電工電子設計論文匯總十篇

序論：好文章的創作是一個不斷探索和完善的過程，我們為您推薦十篇電工電子設計論文范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質，帶來更深刻的閱讀感受。

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2將自動化技術引入到電子信息工程設計中的重要作用

2.1使電子信息工程的設計一體化與機械化得以實現

誠如人們知道的,所謂自動化技術,就是全面解放發展生產力,用機械運作來代替人工操作,最大化的節約人力資源成本,提高工作效率,這也是自動化技術被廣泛的應用到實際的生產生活中的原因。以從事電子信息工程的設計工作的人員角度來看,要想更好的工作,不僅需要全面的掌握電子設計的原理,還需要了解一切與信息工程設計有關的計算機應用理論。從電子信息工程本身具有的特色來看,其本質就是將計算機、信息以及電子技術相融合產生的一項事物,這就使得其設計工作不論是對機械化的程度,還是自動化程度,都有十分高的要求。所以,將自動化技術引入到當前電子信息工程的設計中,不僅能夠促進設計工作的機電一體化,有效的轉變當前電子信息工程的設計情況,提高設計工作的效率,還可以最大化的發揮電子信息工程在設計工作上的優勢,準確的反映出設計工作的多元化以及功能的標準化。

2.2推進電子信息工程的設計智能化快速實現

在傳統的電子信息工程的設計中,主要是依靠人力來處理信息,并對這些信息進行開發、設計、集成與應用的,工作效率十分緩慢,根本無法滿足當前工業化發展對于信息的需求。將自動化技術應用于電子信息工程的設計之中,能夠從根本上變革當前工業生產對于信息的處理、開發、設計、集成與應用的方式,極大的提高電子信息工程在設計方面的智能化水平[2]。通過將計算機、信息以及網絡等自動化技術的融合,能夠為處理和應用大批量、高頻率和密度的信息提供一條更加便捷的途徑,從而提高電子信息工程的整體設計水平,促進電子信息工程的設計智能化建設,提高其工作效率和準確度。

2.3推動電子信息工程設計整體的進步

首先,自動化技術本身就是一種集多項現代化先進科學技術為一身的,具有較高優勢的現代技術,這種優勢不僅是其他各種單一類型的技術或者技巧無法到達的境界,也是當前電子信息工程在設計時需要依靠自動化技術的主要原因。電子信息工程的設計,對于對信息的處理、運用以及控制技術的精確度要求極高,這一要求是無法依靠人力資源來實現的,所以就需要自動化技術來輔助完成。例如:在設計信號與系統時,設計師必須要全面的掌握信號的分解與信息系統的分析等相關技術,這就需要設計工作必須具備極高的精度,此時,設計師就必須要以自動化技術來提高設計整體的水平,提高精確度[3]。由此不難看出,自動化技術對電子信息工程的整體設計以及精確度水平的提高,具有的重要作用。

3自動化技術應用于電子信息工程設計的表現

將自動化技術應用于電子信息工程的設計工作的重要作用,使其在該領域的應用范圍被不斷的擴大,應用效果也不斷提高。總體來看,自動化技術在當前電子信息的設計中,主要別用于以下幾大方面:一是,電路分析的設計和計算機的控制領域,這也是整個電子信息工程設計的核心所在。將自動化技術應用于此領域,可以提高其三相電路、雙口網絡以及含有點感電路等方面的工作效率,促進設計整體的自動化和智能化[4]。二是,計算機的輔助設計領域,所謂的計算機輔助設計,主要就是通過綜合的應用計算機的硬件、軟件和網絡等,促進設計整體的有效完成。將自動化技術引入其中后,設計這只需要將相關數據輸入其中,計算機就可以自行分析計算,極大的提高了工作的效率和設計的精確度。

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這是一款智能型高科技電能計量產品,該表可以同時計量正/反向有功電能、正/反向無功電能、四象限無功電能,還具有多費率控制,負荷曲線記錄,各相失壓、過壓、頻率超限記錄,數據LCD顯示等多種功能。主站可以通過RS-485總線或手持紅外抄表器對該電表進行查表、設表、抄表等操作。

軟件代碼全部采用C/C++語言編寫,編碼效率高,可維護性好,便于實現模塊化設計,可根據用戶的需求方便地對功能模塊進行裁剪。而且代碼經過優化,其生成的目標代碼大小和執行效率已與匯編代碼相差無幾。該產品的技術指標全面符合GB/T17215-1998《1級和2級靜止式交流有功電度表》、DL/T614-1997《多功能電能表》和DL/T645—1997《多功能電能表通信規約》的要求。

多功能電能表的總體結構和硬件設計

多功能表總體結構

電子式多功能電能表硬件的核心MCU主控制器,它負責按鍵輸入掃描、工作狀態檢測,計量數據的讀入、計算和存儲、電表參數的現場配置以及與外界的通信控制等。其主要功能單元包括MCU主控制器單元、電量計量模塊、紅外和RS—485通信模塊、校表模塊、EEPROM存儲陣列等;其他輔助模塊主要有:時鐘日歷電路、工作異常報警電路、按鍵輸入電路、復位和看門狗電路、開關電源模塊和后備電池電路、大屏幕液晶顯示模塊和LED顯示模塊。多功能表總體結構框圖如圖1所示。

高性能主控制器單元

主控制器采用NEC公司8位單片機中的高檔產品uPD78P0338。該款單片機為120腳QFP封裝,單片集成有60KBFlash、一個異步通信串行口、40x4段LCD驅動器、高達10MHz的總線時鐘和10路10位精度的ADC,并可通過簡單的接口進行在系統編程,極大地方便在線調試和軟件升級。并且支持高級語言,較好地滿足了多功能表任務繁多、數據量龐大、算法較復雜的功能要求。

串口復用通信單元

通信電路模塊主要包括TSOPl838紅外接收頭、紅外發射二極管、載波電路、MAX487專用485收發電路、驅動/開關二極管和其他元件。

本電能表為便于用戶抄表,設計有紅外本地抄表和RS-485集中抄表兩種串行抄表方式,因為uPD78F0338僅有一個串口,故通信電路設計時采用串口復用技術。由9012、9014和若干電阻等器件組成互補開關,由MCU的一個I/O口來控制紅外和RS-485通信方式的切換,如圖2所示。

高精度電量計量模塊

計量模塊由高精度專用電能計量芯片SA9904,電流互感器和其他電路元件組成。SA9904是Sames公司生產的一款三相雙向功率/電能計量芯片,可以計量有功/無功功率、電壓、頻率、相序異常等,可以單獨計量每一相的用電信息,符合IEC521/1036標準,可達到1級交流電能表的精度要求,各數據寄存器具有24位精度,可通過三線SPI接口與CPU交換數據。從而可以較好地適應多功能表需要計量多種電量數據的要求。SA9904引腳及其電路圖如圖3所示。

其中,CLK、DO、DI構成與MCU控制器的接口,用于傳輸控制命令和測得的電量數據,IIps、IIPt、IIPr用來對電流取樣,IVPl、IVP2、IVP3用來對電壓取樣。

時鐘日歷模塊

時鐘電路采用EPSON生產的RTC-4553實時時鐘芯片。內部集成了32.768kHz的石英晶體振蕩器,簡化電路,并可以根據需要進行自由設置以得到較高的頻率;同時集成有時鐘和日歷計數器,可選擇24或12小時顯示模式,時鐘可通過軟件方式進行間隔30秒的調整,并提供0.1Hz或1024Hz的定時脈沖輸出,以便于在電能表的外部對時鐘精度進行定期檢查。RTC-4553引腳及其電路圖如圖4所示。

其中,SCK、Sin、Sout與主處理器接口,用于發送控制指令或者傳輸日期時間數據,本系統日歷時鐘模塊采用電池作后備電源,以確保在停電狀態下,日期時間的準確無誤。

多功能電能表的軟件設計

數據結構設計

多功能電能表涉及的數據類型種類繁多。按字節分包括單字節、雙字節、三字節、四字節和六字節等,按表征的意義分有時間、時刻、電壓、電流、有功功率、無功功率、有功電能、無功電能、次數、功率因數、門限、狀態字、系數、表號等。復雜的數據類型對數據結構的設計提出了較高的要求,本實現方案通過采用多種數據尋址方式和多種類型存儲器較好地解決了這一問題。

