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模擬電子技術論文范文1
高職院校的學生并不擅長純理論的學習,如果在學習模電這門課程時,先進行一些感性認識的教學環節,他們往往更容易學習這門課程。科學家愛因斯坦說過:“興趣是最好的老師”。因此,在講授模電這門課程時,在講完緒論以后首先由老師做一些電子方面的趣味實驗,以激發學生的興趣和好奇心,以增強學生學習這門課程的積極性。如果有條件讓學生到實驗室動手做一些較簡單的電子實驗,這些實驗不僅能提高興趣,又讓他們認識了一些電子器件及特性,使今后在講授各種電子器件時不再空洞乏味。
2要引導學生進行思維方式的轉變
模電作為一門技術基礎課,有其自有的特點和規律,其課程更重視理論與實踐的結合。一般教學計劃都是電工基礎安排在模電課程之前來作為模電的基礎課程,但如果不加分析地用電工基礎的分析方法去分析模電,可能不會得到正確的結論。模電的理論有其自身的特點,表現在:第一,模電主要的電子器件二級管、三級管都是非線性器件,這與線性電路的分析和計算是有很大區別。第二,模電的分析都是直流加交流的分析方法,即直流通道和交流通道。直流通道決定靜態工作點,而交流通道是信號的通道。第三,反饋網絡是模電經常使用的電路,不管是運算放大器還是振蕩器都必須有反饋網絡的構成。以上幾點正是學生學習模電的難點,因此在講課過程中,要讓學生了解這些特點與難點,調整思維方式和學習方法,使學生能夠正確把握這門課程的學習特點。以下通過幾個實例說明如何引導學生思維方式的轉變。
2.1非線性電路與估算
在模電中常用的二極管、三極管的伏安特性為非線性,一般稱為非線性元件,而電阻、直流電源的伏安特性為線性,一般稱為線性元件。在模電中線性元件與非線性元件共同組成各種電路,那么電路的計算問題在電工基礎中并未涉及,那么計算這種電路目前使用估算法、圖解法。有的同學往往提出為什么不用解析法,而那樣計算的不是更精確嗎?在講解這類問題時要給學生講清楚估算法在工程計算中是非常重要的,它能使有些計算問題變得簡單,能較快地解決實際問題,而用解析法,一是目前學生的數學知識不能解決這種問題,二是如果能用高等數學的方法解決,但過程過于繁雜,雖然計算精度高,但與估算結果差距不大。因此在這里要讓學生思維方式有一個轉變。
2.2放大電路的直流通路與交流通路
在模電的放大電路中,直流通路和交流通路的分析也是模電獨特的電路分析方法,由于二極管、三極管中PN結死區電壓的存在,必須在交流信號通過放大電路時有一個直流電壓及電流的存在,這樣才能保證交流信號不失真地通過放大電路。這也是學生需思維轉變的一個重要方面。對于三極管、電阻、電容、電感、電源等電子元器件,它們分別在直流電及交流信號激勵作用下的不同響應決定了它們在直流電及交流信號中所起的不同作用,這些都是分析復雜放大電路的基礎。很難想象不清楚放大電路直流通路和交流通路的學生能夠學習好這門課程。
3通過課程綜合實驗提高學生的整體水平
由于模電是一門與實踐聯系非常密切的技術基礎課,通過一些綜合實驗來提升學生的理論水平和實踐技能是非常重要的,因此在課程講完之后,筆者就安排一個超外差式收音機綜合實驗來提升學生模電的理論水平和實踐能力。讀圖——提升學生的讀圖能力,課上講的模電電路一般是各類單元電路,如共射基本放大電路、振蕩電路、功率放大電路等。通過綜合實驗課可以將各個電路串成一個整體,筆者通過對一個超外差式收音機電路圖進行整體講解和分析,來提升學生模電電路的整體分析能力。一般超外差式收音機的電路組成為變頻級——中放級——檢波級——低頻放大級——功率放大級,對照理論教學所講授的內容,變頻級對應振蕩電路及基本放大電路,而該放大電路又工作在非線性區屬非線性放大,這樣才能混頻輸出差頻信號,在這里還要補充講解一下放大電路的非線性特性及應用,這樣使學生對三極管有了更深刻的認識,平時常常強調放大電路要工作在線性區,似乎非線性區是不可用的、多余的,但通過這樣一個實例讓學生明白,三極管放大電路工作在線性工作區時可進行線性放大,工作非線性區時可以進行混頻等應用。這樣一級一級來分析后面的中頻放大電路、檢波電路、低頻放大電路、功率放大電路等。實踐證明,通過整體電路的分析與講解,學生的讀圖和分析能力得到了明顯的提高。
