科学是有国界的,特别是事关国计民生的重大技术,必须坚持自力更生,牢牢掌握核心科技。
(1)加入典型人物事迹
通过讲授本学科发展的历程、本学科在国防事业中的重要作用、老一辈学科带头人在物质资源匮乏年代做出卓越贡献的事迹等方式,潜移默化地教导学生明确为何学、为谁学、如何学的道理,坚定“四个自信”,引导学生从校园学习阶段就要立志担负民族复兴的时代重任。
(2)对比核心元器件的国内外差距
以电子系统中最重要的核心元器件ADC为例,讲述在电子器件行业与国外先进水平之间的差距,以自主可控为目标引导学生的爱国情怀和社会责任。
(3)国产数字示波器的发展的实例
在示波器行业,国产示波器厂家自强不息,勇于创新,在中低端市场展现强劲的竞争力。比如普源精电科技,经过积累,自行设计示波器定制IC,掌握示波器核心技术。培养学生勇于创新,踏实实干的精神。
(4)电子系统设计中的法规要求
在电子系统中,尤其是电子测试设备,在设计过程中,需要注意相关法规,比如电源方面的电气安全规范、仪器设计中对使用者的保护、电磁兼容要求、仪器计量的规范要求等。培养学生的行业法规意识,将法规意识融入到电子系统设计中。
在具体的实践课程内容中, 穿插课程思政内容,典型案例安排如下表:
课程章节 | 教学内容 | 思政案例 | 结合分析 |
实验一:概述及时域测试技术基本组成及应用 | 1、时域测试技术概述,包括时域测试的组成、国内外发展现状与差距、发展前沿与关键技术指标。 2、时域测试技术平台的组成原理、关键元器件组成、实践及应用。 | 1、王大珩院士对仪器仪表重要性的论断 2、高速ADC的重要性及国外技术封锁。 | 1、仪器仪表是工业生产的“倍增器”,科学研究的“先行官”,军事上的“战斗力”和社会生活中的“物化法官”。——“中国光学之父”王大珩。论述高端测试仪器是国家核心竞争里的体现。 (2)对比核心元器件的国内外差距,以电子系统中最重要的核心元器件ADC为例,讲述在电子器件行业与国外先进水平之间的差距,我国在高速ADC方面的技术追赶和突破,以自主可控为目标引导学生的爱国情怀和时代担当。 |
实验五:基于FIFO高速采样与存储实验 | 1、掌握DDS、ADC、FPGA的基本工作原理,利用这三个器件构建基本的信号产生与采样存储测试系统组成框图。 2、时钟模块DCM的设计与实现。 3、高速ADC+FIFO采集系统的设计与实现。 | 1、FIFO在高速ADC和处理器之间的数据交换中起到了桥梁作用; 2、FIFO的特性:输入速度和输出速度可高可低,具有很好的兼容性;数据先入先出,FIFO空,则只能输出“0”;FIFO满,则数据溢出;类比做人做学问的品格; | 1、FIFO,先入先出;先存入的数据,优先输出;在高速数据采集系统中起到了非常重要。FIFO输入,能够以极高的速度存储来自高速ADC的数据,然后输出过程中,能“照顾”处理器相对较低的访问速度; 2、FIFO“严于律己”(严格要求自己,速度能高能低) “宽以待人”(兼顾ADC的速度、CPU的速度)。 3、FIFO必须先有了输入,才能输出;否则输出的数据是“0”; 好比我们学习知识,只有先学习了知识, “肚里有货”,才能够体现出才能(输出); 4、FIFO存满,数据溢出,则不再能够存数据,丢失数据,做人如果自满,则溢出,所谓满招损,谦受益;通过类比,得出做人不能自满的道理,引导学生提高自身道德品格。 |
实验七:数据采集动态性能评估方法 | 1、对直接生成的8bit二进制波形数据分别进行频谱分析,评估性能参数;掌握数据采集系统的动态性能(信噪比SNR、信纳比SINAD、有效位数ENOB)的算法实现 2、对导出的ADC采样数据分别进行频谱分析,评估ADC采样量化性能;掌握模拟信号被数字量化后产生的各类误差和数据采集系统动态性能评估方法。 | 1、动态性能量化评估与仪器的计量和法规; 2、动态参数的获取的前提条件的,不可断章取义、张冠李戴; | 联系电子系统设计中的一些计量和法规要求; 1、对高速数据采集系统的质量评价,不能主观的认为好或者不好,应该有能够可以量化的指标参数进行评估;SNR、ENOB等就是可以量化的指标参数;比如,仪器的相关计量法规,具有科学性、权威性;大家都应该遵循相关的计量法规;培养学生的行业法规意识,将法规意识融入到电子系统设计中。 2、高速采集系统动态评估参数的获取是在输入信号一定的幅度和频率条件下得到了,不同的幅度和频率,得到的数值不同。因此,在实验过程中,应该及时客观的记录数据获取的条件,确保数据可重复实现。在科研交流过程中,论文阅读过程中,避免断章取义、张冠李戴;引导学生对待问题要深入,全面、客观的去把握。 |