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模拟电子技术基础课程旨在学习电路原理课程的基础上,通过学习模拟信号的产生、传输、处理、变换的基本原理、基本电路和基本分析方法,培养学生对各种功能电路工作原理的定性分析和性能指标的工程计算能力,培养学生对模拟电路系统的综合分析和设计应用能力。本课程是一门实践性很强的课程,知识点繁多,抽象性强,注重学生综合能力和动手能力的培养,因此,作为实验指导教师,如何提高模拟电子技术基础课程实验课教学水平是值得深入探讨和研究的问题。
实验课和理论课是不同的,理论课以教师的“讲”为主,而实验课注重的是学生的“做”。我校模拟电子技术课程面向的是生物医学工程专业的学生,实验课设置为六个基础性的实验和一个综合性设计实验,基础性实验内容围绕基础性知识,注重“做”的过程来启发实验现象和分析实验过程中的问题,帮助学生掌握理解、验证和熟悉重点的理论知识,培养学生实验的基础能力;设计性实验紧扣专业方向,选择与简单医疗设备设计相关的内容,是知识点应用的整合,不仅调动了学生实验操作的兴趣,而且培养了学生的创新能力。我们的实验课采取以下方式来进行开展。
一、课前准备
从历次实验课的情况来看,单次实验课内容设置为三个学时,时间显得不足,如课前准备不充分,实验课时很可能不能达到预期的目的。因此,课前准备是做好实验课的重要保证。具体包括:1,书写预习报告。课前明确实验预习内容,要求学员熟悉实验步骤,明确实验任务,如遇到不清楚的问题要求学生在预习报告中进行标识,方便学员在实验课时有针对性。为了调动学员积极性,实验课时进行抽查,严格规定未完成者不能进入实验室,确保预习报告质量;2、软件仿真。要求学员用Multisium软件对实验电路进行搭建,结果仿真,让学生熟悉电路结构,对实验现象有个初步的认识,也有助于学员对实验电路各元器件功能性的理解。3,思考题启发。课前布置预习思考题不仅可以提高学员对实验内容的理解认识,而且可以升华实验内容,理清实验电路结构和认识实验过程中注意事项,增强了针对性,减少了盲目性。比如,在晶体管单管电压放大器的调试实验课前,可以让学员们思考“在测试Av,Ri和Ro时怎样输入信号的大小和频率,为什么信号频率一般选择1KHz,而不选择100KHz或更高”问题,这个思考题可以帮助学生延伸到电路的工作频带范围,也可以提醒学员们在实际电路测试时选择合适的信号源。
二、课中操作
实验课教学将理论知识和实验操作有机的结合起来,课中操作以学生为主,教师为辅。需要注意:1.首先应该让学员重视实验课。组织观摩实验做得好的同学的实验结果、展示学员的实验成果促进学员兴趣的培养。实验课和理论课学习相辅相成的,两者不可孤立。2.讲解内容简练,突出重点,有层次性。讲解时间一般设置为15-20分钟,讲解内容包括实验目的、实验原理、实验内容和注意事项。由于实验目的和实验原理在学员预习时已经有所了解,并且实验原理已经在理论课中详细讲解,反复讲授反而让学员感觉乏味,可设置5分钟以内。实验内容和注意事项为讲解重点,需要详细的给学员讲解电路的搭建方式和电路功能,采用幻灯片直接将电路的连接图展示给学员,这样可以一目了然。3.促进学员之间合作意识。指导教师需要对实验课中发生的各种突况进行处理,可能无法兼顾每一个学员,有的学员即使遇到困难,也不主动向老师提问,于是将实验操作能力强的学员和弱的学员进行搭配,学员之间可能有更多语言,有问题时可以及时得到解决,营造活泼的氛围。教师应该多兼顾实验能力弱的学员,这些学员可能在实验过程积极性差,一旦遇到问题,却不习惯向教师和同学请教,这样很可能让他们变得孤立,渐渐失去信心,教师应该经常性的主动询问他们是否有问题,给予重点关注。4.注重实验内容的扩展,培养能力。不同学员之间实验能力不同,每次时间课可以增设选做内容,做得快的学员可以通过选做内容的实践获得更大收获,培养创新能力。5.对测试实验数据严格把关。为了保证实验效果,在时间允许的前提下,实验操作完成后要求学员将实验数据交给教师审查,数据不正确的原因可能是没有正确连接线路或仪器操作不当,也可能是由于导线损坏或仪器不能正常工作等问题导致的。但不管何种原因,要求学员必须利用手中的测试仪器,通过自己的分析和测量慢慢找到问题所在,完成实验任务[1]。6.实验后讨论。预留最后5分钟对本次实验进行评价,带学员们回顾一下本次实验课的核心内容,Multisium软件电路仿真不同情况下的实验现象,让学员们对本次课有进一步的认识,评述实验过程中学员们遇到的问题和注意事项,培养学员严谨的实验态度和养成良好的习惯。
三、课后整理
课后整理是比较容易忽视的问题,却是非常重要的一环。实验课时间短暂,学员们匆匆的连接电路,测试数据,可能很多学员对实验内容的理解还不够深入,实验课后整理可以帮助学员理清楚实验过程,解决残留的问题。可以从以下几个方向着手:1.整理数据,书写实验报告。明确实验报告的书写内容,重点突出实验数据的分析和讨论,通常实验数据和理论值存在偏差,要求学员分析原因。2.实验室长期对学员开发。对于实验能力弱的学员要有耐心,可以给他们提供二次实验的机会,实验室长期对他们开发,让他们慢慢寻找自信,对于实验后认为实验还存在问题的学员,也可以再次实验发现问题,给予他们平台支持。3.教师实验报告批改。要求学员在实验课后一周内统一交给指导老师,老师在三个工作日内完成实验报告批改,附上说明和问题提示,给出实验报告成绩,将批改后的实验报告发给学员,学员的实验报告或实验中可能还存在不足,这时候学员看到指导老师的评语后就会注意这些问题,认识不足,实验成绩的好坏也是一种鞭策和激励。
总之,实验教学是高等学校培养学生实验能力的主要手段,也是高等教育的重要组成部分,它既是联系理论教学的桥梁,又是培养学生基础实践能力并在科研实践中培养创造性实验能力的有效途径,在培养学生的创新能力方面有着理论教育不可取代的作用[2]。
参考文献
[1]电工电子技术基础实验课教学经验浅谈[J].中国林业教育,2009(6):76-77.
