电路与电子技术实验

电路与电子技术实验（精选12篇）

电路与电子技术实验 第1篇

关键词：电路与电子技术实验,小组协作,实践教育,课堂教学调控

一、引言

《电路与电子技术实验》课程主要包括电路分析基础实验、模拟电子技术和数字电子技术实验, 即俗语的“三电”实验, 是电类学科方向非常重要的一门专业实验基础课, 既是学习后续课程的先导, 也是学生毕业后从事电类工作的基础。基于以上因素, 如何上好“三电”实验课程, 是各所高校负责《电路与电子技术实验》课程的教师们应尽的责任。我校从事该实验课程的课程组全体教师, 多年来在学生每年测评中均能达良好以上, 一半以上的教师达到优秀。在这里根据大家的教学经验、体会, 从实验课程教师的必备条件, 课前准备, 实验预习环节, 小组协作式的教学方法, 课中的调控和课后环节等方面与同行进行切磋、交流, 共享成功的教学成果。

二、实验课程教师的必备条件

实验教学不仅要求教师有扎实的理论基础, 还要具备实战经验, 实战经验的培养需要时间的磨练。特别是随着近几年实验教学的改革, 由验证性实验向设计性、综合性和研究型实验转型, 教师没有过硬的实战经验, 要上好这一门实践性较强的课程, 同时获得学生们的认可是很难的。因此课程组教师们认为刚毕业的研究生、博士生虽有较全面的理论功底, 但缺乏该课程的实战经验, 应该最好在课前通过一个学期观摩实践教学经验丰富的教师的课, 除了揣摩学习课堂教学的经验之外, 主要是培养实验过程中处理实践故障, 以提高解决问题的能力, 日后才能有条不紊地胜任该实验课程。

三、课前准备

实验备课不同于一般理论课的备课。对那些验证性实验来说, 比较简单, 教师只要把相关的理论概念搞清楚, 实验过程中仪器操作、元器件的选择及容易出现故障的地方加以掌握, 相信教师在实验课堂上就会得心应手。而对那些设计综合性实验, 教师仅仅书面备课是远远不够的, 需要跟同学之间在课前有配合。主要分二类:一类简单的设计性实验, 为了使学生对一般性设计性实验有个适应过程, 从2005年至今, 课程教材改版以来, 在缩小了验证性实验比例, 大大增加了设计性、综合性实验比例情况下, 刚开始教师、学生均不太适应, 一个学期下来, 大家感觉教和学不得要领, 教学效果也差。针对问题的出现, 课程组全体教师特意拍了相关录像, 作了一些相关的课件供学生课前预习参考, 这样效果就好多了。可对另一类难度大一些的设计性、综合性实验仅靠录像、课件还远远不够, 我们要求学生先交设计方案和仿真结果 (Pspice或M ultisim) , 教师对学生的方案进行批阅, 指出方案中不合理之处并提出需要改进的地方, 同时借助BB网络教学平台, 学生及时提问, 教师及时解答, 这样才能使学生在有限的上课时间内, 很好地完成实验任务。虽然教师工作量提高了, 但极大地提高了实验教学效果。

四、教学过程的调控

上好这样一门实践性较强的实验课, 其实也是一件不容易的事情。如何让学生学得轻松, 并带着兴趣而学, 关键在于教师的技巧。可从以下方面加以论述。

(一) 上好第一堂课

第一堂课教师除了介绍本门课程的要求外, 更要注意自己的仪表、语言, 要具有幽默感, 让学生感觉到你的自信, 同时也不缺乏你的智慧和求实精神。由于该实验课程大纲要求1人1组, 一个教师要同时带约40位学生, 因此首先应根据每个班的人数不同, 将学生相应地分成若干大组, 规定按大组的形式来验收学生的实验结果。这样做一方面基础好的学生能帮助基础差的学生, 同时也增强了组与组之间的竞争力;另一方面也增强了班级的凝聚力;其次, 实验报告是实验工作的全面总结, 同样在第一堂课教师会要求学生们认真撰写, 做到条理清晰, 图表简明, 计算准确, 分析合理, 讨论深入, 结论正确, 并能正确回答思考题。并告诉学生实验报告是考评大家实验成绩的主要依据。这样做的教学效果很好, 班级凝聚力大大提升, 同时学生对课程组成员的测评分也都在分院名列前茅。

(二) 加强实验预习环节

教师尽量在实验过程中少说话。要求学生实验前必须进行在实验中心网络平台 (或BB网络教学平台) 上进行自测检查, 部分设计, 综合性实验项目事先提交预习报告。网络课堂为学生提供自主型学习资源 (如自测题是教师把长期实验教学中累积的学生容易出错的问题设计成实验题目) 其过程是:

1. 提前一周下发实验具体任务, 同时在实验中心网络平台 (或BB网络教学平台) 上提供必需的学习资源。

2. 学生进行课前的准备 (预习时进行网上实验自测题的测试) 。

3. 实验资格的审核, 预习报告打分, 加大预习效果

的考核, 实验前随机抽查若干个学生回答1道实验题, 并计入实验平时成绩。

4. 进入实验室, 在指定时间内完成实验任务, 完成前3名的学生加分;

若在规定的时间完不成, 将实验操作成绩下降1个档次。 (发现抄数据下降成绩为C)

(三) 小组协作式的教学方式

针对一些较难的综合、设计性实验项目, 将教学班级分成5~6人的学习小组。目的是让学生在实验课程中便于交流、协商、讨论。这样可为学生创造一种平等的学习环境, 其框图见图1所示。

(四) 课堂教学过程技巧

教师的责任心和上课的技巧, 在很多方面会影响学生对该课程的兴趣。课程组成员主讲的一门课程就是《电路与电子技术实验》课程, 从电路———模电———数电共分15次完成。每次实验之前的开场白教师都会花几分钟时间对前一次实验报告中存在的问题作一简述, 然后简单介绍本次实验的要领, 尽量多讲一些简单应用方面的例子。同时教师把自己的科研体会和科研方法在授课时适当地传授给学生, 让学生时刻感受到学习这一门实验课的重要性;并告知于学生每年参加全国大学生电子设计竞赛的苗子很多来源于该课程优良的学生, 这样不仅大大提高学生对做实验的兴趣, 而且也激发了很多学生主动积极参与课程组后续课程开放性实验的研究。

(五) 课堂过程教师控制能力

每一次实验过程中, 教师和学生都会完全融合为一体。在一次次的相互切磋中, 强调一个准则, 学生遇到问题要认真思考, 分析故障可能出在何处, 通过自己思考, 解决问题;或能带着思考再求助于他人。在教学过程中, 采用这种“启发”式教育, 效果明显, 根据实验原理, 剖析故障, 然后踏踏实实地往下做, 定能找出问题的根源。这样做既提高学生的分析、动手操作能力, 也大大提高学生排除故障的能力, 真正为后续课程打下坚实的基础。

下面通过具体一个实例, 讲述我们是如何调控学生完成实验的全过程。例:用74LS138译码器和74LS20四输入与非门实现一位全减器。可分二类情况要求学生:一类是针对基础好的学生, 教师强调不检查导线、芯片的好坏, 而是直接按电路图连线, 待有问题出现再根据实验原理, 排除故障, 最终实现实验结果;另一类是针对基础差的学生, 要求学生先检查导线好坏, 再检查芯片的好坏, 然后连接线路, 后一种情况一般问题不大, 可独立完成, 此方法仅限基础差的学生, 在教学过程中教师不提倡这么做, 学生也更愿意采纳第一种方法加以实现, 这样做学生认为在实验过程中对自己的分析、动手操作和排除故障能力都有质的提高。当然教师的工作量增加不少, 但学生应用技能等方面得到提升, 还是感到非常欣慰的。课程组成员一直在学生中有相当好的口碑, 该理论课程在2003年被评为省精品课程;2007年教学团队被评为省优秀教学团队。

五、课后环节

认真批改实验报告是每位教师的天职。在批改实验报告时, 小到一个元件符号, 坐标轴的变量单位, 大到分析方法都要给学生一个明确的反馈信息, 让学生知道错在何处, 特别是同学们的误差分析, 实验结论不理想的情况下, 应不断地总结, 有不妥之处要及时提出。一个学期下来, 特别是后半学期, 实验报告的质量有大幅度的提升。同时应多听取学生和其他教师的意见和建议, 对自己的教学方式经常性的思考分析, 总结经验教训, 提出下一步要改进的措施和方法, 这样坚持不懈, 教学水平必然会不断提高。

六、结束语

通过这门课程的教学的改进, 提高了学生对细节的要求, 加强了动手动脑、理论联系实际的能力, 用生动具体的教学方式, 使学生对实验的理解和操作得到很大的帮助, 从理论出发, 教会学生各种分析问题的方法, 帮助学生渡过学期初对实验的陌生并逐步能独自完成实验, 培养了独立分析、解决问题的能力。

在教学的过程中, 让课程组教师们完全体会到一种成就和幸福感, 促使大家在今后的教学中更加认真负责, 进一步提高教学技能和水平, 为实现该课程成为国家精品课程而为之加倍努力。

参考文献

[1]王竹萍.高校电路课课堂教学改革与实践[J].中国高校研究, 2005, (6) .

[2]于歆杰, 等.专业基础课中的研究型教学[J].高等工程教育研究, 2006, (1) .

[3]陈慧英.电工电子技术[J].高等教育出版社, 2008, (4) .

电路与电子技术实验 第2篇

封面写作要求

1．选课时间段：如周一下午（6~8节）； 2．序号：签名时的座位号；

3．课程名称：如线性电子线路实验、电路与电子学实验等；

4．实验名称：如常用电子仪器的使用/晶体管主要参数及特性曲线的测试； 5．自己所学的专业名称：如电子信息工程专业等； 6．指导教师：如华柏兴； 7．学生姓名：如梁志有； 8．学生学号：如03041218； 9．实验日期：如06.10.30。

一、实验目的

参考书上或者指导教师的讲解内容，或者按照自己的要求写，如：

1．了解常用电子仪器的主要技术指标、性能、仪器型号、面板上各旋钮和开关的功能作用。

2．初步掌握常用电子仪器的使用方法和一般的测量技术。3．学会正确使用与本实验有关的仪器。

二、实验仪器

用到的实验仪器要列写在实验仪器栏中，并说明主要功能，最重要的是你使用到的功能。

三、实验电路及原理

1．画出完整正确的实验电路原理图 1）画图正确工整清楚。

2）元器件代号和参数以及极性必须标注正确清楚。如图1所示： 2．叙述电路工作原理

叙述电路组成、元器件作用、电路工作过程及最主要的实验技术指标，简单明了，有较好的说服力。

图1 实验电路原理图

四、电路参数设计

1．列写实验已知条件； 2．列写实验设计要求； 3．列写设计过程；

要求写出公式，代入设计要求中已知的（条件）数据并写出计算结果的范围。但结果有可能是一个范围，请给出设计后的范围，最后给出取值结果。

4．把设计参数标在实验原理电路图中，如在图1中的电阻R2为15KΩ。如下列写了部分设计的过程，请参考：

A）偏置电路形式的选择

由于分压式电流负反馈偏置电路应用十分广泛，所以本实验电路选用图1中所示的分压式电流负反馈偏置电路。

B）发射极电阻RE的确定

因为工程估算中一般取

V(0.2~0.3)VCC

EQ因为VCC为12伏，所以VEQ(0.2~0.3)VCC(2.4~3.6)V，这里取值为2.4V。

5．把设计参数标在实验原理电路图中，如在图1中的电阻R2为15KΩ。

五、实验内容及步骤

1．列写所做的实验内容，以实验测试数据表格以及测试公式为主且配合简单的文字说明，特别注意正负符号以及单位的记录和书写。2．画出必要的波形图。

六、回答实验思考题

1．回答所布置的实验思考题。2．答案尽量说明实质问题，简单明了。3．答案尽量完整。

如：什么是电压有效值？什么是电压峰值？常用交流电压表的电压测量值和示波器的电压直接测量值有什么不同？

答：电压峰值是该波形中点到最高点或最低点之间的电压瞬时值；电压有效值等于它的瞬时值的平方在一个周期内积分的平均值再取平方根。常用交流电压表的电压测量值一般都为有效值，而示波器的电压直接测量都为峰值或峰峰值。

