创新电路范文(精选12篇)
创新电路 第1篇
1 将“做中学”的理念引入电路分析的教学
电路分析是电子工程类专业的核心专业基础课之一, 是研究电路理论的入门课, 不仅有丰富的理论知识, 还有很强的实践性。它涵盖了电阻电路分析, 动态电路分析, 正弦稳态电路分析, 频率响应和双口网络分析等内容。学生在学习的过程中普遍感到概念多、规律多, 且内容比较杂, 不像专业课有明确的系统性和应用领域, 因此部分学生经常是满怀信心地开始, 灰溜溜地结束。根据现代认知发展理论, 在教学过程中, 我们应该为学生创设具有感染力的、在真实事件或真实问题基础上的教学情境[1]。如果我们在课堂教学时注重将课堂抽象的理论具体化、形象化, 实时地将所学的知识转化成实际的应用效果, 使学生体会到“学”如何以“致用”。鼓励学生通过切实的“做”感受“学”的意义与价值。在“做中学”的教学中教师要始终坚持以“学生为主体、教师为主导”的原则, 分层次逐步加大难度, 引导学生“做”。所以关键是如何引导学生“做”。教师围绕某一知识点的教学引导中, 既让不让学生轻而易举地成功又不能一下将难度拔得过高, 控制在使学生“有踮起脚尖就能够到苹果“的程度最为适宜。这样学生不会产生为难情绪, 通过不断的努力体验到成就感, 从而激发学生勇于探索与创新的精神。
2 运用现代化的教学手段Multisim仿真软件
电路分析课程具有很强的实践性, 因此“做中学”的重要手段就是利用实验器材, 边做边学。但是传统的实物实验设备由于种种因素的限制很难满足我们的要求, 如果引入现代化的电子仿真软件就能很好地弥补这种缺憾。美国NI公司推出的Mult isim 10被誉为“计算机中的电子实验室”, 是一款既可以进行原理电路设计又能够完成电路功能测试的虚拟仿真软件。该软件的元器件库提供数千种电路元器件供实验选用, 元器件的参数根据需要可以随时修改。Mult isim 10还提供种类齐全的虚拟测试仪器仪表, 其功能与实际仪器相同, 还有一般实验室少有或者没有的仪器如:波特图仪、逻辑分析仪等, 其中的安捷伦示波器、泰克示波器等与实际仪器的外观操作界面完全一样, 有利于对此类仪器实际操作的学习。Multisim还具有功能强大的电路分析功能, 可以完成电路的瞬态、稳态分析、噪声分析、失真分析等各种电路分析方法。利用Mult isim 10对课程的重点难点随时进行电路仿真, 所需器件的种类和数量不受限制, 成本低, 搭接速度快, 效率高, 可以直接测试电路性能参数, 直接观察动态电路的运行状态, 完全达到理论与实际同步显现, 设计与实验同步进行, 充分体现理论与实践相结合的学习目的[2]。
3 动态电路三要素法的“做中学“教学举例
在电路分析课程中, 直流激励下动态电路的三要素法是课程的重要内容, 然而学生普遍反映基本概念难建立, 三要素公式太抽象。针对这些问题, 笔者在教学中利用Multisim软件顺利完成了“做中学”的教学, 并取得了理想的效果。我们可以让学生自己选取课后的习题作为实例, 本文选用李瀚荪的《电路分析基础》 (第四版) 240页的6-39习题为例。
电路如图1所示, 分析开关闭合后电容电压与电感电流随时间变化的函数表达式。“做中学”的第一步:初始值的测量:开关闭合前, 万用表测得电容电压与电感电流即三要素中的初始值如图1中两个万用表的读数所示, 根据动态电路理论, 推导可知测量结果与计算结果一致。
第二步:开关闭合后稳态值的测量:将开关闭合后测得的稳态值如图2所示, 理论计算为:开关闭合后电容为零输入响应的放电状态, 因此电容的稳态值为零 (实际测得为pV级电压, 理论上电容完全放电为零的时间为无穷大) , 电感电路为完全响应, 电感在稳态时相当于短路因此电感电流的稳态值为:。
第三步时间常数的测量:反复断开与闭合开关, 通过示波器可以观察到电容电压波形与R3电阻电压波形如图3所示:
利用示波器上两个时间光标T1与T2和半衰期的概念测出电容的时间常数为69.680ms/0.7=99.543ms≈100ms (理论值) 。同理电阻R3的波形如图4所示:电感的时间常数为75.330μ s/0.7=110.47μs≈100μs (理论值) 。
为使学生对于时间常数中的电阻R理解更加深刻, 还可以利用万用表直接直接测量两个时间常数中的电阻R。具体操作:开关A闭合, 9V直流电源短路万用表测得的值如图5所示:
测量值与理论计算值一致, 则第四步观察波形加深理解:反复地断开与闭合开关, 通过示波器同时观察电容电压与电感电流的波形对比, 注意为了观察电流的波形可以在电感旁串联一个1Ω的电阻, 通过观察这个1Ω电阻的电压波形观察电感的电流波形如图6所示:
显然由于电容的时间常数是电感时间常数的1000倍, 所以在示波器相同的时间分辨率200mS/div时, 电容电压波形接近三角形波而电感波形则为矩形波。
4 动态电路的综合应用举例
利用555时基电路构成的多谐振荡器、RC微分与积分电路均是一阶电路的典型应用。启发学生利用Multisim软件将其综合起来设计一个矩形波、脉冲与三角波信号发生器。如图7所示一个频率为1KHZ矩形波、脉冲与三角波发生器。555输出端的矩形波高电平持续时间通过示波器的光标测得为TH=602.637μS, 低电平持续时间为TL=395.480μS。当开关J1与C3电容接通时, 通过示波器观察C3的波形即为三角波, 改变C3的值, C3的电容值越大输出信号的幅度越小。当开关J1与C4接通时, 示波器观察R3的波形即为微分脉冲信号, 还可以在555的输出端分别并接探测灯X1与蜂鸣器U1增加设计的趣味性。
5 结语
尊重人的认知规律, 充分利用现代化的教学手段为学生创造良好的富有乐趣的教学环境, 让学生在一步步实践的过程中体会概念的含义、规律的真正价值, 并体验探索知识的乐趣, 从而激发他们潜在的创造力。
参考文献
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[5]白菊蓉Multisim在电路分析系列课程教改中的应用[J].西安邮电学院学报, 2011 (11)
[6]王海波.基于Multisim仿真软件的电工电子实践教学改革[J].数字技术与应用
计算机电路教学方面创新论文 第2篇
计算机电路教学强调教师是教学改革的实施者,也是课程的开发者,学生为研究的主体。本文在学习理解探究式教学理论的基础上,结合笔者多年教学实际情况,设计了在计算机电路课堂教学中实施探究式教学的教学策略,并在此基础上细化,明确了实施程序。
关键词:计算机电路;探究教学;教学研究
一、计算机电路教学采用探究式教学的教学策略
教学策略是为了达成教学目的,完成教学任务,而在对教学活动清晰认识的基础上,对教学活动进行调节和控制的一系列执行过程。计算机电路教学的课堂进行探究式教学,教师必计算机教师评职称发表论文出书等项目可以联系论文斧正老师扣号1550116010等你来咨询!网络世界,信任难求,您向我走来一小步,我愿意用真诚还你一片晴空!实力说话,不打马虎眼!须借助一系列方法和手段,才能引导学生逐渐掌握理论知识及探究问题的技能,以培养学生的创新想要发教育类或者计算机专业期刊文章的老师可以联系编辑老师扣号766085044等你来咨询投稿!您找到这里不容易,加我好友吧,给彼此一次相互信任的机会!意识和实践能力。根据探究式教学模式的要素,计算机电路教学中采用探究式教学的基本策略主要有以下几个方面:
1、创设问题情境,激发学生自主学习的兴趣和动机
以实例为基础,讲授课程的主要内容为提高学生的学习兴趣,开始先提出一个实际问题,例如用比较通俗语言讲解“电视信号测量仪”的原理方框图,对 “电视信号测量仪”产品的原理方框图,先提出问题,再解决问题,在解决问题中根据课程基础知识衔接问题,确定方框图中各个方框详细内容解剖的顺序,在讲解基本原理的基础上一个一个攻克。在学生的头脑中始终有一个主线——解决实际问题,课程的主要内容逐步展开,使学生清楚学习完某一个单元电路后,它可以解决什么问题,今后如何应用。
2、营造愉快的和谐的学习环境乐于探究和提问
智力活动与情感体验是相伴而生的,从情感上接纳某教师的程度极大地影响着该教师所教学科的学习行为,即所谓“亲其师,信其道”。教师只有成为学生的朋友,深入到他们的兴趣中去,学生才会向教师敞开他们的心灵。苏霍姆林斯基曾说过:“教学并不是机械地把知识从教师那儿传授到学生那儿,它首先是人与人之间的关系”。
学生自主探究是学中有探,探中有学。一般问题可在边学边探中自行解决,它是探究解决疑难向题的一个过程。面对学生的疑,教师不必过早解释答疑,要综合大家的疑问,提出一两个适合的问题,组织学生合作探究。合作探究是培养学生集体协作精神,提高探究活动成效的主要手段,尤其是异质小组探究更能从不同处理角度互相弥补、完善。只有小组全体成员齐心协力,才可能高效率、高效果的完成任务,也就是说,他们不仅要有合作意识,更需要学会怎样与他人进行高效的合作。毋庸置疑,在最后解决问题之后,学生的合作能力也会得到极大的提高。
比如:正弦交流电路部分,在分析具体电路时,教师可启发学生,已经学习过的直流电路的分析方法在交流电路中是否可用?若可用,你认为是直接应用还是应该做适当变动呢?要求学生小组内进行讨论交流,以此点拨学生育目的的探究。在学生合作探究期间,教师应做巡视指导工作,不断点拨强化学生的合作探究。
3、以玩游戏、做活动提高学生学习主动性。
《计算机电路》是一门专业理论课,内容有时不免枯燥乏味,尽力把理论知识融入到活动、游戏中去,在“逻辑电路设计”教学中,我采用行为引导型教学法,发现这是培养学生创新能力的有效途径。
行为引导型教学法是学生同时使用脑、心、手,以团队的形式进行学习、交流的一种教学方法。课堂教学过程变成了一项班级活动,教师的角色也发生了转变,由传统的主导、教学的组织领导者转变为教学活动的引导者。以行动为导向,使学生在做中学。学生成了课堂的主角,他们的自信心增强了,主动思维的积极性提高了,知识的掌握也就在轻松愉悦的气氛中自然达成。
在探究式教学中,学生是主体,并不意味着可以忽视教师作用。教师能否运用促进性的教学技能,对探究教学的效果具有决定性意义。教学过程中,教师提供相关学习资源、引导学生进行信息收集、评价并得出结论、帮助学生解决在学习过程中遇到的各种困难,也就是说教师是扮演一个辅助者、引导者、促进者的角色。
二、计算机电路教学中采用探究式教学的实施程序
1、创设情境,提出问题
如在进行“电机线路”的教学时,教师创设问题情境:在实际生活和生产中使用的各种电设备,需要的电压是不是都一样的? 如家用电器(电灯、电炉等),电视机显像、机床等等。调查的结果是:电力设施需要220V,电视机显像管需要一万多伏的电压,机床需要36V以下电压。在由统一的电源供电的情况下,为适应这些不同的电压需要,就要有一种改变电压的设备一变压器,那么它是怎样改变电压的;用“电力光源的设计越来越重视节能”这一问题展开“提高功率因数”的理论教学;用“通信设备是一种现代化的通信工具,如何安全高效的使用它?”来进行电容器充放电的教学,使学生在思考、解决生产和生活实际问题的过程中理解掌握相关的计算机电路技术基础知识。譬如BRT动车组这一高科技成果,与电学知识密切相关,我国已进入试运行阶段,可以结合导体的电阻及磁场和电磁感应等知识进行命题。通过研究这些问题,使高科技与学生所学计算机电路技术知识拉近了距离,从高不可攀变为伸手可及。
2、分析问题
(1)学生尝试根据经验和已有知识对问题的成因提出猜想,对探究的方向和可能出现的实验结果进行推测与假设,在分析问题情境的基础上确定问题的实质。
(2)小组课堂讨论,列出这个问题中包含的子问题、已知信息和未知信息,确定学习要点,明确探究目的和已知条件,经历制定计划与设计实验的过程。
(3)各小组拟订解决问题的活动计划,根据现有资源,尝试选择科学探究的方法及所需要的器材,共同选择最佳方案。组内成员明确各自职责,以保证计划顺利高效的实施。
3、解决问题
计算机电路是一门基础理论课程,除了不同特点、不同层次和不同训练目标的实践内容外,它还应包含仪器使用训练、实验基础知识、器件应用常识和工程实践常识等。因此,引入包括多媒体演示、电子教案、计算机仿真技术、局域网教学在内的多种教学手段,是激发学生学习兴趣及提高教学效率与质量的必要条件。这些现代化的教学手段都与计算机应用技术密不可分。实验教学及实验室管理是一项综合性工程,它将直接影响实验教学质量。简单的比较或因果推理,或对实验数据进行分析、归纳,寻找数据之间的相互关系,从现象和实验中归纳科学规律。
参考文献
[1] 刘民荣.探究教学研究与实践[J].中国经贸(学术版).2007.11
[2] 洪晓莉.计算机电路探究式教学设计的研究[J].吉林师范大学学报(自然科学版).2006.03
高频电路实验教学改革与创新 第3篇
摘要:针对高频电路实验干扰大,实验现象不明显,学生总体兴趣不大等问题,根据多年来的高频实验教学经验,介绍了在实验教学中培养学生实验兴趣,改进高频电路实验教学方法的一些探索与实践。
关键词:教学改革;高频电路;实验兴趣;创新
作者简介:徐善永(1983-),男,安徽淮南人,安徽理工大学电气与信息工程学院,助教;黄友锐(1971-),男,安徽淮南人,安徽理工大学电气与信息工程学院,教授。(安徽?淮南?232001)