數據結構設計要點

系統的數據存放方式有:內部ROM、RAM和外掛EEPROM。

內部ROM用來存放大量的常數表格,RAM用于存放臨時變量和堆棧,本方案需要2.5KB左右的RAM,串行EEPROM則存儲各種用戶電量數據和設表參數,通過12C總線與CPU交換數據,電能表按設計需求的最大要求大約需要250KB的EEPROM,本方案采用8片256位EEPROM通過級聯來實現。

數據尋址方式

EEPROM數據訪問采用兩種方式;直接地址訪問,通過數據的EEPROM地址直接讀寫數據;數據ID尋址,通過數據的編碼讀寫數據。

通信口復用功能設計

紅外通信和RS-485共用一個串行口(RxD/TxD)通信,由于串行口通信開始都有一低電平位(0),因此將紅外接收端(與485接收端用一三極管隔開)引到一中斷引腳INTP1,通過其引發的中斷可判斷串行口數據是否來自紅外。發送時按時應方式發送,使其不互相干擾。由于紅外通信和遙控接收用同一接收管,因此在判斷紅外來源的中斷中啟動定時器INTTM4檢測紅外接收端,如果檢測到脈沖寬度為9ms或0.56ms,則判斷為紅外遙控,并根據定時檢測遙控編碼;否則判斷為紅外產生的串行口接收中斷,并將定時檢測關閉。

紅外38.4kHz調制信號由CPU內部分頻輸出(P05/PCL)。f=fx/27=4.9152/128=38.4kHz。

因紅外發送字節之間可選有15～20ms的延時,而485通信則不需要延時。數據發送在發送中斷中進行,紅外通信在發送操作后立即關閉發送中斷允許,待延時時間到后再允許發送中斷。

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二、教學改革與建設

教學改革與建設在課程教學改革與建設中，深刻領會教育部［2012］4號、教職成［2011］12號等文件精神，借鑒吸收兄弟院校的優秀成果和寶貴經驗，引入校企合作的開發機制，著力構建基于工作過程的課程改革模式。

（一）基于企業應用需要，架構課程核心。通過企業調研、掛職頂崗等形式，針對電子類專業畢業生從事的崗位群（包括電子產品裝接技師、調試維修技師、檢驗服務技師和電子設計工程師等）進行深層調研分析，確定了崗位群對職業能力的要求。同時，以山東半島制造業基地為背景，以黃河三角洲地區引進發展急需人才項目為載體，大力加強與山東五洲電氣有限公司、濰坊華彤電氣有限責任公司等校外實訓基地的交流與合作，校企雙方共同探討以職業能力培養為導向開展課程改革的新模式，架構了《電子設計自動化（EDA）》的課程核心。

（二）基于典型工作過程，設計課程結構。近年來，德國基于工作過程的職業教育課程開發方法代表著世界職業教育課程發展的方向，比較成功地解決了職業教育課程改革中的難題。其參照系是工作過程，但并非所有的、原生態的工作過程，而是從職業群中歸納整合出的典型的職業工作過程。根據工作崗位與工作任務的調研結果，進行歸納匯總，得到了電子電路原理圖設計、電子電路PCB設計、電子電路仿真調試、EDA綜合應用等分解工作任務，將相互關聯的任務歸類，得到了《電子設計自動化（EDA）》的具體行動領域。實際教學過程中采取由易而難、循序漸進的方式，將單管放大電路、射極跟隨器等基本電路，單片機最小系統等中等集成電路，智能手機拆解電路等實際復雜電路逐層展開，層層融入課程結構，收到了非常好的效果。

（三）基于企業發展前沿，提升教學標準。鼓勵學生考取職業資格證書，以便有能力在激烈的市場競爭中搏風擊浪。在繼續開展維修電工職業技能鑒定的同時，也在嘗試將電子制圖員、助理電子設計師等職業標準和電子設計自動化新器件、新技術、新工藝等融入課程內容，全面提升教學標準，以滿足企業需要，實現與崗位零距離對接。將PCB設計軟件由舊的Protel99SE升級為更為完備的ProtelDXP，將電子仿真軟件由舊的EWB5.12升級為功能更強的Multisim12。在教學過程中，將深圳華為技術有限公司等知名電信電子公司的設計規范標準介紹給學生，既開闊了學生的眼界，同時又激發了學生的學習興趣和熱情。

三、教材選用與處理

根據最新的教學大綱，選用教育部高職高專規劃教材，以提高學生的動手及工程實踐能力為目標，以電子技術基礎為背景，以計算機為工具，全面培養學生的工作和實踐能力。根據需要，把教材內容分為兩大部分：第一部分是電子電路原理圖與PCB設計，包括設計的一般方法、元件庫與封裝庫的編輯、手工布局與手工布線、自動布局與布線等內容；第二部分是電子電路仿真，包括仿真軟件的基本操作、分析方法及實際應用等內容。在此基礎上，又將兩者有機融合，單獨開辟了EDA綜合應用這一環節作為第三部分。另外，結合現代信息技術，突出實用性、時代性，以自主、設計和創新為重點，強調學生的綜合素質教育，培養學生初步的科研和產品開發能力，選拔優秀學生參加全國大學生電子設計競賽、山東省職業院校技能競賽及機電產品創新設計競賽等活動，“走出去———以賽帶練”不失為一條培養高素質人才的好路子。

四、教學方法與手段

借鑒行動導向教學法的先進理念，注重實踐活動，充分調動學生學習的主動性、積極性。在教學方法上，不拘泥形式，而是根據學生的個性特征及教學的實際需要，綜合設計，推陳出新，以達到教學的目的。如在電子電路分析方法的選擇上，采用頭腦風暴法，讓學生各抒己見，充分調動其學習興趣；在PCB板的設計中，采用角色扮演法，根據設計流程讓學生在規范確定、PCB規劃、封裝選擇、布局布線、DRC檢測等環節擔任不同角色，合理分工，提高其工作責任心和學習效率，讓學生在學習過程發現問題、思考問題、解決問題，變被動學習為主動學習。在教學手段上，綜合應用現代教學技術，充分利用電子課件等多種電子資源進行多媒體教學。課件內容形式多樣，充分發揮多媒體的特點，把文字、圖像、聲音、動畫及視頻等信息進行有機結合，使得講授更加生動，演示更加直觀，上機練習更加充分，輔導答疑更加全面。

五、教學過程與評價

在教學過程中，努力營造活躍開放的課堂氛圍，引導學生積極主動思考。鼓勵學生提問，因為每一個疑問都是智慧火花的碰撞，每一個疑問的解決都是能力升華的結晶。以積極心態去引導，對提出問題的學生加以表揚，給予平日成績加分的獎勵。在“傳道、授業、解惑”的過程中，老師起了一個傳幫帶的作用，與學生拉近了距離，是學生學習上的良師，更是生活中的益友。謙遜的態度使人受用終生，在老師的平易近人面前，學生也學會了彬彬有禮，這便是一個和諧的教學氛圍。在授課過程中，還堅持一個理念，即高職教育培養出來的學生不是只會干活的流水線機器，而是有思想、有內涵的高素質人才。教師要教給學生的，理論知識固然重要，做人的道理亦不可或缺。《電子設計自動化（EDA）》作為一門發展潛力巨大的優秀課程，教學考核與評價體系也應該先進實用，首先要與我國高等職業教育要求的通用能力相關聯；其次要與對應職業領域的國家職業標準相關聯。為此，初步探索了基于能力評價的學生考評系統，使之與基于工作過程的課程內容改革相配套，具體包括作業完成情況、基本能力展示、實踐操作技能、工作與職業操守、學習態度、團隊合作精神等考核內容。作為一門實踐性很強的專業課，在大力強化技能訓練的同時，并不忽略理論的重要性。重理論、輕實踐只是紙上談兵：而重實踐、輕理論則是匹夫之勇；只有理論與實踐相統一，那才是王者之道。現代教育培養的學生不是一個個操作工人，而是具有深厚理論功底的能工巧匠。

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2CDIO模式下的課程改革探索

2.1教學定位

通過與相關企業的座談與對本地小家電企業的調研發現，企業需要的工業設計師應該具有：對產品工藝和結構等技術方面的了解、熟悉與外形設計有關的國家標準以及滿足產品造型安全性的檢測等。由此確定了工業設計專業開設《電子電工》課程的主要目的是需要學生通過對該課程的學習，掌握基本的電工電子技術，了解常見電子產品的結構，為該類產品造型設計提供必要的工程依據。

