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關(guān)鍵詞:現(xiàn)代教育技術(shù);教育觀念;教學改革;模擬電子技術(shù)
【中圖分類號】G420
隨著信息技術(shù)、多媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為代表的高新技術(shù)的迅速發(fā)展及其向中職校園的延伸,促進了教育技術(shù)的高速發(fā)展,形成了以多媒體、網(wǎng)絡(luò)、人工智能、虛擬仿真等技術(shù)為核心的現(xiàn)代教育技術(shù)。與傳統(tǒng)教育手段相比,現(xiàn)代教育技術(shù)對中職教育的影響全面、深刻,為實現(xiàn)我們長期以來所追求的開放式教育、自主性學習的教育思想,提供了堅實的物質(zhì)基礎(chǔ)和技術(shù)支撐。因此,急需探討如何順應(yīng)學校發(fā)展需要,改革教學方法和手段,充分應(yīng)用現(xiàn)代教育技術(shù),以推動職業(yè)教育發(fā)展。
一、 現(xiàn)代教育技術(shù)作為教學手段的優(yōu)勢
1、 改變了傳統(tǒng)的教學模式
傳統(tǒng)課堂教學活動中那種以老師為中心,“填鴨式”、“滿堂灌”的教學方式在網(wǎng)絡(luò)化的教學方式還未出現(xiàn)時主宰著教學,取而代之的是依托于現(xiàn)代教育技術(shù)的新穎活潑的教學方式?,F(xiàn)代媒體豐富多彩的教學環(huán)境,充分地調(diào)動了學生學習的積極性,促進了學生和教師的交流。給學生更大的思維空間。變傳統(tǒng)的講授式的“要我學”為學生積極主動參與式的“我要學”。
2、 具有覆蓋面廣、知識更新方便快捷、不受時空限制的特點
現(xiàn)代教育形式是多種多樣的,課堂里教師與學生面對面的教育是一種近距離的教育形式,而函授、電視、網(wǎng)絡(luò)教育等教育則是一種遠程教育。它覆蓋面廣、知識更新方便快捷、不受時空限制,可以突破地理環(huán)境等因素的限制,緩解教師及資金的短缺,滿足各種不同層次人們的需求。
3、 形象生動、交互性強
多媒體的應(yīng)用使教學方式形象生動,較好地激發(fā)學生思維想象力和培養(yǎng)創(chuàng)造能力。用現(xiàn)代教育技術(shù)中的多媒體教學,集聲、像、字畫動態(tài)顯示為一體,圖文并茂,形象生動,讓學生親臨其境,親歷其中,得到體驗,單純的死記硬背上升為理解應(yīng)用,無形中提高了學生的思維能力、想象能力和創(chuàng)新能力。
二、教育觀念的滯后引發(fā)現(xiàn)代教育技術(shù)應(yīng)用的誤區(qū)
誤區(qū)之一:把制作課件作為對教師進行教育技術(shù)培訓的主要目的。教師真正需要的課件的設(shè)計思想和基本技能,以及與課程有關(guān)的各種素材庫、工具庫等教學資源,教師就可以按照不同學生的情況和教學實際需要,用創(chuàng)意的方法便捷“組合”和“裝配”出適合不同學生情況的各種實用課件,這樣,現(xiàn)代教育技術(shù)的實際應(yīng)用才能真正普及。
誤區(qū)之二:把教學媒體的先進等同于教學的先進。信息傳輸需要媒體,信息社會的教育是媒體教育,現(xiàn)代教學中,教學媒體已經(jīng)成為教學過程中的基本要素之一,各種教學媒體都有其不同的特點和存在價值,不同媒體本身無優(yōu)劣之分,關(guān)鍵在于如何恰當運用。
誤區(qū)之三:認為學校建成了多媒體教室和校園網(wǎng)就是實現(xiàn)了校園信息化。只有以現(xiàn)代教育教學理論為指導(dǎo),充分利用信息技術(shù),激發(fā)教師主導(dǎo)和學生主體作用,建立起有利于教師和學生高效方便地獲取、交換、處理、應(yīng)用信息的教育教學資源及環(huán)境,才能創(chuàng)造校園信息化的基本條件。
三、教學方法和手段改進
1、建立適應(yīng)新課程教學環(huán)境的體系
在新的教育技術(shù)環(huán)境支持下,建立適應(yīng)新課程教學環(huán)境的體系,采用多媒體教學是當前教學改革的趨勢,我們首先對后續(xù)理論和實驗課影響較大的基礎(chǔ)理論課全面展開。
為了在有限學時完成所有知識傳授,結(jié)合課程新教學大綱制作出全部的“模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)”電子教案和部分重點章節(jié)的教學課件在教學中投入使用,達到了比較滿意的教學效果。并具有以下特點:
1)電子教案按照知識結(jié)構(gòu)安排課程內(nèi)容,主要內(nèi)容形成完整課程體系,并不依附某本教材,所選教材可以作為參考資料。
2)采用Powerpoint設(shè)計,能夠適應(yīng)課堂教學要求?;脽羝现谱髁舜罅侩娐穲D片,數(shù)字公式及大量文字符號,并用不同顏色反映知識內(nèi)容,突出重點。
3)對于比較抽象的理論知識,制作多媒體動畫,是難于用文字講解、難于理解的內(nèi)容變的簡單明了,從而加強學生的理解與掌握。
我們根據(jù)使用情況對其進行了廣泛的討論和修改,將文字內(nèi)容充分條理化、提綱化,更加突出難點和重點。另外,又制作了大量的圖片和動畫,使其更加形象生動,再配合布置供學生課后閱讀的文字材料,在教學檢查中的學生座談和問卷調(diào)查評估都表明,這一改進收到了良好的教學效果。
2應(yīng)用現(xiàn)代教育信息技術(shù)改進課程的教學模式
采用現(xiàn)代教育信息技術(shù)手段,教學環(huán)境采用交互式的多媒體實驗室,多媒體教學手段引發(fā)學生的學習興趣,發(fā)揮學生的主體作用。更重要的是營造了一個開放、互動的教學環(huán)境。鼓勵學生多角度、發(fā)散的思索問題。學生成了學習的主體。這時老師會引導(dǎo)學生發(fā)現(xiàn)問題、思索問題,如何解決問題,教師的主導(dǎo)地位得以體現(xiàn)。
3綜合利用現(xiàn)代教育信息技術(shù)設(shè)備加強專業(yè)課程技能培訓
培養(yǎng)能力是提高學生綜合素質(zhì)、增強教學效果的關(guān)鍵,而教育技術(shù)給我們提供了解決這一問題的手段。學生自己動手參與教學設(shè)計的全過程,使學生親自動手記錄各種實驗現(xiàn)象,使課堂上冗長繁雜的理論知識,經(jīng)生動明了的影視圖象、動畫、圖表簡單明了的展現(xiàn)在同學面前,再運用實驗室記錄效果的比較,使理論得以驗證。
4利用計算機虛擬仿真技術(shù),改進基礎(chǔ)實驗課教學
合理的使用電子儀器、明確實驗?zāi)康?,是實驗成功的保證。實驗中的任何一個環(huán)節(jié)出問題都會影響實驗結(jié)果的正確性。為解決學生不知道是儀器的使用問題還是實驗設(shè)計問題造成的實驗結(jié)果不正確,我們采用計算機虛擬仿真技術(shù),使用Multisim仿真軟件。同時軟件仿真還可以發(fā)揮學生的創(chuàng)新能力,主觀能動性,自己設(shè)計新穎的實驗思路。交互式的VCD課件將適應(yīng)學生不同要求的學習,為很快進入正常電子線路實驗打下良好的基礎(chǔ)。
5充分利用教育網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)擴大獲取知識領(lǐng)域,激發(fā)學生創(chuàng)造思維能力
我們把所有的教學資源、教師完成的多媒體課件,都可以存于網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)器中,學生可以在多媒體終端通過交互式界面將需要的多媒體課件調(diào)出,進行細致學習。教師備課通過圖書檢索及服務(wù)系統(tǒng)方便的調(diào)用所需資料,也可通過網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)上的學習進行實時的交流,通過網(wǎng)絡(luò)共享國內(nèi)外的所有信息資源。
發(fā)展現(xiàn)代教育信息技術(shù),全方位推進教學改革,探討在現(xiàn)代信息技術(shù)環(huán)境下影響學生在新的信息社會中所需要的知識要素和這種素質(zhì)培養(yǎng)的途徑和方法,這一教學理論體系的形成,需要我們工作在第一線的教師認真研究與實踐。按現(xiàn)代教育思想和教學理論,設(shè)計教學過程、教學資源與課件,設(shè)計實驗方案,才能全方位的促進教學改革的深化與發(fā)展。
參考文獻:
1.劉儒德.信息技術(shù)與教育相整
