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時(shí)間:2023-03-25 11:30:55
導(dǎo)言:作為寫作愛(ài)好者,不可錯(cuò)過(guò)為您精心挑選的10篇電子設(shè)計(jì)工程論文,它們將為您的寫作提供全新的視角,我們衷心期待您的閱讀,并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。
2將自動(dòng)化技術(shù)引入到電子信息工程設(shè)計(jì)中的重要作用
2.1使電子信息工程的設(shè)計(jì)一體化與機(jī)械化得以實(shí)現(xiàn)
誠(chéng)如人們知道的,所謂自動(dòng)化技術(shù),就是全面解放發(fā)展生產(chǎn)力,用機(jī)械運(yùn)作來(lái)代替人工操作,最大化的節(jié)約人力資源成本,提高工作效率,這也是自動(dòng)化技術(shù)被廣泛的應(yīng)用到實(shí)際的生產(chǎn)生活中的原因。以從事電子信息工程的設(shè)計(jì)工作的人員角度來(lái)看,要想更好的工作,不僅需要全面的掌握電子設(shè)計(jì)的原理,還需要了解一切與信息工程設(shè)計(jì)有關(guān)的計(jì)算機(jī)應(yīng)用理論。從電子信息工程本身具有的特色來(lái)看,其本質(zhì)就是將計(jì)算機(jī)、信息以及電子技術(shù)相融合產(chǎn)生的一項(xiàng)事物,這就使得其設(shè)計(jì)工作不論是對(duì)機(jī)械化的程度,還是自動(dòng)化程度,都有十分高的要求。所以,將自動(dòng)化技術(shù)引入到當(dāng)前電子信息工程的設(shè)計(jì)中,不僅能夠促進(jìn)設(shè)計(jì)工作的機(jī)電一體化,有效的轉(zhuǎn)變當(dāng)前電子信息工程的設(shè)計(jì)情況,提高設(shè)計(jì)工作的效率,還可以最大化的發(fā)揮電子信息工程在設(shè)計(jì)工作上的優(yōu)勢(shì),準(zhǔn)確的反映出設(shè)計(jì)工作的多元化以及功能的標(biāo)準(zhǔn)化。
2.2推進(jìn)電子信息工程的設(shè)計(jì)智能化快速實(shí)現(xiàn)
在傳統(tǒng)的電子信息工程的設(shè)計(jì)中,主要是依靠人力來(lái)處理信息,并對(duì)這些信息進(jìn)行開發(fā)、設(shè)計(jì)、集成與應(yīng)用的,工作效率十分緩慢,根本無(wú)法滿足當(dāng)前工業(yè)化發(fā)展對(duì)于信息的需求。將自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于電子信息工程的設(shè)計(jì)之中,能夠從根本上變革當(dāng)前工業(yè)生產(chǎn)對(duì)于信息的處理、開發(fā)、設(shè)計(jì)、集成與應(yīng)用的方式,極大的提高電子信息工程在設(shè)計(jì)方面的智能化水平[2]。通過(guò)將計(jì)算機(jī)、信息以及網(wǎng)絡(luò)等自動(dòng)化技術(shù)的融合,能夠?yàn)樘幚砗蛻?yīng)用大批量、高頻率和密度的信息提供一條更加便捷的途徑,從而提高電子信息工程的整體設(shè)計(jì)水平,促進(jìn)電子信息工程的設(shè)計(jì)智能化建設(shè),提高其工作效率和準(zhǔn)確度。
2.3推動(dòng)電子信息工程設(shè)計(jì)整體的進(jìn)步
首先,自動(dòng)化技術(shù)本身就是一種集多項(xiàng)現(xiàn)代化先進(jìn)科學(xué)技術(shù)為一身的,具有較高優(yōu)勢(shì)的現(xiàn)代技術(shù),這種優(yōu)勢(shì)不僅是其他各種單一類型的技術(shù)或者技巧無(wú)法到達(dá)的境界,也是當(dāng)前電子信息工程在設(shè)計(jì)時(shí)需要依靠自動(dòng)化技術(shù)的主要原因。電子信息工程的設(shè)計(jì),對(duì)于對(duì)信息的處理、運(yùn)用以及控制技術(shù)的精確度要求極高,這一要求是無(wú)法依靠人力資源來(lái)實(shí)現(xiàn)的,所以就需要自動(dòng)化技術(shù)來(lái)輔助完成。例如:在設(shè)計(jì)信號(hào)與系統(tǒng)時(shí),設(shè)計(jì)師必須要全面的掌握信號(hào)的分解與信息系統(tǒng)的分析等相關(guān)技術(shù),這就需要設(shè)計(jì)工作必須具備極高的精度,此時(shí),設(shè)計(jì)師就必須要以自動(dòng)化技術(shù)來(lái)提高設(shè)計(jì)整體的水平,提高精確度[3]。由此不難看出,自動(dòng)化技術(shù)對(duì)電子信息工程的整體設(shè)計(jì)以及精確度水平的提高,具有的重要作用。
3自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于電子信息工程設(shè)計(jì)的表現(xiàn)
將自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于電子信息工程的設(shè)計(jì)工作的重要作用,使其在該領(lǐng)域的應(yīng)用范圍被不斷的擴(kuò)大,應(yīng)用效果也不斷提高。總體來(lái)看,自動(dòng)化技術(shù)在當(dāng)前電子信息的設(shè)計(jì)中,主要?jiǎng)e用于以下幾大方面:一是,電路分析的設(shè)計(jì)和計(jì)算機(jī)的控制領(lǐng)域,這也是整個(gè)電子信息工程設(shè)計(jì)的核心所在。將自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于此領(lǐng)域,可以提高其三相電路、雙口網(wǎng)絡(luò)以及含有點(diǎn)感電路等方面的工作效率,促進(jìn)設(shè)計(jì)整體的自動(dòng)化和智能化[4]。二是,計(jì)算機(jī)的輔助設(shè)計(jì)領(lǐng)域,所謂的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì),主要就是通過(guò)綜合的應(yīng)用計(jì)算機(jī)的硬件、軟件和網(wǎng)絡(luò)等,促進(jìn)設(shè)計(jì)整體的有效完成。將自動(dòng)化技術(shù)引入其中后,設(shè)計(jì)這只需要將相關(guān)數(shù)據(jù)輸入其中,計(jì)算機(jī)就可以自行分析計(jì)算,極大的提高了工作的效率和設(shè)計(jì)的精確度。
2電氣工程及其自動(dòng)化的應(yīng)用
2.1電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)在變電站的應(yīng)用
電力設(shè)備運(yùn)行的平穩(wěn)、安全以及可靠是電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)的基本保障,所以對(duì)電力設(shè)備進(jìn)行在線監(jiān)控、系統(tǒng)保護(hù)以及調(diào)動(dòng)控制等措施是必不可少的,但是由于社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,變電站的電力設(shè)備也逐漸增多,并且電力設(shè)備之間的聯(lián)通方式也越來(lái)越復(fù)雜,為了確保電網(wǎng)的安全運(yùn)行,電業(yè)部門,投入了大量的人力物力和資金,將電氣工程自動(dòng)化技術(shù)引入到了變電站的設(shè)備控制之中,應(yīng)用全微機(jī)化設(shè)備代替了原有的常規(guī)電磁式設(shè)備,應(yīng)用計(jì)算機(jī)光纜或者電纜作為了電力信號(hào)電纜,使得變電站控制中心對(duì)變電站設(shè)備的控制變得快速而又安全。所以電氣工程及其自動(dòng)化也成為了變電站建設(shè)過(guò)程中的重要組成部分,進(jìn)而保證了變電站的自動(dòng)化調(diào)控模式的高效率,所以對(duì)變電站實(shí)施自動(dòng)化改造是必不可少的。
2.檔案利用方式不同。傳統(tǒng)檔案利用需要設(shè)計(jì)人員親自到檔案館借閱,且受限于實(shí)體檔案的數(shù)量、檔案的借閱情況、檔案館的開館時(shí)間等,利用率較低。數(shù)字檔案充分利用網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)谋憬菪院蛯?shí)時(shí)性,隨時(shí)為用戶提供瀏覽或下載檔案服務(wù)。數(shù)字檔案的使用率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于紙質(zhì)檔案,使檔案充分發(fā)揮出其自身的價(jià)值。但是,數(shù)字檔案的頻繁訪問(wèn)也對(duì)檔案系統(tǒng)的健壯性、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的合理性、檔案編研的科學(xué)性,提出了更高的要求。
二、在電力工程設(shè)計(jì)中加強(qiáng)數(shù)字檔案管理的對(duì)策
1.加強(qiáng)檔案管理業(yè)務(wù)平臺(tái)建設(shè)。檔案管理服務(wù)于電力工程設(shè)計(jì)工作,所以,數(shù)字檔案管理平臺(tái)不是孤立的,而是與協(xié)同設(shè)計(jì)平臺(tái)集成于同一工作平臺(tái)。電力設(shè)計(jì)院的設(shè)計(jì)人員與檔案管理人員,都使用該平臺(tái)進(jìn)行設(shè)計(jì)和檔案管理等工作,并通過(guò)該平臺(tái)實(shí)時(shí)在線溝通。在協(xié)同設(shè)計(jì)平臺(tái)上設(shè)計(jì)完成的電力工程,其電子檔案基于網(wǎng)絡(luò)審核合格后,由檔案管理人員負(fù)責(zé)接收、整理和網(wǎng)上歸檔。應(yīng)用檔案管理業(yè)務(wù)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)在線檔案收集,保證了電子文檔的真實(shí)性、及時(shí)性和有效性,并能定期對(duì)電子文檔進(jìn)行版本更新,極大地提高了工作效率。
傳統(tǒng)的項(xiàng)目圖紙等實(shí)物檔案,按照卷冊(cè)號(hào)有序地存放于庫(kù)房的檔案排架上,依照檔案庫(kù)的防火、防霉、防盜等規(guī)定進(jìn)行保管。數(shù)字檔案的安全保管建立在數(shù)據(jù)中心的系統(tǒng)安全管理、設(shè)備操作管理、訪問(wèn)權(quán)限管理、數(shù)據(jù)備份管理等一系列的安全管理措施之上,側(cè)重于防病毒、防攻擊、防災(zāi)害等數(shù)據(jù)安全管理,其安全性明顯高于傳統(tǒng)檔案。