4結束語
模擬電子技術論文范文2
1.優化教學內容,提高教學質量
考慮到針對物理專業的課程學時數少,但內容多,重點和難點多,而學生動手能力較弱,過于注重理論公式的推導等情況,整合了“模擬電子技術”課程內容結構,逐步減少理論學時,增加實驗學時,使二者比例達到一個最合理值。刪減部分陳舊知識,融入新技術的應用,以理論為基礎,強調應用,將理論與實踐、技術與應用較好的融合在一起。
2.教材與參考書目選用應符合物理師范生專業特點
全國各大高校都陸續出版了許多優秀的教材。但是每一本教材的側重點和難易程度也各不相同。選用較多的是高等教育出版社出版、由康華光主編的教材,由童詩白主編的教材以及楊拴科等主編的教材。根據物理師范生注重公式的邏輯推理的思維特點。所以選取更側重于基本概念的講解,邏輯性強,知識點豐富,學生需要掌握的內容多,由童詩白主編的教材更加適合西部師范院校物理專業的學生。
3.核心突出內容的取舍
模擬電路就是處理模擬電壓和電流的電路,而由于現實生活中大多信號較為微弱的模擬信號,所以要進行信號的放大,這也是模擬電子技術課程的核心部分。所以本課程的核心內容自然非放大電路莫屬。與此同時,現實生活中相關器件的供電電源很多為直流電源,所以必然需要一種將電廠的交流電轉為直流的電路,此電路就是直流穩壓電源。由此可知,主講內容就是放大電路和直流穩壓電源,尤其是放大電路部分。
二、教學方法和教學手段改革
1.教學方法多元化
在選擇教學方法的時候,要特別注意培養學生的感性認識,以調動學生的主觀能動性為目的。比如在講授“反饋”概念時,我們可以運用類比教學法。教師可以以常見的冷暖空調的溫度調節過程為例。另外在教學過程中,也需多運用啟發式教學法,教師只有善于提出問題,才能更好地啟發學生進行積極的思考,變被動接收為主動學習。
2.充分利用仿真軟件
因為師范生最在意教學形式,如果僅僅在課堂平白地傳授復雜的模擬電路理論知識,枯燥的形式會讓師范生認為理論與實際相差太遠,進而對電子類課程失去興趣。所以在講授理論課時,利用計算機仿真技術,將虛擬電子實驗引入課堂教學中,可以隨時進行電路連接、仿真和測量,增強了教學的直觀性、形象性和生動性,有助于加強課堂互動,激發和調動學生的學習興趣,從而實現了理論教學和實踐教學的有機結合。
三、實踐教學環節
1.實驗準備
首先在開展實驗之前,在理論課堂上通過多媒體課件,使學生們對常用電子儀器、半導體元器件、實驗箱等有直觀認識,并進行演示實驗,以激發其興趣。其次針對不同的實驗教學內容,采取不同的實驗指導形式。
模擬電子技術論文范文3
在獨立學院的模擬電子技術的理論教學中,眾多學生感到此課程教學與實際嚴重脫節,學習模擬電路知識僅僅停留在解題上,教師在授課的時候也只專注于電路分析、定理證明、公式推導等計算問題上,卻無法說出相關電路在實際電子產品中的應用。另一方面在模擬電子技術的實驗教學中,實驗流于形式,學生使用現成的實驗箱,在過多的驗證性實驗“指導”下機械的插拔導線,使得實驗課程枯燥乏味,難以提起學生興趣。學生無法對實際元器件進行感性了解,這樣就直接造成學的知識與實際嚴重脫節。更有甚者在分組實驗時小組中只有少部分學生動手,學生做完實驗不知所謂。此外由于大學擴招的影響,造成學生質量下降,學生自學能力、邏輯分析問題能力不強,如何提升他們學習模擬電路的效率,提高其分析問題、解決問題以及動手的能力,是擺在教師面前的一個難題。所以現有的模擬電子技術課程教學無法滿足獨立學院培養應用性人才的目標。這樣不僅背離了應用型人才培養的宗旨,也嚴重制約應用型人才培養的質量,使得獨立學院畢業的學生處于理論上不如重點本科院校、實踐能力不如高職學生的尷尬局面。在如今嚴峻的就業形勢下,必須在學生理論知識學習的同時,加強學生分析問題、解決問題的實踐能力的培養。
