時(shí)間：2022-02-26 08:13:33
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)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篇微機(jī)原理論文，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
關(guān)鍵詞：繼電保護(hù)，維護(hù)，故障處理
0 引言
隨著我國(guó)電力工業(yè)和電力系統(tǒng)的快速發(fā)展，對(duì)發(fā)電廠、變電站的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行要求越來越高。另外，因電子、計(jì)算機(jī)和通信系統(tǒng)的快速發(fā)展，也使得發(fā)電廠、變電站監(jiān)控系統(tǒng)的自動(dòng)化水平不斷提高。微機(jī)繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置也成為了電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行和可靠供電的重要保障。
1 繼電保護(hù)發(fā)展現(xiàn)狀
上世紀(jì)60年代到80年代是晶體管繼電保護(hù)蓬勃發(fā)展和廣泛采用的時(shí)代。其中天津大學(xué)與南京電力自動(dòng)化設(shè)備廠合作研究的500kV晶體管方向高頻保護(hù)和南京電力自動(dòng)化研究院研制的晶體管高頻閉鎖距離保護(hù)，運(yùn)行于葛洲壩500kV線路上,結(jié)束了500kV線路保護(hù)完全依靠從國(guó)外進(jìn)口的時(shí)代。在20世紀(jì)70年代中，基于集成運(yùn)算放大器的集成電路保護(hù)已開始研究。到80年代末集成電路保護(hù)已形成完整系列，逐漸取代晶體管保護(hù)。到90年代初集成電路保護(hù)的研制、生產(chǎn)和應(yīng)用仍處于主導(dǎo)地位，這是集成電路保護(hù)時(shí)代。免費(fèi)論文，維護(hù)。我國(guó)從20世紀(jì)70年代末即已開始了計(jì)算機(jī)繼電保護(hù)的研究，1984年原華北電力學(xué)院研制的輸電線路微機(jī)保護(hù)裝置首先通過鑒定，并在系統(tǒng)中獲得應(yīng)用，揭開了我國(guó)繼電保護(hù)發(fā)展史上新的一頁，為微機(jī)保護(hù)的推廣開辟了道路。從90年代開始我國(guó)繼電保護(hù)技術(shù)已進(jìn)入了微機(jī)保護(hù)的時(shí)代。不同原理、不同機(jī)型的微機(jī)線路和主設(shè)備保護(hù)各具特色，為電力系統(tǒng)提供了一批新一代性能優(yōu)良、功能齊全且工作可靠的繼電保護(hù)裝置。隨著微機(jī)保護(hù)裝置的研究，在微機(jī)保護(hù)軟件、算法等方面也取得了很多理論成果。
2繼電保護(hù)的維護(hù)管理
2.1 微機(jī)保護(hù)裝置要采取電磁干擾防護(hù)措施
變電站改造中，電磁型保護(hù)更換成微機(jī)型保護(hù)時(shí)，必須采取防電磁干擾的技術(shù)措施，即嚴(yán)格執(zhí)行微機(jī)保護(hù)裝置的安裝條件，安裝帶有屏蔽層的電纜，而且兩端的屏蔽層必須接地。防止由于線路較長(zhǎng)，一端接地時(shí)，另一端會(huì)由于電磁干擾產(chǎn)生電壓、電流，造成微機(jī)保護(hù)的拒動(dòng)或誤動(dòng)。為減少保護(hù)裝置故障和錯(cuò)誤出現(xiàn)的幾率，微機(jī)保護(hù)裝置必須優(yōu)化設(shè)計(jì)、合理制造工藝以及元、器件的高質(zhì)量。同時(shí)還要采用屏蔽和隔離等技術(shù)來保證裝置的可靠性，從而提高抗干擾的能力。
2.2 微機(jī)保護(hù)裝置的接地要嚴(yán)格按規(guī)定執(zhí)行
微機(jī)保護(hù)裝置內(nèi)部是電子電路，容易受到強(qiáng)電場(chǎng)、強(qiáng)磁場(chǎng)的十?dāng)_，外殼的接地屏蔽有利于改善微機(jī)保護(hù)裝置的運(yùn)行環(huán)境；微機(jī)保護(hù)提高可靠性，應(yīng)以抑制干擾源、阻塞耦合通道、提高敏感回路抗干擾能力入手，并運(yùn)用自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)及容錯(cuò)設(shè)計(jì)來保證微機(jī)保護(hù)裝置的可靠性；容錯(cuò)即容忍錯(cuò)誤，即使出現(xiàn)局部錯(cuò)誤也不會(huì)導(dǎo)致保護(hù)裝置的誤動(dòng)或拒動(dòng)。免費(fèi)論文，維護(hù)。容錯(cuò)設(shè)計(jì)則是利用冗余的設(shè)備在線運(yùn)行，以保證保護(hù)裝置的不間斷運(yùn)行。采用容錯(cuò)技術(shù)設(shè)計(jì)是為了換取常規(guī)設(shè)計(jì)所不能得到的高可靠性，確保微機(jī)保護(hù)裝置的可靠運(yùn)行。
2.3 防誤措施
微機(jī)保護(hù)的一些定值設(shè)定以及重要參數(shù)修改在硬件設(shè)計(jì)上設(shè)置操作鎖，操作時(shí)必須正確輸入操作員的密碼和監(jiān)護(hù)人的密碼時(shí)，方可進(jìn)行正常操作，并將操作人和監(jiān)護(hù)人的姓名等信息予以記錄和保存。
2.4 繼電保護(hù)裝置的日常維護(hù)
（1）當(dāng)班運(yùn)行人員定時(shí)對(duì)繼電保護(hù)裝里進(jìn)行巡視和檢查，對(duì)運(yùn)行情況要做好運(yùn)行記錄。
（2）建立崗位責(zé)任制，做到人人有崗，每崗有人。
（3）做好繼電保護(hù)裝置的清掃工作。清掃工作必須由兩人進(jìn)行，防止誤碰運(yùn)行設(shè)備，注憊與帶電設(shè)備保持安全距離，避免人身觸電和造成二次回路短路、接地事故。
（4）對(duì)微機(jī)保護(hù)的電流、電壓采樣值每周記錄一次。
（5）每月對(duì)微機(jī)保護(hù)的打印機(jī)進(jìn)行檢查并打印。免費(fèi)論文，維護(hù)。
3 繼電保護(hù)故障處理要點(diǎn)
繼電保護(hù)工作是一項(xiàng)技術(shù)性很強(qiáng)的工作。如果只想學(xué)會(huì)對(duì)設(shè)備的調(diào)試并不難,只要經(jīng)過一段時(shí)間的培訓(xùn),按照調(diào)試大綱依次進(jìn)行就可實(shí)現(xiàn)。而一旦出現(xiàn)異?，F(xiàn)象,想處理它并非易事。它要求工作人員有扎實(shí)的理論基礎(chǔ),更要有解決處理故障的有效方法。一個(gè)合適的方法,在工作中能幫你少走彎路,提高效率?？梢哉f繼電保護(hù)技術(shù)性很大程度上體現(xiàn)在故障處理的能力上。因此,如何用最快最有效的方法去處理故障,體現(xiàn)技術(shù)水平,成為廣大繼電保護(hù)工作者所共同要探討的課題。下面是常用的幾種故障處理方法。
3.1 直觀法
處理一些無法用儀器逐點(diǎn)測(cè)試,或某一插件故障一時(shí)無備品更換,而又想將故障排除的情況。比如10KV開關(guān)柜分或拒合故障處理。在操作命令下發(fā)后,觀察到合閘接觸器或跳閘線圈能動(dòng)作,說明電氣回路正常,故障存在機(jī)構(gòu)內(nèi)部。到現(xiàn)場(chǎng)如直接觀察到繼電器內(nèi)部明顯發(fā)黃,或哪個(gè)元器件發(fā)出濃烈的焦味等便可快速確認(rèn)故障所在,更換損壞的元件即可。
3.2 掉換法
用好的或認(rèn)為正常的相同元件代替懷疑的或認(rèn)為有故障的元件,來判斷它的好壞,可快速地縮小查找故障范圍。免費(fèi)論文，維護(hù)。這是處理綜合自動(dòng)化保護(hù)裝置內(nèi)部故障最常用方法。當(dāng)一些微機(jī)保護(hù)故障,或一些內(nèi)部回路復(fù)雜的單元繼電器,可用附近備用或暫時(shí)處于檢修的插件、繼電器取代它。如故障消失,說明故障在換下來的元件內(nèi),否則還得繼續(xù)在其它地方查故障。
如一條110 kV旁路L FP-941A微機(jī)保護(hù)運(yùn)行指示燈忽閃忽滅,并不打印任何故障報(bào)告,很難判斷為何故障。正好附近有備用間隔,取各插件相應(yīng)對(duì)換,查出故障在CPU插件上。用此項(xiàng)方法,要特別注意插件內(nèi)的跳線、程序及定值芯片是否一樣,確認(rèn)無誤方可掉換,并根據(jù)情況模擬傳動(dòng)。
3.3 逐項(xiàng)拆除法
將并聯(lián)在一起的二次回路順序脫開，然后再依次放回，一旦故障出現(xiàn)，就表明故障存在哪路。再在這一路內(nèi)用同樣方法查找更小的分支路，直至找到故障點(diǎn)。此法主要用于查直流接地，交流電源熔絲放不上等故障。如直流接地故障。先通過拉路法，根據(jù)負(fù)荷的重要性，分別短時(shí)拉開直流屏所供直流負(fù)荷各回路，切斷時(shí)間不得超過3秒，當(dāng)切除某一回路故障消失，則說明故障就在該回路之內(nèi)，再進(jìn)一步運(yùn)用拉路法，確定故障所在支路。再將接地支路的電源端端子分別拆開，直至查到故障點(diǎn)。如電壓互感器二次熔絲熔斷，回路存在短路故障，或二次交流電壓互串等，可從電壓互感器二次短路相的總引出處將端子分離，此時(shí)故障消除。免費(fèi)論文，維護(hù)。然后逐個(gè)恢復(fù)，直至故障出現(xiàn)，再分支路依次排查。如整套裝置的保護(hù)熔絲熔斷或電源空氣開關(guān)合不上，則可通過各塊插件的拔插排查，并結(jié)合觀察熔絲熔斷情況變化來縮小故障范圍。免費(fèi)論文，維護(hù)。
4 結(jié)語
繼電保護(hù)是電力系統(tǒng)安全正常運(yùn)行的重要保障，目前已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，繼電保護(hù)技術(shù)日益呈現(xiàn)出向微機(jī)化，網(wǎng)絡(luò)化，智能化，保護(hù)、控制、測(cè)量和數(shù)據(jù)通信一體化發(fā)展的趨勢(shì)。
參考文獻(xiàn)：
[1]羅鈺玲.電力系統(tǒng)微機(jī)繼電保護(hù)[M].北京:人民郵電出版社.
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關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)；課程體系；DLX虛擬處理器；立體化課程
中圖分類號(hào)：640文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1009-3044(2008)18-21ppp-0c
Research and Practice of the Computer Architecture Course System for Applied Type Undergraduate
CAI Qi-xian1, WANG Zhi-wen1，HE Hai-zhao2
(1.Department of Computer Engineering, Guangxi University of Technology, Liuzhou 545006, China; 2. Library, Guangxi University of Technology, Liuzhou 545006, China)
Abstract:According to the applied type the profession education characteristics and teaching goal, form the new Computer Architecture course system with increasing microcomputer architecture contents and introduce into the DLX virtual processor experiments. And make use of the information technique, work hard to carry out a stereo course, that enhance teaching quality of the course.
