现代电子科学与技术范文

导语：如何才能写好一篇现代电子科学与技术，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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[关键词]电子技术；信息科学；发展趋势

中图分类号：TD327.3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）08-0049-01

现代电子技术与信息科学改变了现代人的生活方式，为人们的生活提供了极大的便利条件，同时也改变了现代社会的发展方向。随着电子信息技术的普及，在通信行业、生产行业等领域都得到了广泛的应用。电子技术与信息科学以其独特的亲和力和渗透力，使我们的生活更加的高效。未来随着科学技术的不断进步，电子技术与信息科学必将为我们提供更便捷、更完善的服务，提高经济效益。

1 电子技术与信息科学简述

信息是事物状态的表现形式，信息可以通过文字、声音、视频等方式传递，随着近几年科学技术的不断发展进步，电子信息也作为重要的沟通媒介，成为了人们生活中的一部分。电子技术与信息科学指的是通过电子技术获取、传递信息，这里的电子技术包括计算机技术、网络技术以及传感技术等，通过这些技术手段，人们可以更加便捷地获取信息，进行信息的传递，达到沟通交流的目的。电子技术与信息科学在获取信、传递信息的同时也可以对所需信息进行处理，因此，电子技术与信息科学在多个行业领域都有涉及[1]。随着电子技术与信息科学在实际生产生活中应用的日益广泛，电子技术与信息科学也呈现出数字化、网络化、智能化、高效化的发展趋势。

2 电子技术与信息科学的应用

2.1在教育行业的应用

随着社会的不断发展，教育行业成为了关注的热点领域，在教育行业的发展中，互联网起着极为重要的促进作用，电子技术与信息科学为教育行业提供了工具与平台， 促进了教育信息化，提高了教育质量。教育行业涉及人数众多，是国家发展的基础事业，电子技术与信息科学更是得到了普及[1]。教育信息化促使信息传递更加的便捷、高效，同时实现了资源共享极大的方便了知识交流，同时也促使教育者转变教育理念与手段，在一定程度上提高了我国的教育水平。除此之外，电子技术与信息科学在教育行业的应用在一定程度上也加快了教育信息化建设这对于教育行业的发展有着积极的促进作用。

2.2在居民生活中的应用

随着社会经济与科学技术的不断发展，人们对信息的需求也与日俱增，对信息的要求也越来越高，以电子技术与信息科学为基础的电子信息逐渐渗入到我们生活的各个环节，成为了我们生活的重要组成部分。电子商务、远程交流、网上购物、远程医疗等不仅丰富了我们的生活，更为我们的生活提供了极大的便利，电子技术与信息科学在居民生活中的应用促使居民生活信息化，使我们的日常生活更加的便捷、高效。

2.3在日常设备中的应用

电子技术与信息科学在满足我们生活需要的同时，也广泛应用于日常设备中，比如数字电视、可保持恒温的冰箱等都是电子技术与信息科学在日常设备中应用的产物，在日常设备中应用电子技术与信息科学可以促使设备更加的高效、信息化，进而更好地服务于我们的生活[2]。

3 电子技术与信息科学的发展趋势

3.1智能化

媒体是人与人之间沟通的媒介，是信息传递的主要载体，多媒体则是多种媒体组合而来的的一种人机交互式信息交流和传播媒体，使用的媒体有文字、图片、视频、声音等等。随着科学技术的不断发展，电子技术与信息科学也将向着智能化方向发展，将信息技术、计算机网络技术、智能控制技术等技术汇合，最终形成具有针对性应用的智能集合。随着时代的发展，现代电子技术与信息科学的技术含量与复杂程度将会不断提高，形成智能化产品并渗透到各个领域，对我们的日常生活产生深远影响[1]。以我们的生活环境为例，在电子技术与信息科学的支持下，将会形成更多的智能住宅小区，利用电子技术与信息科学进行监管，提高我们的生活水平。

3.2系统集成化

集成电路对经济发展有着重要作用，而就我国目前电子技术与信息科学的发展情况来看，在集成电路技术方面已经取得了一定的成果，进入了纳米级技术领域，很多制造商都已经开始使用纳米级技术来制作CPU，除此之外，还有许多利用纳米级技术制得的电子产品，实现了系统集成化[2]。就纳米技术的发展历程来看，纳米级技术的发展正在不断变小，每一代所研发的纳米级技术都会比上一代小，集成电路也将更加的细化，进而促进电子技术与信息科学的发展。

3.3网络化

网络化指的是利用电子技术与信息科学将各个地点的计算机与其他电子设备连接起来，形成一定的网络程序，最终达到相互通信的目的。所有用户都将通过网络化而同一时间共享数据、图片、视频等信息资源，促使信息更好地为人们服务。电子技术与信息科学的网络化是其发展的必经之路，网络可以更好地传送数据等信息，促使电子信息的应用更加的普遍。就我国目前的电子技术与信息科学的网络化普及程度来看，在交通、教育、商业等领域都有广泛的应用，在一定程度上促进了经济的发展。

3.4数字化

电子技术与信息科学数字化指的是将不断变化的信息转变为可以度量的数字或数据，并将这些数字与数据收集整理起来，进行适当的数字化模型，使其转变为一系列二进制代码，并将其引入计算机内部，通过计算机对数据进行统一处理。数字化是电子技术与信息科学发展的趋势之一，将较于传统的模拟信号，数字信号有一定的加工能力，经过加过得到的信号对外部环境更加的稳定，避免受杂波的影响。数字化可以增加数字信号长距离传送的稳定性，同时数字信号的传递需要集成电路和大规模集成电路，通过计算机处理数字信号更加的便捷。除此之外，相较于传统的模拟信号，数字信号在数字特技和图像处理方面的数据处理能力也更好，这样更有利于对信息的利用。传统的模拟信号需要在模拟电路中进行一系列的调整，工作相对复杂，而数字信号的处理电路相对简单，电路工作较为稳定，这在很大程度上减轻了技术人员的工作负担。

因此，以电子技术与信息科学为基础的电子信息数字化可以节约大量的人力物力，提高经济效益。数字信号更易压缩，以模拟摄像机为例，在摄像机中需要100个以上的可变电阻，在调整这些可变电阻的同时，还需要调整摄像机的摄像特性，各种调整间还存在联系，这就需要进行反复的调整，使摄像机处于完善的工作状态[1]。数字信号更易压缩，如果摄像机可以完全数字化，就不需要进行调整，这在很大程度上降低了摄像机的成本费用，同时缩短了制作时间。因此，电子技术与信息科学需要向数字化方向发展，转换数字信号，实现信号的快速高效传递与处理。

4.结语

随着社会的不断发展，科学技术的不断进步，电子技术与信息科学有了更大的发展空间，电子技术与信息科学也更加广泛地应用于生活的各个领域，为人们的生活与工作提供了极大便捷，促进了经济发展，然而电子技术与信息科学的发展仍受到科学技术的制约，电子技术与信息科学的发展在一定程度上是依赖着社会与科技的发展的，只有科学技术水平进步，才可以促进电子技术与信息科学的进步，因此，我们需要不断提高科学技术的进步，以促进电子技术与信息科学的发展，使其更好地服务于我们的生活与工作。

参考文献

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[关键词]现代电子技术；应用

中图分类号：TM22 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）10-0383-01

1.引言

电子技术经过了数十年的发展，已经得到了飞速的进步，而电子技术本身，已经随着生产力的进一步提高，应用到了更广泛的领域。针对电子科学技术的发展趋势研究，以及对其应用领域的前瞻，能够让人们进一步了解电子技术的发展，并促进电子技术的更有效利用。本文将针对电子技术的应用范围和发展进行统计研究，并对其发展前景进行概述。

2.现代电子技术的应用

2.1 传统产业的运用

随着电子技术的不断发展，对电能的处理也有了很大进步，在电能使用上，能够实现高效节能的目标。同时，电子技术的微型化让电子技术扩大了应用领域，促进一体化进程。同时，电子技术的发展趋势表明，在电能领域的应用，通过电子技术的处理和改善，将会提供更多的便利。而针对传统行业而言，优秀的电能运用系统能够帮助传统产业智能化生产，提高生产效率。同时可以运用到管理方面，提高管理效率，并减轻工作负担。通过先进智能化的电子技术支持，能够极大地改善传统生产行业低下的生产效率。此外，还可以借助电子技术高度的可控制性，减少工作中产生的错误，在最大程度上帮助传统行业的发展和转型，为传统行业提供更多帮助。