【中图分类号】G71 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2014)10-0216-01
我校自2008年开始招收电信学院本科留学生,自此开始了电子技术基础课程的教学工作。到目前,电信学院有来自肯尼亚、尼日利亚、刚果等国家的留学生近80余人,对其在教学上采用全英文授课方式。电子技术基础是一门重要的专业基础课,电子技术基础实验也是学生在大学教育阶段进入的第一个工程性实践环节,其教学效果直接影响后继专业课程的学习,对学生基本技能,创新能力培养等方面有着不可替代的作用。
1.教学现状
留学生多来自肯尼亚、尼日利亚等非洲国家,他们有自己的母语且从小就学习了英语,但基本不了解中文,因此,英语成为师生间交流互动的唯一工具。课堂上采用全英文教学,由于教师的非英语专业水平,表述是否清晰,学生是否理解和接受,成为课堂上非常重要的环节[1]。因此,留学生教学过程中,教师除了要有扎实的专业知识,还要具备让学生认可和接受的语言表达能力[2]。
电子技术基础课程在教材上使用了英文原版教材,由于其语言地道,老师和学生都容易理解和接受,但英文原版教材在内容讲解上有的地方过于繁琐,根据教学大纲要求对教学内容进行了筛选。课堂上,当讲解比较复杂的电路时,由于分析推导过程较长,学生经常会失去耐心,教师讲得口舌干燥,听课效果却非常不理想。在实验教学方面,学生进入实验室以后, 教师就会担心学生不按操作规程进行实验,怕学生出现危险或损坏元器件与设备,实验中教师忙得团团转,分不开身,学生在实验中学习到的东西很少,更不用说创新了。
2.教学实践
2.1 课堂教学[3]
课堂教学中注重学生互动,听取学生建议,防止语言交流不畅引起理解歧义。每章内容中都结合几个工程实例进行讲解,加深学生印象,使其觉得学之有益。另外在每章结束后还加以巩固练习,大约15个左右选择题,同学依次作答并说明理由,跟踪学生掌握情况。教学中当讲到比较抽象的内容时,如晶体管内部载流子的运动,多子与少子的漂移、扩散和复合等可以通过Flash动画直观的展示其过程[4],不仅加深了学生对微观结构的理解, 又培养了学生的空间想象能力,提高了学生学习兴趣。当讲解比较复杂的电路时,可将EWB和EDA软件应用到课堂教学中来,仿真出结果或波形等,吸引学生注意力并加深电路的理解,防止课堂内容枯燥影响听课效果。如在讲共射极放大电路、共集电极放大电路和共基极放大电路时,三种电路中都需要推导输出和输入的关系,以及电路参数对输出的影响等,由于推导过程复杂,学生难免会分散注意力,难于理解,这时可以通过仿真软件给出模拟结果,让学生直观的看到过程的变化,从而加深印象。
传统的教学中学生多处于被动的学习过程,他们就像一台存储器一样接受教师讲解的各方面内容,然后按教师讲解的步骤一步步完成任务,没有创新的意识和想法。在电子技术基础课程教学改革过程中,逐步引导学生改革这种教学观念和学习习惯,并重点对学生自主学习能力方面进行了培养。在自主学习过程中,教师起辅助引导作用,学生作为学习主体。通过自主学习能力的培养,使学生能够独立学习,善于思考,有助于创新能力的培养。我们对学生自主学习过程进行了检验,由教师提出任务,学生在教师的指导下,以自身已有的知识和经验来独立完成任务。下面两幅图是两名学生通过自主学习完成任务后给同学们讲解的过程,讲解的内容涉及组合逻辑电路和计数器方面的知识,分别就这部分知识在实际中的应用给出分析。图1中(a)图是其中一名同学讲解用加法器和减法器等组合逻辑电路设计简易计算器的一个应用,图(b)是另一名同学讲解用计数器和数码管显示电路设计一个数字电子钟的一个应用,得到了同学们和教师们一致的好评,也激发了同学们独立思考问题和解决问题的能力以及创新能力的培养。
(a) (b)
图1 学生通过自主学习过程完成的任务
2.2 实验教学
实验教学中,由于实验室设备局限性和有限的学时,无法开出全部的实验内容,且实验中一些大胆的设想在真实的实验过程中无法实现,应用EDA仿真软件就可以实现上述内容模拟,既克服了实验设备的局限性又降低了实验器材的损耗。学生通过仿真软件的使用,将软硬相结合[5],既拓宽了思路又学习到了新方法,还可用于自己设计电路,提高了学生创新思维和创新能力。另外,根据实验内容和仿真平台的使用,还编写了电子技术基础实验英文讲义,以引导学生完成实验并进行拓展。
2.3 开展课外科技活动
学院对于每届的留学生,在校学习一年后,都组织学生按照自己的学习兴趣参照本专业教师的研究方向,选择导师,加入到教师的科研队伍中,发挥他们的特长,阅读一些国外参考文献及资料,了解国外研究现状等。并指导他们参加各种课外创新活动,将“教学――科研――创新”于一主线,培养学生动手能力和创新能力。其中我院的留学生萨尼、阿达姆和卡利德在2013年全国大学生电子设计竞赛中获得辽宁省一等奖的成绩,这与学生平时参与实践活动是分不开的。
【关键字】 模拟电子技术实验 教学内容 课堂教学 考核
《模拟电子技术实验》是《模拟电子技术》课程教学的一个重要环节,也是培养学生动手能力和应用能力的重要途径,教学效果的好坏将会影响学生对后续课程的学习。
同时,独立学院学生普遍存在专业基础知识较差,动手能力不强,如果按照传统的实验教学模式进行教学,学生只是机械地按照实验指导书进行实验操作,大多数学生处于知其然不知其所以然的状态,不利于学生动手能力和创新能力的培养。
因此针对独立学院以培养工程应用型人才为教育目标,结合学生自身特点和多年实验教学经验,对《模拟电子技术实验》教学改革提出自己的一些见解。
一、教学现状
目前我院采用武汉恒科科教仪器公司生产的模拟电子技术实验箱,总共有九大功能模块,采用插线的方式进行实验。《模拟电子技术实验》安排了32个实验学时,包括常用电子仪器的使用、单管共发射极放大器、结型场效应管放大器、集成运算放大器线性应用、集成运放波形产生电路、多路直流稳压电源设计、音频功率放大器等7个实验项目。
通过多年的实践,我们发现在教学中存在诸多不足,采用固定实验模块,学生只是机械地连接电路,缺乏对学生的动手能力和创新精神的培养,有些动手能力较强的同学,很快就完成全部实验内容,也不利于整个教学活动的开展。因此必须对教学内容,教学实施方法做一些改革。
二、教学内容的改革
在全部7个实验中,其中有6个是验证性实验,学生只需要照着电路图在实验箱上连接电路即可测出实验结果,这样不利用学生动手能力和创新能力的锻炼,为了提高实践能力,去除一组验证实验,对音频功率放大器实验,要求学生自己动手设计电路,计算电路的各个参数,通过各个原件连接电路,完成最后的组装和测试,充分体现学生的自主创新能力。
