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电路原理基本知识精选(九篇)

作者:小编    发布时间:2024-01-15 18:57:52    浏览量:

  在通信专业的课程体系中,典型电路课程是一门实践性和综合性很强学科,具有重要的承上启下意义,但在教学过程中发现学生学习这门课程有一定难度,很难达到预期的教学目标。本文从教学实践出发,根据典型电路课程的人才培养目标,综合运用项目式教学模式,探索更实际、有效的教学方法。

  (一)基础课程:电子电工、模拟电子技术、数字电子技术、通信原理。主要使学生了解基本的专业理论知识,具备通信类课程学习的能力,掌握电路焊接的基本技能。

  (二)专业通识课程:通信电台操作与维护、典型电路。主要的教学目标是让学生会操作通信电台,会进行通信组网,具备电路分析和检测的能力,培养学生通信电路维修的基本技能。

电路原理基本知识精选(九篇)

  (三)专业课:通信电台原理与维修。主要的教学目标是让学生具备对通信电台故障分析、检测、排除和维修的能力。

  电路课程体系结构如图1所示。其中典型电路课程是在电子技术、计算机技术、通信技术等基本理论知识的基础之上,重点讲解典型电路的基本工作原理,对典型电路的调试和检测的基本方法。

  典型电路课程在整个电路课程体系中是一门重要的承上启下的课程。该课程是在学生学习了模拟电子技术、数字电子技术、通信原理、通信电台操作与维护的基础之上开设的,使学生将前续课程中的电路基础知识和技能进行融会贯通,能运用理论知识进行电路分析,对调频电台的典型电路进行检测、焊接、调试,最终掌握电台维修的基本实践技能,为后续的原理维修课程打下良好的理论和实践基础。

  典型电路课程实践性很强,需要理联系实际,通过对实际电路的焊接和调试加深对电路原理的理解,进一步熟悉和掌握电路器件的特性,增强学生的动手能力,培养学生的实践技能.为后续原理维修课程打下基础。

  典型电路应用非常广泛,在后续的原理维修课程中的将大量运用到.因此典型电路的教学应从应用出发,将设备中的实际电路和典型案例融入教学之中,提升学生实际应用能力。

  从典型电路课程的特点可以看出,典型电路课程涵盖电类各种综合性知识,理论知识抽象枯燥,采用传统的先理论后实践的教学方法,往往使学生难以接受或学习目标盲目。实践教学是典型电路课程教学的核心,培养学生动手能力是教学的关键,要让学生适应岗位需求,应以电台中典型的电路为项目对象,根据课程大纲要求,分解提炼出其中的理论知识点和实践知识点,并将它们渗透到理论教学和实践教学之中,根据教学目标使得整个教学过程都围绕项目完成。课程内容可分为以下三个部分:

  能力目标:以单元电路制作为牵引,亿博电竞官网让学生完成典型电路的焊接、调试、检测等项目任务,学习电台典型电路的基本理论知识。

  能力目标:以单元板件修理为牵引,让学生运用典型电路理论知识进行调频电台单元板件修理,从而掌握对调谐电台典型电路的检测和维修技能。

  能力目标:在完成了前两个部分的学习之后,综合运用典型电路的理论知识和单元板件电路原理,进行调频电台整机的故障分析、排除和修理,从而掌握对调频电台典型电路的检测和维修技能。

  典型电路课程进行项目式教学的过程如图2所示。将教学大纲分解为知识点和案例,形成典型电路的项目,对这些项目进行归纳,得到项目描述和项目需求。在实施教学时,先对项目内容和需求进行介绍和描述,使学生对项目有总体认识;然后再结合典型电路案例讲解相关知识点,让学生掌握课程的基础知识,再根据项目需求让学生实践操作,完成典型电路的焊接、调试、检测和维修,从而培养学生将理论知识融会贯通的能力,提高学生实践操作的技能。

  项目的设计方案是项目式教学成功的关键所在,是有效实现教学目标的重要保障。项目的设计要以课程目标为依据;项目的设计要体现课程的理论知识和实际技能的结合;项目设计要与设备实际电路有紧密的联系;项目的难易程度要有所区分,循序渐进,有一定的独立性和衔接关系;项目的设计与课程体系相一致;项目最好要有明显的训练成果和表现力,使学生产生成就感,增加学生的学习兴趣。

  项目式教学在课程的组织实施方面要求较高,要求教师需要具备较强的项目规划、课堂管理和评价等方面的能力。对学员进行合理分组,组员的搭配应采取互补的方式进行搭配,有利于学生之间互相学习,工作的分工要明确,确保锻炼到个人,防止出现依赖思想。对实践项目进度要掌握,由于学生动手能力和对知识的掌握程度参差不齐,对实践项目的完成进度不相同,另外,电路的焊接、调试和检测需要的时间较多,教师要充分利用课外学习的时间辅导和督促学生进行电路的焊接等实践项目。

  项目式教学的评价方案的要合理公平,制定易于操作的评价标准,评价应该注重学生的操作技能、过程学习和学习效果,基于端正学生的学习态度和提高学生的学习兴趣,落实“能力本位”的教学思想。

  电子技术基础为我校相关计算机专业的一门专业基础课,是学生学好后续课程如计算机组成原理、传感器原理与应用、网络技术等专业课程的基础,也是学生今后从事相关工作岗位的知识与技能的需要。在实际实施教学时,由于课程的概念及内容繁多,学生学起来易感到枯燥无味且难以掌握。如何根据课程的特点和专业的实际需要来组织教学内容以提高教学效果,使课程真正为实际应用和后续课程的学习打好基础,成为课程教学中的一个突出问题。本文根据课程教学中发现的问题,对理论及实践等教学环节,谈谈课程教学内容的组织策略。

  (1)学生对课程学习缺乏兴趣。主要原因是:①学生对计算机专业的相关情况了解不全面,通常认为该课程不属于计算机的课,是否学好都无关紧要;②学生因对专业知识、电学知识的陌生而产生消极心理,失去课程学习的兴趣。(2)学生的基础参差不齐,而课程概念较多、内容较抽象、逻辑性较强。对实际电路环境有概念的学生,学习兴趣可能建立得较快;但对相关概念空白的学生就会感到课程难懂、难学,继而失去学习的兴趣。(3)先修课程的教学目的不明确,涉及到的课程相关知识掌握不到位,如大学物理中关于电学的物理现象及概念、高等数学中复数的计算方法等等,学生学过也不知所以然;(4)课程内容不合理且偏多,涵盖了基本电路分析、模拟电路分析及数字电路分析三大内容板块,有限的课时需要更合理地统一这三方面知识;(5)教材内容都较经典,与时俱进的实际内容较难体现,学习枯燥感会由此而生。(6)实验教学内容太过于详细,实验的目的无法体现,对知识的理解仅限于表面。

  结合我校计算机专业教学计划,课程的教学课时定为64课时,其中理论课时为48课时,实验课时16课时。课时有限,教学内容应围绕专业的培养计划进行优化选择和重新组织,保证知识的系统性和完整性基础上突出能力培养,增加教学内容的关联性,涉及先修课程的内容以定义式形式给出,充实一些与专业密切相关的内容。

  理论知识是课程实践的基础,成为课程教学中的一个重要环节。电子技术课程涵盖了三大板块知识,理论教学的内容根据专业的特点和需要进行取舍,依据职业岗位对技能和知识的实际需要,重点体现够用,建立合理的知识结构,淡化知识的学术性和理论性;教学思路上遵循电路器件特性、电路处理方法及电路分析方法三条主线,有针对性地选择教学例题,提高教学效果,明确教学目的。

