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摘要:本文闡述了電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)臺(tái)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中起到的重要作用,分析了電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的現(xiàn)狀,結(jié)合天煌教儀公司生產(chǎn)的DZX-3型實(shí)驗(yàn)臺(tái)詳細(xì)剖析了目前該平臺(tái)在使用過(guò)程中存在的問(wèn)題,提出了具體的改進(jìn)措施。最后,簡(jiǎn)要介紹了改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)臺(tái)的應(yīng)用前景。
關(guān)鍵詞:實(shí)驗(yàn)教學(xué);電子技術(shù);實(shí)驗(yàn)平臺(tái)
1研究意義
近年來(lái),由教育部和信息產(chǎn)業(yè)部共同主辦的電子設(shè)計(jì)大賽越來(lái)越受到社會(huì)各方面的關(guān)注,比賽本身對(duì)推動(dòng)高等學(xué)校促進(jìn)信息與電子類學(xué)科課程體系和課程內(nèi)容的改革也具有很強(qiáng)的指導(dǎo)意義[1]。電子設(shè)計(jì)大賽對(duì)學(xué)生綜合應(yīng)用專業(yè)知識(shí)分析解決問(wèn)題以及動(dòng)手實(shí)踐的能力有很高的要求,而實(shí)驗(yàn)教學(xué)正是提高這些能力的有效手段。另一方面,實(shí)驗(yàn)教學(xué)貫穿于整個(gè)數(shù)字電子技術(shù)和模擬電子技術(shù)的教學(xué)過(guò)程中,是電子技術(shù)教學(xué)的必由之路,也是高校電類專業(yè)系列實(shí)驗(yàn)課程中的一個(gè)重要教學(xué)內(nèi)容[2~4]。通過(guò)實(shí)驗(yàn)演繹,不僅能夠使學(xué)生對(duì)基本理論有更深的認(rèn)識(shí),更能提高學(xué)生動(dòng)手能力和啟發(fā)學(xué)生對(duì)問(wèn)題的思考。實(shí)驗(yàn)教學(xué)依托于實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行,實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的好壞直接影響著實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量。因此,簡(jiǎn)單明了、設(shè)計(jì)合理而又安全可靠的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)更有助于教學(xué)質(zhì)量的提高[5]。
2電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)設(shè)備的現(xiàn)狀及不足之處
2.1電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)設(shè)備的現(xiàn)狀
目前,各院校使用的電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)設(shè)備主要為實(shí)驗(yàn)箱與實(shí)驗(yàn)臺(tái)兩種,實(shí)驗(yàn)箱由于體積小,電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程的兩個(gè)主要部分模電和數(shù)電實(shí)驗(yàn)只能分開來(lái)做,分為模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)箱和數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)箱,目前國(guó)內(nèi)不少?gòu)S家都有生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)箱,實(shí)驗(yàn)箱雖然能完成一些簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù),但缺點(diǎn)也顯而易見,主要體現(xiàn)在容量較小,能完成的實(shí)驗(yàn)數(shù)量有限,對(duì)于一些提高型設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)更是顯得捉襟見肘。現(xiàn)在多數(shù)院校在電子實(shí)驗(yàn)室設(shè)備更新時(shí)較多選擇實(shí)驗(yàn)臺(tái)裝置,實(shí)驗(yàn)臺(tái)的空間較大,能完成的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目較多,而且整體更簡(jiǎn)潔直觀。無(wú)論是實(shí)驗(yàn)箱或是實(shí)驗(yàn)臺(tái),都應(yīng)能夠適應(yīng)不同的實(shí)驗(yàn)條件的要求[6]。國(guó)內(nèi)廠家生產(chǎn)的電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)裝置面板基本雷同,結(jié)構(gòu)類似,功能單一,只能滿足常用的數(shù)模電子實(shí)驗(yàn),而對(duì)于現(xiàn)在教學(xué)要求難以滿足。
