电子测量技术论文范文

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2电子仪表发展现状和趋势

2.1我国电子仪表测量技术发展的现状

国内的电子仪表测量工业和技术在近几年有了长足的进步。随着对国际先进技术的引进和消化，测量仪表的功能和精确性都有了很大的进步，许多设备在功能的全面性上已经接近国际先进水平了。行业的发展受到国家在技术和财政政策的支持，已经步入了发展的快车道。许多国产的仪表已经使用了国际化的设计、生产标准，已从CAMAC、PC总线、STD总线向VXI、PXI总线发展，从堆叠式测试系统向标准化、模块化测试系统发展，并先后研制出国产化VXI模件、VXI测试系统及PXI系统，使我国测试系统技术水平逐步进入国际先进行列。

2.2我国电子仪表测量技术的主要问题

虽然近年来，我国的电子仪表测量技术有了一定发展，但是还有很多技术障碍没有突破，比如：电子仪表的软件系统和集成化不够发达，各模块单元之间没有形成完整的融合，功能集成较为单一。像电子电路、同轴器等核心组件与总线技术、软件系统没有完成结合。此外，自动化与模块结构化程度不够。电子仪器测量的自动化程度是衡量一个国家电子测量的技术时代的重要标准。由于历史原因，我国相关企业在生产过程中，对于世界上最先进的第三代电子仪表测量系统学习程度较浅，对于自动化、智能化的开发速度较慢，距离市场需求还有一段距离。不少企业仍然过分追求高精度或者功能全面型，对于系统化和稳定性的处理不够好，制约了其进一步发展。

2.3电子仪表测量技术的主要发展成果

近年来，世界上先进的电子仪表测量设备不断出现，高精度、智能化、全功能已成为电子仪表设备的发展方向。新开发的各种仪表，都一个突出的特点，就是强大的稳定性，像微波毫米波矢量网络分析仪，它最突出的优势在于：工作频带宽；测量精度高；大动态范围；高速实时测试；再比如可以完成超高速测量的VXI总线技术、可以进行毫米级别波段测量的电子信息测试仪等。

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前言

多媒体课件以丰富的视听信息，生动的图形、图像，高科技表现手段使教学内容化繁为简，化宏观为微观，形象生动，创设情境，写作论文使理论学习、问题辅助学习、激发兴趣和协作学习等在教学中得以体现，使学生由被动学习变为主动学习，由个体独立学习变为群体合作学习，由复制性学习变为创造性学习[1]。本文采用的Authorware7.0软件，通过Fireworks8.0创作动画辅助，将多种教学媒体和教学方法有机结合，完成《电子测量技术》课程的课件设计。

1课件的设计

《电子测量技术》课程是高等职业教育电子信息、应用电子、自动化等专业的专业基础课，同时也是新知识点较多的一门课程。针对职业教育特点，我们主编了《电子测量技术》规划教材，2003年由电子工业出版社出版，教材目前印刷7次，印数已达3万册。因此，从教学角度出发，考虑该教材已获得广泛承认，课件内容以该书为基础，涵盖《电子测量技术》全书12章节内容，并且借鉴原来基于PowerPoint课件的经验，各章节自成体系，按教学大纲划分出知识点；其次是课件应具有良好的用户界面和视觉、听觉效果，课件所使用的计算机硬件和软件开发环境相对兼容，便于升级扩展。

1）脚本的编写

编写详细的脚本，是整个多媒体课件开发过程中的一个重要环节，它把课件设计与制作紧密地联系在一起，成为课件制作的重要依据。写作毕业论文编写脚本包括界面设计、交互设计和风格设计3个方面[2]。

界面是教学信息在屏幕上的显示区域及用户操作区域，设计时我们主要突出“教为学”的思想，围绕教学内容这一中心，既防止课件界面色彩、声像效果等过分浓烈、喧宾夺主，影响学习内容；又考虑课程部分内容如仪器内部电路抽象、枯燥，而学生需要感官刺激，激发兴趣的特点。

同时，我们体会多媒体课件的强大生命力主要体现在交互能力上，比如只需通过单击屏幕上某个特殊的链接设置，方便实现不同对象之间的跳转。本设计中创建了两个导航结构，一种是利用“导航”图标指向框架图标中的某一页，来实现程序内部的跳转和调用。另一种是通过“框架”图标内嵌的导航控件来实现不同页面间的浏览、翻页。除此之外还可以通过设置相应的超文本链接来实现交互性能。

在风格设计上主要体现界面、字幕和显示对象上整体的和谐统一。

2）框架结构的设计

编辑之前考虑到有大量的文本的输入，实现各个章节之间的翻转如果只使用“交互”图标，也是可以实现翻页功能，但写作硕士论文制作起来比较麻烦，而且在查找页和指定固定页方面力不从心。因此运用“框架”图标及“导航”图标制作文本浏览，就方便多了[2]。

“框架”图标和“导航”图标密切相关，经常放在一起使用。导航结构提供了选择路径的方法，可以根据设置自动跳转到指定的目标页上；“框架”图标可以方便地设计含有图形、声音、动画等组件的页面，最重要的是在“框架”图标的内部内嵌了一整套导航控件，通过这一控件可以更容易实现页面之间的来回翻转。

基本框架结构设计后，对有的地方进行了编辑，如更改控制按钮的位置和图标、设置按钮防止页面回绕、编辑进入和退出画面等，使其更适合课件的使用。

2多种媒体素材的使用

要实现多媒体课件的内容丰富多彩，使用多种媒体素材是必不可少的。其中文本、图形、图像是最基本元素，此外还有声音、动画、视频等媒体信息。考虑到职业教育“淡化理论、够用为度、培养技能、重在应用”的特点，我们认为对测量原理部分的讲解应力求突出基本概念，通俗易懂，写作工作总结便于自学，因此课件这部分主要以文本、图片形式，比较详细；而测量方法则应突出操作应用，在设计时则主要以视频演示为主；对测量仪器仪表则重点讲清工作原理和组成框图，在设计时主要以动画、网页内容为主，整个课件设计力求对多媒体资源的合理布局，使它们既符合教材要求，又突出多媒体特征。

1）文本的输入

Authorware可以直接将外部的文本输入到其内部，但是它有一特点就是在文本的输入格式方面有一定的限制，它只能输入TXT、RTF格式的文件[3]。对于不是这种格式的文档如果采用常规直接进行输入势必会占用很多时间，不利于课件的开发。因此借助系统剪贴板使用复制、粘贴的方法来添加文本。当文本过长时，或者输入的文本篇幅较大，采用滚动文本的输入方式，这样在预览时会显得更方便。

2）图片的应用

使用系统本身的绘图工具箱可以绘制出比较简单的画面，但对于《电子测量技术》这门课程仅仅依靠绘图工具箱不能达到实际的要求，如大量的仪器原理图、接线图、仪器面板图等，我们采取的第一个方法是采用Authorware7.0提供的插入外部对象的功能，将原来以Protel99SE、Word、LabVIEW等制作转换为图片形式，写作医学论文使设计的原料变得更加丰富。

3）添加背景音乐

在Authorware7.0系统中可以支持多种类型的声音文件格式，如WAV、SWA、AIFF、PCM、MP3等[3]，在制作课件时，通过“声音”图标来插入音频和设置声音播放，如控制播放次数、设置播放时间、速率等，可以轻松引用这些声音素材添加到课件中。在课件中导入背景音乐有它的优点，但是并不是每个人都喜欢有音乐，因此通过对“计算”图标和按钮响应的设置，编写按钮激活代码使课件在播放时可以由使用者根据自己的意愿单击相应的按钮，实现有声和静音之间的转换[4]。

4）动画的调用

动画是多媒体作品中不可缺少的一部分，也是设计中的一个亮点，但使用Authorware本身只能制作出二维的动画，即动画的对象只能在一个平面内运动，这样使演示的效果大打折扣，然而这并不说明Authorware不能演示三维动画，它可以通过文件插入的方式来演示其他软件制作的三维动画，同时系统本身也提供多种效果的页面切换功能，对各种外部和内部资源加以利用同样可以达到理想的效果。

制作动画的软件有很多，使用起来也各有特色。选择合适的创作工具是设计成功的关键，通过查阅相关的资料，了解Authorware系统提供了对GIF动画图像的支持，可以将其应用到课件中。GIF动画是一种特殊的图像格式，其中包含了多帧图像，这些图像按照一定的时间频率交替显示，从而达到动画显示的效果，具体是通过MacromediaFireworks8.0来设计。在Fireworks中制作动画的一种方法是通过创建元件并不停地改变它们的属性来产生运动的错觉。当按顺序播放所有的帧时就成了动画[5]。