中图分类号:G642?????文献标识码:A?????文章编号:1007-0079(2012)21-0090-01
高频电路是电子信息和通信技术类专业一门重要的技术基础课,主要讲述模拟高频信号电路的基本组成、工作原理性能特点及分析方法。特别对通信专业,为后来学习通信原理、移动通信原理等专业课程具有重要作用。[1]高频电路实验课是高频电路理论课的辅助课程,实验内容主要包括调谐放大器实验,高频功率放大器实验,LC电容反馈式放大器实验,晶体振荡器实验,信号的调制与解调实验,集成锁相环及频率解调器实验等。在实验的过程中可以获取丰富的知识和实践经验,有助于理论的学习,加深对理论知识的理解。但高频电路因为受到分布电容、引线电感等分布参数的影响,高频电路实验干扰大,现象不明显,影响学生的学习兴趣,学生对高频电路的原理和特性掌握不够好。
一、高频电路实验教学的特点
高频电路是模拟电子技术的延伸,其最大特点是电路元器件的工作环境发生了明显的改变,因此对电路的分析和研究也复杂得多,因此,高频电路实验教学有如下特征:(1)在高频的条件下,电路的电阻、电容、电感的特性都发生了变化。即使做实验用的导线,因肌肤效应,导线的电阻和电感量也会随着频率变化。[2]所以受电路参数的影响,使高频电路实验比较复杂,实验现象不稳定。在实验的过程中可能会因为导线的长短或元件位置的改变都可能造成较大的实验误差。(2)实验设备繁多,学生对实验仪器的使用有难度。高频电路实验所用仪器有高频信号发生器、扫频仪器、失真度测试仪、高频毫伏表等仪器。因高频仪表对于使用的环境要求很严格,但在实验室的环境中,仪器的稳定性大为下降,实验现象不稳定,所以学生感到实验仪器很难用,影响学生的实验兴趣。而且因实验教学的学时有限,一般一周只安排一次实验课程,所以大部分学生经过一周的时间,对于仪器仪表的使用方法已经淡忘。(3)高频电路实验教学的模式单一,开设的实验教学内容都是一些基础性的、验证性的电路,缺少综合性设计性和开发性的实验内容。
二、高频电路实验教学的改革思路
1.调动学生的学习兴趣和主动性
实验教学的目的是通过观察和实验进行学科知识的学习,培养学生的分析问题、解决问题的能力,使学生具有一定的实践和应用的能力。为了使学生能够爱实验,敢实验。在高频电路实验教学实践中,应该努力调动学生的学习兴趣和主动性。伟大的科学家爱因斯坦说过:“兴趣是最好的老师。”这就是说一个人一旦对某事物有了浓厚的兴趣,就会主动去求知、去探索。但由于高频电路实验教学的特点,学生在做实验时感到一定的难度,出现了畏难情绪。基于此,为营造和谐愉快的教学氛围,提高学生的实验兴趣,在高频电路实验教学的第一个实验前,为学生演示实际的高频电路装置。如:小型调频发射和接收系统、收音机等装置,让学生亲身感受并参与进来。让学生对高频电路装置有了直观的感受后,然后根据高频电路装置的原理图进行分解,引入实验教学内容,学生就觉得容易理解,引起兴趣。[3]
2.优化实验项目
目前,高频电路实验项目开设的比较单板,创新性实验开设较少,学生只是按照学习机上的固定实验电路,按步骤进行的验证性实验,实验缺乏创新性。实验教学要和理论教学相互依托,以培养学生的实践能力和创新能力为目标。要发扬“以人为本、夯实基础、提高能力、激发创意精神”的教学理念。除了学生必做的基础性实验以外,一定要有综合性、设计性的实验项目,与各种教学模式相结合、与科研项目相结合,把培养学生的创新意识作为实验教学的主要任务。
(1)制定合理的实验教学内容,改进硬件电路。高频电路实验课所使用的设备比较多,所用设备都比较复杂,学生在短时间里不能很好的掌握和应用,对实验的进度有很大的影响,而且由于实验课程的不连贯性,等一次实验课程结束,再等下一次实验课的时候,大部分学生对实验仪器的实验已经忘的差不多了,针对这个问题,在实验课程内容的安排上应做出相应调整,安排专门的一次实验课程来认识和熟悉实验仪器,并在每次实验课程开始时在对本次实验所用到的仪器再次进行说明,使学生能更好的熟悉实验仪器的实验。
针对高频电路实验的特点,在实验的过程中要强调测试的方式和方法,由于高频电路受到分布电容、引线电感、高频辐射等的影响,实验的稳定性能差、实验结果误差大,而且在实验室的环境下,各种仪器之间的电磁干扰无法避免。为了减少误差,增加实验结果的可靠性,这就要求学生对实验电路原理要有充分的认识和理解,在理解的基础上进行实验,必须要学会进行实验误差分析,提高实验能力。对于硬件电路的改进,主要是减小高频电路的分布电容、引线电感等的影响。特别是在实验过程中电路引线的使用,要尽量的缩短长度,增加截面积。在连线时,尽量较小平行间的引线长度,增加引线间的距离,以减小引线间的互感和分布电容。
(2)与科研、设计大赛相结合,培养学生的综合能力。高频实验教学项目除了必要的基础性实验,为了培养学生的动手实践能力,在实验项目的设计上要加强综合性、设计性。与科研和设计大赛相结合,以科研促进实验教学,以设计大赛提高学生的动手能力,让学生参与到老师的科研项目中来,积极鼓励学生参加各种设计大赛,不仅可以培养学生的主动性,提高学生的学习兴趣,而且有利于对学生综合能力的培养。
3.引进仿真系统,培养学生的创新能力
以往的高频电路实验都是围绕在厂家生产的高频电路实验箱来完成的,这种实验模式学生动手操作很少,实验的拓展性差,大部分是以验证性实验为主。随着计算机技术发展, 电路仿真软件日益完善,如:SystemView,Matlab 和 LabVIEW 等仿真软件正日益融入许多经典的专业基础课教学中,软件仿真实验内容灵活、设计性强,既与基本理论相互补充,又能与硬件实验相互弥补。[4]将仿真系统应用于高频电路实验教学, 可以克服教学内容和仪器仪表的局限, 使实验更加灵活, 也更有利于提高学生的自学能力和创新意识。实践证明,引入计算机仿真系统,实验教学效果非常好,激发了学生的学习兴趣,提高了学生学习的主动性,使学生易于理解难懂的理论知识,而且有利于提高学生的动手能力和分析问题的能力。
三、结束语
实验教学是培养学生科学的世界观和方法论,培养学生的创新能力、实践能力的重要环节。[5]高频电路实验教学的改革的目的在于培养学生对高频电路知识整体性的把握,通过改进实验教学内容和新的教学方法,培养学生的动手能力和创新思维能力。为培养高素质、创新型的人才做出有益的尝试。
参考文献:
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[5]王海波,孙青竹.提高实验教学质量的探索与实践[J].实验技术与管理,2011,7(28):174-176
创新电路 第4篇
一、传统实验教学中存在的问题
1. 实验内容设置。
在传统的重视理论教学, 轻视实验教学的影响下, 每一次的实验内容仅仅局限于验证理论课上的结论。对于通过实验加深理解理论知识的应用方面有所欠缺。传统的数字电路实验内容中, 很少有涉及到模拟电路、传感器等方面的内容的综合性实验。传统验证性不利于培养现时代所需要的有理论知识、有动手能力、有创新意识的人才。
2. 实验设备。
传统的数字电路实验设备实验教学的手段相对落后, 实验内容和实验方式也就受到了限制。实验一般是在面包板或者是类似于面包板的实验箱上进行。学生只要对照书本连线即可完成实验。造成了部分学生在不懂实验原理的情况下, 依样画葫芦也同样完成了实验。部分学生在做完实验后还是知其然, 不知其所以然, 完全处于被动地位。没有起到实验教学应该起到的作用。
3. 实验报告和实验评分。
合理的成绩评定方法是客观评价教学质量的一个指标。传统的实验考核成绩主要由实验报告和期末考试决定。但由于传统的实验内容和实验方式的限制, 依靠实验报告和期末考试的评分方式无法全面评价学生是否掌握了实验原理、技巧、以及实验过程中的表现, 有失公正、全面的评分原则。
二、设计性实验教学必要性
验证性实验是加深对理论知识的理解, 仅仅是验证性的基础实验不利于提高学生的综合素质, 不能适应后继课程和当前的经济时代对人才培养的迫切需求。设计性实验则要求学生在掌握牢固的基础知识后, 运用一种或多种方法完成教师给定的实验。教育部在《普通高等学校本科教学工作水平评估方案》明确指出:“设计性实验是指给定实验目的要求和实验条件由学生自行设计实验方案并加以完成的实验”。设计性实验在实施的过程中, 很明显的产生了以下几个特点:
1. 发挥了学生实验积极性。
在数字电路的设计实验中, 实验教师只是给定了实验的课题, 考虑到学生个体的差异, 教师根据课题的实际情况, 对部分设计性实验课题给出了原理性框图。设计实验并不规定实现课题的方法和手段, 学生可以在教师的指导下, 自主选择实现实验器材、方法和手段。学生必须自己查阅资料, 规划实验过程和方案, 设计实验电路, 主动询问教师。学生在实验的过程中处于主动的学习状态。例如课题:晶体管图示仪用的三角波锯齿波发生器设计。该题可以用常规的模拟电路实现, 也可以用数字器件加上部分模拟器件设计出性能更稳定的电路。学生在接受设计课题后, 首先是要查找资料, 了解图示仪工作原理, 查找三角波锯齿波发生器各种设计方法。充分调动了学生实验的积极性。
2. 在实验方法上的多样性。
设计性实验的课题是明确的, 但是并不规定实现课题的方法。不同的学生有不同的思维方式。当多个实验小组在选择了同一个实验课题时, 各个实验小组会有不同的实验方法。在设计性实验的过程中, 充分的发挥了人的创造性思维, 也就是最大限度地调动了积极性。例如:在实现图示仪中用的锯齿波三角波发生器电路设计时, 可以采用555电路作为CLK信号, 对数字电路的计数器进行计数, 通过运放产生锯齿波和三角波的设计方案。但是也有同学用555电路作为振荡器, 使用三极管对555波形输出进行积分, 从而直接产生三角波锯齿波的实验方案。
3. 实验内容的探索性。
部分的设计性实验课题, 实验中包括了一定含量的探索性质。这部分实验课题适合于部分基础好求知欲旺盛的学生。对于这部分的学生来说, 是参与教学科研早期结合的一种重要形式。能激发学生对科学技术的好奇心和求知欲望。例如:课题《简易四踪示波器》的实验, 是在普通示波器上同时显示四路数字信号。在设计时除了数字电路的知识外, 还应具有简单的单片机知识和示波器原理方面的知识。要完成实验, 则必须要对单片机和示波器方面的知识进行探究。这个过程也是培养学生对知识探究能力的有效途径。
4. 实施设计性实验教学法的效果。
现代的教学理念更应注重于学生能迅速发现问题并解决实际问题的能力。从对本系2009级设计性实验教学的效果来看, 设计性实验教学法在理论和实践相结合的实际效果以及调动学生主动学习的积极性方面, 有了很大的改善。增加了设计性实验教学后, 尽管学生在实践的过程中会遇到很多的问题, 但通常学生都会主动地查资料, 找老师讨论, 会自主地通过各种途径去完成项目, 使得以往单调的学习过程变得生动起来。
三、设计性实验教学法的实施
我们在实验教学的过程中, 并不是完全否定传统的验证性实验, 设计性实验教学法的教学应该有层次的推进。从对我院09级的学生实施设计性实验教学法来看, 在实施设计性教学法时, 应注意四个重要的环节: (1) 改进和精简传统性的基础实验。 (2) 设计性实验中, 设计课题的选择能最大限度的复盖数字电路知识点的课题。 (3) 选择带有探索性实验的课题。 (4) 建立合理的实验评分规则。
1. 验证性实验项目的训练。
对于刚从理论课堂上转入实验室的学生来说, 传统性的基础实验在数字电路实验教学中的作用不可忽视。它能加深和巩固理论知识, 学生能在进行验证性实验的同时适应实验仪器使用技能, 数据处理方法等。但是传统验证性的实验要加以改进, 在对某一知识点进行验证后, 要求学生进一步深入, 生成建构新的知识。例如:门电路外部特性测试: (1) 在按实验指导书对输入电平、电流、负载和空载情况下的电平、电流进行了测试。 (2) 给出电压传输特性曲线的定义, 要求学生测试出该门电路出电压传输特性曲线。3.要求学生从电压传输特性曲线解读出门电路的几个参数。允许学生查阅资料, 描述出参数的物理意义, 举例指出此参数在实际使用的场合和注意事项。传统的验证性实验要少而精, 教师不应过多的进行讲解。重要的是要求学生在课前进行预习。
2. 实验课题的设计。
