集成運(yùn)算電路實(shí)驗(yàn)視頻教程制作

1、密級： JINING UNIVERSITY 學(xué) 士 學(xué) 位 論 文 THESIS OF BACHELOR題 目 集成運(yùn)算電路實(shí)驗(yàn)視頻教程制作 系 別： 物理與信息工程系 專業(yè)年級： 物理學(xué)專業(yè)2009級 學(xué)生姓名： 張建波 學(xué)號： 2009276031 指導(dǎo)教師： 房永鋼 職稱： 副教授 起訖日期： 2013.03.022013.05.31 目 錄摘要1關(guān)鍵詞1Abstract1Key words1引言（緒論）21材料與方法21.1材料 21.2方法 22 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備22.1選擇實(shí)驗(yàn)電路22.2明確實(shí)驗(yàn)內(nèi)容32.3試驗(yàn)結(jié)果53 處理制作視頻中的問題74 教學(xué)效果評估95結(jié)語 9參考文獻(xiàn)9致謝10

2、附件10集成運(yùn)算電路實(shí)驗(yàn)視頻教程制作物理學(xué)專業(yè) 張建波指導(dǎo)老師 房永鋼摘要:集成運(yùn)算放大器具有成本低、功能多等優(yōu)點(diǎn)可廣泛用于自動控制系統(tǒng)、測量儀表等其它電子設(shè)備中。近年來集成運(yùn)放的指標(biāo)不斷提高因此對于集成電路的學(xué)習(xí)也成為模擬電路課程學(xué)習(xí)中的重中之重，對于更好的加強(qiáng)運(yùn)算電路的學(xué)習(xí)，視頻實(shí)驗(yàn)教程的作用越來越明晰。本研究立足于將原創(chuàng)性視頻教學(xué)資料應(yīng)用于大學(xué)生模擬電子實(shí)驗(yàn)與視頻教學(xué)的結(jié)合, 并考察其有效性, 從而推動視頻與課堂教育的普及性和科學(xué)性。關(guān)鍵詞：集成運(yùn)算 視頻制作 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 模擬電路實(shí)驗(yàn)Integrated operational circuit experiment video tutor

3、ialStudent majoring in Physics Zhang Jianbo Tutor Fang Yonggang Abstract： Integrated operational amplifier has the advantages of low cost features. Can be widely used in automatic control system for measuring instrument and other electronic equipment in recent years, integrated op-amp in increasing.

4、 So for integrated circuit of the study also becomes the top priority in analog circuits course learning, to better strengthen the learning arithmetic circuit, the role of experimental video tutorial is more and more clear of this study is based on the original video teaching materials applied in th

5、e analog electronic experiment combined with the video teaching to students and evaluate their effectiveness, so as to promote video and classroom education universal and scientific.Key words: integrated operational; Video production; Experimental design；Analog circuit experiment引言 隨著電子信息技術(shù)的發(fā)展，國家經(jīng)濟(jì)發(fā)

6、展對知識和技術(shù)的需求越來越大, 高等教育作為培養(yǎng)人才、創(chuàng)造知識的重要環(huán)節(jié), 在國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展中發(fā)揮著越來越重要的作用。國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展需要越來越多的人才。實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)作為提高人才素質(zhì), 培養(yǎng)創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力的重要手段, 其內(nèi)容與課程體系的改革勢在必行; 目前各工科類高校在實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程方面普遍開設(shè)了電路測量、電子測量與電子電路實(shí)驗(yàn)、數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、電裝實(shí)習(xí)、電子電路課程設(shè)計(jì)和大型實(shí)驗(yàn)等實(shí)驗(yàn)課程, 并形成了計(jì)算機(jī)虛擬實(shí)驗(yàn)與實(shí)際操作相結(jié)合的教學(xué)特點(diǎn)。隨著電路應(yīng)用技術(shù)的快速發(fā)展, 在模擬電路應(yīng)用方面已經(jīng)形成電路設(shè)計(jì)集成化, 集成電路設(shè)計(jì)軟件化的趨勢, 改革目前傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式勢在必行。 視頻

