前言:一篇好文章的誕生,需要你不斷地搜集資料、整理思路,本站小編為你收集了豐富的電路的創(chuàng)新設(shè)計主題范文,僅供參考,歡迎閱讀并收藏。
關(guān)鍵詞 機電類專業(yè) 建設(shè) 創(chuàng)新
一、機電專業(yè)的教育現(xiàn)狀
高職院校機電類專業(yè)包含機械基礎(chǔ)、工程力學(xué)、金屬材料與熱處理等專業(yè)基礎(chǔ)課程。學(xué)生通過這些課程的學(xué)習(xí)不但需要掌握專業(yè)的機電理論知識,而且還能夠培養(yǎng)技術(shù)應(yīng)用能力。但是目前高職院校往往過于重視學(xué)生的技能培訓(xùn),理論知識和技能培訓(xùn)在課時分配上不均衡,這些都不利于學(xué)生技能的全面發(fā)展。以下就對高職院校機電類專業(yè)的教育現(xiàn)狀進(jìn)行分析:
(一)教育的目標(biāo)不明確。從目前高職院校機電類專業(yè)的教育現(xiàn)狀來分析,實用性教學(xué)理念依舊是教育發(fā)展的主導(dǎo)。這樣一來對高職院校機電類專業(yè)的建設(shè)和創(chuàng)新提出了巨大的考驗,一方面受到課時安排的限制,理論教學(xué)與實驗操作的分配比例勢必會受到影響,輕理論而重實踐的現(xiàn)象普遍存在,由于理論課時的極度壓縮,教師就必須把握有限的實踐擴充每個課時的知識量,這樣只會加大學(xué)生的學(xué)習(xí)難度。高職院校機電類專業(yè)的教學(xué)重點應(yīng)該是實驗操作技能與基礎(chǔ)理論知識的相互融合,過于片面的教學(xué)方式不僅達(dá)不到強化技能訓(xùn)練的目的,反而使學(xué)生不能奠定堅實的理論基礎(chǔ),也就無法體會機電專業(yè)的實用價值。
(二)教學(xué)內(nèi)容與實際脫節(jié)。目前我國高職院校的機電類專業(yè)普遍存在教材內(nèi)容長期不變,理論知識過于陳舊的現(xiàn)象,并且在機電專業(yè)中各個課程之間缺乏必要的滲透和聯(lián)系,教學(xué)內(nèi)容相對獨立,不利于學(xué)生的學(xué)習(xí)和應(yīng)用。隨著工業(yè)化的不斷進(jìn)步和發(fā)展,機電專業(yè)在社會的各個方面都有著非常重要的作用,是學(xué)生在日后生活工作中接觸最多的一項綜合技能。但是如果教學(xué)內(nèi)容與實際出現(xiàn)嚴(yán)重脫節(jié),學(xué)生對機電專業(yè)的知識僅僅書本上的理論概念,無法有效地融入到實際當(dāng)中,發(fā)揮不出應(yīng)有的技術(shù)特長在殘酷的社會競爭中,也就難以獲得有利地位甚至接受被淘汰的命運。
(三)應(yīng)試教育的嚴(yán)重影響。在應(yīng)試教育的長期束縛下,考試成績依舊是評價學(xué)生最重要的標(biāo)準(zhǔn),很容易導(dǎo)致學(xué)生迷失正確的學(xué)習(xí)方向。在高職院校機電類專業(yè)的教學(xué)過程中,學(xué)生對課程設(shè)置的目標(biāo)和任務(wù)的理解過于片面,沒有把機電專業(yè)視為自己應(yīng)該掌握的一項技能而去學(xué)習(xí)。因此使得學(xué)生喪失了積極的學(xué)習(xí)熱情和濃厚的學(xué)習(xí)興趣,無法真正掌握機電專業(yè)的實質(zhì)內(nèi)容,不利于學(xué)生專業(yè)技能的全面發(fā)展。
二、機電專業(yè)的建設(shè)創(chuàng)新
高職院校的機電類專業(yè)建設(shè)創(chuàng)新必須要明確正確的教學(xué)理念和教育模式,讓機電專業(yè)課程真正成為對學(xué)生技能學(xué)習(xí)和專業(yè)學(xué)習(xí)有幫助的學(xué)科,從而更加符合高職院校的教學(xué)特點。以下對高職院校機電類專業(yè)建設(shè)的創(chuàng)新思路進(jìn)行探討:
(一)強化教育的目標(biāo)。高職院校機電類專業(yè)的建設(shè)創(chuàng)新需要緊跟時代的發(fā)展,對內(nèi)容和結(jié)構(gòu)進(jìn)行適當(dāng)?shù)臍w納和調(diào)整,實訓(xùn)技能的培訓(xùn)有基本素質(zhì)實踐和專業(yè)基礎(chǔ)訓(xùn)練組成,教學(xué)的重點不僅僅是實踐操作水平,而是需要更加豐富學(xué)生的綜合專業(yè)技能。在高職院校機電類專業(yè)中,一些課程之間的知識都是相互滲透的,包含很多平行的性質(zhì),根據(jù)這一特點可以將一些基礎(chǔ)性的理論進(jìn)行詳細(xì)講解,使學(xué)生在日后的學(xué)習(xí)中可以舉一反三,這樣不僅能夠提高對知識的應(yīng)用能力,而且還能充分鍛煉學(xué)生的自學(xué)能力和創(chuàng)新精神。
(二)強調(diào)人性化的教育理念。強調(diào)人性化的教育理念是新時期教育發(fā)展的一項重要特點,教育工作全面圍繞學(xué)生展開,注重學(xué)生素質(zhì)的全面發(fā)展。在高職院校機電類專業(yè)建設(shè)和創(chuàng)新的過程中,教師應(yīng)該以學(xué)生為整個教學(xué)過程中的主體,了解每一個學(xué)生不同的接受能力,從培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣著手,讓他們充分認(rèn)識到機電專業(yè)在生活以及工作中的重要性,使學(xué)生對所接觸的專業(yè)知識有更深層次的認(rèn)識。另外教師在教學(xué)中要注意激發(fā)學(xué)生的興趣,使學(xué)生主動參與到課堂中,主動探索記憶新知識。改變以往的以結(jié)論為重的方式,要重視學(xué)習(xí)過程,在過程中培養(yǎng)學(xué)生理論知識與實踐操作的融合能力,真正做到以人為本,因材施教。
(三)評價體系的創(chuàng)新。評價體系是教育工作中的重要環(huán)節(jié),加快評價制度的改革、完善評價內(nèi)容和模式,對提高教學(xué)質(zhì)量,實現(xiàn)培養(yǎng)全面發(fā)展的高素質(zhì)、創(chuàng)新型人才的教學(xué)目標(biāo)具有十分重要的意義。由于傳統(tǒng)的評價體系過于片面,僅僅以考試為主用考試成績作為判斷一個學(xué)生好壞的重要依據(jù),無法更加客觀的評價每一個學(xué)生的真實狀況。因此必須要完善評價體系,引入基礎(chǔ)知識與應(yīng)用能力的雙重考核機制,讓學(xué)生不僅能夠熟練的掌握基礎(chǔ)理論,而且還能將其真正的運用到實際當(dāng)中,實現(xiàn)理論和技能的全面培養(yǎng)。為了更好地激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識、培養(yǎng)他們的創(chuàng)新能力,必須發(fā)揮評價體系的激勵功能,通過評價體系的導(dǎo)向作用和調(diào)控作用最大限度的發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)新潛質(zhì)。
三、結(jié)束語
綜上所述,在我國整體教育事業(yè)不斷更新的大背景下,高職院校機電類專業(yè)的教學(xué)改革也在逐步完善,對于機電專業(yè)而言必須確保教育理念符合高職院校的教學(xué)特點,在教學(xué)方式和教學(xué)方法上進(jìn)行全面革新。在進(jìn)行教學(xué)改革的過程中要融入更多的人性化理念,注重學(xué)生中和素質(zhì)的培養(yǎng)。對于高職院校來說,培養(yǎng)理論知識與操作技能兼?zhèn)涞娜苄腿瞬攀墙逃l(fā)展的主要方向,所以在課程改革上應(yīng)該緊密圍繞這一主線,在對數(shù)學(xué)教育進(jìn)行改革時,需要從教材編制、教學(xué)思想、教學(xué)理念、教學(xué)方式進(jìn)行全方位的革新,探索出適合高職院校教育發(fā)展的新型教學(xué)模式,使其更好的為培養(yǎng)應(yīng)用型職業(yè)技術(shù)人才而服務(wù)。
參考文獻(xiàn):
[1]王前新.高等職業(yè)技術(shù)院校發(fā)展戰(zhàn)略研究[D].華中科技大學(xué),2006.
[2]黃先琪,張麗霞.高職院校機電類專業(yè)教育探索[D].實驗科學(xué)與技術(shù),2009.
[3]樊秀娣.我國高等職業(yè)教育的基本建設(shè)研究[D].華東師范大學(xué),2006.