5）智能对象与数字电影

智能对象就像一个插入Authorware作品的逻辑包，它是一个强有力的开发工具，它的不同之处在于它与向导的联接，向导可以给Authorware作品提供设置界面，写作职称论文并且可以在插入智能对象的位置添加各种变化、新的内容和逻辑关系。它能使看似繁琐的工作变得更加容易完成，即使是没有经验的开发人员也更容易更有效地完成任务。实际上智能对象在多媒体编辑上做出了根本性的改革。比如智能对象与数字电影的结合应用[3]。在课件中引入数字电影如果只是采用之前的方法，就是在流程线上添加相应的图标进行导入，在程序运行过程中当执行到该图标，系统会直接弹出播放的窗口，不利于下一操作，但是通过MovieController智能对象可以容易实现播放进度的调节。

6）网页链接

在课件设计时，考虑到有些仪器由于价格昂贵或者其他原因，学校无法购置，如数字通信测试用误码仪、逻辑分析仪等，课件设计中考虑实现网页的链接，链接到知名企业的网页上，已加强学生感性认识。这一功能是通过Fireworks中使用URL来实现，编辑选中的热点并对其指定URL路径，最后导出此URL即可实现指定网页的链接。

课件的主界面如图1所示，课件第1章界面如图2所示。

3课件的调试与打包

课件主要是为《电子测量技术》教材而制作的，因此为方便发行和使用，课件的后期工作就是进行调试和打包处理。

由于课件发行打包后将不允许用户再修改，打包之前应尽可能排除其中的错误，确认课件可以正常运行。写作英语论文调试可以通过两种方法来实现。一种是利用区段标志（开始/停止标志），另外一种是通过控制面板的使用。通过使用调试工具可以控制程序流程执行的区段，逐个执行程序流程中的设计图标。将制作好的课件与课件中的库文件一起打包能够提高文件的性能，减少文件的数量，使最后的作品的安装、运行更为容易，并且增加了作品运行的可靠性，避免运行时因为找不到外来函数或库文件而发生错误。

打包好的课件进行设置，可以运行在Windows95、Windows98、WindowsXP、或者是WindowsNT、Windows2000这样的32位操作系统中。其中要求的CPU应该是Pentium166以上兼容机种、内存是64M以上、硬盘容量780M、支持DirectX的显卡、光驱是8倍速以上的光驱，此外由于演示窗口大小设置为832*624像素，因此可以用于不低于16英寸显示器。制作好课件并打包后，就可以，课件时必须随同程序中用到的外部媒体文件或外部函数文件一同，Authorware7.0提供了作品的功能，该功能可以将运行作品所需的各种文件及外部函数输出到指定的目录中，从而形成用于发行的最终作品[3]。

4结论

随着各种多媒体教学的推广和普及，计算机辅助教学作为一种先进的教学手段，以其直观性、灵活性、实时性、立体化的优势，写作留学生论文越来越受到大家的青睐。要想运用好计算机辅助教学这一现代化的教学手段，其关键是要设计和制作出符合教学要求的多媒体课件[6]。我们的作品虽然完成了，但是在各院校使用过程中，一定还会发现很多不尽人意之处，我们将与时俱进，将作品更加完善，以更好的实现教学目的，达到教学效果。

参考文献

[1]胡欣杰.时尚教师多媒体课件DIY[M].北京：中国宇航出版社，2005.14-18

[2]孙印杰,李春晖,封新亚.新世纪多媒体CAI课件制作培训教程[M].北京：电子工业出版社，2004

[3]NaheedaRavjani.UsingAuthorware7[M/CD].Macromedia,Inc.600TownsendSt.SanFrancisco,CA94103,2003

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《电子测量技术与仪器》是一门注重理论性、应用性及综合性很强的课程。课程内容包括测量误差及误差分析、常规仪器的工作原理及仪器操作使用。除了学习和掌握必要的理论知识外，更重要的是能掌握各种电子测量仪器的选择原则以及使用方法。但我们一般的教材理论部分较多，具体测量方法特别实例分析、实训项目等内容介绍较少，教学也相对枯燥，学生的学习热情不高，学习效果不佳，所以需要更多的实践课程，利用案引导和任务驱动教学，更好地学习《电子测量技术与仪器》。

1.案例引导和任务驱动教学的应用

1.1 案例引导

20世纪初，哈佛大学创造了案例教学法。就是围绕一定培训的目的把实际中真实的情景加以典型化处理，形成供学员思考分析和决断的案例（通常为书面形式），通过独立研究和相互讨论的方式。来提高学员的分析问题和解决问题的能力的一种方法。

以往在讲解电子测量基本仪器的原理时，教师按课程的理论体系阐述知识点，学生听老师讲解，适当时候教师提问。这样课堂气氛沉闷，不利于调动学生学习积极性。采用案例引导教学法有利于改变这种状况。例如讲解频率测量这一章节，教师可先拿教师自己或上一届学生设计的一个简易数字频率计向学生演示，介绍其功能和设计过程，再介绍其基本工作原理，这样学生的积极性被有效地调动起来，学习兴趣大增。讲完后，再让学生思考这个作品还存在什么问题，或者还可以采用什么新的方案，并及时布置与之相关的研究性学习任务，以小组为单位进行学习交流与研究。在这个过程中每个学生根据兴趣选择一个内容完成开学时布置的小制作及小论文。上交作品或小论文时对学生进行面试，以避免抄袭现象。另外，教师在平时的教学科研工作过程中要注意收集与电子测量相关的小产品，充实到案例教学中。这种教学方法对理论基础相对较差的学生帮助也很大，其动手能力、应用能力可得到较好的锻炼。案例引导应着眼于学生正确和熟练地使用仪器这一教学目标，围绕这一主线展开讨论。对于电子测量仪器，主要强调其基本组成与整机工作原理，不对整机电路作较多的讨论。教学中的仪器内容及选型注意与当前生产、科研实践相联系，使其具有一定的代表性。在介绍典型仪器产品时，把仪器的面板构成和原理框图相联系，有利于学生把所学的理论知识与实践相结合。

不过需要注意的是：（1）案例的来源往往不能满足培训的需要。研究和编制一个好的案例，需要较长时间。同时，编写一个有效的案例需要有技能和经验。因此，案例可能不适合现实情况的需要。（2）案例法需要较多的培训时间，对教师和学员的要求也比较高。在案例引导的过程中建议：1）案例讨论中尽量摒弃主观的成分，教师要掌握会场，引导讨论方向，要注意培养能力，不要走过场。2）案例教学耗时较多，因而案例选择要精当，开始时组织案例教学要适度。3）学生一般都具有实践经验，不必担心讨论不起来，但一定要有理论知识作底衬，即案例教学一定要在理论学习的基础上进行。

1.2 任务驱动教学

任务驱动教学就是在学习信息技术的过程中，学生在教师的帮助下，围绕共同的任务活动中心，在问题动机的驱动下，通过对学习资源的积极主动应用，进行自主探索和互动协作的学习，引导学生产生一种学习实践活动。它要求“任务”的目标性和教学情境的创建。使学生带着真实的任务在探索中学习。学生获得成就感，激发他们的求知欲望，形成感知心智活动的良性循环，从而培养出独立探索、进取的自学能力。

把课堂搬到实验室，针对具体的测量仪器来介绍工作原理及电路组成，同时观察实验效果。鼓励讲授理论的教师同时承担实验教学，此教学形式的改进能帮助教师拓展知识结构，理论教师通过实验课程指导，能深刻体会实验对理论教学的重要促进作用，提升教师自身教学和工程实践能力。令学生学生能够独立设计测量方案、熟练运用电子仪器、利用已学理论知识分析测量结果。通过任务驱动教学让学生充分掌握以下几点：（1）了解主要电子技术中如电压、电流、频率、元器件参数、阻抗、噪声等物理量的测量原理；（2）了解电压表、信号发生器、电子示波器、扫频仪、逻辑分析仪等电子测量仪器的工作原理并能熟练操作和使用这些测量仪器；（3）针对具体的物理量的测量，能够设计出合理的测量方案、正确操作测量仪器、并对测量结果能科学分析。

