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電子測量與儀器

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電子測量與儀器

電子測量與儀器范文第1篇

[關(guān)鍵詞]教學(xué)方法;教學(xué)手段;實(shí)驗(yàn);改革

[中圖分類號] G642.0 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 2095-3437(2017)01-0063-02

電子測量與智能儀器是高等院校電子信息工程專業(yè)和電子信息科學(xué)技術(shù)類學(xué)科的重要專業(yè)課。該課程具有很強(qiáng)的實(shí)踐性、技術(shù)性和綜合性,是一門理論性和實(shí)踐性相結(jié)合的綜合課程。課程與工程實(shí)際結(jié)合緊密,在專業(yè)課程體系中占有重要地位,它對培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力和實(shí)際動手能力具有重要的作用。但是由于受傳統(tǒng)教學(xué)模式的影響,該課程存在著教與學(xué)嚴(yán)重脫節(jié)的現(xiàn)象。學(xué)生對這門課學(xué)習(xí)的積極性不高、興趣不濃,聽課不能夠集中精力,使該課程的課堂教學(xué)效果不夠理想。另外,該課程讓學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)容、方式也存在問題,目前主要還是以做作業(yè)習(xí)題為主,即使增加了該課程的課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié),但基本上也是“紙上談兵”,不能夠與實(shí)際應(yīng)用結(jié)合,效果也不夠理想。

針對以上傳統(tǒng)教學(xué)所存在的問題,根據(jù)課程特點(diǎn),我們通過積極探索,大膽改革,以“自主、探究和合作”的模式通過實(shí)踐探討出一套科學(xué)、實(shí)用的“教、學(xué)、做”一體化的方案,分別從該課程的教學(xué)方法、教學(xué)手段、實(shí)驗(yàn)實(shí)踐以及考核方式等多方面對其進(jìn)行了深度改革的探索和實(shí)踐,并取得了一定成效。這對提高該課程的教學(xué)質(zhì)量,促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新能力和實(shí)際工作能力的培養(yǎng),提高在新形勢下學(xué)生的競爭能力具有重要而積極的作用。

一、 注重課堂教學(xué)改革

(一)更新教學(xué)內(nèi)容,改進(jìn)教學(xué)方法

針對課程教學(xué)內(nèi)容,首先,我們在教材選用上進(jìn)行了大范圍的篩選工作,最后選定了國家精品課程配套教材,古天祥等編著的《電子測量原理》。該教材主要是在學(xué)習(xí)測量原理的基礎(chǔ)上側(cè)重于討論測量技術(shù)與方法、誤差分析和實(shí)際應(yīng)用,而且在涉及具體電子儀器時(shí)是基于儀器的基本原理及應(yīng)用,而不是基于儀器的設(shè)計(jì)與制造,對于非測控專業(yè)的電子類專業(yè)學(xué)生來說十分適合。其次,在日常教學(xué)過程中,根據(jù)給定學(xué)時(shí),我們對課堂授課內(nèi)容進(jìn)行了有效節(jié)選,在講述課程各部分內(nèi)容時(shí),注重從原理、誤差及應(yīng)用三個(gè)方面進(jìn)行闡述,以測量原理作為基礎(chǔ),通過測量誤差分析來提升,以其實(shí)際應(yīng)用為歸宿展開課堂教學(xué)。最后改進(jìn)傳統(tǒng)的、較為死板的課堂講述,在課堂教學(xué)中增加案例分析。例如在講到電子計(jì)數(shù)器時(shí),教師可以把往屆學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)作品先進(jìn)行實(shí)物演示,在成功抓住學(xué)生興趣的同時(shí),進(jìn)一步介紹它的基本組成和工作原理,并采用啟發(fā)、引導(dǎo)等教學(xué)方法鼓勵(lì)學(xué)生思考其實(shí)現(xiàn)方法和設(shè)計(jì)過程,這樣將極大增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性。課后再根據(jù)給出的實(shí)例給學(xué)生布置課后作業(yè),要求學(xué)生從自己的視角對給出的畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)例進(jìn)行性能分析。學(xué)生自己成立討論小組,采用比較、討論等方式從設(shè)計(jì)方案、技術(shù)指標(biāo)等方面得出作品的不足之處以及改進(jìn)方法,以課程設(shè)計(jì)報(bào)告形式通過Sakai網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺上交任課教師,教師通過網(wǎng)絡(luò)與學(xué)生進(jìn)行交流。這種教學(xué)方法不僅有助于活躍課堂氛圍,也可以促進(jìn)師生之間的互動和交流。

(二)教學(xué)手段多樣化

電子測量與智能儀器課程具有較強(qiáng)的實(shí)踐性,涉及很多儀器以及具體操作等知識,單一的課堂講授會使學(xué)生感覺知識非常抽象。因此在教學(xué)環(huán)節(jié)中,我們根據(jù)課程實(shí)際情況,結(jié)合河南理工大學(xué)現(xiàn)有的教學(xué)設(shè)施,最大限度地進(jìn)行了教學(xué)手段多樣化改革,其主要表現(xiàn)為:

1.多媒體課件動起來

在傳統(tǒng)的多媒體課件上,有效地加入聲音、圖片、動畫、視頻等多種元素,使多媒體課件動起來。根據(jù)課程的屬性,將課程講授中涉及的許多先進(jìn)電子測量儀器通過彩色圖片的形式展示給學(xué)生,不僅可以在最短的時(shí)間內(nèi)提供最大的信息量,還能大大提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣;利用多媒體課件的動畫效果,以動態(tài)的形式對電子計(jì)數(shù)器、示波器等典型儀器的結(jié)構(gòu)、使用方法進(jìn)行探討、分析,將其組成工作原理生動、形象地展示出來,從聽覺和視覺兩方面刺激學(xué)生的感官,促進(jìn)學(xué)生聯(lián)想記憶,加深對知識的掌握;課件中通過嵌入儀器的實(shí)際應(yīng)用操作視頻進(jìn)行課堂演示,使學(xué)生更快、更好地掌握電子測量儀器的使用方法。多元素嵌入的多媒體課件在課堂上有效地動起來,大大調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,學(xué)生的日常出勤率和上課的專注度都大幅度提升了。

