雏鹰初展翅
——记电气工程学院2013级“爱迪生班”电路与电子技术及其实验课程成果展示与答辩
窗外寒意甚浓,窗内人声鼎沸,2015年1月14日下午的东3-205,注定是一个思想与激情碰撞的地方。电气工程学院2013级爱迪生班的52位同学集聚在这里,摩拳擦掌,满怀自信,展示着他们作为爱迪生班学员的首个自由拓展的作品,那个让他们欢喜,让他们忧愁,让他们魂牵梦绕而又无比自豪的“磨人的小妖精”。
三周磨砺终登台,由是学期伊始
9月,秋冬学期伊始,2013级的爱迪生班同学,就开始了他们的首门特殊课程:电路与电子技术I和电路与电子技术实验I。这两门课程包含电路原理和模拟电子技术基础及其实验,在教学环节中,除了正常的学习和实验外,针对某些基本理论,老师安排了一些可自主发挥与拓展的探究性题目。这些题目,所涉及的基本理论与知识是同学们在课程中学到的,但是又是课本中没有的,需要同学们具有不畏艰难的品质,补充学习新知识、巧妙构思自己的突破点、初步了解电路设计规则、提高电路分析和仿真能力。经历了约三周时间的辛苦劳作,今天就是大家登台亮相与比试之日。
二阶三阶无穷阶,你解方程我优化
在同学们提交的作品中,几乎所有组别都选择了设计“模拟运算电路”,利用电路,实现求解方程的运算。其中包括二元一次方程组,一元二次方程,一元三次方程,更有同学设计出了求解高次方程和高次方程组的模拟电路。不仅如此,还有组别对设计的电路进行了优化,有的在灵活性上下功夫使所涉及的解算电路能够求解任意方程,有的在实现策略上进行修改以实现电路的简化和性能上的改善。这些作品,充分展现出同学们活跃的思维,获得大家的一致好评。
“求解三元一次方程组的计算器”是黄园豪和李存龙提交的作品,当别的组所设计的模拟运算电路在琢磨解二元一次方程还是一元二次方程时,他们别出心裁,做出了令大家赞赏的作品。
严铭、杨阳、高晖胜、林升所设计的模拟计算电路可以完成一般方程的自判断求解。
“模拟计算机实现微分方程的求解”(唐焕杰、叶天、徐晓升、孟子航);“模拟计算器的设计”(位硕权、卞腾跃、牛壮、吴昊);“我们搭的那些个电路呀”(金泽宇、孙涛),“我们的模拟计算机”(梁志坚、廖伟涵、包烨帆、张姝煜),“我们的实验探究”(张琦泓、徐彬涵),“二元方程组求解和高次方程思路探究”(施为、邴钰淇、张雅迪、王钰琦),“我们的模拟计算机”(廖作瑞、张简炼、汪千缘、余骑浩)颇具个性的标题,表明这些倾注了同学们心血的作品各具特色。
有的组探究了在电路实现的策略上的优化方法。两组同学(陈龙龙、王泽锋、张今、徐倩)(张琦泓、徐彬涵)所采取的自循环法不仅可用于解代数方程组,还可以解决高级微分方程的求解。多个小组(夏豪阳、张天晨、苏科宁、何标)(张硕、张方禹、郭泳良、陈汐)(庄欣然、严仁辉)等小组不仅做了模拟计算电路,还利用所学知识对心电信号检测电路的设计方案进行了审核,通过理论分析或仿真校核其中的前置放大电路、低通滤波、高通滤波、带通滤波、带阻滤波等电路性能是否达到设计要求。



只做设计不过瘾,焊个板子才够味
蔡宇、许博文、朱嘉麒、褚娜小组不仅设计了模拟计算电路,而且还做出一个实物。他们设计的模拟计算器可以求解二元一次方程,一元二次方程和三次方程。自述实现过程很顺利,为体现自身水平,他们另外设计了分立元件的音频功放电路。通过自购器件、焊接电路,借助驻极体将音频信号放大,使其在耳机中可以清晰地被听到。这个作品也得到了全班同学的认可。
进阶篇:电子设计竞赛综合测评题,我也做出来了!
老师说2011年全国大学生电子设计竞赛综合测评题难倒了为数不少的入围选手,但它没有难住爱班的5组学生。
这一天的交流与答辩也包含了“我的波形发生电路”这一话题,张琦泓、徐彬涵,陈龙龙、王泽峰,叶天、孟子航,庄欣然、严仁辉,以及李存龙共计5各组完成了综合测评题目的设计要求。其中叶天、孟子航第三天就带着设计完的电路找到在实验室代课的老师,并当场实现了其中的两个模块。令人印象深刻。

虽然,大家的首秀远谈不上完美,所设计的电路能否真正实现也还是未知数,但是同学们脱离课本,发挥创造力,用学到的知识完成设定任务的探索精神,值得肯定。这是2013级爱迪生班同学自主完成的第一个作品,是漫漫征途中第一步,路漫漫其修远兮,吾将上下而求索。未来在脚下,愿同学们踏踏实实,且行且远。
文、图 / 姚缨英、王钰琦