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通過組織和指導(dǎo)學(xué)生參加全國電子設(shè)計(jì)競賽和陜西省大學(xué)生TI杯模數(shù)混合電子設(shè)計(jì)大賽,我發(fā)現(xiàn)存在以下問題:
1.1學(xué)生掌握的知識面窄學(xué)生選定一個項(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。對理論的基本知識和技能掌握的不夠全面,對器件的了解和閱讀的文獻(xiàn)資料較少。
1.2學(xué)生對儀器儀表設(shè)備使用不熟練學(xué)生在進(jìn)行調(diào)試電路時,對部分儀器的使用不夠熟練,從而導(dǎo)致在測試電路時出現(xiàn)錯誤,觀察不到正確的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)結(jié)果。這樣,既延誤了時間,又對實(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)知識的能力有限電子設(shè)計(jì)競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)生對使用單片機(jī)編程技巧掌握的太差,對一些功能要求不能夠通過計(jì)算機(jī)編程而達(dá)到相應(yīng)要求,從而導(dǎo)致成績不理想。還有部分同學(xué)不會使用計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行電路的設(shè)計(jì)和仿真測試,導(dǎo)致方案論證和書寫設(shè)計(jì)報告論文時出現(xiàn)問題。
1.4對新型器件和技術(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),將會使得設(shè)計(jì)電路簡單,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和技術(shù)有限,與大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽的要求還有一定的差距。
2電子設(shè)計(jì)競賽對我院實(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)”的原則先開設(shè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn),再開設(shè)綜合實(shí)驗(yàn),最后開設(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集成定時器等知識的綜合運(yùn)用。學(xué)生通過任務(wù)要求首先會選擇合適的器件,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),寫出實(shí)驗(yàn)報告。這樣的實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練了學(xué)生用所學(xué)知識解決實(shí)際問題的能力,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。通過虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境對一個完整項(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)中舍棄了過時陳舊的內(nèi)容,如模擬電路中過多的分立元件電路實(shí)驗(yàn),數(shù)字電路中過多的小規(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)方法的改革我們在原來的集中課內(nèi)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法上增加了開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)。開放主要是在時間和內(nèi)容上開放。學(xué)生可自主選擇時間進(jìn)入開放實(shí)驗(yàn)室,在開放時間內(nèi)由開放實(shí)驗(yàn)室管理員參與管理,指導(dǎo)老師每周對開放實(shí)驗(yàn)室管理人員和參與開放人員進(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。在開放內(nèi)容上,學(xué)生根據(jù)自己的情況選擇各開放實(shí)驗(yàn)室提供的開放實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,也可根據(jù)自己的專業(yè)和愛好選擇規(guī)定以外的其他實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。我負(fù)責(zé)開放的實(shí)驗(yàn)室有電工電子實(shí)驗(yàn)室和電子測量與智能儀器實(shí)驗(yàn)室,學(xué)生通過具體的實(shí)踐操作,學(xué)會了儀器儀表的使用和測量方法、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,實(shí)驗(yàn)室的開放加強(qiáng)了學(xué)生動手能力的培養(yǎng)和工程實(shí)踐的訓(xùn)練,提高學(xué)生針對實(shí)際問題進(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)競賽,是對學(xué)生掌握電子理論知識和實(shí)踐操作水平的檢驗(yàn),同時也是對高校教師師資水平、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,教師對所負(fù)責(zé)的這一門實(shí)驗(yàn)內(nèi)容非常熟悉,但是時間長了對其它方面的內(nèi)容缺乏聯(lián)系。但是教師通過組織和指導(dǎo)學(xué)生參加電子競賽的培訓(xùn)的過程中,可以將多方面的知識融合在一起,提高綜合能力。我們做為教師只有在不斷學(xué)習(xí)新知識、新技術(shù)和開展教研室活動中,不斷拓寬知識領(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)競賽工作。
3結(jié)束語
1.1確定賽事和參賽項(xiàng)目全國大學(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,才能真正說明我校的人才培養(yǎng)質(zhì)量,才能真正做到與這些重點(diǎn)高校一起同臺競技。
1.2對學(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)練三個階段。在組織管理、賽前指導(dǎo)、正式競賽等方面做了大量的工作。整個電子設(shè)計(jì)競賽的培訓(xùn)包含三個內(nèi)容。首先是選拔與基礎(chǔ)培訓(xùn),時間是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個多名學(xué)生報名,我們利用學(xué)生課余時間,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、各種常用的傳感器介紹等基礎(chǔ)知識;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。第三個內(nèi)容是真題訓(xùn)練。對第二階段挑選出來的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往屆的題目,邊做邊發(fā)現(xiàn)問題、解決問題。漸漸熟悉大賽流程和一些應(yīng)對方法策略。在競賽的四天三夜里,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、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,攻克一個個技術(shù)難關(guān),完成作品。
1.3參賽的組織與管理獨(dú)立學(xué)院對學(xué)科競賽的重視程度,將直接影響到對學(xué)科競賽的管理及最后的比賽成績。學(xué)科競賽其實(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)科競賽的日常組織工作。從前述的學(xué)科競賽組織中,我們可以看到,完成一項(xiàng)學(xué)科比賽的整個工作是一個系統(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)競賽方面的經(jīng)驗(yàn)與問題
