前言:一篇好文章的誕生,需要你不斷地搜集資料、整理思路,本站小編為你收集了豐富的電子設(shè)計(jì)論文主題范文,僅供參考,歡迎閱讀并收藏。
通過(guò)組織和指導(dǎo)學(xué)生參加全國(guó)電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽和陜西省大學(xué)生TI杯模數(shù)混合電子設(shè)計(jì)大賽,我發(fā)現(xiàn)存在以下問(wèn)題:
1.1學(xué)生掌握的知識(shí)面窄學(xué)生選定一個(gè)項(xiàng)目后,根據(jù)給定要求提出的設(shè)計(jì)方案很少,只能將典型電路進(jìn)行生搬硬套。對(duì)理論的基本知識(shí)和技能掌握的不夠全面,對(duì)器件的了解和閱讀的文獻(xiàn)資料較少。
1.2學(xué)生對(duì)儀器儀表設(shè)備使用不熟練學(xué)生在進(jìn)行調(diào)試電路時(shí),對(duì)部分儀器的使用不夠熟練,從而導(dǎo)致在測(cè)試電路時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)誤,觀察不到正確的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)結(jié)果。這樣,既延誤了時(shí)間,又對(duì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的方案得不到有效論證。
1.3學(xué)生應(yīng)用計(jì)算機(jī)知識(shí)的能力有限電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽中很多題目都要求使用單片機(jī)才能完成相應(yīng)的設(shè)計(jì)要求,但是部分學(xué)生對(duì)使用單片機(jī)編程技巧掌握的太差,對(duì)一些功能要求不能夠通過(guò)計(jì)算機(jī)編程而達(dá)到相應(yīng)要求,從而導(dǎo)致成績(jī)不理想。還有部分同學(xué)不會(huì)使用計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行電路的設(shè)計(jì)和仿真測(cè)試,導(dǎo)致方案論證和書(shū)寫(xiě)設(shè)計(jì)報(bào)告論文時(shí)出現(xiàn)問(wèn)題。
1.4對(duì)新型器件和技術(shù)的了解及應(yīng)用能力較差電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽中的一些題目如果能夠采用一些新型器件和技術(shù),將會(huì)使得設(shè)計(jì)電路簡(jiǎn)單,性能等各項(xiàng)指標(biāo)均高于傳統(tǒng)的電路。我們的學(xué)生在這方面獲得的知識(shí)和技術(shù)有限,與大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的要求還有一定的差距。
2電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽對(duì)我院實(shí)踐教學(xué)改革的促進(jìn)作用
2.1減少驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),增加設(shè)計(jì)性創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)在課內(nèi)實(shí)踐教學(xué)中要增加綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。如:在《數(shù)字電子技術(shù)》實(shí)驗(yàn)教學(xué)中根據(jù)“循序漸進(jìn)”的原則先開(kāi)設(shè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn),再開(kāi)設(shè)綜合實(shí)驗(yàn),最后開(kāi)設(shè)設(shè)計(jì)性創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)。要求學(xué)生運(yùn)用數(shù)字電路的知識(shí)實(shí)現(xiàn)八位流水燈循環(huán)顯示電路,內(nèi)容包括了譯碼器、計(jì)數(shù)器、移位寄存器和555集成定時(shí)器等知識(shí)的綜合運(yùn)用。學(xué)生通過(guò)任務(wù)要求首先會(huì)選擇合適的器件,其次根據(jù)電路的設(shè)計(jì)要求提出設(shè)計(jì)方案,設(shè)計(jì)出電路圖,最后連接電路調(diào)試完成設(shè)計(jì)任務(wù),寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)報(bào)告。這樣的實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練了學(xué)生用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力,為學(xué)生以后設(shè)計(jì)電路打下良好的基礎(chǔ)。
2.2實(shí)驗(yàn)手段的更新開(kāi)展EDA應(yīng)用技術(shù),以計(jì)算機(jī)輔助分析和設(shè)計(jì)為核心的虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境和現(xiàn)實(shí)實(shí)驗(yàn)環(huán)境相結(jié)合的實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)。通過(guò)虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境對(duì)一個(gè)完整項(xiàng)目的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn),使學(xué)生迅速掌握電子設(shè)計(jì)的理論、方法和技能。在現(xiàn)有的實(shí)踐教學(xué)中舍棄了過(guò)時(shí)陳舊的內(nèi)容,如模擬電路中過(guò)多的分立元件電路實(shí)驗(yàn),數(shù)字電路中過(guò)多的小規(guī)模集成電路實(shí)驗(yàn);引入新的內(nèi)容,如集成運(yùn)放的各種應(yīng)用,電子線路系統(tǒng)設(shè)計(jì)等。增加了電子線路軟件仿真的內(nèi)容,使硬件軟件相結(jié)合,豐富了實(shí)驗(yàn)手段。并將虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)融入到實(shí)踐教學(xué)中去。
2.3促進(jìn)實(shí)踐教學(xué)方法的改革我們?cè)谠瓉?lái)的集中課內(nèi)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法上增加了開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)。開(kāi)放主要是在時(shí)間和內(nèi)容上開(kāi)放。學(xué)生可自主選擇時(shí)間進(jìn)入開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室,在開(kāi)放時(shí)間內(nèi)由開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室管理員參與管理,指導(dǎo)老師每周對(duì)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室管理人員和參與開(kāi)放人員進(jìn)行相應(yīng)的培訓(xùn)和指導(dǎo)。讓學(xué)生管理員參與日常的管理和維護(hù),這樣鍛煉了學(xué)生自主學(xué)習(xí)、自我管理、發(fā)揮潛能的能力。在開(kāi)放內(nèi)容上,學(xué)生根據(jù)自己的情況選擇各開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室提供的開(kāi)放實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,也可根據(jù)自己的專業(yè)和愛(ài)好選擇規(guī)定以外的其他實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。我負(fù)責(zé)開(kāi)放的實(shí)驗(yàn)室有電工電子實(shí)驗(yàn)室和電子測(cè)量與智能儀器實(shí)驗(yàn)室,學(xué)生通過(guò)具體的實(shí)踐操作,學(xué)會(huì)了儀器儀表的使用和測(cè)量方法、常用工具的使用和基本的焊接技術(shù),掌握了典型電路的連接和故障處理方法,從而提高了電路的分析和設(shè)計(jì)能力。同時(shí),實(shí)驗(yàn)室的開(kāi)放加強(qiáng)了學(xué)生動(dòng)手能力的培養(yǎng)和工程實(shí)踐的訓(xùn)練,提高學(xué)生針對(duì)實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行電子設(shè)計(jì)、制作的綜合能力,也為電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的選拔輸送了大量的人才。
2.4促進(jìn)教師的教學(xué)水平電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽,是對(duì)學(xué)生掌握電子理論知識(shí)和實(shí)踐操作水平的檢驗(yàn),同時(shí)也是對(duì)高校教師師資水平、實(shí)驗(yàn)室硬件條件及高校實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量水平的檢驗(yàn)。例如我院的電工電子、單片機(jī)、EDA等課程實(shí)驗(yàn)基本是單獨(dú)負(fù)責(zé)授課,這樣,教師對(duì)所負(fù)責(zé)的這一門實(shí)驗(yàn)內(nèi)容非常熟悉,但是時(shí)間長(zhǎng)了對(duì)其它方面的內(nèi)容缺乏聯(lián)系。但是教師通過(guò)組織和指導(dǎo)學(xué)生參加電子競(jìng)賽的培訓(xùn)的過(guò)程中,可以將多方面的知識(shí)融合在一起,提高綜合能力。我們做為教師只有在不斷學(xué)習(xí)新知識(shí)、新技術(shù)和開(kāi)展教研室活動(dòng)中,不斷拓寬知識(shí)領(lǐng)域和提高自身的業(yè)務(wù)能力,才能更好地指導(dǎo)電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽工作。
3結(jié)束語(yǔ)
1.1確定賽事和參賽項(xiàng)目全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)大賽是教育部倡導(dǎo)的四大學(xué)科競(jìng)賽之一,權(quán)威性不言而喻。只有在這種211和985高校都參加的比賽中取得好成績(jī),才能真正說(shuō)明我校的人才培養(yǎng)質(zhì)量,才能真正做到與這些重點(diǎn)高校一起同臺(tái)競(jìng)技。
1.2對(duì)學(xué)生的選拔與培養(yǎng)我院的賽前準(zhǔn)備工作分為基礎(chǔ)培訓(xùn)、模塊訓(xùn)練、真題訓(xùn)練三個(gè)階段。在組織管理、賽前指導(dǎo)、正式競(jìng)賽等方面做了大量的工作。整個(gè)電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的培訓(xùn)包含三個(gè)內(nèi)容。首先是選拔與基礎(chǔ)培訓(xùn),時(shí)間是2012年10月中旬到2013年5月。主要工作內(nèi)容是挑選有興趣的同學(xué)參加培訓(xùn),學(xué)生的熱情很高,共有70個(gè)多名學(xué)生報(bào)名,我們利用學(xué)生課余時(shí)間,給學(xué)生講解Multisim,proteus軟件仿真,MSP430單片機(jī),模擬電子電路和數(shù)字電子電路知識(shí)、各種常用的傳感器介紹等基礎(chǔ)知識(shí);并布置學(xué)習(xí)任務(wù),讓學(xué)生相互學(xué)習(xí),相互促進(jìn)。第二個(gè)內(nèi)容是電路常用模塊訓(xùn)練。暑假集中訓(xùn)練。挑選出6組共18名較優(yōu)秀的學(xué)生,每組選好方向,分為控制組,高頻組,電源組等;利用暑期進(jìn)行嚴(yán)格的訓(xùn)練。電源模塊,單片機(jī)最小系統(tǒng),D/A與A/D,鍵盤與顯示,各種放大器模塊,傳感器模塊等進(jìn)行設(shè)計(jì)與制作。第三個(gè)內(nèi)容是真題訓(xùn)練。對(duì)第二階段挑選出來(lái)的4組共12名秀學(xué)生,要求每組根據(jù)自己的方向做一兩個(gè)往屆的題目,邊做邊發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題。漸漸熟悉大賽流程和一些應(yīng)對(duì)方法策略。在競(jìng)賽的四天三夜里,學(xué)生廢寢忘食,承受了常人難以想象的壓力。所有的困難都必須是三人小組共同去面對(duì)、解決。他們靠的是扎實(shí)的理論基礎(chǔ)和集體的力量,分工協(xié)作,相互支持,相互激勵(lì),攻克一個(gè)個(gè)技術(shù)難關(guān),完成作品。