Key words: Computer Architecture; Course system; DLX virtual processor; Stereo course
1 引言
計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)歷來為高校計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)必修的主干專業(yè)基礎(chǔ)課。計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷史說明，計(jì)算機(jī)性能的不斷提高必須依靠器件的變革和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的改進(jìn)。今天，在器件潛力幾乎達(dá)到極限的情況下，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的改進(jìn)尤為重要。該門課程主要反映現(xiàn)代計(jì)算機(jī)在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上的新思想新技術(shù)，如流水線處理、向量處理、并行處理、多處理機(jī)結(jié)構(gòu)等等，要求學(xué)生從分析和評(píng)測(cè)的角度把握計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。這對(duì)培養(yǎng)學(xué)生掌握和應(yīng)用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)系統(tǒng)來處理復(fù)雜計(jì)算問題具有重要意義，也為學(xué)生今后從事計(jì)算機(jī)系統(tǒng)軟硬件開發(fā)打下良好的基礎(chǔ)。對(duì)這樣一門核心課程，如何突出地方院校應(yīng)用型人才培養(yǎng)特色，研究和提高本課程的教學(xué)質(zhì)量，給我們提出了新的挑戰(zhàn)。
國(guó)家教育部在《高等教育面向21世紀(jì)教學(xué)內(nèi)容和課程體系改革計(jì)劃》中明確指出要“面向21世紀(jì)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、科技、文化的發(fā)展，改革我國(guó)高等教育中與其不相適應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容和課程體系?！?，該計(jì)劃把 “基礎(chǔ)課程、核心課程的教學(xué)內(nèi)容體系及教材；教學(xué)手段、教學(xué)方法的創(chuàng)新。” 列為改革的主要內(nèi)容[1]。因此，在現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)日新月異、計(jì)算機(jī)應(yīng)用迅猛擴(kuò)展深入的今天，在高校教育逐步由精英教育向大眾化教育轉(zhuǎn)移的今天，在地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展大量地普遍地需要工程應(yīng)用型計(jì)算機(jī)人才的今天，必須重新審視這門課程的現(xiàn)狀和特點(diǎn)，按照應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)和定位，構(gòu)建新的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)課程體系，從而提高該課程的教學(xué)質(zhì)量。
2 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)課程的特點(diǎn)
計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)課程具有下述特點(diǎn)：
1) 綜合性強(qiáng)。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)一般安排為計(jì)算機(jī)專業(yè)高年級(jí)課程，它需要用到幾乎所有計(jì)算機(jī)專業(yè)基礎(chǔ)和相關(guān)的前繼專業(yè)課程知識(shí)。主要有：計(jì)算機(jī)組成原理、匯編語言程序設(shè)計(jì)、高級(jí)語言程序設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、操作系統(tǒng)、編譯原理等課程。教學(xué)中要求學(xué)生對(duì)各課程知識(shí)融會(huì)貫通，教學(xué)難度較大。
2) 理論性強(qiáng)。內(nèi)容抽象繁雜，概念多，教學(xué)處理不好的話，容易讓學(xué)生感到學(xué)習(xí)乏味，明顯增加了教學(xué)難度。
3) 本課程教材內(nèi)容多是針對(duì)大中型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)描述，常以一般學(xué)生接觸不到的機(jī)型作為系統(tǒng)結(jié)構(gòu)舉例，而結(jié)合微機(jī)應(yīng)用實(shí)際，結(jié)合現(xiàn)代微機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)技術(shù)的發(fā)展的內(nèi)容幾乎沒有，嚴(yán)重脫離學(xué)生實(shí)際。
4) 缺乏實(shí)驗(yàn)環(huán)境，學(xué)生無法獲得對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)性能改進(jìn)的直觀認(rèn)識(shí)。如果真正要求學(xué)生對(duì)其理論與技術(shù)有直觀的接觸，則需要深入到現(xiàn)代大中型計(jì)算機(jī)內(nèi)部進(jìn)行實(shí)踐，這對(duì)我國(guó)絕大多數(shù)高校來說是不可能做到的。因此，長(zhǎng)期以來，我國(guó)高校在開設(shè)這門重要課程時(shí)，僅僅停留在理論講授上，相應(yīng)的實(shí)踐教學(xué)尚是空白，學(xué)生面對(duì)枯燥理論，學(xué)習(xí)興趣大減，這對(duì)提高教學(xué)質(zhì)量帶來極大障礙。
3 新課程體系的研究和建設(shè)
針對(duì)這門課程的原有特點(diǎn)和不足，我們從以下三方面更新了該課程體系的研究和建設(shè)：
1) 修改教學(xué)要求，明確教學(xué)目的。
我們把對(duì)現(xiàn)代微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的分析和評(píng)測(cè)作為學(xué)生意義構(gòu)建的主要目標(biāo)。很難想象，一個(gè)生活工作在微機(jī)廣泛應(yīng)用的信息化時(shí)代的計(jì)算機(jī)高級(jí)技術(shù)人員，如果對(duì)微機(jī)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)知之甚少，又怎么能夠用好微機(jī)呢？因此，在認(rèn)識(shí)和了解一般計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)新技術(shù)的基礎(chǔ)上，加強(qiáng)對(duì)微機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的教學(xué)是完全必要的。
2) 在總的教學(xué)目標(biāo)要求下，大刀闊斧地對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行重組，構(gòu)建符合教學(xué)目標(biāo)，既有理論又有實(shí)踐的新的課程體系。
我們積極開展本課程教學(xué)內(nèi)容改革，注意吸收國(guó)內(nèi)外同類教材教學(xué)思路，結(jié)合地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)計(jì)算機(jī)人才知識(shí)結(jié)構(gòu)的要求，在教學(xué)內(nèi)容上進(jìn)行壓縮和擴(kuò)充，精簡(jiǎn)了有關(guān)大中型計(jì)算機(jī)的過多介紹，增加和突出微機(jī)上常用的新的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，突出基本知識(shí)，注意和前繼課程的內(nèi)容貫通，形成具有自己特色的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)大綱。
理論上，既講清一般原理，又緊密結(jié)合微機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。比如，結(jié)合80X86指令系統(tǒng)，闡述從CISC到RISC的發(fā)展；在介紹各項(xiàng)新技術(shù)時(shí)，盡量例舉微機(jī)上應(yīng)用相關(guān)技術(shù)的實(shí)例。如Pentium的4級(jí)整數(shù)流水線、8級(jí)浮點(diǎn)流水線，Pentium的分支預(yù)測(cè)策略等。我們還以“奔4：奔騰不已的‘芯’”為題，專門介紹Pentium 4的NetBurst微結(jié)構(gòu)，從Willamette核心、Northwood核心到Prescott核心的不斷發(fā)展，所面臨的問題及Core微架構(gòu)的面世，同時(shí)還涉及到同時(shí)代CPU產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)情況。應(yīng)該說，結(jié)合系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的原理比較全面地介紹了與學(xué)生密切相關(guān)的微機(jī)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。
如何在常規(guī)的條件下例如利用普通的微型計(jì)算機(jī)，讓學(xué)生直接用到有關(guān)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的新思想和新技術(shù)，得到實(shí)踐學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)，從而大大提高學(xué)生對(duì)現(xiàn)代計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)，大大提高這門重要課程的教學(xué)效果，值得我們花大氣力進(jìn)行研究。為此，我們引進(jìn)了DLX虛擬處理器實(shí)驗(yàn)。
DLX處理器是1995年美國(guó)斯坦福大學(xué)的John L.Hennessy和加利福尼亞大學(xué)伯克利分校的David A.Patterson在其“Computer Architecture-A quantitative approach”一書中首次提出的一個(gè)虛擬的32位處理器。該處理器不僅體現(xiàn)了當(dāng)今多種機(jī)器（如AMD 29K，DEC station 3100，HP 850，IBM 801，Intel i860，MIPS M/120A，MIPS M/1000，Motorola 88K, RISC I,SGI 4D/60, SPARCstation-1, Sun-4/110, Sun-4/260等）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的共同特點(diǎn)，還將體現(xiàn)未來一些機(jī)器的設(shè)計(jì)思想[2]。特別是，DLX虛擬微處理機(jī)提供了一個(gè)基于PC機(jī)的研究平臺(tái)，研究者可以在PC機(jī)上模擬新的處理機(jī)技術(shù)。清華大學(xué)著名教授鄭緯民在其著作中專門介紹了DLX虛擬微處理機(jī)，并指出：“通過了解DLX處理機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理，并利用DLX模擬器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，可以幫助讀者綜合地了解和運(yùn)用有關(guān)處理器指令系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、流水線的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)等方面的知識(shí)，有助于對(duì)本書前面章節(jié)所述內(nèi)容的理解。”[3]
我們?cè)谌媪私釪LX虛擬處理器的結(jié)構(gòu)和工作原理的基礎(chǔ)上，探討從“軟”的角度，利用DLX虛擬處理器進(jìn)行處理器指令系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、流水線的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)、并行處理的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)等帶有新一代處理器思想和技術(shù)的實(shí)踐教學(xué)體系，總結(jié)出有典型教學(xué)意義的實(shí)驗(yàn)[4~6]；并編寫相關(guān)的實(shí)驗(yàn)教材，注重設(shè)計(jì)性和綜合性實(shí)驗(yàn)的訓(xùn)練。比如，讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)軟件，模擬采用旁路技術(shù)消除數(shù)據(jù)相關(guān)，采用增加運(yùn)算單元的方法消除控制相關(guān)，采用優(yōu)化程序的方法來提高流水線的性能等。此外，我們開辟了一些有關(guān)Cache、CPU性能測(cè)試的實(shí)驗(yàn)，形成一套計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)實(shí)踐教學(xué)體系。這是一項(xiàng)難度較大的具有開創(chuàng)意義的教學(xué)研究工作。
3) 革新教學(xué)方法手段，利用信息化技術(shù)，努力構(gòu)建立體化的課程體系。
我們自行制作CAI課件，以多媒體的形式精心展現(xiàn)課程內(nèi)容，形象地講解理論，化解難點(diǎn)，融匯前繼課程知識(shí)，雖然為此付出了很大的心血，但是保證了全部理論課在多媒體電教室上課，取得了很好的教學(xué)效果。同時(shí)研制實(shí)踐教學(xué)軟件，以多媒體形式介紹實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和操作過程，并以網(wǎng)絡(luò)課件形式提供給本校學(xué)生，以便學(xué)生實(shí)驗(yàn)前自學(xué)。
我們充分利用校園網(wǎng)環(huán)境，建立一個(gè)以本門課程為主的基于校園網(wǎng)的教學(xué)網(wǎng)頁，不僅有覆蓋全部教學(xué)內(nèi)容的CAI課件，還有與網(wǎng)絡(luò)電子教案配套的課程介紹、信息、教師答疑、名詞解釋詞典、教學(xué)論壇、實(shí)驗(yàn)探索、習(xí)題與題解、相關(guān)鏈接等輔助網(wǎng)絡(luò)資源。
在課堂教學(xué)上除了用多媒體教學(xué)外，還積極探索開展課堂討論，通過“協(xié)作”、“會(huì)話”等方式引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)，在此基礎(chǔ)上，撰寫高質(zhì)量的小論文，很多小論文體現(xiàn)了學(xué)生課堂討論的成果。
本門課程的改革成效已初見端倪，學(xué)生們普遍反映，這門課程好學(xué)實(shí)用，學(xué)了后眼界開闊，有助于全面把握專業(yè)知識(shí)。在學(xué)生評(píng)教活動(dòng)中，本門課程得到了較高的評(píng)價(jià)。
總之，一門課程體系的構(gòu)建，必須與所屬專業(yè)辦學(xué)定位和學(xué)生實(shí)際相適應(yīng)，必須與社會(huì)需求相適應(yīng)，必須與學(xué)科領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展相適應(yīng)。目前，我們?nèi)栽趯?duì)該課程的立體化和信息化方面進(jìn)行研究、探索，力求完善課程的理論體系、實(shí)踐體系和網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)環(huán)境，進(jìn)一步提高該課程的教學(xué)質(zhì)量。
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收稿日期：2008-03-22
論文摘要：從培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型人才的角度出發(fā)，討論了在微機(jī)原理及應(yīng)用課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革中，如何激發(fā)和調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，有效地培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)與創(chuàng)新能力；改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法；依托創(chuàng)新基地大力提升學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力，真正培養(yǎng)出具有工程實(shí)踐能力的高素質(zhì)應(yīng)用型本科人才。