  教学内容应强化电路基本概念及电路基本分析方法。电路基本概念主要讲解认识电源和电路基本元件及电路中参考方向学习和识别的意义;电路基本分析方法主要讲解电路基本定律的内容及应用,选择性地讲解基尔霍夫定律、叠加原理及戴维南定理,以例题的方式说明定律的内容及应用,有针对性地建立正确的电路分析方法,对定律的数学证明不作说明。教学中注意引导学生构建正确的学习方法,学会看图,分析电路中的元件和电源,区分电路的类型,确定电路的分析方法,以直流电源作用下的电路作为电路分析方法的学习,后续电路的电源可能不同,但电路经过处理后的目的就是要采用直流电源作用下的电路分析方法,后续电路中重点学习的就是电路如何进行处理;如交流电源作用下的电路首先解决的是如何将电压、电流相量化及元件特性相量关系的建立。基本电路分析中主要涉及的是电路的计算,电源以直流、交流为主,教学例题中可以引入模拟电路需要解决的问题,对模拟电路中出现的元器件可以作为已知条件给出,如二极管、三极管、运算放大器,有机统一基本电路分析与模拟电路分析二方面内容,建立明确的学习目的。

  本篇安排8课时,其中电路基本概念约3.5课时,电路基本分析方法约4.5课时。

  教学内容主要包含三个元件二极管、三极管及运算放大器的特性说明及元件应用电路分析。二极管中讲解半导体尤其是杂质半导体的特点,二极管的截止和导通工作状态及对应等效方法,以整流电路及数字电路的基本门电路作为教学例题,建立含二极管电路的处理方法及基本分析思路。三极管中讲解器件的结构特点和工作区域,放大区放大的原理及电压放大电路的组成和性能指标的计算,工作在饱和区和截止区的器件在数字电路典型集成器件与非门中的分析;教学例题主要解决放大状态下三极管管脚、管型的判别,小信号作用下含三极管电路的微变等效电路处理方法,以及分压式偏置下电压放大电路静态、动态指标的计算。运算放大器作为直接耦合多级放大电路讲解如何削弱零点漂移现象,淡化其内部结构,突出器件的外部输入输出特性及线性和非线性工作区域,通过说明扩大其线性区域施加负反馈条件讲解反馈的概念、类型及判别方法;教学例题主要构建含运算放大器的电路处理方法及分析思路,如线性工作区域的器件使用在模拟信号运算中的功能,非线性工作区域的器件组成实用的电压比较器,传感器输出电路中运放的放大作用等。

  教学内容需淡化数字电路逻辑器件的内部结构及工作原理,重视外部逻辑功能的分析,包括数字电路分析基础、组合逻辑电路的分析和时序电路的分析三大部分。数字电路分析基础中教学内容涵盖数制、码制的概念及其转换方法,逻辑函数的概念及化简方法和意义,基本逻辑门的逻辑功能,数字电路分析方法;由于数字电路的信号源与模拟电路的信号源完全不同,尤其强化分析方法的讲解。组合逻辑电路的分析重点教学的内容包括常用组合逻辑器件的外特性,组合逻辑电路的分析与设计方法;以设计方法设计实用的组合电路如加法器、编码器等,建立中规模数字器件的概念,认识常用中规模集成器件,再讲解中规模组合器件的应用,教学内容因此组成一条清晰的知识连线;教学例题可以偏向与专业密切联系的内容,如计算机中加法器、计算机键盘编码电路、存储器中译码器应用等。时序电路的分析教学内容首先要充分体现时序电路与组合电路的区别,包括电路中组成器件的逻辑特性不同、分析方法的特点等,主要讲解触发器的外部逻辑特性,仅基本RS触发器分析其内部结构以说明触发器中复位与置位功能,其余触发器仅说明其外部的逻辑功能,摈弃其内部枯燥的结构原理说明;以分析触发器组成的计数器电路讲解时序电路的分析方法,同样可以适用其他电路如寄存器电路的分析,同时也揭示了集成计数器的内部结构及原理和功能,解决任意进制计数器的设计问题;教学例题要体现学习触发器逻辑功能的重要性,时序电路的分析和设计思路,将555定时器作为综合例题分析讲解,包含三极管、运算放大器及触发器。

  本篇安排22课时,其中数字电路分析基础4课时、组合逻辑电路的分析6课时、时序电路的分析12课时。

  课程实验共8个,安排16课时,包含验证、仪器使用、综合分析及设计项目,基本电路分析实验主要以验证性实验为主,安排4课时;模拟电路分析包含仪器使用、综合分析等项目,安排6课时;数字电路包含验证、综合分析及设计等项目,安排6课时。通过课程实验巩固和加强对理论知识的理解,增加电子技术方面的感性认识及学习兴趣,培养学生对工程问题的基本分析能力、电路的调试技能以及分析和解决工程问题的综合能力,提高学生的工程素质。

  (1)对验证性和分析性实验给出实验电路和实验内容,由学生根据实验目的结合理论知识自主决定测量量、自拟实验步骤及实验表格;对设计性实验给出设计要求,由学生自行设计实验电路并调试得出结果;转变学生被动学习的局面,培养学生独立思考、独立分析及解决问题能力。(2)实验项目安排上要体现各实验的相关性,内容安排体现从元器件到单元电路再到系统设计。如示波器、信号发生器的使用主要用于电压放大电路及运算电路的实验测试;数字电路器件逻辑功能测试与具体应用电路相结合。以往实验中出现问题时通常有器件本身存在问题,但学生实验前总是忽略器件的好坏,实验中的问题难以入手解决,强调实验的相关性可以开拓学生解决问题的思路,进一步掌握实验中的主动性,并且各实验的目的也更加明确,对课程从理论到实践的学习过程做到循序渐进地完成。(3)丰富实验内容,将实用小电路、电子竞赛试题等应用于实验中,或分析或设计,增加实验的趣味性。课时限制使得实用电路在某个实验中不可能完整实现,但可以将其中的单元电路作为实验的内容,其他部分以模块代替,实现电路的功能。(4)实验前预习内容及实验后的思考问题与实验内容密切关联。实验前的预习可以保证实验的有序进行,进一步理解学习的相关理论知识的应用性,从而提高学习课程理论知识的兴趣;实验后的思考是对实验中的总结、实验中出现问题的解答、实验数据的分析等,培养学生建立综合分析问题的方法及理论联系实际的能力。

  以集成电路为龙头的信息技术产业是国家战略性新兴产业中的重要基础性和先导性支柱产业。国家高度重视集成电路产业的发展,2000年,国务院颁发了《国务院关于印发鼓励软件产业和集成电路产业发展若干政策的通知》(18号文件),2011年1月28日,国务院了《国务院关于印发进一步鼓励软件产业和集成电路产业发展若干政策的通知》,2011年12月24日,工业和信息化部印发了《集成电路产业“十二五”发展规划》,我国集成电路产业有了突飞猛进的发展。然而,我国的集成电路设计水平还远远落后于产业发展水平。2013年,全国进口产品金额最大的类别是集成电路芯片,超过石油进口。2014年3月5日,国务院总理在两会上的政府工作报告中,首次提到集成电路(芯片)产业,明确指出,要设立新兴产业创业创新平台,在新一代移动通信、集成电路、大数据、先进制造、新能源、新材料等方面赶超先进,引领未来产业发展。2014年6月,国务院颁布《国家集成电路产业发展推进纲要》,加快推进我国集成电路产业发展,10月底1200亿元的国家集成电路投资基金成立。集成电路设计人才是集成电路产业发展的重要保障。2010年,我国芯片设计人员达不到需求的10%,集成电路设计人才的培养已成为当前国内高等院校的一个迫切任务[1]。为满足市场对集成电路设计人才的需求,2001年,教育部开始批准设置“集成电路设计与集成系统”本科专业[2]。