7、教學(xué)是近幾年隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通訊技術(shù)的發(fā)展而出現(xiàn)的一種新型教學(xué)方式。早期運(yùn)用在院校的遠(yuǎn)程教育上。學(xué)員登錄教育網(wǎng)站，在線學(xué)習(xí)或下載所學(xué)學(xué)科的視頻教學(xué)內(nèi)容，離線學(xué)習(xí)。由于不受時間和空間的限制，對于遠(yuǎn)離學(xué)校所在地或受到時間約束的在職人員的繼續(xù)學(xué)習(xí)深造是一種行之有效的學(xué)習(xí)方式?，F(xiàn)在該種教學(xué)方式經(jīng)過加工運(yùn)用，通過與老師課堂教授相結(jié)合，優(yōu)勢互補(bǔ)，在現(xiàn)代教學(xué)過程中運(yùn)用也逐漸形成大的趨勢。1. 材料和方法1.1 實(shí)驗(yàn)儀器 智能模擬試驗(yàn)臺，數(shù)字萬用表，DV攝像機(jī)，多媒體教室，電腦等器材。1.2 實(shí)驗(yàn)方法 采用實(shí)驗(yàn)法，問卷調(diào)查法2實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備2.1 選擇實(shí)驗(yàn)電路 電壓跟隨器電路是共集電極電路，信號從基極輸入，射極輸出

8、，故又稱射極輸出器?；鶚O電壓與集電極電壓相位相同，即輸入電壓與輸出電壓同相。這一電路的主要特點(diǎn)是：高輸入電阻、低輸出電阻、電壓增益近似為1，所以叫做電壓跟隨器。 并且，電壓跟隨器具有緩沖、隔離、提高帶載能力的作用。 反向比例運(yùn)算電路應(yīng)用很廣泛，因?yàn)樗鼈円肓素?fù)反饋，所以它改善了負(fù)放大電路的多方面性能，如提高放大倍數(shù)穩(wěn)定性、減小非線性失真、抑制噪聲、拓寬頻帶等，因此它在電路中的應(yīng)用十分廣泛。由于以上兩個電路的所具有的的特點(diǎn)和作用，本實(shí)驗(yàn)選擇電壓跟隨器和反向比例運(yùn)算電路作為實(shí)驗(yàn)電路。 2.2 明確實(shí)驗(yàn)內(nèi)容一 確定實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆针妷焊S器和反向比例放大器的基本工作原理及測試方法，學(xué)會運(yùn)用DV

9、錄制視頻。 二 準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)設(shè)備 1、智能模擬試驗(yàn)臺 2、數(shù)字萬用表 3、DV攝像機(jī) 三 按照以下實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)1. 首先將運(yùn)算放大器調(diào)零。2. 根據(jù)圖1-1連接電壓跟隨器圖1-1電壓跟隨器公式： V0=VI3.將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填入表1.1Vi-2-0.500.51V0V（測）V（計(jì)）4.按照圖2-2連接反向比例放大器 基本公式：U0=-UI5. 完成表1-2的實(shí)驗(yàn)記錄輸入電壓Vi（mv）3010030010003000輸出電壓理論值實(shí)驗(yàn)值五 實(shí)驗(yàn)過程的注意事項(xiàng)1.要正確連接電路，注意連接過程的視頻拍攝，突出重點(diǎn)，拍攝清晰。2.輸入實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的選擇要有代表性，儀器調(diào)整過程要準(zhǔn)確的拍攝，要能夠突出重

10、點(diǎn)。2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果1.將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填入表1.1Vi-2-0.500.51V0V（測）-1.98-0.500.51.01V（計(jì)）-2-0.500.512.整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，填入表中。輸入電壓Vi（mv）3010030010003000輸出電壓Vo理論值-300-1000-3000-10000-30000實(shí)驗(yàn)值-297-1003-3020-10050-101202. 分析運(yùn)算關(guān)系。數(shù)據(jù)處理得： V0=kVI U0=-kUI3.處理制作視頻中問題 （1）學(xué)會使用一款視頻文件制作工具軟件。視頻制作軟件是將圖片、背景音樂、視頻等素材經(jīng)過非線性編輯后，通過二次編碼，生成視頻的軟件，除了簡單的將各種素材合成視頻