三、课堂教学实施方法的改革
1)理论课教师参与实验课的指导,在实验开始前,给学生提出预习要求,对实验内容有所了解,在实验课堂教学时,对学生进行提问,解决学生的实际问题。
2)一个实验要在几个学时内完成,对大多数学生来说是有难度的,实验老师必须对实验内容,实验步骤,注意事项教学详细的讲解,对比较难的电路现场演示,实时解决学生的各种问题,同时动手能力较强的同学在完成实验后,可以和教师一起指导其他学生,达到事半功倍的效果。
3)将EDA技术引入教学,对实验内容可以采用proteus仿真软件进行演示,让学生很直观地看到实验结果,从而提高学生学习积极性和兴趣。
4)针对学生在实验过程中存在的共同问题,进行现场讲解,答疑解惑,并正确引导学生的自主意识,对于动手能力较强的同学,可以引导他们对实验内容教学扩展,提出新的要求,提倡学生多方面多角度思考问题,不断提高学生的创新能力。
5)对部分实验内容可以录制成视频,利用计算机网络和学生分享,拓宽学生的学习途径。
四、考核改革
实验的评分应该更加注重平时的表现,将实验前的预习纳入最终考核成绩,在每次实验前,对学生的预习情况进行考核,实验预习,实验操作各占总成绩的30%,实验结果,实验报告各占总成绩的20%。
五、总结
本文提出了一些独立学院《模拟电子技术实验》教学改革的看法和见解,并在本院学生中进行了实施,取得了较好的教学效果。
然而时代在不断的发展,对教学的要求在不断更新,我们每一位教师都应该不断改进教学手段,不断提到教学质量,为培养高质量的人才出一份力。
参 考 文 献
[2]杨聚庆,刘娇月.高职光纤通信课程实验教学探索与实践[J].实验室科学,2007年03期
[3]程永强.高频电子线路教学实践与体会[J].太原理工大学学报(社会科学版),2003年S1期
[4]王艳春.单片机课程教学改革的实践与探讨[J].吉林广播电视大学学报,2005年02期
[5]王兵玲. 《电工与电子技术》课程教学改革模式初探[J].山东商业职业技术学院学报,2005年03期
[6]王艳春.单片机课程教学改革的实践与探讨[J].吉林广播电视大学学报,2005年03期
关键词 电视传媒;视频音频;数字化存储技术
中图分类号 TP3 文献标识码 A 文章编号 1674-6708(2017)188-0060-02
现如今,我国很多的电视传媒机构都已经对很多的视频、音频节目素材进行了积累,对这些素材进行分析我们能够看到,很多的素材都具有较强的历史意义,因此,如何才能够在对这些资料的管理过程当中采用现代数字化技术,使得工作效率能够得到有效的提升,并对现代化发展的趋势进行适应对电视台来讲已经成为了十分重要的研究课题。当前,我国的多媒体行业正在得到快速的发展,而在这样的背景下,电视台也有着更多的选择。本文从实际出发,对如何将计算机技术与资料管理进行结合,使得素材得到有效保存以及调用进行了介绍,并对电视传媒机构视频资料数字化存储的优势进行了
探讨。
1 电视传媒机构视音频资料数字化存储工作的概念
在全国各级电视台当中,利用光盘、磁带等形式对视音频素材进行保存有着广泛的基础,而这也是电视节目持续发展的宝贵财富。现如今,电视台节目收录、播出等数字化改造正在越来越完善,计算机网络也得到了十分广泛的普及。对于电视台的发展来讲,数字视音频网络的应用是十分重要的趋势,而网络存储技术则能够使得电视台迅速的对市场需求进行响应,从而更好地对市场的变化进行适应。
2 电视台视音频资料数字化存储的应用特点
之所以要对电视台的视音频资料进行数字化的存储,就是利用对高效数字管理系统的构建来实现。在该系统当中,能够支持与服务节目的制作以及实时播出,并对外提供对节目的查询以及检索等服务。
在电视行业当中,对视频、音频等资料的处理具有一定的特殊性,海量的信息以及存储量对传输效率以及传输质量都有很高的要求,而实时查询还有着更高的性能要求。因此,就必须要将产品与先进的存储技术进行
结合。
通过对相关技术的了解我们发现,目前,相关存储区域网技术具有较好的发展态势,如传统的交换机加RAID阵列相比,这种优势能够使得用户的操作难度得到最大限度的降低。在对系统进行访问的过程当中,用户能够对数据进行随意的查询,而并不需要对后台的配置参数过多的关心,使得数据共享更加的
高效。
2.1 电视数字化技术设备改造是重要基础
电视数字化设备直接关系这电视台能否都对视音频节目进行数字化的存储以及制作,是数字化当中十分重要的一个组成部分,在数字化过程当中,需要涉及到很多的步骤,而不是简单的对存储方式以及介质进行改变,是需要将压缩、网络传输等多种技术进行结合,对多种先进技术进行利用,而数字化技术的使用,也会使得传统的电视台工作模式受到冲击,使得电视台的传统工作模式发生
改变。
2.2 数字视频网络对电视行业数字化进程起到至关重要的作用
现如今,电子设备正在人们的日常生活、工作当中发挥着越来越重要的作用,也得到了越来越广泛的普及,而数字视频网络的概念更是在很早的时候就已经得到了提出,对于电视行业来讲,数字视频网络的概念并不陌生,但是很多电视台对于数字视频网络的建设却没有起到足够的重视。从实际的调查当中我们看到,我国的很多传媒机构数字视频网络以及数字设备的发展效果并不理想,但由于该项技术的作用正在日益增大,我国的各个电视台也已经开始对这类系统展开相应的构造和应用。
2.3 数字化技术设备管理水平的高低影响着电视台的发展速度以及规模
对电视数字化技术设备的管理进行加强,能够使得电视台的工作效率得到有效的提高,并防止资料流失的情况发生,可以说,对于这一课题的研究具十分重要的意义。现如今,市场当中出现了越来越多的数字化技术设备,而在这样的背景下,光电的设备管理部门对于数字化技术设备的管理、配备等工作仍然还存在着很多的
问题。
3 电视台视音频资料数字化存储工作当中需要注意的问题
从技术的角度上来看,想要使得数字化存储的各项功能得到有效的实现,还应对以下几个方面的问题进行注意。
3.1 正确选择存储方式
现如今,硬盘阵列、光盘库、数据流磁带是较为常见的打了容量存储介质。这些存储介质都有着各自不同的性能以及特点,能够对不同的应用方式进行使用。而电视台更多的是对视音频素材以及电视节目进行存储,现如今的资料往往是在磁盘库、光盘库、数据流磁带库当中的量的进行存储,如果需要在线存储,则通常采用低码率视音频分离存储的方式。