  我校2002年开设电子科学与技术本科专业,期间,由于专业调整,暂停招生。2012年,电子科学与技术专业恢复本科招生,主要专业方向为集成电路设计。为提高人才培养质量,提出了集成电路设计专业创新型人才培养模式[3]。本文根据培养模式要求,从课程体系设置、课程内容优化两个方面对集成电路设计方向的专业课程体系进行改革和优化。

  1.不太重视专业基础课的教学。“专业物理”、“固体物理”、“半导体物理”和“晶体管原理”是集成电路设计的专业基础课,为后续更好地学习专业方向课提供理论基础。如果基础不打扎实,将导致学生在学习专业课程时存在较大困难,更甚者将导致其学业荒废。例如,如果没有很好掌握MOS晶体管的结构、工作原理和工作特性,学生在后面学习CMOS模拟放大器和差分运放电路时将会是一头雾水,不可能学得懂。但国内某些高校将这些课程设置为选修课,开设较少课时量,学生不能全面、深入地学习;有些院校甚至不开设这些课程[4]。比如,我校电子科学与技术专业就没有开设“晶体管原理”这门课程,而是将其内容合并到“模拟集成电路原理与设计”这门课程中去。

  2.课程开设顺序不合理。专业基础课、专业方向课和宽口径专业课之间存在环环相扣的关系,前者是后者的基础,后者是前者理论知识的具体应用。并且,在各类专业课的内部也存在这样的关系。如果在前面的知识没学好的基础上,开设后面的课程,将直接导致学生学不懂,严重影响其学习积极性。例如:在某些高校的培养计划中,没有开设“半导体物理”,直接开设“晶体管原理”,造成了学生在学习“晶体管原理”课程时没有“半导体物理”课程的基础,很难进入状态,学习兴趣受到严重影响[5]。具体比如在学习MOS晶体管的工作状态时,如果没有半导体物理中的能带理论,就根本没办法掌握阀值电压的概念,以及阀值电压与哪些因素有关。

  3.课程内容理论性太强,严重打击学生积极性。“专业物理”、“固体物理”、“半导体物理”和“晶体管原理”这些专业基础课程本身理论性就很强,公式推导较多,并且要求学生具有较好的数学基础。而我们有些教师在授课时,过分强调公式推导以及电路各性能参数的推导,而不是侧重于对结构原理、工作机制和工作特性的掌握,使得学生(尤其是数学基础较差的学生)学习起来很吃力,学习的积极性受到极大打击[6]。

  1.“4+3+2”专业课程体系。形成“4+3+2”专业课程体系模式:“4”是专业基础课“专业物理”、“半导体物理”、“固体物理”和“晶体管原理”;“3”是专业方向课“集成电路原理与设计”、“集成电路工艺”和“集成电路设计CAD”;“2”是宽口径专业课“集成电路应用”、“集成电路封装与测试”,实行主讲教师负责制。依照整体优化和循序渐进的原则,根据学习每门专业课所需掌握的基础知识,环环相扣,合理设置各专业课的开课先后顺序,形成先专业基础课,再专业方向课,然后宽口径专业课程的开设模式。

  我校物理与电子科学学院本科生实行信息科学大类培养模式,也就是三个本科专业大学一年级、二年级统一开设课程,主要开设高等数学、线性代数、力学、热学、电磁学和光学等课程,重在增强学生的数学、物理等基础知识,为各专业后续专业基础课、专业方向课的学习打下很好的理论基础。从大学三年级开始,分专业开设专业课程。为了均衡电子科学与技术专业学生各学期的学习负担,大学三年级第一学期开设“理论物理导论”和“固体物理与半导体物理”两门专业基础课程。其中“固体物理与半导体物理”这门课程是将固体物理知识和半导体物理知识结合在一起,课时量为64学时,由2位教师承担教学任务,其目的是既能让学生掌握后续专业方向课学习所需要的基础知识,又不过分增加学生的负担。大学三年级第二学期开设“电子器件基础”、“集成电路原理与设计”、“集成电路设计CAD”和“微电子工艺学”等专业课程。由于“电子器件基础”是其他三门课程学习的基础,为了保证学习的延续性,拟将“电子器件基础”这门课程的开设时间定为学期的1~12周,而其他3门课程的开课时间从第6周开始,从而可以保证学生在学习专业方向课时具有高的学习效率和大的学习兴趣。另外,“集成电路原理与设计”课程设置96学时,由2位教师承担教学任务。并且,先讲授“CMOS模拟集成电路原理与设计”的内容,课时量为48学时,开设时间为6~17周;再讲授“CMOS数字集成电路原理与设计”的内容,课时量为48学时,开设时间为8~19周。大学四年级第一学期开设“集成电路应用”和“集成电路封装与测试技术”等宽口径专业课程,并设置其为选修课,这样设置的目的在于:对于有意向考研的同学,可以减少学习压力,专心考研;同时,对于要找工作的同学,可以更多了解专业方面知识,为找到好工作提供有力保障。

  2.优化专业课程的教学内容。由于我校物理与电子科学学院本科生采用信息科学大类培养模式,专业课程要在大学三年级才能开始开设,时间紧凑。为实现我校集成电路设计人才培养目标,培养紧跟集成电路发展前沿、具有较强实用性和创新性的集成电路设计人才,需要对集成电路设计方向专业课程的教学内容进行优化。其学习重点应该是掌握基础的电路结构、电路工作特性和电路分析基本方法等,而不是纠结于电路各性能参数的推导。

  在“固体物理与半导体物理”和“晶体管原理”等专业基础课程教学中,要尽量避免冗长的公式及烦琐的推导,侧重于对基本原理及特性的物理意义的学习,以免削弱学生的学习兴趣。MOS器件是目前集成电路设计的基础,因此,在“晶体管原理”中应当详细讲授MOS器件的结构、工作原理和特性,而双极型器件可以稍微弱化些。

  对于专业方向课程,教师不但要讲授集成电路设计方面的知识,也要侧重于集成电路设计工具的使用,以及基本的集成电路版图知识、集成电路工艺流程,尤其是CMOS工艺等相关内容的教学。实验实践教学是培养学生的知识应用能力、实际动手能力、创新能力和社会适应能力的重要环节。因此,在专业方向课程中要增加实验教学的课时量。例如,在“CMOS模拟集成电路原理与设计”课程中,总课时量为48学时不变,理论课由原来的38学时减少至36学时,实验教学由原来的10学时增加至12个学时。36学时的理论课包含了单级运算放大器、差分运算放大器、无源/有源电流镜、基准电压源电路、开关电路等多种电路结构。12个学时的实验教学中2学时作为EDA工具学习,留给学生10个学时独自进行电路设计。从而保证学生更好地理解理论课所学知识,融会贯通,有效地促进教学效果,激发学生的学习兴趣。

  集成电路产业是我国国民经济发展与社会信息化的重要基础,而集成电路设计人才是集成电路产业发展的关键。本文根据调研结果,分析目前集成电路设计本科专业课程体系存在的主要问题,结合我校实际情况,对我校电子科学与技术专业集成电路设计方向的专业课程体系进行改革,提出“4+3+2”专业课程体系,并对专业课程讲授内容进行优化。从而满足我校集成电路设计专业创新型人才培养模式的要求,为培养实用创新型集成电路设计人才提供有力保障。

  [1]段智勇,弓巧侠,罗荣辉,等.集成电路设计人才培养课程体系改革[J].电气电子教学学报,2010,(5).

