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時(shí)間:2022-07-16 22:14:23
序論:寫作是一種深度的自我表達(dá)。它要求我們深入探索自己的思想和情感,挖掘那些隱藏在內(nèi)心深處的真相,好投稿為您帶來了七篇航空電子技術(shù)論文范文,愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑,助力您的創(chuàng)作。
本刊影響及收錄情況:本刊主要刊載學(xué)術(shù)、技術(shù)類文章和有實(shí)用價(jià)值的研究課題、學(xué)術(shù)報(bào)告、科研成果等優(yōu)秀技術(shù)性論文。在中國(guó)科技核心期刊擴(kuò)展版中所屬學(xué)科為TN類(無(wú)線電電子學(xué)、電信技術(shù))。
按影響因子與學(xué)科排名:影響因子為0.548,在同類全國(guó)排名中位列第12名;
總被引頻次與學(xué)科排名:被引頻次為4 633,在同類全國(guó)排名中位列第2名;
基金論文比與學(xué)科排名;基金論文比為0.332,在同類全國(guó)排名中位列第29位;
來源文獻(xiàn)量與學(xué)科排名:來源文獻(xiàn)量為1 188,在同類全國(guó)排名中位列第6名。
收錄情況:《現(xiàn)代電子技術(shù)》為中國(guó)學(xué)術(shù)期刊綜合評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)庫(kù)來源期刊、RCCSE中國(guó)核心學(xué)術(shù)期刊(A)、中國(guó)新聞出版總署期刊資料庫(kù)收藏期刊、中國(guó)期刊、中國(guó)科技期刊、知網(wǎng)、萬(wàn)方和維普等各大數(shù)據(jù)庫(kù)全文收錄期刊;為美國(guó)《烏利希期刊指南》收錄期刊。
【關(guān)鍵詞】電工電子;層次化;E-Learning
【中圖分類號(hào)】G40-057 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【論文編號(hào)】1009―8097(2010)01―0082―02
一 引言
現(xiàn)代信息技術(shù)悄悄地影響著我們的觀念,改變著我們的生活,也正在影響并逐漸改變著我們的教育理念與教育方式,網(wǎng)絡(luò)課程成為各大高校教學(xué)改革的熱點(diǎn)方向之一[1]。
雖然在網(wǎng)絡(luò)教育的初期,技術(shù)方面的要求需要大量的啟動(dòng)資金,但網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)具有個(gè)別化、協(xié)作化等特點(diǎn),基于網(wǎng)絡(luò)課程的遠(yuǎn)程教育有可能成為未來教育的主流,較為適合我國(guó)教育基礎(chǔ)薄弱的國(guó)情。
電工電子系列課程是信息類工科的重要基礎(chǔ)課程,各大高校均對(duì)該系列課程建設(shè)高度重視,在教學(xué)體系、教學(xué)方法和手段及教學(xué)內(nèi)容等方面進(jìn)行了一系列改革[2],如構(gòu)建電工電子學(xué)模塊化課程體系,分層次設(shè)置技能訓(xùn)練內(nèi)容等[3]。
基于資源的學(xué)習(xí)是一種具有悠久歷史的學(xué)習(xí)模式[4],基于資源的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)模式逐漸受到廣大學(xué)生的喜愛,構(gòu)建一個(gè)基于電工電子的具有豐富網(wǎng)絡(luò)資源的e-Learning系統(tǒng)對(duì)電工電子系列課程建設(shè)具有十分重要的意義。
二 電工電子系列課程的特點(diǎn)
電工電子系列課程的最大特點(diǎn)是:教學(xué)內(nèi)容廣,包括電工、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、控制等諸多內(nèi)容;各知識(shí)點(diǎn)相互聯(lián)系緊密,學(xué)生專業(yè)要求區(qū)別很大,教學(xué)學(xué)時(shí)數(shù)安排差別大,教學(xué)內(nèi)容廣與學(xué)時(shí)數(shù)相對(duì)不足的矛盾突出。
如機(jī)械、航海、航空航天等類型本科專業(yè),要求對(duì)常見器件及其應(yīng)用有較多的認(rèn)識(shí),一般安排100左右(或以上)的學(xué)時(shí)用于課程理論教學(xué),單獨(dú)安排30左右學(xué)時(shí)用于實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)。力學(xué)、化工、環(huán)境、生物、制藥等類型本科專業(yè),要求能熟練利用電工電子設(shè)備解決一些常見應(yīng)用問題,一般安排70左右(或以上)的學(xué)時(shí)用于課程理論及實(shí)驗(yàn)教學(xué)。對(duì)工商管理等準(zhǔn)工科專業(yè),要求具有一定的電工電子方面的頭腦,能讀懂專業(yè)技術(shù)人員的總結(jié)性報(bào)告,一般安排50左右(或以上)的學(xué)時(shí)用于課程教學(xué)。
對(duì)于高職高專類機(jī)械、計(jì)算機(jī)等專業(yè),雖然學(xué)生理論基礎(chǔ)知識(shí)相對(duì)薄弱,但對(duì)電子器件的應(yīng)用技術(shù)卻有較高的要求,一般安排60-80學(xué)時(shí)用于課程理論教學(xué),單獨(dú)安排20左右學(xué)時(shí)用于實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)。
三 電工電子層次化e-Learning的提出
基于電工電子系列課程的重要地位,各大高校均對(duì)課程建設(shè)提供了大力支持,出現(xiàn)了許多優(yōu)秀的教學(xué)成果。如高教社推出的針對(duì)機(jī)械、航海、航空航天等類型本科專業(yè)電工電子技術(shù)(多學(xué)時(shí))課程的電工學(xué)(第5版)立體化包,西安交通大學(xué)的電工電子技術(shù)精品課程等。
目前這方面的教學(xué)成果一般均是單一層次的成果(如只面向高職高?;虮究贫鄬W(xué)時(shí)),這些單一層次成果來自不同的項(xiàng)目組,使用不同的教材,具有不同的特色,將這些單一層次成果組合,難以適應(yīng)不同層次電工電子技術(shù)課程的教學(xué)需求,不利于基于資源的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)模式的開展。
如學(xué)習(xí)電工電子技術(shù)(本科多學(xué)時(shí))課程的部分學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中往往需要一定的與他們使用的教學(xué)資源相吻合的面向電類的電路和電子技術(shù)方面的網(wǎng)絡(luò)資源支撐,目前雖然存在著很多相關(guān)的面向電類的電路和電子技術(shù)方面的網(wǎng)絡(luò)資源,但絕大多數(shù)學(xué)生不具備篩選的能力,這些網(wǎng)絡(luò)資源事實(shí)上起不到對(duì)該課程的拓展支撐作用。
基于上述分析,電工電子層次化E-Learning應(yīng)圍繞電工電子技術(shù)本科多學(xué)時(shí)、本科少學(xué)時(shí)、高職高專3個(gè)層次展開,多學(xué)時(shí)版為少學(xué)時(shí)、高職高專版提供拓展支撐,建立或鏈接相關(guān)的電類資源庫(kù),以適應(yīng)不同層次電工電子技術(shù)課程的教學(xué)需求。
四 EEDLW電工電子技術(shù)(本科多學(xué)時(shí)版)技術(shù)路線
EEDLW電工電子技術(shù)(本科多學(xué)時(shí)版)初期版本2001年底開通,2004年全部建設(shè)完成,技術(shù)路線如下:
1 以頁(yè)為單位按照超文本組織各教學(xué)單元知識(shí)點(diǎn),利用網(wǎng)頁(yè)制作工具制作為Web頁(yè)面,實(shí)現(xiàn)各知識(shí)點(diǎn)的順序教學(xué)。
2 以多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)為基礎(chǔ)結(jié)合SQL語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)各知識(shí)點(diǎn)的查詢教學(xué),采用了基于Web的多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)智能語(yǔ)義檢索(ISBR)方法。
EEDLW的ISBR搜索方法實(shí)例如圖1(經(jīng)過處理,完整頁(yè)面可通過啟動(dòng)IE,進(jìn)入EEDLW首頁(yè)并登陸,在查詢文本框中輸入圖2-3-2后回車進(jìn)入)
