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电路原理论文范文精选

电路原理论文

电路原理论文范文第1篇

论文摘要:在RC电路中,当电容两端有电压时,关闭开关,通过计算机观察电流通过电阻,在RC电路中电压随时间的变化规律与理论情况比较。实验以RC电路为基础,通过声卡使计算机与实验结合,用CoolEdit软件进行录音,最后通过数学软件MATLAB对图形进行分析,将理论计算值与实际测量值进行比较,结果证实了RC放电的电压随时间的变化趋势。

1引言

本论文主要证明在RC电路放电时电压随时间的变化关系实验.

在RC电路中,当电容两端有电压时,关闭开关,电流通过电阻,此时电路中电压随时间的变化成何种规律。作者在一本教科书中发现前人已经得出结论,电压与时间的关系式是.作者通过实验测量出5个时间点的电压值与在相同时间点的理论值相比较,看两者是否接近或相等。

2设计原理及方法:

2.1RC电路放电原理:

电路的过渡过程是指从一种稳定状态转到另一种稳定状态所经历的变化过程,其变化十分短暂而且是单次变化过程。对时间常数τ较大的电路,可用慢扫描长余辉示波器观察光点移动的轨迹。对时间常数τ较小的电路,必须使这种单次变化的过程重复出现。为此,我们利用NE555方波发生电路输出的方波来模拟阶跃激励信号,即令方波输出的上升沿作为零状态响应的正阶跃激励信号;方波下降沿作为零输入响应的负阶跃激励信号,选择方波的重复周期远大于电路的时间常数τ,就可以观测电路的过渡过程.

在阶跃信号下,RC-阶电路的零输入响应和零状态响应分别按指数规律衰减和增长,其变化的快慢决定于电路的时间常数τ.

2.2时间常数τ的测定方法:

⑴根据-阶微分方程的求解得知

(1)

方程⑴为电容放电过程方程,其中U是放电前电容两端的电压.

当t=τ时,U0=0.368U.此时所对应的时间就等于τ。其零输入响应的波形如图1测试电路如图2⑴所示.

⑵由零状态响应波形增长到0.632U所对应的时间就等于τ。其测试电路及波形如图2⑵和图3所示.

⑶微分电路和积分电路是RC一阶电路中较典型的应用电路,它对电路时间常数τ和输入信号的周期T有着特定的要求.

RC串联电路,如果满足τ=RC<<T/2(T为方波脉冲中的重复周期),且由R端作为响应输出,这就成了一个微分电路.

(2)

由式(2)可知:电路的输出信号电压与输入信号电压的微分成正比,电路如图4⑴.

将图4⑴中的R与C位置调换一下,即由C端作为响应输出,且当电路参数的选择满足τ=RC>>T/2条件时,则称为积分电路.

(3)

由式(3)可知:电路的输出电压与输入电压的积分成正比,电路如图4⑵.

2.3实验仪器与软件介绍

声卡是多媒体技术中最基本的组成部分,是实现声波/数字信号相互转换的一种硬件.在一块声卡上有晶振,AD/DA转换芯片和数字处理芯片及其他辅助电路.因此,它可以作为数据采集卡使用,不过被采集号的频率被限制在音频范围之内.设定了采集频率,采样位数,缓冲区大小之后,再利用声卡的DMA方式进行数据采集工作。利用LabWindows/CVI环境下,借助硬件驱动程序对声卡的采集频率,采样位数,缓冲区大小等分别进行控制,根据用户的需要调整波形显示,进行波形分析,从而构成功能强大的虚拟存储示波器.

CoolEdit软件与外电路是通过声卡的连接,当外电路的开关关闭再打开,在CoolEdit软件的界面会显示出电压与时间的关系图形.将图形剪切下来,与.mav的文件形式储存起来.

MATLAB是数学软件,主要用于对图象的研究,精确度较高.

2.4实验设计方法

(1)设置声卡

①打开声音高级控制.

图5

②选择录音属性,打开录音音量控制面板,将输入方式选成Line。

③关闭不必要的声音特效,以免左右声道互相干扰。

④如果无信号时背景噪声较大,可以尝试将一些选项静音,特别是CD音频。

⑤调整输入和输出的平衡,可借助示波器部分和信号发生器部分实现。

这时信号是从LineIn口输入的.在输出音频信号时,输入口是没有信号的.

