發(fā)布時間:2022-12-05 12:33:47
序言:寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁,我們?yōu)槟x了8篇的電子產品方案設計樣本,期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發(fā),請盡情閱讀。
依據(jù)電子產品設計崗位需求并綜合學生已有的知識、能力提煉工程項目,學生根據(jù)項目任務書,按照經濟的方式,在規(guī)定的時間內完成電子產品的設計、安裝調試、檢測與相關設計文件編寫工作。學生能夠帶著問題學習和實踐,主動查找書和資料,并進行充分的交流和研討,在研討中摩擦出思維的火花,提高自主學習能力、創(chuàng)新能力和創(chuàng)造性地解決實際工程問題的能力,凸現(xiàn)“做中學”工程教育模式。[3]課程實施中突出以學生為主,教師主要起引導作用,采用小組學習法提高學生的團隊協(xié)作能力,并從學生參與整個項目的態(tài)度、熱情、主動思考、團隊協(xié)作等方面進行過程考核。鼓勵學生創(chuàng)新,對于有所創(chuàng)新的學生,其考核成績可以提升一個等級,同時,通過有效的評價不斷給學生以“成功”的體驗。此外,在教學設計中注重培養(yǎng)學生的規(guī)范意識、質量意識、成本意識和環(huán)保意識。
二、基于CDIO的課程教學設計
整個教學過程按照“做項目”的模式展開,通過采用涵蓋電子產品開發(fā)四個階段(方案設計、硬件與軟件設計、樣機裝配與測試、樣機鑒定)的教學環(huán)節(jié)來安排整個教學過程,在每個教學環(huán)節(jié)均運用CDIO理念(構思———閱讀分析、設計、實現(xiàn)、運行———評審)來設計具體教學過程,讓學生體驗電子產品從無到有的整個設計過程。(一)方案設計引導學生進行項目任務書的閱讀與分析;使學生了解項目的應用要求及可能調節(jié)的范圍(包括技術和制造成本)。學生還可以利用網絡、圖書館、資料室查閱專利、期刊雜志、產品手冊、芯片數(shù)據(jù)書等相關資料,了解項目所在技術領域的國內外相關信息,以及實現(xiàn)項目各項指標的主要技術手段,整理、分析、歸納資料及相關信息,提出設計思路與初步方案。學生根據(jù)方案評審意見進行方案修改完善,并提出最終實現(xiàn)項目的設計方案。教學指導建議:教師要引導學生正確查閱資料,并及時檢查學生學習狀況,方案評審主要鍛煉學生團隊協(xié)作及語言表達能力。在評審中要以鼓勵為主,指出學生不足。(二)硬件電路設計與軟件設計首先,學生根據(jù)最終方案確定的主芯片,閱讀與分析芯片資料,設計詳細電路原理圖,完成相關元器件的參數(shù)分析、計算,電路設計應根據(jù)經濟性、環(huán)保性、調試與生產、元器件采購以及EMC等方面的要求綜合考慮;然后,完成印制電路板設計,并給出采購用的元器件清單,在印制板設計的同時,完成軟件流程圖及源程序設計;最后,進行電路設計階段評審。教學指導建議:電路設計過程中英文芯片資料閱讀非常重要,這也是學生學習的難點,對整個項目的完成會有很大的影響,教師要引導學生正確學習芯片資料,增加學生“成功”體驗。(三)樣機裝配與調試首先,學生按照IPC-A-610D規(guī)范完成印制電路板的組裝;其次,編寫調試方案并進行調試方案評審;再次,運用相關儀器儀表進行電路軟硬件調試;最后,完成項目功能指標及性能指標測試,對測試結果進行分析。教學指導建議:在裝配調試過程中,遇到實際的工程問題,需要教師引導學生正確思考。教師可以參與到學生的討論當中,適當給出合理的意見和建議,及時糾正學生錯誤的想法,引導學生解決難題。[4](四)樣機鑒定首先,學生應了解完成樣機鑒定需要的技術文件與工藝文件種類;然后,完善相關技術資料,包括:電路原理圖、元器件明細表、裝配圖、測試說明、調試工藝文件、調試記錄、技術說明;最后,教師與學生組成樣機鑒定小組,檢查樣機設計與制作過程中的相關文件是否齊全、規(guī)范,樣機指標測試是否符合要求,并提出整改意見。教學指導建議:在樣機鑒定過程中,教師對學生做得好的方面要給予充分肯定,對不足之處應提出改進的意見和建議,要著重引導學生編制文件中的規(guī)范意識和標準化意識。
三、結語
關鍵詞:職業(yè)溝通;溝通能力培養(yǎng);應電專業(yè)人才培養(yǎng);電子行業(yè)溝通技能
所謂職業(yè)溝通能力是指在從事相關職業(yè)活動過程中,為達成職業(yè)工作目標而與他人進行有效溝通的能力,它是職業(yè)核心能力的重要組成部分。高職院校應用電子技術專業(yè)培養(yǎng)的都是未來從事電子與信息技術產品的設計、開發(fā)、生產、維護等創(chuàng)新型高技能人才。這些未來的電子產品工程師在他們的職業(yè)生涯里將要面對不同的工作伙伴和客戶群體,需要執(zhí)行不同電子產品的設計、生產與推廣。因此,對他們來說,良好的職業(yè)溝通能力對未來職業(yè)生涯的開展、取得事業(yè)的成功具有十分重要的意義。
一、目前在校學生職業(yè)溝通能力欠缺
目前高職院校電子專業(yè)學生在職業(yè)溝通能力方面普遍欠缺,以我院應用電子技術專業(yè)學生為例,主要存在以下問題。
1.開口說不了,特別是在涉及有關專業(yè)問題時表現(xiàn)得尤其突出。有些學生私下里侃侃而談,但真讓他對某個專業(yè)問題談談認識,或者對某個硬件設計方案進行分析時,往往是吞吞吐吐、含糊其辭。還有些學生明明實際動手能力很強,畢業(yè)設計時的方案、實物做得非常好,但到了畢業(yè)答辯需要表述時,往往語焉不詳、不得要領,沒能讓答辯教師真正了解自己的專業(yè)水平。更有甚者,在畢業(yè)應聘面對面試官提出的“請你談談這三年你學到了什么”這一類問題時,表現(xiàn)得一臉茫然。
2.提筆寫不了,特別是在撰寫技術文檔時問題尤其明顯。作為電子行業(yè)的未來從業(yè)人員,撰寫技術文檔是一個基本素養(yǎng)的體現(xiàn)。近幾年通過教學練一體的課程教學改革,很多教師在項目課程實施過程中都增加了技術文檔撰寫的訓練環(huán)節(jié),但學生的表現(xiàn)不盡如人意。很多是想不到、寫不出,有些是想到了、寫不出。語言總是干巴巴,專業(yè)術語基本不會,內容的安排總是缺乏條理性和邏輯性,有些學生甚至連基本的行文格式也會弄錯。這樣的問題到了畢業(yè)設計階段時暴露得更為突出。
3.不注重溝通時的禮儀。有些學生在與教師、同學就專業(yè)問題進行交流、探討時,往往不注重禮貌用語的使用,甚至有時還會缺乏良好的態(tài)度、情緒。
二、未來所需的職業(yè)溝通能力
