电子学论文范文

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篇1

关键词微电子技术集成系统微机电系统DNA芯片

1引言

综观人类社会发展的文明史，一切生产方式和生活方式的重大变革都是由于新的科学发现和新技术的产生而引发的，科学技术作为革命的力量，推动着人类社会向前发展。从50多年前晶体管的发明到目前微电子技术成为整个信息社会的基础和核心的发展历史充分证明了“科学技术是第一生产力”。信息是客观事物状态和运动特征的一种普遍形式，与材料和能源一起是人类社会的重要资源，但对它的利用却仅仅是开始。当前面临的信息革命以数字化和网络化作为特征。数字化大大改善了人们对信息的利用，更好地满足了人们对信息的需求；而网络化则使人们更为方便地交换信息，使整个地球成为一个“地球村”。以数字化和网络化为特征的信息技术同一般技术不同，它具有极强的渗透性和基础性，它可以渗透和改造各种产业和行业，改变着人类的生产和生活方式，改变着经济形态和社会、政治、文化等各个领域。而它的基础之一就是微电子技术。可以毫不夸张地说，没有微电子技术的进步，就不可能有今天信息技术的蓬勃发展，微电子已经成为整个信息社会发展的基石。

50多年来微电子技术的发展历史，实际上就是不断创新的过程，这里指的创新包括原始创新、技术创新和应用创新等。晶体管的发明并不是一个孤立的精心设计的实验，而是一系列固体物理、半导体物理、材料科学等取得重大突破后的必然结果。1947年发明点接触型晶体管、1948年发明结型场效应晶体管以及以后的硅平面工艺、集成电路、CMOS技术、半导体随机存储器、CPU、非挥发存储器等微电子领域的重大发明也都是一系列创新成果的体现。同时，每一项重大发明又都开拓出一个新的领域，带来了新的巨大市场，对我们的生产、生活方式产生了重大的影响。也正是由于微电子技术领域的不断创新，才能使微电子能够以每三年集成度翻两番、特征尺寸缩小倍的速度持续发展几十年。自1968年开始，与硅技术有关的学术论文数量已经超过了与钢铁有关的学术论文，所以有人认为，1968年以后人类进入了继石器、青铜器、铁器时代之后硅石时代（siliconage）〖1〗。因此可以说社会发展的本质是创新，没有创新，社会就只能被囚禁在“超稳态”陷阱之中。虽然创新作为经济发展的改革动力往往会给社会带来“创造性的破坏”，但经过这种破坏后，又将开始一个新的处于更高层次的创新循环，社会就是以这样螺旋形上升的方式向前发展。

在微电子技术发展的前50年，创新起到了决定性的作用，而今后微电子技术的发展仍将依赖于一系列创新性成果的出现。我们认为：目前微电子技术已经发展到了一个很关键的时期，21世纪上半叶，也就是今后50年微电子技术的发展趋势和主要的创新领域主要有以下四个方面：以硅基CMOS电路为主流工艺；系统芯片（SystemOnAChip，SOC）为发展重点；量子电子器件和以分子（原子）自组装技术为基础的纳米电子学；与其他学科的结合诞生新的技术增长点，如MEMS，DNAChip等。

221世纪上半叶仍将以硅基CMOS电路为主流工艺

微电子技术发展的目标是不断提高集成系统的性能及性能价格比，因此便要求提高芯片的集成度，这是不断缩小半导体器件特征尺寸的动力源泉。以MOS技术为例，沟道长度缩小可以提高集成电路的速度；同时缩小沟道长度和宽度还可减小器件尺寸，提高集成度，从而在芯片上集成更多数目的晶体管，将结构更加复杂、性能更加完善的电子系统集成在一个芯片上；此外，随着集成度的提高，系统的速度和可靠性也大大提高，价格大幅度下降。由于片内信号的延迟总小于芯片间的信号延迟，这样在器件尺寸缩小后，即使器件本身的性能没有提高，整个集成系统的性能也可以得到很大的提高。

自1958年集成电路发明以来，为了提高电子系统的性能，降低成本，微电子器件的特征尺寸不断缩小，加工精度不断提高，同时硅片的面积不断增大。集成电路芯片的发展基本上遵循了Intel公司创始人之一的GordonE．Moore1965年预言的摩尔定律，即每隔三年集成度增加4倍，特征尺寸缩小倍。在这期间，虽然有很多人预测这种发展趋势将减缓，但是微电子产业三十多年来发展的状况证实了Moore的预言[2]。而且根据我们的预测，微电子技术的这种发展趋势还将在21世纪继续一段时期，这是其它任何产业都无法与之比拟的。

现在，0．18微米CMOS工艺技术已成为微电子产业的主流技术，0．035微米乃至0．020微米的器件已在实验室中制备成功，研究工作已进入亚0．1微米技术阶段，相应的栅氧化层厚度只有2．0～1．0nm。预计到2010年，特征尺寸为0．05～0．07微米的64GDRAM产品将投入批量生产。

21世纪，起码是21世纪上半叶,微电子生产技术仍将以尺寸不断缩小的硅基CMOS工艺技术为主流。尽管微电子学在化合物和其它新材料方面的研究取得了很大进展；但还不具备替代硅基工艺的条件。根据科学技术的发展规律，一种新技术从诞生到成为主流技术一般需要20到30年的时间，硅集成电路技术自1947年发明晶体管1958年发明集成电路,到60年代末发展成为大产业也经历了20多年的时间。另外，全世界数以万亿美元计的设备和技术投入，已使硅基工艺形成非常强大的产业能力；同时，长期的科研投入已使人们对硅及其衍生物各种属性的了解达到十分深入、十分透彻的地步，成为自然界100多种元素之最，这是非常宝贵的知识积累。产业能力和知识积累决定了硅基工艺起码将在50年内仍起重要作用，人们不会轻易放弃。

目前很多人认为当微电子技术的特征尺寸在2015年达到0．030～0．015微米的“极限”之后，将是硅技术时代的结束，这实际上是一种误解。且不说微电子技术除了以特征尺寸为代表的加工工艺技术之外，还有设计技术、系统结构等方面需要进一步的大力发展，这些技术的发展必将使微电子产业继续高速增长。即使是加工工艺技术，很多著名的微电子学家也预测，微电子产业将于2030年左右步入像汽车工业、航空工业这样的比较成熟的朝阳工业领域。即使微电子产业步入汽车、航空等成熟工业领域，它仍将保持快速发展趋势，就像汽车、航空工业已经发展了50多年仍极具发展潜力一样。

随着器件的特征尺寸越来越小，不可避免地会遇到器件结构、关键工艺、集成技术以及材料等方面的一系列问题，究其原因，主要是：对其中的物理规律等科学问题的认识还停留在集成电路诞生和发展初期所形成的经典或半经典理论基础上，这些理论适合于描述微米量级的微电子器件，但对空间尺度为纳米量级、空间尺度为飞秒量级的系统芯片中的新器件则难以适用；在材料体系上，SiO2栅介质材料、多晶硅／硅化物栅电极等传统材料由于受到材料特性的制约，已无法满足亚50纳米器件及电路的需求；同时传统器件结构也已无法满足亚50纳米器件的要求，必须发展新型的器件结构和微细加工、互连、集成等关键工艺技术。具体的需要创新和重点发展的领域包括：基于介观和量子物理基础的半导体器件的输运理论、器件模型、模拟和仿真软件，新型器件结构，高k栅介质材料和新型栅结构，电子束步进光刻、13nmEUV光刻、超细线条刻蚀，SOI、GeSi／Si等与硅基工艺兼容的新型电路，低K介质和Cu互连以及量子器件和纳米电子器件的制备和集成技术等。

3量子电子器件（QED）和以分子原子自组装技术为基础的纳米电子学将带来崭新的领域

在上节我们谈到的以尺寸不断缩小的硅基CMOS工艺技术，可称之为“scalingdown”，与此同时我们必须注意“bottomup”。“bottomup”最重要的领域有二个方面：

(1)量子电子器件（QED—QuantumElectronDevice）这里包括单电子器件和单电子存储器等。它的基本原理是基于库仑阻塞机理控制一个或几个电子运动，由于系统能量的改变和库仑作用，一个电子进入到一个势阱，则将阻止其它电子的进入。在单电子存储器中量子阱替代了通常存储器中的浮栅。它的主要优点是集成度高；由于只有一个或几个电子活动所以功耗极低；由于相对小的电容和电阻以及短的隧道穿透时间，所以速度很快；且可用于多值逻辑和超高频振荡。但它的问题是制造比较困难，特别是制造大量的一致性器件很困难；对环境高度敏感，可靠性难以保证；在室温工作时要求电容极小（αF），要求量子点大小在几个纳米。这些都为集成成电路带来了很大困难。