圖1中,查詢?cè)搓P(guān)鍵詞為“圖2-3-2”,經(jīng)ISBR算法查詢,所得目標(biāo)關(guān)鍵詞為“結(jié)點(diǎn)電壓法”[5]。查參考文獻(xiàn)5,該知識(shí)點(diǎn)的插圖編號(hào)為圖2-3-2,具有關(guān)聯(lián),故得查詢結(jié)果如圖。
EEDLW智能語(yǔ)義檢索方法較好地適應(yīng)了基于Web的學(xué)習(xí)型多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)的檢索要求,大大拓寬了電工電子技術(shù)多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)的檢索范圍。
3 采用ASP結(jié)合多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)現(xiàn)階段復(fù)習(xí)、課余練習(xí)、網(wǎng)絡(luò)自測(cè)等。
EEDLW的階段復(fù)習(xí)數(shù)據(jù)庫(kù)支持圖文混排,參考實(shí)例如圖2(經(jīng)過處理,完整頁(yè)面可通過啟動(dòng)IE,進(jìn)入EEDLW首頁(yè)并登陸,選擇“本章小結(jié)”,在隨后出現(xiàn)的界面中選擇“本章理論”,在右下角文本框輸入4后回車進(jìn)入)。
由圖2可看出,階段復(fù)習(xí)數(shù)據(jù)庫(kù)的圖文混排不是一種排版技巧,是綜合了多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)、Web技術(shù)、ASP技術(shù)且具有交互性的一種教學(xué)方式。它利用超鏈接將一個(gè)相對(duì)復(fù)雜的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)圖文混排地組織起來,是面向電工電子技術(shù)電子教材的一種靈活的教學(xué)手段,較好地適應(yīng)了不同層次、不同要求讀者的復(fù)習(xí)要求。
4 采用C++ Builder開發(fā)教師端、學(xué)生端兩個(gè)Web專用瀏覽器。教師端瀏覽器將產(chǎn)生的超鏈接改變信息廣播,學(xué)生端瀏覽器接收到廣播信息后自動(dòng)鏈接到目標(biāo)頁(yè)面,把這種方式稱為遠(yuǎn)程同步教學(xué)。
遠(yuǎn)程同步教學(xué)系統(tǒng)彌補(bǔ)了遠(yuǎn)程教育學(xué)生與老師準(zhǔn)分離特性所帶來的不足,老師可圍繞Web頁(yè)內(nèi)容進(jìn)一步補(bǔ)充講解,從而改善非實(shí)時(shí)教學(xué)中存在的一些缺陷,限于篇幅,其具體實(shí)現(xiàn)原理此處不再做展開描述。
5 采用C++ Builder開發(fā)一個(gè)具有Web頁(yè)面瀏覽功能的專用瀏覽器,并將登陸信息及其相關(guān)處理程序集成到這個(gè)專用瀏覽器中,將這個(gè)專用瀏覽器和被刪除了登陸界面及其相關(guān)處理程序的網(wǎng)絡(luò)課程共同包裝成一個(gè)產(chǎn)品,構(gòu)成EEDLW的個(gè)人版本。
EEDLW個(gè)人版專用瀏覽器支持網(wǎng)絡(luò)課程版本自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)升級(jí)等許多功能,較好地實(shí)現(xiàn)了EEDLW與讀者的充分交流及相關(guān)服務(wù)。
五 電工電子層次化e-Learning的初步實(shí)現(xiàn)
EEDLW源自2001年初啟動(dòng)的重慶大學(xué)電路及電子技術(shù)網(wǎng)絡(luò)課程建設(shè)項(xiàng)目,2001年12月正式對(duì)外開放式教學(xué)。2003年9月,為配合與進(jìn)一步支持國(guó)家工科電工電子基礎(chǔ)課程教學(xué)基地的建設(shè)與驗(yàn)收工作,為電工電子技術(shù)網(wǎng)絡(luò)課程(本科多學(xué)時(shí)版)提供拓展支撐,面向電類的數(shù)字電子技術(shù)網(wǎng)絡(luò)課程上網(wǎng)教學(xué)。
2004年,電工電子技術(shù)網(wǎng)絡(luò)課程(本科多學(xué)時(shí)版)建設(shè)完成,配套教材出版,電工電子技術(shù)(本科少學(xué)時(shí)版)開始建設(shè)。2006年,電工電子技術(shù)網(wǎng)絡(luò)課程(本科少學(xué)時(shí)版)建設(shè)完成,配套教材出版,電工電子技術(shù)(高職高專版)開始建設(shè)。2008年4月,電工電子技術(shù)(高職高專版)建設(shè)完成,配套教材出版。
經(jīng)過近十年的建設(shè),EETDLW建成了面向非電類的電工電子技術(shù)本科多學(xué)時(shí)、本科少學(xué)時(shí)、高職高專及面向電類的數(shù)字電子技術(shù)、信息類的多媒體技術(shù)與網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)5門網(wǎng)絡(luò)課程,教學(xué)內(nèi)容涉及電路、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、電動(dòng)機(jī)、計(jì)算機(jī)仿真、PLD、PLC、單片機(jī)控制、數(shù)字圖像、音頻、視頻、Flas制作、網(wǎng)頁(yè)制作與設(shè)計(jì)等內(nèi)容,能按照非電類電工電子技術(shù)課程本科多學(xué)時(shí)、本科少學(xué)時(shí)、高職高專3個(gè)層次進(jìn)行教學(xué),電工電子層次化e-Learning初步實(shí)現(xiàn)。
六 小結(jié)
EETDLW獲第六屆全國(guó)多媒體教育軟件大獎(jiǎng)賽二等獎(jiǎng)等全國(guó)性的獎(jiǎng)3項(xiàng),出版電工電子技術(shù)(本科多學(xué)時(shí)版)、電工電子技術(shù)(本科少學(xué)時(shí)版)、電工電子技術(shù)(高職高專版)教材3套4本,其中普通高等教育“十五”、“十一五”國(guó)家級(jí)教材規(guī)劃各1套,支持基于Web的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)交互模式[6,支持智能教學(xué)[7]、遠(yuǎn)程同步教學(xué)、順序教學(xué)、查詢教學(xué)、階段復(fù)習(xí)、課余練習(xí)、網(wǎng)絡(luò)自測(cè)等多種教學(xué)手段并提供自學(xué)、授課、陽(yáng)關(guān)走廊等多種學(xué)習(xí)風(fēng)格,是國(guó)內(nèi)電工電子領(lǐng)域有較大影響的教學(xué)網(wǎng)絡(luò),在應(yīng)用實(shí)踐中得到廣大讀者的好評(píng)。今后的主要工作是進(jìn)一步整合該網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源,加強(qiáng)宣傳與交流,更好地推動(dòng)該網(wǎng)絡(luò)的深入應(yīng)用。
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【關(guān)鍵詞】航空;設(shè)備;可靠性;技術(shù)
1引言
隨著我國(guó)整體科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,以及近年來在航天事業(yè)上的巨大發(fā)展,在航天產(chǎn)業(yè)中具備極大影響的電子通信設(shè)備其可靠性越發(fā)的受到人們的重視。目前眾多的電子通信生產(chǎn)企業(yè)在其生產(chǎn)理念上,已經(jīng)逐漸建立起了以切實(shí)檢驗(yàn)手段來進(jìn)行產(chǎn)品質(zhì)量保障的體系,可靠性、質(zhì)量已經(jīng)成為設(shè)備使用者的最重要的關(guān)注點(diǎn)。在此背景下,論文圍繞航空電子通信設(shè)備的可靠性,分三部分展開了細(xì)致的分析探討,旨在提供一些該方面的理論參考,以下是具體內(nèi)容。
2航空電子通信設(shè)備可靠性設(shè)計(jì)的重要意義
2.1是通信電子設(shè)備使用壽命的直接影響因素
首先基于航空事業(yè)其本身的特點(diǎn),往往使用的周期很長(zhǎng),這也就要求航空電子設(shè)備具備很長(zhǎng)的使用周期。而電子通信設(shè)備的可靠性設(shè)計(jì)便是電子通信設(shè)備使用壽命的最直接影響因素。從整體上觀察,電子通信設(shè)備的設(shè)計(jì)、安裝以及使用和后期的維修過程,可靠性都參與其中,因此也可以說目前在通信電子設(shè)備設(shè)計(jì)上可靠性已經(jīng)成為一個(gè)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)所在。
