時間：2022-03-24 09:58:48
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇通信電子線路論文，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
論文關鍵詞:高頻電子線路 教學改革 理論教學 實踐教學
論文摘 要:本文結合教學中的實踐和體會，從理論教學和實踐教學兩個方面對《高頻電子線路》課程的教學改革發表了看法。旨在通過改革提高學生學習興趣，培養學生實踐能力。
《高頻電子線路》是電子信息工程、信息工程等相關專業的一門重要的專業基礎課，也是從事通信、電子等相關領域研究開發人員必須了解的基本知識[1]。因此，學好高頻電子線路不僅對學生學習其他專業課起到關鍵的作用，而且對學生的就業也大有裨益。
《高頻電子線路》是一門理論性和實踐性很強的課程。內容抽象，理論性強，專業術語、名詞概念較多，又與實踐密切相關，學生普遍反映內容寬泛，難于掌握。如何讓學生了解并掌握高頻電子線路的知識，培養學生的分析與設計能力，是該課程教學改革急需解決的問題。
1 理論教學
1.1 把握整體
《高頻電子線路》以無線通信系統為主線，理論內容主要包括發送系統和接收系統各部分電路的工作原理及性能分析。很多學生對這門課的認識只是幾種電路，而對這些電路與通信系統的關系卻很惘然，因此為了使學生對本課程有個整體的認識，應在緒論部分詳細介紹發送系統和接收系統的工作過程，以及各部分電路在系統中的地位和作用，這樣可以使學生一開始就能夠把握住整體，在學習后續章節時有個明確的方向，不至于使各個章節之間各自獨立。
1.2 突出重點難點
《高頻電子線路》所涉及的內容很是廣泛，為了便于學生抓住本課程的要領，教學中要總結出各部分的重點和難點，反復強調，認真分析，注重練習，將重點貫穿于整個教學的始終。
例如，調制與解調是《高頻電子線路》中的重要內容。在介紹本部分內容時應通過淺顯易懂的例子使學生先掌握調制與解調的概念，然后再介紹調制與解調的原理，最后再是具體的調制與解調電路。整個過程中需要通過分析乘法器的非線性特性來講述調制與解調的特性。但分析乘法器的非線性特性只是其中的工具，重點不應放在如何分析乘法器的非線性特性上，關鍵在于學生對調制與解調概念的理解以及原理的掌握，在介紹調制與解調電路時也要與原理相對照，更便于學生認識調制與解調電路的工作過程。
另外，在分析各部分電路的性能指標時，應適當減少不必要的公式推導，避免講述具體電路時夾雜繁瑣的數學計算，減輕學生的負擔，突出各部分的重點。
1.3 豐富教學手段
多媒體教學作為一種全新的教學手段，以其生動、直觀、活潑等特點，給教學改革注入了生機，對教學的輔助作用是不言而喻的。對《高頻電子線路》這門課來講，如果能夠利用多媒體使其中抽象枯燥的內容變得生動形象必定會激發學生的興趣，再加上老師的正確引導，課堂也會變得生機盎然。例如，信號的調制解調過程，通過多媒體演示，再結合動畫，能夠讓學生清晰地看到信號的演變過程，從而加深學生對該過程的認識。但是對重要公式、關鍵電路分析等內容，應通過板書邊寫邊講，避免幻燈片給學生造成的視覺疲勞。
各種EDA軟件的出現也為高頻電子線路的教學注入了新的元素[2]。如PROTEL，ORCAD，PSPICE，MATLAB等，利用這些軟件可以搭建試驗平臺，通過仿真將各部分電路的波形生動形象地展示給學生。也可以使電路以及參數的變更更加靈活，學生能夠更清楚地掌握電路的工作原理以及參數設計，從而激發學生對電路分析與設計的興趣。
課堂教學之余，也要結合課后答疑及作業情況來進一步調整教學。充分利用校園網的資源積極開展網絡教學也是豐富教學手段的一種形式。
總之，多種教學手段相配合，可以很大程度上提高學生學習興趣，達到最佳的教學效果。
1.4 更新教學內容
傳統的以分立元件為基礎的電路教學已經不能夠適應現代電子技術的發展。現代電子設備中小信號諧振放大器、高頻功率放大器、角度調制與解調等都已集成化，因此在高頻教學過程中可以采用簡單典型的分立元件電路來分析各部分電路的工作原理，但在結合實際時應增加新技術的介紹以及典型的集成電路模塊的分析等內容，將分立元件電路的教學服務于集成電路的應用，從而開闊學生視野，拓展其知識范疇[3]。
2 實踐教學
實踐教學是《高頻電子線路》課程中的一個重要環節，是提高教學質量的不可或缺的手段之一。許多抽象的、復雜的概念必須借助實踐才能獲得更清晰的、更深入的理解，而在實踐中獲得的豐富知識和經驗也會加深學生對理論教學內容的理解。實踐教學的改革，可以從兩個方面做起。
2.1 培養學生實驗興趣
目前高頻電子線路實驗課程中普遍采用高頻電子線路整機實驗箱，實驗箱中都是已經設計好的模塊電路，主要是配合理論課程而設計的驗證性實驗，學生的任務只是連接電路、測量輸入輸出，結果使得學生逐漸失去了興趣，做實驗時敷衍了事[4]。因此，除了驗證性實驗，應在實驗課中加入學生感興趣的綜合性或設計性實驗。例如，調幅信號的調制與解調實驗中調制信號是通過信號發生器產生的，若改用音頻信號作為調制信號，在解調電路的輸出端接入揚聲器，通過揚聲器的輸出能使學生更直觀地感受實驗結果，極大提高學生的學習興趣。
2.2 提高學生動手能力
除了基礎性的實驗課程之外，在實踐環節中還應該加入可以增強學生動手能力以及創新能力的課程設計、科技創新等內容。例如，組裝一臺簡易的收音機套件或無線對講套件，看似簡單，但通過組裝過程不僅提高了學生的動手能力，還能使學生把套件中的各部分電路與高頻電子理論課中涉及的電路相對應，加強了理論知識的掌握，更重要的是會對無線通信系統的認識產生質的飛躍。在學生掌握了通信系統的各個環節之后，還可以讓學生嘗試一些高頻電路設計，如小功率的調頻發射機設計、調頻接收機設計等[5]。使學生學會將高頻單元電路組合起來實現滿足工程實際要求的整機電路的設計與調試方法，從而提高學生分析問題、解決問題和設計電路的能力。
從實際效果和今后發展趨勢來看，實踐教學環節的加強將更有利于學生加強對理論知識的理解、培養動手和創新的能力。
3 結語
信息技術的飛速發展使得《高頻電子線路》的教學改革刻不容緩。作為專業任課教師應從理論教學和實踐教學等各環節綜合思考，不斷調整教學思路，改善教學方法和手段，重視實踐教學，努力把學生培養成善于將理論與實踐相結合的專門人才。
參考文獻
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自計算機和集成電路出現后，通信技術得到了迅猛發展，以3G移動通信和WLAN為代表的現代通信技術的應用普及，使得通信工程日漸成為發展最快和最具影響力的專業之一,與此同時，技術的發展和更新也對該類專業人才的素質提出了更高的要求，近年來在招聘中出現了一個現象，用人單位更傾向于電子競賽中獲獎的學生，所以提高學生的動手能力和實踐水平，就可能獲得更多更好的就業機會，而主要承擔專業人才培養任務的高等學校也必須要緊跟上技術的步伐，不少學校在通信專業的實驗實踐教學方面進行了一些探索。山東科技大學是一所應用型本科院校，根據學校特點，我們對專業階段的除課程中包含的實驗以外的實踐類課程做了一些調整和內容改革，將以往依賴于軟件仿真和硬件小系統設計的內容，變成以完成單元電路的設計，子系統設計到涵蓋物理層、數據鏈路層乃至網絡層的完整系統設計的相互之間緊密聯系的、層層遞進的系統化設計，目的在于開拓學生的專業視野，使他們真正感覺到通信系統是軟件和硬件的統一體，不僅包含振蕩器、調制器等硬件電路，也包含編碼、協議等軟件程序，對將來從事專業技術工作有一個全面的、深層次的認識。同時也讓學生完成通信系統從單元模塊到功能子系統再到完整系統最后到通信網絡的完整認識。
2實踐課程內容的設計思想
通信工程專業自第四學期進入專業課程階段，專業階段實踐類課程（除課程當中的實驗課以外）包括：單片機原理課程設計、信號與系統課程設計、高頻電子線路課程設計、生產實習、通信原理與系統課程設計、專業方向課程設計和創新性實驗。由于單片機原理課程設計和信號與系統課程設計屬于基礎課，因此本次規劃只涉及其余的5門課程。原先這5門課程設計的內容主要有：（1）高頻電子線路：等幅調制發射電路仿真設計以及收音機組裝與調試；（2）生產實習：電視機組裝與調試；（3）通信原理與系統課程設計：MATLAB仿真驗證編碼和調制原理；（4）專業方向課程設計：通信系統方案設計；（5）創新性實驗3個，分別在第4、5、6學期，內容由指導教師自選。在專業實踐教學的調整和構建中，設計了分層次漸進的體系結構，遵循“基礎理論知識學習—電路設計能力培養—系統設計能力培養”的實踐教學培養思路，同時基于一體化的考慮，規劃了統一的設計任務，即設計一個完整通信系統：多個無線傳輸站點構成的多點對多點的基本通信網絡。各課程在這一統一的任務下，承擔不同的子任務，如無線收發模塊設計、糾錯編碼、網絡協議設計等。對所涉及課程任務進行統一設計的好處如下：（1）完整系統的設計。經歷由細節到整體，由電路單元到功能系統的設計過程，使學生了解針對不同層次的功能實現需要不同的設計思路。（2）節省實驗經費。一體化任務設計，使前期課程的設計成果，可用于后續的設計，如無線收發信機，可以用于構建數字編碼通信系統。（3）避免知識的重復。以前的課程設計在內容上出現不同程度的重復，去掉重復部分后可節省時間學習其他新知識。
3一體化課程規劃和層次化內容設計
按照課程時間計劃，課程設計和生產實習按時間先后依次是：高頻電子線路課程設計、生產實習、通信原理與系統課程設計、專業方向課程設計，其時間順序和所屬的層次如圖1所示。創新性實驗分3個階段，分別設在第4、第5、第6三個學期，完成不同的任務。調整后高頻電子線路課程設計主要是驗證上變頻、下變頻以及振蕩器的工作機理，用MultiSim構建電路，并進行仿真；生產實習是讓學生學會電路圖紙和PCB版圖制作，設計和制成無線收/發信機電路板；通信原理與系統課程設計的目的是實現點對點通信系統，任務是調試收/發信機、信道糾錯編碼設計等；專業方向課程設計的目的是用收/發信機模塊和控制終端構建RS-485總線結構的網絡或是簡單的ALOHA網絡。
4課程體系改革措施
為保證一體化實踐課程教學任務的順利實施，采取了以下措施：（1）打破課程界限，設立可分解的綜合任務。將整個實踐課程內容設計為一個統一任務，即建設一個通信網絡系統，但各個課程的任務又是相對獨立和完整的一個子任務，前期課程的設計成果用于后期課程的任務系統的建設。（2）專業實驗室全面向學生開放。由于課程設計環環相扣，前期設計的成果就是后續設計內容的基礎，因此本次課程設計必須成功才能進行下次的設計，而且性能越好下一級課程設計成功的可能性越大。為了保證設計任務順利進行，開放有關實驗室為學生提供實驗場所。（3）設立專門的團隊從頭至尾全程負責。整個課程體系設置成一個大的綜合任務，前后之間緊密聯系，因此，指導教師必須要對此次設計之前和之后的任務非常清楚，這樣才能保證整個設計任務的順利實施，為此成立專門的實踐課程教學團隊負責整個任務的實施，每位教師都要熟悉流程中所有任務內容。
5課程內容改革實施效果