11、，視頻制作軟件通常還具有添加轉(zhuǎn)場特效、MTV字幕特效、添加文字注釋的功能，因此，視頻制作軟件也屬于多媒體視頻編輯軟件的范疇.此類常用的軟件有：屏幕錄制專家、繪聲繪影、microsoft vedio maker 等，本次研究我們選用繪聲繪影10。其原因如下： 會聲會影10(Ulead VideoStudio 10)不僅完全符合家庭或個人所需的影片剪輯功能，甚至可以挑戰(zhàn)專業(yè)級的影片剪輯軟件。會聲會影10具有最完整的影音規(guī)格支持，獨(dú)步全球的影片編輯環(huán)境，令人目不暇給的剪輯特效，最撼動人心的HD高畫質(zhì)新體驗(yàn)。 會聲會影10(Ulead VideoStudio 10)其成批轉(zhuǎn)換功能與捕獲格式完整支持，讓

12、剪輯影片更快、更有效率；畫面特寫鏡頭與對象創(chuàng)意覆疊，可隨意作出新奇百變的創(chuàng)意效果；配樂大師與杜比AC3支持，讓影片配樂更精準(zhǔn)、更立體。 會聲會影10(Ulead VideoStudio 10)使用全新的運(yùn)動跟蹤跟隨屏幕上運(yùn)動的物體，并附加圖形和文本。此外，可為移動設(shè)備、Web、DVD 和 Blu-ray Disc制作難以忘記的視頻。使用一體化視頻編輯器可拍攝、編輯和共享生活中的所有趣事。 （2）準(zhǔn)備好教學(xué)文字內(nèi)容，相關(guān)的圖片、動畫及背景音樂資料。使用工具軟件，將這些相關(guān)元素，有序科學(xué)地整合在視頻教案中，完成視頻教案的工作. 視頻教學(xué)模式應(yīng)包括學(xué)習(xí)、討論、練習(xí)、回顧4 個基本教學(xué)環(huán)節(jié)。我們在制作

13、視頻教案時，學(xué)生的自主學(xué)習(xí)的時間安排應(yīng)科學(xué)合理， 力求與與學(xué)生保持注意力集中的持續(xù)時間相一致。一般來說，學(xué)習(xí)時間過長，學(xué)生的注意力會下降，進(jìn)而降低學(xué)習(xí)效率，在本次研究中我們尊求這一規(guī)律，把時間設(shè)定在了16分鐘。 （3）視頻內(nèi)容的講解的聲音保持平和，吐字應(yīng)清晰，語速中等偏慢，使學(xué)生聽起來不費(fèi)力；應(yīng)使用短句，盡可能避免長而復(fù)雜的句子，以免增加學(xué)生的聽力負(fù)擔(dān)；使用生活化語言講解，語言風(fēng)趣、幽默，使學(xué)生易于理解，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。 （4）教學(xué)內(nèi)容的組織應(yīng)層次分明，錯落有致。對于關(guān)鍵知識點(diǎn)可以加粗文字、顏色變化突出，甚至可以配合背景音樂、動畫圖片，增強(qiáng)學(xué)生的感觀刺激，使學(xué)生印象深刻，提高記憶力。 （5

14、）應(yīng)考慮學(xué)生的個性化差異。本視頻教材的教學(xué)內(nèi)容分兩部分：基礎(chǔ)部分和附加部分?；A(chǔ)部分滿足絕大多數(shù)學(xué)生的學(xué)習(xí)需要； 附加部分作為選學(xué)內(nèi)容，是基礎(chǔ)部分內(nèi)容的擴(kuò)充和延伸，學(xué)生可以根據(jù)自身的能力特點(diǎn)完成基礎(chǔ)部分或進(jìn)一步完成附加部分的學(xué)習(xí)4視頻教學(xué)模式的教學(xué)效果評估1.設(shè)計(jì)調(diào)查問卷. 見附件12.邀請老師同學(xué)觀看視頻，并且發(fā)放調(diào)查問卷。3.處理分析調(diào)察問卷 通過調(diào)查問卷的分析發(fā)現(xiàn)：發(fā)放了58份調(diào)查問卷，收回54份，其中49份有效。對通過對結(jié)果的分析研究結(jié)果認(rèn)為：(1). 44.9%的同學(xué)認(rèn)為通過該實(shí)驗(yàn)可以有效的掌握實(shí)驗(yàn)的流程、注意事項(xiàng)、方法，可以提高實(shí)驗(yàn)效率和成功率。(2).1 5.9%的同學(xué)認(rèn)為實(shí)驗(yàn)視

