彭文竹,王 敏,王 欽,楊 璐

(集美大學(xué)誠毅學(xué)院，福建 廈門 361021)

0 引言

電路分析基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)是電子信息類專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)踐課程[1]，為適應(yīng)集美大學(xué)誠毅學(xué)院電子信息實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心和福建省本科高校重大教育教學(xué)改革項(xiàng)目對(duì)新工科自主創(chuàng)新人才培養(yǎng)的需求，從2018年開始，課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)對(duì)該門課程進(jìn)行了一系列的教學(xué)改革與實(shí)踐，取得了一定的成效。經(jīng)過三年來的實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)實(shí)踐，總結(jié)電路分析實(shí)驗(yàn)存在有以下問題：(a)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)模式及內(nèi)容較為單一，實(shí)驗(yàn)以實(shí)驗(yàn)教師為主體，學(xué)生習(xí)慣在教師的指導(dǎo)下進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)，自主學(xué)習(xí)、自主動(dòng)手能力不夠；(b)儀器設(shè)備及電路模型已經(jīng)固定，學(xué)生只需進(jìn)行簡(jiǎn)單連線，并完成相關(guān)表格測(cè)試，對(duì)元器件及電路不熟悉，缺少自主創(chuàng)新能力培養(yǎng)；(c)實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所已經(jīng)固定，學(xué)生只能在固定、有限時(shí)間內(nèi)進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)；(d)自主學(xué)習(xí)資源較少，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容較為基礎(chǔ)，缺少設(shè)計(jì)性、綜合性設(shè)計(jì)項(xiàng)目，難以進(jìn)行自主創(chuàng)新能力的鍛煉；(e)實(shí)驗(yàn)課時(shí)有限，工程應(yīng)用綜合能力項(xiàng)目設(shè)計(jì)需要較多的時(shí)間，僅限于課堂，沒有充分利用學(xué)生課堂之外的時(shí)間進(jìn)行綜合能力的培養(yǎng)。

國內(nèi)許多高校在電路分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)中也存在相同不足，很多學(xué)者經(jīng)過教學(xué)改革研究普遍采用仿真實(shí)驗(yàn)作為實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效補(bǔ)充[2-6]，該方法在一定程度上能夠提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)分析能力，但較難從本質(zhì)上改變學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思維，較難實(shí)現(xiàn)學(xué)生的自主創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)并適應(yīng)新工科創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。

圖1 電路分析實(shí)驗(yàn)內(nèi)容項(xiàng)目結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)Fig.1 Structure Design of Circuit Analysis Experiment content

為此，我校進(jìn)行一系列新型模式實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)改革，采用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，以學(xué)生自主學(xué)習(xí)、自主設(shè)計(jì)、搭線、測(cè)試為主要目的，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中引入口袋實(shí)驗(yàn)教學(xué)模塊，結(jié)合超星學(xué)習(xí)通網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)、雨課堂、實(shí)驗(yàn)教學(xué)預(yù)約系統(tǒng)，采用虛實(shí)結(jié)合的自主教學(xué)模式，有效鍛煉學(xué)生動(dòng)手能力、分析問題及解決問題能力。根據(jù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)、學(xué)科競(jìng)賽及大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目要求，開展相應(yīng)驗(yàn)證性、設(shè)計(jì)性及綜合性實(shí)驗(yàn)實(shí)踐項(xiàng)目，錄制并提供相關(guān)實(shí)驗(yàn)視頻等教學(xué)資源，學(xué)生根據(jù)任務(wù)要求自主完成實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)、實(shí)驗(yàn)仿真測(cè)試、實(shí)物搭建、實(shí)物測(cè)試等過程。

本文總結(jié)多年來的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，主要闡述電路分析自主實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法以及基于NI myDAQ自主實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)的實(shí)驗(yàn)過程，結(jié)合教學(xué)內(nèi)容，詳細(xì)介紹虛實(shí)結(jié)合自主實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)的使用方法。

1 電路分析自主實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)及創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)平臺(tái)構(gòu)成