實(shí)驗(yàn)教學(xué)在對(duì)學(xué)生能力培養(yǎng)方面起著理論教學(xué)不可替代的作用，是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能、應(yīng)用能力和科學(xué)作風(fēng)的重要環(huán)節(jié)?！段C(jī)原理及應(yīng)用》課程是計(jì)算機(jī)類及大多數(shù)電子類專業(yè)學(xué)生的必修課程。本門課程要求學(xué)生很好地掌握這門課程的內(nèi)容并具備一定的實(shí)際電路設(shè)計(jì)和編程能力，使學(xué)生在深刻理解計(jì)算機(jī)軟、硬件關(guān)系及以后的計(jì)算機(jī)應(yīng)用開發(fā)中打下必要的計(jì)算機(jī)硬件基礎(chǔ)。傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，僅僅是為了配合理論教學(xué)環(huán)節(jié)，主要是驗(yàn)證理論課教學(xué)的內(nèi)容。傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)將匯編軟件上機(jī)、簡(jiǎn)單的硬件實(shí)驗(yàn)作為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，例如編程將輸入的字符個(gè)數(shù)分類統(tǒng)計(jì)，或在實(shí)驗(yàn)箱上按實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書上的接線要求完成實(shí)驗(yàn)等，事實(shí)證明它在一定程度上幫助學(xué)生了解了課程，但是對(duì)于有限的實(shí)驗(yàn)教學(xué)而言，這種教學(xué)的效率不高，學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性無法調(diào)動(dòng)。這種實(shí)驗(yàn)內(nèi)容無法使實(shí)踐能力跟上時(shí)代對(duì)知識(shí)的要求，無形中削弱了實(shí)踐教學(xué)和學(xué)生的主體性特點(diǎn)，使實(shí)驗(yàn)成了理論教學(xué)的附屬，更無法滿足應(yīng)用型人才培養(yǎng)的需求。
一、現(xiàn)狀分析
由于微機(jī)原理及應(yīng)用屬于硬件類課程，課程內(nèi)容抽象、枯燥乏味，多數(shù)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣低，主動(dòng)性差。學(xué)生匯編語言基礎(chǔ)差，對(duì)匯編語言程序設(shè)計(jì)的理解和掌握程度低，直接影響到微機(jī)原理和接口技術(shù)課程的教學(xué)。實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)老化，大多數(shù)院校采用的均為箱式實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，所提供的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目大多為對(duì)單個(gè)芯片的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，并且實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中均固化有相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)程序，部分學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí)直接調(diào)用程序就可以完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)不合理，實(shí)驗(yàn)中需要學(xué)生動(dòng)手的地方少，達(dá)不到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?。?shí)驗(yàn)項(xiàng)目大多為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，缺乏設(shè)計(jì)性、綜合性的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。所用實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)與目前微機(jī)的發(fā)展使用現(xiàn)狀相距較遠(yuǎn)，未能利用目前通用微機(jī)的資源。
二、建立開放實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式
實(shí)驗(yàn)室是高等學(xué)校實(shí)施素質(zhì)教育、培養(yǎng)本科學(xué)生創(chuàng)新精神與實(shí)踐能力的重要基地，實(shí)驗(yàn)室應(yīng)該對(duì)學(xué)生開放、為學(xué)生提供實(shí)踐學(xué)習(xí)條件。
1.增加實(shí)驗(yàn)室開放時(shí)間。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室管理模式下，實(shí)驗(yàn)室只在有課程安排的時(shí)間段開放，而大部分無課程安排的時(shí)間中是不開放的。在這種環(huán)境下，學(xué)生往往被限制在教師事先設(shè)定好的時(shí)間段進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，學(xué)生發(fā)揮自身潛能的余地和空間很小。為了讓學(xué)生有更多的自主時(shí)間進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室，就必須建立開放性的實(shí)驗(yàn)環(huán)境。要允許學(xué)生結(jié)合課程學(xué)習(xí)以及自己的專業(yè)特點(diǎn)、時(shí)間安排或興趣愛好提出實(shí)驗(yàn)題目、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，并可在一個(gè)較寬松的實(shí)驗(yàn)環(huán)境內(nèi)完成。實(shí)行實(shí)驗(yàn)室開放不但能最大限度地利用實(shí)驗(yàn)室資源，提高儀器設(shè)備利用率，而且能充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)室在實(shí)施素質(zhì)教育中的重要作用，為學(xué)生提供自主發(fā)展和實(shí)踐鍛煉的空間。
2.開放實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。在課程計(jì)劃實(shí)驗(yàn)外，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容可進(jìn)一步開放。開放的內(nèi)容以適用性、趣味性的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目為主?？梢越Y(jié)合實(shí)際，將開放的項(xiàng)目在網(wǎng)上公布，學(xué)生可以選擇自己感興趣的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目并填報(bào)申請(qǐng)單，經(jīng)教師同意，實(shí)驗(yàn)室主任審核，學(xué)院備案，便可進(jìn)行。但在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)之前，學(xué)生應(yīng)自行查閱相關(guān)資料，并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，最后完成實(shí)驗(yàn)，提交報(bào)告。這種完全開放的實(shí)驗(yàn)環(huán)境有利于學(xué)生個(gè)性化發(fā)展，增強(qiáng)他們的自信心。 轉(zhuǎn)貼于
3.學(xué)生自主選題開展項(xiàng)目研究。開放實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，可以讓學(xué)生根據(jù)自己的實(shí)際情況，選擇老師提供的實(shí)驗(yàn)，鼓勵(lì)學(xué)生在此基礎(chǔ)上進(jìn)行拓展或自主提出課題項(xiàng)目，向?qū)W?；?qū)W院申請(qǐng)立項(xiàng)資助。如學(xué)校組織的大學(xué)生創(chuàng)新計(jì)劃項(xiàng)目、全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽及“挑戰(zhàn)杯”等全國(guó)大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽活動(dòng)。自選課題以不同專業(yè)不同年級(jí)的學(xué)生組成研究小組，除研究項(xiàng)目，還可參與教師的課題研究，為教師提供科研幫助?！耙囵B(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力，首先教師要有創(chuàng)新意識(shí)”，因此在實(shí)驗(yàn)教學(xué)組織中，采用多種形式的教學(xué)方法，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新性學(xué)習(xí)，通過這些訓(xùn)練，使學(xué)生具備獨(dú)立思考、獨(dú)立操作與解決問題的能力。
三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容改革
微機(jī)原理實(shí)驗(yàn)的主要內(nèi)容是：計(jì)算機(jī)軟硬件的基本知識(shí)和基本設(shè)計(jì)方法，計(jì)算機(jī)軟硬件的應(yīng)用技術(shù)和利用各種IC器件組建微機(jī)系統(tǒng)、進(jìn)行系統(tǒng)接口設(shè)計(jì)、擴(kuò)展微機(jī)系統(tǒng)的功能等?；谂囵B(yǎng)工程應(yīng)用型人才的要求，對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容應(yīng)進(jìn)行全面改革。豐富實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，提高實(shí)驗(yàn)難度，增加設(shè)計(jì)性和開發(fā)性實(shí)驗(yàn)的份量。
1.基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)改革。基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)緊跟理論教學(xué)進(jìn)程，以單元實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，通過實(shí)驗(yàn)使學(xué)生掌握計(jì)算機(jī)軟、硬件工作原理及常用接口芯片的功能和基本用法。由于學(xué)生剛剛接觸微機(jī)軟硬件，往往感到無從下手，此時(shí)學(xué)生遇到問題不知如何解決。因此，在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容上，應(yīng)安排一些驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。主要讓學(xué)生熟悉編程和調(diào)試環(huán)境，練習(xí)常用指令的使用。在此階段，老師的主要作用應(yīng)是對(duì)學(xué)生的扶持，以示范引導(dǎo)為主，從而使學(xué)生迅速掌握軟件的使用和程序的編寫方法，逐步鍛煉學(xué)生軟硬件調(diào)試的能力，也可以加深對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的理解。
2.一般設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。在較好完成單元實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，引入設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。要求采用單元電路模塊組合的方法，設(shè)計(jì)一個(gè)較復(fù)雜的接口電路和控制程序，實(shí)現(xiàn)多種功能。教師主要完成對(duì)學(xué)生的啟發(fā)引導(dǎo)，只提供基本的設(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)方法，不提供具體的、詳細(xì)的電路與程序。學(xué)生自己查閱有關(guān)資料，自定設(shè)計(jì)方案，自行設(shè)計(jì)、調(diào)試接口電路和控制程序。對(duì)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中遇到的問題，老師只做引導(dǎo)性提示，具體故障的排除由學(xué)生自己動(dòng)手完成。通過此類設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，可以提高學(xué)生獨(dú)立分析問題、解決問題的能力。
3.綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。對(duì)部分基礎(chǔ)較好的學(xué)生，在完成上述實(shí)驗(yàn)后，可以鼓勵(lì)他們進(jìn)行綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。在以前的綜合性實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)類容有老師給出，而且基本有現(xiàn)成的指導(dǎo)資料，不能真正達(dá)到對(duì)學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)。此類實(shí)驗(yàn)應(yīng)由學(xué)生根據(jù)工程實(shí)際，提出自己的想法，并與指導(dǎo)老師交流，然后形成具體的實(shí)施方案。在該類實(shí)驗(yàn)中，老師主要把握學(xué)生提出的實(shí)驗(yàn)可行性和難易程度，資料的收集整理、電路的設(shè)計(jì)、軟件的編寫全部由學(xué)生自己完成，由老師對(duì)最后的完成情況作綜合評(píng)價(jià)。
四、總結(jié)
對(duì)于應(yīng)用型本科人才而言，微機(jī)原理與接口技術(shù)實(shí)驗(yàn)的目標(biāo)就應(yīng)是培養(yǎng)學(xué)生解決工程實(shí)際問題的能力。在開放的實(shí)驗(yàn)環(huán)境中，依托基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，深入一般設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，鼓勵(lì)學(xué)生只完成綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，從而提高學(xué)生分析問題解決問題的能力，以達(dá)到應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)的目的。
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關(guān)鍵詞：標(biāo)準(zhǔn)化考試；客觀性；考試框架
1 引言
實(shí)驗(yàn)考試能考查學(xué)生實(shí)驗(yàn)的動(dòng)手能力、對(duì)相關(guān)知識(shí)的掌握程度，同時(shí)也是評(píng)估實(shí)驗(yàn)課教學(xué)效果的重要手段。在實(shí)驗(yàn)考試軟件的建設(shè)中，王建一等提出了針對(duì)不同層解決不同的問題的一個(gè)考試框架[1]；何定華等采用采用C/S架構(gòu)，設(shè)計(jì)了網(wǎng)絡(luò)在線考試系統(tǒng)；包括考試機(jī)、管理機(jī)等部分[2]。而朱小明等設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)考試，分為了考試管理系統(tǒng)、登錄系統(tǒng)、出題系統(tǒng)、測(cè)試系統(tǒng)、收卷系統(tǒng)、查詢系統(tǒng)，在北京師范大學(xué)經(jīng)過幾年的運(yùn)行[3]
這些考試平臺(tái)，在以下的一些共性問題：
（1）編制考試題目困難。
（2）較難測(cè)量表達(dá)、創(chuàng)造能力等。
（3）較難測(cè)量學(xué)生的思維過程。
（4）難避免被試者猜測(cè)正確作答之嫌疑，等[4] [5]。
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，特別是計(jì)算機(jī)的普及，國(guó)外采用了經(jīng)典測(cè)量理論、項(xiàng)目反應(yīng)理論和概化理論的考試技術(shù)，出現(xiàn)了計(jì)算機(jī)自適應(yīng)性測(cè)試（CAT）、電子評(píng)分員（E-rater）及真實(shí)性測(cè)試（authentic test）等許多新的測(cè)驗(yàn)方式。
美國(guó)比較有影響標(biāo)準(zhǔn)化軟件如：美國(guó)大學(xué)考試中心（ACT）的大學(xué)學(xué)業(yè)水平評(píng)估考試（CAAP）；美國(guó)教育考試服務(wù)處（ETS）的能力測(cè)試（EPP）；美國(guó)教育資助委員會(huì)（CAE）的大學(xué)學(xué)習(xí)評(píng)估（CLA）。其特點(diǎn)包括：從通識(shí)角度考核學(xué)生的學(xué)習(xí)；對(duì)批判性思維進(jìn)行重點(diǎn)考核；增加對(duì)大學(xué)生的寫作。但目前計(jì)算機(jī)考核存在如下問題