七、实验数据及处理

1．按照实验内容序号的顺序记录实验数据，注意整洁和修改的可能。2．实验结果的处理

1）图表，须标明横坐标、纵坐标及0点；须标明刻度，即每格的数据；图表要标明作用，如饱和失真波形；图形漂亮、整洁、清楚；

2）数据须经过计算得出结论；

3）有必要误差分析的，要算出误差，并分析其产生误差的最主要原因。

如第五点中的实验内容已经按要求写得工整清楚并计算出结果，即第五点中的实验数据及处理已经完成，则第七项的实验数据及处理不需重复，否则是多余的。

八、实验总结

电路与电子技术实验 第3篇

关键词：职业院校 电子电路 实验教学

中图分类号：G712文献标识码：A文章编号：1673-9795（2012）09（b）-0179-01

职业教育的首要目的就要培养出从事生产、建设、管理等的第一线应用性人才，而首要的特征就是岗位的针对性，不仅要求学生要具有较强的操作动手能力，还要具备将知识技术方案转换为实际应用的综合运用能力。而电子电路技术是职业院校非电类工科专业必修的一门实践性非常强的专业基础课。然而该课程中最为重要的教学内容就是电子电路的实验教学，它也是培养学生实际操作能力的重要手段之一。为使实验教学符合职业院校人才培养要求、适应社会需要，针对我校电子电路实验教学中存在的问题，就如何改革电子电路实验教学，进行以下探索。

1 职业院校电子电路实验教学存在的主要问题

传统电子电路实验教学主要是为理论教学服务，验证理论教学中的定理、定律，以加深学生对所学知识的理解，这一教学模式培养的学生基础理论知识扎实，但动手能力、独立分析与解决问题能力及创新意识的相对欠缺。

目前，职业院校对实践教学的重视度比以前大大提高，取得了一些明显成效。但由于各种原因，电子电路实验教学仍存在以下主要问题。

1.1 电子电路实验教学的认识定位存在偏差

从培养应用型和具有创新能力的人才目标来看，将实验课当作课堂教学辅助手段的观念定位已明显过时，职业院校应重新探究引发学生兴趣的实验模式，更新实验教学理念。

目前，职业院校学生大多仍是在教学计划和教学大纲的规定下，按照预先安排好的时间、地点、内容、方式、步骤参加实验。电子实验课是在实验室进行，大多与理论课同步进行，依附于课堂教学，学生被束缚在教师制定的框架中，借助于实验仪器搭建电路，完成几个定理的验证和电路中现象的观测，被动地接受知识和技能。

1.2 电子电路实验教学模式过于陈旧

传统的实验教学模式在教学理论、教学内容和教学手段等方面明显滞后于现代科学技术发展的形势，造成实验质量参差不齐，难以达到培养应用型人才的要求，主要表现在以下几个方面：

（1）实验内容和体系相对滞后。

由于实验教学体系及教育理念的落后使电子电路实验教学的教学内容过于依附理论课，每门实验课必须等理论课先进行一段时间后才能开课，固化了一些实验实训项目，致使学生缺乏运用新学知识的能力，不利于项目的开发和深入，也跟不上当前科技发展的需要。

（2）实验教学设备缺乏合理配置。

实验教学管理水平不高，实验手段陈旧，实验室的硬件设备陈旧，缺乏合理配置。大多实验设备是20世纪八九十年代的产品，过于模块化、装置化，导致实验手段相对落后，只能进行验证的实验，无法为学生提供设计型实验环境，影响到电子电路课程的实验教学效果。

（3）实验教学手段过于单一。

传统实验教学模式中，学生只是在教师的思路下根据已给的电路图连接电路，然后按照讲义上的步骤测出千篇一律的数据，摘抄讲义上的内容，拼凑出大致相同的实验报告，教学手段、方法过于单一。

1.3 实验教学的保障体系不够完善

实验教学教研机构大多承担电子电路的实验教学任务，对于教研结合、保质保量完成教学任务情况下积极开展教学研究还没有切实实施，没有真正起到应有的作用。同时，实验教学的过程基本没有监督措施，也没有教学效果的跟踪、评价和奖惩，不利于实验教学的有序稳步进行。

2 职业院校电子电路实验教学改革的探索

基于以上电子电路实验教学存在的问题，职业院校要积极探索适应当今人才特点的教学模式，着重改革实验教学体系、方法和手段。在实验教学理念上，淡化理论教学与实验教学的界限，整合实验教学内容，优化实验教学资源，突出对学生能力的培养。

2.1 夯实改革基础—— 创新实验教学人才培养理念

要进一步明确培养高素质应用型人才是职业教育的根本任务，在实验教学人才培养中，要将传授知识、培养能力和提高素质融为一体，创新人才培养模式。建立以学生为本，以技术应用能力培养为主要目标的实验教学体系，使实验教学由被动的验证型实验转变为主动的创新型实验。

2.2 抓好改革关键—— 探索新的电子电路实验教学模式

新的实验教学模式，必须有利于培养学生的创新能力、实践能力，因此要在实验方法、内容、设备等各个方面进行改革。

（1）实现实验教学方法多样化。

第一，发挥学生主导作用，将基本技能、操作步骤与创新思维相结台。实验教师负责指导学生进行实验思路的设计，让学生自己去思考和设计实验过程。

第二，注意讨论式和启发式教学方法、模拟教学法和项目教学法的运用。教师要关注学生在实验中发现的问题，积极引导学生进行思考，特别是对于综合实验中出现的问题，更应组织学生进行讨论，以求得完美的答案。

（2）构建分层实验教学内容体系。

实验教学要在内容上打破常规的按理论课程设置实验的模式，而要根据实验教学目标构建实验教学体系和内容。可将电子电路类课程进行整合，根据实验教学目标，将教学内容分层处理。如可以分为基础验证型实验、综合设计型实验、研究创新型实验三个层次。

（3）加快实验室和实训基地建设。

在实验室建设方面，要加大实验室建设的投资力度，加强实训基地建设，保障实验教学的需要。保证基本实验室的设立和运作。如电工基础实验室、电子综合实验室、自控与传感实验室、多媒体应用实验室等的设立，为培养学生开拓创新精神提供优越的条件。同时，出台规定规范实验室开放，使学生能在课余时间补做实验课中未能完成的实验，做自己设计的带有一定综合性的实验。

2.3 落实改革保障—— 完善电子电路实验教学保障机制

为确保电子电路实验教学质量，除注重理念转变和教学改革外，还应在过程监督、效果评价和奖惩措施等方面制订、落实一系列政策。

在过程监督方面，建立实验教学质量考评制度，对教师的实验教学质量进行考核、评价，并将结果作为衡量教师教学工作质量的重要参考；在效果评价特别是考核方法上，可将内容分为基本实验技能操作、设计创新能力展示两个方面，提高学生的竞争意识和创新意识；在奖惩措施方面，应引入相应的激励和处分机制。

3 结语

职业院校电子电路实验教学改革是一项长期的、艰巨的系统工程。实验教学改革的方向应该放在综合素质教育上，既要有理念的转变又要有实验教学体系的革新；既要有保障措施又要抓好落实；既要要抓好师资队伍建设又要抓好学生的创新思想，调动各方面的积极性推动电子电路实验教学工作迈上新台阶。

参考文献

[1]林抒，龚镇雄.普通物理实验[M].北京：人民教育出版社，1981.

电路与电子技术实验 第4篇

实验在理工科教学中占有十分重要的地位, 而且是教学活动中一个必不可少的环节, 很多课程都是以实验为基础的。实验可以加深学生对所学理论知识的理解, 增强学习兴趣, 锻炼动手能力, 及在实践中发现问题、分析问题和解决问题的能力。在大力倡导素质教育的今天, 办好实验对于培养学生的综合素质和实践技能是至关重要的。实验条件也是反映办学水平和科研水平的重要标志之一。

随着高等教育规模呈现跳跃式的扩大, 原有教学仪器设备资源相对短缺, 无法满足实验教学需要;资源分散, 缺乏集中规划和有效管理;仪器设备陈旧老化, 不能适应新的教学要求;学校财力物力有限, 旧的实验教学模式越来越不适应时代发展要求。又由于基础实验室是面向所有的工科专业, 任务异常繁重, 实验室常常只能应付学生按教学大纲的要求做一些最简单的验证性实验, 学生很少有机会去反复熟悉常用仪器仪表的使用, 更少有机会做设计性实验。这对调动学生学习积极性, 培养创新精神, 加强实践动手能力十分不利。

1 目前高校教学实验存在的问题

高校的设备往往比较陈旧, 受经费的限制, 不能及时更新, 从而跟不上教育的飞速发展。传统实验室的局限性主要表现在以下几个方面:

1.1 地域和时间的限制。

教师和学生要按照课表的安排, 在指定的时间和指定的地点进行实验教学, 否则无法进行正常的实验, 其它的时间可能别的专业、别的班级的学生已安排实验, 不能满足学生想做实验时场地、器件及仪器仪表使用的需求。

1.2 教学方式和内容的限制。

传统的实验教学方式是教师事先确定本次实验的具体内容, 包括实验原理、实验步骤、实验中的所有知识点、注意事项等, 不管学生是否已经掌握, 是否需要重点强调某部分内容, 教师一般都针对全部学生讲解一遍, 并准备好本次实验所需的仪器仪表, 学生只需要按照相应的实验步骤一步步操作, 记录相关的数据即可。因此, 不能满足学生的个别需求, 学生的主动性是极其受限的。

1.3 教学仪器的数量和质量的限制。

随着高等教育规模呈现跳跃式的扩大, 原有教学仪器设备资源相对短缺, 学校实验仪器的采购, 往往受自身经费的限制, 其数量和质量都不能满足需求。因此, 实验教学受到很大的限制, 从而影响了教育的整体质量, 极大的阻碍了学生实践能力的提高, 造成学生的综合素质下降。

虚拟实验室的出现是对传统实验教学模式的一次变革, 打破传统实验模式的局限性, 提高实验教学质量, 促使实验教学由实物教学向虚拟实验教学、向远程虚拟实验教学发展, 是今后高校实验教学开放性的具体实现方式之一。