2.2教學內容制定

根據調研結果和企業需求，將教學大綱作了相應的調整，制定了符合工程的教學內容。其中，課堂授課部分的內容作了如下調整：將以往的電子電路的基礎知識進行壓縮（約占總課時的1/2），增加與電子類產品造型相關的標準，例如3C、UL等常用標準（約占總課時的1/4），電子產品安全性測試方法與產品造型設計安全性原則等內容（約占總課時的1/4）。同時還會根據調整過的教學內容，編制一本能夠適用于該校工業設計專業特點的《電子電工》教材。實驗教學方面，基本思路是“從模仿到設計”。即將實驗教學的場所由學校搬移至產學研合作基地，學生通過學習已有產品（例如燈飾、小家電等）的設計過程、設計方法、設計經驗等，讓學生對實際電子類產品的結構設計與造型設計的方法、思路、經驗等有了足夠的認識后，再將學到的這些實際經驗應用于自己的設計中去。將驗證性實驗的教學由實驗教師完成變為由企業中的特聘教學完成。這樣可以將課堂的抽象理論學習轉化為生產實踐中的具體應用，學生的學習熱情被激發，學習效率顯著提高。

2.3教學實踐

依據CDIO理念，教學的目標是通過學習該課程，增強學生的“構思-設計-實施-運作實踐”的能力。在具體的教學實施過程中，將課堂教學分為兩部分：第一部分，基礎專業知識的講授，由工科的教師擔任，主要是建立學生對電子電工技術中常用的基本技術和方法的使用原則；第二部分，工程實踐的講授，這部分以講座的形式授課，邀請相關企業的工程技術人員作為特聘教師，以企業實際項目為例，系統全面地剖析產品造型與產品結構、工藝之間的聯系，同時，解答學生在實驗或學習中遇到的實際問題。實驗教學部分，改“學校———學校”的訓練方式為“學校———企業———學校”的訓練方式，安排學生深入產學研企業，通過對企業中各類電子類產品開發周期的了解，學習其開發經驗，開發的方法。回到學校后，學生根據自己的興趣選擇參觀到的某一具體產品作為訓練項目，仿照學習到的開發過程，重新完成開發過程。這種訓練方式讓學生在課程中將學習和實際應用相配合，能夠充分了解工業設計實踐教學的動機；從基礎學習階段深入到實際應用與技巧的使用，切身體驗實際項目的經驗與專業設計知識的均衡發展，能使學生真正體會到設計理念的真諦及實踐教學的真正意義；由于實際設計項目的參與，使學生日后的設計相關工作經驗更為豐富，有利于培養學生發現、分析和解決問題的能力。學生對看到的和學到的內容有更深刻的了解和理解。具體完成過程如圖2所示。除此之外，還將這門課程學到的內容與工業設計專業其他課程進行“嫁接”。比如與工業產品造型設計課程、產品包裝等課題聯合，形成綜合性大實驗項目，讓學生通過這些綜合性項目對工程類課程與藝術類課程很好地結合與應用，鍛煉其綜合分析運用能力。

2.4綜合評價

根據CDIO理念，針對《電工電子》課程改革的目的，對學生評價方法也做了調整。改原來的純理論考試為理論考試與實驗考查各占50%，其中，在實驗環節的成績又分為幾個方面：學生在團隊中起的作用，與團隊的合作與交流占10%，綜合利用工程方法能力占30%，作品展示期間，由參與評價的其他老師和同學的打分占10%。這樣一來，能夠更加客觀地反映學生對基本技能的掌握和對工程實踐的認識，加強學生人際技能、團隊與溝通能力。

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傳統的項目圖紙等實物檔案，按照卷冊號有序地存放于庫房的檔案排架上，依照檔案庫的防火、防霉、防盜等規定進行保管。數字檔案的安全保管建立在數據中心的系統安全管理、設備操作管理、訪問權限管理、數據備份管理等一系列的安全管理措施之上，側重于防病毒、防攻擊、防災害等數據安全管理，其安全性明顯高于傳統檔案。

2．檔案利用方式不同

傳統檔案利用需要設計人員親自到檔案館借閱，且受限于實體檔案的數量、檔案的借閱情況、檔案館的開館時間等，利用率較低。數字檔案充分利用網絡數據傳輸的便捷性和實時性，隨時為用戶提供瀏覽或下載檔案服務。數字檔案的使用率遠遠高于紙質檔案，使檔案充分發揮出其自身的價值。但是，數字檔案的頻繁訪問也對數字檔案管理在電力工程設計中的應用分析文/周惠平檔案系統的健壯性、數據結構的合理性、檔案編研的科學性，提出了更高的要求。

二、在電力工程設計中加強數字檔案管理的對策

1．加強檔案管理業務平臺建設

檔案管理服務于電力工程設計工作，所以，數字檔案管理平臺不是孤立的，而是與協同設計平臺集成于同一工作平臺。電力設計院的設計人員與檔案管理人員，都使用該平臺進行設計和檔案管理等工作，并通過該平臺實時在線溝通。在協同設計平臺上設計完成的電力工程，其電子檔案基于網絡審核合格后，由檔案管理人員負責接收、整理和網上歸檔。應用檔案管理業務平臺實現在線檔案收集，保證了電子文檔的真實性、及時性和有效性，并能定期對電子文檔進行版本更新，極大地提高了工作效率。

2．構建各類檔案信息庫

檔案數字化是一項細致而繁瑣的工作，底圖和文書檔案需進行掃描，聲像檔案可采用錄像轉視頻文件、照片生成電子圖片等方式，集中進行數字化處理。工程檔案采用大流水工作方式數字化后，需進一步進行網上編目，自動生成流水號、文檔掛接等工作，構建各類檔案信息庫。檔案管理平臺具有電子檔案密級和權限劃分功能，可以根據密級和權限劃分規則，對全部電子檔案進行密級和權限劃分，從而實現了檔案信息庫的自動安全管理。

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1電氣工程自動化現在的狀況

(1)電氣自動化系統集成性不強。電氣自動化系統集成是電氣自動化系統功能提升的必經之路，我國目前一些電氣自動化還處在多島自動化的層次，多島自動化具有互不連接、功能單一、信息獨享的缺陷，不能充分發揮電氣機動化的功能和作用。

(2)電氣自動化的網絡構架不統一。電氣自動化的發展方向是建立高效、快捷的電氣工程師及自動化系統，但目前很多企業自身網絡構架不盡相同，使得依托于網絡結構而發展的電氣工程自動化的發展受到了阻礙。另外不同企業和商家在軟、硬件產品交換過程中，因為程序接口的不一致，影響企業數據和信息的傳輸交流，進而阻礙了企業數據和信息的共享，使電氣工程及自動化系統在實際運行中無法發揮應有的效應。

(3)電氣自動化技術的使用過于受主觀支配。不同的企業在對電氣自動化技術的實際應用和開發中，由于技術人員思想理論及技術掌握程度的不同，過分根據技術人員主觀習慣和意識支配，系統的開發平臺各有不同，進而導致電氣工程及自動化的實際設計、實施、運行和維護中的程序和成本增加，增加了系統整體的運行費用和負擔。

2電氣工程自動化的應對和改進措施

(1)從科技化方面，科技化是指電氣自動化的發展應當出現實用性新技術、新材料、新產品。本著自主創新的思想，以節能降耗為切入點，積極推廣應用節能降耗新技術、新方法、新工藝，在材料的使用，技術的使用等方面力求創新，采用信息技術、計算機技術、網絡技術與自動化技術等高新技術，研發新產品。

(2)從信息化方面，信息化則是指信息技術在電氣自動化的地位應更加突出。電力設備的設計、制造和運行中廣泛應用的計算機優化與仿真技術，人工智能分析的廣泛應用以及電氣工程中廣泛使用的網絡通信技術，都充分展現了信息技術愛電氣自動化中起到的重要作用。

(3)從開放化方面，開放化則是要與外界建立一個接口，實現與外界網絡的連接。計算網絡是實現信息實時交換和共享的重要基礎設施，也是實現管理、決策、設計、控制和制造一體化的關鍵，它已廣泛應用于電力系統各元件和局部系統的管理、監視、調節和控制上，是電力系統信息管理、遠動技術、調度自動化等方面的核心。

