电子电工技术知识点十篇

发布时间:2024-04-25 20:25:37

电子电工技术知识点篇1

论文关键词:课程改革;工作任务;课程项目;技术情境;教学导航

随着我国科技和经济的迅猛发展,社会对人才的需求正在发生着深刻的变化,教育行业受到各方面的重视。在教育部和财政部实施的国家示范性院校建设政策鼓舞下,高等职业技术学院以服务为宗旨,以就业为导向,以培养高级应用型、技艺型人才为目标。这类人才主要是在不同行业、企业的工作和生产过程中负责管理、监督、检测、分析、技术服务等几项工作。因此,高等职业技术学院正进行较大规模的专业建设和课程改革,要求高职专业的学生除了具备必要的基础理论、专业技术知识外,还必须具有解决工作生产中实际问题的能力,以适应今后的工作。

“电子技术”分为模拟电子和数字电子两大部分,在教学中从职业岗位工作任务分析着手以掌握知识和技能为根本、以工作方向为培养目标、以工作过程为导向,强调把完整的工作过程及其操作要求作为课程内容。当工作过程导向课程运用项目载体设计学习情境时,这一工作过程实际上就成了完成具体项目的自始至终的步骤。通过课程分析和知识、能力、素质分析,打破传统的教学模式,构建了“以工作任务为中心、以课程项目为主体的教学方法”。在教学中掌握课程技术原理及应用方面知识体系的完整性是非常重要的,使学生在完整的工作过程中培养应对复杂技术情境的能力。在教学中以典型电子电路制作的工作任务为中心,以多模块应用为切入点,引入对学生创新能力的培养,让学生在具体应用电路的制作过程中开发创新思维,完成相应工作任务,并构建相关的理论知识,发展职业能力。

一、模拟电子技术教学导航

模拟电子技术是研究对仿真信号进行处理的模拟电路的学科。它以半导体二极管、半导体三极管和场效应管为关键电子器件,包括功率放大电路、运算放大电路、反馈放大电路、信号运算与处理电路、信号产生电路、电源稳压电路等研究方向。

理论知识:基本半导体知识、放大电路、集成运算放大电路、直流稳压电源。

技能训练:常用元件的识别与测量、放大电路性能分析、集成运算放大电路基本应用。

1.模块1:半导体器件

(1)知识重点:半导体基础知识;半导体二极管外部特性;晶体三极管外部特性。(2)知识难点:半导体pn结。(3)教学方式:从半导体pn结入手,简单介绍半导体的基本结构与工作原理。结合实践教学,重点掌握半导体的外部特性。(4)技能要求:二极管与三极管的简易测试。

2.模块2:放大电路

(1)知识重点:放大电路的基本组成;放大电路的分析;多级放大电路的极间耦合;负反馈对放大电路的性能的影响。(2)知识难点:放大电路的分析;放大电路的负反馈。(3)教学方式:从基本放大电路入手,介绍放大电路的静态与动态分析、多级放大、电路反馈;结合实践教学,重点掌握放大器的外部特性。(4)技能要求:放大电路静态工作点的调整与动态参数测试。

3.模块3:集成运算放大器

(1)知识重点:集成运放的结构和特点;基本运算电路;集成运放的线性应用电路。(2)知识难点:集成运放的线性应用电路。(3)教学方式:从理论集成运放条件入手,掌握各基本运算电路和电压比较器的功能;结合实践教学,重点掌握集成运放的外部特性。(4)技能要求:电路的调整与测试。

4.模块4:直流稳压电源

(1)知识重点:整流与滤波电路;稳压电路;开关电源。(2)知识难点:开关电源。(3)教学方式:从二极管整流特性、电容器充放电入手,讲解整流、滤波电路;稳压电源重点讲授集成稳压电路和开关电源。(4)技能要求:电路的调整与测试。

二、数字电子技术教学导航

数字电子技术主要研究各种逻辑门电路、集成器件的功能及其应用,逻辑门电路组合和时序电路的分析和设计、集成芯片各脚功能。随着计算机科学与技术突飞猛进地发展,用数字电路进行信号处理的优势也更加突出。为了充分发挥和利用数字电路在信号处理上的强大功能,可以先将模拟信号按比例转换成数字信号,然后送到数字电路进行处理,最后再将处理结果根据需要转换为相应的模拟信号输出。

理论知识:集成门电路与组合逻辑电路、时序逻辑电路、波形产生与整形电路、中规模集成电路应用。

技能训练:组合逻辑电路应用、时序逻辑电路应用、逻辑电路限定符号识图。

1.模块1:数字电路基础

(1)知识重点:数字脉冲信号;二进制与8421BCD码;基本函数与逻辑运算;逻辑函数的化简和变换。(2)知识难点:逻辑函数的化简和变换。(3)教学方式:从二进制与逻辑函数基本规则入手,学习逻辑运算规则、逻辑函数化简与变换。(4)技能要求:逻辑函数的化简和变换。

2.模块2:组合逻辑电路

(1)知识重点:基本逻辑符号及意义;门电路的逻辑功能和基本特性;组合逻辑电路的分析常用组合逻辑电路的逻辑功能。(2)知识难点:基本逻辑符号及意义;组合逻辑电路。(3)教学方式:从基本原理与逻辑符号读解入手,重点介绍电路的逻辑功能与外部特性。(4)技能要求:基本逻辑符号读图;门电路和组合逻辑电路。

3.模块3:触发器

(1)知识重点:各类触发器的逻辑功能;触发器限定符号及其意义。(2)知识难点:触发器之间的转换关系。(3)教学方式:借助限定符号意义读解,帮助理解各种触发器的逻辑功能与控制方式;结合实践教学,重点掌握电路的外特性。(4)技能要求:触发器的逻辑功能测试。

4.模块4:时序逻辑电路

(1)知识重点:时序逻辑电路的特点;时序逻辑电路的限定符号及其意义;寄存器;集成计数器应用。(2)知识难点:集成计数器应用;限定符号及其意义。(3)教学方式:从触发器入手,由D触发器构成寄存器;由t和tˊ触发器分别构成同步和异步二进制计数器。借助限定符号的意义来理解时序逻辑电路的逻辑功能。结合实践教学,重点掌握电路的外特性。(4)技能要求:常用的相关集成电路的应用。

5.模块5:波形产生与整形电路

(1)知识重点:555定时器;多谐振荡器与单稳态电路;施密特触发器;石英晶体振荡器。(2)知识难点:555定时器;多谐振荡器。(3)教学方式:以555定时器为重点,介绍多谐振荡器、单稳态电路和施密特触发器的功能。重点掌握电路的外特性。石英晶体振荡器从阻抗频率特性入手。(4)技能要求:常用的相关电路的应用入手。

三、电路组装、测量与调试教学导航

电子电路组装、测量与调试在电子工程技术中占有重要的地位,任何一个电子产品都是由设计焊接组装调试形成的,焊接是保证电子产品质量和可靠性最基本环节,调试是保证电子产品正常工作的最关键环节。

理论知识:常用电子仪表、电路的装配、调试与测量知识。

技能训练:常用电子测量仪表的使用、常用电路元件与数字集成电路测量、电路的装配与调试。

1.模块1:常用电子仪器知识重点

(1)知识重点:双踪示波器;半导体管特性图示仪;毫伏表;信号发生器;集成电路测试仪。(2)知识难点:双踪示波器;半导体管特性图示仪。(3)教学方式:重点讲授电子仪器的操作和使用方法。(4)技能要求:仪器的基本操作方法;半导体特性测量。

2.模块2:电子元器件的识别与简易测量

(1)知识重点:电子无源元器件;电子有源元器件;表面安装元器件。(2)知识难点:表面安装元器件。(3)教学方式:重点讲授各种电子元器件的识别与选用方法。(4)技能要求:元器件的识别与选用方法、常用数字集成电路测试。

3.模块3:电路的装配、调试与测量

(1)知识重点:装配、焊接工艺;电路测试与测量。(2)知识难点:电路测试。(3)教学方式:介绍电路装配工艺,分析电路测试与测量基本方法,结合实训进行教学。(4)技能要求:电路装配、测试与测量。

四、电子电路仿真教学导航

电路仿真技术是近十年来在电子技术研究领域的一场革命。设计人员利用计算机及其软件的强大功能,在电路模型上进行电路的性能分析和模拟实验,从而得到准确的结果,然后再付诸生产,极大地减少了实验周期和试制成本,提高了生产效率和经济效益,受到了电子生产厂家的一致欢迎。现在,电子仿真技术已成为电子工业领域不可缺少的先进技术,因此为了确保电路设计的成功,消除代价昂贵并且存在潜在危险的设计缺陷,就必须在设计流程的每个阶段进行周密地计划与评价。电路仿真给出了一个成本低、效率高的方法,能够在进入更为昂贵费时的原型开发阶段之前,找出问题所在。

理论知识:ewB与multisim平台基本知识,multisim在电子仿真实验中的应用。

技能训练:模拟电路电子仿真和数字电路电子仿真。

模块:电子电路仿真。

(1)知识重点:multisim平台的使用;multisim在电子仿真实验中的应用。(2)知识难点:multisim软件的使用。(3)教学方式:从电子实验实例入手,学习multisim软件的使用,在学会使用的基础上,结合电子知识,完成电子实验的仿真。(4)技能要求:用multisim进行电子仿真的方法。

五、综合实训项目——有源多媒体音箱的设计与制作

1.知识要求

掌握模拟电子技术和数字电子技术的综合应用思路;掌握电子产品综合设计的基本思路。

2.技能要求

能进行电子电路的综合制作调试;能有条理地撰写设计说明书;能对设计项目进行总结展示。

3.教学任务

通过有源多媒体音箱的设计、制作及测试,掌握电子产品的设计流程及注意事项,学会元器件的特性测试和电路组装、测试,熟悉电子产品组装的工艺要求及生产过程。

4.教学活动设计

(1)通过让学生利用图书馆、上网等手段查阅相关资料,在教师指导下对有源多媒体音箱进行设计,掌握电子产品的设计流程及注意事项。

(2)在校内生产线的工作岗位上,根据所设计电路选择元器件,进行元器件的性能、参数测试。规划电路板,进行元器件的布局和印制电路板的制作。完成各部分电路的焊接、组装,对已经组装的电子产品进行参数测试及调试,使其达到设计要求。

