電子論文范文
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篇1
微電子論文2000字(一):淺談一種新型的25Hz相敏軌道電路微電子接收器論文
摘要隨著電子技術的發(fā)展,相敏軌道電路接收信號處理裝置已逐步實現(xiàn)電子化,以電子接收器代替以前的機械式二元二位繼電器,徹底解決了原繼電器接點卡阻、抗電氣化干擾能力不強、返還系數(shù)低等問題。目前廣泛使用的微電子接收器都是使用單片機來處理信息,對輸入信號采用升壓方式進行采樣處理,雖提高了信號強度,但是不利于防止輸入高壓損壞接收器;且每個接收器僅采用單一信號處理通道進行信號分析處理,并由其輸出信號驅(qū)動軌道繼電器動作,接收器的安全性、可靠性和抗干擾能力有待提高;另外,現(xiàn)有接收器故障后相關電氣參數(shù)不能實時監(jiān)測;前述不足以影響到軌道電路的整體可靠性和可用性。因此,本文提出了一種基于DSP的新型微電子接收器,以提高微電子接收器的可用性、可靠性及安全性。
關鍵詞電子技術;25Hz軌道電路;接收器
1系統(tǒng)原理
1.1接收器冗余結構
圖1新型微電子接收器(0.5+0.5方案)的冗余結構圖
接收器的冗余結構圖,每臺接收器同時進行兩個軌道區(qū)段(區(qū)段A和區(qū)段B)的軌道電路信號和局部電源信號的處理,相鄰兩個軌道區(qū)段可共用兩臺接收器,這兩臺接收器中的任一正常工作,均可正常處理這兩個軌道區(qū)段信號,并驅(qū)動這兩個軌道區(qū)段的后級軌道繼電器動作。如圖1所示,相對于目前的接收器冗余方案,新型微電子接收器的冗余方案可使每個軌道區(qū)段節(jié)省一個接收器,從而降低建設成本。在接收器冗余結構圖中,當接收器1和接收器2中的某一個發(fā)生故障時,若另一個接收器能夠正常工作即可確保軌道區(qū)段信號的正常處理;同時可以通過接收器的自檢功能發(fā)出報警,提醒維護人員及時更換故障接收器,從而提高軌道電路的整體可用性。
1.2接收器二取二原理
接收器系統(tǒng)內(nèi)部采用獨立的雙套硬件和雙套軟件,實現(xiàn)一路信號,兩路處理,最終通過安全與門判決,輸出判決結果。當無論是接收器哪一套硬件或軟件出現(xiàn)問題,兩路處理結果不一致時,系統(tǒng)輸出判決都是導向安全的結果。且僅當兩路信號處理的結果完全一致時,安全與門輸出相同結果。
2系統(tǒng)構成
如圖2所示,新型接收器核心處理部分采用雙DSP芯片構成二取二安全結構。主從DSP同時處理軌道電路信號和局部電源信號,分別輸出判決信號;將主從DSP的判決結果進行與運算,如果主從DSP的判決信號不一致,接收器輸出信號將保持軌道繼電器處在落下狀態(tài);只有當主從DSP的判決信號一致且滿足軌道區(qū)段空閑條件時,接收器才會輸出驅(qū)動軌道繼電器吸起的信號,顯示軌道區(qū)段處于空閑狀態(tài);主從DSP任一故障,接收器均不能輸出驅(qū)動軌道繼電器吸起的信號,從而提高接收器安全性。
新型接收器電路模塊包括:局部輸入隔離電路、軌道輸入防雷電路、輸入信號采集電路、數(shù)據(jù)處理電路(DSP芯片)、安全與門電路、輸出控制電路、電源電路、通信電路和顯示與告警電路。
輸入隔離:采用電流互感器將軌道信號和局部信號與后級信號處理模塊進行電磁隔離,隔離變壓器采用降壓方式,當輸入的信號出現(xiàn)大的沖擊或干擾時,通過變壓器進行衰減,加載在后級信號處理電路上的信號將被衰減,對后級信號處理電路起到防護作用。
軌道輸入防雷電路:采取大功率雙向瞬態(tài)防雷管,實現(xiàn)對輸入雷電和浪涌的防護。
輸入采集電路:將輸入交流信號的負半周信號抬高到零電平以上,滿足后級單電源工作運放的輸入要求,單電源工作可減小器件功耗。
數(shù)據(jù)處理電路:把輸入的25Hz軌道和局部模擬信號通過芯片自帶的A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號,對轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號進行分析處理,測出軌道輸入的25Hz信號幅值及軌道信號與局部信號的相位差,在主處理器采集從處理器的輸出信號和后級輸出控制電路的輸出信號并經(jīng)其判斷接收器正常后,再由主處理器控制顯示告警電路,并由主處理器將相關數(shù)據(jù)通過接收器的通訊電路送監(jiān)測分機。
安全與門電路:比較主從DSP輸出信號,經(jīng)安全與門判決二者一致方能向后級輸出控制電路送出有效信號。
輸出控制電路:采用開關電源方式輸出驅(qū)動軌道繼電器的直流電壓信號。
通信電路:采用總線方式,向集中監(jiān)測分機傳送25Hz相敏軌道電路接收器采集到的軌道交流電壓值、相位角和接收器的工作狀態(tài)等信息。
顯示與告警電路:顯示接收器自身工作狀態(tài)及接收器所處理軌道區(qū)段的占用與空閑狀態(tài),顯示接收器DC24V工作電源及局部電源的正?;蚬收蠣顟B(tài)。
3結束語
新型接收器將實現(xiàn)接收器工作狀態(tài)和軌道電路電氣參數(shù)的實時在線監(jiān)測,提高運營維護效率,降低維護人員勞動強度,同時,根據(jù)新型25Hz相敏軌道電路接收器的功能和特點,可減少現(xiàn)有接收器和軌道架的數(shù)量,大量地減少室內(nèi)配線,初步分析可節(jié)約建設成本約20%。
微電子畢業(yè)論文范文模板(二):微電子控制機電設備在工業(yè)中的具體應用論文
摘要:在科學技術快速進步的背景下,工業(yè)自動化水平取得了比較明顯的提升,在機械制造方面表現(xiàn)的更加明顯,基于各種因素的影響,微電子技術得到了相對廣泛的應用?;诖?,本文詳細分析了微電子控制機電設備在工業(yè)中的應用,希望能夠為實際提供良好的借鑒意義,以供參考。
關鍵詞:微電子;機電設備;工業(yè);應用探討
信息技術的發(fā)展以及先進電子設備的產(chǎn)生催生了機電一體化時代的到來,所謂的機電一體化技術是把電工電子技術、機械技術、信息技術、微電子技術、接口技術、傳感器技術、信號變換技術等一系列技術結合,再綜合應用于實際的綜合技術,現(xiàn)代化自動生產(chǎn)設備可以說為機電一體化的設備。微型計算機在機電一體化系統(tǒng)的作用能夠總結成如下三點:第一,直接控制機械工業(yè)生產(chǎn)過程;第二,機械工業(yè)生產(chǎn)期間加強各物理參數(shù)的自動測試,進行測試結果的顯示記錄,在計算、存儲、分析判定并處理測量參數(shù)或指標;第三,進行機械生產(chǎn)過程的管理與監(jiān)督。機電一體化系統(tǒng)里微電子控制機電設備怎樣進行適宜計算機選擇,怎樣設計硬件系統(tǒng),怎樣組織軟件開發(fā),怎樣對現(xiàn)有計算機系統(tǒng)等進行維護與使用是相當關鍵的,也是值得探索的
課題。
1微電子控制機電設備系統(tǒng)的組成和原理
在某微電子控制機電系統(tǒng)當中,主要是由PLC、管路壓力變送器、變頻器等多種設備組成的。在控制系統(tǒng)當中,管路壓力變送器主要是檢測控制輔助沖量、管路水壓、蒸發(fā)量等三個變量,接著將數(shù)據(jù)信號向PLC當中傳送,并且通過PLC進行分析和計算,將信號發(fā)送信號控制器,通過信號控制器來控制水泵運轉(zhuǎn),在設計系統(tǒng)的過程中需要與實際情況合理的進行結合,并且對變頻器的輸出頻率進行確認,輸出頻率在整個系統(tǒng)設計過程中具有非常重要的意義,和系統(tǒng)的控制息息相關,在確定系統(tǒng)輸出頻率是需要綜合性的分析和考慮用水量以及揚程參數(shù)等。在整個系統(tǒng)當中控制流程的用水量變化,主要是通過壓力變送器向PLC傳送的通過PLC進行分析和計算,可以有效的調(diào)節(jié)循環(huán)泵的頻率,合理的分配能源,讓工作的效率提高,起到節(jié)約資源的作用。