我院此次參加競賽的學(xué)生,均是基礎(chǔ)相對較好,熱愛電子技術(shù)、喜歡動手的學(xué)生,盡管如此也反映出了我院學(xué)生動手能力較弱,理論基礎(chǔ)較差,綜合運(yùn)用知識(特別是獨(dú)立設(shè)計(jì)電路)的能力差的弱點(diǎn);同時也反映出我院教師實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的不足。由于目前荊州無專業(yè)的電子元器件市場,購買元器件只能到武漢購買,并且元器件要在多個門市才能購置齊,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,才能購買,機(jī)動性不夠,很不方便,對競賽造成很大的影響。通過參加競賽我們總結(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)外時間培養(yǎng)學(xué)生的動手能力,加大綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)開設(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)提供一個拓展課程和專業(yè)知識場所,創(chuàng)造一個同學(xué)們進(jìn)行電子設(shè)計(jì)交流的機(jī)會。興趣小組活動以教師為主導(dǎo),學(xué)生為主體,在老師的指導(dǎo)下采用高年級學(xué)生帶低年級學(xué)生的方式,常年開展活動。對于一年級的同學(xué),主要是提高他們程序設(shè)計(jì)能力;對于二年級同學(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)開發(fā)和應(yīng)用的能力;對于三年級同學(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)生會堅(jiān)持下來并認(rèn)真完成任務(wù),跟不上的學(xué)生就會自動退出。
(二)中期培訓(xùn)階段
在每年的3月初,正式啟動參加全國或全省大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽相關(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)興趣小組活動項(xiàng)目的基礎(chǔ)上,對單元電路、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)時間在每周的周末,每周培訓(xùn)結(jié)束后,指導(dǎo)教師會布置一些項(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)和報告撰寫進(jìn)行分工。指導(dǎo)教師根據(jù)我校在競賽中擅長儀器儀表和通信兩個方向,對學(xué)生進(jìn)行系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)培訓(xùn)。在培訓(xùn)的過程中著重培養(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)報告撰寫能力等。賽前培訓(xùn)每個題目一般安排8天左右時間,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)試和測試這幾個階段。為了讓學(xué)生適應(yīng)比賽現(xiàn)場氛圍,賽前半月進(jìn)行模擬比賽演練,嚴(yán)格按照比賽時間和規(guī)則要求學(xué)生完成規(guī)定的任務(wù)。在競賽組委會下達(dá)了競賽所需儀器設(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)行有針對性的準(zhǔn)備。
(四)賽后工作
在學(xué)生完成參賽作品測試后,召集指導(dǎo)老師和參賽學(xué)生召開專門會議,對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點(diǎn),完成項(xiàng)目時的不足之處,以及今后努力的方向。最后,并把所有訓(xùn)練時和競賽的技術(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
通過組織學(xué)生參加大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽,發(fā)現(xiàn)我校電子信息類學(xué)生存在理論基礎(chǔ)較好而動手能力較差、參與意識較強(qiáng)而工程素養(yǎng)不足等現(xiàn)象。這說明現(xiàn)有的教學(xué)內(nèi)容和課程體系急需改革,如:在平時實(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。針對這些問題,我們對現(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)競賽內(nèi)容,我們對課程體系和教學(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)域的新知識和新技術(shù),我們在選修課中開設(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、新技術(shù)和新應(yīng)用。第二,在重視理論教學(xué)的同時,加強(qiáng)了實(shí)踐教學(xué)。除了增加了實(shí)驗(yàn)學(xué)時和綜合實(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)生有更多的時間參與實(shí)踐,提高了他們的實(shí)踐動手能力和工程應(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,我們增加《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》等程序設(shè)計(jì)類課程,以加強(qiáng)對學(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)生電子競賽對學(xué)生實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力的要求。通過研究與探索,我們優(yōu)化了實(shí)踐教學(xué)體系,按照學(xué)生認(rèn)識———訓(xùn)練———創(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)了對學(xué)生的個性化培養(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)識到各種理論知識在實(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)競賽對實(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)造一個良好的平臺,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、開放的現(xiàn)代化實(shí)驗(yàn)室為目標(biāo),建成了7個實(shí)驗(yàn)平臺:高頻電路實(shí)驗(yàn)平臺、EDA實(shí)驗(yàn)平臺、單片機(jī)實(shí)驗(yàn)平臺、電子測量、綜合電路實(shí)驗(yàn)平臺、DSP實(shí)驗(yàn)平臺和通信工程實(shí)驗(yàn)平臺。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)競賽、教師科研和創(chuàng)新實(shí)踐活動的需要。電子創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室以開放性建設(shè)模式為基礎(chǔ)建立了較為完善的開放制度,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)所安排的時間段外,其他時間段面向所有學(xué)生開放,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)競賽促進(jìn)師資隊(duì)伍的建設(shè)
大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽題目有類型較多,涉及的知識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。在指導(dǎo)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽的過程中,教師會接觸到各種各樣的知識和技術(shù),在指導(dǎo)競賽過程中,教師和教師、教師和學(xué)生之間的交流會更加拓寬教師的學(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)過歷屆指導(dǎo),教師在參與實(shí)踐的過程中,不斷積累經(jīng)驗(yàn),吸收前沿知識和技術(shù)。這不僅對他們提高教學(xué)水平有很大幫助,而且也會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,競賽的指導(dǎo)過程也是中青年教師提高教學(xué)能力和增強(qiáng)科研能力的過程。