（1）考試答案簡(jiǎn)單；
（2）考試認(rèn)知，忽略解決和思考能力；
（3）考試思考的敏捷大過思考的深度；
（4）考核基本技能；
（5）對(duì)推理能力考核不足；
（6）獨(dú)立性測(cè)驗(yàn)多于綜合性考核。
這樣就需要設(shè)計(jì)一個(gè)能進(jìn)行過程考核的實(shí)驗(yàn)考試系統(tǒng)。本文采用單機(jī)版軟件和網(wǎng)站相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)考試軟件的建設(shè)。本文的安排如下：第2節(jié)介紹考試軟件的框架，第3節(jié)介紹ASP設(shè)計(jì)中的一些方法，第4節(jié)進(jìn)行總結(jié)。
2 考試軟件的框架
系統(tǒng)的框架如圖1所示。系統(tǒng)由網(wǎng)站服務(wù)器與考試電腦組成。每個(gè)考試電腦安裝有3類課程設(shè)計(jì)必備軟件，1）共用軟件，如office，計(jì)算器，畫圖軟件等；2）考試編程軟件，如繪制電路原理圖的PROTEL DXP，單片機(jī)編程軟件KEIL C，仿真軟件PROTEUS等，這個(gè)根據(jù)不同的考試，對(duì)實(shí)際應(yīng)用有所增減；3）考試用軟件，如過程監(jiān)控的屏幕錄像或攝像頭錄像軟件，等。而網(wǎng)站服務(wù)器基于數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)記錄考試情況，并下載試題，和上傳考試記錄包等。這里主要介紹與考試有關(guān)的相關(guān)軟件開發(fā)。
2.1 單機(jī)軟件
單機(jī)軟件主要完成屏幕或攝像頭錄像，實(shí)現(xiàn)對(duì)考試人員考試過程的全場(chǎng)監(jiān)視。從原理上講，屏幕錄像有2種方法：1種是開發(fā)虛擬驅(qū)動(dòng)程序來獲取屏幕顯示，進(jìn)行實(shí)現(xiàn)錄制和回顯；另一種是利用hook技術(shù)來進(jìn)行錄制和回顯。
由于屏幕錄像，記錄數(shù)據(jù)量大，需要使用優(yōu)秀的數(shù)據(jù)壓縮方法是長(zhǎng)時(shí)間實(shí)現(xiàn)屏幕錄像的關(guān)鍵。論文為避免數(shù)據(jù)量大而自動(dòng)記錄時(shí)影響設(shè)計(jì)者或考試者工作，采用了定時(shí)存儲(chǔ)，并采用較高壓縮比進(jìn)行存儲(chǔ)解決長(zhǎng)時(shí)間、占用資源小的屏幕錄像。
2.2 網(wǎng)站建設(shè)
利用ASP結(jié)合SQL server來編寫網(wǎng)站，網(wǎng)站包括考生部分和教師部分。教師用于題目的維護(hù)，而考生主要是進(jìn)行考試。在線的基礎(chǔ)考試題目是選擇題，主要考試題目通過考生下載實(shí)現(xiàn)。功能實(shí)現(xiàn)過程包括考生根據(jù)考試分配的密碼登錄，下載自己考題，（含單機(jī)程序，打開考試習(xí)題，將運(yùn)行單機(jī)程序），在線回答幾道基礎(chǔ)題，上傳操作題，微機(jī)定時(shí)交卷。
該軟件原型需要在教學(xué)實(shí)踐中進(jìn)行進(jìn)一步探索和完善。
3 網(wǎng)站ASP設(shè)計(jì)中的一些問題
3.1 文件上傳
可以通過WEB的控件FileUpload，把文件上傳到系統(tǒng)中。這樣考生通過點(diǎn)擊“上傳文件”按鈕，就可以把自己的壓縮文件上傳。在HTML界面的aspx中添加如下代碼：
4 結(jié)論
采用微機(jī)軟件和網(wǎng)站相結(jié)合，可以方便的實(shí)現(xiàn)考試軟件的設(shè)計(jì)。在單機(jī)軟件中，主要是實(shí)現(xiàn)屏幕或攝像頭錄像的功能，網(wǎng)站主要要處理好文件上傳和下載，以及定時(shí)收卷的功能。軟件實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，可靠性、可操作性強(qiáng)。
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論文關(guān)鍵詞：硬件,軟件,項(xiàng)目教學(xué),課程改革
在信息技術(shù)飛速發(fā)展的今天，計(jì)算機(jī)已經(jīng)普及到尋常百姓家庭，它的應(yīng)用也遍及各行各業(yè)，因此懂得計(jì)算機(jī)的一些基本操作及日常維護(hù)顯得越來越重要。特別是對(duì)中職學(xué)校計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生來說，掌握計(jì)算機(jī)操作及維護(hù)的程度更是他們就業(yè)的法寶。
如何改變以往那種“填鴨”式的教學(xué)模式，以全新的教學(xué)思維運(yùn)用在《計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)》的教學(xué)過程中，就必需探索出一條適應(yīng)于中等職業(yè)教學(xué)“以就業(yè)為導(dǎo)向”為目的培養(yǎng)實(shí)用性人才的教學(xué)理念。必須確保學(xué)生有充足的動(dòng)手操作時(shí)間，在教室的黑板上是完全無法完成計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)教學(xué)工作的。在施教的過程中我對(duì)學(xué)生注重實(shí)用性的培養(yǎng)，盡量避免難懂的硬件原理理論知識(shí)，而是讓學(xué)生去了解決定一臺(tái)電腦的性能是什么、常見的計(jì)算機(jī)故障排除方法怎么樣操作等一系列的電腦知識(shí)。而這些知識(shí)點(diǎn)的掌握僅僅靠老師去講授是解決不了的，所以盡可能地讓學(xué)生他們自己動(dòng)手去嘗試。并且考慮到電腦的硬件組裝與軟件安裝需要一個(gè)很長(zhǎng)的過程，通常兩節(jié)課的時(shí)間是無法完成。在這種情況下，我們以畢業(yè)班畢業(yè)實(shí)習(xí)作為該課改項(xiàng)目的實(shí)施對(duì)象，安排兩個(gè)星期去完成這一課改項(xiàng)目，這樣就保證了教學(xué)的延續(xù)性。
一、聯(lián)系實(shí)際，統(tǒng)籌安排項(xiàng)目教學(xué)
《計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)》是一門對(duì)學(xué)生的動(dòng)手能力要求很強(qiáng)的課程。對(duì)從未實(shí)際動(dòng)手組裝電腦的學(xué)生來說有一定難度，所以針對(duì)學(xué)生的具體情況，并根據(jù)實(shí)際教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，綜合該課程的知識(shí)點(diǎn)，我將其劃分為兩個(gè)模塊和九個(gè)主要項(xiàng)目，從計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)到軟件系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)籌安排。在劃分項(xiàng)目的時(shí)候，我遵循計(jì)算機(jī)硬件與軟件這兩個(gè)系統(tǒng)相輔相承的原則，盡量使學(xué)生可以通過對(duì)每個(gè)項(xiàng)目?jī)?nèi)容的理解、實(shí)踐后，能將計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)與軟件系統(tǒng)這兩方面的知識(shí)有機(jī)的結(jié)合起來。該課程項(xiàng)目安排與時(shí)間分配如表1：
表1：項(xiàng)目安排與時(shí)間分配
二、軟硬兼施，講練兼顧，強(qiáng)調(diào)能力訓(xùn)練
如何將一個(gè)整體的教學(xué)過程有機(jī)的分開且又相互聯(lián)系，以達(dá)到軟硬結(jié)合教學(xué)的目的，這也是比較困難的一項(xiàng)工作。下面以硬件與軟件這兩大模塊的教學(xué)項(xiàng)目?jī)?nèi)容分別講述。
一>硬件：
在這個(gè)模塊里面我們主要是讓學(xué)生認(rèn)識(shí)主機(jī)箱內(nèi)各硬件，包括參數(shù)、型號(hào)、廠家、價(jià)格、功能等一系列信息（具體項(xiàng)目?jī)?nèi)容請(qǐng)參照表2）。給學(xué)生講述各硬件的作用，以及各硬件的連接。同時(shí)使用裝機(jī)流程圖讓學(xué)生正確掌握各硬件的拆裝方法，在拆裝過程中學(xué)生對(duì)電腦主機(jī)的組成會(huì)有一個(gè)感性的認(rèn)識(shí)。在教學(xué)過程中，我省略了講授學(xué)生比較難懂的硬件方面的理論知識(shí)，如顯卡的工作原理等。因?yàn)檫@些作為一般的技術(shù)人員是不需要具備的，讓學(xué)生知道各硬件的相關(guān)功能對(duì)他們以后的就業(yè)將更加的實(shí)在。
硬件方面的信息，主要是讓學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)去了解當(dāng)前硬件市場(chǎng)的行情，如太平洋電腦網(wǎng)、IT168等網(wǎng)站。在他們查找相關(guān)資料的過程中，提出了一些問題，讓他們帶著疑問有的放矢進(jìn)行查詢。如當(dāng)前CPU的主流產(chǎn)品是什么、一般的家庭電腦什么樣的配置才能體現(xiàn)好的性價(jià)比等一系列問題。除此之外，還要求學(xué)生進(jìn)行模擬購機(jī)。給他們兩個(gè)方案，按照要求寫出詳細(xì)的硬件配置清單，并對(duì)自己的清單進(jìn)行說明，然后全體同學(xué)集中對(duì)每組硬件清單的性價(jià)比評(píng)價(jià)，進(jìn)行可行性的修改。這樣可以大大的增強(qiáng)學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)硬件信息的認(rèn)識(shí)程度。
在硬件故障方面，我采取了先引入，后講解的教學(xué)方式。在上課之前，給每一組的電腦設(shè)置好故障，讓學(xué)生自己嘗試去解決故障。面對(duì)真實(shí)的故障，如何去解決？在這種環(huán)境下，學(xué)生的求知熱情大有提高，都在積極地試探去排除故障。當(dāng)然，一些常見的故障，有的學(xué)生他們自己還是可以解決的。但是，一些平時(shí)很少見的故障現(xiàn)象，還是需要老師的指導(dǎo)。在完成這個(gè)項(xiàng)目之前，列舉了幾個(gè)常見的實(shí)例，并實(shí)地演示。如顯示卡接觸不良、內(nèi)存松動(dòng)、CPU當(dāng)前溫度過高、天氣潮濕導(dǎo)致顯示器顯示顏色走樣等現(xiàn)象。聯(lián)系實(shí)際情況，在真實(shí)的環(huán)境下讓學(xué)生自己動(dòng)手，比我們?cè)谡n堂上乏味的講授，效果要好的多。也不至于脫節(jié)，學(xué)生也更加感興趣。
項(xiàng)目
內(nèi)容
項(xiàng)目1：拆裝主機(jī)
①認(rèn)識(shí)主機(jī)箱內(nèi)微機(jī)各部件。
②對(duì)機(jī)箱內(nèi)主要部件的連接有一個(gè)感性認(rèn)識(shí)。
③熟悉主機(jī)箱內(nèi)各部件拆裝方法。
項(xiàng)目2：微機(jī)硬件市場(chǎng)調(diào)查
①了解微機(jī)硬件市場(chǎng)各主要部件的市場(chǎng)行情。
②熟悉微機(jī)硬件價(jià)目單項(xiàng)指標(biāo)的含義。
③了解微機(jī)部件的最新發(fā)展趨勢(shì)。
④煅煉自己動(dòng)手購機(jī)裝機(jī)能力。
項(xiàng)目3：購機(jī)方案
①能熟識(shí)計(jì)算機(jī)的配置。
②掌握不同的工作性質(zhì)對(duì)微機(jī)綜合性能的要求。
③培養(yǎng)對(duì)微機(jī)綜合性能的判別能力。
項(xiàng)目4：硬件故障
關(guān)鍵詞：精品課程 建設(shè)目標(biāo) 優(yōu)化課程體系 教學(xué)方法 教材建設(shè)
中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）10（c）-0151-02
精品課程是指具有一流教師隊(duì)伍、一流教學(xué)內(nèi)容、一流教學(xué)方法、一流教材、一流教學(xué)管理等特點(diǎn)的示范性課程[1]。精品課程建設(shè)是促進(jìn)高等學(xué)校本科教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程的重要舉措[2]，通過聚集優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源，提高課堂教學(xué)，為人才培養(yǎng)起到了積極的作用。
《微機(jī)原理及應(yīng)用》是我校的重點(diǎn)課程，近幾年來，開始建設(shè)校級(jí)精品課程，課程組圍繞該課程的課程體系、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、考核方法等方面對(duì)該課程的精品課程建設(shè)進(jìn)行了一系列的探索和研究。
1 課程建設(shè)的建設(shè)目標(biāo)
《微機(jī)原理及應(yīng)用》是計(jì)算機(jī)類、電氣類等專業(yè)一門重要的技術(shù)基礎(chǔ)課，主要培養(yǎng)學(xué)生具有微機(jī)系統(tǒng)的分析、設(shè)計(jì)、開發(fā)能力。在“強(qiáng)調(diào)實(shí)踐、注重應(yīng)用”的思想指導(dǎo)下，課程組積極探索，不斷深化改革，緊密圍繞學(xué)生專業(yè)核心能力的培養(yǎng)，結(jié)合該課程的現(xiàn)狀和特點(diǎn)，制定了該課程建設(shè)的建設(shè)目標(biāo)，并開展了相應(yīng)的建設(shè)工作。
（1）優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，構(gòu)建科學(xué)合理的課程教學(xué)體系。
（2）改進(jìn)教學(xué)方法，提高教學(xué)效果。
（3）強(qiáng)調(diào)實(shí)踐環(huán)節(jié)，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)。
（4）充實(shí)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，豐富教學(xué)資源。
（5）建設(shè)一支結(jié)構(gòu)合理、教學(xué)水平高、科研能力強(qiáng)的教師隊(duì)伍。
2 課程建設(shè)的內(nèi)容
近年來，課程組對(duì)該課程不斷進(jìn)行改革與探索，課程建設(shè)的主要內(nèi)容如下。
2.1 教學(xué)內(nèi)容及課程體系的建設(shè)
調(diào)整教學(xué)大綱，把計(jì)算機(jī)專業(yè)的兩門主要課程《匯編語言程序設(shè)計(jì)》、《微機(jī)接口技術(shù)》合二為一，同時(shí)對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了優(yōu)化和調(diào)整，削減了匯編部分的學(xué)時(shí)，以應(yīng)用為目標(biāo)，重點(diǎn)講述微機(jī)原理及接口技術(shù)。另外，增加32位機(jī)的相關(guān)內(nèi)容，確保教學(xué)內(nèi)容與時(shí)俱進(jìn)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
2.2 教學(xué)方法、教學(xué)手段改革
改變傳統(tǒng)的灌輸式教學(xué)模式，積極采用啟發(fā)式、討論式、參與式、實(shí)例教學(xué)等方法相結(jié)合的教學(xué)模式，注重因材施教;不斷推進(jìn)網(wǎng)絡(luò)教育資源開發(fā)和共享平臺(tái)建設(shè)，豐富網(wǎng)上教學(xué)資源。
2.3 強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)
改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容與體系，不斷更新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目;重視實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)等實(shí)踐環(huán)節(jié)，突出應(yīng)用性特點(diǎn)，不斷提高學(xué)生的實(shí)際解決問題能力、動(dòng)手能力、實(shí)踐能力。
在實(shí)驗(yàn)室建設(shè)方面，從硬件、軟件兩個(gè)方面進(jìn)行了提升。硬件方面，實(shí)驗(yàn)室近年來全面更新了硬件配置落后的實(shí)驗(yàn)設(shè)備;軟件方面，加強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)師資力量和強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部管理。實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)配有專職實(shí)驗(yàn)教師2人，其中高級(jí)實(shí)驗(yàn)師1人，實(shí)驗(yàn)師1人，同時(shí)要求主講教師均參加實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)及實(shí)驗(yàn)室建設(shè)。
2.4 加強(qiáng)教材建設(shè)
