論文關鍵字：RC電路充放電聲卡coolEdiMATLAB

論文摘要：在RC電路中，當電容兩端有電壓時，關閉開關，通過計算機觀察電流通過電阻，在RC電路中電壓隨時間的變化規(guī)律與理論情況比較。實驗以RC電路為基礎，通過聲卡使計算機與實驗結合，用CoolEdit軟件進行錄音，最后通過數(shù)學軟件MATLAB對圖形進行分析，將理論計算值與實際測量值進行比較，結果證實了RC放電的電壓隨時間的變化趨勢。

1引言

本論文主要證明在RC電路放電時電壓隨時間的變化關系實驗.

在RC電路中，當電容兩端有電壓時，關閉開關，電流通過電阻，此時電路中電壓隨時間的變化成何種規(guī)律。作者在一本教科書中發(fā)現(xiàn)前人已經(jīng)得出結論，電壓與時間的關系式是.作者通過實驗測量出5個時間點的電壓值與在相同時間點的理論值相比較，看兩者是否接近或相等。

2設計原理及方法：

論文關健詞:電子技術網(wǎng)絡課程武警院校

論文摘要:在武警初級指揮院校《電子技術基礎》的教學中引入網(wǎng)絡課程，并利用網(wǎng)絡課程的資源及技術優(yōu)勢提高該課程的教學質量。

《電子技術基礎》是武警初級指揮院校武警指揮本科專業(yè)開設的一門重要必修課。通過本課程的學習，使學員較系統(tǒng)地掌握電路和電子技術的基礎理論、主要電路和電子器件的技術特性與應用，具有對一般電路進行分析和應用的能力，具有嚴謹科學的思維方式和分析方法，為相關課程的學習以及新裝備的正確使用與維護奠定必要的技術基礎。我院于2003年在本科學員隊首次開設《電子技術基礎》課程，并于2007年完成了《電子技術基礎》網(wǎng)絡課程的建設。該網(wǎng)絡課程主要由網(wǎng)絡教材、仿真實驗、在線測驗三部分組成。通過近年來在教學中引入網(wǎng)絡課程的實踐經(jīng)驗，我們總結出一些運用網(wǎng)絡課程提高《電子技術基礎》教學質量的做法。

一、發(fā)揮網(wǎng)絡課程資源優(yōu)勢，促進相關課程知識前后連接

《電子技術基礎》在武警指揮專業(yè)的教學體系中并不是一門孤立的課程，它需要《高等數(shù)學》和《大學物理》的相關內(nèi)容作為預備知識，并為《軍事高科技》和《武警基層常用技術裝備器材》等后續(xù)課程提供理論支持。為了提高《電子技術基礎》及其后續(xù)課程的教學質量，可利用網(wǎng)絡課程教學資源共享方便、配置靈活的優(yōu)勢，加強前后相關課程的知識連接。

二、利用網(wǎng)絡課程加強教學內(nèi)容與實際的結合，調(diào)動學員的學習興趣

綜合一般控制系統(tǒng)，基本上都是由檢測環(huán)節(jié)檢測信號，控制環(huán)節(jié)進行程序的運行和控制算法的計算，然后由執(zhí)行環(huán)節(jié)去控制被控對象，達到控制目的。如我院電氣自動化2008級的一名學生，經(jīng)過兩周的慎重選擇后，畢業(yè)設計題目選擇了“材料自動分揀系統(tǒng)”。該課題涉及到的知識包括傳感器技術、PLC、氣壓傳動、基礎電路等，對一名在校學生來說，想做出這樣一個畢業(yè)設計是一個不小的挑戰(zhàn)，但若成功，收獲也必然是巨大的。

教師指導和學生設計制作

每一屆的畢業(yè)設計環(huán)節(jié)中，指導教師和學生之間的搭配都是一個雙向選擇的過程。一個優(yōu)秀的畢業(yè)設計成果是需要師生通力合作的，而其中的重點仍然是以學生為主。畢竟畢業(yè)設計的最終目的是讓學生學會運用所學知識，提升職業(yè)素質，達到學生能夠適應社會工作的競爭環(huán)境的目的。“材料自動分揀系統(tǒng)”的指導過程大概分為三部分：一是硬件設備的選擇；二是簡單控制系統(tǒng)的安裝和調(diào)試，三是整個系統(tǒng)的綜合調(diào)試。