2.SAKAI網(wǎng)絡(luò)平臺用起來

隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展,基于信息技術(shù)的教學(xué)工具已經(jīng)成為教師與學(xué)生交流、互動的重要平臺。本課程教學(xué)組充分利用河南理工大學(xué)網(wǎng)絡(luò)平臺――Sakai(賽課)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺,將多媒體課件、電子教案和閱讀資料等資源整合后掛在網(wǎng)絡(luò)課堂上,學(xué)生可以擁有更長的時(shí)間與更廣闊的空間對其進(jìn)行充分瀏覽、慢慢消化。該網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺還具備布置作業(yè)、點(diǎn)名、練習(xí)與測驗(yàn)、討論等功能,教師可以根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的需要實(shí)時(shí)在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺上進(jìn)行信息,將課堂上所講述的內(nèi)容進(jìn)行有效延伸、消化。比如之前提到的畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)例分析,學(xué)生成立討論小組完成討論后,以電子作業(yè)的形式進(jìn)行上傳Sakai平臺,教師可以實(shí)時(shí)進(jìn)行跟蹤,通過討論的方式與學(xué)生進(jìn)行溝通,及時(shí)解決學(xué)生提出的問題。這在很大程度上提高了教師的“教”和學(xué)生的“做”兩方面的效率,也拉近了師生之間距離,大大提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。

三、實(shí)驗(yàn)實(shí)踐改革

作為“自主、探究和合作”模式下的“教、學(xué)、做”一體化教學(xué)改革中非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié),學(xué)生的“做”顯得尤為重要。電子測量與智能儀器課程是理論與應(yīng)用相結(jié)合的綜合課程,學(xué)生在掌握基本原理和相關(guān)理論知識的基礎(chǔ)上,還要學(xué)會使用各種儀器,搭建各種測試系統(tǒng),學(xué)會對電子測量結(jié)果進(jìn)行分析,因此該課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)也就顯得特別重要了。本文展開的課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革是在河南理工大學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)中心――電工電子實(shí)驗(yàn)中心和省級重點(diǎn)開放實(shí)驗(yàn)室的基礎(chǔ)設(shè)施平臺上進(jìn)行的,學(xué)生可以隨時(shí)進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行課程實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容除了常規(guī)的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)外,任課教師還給學(xué)生布置了大量的測量、測試實(shí)驗(yàn),學(xué)生可以自由組隊(duì),進(jìn)行測試系統(tǒng)設(shè)計(jì),利用實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)?zāi)K完成測試系統(tǒng)搭建,并進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)測試驗(yàn)證。學(xué)生自由組隊(duì)完成的測試系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)在經(jīng)過教師的驗(yàn)收后可以充當(dāng)常規(guī)實(shí)驗(yàn)。對于驗(yàn)收效果較好的實(shí)驗(yàn),教師要給出優(yōu)秀的實(shí)驗(yàn)成績,以此調(diào)動學(xué)生參與的積極性。

四、考核方式的改革

考試是教學(xué)的一個(gè)重要環(huán)節(jié),教學(xué)和課程方法的多樣性帶動了考試考核方法的多樣性。考核方法上,摒棄了僅僅由平時(shí)成績和最后試卷成績共同決定最后成績的傳統(tǒng)方法,進(jìn)而改成由平時(shí)成績、考試成績、實(shí)驗(yàn)成績和課外活動成績共同決定。

(一)平時(shí)成績考核

平時(shí)成績考核20%,由考勤、Sakai網(wǎng)絡(luò)平臺點(diǎn)名、作業(yè)以及討論答辯成績共同來決定。其中考勤和作業(yè)占平時(shí)成績的50%,討論答辯成績占平時(shí)成績的50%。第一部分是考勤和作業(yè),這是指在教學(xué)過程中,根據(jù)課程教學(xué)進(jìn)程要求學(xué)生完成的學(xué)習(xí)任務(wù),要結(jié)合Sakai網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺,依據(jù)學(xué)生完成作業(yè)的次數(shù)和質(zhì)量按百分制進(jìn)行評定。另外,考勤記錄是學(xué)生平時(shí)成績的依據(jù)之一,教師要將學(xué)生的出勤情況記錄在“點(diǎn)名冊”內(nèi),最后作為給出成績的依據(jù)之一。第二部分是討論答辯成績,這項(xiàng)成績通常是在小組學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上,學(xué)生共同完成一個(gè)課題、一個(gè)論文或一個(gè)項(xiàng)目,通過Sakai網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺討論區(qū)進(jìn)行討論、網(wǎng)絡(luò)答辯,最后由任課教師給出。

(二)期末卷面成績

期末考試內(nèi)容覆蓋教學(xué)大綱要求的知識點(diǎn),考題可以靈活多樣,以閉卷為主,適當(dāng)增加了理論設(shè)計(jì)題目的考核,使得試題能真正考查出學(xué)生的真實(shí)能力,以及全面系統(tǒng)地考核學(xué)生掌握課程知識的能力。該項(xiàng)成績占總成績的50%。

(三)實(shí)驗(yàn)成績

實(shí)驗(yàn)成績占30%,其中課程開出的常規(guī)實(shí)驗(yàn)成績占實(shí)驗(yàn)總成績的50%,自主實(shí)驗(yàn)成績占實(shí)驗(yàn)總成績的50%。大力提倡學(xué)生進(jìn)行自主實(shí)驗(yàn),調(diào)動學(xué)生參與的積極性,自主實(shí)驗(yàn)給出的成績比例在這個(gè)環(huán)節(jié)得以體現(xiàn)。