二、電氣工程自動化系統中的節能技術

(1)選擇合適的變壓器。變壓器會因銅損、鐵損、空載損耗和負載損耗等因素造成許多電能的浪費，但是變壓器在供配電系統中的運用又非常廣泛，所以變壓器選擇得好可以有效地實現節能的目標。總的來說，選擇變壓器可以從以下幾個方面考慮：首先是要將變壓器自身的消耗降到最低，這就是選用單相的自動補償設備，使流經的三相電電流保持平衡，消除或降低負載的不平衡性，從而實現變壓器自耗最小；其次是要選擇有較好節能特征的變壓器，進一步減少變壓器有功功率的耗能。

(2)減少電能在傳輸中的消耗。電能在進行傳輸的途中，導線里的電阻就會造成一定有功功率損耗，這是無法避免的。但是，整個途中線路上的電流是保持不變的，因此要想減少電能在途中的浪費，只能使導線所帶的電阻盡可能的小。由電阻的推導公式可知它和電導以及導線的長度是正比關系，和導線的橫截面積是反比關系，所以可以通過以下的途徑來減少導線的電阻：第一，合理的布局，避免導線走彎路或回頭路，盡可能降低導線的長度；第二，選擇電阻率比較小的材料制成導線；第三，同等條件下要選擇一些橫截面面積比較大的導線，這樣可以有效降低電阻；第四，使變壓器和負載中心盡量靠近，使供電的距離減少。

(3)使用有源濾波器。在實際的操作中常常會發生誤動作，所以要消除諧波來避免或減少電氣設備的誤操作，而最高效的方法就是運用濾波器。造成誤動作的因素主要就是越來越多的電氣設備，其帶來的諧波也隨之增加，但是產生的諧波與基波在電網阻抗上會重疊，從而使電壓形成畸形，由此導致電氣設備誤動作的產生。

(4)采取無功功率補償。整個供配電系統是由升降壓變壓器、輸配電線路、用戶電力負荷以及配電變壓器等多個環節形成。電能通過電流的形式流動于整個電力系統，為終端客戶提供電能的同時必不可免的會有能量的浪費，其中無功功率占據著比較大的比例，不僅降低了整個電路的電壓，而且會影響電網的經濟運行和降低電能的輸送質量。而無功功率在終端客戶那里最直觀的反映就是功率因數降低。若其功率因數低于0.9，那用戶就要繳納罰款，從而增加了用戶用電的成本。所以實際操作時可以選用合適的無功補償設備來增加功率因數，讓無功就地實現平衡，從而使電力系統的電壓能夠保持相對穩定，進一步提高電能的質量，實現綠色節能的目的，還可以使經濟效益提高并為社會效益提供支撐與保證。在電力系統運行時，若使用無功功率補償，就要達到如下要求：首先就是后來的投切開關和在舊的補償電容里的循環投切要按比例進行分配，這些都沒有辦法達到理想補償效果；其次是電容器的容量大小，要參照配電電壓容量以及自然功率因素等參數，并且加以計算而得來，若在補償時會產生諧波，就要串聯相應數量的電抗器，借此來消除線路中的諧波；最后就是在確定投切參數的時，最好是選用無功功率，這是為了能有效地避免過度補償、無功倒送和投切震蕩。目前使用較多的模糊投切就取得了很好的效果，不僅能有效調節平滑，并且跟蹤準確性很高，應用范圍很廣。

三、電氣自動化節能設計技術的實際應用

要想實現電氣自動化節能的目標，最重要也是最先要完成的就是要很好的完成電氣工程的電氣設備以及安裝工藝的設計。只有完成了這些才能在未來成功的利用電氣自動化來實現節能的目的。

(1)提高電氣系統的運作效率。在選擇電氣系統的設備時，最好選用那些節能設備，這是為以后節能減排做好了基礎和鋪墊。同時實際操作中還可以運用補償無功、均衡負荷和降低電路損耗等途徑來實現在電氣系統運作過程中的節能目標。比如說，可以在配電設計過程中，利用適當的調整負荷以及選用合理的設計系數等方法來達到目的。通過這種途徑能確保電力系統在安裝以及運作的過程中，有效提升電源的綜合利用率并提高設備的運作效率，從而實現減少電能損耗的目的。

(2)優化配電系統的設計。電力系統的服務宗旨就是為安裝此電氣系統過程中要用電的設備提供所需的動力。所以，在整個配電設計過程中首先要實現的最低要求就是要將電力系統的適用性充分考慮在內。適用性，簡單來說就是能對電氣設備的有效控制做出相應的保障，還要達到用電設備對供電設備以及負荷容量等因素可靠性的要求。其次是電容器的容量大小，要參照配電電壓容量以及自然功率因素等參數，并且加以計算而得來，若在補償時會產生諧波，就要串聯相應數量的電抗器，借此來消除線路中的諧波；最后就是在確定投切參數的時，最好是選用無功功率，這是為了能有效地避免過度補償、無功倒送和投切震蕩。目前使用較多的模糊投切就取得了很好的效果，不僅能有效調節平滑，并且跟蹤準確性很高，應用范圍很廣。

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基于此種形勢，文獻信息資源共建共享的理念開始樹立，而且在資源建設的實踐中得到落實，圖書館界積極開展了資源整體布局的研究，也采取了諸如文獻聯合采購，統一編目，出版聯合目錄和實行館際互借等一些具體的資源共建共享方式。然而在傳統條件下，信息必須依賴于一定的物質載體而存在，文獻信息內容與文獻載體不可分割，資源建設過程中信息的共享問題實際轉化為物質載體的共享問題，信息的可共享性得不到充分體現：一個單元的文獻不能同時滿足兩個以上用戶的信息需求，另外還存在文獻信息傳輸等諸多障礙。因此，文獻信息資源建設還多是立足個館，各圖書館只能圍繞自身的用戶群進行資源建設，共建共享在傳統條件下得不到最有效的實施。在這種情況下，信息資源建設理論不能突破傳統文獻資源建設理論的桎梏，無法發生質的變化，只能繼續強調個館滿足自身用戶信息需求的能力。

資源的數字化建設使文獻信息擺脫了載體的約束，信息能夠實現跨時空的存取，真正做到一方建設、多方利用，信息的可共享性得以充分體現。數字技術和網絡環境不但提供了資源共享的全新發展環境，而且提出了重構資源建設理論的迫切要求。重新審視資源建設理論，我們不難發現，信息資源數字化并不等同于資源的共建共享，如不努力創新資源建設的理論研究，數字化建設實際上是“大而全”、“小而全”建設模式的再現。那么，基于共建共享的資源建設理論與傳統的文獻信息建設理論是何種關系？是繼承還是顛覆？本文將研究共建共享對傳統文獻信息資源建設理論的影響。

2　共建共享理論與傳統文獻信息資源建設理論的總體比較

文獻信息資源建設是指一定范圍內的文獻信息機構對文獻信息資源進行有計劃的積累和合理布局，以滿足、保障社會發展和國家建設需要的全部活動。文獻信息資源建設包括微觀和宏觀兩個方面，宏觀文獻信息資源建設是指根據一個地區、一個國家乃至國際間的需要而進行全局的文獻信息資源布局和協調發展工作；而微觀文獻信息資源建設是指各個文獻信息機構對文獻信息的收集、組織、管理、貯存等工作。

共建共享是指在信息資源建設和服務過程中，文獻信息機構建立廣泛的合作、協作、協調關系，宏觀布局和科學規劃文獻信息資源，利用各種技術、方法和途徑，共同揭示、建設、開發和利用信息資源，追求對文獻信息資源的完備保障，以最大限度地滿足用戶信息需求的全部活動。

共建共享理論同傳統文獻信息資源建設理論一樣，也分為宏觀建設和微觀建設兩個層面。不同的是，傳統的文獻信息資源微觀建設即館藏建設可以獨立于宏觀建設而存在，而資源共建中的微觀建設如脫離宏觀建設就失去了共建的意義；傳統的文獻信息資源建設是在微觀建設的基礎上進行宏觀建設，而資源共建是在宏觀建設的指導下開展微觀建設。可以認為，傳統文獻信息資源建設是微觀建設決定宏觀建設，而資源共建是宏觀建設決定微觀建設。因此，傳統文獻信息資源建設與資源共享在建設范圍和服務范圍兩個方面存在不同的效果。（如圖1、圖2、圖3、圖4所示）

