電子技術(shù)教學(xué)與實(shí)驗

前言：想要寫出一篇引人入勝的文章？我們特意為您整理了電子技術(shù)教學(xué)與實(shí)驗范文，希望能給你帶來靈感和參考，敬請閱讀。

摘要：電子技術(shù)是非電類學(xué)生的一門專業(yè)基礎(chǔ)課。學(xué)時少、內(nèi)容多是其特點(diǎn)。如何有效地利用課堂時間傳授知識和利用實(shí)驗時間鞏固延伸知識是教師不斷探索研究的課題。本文探索了教學(xué)方法與實(shí)驗教學(xué)兩個方面的相應(yīng)改革。

關(guān)鍵詞：電子技術(shù)；教學(xué)改革；實(shí)驗改革

電子技術(shù)是我校為非電類學(xué)生(如機(jī)械專業(yè))開設(shè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，由模擬電子技術(shù)和數(shù)字電子技術(shù)兩部分組成，一共4學(xué)分(包含實(shí)驗0.5學(xué)分)。我校機(jī)械專業(yè)的學(xué)生已連續(xù)幾年參加了“飛思卡爾杯”智能車大賽。比賽要求他們要加強(qiáng)電子技術(shù)知識，特別是實(shí)際動手能力，其中涉及到對信號的處理，除了用單片機(jī)之外，還需要應(yīng)用很多模擬和數(shù)字電路的深入知識。因為課時少、內(nèi)容多，所以，筆者采取了課堂講解基本知識與實(shí)驗深入擴(kuò)展相結(jié)合的模式，使非電類學(xué)生也能很好地掌握并應(yīng)用這門課程，為以后的進(jìn)一步學(xué)習(xí)打下堅實(shí)的基礎(chǔ)。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，教師在不斷探索改革這門課的課堂教學(xué)和實(shí)驗教學(xué)，以獲得更好的教學(xué)效果。

一、課堂教學(xué)改革

(一)對基本電路設(shè)置各種故障模式

教師在課堂上講解了基本電路的基本結(jié)構(gòu)和原理后，可在實(shí)驗室要求學(xué)生給各個元件設(shè)置故障，然后仿真觀察結(jié)果，并寫下理論分析原因，使學(xué)生進(jìn)一步了解電路的結(jié)構(gòu)及各元件的作用。例如，甲乙類功率放大電路，設(shè)置故障有：1.R1開路；2.R1短路；3.R2開路；4.D1開路；5.D1短路；6.T1集電極開路。這樣，學(xué)生能同時掌握EDA設(shè)計與搭建實(shí)體電路，對幫助非電類學(xué)生跟緊時代，將電子技術(shù)最新的知識和本專業(yè)相結(jié)合，深入融合跨學(xué)科知識有著重要的意義。

(二)以多線程為手段

數(shù)字電子技術(shù)向大規(guī)模集成電路發(fā)展，特別是FPGA的應(yīng)用成為了主流。對學(xué)生，教師應(yīng)要求他們不僅會用MSI實(shí)現(xiàn)，還要用FPGA芯片實(shí)現(xiàn)。例如，設(shè)計組合邏輯電路，對同一題目(3變量)要求用各種芯片實(shí)現(xiàn)：1.只用門電路(SSI)；2.分別用不同的MSI，如3線-8線譯碼器74HC138、8選1數(shù)據(jù)選擇器74HC151、雙4選1數(shù)據(jù)選擇器74HC153(只用其中的一個4選1數(shù)據(jù)選擇器)；3.用FPGA原理圖實(shí)現(xiàn)、VerilogHDL編程實(shí)現(xiàn)。這樣，學(xué)生就會對課堂所學(xué)基礎(chǔ)知識有進(jìn)一步理解和掌握。

二、實(shí)驗教學(xué)改革

(一)以課題任務(wù)為導(dǎo)向

教師可設(shè)置一個課題，用兩個實(shí)驗分步實(shí)現(xiàn)。例如，設(shè)計一個簡易電子琴(每個音符對應(yīng)不同的頻率，也就是對時鐘的不同分頻)，要求學(xué)生理解分頻并用計數(shù)器實(shí)現(xiàn)。在第一個實(shí)驗中，用集成計數(shù)器實(shí)現(xiàn)任意進(jìn)制，方法包括清零法、預(yù)置數(shù)法，并觀察輸出波形，理解分頻概念。在第二個實(shí)驗中，把第一個實(shí)驗中實(shí)現(xiàn)的計數(shù)器生成底層元件并調(diào)用，掌握層次文件的設(shè)計，用VerilogHDL編程實(shí)現(xiàn)計數(shù)器分頻。預(yù)置數(shù)法的使用能夠使設(shè)計過程更為簡單[1]。

