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發表於2024-11-28
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《電子係統設計教程》一書是電子電路實驗課教材,適用於本科電類專業。學習本教材,要求讀者已學過《模擬電子電路》、《數字電路》、《電子電路實驗技術基礎》等前期課程。 本教材是在總結瞭多年本科電子電路實驗教學改革經驗的基礎上編寫的。它無論是內容,還是教學指導思想,都比以前的電子電路實驗教材有瞭較大的變化。 在編寫這本教材主要基於以下的指導思想。 1 以電路設計為主導,深化電子電路理論知識,培養實驗能力 電子電路(包括模擬電路和數字電路)的教學必須以分析為基礎,以設計為主導,隻有通過電路設計纔能真正掌握電子電路這門技術,這是關於電子電路教學的一個共識。電子電路理論的價值,主要體現在它能夠解決生産實際中的需要。各種實際的需要必須通過電路設計來滿足,換言之,在電子電路領域,技術人員麵對的主要是電路設計問題,電路的分析隻是設計工作的一部分。所以電子電路理論的深化和實驗能力的培養必須以電路設計為主導,這是貫穿本教材的基本指導思想。在這一思想的指導下,本教材給齣的所有實驗均為設計性實驗。 2 加強對電子電路技術性的認識 剛從基礎課階段進入技術基礎課階段學習的同學,在學習電子電路課的時候,容易産生一種偏嚮,就是隻偏重對已有電路的數學分析,忽視瞭對電路功能、特點、元件作用和電路指標、用途等基本概念的掌握,而這些基本概念卻是電路設計時首先要用到的。這些基本概念的欠缺,必然導緻在電路設計時麵對實際問題無從選擇適宜的電路,並且在電路指標未達到要求時,也不知應該調整哪些器件。 針對這種情況,在編寫這本教材時,注意講述如何從實際需要歸納為技術要求,根據技術要求選用閤理的電路結構,再根據電路結構特點擬訂設計步驟。通過較多的例子,體現運用電子電路理論解決技術問題的思路和方法,加強學生對電子電路理論的技術性的認識。指導學生復習,加深他們對基本概念的理解,並通過實驗中的設計任務來檢驗他們對電路理論的掌握程度。 3 加強對電子電路工程性的認識 電子電路的工程性也是這門理論的基本特點。為瞭使電路設計具有可操作性(工程性),在設計過程中往往對一些模擬和計算公式進行瞭簡化,有時還必須作齣某些假設,一些參數的取值不是依照公式而是根據經驗,這些都重復體現瞭電子電路理論的工程性特點。在電子電路的理論教學中,比較強調理論的係統性和嚴密性,較小涉及電子電路的工程性特點,學生對這一特點往往認識不足,尤其是模擬電路。這一特點隻有通過電路設計纔能體會到其意義。本教材在介紹電路的設計方法時對工程性問題都有詳細的說明。 4 以小係統電路設計為主,注重電路的完整性 電子電路的理論教學基本是以單元電路的分析為主,盡管電子電路實驗技術基礎是以設計性實驗為主,但是,這種設計也都是單元電路。當然,單元電路的分析、設計和實驗,對於掌握電子電路理論是十分必要的。然而,在實際的電子設備中,隻含一個單元電路的情況是不多見的,大多是含有多個單元電路構成的係統。所以,電路設計者麵對的大多是一個係統而不是一個單元電路。考慮到這一點,為瞭使學生的學習內容更接近生産實際要求,在《電子電路實驗技術基礎》已經介紹瞭單元電路設計的基礎上,本教材中講述的主要是係統設計方法、實驗,也都是構成小係統的電路。 5 注重生産和市場對電子電路設計的要求 電子電路設計的目的是為瞭滿足生産和市場的需要,所以在進行電路設計時,必須考慮生産和市場對設計的要求和影響。目前,電子電路器件飛速發展,設計手段也在不斷更新,電子電路設計的方法和觀念也必須與之適應。所以,電路設計所要考慮的不僅僅是電路本身的問題,還要綜閤考慮眾多因素。本教材也給齣瞭在設計中如何考慮生産和市場需要方麵的指導。 6 實驗能力的培養,要求實驗內容必須有一定的難度和數量 實驗能力(或稱為動手能力)是一種綜閤能力,這種能力必須在一定難度的前提下,通過一定數量的實驗纔能逐步形成,僅靠書本學習是無法形成實驗能力的。因此,在培養學生實驗能力的過程中,必須為學生提供通過發現問題和解決問題的機會。多年的電子電路實驗教學實踐證明,隻有使實驗任務具有一定的難度和數量,纔能提供這種機會。實驗難度偏低將造成在同一層次上的無效重復,實驗次數偏少將鍛煉的機會減少。本教材中的實驗,無論是設計還是調測,都具有一定的難度,同時還將實驗任務分為必做和選做兩部分,以適應學生的不同情況。 7 注重基本科技素質的培養 研製齣符閤要求的電子電路,不但需要有紮實的電子電路理論知識和實驗能力,還要求設計者具備良好的科技素質。科技素質體現理論知識的掌握能力、發現問題的觀察力、應用所學知識的綜閤分析能力、提齣解決問題方案的想象力、細緻嚴謹的實驗作風和科技寫作能力等方麵。本教材在這些方麵均有明確的要求和指導。 8 便於自學 為瞭便於讀者自學,本教材給齣瞭較多的例子,通過例子盡可能地反映齣設計思路、說明設計特點和方法。同時,盡量給齣設計流程,以便學生從整體上把握設計的各個環節,盡量將設計規則、方法條理化,以便他們在電路設計時有所依據。
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