该阶段以设计性实验为主线, 教师从知识的传输者变为指导者, 学生从知识的被动接受者转变为知识的主动建构者。设计性实验的宗旨是为了锻炼学生运用基础知识的能力, 拓宽学生的视野, 引导学生对理论课程进行比较深入地探究。在进行实验课题的选择时, 我们注意了以下几个方面: (1) 选择复盖数字电路知识点多的课题。设计性实验的要点应紧密的结合数字逻辑电路的重要概念、原理、技巧等展开。适当的增加一定量的模拟电路和传感器方面的应用知识, 以增强学生对实验课题的系统性认识。教师在备课时要仔细的研究实验课题, 精心组织实验内容, 撰写实验任务书, 使学生对实验课题有一个清晰的认识。 (2) 实验课题的可选择性。由于学生个性上的差异, 在设计实验课题的设计上应该分为几个层次。我们的做法是分为基本型课题, 提高型课题和探究型课题。基本型课题的难度不应低于验证性实验。提高型设计实验的课题是以数字电路为主, 传感器和模拟电路为辅。探究型课题一般是在提高型的基础上, 需要另一门学科的配合, 例如需要单片机控制等, 探究性课题适合于个别的基础非常好的学生。 (3) 工作量和难易程度要适合。设计性实验的课题工作量和难易程度要适中。课题的设计可以多样性, 课题要尽可能采用统一的模板, 包含学习的目标, 各阶段要达到的目标和时间节点, 参考资源和评价标准等。例如:锯齿波阶梯波发生器电路设计 (提高型课题) 。 (1) 教师和学生共同讨论和分析通用晶体管图示仪的扫描信号和阶梯信号, 可以得出有以下几个缺点: (1) 使用了50HZ的低扫描频率, 显示的特性曲线闪烁比较严重。 (2) X轴扫描为正弦波, 线性度差。 (3) 波形变换电路复杂。 (2) 课题的任务是设计一个基于数字逻辑电路的锯齿波和阶梯波信号发生器。通过555定时器产生同步的X轴扫描锯齿波和Y轴扫描阶梯波。克服使用50HZ扫描频率低带来的缺点。 (3) 比较以上二个方案, 得出二个电路的性能、成本等优缺点。基于数字电路的锯齿波阶梯波发生器电路, 它所包含的数字电路有: (1) 振荡器; (2) 加法器; (3) 数模转换器; (4) 运算放大器等电路。包含了数电的重要知识, 模电中的运算放大器知识也得到了灵活的运用。加深和巩固学生数字电路的知识, 拓宽学生在仪器原理、模拟电路等方面的视野等。
3. 设计性实验教学的评分机制。
正确合理的实验教学的评分机制, 能够规范学生的实验过程, 激发学生的实验兴趣。在设计性实验指导的过程中, 由于设计性实验的方案、过程、实验的元器件等各不相同, 由此而增加了实验考核的难度。为使设计性实验教学的顺利进行, 要注意以下的几个问题。 (1) 制定统一的考核标准。在设计性实验考核的过程中, 要制定统一的考核标准, 避免实验教师间不同的考核标准, 挫伤了学生的积极性。在考核同一设计性实验课题时, 各教师间要互相通气, 防止学生互相抄写实验数据和实验报告等作弊现象。 (2) 建立合理的考核分数比例。实验教学的评分是教学中重要的环节。在评分的机制上重视实验课题的实现过程, 淡化考试成绩的比重。在考核分数的比例方面, 我们认为实验过程的考核占50%, 期末考试占30%, 实验报告15%、实验室纪律方面占5%。 (3) 实验过程的考核。占50%实验过程的考核, 把设计课题分为基本分、性能优异分、创新分三大部分。对提高题而言, 如果课题设计达到了基本功能, 实验报告叙述正确为基本分。课题中的电路设计合理精炼, 电路排列合理、实验报告格式规范、叙述精简合理为性能优异分。采用了新技术 (数电课程以外的技术) 或者有所创新为创新分。评估采用了自评、学生互评和教师评相结合, 评分时公开透明。考核时要求学生现场演示和答辩, 提问并要求学生解释部分实验数据。目的是使能力培养回归到平时的实验过程, 提高学生的责任感和学习的主动性。
通过大二时期的数电设计性实验训练, 为学生在对课题的设计, 电路的调试等方面打下了规范的和扎实的基础, 在参加电子设计等竞赛时, 学生在拿到课题先做什么, 该做什么等一套规范的设计过程非常清楚, 其优势就很明显的凸现出来。实验教学在培养学生实践能力和创新意识方面, 有着其他教学环节不可取代的重要作用。设计性实验教学把理论、实验、探索有机的融合在一起, 改善了教学的氛围, 提高了学生的设计能力, 使得学生在学习的同时, 不但学习到了理论怎样应用于实际, 重要的是学生参与了一次完整的研究过程, 提高了学生的综合素质。
摘要:本文分析了《数字电路实验》课程的地位、内容和实验教学中面临的问题, 结合高校本科生创新型人才培养的目标, 讨论了在数字电路实验教学中实行设计性实验教学的可行性。总结了设计性实验教学实施一年来从准备到实施各环节中的应注意的问题和解决的方法。探讨了设计性实验教学在促进学生架构完整的数字系统知识体系、提高学生电路设计能力和创新意识方面取得的良好效果。
关键词:设计性实验教学,课题设计,课题评估
参考文献
[1]电子信息科学与电气信息类平台课程教学基本要求[C].教育部电子信息科学与电气信息类基础课程教学指导分委员会.
[2]蔡京玫.项目教学法在在《网络编程》课程教学中的应用[J].电脑知识与技术, 2011, (18) .
[3]曹中一“.三性”实验的内涵与特征[J].实验室研究与探索, 2003, (8) .
串联电路和并联电路教案 第5篇
教育目标:
1、知道什么是串联电路和并联电路,会画简单的串、并联电路图,理解串、并联电路连接特点,学会连接简单的串联电路和并联电路。
2、尝试根据已有知识和经验,设计简单的串、并联电路,选择实验器材根据电路图连接好电路。
3、在解决问题的过程中,能与同学交流与合作,有克服困难的信心和决心,能体验战胜困难、解决物理问题的喜悦,体会科学知识在实际生活中的应用。
教学设想:
串联电路和并联电路是电学知识的重要基础,是进行各种实际电路设计和分析的起点。本节教材虽然内容不多,但知识零碎,不利于掌握和应用,按电路图连接实物图学生易出问题。我采取了合理分组优弱结合的办法,让学生合作探究来突出重点,突破难点。
自然引入课题,目标进行层层抛出,起到导向作用。采取复习前面的知识为本节内容的学习扫清障碍,联系实际提出问题,在实际电路中用电器往往不只一个,而是两个或更多,符合学生的心理,激起了学生的探究欲望。放手让学生进行两个用电器连接方式的探究。
注重教学情境的创设,很好地体现学生的主体地位,教师的作用体现在对学生的指导和促进、激励等方面,使学生的大脑及各种感官最大限度地处于激活状态。
本节课将目标教学,探究学习,合作学习有机地溶为一体,通过巧妙地创设实验、问题、图像、生活应用等教学情境充分激活了课堂教学。在引入课题时,复习与本节课内容有关内容的基础上,结合实际给学生提出二个用电器的连接问题,较好地创设了问题的情境,起到了启动学生思维的作用。在此展开教学,随着学生一步步探究的深入,问题层层深入,并通过学生合作讨论自己动手连接电路,联系实际识别分析电路,让学生在动手、观察、动脑、合作的过程中在教师的引导下总结出本节课的知识内容,这样使学生经历了知识的探究过程,发展了学生的思维,培养了学生的创造性,体验到了探索自然规律的艰辛与成功后的喜悦,体会到了科学知识在生活中的应用,使学生对学到的知识有更深刻的认识,进一步提高了对物理的学习兴趣。课时安排:
1课时
教材分析:
这节课教材主要分了两大部分,第一部分简介串并联电路及它们各自的特点,会画串并联电路的电路图。第二部分是连接简单的串并联电路,并探究串并联电路中开关的作用。本节课的重点是认识串并联电路,会画串并联电路图,会据电路图连接实物图。
串联电路和并联电路是电学知识的重要基础,是进行各种实际电路设计和分析的起点。本节教材虽然内容不多,但知识零碎,不利于掌握和应用,按电路图连接实物图学生易出问题。我采取了合理分组优弱结合的办法,让学生合作探究来突出重点,突破难点,使学生顺利达标,收到了良好的效果。
学情分析:
学生刚接触电学内容,对于电学实验的操作还很陌生,特别是这节课又是2~3个用电器,更增加了学生操作的难度,学生的电路图画的也不是很熟练,也进一步造成了学习的困难,所以我采用边学边实验的学习方法。
教学步骤:
一、导入新课:
师:同学们,前面我们学习了第二节让电灯发光,我们组装了一个只有一个灯泡的电路,也就是说电路中只有一个用电器,可是在实际电路中,用电器往往不只是一个。象我们的教室里就有六个灯泡,这些灯泡是怎样连接的?你家里也有好多的用电器,你知道它们是怎样连接的吗?还有过节的时候,我们看到在树上或在大门口上挂了一串串的小彩灯,你知道这每一串上的小彩灯是怎样连接的吗?
生:有的说不知道,有的摇头。
师:现在我们就以小组为单位,通过你们手头的实验器材来探究一下,使这些灯泡在电路中工作,共有哪些连接方式吧。先画出电路图再连接实物。线路板每组一块,板上有干电池及电池夹各一个,开关一个,小灯泡和它的灯座各两个,带插头的导线多根。同学们,想一想,在连接电路图的过程中,要注意什么问题?
生:开关应该是断开的,电路连成后要先检查电路是否有问题,然后再试触开关,不要造成短路。
生:四个同学合作,探究完成用电器有哪些基本连接方式。
师:来回巡视指导。
师:我看同学们操作的非常认真,合作的也很好。现在请哪个组的一位同学起来说一说他们小组的探究结果?也可以把你们设计出的电路图拿来投影一下。生纷纷举手,找几个组的同学拿来电路图放到实物投影仪下,并说明连接方法。
生:其他同学看大屏幕。生:要使两个灯泡发光,共有两种连接方法。一种是两只灯泡连成一串再接入电路中,再一种是两只灯泡两端分别连在一起,然后再接入电路中。
师(生):这些同学说的很好,那么我们给我两种方法起个名字吧?两只灯泡连成一串连接起来接在电路中我们就叫串联,把两只灯泡两端分别连在一起,然后再接入电路中就叫并联。
师:串联和并联是电路连接的两种基本的方法,任何复杂的电路都是以串联和并联为基础的。这节课我们就来研究一下串联电路和并联电路。
二、新授:
[板书]
连接串联电路和并联电路
师:现在我们总结一下,什么样的电路是串联电路?
生:把灯泡连成一串后再接入电路,用这种连接方式连成的电路叫串联电路。
师:很好,我们再说的一般些就是,把用电器连成一串后再接入电路,用这种方式连成的电路叫做串联电路。
师:我们再总结一下什么是并联电路。
生:把用电器的两端分别连在一起,然后再接入电路,这种电路就叫并联电路。
[板书]串联电路
定义:把用电器连成一串接入电路,这种电路叫串联电路。
并联电路
定义:把用电器的两端分别连在一起,然后再接入电路中,这种电路叫并联电路。
师:前面我们总结出了什么是串联电路、什么是并联电路,大家再总结一下看看串联电路和并联电路的连接特点各是什么?小组的同学们可以交流一下。讨论好的举手。
生:交流讨论。后纷纷举手。
师:一生起来回答。
生:串联电路连接特点是用电器连成一串,并联电路连接特点是用电器两端分别连在一起。
师:说的很好,大家掌声鼓励。
生:鼓掌。
师:板书。
[板书]
连成一串
两端分别连在一起
师:下面我们再一起来探究一下串联电路和并联电路各有什么特点。大家先用手头的器材组装一个串联电路,研究一下串联电路的特点:
生:各组分别连好一个串联电路,教师巡回检查指导。
师:连好后,检查无误,闭合开关,看两灯的工作情况,断开开关看两灯的工作情况。
师:请同学们观察,开关闭合时,哪个灯亮?
生:两灯都亮。
师:哪个灯先亮?
生:同时亮。
师:(打开课件,在大屏幕上显示出串联电路的电路图,)请大家回忆,电路中的电流是怎样流的?
生:电流从电源正极出发经过用电器回到负极。
师:(指着大屏幕上的电路图)从电源正极出发,经过开关、通过第一个灯泡的同时,电流也全部通过第二个灯泡,回到负极,因此两灯同时亮。请大家思考,串联电路中,电流的路径有几条?
生:一条。
师:很好。当断开开关时,大家观察一下,有什么现象?
生:两灯同时熄灭。
师:同学们思考一下,在这个串联电路中,开关控制哪个灯?
生:两灯都控制。
师:换句话说,也就是……
生:在串联电路中开关控制全部用电器。
师:如果其中一只灯泡坏了或者是取下来,另一只灯泡还会亮吗?同学们做一下。
生:(操作,并回答,)另一只灯不亮了。
师:这说明,在串联电路中各用电器能不能独立工作?
生:不能。
师:将开关换一下位置,作用会改变吗?
生:不会。
师:同学们实验观察分析的很好。现在我们再一起把串联电路的特点总结一下:
[板书]
电流路径:只有一条
开关控制:全部电路,不受位置的影响
用电器工作情况:一个用电器开路,其它用电器不能工作
师:同学们你们能举出串联电路的例子吗?
生:节日小彩灯每一串上的小彩灯都是串联的。
师:你是怎样判断出来的?
生:它们是连成一串接入电路中的。
师:好,还有别的判断方法吗?
生:一只灯坏了,其他的灯也不亮了。
师;很好,这也就是依据了电流的路径只有一条。
师:现在我们来做几个小题,(由全体学生共同订正)。
生:口答。
[课堂训练题一]
1、电路有两种基本的连接方法,就是
串联 和 并联。把用电器连成一串_连接起来的电路叫串联电路, 把用电器
两端分别连在一起
连接起来的电路叫并联电路.2、从电流的走向来看,在串联电路中电流只有
一
条路。
3、在串联电路里,开关可以控制所有用电器,开关的位置改变了,它的控制作用
不变
.4、经常用来做装饰用的小彩灯是 串联的。
师:找学生口答。
生:其他学生来订正。
师:好,同学们掌握的不错。
L2
S1
S
L1
S2
师:现在我们再来探究一下并联电路的特点。(操作课件在大屏幕上打出并联电路的电路图,)同学们用手头的器材按如图所示的电路图组成一个并联电路,然后操作一下各个开关,观察一下灯泡的工作情况。
生:积极操作。
师:巡回指导。注意到同学们都做完了。
师:哪组找一个代表说一说他们小组观察到的现象?
生:若断开S1,上面的灯L1不亮,但是L2仍然亮,若是断开S2下面的灯L2不亮,但L1仍然亮;
师:还有吗?坐下考虑一下,哪个小组的同学起来补充一下?
生:若断开S,无论S1与S2是否闭合,L1和L2都不亮了。
师:回答的很好。根据前面我们的研究,同学们再思考一下,这个并联电路中有几条电流的路径?