在仪器的新技术方面，我们建立了虚拟仪器实验室。通过Virt ualBench 等软件在教学中应用，使学生认识到在虚拟仪器中，一台计算机可当作多台仪器使用，“软件即仪器”；还可以根据自己的需要，应用Lab VIEW 等图形化编程软件编制软件，使计算机变成自己所需要的仪器。这样，大大地扩宽了学生的视野，提高他们的学习兴趣，也培养了他们的创新能力。

任务驱动教学需要注意的是：（1）教学进度不易把握。每一组的探究程度和进度教师很难把握，实训结束时，有的组提前完成，有的组不能完成，影响效果。所以后需采取一些措施，要既能保证探究效果，又不影响进度。（2）课堂管理待改进。探究性学习法的课堂更为生动，这也导致个别学生干扰他人。采取措施在行动上约束学生，最好能使学生都积极参与起来。（3）评价上有困难。任务驱动教学法，可能有个别学生滥竽充数、混水摸鱼，给教师造成教学质量好的错觉，影响到教学效果。

1.3 小结

总之，案例引导和任务驱动的教学模式改变了传统的教与学的结构，使学生真正成为学习的主体，教师除了具有辅导者、引导者的身份外，不具备其他任何权威。在这一模式下，学生将可能通过计算机网络随时获取帮助，并随时成为教师。这种教学方式全面应用到技能教学相信只是一个时间上的问题，它将完全改变传统的教学方式，使因材施教真正落到实处，让每个学习者将学习当作一种享受。

2.建立新型的考核评价体系

传统的考试制度比较注重理论和笔试，实验成绩虽占有一定的比例，但比重较小，这不利于人才的培养，理论测试与实践动手能力考核应同等对待。理论考核应从培养学生分析、解决问题的能力和创造能力出发。而实践考核中，既为不同层次学生提供更加公平的评价方式，也为那些擅长动手和创造的学生提供空间和时间，帮助他们脱颖而出，对学生的评价更客观、更全面。突出了实践环节的重要性。

3.重视教师自身素质的提高

教师在教学活动中是处于主导地位的，很难想像一个专业化程度不高、业务一般的教师能教出一批好的学生。而且随着新技术、新方法、新仪器的不断出现，测量应用领域的拓展，对教师知识结构、素质和能力也提出了新的挑战。为此教师一方面必须积极参加科研，掌握学科前沿动态，另一方面定期到企业挂职锻炼，掌握相关电子产品生产测试实际情况，丰富实用教学案例，把自己获得的实际经验、所掌握的最新信息传授给学生。

4.小结

21世纪是知识经济时代，知识经济时代对人才的素质和创造能力提出了越来越高的要求，对人才培养工作产生极其深刻的影响。大学作为培养高级人才的摇篮，只有紧跟时代的发展脉搏，改革人才培养模式，转变教学观念，更新教学内容，探索各种教学方法和教学手段，切实提高教学质量，才能很好担当起为社会输送合格人才的重任。在本课程的教学过程中，我们采取了多种教学方法，虽然取得了一定的成绩，但教学改革毕竟是一个长期探索、不断完善的过程，需要我们去不断总结经验，探索更有益的方法。

参考文献

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    1 电子测量技术课程教学改革的必要性

    1.1 教材难而陈旧,难以适应电气测量行业发展

    当前电气测量的理论教材普遍内容陈旧,更新速度慢,教材中的理论知识深较难。例如示波器工作原理的介绍,其中所涉及的具体电路较为复杂,学生难以理解,由此对教学效果造成了严重影响,而电子测量仪器的发展较为迅速,电子测量仪器发展十分迅速,电气仪器的技术含量持续提高,尤其的电子测量仪器与微型计算机结合的自动测试系统在行业中获得了较为广泛的应用。

    1.2 教学内容缺乏实用性,难以培养学生的实践动手能力

    电气测量技术课程的综合性、实践性较强,实际的教学过程中应注重课程的实用性、新颖性和可操作性,持续培养学生的实践动手能力、综合运用所学知识能力以及岗位适应能力。

    1.3 教学方法落后,缺乏科学的课程考核体系

    电气测量技术的教学中,传统教学法所采用的灌输教学方法以及过分偏重讲解的教学方式,随着电气测量技术教学的发展以及高职教育的发展,已经越来越难以适应实际的发展需要。当前,高等职业教育改革的逐渐深入,要求实际教学与高职学生的实际状况相结合,同时还要与相应专业发展对人才的需要相一致。

    2 电气测量技术课程教学模式改革应遵循的原则

    2.1 职业性原则

    电气测量技术课程教学模式的改革应遵循高等职业教育的发展需要以及对人才的培养需要,将实际的教学改革与学生的培养模式结合起来,高职教育定位于特定的职业岗位,由此高职的课程教学应将职业岗位的要求与教学改革相结合,实现课程体系和教学内容的改革,建立重视职业能力培养的课程标准。通过电气测量行业的标准制定教学大纲和教学技术,及职业能力分析为基础,确定教学知识点,突出课程教学的主要内容。

    2.2 开放性原则

    开放性原则也就是高等的职业教育具有明显的行业以及企业背景,由此在电气测量技术课程教学模式改革中,应尽量实现高职教育与行业的合作课程开发,实施课程教学,实现学校的实际教学内容与实际工作保持一致,将校内专业成绩的考核与实际企业实践考核相结合,将课程与岗位实习地点相结合的教学模式和体制。

    2.3 实践性

    电气测量技术课程的综合性和实践性较强,实践性原则是课程改革的基本要求,也是高等职业教育人才培养的目标,电气测量技术课程的设计以及实践实验中应注重学生职业实践能力的培养,注重理论知识的实际运用与社会实践的结合教学。

    3 多媒体技术的应用

    3.1 有效激发学生学习兴趣

    电气测量技术课程中的部分概念较为抽象,难以理解,教师难以用语言描述和表达,若是采取多媒体的教学方式,则可直接将抽象概念展现在学生面前,形象直观,让学生形成深刻印象,由此也容易理解,使教学由难到易,化繁为简,有效激发学生的学习积极性,激发学生的学习兴趣,有效提高课堂教学的效果。

    3.2 实现教学实验的模拟

    电气测量技术课程受到课时的限制,一般并不安排教学实验,但课程中的部分知识必须通过实验演示才能达到较好的教学效果,此时可利用多媒体技术实现教学实验的模拟。

    3.3 制作多媒体课件

    多媒体的教学是一种教学艺术,要扮演好教师在实际教学中的主导角色,多媒体课件的制作有着重要的作用,同时教师对学生的引导也有着十分重要的作用。多媒体课件的制作时应遵循相应的原则:首先,应选择合理的教学材料,避免简单将书本上的内容搬到多屏幕上;其次,应明确教学的中心和重点,注重教学难点的突破;再次,巧妙组织课程内容,创新安排教学进程;最后,不必一味追求学科体系的系统性,课程安排应短小精炼。同时课程教学中还应将多媒体教学与传统教学方法的结合,做到有需要时有效中断,及时离开多媒体教学平台,结合板书,加强和学生之间的沟通交流,为学生的学习创造一种良好的教学范围和环境。

    4 电气测量技术课程教学模式改革探索

    4.1 构建电子测量技术课程体系

    电气测量技术课程涉及的学科以及领域十分广泛,包括电路、模电、数电以及计算机等多学科的知识和内容,要实现电气测量技术课程的教学模式改革,教师在实际的教学过程中还应重新构建电气测量技术课程的教学体系,使用综合化的方法,将电气测量技术课程所涉及到的内容进行重新整合。根据高职教育人才培养的要求,将电气测量技术所涉及到的专业知识,将理论教学分为基础理论、仪器设备的使用和新技术以及新仪器的介绍三个部分。

    4.2 加强实践技能训练,结合教学与生产

    高等职业教育以培养技术应用型人才为根本的目标,从而应加强学生的专业技能,由此在电气测量技术的教学中,应建立与各理论模块内容相适应的实验实训项目,实际又可分为基本的实验和自拟实验。