圖1和圖2分別反映傳統文獻信息資源建設和資源共建所產生的不同建設效果。在圖1中，由于傳統文獻信息資源建設是在微觀建設的基礎上開展宏觀建設，因此各個圖書館所建設的資源不可避免地存在重復現象，甚至有部分資源重復現象十分嚴重（如圖中交疊部分所示），重復建設就意味著資源覆蓋范圍的縮小，因而不利于提高文獻信息資源保障率；在圖2中，由于資源共建是在宏觀布局和科學規劃的基礎上進行的，避免了資源的重復建設，能最大限度地提高文獻信息資源保障率。

附圖

圖1　傳統建設的多館文獻信息資源覆蓋范圍

附圖

圖2　共建共享的多館文獻信息資源覆蓋范圍

圖3和圖4分別反映傳統文獻信息資源建設和資源共建共享的不同服務范圍。在圖3中，由于各圖書館是在微觀建設的基礎上開展宏觀建設，因此個體資源的服務范圍之間存在交叉重復，使整體資源的服務范圍小于個體資源服務范圍之和，只有圖中交疊部分所示的用戶才能在一定程度上共享資源；在圖4中，由于各圖書館在合作協調的基礎上共同發展用戶群，因此服務范圍得到最大擴展，并且可共享資源的用戶范圍就等同于全體用戶。

附圖

圖3　傳統建設的多館文獻信息資源服務范圍

附圖

圖4　共建共享的多館文獻信息資源服務范圍

由此可見，資源建設過程中是否將系統布局和科學規劃放在首位，是資源共建與傳統文獻信息資源建設的根本區別。傳統文獻信息資源建設立足個館，強調依賴個館的資源建設來滿足特定用戶信息需求，從而不能在根本上放棄“大而全”、“小而全”的建設理念。資源共建以系統布局和科學規劃為出發點，強調以整體的資源建設來實現對信息資源的完備保障，以滿足社會對信息資源的需求（包括潛在需求），資源建設的廣度（覆蓋范圍）由整個共建系統來保障，而資源建設的專深度則由各圖書館來保障。

3　信息資源共建共享對文獻信息資源建設理論的具體影響

共建共享對傳統文獻信息資源建設理論中的建設原則、結構理論、資源補充、資源組織、資源評價等方面都產生了巨大影響。

3.1　對建設原則的影響

在傳統文獻信息資源建設理論中，被普遍接受的建設原則有：實用性原則，系統性原則，特色化與協調性原則。下文將就共建共享對這三條原則所產生的影響做具體分析。

3.1.1　對實用性原則的影響

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黨的十報告中指出：“全面實施素質教育，深化教育領域綜合改革，著力提高教育質量，培養學生社會責任感、創新精神和實踐能力”。同志提出的“中國特色、世界水平的現代教育”是“兩個一百年”奮斗目標和中華民族偉大復興夢的重要組成部分。劉延東同志在2014年高校咨詢會上也提出：“要把立德樹人、提高質量貫穿綜合改革全過程，創新人才培養機制，切實落實人才培養中心地位”。當前，高校在人才培養模式、課程教學內容和方法、實踐教學環節等方面還存在著一些不足，如何培養創新人才是高校教育工作者需要著重關注和實踐的課題。我校電氣信息類專業結合2014版培養計劃修訂，做了部分課程的教學改革與實踐嘗試，現與大家交流學習。

一、主要改革內容及實施情況

（一）充分發揮培養計劃在引領學生創新能力

在2014級電類學生培養計劃修訂中，對電類三個專業的學科基礎課、專業核心課、專業方向課、專業選修課、集中實踐教學環節進行課程調整、學時調整。充分發揮培養計劃在引領學生創新能力培養中的核心作用。

（1）2014級船舶電子電氣工程專業教學計劃修訂情況

在學科基礎課中：一是新增加了“電路原理圖與PCB設計”課程（32學時實驗）；二是將“單片機原理及應用”課程（36+20）改為“單片機原理及應用”課程（32學時理論）及“單片機原理及應用實驗”課程（32學時實驗）兩門課程；三是將“電路分析”課程（52+16）改為理論與實驗分別獨立的兩門課程。

在專業核心課中：取消了“船舶通信與導航”課，改列為專業選修課。

在專業選修課中：取消了電子綜合設計輔導（2學分、24+8學時、第5學期）課，新增加了“電子技術創新實驗輔導”實驗課程（1學分、32學時實驗、第5學期）。

在集中實踐教學環節中：一是取消了“電子技術課程設計”（2學分、2周、第3學期）新增了針對性更強的兩門“模擬電子技術課程設計”（1.5學分、1.5周、第4學期）及“數字電子技術課程設計”（1學分、1周、第4學期）課；二是將“單片機課程設計”（1學分、1周、第5學期）改成（1.5學分、1.5周、第4學期）；三是取消了“船舶電氣設計與檢驗課程設計”（1學分、1周、第6學期），新增了“船舶機艙測控系統課程設計”（1.5學分、1.5周、第6學期）。

（2）2014級電氣工程及其自動化專業教學計劃修訂情況

在學科基礎課中：一是取消了“電氣工程導論”課程；二是取消了“計算機輔助設計”，新增加了“電路原理圖與PCB設計”課程（32學時實驗）；三是將“單片機原理及應用”課程（42+16）改為“單片機原理及應用”課程（32學時理論）及“單片機原理及應用實驗”課程（32學時實驗）兩門課程；四是將“電路分析”課程（52+16）改為理論與實驗獨立的兩門課程。

在專業核心課中：一是將“單片機原理及應用”調整到學科基礎課；二是取消了“供配電系統”課程（2.5學分、36+4學時、第7學期），改增為“工廠供電”課程（3學分、40+8、第7學期）；三是將“檢測與轉換技術”（2學分、26+6學時、第4學期）學分調整為（2.5學分、28+12學時、第4學期）；四是將“自動控制原理”課程（3.5學分、48+8學時、第5學期）學分調整為（4學分、52+12學時、第5學期）。

在專業方向課中：一是取消了“變壓器應用技術”課程（2學分、28+4學時、第7學期）；二是取消了“船舶動力裝置與輔助機械”（2學分、28+4學時、第6學期）課；

在專業選修課中：一是取消了6門課程，分別是：信號與系統、文獻檢索、企業管理、電氣工程專題講座、集散控制系統、電子綜合設計輔導；二是新增“電子技術創新實驗輔導”（1學分、32學時實驗、第5學期）、“新能源技術”（1學分、16學時、第5學期）兩門課程；三是將“AUTOCAD”課程（2學分、16+16上機、第5學期）改為實驗課程（1學分、32學上機、第5學期）。

在集中實踐教學環節中：一是取消了“專業綜合課程設計”（2學分、2周、第7學期）；二是新增了“測控技術課程設計”（1學分、1周、第5學期）及“電氣控制技術課程設計” （1學分、1周、第6學期）兩門課程。

（3）2014級電子信息工程專業教學計劃修訂情況

在學科基礎課中：一是取消“計算機輔助設計”（16+16）課，改成了“電路原理圖與PCB設計”課程（32學時實驗）；二是增加了由專業核心課調整來“單片機原理及應用”課程（32學時理論）及“單片機原理及應用實驗”課程（32學時實驗）；三是將“電路分析”課程（52+16）改為理論（56）與實驗（16） 兩門獨立的課程。

在專業核心課中：取消了“信息論與編碼”（24+8）課程并調整“單片機原理及應用”課程（40+16）到學科基礎課。

在專業方向課中：一是在通信系統方向：將“程控交換”（32）課程換成為“移動通信”（22+10）課程；二是在嵌入系統方向：將“ARM處理器原理及應用”改為“嵌入式系統”（22+10），新增“ 計算機操作系統”（16+16（上機））及調整來“ 電子綜合設計輔導”（16+16）；而“DSP原理及應用”、 “多媒體技術”、“ 電子設計自動化”調整到專業選修課中；三是取消了電子系統設計方向。

在專業選修課中：一是取消了“復變函數與積分變換”、“JaVa語言程序設計”、“數據結構”、“數據庫技術及應用”、“Linux軟件設計”、“計算機接口與通信”、“自動控制原理”、“電視原理”8門課程；二是由專業方向課調整來“DSP原理及應用”、“多媒體技術”、“電子設計自動化”3門選修課；三是新增“專業導論”、“學科前沿信息”、“新能源技術”、“現代控制理論[雙語] ”、“信息論與編碼”、“集成電路設計”、“計算機網絡安全”7門課程。

在集中實踐教學環節中：一是取消了“電子設計方向專業課程設計”（2學分、2周、第7學期）；二是新增了“工程訓練C”（1周，1學分），調整了“模擬電子技術課程設計”（2周，2學分）、“數字電子技術課程設計”（2周，2學分）、“單片機原理及應用課程設計”（4周，2學分）。

