1、密级： JINING UNIVERSITY学 士 学 位 论 文THESIS OF BACHELOR题 目 集成运算电路实验视频教程制作 系 别： 物理与信息工程系 专业年级： 物理学专业 2009 级 学生姓名： 张建波 学号： 2009276031 指导教师： 房永钢 职称： 副教授 起讫日期： 2013.03.02 2013.05.31 20目 录摘要1关键词1Abstract1Key words1引言（绪论）21 材料与方法21.1 材料 21.2 方法 22 实验准备22.1 选择实验电路22.2 明确实验内容32.3 试验结果53 处理制作视频中的问题74 教学效果评估95 结语
2、9参考文献9致谢10附件1021集成运算电路实验视频教程制作物理学专业 张建波指导老师 房永钢摘要:集成运算放大器具有成本低、功能多等优点可广泛用于自动控制系统、测量仪表等其它电子设备中。近年来集成运放的指标不断提高因此对于集成电路的学习也成为模拟电路课程学习中的重中之重，对于更好的加强运算电路的学习，视频实验教程的作用越来越明晰。本研究立足于将原创性视频教学资料应用于大学生模拟电子实验与视频教学的结合, 并考察其有效性, 从而推动视频与课堂教育的普及性和科学性。关键词：集成运算 视频制作 实验设计 模拟电路实验Integrated operational circuit experiment
3、 video tutorialStudent majoring in Physics Zhang JianboTutor 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
4、increasing. 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 ap
5、plied in the 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 experiment2引言 随着电子信
6、息技术的发展，国家经济发展对知识和技术的需求越来越大, 高等教育作为培养人才、创造知识的重要环节, 在国民经济的发展中发挥着越来越重要的作用。国民经济的高速发展需要越来越多的人才。实验环节作为提高人才素质, 培养创新能力和实践能力的重要手段, 其内容与课程体系的改革势在必行; 目前各工科类高校在实验教学课程方面普遍开设了电路测量、电子测量与电子电路实验、数字电路与逻辑设计实验、电装实习、电子电路课程设计和大型实验等实验课程, 并形成了计算机虚拟实验与实际操作相结合的教学特点。随着电路应用技术的快速发展, 在模拟电路应用方面已经形成电路设计集成化, 集成电路设计软件化的趋势, 改革目前传统的实验
7、教学方式势在必行。视频教学是近几年随着计算机网络与通讯技术的发展而出现的一种新型教学方式。早期运用在院校的远程教育上。学员登录教育网站，在线学习或下载所学学科的视频教学内容，离线学习。由于不受时间和空间的限制，对于远离学校所在地或受到时间约束的在职人员的继续学习深造是一种行之有效的学习方式。现在该种教学方式经过加工运用，通过与老师课堂教授相结合，优势互补，在现代教学过程中运用也逐渐形成大的趋势。1.材料和方法1.1 实验仪器智能模拟试验台，数字万用表，DV摄像机，多媒体教室，电脑等器材。1.2 实验方法采用实验法，问卷调查法2实验准备2.1 选择实验电路 电压跟随器电路是共集电极电路，信号从基