作為一個未來的電子產品工程師,在今后工作中總會碰到形形的人和事,如何與人進行交流、溝通,解決不同的問題與困難,最終達到所需實現(xiàn)的工作目標,是這些未來工程師們目前亟須掌握的基本職業(yè)能力。下面以一個電子產品的設計、開發(fā)、生產過程為例,探討一個電子產品工程師可能會面臨的職業(yè)溝通問題。首先是在電子產品的規(guī)劃階段。不論這個產品是委托開發(fā)還是立項開發(fā),都需要先跟客戶交流,了解客戶和市場需求;然后和工作伙伴一起進行可行性論證和方案調研,形成方案報告;最后將整體方案向技術主管和相關專家匯報,通過交流、論證以取得方案評審通過。其次是在產品的設計、開發(fā)階段。由于在這個階段要完成系統(tǒng)方案設計,硬件、軟件設計、調試,以及樣機的組裝、測試等大量工作,因此作為開發(fā)小組中的關鍵成員,只有與其他小組成員通力協(xié)作,及時溝通、協(xié)調,才能做到各司其職、各盡其能,才能保證整個項目順利開展、有序前進。如果是作為小組負責人,還需做好與其他部門如器材供應部門、生產測試部門的協(xié)調工作,在產品開發(fā)完成后做好開發(fā)總結報告。最后是在產品的試生產階段。在這個階段,研發(fā)部門的電子工程師需要和生產部門的技術人員做好技術交接,幫助生產部門理解、消化、吸收相關技術要點,做好技術指導。對在試生產過程中出現(xiàn)的問題和反饋的信息,要認真分析與研究,以便進一步改進、修正、優(yōu)化相關技術文檔。需要說明的是,溝通方式包括語言溝通和非語言溝通。其中后者是指通過動作、體態(tài)、語氣語調、空間距離等進行信息交流與溝通的方式。由于這一方式跟對話主體、對話時的環(huán)境及語境有很大關系,因此表格1中未做具體描述。
三、職業(yè)溝通能力的培養(yǎng)途徑
通過上述內容可以看出,對一個電子產品工程師來說,一個產品的開發(fā)過程實際就是一個全方位的職業(yè)溝通的過程,溝通能力的高低直接關系著他們職業(yè)生涯的成功與否。對一個資深的電子工程師來說,不僅要掌握多種口頭溝通和書面溝通技能,同時也要充分運用非語言溝通技能,這樣才能使溝通更為及時、高效,才能有助于工作目標的實現(xiàn)。結合目前學生的實際情況以及未來職業(yè)要求,對高職院校應電專業(yè)學生職業(yè)溝通能力的培養(yǎng)應主要集中在以下幾個方面。一是口頭溝通技能,主要是能熟練運用專業(yè)術語來口頭描述一個專業(yè)事件,要求表述完整、條理清晰、觀點明確,用詞精煉。二是書面溝通技能,要熟悉未來專業(yè)工作中可能會涉及的各類技術文檔書寫,要求格式規(guī)范、文筆通暢、結構完整、觀點明晰、邏輯嚴謹。三是注重溝通禮儀。通過對溝通禮儀的培訓,熟練應用肢體語言、面部表情、語氣語調、位置距離等非語言溝通技能,快速拉近溝通雙方距離,使語言溝通表達得更加準確、有力、生動、具體。對上述溝通能力的培養(yǎng)通常采取課堂教學,通過專業(yè)性的顯性課程和滲透性的隱性課程相結合的方式。前者可設置諸如職業(yè)溝通、科技寫作、溝通禮儀等針對性課程,而后者則把相關溝通技能的培訓滲透到專業(yè)課程的教學之中。目前我院在應用電子技術專業(yè)課程教學中,通過對專業(yè)核心課程教學模式的改革,建立了基于工作任務的、教學練一體的教學模式。在這樣的教學模式中設置了若干用于職業(yè)溝通能力訓練的教學環(huán)節(jié),如工作小組成立、設計方案討論、團隊分工協(xié)作、技術文檔撰寫、工作匯報與總結等。這一系列訓練環(huán)節(jié)不光體現(xiàn)在一門專業(yè)課程中,而是貫穿到所有專業(yè)核心課程的教學過程中,而且這種內嵌式、滲透性的訓練模式相對于通用課程來說更具有針對性和實戰(zhàn)性。這樣的培養(yǎng)模式使得學生在口頭專業(yè)表達、技術文檔書寫、靈活運用多媒體手段、溝通禮儀方面有了長足的進步,為今后開展全面、系統(tǒng)的職業(yè)溝通能力的培養(yǎng)打下堅實的基礎。
作者:阮越廣 單位:浙江機電職業(yè)技術學院
參考文獻:
[1]武洪明,許湘岳.職業(yè)溝通教程[M].北京:人民出版社,2011.
關鍵詞:機械電子工程;設計;應用
機械電子工程已經作為科技發(fā)展的產物,成為了高新技術的代表,在各個國家和領域都有大力度的研究和投入。在我國,機械電子工程不僅僅作為重要的高科技產業(yè),還對全面提高我國的國際競爭力具有積極的意義。
1 機械電子工程中的技術要點――EDA技術
在機械電子工程設計中,EDA技術是一種新技術,是機械電子工程設計中非常重要的技術。在實際應用過程中,EDA技術的主要載體是能進行大規(guī)模編程的邏輯器件,在進行編程的時候,使用硬件描述語言的表達方式。在EDA技術應用的過程中,需要利用算機和可編程邏輯器件等,作為開發(fā)軟件或試驗軟件,對特定的目標芯片進行適配編譯和邏輯映射,最終形成電子新系統(tǒng)或專用集成芯片。EDA技術的發(fā)展是在電子電路CAD技術上形成的計算機軟件系統(tǒng)。EDA技術的組成部件是編譯器、綜合器、下載器和適配器,對于綜合器,是用來將設計師的設計文件進行轉換,成為該系統(tǒng)的門級描述,綜合器的作用其實就是能將硬件和軟件進行相互連接。對于適配器,是能生成最終下載文件,并能將其安排到指定對的器件中。目前,在機械電子工程設計方面,主要的核心技術就是EDA技術,其主要是因為在EDA技術中應用的是HDL高級語言,HDL高級語言可以實現(xiàn)公開利用、描述范圍廣,在進行機械電子設計中,能起到非常多的輔助作用,在進行后期交流、修改和保存的過程中也十分方便,且該語言能對現(xiàn)有的已經完成的設計方案進行自動在線升級。另外,EDA技術有著非常高的自動化程度,對一些常規(guī)的仿真、糾錯等工作能夠快速完成。
2 EDA技術的應用
當前,EDA技術已經在我國的很多領域得到了充分利用,比如教學、科研、設計、制造等行業(yè),都是因為即使引入了EDA技術,才得以迅速發(fā)展。下面筆者將針對EDA技術在我國的應用進行探討。
2.1 在教學方面
EDA技術已經是目前幾乎是所有理工類院校的教學科目,尤其是機械電子工程設計專業(yè),更是將其作為重點專業(yè)課程進行教學,這樣做的主要目的就是讓學生充分了解并掌握相關的EDA技術的概念與原理,并運用HDL語言編寫相關的邏輯算法,進而學會簡單的系統(tǒng)設計,為學生未來的就業(yè)打下基礎。
2.2 在科研方面
科研階段主要是通過電路的仿真工具來完成電路的設計,通過虛擬器來進行電子產品的調試,把OLI器件的開發(fā)應用到設備中。比如,當用到無線通訊系統(tǒng)CDMA時,為了區(qū)分不同的呼叫對象,CDMA就需要對每個手機和基站的編碼進行合理的區(qū)分和識別,以找到不同的呼叫對象,這種判斷依據(jù)是通過匹配濾波器的輸出顯示在輸入數(shù)據(jù)流中的探調到特定的碼序列,F(xiàn)RGA能夠提供適合的濾波器,并完成數(shù)據(jù)處理的功能,體現(xiàn)了這項技術在信息通訊領域中的廣泛應用。
2.3 在設計和制造方面
不論是高科技成果下的微處理器,還是彩電、音響等家用電器,EDA技術都在這些領域留下了深深的烙印。它不只是作為前期的模仿和調試而受到廣泛應用,同時還關系到PCB的制作環(huán)節(jié)、電子設備的研發(fā)階段以及焊接電路板等重要環(huán)節(jié)。
3 機械電子工程設計存在的問題