3.2 做好数据存储压缩
本文提到的数据存储压缩主要是对视音频资料的压缩。所谓的视音频资料数字化,就是将传统的模拟信号转化成二进制码。而复合编码以及分量编码则是数字视频信号编码的主要形式。所谓的复合编码就是将彩色信号编成PCM形式,而分量编码则是将R、G、B信号转换为PCM形式。复合编码以及分量编码的数码率分别为142兆比特/秒以及212兆比特/秒。这样的高数码率会对网络传输以及设备造成一定的影响,这就需要在保证质量的基础上压缩数字视频信号。现如今,M-JPEG以及MPEG是比较流行的压缩标准,前者对于视频编辑比较使用,而后者采用帧间压缩的方式,则能够获得更好的图像质量,而对于电视资料的存来讲,后者较为
理想。
3.3 网络传输不可或缺
目前,随着计算机技术在人类社会的不断推广,人们每天都能够接受到海量的信息,这使得社会进入到了信息化的时代,而在信息化社会当中,电视台作为大众的主要传媒之一,对网络化以及计算机化的实现是十分重要的一种趋势。这也要求相关的工作人员在对数字化存储方案进行设计过程当中,对网络视频实时传输的质量进行相应的考量。
4 结论
总而言之,对于很多的电视台来讲,在数字化生产过程当中,视音频数字化存储管理已经成为了十分重要的一个组成部分。从技术的角度上来看,数字化存储管理能够使得电视台当中的视频、音频资料得到共享利用。而将IT技术与AV技术进行结合,则衍生了元数据组织管理、分级归档存储系统等方面的研究课题。除此之外,对现有的存储系统进行数字化方面的改进过程当中,一方面要对技术、设备是否先进进行考虑,另一方面还要与电视台的实际情况相结合,对改造的可行性进行考虑。只有这样,才能够使得电视台的一些迫切问题得到解决,并保证电视台的资料存储系统能够得到有效的升级,并最终实现全台数字化系统的
目的。
参考文献
[1]张晗.非线性视音频编辑网络在教学中的应用研究[J].科技创新与应用,2012(27):315.
[2]陈旭峰,崔健.视音频内容识别技术在新华社视音频应用的实现方式研究[J].中国传媒科技,2013(13):59-62.
[3]张丽娜.基于文件的视音频自动技审设备[J].现代电视技术,2009(1):41-43.
[4]张惠.城市电视台视音频资料管理新路――媒资管理系统的应用[J].广播电视信息(上半月刊),2008(7):92-93.
关键词:数字图像处理;液晶屏;识别
中图分类号:TP311文献标识码:A文章编号:1009-3044(2012)15-3679-05
Digital Image Processing Based on the Ammeter’s LCD Screen Recognition Research
WANG Cai-yun
(Shenzhen Longgang Vocational Technical School, Shenzhen 518172,China)
Abstract: This article from the basic principle of digital image processing and method to begin, through the camera image acquisition, and then the image processing and analysis, on all images in a meter image common image feature, through an appropriate design of image fea ture extraction, target and background of the reliable separation, thus realizing the intelligent meter LCD screen to identify and positioning. Key words: digital image processing; LCD Screen; identification
随着我国信息化建设和国际化发展进程的加快,自动识别技术已经广泛应用在各个工程领域,利用数字图像识别技术对国家电网实现对电表智能化,自动化的管理上起到了关键技术作用。由于液晶屏作为电表上非常明显的标志物,因此提取液晶屏作为图像处理特征,对实现整个电表的识别与定位打下了可靠的基础。下面从数字图像处理中的颜色转换、中值滤波、直方图均衡化、及二值化提取算法等原理与技术,讲述如何实现对国家标准智能电表液晶屏的识别与定位。
1智能电表图像采集和预处理
用普通数码相机拍摄得到的国家标准电表图像,如图1所示。从这组照片中了解到实际图像中电表情况的复杂性,一幅图像中可能存在一个或多个电表,电表的摆放角度或水平、或垂直、或与图像水平线成一定角度,电表的背景也比较复杂。此外,由于照明或拍摄角度的不同,得到的电表图像可能存在比较强的反光,这些因素增加了液晶屏识别和定位的难度。
基于图像分析,将RGB图转化为HSL图后,再分离得到H图、S图和L图,效果如图2所示。从图2中可看到,其中的H图和S图中电表的液晶屏、液晶屏的周边以及表身具有与图像背景较大区分度的特征,这些特征即使在具有较强反光和亮度不同时仍然存在,这在H图中表现得尤其明显,因此选择H图作为实验下一步的研究对象。
将图2中的色调图通过中值滤波[1]平滑去噪和直方图均衡化灰度拉伸处理之后,可得到如图3所示的色调图及其灰度分布的直方图。
选择全局灰度均值作为阈值对图3中的色调图进行二值化,实现目标与背景的分离,实验效果如图4所示得到二值化[2]图像。分析图4可知液晶屏具有明显的特征,且与图像其它部分显著分离开;此外,液晶屏的周围及电表表身区域在二值化色调图中基本上呈现白色。因此,可以通过这几个特征在二值化后的色调图中识别出液晶屏。
2使用形态学提取算法实现液晶屏识别与定位
为了使图4所示的二值化色调图中液晶屏与图像其它部分的分离更彻底,以便实现液晶屏的分割,一种有效的途径就是通过对二值化色调图进行开操作或闭操作处理。如图5所示是分别进行两次开操作或两次(或多次)闭操作得到的结果。
根据图5所示的结果,设计基于轮廓提取的液晶屏提取算法如下【algorithm_img_1】:
(1)对二值化色调图开操作i次(i从2开始),在得到的色调图中进行轮廓提取,通过以下方法对屏幕进行筛选:
