光电子技术实验感想

光电子技术实验感想（精选8篇）

光电子技术实验感想 篇1

光电子技术，是电子和光子结合的一门技术。自从激光器的发明，解决了光频载波的产生问题，从此电子技术的各种基本概念（如放大与振荡、调制与解调、直接探测与外差探测、倍频、和频与差频等）几乎都一直到了光频段。电子学与光学之间鸿沟在概念上消失了，产生了光频段的电子技术，习惯说简称为光电子技术。当然由于波段拨通，电子波段和光波段在相应器件的结构上完全不同了。

经过一学期的学习与训练，使我从概念上理解了光电子技术这门课程的意义以及其广泛的应用。为了更好的熟悉这门课程，学院领导开放了实验室，提供了“电子技术实验”这门实验课程，对于我们这些学子来说，无疑是最美好的事情。有了这门实验课程，可以让我们从繁琐的书籍中解脱，加入到际、加具体、加容易让人感受的实验中去。我们在“电子技术实验”中，我们能将理论知识与实际实验过程相结合，在过程中加深对理论知识的理解与认识，在知识的牵引下体会在科技上的应用。

在“光敏二极管特性实验”与“硅光电池实验”中，了解到了光电实验电路模块的概念，还有ZY13OFSens12SB 主机箱的强大功能。据我了解，它是由湖北众友公司生产的光电传感器试验台。ZY13OFSens12SB 型光电传感器实验台，集中了目前常用的光敏元件和传感器，采用模块式组合构造。

在“光纤位移传感器实验”和“纤温度传感系统特性实验”中，让我认识到光电子技术在光纤传感器上的应用。作为光纤传感器，它让一些以前我们无法直接测量的物理量，通过电光的转换，实现了物理量的代换测量，使得我们对测量技术的发展有了显著的提升。

在CCD光电传感实验系列里，我们先了解到了CCD的组成以及其工作原理。之后，又进行实际操作测量CCD的主要特性参数，了解CCD的一些特征，接着运用CCD，对光电信号的二值化以及其测量上的运用。从这里可以看出，CCD器件除了最主要的光电成像以外，还在测量物理量的领域上也有着显著的作用。

实验的最后，我们又学习使用了电光、磁光调制的原理以及其对信号的处理效果的展示。通过实际操作和实际结果，更容易让我们接受以及理解调制的知识。

总的来说，总过实验，让我们学会了合理的选择传感器的原理和方法，培养了我们的动手能力，对新型光电子仪器有了更深的认识以及理解。

在这里，个人的一观点：

这次实验除了学到的东西外，还有个让人有点不能接受的地方，就是实验仪器的老旧化。由于仪器年代有点久远，导致大部分实验的仪器有损坏而不能使用，从而不能保证每位同学都能亲手操作到，这是我们进行实验时非常遗憾的事。当然，能有机会进入实验室，亲自进行实验，也是非常难得的机会。

光电子技术实验感想 篇2

一、Multisim软件的特点

M u l t i s i m主要采用图形方式创建电路, 形象直观、操作方便, 同时提供多种虚拟仪器, 在电子线路编辑完毕, 借助虚拟仪器可以直接进行电子线路仿真分析及电子技术课程辅助设计工作。Multisim软件方便的操作方式, 直观的电路图和仿真分析结果的显示形式非常适合于电子技术课程的辅助实验教学, 有利于提高学生对基础理论知识的理解和掌握。

用Multisim进行仿真模拟实验, 实验过程非常接近实际操作的效果。各元器件选择范围广, 参数修改方便, 不会象实际操作那样多次地把元件焊下而损坏器件和印刷电路板。使电路调试变得快捷方便。对课程中的绝大部分电路都能应用, 不仅能用于对单个门电路或触发器电路特征和原理进行验证, 也能够用于对组合逻辑电路和时序逻辑电路的原理进行验证。软件不但提供了各种丰富的分立元件和集成电路等元器件, 还提供了各种丰富的调试测量工具:各种电压表、电流表、示波器、指示器、分析仪等, 是一个全开放性的仿真实验平台, 给我们提供了一个实验器具完备的综合性电子技术实验室。可以在任意组合的实验环境中, 搭建实验。可用常规的调试方法如测量各点电压、电流, 波形等来调试和测量电路。对于较大规模的电路, 可分级接线和调试。通过元件复制或单级电路的复制来完成整个电路的组装, 因此也适用于较大型的设计性实验。

二、应用举例—温度监测及控制电路的设计实验

下面就利用电子仿真软件Multisim作为工作平台对温度监测及控制电路的设计实验进行分析。

温度是工业、消费类和计算机应用中最普遍测量的变量之一, 而热敏电阻是监控这种物理条件主要手段之一, 本课题通过对温度监测和控制电路的设计仿真制作, 得出该测温放大电路温度系数和比较器电压传输特性;通过参数调节设计, 可方便实现温度的监测和控制, 该电路可广泛应用, 特别是工农业生产过程中的一些重要环节, 实现温度的调节, 采用E D A仿真软件Multisim对电路进行仿真分析、调试, 从而实现电路的优化设计

设计采用的是廉价的热敏电阻, 在几十度的温度变化范围内经线性化处理后是完全可以替代昂贵的Pt、Cu电阻及集成温度传感器, 且其灵敏度远高于Pt、Cu电阻, 只要正确控制流过热敏电阻的电流, 可使其长时间不间断工作。从而使电路大大简化, 无疑提高了系统工作的可靠性, 简单易行, 其温度测量范围也较宽。电路由桥式测温放大电路、差动放大电路、滞回比较器组成。

1. 滞回比较器的原理

从电路输出引一个电阻分压支路到同相输入端, 形成正反馈, 就称为滞回比较器。其电路原理图及电压传输特性分别如如图1和图2所示, 从图中可以看出, 传输特性具有滞回线形状。如果设比较器输出高低电平电压分别是U0H和U0L, 这个电路产生的两个门限电压UTH和UTL分别为

UTH和UTL为输出电平跳变时对应的输入电平, 常称UTL为下门限电平, UTH为上门限电平, 而两者的差值

称为门限宽度, 它们的大小可通过调节R2/RF的比值来调节。

2. 滞回比较器

差动放大器的输出电压U01输入由A2组成的滞回比较器。设比较器输出高电平为U0H, 输出低电平为UOL, 参考电压UR加在反相输入端。当输出为高电平U0H时, 运放同相输入端电位