因此，目前可以认为它们的理论是清楚的，工艺有待于探索和突破。

(2)以原子分子自组装技术为基础的纳米电子学。这里包括量子点阵列（QCA—Quantum－dotCellularAutomata)和以碳纳米管为基础的原子分子器件等。

量子点阵列由量子点组成，至少由四个量子点,它们之间以静电力作用。根据电子占据量子点的状态形成“0”和“1”状态。它在本质上是一种非晶体管和无线的方式达到阵列的高密度、低功耗和实现互连。其基本优势是开关速度快，功耗低，集成密度高。但难以制造，且对值置变化和大小改变都极为灵敏，0．05nm的变化可以造成单元工作失效。

以碳纳米管为基础的原子分子器件是近年来快速发展的一个有前景的领域。碳原子之间的键合力很强，可支持高密度电流，而热导性能类似于金刚石，能在高集成度时大大减小热耗散，性质类金属和半导体，特别是它有三种可能的杂交态，而Ge、Si只有一个。这些都使碳纳米管（CNT）成为当前科研热点，从1991年发现以来，现在已有大量成果涌现，北京大学纳米中心彭练矛教授也已制备出0．33纳米的CNT并提出“T形结”作为晶体管的可能性。但是问题是如何去生长有序的符合设计性能的CNT器件，更难以集成。

目前“bottomup”的量子器件和以自组装技术为基础的纳米器件在制造工艺上往往与“Scalingdown”的加工方法相结合以制造器件。这对于解决高集成度CMOS电路的功耗制约将会带来突破性的进展。

QCA和CNT器件不论在理论上还是加工技术上都有大量工作要做，有待突破，离开实际应用还需较长时日！但这终究是一个诱人探索的领域，我们期待它们将创出一个新的天地。

4系统芯片（SystemOnAChip）是21世纪微电子技术发展的重点

在集成电路（IC）发展初期，电路设计都从器件的物理版图设计入手，后来出现了集成电路单元库（Cell－Lib），使得集成电路设计从器件级进入逻辑级，这样的设计思路使大批电路和逻辑设计师可以直接参与集成电路设计，极大地推动了IC产业的发展。但集成电路仅仅是一种半成品，它只有装入整机系统才能发挥它的作用。IC芯片是通过印刷电路板（PCB）等技术实现整机系统的。尽管IC的速度可以很高、功耗可以很小，但由于PCB板中IC芯片之间的连线延时、PCB板可靠性以及重量等因素的限制，整机系统的性能受到了很大的限制。随着系统向高速度、低功耗、低电压和多媒体、网络化、移动化的发展，系统对电路的要求越来越高，传统集成电路设计技术已无法满足性能日益提高的整机系统的要求。同时，由于IC设计与工艺技术水平提高，集成电路规模越来越大，复杂程度越来越高，已经可以将整个系统集成为一个芯片。目前已经可以在一个芯片上集成108－109个晶体管，而且随着微电子制造技术的发展，21世纪的微电子技术将从目前的3G时代逐步发展到3T时代（即存储容量由G位发展到T位、集成电路器件的速度由GHz发展到灯THz、数据传输速率由Gbps发展到Tbps，注：1G=109、1T=1012、bps：每秒传输数据位数）。

正是在需求牵引和技术推动的双重作用下，出现了将整个系统集成在一个微电子芯片上的系统芯片（SystemOnAChip，简称SOC）概念。

系统芯片（SOC）与集成电路（IC）的设计思想是不同的，它是微电子设计领域的一场革命，它和集成电路的关系与当时集成电路与分立元器件的关系类似，它对微电子技术的推动作用不亚于自50年代末快速发展起来的集成电路技术。

SOC是从整个系统的角度出发，把处理机制、模型算法、芯片结构、各层次电路直至器件的设计紧密结合起来，在单个（或少数几个）芯片上完成整个系统的功能，它的设计必须是从系统行为级开始的自顶向下（Top－Down）的。很多研究表明，与IC组成的系统相比，由于SOC设计能够综合并全盘考虑整个系统的各种情况，可以在同样的工艺技术条件下实现更高性能的系统指标。例如若采用SOC方法和0．35μm工艺设计系统芯片,在相同的系统复杂度和处理速率下，能够相当于采用0．18～0.25μm工艺制作的IC所实现的同样系统的性能；还有，与采用常规IC方法设计的芯片相比,采用SOC设计方法完成同样功能所需要的晶体管数目约可以降低l～2个数量级。

对于系统芯片（SOC）的发展，主要有三个关键的支持技术。

（1）软、硬件的协同设计技术。面向不同系统的软件和硬件的功能划分理论（FunctionalPartitionTheory），这里不同的系统涉及诸多计算机系统、通讯系统、数据压缩解压缩和加密解密系统等等。

（2）IP模块库问题。IP模块有三种,即软核，主要是功能描述；固核，主要为结构设计；和硬核，基于工艺的物理设计、与工艺相关，并经过工艺验证过的。其中以硬核使用价值最高。CMOS的CPU、DRAM、SRAM、E2PROM和FlashMemory以及A／D、D／A等都可以成为硬核。其中尤以基于深亚微米的新器件模型和电路模拟为基础，在速度与功耗上经过优化并有最大工艺容差的模块最有价值。现在,美国硅谷在80年代出现无生产线（Fabless)公司的基础上，90年代后期又出现了一些无芯片（Chipless）的公司,专门销售IP模块。

（3）模块界面间的综合分析技术,这主要包括IP模块间的胶联逻辑技术（gluelogictechnologies）和IP模块综合分析及其实现技术等。

微电子技术从IC向SOC转变不仅是一种概念上的突破,同时也是信息技术新发展的里程碑。通过以上三个支持技术的创新,它必将导致又一次以系统芯片为主的信息技术上的革命。目前，SOC技术已经崭露头角，21世纪将是SOC技术真正快速发展的时期。

在新一代系统芯片领域，需要重点突破的创新点主要包括实现系统功能的算法和电路结构两个方面。在微电子技术的发展历史上,每一种算法的提出都会引起一场变革，例如维特比算法、小波变换等均对集成电路设计技术的发展起到了非常重要的作用,目前神经网络、模糊算法等也很有可能取得较大的突破。提出一种新的电路结构可以带动一系列的应用,但提出一种新的算法则可以带动一个新的领域,因此算法应是今后系统芯片领域研究的重点学科之一。在电路结构方面,在系统芯片中，由于射频、存储器件的加入，其中的电路结构已经不是传统意义上的CMOS结构，因此需要发展更灵巧的新型电路结构。另外，为了实现胶联逻辑（GlueLogic）新的逻辑阵列技术有望得到快速的发展,在这一方面也需要做系统深入的研究。

5微电子与其他学科的结合诞生新的技术增长点

微电子技术的强大生命力在于它可以低成本、大批量地生产出具有高可靠性和高精度的微电子结构模块。这种技术一旦与其它学科相结合,便会诞生出一系列崭新的学科和重大的经济增长点，这方面的典型例子便是MEMS（微机电系统）技术和DNA生物芯片。前者是微电子技术与机械、光学等领域结合而诞生的，后者则是与生物工程技术结合的产物。

微电子机械系统不仅是微电子技术的拓宽和延伸,它将微电子技术和精密机械加工技术相互融合，实现了微电子与机械融为一体的系统。MEMS将电子系统和外部世界联系起来，它不仅可以感受运动、光、声、热、磁等自然界的外部信号，把这些信号转换成电子系统可以认识的电信号，而且还可以通过电子系统控制这些信号，发出指令并完成该指令。从广义上讲，MEMS是指集微型传感器、微型执行器、信号处理和控制电路、接口电路、通信系统以及电源于一体的微型机电系统。MEMS技术是一种典型的多学科交叉的前沿性研究领域，它几乎涉及到自然及工程科学的所有领域，如电子技术、机械技术、光学、物理学、化学、生物医学、材料科学、能源科学等〖3〗。

