学生实验教学电子技术论文

2022-04-24

摘要:本文分析了电子技术实验教学面临的问题,提出了新的实验教学模式,将电子技术实验划分为基础型、分析与综合型、设计与创新型三个层次,并对每个层次的功能进行了分析,学生通过分层次的实验教学,实践创新能力得到了提高。下面小编整理了一些《学生实验教学电子技术论文(精选3篇)》,仅供参考,希望能够帮助到大家。

学生实验教学电子技术论文 篇1:

激发学生学习兴趣提高模拟电子技术实验教学质量

摘 要:模拟电子技术是电子信息类专业学生的一门基础理论课,具有较强的理论性和实践性。模拟电子技术实验课程作为理论课的补充和升华,在课程构成中有着重要地位。然而在教学过程中,学生学习兴趣不高,存在一些有待解决的问题。笔者根据自己的教学实践,就如何在模拟电子技术实验教学中激发学生的学习兴趣,提出一些对策。

关键词:模拟电子技术实验;激发;学习兴趣;对策

模拟电子技术实验是各大工科院校电子信息类相关专业必修的一门实践性课程,对加深学生在电子技术理论课程中基本概念和基本原理的理解,有着重要的作用。对于实践教学,动手实验是十分重要的技能,可以培養学生的动手能力、分析和解决问题能力。大多数学生对模拟电子技术实验课程缺乏兴趣,缺少学习的主动性,使教学过程处于尴尬境地。

孔子曾说:“知之者不如好之者,好之者不如乐之者。”兴趣是学习最好的老师,如何激发学生对模拟电子技术实验课程的学习兴趣,提高教学质量和效果,本文将从模拟电子技术实验教学现状和提高学生学习兴趣的对策来进行阐述。

一、 模拟电子技术实验课程的教学现状分析

培养学生的实验技能,提高学生运用理论知识解决实际问题的能力,是模拟电子技术实验课程的主要教学目标。现在很多院校的课程安排都是以理论课为重点,相关的实验课程安排趋于形式化,对学生的考核合格标准要求也很低。理论课学得好的学生,觉得实验课简单,可以随便应付;理论课学得不好的学生,觉得理论知识都没听明白,实验课无从下手。学生丧失学习兴趣,对实验课不重视,缺乏学习主动性。课前不预习,实验目的不明确,进入实验室后依赖老师,盲目测得数据,学生被动地完成实验内容。虽然可以掌握简单的实验技能,但却不能起到对学生创新思维和开发应用能力的培养,不符合应用型本科高校对人才培养的要求。

二、 激发学生学习兴趣,改善模拟电子技术实验课教学效果

学生是教学的主题,兴趣是最好的老师,为达到模拟电子技术实验课程的教学目标,激发学生的学习兴趣显得极为重要。本文从作者的教学实践中总结和分析了激发学习兴趣的几点对策,以供探讨:

1. 明确学习目标,提高学习动力。电子技术有着辉煌的发展历史,推动了人类社会的快速变革,社会的进步离不开电子技术的不断发展。模拟电子技术实验教学相对于理论教学具有直观性、实践性和综合性,而不简单的是理论课的附属。从毕业找工作的实际需求出发,电子产品生产企业也要求毕业生能掌握本专业的基本理论知识,具备一定的操作技能。实验课在培养学生的应用能力和创新能力方面具有极其重要的地位和作用,对学生独立分析问题和解决问题的能力也有促进作用。明确实验课程的重要性,才能从思想上重视本课程的学习,提高学生学习的积极性。

2. 带着问题进课堂,增强课堂互动。朱熹曾说过:“读书无疑者,须教有疑;有疑者,却要无疑,到这里方是长进。”学生在实验课的教学中,应占主导地位,课前预习显得尤为重要。实验课的开设一般设置在理论课之后,在进入实验室之前,学生已经掌握了一定的理论知识。实验课之前,要求学生书写预习报告,并把理论课学习的知识和实验教材上的要求相结合,大致掌握测量电路、待测量和存在的问题,并把这些问题以文字的形式写在预习报告中。教师在上课的时候,可以结合学生的预习情况,有重点地引导。既可以肯定学生在预习中的自主学习,又可以有针对性地解决学生学习的疑惑,提高了学生学习的主动性。