当ui减小到使u+H=UR, 即

此后, ui稍有增加, 输出又从低电平跳变为高电平。由上述分析可见差动放器输出电压u01经分压后A2组成的滞回比较器, 与反相输入端的参考电压UR相比较。当同相输入端的电压信号大于反相输入端的电压时, A2输出正饱和电压, 三极管T饱和导通。通过发光二极管LED的发光情况, 可见负载的工作状态为加热。反之, 为同相输入信号小于反相输入端电压时, A2输出负饱和电压, 三极管T截止, LED熄灭, 负载的工作状态为停止。调节RW4可改变参考电平, 也同时调节了上下门限电平, 从而达到设定温度的目的。

3. 滞回比较器电路调试

滞回比较器电路如图3所示。

将频率为100Hz, 幅度3V的正弦信号加入比较器输入端, 同时送入示波器的X轴输入端, 作为X轴扫描信号。比较器的输出信号送入示波器的Y轴输入端。微调正弦信号的大小, 可从示波器显示屏上到完整的电压传输特性曲线。

其电压传输特性曲线如图4所示, 从图上可以看到输入正弦波变成了方波输出。

本实验从对温度进行监控和测量的设计目的出发, 通过认真考虑实际的可行性来进行电路设计, 仿真, 选择合适的元器件制作。此次设计, 主要是单元电路的选择和调试, 而热敏电阻、集成放大器的选择, 直接影响着实验的结果, 对差动放大电路的调试和滞回比较器的调试, 是能否成功的关键, 并且要防止干扰, 合理设计电路结构, 使其满足监测的要求, 并能够进行温度监测和报警。本实验也运用了仿真软件Multisim进行了研究, 方便进行电路仿真分析与调试, 提高了电路设计效率和设计质量。

三、结束语

Multisim软件操作简单方便、结果形象直观, 而且可以从网上下载, 它提供了内容丰富、品种齐全的元器件库和多种虚拟仪器设备, 能对各种模拟电路、数字电路或混合电路进行多种分析和仿真。通过实例, 可以看到Multisim在电子类课程教学中的广阔前景, 其方便的更改电路和元件参数的能力, 使我们得以更快更好的了解电子电路的各种性质, 同时缩短设计电路的时间, 节省材料。这是一种全新的理论联系实际的教学方法, 也是一种全新的培养学生实际动手能力的有效工具。利用计算机的电子设计自动化 (EDA) 应是电子类课程教学的发展方向。

参考文献

[1]康华光.电子技术基础[M].北京:高等教育出版社, 2000

[2]路而红.虚拟电子实验室[M].北京:人民邮电出版社, 2001

电子技术实验改革之我见 篇3

【关键词】实验教学 实验预习 实验考核

实践教学是把理论知识转化为实践能力的重要环节，也是培养创造性思维习惯和创新人才的重要途径，更对培养学生动手能力、创新能力、综合能力起着理论教学无法替代的作用。电子技术课程是一门实践性很强的技术基础课，加强实践环节，是培养学生运用理论知识解决实际问题，训练科学研究能力和创新能力的第一步。目前停滞在传统的、用分立元件搭建电路实验的模式显然已经落伍，如何优化实践教学内容，提高实践教学水平，加强和开拓学生的分析、思考与动手能力，已成为当前众多院校积极研究和探索的主要课题之一。

一、电子技术实验课程教学现状

电子技术是我校医学影像专业的专业基础课，它为学生系统掌握本专业的专业课程和毕业后从事相关专业技术工作提供必要的专业理论知识和专业实践技能，是培养学生掌握本专业知识，应用理论知识解决实际问题，训练科学实践能力和创新能力的重要环节。电子技术重在应用，实践课程在整个教学环节中所占位置非常重要，但由于近年来在校人数不断增加，受师资力量、实验仪器设备等限制，在课程实验等实践教学环节都存在着一些问题。

1.教学组织模式千篇一律。没有考虑学生的基础和实验能力的差异，没有很好地贯彻因材施教的原则，不利于提高教学要求、教学质量和发现有特长的人才。

2.实验教学仅仅是为了辅助理论教学，与实际应用的结合不紧密，并且在整个教学计划中所占比重太轻。

3.实验课多年内容改变不大，学生按实验指导的步骤按部就班地进行实验，很难达到提高分析问题、解决问题能力的目的。

4.实验项目中，多为验证性实验，而无设计性实验，无法充分调动学生的主观能动性，锻炼其综合运用能力。

5.与当前计算机技术的迅猛发展不协调，计算机辅助教学、辅助设计手段运用不足。

针对以上问题，我们根据电子技术实验课程的特点，以现代教育理论为指导，对电子技术实验课程教学进行了探索研究。

二、电子技术实验课程教学模式的探讨

电子技术实验是一门应用范围较广，实践性较强的基础课程。为了使学生受到比较系统的实践和训练，要求紧密围绕“理论、实验、技能”这一指导思想，在学习新理论的同时，用实验方法进行辅助，再将它运用在实践中，形成良性循环，不断提高学生的实践能力。

1.转变实验教学观念，开展探索式实验教学模式，培养创新人才

转变实验教学观念，发挥教师的引导作用，采用启发式实验教学方法把学生作为教学的主体，让学生有足够的时间独立思考，引导学生肯思考、会思考，逐步养成严谨的科学态度和科学的思维方式。在实验操作过程中，要重视学生的主体地位，实现教师与学生良性互动的过程。

2.重视学生实验预习，提高实验效果

学生在进实验室之前，如果提前预习过实验指导书，做到心中有数，那么，实验过程一般比较顺利，花的时间少，学到的东西多，对实验比较喜欢。如果布置学生预习实验，光看指导书，学生无法接触到实际的仪器设备，只能对实验步骤有一个大概的了解，离开实际的仪器设备预习效果并不好。如果让学生在实验室预习，目前的实际情况又不允许。因此，可以引入虚拟实验，学生通过EWB软件先在电脑上对实验内容虚拟仿真一遍，不仅对实验步骤清楚了，而且实验中可能出现的结果、各种数据、波形也有了一定的认识，再到实验室做实际操作实验，效果就大不一样了。

