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摘要:本文闡述了電子技術(shù)實驗臺在實驗教學(xué)中起到的重要作用，分析了電子技術(shù)實驗臺的現(xiàn)狀，結(jié)合天煌教儀公司生產(chǎn)的DZX－3型實驗臺詳細剖析了目前該平臺在使用過程中存在的問題，提出了具體的改進措施。最后，簡要介紹了改進后的實驗臺的應(yīng)用前景。

關(guān)鍵詞:實驗教學(xué);電子技術(shù);實驗平臺

1研究意義

近年來，由教育部和信息產(chǎn)業(yè)部共同主辦的電子設(shè)計大賽越來越受到社會各方面的關(guān)注，比賽本身對推動高等學(xué)校促進信息與電子類學(xué)科課程體系和課程內(nèi)容的改革也具有很強的指導(dǎo)意義［1］。電子設(shè)計大賽對學(xué)生綜合應(yīng)用專業(yè)知識分析解決問題以及動手實踐的能力有很高的要求，而實驗教學(xué)正是提高這些能力的有效手段。另一方面，實驗教學(xué)貫穿于整個數(shù)字電子技術(shù)和模擬電子技術(shù)的教學(xué)過程中，是電子技術(shù)教學(xué)的必由之路，也是高校電類專業(yè)系列實驗課程中的一個重要教學(xué)內(nèi)容［2～4］。通過實驗演繹，不僅能夠使學(xué)生對基本理論有更深的認識，更能提高學(xué)生動手能力和啟發(fā)學(xué)生對問題的思考。實驗教學(xué)依托于實驗平臺進行，實驗平臺的好壞直接影響著實驗教學(xué)的質(zhì)量。因此，簡單明了、設(shè)計合理而又安全可靠的實驗平臺更有助于教學(xué)質(zhì)量的提高［5］。

2電子技術(shù)實驗設(shè)備的現(xiàn)狀及不足之處

2.1電子技術(shù)實驗設(shè)備的現(xiàn)狀

目前，各院校使用的電子技術(shù)實驗設(shè)備主要為實驗箱與實驗臺兩種，實驗箱由于體積小，電子技術(shù)實驗課程的兩個主要部分模電和數(shù)電實驗只能分開來做，分為模擬電子技術(shù)實驗箱和數(shù)字電子技術(shù)實驗箱，目前國內(nèi)不少廠家都有生產(chǎn)實驗箱，實驗箱雖然能完成一些簡單的實驗教學(xué)任務(wù)，但缺點也顯而易見，主要體現(xiàn)在容量較小，能完成的實驗數(shù)量有限，對于一些提高型設(shè)計型實驗更是顯得捉襟見肘?，F(xiàn)在多數(shù)院校在電子實驗室設(shè)備更新時較多選擇實驗臺裝置，實驗臺的空間較大，能完成的實驗項目較多，而且整體更簡潔直觀。無論是實驗箱或是實驗臺，都應(yīng)能夠適應(yīng)不同的實驗條件的要求［6］。國內(nèi)廠家生產(chǎn)的電子技術(shù)實驗裝置面板基本雷同，結(jié)構(gòu)類似，功能單一，只能滿足常用的數(shù)模電子實驗，而對于現(xiàn)在教學(xué)要求難以滿足。

2.2我院電子實驗設(shè)備的不足之處

目前我院使用的電子技術(shù)實驗平臺是天煌教儀公司生產(chǎn)的DZX－3型電子技術(shù)實驗臺，已沿用數(shù)年，該裝置的某些功能明顯不足，不能夠很好地滿足正常的教學(xué)需求。主要問題表現(xiàn)在以下幾個方面:(1)集成芯片插槽數(shù)量不足，分布也不合理。常用的16引腳和14引腳插槽數(shù)量過少，不同班級選做不同的數(shù)電實驗時經(jīng)常遇到需要換插芯片的問題，由于插槽數(shù)量少并且是焊接式底座，更換芯片時經(jīng)常會遇到芯片引腳彎折，造成芯片損壞，更嚴重的是，芯片引腳針斷在插槽里無法取出，導(dǎo)致整個芯片槽無法使用，嚴重地影響實驗教學(xué)。(2)實驗臺上與十六位數(shù)字邏輯電平輸入顯示LED相連接的三極管裸露在外側(cè)，它的管腳精細，在實驗過程中學(xué)生常常會自覺不自覺地誤觸導(dǎo)致三極管管腳斷裂損壞，導(dǎo)致發(fā)光管LED不能使用，它的焊接點在實驗面板的背側(cè)，維修更換極不方便，給多路數(shù)據(jù)輸入輸出顯示等實驗教學(xué)帶來不便。(3)面板上直流電壓表的數(shù)量不足，在某些模擬電子課程實驗中，有時需要測量輸入電壓與輸出電壓之間的變化關(guān)系，只有一只電壓表，只能分別插拔重接電壓表，不能夠?qū)崟r連續(xù)地觀測它們之間的變化關(guān)系，降低了實驗的效果。(4)在數(shù)電的實驗實習課程設(shè)計等教學(xué)中，經(jīng)常需要用到大量的常用集成電路芯片。譬如74/54系列的TTL電路芯片、CMOS電路芯片等等。由于學(xué)生大多數(shù)初學(xué)電路，初做實驗，在使用過程中，難免存在許多偶然的低級錯誤或者失誤，造成一些集成芯片的損壞，給后續(xù)的實驗造成很多麻煩。常規(guī)的芯片連接電路測試檢查浪費時間，也不方便，需要設(shè)計專門的集成芯片邏輯功能測試儀模塊，以對芯片進行快速有效的檢查。(5)模擬電子技術(shù)實驗區(qū)提供了0～18V可調(diào)電源，沒有運放實驗需用的穩(wěn)定的±12V電源，每次實驗前都需要學(xué)生自己重新調(diào)節(jié)電壓，運放實驗精度要求較高，電壓的波動對輸入輸出關(guān)系的影響較大，其結(jié)果使得不同學(xué)生得出的實驗結(jié)果往往存在著較大的偏差。