  [2]方卓红,曲英杰.关于集成电路设计与集成系统本科专业课程体系的研究[J].科技信息,2007,(27).

  [3]谢海情,唐立军,文勇军.集成电路设计专业创新型人才培养模式探索[J].电力教育,2013,(28).

  [4]刘胜辉,崔林海,黄海.集成电路设计与集成系统专业课程体系研究与实践[J].教育与教学研究,2008,(22).

  在人们日常生活供水中,房顶水箱水位若由水电管理人员进行管控,非常麻烦,并且时常出现高层楼房断水或水箱溢水等事故,为了解决经常停水和有效地避免水资源浪费,经常会设计一个适用于城镇居民楼房,特别是农村住宅楼房生活用水水箱水位控制器。但如何将此实际应用引入课堂,将理论知识与实际相结合,提高学生的理解能力和知识的综合应用能力,真正做到学以致用,本设计根据模电基础电路工作原理,结合数字电路特点,设计了一套自动控制系统,可以实现水塔、水箱、水站等自动控制进排水操作,并引入555时基电路,作为排水延时电路,可自动选择排水,并外接一个控制端口电路可实现可编程控制。

  该简易水箱进排水自动控制电路主要由电源电路、检测电路、控制电路、延时电路等4部分组成。

  电源电路:由降压变压器T、整流二极管D1-D4、三端稳压集成电路7812、三端稳压集成电路7805等组成,电路采用低电压控制。

  控制电路:由反相器U4、U5、继电器RL1、RL2、RL3、三极管V3、V4、V5等组成。

  该简易水箱进排水自动控制电路所涉及元器件不多,结构比较简单,但是他囊括了电气自动化众多知识,是学生综合知识的一种实践锻炼,对专业教学知识是一种补充和检验,对教学工作能够起到很大作用。具体电路组成如图1所示。

  (1)220V市电经T降压后,经由D1-D4组成的桥式整流电路整理,再经C1滤波后形成+15V直流电压,产生的+15V电压一路经过三端稳压集成电路7812后输出+12V电压供给反相器,非门电路、延时电路、继电器等另一路经R1分压限流后经三端稳压集成电路7805稳压输出+5V供给检测电路。

  ①进水:此时V3饱和导通,K2绕组RL2得电,继电器触点吸合,进水电机M2工作,开始向水箱抽水。

  当水位达到预定高度后,水位检测探头的两个极片经水导电而有电流通过,V1的基极产生导通电流Ib使V1导通V2导通,从V2集电极产生的高电平一路加至反相器U4和U5,另一路经R3限流后加至V5的b极,迫使V5饱和导通,继电器RL3由常闭进入常开状态,使V3由导通变为截止K2由常闭变为常开,M2进水水泵断电,停止进水。

  ②排水:当需要排水时按动点动开关,NE555触发开始延时工作③脚输出高电平,V4饱和导通,排水指示灯亮,K1的RL1得电吸合触点由常开变为常闭,排水泵M1得电工作开始排水,当水位低于预定高度后,V1由导通变为截止V2也截止,反相器U5,U4输出高电平K1断电触电断开,M1断电停止工作,此时,M2得电开始进水,进入下一个循环过程。

  (3)水泵电动机。为保证水泵可靠长期地工作,在水泵电动机控制电路中设计一工作一备用两台给水泵,互为备用,定时交替工作。

  本设计将供排水系统这一实际应用引入课堂,将理论知识与实际相结合,提高了学生对知识的理解能力和对知识的综合应用能力,真正做到了学以致用。本电路结构简单实用,造价低廉,适合电子技术学生使用,通过学生自己动手组装调试,可以很好地掌握模电数电基本工作原理及自动控制电路原理。

  该设计电路经焊接、安装、调试,效果良好,基本能够模拟住宅楼房生活用水水箱水位控制。

  该简易水箱进排水自动控制电路以简单、实用为主要目的,因此与实际生活中的恒压供水系统还有一定区别,但是该简易水箱进排水自动控制电路的设计为后期进一步研究奠定了基础。

  [1]周玲,钟义广.一种简单实用的水位自动控制系统设计[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2010(2):218.

   汽车电路原理及电路图的识别研究 中职学生学好汽车电路图的重要方法 浅谈汽车电路图的识读方法和技巧 汽车电路图的识读教学浅探 电子专业大学生电路图识读能力的培养 谈用动态电路图激发学生对《电力拖动》的学习兴趣 电路图的简化方法 任务驱动教学法在汽车电路图识读教学中的应用 如何根据电路图连接实物电路? 浅谈利用电路设计软件PROTEL绘制电路图的方法与技巧 电路图的画法和实物电路的连接 如何看懂摩托车电路图 浅谈电气控制电路图的识读方法 巧克电路图 初三电路图 一种绘制精美电路图的方法 解初中物理电路图的教学探讨 浅析数字电路图的识图方法 初中物理电路图知识的教学策略 广汽丰田逸致时尚多功能汽车电路图 常见问题解答 当前所在位置:中国 教育 浅谈如何提高学生对汽车电路图的识别能力 浅谈如何提高学生对汽车电路图的识别能力 杂志之家、写作服务和杂志订阅支持对公帐户付款!安全又可靠! document.write(作者:未知 如您是作者,请告知我们)

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  任何复杂的电路都是由一些基本的单元如:传感器、开关、动作元件等组成的。而汽车的基本电路又是由这些单元有机结合而成,如果不了解这些基本电路的基本的工作原理,甚至连各种元件的电气特性和电气符号等基本知识也不清楚,还谈什么识图呢?同时还应该掌握与该元件产品相关的基础知识,如:起动系的组成及各部分的作用,或仪表的组成及各部分的作用等这也是最基本的要求。所以说无论看什么电路图,首先必须掌握基础电路知识,否则就会象一个目不识丁的人拿着一张百宝箱的开启说明书一样无计可施。二、找出电气元件的主要通道

  认清电气元件的主要通道是看懂一张电路图的关键,任何一张电路图都是为了实现某一特定功能而设计的,因此各电气元件构成电路图存在必然的通道。在寻找电气元件时就应注意以下几点:1、暂不考虑电源线、接地线、确定电气元件的类别,是属于起动系还是充电系,是EFI部分或SRS部分等等;3、在以电气元件的输入端为起点,一直走到输出端;4、随着电子技术的发展,集成电路已经向大规模集成电路方向迈进,对于这类的电路图,只需查找到他们的输入和输出,把各集成的输入和输出有序的连接起来这便是汽车电气元件的主要通道。电气元件的主要通道找到后,将元件的的流向用箭头来表示各元件的关系。