通過對2009、2010、2011級本科生的實施效果來看，學生的學習成績和能力獲取方面有明顯改善。（1）拓寬了學生對專業知識和專業領域的認知視野，加深了他們對專業課程之間以及課程與具體工程實際之間關系的理解，激發了學生對本專業知識的學習興趣，他們在信息論與編碼、通信原理等理論課程的成績都有明顯的提升。（2）提高了學生的工程實踐能力和科研素質。改革后的課程體系和內容，對學生掌握學以致用的能力的提升作用頗為明顯。學生在進入畢業論文階段，其動手能力表現得到導師們的一致認可。（3）彌合了通信技術理論和工程實踐的裂隙。通過改革實踐課程，可以一定程度上彌合課程的課本知識是與工程實踐相脫節的裂隙，與工程實際的銜接也激發了許多同學課外實踐的興趣，近年來，越來越多的通信專業學生利用課余時間或暑假進入實驗室進一步拓展學習。（4）多名學生在近幾年參加山東省大學生電子設計競賽、全國電子專業人才設計大賽、全國大學生電子設計大賽、“挑戰杯”創業大賽、全國信息技術大賽、山東省機器人大賽等各級電子設計競賽、創新性項目中獲得優異的成績。（5）畢業生就業崗位層次有了很大提升。實施教學改革后，除去考上研究生的同學外，有一批學生進入通信設備公司，從事技術含量較高的研發或設備技術支持工作，就業工作崗位層次明顯提升。
6總結
論文關鍵詞：獨立學院 通信原理 教學思路 教學方法
論文摘要：以提高獨立學院多元化人才培養質量為目標，結合大連理工大學城市學院的教學實踐，通過分析課程及學生的特點，從內容、形式及方法等方面探討了獨立學院的“通信原理”課程教學，以期找到在獨立學院環境中電子信息工程專業高素質多元化人才的培養方法。
通信原理是通信、電子信息工程等專業重要的必修課程,所包含內容不僅需要在模擬電子線路、數字電子線路等專業課的基礎上進一步深化理論,而且和實際應用聯系緊密,具有很強的實踐性。更為重要的是,此課程使用的問題研究思路和分析方法對后續其他課程的深入學習及實際工程問題的解決具有重要作用,是電子信息工程專業中具有承接作用的核心課程。
通信原理課程教學具有內容多、數學公式多、理論性強等特點,是電子信息工程專業公認的“老虎”課程。獨立學院學生中雖然也有個別高考發揮失常的優秀學生,但是大多數的學生表現出學習習慣不好,基礎知識掌握不扎實和學習能力較弱等特點。因此,如何針對基礎差的學生保證其基本教學質量的同時,又能為優秀學生的充分發展提供良好的條件,實現學生的多元化教育,是獨立學院“通信原理”課程教學面臨的首要問題。
1面向獨立學院的教學內容組織
1.1 有針對性地精煉教學內容,實施多元化遞進式教學
通信原理課程理論性強,涉及內容多且數學味道濃郁,是一門讓多數本科生都感覺學習吃力的專業課程。依據獨立學院已有的教學經驗,如果采用傳統的授課方式勢必會使學生難以掌握。對此,我院按照對學生能力的把握,以學生能力培養為準則,從學生的實際情況出發,因材施教,將課程內容按照難易程度和重要級別進行了層次劃分,制定了遞進式的教學策略,以保證教學內容與學生能力的匹配。此策略突出強調對于基本概念、定理及方法的掌握,同時兼顧對深層次內容的介紹,解決了課時少,內容多的矛盾。
遞進式教學策略將課程內容劃分為核心層、進階層和擴展層。核心層為教學重點內容,包括基本概念、定理和結論。這一部分要求學生必須理解掌握,且能夠做到舉一反三。進階層為需要一般掌握的知識,在實際講授中簡化數學推導,重點加深學生對結論理解并強化對結論的應用。擴展層包含需要了解的知識,講課時點到為止。如此,可以使大部分學生掌握課程中的基本原理,滿足教學質量的要求。同時,針對準備進一步進修的優秀學生,在進行三個層次的學習外,在內容的深度和難度上加大培養力度。比如,可在課程教學中進行相關考研題的思路講解,并在課后布置適量與考研相關的擴展作業等。
1.2 系統化地引用理論知識,推動學生形成完整認知體系
通信原理中的理論方法是對前期的電路、模擬電子線路、數字電子線路、通信電子線路、信號與系統等專業基礎課程的綜合運用,只有對前期知識融會貫通,才能實現對通信原理課程內容的真正理解。
因此,我們在教學中緊緊圍繞這個宗旨,將通信過程中的各種理論方法按照其應用場景轉化為對已學課程內容的實際應用案例,使得學生既能鞏固已學知識,又能學會將理論用于實踐的方法思路,去除以往普遍存在的“課程無用”這一錯誤印象。此種內容組織方式使得學生能夠從解決問題的過程中體會到“征服”難題的,從而使學生加強了對專業的認識。
2多種教學形式綜合應用
課堂講授是理論學習的主要渠道,應循序漸進,逐步啟發引導學生主動思考,促使其形成主動學習的動力與習慣。通信原理課程理論性強、內容多,在授課過程中,僅僅依靠教師講,學生聽這種“填鴨式”的教學是不夠的。應將多種教學方法相融合,循序漸進地引導學生思考及學習。
2.1 適度使用多媒體教學
適度使用多媒體教學,將多媒體教學與傳統教學有機地融合。多媒體課件具有信息量大、形象直觀等特點,可以加快教學進度,讓學生集中精力對課程內容進行理解消化。近年來,越來越多的教師選擇放棄傳統教學方式而改用多媒體課件進行課堂教學。但是,獨立學院的通信原理課程教學實踐表明,不能過分依賴多媒體教學而放棄板書教學,此教學經驗對于獨立學院教學的作用和意義更為突出。
相對于重點大學的本科生,獨立學院學生學習基礎相對薄弱,對于公式推導及定理證明等理論內容的學習較為吃力,難以快速接受新知識。獨立學院學生的惰性也表現得更為明顯。雖然教師可以通過使用多媒體教學的方式為學生節省課堂教學時間,但是我們通過調查發現其效果與初衷是背道而馳的：因為在課堂上僅有視覺和聽覺的刺激而沒有動筆的行為環節,很多學生容易出現思維溜號的現象而無法跟上課堂的教學速度；在獲得教學課件后,又往往將其束之高閣。如此,其學習效果反而不好。
因此,獨立學院的通信原理課程教學應將多媒體教學與傳統教學有機結合。板書教學過程可以促使學生通過記筆記的行為環節加深對理論的記憶,也讓學生在書寫過程中有更多的時間進行分析思考；對于某些既是重點內容又抽象難懂的知識點,在理論講授的同時使用多媒體進行動畫展示或者仿真分析,就能使學生對所學知識有一個更加形象生動而又透徹的理解,提高學習的興趣和熱情。
2.2 理論與實驗有機結合
單純的理論學習是很難掌握通信原理課程精髓,必須輔以適當的實驗,對習慣于感性認識學習方式的學生更是如此。同時,針對當前的社會需求,眾多獨立學院也突出強調對于學生實踐能力的培養。為此,針對獨立學院通信原理課程的教學更應強調實驗環節在教學過程的作用,通過實踐激發學生學習熱情,通過感性認識推進理性認識。
當前,我院的通信原理課程實驗分為計算機仿真和硬件實際操作兩部分。計算機仿真可以讓學生將所學的理論知識通過計算機真實的再現出來,而不用擔心損壞器件、儀器設備等問題,從而可以鼓勵學生大膽嘗試,極大地調動了學生學習的熱情和積極性、使學生從“讓我學”轉變為“我要學”,真正做到積極思考、主動學習。實際操做部分以驗證性硬件實驗為主,使學生能通過真實的體驗進一步增強信心。在課程教學中也鼓勵學生進行自主設計性實驗,增強了學生綜合運用知識解決問題的能力。
3重點突出,強調思維方法培養
理論知識的生命力在于其解決實際問題的可用性。對應的,人才的能力不是取決于記住了多少知識點,而是體現在是否能夠使用恰當的方法正確運用理論知識。通信原理課程的初學者如果沒有經過一定的鍛煉,基本都會出現遇到問題無法解決的情況,這對于基礎本已薄弱的獨立學院學生更加突顯,容易造成學生因為過多的難題產生厭學情緒。
為了解決這一問題,我們強調采取講練結合,強化典型題分析的方式。對于重點的內容講清、講透,同時對相關部分的經典例題講方法,講思路。最后再將所涉及部分的內容結合實驗或實際工程進行進一步分析說明。讓學生在掌握了系統理論分析后,更了解系統在實際工作中起到的作用,充當的角色。
教學實踐表明,此種教學方式不僅能使學生易于接受,同時也讓教學變得更加深入。
4結束語
本文通過分析通信原理課程及學生的特點,從內容、形式及方法等方面對獨立學院通信原理課程教學建設進行了探索,探討了符合獨立學院客觀實際特點的課程教學方式方法。教學實踐證明,這些方法可以有效調動學生學習的積極性和主動性,有利于培養學生的自學能力,提高學生自身的綜合素質。
盡管如此,我們也清醒地認識到,隨著通信技術的不斷更新和應用領域的日益擴大,如何更好地因材施教,進一步提高教學效果和水平是獨立學院教學工作者應該探索和思考的問題。
參考文獻
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關鍵詞：高頻實驗;Multisim;高頻小信號放大器
1.引言
《高頻電子線路》是無線電技術類專業的一門主要技術基礎課，是理論和實踐性都很強的課程。傳統的實驗模式為使用高頻試驗箱，以功能模塊的形式進行實驗。每個或幾個模塊可完成一個驗證性的實驗。模塊內部的電路已經搭建好，不能修改。這樣的高頻實驗箱只能進行驗證性的實驗，大大的限制了學生的創新性。另外，傳統實驗過程中還會遇到元件虛焊或損壞、儀器缺乏、性能不穩定等棘手問題，浪費有限的實驗課時間，影響實驗的正常進行及學生實踐的積極性。
本文首先介紹了Multisim軟件的主要功能及特點，然后具體闡述高頻小信號放大器的軟件仿真研究，最后對高頻小信號放大器的電壓增益、通頻帶、矩形系數等主要技術指標進行分析。
2.Multisim的主要功能及特點
Multisim是美國國家儀器（NI）有限公司推出的以Windows為基礎的仿真工具，適用于板級的模擬/數字電路板的設計工作。它包含了電路原理圖的圖形輸入、電路硬件描述語言輸入方式，具有豐富的仿真分析能力。可以方便的使用Multisim交互式地搭建電路原理圖，并對電路進行仿真。可以很好的解決理論教學與實際動手實驗相脫節的這一老大難問題。
利用Multisim強大的仿真功能，在計算機上進行電子線路的實驗，有著它獨特的優勢，它不受時間、地點、設備的限制。通過Multisim的仿真，可使每位學生親自動手動腦進行電路連接、元件參數的選擇、分析各元器件參數變化對電路帶來的影響和作用，通過仿真把理論和實踐結合起來，從而加深學生對電路的認識。
3.高頻小信號放大器的仿真
高頻小信號放大器是通信設備中常用的功能電路。主要實現對微弱的高頻信號進行不失真的放大。若輸入信號為，則輸出電壓，其中為放大器的電壓增益。從信號所含頻譜來看，輸入信號頻譜與放大后輸出信號的頻譜是完全相同的。
3.1以電阻作為負載的高頻小信號放大器
如圖1所示，它是由共發射極組態的晶體管和負載電阻組成。其直流偏置由來實現，為高頻旁路電容，為耦合電容。輸入信號加在晶體管Q1的b、e之間，而放大器的輸出電壓取至Q1的c與e之間。
圖1 負載為電阻的高頻小信號放大器
為了模擬高頻小信號的輸入電壓，本論文中以V1、V2、V3、V4四個交流電壓源串聯模擬，四個電壓源的參數如圖所示。其中V1為待放大的信號，頻率為10.6MHz;V2、V3、V4為干擾信號。仿真后得到的信號波形如圖2所示，
圖2 輸入、輸出波形
由此可見電阻作為負載時沒有濾波作用。為了將有用信號提取出來需要在負載端加入濾波電路，因此常常將LC并聯諧振回路作為放大器的負載，實現帶通濾波。