1.1 電路分析自主實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)

1.1.1 實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)

電路分析自主實(shí)驗(yàn)采用虛實(shí)結(jié)合、自主創(chuàng)新模式進(jìn)行。所謂的 “虛”表示虛擬仿真教學(xué)軟件和口袋虛擬儀器測(cè)試設(shè)備，“實(shí)”表示真實(shí)的電路器件；自主創(chuàng)新以學(xué)生為主、教師為輔，以課堂之外為主要學(xué)習(xí)時(shí)間場(chǎng)所，學(xué)生只要一臺(tái)電腦和一套口袋實(shí)驗(yàn)設(shè)備便可以在宿舍、教室等任何地方進(jìn)行實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新實(shí)踐。根據(jù)培養(yǎng)目標(biāo)要求，制定如圖1所示實(shí)驗(yàn)內(nèi)容項(xiàng)目結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

表1 電路分析實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)模式

1.1.2 自主實(shí)驗(yàn)教學(xué)與課程思政的有效融合

電路分析基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)是面向我校電子信息、自動(dòng)化、通信工程、物聯(lián)網(wǎng)工程等工科類專業(yè)的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程，在課程實(shí)驗(yàn)中引入課程思政，落實(shí)思政教育，可以幫助學(xué)生樹立社會(huì)主義核心價(jià)值觀，在學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)調(diào)試、故障分析過程中，培養(yǎng)其刻苦鉆研的學(xué)習(xí)精神。電路分析自主實(shí)驗(yàn)以學(xué)生自主學(xué)習(xí)任課老師發(fā)布的實(shí)驗(yàn)教學(xué)視頻、實(shí)驗(yàn)教學(xué)課件等資源為主，因此在實(shí)驗(yàn)教學(xué)視頻實(shí)驗(yàn)講授中融入課程思政元素，掌握實(shí)驗(yàn)課和思政教育之間的緊密關(guān)聯(lián)，結(jié)合思政、人文及職業(yè)素養(yǎng)，加強(qiáng)新工科人才培養(yǎng)價(jià)值的作用。如在運(yùn)算放大電路的線性實(shí)驗(yàn)中，需要使用到集成運(yùn)放OP07芯片，因此可以向?qū)W生講授國內(nèi)外集成運(yùn)算放大器的發(fā)展歷程，并由此過渡到中美芯片之戰(zhàn)事件，培養(yǎng)學(xué)生科技強(qiáng)國意識(shí)。

1.1.3 創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)協(xié)作教學(xué)模式，樹立學(xué)生環(huán)保意識(shí)

電路分析實(shí)驗(yàn)采用虛實(shí)結(jié)合、自主創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式進(jìn)行。課程實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目?jī)?nèi)容采用層次化遞進(jìn)模式，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中引入新器件、新內(nèi)容，構(gòu)成以學(xué)科競(jìng)賽為依托，提升學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識(shí)，建立了多層次“虛實(shí)結(jié)合、多徑發(fā)展”實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系及教學(xué)資源。在實(shí)驗(yàn)中，基礎(chǔ)驗(yàn)證性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)以學(xué)生個(gè)人完成相應(yīng)實(shí)驗(yàn)任務(wù)，結(jié)合學(xué)科競(jìng)賽的綜合設(shè)計(jì)性任務(wù)將根據(jù)競(jìng)賽要求2～3人為一小組，采用階段性設(shè)計(jì)、調(diào)試方式，充分培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神，增強(qiáng)學(xué)生合作意識(shí)。

學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)時(shí)需采用面包板進(jìn)行電路搭建，實(shí)驗(yàn)電路會(huì)使用到較多的電阻、電容、二極管、穩(wěn)壓管、集成芯片及面包板導(dǎo)線等實(shí)驗(yàn)元件。每次實(shí)驗(yàn)結(jié)束學(xué)生需對(duì)能夠二次實(shí)驗(yàn)使用的元器件進(jìn)行回收按類存放，對(duì)于電阻、面包板導(dǎo)線等較難二次實(shí)驗(yàn)利用的元器件，將采用統(tǒng)一回收，無法使用的將根據(jù)垃圾分類要求進(jìn)行統(tǒng)一投放，能夠使用的屆時(shí)作為學(xué)生焊接實(shí)訓(xùn)課程中焊接練習(xí)使用器材，杜絕元器件隨意丟棄及浪費(fèi)現(xiàn)象，做好元器件循環(huán)使用工作，樹立節(jié)約環(huán)保意識(shí)。

