集成电路与应用汇总十篇

序论：好文章的创作是一个不断探索和完善的过程，我们为您推荐十篇集成电路与应用范例，希望它们能助您一臂之力，提升您的阅读品质，带来更深刻的阅读感受。

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中图分类号：G642 文献标志码：A 文章编号：1006-8228（2017）06-61-03

The application of task driven teaching method in the course of circuit and digital logic

Xue Yuli， Sun Yan， Tang Yan

（School of Information Engineering， Shandong Youth University of Political Science， Key Laboratory of Information Security

and Intelligent Control in Universities of Shandong， Jinan， Shandong 250103， China）

Abstract： Aiming at the characteristics of strong practicality of the circuit and digital logic course， the task driven teaching method is adopted. Teachers design the task of real life closely related， and with the driving of task， guide students to analyze the function of task and divide the function modules， guide students to search for information， analysis and design， select components， fabricate and debug； by solving the practical problem， cultivate students' practical ability and stimulate their interest in learning. This education method of openness and innovation overcomes the disadvantages of traditional teaching methods， contributes to the cultivation of the application ability of students， improve students' ability to analyze and solve problems， and cultivate team spirit of cooperation.

Key words： task driven； circuit and digital logic； task driven teaching； traditional teaching

0 引言

“路与数字逻辑”是计算机科学与技术专业的一门学科基础课，在整个课程体系中占有重要地位[1]。该课程理论知识点多，涉及到的逻辑门电路、触发器、时序逻辑电路、脉冲波形的产生与整形等内容较难理解，初学者无法实现思维的转变，从而在做实验时一筹莫展。传统的教学一般由教师循序渐进地讲授知识点，以小型简单的例子来加深学生的理解，这种教学方法的不足之处在于：学生在学习过程中只是掌握一些零散知识点的应用，没有建立起系统的思维方式，因此，在应用知识时缺乏整体感[2-3]。

本文探讨在“电路与数字逻辑”课程中应用任务驱动教学法，在教学过程中，教师设计与实际生活联系紧密的任务，在该任务的驱动下，指导学生分析任务的功能，划分功能模块，引导学生查找资料、分析并设计方案、选择元器件、制作调试，在这一系列的实际工程体验活动中增强对所学知识的理解，获得较强的动手能力和设计制作电路的能力。

整个教学过程由任务驱动，以学生为主体，注重学生实践能力的培养，同时注重团队协作、小组间有效沟通等综合职业索质的培养。学生在教师指导下完成一个任务的分析、设计、实现全过程。这种开放性、创新性的教育方法，克服了传统教学法的弊端，有助于培养学生的工程应用能力，提高分析问题、解决问题的能力，同时培养了团队合作精神。

1 任务驱动式教学法的特点

1.1 教学内容的重组

在教学中使用任务型教学法，首先要把理论知识进行模块化分解，合理划分成若干知识单元，以满足任务实施的需要[4-5]。“电路与数字逻辑”课程在开始的章节主要讲述了数字逻辑基础，其中一部分内容学生在之前的“计算机文化基础”课程中已经学过，所以可以将这部分内容适当简化。逻辑代数的基本概念、公式和定理，逻辑函数的各种表示方法和化简，半导体二极管门电路和CMOS、TTL门电路，这一部分中公式化简和分立元器件门电路在实际应用中已趋于淘汰，可以根据组合电路的设计需求重点学习逻辑代数的基本概念、卡诺图化简、各种表达方式的相互转换，并将其作为一个任务，引导学生掌握电路的各种表示方法之间的转换，通过电路仿真软件Multisim的使用，让学生对电路的软件仿真有一定的理解。组合逻辑电路的分析与设计，包含多种集成芯片的功能分析、使用与设计，可以分解为若干个任务，利用编码器、译码器、数据选择器、加法器和数值比较器等多种中规模芯片完成实际组合电路的设计与制作。触发器和时序逻辑电路的分析与设计，可以分解为多个任务，利用触发器、计数器和移位寄存器等集成芯片完成实用时序逻辑电路的设计与制作。脉冲波形的产生与整形电路和模数数模转换电路，可以分解为若干个综合设计型任务，切实提高学生解决问题的能力。

1.2 教师角色的转换

任务型教学法强调学生在教学过程中的主体地位，教师由知识传授者转变成一名向导，引导学生搜集资料、自主学习、小组讨论，激发他们学习的主动性和创新的设计思维[6]。集成电路种类繁多，在电子设计中不可避免的会用到不曾接触过的集成电路，因此需要培养学生阅读集成电路数据手册的能力。教师以某个集成电路芯片为例，引导学生学会查看集成电路的功能表，理解集成电路完成的功能，注意不同型号集成电路性能指标的区别，进而选择合适的芯片完成设计。

1.3 理论与实践相结合。

在日常生活中寻找设计任务，比如交通灯的控制、流动文字显示、数字显示温度计等，从身边有趣的题目入手，可以增强学生对所学知识的兴趣，提高其学习积极性，不会产生所学知识与生活脱节的感受。对于较难理解的知识点，鼓励学生搭建验证性电路，观察电路的运行状态，思考为什么会出现这种结果，加强对知识点的理解。

1.4 被动学习转变为主动学习

在任务型教学法中， 为了完成任务，学生必须主动查找资料，主动思考解决问题的办法，与小组成员讨论完成电路设计。在教师的指导下，学生自主完成电路的制作与调试，遇到电路故障，需独立思考问题，观察实验现象，运用仪器仪表来检查出现某种现象的原因以及解决办法。这种任务式教学方法，大大提高了学生的学习兴趣，使得学生由过去的被动学习转变为主动学习，提高了该课程的学习效果。

这样，学生在明确目标的任务驱动下，将所学理论知识与生活实际问题联系起来，对所学知识点能够灵活运用，通过分析、设计、制作、调试电路，这个过程中，学生通过小组成员合作，共同完成一个综合任务，过程中可以互相讨论、有效沟通，既学到知识，又学会独立思考、与人沟通、分析策划、动手操作，不但可以⑺学零散的知识点串联起来，还可以提高团队协作、沟通能力、创新能力、解决复杂问题的能力，学生可以逐渐成长为应用技术型人才。

2 任务驱动式教学法的实施

任务驱动式教学法需要对课程的基础性实验、综合设计性实验和提高发挥性实验，分别分配一定比例的课时，教学过程包括任务分析、设计制作、成果展示几个阶段。

首先对全班学生进行分组，根据学生自愿的原则，每组3人，尽量使各个小组的总体能力相当，每个成员轮流担任组长，负责电路总体设计、小组成员之间任务分配、与教师沟通和成果展示等。

⑴ 分析任务。任务来源于实际生活，教师负责指导学生分析任务，明确需要哪几个功能模块实现该任务，针对涉及的知识点，引导学生查阅资料自学。教师可以将本任务的实物教具示范给学生，让学生对任务的基本功能有直观的了解。