3. 引入仿真实验,丰富课堂教学内容。随着计算机及多媒体技术、仿真技术和虚拟技术的发展,运用现代新技术可以简便、快速地完成实验。在模拟电子技术实验课堂教学中,可以使深奥抽象的理论变得容易理解,静态的电路变得形象生动。教师可以利用多媒体深入浅出地分析各种电路的特性,学生则可根据学习内容进行接近实际电路的调试分析,更可以大胆地设计电路与系统,观察各种参数的改变对电路的影响。在实验中把实验和理论有机结合起来,开发了学生的学习潜能,增大了课堂教学时间内所授知识的深度和广度。从而增加了学生的学习兴趣,提高了教学质量。

4. 开展课外活动,达到学以致用。丰富多彩的课外活动,对巩固实验课堂教学效果,提高学生的实践动手能力,有着积极的促进作用。学院组织学生成立了“家电义务维修协会”,定期开展家电维修活动。在活动中,学生可以接触到更新更复杂的电路结构,既要学会使用仪器判断电路故障,又要学会使用工具进行维修,还锻炼了同学之间的相互协作能力。使学生寓学于乐,拓展了学生的知识面,又达到了学以致用的目的。学生在维修好家电后,获得成就感的同时,更激发了学生的学习兴趣,在后面的学习中更愿意乐此不疲地主动学习和积极动手训练。

5. 完善实验考核内容,改进对学生的评价方式。学生学习的一个主要目的是为了得到来自外界和自我的肯定,有效的考核方式直接影响到教学效果。电子技术实验课程的考核,不仅要看最后的考核成绩,还要结合学生的平时表现。平时表现要结合考勤情况、预习情况、课堂表现情况和实验报告书写情况,使学生重视实验学习中的每一个环节。哪个环节表现得好,都应给予相应的肯定,从而引起学生对学习的兴趣,增强其学习信心,进而提高实验教学质量。

三、 结束语

缺乏兴趣是学生学习缺少积极主动性的一个重要原因,以上所述是作者从教学实践中总结的几个提高学习兴趣的方法。通过这些方法引导学生进行自主学习,激发其求知欲,培养学生善于发现问题、分析问题和解决问题的能力,使之在实践—认识—再实践—再认识的学习过程中获得成就感,提高教学质量和学生对教学效果的满意度,从而培育出高素质的创新型人才。

参考文献:

[1]朱旭芳.激发学院学习兴趣提高模拟电子技术授课质量[J].电子技术,2012(2):3-4.

[2]夏露,等.仿真实验在模拟电子技术教学中的应用[J].中国教育技术装备,2010(6):89-90.

作者简介:

陈景霞,安徽省淮南市,淮南师范学院电子工程学院。

作者:陈景霞

学生实验教学电子技术论文 篇2:

构建《电子技术》分层次实验教学培养学生实践创新能力

摘 要:本文分析了电子技术实验教学面临的问题,提出了新的实验教学模式,将电子技术实验划分为基础型、分析与综合型、设计与创新型三个层次,并对每个层次的功能进行了分析,学生通过分层次的实验教学,实践创新能力得到了提高。

关键词:教学模式 分层次 实验教学 实践创新能力

一、引言

随着计算机应用技术、电子技术的迅猛发展和各种新材料、新技术的出现和应用,电子技术已成为其他学科领域实现自动化、智能化的关键技术之一。电子技术课程作为相关工程类专业的一门主干技术基础课,在培养学生工程能力和创新能力方面有着重要的作用。而电子技术实验是课程教学中重要的实践环节,是培养学生实际动手能力、分析和解决问题能力、创新能力的重要途径。实验教学内容和模式的改革近年来受到普遍的重视,2002年教育部颁布的《普通高等学校本科教学工作水平评估方案》就明确对实验教学中的综合性、设计性实验提出了一定的要求。为适应当前形势对实验教学的要求,我院对电子技术实验教学进行了改革,构建了三层次实验教学培养模式,使实验室真正成为学生实践创新能力培养的基地。

二、电子技术实验的现状与分析

电子技术作为实践性很强的基础学科,培养出来的学生不仅应具有广泛扎实的基础理论,而且更需要具备较强的实践动手能力和创新能力。目前电子技术实验所面临的问题是:

1.传统的实验教学已不适应现代技术对专业人才培养的要求

其主要表现为:一是实验教学模式过时,主体上仍沿袭前苏联上世纪50年代的教育模式。实验在理论课指导下进行,以验证理论为主,缺乏学生创新能力培养的机制;二是实验内容陈旧,实验设备落后,缺乏反映当前新技术的实验教材;三是管理封闭,资源利用率不高,课程之间缺乏整合,交叉重复内容较多;四是考核手段单一,不利于学生创新能力的培养,不利于挖掘学生的潜力和积极性。

2.传统的实验教学难以实现对学生实践创新能力的培养

自高等教育扩大招生后,高等学校在籍学生人数迅速增加,学生的知识结构和水平差异不断加大,专业的要求和层次也更趋于复杂化,那种规定时间、统一实验项目的教学已不适应现代教学的要求。在夯实学生理论知识的同时,培养学生实践动手能力和创新能力的任务更加繁重,传统实验难以胜任。

针对以上现状,围绕学生创新能力培养,改革实验教学模式,势在必行。为此我们对《电子技术》实验进行了改革尝试,收到了良好效果。

三、电子技术实验教学模式改革的思路

分层次教学模式的改革就是将电子技术实验分为基础型实验、分析与综合型实验、设计与创新型实验三个层次。分级进行,循序渐进,从基础到综合,再到设计与创新,符合普遍认识规律和实验教学规律。在以学生为本,以知识传授、能力培养、素质提高协调发展的教学理论下,构建以学生能力培养为核心的电子技术实验新模式,旨在加强学生的实践能力和创新能力,促进学生知识能力素质综合协调发展。通过新模式的构建,要达到以下几个目标:

使学生掌握基本的实验方法和实验技能,巩固实验基本原理和基本理论;

培养学生的实验设计能力、操作能力,提高学生综合分析问题和解决问题的能力;

培养学生的创新意识和创新能力,使学生得到良好的工程实践环节的训练;

培养学生科学的思维方法,团结协作,刻苦钻研、勇于探索的精神和实事求是的科学态度。

四、以创新能力培养为核心的实验教学新模式

1.实验教学新模式

电子技术实验教学采用分三个层次分别进行:

第一层次——基础型实验。面向全院相关专业本专科学生。目的是促进学生掌握实验的基本原理,培养学生的基本实验技能。

第二层次——分析与综合型实验。面向全院有关专业学生,目的是提高学生的动力能力,综合分析和解决问题的能力。

第三层次——设计与创新型实验。面向全院电子类、计算机类、信息类。目的是进一步提高学生的综合能力,鼓励学生大胆创新,勇于探索。

这三层次的目标既相互联系,又相互独立,可作为电子技术实验教学的三个不同层次的教学目标,既保证基础训练和能力的培养,又满足不同学科不同层次的培养要求。

2.基础型实验

基础型实验主要指不同专业开设电子技术实验学生应知应会的原理性实验。基础型实验是学生发展的基础,也是传统实验教学的主要任务。所有学生均应完成基础型实验项目。基础型实验要进行完善和改造,在保留经典的传统实验内容的基础上,要对实验内容进行创新,着重加强电子元器件的特性和选用,常用电子仪器的使用,各种波形的测定等内容,通过一些基础型实验教学,加深了学生对基础理论知识的理解,同时也使学生得到基本的工程能力训练。

3.分析与综合型实验

分析与综合型实验与基础型实验的区别在于实验的内容要具备综合性和应用性。重点培养学生对专业理论知识分析与应用能力、解决实际问题的能力。分析综合型实验应具有知识内容的综合性,同时针对不同专业的需求,设置不同的分析与综合型实验项目。如机械类侧重于电动机有关运动控制方面、继电保护与PLC;建筑类侧重电气照明、弱电布线知识和楼宇自动控制方面。同时加入一些实用和学生感兴趣的实验,如交通灯控制实验、抢答器制作实验等等,提高学生做实验的兴趣,充分调动学生学习的积极性,为培养个性化的人才提供有利条件。