2.檔案利用方式不同
傳統(tǒng)檔案利用需要設(shè)計(jì)人員親自到檔案館借閱,且受限于實(shí)體檔案的數(shù)量、檔案的借閱情況、檔案館的開館時(shí)間等,利用率較低。數(shù)字檔案充分利用網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)谋憬菪院蛯?shí)時(shí)性,隨時(shí)為用戶提供瀏覽或下載檔案服務(wù)。數(shù)字檔案的使用率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于紙質(zhì)檔案,使檔案充分發(fā)揮出其自身的價(jià)值。但是,數(shù)字檔案的頻繁訪問(wèn)也對(duì)數(shù)字檔案管理在電力工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用分析文/周惠平檔案系統(tǒng)的健壯性、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的合理性、檔案編研的科學(xué)性,提出了更高的要求。
二、在電力工程設(shè)計(jì)中加強(qiáng)數(shù)字檔案管理的對(duì)策
1.加強(qiáng)檔案管理業(yè)務(wù)平臺(tái)建設(shè)
檔案管理服務(wù)于電力工程設(shè)計(jì)工作,所以,數(shù)字檔案管理平臺(tái)不是孤立的,而是與協(xié)同設(shè)計(jì)平臺(tái)集成于同一工作平臺(tái)。電力設(shè)計(jì)院的設(shè)計(jì)人員與檔案管理人員,都使用該平臺(tái)進(jìn)行設(shè)計(jì)和檔案管理等工作,并通過(guò)該平臺(tái)實(shí)時(shí)在線溝通。在協(xié)同設(shè)計(jì)平臺(tái)上設(shè)計(jì)完成的電力工程,其電子檔案基于網(wǎng)絡(luò)審核合格后,由檔案管理人員負(fù)責(zé)接收、整理和網(wǎng)上歸檔。應(yīng)用檔案管理業(yè)務(wù)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)在線檔案收集,保證了電子文檔的真實(shí)性、及時(shí)性和有效性,并能定期對(duì)電子文檔進(jìn)行版本更新,極大地提高了工作效率。
2.構(gòu)建各類檔案信息庫(kù)
檔案數(shù)字化是一項(xiàng)細(xì)致而繁瑣的工作,底圖和文書檔案需進(jìn)行掃描,聲像檔案可采用錄像轉(zhuǎn)視頻文件、照片生成電子圖片等方式,集中進(jìn)行數(shù)字化處理。工程檔案采用大流水工作方式數(shù)字化后,需進(jìn)一步進(jìn)行網(wǎng)上編目,自動(dòng)生成流水號(hào)、文檔掛接等工作,構(gòu)建各類檔案信息庫(kù)。檔案管理平臺(tái)具有電子檔案密級(jí)和權(quán)限劃分功能,可以根據(jù)密級(jí)和權(quán)限劃分規(guī)則,對(duì)全部電子檔案進(jìn)行密級(jí)和權(quán)限劃分,從而實(shí)現(xiàn)了檔案信息庫(kù)的自動(dòng)安全管理。
(1)電子信息技術(shù)在施工管理中的應(yīng)用。隨著電子信息技術(shù)的發(fā)展,各種類型的專業(yè)軟件的開發(fā),計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)CAD、項(xiàng)目管理軟件P3等軟件被應(yīng)用在建設(shè)工程的施工管理過(guò)程中。其運(yùn)用主要包括了施工管理中的投標(biāo)、施工設(shè)計(jì)、施工過(guò)程、質(zhì)量控制等方面。從建筑工程投標(biāo)書到項(xiàng)目圖紙,從項(xiàng)目開展及項(xiàng)目進(jìn)度到施工結(jié)束中關(guān)于信息數(shù)據(jù)的收集和處理。這些建設(shè)工程管理中的每一個(gè)環(huán)節(jié)中電子信息技術(shù)都得到了應(yīng)用。(2)電子信息技術(shù)在人力資源管理中的應(yīng)用。人力資源管理是建設(shè)工程管理環(huán)節(jié)中的重要組成部分。電子信息技術(shù)在人力資源管理中也得到了廣泛的應(yīng)用。主要表現(xiàn)在人力資源檔案管理、施工人員考核考勤管理等方面。在這些方面的應(yīng)用使得企業(yè)可以有效的提高人力資源管理的能力,加快了施工進(jìn)行的速度,而且通過(guò)電子信息技術(shù)財(cái)務(wù)監(jiān)控人員可以知道經(jīng)費(fèi)的使用情況做出調(diào)整以控制超額支出,這樣可以保證項(xiàng)目資金得到合理的使用,從而完善建筑工程的管理質(zhì)量。
(二)電子信息技術(shù)在建設(shè)工程管理中的作用。
(1)明確建筑工程管理的信息化目標(biāo)。隨著電子信息技術(shù)在建設(shè)工程管理中的廣泛應(yīng)用,傳統(tǒng)的工程管理系統(tǒng)在建筑企業(yè)中逐漸為信息技術(shù)所建立的管理系統(tǒng)所取代。我國(guó)加強(qiáng)了關(guān)于信息化管理的支持力度,加速了建筑工程管理信息化的進(jìn)程,初步實(shí)現(xiàn)了工程作圖無(wú)紙化。在建設(shè)工程中所涉及到的圖紙?jiān)O(shè)計(jì)、工程實(shí)施以及期間關(guān)于數(shù)據(jù)的收集和處理等方面都用到了電子信息技術(shù),讓建設(shè)工程的進(jìn)程變的更加的順利,這也讓眾多企業(yè)明確了建筑工程管理的信息化的目標(biāo)。(2)構(gòu)建一體化信息系統(tǒng)。建設(shè)工程管理部門只有建立一套完善的建筑工程電子信息系統(tǒng)才可以便于更好的對(duì)建筑工程中的工程數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一的管理與分析。建設(shè)工程信息管理系統(tǒng)的建立必須要遵循將建設(shè)工程中的具體內(nèi)容與各項(xiàng)管理工作有機(jī)結(jié)合的原理來(lái)進(jìn)行,以此實(shí)現(xiàn)對(duì)于各項(xiàng)業(yè)務(wù)模塊之間的聯(lián)合監(jiān)控,調(diào)節(jié)企業(yè)各個(gè)部門之間的工作關(guān)系,從而形成工作與信息技術(shù)一體化的工作環(huán)境。
(三)電子信息技術(shù)于現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用。
隨著建筑工程在現(xiàn)實(shí)生活的高速發(fā)展,建立依托于網(wǎng)絡(luò)的電子信息化平臺(tái)和辦公軟件的種類變的越來(lái)越豐富,出現(xiàn)了許多大型建設(shè)項(xiàng)目,并且這些大型建設(shè)項(xiàng)目往往對(duì)于技術(shù)的要求很高,包含的內(nèi)容也極其復(fù)雜,涉及到國(guó)內(nèi)外設(shè)備的使用,這些往往充滿了巨大的電子信息量,而且它牽涉的范圍也是非常廣的。這樣就造成紙質(zhì)文件的傳輸對(duì)給建筑工程的管理增加了許多繁雜的步奏,很容易導(dǎo)致信息出現(xiàn)錯(cuò)誤或者遺失,而且其低效率、高成本的運(yùn)營(yíng)方式也會(huì)給施工企業(yè)帶來(lái)許多不必要的經(jīng)濟(jì)損失,紙質(zhì)文件傳輸?shù)姆椒ň蜐u漸變的不為大家所采用。所以我們就要利用電子信息技術(shù),構(gòu)建建筑企業(yè)工程管理方面的電子信息化平臺(tái)及網(wǎng)絡(luò)辦公系統(tǒng),這樣可以高效快捷的完成項(xiàng)目工作。此外我們可以擴(kuò)展關(guān)于建筑施工企業(yè)在電子信息化建設(shè)中的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用職能,利用網(wǎng)絡(luò)辦公系統(tǒng)完成網(wǎng)絡(luò)招標(biāo)、網(wǎng)上采購(gòu)、網(wǎng)絡(luò)會(huì)議及網(wǎng)上資料查詢等工作。
二、提高建設(shè)工程管理信息化程度的措施
(一)尋求政府與相關(guān)部門的支持。
建設(shè)工程管理信息化程度的加深與政府及相關(guān)部門的支持是分不開的,他們需要政府和相關(guān)部門來(lái)提供資金、技術(shù)方面的援助。通過(guò)在資金方面的補(bǔ)貼,以及政策上相應(yīng)的減少建筑施工企業(yè)的稅收,可以緩解建筑施工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān),解決因?yàn)橘Y金到位緩慢而導(dǎo)致建筑企業(yè)在建設(shè)工程管理信息化技術(shù)方面的投入減少的問(wèn)題。而且在相關(guān)的專業(yè)領(lǐng)域的知識(shí)產(chǎn)權(quán),政府應(yīng)該做出相關(guān)的保護(hù)措施,以此來(lái)維護(hù)建設(shè)工程管理信息化的順利進(jìn)行。
(二)提高對(duì)電子信息技術(shù)的管理水平。
建設(shè)工程管理信息化的核心是對(duì)于工程項(xiàng)目的信息化管理,只有全面發(fā)展和提高我國(guó)的電子信息技術(shù)的管理水平,才可以推進(jìn)工程項(xiàng)目信息化的管理的發(fā)展。在建筑施工工程的管理中,通常要考慮到工程成本、工程進(jìn)度、安全施工、等問(wèn)題,并且在每個(gè)方面都要有具體的實(shí)施計(jì)劃來(lái)對(duì)其進(jìn)行合理的控制。而在我國(guó)的建筑工程管理中,要提高電子信息技術(shù)的管理水平,首先就要讓傳統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)模式向著新興集群產(chǎn)業(yè)模式進(jìn)行轉(zhuǎn)變,進(jìn)而向信息化產(chǎn)業(yè)模式不斷發(fā)展;其次要將傳統(tǒng)陳舊的管理模式根據(jù)現(xiàn)實(shí)的具體情況進(jìn)行調(diào)整,讓其符合我國(guó)的國(guó)情,加速經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。
(三)建立完整的電子信息系統(tǒng)。