2.2是信息時(shí)代人們對(duì)電子通信設(shè)備的基本需求
隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的整體抬頭,目前市場(chǎng)上的電子通信設(shè)備也越發(fā)的多元化和多樣化。而隨著通信電子設(shè)備數(shù)量的增多,在航空事業(yè)方面對(duì)通信電子設(shè)備的選擇要求也就相應(yīng)提升,除了要求通信電子設(shè)備滿足基本的通信功能之外,在使用感受以及可靠性等方面,也提出了更多的要求,因此航空通信電子設(shè)備的可靠性設(shè)計(jì)是時(shí)代背景下的一個(gè)客觀要求。
3航空電子通信設(shè)備可靠性的主要影響因素
3.1制造技術(shù)及制造條件的影響
在航空電子通信設(shè)備可靠性方面的影響因素,首先便是生產(chǎn)航空電子通信設(shè)備的制造技術(shù)以及制造的條件。就目前的航空電子通信設(shè)備發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行觀察,便捷化、智能化以及多功能化是未來的發(fā)展趨勢(shì),而要實(shí)現(xiàn)這一趨勢(shì)就必須在航空電子通信設(shè)備的生產(chǎn)環(huán)節(jié),保障一個(gè)良好完整的生產(chǎn)體系。目前存在著一部分生產(chǎn)廠家,在生產(chǎn)中并不具備完備的生產(chǎn)的條件,進(jìn)而難以保障航空電子通信設(shè)備的生產(chǎn)質(zhì)量,在可靠性方面就會(huì)存在一定不確定性。
3.2惡劣天氣的影響
因?yàn)楹娇针娮油ㄐ旁O(shè)備的使用往往位于外界,而地球的環(huán)境十分多變,在太空更是會(huì)受到諸多的宇宙因素影響。雷電天氣、雨雪天氣等都會(huì)對(duì)航空電子通信設(shè)備產(chǎn)生一定干擾和破壞,影響設(shè)備的正常工作狀態(tài),而這些因素便會(huì)對(duì)航空電子通信設(shè)備的可靠性產(chǎn)生一定的影響。3.3外界電磁的影響航空電子通信設(shè)備在使用原理上,電磁波是其最為主要的一環(huán),但是在航空電子通信設(shè)備使用時(shí)常常會(huì)受到一些外界電磁的影響。地球本身就是一個(gè)巨大的磁場(chǎng),而這些電磁場(chǎng)中的電磁波所產(chǎn)生的輻射,便會(huì)對(duì)航空電子通信設(shè)備的正常工作產(chǎn)生一定的影響,進(jìn)而對(duì)航空電子通信設(shè)備的可靠性造成了影響。
4保障航空電子通信設(shè)備的可靠性措施
4.1不斷優(yōu)化、簡(jiǎn)化電子線路
不斷進(jìn)行航空電子通信設(shè)備電子線路的優(yōu)化和簡(jiǎn)化,便可以極大化的減少外界磁場(chǎng)對(duì)航空電子通信設(shè)備可靠性的影響。而在航空電子通信設(shè)備可靠性設(shè)計(jì)時(shí),必須在滿足基本的航空電子通信設(shè)備功能以及質(zhì)量的基礎(chǔ)上,通過不斷地進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新,實(shí)現(xiàn)制造流程的優(yōu)化,從而達(dá)到航空電子通信設(shè)備電子線路的簡(jiǎn)化和優(yōu)化,具體而言可以從以下幾個(gè)方面入手:①在元器件的使用通道設(shè)計(jì)上,可以設(shè)計(jì)為幾個(gè)元器件共同使用一個(gè)通道,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)線路通道的減少[1];②在元器件的使用數(shù)量上,可在保障基本功能之上,通過技術(shù)創(chuàng)新,盡可能減少對(duì)元器件的使用數(shù)量;③在設(shè)備組成上,盡可能使用軟件對(duì)硬件進(jìn)行代替;④對(duì)于設(shè)備中的一些模擬電路可使用數(shù)字電路進(jìn)行代替。但在整體的線路簡(jiǎn)化、優(yōu)化的過程中必須注意,不能為了最大化的簡(jiǎn)化路線,而導(dǎo)致元器件在使用過程中出現(xiàn)集成電路板被過載燒壞的現(xiàn)象,更不能將一些成熟性不足的技術(shù)和設(shè)計(jì)方案使用到航空電子通信設(shè)備電子線路的優(yōu)化和簡(jiǎn)化中。
4.2深化低耗功率設(shè)計(jì)
目前在航空電子通信設(shè)備可靠性提升設(shè)計(jì)方面,低耗功率設(shè)計(jì)已經(jīng)得到了一定的應(yīng)用,但是從整體上進(jìn)行觀察,低耗功率設(shè)計(jì)還有很大的進(jìn)一步深化空間,因此在提升航空電子通信設(shè)備可靠性方面,可以進(jìn)一步對(duì)低耗功率設(shè)計(jì)進(jìn)行深化。從航空電子通信設(shè)備性能上進(jìn)行觀察,航空電子通信設(shè)備正逐漸朝著高密度化以及微型化的方向發(fā)展,而這一趨勢(shì)直接導(dǎo)致了航空電子通信設(shè)備中元器件數(shù)量的增多以及集成電路在能耗方面的提升,進(jìn)而在航空電子通信設(shè)備的使用過程中持續(xù)發(fā)熱的現(xiàn)象越發(fā)凸顯,而這一問題就可能會(huì)導(dǎo)致,航空電子通信設(shè)備使用可靠性受到影響。因此在目前已有的低耗功率設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上,還需要進(jìn)一步深化低耗功率設(shè)計(jì),保護(hù)航空電子通信設(shè)備電路安全,也提升航空電子通信設(shè)備的可靠性[2]。
4.3依托維修性設(shè)計(jì)提升設(shè)備可靠性
除了設(shè)計(jì)制造環(huán)節(jié)提升航空電子通信設(shè)備可靠性之外,面對(duì)航空電子通信設(shè)備機(jī)械化工作環(huán)境和惡劣天氣導(dǎo)致的航空電子通信設(shè)備損壞,還需要通過維修性設(shè)計(jì),在航空電子通信設(shè)備的后期使用上提升其可靠性。具體而言,航空電子通信設(shè)備的制作人員必須保障航空電子通信設(shè)備在故障出現(xiàn)后的檢查和拆卸十分方便;此外對(duì)于航空電子通信設(shè)備的一些元器件必須是可以在市場(chǎng)上買到的,不能大量使用一些不再生產(chǎn)和使用的元器件。
5結(jié)語(yǔ)
綜上所述,隨著我國(guó)航天事業(yè)的整體抬頭,以及通信電子設(shè)備的不斷多元化和多樣化,人們逐漸對(duì)通信電子設(shè)備的可靠性提出了新的要求,而通信電子設(shè)備的可靠性設(shè)計(jì)本身,也直接對(duì)通信電子設(shè)備的使用壽命產(chǎn)生影響,也是時(shí)代背景下的一種必然要求。航空電子通信設(shè)備可靠性方面,制造技術(shù)及制造條件、機(jī)械化工作環(huán)境、惡劣天氣、外界電磁都會(huì)對(duì)其產(chǎn)生影響,基于這些影響因素以及結(jié)合航空電子通信設(shè)備的特殊性,不斷優(yōu)化、簡(jiǎn)化電子線路、深化低耗功率設(shè)計(jì)、依托于維修性設(shè)計(jì)提升設(shè)備可靠性是切實(shí)有效保障航空電子通信設(shè)備可靠性的具體措施,值得相關(guān)企業(yè)充分合理地參考使用。
【參考文獻(xiàn)】
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關(guān)鍵詞:電子技術(shù) 監(jiān)控系統(tǒng) 應(yīng)用
中圖分類號(hào):TM76 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-3791(2012)07(a)-0010-01
1 監(jiān)控系統(tǒng)的組成
監(jiān)控系統(tǒng)是當(dāng)前安全防范中的重要組成部分,通過預(yù)先安放在現(xiàn)場(chǎng)的攝像機(jī)或者其輔助設(shè)備來完成現(xiàn)場(chǎng)情況的監(jiān)視。目前該系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用在工業(yè)、商業(yè)以及道路、超市等公共場(chǎng)所和特殊的辦公地點(diǎn)。
目前經(jīng)常講監(jiān)控系統(tǒng)分成前端部分、傳輸部分、控制部分和顯示部分。前端部分是視頻采集的重要組成部分,負(fù)責(zé)將采集到的信號(hào)傳送給控制中心;傳輸部分是用來傳遞信號(hào)的,目前多采用視頻基帶的傳輸方式,也可以采用光纖傳輸或無(wú)線傳輸;控制部分負(fù)責(zé)信號(hào)的放大與分配,并且負(fù)責(zé)監(jiān)控設(shè)備前端部分的控制等等;顯示部分則是由監(jiān)視器組成,用來顯示前端部分采集來的信號(hào)。
2 電子技術(shù)的定義
