學期,以選修課的形式進行。內容有:音響電路(含音調電路、功率放大器電路)、隔離放大器電路、充電器電路等。

第四階段:電子設計綜合能力提高訓練。主要為綜合設計中、大規模電路,安排在入學后的第五學期,以選修課的形式進行。內容有:搶答器電路、開關電源電路、數控電源電路、無線通信電路、鎖相環振蕩電路、轉速檢測電路、充電器電路。

(2)單片機原理及應用課程的教改情況

單片機作為電子自動化控制的主要手段,其作用越來越重要。我院該課程為省級精品課程,課程組老師進行了一系列的教學實踐,編寫了新的教學文件,每年修改電子教案、課件,出版新的教材與實驗指導書,不斷完善學習資源,實施電子考試等等,為學生的自動化電子設計起到了重要的支撐作用。在2014版教學計劃中理論學時改為32,實驗改為獨立設課,學時為32,課程設計為1.5周。單片機實驗電路板全部為校內老師設計制作,實驗室至今有單片機綜合應用設計電路板30多件。

(3)新增電子技術實踐公選課

針對大學生電子設計競賽中發現的理論教學與學生實踐應用能力脫離現象比較嚴重的問題,從2014年下半年開始學院在二年級學生中設立“電子技術實踐”公選課程,從學生學習電子技術知識的初始階段就引導學生向技術應用方向發展,培養學生理論聯系實際、實際凝練為理論知識的能力,拓展學生的創新思維能力。電子技術實踐課程在一定程度上打破課程的專業界限、學科界限,使得知識、技術、信息等多方面融會貫通,在還不能完全打破現有教學模式的情況下,以教學實驗班的形式增加一個補充教學環節,以音頻功率放大器的設計制作為立足點,從應用目標出發搜索知識點,解決技術問題,培養思維方式。電子技術實踐公選課作為教學模式創新探索,在教學過程中最大程度地改變學生被教師控制之下被動地學習的局面,改變單純死記硬背完成學業的局面,轉而讓學生養成從解決問題的角度去思考、查找知識,提高學生的主觀能動性、創新意識。在教學環節上將實驗教學、理論教學、課程設計三點連成一線。在教學效果上力求學以致用,學有所用,以適應大學生電子設計競賽的要求,適應技能考證的要求,適應用人單位對應用型人才的需求。

(三)編寫、修訂教材、教案,建立完善教師與學生教學學習資源

編寫出版《電子綜合設計常用模塊與實例指導》、《單片機設計實例集》等實踐指導教材;為學生開展考證培訓修訂《電子工程師考證培訓講義》等;編寫新的教學文件及電子教案、課件等,建立完善教師與學生教學學習資源。

一是修訂出版了《單片機實驗與課程設計指導(Proteus仿真版)》、《電子設計常用模塊與實例》、《單片機設計實例選集(一)》、《51系列單片機原理及應用》等實踐指導性強的教材;二是在原網絡課程的基礎上進行了單片機慕課網站的建設,新編了150題左右的作業練習題庫;三是修改2014級教學大綱、電子教案及課件;四是設計開發2014級用的新實驗電路板并用于每年的學生電子設計競賽訓練。

(四)加強實踐能力培訓,提高學生的綜合能力

加強實踐能力培訓,提高學科競賽的獲獎數量、提高學生、專利證書數量、提高學生電子工程師/板級工程師/電工等從職證書數量。

(1)加強了學科競賽的輔導力度。一是組織學生電子協會,每周至少開展一次活動,以加強低年級同學的基礎技能訓練;二是與飛思卡爾智能汽車競賽相結合,利用各種提高學生能力的資源,充實學生的實踐活動;三是培養充實指導教師力量,2014年學院的指導教師隊伍擴大至9人,落實了組隊學生與指導教師的互選環節,密切指導教師與參賽學生的聯系,特別是在暑期中通過明確訓練計劃、訓練內容增加指導教師的投入精力;四是針對大學生電子設計競賽中發現的理論教學與學生實踐應用能力脫離現象比較嚴重的問題,從2014年下半年開始在二年級學生中設立電子技術實踐公選課程,在教學效果上力求學以致用,學有所用,以適應大學生電子設計競賽的要求。

