电工最基础知识(6篇)
电工最基础知识篇1
【关键词】独立学院;CDIO;电子信息工程
【Abstract】ThispaperanalyzesofthecurrentsituationofanalogcircuitscourseandthenecessityofCDIOeducationalreforminindependentcollege,andcombiningwiththecharacteristicsofthiscourseanddiscussestheCDIOeducationalreformmeasuresinindependentcollege.Letteraccordingtotheelectronicengineeringspecialty,andconnectingwiththeschoolactualsituation,basedonCDIOeducationconceptanddensolaboratory,expecttobuildasuitablefortheirowndevelopmentteachingsystem,toenhancethecultivationofstudents'practicalability,improvetheeffectofthepracticeteaching.
【Keywords】Independentcollege;CDIO;Electronicinformationengineering
0引言
独立学院培养人才目标应定位于应用型,探索自身特色的实践教学,不盲从母体学校的培养模式,又区别于一般公立本科教学模式,进行CDIO教学实践是一条创新之路。本文从提高独立学院学生电子综合应用实践能力出发,以电子信息工程专业模电CDIO教改为范本,围绕实践教学探讨能力培养转型,从教育观念、教学内容、教学方法及课程设置等方面对模拟电路基础课程教学进行探索和改革。
独立学院的模电教学整体以往是重理论轻实践,学生们接触到电子器件和电路的知识,只靠在课堂听讲,没有感性的认识,很多知识点都很难理解,特别是模拟电路中的基本电子器件和基本电路,如果这部分的知识没有学好,对后续的教学内容时就会有困难。模拟电路基础作为电子信工程专业一门重要的专业基础课程。模拟电路基础课程既要求学生具有深厚的理论基础,同时也必须具备较强的工程实践能力。该门课程的教学一直是个难点,学时少与内容多,学习难度大与学生兴趣不高等矛盾始终存在,教学效果一直不够理想。纯粹的理论教学已不能适应社会对电子技术人才的社会需求,进一步加强理论与实践的结合,以CDIO为引导,进行对模拟电路基础课程的教学改革是很有必要的。
1模电CDIO教改模式和措施
引入任务驱动式CDIO教学模式,模拟电路的通过项目引导的方式,让学生在项目完成过程中能够更好地掌握学习到的知识,学生在做项目过程中,不仅要对理论知识进行理解和计算,还必须掌握画电路图,电路仿真,实物制作,仪器设备操作等实践环节,所有这些环节都要学生自己根据理论知识去思考、设计。通过这些环节,学生在实践任务的驱动下复习旧知识,学习新知识和新技能,学生积极主动参与学习,极大调动学生的学习兴趣,从而对教学内容有更加深刻的认识和理解。
为此教改团队制定了CDIO教学大纲,制作了剧本式教案,革新了理论教学体系。在教学中把重点放在各种基本放大电路及其分析方法、放大电路中的反馈、模拟集成电路及其应用等方面。精讲最基本的概念与方法,基于基础知识的迁移扩大,再到重要的分立元件电路,最终到其组成经典电路的基本概念、基本工作原理和基本分析方法。这对本科生分析问题和解决问题能力的培养起着重要的作用,这一过程中要求学生概念清楚、基础理论扎实,也是学生灵活应用集成电路的关键。对电子器件以及各种集成电路内部的工作原理分析则进行压缩,注重电子电路的组成及结构设计方法,重点讲解器件的应用。尽量减少繁杂的数学推导,以定性分析为主,定量计算为辅。同时加强电子工程系模拟电路实践教学力度,在有限的学时中进行重点知识点的任务实践,精选经典电路设计,使任务涵盖模拟电路基础课程各重要知识点,设计任务要符合重要知识点融合,要充分考虑学生的实际情况,符合教学要求的“做中教、做中学,教学实践合一”的教学理念,实现培养学生的自主学习能力和动手实践能力。