電子技術(shù)是通過運(yùn)動(dòng)電子器件來設(shè)計(jì)電路,以實(shí)現(xiàn)某種特定的功能或者解決一些實(shí)際問題,它包括信息電子技術(shù)和電力電子技術(shù)兩大類。信息電子技術(shù)又可以分為模擬電子技術(shù)和數(shù)字電子技術(shù)兩類,所以說電子技術(shù)就是對(duì)電子信號(hào)的發(fā)生、放大、濾波以及轉(zhuǎn)換等的處理技術(shù)。
3 電子技術(shù)在監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用
3.1 現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)在監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用
現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)是電子技術(shù)、儀表技術(shù)以及計(jì)算機(jī)計(jì)算等多項(xiàng)技術(shù)融合的成果,能夠?qū)崿F(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)儀表與控制設(shè)備間的全數(shù)字化和雙向多變量數(shù)字通信,為整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)的全數(shù)字化奠定了基礎(chǔ)[1]。
3.2 無(wú)線傳感器技術(shù)在監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用
隨著無(wú)線傳感技術(shù)的發(fā)展,無(wú)線傳輸?shù)乃俾室苍诓粩嗵岣?。在無(wú)線傳輸方式中比較有代表性的是ZigBee技術(shù),它的傳輸速率為10~250kb/s,用于溫度和濕度等數(shù)據(jù)的傳輸,其工作狀態(tài)下的功耗為30mW,所以其成本較低,并且能夠在10m~75m范圍間進(jìn)行信息的傳遞[2]。
ZigBee技術(shù)是未來無(wú)線通信技術(shù)的主流,而且支持ZigBee的設(shè)備的價(jià)格也會(huì)越來越低[3]。其應(yīng)用范圍包括對(duì)危險(xiǎn)化學(xué)品成分的檢測(cè)以及火警的早期檢測(cè)和預(yù)報(bào)等等。在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域可以準(zhǔn)確的監(jiān)測(cè)病人的血壓、心跳以及體溫等,減少醫(yī)生的勞動(dòng)工作量。另外該技術(shù)還可以用于家庭安全系統(tǒng)的構(gòu)建,避免了紅外裝置受角度影響的限制。
3.3 PLC技術(shù)在監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用
PLC分為固定式和組合式兩種不同的類型,但是其基本結(jié)構(gòu)式相同的,一般是由CPU、存儲(chǔ)器和I/O輸出設(shè)備等組成。采用PLC技術(shù)的監(jiān)控系統(tǒng)可以用于隧道交通信號(hào)燈的控制,以及檢測(cè)電流模擬信號(hào)。一般風(fēng)機(jī)控制柜上的軟啟動(dòng)器也是采用PLC進(jìn)行控制的,通過配置開關(guān)量來控制風(fēng)機(jī)的啟動(dòng)、停止和轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)。
4 監(jiān)控系統(tǒng)硬件的設(shè)計(jì)
監(jiān)控系統(tǒng)中需要采集的數(shù)據(jù)量非常大,要求設(shè)計(jì)的系統(tǒng)具有較高的數(shù)據(jù)處理能力,所以我們選用DSP處理器。為了簡(jiǎn)化監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)的額結(jié)構(gòu),提高其運(yùn)行可靠性,設(shè)計(jì)中決定采用集成的視頻處理芯片,該類型的芯片將信號(hào)的預(yù)處理、濾波以及A/D轉(zhuǎn)換和時(shí)鐘發(fā)生器都功能集中在一起,在將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的過程中避免了系統(tǒng)對(duì)分立元件的要求,也節(jié)省了設(shè)計(jì)成本。另外,采用集成視頻處理信號(hào)只需要在新器件中加載新的寄存器初值就可以方便的改變?cè)须娐返奶匦訹4],避免了元件更換和調(diào)節(jié)過程中的不便,也減少了系統(tǒng)開發(fā)的時(shí)間。這次設(shè)計(jì)我們采用的是飛利浦公司生產(chǎn)的SAA7113視頻處理芯片。
4.1 系統(tǒng)主控芯片的設(shè)計(jì)
這次設(shè)計(jì)中系統(tǒng)采用了DSP處理器,它采用改進(jìn)的哈佛機(jī)構(gòu),能夠同時(shí)訪問指令和數(shù)據(jù);并且具有獨(dú)立的DMA控制器,能夠在不影響DSP處理速度的情況下完成數(shù)據(jù)的高速傳輸。
目前,國(guó)內(nèi)應(yīng)用較多的是T1公司生產(chǎn)的TMS320C54x系列,其價(jià)格低,功耗小。這次設(shè)計(jì)中我們也采用該系列的產(chǎn)品其型號(hào)為TMS320VC5402。它具有40個(gè)邏輯運(yùn)算單位,內(nèi)含兩個(gè)累加器和一個(gè)40位的桶形移位器[5]。C5402內(nèi)部還有ROM單元,可以用來存儲(chǔ)程序或者數(shù)據(jù),另外還有一個(gè)緩沖串行口和8位的HPI接口,兩個(gè)16位定時(shí)器、一個(gè)六通道DMA控制器和一個(gè)PLL時(shí)鐘發(fā)生器[6]。
4.2 電源設(shè)計(jì)
監(jiān)控系統(tǒng)中TMS320VC5402芯片要求輸入輸出的電壓為3.2V,但是內(nèi)核電壓只有1.5V,所以系統(tǒng)設(shè)計(jì)中其他芯片的接口電壓要能夠兼容3.3V,電源的設(shè)計(jì)要特別考慮功率的影響。本次設(shè)計(jì)中電源采用雙電壓供電,這時(shí)只需要考慮上電順序的問題。
主控芯片對(duì)上電順序的要求是電源的核電壓應(yīng)比I/O口先供電,斷開時(shí)要晚于I/O口,且要Vd先上電,上電時(shí)要保證整個(gè)系統(tǒng)的上電過程必須在25ms內(nèi)完成。這時(shí)因?yàn)閂c先于Vd上電時(shí)對(duì)芯片本身沒有損害,只是芯片周邊的輸入和輸出變?yōu)闊o(wú)效,反之會(huì)對(duì)芯片的驅(qū)動(dòng)和緩沖造成沖擊,從而損壞芯片。所以在這次設(shè)計(jì)中我們選擇的是T1公司生產(chǎn)的TPS767D318,該電源的輸出為3.3V和1.8V的雙路輸出,保證了系統(tǒng)對(duì)功率和上電次序的要求。
4.3 復(fù)位電路設(shè)計(jì)
DSP系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)時(shí)鐘頻率較高,在運(yùn)行過程中經(jīng)常發(fā)生干擾和擾的現(xiàn)象,嚴(yán)重時(shí)還會(huì)造成死機(jī)[7]。所以在這次設(shè)計(jì)過程中我們還加入了復(fù)位電路,以確保系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。其原理是給監(jiān)視線提供一個(gè)高低電平發(fā)生變化的信號(hào),在規(guī)定時(shí)間內(nèi)如果沒有出現(xiàn)信號(hào)的變化,復(fù)位電路就會(huì)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行復(fù)位操作,反之,則繼續(xù)運(yùn)行。這次設(shè)計(jì)中我們采用的是MAXIM公司的MAX706T監(jiān)控電路,能夠滿足3V電源系統(tǒng)和5V電源系統(tǒng)的供電需要。
5 結(jié)語(yǔ)
監(jiān)控器在日常工作和生活中具有非常重要的作用,在這次論文的寫作過程中我們介紹了電子技術(shù)在監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用情況。并且對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)的硬件進(jìn)行了設(shè)計(jì),分別采用了T1公司生產(chǎn)的TMS320VC5402芯片和TPS767D318以及MAXIM公司生產(chǎn)的MAX706T復(fù)位電路,確保了監(jiān)控系統(tǒng)的準(zhǔn)確運(yùn)行。
參考文獻(xiàn)
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【關(guān)鍵詞】LED點(diǎn)陣;串行輸入;單片機(jī);級(jí)聯(lián)
