数字电子技术基础(精选5篇)
数字电子技术基础范文第1篇
关键词: 双语教学 数字电子技术基础教学 教学改革
为应对经济全球化和科技革命的挑战,本科教育要创造条件使用英语等外语手段开展公共课和专业课的教学。很多高校已经开设了一些课程的双语教学,在全国各高校内得到了广泛的重视和积极的试行,并取得了一些成果。所谓双语教学,就是用母语和外语进行非语言学科的教学。我国的双语教学语言主要是汉语和英语,它是非语言学科专业的一种新的教学模式。数字电子技术基础课程作为电子信息技术等专业的核心专业基础课,也被我校纳入双语教学课程体系。开展双语教学,可以更有效地锻炼学生的“听”、“说”、“读”、“写”技能,更好地推进数字电子技术课程的双语教学。显然,双语教学在推进我国本科教育国际化,进一步提高本科教学质量,以及培养创新型人才等诸多方面具有重要作用。
一、开展双语教学的必要性
在数字电子技术基础课程中,有很多专业术语和元器件符号,教学中老师要对它们进行解释,但学生在实际应用器件手册时还是感到陌生。采用双语教学,学生使用英文教材,有助于学生理解这些专业术语和符号,加深对问题的理解,同时还可以提高学生查找、消化英文,用英文进行学术和技术交流的能力。
二、双语教材的选取及合理利用
合理选择双语教学教材是开展双语课程的重要前提,选教材主要考虑以下方面:一是双语教材的覆盖内容基本上与原课程教材相同;二是要求双语教材的句子尽量使用简单句,让学生一看就明白它的意思。同时,如果句子太长,就很难理解,学生的学习兴趣也会随之降低。
三、双语教学模式的设计
在双语教学中面临的第一个问题是师资条件。对于双语教师,不仅要求其熟悉专业知识、外语驾驭能力强,还要求能灵活运用各种教学方法和手段,因此,在新开展的双语教学中,选择一个合适的教师很重要。第二个问题是学生素质问题。学生刚开始接触外语教材和外语课程会感到非常吃力,想在有限的课时内完成对外语表述的教学内容的透彻理解是很困难的。所以,在新开的双语班中可选择基础比较好的一本专业实施。另外,加上学生的外语水平良莠不齐,势必会影响部分学生基础课程的学习,进而影响对本专业后续课程的学习。因此要在课堂教学模式和教学手段方面进行设计,以便适应初学者的认知能力和适应能力。
1.循序渐进的课堂教学模式
现阶段普通高校工科学生的总体英文水平尚未达到能够接受全英文授课的程度,如果一开始就让老师用英语讲授复杂的专业知识,则会有一部分学生无法听懂,反而不利于专业知识的学习。由于学生刚刚接触课程,缺乏对课程的整体认识,还是双语教学,因此采用英文板书,中文讲课,让学生慢慢熟悉专业术语,用课时的1/4左右时间引导学生对英文教材的前面部分内容进行精读,对重要的概念和例题进行逐句逐段的解释;中期以后,学生逐步适应了双语教学,可以逐渐加大英语讲课的比例,对于简单内容用全英文讲解,对于复杂内容,先用英文讲解一遍,再用中文辅助解释一遍,加深学生的印象。
2.注重平常的课后练习
每次课结束后,给学生布置课后练习,以督促学生课后复习、预习,从而阅读、理解教材的内容。而且要求学生在做课后练习时,采用英文作答,使学生熟悉英文提问的方式,同时学会使用一些简单的语言解答专业问题。
3.考试模式
期末考试采用闭卷形式,全英文命题,为了让学生不在英文作答上浪费时间,作答形式不要求全英文,可以中文作答。
四、结语
双语教学是一项很具挑战性的工作,其准备工作难度大,需要教师投入的时间和精力多,也需要学校给予承认和支持。在师资和软硬件许可的条件下,通过师生的共同努力,其前景还是非常乐观的。只要有了好的教学模式及教学方法,外语和专业的学习是可以相互促进的,成效也会日益突出。只有在实践中不断探索,认真研究和总结经验,才能达到预期的教学效果。
参考文献:
[1]聂慧,黄冰等.关于双语教学或采用外文教材授课的思考[J].桂林:桂林电子工业学院学报,2003.