2獨立學院模擬電子技術課程項目化教學改革
為了滿足獨立學院將學生培養成為應用型人才的目標,借鑒職業教育理念,我們準備對模擬電子技術課程進行項目化教學改革,目的是將傳統意義下的模擬電子技術課程知識進行解構、整合、序化,加入電子工藝學知識,配合課程實驗、課程設計項目,按照“做中學,學中做,遞進交互”的教學理念,以行業和崗位需求為導向,以培養學生的實踐技能為主線,以具體的電路產品為載體,實施項目化教學,一步步提升學生的專業實踐能力。
2.1項目化教學目標的分析
根據項目化教學要求,以社會就業行業和崗位需求為導向,通過對獨立學院往屆電信和通信相關專業的畢業生及其就業單位企業、工作需求市場進行調研,分析其就業崗位,總結出主要的職業崗位群;然后通過分析各種崗位群對模電課程相關內容的要求,確立獨立學院模擬電子技術課程的知識要求、能力要求及素質目標。
2.2項目化教學理念與思路的確立
根據項目化教學要求,以生活中具體的電路產品為載體,探索基于工作過程的課程開發與設計,通過分析真實產品的生產流程,以培養學生的實踐技能為主線,以職業資格標準為參照來開發和設計模擬電子技術項目化教學中合適的項目,實施行動導向的項目式教學方法,使學生在獲取知識、提高實踐能力的同時,獲得再學習能力和職業技術能力。
2.3項目化教學課程內容新體系的構建
模擬電子技術項目化教學中,課程內容和體系改革是課程建設的核心。本課程在進行教學的時候,應考慮哪些知識是進行項目所需的基礎,或者項目進行過程中關鍵點所在。課程內容選取遵循獨立學院教育的基本規律,基于行動優先原則,針對獨立學院電信和通信類專業培養目標及學生就業崗位需求,以職業能力培養為重點,根據職業崗位的任職要求,構建新的教學做一體化課程內容體系。根據課程教學的需要,將教學內容劃分為兩個大的模塊?;A模塊:包括基本器件和基本放大電路。在教學過程中,突出應用,以電子產品實例為載體,使學生掌握模電基本知識點、基本放大電路的分析和設計方法。這個模塊應該強調基礎,支撐后續課程的學習,培養學生的學習興趣。實用模塊:包括集成運放電路和應用模塊。通過該模塊的學習,基本掌握實用模擬電子系統分析、計算、調試、檢測、設計的能力。教學過程中知識應該精煉,教學內容及時更新,盡量與實際崗位工作要求相符,更好地培養學生的應用能力和實踐能力。
2.4項目化教學方法與手段的設計
對課程進行基于行動導向的教學改革與實踐。實踐課程中選取多個項目,根據項目重新整理課程內容,將原模擬電子技術課程理論教學與實踐教學有機融合到這些制作項目中,通過完成產品組件的分析、制作與調試等綜合性學習任務,使教學內容更加豐富、直觀,更加貼近工程實際。理論教學主要采用以下方式:(1)“精講+演示”的教學方式,通過各個具體項目的實物電路呈現,使學生最直觀地認識電子產品的設計、制作與調試等相關知識,通過應用實例啟發學生興趣、舉一反三。(2)根據學習情境和教學對象的特點,靈活運用基于行動導向的多種教學方法,通過多媒體課件、動畫演示、課程學習網站及基于Protel、Proteus、EWB、Multisim的軟件測試等多種現代化教學手段。將傳統教學手段與現代教學手段緊密結合,增強教學內容的動感和趣味性,從而實現更生動的教學模式。(3)引導學生使用相關軟件工具分析和設計電子電路、重視課后答疑并及時組織習題討論課,引導學生進行研究性的學習,鼓勵學生大膽提出問題、研究解決問題的途徑和方法。實踐教學主要采用以下方式:
(1)基礎實驗:“模擬電子技術實驗”。學生通過實際元器件的識別和基本電路的測試等訓練,對基本放大電路、差分放大電路、功率放大電路、集成運放電路等相關電路的性能有了更進一步的認識和理解?;A實驗的具體目標是使學生從枯燥的理論知識和乏味的實驗箱操作回歸實際,讓學生對實際元器件和電路進行感性認識,并在此基礎上培養他們識圖、識器件的基本能力以及實際電路調試能力,加強理論和實際的結合。(2)提高性實訓:“專業實訓”和“電子工藝實訓”。完成Protel、Proteus等電子相關軟件的學習,指導學生利用軟件完成功能較為簡單的電路的分析與設計。要求學生利用仿真軟件繪制原理圖,利用軟件中的函數發生器、示波器、萬用表等虛擬儀器仿真。通過仿真,及時修改電路中出現的錯誤,經過反復調試、修改,確定電路參數、驗證電路設計的正確性,直到電路仿真通過,達到設計要求。根據仿真成功的電路確定具體電路。然后要求學生利用實驗室提供的元器件和工具,自己焊接電路板,并進行調試。(3)綜合性設計:“模擬電子技術課程設計”。①為了更好地靈活應用所學的理論知識,將實際結合到理論中去,在廣泛調研的基礎上,依據工作任務分析,以小型的電子產品組件的制作、調試作為能力培養的主線,教師確定多個項目任務,每個項目囊括較多的模擬電路知識點。②要求學生選取項目任務,根據教師下達的任務和要求,討論系統的規范與功能,并提出系統框圖。③將框圖具體電路細化,利用理論知識,針對實際要求,完成電路的設計。④利用軟件仿真來確定設計電路元器件的參數,驗證電路的正確性。⑤根據設計電路,學生列出元器件采購清單,要求親自到市場調研采購,并結合成本考慮,采購元器件。⑥學生通過自己搭接或焊接電路、測試電路性能,最終設計方案實現。⑦設計完成之后,學生必須參加項目答辯,完成設計報告。
模擬電子技術論文范文4
電子技術的發展,推動各行各業的發展,應用廣泛———廣播通信、網絡、航空航天、工業、交通、醫學、消費類電子領域都離不開電子技術。眾所周知的北京2008年奧運會的水立方建筑運用50萬顆LED燈構成世界上最大的半導體照明工程。學習電子技術基礎是適應時展之必須。高職教育不同于普通高等教育,它的專業設置和課程設置指導思想都是以服務為宗旨,以就業為導向。針對區域經濟發展的要求,我們進行了廣泛的市場調研,重點調研了長三角地區高職畢業生的主要就業崗位,需要具備的職業能力及從業資格證書等問題,應用電子專業的就業崗位主要有:電子產品維修工,電子產品裝配工,電子產品調試員,電子產品工藝員。通過崗位的典型工作任務,職業能力分析,歸納出職業行動領域,然后根據我系的實際教學條件,實訓條件,將職業行動領域轉化為學習領域,構建了《電路與模擬電子技術》這門課程。同時,我們制定了課程標準。
2電路與模擬電子技術課程目標
本課程的總體目標是:通過對電路原理、常用電子元器件、模擬電路及其系統的分析和設計的學習,使學生獲得電路與模擬電子技術方面的基礎知識、基礎理論和基本技能,為深入學習電子技術及其在專業中的應用打下基礎。其中包括:(1)知識目標:掌握電路基本概念、基本分析和計算方法;會計算電路主要參數;掌握電路波形圖畫法、建立電路模型的方法;會判斷器件類型、電路工作狀態;(2)能力目標:培養學生正確使用常用儀表的能力;培養學生正確選擇元器件的能力;培養學生檢索與閱讀各種電子手冊及資料的能力;培養學生識讀與分析電路的能力;培養學生安裝和焊接電路的能力;培養學生電路測試方案的設計能力和對測試數據的分析能力;培養學生排除電路故障的能力;培養學生進行簡單電路設計的能力;(3)情感目標:通過趣味案例激發學生好奇心和學習興趣;通過學習情境挖掘學生的求知欲和創造欲,樹立學生自信心。
3電路與模擬電子技術課程設計
本門課程設計的理念是:以學生職業能力的培養為最根本的出發點,理論學習以必須,夠用為度,同時進行課證融合。在課程的教學過程中采用多種教學方法和手段:傳統的教學法、直觀教學法、探究法、啟發式教學和多媒體教學手段。
4電路與模擬電子技術課程實施