五、結(jié)語
[關(guān)鍵詞]高職;電子設(shè)計(jì)自動化;微課;改革
高等職業(yè)院校設(shè)立的目的就是為了培養(yǎng)技術(shù)型人才。隨著時代的發(fā)展,多媒體技術(shù)越來越發(fā)達(dá),各大職業(yè)技術(shù)院校也為了適應(yīng)時代的發(fā)展不斷進(jìn)行教學(xué)改革。在這其中,“互聯(lián)網(wǎng)+”對教學(xué)的影響越來越大,因此不少教師嘗試將兩者進(jìn)行有效的整合,在此基礎(chǔ)上誕生了“微課”這一教學(xué)模式,而這一模式的誕生有效推動了課改的進(jìn)程,對提升高職電子設(shè)計(jì)自動化課程的發(fā)展是非常理想。那么如何在教學(xué)中加以利用這一新穎的教學(xué)模式呢?筆者結(jié)合教學(xué)實(shí)踐進(jìn)行了初步探索。
一、為何選用微課
電子設(shè)計(jì)自動化是一門理論與實(shí)踐并重的綜合性課程,在教學(xué)的過程中其更加重視對動手能力的培養(yǎng)。從其教學(xué)大綱來看,其最終希望通過教學(xué)達(dá)到這樣的教學(xué)效果:掌握用如何用計(jì)算機(jī)和EDA工具來進(jìn)行電路的仿真和設(shè)計(jì);掌握VHDL語言的基本語法結(jié)構(gòu)并學(xué)會如何利用其進(jìn)行簡單的編程;學(xué)會如何使用開發(fā)系統(tǒng)設(shè)PLD器件并熟練掌握整個流程等。而微課是指通過錄制視頻讓學(xué)生進(jìn)行自學(xué)以及復(fù)習(xí)。這一教學(xué)模式內(nèi)容較為精煉,在施行的過程中能夠突出教學(xué)的重難點(diǎn);其課堂展現(xiàn)的形式從總體而言更加的多樣化,更為符合學(xué)生認(rèn)知的特點(diǎn);微課打破了傳統(tǒng)課堂的束縛能夠讓學(xué)生進(jìn)行自主的學(xué)習(xí)。面對教育改革的趨勢,將電子設(shè)計(jì)自動化課程同微課有機(jī)地整合起來,能夠達(dá)成以上教學(xué)目標(biāo),并且讓學(xué)生學(xué)習(xí)起來更加輕松,從而高效地完成教學(xué)目標(biāo),因此在教學(xué)中應(yīng)用這一教學(xué)模式是非常的有必要的。
二、如何利用微課
(一)明確教學(xué)目標(biāo)。利用微課在電子設(shè)計(jì)自動化教學(xué)中組織教學(xué),教師還是應(yīng)該將教學(xué)目標(biāo)作為教學(xué)的根本,從教學(xué)目標(biāo)出發(fā)去設(shè)計(jì)課程,從而使微課的教學(xué)與教學(xué)目標(biāo)相匹配,從而保證教學(xué)能夠達(dá)成預(yù)期的教學(xué)目的。需要注意的是微課的教學(xué)內(nèi)容應(yīng)該精煉,因此一節(jié)微課中不要設(shè)計(jì)過多目標(biāo),要將教學(xué)的內(nèi)容落到實(shí)處,讓學(xué)生能夠抓住重難點(diǎn),從而更高效的學(xué)習(xí)。例如,在學(xué)習(xí)如何使用muiltism電路仿真軟件這一部分知識點(diǎn)的過程中,將這一部分內(nèi)容劃分為五個知識點(diǎn):muiltism的入門認(rèn)識、muiltism的電路仿真與以及如何分析、在模擬電路中muiltism的應(yīng)用、在數(shù)字電路中muiltism的應(yīng)用、在綜合電路中muiltism的應(yīng)用以及最后的電路圖仿真分析。在提煉了教學(xué)的重難點(diǎn)以后,筆者將每一部分的知識錄制成一個視頻,然后在此基礎(chǔ)上還安排了一定的學(xué)習(xí)實(shí)踐活動,這樣學(xué)生在進(jìn)行實(shí)踐操作的時候就能明白這樣做的原因,從而將理論與實(shí)踐相結(jié)合,這樣就能將所要學(xué)習(xí)的內(nèi)容內(nèi)化,從而獲得更加長足的進(jìn)步。(二)完善教學(xué)內(nèi)容。電子設(shè)計(jì)自動化教學(xué)在教學(xué)中主要包含理論與實(shí)踐知識的學(xué)習(xí)兩大部分,教師在教學(xué)的過程中必須認(rèn)識清楚這兩點(diǎn),然后在此基礎(chǔ)上去進(jìn)行課程的設(shè)計(jì)以及完善。在明確教學(xué)目標(biāo)的基礎(chǔ)上,教師就應(yīng)該通過微課去完善教學(xué)內(nèi)容。在滿足教學(xué)主線的基礎(chǔ)上,教師應(yīng)該結(jié)合教學(xué)設(shè)計(jì)的內(nèi)容融入微課這一模式中,對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行重新規(guī)劃,從而增強(qiáng)學(xué)習(xí)內(nèi)容的連續(xù)性,從而開發(fā)出模塊化教學(xué)的方式,并且作為教師在此基礎(chǔ)上還應(yīng)該善于利用各種媒體工具幫助學(xué)生在課下學(xué)習(xí)。這樣,學(xué)生就能擁有更多自主選擇的機(jī)會,逐步掌握學(xué)習(xí)上的主動權(quán)。此外,教師在上課之前可以利用QQ等社交軟件,將微課視頻下發(fā)到學(xué)生手中去,并在此基礎(chǔ)上讓學(xué)生從自身的需要出發(fā)去建立學(xué)習(xí)小組,教師在此過程中要加以正確引導(dǎo),從而幫助學(xué)生更好地學(xué)習(xí)。(三)制定健全的微課教學(xué)評價體系。電子設(shè)計(jì)自動化教學(xué)在教學(xué)任務(wù)完成以后,希望對學(xué)生能夠進(jìn)行一定的評價,從而為接下來學(xué)習(xí)任務(wù)的規(guī)劃打下良好的基礎(chǔ)并為教師教學(xué)計(jì)劃的制訂提供依據(jù)。在高職電子設(shè)計(jì)自動化教學(xué)中開展微課教學(xué),教師也要隨之轉(zhuǎn)變評價體系,在評價的過程中以學(xué)生作為主體,讓學(xué)生對自身學(xué)習(xí)成果進(jìn)行展示,讓學(xué)生之間相互評價,從而在輕松的氛圍中提升學(xué)生的綜合實(shí)力。
三、結(jié)語
綜上所述,在電子設(shè)計(jì)自動化教學(xué)中應(yīng)用微課對于提升教學(xué)的效率以及學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性都是非常有利的,在教學(xué)改革的過程中作為教師應(yīng)該以教學(xué)大綱為本,以學(xué)生的需求為出發(fā)點(diǎn),結(jié)合微課的特性,從而使得這一課程能夠煥發(fā)出最大的活力,從而全面提升高職人才培養(yǎng)的質(zhì)量,在電子設(shè)計(jì)自動化教學(xué)中發(fā)揮出微課的最大化作用。
作者:何宏潛 單位:梧州職業(yè)學(xué)院
參考文獻(xiàn):
1.1網(wǎng)站設(shè)計(jì)原則
電子政務(wù)網(wǎng)站設(shè)計(jì)要符合政府部門工作需要與廣大人民群眾對政府服務(wù)監(jiān)督的原則,網(wǎng)站信息功能操作便捷,滿足政務(wù)公開與新聞需要,網(wǎng)站設(shè)計(jì)要具有前瞻性,可實(shí)現(xiàn)網(wǎng)站欄目的增加和后臺數(shù)據(jù)庫的擴(kuò)容,此外,電子政務(wù)網(wǎng)站的安全性是網(wǎng)站運(yùn)行的關(guān)鍵內(nèi)容,電子政務(wù)網(wǎng)站設(shè)計(jì)要充分考慮網(wǎng)站安全的諸多方面因素,不僅要保證網(wǎng)站信息數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與完整性,而且要具備防破壞和防攻擊能力。
1.2網(wǎng)站設(shè)計(jì)目標(biāo)
電子政務(wù)網(wǎng)站是面向社會的政務(wù)信息與在線政府服務(wù)的公共平臺,電子政務(wù)網(wǎng)站設(shè)計(jì)目標(biāo)是要實(shí)現(xiàn)大量政務(wù)信息公布,網(wǎng)上辦公及資源共享,政務(wù)信息公布是要將政府所掌握的信息資源及時、準(zhǔn)確的向社會公布,提高社會對政府公信度的信任值;網(wǎng)上辦公,實(shí)現(xiàn)政府辦公電子化,如會議通知、政府形象、法規(guī)辦公、信息傳達(dá)、意見調(diào)查,網(wǎng)上辦事等功能由電子政務(wù)網(wǎng)站實(shí)現(xiàn);資源共享是將政府部門所掌握的社會所需信息資源建立數(shù)據(jù)庫,可通過搜索功能實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)庫資源的調(diào)用,以便民服務(wù)為宗旨實(shí)現(xiàn)政府網(wǎng)絡(luò)服務(wù)功能。
