计算机电子教学论文

2022-05-03

要写好一篇逻辑清晰的论文,离不开文献资料的查阅,小编为大家找来了《计算机电子教学论文(精选3篇)》,欢迎大家借鉴与参考,希望对大家有所帮助!摘要:在《计算机电子电路技术》教学中,传统的教学模式和手段已经不适应现代化教学的需要,计算机和EDA技术的发展,帮助我们解决了传统教学模式的弊端,在教学中应用Multisim仿真软件进行分析,能够在计算机上仿真模拟电路,快速准确。

计算机电子教学论文 篇1:

浅谈计算机在电工电子教学中的应用

随着计算机技术的迅猛发展,计算机作为一种现代化的教学手段,在课堂教学中也得到广泛运用,计算机技术通过图形、文本、影像、动画、声音、仿真等方式,帮助教师创设情境,活跃课堂气氛,激发学习兴趣,规范教学流程,攻克教学难点,提高教学效率,增强教学效果。具体来说,计算机在电工电子课程教学中的应用,主要体现在以下几个方面。

一、计算机多媒体技术应用于电子电工专业教学成为一种趋势

随着多媒体个人计算机的日渐普及,多媒体已成为当今信息社会中的一个热门话题,并且渗透到人类社会的各个领域中,特别是在学校课堂教学中,应用多媒体教学已越来越广泛。所谓多媒体教学,简单地说,就是利用数字处理技术和视听技术,以计算机为中心,将文字、语音、图像等多种媒体信息集成在一起,以实现对教学材料的存储、传递、加工、转换和检索的一种现代教学技术手段。

1.以多媒体课件的形式,激发学生兴趣,提高学生学习积极性

电子电工专业知识面广,内容抽象,原理概念较多,内容繁杂。在传统的教学模式下, 很难讲明其中的结构、原理、线路、图形、图表等问题,必然导致知识传授的枯燥无味,使学生在学习过程中感觉困难,感到枯燥乏味,导致課堂学习效率低下。多媒体技术与电子电工专业课程的整合,能将事物形象、直观、动态、逼真地表现出来,在继承传统教学模式的基础上,充分发挥了多媒体技术的特点,以其鲜明的画面、逼真的色彩、生动的形象及声音效果,激发学生的主观能动性和积极性,活跃了课堂气氛,充实和丰富了课堂内容。这对于电子电工专业教学中的抽象内容,能予以形象、具体化的展示,吸引学生的注意力,激发学生的学习兴趣,调动学生学习的主动性。

2.拓宽信息渠道,增加课堂容量,提高教学效率

如果利用多媒体技术制作课件作为辅助教学手段,制作相应的课件,将题干、电器元件、电路图及分析过程融入到课件里,以快捷、简便、明了的特点替代了耗时的板书和作图等。这样,随时可讲解理论知识、演示实验步骤、指导学生学习或让学生自己动手做实验,既能节省时间,完成每课时必须完成的教学任务,还可以扩充一些现代的科学知识,培养学生的能力和提高学生的综合素质,省去了大量板书的时间,将时间留给学生分析、解答。这样,既省时、高效又生动,既提高了学生的知识面,拓宽了学生的视野,也有利于学生的掌握和理解,提高了课堂效率与效果,真正实现了时间短、内容精、效果好。

3.应用多媒体技术,突出教学重点,突破教学难点

由于多媒体技术能把文字、图形、图像、动画和声音等多种信息进行集合,再通过对各种媒体信息的变换、加工,自由展现各种动态图像,丰富了信息的表现力,增强了动态效果。采用多媒体教学,能较好地显示板演难以讲清楚的变化过程,能有意识地将重要信息加以放大或强化,使那些重要信息成为清晰熟识的对象,易于为学生所“内化”。利用多媒体技术制作成动画并配有语音解释,以直观、生动形象的图、文、声、像的形式展现给学生,把抽象的教学内容具体化、复杂的过程简单化、枯燥的内容形象化、静止的问题动态化,使学生一学就会,一看就懂,从而突出教学重点、突破教学难点。