如果使用其他声卡,可参照以上步骤设置.注意使用万能声卡驱动程序或自带驱动程序,不要使用Windows带的驱动程序.如果仍无法正确工作,可换一个驱动程序试试.可能出现的情况:

a声卡上没有LineIn口,只有MIC口,在一些廉价主板集成的声卡上会有这种情况,因为MIC口通常是声道,也就是示波器只能单踪工作.

b打开信号发生器,示波器上同时显示波形,这是输出反馈到输入端造成的,可修改各项设置.

(2)在实验线路板上选取R=5kΩ,C=10μF组成如图2所示的RC充放电电路.NE555信号发生器输出的方波信号电压U=1.5V,频率f=1kHz,将自制电缆线Φ3.5立体声插头插入声卡的LineIn,另一边接到实验线路板上的激励端口所在位置.

(3)在虚拟示波器上观察激励与响应的变化规律,来测时间常数τ,通过调整虚拟示波器界面上的增益、时基和网格按钮,可清晰地观测RC的响应曲线,并可计算出时间常数τ.对于R=5kΩ,C=10μF的RC响应曲线如图6所示.

图6

(4)适当地改变电容或电阻值,观察波形变化情况,记录观察到的现象.

①选取R=10kΩ,C=10μF,观察并绘制响应的波形,继续增大C之值,定性地观察响应的影响.

②选取R=15kΩ,C=20μF,组成如图4(1)所示的微分电路,在同样的方波激励信号作用下,观测并绘制激励与响应的波形.

3数据分析电压时间

实验所测得电压随时间变化曲线如图7

4实验结果分析

①通过计算在相同时间点电压理论计算值与电压实际测量的结果的比例进行比较,我们可以发现相同时间的电压比值几乎相等,作者在通过改变R与C的值发现相似的结论,由此可以证实前人研究.

②本实验精确度较高,但难免有误差的出现,首先在截图时,很难从电压最大值开始截取;其次在用MATLAB对图形进行处理时,很难在特定时间内找到所对应的电压值点,作者因此选取在此附近的点,由此产生的误差可达到万分之一.而且用声卡测试仪器时,难免有噪音的的影响.

③声卡测试仪器的优点:可以将电路与计算机连接在一起,并截取录音,传送给计算机处理.

声卡测试仪器的局限性:容易受外界环境及本身其他的功能影响.

5结束语

本实验室属于计算机应用实验,难度较高。实验要求会使用CoolEditPro2.0,MATLAB6.1等软件,熟悉声卡的原理,计算机基本知识及物理原理等等.在此应该特别感谢鲁晓东老师,胡依杰同学及费芬同学对我的帮助,他们帮助我找到很多关于这方面的资料.在此次实验中证实前人已经得出的RC电路放电电压变化规律,即电压与时间的关系式结论.

参考文献

电路原理论文范文第2篇

论文摘要:在武警初级指挥院校《电子技术基础》的教学中引入网络课程,并利用网络课程的资源及技术优势提高该课程的教学质量。

《电子技术基础》是武警初级指挥院校武警指挥本科专业开设的一门重要必修课。通过本课程的学习,使学员较系统地掌握电路和电子技术的基础理论、主要电路和电子器件的技术特性与应用,具有对一般电路进行分析和应用的能力,具有严谨科学的思维方式和分析方法,为相关课程的学习以及新装备的正确使用与维护奠定必要的技术基础。我院于2003年在本科学员队首次开设《电子技术基础》课程,并于2007年完成了《电子技术基础》网络课程的建设。该网络课程主要由网络教材、仿真实验、在线测验三部分组成。通过近年来在教学中引入网络课程的实践经验,我们总结出一些运用网络课程提高《电子技术基础》教学质量的做法。

一、发挥网络课程资源优势,促进相关课程知识前后连接

《电子技术基础》在武警指挥专业的教学体系中并不是一门孤立的课程,它需要《高等数学》和《大学物理》的相关内容作为预备知识,并为《军事高科技》和《武警基层常用技术装备器材》等后续课程提供理论支持。为了提高《电子技术基础》及其后续课程的教学质量,可利用网络课程教学资源共享方便、配置灵活的优势,加强前后相关课程的知识连接。

