電子試驗(yàn)室建設(shè)與教學(xué)研究

1、電子實(shí)驗(yàn)室建設(shè)與教學(xué)研究我院電子實(shí)驗(yàn)室承擔(dān)了全院5個(gè)系部多個(gè)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生電子實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)任務(wù)。2001年學(xué)院投資20。萬(wàn)元對(duì)實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)設(shè)備和實(shí)驗(yàn)環(huán)境進(jìn)行了徹底的更新改造，使實(shí)驗(yàn)室的面貌煥然一新，實(shí)驗(yàn)條件得到極大的改善，并在同年末通過(guò)了北京市高等院?；A(chǔ)實(shí)驗(yàn)室評(píng)估。之后又陸續(xù)增添了一些新設(shè)備，為實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容的改革奠定了良好的物質(zhì)基礎(chǔ)。一、電子實(shí)驗(yàn)室建設(shè)我院有電子實(shí)驗(yàn)室和電子綜合實(shí)驗(yàn)室。電子實(shí)驗(yàn)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(hào)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(cè)試儀、清華大學(xué)生產(chǎn)的電子學(xué)習(xí)機(jī)及萬(wàn)用表、撥線鉗等工具。電子綜合實(shí)驗(yàn)

2、室配有計(jì)算機(jī)、Agi-lent54622D混合信號(hào)示波器、函數(shù)發(fā)生器、穩(wěn)壓源及工具。過(guò)去電子實(shí)驗(yàn)室僅提供雙通道示波器，整個(gè)自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)只有一臺(tái)為教師服務(wù)的邏輯分析和一臺(tái)頻譜分析儀。Agilent54622D的購(gòu)置為學(xué)生進(jìn)行電子系統(tǒng)的多功能測(cè)試、電路信號(hào)的頻譜分析和邏輯分析等操作提供了保證。實(shí)驗(yàn)室中還有教師為配合教學(xué)自制的實(shí)驗(yàn)裝置和EDA實(shí)驗(yàn)板、計(jì)算機(jī)原理與應(yīng)用的實(shí)驗(yàn)裝置等。另外實(shí)驗(yàn)室內(nèi)還配有數(shù)碼相機(jī)、投影儀等多媒體教學(xué)工具。參加北京市高等院?；A(chǔ)實(shí)驗(yàn)室評(píng)估，不僅使實(shí)驗(yàn)室的硬件得到徹底的更新?lián)Q代，也使實(shí)驗(yàn)室的管理上了一個(gè)臺(tái)階,實(shí)驗(yàn)室?guī)つ抗芾?、設(shè)備管理、實(shí)驗(yàn)隊(duì)伍管理及環(huán)境與安全均按照評(píng)估要求進(jìn)行建設(shè)

3、和管理，真正作到了以評(píng)促改、以評(píng)促建的目的。電子實(shí)驗(yàn)室從電子教研室所屬變?yōu)橄导?jí)管理實(shí)驗(yàn)室，它使實(shí)驗(yàn)室人員、實(shí)驗(yàn)用房、儀器設(shè)備實(shí)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(shí)驗(yàn)室的教學(xué)任務(wù)也擴(kuò)展到計(jì)算機(jī)原理與應(yīng)用、信號(hào)與系統(tǒng)分析、研究生課程的部分實(shí)驗(yàn)等。另外，電子實(shí)驗(yàn)室還承擔(dān)了電子課程設(shè)計(jì)、電子工藝技術(shù)及實(shí)習(xí)等課程的教學(xué)任務(wù)以及我院學(xué)生參加全國(guó)大學(xué)生電子競(jìng)賽的培訓(xùn)和畢業(yè)設(shè)計(jì)的場(chǎng)地，實(shí)驗(yàn)室也為學(xué)生的第二課堂活動(dòng)提供了定期開(kāi)放的場(chǎng)所。電子實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)教學(xué)與研究1.增加綜合性、趣味性實(shí)驗(yàn)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(lài)于電子技術(shù)的長(zhǎng)足進(jìn)步，作為科學(xué)技術(shù)的基礎(chǔ)課程，電子技術(shù)在加強(qiáng)理論教學(xué)的同時(shí)更要注重實(shí)驗(yàn)教學(xué)，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。我院“電子測(cè)量與實(shí)驗(yàn)”，作為模擬電子技術(shù)和數(shù)字電子技術(shù)的實(shí)驗(yàn)課，早就獨(dú)立設(shè)課，以期引導(dǎo)學(xué)生重視實(shí)驗(yàn)課，保證實(shí)驗(yàn)的開(kāi)由時(shí)間和開(kāi)由質(zhì)量。新設(shè)備引進(jìn)后，我們又對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容進(jìn)行了調(diào)整，并增加了實(shí)驗(yàn)課時(shí)。過(guò)去在安排實(shí)驗(yàn)時(shí)，我們只注重在電子技術(shù)理論課每章結(jié)束后對(duì)重點(diǎn)內(nèi)容配有相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)學(xué)時(shí)，并減少驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容增加設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，但未考慮實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)時(shí)，同樣是優(yōu)先編碼器的設(shè)計(jì)