MEMS的发展开辟了一个全新的技术领域和产业。它们不仅可以降低机电系统的成本，而且还可以完成许多大尺寸机电系统所不能完成的任务。正是由于MEMS器件和系统具有体积小、重量轻、功耗低、成本低、可靠性高、性能优异及功能强大等传统传感器无法比拟的优点,因而MEMS在航空、航天、汽车、生物医学、环境监控、军事以及几乎人们接触到的所有领域中都有着十分广阔的应用前景。例如微惯性传感器及其组成的微型惯性测量组合能应用于制导、卫星控制、汽车自动驾驶、汽车防撞气囊、汽车防抱死系统（ABS）、稳定控制和玩具；微流量系统和微分析仪可用于微推进、伤员救护；信息MEMS系统将在射频系统、全光通讯系统和高密度存储器和显示等方面发挥重大作用；同时MEMS系统还可以用于医疗、光谱分析、信息采集等等。现在已经成功地制造出了尖端直径为5μm的可以夹起一个红细胞的微型镊子，可以在磁场中飞行的象蝴蝶大小的飞机等。

MEMS技术及其产品的增长速度非常之高，目前正处在技术发展时期，再过若干年将会迎来MEMS产业化高速发展的时期。2000年，全世界MEMS的市场达到120到140亿美元，而带来的与之相关的市场达到1000亿美元。

目前，MEMS系统与集成电路发展的初期情况极为相似。集成电路发展初期，其电路在今天看来是很简单的，应用也非常有限，以军事需求为主,但它的诱人前景吸引了人们进行大量投资，促进了集成电路飞速发展。集成电路技术的进步,加快了计算机更新换代的速度，对CPU和RAM的需求越来越大,反过来又促进了集成电路的发展。集成电路和计算机在发展中相互推动，形成了今天的双赢局面，带来了一场信息革命。现阶段的微机电系统专用性很强，单个系统的应用范围非常有限,还没有出现类似于CPU和RAM这样量大面广的产品。随着微机电系统的进步，最后将有可能形成像微电子技术一样有广泛应用前景的新产业，从而对人们的社会生产和生活方式产生重大影响。

当前MEMS系统能否取得更更大突破，取决于两方面的因素：第一是在微系统理论与基础技术方面取得突破性进展，使人们依靠掌握的理论和基础技术可以高效地设计制造出所需的微系统；第二是找准应用突破口，扬长避短，以特别适合微系统应用的重大领域为目标进行研究,取得突破，从而带动微系统产业的发展。在MEMS发展中需要继续解决的问题主要有：MEMS建模与设计方法学研究；三维微结构构造原理、方法、仿真及制造；微小尺度力学和热学研究；MEMS的表征与计量方法学；纳结构与集成技术等。

微电子与生物技术紧密结合诞生的以DNA芯片等为代表的生物芯片将是21世纪微电子领域的另一个热点和新的经济增长点。它是以生物科学为基础，利用生物体、生物组织或细胞等的特点和功能，设计构建具有预期性状的新物种或新品系，并与工程技术相结合进行加工生产，它是生命科学与技术科学相结合的产物。具有附加值高、资源占用少等一系列特点，正日益受到广泛关注。目前最有代表性的生物芯片是DNA芯片。

采用微电子加工技术，可以在指甲盖大小的硅片上制作出包含有多达万种DNA基因片段的芯片。利用这种芯片可以在极快的时间内检测或发现遗传基因的变化等情况，这无疑对遗传学研究、疾病诊断、疾病治疗和预防、转基因工程等具有极其重要的作用。

DNA芯片的基本思想是通过生物反应或施加电场等措施使一些特殊的物质能够反映出某种基因的特性从而起到检测基因的目的。目前Stanford和Affymetrix公司的研究人员已经利用微电子技术在硅片或玻璃片上制作出了DNA芯片〖4〗。他们制作的DNA芯片是通过在玻璃片上刻蚀出非常小的沟槽，然后在沟槽中覆盖一层DNA纤维。不同的DNA纤维图案分别表示不同的DNA基因片段，该芯片共包括6000余种DNA基因片段。DNA（脱氧核糖核酸）是生物学中最重要的一种物质，它包含有大量的生物遗传信息，DNA芯片的作用非常巨大，其应用领域也非常广泛：它不仅可以用于基因学研究、生物医学等，而且随着DNA芯片的发展还将形成微电子生物信息系统，这样该技术将广泛应用到农业、工业、医学和环境保护等人类生活的各个方面，那时，生物芯片有可能象今天的IC芯片一样无处不在。

目前的生物芯片主要是指通过平面微细加工技术及超分子自组装技术，在固体芯片表面构建的微分析单元和系统，以实现对化合物、蛋白质、核酸、细胞以及其它生物组分的准确、快速、大信息量的筛选或检测。生物芯片的主要研究包括采用生物芯片的具体实现技术、基于生物芯片的生物信息学以及高密度生物芯片的设计、检测方法学等等。

6结语

在微电子学发展历程的前50年中，创新和基础研究曾起到非常关键的决定性作用。而随着器件特征尺寸的缩小、纳米电子学的出现、新一代SOC的发展、MEMS和DNA芯片的崛起，又提出了一系列新的课题，客观需求正在“召唤”创新成果的诞生。

回顾20世纪后50年，展望21世纪前50年，即百年的微电子科学技术发展历程，使我们深切地感受到，世纪之交的微电子技术对我们既是一个重大的机遇，也是一个严峻的挑战，如果我们能够抓住这个机遇，立足创新，去勇敢地迎接这个挑战，则有可能使我国微电子技术实现腾飞，在新一代微电子技术中拥有自己的知识产权，促进我国微电子产业的发展，为迎接21世纪中叶将要到来的伟大的民族复兴奠定技术基础，以重铸中华民族的辉煌！

参考文献

[1]S.M.SZE:LecturenoteatPekingUniversity,FourDecadesofDevelopmentsinMicroelectronics:Achievementsandchallenges.

[2]BobSchaller.TheOrigin,Natureandlmplicationof“Moore’sLaw”,.1996.

[3]张兴、郝一龙、李志宏、王阳元。跨世纪的新技术－微电子机械系统。电子科技导报，1999，4：2

[4]NicholasWadeWhereComputersandBiologyMeet:MakingaDNAChip.NewYorkTimes,April8,1997

篇2

电工电子是一门实践性很强的学科，然而各院校总是由于这样那样的原因忽视这门学科的实践教学，这就导致学生的实践能力不够强。此外，实际教学中教师将课程的重点放到理论知识上，强化学生电工电子的基本理念、技术经验等理论知识，学生的学习基本处于模仿教师的技巧。课堂上，任课教师专门进行过细知识讲解、故障排除示范，忽略了学生自主操作以及解决实际问题能力的培养。

二、电工电子教学进行改革的主要措施

（一）明确电工电子教学目的，选择适当的教学内容对于教学内容的选择问题，应首先明确电工电子的教学目的，进而再不断结合实际的理论知识以及生产生活经验，不断加强培养学生自身分析问题、处理问题的实践动手能力，从而输送给社会以及国家都满意的电工电子方面的高等技术型人才。这也就决定了电工电子学科的主要工作应以培养学生动手能力为着力点。在实际教学过程中，要分清轻重关系，有所侧重，切不可样样通、样样松。

（二）电工电子教学应采用多种教学方式，进而提升教学效率当前，社会上已经有越来越多的院校在加紧进行教育改革。例如，在实际教学中，普及多媒体技术，在资源得到合理利用前提下，将所学教材中的知识，按照一定的原则进行重组和归类，这样可以使教学内容变得更生动、更具体，同时有助于提升学生的学习兴趣。此外，基于电工电子学科具有一定的独特性，因此可以有针对性的对不同学生采取不同的教学方式，实现因材施教，这样就有效地保证了学习效率。

三、结语

篇3

长期以来由于实验经费的限制，造成实验设备陈旧老化，且由于高校的大规模扩招造成设备数量也明显不足，大大影响了实验教学的质量。同时，实验室的硬件设备缺乏合理的配置，实验室的整体布局是按照开设课程来设置的，但是对于电子信息类专业而言，许多课程的基础理论知识是相通的，单独设置实验室不但造成设备和人员的重复设置，资源得不到充分利用，而且还造成使用者和管理者之间的矛盾。实验教学方法落后传统实验教学模式是形式单一而枯燥的教师教学生学的模式。在学习的过程中，学生处于被动的地位，仅仅按照实验指导书上规定的方法和步骤，简单的重复实验过程。这与实验教学中需要手把手讲解、指导的实际需求是有一定差距的。