(四)課外活動成績

該課程考核方式改革力度最大之處體現(xiàn)在課外活動成績的給定上。為了鼓勵(lì)學(xué)生積極參與學(xué)校的第二課堂,我校在考核方式上進(jìn)行了相當(dāng)大的改革變動。任課教師可以根據(jù)學(xué)生參與程度以及所獲得的相應(yīng)成果,在總成績上直接給定課程成績。 同樣,學(xué)生參與的各種電子設(shè)計(jì)大賽、測試系統(tǒng)開發(fā)項(xiàng)目,也可視為加分項(xiàng)目。如此一來,學(xué)生學(xué)習(xí)、參與的積極性空前高漲。

五、總結(jié)

本文對河南理工大學(xué)電子測量與智能儀器課程幾年來的教學(xué)和實(shí)驗(yàn)改革進(jìn)行了論述和分析。實(shí)踐證明,“自主、探究和合作”模式下的“教、學(xué)、做”一體化課程教學(xué)改革取得了明顯的教學(xué)效果。

[ 參 考 文 獻(xiàn) ]

電子測量與儀器范文第2篇

關(guān)鍵詞:電子測量與儀器;模塊化設(shè)計(jì);計(jì)數(shù)器

中圖分類號:G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)01-0260-02

一、引言

電子測量與儀器課程是測控相關(guān)專業(yè)的重要課程,主要運(yùn)用電子科學(xué)的原理、方法和設(shè)備對各種電量及電路元件的特性和參數(shù)進(jìn)行測量[1]。使學(xué)生掌握電子測量的基本概念,測量誤差理論及數(shù)據(jù)處理方法,掌握基本電參量的測量原理、方案設(shè)計(jì)及結(jié)果分析方法。

該課程所包含的實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生熟悉常用儀器儀表(電壓表、示波器、計(jì)數(shù)器、信號源等)的使用[2],掌握儀器儀表工作原理,學(xué)會利用現(xiàn)有設(shè)備采取正確的測試方案進(jìn)行一些簡單的測量,能根據(jù)所學(xué)知識綜合設(shè)計(jì)簡單的測量電路。

二、實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中的不足

以計(jì)數(shù)器實(shí)驗(yàn)為例,計(jì)數(shù)器實(shí)驗(yàn)要求了解和掌握通用計(jì)數(shù)器的組成及工作原理和操作方法,掌握頻率比測量方法和測量誤差處理方法。在以往的實(shí)驗(yàn)過程中,直接使用通用計(jì)數(shù)器進(jìn)行相關(guān)參數(shù)的測量。雖然在實(shí)驗(yàn)之前會向?qū)W生講解相關(guān)測量原理,但學(xué)生往往只記住了通用計(jì)數(shù)器的操作方法,即如何測量頻率、周期和頻率比,而對于通用計(jì)數(shù)器的內(nèi)部工作原理則沒有結(jié)合理論課上的內(nèi)容進(jìn)行深究。這樣,實(shí)驗(yàn)效果大打折扣,學(xué)生的認(rèn)識還只是停留在表面,沒有自覺的深入探討工作原理,理論與實(shí)際沒能結(jié)合到一起。

三、改進(jìn)思路

針對這個(gè)問題,可以將實(shí)驗(yàn)改成設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)對學(xué)生技能的提高,思考方法的訓(xùn)練,知識的綜合運(yùn)用起了很好的作用[3]。如果讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)制作一個(gè)簡易的通用計(jì)數(shù)器,當(dāng)然會有一定的改進(jìn)效果。但又有可能讓學(xué)生的注意力轉(zhuǎn)移到了調(diào)試細(xì)節(jié)上,而又重新忽視了測量原理。因此,在細(xì)節(jié)的劃分上要有一個(gè)折中,模塊化設(shè)計(jì)是一個(gè)解決方案。我們重新設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,制作了實(shí)驗(yàn)板,將通用計(jì)數(shù)器內(nèi)部的主要模塊分離出來,體現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)板上。

計(jì)數(shù)器測量信號頻率的原理框圖如圖1所示,其中,fA為被測信號,經(jīng)過放大整形后變成標(biāo)準(zhǔn)的方波。門控電路產(chǎn)生門控信號,控制閘門的開啟和關(guān)閉。閘門可以用邏輯門電路中的與門來實(shí)現(xiàn),門控信號為低電平時(shí),與門關(guān)閉,方波信號不能通過與門;門控信號為高電平時(shí)與門打開,方波信號能通過,此時(shí)要求門控信號的頻率要小于方波信號。門控信號的高電平持續(xù)時(shí)間為閘門時(shí)間。閘門時(shí)間內(nèi)通過的方波送入計(jì)數(shù)器進(jìn)行計(jì)數(shù),并將計(jì)數(shù)結(jié)果顯示出來。計(jì)數(shù)結(jié)果N再除以已知的閘門時(shí)間即得到fA的頻率。

將圖1所示的原理框圖稍作修改就可以用來測量信號周期。將fA整形后的方波看成門控信號,而將原來的門控信號頻率提高并看成被測信號fg,此時(shí)fg的頻率要高于fA且fg的周期已知。這樣,在fA的方波高電平持續(xù)期間,fg信號可以通過閘門,計(jì)數(shù)器對fg進(jìn)行計(jì)數(shù)。計(jì)數(shù)結(jié)果N再乘以fg的周期tg即得到高電平持續(xù)的時(shí)間,若高低電平時(shí)間相等,那么fA的周期應(yīng)為N*tg*2。