8、极输入，射极输出，故又称射极输出器。基极电压与集电极电压相位相同，即输入电压与输出电压同23相。这一电路的主要特点是：高输入电阻、低输出电阻、电压增益近似为1，所以叫做电压跟随器。 并且，电压跟随器具有缓冲、隔离、提高带载能力的作用。 反向比例运算电路应用很广泛，因为它们引入了负反馈，所以它改善了负放大电路的多方面性能，如提高放大倍数稳定性、减小非线性失真、抑制噪声、拓宽频带等，因此它在电路中的应用十分广泛。由于以上两个电路的所具有的的特点和作用，本实验选择电压跟随器和反向比例运算电路作为实验电路。2.2 明确实验内容一 确定实验目的掌握电压跟随器和反向比例放大器的基本工作原理及测试方法，学会
9、运用DV录制视频。二 准备实验设备1、智能模拟试验台 2、数字万用表 3、DV摄像机三 按照以下实验内容及步骤进行实验1. 首先将运算放大器调零。2. 根据图1-1连接电压跟随器图1-1电压跟随器24公式： V 0=VI3.将实验数据填入表1.1Vi -2 -0.5 0 0.5 1V（测）V0V（计）4.按照图2-2连接反向比例放大器 基本公式：U 0=- UIRf255. 完成表1-2的实验记录输入电压Vi（mv）30 100 300 1000 3000理论值输出电压实验值五 实验过程的注意事项1.要正确连接电路，注意连接过程的视频拍摄，突出重点，拍摄清晰。2.输入实验数据的选择要有代表性，
10、仪器调整过程要准确的拍摄，要能够突出重点。2.3 实验结果1.将实验数据填入表1.1Vi -2 -0.5 0 0.5 1V（测） -1.98 -0.5 0 0.5 1.01V0V（计） -2 -0.5 0 0.5 12.整理实验数据，填入表中。输入电压Vi（mv）30 100 300 1000 300026理论值-300 -1000 -3000 -10000 -30000输出电压Vo实验值-297 -1003 -3020 -10050 -101202.分析运算关系。数据处理得： V 0=kVIU0=-k UIRf3.处理制作视频中问题（1）学会使用一款视频文件制作工具软件。视频制作软件是将图片
11、、背景音乐、视频等素材经过非线性编辑后，通过二次编码，生成视频的软件，除了简单的将各种素材合成视频，视频制作软件通常还具有添加转场特效、MTV字幕特效、添加文字注释的功能，因此，视频制作软件也属于多媒体视频编辑软件的范畴.此类常用的软件有：屏幕录制专家、绘声绘影、microsoft vedio maker 等，本次研究我们选用绘声绘影10。其原因如下：会声会影10(Ulead VideoStudio 10)不仅完全符合家庭或个人所需的影片剪辑功能，甚至可以挑战专业级的影片剪辑软件。会声会影10具有最完整的影音规格支持，独步全球的影片编辑环境，令人目不暇给的剪辑特效，最撼动人心的HD高画质新体验
12、。会声会影10(Ulead VideoStudio 10)其成批转换功能与捕获格式完整支持，让剪辑影片更快、更有效率；画面特写镜头与对象创意覆叠，可随意作出新奇百变的创意效果；配乐大师与杜比AC3支持，让影片配乐更精准、更立体。会声会影10(Ulead VideoStudio 10)使用全新的运动跟踪跟随屏幕上运动的物体，并附加图形和文本。此外，可为移动设备、Web、DVD 和 Blu-ray Disc制作难以忘记的视频。使用一体化视频编辑器可拍摄、编辑和共享生活中27的所有趣事。（2）准备好教学文字内容，相关的图片、动画及背景音乐资料。使用工具软件，将这些相关元素，有序科学地整合在视频教案中
13、，完成视频教案的工作. 视频教学模式应包括学习、讨论、练习、回顾4 个基本教学环节。我们在制作视频教案时，学生的自主学习的时间安排应科学合理， 力求与与学生保持注意力集中的持续时间相一致。一般来说，学习时间过长，学生的注意力会下降，进而降低学习效率，在本次研究中我们尊求这一规律，把时间设定在了16分钟。（3）视频内容的讲解的声音保持平和，吐字应清晰，语速中等偏慢，使学生听起来不费力；应使用短句，尽可能避免长而复杂的句子，以免增加学生的听力负担；使用生活化语言讲解，语言风趣、幽默，使学生易于理解，激发学生的学习热情。（4）教学内容的组织应层次分明，错落有致。对于关键知识点可以加粗文字、颜色变化突