3.改革实验内容，建立新的实验模式

为了全面提高学生的动手操作能力、知识应用能力及创新能力，就必须建立新的实验模式，改革实验内容。将传统的以验证性实验为主的实验模式扭转到以部分验证性实验为基础，增加应用性、综合性实验内容的模式。新的实验模式采用基本实验与应用技术相结合的方式，既侧重实际操作，又强化实验课所必须掌握的各项基本训练内容，从而提高了学生动手能力。同时注意用相对集中的时间完成，使有限的实验教学空间发挥了更大的效能。在实验过程中，实验室提供实践操作环境，要求学生独立制作电路板，焊接电路和进行调试与测试，排除故障等。

4.改变传统教学方式，虚实结合，软硬结合

充分发挥计算机模拟实验的作用，我们可以在每个实验室配备计算机，安装EWB软件，它提供了丰富的元器件库，多种分析仪器仪表和完备的分析功能。并且整个操作界面就像一个电子实验工作台，尤其是多种可放置到设计电路中的虚拟仪表很有特色。绘制电路所需的元器件和仿真分析所需的仪器仪表均可用鼠标直接拖动放到屏幕上，通过鼠标连线，生成完整的电路，省去了用实际元器件安装调试电路的过程，既经济又高效。分析调试过程中，元器件的参数可以根据需要随时更改，极大地提高了工作效率。学生在动手实验前，先仿真，以验证设计正确与否，这样避免了实验的盲目性，同时通过软件可以认识很多实验室不能提供的新器件。

三、改革实验考核方法，提高实验教学效果

实验教学的考核与理论教学的考试相比有其特殊性,实验教学的考核重在评价学生分析问题和解决问题的能力上，强调理论知识在实际问题上的灵活运用。因此，我们可以采用平时考核与期末考核、实验理论与实验操作考核相结合的多元化考核方式。

1.强化随堂考核,突出素质评价

完成综合性实验，课前预习是至关重要的,它应占平时成绩的40%，通过预习报告，考核学生对理论知识掌握的情况。平时成绩占总评的25%，在记录学生平时成绩时不要单纯看基本操作技能，应鼓励他们多思考、多总结。

2.完善期末考核，注重考察能力

期末考核采用理论与操作相结合。理论考核主要考查学生对相关理论知识和实验方法的掌握情况,考查学生综合应用的能力,占总评的50%。操作考试考查学生对完成某一规定实验项目的仪器操作水平，数据测量方法与实验中解决问题的能力，该部分以综合性实验为考查内容,占总评的25%。

综上所述，电子技术实验课程是巩固理论教学、强化动手能力、培养创新意识和创新能力的重要环节。当今科学技术发展日新月异，新的实验内容、方法和手段不断出现，我们应该在争取更多投入、改善硬件条件的同时，积极研究和探索，寻求合适的实验管理方式，优化实验内容，改善教学方法，充分利用现有资源，提高实验教学水平，培养学生的实践和创新能力，以适应新时期对高素质人才的要求。

参考文献：

[1]赵会军.加强实验教学改革培养应用型人才[J].实验室研究与探索,2000.

[2]林海英.论实践性教学与现代工程素质培养[J].实验室研究与探索,2002.

[3]王小杨.对开放实验室的认识与实践[J].实验室研究与探索,2003.

电力电子技术实验总结 篇4

物理系 自动化二班

对于工科大学生，在大学里我们应在生活学习中参加科学研究实践，学会进行科学研究的方法，为今后参加科学研究工作打下基础尤为重要。拿我个人来说，通过半年对电力电子技术实验的学习，在老师的循循善诱，谆谆教导下，通过循序渐进的系统学习和操作训练，对实验的知识和思想有了冰山之一角的认识，自己从中受益匪浅。

首先，实验课给我提供了手脑并用的良好机会，对培养自己理论联系实际的科学作风也有特殊的功能，每次做实验前，都会提前读实验教材讲义和相关参考资料，完成预习报告，做好实验准备，经过一年半的学习，明显觉得自己的自学能力大大提高了。其次，在实验教材和老师的提示下，独立地对实验进行操作，正确观察实验现象，进行实验数据测量，发现自己的动手能力也提高了。同时，每次都会列出实验表格，记录和处理数据，绘制数据曲线，运用课本上的理论对实验进行分析判断，并撰写实验报告，明显感觉到自己的分析判断能力和表达能力得到充分的锻炼。

通过这个学期的电力电子技术基础实验，我觉的作为一名工科类的学生，我深知自己的实践能力仍十分欠缺，需要不断的提高，而实验正是一个很好的机会能够锻炼我的动手能力和思维创新能力，在学习及实验的同时我也学到了很多其他课程上没有学到的知识。这样的学习方法使得我们可以更深入的理解实验的原理，也同时拓宽了我们的思维创新能力。随着实验的水平的提高，对我们的要求也会越来越高，这更能够促使我们进步。希望以后我们会有比较开放的实验，这样可以充分调动我们的动手能力，提高我们的实践水平。我想，大学的实验并不重在对实验结果测量的准确性上，而是在与在实验过程中的思考问题的能力，以及将其付诸实验的动手能力，所以我期待着新的实验，期待着自己不断的进步。亲自做过实验后让我更明白从事科学研究必须要有严谨的科学作风，研究工作要一丝不苟，实事求是，科学实验常常要做大量的重复工作。

电子技术基础实验教学设计 篇5

摘要：随着科学技术的发展，《电子技术基础》实验方法和实验手段也在不断的进行更新、完善和开拓。本文主要结合自己的教学经验，阐述了实验教学设计的重要性，以提高学生的实践能力，自主学习能力和协作学习能力。

关键词：电子技术基础；实验教学；教学设计 1．引言

职业教育培养的是面向生产管理第一线的技术型人才，本课程是职业教育院校电类专业的基础课程，课程内容主要包括模拟电路和数字电路两大部分，主要任务是为学习后续的相关专业课程和从事电子技术应用工作打好基础，它要求学生能够系统地掌握模拟电路和数字电路的分析、设计和应用，是一门实践性很强的课程。