二、计算机仿真技术将虚拟实验变成可能

以往电子电工专业的实验,都是通过实际操作得出结论,同学们通过记录、比较进行验证,但也同时存在学生在实验中出错的可能性。实验的过程中,可能会造成经济损失和影响人身安全、财产安全的问题。计算机仿真技术是一门利用计算机软件模拟实际环境进行科学实验的技术,它具有经济、可靠、实用、安全、灵活、效率、可多次重复使用和成本低、风险小的优点,目前已被广泛应用于电工电子电路的分析和设计、实验中。它不仅可以取代实际实验中的繁琐劳动,减轻劳动强度,提高分析和设计能力,避免设计、实验中产生的错误和误差,还可以与真实实验相互补充,降低设计、实验成本,缩短实验周期。使用计算机仿真模拟,使学生摆脱了实验室的局限性,避免了实际电路调试的烦琐过程,不用反复拆装元件、损坏元件,也不会因电路参数的不对,对测量仪器造成损坏。同时,计算机仿真为学生提供进行模拟、调试的良好环境。虚拟实验(仿真)不仅可以解决设备不足或不良的问题,既避免了实验仪器的损坏与实验材料的消耗,降低教学成本,又能让学生完成各种与实际实验相似的实验实习,学到相关的专业知识和专业技能,也为学校节省了大批实验实习和设备维修费用。

(作者单位:河南省许昌市高级技工学校)

作者:李艳

计算机电子教学论文 篇2:

Multisim仿真软件在《计算机电子电路技术》教学中的应用研究

摘要:在《计算机电子电路技术》教学中,传统的教学模式和手段已经不适应现代化教学的需要,计算机和EDA技术的发展,帮助我们解决了传统教学模式的弊端,在教学中应用Multisim仿真软件进行分析,能够在计算机上仿真模拟电路,快速准确。

关键词:Multisim仿真;计算机电子电路技术;教学模式

The Application of Simulative Software Multisim to the Teaching of Computer Circuit of Electronic Technology

WU De-lin

(Department of Computer Science, SCNU Zengcheng College, Guangzhou 511363, China)

Key words: multisim simulation; computer circuit of electronic technology; teaching mode

电子设计自动化EDA(Electronic DesignAutomation)的出现,真正为师生搭建了一个开放性的“所想即所得”的高效交流平台。用 Multisim 创建的电路为课堂教学创设了教学情境,把电子元器件、仪器仪表、仿真分析方法同等地提供给教师和学生,使学生产生亲临电子电路的实际环境中的感觉。

1 《计算机电子电路技术》课程内容介绍

《计算机电子电路技术》是一门理论和实践相结合的课程。主要内容包括电路的基本概念、基本定律和基本分析方法,电阻电路、动态电路和正弦稳态交流电路的分析,放大器分析基础,负反馈放大器,集成运算放大器原理及其应用,波形放大电路和功率放大器等。

2 在教学中的应用研究

由于《计算机电子电路技术》这门学科的复杂性,涉及到很多的数学分析和物理分析,教学内容对学生来说抽象难懂,很多基本电路都要进行静态和动态分析,如静态工作点分析、交流分析、失真分析等等。利用计算机的电子设计自动化 EDA(Electronic DesignAutomation)软件辅助教学,很好地解决了这个问题,用计算机仿真模拟演示,创设电路情景,有助于学生对基本电路工作原理和概念的理解,加强理论联系实际。用 Multisim 软件来提高教学质量和教学效率,作为教学工具已成为必然。传统的一本书、一支粉笔教师讲到底的课堂教学模式已经满足不了现代化教学的需要,在《计算机电子电路技术》教学中利用计算机的电子设计自动化 EDA 软件教学,已成为一种必然的趋势。

2.1 用软件教学创设教学情景,引导学生自主学习

由于《计算机电子电路技术》是一门理论和实践相结合的课程,传统的理论课教学中,教学内容(如实际的电路,电路的输入、输出电压波形等)难以直观形象地表述,所以教学过程中对于教学情景的创设是十分困难的。

用 Multisim 软件仿真实际电路解决了上述问题,它就像一个真正的实验工作室台,把一些语言文字难以表述或难以理解的变化过程,随时以图形、表格及曲线显示出来,而且还可以根据教学需要随时修改电路和参数,让学生即时观察输出效果,从而使学生加深对电路工作原理的理解。

例1放大器静态工作点的设置

放大器静态工作点设置不合理将影响放大器的正常工作,如果设置不合适会使波形出现严重失真。在电路分析中,静态工作点的分析是其它分析的基础,静态工作点的分析非常重要。但在以往的教学中教师采用传统的授课方式,教师在黑板上讲,学生被动地接受,由于知识抽象,学生对静态工作点的理解始终是不得要领,认识模糊,没有认识到设置静态工作点的重要性。教学中运用Multisim创建电路,通过改变基极偏置电阻的大小,让学生亲眼见识,设置不同的偏置电阻,放大器输出波形的情况,从而加深放大器偏置电阻设置合理性的理解。