二、利用网络课程加强教学内容与实际的结合,调动学员的学习兴趣

武警指挥专业开设《电子技术基础》这门课程,要求学员除了掌握各种电路与器件工作原理以及简单的定量分析外,还应具有将理论知识与部队装备中典型电路相结合的能力,这与地方工科院校开设该课程主要强调理论知识和定量计算有一定差别。学员在学习中也普遍表现出对电路实际应用更感兴趣的现象。为了使学员学有所用,教员平时可以注意收集与教学内容有关联的部队装备的相关案例,然后将它们融入网络课程中,增强课堂讲授与部队实际的联系。电子技术在部队的应用日益广泛,教员应随时注意对教学内容进行增删修补,吐故纳新。

三、运用多媒体制作软件将抽象的理论转化成学员易于接受的具体现象

网络课程区别于其他教学方式的最大特点是可以将教学信息通过多种媒体进行加载。其中常用的媒体有:文本、图形/图像、声音、视频、动画)。相对于传统教材的文字与静止图像,网络课程拓宽了教师对教学素材的选择,能有效加大教学过程中的信息量。特别是针对一些比较抽象的授课内容,多媒体网络教学的优势十分明显。例如第5章《半导体器件》中的二极管及三极管工作原理这个知识点,学员若只通过书本上的文字和几幅简单的原理图进行学习,要深刻理解和掌握其原理就显得比较困难。而网络教材内容如果只做书本的翻版,这也将丧失网络课程在技术上的先天优势。因此在这个知识点网络教材的设计中,我们利用动画制作软件Flash制作了相关演示动画,详细地描绘出电子器件内部载流子的运动过程。通过动画的演示,学员普遍反映比书本教材理解更为直观形象。

四、使用电路仿真软件进行实验演示

实验作为理论知识的实践过程,可以使学员加深对课堂理论讲授的印象,提高学习效果。由于学时限制,我们只选取了6个实验内容:常用电子仪器的使用、动态电路RC充放电、单管放大电路分析、集成运算放大器的应用、组合逻辑电路的测试与设计、集成触发器逻辑功能测试。传统实验所需器材的价格较为昂贵,并且部分实验效果也不直观明显。基于这两个缺点,我们改革了实验课教学方式,通过利用电子设计自动化软件ElectronicsWorkbench在计算机上进行仿真实验替代了传统实物实验。EWB软件界面形象直观、操作方便。运用图形界面可以很方便创建电路,并且还提供了多种虚拟仪器。使用该软件进行电路仿真,既解决了购置高档仪器以及大量元器件之难,又避免了仪器被损坏等不利因数,还使得实验结果形象直观,学员易于接受。超级秘书网

五、运用在线测验适时反馈教学效果

电路原理论文范文第3篇

教师指导和学生设计制作

每一届的毕业设计环节中,指导教师和学生之间的搭配都是一个双向选择的过程。一个优秀的毕业设计成果是需要师生通力合作的,而其中的重点仍然是以学生为主。毕竟毕业设计的最终目的是让学生学会运用所学知识,提升职业素质,达到学生能够适应社会工作的竞争环境的目的。“材料自动分拣系统”的指导过程大概分为三部分:一是硬件设备的选择;二是简单控制系统的安装和调试,三是整个系统的综合调试。

1.硬件设备的选择

在选择硬件设备时,往往要面临的问题是,系统中哪些功能是可以设计的,哪些功能是可以直接应用成品的。笔者指导学生选择硬件的原则是优先选择工程中实际应用的设备或元器件,如果我们能够选择到合适的成品元器件,就可以节省一部分时间。以电源设计为例,电源设计是一个复杂而又简单的问题,如果学生毕业以后想从事微电子行业,设计一个电源是很好的选择。一个好的电源设计是很复杂的问题,主电路设计并不难,难点是相关保护电路、稳压电路的设计。本设计中直接采用了模块化电源。再如传感器,现代工业中成型的传感器产品很多,应用也很广泛,本设计中部分传感器采用了欧姆龙产品。在这个选择的过程中,学生需要对整个系统进行认真甄别,想办法利用现有的一些资源,如实验室现有设备,选择最合适的一些元器件。对于实验室没有的,就需要查找相关资料,这个过程也是学生学习的过程,尤其是学生进入各种专业网站和论坛,对学生的知识面的扩展和专业知识的自主更新有很大的促进作用。