  电气元件的主要通道确定后,就要从整张电路图确定各个基本单元及分析其作用,如果是较复杂的电路图,如:EFI系统的电路图我们可以将整个电路图分成几个小部分,首先是确定输入和输出,中间应具备那些基本单元,根据所掌握的基本理论知识,在这一分析中,输出级应视为关键,因为它是目的,而前面各级则是为了达到这一目的的条件和手段。例如:一台汽车的收音机,听到节目的声音是目的,也就是说音频信号要有足够的能量推动喇叭的纸盆振动。这样如何得到某一电台的信号便是输入级要解决的问题。于是天线便是输入级,而中放、低放就是中间单元。确定了各个基本单元后,这些基本单元由那些元件组成,采用什么样的电路也由那些元件组成,采用什么样的电路也就可以分析出来了。从而知道了它们的功能。对于集成电路所组成的电路图来说,只需查一下手册,各部分的功能就可以知道了。

  元件指基本电路单元附近的一些元件,因此区分它们并不是很困难,特别是对集成块所组成的电路图更容易,接在管脚旁边的元件即是。例如:汽车点火系统上分电器的电容器,这个电容器的作用是减少触点的火花,增强次级高压电的作用;例如:发电机上在外壳与电枢线之间安装了一个电容器,这个电容器的作用是滤波。其他的例子在这里就不一一举例了。因为为了实现某一特定的功能,采用的元件和电路的组成也就不同。可以根据具体的电路和所在的单元的功能分析它的作用。对于集成块所组成的电路图,只需要根据手册查出各引脚的功能,则元件的作用也就随之分析出来了。

  摘要:电子技术课程是中职校电子类专业的一门专业基础课。本文从中职校学生的培养目标出发,对课程进行了一体化教学的探索,阐述了“知识+操作技能”的教学模式,并对具体实施作了详细的论述。

  电子技术课程由两大部分组成,即模拟电路基础和数字电路基础,是研究各种半导体器件的性能、各种单元电子电路的工作原理、功能及应用的一门专业基础课,同时也是一门实践性、应用性很强的课程。其目的就是使学生通过学习和实践获得电子方面的基础知识和基本技能,提高学生的观察能力、逻辑思维能力及分析问题解决问题的能力,同时提高学生使用相关电子仪器设备的能力和电子组装工艺水平。由于该课程的理论性和实践性都很强,在整个电子专业的教学中起着重要的作用。但是,我们的学生却很难学好这门课,原因就在于陈旧的教材及老式的教学方法不适应技校学生的特点,也与中职校培养社会上需要的操作型、技能型、实用型人才的培养目标不相适应。因此有必要进行探索与改革。

  目前,中职校电子类专业使用的电子技术教材,内容较落后,很多教材都是由大学教材改编而来,理论性太强,就现在的技校生而言,基本上都不能完全理解和接受,容易使学生产生放弃学习该课程的念头;重理论,轻实践,与中职校培养社会上需要的操作型、技能型、实用型人才的培养目标不相适应。传统的教学方法也不能适应现代教学的需要。传统的教学方法是先在教室上理论课,讲授的是诸如各种电子电路的基本概念、工作原理、各种参数的推导与计算等看不见摸不着的抽象知识。然后再让学生到实验室进行实验。而实验内容也是以验证性实验为主,是由老师事先准备好实验电路和器材,实验时先由老师将实验目的、实验内容及过程、实验中可能发生的问题及注意事项讲述一遍,然后让学生在规定的时间内完成实验。由于现今的技校生基础知识相对较差,学习能力欠缺,无法全面掌握课程的理论基础知识,不能详尽地分析各种单元电路的工作原理,其结果是大部分学生成了实验的旁观者,而在做实验的学生也是“照葫芦画瓢”,机械地完成了实验内容,甚至于做完后还不知道自己到底做了什么,要解决的是一个什么问题。结果使学生失去了实验兴趣,而对高深的理论知识更是望而却步。因此有必要对电子技术课程的教材和教学过程进行新的探索,找出一条由纯理论教学、验证性实验教学模式到既能让学生掌握一定的理论知识,又能通过实验(实习)提高学生操作技能的、适合中职校学生学习的教学模式。

  根据中职校对电子类人才的培养目标,本着理论知识够用,重在实际能力培养的原则,对原课程内容进行大胆整合,对理论偏深的内容和陈旧知识进行删减,对于各种单元电路,只要求掌握其工作过程及功能作用,而对于繁琐的理论分析和公式推导计算则删去不讲,把重点放在如何“用”这些电路上。故而将本门课程的教学全部放在实习室进行,由过去的“理论+实验论证”的教学模式转到“知识+操作技能”的全新的一体化教学模式。为此,将电子技术课程整合为多个主模块和子模块进行一体化模块式教学,每个模块都给出要掌握的知识点和要达到的操作技能。在使学生掌握常用电子仪器仪表使用方法的前提下,能分析判断各模块电路发生故障的原因和部位,不断提高学生的基本操作技能和组装各种电路的工艺水平。重点要求学生掌握各模块的知识点及对各模块电路的功能测试、分析与应用。

  电子技术课程是一门理论性和实践性都很强的课程,要想收到很好的教学效果,在具体教学内容的编排上要做到模块与模块之间的衔接。对于模块与模块之间的知识连接点,一定要向学生阐述清楚,否则前后知识脱节,就很难取得较好的教学效果。对于电子电路,几乎所有的电路参数、数据、波形都必须通过电子仪器仪表才能反映出来,电路原理图与实物装配图之间的转换也是一个难点。因此,要取得较好的学习效果,提高学生的动手能力,必须从以下几个方面入手:

  1、狠抓基本功练习。要求每位学生都要学会万用表、信号发生器、直流稳压电源、示波器等电子仪器的使用方法;练好元器件在线路板上的焊接基本功;认识电阻、电容、二极管、三极管等元件,并能用万用表测量其参数。

  2、合理安排理论知识点的讲授时机。对于每个模块理论知识点的讲授,要进行科学的安排,有的模块可放在学生动手操作前讲述,如电子仪器的使用,老师必须要边讲授边示范,然后让学生动手操作练习,引导学生入门。有的则可放在实习后用讨论、提问、总结的形式获得。如集成运算放大器组成的放大电路,可先让学生动手装配与测试,学生通过自己测量得到的数据得出集成运放组成的放大电路的闭环电压放大倍数只取决于反馈网络的电阻与输入电阻的比值,与集成运放本身的参数无关。这种由学生自己得出的结论,容易被学生接受和牢记。

  3、循序渐进,提高学生学习积极性。对于每个子模块的教学,要循序渐进,开始的几个模块都要将电路原理图中的元件与其对应的实物进行对照说明,引导学生在万能板上设计电路装配图。要加强实习过程中的巡回指导,对于实习中发生的故障,以引导的方式指导学生分析故障可能产生的原因和部位,逐步缩小故障范围,直到排除故障,让学生感受到成功带来的喜悦,激发学生的学习兴趣,提高学生的学习积极性。

  4、表彰先进,激发积极向上的学习热情。每个模块结束后,都要评出该模块的“学习之星”,表彰先进,激发学生你追我赶,积极向上的学习热情。

  5、改变学习成绩的评定方法。改变过去以理论考试和实验报告成绩决定学生学习成绩的方法,而是根据学生在整门课程的学习过程中的学习态度、操作情况、实验结果的准确性、参与实践教学的主动性、创造性、正确性来综合评定学生的成绩。扭转学生只重视理论考试、实验结果,不重视实习过程、不动脑筋、抄袭别人实习数据的现象。真正把学生培养成既有一定的理论知识又有很强的实际动手操作能力和创新能力的实用型人才。