在課程的實施過程中教師首先進行了學情分析:高職院校的學生學習基礎普遍較差,學習能力欠缺,急于求成,缺乏持久性。雖然學生對電類專業課入門的學習具有一定的興趣,但這種興趣不夠穩定,需要教師創設適度的情境,適時地激發。所以在教學過程中,教師要力求做到將深奧的知識淺顯化,抽象的知識形象化。課程的重點難點是半導體器件,放大電路,負反饋。教師對重點、難點的處理方法有:(1)傳統的講解法;(2)直觀式教學;(3)配合flas演示;(4)通過萬用表測試加深理解;(5)創建學習情境。例如:在半導體器件的講解部分,可采用直觀式的教學法,帶領學生認識各種不同的二極管,三極管。對于三極管的講解,配合萬用表測試加深理解。下面以一次課實驗課———三極管電流放大特性為例,來說明課堂的教學組織。三極管的電流放大特性這節內容是深入模擬電子技術部分的第一道難關。學生只有深入到心里層面去理解了這節內容,才可以舉一反三去理解后續學習的電子元器件。教師采用基于工作過程“教、學、做”一體化的教學設計,把啟發式教學貫穿整個教學過程,通過探究實驗操作和多媒體仿真,把抽象的理論知識難度降低,達到突破難點,幫助學生化難為易,讓學生輕松愉快充滿信心地完成學習。
5考核方案
課程的考核方案根據學院教務處的要求,期中成績占30%,平時成績占30%,期末成績占40%。平時成績包括:課堂考核,課后作業,單元測驗。在學期結束前另有為期一周的教學實習,教師根據維修電工的考試內容結合實際情況申報,并由系部統一采購實習耗材。實習的考核分為:優———電路功能完全實現,性能優良,工藝精美。良———電路功能基本實現,性能優良。中———電路功能基本實現,性能不夠穩定。及格———在教師輔助制作下,電路功能基本實現。不及格———電路功能未實現且學習態度有問題。
6教學評價
課程的教學評價包括:校內督導評價,同行專家評價,教師自我評價,學生評價。
7課程特色及展望
模擬電子技術論文范文5
模擬電子技術課程對于理解計算機硬件和通信原理方面的知識顯得十分重要,為強化基礎,培養合格的應用性人才,我們必須給予模擬電子技術課程的教學應有的重視。
2教學過程中存在的問題
模擬電子技術課程所涉及的理論、設計及分析方法具有很強的工程應用性和實用性,在學生的整個知識體系中占有相當的比例,對于培養學生的邏輯思維能力、工程實踐能力、創新能力及后續課程的學習都十分重要。計算機類專業的模擬電子技術課程在教學實踐中遇到的問題很多,主要有以下幾個方面:
2.1學時少,內容多
為了突出專業課程的學習,很多學校的做法是壓縮電路分析課程的學時數,甚至取消了電路分析課程。而模擬電子技術課程知識多且比較分散,它集高等數學、電磁學、物質結構理論和電路分析等知識于一體,該課程的學時數(含實驗)一般在80學時以下,在如此緊張的時間內要完成該課程的教學工作,不僅老師感到困難,學生也有很吃力。
2.2學生認識不到位
很多學生錯誤地認為模擬電子技術課程應該是電子、機械類專業學生的專業課程,他們在專業學習中一般都有重視軟件而輕視硬件的傾向,而且,學習模擬電子技術課程的成就感往往不及其他課程來得快和強烈,因此,就造成了學生的學習積極性不高。剛剛從中學過度到大學的學生,很多還沒有找到適合本課程的學習方法,模擬電子技術主要以原理分析為主,而學生更多地相信精確的數值計算,他們往往認為只有經過嚴格的數學推算得出的結果才是可信的,當實際結果與嚴格的理論演算結果有出入時,他們難免會感到困惑。學生的認識不到位和思維方式上的差異,導致了計算機類專業中該課程的教學效果一直不太理想。
2.3課程教學本身存在問題
計算機專業的模擬電子技術課程的教學內容和方法完全套用電子、機械類專業的那一套,有些學校甚至完全由機電類專業的老師來教授該門課程。這些教學內容和方法在一定程度上與計算機類專業存在脫鉤的現象,沒有突出本專業的特色。近些年來,很多高校的計算機類專業的同仁們對本課程進行了一定的改革探索,并總結了許多值得借鑒的經驗,但是,對于不同的學校和不同的學生,這些教學改革舉措應該不盡相同,在具體的教學實踐中,切忌“拿來主義”和生搬硬套。我們也對賀州學院的計算機類專業的模擬電子技術課程的教學做了一些研究和探索工作,實踐表明這些工作有益于提高教學效果。
3教學改革的內容和措施