（二）加強幾門關鍵課程的課改示范工作，提升課程在電子能力培養中的關鍵作用

（1）電子綜合設計輔導課程的教改實施情況

電子綜合設計輔導課程是訓練學生綜合設計能力的課程。學院2009年起將原來的“電裝實習”改成（電子裝配）“工程訓練”和“電子綜合設計輔導”（2學分、24+8學時、第5學期）兩門課程，并結合課余電子制作訓練作為補充。電子綜合設計輔導課程每一年的設計制作內容在原有的基礎上都有新增，加強設計內容的新型性和實用性，至今實驗室已有50多個設計實訓模數電路板。2014版培養計劃中“電子綜合設計輔導”課程調整為實驗課程“電子技術創新實驗輔導”（實驗30學時）。

電子裝配工藝訓練對學生的知識基礎要求較低，在原2010版教學計劃中安排在大一第二學期進行，重點是訓練學生的電子電路焊接技術，為以后的電子裝配打下基礎。教學時數為一周，時間上分散進行，歷時半個學期。電子綜合設計輔導課程是學生進行電子設計的入門課，除公選課、選修課形式外，興趣小組形式的學習培養也是一個最有成效的環節，使得對電子設計有基礎、有興趣的同學得到充分發揮與提升能力。對電子制作訓練做到有計劃性，一般分為四個階段：

第一階段：為電子制作基本能力訓練。安排在入學后的第二學期，以興趣小組形式進行。內容主要為：焊接技術訓練、認識基本元器件（學會萬用表的使用）、識圖、音頻放大電路制作。

第二階段：電子制作入門訓練。安排在入學后的第三學期，以公選課的形式進行。主要學習繪圖、制作與測量（學習Protel（Altium Designer）軟件的使用，學會常用電子儀器的使用，利用波形圖分析電路的工作狀態，分析能力訓練），內容有：簡單電源電路、電動機驅動電路、光控燈開關電路、溫控加熱器電路等。

第三階段：電子設計基礎訓練。主要是結合理論知識設計電路，安排在入學后的第四學期，以選修課的形式進行。內容有：音響電路（含音調電路、功率放大器電路）、隔離放大器電路、充電器電路等。

第四階段：電子設計綜合能力提高訓練。主要為綜合設計中、大規模電路，安排在入學后的第五學期，以選修課的形式進行。內容有：搶答器電路、開關電源電路、數控電源電路、無線通信電路、鎖相環振蕩電路、轉速檢測電路、充電器電路。

（2）單片機原理及應用課程的教改情況

單片機作為電子自動化控制的主要手段，其作用越來越重要。我院該課程為省級精品課程，課程組老師進行了一系列的教學實踐，編寫了新的教學文件，每年修改電子教案、課件，出版新的教材與實驗指導書，不斷完善學習資源，實施電子考試等等，為學生的自動化電子設計起到了重要的支撐作用。在2014版教學計劃中理論學時改為32，實驗改為獨立設課，學時為32，課程設計為1.5周。單片機實驗電路板全部為校內老師設計制作，實驗室至今有單片機綜合應用設計電路板30多件。

（3）新增電子技術實踐公選課

針對大學生電子設計競賽中發現的理論教學與學生實踐應用能力脫離現象比較嚴重的問題，從2014年下半年開始學院在二年級學生中設立“電子技術實踐”公選課程，從學生學習電子技術知識的初始階段就引導學生向技術應用方向發展，培養學生理論聯系實際、實際凝練為理論知識的能力，拓展學生的創新思維能力。電子技術實踐課程在一定程度上打破課程的專業界限、學科界限，使得知識、技術、信息等多方面融會貫通，在還不能完全打破現有教學模式的情況下，以教學實驗班的形式增加一個補充教學環節，以音頻功率放大器的設計制作為立足點，從應用目標出發搜索知識點，解決技術問題，培養思維方式。電子技術實踐公選課作為教學模式創新探索，在教學過程中最大程度地改變學生被教師控制之下被動地學習的局面，改變單純死記硬背完成學業的局面，轉而讓學生養成從解決問題的角度去思考、查找知識，提高學生的主觀能動性、創新意識。在教學環節上將實驗教學、理論教學、課程設計三點連成一線。在教學效果上力求學以致用，學有所用，以適應大學生電子設計競賽的要求，適應技能考證的要求，適應用人單位對應用型人才的需求。

（三）編寫、修訂教材、教案，建立完善教師與學生教學學習資源

編寫出版《電子綜合設計常用模塊與實例指導》、《單片機設計實例集》等實踐指導教材；為學生開展考證培訓修訂《電子工程師考證培訓講義》等；編寫新的教學文件及電子教案、課件等，建立完善教師與學生教學學習資源。

一是修訂出版了《單片機實驗與課程設計指導（Proteus仿真版）》、《電子設計常用模塊與實例》、《單片機設計實例選集（一）》、《51系列單片機原理及應用》等實踐指導性強的教材；二是在原網絡課程的基礎上進行了單片機慕課網站的建設，新編了150題左右的作業練習題庫；三是修改2014級教學大綱、電子教案及課件；四是設計開發2014級用的新實驗電路板并用于每年的學生電子設計競賽訓練。

（四）加強實踐能力培訓，提高學生的綜合能力

加強實踐能力培訓，提高學科競賽的獲獎數量、提高學生、專利證書數量、提高學生電子工程師/板級工程師/電工等從職證書數量。

（1）加強了學科競賽的輔導力度。一是組織學生電子協會，每周至少開展一次活動，以加強低年級同學的基礎技能訓練；二是與飛思卡爾智能汽車競賽相結合，利用各種提高學生能力的資源，充實學生的實踐活動；三是培養充實指導教師力量，2014年學院的指導教師隊伍擴大至9人，落實了組隊學生與指導教師的互選環節，密切指導教師與參賽學生的聯系，特別是在暑期中通過明確訓練計劃、訓練內容增加指導教師的投入精力；四是針對大學生電子設計競賽中發現的理論教學與學生實踐應用能力脫離現象比較嚴重的問題，從2014年下半年開始在二年級學生中設立電子技術實踐公選課程，在教學效果上力求學以致用，學有所用，以適應大學生電子設計競賽的要求。

（2）重視指導學生、申報專利工作，培養科學研究能力 。通過學生課程設計、畢業設計、電子競賽、省創新研究項目等實踐，指導學生以論文或專利的形式固化研究成果，近年來學生發表的電子設計類論文、實用專利、省大學生科技創新（電子電氣類）項目、國家級大學生創新創業訓練項目增加明顯。

（3）加強校內電子工程師等考證培訓工作。學院培訓中心通過了市職業技能鑒定條件驗收，成立了市“職業技能鑒定所”和電工方面考證員，可進行中、高級電工，中、高級維修電工，初級電子設計工程師、板級設計工程師、單片機C語言程序設計師7種電子電氣類證書的證書認定，為學生培訓考評提供了極大的便利。

（4）加強了畢業設計真題實做的要求。學院將畢業設計任務早計劃、早布置，以提高畢業設計論文的真題實做時間，現一般是在第7學期初就布置任務，畢業論文答辯分二次進行，在較長的時間內可給學生留出較多時間完成高質量的畢業設計論文，學生畢業設計真題實做的比例在90%以上。

（五）落實考證考級替代學分考試的制度

落實考證考級替代學分考試的制度，將提高從職能力的技能考證、考級、競賽獎等納入到教學學分中。

學院出臺了關于《本科生畢業設計（論文）替代管理辦法》（試行）的文件，規定了5類學生學業成果（考證、考級、論文、專利、競賽獎）或經學院本科畢業設計（論文）工作小組認定可以代替畢業設計（論文）的其他成果可替代畢業設計（論文）學分。

二、實踐成果

兩年間，學生在電子工程師、電工考證、學科競賽獲獎方面成績提高明顯，取得電子工程師證書30 人；電工證書192人；在大學生電子設計競賽中，獲省一等獎學生為9人，二等獎學生為18人，三等獎學生為21人；在全國（省）飛思卡爾智能汽車競賽及智能機器人大賽中獲一等獎6人，特等獎2人，二等獎9人，三等獎24人。兩年間，學生發表電子設計類論文10篇，取得電子設計類實用專利35項。

三、不足分析

一是教學計劃改革后課時量壓縮造成教師“搶課”現象，并由課程門數增多及投入精力不足造成教學改革的實踐效果下降；二是團隊精神在學院教改項目中體現不夠，大多數教師還是安于老的教學方式，教改積極性不高，大范圍的教改項目推進困難。

提高教學質量不僅需要領導重視，更需要教師的人人參與。教學改革不能停留在口號上，更應建立在教師行動上。高校要把提高教師的影響力與學生的競爭力作為學校發展的基本目標，以社會需求為導向，進一步改革人才培養模式，為社會輸送合格的創新創業型應用人才。

參考文獻：

[1] 唐樹森，李維. 電氣信息類專業基礎課程綜合改革的研究與實踐[J]. 中國電子教育，2004，03：44-46.