3.1 對于設計成果保護較為缺乏
根據(jù)我國機械電子市場的調查報告顯示,當前我國存在大量的虛假機械電子產品,而且還存在部分商家仿冒他人品牌產品的現(xiàn)象,這種情況出現(xiàn)的主要原因,還是我國對機械電子產品設計成果的保護不夠重視,而且相關設計人員也沒有對自己所設計的產品具有維權意識,因此,機械電子產品設計成果的相關保護勢在必行。
3.2 人才缺乏特定教育
盡管我國機械電子工程專業(yè)學生比較多,不過由于專業(yè)教學課程體系的限制,導致機械電子專業(yè)學生不能形成系統(tǒng)性學習,影響了學生在機械電子專業(yè)方面的實際應用。同時,機械電子專業(yè)教師更加注重學生的動手操作能力,忽視了學生相關理論知識的掌握,以至于出現(xiàn)了學生能夠進行簡單的機械電子設計,卻無法明白其中的設計原理,也無法將其應用到更加寬廣的領域,加上學生缺少綜合性設計思想,所以很多機械電子專業(yè)的畢業(yè)生不能勝任設計崗位,就業(yè)率嚴重下滑。此外,我國從事機械電子設計的人員數(shù)量也相對較多,不過受自身能力的限制,這些設計人員不能緊跟時展的趨勢,同時缺乏應有的發(fā)展眼光,最終造成機械電子設計行業(yè)發(fā)展較為緩慢。
4 機械電子工程設計的要點
4.1 仿真分析
在一款產品設計出來之后需要經過分析其是否具有現(xiàn)實意義上的可行性。而檢驗這個現(xiàn)實可行性的行為稱之為仿真性分析。這個仿真性實驗的主要工具就是EDA技術。EDA技術通過對產品的模擬實驗建立相應的的模型,通過對模型進行仿真分析,得出一個函數(shù),分析出其是否具備現(xiàn)實可行性。只有通過了仿真性分析的檢驗,才能將產品推向市場,才能真正地用于實踐。所以,仿真性分析是機械電子工程設計的第一大要點。
4.2 優(yōu)化設計
通過優(yōu)化設計方案,可以保證更加穩(wěn)定和可靠的應用電子元件,促使其容差和工作環(huán)境達到最優(yōu)化。如果將傳統(tǒng)的電子工程設計方法無法全面勘查電子元件環(huán)境,容易有不同方面的漏洞,這樣就無法保證電子元件的容差和工作環(huán)境溫度符合相關要求。而將EDA技術運用過來,則可以有效優(yōu)化設計方案,原因就在于其可以分析計算電子方案環(huán)境,依據(jù)獲得的電子元件的環(huán)境溫度等數(shù)值資料,來優(yōu)化設計方案,只有這樣,方可以保障其能夠可靠安全的工作。
4.3 防靜電設計
人們日常接觸到的這些機械電子產品,都是相關設計人員通過精心的設計并利用設計程序完成的,不過在科技迅猛發(fā)展的今天,我國的集成電路設計工作也變得愈加復雜,機械電子設計人員需要技術做好產品的防靜電設計,確保產品的安全。我們都知道,靜電在我們的生活中隨處可見,而且其對設備的破壞力度也非常大,因此,機械電子設計人員需要充分了解靜電的危害,在設計產品的時候加以關注,并保證防靜電區(qū)域的整潔,降低靜電發(fā)生的幾率。
4.4 有效分析
EDA技術中非常重要的一點就是對電特性進行有效分析。機械電子工程設計中,相關人員需要及時對其中的理論數(shù)據(jù)進行分析,包括數(shù)據(jù)分析以及相應的特性分析,而要想確保這些數(shù)據(jù)與特性分析結果的準確性,就不能使用傳統(tǒng)的設計方法,否則設計過程會受到很多方面的限制,同時相關分析結果的準確性也會受到影響。而EDA技術能夠對整個設計系統(tǒng)進行全面的有效分析,對于保證數(shù)據(jù)的準確性以及分析結果的科學性都具有重要意義,這樣設計出來的方案具有更高的科學性與合理性。
5 結束語
綜上所述,機械電子工程在推動我國科技進步和社會發(fā)展方面有著非常重要的意義,而 EDA 技術在機械電子工程技術方案設計的應用中為我國的電子工程行業(yè)帶來了巨大的變革,因此,必須加大對機械電子工程設計的創(chuàng)新與研究,才能通過科技改變我們的生活,進而促進社會的進步與發(fā)展。
參考文獻
[1]熊瑛,許滌之.淺析機械電子工程人才培養(yǎng)創(chuàng)新模式研究[J].才智,2015,28:94.
關鍵詞:電子產品裝配與調試競賽 職業(yè)能力 實踐教學改革
中圖分類號:G71 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2013)02(b)-0191-02
技工教育是現(xiàn)代國民教育體系和公共人力資源服務體系的重要組成部分,是經濟社會發(fā)展的重要基礎。大力發(fā)展技工教育,是提高自主創(chuàng)新能力、構建現(xiàn)代產業(yè)體系、促進經濟發(fā)展方式轉變的戰(zhàn)略大計,是優(yōu)化人力資源配置,促進城鄉(xiāng)區(qū)域協(xié)調發(fā)展的有效途徑。隨著我國市場經濟體制的不斷完善,社會變革的最大特點之一就是勞動力資源合理流動速度的加快,加劇了就業(yè)市場的競爭?,F(xiàn)在技工院校畢業(yè)生的職業(yè)能力水平,總體上還難以適應社會和企業(yè)對從業(yè)人員的職業(yè)能力規(guī)范要求。其中一些電類專業(yè)技工院校畢業(yè)生苦于就業(yè),企業(yè)卻無人可聘,供需雙方陷入困境,其癥結仍在于學生和企業(yè)需要的人才之間存在著巨大的差距,而系統(tǒng)培養(yǎng)電類專業(yè)學生的職業(yè)能力,是消除這一差距的重要途徑。針對當前技工院校在職業(yè)能力教育方面存在的問題,在借鑒國內外相關經驗的基礎上,進行了分析研究,通過觀察技工院校學生在學習、社會實踐中的典型行為,從企業(yè)實際需要的角度提出以學生參加“電子產品裝配與調試競賽”為載體,努力培養(yǎng)學生的溝通合作能力、創(chuàng)新能力、專業(yè)能力以適應未來工作的要求,希望能切實有效的解決上述現(xiàn)實問題。
1 電子產品裝配與調試競賽與電類專業(yè)學生職業(yè)能力的關系
隨著我國經濟社會發(fā)展和產業(yè)結構的調整,要求技工院校應面向市場,發(fā)揮優(yōu)勢,適應需求,服務企業(yè),培養(yǎng)懂理論、會實踐,具有核心職業(yè)能力的應用型技能人才。為此,國家制定了職業(yè)教育改革和發(fā)展的戰(zhàn)略目標。在《國家技能振興戰(zhàn)略》中,職業(yè)核心能力分為八項,即與人交流、數(shù)字應用、信息處理、與人合作、解決問題、自我學習、創(chuàng)新革新、外語應用等能力。對職業(yè)核心能力進行剖析,歸根到底是要求學生學會學習、學會做事、會處理眾多的信息、形成創(chuàng)新思維、建立數(shù)感、會尋找解決問題的方法和思路、會與人交往和能適應競爭的環(huán)境、能生存。這給技工教育教學改革提出了新的要求,指明了方向。另外法制的不斷健全完善,人的社會責任心和誠信將越來越被重視,假冒偽劣將越來越無藏身之地,一個人的職業(yè)道德會越來越受到全社會的尊重和贊賞,愛崗敬業(yè)、工作負責、注重細節(jié)的職業(yè)人格會得到全社會的肯定和推崇。電子技術是信息社會化的基礎,也是實現(xiàn)信息社會化的手段,因為各行各業(yè)的發(fā)展與完善都需要電子技術的支持。技工院校學生“電子產品裝配與調試競賽”開展以來,已有越來越多的人認識到是培養(yǎng)技工院校學生的專業(yè)力、應變能力和合作精神的有效手段[1]。
