前言:中文期刊網精心挑選了數字電路論文范文供你參考和學習,希望我們的參考范文能激發你的文章創作靈感,歡迎閱讀。
數字電路論文范文1
全橋逆變器采用的是絕緣柵雙極晶體管,控制方式為有限雙極性控制[4],如圖2所示。全橋逆變器的工作原理為:接通任一橋臂的兩個絕緣柵雙極晶體管,如IGBT1和IGBT3,接通時間ton,其值為DTs/2,(D為占空比,Ts為交替接通周期)。另一橋臂的晶體管IGBT2和IGBT4依次接通Ts/2。除IGBT1與IGBT4同時接通或IGBT2與IGBT3同時接通外,高頻變壓器的一次電壓和輸出電壓均為零。受負載電感的影響,負載處在一個交替接通周期內可以形成穩定的恒定電流。脈寬調制脈沖的寬度和負載的性質共同決定了負載電流的大小。在晶體管IGBT2和IGBT4的脈寬調制波形設置一個死區時間,以防所有開關管同時接通而產生短路。輸出電流的調節通過IGBT1和IGBT3驅動信號的脈寬調節。
2數字脈寬調制
作為逆變電路的核心,輸入信號經脈寬調制器與給定值比較后,轉變為具有一定占空比的脈沖信號輸出并驅動電路,進而對整個逆變電源的輸出進行調整和控制。數字信號處理器中自帶有脈寬調制模塊,該模塊中具有8個I/O引腳,組成編號為PWM1H/PWM1L、PWM2H/PWM2L、PWM3H/PWM3L、PWM4H/PWM4L的4個高/低端引腳對,并分別由4個占空比發生器控制。I/O引腳對低端與高端的狀態在負載互補時恰好相反。脈寬調制模塊具有4種工作模式,能夠實現有限雙極性控制。數字脈寬調制流程如圖3所示,其工作模式由脈寬調制時基控制寄存器設定。引腳對PWM1H/PWM1L設置為遞增/遞減模式時,可以控制全橋逆變器中的晶體管IGBT2和IGBT4;引腳對PWM2H/PWM2L設置為雙更新模式時,可以控制全橋逆變器中的晶體管IGBT1和IGBT3。無論何種工作模式,脈寬調制的定時周期均通過控制寄存器實現。IGBT2和IGBT4的占空比由占空比寄存器1設定,并在有限雙極性控制模式下設置為1;IGBT1和IGBT3的占空比由占空比寄存器2設定,并在有限雙極性控制模式下不斷更新,其更新數據由PI控制模塊根據反饋電流或電壓計算得到。脈寬調制時基控制寄存器的值在實時控制過程中不斷增加,并不斷與占空比寄存器的值進行比較,直至兩者相等時輸出脈寬調制信號,并通過設置置位比較控制寄存器將輸出信號分為低有效和高有效。通過設置脈寬調制模塊自帶死區時間發生器的控制位,可以為PWM1H/PWM1L的死區時間設置插入位置和大小。2.3PI調節對于對象為慣性環節或滯后環節的連續控制系統,理想的控制方法是比例+積分(PI)控制,以保證系統穩定后不會出現穩態誤差。由于高頻逆變電源的對象為二階慣性環節,因此適于采用增量式PI控制[5]。在由數字信號處理器控制的逆變電路中,采用軟件得到的高頻方波信號具有精準的占空比和頻率,如圖4所示。圖中Ig和If分別為基準電流和實測電流,e為兩者的差值,即電流偏差,Ig為數字信號處理器產生的方波電流。PI調節的執行機構和控制對象分別為脈寬調制模塊和全橋逆變電路。即將電流偏差e輸入PI控制器,由脈寬調制模塊輸出脈沖信號,以調節逆變電路的交替接通,進而控制電流。
3實驗研究
數字電路論文范文2
【關鍵詞】數字電視產業;價值鏈;核心競爭力
一、數字電視困局
中國數字家電產業凸現的商機有多大?據專家保守的估計,僅就數字電視的接收產品———機頂盒而言,中國的市場規模就達每年2000萬~3000萬臺,這意味著有400億~600億的產值,更遑論價格更昂貴的顯示終端和數字電視孕育的巨大市場。數字電視已被中國發改委列入產值千億元的產業之一。如此大的預產值令產業各界和廣電激動和神往。