2微電子控制機電設備在工業(yè)中的具體應用
1)可編程序控制器(PLC)的應用。從PLC的角度進行分析,其主要優(yōu)勢在于具有很強的控制能力,而且穩(wěn)定性較高,機身體積相對較小,可以有效的和其他的配件進行組合。在工業(yè)生產(chǎn)的過程中,因為機電設備往往會占據(jù)一定的面積,如果想讓其廠房中的占比較高,就一定要注意讓廠房的空余面積加大,盡量讓控制器的數(shù)量減少,讓機電設備的數(shù)量增多,與此同時還需要注意PLC的節(jié)能性較高相比,其他的控制系統(tǒng)可以節(jié)約資源,讓工業(yè)生產(chǎn)的成本支出降低,讓企業(yè)的經(jīng)濟效益增加,由于PLC設備可以有效的和其他設備之間進行組合,可以靈活方便的在廠房當中進行布設,讓一機多用??梢詫崿F(xiàn)讓廠房的設備結構進一步得到簡化,對設備維護中耗費的人力物力進行控制,減少人力輸出,可以將人力有效的分配到工業(yè)生產(chǎn)當中,讓生產(chǎn)資料的利用效率提高。PLC的另一大優(yōu)勢在于可以通過現(xiàn)場總線和生產(chǎn)設備之間
進行連接,有效的監(jiān)控工業(yè)生產(chǎn),可以動態(tài)化的監(jiān)控生產(chǎn)的全過程,確保在生產(chǎn)過程中,第一時間解決生產(chǎn)時產(chǎn)生的故障,避免由于機械故障而導致生產(chǎn)進度停滯,讓設備的維護開支得到控制,PLC的計算速度很快,可以輕松的對生產(chǎn)時的任何變動進行管理和控制,有效的防止由于設備變化控制器無法及時應對而產(chǎn)生的問題,PLC還可以進行相關的升級,伴隨當前經(jīng)濟快速發(fā)展,就算生產(chǎn)線當中的產(chǎn)品產(chǎn)生了變動,只需要正確的調(diào)整,控制程序也可以符合新產(chǎn)品生產(chǎn)的具體需求。
相比于其他編程操作,PLC控制器在編程的過程中較為方便,員工通過短時間的訓練就可以熟練的掌握編程的技巧,在實際操作的過程中工作步驟相對較為簡單,可以很容易的掌握設備的維修安裝以及操作,由于PLC自帶程序編輯器只需要工作人員了解梯形語言,就可以對其進行熟練的掌握。對控制器的工作語言進行了解,當出現(xiàn)故障的時候可以及時的調(diào)整和處理控制器。
2)變頻器調(diào)速器的作用。變頻器工作狀態(tài)分作自動與手動兩類,手動工作狀態(tài)即在PLC結束工作后展開的人工操作行為,經(jīng)電位器調(diào)節(jié)能對變頻器輸出頻率進行給定。自動工作狀態(tài)實質(zhì)是PLC輸出信號為變頻器輸出頻率展開控制。和傳統(tǒng)調(diào)節(jié)閥控制方式相比,PLC控制可節(jié)電,更好進行水泵磨損控制,在延長設備壽命與實現(xiàn)系統(tǒng)自動化水平提升中發(fā)揮了重要作用。
第一,和傳統(tǒng)正弦波控制技術相比,因變頻器用到了電壓空間矢量控制技術,先進性和獨特性在性能上得到充分凸顯,同時因其特有的低速轉(zhuǎn)矩大、運行穩(wěn)定性強、諧波成分小等特征,這對我國電網(wǎng)而言輸出電壓自動調(diào)整功能能充分進行優(yōu)勢發(fā)揮。第二,變頻器具備外部端子、鍵盤電位器與多功能段子等一系列操作方式,功能完善,可輸入多種模擬信號(如電流、電壓、頻率等效范圍檢測,轉(zhuǎn)速追蹤等);并且變頻器可實現(xiàn)擺頻運行與程序運行等一系列模式。第三,因變頻器全系列元件應用的是西門子產(chǎn)品,有極強的保護性能,可靠穩(wěn)定,能很好的避免過流、短路、過壓等問題,確保本機能正常運行。并且變頻器有良好的絕緣耐壓性,產(chǎn)品質(zhì)量好,設定簡單等使得其有更強的適用性。
3)電路發(fā)揮的作用。在安裝PLC和變頻器的時候,保證電路的穩(wěn)定是保障工作的必要。電路在安裝過程中,應該采取邊安裝邊測電的方式,這樣更能使電流穩(wěn)定,這同樣屬于工作期間需引起重視的關鍵環(huán)節(jié)。在電路安裝完畢之后,不要急著通電,應該先再次檢查電路是否安裝正確,查看是否有少安裝或者多安裝的情況。另外,測量一下接觸元器件的連接點,這樣可以發(fā)現(xiàn)一些接觸不良的地方,若有漏電情況應該及時對此進行維修。電路在工業(yè)中也是起到了很大的作用,在安裝電路的時候,一定要小心謹慎,綜合考慮多方面因素,不要遺漏一些小問題,有時一些小問題也可能出大錯,保證電路的穩(wěn)定才能更好地協(xié)調(diào)其他設備的安裝穩(wěn)定。應認真復查電路,查看電路有無正確安裝,或存在設備多安裝或少安裝的現(xiàn)象,同時應認真檢測每個接觸元器件連接點,明確有無接觸不良或短路現(xiàn)象,若發(fā)生漏電務必要及時維修與處理。電路調(diào)試的具體流程總結如下:
第一,應認真查看明確電路整體狀況,了解電路面板線有無準確連接,有無看似連接實際并未連接的線,或易短路的線;是否存在兩條或多條線混淆的情況;此后,使用最小量程檔的萬用表對電路面板進行檢查,查看開路處和閉路處有無正確開路與閉路,地線是否漏接,電源連線連接的安全性等,同時需測量電源有無短路現(xiàn)象。測量期間可直接進行元器件連接點測量,如此可明確有無以上情況的同時又弄清楚是否存在接觸點不良現(xiàn)象。第二,電路調(diào)試過程的關鍵環(huán)節(jié)之一即硬件電路調(diào)試。調(diào)試期間務必要注意細小環(huán)節(jié)的把控,根據(jù)電路功能原理做好各個單元電路的調(diào)試,再作整體調(diào)試,后進行整個電路的調(diào)試。電路在工業(yè)生產(chǎn)里發(fā)揮的作用是相當大的,電路安裝過程里務必要綜合考量多方因素,認真謹慎,切不可遺漏或放過存在的小問題,確保電路穩(wěn)定性得到保障。
篇2
應用電子技術專業(yè)的培養(yǎng)目標和面向的崗位群是:①電子設備的生產(chǎn)、檢測與調(diào)試、服務崗位;②電子設備系統(tǒng)的工程安裝、調(diào)試、維護崗位;③電子企業(yè)產(chǎn)品的檢驗、質(zhì)量分析、售后服務、銷售等崗位;④電子企業(yè)公司的電子產(chǎn)品的開發(fā)設計、技術支持、生產(chǎn)管理崗位等。二、人才培養(yǎng)模式改革
1.構建職業(yè)能力模塊,完善專業(yè)課程體系
