对模拟电子线路实验课的感受与建议

2024-04-30

对模拟电子线路实验课的感受与建议(通用4篇)

篇1:对模拟电子线路实验课的感受与建议

摘要 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„1 关键字 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„1

1、引言 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„1

2、正文„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 2.1实验对学生的要求„„„„„„„„„„„„„„„„„2 2.2对实验教学的建议„„„„„„„„„„„„„„„„2

3、总结 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„3 参考文献 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„

对模拟电子线路课的感受与建议

摘要:本文是基于对模电线路实验课上的问题的分析和进行一些改进建议,关键词:虚拟技术;考核;问题;培养 1引言

在实验课上受到现有仪器.设备条件.学时数限制,实验的基础要求也难以得到满足,实验内容大多数是验证性的。学生普遍存在着起点低的问题。有些同学把实验做完了却不明白该实验又有什么作用,并没有深入的了解,要求的只是完成,并没有深入的掌握。并且学生还存在严重的抄数据行为,这严重的影响到学生创新思维的培养。模拟电子是高职院校电类专业的专业基础课,但却是令许多老师和学生头疼的一门课。本文通过对模拟电子课程的全面分析,特别是实验教学的剖析,在教学过程设计及实验课的设计与考核等方面提出了一些改革措施。2 正文 实验对学生的要求

2.1 实验前必须充分预习,完成指定的语序任务。预习要求如下:

2.1.1 认真阅读实验指导书,分析,掌握实验电路的工作原理,并进行必要的估算。2.1.2 完成各实验“预习要求”中指定的内容。2.1.3 熟悉实验任务。

2.1.4 复习实验中所用个仪器的使用方法及注意事项。

2.2 使用仪器和实验箱前必须了解其性能.操作方法及注意事项,在使用时应严格遵守。

2.3实验时接线路要认真,相互仔细检查,确定无误才能缓接电源,初学或没有把握应经指导老师审查同意后在接通电源。

2.4 实验时应注意观察,若发现有破坏性导致异常现象(例如有元件冒烟.发烫或有异味)应立即关断电源,保持现场,报告指导老师。找出原因.排除故障,经指导老师同意在继续实验。

2.5 试验过程中需要改接线路时,应关断电源后才能拆.接线。

2.6 实验结束后,必须关断电源.拔出电源插头.并将仪器.设备.工具.导线等按规定 1 2

整理。

2.7 试验后每个同学必须按要求独立完成实验报告。3 对实验教学的建议

1.摒弃实验箱,自己焊接电路。

实践证明,实验课上现成的模拟电子实验箱降低了学生的求知欲,在模拟电路的课堂上学生们最想干的就是自己焊接、测试,从中获取成就感,增加学习兴趣。而在实际的实验过程中,学生的动手能力是不同的,这样可以安排分组学习,并且循环安排两组学生在老师的帮助下提前完成,接下来帮助其他同学完成实验。也可以分层次进行教学,每次实验课的设计分为基本实验和附加部分,附加部分的实验可以满足动手能力强或感兴趣同学的求知欲,并增强他们的动手能力。2 用虚拟仿真技术

虚拟技术是近年发展起来的,利用计算机模仿实验的技术。电子线路模拟实验室利用计算机构造一个实验模拟环境,通过电路的构立和对数据与电路功能的分析,达到实验效果和目的的一种新的实验方法。EDA技术是一种以计算机位基本工作平台,以高级语言描述.具有系统级仿真和综合能力的软件工具。软件有多种,其中Mulyisim是较常见的电子技术和实训工具。通常工具软件的元器件库储存有许多大公司的晶体管.阻容元件.集成电路和数据门电路芯片等元器件,仪器库则有万用表.示波器.信号发生器.扫频仪.逻辑分析仪.信号发生器.逻辑转换的仪器接通开关就可以进行和实无实验一样的测试分析。但这类软件的缺点是原件均是一心好实现的,以实物实验差别很大。我们所完成的多媒体电子技术实验系统软件饿突出优点是:元件机仪表均以实物的形式重现,直观性强,可操作性强。

虚拟技术的发展使电子线路的分析设计过程得以在计算上轻松.准确.快捷的完成。这样,一方面克服了实验室在元器件和规格上的限制,避免了损坏仪器等不利因素,另一方面使得实验不受时间及空间的限制,从而促进电子线路实验教学的现代化。

2.1实行虚拟实验的必要性

电子线路是一门较为抽象的理论型课程。在学习电路理论时必须理论联系实际,抓好教学中的实验环节,让学生能根据自己的实际情况,结合教师的教学要求进行 2 2

实验操作,验证所学到的电路原理。但是,学生在实验中出现的种种现象又不尽人意,暴露了传统实物实验的一些固有缺陷。例如:

(1)学生不熟悉电路连接,还没有掌握好锡焊技术,所以连接电路时极易出错。(2)电路连接错误,易造成电子元器件及测试仪器的损坏。学生不熟悉仪器操作也是造成仪器容易损坏的原因。

(3)学生不能根据自己的学习进度安排实验时间,更不能像做家庭作业一样在课余时间进行练习。有限的教学时数与学生技能的提高矛盾突出。

(4)实验的元器件离散性大,环境变化引起的温漂、干扰等因素会造成实验数据的偏差。

(5)传统的电子技术实验是以实物为主的,设备易磨损老化,需要定期更新;教学实验室的设备配置与教学大纲的教学要求相对应,随着教学要求的提高及电子技术的飞速发展,实验设备的技术水平也不断提高,数量也要有所增加,这要消耗我们有限的教学经费。

EDA技术恰好能够弥补实验的不足。它的优点是:

(1)在计算机上即可完成和实现电路的电气连接,检测电路的电性能。例如,显示检测点的电压电流波形及对电路进行直流分析、交流分析、瞬态分析、傅立叶分析等多种分析,及时获得实验结果。

(2)评估元器件参数变化(包括故障)对电路造成的影响。分析一些较难测量的电路特性,如进行噪声(Noise)、频谱(Fourier)、器件灵敏度(Sensitivity)、温度特性(Temperature)分析等。

(3)可以在短暂的实验时间里快速完成较复杂的电路连接、测试工作。(4)可以很容易地实现对学生的量化评估。3.完成必要的验证性实验和综合设计实验

有很多老师提出减少验证性实验,此类实验是验证的是枯燥的理论,而此理论正是后续课程的基础,如果缺乏有效的吸收,后续实验将得不到良好进行。实验仅仅通过Multisim进行仿真,学生的理解和学习兴趣是有限的,只有亲自动手后的印象是最深刻的。而由于我们的课时有限,我们可以挑出典型的验证性实验,如共射级放大电路、射极跟随器等让学生亲自焊接后测量,其余有必要的验证性实验可以留为课后作业,开放实验室让学生自己完成。

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要提高学生的动手能力,就必须设计综合性实用电路来增强学生的实际动手能力和自学能力。为了引发学生的兴趣和成就感,最好安排一个平时能够用的电路,如音频放大器或充电器的制作,在此过程中侧重电路的焊接、测试和调试能力的锻炼。4 教材实验内容丰富

教材实验内容丰富,且遵从循序渐进的原则。基础部分以二极管、三极管、电阻、电容的测试开始,配以常用仪器练习,让学生逐步对电子元器件及其测试方法有一定的了解,并掌握实验中常用电子仪器的使用和测量方法;之后通过基本放大电路、组合放大电路、场效应管放大电路、功率放大电路等各种不同的电路组态的实验,使学生掌握和熟练运用各种单元放大电路;再以集成运放为核心的集成运放参数测试、算术运算电路、比较电路和低通、高通、带通、带阻电路来加深学生对集成电路的实验和设计能力;最后通过LC、RC正弦波发生器电路实验和非正弦波发生器电路转换实验让学生对反馈和波形的产生有进一步认识,并通过AM、FM调制和解调电路实验,来加强学生对通信电路原理的理解。书中每一个实验都包含实验目的、实验原理、实验内容和实验报告要求,旨在不仅要教会学生怎样去做,而且要使学生弄懂为什么这样去做,并启发学生进行思考。5 实验的考核

实验的考核可分为平时和期末,无论平时的抽检还是期末的考核都要分为过程与结果两部分,这样来督促学生养成良好的实验习惯和正确的工作过程。不但要考核实验,也要考核学生的素质,采用工厂的“6S管理”进行严格要求,即“整理、整顿、清扫、清洁、素养、安全”来管理我们的实验室和每位学生,使其尽快适应工厂用人需求。

四、结束语

整个教学过程围绕着职业能力,在实践——理论——再实践的基础上,将整个模拟电子划分为几个任务来完成教学,在实验中培养学生的兴趣和手脑并用能力,将理论教学穿插在实践当中,通过观察、测试或仿真提出问题,然后理论分析、总结,进而指导具体的实际电路焊接。用6S管理来帮助我们的学生尽快进入工厂员工的角色。通过此次“常用电子仪器使用”实验,是我对模拟电子实验有了一个初步的了解,对示波器的工作原理也有了一定的认识;同时也明白了电子技术基础是一门 4 2

实践性很强的课程,目的就在于培养我们的实践动手能力,通过实践可以提高我们的基本技能之外,还可以开拓我们分析问题与解决问题的能力,对我们以后走向工作岗位后都具有十分积极的作用.................参考文献