  “模拟电子技术”是电子信息类专业的重要学科基础课程。该课程内容丰富,既有模拟电子技术的理论分析,又强调模拟电路的工程性和实践性;既要掌握模拟电子电路的基本概念、基本电路及其分析方法,又要求对电路进行定性分析和近似分析,学会辩证、全面地分析问题和解决问题。通过本课程的学习,培养学生继续深入学习和接受电子技术专业知识的能力,培养学生系统的观念、工程的观念、科技进步的观念和创新意识,学习科学的思维方法。因此,普遍认为该课程“入门难”,在教学过程中各个知识点的衔接以及各个教学环节的配合十分重要。

  “模拟电子技术”是电子信息类专业及其重要的学科基础课程之一,“电路分析基础”是与其直接相关的先修课程,此外还包括“高等教学”和“普通物理学”等相关课程。“数字电子技术”、“电子线路课程设计”、“高频电子电路”、“半导体集成电路基础”等后续课程与本课程密切相关,传感器原理、嵌入式系统以及毕业设计等也与本课程的联系比较紧密。结合电子科学与技术、微电子科学与工程的专业特点,在本课程教学过程中,我们注意本课程与后续课程的内容衔接,尽量避免复杂的公式推导,注重分析问题能力的培养。

  1.课程的基本结构。为使学生对电子电路建立起系统的观念、工程的观念和创新意识。首先,要培养学生分析问题的能力,使其“会”读图,能对电路进行性定性分析,其次,要求能够进行定量计算。以我院电子科学与技术,微电子科学与工程两个专业为例,“模拟电子技术”教学计划共64学时,其中56学时为课堂理论教学,8学时为实验教学。为进一步培养学生的动手能力,随后安排2周的电子电路课程设计,作为实践环节的补充。经过比较甄别,采用文献[1]作为基础教材。教材遵循“先器件后电路,先小信号后大信号,先基础后应用”的规律编排内容,为相关课程的学习打下较好基础。在应用方面,是围绕信号的放大、运算、处理、转换和产生来介绍。

  2.本课程的教学内容。在教学内容安排上,除去绪论部分,笔者将课程内容分成4个单元,如表1所示。第一单元讲述常用半导体原理,及其与分立元件组成的放大电路的原理;二、三单元分别为集成运算放大电路的原理及其应用;关于直流稳压电源的内容为第四单元。其中每个单元安排2学时的实验课程,分别为三极管放大电路(单级、差分)、运算电路、反馈放大电路和直流电源,考虑与实践环节“电子线路课程设计”的衔接,仅安排验证性实验。

  1.优化教学内容。我们以所选用教材为根本,考虑教学学时有限,以及相关知识点的衔接,对教学内容做了一些优化。如表1所示,第一单元内容包括半导体器件及其基本放大电路,以双极性器件为主,单极性器件的学习做好与后续课程衔接即可。其中多级放大电路部分主要讲述差分放大电路;考虑知识点的连贯性,特别是把教材第9章关于功率放大电路的内容作为分立元件放大电路的应用,与多级放大器的输出级部分一起讲授。在此,要特别注意本课程“入门难”在该部分教学内容中充分体现;例如关于PN结单向导电特点,应避免复杂的理论和公式推导,在教学时可先由线性电阻的双向导电性对比PN结的单向导电性,比较其伏安特性曲线,使其特点一目了然。随着信息技术的发展,集成放大电路的应用越来越广泛。学习第二单元集成放大电路的原理及特点,特别要注意与后续课程“半导体集成电路基础”的衔接,关于集成放大电路的原理此处应重视其外特性,重点分析集成放大电路的频率响应和放大电路中的反馈。第三单元,集成运算放大电路的应用,包括基于集成运算放大器的信号运算与处理以及波形发生与转换电路。此处应注意与“高频电子线路”课程的衔接,波形发生电路重点讲述RC正弦波振荡电路即可,在内容上要避免不必要的重复。第四单元,直流稳压电源,讲述小功率整流滤波电路和串联反馈式稳压电路,并安排2学时的实验。考虑到在本课程的教学过程中,已将关于电子线路读图的方法穿插到相关章节;没有单独安排第11章“模拟电子电路的读图”的教学内容。

  2.合理安排相关知识点的教学顺序。为培养学生综合应用所学知识解决问题的能力,要明确“学以致用”的道理;即学习器件原理的目的是为了组成功能电路。遵循这个理念,合理安排相关知识点的教学顺序,深刻领会知识点的内涵是教学过程中一个重要环节。首先,针对第一单元知识点的教学顺序做了一些调整。在学习三极管基本原理后,接下来便是三极管基本放大电路的学习;其次,考虑为CMOS集成电路的学习打下基础,关于场效应管原理其基本放大电路的学习虽非重点内容,但却是必不可少的。另外,关于差分放大电路以及互补输出电路的学习,需注意与集成运算放大电路的关系。第三单元分析非正弦波发生电路是一个难点,在教学过程中应引导学生应用“电路分析基础”课程“RC电路三要素法”定理分析非正弦波发生电路工作原理,则问题可迎刃而解。“电路分析基础”课程中所学“电流节点定律”、“电压回路定律”、“线性电路叠加原理”、“戴维宁定理”和“诺顿定理”等理论是从事模拟电子线路分析的基本定理,必须牢记。

  3.完善多媒体教学课件,做好板书与多媒体教学相结合。多媒体教学以信息量大、图文并茂等优点,在当前电子信息类专业课的教学已普遍采用,很多教材配套多媒体课件,甚至出现在课教学过程中完全丢弃板书的现象。但必须注意多媒体教学节奏快,学生很难有时间做课堂笔记,容易产生“夹生饭”。对此,我们首先完善了与教材配套的多媒体教学课件,根据上文3.1和3.2所述优化教学内容和知识点顺序,特别参考相关文献对一些知识难点分解、细化,经过近3年的不断完善基本形成具有特色的“模拟电子技术基础”多媒体课件。同时,对一些比较适合板书讲解的知识点,注意做好传统板书与多媒体相结合;例如二极管整流滤波、放大电路图解分析法、放大电路交流等效电路、非正弦波发生电路的过程分析等,在讲解过程中通过板书一步步地画出相关波形有利于充分理解其内涵,培养学生的学习兴趣、增强学生的自主学习和实践动手能力。

  4.以能力培养为导向,充分调动学习主动性。以能力培养为导向,注重学生的综合素质与创新能力的提高。探索师生互动的课堂教学模式,提倡和鼓励学生自主学习,让学生真正参与教学。以应用为背景,采用提问的方式,激发学生学习兴趣,破解本课程“入门难”的问题。在一轮教学过程,按照“回顾要点—提出问题—分析问题—当堂小结”的顺序组织授课内容,除了要求完成相应的作业题目,每个知识点均设计1~2题小结性质的问题进行提问,并引导学生当堂解答,或作为课后作业在下次课随机抽取学生讲述该题目的解答,鼓励学生发表见解,大胆质疑。以此使学生充分参与教学,激发学习兴趣,调动其学习积极性。

  在教学过程中,首先教师要善于在学生已掌握知识水平上提出问题,激起学生的好奇和兴趣,学生为了发现规律或找到答案,就需要对相关知识进行综合、联系、概括,从而起到引导和鼓励学生积极思维的效果。

  例如,在讲解叠加定理之前,首先以复习基尔霍夫定律的形式求解一个有两电源作用的电路,接着从求解的结果出发,引导学生研究求解的结果中两部分的物理含义,在分析的过程中不断渗透分解和叠加的思想,从而引导学生发现并理解叠加定理。