針對高職教育特點,我們構建了高職應用電子技術專業(yè)基于職業(yè)能力的課程體系模塊,分為:理論模塊、實踐模塊、考證模塊、生產(chǎn)實踐與畢業(yè)設計模塊。其中理論模塊包括專業(yè)基礎課子模塊和專業(yè)技術課子模塊,專業(yè)基礎課如電工技術、電子技術等,課程主要采取一體化教學模式;專業(yè)技術課如電子產(chǎn)品生產(chǎn)工藝、單片機應用技術、電子線路等,課程主要采取任務驅(qū)動下的項目式教學,項目主要來源于生產(chǎn)實際,從而將理論教學與實踐教學有機結合起來,充分發(fā)掘?qū)W生的創(chuàng)造潛能,培養(yǎng)和提高他們的動手能力、實踐能力、分析能力和團隊協(xié)作等綜合能力。實踐模塊包括專業(yè)實驗和實訓子模塊(主要是校內(nèi)實訓)及技能競賽培訓子模塊,以職業(yè)技能大賽為依托,加強實踐教學中基本技能和專業(yè)技術的訓練,保證訓練的基本要求,同時增強針對性和適用性,培養(yǎng)學生解決實際問題的能力和創(chuàng)新能力??甲C模塊主要針對學生考取相應資格證書的教學。生產(chǎn)實踐與畢業(yè)設計模塊包括頂崗實習子模塊和畢業(yè)設計子模塊,旨在培養(yǎng)和提高學生的綜合素質(zhì)和能力。為了更好地適應社會對多樣性人才的需求,我們確立了理論教學體系+實踐教學體系+專業(yè)應用能力指標體系“三維互動”的教學模式理念。在重視基礎理論夠用的同時,拓寬學生的知識面,加強專業(yè)課內(nèi)容的應用性部分,把應用性環(huán)節(jié)滲透到教學的全過程。大力推行Multisim、Protus、Matilab等仿真軟件的應用,提高課堂教學效果。遵循職業(yè)成長規(guī)律,對主干課程合理規(guī)劃,形成從“基礎+認知”出發(fā),打造“綜合+頂崗”的課程布局。保證基礎理論課夠用,專業(yè)課管用,專業(yè)基礎課適用,突出基礎理論課程和實踐應用課程的相互滲透和融合。
2.以“工學結合”思想為指導,積極探索項目教學和一體化教學模式
按照“工學結合”的總體思路,以實踐能力培養(yǎng)為主線設計課程教學內(nèi)容,以任務驅(qū)動、項目導入或案例分析等手段組織教學,以理論教學與實踐教學一體化的教學模式完成教學過程。從而對課程內(nèi)容、教學組織、教學模式與教學方法等進行一體化的綜合改革。例如,在培養(yǎng)方案中,《電子產(chǎn)品制造工藝》《單片機應用技術》《電子線路CAD技術》《電子產(chǎn)品維修》等專業(yè)課都采取了項目教學法,并配置了專項實訓;《電工電子技術》《電氣控制與PLC》《電子測量與儀器》等課程采取一體化教學模式并配置專項實訓。
3.以“就業(yè)教育”為導向,加強校企合作,推進定單培養(yǎng)的人才培養(yǎng)模式
在高技能人才培養(yǎng)上,以校企合作、工學結合為切入點,以校內(nèi)外實訓基地建設為保障,加強教學過程的實踐性、開放性和職業(yè)性,重點抓好實驗、實訓、實習三個關鍵環(huán)節(jié)。建設完善的校內(nèi)實習實訓基地,一方面提高教師和學生的實踐水平,另一方面還可考慮開放設備和場地,引進企業(yè)來料加工,為工學結合創(chuàng)造良好的條件。努力建立多個校企合作單位作為校外實習實訓基地。聘請行業(yè)企業(yè)兼職教師到校任課,和企業(yè)共同開發(fā)實踐性較強的專業(yè)課程,如:電子產(chǎn)品維修、質(zhì)量管理等,并編寫與企業(yè)生產(chǎn)實際相關的教材和實習實訓指導書;選派教師到企業(yè)學習實際生產(chǎn)的新技術、新工藝,還可對企業(yè)提供相應的技術支持;學生的實習工作也可安排在這些合作的企業(yè)。另外,在專業(yè)群能力體系的構建上,有意加入其他能力培養(yǎng)的環(huán)節(jié),如電子技術應用能力的培養(yǎng)、單片機開發(fā)設計能力(硬件、軟件設計等)的培養(yǎng)、職業(yè)道德的培養(yǎng)、學生崗位適應能力培養(yǎng)、團結協(xié)作能力的培養(yǎng)等等。這不但會使課程體系更加完善,更使得學生拓展知識面,就業(yè)不再限于“點”,而是鋪成了“面”,全面提高了學生的綜合素質(zhì),拓寬就業(yè)領域。
4.畢業(yè)實習、畢業(yè)設計模式改革
改革的理念是“以實踐強化理論”。根據(jù)“2+1”辦學模式,確定了頂崗實習36周甚至更多,學生通過長時間的崗位訓練,磨練意志、鍛煉手藝,基本可以做到畢業(yè)后與用人單位的“無縫鏈接”。學生在實習過程中以企業(yè)生產(chǎn)加工活動為背景,對電子產(chǎn)品設計與加工等各個環(huán)節(jié)親自完成,主要工作在現(xiàn)場由企業(yè)兼職教師指導完成。學生通過實踐之后,對專業(yè)知識形成的新的認識、新的解決方法都將成為畢業(yè)設計的良好素材,一改過去由教師提供畢業(yè)設計題目、素材,學生被動做設計的格局。學生在了解了畢業(yè)設計的基本思路和方法后,便可根據(jù)實際生產(chǎn)過程中獲得的新素材來自主地做好畢業(yè)設計,在形式和內(nèi)容上做到不拘一格,對學生的綜合能力是一個極大的鍛煉。
5.考試、考核模式改革
大膽改革傳統(tǒng)教育的考核評價體系,不光考核理論水平,更要關注學生實踐創(chuàng)新能力的考核。在考核評價學生素質(zhì)時,一改過去僅憑一張試卷成績的做法,考核內(nèi)容既有理論知識,又有實驗和操作技能,考核方式除傳統(tǒng)筆試外,還可采用口試、實驗實訓操作考試等多種形式。在實踐考核中可采取更多方面、更多層次的評價,可以從理論分析、動手能力、工作態(tài)度、職業(yè)能力、創(chuàng)新能力等方面給予學生進行評價,還可對學生的組織能力、交流能力、和承受壓力能力等方面進行綜合性評估。同時采取教師評價、學生自我評價和小組成員互評相結合的靈活開放的考核評價方式。
6.職業(yè)技能培訓模式改革
依托學院職業(yè)技能培訓鑒定中心,積極開展職業(yè)技能鑒定工作,推行“畢業(yè)證+必修職業(yè)資格證書+任選職業(yè)資格證書”的“1+1+X”多證書制度。為學生開展以高級維修電工、電子產(chǎn)品安裝與調(diào)試工為主的多個工種的校內(nèi)職業(yè)技能鑒定工作,畢業(yè)生的“雙證書”率達到100%。我們在職業(yè)技能培訓模塊改革中,不再孤立地針對考試進行培訓,而是根據(jù)國家職業(yè)技能鑒定標準,將鑒定標準中的相應項目及評價體系引人到相應課程的實際教學中來,并根據(jù)技能鑒定要求及企業(yè)生產(chǎn)實踐中的真實任務來設計實驗實訓的項目,從而加強對學生職業(yè)技能和職業(yè)素質(zhì)的綜合訓練,并獲取相應資格證書。
7.結合職業(yè)技能大賽對專業(yè)課程教學模式實施改革
職業(yè)技能大賽是培養(yǎng)創(chuàng)新人才、促進高職教育教學改革行之有效的途徑。通過將大賽內(nèi)容和課程教學進行有機融合,把一些與競賽有關的課程納入教學計劃,同時分析大賽對知識能力所需,將其融入相關課程的日常教學中,比如:電工電子技術、單片機技術、電子線路CAD技術、電子產(chǎn)品制造技術等課程。實現(xiàn)“以學促賽、以賽促學、賽學結合”。該教學模式下不僅能鍛煉學生的實踐動手能力,還能把抽象、難學的理論知識與生動、現(xiàn)實的項目結合起來,有利于提高學生的學習興趣和效率。在提高職業(yè)大賽成績的同時,還有效提高全體學生的綜合素質(zhì),提升學生的就業(yè)競爭力。
二、結語
篇3
通過調(diào)查我們發(fā)現(xiàn),在教育體制是否適應電子書包這個問題上,評價體系的平均值為2.87,是最低的,這說明教育體制中評價體系是最阻礙電子書包項目推行的問題。因此,建議在對學生和教師的考核和考查中,減少應試的成分,更多強調(diào)對素質(zhì)和能力的考查。
二、電子書包在各學科的應用方法
1.語文:讀書園地,累積語言
語文教學應該以語言應用為中心,大量閱讀。而電子書包為語言的閱讀與應用提供了便利條件。必讀篇目、泛讀篇目已經(jīng)不能滿足學生對閱讀的渴望,在電子書包上開設讀書園地活動可以滿足學生的需求。可進行如下操作:
(1)各抒己見。
教師推薦值得閱讀的同一主題或文體的篇目,大家自由閱讀任何篇目,進行賞析或者批判。
(2)師生共讀。
選擇點擊率最高的篇目進行師生共讀,進行深度賞析。
(3)獎勵閱讀之星。
為了鼓勵在讀書園地活動中表現(xiàn)積極的學生,根據(jù)活動中的活躍度或者學生的推薦,推選出“推薦之星”(推薦篇目被選為師生共讀篇目)、“閱讀之星”(閱讀篇目多)、“賞析之星”(賞析深入、透徹)。