根据CDIO为指导的现代工程人才培养模式,任务驱动式的教学模式具体实施如下:按照五个阶段进行:任务下达―任务讲解―任务准备―任务实施―项目评价。教师下达任务书,提出完成任务书的建议,学生以小组方式,学生阅读任务书,进行查找相关元件及电路资料的任务准备,按学习任务书的要求完成设计方案的讨论,通过方案比较确定最终方案的制定。学生根据制定的方案设计电路,进行仿真,完成电子电路设计制作,正确选用测试仪器进行电路性能指标测试。任课教师在任务实施过程中进行始终给予指导,帮助学生寻求解决问题的方法。最后在学生任务完成后进行考核和评价,根据实践训练情况,检测评价。教师分析并作课堂小结深入分析,帮助学生正确认知实践任务的知识点和相关信息,提高学生的动手设计能力。
本次模电CDIO教改创新了教学模式,在电子工程系14级电子信息工程专业开展了模电CDIO项目教学实践,模电知识点围绕CDIO项目实施教学,学生能在掌握完整的项目所需知识点后很快进入项目实践,教学效果良好,深受学生好评。在模电CDIO项目实践过程中采用教师总体把控,学生自愿组合,将12级电工专业4个教学班级的学生划分为20个小组。教师向学生下达项目任务书后,学生根据项目要求自行设计电子电路并调试成功,学生根据项目设计成果编写项目报告和汇报PPT,学生项目小组上讲台进行成果展示和讲解,教师根据学生表现进行评分,以作为实践成绩折算纳入学生期末最终成绩,整个考核过程透明清晰高效。学生完成模电项目设计电路板60个,项目资料60份。通过模电CDIO项目的成功实施,学生掌握了资料搜索能力,元器件应用能力,电子仪器仪表的检测能力,电子电路的设计和制作能力,极大地促进了学生的工程实践能力
将CDIO工程教育理念和能力培养体系贯穿整个教学活动中,将模电知识点融入到项目设计中讲解,全面落实了能力目标培养体系,完成了模电CDIO教改能力矩阵图,完成了制定了初步的考核评价体系,进一步明确了模电课程的课程定位和理论框架,制定了完善的CDIO教学项目设计。有多个系统化的单项及综合应用项目训练,有项目实施后的考核评价体系,一体化教学,边讲边学,边学边练。根据运用CDIO工程教学理念组织教学内容,技能培养分层次,项目训练系统化,考核方式多样化。
2结束语
模电CDIO教学改革已经实施,在我院电子工程系电子信息工程专业的教学实践中取得了良好教学效果,教改团队也从本轮教学实践中总结经验,不断完善教改中某些不足之处。学生在学习完理论知识后,能在较短时间内马上进入到实践。本次模电CDIO教改实践充分调动了学生学习的积极性、主动性和创造性,提高了学生分析问题和解决问题的能力,培养和锻炼了学生的动手能力和实践能力,增强了学生的创新意识和学习能力,极大地提升了学生的工程实践能力。
【参考文献】
[1]朱海霞,钟丽娜,等.应用人才培养模式下的模电课程教改浅析[J].中国教育技术装备,2014(22):111-112.
电工最基础知识篇2
时代在发展,电子信息工程专业的建设也要与时俱进,相应的课程体系的建设和人才的培养方案更当推陈出新。各学校应结合自身特色进行电子信息工程专业的建设,构建自己的专业体系。
1、了解专业发展的历史
要较好的完成电子信息工程专业的建设,首先要对该专业的历史或者说是发展历程有所了解,该专业是从最早的研究电视机、收音机等家电设备开始,到后来数字电路的引入、计算机技术的融合,再到现在的单片机、ARM、EDA等技术的融入。可以说课程的广度越来越宽,深度也在不断加深。如何把握电子信息工程专业在课程设置及教学的深度是至关重要的。只有把握了这一点,才有利于电子信息工程专业的专业建设及课程体系的发展,有利于决定具体课程的取舍的选择,有利于教师开展相应的科研工作。