2．教学设计的基本思想

教学设计应该着眼于激发、促进、辅助学生的学习，使所有的学生都有同样的机会发展和完善自己的才能。教学设计的出发点是学生，它所设计的教学目标要考虑教学过程这一系统的要求，又要考虑学生在认知、社会、个性及生理方面的特点和状况，力求使所设计的教学目标从最恰当，最有利的的位置起步，对于职业院校，进行教学设计应该符合职业教育的特点，努力培养学生的创新意识和实践操作能力，注重形成人的健全个性，促进学生综合素质的全面提高。在对教学内容和教学方法进行分析和研究的基础上，如何采用最有利于学生学习的方法进行教学活动，是教学设计研究的重要内容。通过教学设计，应该为学生营造一个自主学习环境，激发学生的学习动机和积极性，培养学生的主动探索精神。

3．电子技术基础实验教学设计

《电子技术基础》实验教学设计主要包括以下几个环节： 1）教学目标设计

实验是一种既动脑又动手的学习新知识和巩固旧知识的方法，同时又可培养学生的实践能力和科研能力。这样就可以在理论和实践双重的高度上获取知识，这比仅仅在理论单方面获取的知识要深刻，牢固得多。实验教学应该与理论课教学时间安排要恰当，相辅相成，形成理论课和实验课之间的良性循环。在实验内容的选择上，根据课程的内容和特点，把需要学生掌握的课程内容分为若干知识单元，也可按照章节来划分，把每个知识单元作为实验处理，对每个知识单元提出相应的实验要求，实验要求的提出具备一定的灵活性，从学生角度来说，必须充分发挥主观能动性，以积极主动的心态投入到实验中来，才能获得较好的效果。学生在实验中发现了问题，通过研究解决了问题，一种幸福感油然而生，这是一种高层次的享受。

2）实验教学过程设计

对每个知识单元教师只提出一个或几个基本的实验要求，首先，教师可适当做一个典型的演示实验供学生参考，演示实验也可由学生来做，同时给出该知识单元相关的多个选择性实验题目，供学生从中进行选择，学生也可以根据实验要求自己另外选定实验题目。教师提供的实验题目不但要体现课堂的知识点，还要应尽量结合实际应用的需要，从实践中选择具有一定实用价值的实验题目，这样有利于学生有更多的机会在不同情景下去应用他们所学的知识。

实验过程中，可由学生自己选择元器件，电路设计完成后，教师可以组织学生对他们所设计的电路进行讨论，由于同一功能可以采用不同形式的电路实现。因此，学生可能设计出各种形式的电路，尤其是数字电路。但是，各种方案的优劣程度是不一样的，最后需要对所设计的电路按照一定的准则进行优化。教师根据实际情况，以小组为单位组织同学进行讨论，充分展示各自的观点，相互交流和借鉴，取长补短，对电路设计进行优化。对设计中遇到的问题，也可以通过这样的形式进行解决。通过这样的协作学习环境，不仅使个别学生或小组的思维和智慧可以被整个班级所共享，也有助于培养班级良好的学习风气和团队精神。

由于班级人数较多，教师很难在课堂上有限的时间内对每一位同学进行指导，如果让学生来辅导学生效率就比较高，而且可以充分调动学生的学习积极性。对于调试中出现的问题，允许学生之间相互讨论，协商解决，对复杂的问题，教师可以组织学生进行商讨，并参与到学生的讨论中，应用集体的智慧提出解决问题的方案。

3）综合实验实训设计

为了使学生全面掌握本课程的基本概念、基本原理和综合解决实际问题的能力，满足不同层次和类型的学生的需求，在课程中可以设置一系列综合性实验，或者在学期末，在学生掌握一定知识和实验能力的基础上，进行一些综合实训，例如，手工制作印制电路板，收音机和报警器的安装和调试。学生也可以根据个人情况从这些实验实训题目中选择适合自己的题目来做实验，以弥补他们在某些单元实验中的不足。由于这类实验内容综合性强，要求学生必须具备较全面的电子技术理论知识，较强的实践技能，以及灵活应用理论知识解决实际问题的能力。

通过综合性的实验实训可以充分发挥学生的主观能动性和创造性，培养他们的创新精神、科研能力和实际动手能力，有利于学生加强和深化对知识的理解和验证的能力。

5、结束语

教学设计不能仅仅局限在理论课的教学上，同时，实验课的教学改革和教学设计对实验课教师也提出了严峻的挑战，这需要高职院校教师必须不断增强专业知识与技能，不断地学习、掌握新内容、新知识、新的实验设备，具备较强的实际动手能力，合理安排学时，充分利用实验设备，培养学生创新能力，激发起学生学习该课程的积极性，让学生在更短的时间内学到更多的东西，另外，教师应该注意自己的言行，在进行言教的同时，也要特别注意自己的身教。用严肃认真、兢兢业业、学识精湛的教学作风，用热情的态度、亲切的关怀、耐心的教诲、坦诚的心态对待学生，用这些处世准则去影响帮助学生树立一个良好的学习心态和正确的学习方法，这将使学生终身受益。

参考文献：

[1] 张伟.对构建“自主、合作、探究”型实验教学模式的思考.内蒙古师范大学学报(教育科学版)2004年

[2] 余孟尝.数字电子技术简明教程

光电子技术实验感想 篇6

董祥美 周钰博 陈家璧

（上海理工大学光学与电子信息工程学院 上海 200093）

摘 要光电信息技术是光子技术与电子技术相结合的一门全新的、交叉性学科。其实验环节已经成为高等院校中应用物理学和光信息科学与技术等本科专业必修的一门重要的专业实验课程。上海理工大学光电信息技术专业实验室从2000年开始投入建设，形成五门独立的系列实验；通过8年的教学实践，目前已经完成1500多本科学生的实验教学工作，并获得“上海市本科实验教学示范中心”称号。

关键字 光电信息技术 实验室建设 实验教学

The construction of the Optical and Electronics Information

laboratory

Dong xiang-mei, Zhou yu-bo, Chen jia-bi

(College of Optical and Electronics, University of Shanghai for Science and Technology,Shanghai 200093, China)

Abstract: The technology of Optical and Electronics Information is a new cross-discipline which is a combination of photon technology and electronics technology.As a important experiment course, to some undergraduate majors such as: the applied physics, optical information and technology, this experiment course is a obligatory course.The laboratory of College of Optical and Electronics, University of Shanghai for Science and Technology, was founded in 2000, has five independent series experiment courses.With the 8 years development and accumulation of teaching experience, now, it has completed the experiment education to 1500 students.At the same time, The title of ‘demonstration center of shang hai undergraduate experimental teaching’has been obtained.Keywords: Optical and Electronics Information, construction of laboratory, experiment teaching,0前言