(2)重視指導學生、申報專利工作,培養科學研究能力 。通過學生課程設計、畢業設計、電子競賽、省創新研究項目等實踐,指導學生以論文或專利的形式固化研究成果,近年來學生發表的電子設計類論文、實用專利、省大學生科技創新(電子電氣類)項目、國家級大學生創新創業訓練項目增加明顯。

(3)加強校內電子工程師等考證培訓工作。學院培訓中心通過了市職業技能鑒定條件驗收,成立了市“職業技能鑒定所”和電工方面考證員,可進行中、高級電工,中、高級維修電工,初級電子設計工程師、板級設計工程師、單片機C語言程序設計師7種電子電氣類證書的證書認定,為學生培訓考評提供了極大的便利。

(4)加強了畢業設計真題實做的要求。學院將畢業設計任務早計劃、早布置,以提高畢業設計論文的真題實做時間,現一般是在第7學期初就布置任務,畢業論文答辯分二次進行,在較長的時間內可給學生留出較多時間完成高質量的畢業設計論文,學生畢業設計真題實做的比例在90%以上。

(五)落實考證考級替代學分考試的制度

落實考證考級替代學分考試的制度,將提高從職能力的技能考證、考級、競賽獎等納入到教學學分中。

學院出臺了關于《本科生畢業設計(論文)替代管理辦法》(試行)的文件,規定了5類學生學業成果(考證、考級、論文、專利、競賽獎)或經學院本科畢業設計(論文)工作小組認定可以代替畢業設計(論文)的其他成果可替代畢業設計(論文)學分。

二、實踐成果

兩年間,學生在電子工程師、電工考證、學科競賽獲獎方面成績提高明顯,取得電子工程師證書30 人;電工證書192人;在大學生電子設計競賽中,獲省一等獎學生為9人,二等獎學生為18人,三等獎學生為21人;在全國(省)飛思卡爾智能汽車競賽及智能機器人大賽中獲一等獎6人,特等獎2人,二等獎9人,三等獎24人。兩年間,學生發表電子設計類論文10篇,取得電子設計類實用專利35項。

三、不足分析

一是教學計劃改革后課時量壓縮造成教師“搶課”現象,并由課程門數增多及投入精力不足造成教學改革的實踐效果下降;二是團隊精神在學院教改項目中體現不夠,大多數教師還是安于老的教學方式,教改積極性不高,大范圍的教改項目推進困難。

提高教學質量不僅需要領導重視,更需要教師的人人參與。教學改革不能停留在口號上,更應建立在教師行動上。高校要把提高教師的影響力與學生的競爭力作為學校發展的基本目標,以社會需求為導向,進一步改革人才培養模式,為社會輸送合格的創新創業型應用人才。

參考文獻:

[1] 唐樹森,李維. 電氣信息類專業基礎課程綜合改革的研究與實踐[J]. 中國電子教育,2004,03:44-46.

篇11

【中圖分類號】G71 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2013)01-0043-02

1.引言

高頻電子技術課程是電子信息類與通信類專業的一門重要的專業基礎核心課程,在整個學科體系中具有承上啟下的重要作用,在專業基礎知識體系中有著不可替代的重要地位。該課程的特點是專業性、綜合性強,涵蓋了高等數學、信號與系統、電路分析、數字電子與模擬電子等知識的應用,對學生基礎知識結構要求高。通過本課程的學習,學生不僅可掌握高頻電子線路的基本理論、基本概念和基本分析方法,而且可運用課程知識去分析、解決實際的工程技術問題。但在課程實際教學過程中,學生普遍反應該課程抽象、難懂,難以掌握,存在排斥情緒。此外該課程實驗復雜,且由于高頻電路的特點,在實驗過程中,輸出波形與數據易受干擾致使波形失真,實驗數據與理論數據出入較大,實驗教學效果也不理想。基于上述情況,為提高教學效果,在高頻電子技術課程的教學過程中可積極引入虛擬仿真技術。通過仿真,可以讓抽象的理論通過仿真得到驗證,學生易于接受。同時利用仿真軟件還可以進行一些實際操作受外界干擾大的且不容易調試的實驗,如混頻,調幅與解調等等,既解決了實際高頻實驗中存在的實驗復雜,實驗效果不理想等問題,同時也節省了實驗耗材的經費投入。