⑵ 设计制作。根据所作的任务分析，小组成员查阅资料、制定方案、设计电路。首先使用电路仿真软件进行电路功能仿真；然后组长对成员分配功能任务，在实验室小组成员自主完成电路制作和调试，教师在旁边进行指导。遇到电路问题时，应充分利用仪器仪表，耐心检查，可寻求教师帮助，还可以上网查阅解决问题的方法，这样能锻炼学生的动手能力和解决电路故障的能力，进而提高学生的专业技能。

⑶ 成果展示。任务完成后，由小组长负责成果展示，将电路设计过程、制作中遇到的问题及解决方法与同学分享，在查阅资料过程中学习了哪些新的知识，实现结果与设计期望有哪些不同的地方。这个过程可以让学生加深对理论知识的理解，同时锻炼了表达能力，学生之间可以取长补短，对设计进行改进，有利于培养学生的创新意识和创新能力。针对每个小组的实际电路设计和成果展示，教师和其他小组共同给作品打分，作为一次实验成绩。

成立电子协会，开展第二课堂作为该课程的有力支撑。电子协会可以组织学生走进电子市场，了解市场上不同功能芯片的价格，然后查看它们的性能，对芯片的性价比做到心中有数，在实际设计电路时才能选择最适合的芯片去完成设计。以协会为载体，教师带领学生开展实用的设计项目，鼓励部分优秀的学生设计、制作和调试实用的电子产品，培养学生的团队协作能力和创新精神，增强学生理论联系实践的能力。通过校级电子设计竞赛，筛选出优秀的学生，参加国家级的电子设计竞赛，充分发挥学生的自主学习能力和创新性，让高一届的学生带动低一届学生，能力强的带动能力弱的，形成互帮互助、共同成长的氛围，增强学生的专业兴趣，提高专业技能。

3 结束语

通过在计算机专业学科基础课“电路与数字逻辑”中引入任务驱动式的教学改革，从生活中的实例入手，带动理论的学习和电路的设计制作，大大提高了学生的学习效率和兴趣，培养其独立探索、勇于开拓进取的自学能力。通过对一个完整任务的分析、设计和实现，学生获得了满足感和成就感，从而激发了他们的求知欲望，形成一个学习的良性循环。通过小组讨论和分工合作，增强了学生的团队合作意识。这种开放性、创新性的教育方法，克服了传统教学法"只见树木，不见森林"的弊端，有助于培养学生的工程应用能力，提高学生分析问题、解决问题的能力。

实践证明，任务驱动型教学法把理论教学和实践教学有机地结合起来，其实质是追求探究式学习，学生处于积极的学习状态，每位学生根据个人对任务的理解，查阅资料，将所学知识和自学知识融合提出方案、解决问题，课堂教学过程充满了民主和个性，课堂氛围真正活跃起来。学生在学习过程中提高了学习兴趣，从被动学习转变为主动学习，学生提出问题、分析问题和解决问题的能力得到提高，专业技能也迅速提高。

参考文献（References）：

[1] 王瑞峰，殷刚.任务驱动教学法在数字电子技术课程中的应

用[J].中国职业技术教育，2012.32：81-84

[2] 姜春燕.项目教学法在数字电子技术教学中的研究和实践[J].

中国电力教育.2010.35：51-52

[3] 叶晶晶，马晓春.“数字电子技术”课程工程教育培养的探讨[J].

电气电子教学学报，2015.37（4）：27-29

[4] 吴游.任务驱动教学法在数字电子技术课程中的探索和设

计.教育教学论坛[J].2015，31：133-134

[5] 白顺先，樊荣.项目教学法在“数字电子技术”课程中的探索[J].

篇（2）

摘 要：电路分析基础是各电类专业的先导课程，学好本课程对后续课程的学习有重大意义.本文从课程教学方法入手，提出了课程的改革思路与方法，实践证明这些方法有效并可逐步推广应用.

关键词 ：电路分析；教改；应用型

中图分类号：G642.4文献标识码：A文章编号：1673-260X（2015）08-0247-02

基金项目： 延安大学西安创新学院教学改革项目（14JG09）；陕西省教育厅自然科学类专项科研计划资助项目（NO:14JK2170）

0 引言

“电路分析”作为电气信息类专业(0806)、仪器仪表类(0804)和电子信息科学类(0712)的核心专业基础课程，同时也是机械类(0803)、能源动力类(0805)和海洋工程类(0813)的核心专业基础课程，都是相关专业研究生入学考试必考科目.由此可见，这些课程在人才培养中举足轻重.就我校而言，在电子信息工程、计算机科学与技术、物联网工程、汽车服务工程以及工业设计专业都开设了电路分析基础课程，在土木工程专业、建筑工程专业也开设有课程性质相近的电工学课程.我校具有一个独立的电路分析实验室，拥有电路分析实验箱18套.虽然不同的专业教学重点各有不同，但是电路分析的基础理论基础知识是必不可少的.因此开展电路分析教学改革对培养创新与应用型人才具有重大意义.

为了适应时代的发展和教改的要求，任课教师从教学内容，教学方法及手段到考核标准都进行了调整.电路分析课属于经典电路理论，在教学中应突出经典理论的基本概念及规律，提高教学效率.随着电路理论的发展和计算机的普遍应用，大量繁杂的计算应放在现代电路分析中解决.在教学方法上，应将传统的注重知识内容的顺序教学方式与注重知识关系的知识结构教学方式相结合.从培养科研能力，提高学生素质出发，应强调电路分析中的模型概念，它是电路分析的基础.教学方式及手段是使学生掌握课程内容的关键，应将课堂教学与计算机辅助教学相结合，标准化教学与电子教案相结合，同时还应该将答疑与质疑相结合，理论教学与实验相结合，笔试考核与实验能力，平时作业，甚至口试等考核方式相结合.

1 教学改革的思路与方法

1.1 经典电路理论与现代分析手段相结合

电路理论发展至今已近一个世纪[1].早期的电路理论是在物理学中电磁学的基础上发展起来的.当时主要研究的对象是线性非时变无源电路，并形成了完整的经典分析方法，这些方法同时也是近代电路分析方法的基础，因此应该是学生学习中必须牢固掌握的.传统的教学内容包括直流电路的分析，交流电路的分析及动态电路的分析.教学中应以分析简单电路为主，突出基本概念，避免繁杂的数学计算.自20世纪60年代，电路理论发生了重大变革，从原来主要研究线性非时变无源电路，进一步发展到非线性时变有源电路.由于近代大规模及超大规模集成电路的发展，传统的分析手段难以完成复杂的分析.为了适应电路理论发展的要求，应在教学中适量增加近代电路的分析方法及手段，如有源电路的分析，非线性电路的分析，矩阵分析方法，网络分析方法等.其主要特征是计算机辅助分析的应用.加强这方面的教学是该课发展的要求，也是学生学好后续课程的基础.