2 虚拟实验室的构建

网络交互型电子电路虚拟实验平台的是建立一种新型网络交互型实验教学模式, 在该平台可以使学生在仿真环境下完成各种电路的搭建, 虚拟仪器的测试, 通过网络上传实验数据, 学生可以通过网格与指导教师进行互动交流, 指导教师可以通过网络对实验教学进行管理, 针对学生设计不同程度的实验项目, 对学生上交的实验报告进行批改。虚拟实验平台组成如图1所示。

2.1 仿真实验系统

仿真实验系统主要包括电路分析、模拟电子技术、数字电子技术、综合设计四大模块。这部分的主要研究内容:

2.1.1 制作相配套多媒体课件, 主要介绍常用元器件的知

识, 集成电路的结构、特性及使用, 仪器仪表的操作及仿真软件的使用等。

2.1.2 结合多媒体技术完成相应操作的视频信息, 使学生通过自学就能对软件的使用一目了然。

2.1.3 设计完成包括教学大纲规定的所有实验。

如电路中的基本定理、定律验证电路, RLC串联电路及谐振电路等;模拟电路中的二极管应用、三极管放大电路、功率放大电路、信号运算电路、信号产生电路、直流稳压电路等;数字电子技术中的组合逻辑电路、时序逻辑电路、A/D和D/A转换电路、555定时器应用等实验。

2.1.4 设计趣味性项目调动学生学习热情与兴趣。

如电子仿声驱鼠器、多功能智力抢答器、红外遥控电子娃娃等等, 使学生能够自己愿意去查找资料完成相应的设计, 所需哪些器件及知识点, 加深理论的理解。很多学生都是迫不及待完成实验, 不必像等待传统实验室那样受开放时间和器件的限制。2.1.5根据不同专业、不同年级和不同能力学生的学习需求, 建立分层次、模块化、开放式的实验体系。每个模块设计基础性实验、设计性实验、综合性实验和研究创新性实验, 为学生提供自行设计实验的平台。

2.2 实验管理系统的实现

目前, 虚拟实验室的体系结构主要有两种:一个是C/S (Client/Server) 结构, 一个是B/S (Browser/Server) 结构。C/S结构是大家熟知的客户机和服务器结构, 它是软件系统体系结构, 通过它可以充分利用两端硬件环境的优势, 将任务合理分配到Client端和Server端来实现, C/S结构采用二层体系结构, 主要应用于专用网络或高速局域网中, 整体性强, 但开发及维护较困难。B/S结构是浏览器和服务器结构, 是对C/S的改进。在B/S结构下, 用户工作界面是通过浏览器来实现, 极少部分事务逻辑在前端实现, 主要事务逻辑在服务器端实现, 形成所谓三层结构。在客户端可以直接使用浏览器进行数据的输入和输出, 适用于广域网, 灵活方便, 升级容易, 而且软件重用性好;用户的数据及相应处理操作都集中于服务器, 安全性较高。因此, 管理系统采用浏览器和服务器B/S结构。实现以下功能:

2.2.1 学生端

学生可从学生端登录查看学习课件及相关视频内容, 自学常用器件、软件使用等基础知识, 并提供相应的软件下载链接, 方便学生下载安装;设置留言板功能, 方便学生在实验过程及学习过程中遇见问题给指导教师留言;在交流讨论区, 学生与教师之间, 学生与学生之间可以自由的发表言论和观点, 也可以资源共享, 带动学生更多的学习热情。

2.2.2 教师端

对学生进行注册管理, 学生的信息主要包括姓名, 学号, 院系, 班级, 性别等。对实验课程进行相应的设置与管理, 提供相应实验的预习资料, 仅给出实验所需完成要求, 充分发挥学生的自我能动性, 并定期根据学生的反馈情况调整创新实验中的实验项目;对学生上交的实验报告进行评阅。

2.2.3 管理员

管理员的主要工作是管理教师注册情况, 以及对网络平台进行日常维护。

3 实验平台的应用

网络交互式虚拟实验平台可以使学生足不出户便可以做各种各样的实验, 获得与真实实验一样的收获, 从而丰富感性认识, 加深对教学内容的理解;可以实现从辅助教学、自主实验到实验报告的网上提交与批阅的全程操作与管理, 完成实验教学的基本内容, 具有开放、安全、经济、更新快等优点, 使实验教学方法和手段得到突破与创新。因此, 本项目提出的网络交互式虚拟实验平台研究有着重要的实用价值和创新意义。

3.1 实验时间、地点的开放。

学生可以自己选择时间和地点, 只要在自己想学习的时候就可以登录到实验平台, 强调学生学习的主动性和研究性。彻底打破了传统实验由老师设计、学生操作的模式, 给了学生一个充分发挥自己能力和想象力的空间。学生对电子制作的兴趣更浓, 自愿远离网络游戏来完成自己的作品。

3.2 实验资源的开放性和共享性。

资源的可重复利用率提高, 系统组建时间缩短, 功能易于扩展和管理, 使学生的实验操作机会得以增加, 实验范围和科目得以扩大, 高新技术在教育领域内的优势可以充分发挥出来。

3.3 虚拟实验室可以降低经费成本, 提高教学科研效益。

通过网络虚拟实验室, 有效降低耐用品的消耗量, 学生不必担心没有所需的实验器件或是仪器而不能对自 (下转第13页) (上接第40页) 己的想法进行验证, 通过网络中的虚拟实验环境, 同样能够“身临其境”的观察实验现象和获得测试数据。

3.4 虚拟实验室更新快捷, 易于操作与维护。

实验操作和信号的分析、处理、存储、分析和其它管理集中交由网络和本地计算机来处理。由于充分利用计算机技术, 完善了数据的传输、交换等性能, 使得实验系统变得更加灵活、简单。

4 结束语

在传统实验、实训已无法满足人们对实践技能需求的今天, 寻找一条有效的途径来弥补传统实践手段的不足, 是摆在我们面前亟待解决的课题。而在计算机软硬件迅猛发展的今天, 虚拟实践环境以其先进的理念和得天独厚的优点, 为实践教学提供了全新的教学手段, 并正在成为传统实践教学的重要补充。

虚拟实验是教师辅助理论教学的一种有效方法, 也是提高学生实验效率和质量的一种重要手段。但我们不能过分强调虚拟实验的优点, 更不能用虚拟实验取代实物实验。将虚拟实验与实物实验有机结合起来, 实践与理论并重, 以培养应用型和创新型人才。S

摘要：为改善电类实验课程的教学效果, 开发网络交互型虚拟实验教学平台, 在该平台可以使学生在仿真环境下完成各种电路的搭建, 虚拟仪器的测试, 通过网络上传实验数据, 可以通过网格与教师进行互动交流。该平台可应用于电类电子电路相关课程实验课程教学活动中, 也可以作为理论课教师的辅助教学手段, 具有良好的交互性, 弥补了硬件环境下实验教学的不足, 为实验室开放提供一种行之有效的解决方案。

关键词：虚拟仪器,电子电路,实验教学

参考文献

[1]马宏斌, 何晓东, 王东立.虚拟实验室管理系统的研究[J].信息技术, 2005 (6) :92-93.

[2]龚成龙, 陈霞, 余洁.关于虚拟实践教学环境构建的探讨[J].教育与职业, 2007 (5) .

脉冲与数字电路实验总结 第5篇

脉冲与数字电路接收和处理的都是脉冲式离散信号。相较于模拟信号，它更易于复制、修饰；所有的数字信号都是有不同的电平保持长度的高低电平携带。且高低电平的区分有很大的容差，这使它具有更强的抗干扰性和精确性。

在一个学期的学习过程中，我们共做了六个相关实验，包括：门电路逻辑功能及测试，组合逻辑电路，触发器R-S、D、J-K，三态输出触发器及锁存器，时序电路测试及研究，译码器和数字选择器。设计数字集成器件：74LS00，74LS10，74LS20，74LS86，74LS04，74LS54等等。

学习并深入了解门集成块门、非门及其扩展门电路，分组合应用以达到不同的逻辑设计效果。

在数电理论的指导下，使用合成实验面包板进行试验。配有高低电平输入开关盒发光二级管指示操作和测试逻辑电路的性能。整体来说,数电试验中，虽然接线较为复杂，但其效果着实非常客观和准确。有利于工科学生形成严谨细致的学术作风。

最后，感谢我的实验老师，在整个学习和实验过程中对我尽心的指导和帮助。感谢我的同组学生，在实验进程中对操作及理论的见解交流。使我顺利并成功的完成了各项试验，获得对知识的进一步理解。

电路实验教学的改革与探索 第6篇

摘 要：在电路实验教学改革中力求改变以往主要验证实验项目加入一些创新型实验项目，提出了自主创新的实验教学方法，通过在完善实验教学方法和手段和不断改进实验内容，既可以探索如何提高基础实验课程的教学质量和水平，同时又可以提高学生的实践动手能力。

关键词：电路；项目改革；实践型实验；创新能力培养

中图分类号： G642.423 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）17-114-2

0 引言

目前所开展的电路实验项目基本上都是学生被动的教学模式，已经不能满足对人才培养的要求，滞后于学生对实践操作能力的迫切需求。如何提高电路实验的可操作性，既可以完成传统验证型实验内容，又能通过实验提高学生对相关理论知识的理解是实验环节需要解决的问题，改变以往学生单纯机械性实验，使学生融入实验，自主完成后启发对理论知识的理解。

1 电路实验改革的必要性

1.1 实验教学的压力

随着我国工业的发展，电气方向近年来的对学生的需求量不断增长，顺应人才需求各学校逐年扩大招生规模，学生人数增加，而且电路理论及实验课程又是电类专业必修的专业基础课，该课程实践性强、内容面广，由于学生高中所学和现在的电路理论学习有一定脱节，再加上课程开课时间早不利于学生及时调整学习方法，对电路分析理论知识的掌握有一定难度，这样就更突出了实验环节在整个教学活动中的重要作用，实验的直观性、操作性直接影响到电路理论教学的延续性，对学生的学习兴趣和积极性起到一定的辅助作用，因此对实验教学的内容更新提出迫切要求，将实验仪器设备如何使用及开发的问题也提上日程。针对于实际情况和现有的实验设备和仪器的前提下，迫切要求我们探索一种实践与理论结合的实验教学方法，以实验促理论教学。

1.2 以提高创新能力为出发点

目前大多数实验教学中，实验原理、接线方法、实验步骤、实验内容等都在实验指导讲义有详细说明，上课期间教师对实验进行详细讲解及演示，学生其后就按分组根据实验指导书规定的程序操作，再就是观察、记录实验现象和数据，书写实验报告并分析讨论。这种实验过程中简单重复，按部就班，谈不上独立思考，别说解决问题，也提不出有新意的问题，整个实验下来达不到对学生综合实践创新能力培养的目的，虽然有一定的动手环节，但不能调动学习激情，整个操作过程仅仅是单纯的验证，收获不大。