这个矛盾单靠写在黑板上的实验指导往往是不能解决的，这样的实验收效甚微，甚至个别学生连示波器、信号发生器等基本仪器都不会使用。学生主体作用发挥不够由于历史的原因，我国高校教育倾向于理论素质的培养，而对实践动手能力的培养重视程度不够。反映到教学层面上，体现在实验教学在一定程度上依附于理论教学，仅仅作为理论教学的辅助内容。再加上大部分的实验教学硬件条件不足，常常出现多个学生共用一台试验设备的局面，学生的实践动手能力得不到充分的锻炼，这些情况常常会造成学生不重视实验课。而且传统实验教学内容老化，缺乏创新精神，不能发挥学生的主观能动性，也束缚了学生的科学思维能力的发展，极不利于培养学生的科学素质和创新能力。

基于上述存在的问题，要求我们必须更新教育理念和实验教学观念，优化实验教学内容，改进实验教学方法、完善电子信息类专业实验教学过程。我们应注重解决以下几个问题。2.1改变理念在实验教学过程中，应当积极探索实验教学理论、改革实验教学体系、方法和手段，淡化理论教学与实验教学的界限，将理论教学与实验教学有机地结合起来。整合实验教学内容，优化实验教学资源，把实验教学从封闭的教学过程转向开放的教学过程。同时教育要与科技发展保持同步，在教学中力求做到教学相长，让学生在做实验的过程中学习，突出对学生技能、实践能力和创新能力的培养。针对实验硬件条件不足的情况，加大实验设备的投资，加强与企业的联合，建立新的实验体系，转变培养方式，输送一部分学生到企业进行实习锻炼，从而让他们将所学的理论知识真正和实践相结合，培养学生的创新意识和工程实践能力。在财力受到限制的情况下，可以组织动手实践能力较强的教师结合本专业的特色，自行开发研制部分实验装置，及时地开发出综合性实验，从而能够不断地提高电子信息类实验教学的质量。

为了进一步提高学生的实践能力，在改进实验装备的同时，需要不断地改进实验内容。根据新的教学理念、实验教学内容和实验教学方法，进行实验教材、实验指导书的编写和修订。使学生在做实验的过程中，既能够获取有效的知识，又能够培养和提高认知能力、自主性学习能力和研究性学习能力。实验教学内容的改革注意充实新理论、新技术，反映本学科最新发展动态，融入最新科研成果，使教学内容得到不断更新。这就要求构建新的实验教学体系，使各门实验教学课程有机地结合，合理精减基础验证性实验内容，逐步增加综合设计性、研究创新性实验教学项目比例，以培养学生综合实践能力特别是创新能力。

篇4

知识面广，内容涵盖多个专业领域新技术的应用，学生在连续四天三夜内完成赛题的设计、制作及调试，并写出设计报告。竞赛考察学生的设计能力、实践动手能力，对学生的心理素质及团队精神是一个极大的挑战。在竞赛的过程中，学生应用各种资源，不断提升自己的学习能力、发展创新能力。通过对连年来竞赛作品、设计报告的分析，发现在参赛学生中，以下问题较为普遍。（1）对专业前沿知识了解不足，缺乏对新器件、新技术的应用；（2）知识面较窄，综合分析、设计运用能力不够，创新能力较差；（3）实践动手及调试能力不足。

2.依托电子设计竞赛推动电子信息工程专业教学改革

学生在竞赛中出现的问题，充分说明了在现行的教学过程中，缺乏对学生能力的培养，教学内容没有跟上当代科技的发展，必须进行教学改革。

2.1依托竞赛充实教学内容，更新教学体系

随着科技的高速发展，学科之间相互交叉渗透，电子设计竞赛的题目正朝着新器件、新技术及新应用方面发展，赛题综合性强，设计指标要求高。传统的教学内容和课程体系已不能满足科技的发展，这就需要我们更新教育理念，扩充教学内容。对学生的专业知识结构进行有效的整合，构建新的课程体系，在新课程体系中增设一些综合性课程设计，在毕业设计和课程设计中鼓励学生制作电子实物，以加强学生的工程实践能力。在信息和电子技术飞速发展的今天，相关专业课程内容更新快，课程的内容不仅要有基础知识和专业知识部分，同时还应该注重学科前沿知识，把新技术、新应用充实到教学中。要在有限的学时里增加新知识，我们必须对授课内容做相应调整，在基础课中减少基本公式推导等理论性论证过程。在专业基础课中增加实用性电路设计的实例，而在专业课的教学过程中则需扩充一些综合性电路系统设计的案例。通过相应案例的分析、设计过程来加强学生分析问题、解决问题的能力，强化学生综合运用知识的能力。教学方法上应采用多样化的教学手段，激发学生自主性学习热情，培养学生创新性思维，改变传统的“满堂灌”，以及教学过程中只注重知识的传授，忽视对学生综合应用能力的培养，尤其是创新能力培养的现象。适当地采用启发式、讨论式以及案例教学方法，有意识地把实际工程案例中的某些问题留给学生，引导学生通过思考、讨论、自学等方法解决实际问题，增强学生的成就感，提高学习兴趣，培养他们的自主学习能力、解决问题能力和创新能力。

2.2依托竞赛促进实验教学改革

实验教学的宗旨是促进学生对理论知识的理解，培养学生动手实践能力、提升学生创新能力的发展。目前，我国还有相当数量的高校在教学过程中没有摆脱传统教育理念和模式，存在着偏重知识轻视能力、偏重继承轻视创新、偏重理论轻视实践的教育观[2]。在这种教育思想的指导下，实验教学过程中验证性实验占主导地位，综合性、设计性实验分量不足。这种实验教学模式培养的学生只满足于对书本知识的理解，动手能力不强、创新思维不足、难于将书本知识融合到实践中，解决不了实际问题，很难满足当今社会发展的需求。因此，势必要对实验教学进行改革。针对目前实验教学中存在的问题，借助电子设计竞赛的推动，按照训练层次，重新整合原有的实验，划分为以下三个部分。

2.2.1验证性实验

验证性实验的教学目的是训练学生对常用基础性仪器及基本电子器件的正确使用，验证课堂教学中的基本理论。通过验证性实验加深对理论知识的理解，培养学生正确纪录实验数据，并能够对数据的正确性做出分析、处理。实验内容要尽可能多地涉及理论教学中的重要知识点，实验过程中要对电路的测量和调试方法做重点训练。完成验证性实验后，学生应该掌握信号源、示波器等常用仪器的使用方法，同时应具备测量和调试简单电路的技能。为后面的综合、设计性实验奠定基础。

2.2.2综合性实验

综合性实验的目的是训练学生对多种仪器综合使用的技能及对综合性电路的组建、调试的能力。实验采用模块化结构，将基本的单元电路组合成具有一定功能的小系统电路，实现电路系统的设计。通过综合性实验，学生应具备小系统电路的构建、安装、调试的能力，查阅器件手册及网络查询资料的能力，初步具备现场处理问题的能力。

2.2.3设计性实验

设计性实验的目的是培养学生自主学习能力、设计动手能力、组织管理能力及创新能力。可以是老师出题，也可以学生自拟题目，针对题目，学生首先查阅资料，拟定实验方案，设计出实验电路。然后自己进实验室，通过实验器件、仪器和设备完成实验课题。在设计性实验的全部过程中学生是实验的主体，老师只扮演启发和点拨的角色。设计性实验赋予学生很大的空间，在这种模式下，学生可以独立思考，大胆实验，使自己的创新思维得以体现，通过设计性实验学生应基本具备应用综合知识解决实际问题的能力。

2.3以竞赛促进大学生科技创新活动的开展，培养创新能力

科技创新活动是培养大学生创新能力的不可或缺的手段，是教学工作的延伸。培养学生的创新能力是社会赋予高校的职责，也是当代大学生所应具备的潜质。为了把科技创新活动开展得更好，须从以下几方面入手。

2.3.1学校应加强制度建设，提高管理水平。学校要建立起对学生科技创新活动进行组织和管理的规章制度。设立科技创新活动基金，用于奖励在此项活动中表现突出的学生和指导教师，调动师生的积极性，推动科技创新活动长期有效的开展。另外，可以通过成立电子协会、电子兴趣小组、创新活动小组等多样化的形式，吸引学生参与到课外科技活动中来。