2.2我院電子實(shí)驗(yàn)設(shè)備的不足之處
目前我院使用的電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)是天煌教儀公司生產(chǎn)的DZX-3型電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)臺(tái),已沿用數(shù)年,該裝置的某些功能明顯不足,不能夠很好地滿足正常的教學(xué)需求。主要問(wèn)題表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:(1)集成芯片插槽數(shù)量不足,分布也不合理。常用的16引腳和14引腳插槽數(shù)量過(guò)少,不同班級(jí)選做不同的數(shù)電實(shí)驗(yàn)時(shí)經(jīng)常遇到需要換插芯片的問(wèn)題,由于插槽數(shù)量少并且是焊接式底座,更換芯片時(shí)經(jīng)常會(huì)遇到芯片引腳彎折,造成芯片損壞,更嚴(yán)重的是,芯片引腳針斷在插槽里無(wú)法取出,導(dǎo)致整個(gè)芯片槽無(wú)法使用,嚴(yán)重地影響實(shí)驗(yàn)教學(xué)。(2)實(shí)驗(yàn)臺(tái)上與十六位數(shù)字邏輯電平輸入顯示LED相連接的三極管裸露在外側(cè),它的管腳精細(xì),在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中學(xué)生常常會(huì)自覺不自覺地誤觸導(dǎo)致三極管管腳斷裂損壞,導(dǎo)致發(fā)光管LED不能使用,它的焊接點(diǎn)在實(shí)驗(yàn)面板的背側(cè),維修更換極不方便,給多路數(shù)據(jù)輸入輸出顯示等實(shí)驗(yàn)教學(xué)帶來(lái)不便。(3)面板上直流電壓表的數(shù)量不足,在某些模擬電子課程實(shí)驗(yàn)中,有時(shí)需要測(cè)量輸入電壓與輸出電壓之間的變化關(guān)系,只有一只電壓表,只能分別插拔重接電壓表,不能夠?qū)崟r(shí)連續(xù)地觀測(cè)它們之間的變化關(guān)系,降低了實(shí)驗(yàn)的效果。(4)在數(shù)電的實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)課程設(shè)計(jì)等教學(xué)中,經(jīng)常需要用到大量的常用集成電路芯片。譬如74/54系列的TTL電路芯片、CMOS電路芯片等等。由于學(xué)生大多數(shù)初學(xué)電路,初做實(shí)驗(yàn),在使用過(guò)程中,難免存在許多偶然的低級(jí)錯(cuò)誤或者失誤,造成一些集成芯片的損壞,給后續(xù)的實(shí)驗(yàn)造成很多麻煩。常規(guī)的芯片連接電路測(cè)試檢查浪費(fèi)時(shí)間,也不方便,需要設(shè)計(jì)專門的集成芯片邏輯功能測(cè)試儀模塊,以對(duì)芯片進(jìn)行快速有效的檢查。(5)模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)區(qū)提供了0~18V可調(diào)電源,沒有運(yùn)放實(shí)驗(yàn)需用的穩(wěn)定的±12V電源,每次實(shí)驗(yàn)前都需要學(xué)生自己重新調(diào)節(jié)電壓,運(yùn)放實(shí)驗(yàn)精度要求較高,電壓的波動(dòng)對(duì)輸入輸出關(guān)系的影響較大,其結(jié)果使得不同學(xué)生得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)果往往存在著較大的偏差。
3具體的改進(jìn)措施
針對(duì)我院電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)臺(tái)以上的不足,我們提出了如下的一些改進(jìn)措施:(1)對(duì)于芯片插槽數(shù)量不足的問(wèn)題,傳統(tǒng)的焊接式芯片插槽如上述所言,有諸多的不便和缺陷之處,擬全部采用帶彈簧鎖緊的芯片插槽,這種插槽有許多優(yōu)點(diǎn),方便靈活,不易損壞芯片。實(shí)驗(yàn)面板采用分立插接式結(jié)構(gòu),根據(jù)不同的實(shí)驗(yàn)要求選擇不同的芯片插槽的種類和數(shù)量,更換方便靈活。(2)與數(shù)字邏輯顯示相連接的三極管全部放在實(shí)驗(yàn)面板的背面,避免觸碰,設(shè)計(jì)成分立式LED顯示模塊,將三極管、LED和電阻組合成一個(gè)輸出顯示模塊,減少三極管使用的人為損壞,提高LED邏輯電平指示的效能。