電子音樂(Electronicmusic,也稱TECHML),簡稱電音,電子樂,是一種利用電子設(shè)備如電腦軟件、電子效果器等非傳統(tǒng)實體樂器產(chǎn)生的聲響,并通過電子手段加工而成的音樂。電子音樂最早由西德科隆廣播電臺實驗使用,之后在斯托克豪森的推動下開始流行于世。與之前的樂器音樂、人體發(fā)生音樂相比,電子音樂利用的主要是各種電子設(shè)備、音樂軟件等來合成、過濾、組合各種聲音,在電子設(shè)備的輔助下,使樂聲不斷變形,變質(zhì),進而再生、復(fù)合,形成各種音樂作品。其采用的純音和雜音等同于傳統(tǒng)音樂中的人聲和具體聲。20世紀80年代,各種現(xiàn)代主義“新潮音樂”在我國廣泛流行,在此風潮前,張小夫等憑借富有個性和才華的音樂作品引起世人的關(guān)注。作為組名作曲家,張小夫的成名源于其在法國EdgarVarese音樂學院和法國國家現(xiàn)代視聽研究院電子音樂研究中心(INA一GRM)學習、研究和創(chuàng)作期間獲得的豐碩成果,他是我國第一位屢次獲得國際電子音樂比賽大獎的作曲家,極大的推動了我國電子音樂的發(fā)展。張小夫的音樂創(chuàng)作幾乎涵蓋了交響音樂、名族音樂、現(xiàn)代電子音樂等各個音樂領(lǐng)域,憑借全面的技術(shù)、鮮明的風格引領(lǐng)著我國電子音樂的發(fā)展,目前其主要作品有《不同空間的對話》《、臉譜》《、山鬼》《、諾日朗》,本文將以《臉譜》為例,從聲音材料、技術(shù)手段、創(chuàng)作理念三方面來闡述分析張小夫音樂創(chuàng)作的特點,進而折射出我國電子音樂創(chuàng)作的特征。
2關(guān)于聲音素材的運用
與傳統(tǒng)音樂作曲不同,電子音樂的聲音不僅囊括了具體聲音、實驗室合成音、現(xiàn)場實音,還包括了各種噪音,而且每種聲音的運用都非常的富于變化,而不是僅僅依靠樂音來展現(xiàn)音樂效果。張小夫在音樂創(chuàng)作中更加的關(guān)注各種聲音的的細節(jié)處理,在聲音素材上,不管是人的聲音還是自然界的聲音,亦或樂器的聲音和電子聲音,都是他創(chuàng)作的基本聲音素材,而在具體作品中,他有要求聲音素材應(yīng)盡量簡練,因此單一作品中他所采用的聲音素材又是相對集中、富有個性的。以《臉譜》為例,他就主要運用了采樣合成聲音和現(xiàn)場實時聲音的巧妙組合。
2.1用采樣合成的聲音創(chuàng)作
不可否認,在張小夫的電子音樂作品中,使用了合成器的聲音來進行創(chuàng)作,如其早期的音樂作品《小雨中的回憶》所使用的聲音幾乎全部使用雙排鍵電子琴等電子合成器合成,但隨著其創(chuàng)作的不斷深入,在作品創(chuàng)作中,張小夫越來越多的關(guān)注于合成聲音的運用,特別是一些特點鮮明、富有代表性、個性突出的聲音,例如《諾日朗》就別出生面的采取了“喇嘛誦經(jīng)”聲來合成聲音素材,2001版的《吟》中也使用了塤、笛、簫等吹奏樂器來合成聲音。以《臉譜》為例,張小夫在這部作品中對合成音的運用更是恰到好處,如第36小節(jié)至第43小節(jié)中,電子音樂就提前采取京胡、快板的演奏聲音來合成聲音素材;作品第181節(jié)至183節(jié)有提前預(yù)制合成了中高頻噪音,而312節(jié)至326節(jié)更是利用大花臉念白來合成聲音素材,以此來烘托臉譜的形象。
2.2用現(xiàn)場實時的真實聲音創(chuàng)作
除早期創(chuàng)作的一些作品外,張小夫的大部分電子音樂作品大多使用了現(xiàn)場實時聲音來進行創(chuàng)作,而這也恰恰體現(xiàn)了張小夫?qū)鹘y(tǒng)形式與現(xiàn)代科技完美結(jié)合的創(chuàng)作風格。例如《天問》中采用了現(xiàn)場男高音《,靈境》中使用了現(xiàn)場胡琴演奏,而臉譜對現(xiàn)場實時聲音的運用更是巧妙周到。與以往單一的現(xiàn)場聲音不同《,臉譜》的現(xiàn)場實音采取了現(xiàn)場原聲打擊樂的完美組合,包括鍵盤、皮質(zhì)樂器、銅質(zhì)樂器和木質(zhì)樂器,而這四種樂器又與“生旦凈丑”這四大京劇行當相呼應(yīng)。在現(xiàn)場安排上,張小夫選擇由五個打擊樂演奏員分別控制一組樂器,例如鍵盤樂器上,五個人每人分別控制馬林巴、低音馬林巴、木琴、鐘琴、顫音琴;木質(zhì)樂器同樣是一個人負責四個木魚,剩下的四個人則分別負責三個木魚。皮質(zhì)樂器、銅質(zhì)樂器同樣采取如此分工,這樣不僅取得了更好的現(xiàn)場實時音樂效果,也實現(xiàn)了中外樂器、樂音與噪音的完美結(jié)合。
3對技術(shù)手段的分析
通過對中外電子音樂的研究,我們不難發(fā)現(xiàn),電子音樂主要經(jīng)歷了四個階段,即具體音樂節(jié)段、磁帶音樂階段、電子聲學音樂階段和計算機音樂階段。早期的電子音樂技術(shù)手段比較單一,主要是通過合成器合成。再進入電子聲學音樂階段以后,隨著電子科學技術(shù)的發(fā)展,很多新的科學技術(shù)和創(chuàng)作理念運用到電子音樂作品的創(chuàng)作中,此時的電子音樂作品創(chuàng)作可以說是進入了一個各種技術(shù)手段相互融合、相互促進、相互協(xié)調(diào)的綜合運用期,在此階段,不同的電子音樂流派也開始形成,其中最具代表性的就是混合類電子音樂,這種表現(xiàn)形式主要是運用現(xiàn)場原音與實驗室預(yù)制聲音的完美結(jié)合來表現(xiàn)舞臺聲效。
3.1多重制作技術(shù)并用
隨著科技的發(fā)展,電子音樂工作室的20世紀末普遍采取了數(shù)字、模擬雙平臺共同使用的制作模式。在聲音加工合成過程中,模擬技術(shù)平臺和數(shù)字化平臺可以分別利用模擬設(shè)備和計算機音頻軟件,使用各自不同的處理方式來加工、合成聲音。張小夫也正是利用這種平臺來處理其音樂創(chuàng)作中的各種聲音的。在電子音樂作品創(chuàng)作前期,通過對原始聲音實錄、采樣等獲取聲音,中期利用數(shù)字、模擬雙平臺對聲音進行加工處理,然后進行聲效整合,并最終完成母帶的制作。從張小夫個人來說,他還非常關(guān)注聲音的變形、拉伸、反轉(zhuǎn),在處理這些音效時,處理用數(shù)字、模擬雙平臺,還綜合使用了不同時期的電子音樂處理技術(shù)。例如在《臉譜》中的OOP技術(shù),以簡短的京胡、快板的聲音作為采樣樣本,將聲音材料制成不斷重復(fù)的小循環(huán),并在此基礎(chǔ)上制作成大的聲音循環(huán),以此來表達京劇臉譜的音樂思維;又如312節(jié)至326節(jié)中的大花臉念白,通過事先預(yù)錄得花臉念白,反復(fù)重負,以此來承托出臉譜的形象。可以說張小夫的后期作品無不是文化理念和技術(shù)的完美結(jié)合。
3.2多重聲音空間的設(shè)計
和傳統(tǒng)音樂相比,電子音樂更加關(guān)注多緯度的空間效果,作曲家往往更為關(guān)注各聲道、各層次的立體聲效果。當然,張小夫也是這類作曲家之一。多維度空間效果的主要表現(xiàn)如下:首先在音響布局上,關(guān)注多聲道、多層次的立體聲效果,使得音響布局達到一種“靜態(tài)空間”的效果,這是往往會在舞臺的前后左右上下分別布上音響,并形成各自獨立的聲場。例如在《臉譜》的演奏現(xiàn)場,舞臺的前后左右、觀眾席上下分別布有一組揚聲器,是指各自形成一個聲場,進而在整體上構(gòu)成了一個多層次、多緯度的聲音空間,達到了一種立體聲的聲音效果;其次是作曲家通過對現(xiàn)場演奏者布局的控制來調(diào)整舞臺現(xiàn)場的音效,以此形成“動態(tài)空間”,2007年4月27日晚在中央音樂學院音樂廳上演奏的《臉譜》,張小夫別出心裁的將五組打擊樂器按照中間、后左、后右、前左、前右的方式排列,如此時的現(xiàn)場實時音樂可以依據(jù)其位置通過角線和邊線來進行不同的聲音對話,并根據(jù)相應(yīng)的位置組合形成大小、空間各不相同的聲音流動圈。這樣利用時間、位置的不同就可以將重音更好的凸顯出來,音樂也隨著變的更為豐富多彩起來。最后實在作品制作時,利用不同的效果器來制造一個開放、流動的虛擬“預(yù)制空間”。憑借著各種現(xiàn)代電子科學技術(shù),《臉譜》將中國京劇音樂最本質(zhì)的特征和現(xiàn)代電子音樂的各種表現(xiàn)手法充分的融合在了一起,這種極富感染力、充分展現(xiàn)作品個性、獨具一格的電子音樂創(chuàng)作風格不僅超越了同時期的電子音樂創(chuàng)作家,也超越了張小夫本身。
3.3傳統(tǒng)作曲技術(shù)的體現(xiàn)
自從德國電子音樂領(lǐng)航者卡爾海因茲•斯托克豪森在電子音樂創(chuàng)作中綜合運用傳統(tǒng)作曲理念和電子音樂制作技術(shù)以來,電子音樂作曲家就開始廣泛采取傳統(tǒng)聲樂寫作、樂器寫作與電子音樂制作相結(jié)合的創(chuàng)作方式來進行電子音樂創(chuàng)作。在張小夫的電子音樂作品中,傳統(tǒng)因素幾乎是不可或缺的。還是以《臉譜》為例,張小夫就采用了代表中國傳統(tǒng)音樂的京胡等來作為電子音樂材料。除此在其作品作品《北海詠嘆》中,張小夫同樣采用了代表中國傳統(tǒng)文化的“三字經(jīng)”“、百家姓”來錄制語音材料,由此形成一種“文化符號”材料的呼應(yīng)。