数字电子技术基础范文第2篇
关键词:数字电子技术;研究性教学;工程创新人才
大学是传授高深学问的地方,这种知识不应只是一般的学科知识或确定性知识,而是具有前沿性的创新知识。进入20世纪以后电子技术进入飞速发展时期,电子技术的教学应该通过研究性教学启发带动学生掌握这种先进技术。
哈尔滨工业大学电子学教研室在2023年编写了由高等教育出版社出版的《数字电子技术基础》普通高等教育“十一五”国家规划教材。针对该教材我们开展了数字电子技术研究性教学的探索,注重电子技术实践性,跟踪电子技术的最新发展,经过小班试点,取得了很好的实践效果。
一、研究性教学内容的前沿性
若课程内容的前沿性不足就不能反映科学上的新进展,也会制约学生掌握最新知识和先进方法,不利于培养学生的创新能力。研究性教学可以将前沿科学问题作为教学内容提出,且不像传统课程那样给出明确的结论。这样便于保证课程的前沿性和开放性。前沿性的课程内容既传播新知识和新方法,又能够激发学生的创新动机和创新自我效能感。当学生得知自己正在讨论学术前沿问题时,他们会表现出更大的研究兴趣,投入更多时间和热情,也更加渴望在这样的问题上提出自己的见解,从而激发他们的创新动机。反之,陈旧的课程内容会减弱学生的学习兴趣,拉低自我效能感和创新动机,学生们也会倾向于使用固有思路和方法去解决问题。
当前,电子技术已经进入电子设计自动化时代,电子设计自动化(简称EDA)是现代数字电子技术最前沿的技术。它可以将几片到上千片中小规模集成电路集成到一块芯片如FPGA芯片中,在通信工程、自动控制系统、机电一体化领域有着广泛的应用。它包括FPGA/CPLD开发技术、SOPC(片上可编程系统)及ASIC(专用集成电路)设计。
FPGA技术一个重要特点是技术更新快,从器件、软件到各种参考书籍,层出不穷。例如Altera公司的可编程逻辑芯片,两三年就会推出新一代芯片,在性能上或多或少有所改进。其集成开发环境几乎逐年更新。因此在教学中强调电子设计自动化的重要性,并以此为主线开展教学。通过电子设计自动化(EDA)技术及硬件描述语言HDL简介、可编程逻辑器件结构、Verilog语言及可编程逻辑器件编程软件Quartus II的学习,学生可全面地掌握电子设计自动化的设计方法。Verilog语言学习采取先给出实例,再对实例中出现的语法现象进行说明的书写方式,保证了Verilog语言语法介绍的连续性。实例覆盖了中规模逻辑器件,包括:数据选择器、加法器、显示译码器、触发器、计数器和有限状态机。通过模仿这些实例可以快速地掌握逻辑电路的Verilog程序编写方法。
为了使电子设计自动化教学与国际接轨,首先我们与美国著名半导体公司ALTERA建立了国际联合实验室,调查了美国、加拿大及英国的部分大学的数字电子技术课程的内容及使用的EDA实验系统,这些学校包括美国阿拉巴马大学(University of Alabama)、美国伊利诺州立大学香槟分校(University of Illinois at Urbana-Champaign)、美国密西根大学(Universityof Michigan-Ann Arbor)、加拿大多伦多大学(University of Toronto)、美国普渡大学(Purdue University)、乔治亚理工学院(Georgia Institute of Technology)、英国伦敦大学(University of London)、帝国理工学院(Imperial College London)、麦克马斯特大学(McMaster University)美国哥伦比亚大学(Columbia University)等,这些国际大学数字电子技术课程都大量引入电子设计自动化相关的理论及实践课程,所使用的实验系统和我校相同为ALTERA公司的DE2开发平台。这为我们借鉴国际教学模式奠定了基础。
