口袋仪器实验室的抽样定理综合创新性实验

抽样定理是"信号与系统"中重要的知识点,课堂教学内容抽象且不易理解,常规的简单验证性实验很难提高学生的学习兴趣。依据新工科人才培养的要求,提出围绕工科学生工程实践能力培养目标,基于便携式口袋仪器实验室,软件和硬件结合,设计与实现时域抽样定理及信号恢复的综合创新性实验。在理论指导下,首先利用Multisim软件进行实验电路仿真与参数计算,随后据此实验设计搭建实际的实验电路,最后利用Analog Discovery2口袋仪器与WaveForms软件,完成信号驱动、实验调试、实时测量和数据分析。学生经过实验的设计、仿真、调试和测量等动手实践,可完成基础性、综合性和创新性实验,从而加深对相关理论知识的理解与掌握,培养创新意识和实践能力。

基于口袋仪器实验室的一阶/二阶系统响应综合性实验

以一阶/二阶系统响应实验为例,依据新工科人才培养要求,提出围绕工科学生工程实践能力培养目标,基于便携式口袋仪器实验室,软件和硬件结合,设计与实现了贯通"信号与系统"及"自动控制原理"课程的多样化综合实验,从而加深对相关理论知识的理解与掌握,更好地适应当代大学生的创新意识和实践能力培养要求。

多功能电子口袋仪器设计与实现

设计了一种基于STM32的低成本、高集成、多功能电子口袋仪器。该仪器集成了函数信号发生器和双踪数字示波器功能,与上位机使用USB接口连接进行供电和通信,上位机完成数据处理与显示。函数信号发生器可以设置波形、频率和幅度,双踪数字存储示波器可以调整垂直灵敏度、扫描速度、触发方式和耦合方式。测试结果表明,该仪器具有集成度较高、测量准确和操作便捷的特点,具有一定的实用价值。

电子技术口袋仪器硬件电路设计及应用

介绍了电子技术口袋仪器硬件电路的总体设计方案,结合学生实践的需求及EPM240T100C5的特点,设计并实现了口袋仪器平台硬件电路。该电路包括电路总体结构、CPLD处理器、模拟量输入电路、ADC转换电路及通信接口电路。对硬件电路进行了测试,结果表明该口袋仪器具有稳定可靠、使用方便、易于扩展及性价比高等特点,特别适用于学生进行知行合一的实践活动,有效地提高了学生学习的积极性、主动性及学习效率,在学生的实验教学、创新创业训练项目及学科竞赛实践中取得了良好的应用效果。

基于口袋实验室的电子技术实验教学改革

针对当前自动化类专业电子技术实验教学受限于空间的限制和时间的约束难以拓展的主要问题,分析了传统实验教学的弊端,提出了基于口袋仪器的实验教学模式和建设内容。简要介绍了口袋仪器myDAQ、myRIO、Analog Discovery 2和Digital Discovery的结构与功能,并且以数电实验中的触发器电路为例,详细介绍了基于Digital Discovery开展数电实验的步骤,包括电路的设计、仿真、搭建和测试结果,并对仿真结果和实际结果进行对比。实践结果表明,口袋实验室有利于培养学生的自主学习能力和创新精神。

实物在环实时仿真教学法研究

新工科背景下,为培养学生创新实践能力,建设国家级一流本科课程,提出了一种新型的适用于电子技术基础课程的教学方法——实物在环实时仿真教学法,应用于北航数字电子技术基础课程。通过口袋仪器和实际硬件进行数字电路设计,可解决虚拟仿真的真实性问题,培养学生解决复杂工程问题的能力;通过虚拟仪器展示波形,使知识难点可视化,有助于学生更快、更深刻理解。实践表明,这种方法取得了良好的教学效果,提高了教学质量。通过该教学方法学生获得了更丰富的学习体验,培养了创新实践能力。

口袋式单片机实验系统研制与应用

为了克服传统实验教学的弊端,促进理论教学和实验教学紧密结合,研制了一款口袋式单片机实验系统。该系统由输入单元、显示单元、通信单元、传感器单元和外设扩展单元构成。该系统将串口通信功能、程序下载功能和供电功能集成在一起,体积小,便于携带,学生能随时随地进行实验。应用表明,该实验系统在实验教学、学生创新能力培养和教师研发能力提升等方面都有很好的效果。

工程认证背景下虚拟仪器实训课程教学改革探索

工程教育专业认证要求高等教育更加重视学生实践能力的培养。针对虚拟仪器实训课程实践性、应用性强的特点,以及学生学习主动性差、动手能力弱的现状。课题组坚持以学生为本、目标导向、持续改进的核心理念,对现有实践内容和手段进行改革。优化实践教学环节,基于模块化教学,以基础训练促进创新实践设计,以项目团队协作驱动教学;充分发挥线上教学和线下教学的互补优势,构建多维教学资源;改进实践教学评价机制,全方位、多角度评价学生综合实践能力,从而提高学生的学习兴趣和解决问题的能力。

嵌入式系统设计实验教学改革与实践

针对嵌入式系统设计课程目前的实验教学现状,提出“注重基础,重视实践,加强创新”的实验教学思想,以单片机口袋仪器为实验平台,探讨如何建立以案例教学为主的教学内容体系、实验教学方法和实验评价考核机制,通过展示学生在该课程实验中的作品,说明案例化实验教学模式值得进一步推广。

基于多授课平台的嵌入式系统课程在线教学实践

疫情常态化防控以来,在线教学发展势头强劲。将嵌入式系统实践类课程结合多种互联网信息化授课平台及口袋实验仪器应用,充分发挥课程优势,借助互联网平台的数据存储、课程回放和课程数据分析功能提升学生的工程素养、软件设计与创新能力。实践结果表明,该方法相较于传统线下教学,在课前预习、课堂互动、课后复习辅导等方面优势更强,值得进一步研究、推广和使用,以期为其他院校开展线上嵌入式系统课程提供参考与借鉴。