[1]南少游.高职《模拟电子技术基础》课程教学方法的改进.延安教育学院学报,2008.12 [2] 徐华军.模拟电子技术课程“一体化”教学模式的探索.辽宁高职学报,2008.6 [3]李先东编著。EDA仿真与虚拟仪器技术[高等教育出版社,2004.5] [4] 段国俊,张耀巨.模拟电子线路实验讲义[M].呼和浩特:内师大教务处出版社,1999

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篇2:对模拟电子线路实验课的感受与建议

摘要:虚拟技术的发展使电子线路的分析设计过程得以在计算机上轻松、准确、快捷地完成。这样,一方面克服了实验室在元器件和规格上的限制,避免了损坏仪器等不利因素,另一方面使得实验不受时间及空间的限制,从而促进电子线路实验教学的现代化。

关键词: 电子线路EDA技术多媒体技术虚拟实验 1.电子线路虚拟实验概述

虚拟技术是近年发展起来的,利用计算机模仿真实过程的实用技术。电子线路虚拟实验是利用计算机构造一个实验模拟环境,通过电路的建立和对数据与电路功能的分析,达到实验效果和目的的一种新的实验方法。EDA技术是一种以计算机为基本工作平台,以高级语言描述、具有系统级仿真和综合能力的软件工具。软件有多种,其中Multisim软件是较常见的电子技术设计和实训的工具。通常工具软件的元器件库储存有许多大公司的晶体管、阻容元件、集成电路和数字门电路芯片等元器件,仪器库则有万用表、示波器、信号发生器、扫频仪、逻辑分析仪、数字信号发生器、逻辑转换等仪器,接通开关就可以进行和实物实验一样的测试分析了。但这类软件的缺点是元件均是以电路符号实现的,与实物试验差别很大.我们所完成的多媒体电子技术实验系统软件的突出优点是:元件及仪表均以实物形式重现,直观性强,可操作性高。

2.电子线路虚拟实验的实现 2.1实行虚拟实验的必要性

电子线路是一门较为抽象的理论型课程。在学习电路理论时必须理论联系实际,抓好教学中的实验环节,让学生能根据自己的实际情况,结合教师的教学要求进行实验操作,验证所学到的电路原理。但是,学生在实验中出现的种种现象又不尽人意,暴露了传统实物实验的一些固有缺陷。例如:

(1)学生不熟悉电路连接,还没有掌握好锡焊技术,所以连接电路时极易出错。

(2)电路连接错误,易造成电子元器件及测试仪器的损坏。学生不熟悉仪器操作也是造成仪器容易损坏的原因。

(3)学生不能根据自己的学习进度安排实验时间,更不能像做家庭作业一样在课余时间进行练习。有限的教学时数与学生技能的提高矛盾突出。

(4)实验的元器件离散性大,环境变化引起的温漂、干扰等因素会造成实验数据的偏差。(5)传统的电子技术实验是以实物为主的,设备易磨损老化,需要定期更新;教学实验室的设备配置与教学大纲的教学要求相对应,随着教学要求的提高及电子技术的飞速发展,实验设备的技术水平也不断提高,数量也要有所增加,这要消耗我们有限的教学经费。EDA技术恰好能够弥补实验的不足。它的优点是:

(1)在计算机上即可完成和实现电路的电气连接,检测电路的电性能。例如,显示检测点的电压电流波形及对电路进行直流分析、交流分析、瞬态分析、傅立叶分析等多种分析,及时获得实验结果。

(2)评估元器件参数变化(包括故障)对电路造成的影响。分析一些较难测量的电路特性,如进行噪声(Noise)、频谱(Fourier)、器件灵敏度(Sensitivity)、温度特性(Temperature)分析等。

(3)可以在短暂的实验时间里快速完成较复杂的电路连接、测试工作。(4)可以很容易地实现对学生的量化评估。

2.2实验室的建构

作为传统电子技术实验的补充,使学生初步掌握仿真软件技术,可使实验内容紧密联系课本内容,比较全面地概括和反映部分所学的知识点,将课堂内容具体化。一方面继承实物

实验可操作性、参与性强的优点,另一方面又可利用计算机优势,发挥其直观、动态模拟、迅速准确、资源共享、资金投入量少等特点,从而建立一种新型的实验教学方式,进一步提高教学效率。系统配置是:一台多媒体计算机+多媒体电子技术实验系统应用软件。

3.虚拟实验示例

现以“单管基本电压放大器”为例,说明具体实验在虚拟实验室中是怎样开展的。实验中进行了一系列参数设置、波形观察和数据读取,以验证虚拟实验的可操作性。

首先计算机装上具有电子技术实验系统功能的软件,然后利用软件提供的元件和仪器在屏幕上搭建单管电压放大电路,如图1所示。

图1单管电压放大电路

图中信号发生器的输出信号频率为1kHz,幅度为VP-P=20mV的正弦波;万用表用于测量各点的工作电压;示波器用于测量各点的波形。

接通虚拟直流电源开关,调整电位器Rw,使电路处于最佳放大状态,示波器就显示出波形失真最小、输出信号幅度最大的反相放大波形;Rw调至阻值最大时,三级管接近截止,输出幅度较小的截止失真波形;调至阻值最小时,三级管接近饱和,输出饱和失真波形。图1中显示为三极管放大状态时示波器面板显示图。