2、课程知识体系的构建及其深广度的把握
在专业建设方面应该以注重专业基础课的建设为主。按照电子专业的应用方向,一般把电子信息工程专业的知识体系分为三个方向:路、信号、场。路指的是电路,电路方面应以电路原理、模拟电路、数字电路课程作为基础课程信号方面则应该以信号与系统课程为基础。场方面则应以大学物理和电磁场与电磁波理论为基础。对于三个方向的基础课是教师要重点深入的介绍。
也就是说以上提到的都为基础课,是每一位学生都应该掌握的,这些专业基础课也就是很多高校在专业建设当中提到的专业基础平台的建设。在这个平台的基础上再进行相应的专业课程的教学。例如:电路方面可以继续学习单片机、EDA、嵌入式系统设计等,信号方面可以继续学习语音及图像信号处理等,场方面则可以继续学习微波通信、射频识别等。在专业课程的建设方面,可以做成选修课的形式,学生根据自己的兴趣方向,选择到底是深入学习电路、信号处理还是场方向的课程。
另外各个学校应该结合自身的特点,开设相应的特色专业课程或基础课程,例如农业类学校的电子信息工程专业,可以开设植物或蔬菜的种植方面的课程,动物生长类的课程。然后结合电子信息工程的知识,让学生可以将智能电路及控制知识很好的应用于动植物的生长方面。陶瓷类院校,可以开设陶艺及其加工、艺术类课程,学校的电子信息工程专业则可以把智能灯光控制和艺术品展示相结合或者是用电子设备来控制或改善加工的工艺之类的。
3、专业类课程提前、不间断
以往的经验证明,学生在前两年的学习专业的积极性是最高的,到了第三年尤其是第四年,伴随着考研、找工作等事情的干扰,学生基本无心学习。同时,专业课程在本科四年的教学工作中应该不能间断,让学生对专业的学习有个连贯性,这样有利于学生的学习以及保持学生的学习积极性。因此,专业课程的整体前移和不间断的专业课设置显得尤为重要。
在专业课的开设方面应该整体前移,课程之间只要没有必然的前后联系,还是可以在较早学期开设的。比如说电路原理可以开设在第一学期,至于电路原理当中的一阶响应部分(需要有高等数学中的解微分方程知识),可以在后续课程信号与系统当中弥补,不一定要等到高等数学学完;数字电路课程没有必要等到模拟电路开完了再开设,虽然数字电路课程当中逻辑非门的引入需要一点三极管的知识,但可以不去提及这方面内容,事实证明,学生在学习后面的组合、时序逻辑电路时没有谁还去顾及非门是怎么来的。当然这部分知识可以在模拟电路课程当中由课程老师提及一下就可以了。按照这种做法,就可以将很多的专业基础课移到较早的学期开设,从而实现专业类课程的整体前移。这样做有利于学生较早的进入专业领域的学习,从而使得学生在学校有更多学习专业知识的时间。
而相应课程之间的协调工作应该是教研室或者在专业建设时就应标注说明的。做的好的话,在专业建设时应更多的考虑专业课程群的建设[1],提倡群内各课程老师的集体备课,或者一开始就应该构建依托课程群建设的教师团队。
4、实验实训课程的建设
基础实验是使学生加强电路基础、信号分析等方面的理论知识的理解,实验内容应包括电路基础实验、电子技术仿真实验、模拟电路实验、数字电路实验、信号与系统实验、大学物理实验等。这些实验都是和专业基础课的基础理论平台相对应的。通过这些实验课程的开设,让学生建立扎实的实验操作、分析和设计能力。
专业实验模块是针对专业课程分方向设置的专业课实验实践环节,学生根据自己感兴趣的专业方向选择对应的专业实验课程进行学习,通过本模块的学习可使学生进一步加强对基础知识的应用,确定今后研究的专业方向,增强自身的技能,提高实验创新能力。
为了提高学生的实践能力应该加强实验实训课程的建设,创新实验教学方法,拓宽实训方式、完善实训机制。应该建立与基础实验和专业实验课程相配合,能提高学生对基础知识和专业知识的掌握能力的实训课程。向焊接实训、模拟电路综合实训、单片机实训等。最终可使学生将所学的基础知识、专业知识、专业特长和兴趣爱好有机结合起来,从而提高学生的实践能力和创新意识。