2.軟件介紹

目前電路仿真軟件有很多,每種仿真軟件都帶有了出版公司自己的特點。根據軟件的應用領域和模型以及推廣程度,電路仿真軟件大致有以下幾種:

(1)PSPICE[1]: SPICE是由美國加州大學伯克利(Berkeley)分校電工和計算機科學系分校開發,1972年首次推出。PSPICE是由SPICE發展而來的用于微機系列的通用電路分析程序。目前微機上廣泛使用的PSPICE是由美國Microsim公司開發,并于1984年首次推出。能進行模擬電路分析、數字電路分析和模擬數字混合電路分析,該軟件現已成為微機級電路模擬標準軟件。

(2)Multisim[2]:該仿真軟件的前身是EWB(Electronics Workb

?鄄ench), 是加拿大IIT公司在20世紀80年代后期推出的用于電子電路設計與仿真的EDA軟件,一經推出就受到各界好評,尤其在教育領域取得了巨大成功。與其他電子電路設汁軟件相比具有界面直觀、操作方便等優點。創建電路、選用元器件和測試儀器等均可直接從屏幕上元件庫和儀器庫中直接選取。電子電路的分析、設計與仿真工作都可通過點擊鼠標實現,不僅為電子電路設計者帶來了無盡的樂趣,而且大大提高了電路設計工作的質量和效率。

(3)Saber:和PSpice和multisim類似的軟件,可以用于系統仿真和電源仿真,在電源仿真方面很有優勢,比如大電流,該軟件主要用于理論仿真和驗證。

(4)ADS:安捷倫公司的頂級理論驗證軟件,主要用于高頻仿真,功能強大,可以用于pcb的驗證設計,IC驗證設計,系統驗證設計(CDMA,DVBT等),是理論仿真的頂級軟件,但是讓學生在短時間內熟練應用很不容易。

以上介紹的軟件都可以應用在高頻電路仿真中,但是通過比較,Multisim軟件更適合在教學過程中使用,該軟件支持直觀的示波器圖形,帶有3D元件庫,器件參數修改簡單,最重要的是該軟件的使用易于掌握,所以在高頻課程教學改革實踐中采用了multisim軟件作為仿真軟件。

3.基于虛擬仿真技術的高頻電子技術課程教學改革思路

近年來,隨著我國高等職業教育改革的不斷深入,以“能力本位”為出發點,進行項目化教學改革,是目前高職教學改革的方向之一。高頻電子技術課程要進行項目化教學改革必須根據課程特點,找到能夠提高學生學習興趣且與實際生活相關的教學項目,并把課程中所有必需的知識按照知識結構分解到教學項目中去,因此我們把該課程的學習內容按照知識結構分解為兩大項目的學習,每個項目學習中又含有若干個教學任務,學生在不斷完成任務的過程中掌握知識并增長實踐技能,最終完成項目,所以該課程實行理實一體化教學[3]。

課程項目的選取根據高頻課程的特點,采用了兩個生活中常見的并能典型代表高頻知識結構的兩個電子產品收音機和無線話筒來承載本課程的所有知識點。為了涵蓋所有的知識點并滿足課時要求,所以教學項目中兩個電子產品所采用的調制方式與作用也不一樣。AM收音機主要涵蓋信號的接收與AM調制的所有知識。無線調頻話筒主要涵蓋信號的發射與FM/PM調制的所有知識。