網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在當(dāng)今時(shí)代是日新月異的,它的發(fā)展與更新的速度極快,所以在建設(shè)工程方面的電子信息化技術(shù)也因該隨著時(shí)間的變化而不斷的進(jìn)行更新以保證和時(shí)代接軌。而且隨著信息量的不斷增加和數(shù)據(jù)量的不斷擴(kuò)展,單一的電子信息系統(tǒng)已經(jīng)無(wú)法良好的處理建設(shè)工程管理所產(chǎn)生的巨大的信息數(shù)據(jù),因此建立完整的信息系統(tǒng)就勢(shì)在必行了。完整的電子信息系統(tǒng)中包括了建筑材料的信息、參與人員的信息,建設(shè)工程項(xiàng)目的信息等,通過(guò)將所有的相關(guān)信息進(jìn)行有機(jī)結(jié)合、整理分析,研究討論后形成一個(gè)完整的電子信息系統(tǒng),以更好的為建設(shè)工程管理服務(wù)。
(四)提高計(jì)算機(jī)輔助工程項(xiàng)目管理的水平。
電子信息技術(shù)依托于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)來(lái)進(jìn)行,要加深建設(shè)工程管理的信息化的程度就離不開計(jì)算機(jī)輔助工程項(xiàng)目管理。用計(jì)算機(jī)來(lái)輔助項(xiàng)目工程的進(jìn)行可以節(jié)約人力資源,并且在進(jìn)行數(shù)據(jù)處理時(shí)也會(huì)減少出現(xiàn)錯(cuò)誤的幾率,這對(duì)于調(diào)高施工效率,增加企業(yè)的效益也是極為有幫助的。
(五)加快全能型人才培養(yǎng)。
在當(dāng)今社會(huì)人才對(duì)于各行各業(yè)來(lái)說(shuō)是必不可缺的。對(duì)于建筑行業(yè)而言他就顯得更為重要了,尤其是全能型的人才。建筑行業(yè)對(duì)于人才的要求不僅僅體現(xiàn)在學(xué)歷證書方面,還體現(xiàn)在其掌握的各項(xiàng)技術(shù)的熟練程度與現(xiàn)實(shí)應(yīng)用上面,需要能將所學(xué)知識(shí)靈活運(yùn)用,并且能完成多種任務(wù)的人才。但是我國(guó)對(duì)于這方面的人才的培養(yǎng)卻不是很多,所以全能型人才培養(yǎng)是非常重要的任務(wù),它直接影響著信息化管理的發(fā)展水平,是不可忽視的要素。
基于此種形勢(shì),文獻(xiàn)信息資源共建共享的理念開始樹立,而且在資源建設(shè)的實(shí)踐中得到落實(shí),圖書館界積極開展了資源整體布局的研究,也采取了諸如文獻(xiàn)聯(lián)合采購(gòu),統(tǒng)一編目,出版聯(lián)合目錄和實(shí)行館際互借等一些具體的資源共建共享方式。然而在傳統(tǒng)條件下,信息必須依賴于一定的物質(zhì)載體而存在,文獻(xiàn)信息內(nèi)容與文獻(xiàn)載體不可分割,資源建設(shè)過(guò)程中信息的共享問(wèn)題實(shí)際轉(zhuǎn)化為物質(zhì)載體的共享問(wèn)題,信息的可共享性得不到充分體現(xiàn):一個(gè)單元的文獻(xiàn)不能同時(shí)滿足兩個(gè)以上用戶的信息需求,另外還存在文獻(xiàn)信息傳輸?shù)戎T多障礙。因此,文獻(xiàn)信息資源建設(shè)還多是立足個(gè)館,各圖書館只能圍繞自身的用戶群進(jìn)行資源建設(shè),共建共享在傳統(tǒng)條件下得不到最有效的實(shí)施。在這種情況下,信息資源建設(shè)理論不能突破傳統(tǒng)文獻(xiàn)資源建設(shè)理論的桎梏,無(wú)法發(fā)生質(zhì)的變化,只能繼續(xù)強(qiáng)調(diào)個(gè)館滿足自身用戶信息需求的能力。
資源的數(shù)字化建設(shè)使文獻(xiàn)信息擺脫了載體的約束,信息能夠?qū)崿F(xiàn)跨時(shí)空的存取,真正做到一方建設(shè)、多方利用,信息的可共享性得以充分體現(xiàn)。數(shù)字技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境不但提供了資源共享的全新發(fā)展環(huán)境,而且提出了重構(gòu)資源建設(shè)理論的迫切要求。重新審視資源建設(shè)理論,我們不難發(fā)現(xiàn),信息資源數(shù)字化并不等同于資源的共建共享,如不努力創(chuàng)新資源建設(shè)的理論研究,數(shù)字化建設(shè)實(shí)際上是“大而全”、“小而全”建設(shè)模式的再現(xiàn)。那么,基于共建共享的資源建設(shè)理論與傳統(tǒng)的文獻(xiàn)信息建設(shè)理論是何種關(guān)系?是繼承還是顛覆?本文將研究共建共享對(duì)傳統(tǒng)文獻(xiàn)信息資源建設(shè)理論的影響。
2 共建共享理論與傳統(tǒng)文獻(xiàn)信息資源建設(shè)理論的總體比較
文獻(xiàn)信息資源建設(shè)是指一定范圍內(nèi)的文獻(xiàn)信息機(jī)構(gòu)對(duì)文獻(xiàn)信息資源進(jìn)行有計(jì)劃的積累和合理布局,以滿足、保障社會(huì)發(fā)展和國(guó)家建設(shè)需要的全部活動(dòng)。文獻(xiàn)信息資源建設(shè)包括微觀和宏觀兩個(gè)方面,宏觀文獻(xiàn)信息資源建設(shè)是指根據(jù)一個(gè)地區(qū)、一個(gè)國(guó)家乃至國(guó)際間的需要而進(jìn)行全局的文獻(xiàn)信息資源布局和協(xié)調(diào)發(fā)展工作;而微觀文獻(xiàn)信息資源建設(shè)是指各個(gè)文獻(xiàn)信息機(jī)構(gòu)對(duì)文獻(xiàn)信息的收集、組織、管理、貯存等工作。
共建共享是指在信息資源建設(shè)和服務(wù)過(guò)程中,文獻(xiàn)信息機(jī)構(gòu)建立廣泛的合作、協(xié)作、協(xié)調(diào)關(guān)系,宏觀布局和科學(xué)規(guī)劃文獻(xiàn)信息資源,利用各種技術(shù)、方法和途徑,共同揭示、建設(shè)、開發(fā)和利用信息資源,追求對(duì)文獻(xiàn)信息資源的完備保障,以最大限度地滿足用戶信息需求的全部活動(dòng)。
共建共享理論同傳統(tǒng)文獻(xiàn)信息資源建設(shè)理論一樣,也分為宏觀建設(shè)和微觀建設(shè)兩個(gè)層面。不同的是,傳統(tǒng)的文獻(xiàn)信息資源微觀建設(shè)即館藏建設(shè)可以獨(dú)立于宏觀建設(shè)而存在,而資源共建中的微觀建設(shè)如脫離宏觀建設(shè)就失去了共建的意義;傳統(tǒng)的文獻(xiàn)信息資源建設(shè)是在微觀建設(shè)的基礎(chǔ)上進(jìn)行宏觀建設(shè),而資源共建是在宏觀建設(shè)的指導(dǎo)下開展微觀建設(shè)??梢哉J(rèn)為,傳統(tǒng)文獻(xiàn)信息資源建設(shè)是微觀建設(shè)決定宏觀建設(shè),而資源共建是宏觀建設(shè)決定微觀建設(shè)。因此,傳統(tǒng)文獻(xiàn)信息資源建設(shè)與資源共享在建設(shè)范圍和服務(wù)范圍兩個(gè)方面存在不同的效果。(如圖1、圖2、圖3、圖4所示)
圖1和圖2分別反映傳統(tǒng)文獻(xiàn)信息資源建設(shè)和資源共建所產(chǎn)生的不同建設(shè)效果。在圖1中,由于傳統(tǒng)文獻(xiàn)信息資源建設(shè)是在微觀建設(shè)的基礎(chǔ)上開展宏觀建設(shè),因此各個(gè)圖書館所建設(shè)的資源不可避免地存在重復(fù)現(xiàn)象,甚至有部分資源重復(fù)現(xiàn)象十分嚴(yán)重(如圖中交疊部分所示),重復(fù)建設(shè)就意味著資源覆蓋范圍的縮小,因而不利于提高文獻(xiàn)信息資源保障率;在圖2中,由于資源共建是在宏觀布局和科學(xué)規(guī)劃的基礎(chǔ)上進(jìn)行的,避免了資源的重復(fù)建設(shè),能最大限度地提高文獻(xiàn)信息資源保障率。
附圖
圖1 傳統(tǒng)建設(shè)的多館文獻(xiàn)信息資源覆蓋范圍
附圖
圖2 共建共享的多館文獻(xiàn)信息資源覆蓋范圍
圖3和圖4分別反映傳統(tǒng)文獻(xiàn)信息資源建設(shè)和資源共建共享的不同服務(wù)范圍。在圖3中,由于各圖書館是在微觀建設(shè)的基礎(chǔ)上開展宏觀建設(shè),因此個(gè)體資源的服務(wù)范圍之間存在交叉重復(fù),使整體資源的服務(wù)范圍小于個(gè)體資源服務(wù)范圍之和,只有圖中交疊部分所示的用戶才能在一定程度上共享資源;在圖4中,由于各圖書館在合作協(xié)調(diào)的基礎(chǔ)上共同發(fā)展用戶群,因此服務(wù)范圍得到最大擴(kuò)展,并且可共享資源的用戶范圍就等同于全體用戶。
附圖
圖3 傳統(tǒng)建設(shè)的多館文獻(xiàn)信息資源服務(wù)范圍
附圖
圖4 共建共享的多館文獻(xiàn)信息資源服務(wù)范圍
由此可見,資源建設(shè)過(guò)程中是否將系統(tǒng)布局和科學(xué)規(guī)劃放在首位,是資源共建與傳統(tǒng)文獻(xiàn)信息資源建設(shè)的根本區(qū)別。傳統(tǒng)文獻(xiàn)信息資源建設(shè)立足個(gè)館,強(qiáng)調(diào)依賴個(gè)館的資源建設(shè)來(lái)滿足特定用戶信息需求,從而不能在根本上放棄“大而全”、“小而全”的建設(shè)理念。資源共建以系統(tǒng)布局和科學(xué)規(guī)劃為出發(fā)點(diǎn),強(qiáng)調(diào)以整體的資源建設(shè)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)信息資源的完備保障,以滿足社會(huì)對(duì)信息資源的需求(包括潛在需求),資源建設(shè)的廣度(覆蓋范圍)由整個(gè)共建系統(tǒng)來(lái)保障,而資源建設(shè)的專深度則由各圖書館來(lái)保障。
3 信息資源共建共享對(duì)文獻(xiàn)信息資源建設(shè)理論的具體影響
共建共享對(duì)傳統(tǒng)文獻(xiàn)信息資源建設(shè)理論中的建設(shè)原則、結(jié)構(gòu)理論、資源補(bǔ)充、資源組織、資源評(píng)價(jià)等方面都產(chǎn)生了巨大影響。
3.1 對(duì)建設(shè)原則的影響
在傳統(tǒng)文獻(xiàn)信息資源建設(shè)理論中,被普遍接受的建設(shè)原則有:實(shí)用性原則,系統(tǒng)性原則,特色化與協(xié)調(diào)性原則。下文將就共建共享對(duì)這三條原則所產(chǎn)生的影響做具體分析。
3.1.1 對(duì)實(shí)用性原則的影響