5、具体课程的改革
课程改革的目的是为了促进专业建设更好的发展。改革的效果应该是能够让学生在有限的时间内学到更好更多的知识。可以从以下几方面入手:1)对课程进行推旧出新,去除过时的不适用的,增加新的课程,并对课程进行分析及改进。2)在教学过程当中尝试EDA技术的引入,可以给学生提供另一种学习专业课程的方式。但注意不能冲淡课程的主题,不能替代实践的主体地位及作用。3)对过多的和不必要的数学课程进行弱化,强调课程的目标是借助数学工具来完成专业课程的学习。
6、科研对专业建设的推动
教师应该积极投入到与教学有关的科研任务中去,同时利用科研成果更好的完善电子信息工程专业的专业建设。
参考文献
电工最基础知识篇3
一、系统复习,重点突出
在前三章里,重点掌握的是复杂直流电路的计算方法,主要是戴维南定理和叠加定理,在高考试卷上一般以计算题的方式出现,占分比例比较大,另外电阻的混联、基尔霍夫定律以及两种电源模型的等效变换也是考试的重点。另一个复习重点是第七、八、九章,内容是正弦交流电路,这三章应连在一起复习,重点是RLC串联电路的特性、向量图的画法、串联谐振的特点及应用、如何提高电感线圈的品质因数以及复数形式欧姆定律等,在高考中一般也是以计算题的方式出现,所以也是复习的重点。
二、注重知识点的联系性
本书看似比较分散,但知识点之间的联系其实比较紧密。例如在讲如何使负载获得最大功率时,我们知道,当外电阻和内电阻相等时,此时负载可以获得最大功率,当复杂电路已确定,负载待定时,此时应该用戴维南定理,先求出复杂电路的电源模型,然后使负载电阻等于电源模型的内阻可获得最大功率。如果负载已确定、内阻也一定的话,就要用到变压器,利用变压器变换阻抗的特性,使负载和内阻达到阻抗匹配,才能获得最大功率。又如在讲自感现象时,当线圈和灯泡串联接在电源的两端,接通电源的瞬间,灯泡不亮,而是从不亮到慢慢变亮,最后正常发光,原因是接通开关的瞬间,线圈产生自感电动势阻碍电流的增大,所以灯泡是慢慢变亮的。其实我们也可以用换路定律的内容来解释,因为电感原来没有储能,在开关闭合的瞬间,根据换路定律,电感的电流为零,电感相当于断路,所以开始灯不亮,但当电感充电结束,电感稳定后相当于短路线,灯泡能正常发光。所以在复习时,各个知识点要能够融会贯通,运用时才能得心应手。
三、加强练习,做好查漏补缺
职高学生多数是来源于升高中无望、基础比较差的初中毕业生,职高为他们提供了一个读书的机会,通过单招考试,能圆他们的大学梦,因此学生和学生家长都满怀希望。然而现实是残酷的,由于这些学生缺少学习的信心,所以学习起来并不像他们想象得那么轻松,在最后的复习阶段,我们需要帮助学生制定出符合切身特点的复习方法。我觉得要做好以下几个方面:一是在平时复习的同时,要做好背诵概念的工作,并且每个礼拜要坚持默写一次,这样,学生在掌握概念的同时才有可能灵活应用,形成举一反三、运用自如的能力。二是每个月进行一次月考,了解学生对知识的掌握情况,根据学生掌握的情况及时更改复习方案。三是把前几年的高考试卷让学生进行练习,这样学生才能分析高考趋势,把握难点和重点,复习起来才能得心应手。四是把平时的练习和考试的错题归类总结,寻找解题方法的不足和薄弱环节,从而全面掌握电工学的概念、规律、方法。
电工最基础知识篇4
关键词:电工基础;教学方法;评价考核
电工基础教学的有效性,直接关系到学生后续课程学习的质量,对学生的整个专业体系学习来说影响非常大。因此,改进电工基础的教学方法,进一步促进电工基础教学有效性提升,就成为了保障学生整个专业体系学习质量的基础,具有非常重要的作用意义。
1.合理使用教学模型用具,提高教学的直观性
