增加工程实践的DSP“口袋实验室”设计

作为培养动手实践能力的重要课程,传统DSP课程教学模式下学生实验课时不足、实践周期较长,导致学习效果下降。为解决这一问题,设计一款以TMS320F28335为核心的DSP “口袋实验室”,并包含仿真器功能模块可有效拓展学生实验场所。“口袋实验室”提供的扩展模块实现低压两电平逆变器,实现单电阻采样重构三相电流实验的硬件支撑。通过“口袋实验室”,学生可将课堂学习的理论知识与实践结合,缩短从理论学习到实践的时间间隔,提升教学效果。

DSP“口袋实验室”的建设

20世纪60年代以来,随着计算机和信息技术的飞速发展,数字信号处理技术应运而生并得到迅速的发展。在通信、等诸多领域得到极为广泛的应用。DSP原理及应用作为一门专业课,侧重点在于将理论知识和实践环节相结合。2020年年初教育部提出了“停课不停学”口号,不少高校选择网络教学。本研究基于这样的背景下,提出了DSP“口袋实验室”的建设。“口袋实验室”改变了原有的教学和实验方法,通过使用该DSP“口袋实验室”,将理论知识的学习和实践环节有机结合,取得了良好的实践教学成果。

单片机口袋式实验室研制与实验教学改革

针对传统单片机实验教学存在的问题,研制了一款口袋式实验室教学实验系统。该实验系统由单片机最小系统、按键输入模块、显示模块、通信模块、时钟模块和外设扩展单元组成,采用全国产化器件,具有功能丰富、维护成本低、易于升级、便于携带的优点。在该系统研制完成后,提出了一种基于单片机理论教学和口袋实验室相结合的单片机教学改革模式,在提高学生自主学习能力、工程实践能力及创新思维能力等方面有很好的效果。

基于“口袋实验室”的Verilog程序设计课程教学改革

分析Verilog程序设计课程教学中遇到的问题,结合传统工科课程的实践环节特点,提出基于“口袋实验室”的Verilog程序设计课程教学改革,以北京林业大学为例,介绍“口袋实验室”的建设过程,最后说明该教学改革中须注意的几点建议。

基于口袋实验室的电子技术立体化实验教学改革研究

为了切实提高电子技术实验课程的教学效果,引入口袋实验室的实践教学模式,并从教学内容、教学方法、考核机制等方面进行了实验教学改革研究。口袋实验室突破了原有实验受场地和时间的限制,可以激发学生的学习兴趣,培养和提高学生的自主学习能力和工程实践能力。

电子技术口袋实验室电路系统的设计

电子测量仪器在实验教学、科学研究等方面有着不可或缺的作用,但现有的电子测量仪器价格昂贵、体积较大、维护费用高、功能单一且无法随时随地进行信号测量。针对上述问题,本设计以STM32F103ZET6单片机为控制单元,设计了信号衰减、采集、传输、显示等电路,构建了基于口袋实验室的实验系统,并通过实际测试数据验证了其正确性;最后以基本放大电路为例,将该系统用于电子技术的基本实验,体现了其良好的应用前景。

基于口袋实验室的555定时器综合实验设计

针对高校电子信息类基础实验课程教学方式单一、实践内容不足的问题,设计了基于FPGA口袋实验室的555定时器综合实验。该综合实验基于口袋实验室,设计了单稳态、多谐以及施密特触发器三合一电路,并设计基于FPGA芯片的频率计与分频计进行电路输出频率的测量。该综合实验在教学上结合“翻转课堂”这一教学模式,改变单一验证性实验为涵盖理论分析、电路设计、代码设计、动手实践与功能验证为一体的创新综合实验,能够有助于培养学生的创新思维和动手实践能力,激发学生的学习兴趣。

基于口袋实验室的“数字电子技术”课程混合式教学改革与实践

“数字电子技术”课程是电气信息类专业重要的必修基础课,在专业实验训练方面具有较高要求。然而传统课程教学以中小规模数字电路的讲授为主,普遍不包含已被电子技术领域所广泛应用的FPGA相关教学内容,难以适应我国FPGA专业人才的巨大需求。因此,课程组基于FPGA口袋实验室,结合自建的“数字电子技术”在线课程资源开展混合式教学,解决了课程学时较少、实验室改造经费和用地受限的问题,并且通过“边学习、边实践、边研究”的方式迅速提升现有师资队伍的技术水平。教学改革实践效果表明,学生的自主学习能力、创新实践能力得到显著提高。

基于口袋虚拟实验室的定时器设计与教学探索

根据工程教育专业认证的要求和理论知识与工程实践能力相结合的培养目标,基于便携式口袋虚拟实验室的定时器设计,采用软硬结合、虚实相辅的方式,设计与实现了数字电子技术中定时器的综合实验。实验首先利用Multisim软件进行电路设计、仿真与参数设置,然后在口袋虚拟实验套件上搭建实际电路,最后利用Electronics Pioneer软件和EPI-LITE102/102口袋虚拟实验室,完成信号输入、实验调试、结果测试等。结果表明学生通过自主学习和设计后,动手能力明显增强,对相关理论知识的理解与掌握更加深入。口袋虚拟实验室能够构建多维数字教学资源,发挥线上、线下相结合的混合式教学的优势,更好地培养当代大学生的创新思维和实践能力。