发展应用型人才是目前学校人才培养的主要趋势，学生出去以后社会更需要是有较强的综合应用能力、动手能力和思维发散的创新型人才。结合现在提出的双创，提升学生创新创业的能力，我们就要促进学生主动的将理论知识融于实验教学中得到更深的理解和巩固，为后续课程的学习打下坚实基础，促进实验教学探索新的培养学生方式方法，培养创新能力和创新意识。结合以上仅依靠传统的教学手段无法达到预期效果，这也是学生实验教学收获不明显的根本原因，因此我们需要从现有条件中探索一种能充分调动并发挥学生动手积极性的实验方法。将学生从书本上的学习吸引到实验室，调动起学生将所学知识应用到实验中，并通过实验解决理论学习中的疑问，互相验证、互相促进。

2 改革实验方法

实验教学方法的改革应以如何提高学生独立思考、实践动手、综合分析能力为基础，是应用型人才培养的目标及出发点，应改变以往验证的教学方法，不应停留现有实验项目，开发综合实验，激发学生热情，充分调动学生的积极主动性，给每个学生独立思考、自由创造的自主实验的机会，向“以学生为主体，教师为辅导”转变，实训环节是现在学校普片重视的培养学生动手能力的有效方法，我们可将实验与实训环节有机的结合，这样既可以有充分发挥实验室的功能，向开放实验室发展，提高实验室的利用率，又可以将理论学习与实训实验环节贯穿整个过程，在遵循课堂教学一定机制前提下，课下使学生利用实验室充分理解巩固、提高对理论知识的形象认识，激发学生主动探究的欲望， 使学生将所学应用到实训实验中。

3 逐步推行综合设计型实验

创新也是在现有电路实验教学一定的框架下推进，首先是如何从调动学生的积极性，使实验的主体有老师向学生转变，进而使学生以主动性实验取代依赖性实验，教师在实验过程中仅起指导、答疑的作用。以往的各类动手较多的实验可以看到学生一旦有了主观能动性，不需要老师的督促学生会积极寻求解决问题的方式方法。

如最大功率传输电路实验，该实验是一个实用性比较强，贴近实际电路设计的一项实验，生活中可能会遇到很多问题，如何提高电能的利用率，如何使我们所用器件在一个合理的范围等等，造成使用器件设备的浪费，不能和目前提出的节能减排的技术要求相吻合。这些问题，在实验过程中也会出现，所以最大功率传输的实验，由学生自行设计，模拟出现问题的电路，调节电路参数，测出各类参数的数据进行分析，并探讨解决问题的方法。实验全部由学生自主设计连接完成，教师其中的作用是要认真检查学生设计实验的可操作性和可行性，在确认没有问题以后，方可进行实验。这样做极大地激发了学生的实验积极性，不仅使学生牢固地掌握了理论知识，还提高了实验操作技能及设计等方面的综合能力。

通过设计性实验提高学生培养创新思维，给学生足够的自由度，但在安全范围以内。通过一段时间的训练，在学生具有一定的实验技能后，安排综合性设计性实验。选题上力求与电路理论及工程实践紧密相连，使学生能够接触到工程环节和理论学习中所学相关知识点；难度适中，力求不要过高，但又必须经过一定的分析，最好是以创新团队的方式才能够完成设计任务，使学生从中体会到集体创新设计的乐趣，设计性实验有一阶电路设计、带通滤波器的设计、万用表的设计和直流稳压电源的设计等。设计性实验在教学时有一定的难度，但只要学生能够认真思考，教师适当引导，都能较好地完成实验任务。

4 推进实验室的开放

基本的实验教学任务完成后，实验室逐步面向学生开放，改革传统的验证性实验教学向开放实验室教学是提高实验向课后延伸的有效途径，是让学生通过正常实验教学中掌握有关知识和技能的同时，利用开放时间获得较多的动手机会，按自己的设想实验的机会。基于大纲内容的验证性实验由于复杂层度不高，多数同学完成的较好，但没有挑战性，我们增加了综合设计性实验，将其他电类课程的内容结合进来，既可以巩固电路基本知识，又可以给学生提出问题，这样学生就会带着问题去学习，以达到对其他电类课程的兴趣相辅相成。实验室开放时间有一定的弹性，学生可以根据自己的时间合理安排，所以推进开放实验室的方法不仅是现有实验改革的突破口，还可以给学生提供锻炼和提高的机会，为充分发挥学生个人兴趣创造条件。

5 结束语

以提高学生的综合素质、解决问题能力、培养学生分析问题是实践型实验教学改革的指导思想，是传统的传授知识型转变的方向。结合计算机多媒体、仿真实验等技术的发展为实验教学改革提供了有效的途径。相信在老师与学生的共同参与和探索下，结合现代教学方法、仿真软件等这种现代的、信息化的教学手段，一定会对我们电路实验课教学质量的提高探索更好的实验方法发挥重要的作用。

参 考 文 献

[1] 李翰逊.电路分析基础[M].北京：高等教育出版社，1978.

[2] 陈棣湘，孟棣湘，潘孟春，等.电子技术系列课程实验教学的改革与研究[J].实验科学与技术2007，5（2）：58-60.

[3] 刘曦，皇晓辉，崔金钟.电子技术综合型实验的一些基本要领[J].实验科学与技术，2008，4（2）：85-87.

[4] 全国高校教学改革研讨会论文集.南京，2004（4）.

[5] 尚华.电路实验指导书[D].郑州：华北水利水电学院，2009.

电路与电子技术实验 第7篇

1) 很多用户需要在前期验证其电路的正确性,采用的办法就是自行搭建一个单片机核心板,并在此基础上外接其他接口与应用电路模块。但是需要看到的是,复杂的连线,电源接口提供有限,模块与模块之间跳线众多、导致接触不良频发。

2) 如果一旦制版,发现错误又再次改版、再错再改这样会陷入制版次数太多的问题,导致成本增加。如果肯能,在早期能够直接通过模块化较为固定的搭接电路来验证原型功能,则改版的概率将大大降低。

3) 如果有可能使用某种单片机模块化底板技术,则在初步验证、学生使用、教学使用等应用领域将是非常有效的手段。

1 研究背景

模块化技术一直以来常用于软硬件开发过程,软件上采用中间件技术[3],硬件上采用标准模块化技术[4]。模块化对设计而言产生了深远的影响,从嵌入式技术角度出发,模块化减少了设计技术中的复杂性,并且增加了设计灵活性。因此在产品设计过程中,采用模块化技术实现前期的验证是一个很好的手段。一般而言,在嵌入式系统设计[4]当中,尤其是单片机系统设计当中,很多模块是常用并且用了很多年的技术,已经非常成熟了。物联网概念提出之后,对于基于单片机的嵌入式系统设计也就是增加了通讯模块与协议软件。其中比较重要的是协议软件,通讯模块也能够实现标准化。该文在此仅讨论使用宏晶科技公司的STC12C5A60S2芯片[5]作为单片机主控制核心来完成模块化设计工作。

单片机底板设计对很多嵌入式开发用户来说是一件很简单的事情,但是对于产品开发而言,为了降低成本的前期系统搭建是必要的。这种系统的搭建可以在后期降低改版次数,并实现初步技术上的验证工作[6]。但是需要看到的是,由于工程师的个体差异性与核心板搭建过程中的随意性,问题百出。典型的情况就是采用多孔实验板搭建的单片机系统核心,由于前期布线考虑不周,以至于后期需要搭建外部模块化电路的时候,跳线多、电源分布不均匀、线路板分布电容杂散电容问题突出、没有考虑EMC等等问题,导致前期验证工作耗时耗力效果不一定理想,并且延误工程周期[7]。所以本文提出一种基于模块化技术的单片机核心板设计思路,希望对前期嵌入式技术验证工程师而言起到一定参考作用,并希望本文的设计思路对行业当中从事单片机教学的工作者有一定参考作用。

2 基于模块化技术的单片机核心板设计

基于模块化技术的单片机核心板设计方法源于模块化设计思维。首先,模块化是现代软硬件设计的基本方法。软件设计当中采用基于中间件的模块化设计技术,而硬件设计当中采用标准的硬件模块来快速搭建应用电路。第二,模块化技术有助于快速定位问题。在现代系统设计当中,实际应用电路总会在调试阶段出现某些问题,采用模块化设计之后,定位、隔离、修改、更新问题成为较为方便的手段。当找到问题之后,通常只需对模块进行替换、修改或重新设计有助于减小问题的规模。第三,模块化技术在本专业的教学当中能够使得学生逐步从简到繁,一步一步掌握接口技术应用电路设计的设计与实现。该文采用的模块化方法为预留方式,预留方式为各种模块预留一定位置,用户可以依据自身需求来进行模块的添加与卸载。总体的设计思路分为几个步骤:设计核心电路模块、设计外部模块接口、设计底板预留部分。以下就依照这几个步骤来完成模块化技术的单片机核心板设计。

2.1设计核心电路模块

本文采用的核心为STC12C5A60S2芯片,用户也可以借鉴本文的思维开发其他的核心来作为主控。核心的总体设计为几个部分:电源部分、晶振部分、复位部分、核心单片机部分等。

1) 电源部分设计

考虑到外部模块采用何种供电方式是不确定的,这里的设计仅考虑输出5V与3.3V。由于输入电源可以直接采用5V电源,则如果采取此方式则直接引出5V;如果输入电源为220V交流,则需要进行交流转5V电源模块的设计。为简化问题,该文采用输入电源为外部电源5V直流输入的方式。则应用设计的原理图如图1所示:

图1中(a)为输入电源接头,为直流5V,1A;图(b)为DIP-6的6脚输入电源开关,用于STC单片机的冷启动[8]操作。图(c)为USB连接接口,用于计算机为核心板提供电源。考虑到输出为5V与3.3V则输出电路设计如图2所示:

图2中,(a)为输出3.3V提供电路,(b)为输出5V电源组接口部分电路,(c)图为输出5V与3.3V电源接口部分电路。这样,核心板上提供了众多的输出电源以便于后续用户扩展其需要的模块电路提供充足的电源组。考虑到扩展电源模块问题,也就是有些用户希望自行扩展自己的电源模块,所以在电路设计过程中需要扩展外部电源模块,其接口设计如图3所示:

预留该接口则用户可以自行设计电源模块,并将其输出设计为5V直流,则核心板仍然可以正常工作。

2)晶振部分设计

为满足核心单片机部分的三大工作条件之一时钟电路,该文设计时钟电路(晶振部分)如图4所示:

图4中的晶振电路采用了18.432Mhz的晶体振荡器,使用18.432Mhz晶振的优势在于:如果希望单片机与PC机进行通讯,则当采用该参数的晶振计算波特率时,某些速率的误码率为0相对适合。

3)复位部分设计

为满足核心单片机部分的三大工作条件之一复位电路,该文设计复位电路如图5所示。

4)核心电路模块部分设计

核心电路模块部分设计包含:核心处理器部分、芯片滤波部分、系统电源指示灯部分、P0口上拉部分。具体设计电路如图6所示:

5) 设计底板预留部分

设计底板预留部分主要为预留各种基本接口。此部分一般应依据用户需求来设计,但是此处可以采用预留几种标准方式来完成:预留流水灯、预留USB外部模块接口、预留232模块接口、预留全部I/O接口。见图7所示:

图7中(a)显示了USB外接模块与RS232外接模块的接口,图(b)显示了LED流水灯的模块,该模块主要用户在使用I/O口进行数据传输过程中的人为状态可视化判定,图(c)显示了外部I/O接口模块。