2電子政務(wù)網(wǎng)站結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
2.1電子政務(wù)網(wǎng)站層次結(jié)構(gòu)
本文所設(shè)計(jì)的電子政務(wù)網(wǎng)站采用B/S架構(gòu),建立3層結(jié)構(gòu)即:表示層、業(yè)務(wù)邏輯層和數(shù)據(jù)訪問層,網(wǎng)站設(shè)計(jì)分層結(jié)構(gòu)不僅能夠提高網(wǎng)站的訪問速度,而且數(shù)據(jù)庫與表示層分離增強(qiáng)了網(wǎng)站的安全性。電子政務(wù)網(wǎng)站層次結(jié)構(gòu)如圖1所示。表示層主要是實(shí)現(xiàn)辦公自動化、公共信息管理及與群眾信息互動管理;業(yè)務(wù)邏輯層是實(shí)現(xiàn)電子政務(wù)各項(xiàng)工作分類,根據(jù)政務(wù)內(nèi)容進(jìn)行工作流劃分,歸類處理;數(shù)據(jù)訪問層是實(shí)現(xiàn)網(wǎng)站平臺與數(shù)據(jù)庫之間的關(guān)聯(lián),可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲與調(diào)用,通過數(shù)據(jù)整合、過濾和轉(zhuǎn)換,將政務(wù)數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫,方便用戶進(jìn)行調(diào)用。
2.2電子政務(wù)網(wǎng)站體系結(jié)構(gòu)
將電子政務(wù)網(wǎng)站劃分為6大模塊,包括信息模塊、面向公共服務(wù)的服務(wù)模塊、針對于政務(wù)內(nèi)部業(yè)務(wù)流程的業(yè)務(wù)模塊、安全支撐體系的安全模塊、數(shù)據(jù)庫模塊和網(wǎng)站管理模塊。電子政務(wù)網(wǎng)站體系結(jié)構(gòu)如圖2所示。電子政務(wù)網(wǎng)站數(shù)據(jù)庫模塊是存儲政務(wù)信息及服務(wù)數(shù)據(jù)的中心模塊;信息模塊是政務(wù)公開、政策信息的平臺模塊;公共服務(wù)模塊提供政府面向社會的網(wǎng)絡(luò)辦公服務(wù),是政府工作于社會需求互動平臺;內(nèi)部業(yè)務(wù)模塊是實(shí)現(xiàn)部門內(nèi)部、部門之間的報文傳遞、公文審核等實(shí)現(xiàn)無紙化辦公;網(wǎng)站安全模塊提供網(wǎng)站安全運(yùn)行和信息安全保障;網(wǎng)站管理模塊是網(wǎng)站后臺管理,可實(shí)現(xiàn)信息與各項(xiàng)功能的管理。
3電子政務(wù)網(wǎng)站功能設(shè)計(jì)
電子政務(wù)網(wǎng)站功能分為前臺服務(wù)功能和后臺管理功能,前臺服務(wù)功能包括:政務(wù)公開、公共互動、在線服務(wù)、最新資訊和在線資源5個板塊;后臺管理功能包括:信息管理、文件管理、公共服務(wù)管理和用戶管理4個板塊。電子政務(wù)網(wǎng)站功能板塊如圖3所示。
3.1網(wǎng)站前臺板塊政務(wù)公開:政務(wù)公開板塊中包含政府機(jī)構(gòu)簡介、政府工作人員信息、政府工作內(nèi)容等。公共互動:公共互動板塊包含公共郵箱、網(wǎng)上調(diào)查、郵件訂閱、論壇等。在線服務(wù):在線服務(wù)功能包括網(wǎng)絡(luò)辦公服務(wù)指南、在線咨詢、行政審批、申請表下載等便民服務(wù)。最新資訊:最新資訊板塊中包含政府工作動態(tài)、政府工作新聞報道、政府通知等內(nèi)容。在線資源:在線資源板塊包含地方日志、政府工作總結(jié)、各類報表、公文報告等內(nèi)容。
3.2網(wǎng)站后臺板塊信息管理:信息管理板塊內(nèi)容包括信息、信圖1電子政務(wù)網(wǎng)站層次結(jié)構(gòu)息分類、信息管理、圖文管理、網(wǎng)站前臺信息管理等。文件管理:文件管理板塊是提供在線資源的上傳與下載,可為群眾提供申請表下載和上傳服務(wù)。服務(wù)管理:服務(wù)管理是便民服務(wù)板塊,其中包括公共郵箱管理、在線資訊管理、網(wǎng)站資源管理、在線調(diào)查等。用戶管理:用戶管理包括網(wǎng)站登錄用戶管理、網(wǎng)站管理用戶管理和部門管理,并具備登錄IP記錄和登錄此次統(tǒng)計(jì)功能。
4電子政務(wù)網(wǎng)站安全設(shè)計(jì)
電子政務(wù)網(wǎng)站安全設(shè)計(jì)要從信息安全技術(shù)層面和信息安全管理層面兩個方面入手,信息安全技術(shù)層面主要包括:網(wǎng)絡(luò)安全性設(shè)計(jì)、服務(wù)器安全設(shè)計(jì)、網(wǎng)站應(yīng)用安全設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)安全設(shè)計(jì);信息安全管理方面主要包括安全管理策略、系統(tǒng)建設(shè)管理策略和網(wǎng)站運(yùn)行與維護(hù)管理策略。
4.1信息安全技術(shù)設(shè)計(jì)
網(wǎng)絡(luò)安全性設(shè)計(jì):電子政務(wù)網(wǎng)站是一級安全保護(hù)級別網(wǎng)站,其所運(yùn)行的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)配置網(wǎng)絡(luò)防護(hù)設(shè)備及防入侵設(shè)備,網(wǎng)絡(luò)防火墻限制端口開啟,只提供與網(wǎng)站應(yīng)用相關(guān)的服務(wù)接口。服務(wù)器安全設(shè)計(jì):網(wǎng)站服務(wù)器時網(wǎng)站的核心部分,服務(wù)器必須及時更新系統(tǒng)補(bǔ)丁,并安裝最新殺毒軟件及防火墻,定期更改網(wǎng)站口令了,設(shè)置網(wǎng)站服務(wù)器管理與審核方案,利用審核策略和安全側(cè)羅保護(hù)服務(wù)器安全。網(wǎng)站應(yīng)用安全設(shè)計(jì):網(wǎng)站應(yīng)用安全設(shè)計(jì)要加強(qiáng)網(wǎng)站防入侵和攻擊的能力,網(wǎng)站前臺設(shè)計(jì)采用靜態(tài)網(wǎng)頁形式,網(wǎng)頁數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)分離管理,增強(qiáng)網(wǎng)站不良信息審核過濾性能,減少SQL注入點(diǎn),及時為網(wǎng)站升級補(bǔ)丁,利用防篡改軟件對加強(qiáng)網(wǎng)站自身防護(hù)能力。數(shù)據(jù)安全設(shè)計(jì):電子政務(wù)網(wǎng)站數(shù)據(jù)庫包含了政府公文、地方日志、政策導(dǎo)向等重要數(shù)據(jù),因此,在數(shù)據(jù)安全設(shè)計(jì)方面網(wǎng)站自身要建立數(shù)據(jù)備份系統(tǒng),一方面可設(shè)計(jì)成為人工手動定期備份,另一方面網(wǎng)站系統(tǒng)自身可保存近期網(wǎng)站互動數(shù)據(jù),如果網(wǎng)站遭受攻擊,數(shù)據(jù)庫被入侵和破壞,可及時對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行修復(fù)和復(fù)原。
4.2信息安全管理策略
安全管理策略:電子政務(wù)網(wǎng)站安全管理需要貫徹到每一位網(wǎng)站建設(shè)與管理人員思想中,嚴(yán)格執(zhí)行網(wǎng)站安全管理制度,明確工作人員崗位安全職責(zé),建立統(tǒng)一的網(wǎng)站操作規(guī)范與統(tǒng)一的問題標(biāo)準(zhǔn)回答,提高網(wǎng)站的運(yùn)行執(zhí)行力。網(wǎng)站建設(shè)管理策略:網(wǎng)站建設(shè)要與時俱進(jìn),積極將新技術(shù)引入網(wǎng)站建設(shè)中,在網(wǎng)站欄目設(shè)計(jì)中要與公眾需求緊密結(jié)合,網(wǎng)站模塊設(shè)計(jì)完成后需要進(jìn)行安全測試,保證網(wǎng)站的安全性,針對網(wǎng)站功能面向公眾發(fā)放調(diào)研問卷,最求網(wǎng)站最大的實(shí)用性。網(wǎng)站運(yùn)行與維護(hù)管理策略:建立電子政務(wù)網(wǎng)站安全管理制度,每日對網(wǎng)站進(jìn)行監(jiān)控,并定期對網(wǎng)站及服務(wù)器進(jìn)行維護(hù),對網(wǎng)站運(yùn)行出現(xiàn)的問題進(jìn)行記錄備案,做好工作總結(jié),嚴(yán)格執(zhí)行網(wǎng)站運(yùn)行操作規(guī)范。