計(jì)數(shù)器測量兩個(gè)信號頻率比的原理框圖如圖2所示,fA與fB為不同頻率的兩個(gè)輸入信號,假設(shè)fA的頻率大于fB的頻率。fA經(jīng)過放大整形后直接送到閘門的輸入端,而fB經(jīng)過放大整形后的信號作為閘門信號輸入。此時(shí),在fB高電平持續(xù)期間,fA整形后的方波能通過閘門進(jìn)入計(jì)數(shù)器進(jìn)行計(jì)數(shù),計(jì)數(shù)的結(jié)果是fB的半個(gè)周期內(nèi)(假設(shè)fB的正負(fù)半周期相等)通過的fA的脈沖數(shù),因而頻率比為計(jì)數(shù)結(jié)果N*2。

根據(jù)以上的分析,測量電路中的關(guān)鍵模塊為:放大整形電路、閘門、門控電路、計(jì)數(shù)器及顯示器。因此,設(shè)計(jì)圖3所示的電路模塊。其中,計(jì)數(shù)器及門控電路由單片機(jī)構(gòu)成,可以通過鍵盤設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)閘門信號的時(shí)間長短。將這幾個(gè)模塊使用PCB電路板實(shí)現(xiàn),要求學(xué)生根據(jù)測量原理在這幾個(gè)模塊之間進(jìn)行連線,搭建正確的電路對信號的頻率、周期以及頻率比進(jìn)行測量。并寫出計(jì)算表達(dá)式。期間,要求學(xué)生使用示波器對連線的各個(gè)結(jié)點(diǎn)的波形進(jìn)行測量記錄,進(jìn)一步領(lǐng)會相應(yīng)的測量原理。這樣,學(xué)生面對的是這幾個(gè)抽取出來的主要模塊,對通用計(jì)數(shù)器內(nèi)部結(jié)構(gòu)會有一個(gè)更清晰的認(rèn)識,能夠?qū)⒆⒁饬Ψ旁跍y量原理上。

四、結(jié)論

該實(shí)驗(yàn)板在我院2012級測控專業(yè)與自動化專業(yè)中進(jìn)行了使用,取得了較好的實(shí)驗(yàn)效果。主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:

1.將通用計(jì)數(shù)器內(nèi)部結(jié)構(gòu)通過若干主要模塊體現(xiàn)出來,屏蔽了一定細(xì)節(jié),減少了學(xué)生的重復(fù)勞動,有助于學(xué)生將注意力集中到理解測頻原理上來;

2.同樣的幾個(gè)模塊,連接方法不同,實(shí)現(xiàn)的測量目標(biāo)(測頻、測周、測頻率比)也不同,有助于學(xué)生靈活運(yùn)用所學(xué)知識,提高動手能力;

3.通過使用示波器測量各個(gè)連接點(diǎn)的波形,有助于學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際,提高電路調(diào)試能力。

參考文獻(xiàn):

[1]陳尚松,郭慶.電子測量與儀器(第二版)[M].北京:電子工業(yè)出版社,2009.

電子測量與儀器范文第3篇

【關(guān)鍵詞】 電子測量 應(yīng)用與發(fā)展 虛擬時(shí)代

一、電子測量

如果我們想要對研究對象進(jìn)行定量評價(jià),就必須通過測量來實(shí)現(xiàn),而在所有的電子技術(shù)中,能對研究對象作出中肯的分析和評價(jià)的只有測量。那么電子測量到底是什么呢?電子測量是以電子技術(shù)為基礎(chǔ)手段的一種測量技術(shù),也是測量學(xué)和電子學(xué)相互作用下的產(chǎn)物。它主要運(yùn)用電子科學(xué)的原理、方法和設(shè)備等對各種電量、電信號的性能進(jìn)行測量,而且也可以通過各種傳感裝置對非電量進(jìn)行測量。

二、電子測量的特點(diǎn)和作用

電子測量被廣泛的應(yīng)用,其自身肯定具備了其他技術(shù)所沒有的特點(diǎn)。首先就是電子測量的測量量程廣。量程,就是儀器測量范圍上限值與下限值之差,而我們所要測量的大小差距較大,這就對測量的要求更高,量程廣就是電子測量技術(shù)的顯著特點(diǎn)。其次是電子測量的測量速度快。因?yàn)殡娮訙y量是通過電子的運(yùn)動和電磁波的傳播來進(jìn)行工作的,所以測量速度是其他技術(shù)所不能比擬的。當(dāng)然不止這兩個(gè),例如測量準(zhǔn)確度高、頻率范圍比較寬等也同樣是電子測量的特點(diǎn)。

電子測量不僅在科技領(lǐng)域有很大的作用,在我們?nèi)粘5膶?shí)際生活中也有很大的意義。電子測量的出現(xiàn)使人們認(rèn)識了電磁波,對波的了解更加深入;顯微鏡的不斷換代,使人們發(fā)現(xiàn)了生命活動的基本單位――細(xì)胞。“沒有測量,就沒有科學(xué)”,門捷列夫用這句名言肯定了電子測量的作用,可見電子測量在科學(xué)發(fā)展中至關(guān)重要。

三、應(yīng)用與發(fā)展

電子測量可以通過傳感器將非電量變?yōu)殡娏窟M(jìn)行測量,這也就是廣義上的電子測量。而狹義的電子測量則包括更多的方面,如能量的測量、電路參數(shù)、信號特性、設(shè)備性能的測量等。電子測量的出現(xiàn)也使一大批電子測量儀器出現(xiàn)。這些儀器經(jīng)歷了從模擬儀器、數(shù)字儀器、智能儀器,最后到虛擬儀器的發(fā)展過程,到達(dá)了二十一世紀(jì)電子測量發(fā)展的前端。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,這也就對電子測量提出更高的發(fā)現(xiàn)要求,所以應(yīng)該致力于電子測量技術(shù)的深入研究。在未來的發(fā)展過程中,電子測量的發(fā)展方向有以下幾點(diǎn):