为了直观说明静态工作点对放大电路的工作影响,创建如图1的仿真电路,共发射极放大电路。

通过改变 Rb电阻的大小,对比观察输入、输出波形,很容易得出偏置电阻的大小对输出波形的影响。当Rb值为680kΩ时,输出波形如图2所示,输出波形正常;当Rb过小,Rb=300kΩ时,输出波形如图3所示,出现饱和失真;当Rb过大,Rb=100MΩ时,输出波形如图4所示,出现截止失真。通过演示,加深了对基极偏置电阻设置不合理的印象。

学生通过输出波形的比较,得出结论静态工作点设置非常重要,进而会进一步探讨,那么怎样设置静态工作点呢?通过对放大电路静态工作点的估算,得出公式:wdl05tif,所以影响静态工作点的主要因素有VCC、β、Rb 、RC,在这四个因素中,一般直流电源、三极管确定后VCC、β不易改变,Rb是这四个因素中最主要因素,一般可认为IBQ与Rb成反比。若Rb过小,则IBQ、ICQ过大,静态工作点过高,该工作点将出现在晶体管输出特性曲线饱和区,容易造成饱和失真,如图3所示;Rb过大,则IBQ、ICQ过小,静态工作点过低, 该工作点将出现在在输出特性曲线截止区,容易造成截止失真,如图4所示;Rb合适大小,则IBQ、ICQ合适,静态工作点设置合适,该工作点将出现在输出特性曲线的放大区,输出波形正常,如图2所示。

应用软件进行教学,呈现出一种全新的教学方式,能将抽象枯燥的知识变得生动形象,使课堂上很难完成的演示实验进入了课堂教学,快速准确地仿真演示静态工作点设置不合理的各种情况,不失真、截止失真和饱和失真波形生动形象,创设的丰富教学情景调动了学生各种感观,引导学生主动探讨问题,学生学习兴趣也调动了起来,有利于学生对知识的意义构建。学生自己通过给偏置电阻Rb赋不同值来观看放大电路的输入、输出波形并分析原因,学生很容易理解静态工作点合理设置的重要性,同时对放大电路工作原理也加深了理解。

2.2 利用软件加强演示实验教学效果,引导学生进入探究式学习

传统的课堂教学模式是黑板加粉笔,由老师书写、画图、讲解,学生听讲、想象、理解。在教学中经常要对电路的特性曲线、输入、输出波形等进行分析,通常这些分析要通过教师手工画图来完成,不仅效率低,而且精确度也差。碰到电路较复杂时,学生难免会失去耐心,分散注意力,影响听课效果。现在利用 Multisim 软件,先在计算机上做仿真实验,可以清晰快捷地再现实验的现象、参数、波形和曲线,观察“实验结果”,同时教师指导学生积极思考为什么会有这样的结果,然后带着问题听老师讲解电路原理。这样,学生由被动接受知识转为主动探求,教学效果有着明显的不同。由于 Multisim 是在计算机屏幕上模拟真实实验室的工作台,把实验室与课堂有机地融为一体,不仅能够直观、快捷地展示教学内容,而且还可以减轻教师教学的负担,提高教学的效率。

例2 反相器电路

如图5所示,这是使用运放uA741构建的一个反相器,要求分析其幅频特性和相频特性。

利用软件自动生成曲线,省去了传统教学中绘图的烦琐,而且手工绘图也达不到这样的精度。单击Simulate菜单中的Analysis命令下AC Analysis命令,在交流分析对话框中设置扫描起始频率为1Hz,终止频率10MHz,节点5为输出节点,分析结果如图6所示,由图知:电路的截止频率约为690KHz。

通过仿真实验得出的结论,比以往教学中教师在黑板上讲课的效果好得多,画电路、波形图、特性曲线省时省力,学生直观感受了“真实”实验环境,在上课的同时见识了实践模型,有助于对知识的理解。

3 结论

Multisim是 EDA 技术发展的产物。利用 Multisim 软件来辅助教学,是《计算机电子电路技术》教学的必然趋势。学习和研究它将有利于我们在实践工作中不断总结探索,解决传统教学中存在的弊病,弥补实验器材的不足,提高教学效率和质量,减轻教师负担,提高学生对电子技术的兴趣,拓宽学生的视野,培养学生的创新能力。

