電子試驗室建設(shè)與教學(xué)研究

1、電子實驗室建設(shè)與教學(xué)研究我院電子實驗室承擔(dān)了全院5個系部多個專業(yè)的學(xué)生電子實驗課的教學(xué)任務(wù)。2001年學(xué)院投資20。萬元對實驗室的實驗設(shè)備和實驗環(huán)境進行了徹底的更新改造，使實驗室的面貌煥然一新，實驗條件得到極大的改善，并在同年末通過了北京市高等院?；A(chǔ)實驗室評估。之后又陸續(xù)增添了一些新設(shè)備，為實驗課內(nèi)容的改革奠定了良好的物質(zhì)基礎(chǔ)。一、電子實驗室建設(shè)我院有電子實驗室和電子綜合實驗室。電子實驗室配有泰克公司生產(chǎn)的TD21。型示波器、YB1632型掃頻函數(shù)信號發(fā)生器、DH1718E4型雙路跟蹤穩(wěn)壓穩(wěn)流源，ICT33C數(shù)字集成電路編程測試儀、清華大學(xué)生產(chǎn)的電子學(xué)習(xí)機及萬用表、撥線鉗等工具。電子綜合實驗

2、室配有計算機、Agi-lent54622D混合信號示波器、函數(shù)發(fā)生器、穩(wěn)壓源及工具。過去電子實驗室僅提供雙通道示波器，整個自動化專業(yè)只有一臺為教師服務(wù)的邏輯分析和一臺頻譜分析儀。Agilent54622D的購置為學(xué)生進行電子系統(tǒng)的多功能測試、電路信號的頻譜分析和邏輯分析等操作提供了保證。實驗室中還有教師為配合教學(xué)自制的實驗裝置和EDA實驗板、計算機原理與應(yīng)用的實驗裝置等。另外實驗室內(nèi)還配有數(shù)碼相機、投影儀等多媒體教學(xué)工具。參加北京市高等院?；A(chǔ)實驗室評估，不僅使實驗室的硬件得到徹底的更新?lián)Q代，也使實驗室的管理上了一個臺階,實驗室?guī)つ抗芾?、設(shè)備管理、實驗隊伍管理及環(huán)境與安全均按照評估要求進行建設(shè)

3、和管理，真正作到了以評促改、以評促建的目的。電子實驗室從電子教研室所屬變?yōu)橄导壒芾韺嶒炇?，它使實驗室人員、實驗用房、儀器設(shè)備實現(xiàn)了統(tǒng)一管理、統(tǒng)一調(diào)配、統(tǒng)一使用、統(tǒng)一規(guī)劃和統(tǒng)一建設(shè)。電子實驗室的教學(xué)任務(wù)也擴展到計算機原理與應(yīng)用、信號與系統(tǒng)分析、研究生課程的部分實驗等。另外，電子實驗室還承擔(dān)了電子課程設(shè)計、電子工藝技術(shù)及實習(xí)等課程的教學(xué)任務(wù)以及我院學(xué)生參加全國大學(xué)生電子競賽的培訓(xùn)和畢業(yè)設(shè)計的場地，實驗室也為學(xué)生的第二課堂活動提供了定期開放的場所。電子實驗室內(nèi)的局域網(wǎng)和院校網(wǎng)聯(lián)在一起，為電子課程的網(wǎng)上輔助教學(xué)提供了必要的條件。二、實驗教學(xué)與研究1.增加綜合性、趣味性實驗內(nèi)容，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。信息

4、技術(shù)的迅猛發(fā)展依賴于電子技術(shù)的長足進步，作為科學(xué)技術(shù)的基礎(chǔ)課程，電子技術(shù)在加強理論教學(xué)的同時更要注重實驗教學(xué)，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。我院“電子測量與實驗”，作為模擬電子技術(shù)和數(shù)字電子技術(shù)的實驗課，早就獨立設(shè)課，以期引導(dǎo)學(xué)生重視實驗課，保證實驗的開由時間和開由質(zhì)量。新設(shè)備引進后，我們又對實驗教學(xué)的內(nèi)容進行了調(diào)整，并增加了實驗課時。過去在安排實驗時，我們只注重在電子技術(shù)理論課每章結(jié)束后對重點內(nèi)容配有相應(yīng)的實驗教學(xué)學(xué)時，并減少驗證性實驗內(nèi)容增加設(shè)計性實驗，但未考慮實驗題目的趣味性。而現(xiàn)在我們利用新設(shè)備的資源，在激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、提高學(xué)習(xí)效果上下功夫。例如，在做組合邏輯電路實驗時，同樣是優(yōu)先編碼器的設(shè)計

5、，我們安排學(xué)生設(shè)計“病房呼救系統(tǒng)”。在做555多諧振蕩器實驗時，安排學(xué)生設(shè)計“救護車鳴笛系統(tǒng)”。實驗內(nèi)容相似，但由于實驗題目更接近生活實際，再利用學(xué)習(xí)機上的聲、光外圍器件,使學(xué)生產(chǎn)生強烈的視覺和聽覺效果。學(xué)生有學(xué)以致用的成就感，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和實驗效果。新設(shè)備的購置也為再開一些綜合性實驗提供了保證。Agi-lent54622D是美國Agilent公司由品的混合信號示波器，該示波器能同時顯示模擬信號波形和數(shù)字信號波形，是集示波器、邏輯分析儀、頻譜分析儀為一體的綜合儀器。它有兩個模擬通道和16個數(shù)字通道；具備豐富的觸發(fā)方式使得邏輯分析、頻譜分析、一些復(fù)雜信號的捕獲變得容易了；它還具備豐富的測