2.2 气象通信领域的应用

天庠けǎ对于现代生产生活有着至关重要的作用，它影响着人们的出行、农业的生产以及航天航空等方面。人们通过天气预报，决定外出行程、身着衣物，对于农业生产，农民根据天气预报来进行农业活动的准备；航空公司借助天气预报更改航班航线，这些都需要天气预报的帮助。经过数十年的发展，我国的气象预报工作发展较为迅速，也十分完善。在现代化电子技术的帮助下，气象预报将实现更智能，更精确的变化。更新换代的信息传输设备，能够将信息在第一时间进行传输分析。新型的遥感设备，可以通过前沿的电子技术，获得最准确的气象数据。同时，在气象通讯领域，电子技术同样有着不可替代的地位。通讯卫星的进一步升级，确保了气象监测在外太空区域的远程检测。地面上的新型光纤传输，不仅极大提高了信息流通速度，还保证了信息流通的安全程度，对我国的通信数字化提供了巨大的支持。同时，先进的通讯系统，帮助人们在第一时间获得实时的气象信息，为人们的生产生活提供了巨大的便利。

2.3 汽车交通领域的应用

与此同时，电子技术还广泛应用在汽车的制造领域。汽车制造是电子技术运用最为频繁的行业之一，现代车辆中，智能化、数字化的电子技术支持越来越多，最普遍的就是汽车导航。随着电子技术智能化的运用，世界上某些高端汽车厂商已经在车辆上设置智能驾驶系统，通过智能电子系统进行车辆驾驶，这将是一次技术革新。半自动化车辆的最大优势在于对于驾驶车辆的大大简化。配合汽车安全控制系统，可以大大帮助人们的车辆驾驶，对于驾驶技术不熟练的人，可以通过汽车自动控制系统的帮助，省去起步的复杂操作，并提供自动变速。除此之外，在汽车上应用的智能电子技术还有紧急制动系统、自动导航、车载音响、车载蓝牙以及自动座椅调节、温度控制等，极大地便利了人们的出行，这就是现代电子技术在汽车领域的应用。

3.现代电子技术的发展趋势

电子技术的发展势头十分迅猛，技术的革新周期也越来越短，随着电子技术的应用领域越来越广，人们的生活也与电子技术的距离越来越近。从现今电子技术的发展形势来看，我们可以预见到将来的电子技术发展趋势。

3.1 微型化趋势

技术的进步，将人们带入到更微观的领域，层出不穷的纳米技术，已经极大地改变了现代科学技术。在微观情况下进行的某些科学研究或生产，能够得到更多的技术支持。其中，运用最广泛的就是医疗领域，通过纳米技术，进行微创医学治疗，这是新兴的医学工程。微型电子元件将大大减小电器的体积，带来变革。

3.2 智能化

智能化同样也是一个发展趋势。由于现代社会生产力的不断提高，单单靠人工生产已经逐渐无法满足社会的物质需求，人工操作存在诸多弊端，如效率较低，出错率高。智能化电子技术的运用，可以极大改善这一现状。生产线的智能化管理，汽车驾驶的智能化，手机、电脑智能化，都能够为人们提供一个更加方便快捷的生活，将人类劳动力从基础生产中解放出来，让人们从事更加灵活自由的工作。

3.3 精确化

随着社会生产力的提高，社会经济的不断增长，想要实现在未来更快的发展，就必须实现精确化数据传输。在各个领域当中，信息传输的准确性是必须受到重视的。气象信息的传输、地质勘探的传输以及医疗检测等等，都必须以高精确度为研究前提。实现精确化的信息传输，可以在最大程度上减少决策执行的错误，并且提高信息获取的效率。在现阶段，在数据监测方面的设备已经越来越先进，精确程度也越来越高，但是由于其科技含量很高，设备价值昂贵，所以无法在社会进行广发使用。借助不断发展的高新电子技术，能够极大减少设备的制造成本，并且减少设备的体积，增加携带便捷程度，并帮助高精度的检测设备可以广泛被社会使用，为社会发展提供巨大动力。

4.结束语

随着世界范围内科学技术水平的不断发展，电子技术的应用越来越广泛，电子技术对社会发展的作用也越来越大。为了我国的生产力进一步提高，社会进一步发展，必须重视电子技术的研究和探索。电子技术在其他领域的应用将会极大地改善生产力，对于生活和生产有着不可忽视的作用，提高对电子技术的重视，就是把握住未来的发展。

参考文献

[1] 张海涛.现代电子技术应用范围及发展趋势[J].工程技术：全文版，2016（6）：00205-00205.

[2] 李树财.现代电子技术应用范围及发展趋势[J].科技创新与应用，2013（3）：72-72.

[3] 林艳.现代电子技术的发展及其应用[J].科技展望，2016（5）.

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【关键词】电子科技气象；监测

1气象灾害对我国生产生活的影响

我国自古就是一个人口众多的大国，在历史的长河中人民受到的自然灾害数不胜数，直到现在有时人们依旧受到人类不可控的自然现象的影响，例如，中国的汶川地震、印尼的火山爆发、2006年的超级台风“珍珠”横行，这些给人类的生产生活造成巨大的影响，对于人类不可控的自然灾害，人类需要提前监测，进行科学的管理与规避，使人类减少或免受自然灾害的侵害。传统的气象监测系统性能较低，传输的速度较慢，且信息传输有延时，因此在自然现象发生前不能及时检测到信息，人类无法规避气象灾害带来的风险，造成对人类生产生活巨大的威胁。对自然现象的监测，应该使用科学的监测系统，现代气象监测大量运用互联网技术，通过监测格点分区域监测气象环境，在互联网提速背景下监测信息得以快速传输，有效的规避了气象灾害不能及时传输带来的风险。

2电子科技在气象监测中的应用

2.1利用电子标签对气象信息进行识别

为了规范监督气象信息数据统计的系统，在气象数据系统中加入监督和监测的节点，通过互联网和数据挖掘技术对气象数据进行深入分析，针对分析结果做出处理，以此来完善互联网在气象中的应用，使气象数据系统更贴近使用者。监测信息的多样性和复杂性决定了气象数据网络的结构和形式，气象信息需要根据气象要素不同的类型通过不同的监测网络进行收集的，例如，沙漠气象信息、农林气象信息、湿地气象信息等。不同的地域以及不同性质的气候条件需要收集对应的气象信息，电子科技技术可以满足各种气象要素监测的要求，因此电子科技在气象监测中发挥了重大的作用。由于一些监测到的数据非常相似，气象数据系统的职能识别显得格外重要。在气象数据系统中，由于气象监测的网格化需要，设立了大量气象监测点，并且在一定的范围之内每一个地点都设有1个甚至更多的气象要素监测点，这些监测点需要在同一地区的不同时间段或是同一监测范围不同的区域，进行连续不断的监测。针对这种情况，气象局相关部门依据监测的需要制定出监测点最优位置，自动化气象监测设备通过对不同地点不同要素的进行唯一身份编码，这里实际是大量运用了物联网技术，使得每份气象信息都能得到快速、精确的传输和存储，最大效能地发挥电子科技在气象信息中的作用。

2.2构建气象监管系统

通过互联网和物联网技术利用电子标签对气象信息进行编码后，气象局构建了科学的气象监测及监管系统，这样就可以够将监管及各监测节点数据及设备的状态。由于各气象监测系统是针对不同气象信息设置的，因此需要利用对应的传感器技术，将智能的传感器节点无逢接入气象信息网络是离不开网络监管这一手段的，气象部门信息系统得到了有力的保护才能通过互联网搜集气象信息，分析数据，作出决策。在气象监管系统中对气象信息进行身份识别，通过计算进行多层的部署，设置监管节点位置。利用这些监管的节点在相应的软件系统中输入需要识别的信息，这样在传输气象数据时，可以将监管对应的数据结构与信息一同传输，从而将气象监控系统中的各种信息与气象监测数据融合在气象互联网中。气象局采用这种方法，一方面可以节省电子标签的设备费用，另外还可以及时的得到各气象监测设备的信息。

3气象监测未来发展趋势

改革开放以后我国经济迅猛发展，九十年代中后期计算机技术也得到极大的发展，特别是微型计算机、通信、传感器等技术发展和推广应用，将计算机技术应用到气象监测中可以解决传统气象监测中设备性能低、传输速度低、延时较大的缺陷，近期随着互联网技术的升级必定将进一步推动气象信息采集系统技术向微功能、多功能、智能化、高精度、高可靠性的方向快速发展，因此将电子科技融入到气象监测中可以促进气象监测的发展，气象数据收集与分析必将更加及时、高效、完善。

参考文献

[1]JoshuaKerievsky[美].重构与模式，杨光,刘基诚（译）[M].北京：人民邮电出版社,2006(12).