4創(chuàng)作理念
關(guān)鍵詞:電子科學與技術(shù);本科培養(yǎng)方案;課程設(shè)置;辦學特色
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)30-0070-02
21世紀被稱為信息時代,電子科學與技術(shù)在信息、能源、材料、航天、生命、環(huán)境、軍事和民用等科技領(lǐng)域?qū)@得更廣泛的應(yīng)用,必然導(dǎo)致電子科學與技術(shù)產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展。這種產(chǎn)業(yè)化趨勢反過來對本專業(yè)的鞏固、深化、提高和發(fā)展起到積極的促進作用,也對人才的培養(yǎng)提出了更高的要求。因此,本文從人才的社會需求出發(fā),結(jié)合我校實際情況,進行了本科專業(yè)培養(yǎng)方案的改革探索,并詳細介紹了培養(yǎng)方案的制定情況。
一、人才的社會需求情況
目前,我校電子科學與技術(shù)專業(yè)的本科畢業(yè)生主要面向長三角地區(qū)龐大的微電子、光電子、光伏和新能源行業(yè),市場對專業(yè)人才的需求基本上是供不應(yīng)求的。但是也應(yīng)該注意到電子科學與技術(shù)產(chǎn)業(yè)的分布不均,分類較細,且發(fā)展變化較快。另外,電子科學與技術(shù)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)具有多樣性,既有勞動密集型的大型企業(yè)、大公司,更多的是小公司和小企業(yè);既有國有企業(yè)和私營企業(yè),更有合資、獨資的外企。因此,社會需求與本專業(yè)畢業(yè)生的供需矛盾還會繼續(xù)存在。
二、專業(yè)的培養(yǎng)目標和定位
本專業(yè)培養(yǎng)具備微電子、光電子領(lǐng)域的寬厚專業(yè)基礎(chǔ)知識,熟練實驗技能,能掌握電子材料、電子器件、微電子和光電子系統(tǒng)的新工藝、新技術(shù)研究開發(fā)和設(shè)計技能,有較強的工程實踐能力,能夠在該領(lǐng)域從事各種電子材料、元器件、光電材料及器件、集成電路的設(shè)計、制造和相應(yīng)的新產(chǎn)品、新技術(shù)、新工藝的研究、開發(fā)和管理工作工程技術(shù)人才。并且結(jié)合我校“大工程觀”人才培養(yǎng)特色,依據(jù)“卓越工程師”教育理念下工程技術(shù)型人才培養(yǎng)的原則,培養(yǎng)適應(yīng)微電子和新興光電行業(yè)乃至區(qū)域社會經(jīng)濟建設(shè)需求的工程技術(shù)型人才。
三、本科培養(yǎng)方案制定的思路
電子科學與技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)方案參照工程教育認證的要求,以及專業(yè)下設(shè)微電子、光電子材料與器件兩個本科培養(yǎng)方向的思路制定。注重培養(yǎng)學生的專業(yè)基礎(chǔ)知識和實踐工程能力,使畢業(yè)生能滿足長三角地區(qū)微電子、光電子和新能源行業(yè)發(fā)展的需求。微電子方向的課程設(shè)置專注于電子材料與電子器件、集成電路與系統(tǒng)設(shè)計方面,光電子材料與器件方向則偏向于光電信息、光電材料與光電器件方面。
四、本科培養(yǎng)方案的改革探索
要實現(xiàn)電子科學與技術(shù)專業(yè)的培養(yǎng)目標,適應(yīng)電子信息產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展,并結(jié)合我校學科發(fā)展方向和特色,對電子科學與技術(shù)專業(yè)本科人才培養(yǎng)方案進行了研究,并對省內(nèi)外幾所高校電子科學與技術(shù)專業(yè)的培養(yǎng)方案進行調(diào)研,最終形成了富有特色的電子科學與技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)方案,主要內(nèi)容如下:
1.培養(yǎng)方案的模塊化設(shè)計。在設(shè)計電子科學與技術(shù)專業(yè)本科培養(yǎng)方案的整體框架時,根據(jù)“加強基礎(chǔ)、拓寬專業(yè)、培養(yǎng)能力”和培養(yǎng)工程技術(shù)型人才的辦學理念下,專業(yè)培養(yǎng)方案分人文與社會科學、專業(yè)基礎(chǔ)和專業(yè)課三個模塊,下設(shè)微電子和光電子材料與器件兩個專業(yè)方向。學生在前兩年學習相同的課程,到大三時根據(jù)自己的興趣選擇專業(yè)方向,選修各自方向的專業(yè)課。由于兩個方向的不同培養(yǎng)要求,因此在專業(yè)基礎(chǔ)選修課、專業(yè)必修課和專業(yè)選修課方面設(shè)置限選模塊,每個專業(yè)方向必須修滿相應(yīng)的學分才能畢業(yè)。
2.改革專業(yè)基礎(chǔ)課程。專業(yè)基礎(chǔ)課程是為專業(yè)課程奠定基礎(chǔ),因此,在保留了原有電子信息類專業(yè)通常所開設(shè)的電子類課程外,增加了與專業(yè)相關(guān)的課程,如EDA技術(shù)、通信原理、數(shù)字信號處理、物理光學、應(yīng)用光學、激光原理與技術(shù)等課程,刪減了原先與物理類相關(guān)的一些課程,如物理學史、原子物理、熱力學與統(tǒng)計物理學等,并刪減了一些計算機軟件類課程,如C++程序設(shè)計、計算機在材料科學中的應(yīng)用等。專業(yè)基礎(chǔ)選修課程分方向限選模塊,兩個專業(yè)方向?qū)?yīng)有不同的專業(yè)基礎(chǔ)選修課程。
3.優(yōu)化專業(yè)課程。專業(yè)課程是整個專業(yè)教育中的主干部分,微電子方向的課程設(shè)置緊緊圍繞半導(dǎo)體和集成電路設(shè)計方向,開設(shè)有集成電路設(shè)計、微電子工藝原理與技術(shù)、工藝與器件可靠性分析、半導(dǎo)體測試技術(shù)、現(xiàn)代電子材料及元器件、集成電路工藝與器件模擬等課程。光電子材料與器件方向圍繞光電材料和光纖通信方向,開設(shè)光電子材料與器件、光電檢測原理與技術(shù)、太陽能電池原理與技術(shù)、光纖傳感原理與技術(shù)、光纖通信技術(shù)等課程。另外專業(yè)課程里面還設(shè)置有專業(yè)實驗,通過加強實驗環(huán)節(jié),訓練學生的動手操作能力,增強學生的理論知識。
五、與省內(nèi)外專業(yè)人才培養(yǎng)的區(qū)別
具有電子科學與技術(shù)專業(yè)的各大高校分布在不同的地區(qū),服務(wù)于不同的區(qū)域經(jīng)濟,這就要求專業(yè)學生的培養(yǎng)具有區(qū)域化、差異化。我們分析了杭州電子科技大學、浙江工業(yè)大學、蘇州大學、南京理工大學和徐州工程學院這五所不同地區(qū)、不同層次高校的電子科學與技術(shù)專業(yè)的培養(yǎng)方案。不僅使我們能學習到其他高校的先進辦學理念、合理的課程設(shè)置體系,也可以發(fā)現(xiàn)與其他高校之間的差異。具體表現(xiàn)為以下幾個方面:
1.專業(yè)定位。各個學校的電子科學與技術(shù)專業(yè)依據(jù)自身的師資力量、辦學條件、區(qū)域經(jīng)濟要求確定專業(yè)的發(fā)展定位。杭州電子科技大學的電子科學與技術(shù)專業(yè)依托1個教育部重點實驗室、2個國家級實驗教學示范中心、3個省部級重點實驗室,人才培養(yǎng)定位于能從事電子元器件、電子電路乃至電子集成系統(tǒng)的設(shè)計和開發(fā)等方面工作的工程技術(shù)人才。浙江工業(yè)大學的電子科學與技術(shù)專業(yè)主要培養(yǎng)光通信、電子電路系統(tǒng)、集成電路設(shè)計等方面的人才。蘇州大學的電子科學與技術(shù)專業(yè)定位在培養(yǎng)能夠在電路與系統(tǒng)、集成電路與系統(tǒng)等領(lǐng)域從事各類系統(tǒng)級、板級和芯片級研發(fā)工作的高級工程技術(shù)人才。南京理工大學的電子科學與技術(shù)專業(yè)主要是突出光電技術(shù)和微電子與信息處理學科的交叉和融合,以光電成像探測理論與技術(shù)及微電子理論與技術(shù)為專業(yè)特色。徐州工程學院的電子科學與技術(shù)專業(yè)主要定位在培養(yǎng)能從事光電子材料與器件開發(fā)的工程技術(shù)人才。而我校的電子科學與技術(shù)專業(yè)定位于服務(wù)長三角地區(qū)半導(dǎo)體和新能源行業(yè),培養(yǎng)能從事集成電路設(shè)計與開發(fā)、光電子材料與器件的研發(fā)等工作的工程技術(shù)人才。