1.加大與計(jì)算機(jī)、通信技術(shù)的融合。計(jì)算機(jī)、通信是這幾年來發(fā)展速度飛快的信息技術(shù),電子測量依然是其重要的組成部分。利用先進(jìn)的科技手段,使電子測量技術(shù)與計(jì)算機(jī)、通信的應(yīng)用更好的結(jié)合起來,相信在未來的發(fā)展中可以看到電子測量技術(shù)在計(jì)算機(jī)、通信行業(yè)中的應(yīng)用有更好的發(fā)展。

2.制造技術(shù)趨于現(xiàn)代化。針對電子測量所研究制造出的測量儀器也不斷的發(fā)展,但應(yīng)該加快其發(fā)展。在國外,EDA、SMT等制造技術(shù),大大提高了產(chǎn)品的制造質(zhì)量。而我國也應(yīng)大量采用CAD、等技術(shù),實(shí)現(xiàn)技術(shù)的“模塊化”,使測量儀器的研究周期不斷縮短,這樣就是電子測量儀器更新?lián)Q代加快,有效的提高我國在電子測量領(lǐng)域的發(fā)現(xiàn)水平。

3.電子測量儀器的通用化。傳統(tǒng)的測量儀器過多的依賴于硬件性能,這就使電子測量儀器在科技領(lǐng)域中的發(fā)展受到了限制。硬件性能的操作、控制等在一定條件下會使電子測量儀器不能正常的使用,從而對相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生影響。我們可以根據(jù)電子測量的需要,把控制性能與其緊密結(jié)合,改變軟件的設(shè)計(jì)從而達(dá)到改變測量儀器的功能,使得一臺測量儀器可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)多種功能,增加測量儀器的用途。

4.測量平臺的擴(kuò)大化。國家在前期的發(fā)展中著重制造業(yè)的發(fā)展,通過制造業(yè)的壯大來提升我國的實(shí)力。但隨著電子測量的出現(xiàn),我過也開始發(fā)展能為電子測量提供平臺的服務(wù)行業(yè)。但是目前來說服務(wù)業(yè)的發(fā)展數(shù)量并不能很好的滿足電子測量的發(fā)展,所以我國在今后的發(fā)展中要大力發(fā)展服務(wù)業(yè),鼓勵(lì)那些經(jīng)濟(jì)實(shí)力雄厚的電子儀器高新技術(shù)企業(yè)更好更快的發(fā)展,給予他們更多的政策支持,促進(jìn)電子測量技術(shù)的發(fā)展。

四、虛擬時(shí)代

二十世紀(jì)八十年代,第一臺虛擬儀器在美國誕生。隨后就在全世界范圍內(nèi)引起一系列的效應(yīng),各國紛紛開始朝著虛擬化方向發(fā)展。虛擬儀器產(chǎn)品在全世界所占比重在不斷增加,我國也正積極的投入到虛擬儀器的研究中。想要打破國外企業(yè)的壟斷局面,促進(jìn)電子測量儀器虛擬化的快速發(fā)展,從而帶動國內(nèi)企業(yè)的發(fā)展,進(jìn)一步提高自身實(shí)力。

結(jié)語:第三次科技革命以來,我國科技發(fā)展水平走了質(zhì)的提高,電子測量技術(shù)在我國的發(fā)展成效也特別顯著。但是,未來電子測量技術(shù)的發(fā)展依然是科技發(fā)展的重要部分,而我們更是要實(shí)現(xiàn)“兼容性,模塊化,軟件化”三位一體的發(fā)展模式,才能使電子測量技術(shù)得到更好的發(fā)展。總之,電子測量技術(shù)是多領(lǐng)域共同發(fā)展的結(jié)晶,電子測量技術(shù)的發(fā)展也必然推動著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,提高我國的國防實(shí)力。

考 文 獻(xiàn)

[1]石冬青,李俊明. 淺談電子測量技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用[J]. 通訊世界,2016,(12):259-260.

電子測量與儀器范文第4篇

一、電子測量技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)需求

1.電子測量技術(shù)理論課基本內(nèi)容電子測量技術(shù)教學(xué)大綱有幾次修改,但都包括如下基本內(nèi)容:①數(shù)據(jù)處理和誤差分析;②信號發(fā)生器;③時(shí)頻測量;④電壓測量;⑤時(shí)域測量。2.電子測量技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容通過研究電子測量技術(shù)理論課基本內(nèi)容,確定電子測量技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)需要包括如下實(shí)驗(yàn)內(nèi)容:①信號發(fā)生器實(shí)驗(yàn);②時(shí)頻測量實(shí)驗(yàn);③電壓測量實(shí)驗(yàn);④示時(shí)域測量實(shí)驗(yàn)。數(shù)據(jù)處理和誤差分析包含在相關(guān)的實(shí)驗(yàn)中。3.電子測量技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)需要的儀器根據(jù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容,可以確定需要的儀器主要包括:信號發(fā)生器、計(jì)數(shù)器、交流毫伏表、示波器、數(shù)字萬用表。電子測量技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)沒有專門的實(shí)驗(yàn)室,剛開設(shè)時(shí)都用來擴(kuò)充理論課教學(xué)。通過研究基本實(shí)驗(yàn)儀器需求,確定這些儀器在模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)室中基本都用,其后的實(shí)驗(yàn)課都開設(shè)在此實(shí)驗(yàn)室。但實(shí)驗(yàn)教學(xué)中發(fā)現(xiàn)缺少綜合設(shè)計(jì)類的實(shí)驗(yàn),全部都是驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)。通過進(jìn)一步研究實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)室具有的儀器及學(xué)生具有的相關(guān)知識,設(shè)計(jì)了電子測量技術(shù)綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,從而形成了完整的電子測量技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容。