站在现代心理学的角度来讲,学习、认知新鲜事物的一个重要途径就是感知与观察。学生在学习过程当中,正是通过对知识内容的感知与观察,来接受并消化形象知识,最终形成实践操作技能。如果缺少了感知与观察过程当中所获得的感性信息,那么学生的意志、情感以及思维活动效率就会变得非常低,甚至是完全停止,最终难以形成有效的实践操作技能。由于电工基础的抽象程度较高,如果老师单单采用语言叙述的方法对学生进行教学,那么学生对相关知识的感知与观察程度便是非常低,一方面学生会觉得了然无趣,另一方面以他们本身的基础知识能力结构,也确实难以接受与消化老师传授的知识。那么该如何来改变这样的教学困境呢?最简单也较为有效的方法就是合理使用教学模型用具,利用实物去刺激学生的感官,增强他们的感知与观察程度,使他们获得更多的感性信息,积极调动其心理活动,加深他们对知识的接受与消化。例如,学习电容和电感时,让学生在电视机的主板上寻找各种电容和电感,这样就可以让学生感性认识元器件的外型、型号,了解元器件的功能作用,也增强了教学过程的体验性和愉悦感。
2.加强实践操作教学,培养探究精神
在理论教学中,学生掌握了相关的知识内容,但是这种掌握仅仅局限在理论层次,这是远远不够的。要让学生在电工基础教学中真正的学到知识,掌握知识,还必须要加强实践操作教学。只有理论与实践教学相结合,才能使整个教学过程更加的鲜活,使学生对知识的理解变得更为立体、丰满与生动。实践教学的开展不能只局限在实验课上,因为实验课的时间是非常有限,满足不了学生实践操作学习的需求,所以应当交实践操作教学扩展到课外,引导学生成立兴趣小组,尽可能为他们提供所需的实践操作条件,使他们能够积极主动的参与到实践操作中去,这既能加固他们对知识的理解与掌握,更能使他们的探究精神得到培养。
3.引入多媒体,让教学化抽象为形象
第一,利用多媒体教学手段激发学生学习兴趣。在电工基础中好多传统演示实验可用课件代替,例如可制作课件模拟日光灯的启动原理、电动机和发电机的工作原理、左手定则和右手定则的应用等。多媒体课件应用文字、图像、色彩、声、乐等对学生的视听觉进行多样化刺激和诱导,能调动学生的学习积极性,激发学生的学习兴趣。
第二,利用多媒体教学手段攻克教学难题。前面已经说到,电工基础的抽象程度比较高,学生有时候难以形成有效的思维活动去理解知识内容,而要解决这个问题除了合理使用教学模型用具之外,还可以采用多媒体教学可使传统教学手段难以讲解清楚的内容变得直观生动。如电场与磁场在实验中是看不到的,学生感到很抽象,如采用多媒体三维动画技术模拟该过程,学生就能够很清楚地看到电力线、磁感线的整体分布及动态变化过程,变抽象为形象。
4.完善教学评价考核方式
要将评价考核的重点放到学生的日常学习表现上,在教学过程当中,老师应当注意观察、收集学生的学习表现,以用于评价考核。传统的评价考核单单以学生最终的一次考试成绩为准,以此来对学生的整个学习过程进行评价,但是这种考核评价方式是存在较大的弊端。在日常的教学中,老师一方面要帮助学生认清自己的能力结构,对学生进行科学的评价,随时掌握学生的学习动态,同时还要对其进行针对性的指导。在最终的评价考核中,老师要根据日常对学生学习情况的了解,将学生学习过程考核评分按30%计入总评,将最终考试成绩评分按70%计入总评,形成最终的考核评价,这样的考核结果更加客观、科学,更加公平,更能体现学生的真实水平,对教学策略调整也更加具有指导作用。
除了上述几点之外,在教学中老师还应当体现出以学生为本的教学理念,根据学生的基础知识能力进行分层,对学生进行分层教学,以不同的标准要求不同能力层次的学生,这样才能够真正使所有学生都学有所获,防止出现基础知识能力较高的学生不屑于学,而基础知识能力较低的学生又学不懂的现象出现。
参考文献
电工最基础知识篇5
电工技术课程体系由基础知识、应用技能、综合测试和课程评价四个模块组成。其中,基础知识模块包括电工技术的最基本内容,其主要功能是培养学生掌握基本理论知识;应用技能模块包括实验、基本技能实训和电路仿真等与电工技术理论内容相配套的重要实践环节,其主要功能是培养学生扎实的基本技能与应用能力;综合测试模块包括过程考核和结果考核,结合《国家职业标准——维修电工》的要求,注重考核学生掌握基础理论与基本技能的能力;课程评价模块包括学生、任课教师、专业教研室等对本课程的意见和建议。