14、出，甚至可以配合背景音乐、动画图片，增强学生的感观刺激，使学生印象深刻，提高记忆力。（5）应考虑学生的个性化差异。本视频教材的教学内容分两部分：基础部分和附加部分。基础部分满足绝大多数学生的学习需要； 附加部分作为选学内容，是基础部分内容的扩充和延伸，学生可以根据自身的能力特点完成基础部分或进一步完成附加部分的学习4视频教学模式的教学效果评估1.设计调查问卷.见附件12.邀请老师同学观看视频，并且发放调查问卷。3.处理分析调察问卷通过调查问卷的分析发现：28发放了58份调查问卷，收回54份，其中49份有效。对通过对结果的分析研究结果认为：(1). 44.9%的同学认为通过该实验可以有效的掌握实
15、验的流程、注意事项、方法，可以提高实验效率和成功率。(2).1 5.9%的同学认为实验视频中有些实验的注意点不够突出。(3). 15.4%的同学同学认为通过视频教学要优于单独普通的课程教学(4). 12.3%的同学认为该视频中的有些环节需要优化（比如电路的连接）4.对收集的视频意见，并对视频进行编辑完善。利用屏幕录像专家通过电脑，自己讲PPT然后录下来。打开屏幕录像专家V7.5，同时打开已经做好的PPT，进行录制。最后通过会声会影进行连接保存。结语对于本次研究，我们打破了传统的纯模拟电路实验框框, 想方设法增加了趣味性，创造性，努力寻求一种相对开放的实验教学模式。当然，在我们将这种教学模式引入
16、实验课程教学时，肯定也会存在这样和那样的问题，但是这不能成为我们不做改进的理由，我们只有不断改革实验的内容, 激发学生对模拟电路实验的兴趣; 并鼓励学生的创新意识和开拓精神。29同时通过上面的比较分析，模拟电路实验课程的教学模式通过视频与课堂教学结合的方式，在许多方面是值得借鉴和学习的，事实上，国内有些高校也进行了这方面的探索和实践。综上所述, 如果在选材、画面解说词三方面能精心设计, 就可以制作出高质量的视频实验教材,同时，也要结合教育学和心理学，多学科交叉运用 ，向学生展示本学科领域的最新实验方法, 最新设备仪器等最新研究成果, 使他们感受到科学发展的脉搏. 配合电子技术课教学, 在模拟电
17、路实验课程中应用视频教材教学, 有利于提高该专业基础课的教学质量, 以适应21世纪对人才培养的要求,并使电子技术实验在教学中发挥最大的效益。参考文献1物理与电子实验中心编.模拟实验指导用书M.济宁学院, 2008.2梁佩之 .闭合电路的欧姆定律的实验设计D. 物理实验， 20013张媛媛,王昭,周洋.视频教学对大学生心理健康教育的有效性分析J.辽宁师范大学学报( 自然科学版)，2011.4张小斌.视频教学模式在计算机应用与教学效过D.中国职业技术教育,2010.5佘正松,李化树.论教师教育的体系架构与政策取向J.四川师范学院学报 2003.6裴胜辉.对职业技术教育师资队伍建设问题的思考J.成人
18、教育,2004.7童诗白,华成英.模拟电子技术基础M.第3 版.北京: 高等教育出版社, 2002.8鬲淑芳.模拟电子技术基础M.第2 版. 西安: 陕西师范大学出版社, 2000.9周舒莉.双师型教师培养的途径探讨D.农业职业教育, 2008.10张华斌,马云辉,罗仁泽,石建国,陈李胜, 文毅.IC集成运放综合实验设计D,2005.11王勇.麻省理工学院模拟电路实验课程分析与研究D.实验室研究与探索. 2012.7.21012张小斌.视频教学模式在计算机课程教学中的应用与教学效果评估J.中国职业技术教育,2010.致谢谁说毕业遥遥无期，转眼就各奔东西，很感谢老师们在四年的大学时间里对我的淳淳