二、電子測量技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方案

通過多年研究和教學(xué)實(shí)踐,最后形成的電子測量技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容如表1所示。電子測量技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中1、2、3為基本實(shí)驗(yàn),充分利用模擬電子實(shí)驗(yàn)中的相關(guān)儀器,但綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)4所需要的頻率計(jì)電路板實(shí)驗(yàn)室中沒有,所以采取動手設(shè)計(jì)頻率計(jì)電路板,并完成焊接及相關(guān)功能的調(diào)試。

三、頻率計(jì)電路設(shè)計(jì)方案

設(shè)計(jì)此實(shí)驗(yàn)的目的是完成電子測量技術(shù)綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),把已經(jīng)初步掌握的三個(gè)基本實(shí)驗(yàn)中涉及的儀器操作進(jìn)一步綜合應(yīng)用,通過動手設(shè)計(jì)來實(shí)現(xiàn)電子測量技術(shù)實(shí)驗(yàn)的基本內(nèi)容,同時(shí)能結(jié)合學(xué)生已經(jīng)具有的知識。通過研究和實(shí)踐,最后形成了頻率計(jì)電路設(shè)計(jì)方案,如圖1所示。此設(shè)計(jì)方案完全根據(jù)電子測量技術(shù)中頻率的定義來實(shí)現(xiàn):單位時(shí)間內(nèi)(1秒)內(nèi)周期性事件重復(fù)的次數(shù)。周期性事件采用信號發(fā)生器提供的周期性脈沖信號,單位時(shí)間采用模擬電子技術(shù)試驗(yàn)過的555單穩(wěn)態(tài)電路提供,重復(fù)的次數(shù)采用在數(shù)字電子技術(shù)試驗(yàn)過的十進(jìn)制計(jì)數(shù)器來實(shí)現(xiàn),顯示采用數(shù)碼管來直接顯示被測量對象的頻率,一共4位。該方案工作原理如下:555單穩(wěn)態(tài)電路輸出單位時(shí)間1秒,控制頻率計(jì)計(jì)數(shù)器對輸入的周期性脈沖在單位時(shí)間內(nèi)計(jì)數(shù),然后通過頻率計(jì)顯示器顯示計(jì)數(shù)結(jié)果,即為周期脈沖的頻率。在設(shè)計(jì)方中充分考慮實(shí)驗(yàn)的綜合性、設(shè)計(jì)性和具有的相關(guān)知識。在綜合性方面,此設(shè)計(jì)方案把前面三個(gè)實(shí)驗(yàn)中用的主要儀器操作和參數(shù)測量都使用到;在設(shè)計(jì)性方面,主要功能模塊555單穩(wěn)態(tài)電路和頻率計(jì)計(jì)數(shù)器電路學(xué)生可以查閱資料自行設(shè)計(jì),具體見頻率計(jì)電路詳細(xì)設(shè)計(jì)。

四、頻率計(jì)電路詳細(xì)設(shè)計(jì)頻率計(jì)電路

如圖2和圖3所示。圖2中包括電源接口,輸入5V電壓取自模擬電子試驗(yàn)臺,免去額外電源,當(dāng)然也配有USB接口的電源線,學(xué)生可以采用手機(jī)充電器或者電腦USB作為電源,另外還提供4組插針的電源,便于在設(shè)計(jì)相關(guān)電路時(shí)采用杜邦線連接。另外還包括電源指示燈和電源開關(guān)。555單穩(wěn)態(tài)電路的時(shí)間常數(shù)包括電位器R1和C2,通過調(diào)整電位器R1可以改變時(shí)間常數(shù),獲得需要的單位時(shí)間1秒,按鍵S2為觸發(fā)按鍵,按下S2即可獲得單位時(shí)間,C2兩端采用插針,根據(jù)需要可以設(shè)計(jì)為高電平或者低電平暫態(tài)輸出,指示燈可以指示單穩(wěn)態(tài)電路的狀態(tài)。單位時(shí)間可以通過示波器來測量,特別是需要數(shù)字示波器,否則不容易測量。頻率計(jì)計(jì)數(shù)電路包括復(fù)位電路R2和C3,通過設(shè)計(jì)可以獲得高電平或者低電平復(fù)位信號,按鍵S3可以實(shí)現(xiàn)手動復(fù)位,從而實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)顯示清零,計(jì)數(shù)芯片采用CD4518,兩片級聯(lián)為4位十進(jìn)制計(jì)數(shù)器,通過JP2(外部輸入脈沖)和JP11(CD4518脈沖輸入管腳)的不同,可以實(shí)現(xiàn)與555兩類不同的單穩(wěn)態(tài)電路配合,學(xué)生需要查閱芯片資料,設(shè)計(jì)不同的電路,通過測試選擇最后的方案。外部輸入的脈沖采用信號發(fā)生器提供,同時(shí)需要通過示波器來觀測脈沖信號的頻率、電平幅度和脈沖寬度。圖3為頻率計(jì)顯示電路,采用共陽極數(shù)碼管靜態(tài)顯示電路,4位數(shù)碼管分別由BCD碼譯碼器芯片74LS47D直接驅(qū)動。此部分電路不需要學(xué)生進(jìn)行設(shè)計(jì),只要頻率計(jì)計(jì)數(shù)器電路設(shè)計(jì)正確,顯示電路就能正常工作。