4.虛擬仿真技術在高頻課程教學改革中的應用

課程主要采用以實際項目為載體的任務驅動型教學方法,把原本相對獨立的一些課程內容,設計成兩個大的項目,按照知識相關性把學生的理論知識學習與技能訓練在這兩個項目中進行細化,分解成獨立任務。每個任務的完成步驟如下:

所以該課程必須要在理實一體化教室完成。任何一子項目或任務的完成都必須先經過虛擬仿真驗證才能進行實物的裝配與調試。

下面以調幅電路與檢波電路為例,這兩種實際電路原理較復雜,而且電路中器件參數變化都會對電路波形輸出有影響,該電路在理論分析時較抽象,學生接受起來比較困難,教學效果較差。引入仿真后,可在講解調幅與檢波電路時,根據理論知識,進行電路的仿真驗證。如圖1所示,分析調幅電路的工作原理,并用仿真軟件仿真出輸出波形,如圖2所示,這樣結果直觀,避免了只有單純的公式推導結果,學生理解與接受起來也比較容易,同時也提高了學生的學習興趣[4]。

在圖1中,改變直流電壓U1參數為6V和0V,就可以觀察到過調幅現象如圖3所示和雙邊帶調幅現象如圖4所示,可讓學生根據理論知識分析其產生的原因,進一步提高學生學習理論知識的興趣。

根據檢波電路的工作原理,可在multisim軟件中搭建二極管包絡檢波電路,在軟件中可以很方便的找到調幅信號源,同時還可根據電路的需要,改變調幅系數,觀察調幅系數對檢波電路的影響。在二極管包絡檢波中,根據理論與公式推導得到的二極管包絡檢波的特有失真現象:惰性失真與負峰切割失真都可以通過改變相應器件的參數,很直觀地在仿真電路中模擬,增強了學生對理論知識的理解。同時,利用multisim軟件很簡單的就可以驗證同步檢波電路的波形輸出,解決了實際電路實驗中,同步信號難以與被解調信號同頻同相的難題,使復雜的理論與實驗簡單化,方便了教學,深化了學生的理解。

5.總結

multisim軟件在高頻教學中的使用,對于老師和學生來說,為我們提供了一個很好的實用工具,使我們能夠在高頻電子技術課程的教學過程中隨時通過仿真進行實驗,演示電路的工作狀態與輸出波形,教師可在多媒體教師中深入淺出地分析各種電路的特性,以及參數變化帶給電路的影響,用最直觀的輸出波形進行講解,更有說服力。學生結合學習內容在課外進行接近實際電路的裝配、調試、分析,有利于加深對理論知識的理解。總之,通過基于虛擬仿真技術的高頻電子課程改革實踐,大大提高了學生的學習興趣與學習效果,虛擬仿真軟件的應用值得大力推廣[5]。

參考文獻:

[1]吳建強. PSPICE仿真實踐[M].哈爾濱:哈爾濱工業大學出版社,2001.4

[2]張明金,夏淑麗. 電子技術技能實驗實訓指導[M].北京:化學工業出版社,2007.9

[3]于效宇,劉艷.“高頻電子線路”教學方法的研究與改進[J].中國電力教育,2010(30):67-68

[4]熊偉,侯傳教等. Multisim7電路設計與仿真應用[M]. 北京:清華大學出版社,2005.7

篇12

當今世界,電子產品不斷更新發展,并且向智能化方向發展,日益突出單片機和FPGA等可編程器件在電子產品設計和創新中的重要性。新產品的更新換代促使用人單位對電子信息專業的學生有更高的要求:第一,要有扎實的專業基礎知識,例如學習和掌握“模擬電子技術”、“數字電子技術”、“高頻電子技術”、“單片機原理”和“微機原理”等主要課程;第二,動手能力要強;第三,要能緊跟電子信息產業的迅速發展,要有較強的適應工作的能力,使用先進應用軟件的能力,例如會利用諸如Protel、MaxplusII、Multisim、Matlab等工具軟件進行電路設計和仿真調試。用人單位對畢業生的要求除了能夠掌握一定的基礎理論和工具之外,還要求畢業生具有基于單片機系統的電子產品的設計經驗。