2.英語:聽說讀寫,全面貫通中國學生在學習英語時,因為缺少實際應用的環(huán)境,所以經(jīng)常會出現(xiàn)“聾子英語”、“啞巴英語”的情況,但借助電子書包,可有效改變這一狀況。
(1)改變作業(yè)形式,增加學生說的機會。
英語作業(yè)的傳統(tǒng)形式一般是抄寫單詞,朗讀預習等,但隨著電子書包進入課堂后,學生逐漸掌握了錄音、錄像等操作。因此,教師可將作業(yè)形式改成“請讀一讀,說一說,并錄下來”、“請演一演,并錄下來”,讓學生在完成作業(yè)的過程中有充分說的機會。同時,讓平時膽怯的學生在全班同學面前展現(xiàn)自己開口說英語的成果,這樣也可以幫助這些學生實現(xiàn)從“開口對自己說”到“開口對大家說”的逐步過渡。
(2)自主聽讀,自我檢測,避免濫竽充數(shù)。
電子書包讓學生能夠享受到均衡的自主聽讀的機會。同時,在學生聽讀完后,教師應設置相應的題目檢測其聽讀情況。這就避免了在集體聽讀中,部分學生濫竽充數(shù)的情況。
3.數(shù)學:復習檢測,即時反饋
學生做題的速度和掌握程度各不相同,但數(shù)學課堂時間有限,教師無法全面掌控每位學生的學習情況,無法均衡地關注到每一位學生。但是,借助電子書包的數(shù)學題庫中的即時反饋功能,可以很好地解決這個問題。因為大部分的數(shù)學題都有量化的標準答案,教師可借助電子書包了解每道題的班級整體掌握情況,也可以關注到個別仍然存在困難的學生,在下一階段的學習中,教師再根據(jù)學生之前的學習情況,靈活選擇輔導的方式。
4.科學:認知小工具,畫龍點睛
篇4
1.政策指引
教育部《關于全面提高高等職業(yè)教育教學質(zhì)量的若干意見(教高[2006]16號)》強調(diào)(摘錄):要重視學生校內(nèi)學習與實踐工作的一致性,校內(nèi)成績考核與企業(yè)實踐考核相結合,探索課堂與實習地點的一體化;積極推行訂單培養(yǎng),探索工學交替、任務驅(qū)動、項目導向、頂崗實習等有利于增強學生能力的教學模式。
2.用人單位需求的轉(zhuǎn)變
目前中國正處于轉(zhuǎn)型期,用人單位對大學畢業(yè)生提出了更新更高的要求,企業(yè)更青睞復合型人才。復合型人才既可以節(jié)約企業(yè)人力成本,又可以適應工作崗位的多樣化要求,包括應聘者的實踐能力、溝通技巧、協(xié)調(diào)能力等。傳統(tǒng)的單憑學歷選拔人才的標準在經(jīng)濟發(fā)展繁榮、科技日新月異、企業(yè)成長完善的當下日漸被淘汰。尤其是電子行業(yè),企業(yè)越來越傾向于選擇擁有豐富實踐經(jīng)驗,通過培訓上崗可以獨當一面的專業(yè)人才。對于剛剛畢業(yè)的大學生來說,自身具備的理論知識與企業(yè)的工作實際需求有較大的差距。他們?nèi)鄙賹嶋H的工作經(jīng)驗和技能,往往在長時間的試用期之后才能勉強達到工作崗位的技能要求,這無形之中就增加了企業(yè)運營的時間成本和資金成本,因此企業(yè)更渴求到崗就能上手的技術性人才。
二、“工學結合”培養(yǎng)模式的內(nèi)涵與特征
“工學結合”從宏觀的管理層面講,指職業(yè)教育在政府、學校、企業(yè)和社會等多方的共同參與下,通過對傳統(tǒng)的專業(yè)、課程建設及教學內(nèi)容方法的改革,使理論教學和實踐教學在學校和企業(yè)兩個場所有機結合,以培養(yǎng)社會所需要的高素質(zhì)技能型人才的人才培養(yǎng)模式。從微觀的學習層面講,指為了順利進入職業(yè)生涯和更好地發(fā)展,在政府、學校和企業(yè)三方的統(tǒng)籌安排下,職業(yè)院校學生把學校中理論知識學習和到企業(yè)頂崗實踐緊密結合起來,全面提高自身的綜合素質(zhì)?!肮W結合”教育模式之所以受到職業(yè)院校的重視,主要歸功于它切合實際的理念,那就是以職業(yè)為導向,以提高學生就業(yè)競爭能力為目的,以市場需求為運作平臺。工學結合教育模式有這樣幾點優(yōu)勢。
1.將理論知識與實踐經(jīng)驗相結合,加深學生對自己所學專業(yè)的認識。
2.通過實踐加深對理論的理解,將理論轉(zhuǎn)化為實踐成果,從而對理論有更深刻的認識,提高他們理論學習的主動性和積極性。
3.通過與工人、與社會的接觸,體會到與同事建立合作關系的重要性,加深對社會和生活的認識。
4.為學生提供通過參加實際工作提高自身能力的機會,也為他們提供提高自己環(huán)境適應能力的機會。學生親臨現(xiàn)場接受職業(yè)指導、經(jīng)受職業(yè)訓練,了解到與自己今后職業(yè)有關的各類信息,開闊眼界,擴大知識面,提高學生的責任心和自我判斷能力,變得更成熟。
5.有助于學生就業(yè)的自主選擇,使他們有優(yōu)先被雇主錄取的機會,提高就業(yè)率。
三、應用電子“工學結合”培養(yǎng)模式的實施
經(jīng)過幾年的實踐與探索,我院應用電子技術專業(yè)逐步形成在不同階段實行不同“工學結合”實踐教學的模式。
1.入學階段的“工學結合”實踐教學模式
新生剛入學時,對未來充滿好奇和向往,積極性高,但是對自己所學的專業(yè)知識和就業(yè)方向了解不多,學習目的性不強。這一階段應重點加深學生對專業(yè)的了解和對未來就業(yè)環(huán)境、就業(yè)方向的認識,培養(yǎng)專業(yè)興趣,激發(fā)學生的學習熱情。為此,應用電子技術教研室在開學第一周,重點對學生進行專業(yè)教育,讓他們了解專業(yè)的內(nèi)涵、發(fā)展趨勢及就業(yè)方向。同時帶領同學們參觀昆山緯創(chuàng)、昆山唯安有限公司、昆山日月光電子廠等校外實訓基地。組織召開主題班會,請高年級同學現(xiàn)身說法,談他們專業(yè)認識,學習方法,就業(yè)觀等心得體會。通過這些活動加深學生對專業(yè)的了解、對學習方法的掌握,并產(chǎn)生強烈的求知欲。
2.基礎理論課程階段的“工學結合”實踐教學模式
應用電子專業(yè)的基礎理論課,主要有電工、模擬電路、數(shù)字電路等。要實施“工學結合”教學模式,就必須從基礎理論課的教學改革入手,方法是改學科型教學為應用型教學,以應用貫穿整個專業(yè)基礎課程,堅持“必需、夠用”的原則,簡化繁難的理論。例如在元器件識別的理論教學中,應用型教學方法是簡化的講解元器件的基本知識,然后讓學生通過實物的觀察與測量,從直觀的感性認識到實驗的形象理解。實踐證明,采用應用為主的教學方法,可以使學生對元器件有較清晰的理解,為后繼課程的應用教學打下基礎。
3.專業(yè)課程階段的“工學結合”實踐教學模式
專業(yè)課階段的“工學結合”實踐教學模式以兩種方式進行:一種是教學中的技能點單項實訓和項目綜合設計,另一種是提升綜合能力的校外階段性實習。項目綜合設計以小產(chǎn)品的設計為主,通過這種教學方法,可以從應用的層面推進專業(yè)課教學,培養(yǎng)學生解決實際問題的能力。例如:在單片機課教學中,通過讓學生組裝機器人,理解單片機技術,并依據(jù)具體環(huán)境,要求設計小型的電動車,提高學生系統(tǒng)設計的實際能力。
4.頂崗實習階段的“工學結合”實踐教學模式
校外頂崗實習是職業(yè)能力培養(yǎng)的關鍵,其主要目的是使學生把在校學到的專業(yè)知識、專業(yè)技能運用到實際工作中,提高工作能力。通過頂崗實習,全方位地了解職業(yè),了解自己,了解職業(yè)對從業(yè)者素質(zhì)的要求,進一步提高自身的知識、技能和職業(yè)綜合素質(zhì),達到就業(yè)的零適應期,使學生養(yǎng)成愛崗敬業(yè)、吃苦耐勞的良好習慣,培養(yǎng)良好的職業(yè)道德和創(chuàng)新精神,盡快成為生產(chǎn)、建設、管理、服務第一線的高技能人才。