5結(jié)束語
關(guān)鍵詞:雷擊雷電波形SPD
近年來,電子信息設(shè)備和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)已深入各行各業(yè),由于這類設(shè)備的工作電壓和耐沖擊電壓水平低,極易受到雷電電磁脈沖的危害,從而使雷電災(zāi)害由電力和建筑物這兩個傳統(tǒng)領(lǐng)域擴(kuò)展到幾乎所有行業(yè),特別是通訊、信息技術(shù)數(shù)據(jù)中心,計(jì)算機(jī)中心以及微電子生產(chǎn)行業(yè)等由于雷電造成的危害尤為重要。另一方面,因?yàn)槔讚羰菣C(jī)率事件,這種影響尚未引起人們的注意,很多人認(rèn)為只要按照國家的建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范做好避雷針(帶)、引下線和接地裝置等建筑物內(nèi)外的防雷工作就“萬事大吉”了。但實(shí)際上,當(dāng)雷擊現(xiàn)象發(fā)生時,建筑物的外部防雷裝置確實(shí)有效地抵御了雷擊對建筑物的破壞,同時均勻的避雷引下線與建筑物接地的均壓環(huán)也起到法拉第網(wǎng)籠的作用,保證建筑物內(nèi)的人員不致因跨步電壓升高而導(dǎo)致觸電事故。
但這時當(dāng)雷電擊中建筑物防雷裝置或擊中附近其他建筑物的避雷針(帶)并由引下線導(dǎo)人大地時,瞬間內(nèi)在引下線自上而下的產(chǎn)生一個很強(qiáng)的變化磁場。處在這個電磁場作用下的導(dǎo)體,便會感應(yīng)產(chǎn)生電壓,其數(shù)值也可達(dá)數(shù)十千伏,處在這個磁場作用范圍的電氣、信號、電源及它們的傳輸線路都因相對地切割了這個變化的磁場磁力線而產(chǎn)生出感應(yīng)高壓,從而將用電設(shè)備擊壞。如圖1所示,如果導(dǎo)體的形狀是開口環(huán)形感應(yīng)電壓,便會把幾厘米長的空氣間隙a、b擊穿發(fā)生火花放電。如果導(dǎo)體是一個閉合回路,感應(yīng)電壓會造成一個電流通過,假如回路上有接觸不良的接點(diǎn),這些地方就會局部發(fā)熱。再有,由于雷電沖擊波的能量集中在工頻附近幾十赫茲到幾百赫茲的低端,雷電沖擊波能量就容易與工頻回路發(fā)生耦合、諧振,于是雷電沖擊波從電源線路進(jìn)入電子設(shè)備的機(jī)率要比從信號線中進(jìn)入的機(jī)率要高很多,據(jù)統(tǒng)計(jì),約有8%的雷擊損壞電子設(shè)備的事故是由電源引入的,因此應(yīng)特別加強(qiáng)系統(tǒng)中設(shè)備電源的防雷措施。
l雷擊電子設(shè)備的途徑及損壞機(jī)理
雷擊過電壓損壞設(shè)備可分為兩種情況,一種是受雷電直擊,另一種受感應(yīng)雷影響所致。據(jù)統(tǒng)計(jì)電子設(shè)備受雷電直擊而損壞的機(jī)率很小,而絕大多數(shù)損壞為感應(yīng)雷造成,雷電行波通過傳輸信息的電路線傳至電子設(shè)備使其某些電子元件受損。
還有一種情況值得重視的是電子設(shè)備附近的大地或其他設(shè)備的接地體,因受直擊雷引起的電位升高,會使電子設(shè)備造成反擊,使之對地絕緣擊穿。根據(jù)傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)電子設(shè)備的地線與電源設(shè)備的地線分開設(shè)置是減少這種雷電侵入途徑的有效措施之一。所以凡聯(lián)結(jié)有輸人或輸出線路的電子設(shè)備應(yīng)考慮以上三條侵入途徑。不論那種途徑侵入的雷擊過電壓加在電子設(shè)備上沖擊引起兩種過電壓,一種是:使平衡電路某點(diǎn)出現(xiàn)超過允許的對地過電壓,稱為縱向過電壓,地電位上升引起的反擊也屬于從地系統(tǒng)侵入的縱向過電壓;另一種是平衡電路線間或不平衡電路線對地出現(xiàn)的過電壓稱為橫向過電壓。使用對稱傳輸線的設(shè)備,橫向過電壓是因線路兩線間存在不同的縱向過電壓;或因縱向防護(hù)元件放電性能的分散性(如動作時間有快慢的差別)是造成橫向過電壓的原因,如果在平衡線路上的兩個縱向防護(hù)元件,其中一路故障或失效這就造成了橫向過電壓的極限情況。對不平衡電路如對連接同軸電纜的電子設(shè)備其縱向過電壓即橫向過電壓。雷電沖擊過電壓可導(dǎo)致絕緣擊穿,也可產(chǎn)生過電流。進(jìn)行縱向雷擊試驗(yàn)的目的,在于檢驗(yàn)設(shè)備在縱向過電壓下元器件對地的絕緣。橫向雷擊試驗(yàn)則是檢驗(yàn)兩線間出現(xiàn)沖擊過電壓時設(shè)備耐受沖擊的能力。
在電子設(shè)備中,易受雷擊過電壓損壞的元部件,大多數(shù)是靠近設(shè)備的入口端,如縱向過電壓會擊穿線路和設(shè)備間起匹配作用的變壓器匝間、層間、或線對地絕緣等。橫向過電壓可隨信息同時傳至設(shè)備內(nèi)部,損壞設(shè)備內(nèi)的阻容元件及固體元件。設(shè)備中元器件受損的程度,取決于元器件絕緣水平,即耐受沖擊的強(qiáng)度,對具有白復(fù)能力的絕緣,擊穿只是暫時的,一旦過壓消失,即可恢復(fù)。有些非自復(fù)性的絕緣介質(zhì),沖擊時只有小電流流過,一次沖擊不會立即中斷設(shè)備,但經(jīng)過多次沖擊,隨著多次沖擊的累積可能會使元件逐漸受損最終導(dǎo)致毀壞,這就是為什么在試驗(yàn)時要試驗(yàn)沖擊次數(shù),極性和間隔的原因所在。
電子元件受雷擊損壞的情況,概括起來不外下列三種:(1)受過電壓損壞的,如電容器、變壓器及電子元件的反向耐壓。(2)受過電壓沖擊能量損壞的,如二極管PN結(jié)正向損壞,沖擊危險程度在于流過元器件的過電流大小和持續(xù)時間,即能量大小。(3)易受沖擊功率損壞的,對元件的危害決定于沖擊電壓峰值和由此而產(chǎn)生的過電流。
2雷電波形
有關(guān)雷電沖擊波的描述是用波形參數(shù)說明,它有峰值波前時間和下降半峰值時間。如圖2所示。觀測的數(shù)據(jù)和波形均具有統(tǒng)計(jì)特.硅,服從某種分布規(guī)律,從而統(tǒng)計(jì)出雷電流幅值,波頭、波尾、陡度、能量等概率分布。多年來,國內(nèi)外在對線路結(jié)構(gòu)上或進(jìn)人電子設(shè)備的雷電沖擊波形進(jìn)行了很多觀測工作,獲得了大量的觀測資料。
一些國家通過現(xiàn)場觀測發(fā)表了很多測試結(jié)果。因觀測的地理環(huán)境和條件的不同。即使在同樣條件下,觀測得到的數(shù)據(jù)也不盡相同。早先,有些國家觀測得到的幾百個波形中,對主放電波形的敘述,當(dāng)不區(qū)另別第一次放電或隨后各次閃電時,一般認(rèn)為雷電流在1—4微秒上升到幅值,然后在40一50微秒內(nèi)下降到幅值的一半。這就是所謂傳統(tǒng)的雷電流波形。正極性閃電的電流波形一般較負(fù)極性閃電的波形平坦一些,持續(xù)時間較長,上升到幅值的時間約數(shù)十微秒,下降到半值時間約為數(shù)百微秒。
圖2雷擊參數(shù)定義
在對雷電的研究中,需要在千千萬萬的實(shí)波形中找出典型波形并轉(zhuǎn)化為用數(shù)學(xué)式表示曲線。比較流行的代表曲線有兩種:
1.波頭部分用兩個指數(shù)曲線之差表示,其公式為:
用這公式表示的波形如圖3a,當(dāng)i=0時,電流上升速度di/dt最大;而當(dāng)電流逐漸增大時,di/dt逐漸減??;到了i=Im時,di/dt變?yōu)榱恪?/p>
2.波頭部分用余弦曲線表示其公式為:
用這公式表示的波形如圖3b,當(dāng)i=0時,di/dt=0;隨著電流上升,di/dt也上升;當(dāng)I=Im/2時,di/dt到達(dá)最大值;然后di/dt減小;當(dāng)i=Im時,di/dt降為零。
一般習(xí)慣于用兩個指數(shù)曲線之差的形式來表示雷電流波形,并且認(rèn)為這種表示方式和大多數(shù)實(shí)際測得的波形比較相似。但是經(jīng)過近年的觀測得到大多數(shù)的第一次主放電電流波形在其上升到幅值之前時比較緩慢,然后再轉(zhuǎn)入陡的部分,其波頭接近于用余弦來表示的波形。用余弦曲線表示時,因?yàn)槔纂娏髯畲蠖付瘸霈F(xiàn)在Im/2處,以此進(jìn)行雷擊的電位計(jì)算時可以得到較高的結(jié)果而偏于可靠。但是,余弦曲線計(jì)算較為繁瑣,因而往往簡化為直線,也就是用斜角波來表示,通過最大陡度和平均陡度的轉(zhuǎn)化,可以使采用斜角波的計(jì)算結(jié)果和采用余弦波的計(jì)算結(jié)果基本一致。