(3)儀表部分。增加一只直流電壓測(cè)量?jī)x表,這樣可以實(shí)現(xiàn)輸入輸出電壓測(cè)量的同步關(guān)聯(lián),能夠?qū)崟r(shí)地觀測(cè)實(shí)驗(yàn)電路中輸入電壓與輸出電壓之間的變化關(guān)系,使得結(jié)果分析更加清晰準(zhǔn)確。(4)設(shè)計(jì)專用的集成電路芯片邏輯功能測(cè)試儀模塊,用以檢測(cè)常用集成芯片的好壞,減少實(shí)驗(yàn)線路連接故障時(shí)的查找和檢測(cè)時(shí)間,提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果。(5)在電源部分增加穩(wěn)定的±12V電壓,這樣在基本放大電路和集成運(yùn)放實(shí)驗(yàn)中將有更穩(wěn)定和可靠的電壓源輸出,測(cè)量的準(zhǔn)確性和精度將會(huì)更高。整個(gè)實(shí)驗(yàn)單元均采用分立模塊式結(jié)構(gòu),在實(shí)驗(yàn)教學(xué)和學(xué)生自己動(dòng)手學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)等選擇中將更加方便靈活,能提高學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)電路和各種元件的認(rèn)識(shí),激發(fā)學(xué)生對(duì)電子電路知識(shí)學(xué)習(xí)的興趣和了解
4應(yīng)用前景
改進(jìn)后的電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)臺(tái)能完成正常的實(shí)驗(yàn)教學(xué)需要,對(duì)于現(xiàn)在要求的多增加些開放型設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)教學(xué),本平臺(tái)能夠達(dá)到更好的兼容,對(duì)現(xiàn)在大學(xué)生的SRT項(xiàng)目、大學(xué)生科技活動(dòng)競(jìng)賽、研究生科研等能夠提供有力的支撐。新平臺(tái)的分立式模塊化結(jié)構(gòu)方便靈活,可以讓學(xué)生自己動(dòng)手設(shè)計(jì)和搭接線路,對(duì)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐和創(chuàng)新能力能有極大的提高。
5結(jié)語(yǔ)
電子信息技術(shù)的飛速發(fā)展為電類、非電類專業(yè)教學(xué)提出了更新、更高的要求,這要求教師應(yīng)能更高效地完成教學(xué)計(jì)劃,使學(xué)生學(xué)有所得,學(xué)有所獲。本實(shí)驗(yàn)臺(tái)充分考慮了學(xué)生實(shí)驗(yàn)過(guò)程中影響實(shí)驗(yàn)效率的因素,并對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)優(yōu)化,讓學(xué)生能夠在實(shí)驗(yàn)中更加注重實(shí)驗(yàn)本質(zhì)與內(nèi)涵而不被實(shí)驗(yàn)平臺(tái)自身缺陷所困擾。同時(shí),有利于促進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的進(jìn)一步改革,為教師實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的提高提供了一定的幫助。
參考文獻(xiàn):
[1]張曉東,印月,周群.電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)箱設(shè)計(jì)思路新探索[J].實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù),2016,14(2):69-71.
[2]程春雨,吳振宇,吳雅楠,等.適于層次化教學(xué)模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的研制[J].實(shí)驗(yàn)室科學(xué),2000,17(5):34-37.
[3]馬楚儀,張廷鋒.電子技術(shù)綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的建設(shè)與實(shí)踐[J].中國(guó)現(xiàn)代教育裝備,2009(13):120-122.
[4]謝銳,陳崇輝.電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的設(shè)計(jì)與改進(jìn)[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用.2016(6):27-28.
作者:鄒春富 單位:南京農(nóng)業(yè)大學(xué)
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