[2]总参气象水文空间天气总站信息中心[S].常用气象水文资料手册,2012(12).

[3]王世忠译.C语言与Unix系统编程,（美）胡佛著[M].北京：清华大学出版社,2011(07).

[4]宋晓宇.windows操作系统核心编程实验教程[M].北京：中国铁道出版社,2010(04).

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【关键词】中职学校;电子设计;教学课改;课改方法

在中职学校电子设计自动化的人才培养过程中，应当明确电子设计自动化的重要性以及其对专业人才的需求方向，传统的教学模式已经不适用现代电子科技课程的教学，必须要对中职学校电子设计自动化课程进行教学改革。进行中职学校电子设计自动化教学课改，必须要明确课程改革的思路。

1.中职学校电子设计自动化课程改革的背景

电子设计自动化是现代电子设计技术的核心，是现代微电子技术和现代电子设计技术的有机结合，为现代电子理论和设计的表达与实现提供了可能性，对于现代电子科技的发展有着重要的意义。

1.1 社会需要

改革开放以来，我国电子信息产业实现了持续快速发展，特别是进入21世纪以来，产业规模、产业结构、技术水平得到大幅提升。近年来，随着电子设计自动化开发工具功能的不断完善，使得现场可编程门阵列技术以空前的规模和速度渗透到各行各业，并成为当今电子设计领域中应用最为广泛的可编程逻辑器件之一，同时使得社会对电子设计自动化的人才需求量也越来越大。

1.2 人才缺乏

然而在经过企业的专家调研、访谈，中职学校毕业生的回访等信息反馈后，发现大家对现在中职学生的电子设计自动化技术的应用能力表示遗憾。在实际的电子设计工作中，大部分中职学生都不能将学习到的知识运用到实际工作中去，等学生在工作中才明白电子设计自动化技术对以后的发展和复杂数字系统的设计、产品的升级更新的重要性时已经为时已晚。因此，现代的中职电子设计自动化教学的主要任务是要建立一个健全的电子设计教学体系，以解决学生只是学习零碎的知识而用不出来的矛盾与尴尬。为了使中职学校电子信息工程专业的电子设计自动化教育紧跟社会的发展，改变现今中职与社会脱节的现状，必须要对现有的中职电子设计自动化专业教学课程进行改革。

2.中职学校电子设计自动化课程改革的思路

在科技的推动发展下，社会对电子设计自动化的技术人员的专业要求逐渐增高，培养大批掌握现代电子设计自动化技术的人才成为目前高等院校电子设计自动化教学的主要目的。然而目前的电子设计自动化教学手段和方法仍然存在一定的陈旧思想与就教学误区，对于其实行中职学校电子设计自动化课程改革势在必行。

2.1 对专业岗位群进行企业调研

在进行课程调研时，要与专业调研相结合，在选取调研对象时应广泛选取不同性质、不同类型、不同规模的企业的工程技术人员进行调研。调研的方法可以采用问卷调查法，通过调研及座谈根据电子信息工程技术、应用电子技术专业人才素质的要求，把所涉及到的职业活动分解为项目，再对工作项目进行分析，获得每个项目的具体工作任务，并对完成此项任务所需要的职业能力作出详细的描述。

2.2 以工作过程为导向，设计学习情境实施的教学资料、教学方法与组织

在教学方法上，不拘泥于某几种教学方法，而是根据中职学生的个性特征及教师的教学特点，运用各种各样的教学方法达到教学的目的。在教学组织上，采用模拟项目开发的方式，按照企业管理方式进行项目管理，让学生身为“准员工”体会工作环境和工作过程，强化学生的自我管理能力和组织能力、锻炼学生的合作、沟通能力和责任心。

2.3 根据行动领域设计学习领域及学习情境

结合电子设备装接工的国家职业标准，确定了“电子设计自动化” 这一行动领域对应的学习领域学习目标与学习内容，再按照中职学生学习规律与职业成长规律将学习领域划分为5个学习情境，构成5个学习情境组成的学习情境库，方便对不同基础的学生组织教学。

2.4 确定课程标准

融入电子制图员、助理电子设计师职业标准、企业标准、电子设计的主流器件、新技术、新工具等“六新”，结合企业操作技能要求和工艺标准，确定课程标准。然后，根据典型工作任务的特点，将各教学内容进行知识的解构。按照中职学生职业成长规律与认知学习规律，以项目的形式，将课程分解为若干学习情景，将之前解构的各知识点重构到相应的学习情景中，真正实现“用什么，学什么”。

3.中职学校电子设计自动化教学改革的方法

在课程教学改革中，应当贯彻以学生为主体的指导思想，引入校企合作、任务领域的开发机制。课程标准修订和课程设计过程中要与企业紧密合作，以企业对新型电子产品设计研发能力的要求为课程核心。

3.1 调查研究法

中职学校可以成立专门的课程改革团队，深入行业企业一线进行人才需求调研、岗位工作知识能力素质要求调研、学生岗位工作适应性调研、专家访谈、毕业生访谈等，收集课程改革第一手材料，然后进行数据汇总、处理和分析，把用人单位对学生的要求与课程改革有机地结合起来，使课程改革与建设方案更加符合社会需要，更具有针对性和可操作性。

3.2 探索实践法

探索实践法主要是指在实际的教学组织过程中，按照中职学校电子设计自动化课程改革方案不断优化教学方法，提高中职学生学习效率和教学效果，特别是提高教学质量的自我监控能力，以实践的方式探索适合中职信息工程类专业学生电子设计自动化课程的教学方式及方法。

3.3 试点对比分析法

通过试点班级、试点教师实施课改教学，记录课程教学的过程以及出现的问题，主要包括学生的主动学习意识和课程的参与度，学生的学习态度和学习效果，教师的教学组织是否合理，讲义的内容组织是否合理，教学资料是否充分等;然后进行纵向的历史对比分析和横向的试点与非试点对比分析，找出课程实施中的问题，并研究提出解决问题的方法和措施。

4.改革要贴近中职学校电子设计自动化课程的特色

针对中职学校实际教学情况以及设施条件，结合当前社会对电子设计自动化人才的需求，在实行电子设计自动化课程改革时，应当建立起具有本院特色的课程改革体系，因材施教，以使本院学生更好的融合所学电子设计自动化知识在实际工作中的应用。

4.1 工学结合，“教、学、做”合一

以职业能力为核心、融入职业标准，以真实工作任务为载体，创设“教学做”一体化的教学情境，实行行动导向的教学模式。

4.2 提出虚实结合、软硬结合、实验室与网上虚拟实验实训结合的新的实践教学体系

充分利用网络的虚拟实验实训室，开展虚拟平台的仿真教学。实现教学资源的校内、校外共享。

4.3 学习与工作接轨，能力培养贯穿始终

体现课程设计与教学活动的“渐进性、真实性、实用性、先进性”，学生学习的过程就是实际的工作过程，实现了与实际工作的零距离接轨。

5.结束语

中职学校电子设计自动化教学的改革对于现代社会的发展有着重大的意义，在新的时代背景下，电子科技成为引领社会发展潮流的主要科学技术，而当前的电子设计自动化教学效果远远达不到社会的需求，因此，明确思路，采取措施方法，创建具有特色的中职学校电子设计自动化教学体系是当下中职电子信息学校发展中的工作重点。

参考文献

[1]华红艳，楚随英.“电气工程及其自动化”专业实践教学改革探索[J].郑州航空工业管理学院学报，2012（02）.

[2]王红梅.试析应用电子技术专业中？高职课程的衔接[J].职业教育研究，2012（01）.