3.2 LC并聯諧振回路
如圖3所示，根據電路理論可知，并聯諧振回路諧振頻率為，可得MHZ，借助Multisim軟件的的波特測試儀可方便的查看到對應的頻率響應，如圖4所示，改變電阻R2 的阻值為10KΩ，則得到的波特圖如圖5所示，顯然諧振回路的電阻對諧振網絡的濾波效果有很大的影響，電阻越大曲線越尖銳。
圖3 LC并聯諧振回路 圖4 波特圖1
圖5波特圖2
3.3單調諧高頻小信號放大器
將圖3的LC并聯諧振回路作為放大器的負載即在圖1中的電阻R3兩端并聯上一個56pF的電容和一個4?H的電感，即得到單調諧的放大器。同樣的輸入信號，則得到輸出波形如
圖7所示。
圖6 單調諧高頻小信號放大器輸入、輸出波形
3.3.1 電壓增益
從圖6的仿真結果可知：輸入信號依然為多個高頻信號的疊加，有效值為1mV;輸出為10.6MHz的單一頻率信號，有效值為210mV。通過輸入信號和輸出信號的比較可知該電路可以完成選頻功能，根據電壓增益公式，可得，負號說明輸出電壓與輸入電壓極性相反，這一點從圖2中可明顯看出。顯然該電路有選頻放大功能。
3.3.2 通頻帶
通頻帶的定義是放大器的電壓增益下降到最大值的0.707倍時所對應的頻帶寬度，常用表示。由圖5可知，增益最大值為0.64，當電壓增益下降到最大值的0.707倍即0.452時對于的頻率為11.1MHz，如圖7所示。由此，可求得MHz。
圖7波特圖3 圖8 波特圖4
3.3.3矩形系數
矩形系數是表征放大器選擇性好壞的一個參量。理想的頻帶放大器的頻率響應曲線應是矩形。但是，實際放大器的頻率響應曲線與矩形有較大的差異。矩形系數用來表示實際曲線形狀接近理想矩形的程度，通常用表示，其定義為。由圖8可知，因而求得，與理論計算值9.99相差不大，都遠大于1。由此可見單調諧回路放大器的諧振曲線與矩形相差較遠，選擇性差。
4.結束語
論文關鍵詞：檢測儀器,智能,模塊,網絡
一、前言
近年來，電子技術、計算機技術、通信技術和自動化技術的高速發展，對檢測儀器檢測速度、準確度以及檢測功能等整個性能方面提出了更高要求。而這些技術的發展也推動了電子測量技術的快速發展。同時也給測量儀器提供了巨大的市場，大量的新型產品都需要通過儀器的測量才能投放市場，所以這就對儀器的功能及測量能力有一個新的要求，以幫助工程技術人員在生產中適應眾多的工業標準和有效的處理各種問題。除以上技術外，現代監測和傳感技術，顯示技術、數字信號處理技術和系統理論研究，也為檢測過程的數字化、智能化創造了條件。總體來看，檢測儀器的發展到目前已經經歷了三個階段：第一代是模擬儀器；第二代是數字式儀器，它是以數字電路進行信息的數字化處理，然后數字顯示，這種儀器比模擬儀器的測量精度要高，響應速度快；第三代儀器是智能化儀器，它內部含有單片機，無論數字采集和處理都是由單片機控制。
二、智能儀器
在智能儀器中，它們結構與計算所相同而能完成儀器的有關功能，是因為智能儀器中利用單片機的算術邏輯處理能力和以軟件取代過去的電子線路和硬件功能，軟件的靈活性使得智能儀器可以用各種軟件和處理方法進行信息的采集、處理和存儲，而無需專用的電子線路，從而大大簡化了智能儀器的控制結構。對于智能儀器而言，其硬件是數據采集技術及輸入輸出技術，包括單片機、接口和輸入輸出設備；而軟件實現數據處理包括采樣、濾波、處理，把輸入信息進行加工后產生所需的輸出信號送到輸出電路去顯示或傳送。
為了提高儀器的精確度，在智能儀器中有的還設置了自動校正、自選量程等功能。例如青島艾諾智能儀器有限公司生產的9601型耐電壓測試儀的輸出電壓，就采用分段軟件補償，消除變壓器、電感等器件的不一致性帶來的細小偏差，使0~5KV全量程電壓相對誤差精度保持在3%以內。部分儀器為了擴展自身功能，在智能儀器中設置了多種物理測量功能，如：量制變換功能、間接結果計算功能、自動控制功能、打印功能、停電保存功能、自診斷和自測試等一些傳統儀器無法實現的功能，所以智能儀器不再是一種功能單一的儀器，而是一臺多功能儀器。
智能儀器和傳統儀器無論在結構上或技術上都有很大區別，現代化的絕大多數測量儀器都基于微處理器化的智能式設計原理，所以智能儀器具有以下特點：
1、檢測與操作的自動化
2、信息傳輸與交換
3、小型化和多功能化
4、提高了檢測結果的可靠性
5、縮短了儀器的設計和研制周期
三、檢測儀器的模塊化
在測試系統中除了至今仍廣泛采用GPIB系統外，近年來出現VXI總線及檢測系統，它是以計算機為中心，配接一些功能模塊而構成的模塊化測試系統。VXI系統具有使用靈敏方便、開放性強、標準化程度高、擴展性好、數據傳輸速度快、體積小、模塊重復使用等優點，便于充分發揮計算機能力。同時VXI總線系統結構還允許不同廠家生產的各種儀器、接口插板或計算所以模塊共存于同一VXI總線主機箱中，所以VXI總線系統具有非常好的開放性和靈活性。
另外，還由于模塊化測試系統具有通用的硬件平臺，如果配以不同的測試模塊，就可以將不同的測試功能有效地組合在一起，縮短了系統的組建時間。模塊化測試系統還有利于測試系統本身的擴展，如果需要，就可以方便地加入一個測試模塊或更換一個測試模塊，而不用重新購買一個完全新的系統，具有極強的靈活性。
四、檢測儀器的網絡化
現代的信息工業是以測量為主的信息采集，以通信為主的信息傳輸和以計算機技術為主的信息分析處理為其主要的基本環節。測量與通信及計算機技術的結合，形成了相互配合，共同提高的態勢。就測量和儀器而言，雖然微處理器的應用已改變了它們的面貌，但傳統測量至今大多仍使用孤立或局部控制的儀器或測試系統，來取得單一的測試數據。面三種技術的結合，能使測量成為信息采集、傳輸和處理閉合環路中不可分割的組成部分。隨著計算機網絡技術、現代通信技術、數據庫技術的高速發展，測試系統與計算機網和通信網的結合正在為一種趨勢。
另外，在現代化工業生產中為了保證產品的100%合格率，就必須在整個生產過程中實時跟蹤每一個環節，并及時反饋測試信息，崗位操作人員根據所獲得的信息資料隨時進行處理，可以說由單件儀器向網絡測試系統的轉變是一種必然的發展趨勢。
五、虛擬儀器
隨著現代計算機技術的高速發展，計算機硬件價格的不斷下降，通用硬件平臺和虛擬儀器也正在成為一種新的趨勢，通用硬件平臺主要包括用于數據采集、信號分析處理和信號輸出顯示等帶有共性的硬件，例如微型計算機、A/D和D/A變換器、顯示器等，有了這些通用硬件平臺，根據不同儀器的具體技術要求，開發出相應的軟件，就可以產生不同的測試功能的輸出多種測試信號。虛擬儀器充分利用了微型計算機強大的軟硬件技術，可以設計出風格不同的人機操作界面，并且易于隨著計算機軟、硬件的升級而升級。虛擬儀器允許用戶在通用硬件平臺上根據自己的需要構造儀器，充分發揮計算機或數字信號處理器的作用，對儀器功能進行變換組合，因而比實物儀器更具有靈活性。
關鍵詞：Modelica ；虛擬實驗室；電工電子；教學應用
中圖分類號：G648 文獻標識碼：B 文章編號：1672-1578（2014）02-0012-02
"電工電子"課程是工科類專業的一門重要課程，目前虛擬實驗室在電工電子課程教學中的應用十分的廣泛，也取得了不少的成效，本文以基于Modelica 虛擬實驗室在"電工電子技術"課程中的教學加以探討。
1.Modelica的特征
Modelica是一種開放、面向對象的物理系統建模語言，可以跨越不同領域，方便地實現復雜的物理系統建模。Modelica使用統一的面向對象語言描述系統構成單元的邏輯關系，用代數和微分方程描述數學，用統一的求解方式自動獲得仿真結果，無需用戶自行處理。
本文以浙江大學[3]開發基于Modelica虛擬電工電子網絡實驗室為例，系統對電工電子課程采用統一建模，方便新課程及實驗的擴展。該系統易于操作，其中的儀器和元器件與實際器件極為相似。基于Modelica電工電子的虛擬實驗室的建立，學生通過虛擬儀器理解實際操作過程，不必顧慮元器件和儀器的損壞，節省了時間和成本，為真實環境下的實驗操作打下了基礎。
2.虛擬網絡實驗室結構
基于Modelica虛擬電工電子網絡實驗室包括三個部分：
2.1 服務器端。服務器端包含了數據庫服務器、WEB服務器及計算服務器，每個服務器在系統中都扮演了重要的角色。
2.2 客戶端。客戶端是一個Web站點，用戶可以通過瀏覽器訪問，它包含了用戶信息管理模塊及不同學科實驗模塊
2.3 計算集群。計算集群包含多個計算節點來分擔用戶的仿真請求。 其工作流程如下：
圖1 虛擬實驗室工作流程
3.Modelica仿真平臺
基于Modelica語言的仿真平臺產品有很多。其中，面向科研、教學及工業用戶應用的開源建模、編譯、仿真平臺OpenModelica，在面向對象、多領域、非因果物理建模中有著廣泛的應用。Simforge基于Java平臺構建具有對象圖形窗口、圖形化建模窗口及語言建模窗口。它允許對Modelica類進行文字及圖形化編輯，以直觀面向對象仿真的優勢，降低仿真成本。此外，Simforge可在Linux、Windows 、Mac OS X等主流操作系統上跨平臺運行。
采用Modelica進行虛擬實驗仿真，包含三個環節：首先從虛擬場景操作平臺左側的器件列表選擇元器件，即選擇構件模型；然后將元器件互相連接形成實驗電路，即創建系統模型；最后將實驗電路場景發送至實驗端進行仿真求解，即求解系統模型。
3.1 模擬電路仿真。以模擬電子技術實驗中的比例運算放大電路為例。先選好構成電路的元器件，按要求連成具體的電路，見圖2，輸入信號為正弦波，輸出按一定比例放大的正弦波。圖3利用虛擬示波器觀察輸入與輸出的波形，從圖中可以看出，輸入幅值為0.5V，輸出幅值為1V，放大倍數為2。也可以通過改變電阻值，得到不同的輸出，從而觀察同相比例運放的工作特性及參數對輸出的影響。
圖2 模擬電子技術同相比例運算電路
圖3 虛擬示波器觀察的仿真結果
3.2 數字電路仿真。首先選擇數字電子技術實驗，并將從服務器下載實驗插件，當實驗列表右側的虛擬場景操作平臺顯示出來以后，用戶就可以進行虛擬實驗了。首先用戶根據實驗目標從操作平臺左側器件列表選取實驗元器件，然后拖至右側實驗桌，并連接實驗電路。
以數字電路中的半加器為例，來模擬仿真結果。半加器只考慮被加數和加數的相應位相加，而不考慮相鄰位的進位。因此，電路的輸入僅僅為被加數Ai和加數Bi，而輸出為和數Si和向高位的進位Ci。輸入輸出電位關系參考如表1所示。
根據半加器原理圖，選擇器件并搭建電路，如圖4所示。電路連接完以后，用戶可以點擊"運行場景"按鈕，系統自動將實驗電路場景發送到實驗端進行仿真，然后將結果返回，通過操作場景看到實驗結果。實驗結果如圖5所示，當Ai，Bi分別輸入1和0，用戶點擊運行場景按鈕后，得到的結果為Si為1（指示燈亮），Ci為0（指示燈滅）。
4.結語
Modelica 虛擬實驗室在電工電子技術課程中教學應用，實現了理論與實踐的良好 過渡與結合，使學生的學習遵循從理論到實踐、從仿真到動手的獲取及探討知識的科學過程，從而使教學流程更加合理和完整。學生直觀地看到電路的構成、信號的產生和變化，發現問題、解決問題，有助于對教學內容的理解，還可促進學生動手能力和創新意識的提高，有利于學生綜合素質的培養。