二、重组理论内容,夯实理论基础
电工技术课程所包涵的内容较多,各专业对本课程的要求也存在差异,给课程的教学带来了较大的困难。通过与相关专业沟通、研究专业培养目标对本课程的需求,结合维修电工考试对基础知识的要求,电工技术基础知识模块按内容属性分为直流电路、交流电路、磁路和变压器及电机电器四个教学单元,每个教学单元下设若干个基本课题。各专业可结合专业培养目标的需求组合出适合本专业的电工技术教学大纲和教学计划。各基本课题的内容要简练、实用,避免过多的理论推导。同时要贴紧实验和基本技能实训内容;贴紧维修电工考证的内容,力求达到基础知识、应用技能、电工考证的高度统一。
三、整合实践内涵,提升应用能力
1.实验教学,以仪表使用为主。电工技术是一门实践性强的学科,许多知识必须通过实验手段才能正确建立,实验教学环节在电工技术教学中至关重要。实验内容安排上力求做到以电路基本元件、基本电路及仪器仪表使用为主线合理安排,弱化理论验证性实验,强化应用性实验。通过实验巩固电的基础知识,熟练掌握仪器仪表的使用方法,培养分析问题解决问题的能力及严谨的科学态度。其内容包括电位、电压测量及基尔霍夫定律验证、常用阻容元件识别与测试、日光灯电路及功率因数的提高、三相电路负载、单相变压器特性的测试和三相异步电动机测试与使用。
2.基本技能实训,注重打好基本功。电工技术应用能力的落脚点就是岗位的工作能力,基本技能实训是其中最重要的一个环节。其内容包括安全用电和基本操作技能训练;电工仪表的使用;照明系统图和平面图的识读及照明电路的安装;低压控制电器的拆装;电动机的拆装;电气控制图的识读及电动机正反转控制电路。通过基本技能实训使学生逐步积累电工基本知识和实用技能,不断提高实际操作能力,为走上工作岗位打下良好的基础。
3.开设虚拟实验,拓展学生视野。实验教学中引入EDA技术,一是解决了由于实验信号存在时间过短,常规仪器难观察得到的问题。二是解决了实验场地不足的问题。学生通过仿真实验,既预习了实验,又学习了电子设计自动化的方法,有利于学生开阔眼界,活跃思维,锻炼提高实践技能。为其今后设计电路奠定了良好的基础,对培养学生综合素质起到了积极的促进作用。
四、改革考核方法,理论、技能并重
考核是对学生知识、智力和技能的一种测量、也是对教师教学工作的检验。综合测试模块包括基础知识考核、实验考核、基本技能实训考核三个单元。基础知识考核含过程考核和结果考核两部分。过程考核主要考查学生课堂发言、完成作业及单元测试的情况,占40%;结果考核要围绕教学大纲,贴紧中级维修电工考核标准,贴紧实验、实训教学内容,通过建立试题库,以客观题(填空、选择、判断、画图、计算)为主。内容的选择要体现对学生的知识、能力和素质的全面合理考核,占60%。实验考核含理论联系实际的能力、仪器仪表使用的能力、实验报告完成情况。注重实验过程的考核。基本技能实训考核以实训课题为基本单元进行考核。将考点及评分标准告知学生,在实训过程中要紧密围绕考点进行练习,注重实训结果的考核。
电工最基础知识篇6
20世纪70年代以来,由于半导体激光器和光纤技术的重要突破,推动了以光纤传感、光纤传输、光盘信息存储与显示、光计算以及光信息处理等技术的蓬勃发展,从深度和广度上促进了光学和电子学及其他相应学科(数学、物理、材料等)之间的相互渗透,形成了一个边缘的研究领域。光电子学一经出现就引起了人们的广泛关注,反过来又进一步促进了光电子学及光电子技术的发展。光电子技术包括光的产生、传输、调制、放大、频率转换和检测以及光信息存储和处理等。因此,可以这么说,现代信息技术的支撑学科是微电子学和光学,光电子学则是由电子学和光学交叉形成的新兴学科,对信息技术的发展起着至关重要的作用。