综上所述,在原理图设计上的模块化工作基本上围绕着核心电路设计与外部模块引出两个方面。其中,电源组的接口希望尽可能地多;其他部分接口应该尽可能引出,以满足用户扩展需求。原理图部分显示的仅仅是一个概念性的设计,实际电路对于模块化的支持在机械路板布局方面应予以充分支持。因此,下一节重点介绍实际电路布局中对模块化的支持。

3 实现与验证

通过上述的原理图设计可见,在原理图层面对模块化的支持是充分预留各种接口,以备用户未来的模块扩展用;但是,仅有原理图层次的模块化支持远远不够,这是由硬件模块本身就是一个实体模块决定的。实体模块存在机械尺寸、电源支持、信号连接以及在电路板上如何稳定地固定等问题存在。因此对机械电路板设计当中应当充分考虑这些因素并尽可能规避某些影响上述因素的问题。

1) 支撑模块化硬件结构的底板布局

硬件模块以模块功能为划分基础,通常有电源与复位部分电路模块、通讯电路模块、USB电源与3.3V供电模块、核心控制底板模块、其他预留模块等部分。整个底板的PCB图如图8所示:

由图8(a)可见七个任意扩充均有机械安装孔的模块预留,允许用户采用通用连接件任意固定各种需要的自由设计模块。(a)图左侧剩余三个模块为:电源与复位模块,用于外部电源模块用户设计输入、或是直接5V直流输入,并提供一个复位、一个总电源开关、一个外部5V电源输入接头、3组5V输出、3组3.3V输出;串行通讯模块,用于外部用户自定义RS232电平转换输入,或是USB转232电平转换模块输入,并附带了安装孔,允许用户采用通用连接件任意固定这些模块;3.3V电源转换模块,允许用户直接使用USB电源作为输入,并转换系统电源5V直流为3.3V直流输出。(b)图上丝印层有版权标记。以上就是模块化设计的底板PCB结构图全貌。

2) 实际电路板与测试验证

实际制版之后的电路需要经过测试验证,实际制版并焊接元器件之后的实际电路图如图9所示:

连接RS232模块到电脑的串口后,通讯成功。该文的测试分别使用了RS232连接线连接到电脑与USB转串口(分别测试了CH340主控、PL2303主控、FT232主控等串行转USB)连接到电脑,经测试下载正常、运行测试代码(跑马灯,测试10片主板)均正常。

通过上述设计与实现过程可见,硬件的模块化设计技术在于依照功能的模块划分。且在底板设计过程中,重点需要考虑的是模块的电源支持、机械固定方式、接口连接等问题。充分考虑这些问题可以设计出具有一定范围内适用性的单片机底板,并具支持前提模块化验证工作。

4 总结与展望

本文提出了一种基于模块化的电路设计技术,主要为满足制版之前 的前期技 术验证工 作。文中 重点介绍 了采用STC12C5A60S2单片机作为核心处理单元的原理图、线路板设计方法,着重强调了原理图上的模块接口预留问题并推荐了PCB的机械模块预留方法,使用该方法可以简单设计单片机的主控制底板,并能较好地支持模块化前期验证工作。由于经验与技术有限,在原理图与PCB布局方面本设计仍略显不足,在后续的研究中将加入常用的接口模块电路到各个模块部分中,使得该基础电路设计更具针对性、与扩展性。

参考文献

[1]陈海明,崔莉,谢开斌.物联网体系结构与实现方法的比较研究[J].计算机学报,2013(1):168-188.

[2]綦志勇,常排排,面向普适计算环境的嵌入式系统研究[J].计算机科学,2011(l3):179-181.

[3]丁博,王怀民,史殿习.普适计算中间件技术,计算机科学与探索[J].2007(3):23-25.

[4]叶俊民,綦志勇.基于计算元的普适计算的系统结构框架研究[C].PCC2009,第五届全国普适计算学术会议,2009:1015-1022.

[5]崔国丽,车喜龙,基于STC12C5A60S2与AD620的小信号采集系统[J].电子设计工程,2012(11):112-114.

[6]荣国平,刘天宇,谢明娟,陈婕妤,张贺,陈道蓄.嵌入式系统开发中敏捷方法的应用研究综述[J].软件学报,2012(11):267-283.

[7]夏鑫.基于MCU嵌入式系统的构件化开发模式研究[M].电子科技大学,2008.

电路与电子技术实验 第8篇

一、电路分析基础实验教学的地位和存在的问题

实验教学是把科学实验引入教学领域的一个教学过程。它是按照一定的教学目标、教学计划, 在教师的指导下, 让学生在一定的环境中观察研究运动的变化规律, 从而训练实验技能, 深入学习理论, 开发智力, 培养能力, 从而养成科学的世界观与方法论以及良好的科学素质的实践性教学过程。由此可见, 实验教学对课堂理论教学、科学研究、实践性教学、人才培养、提高教师的业务水平各方面都有着及大的促进作用。

电路分析基础实验是高校电类专业的一个重要的实践环节。通过电路分析基础实验可以加深学生对课程内容的理解, 验证理论的正确性和巩固所学知识。通过实际操作, 培养学生的实践技能、动手能力和分析问题、解决问题的能力, 开拓学生的智力, 启发学生的创新意识及创新思维潜力。

过去的电路分析基础实验教学是“学生围着老师转”, 学生在教师的思路下根据已给的电路图连接电路, 然后按照讲义上的步骤测出千篇一律的数据, 摘抄讲义上的内容, 拼凑出大致相同的实验报告。学生对实验原理等内容根本不了解。这种做法使学生完全处于被动状态, 压抑了兴趣, 限制了学生的创新能力, 加之实验学分少, 很多同学便抱着敷衍了事的态度, 从而造成恶性循环。

随着计算机及多媒体技术的迅速发展, 现代教育技术已进入多媒体发展阶段。多媒体技术给传统教学注入了新的教育思想和教学方法, 把学生带进了一个声、像、图、文并茂的新天地, 大大提高了教学效果。多媒体技术正在逐步应用到各门学科的教学中。在实验教学中合理的应用多媒体技术将会大幅提高实验教学的效果和效率。

二、多媒体技术及其功能

多媒体是指将两种或两种以上媒体“有机”地组合在一起的一种人机交互式信息, 其使用的媒体主要包括:文字、图像、图形、动画、音频、可视信号等。多媒体技术是指采用计算机技术, 综合处理多种媒体数据, 使它们集成为一个系统并具有交互性的信息处理技术。多媒体技术在实验教学中的功能主要表现在三个方面:

1. 知识讲解功能

利用多媒体进行知识的讲解, 能够将传统教学所不能表达或不便表达的内容轻松地表现出来, 运用图像、声音、视频等多种信息元素刺激学生大脑, 增强学生认知意识和求知欲。同时利用多媒体技术可以动态模拟实际或预见的现象, 使抽象的内容变得形象化, 复杂的知识变得的更容易理解, 同时也可以激发学生的想像力和创造力, 为学生的全面发展创造了条件。另外, 利用多媒体, 教学内容更加丰富多样, 提高了教学效率。而教学中用到的多媒体信息可以通过光盘等介质保存起来, 在遗忘时进行重新学习, 从而对知识进行巩固。

2. 人机交互功能

利用多媒体技术可以增强教学的交互性, 在学生预习和复习中能够根据个体差异, 自由选择相应的部分内容进行学习巩固。在教师的答疑中, 利用网络, 可以避开时间和空间的限制, 同时通过记录, 也避免了同一问题多次解答等现象, 减轻了教师的工作量。另外, 通过设计多媒体辅助测试系统可以随机生成试卷, 并自动、准确的为学生打分, 客观评价学生的知识掌握情况。

3. 模拟演示实验功能

利用多媒体技术可以模拟演示实验, 激发学生学习的兴趣, 多媒体演示实验有以下几个特点:

(1) 化静为动。把一幅幅“死”的画面变为连续变化的活动画面, 从而提高学生的感性认识, 培养了学生的形象思维。

(2) 化小为大。把一些很小的或者很难观察到的现象, 用模拟的办法在屏幕中展示出来, 便于学生理解和接受。

(3) 快慢调节。即把一些实验过程本来是某一瞬间发生的、不易观察或体会的, 通过处理, 使其实验过程缓慢进行, 加深学生对模型的印象。

(4) 重复在线。用多媒体技术可以把某一情景多次再现, 在以后复习时可随时重温实验过程。

三、多媒体技术在电路分析基础实验教学中的应用

多媒体技术在电路分析基础实验教学中的具体应用, 按照实验的进行情况可分为以下三个阶段:

1. 实验准备阶段

此阶段主要是学生在进实验室做实验前的一些准备工作, 包括预习相关的实验知识和书面完成预习报告。在此阶段中多媒体技术的应用主要表现在以下两方面:

(1) 利用网络多媒体技术, 让学生能够在线学习实验涉及到的相关知识, 真正做到预习。我们在网上放了一些科普性、知识性较强的电路实验课件, 如:安全用电常识、电压的测量、电流的测量、功率的测量、测量仪表的基本知识、电路分析基础实验台的使用方法等, 学生可以根据自己的实际情况及兴趣, 灵活地选用不同的课件进行学习。这样, 既可以让学生在开始实验前就对“电路分析基础实验”有一个大致的、总体的概念, 又有利于激发其主观能动性, 为实验课程的学习打下了一个良好的基础。克服了以前实验过于依赖老师讲授, 学生缺乏主动性的特点。

(2) 利用网络多媒体技术, 让学生进行在线解答预习思考题, 教师可以在上实验课前对学生的预习情况有所了解, 在课上跟据学生的预习情况进行讲解。

2. 教师讲解阶段

此阶段主要是教师向学生讲解实验目的、实验原理、实验设备的结构、功用和使用方法、实验内容以及实验注意事项等。在此阶段中多媒体技术的应用主要表现在以下几方面:

(1) 利用多媒体技术, 将实验目标、实验原理以动画的形式表现出来, 再加上讲解, 使传统教学中无法讲清的一些问题变得简单化, 学生也容易领会。

(2) 利用多媒体技术, 将各种实验用设备元件进行投影放大, 使同学们更清晰的了解各种电器元件, 同时配合一些动画来演示各种元件的内部结构、工作原理, 从而使学生对于电器元件的结构、工作原理、使用方法等的理解更加深刻, 知识掌握更扎实。

(3) 利用多媒体技术, 使用摄像头对演示实验的操作过程进行同步放大直播, 提高可见度, 强化实验方法和实验操作的示范作用。

3. 实验总结及评测阶段

此阶段主要是对实验进行总结, 同时对学生的实验知识掌握情况进行现场测试, 多媒体技术在此主要是进行基础辅助工作:

(1) 电路分析基础实验主要是验证性实验。一般来说, 只要连接好实验线路和测量仪表, 实验结果验证了相应的原理或定理, 实验就完成了。但为了使所有学生都能更好的掌握, 可利用多媒体技术, 将学生中优秀的、或存在严重错误的实验方案作为典型实例进行讲评, 使学生对知识的掌握更加深刻。