參考文獻
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[關鍵詞]電子信息專業課程設置實驗實踐創新能力
中圖分類號:G64文獻標識碼:A文章編號:1671-7597(2009)1110164-01
電子信息技術應用廣泛、更新速度快,是實踐性很強的學科。地方性院校在電子信息專業人才培養方式上,既不同于清華大學等一流大學,也不同于深圳職業技術學院等國內一些優秀的職業技術學院,如何在缺乏政策、資金、地域優勢,教學手段相對落后的情況下,構建面向區域經濟、行業經濟的應用型、工程型人才培養體系是急需研究的問題。
一、地方院校電子信息專業課程設置原則
要培養當今社會所需要的工程應用型人才、適應市場經濟發展及地方與行業的需要,建立適應區域經濟需求的專業方向,地方院校電子信息專業在課程設置上應遵循:保基礎、重實踐、強能力,面向工程應用的原則。課程設置主要有:基礎課程群、專業基礎課程群、專業必修課程群以及專業選修課程群。專業基礎課程力求保證學生具有較扎實的電子學科系統的基礎理論和知識;專業必修課程使學生在電路系統、軟件技術、信息處理、網絡與通信等幾個方面受到基本的、規范的專業教育;專業選修課課群則根據技術經濟發展不斷優化、更新,使學生能夠了解和跟蹤先進的電子信息技術。實踐教學環節改革旨在培養學生工程觀、系統觀、強化綜合實踐能力,使能從事電子與信息系統的設計、開發、應用。
二、建立適應時展的實踐教學體系
工科類專業的核心是要培養學生的實踐能力、創新能力和工程素養。要達到這個目標就必須大力加強實踐教學,建立多層次、多類型的實踐教學體系。建設開放性實踐教學環節,主要通過增加開放性、綜合性、設計性、創新性實驗,進行多學科綜合課程設計,面向工程實際的畢業設計(論文),開展豐富的大學生課外科技活動等培養學生分析問題、解決問題的實際能力,逐步培養創新精神和工程設計能力。
(一)學科實驗課。實驗教學在高等工科教育中占有非常重要的地位,它不僅是對理論教學的論證、補充,更是培養學生理論聯系實際,增強動手能力和創新能力的重要手段。現在的綜合實驗臺,雖提高了實驗效率,但學生的失去了動手參與的機會,這樣的實驗激發不了學生的興趣,更談不上有什么創新性。實踐教學改革目標要求在實驗課中減少驗證性實驗項目,增加綜合性和設計性實驗項目。實際教學中在單片機應用、電子線路、C++編程等課程要求設計性、開發性試驗或編程題目達到80%以上,并要求每學生每門課程至少提出一個創新性題目,并進行方案設計,實驗室提供相應制作條件并計入學科成績,這對促進學生的積極性,加強工程實踐能力培養起到積極作用。
(二)綜合課程設計。縱觀現階段電子技術發展,電子系統越來越復雜,硬軟件結合緊密,學科知識綜合交叉,僅用一門學科知識很難完成實用性的設計;因此有必要對專業基礎課、必修課進行分門別類,組合成群,進行綜合性課程設計,才能加強課程設計的全面性、有效性。實際教學中我們把電子信息專業基礎平臺組成四個課群,開展四項綜合課設,分別如下:
1.電子技術綜合課程設計。電子技術基礎包括模擬電子和數字電子技術和通信電子技術,是電子信息技術類專業的重要專業基礎課,通過模擬、數字、數模混合電路的綜合設計,通過使用開發板、計算機仿真、實際制作相結合的手段,進一步使學生掌握、融合電子線路基本理論、方法。
2.單片機及應用課程設計。單片機在電子系統中的應用極為廣泛,其難度適中、應用開發成本低,設計過程具有創造性,與其他學科結合緊密,特別適于地方院校電子信息專業學生學習和應用。在完成電子技術基礎、通信線路、單片機、傳感檢測等課程后,學生已具備了較多的電子方面的知識,選擇一個與單片機應用相關的項目,設計出進而完成一個實際產品的設計,可培養學生的電子系統觀、工程意識,使課程設計更接近實際產品設計。
3.信息處理類課程設計。電子信息專業中,信號處理課程是主要的專業課程,但是由于課程的概念比較抽象,許多理論是基于較為繁瑣的數學理論和數學推導,容易使學生感到乏味很難與實際結合起來,達不到預期的效果。考慮實際硬件制作的難度和成本,根據我校學生的實際情況,主要采用軟件Matlab等進行仿真的方法進行課程設計。
4.應用軟件編程的課程設計。電子信息專業軟件類課程有基礎層次的《面向對象程序設計》、《軟件技術基礎》、《數據庫原理及應用》和專業選修課《C++與可視化程序設計》、《JAVA語言》等課程。眾所周知,計算機語言系列的課程是實踐性非常強,為此在綜合設計中突出實用性,需用所學的一門以上的語言對一些小型項目進行模擬開發,目的在于訓練學生綜合應用所學程序設計知識,獨立完成項目設計問題、加深軟件系統理解,提高編程水平。
通過開展四項綜合課設,促使學生綜合運用所學知識,了解各個學科相互聯系,理解電子系統的組,建立了系統工程觀念。
(三)畢業設計。畢業設計是培養學生理論聯系實際、綜合分析解決實際問題能力的重要實踐教學環節,是對學生在校四年學業中的基礎理論知識、運用工具知識、實際動手能力、知識創新等綜合知識能力的綜合訓練,對培養工程實踐能力具有重要意義。對此,畢業設計的選題要盡量來源于生產實踐實際和科研課題,做到“真題真做”。實際課題有助于學生主動學習,激勵學生的獨創精神,培養學生的創新能力。此外為調動了學生學習的積極性和創造性,鼓勵學生根據自己的就業意向、興趣、社會需求自擬畢業設計課題。
三、加強產學研合作、組織學生參加電子競賽
(一)建立學生創新中心,參加電子設計競賽。為了豐富大學生生活,增強學生實踐能力,我們由專業教師組建了大學生創新中心,我院設立了不同的產品設計和研究課題,學生還可以根據自己的興趣、愛好進行一些小制作、小發明。我們還積極開展第二課堂活動,激發學生興趣,積極參加全國、全省的電子設計競賽,學校和院系也可以經常組織一些中小型的競賽活動。
(二)建立健全校外實踐基地,加強產學研合作。高素質人才的培養離不開優越的條件和優良的環境,在完善基礎實驗設施的基礎上,建立健全校外實踐基地,建立與企業和科研單位的廣泛的聯系,共同承擔人才培養、有計劃地組織參學生參觀、實習和生產勞動,擴大學生的視野,增加他們與社會接觸的機會,了解科學技術的最新發展動態。
四、總結
實踐證明,通過一系列實驗、實踐教學改革,激發了學生的創新意識,提高了學生的專業水平和綜合素質,鍛煉培養了學生工程實踐能力并在某一專業方向具有專長,使學生成為適應能力強、服務區域經濟的具有較強實踐能力和創新能力的工程應用型人才。
參考文獻:
【關鍵詞】中高職銜接 二三分段 一體化人才培養方案
【中圖分類號】G 【文獻標識碼】A
【文章編號】0450-9889（2015）12C-0111-03
職業教育是終身教育的重要組成部分，使中等職業教育與高等職業教育相互銜接溝通，是當前世界職業教育發展的一個趨勢。根據《廣西壯族自治區人民政府關于貫徹<國務院關于加快發展現代職業教育的決定>的實施意見》（桂政發[2014]43號）和《廣西壯族自治區人民政府辦公廳關于印發縣級中等職業學校綜合改革計劃的通知》（桂政發[2014]64號）文件精神，為了創新辦學體制機制，搭建中高職教育相互銜接的“立交橋”，提升縣級職業技術學校的人才培養質量，為我區經濟建設和社會發展培養更多動手能力強、技藝精湛操作嫻熟的高素質技術技能型專門人才，廣西職業技術學院與蒙山縣職業技術學校在2015年2月份簽訂協議，開展電子信息工程技術專業“二三分段”中高職銜接合作辦學模式。協議規定雙方共同制定和實施一體化的人才培養方案，雙方共同開展校企合作、課程改革、師資培訓、實訓基地建設以及招生就業等方面的工作。下面以廣西職業技術學院電子信息工程技術專業為例，介紹中高職銜接“二三分段”一體化人才培養的思路和方法。
一、“二三分段”中高職銜接一體化人才培養方案目標的銜接
中職教育和高職教育在培養目標上是有差異的。中職教育目標是培養在生產、服務、技術和管理第一線工作需要的初、中級人才;而高職教育培養的是生產、經營、管理等方面的高級實用型、應用型人才。目前的中職教育仍然是以基礎教育為主，而高職教育是在高中教育基礎上進行的專業教育，注重培養學生把科學技術轉換為產品的能力。經過市場調研，并且根據廣西職業技術學院和蒙山縣職業技術學校情況，我們確定了電子信息工程技術專業“二三分段”中高職銜接一體化人才培養方案的目標為：中職階段（前兩年）的培養目標是培養掌握電子電路基本原理，具有電子產品的裝配、調試、維修和銷售等技能，能熟練使用電路基本測試儀器的技能型人才;高職階段（后三年）的培養目標是培養掌握信息網絡的網絡結構和電路的基本知識，具有電路設計和調試能力，具有通信網施工、監理及通信網維護、優化網絡的高素質技術技能型專門人才。培養目標既要保證沒有意愿升到高職繼續教育的學生具備就業的能力，也要保證有意愿升入到高職繼續進修的學生掌握必須的文化基礎知識、專業基礎知識和比較熟練的職業技能，具備繼續學習的能力、創新精神和實踐能力。
二、“二三分段”中高職銜接一體化人才培養方案課程體系的銜接
要實施中高職教育的相互銜接，如果沒有一體化的課程體系，必將會嚴重影響中高職教育的有效銜接，難以保證各層次的職業教育質量。因此，由廣西職業技術學院和蒙山縣職業技術學校組成的團隊進行市場調研，走訪行業專家，根據企業相關典型工作崗位的調研材料，進行典型工作任務的分析，轉換為相對應的學習領域，多次召開研討會，制定中高職層次相應的職業能力標準，設置課程，選擇課程內容和制定課程標準，進而制定出了一套能指導電子信息工程技術專業“二三分段”中高職銜接一體化人才培養的課程體系。
圖1 “二三分段”中高職銜接一體化人才培養方案課程體系設置
在課程體系設置上，團隊老師充分把握中、高職教育不同層次對人才培養方案的不同階段的要求，注意理論深度的前后遞進和有效銜接，擴展專業知識內容的同時又要保證避免交叉重疊。把中職電信類專業的課程和高職電信類專業的課程內容進行充分整合，從而形成了中、高職銜接電子信息工程技術專業的課程設置體系。我們把體系中的課程分為：專業基礎及素質拓展、專業核心能力培養、專業拓展能力培養以及綜合能力培養四個模塊，如圖1所示。把一體化人才培養方案中開設的課程分為中職開設課程、中職高職銜接課程和高職開設課程3類，如表1所示。
表1 “二三分段”一體化人才培養方案課程結構表
基本素質課 德育課 防艾、愛國、環境教育（2）、學生心理健康教育（2）、禮儀規范課程（1）、法律常識（2）、演講與口才（1）、職業健康與道德（2）、職業生涯規劃（2）、就業與創業指導（2）、軍事訓練及入學教育（2）、思想和中國特色社會主義理論體系概論（3）、思想道德修養與法律基礎（2）、安全教育（2）
文化課 語文（1）、數學（2）、英語（2）、計算機應用基礎（2）
專業學習領域課程 專業必修課程 實用電子技術工藝（1）、電子線路（1）、電子技能實訓（2）、電工作業（2）、電類專業應用數學（3）、電子電路測量技術（3）、電路分析基礎（2）、專業綜合輔導課（3）、數字電子技術（3）、模擬電子技術（3）、電子技術計算機輔助設計技術（2）、電子電路綜合技能（3）、C語言程序設計（3）、單片機原理與接口技術（3）、無線傳感器網絡技術（3）、物聯網應用技術（3）