2.3.2采取有效措施，调动老师和学生的积极性。在学校科技创新活动中教师发挥着非常重要的作用。为调动教师积极性，保证学生创新活动的层次和质量，学校应认可指导教师的付出，拨专项经费，建立、开放创新实验室，配备有实践经验的教师指导学生科技创新活动。学校还可以通过制定指导教师工作量，成立科技创新活动指导小组，落实指导教师职责，开展评奖评优等方法促进教师在学生科技创新活动中的积极性。对于学生，学校则可以通过学分对换、设立创新基金等形式，奖励在活动中成绩显著的学生。在创新活动中指导教师要切实起到引领和点拨的作用，首先应保证对学生的指导时间，定期给学生开办讲座，使学生了解专业发展的前沿，组织学生参与到项目研究中来，以提高学生科技创新素质和科研水平，促进科技创新活动的深入开展。

2.3.3建立创新实验室，加大开放力度。无论科技创新活动，还是学科竞赛都离不开实验室。学校应建立专门用于此类活动的创新实验室，添置活动所需的实验设备。更新实验室管理办法，设置实验室开放经费，增加实验室开放时间，安排开放性实验教学，把开放性实验教学纳入学分中，有意识地使开放性实验和科技创新活动相融合，为学生参加学科竞赛搭建良好的平台，为课外科技创新活动奠定重要的基础。

3.结束语

篇5

1.教学内容广而泛电子商务是一门综合性比较强的课程，电子商务不仅要求掌握其涉及的计算机专业知识，还需融会贯通Marketing、管理学、美图设计等知识。这使得在电子商务的教学中容易出现专业性不强、把知识简单的堆砌在一起讲授的问题。使得学生在学习电子商务过程中对各种学科知识都是浅尝辄止，造成学生无法成为专业人才尴尬情况。薄弱的师资力量电子商务这门课程在同一间大学都有很多系开设的，而各个系之间都是各自管理的。特别是民办大学，为了减少教学经营成本，有时候会出现由非电子商务专业毕业的老师来传授这门课程。很多教师可能无法很好的传授这门课程，因为这不是他们所擅长的专业；因此“半路出家”的电子商务老师也是电子商务教学中一个难题，他们对电子商务的教学还是处于一个摸索阶段。

2.教学中缺少实践环节作为一门实用性的专业技术学科，电子商务课程最大特点就是在于它的实践性；把老师所传授的和在书本上学到的东西应用到实际中去。但是很多时候学校的实验室配套数量不够、计算机设备落后、或者设备运行速度过慢、软件版本不更新等问题；使得学生在具体操作中没有办法认真的完成电子商务的实践活动，无法从操作中领悟和理解老师当节课讲授的内容。学生学习兴趣问题对于一门实践性较高的课程，如果只是一味的讲授课程，学生对这门课程的学习兴趣情绪肯定不高。在教学过程中如何引发学生对这门课程的兴趣爱好也是一大难题。

二、电子商务课程改革建议

1.优化课程优选教材作为培养实用型人才的学校，专业课程的设计不仅要符合现代企业对电子商务人才类型的需求情况，还要符合学校的总体规划要求。目前市面上已经出版了非常多和电子商务相关的书本，可是其中的大部分都是缺乏一个有针对性、系统性的内容设计。电子商务这门课程在一些学校还是一门新学科，所以在教材选取上还是很缺乏经验的；所选的教材很多时候都是过于简单方便教学或者课本内容设计比较杂乱；这样的教材是不能够培养的出真正的电子商务人才。因此在教材上的选择需要兼顾理论与实践两者的结合。随着计算机信息技术的发展，将会有越来越多新的技术和知识产生；学校最好能够把这些新的知识收集起来并创建一个线上学习平台，方便学生学习、实践或者老师编写教材。

2.增强师资队伍建设管理学中有句话叫做“一只狮子带着的一群绵羊可以战胜由一只绵羊带领的一群狮子”，由此可见师资在教学中的重要性。老师的素质高低很大程度直接关系到教学水平和学生的培养。学校可以通过“请进来”和“派出去”的方案来培训教师。“请进来”意思是学校可以邀请社会上或者其他高校一些理论知识比较丰富或者实践能力比较强的专家进行交流；提高教师对这门课的理解和教学水平。“派出去”是指学校选取部分老师派到企业中去学习；在企业中学习中吸取最新的电子商务操作经验。同时还要加强和其他高校间的合作，共同探讨和学习最新的技术和经验。

3.加强实践实训阿里巴巴总裁马云说过“如果我们阿里巴巴员工要招聘电脑技术人员的话，我希望看到的是他有没有在淘宝上使用过，他有没有在阿里巴巴用过，他对Ebay懂不懂，有证书很正常，有证书的人太多了，但是实践过的人太少了”。阿里巴巴总裁这句话说明了实践对电子商务的重要性；在教学过程中要重视学生对实践课重要性意识的培养，鼓励和引导学生自己去思考问题，发现问题并解决问题，充分调动学生的动脑动手能力。由于电子商务实用性的原因，在教学过程中教师可以鼓励学生进行自主创业的方法来引导学生增加对这门课程的兴趣；例如，可以鼓励学生开设淘宝店，让学生通过开淘宝店铺的方式把书本中的理论和实际联系在一起。让学生在开店过程中发现问题和学会处理问题、提高他们的问题处理能力。现在有很多淘宝店铺就是由大学生创建和经营的，他们成功的吸引了消费者眼球并能有机会把所学的知识应用到实际中去体现自身的价值。如果可以，最好还能和部分一线企业建立战略合作关系，不断扩展实习实训基地；企业甚至可以提供货源和发货、售后等服务，学生只需要开一个网店就可以进行创业。在学习的过程中也可以初步体验创业的艰辛和快乐，培养商业意识、实际操作能力。

三、结束语

篇6

实现教学方法转变是关键。教师教学的方法是教与学有效衔接的重要中间环节，得当的教学方法能有效吸引学生的注意，加深学生对知识的印象，并促进学生的自主学习探究。前面分析电子技能课程特点时，强调该门课程集实践性与理论性于一身，因而，教师在教学中要改变传统的“理论是理论，实践是实践”的教学模式和方法，带着学生在实验室里上课，即边教学理论，边实现理论是实践相结合，让学生在有初步了解的前提下，对仪器、设备进行摸索、使用，加强理解和对知识的运用，不仅能有效节省枯燥的理论教学时间，抽出更多实践让学生进行实践体验，同时能极大地提高学生的教学参与度，实现教学的高效性。结合学生实际设置实验，增强能力培养。

电子技能课程教学的最重要部分就是实验，通过实验不仅能有效激发学生的兴趣，调动学生的学习热情，同时还能有效促进教学目标的实现。因而，作为任课教师，要牢牢抓住实验的重要性特点，设计实验内容，有效培养学生多方面的能力。首先，要树立学生的实验观念。中职阶段，学生第一次实现从纯理论教学向实践教学的转变，很多学生存在观念上的不习惯，对实验理解肤浅，认为实验无用，作为教师，要有效利用实验的趣味性和教学高效性的优点，向学生传达实验观念。其次，实验要由易到难。在应试教育中，我们教育学生做题要由易到难，作为实验内容的设计者，我们也应该灌输此项观念，任何事做到循序渐进，才能逐渐完善。除此之外，实验中要多让学生动手操作。

学生的技能学习最主要的途径莫过于自己亲自操作过的实验，在实验设置中，要加强学生的动手操作，将课本中的演示实验和一些小实验，改编为学生自主探索操作的实验，不仅能有效提高学生对课本内容的学习水平，还能有效培养学生的观察能力、操作能力和自主探究能力。教学目标务必分阶段实现，循序渐进。教学目标是指导教学的方向标，作为教学的组织者，教师一定要将教学目标阶段化，才能有效实现学生学习的层层进步。首先，教学中要引导学生掌握基本的理论知识，其中包括一些仪器、器件的识别，设备损坏测试，实验的基本方法，实验规则；其次，引导学生按规范的基本操作要领完成基本的实验，如电路安装和电路测试，形成一定的基本能力；除此之外，对学生的实验设置难度，如进行障碍教学等，以加强学生的综合能力培养，实现学生综合水平的提高。

篇7

（一）教学改革基本思路

将EDA技术最新的科研成果融于课堂教学中，这也是数字电路教学革新最基本的思路，呈现课堂教学方式现代化，并构建非常先进的教学平台以及现代化课堂教学环境。以现代化教学平台为基础，展开课堂教学内容以及方式的革新，构建能提升学生创新精神与能力良好培养的课堂。数字电路课程理论性教学内容是讲关于集成度的，该标准逻辑器件是中小规模集成电路。因为标准逻辑器件所设计的传统数字体系是使用自下向上的设计方式，总体所需的器件较多，并且其电路连接非常复杂，对应的可靠性也不高。用户不能对相关器件功能进行修改，这也就促使修改体系设计难度提升。