關(guān)鍵詞:線路建設(shè);線路故障;走廊;造價;新型輸電線路;新技術(shù);新材料;運行維護(hù)
1存在的主要制約因素
1.1線路走廊問題
在我國輸電線路建設(shè)中,根據(jù)塔型及導(dǎo)線排列方式,從地面電場、無線電干擾、可聽噪聲等電磁環(huán)境水平,線路的安全運行要求,導(dǎo)線風(fēng)偏等多方面綜合確定線路最小走廊寬度。對于500 kV輸電線路走廊上的房屋,兩邊導(dǎo)線外側(cè)5m以內(nèi)的房屋視為被跨越房屋,一律予以
拆除。
1.2運行環(huán)境問題
高壓輸電線路作為電網(wǎng)的主要組成部分,數(shù)量多、分布面廣、距離長,受地理環(huán)境和氣候環(huán)境的影響突出,主要有:雷擊、冰閃,污閃、風(fēng)偏放電、鳥害等¨。特別是2008年由大面積冰雪災(zāi)害造成的電力設(shè)施損壞十分嚴(yán)重,更彰顯了建設(shè)堅強電網(wǎng)的必要性¨。
1.2.1風(fēng)偏放電問題
近年來,輸電線路風(fēng)偏閃絡(luò)故障時有發(fā)生,目前輸電線路的設(shè)計中,220~330 kV線路的基準(zhǔn)風(fēng)速取為≥23.5 m/s,500--一750 kV線路的基準(zhǔn)風(fēng)速取為≥27 m/s,但220,'--,500 kV風(fēng)偏放電發(fā)生時,部分地區(qū)的氣象站實測的風(fēng)速值已>30 m/s,最大風(fēng)速的取值直接關(guān)系到塔頭間隙值。
1.2.2冰害問題
近年來,由覆冰造成的輸電線路事故已經(jīng)嚴(yán)重威脅到電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行。覆冰對線路形成的危害有倒塔、斷線、金具損壞、絕緣子閃絡(luò)等。出現(xiàn)了大范圍的冰閃跳閘和斷線倒塔,導(dǎo)致大面積停電和部分電網(wǎng)解列。如果冰載超過桿塔的荷載極限,就會在同一輸電斷面上同時出現(xiàn)大范圍的倒塔斷線,從而造成系統(tǒng)解列和大面積停電。而且倒塔線段更易于出現(xiàn)在海拔較高的崇山峻嶺中,對搶修和恢復(fù)供電也會帶來極大困難。電網(wǎng)冰災(zāi)的外因是大范圍長時間低溫、雨雪冰凍天氣,而輸電設(shè)備的大量損壞也反映出電網(wǎng)抵御惡劣天氣能力的不足,加強線路本體抗自然災(zāi)害能力已刻不容緩。
2解決制約因素的技術(shù)創(chuàng)新
在線路建設(shè)的總投資中,由于走廊費用的比例增加,相應(yīng)線路本體的造價就受到制約,使得線路本體抵御惡劣自然災(zāi)害的能力不足。在輸電線路的設(shè)計和建設(shè)中突破多年來的傳統(tǒng)理念進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新。
2.1采用新型輸電線路輸送電能
2.1.1建設(shè)以特高壓輸電線路為骨干網(wǎng)絡(luò)的堅強電網(wǎng)我國的電力資源與負(fù)荷中心分布狀況,確定了我國需要發(fā)展遠(yuǎn)距離、大容量輸電。采用特高壓實現(xiàn)全國聯(lián)網(wǎng)是最佳選擇。
2.1.2采用同塔多回、緊湊型輸電線路,提升單位走廊輸送容量與常規(guī)500 kV交流線路相比,同塔雙回、同塔四回、緊湊型、同塔雙回緊湊型線路不僅提高了線路的輸送能力,還大大節(jié)約了走廊面積。。
2.2采用新材料、新工藝的線路設(shè)備
2.2.1采用大截面導(dǎo)線,提升線路輸送容量或降低線路損耗交流線路采用大截面導(dǎo)線,可提高線路的載流量,進(jìn)而提升線路的輸送容量。
2.2.2采用耐熱型導(dǎo)線,提升線路輸送容量耐熱導(dǎo)線具有較大的載流能力。
2.2.3采用碳纖維導(dǎo)線,提升輸送容量、提高線路運行安全性及降低線路損耗碳纖維芯鋁絞線與其它架空導(dǎo)線相比,具有重量輕、強度大、線損低、弧垂小、耐高溫等特點。
2.2.4采用擴徑導(dǎo)線,降低線路投資擴徑導(dǎo)線適用于有導(dǎo)線電暈控制的高海拔地區(qū)輸電線路。在與常規(guī)導(dǎo)線外徑相同的情況下,擴徑導(dǎo)線鋁截面較小,節(jié)省鋁材,重量輕,可減小桿塔荷載,其制造成本也與常規(guī)導(dǎo)線相當(dāng),可降低線路投資。
2.2.5使用高強度塔材,降低桿塔重量我國超高壓輸電線路塔材材質(zhì),多采用屈服強度為235、345 N/ram2兩種強度等級,當(dāng)線路設(shè)計荷載較高時,多采用加大材料規(guī)格等方法來提高鐵塔的承載能力,這必然導(dǎo)致鐵塔耗鋼量的增加,而使用強度高、承載能力強的高強鋼可以有效降低桿塔重量。
2.2.6采用降低鋼材及提升線路美觀性的鋼管塔鋼管塔具有承載力高、穩(wěn)定性好、外觀美觀、減少占地等優(yōu)點:
2.2.7采用復(fù)合材料絕緣桿塔,提高線路安全運行水平復(fù)合材料具有重量輕、強度大、耐腐蝕、耐高低溫、絕緣性等特點,已廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車、電子電氣、建筑、健身器材等領(lǐng)域。
2.3在線路設(shè)計中,采用新方法、新措施、新思路
2.3.1提升導(dǎo)線懸掛高度,以高度換寬度,以空間換地面影響線路走廊寬度的各種因素中,電磁環(huán)境影響是主要因素之一,計算表明,可以e Engineering V01.34 No.1 1懸掛方式兩種方案。
2.3.2加強線路本體設(shè)計,提高安全運行水平對于網(wǎng)架中十分重要的骨干線路,則應(yīng)考慮到嚴(yán)重的自然災(zāi)害和十分不利的運行條件,選擇設(shè)計參數(shù)應(yīng)使線路本體具有抵御百年一遇自然災(zāi)害的能力。
(1)降低線路污閃、冰閃。通過對輸電線路污閃、冰閃故障的調(diào)研表明,選用自潔性較“I”型絕緣子串好,同時,傾斜方式在覆冰時不易形成導(dǎo)電通道。
(2>無風(fēng)偏。與“I”型串相比,“V”型絕緣子串不存在風(fēng)偏,“Y”型絕緣子串風(fēng)偏較小,可以有效控制導(dǎo)線與桿塔之間的距離,使線路不易發(fā)生風(fēng)偏放電,同時還控制了導(dǎo)線風(fēng)偏對線路通道周圍樹木、建筑物等的距離,減少了線路運行維護(hù)的工作量。
(3)減少線路走廊寬度。在線路建設(shè)中,對于走廊費用較高地區(qū)可以降低線路整體造價。
(4)增加線路風(fēng)偏間隙設(shè)計裕度。使得線路在大風(fēng)作用下,塔頭間隙小于設(shè)計值。
2.4在運行維護(hù)中采用新技術(shù)
2.4.1采用新作業(yè)方法,帶電作業(yè)間隙不成為塔頭尺寸的控制因素目前,在我國相當(dāng)一部分線路的塔頭設(shè)計中,加裝保護(hù)間隙后,不僅使緊湊型等線路的帶電作業(yè)實現(xiàn)可行,保證了作業(yè)人員的安全。
2.4.2采用柔流輸電技術(shù),提高線路的穩(wěn)定性目前,串補和可控串補、靜止無功補償技術(shù)等柔流輸電技術(shù)已成功應(yīng)用于輸電線路。
2.4.3對線路進(jìn)行全方位監(jiān)測,提升輸電線路的運行維護(hù)水平實時監(jiān)測技術(shù)及預(yù)警技術(shù),是線路遭受污穢、覆冰、雷雨大風(fēng)等惡劣自然條件時,及時啟動應(yīng)急機制和適時采取防災(zāi)決策的基礎(chǔ)。
2.4.4建設(shè)數(shù)字化電網(wǎng),實現(xiàn)對輸電線路全面、高效的管理輸電線路在勘測設(shè)計中已利用衛(wèi)星、航測技術(shù)替代傳統(tǒng)的電網(wǎng)勘測手段,大大縮短了勘測設(shè)計時間。
3結(jié)合工程實際情況推廣應(yīng)用技術(shù)創(chuàng)新由于我國線路分布廣泛,各地區(qū)土地資源、氣候條件等復(fù)雜多樣,決定了在輸電線路建設(shè)時應(yīng)積極采用技術(shù)創(chuàng)新,從根本上解決線路在建設(shè)和運行中的諸多制約因素。合理的進(jìn)行規(guī)劃,科學(xué)的利用技術(shù)創(chuàng)新。
結(jié)論
a)電網(wǎng)的快速發(fā)展使輸電線路在走廊、運行環(huán)境等方面受到的制約日益嚴(yán)重,提升線路單位走廊輸送能力、增強桿塔本體抵御自然災(zāi)害的能力、提高線路運行維護(hù)水平應(yīng)成為輸電線路建設(shè)的方向。
b)特高壓、同塔多回、緊湊型線路單位走廊面積輸送容量大,在節(jié)省走廊、減低造價等方面具有技術(shù)優(yōu)勢。
c)為增大線路本體的輸送能力,可采用大截面、耐熱、碳纖維、擴徑等導(dǎo)線,為提高線路本體的機械強度,可采用高強鋼材料、鋼管塔等,應(yīng)通過采用新材料、新工藝制造的線路設(shè)備來提高線路本體強度。
d)提升導(dǎo)線懸掛高度以高度換寬度、以空間換地面,有助于解決線路在建設(shè)中面臨的走廊征地、房屋拆遷、樹木砍伐的賠償和電磁環(huán)境糾紛等問題,提升導(dǎo)線懸掛高度可采用增加線路桿塔高度和采用倒“T”型絕緣子兩種方式。
Sun Jinping
(西安鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院,西安 710014)
(Xi'an Institute of Railway Technology,Xi'an 710014,China)
摘要: 針對職業(yè)教育技能應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo),研發(fā)出了數(shù)字電子技術(shù)課程實踐項目。數(shù)字電子技術(shù)是一門實踐性很強的課程,為了打好專業(yè)理論知識和實踐技能的基礎(chǔ),分四種類型設(shè)計了30個實踐項目,其中功能認(rèn)知型12個、技術(shù)應(yīng)用型8個、仿真測試型6個、創(chuàng)新設(shè)計型4個。實際應(yīng)用表明,四個層次的實踐項目對學(xué)習(xí)掌握數(shù)字電子技術(shù),提升實踐技能起到了有效的強化作用。
Abstract: Applied for vocational education skills training objectives, developed the practice of digital electronic technology curriculum projects. Digital electronic technology is a very practical course, in order to lay a solid theoretical knowledge and practical skills of professional basis for the design of the four types of 30 practical projects, of which 12 cognitive function, technology and application 8, simulation test type 6, innovative design type 4. The application shows four levels of practice learning project for digital electronic technology to enhance the practical skills to play an effective role in strengthening.