電子設計競賽正是對人才全面培養、更新教育理念、改革教學方法和內容等起到了促進作用,具有極其重要的現實意義。電子設計競賽的選題引進了新的理論與技術,是跨學科的、系統的和綜合的。為了有效指導學生參加各類電子競賽,特對綜合電子系統設計的教學模式、課程內容、教學方法及考評進行改革。

一、綜合電子系統設計課程的性質

電子系統設計主要是指基于單片機控制的完整應用系統的設計,包括系統軟硬件設計及系統調試等多方面的知識。電子系統設計課程體系是以“單片機原理及應用”課程為核心,由“模擬電子技術”、“數字電子技術”、“傳感器技術”、“電子設計自動化”、“可編程邏輯器件及應用”、“C語言程序設計”等相關課程組成。它是一門綜合性較強的專業課程,通過本課程的理論學習和動手實驗,培養學生的專業知識綜合運用能力、系統分析能力和電子產品開發創新能力。

學生經過前期基礎課的學習,通過隨課的驗證性實驗,對于電子信息領域的相關理論知識有了了解和掌握,在老師的指導下基本能夠進行單元電路的設計和調試,通過課程設計也能完成本課程簡單的綜合性實驗。但一些驗證性實驗多數是教材內容原理的演示和再現,實驗內容和方法都是老師指定,學生基本沒有進行系統級的設計和實訓,綜合實踐能力有待提高,學生沒有發揮自己的主觀能動性,積極性不高,不利于創新性人才的培養。

鑒于上述情況,對綜合電子系統設計的理論內容和實踐方法進行改革創新。

二、綜合電子系統設計理論課內容

根據本課程的實際情況和學生所具備基礎知識,安排如下幾個環節:模擬電路單元設計,數字系統單元的設計,微處理器單元電路的設計以及電子系統抗干擾技術等環節。

結合全國電子大賽,模擬單元電路主要講述運算放大器的設計以及正確使用、有源濾波器的設計方法、外圍電子元器件(電子、電容)的計算和選擇;直流穩壓電源的設計方法以及參數元器件的選擇;各種信號產生的方法,重點講述數字頻率合成DDS的原理和實現技術。以上這些單元內容的安排是結合歷年來全國電子設計大賽有關模擬電路環節而選擇的,通過這些內容的講解有利于提高學生模擬電子技術的設計方法。

數字系統設計單元主要講解數字系統設計方法,突出現代數字系統設計——EDA設計方法;可編程邏輯器件的特點及選擇;數字系統設計舉例,比如AD、DA控制器的實現、交通燈控制器的實現、電子密碼鎖的設計等。通過大量實例的講解使學生能初步掌握用大規模可編程邏輯實現中等難度的數字邏輯系統。

微處理器單元主要講述目前流行的各種處理器,例如51內核單片機、MSP430單片機、AVR單片機、PIC單片機等型號,介紹它們的特點、應用范圍、怎樣根據項目需求來選擇合適的微處理器;根據學生目前對微處理器的掌握和學習情況,重點講述基于單片機串行通信的設計,包括幾種流行的串行通信協議:SPI協議、IIC協議、UART協議以及one—wire協議,分析它們的特點,在不具有SPI總線、IIC總線的微處理器中怎樣通過IO口模擬它們的總線協議;以具有這些總線協議的集成電路芯片的利用提高學生的C語言編程能力。

在微處理器單元里,另外的重點內容多基于單片機的并行通信設計,包括常用的人機接口電路(鍵盤、LCD、LED顯示),這是在大多數的電子系統設備中都具有的,學生有必要掌握它們的設計方法以及編程技術。