課程組圍繞課程體系、教學(xué)內(nèi)容的改革，結(jié)合多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，編寫了具有“實(shí)用型”和“創(chuàng)新型”特色的教材《微型計(jì)算機(jī)原理及應(yīng)用》，同時(shí)，編寫了與主教材相配套的實(shí)踐教材《微機(jī)原理學(xué)習(xí)與實(shí)踐指導(dǎo)》。實(shí)踐教材主要包括例題習(xí)題、軟件實(shí)驗(yàn)、硬件實(shí)驗(yàn)三部分，結(jié)合了應(yīng)用實(shí)例、習(xí)題與實(shí)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)了實(shí)踐環(huán)節(jié)的一體化，特別是硬件實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目按分層思想設(shè)計(jì)，探索出了一種培養(yǎng)學(xué)生綜合分析能力和創(chuàng)新能力的有效手段[3]。
這兩套教材已由清華大學(xué)出版社出版，并被遴選為普通高等學(xué)校“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材，現(xiàn)已被全國(guó)多所高校選用。2011年，《微型計(jì)算機(jī)原理及應(yīng)用》教材獲江蘇省精品教材。
2.5 師資隊(duì)伍建設(shè)
圍繞精品課程建設(shè)，建立了一支由教學(xué)水平高、學(xué)術(shù)造詣深、教授領(lǐng)銜的，副教授、講師等教師組成的專業(yè)教學(xué)團(tuán)隊(duì)。目前本課程共有專業(yè)教師7人，其中教授1人，副教授4人，講師2人，專職實(shí)驗(yàn)教師2人，教師隊(duì)伍結(jié)構(gòu)合理，注重培養(yǎng)骨干教師，保證了精品課程建設(shè)所需的一流師資隊(duì)伍[4]。
2.6 建立院級(jí)平臺(tái)課程
由于《微機(jī)原理及應(yīng)用》是計(jì)算機(jī)類、電氣類等專業(yè)一門重要的技術(shù)基礎(chǔ)課，根據(jù)我院的具體情況，結(jié)合精品課程的建設(shè)，成立了院級(jí)平臺(tái)課程。由課程組負(fù)責(zé)全院計(jì)算機(jī)專業(yè)、網(wǎng)絡(luò)專業(yè)、電子專業(yè)、自動(dòng)化專業(yè)、通信專業(yè)等專業(yè)的《微機(jī)原理及應(yīng)用》課程的教學(xué)工作。課程組由學(xué)術(shù)水平較高的教授擔(dān)任組長(zhǎng)，并擔(dān)當(dāng)?shù)谝恢髦v教師，課程組采用組長(zhǎng)負(fù)責(zé)制，組員做到老中青搭配，保證了課程建設(shè)的連貫性。同時(shí)，在實(shí)施院級(jí)平臺(tái)課程時(shí)，做到三統(tǒng)一，即：材，統(tǒng)一PPT，統(tǒng)一試卷。實(shí)施院級(jí)平臺(tái)課程幾年來，較好地解決了師資不平衡，教材、PPT雜亂，試卷難度、廣度不同的問題，教學(xué)效果顯著。
3 特點(diǎn)和創(chuàng)新
近年來，課程組對(duì)《微機(jī)原理及應(yīng)用》課程不斷進(jìn)行深入的改革與探索，在課程體系建設(shè)、實(shí)踐教學(xué)改革、課程考核方式改革、課程資源建設(shè)等方面成績(jī)顯著，具有如下特色。
3.1 優(yōu)化課程體系，突出重點(diǎn)內(nèi)容
課程組優(yōu)化課程體系，調(diào)整教學(xué)大綱，把兩門主要課程《匯編語言程序設(shè)計(jì)》、《微機(jī)接口技術(shù)》合二為一，并對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了優(yōu)化和調(diào)整，突出重點(diǎn)內(nèi)容，以注重能力培養(yǎng)為目標(biāo)。
3.2 構(gòu)建多層次的立體化實(shí)踐教學(xué)體系
為加強(qiáng)課程的實(shí)踐教學(xué)，構(gòu)建了課程實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)等多層次的實(shí)踐教學(xué)體系。在實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，按分層思想設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，既有簡(jiǎn)單的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，又有一定難度的提高實(shí)驗(yàn)，還有復(fù)雜的綜合性實(shí)驗(yàn)，便于學(xué)生選做;在課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，突出應(yīng)用性，把課程設(shè)計(jì)內(nèi)容與企業(yè)的實(shí)際項(xiàng)目相結(jié)合，培養(yǎng)了學(xué)生的動(dòng)手能力和綜合能力。
3.3 實(shí)行“教考分離”，改革考核方法
改革傳統(tǒng)應(yīng)試中的“誰任教，誰出卷”的考核方法，課程組對(duì)該課程采用“教考分離”的方式，通過規(guī)范課程的重點(diǎn)、難點(diǎn)，建立《微機(jī)原理與應(yīng)用》試題數(shù)據(jù)庫，建立標(biāo)準(zhǔn)化的試卷形式，解決任課教師不同，試卷的要求和難度不同的情況，從而提高整體教學(xué)質(zhì)量。
3.4 課程資源建設(shè)豐富，出版高質(zhì)量的實(shí)用教材
依托揚(yáng)州大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，本課程的教學(xué)資源如教學(xué)大綱、教案、課件、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書、習(xí)題等全部上網(wǎng)，構(gòu)建了豐富的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源。
另外，為配合課程體系、教學(xué)內(nèi)容的改革，課程組結(jié)合多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，編寫出版了《微型計(jì)算機(jī)原理及應(yīng)用》、《微機(jī)原理學(xué)習(xí)與實(shí)踐指導(dǎo)》這2套具有特色的主教材和輔教材，學(xué)生使用效果較好。
3.5 組織、指導(dǎo)學(xué)生參加各類大賽及科技創(chuàng)新活動(dòng)
在學(xué)生掌握一定的匯編語言編程能力和微機(jī)控制知識(shí)后，課程組鼓勵(lì)同學(xué)參加我院的“校園文化節(jié)”中的各類大賽，并積極參加學(xué)生課外創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)的指導(dǎo)工作，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。
4 存在的不足
近幾年來，課程組在精品課程建設(shè)方面取得了一些成效，但也存在一些不足，在今后的課程建設(shè)中要注意進(jìn)一步的提高和改進(jìn)。
（1）促進(jìn)教師隊(duì)伍水平的提高。加強(qiáng)青年主講教師的培養(yǎng)，積極鼓勵(lì)青年教師參加各類學(xué)術(shù)會(huì)議和培訓(xùn)，提升教師的專業(yè)技術(shù)水平[5]，同時(shí)吸引青年教師多參與企業(yè)工程項(xiàng)目，提高工程實(shí)踐能力，打造雙師型教師隊(duì)伍。
（2）加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)的建設(shè)。制定網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源如多媒體課件、習(xí)題、試題數(shù)據(jù)庫等的更新計(jì)劃，更新比例至少達(dá)到每年10%，另外，按計(jì)劃逐步完成該課程的課堂教學(xué)視頻。
（3）進(jìn)一步更新教材。繼續(xù)對(duì)教材內(nèi)容進(jìn)行更新，確保教學(xué)內(nèi)容與時(shí)俱進(jìn)，同時(shí)積極開展計(jì)算機(jī)硬件系列課程群研究，并計(jì)劃出版包括文字、電子、網(wǎng)絡(luò)等多媒體立體化教材，實(shí)現(xiàn)教材資源共享。
（4）建立開放式實(shí)驗(yàn)室?，F(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)室資源仍顯不足，只能保證學(xué)生課內(nèi)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，無法滿足對(duì)學(xué)生課后開放的需求。下一步，應(yīng)提高實(shí)驗(yàn)室設(shè)備的使用效率，制定創(chuàng)新性、開放式實(shí)驗(yàn)室規(guī)劃及開放計(jì)劃，鼓勵(lì)學(xué)生利用課余時(shí)間到實(shí)驗(yàn)室來做實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步加強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手能力、綜合能力[3]。
5 結(jié)語
《微機(jī)原理及應(yīng)用》是一門理論性、實(shí)踐性、應(yīng)用性都很強(qiáng)的課程，如何適應(yīng)不同層次學(xué)生的教學(xué)要求，提高教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力，課程改革是關(guān)鍵。課程組以精品課程建設(shè)、院級(jí)平臺(tái)課程建設(shè)為契機(jī)，強(qiáng)化了師資隊(duì)伍建設(shè)，改善了教學(xué)手段，通過課程體系、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、考核方法等方面的系列改革，為提高教學(xué)質(zhì)量作了有益的探索和實(shí)踐，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，取得了較好的教學(xué)效果。
參考文獻(xiàn)
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電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定控制是保障系統(tǒng)可靠運(yùn)行的重要手段，一直受到廣泛重視?，F(xiàn)代電力系統(tǒng)規(guī)模迅速發(fā)展的同時(shí)也帶來了更多更復(fù)雜的安全隱患和穩(wěn)定問題。研究和應(yīng)用計(jì)算機(jī)、通信、電子以及現(xiàn)代控制理論等最新技術(shù)和方法，開發(fā)和生產(chǎn)各種穩(wěn)定控制系統(tǒng)及安全自動(dòng)裝置，是電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的迫切要求。
本文立足于系統(tǒng)的穩(wěn)定控制問題，結(jié)合新一代智能型低頻低壓減載裝置的科研項(xiàng)目，研究了相關(guān)領(lǐng)域并提出了新的思想，為更深入的研究奠定了基礎(chǔ)。
本文首先綜述了電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定控制的研究現(xiàn)狀，從控制理論及控制措施(裝置)兩方面概述了國(guó)內(nèi)外的主要研究成果。最后簡(jiǎn)要介紹了安全穩(wěn)定控制技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。
電力系統(tǒng)暫態(tài)能量函數(shù)直接法經(jīng)過多年的研究，近來已取得重大進(jìn)展，成為時(shí)域分析的重要輔助方法。本文第二章對(duì)暫態(tài)能量函數(shù)的基本理論和方法作了介紹，重點(diǎn)探討了EEAC法及其在穩(wěn)定切機(jī)控制中的應(yīng)用。進(jìn)一步的實(shí)用化還需要大量的工作。
多機(jī)系統(tǒng)頻率動(dòng)態(tài)過程是低頻減載方案設(shè)計(jì)的重要依據(jù)，本文在原有線性化擾動(dòng)模型基礎(chǔ)之上，增加了發(fā)電機(jī)和負(fù)荷頻率調(diào)節(jié)效應(yīng)的影響，并進(jìn)行了系統(tǒng)仿真研究。同時(shí)根據(jù)多機(jī)模型特點(diǎn)及仿真結(jié)果提出了一種基于多機(jī)系統(tǒng)的低頻減載設(shè)計(jì)和整定新方案，與傳統(tǒng)方案相比，該方案提高了低頻減載性能及系統(tǒng)運(yùn)行方式的適應(yīng)性。
作為方案的一種實(shí)現(xiàn)，本文作者作為主要研制者之一研制開發(fā)了新一代微機(jī)智能型低頻低壓減載裝置。第四章詳細(xì)介紹了裝置改進(jìn)的軟件測(cè)頻算法，按功率定值減載的實(shí)現(xiàn)方法，軟、硬件結(jié)構(gòu)等關(guān)鍵技術(shù)措施。最后給出了裝置的動(dòng)模實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
關(guān)鍵詞： 安全穩(wěn)定控制 低頻低壓減載 暫態(tài)能量函數(shù) 切機(jī)控制
EEAC 頻率動(dòng)態(tài)過程 頻率仿真 按功率減載 測(cè)頻算法
Abstract
Power system stability control， on which extensive attention has been paid， is an important measure to safeguard a reliable power system. With the quick development of power system， lots of more complicated security and stability problems are emerged. The safe running of power system requires eagerly the research and use of the latest technology of computer， communication ， electronics and modern control theory to develop and manufacture stability control system and automatically safety control equipment.
In this paper， stability control of power system is focused. New ideas which
are the basis of deeper research are developed on the basis of extensive resource on related field in the process of researching a new intelligent style under frequency and under voltage load shedding equipment.
The latest research of power system stability control is reviewed firstly in this paper. Then， the main achievements at control theory and control equipment are introduced. At the end， the tendency of safety and stability control technology is introduced.
After years of research， direct method using transient energy function of power system has gotten important development， and has become the main method of time-fiend analysis. In chapter 2， basic theories of TEF method are introduced， and the EEAC method and its application in stability generator tripping control are discussed carefully. A lot of work still need to be done in order to make practical achievement.
The frequency transient process of multi-generator system is the important basis of under frequency load shedding scheme design. In this paper， the effects of frequency regulation of generator and load are included on the basis of linear disturbance model， and system digital simulation research is included too. According to the characteristics of multi-generator model and results of system digital simulation research， a new design and set scheme of underfrequency load shedding equipment on the basis of multi-generator system is developed in this paper. Compared with conventional scheme， this scheme advanced the characteristics of under frequency load shedding equipment and its adaptively to power system running style.