幾年時間,數字電視概念在中國掀起數次浪潮。2003年6月中旬,國家廣電總局了《我國有線電視向數字化過渡時間表》,有關主管官員明確提出“兩年內將推30個付費電視頻道,今年要發展100萬個數字電視用戶“的發展目標。但是產業的發展似乎并沒有突破,6月份在資本市場上與數字電視概念沾邊的股票出現整體性上揚,歌華有線、東方明珠、電廣傳媒、清華同方等,不論是有線電視運營商還是賣標準的軟件提供商,都受到了投資者的一輪追捧,但可憐的數字用戶數令廣電上下無不尷尬。出現了這樣一個奇怪的現象:眾多巨頭參與進來,更多的人只是在表示一種試探的態度———等待。
二、產業瓶頸
北京廣播學院廣告學院院長黃升民在分析制約這個巨大市場發展的因素時,觀點是:“上有機頂盒廠商供不上,下有節目制作商沒有豐富的內容提供。”顯然,在有線網絡運營商眼中,設備制造商和節目制造商是這場麻煩的根源。
理想的產業運行的價值鏈是:內容(節目)———生產———集成/包裝———流通(發行)———展示
涵蓋媒體運營業、內容制作業、網絡運營業、廣告業和娛樂業等。
近幾年,激蕩的廣電行業內部變革措施頻頻推出,網臺分離、有線無線合并、頻道專業化、制播分離、資本運作、對等落地、集團化、網絡安全等等。對于廣電媒介發展而言,制定戰略并不是一件難事,關鍵問題在于戰略的執行。在執行中首要的問題在于尋找突破口。我們面對著一個復雜多元的市場。廣電網絡運營主體的唯一性與非對稱進入的政策背景,決定了這是一個比當年的電信業還要壟斷的市場。媒體產業鏈尚未成型,造成節目內容的貧乏。因為沒有完全市場意義上的竟爭主體,所以也就沒有了純市場意義上的發展中國數字電視的“第一推動力”。
廣電“上數字電視”與電信“上3G“一樣,都處于新舊產業的變革時期,都將帶來產業鏈的重新打造和巨大的采購商機,都將對以往的市場格局進行重新劃分,影響到相關廠商的實力對比和業績報告上的每一個數字。但是,回到源頭上看,中國原有的移動運營商們對上3G并不“興奮”,鼓噪的往往是那些現在并沒有移動牌照的后進入者。大力推廣數字電視,最高興的可能是對國內市場垂涎三尺,手頭擁有大量的節目資源,卻被政策拒之門外的國外節目制造商。
與3G相比,數字電視的運營商們只有一個———國家廣電總局下屬的電視網絡運營機構以及各地擁有廣電網絡的有線電視運營機構。之所以稱其為機構,是因為這些運營者雖然有些已是上市公司(如歌華有線、電廣傳媒),但絕大部分并不是真正的企業,大多是帶有濃厚行政色彩的事業單位。更為重要的是,各地廣電網絡的擁有者和運營者目前仍處于諸侯割據狀態,全國性廣電網絡的運營主體仍然模糊不清。
三、數字電視的核心競爭力
數字電視打破了公共廣播電視賴以存在的基于無線電頻譜資源的“公共性”和“稀有性”的傳統信條,將極大地拓展廣播電視的服務范圍,為受眾提供更為豐富的選擇機會。當我們開始啟動數字電視的商業運營時,我們第一個要面對的問題就是:在目前普通有線模擬用戶都能看到幾十套免費電視節目的現實條件下,數字電視作為付費電視,它的主要賣點是什么?圖象更清晰,節目更多?
投資行業有一個4倍定律:在純粹市場經濟環境下,一項新事物必須在質量上2倍好于舊事物,在價格上2倍便宜于舊事物,否則就不值得投資。顯然,現在各地運營商所推出的數字電視,無論在質量上還是價格上都缺乏競爭力。在國家政策支持推動的大背景下,那么數字電視的賣點究竟在哪里?現在的運營商又能怎么推動數字電視業務呢?