分析与综合型实验项目设置为模块,不同专业、不同基础,不同能力的学生可以选做不同的实验项目。

4.设计与创新型实验

设计与创新型实验目的是进一步提高学生的综合能力,鼓励学生大胆创新,勇于探索,培养学生开展科学研究的能力。设计与创新实验以设计实验和课题实验为主。设计实验是给学生一定的任务和要求,学生自行查阅文献资料,自行拟定实验方案,自行准备所需器件,独立完成实验。一般可结合课程设计、电子设计大赛和大学生电子设计与制作等教学环节。课题实验是让一部分优秀学生参加教师的部分科研工作或在教师指导下自主选题,让学生尽早地进入科研环境。学生通过自行设计、分析、实践,引导学生发挥个性开拓思维,培养学生的创新能力。设计与创新型实验设置为开放性实验。

五、实践效果

建立电子技术分层次实验的教学新模式以来,已在我院2004级、2005级、2006级学生中实践,并取得了较好的效果,主要体现在以下几个方面:

分层次实验满足了不同专业、不同基础、不同能力的学生的需要,加强了学生的动手能力,适应了学生个性化培养的需要。

分析与综合型实验,由于覆盖面大,并结合专业特点,调动了学生对知识探求的积极性,达到了理论与实践相结合的目的。学生的动手能力和综合实践能力得到充分锻炼,从而提高了实验教学质量。

设计与创新型实验,促进学生由被动完成实验变为主动学习,激发了学生参加实验的兴趣。启发了学生创新思维,提高了学生的设计能力。在培养创新意识和工程能力方面,起到了较好的作用。

分层次实验推动了教师和实验人员的业务能力和业务水平的提高。教师和实验人员的创新意识和创新能力得到明显提高,教师和实验人员参与教学研究和教学改革积极性空前高涨,实验教学水平明显得到提升。

六、结语

实验教学是培养学生实践创新能力的重要途径。实验教学的改革涉及场地经费、师资队伍等各方面,这些都是取得成效的关键。我院通过对电子技术分层次教学培养模式的改革与实践,增强了学生实际动手能力,提高了学生创新意识和能力。

参考文献:

[1]汪木兰,徐开芸.电工电子教学体系和实验平台的构建[J].中国现代教育装备,2005(11).

[2]王书纯,杨艺华.电工电子实验教学提高学生动手能力初探[J].实验技术与管理,2005(11).

[3]杨艺.电工电子技术实验教学体系的改革与实践[J].实验技术与管理,2005(9).

[4]龙玲.基于网络多媒体教学的实验室开放研究[J].实验科学与技术,2004(3).

[5]谢东,高天星.《电子技术》实验教学改革的探讨[J].铜陵学院学报,2006(2):102-103.

[6]高天星.高职高专开放式实验教学的探讨[J].芜湖职业技术学报,2002(1):85-86.

[7]王振宁.实验电子技术[M].北京:电子工业出版社,2004.

作者:高天星 贡照天 谢 东

学生实验教学电子技术论文 篇3:

虚拟实验教学平台在我区高校少数民族学生电子技术课程中的应用研究

摘 要:科技的飞速发展,使仿真软件得以被应用于教学领域,在高校电子技术课程教学中,应用仿真软件来建立虚拟实验教学平台,能够有效解决教学工作中实验设备缺乏、元器件限制等问题,使高校电子技术课程能够按照预先的设计思想来开展设计性实验,进而有效弥补了传统教学模式所存在的不足。鉴于此,本文便以Multisim计算机仿真软件为应用实例,深入研究虚拟实验教学平台在高校电子技术课程中的相关应用。

关键词:Multisim; 教学平台; 电子技术课程

近些年来,在科学技术的带动下,我国在电子技术方面取得了突飞猛进的发展,各种新器件、新电路也得以被应用于各个领域。就目前来看,由于实验室条件的更新不够及时,这也使其越来越难以满足实验室对综合型与设计型实验的开展要求,再加上少数民族学生(蒙授生)高考录取分数普遍低、基础知识薄弱,从而给电子技术课程的教学成效造成了一定影响。为了营造良好的实验室环境,使高校少数民族学生能够更加顺利的开展电子技术课程实验,就必须要引入更加先进的实验方法与实验内容,尤其是需要应用Multisim仿真软件来建立对应的虚拟实验教学平台,通过虚拟实验教学平台来解决教学过程中的实验设备不足等问题,进而提高少数民族学生的学习主动性,激发其学习兴趣,从而达到提高教学成效的目的。