(2) 对于有实验数据的实验, 可利用设计的辅助程序, 判断实验数据的合理性, 从而对其中由于实验中的错误操作而导致实验数据失真的实验给予直接否定。

(3) 对于实验结果的考核, 可利用多媒体技术, 设计辅助实验评价系统, 利用其交互功能, 对学生进行现场评价, 简化评价程序, 增强评价的客观性。

四、多媒体技术在电路分析基础实验教学中应用需注意的问题

多媒体技术的功能虽然比较强大, 但是其应用必须要合理, 要以提高实验教学效果为目的, 在电路分析基础实验教学中对于多媒体的应用需要注意以下几个问题:

1. 多媒体技术的使用必须合理

多媒体教学的立足点是辅助, 在实验教学中, 要突出学生的主体性, 适时、适度地应用多媒体技术才能提高实验教学的效果。

2. 多媒体课件制作要合理、适宜

制作课件时, 首先要有明确的教学目标, 然后围绕这个目标去选择针对性强、能够解决实验教学中重点和难点的课件素材。制作时, 应注意教学内容的多少与编排要得当、文字的颜色与背景的颜色要协调, 动画要准确、科学地模拟客观事实, 声音和音响的运用要合理, 活动图像的运用要真实地表达实验教学内容。这样才会制作出既符合实验教学原则又便于学生理解和掌握的多媒体课件。

3. 秉承传统教学的优点, 取长补短

多媒体技术的功能虽然强大, 但也有其不足的地方, 传统教学中某些优点也是其不可替代的, 要坚持多媒体技术与传统教学方法相结合的原则, 积极探索, 努力提高实验教学效果。

五、结束语

在电路分析基础实验中合理地引入多媒体技术, 并与传统的实验教学方法有机的结合起来, 能够大幅提高实验教学效果, 同时对高校的实验教学改革也将发挥巨大的作用。

摘要：本文探讨了作者将多媒体技术应用到电路分析基础实验教学中的过程及一些注意问题, 将多媒体技术应用到电路分析基础实验教学中不仅加深了学生对实验的理解和认识, 提高了实验效果和效率, 并为电路分析基础实验教学提供了一种教学方法。

关键词：多媒体,电路分析基础实验,教学

参考文献

[1]黄菊仙.实验教学在高等教学中的地位与作用初探[J].运城高等专科学校学报, 1999, 17 (6) :79-80

[2]赵琦.运用多媒体教材提高课堂教学质量的几点思考[EB/OL].[2008-11-10].http://218.22.0.27/lunwen/lunwen.asp

[3]蒋逢春.多媒体技术在电工学教学中的运用分析[J].周口师范高等专科学校学报, 2001, 18 (2) :68-69

电路与电子技术实验 第9篇

在2008年中央与地方共建实验室专项基金的支持下, 南京邮电大学筹建了“微电子专业实验室”。在实验室建设中, 我们引入了“无生产线集成电路设计”的先进理念, 构建集成电路设计和集成电路测试的实验平台, 其目的是使学生完成集成电路的系统设计、电路设计、版图设计、虚拟制造和性能测试等完整IC设计流程的实验项目训练。切实提高学生的动手能力和实践能力, 增强就业竞争力。实践证明这一模式取得了良好的效果。

1、建设思路

1.1 切合微电子产业的发展潮流, 坚持“无生产线集成电路设计”的先进理念。

无生产线集成电路设计理念已深入到微电子产业发展中, 我们将此理念引入到实验室建设中来, 以形成鲜明的建设特色。这是因为集成电路的生产技术需要大量昂贵的设备和苛刻的超净环境, 除了个别985高校, 很多普通高校无力承担建设实验生产线所需的高额资金, 因此对集成电路制造人才的培养成为普通高校的软肋。为此, 我们通过和国际主流的EDA软件公司合作, 把最先进的“虚拟制造”技术引入到实验室建设中来[3], 使学生仅仅通过一台计算机, 就可以完成整个集成电路的设计、制造和测试等能力的培训。

1.2 吸取专业实验室建设的先进经验, 建立平台+模块的实验体系, 增强灵活性和可扩展性。

“微电子专业实验室”建设方案包含“两个平台”, 分别完成集成电路设计和集成电路测试两大类实验, 实验平台内部装置实现模块化, 既是一个整体, 各模块又具有相对独立的功能。这些模块可以独立承担实验, 也可通过相应的软、硬件接口, 实现模块间和平台间的数据传输, 从而将不同平台间的模块进行组合扩展, 形成更大规模更复杂的实验装置, 为学生进行设计性实验和研究性实验提供了一个良好的平台, 也为教师和学生探索新的实验方法, 开发新的实验创造了条件。

1.3 以“教学为主、兼顾科研、服务社会”为宗旨, 使实验室利用效率最大化。

“微电子专业实验室”做到不仅对学生, 而且对全校的教师、科研人员也进行全面开放。除了满足日常实验教学之外, 教师可以在使用本实验室的资源和平台, 进行创新性科学研究工作, 特别是通信集成电路和通信片上系统的设计、研发和测试。此外, 还通过校校合作、校企合作、加入江苏省大型仪器设备共享服务平台等形式, 面向社会开放, 为社会服务。通过以上方式, 本实验室可以做到教学、科研、服务社会三者有机结合, 充分发挥了实验室资源, 特别是中高端设备的利用效率, 增加实验室创收, 促进实验室可持续发展。

1.4 以提高大学生综合创新能力为导向, 为开展综合性和研究性探索性实验提供平台。

在本科和研究生教学中积极推动研究性教学, 提高大学生的创新能力, 已成为高等教育界的共识[5]。为此, 在实验室建设中, 我们摒弃以验证性实验为主的传统模式, 将如何为开展综合性、研究性和探索性实验服务贯彻到实验室建设全程, 使实验室真正成为开展研究性教学、培养和提高学生创新能力的重要阵地。以适应不同实验要求、满足不同层次需求、培养不同实验技能, 最终把实验室建设成为实验内容先进、实验设备完善、实验管理科学、规模效益好、可持续发展的开放性实验室。

2、建设内容

2.1 实验平台建设

2.1.1 集成电路设计实验平台

该平台针对微电子技术专业对集成电路设计的教学要求, 同时兼顾培养电路与系统和集成电路工程等专业的硕士和博士研究生的高层次教学要求, 通过参与世界知名EDA软件公司的大学计划, 以较低廉的价格购置业界主流的集成电路设计软件, 构建四个实验平台。其分别是:1) 专用集成电路前端设计模块, 基于该模块可以进行数字集成电路、模拟集成电路和片上系统SoC前端设计的教学和科研。2) 专用集成电路后端设计模块。基于该模块可以进行数字和模拟集成电路的版图设计、版图检查、版图验证、寄生参数提取和后模拟等实验和研究。3) 微波与射频集成电路设计模拟, 基于该模块可以从事微波集成电路设计、射频集成电路设计、射频有源器件建模、射频无源器件建模等的教学和科研。4) 集成电路虚拟制造模块。基于该模块可以进行微电子器件、纳电子器件和光电子器件的结构设计、性能仿真、工艺设计、参数优化和虚拟制造的教学和科研。

2.1.2 集成电路测试实验平台

该平台针对于微电子技术专业关于器件物理类、集成电路工艺类和集成电路测试类课程的教学要求, 同时兼顾科研和资源共享的需要, 也进行四个模块建设。1) 半导体材料测试模块, 该模块可进行半导体材料的导电类型、电阻率、电导率和少子寿命测试等实验和研究。2) 半导体器件测试模块。该模块进行二极管、NPN、PNP、MIS和MOS晶体管的特性测试和参数提取的实验和研究。3) IC在晶圆测试模块。基于该模块, 可进行集成电路和半导体器件性能的在晶圆测试的实验和研究。4) 版图分析与电路提取模块, 基于该平台可进行集成电路的版图分析、图形测量和电路提取实验和研究。

2.2 人才建设

建设一支结构合理, 能熟练掌握科研实验以及进行教学管理的高水平师资队伍, 是搞好实验室建设, 提高实验教学质量和人才培养质量的需要。为此, 我们采取了四种方式进行实验室人才建设。1) 外聘。通过对外招聘的形式, 从国内重点高校引进优秀的博士和硕士毕业生, 充实到实验室建设中。2) 内引。通过在校内招聘的方式, 从校内其它岗位上引进优秀的青年教师, 来担任实验室的管理和教学工作。3) 选留。通过选留品学兼优的本校本专业的研究生, 来扩充实验室师资。4) 培训。通过对现有教师进行培训, 鼓励和引导教师攻读博士或硕士研究生, 来提高实验室老师的整体素质。

通过以上多种方式, 不断改善实实验教学人员的知识结构, 提高实验教学人员的学历层次。现已形成了由学术带头人、学术骨干或高水平教授牵头、主持和参与实验指导和新实验项目开发的实验教学模式, 在实验室的日常运行中发挥了积极作用。

2.3 基础设施建设

在实验场地建设中, 我们充分贯彻“平台+模块”的实验室建设思路, 坚持实现同属一个模块的仪器设备同位放置、关联度高的模块相邻放置、教学实验用的低端仪器和科研共享用的中高端仪器分离放置的原则, 对实验室空间进行了科学划分和有效利用。以达到方便管理、科学利用、提高效率和减少仪器损耗的目的。同时, 建立了微电子专业实验室网站, 在网站上我们每天更新实验室的设备利用情况及实验室开放情况, 从而有利于同学们进行选课, 也有利于兄弟院系利用我们的条件开展教学活动和科学研究, 充分发挥实验室的潜力。

3、建设成效

3.1 为培养高素质微电子人才建立了综合性实践性教学环境。

积极探索实验教学改革的思路, 按学科基础建设实验室, 改进实验教学方法, 适应微电子技术的不断发展, 建立起符合新世纪教育改革理念的、覆盖微电子器件设计、IC设计、工艺设计等各领域的微电子专业实验和实践性教学环境, 为培养宽基础、高素质、有创新精神和实践能力的高水平人才提供必要的条件, 成为创新人才培养体系的重要组成部分。

3.2 为相关专业学生提供了实验教学、

课程设计和毕业设计的开放性实验、仿真和测试平台, 成为校学生科技创新活动与实践活动的重要基地。

“微电子专业实验室”建成后, 每学年承担了“电子科学与技术”、“微电子技术”两个本科专业和“电路与系统”、“集成电路工程”两个硕士点的实验教学任务, 为两个专业200多名学生的课程设计和毕业设计 (论文) 提供实验、仿真和测试平台, 同时还面向学院四个专业的学生和全校相关专业, 如通信、纳米电子器件专业的学生提供每学年不少于24000人时数的开放时间, 成为了学生课外科技活动与创新实践活动的重要基地, 形成了我校微电子技术的实验课程体系, 为我校学生参加江苏省和全国电子设计大赛提供平台。

3.3 针对研究生开设高层次创新性实验, 为提高硕士研究生的培养质量提供了保障。

微电子专业实验室具体承担了电路与系统和集成电路工程两个硕士点的实验教学任务。通过开展针对研究生的课程与实验, 培养本专业的高层次人才, 设计高层次、综合性、创新性实验, 直接为本校电路与系统超大规模集成电路设计方向和集成电路工程硕士研究生提供创新实验平台, 也有助于本专业学科建设的加强, 为今后向更高、更好、更专业的方向发展, 并进一步为博士点的建设打下良好基础。