為了使模擬電子技術課程的教學更切合計算機類專業的實際,我們做了一定的探索以提高教學效果和應用型人才培養質量。
3.1教學內容的甄別與整合
模擬電子技術課程涉及的內容多且知識面廣,為了提高學生的工程實踐能力和創新能力,我們根據計算機類專業的特點,依據“必用、夠用”的原則甄別和整合課程內容。受學時數的限制,計算機類專業一般無法系統開設電路分析等先導課程,但電路分析的基本原理和方法貫穿于模擬電子技術課程教學的全過程,因此,我們把電路分析課程的主干內容整合到模擬電子課程之中。在正式講解模擬電子技術課程的內容之前,我們花4至6個學時重點講解電路分析的基本原理及其應用,主要有KCL、KVL、疊加原理、戴維寧定理、諾頓定理及密勒定理。經過對多部國家級模擬電子技術教材的比較,我們選定康華光教授主編的《電子技術基礎(模擬部分)》(第五版)作為我院計算機類專業的教材。該教材加強了基礎理論,如加強了半導體的物理基礎和電路的基本分析方法;同時也注意吸取國內外的先進技術,如加強了線性集成電路和數字集成電路(包括中、大規模集成電路)的原理和應用,新增了電子電路的計算機輔助分析等內容。該教材歷經多次改版以緊跟當代電子技術的發展步伐,但我們不是全部講解教材內容,依據“必用、夠用”的原則甄選講解內容,其他內容留作學生課外閱讀,以開闊視野。經過討論,我們將教材內容整合成半導體器件、放大電路基礎、信號產生與處理三大部分,將直流穩壓電源的內容作為任務驅動式教學內容。
(1)半導體器件部分簡要介紹常用半導體二極管、三極管及場效應管的基本結構等基本知識,重點講解它們的應用及經典電路的分析方法。
(2)放大電路基礎部分重點分析三極管單管共射放大電路,包括靜態工作點的設計及穩定措施、輸入輸出特性、電壓增益計算、輸入輸出電阻等特性,然后介紹集成運算放大器的“虛短”和“虛斷”等基本概念及集成運算放大電路的基本分析方法等知識。
(3)信號產生與處理部分重點介紹有源濾波電路和正弦波振蕩電路,信號產生與處理部分知識是今后學習接口技術、理解芯片外圍電路設計原理的基礎,所以,不能簡單地將這部分知識從模擬電子技術課程的內容中刪掉。
3.2教學方法的改革與創新
我院計算機類專業的模擬電子技術課程一般安排在大二的第一個學期,由于課程內容多、難度大,而且相當多學生的前導課程知識掌握不牢,所以,他們在心理上產生一定的畏懼感,鑒于我院學生的實際情況,我們對模擬電子技術課程的教學實踐做了一定的探索。
3.2.1理論教學靈活多變
課堂教學方法很多,常見的有講授法、討論法、直觀演示法、練習法、讀書指導法、任務驅動發、啟發式教學法等,要生動有趣講解好本課程的內容,往往要靈活應用多種教學方法才能取得預期效果。本文重點介紹啟發式教學法和任務驅動法在模擬電子技術課程教學實踐中的應用。
(1)啟發式教學法。
課堂教學最忌諱的是老師一言堂,教師必須想辦法活躍課堂氣氛,啟發式教學法是調動學生學習積極性,激發學生學習激情最有效的手段之一。這就要求教師在教學中根據教學內容的鋪展由表及里循序漸進地不斷引出問題,啟迪學生去思考、分析問題,直到提出解決問題的方法或途徑。比如,在講解KCL時有學生對定律無法理解,教師就可以用水管中水流的特性做類比以啟發學生的思維,然后借用中學電學中關于電流、電荷的知識來引出電荷在導線上不能積聚,從而得出任意時刻流進節點的電流之和必然等于流出節點的電流之和的結論。為了進一步鞏固KCL相關知識,教師應該提出節點的相對概念,即電路中的節點既可以是一個電路分支的交叉點,也可以是任何一部分電路。這樣擴大了節點的概念,學生自然就掌握了KCL的更廣泛的應用。比如在講到NPN和PNP型三極管時,發射極上的箭頭標識的方向不同于集電極和基極上的電流方向,如果將三極管看作是一個節點,那么從宏觀上就很容易得出放大電路中三極管三個極上的電流分配關系:Ie=Ib+Ic。有了宏觀認識以后,再講解三極管電流分配關系的微觀解釋就顯得較為輕松。
(2)任務驅動法。