    4.3 建立完善的课程考核体系

    电气测量技术的课程教学改革不仅应建立科学的课程教学体系,改善课程的教学模式,还应注重学生分析问题、解决问题等实践能力和职业技能的培养,注重学生的学习过程评价。由此,传统的考核评价体制已难以满足现代教学的实际需要,应建立完善的、科学合理的课程考核体系,将学生的实践能力、学习态度渗透到课程考核和评价体系中,形成综合的专业考评体系。通过加强实验的实训环节,强化对学生实际能力的考核,促进学生注重专业知识的理解和实际动手能力的培养。例如学生成绩评定由平时成绩、课堂表现、实验实训成绩和期末成绩四部分组成,其构成比例为20∶10∶30∶40。这样的评价标准,不仅能检查学生学习状况,促进在课堂教学中的纪律性,实现了对学生平时学习的监督;同时也为电气测量技术的课程增加了新的考核项目,并实现了灵活多样的考核方式,加强了学生能力的培养,突出了高职学生的知识应用。

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1 FPGA的简介

当前使用硬件的描述语言完成电路设计，都可以通过简单的汇总和合理的布局，然后快速烧录到FPGA器件上进行基本的测试，这也是当代数字系统设计进行检验的主流技术。这些可编程器件可以用来实现基本逻辑门的电路，也可以实现一些更复杂的组合功能例如数学的方程式、解码器等等。大多数的FPGA器件里，包含着一些记忆性元件，如触发器，或者一些其它的更为完整、性能更为优越的记忆块。

设计师可以根据自己的需要按照可编辑的链接将FPGA器件内部的逻辑模块连接在一起，仿佛一整个电路的实验板被装在一个电子芯片内，这些出厂后的FPGA器件的连接方式以及逻辑块的使用都可以根据设计者不同的设计而进行改变，从而能完成不同的逻辑功能。

当你在进行的电子设计使用到FPGA器件时，你不得不需要努力地解决好电源管理、器件配置、IP集成、完整信号输出等硬件系统的设计问题。在进行硬件设计时，你需要注意以下几个问题：

1.1合理分配I/O信号

无论是哪种情况，在进行I/O信号分配时，都必须牢记以下共同的步骤：

1）用表格列出所有需要分配的I/O信号，并按照他们的重要性依次进行排列，比如电压、端接方法、I/O标准、相关时钟等；

2）检查校验模块之间的兼容性；

3）利用以上的表格和兼容准则，先把受限制最大的信号分配到引脚上，最后分配那些受限最小的信号。因为受限制大的信号往往只能分配到特定的引脚上；

4）将剩余的信号分配到较为合适的地方。

1.2注意静态功耗的降低

虽然静态电流所带来的功耗和动态功耗相比可以忽略不计，但对一些供电设备却十分重要。引发静态电流因素众多，比如没有完全接通或关断的I/O 端口、三态电的驱动器的下拉或上拉电阻，除此之外，保持编程信息也会需要一定静态功率。

2 FPGA应用技术的设计原则

从上文中对FPGA内部的硬件结构分析可看出，FPGA器件的时序逻辑非常丰富，不同于其他的可编程器件。因而对于FPGA来说，应该有一整套能够有效利用其内部丰富的时序逻辑功能的技术，而不同于其他一般的可编程器件的设计技术。由于其独特的优越性，FPGA被越来越多的设计人员所使用，其设计技术被许多的设计者所掌握。在FPGA的实际应用中，使用最合理的设计方法，能很大程度的改善FPGA在应用中出现的漏洞和问题，进而全面提高设计性能。

2.1使用层次化的设计技术

使用层次化的设计的系统一般分成若干顶层模块，而每一个顶层的模块下又有若干个小模块，并以此类推。层次化的设计模块，可以是描述原理图的结构图，也可以是经过逻辑语言所描述、表现的实体。

使用层次化的设计对于系统的模块划分非常的重要，模块划分的不合理，将会导致整个系统的设计不合理，从而使系统的性能下降，这样层次化的系统甚至要比没有经过层次化设计的系统效果更差。

使用层次化设计的主要优点有以下两个方面：增强设计可读性，增加设计重复使用的可能性。

2.2使用同步系统设计技术

所有时序电路具有同一个性质――如果要使所设计的电路正常工作，必须严格的执行事先定义好的逻辑顺序。如果不按照此顺序执行，将会把错误数据写进存储单元，从而导致错误的操作。同步系统的设计方法，也就是使用全分布周期性的同步信号使系统中所有的存储单元进行同时更新，这是执行这一时序有效进行的普遍的设计方法。电路的设计功能是通过产生时钟信号并按照时序严格执行来实现的。

对于静态的同步设计，必须满足下面的两个条件：

1.每一个边缘敏感的部件其时钟的输入应该是一次输入时钟的某一个函数；并仍和一次时钟输入的时钟信号。

2.所有的存储单元都应该是具有边缘敏感特性，在该系统中不存在电平敏感的存储单元。

我们对于FPGA器件的同步设计的理解就是全部状态的改变都是由主时钟所触发，同一个系统不同的功能模块可以是部分异步的，但是模块与模块之间必须是同步的。正如CPU的设计一样，所有的电路都和系统的主时钟是同步的。相比于异步设计，同步设计具有很多的优点，但进行同步设计时仍然需要考虑很多方面的因素。例如，在选取时钟时，需要考虑以下几点：首先，由于大部分的器件都是由时钟的上跳沿触发，这要求时钟信号的延差要很小；其次，时钟信号的频率通常很高；第三，时钟信号一般是负载较重的信号，因此合理地进行负载分配是很重要的。除此之外，在进行FPGA器件的应用时，还要考虑模块的复位电路、时序同步电路等实际问题。

参考文献

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篇7

 

0 引言

某发射机构作为导弹武器系统的重要发射控制部件，其性能的好坏直接影响武器系统的总体战术指标。因此发射机构在研制过程中和投入生产后需进行严格的测试，进行常温测试、高低温测试和交付试验等，检测发射机构在常温及高低温状态下的性能。论文写作。通过测试，暴露出发射机构各分组件、部件、分部件及有关元器件的制造缺陷，可及早将这些问题予以排除，提高发射机构工作的可靠性，以完成产品的调试生产、质量控制、验收交付等任务。

1 问题的提出

发射机构测试系统是根据生产任务要求研发的，原有测试软件是用C语言在DOS下开发的，界面简单，操作复杂。随着计算机硬件的升级，WindowsXP已经成为主流的操作系统，研制在Windowsxp新的测试软件是非常必要的。

2 策划

2.1硬件设计

本测试系统主要由工艺发射机构产品、信号处理电路、数据采集板卡、工控机以及软件平台等组成。发射机构的一些数据被数据采集板卡测得；各项状态则通过信号处理电路进行调理后，引入工控机；软件系统根据测试要求输出控制信号，经过处理电路后来实现对产品的控制。工控机内装有研华公司的PCI-1710卡和PCI-1721用来控制产品状态和读取测试数据，系统结构如图1所示：

图1 发射机构测试系统硬件框架

2.2 系统的软件设计

发射机构测试系统的软件采用NI公司的LabWindows/CVI进行设计开发。该软件是面向计算机测控领域虚拟仪器软件开放平台，是以ANSI C为核心的交互式虚拟仪器开发环境，将功能强大的C语言和测控技术有机结合，具有灵活编程方法和丰富的函数库，为开发人员建立检测系统、自动测试环境、数据采集系统、过程监控系统等提供了理想的软件开发环境，是实现虚拟仪器及网络化仪器的快速途径。

为了提高测试模型组合的灵活性和通用性，采用模块化设计的原则，将测试系统分为数个模块。本测试系统软件功能的结构框图如图2所示。

图2 软件系统结构框图

系统状态控制模块可进行测试系统自检状态和测试状态的转换；

状态监控模块可监控发射机构的供电、开锁，切除等状态并显示到面板的指示灯；

发射机构状态控制模块可通过测控电路控制发射机构各种测试状态；

板卡控制模块可对PCI－1710和PCI－1721板卡进行控制和测试数据的采样；

功能测试模块可对发射机构的各个测试项目进行测试并记录测试结果；

数据记录模块可将测试数据导入到EXCEL电子表格并可打印输出；

3 实施方案

3.1 硬件设计方案：在测试系统中，除了要处理模拟量输入、输出信号外，还要处理开关量和脉冲量信息，以便及时反映开关量状态并执行监视、控制的功能。硬件中采用光电隔离技术，使用光电隔离不仅可以使计算机的控制输出通道与被控负载之间在电气上完全隔离而达到良好的抗电磁干扰技术指标，也使这些控制指令具备足够的功率驱动能力，进而可靠实现驱动继电器等部件的目的。

