电子技术类课程实验实践教学改革探索

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电子技术类课程是学生在本科学习期间从传统的理论分析思维模式转向工程化应用思维模式的重要节点.为了培养学生的系统工程意识、增强学生的创新实践能力,对电子技术类课程实验实践环节进行了教学改革探索,通过压缩验证性实验、增设DIY实践实验、引入口袋实验室等方法,激发学生的学习热情,教学改革实施后,学生的创新意识、分析问题和解决问题的能力得到了显著提高.
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矩形波导是“电磁场与电磁波”课程中的重要内容.长期以来,在“电磁场与电磁波”的教材中,矩形波导中的电磁性质只有理论公式而没有精确的场分布图,这对于学生准确理解矩形波导中的电磁性质是不利的.为提高教学效果,利用COMSOL Multiphysics有限元软件设计开发金属矩形波导电磁性质仿真软件,并利用仿真软件给出了金属矩形波导中TE10和TM11波的电场、磁场和电流分布图.这些直观的仿真图像有助于学生理解电磁波在金属矩形波导中的传播规律,掌握金属矩形波导的相关理论,提高教学效果.
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针对控制系统中常见的时滞现象,以一阶系统为研究对象,基于滑模控制方法设计一种新型观测器.以经典一阶注水系统的时滞问题为例,建立一阶注水系统的离散时滞模型;分别假设注水系统存在输入时滞、输出时滞和输入输出双时滞,利用滑模观测器预估不同时滞情况的时滞量.利用Matlab/Simulink对系统中的时滞量进行预估仿真.结果表明,滑模观测器具有时滞量预估功能,可用于时滞量较小的控制系统时滞识别.
利用Zemax光学设计软件,可以分析衍射级次、光栅常数、入射狭缝、出射狭缝和光学元件性能等对光栅光谱仪分辨率的影响.在仿真过程中,用光线追迹方法,直观地以点列图的形式展现衍射方程各参数、入射和出射狭缝宽度对衍射效果的影响.结果表明,入射狭缝和出射狭缝都对光谱仪分辨能力具有较大影响,狭缝越大,光谱分辨率越低.光谱仪中的准直镜和聚焦镜的焦距影响系统整体尺寸和分辨率.两镜固有的剩余球差、色差、慧差降低光谱分辨率,采用非球面镜、非球面反射镜可以适当改善像差,提高系统分辨率.用WGD-8 A光栅光谱仪实测钠双黄线光
基于已有的特色教学资源,将常规化学实验教学中无法开展的前沿、高难度实验内容与虚拟仿真技术相融合,中心从高校资源共享、项目自主研发、平台校企共建等多方面进行建设.从自身特色出发,进行创新性发展,已建成完善的管理体制、人才培养体系及丰富的资源配置,与课堂实验教学相辅相成,突破了化学实验教学条件限制和时空限制,实现了资源的共建共享与示范引领.
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