1．硬件設備的選擇

在選擇硬件設備時，往往要面臨的問題是，系統(tǒng)中哪些功能是可以設計的，哪些功能是可以直接應用成品的。筆者指導學生選擇硬件的原則是優(yōu)先選擇工程中實際應用的設備或元器件，如果我們能夠選擇到合適的成品元器件，就可以節(jié)省一部分時間。以電源設計為例，電源設計是一個復雜而又簡單的問題，如果學生畢業(yè)以后想從事微電子行業(yè)，設計一個電源是很好的選擇。一個好的電源設計是很復雜的問題，主電路設計并不難，難點是相關保護電路、穩(wěn)壓電路的設計。本設計中直接采用了模塊化電源。再如傳感器，現(xiàn)代工業(yè)中成型的傳感器產(chǎn)品很多，應用也很廣泛，本設計中部分傳感器采用了歐姆龍產(chǎn)品。在這個選擇的過程中，學生需要對整個系統(tǒng)進行認真甄別，想辦法利用現(xiàn)有的一些資源，如實驗室現(xiàn)有設備，選擇最合適的一些元器件。對于實驗室沒有的，就需要查找相關資料，這個過程也是學生學習的過程，尤其是學生進入各種專業(yè)網(wǎng)站和論壇，對學生的知識面的擴展和專業(yè)知識的自主更新有很大的促進作用。

2．簡單控制系統(tǒng)的安裝和調(diào)試

如何更大程度地提高實踐教學水平，成為從事電力電子技術教學人員教研的重點，很多教育工作者都在電力電子的教學實踐上提出了建設性的意見，并取得了較好的效果［4－6］。

1仿真教學引入與創(chuàng)新思維拓展

1．1引入仿真實驗教學的必要性

電力電子技術課程理論教學中，十分注重對電路的波形與相位分析，電力電子系統(tǒng)中出現(xiàn)的電壓、電流等波形分析，以方便理解電力電子器件在電路中導通與截止的開關過程，從而加深對整流、逆變、交流變換、PWM控制技術等知識的理解。大量的波形分析內(nèi)容，如果在黑板上手工畫，是一個比較困難的事情，并且學生不易理解。通過在仿真實驗教學環(huán)節(jié)中完成，同時回饋到多媒體教學，會取得更好的教學效果，所以，引入仿真教學是對理論課教學的必要補充［7］。另外，一些較為復雜的電力電子電路創(chuàng)新和綜合性實驗，無法通過模擬實驗完成實踐課教學，通過引入仿真教學，擴大實驗教學的維度，擴大了實踐教學的可操作性。電力電子技術是電力技術、電子技術和控制技術交叉學科，學生僅通過理論教學很難理解學科交叉性，對電力電子技術的認識也不夠全面，通過引入仿真教學，既能加強學生對主電路的認識，也能加強學生對控制電路的認識，為后續(xù)課程，如“現(xiàn)代電力電子技術”、“電力拖動自動控制系統(tǒng)”等課程打下堅實的基礎［8］。在結合當今產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重點研究領域，如新能源發(fā)電、電動汽車、變頻調(diào)速、柔性交流輸電、高壓直流輸電等，具有一定的前瞻性和創(chuàng)新性，然而受到實驗設備的局限性無法完成，引入仿真教學，可以進行對新技術的研究，拓展學生的工程意識［9］。仿真實驗教學的引入，很好地解決了上述問題，同時提高了調(diào)試和設計的靈活性，可以最大限度地實現(xiàn)創(chuàng)新思維的發(fā)揮，開闊學生視野。