1.1.4 自主實(shí)驗(yàn)流程設(shè)計(jì)

學(xué)生進(jìn)行電路分析實(shí)驗(yàn)采用開放式創(chuàng)新教學(xué)方法，根據(jù)實(shí)驗(yàn)教師發(fā)布任務(wù)要求，以自主實(shí)驗(yàn)完成項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、仿真、實(shí)物搭建、調(diào)試和故障分析等過程，并根據(jù)自主預(yù)習(xí)情況預(yù)約開放實(shí)驗(yàn)室，到教室中和同學(xué)、老師進(jìn)行最后的結(jié)果論證、答疑及設(shè)計(jì)討論，最后完成項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)的整個(gè)過程。通過學(xué)生的自主開放式學(xué)習(xí)，采用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)方法，虛實(shí)結(jié)合，改變傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ?，將?shí)驗(yàn)自主權(quán)交予學(xué)生，以有效鍛煉學(xué)生分析問題、解決問題的能力，并提高其創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力。具體實(shí)驗(yàn)流程如圖2所示。

圖2 電路分析自主實(shí)驗(yàn)流程設(shè)計(jì)Fig.2 Design of Flow for Independent Circuit Analysis Experiment

1.2 電路分析自主實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新平臺(tái)構(gòu)成

電路分析口袋實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的軟硬件主要由計(jì)算機(jī)、NI myDAQ虛擬儀器、配套面包板、實(shí)驗(yàn)相關(guān)開放元器件等組成，結(jié)合學(xué)習(xí)通網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)預(yù)約平臺(tái)構(gòu)成完整的教學(xué)平臺(tái)。NI myDAQ數(shù)據(jù)采集設(shè)備，包含數(shù)字萬用表、示波器、函數(shù)發(fā)生器、波特圖分析儀、任意波形發(fā)生器、動(dòng)態(tài)信號(hào)分析儀(快速傅里葉變換)、數(shù)字輸入和數(shù)字輸出等8個(gè)基于計(jì)算機(jī)的通用實(shí)驗(yàn)室儀器[7-8]。NI myDAQ結(jié)合面包板模塊可以實(shí)現(xiàn)在傳統(tǒng)課堂外進(jìn)行基礎(chǔ)理論驗(yàn)證、專業(yè)原理仿真和綜合設(shè)計(jì)項(xiàng)目開發(fā)，用于電子電路實(shí)驗(yàn)等課程教學(xué)和課外創(chuàng)新實(shí)踐。如圖3所示為我校電路分析自主創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)構(gòu)成示意圖。

圖3 電路分析自主實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新教學(xué)平臺(tái)結(jié)構(gòu)Fig.3 Structure Diagram of Independent Circuit Analysis Experiment Teaching Platform

電路分析口袋實(shí)驗(yàn)平臺(tái)中使用的NI myDAQ虛擬儀器設(shè)備包含有±15V電源、+5V電源、模擬信號(hào)輸入輸出I/O等信號(hào)，通過螺栓端子將信號(hào)引出。為方便學(xué)生實(shí)驗(yàn)接線，采用配套面包板，通過接口轉(zhuǎn)換，將NI myDAQ信號(hào)轉(zhuǎn)換至面包板，學(xué)生可直接通過面包板上的信號(hào)進(jìn)行接線測(cè)試。NI myDAQ轉(zhuǎn)換至面包板上具體信號(hào)接口示意圖如圖4所示。

圖4 NI myDAQ信號(hào)轉(zhuǎn)換至面包板接口示意圖Fig.4 Schematic Diagram of NI MyDAQ Signal Conversion to Bread Board