對于雷電流波形的各個量的標(biāo)志方法各國也不是統(tǒng)一的。典型的雷電流波形是以IEC規(guī)定的如圖4所示,在幅值Im以前叫波頭部分,幅值Im以后叫波尾部分。早先規(guī)定由O點(diǎn)到幅值的時間叫波頭長度,由0點(diǎn)到波尾半幅值的時間叫全部波長。但是在實(shí)際測量中發(fā)現(xiàn),0點(diǎn)及幅值這兩點(diǎn)的時間很難精確測定的。為了避免測量中出現(xiàn)的含混,IEC建議測量脈沖電流的實(shí)測值按下列方法定義:實(shí)效波頭時間T1:脈沖電流的實(shí)效波頭時間,是指脈沖電流在10%幅值及90~/6幅值兩個瞬間之間的間隔時間再乘以1.25倍(兩個瞬間點(diǎn)A和B見圖4(a)。實(shí)效半幅值時間T2:脈沖電流的實(shí)效半幅值時間T2,是指實(shí)效原點(diǎn)O-與波形下降到半幅值的瞬間之間的間隔時間。
測量脈沖電壓的方法與脈沖電流相似,所不同的只是選擇參考點(diǎn)A的方法不一樣。脈沖電壓的實(shí)效波頭時間T1是指從脈沖電壓在30~/6幅值及90~/6幅值兩瞬間之間的間隔時間乘以1.67倍。實(shí)效原點(diǎn)O。是指A點(diǎn)之前0.3T1的一點(diǎn),如圖4b。一般以分式符號表示波頭時間及半值時間(又稱波尾),例如1.5/40便是指波頭時間為1.5微秒,半值時間為40微秒的波形。通常將雷電流由零增長到幅值這一部分稱為波頭,只有幾個微秒;電流值下降的部分稱為波尾,長達(dá)數(shù)十微秒到幾百微秒。
在1995年的EIC61312—1中的典型10/350us和8720us雷電流波形。10/35us波是直接雷的電流波形,其能量遠(yuǎn)大于8/20us波,用這種波型來確定接閃器的大小尺寸。8/20us波是感應(yīng)雷和傳導(dǎo)雷電的電流波形,用這種波形來檢驗(yàn)防雷器件耐雷擊能力的一種通用標(biāo)準(zhǔn)。它代表雷電電流經(jīng)過分流、衰減的電流波,又是線路靜電感應(yīng)電壓波和防雷導(dǎo)體通過雷電流時對其附近電氣導(dǎo)線的電磁感應(yīng)過電壓波。例如防雷的引下線,建筑物L(fēng)PZI區(qū)及其內(nèi)部計(jì)算雷電流的波。
由于雷電參數(shù)值隨地理環(huán)境不同,傳輸線的結(jié)構(gòu)不同,關(guān)于國際標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的波形只是推薦,容許各國根據(jù)本國實(shí)際情況加以引用或制訂。由于我國尚無這方面的資料,故直接引用了IEC和ITU的推薦波形。對于架空明線的波形采用了我國郵電部門的觀測資料制訂。
建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50057-94)規(guī)定了防雷保護(hù)區(qū)的概念,便于設(shè)計(jì)者利用系統(tǒng)的層次分析各防雷保護(hù)區(qū)界面處的金屬導(dǎo)體等電位聯(lián)接和裝設(shè)過電壓保護(hù)器去分流和限壓的措施,使侵入波干擾信號不斷減少。這同我們過去的多道防雷的保護(hù)是一致的,在不同防雷保護(hù)區(qū)的界面上有不同層次的結(jié)合,就是要求注意各個介面處內(nèi)外系統(tǒng)的相互關(guān)系與相互作用,即要根據(jù)流過電壓保護(hù)器的電流波形,殘壓特性和大小,過電壓保護(hù)器的伏秒特性以及雷電流通過后產(chǎn)生的工頻續(xù)流大小等選擇過電壓保護(hù)器才是合理的。
3防雷元件性能
防雷元件的沖擊特性與試驗(yàn)方法的關(guān)系甚為密切,它是規(guī)定防雷元件技術(shù)參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)之一。但試驗(yàn)方法又與雷電波形有聯(lián)系。因?yàn)殡娮釉O(shè)備大都在一定的頻率范圍內(nèi)工作,不同頻率范圍的通路,對沖擊波有著不同的響應(yīng)。因此,對雷電沖擊波形進(jìn)行頻譜分析,無論對電子設(shè)備的防雷設(shè)計(jì)和試驗(yàn)都是有意義的。
防雷元件種類繁多,概括起來可分間隙式的(如放電間隙、閥型避雷器、放電管等)和非間隙式的(如壓繁電阻、齊納二極管),再推廣一下像扼流線圈、電阻、電容……也可歸人這一類,從動作時間來說有快慢的區(qū)別。
使用在電涌保護(hù)器(sPD)中幾類元件的有關(guān)參數(shù),雖然有廠家產(chǎn)品說明,但在選用時有的參數(shù)還須注意了解。例如放電管的伏秒特性:表征放電管點(diǎn)火電壓與時間的關(guān)系。它反映了各種不同上升速度的電壓波作用在放電管上其點(diǎn)火電壓和延遲時間的關(guān)系。由伏秒特性曲線可以判斷放電管的防護(hù)能力。放電管屬間隙式,有空氣間隙、氣體放電管等。再如氧化鋅壓敏電阻,是一種對電壓敏感的元件,是一種陶瓷非線性電阻器,有氧化鋅、氧化硅。這種元件,其電壓非線性系數(shù)高、容量大、殘壓低、漏電流小、無續(xù)流、伏安特性對稱、電壓范圍寬、響應(yīng)速度快、電壓溫度系數(shù)小等特點(diǎn)。并且有結(jié)構(gòu)簡單,成本低等優(yōu)點(diǎn),是目前廣泛應(yīng)用的過電壓保護(hù)器件。適用于交流電壓浪涌吸收和各種線圈,接點(diǎn)間過電壓的吸收和滅弧,在電子器件過電壓保護(hù)中廣為應(yīng)用。在選用時關(guān)注的是通流容量;按規(guī)定的電流波形,在一定的試驗(yàn)條件下施加的沖擊電流值,壓敏電阻所能承受沖擊電流的能力。我國對壓敏電阻的考核一般以8/20us波形,在室溫條件下,間隔5分鐘單方向沖擊兩次后,5分鐘內(nèi)測試壓敏電阻的起始動作電壓Vlma值的變化率在百分之十以內(nèi)時,沖擊電流的最大幅值定為通流容量。壓敏電阻的殘壓(LJres):壓敏電阻通過電流時,在其兩端的電壓降謂之殘壓。通常均以規(guī)定的波形,通過不同的電流幅值進(jìn)行殘壓測試。目前采用8/20us電流波形,以100A、1000A、3000A、5000A及該元件的滿通容量進(jìn)行殘壓
試驗(yàn)。另外還有半導(dǎo)體浪涌抑制器件:如瞬間二極管,它是一種過箝壓器件,簡單TKS,利用大面積硅園錐P-N結(jié)的雪崩效應(yīng)實(shí)現(xiàn)過箝位,TRS響應(yīng)速度快、漏電流小,是極佳的過電壓吸收器件。齊納二極管較為常用,其無極性,正反向具有相同的保護(hù)特性,但器件的工作電壓至少要為聯(lián)端的工作電壓三倍。其適用于交直流回路,常應(yīng)用于自動化控制裝置的輸出回路,即繼電器線圈或電磁間線圈兩端并聯(lián)應(yīng)用。
以上各類間隙式,非間隙式和抑制式器件都是通過浪涌電壓產(chǎn)生非線性元件瞬時短路的方式實(shí)現(xiàn)防雷保護(hù)。
4對電子系統(tǒng)及電子設(shè)備的防雷看法
由于電子信息設(shè)備是集電腦技術(shù)與集成微電子技術(shù)的產(chǎn)品,它的信號電壓只有5~10伏,這種產(chǎn)品的電磁兼容能力較差,很容易感受脈沖過電壓的襲擊,它受雷擊的概率又比較高,受雷電損壞的可能性就大。但是,電子信息系統(tǒng)是由信號采集、傳輸、存儲、檢索等多環(huán)節(jié)組成。鑒于系統(tǒng)環(huán)節(jié)多、接口多、線路長等原因,給雷電的耦合提供了條件。系統(tǒng)的電源進(jìn)線接口,信號輸入輸出接口,接口的線路較長等是感應(yīng)脈沖過電壓容易侵人的原因,也是過電壓波侵入的主要通道。
基于以上原因。電子系統(tǒng)及電子設(shè)備的防雷保護(hù)重點(diǎn)是感應(yīng)雷。防雷的方法和措施,是按照現(xiàn)行的防雷規(guī)范規(guī)定的各個防雷分區(qū)的交界處安裝SPD設(shè)備。將整個系統(tǒng)的雷電防護(hù)看成是一個系統(tǒng)工程,綜合考慮,全方位保護(hù),力求將雷擊災(zāi)害降低到最低。為此,規(guī)范里闡述了三級網(wǎng)絡(luò)防雷概念。在線路上三級網(wǎng)絡(luò)防護(hù)是逐步減少瞬態(tài)浪涌電流幅值的。最后一級將浪涌過電壓限制在設(shè)備能安全承受的范圍內(nèi)。一般元件可承受兩倍其額定電壓以上之瞬間電壓,約700V左右的峰值過電壓。700V的耐壓值在歐洲防雷方面被廣泛引用。當(dāng)然,浪涌電壓被限制得越低,則設(shè)備越安全。因此,我們在工程設(shè)計(jì)時分別將第一級SPD盡量靠近建筑物的電源進(jìn)線處,第二、三級SPD盡量靠近被保護(hù)設(shè)備。第一級過電壓限制在1.5-1.8kV,第二級將殘壓限制在0.9~1.2kV,第三級將殘壓限制在0.4~0.TkV。通過這三級限壓和對浪涌電流的泄放,最后加載到設(shè)備上的過電壓通常都不會對設(shè)備和系統(tǒng)產(chǎn)生影響?,F(xiàn)在防雷防電磁脈沖的保護(hù)器件還比較貴,技術(shù)性能都有差別,有些防雷產(chǎn)品通過保險只是為了促銷,設(shè)計(jì)者不能盲目地認(rèn)為是可靠的產(chǎn)品,而應(yīng)按防雷規(guī)范的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。
參考文獻(xiàn):