1．2創(chuàng)新思維培養(yǎng)與拓展

創(chuàng)新思維就是帶有創(chuàng)見性的思維，更具體地說，是指學生在學習過程中善于獨立思索和分析，不因循守舊，能主動探索、積極創(chuàng)新的思維因素［10］。從創(chuàng)新思維的角度來看，創(chuàng)新教育就是要培養(yǎng)學生的辯證思維能力、隱喻聯(lián)想思維能力、發(fā)散思維能力以及有助于創(chuàng)新思維的非智力因素。對知識的“開墾性”越高，知識的系統(tǒng)性越強，減縮性越大，遷移性越靈活，則創(chuàng)造性就越突出［11］。創(chuàng)新人才培養(yǎng)是教育者及全社會共同關注的熱點話題，更是推動我國盡快走上創(chuàng)新驅動發(fā)展軌道的現(xiàn)實的迫切需要。電力電子技術實驗教學的目的是培養(yǎng)寬口徑、厚基礎、強能力的創(chuàng)新型人才，實驗教學作為培養(yǎng)大學生基本技能、實踐能力、創(chuàng)新意識的關鍵教學環(huán)節(jié)，應該把培養(yǎng)人才的綜合素質和能力作為出發(fā)點和歸宿，學生在校期間創(chuàng)新思維的培養(yǎng)顯得尤為重要［12］。電力電子技術實踐教學中，雖然有一些產(chǎn)學研結合和科技創(chuàng)新方面的課題，學生也有參與熱情，但對于這種創(chuàng)新的課題，學生感覺高不可攀，遙不可及，然而，軟件仿真實驗調(diào)試和設計靈活，可最大限度地實現(xiàn)創(chuàng)新思維的發(fā)揮，同時也能解決人才缺乏和行業(yè)需求的矛盾，開闊學生視野，增強就業(yè)競爭力［13］。

一、“電力電子技術”課程教學改革具體內(nèi)容

1修改人才培養(yǎng)方案人才培養(yǎng)方案制定得是否合理，關系到本專業(yè)的生存和發(fā)展。隨著現(xiàn)代科學技術的迅猛發(fā)展，電類的各專業(yè)的界線越來越模糊，各學科相互交叉、相互滲透，電氣專業(yè)傳統(tǒng)的“發(fā)電、輸電、用電”知識結構已經(jīng)不能滿足當今人才培養(yǎng)要求。因此，對人才培養(yǎng)方案和教學計劃要進行適當?shù)男薷暮驼{(diào)整。由于電氣工程及其自動化專業(yè)是一個強電和弱電相結合的寬口徑專業(yè)，而電力電子技術是諸多學科相互交集的學科，是由基礎課到專業(yè)課過渡的橋梁和紐帶，是強電和弱電的有機結合。因此，在修改和調(diào)整人才培養(yǎng)方案和教學計劃時，要體現(xiàn)出電氣專業(yè)的“以強電為主、弱電為輔、強弱協(xié)調(diào)”的主導思想，加大教學力度，要意識到“電力電子技術”課程在電氣工程及其自動化專業(yè)教學中重要性和必要性，以拓寬學生的知識面，提高學生的工程實踐能力和創(chuàng)新能力以及擴大學生畢業(yè)后的就業(yè)面。

2教材內(nèi)容的合理取舍任課教師要選擇一本合適的電力電子技術課程教材作為主教材，再參考其他的輔助教材，取長補短，主講教師應具有寬闊的知識面及豐富的電力電子工程實踐經(jīng)驗，注重應用型人才培養(yǎng)目標。教材的內(nèi)容既有豐富的理論知識，還要注重工程實際的應用，要體現(xiàn)電力電子技術發(fā)展的新技術，也要體現(xiàn)出“電力電子技術”課程是基礎課到專業(yè)課平穩(wěn)過渡的橋梁，使教材內(nèi)容更符合二本院校電氣工程及其自動化專業(yè)的人才培養(yǎng)的要求。主教材中除重點講授交流變直流、直流變交流、直流變直流、交流變交流四大類基本變流電路及它們的組合之外，還要聯(lián)系當今電力電子技術的發(fā)展趨勢及應用情況，注重電力電子技術在電力系統(tǒng)及其他工程領域中的應用，注重主電路設計、驅動電路設計、保護電路設計、參數(shù)計算及元器件選擇，還應該適當介紹SVC、SVG、高壓直流輸電、開關電源、UPS電源、感應加熱電源、光伏逆變器等裝置的工作原理和實際應用情況，以適應電氣工程及其自動化專業(yè)寬口徑就業(yè)要求。