四、實施“工學結合”取得的成效
篇5
項目載體是為達到一定的教學目標能夠有效承載和提供相應信息的實物或事務。在整個教學任務的實施階段,教師、學生圍繞著項目載體而共同進行教學活動。為了達到對學生的既定培養(yǎng)目標,項目載體所承載的知識和信息應符合的特點如下。
1.1項目載體是新知識的載體
學校教育首要的任務,就是向受教育者傳播人類在長期生產(chǎn)、生活中積累的知識、經(jīng)驗和技術;學生的任務,就是不斷地學習新知識。因此,教育的性質(zhì)就決定了項目載體必須是新知識的載體。這個載體上所承載的知識類型必須與課程教學目標相一致,知識的深淺程度必須與學生接受能力相匹配。在傳統(tǒng)的課堂教學模式下,學生多是面對課本和黑板,憑借教師的講解來展開想象,內(nèi)容缺乏形象性,學生很難建立起相應知識的概念。教師講解費時費勁,學生聽得枯燥乏味,教學效果極不理想。但在項目法教學中,采用了研究型學習模式,學生在“教中學,學中做”,極大地激發(fā)出了學生學習的原動力;最終通過項目的成功完成,使學生獲得成功的體驗,從而培養(yǎng)了理論與實踐的綜合應用能力和分析解決問題能力。為了達到課程教學目標,項目載體需要具有一定的知識體系,且涵蓋一定的教學內(nèi)容,把相關的知識點融入到項目載體的各個環(huán)節(jié)。例如在應用電子技術專業(yè)(電子產(chǎn)品制造技術方向)的《模擬電子技術》課程項目教學中,教師選擇超外差式收音機為項目載體,在這個載體中,涵蓋了正弦波振蕩電路、共射放大電路(選頻放大電路)、檢波電路、射極輸出器、功放電路等知識點,而這些都是教學計劃內(nèi)容,與課程教學目標相一致。在教學中,通過將項目分解成共射放大電路、正弦波振蕩電路、射極輸出器、功放電路等若干個子項目;采取先簡單、后復雜的項目實施順序,以適應學生的認知規(guī)律;既使各子項目所涵蓋的知識緊密聯(lián)系,同時又有一定的深度和廣度,有利于學生形成系統(tǒng)的知識體系。采取先理論、后實踐的項目實施方式,教師傳授知識時緊密結合實踐項目,讓學生學有所用;由學生親自進行項目制作,做到學以致用;讓學生在操作中、實踐中鞏固所學的理論知識,做到融會貫通,培養(yǎng)分析和解決實際問題的能力。學生在完成一個個子項目的同時,既是對前面所學理論知識的消化及鞏固的過程,也是新知識的學習過程,從而達到了通過這些項目載體向?qū)W生傳授知識的目的。實踐證明,合適的項目載體極大地激發(fā)了學生的學習興趣,學生學習的積極性和主動性大大增強,提高了他們的專業(yè)素質(zhì)和綜合能力,教學效果很好。由于該載體所承載的知識深淺程度與初次學習《模擬電子技術》課程的學生現(xiàn)有的知識程度、認知水平和接受能力相適應,知識應用與實踐獲得了完美結合,因此把超外差式收音機作為知識載體進行項目教學是比較成功的。
1.2項目載體是新技能的載體
在“超外差式收音機裝配項目”的教學中,學生直接參與項目全過程,每個子項目都由學生獨立完成。學生根據(jù)電路原理、元器件的特性,進行元器件的檢測、焊接;并進行電路調(diào)試,排除故障等。整個過程,學生不僅要懂得電路原理,而且從操作技能上也有一定要求,因為像收音機一類項目的實施過程中,很多電路故障都是由于焊接技能不熟練和調(diào)試錯誤造成的,所以,要順利地實施項目,每個學生都要熟練掌握焊接和調(diào)試技能。通過這樣的動手過程,使專業(yè)理論知識和動手操作能力有機地結合起來,實現(xiàn)了使受教育者既學到專業(yè)理論知識又掌握了相應的技能,從而達到了課程的培養(yǎng)目標。
1.3項目載體是新教學模式的載體
傳統(tǒng)的課堂教學模式中,整個教學活動以知識為目標,以教師為中心,學生通過教師的傳授間接獲得知識。而以項目載體為基礎的項目教學中,學生則是通過直接體驗探索獲得知識。由以教師為中心轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W生為中心,由以課本為中心轉(zhuǎn)變?yōu)橐浴绊椖俊睘橹行?,由以理論教學為中心轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫嵱柦虒W為中心,將學生的學習過程變?yōu)橐粋€人人參與的創(chuàng)造性實踐活動,它注重的不是最終結果,而是完成項目的過程。所以,傳統(tǒng)的教師是“知識的傳授者”角色已經(jīng)不適應現(xiàn)代高職高專的項目教學。項目法教學體現(xiàn)了專題性、綜合性和開放性的研究型學習特點,由此決定了項目法教學的教學模式較傳統(tǒng)的教學模式有一個革命性的變化。由于整個教學活動始終在圍繞項目進行,而項目載體所承載的信息必須要適合這種新的教學模式。還以超外差式收音機為例:電路的靜態(tài)工作點在《模擬電子技術》中是一個非常重要且比較抽象的概念,使很多學生普遍感覺較難理解和掌握。采用了項目驅(qū)動教學法后,教師不再著重于靜態(tài)工作點概念的講解,而是通過項目載體,讓其成為完成項目必不可少的工作內(nèi)容,學生們通過反復測量、調(diào)整各級電路的靜態(tài)工作點,自然而然地建立起對靜態(tài)工作點的感性認識,再經(jīng)過教師從理論上對其闡述和歸納,學生便很快牢固地掌握了電路靜態(tài)工作點的概念。這種先感性、后理性的學習過程,徹底突破了傳統(tǒng)的知識認知規(guī)律,顛覆了傳統(tǒng)的教學模式,創(chuàng)新了職業(yè)教育的培養(yǎng)方法,使課堂教學的質(zhì)量和效果得到更大幅度的提升。
2結束語
篇6
人工智能經(jīng)過了一個漫長的發(fā)展環(huán)節(jié),在計算機剛剛出現(xiàn)的一段時間,人工智能的應用范圍還十分有限,沒有對社會的發(fā)展產(chǎn)生影響。但在信息技術高速發(fā)展的今天,計算機得到了普及,人工智能發(fā)生了巨大變化,正在不斷完善中,逐漸的從單一的個體行為轉(zhuǎn)變?yōu)榉植贾黧w行為。人工智能轉(zhuǎn)對信息數(shù)據(jù)傳遞產(chǎn)生了一定影響?,F(xiàn)代社會已經(jīng)來的了信息化時代,人工智能技術的應用得到了進一步加強,在人們生活中扮演的角色也越來越重要,尤其是在故障預控、故障排查、生產(chǎn)建模中的應用,使工作得到了進一步簡化。從機械電子工程的發(fā)展情況來看,其離不開人工智能技術對其的支持,為此人們加強了對人工智能技術的研究,經(jīng)過多年的研究,人工智能技術已經(jīng)能夠做出簡單的映射發(fā)展,但在邏輯思維上的能力還沒有得到體現(xiàn)。因此在研究過程中,要不斷創(chuàng)新,只有這樣才能使人工智能滿足機械電子工程發(fā)展的實際需求。
2.電子機械工程中對人工智能的應用