(3)要求学生撰写实践报告及产品说明书。

5.相关知识

(1)理论知识。元器件的识别、测试方法;印制电路板的制作,元器件的布局;焊接工艺、电路调试方法;产品说明书的撰写。

电子电工技术知识点篇2

关键词:“1+X”模块化课程结构;系统化教学设计

《电工电子技术》是高职院校非电专业的一门专业技术基础课程,是一门实践性、应用性较强的课程。通过对本课程的学习,学生能够获得有关电工电子技术的基本概念、基本理论和基本技能,为后续专业课程的学习及未来从事的相关工程技术工作打下坚实的基础。《电工电子技术》课程包含“电工技术”和“电子技术”两部分内容,涵盖了电路分析、电机及电气控制、模拟电子技术、数字电子技术等多方面内容。《电工电子技术》课程作为工科专业的专业技术基础课程,在我学校主要服务于制造大类专业,如数控设备使用与维修及机电一体化、汽车检测与维修等专业,由于各非电类的专业培养目标不同,人才培养方案中对《电工电子技术》课程的内容广度和深度的要求都有所不同,要求《电工电子技术》课程既要体现出专业技术基础课程的“基础平台性”特征,还要体现出非电各专业的“专业性”特征,《电工电子技术》课程不能再以一个同样的课程标准应对非电各专业的专业培养目标,必须体现为专业服务。《电工电子技术》课程教学要以学生为本。坚持工学结合,强化教学、学习相融合的教育教学活动。推行项目教学、工作过程导向教学等教学模式。要求课程的《电工电子技术》课程的教学内容、教学方法、教学手段等不断进行改革与优化,努力提高教育教学效果。如何更好的开发与实施《电工电子技术》这类专业基础课的教学工作,如何系统地把基础课的知识讲解给学生,让学生对电工电子专业有个全面的认识和统一的学习,完成《电工电子技术》“基础平台性”要求,为学生将来的可持续学习能力打下坚实基础,如何提高学生的学习兴趣,将电工基础理论与非电各专业紧密结合,让枯燥的理论在实际应用中获得生机,变“要我学”为“我要学”,培养学生自主学习能力,这些都是电工基础课教师密切关注和积极思考的问题。

一、存在的主要问题

从课程本身的发展来看,随着科技的进步,电工和电子技术的信息量日渐增加,如脉冲功率技术、新型电源技术等,另一方面,以就业为导向的专业人才培养方案的不断调整与修订,《电工电子技术》的学时数进一步减少,传统《电工电子技术》课程的教学内容不能适应非电各专业的教学目标。从学生方面来看,《电工电子技术》不是非电类学生的专业课,部分学生认为所学的专业与电工电子无关,以后工作生活也不会涉及电工电子方面的知识,因此这些学生学习的主动性和积极性都不高,再加上传统《电工电子技术》的理论知识多且比较难,大部分高职学生的物理、数学等文化基础知识相对薄弱,对学好这门课程即缺少兴趣又缺乏信心,这些思想直接影响了教学效果。从教师方面来看,高职的很多教师缺乏企业经验,从本科院校毕业后直接从事教学,将本科院校里学习本课程的教学模式照搬到高职院校的课堂里。在理论教学中,采用单一的讲授法,以“一言堂”教师为主体的方式进行枯燥的理论推导,这样就使得电学基础差的学生听不懂,逐渐形成厌学、怕学的心理。在不多的实验教学中,学生只是机械地按照实验步骤与要求进行验证性实验操作,缺乏自己动心动手动脑设计实验的环节,这样的学习过程,使理论知识与实践操作相脱离,达不到相辅相成、互相促进的教学效果。

二、“面向学生、服务专业”,建构《电工电子技术》模块化课程教学内容

《电工电子技术》是我院工程实训中心电工电子基础教研室,面向全院的工科非电各专业授课的一门专业技术基础课,服务的专业面较广,如数控设备使用与维修、机电一体化、汽车检测与维修、计算机应用等,由于各个专业对该课程的要求不完全相同,如果采用一个标准进行授课,会导致《电工电子技术》课程不能有效支撑后续课程的学习,极大地影响人才培养质量。为此,工程实训中心电工电子基础教研室老师和各系部专业教师、行业企业专家经过三年多的对接调研,深入了解不同专业的人才培养目标和对本课程内容的要求,形成了电工电子课程模块化的体系结构,并开发了系列教学载体,以期表征相关专业的特征。《电工电子技术》课程模块化是源自于学科体系的《电工电子技术》知识与技能内容,即对电路基础、电机及电气控制、电子技术三部分内容进行教学加工,同时结合国家职业资格标准“中级维修电工”技能鉴定要求,以工作过程中的能力要求对接学习过程中的能力培养,序化知识结构。电路基础、电机及电气控制、电子技术三个模块下分子模块,共有14个子模块,即安全用电,直流电路的安装、测试与分析,正弦交流电路的安装、测试与分析,三相交流电路的安装、测试与分析等模块,各个模块既相互独立又相互联系,其中4个为必选子模块、10个为选修模块。通过各专业人才培养目标对这些模块进行选择,从而实现专业《电工电子技术》的教学内容广度的选择,体现“必需、够用”原则;通过对模块中的教学载体的选择完成对教学内容深度的选择,体现“实用”原则,凸显其“专业性”特点,激发学生学习兴趣。基础模块和差异化模块见图1。《电工电子技术》课程的模块化教学可以实现对不同专业的学生进行有针对性的区别教育,见图1。如计算机应用专业的学生对“电”知识的要求以实用为主,趋向于科普化,没有国家职业资格标准“中级维修电工”的职业资格考证的要求,因而选择了电路基础部分的四大基础模块,以及“常用电子器件的测试与辨别”、“基本放大电路”、“直流稳压电源的分析与设计”、“基于触发器构成的计数器分析与设计”4个选修模块。体现了“1+X”,即“基础平台性+差异性”。授课教师在课程的讲授过程中,以趣味的、日常接触到的计算机用电实例为教学载体,更多地偏重于知识性和应用性,刻意淡化电工理论的数学推导和计算过程。如此一般,能够降低学生的学习难度,通过趣味性、实用性引导学生掌握电的相关技术及其应用。《电工电子技术》课程内容结构的“1+X”化,有助于实现《电工电子技术》课程开发的开放性,从而不断开发带有各非电专业特色的教学载体,使《电工电子技术》具有基础与应用的双重性。如汽车检测与维修专业的学生在学习“变压器使用与维护”时,除了学习常用的变压器外,还会以汽车上使用的变压器“点火线圈”为教学载体进行教学,力图将电工电子技术基本知识与技能直接应用到汽车维修实践中。“面向学生、服务专业”,建构《电工电子技术》模块化课程教学内容的核心是为了改变传统的学科式的《电工电子技术》教学内容与教学模式,开发出符合高职院校学生思维特点“先动手、再思辨”的特点,以能够实际操作的教学载体为课堂导入,通过完成任务来引导学生在实做中发现问题、解决问题。《电工电子技术》模块化设计的出发点是以职业需求为基础,以提高技能为目标,以能力的培养为划分模块的依据,将理论知识进行巧妙加工在教学载体中,从而实现理论与实际操作技能的有机结合,整个教学过程贯穿工程素质的养成,体现职业技术教育的特色。

三、“任务驱动、项目引领”,系统化教学设计

《电工电子技术》模块化课程教学内容是整合相关的理论知识、实践经验、操作技能以及活动方式、方法、方案的理实一体化的教与学,以实现学生理论知识的掌握与应用、操作技能的领悟与习得,工程素养的学习与内化。因此课程是”任务驱动、理实一体”的系统化教学设计,按照职业能力培养、工程素养养成和学生个性要求构建“学习与工作任务相结合”的教学范式,有针对性地采取任务驱动、项目导向、课论与实践一体化等行动导向的教学形式。传统的《电工电子技术》课程的实验教学主要包含验证性实验,验证性实验指的是为了配合本课程的理论教学而设置的实验,目的是使学生熟悉常用仪器仪表的使用方式,掌握正确的实验方法,如验证经典的叠加原理、戴维南定理等。这样的验证性实验一般需要到实验室完成,由于硬件资源的限制,验证性实验的课时量不可能开设太多。这就与实现理实一体化的教与学形成冲突,这也是《电工电子技术》课程改革的瓶颈之一。为有效突破这一瓶颈,以任务驱动,项目引领为主体结构,完成任务,整合相应的知识、技能,实现理论与实践的统一,电路基础部分大模块的课程教学设计如图2所示。图2电路基础部分大模块的课程教学设计建构主义学习理论认为,学习是在旧知识的基础上构建新知识的过程,强调学生学习的主动性、情境性,主张以学生原有的经验为主构建知识。《电工电子技术》课程以关注学生已有的经验为起点,通过教学载体,通过完成任务,把学生已有的知识、经验与新知识进行有效衔接,学生不仅提高学习兴趣,缩短电工理论知识与现实生活之间的距离,极大地调动学生积极性、自觉性与主动性。以“电的认知与安全用电”模块的教学为例,这是本课程的第一个学习模块,学生在高中物理中学习过欧姆定律,能够绘制简单的电路,这是学生已有知识,作为本次学习的逻辑起点;本模块的目标是掌握安全用电常识,具有安全用电意识。根据起点与目标,我们引入教学载体“试电笔”,设计学生行动任务:(1)用试电笔测出教室内的插座上是否有电?判断零线、火线?(2)绘制出用试电笔测量教室内的插座上是否有电的电路图。(3)用欧姆定律计算此回路中的电流。学生通过完成上述任务,掌握人体电阻,试电笔氖管电路结构,电流对人体的危害、安全电流等安全用电常识。把握学生学习的逻辑起点,找准新旧知识的连接点,把握好新知识的生长点,才能帮助学生实现知识迁移。再以学习模块七:“基本控制线路的装接”为例,学生已有的知识与经验是已经掌握了低压电器各元器件的元件识别、电气图形符号认知、简单电气控制原理图识读与绘制知识与技能,是本次学习的逻辑起点;本模块的目标是完成具有电动机正反转控制功能的线路设计与装接。根据完成任务的要求和环境等条件,选取适合的各种行动导向教学法,例如项目教学法、案例教学法、任务设计法、小组工作法等,教学资源为任务单、工作单、评价单、技术资料手册、技术网站的网址等。图3验电笔的使用及其电路图根据起点与目标,我们引入教学载体“正反转控制线路原理图、正反转控制线路实物等”,设计学生行动任务:(1)识读电动机正反转控制线路原理图逻辑起点,温故知新(2)资讯并设计电动机正反转控制线路资讯(3)确定正反转控制线路设计方案与实施方案计划与决策(4)实施作业,完成检查并评价实施、检查与评价(5)总结学习单元,明确课后任务知识归纳与内化在上述任务的设计中,体现了完成任务的6个行动基本步骤,即“资讯、计划、决策、实施、检查、评价。”同时根据学生的逻辑起点,找到联系新旧知识的连接点,即通过分析电动机正反转控制线路原理图,经过资讯,设计电动机正反转控制线路的实物装接图,包括元器件的选择,元器件的布局布线等;教师帮助学生选择设计方案,确定实施方案;教师在学生的实施环节中,观察学生的实施情况,并及时做出示范及引导;针对学生的作品,进行多种形式的评价,包括学生自评,小组互评,老师评价等;最后,教师总结本学习单元,布置课后作业,让学生反思行动的知识并进行知识的归纳、总结与内化,构建形成新的知识。图4“电动机正反转控制线路”的教学任务设计“载体导入、激发兴趣;操作体验、温故知新;建构新知,拓展延伸”是检验学生灵活应用本课程的理论解决现实问题的能力,是理论与实践相融合的关键。学生根据课堂已学过的理论知识,按照要求通过自主或小组讨论确定任务完成方案并实施,得出操作结果,再从实践结果来分析所应用的理论知识。经过学生在实践与理论融合的教学过程中,学生不但从中锻炼了动手能力,而且培养了分析和解决问题的能力,加深了对本课程相关理论知识的理解,培养了工程素养。