参考国外大学,修改了课程的教学内容,强调电子设计自动化的重要性,通过电子设计自动化(EDA)技术及硬件描述语言HDL简介、可编程逻辑器件、Verilog语言及可编程逻辑器件编程软件Quartus II的学习,学生可全面地掌握电子设计自动化的设计方法。通过国际化联合实验室的平台引入了美国工程类顶尖名校伊利诺伊—香槟分校、普渡大学、密西根大学的教学案例。同时邀请国际同类课程教授及FPGA设计名企资深工程师前来讲学培训,如2023年5月邀请美国明尼苏达大学数字电子技术课程负责人Sobelman教授及学生来访,观摩了本课程的教学,与Sobelman教授就数字电子技术基础课程教学内容及教学方法做了进一步的交流。Sobelman教授说,我们目前的教学内容与他们学校基本一致,使用的实验装置与美国高校基本相同。邀请加拿大多伦多大学电机研究所美国Accelight IC主设计师做了“全新40纳米Stratix IV及Cyclone IV介绍及其应用分析”的讲座。
二、研究性教学过程的实践性
数字电子技术基础范文第3篇
1高职电子产品组装与调试实训项目现状
据调研,目前国内大部分高职院校所开设的电子产品组装与调试实训内容包括:收音机组装与焊接、数字电子钟的装配、直流稳压电源及声光控延时开关等,这些项目涉及电子技术基础课程内容比较单一,仅包括模拟电子或数字电子,且电路比较简单,已经不太适用本课程的实训。我校开设的电子产品组装与调试实训内容以收音机组装与焊接为主,该实训内容虽然成熟,且在我校使用多年。然而,收音机套件元件以模拟电子元件为主,不包含数字电子元件,越来越集成化,以致所使用的电子元器件越来越少,已不适用于我校现在的电子产品组装与调试实训教学。因此,本论文致力于寻找新的实训内容,包括模拟电子和数字电子电路的所有知识点,以便提高学生电子技术基础的综合水平。
2电子技术基础课程包括的知识点汇总
2.1模拟电子技术部分
分立元件:二极管、三极管(晶体管)、场效应管、晶闸管等。集成元件:集成运算放大器、晶振、三端集成稳压管等。常用电路:三极管放大电路、集成运算放大电路、负反馈放大电路、振荡电路、直流稳压电源等。
2.2数字电子技术部分
集成元件:各种集成芯片(与门、或门、非门、与非门、或非门、与或非门、同或门、异或门、加法器、编码器、译码器、数值比较器、数据选择器、RS触发器、D触发器、JK触发器、T触发器、计数器、寄存器等)。常用电路:组合逻辑电路(无记忆功能)和时序逻辑电路(有记忆功能)。
3电子产品组装与调试实训项目的改革
根据以上电子技术基础课程所包括的知识点,查找到比较更切合实训要求的实训内容即数字温度计[1]。数字温度计主要由温度检测电路、信号放大电路、V/F变换电路、频率测量电路、超温告警电路和电源电路所组成。框图中各部分电路简介:温度检测电路:温度检测电路主要由并联式稳压器、电桥和差分放大器组成。信号放大电路:同相比例运算放大器,主要有2个作用,其一是用于将上一级的信号进行同相放大,其二是调整因元件参数偏差引起的测量误差。V/F变换电路:电压频率转换电路。计数译码显示电路:设有锁存器、七段显示译码器和输出驱动电路,显示选用3只七段LED数码管。门控电路:采用V/F转换器进行A/D转换,就应该对V/F转换器输出的频率在固定时间内进行计数,当门控信号为高电平时,计数器允许计数,当门控电路变化为低电平时,计数器禁止计数。以上电路中包括了电子技术基础中大部分的常用分立元件、集成芯片及电路,学生可以通过对元件的检测进一步熟悉各种分立元件,在整个电子线路的分析中,学生通过分模块进行分析,掌握分析电路的方法和产品的调试。因此,数字温度计符合本实训项目内容改革需要。
4结语
数字电子技术基础范文第4篇
对课程学时进行大幅度削减,保留了电路和模拟电子技术中必要的基本理论、基本知识和基本技能,同时删除了与后续计算机和软件工程专业关系不大的知识内容。例如,删除了电路部分的网络函数、二端口网络及信号与系统的相关内容等,为计算机及软件专业学习后续课程以及从事与专业有关的工程技术工作打下基础。计算机相关新技术日新月异,发展速度极快,这样的改革不仅为计算机类相关专业后续的专业课程提供课时空间,更重要的是提供了学生在校期间学习最新技术,培养创新能力的机会。