(一)打造功能
數字電視到底是什么,與模擬電視有什么不同。必須對數字電視進行功能性打造。只有功能顯在,才方便被選擇,找出功能點,才能創新,才能找出新的盈利模式。
(二)內容是核心競爭力
對于數字電視來說,內容為王,是一個永遠都不會過時的基本法則。數字電視要賣的,其實就是比免費電視更好、更多、更個性、更方便的節目。美國傳媒大王默多克曾說:“寬帶的核心是內容?!睂τ跀底蛛娨晛碚f,新技術并不能帶來新的利潤增長點,發展市場的重點同樣是“內容為王”。數字電視平全可以繼續承載公共服務體系、市場運營體系、政府管理體系的功能,但數字電視的未來主要收入應該來源于收費電視。數字電視的發展并不會減弱廣電的社會功能,相反由于渠道的大量增加,可以承載更多的政府和公共服務信息。
(三)數字電視應具有魅力質量
世界上有兩件難事,一是讓人掏錢買東西,另一個是把自己的思想裝入別人的頭腦里。要想吸引用戶為頻道付費,就必須有優質的,不同于免費頻道的內容?,F在國內數字電視運營由于節目源的匱乏,各衛星頻道節目內容單一、形式雷同。電視節目的一元質量特征并不明顯,用戶對現在數字電視的質量并不滿意。數字電視與傳統電視的區別,不在于節目“量”上,而是在“質”上。不僅表現在運營形式上,而且表現在商業模式上。數字電視將促進收費電視頻道、信息資訊、家庭商務、娛樂甚至語音電話等多元化收入模式的形成。屏幕向平臺轉變,節目向內容轉變,觀眾向用戶轉變。在當今這個快速變革的社會環境里,市場環境瞬息萬變,用戶需求更是難以把握,數字電視應具有魅力質量,做市場的引導者,爭奪眼球,引導消費。
四、網絡運營商的角色和策略
有線電視網絡公司負責搭建有線電視網絡平臺,在模擬電視時代扮演的角色是網絡接入商ISP,為大眾提供基本有線電視網絡服務,一種大眾服務產品,收取網絡維護費。具有更多的是服務功能和社會功能。進入數字電視時代,從物理網絡上來看,除前端設備和終端接收設備外,基礎網絡并沒發生改變,但可以提供的服務卻可以大大增加了,這意味著經營理念和經營方式必須轉型。
數字電視運營商可能更象一個節目分銷商,通過向用戶賣出節目,收取節目收視費。從用戶的角度來看,用戶往往認為網絡公司就是ICP(網絡內容提供商)。當然還包括數字電視平臺可以提供的其他有償信息服務,那么網絡公司又成為ASP(應用服務提供商)。數字電視不是賣一項技術,而是賣信息產品,這個產品的最主要內容還是電視節目。并不是在原有市場上發展新技術,而應該以市場為導向,利用新技術引領新市場。觀點認為數字電視發展的瓶頸是機頂盒的推廣,不能坐等產業鏈的完善,坐等用戶消費意識的形成。數字化可說是一個艱難的過程,模擬、數字兩套并存的過渡階段也許需要更多的運營成本,而數字化帶來的現實好處及對付費電視業務的推動也絕非一朝一夕的事情,這在歐洲、美國、日本等廣播電視比中國發達的國家也都面臨著類似的問題。英國BBC開辦的數字頻道因訂戶太少而入不敷出,在今年年初已經獲準改由模擬播出。
數字電視是適位受眾的產物,正是人們對個性消費的需求,原來傳統的模擬電視形式已經滿足不了個人需要。所以關鍵不在節目量的大小,而在于是否能滿足個性化的收視需求。
適位受眾,適位營銷。電視至今仍是大眾媒體,受眾難以劃分。這也是近年廣告市場停滯不前的原因之一,并不是市場飽和,而是沒有細分市場,并把市場做到極致。數字電視正應該將這種市場細分的需求做到極致。明確的目標群體,才能建立明確的營銷策略。
在這個媒介過剩,內容短缺的時代。數字電視的發展應該從哪里突破呢?調查顯示用戶并不是不愿意買數字電視,真正的原因是數字電視沒有滿足他們的需求。在中國社會階層不分明的情況下,先把數字電視從高端消費開始,突出精品概念,引導時尚消費。
五、尋求戰術突破