（二）教学内容及方式的创新

近年来，电子技术以及计算机技术发展飞速，随着EDA技术的出现及不断应用，促使数字体系设计进入新的阶段。实际上基于标准逻辑器件数字电路有着诸多缺陷，不过运用其展开相关教学也仍是有好处的，其能促使学生很好的了解掌握对应基本原理及知识，教学者也能够很好的向学生讲解其组合逻辑电路与时序逻辑电路的最原始电路，并合理的讲述与其对应的分析及设计方式。想要帮该专业学生打下稳固的基础，还要掌握该学科的最新研究成果及发展趋势，并合理的结合科研成果进行课堂调整及教学内容优化，找寻可行性较高的实施方法以及教学方式。将各类分类元件及较小规模的集成电路内容进行合理精简，重点讲述中规模的对应集成电路和运用，将EAD技术学习列为重点，并将其软件融入课堂教学过程中，进行现场仿真直接性概念演示、分析进程及验证、设计结果，很好的激发学生的学习兴趣并提升教学效果。全方位的引进多媒体教学，并将其与传统方式合理有效的结合，呈现优势互补的良好效果。

二、革新课堂教学理念并确立教学新目标

（一）课堂教学新理念

古往今来，我国的传统教学模式就是以教师为中心，课堂教学大多是理论性教学，内容均是需要验证的。教师可以在课堂上进行实验，给学生一定的实验步骤以及电路图，学生们则是按部就班的验证其对应结果，这样根本激发不出学生的学习兴趣以及积极性，致使其不能将所学的知识综合运用，不能全方位的分析及解决问题。高等教育若是不能满足学生的所有需求，就不能很好的发挥其自身创造力，这样高等教育发展则会停滞。以教师为中心的教学模式不能长此已久，需要全方位的模式革新，务必要将学生转移至模式中心，扼制被动式教学，呈现学生主动式学习的良好模式，构建以学生为中心教师为主导，并着重于学生实践创新能力培养。这样充分的发挥学生的积极性、创造性，提升高等教育的发展。

（二）课堂教学新目标

应不断的强化基础、拓展知识层面、持续提升学生自主学习以及创新能力、发展其个性，并对学生进行因材施教与分流培养，展开启发式创新及各类实验合理结合，软硬件结合、课内外结合、拓展实验性教学，不断培养学生运用现代化的各类设计工具，持续提升学生管理较大规模复杂体系的能力。教育创新的核心力量是教师，务必要在整体教学过程中不断培养学生创新意识、思维以及能力，并很好的激发学生能够提出问题、分析问题以及解决问题，培养这类内在动机的良好形成，促使学生学习自主性及创造性的形成，并运用各类机会指导学生参与并实验，持续培养学生发现问题、分析问题、处理问题的能力。

三、运用多样教学方式

（一）启发教学

问题是学生思维开启的关键，教学者应该通过对应教学情景创设来很好的引导学生进行问题的发现、分析以及处理，在寻找答案的过程中不断提升学生综合能力。启发式教学对新课程的引入最有效，也是应用最广泛的。

（二）互动教学

互动教学有别于传统的教学模式，该方式主要是突出师生之间的互动和学生创造力的良好培养。从学生进入高等教育之后，对应的教学模式以及课程安排是不同于中学时期的，尤其是数字电路基础课程，其授课时间以及间隔时间较长。讲课中教学者及学生互动不到位，学生则会因为课程时间较长从而出现怠学的心理，进而忽略了较为重要的相关知识点，长此已久学生就会因为学不会而出现厌学情况。所以教学者应注重课堂之上与学生的互动，要留有一定的时间让学生进行相关思考、讨论、分析以及总结，促使学生学习主动性的发挥。

（三）任务驱动法

数字电路基础课程最关键的就是实践，所以对于数字电路基础课程教学来讲任务驱动法是个很实用的方式，将各个重要的知识点巧妙的设计成不同类型的小任务，这样学生就知道自己是带着学习任务的，也知道自己要完成怎样的学习目标。教学者在设置学习任务时要保证任何一个任务都是包含着新旧知识以及技能的，进而很好的将学生的学习积极性激发，并保持着这样积极的学习热情。

（四）类比教学

数字电路基础课程会有比较抽象的知识概念，学生们要是没有对应的理论知识基础以及空间想象力，这就在一定程度上影响了学生的深入理解。所以教学者应运用适应的教学方式来辅助学生强化基础性概念理解，这样来讲类比法则是非常有效的一种教学方式，其是将学生要学习的各个知识点及平常生活巧妙的联系，学生则可以通过对比及比较发现相应概念的内在规律，进而很好的激发学生对学习的兴趣。

四、结语

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近几年，我国的电子称重系统从最初的机电结合型发展到现在的全电子型和数字智能型。电子称重技术逐渐从静态称重向动态称重发展，从模拟测量向数字测量发展，从单参数测量向多参数测量发展。电子称重系统制造技术及其应用得到了新发展。国内电子称重技术基本达到国际上20世纪90年代中期的水平，少数产品的技术已处于国际领先水平。国内的电子秤市场中，1009左右量程的电子秤精度一般为0.019即10mg。在研究方法上，电子称重系统的工作原理一般是将作用在承载器上的质量或力的大小，通过压力传感器转换为电信号，并通过控制电路来处理该电信号。其中压力传感器大多数采用电阻应变片压力传感器，由于应变片的体积较小，市场上有多种规格可供选择，而且可以针对弹性敏感元件的形式可以灵活设计来适应各种应用场合的要求，所以应变片式压力传感器得到广泛的应用。但是电阻应变片压力传感器的一个严重缺陷是应变灵敏度、应变片本身的电阻都随温度变化，而且灵敏度随温度变化较大。在不同的环境中，应变片的阻值发生变化，输出零点漂移明显。并且应变片的输出信号很小、线性范围窄，而且动态响应较差，有待进一步开发。在国际上，一些发达国家在电子称重力一面，从技术水平、品种和规模等方面都达到了较高的水平。特别是在准确度和可靠性等方面有了很大的提高。其中梅特勒一托利多公司生产的BBK4系列高精度电子秤精度达到了1mg，速度大约为1次/秒。目前，电子秤在称量速度方面需要进一步的研究。

二、电子秤的发展趋势

电子秤是载于秤的台座、盘、钩上的物品的重量由传感器蠕变反应平衡，而由仪器数字显示的电子衡器。电子秤集机、电、仪于一体，具有多功能、高精度、快速和动态计量、稳定可靠等特征，代表了衡器产品发展的方向。电子秤属于日用衡器，为劳动密集型产品。电子秤产品总的发展趋势是小型化、模块化、集成化、智能化;其技术性能趋向是速率高、准确度高、稳定性高、可靠性高;其功能趋向是称重量的控制信息和非控制信息并重的“智能化”功能;其应用性能趋向上综合性和组合性。

(1)小型化

近几年新研制的电子平台秤结构充分体现了体积小、高度低、重量轻(即小、薄、轻)的发展方向。对于低容量的电子平台秤和电子轮轴秤，可采用将薄型或超薄型的圆形称重传感器，直接嵌入钢板或铝板底面与称重传感器外径相同的盲孔内，形成低外形的秤体结构，称重传感器的数量和位置由秤的额定载荷和力学要求计算决定。钢板或铝板就是秤体的台面，称重传感器既是传感元件，又是承力支点，极大地减化了秤体结构，减少了活动连接环节，不但降低了成本，而且提高了稳定性和可靠性。对中等或较大容量的电子平台秤、电子地上衡，已经出现了采用方形或长方形闭合截面的薄壁型钢，并联排队列焊接成一个整体的竹排式结构的秤体，4个称重传感器分别安装在最外边两根薄壁型钢两端的切口内，安装在称重传感器承力点上的固定支承就是秤体的承力支点，既减化了承力传力机构，又节省了秤体高度，这是一种很有发展一前途的秤体结构。对于大型电子平台秤，可利用有限单元法进行等强度和刚度计算，采用抗弯刚度大的型材和轻型波纹夹心钢板等。