5、，我們安排學(xué)生設(shè)計(jì)“病房呼救系統(tǒng)”。在做555多諧振蕩器實(shí)驗(yàn)時(shí)，安排學(xué)生設(shè)計(jì)“救護(hù)車(chē)?guó)Q笛系統(tǒng)”。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容相似，但由于實(shí)驗(yàn)題目更接近生活實(shí)際，再利用學(xué)習(xí)機(jī)上的聲、光外圍器件,使學(xué)生產(chǎn)生強(qiáng)烈的視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)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(shí)驗(yàn)效果。新設(shè)備的購(gòu)置也為再開(kāi)一些綜合性實(shí)驗(yàn)提供了保證。Agi-lent54622D是美國(guó)Agilent公司由品的混合信號(hào)示波器，該示波器能同時(shí)顯示模擬信號(hào)波形和數(shù)字信號(hào)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(gè)模擬通道和16個(gè)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(hào)的捕獲變得容易了；它還具備豐富的測(cè)

6、量功能，除了常規(guī)的電壓、時(shí)間的自動(dòng)測(cè)量和簡(jiǎn)單的加、減運(yùn)算外，還具備相乘、積分、微分、FFT運(yùn)算功能，F(xiàn)FT運(yùn)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(jì)算機(jī)，并行接口可以連接打印機(jī)。我們?cè)诖嘶A(chǔ)上開(kāi)設(shè)了一些新的實(shí)驗(yàn)。例如：在綜合實(shí)驗(yàn)室做的實(shí)驗(yàn)“時(shí)序電路設(shè)計(jì)與邏輯分析”，分為4個(gè)知識(shí)點(diǎn)：要求學(xué)生用MIS集成電路74LSI6。設(shè)計(jì)同步六十進(jìn)制計(jì)數(shù)電路；ElectronicWorkbench對(duì)所設(shè)計(jì)的電路進(jìn)行計(jì)算機(jī)仿真效驗(yàn)；在面包板上搭接硬件電路；在電路中加入IKHz的輸入信號(hào)，用Agi1ent54622D混合信號(hào)示波器測(cè)試電路輸由端Q。Q7及進(jìn)位Cy波形并進(jìn)行邏輯

7、分析。通過(guò)兩輪的實(shí)踐反映，該實(shí)驗(yàn)達(dá)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(cè)試方法、鞏固數(shù)字電路設(shè)計(jì)方法的目的，是個(gè)綜合性的實(shí)驗(yàn)。2、加強(qiáng)EDA教學(xué)，跟上電子技術(shù)發(fā)展的潮流。EDA（電子設(shè)計(jì)自動(dòng)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(lái)。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(jì)中插入EDA的教學(xué)內(nèi)容。電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)學(xué)時(shí)安排為：EDA課堂教學(xué)，8學(xué)時(shí)；EDA基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，10學(xué)時(shí)；課程設(shè)計(jì)，24學(xué)時(shí)。在EDA課堂教學(xué)中，主要介紹