黨的十報(bào)告中指出:“全面實(shí)施素質(zhì)教育,深化教育領(lǐng)域綜合改革,著力提高教育質(zhì)量,培養(yǎng)學(xué)生社會(huì)責(zé)任感、創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力”。同志提出的“中國(guó)特色、世界水平的現(xiàn)代教育”是“兩個(gè)一百年”奮斗目標(biāo)和中華民族偉大復(fù)興夢(mèng)的重要組成部分。劉延?xùn)|同志在2014年高校咨詢會(huì)上也提出:“要把立德樹人、提高質(zhì)量貫穿綜合改革全過(guò)程,創(chuàng)新人才培養(yǎng)機(jī)制,切實(shí)落實(shí)人才培養(yǎng)中心地位”。當(dāng)前,高校在人才培養(yǎng)模式、課程教學(xué)內(nèi)容和方法、實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)等方面還存在著一些不足,如何培養(yǎng)創(chuàng)新人才是高校教育工作者需要著重關(guān)注和實(shí)踐的課題。我校電氣信息類專業(yè)結(jié)合2014版培養(yǎng)計(jì)劃修訂,做了部分課程的教學(xué)改革與實(shí)踐嘗試,現(xiàn)與大家交流學(xué)習(xí)。
一、主要改革內(nèi)容及實(shí)施情況
(一)充分發(fā)揮培養(yǎng)計(jì)劃在引領(lǐng)學(xué)生創(chuàng)新能力
在2014級(jí)電類學(xué)生培養(yǎng)計(jì)劃修訂中,對(duì)電類三個(gè)專業(yè)的學(xué)科基礎(chǔ)課、專業(yè)核心課、專業(yè)方向課、專業(yè)選修課、集中實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行課程調(diào)整、學(xué)時(shí)調(diào)整。充分發(fā)揮培養(yǎng)計(jì)劃在引領(lǐng)學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)中的核心作用。
(1)2014級(jí)船舶電子電氣工程專業(yè)教學(xué)計(jì)劃修訂情況
在學(xué)科基礎(chǔ)課中:一是新增加了“電路原理圖與PCB設(shè)計(jì)”課程(32學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn));二是將“單片機(jī)原理及應(yīng)用”課程(36+20)改為“單片機(jī)原理及應(yīng)用”課程(32學(xué)時(shí)理論)及“單片機(jī)原理及應(yīng)用實(shí)驗(yàn)”課程(32學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn))兩門課程;三是將“電路分析”課程(52+16)改為理論與實(shí)驗(yàn)分別獨(dú)立的兩門課程。
在專業(yè)核心課中:取消了“船舶通信與導(dǎo)航”課,改列為專業(yè)選修課。
在專業(yè)選修課中:取消了電子綜合設(shè)計(jì)輔導(dǎo)(2學(xué)分、24+8學(xué)時(shí)、第5學(xué)期)課,新增加了“電子技術(shù)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)輔導(dǎo)”實(shí)驗(yàn)課程(1學(xué)分、32學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)、第5學(xué)期)。
在集中實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中:一是取消了“電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)”(2學(xué)分、2周、第3學(xué)期)新增了針對(duì)性更強(qiáng)的兩門“模擬電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)”(1.5學(xué)分、1.5周、第4學(xué)期)及“數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)”(1學(xué)分、1周、第4學(xué)期)課;二是將“單片機(jī)課程設(shè)計(jì)”(1學(xué)分、1周、第5學(xué)期)改成(1.5學(xué)分、1.5周、第4學(xué)期);三是取消了“船舶電氣設(shè)計(jì)與檢驗(yàn)課程設(shè)計(jì)”(1學(xué)分、1周、第6學(xué)期),新增了“船舶機(jī)艙測(cè)控系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)”(1.5學(xué)分、1.5周、第6學(xué)期)。
(2)2014級(jí)電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)教學(xué)計(jì)劃修訂情況
在學(xué)科基礎(chǔ)課中:一是取消了“電氣工程導(dǎo)論”課程;二是取消了“計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)”,新增加了“電路原理圖與PCB設(shè)計(jì)”課程(32學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn));三是將“單片機(jī)原理及應(yīng)用”課程(42+16)改為“單片機(jī)原理及應(yīng)用”課程(32學(xué)時(shí)理論)及“單片機(jī)原理及應(yīng)用實(shí)驗(yàn)”課程(32學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn))兩門課程;四是將“電路分析”課程(52+16)改為理論與實(shí)驗(yàn)獨(dú)立的兩門課程。
在專業(yè)核心課中:一是將“單片機(jī)原理及應(yīng)用”調(diào)整到學(xué)科基礎(chǔ)課;二是取消了“供配電系統(tǒng)”課程(2.5學(xué)分、36+4學(xué)時(shí)、第7學(xué)期),改增為“工廠供電”課程(3學(xué)分、40+8、第7學(xué)期);三是將“檢測(cè)與轉(zhuǎn)換技術(shù)”(2學(xué)分、26+6學(xué)時(shí)、第4學(xué)期)學(xué)分調(diào)整為(2.5學(xué)分、28+12學(xué)時(shí)、第4學(xué)期);四是將“自動(dòng)控制原理”課程(3.5學(xué)分、48+8學(xué)時(shí)、第5學(xué)期)學(xué)分調(diào)整為(4學(xué)分、52+12學(xué)時(shí)、第5學(xué)期)。
在專業(yè)方向課中:一是取消了“變壓器應(yīng)用技術(shù)”課程(2學(xué)分、28+4學(xué)時(shí)、第7學(xué)期);二是取消了“船舶動(dòng)力裝置與輔助機(jī)械”(2學(xué)分、28+4學(xué)時(shí)、第6學(xué)期)課;
在專業(yè)選修課中:一是取消了6門課程,分別是:信號(hào)與系統(tǒng)、文獻(xiàn)檢索、企業(yè)管理、電氣工程專題講座、集散控制系統(tǒng)、電子綜合設(shè)計(jì)輔導(dǎo);二是新增“電子技術(shù)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)輔導(dǎo)”(1學(xué)分、32學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)、第5學(xué)期)、“新能源技術(shù)”(1學(xué)分、16學(xué)時(shí)、第5學(xué)期)兩門課程;三是將“AUTOCAD”課程(2學(xué)分、16+16上機(jī)、第5學(xué)期)改為實(shí)驗(yàn)課程(1學(xué)分、32學(xué)上機(jī)、第5學(xué)期)。
在集中實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中:一是取消了“專業(yè)綜合課程設(shè)計(jì)”(2學(xué)分、2周、第7學(xué)期);二是新增了“測(cè)控技術(shù)課程設(shè)計(jì)”(1學(xué)分、1周、第5學(xué)期)及“電氣控制技術(shù)課程設(shè)計(jì)” (1學(xué)分、1周、第6學(xué)期)兩門課程。
(3)2014級(jí)電子信息工程專業(yè)教學(xué)計(jì)劃修訂情況
在學(xué)科基礎(chǔ)課中:一是取消“計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)”(16+16)課,改成了“電路原理圖與PCB設(shè)計(jì)”課程(32學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn));二是增加了由專業(yè)核心課調(diào)整來(lái)“單片機(jī)原理及應(yīng)用”課程(32學(xué)時(shí)理論)及“單片機(jī)原理及應(yīng)用實(shí)驗(yàn)”課程(32學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn));三是將“電路分析”課程(52+16)改為理論(56)與實(shí)驗(yàn)(16) 兩門獨(dú)立的課程。
在專業(yè)核心課中:取消了“信息論與編碼”(24+8)課程并調(diào)整“單片機(jī)原理及應(yīng)用”課程(40+16)到學(xué)科基礎(chǔ)課。
在專業(yè)方向課中:一是在通信系統(tǒng)方向:將“程控交換”(32)課程換成為“移動(dòng)通信”(22+10)課程;二是在嵌入系統(tǒng)方向:將“ARM處理器原理及應(yīng)用”改為“嵌入式系統(tǒng)”(22+10),新增“ 計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)”(16+16(上機(jī)))及調(diào)整來(lái)“ 電子綜合設(shè)計(jì)輔導(dǎo)”(16+16);而“DSP原理及應(yīng)用”、 “多媒體技術(shù)”、“ 電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化”調(diào)整到專業(yè)選修課中;三是取消了電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)方向。