0 前言
LED電子顯示屏是20世紀(jì)80年代后期迅速發(fā)展起來的新型信息顯示媒體,以易于維護(hù)、色彩豐富、亮度高、使用壽命長(zhǎng)、易于操作等優(yōu)點(diǎn),逐步成為現(xiàn)在信息的一個(gè)主流載體。
本文研究的是雙色LED點(diǎn)陣顯示系統(tǒng),該系統(tǒng)是由單片機(jī)控制,以74HC154作為行驅(qū)動(dòng)、74HC595作為列驅(qū)動(dòng)16×32雙色點(diǎn)陣屏,通過軟件控制可以以各種方式顯示數(shù)字、漢字、圖片。采用串口下載,可以根據(jù)要求級(jí)聯(lián)成更大的屏、安裝簡(jiǎn)單方便。
1 系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)概述
本顯示屏由STC12C5A32S2 單片機(jī)為核心,PC機(jī)通過RS-232串口把程序下載到單片機(jī),單片機(jī)讀到要顯示的字模,對(duì)驅(qū)動(dòng)電路發(fā)出控制命令,控制LED點(diǎn)陣屏對(duì)應(yīng)的行和列,在LED點(diǎn)陣屏上顯示相應(yīng)的漢字。系統(tǒng)原理框圖如圖1所示。
2 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)
系統(tǒng)硬件主要?jiǎng)澐譃閮纱蟛糠郑簡(jiǎn)纹瑱C(jī)控制部分、點(diǎn)陣屏接口。
2.1 單片機(jī)控制部分
單片機(jī)控制部分只需一個(gè)單片機(jī)最小系統(tǒng),本設(shè)計(jì)選用的是STC12C5A32S2 單片機(jī),它的執(zhí)行速度比普通的單片機(jī)快很多,價(jià)格也相對(duì)便宜,大家也比較熟悉。
2.2 LED點(diǎn)陣屏接口電路
圖2為本實(shí)驗(yàn)所用的雙色8×8點(diǎn)陣(共陰)LED顯示屏,LED顯示屏的行與列電極相互垂直,在交叉點(diǎn)形成發(fā)光單元LED,每個(gè)點(diǎn)有紅綠兩種燈珠,點(diǎn)陣的驅(qū)動(dòng)一般采取逐行掃描方式,行電極輪流將低電位接通各行線,使連接到各該行的全部LED的陰極接通低電平,但具體哪一個(gè)LED導(dǎo)通,還要看它的陽(yáng)極是否接通,由列來控制。顯示什么顏色取決于列選為紅色數(shù)據(jù)線還是綠色數(shù)據(jù)線。
本論文的雙色點(diǎn)陣屏是由8塊圖2所示的8×8點(diǎn)陣構(gòu)成,有16行32列,為了有效的利用單片機(jī)資源,行驅(qū)動(dòng)電路由1片74HC154組成,由單片機(jī)P1 口輸出4bit二進(jìn)制信號(hào),經(jīng)1個(gè)4/16 移碼器74HC154,生成點(diǎn)陣16條行選通信號(hào)線,行選通低電平有效,每次從第一行掃描到第16行,每16行為一個(gè)掃描周期。行驅(qū)動(dòng)電路如圖3所示,由于單片機(jī)的TTL 輸出口的驅(qū)動(dòng)能力非常有限,所以增加了4953作為行驅(qū)動(dòng)管來驅(qū)動(dòng)LED 顯示屏的行信號(hào)。
列驅(qū)動(dòng)采用74HC595, 內(nèi)含三態(tài)輸出鎖存器和內(nèi)含移位寄存器,可以把串行輸入的數(shù)據(jù)并行輸出。用8個(gè)74HC595分別鎖存紅色、綠色列線數(shù)據(jù)。
3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
4 系統(tǒng)調(diào)試
編寫程序,使其在LED屏上顯示“點(diǎn)陣”兩個(gè)字,一個(gè)紅色、一個(gè)綠色。通電下載程序測(cè)試,字體顯示正確,顏色顯示正常。
5 結(jié)束語(yǔ)
本文設(shè)計(jì)的16×32雙色點(diǎn)陣屏顯示系統(tǒng)基本涵蓋了LED 顯示屏的電路基本原理和基本程序,不但可用于實(shí)驗(yàn)教學(xué),也可用于科研和實(shí)踐;把軟件的功能加以修改和擴(kuò)充,可顯示更多樣的畫面。而且可以作為子模塊進(jìn)行不斷級(jí)聯(lián)、設(shè)計(jì)出符合要求的、更大的顯示屏。應(yīng)用面非常廣,具有極大的推廣價(jià)值。
【參考文獻(xiàn)】
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[2]劉全忠.電子技術(shù)[M].北京:高等教育出版社,1999.
關(guān)鍵詞:電子科學(xué)與技術(shù);專業(yè)建設(shè);辦學(xué)定位
中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2015)30-0104-02
一、引言
常州大學(xué)電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的辦學(xué)定位是:結(jié)合我?!按蠊こ逃^”人才培養(yǎng)特色,依據(jù)“卓越工程師”教育理念下工程技術(shù)型人才培養(yǎng)的原則,培養(yǎng)具備微電子、光電子領(lǐng)域的寬厚專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)、熟練實(shí)驗(yàn)技能,能掌握電子材料、電子器件、微電子和光電子系統(tǒng)的新工藝、新技術(shù)研究開發(fā)和設(shè)計(jì)技能,有較強(qiáng)的工程實(shí)踐能力,能夠在該領(lǐng)域從事各種電子材料、元器件、光電材料及器件、集成電路的設(shè)計(jì)、制造和相應(yīng)的新產(chǎn)品、新技術(shù)、新工藝的研究、開發(fā)和管理工作工程技術(shù)人才。主要面向長(zhǎng)三角地區(qū)微電子、新能源和新興光電行業(yè)。
二、專業(yè)現(xiàn)狀
1.社會(huì)需求情況。目前,電子科學(xué)與技術(shù)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)具有多樣性,既有勞動(dòng)密集型的大型企業(yè)、大公司,更多的是小公司和小企業(yè);既有國(guó)有企業(yè)和私營(yíng)企業(yè),更有合資、獨(dú)資的外企。市場(chǎng)對(duì)電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)人才的需求基本上是供不應(yīng)求,特別是高層次設(shè)計(jì)人才的短缺。
2.師資力量。本專業(yè)共有14位專職教師,其中教授1位、副教授3位,高級(jí)職稱教師比例為28.6%,具有博士學(xué)位的教師9位,占比64.3%,另有4位教師博士在讀,即將畢業(yè)。
3.科研情況?,F(xiàn)有實(shí)驗(yàn)設(shè)備資產(chǎn)超過300萬(wàn)元,近五年來,獲國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目2項(xiàng),市廳級(jí)以上項(xiàng)目4項(xiàng),累計(jì)科研到款70余萬(wàn)元。發(fā)表三大檢索論文50余篇、申請(qǐng)國(guó)家發(fā)明專利10余項(xiàng)。
4.課程設(shè)置情況。根據(jù)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo),課程設(shè)置時(shí)注重協(xié)調(diào)基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課之間的學(xué)時(shí)比例,并且加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié),對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)知識(shí)和動(dòng)手能力是十分必要的。主要的專業(yè)基礎(chǔ)課有:模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、量子力學(xué)、數(shù)學(xué)物理方法、熱力學(xué)與統(tǒng)計(jì)物理等課程。主要的專業(yè)課有:固體物理、半導(dǎo)體物理、半導(dǎo)體器件物理、MEMS技術(shù)、集成電路設(shè)計(jì)、微電子工藝原理與技術(shù)、工藝與器件可靠性分析等課程。實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)有:基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)、近代物理實(shí)驗(yàn)、專業(yè)實(shí)驗(yàn)、模擬電路實(shí)驗(yàn)、數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)。