1.2 顺序教学方式与知识结构教学方式相结合

以往的教学方式是以知识内容顺序，按部就班地一章一章地进行，学生被动地一章一章地学，难以形成对所学知识的整体认识.实际上，电路分析同许多其它学科一样，都有一套完整的体系，其中的各要素有着密切的联系，它同知识的具体内容，公式，定理相比，更容易理解和掌握.学生在大学学习期间要学习许多具体的知识内容，要求学生几年以后仍然牢记如此众多的内容既不实际，也不必要.从提高能力和素质出发，应培养学生在今后遇到实际问题时，能分析问题的实质所在，知道解决问题的途径，而不是死记书本知识.知识的具体内容是知识结构的内涵，知识结构是知识内容之间的有机联系.两种方式相结合可以取长补短，既培养了技能，又提高了素质及科研能力.

1.3 课堂教学与计算机辅助教学相结合

传统的教学手段是以板书教学为主，主要表现为被动式教学，老师讲，学生听.这样就造成学生认为只有写到黑板上的内容才是课程所要求的.例如：将一个声表面波器件[2]画在黑板上花费大约3分钟，对于45分钟的课堂时间来说已经足够长了.随着计算机的普及，教学应采用计算机辅助教学手段，就可以节省很多时间.所以应从单调的黑板式课堂教学向计算机辅助教学的方向发展.课堂不应该是单向灌输知识的场所，应该是教师与学生相互交流的场所，是体现主讲教师教学风格，教学思想教学艺术的平台.

1.4 标准化考核与能力考核相结合

一支笔一张纸式的考核方式一直是考核学生学习效果的主要形式.但是，为了使考核标准化，使其具有一定的客观型，合理性和可比性，应逐步建立同计算机辅助教学相配套的试题库，评分标准及考核成绩分析系统.能力考核是考试改革的难点，它受许多因素的限制.在目前情况下，应将笔试与实验相结合，期末考试与平时成绩相结合，有条件时可结合口试或部分口试来考核学生成绩.

2 具体作法及效果

2.1 注意课程内容的先进性，电路分析课程经历了几十年的发展，内容较多，因此，必须结合国内外电路分析课程的最新研究成果确定课程内容，课程要传授先进的知识内容和方法.达到知识先进并学以实用.

2.2 将现代教育理论使用在电路分析教学中[3]，树立先进的教学理念，重视素质培养通过组织教师研讨、与学生对话、进行示范教学等活动提高教学效果.

2.3 研制电路分析课程的电子教案，使用多媒体教学；采用多种教学方法和手段，采用多媒体技术辅助讲解具有动态性质的知识点，使传统教学与多媒体教学有机结合.

2.4 建立网上课堂，树立以学生为中心的教学思想，加强教与学的信息交流，重视对学生主动学习习惯的培养，启发学生的探索精神.

2.5 加强理论教学与实践教学相结合.在电路分析理论课（必修课）开设的同时开设“电路实验”，促进知识的深化和培养学生的动手能力.增加创新实验和开放性实验项目，培养学生创新能力和实际解决问题的能力.

3 结束语

本方案改变传统的板书式教学使用多媒体教学，教学手段新颖.用设计性实验代替传统验证性实验，使学生能够亲自动手设计实验，从而更好的理解和掌握知识点.考核方式增加口试，可以加深学生对于知识点的掌握程度.从而提高了电路分析课程的教学质量和教学效果.

参考文献：

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0.概述

高速公路机电工程包含收费系统、监控系统、通信系统。机电工程的有效应用对于高速公路的安全运行、通行能力和经济效益起到了关键性的作用。

1.收费系统的应用与发展

（1）高速公路收费系统应用情况

我国在上个世纪80年代建成部分高速公路后，以道路收费为偿还贷款的主要来源。高速公路收费还贷模式对于我国发展高速公路建设起到了积极地推动作用。

目前高速公路收费系统主要收费制式为封闭式收费制式，采用“人工或设备自动判别车型、设备自动识别车牌号、人工收费、闭路电视监视、检测器校核、计算机统计管理”的半自动收费方式。为了加快高速公路收费站通行能力，节约人工成本，还根据需要配置不停车收费系统或者自动发卡机系统。小车、客车按车型和行驶里程收费，货车采取出口计重收费的方式。通行券多采用非接触式IC卡。

（2）收费系统存在问题

根据多年的运行，发现目前的收费系统存在以下问题：

人工收费一般是驾驶员停车后看到显示具体收费金额后，再交钱给收费员，收费员找零给驾驶员后确认无误后再行驶出收费车道，收费时间长，远远超过设计平均服务时间14秒，导致收费车道单位时间服务车辆小，收费站经常发生缴费车辆排队时间长，节假日或高峰期尤为明显。

由于货车采用计重收费模式，以元/吨.公里为收费单位，高速公路联网收费里程越来越长，货车的缴费金额数量巨大，而收费人员又没有执法权，导致货车驾驶员铤而走险，以跳称、冲卡等多种方式少交或不交过路费，给国家造成重大损失。而跳称不成功驾驶员则要求复称等事件使得收费站通行能力严重下降。冲卡严重的地方甚至达到需要武警执勤的地步，给高速公路营运单位造成巨大的管理成本与损失。

（3）收费系统后续发展

为了解决上述问题，笔者建议从以下几个方面解决：

为了加快收费站通行能力，节约收费人力成本，应大力推广汽车不停车收费模式（ETC），即汽车在经过收费站的时候，收费系统在内部辨识车身内的电子标签，进行确认后，通行高速公路的费用自动从卡中扣除，系统扣款成功后车辆直接通行。通过国家政策强制推行ETC与ETC收费费率优惠相结合的模式，即节约了收费人工成本，银行收储现金成本，又能够降低汽车通行成本，同时提高高速公路服务水平及通行能力。

收费车道闭路电视系统实时抓拍汽车跳称、冲卡等违规通行视频，寻找或完善法律法规依据，对偷逃通行费的车辆采取追讨和处罚措施，最好采用跟汽车年审挂钩模式，即汽车有跳称、冲卡等记录，未处理则不予审车。

探讨GPS定位收费模式，撤销收费站，汽车办理储值或信用账户，以车型X里程作为收费依据。

2.高速公路通信系统应用与发展

（1）高速公路通信系统应用现状

高速公路通信系统包含传输网系统、程控交换系统等。通信系统传输网分为干线光传输系统和直接服务于路段完成各业务接入的光综合业务接入系统。

高速公路综合业务接入网采用SDH业务传输体制，等级为STM-1～64不等。传输介质采用单模光纤。传输网系统为高速公路提供传输网络，包括语音、以太网、串口等数据服务业务。

程控交换系统为高速公路提供电话业务，以满足业主的管理和运营要求。电话业务包括：普通业务电话、指令电话、传真、数字话机。

（2）高速公路通信系统存在问题

高速公路通信系统为封闭式传输网络，该网络独立于目前使用的公众网络，在确保了网络安全的同时，使得高速公路的所有数据不能为公众访问，限制了高速公路服务水平的提高。

（3）高速公路通信系统发展

随着高速公路视频监控系统的发展，视频监控系统的传输带宽越来越高，通信系统的传输带宽要求也同步提高，提高通信系统带宽和通信系统网络与公众网络的互联与安全将是需要解决的问题。