四、以“电动机正反转电路装接与调试”单元为例,看教学实施效果

通过实践我们发现,任务驱动教学法是一种比较适合电工电子技术基础课程的教学方法。运用任务驱动法教学,教师要精心设计学习任务,创设激发学生根据已有的知识与经验,探究新知识、掌握新技能的教学情境。在设计学习任务时,教师要紧扣本模块的重点、难点,从模块的知识特点以及学生的具体实际出发,遵循由简到难、循序渐进的原则。在整个教学过程中,分解模块的学习任务,将学习任务具体化,以完成一个个具体的任务为线索,把教学内容巧妙地隐含在任务中,让学生带着任务去完成学习。“电动机正反转电路装接与调试”单元是子模块七基本控制线路的装接中的学习单元2,学生已经熟知了低压电器以及电动机的工作原理等,能识别、检测各低压电器,能够对电动机的点动-连续控制线路进行连接、排故等。结合学情及教学目标、重难点进行本单元的教学设计与实施,如下图所示。图5“电动机正反转控制线路”的教学组织与实施(1)下发工作单,明确初步任务———即电动机正反转控制线路原理图的识读。教师以班级授课的形式,引导学生应用已有知识,分析电气原理图,识别各低压元器件及控制线路的工作原理。(2)设计方案并明确工作过程,明确具体任务———即工作流程。学生以小组的形式进行讨论,对电动机控制线路的连接过程进行任务分配,确定所需的元器件、工具及其检测方案、线路连接方案和故障检测与排除方案。(3)实施工作,按照所确定的方案进行作业,明确各流程中的具体小任务———即①工具准备和元器件检测;②完成电动机正反转控制线路的装接;③完成线路检测,故障排除,并进行通电试验。在各阶段,同组成员需团结并分工合作,积极主动动心、动脑、动手,按照电工职业标准进行操作;鉴于学生的竞争心理,学生都会踏实、努力完成任务。在此过程中,教师需从旁协助,密切关注各组的完成情况,并对安全用电知识进行普及,确保各组成员有效、安全的完成任务。(4)总结学习单元,明确课后任务———即完成实验报告。在此阶段,学生需将自己的作品进行呈现,并做简要说明与总结,最后将自己的认识,理解通过实验报告的形式呈现。通过本单元的学习,学生对电动机正反转控制线路的认识,以及线路检测、排故方面都会有所认知,同时培养了学生勤动手、爱动脑、爱设计的习惯。

五、结束语

《电工电子技术》课程教学的改革并非盲目的改变现有的教学模式,我们结合学生的学情以及非电各专业对本课程的要求,在教学内容的选择,教学载体的确定以及教学形式的选取上进行了系统化建构与设计,实现《电工电子技术课程》教学内容与载体上的“1+X”化,体现出该专业技术基础课程的“基础平台性”特征与“非电类各专业接口”特征;以任务驱动、项目引领为主进行系统化教学设计,突出“教、学、做、练‘一体化特色,遵循了由浅入深,循序渐进的教学规律,通过教学改革探索与实践,授课教师明显感觉到学生的学习兴趣高涨,极大提高了教学效果。

作者:龙海燕龚雪单位:成都航空职业技术学院

参考文献:

[1]曲克敏.高等职业教育专业性与职业性的对立统一[J].中国职业技术教育,2009(30).

电子电工技术知识点篇3

20世纪70年代以来,由于半导体激光器和光纤技术的重要突破,推动了以光纤传感、光纤传输、光盘信息存储与显示、光计算以及光信息处理等技术的蓬勃发展,从深度和广度上促进了光学和电子学及其他相应学科(数学、物理、材料等)之间的相互渗透,形成了一个边缘的研究领域。光电子学一经出现就引起了人们的广泛关注,反过来又进一步促进了光电子学及光电子技术的发展。光电子技术包括光的产生、传输、调制、放大、频率转换和检测以及光信息存储和处理等。因此,可以这么说,现代信息技术的支撑学科是微电子学和光学,光电子学则是由电子学和光学交叉形成的新兴学科,对信息技术的发展起着至关重要的作用。光电子技术是光频段的电子技术,是电子技术与光学技术相结合的产物,光电子技术是光电信息产业的支柱与基础,涉及光电子学、光学、电子学、计算机技术等前沿学科理论,是多学科相互渗透、相互交叉而形成的高新技术学科,其技术广泛应用于光电探测、光通信、光存储、光显示、光处理等高新技术光电信息产业。同时,随着生物医学、生命科学等新兴学科的发展,其中的信息获取手段对光电子技术的依赖程度越来越高,加快了这些学科之间的交叉融合,从而诞生了很多边缘学科,比如生物光子学、光医学等。综上所述,可见光电子技术在现代信息产业技术中的重要地位,因此,光电子技术这门课程不仅是光学工程专业的基础必修课程,也应该作为电子信息工程专业的专业选修课程来开设。

电子信息工程专业的光电子技术课程的基础理论知识包括:光度学基本知识、光辐射传播、光束调制与解调、光辐射探测技术等。其中,光度学基本知识是最基础的内容,包括:电磁波波谱、辐射度学、光度学、热辐射基本定律、激光原理、典型激光器等。光辐射传播包括:光辐射的电磁理论、光波在大气中的传播规律与特性、光波在电光晶体中的传播规律与特性、光波在声光晶体中的传播规律与特性、光波在磁光晶体中的传播规律与特性、光波在光纤波导中的传播规律与特性、光波在水中的传播特性、光波在非线性介质中的传播等。光度学基本知识和光辐射传播这两个基础内容可以说是光电子技术课程基础中的基础,而对于电子信息工程专业的学生来说,这些知识点比较抽象,为了便于该专业学生对光电知识的接受和激发他们的兴趣,因此,在课堂上有必要多花时间重点讲解这部分的知识点,同时在制作ppt教案时尽可能使用图片或动画描述一些原理性的知识。

比如:在讲解激光是如何产生的时候,可制作动画描述自发辐射、受激吸收、受激辐射的原理;在讲解激光器的结构和工作原理时,可制作多色图片对激光在各种光学谐振腔中的受激放大过程进行描述;在介绍各种典型的激光器时,最好收集到它们的实物照片进行讲解;在讲解光波在各种光学晶体中的传播特性与规律时,最好能制作三维立体的图片描述光学晶体的各向异性的特性,相应的公式表达尽量简洁化,然后结合动画描述光波在其中传播时所发生的变化。光束的调制、扫描和解调技术的理论教学内容包括:光束调制的基本原理、电光调制技术、声光调制技术、磁光调制技术、直接调制技术、光束机械扫描技术、光束电光扫描技术、光束声光扫描技术、空间光调制器等。这些知识点的理论基础都是“光辐射在光学晶体中的传播规律和特性”。其中光束调制的基本原理移植了微电子学中微波调制中的很多概念,电子信息工程专业的学生易于理解,但是光束调制和扫描的实现技术中,除了需要使用各种光学晶体以外,还需要使用半波片、全波片、起偏器、检偏器共同组成一个系统完成光束的调制和扫描。这些光学器件对于没有光学工程基础的电子信息工程专业的学生来说比较陌生,因此,在讲解过程中应该通过动画或图片等手段形象地描绘线偏振光、椭圆偏振光、圆偏振光等基本光学概念,并借用相关的光学参考资料对这些光学器件的功能和原理进行简单介绍。