五、電子測量技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐

設(shè)計(jì)制作完畢后的頻率計(jì)電路板如圖4所示。第一版采用學(xué)生課外焊接的方式,實(shí)驗(yàn)中問題太多,實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,沒能很好突出實(shí)驗(yàn)任務(wù),第二版由筆者手動焊接后完整調(diào)試,實(shí)驗(yàn)中發(fā)給學(xué)生,學(xué)生通過杜邦線的不同連接實(shí)現(xiàn)不同的功能,類似現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)設(shè)備中常見的實(shí)驗(yàn)箱。通過多次實(shí)踐發(fā)現(xiàn)效果不錯(cuò),達(dá)到了實(shí)驗(yàn)?zāi)康模谱鞯碾娐钒逯饕酒捎貌遄霈F(xiàn)問題手動更換芯片即可,可以多年使用,實(shí)驗(yàn)費(fèi)用低。

六、結(jié)論

電子測量與儀器范文第5篇

【關(guān)鍵詞】電子測量;實(shí)踐教學(xué);高職教育

《電子測量》是一門理論與實(shí)踐結(jié)合甚為嚴(yán)密的技術(shù)性課程。教材內(nèi)容側(cè)重與測量基本知識相關(guān)儀器的實(shí)踐應(yīng)用。其《電子測量》這門課程所對應(yīng)的社會崗位分類比較廣泛,一般包括設(shè)備管理崗位、工程設(shè)計(jì)崗位、檢驗(yàn)檢測崗位、生產(chǎn)管理崗位、產(chǎn)品設(shè)計(jì)與研發(fā)崗位等。為了使學(xué)生走出校門能更快速的投入到企業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐,《電子測量》實(shí)踐教學(xué)應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)技術(shù)能力、動手實(shí)踐能力、自主創(chuàng)新能力,在教學(xué)中充分整合教學(xué)資源,促進(jìn)學(xué)生專業(yè)素質(zhì)的養(yǎng)成。

一、《電子測量》課程立體化實(shí)踐教學(xué)平臺的搭建

1.利用常規(guī)實(shí)驗(yàn)平臺,開展基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)

電子測量工具是電子技術(shù)工作專業(yè)人員的必須工具,《電子測量》課程的最主要教學(xué)目標(biāo)之一便是培養(yǎng)學(xué)生熟練的掌握并實(shí)踐應(yīng)用各種測量儀器。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面,在立足于理論知識的前提下,落實(shí)好實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)課,使學(xué)生不同儀器的使用原理和使用方法。通過以各個(gè)測量域?yàn)槟K的基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)課程,如通用示波器、電子電壓表、邏輯分析儀、頻譜分析儀、信號發(fā)生器等實(shí)驗(yàn),使學(xué)生在掌握各種電子測量常用儀器的工作原理的基礎(chǔ)上,深入的了解各種儀器的應(yīng)用范圍和實(shí)踐運(yùn)用基礎(chǔ)知識。

2.借助新建的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)平臺,創(chuàng)新開放性實(shí)驗(yàn)

狹義的電子測量是針對電子學(xué)領(lǐng)域?qū)τ嘘P(guān)電具體量值的測量,其測量技術(shù)服務(wù)與電子信息、電子通訊、自動化等各類與電密切相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域。然而,從廣義的電子測量技術(shù)上講,其涵蓋了所有利用電子技術(shù)進(jìn)行測量的自然科學(xué)。因此,《電子測量》課程其教學(xué)價(jià)值和實(shí)用價(jià)值極為廣泛,在實(shí)踐教學(xué)中,我們在注重基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的設(shè)置上,還有設(shè)計(jì)與其他相關(guān)專業(yè)、相關(guān)學(xué)科的綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開展,進(jìn)行開發(fā)性的實(shí)驗(yàn)教學(xué)。比如在實(shí)踐教學(xué)中向?qū)W生開放多專業(yè)的實(shí)驗(yàn)室,比如電子產(chǎn)品檢測與調(diào)試實(shí)驗(yàn)室、感測及控制技術(shù)實(shí)驗(yàn)室、平板顯示測試實(shí)驗(yàn)室等,通過學(xué)科之間的管理組織以及學(xué)生提前預(yù)約實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的方式,安排學(xué)生根據(jù)就實(shí)驗(yàn)手冊進(jìn)行自主實(shí)驗(yàn),在激發(fā)學(xué)生積極參與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的同時(shí),實(shí)現(xiàn)了學(xué)生的自我管理,并同時(shí)加深的學(xué)生對電子測量技術(shù)的理解,拓展了學(xué)生的專業(yè)視野。

3.在課堂教學(xué)方面,改進(jìn)教法

傳統(tǒng)的《電子測量》課堂教學(xué)往往重視教師如何對學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo),而忽視了學(xué)生的主觀能動性。我們應(yīng)該改革傳統(tǒng)教學(xué)的片面性和局限性,開展以學(xué)生為主體的實(shí)踐教學(xué)方式。以《電子儀器原理與維修》一課為例,針對課程的知識要點(diǎn),做到每講及一種儀器,便將儀器實(shí)際展示給學(xué)生,組織學(xué)生自主探討和研究儀器的工作原理和應(yīng)用知識,并結(jié)合自己對儀器的理解分析其實(shí)踐運(yùn)用方法,教師在此過程中以啟發(fā)者、釋疑者、輔導(dǎo)者的身份來組織和管理學(xué)生的學(xué)習(xí)行為。這種教學(xué)模式可以幫助學(xué)生達(dá)到理論與感知認(rèn)知的結(jié)合,以達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生自我思考、自我探索能力生成的目的。