3.监控系统的应用与发展

（1）高速公路监控系统应用现状

高速公路监控系统包含闭路电视系统、信息采集系统、信息系统和中央控制系统等。监控中心可实施全线的交通管理，并对路段交通进行协调控制。可进行交通参数采集和交通信息以及系统日常运行操作，对路段的交通数据及其它各种参数进行汇总、统计、打印； 并向上一级监控管理机构传输图像和数据，接收上级监控管理机构的统筹管理。

（2）高速公路监控系统存在问题

由于我国高速公路建设初期投资紧张，设计和实施时布设监控设备少，导致采集数据少，信息途径少，不能对高速公路通行能力与服务水平起到有效的帮助，形成我国高速公路通行能力小，服务水平低，交通事故率高。

目前监控系统网络未与外网联通，高速公路司乘人员无法通过高速公路监控系统实时获取路况信息，给司乘人员带来不便。无法有效的选择路径与分流，随着高速公路路网的不断完善，交通流量不断增加，这种问题越来越明显。

因大雾、大雪、结冰等恶劣气候，直接关闭高速公路。导致国家干道无法通行。

（3）高速公路监控系统后续发展

鉴于上述问题，笔者认为可从以下方面进行发展：

目前高速公路里程已经突破1万公路，部分高速公路已经运行多年，达到改造条件，运营单位已有成熟的管理经验，高速公路易起雾、结冰、事故多发地段等特殊路段可以调查与统计出来，针对上述特殊路段布设气象检测器、摄像机、限速标志、情报板、警示提醒等设备，实时采集路况数据，分析并路况数据，及时提醒司乘人员，避免安全事故的发生。

大力发展车联网技术，使汽车作为一个网络终端，及时接收高速公路实时路况，查询高速公路及附近交通、餐饮、气象等信息，提供舒适的行车环境。

加强驾驶员安全意识教育，规范行车，保持足够的安全视距，严格按高速公路限速进行行驶，纠正高速公路就是在任何时候都能高速行驶的错误思想，在加强驾驶员安全教育和提高高速公路运营管理水平的基础上，选择性的逐步取消恶劣气象条件下关闭高速公路等措施，确保高速公路网的畅通、安全运行。

4.结语

在科技日益进步的今天，高速公路的机电系统将会迎来数字化和网络化的时代。在各个信息都能明确掌握下的高速公路，将变得更加安全、高效。机电工程在未来的互联网背景下，能够确保信息的交流沟通更加快捷和稳定。文本给出的高速公路机电工程发展方向得以实现后，对于提高公路通行能力、安全系数和服务水平具有非常重要的意义。未来的机电工程还将涉及到GPS定位系统、车联网技术、电子设备的网络化等一系列发展项目。这些项目将对高速公路的运营管理起到更加方便、高效的积极作用。

参考文献：

[1]郑祖廷.浅析高速公路机电工程建设管理[J].科技创业月刊，2010（08）

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一、引言

目前，坚强智能电网则是我国全面电网建设的目标，其通信系统的特点则是体现出实时性、双向性、高速性和集成性。在柔性电力体系、双向通信系统中，能够保证电网安全，有效提高电能质量，具体实现相关的电路拓扑管理、受扰后电路自动重配、故障定位以及电网系统的负荷评估等功能。但是通信技术在电力系统中发展十分迅速，包括多种技术，主要有无线通信、电力线载波通信、光纤覆盖技术、RS485总线技术等。不同技术都有着自己不同的特点，在链路及终端价格、通信距离、带宽、保密性等各个方面都有各自优势，为了满足未来电力通信网的灵活、高速特点，必然根据系统需求进行相关的综合通信技术发展。文主要针对集成电路在电力通信网中的应用进行具体分析和讨论。

二、集成电路在电力通信网应用分析

电力通信网中的通信系统经过分析，一般在逻辑上可以简单分为三层，即物理与网络层、传输层和应用层。不同的集成电路都在每一层相对应的使用，同时，这样多层协议也集成在集成电路中。在物理层中，主要包括数据的打包、翻译网络地址到对应的物理地址，可靠性传递数据、物理连网媒介；在传输层中，则主要负责数据的加密、解密等、相关的数据安全等方面；在应用层中，主要负责格式化在网络能理解的方案下的数据，并且能够根据要求的网络类型的不同而进行不同类型你给的格式化处理。

2.1 物理与网络层

（1）RS-485。在机电一体化产品、多媒体网络、仪表、仪器以及其他工业控制中，已经广泛应用相应的RS-485接口芯片。在飞速的智能电网发展过程中，联网实现数据和控制信息的交换成为一种必然，这在继电保护设备、电网一次设备等各种电力设备中更是基本要求。其中，联网功能并不能在RS-232芯片中实现，这是因为其是点对点的通信方式。而对于RS-485接口芯片来说，则不存在这个问题，能够在不同场合选择不同的功能要求的RS-485接口的芯片来使用，完全能够满足电力设备的通信要求。通过应用RS-485接口芯片，为了保证智能电网的安全与稳定，应该保证芯片具有通信速率快、终端匹配性好、光电隔离特点，并且能够进行有故障保护、抗电磁干扰和终端反射、抗静电雷击的功能。

（2）光纤。在光纤通信系统中，主要有三部分组成，包括光发送机、光纤和光接收机。发送的信号由发送机首先经过一定的模数转换，带有信息的光波的发出，则是利用相关的转换后的数字信号调制发送机的光电器件来实现。光接收机能通过光纤传输而接受到光波，光波中的数字信息也就能够相应解调，这在一次的光纤通信全过程中，就完成了数模转换恢复原始信号的过程。光纤通信系统的基础则是集成电路，其对于光信号的调制、解调、放大、检测具有非常重要的作用，能够保证光信号的顺利通信。在未来的智能电网的光纤通信系统中，应该充分综合利用并且统一规划相关的各类数据、图像和语音通道，这样能够把继电保护、电网自动化、和管理信息系统相关的数据信息进行有效整合，能够有效保证电力系统安全稳定运行，所以说，光纤通信将会成为电力系统生产生活中非常重要的内容。

（3）PLC。双向通信能力需要在电网中具备，以满足现代电网的智能化要求。对于电力线载波技术（PLC）来说，其具有独特优势所在，在智能电网的通信技术中是一项关键技术，并不需要对于新的通信线路进行架设，障碍物和距离也对传输没有任何影响。分析在智能电网通信中的网络部分，主要有个域网（HAN）、临域网（NAN）和广域网（WAN）三个部分。其中，在个域网终端间的通信、临域网的数据传输和广域网的中压部分能够成功应用相应的PL技术。在智能电网的物理层中，PLC应用主要负责调制解调网络层传输的数据包，在这方面的应用最为广泛。另外，在从应用层获取的数据以后，按照相应的PLC在网络协议层的要求，可以转换为PLC网络可以理解的数据，同时，网络功能具备管理和控制通信；用电信息并执行通/断控制则是应用层的主要任务，另外，PLC通信传输数据给网络协议层也会有所涉及。最近，工控领域中的的电力线波芯片应用增长非常快，一般分为数据传输领域、多媒体传输领域、指令传输领域等几个方面，这是从载波芯片应用功能的分类。比如，道路监控、楼宇监控、石油开采监控等这些的音视频多媒体传输的应用都是采用多媒体传输领域的芯片；智能家居、远程抄表等方面则是采用指令传输领域的芯片；电力宽带网络终端设备电力Modem中则是主要采用相关的数据传输领域方面的芯片。