關(guān)鍵詞: 數(shù)字電子技術(shù) 實踐項目 功能認(rèn)知 技術(shù)應(yīng)用 創(chuàng)新設(shè)計
Key words: digital electronics;practical projects;cognitive function;technological application;innovative design
中圖分類號:TN79+1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1006-4311(2011)15-0217-02
0引言
隨著信息數(shù)字化技術(shù)在各個專業(yè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,數(shù)字電子技術(shù)(以下簡稱“數(shù)電”)在電類專業(yè)中的作用不可替代。為了打好專業(yè)知識和技能的基礎(chǔ),提升實踐操作和技術(shù)應(yīng)用能力,針對職業(yè)教育培養(yǎng)目標(biāo),對數(shù)字電子技術(shù)的實踐項目進(jìn)行了研究和開發(fā)。
1“數(shù)電”實踐項目研發(fā)思路
“數(shù)電”課是西安鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院(以下簡稱“我院”)精品課程,是一門面向全院電類專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課。課程網(wǎng)站資源豐富,利于學(xué)習(xí)、訓(xùn)練、提高、參考。在實訓(xùn)資源建設(shè)時,為突出技能培養(yǎng),體現(xiàn)教、學(xué)、做一體化,實現(xiàn)邊學(xué)、邊看、邊做,提高實踐操作能力,提供全方位的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí),除了有實訓(xùn)項目的電子指導(dǎo)書外,要有音頻配置的實訓(xùn)項目多媒體課件,下一步還要進(jìn)行實踐示范錄像資源建設(shè)。為此,對實踐項目進(jìn)行了整合優(yōu)化,刪除了分立元器件及其性能測試的內(nèi)容,保留了集成器件的功能驗證,增加了集成器件的功能擴展和應(yīng)用,提出了創(chuàng)新設(shè)計的方案要求,以及虛擬仿真實驗的項目。同時,為那些沒有實訓(xùn)條件,或無法實施項目教學(xué)的,提供較全面的實踐資料。
2“數(shù)電”實踐項目研究與開發(fā)
職業(yè)教育的目標(biāo)是培養(yǎng)技能應(yīng)用型人才,“數(shù)電”的課程目標(biāo)是掌握數(shù)字集成電路和芯片的邏輯功能及應(yīng)用,具備用中、小規(guī)模集成電路設(shè)計與分析簡單電子產(chǎn)品的能力,以及組裝、維修、檢測、調(diào)試能力。所以,設(shè)置實驗實訓(xùn)項目時,按照知識和技能循序漸進(jìn)、不斷強化的過程,分四種類型設(shè)計了30個實踐項目,其中功能認(rèn)知型12個、技術(shù)應(yīng)用型8個、仿真測試型6個、創(chuàng)新設(shè)計型4個,如表1所示。
2.1 功能認(rèn)知型實踐項目功能認(rèn)知型實踐項目,是為了培養(yǎng)數(shù)字電子技術(shù)基本技能而設(shè)計的項目,如表1所示。針對數(shù)字電子技術(shù)中涉及到的最基本的元器件,為熟悉、掌握其功能和特點,共有12個項目,實踐目標(biāo)是按照集成芯片手冊熟練地掌握其邏輯功能檢測方法,學(xué)會判斷芯片代號、管腳排列規(guī)律和特點,正確使用和處理使能端、控制端、多余端及相互轉(zhuǎn)換。實踐要求學(xué)會正確選用同一功能、不同種類的集成芯片。即,同是與非門,如何區(qū)分TTL系列與CMOS系列,如何區(qū)分TTL74與54系列,以及如何區(qū)分74、74S、74LS等芯片。特別要清楚地掌握集成電路手冊里芯片功能表(真值表)中各個狀態(tài)的含義及對應(yīng)關(guān)系,并通過功能測試儀、邏輯功能實驗箱或?qū)嵱?xùn)臺測試驗證其功能。通過功能認(rèn)知型項目的實踐表明,集成電路芯片功能的驗證使理論知識和實際技能得到了有機的融合,操作技能得到有效提高和鍛煉,為正確靈活地選用集成芯片奠定了基礎(chǔ)。
2.2 仿真測試型實踐項目仿真測試型實踐項目是為了提高新技術(shù)應(yīng)用能力而開發(fā)的。它利用軟件Multisim構(gòu)建仿真實驗平臺,設(shè)計一些在實際操作中難以觀察和測試的項目,如TTL與非門傳輸特性、組合電路競爭與冒險、觸發(fā)器空翻和振蕩現(xiàn)象等共6個項目,如表1所示。仿真型項目的實踐目標(biāo)是利用新型虛擬實驗仿真軟件,實現(xiàn)需要采用示波器、信號發(fā)生器、萬用表、穩(wěn)壓電源等儀器測試的項目,學(xué)會用虛擬儀器進(jìn)行仿真實驗。實踐要求了解TTL與非門的主要技術(shù)參數(shù)指標(biāo);正確判斷組合電路競爭冒險產(chǎn)生的時間和種類,學(xué)會實現(xiàn)和測試消除組合電路競爭冒險的方法;了解觸發(fā)器空翻、振蕩現(xiàn)象產(chǎn)生和消除的過程。實踐證明,虛擬仿真型項目的設(shè)計和應(yīng)用,不僅能夠清晰地觀察到一些難以測試的現(xiàn)象,直觀地反映理論知識,而且可以避免實際操作中元件和儀器設(shè)備的損耗,特別是對電子創(chuàng)新設(shè)計與制作,提供了最直觀、便捷的論證、確認(rèn)及調(diào)試的仿真手段。
2.3 技術(shù)應(yīng)用型實踐項目技術(shù)應(yīng)用型實踐項目在功能驗證型實驗的基礎(chǔ)上,為強化集成電路芯片功能的拓展應(yīng)用能力而設(shè)計,共有8個項目,如表1所示。實踐目標(biāo)是學(xué)會用基本集成芯片實現(xiàn)組合邏輯電路,掌握邏輯器件的功能擴展,并用虛擬軟件仿真。實踐要求熟悉邏輯器件的功能擴展,譬如用兩個3線-8線譯碼器如何擴展為4線-16線譯碼器,并用其實現(xiàn)組合邏輯電路、彩燈顯示電路等形式的典型應(yīng)用實踐內(nèi)容,還有編碼、譯碼、顯示綜合應(yīng)用實踐項目等。一方面熟悉組合電路的設(shè)計方法,另一方面強化編碼器、譯碼器、選擇器等邏輯部件的功能擴展,鍛煉知識和技能的融合能力,尤其是虛擬仿真軟件的應(yīng)用,為創(chuàng)新設(shè)計實踐項目奠定基礎(chǔ)。
2.4 創(chuàng)新設(shè)計型實踐項目創(chuàng)新設(shè)計型實踐項目4個,如表1所示。它為提升“數(shù)電”課程綜合應(yīng)用能力而設(shè)計。其實踐目標(biāo)是熟練掌握數(shù)字電路設(shè)計仿真制作方法,把“數(shù)電”課程涉及的知識和能力通過這些項目的實踐達(dá)到融會貫通。實踐要求打造“數(shù)電”綜合應(yīng)用能力,從產(chǎn)品的設(shè)計仿真、器件的市場調(diào)研論證與購置、印制板的制作、電路的組裝調(diào)試、到產(chǎn)品使用說明書的編寫,以及產(chǎn)品答辯,全過程實踐,致力于培養(yǎng)分析問題和處理問題的能力、拓展技術(shù)應(yīng)用和創(chuàng)新設(shè)計能力。而且,這些項目在學(xué)習(xí)單片機時,我院設(shè)計也采用單片機技術(shù)實現(xiàn)同樣的功能,進(jìn)一步加深了對功能的了解,強化了知識的銜接和融合。
3實踐項目的實施方法
我院是西安市電子技術(shù)類實訓(xùn)基地,西安市教育局計劃投入1200萬元資金進(jìn)行建設(shè),已投入500萬元建成電子技術(shù)實驗箱類、插件式實驗臺類、開放式綜合實訓(xùn)臺類和虛擬仿真類不同方式等各種相關(guān)實驗實訓(xùn)室,有力地確保了“數(shù)電”課程改革及實踐項目的實施。以上研發(fā)設(shè)計的四類實踐項目,在實施過程中按照教、學(xué)、做一體化教學(xué)方式,根據(jù)課程的學(xué)習(xí)模塊,按任務(wù)項目的知識相關(guān)點交叉進(jìn)行。如功能認(rèn)知型中TTL與非門邏輯功能驗證,仿真測試型中TTL與非門輸出特性仿真測試,技術(shù)應(yīng)用型中組合邏輯電路設(shè)計,按學(xué)習(xí)模塊循序漸進(jìn)實施,對一個知識點使其在深度廣度上體驗得淋漓盡致。特別是創(chuàng)新設(shè)計型實踐項目,是課程知識技能的大綜合,通常安排一周時間集中完成。這樣,可以全力以赴、反復(fù)推敲每一個細(xì)節(jié)、工藝和過程。
4結(jié)束語
四種類型的實踐項目對學(xué)習(xí)掌握數(shù)字電子技術(shù)、提升實踐技能起到了有效的強化作用。尤其是虛擬仿真實驗不但簡便易行,而且具有交互性、可操作性,真實感與實際的儀器情境雷同,元件選擇范圍廣泛,電路修改方便,減少了試驗元器件的損壞,能極大地提高教學(xué)效果,也為真實的實驗打下基礎(chǔ),為電子創(chuàng)新設(shè)計提供了研究、開發(fā)、論證的便捷手段。也為應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)課程解構(gòu)、重構(gòu)進(jìn)行了嘗試和鋪墊。
參考文獻(xiàn):
[1]孫津平.?dāng)?shù)字電子技術(shù)[M].西安:西安電子科技大學(xué)出版社,2005.