3.4 通过资源共享, 校校合作和校企合作, 对外提供测试、设计和培训服务, 促进了实验室建设的良性循环

所有实验室的实验设备及实验项目均在校园网上公布, 可供校内外用户预约。经实验室审批同意后, 可进行实验, 或从事科学研究、产品研发和人员培训等工作。通过多种渠道, 加强学校与企业、科研院所的合作, 逐步加大与仙林大学城各高等学校的资源共享, 建立一套校内外共享机制, 从而提高实验室设备的利用效率, 并能产生经济效益和社会效益, 促进实验室建设的良性循环。

4、结束语

南京邮电大学微电子专业实验室是在借鉴国内外高校相关实验室建设的成功经验的基础上建设的一个以集成电路设计和集成电路测试为主要内容的综合实验室。在实验室建设中, 我们基于“无生产线集成电路设计”的先进理念, 构建高灵活性和高扩展性的“平台+模块”的实验体系, 以“教学为主、兼顾科研、服务社会”为宗旨, 以开设综合性、系统性、和研究探索性实验为建设目标, 形成了适应不同实验要求、满足不同层次需求、培养不同实验技能、实验内容先进、规模效益好、可持续发展的开放性实验室建设模式, 该模式对于普通高校的专业实验室建设具有一定指导意义。

摘要：“无生产线集成电路设计”是集成电路技术的发展趋势, 我们把该理念引入到微电子专业实验室的建设中, 采用平台+模块的实验体系, 以“教学为主、兼顾科研、服务社会”为宗旨, 建成了一个可适应不同实验要求、培养不同实验技能、规模效益好、可持续发展的开放性实验室, 并取得较显著成效, 该模式对于普通高校的专业实验室建设具有指导意义。

关键词：无生产线集成电路设计,微电子,实验室建设

参考文献

[1]李智群.射频超高斯与光电集成电路无生产线设计[C].中国通信集成电路技术与应用研讨会文集.2006

[2]王志功.关于国家设立“集成电路设计人才培养专项基金”开展“中国芯片工程”的建议[J].电气电子教学学报.2000, 2:4-9

[3]http://www.synopsys.com.cn/products-and-solutions/intellectual-property

[4]李学红, 王建波, 李冬玲等.大学实验室建设的原则[J].实验室研究与探索.2008, 27 (8) :136-137

电子技术课程中电路实验的教学方法 第10篇

电子技术课程中电路实验教学是对理论课程的辅助, 在其中也存在着一些问题需要引起我们的重视。

1.1 实验课时数被减少, 学生没有时间亲自操作

从目前的实际情况来看, 电路实验课时较少, 这样就没有给予学生自己动手的充分时间。同时在电路实验教学中也伴随着大量的理论讲解, 这样的话学生很难有足够的时间自己进行动手操作, 而且大量的理论讲解会使得学生限于理论, 忽视动手实验能力, 以至于最后对实验流程熟悉但不能掌握系统的电路实验知识, 从而引起学生对电路实验课不重视的想法, 让他们丧失对电路实验的兴趣。

1.2 学生完全依照课本指导进行电路实验

对于电路实验来说, 大部分都是验证性的实验。学生只需要根据拟好的实验流程来进行电路实验, 这样就降低了学生独立思考的能力。并且在电路实验当中, 如果出现书本中没有指出的电路障碍, 学生就会不知所措, 没有排除障碍的方法, 也就没有达到培养学生独立解决问题的目标。同时, 因为书本上都有电路流程, 所以学生也不会主动预习, 只是在实验时候翻开书本, 这样对学生的学习也是不利的。

1.3 学生的实验报告互相抄袭

在电路实验教学之后, 学生需要撰写实验报告, 但是由于之前存在的那些问题以及学生的学习态度过于散漫, 就会出现相互抄袭实验报告的现象或者说完全套用别人的实验报告。这种现象普遍存在于各个学校当中, 严重影响到了电路实验教学的效果, 并且助长了学生懒散不认真的学习态度。

2 对于电路实验教学的改进方法

之前所指出的现状和问题都会给电路实验教学带来不好的影响和后果, 所以对于传统的电路实验教学的方法应该进行一定的改进, 以适应学生和教学的需要。

2.1 将多媒体技术引用到电路实验教学中来

从目前的教学设施来看, 各个科目都从不同程度上引进了多媒体技术, 所以在电路实验教学中也可以引用到多媒体技术[1]。在传统的教学当中, 在学生进行电路实验之前, 导师会用实物来进行说明, 指导学生电路如何联接、如何排列。但是这样的方法虽然直观却没有足够的时间让学生全都了解透彻, 学生在电路实验中依然会造成电路损坏。如果引进多媒体技术, 用多媒体课件展示电路的所有构造、用多媒体动画来演示电路的工作流程模拟图, 这样就能够使得学生在短时间的课时内就清楚明白地了解电路实验的知识, 在实验的时候就能减少错误的产生, 并且多媒体课件能够启发学生的思维, 让学生在电路实验当中能进行独立思考。

2.2 增加电路实验室的开放时间

在电路实验教学中, 很重要的一个问题就是学生没有足够的时间来进行电路实验。很多学校仅仅是在有电路实验课时候才开放电路实验室, 其实这样是不利于学生的学习的。如果增加电路实验室的开放时间, 学生就能够有其他的时间进行电路实验[2]。开放电路实验室可以有效地培养学生独立思考、独立动手的能力, 有时候学生会自己进行电路的设计, 在电路实验室导师的指导下, 对自己设计的电路进行实验。开放电路实验室就能够给学生提供充足的设备, 让学生自己进行实验, 也在一定程度上增加了学生对电路实验的兴趣。

2.3 组织电路实验设计大赛, 增加新的考核方式

传统的电路实验教学只是按照实验指导书上的实验来进行教学, 这样就限制了学生自主创新的能力。组织电路实验设计大赛, 激发学生的斗志和创新力, 在学生进行独立的电路实验设计的时候, 他们也就自主地将实验知识学习到了, 并且这样更有利于学生对知识的掌握。组织电路实验设计大赛可以让学生不拘泥于课本, 充分激发他们的创造力, 这样对于电路实验的教学也是一个很好的反馈。在自行设计实验中, 锻炼到的不仅是学生的创新能力, 也锻炼到了学生排除电路障碍的能力, 在学生设计的电路中如果出现障碍, 学生就会自己想办法找出来, 而不是和以前一样完全依靠导师的帮助。同时将动手创新能力也纳入到成绩考核当中, 增强学生的学习动力。

2.4 提高实验教学导师的能力

电路实验教学的一个很重要的角色就是实验导师, 电路实验导师必须具备丰厚的理论知识以及丰富的实验经验能力, 这样才能够引导学生进行电路实验。随着社会科技的不断发展, 知识也在不断地更新, 实验导师就应该顺应时代的发展, 不断学习新知识, 不断开拓视野, 这样才能够很好地帮助学生进行电路实验, 并且能够应对学生的创新想法。要注意改变教学方法, 注重行为引导型教学。

3 结语

将多媒体技术引用于其中、注重学生的创新以及给予学生足够的实验时间和实验器材都是很重要的。激发学生的学习兴趣和创新能力, 才能够使得学生在学习上有所突破, 这样也有助于新想法的产生。

参考文献

[1]宋智, 杨宏云, 刘桂芳.新时期理工科院校实验教学改革研究与探究[J].实验技术与管理, 2003 (3) :71-75

电路与电子技术实验 第11篇

关键词： 项目教育 CDIO理念 教学改革 实验教学 《电路实验》

CDIO是在多年的教学过程中形成的教育教学改革的新成果。自2000年以来，CDIO（构想、设计、实施、操作）以产品实现为周期，以产品的开发为主导，以学生自主设计为目的的教学模式，以培养工程应用能力、知识构建能力、团队相互合作能力、系统设计能力为基本原则，在这个四个方面体现人才培养的创新性。

1.基于CDIO思想的教学方法改革与实践

1.1传统的电路实验课程教学常见的问题

传统实验教学方法的研究表明，实验教学是对理论知识的整合，培养学生发现问题、分析问题、解决问题、创新和实践的能力。创新实验教学平台是实验课程教学的重要组成部分。目前，电路实验教学内容及方法在高等教育体系普遍存在的现象是：

1.1.1实验内容主要以验证课本的理论为主。目前，主要是为了验证电路理论实验项目，将书本知识传授给学生，学生只对实验结果的实验现象进行观察和记录，无法达到培养学生自主创新能力的实验教育模式。

1.1.2课程的考试方法按照传统方法考核，教学方法没有创新。本文在实验教学的传统教学方法的基础上，阐述了实验教学的原则和注意事项，提出了实验报告的多样化、自由化。

1.1.3实验教学环节相对理论部分是比较薄弱的。实验教学常常作为理论课的辅助部分，实验学时安排比理论少很多。在实验过程中，学生只是按照实验指导书接线，记录实验结果，实验过程过于简单，独立思考的机会少。学生对实验课程积极性不高，只是为了应付完成任务，缺乏主动参与精神。

1.1.4团队意识培养不够。一个简单的验证实验方案，没有强调实验设备的整合与学生的自主学习，没有团队意识与现代企业对人力资源的需求不能适应。所以，通识教育CDIO理念应用在实验教学过程中，建立强调项目设计，对工程应用人才的培养具有重要意义。

1.2教育改革理念

在课程计划和发展概况的基础上，主要对电路课程内容：电路的分析方法、电路的基本定理、含有运算放大器的电阻电路、一阶电路和二阶电路的时域分析、正弦稳态电路的分析、含有耦合电感的电路、电路的频率响应、线性电路的复频域分析等进行阐述。学生不仅要掌握深厚的理论知识，而且要具有实际动手能力才能确立设计理念和形成设计能力。CDIO教学思路主要体现在以下几个方面：

1.2.1建设项目设计面向CDIO教育模式，针对全面建设、设计、优化、实验中的应用，创新性地开展实验项目。在设计的实验中强调部分对应难度较大常用的电路的增加一次分析，尤其是频率响应，让学生在设计项目的基础上进行早期研究。在一个典型的实验中，综合设计项目的深层设计，对电路设计的原则，培养学生的动手能力非常重要。

1.2.2丰富实验教学方式，利用计算机辅助设计、项目驱动实验，将竞赛引入教学方式，充分利用PROTEL、MULTISIM，AUTOCAD等软件进行电路设计和仿真，实验项目由学生自由组合的团队独立完成，该项目完成后，各组之间进行充分讨论，讨论各自的设计方案，对设计报告的撰写按照要求完成，组织分工等。对培养学生的各种能力都有帮助，尤其是团队之间的相互配合能力、主动思考能力、电路的分析调试能力和语言表达能力。

1.2.3加强创新学习的培养。每年省内都有电子电路方面的竞赛，竞赛题目都不同程度地体现了创新思想，可以借助赛题培养学生的创新思维，把赛题引入实验，达到良好效果。

1.3教学改革的措施

我院建设完成了开放实验室和创新实验室，实验室里配备了电子电路所需的实验仪器设备和常用的电子元器件，供学生使用，而且采取以老带新的制度，全天由往届在电子电路设计竞赛方面取得较好成绩的学生值班，负责解答疑问，同时安排老师值班，以解决学生在学习工程中出现的问题。安排历年赛题的解答任务，要求学生熟悉历年赛题的设计思路、设计方法，真正做到项目驱动教学，丰富实验课题，激发学生兴趣，提高实验课堂教学效率。