電子產品裝配與調試競賽對技工院校應用電子技術專業(yè)課程體系調整和教學改革起到了引導作用,推動著課程改革與建設;對加快培養(yǎng)應用型技能人才起到了促進作用;引導技工院校關注電子行業(yè)發(fā)展及新技術的應用;加快了工學結合人才培養(yǎng)模式改革和創(chuàng)新的步伐;增強了學生的就業(yè)競爭能力。在技工院校中開展電子產品裝配與調試比賽,起到了促進實踐教學的廣泛深入開展和全面提升教學質量的重要作用。電子產品裝配與調試競賽也引起了社會的關注和響應,不少用人單位也對參加此項活動的學生產生極大的興趣,榮獲獎項的不少同學被免試保送進高等學府及留校任教等。參加此項活動的許多學生都有“勝讀十年書”的感覺。
2 電子產品裝配與調試競賽對培養(yǎng)學生的職業(yè)能力效果明顯
2.1 促進師資隊伍的建設及實訓場地建設
電子產品裝配與調試是一門重要的技能課程,是全國和各省市電子專業(yè)技能競賽的必賽項目。它融合了電子工藝、電子技術基礎、protelDXP2004等課程內容,由于涉及內容廣泛,對輔導教師提出了很高的要求。學生電子產品裝配與調試競賽,是對技工院校電子類專業(yè)師資水平、實驗室硬件設施建設和學生綜合適應用能力的一個系統(tǒng)檢驗,同時,對師資水平和實驗室建沒起到了良好的推動作用。在知識更新速度不斷加快的今天,教師只有在不斷學習新的知識、新的理論、新的技術和開展科研活動的過程中,不斷提高自身的素質,才能更好地為學生傳道、授業(yè)、解惑,才能更好地指導電子產品裝配與調試競賽工作[2]。
隨著電子設計競賽的不斷進行和競賽對實驗內容、儀器設備、元器件等要求,電子技術實驗中心擴建了創(chuàng)新實驗室,而且采取了開放式實驗教學的方式。電子產品裝配與調試競賽的場地是能否適應電子產品裝配與調試競賽各種題目的要求,體現(xiàn)了各實訓室的應變能力和綜合適應能力。誰使用了先進的儀器和設備,誰采用了先進的實驗手段,誰就會在其它條件相同的情況下贏得更多的時間,從而取得更好的成績。
2.2 競賽能促進教學內容更新和課程體系調整,提高學生的創(chuàng)新、學習能力[3]
縱觀各類競賽題目可知,競賽題目都具有實際意義和應用背景。競賽內容涉及模電、數(shù)電、單片機、可編程器件和EDA軟件應用以及綜合的組裝、調試和維修技能。競賽都很注重培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神,團隊協(xié)作精神,自主學習能力,資料檢索能力,撰寫報告能力和工程設計制作能力。為了使學生能夠參加并完成競賽,要求在教學內容上要求關注行業(yè)發(fā)展及新技術的應用,重組教學內容。例如,可以將傳統(tǒng)的模擬電子技術、模擬電子技術實驗、電子技能和電子設計自動化的部分內容進行整合為模擬電子技術與應用一門課程。課程整合后,減少理論推導,增加感性知識,提高實踐教學的比重。同時,課程內容采用項目式,并接近實際工作任務,運用任務驅動法教學。還可以采用競賽題目為項目教學的具體任務。
2.3 加大實踐課教學的改革力度,強化學生專業(yè)技能[4]
根據(jù)電子產品裝配與調試競賽的相關要求,首先,在實訓內容的開設上應分為三個層次:第一,基礎驗證性實訓;第二,電子產品裝配性實訓;第三,電子產品調試性實訓。其中基礎驗證性實訓是基本電子器件的應用性實訓,驗證一些典型的定理,培養(yǎng)正確記錄與處理數(shù)據(jù)能力;電子產品裝配性實訓,電路由學生自行安裝與測試,其內容要盡量覆蓋課程中的重要知識點,突出電子電路安裝技能和工藝;電子產品調試性實訓,突出電子電路調試技能和測量方法的訓練,合理表達與報告實訓結果的能力。學生在完成實訓之后,基本上具備設計、調試和測量簡單電路的能力。
2.4 深化校企合作,提高實踐能力,深化學生職業(yè)競爭力
舉行電子產品裝配與調試競賽,經常是企業(yè)贊助及提供平臺。而通過校企合作,促進產學結合,是技工教育發(fā)達國家培養(yǎng)應用型人才的成功經驗,也是我們結合我國國情,探索具有自己特色的高職教育值得借鑒的,技工院校要利用校企合作途徑,建立技工教學與企業(yè)實際的對接機制,提高技工畢業(yè)生對企業(yè)崗位專業(yè)知識的了解,注重對企業(yè)職業(yè)培訓體系的借鑒與吸收,將其有機地嵌入到現(xiàn)行的學歷教育體系中;努力把握職業(yè)資格證內涵,改善課程內容與結構,有效地將職業(yè)資格論證體系嵌入課程體系,提高學生的崗位實踐能力;充分利用與企業(yè)共建的契機,積極了解行業(yè)發(fā)展動態(tài),努力挖掘行業(yè)標準,并將其合理地嵌入課程標準和教學大綱之中,讓學院辦學目標更加明確,專業(yè)建設的針對性進一步增強;引強企進校,融校企于一體,將企業(yè)文化嵌入校園環(huán)境,為技工畢業(yè)生職業(yè)素質與職業(yè)能力的提高提供一個真正的生產性氛圍和與真實的企業(yè)文化熏陶[5]。
2.5 探索建立新型的課程考試考核評價體系,注重學生綜合能力、職業(yè)能力的測量
對用工單位、社會和走上工作崗位的學生的評價是對職業(yè)學校教育教學質量的最權威的評價??荚噷W生學習具有導向作用??荚噧热輵Y合用工單位和社會需求,加大理解性、應用性考題的比例;考題類型要以分析應用性、方案設計性為主,重在培養(yǎng)學生的獨立思考能力,理解、分析、解決問題的能力;考試方法應堅持開卷和閉卷相結合、口試(采用背誦式、口答式、辯論式等方式)和筆試相結合、理論和實際操作相結合的原則,充分體現(xiàn)職業(yè)教育的特色。特別要注意“電路綜合設計考試”這一環(huán)節(jié),可以由教師提出一個電子小系統(tǒng)電路,三人一小組,并在規(guī)定的課余時間里由小組獨立完成,教師可根據(jù)學生所設計的電子小系統(tǒng)電路,看小系統(tǒng)電路設計是否合理;看電路的性能指標是否達到試題規(guī)定的要求;看是否有創(chuàng)新內容;看完成該電子小系統(tǒng)電路設計,所用時間的長短等來綜合評定學生的考試成績。從而從考試上來培養(yǎng)學生的職業(yè)能力。
以學生參加電子產品裝配與調試競賽為契機,進一步改革實訓中心建設和實踐教學。并以此為載體,加大實訓場地的建設力度,加大理論和實踐教學的改革力度,為適應企業(yè)對技術工人的要求,將職業(yè)能力的培養(yǎng)貫穿于技工教育的各個環(huán)節(jié)和整個過程,切實有效的提高技工院校學生的職業(yè)能力,技工院校才可能出現(xiàn)有序的、可持續(xù)的發(fā)展。
參考文獻
[1] 高明華.開展電子設計競賽對提高教育質量的作用[J].南昌高專學報,2004.