只有这样,才有利于电子信息工程专业的学生深刻理解光束的调制、扫描、解调等技术。光辐射探测技术的理论教学内容主要包括:光电探测的物理效应、光电探测器的性能参数、光电探测器的噪声、光电导探测器—光敏电阻、pn结光伏探测器的工作模式、硅光探测器、光电二极管、光热探测器、直接光电探测系统、光频外差探测的基本原理等。由于电子信息工程专业的学生已经具备了较好的半导体器件理论基础知识,而光电子器件本身也属于半导体器件,因此学生只要掌握了爱因斯坦的光电效应原理,就很容易理解各种光电子器件的工作原理、性能特点及应用领域。该部分所介绍的各种光电半导体器件很可能会在学生将来从事信息产业技术的相关工作中用到,也可能会在将来某些学生跨到光电信息或光学工程相关专业进一步深造时从事相关科研课题研究时用到,比如:pn结光伏探测器、光敏电阻、光电二极管、光电三极管等,都会经常用到。因此,建议在理论教学过程中,除了结合图片等多媒体教学手段介绍相关光电子器件的工作原理外,最好能够给学生展示光电子器件的实物,以便给学生一些感官认识。电子信息工程专业光电子技术课程的系统方面的知识点包括:光电成像系统、光电显示系统等。

其中,光电成像系统的基本器件是电荷耦合摄像器件(CCD),CmoS摄像器件和电荷注入器件(CiD)。目前,CCD摄像器件的应用最为成熟和广泛,主要包括线阵CCD和面阵CCD等,其原理基础仍然是光电半导体器件和两相或三相电极电路的结合。因此,教学中应结合脉冲数字电路知识重点讲解CCD的原理和特点。光电成像系统的内容包括:系统基本结构、基本参数、红外成像系统、红外成像中的信号处理及综合特性等。其中红外成像系统涉及很多应用光学方面的知识,这对没有应用光学基础知识的电子信息工程专业的学生来说比较陌生,而且属于光学工程专业学生的研究方向之一,因此,这部分内容简单介绍即可。而红外成像中的信号处理都涉及电子电路方面的知识,属于电子信息工程专业的范畴,这部分内容可以重点讲解。光电显示系统包括阴极射线管原理、液晶显示原理、等离子体显示原理、电致发光显示原理及多色激光显示原理等,其中前三类显示技术的应用已很广泛和成熟,可以重点讲解,而后两类显示技术比较前沿,可以简单介绍,以便让电子信息工程专业的学生了解当今光电显示技术的发展趋势。电子信息工程专业光电子技术课程应用方面的内容包括:光纤通信、激光雷达、激光制导、红外遥感、红外跟踪制导、光纤传感技术等。这些应用技术可以分别举一个相应的实际应用系统进行介绍,让学生体会到光电子技术的重要性和广泛性,激发他们对这门技术的兴趣。#p#分页标题#e#

对于电子信息工程本科专业而言,毕竟培养的学生不属于光学工程或光电子技术领域的人才,而且电子信息工程专业已有很多属于本专业的实验课程及课程设计,笔者认为光电子技术课程的实验教学应根据该专业学生的理论基础和将来他们最可能需要的工程能力而设置。在该课程中,各种光电子器件和原理、功能及应用最易于电子信息工程专业的学生理解,而且也是电子信息工程师应该具备的基本知识,因此,笔者建议开设一些光电子器件的相关实验课。由于光电子技术课程的总学时设置为48学时,所以建议理论教学为40学时,8学时为实验教学(共4个实验)。

电子电工技术知识点篇4

【关键词】工作室创新人才培养

【中图分类号】G【文献标识码】a

【文章编号】0450-9889(2016)10C-0082-02

高职教育以技能应用型专业人才为培养目标,在国民经济建设中发挥着重要作用。我校应用电子技术创新工作室成立于2013年,通过3年的建设,主要培养能进行项目研发,能参加技能大赛、电子大赛的高技能型人才。电子技术创新工作室面向全校师生开放,有利于学生学习电子技术、自动控制、计算机软件编程、传感器等多学科领域的知识和技术,积极引导学生将电子技术前沿技术和课堂知识相结合,推动学科竞赛和课题探索研究,激发创新思维和创新能力。

一、电子技术创新工作室的建设

(一)电子技术创新工作室的定位

电子技术创新工作室主要在学校内选拔一批优秀的学生,进行更深入的技能培养,为课题研究、项目研发、电子类竞赛培养最优秀的人才。学生在参与项目开发和各种竞赛过程中,可以巩固和学习模拟电子技术、数字电子技术、单片开发机、pCB设计、嵌入式技术、无线传感网络、操作系统、安卓技术、界面编程技术等知识。在产品研发、制作、调试过程中能激发学生的想象创新能力、动手实践能力以及跨学科学习的钻研能力,对电子类课程知识的融会贯通起到极大的促进作用。教师把课题引入工作室以及参与学科竞赛指导,一方面分解项目让学生参与进来,有利于培养学生解决问题的能力;另一方面,随着电子技术迅速发展,新技术日新月异,现代电子技术已经和计算机技术、传感器技术高度融合,当前流行的aRm技术、安卓编程、操作系统、FpGa技术等发展迅速,近年来的电子技术技能大赛所用知识都是it的前沿技术,教师借助创新工作室指导学生参加竞赛,可以丰富和提升自己的知识水平,丰富教学技能,加强专业团队的技术交流和探讨,更好地指导学生。

(二)电子技术创新工作室的组织架构

我校电子技术创新工作室由机电工程二级学院主管教学的副院长牵头领导,机电教学群骨干教师及企业外聘专家联合责任指导学生完成项目学习研究和创新工作。工作室分配常驻责任指导导师一名,负责工作室的日常监管和技术指导。学生团队分为5个技术小组,每组3人,设学生部长和副部长各一人,主要负责工作室的日常管理和协调工作。

二、电子技术创新工作室的管理

(一)学生选拔管理

工作室总共设置20个岗位,其中固定岗位15个,流动岗位为5个。大一第一学期学习完C语言程序设计、模拟电子技术、电路分析与测试三门专业基础课程后,对编程及硬件有基本的认识,就开始招新选拔。由部长组织工作室成员在实训楼下进行产品演示和现场招新。感兴趣的学生在进行现场体验之后进行预报名,经过基本知识测试之后择优录取进入工作室学习,每3人为一个学习小组,进行学期期末考核末位淘汰制。考虑高职学生学习的自觉性不强,所有进入工作室学习的学生必须将宿舍电脑搬入工作室。

(二)日常管理

电子技术创新工作室配备单片机开发板20套、Stm32开发板20套、FpGa开发板5套、Cortex_a8系列开发板5套、pCB打印机1台、热卷印机1台、泰克示波器2台、万用表6个、热风枪2台、稳压电源2台、元器件柜一个、其它配备常用的电子元器件耗材及工具若干。工作室所有成员都需要遵守《电子创新工作室管理条例》。仪器仪表、教研用书、电子元器件、耗材的管理责任分配到人,实行先登记、后使用的原则,贵重仪器及开发工具用玻璃柜锁存,需要经过责任人的同意方可使用,具体责任人由部长和副部长任命并进行管理规范,教师参与监管工作。工作室实行24小时开放制度,提倡开放、灵活的学习场所,每位团队成员要在规定时间完成教师布置的项目任务,并定期向指导教师报告项目进度。

(三)学习管理

学生经过大一第一学期学习后,在大一的第二学期应该深入学习研究51单片机开发、pCB设计等课程,以智能小车、工控触摸屏、数控电源、温控系统为学习载体进行知识的融会贯通,并初步具备参加广西区电子设计大赛的知识。学生在大二学年需要深入学习Stm32技术开发、Ucos-iii应用开发、emwin开发、Lwip开发、android技术、无线传感网等知识,并以智能家居系统、无线点菜机、智能小车为载体进行相关知识技术的融合。大二学生是每年电子大赛和职业院校技能大赛的主力,因此大二学生在进行项目训练时,同时需要强化团队合作精神,在项目训练时,实行软硬件设计轮流法。考虑大三第二学期所有学生进入企业顶岗实习,大三学年第一学期主要参与老师的课题研发和“传、帮、带”指导低年级学生。

学生在学习过程中除了专任教师指导外,实行老带新管理制度。高年级成员需要责任指导低年级成员,并纳入年度考核体系。工作室固定每两周召开一次技术会议,每个小组依次汇报工作内容和项目情况,将技术热点、难点以及解决问题的思路展开讨论并作经验分享。工作室建立QQ专用群,老师可以在线指导学生的提问,工作室成员也可以相互探讨、交流技术问题。通过文件共享及邮箱形式分享经典案例、技术前沿以及往届学员毕业后的工作风采等,完善工作室管理制度和创新培养模式。

(四)教师管理

电子技术创新工作室开展的项目研发及承担的技能竞赛任务所涉及的知识广泛,需要每位教师发挥专业特长到工作室进行辅导,工作室平时的指导实行课时折算制度,指导学生参加竞赛发放一定的指导费,并纳入年终绩效考核体系,从一定程度上调动专任教师的积极性。2015-2016年我校电子创新工作室连续2年列为校级重点支持工作室,配套资金共3万元用于工作室日常建设。电子创新工作室积极开展校企合作,目前已与深圳信盈达电子技术有限公司南宁分公司、广州粤嵌电子技术有限公司展开合作。一方面,派遣教师去企业参加国培、技术交流培训等;另一方面,定期邀请企业高级技术人员来工作室举行讲座和技术指导,聘请高技能的企业人员作为外聘专家并引入企业项目,使专业知识和操作技能的培养与行业技术的发展保持一致性,使教学内容具有先进性、前沿性。

三、培养学生创新能力的基本思路

(一)以问题为导向培养学生创新能力

加强对学生创新和实践能力的培养是电子技术创新工作室的一个重要任务。在建构主义理论指导下的基于问题的学习方法(pBL)是以学习者为中心的一种教学模式。pBL教学方法以学生遇到的问题为学习导向,通常解决这些问题没有固定的方法可循,学生需要通过自己查阅资料、做实验、社区交流等方式探索寻找解决问题的方法,在这个过程中,培养团队协作能力和交叉学科的学习探究能力。