綜合實訓項目 專業綜合設計（2）、暑期專業頂崗實踐（2）、畢業頂崗實習（2）、職業資格培訓及考試（2）
頂崗實習 頂崗實習（含畢業教育）（3）
畢業設計（論文） 畢業設計（論文）（3）
專業拓展領域課程 電子領域方向 辦公設備（1）、動畫設計（1）、家用電器（1）、電工技能實訓（2）高頻電子技術（3）、VB程序設計（3）、單片機綜合項目開發與實訓（3）
通信領域方向 計算機組網與維護（2）、辦公鞏固與網絡（1）、高頻電子技術（3）、通信電源技術（3）、數字通信技術（3）、計算機網絡技術（3）、光通信技術（3）、三網融合技術（3）、通信基站維護與管理（3）、通信工程制圖（3）、通信工程設計與概預算（3）、網絡規劃與優化（3）、LTE組網與維護（3）
其他類教育活動 技能比賽 國家級（2）、省部級（2）、院級技能比賽（2）等
備注：括號內阿拉伯數字1為中職開設課程，2為中職高職銜接課程，3為高職開設課程
三、“二三分段”中高職銜接一體化人才培養職業資格證的銜接
電子信息工程技術專業“二三分段”中高職銜接一體化人才培養實行雙（多）證書教育，將實踐性教學安排與職業資格證書考核有機結合，鼓勵學生在取得中、高職畢業證書的同時，取得與專業相關的職業資格證書，鼓勵學生經培訓并通過社會化考核取得與提升職業能力相關的其他技術等級證書。
一體化人才培養方案規定畢業生必須在中職畢業或者高職畢業時取得計算機操作員、電工操作證、通信設備維護中級證、單片機設計員中級證、AutoCAD操作中級證、通信工程監理工程師、華為工程師認證的一種。中職階段考取相關中級職業資格證書（如計算機操作員、電工上崗證），在高職階段考取高級以上職業資格證書（如計算機輔助設計中級證、通信工程監理師等），并鼓勵多考取不同的職業資格證書。電子信息工程技術專業“二三分段”一體化人才培養學生可以考取的職業資格證如表2所示。
表2 電子信息工程技術專業“二三分段”培養
可選考的職業資格證書一覽表
序號 職業資格（職業技能）證書名稱 頒證單位
1 計算機操作員 人力資源與社會保障部
2 電工操作證 南寧市安監局
3 通信設備維護初、中級證 南寧市職業技能鑒定中心
4 程序設計員初、中級證 南寧市職業技能鑒定中心
5 AutoCAD制圖員（1-4級） 南寧市職業技能鑒定中心
6 通信工程監理工程師 工信部
7 華為工程師認證 華為技術有限公司
四、“二三分段”中高職銜接一體化人才培養學生管理的銜接
“二三分段”中高職銜接一體化人才培養方案需要從中職教育階段就開始實施。大部分剛剛進入中職學校的學生在初中以前的基礎教育中學習能力都比較薄弱，沒有養成良好的學習習慣，而且往往都比較難以管理。為了在學生管理方面做到無縫對接，我們成立“二三分段”中高職銜接一體化人才培養的學生管理團隊（以下簡稱團隊老師）。團隊老師由廣西職業技術學院電子信息工程技術專業的老師和蒙山縣職業技術學校電子專業的老師組成，主要成員由專任教師、班主任以及學生輔導員組成。團隊老師主要任務除了共同制定一體化人才培養方案之外，仍需承擔共同管理學生的任務。具體管理措施為：
（一）團隊老師共同做好中職新生入學教育。中職新生入學教育由團隊老師共同完成，充分讓學生理解“二三分段”中高職銜接的一體化人才培養的目的和意義，認識個人要進行中高職銜接培養的必須性。從今年的實施情況開看，中職學生的入學教育我們做得比較好，大部分學生表示會在兩年之后選擇升入高職繼續進修。
（二）團隊老師組織學生參觀高職院校校區。在2015級中職新生入學之際，團隊老師已經組織學生到廣西職業技術學院進行了參觀，主要是校園環境、教學環境和校內實訓環境的參觀。大部分學生對廣西職業技術學院的教學環境和生活環境表示認可。
（三）團隊老師每年組織學生進行技能比賽。團隊老師計劃每年在中職舉行技能比賽。比賽期間，評委由團隊老師以及企業代表組成。在高職技能比賽期間，團隊老師組織中職的學生進行觀摩，以樹立對自己專業的興趣。
（四）團隊老師每年召開一次表彰大會。在一年一度的學生表彰大會上，組織廣西職業技術學院電子信息工程專業優秀學生和優秀畢業生到中職學校進行成功典型案例教育，與中職學生分享學習經驗及工作經驗，幫助中職學生制定職業規劃，明確學習目標。
五、“二三分段”中高職銜接一體化人才培養實訓基地建設的銜接
（一）校內實訓基地建設。由于中高職的人才培養目標不同，所以中高職的實訓基地建設應該根據中高職培養目標和作用出發，建設不同層次的實訓室。我們主張蒙山縣職業技術學校建設的實訓基地應該是具有實用性、基礎性、操作性和技能性的，廣西職業技術學院建設的實訓基地建設要體現高技能性、應用性以及管理性。校內實訓基地分為中職校內實訓基地、中高職共用校內實訓基地以及高職校內實訓基地。其中中高職共用基地設在廣西職業技術學院，主要承擔中職階段和高職階段綜合類實訓項目，中職教學階段需要進行的綜合實訓項目以實訓專周的形式在廣西職業技術學院開設。具體校內實訓室如表3所示。
表3 “ 二三分段”中高職銜接一體化人才培養
校內實訓基地一覽表
層次 實訓室名稱 實訓室作用及主要承擔課程實訓
中職 電路基礎實訓室 開設電子元器件的識讀、選用及檢測，電子產品裝配工藝知識、焊接技術，安裝與連接工藝，整機安裝技術和裝配實例。主要承擔電子技能實訓、實用電子工藝、電子線路等課程教學。
電腦設計實訓室 開設計算機系統結構認識、常用辦公軟件的實訓，主要承擔課程辦公設備、動畫設計等課程教學。
網絡綜合布線實訓室 開設計算機網絡網絡安裝、布線與測試等基礎技能型的實訓項目，主要承擔計算機組網與維護等課程教學。
電子設備維修實訓室 開設常用電子設備的維修與維護工作，主要承擔家用電器課程教學。
高職 電路設計實訓室 主要承擔電路設計以及制作電路板的實訓，只要承擔電子技術計算機輔助設計技術、單片機綜合項目開發與實訓等課程教學。
電氣控制實訓室 承擔常用電工儀表的使用，觸電急救模擬等實訓項目，主要承擔電工作業等課程教學以及電工操作證、電工上崗證等職業證的考試培訓。
計算機網絡實訓室 開設計算機組網、網絡開通和網絡安全維護的實訓項目，主要承擔計算機網絡技術、數據通信技術等課程教學。
移動通信實訓室 主要開設3G系統結構組成、3G無線側的BSC和基站的建設與日常維護項目，主要承擔通信基站維護與管理、無線網絡規劃與優化、通信電源技術、數字通信技術等課程教學。
網絡優化仿真實訓室 開設無線網絡優化軟件的安裝與使用;無線網絡數據采集與測試、通信工程設計與概預算等實訓項目，主要承擔無線網絡規劃與優化、通信工程設計與概預算等課程教學。
物聯網應用技術實訓室 開設智能家居、智能交通和智慧城市等實訓項目，主要承擔無線傳感器網絡技術、物聯網應用技術等課程教學。
中高職共用 專業綜合實訓室 主要承擔中職、高職中專業綜合實訓項目。主要承擔專業綜合設計、電子技能等課程教學。
電子電路綜合技能實訓 主要承擔綜合電路的實訓項目，如基于TTL電路數字鐘的設計與制作 ;數字音量控制電路設計與制作等項目，主要承擔電子技能實訓、單片機原理與接口技術、單片機綜合項目開發與實訓等課程教學。
（二）校外實訓基地建設。校外實訓基地主要承擔暑假頂崗實習及畢業頂崗實習。目前廣西職業技術學院已經有15家以上校外實訓基地。可以按照人才培養方案在第二學年和第四學年以及第五學年進行集中的暑假頂崗實習以及畢業頂崗實習。
廣西職業技術學院和蒙山縣職業技術學校的電子信息工程技術專業“二三分段”中高職銜接一體化人才培養已經得到了合作雙方院校的通過。2015年8月已經開始招收第一批學生共102人，3個教學班，按一體化人才培養方案正在實施培養。合作雙方將會在實施過程中不斷完善和修訂人才培養方案。
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[3]廣東省教育廳，廣東省教育研究院.廣東中高職銜接專業教學標準研制：調查與分析[M].廣州：廣東高等教育出版社，2014
【項目基金】2014年廣西高等教育教學改革工程立項項目，2015年度廣西職業教育教學改革立項項目
高校電類本科專業指通信工程專業、電子與信息工程專業、電子科學與技術專業、電子信息科學與技術專業、計算機科學與技術專業、自動化專業、電氣工程和自動化專業等.這些電類專業在專業基礎理論課、實踐教學體系方面有許多共同之處，是參加電子設計競賽的主力軍.全國大學生電子設計競賽是教育部倡導的大學生學科競賽之一，是面向大學生的群眾性科技活動，目的在于推動高等學校促進信息與電子類學科課程體系和課程內容的改革，有助于高等學校實施素質教育，培養大學生的實踐創新意識與基本能力、團隊協作的人文精神和理論聯系實際的學風；有助于學生工程實踐素質的培養、提高學生針對實際問題進行電子設計制作的能力；有助于吸引、鼓勵廣大青年學生踴躍參加課外科技活動，為優秀人才的脫穎而出創造條件.
2高校電子設計競賽的組織
全國大學生電子設計競賽由教育部高等教育司和信息產業部人事司共同主辦，負責領導全國范圍內的競賽工作.各地競賽事宜由地方教委（廳、局）統一領導.為保證競賽順利開展，組建全國及各賽區競賽組織委員會和專家組.以高等學校為基本參賽單位，參賽學校應成立電子競賽工作領導小組，負責本校學生的參賽事宜，包括組隊、報名、賽前準備、賽期管理和賽后總結等.高校在組建成立電子競賽工作領導小組時，如果學校電類專業單一，可設常設機構，由具體電類專業所在院系負責、教務處、學生處、團委、后勤集團等單位參與；若學校電類專業較多，可由電類專業相關院系輪流擔任理事，按屆組織，其它院系積極參與，教務處、學生處、團委、后勤集團等單位參加，適當引入競爭機制.在參賽小組的選拔中，首先由學生自由組隊報名，要求組隊后的3個隊員各自具有較強的能力且隊員之間能配合默契，在單片機系統設計與應用，模擬和數字電路的應用，硬件焊接與調試，計算機編程以及撰寫設計報告論文等方面要有所分工；然后組織報名參賽隊進行選拔考試，內容包括模擬電路、數字電路、單片機、傳感器等方面的基本知識及應用，典型測量系統的設計方案，對電子競賽的了解，參加競賽的優勢自述等；最后指導教師根據各參賽隊成員選拔考試的結果、面試表現以及綜合考慮各參賽隊在團隊合作、硬件制作、軟件編程、報告撰寫能力等方面的實力，確定參加競賽的組數和各組成員.電子設計競賽的命題范圍廣,涉及到電子技術(模擬電路、數字電路)、高頻電子線路、通信原理、單片機技術、可編程器件等多門課程,并鼓勵新技術的應用.這就要求賽前指導老師要有更寬的知識面和更豐富的實踐經驗.年青教師對新技術、新軟件上手快,但實踐經驗缺乏,老教師經驗豐富但計算機應用和新技術的掌握上又有不足.為了發揮特長,實現互補,在賽前指導上成立賽前指導小組,在小組中注意年齡和特長的結合,注意學科的結合.教師在指導學生的過程中相互學習,共同提高.知識和經驗的相互滲透和補充促進指導老師的業務素質的提高,這使教師能夠在日常的教學和科研中發揮更大的作用,推動師資隊伍建設.