[2] 雷煒.開展大學生電子設計競賽促進高校教學改革[J].凌陽科技大學計劃網站電子雜志,2005(5).
[3] 陳杰.高職院校單片機課程教學改革探討[J].中國校外教育,2008(11):143.
關鍵詞:校內生產性實訓基地;電子技術實訓;崗位任務驅動教學
電子技術的應用和發(fā)展,使人類進入了高新技術時代,其廣泛應用于工業(yè)、農業(yè)、醫(yī)療、軍事、航空航天等各個領域。
一、課程基本情況
1.課程定位電子技術實訓是電氣自動化技術專業(yè)群的基礎實踐課程。通過本門課程的學習,使學生掌握電子電路的分析、安裝、調試、維護和電路設計等基本技能,使學生專業(yè)知識、職業(yè)能力和職業(yè)素養(yǎng)得到提高,增強適應職業(yè)變化和繼續(xù)學習的能力。
二、課程內容規(guī)劃
電子技術實訓是是專業(yè)基礎實踐課程,本課程的實訓時間計劃是兩個實習周,60個課時,理論講解20課時,實踐40課時,課程內容主包括:常用電子元器件的判別和測試、烙鐵釬焊的基本操作方法和步驟、直流穩(wěn)壓電源電路的安裝調試、數(shù)字電子電路的安裝調試、綜合電子電路的安裝調試和維修等6個方面。
三、課程教學設計
電子技術實訓在專業(yè)教學計劃中有兩個實習周的實訓時間,共60個課時,實訓內容分為兩大部分,即實訓課題教學和企業(yè)崗位訓練。第一部分,實訓課題訓練:電子技術基本能力訓練,根據(jù)教學大綱要求,需要1個實習周30課時,以任務驅動模式,由常用電子元器件的判別和測試、電子線路手工焊接的基本操作、直流穩(wěn)壓電源電路的安裝和調試、LED廣告流水彩燈安裝等4個任務完成基本能力訓練。第二部分:企業(yè)崗位生產訓練在校內生產性實訓基地--濟南萊特爾電子科技公司,進行電子產品的崗位生產實習訓練,計劃1個實習周30課時,由電子產品制作工藝、電子產品自動焊接工藝、LED照明燈具安裝工藝、LED照明燈具測試和維修等4個崗位任務和企業(yè)考核任務完成。
四、教學資源條件
(一)、實訓設備資源
1.電子技術實訓室
學校實訓資源:現(xiàn)有450平方米電子實訓室,有掃頻儀、示波器、函數(shù)信號發(fā)生器等實訓設備200余臺,另有印制板腐蝕設備一套,電子線路板雕刻機一套等,能同時滿足300人進行電子技術學習和訓練。
2.校內生產性實訓基地
學校為企業(yè)提供辦公室、技術設計室、展室、倉庫和生產場地等400平方米的場所,企業(yè)有電子貼片機2臺、回流焊機,絲印機、打膠機等設備組成的簡易生產線一套,可同時滿足50人電子產品生產崗位技能實訓。
(二)、教學資源
1.學校教學資源
(1)自審、編的一體化教材本課程選用優(yōu)秀的一體化教材,自審、自編教材優(yōu)先選用。
(2)教案、PPT教學課件、多媒體教學視頻由于本課程內容圖畫較多、實踐性強的特點,所以教學手段盡量用PPT教學課件和多媒體教學視頻相結合的方法。
(3)網絡資源庫、教學云資源可作為資料的查詢和輔助教學。
2.企業(yè)生產教學資源
(1)產品生產資料視頻、PPT課件企業(yè)培訓人員的培訓手段和方法。
(2)產品生產過程資料企業(yè)的產品生產資料和生產工藝流程(3)企業(yè)技術人員指導企業(yè)由專門的技術人員進行培訓練習和指導生產。
五、教學實施
1.基本能力任務驅動教學
基本能力訓練采用項目教學方法,任務驅動模式,第一大項目由4個任務完成基本能力訓練,由課程任務完成,使其具備基本能力。
(1)課程任務一電子元器件識別測試:熟悉常用電子元器件主要參數(shù)的標識方法和選用技巧,掌握常用電子元器件的性能測試、好壞判斷和管腳極性判別方法。
(2)課程任務二烙鐵釬焊操作:掌握電烙鐵的選用、焊料焊劑的使用,了解焊點的工藝要求,掌握焊接的操作步驟和焊接要求。
(3)課程任務三直流穩(wěn)壓電源安裝和調試:熟悉串聯(lián)型穩(wěn)壓電源電路和開關型穩(wěn)壓電源電路的工作原理和各自應用的特點,掌握串聯(lián)型穩(wěn)壓電源電路的安裝與調試方法,熟悉常用儀器、儀表的使用方法。
(4)課程任務四LED廣告流水燈制作:了解數(shù)字電子電路的特點,訓練查閱元器件資料,熟練掌握數(shù)字電路安裝和調試方法。
2.崗位任務驅動教學
崗位任務驅動教學方法,是以崗位任務驅動模式,在校內生產性實訓基地進行電子產品的崗位生產實習訓練,計劃30課時,由4個崗位任務完成。
(1)崗位任務一電子產品制作工藝企業(yè)主要生產LED照明燈具,在此崗位訓練時,要熟悉整個產品的工藝流程和工藝要求。
(2)崗位任務二自動焊接工藝自動焊接包括半自動絲網印刷機的使用,自動回流焊機的操作,清洗、烘干、修復、整形等要求。
(3)崗位任務三LED照明燈具安裝工藝根據(jù)圖紙和工藝要求將控制電路板和照明用LED照明器件安裝在一起,形成產品。
(4)崗位任務四LED燈具測試和維修在熟悉產品的原理要求和工藝要求的基礎上,對產品進行測試、老化處理和維修等。(5)企業(yè)考核企業(yè)技術人員根據(jù)四個崗位任務完成情況進行成績評定進行評定。
3.成績評定
本課題的實習成績評定由實訓教師和企業(yè)技術人員共同評判,內容由三部分組成,具體內容和分值比例為:
(1)崗位任務考核成績由企業(yè)負責人和企業(yè)技術人員根據(jù)四個崗位任務完成情況進行成績評定或根據(jù)產品任務考核完成情況進行評定,分值占總分60%。
(2)實結報告成績,學生每進行完一個課題,都要寫實習報告和鑒定手冊,本課題實習報告和鑒定手冊由課程實習教師評判,分值占總分20%。
(3)考勤和紀律成績,學生考勤由實習教師管理,紀律由企業(yè)負責人管理,本項成績由實習教師和企業(yè)負責人共同評判,分值占總分20%。
六、教學總結和建議
本課程是專業(yè)基礎實踐課程,通過任務驅動實訓學習和經過校內生產性崗位技能訓練,使學生具備了分析問題和解決實際問題的能力,達到企業(yè)零距離的要求。學校應根據(jù)實際情況,完善和擴大校內生產性實訓場所。
參考文獻:
關鍵詞:EMC;設計流程;技術規(guī)范;測試
中圖分類號: TN03 文獻標識碼:A
1 電子產品生產企業(yè)面臨的困境和現(xiàn)狀
在很多企業(yè)中,由于專業(yè)人才的缺失,并沒有設置專門進行EMC設計的工作崗位。另外,在產品設計階段,企業(yè)的研發(fā)流程中往往也沒有專門針對產品的電磁兼容性進行評價的環(huán)節(jié)。對于EMC開發(fā)流程、設計要求,也沒有明確的技術文件加以描述和要求。至于開發(fā)產品的電磁兼容性好壞,完全取決于個別開發(fā)工程師的相關技術水平和經驗,不能在系統(tǒng)和流程上保證產品的質量。這樣造成的后果是,相當一部分的電子產品在研發(fā)后期不能順利地通過認證,影響產品的上市速度,或者由于生產出來的電子產品其EMC的一致性不能保證,在市場監(jiān)督抽查時出現(xiàn)質量問題。這是企業(yè)在內部流程方面存在的缺陷。