通过一系列电路的测试和数据的读取分析与实物实验所得结果进行比较,得出基于EDA软件的电子线路虚拟实验能完整、准确、快速地达到所有电子线路课程的实验要求和实验目的的结论。

4虚拟实验在教学中的应用 4.1功能作用

a.辅助课堂教学

传统的电子线路教学往往是理论教学和实验部分分开进行。教师在教室内用粉笔、黑板传授抽象的理论知识,在黑板上画电路图,给学生分析电路特性,分析电路随着某一元件的

变化而变化的情况。教师讲得辛苦,却得不到理想的效果;学生听课吃力,往往不得要领,很难对有关理论留下深刻的印象。进行实验,其主要目的就是为了检验课堂上传授的理论知识,加深对理论的理解和记忆。但是我们很难将一个实验搬到课堂中来,倘若有虚拟实验室,便可以很方便地利用其在课堂上进行演示,让抽象的理论及时得到检验,给予学生感官上的认识,达到从感性认识到理性认识的有机过渡。

b.代表实物实验中理论的验证、电路分析和数据获取等部分的操作 辅助实验教学的开展,为学习者提供一个检验电子线路理论和知识的环境。充分利用计算机快速准确将繁琐的计算公式通过编制程序计算出结果,画出精确仿真图线,帮助学生理解和分析复杂的电路。学生可以独立使用自己计算机中构建的虚拟实验室,主动设疑、实验,不断地得到实验结果;并且可以修改参数,在不必担心损坏仪器的情况下,迅速进行实验仿真,检验自己对所学知识的掌握情况,这对提高学生的学习积极性,提高教学水平是有益处的。

c.便于学生发挥创造性思维

教育的目的在于提高学生的分析能力、判断能力及创新能力,提高学生的综合素质。我们知道用实物设计制作复杂一点的电路,单是搭建时准备零件、制作电路板、焊接就要花费不少功夫;接好电路后,为了使电路处于满意的工作状态,不断地更换零件、调整参数也是十分费时费工的。学生要运用自己学到的知识设计制作新颖的电路是一件很困难的事。现在,虚拟实验室给学生创造一个优良环境,学生可以充分发挥他们的智慧,展现他们的才华。

d.完善电子线路的远程教学 实验虚拟化,把实验室搬到了网络,对于电子线路这门操作性很强的课程来说,更加完善了电子线路的远程教学。

4.2运用基础

与传统实验一样,实验仿真软件在设置实验时,首先明确该实验要解决什么问题。这就要求教学人员不仅要对课程内容和教学任务做系统深入的研究,认识该学科的特点,划分知识点,尤其是重点、难点,而且还要充分考虑学生的学习特点,在此基础上确定实验内容,编写实验指导书,让学生在具备电子线路基本知识的基础上开展虚拟实验。

4.3工作流程

在虚拟实验室中做实验的基本流程程序结构(如图2所示)。

图2实验基本流程方框图

因为我们的教学主要是理论传授,不需要去开发和设计电路,所以上述的实验流程并不包括电路设计开发部分。但是EDA软件在极大地满足我们的实验要求的基础上,还有非凡的应用潜力,这无疑是个广阔的天地。

在计算机辅助教学实践中,学生上机普遍存在两个问题:一是面对众多的计算机,教师难以准确、全面地掌握学生练习的实际情况,及时进行个别辅导;二是难以做到上机时学生之间、师生之间进行情况交流,使上机操作变成学生自己的活动,影响教学。因此就要求建立一种虚拟试验的教学模式,使教学信息交流双向化。

4.4虚拟实验室课堂的教学模式

由于虚拟实验室加入了教学的环节,打破了传统教学的流程,势必要求制定出新的教学模式以适应发展的需要。根据建构主义理论和教学设计理论的有关知识,可建立以下两个教学模式(如图3所示):

图3a实物实验教学模式方框图图

图3b虚拟实验教学模式方框图

第一种模式是先做1~2次实物实验,学生有了形象体验后再做虚拟实验,对于从事没有实物操作经验或抽象思维能力、形象化能力较差的人,这样做效果会好些;理工科的学生关于电子实物制作一般都已有所接触,所以第一、二种教学模式他们都能较好地接受。教师可根据教学和实验效果适当变更。