2 電路分析自主創(chuàng)新口袋實(shí)驗(yàn)平臺(tái)應(yīng)用

電路分析口袋實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的應(yīng)用需要結(jié)合計(jì)算機(jī)、虛擬儀器模塊、配套面包板及相應(yīng)元器件等軟硬件設(shè)備，還需要有相應(yīng)層次的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)項(xiàng)目，不能僅限于驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)測(cè)試。為鍛煉學(xué)生自主創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力，結(jié)合電子信息類學(xué)科競(jìng)賽及大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目要求，設(shè)計(jì)制定相應(yīng)遞進(jìn)式實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)項(xiàng)目計(jì)劃。

現(xiàn)以電路分析綜合設(shè)計(jì)項(xiàng)目“航海模擬器實(shí)驗(yàn)室室內(nèi)溫度檢測(cè)電路的實(shí)現(xiàn)”為例，全面闡述該口袋實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的具體應(yīng)用。該實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，教師通過雨課堂和超星學(xué)習(xí)通平臺(tái)發(fā)布具體設(shè)計(jì)任務(wù)要求及相關(guān)學(xué)習(xí)資源，學(xué)生根據(jù)教師指導(dǎo)，查閱相關(guān)資料，自主完成相關(guān)任務(wù)電路設(shè)計(jì)、仿真、實(shí)物驗(yàn)證、調(diào)試及故障排除等過程。

2.1 實(shí)驗(yàn)任務(wù)背景及設(shè)計(jì)要求

我校航海模擬器實(shí)驗(yàn)室擁有國內(nèi)第一家360度視景的航海模擬器，該模擬器在運(yùn)行時(shí)需保持實(shí)驗(yàn)室室內(nèi)溫度相對(duì)恒定，因此需安裝溫度檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)所設(shè)定的溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè)控制。本次電路分析設(shè)計(jì)項(xiàng)目以此為任務(wù)背景，通過運(yùn)算放大器組成的基準(zhǔn)電壓電橋電路實(shí)現(xiàn)對(duì)航海模擬器實(shí)驗(yàn)室室內(nèi)溫度的檢測(cè)[9-10]。

實(shí)驗(yàn)室室內(nèi)溫度的檢測(cè)一般采用熱敏電阻進(jìn)行，但為了實(shí)驗(yàn)方便，學(xué)生可采用電位器模擬溫度變化所引起的熱敏電阻阻值的變化。本設(shè)計(jì)任務(wù)要求如下：

(a)采用3種不同顏色發(fā)光二極管指示溫度情況，分別代表實(shí)驗(yàn)室室內(nèi)溫度正常、溫度過低和溫度過高情況。

(b)模擬熱敏電阻的電位器阻值小于222Ω時(shí)，表示室內(nèi)溫度過高，此時(shí)紅色發(fā)光二極管點(diǎn)亮；當(dāng)模擬熱敏電阻的電位器大于837Ω時(shí)，表示溫度過低，藍(lán)色二極管亮，綠色二極管熄滅；其他為溫度正常情況，綠色二極管點(diǎn)亮。允許電位器阻值、運(yùn)放基準(zhǔn)電壓值誤差在±5%之內(nèi)。

(c)需根據(jù)此設(shè)計(jì)要求，采用運(yùn)算放大器組成的基準(zhǔn)電壓電橋電路原理進(jìn)行項(xiàng)目設(shè)計(jì)、參數(shù)估算，并進(jìn)行仿真模擬，最后在口袋實(shí)驗(yàn)平臺(tái)中搭建實(shí)物電路，進(jìn)行相應(yīng)要求測(cè)試。

2.2 項(xiàng)目設(shè)計(jì)分析

本設(shè)計(jì)項(xiàng)目為溫度檢測(cè)判斷電路，判斷溫度過高、溫度正常及溫度過低三種情況，并根據(jù)溫度情況，點(diǎn)亮對(duì)應(yīng)指示燈。題目設(shè)計(jì)中要求采用運(yùn)放基準(zhǔn)電壓電橋電路原理進(jìn)行設(shè)計(jì)，基準(zhǔn)電壓電路比較器原理圖如圖5所示。