社會的發(fā)展需要物質(zhì)和信息的推動,在人類社會文明的最初階段,受生產(chǎn)力水平限制,社會的關注點都在物質(zhì)上,信息的傳遞方式過于單一。隨著人類文明的逐漸發(fā)展,人們發(fā)現(xiàn)了信息船體的重要性,而近年來人們進入到了電子信息社會。電子信息社會需要人工智能技術的支撐,不論是建立模型和使對模型進行控制,對故障進行診斷,在機械電子工程中,人工智能對信息處理都有著重要作用。機械電子系統(tǒng)本身的穩(wěn)定性較差,因此對電子信心系統(tǒng)的輸出與輸入的描述就變的額外困難,傳統(tǒng)的描述方法主要有以下三種:(1)數(shù)學方程推導。(2)拼成知識。(3)建設規(guī)則庫。傳統(tǒng)的數(shù)學解析精確、嚴密,但只能在簡單的系統(tǒng)中應用,例如,線性定常系統(tǒng),如果系統(tǒng)過于復雜,則無法給出對應的數(shù)學解析式,因此在實際工作中只能通過操作實現(xiàn)?,F(xiàn)代的社會越來越發(fā)展,設備經(jīng)常需要對不同類型的信息進行處理,例如傳感器需要傳遞的專家語言和數(shù)字信息。因為人工智能在信息出來上具有復雜性、不確定性、因此在機械電子工程中利用人工智能信息處理代替解析數(shù)學。通過人工智能而建立的系統(tǒng)通常分為以下兩類:(1)神經(jīng)網(wǎng)絡系統(tǒng),人工智能是計算機的一個分支,在研究過程中利用計算機對人行為和思維過程進行模擬,可以實現(xiàn)對計算的高層次應用。神經(jīng)網(wǎng)絡主要是利用神經(jīng)元的興奮將信息分布在網(wǎng)絡上,同時可以實時的進行動態(tài)相互作用。人工神經(jīng)網(wǎng)絡主要具有分布式存儲信息和協(xié)同處理信息特點,雖然其功能有限、結構簡單,但通過神經(jīng)元而構建的神經(jīng)網(wǎng)絡可以實現(xiàn)許多行為,滿足人們在生產(chǎn)過程中的需求。此外,通過神經(jīng)網(wǎng)絡能夠?qū)崿F(xiàn)對大腦結構進行模擬,對數(shù)字信號進行分析,并提供參考值,同時可以利用相關的網(wǎng)絡形式實現(xiàn)連續(xù)函數(shù)。神經(jīng)網(wǎng)路系統(tǒng)在映射上采用的點對點的方式,進行數(shù)據(jù)輸入時,每個神經(jīng)元之間都會存在固定的聯(lián)系,輸出輸入都具有較高的精準度,且計算量大。(2)模糊推理系統(tǒng),模糊集合論是模糊推理系統(tǒng)的基礎,模糊理論是設計的主要工具,能夠?qū)δ:畔⑦M行處理,是一種功能強大的系統(tǒng)。隨著科技的高速發(fā)展,模糊推理系統(tǒng)已經(jīng)在數(shù)據(jù)處理、自動化控制方面得到了廣泛應用,并取得了不錯的成效。機械電子系統(tǒng)中,模糊推理系統(tǒng)主要通過對人大腦功能進行模擬,實現(xiàn)對語言信號的分析,同時通過網(wǎng)絡結構無限接近連續(xù)函數(shù),這與神經(jīng)網(wǎng)絡系統(tǒng)十分相近。模糊推理系的物理意義十分明確,在信息的存儲上通過域到域的映射方式完成,但此系統(tǒng)的計算量較小,不存在固定連接,因此同神經(jīng)網(wǎng)絡系統(tǒng)相比輸出和輸入的精準度更低。
3.結束語
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職業(yè)教育最重要的是實踐課程,但職業(yè)教育往往在這方面的教學存在著嚴重的不足:實踐教學過度依附于理論教學,實踐教學的獨立性、目的性和重要性沒有得到充分的體現(xiàn);仍然采用以“教師為中心”的課程化教學模式,而不是“以學生為中心”的任務化能力培養(yǎng)模式。職業(yè)教育課程模式中的教學成果評估體系上還存在一些問題:目前對于教學成果的評估體系難以反映學生運用知識、解決實際問題的能力和水平。評估的內(nèi)容和方式缺乏靈活性,且維度過于窄小。評估體系偏重于檢測學生對老師所“教”知識的掌握程度,而輕學生“學”的思維能動性和應用創(chuàng)新性,這就反映出評估體系未能與職業(yè)、社會、個人要求相一致,不利于挖掘?qū)W生的潛力和創(chuàng)造力。
二、課程體系的職責
面對社會和個人對于職業(yè)教育課程發(fā)展的殷切期望,為了完善職業(yè)教育課程理論自身發(fā)展和實踐的不足,本文創(chuàng)造性地將廣泛采用的行動導向教學法的指導思想“行動導向的教育理念”引入到課程開發(fā)的研究領域和范疇,對行動導向課程模式的確立和實現(xiàn)進行初步的研究和嘗試。在實踐上,這一課程模式的提出,將對中國職業(yè)教育課程模式的研究和科學、先進的課程模式的推廣產(chǎn)生積極、重要的影響,并將彌補職業(yè)教育理論界對宏觀辦學規(guī)模和微觀教學改革的研究較多,而對中觀的課程模式研究較少的現(xiàn)實情況,且解決了課程實踐、課程教學改革缺乏科學的理論指導這一問題。
三課程體系內(nèi)容
本課題以重慶工程學院2011級應用電子技術專業(yè)為實驗班,將以實時培養(yǎng)為基礎,從實際培養(yǎng)中得出客觀結論,分析重慶職業(yè)教育中課程改革發(fā)展的地位和作用,探究其深層次原因,通過廣泛的學術交流,以網(wǎng)絡為手段,在借鑒全國課程改革研究的基礎上,結合國內(nèi)外經(jīng)典案例,將大量存在的客觀實際升華為精練的理論,提出可行的建議。簡言之,即實地調(diào)研,理論分析——對比借鑒,數(shù)據(jù)分析——總結歸納,提出建議——現(xiàn)實應用,實踐檢驗。通過班級實踐,建立了以“雙元”合作的“三階段”為特征的課程體系?!半p元”合作的“三階段”為特征的開發(fā)機制是指學校與企業(yè)分工協(xié)作的兩個部門,歷經(jīng)三個階段所進行的開發(fā)機制。第一個階段是以企業(yè)為主。企業(yè)內(nèi)部的管理人員、技師和熟練的技術工人參與到課程開發(fā)當中,以企業(yè)的視角提出對新員工、對課程的期望和要求,制定出“企業(yè)”性質(zhì)的課程。第二個階段是以學校為主。學校內(nèi)的教師和管理人員結合教育、教學本身的特點和規(guī)律對企業(yè)所制定的課程進行補充和完善,使企業(yè)所制定的課程更符合教育、教學的規(guī)律,更容易在學校內(nèi)部開展和實施。第三個階段是學校與企業(yè)會同學生、家長、政府部門等,對前兩個階段所給出的課程進一步開發(fā)和評估。所謂雙元,具體體現(xiàn)在兩個方面:(1)課程開發(fā)要在兩個完全不同的教學環(huán)境中開展,企業(yè)(職業(yè)學校中的實習車間)和職業(yè)學校,并以企業(yè)的開發(fā)為起點。(2)將學生既定位為企業(yè)的學徒,又要定位為學校的學生。根據(jù)學徒和學生不同的身份特征,制定相應的課程。
四實踐檢驗
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近年來,我國電子技術獲得突飛猛進發(fā)展,新型元器件和集成電路得以廣泛應用,電集成化與復雜化顯然已成為新時期電路設計的發(fā)展趨勢。為更好滿足當代電路設計需求,利用電子線路CAD技術取代傳統(tǒng)的手工操作很有必要。在電子線路CAD技術的輔助下,電路設計的精密度將獲得可靠保障。電子線路CAD技術的應用,其實是電路設計者在電路設計理論上具有可行性的基礎上,通過計算機繪圖、設計軟件等工具,完成實際的設計工具。在電子線路CAD技術的幫助下,電路設計工作的效率與質(zhì)量均將得以顯著提升。目前,電子線路CAD技術在電子設計中的應用主要包括以下內(nèi)容:
1.1電路圖的設計。作為電子設計中的重要環(huán)節(jié),設計結構完善、功能全面的電路圖很有必要,這是確保電子設計最終產(chǎn)物能夠正常使用的根本保障。在電子設計者進行電路原理圖的設計工作時,完全可以借助Protel工具,實現(xiàn)原理圖的輸入。Protel蘊藏著資源豐富的電子器件庫,在Protel的輔助下,設計者在繪圖期間能夠結合設計需求,靈活使用各類電子器件,大大簡化了設計的工作量,同時提高了電路原理圖的精密度。譬如,使用者繪制完成元器件后,可以根據(jù)自己的想象,將其放在任何一個位置,僅需通過拖動就能實現(xiàn),無需進行其他調(diào)整參數(shù)等操作。