4.采取項(xiàng)目化實(shí)踐平臺,培養(yǎng)學(xué)生的工程意識

采取項(xiàng)目化的實(shí)踐平臺,其設(shè)計(jì)理念是以學(xué)生創(chuàng)新能力的提高來培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力。項(xiàng)目化實(shí)踐,只集中實(shí)訓(xùn)的一種,內(nèi)容是學(xué)生根據(jù)實(shí)際課題的需求自主制作簡易化的測量儀器。學(xué)生根據(jù)實(shí)踐項(xiàng)目進(jìn)行自主選題,選擇實(shí)驗(yàn)材料,制作簡易的實(shí)驗(yàn)電路,并通過調(diào)試和設(shè)計(jì)優(yōu)化來驗(yàn)證其功能,進(jìn)而達(dá)到課題的完成,對實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容進(jìn)行歸納總結(jié),進(jìn)而研究實(shí)驗(yàn)改進(jìn)方案。具體的實(shí)踐操作項(xiàng)目可包括簡易數(shù)字電壓表、簡易數(shù)字頻率計(jì)、加速度檢測儀、數(shù)字溫度計(jì)等,或是針對某具體產(chǎn)品進(jìn)行功能檢測和改進(jìn)。

5.組織興趣小組,拓展課外實(shí)踐平臺

開展課堂外部的教學(xué)實(shí)踐活動,組織電測實(shí)踐小組。教師可通過設(shè)置具體教學(xué)任務(wù)的方位來有目的培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力,如對有故障的儀器進(jìn)行拆解檢修、學(xué)習(xí)萬用表、示波表、信號發(fā)生器的實(shí)踐應(yīng)用方式和維修知識等。通過學(xué)生對儀器內(nèi)部結(jié)構(gòu)的了解,來提高其感性認(rèn)知能力。同時(shí),教師可以鼓勵(lì)有電測興趣的同學(xué)參加無線電裝配與調(diào)試高級工的考核。

6.開展企業(yè)實(shí)踐,搭建企、校聯(lián)合的平臺

在學(xué)期中和學(xué)期末,學(xué)校安排學(xué)生到合作企業(yè)參與生產(chǎn)與設(shè)計(jì)實(shí)踐。實(shí)踐任務(wù)設(shè)置為以觀察和深入了解專業(yè)知識為主,以操作為輔的方式。同時(shí)聘任企業(yè)技術(shù)工程師為兼職教員,對學(xué)生的實(shí)踐學(xué)習(xí)過程進(jìn)行引導(dǎo)和釋疑,同時(shí)指導(dǎo)學(xué)生參與實(shí)踐工作項(xiàng)目。這種識崗位、習(xí)崗的企、校合作方式有利于培養(yǎng)學(xué)生對職業(yè)的認(rèn)同感,在實(shí)踐的過程中反思自身的學(xué)習(xí)行為,對提高學(xué)生的綜合能力是其他教學(xué)方式無可替代的。

二、《電子測量》課程立實(shí)踐教學(xué)平臺的特點(diǎn)

1.模塊化、進(jìn)階化

每個(gè)實(shí)踐教學(xué)平臺對應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容都實(shí)行模塊化建設(shè),支撐材料有實(shí)驗(yàn)報(bào)告、項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)冊、崗位評價(jià)冊等。層次化實(shí)踐教學(xué)平臺由單一模式向綜合模式遞進(jìn)。根據(jù)職業(yè)崗位能力,從儀器使用實(shí)驗(yàn),測量測試實(shí)驗(yàn),測量測試項(xiàng)目實(shí)踐,儀器儀表企業(yè)實(shí)踐等多元化實(shí)踐內(nèi)容,形成從基礎(chǔ)能力,單項(xiàng)能力,設(shè)計(jì)能力,創(chuàng)新能力,拓展能力,綜合能力的認(rèn)知規(guī)律。

2.現(xiàn)代化,信息化

隨著數(shù)字時(shí)代的到來,信息社會的飛速發(fā)展。實(shí)踐教學(xué)傾向于利用現(xiàn)代化科技手段,改造和提升實(shí)踐教學(xué)設(shè)備功能,使基礎(chǔ)性驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)由傳統(tǒng)教學(xué)實(shí)驗(yàn)向現(xiàn)代化教學(xué)實(shí)驗(yàn)過渡。隨著網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的到來,信息化平臺展示了科技全球化的一面。企業(yè)的測量測試項(xiàng)目緊跟現(xiàn)代科技前沿,識崗、習(xí)崗為目的的企業(yè)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容也緊跟時(shí)代步伐。同時(shí),課程考核方式可以采用信息化網(wǎng)絡(luò)平臺進(jìn)行綜合評價(jià)。

3.職業(yè)化,技能化

在各個(gè)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中,遵循規(guī)范的實(shí)驗(yàn)室管理制度。在企業(yè)實(shí)踐平臺提供的識崗、習(xí)崗中,注重學(xué)生職業(yè)素質(zhì)和職業(yè)道德的培養(yǎng)。在開放性實(shí)驗(yàn)、項(xiàng)目式實(shí)踐平臺中,以增強(qiáng)學(xué)生動手能力為目標(biāo),突出學(xué)生技能的培養(yǎng)。

三、《電子測量》課程實(shí)踐教學(xué)平臺的外延

《電子測量》課程的實(shí)踐教學(xué),離不開其他課程知識的支撐,如傳感器及其應(yīng)用,測控原理,電子產(chǎn)品的品質(zhì)管控,虛擬儀器、智能儀器等課程。應(yīng)將電子測量知識滲透到其他課程中,或?qū)⑵渌n程知識作為本課程的鋪墊和提升,使得任何電子大類中的各專業(yè)學(xué)生,即使本專業(yè)沒有電子測量課程,其思維結(jié)構(gòu)中都有測量測試的基本條理,實(shí)踐操作技能方面都有測量測試人員應(yīng)該具備的操作技能。

總之,通過借助本課程實(shí)踐教學(xué)平臺的學(xué)習(xí),使學(xué)生扎實(shí)掌握測量原理,熟練操作常用儀器,具有一定的設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)新能力,對企業(yè)涉及測量測試的崗位有所了解,具有開闊的專業(yè)視野,對生活中的測量測試知識具有一定職業(yè)敏感性,具有一定的自主獲取知識的能力,為今后個(gè)人良好的職業(yè)發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

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