生:两条。
师:很好。
师:哪两条?
生:一条是经过灯L1的,一条是经过灯L2的。
师:很好。电流分别通过的L1和L2这两条路,我们就叫它们支路也有多个支路的。同学们看这一部分电路从电源出发一直到分支点,它象一棵树的树干。
师:这一部分电路我们就叫它干路。也就是说并联电路的电流路径分干路和支路,干路只有一条,支路可能有多条。而串联电路呢,它只有一条电流的路径,不分干路和支路。
师:我们再看,干路上的开关控制哪个灯泡?
生:全部电路的灯泡。
师:很好,那么支路上的开关呢?
生:控制各个支路上的灯泡。
师:在串联电路中,开关的位置改变,控制作用不变。在并联电路中开关的位置不同,控制作用如何?
生:不同。
师:并联电路的各个灯泡的工作相互影响吗?
生:不互相影响。
师:同学们总结一下,不管是在串联电路中还是在并联电路中各个开关与用电器是怎样连的?
生:串联的。
师:很好,现在我们总结一下并联电路的特点:
生:齐答。
[板书]
电流路径:多条,分干路和支路
开关控制:干路开关控制全部电路
支路开关控制所在的支路
用电器工作:互不影响
师:同学们想一下,刚上课时我们提出的问题,我们教室里的这六个灯泡是怎样连接的?说出理由。可以交流一下。
生:是并联的,因为如果我们关了前面的两个灯,后面的四个还照常亮,它们工作互不影响。
师:正确,谁还别的看法?
生:这六个灯是并联的,上一周的周二,有一个灯闪了不亮了,其他的灯还亮。
师:同学们回答的很好。
师:同学们再想一下,我们村里有哪么多路灯,它们是怎样连接的?
生:并联的。
师:完全正确,我们家里的各个用电器呢?
生:并联的。
师:对。若是它们是串联的,有一个用电器坏了,其它的全都不能工作了,我们家里出现过这种情况吗? 生:没有。
师:我们来完成训练二。
生:(口答)
[课堂训练题二]
1、每当夜晚, 用成千只灯泡装点起来, 能映出建筑物轮廓的灯泡是 并联 的, 家庭的用电器连接是
并联 , 夜晚的路灯,灯与灯之间是
并联的.2、从电流的走向来看,在串联电路中电流只有
一
条路,而在并联电路中电流有
多
条路可走,这若干条路叫做 支 路。
3、在并联电路里,干路的开关控制整个
电路 ,支路开关只控制支路的用电器
.4、教室里共有12盏电灯,其连接方法是:
(B)
(A)串联;(B)并联;
(C)可能是串联也可能是并联。(D)无法确定
5、马路上的路灯如果有一盏坏了(例如灯丝断了),其它的灯还能照常亮。根据这个现象你能不能判出路灯是串联的还是并联的?为什么?
三、小结:
师:下面,我们回想一下,我节课我们学到了什么本领?
生:我们学到了什么是串联电路,什么是并联电路,知道了我们教室里的电路是并联电路。
师:哪位同学还有补充?
生:我学会了串联电路和并联电路的特点,会区分串联电路和并联电路。
师:很好,谁还有补充?
生:我会画串联电路和并联电路的电路图了,我会连接串联电路和并联电路了。
师:同学们说的很好。前面我们通过实验探究观察分析对比,概括总结出了串联电路和并联电路的特点,并初步进行了应用解决了一些实际问题,希望同学们在课后用我们学到的这些知识到解决更多的问题。
师:请同学们打开课本,对照目标看一看50至52页,将所学的知识巩固一下。(学生看书,复习消化所学知识。)
四、检测:(口答笔答结合)
师:(操作微机将检测题打在大屏幕上。)
生:看题口答。每题一个学生。全体学生共同评价,由学生共同订正。
1、一切能够随时把用电器与电源接通或切断的设备装置叫
开关
。在电路中它必须与用电器
串
联。
2、经常用来做装饰用的小彩灯是 串联的, 而每当夜晚, 用成千只灯泡装点起来, 能映出建筑物轮廓的灯泡是
并联的,家庭的用电器连接是
并联, 夜晚的路灯,灯与灯之间是
并联 的.3、电路有两种基本的连接方法,就是 串联 和 并联。把用电器 连成一串 连接起来的电路叫串联电路, 把用电器 两端分别连在一起 连接起来的电路叫并联电路.4、从电流的走向来看,在串联电路中电流只有 一 条路,而在并联电路中电流有 多 条路可走,这若干条路叫做 支
路。
5、在串联电路里,开关可以控制所有的 用电器 ,开关的位置改变了,它的控制作用 不变.6、在并联电路里,干路的开关控制整个 电路 ,支路开关只控制支路的用电器
.7、用一个电键同时控制电路中两个小灯泡的发光和熄灭,这两个灯泡:(CD)
(A)只能串联
(B)可采用并联
(C)只能并联(D)可采用串联
(E)无法判断
8、对于串联电路,下列说法正确的是(AC)
(A)电流无支路
(B)电流有支路
(C)电路中的用电器为灯泡时, 一盏电灯灭, 其他灯也不发光.(D)电路中的用电器为灯泡时, 一灯灭, 其他灯照常发光.9、如下图属于并联电路的有:(B C)
10、画出如图所示电路的电路图。(画在练习本上)画好后,拿几个同学的进行实物投影。
五、回扣目标进行知识小结:
师:好,同学们对这节课的内容掌握的不错,现在再让我们对照学习目标,来检查一下目标的完成情况。(投影学习目标)
师:本节课我们的学习重点是认识串并联电路,会画串并联电路图,会根据电路图连接实物图,下面我们回答一下串联电路的特点:
生:齐答串联电路的特点(教师引导掌握节奏)
电流路径:只有一条
开关控制:全部电路,不受位置的影响
用电器工作情况:一个用电器开路,其它用电器不能工作
师:很好!请同学们一起回答并联电路的特点。
生:齐答并联电路的特点(教师引导掌握节奏)
电流路径:多条,分干路和支路
开关控制:干路开关控制全部电路
支路开关控制所在的支路
用电器工作:互不影响
师:同学们回答的很熟练,下面这些目标你们完成了吗?
生:完成了。
附:教学目标:
知识与技能方面,知道什么是串联电路和并联电路,会画简单的串并联电路图,理解串并联电路的连接特点,会连接串并联 电路。
过程与方法方面,尝试根据已有的知识和经验,设计简单的串并联电路,选择实验器材根据电路图连接好电路。
情感态度与价值观方面,在解决问题的过程中,能与同学进行交流与合作,有克服困难的信心与决心,能体验战胜困难、解决物理问题的喜悦,体会科学知识在生活中的应用。
六、布置作业:
师:课本P52,对照1、2两小题的实物图画出电路图。
预习下节课的内容。
师:这节课就上到这里,下课。
生:老师再见!
师:同学们再见!
附:板书计划
第三节、连接串联电路和并联电路
串联电路
并联电路
定义
把用电器连成一串接入电路,这种电路叫串联电路。
把用电器的两端分别连在一起,然后再接入电路中,这种电路叫并联电路。
连接特点
连成一串
两端分别连在一起
电流的路径
只有一条
多条,分干路和支路
开关控制作用
全部电路,不受位置的影响
干路开关控制全部电路
支路开关控制所在的支路
用电器相互影响情况
一个用电器开路,其它用电器不能工作
互不影响
教学反思:
连接串联电路和并联电路教学反思
这节课是在新课程标准下的物理课堂教学尝试,新课程标准强调知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三位一体。要求教学过程中改变过去单一重视知识的状况,从培养学生学习兴趣和乐于探索自然界的奥秘着手,以物理知识和技能为载体,让学生经历物理概念、物理规律的形成过程,体验探索自然规律的艰辛与喜悦,感悟物理思想和物理学研究方法。
强调学生的感受和对过程的经历与体验,不是对过去课堂教学方式的否定,而是对传统教学方式的扬弃,是在继承的前提下改变过去的一些过分的行为。在这方面我对自己的教学过程各个方面进行了大胆的改革与继承。物理新课程标准还指出:教师要密切联系学生的生活环境,从学生的经验和已有的知识出发,创设生动的物理情境……既然物理来源于生活,那么我们的物理教学就应该将课堂与生活紧密联系起来,体现物理来源于生活,寓于生活,用于生活,引导学生把物理知识用到生活实际中去,使他们充分认识到物理来源于生活又是解决生活问题的基本工具。
在教学的过程中,我也注意到了教师角色的改变,由知识的传授者向文化的传播者转变;由学生的管理者向学生发展的指导者、促进者转变;由被动执行者向新课程的创造者转变;由简单的裁判者向激励者转变。
这节课教材主要分了两大部分,第一部分简介串并联电路及它们各自的特点,会画串并联电路的电路图。第二部分是连接简单的串并联电路,并探究串并联电路中开关的作用。本节课的重点是认识串并联电路,会画串并联电路图,会据电路图连接实物图。
串联电路和并联电路是电学知识的重要基础,是进行各种实际电路设计和分析的起点。本节教材虽然内容不多,但知识零碎,不利于掌握和应用,按电路图连接实物图学生易出问题。我采取了合理分组优弱结合的办法,让学生合作探究来突出重点,突破难点,使学生顺利达标,收到了良好的效果。
本节课的教学目标:知识与技能方面,知道什么是串联电路和并联电路,会画简单的串并联电路图,理解串并联电路的连接特点,会连接串并联电路。过程与方法方面,尝试根据已有的知识和经验,设计简单的串并联电路,选择实验器材根据电路图连接好电路。情感态度与价值观方面,在解决问题的过程中,能与同学进行交流与合作,有克服困难的信心与决心,能体验战胜困难、解决物理问题的喜悦,体会科学知识在生活中的应用。目标的制定详细,符合新课程标准的要求,又适合学生实际,三维目标俱全,达标效果好。训练题目的设计从识别电路、分析电路连接方式,到连接实物电路图,由易到难,梯度合理,符合目标要求,大胆放手让学生自己合作探究,为了保证取得良好的效果,我把原课本中的三灯泡改为两个,既降低了难度,又防止学生连成混联电路。
本节课课题引入自然,目标不是机械地给出,而是层层抛出,起到了很好地导向作用。采取复习前面的知识为本节内容的学习扫清障碍,联系实际提出问题,在实际电路中用电器往往不只一个,而是两个或更多,提得及时,符合学生的心理,激起了学生的探究欲望。放手让学生进行两个用电器连接方式的探究,从课堂教学效果上看,多数学生都能探究出两种基本连接方式,马上引导学生认定目标,过渡自然,效果好。
注重了教学情境的创设,学生的主体地位得到了很好地体现,教师的作用体现在对学生的指导和促进、激励等方面,使学生的大脑及各种感官最大限度地处于激活状态。
教学方法我主要用了实验探究法,合作学习法,练习法,少量地应用了讲解法,本节课将目标教学,探究学习,合作学习有机地溶为一体,通过巧妙地创设实验、问题、图像、生活应用等教学情境充分激活了课堂教学。在引入课题时,复习与本节课内容有关内容的基础上,结合实际给学生提出二个及多个用电器的连接问题,较好地创设了问题的情境,起到了启动学生思维的作用。在此展开教学,随着学生一步步探究的深入,问题层层深入,并通过学生合作讨论自己动手连接电路,联系实际识别分析电路,让学生在动手、观察、动脑、合作的过程中在教师的引导下总结出本节课的知识内容,这样使学生经历了知识的探究过程,发展了学生的思维,培养了学生的创造性,体验到了探索自然规律的艰辛与成功后的喜悦,体会到了科学知识在生活中的应用,使学生对学到的知识有更深刻的认识,进一步提高了对物理的学习兴趣。如在通过串联电路中的开关控制作用对比分析并联电路中的开关控制作用时,由串联电路中开关的控制作用与位置无关,提出疑问,通过改变并联电路中开关的位置,让学生分析得出结论。
在本节的教学中,反馈矫正及时有效。针对根据电路图进行实物电路连接这一难点,我首先在学生连接前讲明连接过程中应注意的问题,在学生操作过程中,针对出现的具体情况加以矫正。
本节课的教学板书设计采用了表格式,既有利于对两种电路的对比联系,又有利于学生的掌握。课堂小结回扣教学目标,由学生来总结得出,加深了学生的印象。在整个教学过程中,微机辅助教学起到了非常好的作用。
总之,这节课的课堂教学设计严密,环节过度自然,师生情感交流融洽,探究、合作、讨论贯穿始终,知识与技能,过程与方法,情感态度与价值观三维目标达成度高,不但使学生掌握了知识,锻炼了动手能力、交流合作能力,还培养了学生的探究能力、自学能力,得到了成功的体验,增强了学习物理的兴趣。
创新电路 第6篇
【关键词】集成电路设计大赛;实践;创新
To Training Students’Innovative Ability in the Integrated Circuit Design Competition
HU Xiao-ling,YUAN Ying,LIU Qi
(College of Electronics Information and Control Engineering,Beijing University of Technology,Beijing,100124,China)
Abstract:Scientific and technical competition is an important way to promote scientific and technological innovation activities of college students.It is also an important means to cultivate innovative ability of college students.Based on the analysis of the current situation of Chinese information technology,moreover,the training problems in current high education,it describes the active function of the integrated circuits competition in the development of practical and innovative ability of college students.