问题探究过程中,应以学生为中心,鼓励学生自主学习,pBL教学方法相当适合学生自主学习以及创新能力的培养。指导教师仅在关键的时候进行项目要点和难点的点拨,起到引导作用。在电子技术创新工作室的项目训练中采用pBL教学方法有利于学生创新思维的培养,学生在解决实际问题的过程中巩固所学知识并获取新知识,同时也培养了他们的创新实践能力,有利于高职院校更好地培养符合时代要求的应用创新型人才。

(二)以技能竞赛激发学习兴趣

电子技术创新工作室每年都组织学生参加广西或全国的大学生电子大赛及职业院校技能大赛。电子大赛第一阶段为校内选拔赛,由工作室组织,面向专业的所有学生,3人一个小组参加。指导教师根据实际情况出3~5个题目,内容涉及模拟电子技术、数字电子技术、pCB制作、单片机技术等课程的知识点。参赛队根据题目要求,利用工作室的元器件及开发工具制作一个电子产品,主要考察学生基础知识和团队合作能力。第二阶段为区赛,该阶段主要考察学生电子技术、传感器、单片机、嵌入式等知识的综合运用能力。选手通过在工作室培养,训练往年的大赛试题,将历年赛题分类型和模块进行制作调试,并将典型的软硬件模块进行归档处理。通过历年赛题的练习,能够锻炼学生分析问题、解决问题的综合运用能力。第三阶段主要为全国赛或区赛的复赛阶段。主要考察学生运用所学的基本知识对新技术、新器件的理论分析和应用开发能力。近几年来,嵌入式技术发展迅速,为培养适应市场经济的电子技术类专业人才,教育部每年举办“高职嵌入式技能大赛”,2014-2016年的嵌入式技能大赛主要考察Stm32底层驱动开发、android应用开发、Zigbee技术、视频采集技术、wiFi技术以及模拟电路故障分析。电子创新工作室通过每年一度的电子大赛和嵌入式技能竞赛等活动,激发学生学习新技术新知识的兴趣和潜能,培养学生团队意识和协作能力。

(三)产学研校企合作促进项目创新

引入现实性或社会性的创新课题,是推动电子技术创新工作室创新活动的必要前提。激发创新主体的积极性,就必须有创新课题的有效示范;要保持创新课程教学的长效机制,就必须具有和社会需要接轨的应用性创新课题。一方面,指导教师积极将自己的科研课题进行任务分解,转化为创新工作室的创新课题;另一方面,与多家本地it电子技术企业共建创新工作室,进行专业领域先进技术的补充,通过对引入企业实际项目的教学化处理,使学生在有限的训练时间内,得到具有代表性的电子设计与制作能力的培养,体现出学习内容的工学结合特征。对电子产品项目开发进行统筹安排,合理安排项目训练的进度表,提出任务指标,学生共同讨论协作并互相学习,促进所学知识融合,培养学生团队合作意识,提高学生综合应用能力。

实践证明,电子技术创新工作室是培养和发挥学生创新精神和实践能力的理想平台,对培养学生发现问题、分析问题、解决问题以及团队协作发挥着重要的作用。作为高职院校,如何为地方经济建设和发展培养高素质的应用人才,是各高校根据自身定位和发展需要思考和探索的问题。

【参考文献】

[1]马青丽,林小军.创新工作室模式下的大学生创新能力培养研究[J].大学教育,2015(11)

[2]刘琨.以电子创新实验室为依托的电子专业第二课堂研究与实践[J].电子测试,2015(01)

【基金项目】2016年度广西壮族自治区中青年教师基础能力提升项目(KY2016YB628);南宁职业技术学院2015-2017年度首批重点科技项目(2015ZD112)

电子电工技术知识点篇5

【关键词】电子技术,教学质量,技工学校

中图分类号:G421文献标识码:a文章编号:

一、前言

电子技术已经在各个行业中广泛应用,这就促使电子技术课程在各大院校,包括技工学校的课程体系中成为了一项必不可少的专业基础课程。而技工学校的学生一般文化基础薄弱,学习较为被动,并且效率较低,如果还使用传统的教学方式,只能导致他们对课程的厌烦和消极心态,时间久了,学生不但无法学到技术,也会感觉课程枯燥乏味。因此如何提高技工学校电子技术课程的教学质量,改善学生学习的积极主动性就成为了一个热点话题。

二、技工学校电子技术课程教学存在的问题电子技术课程对于学生的培养不仅仅在于创新能力上,更重要的是实践能力的培养。如何让学生在课程中理解知识以及研究重点和难点问题,更好的应用到实际生活生产中去,是课程的主要目标。这不仅使学生日后的专业课更容易接受,也能偶增强其适应职业变化的能力。但是在实际的教学过程中是存在一些问题的。

首先是过于重视理论性知识。电子技术的课程是比较枯燥的,其内容包括模拟电路和数字电路,还有机电类和电工类,其理论性很强,并且内容极多,这就会使学生理解上出现问题。尤其对于一些从来没有接触过这类知识的学生更加难以理解。

其次是实践能力较差。正因为其理论性很强,因此学生如果一味的学习理论知识而忽略实践的话,那么很难真正的理解其根本原理。但是很多技工学校因为资金问题或者是学校的基础设施不够完善,难以使学生更好的进行实践的实验,这就成为了一个较难解决的问题。

最后一点是理论与实践相结合。作为理论性与实践性都很强的电子技术,不仅仅要学习理论知识,也不仅限于实践。其重点是将理论和实践相互结合。正因为在这方面学校和学生都有所欠缺,所以目前有很多学生是理论型或者是实践型,理论型的学生如果研究和分析理论方面是很优秀的,但是又没有实践型的动手和操作能力,但是实践型学生的缺点则是注重操作能力,有很多操作不懂其真正的原理。

三、如何提高技工学校电子技术课程的质量

1.明确课程目标为了培养技术型人才,就应该明确课程定位和目标,主要从以下几个方面思考。一是掌握元件检测、仪器、仪表和识别的使用方法,包括半导体晶体管、电阻、电感等各种元件;二是掌握实际操作技能,对于电路安装调试等操作要达到熟练并且能够独立完成的程度;三是扎实的理论知识,对于电路形式、应用和作用等都要熟悉;四是有自我主动学习和发展的意识和能力,并且具备企业职工需要的综合素养和技能。2.重视实践能力因为技工学校电子技术的课程内容和高等院校基本一致,其理论性过强,并且内容很庞大,但是多数技工学校的学生理论基础偏弱,这样对于教师来说最重要的就是先建立学生的兴趣,让他们对知识有学习的欲望。并且在学习过程中,不要太过重视理论知识,而是要重视实践能力。只要保证基础理论熟悉就可以,在实践中激发对学习的热情,多组织一些较为有趣的实验,使其在实践中不断的理解深层次的理论知识,这样不仅锻炼了实践能力,也促进了理论知识的学习和消化。教师可以多组织有意义的实验,促使学生在实验过程中自主分析和研究问题的能力,逐步对课程学习到的理论知识进行研究和理解。实验内容要有创新,不能使学生缺乏兴趣,导致学生只是为了完成任务而草草结束实验内容。比如安排学生自己动手或者自己建立小组完成制作多谐振荡器,然后提出问题激励学生思考和总结,如影响震荡周期的因素有哪些,那么学生在制作过程中,就会积极的观察和探索问题的答案。3.突出学生主体地位在教学中要突出教师主导地位以及学生的主体地位。因为电子技术理论性和实践性都很强,如果只是老师一味的讲课,学生一味的听课,这样无法达到教学目的。而应该是老师少讲,学生多多联系,教学中老师挑选理论知识的精髓,并且降低难度,如果有重点难点出,要让学生多做相关例题,而且习题不要过多,而是注重精华。教学中要注重学生的主体地位,让学生多练多问,老师不能一味的将大容量的知识直接传授给学生,这样无法使学生很好的吸收,还会使其有抵触心理。教师要合理安排时间和学习内容,并且适当的让学生练习。通过实践巩固知识,拓展学生的思维,使课堂教学气氛更加活跃。4.知识领域注重宽和新两点宽是指知识面的宽度,素质教育的发展要锻炼学生的技能,不仅要适应社会发展,还有考虑科技的发展趋势。所以电子技术课程要学习多种较为相似的知识技能,让学生能够更好的与相关专业进行联系和沟通,促进日后学生发展空间的扩大。而新是指知识的更新,教学普遍出现的问题是教材滞后,无法跟上科技得分发展速度,知识容易出现老化现象。但是电子技术发展速度很快,其新技术、产品和工艺的更新速率也很快,因此教学所用教材要适当更新,适当的删减过时的技术和理论,而增加新产品、新工艺和技术的内容,尽量使教材能够跟上技术的发展速度。5.教学手段要优化现代化技术的发展十分迅速,因此教学手段的更新也很快速,如多媒体教学的引入。如果利用多媒体对电子技术中电驴、线路等进行分析,更加省时并且清晰。还有实验等,学校如果无法提供真实的试验器材,可以利用电子仿真软件来辅助教学。多媒体课件的教学手段已经越来越成熟,能够补充教材较为死板,无法掩饰动态效果的缺陷。这样能够使知识更加具有吸引力,提供一种虚拟仿真的试验环境,与真实的试验相比也较为快捷。这样逐渐改变教学手段,使学生不会感觉到课程的枯燥乏味,促使其对知识有积极的探索求知的精神。先进的教学方式与传统相比,教师授课内容不过与死板,并且相关知识和实验等动态内容都存储在计算机内,可以反复使用。

四、结束语

总之,上述所阐述的所有观点都是为了使学生更好的学习接受电子技术的基础知识,教课过程注重方式、善于调节教师和学生的位置调节,促使教学成为一个互动的过程,有利于吸引学生注意力,达到提高教学质量的目的。教学是无止境的,如何提高技工学校电子技术的教学还需要长期的进行探索和研究。

参考文献:[1]孙姣梅电子技术课程教学探讨[期刊杂志]《考试周刊》-2008年30期[2]吴岳军论职业技术教育课程体系改革[期刊杂志]《中国职业技术教育》-2000年07期