2.課程體系。杭州電子科技大學的電子科學與技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)學生設(shè)計、開發(fā)電子元器件、電子電路系統(tǒng)、電子集成系統(tǒng)的能力,在課程設(shè)置上開設(shè)了通信電子電路、EDA技術(shù)、薄膜物理與技術(shù)、電子材料與電子器件、電子系統(tǒng)設(shè)計與實踐、集成電路設(shè)計、嵌入式系統(tǒng)原理和應(yīng)用、現(xiàn)代DSP技術(shù)及應(yīng)用等專業(yè)課程。浙江工業(yè)大學的電子科學與技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)學生設(shè)計、開發(fā)電子電路系統(tǒng)、集成電路系統(tǒng)的能力,開設(shè)了電路原理、模電數(shù)電、通信電子線路、集成電路設(shè)計、光纖通信原理、光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)字信號處理等專業(yè)課程,以及電子線路CAD實驗、單片機綜合實驗、通信原理實驗、通信電子線路大型實驗、微電子基礎(chǔ)實驗、半導(dǎo)體器件仿真大型實驗、集成電路設(shè)計大型實驗等實驗類課程。蘇州大學的電子科學與技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)學生設(shè)計與開發(fā)電路與系統(tǒng)、集成電路與系統(tǒng),從事各類系統(tǒng)級、板級和芯片級研發(fā)工作的能力,開設(shè)了信號與系統(tǒng)、電磁場與電磁波、高頻電路設(shè)計與制作、電子線路CAD、CMOS模擬集成電路設(shè)計、VLSI設(shè)計基礎(chǔ)等專業(yè)課程,以及電子技術(shù)基礎(chǔ)實驗、信號與電路基礎(chǔ)實驗、電子線路實驗、電子系統(tǒng)綜合設(shè)計實驗等實驗類課程。南京理工大學培養(yǎng)學生從事光電子器件、光電系統(tǒng)和集成電路的設(shè)計、開發(fā)、應(yīng)用的能力,開設(shè)了信號與系統(tǒng)、光學、光電信號處理、光輻射測量、光電子器件、光電成像技術(shù)、超大規(guī)模集成電路設(shè)計、光電子技術(shù)、顯示技術(shù)、光電檢測技術(shù)、數(shù)字圖像處理、半導(dǎo)體集成電路、集成電路測試技術(shù)、微電子技術(shù)、光電子線路、電視原理等專業(yè)課程。徐州工程學院的電子科學與技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)學生設(shè)計與開發(fā)光電子材料與器件的能力,開設(shè)有信號與系統(tǒng)、光電子學、光電子技術(shù)、激光原理與技術(shù)、光伏材料等專業(yè)課程,以及模擬電路課程設(shè)計、數(shù)字電路課程設(shè)計、單片機原理課程設(shè)計等實踐性課程。我校的電子科學與技術(shù)專業(yè)主要培養(yǎng)學生集成電路設(shè)計、光電子材料與器件的設(shè)計與制備能力,開設(shè)有半導(dǎo)體物理學、半導(dǎo)體器件原理、MEMS技術(shù)、微電子工藝原理與技術(shù)、薄膜材料及制備技術(shù)、工藝與器件可靠性分析、集成電路工藝與器件模擬、EDA技術(shù)、通信原理、數(shù)字信號處理、光電子材料與器件、光電檢測原理與技術(shù)、太陽能電池原理與技術(shù)、光纖通信技術(shù)等專業(yè)課程,以及近代物理實驗、專業(yè)實驗等實驗類課程。
3.人才培養(yǎng)特色。杭州電子科技大學的電子科學與技術(shù)專業(yè)的人才培養(yǎng)特色是注重集成電路設(shè)計、系統(tǒng)集成方面能力的培養(yǎng)。浙江工業(yè)大學的人才培養(yǎng)注重光纖通信、集成電路設(shè)計方面能力的培養(yǎng)。蘇州大學的人才培養(yǎng)注重電路與系統(tǒng)設(shè)計、集成電路與系統(tǒng)設(shè)計方面能力的培養(yǎng)。南京理工大學的人才培養(yǎng)注重光電技術(shù)和微電子與信息處理學科的交叉和融合,以光電成像探測理論與技術(shù)及微電子理論與技術(shù)為專業(yè)特色。徐州工程學院的人才培養(yǎng)注重光電材料與器件方面能力的培養(yǎng)。我校的人才培養(yǎng)注重電子材料與電子器件的設(shè)計與開發(fā)、集成電路設(shè)計方面能力的培養(yǎng)。
參考文獻:
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【關(guān)鍵詞】電力系統(tǒng) 應(yīng)用優(yōu)勢 應(yīng)用方法
電子電工技術(shù)是計算機技術(shù)應(yīng)用于電力系統(tǒng)中的主要表現(xiàn)形式,它可以有效的實現(xiàn)對電能的控制和變換,降低電能在傳輸?shù)冗^程中的損耗,使人們更加高效的利用有限的電力資源,它的應(yīng)用滿足了電力系統(tǒng)發(fā)展的需要,是電力系統(tǒng)發(fā)展的必然趨勢。
一、電子電工技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢
在電子科技不斷發(fā)展進步的背景作用下,新型的電子器件不斷的被研發(fā)并應(yīng)用到傳統(tǒng)的電工技術(shù)上,使其得到了明顯的提高,并融合電子技術(shù)發(fā)展成了更具備優(yōu)勢的現(xiàn)代電子電工技術(shù),與傳統(tǒng)的電工技術(shù)相比,它的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下幾個方面:首先,工作速度更快,比如說,金氧半場效晶體管的工作頻率可以達到幾百千赫茲,電力晶體管可以在幾千赫茲的頻率以下工作。其次,工作效率更高,這一點主要體現(xiàn)在器件和變換技術(shù)這兩個方面,提高器件開關(guān)上升落下的速度,可以減少開關(guān)的損耗;減少器件的導(dǎo)通壓降,可以減少導(dǎo)通的損耗;運用軟開關(guān)的技術(shù),使器件可以在正常的狀態(tài)下運行,就可以大大的提高其工作的效率。再次,自動控制性更強,這一點的主要體現(xiàn)是,一些半自動控制化的普通晶閘管被各類可以全自動關(guān)斷的器件替換,這類的器件在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用突破了功能層面上的一些局限,取代了換相電路比較復(fù)雜的傳統(tǒng)器件,使電路的設(shè)計被大大的簡化。最后,更加的集成,與傳統(tǒng)器件的分立方式完全不同,現(xiàn)代的電子電工技術(shù)下,在很多種單元器件的并聯(lián)的基礎(chǔ)上,全控型的器件都被集中到一個基片上,更集成更方便。
二、電子電工技術(shù)應(yīng)用于電力系統(tǒng)中的重要作用
作為傳統(tǒng)電工技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物,電子電工技術(shù)在對傳統(tǒng)電工技術(shù)的模式優(yōu)點進行繼承的基礎(chǔ)上,更加適應(yīng)現(xiàn)代社會發(fā)展的需要,在電力系統(tǒng)中發(fā)揮著重要的作用。首先,可以提高電子技術(shù)的智能化水平,在這一點上,要在保證信息、功率發(fā)展的基礎(chǔ)上推進微電子技術(shù)和電子電工技術(shù)的融合與發(fā)展,實現(xiàn)電力系統(tǒng)的革新。其次,為系統(tǒng)工頻的發(fā)展指定了明確的方向,如果想使機電設(shè)備變得更小巧并提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度,就要運用電子電工技術(shù),打破原先的運作模式,在這個基礎(chǔ)上研究系統(tǒng)變頻化和高頻化技術(shù),保證電力系統(tǒng)可以正常運行。再次,可以促進機電一體化,在高端電子科技不斷發(fā)展的基礎(chǔ)上,新型產(chǎn)業(yè)研發(fā)并應(yīng)用了電子技術(shù),在電子電工技術(shù)方面對傳統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)進行全方位的處理和加工,可以保證計算機網(wǎng)絡(luò)下電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行,促進機電一體化的產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。最后,可以提高電能的使用效率,電子電工技術(shù)的應(yīng)用可以在保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的同時,科學合理的配置并整合電能資源,提高電能的使用效率,這體現(xiàn)在電力系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié)中。