(1.a)删除面积过小(比液晶屏标准面积的20%还小)和面积过大(比液晶屏标准面积的180%还大)的轮廓;此外,由于轮廓所围区域为白色,计算得到的面积为负值,而在色调图中液晶屏为黑色,所以还可以直接删除所围面积为负值的轮廓。
(1.b)采用倾斜矩形对轮廓进行拟合,计算所得到的拟合矩形的面积、拟合面积相对误差(拟合矩形面积与轮廓面积之差,再除以拟合矩形面积,该指标主要衡量矩形拟合的可信度)以及长宽比,当拟合矩形面积不位于标准面积20%和180%之间,或拟合面积相对误差大于0.2,或长宽比不位于1.2和2.8之间时,则删除轮廓。通过筛选的“液晶屏”信息保存为链表,设其链表头为Screen HeadOpen。如果ScreenHeadOpen == NULL,并且i < iMax(最大操作次数,一般2到1次即可),则令i = i + 1,返回(1)继续查找。
(2)针对ScreenHeadOpen链表中的每一个元素(可能的液晶屏),通过电表已有的几何信息,计算液晶屏四周的矩形环以及四个方向(上、下、左、右)的表肚矩形在图像中的位置,然后在闭操作两次的二值化色调图上统计这些区域的黑像素概率(即黑点总数除以像素总数),当矩形环黑像素概率小于0.1并且表肚矩形黑像素概率小于0.1时,确认该“液晶屏”与矩形环以及表肚矩形构成一个电表。所有通过确认的电表信息保存为链表,设其链表头为DianbiaoHeadOpen。
(3)将(1)中对二值化色调图开操作i次,换成闭操作i次,进行类似的(1)~(2)的处理流程,最后得到确认的电表信息保存为链表,其链表头为DianbiaoHeadClose。
(4)对比DianbiaoHeadOpen链表和DianbiaoHeadClose链表中的每一个元素,计算液晶屏中心坐标的相对误差,确认两个电表是否完全相同,如果相同,则删除其中一个;最后,将剩余的电表信息进行合并,得到DianbiaoHead。
上述算法处理得到实际效果如图6所示,实现电表的液晶屏的识别和定位,从而实现智能电表粗定位。
3结论
通过对智能电表进行图像采集、预处理及分割算法,从RGB图到色调图系列处理,最后锁定对色调图作为二值图进行提取算法,实现智能电表液晶屏的识别与定位。实际应用中,除了基于色调图的信息,还可以通过纹理特征实现对目标的识别和定位,这将在以后的学习工作中值得继续探讨。
参考文献:
1.当前《电子技术基础》课程的特点
1.1《电子技术基础》的课程内容对于当前的《电子技术基础》课程,其主要包括了2个大类,一个是模拟电子技术基础,另一个是数字电子技术基础,《电子技术基础》课程是电类专业学生的专业基础课程。课程内容主要是研究各种半导体晶体管的性能特点以及各种工作电路的工作原理。
1.2《电子技术基础》课程的教学特点对于当前《电子技术基础》课程的教学,很多技校常常是先围绕理论知识教学,即在《电子技术基础》课程教学课堂上,以《电子技术基础》教材为主,教授过程中,主要是按照相关的教材来进行讲解,在理论教授之后,进行相关的实践教学。理论知识的教学一般是按照班级进行的,即由一名老师教授多名学生的一种教学方式,目前众多技校所使用的《电子技术基础》课程教材都比较陈旧,使得学生学习起来非常困难、生涩。
2.当前《电子技术基础》课程教学中存在的一些问题
2.1《电子技术基础》课程所使用教材过于陈旧对一些技校电类专业教材进行调查发现,许多技校所使用的《电子技术基础》课程教材是十年内前出版的教材,使得《电子技术基础》教材对于当前快速发展的电子信息技术不能很好的满足,而且许多教材大多是参照大学电子技术课程教材内容,使得教材内容偏向了理论知识,理论性过于集中,使得对于当前的许多技工学生而言,《电子技术基础》教材内容过于理论而不能理解和学习,使得最终学生失去了学习兴趣。
2.2《电子技术基础》理论课程学时过多,实践学时过少在目前的众多技校电类专业课程表中,《电子技术基础》课程所占据的学时非常多,但是在这些学时中,60%以上是理论学时,实践学时仅仅占有40%。有的甚至一学期的理论教学学时高达120学时,但是《电子技术基础》实践教学学时仅仅为短短的20~30学时,使得学生的实践学习时间不够多,最终使得学生的实际动手能力不够强。
2.3《电子技术基础》课程理论教学过于抽象很多技校的电类教学老师在讲授《电子技术基础》理论知识的时候过于偏向教材,在教学的时候,单纯的参照PPT教学,而教学内容也大多以教材中的电类知识基本概念以及电器设备工作原理为主,不能在教授理论知识点的同时不能做到知识之外的延伸,而忽略了学生的学习和掌握能力,使得学生的学习兴趣和动力受到了阻碍,最终影响了学生对《电子技术基础》课程的掌握程度,这种课堂理论教学模式是有着非常大的弊端。
2.4《电子技术基础》课程实践教学过于模式化在当前许多技校电类实验室中,很多实验器材和设备都偏向于验证性实验。通常在进行《电子技术基础》课程实践教学之前,一般先由教学老师准备实验所需要用到的试验电路以及相关的器材,在学生进行实验之前,通常是由教学老师讲解实验的目的、内容、步骤、注意事项以及实验重点,最后再让学生来进行相关的实验操作,但是由于很多的技校院校学生的综合素质不是很高,使得他们对于这种过于模式化的实验不能很好的接受和操作,最终他们常常成为了《电子技术基础》课程实践教学实验中的旁观者,而且他们所操作进行的实验一般也是按照教授老师的方法来做,无法在实际操作能力方面得到提升。
3.以就业为导向的一体化教学改革
3.1《电子技术基础》课程教材的改革一本教材是一门专业课程知识和教学的载体,是教授老师进行教学的主要工具,更是学生进行自主学习的主要工具。当前的《电子技术基础》课程所使用的教材是十年内前出版的教材,使得《电子技术基础》教材对于当前快速发展的电子信息技术不能很好的满足,因此对于《电子技术基础》课程教材的改革应该围绕培养技能型的职业教育来进行编写,并以能力教授为基础,以学生应用为教材目的。《电子技术基础》课程教材的理论部分应该设定一个度,即“必需”和“够用”,“必需”教材内容应该包括电子技术相关的基础点和原理,而“够用”教材内容则包含在接下来的教学过程中关于专业岗位需要掌握的专业知识。而且针对当前的《电子技术基础》教材偏难问题,新教材应该适当的降低难度,以实践应用为主来进行理论讲解。
3.2精简学时,增加实践教学的学时对于《电子技术基础》课程理论学时过多、实践学时过少的问题,应该精简理论教学学时和增加实践教学的学时,来提高实践教学学时所占《电子技术基础》课程总学时的比例得到提高,以此来增加学生实践动手的机会,来提高学生对电路的认识以及运用能力,最后可以提高他们以后结业之后进入社会的技能掌握程度。