Keywords:Integrated Circuit Design Competition;Practice;Innovation
1.引言
集成电路作为信息产业的基础和核心,是国民经济和社会发展的战略性产业,是衡量一个国家或地区现代化程度以及综合国力的重要标志[1]。自2000年以来,在国家政策的大力支持下,我国集成电路产业得到了长足的发展。但技术落后仍然制约着我国集成电路产业的发展,因此,如何培养出具有创新精神与实践能力的高素质设计人才已经成为当前高校的一个迫切任务[2-4]。我校作为“国家集成电路人才培养基地”之一,在集成电路人才培养方面更是肩负着重要使命。
为了促进北京市集成电路产业发展需要,进一步加强北京市各高校微电子专业师资队伍、教学实验室和实习实训基地的建设,为北京集成电路事业培养出更多的创新性人才,2011年9月18日在北方工业大学举办了“2011年北京大学生集成电路设计大赛”,大赛的主题是“全定制集成电路版图设计大赛”。此次大赛由北京电子学会主办、北方工业大学承办,大赛的成功举办不仅推动了北京市各高校微电子专业的交流和发展,同时也为北京市各高校微电子专业的课程体系改革起到了强有力的推动作用。作为“国家集成电路人才培养基地”,我校一直致力于寻找各种可以为学生提供工程实践的机会,集成电路设计大赛无疑为我们提供了一个良好的实践平台,在三个月的准备过程中,作为参赛学校的一名指导教师更是深刻感受到此次大赛在学生实践能力和创新能力培养方面所具有的深远意义。
2.高校人才创新能力培养现状
受传统的教育思想和教育观念的影响,目前大学教育基本还是以知识学习为主,课堂讲授多,实验少,综合应用实验更少,教学内容也与社会生产及工程应用存在一定脱节。这种教育模式使学生虽然有较系统的理论基础和专业知识,但综合应用所学知识去分析问题和解决问题的能力仍然不足,“高分低能”的学生占到了相当大的比重。大连民族学院对本校工科专业学生进行的问卷调查显示,72.4%的学生能认识到创新能力对今后个人发展的重要性;42%的学生认为把一整天的时间都用于实验室而非自习室有点“浪费学习时间”,其中女生占到65.6%;80.4%的学生在学习时不会推导教材中的公式、定理,而只是单纯的把它们当作解题的工具;获得过国家奖学金、综合奖学金的同学中仅有25%的同学取得过创新竞赛类的奖项[5]。问卷结果表明,大多数学生已经意识到创新在今后个人发展中具有的重要意义,并且表现出对创新感兴趣,但由于目前大多数高校对创新能力培养缺乏正确的引导,大部分同学仍是将主要精力放在学习理论知识上,不能对创新活动投入较多的时间和精力,以至于参与创新活动的同学不够多,部分参与进去的同学也不能长期坚持。
3.大赛对学生创新能力的培养
科技大赛是推动大学生从事科技创新活动的重要途径,也是培养学生科技创新能力的重要手段。同时,在国家重大教改项目“质量工程”的建设内容“实践教学与人才培养模式改革创新”中积也极倡导“开展大学生竞赛活动”[6]。
(1)培养了学生的创新能力
集成电路设计大赛激发了学生对工程实践的积极性,增强了理论知识与实际相结合的内容,为学生创新能力培养提供了条件。学生从拿到竞赛题目开始,就要独立完成电路设计,单元版图设计,电路版图设计,仿真直至最终的设计报告撰写,在这一系列过程中学生会不断遇到新情况,新问题,学生需要调动所学知识,寻找发现问题并探究解决问题的思路、方法,这实际就是自主学习、不断探索、不断创新的过程。生寻找发现问题并加以探究解决问题的思路、方法上来
(2)提高了学生的实践能力
集成电路设计大赛要求学生把集成电路分析与设计,集成电路CAD,集成电路EDA,半导体器件原理等相关课程中学到的全面综合地加以运用,使理论知识与实践密切地结合起来,从而使这些知识得到进一步巩固、深化和发展。集成电路设计大赛使学生在运用技术资料和使用设计工具方面的基本技能得到一次综合训练。通过竞赛学生不仅熟练掌握了华大九天EDA设计工具的使用,并对集成电路设计流程有了更深刻的认识,使学生设计能力和解决实际问题的能力有了长足的进步;通过竞赛学生知道从事这一行业应该具有怎样的知识结构,具有怎样的工程意识,为学生将来就业或进一步深造奠定了坚实的基础。
(3)培养学生的团队合作意识
集成电路设计大赛要求3名同学组成一个参赛团队,在竞赛过程中,学生之间需要良好的沟通,积极配合,以获取最佳成绩。在这个过程中学生会有意识的改进为人处事的方式,以平和的心态和队友讨论问题,耐心听取并采纳别人建议,并默契的分工合作。竞赛对学生自身的沟通能力和团队协作精神具有良好的促进作用。
4.结束语
集成电路设计大赛不仅为微电子专业的学生提供了一个提高自己实践能力、培养创新精神的平台,同时通过参赛学生的知识面也得到了拓展,为今后从事复杂的工程设计和科研打下了坚实的基础。此外,本届大赛无疑也为高校教师提供了一个良好的交流学习平台。
参考文献
[1]集成电路产业“十一五”专项规划.
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[4]黄兆信.大类招生:现代大学人才培养趋势[J].中国高教研究,2004,2:41-43.
[5]霍苗,马国艳,李忠楠.以科技竞赛为载体,提高工科大学生的创新能力[J].价值工程,
2011,18:9.
[6]教育部,财政部.关于实施高等学校本科教学质量与教学改革工程意见.2007.
作者简介:胡小玲(1971—),女,陕西人,硕士研究生,讲师,研究方向:集成电路设计。
非电类数字电路课程创新教学研究 第7篇
一、传统教学中存在的问题
1. 学校不重视
根据本人的经验, 学校每个学期中期都要进行期中教学检查, 即从每个班抽查几名学生进行座谈, 了解各门课程的教学情况, 座谈后学院会把学生的意见反馈给相关的老师。但在我带非电类课程期间, 我从未收到过学生反馈回来的意见, 除非我自己在课堂上组织学生给我提意见。另一方面, 目前从国家到学校的各个学院都在积极倡导课程改革, 我们院电类的电子技术课程及实验的改革也在如火如荼的进行着, 但非电类数字电路课程的教学及实验仍延续着传统的教学方法, 没有什么变化的迹象。同其他课程一样, 非电类的数字电路教学基本上处于开课院系和上课院系两不管的境地。
2. 学生没兴趣
虽然很多院系的相关专业都把数字电路作为一门必修课程, 但相比专业课来说, 非电类的学生对该课程的兴趣不高, 觉得该课程与自己的专业没有太大的联系, 工作后也没什么用处。
3. 教师的积极性不高
因学校不够重视, 非电类数字电路课程的教学没有受到很好的监督, 教师压力不大。同时, 非电类的学生相比电类的学生来说电路方面的基础知识不好, 学习起来有点吃力, 再加上他们并不重视该课程的学习, 对其没有太大的兴趣, 因此, 课堂上学生的积极性不高, 与老师的互动较差。这些都影响了大部分教师的教学积极性。
二、改变非电类数字电路课程教学的几点思路
1. 让学生关注数字电路课程的学习
(1) 教师在上一个专业的数字电路课程前, 先了解该专业的学生要学习哪方面的专业课, 找到该课程与学生的某些专业课的知识交叉点。提前告诉学生数字电路这门课程与哪些课程相关联, 是学习哪些专业课程的基础。比如笔者这两年都从事的是机械专业的数字电路课程的教学, 该专业的全称是机械设计制造及其自动化专业, 主要是培养具备机械设计制造基础理论和较强计算机应用能力的高级工程技术人才。该专业设置三个培养方向:机电一体化、机械设计制造、汽车工程。毕业生可从事设计制造、科技开发、应用研究、运行管理和经营销售等方面的工作。该专业的主要专业课程包括:理论力学、材料力学、画法几何与工程制图、机械原理、机械设计、电路分析、电子技术、机电传动与控制、计算机接口技术、计算机控制技术、现代制造系统及技术、机器人技术基础、测试传感技术等。其中机电传动与控制、计算机接口技术、计算机控制技术、现代制造系统及技术、机器人技术基础、测试传感技术这些课程都与数字电子技术有一定的关系。一般情况下, 只要是计算机、控制或者接口方面的课程都涉及到硬件电路, 都会与数字电子技术相互关联。
(2) 在教学的过程中, 经常把理论知识与生活中相关的知识结合起来, 以体现该课程的应用价值。理论学习的目的就是为了应用于实践, 将理论与实践相结合, 能使学生更清楚地了解学习这门课程的目的和意义。例如:当我们讲到基本逻辑门时, 数字钟闹铃的原理就是利用设定的闹铃时间产生控制信号选通与门, 使输入端的铃声信号输出, 从而驱动喇叭发出闹铃声的。
(3) 告诉学生该课程在研究生考试中的重要性。电子技术 (模拟数字部分) 是很重要的专业基础课, 每年都有不少专业把电子技术作为初试科目, 例如光学工程, 电机与电器, 物理电子学, 控制科学与工程, 机械电子工程, 仿生技术, 水声工程, 电力电子与电力传动, 交通运输工程等。而这些专业所用的试题非常相似。只要学好数模电, 就算学生不喜欢自己原来的专业, 选择余地也是很大的。因此, 对于有考研意向的同学来说更要注重该课程的学习。
2. 科学安排教学内容
随着微电子技术和信息处理技术的飞速发展数字电路和数字系统发生了很大变化, 为了适应现代电子技术和社会发展的需求, 电类的数字电路教学大纲及教学内容已发生了很大的变化。其变化主要体现在删除了一些较为过时的教学内容, 增加了实用数字系统设计, 数字系统和电子设计自动化以及可测试性设计等反映当代数字电子技术发展水平的教学内容。同样非电类的数字电路教学内容也要体现内容的先进性, 在数字电路的教学中应增加电子设计自动化 (EDA) 和现场可编程门阵列 (F P G A) 等以反映当代数字电子技术发展水平的教学内容。但非电类数字电路教学更应该体现出与该专业相关课程的结合性及与研究生考试大纲的结合性。在教学过程中, 应增添数字电子技术在该专业领域的应用前景及应用范围, 特别要加大应用实例的介绍, 在内容安排上应详细讲述考研要求的内容。如组合逻辑电路的分析与设计和时序逻辑电路的分析、计数器的设计等在研究生考试中非常重要的内容。
3. 改革教学方法和教学手段
教学方法的改革是进一步深化教学改革的突破口和切入点。教学方法主要体现在整个课堂教学过程中, 要彻底改革传统的满堂灌、填鸭式等陈旧的教学方法, 积极倡导先进的教育理念, 全面推行讨论式、互动式、案例教学和学习研究式等教学方法, 采用多媒体技术和计算机软件相结合的现代化教学手段。例如在课堂上采用EWB、Protel特别是Proteus软件绘制电路图并进行仿真演示, 以丰富课堂教学内容, 活跃课堂气氛, 提高课堂教学的实践性和应用性, 提高学生的学习兴趣和学习积极性, 克服以往课堂教学以教授为主, 学生被动听课, 缺乏积极性和主动性的局面。同时注重学生学习能力的培养, 教会学生学习的方法, 提高课堂教学的质量。
4. 改变实验方法
传统的非电类数字电路的实验内容非常少, 且全部是一些验证性实验。数字电路课程是一门实践性很强的课程, 数字电路课程的教学应当注重实践操作。理论来源于实际, 俗话说, 心想十遍不如手动一遍, 通过实际操作, 可以加强学生对实际电路获得第一认识从而激发兴趣。因此, 在改变数字电路教学方法的同时也应增加实验内容、改变实验方法。通过多做实验来改变非电类学生怕做实验、不会使用实验设备的状态, 在多做几个验证性实验后, 最后再增加一个音乐发生器或闹铃系统之类的趣味性很强的设计性、综合性的实验, 通过这样的实验, 以增强学生系统的概念, 熟悉小型数字系统的分析、设计方法和组装、调试过程, 进一步培养学生的动手能力, 加深对数字电路知识的理解, 从而提高学生的科学素养, 增强创新意识, 为后续专业课的学习和今后的工作打下良好基础。
三、结束语
数字电子技术是当今发展最为迅猛的学科之一, 已深入到许多专业。数字电子技术在非电类专业的教学中同样起着不可轻视的作用。改变传统的教学方法, 密切结合实际, 采用科学的教学方法从事非电类数字电路的教学是必然趋势。积极从事非电类课程教学的研究, 必将能使非电类课程的教学上一个更高的台阶。
摘要:根据从事非电类数字电路课程教学的经验, 指出了传统非电类数字电路课程教学中存在的学校重视程度不够、学生兴趣不浓、教师积极性不高等问题, 提出了调整教学内容、改变教学方法、教学手段和实验方法等改进非电类数字电路教学的几点思路。
关键词:非电类,数字电路课程,教学方法
参考文献
[1]孙丽君, 韩琳.数字电路课程创新教学研究与实践[J].光盘技术, 2007, 2, 61-62.
[2]张卫星.数字电路课程教学改革的探索[J].山西农业大学学报2006 (6) , 95-96.
[3]杨汉祥.数字电路课程交叉知识的教学研讨与实践[J].赣南师范学院学报, 2005, 6, 107-109.