三、電子電工技術(shù)應(yīng)用于電力系統(tǒng)中的具體表現(xiàn)
從電能的生產(chǎn)到電能的輸送,再到電能的有效配置,電子電工技術(shù)在電力系統(tǒng)的很多環(huán)節(jié)中都得到了廣泛的應(yīng)用。
(一)實現(xiàn)電能的合理配置
現(xiàn)階段配電環(huán)節(jié)的當務(wù)之急是加強對電能的質(zhì)量控制,這對于配電系統(tǒng)來說,提高了其在頻率、電壓、諧波方面的要求,而電子電工系統(tǒng)在用戶電力技術(shù)上的應(yīng)用很好的解決了這個問題,提高了配電過程中電能的穩(wěn)定性和安全性,保證了電能的質(zhì)量。
(二)降低電能的輸送損耗
電子電工技術(shù)在輸電環(huán)節(jié)中的主要應(yīng)用包括靜止無功補償器、高壓直流電、柔流電輸電技術(shù)這幾個方面。從靜止無功補償器這方面來說,在晶閘管的基礎(chǔ)上取代了原來的電氣開關(guān),對電氣可以進行快速準確的控制,但目前在我國來說,這種系統(tǒng)還沒有成功的研發(fā);從高壓直流電這方面來說,變壓器的運用在換流閥和晶閘管出現(xiàn)以后逐漸的減少,轉(zhuǎn)換設(shè)備的移動能力大大提高,提高了設(shè)備的市場競爭力,降低了電廠的運行費用;從柔流電輸電技術(shù)這方面來說,電子電工技術(shù)與機械控制技術(shù)的有效結(jié)合,提高了輸電系統(tǒng)和輸電水平的穩(wěn)定性,降低了電量的損耗,同時柔性輸電設(shè)備的廣泛運用,使電流在輸送時更加的穩(wěn)定安全。
(三)提高電能的生產(chǎn)效率
電子電工技術(shù)在發(fā)電環(huán)節(jié)中的應(yīng)用主要是對發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電機組的利用和改善。具體的說,它涉及到機泵的變頻調(diào)速、變速恒頻勵磁、太陽能系統(tǒng)、靜止勵磁這幾個方面。在第一方面,高壓電和低壓電在互相轉(zhuǎn)換時,使用變頻機替換風機水泵變頻器,可以實現(xiàn)效率的最大化,但實際的研究還有很大的欠缺,需要培養(yǎng)更多的技術(shù)人才。在第二方面,在利用風力發(fā)電時,風的速度對電量有著決定作用;利用水力發(fā)電的時候,水的流速和壓力會對發(fā)電的效率造成影響,運用電子電工技術(shù)進行調(diào)整,就可以使機組自轉(zhuǎn)的速度符合電流的頻率,進而實現(xiàn)效率的最大化。在第三方面,太陽能是取之不盡用之不竭的清潔能源,利用太陽能發(fā)電對于滿足社會發(fā)展的需要有著重要的意義,其技術(shù)的核心是大功率的電流轉(zhuǎn)換器。在第四方面,靜止勵磁在大型電廠的發(fā)電機組中應(yīng)用的比較廣泛,取代了傳統(tǒng)的勵磁機,電子電工技術(shù)的應(yīng)用大大提高了電廠發(fā)電機組運行的效率。
四、結(jié)束語
綜上所述,電子電工技術(shù)可以促進電子技術(shù)的智能化、提高電能的使用效率、推進機電一體化進程,在電力系統(tǒng)中發(fā)揮著重要的作用,并且隨著計算機技術(shù)和相關(guān)的科學技術(shù)的發(fā)展,電子電工技術(shù)也在不斷的進步,為國家的智能電網(wǎng)的實現(xiàn)提供了技術(shù)上的保證。
參考文獻:
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【關(guān)鍵詞】FPGA;程控濾波;數(shù)字合成;掃頻測試
1.引言
放大器和濾波器是現(xiàn)代電子系統(tǒng)的重要組成部分,其性能指標的優(yōu)劣直接決定整個系統(tǒng)的性能。傳統(tǒng)的放大器和濾波器大部分是固定放大倍數(shù)和固定的截止頻率。在許多工程領(lǐng)域中,信號頻率范圍是動態(tài)的,約在幾Hz到幾十KHz之間,若按最大信號帶寬下選擇運算放大器的性能,會造成在較低信號頻率下功耗浪費,因此需要可變截止頻率的濾波器進行濾波。
本系統(tǒng)利用運算放大器、FPGA、D/A和LCD等核心器件設(shè)計程控濾波器和掃頻測試儀,其中掃頻測試儀可用于對濾波器的測試。輸入為mV級信號,電壓增益60dB,10dB可調(diào),誤差小于2%。高通、低通濾波器的截止頻率在1kHz~30kHz,1kHz可調(diào),誤差小于2%。
2.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計與理論分析
2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖
本系統(tǒng)主要由可控放大電路、濾波電路、正弦信號產(chǎn)生電路和FPGA構(gòu)成,其系統(tǒng)框圖如圖1所示。前級程控放大采用繼電器來選擇放大器的反饋電阻以實現(xiàn)不同的增益,濾波器采用電流型DAC構(gòu)建傳遞函數(shù)實現(xiàn)[1],該方法便于控制而成本較低,正弦信號產(chǎn)生采用FPGA查找表的方法[2],能得理高精準的頻率??刂坪诵牟捎肗IOS,無需復(fù)雜的外路電路與FPGA進行通訊。
5.結(jié)論
本文通過電流型DAC等效為可變阻器來構(gòu)建傳遞函數(shù)來實現(xiàn)可編程濾波器,在參數(shù)的選擇中通過品質(zhì)因數(shù)來選擇濾波器的特性,得到了相應(yīng)的線性函數(shù),從而有效的確定了參數(shù),在硬件實際測試中得到了很好的線性度。采用FPGA查找表的方法直接數(shù)字合成正弦波,該方法所得到的正弦波頻率精度高,波形穩(wěn)定。通過合成信號對程控濾波器進行掃頻測試,并在實際焊接電路中實現(xiàn),測試該可編程濾波器,前級的小信號增益可達1000倍,10dB步進。整個系統(tǒng)的構(gòu)建可用于工程中信號的放大,濾波和檢波處理,而實現(xiàn)了智能化的控制。
參考文獻
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在我國近現(xiàn)代音樂創(chuàng)作中,采用京劇素材創(chuàng)作的音樂作品隨處可見,形式也多種多樣。但將電子音樂和京劇結(jié)合起來的,《臉譜》是一個成功的嘗試,其創(chuàng)意源于京劇臉譜。京劇臉譜是一種經(jīng)歷了長期演變發(fā)展而富有裝飾性和夸張性的人物造型藝術(shù),以鮮明的色彩對比和象征意義的圖案展示人物的性格品質(zhì)和容貌特征,刻畫忠奸善惡等不同人物形象。張小夫正是找到了這一點,用電子音樂特有的變形、拼貼、重組等合成處理手段,讓人們透過電子音樂創(chuàng)造的新聲音臉譜,看世間各種各樣、千姿百態(tài)的面孔和人的內(nèi)心差異。下文將圍繞作品的聲音運用和技術(shù)處理,分析研究作品在創(chuàng)作理念、音樂結(jié)構(gòu)和文化底蘊方面的個性特征。
一、“鍵、皮、銅、木” 體現(xiàn)融合的創(chuàng)作理念
在電子音樂經(jīng)歷了“具體音樂”、“磁帶音樂”、“電子聲學音樂”和“計算機音樂”的演進過程中,從“電子聲學音樂”開始,不斷融入新的創(chuàng)作理念和新的科學技術(shù),“形成了多種技術(shù)手段相互配合、相互滲透、相互促進、相得益彰的良性發(fā)展局面,”①促進了電子音樂不同風格和不同流派的形成,同時,也創(chuàng)造了豐富多樣的表現(xiàn)形式。其中,以法國作曲家伊夫?馬萊克(Ivo Malec)為代表,運用實驗室預(yù)制的電子聲音與現(xiàn)場原聲樂器或人聲相結(jié)合的混合類電子音樂表現(xiàn)形式,充分發(fā)揮了傳統(tǒng)音樂語言和電子音樂語言的優(yōu)勢,成為現(xiàn)代電子音樂最為重要的表現(xiàn)形式之一。《臉譜》繼承了“電子聲學音樂”這種自由靈活的風格特征和綜合技術(shù)的有利因素,從樂器編制到聲音的處理和多種電子音樂制作技術(shù)的運用,無不體現(xiàn)了作曲家將傳統(tǒng)與現(xiàn)代相結(jié)合的創(chuàng)作風格和在電子音樂創(chuàng)作語言上融合的理念。