3.3《电子技术基础》理论教学新模式在理论知识讲解过程中,可以实施相应的课堂活动来带动学生的自主学习,将理论知识与实践知识运用结合在一起来进行教学,还可以通过分配任务的方法来将学生划分成几个小组来进行,以此来提高学生的自主动手能力,又不会造成学生难以理解教材理论知识的尴尬教学场景的发生,在学生小组中,学生自身可以通过合作来进行对相关电器、电路、仪表的认识和使用,在此基础上,教学老师再指导他们来进行整个电子技术基础系统地学习。
3.4《电子技术基础》实践教学新模式以就业为导向的一体化教学在《电子技术基础》实践教学体现更加明显,通过教学老师在课堂上讲授《电子技术基础》相关知识点的同时,来进行实验的演示,在理论教学中通过相关电路的视频来教授学生,然后再在接下来的实践教学过程中,来引导学生,先给学生讲解实验的工作原理,在确定所有学生明白实验原理之后,再进行电路的组建分析以及实验注意事项的分析,对于那些基础较差的学生,教学老师可以多加关注并加以指导,在实验的过程中,可以将学生划定几个实验小组,进行相应任务的划分,培养的分工合作能力。
4.结束语
1采用模块化合理设计现代电子技术课程体系
设计的模块化现代电子技术课程体系框图如图1所示。该课程体系大致分为三大类模块:基础电子技术模块、专业电子技术模块和实践模块。其中基础电子技术模块包括:电路原理、模拟电子技术、数字电子技术。现代电子技术模块包括:微机原理/单片机、EDA技术。实践模块包括:电工电子技术实验、基础课程设计、专业课程设计、开放创新实验室、学生科研与竞赛和毕业设计。该课程体系的特色在于:强化实践模块,通过多种途径,为学生创造电子技术实践和提高的条件,强调培养学生工程实践能力、创新意识和创新能力,建立学生从基础课学习到社会就业的直接通道。
2完善现代电子技术精品课程建设
按照精品课程评估体系扎实推进课程体系建设,具体包括:
2.1推进课程教学基础建设和教学实践平台建设
完成课程教学大纲、教案、多媒体课件、教学参考书、网络教学资源、课程建设与管理规划、实践教学设计、教学质量控制控制等基础性工作;并按照有关要求,建设了课程网站,优化资源配置的教学模式。建成省级电子信息实验教学示范中心1个、省级机电工程实验教学中心1个、省级电工电子基础实验平台1个,校级开放创新实验室1个,建成6个校企联合实验室和多家校企合作实习基地,拓展了学生进行电子技术设计实践平台。
2.2推进课程教学内容建设 突出知识的应用性
按照“分立元件起步,集成电路落脚,突出技术应用”来组织教学,努力提高学生的综合素质和创新能力。根据电子技术的飞速发展的客观实际,教学内容以集成电路为重点,重外部特性,轻内部结构;重实用电路,轻基本电路;重技术应用,轻理论分析;把电子技术的新概念、新器件、新设备溶入课堂教学中去;突出技术性、应用性,引入新技术、新器件,正确、妥善处理传统内容与新知识、新技术之间关系,对教材内容的精选要遵循“少而精”的原则,教材水平应保持与本学科发展相适应的科学水平。
2.3形成“一体化,多层次”的教学体系
通过对传统的电子技术实验课进行优化、整合,分阶段开设基础板块、提供板块、拓展板块3组系列,并增加“创新实验”和“开放实验”,既体现不同层次的差异,又形成一个有机整体,突出了“基础、提高、综合、创新”的特点。将原有以电子技术理论课程教学为主体,变为理论教学与实验教学并举,验证性、应用性训练与创新性训练并举,从原来被细化的按专业方向培养学生,变为按一级学科特点培养人才。
3创新教学方法 更新教学手段
利用现代化教育手段,设计多媒体课件,开展课堂演示实验教学,创新教学方式。通过应用EWB,MATLAB和Multism软件,制作了电路原理、模拟电子技术和数字电子技术演示实验软件,并课程教学中新增了演示实验环节,使抽象的理论变得形象,加深了学生对知识点的理解,增强学生对实际应用知识点的感知力。通过引人电子设计自动化工具软件,形成“电子仿真工作平台”,对现成的组合逻辑器件及时序逻辑电路进行功能验证,提供简便快捷、准确有效的实验手段,可以丰富教学内容,更新课程的教学思路,提高课程的实践性与应用性。另一方面,也可以借助计算机网络环境,将数字电子技术课程教学资料(例如:课件、讲义、教案、辅助教学材料、试卷等)上网,使其成为共享的资源,能促进数字电子技术课程的交流和改革。模拟仿真突破了教学难点,具有化繁为简、化难为易、化抽象为具体的功能。
4以开放创新实验室为平台 加强第二课堂实验基地建设和指导
4.1建立开放创新实验室和校企联合实验室
为学生搭建良好的电子技术实践和创新平台学生通过项目申请,进入开放创新实验室;实验室则为学生提供电子技术实践场所、仪器设备、元件耗材,并由相关的老师负责指导。具体做法是:首先,每学期开学初,学生向实验室提出申请;其次,经指导老师审核、实验室管理老师批准,申请获得通过后的学生将进入创新室,借用仪器设备(如:计算机、示波器、直流电源、信号发生器)搭建自己的实验平台;学生可以根据自己电子系统设计的需要,使用实验室中的电子设计设备,如打印机、转印机、铜板腐蚀剂、钻台等公共设备,并申请常用的电子元器件。同时,常年有课题组教师负责创新实验室学生的辅导。在学生座位的安排上,将高年级的学生和低年级的学生进行穿插安排,充分调动学生自主学习的主动性,让高年级的学生起到良好的传帮带的作用。创新实验室为学生提供了一个良好的实践平台,极大地提高了学生实践与创新能力。
4.2利用每年暑假时间 进行大学生电子设计竞赛培训
以全国大学生电子设计竞赛为切入点,举办电子设计培训。培训的重点放在实践能力提高上,注重实践训练,弥补理论教学上的不足。根据竞赛征题要求及历年竞赛试题,培训内容采用基础平台+模块化训练。其中基础平台主要内容包括:传感器、放大器、振荡器、运算放大器、调制与解调、数字电路、单片机小系统。模块化训练主要内容是历届竞赛试题和本年度的模拟试题,具体类型有电源、信号源、无线电、仪器、数据采集与控制类。实践证明,这种培训模式是行之有效的,能迅速提高大学生的动手能力,培养其创新意识和协作精神。
5加强学生科研引导和毕业设计建设 提高创新能力
5.1引导学生申报各类科研项目
鼓励学生申报校团委科研项目、省级和校级大学生创新实验项目,并为学生项目立项和项目实施提供指导。
5.2加强学生科研引导和毕业设计指导