(二)以課題擴(kuò)展為補(bǔ)充

為了使學(xué)生進(jìn)一步延伸課堂所學(xué)，筆者還設(shè)置了課題擴(kuò)展作為補(bǔ)充。比如，在簡易電子琴這個課題上，筆者布置了課后內(nèi)容：1.自動播放音樂；2.數(shù)碼顯示音符；3.音效或節(jié)拍可調(diào)。采用逐層遞進(jìn)的課題任務(wù)模式，既增強(qiáng)了實(shí)驗的趣味性，又促使學(xué)生學(xué)習(xí)到了更多的相關(guān)課外知識，對課堂教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了延伸，使他們的動腦動手能力、自學(xué)能力以及創(chuàng)新能力得到了提高。

(三)數(shù)模相結(jié)合

電子技術(shù)是由模擬電子技術(shù)和數(shù)字電子技術(shù)兩門課構(gòu)成[2]。因為課時少，課堂上沒有講電路的內(nèi)部構(gòu)造，所以，學(xué)生覺得這兩門課沒有什么聯(lián)系。為此，筆者在實(shí)驗的設(shè)計上還增加了數(shù)字電路與模擬電路相結(jié)合的部分。例如，在設(shè)計簡易電子琴的課題上，筆者還布置了兩個延伸題目：1.制作穩(wěn)壓電源；2.輸出增加功率放大電路。這樣，這個課題中就既有模擬電路，又有數(shù)字電路，相輔相成。

(四)以實(shí)驗過程為重點(diǎn)

在實(shí)驗考核中，筆者采用多元評價模式：最終實(shí)驗成績由實(shí)驗預(yù)習(xí)成績、實(shí)驗過程成績、實(shí)驗報告成績和期末實(shí)驗考試成績共同組成。為了讓學(xué)生的電子技術(shù)實(shí)驗?zāi)芰Φ玫匠浞痔岣撸P者采用一人一組的單人實(shí)驗?zāi)Ｊ?，每次提交作業(yè)后，所有結(jié)果清零，避免下一組的學(xué)生直接用上一組同學(xué)的實(shí)驗成果。在實(shí)驗成績匯總時，實(shí)驗過程占比達(dá)到60%，即現(xiàn)場評價實(shí)驗過程得分。這樣可避免少部分學(xué)生在實(shí)驗過程中不認(rèn)真，課后直接抄別人的實(shí)驗報告。學(xué)生也由此特別重視每個實(shí)驗過程。

為了使學(xué)生有充分的時間完成每個實(shí)驗，我們采用了半開放的實(shí)驗教學(xué)模式，即某個實(shí)驗，學(xué)生可以在某個時間段內(nèi)(一周)多次來實(shí)驗室分部完成。這對于部分努力學(xué)習(xí)的學(xué)生而言，可以讓他們有更多時間做提高性實(shí)驗或課題實(shí)驗；而部分動手能力較差的學(xué)生也有機(jī)會彌補(bǔ)由于實(shí)驗時間不足導(dǎo)致實(shí)驗未完成的遺憾。期末還有一周全開放的實(shí)驗時間，學(xué)生可在這周任何時間來補(bǔ)做以前未完成的實(shí)驗、課題實(shí)驗以及實(shí)驗考試題目。期末實(shí)驗考試摒棄了以前的閉卷考試模式，采用現(xiàn)場實(shí)驗?zāi)Ｊ?。教師在考前一周把考試題目(10個)告訴學(xué)生，讓他們有時間準(zhǔn)備，然后現(xiàn)場隨機(jī)抽1題進(jìn)行操作實(shí)驗。這充分體現(xiàn)了學(xué)生平時真實(shí)的實(shí)驗學(xué)習(xí)情況。

三、結(jié)束語

隨著電子技術(shù)的發(fā)展，相關(guān)課程也要不斷改革。在這一過程中，教師應(yīng)通過探索多種課堂講授模式和實(shí)驗實(shí)踐模式不斷改進(jìn)教學(xué)方法，提高教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)全面發(fā)展的新型電子技術(shù)類人才，進(jìn)一步推動教育教學(xué)改革。

參考文獻(xiàn)：

[1]康華光.電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬部分[M].6版.北京:高等教育出版社,2013.

[2]李新成.電子技術(shù)課程教學(xué)的探索與改革[J].中國現(xiàn)代教育裝備,2009(8).

作者：朱晉梅 潘育山 付聰 楊利 單位：西南交通大學(xué)電氣工程學(xué)院