5.人才培養(yǎng)。本專業(yè)培養(yǎng)的學(xué)生,既有一定的數(shù)理基礎(chǔ),又具備凝聚態(tài)物理、材料物理、微電子技術(shù)等專業(yè)的相關(guān)知識(shí),在薄膜制備、微電子工藝、電子技術(shù)產(chǎn)品的研制開發(fā)以及在邊緣學(xué)科與交叉學(xué)科領(lǐng)域內(nèi)就業(yè)的機(jī)會(huì)較多。近年來畢業(yè)生就業(yè)率一直超過95%,學(xué)生最近在人才市場(chǎng)應(yīng)聘的反饋信息說明,我校本專業(yè)的學(xué)生與其他院校同專業(yè)的學(xué)生相比,就業(yè)有一定競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。另外,考取碩士研究生的人數(shù)逐年在上升,近5年,共有37名學(xué)生考取了南京大學(xué)、東南大學(xué)、上海交通大學(xué)、蘇州大學(xué)、山東大學(xué)、華中科技大學(xué)、上海大學(xué)、江南大學(xué)、北京工業(yè)大學(xué)等校相關(guān)專業(yè)的研究生繼續(xù)深造,其中2011年、2012年和2013年考研錄取率分別達(dá)到12.3%、15.9%和24.2%。
三、在專業(yè)建設(shè)方面,存在的主要問題有
1.師資力量仍然比較薄弱,教師專業(yè)結(jié)構(gòu)還需要進(jìn)一步優(yōu)化和調(diào)整。主要體現(xiàn)在高級(jí)職稱的教師比例仍然較低,教師專業(yè)結(jié)構(gòu)較分散且偏物理,具有微電子或半導(dǎo)體領(lǐng)域研究背景的教師較少。原因就在于:(1)本專業(yè)屬于熱門專業(yè),全國(guó)相關(guān)的企業(yè)眾多,對(duì)高層次研究人員的需求較大,而培養(yǎng)相關(guān)專業(yè)研究生的院校相對(duì)較少,研究生畢業(yè)的規(guī)模還滿足不了企業(yè)的需求。(2)企業(yè)給出的薪酬待遇較之高校要高出不少,這也是造成引進(jìn)不到具有專業(yè)背景教師的一個(gè)極重要原因。(3)近一半教師是從事理論物理方面的研究工作,與電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的工科背景相差很大,很難為專業(yè)建設(shè)提供必要的支撐。因此,需要進(jìn)一步調(diào)整教師的專業(yè)結(jié)構(gòu)。
2.科研平臺(tái)和專業(yè)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)仍需大力加強(qiáng)。物理學(xué)科在校內(nèi)是屬于弱勢(shì)學(xué)科,不僅缺少高層次領(lǐng)軍型的學(xué)術(shù)帶頭人,而且教師的科研水平還有待提高,因此面臨著科研經(jīng)費(fèi)少、科研設(shè)備缺、科研氛圍不濃厚等問題,科研平臺(tái)的建設(shè)也存在著巨大的壓力。雖然近年來專業(yè)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)取得了一定的成效,購(gòu)買了一定數(shù)量的實(shí)驗(yàn)設(shè)備,基本滿足了本科學(xué)生專業(yè)實(shí)驗(yàn)、畢業(yè)論文和研究生科研的需要,但仍然面臨與實(shí)際生產(chǎn)聯(lián)系不緊密、設(shè)備利用率低、維護(hù)人員缺、維護(hù)經(jīng)費(fèi)少、管理制度不完善等問題。
3.專業(yè)的教育質(zhì)量有待進(jìn)一步提高。電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的教育質(zhì)量、招生規(guī)模和培養(yǎng)方向與市場(chǎng)的關(guān)系是一種相互制約、相互相成的辯證關(guān)系。教育應(yīng)該適應(yīng)社會(huì)的發(fā)展需要,在社會(huì)需求和市場(chǎng)調(diào)節(jié)的作用下,如何提高教育質(zhì)量是一個(gè)重大和綜合性的課題。在這方面存在著:(1)缺少具有專業(yè)知識(shí)背景的教師,課程設(shè)置不規(guī)范,不是按需設(shè)課而是“因人設(shè)課”。(2)教材選擇和講授內(nèi)容沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),仍然是“因人而異”。(3)課程知識(shí)講授與實(shí)際生產(chǎn)聯(lián)系不緊密,容易造成“照本宣科”的現(xiàn)象;(4)學(xué)生學(xué)習(xí)多以“自我為中心”,學(xué)習(xí)目的不明確、缺乏學(xué)習(xí)動(dòng)力、對(duì)專業(yè)認(rèn)識(shí)不夠、畢業(yè)去向不明等問題。因此,必須從“教”與“學(xué)”兩個(gè)方面來抓“質(zhì)量”,只有經(jīng)過“教”與“學(xué)”雙方的協(xié)調(diào)發(fā)展,才能保證教學(xué)質(zhì)量的提高。
4.專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)有待進(jìn)一步加強(qiáng)。專業(yè)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)能使學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)知識(shí)和實(shí)驗(yàn)設(shè)備的使用,提高學(xué)生的動(dòng)手能力和實(shí)踐能力。從近幾年學(xué)生的就業(yè)情況看,專業(yè)實(shí)驗(yàn)為學(xué)生就業(yè)打下了良好的基礎(chǔ)。但是目前出現(xiàn)了專業(yè)實(shí)驗(yàn)開設(shè)數(shù)多、教學(xué)學(xué)時(shí)長(zhǎng)、所需教師多,而教師個(gè)人工作量少、無(wú)人愿意承擔(dān)實(shí)驗(yàn)課程等問題。
5.畢業(yè)生的就業(yè)導(dǎo)向有些許偏離。由于近幾年畢業(yè)生的就業(yè)主要面向光伏企業(yè),而且就業(yè)形勢(shì)良好,這直接導(dǎo)致下面幾屆的學(xué)生認(rèn)為本專業(yè)是面向光伏企業(yè)就業(yè)的,甚至有些老師也有同樣的看法,這就限制了學(xué)生的就業(yè)面,也會(huì)使就業(yè)形勢(shì)容易受到國(guó)際國(guó)內(nèi)大環(huán)境的影響,而電科專業(yè)的學(xué)生培養(yǎng)和就業(yè)應(yīng)當(dāng)是面向整個(gè)微電子行業(yè)的。
四、專業(yè)建設(shè)措施
1.師資隊(duì)伍建設(shè)。師資隊(duì)伍建設(shè)是一切工作的基礎(chǔ),因?yàn)閷I(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量和科研水平全部依托于此。師資隊(duì)伍建設(shè)應(yīng)外引內(nèi)培相結(jié)合,堅(jiān)持以引進(jìn)具有博士學(xué)位的高層次人才為主,并且重視制度設(shè)計(jì),形成一整套卓有成效的人才引進(jìn)、使用、培養(yǎng)和激勵(lì)機(jī)制。(1)引進(jìn)的人才應(yīng)能滿足電子科學(xué)與技術(shù)本科專業(yè)以及凝聚態(tài)物理、光電信息材料碩士點(diǎn)建設(shè)的需要,可定位于引進(jìn)具有半導(dǎo)體材料與器件、集成電路設(shè)計(jì)、MEMS技術(shù)等領(lǐng)域研究背景的年輕博士,其中主要以引進(jìn)半導(dǎo)體材料與器件領(lǐng)域的人才為主??紤]到專業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展,應(yīng)盡可能引進(jìn)實(shí)驗(yàn)研究人才,相關(guān)的學(xué)科有物理學(xué)、材料科學(xué)與工程和電子科學(xué)與技術(shù)等。(2)在人才引進(jìn)后的使用上應(yīng)明確其主要任務(wù)是科研和專業(yè)建設(shè),有計(jì)劃地為其搭建科研設(shè)備。(3)制定科學(xué)合理的考核和獎(jiǎng)勵(lì)制度。人才引進(jìn)工作應(yīng)主動(dòng)出擊,按需引進(jìn),省內(nèi)外相關(guān)的院校有:南京大學(xué)電子科學(xué)與工程學(xué)院、中科院上海技術(shù)物理研究所、蘇州大學(xué)、華東師范大學(xué)信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院、南京航空航天大學(xué)理學(xué)院等。