(2)模块化

对于大型或超大型的承载器结构，如大型静动态电子汽车衡等，己开始采用几种长度的标准结构的模块，经过分体组合，而产生新的品种和规格。以5、6、7m长的同宽度3种标准模块为例，由单块、二块、三块到四块分体组合，可以组合成长度为5-28m的22种规格的分体式秤体结构。当然在实际应用中，根据各行业用户的需要，选择其中10余种常用的标准规格即可。这种模块化的分体式秤体结构，不仅提高了产品的通用性、互换性和可靠性，而且也大大地提高了生产效率和产品质量。同时还降低了成本，增强了企业的市场竞争能力。

(3)集成化

某些品种和结构的例如小型电子平台秤、专用秤、便携式静动态电子轮轴秤、静动态电子轨道衡等，都可以实现秤体与称重传感器，钢轨与称重传感器，轨道衡秤体与铁路线路一体化。如秤体与称重传感器一体化的便携式静动态电子轮轴秤，多用硬铝合金厚板制成。其结构原理是经过固溶热处理强化的铝合金板，或通过在4个角上钻孔和铣槽分别形成4个悬臂梁型称重传感器;或在铝合金板的底面铣出多个对称的盲孔和盲槽形成整体剪切梁型称重传感器。这就使得秤体与称重传感器合二为一，即铝合金板既是秤体台面又是一个大板式称重传感器。以后者结构的10t便携式动态电子轮轴秤为例，其尺寸为720mmx550mmx32mm，重量约为23kg。

(4)智能化

电子秤的称重显示控制器与电子计算机组合，利用电子计算机的智能来增加称重显示控制器的功能。使电子秤在原有功能的基础上，增加推理、判断、自诊断、自适应、自组织等功能，这就是当今市场上采用微机化称重显示控制器的电子秤与采用智能化称重显示控制器的电子秤的根本区别。

(5)综合性

电子称重技术的发展规律就是不断的加强基础研究并扩大应用，扩展新技术领域，向相邻学科和行业渗透，综合各种技术去解决称重计量、自动控制、信息处理等问题。例如在流量计量专业，如果按照传统的理论和方法建造一套标准大流量测量系统，价格相当昂贵。如果采用称重法即质量流量法，只要将重量和时间测量准确，大流量的测量问题就迎刃而解了。对某些商用电子计价秤而言，只具备称重、计价、显示、打印功能还远远不够，现代商业系统还要求它能提供各种销售信息，把称重与管理自动化紧密结合，使称重、计价、进库、销售管理一体化，实现管理自动化。这就要求电子计价秤能与电子计一算机联网，把称重系统与计算机系统组成一个完整的综合控制系统。

(6)组合性

在工业称重计量过程或工艺流程中，不少称重计量系统还要求具有可组合性，即测量范围等可以任意设定;硬件能够依据一定的工作条件和环境作某些调整，硬件功能向软件方向发展;软件能按一定的程序进行修改和扩展;输入输出数据与指令可以使用不同的语一言和条形码，并能与外部的控制和数据处理设备进行通信。

三、我国电子秤的不足

现有便携秤和电子秤的不足现有的便携秤为杆秤或以弹簧压缩、拉伸变形来实现计量的弹簧秤，居民用户使用的基本是杆秤。弹簧秤制造工艺要求较高，弹簧的疲劳问题无法彻底解决，一旦超过弹簧弹性限度，弹簧秤就会产生很大误差，以至损坏，影响到称重的准确性和可靠性，只是一种暂时的代用品，也被列入逐渐取消的行列。与弹簧度盘秤相比，台式电子计价秤具有反应灵敏、准确度高、功能齐全、显示直观、使用方便等特点，在商业贸易中的使用已相当普遍，但又存在较大的局限性:体积大、成本高、需要工频交流电源供应、携带不便、应用场所受到制约。而月，目前台式电子秤行业混乱、无序的状况也引起了国家有关部门的高度重视。台式电子秤产品质量一直上不去，近年来抽样合格率一直徘徊在40%-65%，2003年抽样合格率仅51%。台式电子秤产品质量国家监督抽查结果表明，我国台式电子秤产品质量合格厂一家的技术水平已达到国际先进水平，通过JJG555-96《非自动秤通用检定规程》(JJG555-96《非自动秤通用检定规程》被国内衡器行业喻之为“衡器圣经”，在技术内容上等效采用了OIMLR76国际规程。JJG555-96经过全国范围的宣传，已普遍被国内同行所接受，为我国非自动衡器的标准、规程与OIML的接轨奠定了基础，是目前我国非自动秤的唯一通用计量检定规程。

篇9

1.1实践教学考核项目欠科学。目前实践课成绩评定主要参考以下几个方面：学生的出勤率、在规定课时内完成实践项目的情况、实践教学设备是否完好、实践报告的撰写提交情况。然而，对于学生发现问题的能力、针对所发现问题解决的能力等反映学生创新意识、创新素质的考核项目却未能体现。考核项目的不科学致使学生在参与实践课时存在很大惰性。针对鹤壁汽车工程职业学院高职汽车电子（以下简称汽车电子）专业2013-2014学年第二学期开设的《汽车电控系统实习》课程，从实践教学目的、实践操作、实践环节出现的问题及解决方案的设计四个方面就实习学生学习目的性进行调查。从随机抽取的汽车电子1206班部分学生调查结果可以发现：超过半数的学生对实践学习的目标较为明确，能够认识到参与实践课学习之前需要掌握哪些理论知识、通过实践验证了哪部分理论知识，并能够按照教师要求较好完成实践步骤。但是，也存在实践目的性不明确、盲目参与实践的学生，统计发现这部分学生约占学生总人数的20%左右。

1.2实践考核内容有待优化。当前高职实践课程教学内容大多由理论课程内容演变而来，两者密切相关，实践课程的辅主要体现在：

1.2.1考核方式相对独立。由于实践课课时相对于理论课偏少，且通常采取单独考核方式，因此考核结果难免有失偏颇。

1.2.2考核内容缺乏创新性。在实践课时有限的前提条件下，验证性考核内容占据了实践考核的半壁江山，而真正能够培养学生创新思维、创新素质的设计和综合性实践占比却很小。这种考核方式势必导致学生的思维定势，不利于其创造性的发挥。

1.2.3考核对象被动性。学生依据教师讲解的原理、操作步骤、设备使用方法按部就班地进行实践，几乎没有主动思考的机会，处于被动实践的地位。对于在实践环节出现的问题，学生解决的情况如何、是否有助于培养学生的创新能力、是否有利于发挥对后续课程的指导作用在实践考核中均未得到体现，严重制约着学生综合能力的发展和培养。

2实践教学内容新特点

2.1独立性与系统性相结合。实践教学在汽车电子专业中占有极其重要的地位，因此，应对教学计划进行调整，整合专业理论课和实践课的学时分配，改变以往实践课作为理论课的依附，处于从属地位的状态，对实践课进行单独设课，使之成为独立的课程体系。此外，要加强实践课对于后续课程的指导地位，前后实践项目应形成完整的课程体系。

2.2验证性与设计性相结合。实践教学内容的设计应本着“以学生就业为导向、以培养复合型高技能人才为目标、以综合能力培养为本位”的原则，一方面要有利于学生对教材理论知识的巩固消化；另一方面应增加设计性、综合性实践项目，强化对学生基本能力基础之上的专项能力、综合能力、岗位能力的培养，提升其就业能力。

2.3知识性与能力性相结合。传统的以反映实验原理、实验目的为重点的单纯知识性实践内容被逐渐淡化，取而代之的是反映学生学习能力的实践预习、实践操作、实践数据处理分析、实践报告撰写等方面相结合的实践内容。

2.4专业性与职业性相结合。实践考核的内容除了要体现学科专业特点，更应注重对学生职业综合素质的培养，提倡按照职业实际的工作任务、工作情景组织实践课程，形成围绕工作过程的“综合性”实践内容体系。

3开放式实践考核模式

3.1考核模式的依据。实践考核应着重肯定“实践教学的整体性、学生群体的差异性、师生交互的双向性及学生实践的主体性”，以上述思想为依据，采取“统一要求”与“差异区分”相结合的考核模式。为了克服传统实践教学中教师“填鸭式”讲解操作、学生“机械式”被动模仿的弊端。“开放式”的实践教学要针对高职实践教学的新特点。在教学过程中，教师应扮演好导师的角色，只为学生提供完成实践任务必须的实践材料并提出实践要求，具体的实践方案的制定、时间步骤的安排、实践操作的完成均应由学生自己承担。学生成为实践学习的主体，教师只是起到了积极引导的作用。这一素质教育和创新教育思想的确立，使得学生在实践过程中不再过分依赖于教师的“指导”，而是被给予了更多“独立思考”的机会，从而有效地培养了学生的创新能力和创新素质。