《臉譜》將現(xiàn)場原聲打擊樂器分為鍵盤、皮質(zhì)、銅質(zhì)和木質(zhì)四種類型,與京劇的四個主要行當“生旦凈丑”相呼應(yīng),利用不同材質(zhì)之間的音色差異形成豐富的對比,其巧妙的設(shè)計耐人尋味。又將所有打擊樂器分為五組由五個打擊樂演奏員控制,每人分別演奏有音高的西洋鍵盤樂器馬林巴、低音馬林巴、木琴、鐘琴和顫音琴;皮質(zhì)樂器每人分別主要演奏三個通通鼓、兩個定音鼓、一個大軍鼓和一對邦戈;銅質(zhì)樂器每人分別主要演奏兩個吊镲、一個大鑼、一個大鐃鈸、三個京劇鑼和一個小鐃鈸;木質(zhì)樂器一人主要演奏四個木魚,其他四人分別主要演奏三個木魚。這些具有不同音色的樂器組合,不僅體現(xiàn)了將不同特征的中外樂器相融合的創(chuàng)作理念,而且也在樂音和噪音之間找到了一種平衡?!赌樧V》共410小節(jié),其中有149小節(jié)采用了樂音與噪音的結(jié)合。如作品第36小節(jié)至第43小節(jié),在現(xiàn)場噪音打擊樂器演奏京劇鑼鼓經(jīng)特征節(jié)奏的同時,電子音樂部分預(yù)制的京胡演奏快板過門曲調(diào),起到了協(xié)調(diào)音響和顯示個性風格的作用;又如作品第181小節(jié)至183小節(jié),電子音樂的中高頻噪音背景與馬林巴奏出的四度平行和聲融合在一起,來營造滄桑凄婉的音樂語境恰到好處。
五組打擊樂器在舞臺位置的安排上獨出心裁,有別于傳統(tǒng)打擊樂五重奏一字擺開的排列方式,而是按照中間、后左、后右、前左、前右的位置排列,能夠讓音樂依照不同位置形成對角線和邊線方式進行各種各樣的聲音對話,按照不同位置的組合形成不同大小、不同空間的聲音流動圈。原聲打擊樂器與預(yù)制的八聲道電子音樂聲場變化、現(xiàn)場聲相與音量效果的控制構(gòu)成了立體而復(fù)雜的聲音場態(tài),將各類聲音與聲場融合起來。利用這種聲場布局,可以將不斷重復(fù)且簡單均分的單一節(jié)奏型,通過在不同時間、不同位置突出的重音,使音樂變得非常豐富。如作品第312小節(jié)至第326小節(jié),電子音樂處理的大花臉念白背景,由四組木魚用每分鐘140拍的速度演奏十六分音符的快速節(jié)奏,每組木魚在不同的節(jié)拍位置上突出重音而形成不同空間的聲音流動,不僅使各類聲音材料與聲場運動融為一體,而且也體現(xiàn)了民族文化與現(xiàn)代作曲技術(shù)的融合。張小夫的電子音樂創(chuàng)作理念集中體現(xiàn)在“融合”之中,他認為電子音樂本身就是融合的產(chǎn)物,“融的所指是一個過程,也是一種狀態(tài)?!雹凇赌樧V》依托現(xiàn)代電子科學技術(shù),融合了中國京劇音樂的本質(zhì)特征和現(xiàn)代電子音樂的表現(xiàn)手法,形成了極具感染力、個性強烈、創(chuàng)意新穎的音樂創(chuàng)作風格,既超越了別人,也超越了作曲家自己。
二、“生、丑、旦、凈”構(gòu)建“起承轉(zhuǎn)合”的音樂結(jié)構(gòu)
德國電子音樂作曲家卡爾海因茲?斯托克豪森(Karlheinz Stockhausen)是一個集傳統(tǒng)作曲技術(shù)與電子音樂制作技術(shù)為一體進行創(chuàng)作的代表人物,在他的影響下,借助傳統(tǒng)聲樂、器樂寫作經(jīng)驗和意識從事電子音樂創(chuàng)作,已成為現(xiàn)代電子音樂創(chuàng)作的一大主流趨勢。張小夫是一位創(chuàng)作領(lǐng)域廣泛、技術(shù)全面、風格鮮明的作曲家,受交響音樂、民族音樂創(chuàng)作的影響,其電子音樂作品有著嚴謹?shù)倪壿嬓院鸵魳沸运季S,因此,許多傳統(tǒng)音樂的元素也貫穿在作品之中。如作品《吟》的語言特征是通過對聲音的各種變化和組織,使單一的材料不斷展開;又如作品《北海詠嘆》用代表中國傳統(tǒng)文化的語音材料“三字經(jīng)”和“百家姓”首尾呼應(yīng),實現(xiàn)傳統(tǒng)音樂的再現(xiàn)要素。
本文就找出那么幾對看似是孿生的專業(yè),讓大家來辨別一下。
生物技術(shù) vs 生物工程
這兩個專業(yè)都屬于生命科學學院,差別在于“技術(shù)”和“工程”,從字面上,基本無法很清晰地分析出區(qū)別。它們在學習的前兩年的基礎(chǔ)課程有很多重疊的部分,但是進入專業(yè)課的學習后,就開始走上不同的道路。
最大的區(qū)別在于,生物技術(shù)是理科,而生物工程是工科。前者偏理論,后者注應(yīng)用。
生物技術(shù)學習的是生命科學的基本理論和系統(tǒng)的生物技術(shù)的基本理論和技能,學習的內(nèi)容偏于理論,從微生物到細胞到分子到基因,一切都是為了向更高端的生命科學發(fā)展而努力,所以很多學生都會考研或是在研究機構(gòu)做研究工作。
而生物工程相比生物技術(shù)來說,誕生的時間要晚一點。它是以生物科學為基礎(chǔ),應(yīng)社會之需要而興起的,所以更注重應(yīng)用。簡單來說,就是對生物進行創(chuàng)造和設(shè)計,在分子、細胞、組織和個體這些不同的層面上,對生命有機體進行新的改造,比如利用固定化菌體或固定化酶來大規(guī)模生產(chǎn)果糖漿來代替蔗糖。生物工程需要學習不少藥學相關(guān)的課程,很多學生畢業(yè)后都進入了生物醫(yī)藥這樣的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)做工藝和裝備的研究、開發(fā)和設(shè)計工作?;蛘呤沁M入政府的工商稅務(wù)、海關(guān)、藥檢等部門從事監(jiān)管工作。
高分子材料與工程 vs 材料科學與工程
想必大家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)這兩個專業(yè)最大的差別了:“高分子”和“材料”。有機高分子材料是材料中種類非常豐富的一個大類,橡膠和塑料都屬于高分子材料。材料科學與工程的“材料”里并不包括有機高分子材料,它研究的是金屬材料和無機非金屬材料(如陶瓷、水泥、混凝土材料)。
雖然都是材料,不過最大的區(qū)別在于,高分子材料與工程和化學的關(guān)系緊密,而材料科學與工程和物理相伴。這一點看看它們的課程設(shè)置就明白了。前者要學習無機化學、分析化學、有機化學和物理化學,基本涵蓋了所有基礎(chǔ)化學課程。后者則要學固體物理、量子力學和材料物理等課程。在學習的內(nèi)容上,它們就很不一樣。
就業(yè)方面,高分子更注重新型材料的運用和研發(fā),反而是一些和化學沾邊的公司更需要這一專業(yè)的學生,比如著名的陶氏化學。當然,說到橡膠和塑料,化工、汽車、電子、航空等行業(yè)同樣需要相關(guān)人才。而材料科學與工程專業(yè)的學生在傳統(tǒng)機械制造類行業(yè)更有優(yōu)勢,比如航天、船舶、重工業(yè)的相關(guān)企業(yè)。
環(huán)境科學 vs 環(huán)境工程
讀到這里,也許你已經(jīng)猜到了,這兩個專業(yè)最大的區(qū)別在于前者偏理論,后者重實踐,理學vs工學。的確,前者更多地注重在科研方面,而后者則注重在工程上。
環(huán)境科學專業(yè)的學習內(nèi)容比較宏觀,比如一個地區(qū)的生態(tài)環(huán)境的營造、環(huán)保的規(guī)劃。學的是理學,對環(huán)境化學、環(huán)境毒理、環(huán)境微生物等方面的研究,偏重于理論上的學習。
相比之下,環(huán)境工程屬于工程類專業(yè),它的應(yīng)用性要強得多,很多課程都是實打?qū)嵉厝W如何控制污染,比如水污染控制、大氣污染控制、固體廢棄物全過程管理,以及環(huán)境的評測。
有人開玩笑地說,這兩個專業(yè)的區(qū)別在于,環(huán)境科學是指認垃圾的,而環(huán)境工程則是處理垃圾了。這種說法或許不完全正確,但可以給我們參考。
計算機科學與技術(shù) vs 電子信息科學與技術(shù) vs 電子科學與技術(shù) vs 光信息科學與技術(shù)
首先,讓我們鎮(zhèn)定一下,千萬別被這一連串的“科學與技術(shù)”給繞暈了。這四個專業(yè),都和物理、計算機密不可分,但是細究起來,差別卻不小。