3參賽學生的培訓
3.1參賽學生的現狀
參加電子設計競賽的學生一般是大學二、三年級的學生，已學習了很多相關課程的理論知識，也具有一定的實踐能力，特別是在外語能力、計算機能力、單片機編程能力、查閱文獻能力方面.但是在模擬電路，單片機硬件，電路安裝工藝，如何根據系統性能指標設計電路方案和確定單元電路的性能指標，單元電路調試排錯能力，系統的聯調方面卻存在著一定的不足.學生在此前的課程中，雖然學習過一些電子設計制作中常用的軟件，如Protel電子原理圖的設計，印刷電路板設計繪制，以及電子邏輯分析仿真等，但是缺乏一定的深度，其熟練程度需加強.常規電子儀器（如示波器、信號發生器、仿真器、掃頻儀、萬用表等）的使用不夠熟練.雖然學生在電工電子、電子線路等實驗課中使用過常規電子儀器，但是往往更換型號后就不能很快地熟練使用，影響電路的調試速度.另外學生的“單片機原理與技術”課程實驗通常采用普通的51單片機，而電子競賽往往會使用一些功能強大的單片機，因此在開發工具和仿真器方面存在差異.學生在培訓期間，要加強理論與實踐的結合，使學生在電子競賽中涉及的知識點的深度和實踐動手能力方面能得到很快的提升，這樣才能確保在電子競賽期間順利完成競賽的設計任務.為了鼓勵電類大學生積極參加電子設計競賽培訓全部過程（包括前期課程與后期競賽培訓），可在完成競賽訓練作品設計與設計報告后，由指導教師給出相應成績，可替代相應一門課程或實踐環節的成績，如“電子系統設計”、“認識實習”、“電子技術課程設計”等.
3.2培訓內容選擇、方案討論及實際制作
如何在一個相對短的時間內盡快地提高參賽學生的設計開發和實踐動手能力是培訓階段要解決的關鍵問題，在輔導中采用實戰訓練的方法，即模擬進行一次次的競賽過程.包括給各組布置不同的設計題目、限時提交設計方案、全體隊員集中由各組分別介紹設計方案并進行交流討論、指導教師點評、各組分別實際制作、撰寫設計總結報告，最后進行實物演示和總結答辯，這樣盡管每個組只具體設計制作了一個系統，但是通過互相交流，對其它組所涉及的技術也有較系統的了解，在以后類似技術的實際設計制作過程中能起到事半功倍的效果.在培訓開始時，向參賽學生詳細介紹大學生電子競賽的競賽規則、競賽命題、評審和評獎等方面的情況，邀請已參加過電子競賽的高年級學生介紹參賽期間的注意事項及參賽體會；對歷年的大學生電子競賽題目、實現的方案、獲獎小組的總結報告等進行深入的破析和討論；讓參賽學生對競賽及要求有一個全面的了解.引導學生既要重視困難又不能畏懼困難，在充分認識本小組的優勢與弱勢的情況下，心理上充分地做好艱苦訓練的準備.組織責任心強、具有相當專業技術水平和經驗豐富的老師，針對電子競賽的特點，在模擬電路、數字電路、單片機應用技術方面進行講解，講解中對基本電路的原理，實現的方法，相關電路的主要性能指標及測試方法、設計及調試中需要注意的事項作簡明的介紹，對涉及的電子元件進行實物展示，對一些輔助設計軟件、查閱科技論文的方法及常用的電子元器件及應用的網站作一些推薦性的介紹.
從歷年的競賽題目中確定各參賽小組的第一次訓練題目，盡量做到各參賽小組選擇不同的訓練題目，按照電子競賽的要求，規定在一個適當的時間內完成實物的制作、性能指標的測試、總結報告的撰寫.然后由各小組對訓練情況進行詳細的介紹，各小組之間展開廣泛的討論，商討是否有更好的實現方案，設計的電路及測試的結果是否合理，撰寫的報告是否嚴謹，盡可能地發現訓練中的不足之處，輔導老師根據各組的完成情況進行講評.要求各小組根據討論情況在1～2天時間內完善制作的實物及報告，同時要求各小組對另外小組的實物進行測試，通過相互交流在相對短的時間內能掌握更多的知識.在第一個實際系統設計后，協商電子設計競賽第二次訓練題目，要求盡可能多地涉及未曾接觸的知識點，在規定的時間內完成設計任務，然后各小組演示實物的功能，測試電子系統的各項指標，注重測試方法是否正確，測試性能指標是否符合設計要求，對于差異較大的需要認真分析其原因，找出合理的解決方案并實施.最后，要求各參賽小組認真整理前一階段培訓完成的實物，單元電路要求注明電源要求、詳細且清楚的輸入輸出接口信息，達到的性能指標并形成文字，軟件要求有整體的說明，需要占用的資源說明、語句有詳細的注釋.輔導老師對培訓中出現的問題向學生做詳細的介紹，對競賽中容易出現的問題也需要提醒學生.在參賽的前一天不安排具體的工作，保證學生能休息好，以極佳的狀態參加電子設計競賽.
4競賽過程中的注意事項
4.1注意競賽紀律
全國電子設計競賽采用全國統一命題、分賽區，“半封閉、相對集中”的組織方式.競賽題目在競賽開始時打開（如2009年全國大學生電子設計競賽是9月2日8:00正式開始）.每支參賽隊限定在提供的A、B、C、D、E、F等題中任選一題；要求認真填寫《登記表》內容，填寫好的《登記表》由賽場巡視員暫時保存.參賽者必須是有正式學籍的全日制在校大學生，應出示能夠證明參賽者學生身份的有效證件（如學生證）供隨時備查.每隊嚴格限制3人，開賽后不得中途更換隊員.競賽期間，可使用各種圖書資料和網絡資源，但不得在學校指定競賽場地以外進行設計制作，不得以任何方式與他人交流，包括教師在內的非參賽隊員必須回避，對違紀參賽隊取消評審資格.競賽開始后，為保證競賽工作順利進行，參賽學校應組織專人負責提供競賽所需設備、元器件、后勤保障等工作.競賽結束后（如2009年全國大學生電子設計競賽是9月5日20:00競賽結束），上交設計報告、制作實物及《登記表》，由專人封存，并在指定時間前送到指定地點.
4.2競賽題目分析及方案設計
參賽隊員應仔細閱讀所有競賽題目，根據自己組3個隊員的訓練情況，選擇相應的題目進行參賽制作.選擇題目應注意題目中不應該有知識盲點，即要能夠看懂題目要求.如果不能看懂題目要求，原則上該題目是不可選擇的.設計制作分基本要求和發揮部分，一般各占50分，設計總結報告30-50分（2009年30分，以前50分）.應注意的是基本要求的各項分值題目中沒有給出，但在發揮部分給出了各小項的分值，選擇題目時應仔細分析各項要求.確定競賽題目的時間原則上不要超過兩小時，題目一旦選定，中途不要隨意更改.確定競賽題目后，參賽小組的3個隊員應認真討論設計方案，設計方案應考慮制作的可行性，包括元器件是否能夠采購到都必須考慮.設計方案可以提出一到兩個，或者確定一個方案，對有些部分作出兩個或者兩個以上方案.同時應盡快提出元器件清單，確定元器件庫中沒有的元器件，提出采購清單.元器件采購清單應提供元器件名稱、型號、規格、數量、替代型號及規格.確定方案的時間應不超過6小時.
4.3元器件的采購和設計裝配制作
元器件采購是保證競賽順利進行的基礎，沒有元器件，作品是不可能制作成功的.因為競賽題目事先不知道，學生作出的設計方案也是各不相同，需要的元器件也是多種多樣的，可以事先準備一些元器件，但不可能完全備齊.競賽中采購是必須的.不同的院校在不同的城市，要保證能夠采購到競賽所需要的元器件，應在競賽開始前兩天，派1-2名老師到比較大的電子市場去采購，找好元器件供應商.競賽開始后，競賽學生不斷的提出需要的元器件清單，由教師去購買，并以最快的速度運送給競賽學生.在競賽中，各隊學生可以按照在訓練中的分工，按照軟件編程、硬件制作、設計總結報告寫作三部分分頭進行，每個隊員各有側重，注意分工合作.設計制作過程中，可以分模塊設計、安裝、調試，一步一步進行.3人之間要注意多溝通，多交流.遇到問題，要冷靜處理，不要慌張.在設計、安裝、調試的每一步，都需要兩人以上進行核對和檢查.特別是到總調試階段，一定要格外小心，通電前一定要兩人以上進行核對和檢查，不要急于通電，否則通電燒掉作品而前功盡棄.作品應該在第四天的下午全部完成，到第四天下午沒有完成的功能和指標，也就不要再做了.很有可能的是，為了追求更好的指標和功能，結果將已完成的部分弄壞了.負責設計總結報告寫作的隊員，要根據軟件和硬件設計隊員提供的電路圖紙、程序清單等設計資料，按照設計總結報告寫作要求進行整理.到第四天上午，除測試數據外，應全部完成.測試數據可以在作品調試完畢，競賽結束前補充到設計總結報告中去.競賽一般在第四天下午8點結束，上交設計報告、制作實物及《登記表》，由賽場巡視員封存.封存時應注意文件完整，符合競賽要求.作品要妥善包裝，要能防止運輸和搬運過程中的沖擊和振動.整個競賽時間是四天三夜，要注意競賽時間的合理安排，注意休息和飲食，參賽學校應組織專人負責提供飲食后勤保障，使參賽學生保持充沛的精力，圓滿完成競賽.