2.简单控制系统的安装和调试

实际上,一个最简系统的工作过程是将一个控制信号输入给控制器,然后控制器输出一个信号实现一个动作。如果一名学生能够对最简系统完全理解掌握,就可以对其进行有效扩展。如本设计中检测环节的传感器,最简单的可以采用一个红外接近开关,复杂一些的可以采用光纤传感器,如想再扩展,可以引入扫码器等。控制器可以采用PLC或单片机等,若三菱的PLC会用了,西门子的PLC也就基本没有问题了;执行器可以控制一个简单的继电器,复杂一些的就可以控制电动阀。调试过程一定是基于对简单系统的完整理解进行的,很多时候学生迈不开理论进入实践的步伐,原因就是都卡在了这里。在学生完美地掌握了系统的原理后,根据每条线路、每条程序应该对现实系统产生的影响状态,用相关仪器仪表进行调试,只有这样才能保证系统的硬件成功。在简单系统的设计与调试过程中,我们看见了很多的方向,这就给学生对所掌握的专业知识提供了很多的可能,对学生整体专业知识和基础知识的自主更新提供了充足的引导作用和吸引作用,在主观上引起学生对自身知识技能进行自主更新。

3.整个系统的综合调试

整个系统的综合调试是建立在系统的硬件全部选择完毕并正确安装之后进行的。在调试过程中,要充分利用上位计算机的监控功能,做到明白一步、编程一步、写入一步、执行一步、观察输出,利用相关仪器仪表检测电压信号、气压信号,对电路进行调整,直到输出正确,然后再进行下一步的调试。综观整个调试过程,由于学生对系统的基本原理和运行情况已经深入了解,所以侧重点实际上是仪器仪表的使用。通过安装、调试的过程,让学生立足于常见仪器仪表的使用,并对一些先进仪器仪表,如压力变送器、3型电动调节阀、3型控制器等,进行适当的引导性扩充,引导学生学习阅读产品说明书,消除对陌生设备的恐惧感,从而适应对陌生领域知识的自主更新。

形成论文,进行答辩及竞赛

学生毕业以后,除应具有优秀的专业素质以外,还应具有向其它行业扩展知识技能的能力。通过调查往届毕业生得知,很多学生毕业以后,由于各种各样的原因,从事了不同行业的工作,所以在毕业设计环节的最后阶段,应该指导学生学会对其它陌生知识领域的探索精神,并利用自主更新的能力去适应新知识、新环境。

首先在形成论文方面。所有的毕业生均学过计算机基础课程,也熟悉基础办公软件Word及Excel,但综合几年来学生的论文情况来看,大部分的学生对论文的画图和排版都很头疼。在这个熟悉的陌生环境下,如果学生能够独立完成论文的文本工作,那么该学生毕业后从事需要文本技能方面的工作时就会得心应手。这类知识的自主更新一般很容易,一是技术比较熟悉,二是查找资料方便,三是可以互相探讨。所以形成论文的文本制作过程,是一个很好的向陌生知识领域扩展的过渡过程。

其次是答辩和竞赛方面。我系每年学生的毕业设计答辩的时候要求必须制作幻灯片。这样要求的主要原因是由于一些电路图等无法用语言直接描述。而学院组织的院级毕业设计竞赛对幻灯片的要求就更高了,所以若想在竞赛中取得好成绩,除了毕业设计产品自身需要好以外,还必须配备有足够优秀的幻灯片去展示和包装毕业设计产品。对于幻灯片的制作,对学生的基本要求:一是要少文字、多表格、多图片;二是要对硬件调试过程制作一个电子像册,以此来展示整个调试的过程;三是若有条件对硬件演示进行摄像,可以制作视频短片,以方便竞赛的时候,在做毕业设计硬件演示时提供给距离较远的评委观看;四是若还有时间和精力,可以考虑制作一个简单的三维动画展示。在该课题最终参加竞赛的8分钟幻灯片里面,有视频短片11部、三维动画20秒、高清晰图片27张、像册36秒,非常完美地展现了整个设计过程,再配合学生的现场表现和硬件的现场演示,获得了第一名的好成绩。