6、量功能，除了常規(guī)的電壓、時間的自動測量和簡單的加、減運算外，還具備相乘、積分、微分、FFT運算功能，F(xiàn)FT運算結(jié)果以頻譜形式顯示在CRT上；Agilent54662D的串性接口可以連接計算機，并行接口可以連接打印機。我們在此基礎(chǔ)上開設(shè)了一些新的實驗。例如：在綜合實驗室做的實驗“時序電路設(shè)計與邏輯分析”，分為4個知識點：要求學(xué)生用MIS集成電路74LSI6。設(shè)計同步六十進制計數(shù)電路；ElectronicWorkbench對所設(shè)計的電路進行計算機仿真效驗；在面包板上搭接硬件電路；在電路中加入IKHz的輸入信號，用Agi1ent54622D混合信號示波器測試電路輸由端Q。Q7及進位Cy波形并進行邏輯

7、分析。通過兩輪的實踐反映，該實驗達到了使學(xué)生掌握ElectronicWorkbench軟件應(yīng)用和電路仿真、Agilent54622D邏輯分析操作、熟悉數(shù)字電路測試方法、鞏固數(shù)字電路設(shè)計方法的目的，是個綜合性的實驗。2、加強EDA教學(xué)，跟上電子技術(shù)發(fā)展的潮流。EDA（電子設(shè)計自動化）技術(shù)作為電子技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)革命必定要在課堂教學(xué)中體現(xiàn)由來。我院從1998年就將EDA的內(nèi)容納入到電子技術(shù)的教學(xué)改革中，作為本科生的必修內(nèi)容之一。具體做法是在電子課程設(shè)計中插入EDA的教學(xué)內(nèi)容。電子技術(shù)課程設(shè)計學(xué)時安排為：EDA課堂教學(xué)，8學(xué)時；EDA基礎(chǔ)實驗，10學(xué)時；課程設(shè)計，24學(xué)時。在EDA課堂教學(xué)中，主要介紹

8、ABEL硬件描述語言。在EDA基礎(chǔ)實驗中，主要進行以下實驗：EDA軟件支持環(huán)境操作練習(xí)；可變模計數(shù)器實驗；數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計實驗。在以往的課程設(shè)計選題中，我們較多地側(cè)重于模擬和數(shù)字混合型的題目。例如，“三極管B值數(shù)顯式測量電路”和“數(shù)字顯示電容測量電路”。將EDA的內(nèi)容引入課程設(shè)計中后，題目中模擬電路部分用面包板實現(xiàn)，而將數(shù)字電路部分用isp芯片實現(xiàn)，例如計數(shù)器、譯碼器等。這樣既保持了以往在選題方面的優(yōu)點，又能夠使學(xué)生在一個相對真實的設(shè)計題目中運用EDA的相關(guān)知識和技術(shù)。EDA實驗板是教師根據(jù)教學(xué)要求自行開發(fā)制作的。為了使學(xué)生能有更多動手實踐的機會，實驗板上僅有isp芯片、下載接口、時鐘信號源和數(shù)碼

9、管、發(fā)光二極管、開關(guān)等必要的輸入輸由元器件。實驗板各部分均相互獨立，并留有接線插孔。這樣，學(xué)生在進行實驗時除了在計算機上進行編程、測試之外，還必須自己動手連接電路。同時，這種方案也具有較大的靈活性，方便擴充，為課程設(shè)計留有更大、更靈活的空間，不至于將電子技術(shù)課程設(shè)計演變?yōu)榧冘浖脑O(shè)計過程。目前我們又購買了北京理工達盛公司生產(chǎn)的EDA-V型學(xué)習(xí)機，開設(shè)VHDL及Veri1og硬件描述語言選修課，為愿意進一步學(xué)習(xí)的學(xué)生提供方便。同時也準備在模擬電子技術(shù)實驗中加入EDA的內(nèi)容。電子綜合實驗室配有計算機后，Pspice及E1ectronicWorkbench就作為“電子技術(shù)測量與實驗”的必修內(nèi)容，例如

10、：在“有源濾波電路和頻譜分析”實驗中要求學(xué)生先利用Pspice進行計算機仿真，然后對實際電路進行測試，并把實測結(jié)果與計算機仿真數(shù)據(jù)以及理論數(shù)據(jù)進行分析，再用Agilent54622D進行頻譜分析。實驗設(shè)備的改善大大豐富了實驗內(nèi)容。學(xué)生也可用Pspice或ElectronicWorkbench軟件及時對作業(yè)中的設(shè)計電路進行效驗，對電路設(shè)計的原理進行深入的分析，既鞏固了理論教學(xué)的效果，又提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。三、開放實驗室，培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)新的實驗設(shè)備應(yīng)為學(xué)生提供更好的教學(xué)資源，實驗室在保證教學(xué)任務(wù)的同時定期對學(xué)生開放，以滿足學(xué)生的多方面需求。1 .基礎(chǔ)教學(xué)的補充。部分學(xué)生實驗課上未選作實驗的可在開放時間內(nèi)補做。學(xué)生也可以在此利用E1ectronicWork-beneh等軟件對作業(yè)中的設(shè)計電路進行效驗。2 .為學(xué)生的第二課堂服務(wù)。我院學(xué)生處為豉勵學(xué)生的創(chuàng)新意識，提高實踐動手能力,積極開展了第二課堂活動。學(xué)院也定期舉辦大學(xué)生科技藝術(shù)節(jié)。電子實驗室為學(xué)生進行電子小制作提供設(shè)備、場地的方便，教師也可進行適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)。3 .學(xué)生培訓(xùn)基地。電子實驗室也作為學(xué)生畢業(yè)設(shè)計的場所，并一直作為我院學(xué)生參加全國大學(xué)生電子競賽的培訓(xùn)場地