[3]王鹏远谈电子技术教学方法[期刊杂志]《合作经济与科技》-2010年24期

电子电工技术知识点篇6

电力电子技术广泛应用于各个行业。如工业生产中的交流调速、直流调速、感应加热、焊接、电解、电镀等;交通运输业的电力机车、轻轨、地铁、电动汽车等;电力行业的高压直流输电、无功补偿、电力滤波等;电子装置用的开关电源、UpS电源等;风光发电系统的最大功率跟踪、并网离网逆变器等;航空航天、核反应、家用电器等诸多领域都有电力电子技术的身影。显而易见,学好“电力电子技术”这门课程,对电气专业学生后续课程的学习和毕业后的工作是多么重要。

随着现代科学技术的飞速发展,知识更新越来越快,要求学生的知识面越来越宽,工程实践能力越来越强,所学的课程门数不断增加,必然导致各门课程的学时数不断压缩。如前所述,电力电子技术已经应用到各个领域,不断涌现出各种新型电力电子产品及电力电子装置,电力电子技术课程所包含的内容越来越多,所含的知识越来越丰富,原有的教学方式已不能满足二本院校电气工程及其自动化专业应用型本科人才培养目标的要求。“电力电子技术”课程教学改革的目的就是:怎样在有限的教学时间内,最大程度地提高学生的理论知识水平,拓宽学生的知识面,增强学生分析问题、解决问题的能力,培养学生的科技创新意识,将理论知识与工程实践相结合,培养出符合现代社会需求的人才。

“电力电子技术”课程教学改革具体内容

根据笔者所在辽宁工业大学电气工程学院电气专业的招生与就业、师资力量、学生素质、实验设施及目前的实际教学情况,对“电力电子技术”课程教学的各个环节进行了适当的修改和调整,更加注重对学生电力电子技术理论知识的掌握和工程实践能力的培养。

修改人才培养方案

人才培养方案制定得是否合理,关系到本专业的生存和发展。随着现代科学技术的迅猛发展,电类的各专业的界线越来越模糊,各学科相互交叉、相互渗透,电气专业传统的“发电、输电、用电”知识结构已经不能满足当今人才培养要求。因此,对人才培养方案和教学计划要进行适当的修改和调整。由于电气工程及其自动化专业是一个强电和弱电相结合的宽口径专业,而电力电子技术是诸多学科相互交集的学科,是由基础课到专业课过渡的桥梁和纽带,是强电和弱电的有机结合。因此,在修改和调整人才培养方案和教学计划时,要体现出电气专业的“以强电为主、弱电为辅、强弱协调”的主导思想,加大教学力度,要意识到“电力电子技术”课程在电气工程及其自动化专业教学中重要性和必要性,以拓宽学生的知识面,提高学生的工程实践能力和创新能力以及扩大学生毕业后的就业面。

教材内容的合理取舍

任课教师要选择一本合适的电力电子技术课程教材作为主教材,再参考其他的辅助教材,取长补短,主讲教师应具有宽阔的知识面及丰富的电力电子工程实践经验,注重应用型人才培养目标。教材的内容既有丰富的理论知识,还要注重工程实际的应用,要体现电力电子技术发展的新技术,也要体现出“电力电子技术”课程是基础课到专业课平稳过渡的桥梁,使教材内容更符合二本院校电气工程及其自动化专业的人才培养的要求。

主教材中除重点讲授交流变直流、直流变交流、直流变直流、交流变交流四大类基本变流电路及它们的组合之外,还要联系当今电力电子技术的发展趋势及应用情况,注重电力电子技术在电力系统及其他工程领域中的应用,注重主电路设计、驱动电路设计、保护电路设计、参数计算及元器件选择,还应该适当介绍SVC、SVG、高压直流输电、开关电源、UpS电源、感应加热电源、光伏逆变器等装置的工作原理和实际应用情况,以适应电气工程及其自动化专业宽口径就业要求。

课堂教学方式改革

教学过程中应以学生为主,教师为辅,避免一人堂和填鸭式教学方法,针对教学内容和学生的具体情况组织安排教学内容。

由于“电力电子技术”课程的教学内容繁多,课堂教学中需要绘制大量的电路图和波形图,以及诸多公式推导及各种参数计算等。由于课程学时少而教学内容又多,仅仅依靠传统的黑板加粉笔的教学方式显然是达不到教学效果的,所以多媒体技术逐渐走进了“电力电子技术”的课堂教学,大大地提高了课堂教学效果。这里需要强调的是,多媒体教学的引进并非完全取消黑板加粉笔的课堂教学方式,二者应该相互协调、相辅相成,各有各的长处。对于复杂的电路及波形的绘制和分析,可以充分利用多媒体的音容并茂的特点,使学生更容易理解和掌握电路的基本原理和工作过程,如以flas的方式显示电力电子器件的开通和关断过程、过电流和过电压的产生过程、电路的输入输出电压和电流波形等,使学生感到生动而有趣,使学生的课堂学习不再枯燥无味;而对于简单电路的分析以及例题习题的讲解,还是黑板加粉笔的方式显得更简单便捷,更具亲和力,加强了教师与学生间的互动和情感交流。

总之,课堂教学十分重要,教师要根据自身的特点、教学内容、学生的素质,充分利用现代化教学手段及互联网资源,在有限的课堂教学时间内,最大程度地使学生理解和吸收所学的知识。

改革实验教学环节

为了提高学生的工程实践能力,对原有的电力电子实验室设备进行了更新和改造,引进近几年内较为先进的电力电子实验设备,对原有的验内容和实验计划进行了修改和调整,尽量减少简单的验证性实验,增大设计性和综合性实验的比例,根据专业的特点和理论教学情况组织实验教学。

我院现有的电力电子综合实验室可开出多种实验,囊括了aC/DC、DC/aC/、aC/aC、DC/DC四大电力变换所需的实验,如整流及有源逆变实验、交流调压及交流调功实验、直流斩波实验、无源逆变变实验等。为了培养学生的科技创新意识,还增设了开放性实验和创新性实验,加强了教师与学生间的知识交流,也使电力电子课程的实验教学延伸到课外,对教学时间的不足起了一定程度的弥补作用;同时,在我院的大学生电子挑战杯大赛中,部分学生的竞赛题目与电力电子技术有关,提高了学生的电力电子技能。另外,我院每个学期举行教师实践技能大赛,有相当一部分竞赛题目与电力电子技术有关,大大提高了教师的电力电子技术实践能力和实验教学水平。

将matlab仿真软件引进课堂教学和实验教学

matlab仿真软件是各院校普遍开出的课程,将matlab仿真软件与电力电子技术课程相结合,在课堂上,利用matlab仿真软丰富友好的图形界面,使学生更直观地掌握所学的知识,也避免了教师画电路图、波形图的繁琐及时间的浪费;将matlab仿真软件与电力电子技术课程实验相结合,是原有的实验操作的有益补充,同时又具备原有实验装置不具备的优点,如解决设备费用高、实验所花时间长、危险性大的缺点。而利用仿真教学工具代替实际元件在计算机上进行仿真,既不担心元器件损坏,也没有任何危险,学生完全可以在无人指导的情况下,在任何地点的计算机上自行完成电力电子电路的仿真实验,在此基础上再进行适当的真实性实验,这样不仅激发了学生的学习兴趣,更重要的是提高了学生发现问题、解决问题和实际动手的能力,会收到事半功倍的实训效果。

课程设计环节的改革

“电力电子技术”课程教学改革后,在课程教学的后期,增加了课程设计环节,由主讲教师布置该课程的设计任务,为避免雷同,每人一题,主要以电力电子技术的四大电力变换为核心,结合工程实际,根据给出的技术参数和技术指标,要求学生综合运用所学的相关知识,设计出总体方案、主电路图、驱动电路、保护电路等,并进行相关参数计算及元器件选择。较简单的题目,要求制作电路板和元器件焊接,并使用实验室的仪器和工具进行调试;较复杂的题目要求用实验室的实验设备验证或进行matlab仿真,最终以论文的形式完成课程设计,并进行课程设计答辩。课程设计环节的增加,拓宽了学生的知识面,提高了学生独立分析问题、解决问题的能力,是理论与实践相结合的有益补充,同时为后期的毕业设计、就业及将来打下基础。

毕业设计环节的改革

为了提高电气专业学生的电力电子技术理论知识和工程实践能力,近几年来,在电气工程及其自动化专业毕业实习过程中,除了到发电厂、变电所参观实习外,有相当一部分学生到电力电子装置的厂家实习;有时也请电力电子产品的专家学者做专题报告。在毕业设计选题方面,除了发电厂、变电所、继电保护、电气照明等传统设计题目外,许多教师在本科毕业设计中也增加了许多有关电力电子技术方面的设计课目,如感应加热电源、大功率开关电源、UpS电源、光伏逆变并网系统、SVC、SVG、高压直流输电等方面的题目。有些设计题目还获得了省级或校级优秀学士学位论文。

电子电工技术知识点篇7

作者简介:王凤英(1977-),女,内蒙古丰镇市,硕士,副教授,主要从事FpGa应用和图像处理方面的研究

摘要:模拟电子技术课程是电子技术基础的一个部分,是一门技术性和实践性很强的主干课程。综合项目式教学方法的特点和模拟电子技术课程的特点,将项目教学法应用到“模拟电子技术”教学中,让学生参与教学,自己动手实践,使学生由被动学习改为主动学习,提高学生的学习积极性。本文阐述了模拟电子技术课程项目教学的必要性,详细说明了任务设计基本思路、项目设计注意事项及具体项目任务,指出了项目教学中存在问题,并给出存在问题的解决方案。