光电信息技术是光子技术与电子技术相结合的一门全新的、交叉性学科。它的特点是:理工复合、注重基础；应用面广、实践性强。光电信息技术实验课程已经成为高等院校中应用物理学和光信息科学与技术等本科专业必修的一门重要的专业实验课程。因此，围绕该专业方向和培养目标，建设一个较为完善的专业实验室，是一项十分重要的工作。本文基于我们在一线教学实践经验，对我校光电信息技术实验教学过程进行剖析，从以下几个方面对光电信息技术专业实验课程建设进行探索。

1实验室程体系建设

我校光电信息技术专业实验课程建设时，始终坚持以学生的实践能力和创新能力培养为核心，增加综合性、设计性实验、研究创新型实验为指导思想。已经把光电信息类专业的基础课打通，按照光电信息类专业的培养目标和所需技能要求，把各门课程的实验提炼整合，去重、去肿，由专业基础到专业，分层次、形成阶梯型五门独立的系列实验：工程光学系列实验、激光与信息光学技术系列实验、光电信息技术系列实验、光通讯系列实验和光通信仿真[1,2]

设计系列实验。规定各系列实验均为必修课程，具有独立实践学分。通过系列实验的设置，引导学生从实验的角度去认识了解一门专业课程或某个光学领域的基础技术和基本技能，循序渐进的掌握实验技能，通过对实验现象的剖析，逐步上升到分析、解决普遍问题的能力提高层次上来。

专业实验的设立也没有完全抛开理论教学，针对理论课程的教学，并行地穿插开设了以认知性和验证性为主的课程实验，与理论课程相辅相成，以增强教学效果。为了适应交叉学科的发展，以及不同学课背景的交融，针对当前研究的热点，开设了跨专业选修课，激发了同学的兴趣和热情。

1.1 工程光学实验平台

该实验平台是专业基础实验平台，由8套由德国研制的实验设备组成。整个实验平台可以开展焦距测量、入瞳参数测量、近视、远视成因及校正、显微、望远系统参数的测量及偏心摄影验光等二十多个实验项目。该实验平台主要针对刚刚接触专业课程的低年级学生，一般以认知性和验证性实验为主，要求学生掌握基础知识、基本技能。

1.2 激光与信息光学技术实验平台

该实验平台是专业基础实验平台，由8套由浙江大学研制的实验设备组成。整个实验平台可以开展用干涉原理进行面型测量、用衍射原理进行细丝、微孔直径测量以及利用4f系统进行光学频谱分析等二十多个实验项目。该实验平台主要针对刚完成专业基础课学习，掌握一定专业基础知识的低年级同学。学习如何把光学理论与工程实际相联系。

1.3 光电信息技术实验平台

该实验平台是专业实验平台，由8套由浙江大学研制的实验设备组成。整个实验平台可以开展常见光敏器件，如光电池、光电阻等，辨向电路、报警器以及综合设计等18个实验。该实验平台主要针对完成专业基础知识及专业知识学习后的高年级同学，以设计性、综合性实验为主。

1.4 光通信实验平台

光通信实验平台是专业实验平台，由8套由北京理工研制的实验设备组成。整个实验平台可以进行光纤特性测试、光－电和电－光信号转换、码型转换，WDM系统等十多个实验。该实验平台主要针对完成专业基础知识及专业知识学习后的高年级同学，以设计性、综合性实验为主。

1.5 软件仿真平台

终所周知，光学理论比较抽象，必须结合实验教学才能达到理想效果。然而，光学实验环境要求苛刻，设备购置费用较高，而且实验项目的开展往往受到硬件限制。因此，在建设光电信息专业实验平台硬件基础上，同时，建立起软件设计、仿真软件平台。如，光学系统设计软件——ZEMAX、国际上流行的光通信仿真设计软件——VPT。这样学生可以不仅可以完成一些过去因条件限制根本无法完成的综合性、设计性实验和课程设计，更主要的是学生可以利用这些工程软件平台进行设计、仿真分析、反复修改，增强能力，提高了将来就业的竞争实力，颇受学生欢迎。实验室队伍建设

人的因素是实验室建设的关键因素。光电信息技术课程涉及到光、机、电和控制多学科专业知识，内容负责，应用性强，这就对光电信息技术实验的师资队伍提出了更高的要求。因此要建设成一个高水平、高效益的光电信息技术专业实验室，使之成为培养高素质创新人才的重要基地，必须建设一支业务精、素质好、爱岗敬业的实验室人员队伍[3]。

1.加强力量，教师参与实验室工作，学术带头人进实验室，参与实验室建设的总体规划

和教学大纲修订，形成一支结构合理的队伍。

2.量化管理，奖罚分明，提高实验室人员的工作积极性。按教学、科研和管理等三方面

综合对实验室人员进行考评和评聘制度。而不是一味地从某一方面来衡量和认可。

3建设实践与效果

在学校和学院的大力支持下，光电信息技术实验室经过2000年的第一期建设和2004年的第二期建设以及后续建设，共投资600万元，目前在硬件条件、师资力量都已经达到了一定的规模。目前已经完成7届共计1500本科学生的教学工作。

经过几年的教学实践，光电信息实验教学深受学生的欢迎。学生对课程实验的积极性更高，更加主动，学生更乐意在实验课上下功夫。表现在以下几个方面：

1.参与实验室建设，自己动手开发新实验。例如在光通信系列实验的综合设计性实验

中，学生对实验仪器进行二次开发，自己设计制作了光纤通信电话语音双向传输接口模块，从电路设计到制板、从外形设计到安装调试都由学生独立完成。

2.在设计型实验中，鼓励同学进行创造性思维思考问题，涌现出许多奇思妙想，不少

设计不仅获得了学校创新基金的鼓励，还申请了发明专利。例如“光学棱镜组合密码锁”、“自动脉搏测试仪”、“利用柱面镜的安全光幕”[4]等。

3.积极参加各种设计性竞赛。在全国大学生设计大赛、全国数学建模大赛、中国国际

发明奖展览会等都获得优秀的成绩

4.2007年，光电信息实验中心获得上海市本科实验教学示范中心称号。

参考文献：

应用EWB实现电子技术实验 篇7

电子设计自动化 (简称EDA) 早已深入到电子行业的各个方面并形成主流。凡是电路设计, 基本都应用上了电子辅助设计软件。常用的电子电路仿真软件很多, 如Portal、OrCAD、Pspice、Electronics Workbench等软件。其中Electronics Workbench简称EWB是目前各种电路辅助设计软件中最好的软件之一, 该软件具有模拟和数字电路的辅助设计分析能力, 帮助有关设计人员完成电子电路的设计和分析, 在电子技术的课程教学中, 用EWB电子虚拟工作台完成电子线路实验可以获得较好的效果。