电路课程立体化教案的现状与创新 第8篇
近几年来, 高等教育快速发展的形势要求在大学教育理论上、观念上实现从“以精英教育向大众教育的转变”。根据生源实际, 以主要培养运用型人才为目的, 体现因材施教的原则, 开发适应教学改革的立体化教案是当务之急, 尤其在电路等工科基础课程之中。
2、电路课程立体化教案的现状
电路课程是一门传统的经典理论, 是电类专业的专业基础课。其特点是内容多、理论性强。现在各校都紧缩了电路课程的课时:一般由原来的110课时缩为64课时。学生要在较短时间内掌握好这门课程, 确实不容易;教师要在较短时间内传授所有知识点, 也非易事。
现在各校已普遍采用“多媒体电子教案与常规教案相结合授课”方式, 虽然在一定程度上解决了学时少的问题。但由于学生层次不同, 各自专业要求不同, 一方面教师只能根据大多数学生的需要进行教学, 且整个教学过程仍以教师讲授为主, 学生仍然是被动的反应者, 知识灌输的对象, 不符合现代教育规律;另一方面统一化的班级授课形式, 忽略了对学生个性的考虑。像中等以上水平的学生, 在学习上都有潜力, 这种潜力必然不满足“教师讲, 学生听”的陈旧教学模式, 而期待发挥自己的积极性和创造性。对少部分基础较差的学生而言, 课堂上讲授的内容很多, 却不甚了解, 更不用说电路课程需要一定数量的练习。
多媒体电子教案、网络课件和网络资源建设等能在很大程度上缓解甚至解决这一问题, 而电路课程在这方面仍为薄弱环节。随着科技的飞速发展, 其教案应当适应时代变化的特征, 及时引入最新科技方法。
3、电路课程立体化教案的种类及其创新特征
3.1 多媒体电子教案
为增大信息量, 教师要充分利用现代教育技术精心设计、开化出与传统教案完全不同的电子教案。多媒体电子教案, 它突破了计算机与多种电教设备的界限, 融电脑、电视、录像、录音、动画等功能于一体, 根据需要可随意处理文字、数据、图像、音频、视频等多种教学信息, 运用于智能化的多媒体终端, 为教学提供了高效、交互、实时的操作环境和良好的服务。可综合运用Microsoft powerpoint、Macromedia Flash、Adobe photoshop、3Dmax、Chemwindows及Authorware等软件, 紧密结合电路课程的教学特点和要求制作。电子教案以强化课堂教学效果、提高教学质量和教学效率为宗旨, 充分发挥多媒体生动、形象、直观、多角度切换的特点。将多媒体的各种先进手段运用到教学内容中, 并精心制作图片、动画。教案在制作上力求体现电路课程教学的创新性, 以加深学习印象、提高学生学习效果和启发学生创新思维为基本目标。虽然好的电子教案设计、开化的难度较大, 但由于电路课程理论相对稳定, 一个好的电子教案利用价值会很高。例如课程中, 回路电流与支路电流, 正弦量与旋转相量, 傅立叶级数展开等概念作成Flash动画, 将这些抽象的或不可见的概念直观、生动地表现出来, 转化为易消化吸收的知识。多媒体教学的优势是显而易见的, 它增加了信息量, 图、文、声并茂, 大大丰富了课堂教学的内容, 使教师授课的发挥空间由二维的黑板扩展到了更真实、自然的多维空间, 并使教学内容更加规范, 等等。电子教案中的Flash动画是学生比较感兴趣的一种新型多媒体形式, 通过动画、图形、声音等刺激, 可加强学生对知识的理解和记忆。
3.2 网络模式教案体系
为适应不同层次、不同专业学生的学习, 还可利用超媒体技术制作立体化教学课件。超媒体技术是超文本 (Hypertext) 与多媒体技术的结合。超媒体是以超文本的非顺序结构为基础, 对各类教学信息进行有效的处理和管理。科学研究证明, 人类的记忆结构是一种“联想式”的。联想式的记忆结构要求知识元素的呈现和表达应该是非线性的。超媒体技术完全可以使知识内容的连接和管理以非线性方式进行。因此将电路课程中的重点、难点、疑点和知识点的文本性、线性结构形式变为多媒化、超链接结构形式, 并发布到网上, 成为网络课件, 并在此基础上设计网上练习、网络考题等形成网络课堂。借助网络的开放性、自由性和交互性, 可弥补传统课堂教学学时被压缩、内容相对局限、师生交流少等缺陷。既能调动学生的学习主动性, 又能反馈学生对电路课程掌握的情况。这种师生互动沟通, 便于教师及时调整教学, 从而达到预期的教学目标。同时网上发布习题详解, 习题解答有详尽的解题步骤, 帮助学生检查知识细节的不足;同一问题有多种解答方法, 可以开拓学生的视野, 启迪思维。通过在网上编制“自测题库”的形式, 为学生开辟一条自我学习、自我检查、自我提高的途径。让学生在进行自我测试和考评中, 消除对考试的恐惧和逆反心理;同时也弥补传统考试组织困难、教师工作量大等弊端。同时这些网络资源可利用流媒体技术来减少学生下载时的等待时间, 流媒体指在Internet中使用流式传输技术的连续与时间相关的媒体。这样学生在网络上边下载边播放, 而不是等到下载完整个文件才能播放。
3.3 虚拟现实模式辅助教案
“虚拟现实模式”是一种最新的教育技术运用模式, 在立体化教案的制作中, 也可以利用。虚拟现实是由计算机生成的交互式人工世界, 在其中可以创造出身临其境的完全真实的感觉。利用这一技术创建虚拟实验室对电路课程教学将有巨大的帮助, “虚拟实验”便于学生更好地完成实验, 更清晰地了解各知识点的内涵及其规律, 更有效地引导学生创新发展。利用虚拟现实建立一个虚拟现实电路实验室, 学生使用这个实验室能进行电路中所有基本定律的实验, 使学生能够通过详细观察以清晰全面地获得电路课程的概念及知识。
由以上电子教案、超文本格式的网络课件、虚拟现实实验室可以构成一个较完整的立体化教案体系。
4、电路课程立体化教案的运用建议
多媒体教学也有其缺点:信息量过大, 信息呈现速度较快, 授课时难以按课堂实际情况调整预先制作的课件, 优秀教师生动的形体语言和幽默感难以展现, 等等。因而电路课程也不能完全脱离传统的课堂教学, 在教学实践中应采用电子教案和有效传统教学相结合的教学方式。这就要求教师还必须准备纸制教案, 将重点、难点及相关例题, 以“粉笔+黑板”的方式, 按推理或演绎思路进行逐步讲授。实践也证明了两种方法结合, 通过发挥其各自的优势, 是提高教学质量的好途径。在电路课程中引入计算机辅助分析, 将Pspice、E W B、MATLAB应用到电路的计算分析和实验的虚拟仿真中, 可以将电路课程中的一些理论性较强且较为抽象的内容显示为可视教学, 加深学生对理论问题的理解。
5、结论
通过立体化电子教案的合理运用, 学生在占有丰富资源的基础上完成各种能力的培养, 真正成为学习的主体, 他不仅能从教师那里获得知识, 更能在教师之外进行“补偿性、验证性、兴趣性、适应性的再学习 (ReLearning) ”;教师才可能成为学生学习的指导者、帮助者、组织者。
参考文献
[1]教育技术理论导读[M].北京:高等教育出版社.2002
创新电路 第9篇
随着现代技术的发展, 电子技术不断的更新, 这就要求高职院校在教学的过程中积极引入最新电子技术知识。但是《电路基础》属于高职基础课程, 是实践与理论密切相结合的课程, 这就要求教师在教学的过程中既要考虑课程内容的理论性, 也要实现理论与实践的结合。因此在“以市场为导向”的高职教育理念下, 《电路基础》教学手段和方法应该进行创新与发展, 以此适应市场的要求。
1《电路基础》课程的特点及现状
《电路基础》课程主要是对电路基础理论知识的讲解, 其包含电路的基本理论概念、定理以及电路分析方法等。这些知识内容决定了《电路基础》课程具有非常强的理论知识, 其包含的理论知识点杂而多, 其中关于电路设计要包含很多的物理知识, 并且很多知识不易懂的特点, 可以说这些特点导致了教师在教学中很难采取创新性的教学手段, 学生不愿意学习《电路基础》课程的现象。
2《电路基础》课程教学存在的问题
2.1 教学方法落后, 缺乏创新性
目前高校在《电路基础》课程教学中, 教师采取的教学方法还是主要集中在以黑板为主, 多媒体手段为辅的教学方式, 一般来说《电路基础》课程的教学内容要按照先介绍电路的功能, 再分析电路各部分的工作原理, 再进行相关的电路模型展示, 最后根据电路模型进行有关知识的分析。其中电路模型是《电路基础》课程教学中重要的内容, 因为《电路基础》课程复杂的电路知识必须要通过图表等形象的表达方式才能清楚的表达出电路的工作原理以及其电路结构组成等, 对于图标的作用教师非常清楚它的重要性, 因此教师在课堂中也会主动积极地通过图表进行教学, 然而教师在绘制图表时其采取的是传统的手工模式———利用粉笔在黑板上画制, 而图标的现场画制虽然能够加深学生对相关知识的了解程度, 但是画制必然会占用课堂时间, 导致学生在有限的时间内不能完成相应的知识, 结果教师为了赶教学进度, 不得不对有的知识采取一点而过的教学方式, 影响学生的学习效果。
2.2 理论知识性较强, 与高职教育目标不符
高职教育的目标就是为社会培养实用型的技术人才, 任何理论知识的学习归根结底就是以提高学生的实践能力为根本。应用电子电路专业的学生毕业后的工作岗位就是从事电子仪器的检测与使用等工作, 这就要求学生不仅要有专业的理论知识还要有熟练的应用技能, 因此高职院校的《电路基础》课程教学一定要注重理论知识与实践技能之间的结合。但是高职院校在理论与实践的联系上还存在不少的问题, 一是教材的选用上一般与高等本科院校的教材相同, 这样的教材内容是不符合高职教育的最终目标的, 因为本科院校的教材是侧重对学生理论知识的培养, 而高职院校的教育则是侧重于学生实践技能的教育, 培养的学生要具备毕业后就能参加工作的技能。因此教材的适应性直接会导致学生技能知识培养的不完整。二是教学内容的选择侧重理论复杂的知识学习, 而对于具有实践操作性的知识教师在课堂上的讲解力度不大。
2.3 实验课时少
教师教学主要集中在对理论课的学习上, 而忽视了学生的实践, 造成实验课时安排少。实践课在高职教育体系中占有重要的地位, 它既是对教学内容的巩固, 也是实现理论知识与实践能力结合的有效方式。但是具体到《电路基础》课程时, 教师就会认为学生掌握了基本知识后才能进行实践锻炼, 因此其课时安排也是理论知识课时多, 实践课时少, 这样的课时安排对于发展“以市场为导向”的高职教育是相违背的, 长期下去就会造成学生对其逐渐的失去兴趣, 或者是学生对于理论知识已经能够熟练的背诵, 但是一到实践中他们就会感到迷茫, 感觉无从下手。
3《电路基础》课程教学方法的创新措施
3.1 改变单一的教学方法, 形成以多种教学方法相结合的教学模式
针对高职学生对课堂不感兴趣的现状, 教师应该改变现在单一的教学方法, 有的教师可能会认为依靠传统的教学手段不能吸引学生的学习兴趣, 但是其在使用了多媒体技术后仍然没有激起学生的学习兴趣, 其实分析造成其学生不感兴趣的根本主要就是教师在选用教学方法时如论是采取了传统的教学方法还是采取多媒体教学方法他们使用的都是单一的教学工具, 这样长时间会造成学生感到视觉疲劳。因此高职课堂教学首先要对教学方法进行创新, 首先就要提高多媒体技术的应用范围, 比如教师在课堂上绘制电路图的方式可以转化到利用多媒体制图的方式上, 这样可以缩短人工绘图的时间, 提高教师课堂教学的时间;其次教师在应用教学工具时不应该采取单一的教学工具, 因为任何人都会有视觉疲劳, 当学生长期接触某一教学工具时他们就会失去了兴趣, 因此教师要注意传统教学方法与现代教学方法的结合。
3.2 改进授课方式, 开展游戏互动法
提高《电路基础》课程学习效果, 需要教师改变以往传统的教学方式, 在教学过程中引入“以人为本”的教学理念, 通过有效的手段提高学生的主动性, 激发他们的学习动力。根据《电路基础》课程内容理论知识基础定义多, 与其它学科联系性强等特点, 为了降低在学习过程中感觉理论知识枯燥, 教师可以采取游戏互动法的教学手段:一是, 教师在教学中要注意与学生的互动交流, 而提问则是教师与学生交流的最好形式, 教师在课堂上不定时的向同学提问, 以及提高学生的学习注意力, 当然教师提问的问题要注意问题的思维启发性, 通过提问激发学生的发散思维;二是教师在课堂上可以开展学生比赛游戏, 让学生进行小组分工, 每个小组设置一名发言人, 其余成员则负责搜集资料以及提供相关论述证明等, 教师给学生出题目, 然后让学生采取抢答或者固定回答的方式, 最后根据他们的表现给他们打分, 通过游戏学习可以让学生在游戏的活动中不知不觉的巩固了学习的知识, 也提高对《电路基础》学习激情。
3.3 教师要重视养成教育, 培养良好的职业能力
高职教育实质上就是以学生的职业岗位为导向, 通过学生的职业教育让学生掌握一定的职业技能, 因此在高职教育中要注重对学生职业素质道德的培养。教师作为学生学习、生活的引导者, 对学生能够产生很大的影响, 因此要培养学生的职业道德素质, 前提就是教师要具有良好的职业道德, 并且注重对学生职业道德素质的培养。具体的教学实践中教师首先要对职业道德素质形成高度的认识, 职业道德素质是学生在企业岗位中站住脚的基础素质, 是学生实现劳动价值的基础条件。其次教师要掌握科学的方式与方法, 培养学生的良好学习习惯, 让他们在学习过程中养成踏实、求真务实的学习作风。比如教师在讲解某一知识点时, 教师要鼓励学生通过不断地自我摸索, 实现对知识的全部掌握, 学生不断摸索的过程也是学生耐力的培养过程。最后教师要在教学的过程中将良好的职业道德传递到学生中去。教师掌握丰富的理论知识和实践经验, 他们对社会的了解要更加深, 因此他们的职业道德素质也就比较高, 而学生由于受到社会经验以及个人知识结构的影响, 他们还没有形成职业道德, 或者说他们的职业道德组织系统还不成熟, 因此教师在教学的过程中要将良好的职业道德贯穿到教学工作中。
3.4 重视教学反馈
教学课后反馈是检测教师教学效果和分析学生学习情况的重要方式, 通过课后反馈, 教师可以及时了解学生对教学知识内容的掌握程度, 并且根据学生对教学过程的问题反馈等调整教学策略, 并对学生反映比较集中的问题进行重点分析;再者教师通过课后反馈也可以督促自己不断的发展与提高。具体到应用电子电路专业课后反馈的主要形式是课堂提问、课后作业以及学生课后讨论报告等。其中目前课后作业是教学反馈的主要形式, 也是教师了解学生学习情况的主要采取的方式。因此教师在布置课后作业时要选择具有代表性的作业, 其不仅要体现出应用电路专业比较抽象的概念还要包含与实践操作密切相关的应用设计内容。通过学生对习题的完成情况, 及时地发现教学中所存在的问题, 进行分析、讨论和改正。
4 结束语
《电路基础》作为应用电子基础课程, 其课程内容具有多而杂的特点, 尤其是关于理论概念的知识点比较多, 这也造成了《电路基础》课程在学生学习与教师教的时候他们都感觉到比较难, 因此《电路基础》课程教学方法与方式的改革应该本着“以人为本”的教育理念, 遵循市场对人才的需求, 以理论联系实践的教学模式实现应用电子教学的创新与发展。
摘要:《电路基础》课程是高职计算机机械类的基础课程, 对学生的基本技能具有基础性作用。本文结合《电路基础》课程的特点以及教学手段的现状, 通过加大对教学手段的创新、教学模式的创新以及教学内容的创新等, 提高《电路基础》课程的实效性。
关键词:电路基础,教学,方法,创新
参考文献
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[2]刘勇.刘福玉.张崇武.高职《电路基础》课程改革探索[J].卷宗, 2012 (5) .