圖5 基準(zhǔn)電壓比較電路原理Fig.5 Schematic Diagram of Reference Voltage Comparison Circuit

圖6 航海模擬器實(shí)驗(yàn)室室內(nèi)溫度檢測(cè)電路設(shè)計(jì)框Fig.6 Design Diagram of Temperature Detection Circuit in the Laboratory of Marine Simulator

根據(jù)設(shè)計(jì)分析，該溫度檢測(cè)電路包含有溫度正常、溫度過高和溫度過低三種情況，因此，可畫出該電路的設(shè)計(jì)框圖如圖6所示。其中實(shí)驗(yàn)室室內(nèi)溫度基準(zhǔn)檢測(cè)電路采用三個(gè)集成運(yùn)放，構(gòu)成對(duì)應(yīng)的溫度正常、溫度過高和溫度過低檢測(cè)電路對(duì)室內(nèi)溫度情況進(jìn)行判斷；溫度處理電路可采用555基準(zhǔn)電路，并結(jié)合溫度指示電路對(duì)前面溫度檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行判斷，并給出相應(yīng)處理。

2.3 項(xiàng)目設(shè)計(jì)仿真

項(xiàng)目通過Multisim14軟件進(jìn)行仿真測(cè)試，采用Multisim中的NI myDAQ design模板進(jìn)行仿真測(cè)試，測(cè)試時(shí)使用NI myDAQ儀器進(jìn)行測(cè)試，以便后續(xù)學(xué)生在進(jìn)行實(shí)物連接時(shí)對(duì)相應(yīng)測(cè)試接口及儀器更加熟悉。Multisim仿真時(shí)，基準(zhǔn)電壓檢測(cè)電路采用UA741芯片，處理電路采用三極管2N222A和555基準(zhǔn)電路。具體電路完整仿真圖如圖7所示，對(duì)電路中基準(zhǔn)電路外圍電阻進(jìn)行調(diào)整測(cè)試，以符合設(shè)計(jì)要求。圖中為當(dāng)實(shí)驗(yàn)室室內(nèi)溫度過低時(shí)情況，此時(shí)藍(lán)色發(fā)光二極管指示燈常亮。表2所示為確定電路參數(shù)后，所測(cè)量電路數(shù)據(jù)，根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)情況，所仿真設(shè)計(jì)電路符合設(shè)計(jì)要求。

圖7 航海模擬器實(shí)驗(yàn)室室內(nèi)溫度檢測(cè)電路整體仿真Fig.7 Temperature Detection Circuit Simulation in the Laboratory of Marine Simulator

2.4 項(xiàng)目設(shè)計(jì)實(shí)物搭建與調(diào)試

項(xiàng)目經(jīng)過分析、設(shè)計(jì)、仿真調(diào)試等過程后，學(xué)生可通過實(shí)驗(yàn)室分發(fā)的NI myDAQ口袋實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、配套面包板及實(shí)驗(yàn)室開放元器件進(jìn)行實(shí)物自主搭建、測(cè)試和故障排除。

本設(shè)計(jì)中電壓基準(zhǔn)電路共有三個(gè)，采用LM324三運(yùn)放芯片基準(zhǔn)電壓電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)電路進(jìn)行連接測(cè)試更為簡(jiǎn)便。如果采用OP07運(yùn)放進(jìn)行實(shí)驗(yàn)電路搭建時(shí)，由于NI myDAQ所提供電源為用計(jì)算機(jī)提供，其驅(qū)動(dòng)能力較弱，無法同時(shí)驅(qū)動(dòng)三片芯片同時(shí)工作，可采用三端穩(wěn)壓芯片7815和7915實(shí)現(xiàn)電源信號(hào)[10]。通過調(diào)節(jié)電位器模擬實(shí)驗(yàn)室室內(nèi)熱敏電阻變化所引起的電阻值變化情況。采用口袋實(shí)驗(yàn)平臺(tái)搭建整體電路實(shí)物圖如圖8所示。圖9所示為用NI myDAQ測(cè)量LM324運(yùn)放基準(zhǔn)電壓數(shù)值示意圖。同時(shí)測(cè)量在溫度過高、溫度正常和溫度過低三種情況下，對(duì)應(yīng)電位器臨界電阻數(shù)值，具體測(cè)量結(jié)果如表3所示。