數字記者是本文欲建立的一種新的電視記者概念。它是一種依托于新型ENG設備、便攜式編輯設備，可以在新聞現場第一時間完成源素材采集、就近編輯、在當地回傳的新型工作模式。數字記者所完成的工作猶如新聞記者在新聞現場即可發回新聞稿，節省了素材再次編輯所耗時間。數字記者的形成環境得益于DV技術、IEEE1394接口技術、便攜式編輯系統、網絡技術、數據庫技術等技術平臺的日趨成熟。數字記者的出現體現了單兵化無磁帶方式的優點，是對傳統ENG方式的一個突破。
一、 ENG配置
目前，做為采集的前端設備，DV系列磁帶記錄格式的攝錄一體機，已被記者普遍使用，在此應為首選機型。
DV記錄格式主要有4大要素：壓縮標準、盒式磁帶系列、機械格式和一整套包括這些技術的芯片。其中最引人注目的特點是小盒帶，小型盒帶最多可以記錄近2小時的節目。由于使用1/4英寸帶，磁帶傳送機構也相應縮小。另一個重要因素是壓縮方式，對所有可能的參數如壓縮的損傷、運動碼率、圖像主觀質量、耐用程度、多代復制性等進行了綜合考慮，產生了一種從普通數字電視到高清晰度電視包括各種級別的綜合系統。
對于DV記錄格式的攝錄一體機，由于其亮度信號的帶寬為6MHZ，保證了輸出圖像的亮度清晰度。雖然半色度帶寬帶來了彩色清晰度的下降，但這是人眼主觀檢測所難以察覺的。又由于新聞類節目大多情況下并不需要超過3次多代復制，因此編解碼帶來的信號損失基本上不用考慮。所以決定輸出信號質量的因素主要是攝像機的鏡頭部分、分光器件、CCD部分和電子線路的優劣。
現在要考慮的主要是各個節目生產環節中所需要的技術環境。目前具備DV碼流傳輸協議標準的接口是IEEE1394接口。實際上在上文表格中所列舉的各種格式的產品系列中，幾乎都可以找到具備此接口的一種或多種型號的產品。近期隨著這些設備的性能和指標的不斷提高，它們與后期編輯設備日益方便的連接，使得越來越多的電視臺開始關注這一類設備。
二、 便攜式編輯設備
(2)異步(Asynchronous)通信方式，可進行數字通信。
(3)高速通信，數據傳送速度可以是400/200/100Mbps(現在，IEEE1394的速度最高可達到480Mbps)。
(4)自動總線，結點識別，可實現即插即用(Plug and play); 連接器和視音頻設備的外形、大小和重量因用途的不同而千差萬別，既有臺式的，也有便攜式的。特別是便攜式設備，鑒于其輕、小、薄的特點，需要采用小型連接器，IEEE1394的通用連接器為6腳連接器，定義了三種類型，即數據信號用、通信號用和電源線用。考慮到視音頻設備用戶的實際使用情況，采用了帶有纖細電纜的小型連接器，只定義了一種類型，即信號用4腳連接器。
(5)當系統加電運行時，可進行IEEE1394設備的電纜連接的接插操作， 即所謂Hot plug(包括PC機的6芯電纜接插、某些數字化視音頻設備的4芯電纜接插乃至單芯光纜接插);即使是無PC機，也可實現用IEEE1394連接各個數字化設備形成網絡。
(6)1個IEEE1394局域總線上，最多可以接納和管理63臺結點設備（當利用橋接措施時，可連接更多的設備）;其中，各結點設備之間的最大距離為4.5m，結點拓撲連接可以是鏈連接，也可以是樹狀分枝連接。
2、便攜式非線性編輯
松下把原來低端DVCPRO25M產品才有的IEEE1394接口擴大到了50M和100M的產品，使其能通過非線性編輯設備進入網絡，而作為非線性編輯設備制造廠商，也不失時機的推出便攜式非線性編輯產品，如AVID的XPRESS DV3.0 和新奧特的天工筆記本編輯系統。SONY也在積極推出自己的VIAO筆記本視頻編輯系統，使DVCAM拍攝的素材通過IEEE1394傳輸到筆記本進行編輯。由于是相對簡單的新聞編輯，而且筆記本硬件的不斷提升，編輯系統的軟件完全可以滿足新聞生產要求，甚至AVID的XPRESS DV3.0 NOTEBOOK編輯系統已經擁有了近百個定制的特技。
三、網絡傳輸系統
編輯好的成品節目若按DV的碼率為25M B/S，以目前的電信局所提供的帶寬如DDN專線（2M B/S），無法進行實時的同步傳送。所以必須重新編碼打包成新的IP包進行異步傳輸。首先將素材通過IEEE1394的接口上載到電信局的服務器，再登陸電視臺的新聞非線性編輯網絡的數據庫，將編輯好的新聞成品和其相關數據（如EDL表）異步傳輸至電視臺。
這種網絡化的傳輸系統可以采用B/S（瀏覽器/服務器）體系結構，其特點是伸縮性好、高效率和安全的平臺，適合于高效的分布式Internet應用開發。這種分布式應用體系結構使得用戶在離線時能夠有效地工作并能共享中央數據庫的信息。移動數據庫是對象型數據庫,可以輕松嵌入到Internet上各層次的Java應用之中，從而實現對整個系統，包括從服務器到筆記本電腦，甚至到輕型信息設備，進行數據管理。
以下是構建電視新聞網絡移動數據庫系統所需要注意的幾個問題：
3、對多種Internet 標準的支持
在電子商務應用之中，Java和XML已經成了開發應用和不同應用之間進行溝通的標準，如何更好地支持它們是構建新聞移動數據庫產品的重點。目前，多數數據庫都支持Java，使你可以編寫被稱為存儲過程的程序，存儲過程運行在數據庫中并指揮數據庫在將數據發送到發出請求的應用之前，以某些特殊的方式處理數據。數據庫廠商在其產品中提供更多的Java API，增加了編程特性，以實現更快地開發并將Java虛擬機與數據庫引擎更緊密地連接在一起。XML作為電子商務的語言，被越來越多的應用軟件、中間件以及數據庫廠商所支持。
移動數據庫的未來發展方向是能夠輕松處理Internet上復雜的數據類型，簡化部署和安裝，使用戶能夠快速開發出應用，并能方便地進行遠程控制和應用升級。不久記者所攜帶的筆記本電腦中將嵌入移動數據庫，數據庫會跟著記者機動。記者在編輯完成后，即可在異地登陸INTERNET，將編輯好的成品（視音頻文件、字幕文件）回傳電視臺。
綜 述
關鍵詞 Arduino；WiFi；科技創新
中圖分類號：G434 文獻標識碼：B
文章編號：1671-489X（2014）04-0017-03
在青少年當中開展科技活動，能夠促進各個學科之間、科學和技術之間的有效融合，彌補傳統學科教學中學生知識面不廣、學科之間聯系薄弱和知識儲備匱乏的缺點。科技活動的內容能夠貼近生活，源自社會，所解決問題的基本模式也和人們在社會中解決實際問題的情境和過程相同。這也符合八年級物理課本所提出的STS理念，即科學（Science）、技術（Technology）、社會（Society）。因此，青少年科技活動的推廣對培養適合當今社會需求的復合型人才具有重要的意義。
經合組織在2012年了PISA（Programme for Inter-
national Student Assessment，國際學生評估項目）的第18份專題報告《如果學校提供課外活動，學生的參與度是否會更高？》。從調查數據來看，只有48%的學校鼓勵學生參加課外科技項目，42%的學校組織過科技展覽，41%的學校擁有科學俱樂部。根據31個經合組織國家、17個伙伴國和經濟體的數據可以發現，在大部分國家（地區），學校開展的課外科技活動越多，學生的科學成績就越好[1]。
本文探討在青少年科技活動中引入Arduino WiFi小車（以下簡稱小車），根據中學生好奇好動、求知欲強的特點，激發他們的學習興趣。通過學生對小車的使用與學習，既可以培養學生對科學的興趣，點燃他們的科學熱情之火，還可以幫助他們從小養成良好的科學學習習慣
1 Arduino WiFi小車的來源構造與技術核心
來源與構造 Arduino是由意大利一所高科技設計學校的教師Massimo Banzi和其他人一起發明的一款便捷靈活、方便上手的開源電子原型平臺。Arduino包含硬件（各種型號的arduino板）和軟件（arduinoIDE）。Arduino能通過各種各樣的傳感器來感知環境，通過控制燈光、馬達和其他的裝置來反饋、影響環境。而小車則利用WiFi無線網絡為數據載體，通過控制數據、音視頻雙向數據交換而達到控制小車和視頻監控等功能。
從構造上來說，筆者所使用的小車主要由小車固定底盤、小車車輪、萬向輪、直流減速電機、超聲波模塊、藍核atmeg168、WiFi模塊、18650電池、云臺、小車控制主板、USB攝像頭、9V/2A電源等器材組裝而成。小車的運作過程如圖1所示。
技術與核心
1）根據搭載不同類型的傳感器，小車可以有各種各樣的應用。例如：搭載光電阻傳感器的小車可以根據光源位置不同來改變小車的運動軌跡，從而實現對小車的智能引導；搭載超聲波傳感器的小車則可以對大幅的平面進行靜止測距，從而實現繞過障礙物通行。
2）小車的動力裝置是采用雙直流電機加萬向輪的驅動方式，通過控制左右直流電機來控制小車的前進、后退或左右轉向。
3）小車速度的控制則是通過利用紅外線遇黑線被吸收、遇白線被反射的原理，在小車兩路車軸上分別設計兩組紅外反射式傳感器，將小車的轉速和位移以脈沖的方式反饋給Arduino控制器。控制器將脈沖信號在單位時間計數后，就可以得到小車的實際速度。將實際速度和設計輸出速度相比較后，可以實時調節小車的速度[3]。
4）基于openwrt系統的WiFi模塊可以使用電腦通過WiFi環境對小車進行控制，由于小車配備有USB攝像頭，可以在移動監控和記錄實驗數據等方面有各種各樣的應用。
5）通過互聯網上正在不斷開發更新的編程擴展庫，小車在控制直流電機、伺服電機、網絡通信、液晶顯示、獲取溫度與濕度等方面都有非常廣闊的應用。
3 Arduino WiFi小車在青少年科技活動中的應用實例
中學物理探究實驗 以2012人教版八年級物理新教材第八章“運動和力”當中的牛頓第一定律的探究實驗為例，可以用小車代替普通小車從軌道上滑落到粗糙程度不同的介質表面，利用小車搭載的攝像頭可以記錄下滑過程中的第一人稱視角，讓學生可以通過電腦實時感受在粗糙程度不同表面上車子逐漸慢下來的過程，小車還可以將車子運動的相關數據通過WiFi網絡實時傳送到電腦上，讓學生進行分析和探討。
小車不僅可以極大提高學生對物理的學習興趣，同時可以讓教師的教學創新教學能力得到擴展與發揮的空間。法拉第曾經說過：“沒有觀察，就沒有科學。科學發現誕生于仔細的觀察之中。”小車提供了一個另類視角讓學生去認真觀察物理實驗現象，激發學生的好奇心和創造火花。利用小車進行啟發式教學，引導學生求異質疑，激勵學生多提問題，鼓勵他們以研究者和創造者的姿態去獨立思考。讓學生興趣盎然地投入學習，大膽地進行創造性思維。
基于物聯網的科技探究活動 按照國際電信聯盟（ITU）的定義，物聯網主要解決物品到物品（Thing to Thing，T2T）、人到物品（Human to Thing，H2T）、人到人（Human to Human，H2H）之間的互連[3]。將傳感器材安裝在小車上，可在任意時間、地點用電腦或手機等信息技術處理設備通過網絡感知實驗系統的工作狀況，并遠程控制實驗器材來采集實驗數據（如溫度、溫度、力、壓力、壓強、流量、物位、轉速等），將實驗數據進行加工和分析后的結果傳遞給實驗者，實現實驗器材全天候為學生服務的目標。
以主題為環保的青少年科技活動為例，小車可以搭載傳感器探測河湖的水質，收集數據進行相關的分析；也可以搭載傳感器探測不同位置空氣的質量，收集數據分析空氣受到污染的程度和原因，進而提出有效的環保措施。這些數據都可以借由小車所搭配的WiFi模塊與互聯網連接，實時將數據上傳到網絡與小組成員進行分享與分析，借由無線傳感器網絡的相關技術所支撐的物聯網數據，會使得作為成果的環保小論文遠比空喊口號式的文章要來得更加實際。
整合電子線路的學習與研究 小車的組裝過程本身對學生就是一種巨大的挑戰，能夠將小車完整地組裝起來，就已經能夠給學生帶來巨大的成就感。在組裝過程教會學生辨識各種芯片與接口，也是一種非常寶貴的學習資源。當學生熟悉各種芯片的原理以后，就可以讓學生動手挑戰增加各種其他的模塊，在逐步的深入了解過程中慢慢摸索電子線路的世界。
與傳統的機器人教育教學相比，小車具有無可比擬的優勢。
1）價格低廉，唾手可得。很多教師在交流的過程中普遍認為機器人教育是“錢堆出來的噱頭”。機器人器材動輒幾千元，競賽器材更是進入萬元大關。而一套完整的小車裝置總價也就在400元左右，如此親民的價格可以讓每個有興趣涉足這個領域的學生都能夠輕易開始學習。
2）無限的擴展性。現行的教育機器人在二次開發和功能拓展方面非常單一，甚至困難重重，學生在使用過程中無非就是照搬固有的模式進行組裝與設置，華麗的外殼封裝的不僅僅是機器人，還禁錮了學生的發散思維。Arduino開源平臺的無限擴展性可以給學生廣闊的想象空間，讓知識更多元化，讓實踐更實體化，讓創新更持續化。
3）外觀千變萬化。筆者曾經到機器人競賽場地進行參觀，發現參賽的作品外觀都大同小異，相似度非常高。無論是指導教師還是參賽學生，都受到機器人競賽“重制作、輕設計”大環境影響，學生所缺乏的是經歷設計、驗證、調整設計、再驗證的循環過程。小車的外觀可以千變萬化，Arduino平臺放到飛行器（如模型直升飛機）上，就可以用來航拍或者進行空中數據的采集；也可以加上履帶變身成為坦克，在相對比較惡劣的地面環境中進行工作。千變萬化的外型可以極大地激發學生的創新意識與設計能力。
了解豐富多彩的編程世界 編程對于中學生來說并不是一件遙不可及的事。依據《中小學信息技術課程指導綱要》和《信息技術課程標準（實驗）》進行編寫的廣州市《信息技術》（初中第二冊）教科書中第2章“程序設計初步”就有關于Visual Basic的初步教學。
有了VB編程基礎的學生可以進一步容易掌握和使用Arduino的編程器。對于復雜的編程功能，學生可以通過直接調用已有函數或SDK開發包實現編程，簡單快捷。Arduino的編程器可以在互聯網上免費下載，學生在入門的過程中可以先將網上開發好的SDK開發包和ADK工具包應用到小車中，通過逐步的熟悉與摸索，慢慢嘗試自己進行編寫。
創新意識來源于后天養成，直接受制于人們所受的教育。讓學生自主嘗試編程的技巧不僅有利于營造輕松和平等的環境與氛圍。把學生從被動地接受知識傳授中解放出來，使學生的學習積極性充分發揮，從而培養學生積極的創新意識和創新精神。
4 結束語
青少年科技活動的開展不應該是功利性或帶有目的性的，有的學生在接觸小車的過程中也許只是把它當作一個玩具，并沒有什么靠譜的成果論文。但是筆者在推廣和使用小車的過程中，更注重的不是活動是否達到了預期的效果，而是看重學生對這活動的反應和收獲，學生得到了哪些直接經驗和間接經驗，學生創造性思維能力有沒有得到培養等。通過引導學生在玩樂中學習，筆者認為小車能夠促進學生科學素養、創新能力的培養和良好習慣、堅強意志的形成。
參考文獻
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[3]沈蘇彬，范曲立，宗平，等.物聯網的體系結構與相關技術研究[J].南京郵電大學學報：自然科學版，2009，29（6）：1-11.