电路原理论文范文第4篇

1仿真教学引入与创新思维拓展

1.1引入仿真实验教学的必要性

电力电子技术课程理论教学中,十分注重对电路的波形与相位分析,电力电子系统中出现的电压、电流等波形分析,以方便理解电力电子器件在电路中导通与截止的开关过程,从而加深对整流、逆变、交流变换、PWM控制技术等知识的理解。大量的波形分析内容,如果在黑板上手工画,是一个比较困难的事情,并且学生不易理解。通过在仿真实验教学环节中完成,同时回馈到多媒体教学,会取得更好的教学效果,所以,引入仿真教学是对理论课教学的必要补充[7]。另外,一些较为复杂的电力电子电路创新和综合性实验,无法通过模拟实验完成实践课教学,通过引入仿真教学,扩大实验教学的维度,扩大了实践教学的可操作性。电力电子技术是电力技术、电子技术和控制技术交叉学科,学生仅通过理论教学很难理解学科交叉性,对电力电子技术的认识也不够全面,通过引入仿真教学,既能加强学生对主电路的认识,也能加强学生对控制电路的认识,为后续课程,如“现代电力电子技术”、“电力拖动自动控制系统”等课程打下坚实的基础[8]。在结合当今产业发展的重点研究领域,如新能源发电、电动汽车、变频调速、柔性交流输电、高压直流输电等,具有一定的前瞻性和创新性,然而受到实验设备的局限性无法完成,引入仿真教学,可以进行对新技术的研究,拓展学生的工程意识[9]。仿真实验教学的引入,很好地解决了上述问题,同时提高了调试和设计的灵活性,可以最大限度地实现创新思维的发挥,开阔学生视野。

1.2创新思维培养与拓展

创新思维就是带有创见性的思维,更具体地说,是指学生在学习过程中善于独立思索和分析,不因循守旧,能主动探索、积极创新的思维因素[10]。从创新思维的角度来看,创新教育就是要培养学生的辩证思维能力、隐喻联想思维能力、发散思维能力以及有助于创新思维的非智力因素。对知识的“开垦性”越高,知识的系统性越强,减缩性越大,迁移性越灵活,则创造性就越突出[11]。创新人才培养是教育者及全社会共同关注的热点话题,更是推动我国尽快走上创新驱动发展轨道的现实的迫切需要。电力电子技术实验教学的目的是培养宽口径、厚基础、强能力的创新型人才,实验教学作为培养大学生基本技能、实践能力、创新意识的关键教学环节,应该把培养人才的综合素质和能力作为出发点和归宿,学生在校期间创新思维的培养显得尤为重要[12]。电力电子技术实践教学中,虽然有一些产学研结合和科技创新方面的课题,学生也有参与热情,但对于这种创新的课题,学生感觉高不可攀,遥不可及,然而,软件仿真实验调试和设计灵活,可最大限度地实现创新思维的发挥,同时也能解决人才缺乏和行业需求的矛盾,开阔学生视野,增强就业竞争力[13]。

2仿真教学开展实例分析

直流—直流变换(斩波电路)是电力电子技术教学的重点内容,其中,升降压斩波电路、Cuk斩波电路、Sepic斩波电路及Zeta斩波电路结构不同,但其输入输出关系完全相同,此处通过应用PLECS软件,加强学生对电力电子控制技术的分析,通过开展仿真教学,提高学生创新能力。

2.1理论教学与电路工作原理分析

升降压斩波电路、Cuk斩波电路和Sepic斩波电路如图1(a)、(b)、(c)所示,可见电路拓扑结构不同,升降压斩波电路的工作原理为:当V处于通态时,电源E经过开关管V向电感供电储能;V处于断态时,电感中储存的能量向负载释放[14]。Cuk斩波电路当V处于通态时,E—L1—V回路和R—L2—C—V回路分别流过电流。V处于断态时,E—L1—C—VD回路和R—L2—VD回路分别流过电流,负载电压极性与电源电压极性相反,为反极性斩波电路。Sepic斩波当V处于通态时,E—L1—V回路和C1—V—L2回路同时导通,L1和L2同时储能。V处于断态时,E—L1—C1—VD—负载回路及L2—VD—负载回路同时导通,此阶段E和L1既向负载充电,同时也向C1充电,C1储存的能量在V处于通态时向L2转移。