[2]常桂蘭,王成安,任桂蘭.?dāng)?shù)字電子技術(shù)[M].北京:中國鐵道出版社,2008.
[3]楊翠峰,王永成.?dāng)?shù)字電子技術(shù)實踐[M].大連:大連理工大學(xué)出版社,2009.
[4]江曉安.?dāng)?shù)字電子技術(shù)[M].西安:西安電子科技大學(xué)出版社,1990.
在教學(xué)過程中,教師要通過設(shè)計項目、完成項目等實踐性教學(xué)環(huán)節(jié),提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力,學(xué)生在完成項目的過程中學(xué)習(xí)改電路中電子元器件的性能、參數(shù)等理論知識,并分析電路實現(xiàn)的功能等,這樣不僅可以加深學(xué)生對理論的理解,提高學(xué)習(xí)興趣,還能豐富和發(fā)展理論知識,使之轉(zhuǎn)化為更高層次的經(jīng)驗、技能和技巧。同時也為創(chuàng)新電路提供了實踐的可能性。
由于電子技術(shù)的飛速發(fā)展,電子的新技術(shù)、新產(chǎn)品、新工藝不斷涌現(xiàn),在教學(xué)過程中要不斷引導(dǎo)學(xué)生對新技術(shù)的強化和關(guān)注,同時引導(dǎo)他們對原有電路進(jìn)行改進(jìn)或者創(chuàng)新應(yīng)用,將創(chuàng)新的思想引入課程中來。課程改革從以下幾個方面入手:
1.以學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新設(shè)計為核心?!峨娮蛹夹g(shù)》課程內(nèi)容體系改革要在以項目為單元實踐的基礎(chǔ)上滲入理論知識,在完成項目的過程中,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識、思維和能力。必須灌輸創(chuàng)新意識、理念,同時講授探索創(chuàng)新的正確方法,思考是關(guān)鍵,在實踐的過程中,不斷引導(dǎo)學(xué)生思考問題并嘗試解決問題。項目內(nèi)容的設(shè)計既要能體現(xiàn)知識性,同時也要利于學(xué)生對電路的創(chuàng)新設(shè)計和改造,在完成項目的過程中一定要給學(xué)生繼續(xù)深入的平臺,讓學(xué)生對原電路改造或者對該電路創(chuàng)新運用等。要將創(chuàng)新的運用作為項目評價中的重要方面。
2.以器件的應(yīng)用電路為主線。電子技術(shù)發(fā)展迅速,新器件、新電路不斷涌現(xiàn)。為了適應(yīng)迅猛發(fā)展的電子技術(shù),在授課的過程中要打破常規(guī)的知識體系講授,而應(yīng)該以器件的應(yīng)用電路為主線,這樣既開闊了學(xué)生的視野,又增強了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,同時又能聯(lián)系實際,使得學(xué)生非常清楚電子技術(shù)后在實踐中的應(yīng)用,不至于理論脫離實際的現(xiàn)象存在。同時還應(yīng)該在此基礎(chǔ)上,拓展學(xué)生的創(chuàng)新思維和意識,讓其能對已經(jīng)學(xué)習(xí)的電路改造更新,實現(xiàn)新的功能。
3.培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。在整個教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)計過程中,要圍繞著培養(yǎng)學(xué)生看電路圖的能力、選擇設(shè)計方案和元器件的能力、電路安裝及調(diào)試能力、應(yīng)用軟件的應(yīng)用能力、創(chuàng)新改造電路的能力來進(jìn)行。課程內(nèi)容的安排及學(xué)習(xí)環(huán)境的創(chuàng)設(shè)應(yīng)圍繞這幾種能力展開。特別應(yīng)以創(chuàng)新能力的培養(yǎng)為主。在評價體系中也要增強創(chuàng)新的分值,使得學(xué)生重視創(chuàng)新思維。
培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的制度保障
課堂中創(chuàng)新意識、思維的培養(yǎng)最終要落實到實處。除了課堂中的學(xué)習(xí)動手外,要讓學(xué)生能真實做出創(chuàng)新作品,我覺得應(yīng)該從以下幾個方面著手:
1.設(shè)立實驗室開放制度。為了使學(xué)生的創(chuàng)新想法變成現(xiàn)實,首先要開放相關(guān)實驗室,使學(xué)生能有更好的平成創(chuàng)新作品。學(xué)生憑有效證件向?qū)嶒炇依蠋熖岢錾暾?,?jīng)審核登記后可進(jìn)入實驗室進(jìn)行試驗。實驗室的開放時間與學(xué)校作息時間同步,學(xué)生更具自己的需要隨時都可以進(jìn)入,實現(xiàn)真正意義上的開放。
2.設(shè)立導(dǎo)師制。由導(dǎo)師指導(dǎo)學(xué)生實現(xiàn)創(chuàng)新作品。導(dǎo)師一般在本專業(yè)領(lǐng)域有較高的專業(yè)素養(yǎng),由導(dǎo)師指導(dǎo)學(xué)生完成創(chuàng)新作品,可以節(jié)約很多時間。同時導(dǎo)師也比較了解學(xué)生的能力,能設(shè)計出適合學(xué)生能力的作品,導(dǎo)師在專業(yè)領(lǐng)域的知識面等也會積極的影響到學(xué)生。
3.設(shè)立創(chuàng)新學(xué)分。學(xué)校為了支持創(chuàng)新教育,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,激勵學(xué)生做出創(chuàng)新作品,可以適當(dāng)設(shè)立創(chuàng)新學(xué)分,根據(jù)學(xué)生不同的創(chuàng)新成果給與一定的學(xué)分,通過學(xué)分的給定,學(xué)生的創(chuàng)新積極性會得到很大提高。
關(guān)鍵詞:電子技術(shù);課程改革;創(chuàng)新
中圖分類號:G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2013)14-0023-02
一、《電子技術(shù)》課程改革的必要性
電子技術(shù)是樓宇智能化學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)課程,為學(xué)生后期的專業(yè)課程學(xué)習(xí)提供技術(shù)支持及培養(yǎng)學(xué)生的動手能力。該課程的學(xué)習(xí)在構(gòu)建學(xué)生電子技術(shù)基本理論、基本動手能力和創(chuàng)新能力方面有著不可替代的重要作用。但是現(xiàn)在《電子技術(shù)》課程的講授過分強調(diào)了知識的系統(tǒng)性、理論性和完整性,整個課程的教學(xué)過程以理論為主,在學(xué)期結(jié)束的時候再做一個實訓(xùn)項目來驗證理論的正確性。這種教學(xué)方法對學(xué)生動手能力的培養(yǎng)及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)力度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,使得學(xué)生對該課程的學(xué)習(xí)興趣不高,整個學(xué)習(xí)過程枯燥無味。具體表現(xiàn)在以下幾個方面:
1.理論知識過分全面、系統(tǒng)。課程內(nèi)容的設(shè)置沒有與專業(yè)及培養(yǎng)目標(biāo)很好地結(jié)合,沒有打破傳統(tǒng)的傳授知識為本的教學(xué)思想,整個課程的設(shè)置都是先講電子元器件的工作原理、性能參數(shù)及工作電路圖的原理分析,到最后再象征性地把所有電子元器件綜合做一個實訓(xùn)。在整個教學(xué)過程中以理論知識為主,由于我們的學(xué)生都是初中后并且學(xué)習(xí)成績不是很好,所以對理論的學(xué)習(xí)及理解比較困難,所以學(xué)生就會對該門課程的學(xué)習(xí)非常不感興趣。更有甚者,學(xué)到最后,都不知道學(xué)的什么內(nèi)容,不知道學(xué)這門課程有什么意義。