數字電視將發展為一項全新的數字視聽服務,現有的數字電視服務模式與模擬電視尚無明顯的提高,仍是考慮用戶的明顯需求來制定產品,在這一特殊階段,考慮信息產業的特殊性,運營商應掌握主動,用全新的信息技術和服務方式激發消費者的隱性消費需求。節目源的匱乏,政策還不允許直接向國外直接購買節目。把握發展數字電視的先機,更重要的是把這種先機轉換為商機。更現實的做法可能是因地制宜,利用現有條件探索新的運營方式。把現有手頭的資源運用、發揮到極致,由于資源和市場規模的限制,也許先期很難盈利,但可以爭取創造出一個運營雛形,制造出一個概念,甚至一個人們關注的熱點,為下一步運營奠定基礎。
信源是決定數字電視產品設計的一個要素,信源不足,可以想辦法把能得到的信源充分利用,做模擬電視做不到的東西。根據不同節目的不同收看特點來發揮技術功能設計產品是有效配置節目資源的關鍵。
而數字電視可以擁有大量的頻道版面,借鑒“厚報薄讀”的概念,可以在數字電視平臺上加載大量的分類信息,電視人不屑的豆腐塊廣告給報業集團創造了數以億計的廣告費,關鍵是觀念的創新。甚至只是一個加上標版廣告的天氣預報畫面都可以產生經濟效益。我們可以分析下人們獲取天氣信息的方式來研究市場:1.翻報紙;2.上網;3.等著看電視天氣預報。我們讓用戶在數字電視里可以隨時找到。引導是經營問題,有資源不利用也是增加成本。展開思路,還能有許多方式可以嘗試,如電視調查、公共信息等可以低成本運作的方式。用媒體特征的知、情、趣、魅力為引導,要么做到極致,要么根據資源調整為普視化。把商務運營的成功模式拿來使用,用藝術家的手段做一個外衣,不斷探尋新的運營方式。對于具體產品的設置,需要統籌考慮市場需求、信源和技術功能這三大要素,才能推出資源配置最優的產品,可以通過做概念的方式推出,慢慢培育市場并接受市場的檢驗。
時刻關注媒體格局的變化,以務實的態度分析形勢,詳細地分析市場,滿足顧客的需要,并爭取超越顧客的需要。有線電視網絡運營商把握手中的機會,把握數字電視的明天。
【參考文獻】
[1]黃升民.黃升民自選集[M].復旦大學出版社,2004.
[2]尹鴻.尹鴻自選集[M].上海:復旦大學出版社,2004.
[3]李希光.畸變的媒體[M].上海:復旦大學出版社,2003.
[4]馮禹丁.投資與合作[EB/OL].新桂網,2004-12.
數字電路論文范文3
關鍵詞:時鐘,設計,安裝
數字電路時鐘實驗電路的設計方案種類很多,但大多是靜態顯示電路。本設計是一種動態顯示的數字時鐘,使用4位LED數碼管,可顯示小時和分鐘,電路功耗低、顯示器件壽命長;采用4.19MHz晶振蕩作為時基,計時非常準確;用加速輸入脈的方法進行調時、調分,使時間調整更加方便準確;全部使用CMOS集成電路,減少整機功耗,提高了可靠性;雖然動態掃描顯示的電路相對比較復雜,但作為實驗電路,它用到數字電路各部分知識,如振蕩電路、分頻電路、計數電路、譯碼電路、動態顯示電路及控制電路等,對于剛剛學習過電子技術基礎的學生來說,是非常適合的,對電子愛好者學習電子電路設計也是很適用的。
一、電路組成及工作原理
圖1為時鐘電路的原理圖。整個電路可按功能分為1HZ信號發生電路、計數電路、譯碼電路、動態掃描顯示電路及調時、調分控制電路這五部分。免費論文。
數字電路論文范文4
論文關鍵詞:數字電路與邏輯設計,教學模式,教學方法,實踐教學
一、三本院校課程教學現狀
三本學生中多才多藝的較多,平時開展各種社團活動比較頻繁,學生自主創新思維活躍,但能夠有條不紊自主學習的學生可能只有一少部分,許多學生對學習沒有興趣,課余時間幾乎不學習。在教學過程中,剛開始學生還可以接受一些新知識,但隨著教學的深入,學習難度的增大,學生感到了困難,隨之學習的興趣也越來越低,主動學習便是一句空話,學生也就是為了應付考試,甚至不少學生都是考前突擊。這一特點在《數字電路與邏輯設計》課程的教學中也同樣存在。要提高本課程的教學質量,我們在定位教學目標,設置教學內容,采用教學手段和方法的時候都必須以這一實際情況為前提。
二、教學理念,教育目標