3.2考核模式的实施。开放式实践考核模式在具体实施过程中应本着“统一要求”与“差异区分”相结合的原则，着眼大众，突出个体，具体实施模式如下：首先，针对所有参与实践课的学生采取统一考核方式，在实践课程结束之后安排学生参加与理论考试同等效力的实践操作考试和笔试，全面考查学生实际动手能力和创新素质，以检验所有参与实践课程学生完成教学目标的情况。“统一要求”的考核模式采用“微观专业考核”+“宏观能力测试”考核办法。“微观专业考核”具体包括实践目标、实践操作、实践过程中出现问题的分析及问题解决方案的设计四个方面的学习情况测试，通过对2013-2014学年第二学期汽车电子专业1206班的《汽车电控系统实习》考核测试，发现：90%以上的学生理解实践前应具备的理论知识，实践验证了教材中哪部分理论；能够按照教师的要求较好完成整个实践过程操作。对于“宏观能力测试”，则是在学生具备了扎实的理论基础后，考查学生组织管理能力、解决实际问题能力的测验。在已完成实践任务的学生中抽选数名作为辅导教师指导其他班级实践课的学习，通过指导其他同学，这些具备辅导教师身份的学生专业理论更扎实，技能操作更熟练，组织管理能力得到了相应提升。其次，由于学生之间存在个体差异，每个学生的知识接受能力和思维反应能力有差别，完成实践任务所需的时间不同，在规定的课时内对实践内容的掌握程度必然存在差异。高职教育倡导大众化与高等化相结合，所以“差异区分”的考核对象应回归到实践知识掌握牢固、实践动手能力强的学生之中。针对学生在实践过程中发现的问题，教师应从专业角度给出问题解决的方向，通过教师的指导，学生能够更深入地理解知识应用背景，并将知识点重新整合，并提出更有价值的观点。通过将“开放式”实践考核模式应用于汽车电子专业，发现“差异区分”的考核模式提升了学生学习的主动性，这可以由学生参加汽车维修工资格考试的人数及考试通过率得到验证。此外，该考核模式培养了学生的创新素质和创新能力，该校汽车电子专业学生参加2012年河南省职业技能大赛汽车检测与维修项目比赛获得了第三名的好成绩，这与实践教学考核模式的改革息息相关。

4结语

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电子技术实验、就实践教学而言,它是一门实践性、技术性很强的专业基础课,它强调其工程性、应用性与实践性。其目的应是培养具有创新意识和创造能力的电子工程技术人才。所以，培养学生的动手能力及创新能力是中等职业教育实验教学的重要目标,学校应在实验教学中打牢基础,逐步提高这种能力。首先,实验教学具备验证基本理论知识的功能,即验证性实验,这部分实验一般以各章节为基本内容,使理论知识得到进一步的巩固;其次是综合性实验,这部分实验的目标是在验证性实验的基础上增强学生对一章或多章,甚至是结合其他科目内容的归纳总结;最后是设计性实验,其目标是在掌握理论知识并能综合运用的基础上设计出具有创意的较高水平的小设计类实验,培养其创新思维能力。总之,中等职业学校电子技术实验教学的目标应包括:(1)让学生掌握与电子技术相关的基础理论知识和技能,熟悉基本实验原理,对电子技术学科有一个完整的、科学的认识,熟悉和掌握与电类工程专业应用密切相关的科学实验方法和技能;(2)了解科学发展的逻辑与科学研究的基本方法;(3)培养从事技术革新、技术改造和新产品开发等方面具有初步创新设计的能力;(4)逐步养成严谨的科学态度、科学的思维方式以及社会责任感。

二、电子技术实验教学的现状

从教学体制上看：在实际的实验教育中,电子技术实验附属于相应的理论课，实验教学学时多年来一直为时,约为总学时数的14%,任课教师普遍认为实验学时偏少,不能充分完成预定实验计划。同时，验证性实验所占的比例较高,实验题目和内容相对最新的科技发展水平及市场化需求具有较大的滞后性,教学实验体系与工程实际脱节,不能及时反映现代电工电子发展的最新成果。

从管理体制上看：由于各方面普遍不重视实验课，上级投入经费少、人员稀缺、仪器设备紧张等问题不能及时解决。实验课多数是辅助理论课的教学，在教学方式、教学内容和教学进度等方面受理论课制约。实验室规模小，人力、物力分散，实验教学队伍稳定性差，很难保证有一个相对稳定并能够深入开展实验教学的环境。

从教学过程上看：在目前中等职业学校的教学模式中，实验教学的课时较少且通常处于理论教学的从属地位,其内容也多为验证性的,很少形成完整的实验教学体系。同时,教师在详细讲解实验方法、步骤后,还要做一次演示实验,这样在课时本就不足的情况下，不仅浪费时间,而且不利于培养学生的创新思维能力。

三、深化电子实验教学改革的对策

1.改进实验设备,加强对学生实践能力的培养

选什么类型的实验设备,将直接关系到对学生实践能力的培养。鉴于此,在选购电路电工实验台时,学校应选择可由学生自己搭建实验线路、又能看到实际元器件的实验设备,这样可以大大加强学生对线路连接的感性认识,也为学生认识具体的电气元件提供条件。

2.建立一支高素质的实验型教师队伍

实行开放性实验教学，对实验教师和专业教师业务素质的要求较高。实验教师和专业教师除了要有必要的理论知识，还必须具备较强的动手能力和创新意识。电子技术发展迅猛，实验教师和专业教师必须及时学习和掌握新知识、新技术、新方法。只有这样才能指导学生设计出一个比较好的产品。因此，实验教师和专业教师必须不断学习，采用自学或进修的方式提高自身的业务水平。这样，拥有一支强有力的、稳定的实验教师和专业教师队伍才能保证电子技术实验教学更好地为培养目标服务。

3.革新管理理念,全面吸引学生

部分学校现有的创新室基本上只能做备用实验室,是否运转全凭学生的主动性。为了全面提高创新室的吸引力,拟定创新室形式上由专人管理,内容上由相关教师共同负责。具体为:学生上课时间和晚上自修时间,创新室应能随时开放,并提供学生所需器材和负责仪器维修;学生所做题目,一部分由实验中心邀请相关教师设计,其中包括将历年电子大赛题目分成若干小块,另一部分由学生自行设计,题目内容以综合设计性为主,其可行性需经指导教师论证,以免造成不必要的浪费;创新室开放时间、运行方式及准备的实验项目应随时公布于学生,以便学生提前准备讨论。

4.加强与兄弟院校“同行”的合作与交流是促进实验教学能力提高的有效途径

要提高实验教学的质量,就必须与实验、教学、科研能力强的兄弟院校的“同行”合作与交流。目前,合作与交流困难主要集中反映在教师间的实验教学、科研能力与水平存在着“差距”而产生的“屏障”。要缩短“差距”、消除“屏障”,首先要加强自身“内功”的“修炼”,提高实验教学的能力和水平,缩短与兄弟院校的“差距”。其次要积极主动地与实验教学和科研能力强的兄弟院校建立一种有效的、广义上的“联姻”机制,这种“联姻”机制是一种“紧密”与“松散”相结合的方式。“松散”型主要是通过教务部门在某些学科领域有方向性、有目的性、不定期地与兄弟院校的教师、专家、学者建立“友好联姻社”并进行联谊活动,为教师建立合作与交流的“桥梁”和“纽带”。而“紧密”型则是通过选拔本部门的培养对象进入水平较高的兄弟院校进行“深造”、“进修”。

总之，实验教学是学生实践的重要环节,也是能力培养的重要环节，这点对中等职业学校来说显得更为重要。因此，学校必须是要发挥人的主观能动作用,调动教与学两方面的积极性,并根据目前的实际情况,因地制宜,加以不断的探索试验,才能取得满意的效果。

【摘要】传统的电子技术实验教学方式和思维模式仅仅停停留在辅助于理论教学的层面上，已经跟不上电子技术行业的发展速度和方向，不利于培养学生的综合动手能力和实践创新能力。本文以电子技术实验教学的目标为切入点，研究了电子技术实验教学的问题和现状，并提出了有针对性的建议和对策。

【关键词】电子技术实验教学现状与对策

参考文献：

[1]杨泽富.电工基础实验教学改革的研究[J].2006,(10).