As a way to actualize this scheme， a new intelligent style under frequency and
Under voltage load shedding equipment on the basis of microcomputer is developed in this paper. In chapter 4， the improved algorithm of frequency measurement， the method of load shedding according to power， and the key technology of software and hardware structure are introduced in detail. At the end， the physical simulation results of this equipment are listed.
KEY WORDS:
power system stability control under-frequency and under-voltage load shedding
transient energy function
extended equal area criterion
generator tripping
frequency dynamical process
load shedding according to power frequency simulation Algorithm
目
錄
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
(1)
§1-1 引言
(1)
§1-2 安全穩(wěn)定控制研究現(xiàn)狀
(2)
§1-3 論文的主要工作和章節(jié)安排
(7)
第二章 暫態(tài)能量函數(shù)與切機(jī)穩(wěn)定控制
(8)
§2-1 多機(jī)系統(tǒng)的經(jīng)典模型和暫態(tài)能量函數(shù)
(8)
§2-2 直接法的假設(shè)和擴(kuò)展等面積定則
(9)
§2-3 切機(jī)模型及其實(shí)用判據(jù)
(12)
第三章 多機(jī)系統(tǒng)頻率動(dòng)態(tài)特性及低頻減載的整定
(15)
§3-1 傳統(tǒng)的單機(jī)模型及整定
(15)
§3-2 多機(jī)系統(tǒng)頻率動(dòng)態(tài)過程的數(shù)學(xué)模型
(16)
§3-3 多機(jī)系統(tǒng)頻率動(dòng)態(tài)過程的仿真計(jì)算
(20)
§3-4 低頻減載設(shè)計(jì)方案新探討
(24)
第四章 智能式微機(jī)低頻低壓減載裝置的研究
(26)
§4-1 大電網(wǎng)頻率電壓緊急控制的新特點(diǎn)及新要求
(26)
§4-2 基于富氏濾波測(cè)頻算法的改進(jìn)研究
(27)
§4-3 智能式低頻低壓減載裝置的設(shè)計(jì)原理
(31)
§4-4 裝置動(dòng)模試驗(yàn)報(bào)告
(39)
第五章 全文總結(jié)
(43)
參考文獻(xiàn)
(44)
作者在攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文
(46)
致謝
(47)
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關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)應(yīng)用專業(yè)；教學(xué)模式；考核方式
計(jì)算機(jī)應(yīng)用專業(yè)是我校計(jì)算機(jī)與藝術(shù)系中較為基礎(chǔ)的一個(gè)專業(yè)，大部分學(xué)科都屬于實(shí)踐操作類課程，這一特點(diǎn)使得它在教學(xué)與考核方式中具有一定的隨機(jī)性。所以，采用哪種形式的教學(xué)模式和考核方式，才能使計(jì)算機(jī)應(yīng)用專業(yè)課程的教學(xué)過程更加合理、更加科學(xué)的問題，成為了計(jì)算機(jī)應(yīng)用專業(yè)授課教師不斷探索的重要課題。
一、考核方式的提出
按照在計(jì)算機(jī)應(yīng)用專業(yè)建設(shè)中所起的作用可將計(jì)算機(jī)應(yīng)用課程分為專業(yè)基礎(chǔ)課程和專業(yè)課程兩類，按照課程內(nèi)容可分為理論課程和實(shí)踐課程兩類。當(dāng)然，這種分類也不是絕對(duì)的，例如，理論性較強(qiáng)的微機(jī)原理課程、實(shí)踐性較強(qiáng)的FLASH課程及理論實(shí)踐相結(jié)合的數(shù)據(jù)庫、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)等一系列課程。這些課程教學(xué)效果的好壞將直接影響到學(xué)生最終知識(shí)體系的形成，所以在教學(xué)過程中授課教師要制訂一套合理的授課計(jì)劃和考核方式。
（一）授課計(jì)劃的制訂。
根據(jù)課程自身的特點(diǎn)制訂完整的、合理的授課計(jì)劃并采用可行的教學(xué)方式進(jìn)行教學(xué)才能為最終的考核過程提供更好的依據(jù)。在計(jì)算機(jī)應(yīng)用專業(yè)課程的教學(xué)中多以理論實(shí)踐相結(jié)合的教學(xué)方法進(jìn)行授課。
（1）1比1的教學(xué)模式。
在計(jì)算機(jī)應(yīng)用專業(yè)課程中諸如數(shù)據(jù)庫應(yīng)用、C語言等課程對(duì)理論知識(shí)要求較高，同時(shí)也非常注重實(shí)踐教學(xué)，此類課程一般按照理論和實(shí)踐1比1的比例模式進(jìn)行配課。
（2）多比1的教學(xué)模式。
此種教學(xué)模式的提出主要針對(duì)操作系統(tǒng)、微機(jī)原理、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等理論知識(shí)較強(qiáng)的課程，一般以理論教學(xué)為主適當(dāng)配以實(shí)踐課程進(jìn)行授課，此教學(xué)種模式的提出主要考慮到此類課程對(duì)理論知識(shí)的高要求和高標(biāo)準(zhǔn)。
（3）1比多的教學(xué)模式。
此種教學(xué)模式的提出主要針對(duì)FLASH、PHOTOSHOP等實(shí)踐性較強(qiáng)的課程，此類課程以實(shí)踐教學(xué)為主適當(dāng)配以理論講解進(jìn)行授課，此種教學(xué)模式上課地點(diǎn)主要選擇機(jī)房。
（二）考核內(nèi)容的設(shè)計(jì)。
首先，對(duì)于測(cè)試題目應(yīng)針對(duì)課程自身的特點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，先考慮考核內(nèi)容再考慮考核方式。例如C語言、數(shù)據(jù)庫應(yīng)用等課程應(yīng)注重基礎(chǔ)知識(shí)的測(cè)試和考核，并適當(dāng)考慮平時(shí)成績(jī)，因?yàn)檫@類課程是否被學(xué)生掌握，主要還要看學(xué)生在實(shí)踐課中的表現(xiàn)，即是他的實(shí)踐能力；而操作系統(tǒng)這樣的課程應(yīng)該對(duì)測(cè)試題目靈活掌握，可與實(shí)踐相結(jié)合，引入日常生活中的實(shí)例提出考試題目，使學(xué)生在真正意義上體會(huì)到所學(xué)知識(shí)的價(jià)值所在；對(duì)于微機(jī)原理、網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)等課程考核目標(biāo)應(yīng)主要定于理論知識(shí)的徹底掌握，對(duì)每一個(gè)知識(shí)點(diǎn)都應(yīng)叫準(zhǔn)，不可馬虎作到嚴(yán)謹(jǐn)、認(rèn)真。
其次，還應(yīng)結(jié)合教學(xué)目標(biāo)完成考核方式及考試題目的設(shè)計(jì)。例如，對(duì)于OFFICE辦公軟件系列、Photoshop、Flash等應(yīng)用類課程，應(yīng)著重實(shí)踐能力的測(cè)試。這一類課程教學(xué)環(huán)境均設(shè)置在機(jī)房，由于機(jī)房課程的教學(xué)一般存在隨機(jī)性太大、協(xié)調(diào)性差等教學(xué)弊端，授課教師在制訂授課計(jì)劃、教學(xué)方案、考核方式時(shí)應(yīng)考慮到學(xué)生、機(jī)房等諸多因素才能更好的實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。
二、考核方式的探索
我校計(jì)算機(jī)應(yīng)用專業(yè)主要涵蓋了高級(jí)辦公軟件、文字錄入、多媒體技術(shù)、網(wǎng)頁設(shè)計(jì)與制作、Photoshop、Flash、Premiere、CorelDraw、3DS MAX動(dòng)畫、Aftereffects、影視后期特效與合成等。這些課程大多為軟件設(shè)計(jì)類課程，但由于每門課程應(yīng)用方向不同，在教學(xué)過程中教學(xué)重點(diǎn)也會(huì)隨之不同，所以，根據(jù)不同的教學(xué)重點(diǎn)應(yīng)制訂不同的培養(yǎng)目標(biāo)。
Excel、Word等辦公軟件課程應(yīng)主要致力于培養(yǎng)學(xué)生的操作能力；Photoshop、Flash等課程在教學(xué)過程中應(yīng)不僅培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力還應(yīng)在課堂教學(xué)中滲透給學(xué)生一種思維能力和創(chuàng)新意識(shí)，因?yàn)橐粋€(gè)好的作品融入的不僅是知識(shí)而且還有作者本身的創(chuàng)作品位，也即是引起別人共鳴的東西。所以，諸如Excel、Word、Photoshop、Flash等計(jì)算機(jī)應(yīng)用專業(yè)課程對(duì)考核方式的確立一直處在探索階段，采用什么樣的考核方式才能更好的體現(xiàn)教學(xué)效果的優(yōu)劣呢？
（一）抽樣考核。
現(xiàn)階段對(duì)計(jì)算機(jī)操作類課程一般采用隨堂考試，對(duì)于不同班級(jí)，考試時(shí)間不同，但卻采用同樣的考試題目。這就使得在考試過程中不得不面對(duì)是否會(huì)泄漏考題的問題，如果這樣，學(xué)生的成績(jī)還能真實(shí)的反應(yīng)學(xué)生的實(shí)際情況和教師的教學(xué)效果嗎？
針對(duì)此種現(xiàn)象，我們可采用抽樣考核的方式來解決這類問題。以Excel課程為例，可針對(duì)所學(xué)知識(shí)的重點(diǎn)內(nèi)容提出多套試題，學(xué)生進(jìn)入考場(chǎng)后，讓學(xué)生有目的的隨機(jī)抽取試題，每堂課每個(gè)學(xué)生對(duì)試題的獲得都存在一定的隨機(jī)性，從而提高考核過程的真實(shí)性。
（二）集中考核。
因?yàn)?，?duì)于某些計(jì)算機(jī)應(yīng)用類課程要想完成一個(gè)題目需要一定的時(shí)間，所以，可適當(dāng)?shù)恼{(diào)整考試時(shí)間，使學(xué)生在最后兩周內(nèi)開始著手，最后一堂課上交作品，并對(duì)有創(chuàng)意、有特點(diǎn)的作品進(jìn)行存檔。
（1）自選題目。
對(duì)于同一個(gè)知識(shí)點(diǎn)不同學(xué)生有著不同的詮釋，那么在考核中可在體現(xiàn)所學(xué)內(nèi)容的同時(shí)要求學(xué)生在符合給定條件（必須使用設(shè)定知識(shí)點(diǎn)，并賦有相應(yīng)分值）下自選題目，使學(xué)生有更多的想像和發(fā)展空間，最終教師可參考平時(shí)表現(xiàn)給出適當(dāng)?shù)脑u(píng)價(jià)。例如，網(wǎng)頁設(shè)計(jì)課程考核方式可采用自選題目的方式。
（2）統(tǒng)一題目。
可對(duì)考核內(nèi)容統(tǒng)一題目，并給學(xué)生們大量素材供選擇。但對(duì)設(shè)計(jì)方法及創(chuàng)作理念不做干涉。這種命題方式可以對(duì)學(xué)生進(jìn)行全面考核，并根據(jù)作品完成情況對(duì)學(xué)生劃分檔次。例如，PHOTOSHOP課程考核方式采用統(tǒng)一題目的方式。
（3）半命題目。
【關(guān)鍵詞】鐵路信號(hào) 多媒體 啟發(fā)式教學(xué)
【中圖分類號(hào)】G64 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2012）11-0246-01
“鐵路信號(hào)基礎(chǔ)”是各院校鐵路信號(hào)專業(yè)開設(shè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，通過該課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生建立起鐵路信號(hào)的基本概念，掌握鐵路信號(hào)基礎(chǔ)設(shè)備的原理和作用，對(duì)鐵路信號(hào)系統(tǒng)有一個(gè)初步的認(rèn)識(shí)和了解，并培養(yǎng)學(xué)生熱愛鐵路事業(yè)的興趣，進(jìn)而為學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)課和日后工作打下一定的技術(shù)基礎(chǔ)。
作為一門以行業(yè)為背景的課程，鐵路信號(hào)的概念與實(shí)際聯(lián)系非常緊密，但是在傳統(tǒng)的教學(xué)過程中，由于過多地依賴?yán)碚摻虒W(xué)，造成理論與實(shí)踐有些脫節(jié)[1]，再加上鐵路信號(hào)相關(guān)的概念和規(guī)范又非常多，信息量很大，教師的“灌輸”式教學(xué)，更會(huì)讓學(xué)生失去學(xué)習(xí)的興趣。要打破這種僵化的局面、提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，必須對(duì)傳統(tǒng)的教學(xué)方式進(jìn)行改進(jìn)，在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和手段等方面進(jìn)行改革與探索。
一、教學(xué)內(nèi)容組織及優(yōu)化
“鐵路信號(hào)基礎(chǔ)”課程的教學(xué)目的是讓學(xué)生建立起鐵路信號(hào)的基本概念，為后續(xù)的專業(yè)課程，如車站信號(hào)自動(dòng)控制、區(qū)間和列車運(yùn)行自動(dòng)控制、計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖等建立起理論基礎(chǔ)，在其內(nèi)容安排上，主要包括兩個(gè)部分：鐵路信號(hào)設(shè)備和鐵路信號(hào)系統(tǒng)，第一部分著重各種信號(hào)設(shè)備原理介紹，第二部分側(cè)重于信號(hào)系統(tǒng)的功能介紹，因此在教學(xué)過程中，要針對(duì)不同的要求組織和優(yōu)化授課內(nèi)容。
1.以傳統(tǒng)內(nèi)容為基礎(chǔ)
在課程的第一部分，為了建立起扎實(shí)的理論基礎(chǔ)，教學(xué)從傳統(tǒng)的內(nèi)容入手，以安全型繼電器、轉(zhuǎn)轍機(jī)、信號(hào)機(jī)和軌道電路的原理為基礎(chǔ)，為學(xué)生建立起鐵路信號(hào)故障-安全的概念。這幾種鐵路信號(hào)設(shè)備是傳統(tǒng)鐵路的重要組成部分，至今還是整個(gè)鐵路信號(hào)發(fā)展的基礎(chǔ)，在教學(xué)中占有舉足輕重的作用。學(xué)生對(duì)這部分內(nèi)容的掌握程度，直接關(guān)系著課程后續(xù)內(nèi)容和其它專業(yè)課程的理解，因此應(yīng)受到足夠的重視。
2.加強(qiáng)現(xiàn)代技術(shù)內(nèi)容
近年來，隨著高速鐵路和城市軌道交通的快速發(fā)展，各種鐵路信號(hào)新技術(shù)的應(yīng)用也層出不窮，為此，“鐵路信號(hào)基礎(chǔ)”課程的教學(xué)內(nèi)容也要及時(shí)更新，這樣才能培養(yǎng)出滿足新形勢(shì)下我國(guó)高速鐵路的人才需求。在講解鐵路信號(hào)系統(tǒng)時(shí)，由于每個(gè)信號(hào)系統(tǒng)的組成都非常復(fù)雜，不可能像前一部分內(nèi)容一樣，進(jìn)行詳細(xì)的分析，所以教學(xué)的重點(diǎn)為系統(tǒng)的功能介紹和新技術(shù)的應(yīng)用。如在講解車站信號(hào)控制系統(tǒng)的概念時(shí)，要從傳統(tǒng)的6502的控制方法入手，再介紹計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的組成和功能，在建立了6502的繼電器聯(lián)鎖概念的基礎(chǔ)上，學(xué)生對(duì)于計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)中各部分的功能實(shí)現(xiàn)就很容易理解了。再如介紹列車指揮調(diào)度系統(tǒng)時(shí)，在講解了TDCS原理的基礎(chǔ)上，提出分散自律調(diào)度集中系統(tǒng)CTC，就會(huì)讓學(xué)生更加明確“分散自律”與“調(diào)度集中”的概念。
二、教學(xué)方法改革
1.多媒體與板書結(jié)合教學(xué)