電子系統抗干擾技術也是綜合電子系統設計中非常重要的內容。當系統處在比較惡劣的環境下,抗干擾設計的好與壞直接決定了系統能否正常工作。微處理器雖然本身的抗干擾能力較強,但是用微處理器構造的控制系統仍存在著抗干擾的問題。為防止外界對系統的干擾,并確保電子系統安全可靠運行,必須采取相應的抗干擾措施。電子系統的干擾主要來自于供電系統、過程通道及空間電磁波。電子應用系統的抗干擾設計應針對不同的干擾源采取必要的抗干擾措施。具體方法有硬件抗干擾技術和軟件抗干擾技術。

在這一章節里主要講解電磁兼容設計、器件選型、降熱散熱計算、電路板和電子系統可靠性測試等綜合知識。通過對本小節的學習,使學生應達到以下目標:熟悉系統的各種干擾來源及形式;學會供電系統及過程通道的抗干擾措施;能說出在印制電路板設計中體現的抗干擾措施;學習設計軟件陷阱及看門狗電路,從而為綜合電子設計系統設計打下良好的基礎。

轉貼于

三、精心設計安排實驗

這門課實踐性很強,除了教師講述的理論內容和方法外,安排大量的實驗以及鼓勵學生去參加科技創新和各種電子設計的比賽,提升學生分析問題、解決問題的能力,從而提高他們的實際動手能力。根據課程的內容合理安排一些設計性的實驗題目。安排的實驗不同于在學習相應的基礎時所做的實驗,要體現獨立思考的能力。

教師布置實驗題目、講述方法,學生以實驗項目為中心,整合理論知識,查閱相關資料,具體的實驗方案和電路要學生自己去網上或圖書館查閱資料獨立完成。在做實驗前,電路圖以及程序代碼要在課下完成,實驗室只是調試電路和程序以及老師考核實驗成績。這樣做可以更好地將理論與實踐結合到實驗項目中去,使學生在動手實踐能力和分析解決問題的能力上有一定的提升;也可以鍛煉學生學會搜集資料、整理資料,提高他們獨立自主的學習能力。同時,教師在帶領學生學習的過程中也在不斷地提升自己,積累經驗。

結合電子設計競賽,安排各章節相應的實驗項目:模擬電路單元主要是運算放大器和二階有源濾波器的設計;重點是直流穩壓電源的設計;數字系統單元設計安排了數字頻率計、交通燈控制器,重點是DDS數字頻率的合成實驗。微處理器單元安排了基于單片機SPI總線時鐘顯示器和基于單片機并行通信的LCD顯示系統。鑒于目前的實驗條件,這些實驗主要是通過仿真軟件來完成。模擬單元電路里,利用Multisim電子電路仿真軟件來完成運算放大器和有源濾波器以及直流穩壓電源的設計;在數字電路系統設計中,利用MAX+PLUS II軟件完成DDS數字頻率合成的實驗;微處理器單元,利用PROTEUS軟件完成單片機的并行和串行通信實驗。這樣在不需要任何實驗儀器和元器件的情況下,為學生提供了一個展示才華的平臺,充分發揮學生的想象力和創造力。

四、綜合電子系統設計的考核標準

目前我國教育領域使用的最普遍的考核方式仍是閉卷考試。閉卷考試對于考核學生的知識掌握情況是非常重要的,但對于綜合電子系統設計這門技術性實踐性和綜合性非常強的課程,不適合采用閉卷考試對學生能力進行考查。

篇13

The Research of Practice Teaching Model and System for the Electronics Information Specialty in Independent Colleges

GE Zhen, DENG Minghua

(Engineering College, Wuhan Yangtze Business University, Wuhan, Hubei 430074)

Abstract In independent colleges, the training goal is to train applied talents Electronics information specialty who can meet the social needs, therefore, two aspects that should be focused on in the process of personnel training, the cultivation of practical ability and innovation ability. The paper shows the establishment of practice teaching system for the electronics information specialty of independent colleges from three aspects, that is, the experimental teaching system, the production and engineering practice system, and the innovative practice system.