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中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791(2012)07(a)-0177-01

堅持教育教學與實踐相結合是我黨教育方針的重要內容,近年來,總書記就加強實踐育人工作先后四次作出了重要指示。2012年1月,教育部又會同六個中央部門聯合印發了《教育部等部門關于進一步加強高校實踐育人工作的若干意見》,對高校實踐育人工作的常態化、長效化建設具有重要而深遠的指導意義。對于電子信息工程技術、應用電子技術、電氣自動化技術等等電工電子類相關專業而言,電子類競賽能夠充分發揮學生主觀能動性,促進學生將理論知識轉化為電路分析、設計、組裝和調試的能力,提高學生的專業技能和綜合素質,是加強專業實踐教學工作的一項重要措施。

1 實踐教學在高職電工電子專業教學中的重要性

對于高職高專院校而言,人才培養的目標是培養適應行業企業實際崗位的高技能應用型人才,而高職院校中的各個電工電子專業作為典型的工科專業,實踐教學環節更是重中之重。我院電子電氣工程系的所有專業教學計劃中,實踐環節所占比重均在50%以上。

根據多年教學改革的經驗總結,電工電子專業的實踐教學應采用“理實一體化”的教學模式,將理論付之于實踐之中,以貼近企業實際的校內外實訓基地為場所,將課程中抽象的專業理論知識轉化成具體的實踐操作。在整個實踐教學環節中,必須堅持以學生為學習主體,以專業實際崗位所需技能的培養為重點,通過實踐嘗試、基本技能應用和技術創新等環節,最終實現學生的專業技能、分析能力、創新能力、溝通能力和合作精神等方面的培養與提高。

2 電子類競賽對高職電工電子專業人才培養的推動作用

高職院校積極參加電子類競賽,不僅能夠提高學生動手能力和創新能力,培養學生的協作精神以及工程實踐素質,還有利于實踐教學手段的創新,有利于今后持續進行教學改革和新的教學體系的形成,對于培養符合行業企業要求的應用型人才具有重要意義。

2.1 參與電子類競賽有利于提高專業教師和學生的整體素質

學生在培訓過程中鞏固基礎知識和基本技能,更重要的是掌握了實用技術,培養了科技創新能力這一核心競爭力。學生在競賽過程中需要進行選題、分析、確定方案、查找資料、瀏覽文獻、選擇元器件、電路板設計加工、安裝、調試、論文撰寫、參加答辯等過程,心理素質和職業能力得到歷練。更重要的是,在培訓、調試、競賽的過程當中,指導教師也能不斷進步,不僅專業技能水平得到提高,還開闊了眼界,為以后的競賽積累豐富經驗。

2.2 參與電子類競賽能夠增強學生的就業競爭力

學生參加電子設計競賽,不僅為學校爭得了榮譽,提高了學校知名度,另一方面更是為自己爭得了榮譽。參加競賽有助于培養和鍛煉高職高專學生的分析問題的能力、實踐動手能力、獲取新知識能力、創新能力、團隊協作能力等,這些都是職業競爭力的幾大要素。經過鍛煉,他們在面對就業時的表現必定更加優秀。在日益激烈的就業環境下,根據我院近年來的就業情況反饋,用人單位特別是大型知名電子和IT企業在招聘畢業生時,往往會優先選擇競賽獲獎的學生。

2.3 參與電子類競賽將進一步促進電工電子專業教學改革

教師在帶領學生參賽的過程中,能夠發現學生知識和技能的一些欠缺,從而發現教學改革中的一些不足和問題。同時,教師在競賽過程中總結得出的一些專業知識技能結構、培訓方法和競賽研究結論等也能夠為電工電子類專業建設和教學改革提供可以參考的依據。

3 提高高職院校參加電子類競賽實力的措施

3.1 做好競賽培訓平臺的開發建設

培訓平臺是課題研究的硬件保證。通過課題組成員多年的分析研究,尤其是對全國大學生電子設計大賽的分析解讀,結合多次參賽經驗,最終總結出競賽培訓平臺應該是集電子技術、單片機、可編程邏輯控制和嵌入式開發系統相結合、能夠培養學生創新意識和職業綜合素質的場所。我系在建設所主管的學院“十大文化陣地”之一“電子制作與維修中心”過程中,完全按照競賽培訓平臺的需要進行軟硬件搭建。我系競賽教師團隊在2010年、2011年多次在該平臺上進行學生參賽前的指導和訓練,取得了令人滿意的效果。在2010年7月的“全國電子專業人才設計與技能大賽”中,我院學生獲得全國二等獎、湖北省一等獎等多個獎項。在2011年9月的“全國大學生電子設計競賽”中,學生獲得湖北省三等獎。學院還利用本平臺,多次成功舉辦“電子技能大賽”等電子類校內競賽活動。這些競賽成績證明,電子維修與制作中心已經基本具備培養我院電工電子類學生職業素質的能力。

3.2 強化教師培訓,提高指導能力

教師的設計制作能力是指導學生提高競賽能力的前提條件。要提高教師競賽指導能力,必須采用院系教師校內全員培訓和校外重點培訓兩方面結合的措施。在校內培訓過程中,我系聘請了“湖北省楚天技能名師”做培訓教師進行指導,要求被培訓教師按照往年競賽題目進行項目實做。在校外重點培訓過程中,選派實力較強的教師參加校外競賽的相關培訓,回校后傳授經驗。除此之外,還應加強校際交流,到具備參賽經驗和成果的院校進行學習。在多項措施聯合作用下,提高競賽指導教師的整體專業技術水平。

3.3 重構競賽所需的知識和技能結構

縱觀這幾年電子設計競賽的題目可知,競賽內容逐漸從以往單純的模塊電路搭建轉向基本知識的拓展應用及創新,所需的知識和技能涉及光電技術電路、555電路專集電路、電源電路、控制電路、微機單片機應用以及PROTEL在繪圖、制作封裝庫、畫出PCB、布線方面的應用。在競賽之前,競賽組必須從競賽需要出發,結合往年競賽題目,從不同的課程中將這些具體知識點和技能點進行拆分、總結和重構,針對重要知識點和技能點進行重點培訓。

參考文獻

篇（10）

基金項目：安徽省示范實驗實訓中心《汽車技術實驗實訓中心》項目階段性成果，項目編號：2013sxzx042

【文章摘要】

高職學生實踐能力提升一直以來都是高職專業人才培養的重中之重， 也是高職教育教學改革的方向標。本文在對實踐能力的涵義、形成機制分析的基礎上，提出了基于電子設計大賽的學生主動實踐能力培養模式為高職院校深化實踐教學改革提供了參考。

【關鍵詞】

電子設計大賽；主動實踐能力；實踐教學改革

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼: A 文章編號：

1 實踐能力內涵特質

學術界往往更多強調學習者的認知能力，實踐能力更多地被忽略。國外學者加德納指出：“智力是在某種社會和文化環境的價值標準下，個體用以解決自己遇到的真正難題或產生及創造出某種產品所需要的能力。”，這一對智力概念的理解接近于我們所說的實踐能力，在國內，傅維利、劉磊、吳志華等學者又進行了進一步的探索，他們認為：“實踐能力是個體在生活和工作中解決 實際問題所顯現的綜合性能力，是個體生活、工作所必不可少的；它不是由書本傳授而得到的，而是由生活經驗和實踐活動磨練習得的。”劉磊等人指出：“實踐能力就是對個體解決問題的進程及方式上直接起穩定的調節控制作用的個體生理和心理特征的總和。

在國內外學者研究的基礎上，實踐能力可以理解為使用知識、技能解決現實問題的能力。這種理解可以從以下四個方面進行理解：一是它是能力的重要組成；二是它的活動對象包括工作、生活的各個領域；三是它是在實踐中不斷積累形成的； 四是它的基礎是基本知識、技能的掌握， 創新意識和創造精神對實踐能力的提升也很重要。