2 EMC的設計流程和技術規(guī)范
2.1產品總體方案設計
在總體方案設計階段,要對產品的總體規(guī)格進行EMC設計方面的考慮。主要內容有:產品銷售目標市場,需要滿足國家或地方制定的EMC標準、法規(guī)要求,客戶要求的產品電磁兼容性以及潛在目標市場的EMC方面的標準和法規(guī)要求。基于目標市場或企業(yè)客戶對產品EMC性能的要求,需要提出產品的EMC總體設計框圖,并根據(jù)經驗,制定產品EMC設計總體方案??傮w方案的內容基本上包括:產品的結構如何設計,屏蔽如何設計,接地如何設計,濾波如何設計;新的國家或地區(qū)、或是新的客戶,對于產品的EMC性能是否有新的要求;結合具體的測試要求,是否需要在產品設計階段格外關注某一設計要點。
2.2產品詳細方案設計
在產品詳細方案設計階段,產品的硬件實現(xiàn)方案已經確定,可以作為EMC設計的基礎。我們可以依據(jù)產品的結構設計圖和電路框圖,提出產品總體的EMC設計方案,如:電源接口、信號接口、電纜選型和接口結構等關鍵部位的設計要求和方案。我們需要特別注意相關方面提出的、對于EMC方面的新要求,這些新的要求經常會使原有的設計有所改變。
2.3產品的原理圖設計
從這個階段開始,產品的EMC設計進入到關鍵階段,原理圖設計是關鍵階段的第一個環(huán)節(jié)。在產品原理圖設計階段,需要進行的主要內容有:產品內部主芯片的濾波電路設計,晶振的濾波電路設計,時鐘驅動電路的濾波電路設計,電源輸入端的濾波電路設計,外接信號接口的濾波電路設計。在進行EMC設計時,由濾波和防護器件的選型開始,需要考慮電路板功能地和保護地屬性的劃分,濾波器件的位置和參數(shù),單個電路板的接地位置等因素。
在這個階段,我們經常會用到EMC設計檢查表。檢查表包含的內容,其基礎和核心是產品在原理圖設計階段和PCB設計階段,應遵循一整套的設計要求與規(guī)范,這些要求與規(guī)范應該是具體的和可操作的。檢查表的內容應該得到不斷豐富和完善,應該是隨著產品的不斷升級與更新?lián)Q代,將研發(fā)工程師與EMC整改工程師的經驗不斷地融合和提煉后形成的。
在原理圖設計階段,檢查表中涉及的核查內容舉例如下:
a)電源部分
主要有:電源板輸入端有沒有預留Y電容;在變壓器次級,各輸出電壓線路有沒有預留濾波電感和濾波電容;電源輸入端是否預留壓敏電阻或穩(wěn)壓二極管。
b)主控制板
主要有:數(shù)據(jù)總線是否有匹配的電阻或排阻;晶振輸出管腳是否有RC濾波電路;IC的電源管腳處是否有濾波電容;輸出信號排線,在端子位置是否有磁珠或者電阻與電容組成濾波電路。
c)輸入和輸出口是否有電容—電感—電容(CLC)或電容—電阻—電容(CRC)濾波電路,信號線上是否有磁珠或者電阻;以太網口位置是否有防雷器。通過上述的核查,可以認為滿足條件的原理圖基本上符合EMC設計要求。
2.4產品的PCB設計
PCB設計是整個EMC設計流程中最為關鍵的一環(huán),PCB設計的好壞與最終整機的EMC性能息息相關。在后續(xù)對整機采用問題解決法來整改時,PCB往往也是改動最多的地方。由此,可以看出PCB設計的重要程度。目前,隨著研究的不斷深入,關于PCB設計與整機EMC性能之間關系的著作和論述也多了起來。本文不對技術方面做過多解釋,只著重從流程方面說明如何保證PCB設計符合EMC設計規(guī)范。
在PCB設計階段,需要考慮采取何種層疊結構,建議對高速信號板盡量采用4層以上的多層板。多層板的中間至少有一個地層,這樣可以保證為高速信號提供較小的回流路徑,同時為晶振提供完整的鏡像平面。在PCB設計階段,需要格外注意PCB上關鍵器件的擺放,如晶振、主芯片、驅動電路和外接端子,這些器件的位置決定了時鐘走線的方向和長度。如果這些器件走線不正確,那么就會使時鐘走線彎曲或者過長,易造成比較大的輻射干擾或接收到外界的干擾電磁波。
PCB上“地”的劃分,也對整機的EMC性能有很大的影響。對EMC來講,建議將數(shù)字地、模擬地分開,信號地與電源地分開。在布置地線時,最核心的思想是借助地線或者地平面,利用耦合電容對高速時鐘信號進行濾波或者提供盡可能短的回流路徑,最大限度地減小可能的射頻干擾。采取的措施有:在高速時鐘線的兩側鋪設地線,在主芯片和晶振的鏡像位置保證完整的平面,地層和電源層盡量少走信號線等方法。
在PCB設計階段,檢查表中涉及的核查內容舉例如下:
a)電源板
電源板次級是否有預留到地的固定螺絲鎖合孔的位置。
b)主電路板
時鐘線上如有過孔,則時鐘的換層過孔附近是否有到地層的過孔存在;主芯片和存儲芯片是否在PCB的同一層;數(shù)據(jù)總線的走線是否在同一平面上;電源線是否與數(shù)據(jù)線、時鐘線有相鄰的平行布線現(xiàn)象,如有平行,則應盡量使其走線滿足3W原則(即走線間距的大小一般為2倍之線寬);晶振外殼是否留有接地點,且晶振與芯片的回路應盡量??;電源層是否比地層內縮20H,H為電源層與地層之間的距離;PCB布線時,是否是地線寬度﹥電源線寬度﹥信號線寬度;不同的PCB之間,互聯(lián)排線的端子是否在相鄰的一方。
2.5產品結構試裝(工程樣機)階段
在這個階段,產品的工程樣機已經做好。我們可以利用這個樣機來驗證產品的EMC性能。驗證的主要方法是進行EMC測試。在測試之前,我們還需要進行一項工作,主要是對樣機的結構進行檢查。需要檢查的內容有:不同PCB板之間的互聯(lián)排線,其長度是否過長;PCB的接地點選擇是否合理,接地電阻大小是否滿足要求;屏蔽層是否接地。當然,這些內容也可以列入EMC設計檢查表中,將來作為標準的核查事項。通常在這個階段的檢查當中,會發(fā)現(xiàn)一些結構和工藝設計方面存在缺陷,或者是內部電纜走線方面的錯誤。這些缺陷和錯誤需要采取措施盡可能地消除。
2.6確認或驗證測試
在上述的設計檢查完成后,需要對樣機進行一次EMC方面的全項目測試,以便找出所有的潛在問題。因為即使使用目前先進的仿真設計軟件,其結果也代替不了實際的測試。產品的EMC性能還是取決于實際的測試情況。經測試發(fā)現(xiàn)問題后,依據(jù)EMC三要素方法進行整改,尋找干擾源,切斷傳播途徑,或者降低敏感設備的敏感度。整改的方法,大致可分為濾波、接地和屏蔽等措施,具體的技術細節(jié)不在本文中討論。
結語
本文中介紹的電磁兼容設計開發(fā)流程,可以幫助企業(yè)從源頭上解決電磁兼容問題,同時省去許多人力、物力和金錢成本。
參考文獻
1課前自主學習任務
翻轉課堂的課前自主學習任務是老師為學生提供了學習支架的任務,不是傳統(tǒng)教學中沒有組織的、僅僅是學生隨意的預習。這些任務要求學生必須在課外自學完成,否則將會影響后續(xù)課堂學習的效果。教師設計好課前自主學習任務非常重要,基于自主學習任務單來設計課前學習任務,會使教學目標的層次、深淺、結構更加清晰;運用微視頻作為課前自主學習資源,會使學習內容更直觀、生動、有趣。
