面向综合交通信息工程的电子技术基础课程教学探讨
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面向综合交通信息工程的电子技术基础课程教学探讨

2022-04-17 11:34:30 投稿作者:网友投稿 点击:

计划中,在有限的课时中,还是拿出1/3的课时用于实验教学。

通用的电子技术基础试验课程,有一套成熟的实践教学大纲,目的都是通过实验来熟悉和巩固课堂教学内容。实验内容大多是关键元器件的应用以及关键电路的验证和分析。这些实践教学,在一开始能够通过“好奇”提升学生兴趣,但是很难持续保持。电子技术基础课程是在大三上学期开设,学生正在逐步步入专业课的学习中,他们对于专业课怀有较强的好奇心。因此,在实践教学的后半部分中,我们重点围绕未来的轨道交通信号控制和智能交通系统,密切结合课程内容,创造性的设立一些交通特色课程。

五、电路仿真软件的有效应用

随着物联网和云技术的发展,“互联网+”已经与各行各业深度融合,“数字化”的浪潮已经席卷了电子技术应用的一切领域。由于电子产品的更新周期日益缩短,新产品开发速度日益加快,因而对电子设计自动化(EDA)提出了更高的要求,也有力地促进了EDA技术的发展和普及。EDA技术也为电子工程师提供了一个非常好的工具。电子工程师可以通过EDA来分析电路的原理,可以通过EDA仿真来优化电路设计,这些都大大缩短了产品的研发周期。[4,5]

EDA的使用却与课堂教学有一定的冲突。如果鼓励EDA使用,学生完全可以不去管电路的基本原理,直接在EDA里建立模型,就可以得到习题的答案。然而,未来的电子工程师使用EDA是一种必然趋势,课堂教学应该积极引导,既要学生掌握基本原理,又要鼓励他们熟练掌握EDA软件。但是存在的问题是,系统讲授EDA软件使用,课时不允许。为了解决这些矛盾,我们要求课后作业按照课堂学习的基本理论方法进行计算,同时用EDA软件给出计算结果。一般要求手工计算出结果,EDA软件给出波形。这样既能掌握课堂的基础知识,又能熟练掌握EDA软件,还能通过EDA的仿真结果对手工计算进行验证。

六、注重学生能力培养

教育的最终目的不是仅仅为了传授知识,更是为了学生能力的培养。电子技术基础课,有很多的知识点,在讲授时都可以进一步拓展,引导学生对于方法的思考,从而达到能力培养的目的。[6]本文分别就模拟电子技术基础和数字电子技术基础各举一例。

差分放大电路是模拟电路中的一个重要电路,如图1所示。

差分放大电路能够很好的抑制电路的零点漂移。在讲授完基本原理以后,可以引导学生思考,抑制零点漂移我们常规的做法是什么?我们通常都会在元器件上下功夫,但是由于元器件特性的差异并不能很好的解决问题。差分放大电路给我们完全提供了一个另外的思路,既然无法解决误差问题,那么就设置一个一模一样的电路,让误差相互抵消。这种问题的思考方法,在轨道交通和道路交通中都有一些成熟的例子。通过这种方法的引导,说不定会在未来的职业生涯中,帮助学生很好得解决工程中遇到的具体问题。

再比如数字电子技术基础上的卡诺图,如图2所示。

卡诺图通过一个小小的方格,把复杂的逻辑代数化简变得一清二楚。在熟练掌握卡诺图的基本原理和化简方法以后,可以对学生进行进一步的引导。在进行技术方案设计和学术研究时,尽量的使用图形。通过自己的定义,用一副简单的图形把自己的观点表达的清清楚楚,让团队成员或者审稿人一目了然。在轨道交通信号中,这种例子更是数不胜举。比如运营图的编制,就是将一个复杂的问题变得非常简化。

七、结语

随着“一带一路”的建设和智能交通系统(ITS)的大力发展,电子技术在未来的交通信息工程中将发挥越来越大的作用。未来我们的交通规划设计工程师、交通运维工程师都需要在本科教育中学习和掌握电子技术基础。结合行业的需求和课程的特点,笔者分别从课程内容设定、实践教学、仿真软件应用以及能力培养角度谈了自己的心得体会,希望能够对交通信息领域的电子技术基础教学起到一定的参考作用。

参考文献:

[1]华成英,王红,叶朝辉.电子技术基础课程研究型教学模式的探索与实践[J].北华航天工业学院学报,2011,(04):41-43.

[2]叶朝辉,华成英.模拟电子技术基础实验改革的实践与思考[A].全国高等学校电子技术研究会.全国高等学校电子技术研究会论文集[C].全国高等学校电子技术研究会,2009:3.

[3]卢娟,孙梯全,许凤慧,龚晶,施琴.项目驱动教学法在模拟电子技术实验课程中的应用[J].中国电子教育,2015,(02):54-58.

[4]刘夫江.基于EDA仿真技术的《电子技术基础》课程辅助教学[J].临沂师范学院学报,2005,(06):99-101.

[5]刘润华,任旭虎,刘广孚.基于multisim的模拟电子技术基础课程研究型教学模式探索与实践[J].高等理科教育,2014,(06):109-113.

[6]张志美,魏春娟,程立英,吴建军.基于学生能力培养的电子技术基础实验教学平台的研究[J].沈阳师范大学学报(自然科学版),2011,(03):457-459.


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