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关键词：电力特色；信息人才；培养模式

作者简介：汤乃云（1976-），女，江苏盐城人，上海电力学院电子科学与技术系，副教授。（上海 200433）

基金项目：本文系上海自然科学基金（项目编号：B10ZR1412400）、上海市科技创新行动计划地方院校能力建设项目（项目编号：10110502200）资助的研究成果。

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）26-0018-02

信息技术是当今世界经济社会发展的重要驱动力，是推动社会变革的重要力量。信息技术的发展，促进了现代科学技术与产业结构的调整。信息技术已经成为了现代电力工业的技术支持。在信息技术的快速发展和推动下，现代电力系统的运行、控制与管理等各方面都发生了根本性的变化。[1-3]行行离不开电、处处是信息的社会以及现代电力技术的发展需求对电力背景下信息人才的培养提出了新的要求。[4-6]为此，我们根据具有电力背景与应用技能人才培养的理念，开展了新形势下电力高校信息类专业人才培养模式的探索，坚持“以基本素质和应用技能培养”为主线，服务于区域经济建设和电力工业发展，理论与实践结合，信息与电力结合，技术与应用结合，强调学生的能力，突出电力特色，提升人才培养质量。

一、“四个一”工程的实施

在具有电力特色的信息类人才培养模式的改革和探索中，为了提高学生的工程能力及创新能力，同时注重信息技术和电力特色的结合，我们按照信息类人才培养目标和要求，开展了“四个一”工程，即一个特色培养计划，一套实践教学体系，一组丰富的科创与社团活动，一条电力特色的产学研教育之路。

1.制订一个具有电力特色的培养计划

培养计划是学校按照培养目标制定的指导教与学活动的规范性文件，它体现了社会对某一种专门人才培养规格的基本要求，是学校组织和管理教学工作的主要依据。作为具有电力行业背景的高校，如何满足现代电力的发展对信息人才的要求，科学地制订培养计划，在培养计划中突出电力特色成为关键。作为具有电力行业背景的高校，上海电力学院（以下简称“我校”）信息类专业坚持“行业为背景、注重实践、培养能力”的培养理念，以“信息与电力结合，以信息为本，电力应用”为特色，制订了一套具有特色的培养计划。如图1所示，我校信息类学科在四年的本科教育中，分四阶段有贯通递进地开设相关的电力知识教学。在这四阶段的相关教学中，有电力科技展示馆的参观，电路及电工理学习及电厂的认识学习，使得学生通过信息学科基础课程如电子电路及电工理论等相关知识的学习，来掌握信息科学在智能电网中的应用。同时，通过开设相关的专业选修课程，如“电力电子技术”等（此课程是电力学、电子学和控制理论三个学科的相关交叉知识，主要内容包括电力电子器件、电力电子电路和电力电子装置等），培养学生掌握相关电子学、电工学、自动控制、信号检测处理等技术在电力装置及电力系统中的应用，并可直接从事相关工作。

通过这一特色培养计划，我校信息类专业学生除了掌握信息领域中电子技术、计算机技术、信息技术、自动化技术等内容，还掌握了电工学科中关于电的生产、传输、变换、使用等内容，因而真正实现了信息与电力结合、以信息为本、服务电力应用的目标，满足现代电力工业对人才培养的更高要求。不仅提高了学生的就业率，而且保证了毕业生能尽快适应工作并成为技术骨干，使学校无愧于电力工程师摇篮的美誉。

2.开展一套有效的实践教学体系

实践教学是培养学生实践能力的关键环节。几年来，学校不断强化实践教学环节、完善实践教学体系。在实践教学体系中，构建了“实验、技能、实习、设计、综合”五个模块，通过课内实验、独立实验、课程设计、学生科创及毕业设计等教学环节，立体推进实践教学，培养学生的实践能力和创新能力。这些实践教学环节均在学院的统一的实验教学平台上开展。这个实验教学平台的建设以资源的集成、共享、开放为原则，以培养学生基本实践技能为核心，拓展实践和创新能力。围绕这个定位，实验教学中心以社会需求为导向，创建了信息类人才实践教学体系实验平台，下设信息技术实验平台、电力应用实验平台、实践与创新应用平台三层次，具体如图2所示。

信息技术实验平台面向信息类专业的实验教学，通过实验教学和技能培养，使学生掌握专业知识，提高实验技能。电力应用型平台通过开展专业实习和设计，结合电力行业背景开展满足电力特色信息专业的实验教学，使实践教学具备鲜明的行业特色。如在电力系统展示馆对学生进行电力系统模型及工作原理进行认知实践，通过电力系统通信网络实践培养学生将通信技术应用在电力系统中，增加信息类人才服务电力行业的专业技能等。实践创新平台以大学生创新实验基地为主，通过工程项目的综合性训练和科技创新活动，培养学生的综合应用能力，积极引导学生参加各类信息类科技项目比赛，并让部分优秀学生参加到教师的科研项目中，使学生初步具备独立的工作能力，培养创新意识。

3.开展一组丰富的科创与社团活动

在信息类人才的培养中，我们突出以人才培养为中心，加强实验教学，培养学生实践能力和专业综合能力，开展了以“素质教育，特色教育”为主要内容的第二课堂。学院的实验中心建设了电子创新开放室，通过开放课外实验提高学生的实践技能和创新能力。同时学院有机器人协会、微软俱乐部、飞思卡尔智能车和动感网络等学生社团，组织学生参加科技比赛、建设创新应用实验平台等。通过这些扎实有效的工作，极大地丰富了学生的科技创新活动，培养了学生实践能力和创新思维，取得了一定的成果。如学院筹建了电子工艺平台，组织全国大学生电子制作和“飞思卡尔”等比赛，以竞赛为抓手，诱发学生兴趣，使得学生的科技创新活动更加深入，学生的实践能力得到培养提高。

同时，学院组织学生参加科研实训，鼓励采用科创项目与老师科研课题相结合的学生科创、科技竞赛、毕业设计等多种形式提升学生的创新能力。学院内的各实验平台、研究机构等直接面对学生开放，成为学生进行实验教学、科技活动、毕业设计等的重要基地，旨在让学生进入真实的技术开发环境，培养与训练学生科技开发能力。同时，在毕业设计中，为了突出对学生工程素质和工程能力的培养，我院要求毕业设计中工程实践类课题需占毕业设计课题总数的50%以上，2008年RFID技术在医疗设备定位中的应用等相关课题均为工程实践类课题，2012年此类毕业设计选题中工程实践或应用型选题已经超过70%。

4.实行一条行业特色的产学研教育之路

学院注重以科技服务企业、科研促进本科教学，充分利用了高校、企业和研究机构各自在人才培养上的优势，把以课堂传授理论知识为主的学校教育与培养实践能力为主的生产、科研过程结合起来，让科研项目和成果走进课堂，转化本科教学的教学案例和教学内容。

目前，学院与一批设备先进、技术水平高、经营效益好的企业合作建立了12家稳定的校外实习基地。通过这些校内外教学训练基地，让学生在真实的工作环境中顶岗实习，在真实的工作环境中能更快地掌握实践技能，更好地培养职业能力和人际交往能力。同时，为了更好地培养学生的实践能力，充分利用校外实习基地的资源，我院有许多实践性强的实训课程是聘请企业技术专家授课或者直接在企业授课，共聘请企业兼职教师20余人，20%以上的毕业设计在相关企业进行。此外，还经常邀请企业技术专家和管理专家来校参观考察和进行专题讲座，把最新的工艺、技术和管理思想带进学校里。

另一方面，学校与企业、科研单位合作进行科研开发，同时将科研项目和成果引进课堂。如我院在与某公司的合作过程中，将市级供电公司生产运行与生产技术系统、火电厂实时监控SIS仿真系统、电力公司ERP—综合报表系统平台放进专业教学中，使学生了解电力一线对信息知识的需求和应用。

二、小结

“四个一”工程的人才培养体系已经在3个年级的电子科学与技术、电子信息工程及通信工程专业等专业中实施，涉及学生达1200人。通过“四个一”工程的实施，上海电力学院的信息类专业的人才培养以信息技术为本，充分将信息技术与电力技术相融合，服务于电力应用，形成了具有电力特色的信息学科。在当前本科生就业压力较大的市场背景下，学生就业前景看好，一次就业率一直保持在90%以上，进入相关强电类专业就读研究生的学生历年达100人左右，进入电力系统相关单位就业的人数年均20人以上。

参考文献：

[1]王波.计算机在电力系统的应用与发展[J].河南科技，2012，（10）：56.