一、Multisim仿真软件及其在高校电子技术课程中的应用必要性

(一)Multisim仿真软件

Multisim仿真软件是由美国NI公司所推出的一款计算机仿真软件,在该仿真软件中包含了超过千种以上的电路元器件,并且用户还能利用该软件添加新的电路元件。在Multisim软件中还包含有众多的虚拟仪器仪表,这些虚拟仪器仪表能够有效解决传统实验教学中实验设备不足的问题。Multisim仿真软件经过不断的更新换代,其功能也变得越来越完善,仿真效果也变得越来越逼真,软件性能愈发稳定。在教育领域中,Multisim软件不仅能够对电路进行模拟和设计,还能针对各种电子装置对其电路图进行设计,其能够有效应用于理论教学与实验教学之中。Multisim仿真软件在操作上较为简单,易于理解和学习,在电子技术专业中,学生能够利用Multisim软件来开展各种综合性的设计实验,使电子技术教学成效得到明显提升。Multisim软件具有直观友好的用户界面,其能够对电子实验室的工作台进行仿真模拟,学生可利用计算机来实现对元器件的选择、对电路的生成以及对仪器仪表的连接与测量等操作,在实验过程中,Multsim软件能够将实验结果显示在屏幕上,学生则可根据实验结果来对实验进行相应的调整,以此获得满意的实验成果。现如今,Multsim仿真软件已经成为高校电子技术课程中的重要辅助手段。

(二)应用必要性

电子技术课程属于电类、机械类专业中的一门基础性课程,通过对电子技术课程进行学习,能够帮助学生掌握电子设备相关的基础知识,并对实际生活中的电子问题进行独立分析与解决,该门课程能够培养学生的职业意识,使学生具备更高的职业能力与综合素质。在电子技术课程教学中,通过进行实验教学,能够加深学生对电子技术理论知识的理解与掌握,使电子理论知识得以变得更加具体化、形象化。近年来,计算机的普及与应用,使工程技术领域越来越依赖于计算机辅助分析技术,其也成为新时代下高技能人才所必须掌握的技能。因此,在电子技术教学中,将计算机应用于教学工作中来发挥其辅助性作用,已经成为未来趋势。在电子技术课程教学中,往往要进行大量的实验来验证设计思想的正确性,在此过程中需要应用到诸多的仪器和设备,但这些仪器和设备的采购无疑是一笔极大的费用,这势必会给高校带来很大负担,并且在实验时还要进行大量的准备工作,这也需要花费大量的时间与精力。而通过Multisim仿真软件的应用,则不需要高校对这些实验设备及仪器进行采购与管理,更能缩短实验的准备周期,从而使学生能够根据自己的设计思路来进行相应的实验,并通过分析实验数据结果来验证设计思路是否正确,这种对实验的反思,能够使学生对电子知识有一个更加深入的理解与掌握,进而提高其学习效率,使电子技术课程取得更高的教学成效。

二、Multisim仿真软件在高校電子技术课程中的应用优势

在高校电子技术课程教学中引入Multisim仿真软件来开展虚拟实验教学,主要具有以下优势:首先通过Multisim仿真软件,可使学生对电子技术的学习更感兴趣,进而能够进行主动的学习,在电子技术教学中,往往需要绘制许多的电路图,而这些电路图的绘制往往会花费很多时间,并且电子技术课程在内容上较为抽象、复杂,这无疑会给学生的学习带来很大难度。而利用Multisim仿真软件来进行虚拟实验教学,则可使实验教学变得更加形象化、趣味化,进而使学生在实验过程中能够充分发挥其想象力,既加深了学生对电子技术课程中专业知识的理解,也提高了学生的学习欲望。其次,在电子技术教学中,教师能够通过Multisim仿真软件来绘制所需的电路图,并通过仿真来对电子技术中的抽象知识进行表述,进而使抽象的概念能够进行直观、形象的展现,学生也能更好的学习这门课程。最后,Multisim仿真软件的应用为电子技术课程提供了一种新的辅助手段,大大扩展了电子技术课程的实验范围与空间,从而为这门课程在开展专题研究性教学、探究性教学等活动过程中提供了强大的技术支持。