  在教学过程中,有些概念或规律是教学中的重点和难点,学生理解起来有一定难度。针对这种情况,教师要善于采用由简到繁,循序渐进,深入浅出的原则将该学科中关键的分析理念和分析方法讲授给学生。通过循序渐进的讲解,学生掌握的不仅仅是几个知识点,更重要的是理解了知识之间的相通性以及理念的灵活应用。

  例如电路分析中等效的方法。首先,从学生都懂的两电阻串联电路的阻值等于串联电路里两电阻的和说起,关键是让学生明白从电学角度看等效的基本含义是两个可以等效的东西具有相同的特征,即具有相同的伏安特性,接着启发学生理解等效的条件怎么找,等效的结果是什么。学生在明白了简单的电阻等效基础上,学习电压源模型和电流源模型等效中进一步将等效理念深入讲解。学生对等效理念有深入理解的情况下对于二端有源电路的等效模型即戴维南定理的学习就很容易理解。

  学习完一章或者相对独立的一部分内容后,教师首先应以“知识链”的形式将本章课程的内容层层分解,使学生对所学知识有清晰的框架和完整的认识;然后以研讨的方式把所学知识具体应用到综合例题或问题的求解中。通过上述两个过程达到知识的巩固、完善和提高。

  例如学完电路分析的内容后,学生学到了多种计算电路响应的方法,如基尔霍夫定律法、支路电流法、结点电压法、叠加定理、电源等效及戴维南定理等。教师可以给出一道典型例题,首先用让学生独立思考,各抒己见,给出同一问题的不同解法,并比较这些方法在此题中优劣,从而理解各方法适用的场合。通过课堂问题研讨,不仅能加深学生对理论知识的深入理解和灵活应用,而且培养了学生的创新、鉴别和比较归纳能力。

  通过课堂的理论讲解,学生能掌握基本的理论知识,但学习该课程更重要的目标是学以致用,特别是模拟电子技术和数字电子技术两部分内容。为此,将基本知识应用到电路设计的方法是把功能强大的Multisim软件引入教学中。这样不仅能提高学生的学习兴趣,加强理论知识的理解,而且学生可以不用受实验条件的约束而将所学知识应用到仿真设计中,充分调动学生的积极性和自主性,同时与当前科技同步,将提高学生的就业竞争力。

  为了督促学生自主应用Multisim软件设计电路,教师需要给学生布置设计题目、安排上机时间和答辩时间。下面以集成运放的教学为实例讲解该教学模式。

  集成运放是模拟电路中重要的一章,而且广泛应用于信号的采集和处理中。但学生在学习中却存在着诸多难点。另外,如果只是学完理论后解几道课后题而没有接触相关的应用设计,学生学后都感觉收效甚微。为此,我们以集成运放教学为例来说明如何将几种教学方法应用于该课程的教学中,教学思路分两步:理论讲解和自主仿真设计。

  首先简单介绍集成运放的内部电路,对于该器件的关键参数的特点学生非常容易理解,比如放大倍数很大、输入电阻很大、输出电阻很小。以放大倍数很大引导学生思考,得出输入在非常小的范围内输出电压与输入电压为线性关系。再通过回顾基本放大电路中输出交流信号的幅度应小于电源电压,从而导出运放的电压传输特性以及对于的两个工作区:线性区和非线性区。

  讲解集成运放的两个分析依据这个重难点的内容时不能几句带过,需要由浅入深。首先回顾等效电阻和基本放大电路的输入电阻的概念,让学生意识到集成运放的输入电阻所代表的含义,也就容易明白输入电阻大意味着两端加有限电压端口上电流非常小,可以近似为零。此时再辅以一个简单的没负反馈的电路,引导学生分析两输入端的电流和电压,同时认识到两输入端电压不近似等于零时运放工作在非线性区,从而学生会意识到工作在线性区需要两输入端电压近似为零,并同时思索什么样的电路才能达到此条件。教师先从电压放大倍数和电压传输特性两方面证明此结论,接着将前面给出的工作在非线性区的电路上添加负反馈,然后引导学生得出工作在线性的电路需要连接负反馈电路,并进一步对负反馈的概念以及作用进行讲解。

  集成运放工作在线性区的信号放大及运算以及工作在非线性区的应用的讲解可以采用多样化的教学方式。教师首先讲解一个集成运放的典型电路,讲解时要教会学生分析的思路方法和步骤;接着可以采用Multisim软件搭建电路,并给出直观的测量波形,这样既教给学生软件的基本操作,同时激发了学生对新鲜事物的好奇心和学习的积极性;另外还可以选积极的学生上台给大家讲解。

  在学生掌握集成运放基本原理和应用的基础上,要求学生:自学集成运放在滤波电路和在信号发生器方面的应用;学会使用Multisim仿线人以组为单位,应用Multisim仿真软件设计一个集成运放的应用电路,设计题目可以从老师给出的多个题目中选做一个,也可以自拟;按仿真电路搭建实际电路;写设计报告和设计成果的课堂展示与讨论。

  学生选定小组成员和题目后,需要查资料、学习、思考、同组间交流探讨,遇到解决不了的问题找老师帮助。设计结束后,设计成果的课堂展示与讨论这一环节的设计和安排对学生的评价和收获非常重要。为此我们采取了如下方式。

  (2)各组学生代表依次讲解他们所做的电路原理、参数选择及仿真电路的演示。学生讲解的先后次序原则:一是先简单后复杂,这样听课的学生能循序渐进理解该部分知识,并会学到一些以前不会的知识。具体为:第一个题目是一个加法运算电路,该组用了两种设计方法并用交流直流两种信号进行了验证。第二个题目是信号采集接口设计,该设计在题目一的基础上加入对运算的实际应用。第三和第四个题目是RC正弦波振荡器设计,该内容是学生自学完成的,讲解的学生将电路原理、参数设计等知识讲授给同学,让两组学生讲解该知识可以起到强化理解作用。第五、六组分别是低通滤波电路设计和波形产生电路设计,尽管“电工电子学”课程对滤波和波形产生内容不做要求,但由于部分学生不满足前面简单的应用,对该内容有极高的学习热情。针对这部分内容,在学生讲完之后,对其讲得不清楚的概念做讲解。第七组是电子止鼾器设计,该题目是一个在生活中非常实用而且将集成运放的放大、滤波及信号发生都囊括得非常好的例子,因此可以使学生对集成运放的实际应用的认识更上一台阶。二是每种电路先讲解1―2个,这样保证学生对所有的应用都有所学习;另外,如果还有一样的题目,则集中放在后面,主要让学生分析各个电路的优缺点。

  (1)学生对课程学习缺乏兴趣。主要原因是:①学生对计算机专业的相关情况了解不全面,通常认为该课程不属于计算机的课,是否学好都无关紧要;②学生因对专业知识、电学知识的陌生而产生消极心理,失去课程学习的兴趣。(2)学生的基础参差不齐,而课程概念较多、内容较抽象、逻辑性较强。对实际电路环境有概念的学生,学习兴趣可能建立得较快;但对相关概念空白的学生就会感到课程难懂、难学,继而失去学习的兴趣。(3)先修课程的教学目的不明确,涉及到的课程相关知识掌握不到位,如大学物理中关于电学的物理现象及概念、高等数学中复数的计算方法等等,学生学过也不知所以然;(4)课程内容不合理且偏多,涵盖了基本电路分析、模拟电路分析及数字电路分析三大内容板块,有限的课时需要更合理地统一这三方面知识;(5)教材内容都较经典,与时俱进的实际内容较难体现,学习枯燥感会由此而生。(6)实验教学内容太过于详细,实验的目的无法体现,对知识的理解仅限于表面。