三本教學有別于一本和二本,教學注重于學生應用能力和綜合素質的培養,教學過程中突出培養學生應用知識,分析解決實際問題的能力,以學生為主體,以教師為主導,以教學為主線,樹立能力培養目標為重中之重的思想,實現人才培養模式多元化,努力培養“寬口徑、厚基礎、強能力、高素質”,適應國際競爭和社會需求的應用型人才。三本教育要加強通識教育,注重文理滲透理工結合,體現本科教育的基礎性和可發展性。努力探索人才培養新舉措,深入推進人才培養模式改革,實現多元化人才培養新格局,大力實施“育人為本,全面發展”的人才培養戰略,拓寬基礎學科的范圍和基礎教學的內涵。
三、教材選取
考慮到三本學生理論基礎較差,教材選取不應選擇理論研究或理論推導比較復雜的教
材,否則會讓學生還未涉及到重要的知識點就已經因為難度過大而喪失信心。教材選取要以應用為宗旨,強調理論與實踐相結合。編寫原則遵循由淺入深,通俗易懂,重點和難點采取闡述與比喻相結合,例題與習題相結合,實例與實驗相結合,針對數字電路課程實踐性強的特點,增加了與教材相應的實踐環節教學內容。
四、教學內容
在三本的《數字電路與邏輯設計》教學中,應該注重基礎教學,要求學生熟悉布爾代數的基本定律,掌握卡諾圖與公式化簡法;掌握數字電路中常用的基本單元電路和典型電路構成、原理與應用;掌握常用的中小規模組合邏輯電路和集成電路功能和設計方法。具有查閱集成電路器件手冊,合理選用集成電路器件的能力。對集成芯片,重點分析電路的外特性和邏輯功,以一些典型集成電路為例介紹如何查閱集成電路手冊、資料等,使學生學會在實際應用中正確選擇和使用集成芯片[11]。
對于三本學生而言,在電路設計中要求學生掌握基本的設計方法,但可以適當降低對電路設計的要求,增強電路分析方法的教學。學生可以分析較復雜的電路,并且能夠利用已有的電路進行修改,使電路滿足自己設計的需要。
五、教學手段與教學方法
(一)采用現代化教學
《數字電路與邏輯設計》課程的特點就是電路圖、邏輯圖特別多,如果采用板書形式教學,既浪費課堂時間也達不到好的教學效果。教學過程中采用多媒體教學,可以使一些抽象的、難以解決的概念變得形象,易于學生接受。對于集成電路的分析和設計,為了增強演示效果,除了在PPT中添加更多的動畫效果外,還可以采用Flash或Authorware軟件制作動畫效果,使電路的變化過程一目了然。
(二)結合實際教學
在授課過程中,針對三本學生可以結合生活中的應用舉例,如目前LCD顯示、數字溫度計、十字路通燈控制、數字頻率計、多媒體PC機里的顯示卡、聲卡是用數電中的數/模(D/A)轉換實現圖像顯示和聲音播放、制造業中的數控機床等都應用了數電技術。通過這些實例的介紹,可以使學生真正了解數字電路課程的重要性,從而提高對數字電路學習的興趣和學習積極性。
(三)網絡教學
網絡教學可有兩種方式,一是上傳教師課堂教學過程的視頻到校園網;二是教師制作圖文并茂的課件,以及與該課程有緊密關系的資料一起上傳到網上。目前大部分三本學生宿舍都可以登錄校園網,學生可以在任何時間進行網絡教學。網絡教學的方式解決了學生傳統的看書自學枯燥無味的問題。
六、實踐教學
實踐教學一般分為基礎實驗和課程設計兩大部分。基礎實驗教學從屬于理論教學,實驗內容均為驗證性實驗。教師給出實驗步驟、電路圖,學生按部就班、驗證結果,通過基礎實驗,使得學生對于課堂所學基本概念和方法的理解和掌握更加透徹,同時培養學生科學實驗的精神和方法,訓練嚴格嚴謹的工作作風?;A實驗是理論和實際相互聯系的一個重要教學環節,但是僅僅是這種以教師為主導的實驗模式,不能激發起學生學習興趣和積極性,學生仍然不善于綜合運用所學知識分析和解決問題。課程設計的目標就是為了加強基礎、拓寬知識面、增強學生的自主學習和工程實驗能力、發展個性、啟發創新、加強理論與實驗。學生根據實驗任務,自行設計電路和測試方案,增強學生自主學習能力,學生既動腦又動手,解決問題的能力大大提高[12]。
除此之外,還可以設置一些電子設計大賽,成立電子設計興趣小組,在教師的指導下開展設計性和專題研究性實驗,為希望進一步發展的學生提供良好的學習環境和創新研究場所,培養學生的團隊協作精神,發揮學生學習的自主性和創造性,極大地提高學生的學習興趣和動手能力。
七、結束語
隨著高等教育的普及,三本學生的數量和質量也在日益增高,同時隨著數字技術的廣泛