在專業(yè)選修課中:一是取消了“復(fù)變函數(shù)與積分變換”、“JaVa語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)”、“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”、“數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)及應(yīng)用”、“Linux軟件設(shè)計(jì)”、“計(jì)算機(jī)接口與通信”、“自動(dòng)控制原理”、“電視原理”8門課程;二是由專業(yè)方向課調(diào)整來(lái)“DSP原理及應(yīng)用”、“多媒體技術(shù)”、“電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化”3門選修課;三是新增“專業(yè)導(dǎo)論”、“學(xué)科前沿信息”、“新能源技術(shù)”、“現(xiàn)代控制理論[雙語(yǔ)] ”、“信息論與編碼”、“集成電路設(shè)計(jì)”、“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全”7門課程。
在集中實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中:一是取消了“電子設(shè)計(jì)方向?qū)I(yè)課程設(shè)計(jì)”(2學(xué)分、2周、第7學(xué)期);二是新增了“工程訓(xùn)練C”(1周,1學(xué)分),調(diào)整了“模擬電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)”(2周,2學(xué)分)、“數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)”(2周,2學(xué)分)、“單片機(jī)原理及應(yīng)用課程設(shè)計(jì)”(4周,2學(xué)分)。
(二)加強(qiáng)幾門關(guān)鍵課程的課改示范工作,提升課程在電子能力培養(yǎng)中的關(guān)鍵作用
(1)電子綜合設(shè)計(jì)輔導(dǎo)課程的教改實(shí)施情況
電子綜合設(shè)計(jì)輔導(dǎo)課程是訓(xùn)練學(xué)生綜合設(shè)計(jì)能力的課程。學(xué)院2009年起將原來(lái)的“電裝實(shí)習(xí)”改成(電子裝配)“工程訓(xùn)練”和“電子綜合設(shè)計(jì)輔導(dǎo)”(2學(xué)分、24+8學(xué)時(shí)、第5學(xué)期)兩門課程,并結(jié)合課余電子制作訓(xùn)練作為補(bǔ)充。電子綜合設(shè)計(jì)輔導(dǎo)課程每一年的設(shè)計(jì)制作內(nèi)容在原有的基礎(chǔ)上都有新增,加強(qiáng)設(shè)計(jì)內(nèi)容的新型性和實(shí)用性,至今實(shí)驗(yàn)室已有50多個(gè)設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)模數(shù)電路板。2014版培養(yǎng)計(jì)劃中“電子綜合設(shè)計(jì)輔導(dǎo)”課程調(diào)整為實(shí)驗(yàn)課程“電子技術(shù)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)輔導(dǎo)”(實(shí)驗(yàn)30學(xué)時(shí))。
電子裝配工藝訓(xùn)練對(duì)學(xué)生的知識(shí)基礎(chǔ)要求較低,在原2010版教學(xué)計(jì)劃中安排在大一第二學(xué)期進(jìn)行,重點(diǎn)是訓(xùn)練學(xué)生的電子電路焊接技術(shù),為以后的電子裝配打下基礎(chǔ)。教學(xué)時(shí)數(shù)為一周,時(shí)間上分散進(jìn)行,歷時(shí)半個(gè)學(xué)期。電子綜合設(shè)計(jì)輔導(dǎo)課程是學(xué)生進(jìn)行電子設(shè)計(jì)的入門課,除公選課、選修課形式外,興趣小組形式的學(xué)習(xí)培養(yǎng)也是一個(gè)最有成效的環(huán)節(jié),使得對(duì)電子設(shè)計(jì)有基礎(chǔ)、有興趣的同學(xué)得到充分發(fā)揮與提升能力。對(duì)電子制作訓(xùn)練做到有計(jì)劃性,一般分為四個(gè)階段:
第一階段:為電子制作基本能力訓(xùn)練。安排在入學(xué)后的第二學(xué)期,以興趣小組形式進(jìn)行。內(nèi)容主要為:焊接技術(shù)訓(xùn)練、認(rèn)識(shí)基本元器件(學(xué)會(huì)萬(wàn)用表的使用)、識(shí)圖、音頻放大電路制作。
第二階段:電子制作入門訓(xùn)練。安排在入學(xué)后的第三學(xué)期,以公選課的形式進(jìn)行。主要學(xué)習(xí)繪圖、制作與測(cè)量(學(xué)習(xí)Protel(Altium Designer)軟件的使用,學(xué)會(huì)常用電子儀器的使用,利用波形圖分析電路的工作狀態(tài),分析能力訓(xùn)練),內(nèi)容有:簡(jiǎn)單電源電路、電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、光控?zé)糸_關(guān)電路、溫控加熱器電路等。
第三階段:電子設(shè)計(jì)基礎(chǔ)訓(xùn)練。主要是結(jié)合理論知識(shí)設(shè)計(jì)電路,安排在入學(xué)后的第四學(xué)期,以選修課的形式進(jìn)行。內(nèi)容有:音響電路(含音調(diào)電路、功率放大器電路)、隔離放大器電路、充電器電路等。
第四階段:電子設(shè)計(jì)綜合能力提高訓(xùn)練。主要為綜合設(shè)計(jì)中、大規(guī)模電路,安排在入學(xué)后的第五學(xué)期,以選修課的形式進(jìn)行。內(nèi)容有:搶答器電路、開關(guān)電源電路、數(shù)控電源電路、無(wú)線通信電路、鎖相環(huán)振蕩電路、轉(zhuǎn)速檢測(cè)電路、充電器電路。
(2)單片機(jī)原理及應(yīng)用課程的教改情況
單片機(jī)作為電子自動(dòng)化控制的主要手段,其作用越來(lái)越重要。我院該課程為省級(jí)精品課程,課程組老師進(jìn)行了一系列的教學(xué)實(shí)踐,編寫了新的教學(xué)文件,每年修改電子教案、課件,出版新的教材與實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書,不斷完善學(xué)習(xí)資源,實(shí)施電子考試等等,為學(xué)生的自動(dòng)化電子設(shè)計(jì)起到了重要的支撐作用。在2014版教學(xué)計(jì)劃中理論學(xué)時(shí)改為32,實(shí)驗(yàn)改為獨(dú)立設(shè)課,學(xué)時(shí)為32,課程設(shè)計(jì)為1.5周。單片機(jī)實(shí)驗(yàn)電路板全部為校內(nèi)老師設(shè)計(jì)制作,實(shí)驗(yàn)室至今有單片機(jī)綜合應(yīng)用設(shè)計(jì)電路板30多件。
(3)新增電子技術(shù)實(shí)踐公選課
針對(duì)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽中發(fā)現(xiàn)的理論教學(xué)與學(xué)生實(shí)踐應(yīng)用能力脫離現(xiàn)象比較嚴(yán)重的問(wèn)題,從2014年下半年開始學(xué)院在二年級(jí)學(xué)生中設(shè)立“電子技術(shù)實(shí)踐”公選課程,從學(xué)生學(xué)習(xí)電子技術(shù)知識(shí)的初始階段就引導(dǎo)學(xué)生向技術(shù)應(yīng)用方向發(fā)展,培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際、實(shí)際凝練為理論知識(shí)的能力,拓展學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。電子技術(shù)實(shí)踐課程在一定程度上打破課程的專業(yè)界限、學(xué)科界限,使得知識(shí)、技術(shù)、信息等多方面融會(huì)貫通,在還不能完全打破現(xiàn)有教學(xué)模式的情況下,以教學(xué)實(shí)驗(yàn)班的形式增加一個(gè)補(bǔ)充教學(xué)環(huán)節(jié),以音頻功率放大器的設(shè)計(jì)制作為立足點(diǎn),從應(yīng)用目標(biāo)出發(fā)搜索知識(shí)點(diǎn),解決技術(shù)問(wèn)題,培養(yǎng)思維方式。電子技術(shù)實(shí)踐公選課作為教學(xué)模式創(chuàng)新探索,在教學(xué)過(guò)程中最大程度地改變學(xué)生被教師控制之下被動(dòng)地學(xué)習(xí)的局面,改變單純死記硬背完成學(xué)業(yè)的局面,轉(zhuǎn)而讓學(xué)生養(yǎng)成從解決問(wèn)題的角度去思考、查找知識(shí),提高學(xué)生的主觀能動(dòng)性、創(chuàng)新意識(shí)。在教學(xué)環(huán)節(jié)上將實(shí)驗(yàn)教學(xué)、理論教學(xué)、課程設(shè)計(jì)三點(diǎn)連成一線。在教學(xué)效果上力求學(xué)以致用,學(xué)有所用,以適應(yīng)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的要求,適應(yīng)技能考證的要求,適應(yīng)用人單位對(duì)應(yīng)用型人才的需求。
(三)編寫、修訂教材、教案,建立完善教師與學(xué)生教學(xué)學(xué)習(xí)資源
編寫出版《電子綜合設(shè)計(jì)常用模塊與實(shí)例指導(dǎo)》、《單片機(jī)設(shè)計(jì)實(shí)例集》等實(shí)踐指導(dǎo)教材;為學(xué)生開展考證培訓(xùn)修訂《電子工程師考證培訓(xùn)講義》等;編寫新的教學(xué)文件及電子教案、課件等,建立完善教師與學(xué)生教學(xué)學(xué)習(xí)資源。
一是修訂出版了《單片機(jī)實(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)(Proteus仿真版)》、《電子設(shè)計(jì)常用模塊與實(shí)例》、《單片機(jī)設(shè)計(jì)實(shí)例選集(一)》、《51系列單片機(jī)原理及應(yīng)用》等實(shí)踐指導(dǎo)性強(qiáng)的教材;二是在原網(wǎng)絡(luò)課程的基礎(chǔ)上進(jìn)行了單片機(jī)慕課網(wǎng)站的建設(shè),新編了150題左右的作業(yè)練習(xí)題庫(kù);三是修改2014級(jí)教學(xué)大綱、電子教案及課件;四是設(shè)計(jì)開發(fā)2014級(jí)用的新實(shí)驗(yàn)電路板并用于每年的學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽訓(xùn)練。