多媒體教學(xué)是增加教學(xué)信息量、豐富教學(xué)手段的有效方式，在課堂上通過幻燈、動(dòng)畫、錄像等方式，給課堂教學(xué)注入新的活力，在很大程度上吸引學(xué)生的注意力，提高學(xué)習(xí)興趣。但是，過多地依賴于多媒體課件，會(huì)阻礙師生的課堂交流，分散學(xué)生的課堂注意力，不利于學(xué)生思維能力的培養(yǎng)。因此在“鐵路信號(hào)基礎(chǔ)”的教學(xué)過程中，采取多媒體和板書結(jié)合的教學(xué)方式，對(duì)于圖片、動(dòng)畫類的內(nèi)容，盡量采用多媒體方式講解，有邏輯分析過程的內(nèi)容，則采用板書的方式。這樣，既通過多媒體豐富了教學(xué)的內(nèi)容，又能通過板書促進(jìn)學(xué)生的思考。
2.啟發(fā)式教學(xué)
為了豐富課程內(nèi)容，增強(qiáng)學(xué)生的理解，可在課堂上引入現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用的實(shí)例，組織大家進(jìn)行分析和討論。如在講解鐵路信號(hào)微機(jī)檢測(cè)的道岔室內(nèi)外一致性監(jiān)測(cè)時(shí)，可引入事故的實(shí)例，加深大家對(duì)這一概念的理解；講到列車指揮調(diào)度系統(tǒng)時(shí)，通過甬溫列車追尾事故中的調(diào)度過程分析，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步的思考；再如通過道岔的工作電流曲線，進(jìn)行轉(zhuǎn)轍機(jī)工作過程分析等等。在課堂上注重應(yīng)用實(shí)例的介紹，既能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，也有助于大家對(duì)基本概念的理解。
3.充分利用網(wǎng)絡(luò)資源
隨著網(wǎng)絡(luò)和信息技術(shù)的高速發(fā)展，充分利用各種網(wǎng)絡(luò)資源，能豐富和擴(kuò)展課堂教學(xué)。在“鐵路信號(hào)基礎(chǔ)”課程中，通過建設(shè)課程網(wǎng)站，能讓學(xué)生及時(shí)了解課程的基本情況，下載課件、習(xí)題、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書等資料，網(wǎng)站的留言系統(tǒng)，為學(xué)生提供了問題討論和答疑的平臺(tái)，促進(jìn)教師和學(xué)生之間的互動(dòng)。另外，網(wǎng)絡(luò)上大量的視頻和文檔資料，也能為教師的授課提供更豐富的內(nèi)容。
三、考核方式改革
在傳統(tǒng)的教學(xué)中，一般在教學(xué)內(nèi)容結(jié)束后，以試卷的方式進(jìn)行考核。由于“鐵路信號(hào)基礎(chǔ)”課程的第2部分以信號(hào)系統(tǒng)的應(yīng)用為主，內(nèi)容比較多，而且非常松散，前后章節(jié)之間的邏輯性不強(qiáng)，所以在教學(xué)中采用試卷+論文的考核方式。對(duì)那些要求掌握的理論性較強(qiáng)的知識(shí)點(diǎn)，以試卷答題的形式進(jìn)行考核，那些要求理解的應(yīng)用性較強(qiáng)的知識(shí)點(diǎn)，按照不同的議題撰寫論文。這種考核方式既能督促和檢驗(yàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)，又能鍛煉學(xué)生的科技文獻(xiàn)查找、閱讀和寫作的能力，是提高學(xué)生專業(yè)素質(zhì)能力非常重要的一種手段。
關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng) 分析 趨勢(shì) 技術(shù) 繼電保護(hù)
中圖分類號(hào)：TM77 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）04（a）-0024-02
1 我國(guó)繼電保護(hù)的光輝歷史
繼電保護(hù)技術(shù)與電力系統(tǒng)對(duì)運(yùn)行可靠性要求的提高息息相關(guān)，所以電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展也帶動(dòng)著繼電保護(hù)技術(shù)隨之不斷地發(fā)展著。在我國(guó)建國(guó)初期，百廢待興，繼電器制造工業(yè)隊(duì)伍和繼電保護(hù)設(shè)計(jì)隊(duì)伍以及繼電保護(hù)學(xué)科隊(duì)伍還有繼電保護(hù)技術(shù)隊(duì)伍都相繼在我國(guó)出現(xiàn)了，并且與時(shí)俱進(jìn)，逐漸邁向成熟和完善的道路。在20世紀(jì)50年代的時(shí)候，由于我國(guó)專業(yè)技術(shù)人員學(xué)習(xí)和掌握并且正確的利用別國(guó)的先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備，一支具有豐富的繼電保護(hù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)和繼電保護(hù)理論成就并且對(duì)整個(gè)中國(guó)的繼電保護(hù)技術(shù)隊(duì)伍的建立與成長(zhǎng)起到了很重要的指導(dǎo)作用的繼電保護(hù)技術(shù)隊(duì)伍在我國(guó)建成了，這無疑是一個(gè)新的突破，也正是因?yàn)檫@樣，不久后我國(guó)也建立起了屬于我們國(guó)家自己的繼電器制造業(yè)。到了20世紀(jì)60年代便成了機(jī)電式繼電保護(hù)的繁榮時(shí)代，這是因?yàn)樵?0世紀(jì)60年代中期的時(shí)候，我們國(guó)家就已經(jīng)建成了繼電保護(hù)研究、設(shè)計(jì)和制造以及運(yùn)行還有教學(xué)的一個(gè)完整的體系，也正是由于這個(gè)原因，我國(guó)的繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展有了一個(gè)堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。我國(guó)的微機(jī)保護(hù)的研究的起步比較晚，其起步主要在20世紀(jì)70年代的末期，但是盡管如此，其發(fā)展的速度和狀況還是相當(dāng)可觀的。在1984年的時(shí)候，我國(guó)就已經(jīng)生產(chǎn)出了我國(guó)有史以來第一套微機(jī)距離保護(hù)樣機(jī)，不但如此還通過試運(yùn)行之后通過了鑒定并且批量生產(chǎn)，此后，我國(guó)每年都會(huì)有新產(chǎn)品相機(jī)被生產(chǎn)；到了1990年的時(shí)候，第二代微機(jī)線路保護(hù)裝置就已經(jīng)正式投入了運(yùn)行。20世紀(jì)90年代初是集成電路的繼電保護(hù)的時(shí)代，集成電路繼電保護(hù)的研制和生產(chǎn)以及調(diào)試還有應(yīng)用等都漸漸走向了主導(dǎo)地位，并且取代了晶體管繼電保護(hù)，其中南京電力自動(dòng)化研究所研制的集成電路工頻變化量方向高頻保護(hù)最具有代表性意義。更高精度和更高性能的數(shù)字器件的采用和計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步是微機(jī)繼電保護(hù)的發(fā)展動(dòng)力。
2 我國(guó)繼電保護(hù)的現(xiàn)狀
近30年來，能夠標(biāo)志著繼電保護(hù)領(lǐng)域的最顯著的進(jìn)展則莫過于微機(jī)繼電保護(hù)技術(shù)的飛速發(fā)展與逐漸成熟。現(xiàn)如今，電力系統(tǒng)己經(jīng)發(fā)展為一種現(xiàn)代化系統(tǒng)，并且這種現(xiàn)代化系統(tǒng)具有跨區(qū)聯(lián)網(wǎng)和跨國(guó)聯(lián)網(wǎng)以及高度自動(dòng)化運(yùn)行的特點(diǎn)。對(duì)于微機(jī)線路和主設(shè)備保護(hù)，無論是其原理不同還是其機(jī)型不同，都有著其各自的特色，正是由于這個(gè)原因，電力系統(tǒng)才會(huì)有了一種不僅僅只是性能很好，并且功能也非常齊全的、工作也非常可靠的新一代繼電保護(hù)裝置。目前為止，我國(guó)的全國(guó)性聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)漸漸實(shí)現(xiàn)了，但是大電網(wǎng)互聯(lián)也會(huì)從很大程度上影響著電力系統(tǒng)的運(yùn)行，如：發(fā)生大電網(wǎng)瓦解事故。所以，為了能夠保證互聯(lián)電力系統(tǒng)能夠安全并且穩(wěn)定的運(yùn)行，尋求更為有效的電網(wǎng)保護(hù)及控制措施至關(guān)重要。由于電源原動(dòng)機(jī)特性和電源分布的不同會(huì)影響電力系統(tǒng)的性能，所以，為了能夠有效地避免發(fā)生電力系統(tǒng)事故，則要求我們對(duì)其所相應(yīng)的系統(tǒng)控制策略進(jìn)行進(jìn)一步的分析與研究，不僅如此，還要開發(fā)新的繼電保護(hù)與控制裝置，由此來使其系統(tǒng)運(yùn)行特性得到改善。
3 展望繼電保護(hù)的未來
向網(wǎng)絡(luò)化、微機(jī)化、智能化，保護(hù)、控制、測(cè)量、計(jì)量、數(shù)據(jù)通訊一體和人機(jī)智能化方向發(fā)展是繼電保護(hù)技術(shù)未來所不可避免的發(fā)展趨勢(shì)。
3.1 網(wǎng)絡(luò)化
作為通訊和信息以及數(shù)據(jù)的工具的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，現(xiàn)如今以順應(yīng)時(shí)展的潮流成為了信息時(shí)代核心的技術(shù)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)不僅僅為各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域提供了強(qiáng)有力的通訊手段，而且還對(duì)各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域產(chǎn)生著極為深刻的影響。目前，由于缺乏強(qiáng)有力的數(shù)據(jù)上傳和數(shù)據(jù)處理以及數(shù)據(jù)通訊的聯(lián)網(wǎng)手段，繼電保護(hù)的作用僅僅是局限于準(zhǔn)確并快速的切除故障元件，并且將事故范圍盡量的縮小。將全系統(tǒng)各主要設(shè)備的保護(hù)裝置實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化是為了實(shí)現(xiàn)更好地系統(tǒng)保護(hù)的基本條件，由主站對(duì)串聯(lián)在一起的每一點(diǎn)保護(hù)裝置進(jìn)行統(tǒng)一的協(xié)調(diào)與管理，既而以此來實(shí)現(xiàn)微機(jī)保護(hù)裝置的網(wǎng)絡(luò)化。微機(jī)保護(hù)裝置的網(wǎng)絡(luò)化，不僅僅可以在最短的時(shí)間內(nèi)發(fā)出指令給相應(yīng)的保護(hù)裝置，縮小故障的范圍并快速切除故障，而且還可以在最短的時(shí)間內(nèi)最準(zhǔn)確的判斷出故障的位置和故障參數(shù)的檢測(cè)性質(zhì)以及發(fā)生故障的原因等等，從而使整個(gè)系統(tǒng)可靠性和安全性得以提高。由此可見，實(shí)現(xiàn)微機(jī)保護(hù)裝置的網(wǎng)絡(luò)化無疑是電力系統(tǒng)發(fā)展的必然趨勢(shì)。
3.2 微機(jī)化
微機(jī)保護(hù)硬件隨著時(shí)代和經(jīng)濟(jì)以及計(jì)算機(jī)硬件的飛速發(fā)展而發(fā)展。當(dāng)前，由于電力系統(tǒng)對(duì)微機(jī)保護(hù)要求不斷提高，不僅僅要保護(hù)基本功能，而且還應(yīng)當(dāng)要具備大容量故障信息與數(shù)據(jù)的長(zhǎng)期存放的空間。正是由于這樣，則對(duì)微機(jī)保護(hù)裝置的功能有了一定的要求。在計(jì)算機(jī)保護(hù)發(fā)展的初期，專家們就渴望能夠利用一臺(tái)小型的計(jì)算機(jī)做成繼電保護(hù)裝置，但沒能實(shí)現(xiàn)，這主要是因?yàn)楫?dāng)時(shí)的小型機(jī)不但成本高，而且還面臨著體積大和可靠性差的難題。電氣自動(dòng)化發(fā)展的必然方向是用微機(jī)保護(hù)裝置替代繼電保護(hù)。如今，這種微機(jī)保護(hù)裝置的發(fā)展非?？?，其不但吸收國(guó)外先進(jìn)技術(shù)，而且，與此同時(shí)，還向廣大電力用戶推出主要適用于各變電所的變壓器和發(fā)電廠以及線路還有電動(dòng)機(jī)等的保護(hù)和測(cè)控的集保護(hù)、計(jì)量和測(cè)量以及控制還有通訊于一體的高性能的微機(jī)綜合保護(hù)裝置。其所具有的優(yōu)點(diǎn)有：采用先進(jìn)的高性能處理器作為主CPU.在軟件設(shè)計(jì)上，從而使保護(hù)裝置的可靠性在很大程度上得到了保證，RAM容量大，裝置采用全密封結(jié)構(gòu)，對(duì)抗干擾組件進(jìn)行精心的設(shè)計(jì)，從而提高了其抗震和抗電磁的干擾能力；強(qiáng)大的裝置功能和優(yōu)越的性能以及性價(jià)比高，使用安全可靠的現(xiàn)場(chǎng)控制總線技術(shù)，在通訊層共享各裝置的信息，從而從很大程度上節(jié)省了維護(hù)工作量和電纜，并且減少了造價(jià)，裝置采用全漢化液晶顯示，從而使調(diào)試和運(yùn)行以及維護(hù)更加方便。由此可見，繼電保護(hù)裝置的徽機(jī)化已成必然趨勢(shì)。
3.3 智能化
近些年來，模糊邏輯和進(jìn)化規(guī)劃以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)還有遺傳算法等人工智能技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于電力系統(tǒng)的各個(gè)領(lǐng)域，除此之外，人工智能技術(shù)在繼電保護(hù)領(lǐng)域應(yīng)用的研究也正在開始著。有很多非線性問題列方程或求解比較困難，但若利用作為非線性映射的一種方法即：神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)就可以快速并準(zhǔn)確的解決。比如在輸電線兩側(cè)系統(tǒng)電勢(shì)角度擺開的情況時(shí)發(fā)生經(jīng)過渡電阻的短路，距離保護(hù)做出故障位置的判別非常困難，并且很可能會(huì)造成拒動(dòng)或誤動(dòng)；但是如果采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法的話，只要保證樣本集中充分考慮了各種各樣的情況，經(jīng)過大量故障樣本的訓(xùn)練，無論是發(fā)生任何故障，都可以一一做出準(zhǔn)確無誤的判別。至于進(jìn)化規(guī)劃和遺傳算法等也都有著其自身獨(dú)特的求解復(fù)雜問題的能力，但如若適當(dāng)?shù)亟Y(jié)合人工智能的方法則可以達(dá)到求解速度更快的效果。電力系統(tǒng)保護(hù)領(lǐng)域內(nèi)的一些研究工作自進(jìn)入20世紀(jì)90年代以來就已經(jīng)轉(zhuǎn)向人工智能的研究了，電力系統(tǒng)繼電保護(hù)中逐漸結(jié)合模糊控制理論和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)以及專家系統(tǒng)，從而為繼電保護(hù)的發(fā)展注入了新的活力。
3.4 保護(hù)、控制、測(cè)量、計(jì)量、通訊一體化
變電所綜合自動(dòng)化技術(shù)和通信技術(shù)以及現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)還有網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為改變變電站目前控制、監(jiān)視和保護(hù)以及系統(tǒng)分割的狀態(tài)還有計(jì)量裝置提供了的技術(shù)基礎(chǔ)。所以，每個(gè)微機(jī)保護(hù)裝置除了能夠完成繼電保護(hù)功能以外，與此同時(shí)，還可以完成測(cè)量和計(jì)量以及控制還有數(shù)據(jù)傳送，從而實(shí)現(xiàn)集中控制和管理，并且在實(shí)現(xiàn)集中控制和管理的同時(shí)還可以保護(hù)裝置的任何信息和數(shù)據(jù)并傳送給控制總站。
4 結(jié)語
隨著科學(xué)技術(shù)和通信技術(shù)以及電力系統(tǒng)的飛快的發(fā)展，繼電保護(hù)系統(tǒng)的發(fā)展也即會(huì)面臨著應(yīng)用上的革命和原理上的突破，其將會(huì)有一個(gè)跨越式的發(fā)展，即：由數(shù)字化時(shí)代到信息化時(shí)代。繼電保護(hù)技術(shù)要求更加可靠和更加完善的保護(hù)體系。綜合自動(dòng)化系統(tǒng)并不僅僅是使傳統(tǒng)二次系統(tǒng)各專業(yè)界限和設(shè)備劃分原則得到打破這么簡(jiǎn)單，除此之外，它還在一定程度上改變了常規(guī)保護(hù)裝置不能與調(diào)度中心通信的一些缺陷，從而賦予了變電所自動(dòng)化更新的內(nèi)容與含義，并且是變電所自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展成為一種潮流的體現(xiàn)。由此看來，隨著社會(huì)和經(jīng)濟(jì)技術(shù)的發(fā)展，電力系統(tǒng)規(guī)模不斷擴(kuò)大，電力系統(tǒng)等級(jí)不斷提高，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和運(yùn)行方式日趨復(fù)雜，繼電保護(hù)至今仍然面臨著新的挑戰(zhàn)。
參考文獻(xiàn)
[1] 顧毅華.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展和前景[J].硅谷，2009（3）.