15、頻中有些實(shí)驗(yàn)的注意點(diǎn)不夠突出。(3). 15.4%的同學(xué)同學(xué)認(rèn)為通過視頻教學(xué)要優(yōu)于單獨(dú)普通的課程教學(xué)(4). 12.3%的同學(xué)認(rèn)為該視頻中的有些環(huán)節(jié)需要優(yōu)化（比如電路的連接）4.對收集的視頻意見，并對視頻進(jìn)行編輯完善。 利用屏幕錄像專家通過電腦，自己講PPT然后錄下來。打開屏幕錄像專家V7.5，同時打開已經(jīng)做好的PPT，進(jìn)行錄制。最后通過會聲會影進(jìn)行連接保存。結(jié)語對于本次研究，我們打破了傳統(tǒng)的純模擬電路實(shí)驗(yàn)框框, 想方設(shè)法增加了趣味性，創(chuàng)造性，努力尋求一種相對開放的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。當(dāng)然，在我們將這種教學(xué)模式引入實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)時，肯定也會存在這樣和那樣的問題，但是這不能成為我們不做改進(jìn)的理由，我們只

16、有不斷改革實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容, 激發(fā)學(xué)生對模擬電路實(shí)驗(yàn)的興趣; 并鼓勵學(xué)生的創(chuàng)新意識和開拓精神。同時通過上面的比較分析，模擬電路實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)模式通過視頻與課堂教學(xué)結(jié)合的方式，在許多方面是值得借鑒和學(xué)習(xí)的，事實(shí)上，國內(nèi)有些高校也進(jìn)行了這方面的探索和實(shí)踐。綜上所述, 如果在選材、畫面解說詞三方面能精心設(shè)計(jì), 就可以制作出高質(zhì)量的視頻實(shí)驗(yàn)教材,同時，也要結(jié)合教育學(xué)和心理學(xué)，多學(xué)科交叉運(yùn)用 ，向?qū)W生展示本學(xué)科領(lǐng)域的最新實(shí)驗(yàn)方法, 最新設(shè)備儀器等最新研究成果, 使他們感受到科學(xué)發(fā)展的脈搏. 配合電子技術(shù)課教學(xué), 在模擬電路實(shí)驗(yàn)課程中應(yīng)用視頻教材教學(xué), 有利于提高該專業(yè)基礎(chǔ)課的教學(xué)質(zhì)量, 以適應(yīng)21世紀(jì)對人才培

17、養(yǎng)的要求,并使電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)在教學(xué)中發(fā)揮最大的效益。參考文獻(xiàn)1物理與電子實(shí)驗(yàn)中心編.模擬實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)用書M.濟(jì)寧學(xué)院, 2008.2梁佩之 .閉合電路的歐姆定律的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)D. 物理實(shí)驗(yàn)， 20013張媛媛,王昭,周洋.視頻教學(xué)對大學(xué)生心理健康教育的有效性分析J.遼寧師范大學(xué)學(xué)報(bào)( 自然科學(xué)版)，2011.4張小斌.視頻教學(xué)模式在計(jì)算機(jī)應(yīng)用與教學(xué)效過D.中國職業(yè)技術(shù)教育,2010.5佘正松,李化樹.論教師教育的體系架構(gòu)與政策取向J.四川師范學(xué)院學(xué)報(bào) 2003.6裴勝輝.對職業(yè)技術(shù)教育師資隊(duì)伍建設(shè)問題的思考J.成人教育,2004.7童詩白,華成英.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)M.第3 版.北京: 高等教育出版社,