关键词:模拟电子技术项目教学任务设计

中图分类号:G71文献标识码:a文章编号:1672-3791(2015)01(c)-0000-00

0引言

模拟电子技术课程是电子技术基础的一个部分,是自动化、电气工程及其自动化、测控技术与仪器、电子信息、通信工程等专业的学科基础必修课,是一门技术性和实践性很强的主干课程。该课程知识点多、散、碎,概念抽象、原理难懂,很多学生感到入门很难,被同学们称为“魔电”。模拟电子技术实验教学绝大部分停留在简单的验证性实验上,学生只是机械上、被动地按照教师讲解的步骤和方法插线,测量一些参数,完成实验内容。学生体会不到模拟电子技术实验的精髓,不能与实际结合,完全达不到实验教学的目的。通过何种方式重新整合理论和实践,真正提高学生的素质,尽可能缩短学生与企业的距离是摆在每个教师面前的重要课题。

1模拟电子技术课程项目教学的必要性

项目式教学是国内外专家近年倡导的一种教学方法,是师生通过共同实施一个完整的项目工作而进行的教学活动。老师根据课程特点设计项目,分解任务,通过任务驱动来完成学习目标。项目教学适用于各类实践性和应用性较强的课程,使学生明确学习目标,积极主动地完成学习任务。项目教学是一种建立在建构主义理论基础上的教学方法,引导学生从直接感知、项目制作、任务归纳中学习知识,之后,再将所学知识转化成为实践应用,自主地用知识去实践或创新实践,从而提高学生动手能力,培养学生自主学习与分析问题解决问题的能力。【1,2】

模拟电子技术是一门实践性很强的基础课,可将课程内容按照器件划分,实现模块化教学。学生们不但学会基本的理论和基本分析方法,而且还要掌握各种元件识别、检测、选用的方法,以及利用自己所学到的知识设计并制作简单的电路。

综合项目式教学方法的特点、模拟电子技术课程的特点和社会对电子类人才的需求,将项目式教学方法应用到模拟电子技术课程中,不仅能够解决传统模式下教学中的弊端,更重要的是学生参与教学,自己动手实践,这样能够培养学生的动手能力、独立获取信息和自主建构知识的能力。

2模拟电子技术课程项目教学任务设计

2.1课程核心知识

模拟电子技术是电类专业的专业基础课。模拟电子技术课程在理论知识上由半导体二极管及其应用电路、半导体三极管及其放大电路、场效应管及其放大电路、运算放大器及其应用电路、负反馈放大器、功率放大电路、信号处理与信号产生电路和稳压电源组成。

2.2项目设计

教学设计的基本思路是由典型的电子电路的设计、制作规律设计教学项目明确教学目标接受工作任务按实际电路设置不同模块进行电路分析和相关知识的应用学会电子电路分析、设计和制作技能型人才。

在设计项目时,需要注意以下几个问题:[2]

1)在选择项目时候,不能贪大求全,从学生的专业特点出发,选择与专业相关的课题,提高学生的学习兴趣。

2)在项目任务安排时,根据模拟电子技术课程课时要求以及可操作性等,分解任务,任务一般不宜过大、过难,考虑各个任务时,应将知识的难点和重点分散开。这样,学生能够按时把每个任务完成,频繁地获得成就感,保持学习兴趣的持续性。

3)设定项目任务目标时,一定要有明确每个任务要做到什么程度,学生在此过程中应掌握哪些相关知识方法,实现哪些技能素质都应明确。只有这样,学生在完成任务的过程中,明确学习目标,带着问题去主动学习各个知识点,并将零散的知识点有机地串联起来,形成一个系统的理论。

4)在任务实施过程中,应有效地安排理论的讲解。教师课题制作一些实验ppt,比如常用的实验仪器使用及注意事项、技能操作等。这样,学生在遇到相关问题时候可以查阅ppt自行解决。另外,教师应适时安排对知识的讲解和技能操作的演示,这样才能让学生真正在“做中学,学中做”。

按照项目教学法的特点,该课程的主要项目任务及能力要求如表1所示【3】:

表1主要项目任务及能力要求

序号项目名称工作任务能力要求与素质

1直流稳压电源的设计制作与调试1.制作二极管整流、滤波电路

2.制作并联型稳压电源

3.设计并制作稳压电源(1)会查阅电子元器件手册,熟悉元器件的识别检测方法;

(2)会检测使用普通二极管、稳压管及发光二极管;

(3)会进行电路分析以及参数估算,会根据要求制作整流电路、滤波电路和稳压电路;

(4)熟悉常用工具、仪表的使用,能使用仪器、仪表对直流稳压电源进行调试;

(5)能正确测量直流稳压电源的性能指标;

(6)会撰写谁家总结报告;

(7)工作细致,善于观察问题,处理问题,沉着冷静、安全操作。

2函数信号发生器的设计与制作1.设计并制作正弦波振荡电路

2.设计并制作方波发生电路

3.调试、测量函数信号发生器的输出波形(1)会根据工作任务查阅有关文献资料;

(2)会设计制作集成运放的线性和非线性电路;

(3)会根据要求制作函数信号发生电路;

(4)会进行电路分析以及参数估算,会使用示波器等分析、调试信号发生器的输出波形、性能指标并加以改进;

(5)熟悉常用工具、仪表的使用,能使用仪器、仪表对电路进行调试与排故;

(6)会撰写谁家总结报告;

(7)工作细致,善于观察问题,处理问题,沉着冷静、安全操作。

3结束语

目前,项目教学的重要性已被较充分的认识。项目教学法在“模拟电子技术”教学中的应用,使得学生主动参与教学,独立思考问题,将使学生由被动学习改为主动学习,锻炼和培养了学生的交流,沟通与协作能力,掌握了分析问题、解决问题的方法,同时有利于学生加深理解和掌握课程的理论知识,激发了学生的学习兴趣。但在项目教学实践中还存在一些需要进一步解决的问题。比如项目教学教材缺乏、课堂组织难、管理难、考核难等问题,值得大家深究。

参考文献:

[1]吴小玲.项目式教学方法在电子技术教学中的应用[J].中国科教创新导刊,2010(17):199-200

电子电工技术知识点篇8

职业教育机制不健全

通才教育与专才教育一直是学校培养人才的两种教育模式,各有利弊。通才教育是一种通识教育,其主要特征:首先,传授的知识侧重基础性和经典性;其次,教育内容具有综合性和广泛性;再次,教育形式具有多样性和灵活性。相对于通才教育而言,专才教育是指培养比较狭窄专业人才的教育,教育内容主要涉及某一学科、专业的系统化知识,注重专门知识的传授和专门技能的训练,培养掌握一定专业知识,同时具备一定专门技能的人才,而且培养的人才短期内具有不可替代性。职业教育更倾向于培养专才。但是,专才的成功培养也需要学生具备一定的知识素养。目前职业技术院校录取学生的标准比较宽松,学生人数与日俱增,学生的综合素质水平参差不齐,多数偏低,其它学科的基础知识掌握的较少,非常不利于专业课程的教学。另一方面,由于许多专业的基础课程都是电工电子技术,但所用的教学大纲没有侧重点,基本相同,这使得因材施教很难实施。最重要的是,许多学校对这门课程的实践性缺乏重视,许多实验课程、实习教学都没有落实,多数只注重形式、忽视内容,学生参与实验和实习前后的操作水平没有实质性地提升,考试只注重理论知识,对实际操作能力要求较低,考核机制不完善。此外,在学生就业方面没有相关政策支撑,多数学生毕业后不会从事专业相关的工作。

二、电工电子技术教学

电工电子技术在机电类学校作为一门基础课程,是电学相关的各个专业的学生必修的课程之一。但是对于中职高专类的学生,底子差,物理基础知识掌握不牢,而本课程主要特点是内容涵盖面广、概念多、抽象、难学、难记、难理解。在实际的教育教学过程中,针对此类学生,需要教师充分对课程理解,消化,通过具体例子分析,真正做到工学结合,理实一体,从学中做,从做中学。大量的学者和专家对高职高职电工电子技术教学进行了研究和分析,主要在教学内容和教学形式方面展开。根据个人授课经验总结,电工电子可以采用以下几种方法学习,以增强学生学习的积极性和主动性。

①建框架,学概念,打基础

好多教师在新学期开始,就一股脑的开始讲授新课,至于为什么要学这门课,通过这门课的学习学生能够知道什么,这门课究竟是讲什么的,好多学生都是不清楚的。所以开始上课的时候,没有必要第一堂课就开始讲课,教师可以利用一堂课或者更多的时间,把所要学习的知识给学生一个大的框架,就像盖楼一样,先把建设大楼所需的图纸,材料,资金等必须物品准备好,这样盖起楼来,就可以得心应手。就像学生学习电工电子技术,教师可以细致的把这门课程先分为电工技术部分和电子技术部分。电工部分我们可以分为电工基础,电路分析,安全用电;电子技术部分可以分为模拟电子技术,数字电子技术,新型电子技术部分。每个大的框架,结合具体生活的例子在给学生仔细剖析,使学生一开始就对电工电子技术产生浓厚的兴趣。这样给学生一个整体的框架,要学生知道我们要学什么,需要从哪些方面下手,怎么样去学,怎么样才能学好,以消除学生在高中时期对物理的恐惧心理,更好的投入到电工电子技术知识的学习,认识到我们学习的知识很实用。

②重实验,多实训,勤练习

电子电工技术知识点篇9

[关键词]高职;电力电子技术;教学改革

[Doi]10.13939/ki.zgsc.2015.11.039

1引言

电力电子技术是太阳能光电应用技术专业的核心课,它是一门集电子技术、控制技术和电力技术于一体的综合叉学科,该课程课堂教学的最大特点就是电路图和波形图较多,实践性强[1]。近年来,随着新型电力电子元器件的发展,电力电子技术得到飞速发展,在太阳能新能源领域也有广泛的应用。因此,如何把握好课堂的教学内容,激发学生的学习兴趣,使学生既能又快又好地掌握必需的知识,又能培养学生的工程实践能力,在有限的学时内获得最好的教学效果,是一项亟须解决的问题。本文结合自己的教学经验,从教学内容、教学方法、实践环节三个方面对该课程的教学改革进行探索。