[3]苏才冠.探讨单片机原理与应用课程的实践教学法[J].城市建设理论研究, 2013 (17) .
创新电路 第10篇
一、产业协同创新概述
近年来,国内许多学者以区域和产业为维度对协同创新等问题开展了相关研究,研究成果较多。从什么是产业协同创新的角度,大多数学者认为产业协同创新是以协同学、系统学、创新学等理论为基础发展起来的。同时,国际上关于创新网络理论、创新系统理论、三螺旋创新理论、创新集群及创新环境理论,都为产业协同创新奠定了坚实的理论基础[1]。从为什么要开展产业协同创新的角度出发,陈芳、眭纪刚认为创新主体的主观意愿、客观能力、技术推动、市场需求、外部环境是主要影响因素[2],杨洁提出政府、市场、企业、科研机构对推动产业协同创新起着重要作用[3]。从产业协同创新成效的角度出发,刘雪芹、张贵以京津冀区域为立足点,构建了涵盖创新环境支撑能力、企业创新及知识应用能力、产业升级能力、知识创新能力、知识流动与协作能力在内的评价指标体系,采用数据包络分析方法对京津冀区域产业协同创新能力进行评价[4]。从如何开展产业协同创新的角度,张丽针对长三角新能源产业提出市场机制推动企业兼并重组、提升引进消化吸收再创新能力、加大融合与协同创新等路径[5];詹华提出我国战略性新兴产业协同创新采取优化产业空间布局、细化产业成长线路图、提升产业载体功能、健全产业金融支持、建立产业中介服务等方面的对策[6];臧维、秦凯、于畅针对京津冀高新技术产业协同创新,提出加强政策资金支持、注重产业互补发展、强化产业间资源高效流动等对策[7]。
二、闽台集成电路产业发展现状与协同创新空间分析
(一)闽台集成电路产业发展现状
1. 福建集成电路发展现状
近年来,国家高度重视集成电路产业发展,先后出台《集成电路产业“十二五”规划》、《国务院关于印发进一步鼓励软件产业和集成电路产业发展若干政策的通知》等政策文件,鼓励和扶持集成电路产业发展。2013年实现全国集成电路产业产值2 693亿元。在国家产业政策的带动下,福建省集成电路产业也快速发展,初步形成了集成电路设计、制造、封装测试等产业链条。福建省集成电路产业发展具有以下几个特点:
第一,产品链条不断延伸,产业规模逐步扩大。目前,福建省集成电路制造领域拥有4英寸生产线3条,6英寸生产线4条,8英寸生产线(在建)1条。制造工艺水平(线宽)平均在0.8微米~0.5微米上下,最高的可达0.35微米;在设计开发领域,目前设计工艺水平(线宽)一般在0.35微米~0.18微米上下,少数优势企业能达到0.13微米,产品主要以消费电子、卫星电视接收机、小家电的微控制器(MCU)、驱动电路芯片、嵌入式芯片、电源芯片等芯片研发为主。随着集成电路产业链条的不断延伸,以设计、制造、封装测试为主的集成电路产业规模逐步扩大,2013年福建省集成电路产业实现产值约40亿元。
第二,龙头企业示范带动,产业集群效益初显。目前,福建省从事集成电路产业的企业和单位有近百家,主要集中在福州和厦门等地,福州地区有福建福顺微电子有限公司、福州瑞芯微电子有限公司等20家企业,厦门地区有厦门联创微电子股份有限公司、厦门元顺微电子技术有限公司等40家企业,产业发展逐渐形成规模效应。同时,一批龙头企业示范带动作用显著,有力地推进了福建省集成电路产业发展。其中,福建福顺微电子有限公司已列入第一批国家鼓励的集成电路企业名单;福州瑞芯微电子有限公司连续五届获得“中国芯”最高荣誉,是中国移动互联芯片解决方案的第一品牌;福建闽航电子有限公司是我国专业研制和生产集成电路陶瓷封装外壳的重点企业,是国家级的大规模集成电路高密度封装国家重点工业性试验基地。
第三,技术人才支撑强化,产业政策环境优越。目前,福建省依托厦门大学和福州大学优势学科,建成福建省集成电路设计工程技术研究中心和福建省集成电路设计中心,逐步形成较完整的微电子方向本科、硕士、博士专业技术人才培养体系,技术人才支撑产业发展的作用不断加强。同时,政府陆续出台政策文件,对推动集成电路产业又好又快发展提供财政、税收、金融等方面的优惠政策,政策环境不断优化。
2. 台湾集成电路发展现状
台湾集成电路产业发展经历了近半个世纪的时间,先后经历了萌芽期、技术引进期、自主研发期、产业链整合期四个阶段,目前已成为全球重要的集成电路产业聚集地,在产业规模、技术水平、产品质量等方面都位居世界领先水平。2013年,台湾集成电路产业产值达3 223亿人民币,占全球的18%左右,排名仅次于美国,位居世界第二位。台湾集成电路产业发展具有以下几个特点:
第一,产业链条完善。台湾集成电路产业涉及设计、芯片制造、晶圆代工、存储器制造、封装测试等多个领域,形成了上下游垂直分工的发展模式,每个领域都有强有力的龙头企业带动,如设计领域的联发科、晶圆代工领域的台积电、封装测试领域的日月光集团等等,都是全球集成电路产业发展的龙头企业,上下游垂直分工的产业发展模式为台湾集成电路企业在资本投资、技术研发、人才培养、市场开拓等方面带来巨大优势。产业链各环节紧密结合,不断推进台湾集成电路产业规模不断扩大,其产业集群优势日益显现。
第二,产业集聚明显。台湾已形成了以新竹科学园区为主导的集成电路产业集群地带,并已成为仅次于美国硅谷的全球集成电路产业集群区域,联发科、联电、台积电等众多优势企业都聚集在新竹科学园区内,园区将集成电路设计、制造、封装测试等产业链条捆绑在一起,形成上中下游分工合作的紧密关系。目前,园区内集成电路设计公司的产值占整个台湾的80%左右,集成电路相关行业企业数量已达380多家,规模效应显著。
第三,技术研发实力强大。台湾集成电路相关企业高度重视技术研发和推广应用,于1974年成立了台湾电子工业研究中心,并相继成立系统芯片技术中心、SOC推动联盟等研究机构,推动集成电路设计与制造先进技术的开发应用。目前,台湾集成电路设计的65纳米工艺基本成熟,互补金属氧化物半导体(CMOS)量产技术能力已达到40纳米的水平,不仅完全掌控了全球先进IC的晶圆代工,同时也掌握了IC的先进封装,使台湾的集成电路产业达到了全球最高水平,成为全球半导体产业的支柱之一。
(二)闽台集成电路产业协同创新空间分析
近年来,福建和台湾集成电路产业都有不同程度的发展,产业规模和技术创新水平不断提高。但从相对竞争优势的角度看,闽台集成电路产业协同创新还有许多发展空间。对于福建省来说,开展闽台集成电路产业协同创新具有强大的市场需求和政府政策支持。目前福建省集成电路产业规模相对较小,随着电子信息这一主导产业快速发展以及汽车电子产业的规模扩大,对于集成电路产业的市场需求将更加凸显。同时,集成电路产业作为战略性新兴产业的重要组成部分,福建省政府已制定相关财政、税收优惠政策支持集成电路产业发展。对于台湾来说,开展闽台集成电路产业协同创新具有生产要素优势和相关支持产业优势。台湾集成电路产业拥有一批高层次人才和专利技术,为产业发展和技术研发提供强有力支撑;同时,台湾集成电路产业已经形成完善的专业分工体系,这为闽台集成电路产业协同创新提供了有利契机。
三、闽台集成电路产业协同创新系统构建
(一)闽台集成电路产业协同创新的演化路径
产业协同创新的演进和发展要经历一个长期的过程,有其自身演进的规律性,演化的速度和效果随主体协同、要素协同、市场协同、组织协同等因素的变化而变化。总体来说,闽台集成电路产业协同创新演化路径可分为协同创新要素结合的初级阶段、产业链空间逐步拓展的中级阶段、“四链”(技术链、产业链、创新链、价值链)融合发展的高级阶段,见图1。
1. 协同创新要素结合的初级阶段
要素结合是闽台集成电路产业协同创新的初始阶段。在这一阶段,闽台集成电路产业协同发展的关键点在于寻求协同创新的点,可以是技术、人才、资金、产品等生产要素,也可以是市场、制度、组织、政策等支撑要素。某个要素或者几个要素协同发展可以推动其他要素的协调与整合。一般来说,初始阶段要素结合遵循生产要素与支撑要素相结合的原则。因此,福建省要加快制定政策鼓励创新,加大力度引进台湾集成电路产业的关键技术和核心人才,实现集成电路产品品质的提升和市场的开拓。
2. 产业链空间逐步拓展的中级阶段
在生产要素和支撑要素协同经历一段时期后,闽台集成电路产业协同创新将经历产业链空间逐步拓宽的中级阶段。在这一阶段,产业协同创新特点主要体现在集成电路产业向上游的设计业、下游的封装测试业不断延伸,产业链中间的制造业规模将迅速扩大。同时,设计与制作工艺技术提升,产品更新换代速度加快,人才与资金集聚到集成电路产业体系中,互联网、信息家电、专业设备仪器材料等相关延伸产业快速发展。因此,这一阶段福建省要规范引导集成电路产业发展,制定集成电路产业发展规划,明确产业发展重点和技术发展方向,避免产业无序发展和盲目投资。
3. 技术链、产业链、创新链、价值链相融合的高级阶段
随着集成电路产业不断发展,产业发展将受硅周期影响进入衰退和变革期,产业经营利润不断下降,区域产业合作面临的转型升级压力更大。这一阶段,闽台集成电路产业协同发展将以技术链、产业链、创新链、价值链的“四链”融合发展为重点,在现有产业链基础上,强化闽台集成电路产业链上每个点的技术创新,加快制度、管理、文化创新,依托技术链与创新链的融合,实现集成电路产业价值链形成,推动产业协同创新步入高级阶段。因此,福建省要以创新驱动为核心动力,加强闽台集成电路产业创新要素整合,推动产业向高端化、精细化方向发展。
(二)闽台集成电路产业协同创新系统的基本框架
现阶段,闽台集成电路产业协同创新主要体现在以下几个方面:一是厦门元顺微电子有限公司、福顺微电子有限公司等台资企业以投资办厂等形式将集成电路生产线、人才、技术等资源带入福建;二是福建集成电路行业企业以高薪聘请的形式将台湾籍的集成电路行业人才吸引到企业中开展经营管理、技术开发等方面的相关工作;三是台湾集成电路产业依托产品品质、技术实力等优势,将集成电路产品出口到福建的下游产业企业,台湾已成为福建省集成电路进口的最主要来源地区。总体来说,闽台集成电路产业协同创新能力还比较弱,创新要素高效流动、产业共生互补等态势尚未形成。因此,要加快构建以实施主体模块、结构模块和要素支撑模块在内的闽台集成电路产业协同创新系统,推进闽台集成电路产业快速融合、协同发展。实施主体模块、结构模块和要素支撑模块分别解决闽台集成电路产业协同发展的不同问题:实施主体模块解决由谁推动产业协同创新的问题,结构模块解决构建什么样的创新结构以及怎样构建的问题,而要素支撑模块主要解决为构建协同创新系统需要提供哪些基础条件等方面的问题。
1. 实施主体模块
政产学研结合是目前产业协同创新合作中较为成功的模式之一。企业是闽台集成电路产业协同创新系统的核心主体,紧密联系市场需求和客户需要,承担集成电路产业设备设施购买及运行、产品生产、经营管理和市场销售等市场行为。高校和科研院所具备技术研发和人才培养等优势,与企业合作开展芯片设计、制造、封装测试以及专用材料设备的研究开发,为企业提供技术服务和人才支撑。政府是闽台集成电路产业协同创新的规划主体,承担集成电路产业发展规划、关键技术人才引进政策制定、公共服务平台、基础设施建设、规范市场运行等职能。政府、企业、高校和科研院所在闽台集成电路产业协同创新系统中各自承担相应职责,并依托科学高效的运行机制紧密结合在一起,共同推进闽台集成电路产业持续健康发展。
2. 结构模块
结构模块是闽台集成电路协同创新系统的主体框架。2013年我国生产了14.6亿部手机、3.4亿台计算机、1.3亿台彩电,但主要以整机制造为主,由于以集成电路和软件为核心的价值链核心环节缺失,致使行业平均利润仅为4.5%,低于工业平均水平1.6个百分点。因此,必须打造集成电路设计业、制造业、封装测试业、专用设备仪器及材料的全产业链模式。着力发展芯片设计业,重点开发网络通信芯片、数模混合芯片、信息安全芯片、数字电视芯片、射频识别(RFID)芯片、传感器芯片等量大面广芯片,以及两化融合、战略性新兴产业重点领域的专用集成电路产品;不断壮大芯片制造业规模,加强先进工艺/特色工艺生产线建设,强化标准工艺、特色工艺模块开发和IP核的开发;推动封装测试页层次和能力的提升,推进高密度堆叠型三维封装产品的进程,支持封装工艺技术升级和产能扩充;在关键专用设备、仪器和材料上寻求突破,加强新设备、新仪器、新材料的开发,形成成套工艺,推动国产装备在生产线上的规模应用。
3. 要素支撑模块
从要素支撑模块上看,技术创新、产品创新、人才合作、组织创新、制度创新、政策创新能够为闽台集成电路产业协同创新系统构建提供强有力的条件支撑。技术和人才是产业协同创新的关键要素,关键领域的核心技术突破和人才培养有利于进一步延伸和链接集成电路产业链条;产业协同发展以产品创新为必要条件,集成电路产品创新要紧密结合大陆地区电子信息产业快速发展趋势;组织创新能够为闽台集成电路产业发展提供有利条件,可以通过政府合作、企业合作、产学研合作等形式实现;制度创新和政策创新能够为闽台集成电路协同发展提供有利的发展环境,包括金融政策支持、知识产权制度、财税资金扶持、产学研合作利益分享制度等。