自學任務單的內容一般包括學?目標、建議學習資源、建議學習方法、學習任務、后續(xù)學習預告、學習困惑等。
課前自主學習的學習效果與學習任務的內容與難度息息相關,既要考慮知識、能力及素質目標,又要考慮學生的興趣與能力。教師根據(jù)思維進階及認知規(guī)律對學習資源進行分解和重組,設計以解決任務為中心的課前任務,制定自主學習任務單。課前學習任務需要充分考慮學生完成任務的可能性,是學生夠一夠就能解決的問題;還可以將以往優(yōu)秀學習成果逐一展示,學生在欣賞作品的應用效果時,會激發(fā)學習欲望。
2微視頻的設計
微視頻設計及制作是組織翻轉課堂教學模式的重要環(huán)節(jié)之一,它不僅僅是一項技術活,還應該根據(jù)內容特點的不同,選擇相對應的合適的制作方式。微視頻的制作方式有很多種,主要有:課堂錄像、錄屏、手寫板、動畫以及混合式。隨著教學需求的不斷發(fā)展,很多微視頻不再以單一方式制作,而是綜合使用多種制作方式。特別是技能操作類的微視頻制作,先采用錄屏式進行理論知識講解,再融合攝像式進行實踐操作講解。
一個微課視頻是針對某一個主題(知識點),精心設計、時長為10分鐘以內的視頻。從視頻設計方法上來看,首先是1分鐘內的片頭設計,簡單回顧上一個知識點,介紹本次學習的知識點和學習任務。其次是本次學習任務的展開,知識點不僅要“精”選,其教學方式也要結合特點、合理設計,常見的設計方式有:開門見山式、案例式、情景式、任務(項目)驅動式等。最后是1分鐘內的片尾,對視頻內容作概括性總結,強調重點和難點,幫助學習者梳理思路。值得一提的是字幕設計是微視頻設計過程中必不可少的部分,分為全局字幕、局部字幕和無字幕。通常,對攝像式和手寫板式的微視頻一般都配置全局字幕,對重點內容、不易說得清楚的內容配置局部字幕,而PPT錄屏式和動畫式的內容中由于已經包含了大量的文字信息,故不需配置字幕。
3基于任務驅動的翻轉課堂教學模式的實踐應用
“電子產品設計與制作”課程是一門操作性很強的課程,教學過程主要以動手操作為主,其教學環(huán)節(jié)主要包括:整體方案設計、電路分析、硬件系統(tǒng)制作、軟件編程、系統(tǒng)調試等幾個部分。圍繞著電子產品的設計與制作,以真實項目為載體,課程包含多個學習任務,每個學習任務涉及到的知識與技能都可以用微視頻來呈現(xiàn),微視頻的主題突出和短小精悍的特點非常適合案例分析、電路制作、程序設計、測試調試等知識和技能的教學。借助于微視頻的學習,針對電路制作細節(jié)和編程過程可以反復播放和回放微視頻,不僅能夠提高學生課前自主學習的效果,還能夠讓教師在課堂上針對同一個疑難問題而要分別多次向多個學生解答的困境中解脫出來。因此,基于任務驅動的翻轉課堂教學模式有利于提高該課程的教學效果。下面以“簡易秒表的設計”學習任務為案例,介紹翻轉課堂教學實施策略。
3.1以解決任務為中心的自主學習任務
根據(jù)“簡易秒表的設計”學習任務進行學生的學情分析,根據(jù)學生對相關知識的掌握程度來設計“自主學習任務單”,采用任務驅動和問題引導的方法設計好探究任務與問題支架,幫助學生理清學習目標,讓學生帶著問題觀看微視頻,實現(xiàn)高效自主學習,如表1所示。
3.2基于問題導向的微視頻
視頻設計以“案例――問題――分析――啟發(fā)――應用”為主線,運用案例教學法,以欣賞秒表的應用效果演示入手,引入教學情境,帶出三種典型設計方案,并指出設計過程中必須解決的三個問題,即計時問題、顯示問題、人機控制問題;分別從硬件電路和軟件編程兩方面展開一些分析,再利用實踐操作演示對知識點的理解、吸收和應用。微課視頻的制作主要采用混合式,即對于課堂講授的知識點采用PPT錄屏式,實踐操作類的則采用攝像式,再根據(jù)要求進行混合,采用錄屏軟件Camtasia Studio 8.0,對視頻和音頻進行剪接、合并、同步和添加字幕等操作。
3.3翻轉課堂的組織實施
在翻轉課堂與任務驅動教學理論的指引下,我們進行了教學實踐,把教學過程分成“自學質疑”和“實訓與展示”兩個階段?!白詫W質疑”放在課前,借助自主學習任務單和微視頻完成知識的自學,欣賞往年優(yōu)秀作品,引出學習任務中有待解決的問題,從而使學生找到學習目標、發(fā)現(xiàn)問題及初步尋求解決問題的方法或途徑;“實訓與展示”放在課上,教師首先根據(jù)學生自學反饋結果,進行問題的收集、歸類、釋疑及總結,然后組織實訓前的預備訓練、小組討論及師生交流,給出解決問題的方案,從而完成實訓項目,教學后期進行作品展示與匯報,分享作品制作的成功和喜悅。教師現(xiàn)場點評,真正做到形成性評價和總結性評價、相對評價和個體差異內評價之間的良好結合?!白詫W質疑”和“實訓與展示”兩個階段充分體現(xiàn)“翻轉”的理念,融入了任務驅動、問題導向的教學方法。
高清多媒體接口HDMI(Hi-Definition Multimedia Interface)的實現(xiàn)
1、物理組成
首先應該是male或female樣式的HDMI接插口,一般被安裝在DVD、各類數(shù)字機頂盒STB以及各種數(shù)字電視、投影機和其他多媒體視頻顯示器的后面板或側面板上。
再有就是HDMI標準連接線(最長可達20米),用于實現(xiàn)從DVD、各類數(shù)字機頂盒STB和其他音視頻信號源向各種數(shù)字電視機、投影機和其他視頻顯示器傳輸無壓縮的數(shù)字音頻和視頻信號。
最重要的是,無論是DVD、各類數(shù)字機頂盒STB和其他音視頻信號源以及各種數(shù)字電視機、投影機和其他視頻顯示器均要含HDMI裝置(由芯片組,以及電路板和接插口組成)。例如,要在DVD、各種數(shù)字機頂盒STB、多媒體電腦或其他音視頻信號源的設備上增加由以符合HDMI規(guī)格的發(fā)射芯片為主的發(fā)射裝置(簡稱HDMI發(fā)射裝置),而在各種數(shù)字電視機、投影機和多媒體視頻終端顯示設備上增加由以符合HDMI規(guī)格的接收芯片為主的接收裝置(簡稱HDMI接收裝置);當然,也要求相應軟件的驅動。詳細的介紹,請見下所述內容。
2、幾家最大的HDMI裝置(芯片組)提供商
(1)美國硅化圖像Silicon Image公司
硅化圖像Silicon Image公司2003年10月下旬為積極推廣和拓展其所倡導的HDMI技術標準接口,宣布了相關的全面的知識產權授權計劃,包括其核心技術PanelLink Cinema所支持的HDMI 1.0標準規(guī)格,即將這一核心技術授權給世界各地的家用消費CE類芯片廠商,以便于其它消費類CE電子產品能夠通過使用相關HDMI技術和接口來傳送和接收無壓縮高清晰實時數(shù)字信號(如高清數(shù)字電視內容),例如可將HDMI芯片和解決方案出售給新一代DVD、各類機頂盒STB、數(shù)字視頻錄像機PVR、各種數(shù)字電視等的設計和制造廠家。