2.上課的實驗以驗證性為主。課程中的實驗主要以驗證性的為主。在學(xué)習(xí)理論知識的過程中,為了證明某些結(jié)論的正確性,為了驗證電子元器件的特性曲線、性能參數(shù),經(jīng)常要做一些實驗。這些實驗的開展主要以驗證為主,學(xué)生都知道這些結(jié)論肯定是正確的,所以對這些實驗的積極性不是很高,都是抱著實驗成不成功無所謂的心態(tài),不能正確對待實驗的內(nèi)容,對實驗的結(jié)果也不是很在意,以至于有些學(xué)生實驗完成后也不能很好地理解電子元器件的特性曲線等。
3.動手環(huán)節(jié)少、創(chuàng)新教育不夠。在整個課程教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)置中,主要是對電路原理的分析,而真正要求實現(xiàn)電路功能的環(huán)節(jié)很少,只是在學(xué)期最后有一個綜合實訓(xùn),所以就會出現(xiàn)很多學(xué)生只會理論分析電路功能而不知道該電路在實際電子產(chǎn)品中的運用,將所學(xué)的知識用到實際電路中卻不能分析該電路實現(xiàn)的原理、不知道該電路的功能,所學(xué)知識與電路的實際運用脫節(jié)現(xiàn)象嚴(yán)重,更別談創(chuàng)新思維了,對整個知識的理解處于一知半解中。
二、《電子技術(shù)》課改中如何培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力
《電子技術(shù)》是一門實踐性很強的課程。教學(xué)的過程要理論聯(lián)系實際,注重學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)。在教學(xué)過程中,教師要通過設(shè)計項目、完成項目等實踐性教學(xué)環(huán)節(jié),提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力,學(xué)生在完成項目的過程中學(xué)習(xí)改電路中電子元器件的性能、參數(shù)等理論知識,并分析電路實現(xiàn)的功能等,這樣不僅可以加深學(xué)生對理論的理解,提高學(xué)習(xí)興趣,還能豐富和發(fā)展理論知識,使之轉(zhuǎn)化為更高層次的經(jīng)驗、技能和技巧。同時也為創(chuàng)新電路提供了實踐的可能性。
由于電子技術(shù)的飛速發(fā)展,電子的新技術(shù)、新產(chǎn)品、新工藝不斷涌現(xiàn),在教學(xué)過程中要不斷引導(dǎo)學(xué)生對新技術(shù)的強化和關(guān)注,同時引導(dǎo)他們對原有電路進(jìn)行改進(jìn)或者創(chuàng)新應(yīng)用,將創(chuàng)新的思想引入課程中來。課程改革從以下幾個方面入手:
1.以學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新設(shè)計為核心?!峨娮蛹夹g(shù)》課程內(nèi)容體系改革要在以項目為單元實踐的基礎(chǔ)上滲入理論知識,在完成項目的過程中,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識、思維和能力。必須灌輸創(chuàng)新意識、理念,同時講授探索創(chuàng)新的正確方法,思考是關(guān)鍵,在實踐的過程中,不斷引導(dǎo)學(xué)生思考問題并嘗試解決問題。項目內(nèi)容的設(shè)計既要能體現(xiàn)知識性,同時也要利于學(xué)生對電路的創(chuàng)新設(shè)計和改造,在完成項目的過程中一定要給學(xué)生繼續(xù)深入的平臺,讓學(xué)生對原電路改造或者對該電路創(chuàng)新運用等。要將創(chuàng)新的運用作為項目評價中的重要方面。
2.以器件的應(yīng)用電路為主線。電子技術(shù)發(fā)展迅速,新器件、新電路不斷涌現(xiàn)。為了適應(yīng)迅猛發(fā)展的電子技術(shù),在授課的過程中要打破常規(guī)的知識體系講授,而應(yīng)該以器件的應(yīng)用電路為主線,這樣既開闊了學(xué)生的視野,又增強了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,同時又能聯(lián)系實際,使得學(xué)生非常清楚電子技術(shù)后在實踐中的應(yīng)用,不至于理論脫離實際的現(xiàn)象存在。同時還應(yīng)該在此基礎(chǔ)上,拓展學(xué)生的創(chuàng)新思維和意識,讓其能對已經(jīng)學(xué)習(xí)的電路改造更新,實現(xiàn)新的功能。
3.培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。在整個教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)計過程中,要圍繞著培養(yǎng)學(xué)生看電路圖的能力、選擇設(shè)計方案和元器件的能力、電路安裝及調(diào)試能力、應(yīng)用軟件的應(yīng)用能力、創(chuàng)新改造電路的能力來進(jìn)行。課程內(nèi)容的安排及學(xué)習(xí)環(huán)境的創(chuàng)設(shè)應(yīng)圍繞這幾種能力展開。特別應(yīng)以創(chuàng)新能力的培養(yǎng)為主。在評價體系中也要增強創(chuàng)新的分值,使得學(xué)生重視創(chuàng)新思維。
三、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的制度保障
課堂中創(chuàng)新意識、思維的培養(yǎng)最終要落實到實處。除了課堂中的學(xué)習(xí)動手外,要讓學(xué)生能真實做出創(chuàng)新作品,我覺得應(yīng)該從以下幾個方面著手:
1.設(shè)立實驗室開放制度。為了使學(xué)生的創(chuàng)新想法變成現(xiàn)實,首先要開放相關(guān)實驗室,使學(xué)生能有更好的平成創(chuàng)新作品。學(xué)生憑有效證件向?qū)嶒炇依蠋熖岢錾暾垼?jīng)審核登記后可進(jìn)入實驗室進(jìn)行試驗。實驗室的開放時間與學(xué)校作息時間同步,學(xué)生更具自己的需要隨時都可以進(jìn)入,實現(xiàn)真正意義上的開放。
2.設(shè)立導(dǎo)師制。由導(dǎo)師指導(dǎo)學(xué)生實現(xiàn)創(chuàng)新作品。導(dǎo)師一般在本專業(yè)領(lǐng)域有較高的專業(yè)素養(yǎng),由導(dǎo)師指導(dǎo)學(xué)生完成創(chuàng)新作品,可以節(jié)約很多時間。同時導(dǎo)師也比較了解學(xué)生的能力,能設(shè)計出適合學(xué)生能力的作品,導(dǎo)師在專業(yè)領(lǐng)域的知識面等也會積極的影響到學(xué)生。
關(guān)鍵詞 Arduino 技術(shù)課程 技術(shù)開發(fā)
中圖分類號:TP242 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
信息技術(shù)飛速發(fā)展,一邊是層出不窮的新技術(shù)、新軟件、新服務(wù)向人們涌來,另一邊是“新課程不新”的永恒滯后現(xiàn)象?;贏rduino平臺的高職技術(shù)課程開發(fā),通過大量的實踐研究,取得了較好的效果。
1基于Arduino平臺技術(shù)課程的解讀
針對當(dāng)前技術(shù)課程技術(shù)不新,學(xué)生不感興趣的問題。我們在課程設(shè)置上著重當(dāng)前流行的傳感器技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、互動媒體技術(shù)為主。具體如下