8、ABEL硬件描述語(yǔ)言。在EDA基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)中，主要進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)：EDA軟件支持環(huán)境操作練習(xí)；可變模計(jì)數(shù)器實(shí)驗(yàn)；數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。在以往的課程設(shè)計(jì)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(cè)量電路”和“數(shù)字顯示電容測(cè)量電路”。將EDA的內(nèi)容引入課程設(shè)計(jì)中后，題目中模擬電路部分用面包板實(shí)現(xiàn)，而將數(shù)字電路部分用isp芯片實(shí)現(xiàn)，例如計(jì)數(shù)器、譯碼器等。這樣既保持了以往在選題方面的優(yōu)點(diǎn)，又能夠使學(xué)生在一個(gè)相對(duì)真實(shí)的設(shè)計(jì)題目中運(yùn)用EDA的相關(guān)知識(shí)和技術(shù)。EDA實(shí)驗(yàn)板是教師根據(jù)教學(xué)要求自行開(kāi)發(fā)制作的。為了使學(xué)生能有更多動(dòng)手實(shí)踐的機(jī)會(huì)，實(shí)驗(yàn)板上僅有isp芯片、下載接口、時(shí)鐘信號(hào)源和數(shù)碼

9、管、發(fā)光二極管、開(kāi)關(guān)等必要的輸入輸由元器件。實(shí)驗(yàn)板各部分均相互獨(dú)立，并留有接線插孔。這樣，學(xué)生在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)除了在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行編程、測(cè)試之外，還必須自己動(dòng)手連接電路。同時(shí)，這種方案也具有較大的靈活性，方便擴(kuò)充，為課程設(shè)計(jì)留有更大、更靈活的空間，不至于將電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)演變?yōu)榧冘浖脑O(shè)計(jì)過(guò)程。目前我們又購(gòu)買(mǎi)了北京理工達(dá)盛公司生產(chǎn)的EDA-V型學(xué)習(xí)機(jī)，開(kāi)設(shè)VHDL及Veri1og硬件描述語(yǔ)言選修課，為愿意進(jìn)一步學(xué)習(xí)的學(xué)生提供方便。同時(shí)也準(zhǔn)備在模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)中加入EDA的內(nèi)容。電子綜合實(shí)驗(yàn)室配有計(jì)算機(jī)后，Pspice及E1ectronicWorkbench就作為“電子技術(shù)測(cè)量與實(shí)驗(yàn)”的必修內(nèi)容，例如

10、：在“有源濾波電路和頻譜分析”實(shí)驗(yàn)中要求學(xué)生先利用Pspice進(jìn)行計(jì)算機(jī)仿真，然后對(duì)實(shí)際電路進(jìn)行測(cè)試，并把實(shí)測(cè)結(jié)果與計(jì)算機(jī)仿真數(shù)據(jù)以及理論數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，再用Agilent54622D進(jìn)行頻譜分析。實(shí)驗(yàn)設(shè)備的改善大大豐富了實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。學(xué)生也可用Pspice或ElectronicWorkbench軟件及時(shí)對(duì)作業(yè)中的設(shè)計(jì)電路進(jìn)行效驗(yàn)，對(duì)電路設(shè)計(jì)的原理進(jìn)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(kāi)放實(shí)驗(yàn)室，培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)新的實(shí)驗(yàn)設(shè)備應(yīng)為學(xué)生提供更好的教學(xué)資源，實(shí)驗(yàn)室在保證教學(xué)任務(wù)的同時(shí)定期對(duì)學(xué)生開(kāi)放，以滿(mǎn)足學(xué)生的多方面需求。1 .基礎(chǔ)教學(xué)的補(bǔ)充。部分學(xué)生實(shí)驗(yàn)課上未選作實(shí)驗(yàn)的可在開(kāi)放時(shí)間內(nèi)補(bǔ)做。學(xué)生也可以在此利用E1ectronicWork-beneh等軟件對(duì)作業(yè)中的設(shè)計(jì)電路進(jìn)行效驗(yàn)。2 .為學(xué)生的第二課堂服務(wù)。我院學(xué)生處為豉勵(lì)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，提高實(shí)踐動(dòng)手能力,積極開(kāi)展了第二課堂活動(dòng)。學(xué)院也定期舉辦大學(xué)生科技藝術(shù)節(jié)。電子實(shí)驗(yàn)室為學(xué)生進(jìn)行電子小制作提供設(shè)備、場(chǎng)地的方便，教師也可進(jìn)行適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)。3 .學(xué)生培訓(xùn)基地。電子實(shí)驗(yàn)室也作為學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)的場(chǎng)所，并一直作為我院學(xué)生參加全國(guó)大學(xué)生電子競(jìng)賽的培訓(xùn)場(chǎng)地