2.该实验教学改革的效果

基于CDIO的教学理念，调整了实验内容，实验室也进行了配套建设，改进了教学方法，丰富了实验教学形式。实验课程内容、实验过程、老师的教学方法都做了相应的改革，实验的最后考核方式都进行了相应的改革，尤其是开放实验室和创新实验室建设。学生的实验积极性有了很大的提高，学生参加省内和国内的电子电路竞赛也取得了较好的成绩。由此可见，在注重理论知识的同时，更要注重学生团队合作能力、工程能力、创新能力的培养，这是现代企业对人才的必然要求。

电路课程是高等院校工科一门重要的必修专业基础课，对实验的要求较高，如果只知道理论而不懂实验，那么只能停留在表面的认知阶段，要改变目前高校重理论而轻实验的现象，不是一朝一夕能做到的，不仅仅需要教育理念的变化，更需要大量实验室经费的投入，改善实验条件，同时也要对实验指导老师进行系统的培训，提高老师的实践能力。文章阐述了当前高等学校工科电路实验存在的共性问题，探讨了CDIO理念的电路实验教学改革方式，从课时安排、实验要求、实验方法、实验具体要求做什么及做实验培养什么样的能力等方面进行了改革。从改革结果看，在电路实验教学中采用无论是竞赛赛题还是日常常见电路为驱动的CDIO教学模式，都能形成CDIO要求的能力，取得了预期的效果，如果同类课程教学采用相应的教学模式，相信就会取得令人满意的效果。

参考文献：

[1]王硕旺，洪成文.CDIO：美国麻省理工学院工程教育的经典模式[J].理工高教研究，2009（4）：121-124.

[2]康全礼，陆小华，熊光晶.CDIO大纲与工程创新型人才培养[J].高等教育研究学报，2008（4）：17-20.

[3]杨柳，胡志刚，李玺茹.面向CDIO的“操作系统”教学改革探讨与实践[J].教改纵横，2009（14）：26-28.

[4]王刚.CDIO工程教育模式的解读与思考[J].中国高教研究，2009（5）.

[5]张慧平，戴波，刘娜，等.基于CDIO教育理念的自动化专业教学改革与实践[J].电气电子教学学报，2009（S2）：321-324.

[6]吴桂锋，等.基于CDIO理念的电路课程教学改革与实践[J].中国科技创新导刊，2013（4）：21-24.

电路电子实验室开放管理模式探索 第12篇

为提升实验室管理水平, 给学生提供开放创新的实验室环境, 2012年以来中心使用学校实验室智能管理系统[3]结合一系列实验器材的开放管理办法, 探索出一种全新的实验室开放管理模式, 为学生提供更加方便, 开放的实验环境。

1 传统管理模式

在开放管理模式提出前, 电路电子实验室一直采用封闭的管理模式[4]。实验室管理教师在上课前准备好该节实验课要用到的实验仪器和实验元件, 学生除了这些实验器材以外, 接触不到其他的实验器材。下课以后实验室上锁, 一般情况下不允许学生进入实验。

长期以来, 这样的管理模式确实保证了每堂实验课的有序开展, 避免了实验器材的丢失和混乱, 但这种管理模式的弊端是显而易见的。首先, 学生被动地接受实验内容的设定, 机械地完成实验手册上的实验步骤, 没有发挥空间, 限制了学生的创新思维;其次, 学生对实验室管理教师的依赖性强, 往往桌面上有什么元件就用什么元件, 以往甚至出现多摆了2个元件学生就不知该如何搭建电路的情况;第三, 实验室管理工作繁重, 管理效率低, 因为电路电子实验室每天的实验内容不同, 实验教师需要回收上一节课的实验器材, 再每一桌去准备下一节课的实验器材, 每个电路电子实验室实验桌数都不少于36桌, 工作量可想而知。

2 开放管理模式

为改善实验环境, 为学生提供开放自主的实验条件, 同时提高实验管理效率, 中心提出一种电路电子实验室开放管理模式[5]。该模式主要利用东华大学实验室智能管理系统[6]进行实验室的监管, 并结合一系列实验器材开放管理措施, 使实验室管理由原来封闭死板的管理模式转化成开放灵活的管理模式。

2.1 东华大学实验室智能管理系统

东华大学实验室智能管理系统由硬件与软件两部分构成。硬件包括监控系统、门禁系统、考勤系统、电源控制系统;软件为东华大学实验室智能管理系统门户网站。

监控系统包括服务器和分布在各个实验室的监控摄像头, 监控系统对实验室进行实时不间断的监控, 清晰记录实验室的使用情况, 并自动存储监控录像, 可随时查看。监控系统不仅可以对学生的实验室使用行为进行监管, 也可实时监视实验室的情况, 起到防火、防水、防盗的作用。

门禁系统配合校园一卡通使用, 每个人的校园一卡通可唯一识别其身份。实验室管理教师可给每个人设定权限, 在设置时间段内有权限的人可以凭借本人校园一卡通打开实验室门禁, 进入实验室。同时, 门禁系统也能记录实验室人员的出入情况。

考勤系统配合学生的校园一卡通使用, 上课前, 学生用自己的校园一卡通在考勤机上刷卡考勤, 考勤记录会实时传送到东华大学实验室智能管理系统的考勤数据平台, 并储存。

电源控制系统由服务器和分布在每个实验桌的电源控制器构成, 可通过东华大学实验室智能管理系统设定电源的供电时间, 或者供电人权限。

东华大学实验室智能管理系统门户网站可实现教学计划排课, 实验内容设置与管理, 考勤数据查看与管理, 实验室设置与实验设备管理, 实验室预约与审核, 实验室报表查看等。

将东华大学实验智能管理系统进行全面而合理的运用, 在很大程度上提高了实验室的管理水平, 使实验室管理模式朝着智能、开放、灵活的方向良性发展。

2.2 实验器材开放管理办法

为配合实验室开放管理模式, 对原有元器件封闭式管理办法进行改革, 开发出一种实验器材的开放管理办法, 将实验器材开放给学生自由取用, 并采用一定的监管措施使实验室依旧保持原有的有序程度。

实验器材中比较难以管理的是细碎的实验元件, 如九孔板实验元件[7,8]等。九孔板实验元件 (以下简称“元件”) 是将实验用到的元器件封装在一个塑料壳中, 元器件有用的引脚通过封装壳的金属引脚引出, 塑料壳表面标明示意图, 元件型号和标称值等。元件搭配九孔板使用, 九孔板上由黑线连接的孔是电导通的, 没有黑线连接的孔是断开的 (如图1所示) 。

九孔板的开放管理模式是将元件按顺序装在每一实验桌的抽屉中, 让学生自己取用所需的元件, 用好后放回抽屉中的规定位置。

以往曾经有过类似的改革尝试, 但因学生无法记住元件的规定位置, 且监管不到位, 导致整理杂乱, 新模式无法推行。针对这一问题, 中心采取了一系列措施。一是用Microsoft Visio参照元件实物图 (如图2所示) , 制作成“九孔板元件整理图” (以下简称“整理图”) , 如图3所示, 固定在每个实验桌上, 避免了学生遗忘元件位置的问题。二是制作“问题元件回收箱”用来放置有问题的元件, 备用元件柜中放置备用元件, 规定任何情况下不能挪用其他实验桌元件。三是制作“未整理实验桌公示栏”将未按规定整理实验桌的学生信息公示在实验室门口, 每周更新, 起到反馈和监管的作用。四是制定配套管理细则, 一旦发现元件摆放顺序错误, 元件丢失, 元件多余等情况, 一律扣除当节实验课中的一定比例分数。

由于操作简单, 监管到位, 实验器材的开放管理办法在一学年的试验中得到了成功, 学生对实验元件的认识加深, 能力强的学生在完成本节课规定的实验内容后能自主取用其他实验器材进行附加实验和设计型实验, 保护了学生的创新性[9], 实现了一定程度的分层次教学[10]。同时, 由于不用再对实验元件进行回收和放置, 大大提高了实验室管理效率, 也为课外实验室的开放提供了可能。

2.3 开放管理模式

实验室开放管理模式主要体现在教学计划内的实验室开放和教学计划外的学生自主实验两方面, 利用东华大学实验室智能管理系统与全新的实验器材开放管理办法, 中心在2个实验环节上都实现了开放管理, 灵活管理, 不仅为师生提供了自主创新的实验室环境, 也提高了实验室管理的智能性和效率。电路电子实验室开放管理模式框架如图4所示。

由图4可以看出, 在实验室开放管理模式下, 整个实验过程都是自主、自由的, 没有过多的限制, 学生的主动性得到保护, 实验室的利用率也随之提高。

3 实验及数据分析

为验证电路电子实验室开放管理模式的可行性和有效性, 在2013-2014第一学期对实施开放管理模式后的某实验室的使用情况进行了跟踪记录, 该实验室有实验桌36桌, 每桌可以容纳学生1~2人, 每个实验桌配有全套实验仪器及实验器材。该实验室每节课的学生人数见表1。

首先, 为验证开放管理模式对于学生自主性和创新性的促进作用, 详细记录了每节课完成附加实验或进行实验设计的学生人数 (见表2) , 这个环节在传统管理模式下是没有的。

注:周五3, 4节实验课从第7周开始

由表2可以看出, 每个班每节课都有学生进行自主自发的实验, 这证明为学生提供开放的实验环境是有意义的。

其次, 为验证实验室开放管理模式对实验室利用率的提高作用, 对课外时间该实验室的使用人数进行了统计, 并与传统管理模式的人数进行对比。

从表3中可以看出, 开放管理模式很大程度上促进了学生的课外自主实验, 给学生提供了更多的实验资源[11]。

最后, 为测试实验器材开放管理办法的可行性和有效性, 对该实验室中每节课未按规定整理实验器材的学生人数进行了精确统计, 统计结果见表4。

注:周五3, 4节实验课从第7周开始

从表4可以看出, 由于操作简单, 监管到位, 大部分学生可以在短时间内掌握元件的整理方法, 自觉地按要求整理实验器材[12], 保证实验室的有序整洁, 整理情况维持在比较好的水平, 实验器材的开放管理办法是可行及有效的。

4 结束语

本文提出的电路电子实验室开放管理模式鼓励了学生的实验自主性, 激发了学生的创新能力, 提高了实验室的管理效率, 是一次成功的实验室管理模式改革尝试。对实施开放管理模式的实验室进行的跟踪记录数据显示, 该模式是可行及有效的。该管理模式已在本实验中心各电路电子实验室投入实施, 成效显著。

摘要：为给学生提供开放的实验环境, 促进其自主学习与创新发展, 同时提高实验室的管理效率, 对传统管理模式进行改革。使用实验室智能管理系统结合实验器材开放的管理办法, 提出一种创新的电路电子实验室开放管理模式。将开放管理模式与传统管理模式进行比较, 并对开放管理模式下电路电子实验室的使用情况进行跟踪记录, 证明开放管理模式的可行性与优越性。