（4）无线。在智能电网通信体系中，不断涌现出新的无线通信技术，消费类领域已经广泛应用了CMOS集成收发信机，但是，在电力系统与用户侧方面的技术还不能有效应用，几种比较常见的且有一定应用潜力的无线通信标准包括3G移动通信；WiFi无线网络；Zigbee。

2.2 传输层

开放性和系统复杂性则是现代化智能电网的重要特点，这就必须注意外界交互中的侵扰问题。一方面要求智能电网具有自己保护能力，一方面还应该具备一定的自我修复功能。在考虑电网自动化系统的安全方面，涉及到的因素比较多，包括物理环境、数据信息，相关的硬件、软件的设计、实现和运行等，还包括相关的越来越推广的智能电表等设备，所以说，电网安全是一个重要问题。

可信任平台模块TPM就是所谓的安全芯片，其在内部能够拥有独立的处理器和存储单元，完成相关的独立地密钥生成、加解密的操作，并可以对于密钥和特征数据进行存储，还能帮助电脑实现加密和安全认证服务。安全芯片应用比较广，能够应用在智能电网的用户端信息安全，以及智能电网的链路层数据传输中的安全中。

采用的方式在实际操作过程中则有两种，用对称加密算法加密数据，用非对称加密算法管理对称算法的密钥，主要特点就是能够把两类加密算法的优点进行综合集成，满足了快速加密且安全方便管理密钥的要求。

2.3 应用层

在变电站自动化的通信协议中，主要应用IEC61850，其中，过程层、间隔层和变电站层则构成了变电站通信体系的三个层次。在抽象通信服务接口映射下，变电站层与间隔层之间的网络能够传递到TCP/IP以太网或光纤网、传输控制、制造报文规范（MMS）中。点向多点的单向传输以太网则是间隔层与过程层所采用的方式。其中，信息通过网络交互，这在变电站的测控设备、智能设备、继电保护装置中都是采用相关的统一协议。

高稳定性、集成化、智能化以及模块化则是电力自动化设备的发展趋势，为了更好实现通信协议的芯片化，一定要加大自动化变电站的IEC61850专用通信芯片的研制工作，因为这样能够有效提高设备可靠性、提升标准化程度、使得系统设计的复杂性大大简化、节省智能化配电设备开发的难度和成本。

三、结语

在现代化坚强智能电网建设的大潮中，为了实现安全化、互动化、数字化和信息化的下一代智能电网，就应该不断加强以集成电路为核心的通信系统研究。再结合相关的集成电路在网络层、传输层和应用层应用基础上，对于当前技术发展进行分析，提出了电力通信集成技术发展情况及存在的不足，明确了未来电力通信系统的集成电路一定会朝着多功能集成、一次设备就地化、统一专用标准的方向发展。

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中图分类号:TM247文献标识码：A

截至目前，河北南网投入运行的500kV超高压输电线路共计三千多公里，随着运维输电线路长度的不断增长以及外部环境的不断恶化，线路的安全运行保障的难度也在不断的增长，输电线路经常发生异物跳闸、导地线断股、外力破坏、基础冲刷等应急事件，线路在发生严重、危急缺陷时，怎样快速有效的进行应对，是关系到风险能否得到有效控制，电能能否快速回复正常运行的关键，所以班组级应急预案是各级应急预案的关键。

1班组应急预案起源

应急预案是针对可能发生的事故，为迅速、有序地开展应急行动而预先制定的行动方案。应急过程主要是应急预防和准备、应急响应、应急救援、应急恢复及改进等工作，对于生产一线人员，班组的应急预案重点应是熟练掌握本岗位应对突发事件的应急处置程序，增强防范意识，提高应急处置和自救互救能力。急预案内容要简单、好操作, 不要讲为什么这么做，直接说怎么做,预案一定要制定流程，响应步骤要清晰，预案的重点是响应和救援的实际操作步骤，简而言之，班组应急预案应具备可执行性、可操作性强的特点。

2班组应急预案创建过程

根据运行经验,以风险管理为基础，班组对易发生或可能预见到的、损失严重、影响恶劣的典型突发事件，展开事故预想,进行应急事故演习，总结工作流程、编制标准化应急作业指导书，最后应用到实际应急工作中，通过不断的修订和完善，制定本班组范围内的应急预案，建立了预案清单并对应急预案进行培训和演练，每次培训和演练都详细记录，对预案可操作性和完善程度有评价及相应的改进措施和跟踪记录。我们对输电线路15项运维过程中最易发生的紧急情况，制定了相应的《标准化应急处理流程图、程序卡》。（见表1）

表1 班组标准化应急处理流程图、程序卡

3班组《标准化应急处理流程图、作业卡》的优点

3.1流程化指导，使应急处理过程更明晰

应急预案的成功的关键是实用性和可操作性要强。它是一系列行为流程的描述。而文字对行为和动作的描述并不是强项，这一点我们在计算机软件说明等学习中都有所体会，如果没有图示，一个简单的行为都要很长一段文字才能说明。最初的班组应急预案也是以文字叙述的形式编制的，没有针对具体的应急处理作业进行编制，在现场可操作性差，不能有效的指导现场的应急抢修作业。《标准化应急处理流程图、作业卡》采用图、表形式，正是及于这种考虑一个改进，形式一目了然、填写简单。恰恰满足了现场的需要，规范了班组应急处理的执行。便于应急处理工作有序进行，避免发生遗漏，为应急处理作业提供了依据，为应急处理赢得了时间（见图1）。

图1标准化应急处理流程图

3.2标准化作业，使应急处理过程更安全

标准化作业指导书是针对常规作业的一种现场指导措施，它的重点是作业步骤和安全控制。而突发事件是非常规事件，应急处理强调的是紧急和快速，如何在第一时间对危急缺陷及重大隐患进行处理，规范优化流程、做好预案是一个非常有效的办法。结合输电专业以及近15年运维经验我们把典型应急事件进行总结，细化步骤，详细分工，把“标准化作业指导书”引进应急抢险作业中，标准化应急处理作业卡分为：接到通知、通知人员、备品备件、工器具、材料、车辆准备、办理开工手续、开工前准备、处理步骤、工作终结10个方面的内容，程序清晰，每项应急作业都有全面的危险点和安全措施，便于班组安全进行应急响应及救援工作（见图2）。