【關(guān)鍵詞】湖南工業(yè)大學(xué)；培養(yǎng)模式；課程體系
湖南工業(yè)大學(xué)是一所具有五十多年辦學(xué)歷史的多學(xué)科綜合性大學(xué)。作為計(jì)算機(jī)與通信學(xué)院主要專業(yè)之一的網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)，其培養(yǎng)目標(biāo)是：培養(yǎng)具備較強(qiáng)實(shí)踐能力與創(chuàng)新素質(zhì)，能在IT行業(yè)、科研部門、教育單位、企業(yè)和行政管理部門等單位從事計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)、規(guī)劃、建設(shè)、管理、維護(hù)和網(wǎng)絡(luò)軟件開發(fā)、設(shè)計(jì)以及電子商務(wù)、電子政務(wù)等工作的應(yīng)用型高級(jí)應(yīng)用型技術(shù)人才。為了更好地實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，并積極貫徹落實(shí)學(xué)校制定的“高水平教學(xué)應(yīng)用型本科院?！钡霓k學(xué)定位，走“產(chǎn)學(xué)研結(jié)合”的新型辦學(xué)之路，對(duì)網(wǎng)絡(luò)工程本科專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式進(jìn)行探討顯得至關(guān)重要，其目的是立足于區(qū)域經(jīng)濟(jì)及社會(huì)發(fā)展需求，謀求科學(xué)的可持續(xù)發(fā)展，并不斷完善教學(xué)應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)體系。
一、網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)改革總體思路及總體目標(biāo)
網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)改革的總體思路應(yīng)以市場(chǎng)需求為導(dǎo)向，以培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力為根本，堅(jiān)持“知識(shí)、技能、素質(zhì)”協(xié)調(diào)發(fā)展，更新實(shí)踐教學(xué)理念，統(tǒng)籌規(guī)劃理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)工作，加大實(shí)踐教學(xué)投入，提高實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量及水平，培養(yǎng)“高素質(zhì)、應(yīng)用型、復(fù)合型、創(chuàng)新型”的高級(jí)應(yīng)用型人才。網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)改革的總體目標(biāo)則是實(shí)踐教學(xué)理念符合應(yīng)用型人才培養(yǎng)要求，進(jìn)一步優(yōu)化人才培養(yǎng)方案，不斷創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式，適時(shí)整合實(shí)踐教學(xué)資源，優(yōu)化實(shí)踐教學(xué)隊(duì)伍，規(guī)范實(shí)踐教學(xué)管理，努力構(gòu)建產(chǎn)學(xué)研一體化、以培養(yǎng)學(xué)生能力為根本、為區(qū)域經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展培養(yǎng)高級(jí)應(yīng)用型人才的實(shí)踐教學(xué)體系。
二、提高對(duì)實(shí)踐教學(xué)重要性的認(rèn)識(shí)，深化實(shí)踐教學(xué)改革
實(shí)踐教學(xué)是鞏固理論知識(shí)以及加深對(duì)理論認(rèn)識(shí)的有效途徑，是培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識(shí)的高素質(zhì)人才的重要環(huán)節(jié)，是理論聯(lián)系實(shí)際、培養(yǎng)學(xué)生掌握科學(xué)方法和提高動(dòng)手能力的重要平臺(tái)。實(shí)踐教學(xué)與理論教學(xué)不是主從關(guān)系而是辯證統(tǒng)一的關(guān)系，是兩個(gè)相互獨(dú)立、相互依存、相互促進(jìn)的教學(xué)體系，是體現(xiàn)學(xué)校辦學(xué)水平和應(yīng)用型人才培養(yǎng)質(zhì)量的重要標(biāo)志。作為教學(xué)過程的重要環(huán)節(jié)，實(shí)踐教學(xué)是培養(yǎng)和提高學(xué)生綜合素質(zhì)、工程實(shí)踐能力以及實(shí)踐創(chuàng)新意識(shí)及能力的重要手段，是實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo)的有效途徑和重要保證，有著理論教學(xué)不可替代的特殊作用。因此，必須轉(zhuǎn)變重理論輕實(shí)踐觀念。
通過加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)建設(shè)與管理，進(jìn)一步提升實(shí)踐教學(xué)人員的素質(zhì)和能力，構(gòu)建實(shí)踐教學(xué)資源保障體系，建立并完善一套適應(yīng)實(shí)踐教學(xué)的運(yùn)行機(jī)制。
三、實(shí)踐教學(xué)改革方案及應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式
（一）加強(qiáng)課程體系建設(shè)，提高教學(xué)效果
首先通過基礎(chǔ)課程、專業(yè)必修課程的學(xué)習(xí)，初步掌握本專業(yè)的基礎(chǔ)理論、關(guān)鍵技術(shù)；然后根據(jù)專業(yè)方向或自己將來準(zhǔn)備從事的工作崗位選修相應(yīng)的課程；同時(shí)通過專業(yè)實(shí)踐環(huán)節(jié)的綜合訓(xùn)練，起到對(duì)所學(xué)知識(shí)和技能融會(huì)貫通的作用。具體來講，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生以下幾方面的能力：
（1） 網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)備研發(fā)方面的能力培養(yǎng)。通過電路與電子學(xué)、現(xiàn)代通信系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)組成原理、操作系統(tǒng)原理、嵌入式系統(tǒng)及應(yīng)用、數(shù)據(jù)庫原理、數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)等課程的教學(xué)與訓(xùn)練，著重培養(yǎng)學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)、新產(chǎn)品的硬件方面的創(chuàng)新研究和設(shè)計(jì)制造的能力。
（2） 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析與設(shè)計(jì)方面的能力培養(yǎng)。通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析、面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、微機(jī)原理與接口技術(shù)等課程的教學(xué)與訓(xùn)練，著重培養(yǎng)學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)、新產(chǎn)品的系統(tǒng)軟件方面的創(chuàng)新研究和設(shè)計(jì)的能力。
（3） 網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)方面的能力培養(yǎng)。通過網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)、TCP/IP協(xié)議開發(fā)網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫原理、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等課程的教學(xué)與訓(xùn)練，著重培養(yǎng)學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)方面的能力。
（4） 網(wǎng)絡(luò)工程規(guī)劃設(shè)計(jì)與實(shí)施方面的能力培養(yǎng)。通過網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)工程與系統(tǒng)集成、無線通信與網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)管理、無線傳感網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等課程的教學(xué)與訓(xùn)練，著重培養(yǎng)學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)工程規(guī)劃、技術(shù)方案設(shè)計(jì)、組網(wǎng)工程實(shí)施等方面的能力。
（5） 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)管理維護(hù)與評(píng)估方面的能力培養(yǎng)。通過網(wǎng)絡(luò)管理、網(wǎng)絡(luò)安全、網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)技術(shù)等課程的教學(xué)與訓(xùn)練，著重培養(yǎng)學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)故障管理、配置管理、性能管理、安全管理等方面的能力。
（二）加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)體系建設(shè)，構(gòu)建實(shí)踐教學(xué)體系新思路
根據(jù)專業(yè)能力培養(yǎng)要求，在實(shí)踐教學(xué)體系的構(gòu)建上應(yīng)注重學(xué)生能力培養(yǎng)的整體設(shè)計(jì)，改變現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，把實(shí)驗(yàn)教學(xué)的主導(dǎo)思想定位在注重基礎(chǔ)和加強(qiáng)應(yīng)用以及培養(yǎng)學(xué)生分析與解決工程實(shí)際問題的能力以及提高學(xué)生就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力上。加強(qiáng)課程設(shè)計(jì)、實(shí)習(xí)（含認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)和畢業(yè)實(shí)習(xí)）和畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）等環(huán)節(jié)的實(shí)施與管理，把學(xué)生實(shí)踐能力、應(yīng)用能力的培養(yǎng)落到實(shí)處。
（三）加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)和管理，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量
網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)針對(duì)該專業(yè)實(shí)驗(yàn)室管理體制進(jìn)行了改革，在較大范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)了資源共享，并以教師橫、縱課題引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室。此舉為學(xué)生提供自主學(xué)習(xí)環(huán)境，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性等方面發(fā)揮了重要作用，為培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力提供了極好條件。同時(shí)，學(xué)生參與的科研項(xiàng)目、課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）、學(xué)科競(jìng)賽均以實(shí)驗(yàn)室為紐帶，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力。
四、小結(jié)
隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和通信技術(shù)的不斷發(fā)展，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用正在不斷向更廣的領(lǐng)域、更深的層次、更高的要求迅速發(fā)展。用人單位對(duì)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)各方面的人才的要求也將不斷提高。作為高等院校，必須適應(yīng)時(shí)代需求，不斷修正網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)，完善課程體系，及時(shí)調(diào)整課程教學(xué)計(jì)劃，這樣才能培養(yǎng)出掌握網(wǎng)絡(luò)及相關(guān)技術(shù)的高素質(zhì)人才，以滿足不同行業(yè)對(duì)網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)人才的技術(shù)需求。
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作者簡(jiǎn)介：
歐陽F（1975-），男（漢族），湖南湘潭人，碩士，講師，主要研究方向：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。
關(guān)鍵詞： 姿態(tài)傳感器； 溫度誤差； 溫度補(bǔ)償； 最小二乘法
中圖分類號(hào)： TN919?34； TP212.9 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 1004?373X（2013）20?0118?03
0 引 言
隨著微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）技術(shù)在微型化技術(shù)基礎(chǔ)上，結(jié)合了電子、機(jī)械、材料等多種學(xué)科交叉融合的前沿科研領(lǐng)域的不斷發(fā)展與成熟，從而出現(xiàn)了很多基于MEMS技術(shù)的傳感器，此類傳感器具有體積小、重量輕、低功耗、多功能等優(yōu)點(diǎn)，在電子產(chǎn)品、航空航天、機(jī)械化工等行業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用。其中基于MEMS姿態(tài)傳感器主要用于載體姿態(tài)的調(diào)整和傾角的檢測(cè)，但是由于工作環(huán)境溫度的改變，就會(huì)導(dǎo)致測(cè)量精度的變化，在一些高精度檢測(cè)的要求下，則失去其檢測(cè)的效果，所以必須采取相應(yīng)措施來消除或者減少隨溫度變化而引起的誤差[1]，即必須對(duì)傳感器進(jìn)行溫度補(bǔ)償。
傳感器的溫度補(bǔ)償方法大致可以分為兩種，即硬件補(bǔ)償和軟件補(bǔ)償。硬件補(bǔ)償方法主要是改變電路來達(dá)到補(bǔ)償效果[2]，但是這種方法會(huì)導(dǎo)致電路的復(fù)雜化，同時(shí)提高了成本。軟件補(bǔ)償方法主要有最小二乘法、BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法、回歸法等。從計(jì)算的方便性和補(bǔ)償精度的準(zhǔn)確性兩個(gè)方面，本文采取最小二乘法進(jìn)行溫度補(bǔ)償。
1 姿態(tài)傳感器的溫度補(bǔ)償原理
本文采用美國(guó)InvenSense公司生產(chǎn)的ITG?3205三軸陀螺儀芯片，該芯片中內(nèi)嵌有數(shù)字輸出溫度傳感器，因此可以隨時(shí)檢測(cè)出傳感器所處的環(huán)境溫度。在不同的工作環(huán)境溫度下，傳感器實(shí)際角度輸出值與理論角度輸出值會(huì)出現(xiàn)一定的誤差，稱之為溫度誤差。為了消除或者減少這種溫度誤差，利用最小二乘法進(jìn)行曲線擬合，最終達(dá)到或接近理論角度輸出值。
傳感器根據(jù)輸入的檢測(cè)信號(hào)，通過姿態(tài)檢測(cè)模塊和溫度檢測(cè)模塊采集相關(guān)數(shù)據(jù)，然后經(jīng)過溫度補(bǔ)償模塊進(jìn)行相應(yīng)的溫度補(bǔ)償，最后通過輸出檢測(cè)模塊可得到預(yù)期的檢測(cè)信號(hào)。姿態(tài)傳感器的溫度補(bǔ)償原理如框圖1所示。
2 姿態(tài)傳感器的溫度補(bǔ)償方法
在同一溫度下，不同角度的理論值與輸出值之間嚴(yán)格意義上是一種非線性關(guān)系，但是由于這種誤差值相對(duì)不大，可以近似的認(rèn)為是一種線性關(guān)系，即[y=mx+n]的線性關(guān)系。通過最小二乘法進(jìn)行線性擬合，可以得出參數(shù)m和n的值。
此時(shí)可以發(fā)現(xiàn)，在不同的溫度下，所擬合出來的m和n值是隨溫度的變化而變化的。在此情況下，必須找出溫度分別與m和n之間的關(guān)系，為此同樣可以根據(jù)最小二乘法再次進(jìn)行曲線擬合，從而得出m值與溫度之間的關(guān)系。同理也可以得出n與溫度之間的關(guān)系。經(jīng)過兩次曲線擬合之后，可以得出理論值與輸出值之間的誤差有了明顯的減小，并且滿足預(yù)期的要求。在實(shí)際應(yīng)用中，為了達(dá)到高精度檢測(cè)的要求，可以通過測(cè)量多組數(shù)據(jù)進(jìn)行曲線擬合的方法來實(shí)現(xiàn)。
3 姿態(tài)傳感器的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理
由于各軸的檢測(cè)原理是相同的，因此本論文采用x軸的檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。主要的實(shí)驗(yàn)儀器有被測(cè)姿態(tài)傳感器、經(jīng)緯儀、高低恒溫箱、高精度角度檢測(cè)儀等。表1所得數(shù)據(jù)是未經(jīng)溫度補(bǔ)償時(shí)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，即原始數(shù)據(jù)。
表1 原始數(shù)據(jù)
3.1 第一次線性擬合
由于按照最小二乘法的基本步驟進(jìn)行擬合的計(jì)算量比較大，所以本文采用Matlab進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，這樣不但可以減少復(fù)雜的計(jì)算過程，而且還可以保證較高的計(jì)算精度。
例如在溫度T=-30 °C的條件下，以理論角度x為自變量，輸出角度y為因變量，根據(jù)線性關(guān)系式[y=mx+n]，計(jì)算出參數(shù)m和n的值。具體計(jì)算程序如下：
3.2 第二次曲線擬合
以參數(shù)m為因變量，溫度t為自變量，根據(jù)曲線擬合式[mt=at2+bt+c]，利用Matlab求出a，b，c的值，最終確定m與t的函數(shù)關(guān)系式。同理，可求得n與t的函數(shù)關(guān)系式。具體計(jì)算程序如下：
4 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的驗(yàn)證
傳感器未經(jīng)溫度補(bǔ)償時(shí)的輸出為[y=mx+n]，即在t ℃時(shí)，無補(bǔ)償輸出為：
由于在實(shí)際檢測(cè)過程中，被檢測(cè)量為偏移角度，則理論角度應(yīng)由已知檢測(cè)量來表達(dá)，因此由式（3）可得：
一般情況下，取室溫溫度為25 °C時(shí)的輸出為：
根據(jù)式（1）、（2）、（7）可得補(bǔ)償后的輸出值。償后的數(shù)據(jù)如表3所示。在表1中未補(bǔ)償前的最大誤差角度為0.682 7°，表3中補(bǔ)償后的最大誤差角度為0.261 6°，相對(duì)減少的誤差角度為0.421 1°。
5 結(jié) 語
由表1和表3的數(shù)據(jù)對(duì)比結(jié)果可以看出，經(jīng)過溫度補(bǔ)償后的姿態(tài)檢測(cè)精度相比補(bǔ)償前有了很大的提高。由此說明，在環(huán)境溫度變化的條件下，利用最小二乘法進(jìn)行溫度補(bǔ)償，可以達(dá)到預(yù)期的效果，因此這種方法可以運(yùn)用到工程實(shí)際中。
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