示范中心是一個復雜系統，示范中心建設是一項系統工程。要規劃好、用好各種要素并處理好相互關系，使中心整體發揮出最大的效益。要準確定位，中心是培養學生創新實踐能力的主戰場，是學校整個教學、科研體系的一個子系統。中心是一個開放的、動態發展的系統，不是孤立的、不變的，要勇于創新、進取，不能故步自封、停滯不前。中心建設是一個長期的過程，既不能無所事事、碌碌無為，也不能奢求一步到位。要采取“科學定位、系統規劃、逐次推進、不斷完善”的思路，不斷推進實驗室建設，不斷更新實驗內容、改革實驗教學方法與手段，不斷提高實驗教學質量。
山東科技大學電工電子實驗教學中心（以下簡稱中心）于2002年正式組建，前身為成立于1958年的山東礦業學院礦電實驗室。先后被評為省級雙基一類實驗室、省級高等學校基礎課實驗教學示范中心、中央與地方共建高校實驗室、省級普通高等學校實驗教學示范中心。2007年被批準為國家級實驗教學示范中心建設單位，2012年通過驗收。中心下設18個實驗室和2個實驗基地，設備資產總額1 900余萬元，面積3 660余平方米，儀器設備4 300余臺套。現有教師69人，其中專職教師45人（博士22人，高級職稱32人）。面向全校9個學院、42個專業開設20門理論課程、19門實驗課程，實驗項目255項。每年接納5 300多名學生完成計劃內實驗人時數28萬，指導學生科技創新活動和其他實踐教學任務21萬人機時。
創新實驗教學理念，確立中心建設思路
山東科技大學是一所工學、理學、管理學、文學、法學、經濟學、教育學等多學科相互滲透、協調發展的省屬重點大學，工科優勢突出，具有鮮明的煤礦行業特色，是山東省重點建設的5所應用基礎型人才培養特色名校之一。學校歷來重視實踐教學，長期以來“吃苦耐勞、動手能力強”是用人單位對該校畢業生的一致評價。
中心2007年被批準為國家級實驗教學示范中心建設單位。在建設過程中，中心系統地梳理了建設的方方面面，形成了“以培養學生工程實踐能力和創新精神為目標，以高水平學科平臺為依托，夯實基礎，強化綜合，倡導創新”的實驗教學理念，注重“知識、實踐、創新”的有機統一，實行理論教學與實驗教學一體化，從根本上改變輕實驗、重理論的傳統教學觀念。采取“科學定位、系統規劃、逐次推進、不斷完善”的建設思路，通過學校投資、教改項目立項、社會捐贈、自制儀器設備等方式不斷推進實驗室建設，把創新實踐能力培養貫穿于實驗教學各個環節，不斷更新實驗內容、改革實驗教學方法與手段，提高實驗教學質量。
積極研發實驗教學儀器，解決教學難題
中心非常重視現有設備的維護和保養，提高設備使用率，使之最大限度地服務于教學及科研：（1）常態化、制度化管理。每學期末各實驗室統一上報需要維修的設備清單，由中心統一聯系廠家維修。對于小的故障，由實驗室管理員或任課教師實時維護，所需耗材從中心運行經費中隨時解決。（2）鼓勵任課教師自制教學儀器。自制教學儀器的一大優勢是便于維護，保證設備有較高的完好率和利用率。（3）建立實驗教學信息管理系統，通過自動化、信息化管理提高設備管理水平。
為解決購置設備不能滿足教學需求的難題，中心鼓勵教師、學生積極參加教學儀器的改進和研制工作。近年來投入30萬元用于教學儀器研制，開發了虛擬信號分析儀、DSP實驗系統、模擬電子實驗系統、數字電子實驗系統、EDA實驗系統、單片機實驗系統等500多套實驗儀器，其中虛擬信號分析儀獲2010年全國高等學校電子技術研究會實驗教學成果二等獎。本文推薦2種自制實驗教學儀器。
（1）高性價比的便攜虛擬信號分析儀
儀器設備是示范中心建設中的關鍵問題之一。目前我國高等學校電工電子類基礎實驗室中，所配置基礎儀器通常是函數信號發生器、雙路示波器、雙路直流電源等。層次高一點的實驗室雖然配備了少數頻譜分析儀、數字存儲示波器、任意波形信號發生器，但是由于臺套數太少，大部分學生沒有機會熟悉使用這些高端儀器。
針對這種情況，中心開發了一種具有很高性價比的便攜虛擬信號分析儀。該儀器集信號源、示波器、記錄儀、頻譜分析儀、時頻分析等多種功能于一體，成本低廉，體積小，重量輕。具有獨立知識產權，硬件部分自行設計、制作，核心軟件采用C#語言自行開發，擁有源代碼，便于不斷開發完善。
該儀器已在學校電子技術、DSP技術等課程實驗以及學生科技創新活動中獲得推廣應用，對于提高實驗教學水平起到了重要作用。圖1a為虛擬信號分析儀電路板。圖1b為PLAB儀器工具箱（PLAB意為個人實驗室，即Personal Laboratory），包括虛擬信號分析儀、萬用表、常用工具等。由于大部分學生擁有筆記本電腦，再加上一套這樣的儀器工具箱就相當于擁有一個便于攜帶的小型個人電子實驗室，在校園任何一個角落都可以開展實驗活動。
（2）C55x DSP實驗教學系統
數字信號處理器（DSP）具有強大的數據處理能力、豐富的片上資源和靈活的對外接口，在電子信息、通信、計算機、儀器設備、自動控制、醫學、消費類電子、軍事等領域獲得越來越廣泛的應用。因此，DSP技術已成為高校電氣信息類學生必須掌握的一門重要技術，國內越來越多的高校陸續開設了DSP類課程。
中心教師選用TI公司的C5000系列C55x芯片為核心開發了一套功能強大的DSP實驗教學系統（如圖2所示）。考慮到DSP區別于其他各種嵌入式處理器的突出特點是具有高速實時信號處理能力，因此在主系統板設計中設置了4路高分辨率的模數轉換器（ADC）和數模轉換器（DAC），并配置了相應的4路模擬信號輸入輸出通道，以強化系統的信號采集和處理能力。同時為該系統配備了自制虛擬信號分析儀，為系統提供豐富的各種測試信號，對系統輸出信號進行波形記錄、頻譜分析和時頻分析。
另外，系統所配置的關鍵設備XDS100仿真器也由中心教師自行開發。中心是國內最早推出XDS100仿真器的單位之一，最早將該型仿真器進行開源，為國內DSP技術愛好者自制該型仿真器提供技術支持。
理論教學與實驗教學一體化，培養高素質教師隊伍
無論是實驗室建設還是實驗教學，教師隊伍培養是關鍵，中心將其列為工作重點之一：
（1）實行理論教學與實驗教學一體化。中心不但承擔實驗教學和實驗室建設任務，同時還承擔相應理論課程的教學和課程建設任務。要求教師必須參與實驗教學和實驗室建設工作，符合教師條件的實驗人員可兼理論課，工作量計算與理論課教師相同；對教師進行實驗教學研究給予經費支持，并實行獎勵措施。
（2）中心建設與學科建設緊密融合。中心教師不但從事實驗教學、理論教學工作，同時也參加科研和學科建設工作。吸引并穩定一大批優秀人才從事實驗教學工作，不斷把先進的科研成果轉化為實驗教學成果，使實驗教學始終保持高、新水平。
（3）重視青年教師培養。對新進青年教師進行崗前規范化培訓；安排教學經驗豐富的老教師對青年教師進行傳幫帶；引導青年教師積極參加教學研究和教學改革實踐；鼓勵并指導青年教師參加學校講課比賽；鼓勵資助青年教師參與指導學生學科競賽活動；資助教師參加國內外學術會議和發表高水平學術論文。
（4）重視學術交流和對外交往。除了積極主辦、承辦高層次學術會議之外，還派遣骨干教師赴美國、英國、德國的知名大學訪問，邀請國內外知名專家來訪。
突出創新特色，收獲建設成果
中心在建設過程中呈現出三大特色：（1）形成了集“研究性、自主性、開放性”于一體的層次化創新性實驗教學模式，使創新活動及早開展并連貫化，由原來面向少數學生的精英教育變為面向大部分學生的大眾教育。（2）自制教學儀器層次高、批量大、應用效果好。（3）中心建設與學科建設緊密融合，吸引和穩定優秀人才從事實驗教學工作。
在創新性實驗方面中心做了以下工作。
（1）中心提出集“研究性、自主性、開放性”于一體的電工電子創新性實驗教學理念。創新性實驗必須具備3個基本屬性，①研究性：具體實現方法多樣性，得到的實驗結果具有多樣性，學生只要獨立完成，出現雷同結果的概率極小；②自主性：學生根據總體題目要求，自擬具體的實驗題目，自主提出實驗方案、完成實驗和實驗報告，指導教師的任務主要是管理和提供基礎支持；③開放性：通過實驗室開放活動完成，指導教師要確保階段性檢查督促和對最終結果把關。
（2）開發了模擬電子、數字電子、EDA、DSP、單片機、虛擬信號分析儀等10種、500多臺套新技術含量高、模塊化的實驗教學設備，學生可以方便地進行模塊組合完成多樣化的創新實驗。
（3）分基礎新技術綜合三個層次開展創新性實驗項目建設。其中，結合電路、模電、數電、單片機、EDA、電機與電力拖動、電力電子技術、高頻電子線路、信號與系統、數字信號處理等電工電子類專業基礎課程建設了32個基礎類創新性實驗項目；結合DSP、PLC、PSOC、高端微控制器技術（ARM和MSP430等）、新型電子器件、傳感器、圖像處理、語音處理等新技術課程建設了30個新技術類創新性實驗項目；結合學校科研特色，建設了12個綜合類創新性實驗項目。
（4）開設創新學分和創新性實驗課程。創新性實驗為選修課，在4至6學期每學期安排1次課。學生完成一個創新性實驗可獲得1創新學分。將創新性實驗教學分為3個層次進行。第一為基礎層，主要覆蓋電路、模擬電子、數字電子、單片機、EDA、電機與電力拖動、電力電子技術、高頻電子線路、數字信號處理等專業基礎類課程。第二為新技術應用層，主要覆蓋DSP、PLC、PSOC、高端微控制器技術、新型電子器件、傳感器、圖像處理、語音處理等新技術課程。第三為綜合創新層。綜合運用所學知識、技術，結合學校科研優勢，面向實際問題提出新課題。通過3個層次的創新性實驗教學活動，使學生在專業基礎課學習階段就參與創新活動。創新活動由淺入深，最終達到較高的水平。
獲批國家級雙語教學示范課程、國家級精品課程、國家級教學團隊、國家級人才培養模式創新實驗區各1個，獲國家教學成果二等獎1項，省級教學成果一等獎1項，全國行業協會教學成果二等獎以上6項。出版教材21部，其中實驗教材6部。發表教學論文50余篇。學生在科技創新競賽活動中獲得全國三等獎以上17項，省級二等獎以上67項。學生獲得專利47項，其中發明專利3項。