從學習內(nèi)容上來看,計算機主要學習計算機軟件、硬件和應(yīng)用系統(tǒng)的學習,學的是計算機。電子信息學的是如何獲取、傳輸、處理和設(shè)計電子信息系統(tǒng),偏重在電路和電子上,它的口徑比較寬,電子、信息技術(shù)和計算機都有所涉獵,我們?nèi)粘I钪兴褂玫降碾娦?、廣播、雷達、聲吶和導(dǎo)航都是它的應(yīng)用領(lǐng)域。電子科學與技術(shù)是信息科學和材料科學的交叉學科,學習的是各種電子材料、元器件、集成電路等的設(shè)計、制造和相關(guān)的知識。最后一個光信息則是現(xiàn)代光學和信息科學緊密結(jié)合的專業(yè),研究的是如何用光取代電信號對聲音、圖像和數(shù)據(jù)等信息進行處理,比如光纖通信。
關(guān)鍵詞: 石英晶體; 雙通道; π網(wǎng)絡(luò)零相位法; 鑒相器
中圖分類號: TN710?34; TH70 文獻標識碼: A 文章編號: 1004?373X(2015)06?0133?03
Design of two?channel phase discriminator applied to quartz crystal test
WANG Xiao?yan, LI Dong, WANG Yan?lin
(School of Instrumentation Science and Optoelectronics Engineering, Beijing Information Science and Technology University, Beijing 100192, China)
Abstract: In order to improve the measuring efficiency of quartz crystal, a two?channel phase discriminator system applied to quartz crystal test is designed. One DDS signal generator are used in the system to inspire two π?network circuits. The two independent phase discriminator circuits are designed to discriminate the phase of two channels simultaneously. The difference frequency phase discriminating method is adopted in the system. The AD8302 is taken as a phase discriminator, which can improve the testing efficiency and ensure the testing precision simultaneously. In order to verify the viability of two?channel phase discriminator, it was used in a electrical parameter measuring system for quartz crystal test. The testing range of the two?channel phase discriminator system is 1~200 MHz. The experiment result shows that its phase discrimination accuracy is ±1°, which can meet the testing needs of quartz crystal.
Keywords: quartz crystal; two?channel; zero phase technique in π?network; phase discriminator
0 引 言
石英晶體諧振器(以下簡稱石英晶體)廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代電子產(chǎn)品中,主要為數(shù)字電路提供時間頻率基準。隨著科學技術(shù)的飛速發(fā)展,石英晶體元器件的性能有了很好的精度保證。在此基礎(chǔ)上,提高石英晶體的測試速率就有了很大的需要。
目前國外應(yīng)用于石英晶體的設(shè)備可以實現(xiàn)多通道同時工作,而國內(nèi)使用的多通道設(shè)備主要是國外進口的,國產(chǎn)設(shè)備采用的方法基本是用兩套測控系統(tǒng),采用多線程的方法。多通道鑒相系統(tǒng)不僅可以使用在石英晶體微調(diào)、石英晶體測試等的不同加工過程中,而且還在無線電通信等其他領(lǐng)域有非常廣泛的應(yīng)用。因此多通道鑒相系統(tǒng)設(shè)計具有很強的實用性。
1 π網(wǎng)絡(luò)零相位法原理分析
石英晶體電參數(shù)的測試方法主要有阻抗計法、π網(wǎng)絡(luò)最大傳輸法和π網(wǎng)絡(luò)零相位法。π網(wǎng)絡(luò)零相位法是國際電工委員會(IEC)推薦的石英晶體電參數(shù)測試的標準方法,也被我國選用為電參數(shù)測量的電子行業(yè)標準[1]。π網(wǎng)絡(luò)零相位法的測試原理是將石英晶體插入π網(wǎng)絡(luò)中,在理想狀態(tài)下,當電路諧振時,石英晶體對外呈現(xiàn)為純電阻,且阻抗最小,此時的π網(wǎng)絡(luò)為一個純電阻網(wǎng)絡(luò),π網(wǎng)絡(luò)兩端的相位差為零,此時激勵信號的頻率即為石英晶體的串聯(lián)諧振頻率。因此,在π網(wǎng)絡(luò)零相位法中,相位檢測很關(guān)鍵,相位差的檢測精度能夠影響電參數(shù)的測量精度。詳細的分析表明,對于一般的石英晶體來說,鑒相精度在±1°以內(nèi)時,其串聯(lián)諧振頻率的測量誤差[2]可以保證在±2 ppm。IEC推薦的π網(wǎng)絡(luò)電路如圖1所示。
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圖1 π網(wǎng)絡(luò)電路
2 雙通道石英晶體測試技術(shù)研究
2.1 雙通道石英晶體測試系統(tǒng)
石英晶體測試的雙獨立通道石英晶體電參數(shù)測試系統(tǒng)采用外差法鑒相,其系統(tǒng)框圖如圖2所示[3]。
<E:\王芳\現(xiàn)代電子技術(shù)201506\現(xiàn)代電子技術(shù)15年38卷第6期\Image\32t2.tif>
圖2 雙通道石英晶體測試系統(tǒng)原理框圖
計算機通過ARM控制信號源,信號源采用能夠同時發(fā)生四路頻率、幅度、相位均可獨立調(diào)節(jié)的DDS合成信號源AD9959。通過計算機改變信號源AD9959的頻率控制字使AD9959輸出掃頻信號。在通道1中,f0信號作為混頻器的本振信號,f1輸入給π網(wǎng)絡(luò)1,f2輸入給補償網(wǎng)絡(luò)1,網(wǎng)絡(luò)補償是為了補償π網(wǎng)絡(luò)與晶體插座引起的相移。f1,f2為同頻信號,f0與f1,f2的頻率差為10.7 MHz,經(jīng)過π網(wǎng)絡(luò)、補償網(wǎng)絡(luò)的信號f3,f4(與f3,f4同頻)作為混頻器的輸入,信號f3,f4經(jīng)過混頻器后通過低通濾波器進行濾波,濾波后的信號頻率固定為10.7 MHz,這種保相降頻處理可以將對高頻信號的鑒相轉(zhuǎn)化為固定頻率的鑒相,相位檢測部分將濾波后的信號之間的相位差轉(zhuǎn)變?yōu)榕c之成一定比例關(guān)系的直流電壓信號輸出,直流電壓信號經(jīng)過放大電路輸入A/D轉(zhuǎn)換(選用的ARM自身帶有12位ADC),轉(zhuǎn)換為數(shù)字量后輸入ARM進行處理。當相位差為零時,此時的掃描頻率即為石英晶體的串聯(lián)諧振頻率。通道2原理同通道1。
系統(tǒng)中ARM采用STM32F103ZET6,該芯片是基于ARM Cortex?M3核心的32位微控制器,CPU主頻為72 MHz,共有3路共16通道的12位A/D輸入和2路共2通道的12位D/A輸出。
2.2 雙通道鑒相系統(tǒng)設(shè)計
鑒相部分一般采用傳統(tǒng)的模擬鑒相的方法對相位差進行測量,主要是將兩路正弦信號相乘,然后對乘積項進行積分,得到相位差信息。這種方法對相位差非零時檢測精度較高,但相位差為零時檢測精度低。系統(tǒng)采用AD8302作為相位檢測器件,該器件將精密匹配的兩個對數(shù)檢波器集成到一塊芯片上,因而可將誤差源及相關(guān)溫度漂移減小到最低限度[4]。在使用時只需要接很少的器件,其工作電壓范圍為2.7~5.5 V,輸入信號最高頻率可達2.7 GHz。同時,它還提供對相位的精確檢測,檢測范圍為0~180°,檢測誤差小于1°,能夠很好地滿足系統(tǒng)測試精度的要求。