實踐能力是在日常的工作、生活中通過日積月累的勞動積累形成的，不同職業形成不同實踐能力。如機床操作員對機床的操作能力、工藝員對零件工藝的設計能力、管理人員的企業管理能力等。對于大學生而言，在沒有職業活動的條件下，他們實踐能力的形成主要依靠以下幾種方式：

1）將已有知識轉化為實際問題的解決技能

高職學生在專業知識、技能的學習的基礎上，通過專周實訓、頂崗實習等實踐環節培養自己的實際操作能力和面對實際問題的解決能力，久而久之，這種實踐不僅加深了對已有知識的掌握理解程度， 同時也具備了解決現實生產過程中實際問題的方法、步驟，實現了將已有知識轉化為實際問題的解決技能。這種能力形成的關鍵是：實訓實習崗位要與學習者的專業知識應用對接，同時有實踐經驗豐富的師傅進行指導。

2）長期運用，實踐技能更為熟練

實際操作技能，在長期實際運用中， 不斷強化，逐漸達到熟練。解決實際問題的方法、步驟，在不斷進行各種問題的解決中，逐漸形成自己獨有的思維方式和風格。這種能力形成的關鍵是：學習者必須自己參與實踐，并能進行大量的訓練，且實踐經驗豐富的師傅能及時得針對學習者的錯誤進行指導。

3）綜合運用，形成解決綜合問題的能力

在解決單一問題的基礎上，通過對綜合問題解決過程中多種知識、技能、方法等的綜合應用，逐步形成綜合問題的解決能力。這種能力形成的關鍵是：具備綜合問題解決所需的各種知識、技能、方法，且能在實際問題中綜合使用并加以總結。

學習者將已有知識轉化為實際問題的解決技能、實踐技能更為熟練、形成解決綜合問題的能力這一過程即為其實際能力的形成過程。在這一過程中學習者的主動性就顯得尤為重要。

2 基于電子設計大賽的學生主動實踐能力培養

2.1 主動實踐能力的涵義

學習者在教師制定的實踐要求、步驟等規定框架下，按要求完成具體的實踐任務，這種實踐能力的形成往往被稱為被動實踐，這種實踐只是對現有知識的一種掌握。這種實踐學習者是在被動的狀態下完成既定任務，往往缺乏對解決問題所需知識的主動理解、思考，當問題發生變化時往往又手足無措。要改變這一現狀，關鍵是解決問題的方法、步驟必須有學習者自身通過思考，結合已有知識、技能去完成某一工作任務，這種實踐往往被稱之為主動實踐。 建構主義的觀點是：知識是學習者在特定的工作任務或工作情境中, 在教師或師傅的指導幫助下，通過主動學習和查閱資料，采用意義建構獲取。建構主義教學理論對學習環境在知識掌握中的作用特別重視， 它的觀點是學習環境的四大要素“情景”、“協作”、“會話”和“意義建構”對于知識的學習和掌握尤為重要。這一理論與主動實踐能力對學習者的要求不謀而合。重視學生的主動性和參與性這一建構主義的思想，也為學生主動實踐能力的培養提出了很好的理論基礎。

2.2 基于電子設計大賽的學生主動實踐能力培養

高職學生創新能力培養的關鍵是要主動實踐，而電子設計競賽則為學生主動實踐能力培養提供了平臺。電子設計競賽的目的就在于培養大學生的實踐創新意識與基本能力、團隊協作的人文精神和理論聯系實際的學風；有助于學生工程實踐素質的培養、提高學生針對實際問題進行電子設計制作的能力。從這個意義上說學生在參與電子設計競賽的過程中，就必須從對競賽題目的理解、分析到選題、具體方案設計、元器件的選擇、設計裝配制作、調試、最后完成作品并寫出論文這一過程必須主動通過自己的思考來完成，且時間要求往往很緊。競賽過程中對學生的理論運用能力、實踐技能、軟硬件結合能力、論文寫作能力及意志品質、團隊協作精神等都是一個很好的檢驗。

創新能力培養必須融入大學教學的每個環節、每個實驗之中，探索基于項目研究的綜合性課程設計、學生課外研學與自主創新的實驗項目，拾級而上、循序漸進、漸次提升學生的主動實踐能力。

2.2.1 開發基于項目研究的實驗項目

在基礎實驗中，以項目為載體，通過教師的引導，在解決問題、完成任務的過程中讓學生體驗和掌握電工電子基礎知識，并安排涵蓋課程知識點、具有工程背景或實際應用價值的可實現多項功能及性能指標的綜合設計性實驗項目，在項目構思中，盡可能選擇實現方法具有多樣性，或實驗結果隨外部條件變化具有不確定性的內容，促進學生的主動探索與實踐。可把電子設計大賽技能要求分解成具體的實驗項目，探索、創新實驗案例，例如交流控制電路設計、黑匣子電路結構與參數判定、多路搶答器設計步進電機轉速控制系統設計、電磁式繼電器的特征參數測量、R、L、C 網絡頻率特性測試與參數測量等。

2.2.2 開展綜合型課程設計

在課程設計中，學生可根據所學專業和興趣愛好選擇具有工程背景的課題作為課程實踐項目，自主制定課題的詳細功能、規模和性能指標，經教師確認課題合理性、實現的可行性、知識廣度、專業深度與工作量后，學生自主選擇工作平臺， 開始系統分析、研究設計、調試與工程實現，并進行項目總結，撰寫設計報告，制定測試和演示方案，教師對項目作品進行驗收、質詢并分組進行演示。在整個課程設計中，突出學生主體、手腦并用及學生的研究探索，實現“知、情、意、能”復合培養， 提升學生的主動實踐能力。例如依托電子設計大賽可開展簡易邏輯分析儀設計、電能參數測試儀設計、高頻調諧放大器設計、數字示波器設計等綜合性課程設計。

2.2.3 實施以學生為中心的教學模式

在教學中積極倡導自主研學，著眼于學、思、知、行的有機結合，引導學生通過研究探索、信息查詢、方案研討、設計仿真、系統實現、調試測試等多種途徑進行自主學習，精心安排實驗內容，前期多以簡單問題的提出，作為綜合、復雜問題的鋪墊，在問題發現和解決的過程中引導學生學會學習、學會思考、學會動手，后期設計綜合實驗項目，讓學生很難找到現成答案，通過提出實驗要求讓學生必須經歷“調查、研究、分析、規劃、設計、實現、測試、總結”的研究過程，才能完成任務，通過設置考核內容調動學生關注實踐過程中的各個環節，提升學生實踐的樂趣及主動性。

2.2.4 優化集成創新實踐環境

分層次按功能設置實驗室，建設電子工藝、電工技術、電子技術及創新展示實驗室等學科基礎實驗平臺，優化電子系統設計、電氣控制系統、高頻電子電路等專業基礎實驗平臺的儀器配置，拓展課外研學創新基地，以滿足學習、研究、設計、分析、仿真、實驗、制作、焊接、測試等不同環節的軟硬件需求。建立網絡信息化的教學管理制度，實施教師定時帶班實驗與學生自由開放實驗相結合，同時加強實踐項目管理與過程監控，保障教學質量。

“競賽+ 項目”的教育教學改革模式的實質其實是將理論知識與實踐技能分解成電子設計競賽的各個模塊化的工作任務，并通過競賽加已完成。這種教育教學改革模式以現代職業教育理念為指導， 注重學生的職業發展需求，改變傳統的單一的“填鴨式”教學，更多強調學習者學習的主動性、積極性，強調創新意識和團隊精神的培養。在實踐教學中通過合理的教學情景設計，實現教學做一體化，強化師生互動，充分發揮學生的主體作用。具體來說即是以電子設計競賽的競賽規程和競賽任務為基礎，將競賽任務分解為一個個子任務，并將其轉化為一個個實踐教學情景，在日常教學中指導學生自主完成， 這種基于實際任務的教學情景設計能很好的激發學習者的學習積極性，契合建構主義理論。

基于電子設計大賽的學生主動實踐能力培養為學生理論聯系實際，解決實際問題提供了平臺，提供了一種很好的技術技能型人才培養路徑，這種強調大學生主動實踐能力和創新意識的培養方式，必將為學生畢業后更好的適應企業工作崗位奠定基礎。

【參考文獻】

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