1 EWB软件应用简介

Electronics Workbench软件, 又称电子工程师仿真工作室。该软件是加拿大交换图像技术有限公司 (INTERACTIVE IMAGE TECHNOLOGIES) 在20世纪90年代初推出的EDA软件。而在国内应用EWB软件, 却是近几年的事。目前应用较普遍的EWB软件是在Windows95/98环境下工作的Electronics Work bench5.0 (简称EWB5.0) , 该公司近期又推出了最新电子电路设计仿真软件EWB6.0版本。

在众多的应用于计算机上的电路模拟EDA软件中, EWB5.0软件就像一个方便的实验室。相对其他EDA软件而言, 它是一个只有16 MHz的小巧EDA软件。EWB5.0软件的仿真功能十分强大, 近似100%地仿真出真实电路的结果。而且, 它就像在实验室桌面提供了示波器、信号发生器、扫频仪、逻辑分析仪、数字信号发生器、逻辑转换器, 万用表等电子线路设计、检测与实验必备的仪器、仪表工具。EWB5.0软件的器件库中则包含了许多国内外大公司的晶体管元器件, 集成电路和数字门电路芯片。器件库没有的元器件, 还可以由外部模块导入。

EWB软件的运行特点:

(1) EWB5.0软件安装后约占15.6 MB硬盘空间, 其兼容性也较好。该软件是由ORCAD公司于20世纪80年代末推出的EDA软件。它是世界上使用最广泛的EDA软件之一。EWB5.0软件运行后, 显示出功能强大的Windows统一风格的菜单栏, 操作界面简单明了。EWB5.0软件设用自动布线系统, 在电路图上布连线非常快捷。你只要按照鼠标从连线起点拉到终点后放开, 就会完成自动布线。

(2) EWB5.0软件拥有庞大的元器件模型库, 它提供了电路仿真软件实用化的必备保证。EWB5.0有精确的固态器件模型。例如:半导体器件模型, 这些模型对电子电路的固态化、数字化设计、检测与维护有很大的帮助。EWB5.0软件拥有丰富的元器件模型库, 主要包括:电源、电阻、电容、电感、二极管、双极性晶体管、FET、VMOS、传输线、控制开关、DAC与ADC、运算放大器与电压比较器、TTL74系列与CMOS4000系列数字电路、时基电路等, 元器件总数近万种。其中二极管 (含FET和VMOS管) 2 900种, 运算放大器2 000种。EWB5.0软件所有的元器件值与参数均可改变、也可以构造自己的元器件和电子电路。在元器件上双击鼠标左键, 便可以改变元器件的参数。

(3) EWB5.0软件的虚拟仪器、仪表库。配置精密、先进、完备的电子测量仪器、仪表是电子线路设计必需的技术手段。对于模拟电路可使用虚拟的万用表、函数发生器、示波器。扫频仪可分析电子线路的幅频特性及其电路的直流转移特性、交流特性与瞬态特性。对于数字电路, 可使用数字信号发生器、逻辑分析仪、逻辑转换器分析设备电路的时序和逻辑关系。这些虚拟仪器、仪表库完全代替了实验室的仪器完成电子线路实验。

2 应用EWB实现电子技术实验的步骤

(1) 绘制实验电子线路的原理图, 在EWB5.0软件操作界面上完成自动布线。 (2) 编辑实验电路原理图上元器件数值和参数。 (3) 在实验电路输入端加入适当的信号源。 (4) 从虚拟仪器、仪表库选择合适的仪器并连接在电路测量位置。 (5) 选定分析功能和设置分析参数。 (6) 仿真分析, 根据电路测量参数或图形, 分析电路是否达到性能指标要求, 修正元器件参数, 直到符合要求。

3 用EWB5.0实现电子技术实验实例

实验1:用一个由555时基电路实现可调占空比的方波发生器。

它的基本操作过程:

绘制555时基电路组成方波发生器的电路原理图。先按照电路图从元件库中取出555时基电路芯片, 可调电阻等元件放在合适位置。完成连线, 修改元件参数到合适值。连入仪器库中的双踪示波器。如图1所示。

开启电源开关, 用双踪示波器对555电路的脚3和脚6图形进行观察比较, 选择合适量程, 可观察输出端的电压波形与电容上的电压波形的叠加。从图2中可以清楚地看到方波和电容充放电波形以及它们的幅度、周期、占空比等一系列参数。

如果想改变方波的周期, 只要改变电路原理图中充电电容的大小即可实现。方波的占空比可以调节电位器的阻值来实现。图3是改变电位器的中心位置, 即电位器由50%变化为30%时的波形图。可以看出方波的占空比发生变化。如改变电阻值的大小或者改变电容值的大小, 由于τ=RC的改变就可以改变方波的周期, 因此我们可以在EWB5.0提供的环境中观察、测试和比较, 方便地改变方波的周期、占空比, 达到最终满意的结果。

实验2:用寄存器构成阶梯波发生器。利用串入并出移位寄存器 (TTL74164) 和运算放大器构成阶梯波发生器电路是模拟电路和数字电路的综合应用。TTL74164是8位串入、并出移位寄存器, 用它和运算放大器很方便地实现阶梯波电路。先绘制电路原理图, 确定元器件参数, 放置EWB5.0提供的方波信号源, 方波信号由EWB5.0信号源仪器库中直接引入, 这里我们选用1 000 Hz/50%的方波信号。接入双踪示波器, 并完成布线工作, 如图4所示。