(1)為什么選取這個平臺。Arduino是一款開源電子平臺,包含硬件:各種型號的arduino板,軟件:arduino IDE。由意大利教師Massimo Banzi和西班牙籍晶片工程師David Cuartielles聯(lián)手開發(fā)設(shè)計電路板,并引入Banzi的學(xué)生提供程序設(shè)計語言。起初他們是為了解決學(xué)生們在做試驗時找不到便宜好用的微控制器這一問題。但隨后三人又秉承設(shè)計時的開放源碼理念,把設(shè)計圖放到了網(wǎng)上,任何人都被允許生產(chǎn)電路板的復(fù)制品,還能重新設(shè)計,為現(xiàn)在市場上大量的Arduino板奠定了堅實基礎(chǔ)。Arduino,不光是一個基于開放源碼的軟硬件平臺,并且具有使用類似Java,C語言的Processing/Wiring開發(fā)環(huán)境。幾乎任何人,即使不懂電腦編程,也能用Arduino做出很酷的東西,例如對感測器作出回應(yīng),閃爍燈光,控制馬達(dá)……
(2)開源理念。Arduino控制板是采用開放源代碼的電路圖設(shè)計,所以有經(jīng)驗的電路設(shè)計師能夠根據(jù)需求設(shè)計自己的模塊,可以對其擴展或改進(jìn)。甚至是對于一些相對沒有什么經(jīng)驗的用戶,也可以通過制作試驗板來理解Arduino是怎么工作的。而且版權(quán)法只監(jiān)管開源軟體,卻很難用在硬體上,于是Arduino采用Creative Commons許可。任何人都被允許生產(chǎn)電路板的復(fù)制品,還能重新設(shè)計,甚至銷售原O計的復(fù)制品,而這一切都不需要付版稅。然而,如果你重新了引用設(shè)計,你必須說明原始Arduino團(tuán)隊的貢獻(xiàn)。如果你調(diào)整或改動了電路板,你的最新設(shè)計必須使用相同或類似的 Creative Commons許可,以保證新版本的Arduino電路板也會一樣的自由和開放。唯一被保留的只有Arduino這個名字
(3)平臺使用。以DFROBOT基礎(chǔ)套件為硬件基礎(chǔ)完成Arduino UNO和一些周邊的擴展板、傳感器、執(zhí)行器等電子器件認(rèn)識與使用,完成電子電路設(shè)計;借助Arduino編程語言S4A(圖形化)IDE(代碼模式)設(shè)計算法,實現(xiàn)算法。
(4)設(shè)計創(chuàng)作。學(xué)習(xí)使用Arduino軟硬件平臺后,其目的不僅是使用套件中的電子元器件來制作具體作品,更主要的是讓學(xué)生能夠利用所學(xué)知識,設(shè)計創(chuàng)作自己的項目案例,從而提升學(xué)生的信息創(chuàng)新能力。實現(xiàn)學(xué)習(xí)制作到設(shè)計創(chuàng)作的轉(zhuǎn)變。
(5)項目開發(fā)。圍繞“智能家居”的話題,介紹如何使用Arduino控制220V的家用電器,具體介紹繼電器等使用過程,并講解通過遙控套件,把普通家用電器改造為可遙控的電器過程。介紹物聯(lián)網(wǎng),實現(xiàn)Arduino與瀏覽器、手機之間的互動。讓學(xué)生初步了解物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),并能制作一個簡單的物聯(lián)網(wǎng)模型。
2基于Arduino課程技術(shù)實踐意義
針對當(dāng)前技術(shù)課程技術(shù)不新,學(xué)生不感興趣的問題。我們在課程設(shè)置上著重當(dāng)前流行的傳感器技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、互動媒體技術(shù)為主。具體如下:
(1)從技術(shù)角度看。一塊小小的Arduino板子能夠連接到計算機上,同時有著豐富的不同類型電子模塊??梢宰寣W(xué)習(xí)者在連接與制作過程中體會到元件、傳感器等級別的技術(shù)。只有這樣才能使課程更接近“真正”的計算機技術(shù)。
(2)從程序角度看。使用S4A、IDE編程。這對于編程教學(xué)來說非常重要,完成了從易到難道課程內(nèi)容序列、從單一方向向綜合發(fā)展的學(xué)習(xí)序列、從技術(shù)工具到生活應(yīng)用的實踐序列。
(3)從發(fā)展角度看。Arduino控制板配上相應(yīng)的編程語言。既能通過簡單的設(shè)計完成任務(wù),也能夠?qū)⒏嗟膽?yīng)用與生活的實際問題結(jié)合起來。有了Arduino這個開源的軟硬件平臺,在生活情境中強調(diào)應(yīng)用,在應(yīng)用中強調(diào)創(chuàng)新。
(4)從學(xué)科角度看。不管是信息技術(shù)還是通用技術(shù)在很多學(xué)校都是由一些非專業(yè)的教師來任教,長此以往,學(xué)校、家長、社會形成一種共識:技術(shù)課誰都可以帶,誰都能帶好。技術(shù)教師與其他教師比得不到應(yīng)有的尊重與重視,技術(shù)教師的專業(yè)性,更得不到體現(xiàn)。因此,從提升技術(shù)學(xué)科的專業(yè)性角度出發(fā),把技術(shù)課程應(yīng)做成只有技術(shù)教師才能上的課程,而其他教師不能上。
3基于Arduino課程技術(shù)開發(fā)的創(chuàng)新之處
有關(guān)Arduino的教程目前國內(nèi)外有很多,有基礎(chǔ)教程,有高級教程,有關(guān)于機器人制作的,有關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)制作的……但這些教程有一個通?。菏墙坛潭墙滩模议喿x對象要求較高。目前國內(nèi)外的關(guān)于Arduino的教程面向?qū)ο蠖嘁噪娮影l(fā)燒友,高校大學(xué)生等為主,可以說對于高職教育這塊顯得有些“不接地氣”。我們這個基于Arduino平臺的技術(shù)課(下轉(zhuǎn)第192頁)(上接第161頁)程的開發(fā),通過實踐探討,摸索一條適合當(dāng)前形勢的技術(shù)課程之路,有如下創(chuàng)新之處:
(1)綜合實踐。Arduino編程是建立于硬件基礎(chǔ)和數(shù)字電路設(shè)計基礎(chǔ)之上,這就要求我們的學(xué)生要能夠熟悉使用一些簡單的電子元氣件,并能夠為他們設(shè)計合理的電子電路。最后通過程序編寫實現(xiàn)設(shè)計目標(biāo)。在這個過程中學(xué)生具備的知識包括物理、數(shù)學(xué)、技術(shù)等多方面的知識。而基于Arduino編程只是這些多元知識的融合點。
(2)服務(wù)生活。教學(xué)案例難度要適中,同時與其現(xiàn)實生活中緊密聯(lián)系。通過課程學(xué)習(xí)后,可以了解其原理,完成其制作,創(chuàng)新其設(shè)計。讓更多學(xué)生愿意學(xué),喜歡學(xué)。例如聲控?zé)簟囟葓缶b置等。
(3)實現(xiàn)整合?;A(chǔ)教育做Arduino的教學(xué),不妨與我們的技術(shù)課程結(jié)合起來,這樣既使得Arduino走進(jìn)日常教學(xué)的課堂,另外也彌補了技術(shù)課程缺少相關(guān)配套實驗。從而最終實現(xiàn)技術(shù)課堂的大整合。
(4)學(xué)習(xí)創(chuàng)作。我們在技術(shù)課程中經(jīng)常會提學(xué)習(xí)制作,學(xué)生在學(xué)習(xí)過一定時間后,自己根據(jù)所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行學(xué)習(xí)制作完成課程中規(guī)定的任務(wù),而在本課題研究中,要實現(xiàn)從學(xué)習(xí)制作到學(xué)習(xí)創(chuàng)作的改變,在每個課時結(jié)束后,由學(xué)生自己進(jìn)行設(shè)計,利用所學(xué)知識完成自己的設(shè)計任務(wù)。從而實現(xiàn)“學(xué)習(xí)制作”到“學(xué)習(xí)創(chuàng)作”的改變。
參考文獻(xiàn)
[1] 李瑞,陳杰.Arduino:開放的軟硬件電子平臺[J].中國信息技術(shù)教育,2013(11).