1.3參賽的組織與管理獨(dú)立學(xué)院對(duì)學(xué)科競(jìng)賽的重視程度,將直接影響到對(duì)學(xué)科競(jìng)賽的管理及最后的比賽成績(jī)。學(xué)科競(jìng)賽其實(shí)也是一項(xiàng)科研項(xiàng)目,需要必要的硬件經(jīng)費(fèi)來(lái)制作參賽作品,因此如果學(xué)校、系部領(lǐng)導(dǎo)如果充分重視學(xué)科競(jìng)賽,那么在參賽經(jīng)費(fèi)上提供較充分的保障。目前獨(dú)立學(xué)院基本形成學(xué)科競(jìng)賽項(xiàng)目負(fù)責(zé)人制,由學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)任項(xiàng)目負(fù)責(zé)人,由院領(lǐng)導(dǎo)組織教師具體執(zhí)行學(xué)科競(jìng)賽的日常組織工作。從前述的學(xué)科競(jìng)賽組織中,我們可以看到,完成一項(xiàng)學(xué)科比賽的整個(gè)工作是一個(gè)系統(tǒng)工程,指導(dǎo)教師的實(shí)際工作量是非常大的。
2電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽方面的經(jīng)驗(yàn)與問(wèn)題
我院此次參加競(jìng)賽的學(xué)生,均是基礎(chǔ)相對(duì)較好,熱愛(ài)電子技術(shù)、喜歡動(dòng)手的學(xué)生,盡管如此也反映出了我院學(xué)生動(dòng)手能力較弱,理論基礎(chǔ)較差,綜合運(yùn)用知識(shí)(特別是獨(dú)立設(shè)計(jì)電路)的能力差的弱點(diǎn);同時(shí)也反映出我院教師實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的不足。由于目前荊州無(wú)專業(yè)的電子元器件市場(chǎng),購(gòu)買元器件只能到武漢購(gòu)買,并且元器件要在多個(gè)門市才能購(gòu)置齊,從荊州到武漢乘班車當(dāng)天往返難度很大,而且器件每次都要向?qū)嶒?yàn)中心和教務(wù)部門申請(qǐng),才能購(gòu)買,機(jī)動(dòng)性不夠,很不方便,對(duì)競(jìng)賽造成很大的影響。通過(guò)參加競(jìng)賽我們總結(jié)和積累了一些經(jīng)驗(yàn):
2.1加強(qiáng)基礎(chǔ)工作在平時(shí)的教學(xué)中,加強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計(jì)思想的培養(yǎng),廣泛利用課內(nèi)外時(shí)間培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力,加大綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)開(kāi)設(shè),調(diào)整電子信息課程體系,注重各主干課程間的關(guān)聯(lián),特別加強(qiáng)電子技能與工藝的訓(xùn)練。加大經(jīng)費(fèi)和實(shí)踐條件的投入,擴(kuò)大開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室。
2.2強(qiáng)化相關(guān)實(shí)踐科目的學(xué)習(xí)電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽以應(yīng)用設(shè)計(jì)為主要內(nèi)容,涉及電子工藝、模擬電路、數(shù)字電路、單片機(jī)應(yīng)用、可編程邏輯器件、EDA工具軟件和PCB制作等相關(guān)科目。雖然參加電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽往往以大三、大四學(xué)生為主力軍,但是相關(guān)課程的學(xué)習(xí)從大二就已開(kāi)始,所以應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生有的放矢地強(qiáng)化相關(guān)科目的學(xué)習(xí),夯實(shí)理論基礎(chǔ),積淀科技文化底蘊(yùn)。
(一)成立電子設(shè)計(jì)興趣小組階段
成立電子設(shè)計(jì)興趣小組的目的是為那些學(xué)有余力的同學(xué)提供一個(gè)拓展課程和專業(yè)知識(shí)場(chǎng)所,創(chuàng)造一個(gè)同學(xué)們進(jìn)行電子設(shè)計(jì)交流的機(jī)會(huì)。興趣小組活動(dòng)以教師為主導(dǎo),學(xué)生為主體,在老師的指導(dǎo)下采用高年級(jí)學(xué)生帶低年級(jí)學(xué)生的方式,常年開(kāi)展活動(dòng)。對(duì)于一年級(jí)的同學(xué),主要是提高他們程序設(shè)計(jì)能力;對(duì)于二年級(jí)同學(xué),提高他們單元電路的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試以及單片機(jī)開(kāi)發(fā)和應(yīng)用的能力;對(duì)于三年級(jí)同學(xué),主要提高他們系統(tǒng)電路的設(shè)計(jì)、安裝和調(diào)試能力。電子設(shè)計(jì)興趣小組對(duì)隊(duì)員的進(jìn)入和退出要求不作嚴(yán)格規(guī)定,有興趣有毅力的學(xué)生會(huì)堅(jiān)持下來(lái)并認(rèn)真完成任務(wù),跟不上的學(xué)生就會(huì)自動(dòng)退出。
(二)中期培訓(xùn)階段
在每年的3月初,正式啟動(dòng)參加全國(guó)或全省大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽相關(guān)工作。因成立電子設(shè)計(jì)興趣小組的目的之一是為電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽培訓(xùn)后備力量,所以參賽學(xué)生主要在電子設(shè)計(jì)興趣小組中產(chǎn)生。這個(gè)階段培訓(xùn)的主要內(nèi)容是在電子設(shè)計(jì)興趣小組活動(dòng)項(xiàng)目的基礎(chǔ)上,對(duì)單元電路、單片機(jī)小系統(tǒng)和EDA小系統(tǒng)應(yīng)用進(jìn)行設(shè)計(jì)、制作和調(diào)試。培訓(xùn)時(shí)間在每周的周末,每周培訓(xùn)結(jié)束后,指導(dǎo)教師會(huì)布置一些項(xiàng)目讓學(xué)生做,并在下一次課前檢查學(xué)生的完成情況。在6月底,教師根據(jù)每次任務(wù)的完成情況進(jìn)行篩選,并最終確定暑期培訓(xùn)隊(duì)員。
(三)暑期賽前培訓(xùn)階段
經(jīng)過(guò)中期培訓(xùn)以后,按照比賽要求讓學(xué)生自愿組隊(duì)。在隊(duì)內(nèi),隊(duì)員按負(fù)責(zé)單片機(jī)和EDA程序設(shè)計(jì)、硬件設(shè)計(jì)和報(bào)告撰寫(xiě)進(jìn)行分工。指導(dǎo)教師根據(jù)我校在競(jìng)賽中擅長(zhǎng)儀器儀表和通信兩個(gè)方向,對(duì)學(xué)生進(jìn)行系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)培訓(xùn)。在培訓(xùn)的過(guò)程中著重培養(yǎng)學(xué)生檢索資料的能力、系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力、分析排除故障能力、設(shè)計(jì)報(bào)告撰寫(xiě)能力等。賽前培訓(xùn)每個(gè)題目一般安排8天左右時(shí)間,分資料查找、方案認(rèn)證、單元電路設(shè)計(jì)、系統(tǒng)電路調(diào)試和測(cè)試這幾個(gè)階段。為了讓學(xué)生適應(yīng)比賽現(xiàn)場(chǎng)氛圍,賽前半月進(jìn)行模擬比賽演練,嚴(yán)格按照比賽時(shí)間和規(guī)則要求學(xué)生完成規(guī)定的任務(wù)。在競(jìng)賽組委會(huì)下達(dá)了競(jìng)賽所需儀器設(shè)備和器件后,準(zhǔn)備好相關(guān)的儀器和器件,并讓學(xué)生進(jìn)行有針對(duì)性的準(zhǔn)備。
(四)賽后工作
在學(xué)生完成參賽作品測(cè)試后,召集指導(dǎo)老師和參賽學(xué)生召開(kāi)專門會(huì)議,對(duì)本屆比賽的作賽后總結(jié),總結(jié)本次比賽題目涉及的知識(shí)點(diǎn),完成項(xiàng)目時(shí)的不足之處,以及今后努力的方向。最后,并把所有訓(xùn)練時(shí)和競(jìng)賽的技術(shù)資料歸檔保存,傳承給下一屆的學(xué)生作為參考。
二、大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽促進(jìn)了我校電子信息類專業(yè)課程體系和教學(xué)內(nèi)容的改革
通過(guò)組織學(xué)生參加大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽,發(fā)現(xiàn)我校電子信息類學(xué)生存在理論基礎(chǔ)較好而動(dòng)手能力較差、參與意識(shí)較強(qiáng)而工程素養(yǎng)不足等現(xiàn)象。這說(shuō)明現(xiàn)有的教學(xué)內(nèi)容和課程體系急需改革,如:在平時(shí)實(shí)驗(yàn)課中,驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)多而自主設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)少,單科性實(shí)驗(yàn)多而綜合性實(shí)驗(yàn)少,采用傳統(tǒng)的方法多而應(yīng)用最新的技術(shù)少。針對(duì)這些問(wèn)題,我們對(duì)現(xiàn)有的電子信息類課程體系進(jìn)行了一些調(diào)整和改革。
(一)理論和實(shí)踐并重,不斷完善課程體系和教學(xué)內(nèi)容
根據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)和大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽內(nèi)容,我們對(duì)課程體系和教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了調(diào)整,調(diào)整主要內(nèi)容有三個(gè)方面,第一,理順各門課之間的銜接關(guān)系,做到教學(xué)內(nèi)容知識(shí)寬但不重復(fù)。些外,為了讓學(xué)生了解電子信息領(lǐng)域的新知識(shí)和新技術(shù),我們?cè)谶x修課中開(kāi)設(shè)了《前沿技術(shù)講座》課程,分別講述各自研究方向的新知識(shí)、新技術(shù)和新應(yīng)用。第二,在重視理論教學(xué)的同時(shí),加強(qiáng)了實(shí)踐教學(xué)。除了增加了實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)和綜合實(shí)驗(yàn)課程外,還在選修課中增加了《電子線路設(shè)計(jì)制作》、《電子系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)》等兩門綜合設(shè)計(jì)性選修課,在實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)增加了《綜合設(shè)計(jì)》實(shí)踐環(huán)節(jié),讓學(xué)生有更多的時(shí)間參與實(shí)踐,提高了他們的實(shí)踐動(dòng)手能力和工程應(yīng)用能力。第三,由于可編程器件的不斷發(fā)展和應(yīng)用,對(duì)電子信息類的程序設(shè)計(jì)能力提出了更高的要求。在課程體系中,我們?cè)黾印稊?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》等程序設(shè)計(jì)類課程,以加強(qiáng)對(duì)學(xué)生程序設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)。
(二)實(shí)踐教學(xué)體系改革