5建立虚拟实验室,推广电子线路远程教学

在信息社会中,知识的更新速度很快,各学科间的相互交叉渗透更为普遍,一次性的学校学习将不能满足信息社会对人才的需求。这就使得各层次的教育必须面向社会,以服务于不同需求的社会人群。这个教学任务是传统的教学手段所不能胜任的。Internet的飞速发展和普及,使这一教学任务的实现成为可能。

教学软件与Internet接轨才能在人们广泛的继续教育、培训教育乃至终身教育中显示其优势性能,充分发挥重要作用。本软件就是让电子线路实验教学与Internet接轨的良好工具。使用本技术的虚拟实验室可以有效地配合网上电子线路理论教学,原有的电子线路CAI加上虚拟实验将使网络教学更加完善,便于推广电子线路教学的远程化。

篇3:对模拟电子线路实验课的感受与建议

如何让学生在有限的时间里深入了解并掌握模拟电子线路课程的内容, 同时又能够根据所学的知识进行简单电路方面的设计, 增强学生的实践动手能力, 提高学生的学习兴趣, 是实践教学中需要着重解决的问题。本文根据几年来的教学体会和实践, 着重从增强学生的实践动手能力, 提高学生的学习兴趣两个方面提出实验教学改革的几点意见。

1 实验教学内容的改革

我们在改革模拟电子线路课程实验时, 对原先的内容作了一些调整。例如:首先将模拟电子线路课程实验内容从分立元件电路的验证性实验向集成电路的设计性实验过渡, 对原先的分立式元件电路实验内容进行删减, 增加一部分常见集成电路应用内容, 让学生对集成电路的相关知识加深了解, 开设集成运算放大电路应用方面的设计性实验。通过设计性实验, 让学生加深对集成运算放大器功能和优点的了解。其次, 现在独立的单管放大电路应用已经很少, 在放大电路中更多的采用负反馈放大电路。所以, 我们简化了对单管放大电路的介绍, 加强了对负反馈放大电路的应用及设计的介绍。另外, 由于实验课时有限, 我们将原先在课内介绍仪器使用方法, 改为在课外学生自学。我们事先将仪器仪表的使用方法录成视频发放给学生, 学生通过课外时间在电脑上观看仪器的使用教程, 然后到开放实验室去练习仪器的使用。这样, 不仅学生可以掌握仪器仪表的使用方法, 而且老师还可以留出更多的时间去总结学生在实验过程中遇到的问题。此外, 增加了综合性、设计性实验比重, 以扩展学生的动手能力和创新能力。

实践证明, 通过上述改革, 加强了学生对最新知识的了解, 同时又能够不断提高学生的综合应用能力和创新能力。

2 实验教学方法的改革

当前, 模拟电子线路的实验教学手段主要是模拟电子试验箱, 学生按照实验指导书的要求在模拟试验箱上进行电路连接, 最后按要求测试相关数据并记录。整个实验过程留给学生自己思考如何设计电路, 如何选择电路的参数时间太少, 这样的实验教学效果达不到预期目的。

为让学生自己思考如何设计电路, 如何对电路的参数进行设置, 达到强化学生的实践动手能力, 我们结合实际产品研发流程, 对实验教学方法进行改革, 将现在流行的Multisim仿真软件引入到实验教学中来。Multisim软件是一款专门用于电子线路仿真和设计的EDA工具软件, 一方面, 采用其提供的理想模型库, 可以让学生掌握电路设计的方法和步骤同时还可以使学生清楚了解模拟电子线路中典型电路的工作原理, 另一方面利用清晰明了的仿真环境使学生加深对基本概念的理解和记忆。学生在熟练掌握Multisim软件后可以使用多种测试工具对实验任务进行多方面的验证充分记录数据并做好预习报告。在测试过程中, 学生了解了电路各个部分元件的作用以及改变该元件会对电路造成哪种影响。从而在做电路实物时能够做到有的放矢。

3 实验教学改革实施过程

为达到实验教学改革的效果, 在实验前, 我们要求学生对实验内容进行预习, 根据实验内容在Multisim软件上仿真出电路的各项参数, 并写出预习报告。学生在进入实验时, 根据预习报告, 用实验室提供的实验器材对实验电路进行安装和调试。对实验过程中存在的实验故障, 指导老师要积极引导学生去发现问题并找出解决问题的方法。在实验结束后指导教师对学生存在的普遍问题进行分析和总结。在这个过程中, 指导教师主要是强化对学生的应用能力和创新能力进行培养, 鼓励和引导学生对扩展实验项目进行探索, 提倡学生用不同的方法和思路完成实验任务, 从而增强学生的创新意识。

每次实验结束后, 要求学生在预习报告的基础上写一份实验报告, 对在实验过程中记录的数据进行分析和总结, 对实验过程中遇到的困难和问题进行详细的分析, 并记录造成问题的原因和解决问题的方法。最后, 对本次实验写一段简短的小结。