(四)加強(qiáng)實(shí)踐能力培訓(xùn),提高學(xué)生的綜合能力
加強(qiáng)實(shí)踐能力培訓(xùn),提高學(xué)科競(jìng)賽的獲獎(jiǎng)數(shù)量、提高學(xué)生、專利證書數(shù)量、提高學(xué)生電子工程師/板級(jí)工程師/電工等從職證書數(shù)量。
(1)加強(qiáng)了學(xué)科競(jìng)賽的輔導(dǎo)力度。一是組織學(xué)生電子協(xié)會(huì),每周至少開展一次活動(dòng),以加強(qiáng)低年級(jí)同學(xué)的基礎(chǔ)技能訓(xùn)練;二是與飛思卡爾智能汽車競(jìng)賽相結(jié)合,利用各種提高學(xué)生能力的資源,充實(shí)學(xué)生的實(shí)踐活動(dòng);三是培養(yǎng)充實(shí)指導(dǎo)教師力量,2014年學(xué)院的指導(dǎo)教師隊(duì)伍擴(kuò)大至9人,落實(shí)了組隊(duì)學(xué)生與指導(dǎo)教師的互選環(huán)節(jié),密切指導(dǎo)教師與參賽學(xué)生的聯(lián)系,特別是在暑期中通過(guò)明確訓(xùn)練計(jì)劃、訓(xùn)練內(nèi)容增加指導(dǎo)教師的投入精力;四是針對(duì)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽中發(fā)現(xiàn)的理論教學(xué)與學(xué)生實(shí)踐應(yīng)用能力脫離現(xiàn)象比較嚴(yán)重的問(wèn)題,從2014年下半年開始在二年級(jí)學(xué)生中設(shè)立電子技術(shù)實(shí)踐公選課程,在教學(xué)效果上力求學(xué)以致用,學(xué)有所用,以適應(yīng)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的要求。
(2)重視指導(dǎo)學(xué)生、申報(bào)專利工作,培養(yǎng)科學(xué)研究能力 。通過(guò)學(xué)生課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)、電子競(jìng)賽、省創(chuàng)新研究項(xiàng)目等實(shí)踐,指導(dǎo)學(xué)生以論文或?qū)@男问焦袒芯砍晒?,近年?lái)學(xué)生發(fā)表的電子設(shè)計(jì)類論文、實(shí)用專利、省大學(xué)生科技創(chuàng)新(電子電氣類)項(xiàng)目、國(guó)家級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目增加明顯。
(3)加強(qiáng)校內(nèi)電子工程師等考證培訓(xùn)工作。學(xué)院培訓(xùn)中心通過(guò)了市職業(yè)技能鑒定條件驗(yàn)收,成立了市“職業(yè)技能鑒定所”和電工方面考證員,可進(jìn)行中、高級(jí)電工,中、高級(jí)維修電工,初級(jí)電子設(shè)計(jì)工程師、板級(jí)設(shè)計(jì)工程師、單片機(jī)C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)師7種電子電氣類證書的證書認(rèn)定,為學(xué)生培訓(xùn)考評(píng)提供了極大的便利。
(4)加強(qiáng)了畢業(yè)設(shè)計(jì)真題實(shí)做的要求。學(xué)院將畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)早計(jì)劃、早布置,以提高畢業(yè)設(shè)計(jì)論文的真題實(shí)做時(shí)間,現(xiàn)一般是在第7學(xué)期初就布置任務(wù),畢業(yè)論文答辯分二次進(jìn)行,在較長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)可給學(xué)生留出較多時(shí)間完成高質(zhì)量的畢業(yè)設(shè)計(jì)論文,學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)真題實(shí)做的比例在90%以上。
(五)落實(shí)考證考級(jí)替代學(xué)分考試的制度
落實(shí)考證考級(jí)替代學(xué)分考試的制度,將提高從職能力的技能考證、考級(jí)、競(jìng)賽獎(jiǎng)等納入到教學(xué)學(xué)分中。
學(xué)院出臺(tái)了關(guān)于《本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)替代管理辦法》(試行)的文件,規(guī)定了5類學(xué)生學(xué)業(yè)成果(考證、考級(jí)、論文、專利、競(jìng)賽獎(jiǎng))或經(jīng)學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)工作小組認(rèn)定可以代替畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)的其他成果可替代畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)學(xué)分。
二、實(shí)踐成果
兩年間,學(xué)生在電子工程師、電工考證、學(xué)科競(jìng)賽獲獎(jiǎng)方面成績(jī)提高明顯,取得電子工程師證書30 人;電工證書192人;在大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽中,獲省一等獎(jiǎng)學(xué)生為9人,二等獎(jiǎng)學(xué)生為18人,三等獎(jiǎng)學(xué)生為21人;在全國(guó)(?。╋w思卡爾智能汽車競(jìng)賽及智能機(jī)器人大賽中獲一等獎(jiǎng)6人,特等獎(jiǎng)2人,二等獎(jiǎng)9人,三等獎(jiǎng)24人。兩年間,學(xué)生發(fā)表電子設(shè)計(jì)類論文10篇,取得電子設(shè)計(jì)類實(shí)用專利35項(xiàng)。
三、不足分析
一是教學(xué)計(jì)劃改革后課時(shí)量壓縮造成教師“搶課”現(xiàn)象,并由課程門數(shù)增多及投入精力不足造成教學(xué)改革的實(shí)踐效果下降;二是團(tuán)隊(duì)精神在學(xué)院教改項(xiàng)目中體現(xiàn)不夠,大多數(shù)教師還是安于老的教學(xué)方式,教改積極性不高,大范圍的教改項(xiàng)目推進(jìn)困難。
提高教學(xué)質(zhì)量不僅需要領(lǐng)導(dǎo)重視,更需要教師的人人參與。教學(xué)改革不能停留在口號(hào)上,更應(yīng)建立在教師行動(dòng)上。高校要把提高教師的影響力與學(xué)生的競(jìng)爭(zhēng)力作為學(xué)校發(fā)展的基本目標(biāo),以社會(huì)需求為導(dǎo)向,進(jìn)一步改革人才培養(yǎng)模式,為社會(huì)輸送合格的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)型應(yīng)用人才。
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【基金項(xiàng)目】沈陽(yáng)航空航天大學(xué)教改基金項(xiàng)目(項(xiàng)目編號(hào):JG1302B)?!局袌D分類號(hào)】G64【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A【文章編號(hào)】2095-3089(2015)12-0233-01
一、引言
高等教育是培養(yǎng)創(chuàng)新精神和創(chuàng)新人才的搖籃。因此如何培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新能力是建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家對(duì)我國(guó)高等教育提出的新要求。電子設(shè)計(jì)應(yīng)用軟件訓(xùn)練是電類專業(yè)學(xué)生不可或缺的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),要求學(xué)生不僅具備基礎(chǔ)理論知識(shí),還需要培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力、動(dòng)手能力、獨(dú)立分析解決問(wèn)題的能力。往屆學(xué)生開展軟件訓(xùn)練過(guò)程中存在的一些現(xiàn)象:(1)照貓畫虎、不求甚解大多指導(dǎo)老師仍沿用傳統(tǒng)的課程設(shè)計(jì)的指導(dǎo)方法,即以教師為主導(dǎo),學(xué)生被動(dòng)地按教師的演示方法或相關(guān)步驟進(jìn)行電路設(shè)計(jì),學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、主觀能動(dòng)性、實(shí)際動(dòng)手能力以及獨(dú)立分析問(wèn)題、處理問(wèn)題等綜合素質(zhì)必然會(huì)受到扼制和打擊。(2)固步自封,缺乏創(chuàng)新從過(guò)往題目設(shè)置來(lái)看,缺乏與實(shí)際應(yīng)用的結(jié)合,譬如:學(xué)生在電路設(shè)計(jì)中,依據(jù)任務(wù)書繪制電路圖,對(duì)元器件的相關(guān)原理不求甚解,在實(shí)施軟件設(shè)計(jì)時(shí),大部分內(nèi)容借鑒了網(wǎng)上查閱的資料,并未深入理解。單純?yōu)榱送瓿绍浖?xùn)練而敷衍應(yīng)付。電子設(shè)計(jì)應(yīng)用軟件訓(xùn)練實(shí)踐平臺(tái)的設(shè)計(jì)相信會(huì)有效克服這些困難,為我院學(xué)生提供創(chuàng)新能力培養(yǎng)和鍛煉的機(jī)會(huì)。“軟件訓(xùn)練實(shí)踐平臺(tái)”將有效整合軟件訓(xùn)練實(shí)踐內(nèi)容、軟件訓(xùn)練電子資源以及訓(xùn)練考核模式。
二、電子設(shè)計(jì)軟件訓(xùn)練平臺(tái)實(shí)施方案