同時硅化圖像Silicon Image公司贊助了PlugFests,并主持全球唯一經過認證的HDMI測試中心,用以測試HDMI技術的兼容性并積極推廣此項標準,目前已成功售出數(shù)百萬臺HDMI裝置(發(fā)射和接收芯片組),并成為業(yè)界公認的設計和測試HDMI相關產品的標準。
硅化圖像Silicon Image公司于2003年11月即已完成遵循HDMI1.01規(guī)范的、基于其PanelLink Cinema 核心技術的SiI 9190 發(fā)射芯片和 SiI 9993接收芯片的產品化。
2004年1月又量產其第二代PanelLink Cinema IC芯片組(發(fā)射芯片SiI 9030和接收芯片SiI 9021、SiI 9031),與消費類CE電子產品的HDMI及寬帶數(shù)字內容保護HDCP規(guī)格兼容;第二代PanelLink Cinema IC芯片組同時支持DVD-Audio,強化視頻分辨率,并提高了音效的取樣頻率,具有多重連接端口的HDMI連接等多種應用功能。此外接收芯片SiI 9021是專為數(shù)字電視設計的,具有雙重HDMI輸入功能,可同時連結DVD與高分辨率(高清)STB等兩個HDMI數(shù)據(jù)源裝置,并與第一代PanelLink Cinema的接收芯片SiI 9993軟件兼容,而且更具有自動影音模式偵測功能,可以簡化軟件的系統(tǒng)操作與設計,讓廠商更容易的來設計高品質的系統(tǒng)。相比第一代的PanelLink Cinema解決方案,第二代產品的每個連接端口成本也低。第二代PanelLink Cinema IC芯片組裝置也均支持高分辨率的多媒體PC電腦及其顯示器,以及家用消費CE類電子產品,如具SXGA分辨率的Plasma等離子和液晶LCD TV等。第二代PanelLink Cinema IC芯片組裝置均采用0.18微米技術生產,發(fā)射芯片SiI 9030封裝采用80-pin TQFP;接收芯片SiI 9021 和SiI 9031封裝均采用144-pin TQFP。
而發(fā)射芯片SiI 9030和與接收芯片SiI 9031專為DVD與家庭影院用的影音發(fā)射和接收設備而設計,用以配合日漸成長、具備HDMI功能的家庭影院多媒體影音產品的市場。發(fā)射芯片SiI 9030可透過4個I2S的聲音輸入支持DVD-AUDIO,容納八聲道音頻信號最高可達96KHz,以及二聲道音頻信號最高可達192KHz,并延伸對SPDIF的支持到96KHz的數(shù)字音效效果,并與第一代PanelLink Cinema的發(fā)射芯片SiI 9190的軟件兼容;接收芯片SiI 9031的功能與SiI 9021相同,并增添透過4個 I2S 聲音的輸出,支持DVD-Audio,容納八聲道音頻信號最高可達96KHz,以及二聲道音頻信號可達192KHz,更具備雙重HDMI輸入并支持寬帶數(shù)字內容保護HDCP復送 (repeater) 功能,符合HDCP多層傳遞加密影音內容的規(guī)格需求。
(2)EXPLORE微電子公司
EXPLORE微電子公司緊跟硅化圖像Silicon Image,也開發(fā)出完成遵循HDMI 1.0規(guī)范的EP902 發(fā)射芯片和 EP901、EP903以及EP 913接收芯片,具有與眾不同的整體特點:
價格低廉;
多種可選的方案設計;
快速的全部HDMI整體解決方案;
有豐富經驗的工程技術的支持;
整體系統(tǒng)性能的不斷提高;
運用靈活的商業(yè)模式,提供專為客戶特殊定制服務。
EP901 是一個性價比很高的單端口的HDMI接收單芯片,與硅化圖像Silicon Image的SiI 9021相似,它集成了HDMI技術核心、HDCP Rev 1.1引擎、音頻解碼器和DAC功能于一身,支持I2S和SPDIF方式輸出的2通道PCM音頻解碼,非常適合應用于各種480i/576i/480p/576p/720p/1080i分辨率的數(shù)字電視機,例如Plasma等離子、液晶LCD TV和投影機,以及各種多媒體電腦周邊設備,例如顯示器終端等。采用100-pin的TQFP 封裝形式,電路結構圖如圖1:
而EP903與硅化圖像Silicon Image的SiI 9031相似,容納八聲道音頻信號,也具備雙重HDMI輸入并支持寬帶數(shù)字內容保護HDCP復送 (repeater) 功能,符合HDCP多層傳遞加密影音內容的規(guī)格需求。它是一個的雙通道口Dual channel的HDMI接收單芯片,與EP901的對比見表1:
EP902是一個單端口的HDMI發(fā)射單芯片,與硅化圖像Silicon Image的SiI9030相似,它集成了滿足HDMI 1.0和HDCP Rev 1.1技術規(guī)范的HDCP加密引擎,用以在發(fā)射過程中保護相關內容,同時支持4聲道的SPDIF或單聲道的I2S音頻輸入。專為DVD、各類數(shù)字機頂盒等而設計。采用100-pin的TQFP封裝形式。圖2為其電路結構圖,圖3為芯片外觀圖。
(3)日本東芝公司
東芝的HDMI接口LSI產品在2004年第1季度即開始了量產,與同類產品相比,更具有自己獨有的特點:
能夠用8個頻道對線性PCM聲音進行多頻道傳輸;
能夠處理音質高達96KHz的線性PCM聲音;
接收端支持雙系統(tǒng)輸入;
耗電量低。
東芝公司業(yè)已推出“全球第一個單芯片、雙端口HDMI接收裝置”。該雙端口既可以接收未壓縮的高清晰度數(shù)字視頻信號,也可以接收多頻道的數(shù)字音頻信號,以及從兩個音頻/視頻源接收信號,比如DVD和各類數(shù)字機頂盒。
與此同時,東芝公司目前正在大批量生產HDMI發(fā)射裝置集成電路,該產品可以從各類機頂盒、DVD、多媒體網關等向HDMI視頻和音頻播放接收設備傳送數(shù)字視頻和多頻道數(shù)字音頻信號。東芝公司的HDMI接收和發(fā)射裝置(含芯片)都向后兼容DVI標準。
HDMI依從性的檢測CTS(Compliance Test Specification)
各種含HDMI接口的多媒體電腦或家用消費CE類電子產品及其資料在獲得 HDMI 標準正式授權之前必須先通過 HDMI 的依從性測試CTS。這是為了確保不同產品間的兼容性和提高協(xié)同工作能力而必須進行的測試,也將可以提高客戶對這類產品的信心,有助于這類產品被廣泛推廣和應用。
根據(jù) HDMI 規(guī)范采用協(xié)議的要求,該規(guī)范的使用者必須向獲得授權的 HDMI 測試中心 ATC(Authorized Testing Center)提交其最初產品,這些產品將涉及四大范圍:
信號源,如 DVD、PVR、各類機頂盒等;
接收器,如各種數(shù)字電視機、各種多媒體顯示器等;
音視頻中繼器,家庭影院多媒體影音中心或多媒體數(shù)字家庭網關等;