[2]胡宏标.电力系统自动化中的新技术探讨[J].电力科技，2012，（6）：111.

[3]吴永晨.电力系统自动化技术应用与发展[J].中国高新技术企业，2011，（6）：111-112.

[4]林广灯.浅谈电力系统中配电自动化及管理[J].科学之友，2010，（3）：74-75.

篇6

此次2012电子电路系列本科人才培养方案的制定经过了我校多级领导和专家学者的严谨指导，广大教员的积极参与，可谓集思广益，精心研讨，最终提出了此初步方案，形成了以下特点:

(一)基础理论为根本，思维培养为目标

电子电路系列课程是电子科学与技术学科中电路与系统等多个学科方向的核心基础课程，其最大的特点即为“基础性”。但基础并不意味着“一成不变”，当前，半导体集成工艺的发展迅猛，但已趋极限，各种新工艺、新器件亟待研究，各类新的思维方式亟需提倡。鉴于这样一种背景，此次2012方案中，我们在参照清华大学电子工程系在09本科培养方案［3］和MIT电气工程与计算机科学系［4］等多所国内外著名高校课程设置方案的基础上，结合目前电子技术发展的新技术、新工艺，对09方案中原有“微电子导论”课程内容进行整合更新，新增了“电子器件导论”这门限选课程，以使学生了解半导体及各种新型器件的基本工作原理、技术参数、主要应用领域和发展趋势，为将来从事科学装备的研制、应用和管理提供理论指导和技术支撑。课程前四章引入了对半导体器件物理、PN结和晶体二极管、双极型晶体管、MOS场效应管等内容的讲解，这些知识模块在原电路系列核心课程“电路分析基础”、“模拟电子技术”、“数字电子技术”、“高频电子线路”等课程中均有讲解，但内容分散，部分内容多门课程重复讲述。由于缺乏系统性，学生总无法很好地理解，建立正确的概念，现将这四章内容组成核心章节进行连续讲解，不但可以形成系统概念，而且通过统一对比可以让学生充分理解知识点，为后续电路课程的学习奠定坚实的基础;课程后四章从集成角度和MEMS(微电子机械系统)、生物芯片、量子器件、纳米电子器件等新型电子器件技术角度对课程进行了较深的拓展，具有很强的前沿性和启发性。总之，课程从“分立元件”到“集成器件”，从半导体工艺到新型工艺，形成了一张完整的底层器件MAP图，具有很好的系统性，从而可以更好的完善电子科学与技术学科的知识体系。

(二)着眼系统讲技术，围绕功能讲原理

2012培养方案制定过程中，我们提出了“着眼系统讲技术、围绕功能讲原理、注重创新强实践”的总体指导思想，其中“着眼系统讲技术”在“射频电子线路”课程中得到了重要体现。该课程将结合典型的雷达系统或通信系统，按系统模块来组织教学，分章节讲解各模块中包含的技术，如:收发前端技术、频率变换技术、频率合成技术、高速AD/DA技术、数字调制解调技术、宽带高功率放大器;与这些技术相对应的模块或器件讲解包括:射频前端匹配电路、低噪放、混频器、锁相环、高速AD(DA)器件;与这些技术相对应的算法讲解包括:数字变频、数字滤波;与实际应用紧密相关的一些重要概念讲解包括:如噪声抑制、高稳定度时钟产生和分配、同步、频率基准等。从内容安排不难看出，“射频电子线路”课程经过这样的改革，不仅融合了原高频、微波、通信、信号等多方面的知识，有利于学生建立系统工程的概念，同时也可做到“学以致用”，知道这些知识模块可以用在哪些实际系统中，有利于培养学生的工程素养，提高学生的学习兴趣，真正掌握课程知识。

(三)教学实践相融合，能力培养为牵引

此次12方案制定过程中，特别突出了能力培养和实践教学的重要性，具体体现在:首先，对“电子线路基础”和“数字逻辑设计”等核心课程的实验进行单独设课，由原来与理论课程捆绑分离成两门课程，且实验内容由先期的“基础型”、“验证型”转变到“课程设计”、“综合实验”及大型设计与制作，以期加强学生综合实践能力的培养。其次，增设了“电子设计与制作”课程，鼓励全校学有余力、对电子技术很感兴趣的同学选修该门课程，以提升学生的实际应用和工程创新能力。此次实验教学改革，我们在强调学生参与的同时，也摒弃了教师在实验教学中仅仅充当“管理员”的陈旧印象，加大了教师在实验环节的指导作用，具体体现在“现代电子器件与应用电路”选修课程的增设上。该课程结合现代传感器、功率输出、强电输出等器件，分专题重点讲解多种实用性非常强的电子电路和接口电路的工作原理与具体电路，内容涉及信号处理、通信和电子等多学科，与电子科学与技术学科科研背景和实际装备研制结合非常紧密，为学生架构了理论学习与实际工程实践的有力桥梁，突显了教师在实验教学中的指导地位。

二、方案实施建议

此次2012方案的改革思路好，力度大，但如果不能有效实施，无非是“纸上谈兵”而已。下面提出以下几点实施建议:

(一)积极合理安排课程，确保系列课程的体系性

此次2012电子电路系列培养方案最大特点是体系性相当强，体现在理论由基础到核心，实验由基本到综合，层层深入，环环相扣，因而课程安排方面不能有一丝疏漏，而且部分课程的并行性被加强，如大一选修“电子器件导论”课程后，“电子线路基础”和“数字逻辑电路”课程可在大二同一学期进行开设，这不但可使同学们尽早掌握基础知识体系，而且两门课程同时学习，对比增强，有助于对课程内容的深入理解，因而在课程编排时可充分考虑课程的总体体系性，并行实施。

(二)理论课程与实践课程分离，确保实践课程的独立

有效2012电子电路系列培养方案中部分核心基础课程的实验教学由09方案的嵌入理论课程中实施变为单独设课，不但实验课时大幅增加，相对集中，而且实验的综合性大大增强，实验内容设置取材于平时的科研任务和历届大学生电子设计竞赛试题，实验平台也由MSI芯片集成向EDA、单片机、嵌入式系统等前沿专业设计平台过渡，这就要求实践教学管理严谨有序，保障有力，能切实为学生提供丰富的设计资源和强大的设计工具，真正为学生实践能力和创新能力的培养提供有利条件。

(三)大胆改革课程评价机制，注重学生综合素质的培养

在09方案中，系列课程中各主干课程的考核仍以理论考试为主，部分课程虽加强了实验考核的比例，并规定实验课程不合格整门考试即不合格［5］，但在具体操作时基本流于形式。12方案中，我们拟对各门课程的考核进行更为深入的改革，加大研讨和平时表现的分值比，尤其对独立设课的实验课程，我们将按照“项目式管理”的方式，依据项目选题、方案制定、项目实施、项目验收和项目总结等环节依次计分，强调学生综合素质的培养，以切实培养学生严谨踏实的科研作风和高超扎实的科研技能。

三、结束语

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【关键词】电子技术；现状；应用

中图分类号：F407.6 文献标识码：A

一、前言

电子技术已经渗入到人们生活的各个领域，不论是计算机技术，还是电子通讯技术，都预示着人们的生活已经离不开电子技术。分析电子技术的现状和应用情况，将可以促进电子技术更好的发展。

二、我国电子技术的现状及发展

电子技术是19世纪末、20世纪初开始发展起来的新兴技术，同时也成为近代科学技术发展的一个重要标志。电子技术的研究对象是电能形态的各种转换、控制、分配、传送和应用，本学科的研究成果和产品含盖了所有军事、工业和民用等产业中的一切电子设备、数字信息系统和通讯系统。随着电子科学与技术、计算机科学与技术、现代通信产业的飞速发展，使得电子技术及其产业也得到了一定的技术基础支撑和巨大的需求牵引，尤其是近年来，无论是技术发展水平还是产业规模等都得到了高速发展。

在电子技术得到大力发展的同时，人类社会发展的需求也给电子技术提出了严峻的挑战。我国开发研制电子器件的综合技术能力与国外发达国家相比，仍有较大的差距，要发展我国电子技术，并形成产业化规模，就必须走具有中国特色的道路。从跟踪国外先进技术，逐步走上自主创新，从交叉学科的相互渗透中创新，从电子器件开发选择及电路结构变换上创新，这对电子技术创新是尤其实用的。也要从器件制造工艺技术、新材料科学的应用上不断促进和带动电子技术的实际应用，把技术创新与产品应用及市场推广有机结合，以使我国电子技术有以长足的发展，并转化为巨大的生产力，促进国民经济以高度、高速、可持续发展。