课程改革不能矫枉过正
经过课程改革,《电路电子技术》课程在计算机软件专业应用了6年后,在2023—2023学年软件专业从本身的专业方向考虑,取消了《电路电子技术》课程,而其后续课程《数字逻辑》予以保留,笔者对此表示质疑。下面从几个方面表述观点:
1软件技术人才的局限
软件工程是指开发、操作和维护软件系统的规范和可度量的方法,由于软件工程专业重点是培养工程技术人才,不同学校的专业培养可以有不同的侧重。因此,软件工程专业的课程规划应强调工程性、实用性和系统性。培养目标的不同,将导致各学院在基础课程设置和实践重点方面的侧重点不同。《电路电子技术》课程强调的是电路与电子技术基础,注定其理论性强,但它又是学生遇到的第一门介于科学类和工程类之间的课程,且有广阔的工程应用背景,是学生从理论学习到工程应用的过渡,将为他们今后从事工程技术工作打下坚实的基础。软件工程专业的课程规划一方面应强调工程性、技术性、系统性、实用性、复合型和综合性,另一方面也要充分强化基础课程的学习。软件工程学科发展迅速,从2023年起将其从计算机学科分离出来,成为一个一级学科,无论其发展过程如何,对于涉“电”专业而言,《电路原理》和《模拟电子技术》的基本理论是必不可少的专业技术基础课程。
2课程设置缺乏系统性
《电路电子技术》曾经是计算机专业科学技术和软件工程的共有理论基础课,对计算机硬件的深入学习起着非常关键的作用,并且直接影响着后续课程的掌握,如《数字电子技术》、《计算机网络》等。特别是软件专业后续课程,如《数字逻辑》。数字逻辑是数字电路逻辑设计的简称,其内容是应用数字电路进行数字系统逻辑设计。电子数字计算机是由具有各种逻辑功能的逻辑部件组成,这些逻辑部件按其结构可分为组合逻辑电路和时序逻辑电路。组合逻辑电路是由与门、或门和非门等门电路组合形成的逻辑电路;时序逻辑电路是由触发器和门电路组成的具有记忆能力的逻辑电路。有了组合逻辑电路和时序逻辑电路,再进行合理的设计和安排,就可以表示和实现逻辑代数的基本运算。而现代数字电路又是建立在晶体管基础上的,所以《模拟电路》就成了《数字电路》的根基。模拟电子技术是一门研究对模拟信号进行处理的模拟电路的学科,它以半导体二极管、半导体三极管和场效应管为关键电子器件,包括功率放大电路、运算放大电路、反馈放大电路、信号运算与处理电路、信号产生电路、电源稳压电路等研究方向。《模拟电子技术》的基础又是《电路原理》,《电路原理》是电子信息类专业的必修课,是以分析电路中的电磁现象,研究电路的基本规律及电路的分析方法为主要内容。电路分析是在电路给定参数已知的条件下,通过求解电路中的电压、电流而了解电网络具有的特性。
在《数字逻辑》课程讲解中,其内容渗透着电路和模拟电子的知识,例如,对数字逻辑中逻辑代数的讲解,逻辑“0”和逻辑“1”的电路实现,是有具体的电位定义的,由三极管搭接的非门电路是要通过电路计算才能确定电路参数及正确的工作状态。因此,没有《电路理论》的基础根本不懂电位的概念,当然更不会进行相关的电路计算,没有《模拟电子技术》的基础,就不懂三极管,当然也不会懂三极管的开关特性,没有之前电路和电子知识的铺垫,学生对该课程知识的理解和接受能力明显受到影响。所以,《电路原理》和《模拟电子技术》对《数字逻辑》的重要性是不言而喻的,《电路原理》、《模拟电路》以及《数字电路》,应该是一系列不可分离的、完整的知识体系。
对学生就业的影响
当今社会科技发展迅猛,本科毕业生就业压力加大,就业形势不容乐观。大众化高等教育的结果之一就是毕业生剧增,就业分配会愈来愈难。学生必须全面提高自身的综合素质,才能在社会激烈的竞争中立于不败之地,这就要求我们坚持和加强素质教育。教学内容的改革最终必须要体现在以社会需求为指导确定教学内容,注重理论和实践紧密结合,强调能力培养,注重教材内容的基础性和科学性。对于应用型本科院校,应加强工程应用教学,软件工程专业的教育目标定位于面向软件产业培养高素质的工程型软件实用人才。围绕这一定位,软件工程专业的高等教育应该围绕大型软件开发过程中的工程方法、关键技术和相关工具展开。在很多工程环境下,软件工程毕业生,需要同时掌握必要的硬件基础知识,才能对整个工程放眼全局,而《电路原理》和《模拟电子技术》是所有硬件知识的基础课。