電子雜志屬于電子出版物,具有動態(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。電子雜志具有無可比擬的優(yōu)勢,將成為未來幾年的發(fā)展趨勢。動態(tài)設(shè)計(jì)無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,更加成為互動媒介。下面就相關(guān)概念作了一下解釋。電子雜志就是通過數(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),是一個全新的媒體傳播形式。通過P2P下載,目前中國用戶量最多的電子雜志平臺: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瀏覽器閱讀或通過發(fā)行方提供的閱讀器閱讀,也可植入PDA、手機(jī)等閱讀?;有裕褐甘褂谜咧苯油娔X交流以及對后續(xù)信息產(chǎn)生影響的能力。研究表明,具有互動性特征的媒介系統(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:動畫(Flash)、視頻、音頻等。網(wǎng)絡(luò)是電子雜志的傳播載體,動態(tài)版面是一種人機(jī)界面,同傳統(tǒng)媒體的視覺傳達(dá)設(shè)計(jì)類似,屬于視覺傳達(dá)設(shè)計(jì)領(lǐng)域。但是動態(tài)版面在遵循視覺傳達(dá)設(shè)計(jì)一般規(guī)律的同時,也存在它自身特征。電子雜志動態(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、信息的無限擴(kuò)展,這樣就與讀者之間產(chǎn)生了一種互動關(guān)系。電子雜志版面運(yùn)用多媒體的表現(xiàn)形式,如用三維動畫、FLASH、GIF動畫、各種音效等手段來表現(xiàn)電子雜志的內(nèi)容,這些是在傳統(tǒng)的印刷媒體無法實(shí)現(xiàn)的。另外,不同于傳統(tǒng)媒體的是他的信息時效性與持續(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)行視覺上的合理排列,使它在傳達(dá)信息的同時也產(chǎn)生感官上的美感和精神上的享受。電子雜志的媒介互動性。在傳統(tǒng)的單向傳播中,受眾是被動的。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)來與雜志互動,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,聽到動人的音樂,還可以像瀏覽平面雜志一樣通過目錄翻到自己想讀的那一頁,甚至在某一頁中對自己想讀的信息也有所選擇。
三、電子雜志國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀
國內(nèi)研究現(xiàn)狀:目前電子雜志在國內(nèi)處于發(fā)展階段,大約于1993年在深圳由海天電子圖書公司首次研發(fā)成功。電子雜志在國內(nèi)發(fā)展至今經(jīng)歷了三個階段。第一代是傳統(tǒng)雜志簡單的數(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,并且以書刊的形式,有基本的書刊欄目架構(gòu);第三代多媒體電子雜志則更強(qiáng)調(diào)互動性和多媒體,利用P2P平臺發(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籍,以EXE格式為主,其最大的特點(diǎn)與優(yōu)勢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)的三個階段。第一代電子雜志的版面幾乎是純文本的,毫無雜志版面的特征,僅僅是信息的傳播,版面設(shè)計(jì)極其簡單;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態(tài)、交互式的特征電子雜志的版面脫離了傳統(tǒng)書籍版式傳遞信息的承載特性,進(jìn)而轉(zhuǎn)變?yōu)樽x者與書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)含量通過電子網(wǎng)絡(luò)傳播的一種媒介,強(qiáng)大的后臺技術(shù)賦予它高效、多層次、互動的傳播模式,但是如果沒有合理、科學(xué)的版面設(shè)計(jì)和視覺表達(dá),電子雜志的優(yōu)勢是無法體現(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。國外研究現(xiàn)狀:美國是世界上發(fā)展最早,規(guī)模最大的電子書市場。新興的網(wǎng)絡(luò)傳版強(qiáng)國—韓國也制定了一系列的計(jì)劃,力爭趕超美國的電子書市場規(guī)模。目前,這兩個國家的電子書勢力強(qiáng)于中國,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。國外的電子雜志版面設(shè)計(jì)感極強(qiáng)(如:newwebpick等雜志),突出個性化元素,更加人性,具有較強(qiáng)的親和力,值得國內(nèi)電子雜志的借鑒與學(xué)習(xí)。
四、電子雜志動態(tài)設(shè)計(jì)的優(yōu)越性和局限性
電子雜志動態(tài)設(shè)計(jì)的目的:是力求通過有效吸引人的形式來組織信息,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,更好地、有效地傳達(dá)給受眾。電子雜志擁有大量圖片、音樂、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)電子雜志動態(tài)版面的優(yōu)越性
1.版面可無限超鏈接、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,開創(chuàng)了三維虛擬的立體雜志空間,形式新穎、吸引讀者。
3.無印刷限制,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)成元素皆可加入動態(tài)的動畫及聲音、音樂效果這種動靜結(jié)合、視聽結(jié)合、互動性電子雜志版面,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對讀者具有強(qiáng)大吸引力。
(二)電子雜志動態(tài)版面的局限性
1.Flash格式的動態(tài)信息內(nèi)容、圖片無法轉(zhuǎn)載、編輯,使得無法搜索,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)具有長久的歷史,傳統(tǒng)雜志于1731年英國人愛德華•克弗首創(chuàng)的《紳士知識供應(yīng)庫》開始,至今30已有多年,具有相對穩(wěn)定的理論研究基礎(chǔ),而多媒體電子雜志出現(xiàn)時間較短,正在處于技術(shù)與藝術(shù)特點(diǎn)不斷變化的時代,并且,完全適應(yīng)讀者的閱讀習(xí)慣,需要長久的時間過程。
4.讀者對電子雜志版面設(shè)計(jì)的個性化需求相當(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)用圖片過于泛濫,動畫、音樂常常給讀者眼花繚亂的感覺,從而產(chǎn)生對閱讀失去興趣,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.個別電子雜志版面編排設(shè)計(jì)過于形式化,而缺乏內(nèi)容,顯得空洞。
7.電子雜志版面設(shè)計(jì)過于粗燥,多媒體技術(shù)沒有得到合理的運(yùn)用。