三、Multsim仿真软件在高校电子技术课程中的应用研究

通过将Multsim仿真软件应用于高校电子技术课程中,以此建立相应的虚拟实验平台,能够实现虚拟实验和实践操作的有效结合,进而使实验教学得到高效改进,这不仅能够使传统实验教学中仪器设备不足的问题得到有效解决,还能帮助学生对所学的电子技术知识进行强化与巩固,并掌握仪器设备的操作流程,掌握相应的实验技能,使其能够学会对实验数据进行测取与处理,进而大大增强了学生对实际问题的分析与解决能力,充分发挥了学生的创造性思维。

(一)抽象知识的仿真演示应用

在电子技术课程实验教学中,可利用Multsim仿真软件来建立虚拟实验平台,并在虚拟实验平台中将要讲解的课程内容导入其中,能够使学生在学习过程中具备更加强烈的求知欲,并通过在虚拟实验平台中进行对应的仿真实验,从而使学生对课程理论知识进行更好的掌握。例如,在电子技术知识讲解时,往往涉及到电路图、电路模型等较为抽象的概念,而学生并不能较为形象的理解这些概念和知识。在虚拟实验平台中,可借助于Multsim仿真软件中所具有的强大3D元件库,能够对各种3D器件进行直观、形象的展示,从而使学生能够对这些器件进行熟悉和了解,并在实验过程中能够尝试将这些3D器件进行连接起来。在虚拟实验平台中,Multisim仿真软件可对真实的实验操作进行模拟,例如在对开关进行闭合时,会自动亮起指示灯,从而使学生在实验过程中更易于理解。在实验过程中,可利用各种抽象的符号来表示这些3D器件及组合,并将符号和实物进行对比,使原本较为抽象的电路模型能够进行形象的展示,进而使学生在应用虚拟实验平台时,能够轻松的从实物电路向抽象的电路模型进行过渡。

(二)电子定律及原理的仿真演示应用

在电子技术课程中,往往要对各种电子定律及原理进行教学,一直以来,教师在教学过程中往往会先提出几个概念术语,然后对这些概念术语的含义进行解释,指出相关定律及原理中的内容,并向学生告知在实验过程中的相关注意事项以及对各种实验问题的处理流程等。在此过程中,学生只能被动式的接受教师的灌输,而教师则往往需要花费很大精力,课程教学所取得的成效也往往不尽如人意。而通过Multsim仿真软件的应用,利用虚拟实验平台来开展实验性探究,能够使学生在参与实验的过程中进行自主探究,并将探究性的知识进行总结,然后由教师提出结论,进而指出相关定律及原理。因为实验总结是由学生在实验过程中自主探究出来的,这使得学生能够更易理解,并巩固所学知识。由此可见,通过Multisim仿真软件的应用,以此建立虚拟实验平台,能够为学生创造一个直观、形象的实验环境,使学生能够在虚拟的实验环境下按照自己的想法来进行实验探究,并由此获得实验过程中所蕴含的电子规律,进而使学生能够更好的掌握电子技术中的相关定律及原理。

(三)电子实验教学应用

在以Multisim仿真软件为主要技术的虚拟实验平台中,其包含有众多的虚拟仪器仪表,如电压表、瓦特表、电流表、示波器、伏安特性分析仪、函数信号发生器等,这些虚拟仪器仪表均与实际生活中所使用的仪器仪表相同,而且有着同样的操作方式,因此对这些虚拟仪器仪表进行使用基本和外界没有区别,这也使虚拟实验具有极高的真实感,学生在虚拟实验平台中能够借助于这些仪器仪表来获取实验数据,从而在熟悉与掌握设备与仪器仪表操作方法、注意事项的同时,还能使学生在独立实验中,逐渐提高其实验操作水平。并且,在电子实验过程中,学生还可通过分析实验数据来了解实验过程中存在的不足,并按照自己的思路来对实验进行调整与改进,从而使学生的主观能动性得到充分发挥。下面以74LS163构成任意进制计数为例来来进一步说明。