  结合我校计算机专业教学计划,课程的教学课时定为64课时,其中理论课时为48课时,实验课时16课时。课时有限,教学内容应围绕专业的培养计划进行优化选择和重新组织,保证知识的系统性和完整性基础上突出能力培养,增加教学内容的关联性,涉及先修课程的内容以定义式形式给出,充实一些与专业密切相关的内容。

  理论知识是课程实践的基础,成为课程教学中的一个重要环节。电子技术课程涵盖了三大板块知识,理论教学的内容根据专业的特点和需要进行取舍,依据职业岗位对技能和知识的实际需要,重点体现够用,建立合理的知识结构,淡化知识的学术性和理论性;教学思路上遵循电路器件特性、电路处理方法及电路分析方法三条主线,有针对性地选择教学例题,提高教学效果,明确教学目的。

  教学内容应强化电路基本概念及电路基本分析方法。电路基本概念主要讲解认识电源和电路基本元件及电路中参考方向学习和识别的意义;电路基本分析方法主要讲解电路基本定律的内容及应用,选择性地讲解基尔霍夫定律、叠加原理及戴维南定理,以例题的方式说明定律的内容及应用,有针对性地建立正确的电路分析方法,对定律的数学证明不作说明。教学中注意引导学生构建正确的学习方法,学会看图,分析电路中的元件和电源,区分电路的类型,确定电路的分析方法,以直流电源作用下的电路作为电路分析方法的学习,后续电路的电源可能不同,但电路经过处理后的目的就是要采用直流电源作用下的电路分析方法,后续电路中重点学习的就是电路如何进行处理;如交流电源作用下的电路首先解决的是如何将电压、电流相量化及元件特性相量关系的建立。基本电路分析中主要涉及的是电路的计算,电源以直流、交流为主,教学例题中可以引入模拟电路需要解决的问题,对模拟电路中出现的元器件可以作为已知条件给出,如二极管、三极管、运算放大器,有机统一基本电路分析与模拟电路分析二方面内容,建立明确的学习目的。本篇安排8课时,其中电路基本概念约3.5课时,电路基本分析方法约4.5课时。

  教学内容主要包含三个元件二极管、三极管及运算放大器的特性说明及元件应用电路分析。二极管中讲解半导体尤其是杂质半导体的特点,二极管的截止和导通工作状态及对应等效方法,以整流电路及数字电路的基本门电路作为教学例题,建立含二极管电路的处理方法及基本分析思路。三极管中讲解器件的结构特点和工作区域,放大区放大的原理及电压放大电路的组成和性能指标的计算,工作在饱和区和截止区的器件在数字电路典型集成器件与非门中的分析;教学例题主要解决放大状态下三极管管脚、管型的判别,小信号作用下含三极管电路的微变等效电路处理方法,亿博电竞官网以及分压式偏置下电压放大电路静态、动态指标的计算。运算放大器作为直接耦合多级放大电路讲解如何削弱零点漂移现象,淡化其内部结构,突出器件的外部输入输出特性及线性和非线性工作区域,通过说明扩大其线性区域施加负反馈条件讲解反馈的概念、类型及判别方法;教学例题主要构建含运算放大器的电路处理方法及分析思路,如线性工作区域的器件使用在模拟信号运算中的功能,非线性工作区域的器件组成实用的电压比较器,传感器输出电路中运放的放大作用等。本篇安排18课时,其中二极管4课时、三极管8课时、运算放大器6课时。

  教学内容需淡化数字电路逻辑器件的内部结构及工作原理,重视外部逻辑功能的分析,包括数字电路分析基础、组合逻辑电路的分析和时序电路的分析三大部分。数字电路分析基础中教学内容涵盖数制、码制的概念及其转换方法,逻辑函数的概念及化简方法和意义,基本逻辑门的逻辑功能,数字电路分析方法;由于数字电路的信号源与模拟电路的信号源完全不同,尤其强化分析方法的讲解。组合逻辑电路的分析重点教学的内容包括常用组合逻辑器件的外特性,组合逻辑电路的分析与设计方法;以设计方法设计实用的组合电路如加法器、编码器等,建立中规模数字器件的概念,认识常用中规模集成器件,再讲解中规模组合器件的应用,教学内容因此组成一条清晰的知识连线;教学例题可以偏向与专业密切联系的内容,如计算机中加法器、计算机键盘编码电路、存储器中译码器应用等。时序电路的分析教学内容首先要充分体现时序电路与组合电路的区别,包括电路中组成器件的逻辑特性不同、分析方法的特点等,主要讲解触发器的外部逻辑特性,仅基本RS触发器分析其内部结构以说明触发器中复位与置位功能,其余触发器仅说明其外部的逻辑功能,摈弃其内部枯燥的结构原理说明;以分析触发器组成的计数器电路讲解时序电路的分析方法,同样可以适用其他电路如寄存器电路的分析,同时也揭示了集成计数器的内部结构及原理和功能,解决任意进制计数器的设计问题;教学例题要体现学习触发器逻辑功能的重要性,时序电路的分析和设计思路,将555定时器作为综合例题分析讲解,包含三极管、运算放大器及触发器。本篇安排22课时,其中数字电路分析基础4课时、组合逻辑电路的分析6课时、时序电路的分析12课时。

  课程实验共8个,安排16课时,包含验证、仪器使用、综合分析及设计项目,基本电路分析实验主要以验证性实验为主,安排4课时;模拟电路分析包含仪器使用、综合分析等项目,安排6课时;数字电路包含验证、综合分析及设计等项目,安排6课时。通过课程实验巩固和加强对理论知识的理解,增加电子技术方面的感性认识及学习兴趣,培养学生对工程问题的基本分析能力、电路的调试技能以及分析和解决工程问题的综合能力,提高学生的工程素质。(1)对验证性和分析性实验给出实验电路和实验内容,由学生根据实验目的结合理论知识自主决定测量量、自拟实验步骤及实验表格;对设计性实验给出设计要求,由学生自行设计实验电路并调试得出结果;转变学生被动学习的局面,培养学生独立思考、独立分析及解决问题能力。(2)实验项目安排上要体现各实验的相关性,内容安排体现从元器件到单元电路再到系统设计。如示波器、信号发生器的使用主要用于电压放大电路及运算电路的实验测试;数字电路器件逻辑功能测试与具体应用电路相结合。以往实验中出现问题时通常有器件本身存在问题,但学生实验前总是忽略器件的好坏,实验中的问题难以入手解决,强调实验的相关性可以开拓学生解决问题的思路,进一步掌握实验中的主动性,并且各实验的目的也更加明确,对课程从理论到实践的学习过程做到循序渐进地完成。(3)丰富实验内容,将实用小电路、电子竞赛试题等应用于实验中,或分析或设计,增加实验的趣味性。课时限制使得实用电路在某个实验中不可能完整实现,但可以将其中的单元电路作为实验的内容,其他部分以模块代替,实现电路的功能。(4)实验前预习内容及实验后的思考问题与实验内容密切关联。实验前的预习可以保证实验的有序进行,进一步理解学习的相关理论知识的应用性,从而提高学习课程理论知识的兴趣;实验后的思考是对实验中的总结、实验中出现问题的解答、实验数据的分析等,培养学生建立综合分析问题的方法及理论联系实际的能力。

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