根據(jù)大學(xué)生電子競(jìng)賽對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力的要求。通過(guò)研究與探索,我們優(yōu)化了實(shí)踐教學(xué)體系,按照學(xué)生認(rèn)識(shí)———訓(xùn)練———?jiǎng)?chuàng)新能力形成規(guī)律,整合實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容,構(gòu)建由專業(yè)認(rèn)知、專業(yè)技能訓(xùn)練、課程實(shí)驗(yàn)、開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)、電子系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)、中期實(shí)驗(yàn)、畢業(yè)實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)、科技競(jìng)賽組成的實(shí)踐教學(xué)體系,實(shí)踐教學(xué)的比例占總學(xué)時(shí)的27%左右。實(shí)踐教學(xué)體系整合課程實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,按照基本實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)四個(gè)層次設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)方面,對(duì)于基礎(chǔ)性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),我們規(guī)定了必做內(nèi)容和選做內(nèi)容;對(duì)綜合性和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn),我規(guī)定了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本要求和擴(kuò)展要求。這樣,對(duì)學(xué)生即達(dá)到某一實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡墓残杂?xùn)練,又實(shí)現(xiàn)了對(duì)學(xué)生的個(gè)性化培養(yǎng)。
(三)不斷豐富教學(xué)方法和教學(xué)手段,提高了教學(xué)的質(zhì)量和效率
除了采用傳統(tǒng)的板書(shū)和多媒體技術(shù)教學(xué)手段之外,我們盡可能將各種EDA仿真軟件應(yīng)用到理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)中。讓學(xué)生很直觀地認(rèn)識(shí)到各種理論知識(shí)在實(shí)際中的應(yīng)用及應(yīng)用效果。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,對(duì)于安裝電路和焊接電路等一些技能性工作,我們要求學(xué)生在課外學(xué)時(shí)完成。采用這些教學(xué)方法和手段,不僅提高了教學(xué)質(zhì)量和效率,而且節(jié)約實(shí)驗(yàn)成本和實(shí)驗(yàn)室的有效利用率。
三、電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽促進(jìn)了創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)
大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽對(duì)實(shí)驗(yàn)儀器的功能、性能、類型及實(shí)驗(yàn)室的管理模式提出了更高的要求,原來(lái)實(shí)驗(yàn)室常規(guī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)儀器和管理模式不能滿足大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽、工程應(yīng)用型人才以及創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的要求。為了給學(xué)生創(chuàng)新型的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和教師的科研創(chuàng)造一個(gè)良好的平臺(tái),我們建成了電子創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室。實(shí)驗(yàn)室建設(shè)以建設(shè)先進(jìn)、實(shí)用、開(kāi)放的現(xiàn)代化實(shí)驗(yàn)室為目標(biāo),建成了7個(gè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái):高頻電路實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、EDA實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、單片機(jī)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、電子測(cè)量、綜合電路實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、DSP實(shí)驗(yàn)平臺(tái)和通信工程實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。電子創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室能滿足綜合課程設(shè)計(jì)、學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)、電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽、教師科研和創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)的需要。電子創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室以開(kāi)放性建設(shè)模式為基礎(chǔ)建立了較為完善的開(kāi)放制度,為最大限度地發(fā)揮實(shí)驗(yàn)室的效能,除實(shí)驗(yàn)教學(xué)所安排的時(shí)間段外,其他時(shí)間段面向所有學(xué)生開(kāi)放,這種管理方式,保障了多元化實(shí)踐教學(xué)模式的正常運(yùn)行。
四、大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽促進(jìn)師資隊(duì)伍的建設(shè)
大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽題目有類型較多,涉及的知識(shí)幾乎涵蓋到電子信息類專業(yè)的專業(yè)必修課和專業(yè)選修課的所有知識(shí)。在指導(dǎo)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的過(guò)程中,教師會(huì)接觸到各種各樣的知識(shí)和技術(shù),在指導(dǎo)競(jìng)賽過(guò)程中,教師和教師、教師和學(xué)生之間的交流會(huì)更加拓寬教師的學(xué)術(shù)和專業(yè)視野,每一屆比賽結(jié)束之后留下的技術(shù)資料更是教師最寶貴的資料。經(jīng)過(guò)歷屆指導(dǎo),教師在參與實(shí)踐的過(guò)程中,不斷積累經(jīng)驗(yàn),吸收前沿知識(shí)和技術(shù)。這不僅對(duì)他們提高教學(xué)水平有很大幫助,而且也會(huì)慢慢找到自己的研究方向,并充分運(yùn)用以往的研究經(jīng)驗(yàn),形成清晰的學(xué)術(shù)觀念,逐漸地提高自己的科研能力。因此,競(jìng)賽的指導(dǎo)過(guò)程也是中青年教師提高教學(xué)能力和增強(qiáng)科研能力的過(guò)程。
五、結(jié)語(yǔ)
(1)學(xué)生掌握的專業(yè)知識(shí)參差不齊,而電子設(shè)計(jì)所用的集成芯片種類型號(hào)繁多,學(xué)生必須學(xué)會(huì)自己查閱資料,尤其要會(huì)查閱英文資料。
(2)學(xué)生雖有一定的動(dòng)手能力,但容易僅憑經(jīng)驗(yàn)?zāi)玫皆骷苯釉陔娐钒迳线M(jìn)行焊接,往往導(dǎo)致功能測(cè)試時(shí)糾錯(cuò)困難。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展,學(xué)生利用計(jì)算機(jī)仿真軟件進(jìn)行硬件原理圖的設(shè)計(jì)是發(fā)展的必然趨勢(shì)。
(3)學(xué)生制作出的電子作品外觀布局多樣,如何將設(shè)計(jì)好的電路進(jìn)行科學(xué)PCB制板能力制板,才能方便焊接,且減少相互干擾,是設(shè)計(jì)最終成功的關(guān)鍵。
(4)學(xué)生在焊接技術(shù)不夠嫻熟,使得電子作品調(diào)試不能完全達(dá)到要求,焊接的好壞,直接關(guān)系到電子產(chǎn)品或制作的質(zhì)量。為了取得好的賽績(jī),必須著力培養(yǎng)學(xué)生電子設(shè)計(jì)制作的綜合能力,即查閱資料、硬件原理圖的設(shè)計(jì)、電路板的布線與制作、焊接功能測(cè)試能力。其中硬件原理圖的設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)是教學(xué)中的突出難點(diǎn)。
二、Proteus硬件仿真技術(shù)改革電子設(shè)計(jì)大賽教學(xué)內(nèi)容
電子設(shè)計(jì)大賽采取理論教學(xué)與制作訓(xùn)練結(jié)合的集訓(xùn)思路對(duì)學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo)。理論部分進(jìn)行模塊化分解包括:基本元件;傳感器;集成芯片部分。教師按此分類進(jìn)行模塊化理論教學(xué),學(xué)生通過(guò)模塊來(lái)構(gòu)建自己的知識(shí)結(jié)構(gòu),形成個(gè)體獨(dú)特的知識(shí)體系。制作訓(xùn)練部分包括:電子儀器和Proteus仿真軟件的使用;常用的基本單元模塊的設(shè)計(jì)和制作;綜合電子制作訓(xùn)練。理論教學(xué)和制作訓(xùn)練在時(shí)間安排上遵循交替進(jìn)行原則,并增加了Proteus硬件仿真技術(shù)的應(yīng)用。Proteus是英國(guó)Lab-centerelectronics公司于1989年開(kāi)發(fā)的一款電路仿真軟件,擁有豐富的元器件、各種虛擬儀器、圖形化的分析功能,現(xiàn)已在全球50多個(gè)國(guó)家得到應(yīng)用,廣泛應(yīng)用于高校的大學(xué)生或研究生電子學(xué)教學(xué)與實(shí)驗(yàn)以及公司實(shí)際電路設(shè)計(jì)與生產(chǎn)。Proteus主要由兩部分組成:ISIS原理圖設(shè)計(jì)仿真系統(tǒng);ARES印制電路板設(shè)計(jì)系統(tǒng)。硬件原理圖的設(shè)計(jì)能力是困擾學(xué)生的突出難題,也是保障電子設(shè)計(jì)制作成功的重要前提。因此,在電子設(shè)計(jì)大賽中將主要應(yīng)用Proteus軟件的ISIS原理圖設(shè)計(jì)仿真系統(tǒng)輔助教學(xué)。Proteus軟件硬件原理圖設(shè)計(jì)及仿真的具體步驟為:新建設(shè)計(jì)文件并設(shè)置圖紙參數(shù)和相關(guān)信息;放置元器件;對(duì)原理圖進(jìn)行布線;利用ISIS提供的電氣規(guī)則檢查命令檢查原理圖,調(diào)整原理圖布局;電路運(yùn)行調(diào)試。
三、Proteus硬件仿真技術(shù)在電子設(shè)計(jì)大賽中的教學(xué)實(shí)施
Proteus硬件仿真技術(shù)作為一種先進(jìn)的教學(xué)手段,貫穿應(yīng)用于電子設(shè)計(jì)大賽的理論教學(xué)和制作訓(xùn)練教學(xué)全過(guò)程。
1.Proteus硬件仿真技術(shù)在理論教學(xué)中應(yīng)用Proteus軟件提供了很多種類的虛擬仿真工具,包括探針、虛擬儀器、信號(hào)發(fā)生器、仿真圖表等。Proteus軟件的虛擬仿真模式包括交互式動(dòng)態(tài)仿真和基于圖表的靜態(tài)仿真。采用虛擬演示實(shí)驗(yàn)的方法,將Proteus仿真技術(shù)引入電子設(shè)計(jì)大賽理論教學(xué)環(huán)節(jié),教師可以通過(guò)多媒體展示電路的仿真情況,形象地講解電路理論及原理,使學(xué)生清晰觀察到電路運(yùn)行的現(xiàn)象、信號(hào)波形以及各種參數(shù)曲線,從感性上加深對(duì)電路原理與性能的理解,直觀地掌握教學(xué)內(nèi)容,提高教學(xué)的效果與效率。以非門電路組成非對(duì)稱型振蕩電路為例,電路的基本工作原理是利用電容器的充放電。當(dāng)輸入電壓達(dá)到非門的閥值電壓Vth時(shí),非門的輸出狀態(tài)發(fā)生變化。因此,電路輸出地脈沖波形參數(shù)直接取決于電路中阻容元件的數(shù)值。通過(guò)Proteus軟件的交互式動(dòng)態(tài)仿真方式,采用虛擬示波器輸出電路中的四處節(jié)點(diǎn)波形,從波形結(jié)果發(fā)現(xiàn):非對(duì)稱型多諧振蕩器的輸出波形是不對(duì)稱的,輸出脈沖寬度tw1=RC,tw2=1.2RC,T=2.2RC。通過(guò)調(diào)節(jié)R和C值,可改變輸出信號(hào)的振蕩頻率,改變C實(shí)現(xiàn)輸出頻率的粗調(diào),改變R實(shí)現(xiàn)輸出頻率的細(xì)調(diào)。
2.Proteus硬件仿真技術(shù)在制作訓(xùn)練中應(yīng)用