2.2电路的PLECS仿真分析

在传统升降压斩波电路分析中,只注重主电路分析,而关于全控器件如何控制以及系统开闭环形式等内容,往往忽略了讲解和分析,此外,导出电路的输入输出关系后,对不同电路结构下,为什么具有相同的输入输出关系不作明确解释,各个电路的特点和利弊不作分析,从而使得学生在开关电源设计等方面具有很大的困惑,同时,学生的学习过程变为被动的知识传教,也无法引起学生的学习兴趣,更谈不上创新思维的开发[15]。此处,引入PLECS仿真软件,构建3种电路的仿真系统,分别如图2(a)、(b)、(c)所示,系统中电路仿真参数按图示进行选取,此处输入电压选为10V,占空比设为α=0.6,进行系统的仿真,仿真结果分别如图3(a)、(b)、(c)所示。通过PLECS仿真软件引入,辅助了对斩波电路的分析,学生可以充分理解在主电路背后,由于电路拓扑结构不同,其电路的运行效果不同,如:Cuk斩波电路与升降压斩波电路相比,其输入电源电流和负载电路都连续,脉动小,有利于输入、输出进行滤波。Sepic斩波电路为正极性斩波电路,而其他2种为反极性斩波电路。如此,结论和总结都可以通过仿真结果得到更清晰的认识。另外,学生可以借助仿真手段,灵活地修改参数,分析不同参数下电路的输入、输出关系,还可借助于其他的控制方式,研究在不同的控制方式下对系统的控制效果,从而为以后设计开关电源构造闭环系统打下基础,对电力电子技术是电力学、电子学和控制理论交叉学科有更清晰的认识。

3结束语

电路原理论文范文第5篇

“电路分析基础“”模拟电子技术“”数字电子技术”作为电子信息工程专业的专业基础课,它不仅为后续专业课程打基础、提供知识储备,更为重要的是使学生具有本学科领域内扎实的专业基础知识、合理的知识结构、终身自我发展和开拓的能力,培养学生进行科学研究的基本素质、科学的思维方法及创新能力。在传统的课程设置中“,电路分析基础”被定义为“电路”理论的入门课,与“电子技术”课程的界限划分严格,课时分配上更重视其独立理论完整性和系统性,而较少考虑其实践性和如何为后续课程服务;传统的“电路分析基础”课程内容都不涉及与电子器件有关的内容,只研究理想化元件模型构成的电路,不讨论其建模背景,课程重点过多集中于“列电流电压方程求解”;导致学生在学习完该课程后宏观层面没有模块端口特性、子电路抽象和分层分析处理的概念,微观层面并不知道具体的理想器件和实际电路中的元件如何对应(例如受控源和开关)。“模拟电子技术”“数字电子技术”课程在大多数应用型本科院校的培养方案中设置为第三四学期开设,根据后续课程开设顺序前后次序有所调整。从三门课程内容的前后承接关系考虑,课程开设顺序依次为“电路分析基础“”模拟电子技术“”数字电子技术”,若考虑为“微机原理与接口技术”等第四学期开设的课程服务,课程开设顺序依次亦可调整为“数字电子技术”在前“模拟电子技术”在后;但不同程度上均存在课程内容前后衔接不紧密,部分知识点重复覆盖,理论与实验内容不协调的问题。为保障教学质量,培养学生的工程应用和创新意识,将“电路分析基础“”模拟电子技术”“数字电子技术”三门课程纳入“电子电路”课程体系进行优化改革是解决现有问题的有效途径。

2基于课程体系建设的调整优化

“电路分析基础”、“模拟电子技术”和“数字电子技术”三门课程的内容前后联系紧密,考虑课程之间的相互衔接,从课程体系角度对课程内容进行优化和整合是目前较为有效的解决方案。

2.l课程衔接设置与内容整合

课程内容改革要从整体考虑,即应着眼于课程体系建设为目标,对教学内容进行优化、整合和改革。如何在有限的学时内保证课程的完整性和系统性避免重复性,将最基本的知识、技能传授给学生是必须面对并设法解决的问题。为保持课程体系的衔接和紧密联系,陕西理工学院电子信息工程专业采用“电路分析基础“”模拟电子技术”“数字电子技术”课程开设顺序,为保证该课程体系与后续“微机原理与接口技术”等课程的前后衔接关系,将原培养计划中的开设时间前移。“电路分析基础”设置为第二学期第三学期开设,第二学期讲授“电路模型和电路定律“”电阻电路的等效变换“”电阻电路的一般分析”“电路定理”“储能元件“”一阶电路和二阶电路的时域分析”等基础知识,并适当引入二极管、三极管、集成运放等电子元器件的介绍,且在课程中以例题形式说明其基本的模型和分析方法,同时加强非常重要的戴维南定理的内容,以便为第三学期开设的“模拟电子技术”打下坚实的基础。在学生学习完“模拟电子技术”后第四学期前十四周开设“数字电子技术”课程,“微机原理与接口技术”设置为第四学期第四周开设。通过优化理顺课程间的相互关系,此方案的实施不仅解决了课程理论学时压缩的困境,而且有助于教学质量的提高。