2.科研平臺(tái)建設(shè)。好的科研平臺(tái)是吸引優(yōu)秀人才加入的一個(gè)關(guān)鍵因素,也是提升整體科研水平的重要保證。而目前的現(xiàn)狀是投入到科研平臺(tái)建設(shè)的經(jīng)費(fèi)較少,這有多方面的原因。不過,《常州大學(xué)“十二五”事業(yè)規(guī)劃發(fā)展綱要》中明確提出要建設(shè)多學(xué)科協(xié)調(diào)發(fā)展的學(xué)科體系。因此,我們應(yīng)加強(qiáng)科研平臺(tái)建設(shè)與專業(yè)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的融合,使基礎(chǔ)科研平臺(tái)不僅能滿足電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)本科生的畢業(yè)論文需求,而且能滿足凝聚態(tài)物理和光電信息材料專業(yè)碩士生、相關(guān)教師的科研任務(wù),以科研帶動(dòng)教學(xué)。
3.課程建設(shè)。課程建設(shè)是教學(xué)質(zhì)量提高的保證,可以從以下幾方面進(jìn)行:(1)專業(yè)課的開設(shè)必須滿足專業(yè)發(fā)展的需要。為此,教研室應(yīng)認(rèn)真討論每一屆學(xué)生的培養(yǎng)方案,根據(jù)市場(chǎng)需求、人才引進(jìn)等情況及時(shí)調(diào)整培養(yǎng)方案??梢孕略鲆恍┡c專業(yè)、就業(yè)聯(lián)系緊密的課程。(2)注重教材的通用性、經(jīng)典性和新穎性。選擇本專業(yè)多數(shù)院校都采用的教材。經(jīng)典教材是國(guó)內(nèi)或國(guó)外在本專業(yè)學(xué)習(xí)中長(zhǎng)期使用并得到公認(rèn)的優(yōu)秀教材。學(xué)生通過經(jīng)典教材的學(xué)習(xí)能夠較為全面、系統(tǒng)地掌握所學(xué)的知識(shí)并提高分析問題、解決問題的能力。教材的新穎性是指新版和再版教材包含有本專業(yè)的最新知識(shí)和技術(shù)的內(nèi)容,學(xué)生通過新版教材的學(xué)習(xí)能夠了解當(dāng)今世界上本專業(yè)領(lǐng)域中的最新知識(shí)和發(fā)展方向,拓展知識(shí)面。(3)為了解決目前出現(xiàn)的課堂講授“照本宣科”、書本知識(shí)與實(shí)際生產(chǎn)聯(lián)系不緊密等問題,可以考慮有計(jì)劃地、有選擇性地選派專業(yè)課教師下企業(yè)鍛煉,提高教師的實(shí)踐能力。
4.專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)。針對(duì)目前專業(yè)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題,可以考慮大型設(shè)備的相關(guān)實(shí)驗(yàn)課仍由原先的幾位老師承擔(dān),其余實(shí)驗(yàn)課由新引進(jìn)的博士上,適當(dāng)增加實(shí)驗(yàn)課教學(xué)的工作量。此外,除了目前已開出的專業(yè)實(shí)驗(yàn),應(yīng)充分利用已購(gòu)買的設(shè)備,開設(shè)與企業(yè)生產(chǎn)工藝相關(guān)的專業(yè)實(shí)驗(yàn),學(xué)習(xí)與制備一些半導(dǎo)體器件,同時(shí)應(yīng)投入經(jīng)費(fèi)、人力,保證有專人負(fù)責(zé)維護(hù)、保養(yǎng)這些設(shè)備。
5.專業(yè)思想教育。專業(yè)課教師、系部負(fù)責(zé)人應(yīng)加強(qiáng)對(duì)低年級(jí)學(xué)生的專業(yè)思想教育,使其對(duì)專業(yè)有清楚的認(rèn)識(shí),引導(dǎo)學(xué)生做好專業(yè)規(guī)劃,明確學(xué)習(xí)目標(biāo),盡早準(zhǔn)備??梢酝ㄟ^教師講座、請(qǐng)已經(jīng)工作或讀研的同學(xué)參加座談會(huì)、進(jìn)企業(yè)參觀實(shí)習(xí)等形式開展專業(yè)思想教育。
參考文獻(xiàn)
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論文摘要:機(jī)電一體化是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的必然結(jié)果。此簡(jiǎn)述機(jī)電一體化技術(shù)的基本情況和發(fā)展背景,綜述國(guó)內(nèi)外機(jī)電一體化技術(shù)的現(xiàn)狀,分析機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。
現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,極大地推動(dòng)了不同學(xué)科的交叉與滲透,工程領(lǐng)域的技術(shù)改造與革命。在機(jī)械工程領(lǐng)域,由于微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展及其向機(jī)械工業(yè)的滲透所形成的機(jī)電一體化,使機(jī)械工業(yè)的技術(shù)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、功能與構(gòu)成、生產(chǎn)方式及管理體系發(fā)生了巨大變化,使工業(yè)生產(chǎn)由“機(jī)械電氣化”邁入以“機(jī)電一體化”為特征的發(fā)展階段。
1機(jī)電一體化概述
機(jī)電一體化是指在機(jī)構(gòu)的主功能、動(dòng)力功能、信息處理功能和控制功能上引進(jìn)電子技術(shù),將機(jī)械裝置與電子化設(shè)計(jì)及軟件結(jié)合起來所構(gòu)成的系統(tǒng)的總稱。
機(jī)電一體化發(fā)展至今已經(jīng)成為一門有著自身體系的新型學(xué)科,隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,還將被賦予新的內(nèi)容。但其基本特征可概括為:機(jī)電一體化是從系統(tǒng)的觀點(diǎn)出發(fā),綜合運(yùn)用機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、傳感測(cè)控技術(shù)及電力電子技術(shù),根據(jù)系統(tǒng)功能目標(biāo)要求,合理配置與布局各功能單元,在多功能、高質(zhì)量、高可靠性、低能耗的意義上實(shí)現(xiàn)特定功能價(jià)值,并使整個(gè)系統(tǒng)最優(yōu)化的系統(tǒng)工程技術(shù)。由此而產(chǎn)生的功能系統(tǒng),則成為一個(gè)機(jī)電一體化系統(tǒng)或機(jī)電一體化產(chǎn)品。因此,“機(jī)電一體化”涵蓋“技術(shù)”和“產(chǎn)品”兩個(gè)方面。機(jī)電一體化技術(shù)是基于上述群體技術(shù)有機(jī)融合的一種綜合技術(shù),而不是機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)及其它新技術(shù)的簡(jiǎn)單組合、拼湊。這是機(jī)電一體化與機(jī)械加電氣所形成的機(jī)械電氣化在概念上的根本區(qū)別。機(jī)械工程技術(shù)由純技術(shù)發(fā)展到機(jī)械電氣化,仍屬傳統(tǒng)機(jī)械,其主要功能依然是代替和放大的體系。但是,發(fā)展到機(jī)電一體化后,其中的微電子裝置除可取代某些機(jī)械部件的原有功能外,還被賦予許多新的功能,如自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)處理信息、自動(dòng)顯示記錄、自動(dòng)調(diào)節(jié)與控制、自動(dòng)診斷與保護(hù)等。也就是說,機(jī)電一體化產(chǎn)品不僅是人的手與肢體的延伸,還是人的感官與頭腦的延伸,智能化特征是機(jī)電一體化與機(jī)械電氣化在功能上的本質(zhì)區(qū)別。
2機(jī)電一體化的發(fā)展?fàn)顩r