圖8 溫度檢測(cè)電路口袋實(shí)驗(yàn)平臺(tái)電路搭建實(shí)物圖Fig.8 Physical Diagram of Temperature Detection Circuit by the Pocket Experiment Platform

表2 仿真電路參數(shù)測(cè)試表

(a)UA-基準(zhǔn)電壓 (b)UB+基準(zhǔn)電壓 (c)UC+基準(zhǔn)電壓

表3 口袋實(shí)驗(yàn)平臺(tái)實(shí)物電路參數(shù)測(cè)試表

通過口袋實(shí)驗(yàn)平臺(tái)對(duì)航海模擬器溫度檢測(cè)電路進(jìn)行實(shí)物連接測(cè)量，電路功能和仿真結(jié)果、設(shè)計(jì)要求一致，能夠有效檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室室內(nèi)溫度過高、溫度正常和溫度過低三種情況，并進(jìn)行相應(yīng)提示。參數(shù)測(cè)量因?yàn)樘寄る娮琛㈦娢黄鞯缺旧泶嬖谡`差，因此所測(cè)量的運(yùn)放基準(zhǔn)電壓、三種溫度狀態(tài)改變對(duì)應(yīng)電位器指示數(shù)值和理論要求會(huì)存在一定誤差，但誤差均在允許范圍之內(nèi)，測(cè)量結(jié)果符合設(shè)計(jì)要求。

3 結(jié)語

本文闡述一種基于口袋實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的電路分析自主實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，通過該平臺(tái)，學(xué)生不再受限于實(shí)驗(yàn)室、特定實(shí)驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。實(shí)驗(yàn)時(shí)學(xué)生通過超星學(xué)習(xí)通網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目任務(wù)領(lǐng)取、預(yù)習(xí)和理論分析；通過Multisim仿真平臺(tái)中的NI myDAQ設(shè)計(jì)模板進(jìn)行仿真電路連接、測(cè)試驗(yàn)證；通過使用口袋實(shí)驗(yàn)實(shí)物平臺(tái)，能夠自主進(jìn)行電路接線綜合設(shè)計(jì)，更加有效的熟悉各種實(shí)驗(yàn)器件、接線方法、測(cè)試方法、故障分析等過程。

以航海模擬器實(shí)驗(yàn)室室內(nèi)溫度檢測(cè)電路設(shè)計(jì)為實(shí)驗(yàn)案例，分析學(xué)生如何實(shí)現(xiàn)自主實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)、設(shè)計(jì)以及口袋實(shí)驗(yàn)平臺(tái)使用的一系列過程。該口袋實(shí)驗(yàn)平臺(tái)已在集美大學(xué)誠毅學(xué)院2018-2020級(jí)電子信息類專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中進(jìn)行了實(shí)踐，實(shí)驗(yàn)任課教師在課程開始前將該平臺(tái)模塊分發(fā)到學(xué)生手中，并開放虛擬儀器電子電路創(chuàng)新綜合實(shí)驗(yàn)室，學(xué)生可自助領(lǐng)取相關(guān)實(shí)驗(yàn)器件，實(shí)現(xiàn)電路分析實(shí)驗(yàn)的自主開放式教學(xué)。通過實(shí)踐教學(xué)論證，該平臺(tái)在電路分析自主實(shí)驗(yàn)教學(xué)中能夠提高學(xué)生自主分析、創(chuàng)新和動(dòng)手實(shí)踐能力，學(xué)生實(shí)驗(yàn)水平和動(dòng)手能力大幅提高，實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果良好。