2调整优化教学内容

现在的高职高专电力电子技术教材,大都是电气工程专业、自动化专业等相近专业通用的教材,但太阳能光电应用技术专业学生与其他专业学生在前期课程和后续课程上有所不同,因此,对本课程的学习要求就有所不同。太阳能光电应用技术专业学生电类基础较差,学习本课程时应重点强调应用,淡化理论推导。教学内容应该源于真实,教学情景能够呈现光伏系统安装的工作内容和形式,在光伏体统安装中这些任务最典型、被广泛使用到。

因此,电力电子技术的课程以电力电子开关器件为核心、四类基本变换器和两种控制方法为基础、兼顾当前技术发展,将课程内容分为六大学习情境:调光灯装置、直流调速装置、电风扇无极变速装置、开关稳压电源、不间断电源(UpS)和变频器[2]。将每个学习情景分解为若干个学习性工作任务,细化学习内容;每个学习任务又对应着相应的项目实训。学生以五人一组组成团队,配合完成各个实训项目,从而完成一个完整的学习任务。

3改进教学方法

3.1以工作过程为导向

整个教学围绕任务的解决展开,突出知识的应用性,引导学生自主思考。设计电力电子课程是以六大学习情景展开,针对每一个学习情景提出一个学习任务,让学生从现象找到本质。再开展学习情景相关知识和技能的学习与锻炼,从调光灯到变频器应用,有目的地开展培养方案,引导学生主动探索项目的相关知识的技能,全面锻炼学生的能力。

3.2讲解与训练结合

以学生为主体,教师加以适当的引导,提高学生分析问题、解决问题的能力,提高学生的实践技能。如学习电力电子器件时,教师引导学生分析其特征,及时进行现场测试训练,加强学生对该部分知识和技能的理解与记忆[3]

3.3设计型思维教学模式的应用

教师在讲解一个电路之后,对后续相同结构的电路创设一定的问题情境,引导学生思维分析,由学生提出见解。如在讲解相控整流时,由于不同负载时的电路分析过程是基本重复的,为此在讲电路之前,先让学生熟悉电阻和电感的特点,然后分析电阻性负载下的电路,而电感负载电路的分析由于过程基本相同,则可以留给学生解决。在这个环节的教学中,安排学生进行电路分析的设计,然后讨论不同控制角下的波形,让学生提出猜想,最后利用仿真软件加以演示。

通过多种教学方法的灵活使用,将抽象的问题具体化、形象化,将理论分析与应用相结合,通过实际应用,从小的实践项目到较大一点的综合性实践项目的设计与制作,培养学生的成就感,提高学生的学习兴趣和乐趣。将学生的被动接收变为在老师的指导下的主动学习,这样所有问题都迎刃而解。

4改革实践环节

4.1打破原有验证性试验体系

通过学生为主体、教师为主导的教学方式,形成理论、实践教学交融渐进模式。如调光灯模块中,先引出分析案例――调光灯,由其工作特点引申到相关工作器件、工作电路和工作原理。学习器件时,让学生进行器件的测试,使其掌握该种器件特性;学习到工作电路和工作原理时,让其进行电路实训,自己连接电路,并通过波形观察掌握这种电路特点和应用,学习完这部分内容后还进行调光灯的综合实训,让学生从安装、调试到故障分析一步步掌握和整流技术相关的知识和技能。

4.2选择具有较高实用价值的实训项目

电力电子技术课程具有很强的工程应用背景,而实训是培养学生理论联系实际、动手能力和科学研究方法的重要手段。因此,要选择基础和具有较高实用价值的实训项目,基础的实训项目例如单相、三相整流桥路性能研究、斩波电路性能研究等[4]。通过这些实训可以使学生掌握电路基本拓扑的原理和构成,对实训结果的分析使学生对电路工作原理有了更深刻的理解。具有较高实用价值的实训项目,例如开关电源的性能研究、功率因数校正技术等。这些实训项目密切联系着当今电力电子技术发展的最前沿技术,同时对本课程的应用领域、可以解决的问题有了更直观更感性的认识。通过这些实训提高学生对电力电子技术的知识储备和技术能力,让学生做到学有所用,学有所想。

5综合性课程设计的设想

传统的课程设计只隶属于各门课程,它们之间衔接性较差,学生难以掌握完整的知识体系。为克服传统课程设计的不足,近年来,开放式的综合性课程设计备受关注,成为当前实验教学改革的重点。这种开放式综合性课程设计模式的特点是:以系统化专业知识为主线,以开放的教学实验室为基地,以实际动手为基础,以激发学生的兴趣、主动求知为动力,以培养创新能力为目的。

笔者认为,电气工程及其自动化的综合性课程设计应体现强、弱电结合的特点,因此包含电能变换电路的设计和调试是必要的,该部分可利用通电电能变换器实验平台来实现。此外,综合性课程设计还应覆盖自动控制理论、计算机控制、检测与信号处理等课程的内容,为此可增加单片机控制单元,电机速度检测单元、电流检测单元及有关机械部件,形成数字化的电气传动控制系统。以该系统作为综合性实验平台,可设立多种多样的综合设计题目,达到对学生综合技能的训练和培养的目的。

6结论

电力电子技术课程作为一门工科的课程,要上好这门课是不容易的。该课程的改革是一项系统工程,其学术性和技术性很强,涉及的面较广。要搞好这项改革工作,既需要学校的投入,也需要教师的艰苦努力和无私奉献。为把学生培养成为基础厚、知识博、能力强、口径宽和适应性强的高素质人才,我们要积极探索教学内容、教学方法和教学手段的改革方法,使学生能真正成为应用型技术人才[5]

参考文献:

[1]王卓,王强,曹晶人,等.“电力电子技术”课程教学改革探讨与实践[J].中国电力教育,2013,11(3).

[2]张洪宝.光伏技术专业电力电子技术课程探究[a].2011高等职业教育电子信息类专业学术暨教学研讨会论文集[C].2011.

[3]王璐.基于项目式教学的电力电子技术课程改革探索[J].辽宁高职学报,2014(9).

电子电工技术知识点篇10

关键词:光电子技术;理论教学;实验教学

Studyontheteachingmethodintheoptoelectronictechnologycourseofelectronicinformationengineeringmajor

LuoBinbin,Zhaomingfu,SheLi,ZhouDengyi,CaoYang,QuanXiaoli

Chongqinguniversityoftechnology,Chongqing,400054,China

abstract:theimportanceoftheoptoelectronictechnologycourseinelectronicinformationengineeringmajoriselaboratedinthispaper,andthenaccordingtoauthor’steachingexperienceofmanyyears,thecontent,methodandmeansoftheoreticalandexperimentalteachingofoptoelectronictechnologycourseinelectronicinformationengineeringmajorarediscussedindetails.

Keywords:optoelectronictechnology;theoreticalteaching;experimentalteaching

电子信息工程专业是一个包含电子科学技术、信息与通信工程、计算机科学与技术设计、研究、应用与开发,电子设备和信息系统的工程专业。当代信息技术的高速发展离不开电子信息科学技术,但是当今很多高端的信息技术成果融合了微电子学、光电子学、计算机工程及通信工程等多门学科的交叉知识。而且,目前很多具有良好基础的电子信息工程专业的学生在他们的硕士和博士阶段,通常会选择光电子技术的相关研究方向,而具备了良好电子学知识的学生更容易将电子学中的概念移植到光频段中,如果在本科阶段也修习了光电子技术这门基础课程,那么在他们的深造阶段将会更容易进入光电子相关领域的课题研究。因此,电子信息工程专业的学生除了需要掌握本专业的课程知识以外,也应该熟悉现代信息技术的其他相关知识,如光电子技术。然而根据笔者的调研,虽然目前很多重点大学及二本院校的电子信息工程专业都意识到光电子技术的重要性,但很少开设光电子技术这门课程。本文从光电子技术的研究内容、应用及发展等方面说明其在电子信息工程专业教育中的重要性,并研讨电子信息工程专业中的光电子课程的理论和实验教学方法。

1光电子技术简介

早在19世纪,人们就已经用麦克斯韦(maxwell)的经典电磁理论对光的本质进行了研究,认为光是波动的电磁场,关于光的吸收和辐射,1917年爱因斯坦(einstein)建立了系统的光电子学理论,使人们认识了光的波粒二相性。但是直到20世纪60年代之前,光学和电子学仍然是两门独立的学科。1960年世界上第一台激光器研制成功,这标志着光学的发展进入了一个新阶段。随后在对激光器和激光应用的广泛研究中,电子学发挥了重要的作用,光学和电子学的研究有了广泛的交叉领域,形成了激光物理、非线性光学、波导光学等新学科。20世纪70年代以来,由于半导体激光器和光纤技术的重要突破,推动了以光纤传感、光纤传输、光盘信息存储与显示、光计算以及光信息处理等技术的蓬勃发展,从深度和广度上促进了光学和电子学及其他相应学科(数学、物理、材料等)之间的相互渗透,形成了一个边缘的研究领域。光电子学一经出现就引起了人们的广泛关注,反过来又进一步促进了光电子学及光电子技术的发展。光电子技术包括光的产生、传输、调制、放大、频率转换和检测以及光信息存储和处理等。

因此,可以这么说,现代信息技术的支撑学科是微电子学和光学,光电子学则是由电子学和光学交叉形成的新兴学科,对信息技术的发展起着至关重要的作用。光电子技术是光频段的电子技术,是电子技术与光学技术相结合的产物,光电子技术是光电信息产业的支柱与基础,涉及光电子学、光学、电子学、计算机技术等前沿学科理论,是多学科相互渗透、相互交叉而形成的高新技术学科,其技术广泛应用于光电探测、光通信、光存储、光显示、光处理等高新技术光电信息产业。同时,随着生物医学、生命科学等新兴学科的发展,其中的信息获取手段对光电子技术的依赖程度越来越高,加快了这些学科之间的交叉融合,从而诞生了很多边缘学科,比如生物光子学、光医学等。

综上所述,可见光电子技术在现代信息产业技术中的重要地位,因此,光电子技术这门课程不仅是光学工程专业的基础必修课程,也应该作为电子信息工程专业的专业选修课程来开设。

2光电子技术课程教学研究

2.1光电子技术课程的理论教学