仿真运行电路, 在示波器上可以清楚显示阶梯波的波形, 如图5所示。改变运算放大器的放大倍数可以改变阶梯波幅度, 即通过改变运算放大器的反馈电阻R的阻值来实现。改变信号源的频率可以改变阶梯波的频率。通过示波器的观察直观、方便, 避免了用实物烦琐连线焊接的过程。

由上面两个电子线路实验可知, 应用ElectronicsWorkbench软件仿真模拟电子和数字电子线路实验, 可以根据实验的指标要求, 方便地改变电路参数, 不但能对信号发生器、示波器等仪器的参数变化进行动态仿真, 而且能对电位器、可变电容等可调元件的改变进行实时检测, 并能显示响应的波形, 具体直观地观察了元件参数的变化引起输出波形的变化直接关系。

4 结语

EWB5.0软件是众多的电路仿真软件最易上手的。它的工作界面非常直观、原理图与各种工具都在同一个窗口内, 即使是未使用过它的工程技术人员, 稍加学习就可以熟练地应用该软件。EWB5.0软件可以使你在许多电路设计、检测与实验中无须动用电烙铁就可以知道它的结果, 而且若想更换元器件或改变元器件参数, 只须点点鼠标即可。这对电子线路的设计、实验带来了很大的帮助与变革。EWB5.0软件可以作为电子技术学习的计算机辅助教学软件应用。利用它可以直接在计算机完成电子线路的实验。

摘要：EWB5.0仿真软件是常用的EDA软件之一。介绍了EWB软件的基本功能、特点和其操作方法。给出应用该软件实现电子线路实验的两个具体实例。在电子技术的课程教学中, 用EWB电子虚拟工作台完成电子线路实验可以获得较好的效果。

关键词：EWB5.0,软件应用,电子电路实验

参考文献

[1]康华光.电子技术基础数字部分.第4版.北京:高等教育出版社, 1999

[2]赵世强等.电子电路EDA技术.西安电子科技大学出版社, 2000

光电子技术实验感想 篇8

【关键词】电子技术课程 虚拟实验 传统实验

【中图分类号】G 【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889（2016）03C-0181-03

教育信息化迎来了教育理念和模式改革的深刻革命，为更好地培养适应社会需求的实践创新人才，全国高校纷纷进行了开放性实验教学的改革，传统的以元器件操作、纸质记录的实体性实验模式已不能满足开放性实验研究的需要。开放性大学的日益发展，越来越多的人加入了终身学习的行列。电子技术是在实验的基础上进行理论研究的学科，其内容较多，实验次数有限，课程内容较抽象。随着虚拟电子实验技术的成熟，仿真实验室在电子技术教育领域的应用价值日益凸显。2014年3月，教育部发出了批准建设全国首批100个国家级虚拟仿真实验室的通知。虚拟电子技术实验室作为传统实验的有效补充和延伸，已经成为电子技术专业学生进行专业课程设计的重要实验平台，是电子技术课程教学的一项重要创新。

一、电子技术虚拟实验室国内外研究现状

自21世纪以来，教育数字化已经成为世界教育活动发展的一种新潮流。最早提出虚拟实验室概念的Willaim Wolf教授形象的把虚拟实验室称为“没有围墙的研究中心”。目前，国外在电子学方面，麻省理工学院的Web Lab远程实验室早在13年前就开发并使用在电路设计课程和微电子学的实验。西班牙大学的电子仪器虚拟工作平台，意大利帕瓦多大学的远程虚拟教育实验室都是世界上一流的电子虚拟实验室。还有LAA Physics（Lean Any time Any where Physics）物理实验室是由美国北卡罗来那大学研制的，它提出了“随时随地学习物理”的口号，其目的就是建立一个自由、开放的物理课程实验室。

从知网查询对于电子技术虚拟实验的研究，从中可以看出学术界对于电子技术的学术关注度呈逐年上升的趋势。国内电子虚拟实验室的建设在这几年也得到了快速的发展。国家开放大学的物理虚拟实验室，北京邮电大学的开放式网上虚拟实验室，电子科技大学的电子与通信系统虚拟仿真实验室，西安电子科技大学、杭州电子科技大学的电子信息与通信虚拟仿真实验室等都逐步建成并投入使用。

电子电路以及整个系统的设计是一个不断调试、纠错而呈螺旋式上升的过程，它需要耗费大量的人力、物力和财力。采用虚拟实验平台进行电子电路和系统的设计可有效解决实验设备的不足，这使得虚拟仿真实验愈加适合电子技术课程的基础教育。

二、电子技术虚拟实验方式与传统实验方式的区别

教育的信息化使电子线路课程体系随着信息技术的发展而发展，电子器件从电子管、晶体管到集成电路的发展，也在高校电子技术课程的教学领域引起相应的变化。虚拟仿真实验室的创立，能很好地化解实验硬件的不足，改变传统的教学模式，仿真技术能更充分调动学生的积极性。

（一）传统实验

电子技术实验课程主要强调硬件知识和技能的获取。其包括元器件、单元电路以及由此组成的电路与系统，通过实验掌握这些硬件电路的结构原理以及分析设计。传统的实验教学需要设计、调试、实验、分析四个阶段，但如果对自己的制作工艺没有充分的把握，都不敢通电实验，担心存在的危险会影响实验数据的收集。随着电子元件的增多，比如手机电路板的尺寸很小，电路的层数也多，布线就有了相当的难度，导致无法用手工设计。再者，随着元件数量的增多，各元件之间的相互干扰，使耦合也变得越来越复杂。传统的实验方式优点是：实体感强，进行小型电路设计时，布线明了，操作完成后更有成就感。

（二）虚拟实验

虚拟实验室由虚拟实验台、虚拟器材库和开放式实验室管理系统组成。虚拟实验室为开设各种虚拟实验课程提供了全新的教学环境。虚拟实验台与真实实验台类似。学生可利用虚拟器材库中的器材，自由搭建实验教学计划中的实验教学项目，完成综合性、设计性实验方案的实现。在虚拟实验室中，学生更易获得相关的知识、科学的指导和及时的反馈。而且采用电子设计自动化（EDA）技术开发的产品设计成本低、功能全、易纠错。虚拟实验的优点是：学生可随时随地动手配置、调节和使用实验仪器设备，缩短了设计周期。虚拟教学使实验的安全系数提高，在教学中更便于教师监控，减少实验报告的抄袭情况。