機(jī)電一體化的發(fā)展大體可以分為三個(gè)階段:(1)20世紀(jì)60年代以前為第一階段,這一階段稱為初級(jí)階段。在這一時(shí)期,人們自覺不自覺地利用電子技術(shù)的初步成果來完善機(jī)械產(chǎn)品的性能。特別是在第二次世界大戰(zhàn)期間,戰(zhàn)爭(zhēng)刺激了機(jī)械產(chǎn)品與電子技術(shù)的結(jié)合,這些機(jī)電結(jié)合的軍用技術(shù),戰(zhàn)后轉(zhuǎn)為民用,對(duì)戰(zhàn)后經(jīng)濟(jì)的恢復(fù)起到了積極的作用。那時(shí),研制和開發(fā)從總體上看還處于自發(fā)狀態(tài)。由于當(dāng)時(shí)電子技術(shù)的發(fā)展尚未達(dá)到一定水平,機(jī)械技術(shù)與電子技術(shù)的結(jié)合還不可能廣泛和深入發(fā)展,已經(jīng)開發(fā)的產(chǎn)品也無(wú)法大量推廣。(2)20世紀(jì)70-80年代為第二階段,可稱為蓬勃發(fā)展階段。這一時(shí)期,計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)、通信技術(shù)的發(fā)展,為機(jī)電一體化的發(fā)展奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路和微型計(jì)算機(jī)的出現(xiàn),為機(jī)電一體化的發(fā)展提供了充分的物質(zhì)基礎(chǔ)。這個(gè)時(shí)期的特點(diǎn)是:mechatronics一詞首先在日本被普遍接受,大約到20世紀(jì)80年代末期在世界范圍內(nèi)得到比較廣泛的承認(rèn);機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)品得到了極大發(fā)展;各國(guó)均開始對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)品給予很大的關(guān)注和支持。(3)20世紀(jì)90年代后期,開始了機(jī)電一體化技術(shù)向智能化方向邁進(jìn)的新階段,機(jī)電一體化進(jìn)入深入發(fā)展時(shí)期。一方面,光學(xué)、通信技術(shù)等進(jìn)入機(jī)電一體化,微細(xì)加工技術(shù)也在機(jī)電一體化中嶄露頭腳,出現(xiàn)了光機(jī)電一體化和微機(jī)電一體化等新分支。
我國(guó)是從20世紀(jì)80年代初才開始進(jìn)行這方面的研究和應(yīng)用。國(guó)務(wù)院成立了機(jī)電一體化領(lǐng)導(dǎo)小組,并將該技術(shù)列入“863計(jì)劃”中。在制定“九五”規(guī)劃和2010年發(fā)展綱要時(shí)充分考慮了國(guó)際上關(guān)于機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展動(dòng)向和由此可能帶來的影響。許多大專院校、研究機(jī)構(gòu)及一些大中型企業(yè)對(duì)這一技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用做了大量的工作,取得了一定成果。但與日本等先進(jìn)國(guó)家相比,仍有相當(dāng)差距。
3機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢(shì)
機(jī)電一體化是集機(jī)械、電子、光學(xué)、控制、計(jì)算機(jī)、信息等多學(xué)科的交叉綜合,它的發(fā)展和進(jìn)步依賴并促進(jìn)相關(guān)技術(shù)的發(fā)展。機(jī)電一體化的主要發(fā)展方向大致有以下幾個(gè)方面:
3.1智能化
智能化是21世紀(jì)機(jī)電一體化技術(shù)的一個(gè)重要發(fā)展方向。人工智能在機(jī)電一體化的研究中日益得到重視,機(jī)器人與數(shù)控機(jī)床的智能化就是重要應(yīng)用之一。這里所說的“智能化”是對(duì)機(jī)器行為的描述,是在控制理論的基礎(chǔ)上,吸收人工智能、運(yùn)籌學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、模糊數(shù)學(xué)、心理學(xué)、生理學(xué)和混沌動(dòng)力學(xué)等新思想、新方法,使它具有判斷推理、邏輯思維及自主決策等能力,以求得到更高的控制目標(biāo)。誠(chéng)然,使機(jī)電一體化產(chǎn)品具有與人完全相同的智能,是不可能的,也是不必要的。但是,高性能、高速度的微處理器使機(jī)電一體化產(chǎn)品賦有低級(jí)智能或者人的部分智能,則是完全可能而且必要的。3.2模塊化
模塊化是一項(xiàng)重要而艱巨的工程。由于機(jī)電一體化產(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠家繁多,研制和開發(fā)具有標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械接口、電氣接口、動(dòng)力接口和環(huán)境接口等的機(jī)電一體化產(chǎn)品單元是一項(xiàng)十分復(fù)雜但又非常重要的事情。如研制集減速、智能調(diào)速、電機(jī)于一體的動(dòng)力單元,具有視覺、圖像處理、識(shí)別和測(cè)距等功能的控制單元,以及各種能完成典型操作的機(jī)械裝置等。有了這些標(biāo)準(zhǔn)單元就可迅速開發(fā)出新產(chǎn)品,同時(shí)也可以擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模。為了達(dá)到以上目的,還需要制定各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn),以便于各部件、單元的匹配。
3.3網(wǎng)絡(luò)化
由于網(wǎng)絡(luò)的普及,基于網(wǎng)絡(luò)的各種遠(yuǎn)程控制和監(jiān)視技術(shù)方興未艾,而遠(yuǎn)程控制的終端設(shè)備本身就是機(jī)電一體化產(chǎn)品?,F(xiàn)場(chǎng)總線和局域網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用使家用電器網(wǎng)絡(luò)化已成大勢(shì),利用家庭網(wǎng)絡(luò)(homenet)將各種家用電器連接成以計(jì)算機(jī)為中心的計(jì)算機(jī)集成家電系統(tǒng)(computerintegratedappliancesystem,CIAS),能使人們呆在家里就可分享各種高技術(shù)帶來的便利與快樂。因此,機(jī)電一體化產(chǎn)品無(wú)疑將朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。
3.4微型化
微型化興起于20世紀(jì)80年代末,指的是機(jī)電一體化向微型機(jī)器和微觀領(lǐng)域發(fā)展的趨勢(shì)。國(guó)外稱其為微電子機(jī)械系統(tǒng)(MEMS),泛指幾何尺寸不超過1cm3的機(jī)電一體化產(chǎn)品,并向微米、納米級(jí)發(fā)展。微機(jī)電一體化產(chǎn)品體積小,耗能少,運(yùn)動(dòng)靈活,在生物醫(yī)療、軍事、信息等方面具有無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)。微機(jī)電一體化發(fā)展的瓶頸在于微機(jī)械技術(shù)。微機(jī)電一體化產(chǎn)品的加工采用精細(xì)加工技術(shù),即超精密技術(shù),它包括光刻技術(shù)和蝕刻技術(shù)兩類。
3.5環(huán)保化
工業(yè)的發(fā)達(dá)給人們生活帶來巨大變化。一方面,物質(zhì)豐富,生活舒適;另一方面,資源減少,生態(tài)環(huán)境受到嚴(yán)重污染。于是,人們呼吁保護(hù)環(huán)境資源,回歸自然。綠色產(chǎn)品概念在這種呼聲下應(yīng)運(yùn)而生,綠色化是時(shí)代的趨勢(shì)。綠色產(chǎn)品在其設(shè)計(jì)、制造、使用和銷毀的生命過程中,符合特定的環(huán)境保護(hù)和人類健康的要求,對(duì)生態(tài)環(huán)境無(wú)害或危害極少,資源利用率極高。設(shè)計(jì)綠色的機(jī)電一體化產(chǎn)品,具有遠(yuǎn)大的發(fā)展前景。機(jī)電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指,使用時(shí)不污染生態(tài)環(huán)境,報(bào)廢后能回收利用。
3.6系統(tǒng)化
未來的機(jī)電一體化更加注重產(chǎn)品與人的關(guān)系,機(jī)電一體化的人格化有兩層含義:一層是如何賦予機(jī)電一體化產(chǎn)品人的智能、情感、人性等等,顯得越來越重要,特別是對(duì)家用機(jī)器人,其高層境界就是人機(jī)一體化;另一層是模仿生物機(jī)理,研制出各種機(jī)電一體化產(chǎn)品。事實(shí)上,許多機(jī)電一體化產(chǎn)品都是受動(dòng)物的啟發(fā)而研制出來的。
綜上所述,機(jī)電一體化的出現(xiàn)不是孤立的,它是許多科學(xué)技術(shù)發(fā)展的結(jié)晶,是社會(huì)生產(chǎn)力發(fā)展到一定階段的必然要求和產(chǎn)物。當(dāng)然,與機(jī)電一體化相關(guān)的技術(shù)還有很多,并且隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,各種技術(shù)相互融合的趨勢(shì)將越來越明顯,機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展前景也將越來越光明。
參考文獻(xiàn)