图2标准化应急处理作业卡

3.3系统化选择，使应急处理过程更科学

在15个典型《标准化应急处理流程图、作业卡》中对每个应急项目的10个流程内容都进行系统、全面的总结并细化，要求所有可能使用的备品备件、材料都要列出；所有常规作业方法均分别进行分解细化；所有作业中的危险点都要对应全面的安全措施。应急处理中工作负责人针对应急事件实际情况依照中心公司明确的处理方法有选择的进行：通知应急人员的人数？备品备件、工器具、材料型号及数量？所需车型和数量？办理哪种工作票或应急抢修单？到达现场勘察后有选择进行开工前准备，确定个是停电还是带电作业，带电时选择是采取等电位、地电位、中间电位中的那种带电方式？然后按选定方式的处理步骤进行操作直至工作终结，每个环节都有相应处理方法的可选择项目。把应急处理的各种方式进行系统的总结和提炼，有选择、灵活的指导应急抢修工作。

3.4实效化培训，使应急处理过程更合理

应急演练是实际检验应急预案的可操作性的最好办法，没有经过演练的应急预案是没有用的。演练的目的是提高各级管理人员的应急指挥能力；提高各级生产一线人员的应急处置能力。班组的应急预案更应注重实效，联系生产实际、检验应急能力，提高职工风险意识和电力设施保护意识。

4应急处理流程步骤

4.1当接到线路悬挂异物的通知时，如果是班员在巡线过程中发现线路异物，在第一时间通知班组负责人，并重点扼要的描述情况。班组负责人迅速则将情况通报中心，提出处理意见，等待中心的批准。如果班组负责人因为某种原因不能直接参与到应急预案的处理过程中，则由本人协调中心，最终指定一名班组负责人代为处理。

4.2如果是群众在线路旁发现有异物悬挂，那么将会按照装在铁塔上的警告牌上所流电话通知检修公司，并进一步通知中心。

4.3中心在接到班组负责人或者超高压调度的情况通知后，是否启动线路预案根据异物的种类和长度，须由有经验的人员判断。如需启动应急预案，应急领导工作组立刻批准。并将必要情况下达到班组负责人手中。并准备协助做好办理工作票的各种手续。

4.4当班组负责人接到应急预案启动的命令后，根据已经收到的讯息，立刻通知班组人员车辆迅速集合，通知仓库管理员准备领取工具，同时办理带电作业工作票。

4.5如果情况有变化，或者班组人员不能全部到达现场时，班组负责人报告中心，并迅速协调处理，保证人员车辆完备。

4.6中心紧急调拨人员，临时由应急领导小统一指挥。

4.7人员集合完毕，按照工具及材料清单领取所需物品。如果应急领导小组有指示，也可由其他人代领工具以缩短准备时间。

4.8到达现场，按照工作票所列步骤进行带电作业。

篇（6）

本文结合Fairchild公司设计的系列产品，对混合集成电路DC/DC变换器的设计原理、性能及应用等进行了分析研究。

混合集成电路DC/DC变换器的集成化设计方案

根据用户需求和设计的目的不同，Fairchild公司推出的混合集成电路DC/DC变换器主要采用两种设计方案。而每一种设计方案，电路的设计上又有细微的差，可以满足不同用户的需要。

1　混合集成电路DC/De变换器设计方案1

在混合集成电路DC/DC变换器中，内部电路集成了控制器、驱动器和MOSFE了等三种离散器件。对于每一类产品，其内部电路设计采用的离散器件可以包括三种离散器件中的全部或部分，具体的设计可根据用户的实际需要进行设计。混合集成电路DC/DC变换器设计方案l的电路原理如图1所示。

从混合集成电路DC/DC变换器设计原理图可以看出，该电路中主要包括控制器、驱动器和MOSFE了等有源器件模块。在实际使用时，电源输出端需要外接电感、电容等器件对输出电压信号进行滤波，同时，输出的电压信号需要接到电路的反馈引脚上，以保证电路的正常工作。

采用本方案设计的混合集成电路DC/DC变换器含有控制器、驱动器和MOSFE了等有源器件，其整机效率可以高达95％，电源变换系统性能高，相对于标准模块具有更高的性价比。

采用本方案设计的混合集成电路DC/DC变换器产品有FAN5029、FAN5069等。器件寄生效应低，输出电压纹波低，温度范围宽。

2　混合集成电路DC/DC变换器设计方案2

混合集成电路DC/DC变换器设计方案2是在一片混合集成电路DC/DC的设计中采用了两片专用或优化了MOSFET的同步BU CK电源转换拓扑结构，其电路原理如图2所示。

采用方案2设计的混合集成电路DC/DC变换器中，两个MOSFET器件具有互补的作用，以降低开关损耗，而这两个器件的设计位置可根据设计者的实际需要进行布局。该芯片还内置直通保护电路，可以有效防止电路上下桥臂的直通，大大地提高了电路的可靠性。在驱动电路设计部分，不仅比常规的电源变换设计增加了驱动能力，减少MOSFET的开通关断损耗，还把Boost-trap二极管也集成在芯片内部，以简化外部用户系统电路的设计。

DC/DC变换器的电压输出端需要外接电感和电容，对输出电压信号进行滤波，以满足用户系统电路的需要。变换器输出的电压信号需要接到芯片的反馈引脚上，以保证电路的正常工作。

采用此方案设计的混合集成电路DC/DC变换器产品有FDMF6700、FDMF8700等。器件中采用驱动集成电路加两个功率MOSFE了的设计方法，寄生效应极低，输出电压纹波低，工作温度范围宽，且节省了大量的板空间。

接口设计

采用Fairchild公司DC/DC变换器方案设计的电源变换器具有较大的电压输入范围，可根据需要在3.3～24V之间调整，该公司DC/DC变换器的输出电流可达到30A，输出电压范围根据需要可设计为高到输入电压的90％或低到O.8V。

Fairchild公司的DC/DC变换器除了基本的电压输入、输出端口外，一般还有HDRV(上桥臂MOSFET驱动引脚)、LDRV(下桥臂MOSFET驱动引脚)、GLDO(门驱动信号引脚)、DISB(禁止信号引脚)、PWM(脉宽调制信号引脚)、BOOT(反馈信号引脚)等信号端口，具体到各型器件则会有微小的差异。

功耗情况

消费类电子产品由于使用环境以及自身条件的限制，用户对所选用器件的功耗要求非常苛刻，尤其是电源变换器等便携式设备。

以Fairchild公司的产品为例，其混合集成电路DC/DC变换器采用集成化方案设计，并力求减小MOSFET的开通关断损耗，整机效率可高达95％。由于该变换器具有较高的转换效率，因此内部电路热损耗低，在实际使用中只需要使用较小的散热器或不用散热器，从而可以降低系统电路的总体设计成本。

