课外创新研学项目构想、设计与实现.ppt

研究型实践教学 ——探索与环境建设 东南大学电工电子实验中心 胡仁杰 2010.11.12 hurenjie@seu.edu.cn 引导学生： 用探索的眼光发现社会生活和工程实践中存在的问题 在实践中学习科学研究的基本方法 应用掌握的专业知识和技术技能去解决问题 实践教学的目的 学以致用：运用知识解决问题、解释现象 需以致学：任务驱动→拓展知识、学习方法 研究创新：发现问题、探索解决方案 全面发展：分析研究、自主创新、知识综合、 系统设计、规划管理、工程实践、 团队合作、交流沟通 。 设计构造：综合运用知识解决问题，在实践中发现自身不足，拓展知识、探索方法、自主创新的场景与条件 促进学以致用、需以致学、研究创新 全面培养学生科学研究、规划管理、工程实践、团队合作、交流沟通等综合能力和素质 研究探索与创新性实验项目 电子元器件参数测量 在介绍了电流电压表的物理模型后，要求学生设计测量大、小电阻（100Ω，1MΩ）的电路；设计多种测量电容、电感参数的实验电路；分析测量结果差异的原因 设计电路测量稳压二极管的V-I特性，以及随电流变化、温度变化的规律 给出标准电阻，通过测量估测电流表、电压表的阻抗 测量电容、电感物理模型中的各项参数 研究探索与创新性实验项目 电子元器件参数测量 教学目标 通过分析学习电路参数基本测量方法 了解实际元件与理想元件的差异，建立元件的电流、功耗、耐压、极性、漏电等概念。 根据需要设计实验方法、选择仪器设备、构建实验平台、创造实验条件 研究探索与创新性实验项目 双端口网络结构与参数回归 用多种测量方法，观察、测量R-L-C双网络的幅频、相频特性，比较各方法的特点、效率、精度 采用测量的方法识别“L”和“T”型网络中各元件的性质，并算出其参数 研究探索与创新性实验项目 双端口网络结构与参数回归 判断元件性质 计算元件参数 研究探索与创新性实验项目 双端口网络结构与参数回归 实验方案 施加不同激励，通过阻抗随频率变化规律判定元件性质 运用三电压表法计算 观察测量电流与电压相位差 建立联立方程组 研究探索与创新性实验项目 双端口网络结构与参数回归 教学目标 运用网络定理解决实际问题； 通过选择激励源的类型、频率的高低，利用元器件的阻抗特性，简化测量过程 学习体验“分析任务-调查研究-设计电路-构建平台-实验测试-总结分析”的科学研究方法； 研究探索与创新性实验项目 信号的分解与合成 设计并实现电路使之能够从方波或锯齿波中分离出主要谐波 再将这些谐波再合成为原始信号 教学要求 分析信号频率成分 构思分离各次谐波的方法 通过仿真与电路提取出构成信号的各频率成分 调整各频率成分幅度和相位 波形合成还原或尽量接近原始信号 电路运行的稳定性 研究探索与创新性实验项目 数字式温度计设计 各自采用不同的方法测量温度，温度范围20~70℃ 以数字方式显示温度 实现温度控制功能，温度误差≤±2℃ 研究探索与创新性实验项目 数字式温度计设计 研究调查，收集资料，寻找实现途径 选择传感器 信号调理 信号转换 数据显示 研究探索与创新性实验项目 数字式温度计设计 数据采集与调理：模拟电子技术 数据显示：数字电子技术 数据转换：模数混合 温度控制：控制方法 研究探索与创新性实验项目 太阳能微网系统 日光跟踪、最大功率跟踪、充放电控制、储能管理、逆变并网 功能划分，接口配合，系统结构、工作流程 基于项目的综合性课程设计 项目具有实际意义和应用背景，并考虑到目前教学的基本内容和新技术的发展趋势 着重基础知识 扩展知识范围 侧重系统设计 强调创新发挥 课程的规划设计 学生根据所学专业和兴趣爱好选择具有工程背景的课题作为课程实践项目，自主制定课题的详细功能、规模和性能指标；经教师确认课题合理性、实现的可行性、知识广度、专业深度与工作量，选择工作平台，开始系统分析、研究设计与工程实现 学生进行项目总结，撰写设计报告，制定测试和演示方案；教师对作品进行验收、质询；最终分组进行项目演讲。 第一阶段：理论知识授课 介绍现代数字电子系统构建、设计方法。 运用硬件描述语言设计系统的过程与技巧，开源IP的应用等。 通过工程案例，介绍系统的设计、仿真、调试、测试的方法，以及项目的规划管理 第二阶段：自主选题与项目 在大量有哪些信誉好的足球投注网站、筛选信息的基础上，独立构思一个课程设计项目。 设