3課堂教學方式改革教學過程中應以學生為主，教師為輔，避免一人堂和填鴨式教學方法，針對教學內(nèi)容和學生的具體情況組織安排教學內(nèi)容。由于“電力電子技術”課程的教學內(nèi)容繁多，課堂教學中需要繪制大量的電路圖和波形圖，以及諸多公式推導及各種參數(shù)計算等。由于課程學時少而教學內(nèi)容又多,僅僅依靠傳統(tǒng)的黑板加粉筆的教學方式顯然是達不到教學效果的，所以多媒體技術逐漸走進了“電力電子技術”的課堂教學，大大地提高了課堂教學效果。這里需要強調(diào)的是，多媒體教學的引進并非完全取消黑板加粉筆的課堂教學方式，二者應該相互協(xié)調(diào)、相輔相成，各有各的長處。對于復雜的電路及波形的繪制和分析，可以充分利用多媒體的音容并茂的特點，使學生更容易理解和掌握電路的基本原理和工作過程，如以flash動畫的方式顯示電力電子器件的開通和關斷過程、過電流和過電壓的產(chǎn)生過程、電路的輸入輸出電壓和電流波形等，使學生感到生動而有趣，使學生的課堂學習不再枯燥無味；而對于簡單電路的分析以及例題習題的講解，還是黑板加粉筆的方式顯得更簡單便捷，更具親和力，加強了教師與學生間的互動和情感交流。總之，課堂教學十分重要，教師要根據(jù)自身的特點、教學內(nèi)容、學生的素質，充分利用現(xiàn)代化教學手段及互聯(lián)網(wǎng)資源，在有限的課堂教學時間內(nèi)，最大程度地使學生理解和吸收所學的知識。

4改革實驗教學環(huán)節(jié)為了提高學生的工程實踐能力，對原有的電力電子實驗室設備進行了更新和改造，引進近幾年內(nèi)較為先進的電力電子實驗設備，對原有的驗內(nèi)容和實驗計劃進行了修改和調(diào)整，盡量減少簡單的驗證性實驗，增大設計性和綜合性實驗的比例，根據(jù)專業(yè)的特點和理論教學情況組織實驗教學。我院現(xiàn)有的電力電子綜合實驗室可開出多種實驗，囊括了AC/DC、DC/AC/、AC/AC、DC/DC四大電力變換所需的實驗，如整流及有源逆變實驗、交流調(diào)壓及交流調(diào)功實驗、直流斬波實驗、無源逆變變實驗等。為了培養(yǎng)學生的科技創(chuàng)新意識，還增設了開放性實驗和創(chuàng)新性實驗，加強了教師與學生間的知識交流，也使電力電子課程的實驗教學延伸到課外，對教學時間的不足起了一定程度的彌補作用；同時，在我院的大學生電子挑戰(zhàn)杯大賽中，部分學生的競賽題目與電力電子技術有關，提高了學生的電力電子技能。另外，我院每個學期舉行教師實踐技能大賽，有相當一部分競賽題目與電力電子技術有關，大大提高了教師的電力電子技術實踐能力和實驗教學水平。

5將Matlab仿真軟件引進課堂教學和實驗教學Matlab仿真軟件是各院校普遍開出的課程，將Matlab仿真軟件與電力電子技術課程相結合，在課堂上，利用Matlab仿真軟豐富友好的圖形界面，使學生更直觀地掌握所學的知識，也避免了教師畫電路圖、波形圖的繁瑣及時間的浪費；將Matlab仿真軟件與電力電子技術課程實驗相結合，是原有的實驗操作的有益補充，同時又具備原有實驗裝置不具備的優(yōu)點，如解決設備費用高、實驗所花時間長、危險性大的缺點。而利用仿真教學工具代替實際元件在計算機上進行仿真，既不擔心元器件損壞，也沒有任何危險，學生完全可以在無人指導的情況下，在任何地點的計算機上自行完成電力電子電路的仿真實驗，在此基礎上再進行適當?shù)恼鎸嵭詫嶒灒@樣不僅激發(fā)了學生的學習興趣，更重要的是提高了學生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題和實際動手的能力，會收到事半功倍的實訓效果。