開展“電子設(shè)計(jì)應(yīng)用軟件訓(xùn)練“平臺(tái)設(shè)計(jì)要經(jīng)歷以下幾個(gè)階段,主要任務(wù)描述如下:(1)軟件訓(xùn)練環(huán)境及開放的教學(xué)資源開放性綜合實(shí)驗(yàn)室為電子設(shè)計(jì)應(yīng)用軟件訓(xùn)練提供必要的教學(xué)場(chǎng)地。培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維需要現(xiàn)代化的教學(xué)手段。而基于校園網(wǎng)的“電子設(shè)計(jì)軟件訓(xùn)練”教學(xué)資源將通過(guò)大量多媒體資源的呈現(xiàn)為學(xué)生更直觀、生動(dòng)地反映軟件訓(xùn)練的各個(gè)環(huán)節(jié),提高學(xué)生對(duì)軟件訓(xùn)練項(xiàng)目的興趣。(2)電子設(shè)計(jì)軟件訓(xùn)練指導(dǎo)教師隊(duì)伍配備軟件訓(xùn)練的主導(dǎo)是教師,成立教師指導(dǎo)小組,在師資隊(duì)伍中,年輕教師和老教師各有長(zhǎng)處,這無(wú)疑要求教師對(duì)本學(xué)科的技術(shù)及交叉學(xué)科的理論和實(shí)踐方法有較為廣泛的涉獵。(3)電子設(shè)計(jì)應(yīng)用軟件訓(xùn)練的題目甄選軟件訓(xùn)練題目既要體現(xiàn)電子信息及通信技術(shù)的特點(diǎn),又能反映目前這一領(lǐng)域前沿發(fā)展方向,并具備一定的實(shí)際價(jià)值。題目范圍廣,涉及多門課程,包括數(shù)字信號(hào)處理、模擬電子線路、單片機(jī)、微機(jī)原理等,涉及的仿真設(shè)計(jì)工具不僅局限于Protel,Proteus,DXP等,這就要求指導(dǎo)教師要有更寬的知識(shí)面和更豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。(4)網(wǎng)絡(luò)成為輔助軟件訓(xùn)練的主要利器鼓勵(lì)他們?cè)谙嚓P(guān)網(wǎng)絡(luò)資源中找到靈感,瀏覽電子網(wǎng)站及相關(guān)的學(xué)習(xí)論壇,如21IC網(wǎng)、電子工程師網(wǎng)等。通過(guò)這些網(wǎng)絡(luò)資源,學(xué)生不僅能夠?qū)W會(huì)查閱芯片資料,而且能找到解決問(wèn)題的思路。(5)資源整合的“流程化”實(shí)施體系以基本素質(zhì)培養(yǎng)為根本,創(chuàng)新研究能力拓展為外延,有層次的設(shè)置軟件訓(xùn)練題目,并力求使題目覆蓋主要知識(shí)點(diǎn),并與實(shí)際需求銜接。
三、考核體系的設(shè)計(jì)
隨著軟件訓(xùn)練平臺(tái)的不斷完善,基于軟件訓(xùn)練平臺(tái)的考評(píng)與以往的考核標(biāo)準(zhǔn)相比更為高效、科學(xué)。學(xué)生根據(jù)所選題目的層次,提交不同形式的訓(xùn)練報(bào)告。以綜合設(shè)計(jì)性題目為例,設(shè)計(jì)完成后,各組除應(yīng)提交分析報(bào)告、可運(yùn)行的源程序或電路原理圖還要有完備的仿真結(jié)果,都可以在訓(xùn)練平臺(tái)上通過(guò)不同的ID,上傳到相應(yīng)入口,由指導(dǎo)老師進(jìn)行審閱。此外,考核機(jī)制還需逐步修正,并在一定程度上側(cè)重學(xué)生科技論文寫作能力。其中,軟件訓(xùn)練報(bào)告的格式要求思路清晰,內(nèi)容上針對(duì)項(xiàng)目的核心原理及實(shí)現(xiàn)步驟作簡(jiǎn)要說(shuō)明,包括硬件及軟件部分的結(jié)構(gòu)圖、流程圖、電路原理,各電路元器件的參數(shù)設(shè)置等,突出創(chuàng)新發(fā)揮及收獲體會(huì)等部分,為學(xué)術(shù)論文的撰寫打下基礎(chǔ)。
四、結(jié)語(yǔ)
電子設(shè)計(jì)軟件訓(xùn)練在提高學(xué)生綜合素質(zhì)方面發(fā)揮了重要作用。它不僅改變以往學(xué)生被動(dòng)參與軟件訓(xùn)練的模式,完成學(xué)生的角色轉(zhuǎn)換,而且促進(jìn)了學(xué)生軟件技能方面的發(fā)展。目前,我院與中興通訊在產(chǎn)學(xué)研合作方面保持了良好的互動(dòng),建立與企業(yè)的緊密交流,對(duì)實(shí)現(xiàn)我院課程、實(shí)訓(xùn)內(nèi)容和教學(xué)平臺(tái)緊跟行業(yè)應(yīng)用技術(shù)發(fā)展都大有裨益。從學(xué)科的教學(xué)改革及發(fā)展上著手,建立新的人才培養(yǎng)模式,從能力、素質(zhì)等方面對(duì)學(xué)生進(jìn)行“工程化”、“應(yīng)用化”教育,把創(chuàng)新教育滲透在軟件訓(xùn)練中,貫穿于整個(gè)實(shí)踐教育環(huán)節(jié)的方方面面。
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EDA技術(shù)是以數(shù)字電子技術(shù)課程知識(shí)為基礎(chǔ),具有較強(qiáng)實(shí)踐性、工程性的專業(yè)課程。將數(shù)字電路設(shè)計(jì)從簡(jiǎn)單元器件單元電路設(shè)計(jì),EWB軟件仿真提到了更高一級(jí)的可編程操作平臺(tái)上,進(jìn)一步鞏固和提高學(xué)生電子電路綜合設(shè)計(jì)能力。但是,傳統(tǒng)的教學(xué)模式是將兩門課程分開,先上數(shù)字電路,后上EDA技術(shù),分兩學(xué)期授課。這樣的教學(xué)模式存在弊端,減弱了課程之間的聯(lián)系,降低了學(xué)生對(duì)數(shù)字電路理論的認(rèn)識(shí)程度。通過(guò)對(duì)EDA技術(shù)課程的教學(xué)改革,以實(shí)訓(xùn)的方式采用項(xiàng)目教學(xué)法,使學(xué)生在較短的時(shí)間內(nèi)掌握EDA技術(shù)基礎(chǔ)及其實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),從數(shù)字系統(tǒng)的單元電路,如譯碼器、計(jì)數(shù)器等入手,加深對(duì)數(shù)字電路基礎(chǔ)理論的認(rèn)識(shí),逐漸完成數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)。
1. EDA技術(shù)及其在教學(xué)中的應(yīng)用
1.1 EDA技術(shù)
EDA技術(shù)即電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化(Electronic DesignAutomation)是以計(jì)算機(jī)為工作平臺(tái),融合了應(yīng)用電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息處理及智能化技術(shù)的最新成果而形成的一門新技術(shù)畢業(yè)論文格式,是一種能夠設(shè)計(jì)和仿真電子電路或系統(tǒng)的軟件工具。采用”自頂向下”的層次化設(shè)計(jì),對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行方案設(shè)計(jì)和功能劃分,系統(tǒng)的關(guān)鍵電路用一片或幾片專用集成電路(ASIC)實(shí)現(xiàn),然后采用硬件描述語(yǔ)言(HDL)完成系統(tǒng)行為級(jí)設(shè)計(jì),最后通過(guò)綜合器和適配器生成最終的目標(biāo)器件。圖1為一個(gè)典型的EDA設(shè)計(jì)流程。
圖1 EDA設(shè)計(jì)流程圖
1.2 EDA技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用
在教學(xué)過(guò)程中,EDA技術(shù)利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力,以及配有輸入輸出器件(開關(guān)、按鍵、數(shù)碼管、發(fā)光二極管等)、標(biāo)準(zhǔn)并口、RS232串口、DAC和ADC電路、多功能擴(kuò)展接口的基于SRAM的FPGA器件EDA硬件開發(fā)平臺(tái),使得在電子設(shè)計(jì)的各個(gè)階段、各個(gè)層次可以進(jìn)行模擬驗(yàn)證,保證設(shè)計(jì)過(guò)程的正確性。從而使數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)起來(lái)更加容易,讓學(xué)生從傳統(tǒng)的電路離散元件的安裝、焊接、調(diào)試工作中解放出來(lái),將精力集中在電路的設(shè)計(jì)上。同時(shí),采用EDA技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)字電路設(shè)計(jì),不但提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性,也增強(qiáng)了系統(tǒng)的靈活性,方便學(xué)生對(duì)電路進(jìn)行修改、升級(jí),讓實(shí)驗(yàn)不在單調(diào)的局限于幾個(gè)固定的內(nèi)容,使教學(xué)更上一個(gè)臺(tái)階,學(xué)生的開發(fā)創(chuàng)新能力進(jìn)一步得到提高。
2.課程教學(xué)改革實(shí)施
2.1課程改革思路
課程改革本著體現(xiàn)鞏固數(shù)字電路基礎(chǔ),掌握現(xiàn)代電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)的原則來(lái)處理和安排EDA技術(shù)教學(xué)內(nèi)容。打破傳統(tǒng)的從EDA技術(shù)概述、VHDL語(yǔ)言特點(diǎn)、VHDL語(yǔ)句等入手的按部就班的教學(xué)方法,以設(shè)計(jì)應(yīng)用為基本要求,開發(fā)基于工作過(guò)程的項(xiàng)目化課程,以工作任務(wù)為中心組織課程內(nèi)容,讓學(xué)生在完成具體項(xiàng)目的過(guò)程中來(lái)構(gòu)建相關(guān)理論知識(shí)。將EDA技術(shù)分為四個(gè)方面的內(nèi)容,即:可編程邏輯器件、硬件描述語(yǔ)言、軟件開發(fā)工具、實(shí)驗(yàn)開發(fā)系統(tǒng),其中,可編程邏輯器件是利用EDA技術(shù)進(jìn)行電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的載體,硬件描述語(yǔ)言是利用EDA技術(shù)進(jìn)行電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要表達(dá)手段,軟件開發(fā)工具是利用EDA技術(shù)進(jìn)行電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的智能化的自動(dòng)設(shè)計(jì)工具,實(shí)驗(yàn)開發(fā)系統(tǒng)則是利用EDA技術(shù)進(jìn)行電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的下載工具及硬件驗(yàn)證工具。采用項(xiàng)目化教學(xué)方法,以實(shí)訓(xùn)的方式展開,讓學(xué)生在“學(xué)中做,做中學(xué)”。