三、我国电子技术的应用分析

1.现代电子技术应用于气象通信领域天气预报是我们每天都需要收听的，他可以较为准确的提前一天或几天预知当日的天气状况，从而使人们根据天气预测的结果进行衣物的更换，进行生产和工作。我国的气象通信技术很久之前便已经十分完备，随着当代电子技术的发展，气象信息的获取更加精准，预知时间逐渐加长，电子技术应用于气象信息的收集、传输、处理等方面产生了巨大的作用。通过电子技术发明的各种遥感遥测设备，各种通信卫星的升空，不断的加强了通信质量，提高气象资讯的收集速度与精度。我国当代的气象通信主要以气象卫星为主，新加入的微波通信技术，光纤通信技术加快了我国通信网数字化的进程，通信技术采用VSAT微型卫星地球站可以再信号站稀少的情况下建立卫星通信网，提高偏远山区的通信质量，使气象资讯的播报传播范围更加广阔。我国的气象通信使用现代电子技术根据发射的气象卫星为基础建立国内卫星通信网，形成以北京为主站的联通全国各地的省、市气象通讯系统，整合成国家气象中心通信网。气象通信是我国各行业发展的神经系统，农民根据气象信息进行农务劳作，建筑工人根据气象信息进行修建，配合气象信息，可以将工作效率提升至最大，于是，气象信息传播是必不可缺的，同样，现代电子技术应用于气象信息的传播更是不可或缺的一部分。2.现在电子技术应用于机械制造行业现代机械制造业更离不开现代电子技术，仅以汽车为例，现代社会大部分名牌汽车其内部构造都需要电子技术的支持，GPS车载定位，远程通信等等，甚至一些高端汽车更是将电子技术应用于驾驶方面。电子控制系统的出现标志着现代汽车的自动化或半自动化时代拉开序幕，一部分控制动化的汽车可以在操作上大大简化，与传统的繁琐的挂档——油门——刹车的驾驶方式相比，半自动化甚至自动化的驾驶方式更加适合驾驶技术并不十分熟练的人士，电脑控制的自动排挡，不需要理会起车刹车的无级变速系统，将汽车的驾驶要求不断的简化，另大部分人都可以熟练快速的进行驾驶学习，将自己的爱车在几天之内操作熟练又不失安全性的驾驶上道。同时紧急制动，自动弹出的安全气囊，自动控温系统，自动空调控制，车内噪音控制系统，完全的将汽车的安全性与舒适性提升到了一个新的高度，另车内空间变成一个舒适、安全的另类环境，增加了汽车的适用性，更加人性化，简单化。甚至许多汽车可以连接因特网，在不进行驾驶的情况下可以在车内进行适度的娱乐，起到放松的作用，让人更加轻松的进行下一步工作。而做到以上这些，电子技术的支持是至关重要的。3.现在电子技术应用于商务领域电子商务是大家比较熟悉的一个概念。它通常是指处于全球不同地方的广泛的商业贸易活动中，在Internet开放的网络环境下，基于Browser/Server的方式，买卖双方不谋面地进行各种商贸活动，即消费者进行网上购物，商户之间进行网上交易，以及买卖双方进行各种商务活动、交易活动、金融活动和相关的综合服务活动。电子技术涉及了商品的整个运转周期中的各种大大小小的商业活动。这里仅说说电子化采购。电子化采购是由采购方发起的一种采购行为，是一种利用Internet网络进行的不见面的交易，如网上招标、网上竞标、网上谈判等。电子化采购不仅仅完成采购行为，而且利用网络技术对采购全程的各个环节进行管理，可有效地整合采购资源，提高采购效率，帮助供求双方降低成本。

四、我国电子技术发展策略现今社会，科技日新月异，世界正在不断地变化与发展。我国社会经济要快速地发展，国民经济的各部门必须要和新技术，特别是电子技术密切结合，以此来提高经济效率。与此同时，也必然会促进我国电子技术产业的飞速发展。在这个科技发展飞快的世界里，新的技术革命的出现不仅是一个巨大的挑战，同时也是一次重要机会。所以，发展电子技术产业，是一件刻不容缓的事情。因此我们要采取以下策略来推动大力发展应用电子技术。一要逐步开发数据库、通信网络软件和通用技术，重视和加强电子技术的标准化和通用化工作，为开设电子技术工厂打好基础。二要建立工程的标准和规范，统一软件编制方法和流程，积极发展与电子技术有关系的产业，提高电子技术的编制效率。三要组织用户协会，进行应用技术的广泛交流。四要鼓励各研究部门、工厂、各行各业应用部门以及业余人员大力去开发，建立电子技术的专利和保护等一系列制度。此外，随着电子技术日新月异的发展与进步，社会对应用电子技术专业人才需求越来越迫切，我国各高校应不断尝试课程改革，使我国电子技术专业理论水平不断提高。

五、我国电子技术发展趋势分析随着科学技术和社会经济的快速发展，电子技术已经被广泛地应用在人们生产生活的各个方面，被社会各界认定为一种新型的应用技术，并随着人们对电子技术的研究开发，其发展呈现出突飞猛进的态势，逐步朝着智能化、便捷化、人性化等方向发展。1.智能化发展趋势智能化指的是电子技术具有类似人的功能，能够根据一定的思维逻辑，做出判断和决策，而且电子技术随着纳米技术、模糊控制技术等人工智能技术的不断发展和成熟也得到了广泛发展和推广。2.人性化发展趋势电子技术在未来的发展过程中，更加趋于人性化，因为人类作为电子技术产品的使用者，赋予了电子技术智能、人性等特征以满足人类的要求，因此，电子技术产品需要具有良好的性能，并且还应该满足人类对造型、色彩、舒适度等方面的人性化需求。3.便捷化发展趋势电子技术的数字化要求电子技术产品通过数字技术实现操作的便捷，并且保证性能的可靠性、维护的方便性，实现自诊断及人机交互功能，方便人们的远程控制操作，同时几倍相应的诊断修复功能，而且微控制器技术为其提供了有利条件。

六、结束语

综上所述，我国电子技术已经被广泛的应用于各个领域，为我国经济的发展提供了重要的技术支持，在科技更新换代日益快速的今天，我们应该把握电子技术发展的重要机遇，推进电子技术的更好更快发展。

【参考文献】

篇8

关键词：EDA课程；理实一体化；教学改革；实践

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）28-0116-02

EDA技术是现代电子技术的核心，是培养适应现代电子技术发展需要的全面人才必然要掌握的技术，也是高校电子类课程教学改革的重要方向。传统的教学方式，除了大量运用多媒体进行教学外，教学方式多是单向灌输，学生被动接受，因此学生的学习兴趣和学习积极性不高。传统的教学模式和方法已不再适应EDA这类实践性较强的课程的教学与实践，所以探索一种行之有效的EDA教学改革模式对提高教学质量、培养学生实践创新能力具有重要意义。

我校自开设EDA课程以来，经过多年的探索研究，在教学模式、教学内容、考核方式等方面进行了改革，形成了“理实一体化”的实践教学模式，取得了良好的教学效果。

一、改革教学模式，加强学生的实践动手能力。

学校开设EDA课程之初，只设置了54学时的理论和实验学时，且理论课时占比重较高，达到。在具体教学过程中发现，学生在多媒体教室上完两次理论课后才能到机房进行上机练习，在上机练习过程中很容易遗忘理论课程所讲的内容，且学生上机练习时间少，对软件的使用不够熟练，教学效果不够理想。

对此，本课程进行了第一次教学改革：保持总学时不变，对学时进行了重新分配，将实验学时提高到24学时，增加学生的动手操作时间。同时实验课由机房改到了EDA专业实验室上课，学生实验从操作软件到直接利用实验箱完成设计，提高了学生的学习兴趣和实践能力。

这种教学模式，增加了学生的动手操作时间，将软件设计和硬件实现结合起来，学生的学习兴趣得到提高，授课效果有所改善。但学生课堂学习与实验仍不同步，实验操作时有些理论内容仍被遗忘，课程教学模式仍需改进。另外由于搬迁新校区，EDA专业实验室也不能继续使用。