封装形式与尺寸

由于数码相机、摄像设备、媒体播放器、桌面电脑等电子设备的外型力求小巧，因此这类产品对内部电路设计中器件的选用也同样要求小巧而高效。

很多电源公司都采用了更小更薄的封装形式，以节省系统电路的设计空间。如Fairchild公司的FAN5069采用了SSOP-16封装形式，尺寸仅为1.1mm×5mm×6.4mm，FDMF8700采用SMD封装形式，尺寸仅为O.8mm×8mm×8mm。

混合集成电路DC/DC变换器的在系统应用

混合集成电路DC/DC变换器在系统电路中应用时，需要提供必要的外接器件和控制信号。

在变换器的输入端，需要输入合适的控制信号及直流电压，以保证电路内部的各分离器件按设计的意图工作。同时，为了滤除输入电压信号上的噪声，建议在输入电压和地之间接入旁路电容，其容值应大于1μF。

在变换器的电压输出端需要接入合适参数的电感、电容，以滤除输出电压上的噪声。混合集成电路的输出电压需要通过自举电容接到电路的反馈引脚，以保证电路能够正常工作。

混合集成电路FDMF8700为Fairchild公司推出的采用混合集成电路设计方案2的一种产品，其特点有：输入电压典型值12V，开关频率最大可达500kHz，输出电流最大可达30A，器件内在的适应性门驱动，内部集成的自举二极管，器件最高效率大干90％，低压锁定，输出电压可禁止，采用微型SMD封装形式，产品制造使用无铅材料。FDMF8700电源变换器的典型应用电路如图3所示。

图3的电路中，DISB端为输出禁止信号，可以方便地开关整个电源。PWM端为脉宽调制信号，用来驱动上桥臂和下桥臂的MOSFET，VIN和VCIN端为输入电压信号，VOUT端为输出电压信号，输出电压通过自举电容CBOOT反馈到变换器的BOOT端。详细电路设计请参照该芯片的技术说明书。

上图应用电路中输入信号和各外接器件参数的选取可根据用户实际需要来具体确定。

结语

篇（7）

三维电路的出现，不仅能够在很大程度上解决由于电路规模的急剧增长带来的互连性能优化问题，而且提供给设计者一种新的芯片设计模式。因此，具有三维结构的芯片设计、实现与制造在近年来得到了学术界和工业界的极大关注，成为当前集成电路研究一个新的热点。

与传统的二维电路相比，三维电路具有特殊结构，其布局设计需要新的算法实现。现有的三维布局算法包括堆叠布局、力驱动布局、基于划分的布局、二次规划布局和解析式布局。

文献[2]提出一种堆叠布局方法。它首先建立一个三维空间；然后把二维布局的结果通过堆叠方法形成三维的层结构。这种方法对单元重新分配层，提高了布局质量，但是运行时间比较长，比较复杂。

力驱动的三维布局方法[3]把立体空间离散成元素，或化成网格，然后计算力的方向得到单元位置。最后把单元在垂直方向上排序，就近分配到层上。因为坐标在垂直方向上是连续的，层分配过程需要取整，这样会产生错误。

基于划分的方法[4]以总的线长结合温度、穿透硅通孔（ThroughSiliconVia，TSV）数量和热效应为最小割的目标将单元迭代划分到立体空间的特定区域中，然后整体或局部移动互换单元进行优化调整。即使在没有I/O的情况下，它也可以快速有效地达到目标。但是同二维情况下问题一样，此方法容易陷入局部最小解，得到的布局结果的质量没法与解析的方法相比。

基于二次规划的方法[5]进行三维布局是用拉格朗日松弛法求解目标函数：二次线长和离散余弦变换的密度矩阵。但它使用二次线长模拟半周长会引起一些误差，同时它不能整体进行优化。

解析式布局方法[6]基于线长模型，同时考虑TSV的位置、大小和数量。但是它没有对层分配进行说明。文献[7]松弛离散的层分配使单元在垂直方向上的移动是连续的。它的基本思想是用一个夹层密度函数，消除位于两层之间的单元。

层分配将空间内的单元放置到合适的层上，这将直接影响TSV的数量。TSV一般都占有较大的面积，在三维集成电路布局中应该考虑TSV。这样就使层分配过程在整个三维布局算法中变得非常重要。现在大多的三维布局算法都没有合适的层分配算法或是没有具体说明。所以，本文提出并且详细阐述一种新的层分配算法，然后将新的层分配算法加入到三维集成电路解析式布局算法流程中。本文主要贡献如下：

1）提出一种新的使用最小代价流的层分配算法。在实现三维空间极大扩散后在垂直方向上进行合法化。算法将TSV的数量作为代价函数，每一层面积阈值作为限制条件，然后用最小的代价值将单元分配到合适的层上。它可以保护三维空间优化的线长并且减少解空间的损失。

2）提出一种三维集成电路解析式布局算法，最终得到合法化的三维空间分布状况。算法分为三部分：三维空间扩散、层分配和二维整体优化。工作的目标是先开发一个高质量的简单的三维集成电路布局算法，这样就可以将其作为一个基础引擎来考虑三维集成电路中其他的限制和目标。

篇（8）

对于高职学生而言，要学习的不仅仅是专业知识，动手能力是在学好专业知识的基础上更高的一个层次，也是他们必须拥有的一种能力。在高职院校中，电子信息工程技术专业的学生经常会遇到电子设计等问题，因此，在进行电子设计的时候需要用到的很多专业知识他们是必须掌握的。而电子线路CAD技术在电路板的制作方面的应用就必不可少了。下面我们将对电子线路CAD技术在电子设计中的应用进行研究与探索，说明电子线路CAD技术与电子设计的关系以及在电子设计中发挥的作用。

1、电子线路CAD技术与电子设计的关系

随着电子技术的广泛发展以及新型元器件和集成电路的广泛应用，电路在设计方面也越来越复杂与集成化，因此，对电路的要求也越来越精密。而为了达到电路在复杂与集成化方面的要求，在制作电路的时候单靠手工的操作已经不能完成设计的目的了。所以，就产生了现在我们所用到的电子线路CAD技术。我们在电子设计过程中利用它就能达到电路所要求的精密度。

2、电子线路CAD技术在电子设计中的应用

电子线路CAD技术是使用当前被广泛应用的计算机辅助绘图和设计软件，然后结合学过的专业知识进行设计，以加快设计进程、缩短设计周期、提高设计质量等。电子线路CAD技术在电子设计中的应用主要是一下几个方面：

2.1 绘制电路图

在进行电子设计的过程中，要实现电路的功能最重要的就是编程，但是只有编程并不能完善整个设计，还需要有一个完善的电路来承载这个程序，让它实现它本该实现的功能。在电子设计中，我们一般运用的软件是PROTEL，绘制电路原理图的时候就会用到PROTEL的原理图输入功能。该绘图软件在电路原理图输入方面有着非常丰富的电子器件库，能够为我们电子设计的绘图提供所需的各种电子器件。利用该软件进行电子设计确保了电路原理图的精密度，并且绘制过程也更为方便。比如：我们在画好一个元器件后，觉得它应该放在其他的位置，则只要将它拖动到我们想要放置的位置即可。