制作訓(xùn)練采用循序漸進(jìn)的方式進(jìn)行,制作訓(xùn)練初期主要是電子儀器和Proteus軟件的使用;從制作訓(xùn)練中期開(kāi)始,需針對(duì)常用的基本單元模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)與制作;制作訓(xùn)練后期,以往屆賽題和模擬賽題為訓(xùn)練內(nèi)容進(jìn)行綜合電子制作。通過(guò)分析往屆賽題發(fā)現(xiàn),計(jì)數(shù)顯示電路的設(shè)計(jì)訓(xùn)練是賽前培訓(xùn)的重點(diǎn)之一?,F(xiàn)以一款數(shù)字顯示倒計(jì)時(shí)定時(shí)基本單元電路的設(shè)計(jì)為例,該電路適用于各種需要定時(shí)的場(chǎng)合,如電話定時(shí)、路燈定時(shí)、某一種狀態(tài)或過(guò)程控制定時(shí)等。按照Proteus硬件原理圖設(shè)計(jì)步驟,電路主要由計(jì)數(shù)脈沖產(chǎn)生電路、減法計(jì)數(shù)與數(shù)字顯示電路組成。其中計(jì)數(shù)脈沖產(chǎn)生電路可以由NE555芯片按照多諧振蕩電路進(jìn)行接線,也可以由簡(jiǎn)單的門電路產(chǎn)生,還可以由運(yùn)放電路產(chǎn)生,此處簡(jiǎn)要地用矩形波信號(hào)源表示計(jì)數(shù)脈沖輸入信號(hào)。減法計(jì)數(shù)與數(shù)字顯示電路主要由可預(yù)置4位二進(jìn)制可逆計(jì)數(shù)器U1(74HC193)、U2(譯碼/驅(qū)動(dòng)CD4511)、U3共陰極七段數(shù)碼管組成。R2與C1組成預(yù)置數(shù)電路,在通電瞬間對(duì)U1(74HC193)進(jìn)行預(yù)置數(shù)9。之后,U1的4腳每接收到一個(gè)負(fù)脈沖,U1計(jì)數(shù)一次并減一,數(shù)碼顯示由9變成8,當(dāng)定時(shí)時(shí)間一到,顯示器顯示0,并且U1的13腳TCD輸出一負(fù)脈沖,由該信號(hào)驅(qū)動(dòng)各種執(zhí)行元件,如晶體管、晶閘管、繼電器、光耦合器等。本電路作為一款通用基本電路,只需稍作改動(dòng)就可實(shí)現(xiàn)多種功能,例如需要進(jìn)行兩位數(shù)顯示,只需改用兩片74HC193分別對(duì)個(gè)位和十位進(jìn)行計(jì)數(shù),再用兩片CD4511驅(qū)動(dòng)兩位數(shù)字顯示即可;如果需要實(shí)現(xiàn)倒計(jì)時(shí)定時(shí)報(bào)警功能,只需利用U1(74HC193)的13腳TCD作為觸發(fā)信號(hào)連接驅(qū)動(dòng)蜂鳴器的執(zhí)行電路即可。采用Proteus硬件仿真技術(shù),在原理圖設(shè)計(jì)階段就可以進(jìn)行評(píng)估,驗(yàn)證所設(shè)計(jì)的電路是否達(dá)到要求的技術(shù)指標(biāo),還可以通過(guò)改變?cè)骷?shù)使整個(gè)電路的性能最優(yōu)化,大大節(jié)省了設(shè)計(jì)時(shí)間與經(jīng)費(fèi),提高了設(shè)計(jì)效果和質(zhì)量。
四、Proteus硬件仿真技術(shù)在電子設(shè)計(jì)大賽中實(shí)施的效果評(píng)價(jià)
1.Proteus為電子設(shè)計(jì)大賽提供了多媒體教學(xué)平臺(tái)
Proteus軟件為理論教學(xué)提供了先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)、演示和電路分析。教師可以在多媒體教室中深入淺出地分析各種電路的特性,講解各種參數(shù)改變對(duì)電路的影響,幫助學(xué)生突破抽象的難點(diǎn)知識(shí)的理解,形成扎實(shí)系統(tǒng)的知識(shí)體系。
2.Proteus為電子設(shè)計(jì)大賽提供了虛擬實(shí)訓(xùn)平臺(tái)
Proteus軟件所提供的一系列元件庫(kù),既能實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)箱固定模塊的驗(yàn)證功能,還能根據(jù)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整,整個(gè)過(guò)程不受時(shí)間、空間限制,突破了傳統(tǒng)實(shí)訓(xùn)室的局限性,克服了學(xué)校經(jīng)費(fèi)不足和儀器設(shè)備不足對(duì)教學(xué)指導(dǎo)的困擾。
3.Proteus為電子設(shè)計(jì)大賽提供了創(chuàng)新平臺(tái)
Proteus軟件提供的硬件仿真功能,為電子設(shè)計(jì)大賽注入了活力,培養(yǎng)了學(xué)生科學(xué)的電子設(shè)計(jì)方法,有效地提高了學(xué)生針對(duì)實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行電子設(shè)計(jì)制作的能力以及創(chuàng)新發(fā)揮的能力。
五、結(jié)語(yǔ)
1系統(tǒng)設(shè)計(jì)需求分析
在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,要確定用戶角色。在互聯(lián)網(wǎng)電子商務(wù)系統(tǒng)中,其角色為客戶。因?yàn)?,角色并不是都表示人,也可以是外部系統(tǒng)。所以,本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)處理角色就是一個(gè)外部系統(tǒng)。客戶在登陸到電子商務(wù)系統(tǒng)的首頁(yè)時(shí),可以根據(jù)需求選擇商品,并能夠?qū)⑸唐芳尤氲较到y(tǒng)的購(gòu)物車之中,然后用戶在判斷商品價(jià)值后,基于購(gòu)買決策為商品付賬,就相當(dāng)于完成一次電子商務(wù)交易,提升系統(tǒng)可用性[13-15]。在整個(gè)電子商務(wù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,可以確保該電子商務(wù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)完成后符合用戶實(shí)際應(yīng)用需求。
2基于UML設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)電子商務(wù)系統(tǒng)
2.1系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
采用UML對(duì)象建模,在財(cái)務(wù)軟件的客戶端與數(shù)據(jù)庫(kù)之間可以加入了一個(gè)中間層,將財(cái)務(wù)軟件應(yīng)用程序的將業(yè)務(wù)規(guī)則、數(shù)據(jù)訪問(wèn)以及合法性校驗(yàn)等放到中間層進(jìn)行處理。系統(tǒng)的客戶端采用JavaScript、Java等網(wǎng)絡(luò)編程語(yǔ)言編寫(xiě),其腳本程序簡(jiǎn)單易用、靈活性強(qiáng),可以控制整個(gè)Web頁(yè)面。其總體結(jié)構(gòu)如圖1所示。
2.2系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)
對(duì)于UML對(duì)象建模中,在設(shè)計(jì)電子商務(wù)系統(tǒng)中,能夠用統(tǒng)一的UML建模語(yǔ)言,構(gòu)建電子商務(wù)系統(tǒng),提升系統(tǒng)軟件的可用性。其電子商務(wù)系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)如圖2所示。用戶管理:主要通過(guò)全局變量,記錄系統(tǒng)中的登錄用戶信息。商品管理:查看商品基本信息;根據(jù)商品名稱查看商品;對(duì)查詢結(jié)果進(jìn)行操作。電子商務(wù)購(gòu)物管理:用戶查看商品,選擇要購(gòu)買的商品;能夠?qū)⒂脩暨x中的商品加入到電子商務(wù)系統(tǒng)的購(gòu)物車中,并且確保購(gòu)物車信息也可以依據(jù)用戶需求變化,動(dòng)態(tài)的更改購(gòu)物車數(shù)據(jù)。
2.3分析電子商務(wù)系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程
該電子商務(wù)系統(tǒng)是針對(duì)消費(fèi)者購(gòu)買商品設(shè)計(jì)的。消費(fèi)者分為兩類,一類是會(huì)員,若是某會(huì)員要購(gòu)買,直接登錄網(wǎng)站,就可以購(gòu)買所需要的商品了;另一類是普通瀏覽者,該瀏覽者可以瀏覽網(wǎng)站基本信息,若要購(gòu)買,則必須確保系統(tǒng)的用戶先進(jìn)行注冊(cè)之后,才可以在該電子商務(wù)網(wǎng)站中購(gòu)買展示的商品。并且,基于UML技術(shù),用戶在注冊(cè)成系統(tǒng)用戶后,就可以選擇所需的商品,同時(shí)系統(tǒng)將會(huì)為用戶生成商品訂單,確保電子商務(wù)系統(tǒng)能夠滿足用戶使用需求。電子商務(wù)系統(tǒng)的主要業(yè)務(wù)流程,如圖3所示。
2.4UML建模設(shè)計(jì)
對(duì)象設(shè)計(jì):UML對(duì)象建模中,確定設(shè)計(jì)模型中的類、關(guān)聯(lián)、接口和現(xiàn)實(shí)服務(wù)的算法??梢愿鶕?jù)動(dòng)態(tài)模型中的行為和功能模型中的用例描述確定類的服務(wù),然后設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)服務(wù)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法,主要是選擇能正確描述信息的邏輯結(jié)構(gòu)和相應(yīng)的能夠高效實(shí)現(xiàn)算法的物理結(jié)構(gòu)。在UML中,一個(gè)系統(tǒng)由若干個(gè)用例圖描述,用例圖的主要元素是用例和角色。如圖,是在網(wǎng)上商店系統(tǒng)經(jīng)理的用例圖如圖4。優(yōu)化設(shè)計(jì):UML對(duì)象建模中,還能夠從效率和清晰性角度優(yōu)化對(duì)象模型[15],提高效率和調(diào)整繼承關(guān)系;采用抽象與具體的方法來(lái)優(yōu)化繼承關(guān)系,增加派生屬性和派生關(guān)聯(lián)可以提高訪問(wèn)效率,以實(shí)現(xiàn)財(cái)務(wù)軟件代碼共享、減少冗余。在UML中,顯示了互聯(lián)網(wǎng)電子商務(wù)系統(tǒng)的類圖。上圖顯示了從用戶登陸首頁(yè)選擇商品到結(jié)帳離開(kāi)類之間的關(guān)系,分別由4種類圖組成。主要就是將JSP與Servlet技術(shù)聯(lián)合使用,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電子商務(wù)系統(tǒng)的用戶提供動(dòng)態(tài)的內(nèi)容服務(wù)。設(shè)計(jì)對(duì)象約束:基于UML對(duì)象建模的財(cái)務(wù)軟件設(shè)計(jì)中,無(wú)論是消費(fèi)者、商戶還是銀行員工都可以通過(guò)Internet訪問(wèn)該系統(tǒng),完成各自授權(quán)的活動(dòng)、工作。
3系統(tǒng)應(yīng)用效益分析
以基于UML的電子商務(wù)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)為視角,以MyEclipse6.0開(kāi)發(fā)平臺(tái)為開(kāi)發(fā)環(huán)境,介紹基于UML建模技術(shù),并結(jié)合實(shí)例說(shuō)明面向?qū)ο筌浖墓ぷ鬟^(guò)程。實(shí)踐表明,基于Java三層架構(gòu)設(shè)計(jì)的軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)清晰、便于維護(hù),具有代碼復(fù)用之功能?;赨ML設(shè)計(jì)出的互聯(lián)網(wǎng)電子商務(wù)系統(tǒng),系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)清晰、便于維護(hù),能夠構(gòu)造一個(gè)科學(xué)準(zhǔn)確的互聯(lián)網(wǎng)電子商務(wù)系統(tǒng)模型,提升系統(tǒng)設(shè)計(jì)質(zhì)量,提升12.0%,將設(shè)計(jì)好的系統(tǒng)應(yīng)用到實(shí)踐中發(fā)揮積極的應(yīng)用效益。在本次電子商務(wù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,基于UML技術(shù),分析電子商務(wù)系統(tǒng)的建模開(kāi)發(fā)工作,將UML應(yīng)用到系統(tǒng)開(kāi)發(fā)過(guò)程中,不僅可以提升系統(tǒng)開(kāi)發(fā)工的靈活性,也可以提升系統(tǒng)的可擴(kuò)展性與維護(hù)性,使設(shè)計(jì)完成的系統(tǒng)更具用戶使用性能,發(fā)揮積極應(yīng)用效益。
4結(jié)論
綜上所述,在設(shè)計(jì)電子商務(wù)系統(tǒng)中,應(yīng)用UML技術(shù),具有應(yīng)用價(jià)值,可以在實(shí)踐電子商務(wù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中推廣應(yīng)用該技術(shù)。
作者:龐敏 單位:寶雞職業(yè)技術(shù)學(xué)院
參考文獻(xiàn):
[1]藍(lán)鷹.基于UML的高校圖書(shū)電子商務(wù)系統(tǒng)分析和設(shè)計(jì)[J].智能計(jì)算機(jī)與應(yīng)用,2014(4):43-46.