1.74LS163 的功能及同步置数法。集成4位二进制加法计数器74LS163的功能如表1所示。其中CLK为时钟脉冲输入端、ENP和ENT是两个计数器工作状态控制端、LOAD为同步置数控制端、CLR是清零端、DCBA 是并行数据输入端、QD QC QB QA是计数器状态输出端、RCO是进位信号输出端,74LS163芯片共有0000—111116个计数状态。

采用74LS163的同步置数控制端,方法是让计数循环过程跳过SN以及后面的各个状态,直接从SN-1状态转到全0状态。用同步置数法将74LS163构成N进制计数器,使用计数和同步置数功能时,需要在状态SN-1时给计数器的同步置数端发一个有效脉冲,使计数器在下一个计数脉冲到来时转到全0状态而非SN状态。同时,按自然态序进行计数的N进制计数器的置数端必须设置为零。设计按自然态序进行计数的N进制计数器的步骤:

(1)写出N进制状态SN-1的二进制代码。

(2)求归零逻辑。写出SN-1状态的译码PN-1。因为利用同步归零法获得的N进制加法计数器中,由于SN-S2n-1不会出现,因此对应的最小项可作为约束项处理,利用这些约束项化简后,状态SN-1中代码为0的各个触发器的输出[Q]可被消去,所以译码时只要将SN-1状态中代码为1的各个触发器的输出Q相乘即可。

(3)写出置数逻辑表达式,即LD=PN-1。

(4)74LS163其他输入端的设置,ENP=ENT=1,CLR=1,DCBA=0000

2.同步置数法Multisim仿真设计

用Multisiml0版本构成9进制计数器为例,说明 Multisim 仿真设计。按自然态序计数的9进制计数器仿真设计(1)按自然态序计数的9进制计数器状态图同步置数法构成9进制计数器的状态图如图1所示,其中0000—1000共9个状态为正常的计数状态,作用9个时钟脉冲完成一个计数周期的循环。

(2)按自然态序计数的9制计数器设计步骤

1)确定SN-1的二进制代码为:SN-1=S9-1=S8=1000

2)確定SN-1状态的译码PN-1为:PN-1=P9-1=P8=QD

3)写出置数逻辑表达式,即LD=[P]N-1=[Q]D

4)构建仿真电路

构建的仿真电路和仿真结果如图2所示。其中脉冲信号选择由双向开关构成的手动脉冲信号,以便更好地观察实验中每个时钟到来时计数器的状态变化。在Multisim仿真过程中,集成4位二进制计数器。74LS163的时钟脉冲触发方式CLK为下降沿触发,与实际器件不同(实际器件为CLK为上升沿触发),仿真实验时应对学生进行说明。将74LS163的输出端连接X1-X4四个探针,用于指示输出电平的高低,在连上数码管更加直观地显示了实验效果

总而言之,电子技术的飞速发展,使现代化社会迫切需要一批高能力、高素质的电子类专业人才,而将Multsim仿真软件引入到高校电子技术课程教学,以此建立虚拟实验平台,能够更好的帮助学生进行各种综合性的实验学习,在提高学生实验操作能力的同时,还能加深学生对课程知识的理解与记忆,进而使学生在后续就业中能够更好的适应岗位技能要求。

基金项目:内蒙古自治区教育科学研究“十三五”规划课题(课题批准号:2018MGH046)

参考文献:

[1]邵宏文.MOOCs平台下的电工电子技术实验教改分析[J]现代信息科技,2017,1(05):45-47

[2]吴雅楠,程春雨,郭学满,商云晶,邬亚胜.虚拟实验在“模拟电子线路实验”课程教学中的应用探索[J]工业和信息化教育,2018(01):79-82

[3]顾梦祺.虚拟实验平台在《过程控制》教学中的应用研究[J]电子技术与软件工程,2017(21):49-50

[4]李志瑞.程万里.高校虚拟仪器电工电子实验应用研究[J]安阳工学院学报,2015,14(02):57-58+82

[5]杨晓蕾.Multisim11在《电工技术基础与技能》教学中的应用[D]上海师范大学,2013

作者:吴玲敏 鲍明全 孙尚宏

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