4 实验成绩考核

实验考核分为三个方面。第一, 课前的预习情况, 根据预习报告的情况进行评分约占总成绩的30%;第二, 实验过程中的表现, 根据实验过程中完成实验的质量和速度, 以及在原有实验的基础上对实验内容进行拓展给予相应分数, 其中对电路进行拓展部分作为该阶段考核的重点, 课堂成绩约占总成绩的40%;第三, 实验结束后能够对实验数据进行分析和总结最后得出结论, 对实验过程中遇到的问题进行总结, 分析造成问题的原因和解决问题的方法。将上述内容写进实验报告并提出个人观点和感受, 成绩约占总成绩的30%。

5 项目成果应用情况及效果

该教学改革已在我校2009级、2010级电子信息工程专业共4个班实施, 教学改革情况良好, 学生评价较高。现将教学改革前后情况对比如下。

改革前, 实验课堂上实验教师将大量时间和精力放在对实验仪器的使用、电路的工作原理、实验注意事项和实验操作步骤的介绍上。没有将重点放在对学生实践的引导上, 没有充分调动学生的创新意识和兴趣。学生在课堂上为了尽快完成实验任务, 将全部精力和时间放在电路的连线和测量上, 没有认真思考电路的工作原理。总的来说实验教学没有完全达到实验预期目的。没有能够在实践的过程中培养学生的创新意识。

改革后, 实验开始前指导老师对实验基本要求和注意事项进行介绍, 学生按照预习报告和实验指导书的要求对实验电路进行安装和调试, 对各项参数进行测量。整个实验过程学生不但快速的完成了既定的实验任务而且还完成一些扩展性实验。学生非常直观的感受到模拟电路的设计过程和电路的作用, 增强了学生对模拟电子线路的学习热情。同时, 间接性的引导学生养成正确的电路设计习惯, 为后续课程的学习打下了良好的基础。

6 结语

根据当前社会对人才的需求, 结合当前产品研发流程和方法对模拟电子技术实验进行改革。其主要目的是加强对学生应用能力、创新能力的培养。为了更好的提高《模拟电子线路》的实验教学质量, 我们将继续深化模拟电子线路的实验教学改革, 积极探索提高实验教学质量的新方法和新途径。为培养更多的具有应用能力和创新能力的大学生而努力。

摘要:模拟电子线路实验课程容量大, 实践性强, 与电路应用紧密相关, 对初次接触的学生来说存在一定的难度, 本文对实验内容和实验教学方法两个方面进行探讨与实践, 达到了增强学生的学习兴趣和培养了学生的动手能力和创新能力的培养。

篇4:对模拟电子线路实验课的感受与建议

虚拟模拟电子线路实验是以实验仪器为支撑, 以信息化操作方式为手段数据处理过程。实验中用到的仪器一般以信号输入开关、面板控制中心、电路集合处理平台为主。其中, 面板控制中心处包括内部仪器按钮、数字时针指向以及固定旋转开关等等, 它同时也是计算机技术与具体实验相结合的体现。

1 虚拟仪器工作原理与基本结构

1.1 虚拟仪器工作原理

虚拟仪器的工作原理与传统方式不同, 它是根据系统的整体环境对数据样本进行采集, 对系统结构进行分析的主要手段。从数据样本的采集角度来讲, 由于信息都以二进制的方式来表现, 所以信号模拟形态也能够进行自如的切换。数据在模拟的大环境下有着不同的调整形式, 但主要的功能是根据服务端口的需要进行用户切换与样本采集。根据样本采集的定理可知, 模拟环境的不同决定着采集频率与信号转换程度的高低。在虚拟的环境下, 系统会将数据进行连续性输入, 数据样本值以离散的状态发展。离散形式的出现有利于对二进制的编码进行整改, 形成相对的数据链条元素。因此, 在虚拟化仪器的内部, 每组数据都是在重新设定的基础上进行传播, 每个模拟信号都不是相对单一的, 它们以组装堆积的编程过程中进行表示。在大多数的情况下, 元素的位置就代表了模拟环境的顺序, 样本的存放数值则代表虚拟设备的采样标准。

从分析和处理方式来看, 虚拟系统可以利用强大的计算机端口对结构进行整合, 在测量的基础上得到输送顺序的结论。虚拟环境下分析的程序相对简单, 它主要是以信号语言的检索功能为标准, 根据实际次序进行相关性定义。另外, 由于每次得到的测量值都是不同的, 而这也反映了计算采集过程中的间隔性。两次计算会存在着一定的间隔, 数据的采样标准也不尽相同。系统会以采样的数据模型为例, 计算出行为的总时间, 以制定间隔频率倒数的方法来使相关的样本点数达到既定标准。最重要的是, 在传统设计过程中, 如果样本的计算过程出现失误的情况, 设计者要从头进行运维。而虚拟状态下系统会根据程序的相关指令进行实现预定, 以标准的采样频率和点数为原则。