[2]趙永紅,劉利民,魏家瑞,等.基于多層架構(gòu)的B2C電子商務(wù)系統(tǒng)的建模研究[J].內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);自然科學(xué)版,2011,30(1):47-53.
[3]何耀光,康汶,詹先信,等.基于UML的電子商務(wù)在線銷售系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)[J].計(jì)算機(jī)與現(xiàn)代化,2011(2):171-174.
[4]侯秀美.基于UML的電子商務(wù)系統(tǒng)建模及應(yīng)用研究[D].南昌:南昌大學(xué),2012.
[5]唐路其.基于UML的電子商務(wù)系統(tǒng)的建模及實(shí)現(xiàn)[D].南昌:南昌大學(xué),2014.
[6]賈鳳玲,李小天.UML在電子商務(wù)網(wǎng)上支付系統(tǒng)建模中的應(yīng)用[J].福建電腦,2015(4):38-40.
[7]倪芳.基于MVC的電子商務(wù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].廈門:廈門大學(xué),2014.
[8]譚敏,范強(qiáng).電子商務(wù)數(shù)字取證模型設(shè)計(jì)[J].網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)與應(yīng)用,2014(7):110-111.
[9]劉定智.電子商務(wù)站點(diǎn)設(shè)計(jì)中的UML用例新應(yīng)用[J].科學(xué)與財(cái)富,2012(2):104-104.
[10]華文立.基于Java三層架構(gòu)的電子商務(wù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].蚌埠學(xué)院學(xué)報(bào),2015(2):7-11.
[11]李傳煌,王偉明,施銀燕,等.一種UML軟件架構(gòu)性能預(yù)測(cè)方法及其自動(dòng)化研究[J].軟件學(xué)報(bào),2013(7):1512-1528.
[12]胡文生,趙明,楊劍峰,等.敏捷開(kāi)發(fā)過(guò)程中的迭代策略分析[J].微電子學(xué)與計(jì)算機(jī),2012,29(5):165-169.
[13]王蘋(píng).基于UML建模的銷售系統(tǒng)研究[J].煤炭技術(shù),2011,30(6):268-270.
考慮到汽車電氣系統(tǒng)由大電流電動(dòng)機(jī)、繼電器、螺線管、車燈和不斷顫動(dòng)的開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)組成,因此出現(xiàn)尖峰信號(hào)和噪聲就一點(diǎn)也不奇怪了。另外,交流發(fā)電機(jī)是采用斬波勵(lì)磁調(diào)整的三相電機(jī),有時(shí)會(huì)以非常大的電流對(duì)電池充電。因此,對(duì)于工作在汽車環(huán)境中的電路設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō),尤其是需要適應(yīng)在負(fù)載突降和雙電池助推情況下產(chǎn)生的高輸入電壓電路。
無(wú)源保護(hù)電路
用于汽車電子產(chǎn)品的無(wú)源保護(hù)網(wǎng)絡(luò)如圖1所示。與此相同或類似的電路廣泛用于保護(hù)與汽車12V總線連接的各種系統(tǒng)。這種網(wǎng)絡(luò)防止高壓尖峰、持續(xù)過(guò)壓、電池反向和電流過(guò)度消耗造成損害。圖1的電流保護(hù)作用很明顯,如果負(fù)載電流超過(guò)1A的時(shí)間很長(zhǎng),保險(xiǎn)絲F1就會(huì)熔化。D1與F1結(jié)合防止電池反向連接造成損害,大電流流經(jīng)正向偏置的D1并燒斷保險(xiǎn)絲。電解電容器大約在額定電壓的150時(shí)有一個(gè)有趣的特性:隨著終端電壓的提高,這種電容消耗的電流也越來(lái)越大,就C1而言,它在輸入持續(xù)升高時(shí)起箝位作用(最終燒斷保險(xiǎn)絲)。雙電池助推時(shí)的電壓為28V左右,這不會(huì)燒斷保險(xiǎn)絲,因?yàn)镃125V的額定值足夠高,額外消耗的電流很少。電感器增加了很小的電阻,以限制峰值故障電流以及輸入瞬態(tài)的轉(zhuǎn)換率,從而在存在尖峰時(shí)幫助C1實(shí)現(xiàn)箝位。
無(wú)源網(wǎng)絡(luò)的主要缺點(diǎn)是它依靠燒斷保險(xiǎn)絲來(lái)防止過(guò)流、過(guò)壓和電池反向造成損害。另一個(gè)缺點(diǎn)是,它依靠電解電容實(shí)現(xiàn)箝位。這種電容器老化以后,電解質(zhì)會(huì)變干,等效串聯(lián)電阻(ESR)提高的特性也就消失了,這會(huì)損害箝位效果。有時(shí)D1采用大的齊納二極管以幫助這個(gè)電容器發(fā)揮作用。人們已經(jīng)設(shè)計(jì)出了有源電路來(lái)克服這些缺點(diǎn)。
有源電路
圖2顯示了一個(gè)有源解決方案,該方案用于屏蔽敏感電路,使其免受變化不定的12V汽車系統(tǒng)的影響。采用LT1641來(lái)驅(qū)動(dòng)輸入N溝道MOSFET,而上述提供無(wú)源解決方案就不具備這種附加保護(hù):首先,LT1641在輸入低于9V時(shí)斷開(kāi)負(fù)載,以防在低輸入電壓時(shí)系統(tǒng)失靈,并在起動(dòng)時(shí)或充電系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí),減少系統(tǒng)向非關(guān)鍵負(fù)載提供寶貴的電流的機(jī)會(huì);其次,LT1641在首次加電時(shí)逐漸升高輸出電壓,對(duì)負(fù)載實(shí)行軟啟動(dòng);第三,通過(guò)限流和定時(shí)斷路器保護(hù)輸出免受過(guò)載和短路影響。如果發(fā)生電流故障,斷路器就以1至2Hz的速率自動(dòng)重新嘗試建立連接,可以設(shè)定保護(hù)電路上行線路保險(xiǎn)絲的容限,讓它在LT1641的下行線路出現(xiàn)電流故障時(shí)不熔化;最后,圖2所示電路隔離出現(xiàn)在輸入端的過(guò)壓狀態(tài),同時(shí)提供箝位輸出,以便負(fù)載電路在出現(xiàn)過(guò)壓時(shí)能繼續(xù)正常工作。
在12V輸入的通常情況下,LT1641將MOSFET的柵極充電至大約20V以充分提升MOSFET的電壓,并向負(fù)載提供電源。27V齊納二極管D1的兩端分別連接?xùn)艠O與地,但是在9至16V的工作電壓范圍內(nèi)不起作用。當(dāng)輸入升高到超過(guò)16V時(shí),LT1641繼續(xù)給MOSFET的柵極充電,試圖保持MOSFET完全接通。如果輸入升得太高,齊納二極管就會(huì)對(duì)MOSFET的柵極箝位,并將輸出電壓限制在大約24V。LT1641本身在其輸入端能夠處理高達(dá)100V的電壓,而且不受柵極箝位動(dòng)作的影響。柵極箝位電路比無(wú)源解決方案的箝位電路精確得多,而且簡(jiǎn)單地通過(guò)選擇一個(gè)具有合適擊穿電壓的D1,就可以輕松調(diào)整柵極箝位電路以滿足負(fù)載要求。
圖2所示電路在負(fù)載電流高達(dá)1A左右時(shí)工作得很好,但是就更高的負(fù)載電流而言,推薦使用圖3所示電路來(lái)防止MOSFET過(guò)度消耗功率。如果過(guò)壓狀態(tài)持續(xù)存在,如電氣系統(tǒng)由兩個(gè)串聯(lián)電池供電的時(shí)間超過(guò)通常所需時(shí)間,或負(fù)載突降后電流慢速上升以及MOSFET較小時(shí),那么過(guò)度消耗功率是有風(fēng)險(xiǎn)的。輸出由D1和D2取樣,如果輸入超過(guò)16.7V,那么就向“SENSE”引腳反饋一個(gè)信號(hào),以將輸出穩(wěn)定在16.7V。這里的調(diào)節(jié)比圖1所示電路的調(diào)節(jié)更精確,并且可以通過(guò)選擇合適的齊納二極管輕松定制,以滿足負(fù)載的需求。
總的功耗由“TIMER”引腳限制,這個(gè)引腳記錄MOSFET調(diào)節(jié)輸出所用的總時(shí)長(zhǎng)。如果過(guò)壓狀態(tài)持續(xù)超過(guò)15ms,那么LT1641就停機(jī)并允許MOSFET停止輸出調(diào)節(jié)。在大約半秒鐘以后,該電路嘗試重新啟動(dòng)。這種重啟周期一直持續(xù),直到過(guò)壓狀態(tài)消失并恢復(fù)正常工作為止。處理過(guò)流故障的方法與圖2描述的方法相同。
電池反向保護(hù)
簡(jiǎn)單地增加一個(gè)串聯(lián)二極管,就可以給圖2或圖3所示電路增加電池反向保護(hù)功能。
在大多數(shù)情況下,采用普通p-n二極管就可以,如果正向壓降很重要,可以選擇肖特基二極管。在隔離二極管中的功耗不可接受的關(guān)鍵應(yīng)用中,圖4所示的簡(jiǎn)單電路就可以解決這個(gè)問(wèn)題。
在正常工作情況下,MOSFETQ2的體二極管正向偏置,并傳送功率至LT1641。LT1641接通時(shí),Q2柵極獲得驅(qū)動(dòng),從而完全接通。如果輸入反向,那么Q3的射極就被拉低至低于地電平,Q3接通,從而將Q2的柵極拉低并保持其接近Q2的源極電平。在這種情況下,Q2保持?jǐn)嚅_(kāi)狀態(tài),并隔離反向輸入,使其不能到達(dá)LT1641和負(fù)載電路。微安級(jí)電流流經(jīng)1MΩ電阻,到達(dá)LT1641的“GATE”引腳。
高壓LDO用作電壓限幅器
最高輸入電壓額定值為25V或更低的降壓穩(wěn)壓器(如LT1616)一般不考慮用于汽車應(yīng)用。然而,如果與LT3012B/LT3013B等低壓差(LDO)線性穩(wěn)壓器結(jié)合使用,在輸入電壓上的缺點(diǎn)就可以輕松克服。這種尺寸小、效率高的組合如圖5所示,可以在汽車環(huán)境中提供3.3V輸出。
LT3013B擁有4V至80V的寬輸入電壓范圍,并集成了電池反向保護(hù)功能,無(wú)需特殊電壓限制或箝位電路,因此節(jié)省了成本和電路板面積。在以適中的負(fù)載電流工作時(shí),LDO穩(wěn)壓器的效率近似等于VOUT/VIN。如果VOUT比VIN低得多,那么LDO的效率就會(huì)下降。例如,將12V輸入降至3.3V輸出時(shí),效率僅為28。
在圖5中,通過(guò)讓LT3013B在正常輸入電壓范圍內(nèi)以低壓差方式工作實(shí)現(xiàn)更高的效率。在這種情況下,LT3013B的輸出電壓設(shè)定為24V。該LDO的輸出電壓僅比VIN低400mV,它以97的效率為L(zhǎng)T1616降壓型穩(wěn)壓器供電,而且電壓恰好在正常工作電壓范圍的中間。在負(fù)載突降情況下,VIN可能迅速升至高達(dá)80V,但是在VIN超過(guò)24.4V時(shí),LT3013B將調(diào)整它的輸出,并將其有效地“限制”在24V,這剛好在LT1616開(kāi)關(guān)的額定電壓范圍內(nèi)。如果VIN上升至高于24.4V,該LDO的效率會(huì)下降,但是這種情況持續(xù)時(shí)間很短,不會(huì)產(chǎn)生什么不良后果。
