摘要：針對當(dāng)前高校實(shí)行寬口徑的招生所帶來的實(shí)驗(yàn)室資源相對短缺的問題，尤其面向基礎(chǔ)教學(xué)的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室更為嚴(yán)重，甚至導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)無法完成。為此，本文在電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)室方面提出了模擬電子實(shí)驗(yàn)室與數(shù)字電子實(shí)驗(yàn)室通用的思想，研制了模塊化可快速重組的電子綜合實(shí)驗(yàn)平臺。在電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有資源的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了模擬電子實(shí)驗(yàn)室與數(shù)字電子實(shí)驗(yàn)室的通用，虛擬擴(kuò)大了實(shí)驗(yàn)室規(guī)模，緩解了由于規(guī)模約束所帶來巨大的教學(xué)壓力。經(jīng)過多年的教學(xué)實(shí)踐，驗(yàn)證了模塊化可快速重組的電子綜合實(shí)驗(yàn)平臺能夠較好的服務(wù)于實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

關(guān)鍵詞：模擬電子實(shí)驗(yàn)；數(shù)字電子實(shí)驗(yàn)；模塊化；快速重組

中圖分類號：TH-39文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）10（a）-0000-00

0引言

電子技術(shù)基礎(chǔ)（模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)）是電工類各專業(yè)的主要專業(yè)基礎(chǔ)課程，是電工類學(xué)生系統(tǒng)化學(xué)習(xí)專業(yè)知識的關(guān)鍵課程。電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)對學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)字電子技術(shù)、模擬電子技術(shù)尤為重要，不僅能夠使學(xué)生對理論知識加深理解，而且還能夠培養(yǎng)、提高學(xué)生的動(dòng)手能力。建設(shè)配套的實(shí)驗(yàn)室、實(shí)驗(yàn)設(shè)施是保證實(shí)驗(yàn)教學(xué)順利進(jìn)行的基本條件。

隨著我校招生的規(guī)模逐年擴(kuò)大，電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)室仍然處于模擬電子、數(shù)字電子各一個(gè)實(shí)驗(yàn)室的規(guī)模，出現(xiàn)了相對的實(shí)驗(yàn)資源的嚴(yán)重短缺，難以滿足日常的實(shí)驗(yàn)教學(xué)要求。在現(xiàn)有資源的基礎(chǔ)上盡力解決或緩解當(dāng)前實(shí)驗(yàn)教學(xué)壓力是當(dāng)務(wù)之急。為此，本文所采取的想法是：將模擬電子實(shí)驗(yàn)室與數(shù)字電子實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)通用，相當(dāng)于模擬電子實(shí)驗(yàn)室、數(shù)字電子實(shí)驗(yàn)室各有兩個(gè)。基于此思想，研制了模塊化、可快速重組的電子綜合實(shí)驗(yàn)平臺。

1 設(shè)計(jì)原理

為了實(shí)現(xiàn)模擬電子實(shí)驗(yàn)室與數(shù)字電子實(shí)驗(yàn)室的相互通用，提高實(shí)驗(yàn)室利用率。首要問題是將數(shù)字電子實(shí)驗(yàn)箱和模擬電子實(shí)驗(yàn)箱融合成一個(gè)電子技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)箱，該實(shí)驗(yàn)箱上的輔助電路必須同時(shí)滿足數(shù)字電子實(shí)驗(yàn)與模擬電子實(shí)驗(yàn)的要求，與此同時(shí)還應(yīng)能夠滿足學(xué)生課程設(shè)計(jì)，創(chuàng)新性電路板開發(fā)等擴(kuò)展需求，免去了學(xué)生設(shè)計(jì)電源、信號發(fā)生器等工作。

模塊化、可快速重組的電子綜合實(shí)驗(yàn)平臺不僅需要有完善的輔助電路，而且還應(yīng)實(shí)現(xiàn)可快速可重組。欲實(shí)現(xiàn)模擬、數(shù)字實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的的快速切換，就需將數(shù)字電子、模擬電子等實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，設(shè)計(jì)成規(guī)格統(tǒng)一，能夠在平臺基礎(chǔ)模塊卡座上進(jìn)行快速拆裝的實(shí)驗(yàn)電路板。輔助電路的功能以及快速拆裝的卡座等決定了“模塊化可快速可重組電子綜合實(shí)驗(yàn)平臺”具有良好的擴(kuò)展性。

2電子綜合實(shí)驗(yàn)平臺的構(gòu)成

“模塊化、可快速可重組電子綜合實(shí)驗(yàn)平臺”主要有兩部分組成，一部分為電子測試儀器，主要有數(shù)字萬用表、示波器、DDS信號源以及毫伏表；另一部分為模塊化電子技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)箱。模塊化電子技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)箱示意圖如圖1所示。

圖1 模塊化電子技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)箱

3 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目模塊

模塊化電子技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)箱面板的實(shí)驗(yàn)操作區(qū)內(nèi)有6個(gè)實(shí)驗(yàn)電路模塊安裝卡位，在這6個(gè)卡位上可以快速安裝、切換不同的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目模塊。將數(shù)字電子實(shí)驗(yàn)和模擬電子實(shí)驗(yàn)的所有實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目都制作成統(tǒng)一的規(guī)格實(shí)驗(yàn)電路板。

4 效果對比

以東北電力大學(xué)2014-2015（II）學(xué)期的電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)為例，這學(xué)期實(shí)驗(yàn)教學(xué)342班/次，使用模塊化可快速重組的電子綜合實(shí)驗(yàn)平臺和未采用模塊化可快速重組的電子綜合實(shí)驗(yàn)平臺的效果進(jìn)行對比分析。

未采用本文實(shí)驗(yàn)平臺，只有1個(gè)模擬電子實(shí)驗(yàn)室可以使用。采用模塊化可快速重組的電子綜合實(shí)驗(yàn)平臺等同于有2個(gè)模擬電子實(shí)驗(yàn)室可以使用。這里按一周5天，每天4次實(shí)驗(yàn)課計(jì)算，每周每個(gè)實(shí)驗(yàn)室最多可上20次實(shí)驗(yàn)課。

未采用本文實(shí)驗(yàn)平臺需要17個(gè)教學(xué)周才能完成教學(xué)任務(wù)，而采用本文提出的平臺8.5個(gè)教學(xué)周就能完成教學(xué)任務(wù)。然而實(shí)驗(yàn)開課受到理論教學(xué)進(jìn)度的影響，一般在第6教學(xué)周開始。然而，每學(xué)期只有20個(gè)教學(xué)周，即使每天全天上實(shí)驗(yàn)課，未采用該實(shí)驗(yàn)平臺也無法完成實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)。

5 結(jié)論

經(jīng)過多年的實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐，表明模塊化可快速重組的電子綜合實(shí)驗(yàn)平臺能夠很好的緩解由規(guī)模受限所帶來巨大的教學(xué)壓力。模塊化可快速可重組電子綜合實(shí)驗(yàn)平臺打破了一門課一個(gè)實(shí)驗(yàn)箱的常規(guī)，虛擬擴(kuò)大了實(shí)驗(yàn)室規(guī)模，提高了實(shí)驗(yàn)場地、實(shí)驗(yàn)設(shè)備的自由度以及實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的經(jīng)濟(jì)性，進(jìn)而提高了教學(xué)效率。

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