利用软件教学,可以促进教学内容的呈现方式、学生的学习方式、教师的教学方式和师生互动方式的变革,为学生创造多样化的学习环境。同时借助多媒体获取学习的资源,能使学生逐步形成独立思考、主动探索的思维习惯,使学生在学习理论的同时,又能见习实践的模型,增强学生对电路的感性认识,培养了学生学习的能力。

参考文献:

[1] 江晓安.计算机电子电路技术[M].西安电子科技大学出版社,2007.

[2] 康华光.电子技术基础[M].高等教育出版社,2008.

[3] 李平.电子设计自动化技术[M].电子科技大学出版社,2008.

[4] 柳春锋.电子设计自动化教程[M].北京理工大学出版社,2005.

[5] 沙春芳.Multisim2001在电路仿真中的应用[J].现代电子技术,2001,(11):77-78.

[6] 吴小花,邵忠良,李殊骁.Multisim及其在电子设计中的应用[J].机电产品开发与创新, 2006,19(3):137-138

[7] 田建艳,夏路易.EDA支持下的电子技术教学实践[J].教育理论与实践,2005,(6):54-55.

作者:吴德林

计算机电子教学论文 篇3:

项目教学法在高职计算机专业电子类课程中的应用

摘 要 项目教学法是目前受世界各国职业教育领域推崇的新型教学方式。本文将项目教学法的理念应用于高职计算机专业电子类的课程教学,并就其核心课程电子技术基础的改革工作,提出了具体实施细则和方法。使得计算机专业领域软件特色与电子类课程硬件知识结合起来,同时把理论学习和实践应用紧密联系在一起,最终达到更有利于培养和提升高职学生综合职业能力的目标。

关键词 高职院校 计算机专业 电子类课程 项目教学法

Application of Project Teaching in Higher Vocational

Computer Science Electronics Courses

QIAN Shanshan

(Department of Computer Sciences, Guangdong AIB Polytechnic College, Guangzhou, Guangdong 510507)

Key words higher vocational college; computer professional; electronic courses; project teaching

项目教学法作为课程改革的主要方法,是指学生在教师指导下,通过完成一个完整的“工作项目”而进行学习的教学方法。在项目教学法课堂实施过程中,教师项目课程要求教学规范,按实践课程设计学习过程,在实践情境中开展学习,并最终落实到促进学习者有效学习上。

目前,高职院校具有学生理论知识有限,电子课程教学内容繁多、理论难度大且对动手能力要求很高的现状。对于需要学习电子类课程的计算机专业学生来说,比如计算机应用专业嵌入式系统方向学生,此类课程更是枯燥乏味不易理解,因此容易产生畏难情绪,失去学好电子类课程的信心。

电子技术基础是计算机专业电子相关课程中的专业核心课,是一门实践性很强的课程,以计算机和模拟/数字电路实验箱为工具,设计者在proteus软件平台上实现逻辑电路图的绘制,电路的模拟和仿真,然后在电子实验箱上实践验证模拟结果。下面以该课程 “组合逻辑电路”章节中“交通信号灯故障报警电路”的设计为例,简述项目教学法在电子技术基础课程中的具体运用。

1 项目目标的确立

项目教学法的一个重要环节就是做好课前准备,要明确项目需达到的具体目标。教师项目的确立应该以学生为中心,以学生自主性学习为主;教师在整个学习过程中担当组织者、咨询者和伙伴;由教师创设项目活动情境,引导学生从已有的知识技能和生活经验出发,掌握项目包含的新知识和新技能;要明确是否能激發学生的学习热情并加强学生之间的沟通与合作;项目内容要小而精最好能在2~4个学时内完成;是否能够提高学生学习本门课程的自信心。

出于以上考虑,此次课程设计了这样一个项目任务:交通信号灯故障报警电路。生活中每一组信号灯均由红黄绿三盏灯组成,正常工作情况下,任何时刻必有一盏灯点亮,而且只允许有一盏灯点亮。当信号灯出现其它状态时,电路发生故障,这时要求发出故障信号,以提醒工作人员前去修理,试设计符合要求的组合逻辑电路。由于这样的电路在实际生活中随处可见,学生兴趣非常浓厚。