3.2 测控软件设计方案：测试软件主界面主要完成的功能是实现测控系统的功能选择和系统的测试数据管理，测试系统主界面如图3所示：

图3 测试系统软件主界面

从图中可以看出，用户界面是一个有机的界面系统。主要包括：

A. 测试信息区域，用于输入和显示本次测试的产品编号、操作者、检验员等信息。

B. 测试项目区域，配合快捷按键可测试中的各项参数，便于测试人员在测试过程中更加直观地观察测试过程。

C. 测试状态指示区域，用来指示发射机构的各个测试状态。

D. 测试过程消息区域，用来指示测试过程现在进行到那个步骤，并给出该测试步骤的状态信息。

E. 测试电压监视区域，主要在测试过程监测发射机构供电电压。

F. 测试信号波形指示区，在测试过程中显示测试信号的波形。

G.自动测试按钮，按下该按钮，可实现自动测试的功能。论文写作。

3.3 软件测试流程图如图4所示：

3.4 关键技术:

3.4.1信息信号和制导指令信号的模拟输出技术：

在本测试系统中，需要模拟导弹产生的信息信号和制导指令信号。测试软件采用DMA技术利用PCI－1721板卡产生各路波形信号。主要函数定义如下：

void SetMultiToOneBuffer(USHORTusEnabledChannel, int count)；

voidSetRealBuffer(float far *lpBuf, long num, LPSWAVE lpWave)；

voidUserThread()；

voidadInterruptEvent()；

voidadBufChangeEvent()；

voidadOverrunEvent()；

voidadTerminateEvent()；

voidMyFreeBuffer()；

int Inf_Out(intnum,long rate,float Magnitude0,float Magnitude1,float Magnitude2,floatMagnitude3)；

通过上述函数将需要产生的波形先存入缓冲区，在启动PCI－1721的DMA数据传送的功能启动线程，即可产生需要的各种信号波形。

3.4.2 测试系统要求实时监控产品的各项状态。

由于使用Timer定时器时所发送的定时消息受到消息队列和系统时钟频率等因素的影响，不能使得定时消息得到及时的响应和处理。同时，测试流程中需要进行一定的延时等待，因此，不能使用Timer定时器。在此，使用异步定时器控件来实现实时监控的问题。异步定时器通过加载驱动位于toolbox中的 asynctmr.fp来实现调用。与定时器控件相比，异步定时器控件由于使用独立线程，与程序主线程无关，能够提供可靠的定时精度，不会受到主载荷的影响。异步定时器的建立、删除和设置，分别通过调用函数 NewAsyncTimer()、DiscardAsyncTimer()和SetAsyncTimerAttribute()来实现。定时响应函数的声明为：IntCVICALLBACK MyTimerCallback (int reserved, int theTimerId, int event, void*callbackData,int eventData1,int eventData2);

在测试系统软件启动以后，建立一个定时器；然后设置定时器的定时时间和响应函数；在软件退出时，删除定时器；在定时响应函数中，调用板卡控制模块提供的读取数据函数，来实现实时状态监测的功能。论文写作。

2.效果和结论：

测试软件现已经过调试和严格的测试，运行良好，测试结果可靠，操作界面友好，使用方便，测试结果准确，测试过程简洁优化，大大提高自动化检测水平。该测试系统现已经过检验验收，达到交付的状态，完全满足了发射机构自动测试的需要。

参考文献

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中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）38-0212-03

一、电子信息工程专业需要双语教学

根据国际工程师培养要求，我们必须走全球化道路，全世界的科技资料63%以上是以英文来表达的，电子信息工程专业的主要专业课程为《计算机网络技术》、《电子测量技术》、《电子工艺技术》、《嵌入式系统原理及应用》、《光纤通信技术》、《移动通信技术》、《数字信号处理》，这些课程的特点是：比较新的技术主要来自发达国家的期刊和会议资料，绝大多数用英文表达。近几年随着广东省工业技术改造的升级和转型，引进的自动化电子设备、各种电子仪器仪表说明书一般是英文说明书，或者出口的电子产品说明也要求用英文。为了提高电子产品在国际上的竞争力，经常要派电子工程师到国外进行学术交流，也有的同学毕业后在企业从事电子产品出口销售工作，由于英语水平有限，往往无法用英语与外国经销商进行交流，这些问题都要求电子信息工程专业必须开设双语教学。电子信息工程专业从2008级开始开设了《电子测量技术》、《数字信号处理》两门课程双语教学，英语四级过级率达92%，在全院名列第一。2009级电子信息工程专业开设了《电子测量技术》、《计算机网络技术》两门双语教学课程，英语四级过级率达87%，2009级通信工程专业没有开设双语教学课程，英语四级过级率只有37%，可见双语教学对提高英语水平有很大的促进作用。

二、本专业双语教学的探索与研究

所谓双语教学，就是用英语进行专业课程教学，让学生学习电子信息工程专业知识的同时，提高学生本专业英语水平，这是对公共英语教学的延伸。近几年我们主要在教学方法改革、校本教材建设、师资队伍建设、考试改革、教学管理制度等方面进行探索与研究。

1.双语课程的选择。双语课程的选择是搞好双语教学的第一步，根据教学合格评估要求，每个专业最好安排两门本专业相关课程作为双语教学课程，首先要考虑是否有合适的双语教学教材及课程的难度，如果选一门专业课本身难度很大的，再加上双语教学，学生可能会放弃该课程学习。其次，双语教学最好选择紧跟本学科本专业前沿的课程，这种课程的国外教材相对比较好找，如选不到合适的教材，教师也可选择一些英文论文作为双语教学参考资料。如电子信息工程专业选择《电子测量技术》、《数字信号处理》、《计算机网络》作为双语教学，其中《数字信号处理》这门课程学习难度比较大，学生学习效果不好，其他两门课程学习效果比较好。

2.因材施教，克服“英文恐惧感”是前提。广东二本B线的学生高考录取线一般为470多分，据2012级4030名新生入学英语成绩统计，英语总分150分，他们的成绩分布为：40分以下占2%，40～50分占5%，50～60分占7%，60～70分占12%，70～80分占19%，80～90分占20%，90～100分占17%，100～110分占12%，110～120分占5%，120～130分占1%。面对这样英语成绩的学生，首先从新生入学开始，专业负责人或系主任通过新生入学专业教育讲座、开主题班会及课后谈心等形式帮助学生树立正确的学习态度，请本专业往届毕业生回校谈谈专业英语在企业的作用，帮助他们逐步意识到英语和双语教学的重要性与必要性。在公共英语教学时，根据不同分数段学生进行分班教学，加大对英语成绩差学生的课外辅导工作，逐步提高他们的英语水平，学完公共英语，基本消除了英语成绩两极分化问题，这些学生也逐步消除了“英文恐惧感”，这是双语教学改革能否成功的前提。

3.提高教师双语教学水平是关键。双语教学的教师不能是光懂英语的教师，首先必须有较强的本专业知识和能力，同时还要有专业英语水平和较高口语表达能力。为了建设一支较强的师资队伍，我们采取引进和培养相结合的办法，目前引进两名本专业的海外留学人员，另外派两名专业能力较强的老师到外语学院进修英语，这样就有了一支较强的双语教学队伍。为了提高双语教学水平，我们特地邀请外语学院的教师来听我们的双语教学课程，外语学院教师也了解双语教学的进展情况，这样也有利于公共英语的教学改革，我们学院的专业教师也经常听双语教学课程，教师互相交流，教学水平就有了较大的提高，有了较高水平的双语教学，学生的学习积极性有了较大提高，出勤率比较高。实践证明，提高教师的双语教学水平是双语教学改革能否成功的关键。

4.课前准备必须充分，课堂随机应变。双语教学本身教学难度较大，为提高教学效果，教师必须花多倍时间进行课前准备。首先对该课程教学内容进行整理，做到有条有理，层次分明，重点突出。其次还要根据学生的英语水平和专业能力，要做好课前充分英语和专业两方面准备。同时还要根据课堂实际情况，随机应变，必须把握好学生的实际接受能力及课堂信息量的关系，在达到最佳的教学效果。

5.处理好课外与课内关系。根据教学安排，一般双语教学专业课程为36～54学时，课内教学时间非常有限，为巩固和提高课堂所学专业知识和英语能力，要求学生在课外做到：①在认真复习、理解本次所学专业课程的内容基础上，还要掌握电子信息工程专业词汇和一些科技英语固定句子表达方式；②根据教学进度，学生要预习好下次课内容，有目的带着一些专业和英语问题去听课；③根据教师安排，课后阅读或翻译由教师提供的一些仪器英文说明书材料。经过一定时间的课内外学习，学生会不仅在学习好该课程知识能力的基础上，还能提高英语在电子信息方面的应用能力，学生学习积极性与主动性将有所提高。