普及,數字化社會已經到來,大規模、超大規模數字集成電路以其低功耗、高速度等特點, 應用越來越廣泛。因此如何在有限的時間內使三本的學生扎實掌握數字電路基礎知識理論和基本操作技能,培養分析問題、解決問題的能力,是教師在教學過程中需要認真思考的問題。使學生在傳統的數字電路邏輯分析、邏輯設計思維訓練的基礎上進一步建立起現代數字電路的應用與設計思想,掌握現代電子技術的新技術和新器件,為走向實際工作崗位打下堅實的基礎。
參考文獻
[1] 謝麗.《數字電路與邏輯設計》教學改革實踐.吉林省教育學院學報,2012年第02期
[2] 李琰,張翌嚦. 數字電路的教學改革與創新.計算機光盤軟件與應用,2011年第22期
[3] 李小珉,葉曉慧.深化《數字電路與邏輯設計》課程改革[J].長江大學學報(自科版),2OO4(4)
[4] 田東.數字電路課程設計的改革與探討.實驗技術與管理,2006年05期
[5] 馬達靈,張云云.《數字電路》課程教學改革之我見.集寧師專學報,2008年12月第30卷第4期
[6] 鄧朝霞.《數字電路》課程整合與優化的改革.廣西教育學院學報,2006年第6期
[7] 張麗.高職《數字電路》課程教學方法的探索.讀與寫(教育教學刊),2010年04期
數字電路論文范文5
【關鍵詞】“成就式”教學模式 成就感 電子類專業
筆者通過近幾年的調研與觀察發現,電子類專業學生對本專業“厭學”現象比較普遍,且有逐年遞增的趨勢。部分學生的專業知識學習過程是“被動”學習,學習態度也極不認真,沒有鉆研精神;部分學生雖然會“主動”學習,學習態度認真刻苦,但其對自己未來的專業職業前途感到迷茫且沒有自信。文章就產生這些心理狀態的原因進行了分析,提出了“成就式”教學模式,以期激發學生對專業學習的興趣及對專業知識的好奇心。以“數字電子鐘邏輯電路”為例
一、設計思路
數字電子鐘是一種日常生活中學生常接觸的一種電子產品,人們使用的比較頻繁,把數字電子鐘作為練習項目,容易調動學生的學習積極性。數字電子鐘利用數字電路來顯示時、分、秒的計時裝置,它具有顯示直觀、走時準確、無機械傳動裝置等優點,因而比傳統的機械鐘更實用,得到廣泛應用。
二、學情分析
(一)學生已經熟悉了數字電子鐘的電路組成圖以及具備了石英晶體振蕩器和分頻器組成的秒脈沖發生器的工作原理。
(二)學生熟練校時電路;清零裝置;六十進制的秒、分計數器及二十四進制的時計數器;以及秒、分、時的譯碼顯示部分等的應用與安裝。
三、教學目標
(一)知識目標
1.會用中小規模集成電路設計一臺能顯示時、分、秒的數字電子鐘。2.掌握秒、分為00――59 六十進制計數器,時為00――23 二十四進制計數器使3.掌握由晶體振蕩電路產生1Hz的標準脈沖信號使用方法。
(二)能力目標
培養學生動手能力,可手動校準。只要將開關置于校準位置,即可對分別對分、時進行手動脈沖輸入校準或連續脈沖校準調整。
四、項目教學過程
(一)第一階段:確定項目
確定項目的課題是該專業課程的關鍵知識模塊,并且能體現課程的重、難點。以完成該課程的教學任務及學生掌握一定的技能為目標。
1.主項目:數字電子鐘邏輯電路
2.子項目:(1)1Hz標準脈沖電路;(2)(單次脈沖,連續脈沖電路;(3)秒、分、時計數電路;(4)譯碼、顯示電路;(5)整點報時電路
(二)第二階段:項目的準備:
1.項目計劃準備:教師要公布教學計劃及項目任務,并負責輔導學生解惑答疑,有需要時要對任務進行示范;學生要根據自身特點選擇項目任務。2.實施計劃準備:教師負責人員分配,分成小組,每組6-7人,確定一名組長,并負責一個子項目的任務;學生的任務成員分工、任務分解、查閱資料、搜集數據、研究學習方法。3.知識技能準備:教師要與學生一起學習數字電路結構框圖設計方法,學生要積極配合。
(三)第三階段:項目的實施
1.振蕩電路的設計與制作;本振蕩器由集成電路定時器555與RC組成的多諧振蕩器,1MHz的振蕩器經6次10分頻得到1Hz的標準脈沖,供時鐘計數器使用,學生自行完成電路連接,R為可調電阻,微調R1可以調出1MHz。