19、教导，是你们教会了我们勤奋学习，诚实做人，踏实做事，知之为知之不知为不知，懂得以感恩之心面对生活，以积极的心态对待人生。是你们在我迷茫的时候，指引着我沿着正确方向前进。在点滴汇聚中使我逐渐形成正确、成熟的人生观、价值观。在此，特别要感谢我的指导老师，房永钢老师给予我巨大的帮助和指导。感谢我的父母家人，感谢我永远的支持者，正是在你们殷切目光的注视下，我才一步步的完成了求学生涯。没有你们的支持和引导，就不会有今天的我。我一直很感谢你们，让我拥有一个如此温馨的家庭，让我所有的一切都可以在你们这里得到理解与支持，得到谅解和分担。你们的支持和鼓励是我前进的动力。最后，衷心感谢我的老师房老师。本文的研究工
20、作正是是在房老师的悉心指导下完成的，从论文的选题、研究计划和任务的拟定和实施、技术路线的选择到实验准备，视频录制与编辑，各个方面都离不开房老师热情耐心的帮助和教导。谢谢你!211附件1关于集成运算电路实验视频教程的问卷调查亲爱的同学们：您们好！为了更好地改进大学物理实验教学，提高大学物理实验的教学质量，我们需要详细了解您学习大学物理实验的真实情况。请您配合我们的工作，完成下面的问卷。该问卷的答案没有对错之分，只有真假之别。只要您按照自己的实际情况，如实地回答题目，您的答案就是正确的。若对某一问题有不同回答，也请您写在问卷空白处。我们十分感谢您的热情合作。您的专业及实验组： 1 我 做大学模拟电
21、子电路实验。A 非常喜欢； B 喜欢； C 不喜欢； D 很不喜欢； 2 我认为模拟电子电路实验与视频课程 A 联系非常紧密； B 联系比较紧密； C 不清楚； D 联系一般； 3 我认为模拟电子电路实验课采用实验与视频结合方式 A 非常重要； B 比较重要； C 一般( 重要性)； D 不重要； 4 我认为的该实验视频的不足之处-A 组织形式不清晰； B 解说不清楚； C 内容不完整； D 脱离实验题材；5 在所做的实验之前，我通过观看视频，是否有利于实验预习- A 有利于； B 还行一般； C 没大用； 2126 在三个实验学时内，与单纯课堂实验相比，采用实验与视频教学结合方式，我所做的实
22、验 提前完成A 全部能够； B 大部分能够； C 部分能够； D 少部分能够； E 全部不能7 集成运算电路实验，我比较喜欢的教学方式是 A 详细讲解之后并示范操作 B 讲授辅导为主；C 讲授与视频相结合； D 先观看视频老师辅导，学生自主操作为主； 8 当实验完成后处理数据时发现实验数据与理论数据相差甚远，这时我习惯于 A 改实验数据，将实验数据凑成“好的结果” ；B 不加思索的将实验误差原因归结为仪器粗糙或其它原因；C 仔细分析实验经过和实验条件等，找出产生问题的真正原因；D 寻求他人帮助； 9 我认为实验前通过看实验视频的预习 和写预习报告 A 很有必要；B 有必要；C 基本没必要；D
23、完全没必要；E 要根据所作实验来定有无必要10 对集成运算电路实验视频采用现在的教学方式，我 A 非常满意； B 比较满意； C 基本满意； D 基本不满意； E 不满意11 我认为物理实验教师的实验技能水平 和实验课堂指导 A 都很高、及时； B 多数老师都很高、及时； C 部分老师很高、及时； D多数都不高、及时； E 都很低、不及时21312 我认为集成运算电路实验视频教材内的实验 部分较难理解A 方法； B 原理； C 仪器； D 步骤； E 数据处理13 我所做的物理实验项目的实验报告，我 完成A 都独立； B 大部分独立； C 部分独立； D 大部分参照别人； E 完全参照别人14 我从集成运算电路实验视频课程的学习过程中获益 A 非常大； B 比较大； C 一般； D 不太大； E 没有15 我认为集成运算电路实验视频最应加强或改进的项目是 A 课程内容； B 仪器设备； C 教学方法； D 视频内容； 16 您对集成运算电路实验视频有什么意见和建议?