3具體的改進措施

針對我院電子技術(shù)實驗臺以上的不足，我們提出了如下的一些改進措施:(1)對于芯片插槽數(shù)量不足的問題，傳統(tǒng)的焊接式芯片插槽如上述所言，有諸多的不便和缺陷之處，擬全部采用帶彈簧鎖緊的芯片插槽，這種插槽有許多優(yōu)點，方便靈活，不易損壞芯片。實驗面板采用分立插接式結(jié)構(gòu)，根據(jù)不同的實驗要求選擇不同的芯片插槽的種類和數(shù)量，更換方便靈活。(2)與數(shù)字邏輯顯示相連接的三極管全部放在實驗面板的背面，避免觸碰，設(shè)計成分立式LED顯示模塊，將三極管、LED和電阻組合成一個輸出顯示模塊，減少三極管使用的人為損壞，提高LED邏輯電平指示的效能。(3)儀表部分。增加一只直流電壓測量儀表，這樣可以實現(xiàn)輸入輸出電壓測量的同步關(guān)聯(lián)，能夠?qū)崟r地觀測實驗電路中輸入電壓與輸出電壓之間的變化關(guān)系，使得結(jié)果分析更加清晰準確。(4)設(shè)計專用的集成電路芯片邏輯功能測試儀模塊，用以檢測常用集成芯片的好壞，減少實驗線路連接故障時的查找和檢測時間，提高實驗教學(xué)的效果。(5)在電源部分增加穩(wěn)定的±12V電壓，這樣在基本放大電路和集成運放實驗中將有更穩(wěn)定和可靠的電壓源輸出，測量的準確性和精度將會更高。整個實驗單元均采用分立模塊式結(jié)構(gòu)，在實驗教學(xué)和學(xué)生自己動手學(xué)習設(shè)計等選擇中將更加方便靈活，能提高學(xué)生對實驗電路和各種元件的認識，激發(fā)學(xué)生對電子電路知識學(xué)習的興趣和了解

4應(yīng)用前景

改進后的電子技術(shù)實驗臺能完成正常的實驗教學(xué)需要，對于現(xiàn)在要求的多增加些開放型設(shè)計型實驗教學(xué)，本平臺能夠達到更好的兼容，對現(xiàn)在大學(xué)生的SRT項目、大學(xué)生科技活動競賽、研究生科研等能夠提供有力的支撐。新平臺的分立式模塊化結(jié)構(gòu)方便靈活，可以讓學(xué)生自己動手設(shè)計和搭接線路，對學(xué)生的動手實踐和創(chuàng)新能力能有極大的提高。

5結(jié)語

電子信息技術(shù)的飛速發(fā)展為電類、非電類專業(yè)教學(xué)提出了更新、更高的要求，這要求教師應(yīng)能更高效地完成教學(xué)計劃，使學(xué)生學(xué)有所得，學(xué)有所獲。本實驗臺充分考慮了學(xué)生實驗過程中影響實驗效率的因素，并對其進行相應(yīng)優(yōu)化，讓學(xué)生能夠在實驗中更加注重實驗本質(zhì)與內(nèi)涵而不被實驗平臺自身缺陷所困擾。同時，有利于促進實驗教學(xué)的進一步改革，為教師實驗教學(xué)質(zhì)量的提高提供了一定的幫助。

參考文獻:

［1］張曉東，印月，周群.電子技術(shù)實驗箱設(shè)計思路新探索［J］.實驗科學(xué)與技術(shù)，2016，14(2):69－71.

［2］程春雨，吳振宇，吳雅楠，等.適于層次化教學(xué)模擬電子技術(shù)實驗平臺的研制［J］.實驗室科學(xué)，2000，17(5):34－37.

［3］馬楚儀，張廷鋒.電子技術(shù)綜合設(shè)計性實驗平臺的建設(shè)與實踐［J］.中國現(xiàn)代教育裝備，2009(13):120－122.

［4］謝銳，陳崇輝.電子技術(shù)實驗平臺的設(shè)計與改進［J］.科技創(chuàng)新與應(yīng)用.2016(6):27－28.

作者：鄒春富 單位：南京農(nóng)業(yè)大學(xué)