1.2模擬數(shù)據(jù)。電子線路CAD技術還能起到模擬數(shù)據(jù)的作用,以便設計者根據(jù)模擬電路運行產(chǎn)生的數(shù)據(jù),檢驗電路設計有無異常。同時,可結合模擬數(shù)據(jù),對電路進行更深層次的分析。Protel軟件本身自帶多種模擬功能,設計者可通過模擬功能的運用,對電子設計在通電情況下的溫度、瞬態(tài)、靈敏度等情況有一個初步的了解,以確保該電路的功能是否達到預期效果。另外,還可利用數(shù)據(jù)模擬,了解電路各環(huán)節(jié)的運行情況,以便設計者及時察覺線路異常,并盡快采取措施進行調(diào)整。
1.3設計PCB板。利用Protel軟件,將電路設計圖進行布線,最終形成的電路板即為PCB板。PCB板的設計,離不開電路原理圖的導入,而電路原理圖的導入工作,勢必需要借助Protel軟件的數(shù)據(jù)模擬功能。同時,為確保PCB板的設計達到理想效果,電路原理圖與PCB板中的各類元器件的電氣特點務必要保持一致。只有這樣,設計者才能借助Prote軟件的布線功能完成布線工作,并在后期,通過人工調(diào)整的方式,進一步改善布線工作的效果,使電路布線更加精確、整潔。
2運用電子線路CAD技術提高電子設計課程教學質(zhì)量的有效建議
電子線路CAD課程是一門理論與實際結合性很強,具有一定實踐性的新興課程,是當代電子信息技術專業(yè)的核心課程之一。電子線路CAD課程的主要目的,是幫助鍛煉學生PCB板的設計能力,能夠結合設計需要,完成各種類型的PCB板布局與布線。作為電子信息技術專業(yè)的高職學生,務必要掌握:CAD軟件的應用能力、原理圖繪制能力、原理圖元件制作能力。PCB板設計能力、新元件封裝制作能力、單面PCB板設計與編輯。雙面PCB板設計與編輯,并了解一定的有關多層PCB板設計與編輯以及電子線路仿真知識。結合電子線路CAD技術在電子設計中的應用情況來看,為能有效完成電子線路設計工作,全面落實電子線路CAD技術的教學很有必要。然而,從目前教學工作開展情況來看,在高職電子設計課程的教學工作中,電子線路CAD技術的應用并沒有達到理想效果。學生在對電子線路CAD技術始終無法真正掌握電子線路CAD技術,也不能通過靈活應用該技術,順利完成電子設計工作。學生對該技術的學習,往往只是停留在對理論知識的理解,對實踐操作方面的內(nèi)容,多呈現(xiàn)出臨時性記憶的特點,一旦離開教師的輔導或一定時間未接觸,就會出現(xiàn)無從下手的情況。針對這一問題,結合發(fā)達國家成功經(jīng)驗,發(fā)現(xiàn)運用以行動為向?qū)У捻椖拷虒W法效果更佳。告知電子設計課程在教學過程中,應遵循以下基本原則:
(1)先整體后具體。在開展CAD技術的教學工作時,教師應提前對該技術的應用價值與學習意義進行介紹,告知學生這一知識要點的學習難度與學習目的,使學生做好充分的心理準備后,再進行各項目的教學與實踐;
(2)循序漸進。學生初步接觸CAD技術時,教師注意引導學生進行簡單嘗試,帶領學生運用該技術進行難度系數(shù)低的電子設計,然后不斷增減難度,由淺入深,加強學生運用該技術的能力。比如說,相較于高頻電子產(chǎn)品,低頻電子產(chǎn)品的電路設計更為簡單,教師在帶領學生進行學習時,應從低頻電子產(chǎn)品的設計入手,待學生完全掌握操作技能后,再逐漸轉(zhuǎn)向高頻電子產(chǎn)品的電路設計;
(3)鼓勵創(chuàng)新。在使用CAD技術進行電子設計時,教師應在學生CAD技術掌握到一定程度時,鼓勵學生積極創(chuàng)新,進一步增強學生電子線路CAD技術應用的靈活性;
(4)要求學生將理論落實到實踐。子在學生運用CAD技術完成電子設計任務時,教師應要求學生將設計轉(zhuǎn)化為成品,而不是停留在電腦的設計。將設計轉(zhuǎn)化為成品,能有效激發(fā)學生學習成就感,使學生更加直觀的感受到CAD技術的魅力,今后愿意更加專注地投入學習。
3結束語
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在電子技術中應運中,近似計算貫穿其始終。然而,沒有近似計算是不可想象的。而精確計算在電子技術中往往行不通,也沒有其必要。盡管近似計算會引入一定的誤差,但這個誤差控制得好,不會對分析其它電路產(chǎn)生大的影響。所以關鍵在于我們?nèi)绾握莆眨貏e是如何應用近似計算。
在工作點穩(wěn)定電路中的應用要進行靜態(tài)分析,就必須求出三極管的基電壓,必須忽略三極管靜態(tài)基極電流。這樣,我們得到三極管的基射電子的相關過程及結論。
二、納米電子技術急需解決的若干關鍵問題
由于納米器件的特征尺寸處于納米量級,因此,其機理和現(xiàn)有的電子元件截然不同,理論方面有許多量子現(xiàn)象和相關問題需要解決,如電子在勢阱中的隧穿過程、非彈性散射效應機理等。盡管如此,納米電子學中急需解決的關鍵問題主要還在于納米電子器件與納米電子電路相關的納米電子技術方面,其主要表現(xiàn)在以下幾個方面。
(1)納米Si基量子異質(zhì)結加工
要繼續(xù)把現(xiàn)有的硅基電子器件縮小到納米尺度,最直截了當?shù)姆椒ㄊ遣捎猛庋?、光刻等技術制造新一代的類似層狀蛋糕的納米半導體結構。其中,不同層通常是由不同勢能的半導體材料制成的,構建成納米尺度的量子勢阱,這種結構稱作“半導體異質(zhì)結”。
(2)分子晶體管和導線組裝納米器件即使知道如何制造分子晶體管和分子導線,但把這些元件組裝成一個可以運轉(zhuǎn)的邏輯結構仍是一個非常棘手的難題。一種可能的途徑是利用掃描隧道顯微鏡把分子元件排列在一個平面上;另一種組裝較大電子器件的可能途徑是通過陣列的自組裝。盡管,PurdueUniversity等研究機構在這個方向上取得了可喜的進展,但該技術何時能夠走出實驗室進入實用,仍無法斷言。
(3)超高密度量子效應存儲器
超高密度存儲量子效應的電子“芯片”是未來納米計算機的主要部件,它可以為具備快速存取能力但沒有可動機械部件的計算機信息系統(tǒng)提供海量存儲手段。但是,有了制造納米電子邏輯器件的能力后,如何用這種器件組裝成超高密度存儲的量子效應存儲器陣列或芯片同樣給納米電子學研究者提出了新的挑戰(zhàn)。
(4)納米計算機的“互連問題”
一臺由數(shù)萬億的納米電子元件以前所未有的密集度組裝成納米計算機注定需要巧妙的結構及合理整體布局,而整體結構問題中首當其沖需要解決的就是所謂的“互連問題”。換句話說,就是計算結構中信息的輸入、輸出問題。納米計算機要把海量信息存儲在一個很小的空間內(nèi),并極快地使用和產(chǎn)生信息,需要有特殊的結構來控制和協(xié)調(diào)計算機的諸多元件,而納米計算元件之間、計算元件與外部環(huán)境之間需要有大量的連接。就現(xiàn)有傳統(tǒng)計算機設計的微型化而言,由于電線之間要相互隔開以避免過熱或“串線”,這樣就有一些幾何學上的考慮和限制,連接的數(shù)量不可能無限制地增加。因此,納米計算機導線間的量子隧穿效應和導線與納米電子器件之間的“連接”問題急需解決。
(5)納米/分子電子器件制備、操縱、設計、性能分析模擬環(huán)境
當前,分子力學、量子力學、多尺度計算、計算機并行技術、計算機圖形學已取得快速發(fā)展,利用這些技術建立一個能夠完成納米電子器件制備、操縱、設計與性能分析的模擬虛擬環(huán)境,并使納米技術研究人員獲得虛擬的體驗已成為可能。但由于現(xiàn)有計算機的速度、分子力學與量子力學算法的效率等問題,目前建立這種迅速、敏感、精細的量子模擬虛擬環(huán)境還存在巨大困難。