18、2002.8鬲淑芳.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)M.第2 版. 西安: 陜西師范大學(xué)出版社, 2000.9周舒莉.雙師型教師培養(yǎng)的途徑探討D.農(nóng)業(yè)職業(yè)教育, 2008.10張華斌,馬云輝,羅仁澤,石建國,陳李勝, 文毅.IC集成運(yùn)放綜合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)D,2005.11王勇.麻省理工學(xué)院模擬電路實(shí)驗(yàn)課程分析與研究D.實(shí)驗(yàn)室研究與探索. 2012.7.12張小斌.視頻教學(xué)模式在計(jì)算機(jī)課程教學(xué)中的應(yīng)用與教學(xué)效果評估J.中國職業(yè)技術(shù)教育,2010.致謝誰說畢業(yè)遙遙無期，轉(zhuǎn)眼就各奔東西，很感謝老師們在四年的大學(xué)時間里對我的淳淳教導(dǎo)，是你們教會了我們勤奮學(xué)習(xí)，誠實(shí)做人，踏實(shí)做事，知之為知之不知為不知，懂得以感恩之心面對生活

19、，以積極的心態(tài)對待人生。是你們在我迷茫的時候，指引著我沿著正確方向前進(jìn)。在點(diǎn)滴匯聚中使我逐漸形成正確、成熟的人生觀、價(jià)值觀。在此，特別要感謝我的指導(dǎo)老師，房永鋼老師給予我巨大的幫助和指導(dǎo)。感謝我的父母家人，感謝我永遠(yuǎn)的支持者，正是在你們殷切目光的注視下，我才一步步的完成了求學(xué)生涯。沒有你們的支持和引導(dǎo)，就不會有今天的我。我一直很感謝你們，讓我擁有一個如此溫馨的家庭，讓我所有的一切都可以在你們這里得到理解與支持，得到諒解和分擔(dān)。你們的支持和鼓勵是我前進(jìn)的動力。最后，衷心感謝我的老師房老師。本文的研究工作正是是在房老師的悉心指導(dǎo)下完成的，從論文的選題、研究計(jì)劃和任務(wù)的擬定和實(shí)施、技術(shù)路線的選擇到實(shí)

20、驗(yàn)準(zhǔn)備，視頻錄制與編輯，各個方面都離不開房老師熱情耐心的幫助和教導(dǎo)。謝謝你!附件1關(guān)于集成運(yùn)算電路實(shí)驗(yàn)視頻教程的問卷調(diào)查親愛的同學(xué)們：您們好！為了更好地改進(jìn)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，提高大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)質(zhì)量，我們需要詳細(xì)了解您學(xué)習(xí)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的真實(shí)情況。請您配合我們的工作，完成下面的問卷。該問卷的答案沒有對錯之分，只有真假之別。只要您按照自己的實(shí)際情況，如實(shí)地回答題目，您的答案就是正確的。若對某一問題有不同回答，也請您寫在問卷空白處。我們十分感謝您的熱情合作。 您的專業(yè)及實(shí)驗(yàn)組： 1 我 做大學(xué)模擬電子電路實(shí)驗(yàn)。A非常喜歡； B喜歡； C不喜歡； D很不喜歡； 2我認(rèn)為模擬電子電路實(shí)驗(yàn)與視頻課程 A聯(lián)系非常緊密； B聯(lián)系比較緊密； C不清楚； D聯(lián)系一般； 3 我認(rèn)為模擬電子電路實(shí)驗(yàn)課采用實(shí)驗(yàn)與視頻結(jié)合方式 A非常重要； B比較重要； C一般(重要性)； D不重要； 4 我認(rèn)為的該實(shí)驗(yàn)視頻的不足之處-A組織形式不清晰； B解說不清楚； C內(nèi)容不完整； D脫離實(shí)驗(yàn)題材；5 在所做的實(shí)驗(yàn)之前，我通過觀看視頻，是否有利于實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)- A有利于； B還行一般； C沒大用； 6 在三個實(shí)驗(yàn)學(xué)時內(nèi)，與單純課堂實(shí)驗(yàn)相比，采用實(shí)驗(yàn)與視頻教學(xué)結(jié)合方式，我所做的實(shí)驗(yàn) 提前