三、虚拟实验技术在电子技术教学中的应用

（一）基于软件的虚拟电子技术设计实验应用

基于信息化时代，计算机可以帮助我们在进行电子技术实验的时候进行计算、信息存储和制图等多项工作。比如，EDA（电子设计自动化）技术的应用，它是在电子辅助教学技术的基础上发展起来的计算机软件，其以计算机为工作平台，融合应用电子技术、计算机技术和智能化技术的最新成果，主要能进行电子电路设计、IC设计和PCB设计。EDA技术将先进、丰富生动的教学方式引入到电子技术的教学之中，使复杂抽象、不易理解的电子技术变得生动形象、简单易学。

EDA工具层出不穷，目前进入我国并具有广泛影响的EDA软件主要有加拿大Interactive Image Technologies公司的EWB、美国Cadence公司的OrCAD、澳大利亚Altium公司的PROTEL、美国Mentor Graphics公司的PADS等。

各类基于应用软件的EDA软件的设计都大体相同，以电子电路工作平台EWB（Electronic Workbench）软件为例，如图2所示，其界面操作简单，工作桌面上装有进行电子实验的若干元器件以及实验设备，像传统操作一样在计算机上完成接线，然后在指定按钮（计算机窗口中）上按一下鼠标 ，计算机将显示出实验结果。其仪器仪表库中还提供了信号发生器、万用表、电压表、扫频仪、双踪示波器、逻辑分析仪等仪器仪表。面板上也提供了各种建模精确的元器件，电阻、电感、电容、二极管、三极管、继电器等。模拟集成电路方面有各种运算放大器、其他常用集成电路。它完全基于电脑中的软件进行电子电路实验，电路的设计可以与实验同时进行，边实验边通过电脑进行分析并形成实验报告。

利用软件式的虚拟平台辅助教学，可以更好地培养学生的学习兴趣，增强学习效果，从而提高教师的教学效率。也可对仿真电路进行破坏性连接，方便地检测不同故障情况下的电路工作状况。但它的特点是要事先对软件进行了解，学习软件的操作方式，此类软件也适合比较复杂的电路安装调试或者电路的设计。

（二）基于网页的虚拟电子技术基础实验应用

基于网页（web）的虚拟实验室利用多媒体网络技术，将整个实验操作过程进行计算机模拟。有的是采用交互式Flash技术开发的网络实验室。基于Flash技术开发的实验界面美观、视觉冲击效果强、体积小、简单易学，可直接在浏览器中进行操作，不需要安装。学习者通过网络浏览器的鼠标操作，就可以像操作真实的实验设备一样，完成实验过程。这种模式比较适用于在电子技术的基础教学中，一些简单的实验可以通过鼠标的操作完成。

在基于网页的虚拟实验室中，实验者也可以进行实验预约、交互性虚拟实验、实验报告的提交等。基于WEB的方式，学习者无需学习软件，完全是“所见即所得”，看到的是真实的仪器而不是符号，比较适合完成电子技术课程中一些入门式的实验及初学者。网络虚拟实验室就是一个无墙的实验中心，是终身学习、社区教育的一个强大的教学后盾。比如要测量变化的磁场是不是形成电流，就可以直接用鼠标拖动磁铁上下移动，看一下电表的变化就可以清楚地看到形成的电流变化，如图3。

（三）基于传感器的虚拟电子技术实验应用

传感器技术的内容涵盖了电磁学、光学、化学、声学、材料学、力学、微电子学等多个学科交叉。它通过感受物理量并按一定规律将其转换为有用信号的器件或装置，利用某些材料自身所具有的内在特性去感受被测量，并转换成可用电信号导入计算机进行处理，因为其实验数据最终结果是通过输入电脑去进行记录、整理、计算、作图、分析，所以，我们也把它归为虚拟实验方式的一类。其结构流程图如图4。

四、云计算时代电子虚拟仿真实验室的展望

（一）改变教育方式

基于网络的虚拟实验室使远程教育更趋完善，它向人们展示了信息时代一种全新的教育方式。其打破了传统实验的模式，师生不受时空限制，共享数据和计算资源，减少重复投资。

（二）节省经费

传统实验室为提高学生的动手能力，需要配置大量的元件和电子仪器，存在投资大、维护难的问题。造成科研活动耗资大，实验设备价格昂贵。在虚拟实验室中，仪器和元件不存在损坏，当整个电路系统先虚拟仿真成功再投入实际运作，可以降低科研成本。

（三）数据存储云同步

云时代增强了师生交互、协作和资源共享的能力，实现基于网络的远程虚拟现实通过Internet服务为个人用户提供海量甚至无限量的个人存储空间。多个个人设备中的数据可以与云存储数据自动同步。

大数据时代，把实验室放到“云”上，使实验教学具有开放性，大众化，学生们利用各种网络终端自由地进入虚拟实验室，方便地操作仪器进行实验。但是，电子技术虚拟实验方式的改革还必须与实体实践相结合。毕竟网络虚拟实验不是实体操作，电路工艺、线路长短、仪器的精密都会存在差异，其只能作为电子技术实验教学的一个延伸和补充。

学生通过电子技术虚拟实验室的人机交互界面来完成所设定的实验，可以接受更大量、更具体、更完整的信息。不同层次的实验，不同的人群选择不一样的虚拟实验方式，更好地契合了开放性学习“以学生和学习为中心”的学习模式。采用科学的实验室装备，进行多种形式的实验方式，可以促使我们与最先进的电子实验同步，更好地提高实验教学的水平。

【参考文献】

[1]赵顺喜.网络虚拟电子实验室的创建[J].实验室科学，2010（3）

[2]冼凯仪，潘松.应用电子电路仿真软件改革电路实验[J].杭州电子工业学院学报，2002（2）

[3]方振汉，严萍.构建电子技术虚拟实验室[J].中国计量学院学报，2003，14（2）

[4]段国艳.电子技术虚拟实验系统研究与开发[D].西南交通大学，2013

[5]蒋燕妮，吴苏.基于EDA技术的数字电子技术虚拟实验系统探究[J].电子技术，2012（07）

[6]刘云芳.电子技术虚拟实验系统的设计与开发[J].教育教学论坛，2012（37）