電子雜志屬于電子出版物,具有動(dòng)態(tài)、交互性、虛擬性等特性,是基于多媒體電子技術(shù)而研發(fā)的一種新型傳播媒介。電子雜志具有無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì),將成為未來(lái)幾年的發(fā)展趨勢(shì)。動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)無(wú)疑將成為電子雜志的重要環(huán)節(jié),電子雜志的版面不僅是承載媒介,更加成為互動(dòng)媒介。下面就相關(guān)概念作了一下解釋。電子雜志就是通過(guò)數(shù)碼圖片、音頻、視頻、Flas等多媒體電子手段,以雜志的形式呈現(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行傳播的新型媒體介質(zhì),是一個(gè)全新的媒體傳播形式。通過(guò)P2P下載,目前中國(guó)用戶量最多的電子雜志平臺(tái):Xplus、MagBox、ZCOM。它的閱讀模式可以多種選擇,可以在線閱讀或離線閱讀,直接用IE瀏覽器閱讀或通過(guò)發(fā)行方提供的閱讀器閱讀,也可植入PDA、手機(jī)等閱讀。互動(dòng)性:指使用者直接同電腦交流以及對(duì)后續(xù)信息產(chǎn)生影響的能力。研究表明,具有互動(dòng)性特征的媒介系統(tǒng)更易被使用者接受,更能給人以滿足感,更易學(xué)習(xí)與掌握,而且能夠增加合作感。
二、電子雜志版面設(shè)計(jì)的構(gòu)成元素及特征
電子雜志版面構(gòu)成元素除了擁有與傳統(tǒng)雜志相同的:標(biāo)題、圖形圖像、文字等元素之外,還有它獨(dú)特的構(gòu)成元素:動(dòng)畫(huà)(Flash)、視頻、音頻等。網(wǎng)絡(luò)是電子雜志的傳播載體,動(dòng)態(tài)版面是一種人機(jī)界面,同傳統(tǒng)媒體的視覺(jué)傳達(dá)設(shè)計(jì)類似,屬于視覺(jué)傳達(dá)設(shè)計(jì)領(lǐng)域。但是動(dòng)態(tài)版面在遵循視覺(jué)傳達(dá)設(shè)計(jì)一般規(guī)律的同時(shí),也存在它自身特征。電子雜志動(dòng)態(tài)版面特征。電子雜志版面元素不像印刷品那樣為靜態(tài)的線性組合,它是動(dòng)態(tài)的,有聲音的,表現(xiàn)形式多元化,而且由于電子雜志的版面中超鏈接形成電子雜志版面內(nèi)容、信息的無(wú)限擴(kuò)展,這樣就與讀者之間產(chǎn)生了一種互動(dòng)關(guān)系。電子雜志版面運(yùn)用多媒體的表現(xiàn)形式,如用三維動(dòng)畫(huà)、FLASH、GIF動(dòng)畫(huà)、各種音效等手段來(lái)表現(xiàn)電子雜志的內(nèi)容,這些是在傳統(tǒng)的印刷媒體無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。另外,不同于傳統(tǒng)媒體的是他的信息時(shí)效性與持續(xù)性,是在有限的屏幕空間上將視頻等多媒體元素進(jìn)行有機(jī)的排列,根據(jù)設(shè)計(jì)主題的需要進(jìn)行視覺(jué)上的合理排列,使它在傳達(dá)信息的同時(shí)也產(chǎn)生感官上的美感和精神上的享受。電子雜志的媒介互動(dòng)性。在傳統(tǒng)的單向傳播中,受眾是被動(dòng)的。信息受傳者總認(rèn)為受眾是需要被引導(dǎo)、教育的。因此,進(jìn)行內(nèi)容上的深化和創(chuàng)新可以最大限度滿足受眾信息產(chǎn)品的需求,完成大眾傳媒對(duì)受眾教育和引導(dǎo)的宣傳職能。電子雜志是一種網(wǎng)絡(luò)傳播模式,它從根本上改變了傳統(tǒng)大眾傳播模式,讓受眾參與進(jìn)來(lái)與雜志互動(dòng),受眾的反饋也影響著電子雜志的發(fā)展。在電子雜志中,受眾不僅可以看到變化多彩的圖像和視頻,聽(tīng)到動(dòng)人的音樂(lè),還可以像瀏覽平面雜志一樣通過(guò)目錄翻到自己想讀的那一頁(yè),甚至在某一頁(yè)中對(duì)自己想讀的信息也有所選擇。
三、電子雜志國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀
國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀:目前電子雜志在國(guó)內(nèi)處于發(fā)展階段,大約于1993年在深圳由海天電子圖書(shū)公司首次研發(fā)成功。電子雜志在國(guó)內(nèi)發(fā)展至今經(jīng)歷了三個(gè)階段。第一代是傳統(tǒng)雜志簡(jiǎn)單的數(shù)字化,如:眾多雜志的網(wǎng)絡(luò)版:第二代是數(shù)字媒體的雜志化,如:眾多網(wǎng)站在互聯(lián)網(wǎng)中篩選出主體類似的內(nèi)容定期,并且以書(shū)刊的形式,有基本的書(shū)刊欄目架構(gòu);第三代多媒體電子雜志則更強(qiáng)調(diào)互動(dòng)性和多媒體,利用P2P平臺(tái)發(fā)送。第三代多媒體電子雜志是以flash為主要載體的獨(dú)立于網(wǎng)站存在的新興電子書(shū)籍,以EXE格式為主,其最大的特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)在于多媒體和交互性,這點(diǎn)是區(qū)別以往所有電子雜志及其出版物的根本點(diǎn)。隨著電子雜志的產(chǎn)生、發(fā)展、演變,其版面的設(shè)計(jì)也大致經(jīng)歷了相應(yīng)的三個(gè)階段。第一代電子雜志的版面幾乎是純文本的,毫無(wú)雜志版面的特征,僅僅是信息的傳播,版面設(shè)計(jì)極其簡(jiǎn)單;第二代電子雜志版面設(shè)計(jì)有一定進(jìn)步,屬于純文本文字與圖片相結(jié)合,特點(diǎn)是文字多于圖片,并且是只讀版面,版式設(shè)計(jì)比較單一;第三代電子雜志因?yàn)榧夹g(shù)的轉(zhuǎn)變,版面設(shè)計(jì)有了質(zhì)的飛躍。電子雜志版面具有了動(dòng)態(tài)、交互式的特征電子雜志的版面脫離了傳統(tǒng)書(shū)籍版式傳遞信息的承載特性,進(jìn)而轉(zhuǎn)變?yōu)樽x者與書(shū)籍的交流溝通的媒介。優(yōu)秀的版面設(shè)計(jì)可以促進(jìn)信息的傳播。電子雜志是基于強(qiáng)大技術(shù)含量通過(guò)電子網(wǎng)絡(luò)傳播的一種媒介,強(qiáng)大的后臺(tái)技術(shù)賦予它高效、多層次、互動(dòng)的傳播模式,但是如果沒(méi)有合理、科學(xué)的版面設(shè)計(jì)和視覺(jué)表達(dá),電子雜志的優(yōu)勢(shì)是無(wú)法體現(xiàn)的。所以,做好電子雜志版面設(shè)計(jì)的研究是極為重要的。國(guó)外研究現(xiàn)狀:美國(guó)是世界上發(fā)展最早,規(guī)模最大的電子書(shū)市場(chǎng)。新興的網(wǎng)絡(luò)傳版強(qiáng)國(guó)—韓國(guó)也制定了一系列的計(jì)劃,力爭(zhēng)趕超美國(guó)的電子書(shū)市場(chǎng)規(guī)模。目前,這兩個(gè)國(guó)家的電子書(shū)勢(shì)力強(qiáng)于中國(guó),主要是起步早、規(guī)模大、范圍廣。在一定程度上,電子雜志發(fā)展的歷程也決定了其版面設(shè)計(jì)的成熟程度。國(guó)外的電子雜志版面設(shè)計(jì)感極強(qiáng)(如:newwebpick等雜志),突出個(gè)性化元素,更加人性,具有較強(qiáng)的親和力,值得國(guó)內(nèi)電子雜志的借鑒與學(xué)習(xí)。
四、電子雜志動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)的優(yōu)越性和局限性
電子雜志動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)的目的:是力求通過(guò)有效吸引人的形式來(lái)組織信息,把繁雜的信息以多媒體的表現(xiàn)形式科學(xué)、合理地組織起來(lái),更好地、有效地傳達(dá)給受眾。電子雜志擁有大量圖片、音樂(lè)、Flas甚至視頻在版面設(shè)計(jì)上穿插應(yīng)用,使得電子雜志版面與傳統(tǒng)雜志版面相比具備了更多元的表現(xiàn)形式,并且省去了傳統(tǒng)雜志巨大的紙張和印刷成本。這種新型出版物就其內(nèi)容而言,也具有上述紙質(zhì)雜志的屬性,是有固定欄目、按順序連續(xù)出版的刊物。但是,由于它借以存在的載體發(fā)生了根本的變化,已不再是普通紙張,而變成了虛擬網(wǎng)絡(luò)空間、計(jì)算機(jī)、光盤等,這就使得電子雜志與一般的紙質(zhì)雜志相比,既具有優(yōu)越性,也存在局限性。
(一)電子雜志動(dòng)態(tài)版面的優(yōu)越性
1.版面可無(wú)限超鏈接、信息豐富,設(shè)計(jì)更加自由。
2.新的傳播媒介,打破了雜志平面化,開(kāi)創(chuàng)了三維虛擬的立體雜志空間,形式新穎、吸引讀者。
3.無(wú)印刷限制,版面更自由,色彩更鮮亮、明快。
4.成本低,易于發(fā)行、傳播。
5.全方位的視覺(jué)享受,更有效的傳播信息。融合多媒體技術(shù)在版面上編排設(shè)計(jì),這就要求設(shè)計(jì)者考慮的問(wèn)題比單純的傳統(tǒng)雜志版面設(shè)計(jì)要復(fù)雜的多。電子雜志版面設(shè)計(jì)中靜態(tài)的版面構(gòu)成元素皆可加入動(dòng)態(tài)的動(dòng)畫(huà)及聲音、音樂(lè)效果這種動(dòng)靜結(jié)合、視聽(tīng)結(jié)合、互動(dòng)性電子雜志版面,帶給讀者全方位的刺激及享受,使得電子雜志版面更加生動(dòng)對(duì)讀者具有強(qiáng)大吸引力。
(二)電子雜志動(dòng)態(tài)版面的局限性
1.Flash格式的動(dòng)態(tài)信息內(nèi)容、圖片無(wú)法轉(zhuǎn)載、編輯,使得無(wú)法搜索,僅僅只讀格式。
2.電子雜志版面設(shè)計(jì)的風(fēng)格、類型眾多規(guī)律較為隱蔽。
3.雜志版面設(shè)計(jì)具有長(zhǎng)久的歷史,傳統(tǒng)雜志于1731年英國(guó)人愛(ài)德華•克弗首創(chuàng)的《紳士知識(shí)供應(yīng)庫(kù)》開(kāi)始,至今30已有多年,具有相對(duì)穩(wěn)定的理論研究基礎(chǔ),而多媒體電子雜志出現(xiàn)時(shí)間較短,正在處于技術(shù)與藝術(shù)特點(diǎn)不斷變化的時(shí)代,并且,完全適應(yīng)讀者的閱讀習(xí)慣,需要長(zhǎng)久的時(shí)間過(guò)程。
4.讀者對(duì)電子雜志版面設(shè)計(jì)的個(gè)性化需求相當(dāng)復(fù)雜,因人而異。