Key words Independent colleges; electronics information specialty; practice teaching system

1 當前實踐教學環節的現狀

目前,電子信息技術已滲透到社會發展的各個領域。培養適應社會需求的電子信息類專業人才,對促進產業發展和改造傳統產業有著重要的意義。民辦高校以應用型人才為培養目標,必須把電信類課程實踐教學體系的建設和實驗教學質量擺在重要的位置。但是,民辦高校在諸多方面仍存在著明顯不足。主要表現在:第一,實踐教學體系不完善。第二,實踐教學形式單一。多以驗證型為主,綜合型、設計型、創新型實驗較少。一些驗證性的實驗,內容也比較陳舊,實驗教學僅用來驗證以及鞏固理論教學。①第三,教學方法和教學手段較為落后。第四,實踐性師資缺乏。

2 實踐教學體系的改革思路

(1)實驗內容要與時俱進,適應學生需要。必須創新實驗教學模式,改革實驗內容,建立全方位的設計性實驗和綜合性實驗來替代純驗證性的實驗。(2)創新實驗教學的教學方式和學習方式。實驗教學的重點是進一步提高學生分析和解決問題的能力。實驗教師的教學要以學生為中心,將理論和實際應用結合起來,進行啟發式的教學,使學生逐步養成獨立分析和解決問題的習慣。(3)開展豐富的第二課堂活動。學生創新能力的培養僅僅依靠第一課堂是遠遠不夠的,必須采用多種形式開辟第二課堂活動,為學生營造一個能進行課外科技活動的良好氛圍。

3 實踐教學體系的創建

基于對當前民辦高校應用型人才培養目標的理解,我們將企業實習、技能競賽等內容納入實踐教學體系。該體系建設主要涵蓋三點:實驗教學體系、生產與工程實踐體系、創新實踐體系(圖1)。

圖 1 實踐教學內容體系結構圖

3.1 實驗教學體系

實驗教學體系主要涉及三個方面:基礎性實驗、實訓型實驗、課程設計。

(1)基礎性實驗主要包括電路理論、模擬電子線路、數字邏輯電路實驗等課程。通過這些課程的學習培養學生的思維能力,提高學生分析問題、解決問題的能力,樹立理論聯系實際的工程觀點。民辦高校的人才培養目標是培養具有實踐創新能力的應用型人才,這就要求在實驗內容體系、監控體系等方面必須進行探索,形成一套科學、完善、規范、嚴謹的實驗教學體系。傳統的基礎性實驗多以驗證性實驗為主,比如模擬電子線路實驗。我們可以在保證原有的實驗項目不變的前提下,增加設計性實驗項目。目的是讓學生綜合運用基礎性知識,進行實際電子系統的設計、安裝和調試,以加深對電子電路基本知識的理解,提高綜合應用知識的能力、分析解決問題的能力和電子技術實踐技能。通過實驗還給學生一種可以掌控實驗的成就感,提高學習興趣。在實驗的教學監控上,加強實驗原理及實驗注意事項講解、實驗過程監控、實驗報告批改、總結等教學過程的管理;規定“凡無故缺席實驗的同學最終成績為不及格”,杜絕學生無故曠課;通過課前提問考查學生預習效果;通過監督實驗過程考查學生對實驗的掌握程度;通過批改實驗報告考查學生分析和總結實驗的能力,從而提高教學效果。

(2)實訓教學是對學生進行能力的訓練。它包括基本技能、專業技能、綜合技能等操作性訓練和模擬教學。目前,我校開設了不同類型的實訓項目:傳感器實訓、電子工藝實訓。傳感器實訓將電路分析和單片機基礎知識結合起來綜合設計和應用,依據相應課程的基本知識設置,通過學生自主地實驗,運用最小系統版、各種傳感器,掌握基本的傳感器檢測信號的處理和控制,處理后再結合實際應用程序的分析和軟件的燒錄,通過獲得數據和觀察現象來加深對理論知識的理解和對應用方面的研究。電子工藝實訓主要是鍛煉學生的電子工藝能力。通過學習和實踐,使學生接觸電子元器件,電子材料及電子產品的生產實際,了解電子工藝的一般知識和掌握最基本的焊接,組裝產品的技能,了解電子工藝生產線的流程和基本管理知識,從實踐中還使學生得到嚴格生產勞動紀律的培養。