AD8302在操作時主要有測量、控制和電平比較三種工作方式,其主要的功能是幅度和相位的測量。其相位測量公式為:
[VPHS=V??VINA-?VINB]
式中:[?VINA]和[?VINB]分別是A,B兩通道的輸入信號的相位;[V?]為斜率(單位為mV/(°));[VPHS]為相位比較輸出。
AD8302在測量模式下的相位差的理想響應(yīng)特性曲線如圖3所示。相位差為零時,電壓最大,為1.8 V;相位差為180°時,電壓最小,為0 V。
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圖3 AD8302的相位差響應(yīng)特性曲線
3 軟件設(shè)計
測試程序包括校準和測試兩部分,選用VC++ 6.0編寫。雖然在硬件電路中已經(jīng)添加了補償電路使附加相移減為最小,但是硬件補償具有一定的局限性,因此必須結(jié)合軟件補償方法對電路進行校準。對于單個通道的相位校準,根據(jù)IEC標準,采用開路校準、短路校準和50 Ω電阻校準的方法。由于電子元器件的差別以及石英晶體測探頭的不同等原因,兩個通道的相位特性并不是完全一致,因此需要采取方法來消除通道間的誤差。將石英晶體插座短路,此時AD8302的輸出值應(yīng)一致,控制信號源輸出頻率信號的相位值,分別記錄兩通道相位差為零時的相位值,此時的相位值即為初始相位。對兩個通道進行相位補償,確保兩個通道的相位偏移的一致性。理論上,如果兩個通道相位偏移的方向及程度較一致,在一定范圍內(nèi)可認為兩通道間的一致性是較好的。在石英晶體的檢測過程中,這些誤差將被校準,使得鑒相的精度及一致性更為精確。測試流程圖如圖4所示,首先初始化各個芯片,初始化完成后根據(jù)上位機設(shè)定標稱頻率、掃描范圍以及掃描步距等參數(shù),通過改變AD9959的頻率控制字FTW使AD9959輸出掃頻信號,信號源以標稱頻率為中心點,掃描步距為間隔,在掃頻范圍內(nèi)從低頻到高頻輸出頻率信號,同時檢測AD8302的輸出值,計算此時的相位值,顯示到上位機并將結(jié)果存儲到RAM中。判斷下一個掃描頻率信號是否在掃描范圍內(nèi),若掃描頻率不在掃描范圍內(nèi),結(jié)束測量,若掃描頻率在掃描范圍內(nèi),繼續(xù)重復(fù)測量過程。
<E:\王芳\現(xiàn)代電子技術(shù)201506\現(xiàn)代電子技術(shù)15年38卷第6期\Image\32t4.tif>
圖4 軟件流程圖
由于篇幅問題,這里列出上位機程序的部分代碼。
int i;
CString str="";
char tmpbuf[128];
strtime(tmpbuf);
char chADout[20]=""; //保存A/D轉(zhuǎn)換的字符串值
char chI[20]="";
char chF[20]="",chR[20]="";
CFile fileDatafile,fileMuBias,fileMuBias2;
float fCenterFr=0,fStepResolution=0,fTemp,bias;
__int64 nRampRange=0,nFreCycle=0,nStep=0;
__int64 nFTW1=0,nFTW11=0,nFTW12=0;
int nADoutB=0,nADoutA=0;
UpdateData(TRUE);
KillTimer(3);
StepNu=1000000*m_nRampRange/m_fFrResolution/m_fCenterFr;
ad9959.OutCpld(); ///輸出控制字
ad9959.OutAmplitude(100); //輸出幅值
fCenterFr=(float)(m_fCenterFr);
//頻率合成器將要輸出的頻率
fStepResolution=m_fFrResolution*fCenterFr*1000/1000000;
nRampRange=(__int64)(0.5*(float)m_nRampRange*1000/(fRefClk*6)*0xffffffffffff);
nFTW1=(__int64)(fCenterFr*1000/(fRefClk*6)*0xffffffffffff); //轉(zhuǎn)換成頻率控制字
nStep=(__int64)(fStepResolution/(fRefClk*6)*0xffffffffffff); //轉(zhuǎn)換成頻率控制字的頻率分辨率
nFTW11=nFTW1?nRampRange;
nFTW12=nFTW1+nRampRange;
UpdateData(FALSE);
4 結(jié) 語
針對π網(wǎng)絡(luò)零相位法檢測石英晶體電參數(shù),本文介紹了以ARM為核心的雙通道鑒相系統(tǒng)。在傳統(tǒng)的石英晶體鑒相系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,將傳統(tǒng)的單通道擴展為雙通道,并結(jié)合了傳統(tǒng)PC機和單片機測試系統(tǒng)的優(yōu)點,在確保精度的同時提高了檢測石英晶體電參數(shù)的速率。該系統(tǒng)的鑒相精度達到±1°,滿足串聯(lián)頻率測試精度±2 ppm的要求。該系統(tǒng)仍然存在很多不足的地方,例如軟硬件電路補償方法的優(yōu)化以及如何提高通道一致性的方法,還需要進一步的研究。
參考文獻
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一、前言
所謂實習,就是從實踐中學習。本著走出課室、走向社會,在無限大的書本外的世界里學習社會知識,發(fā)掘自己的實力,尋找理想、實現(xiàn)理想的目標,我于今年年初,到廣東洛貝電子科技有限公司西北營銷中心新疆處實習、工作。
二、公司概況
廣東洛貝電子科技有限公司公司成立于2003年,現(xiàn)位于東莞市松山湖科技產(chǎn)業(yè)園區(qū),是集養(yǎng)生電器的研發(fā)、生產(chǎn)、營銷為一體的集團企業(yè),致力于創(chuàng)造全球養(yǎng)生電器的領(lǐng)軍品牌。
自成立以來,公司堅持自主創(chuàng)新、精心研發(fā)為工作之首,秉承中華養(yǎng)生學說并結(jié)合現(xiàn)代營養(yǎng)學的成果,精湛運用到現(xiàn)代電器科研技術(shù)中,創(chuàng)造出引領(lǐng)潮流的健康養(yǎng)生電器阿迪鍋、糊來王、電磁爐等產(chǎn)品。
( 一)、公司理念:科技、養(yǎng)生、品質(zhì)。
1、司定義: 以品類戰(zhàn)略為核心,以差異化產(chǎn)品為手段,運用中華養(yǎng)生文化,引領(lǐng)科技養(yǎng)生消費潮流,致力于成為中國養(yǎng)生電器領(lǐng)軍品牌。
2、產(chǎn)品定位:科技:科學的技術(shù),智慧的力量,集成精益求精的產(chǎn)品 、養(yǎng)生:生為養(yǎng)之本,養(yǎng)是生之源,養(yǎng)生于現(xiàn)代的科技產(chǎn)品之中、品質(zhì):生為養(yǎng)之本,養(yǎng)是生之源,養(yǎng)生于現(xiàn)代的科技產(chǎn)品之中。
3、3.戰(zhàn)略目標
戰(zhàn)略目標: 成為中國“養(yǎng)生電器”領(lǐng)軍品牌 基本思路: 堅持一條主線: 持續(xù)打造“養(yǎng)生電器”領(lǐng)域產(chǎn)品,致力于成為中國“養(yǎng)生電器”領(lǐng)軍品牌。 主攻兩個重點: 自主創(chuàng)新能力和品牌運營能力; 重點經(jīng)營: 智能化控制、新材料的應(yīng)用、五谷養(yǎng)生飲食配方等三大技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用; 實現(xiàn)三個突破: 技術(shù)領(lǐng)先突破、流程管理突破、差異化經(jīng)營突破; 推進六大工程: 文化塑造、自主創(chuàng)新、人才培養(yǎng)、生產(chǎn)效率、差異化營銷、流程建設(shè)
三、 企業(yè)文化:
關(guān)于水: 天下莫柔弱于水,攻堅強者莫之能勝; 水無色,折射太陽的光輝,可以映出美麗的彩虹; 水無味:可以泡出口齒留香的茗茶; 水無形:圓必旋,方必折,溫柔洶涌,適時而動; 水無態(tài):為冰、為雪、為霜、為雨、為霧、為云, 水幾于道,道無所不在,上善若水,利萬物而不爭; 關(guān)于貝: 用自己的血肉去接納和包容砂粒粗糙的磨礪,貝最終孕育出奪目的珍珠; 具有把痛苦視為財富的眼光和心態(tài) 具有涵蘊不幸、抵御磨難的氣度 具有堅忍和永不放棄的能力。 最終,貝成全了自己,也成就了珍珠。