5.電子雜志中多媒體技術(shù)的濫用,往往運(yùn)用圖片過(guò)于泛濫,動(dòng)畫(huà)、音樂(lè)常常給讀者眼花繚亂的感覺(jué),從而產(chǎn)生對(duì)閱讀失去興趣,產(chǎn)生煩躁感。所以,在版面設(shè)計(jì)中應(yīng)該科學(xué)合理運(yùn)用多媒體技術(shù)。
6.個(gè)別電子雜志版面編排設(shè)計(jì)過(guò)于形式化,而缺乏內(nèi)容,顯得空洞。
7.電子雜志版面設(shè)計(jì)過(guò)于粗燥,多媒體技術(shù)沒(méi)有得到合理的運(yùn)用。
五、電子雜志中動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)的必要性
伴隨電子雜志的發(fā)展與逐步完善,版面設(shè)計(jì)無(wú)疑將成為電子雜志的重要環(huán)節(jié),電子雜志的版面不僅是承載媒介更加成為互動(dòng)媒介。電子雜志版面中增添了新的構(gòu)成元素:如視頻、聲音、動(dòng)畫(huà)等,這就給設(shè)計(jì)工作者提出了新的要求,仔細(xì)研究各種視覺(jué)元素之間的距離、位置、面積與視覺(jué)流程之間的關(guān)系,使電子雜志版面設(shè)計(jì)在視覺(jué)傳達(dá)中具有美感,易于信息的傳播。同時(shí),電子雜志的編排也要根據(jù)讀者的閱讀心理,一般情況下閱讀電子雜志至50頁(yè),讀者就會(huì)產(chǎn)生視覺(jué)疲勞(諸如:缺乏閱讀耐心、產(chǎn)生煩躁感),因此,電子雜志的版面設(shè)計(jì)要適應(yīng)人們的閱讀習(xí)慣,不宜包含大量的文字信息,把握好文字和圖片結(jié)合編排的尺度,以便讀者閱讀。電子雜志是通過(guò)多媒體數(shù)字技術(shù)而實(shí)現(xiàn)的,所以電子雜志版面設(shè)計(jì)擁有諸多的特點(diǎn)以及發(fā)展優(yōu)勢(shì)。目前,電子雜志處于發(fā)展階段,合理設(shè)計(jì)動(dòng)態(tài)版面。力求以人性化為本,以服務(wù)讀者為核心,為讀者量身定制的個(gè)性化版面設(shè)計(jì)為目標(biāo)。電子雜志動(dòng)態(tài)版面在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn),打破了以往的發(fā)行、傳播形式,打破了人們的閱讀觀念,視圖習(xí)慣。電子雜志版面將技術(shù)與設(shè)計(jì)融為一體,決定了動(dòng)態(tài)版面擁有諸多優(yōu)勢(shì),同時(shí)動(dòng)態(tài)版面設(shè)計(jì)也涉及到藝術(shù)性、功能性、社會(huì)文化、商業(yè)性等重要問(wèn)題。版面構(gòu)成的原則、版面構(gòu)成的造型要素、版面構(gòu)成的形式原理、文字、圖片、圖形的版面構(gòu)成等內(nèi)容都是必須要考慮到的因素。優(yōu)秀的雜志版面設(shè)計(jì)將會(huì)更加貼近人們的生活,更加密切人與人之間思想感情的交流,更好的滿足新時(shí)代人們對(duì)文化生活的更高要求。研究吸收國(guó)外先進(jìn)的設(shè)計(jì)思想,重視版式布局的視覺(jué)效果,更新設(shè)計(jì)理念,形成新的能夠呈現(xiàn)雜志思想和性格的個(gè)性化、人性化版面設(shè)計(jì)。
在非微電子專業(yè)如計(jì)算機(jī)、通信、信號(hào)處理、自動(dòng)化、機(jī)械等專業(yè)開(kāi)設(shè)集成電路設(shè)計(jì)技術(shù)相關(guān)課程,一方面,這些專業(yè)的學(xué)生有電子電路基礎(chǔ)知識(shí),又有自己本專業(yè)的知識(shí),可以從本專業(yè)的系統(tǒng)角度來(lái)理解和設(shè)計(jì)集成電路芯片,非常適合進(jìn)行各種應(yīng)用的集成電路芯片設(shè)計(jì)階段的工作,這些專業(yè)也是目前芯片設(shè)計(jì)需求最旺盛的領(lǐng)域;另一方面,對(duì)于這些專業(yè)學(xué)生的應(yīng)用特點(diǎn),不宜也不可能開(kāi)設(shè)微電子專業(yè)的所有課程,也不宜將集成電路設(shè)計(jì)階段的許多技術(shù)(如低功耗設(shè)計(jì)、可測(cè)性設(shè)計(jì)等)開(kāi)設(shè)為單獨(dú)課程,而是要將相應(yīng)課程整合,開(kāi)設(shè)一到二門集成電路設(shè)計(jì)的綜合課程,使學(xué)生既能夠掌握集成電路設(shè)計(jì)基本技術(shù)流程,也能夠了解集成電路設(shè)計(jì)方面更深層的技術(shù)和發(fā)展趨勢(shì)。因此,在課程的具體設(shè)置上,應(yīng)該把握以下原則。理論講授與實(shí)踐操作并重集成電路設(shè)計(jì)技術(shù)是一門實(shí)踐性非常強(qiáng)的課程。隨著電子信息技術(shù)的飛速發(fā)展,采用EDA工具進(jìn)行電路輔助設(shè)計(jì),已經(jīng)成為集成電路芯片主流的設(shè)計(jì)方法。因此,在理解電路和芯片設(shè)計(jì)的基本原理和流程的基礎(chǔ)上,了解和掌握相關(guān)設(shè)計(jì)工具,是掌握集成電路設(shè)計(jì)技術(shù)的重要環(huán)節(jié)。技能培訓(xùn)與前瞻理論皆有在課程的內(nèi)容設(shè)置中,既要有使學(xué)生掌握集成電路芯片設(shè)計(jì)能力和技術(shù)的講授和實(shí)踐,又有對(duì)集成電路芯片設(shè)計(jì)新技術(shù)和更高層技術(shù)的介紹。這樣通過(guò)本門課程的學(xué)習(xí),一方面,學(xué)員掌握了一項(xiàng)實(shí)實(shí)在在有用的技術(shù);另一方面,學(xué)員了解了該項(xiàng)技術(shù)的更深和更新的知識(shí),有利于在碩、博士階段或者在工作崗位上,對(duì)集成電路芯片設(shè)計(jì)技術(shù)的繼續(xù)研究和學(xué)習(xí)。基礎(chǔ)理論和技術(shù)流程隔離由于是針對(duì)非微電子專業(yè)開(kāi)設(shè)的課程,因此在課程講授中不涉及電路設(shè)計(jì)的一些原理性知識(shí),如半導(dǎo)體物理及器件、集成電路的工藝原理等,而是將主要精力放在集成電路芯片的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)技術(shù)上,這樣非微電子專業(yè)的學(xué)生能夠很容易入門,提高其學(xué)習(xí)興趣和熱情。
2非微電子專業(yè)集成電路設(shè)計(jì)課程實(shí)踐
根據(jù)以上原則,信息工程大學(xué)根據(jù)具體實(shí)際,在計(jì)算機(jī)、通信、信號(hào)處理、密碼等相關(guān)專業(yè)開(kāi)設(shè)集成電路芯片設(shè)計(jì)技術(shù)課程,根據(jù)近兩年的教學(xué)情況來(lái)看,取得良好的效果。該課程的主要特點(diǎn)如下。優(yōu)化的理論授課內(nèi)容1)集成電路芯片設(shè)計(jì)概論:介紹IC設(shè)計(jì)的基本概念、IC設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)、IC技術(shù)的發(fā)展和趨勢(shì)等內(nèi)容。使學(xué)員對(duì)IC設(shè)計(jì)技術(shù)有一個(gè)大概而全面的了解,了解IC設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展歷程及基本情況,理解IC設(shè)計(jì)技術(shù)的基本概念;了解IC設(shè)計(jì)發(fā)展趨勢(shì)和新技術(shù),包括軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)技術(shù)、IC低功耗設(shè)計(jì)技術(shù)、IC可重用設(shè)計(jì)技術(shù)等。2)IC產(chǎn)業(yè)鏈及設(shè)計(jì)流程:介紹集成電路產(chǎn)業(yè)的歷史變革、目前形成的“四業(yè)分工”,以及數(shù)字IC設(shè)計(jì)流程等內(nèi)容。使學(xué)員了解集成電路產(chǎn)業(yè)的變革和分工,了解設(shè)計(jì)、制造、封裝、測(cè)試等環(huán)節(jié)的一些基本情況,了解數(shù)字IC的整個(gè)設(shè)計(jì)流程,包括代碼編寫(xiě)與仿真、邏輯綜合與布局布線、時(shí)序驗(yàn)證與物理驗(yàn)證及芯片面積優(yōu)化、時(shí)鐘樹(shù)綜合、掃描鏈插入等內(nèi)容。3)RTL硬件描述語(yǔ)言基礎(chǔ):主要講授Verilog硬件描述語(yǔ)言的基本語(yǔ)法、描述方式、設(shè)計(jì)方法等內(nèi)容。使學(xué)員能夠初步掌握使用硬件描述語(yǔ)言進(jìn)行數(shù)字邏輯電路設(shè)計(jì)的基本語(yǔ)法,了解大型電路芯片的基本設(shè)計(jì)規(guī)則和設(shè)計(jì)方法,并通過(guò)設(shè)計(jì)實(shí)踐學(xué)習(xí)和鞏固硬件電路代碼編寫(xiě)和調(diào)試能力。4)系統(tǒng)集成設(shè)計(jì)基礎(chǔ):主要講授更高層次的集成電路芯片如片上系統(tǒng)(SoC)、片上網(wǎng)絡(luò)(NoC)的基本概念和集成設(shè)計(jì)方法。使學(xué)員初步了解大規(guī)模系統(tǒng)級(jí)芯片架構(gòu)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)方法及主要片內(nèi)嵌入式處理器核。
豐富的實(shí)踐操作內(nèi)容1)Verilog代碼設(shè)計(jì)實(shí)踐:學(xué)習(xí)通過(guò)課下編碼、上機(jī)調(diào)試等方式,初步掌握使用Verilog硬件描述語(yǔ)言進(jìn)行基本數(shù)字邏輯電路設(shè)計(jì)的能力,并通過(guò)給定的IP核或代碼模塊的集成,掌握大型芯片電路的集成設(shè)計(jì)能力。2)IC前端設(shè)計(jì)基礎(chǔ)實(shí)踐:依托Synopsys公司數(shù)字集成電路前端設(shè)計(jì)平臺(tái)DesignCompiler,使學(xué)員通過(guò)上機(jī)演練,初步掌握使用DesignCompiler進(jìn)行集成電路前端設(shè)計(jì)的流程和方法,主要包括RTL綜合、時(shí)序約束、時(shí)序優(yōu)化、可測(cè)性設(shè)計(jì)等內(nèi)容。3)IC后端設(shè)計(jì)基礎(chǔ)實(shí)踐:依托Synopsys公司數(shù)字集成電路后端設(shè)計(jì)平臺(tái)ICCompiler,使學(xué)員通過(guò)上機(jī)演練,初步掌握使用ICCompiler進(jìn)行集成電路后端設(shè)計(jì)的流程和方法,主要包括后端設(shè)計(jì)準(zhǔn)備、版圖規(guī)劃與電源規(guī)劃、物理綜合與全局優(yōu)化、時(shí)鐘樹(shù)綜合、布線操作、物理驗(yàn)證與最終優(yōu)化等內(nèi)容。靈活的考核評(píng)價(jià)機(jī)制1)IC設(shè)計(jì)基本知識(shí)筆試:通過(guò)閉卷考試的方式,考查學(xué)員隊(duì)IC設(shè)計(jì)的一些基本知識(shí),如基本概念、基本設(shè)計(jì)流程、簡(jiǎn)單的代碼編寫(xiě)等。2)IC設(shè)計(jì)上機(jī)實(shí)踐操作:通過(guò)上機(jī)操作的形式,給定一個(gè)具體并相對(duì)簡(jiǎn)單的芯片設(shè)計(jì)代碼,要求學(xué)員使用Synopsys公司數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)前后端平臺(tái),完成整個(gè)芯片的前后端設(shè)計(jì)和驗(yàn)證流程。3)IC設(shè)計(jì)相關(guān)領(lǐng)域報(bào)告:通過(guò)撰寫(xiě)報(bào)告的形式,要求學(xué)員查閱IC設(shè)計(jì)領(lǐng)域的相關(guān)技術(shù)文獻(xiàn),包括該領(lǐng)域的前沿研究技術(shù)、設(shè)計(jì)流程中相關(guān)技術(shù)點(diǎn)的深入研究、集成電路設(shè)計(jì)領(lǐng)域的發(fā)展歷程和趨勢(shì)等,撰寫(xiě)相應(yīng)的專題報(bào)告。