2.分頻電路的設計與制作:先對時鐘信號進行14級分級,選用CD4060,然后再進行二級分頻,二級分頻器可采用中規模集成電器74Ls390就得到1Hz的時鐘信號。有學生完成電路的連接。
參考文獻:
[1] 陳華.項目教學法探討.武漢冶金管理干部學院學報[J].第18卷第2期.2008,6
[2] 齊會娟.基于項目的學習在高職計算機類專業課中的應用研究[J],中國優秀碩士學位論文全文數據庫,2011(10)
[3] 宋鐵花.杜翠花.農科大學生英語學習狀況的分析[J].山西農業大學學報[J].2000(3)
[4] 鄧瑞卿.項目教學法在中等職業學校土壤肥料學教學中的實踐與研究[J].2009年度專業碩士學位論文。
作者簡介:
數字電路論文范文6
關鍵詞:數字電路 CDIO 項目驅動 應用型人才 探索
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:C DOI:10.3969/j.issn.1672-8181.2013.19.130
1 獨立學院《數字電路》課程教學的現狀
《數字電路》作為工科的專業基礎課,是學習其它專業課程的重要基礎,它是一門發展非??斓膶W科,其理論性和實踐性都非常強。在全國高等教育已經全面開始培養應用型人才的今天,對學生的動手實踐能力和綜合分析能力有了很高的要求。數字電路作為較具有鍛煉人的實踐能力和綜合分析能力的課程,應以此為契機,進行教學改革 ,從而為學生的實踐能力打下基礎。
傳統的教學模式,普遍存在著應試教育的思想,學生們十分重視理論考試的成績,這是決定他們能否得到獎學金或者更好的名次。實驗教學傳統的老一套按照教學的進程安排一下驗證性的實驗,實驗的器材以中小規模集成電路為主,而且實驗之間沒有任何的銜接。那么,這樣理論知識就僅僅存于書本的表面,而沒有付諸于應用實踐中去,在教學改革中就多從這些方面出發。
2 理論教學改革的探索
2.1 引入CDIO工程教育理念
傳統教學理念很大程度上教學和實際之間是相互脫離的,在這種理念下培養的學生大多數是知識理論型,學生畢業后其所學的知識一下很難和社會需求相適應。CDIO工程教育模式[1,2]是近年來國際工程教育改革的最新成果。自2000年起,麻省理工學院和瑞典皇家工學院等四所大學組成的跨國研究組織,經過四年的探索研究,創立了 CDIO 工程教育理念,并成立了以 CDIO命名的國際合作組織。CDIO 代表構思(Conceive)、設計(Design)、實現(Implement)和運作(Operate),它以產品研發到運行的生命周期為載體,讓學生以主動的、實踐的、課程之間有機聯系的方式學習工程的理論、技術與經驗,其教學框架體現了創新的教育思想。
2.2 項目驅動式教學模式,使知識體系環環相扣
課程教學不僅是讓學生掌握課程所涉及的知識,更重要的是讓他們在學習實踐中得到能力培養和提升。項目驅動式教學法是一種新型的教學模式,它起源于美國,是師生通過共同實施一個完整的項目工作而進行的教學活動,每一個項目教學模塊依據實際生產對這一模塊的能力要求確定具體的能力目標,再把這一能力目標分解,制定出具體可實施的教學進程[3]。
《數字電路》課程理論較多,采用“數字搶答器”項目驅動式教學,將其分為三個層次,完整地把《數字電路》課程的知識體系完整串聯起來:第①層次:利用門電路和時序邏輯器件實現8人搶答,優先搶答者用LED指示燈來指示,這需要運用組合邏輯電路設計和觸發器;第②層次:增加數碼管顯示,優先搶答者用數碼管顯示,這需要運用編碼器、譯碼器、時序邏輯電路;第③層次:附加搶答時限和報警功能,這需要計數器、時基電路,脈沖產生與整形電路;這樣隨著課程的不斷推進,知識點逐漸展開,最后使整個知識體系脈絡完整展現。
3 實踐教學改革的措施與實踐
3.1 “虛”“實”結合,豐富實驗教學手段