一、電子實習(xí)教學(xué)的改革措施
1.建立經(jīng)典教學(xué)案例庫,充實實習(xí)教學(xué)內(nèi)容。電子實習(xí)的基本教學(xué)內(nèi)容包括:電子元器件的基本知識;電烙鐵的使用與焊接;直流穩(wěn)壓電路的焊接、調(diào)試與參數(shù)測量;示波器和萬用表的使用;電子產(chǎn)品的焊接、安裝及調(diào)試等。改革前,電子實習(xí)的教學(xué)內(nèi)容,雖然能達(dá)到操作訓(xùn)練和動手實踐的教學(xué)要求,但整體而言,是基本而簡單的,缺乏綜合性、設(shè)計性的教學(xué)內(nèi)容,無法滿足我校內(nèi)涵建設(shè)和卓越工程師教育培養(yǎng)計劃對人才培養(yǎng)的要求。因此,我們每學(xué)期向一線的實習(xí)指導(dǎo)老師征集教學(xué)案例,組織專家和同行比較和討論,評選出適合我校教學(xué)實際的優(yōu)秀教學(xué)案例,不斷積累,建立電子實習(xí)經(jīng)典教學(xué)案例庫。這樣不僅豐富和充實了實習(xí)教學(xué)內(nèi)容,而且提升了實習(xí)教師的教學(xué)水平。目前在電子實習(xí)中,陸續(xù)采用并運用于實踐教學(xué),獲得良好教學(xué)效果的經(jīng)典教學(xué)案例有:可調(diào)式串聯(lián)型直流穩(wěn)壓電源的原理、焊接與調(diào)試;簡單收音機電路的原理、焊接與調(diào)試;自動水龍頭控制電路的原理、焊接與調(diào)試;聲光控節(jié)電開關(guān)電路的原理、焊接與調(diào)試;多功能數(shù)字液晶顯示萬用表的原理、焊接與調(diào)試;基于PT2262和PT2272數(shù)字編譯碼芯片的遙控發(fā)射接收電路的原理、焊接與調(diào)試等。
2.采用學(xué)生“學(xué)練試創(chuàng)”,老師引導(dǎo)啟發(fā)的教學(xué)模式。根據(jù)學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)過程,我們大致將整個實習(xí)過程分為學(xué)、練、試、創(chuàng)四個不同階段。針對這四個階段的特點,實習(xí)教師相應(yīng)調(diào)整教學(xué)重心和方式。學(xué),主要是知識的學(xué)習(xí)與積累。這個階段教師側(cè)重于激發(fā)學(xué)生的興趣和愛好,增強學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。練,主要是知識的消化和吸收,培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析和解決問題的能力。這個階段教師注意重點引導(dǎo)學(xué)生掌握電路模塊的調(diào)試和故障診斷。試,主要是知識的運用和發(fā)現(xiàn),在這個階段教師要引導(dǎo)學(xué)生掌握和理解關(guān)鍵電路模塊的基本原理、調(diào)試和排除故障。創(chuàng),是實習(xí)的最后一個階段,相比于前三個階段,這個階段對能力培養(yǎng)的要求更高。通過項目設(shè)計和團(tuán)隊協(xié)作培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計、交流溝通和團(tuán)隊協(xié)作能力。這個階段,實習(xí)老師注重和強調(diào)學(xué)生在團(tuán)隊中的表現(xiàn),增強學(xué)生的創(chuàng)造、開發(fā)潛能,并通過最后的答辯環(huán)節(jié)評定和考核項目實施中團(tuán)隊成員的表現(xiàn)。
3.利用網(wǎng)絡(luò)平臺和多媒體技術(shù),改進(jìn)教學(xué)手段和方法。常用電子儀器儀表的使用、電子元器件辨識與檢測等內(nèi)容主要依靠實習(xí)指導(dǎo)教師在實訓(xùn)室里通過黑板教學(xué)講解和實物操作演示,而焊接工具與焊接練習(xí)、電子產(chǎn)品的電路原理及焊接調(diào)試等實習(xí)教學(xué)內(nèi)容則通過面對面、手把手的指導(dǎo),讓學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)和操作。隨著現(xiàn)代教育技術(shù)的發(fā)展,借助網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢,在教學(xué)改革中,我們制作了實習(xí)教學(xué)多媒體課件和網(wǎng)絡(luò)課程包,努力建設(shè)電子實習(xí)精品課程,實現(xiàn)教學(xué)資料網(wǎng)絡(luò)共享,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性。運用圖像、文字和視頻相結(jié)合的多媒體手段,以豐富生動的教學(xué)形式激發(fā)學(xué)生的興趣;通過網(wǎng)絡(luò)資源共享和網(wǎng)上師生互動環(huán)節(jié),幫助學(xué)生有效便捷地預(yù)習(xí),拓寬教師和學(xué)生交流互動的渠道,從而提高教學(xué)質(zhì)量,強化教學(xué)效果。
4.基礎(chǔ)與提高并重,個人與團(tuán)隊兼顧,綜合考核學(xué)生。為了更好地評價學(xué)生的綜合能力,需建立較為科學(xué)全面的評價標(biāo)準(zhǔn)對學(xué)生電子實習(xí)表現(xiàn)進(jìn)行考核。根據(jù)實習(xí)內(nèi)容的教學(xué)安排,我們把整個電子實習(xí)內(nèi)容的安排劃分為四部分:基礎(chǔ)、提高、設(shè)計和答辯。學(xué)生的成績評定綜合了以下四部分:(1)基礎(chǔ)部分(占30%),主要是培養(yǎng)學(xué)生個人的基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí)和基本技能訓(xùn)練。包括了解和掌握常用元器件的分類、規(guī)格、型號、辨識方法及選用原則等;掌握常用電子儀器儀表的工作原理、性能指標(biāo)和使用方法;構(gòu)思并在萬用板上焊接一個具有獨特個性的LOGO,作為自己電子作品的標(biāo)志;直流穩(wěn)壓電路的焊接、調(diào)試及測量等。(2)提高部分(占30%),安排一些較為復(fù)雜電路模塊的原理、焊接、調(diào)試等作為實習(xí)的提高內(nèi)容,主要培養(yǎng)學(xué)生獨立觀察問題、分析問題和解決問題的能力,為后續(xù)的設(shè)計階段打下基礎(chǔ),包括雙晶體管振蕩電路、小型繼電器控制電路、遙控發(fā)射接收測試電路的焊接與調(diào)試等內(nèi)容。(3)設(shè)計部分(占30%),在這個階段,學(xué)生4或5人一組,自由組成團(tuán)隊,自主選擇實習(xí)的設(shè)計項目,分工協(xié)作,共同努力,自主設(shè)計,獨立調(diào)試,提交作品及設(shè)計報告,以團(tuán)隊的形式完成項目。(4)答辯部分(占10%),最后團(tuán)隊推選一名成員,進(jìn)行項目完成情況的陳述答辯。
二、改革后的教學(xué)效果
1.自主學(xué)習(xí)的能力得到鍛煉。在項目設(shè)計階段,學(xué)生必須查閱技術(shù)資料和技術(shù)手冊,提出電路設(shè)計方案,然后比較、討論和分析,最終確定較為合理的方案。在這個過程中,所有團(tuán)隊成員普遍感覺自己的學(xué)習(xí)主動性得到了提升,獲取信息和運用知識的能力得到了很好的鍛煉。
2.電路分析與診斷能力得到提高。學(xué)生普遍反映,電路調(diào)試是實習(xí)中的“硬骨頭”,最磨人。一不小心,就引發(fā)故障,此時需要冷靜分析,反復(fù)檢測,耐心調(diào)試,細(xì)心排查,不斷發(fā)現(xiàn)和解決問題,提高分析與診斷電路的能力。
3.團(tuán)隊協(xié)作和交流溝通能力得到提高。電子實習(xí)后期布置的設(shè)計項目,是以團(tuán)隊形式完成的,單打獨斗是無法完成的。因此,成員之間必須加強交流溝通,取長補短,相互協(xié)調(diào),同舟共濟(jì),否則會拖延項目的進(jìn)展。最后的項目答辯必須思路清晰,簡潔客觀地進(jìn)行陳述答辯,才能完美地展現(xiàn)項目的成果,這些無形中鍛煉了學(xué)生的協(xié)作精神和交流溝通能力。
以提高實踐教學(xué)環(huán)節(jié)效果,增強學(xué)生EDA設(shè)計的自主性與創(chuàng)新性為目的設(shè)計了一款FPGA綜合實驗開發(fā)系統(tǒng)。整套開發(fā)系統(tǒng)采用核心模塊板加底板的模塊化設(shè)計形式,適合學(xué)生在此基礎(chǔ)上擴展設(shè)計,做算法評估,數(shù)據(jù)處理等應(yīng)用。教學(xué)實踐中采取學(xué)生自主設(shè)計為主,以任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法,實現(xiàn)了實踐教學(xué)的創(chuàng)新設(shè)計,提高了EDA課程的教學(xué)質(zhì)量。最后通過系統(tǒng)地分析學(xué)生的課程設(shè)計總結(jié)及教學(xué)效果得到了對該實驗開發(fā)系統(tǒng)的科學(xué)評價。
關(guān)鍵字:FPGA;系統(tǒng)開發(fā);教學(xué)質(zhì)量
中圖分類號:G424.21 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:
1引言
自1984年Xilinx公司推出了第一片現(xiàn)場可編程邏輯器件(FPGA)至今,已經(jīng)歷了20幾年的快速發(fā)展歷程。FPGA的邏輯規(guī)模已經(jīng)從最初的1000個可用門發(fā)展到現(xiàn)在的1000萬個可用門。FPGA技術(shù)之所以具有巨大的市場吸引力,其根本原因在于:其不僅可以解決電子系統(tǒng)小型化、低功耗、高可靠性等問題,而且其開發(fā)周期短、投入少,芯片價格不斷下降。FPGA正在越來越多地取代傳統(tǒng)上ASIC,特別是在小批量、個性化的產(chǎn)品市場方面。因此掌握好FPGA的相關(guān)知識能使學(xué)生具備更好的競爭優(yōu)勢。
FPGA實驗開發(fā)板設(shè)計
2.1 設(shè)計思想