三、交互式電子技術手冊
交互式電子技術手冊經(jīng)歷了5個發(fā)展階段,根據(jù)美國國防部的定義:加注索引的掃描頁圖、滾動文檔式電子技術手冊、線性結構電子技術手冊、基于數(shù)據(jù)庫的電子技術手冊和集成電子技術手冊。目前真正意義上的集成了人工智能、故障診斷的第5類集成電子技術手冊并不存在,大多數(shù)電子技術手冊基本上位于第4類及其以下的水平。需要聲明的是,各類電子技術手冊雖然代表不同的發(fā)展階段,但是各有優(yōu)點,較低級別的電子技術手冊目前仍然有著各自的應用價值。由于類以上的電子技術手冊在信息的組織、管理、傳遞、獲取方面具有明顯的優(yōu)點。
簡單的說,電子技術手冊就是技術手冊的數(shù)字化。為了獲取信息的方便,數(shù)字化后的數(shù)據(jù)需要一個良好的組織管理和提供給用戶的形式,電子技術手冊的發(fā)展就是圍繞這一過程來進行的。
四、電子技術在時間與頻率標準中的應用
時間和頻率是描述同一周期現(xiàn)象的兩個參數(shù),可由時間標準導出頻率標準,兩者可共用的一個基準。
1952年國際天文協(xié)會定義的時間標準是基于地球自轉(zhuǎn)周期和公轉(zhuǎn)周期而建立的,分別稱為世界時(UT)和歷書時(ET)。這種基于天文方面的宏觀計時標準,設備龐大,操作麻煩,精度僅達10-9。隨著電子技術與微波光譜學的發(fā)展,產(chǎn)生了量子電子學、激光等新技術,由此出現(xiàn)了一種新穎的頻率標準——量子頻率標準。這種頻率標準是利用原子能級躍遷時所輻射的電磁波頻率作為頻率標準。目前世界各國相繼作成各種量子頻率標準,如(133Cs)頻標、銣原子頻標、氫原子作成的氫脈澤頻標、甲烷飽和以及吸收氦氖激光頻標等等。這樣做后,將過去基于宏觀的天體運動的計時標準,改變成微觀的原子本身結構運動的時間基準。這一方面使設備大為簡化,體積、重量大減小;另一方面使頻率標準的穩(wěn)定度大為提高(可達10-12—10-14量級,即30萬年——300萬年差1秒)。1967年第13屆國際計量大會正式通過決議,規(guī)定:“一秒等于133Cs原子基態(tài)兩超精細能級躍遷的9192631770個周期所持續(xù)的時間”。該時間基準,發(fā)展了高精度的測頻技術,大大有助于宇宙航行和空間探索,加速了現(xiàn)代微波技術和雷達、激光技術等的發(fā)展。而激光技術和電子技術的發(fā)展又為長度計量提供了新的測試手段。
總之,在探討了近似計算在靜態(tài)分析中的應用問題、納米電子技術急需解決的若干關鍵問題和交互式電子技術應用手冊后,廣大科技工作者對電子技術在時間與頻率標準中的應用知識的初步了解和認識。在當代高科技產(chǎn)業(yè)日漸繁榮,尖端信息普遍進入我們生活之中的同時,國家經(jīng)濟建設和和諧社會的構建離不開我們科技工作者對新理論的學習和新技術的應用,因此說,本文具有深刻的理論意義和廣泛的實際應用價值是不足為虛的。
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篇10
1電子電路的幾種常見故障
對于一個電氣設備而言,要想在實際的電氣工程中發(fā)揮作用,是需要其所有的電子電路正常運作才能實現(xiàn)的。而一個整機中所分布和涉及的電子電路種類非常多,且布局較為復雜,會涉及到大量的電子元件與線路。一旦電氣設備出現(xiàn)故障無法正常運行,就代表著這些復雜的電子線路中的某一部分出現(xiàn)了問題與故障。如何在眾多的電子電路中快速準確的找到出現(xiàn)故障的線路是每個電氣檢修人員都很關注的問題。在筆者長期的實踐經(jīng)驗中,總結了一些常見的電子電路故障,主要有以下幾種:
1.1測試設備的故障這種情況下,電子電路本身并沒有問題,而電氣設備之所以顯示有問題是因為測試設備出現(xiàn)了故障,或者是操作人員沒有按照正確情況操作而導致故障發(fā)生,例如示波器在使用過程中,若所選擇的檔級不合理,就可能會使波形出現(xiàn)異常,顯示設備有故障,但事實并非如此。
1.2元器件引起的故障電子電路本身是由較多的元器件與線路組成,若元器件本身出現(xiàn)問題,也會導致故障發(fā)生。一般電子元器件主要包括單電阻、電容、晶體管等等,一旦這些元器件被燒壞,則其所處在的線路就無法正常輸入電流或輸出電流。
1.3人為因素引起的故障使得電子電路出現(xiàn)故障的原因還有可能是因為操作者操作不當而引起的,例如電源連接出現(xiàn)錯誤,或者未將所有的元器件都安裝起來。安裝不合理都很有可能使電子電路出現(xiàn)故障。
1.4電路接觸不良很多情況下電子電路出現(xiàn)的故障都是間歇式通電,或者是線路忽好忽壞,這種故障一般多是由電路接觸不良而引起的,例如插接點的連接不牢靠等。
2檢查電子電路的故障排除方法
2.1使用電阻方法進行故障測試在進行故障測試中在精確查找故障的時候可以使用萬用表量測電路或元件電阻進行故障的查找。但是在斷電的情況下一般采用電阻的方法進行故障查找。在斷電情況下使用電阻法進行測試的時候主要是采用通斷法和對電阻值進行測量的方法進行查找。通斷法主要是檢查電路中的短路現(xiàn)象和電路中的連接是不是連接不實,以及電路匯總是否存在懸空問題。使用電阻值方式測試主要是檢驗電路中的電阻是否正常在正常值范圍內(nèi),或者是看電路中是否有斷線的故障或者是否存在一定的電路漏洞,通過電阻值檢測這些問題都能檢測出來。萬用表量測主要是用于對二極管或者三極管中的測量。在進行電阻值測量的時候,如果是在線進行測試的話要考慮到被測量的元件和其他電器之間是否存在并聯(lián)的關系。在開展精準測量的時候要保證所有的電器電路之間是斷開的,不進行連接。
2.2進行測試時運用電壓發(fā)和示波法在故障檢測時采用的電壓法主要是指通過電壓表對直流電源中、靜態(tài)電壓、集成電路中的電壓進行電壓值的測試,通過電壓值是否存在正常的電壓范圍內(nèi)來判斷是否出現(xiàn)了故障。但是在采用電壓法進行電路故障測試時要注意電路中的電氣內(nèi)阻和電容的影響。示波法是動態(tài)驗證的方式對電路中的信號進行檢查。示波法主要是對電路中的各個分點的信號進行檢查的,對電路中的各個分段中工作狀態(tài)和傳輸情況是否正常進行檢測,從而能夠分析出電路中的故障存在的具體方位。但是要注意的是這需要在電路的靜態(tài)點位進行示波法的檢測。
2.3在進行電路故障時運用電流法、元器件替代方式或者是分隔法進行測試可采用萬用表測試晶體管以及系統(tǒng)集成電路具體的電流,各個位置分支電流與總體負載電流,進而明確電路與原件有否處在正常工作狀態(tài)。針對存在潛在故障的各類元器件,可更換新的元器件。如果更換后電路處于正常工作狀態(tài),那么代表原先元器件以及插件板包含故障問題,可通過深入的測試檢驗進一步明確。針對集成電路,可利用相同芯片之中的同一電路替換存在風險隱患、有可能出現(xiàn)故障問題的電路系統(tǒng)。由于包含多個同輸入端進行集成的器件,倘若實踐應用過程中包含多余輸入端,則可更換其他輸入端實施驗證,進而評判元輸入端有否存在問題。為精準的核查引發(fā)故障方位,可將一些插件拔除,并可通過切斷電路聯(lián)系降低故障范疇,將故障位置分離出來。例如發(fā)覺電源復雜出現(xiàn)短路可分部位切斷負載,驗證短路負載位置。還可進行關鍵點位的驗證測試,將故障范疇劃分成幾個部分,利用排除法縮減故障范疇。還應確保去除以及斷開位置不會導致關聯(lián)工作出現(xiàn)異常狀況或形成損壞。
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