任務驅動式教學方法是一種建立在建構主義學習理論基礎上的教學方法,它將傳授知識為主的傳統教學,轉變為以解決問題、完成任務為主的多維互動式的教學。模擬電子技術課程的工程實踐性比較強,因此,當學生具備一定模擬電子技術基礎以后,教師就可以在課程的教學中使用任務驅動式教學法。比如,當學生學完二極管電路的分析方法以后,學生具備了二極管半波整流的知識,然后給他們布置新的任務:查閱資料,掌握常用全波整流電路的相關知識。很多學生通過網絡和圖書館的資料掌握了橋式整流電路的結構特點和工作效率,在此基礎上,我給他們演示一臺卡式錄音機的故障現象:單獨用干電池供電時,錄音機工作正常;單獨用220伏交流電供電時,錄音機不工作。然后拆開錄音機,讓學生觀察電源部分電路的結構特點,最后給他們布置任務:畫出錄音機電源部分原理圖,分析各部分電路的功能。采用任務驅動式教學法可以將教材中直流穩壓電源部分知識的教學徹底轉換為以學生為主體,這樣,有利于培養學生的綜合能力,提高他們解決實際問題的能力。
3.2.2理論與實驗教學交叉融合
計算機類專業的學生大多計算機操作能力較強,因此,在模擬電子技術課程的教學中,我們引入了SPICE仿真軟件。有了此類仿真軟件,理論教學和實驗教學的界線越來越模糊。在理論教學中可以先用仿真軟件演示有關理論或電路的宏觀外在表現,使抽象知識具體化。學生在用物理器件做實驗前也可以先用仿真軟件做一遍,這樣可以提高實驗效率,降低實驗損耗。有了仿真軟件,課堂上無法及時完成的實驗,學生還可以在自己的電腦上完成。所以,利用仿真軟件可以實現理論教學與實驗教學的相互交融,當然,為了強化理論知識,突出學生工程實踐能力的培養,我們在實踐中堅持理論教學與實驗教學必須是同一位老師的做法,這樣,有利于老師掌握學生的學習動態,提高教學的針對性。
3.3多角化課程考核方式
課程考核是課程教學改革的重要方面,好的考核機制有利于提高學生的學習積極性、激發他們的學習興趣。實踐中,我們以專業知識和技能考核為主,兼顧學生德育和出勤率考查。課程考核項目包括出勤情況(占總分10%)、課堂表現(占總分20%)、平時作業(占總分20%)、期末測評(含理論筆試和技能測試,占總分50%)。按時出勤可以培養學生的集體主義觀念和遵守紀律的習慣,也是課程教學得以正常進行的必要條件。筆者的做法是全勤記10分,缺席一次扣2分,缺席三次者給予警告,缺席五次取消該門課程考核資格。為鞏固理論知識,適當加重對平時作業的考核是否必要的。筆者的做法是整個學期共布置、批改作業五次,每次4分,根據作業的質量分D、C、B、A四個檔次,每個檔次分別給為1分、2分、3分和4分。另外,為防止相互抄襲,限制作業必須按時完成,不得補交,一旦發現存在抄襲作業的情況,抄襲與被抄襲者雙方本次作業都做零分處理。為活躍課堂氣氛,激發學生的學習主動性,課堂表現考核顯得十分重要。筆者的做法是主動回答問題者,正確的一次記2分,錯誤的不扣分;被點名回答問題,正確的計1分,錯誤的不扣分。期末測評包括試卷筆試和技能測試。筆試是學生對知識掌握情況的集中體現,占課程考核40%的比重,專業技能測試是考查學生實際動手能力的主要手段,占課程考核10%的比重。通過多角化課程考核方式改革,取得了令人滿意的效果。學期課程的平均出勤率達到98%以上,學生的學習興趣和主動性明顯提高,課堂教學秩序良好,氣氛活躍,學習效果明顯提高。
模擬電子技術論文范文6
【論文關鍵詞】電子技術;理論與應用;近似計算;靜態分析
【論文摘要】本文首先探討了近似計算在靜態分析中的應用問題,其次分析了納米電子技術急需解決的若干關鍵問題和交互式電子技術應用手冊,最后電子技術在時間與頻率標準中的應用進行了相關的研究。因此,本文具有深刻的理論意義和廣泛的實際應用價值。
一、近似計算在靜態分析中的應用
在電子技術中應運中,近似計算貫穿其始終。然而,沒有近似計算是不可想象的。而精確計算在電子技術中往往行不通,也沒有其必要。盡管近似計算會引入一定的誤差,但這個誤差控制得好,不會對分析其它電路產生大的影響。所以關鍵在于我們如何掌握,特別是如何應用近似計算。