傳統(tǒng)的FPGA實驗板功能過于復(fù)雜,一部分功能學(xué)生很少用到,面對這樣的系統(tǒng)學(xué)生感覺無從下手反而增加了對實驗板的學(xué)習(xí)難度;同時缺少可擴展性,學(xué)生只能在別人設(shè)計好的開發(fā)板上做一些驗證性實驗,不便于二次開發(fā),學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中喪失了主動性與創(chuàng)新性。
如何把抽象的邏輯認(rèn)知變成形象的認(rèn)知過程,從而引導(dǎo)學(xué)生去大膽創(chuàng)新是我們面臨的重點問題。因此,設(shè)計開發(fā)實驗板的基本目的是幫助學(xué)生由淺入深系統(tǒng)掌握FPGA設(shè)計開發(fā)知識,既要掌握軟件編程,又要學(xué)會搭建硬件系統(tǒng),綜合調(diào)試,排查故障,從而提高學(xué)生的動手能力。因此要設(shè)計一個易于上手,方便學(xué)生掌握,并能夠在實驗板上進(jìn)行擴展性、創(chuàng)新性的設(shè)計。
2.2 系統(tǒng)設(shè)計
綜合實驗開發(fā)系統(tǒng)采用核心模塊板+底板形式設(shè)計,核心模塊板將所有 FPGA 器件I/O口引出,適合學(xué)生在此基礎(chǔ)上擴展所需模塊,做算法評估,數(shù)據(jù)處理等使用。實驗底板為擴展單元,學(xué)生可根據(jù)實驗?zāi)康臄U展所需要的功能模塊,完成對開發(fā)系統(tǒng)的剪裁,。配合實驗主板,學(xué)生可做相關(guān)一系列實驗。針對學(xué)生創(chuàng)新性設(shè)計的需要,可選配通信類、電機類、傳感器等功能性模塊。這樣做的目的是在基礎(chǔ)性實驗部分使學(xué)生易于上手,逐漸增加設(shè)計難度,在創(chuàng)新性實驗過程中增加了硬件設(shè)計這一個環(huán)節(jié),吸引學(xué)生的設(shè)計興趣,從而引導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)新。
2.3 核心板設(shè)計
Xilinx Spartan3是世界上成本最低的FPGA,可以實現(xiàn)最低的器件成本和最低的系統(tǒng)總成本。它基于前四代 Spartan 系列解決方案的成功基礎(chǔ)之上,把 Xilinx 高端Virtex系列的一些特性集成其中,如數(shù)字時鐘管理(DCM),較Spartan2系列具有更多的邏輯資源,內(nèi)部RAM 容量和IO數(shù)。核心板采用Spartan3系列中較為基礎(chǔ)的XC3S400PQ208器件,針對FPGA的初級、中級開發(fā)者設(shè)計,幫助學(xué)生降低學(xué)習(xí)成本和系統(tǒng)評估成本的硬件模塊。板子采用4層板布線,兩個96pin歐式接插件將所有FPGA器件I/O引出,適合用戶在此基礎(chǔ)上擴展所需模塊,做算法評估,數(shù)據(jù)處理等使用。
2.4 底板設(shè)計
實驗底板為預(yù)置幾大基本功能模塊的線路板裸板,這樣做的目的是避免了像其他實驗板一樣學(xué)生只能做一些程序功能驗證性實驗而無法鍛煉真正意義上的動手能力的缺點,同時省去了對線路板的設(shè)計,降低了設(shè)計難度及周期,使學(xué)生容易上手并把精力主要投入在FPGA的創(chuàng)新設(shè)計上。
板上提供數(shù)碼管/液晶顯示區(qū)、矩陣鍵盤區(qū)、單片機系統(tǒng)區(qū)、擴展實驗區(qū)以及RS232、VGA等接口。學(xué)生針對自身的設(shè)計任務(wù)通過分析電路圖焊接上相應(yīng)的元件,最后通過軟硬件聯(lián)合調(diào)試完成設(shè)計。
3綜合實驗開發(fā)系統(tǒng)的創(chuàng)新應(yīng)用
本開發(fā)系統(tǒng)為學(xué)生提供豐富的實驗例程和硬件資源,并介紹關(guān)于如何在本實驗開發(fā)系統(tǒng)上完成各個實驗過程,實現(xiàn)對板上資源的利用及剪裁,從而使用戶獲得對 FPGA 器件的開發(fā)應(yīng)用流程得到了解。實驗例程均采用VHDL和Veriloge HDL兩種硬件描述語言來描述,用戶可以根據(jù)自身的情況,靈活進(jìn)行選擇,實驗例程注重學(xué)生對FPGA器件入門級和開發(fā)級應(yīng)用的培養(yǎng),分為三個部分:基本實驗,接口實驗和綜合實驗,由淺入深逐步引導(dǎo)學(xué)生。基本實驗包括一些基礎(chǔ)的組合與時序電路設(shè)計;接口實驗包括一些常用的輸入、顯示電路、串口通信、單片機總線接口通訊、AD/DA實驗;綜合實驗包括一些針對問題的綜合性設(shè)計,如模擬交通燈、電梯控制、數(shù)字信號處理、信號調(diào)制等。
3.1 電梯控制實驗教學(xué)模式改進(jìn)示例
首先分析電梯控制器的功能要求,基本功能:1 三層電梯控制;2 動態(tài)掃描電路,將樓層顯示出來;3 能模擬升降、開關(guān)門等狀態(tài)。擴展功能:1 四層電梯控制;2能判斷升降優(yōu)先級;3控制電機模擬升降動作;等等。其次介紹核心板,講解三層電梯控制原理及各功能子程序。學(xué)生完成基本功能程序的編寫及仿真。教師檢查給出第一次平時成績。第三,讓學(xué)時獨立分析底板接口資源,利用萬用版設(shè)計模擬電梯控制的硬件電路(樓層顯示、運行狀態(tài)燈、各樓層控制電路)。教師檢查給出第二次平時成績。第四,程序綜合仿真,硬件系統(tǒng)聯(lián)調(diào),完成系統(tǒng)的最終設(shè)計,將I/O信號進(jìn)行鎖定引腳,下載到硬件系統(tǒng)。教師檢查給出第三次平時成績。第五,答辯并檢查學(xué)生擴展功能實現(xiàn)情況,給出分?jǐn)?shù)。這樣做的目的是利用任務(wù)驅(qū)動學(xué)習(xí),將系統(tǒng)設(shè)計化繁為簡,逐步深入從而引導(dǎo)學(xué)習(xí)興趣,通過分次平分能對學(xué)生的設(shè)計給出更科學(xué)合理的評價,并能促使學(xué)生按時按步完成設(shè)計,掌握其從軟件到硬件的設(shè)計步驟。
4教學(xué)效果評估
對該系統(tǒng)使用前一個學(xué)期與使用該系統(tǒng)的學(xué)期自動化專業(yè)的課程設(shè)計進(jìn)行了比較分析,該學(xué)期報告普遍條理清楚,設(shè)計完成度有明顯提高,優(yōu)良率提高14%。通過分析該學(xué)期的課程設(shè)計總結(jié)發(fā)現(xiàn)學(xué)生能夠明確的提出一些硬件設(shè)計中遇到的問題并找出方法解決。
通過問卷調(diào)查發(fā)現(xiàn)90%的學(xué)生認(rèn)為該系統(tǒng)便于入門學(xué)習(xí),能幫助理解硬件電路結(jié)構(gòu),體會到了硬件設(shè)計流程。提高的學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,引導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)新實踐。
結(jié) 語
“數(shù)字電路設(shè)計”是一門注重實際應(yīng)用的課程。通過對FPGA相關(guān)實踐課程教改項目的實施,為相關(guān)專業(yè)學(xué)生量身定做的綜合實驗開發(fā)系統(tǒng)板做出了一個大膽的創(chuàng)新,使過去由功能指向型的教儀變成用戶指向型的開發(fā)系統(tǒng)。這種核心最小系統(tǒng)+擴展的形式極大提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)針對性及效率,發(fā)揮了學(xué)生的創(chuàng)新天性。同時這種形式也更加貼合企業(yè)的工業(yè)設(shè)計形式,因而真正達(dá)到了培養(yǎng)應(yīng)用型人才的目的。
參考文獻(xiàn)
[1] 劉韜,樓興華.FPGA數(shù)字電子系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā)實例導(dǎo)航[M].北京:人民郵電出版社,2005:1-2.
[2] 潘松,王國棟.VHDL實用教程[M].成都:電子科技大學(xué)出版社,2000:15-16.
[3] 李志平,楊西珊,張俊方,等.基于FPGA的計算機系統(tǒng)實驗教學(xué)平臺的設(shè)計與實現(xiàn)[J].實驗技術(shù)與管理,2009,26(9):77—80.
關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞:信號源發(fā)生器;C51單片機;正弦波
中圖分類號:TP301文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號文章編號:16727800(2013)011004503
1基于單片機的三相正弦波發(fā)生器總體設(shè)計
本文設(shè)計是基于AT89C51單片機的正弦波信號源發(fā)生器。眾所周知,單片機自身就可以生成正弦波,但此設(shè)計的創(chuàng)新就在于此,并加入了鍵盤和顯示模塊的運用。
方案的軟硬件部分以及各項參數(shù)如下:硬件包括單片機、積分放大電路、鍵盤電路、顯示電路、電源電路;軟件包括鍵盤程序、顯示程序、定時器中斷子程序、延時子程序。
對于直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計,要考慮到其中幾項重要參數(shù),如輸出電壓、輸出電流的平均值,以及脈動穩(wěn)定系數(shù)等。對于輸入電壓、穩(wěn)壓管和限流電阻的選擇也是不可忽視的。下面對其進(jìn)行相關(guān)計算和總結(jié)\[3\]。
(1) 輸出電壓平均值。輸出電壓平均值就是負(fù)載電阻上電壓的平均值UO(AV)。UO(AV)=112π∫π102U2sinωτd(ωτ)推導(dǎo)計算得UO(AV)=2U21π≈0.45U2
負(fù)載電流的平均值IO(AV)=UO(AV)1RL≈0.9U21RL
將整流輸出電壓的基波峰值U01M與輸出電壓平均值Uo(AV)之比定義為整流輸出電壓的脈動系數(shù)S,即可得出S=U01M1UO(AV)。
則根據(jù)單相橋式整流電路,輸出電壓的平均值Uo(AV):UO(AV)=11π∫π102U2sinωτd(ωτ)=22U21π≈0.9U2由此推出輸出電流的平均值 Io(AV)=Uo(AV)1RL≈0.9U21RL