2.2理论与实践教学相互补充与加强

“电子电路”课程体系中课程的共同特点是兼有理论和实验两个环节,二者相辅相成,相互补充。为保证内容进度上的协调,增强实验促进理论知识理解和工程实践动手能力提高的效果,从课程体系建设角度出发,制定了统一的教学大纲。为了帮助学生更快地将实际电子电路与理论教学建立直接的联系和对比,更好地掌握教学内容,强化知识点,提高学生的动手能力和工程应用的素养,实验环节按照理论教学的重点、难点设置实验内容,为了加强理论与实验知识传授的标准化,减少双方知识的重叠,对实验环节的时间和任务以及任务量做合理的调整和安排。

2.3层次型实验体系建设

从培养工程系创新型人才的角度出发,基于“电子电路”课程体系建设的思想,建立“以人为本,激励创新,目标驱动,融合贯通”的实验教学体系。将实验内容分为验证性、综合性、设计性、创新性四个层次,并在第三学期末和第四学期末增加“电工电子工艺实习”“电子技术课程设计”实践环节。基础验证性、综合性实验重点培养学生的基本实验技能和方法,学会正确记录数据,科学分析处理数据,规范撰写实验报告;设计性、创新性实验要求学生根据具体的应用问题,从实际工程应用角度完成设计、仿真、安装调试的全部过程,以提高学生的实验兴趣,培养学生分析问题、解决问题的能力和工程创新意识。

3教学方法和手段的改革

3.1转变教学观念和授课方式

从过去的以教师为中心,课堂为中心、传授知识为目的的传统教育观念,转变成以学生为中心,学生学到和如何利用知识的新观念,引导学生主动学习。在教学过程中增加主动学习和动手实践,强调分析问题和解决问题的能力。采用多媒体结合板书授课的同时引入演示实验,用投影仪展示实验的实物和实验的波形、结论,激发学生的学习兴趣,增加对知识的理解。

3.2开放课堂教学,培养仿真设计能力

课堂教学与工程教育新模式“构思—设计—实现—运作”进行有机结合,精心设计课堂引导问题,在课堂教学中与学生实时互动。“电路分析基础”从基本电路阶段就开始引入EWB仿真软件,结合电路对EWB的功能和使用加以介绍;“模拟电子技术”讲授模拟电子基础知识的同时引入Multisim等仿真软件的使用介绍;“数字电子技术”课程讲授的同时引入VHDL语言,利用ALTERA公司的QUARTUS软件综合训练学生进行数字电子技术综合设计。

3.3加强实验教学,培养归纳总结能力

实验教学中通过验证性、综合性、设计性、创新性四个层次实验项目的设置丰富实验内容,通过“电工电子工艺实习”和“电子技术综合课程设计”强化了学生对知识体系的理解应用,把“电路分析基础”“、模拟电子技术”和“数字电子技术”相关联的知识点有机结合起来。培养学生以工程问题为背景来分析计算具体的电子电路。实验指导中教师的指导形式采用自然分层分流,因材施教的方案,营造人人可以成才、人人都能成才的育人环境。分流分层,因材施教思想的核心是根据具体实验项目类型指导形式明确化,验证性、综合性对全体学生开设,采用集体辅导和讲解的形式进行,所有学生必须掌握基础知识、常用工具和基本分析技能。对学有余力的学生开放创新实验室,通过专题讲座的形式开出设计性、创新性实验,重点讲解与实验项目相关的设计方法和调试手段,鼓励学生自主提出不同的设计方案。从而实现分流分层培养,达到因材施教,个性化培养的目的。实验考核与测试科学规范化,根据实验项目类型不同安排多次阶段考核与交流答辩,帮助学生巩固实验内容,提高工程实践水平。重视学生实验报告的撰写,每个实验项目均要求学生按照正式论文格式撰写实验报告,必须重点处理实验测试数据,严谨分析得出实验结论。

4结束语