在工作點穩定電路中的應用要進行靜態分析,就必須求出三極管的基電壓,必須忽略三極管靜態基極電流。這樣,我們得到三極管的基射電子的相關過程及結論。
二、納米電子技術急需解決的若干關鍵問題
由于納米器件的特征尺寸處于納米量級,因此,其機理和現有的電子元件截然不同,理論方面有許多量子現象和相關問題需要解決,如電子在勢阱中的隧穿過程、非彈性散射效應機理等。盡管如此,納米電子學中急需解決的關鍵問題主要還在于納米電子器件與納米電子電路相關的納米電子技術方面,其主要表現在以下幾個方面。
(1)納米Si基量子異質結加工
要繼續把現有的硅基電子器件縮小到納米尺度,最直截了當的方法是采用外延、光刻等技術制造新一代的類似層狀蛋糕的納米半導體結構。其中,不同層通常是由不同勢能的半導體材料制成的,構建成納米尺度的量子勢阱,這種結構稱作“半導體異質結”。
(2)分子晶體管和導線組裝納米器件即使知道如何制造分子晶體管和分子導線,但把這些元件組裝成一個可以運轉的邏輯結構仍是一個非常棘手的難題。一種可能的途徑是利用掃描隧道顯微鏡把分子元件排列在一個平面上;另一種組裝較大電子器件的可能途徑是通過陣列的自組裝。盡管,PurdueUniversity等研究機構在這個方向上取得了可喜的進展,但該技術何時能夠走出實驗室進入實用,仍無法斷言。
(3)超高密度量子效應存儲器
超高密度存儲量子效應的電子“芯片”是未來納米計算機的主要部件,它可以為具備快速存取能力但沒有可動機械部件的計算機信息系統提供海量存儲手段。但是,有了制造納米電子邏輯器件的能力后,如何用這種器件組裝成超高密度存儲的量子效應存儲器陣列或芯片同樣給納米電子學研究者提出了新的挑戰。
(4)納米計算機的“互連問題”
一臺由數萬億的納米電子元件以前所未有的密集度組裝成納米計算機注定需要巧妙的結構及合理整體布局,而整體結構問題中首當其沖需要解決的就是所謂的“互連問題”。換句話說,就是計算結構中信息的輸入、輸出問題。納米計算機要把海量信息存儲在一個很小的空間內,并極快地使用和產生信息,需要有特殊的結構來控制和協調計算機的諸多元件,而納米計算元件之間、計算元件與外部環境之間需要有大量的連接。就現有傳統計算機設計的微型化而言,由于電線之間要相互隔開以避免過熱或“串線”,這樣就有一些幾何學上的考慮和限制,連接的數量不可能無限制地增加。因此,納米計算機導線間的量子隧穿效應和導線與納米電子器件之間的“連接”問題急需解決。
(5)納米/分子電子器件制備、操縱、設計、性能分析模擬環境
當前,分子力學、量子力學、多尺度計算、計算機并行技術、計算機圖形學已取得快速發展,利用這些技術建立一個能夠完成納米電子器件制備、操縱、設計與性能分析的模擬虛擬環境,并使納米技術研究人員獲得虛擬的體驗已成為可能。但由于現有計算機的速度、分子力學與量子力學算法的效率等問題,目前建立這種迅速、敏感、精細的量子模擬虛擬環境還存在巨大困難。
三、交互式電子技術手冊
交互式電子技術手冊經歷了5個發展階段,根據美國國防部的定義:加注索引的掃描頁圖、滾動文檔式電子技術手冊、線性結構電子技術手冊、基于數據庫的電子技術手冊和集成電子技術手冊。目前真正意義上的集成了人工智能、故障診斷的第5類集成電子技術手冊并不存在,大多數電子技術手冊基本上位于第4類及其以下的水平。需要聲明的是,各類電子技術手冊雖然代表不同的發展階段,但是各有優點,較低級別的電子技術手冊目前仍然有著各自的應用價值。由于類以上的電子技術手冊在信息的組織、管理、傳遞、獲取方面具有明顯的優點。簡單的說,電子技術手冊就是技術手冊的數字化。為了獲取信息的方便,數字化后的數據需要一個良好的組織管理和提供給用戶的形式,電子技術手冊的發展就是圍繞這一過程來進行的。
四、電子技術在時間與頻率標準中的應用
時間和頻率是描述同一周期現象的兩個參數,可由時間標準導出頻率標準,兩者可共用的一個基準。