对此，本课程进行了第二次教学改革：首先为学生购置EDA实验开发板，保证至少2名同学共用一块，课上、课下都由学生负责保管使用，形成一个自由、开放的实验室，学生随时随地都可进行实验操作。其次改变上课地点，理论、实验全部在机房上课，利用实验开发板边讲边练，将理论教学与实验操作同步。讲解理论课时计算机由教师控制，学生专心、注意听讲，教师讲完后解锁计算机，学生直接进行练习，并完成教师布置的新任务。最后，在课程设置上，增加了两周的EDA课程设计，让学生学完理论和实验学时后，独立完成一个综合性较强的实践项目，以增强学生的实践应用能力。

这种教学模式上的“理实一体化”大大增加了学生的动手操作时间，同时也便于教师及时掌握学生的学习情况，对集中出现的问题也便于随时讲解演示，及时反馈给学生。

二、优化教学内容和教学方法，培养学生的综合设计能力。

本课程主要讲授现代电子系统的设计流程和设计技巧。学生在学习完数字电子技术基础课程之后，对基本数字电路模块的工作原理已基本掌握，但欠缺的是由基本电路模块构成数字系统的设方法和实践能力。根据课程的教学目标并结合我院三本学生的特点，以“适用、够用、应用”为目标，将教学内容优化为五个模块，并在教学过程中创新教学方法，通过边讲边练的教学模式和案例教学法、项目教学法和任务驱动法等教学方法，使理论知识和实践应用融为一体，实现教学内容上的“理实一体化”。

1.可编程逻辑器件：EDA技术设计实现的载体，主要介绍可编程逻辑器件特别是CPLD/FPGA的工作原理、典型结构、器件选用原则与编程配置等内容。此部分内容比较抽象，在教学时采用大量图片和图表的方式来介绍。

2.软件开发环境：运用EDA技术进行设计、开发的自动化软件开发平台。主要学习Altera公司的Quartus II集成开发环境，以一个简单完整的设计实例介绍基于Quartus II的EDA设计开发流程。

3.硬件描述语言：运用EDA技术进行系统设计的主要描述手段，最能体系EDA技术的特点。在教学时采案例+教学法，通过精心准备的大量设计案例介绍VHDL语言，将VHDL语言的结构、语法要素、常用描述语句和设计方法合理地分散到具体实例中讲解，再通过布置一个个任务让学生练习，有针对性地训练学生对所学知识的理解和应用。

4.简单数字单元电路的设计：主要介绍组合逻辑电路、时序逻辑电路、状态机等的设计方法和技巧，教学时采用常用的典型基本数字电路如数据选择器、译码器、计数器、分频器、寄存器、序列检测器等的设计实例，让学生从整体上把握VHDL语言的描述特点和设计技巧。

5.综合应用：在学生掌握了基本单元电路的设计方法后，采用项目化加任务驱动的教学方法，通过对具体项目如数字钟、频率计、交通灯控制器等数字系统设计过程的讲解，让学生分组讨论并完成后续布置的项目任务，培养学生的综合设计能力。

三、改革考核方式，提高学生的综合实践能力。

针对EDA课程实践性较强的特点，改变传统的单纯笔试的考核方式，采用分阶段、分层次的考核方式，即针对前四部分教学内容采取实验验证+笔试相结合的考核方式，重点考核学生对基本理论知识、基本电路设计过程和方法的掌握情况。最后一个模块采取设计验证+现场答辩+设计报告进行综合考核。实践证明，这种全方位、立体化的考核方式更加合理，对促进学生基本理论知识和综合实践能力的同步提高起到了积极的作用。

四、小结

EDAn程经过两次教学改革，“理实一体化”教学模式实践后，取得了较好的教学效果，激发了学生的学习兴趣，提高了学生学习的积极性和自主性，培养了学生的实践能力和综合应用能力。然而，EDA技术是不断发展的，随着知识的更新、软件的升级和可编程逻辑器件的更新换代，如何使该课程与前后课程有机联系与融合，如何在课堂上更好地引导学生自发和持续学习新知识，适应现代电子技术发展和社会需要，是教学中要不断研究和探索的。

参考文献：

[1]潘松，黄继业.EDA技术实用教程――VHDL版[M].第五版.北京：科学出版社，2013

[2]顾斌，赵明忠.数字电路EDA设计[M].西安电子科技大学出版社，2004

[3]黄继业，潘松.EDA技术及其创新实践[M].北京：电子工业出版社，2012.

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【关键词】继电保护；微机母差技术；应用

在现代电网建设与运营中，母线故障的发生对电气设备有着重要的影响。母线故障极易引发电力系统失稳、造成站间失电等故障的发生，严重时母线故障还将影响供电安全。随着我国现代电力技术的不断发展，传统母线保护技术也得到了更新。通过微机控制母差保护技术实现继电保护目标、实现电力系统的稳定供电，利用微机母差保护技术满足现代变电站自动化需求、满足现代远程监控、远程维护变电站的需求。我国110千伏输变电系统的建立与技改工作中应加强微机母差技术的应用，以此提高继电保护效能，满足现代科技发展条件下生产、生活用电需求，满足我国社会主义国家建设中电力能源供应需求。

1.微机母差技术基础概述

与传统母差保护技术相比，微机母差保护技术具有数字采样、数字模型分析、调整系数可以整定等特点。而且，微机母差保护技术还能够实现TA回路与跳闸出口回路无触点切换，进而增加动作可靠性。在现代计算机技术快速发展的今天，微机母差保护技术还能够通过内置软件实现母差保护的不同配置、实现人机对话及有线监控。随着现代计算机科技的渗透与应用，微机母差保护技术得到了快速的发展。单片机控制、总线控制技术的复合运用为继电保护工作提供了先进的技术支持，微机母差技术的应用也促进了电厂技改、设备维护部门经验的积累。目前，我国电厂、变电站的继电保护中微机母差技术有着广阔的发展前景。在我国电力行业快速发展的今天，我国微机母差技术应用研发应用能力得到了极大的提高。

2.继电保护中微机母差技术的应用

2.1微机母差技术在继电保护中的应用历史

我国微机继电保护技术的应用已有近二十年历史，通过这二十年的发展、研究与应用经验总结，我国继电保护中微机母差技术的应用已经取得了一定的成绩。在现代电力输变电线路及变电站的建设与技改工作中，微机母差保护技术已经成为了电力系统的重要技术方式，是保障电力系统安全稳定运行的关键性技术。但是，受我国微机母差技术应用起步较晚、相关人才培养需要时间积累等因素影响，我国现代继电保护中微机母差技术的应用中存在着诸多的问题。应用与运行管理理念保守、技术应用管理存在不足等问题都制约了我国现代继电保护中微机母差技术的应用。针对这样的问题我国现代电力输变电运营企业应强化微机母差技术的深入研究，以满足继电保护需求为基础加快微机母差技术的应用、保障电力能源的安全稳定运行。

2.2以微机母差技术为基础的继电保护设备应用

随着我国继电保护技术及微机母差技术的发展，我国继电保护设备厂家加快了设备的研究与应用。通过高集成的单片机应用实现继电保护职能，以母差技术为核心、提高继电保护能力。针对现代电力技术改革发展需求，继电保护装置生产企业应加快研究与开发。运用微机母差技术提高继电保护器的运行效能，并通过高集成度、齐全配置、强抗干扰能力、低功耗等优势，满足了现代电力能源输送中继电保护工作需求。

2.3以继电保护需求调研为基础，应用微机母差技术

在微机母差技术应用中，需要根据继电保护需求及实际供变电需求为基础，选择相应的微机母差技术与设备。因此，在以微机母差技术为基础的继电保护应用中，系统设计与设备选择中应注重继电保护需求的调研。根据输变电过程中电力负荷、电流电压实际情况，选择相应的继电保护设备，并对机电保护设备中的微机母差技术情况进行分析与评价，以评价结论为结果确保设备选型及输变电设计的科学性，保障微机母差技术在继电保护装置中的应用效果。

在继电保护设计与应用中，还应明确母线保护作用。以母线保护需求、相邻元器件保护目标为重点，进行母差技术在继电保护装置中的应用设计。遵循《继电保护和安全自动装置技术规程》对母线保护需求及微机母差保护技术进行设计应用，实现母线保护及故障快速切除目标。