基于视频微课与口袋实验室的电类专业混合式教学模式研究

电类专业课程普遍以培养学生的实践和应用能力为目标。而目前,在电类专业课堂教学中,普遍存在理论讲解与应用能力培养相脱离的现象,导致学生对知识的理解片面化、碎片化,降低教学效率。因此,探索高效的教学模式具有重要意义。将视频微课和口袋实验室融入电类专业的课堂教学,构建课内外循环融合的混合式教学模式,将课外学生自主实践和课内教师引导教学相融合,实现理论知识学习与应用能力培养的同步,有效提升教学效果、提高教学效率。

基于DSP的数字信号处理“口袋实验室”设计

为了满足实验及创新教学需求,研发了基于DSP的数字信号处理"口袋实验室"。采用TI公司的TMS320F28335作为核心芯片,采用模块化设计方法,具有便携性和高扩展性等优点。该"口袋实验室"改变了原有的教学和实验方法。通过使用该"口袋实验室",将理论知识的学习和实践环节有机结合,取得了良好的实践教学效果。

单片机口袋实验室在实践教学中的应用

提出了基于单片机口袋实验室的全程学习与应用模式,开发了一款以ADu C848为核心的功能强、成本低、体积小的单片机最小系统,学生利用单片机口袋实验室可以随时、随地实训,还能应用于大学生创新性实验计划、学科竞赛的培训与毕业设计等,提高了学生的实践兴趣、科研意识和工程实践能力。

全开放口袋实验室共享平台建设与实践

口袋实验室是一种全新的自主教学理念,是真正意义的"全开放实验室",对创新性人才培养具有重要意义。基于"图书式"管理理念,提出建设全校性的口袋实验室服务中心,通过校企合作搭建硬件平台,采用图书馆信息化管理系统实现了口袋实验资源的借用、归还、预约、续借等管理功能,并建设了信息推介平台和运行管理制度,创新地解决了教学资源共享和管理难题,有助于口袋实验室教学理念的更好实施,可帮助学校建设全开放、全共享、课内外一体化的自主学习实践平台,建设成果具有很强的借鉴、推广意义。

单片机口袋实验室的开发与实践应用

针对目前单片机实践中存在的理论与实践衔接不连贯、技术更新滞后、实验地点和时间受到局限等问题,开发了模块化单片机口袋实验室套件。设计基于标准化接口的核心、基础及拓展实验等多种模块,利用可扩展的连接器构建基础、拓展实验项目,并针对课堂、实验和考核环节进行了与之相适应的探索。所开发的口袋实验室具有便携、灵活、可拓展等特点,将其应用于单片机实验后有效提高了实践效果,从而为进一步参加课程设计、课外科技活动甚至参加工程项目奠定基础。

“口袋”实验室在物联网工程实验教学中的应用

为了提高物联网工程专业学生的"工程应用"、"实际动手"、"创新实践"能力,在创新实践教学中引进"口袋"实验室,建立基于"一套平台贯穿一系列课程体系,三年实践不断线"的创新实践教学新体系,旨在打破实验的空间限制,让学生在项目实践中学习和掌握系统的知识体系,充分发挥学生的想象力和创造力,培养学生知识综合运用能力和工程实践能力。

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。

基于嵌入式系统的“口袋实验室”设计

为了满足教学需求,研发了基于嵌入式系统的"口袋实验室"。该"口袋实验室"采用LPC1768微控制器作为主控芯片,采用模块化设计方法,具有便携性和扩展性等优点。该"口袋实验室"改变了原有的教学和实验方法,将理论知识的学习和实践环节有机结合,取得了良好的教学效果。

电子技术“口袋实验室”开发及实验项目设计

基于“口袋实验室”理念,开发了低成本、易制作的包含多个功能模块的电路板,并与NImyDAQ及面包板一起组成电子技术口袋实验室。设计了“称重传感器信号调理电路”实验项目,并在所设计的实验平台上完成调测。使用结果表明,该实验平台具有操作简单、性能可靠、便携、功能丰富等优点,能满足电子技术移动实验教学需要。“称重传感器信号调理电路”实验项目可用于模拟电子技术综合性实验或课程设计。

基于口袋实验室的单片机实践教学改革

本文介绍我院开发的一款以ADuC848为核心的功能强、成本低、体积小的单片机最小系统作为单片机口袋实验室,提出了单片机传统实验室+单片机虚拟实验平台+单片机口袋实验室的三结合实验教学模式,把教师授课、学生学习、实验项目有机结合起来,由浅入深、循序渐进,提高了学生的单片机实践兴趣,培养了学生的研发意识与工程实践能力,增强了学生的创新意识。

口袋实验室建设助推“虚拟仪器应用技术”课程改革

本文通过建设口袋实验室和在线开放课程、组建LabVIEW学生俱乐部、兴趣小组和NI名师工作室、开展课程秀、校内外竞赛活动,将课程教学与学生课外科技活动紧密联系,为学生创造随时随地学习和动手实践的条件,有效培养学生的实践创新能力。同时学生特长生梯队的建设与活动,以点带面,带动了班级学生的整体学风建设,也为课程的持续更新与改进提供了新的引擎。