目前,《數字電路》的實驗課程主要開設是傳統驗證性實驗,學生利用教師給定的實驗內容和實驗器材(中小規模器件)在實驗箱上搭建,記錄結果,實驗基本完成,固然,驗證性實驗對學生加深對知識的掌握有好處,但是也消磨了學生對于實驗的激情和興趣。在傳統的實驗教學中引入虛擬的仿真軟件Multism,老師給定實驗教學內容,鼓勵學生自行設計,給學生一個寬松的氛圍,讓學生思維活躍、甚至異想天開、允許失敗,但是得在失敗中尋找出原因,得出正確的方法。這樣學生在實驗實踐教學的過程可以先用仿真軟件對自己的方案上進行設計、仿真、驗證,然后根據自己的設計方案,在實驗平臺上搭建實驗電路,這樣一來就豐富了實驗教學手段,同時也激發了學生學習的興趣。
3.2 漸近推進式實驗教學,增加綜合性設計性實驗
學生的實驗實踐能力一般分為:基礎性實驗階段、綜合性實驗階段、設計性實驗階段、創新性實驗階段。在學生的實驗教學設計上,我們應該拓展思路,設立一個多層次的實驗實踐教學內容,漸進式地推進實驗教學,增加綜合性設計性實驗的比例。所謂的綜合性設計性實驗階段,就是建立在驗證性實驗基礎上,綜合運用所學的知識,查閱資料文獻,積極參與到實驗過程中,在實驗過程中發現問題,解決問題。我們在項目驅動式教學過程中的“數字搶答器”項目就是一個較好的綜合性設計性題目,學生根據教學的進度,一步步推進,其中第①、②層次就是很好的設計性實驗,第③層次就是一個很好的綜合性設計性實驗,學生在實驗實踐的過程中實現了“做中學”、“做中悟”,經過教學實踐證明極大提高了學生學習的積極性和創造性。
3.3 課外興趣小組深層次開發,促進創新開放性實驗室建設
學生在經歷了綜合設計性實驗階段后,一部分同學進入到深層次的階段——創新設計性實驗階段。學生可以自行組隊或者采用合作的形式來共同完成[4],在指導教師引導進行實驗目標的確立、實驗方案的選擇、實驗方法及其過程設計與實現、實驗現象的觀測與記錄、實驗結果的分析,最后以作品和論文的形式完成。
在這個實施過程中,就有幾個非常關鍵的問題需要注意:①師資隊伍建設:需要打造一支具有嚴謹治學態度、高度負責、優秀專業素養、豐富的實踐經驗的理論或者實驗教師;②教材建設:設計性的實驗教材編寫應該引進新知識、新技術、新方法、新器件,盡可能與實際的工程應用距離;③實驗場地和設備建設:創新設計性實驗是學生在課外完成,需要一個24小時開放的場地,除了常規的實驗儀器之外,還需要一些新型的測量測試的高端儀器儀表。
經教學實踐證明,在我院開展的創新設計實驗階段,近年來取得了可喜的成績,從07年到至今,在大學生大學電子設計競賽中取得全國一等獎一項,省級三等獎以上獎項十余項。
4 科學合理的考核機制
《數字電路》其本身就要求理論和實踐并重,成績不能單純來源于理論筆試,而應該側重于對學生知識理解掌握情況、學生的實驗實踐能力、創新能力。故此,考核應是多方面能力的綜合測評:①筆試:以試卷為載體,主要考查學生對于基本理論知識點的掌握和應用;②實踐實驗能力:單獨開設實驗考試環節;③綜合設計能力:主要在綜合設計性實驗環節中對其設計的思想、設計的方案、實驗實施的方法及其最后實驗報告的書寫進行綜合全面考核;④研究創新能力:主要通過課程設計考核,通過設計的思想、報告的書寫、團隊的答辯。以上四種考核考察方式,根據各個專業的要求,分配不同的權值進行科學合理的綜合能力考核。
5 結束語
教學工作是一個常做常新的工作,要求我們要適應社會發展的需求,通過改變教學理念,構建合理科學的理論教學和實踐教學相結合的教習體系結構,以及考核方式,激發學生作為主體的學習興趣,提高學生動手實踐能力,培養了學生的創新意識和創新能力,增強工程實踐意識,更好契合當前社會應用型人才培養思想。
參考文獻:
[1]陶勇芳,商存慧.CDIO大綱對高等工科教育創新的啟示[J].中國高教研究,2006,(11).
[2]張慧平,戴波,劉娜等.基于CDIO教育理念的自動化課程的改革與實踐[J].電氣電子教學學報,2009,(31).
[3]程書偉,張丹,程曉旭.基于“項目驅動法”的數字電路課程教學的探索與實踐[J].電腦學習,2010,(3).