五、電子雜志中動態(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、動畫等,這就給設(shè)計(jì)工作者提出了新的要求,仔細(xì)研究各種視覺元素之間的距離、位置、面積與視覺流程之間的關(guān)系,使電子雜志版面設(shè)計(jì)在視覺傳達(dá)中具有美感,易于信息的傳播。同時,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,讀者就會產(chǎn)生視覺疲勞(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。目前,電子雜志處于發(fā)展階段,合理設(shè)計(jì)動態(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性化版面設(shè)計(jì)為目標(biāo)。電子雜志動態(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,決定了動態(tài)版面擁有諸多優(yōu)勢,同時動態(tài)版面設(shè)計(jì)也涉及到藝術(shù)性、功能性、社會文化、商業(yè)性等重要問題。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,更好的滿足新時代人們對文化生活的更高要求。研究吸收國外先進(jìn)的設(shè)計(jì)思想,重視版式布局的視覺效果,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、信號處理、自動化、機(jī)械等專業(yè)開設(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,又有自己本專業(yè)的知識,可以從本專業(yè)的系統(tǒng)角度來理解和設(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,對于這些專業(yè)學(xué)生的應(yīng)用特點(diǎn),不宜也不可能開設(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)、可測性設(shè)計(jì)等)開設(shè)為單獨(dú)課程,而是要將相應(yīng)課程整合,開設(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。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,有利于在碩、博士階段或者在工作崗位上,對集成電路芯片設(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非微電子專業(yè)開設(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,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、信號處理、密碼等相關(guān)專業(yè)開設(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)展和趨勢等內(nèi)容。使學(xué)員對IC設(shè)計(jì)技術(shù)有一個大概而全面的了解,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、測試等環(huán)節(jié)的一些基本情況,了解數(shù)字IC的整個設(shè)計(jì)流程,包括代碼編寫與仿真、邏輯綜合與布局布線、時序驗(yàn)證與物理驗(yàn)證及芯片面積優(yōu)化、時鐘樹綜合、掃描鏈插入等內(nèi)容。3)RTL硬件描述語言基礎(chǔ):主要講授Verilog硬件描述語言的基本語法、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言進(jìn)行數(shù)字邏輯電路設(shè)計(jì)的基本語法,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,并通過設(shè)計(jì)實(shí)踐學(xué)習(xí)和鞏固硬件電路代碼編寫和調(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硬件描述語言進(jìn)行基本數(shù)字邏輯電路設(shè)計(jì)的能力,并通過給定的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DesignCompiler,使學(xué)員通過上機(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、時序約束、時序優(yōu)化、可測性設(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ICCompiler,使學(xué)員通過上機(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、時鐘樹綜合、布線操作、物理驗(yàn)證與最終優(yōu)化等內(nèi)容。靈活的考核評價機(jī)制1)IC設(shè)計(jì)基本知識筆試:通過閉卷考試的方式,考查學(xué)員隊(duì)IC設(shè)計(jì)的一些基本知識,如基本概念、基本設(shè)計(jì)流程、簡單的代碼編寫等。2)IC設(shè)計(jì)上機(jī)實(shí)踐操作:通過上機(jī)操作的形式,給定一個具體并相對簡單的芯片設(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,完成整個芯片的前后端設(shè)計(jì)和驗(yàn)證流程。3)IC設(shè)計(jì)相關(guān)領(lǐng)域報告:通過撰寫報告的形式,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)展歷程和趨勢等,撰寫相應(yīng)的專題報告。
3結(jié)語
1.1 信號線間距離的影響
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)中卻存在一定的問題。例如,信號線間距離對計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)的影響,一般情況下,信號線間的距離會隨著印刷版電路密集度的增大而變化,越來越狹小,而在這個過程中,也會導(dǎo)致信號之間的電磁耦合增大,這樣就不會對其進(jìn)行忽略處理,會引發(fā)信號間的串?dāng)_現(xiàn)象,而且隨著時間的推移會越來越嚴(yán)重。
1.2 阻抗不匹配的問題
阻抗是信號傳輸線上的關(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)的過程中,卻存在信號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,而反射噪聲將會對信號造成一定的破壞,使得信號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,通過多個電子元件組成,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,信號線間距離的影響、阻抗不匹配的問題、電源平面間電阻和電感的影響等,都會對計(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,對此,本文主要對計(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動作時,就會使整個電路產(chǎn)生較大的瞬態(tài)電流,這將會對極端級高速數(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)字電路信號的完整性
通過以上的分析得知,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,對電路信號的完整性也造成一定的影響,因此,要對計(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)字電路信號的完整性。主要分為兩方面研究,一方面是對不同電路之間電路信號網(wǎng)的傳輸信號干擾情況進(jìn)行研究,也就是以上所提到的反射和干擾的問題,而另一方面,要對不同信號在傳輸?shù)倪^程中,對電路信號網(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)行的過程中,會受到阻抗不相匹配的因素而影響到電路信號的傳輸效率,而且,現(xiàn)階段計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路運(yùn)行的過程中,阻抗很難控制,經(jīng)常會出現(xiàn)阻抗過大或過小的現(xiàn)象,都會對電路信號傳播的波形產(chǎn)生一定的干擾,從而對計(jì)算機(jī)高速電路傳輸信號的完整性產(chǎn)生直接的影響。為了避免這類情況的發(fā)生,要對計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)技術(shù)展開研究,從正常理論來看,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)行過程中會出現(xiàn)過電壓的故障,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),這樣整個信號的回路也不會存在阻抗耗損的問題,系統(tǒng)中的各個點(diǎn)的點(diǎn)位就會保持恒定的狀態(tài)。但是,在實(shí)際中卻不會存在這種理想狀態(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電源系統(tǒng)的影響,就必須對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)行的過程中勢必會受到一定的影響,對此,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)
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