1.2 虚拟仪器的基本结构

虚拟仪器的基本结构包括硬件和软件两个部分, 而以计算机为主的设备系统称之为硬件部分。它主要是以数据的连接端口与总线信号的输出指令为依据, 为不同接口提供多样化的模拟环境。由于总线对虚拟环境的要求不相同, 所以在数据采集方面也呈现出不同的设计形态。系统主要根据测控对象的不同实现信号的调度以及接口卡的串联。接着, 利用数据处理分析软件对虚拟环境进行研究, 将串行端口仪器放置在集中化平台上, 形成自身的内嵌式主板控制核心[1]。另外, 虚拟仪器的基本机构还包括软件的分层装置。由于信息数据化管理过程相对复杂, 数据采集接口也有多个通道。通道的数量是根据数据的层次来决定。通道端口有相对完善的等级中心, 虚拟系统会以优先选择的方式进行输送, 在系统平台上进行模拟环境测试与结构管理。虚拟仪器的广泛性也决定了内嵌式结构的灵活切换, 总线指令中心可以将不符合实际需求的接口进行调度, 在转换通道的基础上提高适用性与整体协调性。

2 虚拟仪器波形采集和波形输出

2.1 数据采集卡

在虚拟模拟的电子线路实验过程中, 数据采集卡是非常重要的一个部分。它主要利用计算机的标准总线进行测试模块的补充与系统的完善。在模拟结构的组建方式下建立各模块之间的联系, 以“一机多用”等方式提高机器的灵活性。从数据采集卡的集约化方式来看, 被测信号的采集原理与过程非常关键。虚拟状态下, 系统在计算机上形成相对性回路, 采集卡发出采集的命令。虚拟信号在采集卡的指挥下会转换成简单易懂的数字信号, 系统的主要工作是对数字进行编码, 将数据予以分类, 根据类型的不同决定是否存储。虚拟的数据处理主要是以分散的方式形成既定的组值, 最终在显示屏上将各类采集卡进行集合[2]。

另外, 数据采集卡在虚拟环境中有其特定的功能, 它主要是实现模型转化、信号输出、数字传递和时针定时的关键方式。信号模拟能够根据数据的不同分辨率、器件的合成规则进行有效转换, 在数字信号转换过程中, 系统还会以激励的方式进行数据促生。另外, 计算机的实验对象并不是相对完整的, 当被测数据与虚拟情况不符时, 数据采集卡可以在二者时间建立一条相对完善的纽带, 建立外部设备与虚拟仪器之间的关系, 以操作口令来控制采集的速度与质量[3]。

2.2 虚拟仪器波形采集

虚拟仪器的波形采集主要分为两种, 一种是有限数量的波形采集, 另一种是连续性的波形采集。就前者而言, 它主要在多点采集的背景下进行的内存扩充模式[4]。在虚拟环境中, 当数据与存储空间有冲突时, 系统会为电子线路留出一部分缓冲区域, 以防止模拟数据的持续性累加而出现的系统崩溃。当采集数量得到规划时, 系统会按照数据容量的大小进行相关的程序设定。其中每道通道都代表着一个数据采样的基本点数, 系统将这些数字相乘, 按照样本的采集频率进行互投。系统样本全部采集完毕后, 系统会按照虚拟平台的指令要求将缓冲区填满, 将采集样本进编程。接着, 按照具体的保密等级将数据采集函数分为“高级函数”、“中级函数以及“低级函数”。

第二, 连续性的波形采集方式。如果虚拟的环境比较复杂, 采集数据的容量较大。系统在缓冲区进行存储的方式就不能够有效地完成波形采集的工作。系统会另辟蹊径, 以循环性缓冲来做到样本的收集。虚拟环境在后台服务器的指向下能够将“有限采集类型”与“连续采集类型”进行区分。二者的不同之处在于数据读取的状态与编码程序的结构。在有限数据的采集时, 系统通常会选择一次性完成。而在连续性采集的过程中, 系统则选择分段的模式持续性完成任务。先将一部分数据填充到缓冲区内, 另一部分进行准备, 当数据缓冲完成, 输送会系统顶部时立刻将准备后的数据投入到缓冲区内部。在这个过程中, 系统要进行相关的模式认证。在模式认证方面, 有以下几点要求。第一, 数据缓冲区的投放要做到连续性。否则新进的数据会被系统结构掩盖, 进而无法形成相关的性质链条。第二, 虚拟环境的模拟速度不能太慢, 要与用户服务中心的请求保持一致, 这样才能够满足电子线路的实际状态[5]。