光电子技术是光频段的电子技术,是电子技术与光学技术相结合的产物,光电子技术是光电信息产业的支柱与基础,涉及光电子学、光学、电子学、计算机技术等前沿学科理论,是多学科相互渗透、相互交叉而形成的高新技术学科,其技术广泛应用于光电探测、光通信、光存储、光显示、光处理等高新技术光电信息产业。同时,随着生物医学、生命科学等新兴学科的发展,其中的信息获取手段对光电子技术的依赖程度越来越高,加快了这些学科之间的交叉融合,从而诞生了很多边缘学科,比如生物光子学、光医学等。综上所述,可见光电子技术在现代信息产业技术中的重要地位,因此,光电子技术这门课程不仅是光学工程专业的基础必修课程,也应该作为电子信息工程专业的专业选修课程来开设。
电子信息工程专业的光电子技术课程的基础理论知识包括:光度学基本知识、光辐射传播、光束调制与解调、光辐射探测技术等。其中,光度学基本知识是最基础的内容,包括:电磁波波谱、辐射度学、光度学、热辐射基本定律、激光原理、典型激光器等。光辐射传播包括:光辐射的电磁理论、光波在大气中的传播规律与特性、光波在电光晶体中的传播规律与特性、光波在声光晶体中的传播规律与特性、光波在磁光晶体中的传播规律与特性、光波在光纤波导中的传播规律与特性、光波在水中的传播特性、光波在非线性介质中的传播等。光度学基本知识和光辐射传播这两个基础内容可以说是光电子技术课程基础中的基础,而对于电子信息工程专业的学生来说,这些知识点比较抽象,为了便于该专业学生对光电知识的接受和激发他们的兴趣,因此,在课堂上有必要多花时间重点讲解这部分的知识点,同时在制作PPT教案时尽可能使用图片或动画描述一些原理性的知识。
比如:在讲解激光是如何产生的时候,可制作动画描述自发辐射、受激吸收、受激辐射的原理;在讲解激光器的结构和工作原理时,可制作多色图片对激光在各种光学谐振腔中的受激放大过程进行描述;在介绍各种典型的激光器时,最好收集到它们的实物照片进行讲解;在讲解光波在各种光学晶体中的传播特性与规律时,最好能制作三维立体的图片描述光学晶体的各向异性的特性,相应的公式表达尽量简洁化,然后结合动画描述光波在其中传播时所发生的变化。光束的调制、扫描和解调技术的理论教学内容包括:光束调制的基本原理、电光调制技术、声光调制技术、磁光调制技术、直接调制技术、光束机械扫描技术、光束电光扫描技术、光束声光扫描技术、空间光调制器等。这些知识点的理论基础都是光辐射在光学晶体中的传播规律和特性”。其中光束调制的基本原理移植了微电子学中微波调制中的很多概念,电子信息工程专业的学生易于理解,但是光束调制和扫描的实现技术中,除了需要使用各种光学晶体以外,还需要使用半波片、全波片、起偏器、检偏器共同组成一个系统完成光束的调制和扫描。这些光学器件对于没有光学工程基础的电子信息工程专业的学生来说比较陌生,因此,在讲解过程中应该通过动画或图片等手段形象地描绘线偏振光、椭圆偏振光、圆偏振光等基本光学概念,并借用相关的光学参考资料对这些光学器件的功能和原理进行简单介绍。
只有这样,才有利于电子信息工程专业的学生深刻理解光束的调制、扫描、解调等技术。光辐射探测技术的理论教学内容主要包括:光电探测的物理效应、光电探测器的性能参数、光电探测器的噪声、光电导探测器—光敏电阻、PN结光伏探测器的工作模式、硅光探测器、光电二极管、光热探测器、直接光电探测系统、光频外差探测的基本原理等。由于电子信息工程专业的学生已经具备了较好的半导体器件理论基础知识,而光电子器件本身也属于半导体器件,因此学生只要掌握了爱因斯坦的光电效应原理,就很容易理解各种光电子器件的工作原理、性能特点及应用领域。该部分所介绍的各种光电半导体器件很可能会在学生将来从事信息产业技术的相关工作中用到,也可能会在将来某些学生跨到光电信息或光学工程相关专业进一步深造时从事相关科研课题研究时用到,比如:PN结光伏探测器、光敏电阻、光电二极管、光电三极管等,都会经常用到。因此,建议在理论教学过程中,除了结合图片等多媒体教学手段介绍相关光电子器件的工作原理外,最好能够给学生展示光电子器件的实物,以便给学生一些感官认识。电子信息工程专业光电子技术课程的系统方面的知识点包括:光电成像系统、光电显示系统等。