数字电子技术基础范文第5篇
关键词:数字电视;双向网络;安全建设
中图分类号:TP393.08 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2023)06-0055-02
1 基本概念
①网络电视。网络电视又称IPTV(InteractivePersona-
lityTV),是一项将电视和网络完美结合的技术。把电脑、电视和手机作为显示器,通过连接网络,是用户可以改变过去被动端看电视节目的模式,自主的选择电视节目进行观看,满足自己的需求、
②双向网络。指由一条下传信道和一条上传信道构成的,具有双向交互式传输功能的有线网络,现常用于通信网络,有线电视网络等。由服务器端,中间网络,客户机端构成。中间网络具有两条信道,能够实现服务器端与客户机端双向交互式通行。一般可分为:上行频段、过度频段、FM频段、下行频段等。目前双向网在5~1 000 MHz的范围内可划分为:上行频段:5~65 MHz;过度频段:65~87 MHz;FM频段:87~108 MHz;下行频段:108~1 000 MHz。
③数字电视。数字电视一种将节目的全部过程利用数字处理信号的方式来运行或利用二进制数字串所形成的数字流传播的电视。基于DVB技术标准的广播式和“交互式”的数字电视。是采用了先进客户管理技术,可以为客户才来更多好节目,提高了画面的清晰度和质量。它还可以订购各种业务,如互动电视、高清晰度电视、标准清晰度电视、BSV液晶拼接等业务。与传统电视相比,数字电视音质更好、节目数量更多、画面更清晰亮丽。
2 现阶段数字电视双向网络存在的安全问题
在双向网络出现之前,数字电视一直使用的是单向网络。由于单向网络与网络连接少,收费低,可获取的利益少,所以单向网络安全问题多数集中在授权的安全,不要出现盗版,不要出现黑户问题上。而数字电视双向网络业务更多、用户的增值项目也多,使得他人可利用数字电视双向网络赚取大笔利润,由此将引起大量的黑客对数字电视双向网络的关注。
数字电视双向网络不像数字电视单向网络保守,其安全问题不仅仅像数字电视单向网络那样只出现在终端而是前段终端都可能出现。还要考虑终端对前端的影响和恶意攻击,这使得数字电视单向网络的安全建设单独大大加大。
3 数字电视双向网络的安全建设的建议
3.1 建立一个开放性、标准性,能够取得第三方认证的
系统结构
推荐使用两种技术,一个是公约基础设施(Public Key Infrastructure,PKI)技术。另一个是安全套接层(Seeure Socket Layer,SSL)技术。
①公约基础设施(Public Key Infrastructure,PKI)技术。所谓公约基础设施(Public Key Infrastructure,PKI)技术其实就是一个用公钥概念、技术实施和提供安全服务的具有普适性的安全基础设施。公约基础设施(Public Key Infrastructure,PKI)技术是一种新的安全技术,它由公开密钥密码技术、数字证书、证书发放机构(CA)和关于公开密钥的安全策略等基本成分共同组成的。公约基础设施(Public Key Infrastructure,PKI)技术是利用公钥技术实现电子商务安全的一种体系,是一种基础设施,网络通讯、网上交易是利用它来保证安全的。公约基础设施(Public Key Infrastructure,PKI)技术是提供公钥加密和数字签名服务的系统或平台,目的是为了管理密钥和证书。一个机构通过采用公约基础设施(Public Key Infrastructure,PKI)技术框架管理密钥和证书可以建立一个安全的网络环境。公约基础设施(Public Key Infrastructure,PKI)技术包括四个主要部分:X.509 格式的证书(X.509 V3)和证书废止列表CRL(X.509 V2);CA 操作协议;CA 管理协议;CA 政策制定。