3 模拟电子线路实验的改进措施

3.1 设计出满足实验要求的虚拟仪器

虚拟仪器是电子线路实验过程中的关键, 对虚拟仪器的改进势在必行。首先, 要将高频功率放大器加以到虚拟仪器的设计当中。高频功率放大器属于非线性的转换仪器, 电压经过流向管道输入正弦波数值, 当电压管道内部的浮动规律形成时, 电流就会以系列方式脉冲方式进行等量转换, 这时的电压脉冲会由正弦转变为余弦。余弦脉冲经过虚拟环境的调节与实验在负载回路中形成既定的规律。高频率实验主要包括电流测试导向、功率输出、负载平衡等等。在这几个项目中, 虚拟环境可以对负载数值进行设定, 将电压输出方向固定为正值, 将电源的放射功率设定为负值, 以此来查看电流管道的走势、电源负载供给功率、功率的散射时间以及负载平衡数值的变换特性[6]。

另外, 我们还要对虚拟环境的设计思路和主要算法进行改进。其改进措施如下:第一, 由于虚拟测试的技术性非常突出, 在改进方面我们只需要将相关的输入、输出功率进行累加, 对电压的波动幅度数值进行计算, 将输入法则引入到电线导管中。输入法则主要根据三极管的静态工作点进行开发。第二, 根据虚拟环境的负载值设置不同端口的电流回路。在电流回路设计过程中, 最重要的是依照标准的电阻数值进行服务连接端口规划。如果电阻数值相对较大, 系统会通过标准的计算功率对近似值测评, 如果得出的结果等于所接入的电阻数值, 则说明虚拟环境正常, 实验过程也相对完善[7]。

3.2 局域网环境下保护虚拟仪器的措施

局域网环境下虚拟环境的保护措施主要分为以下几种:第一, 在电路实验准备前要对相关模拟仪器进行归类。根据服务平台的指令将仪器按照性质进行划分, 将精密性比较高的仪器设置为可执行文件。第二, 在计算机的服务平台上完善电子线路的模拟环境。将电子线路作为独立的执行标准进行演示操作, 将不同的电子操作线路进行命名, 开启用户登录与注册模式。操作者要根据实际情况进行模拟仪器的实际编程。第三, 开启多功能的电子线路选择模式。在虚拟平台上建立“菜单项”, 在版面前将可执行的流程进行依次设定, 使虚拟模拟形式一直停留在可编辑的状态下[8]。

另外, 改进局域网络的程序实验功能也是其中非常重要的一个方面。在电子线路模拟情况下, 实验过程会随着环境的变化而发展。所以, 为了使虚拟平台更加完善, 我们可以设计多功能的线路模拟平台, 以进行更有效的功能区分。主要按照高频电路板的频率进行协调整合, 建立不同等级的数据收集卡与信息管理平台。等级越高的数据收集卡对电子线路的频率要求也越强, 对输出信号进行归类, 为完整虚拟仪器配置系统的形成奠定良好基础[9]。

4 结语

综上所述, 虚拟模拟电子线路的设计方式是适合当前电子仪器发展的新手段。本文以虚拟仪器的工作原理和技术出发, 分析了虚拟仪器电子线路的数据采集方式, 从而得出以下结论:我们应该对虚拟仪器设备进行改进, 对网络环境下相关程序进行调整, 以达到扩展虚拟环境电子实验线路的目的。

摘要:随着科学技术的不断发展, 实验在电子线路设计过程中的作用也逐渐凸显。在电子信息类专业的学习中, 指导者通常会将实验放在教学的首位, 所以它的重要性不言而喻。传统电子线路模拟过程中, 实验条件和模拟手段都成为了相关的制约性因素。而现代网络化方式的结合为虚拟模拟手段提供了科学性支持, 实现了电子线路的有效发展。文章以电子线路虚拟仪器的原理作为出发点, 探讨实验的相关发展与研究。

关键词:虚拟模拟,电子线路,实验,研究发现

参考文献

[1]陈俭.基于虚拟实验中等职业学校教学设备的应用研究[D].南京理工大学, 2008.

[2]李萍.EWB虚拟电子工作平台应用于中专低频电子线路课程教学的研究[D].首都师范大学, 2005.

[3]王雅楠.远程网络虚拟电子实验平台的设计与实现[D].西北师范大学, 2013.

[4]刘德刚.浅析电子线路虚拟实验教学设计相关问题[J].科技创新导报, 2011 (27) :183.

[5]帅晓勇.基于电子线路虚拟实验教学环境促进学习迁移的策略研究[D].华东师范大学, 2008.

[6]蔡志刚.Multisim在中职《电子技术基础》教学中的设计与分析[D].浙江工业大学, 2012.

[7]朱占平.带缝金属腔体、电子线路的微波耦合特性分析与基本电路的微波注入效应实验研究[D].国防科学技术大学, 2011.

[8]王艳.Multisim在中职电工电子教学中的应用研究[D].上海师范大学, 2011.

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