電子試驗室建設與教學研究

1、電子實驗室建設與教學研究我院電子實驗室承擔了全院5個系部多個專業(yè)的學生電子實驗課的教學任務。2001年學院投資20。萬元對實驗室的實驗設備和實驗環(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實驗室評估。之后又陸續(xù)增添了一些新設備，為實驗課內容的改革奠定了良好的物質基礎。一、電子實驗室建設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、清華大學生產(chǎn)的電子學習機及萬用表、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的邏輯分析和一臺頻譜分析儀。Agilent54622D的購置為學生進行電子系統(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自制的實驗裝置和EDA實驗板、計算機原理與應用的實驗裝置等。另外實驗室內還配有數(shù)碼相機、投影儀等多媒體教學工具。參加北京市高等院?；A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

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)橄导壒芾韺嶒炇遥箤嶒炇胰藛T、實驗用房、儀器設備實現(xiàn)了統(tǒng)一管理、統(tǒng)一調配、統(tǒng)一使用、統(tǒng)一規(guī)劃和統(tǒng)一建設。電子實驗室的教學任務也擴展到計算機原理與應用、信號與系統(tǒng)分析、研究生課程的部分實驗等。另外，電子實驗室還承擔了電子課程設計、電子工藝技術及實習等課程的教學任務以及我院學生參加全國大學生電子競賽的培訓和畢業(yè)設計的場地，實驗室也為學生的第二課堂活動提供了定期開放的場所。電子實驗室內的局域網(wǎng)和院校網(wǎng)聯(lián)在一起，為電子課程的網(wǎng)上輔助教學提供了必要的條件。二、實驗教學與研究1.增加綜合性、趣味性實驗內容，提高學生的學習興趣。信息

4、技術的迅猛發(fā)展依賴于電子技術的長足進步，作為科學技術的基礎課程，電子技術在加強理論教學的同時更要注重實驗教學，提高學生的綜合素質。我院“電子測量與實驗”，作為模擬電子技術和數(shù)字電子技術的實驗課，早就獨立設課，以期引導學生重視實驗課，保證實驗的開由時間和開由質量。新設備引進后，我們又對實驗教學的內容進行了調整，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理論課每章結束后對重點內容配有相應的實驗教學學時，并減少驗證性實驗內容增加設計性實驗，但未考慮實驗題目的趣味性。而現(xiàn)在我們利用新設備的資源，在激發(fā)學生學習興趣、提高學習效果上下功夫。例如，在做組合邏輯電路實驗時，同樣是優(yōu)先編碼器的設計

5、，我們安排學生設計“病房呼救系統(tǒng)”。在做555多諧振蕩器實驗時，安排學生設計“救護車鳴笛系統(tǒng)”。實驗內容相似，但由于實驗題目更接近生活實際，再利用學習機上的聲、光外圍器件,使學生產(chǎn)生強烈的視覺和聽覺效果。學生有學以致用的成就感，提高了學生的學習興趣和實驗效果。新設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。我們在此基礎上開設了一些新的實驗。例如：在綜合實驗室做的實驗“時序電路設計與邏輯分析”，分為4個知識點：要求學生用MIS集成電路74LSI6。設計同步六十進制計數(shù)電路；ElectronicWorkbench對所設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，該實驗達到了使學生掌握ElectronicWorkbench軟件應用和電路仿真、Agilent54622D邏輯分析操作、熟悉數(shù)字電路測試方法、鞏固數(shù)字電路設計方法的目的，是個綜合性的實驗。2、加強EDA教學，跟上電子技術發(fā)展的潮流。EDA（電子設計自動化）技術作為電子技術領域的技術革命必定要在課堂教學中體現(xiàn)由來。我院從1998年就將EDA的內容納入到電子技術的教學改革中，作為本科生的必修內容之一。具體做法是在電子課程設計中插入EDA的教學內容。電子技術課程設計學時安排為：EDA課堂教學，8學時；EDA基礎實驗，10學時；課程設計，24學時。在EDA課堂教學中，主要介紹

8、ABEL硬件描述語言。在EDA基礎實驗中，主要進行以下實驗：EDA軟件支持環(huán)境操作練習；可變模計數(shù)器實驗；數(shù)字系統(tǒng)設計實驗。在以往的課程設計選題中，我們較多地側重于模擬和數(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的內容引入課程設計中后，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，又能夠使學生在一個相對真實的設計題目中運用EDA的相關知識和技術。EDA實驗板是教師根據(jù)教學要求自行開發(fā)制作的。為了使學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，為課程設計留有更大、更靈活的空間，不至于將電子技術課程設計演變?yōu)榧冘浖脑O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型學習機，開設VHDL及Veri1og硬件描述語言選修課，為愿意進一步學習的學生提供方便。同時也準備在模擬電子技術實驗中加入EDA的內容。電子綜合實驗室配有計算機后，Pspice及E1ectronicWorkbench就作為“電子技術測量與實驗”的必修內容，例如

10、：在“有源濾波電路和頻譜分析”實驗中要求學生先利用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。實驗設備的改善大大豐富了實驗內容。學生也可用Pspice或ElectronicWorkbench軟件及時對作業(yè)中的設計電路進行效驗，對電路設計的原理進行深入的分析，既鞏固了理論教學的效果，又提高了學生的學習興趣。三、開放實驗室，培養(yǎng)學生的綜合素質新的實驗設備應為學生提供更好的教學資源，實驗室在保證教學任務的同時定期對學生開放，以滿足學生的多方面需求。1 .基礎教學的補充。部分學生實驗課上未選作實驗的可在開放時間內補做。學生也可以在此利用E1ectronicWork-beneh等軟件對作業(yè)中的設計電路進行效驗。2 .為學生的第二課堂服務。我院學生處為豉勵學生的創(chuàng)新意識，提高實踐動手能力,積極開展了第二課堂活動。學院也定期舉辦大學生科技藝術節(jié)。電子實驗室為學生進行電子小制作提供設備、場地的方便，教師也可進行適當?shù)闹笇А? .學生培訓基地。電子實驗室也作為學生畢業(yè)設計的場所，并一直作為我院學生參加全國大學生電子競賽的培訓場地