6.处理好网络在线翻译问题。随着计算机软件水平的提高，现在网上出现谷歌、百度、金山、有道等在线翻译软件，确实给英汉翻译和汉英翻译带较大的方便，有的同学甚至老师认为没必要学英语，更没必要开双语教学课程。但从近几年毕业设计英文摘要可以看出，这些软件翻译存在句子结构中没有谓语或多个谓语等种种问题，特别不能正确翻译科技文章，如学生在毕业设计摘要中有一句“单片机以体积小、功能全、价格低廉、开发方便的优势得到了许多电子系统设计者的青睐。”的句子，用有道在线翻译为“MCU with small volume，complete functions，low price，easy to develop the advantage of the many electronic systems designers of all ages.”，很明显句子没有谓语，反过来再用有道翻译为中文“单片机与体积小，功能齐全，价格低廉，易于开发利用许多电子系统设计师所有年龄的。”，可见错误百出。正确的人工翻译应为：“The advantage of MCU with small volume，complete functions，low price，easy to develop ，is liked by many designers of electronic systems.”，可见软件翻译绝对不能取代专业人工翻译。

7.考试改革。根据教学大纲要求，考试要全面考核该课程的专业知识点，同时还考核学生在实际工作的应用英语的能力，学习成绩还应在整个教学过程有所体现。所以在学成绩中平时课堂表现占10%，课外作业占30%，实验课占20%，期末考试占40%，期末试卷用英文出题，允许学生带字典，学生解题必须用英文。考试结束后，教师给学生讲评试卷，反馈存在的问题。同时还要对试卷进行分析，对教学中存在的问题，提出建议和改进措施，为下次教学改革积累经验。

8.教学管理制度改革。双语教学改革必须要有相应的教学管理制度配套，双语教学难度较大，教师花了大量时间和精力，而得不到学生好评，造成有些老师往往不愿意进行双语教学的问题。为此学院在政策采取有效的措施，鼓励教师开展双语教学，上双语教学的课时费是普通课程的1.7倍，在评优秀教师和职称评定等方面给予优先考虑，这样教师进行双语教学的积极性得到大大提高。

我校通过近几年双语教学的研究与实践，积累了一定经验，取得一些成果，如2008级电子信息工程专业的英语四级过级率达92%，本专业英语水平也显著提高，得到用人单位的好评。但是双语教学在师资队伍建设、教材建设、课程建设、考试改革、制度建设等方面还需不断完善和提高。

参考文献：

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实践教学是以培养学生实践动手能力、创新能力、项目实践能力、团队合作能力为中心理念，通过对实践性课程进行知识的掌握—基本技能培训—项目研究和实践—学科竞赛锻炼—创新精神的培养等阶段，促使学生达到知识、技能与素质协调发展的教学活动。美国电子类专业的实践性课程教学模式具有多元性和广泛的开放性，其教学计划中的电子类专业实践性课程的学时数占总学时数的42％-46％，是美国高等教育的亮点，称为“多元开放型”教学模式；英国电子类专业实践课程教学模式是以国家电子技能职业资格来推动的，形成以电子技能实践、培训和考证为特色的“资格推动型”实践性课程教学模式；加拿大电子类专业实践性课程教学模式则把对学生自我实践学习能力和自我评价能力的培养与专项电子技能作为确定实践教学模块或单元的依据，称为“能力基础型”实践课程教学模式。

在国内，电子类专业教学模式主要有这些形式，“211”教学模式：前2年主要是理论基础知识和专业基础知识的学习，到第三学年开始，由专业指导教师对电子类专业的学生进行专项电子基本技能训练，第四学年主要是专业指导教师带领学生做毕业设计等。“3+1”实践性课程教学模式：是让学生有3年的时间进行理论知识学习、专业基础知识学习和基本的实践训练，然后通过最后一年的毕业设计，来提高学生的实践应用能力。基本上都是按照电子类专业的专业设置、实践性课程设置体系及管理模式来进行的。因此，独立学院电子类专业现行的教学模式大多是照搬母体高校的教学模式。但由于独立学院的学生在生源上一般都是三本，其理论研究能力和自觉学习能力与母体高校的学生有一定差距，何况独立学院的办学指导思想和人才培养规格与母体高校是有区别的，所以照搬母体高校的实践教学模式并不适合独立学院人才的培养，有必要探寻适合独立学院自身办学指导思想的教学模式。

2独立学院电子类专业实践教学改革的意义

电子类专业是典型的工科专业，所培养学生的就业目标即为电子类产品的研发、技术支持、销售等与电子技术密不可分的领域，随着高校的规模化扩招及国家经济的快速增长，对高校毕业生的创新能力的要求也越来越高，电子类专业更是首当其冲。电子类专业学生除了要具有扎实的理论知识之外，还要有很高的实践动手能力和创新能力，而这些能力的培养离不开各个层次的实验教学，因此，实验教学的地位也越来越重要。探索实践教学改革的新途径，使学生在形式活泼、趣味性强、有意义、有成就感的创新实践教学活动中掌握并运用原来感觉枯燥的理论和实验，在创新实践活动中体验成功的快乐，培养学生创新设计能力和实践动手能力，以激发学生学习的热情和项目实践、项目开发、项目研究的能力。结合社会需求和学生实际情况，探索并总结适合独立学院电子类专业应用型、复合型、创新型人才培养的实践教学模式，为独立学院电子类专业人才培养提供新思路和新方法。

3独立学院电子类专业实践教学改革的内容

根据专业人才培养的需要，可将独立学院电子类专业的实践教学内容分成三个部分，即实验课程教学、课程教学实习、毕业论文设计和毕业实习。在整个教学过程中，坚持基础理论、专业知识与专业技能教学相结合，突出专业核心能力和综合能力培养，强调素质教育的原则，使学生具有解决实际问题的能力和良好的专业素质

3.1实验课程教学改革

电子类专业实验课程教学包括电路分析基础、模拟电子技术、柱子电子技术、高频电子线路、微机原理及应用、单片机原理及应用、电子测量技术与仪器等课程的实验。在实验中，通过教师演示和学生自己动手，提高学生学习理论课程的积极性和学习效果。学生通过理论联系实际，巩固基础理论知识，学会基本的实验方法，实验课程教学显得尤为重要。实验课程教学要始终以培养学生实践能力和创新能力为中心，构建验证性、综合性、设计性实验比例合理的实验体系，除了压缩淘汰陈旧的实验内容外，还要减少验证性实验的比例，提高综合性实验和创新性实验的数量和质量。

3.2课程教学实习

电子类专业的课程教学实习包括焊接技能训练、万用表的装配与使用、计算机安装和维修、收音机的装配与调试、彩色电视机电路调测和维修、印刷电路板设计等项目。这一环节一般采用集中学习的形式，在相应课程的理论教学中间或结束后进行，是基础的实践教学环节。学院要以创新人才培养为目标，切实推进实践教学实习课程改革，通过基础技能的实训，使学生掌握从事电子产品设计生产所必需的焊接、安装、调试和检测等技能。另外，还要加强学生计算机应用能力的培养，要求学生掌握与专业相关的应用软件，并以此为工具，为专业服务，如用计算机分析实验数据，编写一些实用程序等。

3.3毕业论文设计和毕业实习

毕业论文设计和毕业实习是综合专业技能训练阶段，通过这一环节进一步培养学生综合应用所学知识的能力，完成就业前的职业技能综合训练，是实践教学的高级阶段，也是学生实践技能培养中最重要的阶段。学院要按照实际工作岗位的任务、职责和能力的原则来确定该学生的实习计划，教师应对学生毕业实习、毕业设计的课题方向、难度和工作量做出评估，主动协调学生与企业的关系，促进毕业设计的顺利完成。鼓励学生在生产实践中寻找课题，允许他们自由选择指导老师，自行制订方案和挑选合作者，包括有关业务联系、业务洽谈、设备选购、人力组织等，使学生具有走向社会、融入社会、处理好方方面面关系的能力，提高学生就业能力。

