新型电子试验台创新设计研究.doc

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1、新型电子试验台创新设计研究摘要：通过研究新型电子试验台，以期改变现在单一使用面包板进行电路实验的现状。目前市面上进行电子实验的几乎都是普通的面包板，只是基础的板子，不具备其他功能，而新型电子试验台集合了试验区域、功能区域、电源区域和检测区域，具有了试验和检测及拓展的功能，在学生学习各类电路中非常实用。关键词：电子实验；面包板；整体设计；电源鉴于在电子电路学习与搭建过程中，电子电路元件实验存在效果不明显、易损坏、不易安装、难以检测是否正常工作等问题，需要一款可以规避上述问题的电子电路实验平台，从而进行该方向的研究调查与分析。1调查与分析通过访问调研法对电子电路实验相关问题进行调

2、查，重点调查对象为小学生、初中生以及授课教师。调查发现存在以下几点问题：①电子电路实验在课堂上实验效果不明显；②电子元件在课堂实验上易损坏；③电子元件在课堂实验中不易安装；④电子元件在课堂实验中难以检查是否在正常工作；⑤常用电子原件丢失率高。通过网上调查发现，上述问题在网络中并没有明确的解决方案。同时发现，该问题处于空白阶段，所以对新型电子实验平台展开研究有重要意义。2网络调研2.1360/百度网站搜索。通过现在主流网站搜索引擎搜索“电子试验台”“电路实验”“试验台”等关键词，并没有发现相关产品以及实验用具，但通过网上搜索发现网上关于电子实验存在实验效果不明显、原件易损坏、电

3、子元件不易安装等信息。2.2国家知识产权局。通过国家知识产权局官网发现，现在并没有相似或相关产品、相似或相关专利、相似或相关文献。2.3淘宝网。通过淘宝网进行“电子电路”“电子实验”“实验台”等关键词的搜索，没有发现相关或相似商品。2.4网络调研结论。通过在360、百度等主流搜索引擎、国家知识产权局官方网站、淘宝网等电商网站上进行搜索均得出：①在电子电路实验中以及教学中，存在实验效果不明显、原件易损坏、电子元件不易安装等问题；②4目前并没有相关、相似产品或相关、相似文献。从而得出在电子电路实验中的确存在问题，但是没有相关应对措施，也没有相关研究人员对此进行研究。3访问调研法调

4、查通过访问调研北京市25位科学教师以及100位学习科技的学生，累计访问125人，有效访问125人（25位教师、100位学生），访问有效率100%。通过实地调研再来看电子实验台中可能存在的问题。经过试验，经过实验总结电路中电子元件可能存在的问题为：①IC555常用，灵活，不需要固化；②LED常用，灵活，种类多，连接方式多种多样；③电阻常用，灵活，种类多，位置不固定；④滑动变阻，难插类，相对固定，但是原件在面包板上难以安装，引脚粗，距离长；⑤继电器，难插类，共有6条引脚，很难插在电路上，容易出现错误；⑥干簧管，易损类，很脆弱，稍不注意就容易损坏，成本高；⑦喇叭，难插类，没有引脚，

5、需要焊线，且容易损坏；⑧传感器，灵活类，种类多，电路需求不同，且相对容易安装；⑨电容，灵活类，种类多，电路需求不同，且相对容易安装；⑩三极管，灵活类，种类多，电路需求不同，且相对容易安装。4访问调研分析在调查中，25位教师全部期望对现有电路实验器具进行升级改进，100位学生全部期望对现有电路实验器具进行升级改进。通过信度分析得出：实验效果不明显、电子元件易损坏、实验过程中电子原件不易安装、电路检测困难、常用元件丢失。可靠性统计资料的Cronbach的Alpha系数实验结果为0.978，通过了信度分析。5数据分析通过单变量回归分析得出：①教师与电子实验的实验效果存在显著关系。分

6、析得出授课教师对实验效果非常重视。②教师与电子元件易损坏存在显著关系。分析得出授课教师不希望电子元件频繁损坏。③教师与电子元件不易安装存在显著关系。分析得出授课教师希望电子元件安装更加便捷。④教师与电子元件难以检查是否正常工作存在显著关系。分析得出授课教师在实验电路中希望可以快速检测到元件是否正常工作。⑤教师与常用元件丢失不存在显著关系。分析得出授课教师对常用零件丢失并没有特别关注。⑥学生与电子实验的实验效果存在显著关系。分析得出学生对实验效果非常重视。⑦学生与电子元件易损坏存在显著关系。分析得出学生不希望电子元件频繁损坏。⑧学生与电子元件不易安装存在显著关系。分析得出学生希

7、望电子元件安装更加便捷。⑨4学生与电子元件难以检查是否正常工作不存在显著关系。分析得出学生对电子元件是否正常工作并没有过多关系。⑩学生与常用元件丢失存在显著关系。分析得出学生非常在意常用零件丢失问题。6调研结论通过网络调查、访问调研得出，现在存在的电子电路试验器具存在需要改进的地方，并通过信度分析，回归分析得出授课教师与学生需要的新型电子电路试验台需要优化：①新型电子实验台要自带电源，初步确定使用电池盒提供3V和6V的电压，这是在电路中比较常见常使用电压；②将容易损坏、丢失、难以安装的元件固化在新型实验