3結(jié)語(yǔ)
1.1 信號(hào)線間距離的影響
計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展是電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域一次新的突破,對(duì)計(jì)算機(jī)電子技術(shù)的發(fā)展有著極大的作用。但是,在現(xiàn)階段計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)技術(shù)中卻存在一定的問(wèn)題。例如,信號(hào)線間距離對(duì)計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)的影響,一般情況下,信號(hào)線間的距離會(huì)隨著印刷版電路密集度的增大而變化,越來(lái)越狹小,而在這個(gè)過(guò)程中,也會(huì)導(dǎo)致信號(hào)之間的電磁耦合增大,這樣就不會(huì)對(duì)其進(jìn)行忽略處理,會(huì)引發(fā)信號(hào)間的串?dāng)_現(xiàn)象,而且隨著時(shí)間的推移會(huì)越來(lái)越嚴(yán)重。
1.2 阻抗不匹配的問(wèn)題
阻抗是信號(hào)傳輸線上的關(guān)鍵因素,而在現(xiàn)階段計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)的過(guò)程中,卻存在信號(hào)傳輸位置上的阻抗不相匹配的現(xiàn)象,這樣極易引發(fā)反射噪聲,而反射噪聲將會(huì)對(duì)信號(hào)造成一定的破壞,使得信號(hào)的完整性受到極高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)是電子技術(shù)行業(yè)發(fā)展的重要結(jié)晶,通過(guò)多個(gè)電子元件組成,更是將電子技術(shù)發(fā)揮的淋漓盡致,而且,計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路技術(shù)的應(yīng)用也極為廣泛。但是,在實(shí)際的應(yīng)用中,計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)技術(shù)卻受到一些因素的影響,例如,信號(hào)線間距離的影響、阻抗不匹配的問(wèn)題、電源平面間電阻和電感的影響等,都會(huì)對(duì)計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路技術(shù)的運(yùn)行效率產(chǎn)生影響,要提升計(jì)算機(jī)高速數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用效率,必須解決這些影響因素,對(duì)此,本文主要對(duì)計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)技術(shù)進(jìn)行研究。摘要大的影響。
1.3 電源平面間電阻和電感的影響
計(jì)算機(jī)高速數(shù)字化電路設(shè)計(jì)技術(shù)是根據(jù)實(shí)際的情況,利用先進(jìn)的電子技術(shù)設(shè)計(jì)而成,在諸多領(lǐng)域都得到廣泛的應(yīng)用?,F(xiàn)階段計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)中,由于電源平面間存在電阻和電感,使得大量電路輸出同時(shí)動(dòng)作時(shí),就會(huì)使整個(gè)電路產(chǎn)生較大的瞬態(tài)電流,這將會(huì)對(duì)極端級(jí)高速數(shù)字電路地線以及電源線上的電壓造成極大的影響,甚至?xí)a(chǎn)生波動(dòng)的現(xiàn)象。
2計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路技術(shù)的研究分析
2.1 合理設(shè)計(jì),確保計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路信號(hào)的完整性
通過(guò)以上的分析得知,現(xiàn)階段計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)技術(shù)中,由于受到阻抗不匹配的影響,對(duì)電路信號(hào)的完整性也造成一定的影響,因此,要對(duì)計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路技術(shù)進(jìn)行合理的設(shè)計(jì),確保計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路信號(hào)的完整性。主要分為兩方面研究,一方面是對(duì)不同電路之間電路信號(hào)網(wǎng)的傳輸信號(hào)干擾情況進(jìn)行研究,也就是以上所提到的反射和干擾的問(wèn)題,而另一方面,要對(duì)不同信號(hào)在傳輸?shù)倪^(guò)程中,對(duì)電路信號(hào)網(wǎng)產(chǎn)生的干擾情況進(jìn)行分析。計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路在運(yùn)行的過(guò)程中,會(huì)受到阻抗不相匹配的因素而影響到電路信號(hào)的傳輸效率,而且,現(xiàn)階段計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路運(yùn)行的過(guò)程中,阻抗很難控制,經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)阻抗過(guò)大或過(guò)小的現(xiàn)象,都會(huì)對(duì)電路信號(hào)傳播的波形產(chǎn)生一定的干擾,從而對(duì)計(jì)算機(jī)高速電路傳輸信號(hào)的完整性產(chǎn)生直接的影響。為了避免這類情況的發(fā)生,要對(duì)計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)技術(shù)展開(kāi)研究,從正常理論來(lái)看,高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)難以使電路與臨街阻抗的狀態(tài)相互符合,可以對(duì)計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)技術(shù)進(jìn)行改進(jìn),保持系統(tǒng)處于過(guò)阻抗?fàn)顟B(tài),這樣就能保證計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)不會(huì)受到阻抗不等的狀態(tài)而影響到計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路信息傳輸?shù)耐暾浴?/p>
2.2 對(duì)高速數(shù)字電路電源進(jìn)行合理設(shè)計(jì)
電源是計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路技術(shù)的重要組成元件,通過(guò)以上的分析得知,計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)中,由于受到電源平面間電阻和電感的影響,使得電源運(yùn)行過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)過(guò)電壓的故障,也就是電源的波形質(zhì)量受到影響,嚴(yán)重影響到計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路運(yùn)行的可靠性。從理論上來(lái)看,如果高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)中,電源系統(tǒng)中不存在阻抗的話是電路設(shè)計(jì)最理想的狀態(tài),這樣整個(gè)信號(hào)的回路也不會(huì)存在阻抗耗損的問(wèn)題,系統(tǒng)中的各個(gè)點(diǎn)的點(diǎn)位就會(huì)保持恒定的狀態(tài)。但是,在實(shí)際中卻不會(huì)存在這種理想狀態(tài),計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路系統(tǒng)運(yùn)行的過(guò)程中,就必須要考慮到電源的電阻和電感因素,而要減少電源面的電阻和電感對(duì)電源系統(tǒng)的影響,就必須對(duì)其采取降低的處理措施。從當(dāng)今計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路系統(tǒng)電源材質(zhì)的分析了解到,電路系統(tǒng)中大多數(shù)都是采用大面積銅質(zhì)材料,如果結(jié)合電源系統(tǒng)要求來(lái)分析的話,這些材料遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路電源的標(biāo)準(zhǔn)要求,這樣在系統(tǒng)正常運(yùn)行的過(guò)程中勢(shì)必會(huì)受到一定的影響,對(duì)此,要將所有影響因素進(jìn)行綜合性的考慮和研究,可以采用樓電容應(yīng)用到電路中,這樣可以有效的避免或降低電源面電阻和電感對(duì)系統(tǒng)的影響,從而有效的提高計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。
3總結(jié)