4独立学院电子类专业实践教学改革的措施

4.1转变实践教学理念

独立学院管理人员要转变观念，进一步重视实践教学，重视实践教学人才。实践教学不能停留在对理论课程重点、难点知识的验证上，而是要在培养学生实践动手能力，独立运用课本知识解决实际问题能力，进而培养学生创新意识、创新能力等方面下大工夫。特别是像电子专业这类纯工科专业，学生的动手能力、创新能力直接影响着其毕业后的就业问题，而解决好学生的就业问题，培养出符合国家、社会需要的高层次人才正是教育的本质所在。因此无论是独立学院管理人员还是普通教师，都要树立实践教学和理论教学同等重要，教学和科研同样重要的理念，都应该把更多的精力放在学生动手能力和创新能力的培养上。

4.2加强实验室和实习基地建设

实验室和实习基地建设是提高实践教学质量的基本保障，是提高学生动手能力和创新能力，增强学生专业技能的基础平台。独立学院要整合有效资源，建好电工电子技术实验室、通讯实验室、电子测量实验室等专业实验室，通过合理选择仪器设备和科学的管理，开出实用的实验项目，使他们发挥最大的效能。同时，选择专业对口、有一定规模、迫切需要电子专业技术人员的企事业单位进行合作，建立校内外实习基地。与地方政府共建电子设计公共技术平台，借助政府的资金和技术，为学生提供培训和实践的机会，为学生提供广阔的实践教学平台。

4.3加强学生素质拓展教育

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集成电路的发展，特别是VLSI的出现和表面安装工艺（SMT）的使用，使复杂的数字系统和A－SIC的测试变得越来越困难。鉴于此，联合测试行动组（JTAG）致力于可测性设计方法——边界扫描技术的标准化工作，并于1990年被IEEE接纳，形成了IEEE 1149.1“测试存取口及边界扫描设计”标准。JTAG标准通过边界扫描技术使IC各管脚的可控制性和可观察性达到了100％，支持从器件级直至系统级的测试。

1 边界扫描技术的基本原理

边界扫描技术的工作原理是：JTAG测试仪器使用一个四线测试接口，将测试数据以串行方式由TDI输入到边界扫描寄存器中，通过TMS发送测试控制命令，经TAP控制器控制边界扫描单元完成测试数据的加载和响应数据的采集。最后，测试响应数据以串行扫描方式由TDO送出到JTAG测试仪器。JTAG测试仪器将捕获到的响应数据与期望的响应进行比较，如果数据一致，则说明无故障存在。

边界扫描测试总线由四个（另有一个TRST＊为可选）专用引脚组成：测试数据输入（TestData In，TDI）、测试数据输出（TestData Ou，t TDO）、测试模式选择（TestMode Selec，t TMS）和测试时钟（TestClock，TCK）。主要完成测试矢量输入、测试相应输出和测试控制。器件内边界扫描结构主要由测试存取口（TestAccessPor，t TAP）、TAP控制器（TAPController）、指令寄存器（Instruction Register，IR）和测试数据寄存器（DataRegister，DR）等组成。

边界扫描测试的所有操作都是经由测试访问端口，在TAP控制器的统一管辖之下实现的。TAP控制器是一个16位有限状态机，在TCK的上升沿时刻，TAP控制器利用TMS管脚的控制信号控制IC中的边界扫描单元进行状态转换、测试数据的加载和测试响应数据的采集。测试指令和数据通过TDI输入到测试逻辑，从TDI送入的数据在一定的周期（由指令或是测试数据寄存器决定）后将输出至TDO。简而言之，TAP提供了将指令／数据位流（bit stream）移位进入，或者移位出核心逻辑的机制。当其为指令位流时，用来选择测试逻辑的哪个寄存器为有效。当其为测试数据位流时，用来传送适当的激励／响应到测试逻辑的当前有效组件中。

2 边界扫描测试方法

应用边界扫描技术，可实现器件间互连通路测试、器件和电路板的静态功能测试和器件自测试。不同的测试在不同的工作方式下进行。这些工作方式可以通过加载相应指令到指令寄存器来选择。

2.1 内测试（IN TEST）

内测试测试IC本身的逻辑功能，即测试电路板上集成电路芯片的内部故障。测试向量由TDI输入，并通过扫描路径移位将测试向量施加到芯片的核心逻辑输入端，边界扫描寄存器的输出单元捕获核心逻辑的输出值即响应向量，根据输入向量和输出响应，就可以对电路板上各芯片的内部工作状态做出测试分析。

在进行内测试时，通过边界扫描测试总线发送自测试 “RUNBIST”命令，将芯片配置为自测试模式，自动完成测试矢量加载和测试响应分析，并通过边界扫描测试总线输出测试结果。

2.2 外测试方式（EXTEST）

外测试用于检测各集成电路间连线以及板级互连故障，包括短路故障和断路故障。此时边界扫描寄存器把IC的内部逻辑与被测板上其他元件隔离开来。

器件间的互连通路测试是边界扫描技术的基本测试类型之一。基本方法为：从互连网络一端的边界扫描单元加载输入值，发出外部测试“EXTEST”命令，然后通过互连网络另一端的边界扫描单元读出响应值，根据输入输出结果即可判断是否存在互连通路上的故障。

在电路板的测试中出现最频繁的是断路和短路故障，传统的逐点检查的方法既麻烦又费时，而通过边界扫描技术的外部测试方式，把从TDO端输出的边界扫描寄存器的串行信号与正确的信号相比较，就可以方便有效地诊断出电路板引线及芯片引脚间的断路和短路故障。这是边界扫描技术一个非常显著的优点。

2.3 采样测试方式（SAMPLE／RELOAD）

采样测试方式用于对一个正在运行的系统进行实时监控。当集成电路芯片处于正常工作状态下，将其数据采样下来，经扫描路径送出来检查系统的性能。

采样测试在捕捉阶段从输入端并行输入引脚的数据，为外测试做准备。输入单元移出器件标识（ID Code）：选择旁路寄存器，使数据在电路芯片间快速移位，可以观察IC正常工作时输入、输出引脚的数据流。

此外还有多种测试指令，他们的存在和不断扩充，使边界扫描技术的应用得以拓展和延伸，为集成电路的测试提供有效方法。

3 边界扫描链路的实现

3.1 扫描器件的设置

电路板进行设计时，首先要进行测试性的优化设计，主要有基于贪婪策略的次优算法和基于色数理论的优化算法，对电路板上的器件及引脚进行优化，目的就是设置最少的测试点获得最大测试覆盖面。根据文献中的算法，对故障信息处理计算机电路的分析设置的测试点主要包括数据和地址总线、片选信号、DSP的读写信号等进行设置边界扫描点。

设计扫描电路时主要有扫描器件直接替换和扫描结构置入两个途径。如果电路中的器件存在同功能的边界扫描器件，则采用器件直接替换；对不存在同功能的边界扫描器件的元器件则采用扫描结构置入法来实现扫描测试。故障信息处理计算机电路中的FPGA、CPLD就直接支持边界扫描功能；开关量模块中的缓存器都存在同功能的扫描器件。其他测试点采用扫描结构置入法实现边界扫描。首先进行简单的缓冲器、收发器、驱动器扫描器件的测试，最后进行FPGA、CPLD的扫描。

3.2 边界扫描控制

整个系统的边界扫描控制程序存储在故障信息处理计算机中的，由计算机来协调实施整个测试过程，边界扫描控制器接口可以在FPGA中实现，并负责向其他的电路板发送测试数据，完成分系统的边界扫描测试。选用Alter公司的Cyclone系列FPGA芯片，型号是EP1C12F256C6。边界扫描测试结果经过边界扫描控制器传回DSP进行处理。FPGA中应用的是NIOSⅡ处理器单元，程序并用VHDL语言编写。

4 结束语

边界扫描技术提供了从元器件到板级直至系统级的完整测试保障方案，已经成为可测性设计的关键技术。随着边界扫描技术的发展和支持边界扫描的芯片增加，在整个板级利用边界扫描技术进行可测性设计成为一种必然趋势。JTAG不仅能测试集成电路芯片的输入／输出管脚的状态，而且能够测试芯片内部工作情况以及直至引线极的断路和短路故障。对芯片管脚的测试可以提供100％的故障覆盖率，且能实现高精度的故障定位。因此将边界扫描技术广泛应用于军用电子设备的设计和研制当中，对降低军事装备系统的测试成本以及提高部队战斗力都具有重要的意义。本文结合一个具体的故障信息处理系统，给出了边界扫描技术在该系统中的设计应用，经过仿真验证、硬件测试，达到了系统设计的功能及指标要求。因此，故障信息处理与边界扫描技术结合，能够快速完成多种电路的测试与诊断，具有广阔的应用前景。