(3)課程設計是某一課程的綜合性實踐教學環節。課程設計環節的效果直接影響著學生實踐知識、實踐能力、綜合素質的提高和創新能力的培養。近年來,在實踐教學計劃中占有相當的比重。目前我校開設的課程設計主要有模擬電子線路課程設計、數字邏輯電路課程設計、單片機技術及其應用課程設計等。

3.2 生產與工程實踐體系

生產與工程實踐體系包含四個方面:認知實習、課程實習、專業實習等。認識實習主要是幫助新生深入了解自身所學專業及課程設置情況,提高學習興趣,培養專業素質,提高專業技能。有目的有針對性地學習專業課程,為更好的適應就業和升學做好準備。課程實習,是在有關課程的教學任務完成后,走進企業、走進工廠進行理論聯系實際的專業實踐階段。通過在教師指導下完成實習課題,將理論與實踐的有機結合。培養了學生運用知識解決實際問題的能力,而且有助于樹立職業意識,為專業實習和就業做準備。電信類專業實習的內容包括從事電子產品開發、設計、生產;通信領域相關產品的研究、設計、制造。在力所能及的條件下積極承擔實習單位安排的其它工作。通過專業實習,使學生能夠學到相應的專業知識,提高理論解決實際問題的能力,使學生進一步了解熟悉未來的工作環境。鍛煉學生的社會適應能力,為將來的就業奠定基礎。

3.3 創新實踐體系

創新型人才培養的包括:實踐能力和獨立解決問題能力的培養,創新思維和創新能力的培養,本著學生個性和才能全面發展的指導思想,通過不斷摸索和實踐,總結出一套可行的創新型人才培養思路。

(1)技能競賽。鼓勵學生參加學科競賽、各種各樣的社會實踐活動、科技創新等活動,不僅可消化書本上的知識,還可增長才干和提高技能。②電信類學科競賽包括全國大學生數學建模比賽、國家計算機等級考試、網絡設計大賽、行業資格認證、全國大學生電子競賽、全國大學生“飛思卡爾杯”智能賽車競賽、全國“挑戰杯”課外設計競賽等。參加這些競賽,可提高學生的實踐動手能力、科研開發與創新能力。

(2)學生科研。作為一名高素質的電信類專業畢業生,在掌握扎實的理論知識同時,還要具備一定的科研素養。本科教學中基本沒有涉及關于科研方法的內容,因此學生在這一方面顯得尤為薄弱。特別是在剛開展畢業設計時,對科研項目感到無處下手。鑒于此,我系近年來堅持在畢業論文實踐教學中培養學生的科研素養。在加強教師自身的科研素養的同時,還要在畢業論文的指導過程中重視培養學生的科研意識、傳授正確的科研方法。例如,我們要求學生在畢業論文開題報告中要闡述如下內容:①選題的意義;②研究創新之處;③研究的主要內容;④擬解決的關鍵問題。帶著問題查閱資料,積極與指導教師進行討論。每隔一段時間,學生要向指導教師匯報研究進展及下一步研究計劃。并回答老師的兩個問題:①從已經得到的實驗結果中得到什么結論。②下一步做什么。如此,在畢業論文結束時,同學們一般都能對自己的課題有更深入的理解。在此過程中,科研素質也得到一定程度的提高。

4 結束語

實踐教學對學生創新能力和實踐能力的培養起著重要的作用。學生綜合應用能力和創新能力的高低是衡量實踐教學質量的最終依據。我校電信類專業實踐教學的改革,經過幾年的探索與實踐,已取得了一定的成績,我校的就業率超過90%,優質就業的學生比例也逐步提升,學生參加學生科研、學科競賽等各項第二課堂實踐活動的規模也逐步擴大。但是,民辦高校在人才培養目標、資源條件、實驗指導思想等方面都不同于公辦院校。因此,改革將是一項艱巨的工作,還有待于我們進一步在理論上深入探討,在實踐中加以改進。