②安全套接层(Seeure Socket Layer,SSL)技术。SSL(Secure Socket Layer)安全套接层是Netscape公司率先采用的网络安全协议。它是在传输通信协议(TCP/IP)上实现的一种安全协议,采用公开密钥技术。SSL(Secure Socket Layer)安全套接层应用广泛,各种网络都可以使用它,不仅如此,还提供了三中安全服务。SSL(Secure Socket Layer)安全套接层是一种利用TCP的可靠的端到端的安全服务,而且他还是一个二层协议,底层是SSL记录层,此层是用来封装各种上层协议。还有一层是SSL的握手协议,它的作用是在服务器和客户机之间传送数据之前协商加密算法和加密密钥,服务器将通过客户及提出的加密算法来选择最适合的算法。还有三个更高层的协议,分别为SSL的一部分:握手协议、修改密文规约协议和告警协议。
有这两项技术作为基础的数字电视双向网络安全系统,既能获取第三方的认证,还能增加安全性。
3.2 网络内容安全
网络是把双刃剑。现在网络充斥着各种不良信息,还有一些不法分子制造网络病毒损害电脑,盗取别人的个人信息和重要数据以此来谋取利益。当然随着网购的兴起,更有不法分子通过网络盗取和骗取钱财。由此,数字电视双向网络应该有一个安全的环境,保护用户的个人信息和钱财,还要防止病毒的侵入。我建议利用消息鉴别码(Message AuthenticationCode,MAC),消息鉴别码(Message AuthenticationCode,MAC)可以鉴别信息的来源是否合法还可以保证信息的完整性。
消息鉴别码(Message AuthenticationCode,MAC)有一个认证标识是用公开函数和密钥然后产生一个长度一定的值, 消息鉴别码用这个标识来判断信息的完整性。利用一个密钥生成一个大小一定的数据块(MAC),将其与信息一起传送,接收方利用发送方共享的密钥进行鉴别认证等. 消息鉴别码(Message AuthenticationCode,MAC)仅仅认证消息MAC的完整性(不会被篡改)和可靠性(不会是虚假的消息或伪造的消息),但不负责数据MAC是否被安全传输。之所以要放弃信息的保密性(使用公钥加密私钥签名的对称密码协议可以很好的保证信息MAC的保密性、完整性和可靠性),是因为在某些场合(政府部门公告、网络管理通知等)并不需要对信息进行加密;或者是有些场合(例如广播信息等)需要长时间传输大量信息。由于MAC函数是单向函数,因此对明文M进行摘要计算的时间远比使用对称算法或公开密钥算法对明文加密的时间要小。
3.3 保证用户信息的安全
在进行业务费用支付的时候,会要求用户输入个人资料和密码等。保护用户的资料和密码就成为结构系统需要注意的事项。虚拟键盘技术大可解决此问题。有了虚拟键盘技术,机顶盒会出现一个键盘,键盘上的数字都是随机排列的,这样就算不法分子偷到了遥控器的红外数据,得到的也仅仅是上下左右,而不是用户密码,从而保证了信息输入的安全。
4 结 语
通过对数字电视双向网络的安全建设,才能使用户放心的使用数字电视双向网络,满足用户的要求,使得数字电视双向网络更快更好地发展。
参考文献:
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[3] 张吉术.网络电视基础问答[J].家电维修,2023,(10).
[4] 朱凯彬.浅谈数字电视双向网络安全[J].黑龙江科技信息,2023,(13).
[5] 江伟湘.基于公共终端的安全移动计算[D].西安:西安电子科技大学,2007.
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