3.常见微机母差技术应用继电保护装置概述

在我国多年的微机母差技术应用中，形成了一定的行业规范及特点。目前，我国微机母差技术应用继电保护装置主要由WMZ-41型、WMH-800型、BP-2B型、RCS-915型母线保护装置构成。这几类微机母差技术应用的继电保护装置在借鉴国外先进经验的基础上，分析了我国国内电力供应设备的实际情况。以满足实际应用为基础，逐渐形成了上述几种主流保护装置。为了确保微机母差技术应用中继电保护目标的实现，在系统设计、技改中应根据不同型号继电保护装置的特点与应用范围进行参数分析与计算。根据实际应用需求确定相应范围内的继电保护装置型号，满足实际应用中继电保护工作需求。

结论

在现代输变电技术中，母线的保护是保障输变电线路安全稳定运行的关键、是保障变电站设备安全的关键。在现代电力系统建设与技改工作中，微机母差技术应用能够提高继电保护能力、缩小母线故障造成的设备损失。在现代计算机技术高速发展的今天、在单片机技术快速发展的今天，微机母差技术在继电保护装置的应用，提高了继电保护可靠性。以微机母差技术为基础的继电保护装置的应用，还能够促进集中控制、远程控制技术运用，实现电力运行综合成本的降低。目前，我国电网继电保护装置正在逐步进行微机母差技术改造，多数地区已经完成了微机化技改，这一现象预示了微机母差技术在我国电力电网中巨大的应用发展前景。

参考文献

[1]郑林.微机母差保护装置的应用[J].电力科技，2012，4.

篇10

关键词:CPLD; 数据采集; VHDL; 状态机

中图分类号:TN919-34文献标识码:A

文章编号:1004-373X(2010)21-0145-02

Multi-channel Data Acquisition System Based on CPLD

WANG Guo-qiang, DUAN Xin-wen

(Qinghai Normal University, Xi’ning 810008, China)

Abstract: The application of data acquisition system is important in the daily life with the advent of digital life. The analog and digital signal conversion between the computer control system has become an indispensable component. Compared with traditional data acquisition system, a data acquisition system implemented with a programmable logic device has features of high frequency clock, small internal delay, fast speed, high efficient, and flexible composition form.

Keywords: CPLD; data acquisition; VHDL; state machine

收稿日期:2010-06-15

数据采集系统具有极强的通用性,可广泛应用于军事、工业生产、科学研究和日常生活中。随着计算机的普及,数据采集系统在日常生活中的应用越来越显著。由于基于DSP芯片的高速电子器件成本和制作工艺,以及高密集的技术含量,使得高速数据采集卡的价格昂贵。而复杂可编程逻辑器件(CPLD)能够将大量的逻辑功能集成于一个单片集成电路中,以其时钟频率高,内部延时小,速度快,效率高,组成形式灵活等特点在高速数据采集方面有着单片机和DSP无法比拟的优势。

1 设计思路

该系统由数据输入单元、数据处理单元、数据输出单元三大部分组成。其中数据输入单元是由状态机控制ADC0809实现。输人信号可以是各种形式,它可以是语音信号、调制后的电话信号、编码的数字信号、压缩的图像信号,也可以是各种传感器输出的信号。A/D能将模拟信号变换成数字信号,但必须满足香农采样定理,也就是为了保证不丢失信息的所有信息,采样频率必须高于输入信号最高频率的2倍。A/D变换后得到的数字信号输人到CPLD芯片;再由CPLD芯片对该数字信号进行各种数字信号算法的处理。经过处理后的数字信号再经过数/模转换器ADC0832将其输出。

2 系统各部分的功能及实现

2.1 数据输入电路

数据输入电路主要是由状态机控制ADC0809实现[1-6]。其中START为转换控制信号,高电平有效;ALE是3位通道选择地址(ADDC,ADDB,ADDA)信号的锁存信号,高电平有效;EOC是转换情况状态信号(类似于AD574的STATUS),当启动转换约100 μs后,EOC产生一个高电平,以示转换结束,转换期间一直处于低电平。一旦START有效后,状态信号EOC即变为低电平,表示进入转化状态。转换结束后,EOC将变为高电平。OE为数据输出允许信号,当OE为高电平时,则控制打开三态缓冲器,把转换好的8位数据结果输至数据总线。其工作时序如图1所示

图1 ADC0809工作时序图

对ADC0809的工作过程分析可知:其工作处于6个状态。在状态St1中,ALE高电平将ADC0809的8路采样输入通道地址存入ADC0809地址锁存器中。在状态St3中需要对ADC0809工作状态信号EOC进行循环检测,如果为低电平,表示转换没有结束,仍需要停留在St3 状态中等待,直到EOC变成高电平后才说明转换结束,在下一时钟脉冲到来时转向状态St4。在状态St4,由状态机向ADC0809发出转换好的8位数据输出命令,这一状态周期同时可作为数据输出稳定周期,以便能在下一状态中向锁存器中锁入可靠的数据。在状态St5,由状态机向CPLD中的锁存信号(LOCK的上升沿),将ADC0809输出的数据进行锁存。其采样控制状态图如图2所示。

图2 ADC0809采样控制状态图

2.2 数据处理电路

数据处理电路通过VHDL程序实现[7-8],该电路的主要功能是对外部输入信号进行循环检测,当k1为1时,该器件处于数据采集和处理模式。这里的数据处理就是对其输入的数字信号进行扩大2倍或缩小到原来的1/2,其中fun用来选择输入方式。在采集数据的时候还可以选择所采数据是ADC0809中的哪一路,并完成在七段数码器上显示。其原理如图3所示。

图3 数据处理原理图

2.3 数据输出电路

数据输出电路由数/模转换器DAC0832实现,ADC0832 为8位分辨率A/D转换芯片,其内部电源输入与参考电压的复用,使得芯片的模拟电压输入在0~5 V之间。D/A转换结果采用电流形式输出。应得到相应的模拟电压信号,所以通过一个高输入阻抗的线性运算放大器实现[9-10]。其连线如图4所示。

3 电路的VHDL描述

数据采集控制电路、数据处理电路均是使用硬件描述语言VHDL(Very High Speed Integrated Circuit Hardware Description Language)设计而成。例如:数据采集控制模块设计如下:

LIBRARY IEEE;

USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;

ENTITY AD0809 IS

PORT (D: IN STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0);

CLK,EOC:IN STD_LOGIC;

LOCK1,ALE,START,OE,ADDA:OUT STD_LOGIC;

Q : OUT STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0));

END AD0809;

… …

PROCESS (LOCK)

BEGIN

IF LOCK=′1′ AND LOCK′EVENT THEN REG

END IF;

END PROCESS ;

Q

END behav;

图4 DAC0832连线图

VHDL语言具有多层次的电路设计描述功能,既可描述系统级电路,也可以描述门级电路;描述方式既可以采用行为描述、寄存器传输描述或者结构描述,也可以采用三者的混合描述方式。VHDL语言的强大描述能力还体现在它具有丰富的数据类型,采用VHDL语言描述硬件电路时,设计人员并不需要首先考虑选择进行设计的器件。这样做的好处是可以使设计人员集中精力进行电路设计的优化,而不需要考虑其他的问题。当硬件电路的设计描述完成以后,VHDL语言允许采用多种不同的器件结构来实现[1-3]。

4 系统的波形仿真

在数据处理电路中,当gate=‘1’,整个器件处于数据采集及处理模式,选择不同的工作方式,即fun值,可实现不同的数据处理,当do为0时,其波形仿真如┩5所示。从仿真波形中可以看出输入数据等于输出数据,在通过输出运放,使输出值增大2倍,从而使输出数据为输入数据的2倍。

图5 数据处理的仿真波形在数据处理电路中,当gate=‘0’,整个器件处于循环检测的模式,当输入数据超出预设值时就进行报警,即alm=‘1’,当无输入值大于预设值时,就进行循环检测。其波形仿真如图6所示。

图6 循环检测模式仿真波形

5 结 语

设计了基于CPLD的多路异步数据采集系统,系统中使用状态机控制数据的采集,使用ADC0832进行数/模转换。同时利用CPLD强大的数字处理功能和高密集成的特点,降低了硬件的成本,简化了电路设计,并配合软件增加了系统的灵活性和可扩充性,具有很好的经济效益和社会效益。

参考文献

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