(三)闽台集成电路产业协同创新系统的运行机制
1. 市场动力机制
闽台集成电路产业内部企业与企业之间协同创新的动力主要是来自于自身的内部需求和外部的竞争压力两个方面。一方面,市场需求是闽台企业开展协同创新的最原始动力,也是创新的出发点。台湾集成电路企业市场发展受岛内空间和资源的限制,发展潜力受到制约,因而需要通过与福建企业合作来拓展发展空间。同时,福建集成电路企业受技术创新瓶颈的束缚,通过与台湾先进企业进行合作创新,模仿、学习、创新出适合福建市场需求的技术。另一方面,台湾集成电路外向型发展受到国际市场的冲击和压力,需要寻求与福建企业协同发展、协同创新,创造出更具“本土化”的先进技术和先进产品,而福建集成电路企业受到以上海和广东为代表的超实力省份的竞争压力,市场发展空间越来越受到挤压。
2. 区域协调机制
区域协调机制是指协同创新的两个区域之间相互协调、相互促进,实现优势互补、协同创新、共同发展的机制。闽台集成电路产业协同创新系统的运行需要建立统一高效的区域协调机制,通过双方共同构建区域协调机制,推进产业协同创新的开展,解决区域产业、企业的衔接与配套问题,解决区域资金资源、人才资源、技术资源、知识资源配置问题。建立区域协调机制的关键在于实现两地区域集成电路产业政策主体在“一个中国”原则下的交流与合作。福建与台湾应继续推进“厦门-高雄”区域协调模式的推广,建立福建与台湾地方政府联系会议制度或者城市联盟制度,形成利益关系划一的统一管理主体,形成平等、协商、互利和共赢的局面。
3. 互动学习机制
闽台集成电路产业协同创新系统运行是一个学习的过程。闽台企业协同创新中,伴随着创新知识和创新技术的传播与扩散。闽台企业间通过不断交流、学习,促进新知识和新技术的创造、转移、消化吸收与应用。闽台集成电路产业协同创新互动学习机制的建立可以促进企业间不断创造新的管理思想、研发新技术、生产新产品等,并诱导创新知识的内化和流动提升。同时使得创新知识不仅在行动过程中能学习,在创新活动之后,还能够对创新目标及目标的达成情况进行反思,总结创新中的重点和不足。
4. 约束保障机制
构建科学合理的协同创新约束保障机制,能保证闽台集成电路产业协同创新系统更加持续、高效地运行。第一,加强政策上的保障。在《台湾同胞投资保护法》的基础上,继续完善各项政策法规,全面提升保障台商权益的意识,做好保障台商合法权益的工作。第二,加强知识产权保护,为闽台集成电路产业协同创新创造良好的发展环境,以强有力的措施保证闽台集成电路企业创新活动获得与高风险、高投入相应的补偿和收益。促进大陆法律制度与台湾接轨,做好著作权、商标权、专利权等知识产权的保护,从司法、行政等多角度保障闽台协同创新成果。第三,加强经济上的保障。要做好有关闽台集成电路产业协同创新财税、金融政策体系的制定、完善和落实。对闽台集成电路企业协同创新行为给予税收的减免和财政的支持,改善银行对闽台集成电路企业协同创新的融资政策。
参考文献
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[6]詹华.我国战略性新兴产业协同创新机制和对策研究[J].改革与战略,2013(12):113-116.
串联电路和并联电路特点的比较 第11篇
一、串联电路的特点
1.电流的特点:在串联电路中各处电流都相等。公式:I=I1=I2=I3=……In
2.电压的特点
①在串联电路中,电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和。公式:U=U1+U2+U3+……Un
②在串联电路中各部分电路两端的电压与其电阻成正比。公式:U1/U2=R1/R2
③在串联电路中其中一个串联电阻的阻值增大,它两端的电压也跟着增大。
④在串联电路中其中一个串联电阻的阻值减小,它两端的电压也跟着减小。
3.电阻的特点
①在串联电路中总电阻等于各串联电阻之和。公式:R=R1+R2+R3+……Rn。在串联电路中总电阻比任何一个分电阻都大,导体串联相当于增加了导体的长度。
②n个相同的电阻R0串联,总电阻为:R=nR0 。
4.电能的特点
①在串联电路中,电路消耗的总电能等于各个用电器消耗的电能之和。公式W=W1+W2
②在串联电路中各用电器消耗的电能与电阻成正比。即:W1/W2=R1/R2
5.电功率的特点
①在串联电路中,电路消耗的总功率等于各个用电器消耗的电功率之和。公式:P=P1+P2
②在串联电路中各用电器消耗的电功率与电阻成正比。即P1/P2=R1/R2
6.电热的特点
①在串联电路中电路产生的总热量等于各用电器产生的热量之和。即:Q=Q1+Q2
②在串联电路中各用电器产生的热量与电阻成正比。即:Q1/Q2=R1/R2。(在串联电路中电压、电能、电功率、电热都与电阻成正比)
二、并联电路的特点
1.电流的特点
①在并联电路中干路电流等于各支路中电流之和。公式:I=I1+I2+I3+……In
②在并联电路中,流过各支路的电流与其电阻成反比。即:I1/I2=R2/R1
③在并联电路中,其中一个支路的电阻增大,该支路的电流减小,干路电流变小,而其他支路电流保持不变。
④在并联电路中,某一个支路的电阻变小,该支路的电流变大,干路电流变大,而其他支路的电流保持不变。
⑤在并联电路中,各支路的电流互不影响。
2.电压的特点
在并联电路中各支路两端的电压都相等。公式:U=U1=U2=U3=……Un。
3.电阻的特点
①在并联电路中总电阻的倒数等于各支路的电阻倒数之和。公式:1/R=1/R1+1/R2+……1/Rn
②把n段导体并联起来,这相当于增大了导体的横截面积。所以,并联后的总组比任何一个分电阻都小。
③n个相同的电阻R0并联,并联后的总电阻为R总=R0/n。
④求两个电阻R1.R2并联的总电阻R=R1R2/R1+R2(两电阻之积除除以两电阻之和。)
⑤在并联电路中,当并联的支路增加时,总电阻减小;干路的电流增大,而其他支路的电流保持不变。
⑥在并联电路中,某个支路的电阻减小,并联电路的总电阻减小;干路的电流增大,其它支路电流不变。
⑦在并联电路中,某个支路的电阻增大,并联电路的总电阻增大;干路的电流减小,其它支路电流不变。
4.电能的特点
①在并联电路中电路消耗的总电能等于各个用电器消耗的电能之和。公式W=W1+W2
②在并联电路中各用电器消耗的电能与电阻成反比。即: W1/W2= R2/R1
5.电功率的特点
①在并联电路中电路消耗的总功率等于各个用电器消耗的电功率之和。公式:P=P1+P2
②在并联电路中各用电器消耗的电功率与电阻成反比。即P1/P2= R2/R1
6.电热特点
①在并联电路中电路产生的总热量等于各用电器产生的热量之和。即:Q=Q1+Q2
②在并联电路中各用电器产生的热量与电阻成反比。即:Q1/Q2= R2/R1。 (在并联电路中电流、电能、电功率、电热都与电阻成反比 )
三、串、并联电路的相同点
1.不论是串联电路还是并联电路,电路消耗的总电能等于各用电器消耗的电能之和。W=W1+W2。
2.不论是串联电路还是并联电路、电路消耗的总电功率等于各用电器消耗的电功率之和。P=P1+P2 。
3.不论是串联电路还是并联电路电路产生的总电热等于各用电器产生的电热之和。 Q=Q1+Q2。
学生掌握了串、并联电路的这些特点,以后在学习中遇到相关的问题就会迎刃而解,从而达到事半功倍的效果。
创新电路 第12篇
记者:国家集成电路产业发展推进纲要的亮点是什么?
丁文武:主要有三个亮点。第一是强调加强组织领导, 成立了国家集成电路产业发展领导小组, 有组织保证, 产业可以健康快速有序地发展。二是设立国家集成电路产业投资基金。亮点三, 加大金融支持力度, 我们跟开行等银行加大密切联系, 同时也鼓励开行以及其他商业银行继续加大对集成电路产业发展的支持, 特别是在产品和业务方面, 我们和保监会、证监会等合作, 希望支持金融产业的发展, 同时我们也鼓励发展贷款保证保险和信用保险业务, 探索开发适用于集成电路产业发展的保险产业和服务。
国家集成电路产业投资基金公司总经理丁文武
基金的战略规划
记者:基金的投资时间表和方向如何?
丁文武:基金第一批投资超过1200亿元, 投资期是5年、10年、15年。股东现在有16家, 这些股东包括我们产业集聚区的一些投资机构, 诸如来自上海、北京、武汉, 还有大型的政府制造企业, 像中国电子、中国电科等大型企业, 也有民营企业, 像紫光, 还有个人投资的一些机构, 还有金融机构, 像武汉金融、社保基金等。在基金投资方面, 按照推进纲要的要求, 我们基金既然是集成电路的产业基金, 就按照集成电路产业链角度来投资材料、装备、封装测试、设计等, 在可能的情况下, 也可以投向非金融产业或者集成电路的应用领域。基金重点投向先进制造业, 占60%比例。
我们目前已投了三个项目, 其中2014年落实了两个项目, 2015年年初我们也投了一个项目, 现在正在投第四个项目。它们是:中芯国际、中芯北方、长电并购项目、中微半导体。基金承诺出资近百亿元, 特别是在2015年2月14日, 基金与紫光集团已签署战略合作协议, 基金承诺投资不超过100亿元人民币。但是我们现在还在看产业中各个企业做的芯片制造、装备材料等。
记者:基金投资项目配制的原则是什么?
丁文武:第一是战略性项目与市场化项目统筹, 资金是社会化的资本, 不是政府的拨款补贴补助, 所以我们又要实施国家集成电路产业的推进纲要, 又要按照市场的规律。第二是短期项目和中长期项目统筹, 不管长期还是短期, 我们都会投资。第三是高收益/风险项目和中低收益/风险项目统筹。第四是股权投资与夹层投资、公开市场投资综合配制。
记者:基金投资的分步战略是什么?丁文武:按照推进纲确定的, 我们要按照三步走。第一步, 在2015年, 集成电路产业发展体制机制创新取得明显成效, 建立与产业发展规律相适应的融资平台和政策环境, 集成电路产业销售收入超过3500亿元。
第二步, 到2020年集成电路产业与国际先进水平的差距逐步缩小, 全行业销售收入五年均增长超过20%。
第三步, 到2030年, 集成电路产业链主要环节达到国际领先。
记者:推进纲要的四项主要任务是什么?
丁文武:第一, 着力发展集成电路设计业, 交通、汽车、医疗、金融等领域是我们集成电路发展的重点需求领域。第二, 加速发展集成电路制造业。第三, 提升先进封装测试业发展水平, 大力推动国内封装测试企业兼并重组, 提高产业集中度。第四, 突破集成电路关键装备和材料, 开发大尺寸硅片等关键材料, 增加产业配套能力。
资本创新
记者:基金和产业互动的思路如何?丁文武:我们基金既然是一个市场化的基金, 我们要按照市场的规则进行运作。探索国家战略与市场机制有机结合的运作机制, 布局全产业链形成良好的产业生态。
我们希望有四大方面推动作用。首先, 作为资本纽带, 打通产业链各环节, 形成上下游协同发展格局。我们也会在投资完成基础上投向非集成电路项目。
第二是驱动企业整合, 以股权投资为引导, 推动骨干龙头企业优化治理结构, 促进兼并重组, 推动一批企业进入全球第一梯队。
第三推进产业集聚。在中国有四大区域:中西部地区、长三角地区、环渤海地区、珠三角地区。我们如何和这些地区结合起来?例如安徽、武汉, 和这些地区政府结合。我们要注意另外一个趋势, 就是各地出现重复建设的局面, 我们要尽量避免这样的情况出现。
最后是密切与资金、政策的联动。我们今后要发挥金融和政策的密切结合。第二国家参与政策制定时, 要和财税政策密切配合。第三国家各类科技计划要和地方资金联系起来, 包括外资。第四是人才政策, 这个产业没有人参与不行, 对人才的需求越来越迫切。最后是市场推广, 我们的产业靠市场的拉动, 没有市场我们做所有的芯片都没有用, 我们研发芯片如果不和业务结合, 花再多钱都是无效的, 一定要和市场结合。
记者:担任了国家集成电路产业投资基金公司的总经理, 您最大的感受是什么?
丁文武:我们基金是国家政策的一部分, 我们感觉到身上的担子很重。集成电路产业任重道远, 希望和大家共同发展。 (注:本文根据录音整理, 未经受访人确认。)
在资本创新方面, 我们国家设立基金, 实际上最大的变化就是改变了以前财政资金的支付方式。以前是拨款、补助、补贴, 现在是股权投资, 在企业里要占股份, 我们要派理事去参与。我们的基金不做风险投资, 也不做天使投资。——丁文武