2.2課程改革措施
以電子線路設(shè)計(jì)為基點(diǎn),從實(shí)例的介紹中引出VHDL語(yǔ)句語(yǔ)法內(nèi)容。在典型示例的說(shuō)明中,自然地給出完整的VHDL描述,同時(shí)給出其綜合后的表現(xiàn)該電路系統(tǒng)功能的時(shí)序波形圖及硬件仿真效果。通過(guò)一些簡(jiǎn)單、直觀、典型的實(shí)例畢業(yè)論文格式,將VHDL中最核心、最基本的內(nèi)容解釋清楚,使學(xué)生在很短的時(shí)間內(nèi)就能有效地掌握VHDL的主干內(nèi)容,并付諸設(shè)計(jì)實(shí)踐。這種教學(xué)方法突破傳統(tǒng)的VHDL語(yǔ)言教學(xué)模式和流程,將語(yǔ)言與EDA工程技術(shù)有機(jī)結(jié)合,以實(shí)現(xiàn)良好的教學(xué)效果,同時(shí)大大縮短了授課時(shí)數(shù)。表1為課程具體內(nèi)容及實(shí)訓(xùn)學(xué)時(shí)分配。
能力
目標(biāo)
學(xué)習(xí)情境
項(xiàng)目載體
課時(shí)
QuartusⅡ開發(fā)工具使用能力
QuartusⅡ開發(fā)環(huán)境、實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)
二選一音頻發(fā)生器設(shè)計(jì)
6
VHDL語(yǔ)言編程能力
VHDL語(yǔ)言基本結(jié)構(gòu)
計(jì)數(shù)器電路設(shè)計(jì)
6
VHDL語(yǔ)言并行語(yǔ)句
8位加法器設(shè)計(jì)
8
VHDL語(yǔ)言順序語(yǔ)句
7段數(shù)碼顯示譯碼器設(shè)計(jì)
8
VHDL語(yǔ)言綜合運(yùn)用
數(shù)控分頻器的設(shè)計(jì)
8
層次化調(diào)用方法
4位加減法器的設(shè)計(jì)
4
綜合開發(fā)調(diào)試能力
8位16進(jìn)制頻率計(jì)設(shè)計(jì);
十字路通燈設(shè)計(jì);
數(shù)字鐘設(shè)計(jì);
波形信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì),等。
(任選一題)
20
總計(jì)
1 引言
VHDL (Very HighSpeed Integrated Circuit Hardware Description Language)是美國(guó)國(guó)防部在20世紀(jì)80年代中期開始推出的一種通用的硬件描述語(yǔ)言。作為IEEE的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)硬件描述語(yǔ)言,又得到眾多EDA公司的支持,VHDL語(yǔ)言在電子工程領(lǐng)域已成為事實(shí)上的通用硬件描述語(yǔ)言。VHDL為設(shè)計(jì)者提供了一種全新的數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計(jì)途徑。使用VHDL語(yǔ)言不只是意味著代碼的編寫,更是為了便于建立層次結(jié)構(gòu)和元件結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),利用VHDL編寫的電路模塊可被重復(fù)利用。故可以簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)者的設(shè)計(jì)工作,大大縮短設(shè)計(jì)時(shí)間,減少硬件設(shè)計(jì)成本,提高工作效率。
2 VHDL的優(yōu)點(diǎn)
VHDL主要用于描述數(shù)字系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、行為、功能和接口。應(yīng)用VHDL進(jìn)行工程設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是多方面的:
(1)具有更強(qiáng)的行為描述能力,是系統(tǒng)設(shè)計(jì)領(lǐng)域最佳的硬件描述語(yǔ)言。
(2)具有豐富的仿真語(yǔ)句和庫(kù)函數(shù),使得在任何大系統(tǒng)的設(shè)計(jì)早期就能查驗(yàn)設(shè)計(jì)系統(tǒng)的功能可行性,隨時(shí)可對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行仿真模擬。
(3)VHDL語(yǔ)句的行為描述能力和程序結(jié)構(gòu)決定了它具有支持大規(guī)模設(shè)計(jì)的分解和已有設(shè)計(jì)的再利用功能。該功能能滿足市場(chǎng)大規(guī)模系統(tǒng)高效、高速的需要,可替代多人甚至多個(gè)組共同工作。
VHDL的許多優(yōu)點(diǎn)給硬件設(shè)計(jì)者帶來(lái)了極大的方便, 自然被廣大用戶接受, 得到眾多廠商的大力支持。使用VHDL設(shè)計(jì)數(shù)字系統(tǒng)已成為當(dāng)今電子設(shè)計(jì)技術(shù)的必然趨勢(shì)[4 ] 。
3 “自頂向下”( Top-Down) 的設(shè)計(jì)方法
隨著數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)模的急劇加大,“自頂向下”的設(shè)計(jì)方法成為現(xiàn)代EDA設(shè)計(jì)的趨勢(shì)。論文參考。傳統(tǒng)的系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)方法是采用自下而上的設(shè)計(jì)方法。即系統(tǒng)硬件的設(shè)計(jì)是從選擇具體元器件開始的,并用這些元器件進(jìn)行邏輯電路設(shè)計(jì),完成系統(tǒng)各獨(dú)立功能模塊設(shè)計(jì),然后再將各功能模塊連接起來(lái),完成整個(gè)系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)。而在VHDL的設(shè)計(jì)中,采用“自頂向下”( Top-Down) 的設(shè)計(jì)方法,設(shè)計(jì)常用流程圖如圖1所示,系統(tǒng)被分解為各個(gè)模塊的集合后,可以對(duì)設(shè)計(jì)的每個(gè)獨(dú)立模塊指派不同的工作小組,這些小組可以工作在不同地點(diǎn),甚至可以分屬不同的單位,最后將不同的模塊集成為最終的系統(tǒng)模型,并對(duì)其進(jìn)行綜合測(cè)試和評(píng)價(jià)。論文參考。“自頂向下”設(shè)計(jì)的基本步驟為:
(1) 分析系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)并進(jìn)行系統(tǒng)劃分,確定各個(gè)模塊的功能和接口;
(2) 編寫程序,輸入VHDL代碼,并將其編譯成標(biāo)準(zhǔn)的VHDL文件;
(3) VHDL 源代碼進(jìn)行綜合優(yōu)化處理;
(4) 配置,即加載設(shè)計(jì)規(guī)定的編程數(shù)據(jù)到一個(gè)或多個(gè)LCA器件中的運(yùn)行過(guò)程,以定義器件內(nèi)的邏輯功能塊和其互連的功能。
(5) 下載驗(yàn)證,通過(guò)編程器或下載電纜載入將步驟(4) 得到的器件編程文件下載到目標(biāo)芯片中,以驗(yàn)證設(shè)計(jì)的正確性。
圖1 VHDL工程設(shè)計(jì)流程圖
Fig.1 The design flow based on VHDL
4 VHDL的設(shè)計(jì)舉例
下面以4選1數(shù)據(jù)選擇器為例說(shuō)明使用VHDL的設(shè)計(jì)過(guò)程。4選1數(shù)據(jù)選擇器框圖如圖2所示。論文參考。
該數(shù)據(jù)選擇器的VHDL描述如下:
entity sel is
port(a,b,c,d,sel_1:IN bit;
out_1:OUT bit);
end sel;
architectureexample of sel is
begin圖2 4選1數(shù)據(jù)選擇器
process((a,b,c,d, sel_0, sel_1) Fig.2 The one-in-four selector
begin
if sel_0=‘0’andsel_1=‘0’then
out_1<=a;
elsef sel_0=‘0’andsel_1=‘1’then
out_1<=b;
elsef sel_0=‘1’andsel_1=‘0’then
out_1<=c;
else
out_1<=d;
end if;
end process;
end example;
利用VHDL強(qiáng)大的仿真功能,經(jīng)過(guò)編譯后運(yùn)行仿真,之后可以產(chǎn)生信號(hào)波形,用以分析仿真結(jié)果。本例中產(chǎn)生波形如圖3所示。仿真結(jié)果符合設(shè)計(jì)功能的要求。
圖3 仿真結(jié)果
Fig.3The waveform of simulation
5 結(jié)束語(yǔ)
本文以4選1數(shù)據(jù)選擇器設(shè)計(jì)為例,說(shuō)明利用VHDL設(shè)計(jì)電路系統(tǒng)的基本方法和過(guò)程。用VHDL語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)電路的設(shè)計(jì)過(guò)程,是一個(gè)以軟件設(shè)計(jì)為主,器件配置相結(jié)合的過(guò)程。這種軟件設(shè)計(jì)與硬件設(shè)計(jì)的結(jié)合,以一片器件代替由多片小規(guī)模集成數(shù)字電路組成的電路,其優(yōu)勢(shì)已經(jīng)越來(lái)越明顯。在進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí),如果系統(tǒng)比較復(fù)雜,所需器件數(shù)目多,并要求體積小、速度快、功耗低時(shí),首先應(yīng)該考慮使用VHDL進(jìn)行芯片設(shè)計(jì),然后再進(jìn)行整體設(shè)計(jì)。
參考文獻(xiàn)
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