2 分组制定计划及自主学习

在项目教学法执行过程中,学生要做到熟知项目教学流程,在教师的主持下以小组合作形式工作,自行组织完成项目全过程:收集信息、制订计划、作出决策、实施计划、反馈控制、评估成果;同时工作要主动,使得学习过程成为一个人人参与的创造实践活动,注重的不是最终结果而是完成项目的过程。

本次项目计划4个学时,以两名学生分为一组,分组时注意将基础牢固能力强的学生与基础差的学生搭配在一起,以先进带动后进。这样既保证在有限的课时完成项目,又能促进团队合作。

3 项目的实施

3.1 明确项目目标和要求

教师简单向学生介绍本次项目的内容、特点、目标要求、考核标准,并向学生示范设计过程并演示项目结果。明确本次项目目标是:通过项目的实施,使学生理解组合逻辑电路的概念和特点;掌握组合逻辑电路的一般分析和设计方法;能够根据设计要求列出电路真值表,写出最简逻辑表达式,并画出逻辑电路图;进一步熟练使用仿真软件得到实验结果;进一步熟练操作使用数字实验箱验证仿真结果。

3.2 回顾项目中用到的以往知识

每一个项目的实施都需要建立在以往项目知识的掌握上,因此需要回顾本次项目用到的重点难点以往知识。针对本例,主要回顾电路真值表和逻辑电路图的概念、如何化简逻辑表达式、基本逻辑门的图形符号与真值表、仿真软件与数字实验箱的操作和使用。

3.3 讲解和示范新知识与新技能

本例老师需要重点讲解组合逻辑电路的概念、分析与设计方法。由于组合逻辑电路的设计会根据选择的逻辑门不同,而绘制出不同的逻辑电路图。因此,老师可以随机选用若干逻辑门,带领学生制定实施步骤,示范一遍组合逻辑电路的分析与设计过程。本例作者选用非门和与非门来实现功能。

3.4 学生分组自主实施项目

本项目可由选择不同的逻辑门而形成不同的组合逻辑电路,实现相同的电路功能。为了每组成员能够多设计几款电路图,鼓励每个学生小组讨论交流之后,每人独立完成一份逻辑电路图的绘制并在仿真软件上观察结果,最终小组共同协作在数字实验箱上验证仿真结果。这样既能避免后进学生的偷懒心理,又能培养学生的团结合作精神。在学生实施项目的过程中,教师根据各组学生进度适时地进行指导,鼓励学生发现问题并独立解决问题。

3.5 项目验收与评估

项目实施完成后,应该对每组学生的成果进行验收与评价。验收方式通过小组成员代表在数字实验箱上现场演示项目结果,并对自己小组的电路图的设计理念进行解说。这样既锻炼了学生的实践能力和语言表达能力,还可以让教师及时发现学生中普遍存在的问题,有的放矢地在验收完成后统一总结集中讲解。

由于每组学生的项目成果总有優劣的区别,而每组学生也都希望得到老师的公平评价,因此需要根据现场验收结果给每组学生进行评分。这样对学生有激励作用,鼓励他们下次可以做得更好。

3.6 项目总结

针对计算机专业电子相关课程的教学要求,项目教学法将某一电子课题的理论知识和实际技能结合起来,让学生有独立进行实训的机会,在一定的范围内自己进行组织、安排学习的范围。学生需要自己克服处理在项目工作中出现的困难和问题,不仅注重已有知识和技能的应用,还要求学生运用新学的知识和技能,解决过去从未遇到过的实际问题。同时有明确而具体的成果展示。激发了学生的学习动力,提升了课程魅力。

随着社会各界对高职教育培养学生要求的不断提高,我国高职院校也越来越多地采用项目教学法来使学生达到掌握新知识,提高实践能力、分析问题和解决问题能力,培养团队合作精神的目的。广东农工商职业技术学院计算机系在广东省示范性高职院校建设项目实施过程中,对计算机专业的电子课程教学内容和教学方法进行改革实践,积极采用项目教学法,取得了很好的教学效果。

参考文献

[1] 程少伟.谈行为引导教学法之项目教学法应用[J].职业教育研究,2005(11).

[2] 黄灵燕.项目教学法的应用与创新[J].素质教育论坛,下半月,2007(4).

[3] 乐文行.浅谈项目教学法在计算机软件教学中的应用[J].广西教育学院学报,2005(6):57-59.

作者:钱姗姗

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