其中,光电成像系统的基本器件是电荷耦合摄像器件(CCD),CMOS摄像器件和电荷注入器件(CID)。目前,CCD摄像器件的应用最为成熟和广泛,主要包括线阵CCD和面阵CCD等,其原理基础仍然是光电半导体器件和两相或三相电极电路的结合。因此,教学中应结合脉冲数字电路知识重点讲解CCD的原理和特点。光电成像系统的内容包括:系统基本结构、基本参数、红外成像系统、红外成像中的信号处理及综合特性等。其中红外成像系统涉及很多应用光学方面的知识,这对没有应用光学基础知识的电子信息工程专业的学生来说比较陌生,而且属于光学工程专业学生的研究方向之一,因此,这部分内容简单介绍即可。而红外成像中的信号处理都涉及电子电路方面的知识,属于电子信息工程专业的范畴,这部分内容可以重点讲解。光电显示系统包括阴极射线管原理、液晶显示原理、等离子体显示原理、电致发光显示原理及多色激光显示原理等,其中前三类显示技术的应用已很广泛和成熟,可以重点讲解,而后两类显示技术比较前沿,可以简单介绍,以便让电子信息工程专业的学生了解当今光电显示技术的发展趋势。电子信息工程专业光电子技术课程应用方面的内容包括:光纤通信、激光雷达、激光制导、红外遥感、红外跟踪制导、光纤传感技术等。这些应用技术可以分别举一个相应的实际应用系统进行介绍,让学生体会到光电子技术的重要性和广泛性,激发他们对这门技术的兴趣。#p#分页标题#e#
对于电子信息工程本科专业而言,毕竟培养的学生不属于光学工程或光电子技术领域的人才,而且电子信息工程专业已有很多属于本专业的实验课程及课程设计,笔者认为光电子技术课程的实验教学应根据该专业学生的理论基础和将来他们最可能需要的工程能力而设置。在该课程中,各种光电子器件和原理、功能及应用最易于电子信息工程专业的学生理解,而且也是电子信息工程师应该具备的基本知识,因此,笔者建议开设一些光电子器件的相关实验课。由于光电子技术课程的总学时设置为48学时,所以建议理论教学为40学时,8学时为实验教学(共4个实验)。
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年节约用水倡议书经典范文(整理3篇
2023年节约用水倡议书经典范文全体师生们:“水是生命之源”,这句话大家都耳熟能详。可是现在,还有很多人相信“取之不尽,用之不竭”的错误观念,并没有正确意识到节约用水的重要..
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大学生计算机专业求职信范文(整理3
大学生计算机专业求职信范文尊敬的贵公司领导:您好!首先感谢您能抽出宝贵的时间来看我的求职信。本人是xxxx大学xxxx学院计算机专业20xx届的应届毕业生。在四年的大学生活中,..
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八年级写景作文字范文(3篇)
八年级写景作文600字范文夕阳渐渐落下,迎来了夜晚的美,诺大的黑幕铺满了整片天空,夜色渐深时,一轮明月升起为单调的夜空添加了几分生机,大地一刹那象撒下了一片银粉一般。在寂静..
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新学期教学工作计划范文怎么写
一、重视各学科研究,全面提高教学质量1、抓好现代化教学设施的管理和使用。加强多媒体教室的管理和使用,发挥现代教学媒体在教学中的作用。2、.. -
销售岗位述职报告范文(7篇)
销售岗位述职报告范文尊敬的领导:自本人在今年年初参加工作以来,我虚心向同事请教,从熟悉人员、熟悉商户、熟悉业务知识做起,从一点一滴做起,以便自己能够很快被员工和商户接受..