以毕业设计形式或课程设计形式,引导高年级学生参与电子技术类产学研项目,锻炼学生解决实际问题的能力和创新能力。学生通过独立完成课题的设计、制作、调试和实验分析,锻炼分析问题和解决实际问题的能力,促进创新意识、创新能力和工程实践能力的培养调,提升适应未来工作的自信心。近年来,有多名大学生通过参与教师与企业间的项目合作,得到了良好的锻炼,毕业后直接到企业就业,成为技术骨干。
6改革成效
6.1电子技术类课程教学质量显著提高
改革后的电子技术课程在授课内容、教学方法上都有了明显的进步,课堂互动性增加,学生的学习兴趣提高了。项目实施以来,电子技术相关的课程授课效果良好,在期末测评中获得同学们的好评,有多位教师获得省级、校级教学名师称号。
6.2学生电子技术实践和创新能力显著提高
各类科技创新活动取得佳绩项目组依托开放创新实验室,通过暑期的大学生电子设计竞赛培训,每年完成约100人次的电子技术设计培训;每学期指导进入开放创新实验室和校企联合实验室的学生约60人,四年来累计指导学生约400人次;指导的大学省级创新创业实验项目、校级创新实验项和团委科研立项目60多项;四年来,本项目组成员指导大学参加了全国、全省大学生电子设计竞赛,获得各类奖项32项,其中一等奖6项、二等奖11项、三等奖15项;指导的学生分别获得2009、2011和2013年福建省大学生课外学术科技作品竞赛二、三等奖。
6.3学生毕业设计课题完成质量显著提高
通过现代电子技术课程体系改革,学生对新技术的掌握和实践动手能力都应该比以前有所提高,这部分学生在毕业设计中就可以做一些难度较大、有实用意义的课题。四年来,指导约200名大学生开展与电子技术相关的毕业设计,取得良好成绩,近30位同学获得校级优秀毕业论文。
6.4获得社会的广泛关注和用人单位的好评
几年来,以开放创新实验室和校企联合实验室为平台的现代电子技术课程体系,培养了一大批实践能力强、创新意识强、具有团结协作精神的大学生,这些学生毕业后能胜任与电子技术相关的技术工作,成为公司的技术骨干,获得用人单位的好评。
7结束语
随着电子技术的发展,传统的教学方法也逐渐被改变,多媒体、互联网逐渐走进课题。多媒体、互联网信息含量大,资源丰富,可以很好的满足我们的教学需求。在近几年时间里,学校集中师资编写了一套与我系《数字电子技术》《模拟电子技术基础》《电子实验技术》教材匹配的电子课件。在这几年的多媒体电子教学的实践中,我们将我院4个班级200多个学生作为调查对象,进行了多种问卷调查,调查他们对课件内容、课堂节奏、表现形式的调整的感受,并征求学生对多媒体课堂教学的看法、建议及要求。在取得学生信息反馈后,我们在课件内容、课程节奏、课堂形式方面又进行了调整,使课堂更加符合学生需求。这样,我们的课堂变得更加丰富多样,既节约了时间,又增加了课堂信息量,获得了学生一致好评。
二、变革教学方法,采用多媒体教学
在采用多媒体教学之初,我们只在《数字电子技术基础》《模拟电子技术基础》这两门课安排在多媒体教室,以进行先行试验。我们任课教师负责创造多媒体教学的条件。而学校也安排了我系全体教师参加现代教育技术的培训,以提高教师自身的现代教学技术水平。这样,我们的改革工作得以顺利展开。在开展多媒体教学之初,理论课教师带头在理论教学、实验教学和课程设计环节率先使用自己制作的电子教学课件。我们积极地研究多媒体应用的规律,不断总结实践经验,逐步修改、完善教学课件。经过几年努力,终于研制出了《数字电子技术基础》《模拟电子技术基础》《电子技术实验》三门课的电子课件。最终,多媒体课堂代替了传统的“粉笔加黑板”的模式,使得我们的课堂焕然一新。随之,我们将《数字电子技术基础》《模拟电子技术基础》两门课的电子课件及辅导教案上传到校园网,更加方便了学生的学习。
三、加强学生实际操作能力,进行创新教育与实践
为了加强学生的实际动手能力,我们在系里所有班级中开展了电子电路仿真与教学设计的教学。同一设计题目,采用虚实结合的教学方法,让学生先在计算机上进行虚拟设计与仿真,然后再到实验室进行实际设计、实验。不仅如此,我系还先后开设了“电子电路CAD”、“电子设计与仿真技术”等选修课程,成立了“家电维修兴趣小组”、“电子设计培训指导小组”,为学生提供了多元的、良好的学习环境,很多学生被吸引参加选修课及课外实践小组活动,大大提高了他们的学习兴趣及实际动手操作能力。
四、全面改造实验室,创造良好的实验环境
为了更好地提高我系电子技术教学水平,我们实地考察了周边高校的电子技术实验教学情况。在比较的过程中发现,我校电子技术实验室设备比较落后,于是我院向学校申请进行电子技术实验室改造。在学校的重视下,为我系实验室投资700多万元,进行实验室全面改造及设备更新。购置了“信号与系统实验箱”、“光纤光栅传感实验仪”、“高频电路实验箱”、“单片机微机接口实验箱”、“通信原理实验”,并新建成了电子信息综合实验室,配置了EWB、Mat-able、PSPICE等电子设计软件。新的电子技术实验室,极大地改善了我院的教学情况,充分满足了师生教研、学习方面的需求。
五、结语
关键词:电子技术实验;电子技术课程设计;电子竞赛;反馈促进机制
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)30-0132-02
电子技术课程是我校理工科专业重要的技术基础课程之一,其实践教学体系内容包括电子技术实验、电子技术课程设计、电子技术创新活动、国家级省级电子竞赛等。电子技术课程实践教学体系决定它们对学生的培养和能力要求是分层次、台阶式、循序渐进的,但是它们之间的内在联系和反馈促进机制长期受到忽视,在实践课程体系的设置上缺乏层次化、立体化和系统化的整体考虑[1]。电子技术实验教学是整个实践教学体系的基础,长期以来存在的课程体系设置不科学、实验内容陈旧落后、与实际需求脱节等问题制约了学生在后续实践环节中的学习与能力的培养。目前对实验教学的探索、研究和改革,重视程度不够,缺乏科学合理的系统化实践教学模式。因此,根据电子技术实验课程内容和知识结构的调整和个性化人才培养的需要,有必要对电子技术实验课程的教学大纲、教学内容、教学方法和考核方式等几方面进行改革。
一、电子技术实验教学现状及改革的必要性
(一)电子技术实验教学现状
我校电子技术实验教学环节改革起步较晚,从2009年电子技术实验开始独立设课,模拟电子部分实验18学时,数字电子部分实验18学时,实验一人一组,我们在多年的实验教学中一直延续老方法,传统的教学模式没有改变,而恰恰是这样偏偏延缓了教学改革的实施,表现在以下几点:
1.电子技术实验虽然形式上已经独立设课,但在实验体系结构、内容设置仍然依附于理论教学,没有真正意义上成为一门相对独立,有自己的教学大纲和教学重点的自成体系的一门课程。
2.在当代五彩斑斓的世界中,学生们被大量的新鲜事物所吸引,使他们对于传统的教学模式感到厌倦,实验内容不出新,学习兴趣缺乏,动力下降,从而使得教学成绩低下,显而易见这已经适应不了教学改革的需要。
3.传统的实验教学模式在实验课程设置上内容单一、缺乏综合性。当代教学研究是多个学科相互交叉实行,我们现在不能将传统的教学实验内容细化,需要将每个部分都结合起来,使实验课程更加的综合化。
4.传统的实验教学模式只注重于学生整体的均衡发展,忽视了学生的个性发展,致使培养出的学生只能称为合格的产品,而不能称为具有创新精神的人才。
(二)电子技术课程实验与课程设计的关系以及现状
电子技术实验是电子技术课程设计的前提与基础,每年暑假或者寒假,学生在进行课程设计的时候,面对课程设计题目,许多学生感到无从下手,头脑里没有相关的思路,不清楚解答问题的切入点,常常因此耽误了很多的时间。究其原因笔者认为在平时的电子技术实验教学中,学生从没有单独从头至尾解决一个问题,每个实验的内容涉及的知识容量较少,综合性不高,而且每个实验的实验目的、原理及方法、实验步骤都是事先准备好的,学生几乎不需要太多的思考[2]。而课程设计无论是实验步骤还是实验方法,这些都需要学生自己亲力亲为去进行,锻炼学生在课程中的严谨性,使得实验和理论课程统一化。
(三)电子技术实验教学与电子竞赛的关系及现状
我校从1997年以来,每年有数百名本科生参加了国家级省级电子竞赛的选拔与培训,取得了丰硕的成果。这些成绩对许多感兴趣的学生鼓舞很大,参赛的学生逐年增多,同时参与的范围也不断扩大。参加过电子竞赛的学生,无论是系统设计、方案论证、整机装调,还是选用新器件以及创新能力,都得到了全面提高,同时也增强了他们的自信心。但是能够参加最终竞赛的学生毕竟是少数,受益面不够。因此,我们希望借鉴电子设计竞赛这个平台,把在竞赛中所了解到的信息及经验,反馈到电子实验教学中来,逐渐转化为日常教学规范内容,让更多的大学生从中受益。
二、电子技术实验改革的措施以及方案
不断改革和完善电子技术实验相关的教学体系,教学改革不应单纯是某一方面改革,而应从教学大纲、教材建设、内容设置、教学方法和考核模式等方面全面展开。
(一)改革试验教材的内容,完善相关的实验教学体系
教材的编写和实验的改革紧密结合,是实验改革的结晶和升华。新版的实验教材是在实验内容单独设课,在实验教学的体系结构、内容设置的改革中,不断总结相关经验的基础上编写的。在保留原有特色的基础上,借鉴了电子竞赛所涵盖的知识点以及相关院系反馈意见进行了修订,重点是对以下内容进行了合理的调整:
1.模拟电子部分实验内容:分立元件实验少保留几个,多增加相关的集成电路实验,同时加入模拟可编程器件实验以及应用实验。
2.数字电子部分实验内容:在保证基础的前提下,适当加大可编程器件实验的个数以及相关内容。
3.综合性或者系统设计性实验内容:适当增加一些有关模拟电路,数字电路和接口电路的综合性实验,同时加强模拟可编程和数字可编程器件的实验内容,条件允许的情况下,可加入研究开发性的实验。
(二)强调综合设计性的实验,使实验与课程设计有机结合
增加综合设计性的实验比例,给学生更多的选择机会,充分发挥他们的想象力、创造力。这类实验一般周期较长,难度较大,教师只作指导性工作,并提出实验要求,实验准备到实际操作由学生自己完成。综合设计性实验作为课程设计的基础,在实验选题上要注重,即将实验内容与下一步的课程设计连续起来,为课程设计打下基础,使学生提前介入课程设计的一些基本步骤,改变过去在课程设计时无从下手的被动局面,这不但有利于培养学生的综合应用能力以及工程实践能力,同时反过来电子技术课程设计的内容又能作为大型综合性实验去尝试[3]。
(三)创建开放创新实验室,使电子技术实验与电子竞赛完美结合
创建时间开放、内容开放的创新实验室,为那些优秀的学生提供个性发展的机会,同时通过吸取竞赛中有益的经验,把以前那种小范围、短时间的赛前突击培训活动慢慢转化成日常教学的规范内容,尽可能让更多的大学生从中受益,从中探索出适合我校实际的大学生创新与实践能力培养的新途径,实现均衡发展与个性发展的完美结合;创建开放的创新和实践实验室,依据电子竞赛的相关内容和经验,把经常用到的电子功能尽可能模块化、规范化,例如电子竞赛中经常用到的可调电压源、电流源设计等,并尽可能引入一些比较先进的模拟器件进行难度较大的设计和尝试。通过这些措施,方便学生具体情况具体分析,针对于各个功能的模块进行组装,使得设计更加的编辑化[4]。
(四)积极发展虚拟电子技术实验、网络实验教学
实验手段可采取实际电子实验和虚拟电子实验相结合的形式,尤其在实验室空间紧张和实验经费短缺的情况下,利用EDA软件进行仿真电子技术实验。从电子技术发展的趋势看,进行仿真是设计电子产品的前提和必经之路,目前,现在的教学电子技术理论教学、电子技术课程设计等课程都设立了专用的教学网站,学生可以在网站上浏览并下载自己所需要的学习资料,采用这种灵活自主的学习方式,促进了枯燥教学的多彩性,使得教学方向向网络化发展,更具有时代性,从而达到更好的教学效果。
(五)实验考核方法改革
传统的考核方式都是闭卷考试,这种封闭式的考核以延续多年,而针对于实验考核,尝试多种方法,开卷与闭卷考试相结合,多元化的考核方式使得学生针对于评定具有多选性。
三、结束语
实验教学改革是教学改革的重要组成部分,通过构建科学合理的多层次、立体化的实验教学模式,采取虚拟与实际相结合、实验室内与实验外相结合、统筹安排与自主开发相结合的模式,合理设置虚拟性实验内容、验证性实验内容、综合设计性实验内容、研究创新型实验内容的比例,建立科学合理、有利于创新能力培养的实验考核办法,修订或编写配套实验教材,完善电子技术综合创新实验室,加强大学生创新实践等方面能力的培养。通过以上这些措施,不但训练了学生的创造思维,同时强化了学生的工程意识,而且提高了学生综合应用知识的创新能力,也缩短了就业后的适应期。
参考文献:
[1]毕满清,杨录.电子技术实验与课程设计教材介绍[J].华北工学院学报:社科版,2008,(4):67-69.
[2]马丽霞.新型实验教学模式的探索[J].教学研究,2008,(7):24-37.