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篇11

引言

工业 CT是计算机断层成像技术在工业上的应用，涉及核物理学、光电子学、仪器仪表、精密机械与控制、计算机图像处理与模式识别等多个学科，是一项技术密集型的高新技术[1]。工业 CT 依据其工作原理大致包括射线源-探测器系统、扫描运动控制系统、数据采集与传输系统、图像重建与处理系统等四部分，其中，扫描运动控制系统是其重要组成部分，它的性能直接影响 CT 图像的质量[2～3]。

研究分析多功能工业 CT测量机扫描运动控制系统存在的运动控制弊端，其载物台仅作X轴的平移和Z轴的转动，在很多场合不能满足所需要的实时成像的需求，因此，对载物台运动控制进行研究，扩展其运动的自由度，进而提出一个在硬件和软件上都具有通用性的无线遥控装置的设计方法进行CT机的径向和层厚方向的扫描运动控制，即Z、Y轴方向移动的载物平台控制装置（Z轴方向既是扫描运动控制的层厚方向，Y轴方向即是CT机扫描运动控制的径向方向），此装置以步进电机为控制对象，继承传统步进电机控制的优点，研制基于单片机的步进电机无线控制Z、Y轴方向的载物台系统，实现整个系统扫描过程的自动化。

1.系统运动方案设计和控制方案设计

1.1系统运动方案设计

由流程图可以看出，在软件设计时，无线遥控载物台移动状态改变前都有让载物台停下的一段语句，这是为了给载物台移动状态改变前加一段缓冲时间，以免转向时产生太大的冲击。另外，在载物台要往相反方向移动时，因为载物平台在两轴端的位置时，霍尔传感器会接收单片机一个低电平，发出指令控制步进电机停止工作，为了避免停止时可能产生瞬时闭合的失误，而使正在得电的电机损坏。

8.结束语

本研究是以解决多功能工业CT测量机在扫描运动控制的径向和层厚方向上的手动操作缺陷，采用无线遥控控制载物平台对其进行位置调整，从而达到最佳的CT成像图像质量为主要研究内容的，通过将无线通信技术、自动控制技术以及单片机与接口相关知识结合完成并实现无线控制功能，

完成了从无线遥控到接收，从单片机处理到执行，从控制步进电机转动到载物平台的软硬件设计的整体设计过程。因此，研究无线遥控载物平台对CT成像质量的影响，对改善工业CT扫描运动控制系统的成像性能具有重要的意义。

参考文献：

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[2]孙灵霞，叶云长.工业 CT 技术特点及应用实例[J].核电子学及探测技术，2007，26（4）：486～488.

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[4]METROTOM蔡司多功能工业CT测量机 德国顶级无损检测与工业测量技术. （ zeiss三坐标[官方授权]-昆山友硕. htm），2011.

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[6]余烈. 基于PT2262/2272的无线数据传输[D].武汉科技大学硕士学位论文，2011.

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[8]徐玮.51单片机综合学习系统-无线遥控模块的应用[J].电子制作， 2008 （6） ： 29-32 .

[9]王雷，钟爱琴等.AT89系列单片机原理与接口技[M].北京：北京航天航天大学出版社，2008，5

[10]王海波，吴晓光，李沛等.基于AT89S52单片机的步进电机控制系统设计[J].万方数据，2009，11： 161- 162.

篇12

电子实验室是进行电子实验的办公场所，实验室中既有各种精密的电子电路，也有高压工作的仪器设备，正确良好的接地是办公人员生命财产安全的重要保障，也是实验结果准确可靠的前提。实践证明，在正确接地技术的指导下，系统的稳定性和可靠性明显提高。

一、电子实验室中接地的分类

“接地”一个含义是为电路或系统提供一个零电位参考点，另一个含义是为电路或系统与大地之间建立低阻抗通路。按接地的目的可分为安全接地、工作接地和电磁兼容接地。

安全接地就是通过接地线把电子设备与大地连接起来，使它们之间形成一个回路，这样可以把电子设备上存在的一些雷电流、漏电电流、静电等释放出去，防止雷击、防止静电损害、预防火灾，避免人身遭受电击、设备和线路遭受损坏、保障系统正常运行。安全接地又分为保护接地和防雷接地。

1.保护接地是当前我国低压电力网中一种行之有效的安全保护措施。保护接地又分为接地保护和接零保护。接地保护的基本原理是限制漏电设备对地的泄露电流，使其不超过某一安全范围，一旦超过某一整定值保护器就能自动切断电源；接零保护的原理是借助接零线路，使设备在绝缘损坏后碰壳形成单相金属性短路时，利用短路电流促使线路上的保护装置迅速动作，避免金属外壳带电。

2.防雷接地是为了泄放因为雷击而产生的瞬间过压，保护设备及人员免受雷击伤害，一般通过建筑内部的钢筋结构将雷电引入地下。

工作接地是将电路连到系统中的共同参考点上，为系统提供稳定的基准电位，提高电路的稳定性。工作接地因为连接方式的不同分为单点接地、多点接地、混合接地和浮地。

1.单点接地是将所有电路的地线接到公共地线的同一点。单点接地相对简单，没有地环路，但是地线往往过长，需要大量导体，成本较高，而且随着频率升高接地阻抗将增大，致使接地不理想。通常在工作频率低（

2.多点接地指电子设备的各电路系统地线分别接至最近的低阻抗地线上，使接地线最短。工作在高频时，主要的阻抗是感性的，而不是电阻，电阻相比与电感可以忽略，通过多点接地，可以有效的减小接地电感。由于接地引线的感抗和地线长度成正比，要求地线的长度尽量短，尽量找最接近的低阻值接地面接地。多点接地的优点是简化电路结构，能有效降低接地阻抗及减少地线间的杂散电感和分布电容造成电路间的相互耦合。缺点是对接地点的要求较高，要求尽量减少接地引线的杂散电感和分布电容，强调良好的连接。工作频率高（>30MHz）时采用多点接地方式。

3.混合接地结合了单点接地和多点接地的特性，将设备低频部分单点接地，高频部分采用就近多点接地。工作频率介于1～30MHz的电路采用混合接地，当接地线的长度小于工作信号波长的1/20时，采用单点接地，否则采用多点接地。

4.浮地式即电路的地与大地无导体连接。优点是该电路不受大地电性能的影响，缺点是该电路易受寄生电容的影响，使该电路的地电位变动和增加了对模拟电路的感应干扰；由于该电路的地与大地无导体连接，易产生静电积累而导致静电放电，可能造成静电击穿或强烈的干扰。因此，浮地的效果不仅取决于浮地的绝缘电阻的大小，而且取决于浮地的寄生电容的大小和信号的频率。

为了提高电路的抗干扰能力，设计人员会采取屏蔽、滤波、消除静电等电磁兼容措施，相应的就有电磁兼容接地。屏蔽接地是消除电磁场影响的有效措施，对产生磁场的设备设置屏蔽装置，并将屏蔽体接地，不仅可以降低屏蔽体以外的电磁场强度，达到减轻或消除电磁场对人体危害的目的，还可以保护屏蔽体内的设备免受外界电磁场的干扰影响。滤波接地为滤波旁路信号提供回流路径，减少对主电路的影响。为了防止摩擦产生的静电，实验室中还需要对相关的防静电设施进行接地处理，以消除静电影响。

二、地线的选取

地线有电流通量容限的要求，电流通量容限的最大最小值可以参考设备所要耐受的意外泄放电流的数值，但由于泄放电流往往很大，根据经验可以按泄放电流的0.15倍选取。另外，地线的高频感抗往往被忽略，实际上，任何一根导线都是一个传输网络，存在相应的相应带宽，对于不同的频率，所表现出来的阻抗特性是不一样的，一般来说，频率越高，阻抗越大。高频信号传输存在趋肤效应：所传输的信号频率越高，信号越是沿着导体的表面传输。因此，可以近似用接地导线的直流电阻和截面总周长和导线的最大电流通量来评价接地线的好坏。

电子实验室中接地设备及方式的选择正确与否，直接关系到设备及实验人员的人身安全，严重影响电子测量的精度和系统的稳定性。因此，电子实验室应根据各自的实际情况，合理的选择接地方式和接地设备。

参 考 文 献

[1]顾海洲，马双武.PCB电磁兼容技术-设计实践.北京.清华大学出版社，2004