2.2 计算机仿真

电子线路CAD技术在电子设计的应用过程中还具备运用其仿真的功能，检查电路的功能是否达到了我们所预期的功能，并且能够对一些数据进行仿真，可进一步对电路进行分析。对于PROTEL软件而言，在它的MULTISIM中有很多种仿真功能，这些仿真功能可以进行直流工作电的分析、瞬态分析、温度扫描分析、参数扫描分析、灵敏度分析、零极点分析、傅里叶变换分析、噪声和失真度分析、最坏情况分析以及蒙特卡罗分析等。在进行仿真的时候，我们首先要进行一个功能仿真，大致了解一下该电路的功能是否达到了预期的功能，然后进行数据仿真，对该电路进行具体的分析，并改正错误的地方。在进行仿真过后，分析结果一般都是以数值或波形的方式显示出来。

2.3 PCB板的设计

PCB板是PROTEL软件将电路原理图进行布线后的一种电路板。在进行PCB板的设计之前，首先要将电路原理图导入，而导入的电路原理图必须是通过仿真的，而且电路原理图中各元器件的电器特性必须与PCB板相同元器件的电器特性相同。最后，设计者就可以利用PCB板自动布线以及手动布线的功能对其进行布线。采用该软件对电路图进行布线，设计者可以先采用自动布线功能对电路进行大致的布线，然后用手动布线功能对其进行美化。这样的过程能够让电路的布线更加美观。

2.4 三维视图

在将PCB板设计好之后，在这样的绘图软件上都有三维视图的菜单，只要点击三维视图的菜单就可以观看设计电路板的三维视图。

3、让学生更好地掌握电子线路CAD技术

如上所述，掌握了电子线路CAD技术对于学生而言，可以更好地进行电子线路方面的设计工作。但在学习这一项技术的过程中，我们往往会发现学生心有余而力不足。部分教材多以PROTEL软件为蓝本，介绍软件的功能、菜单等，辅以一些应用的例子。学生学习后多呈现一种临时性的记忆，即在课程中会用，考核结束后在不长的时间后就不再掌握的现象。

解决这一问题的方法以，通过实践我们认为采用类似德国职业教育所推行的以行动为导向的项目教学法为好。其基本的思路是：

(1)先整体后具体：在学习CAD技术时，先期进行总体介绍，让学生有全局的认识，打消畏难的情绪；而后开始进入各项目的的学习实践。

(2)先低频后高频：总体而言学生进入学习后应从简而繁，低频的一些电子产品其电路较之高频的简单，学习应从其中入手。

(3)先规范后异型：突出异型电路板的设计制做，其目的是让学生今后在实际工作中具有变通的能力，在CAD技术中也手工调整电路布局的精华所在。

(4)先单层后多层，先分立后贴片。此处不再缀言。

最后一点是，对于各个CAD制作的电路，不应仅停留于电脑的设计，在教学的过程中应让学生的设计成为成品。这样可使学习更为直观，并更有成就感，随之的效果是学生对学习到的技术弥久常新。当然，这种做法也会使教学的成本大幅上扬，但从人才培养的角度看，这样的投入是值得的。

4、结语

在电子设计中运用电子线路CAD技术，不仅解决了电子设计中电路原理图绘制以及功能分析和布线方面的苦难。同时，让学生通过在自主地进行一些电子设计，并在的过程中运用该技术，适于锻炼他们使用电子线路CAD技术的实际能力并有助于其真正了解和掌握这一技术。

参考文献

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1 课程定位

高频电子线路分析与应用课程是高职电子信息技术专业群一门必修的专业基础课，是以无线通信系统为研究对象，研究的是高频信号的产生、发射、接收和处理的有关方法和电路，主要解决无线电广播、电视和通信中发射与接收电路的有关技术问题。课程的主要任务是学生通过学习掌握各类无线通信系统及无线通信设备的基本原理、测试分析、维修维护能力，培养学生无线通信技术的工程分析与应用能力，为后续课程的学习及从事电子信息技术方面的实际工作打下基础。

2 课程学习设计思路

总体设计思路是本课程定位为工学结合的核心课程，突出无线通信职业岗位的能力的培养和职业素质养成。改变传统知识传授模式，解决传统职业教育中学习与工作、理论与实践二元分离问题，给学生提供一个尽量真实的工作环境（同时也是学习环境）和具体的工作任务，将典型工作岗位的能力要求融入课程之中，把必须掌握的知识应用在具体工作之中，让学生在完成具体项目的过程中学会完成相应工作任务，完成无线通信系统和设备中涉及的高频电子线路的知识学习。课程内容包括理论知识与实践知识，尤其是工作过程知识。如对无线电广播、电视和通信中发射与接收设备电子产品历史发展的分析，工作原理、生产设备的结构和功能，突出对学生职业能力的训练。

3 课程学习内容设计

确定学习内容的过程，是将职业分析的客观结果按照学校教育要求进行主观化教育处理的过程，学习内容是“典型工作任务”和课程的“学习目标”从两个方向逐渐靠近并取得协调的结果。其方法是：将从典型工作任务描述中“结晶”出的学习内容与初步确定的学习目标进行比较，当发现有学习内容不能满足学习目标的要求时，可以对学习内容加以细化和补充；反之亦然，当学习目标无法覆盖从典型工作任务中得出的全部学习内容时，要对学习目标进行修订完善。学习内容以具体实物产品为载体，突出无线收发技术应用实施教学。在项目的实施过程中，以岗位技能培训为目标，培养学生的职业能力，同时也培养了学生吃苦耐劳勇于进取的职业素养。

基于工作过程的高频电子线路分析与应用课程以80m波段小功率发射机、无线麦克风、收音机等无线电发射和接收设备电子产品作为学习任务，打破传统知识传授，按照具体电子产品所需要应知应会的知识，重新编排有关章节内容，将相关知识紧密的结合在一起，知识点更加明确、更加科学。课程学习内容共设计五个项目：（1）无线通信认知与基本操作；（2）无线AM发射电路的制作与调试；（3）无线FM发射电路的制作与调试；（4）无线AM/FM接收电路的制作与调试；（5）调频/调幅收音机的组装与调试。

4 课程学习内容的具体实施

教学方法可以根据学习内容采用讲授法、案例教学法、示范法、任务驱动、讨论法、角色扮演法、现场教学和模拟仿真教学等方法和形式，结合理论知识，设计具体的实用电路，从提出方案到确定方案再到实施方案到结果的检测，教师在引导过程中参与方案的选择和实施过程，并对实施的成果进行评价。

在教学过程中把不同章节的内容在一个教学项目中体现出来。例如，在无线通信认知与基本操作项目中，给学生展示无线麦克风、收音机、电视机、发射机等发射和接收设备，让学生了解这些电子产品的用途、功能，当天线方位不同时，这些电子产品使用效果截然不同，通过演示驱使学生有进一步搞懂这些电子产品的工作原理的诱惑力，激发学生的学习兴趣；在无线AM发射电路的制作与调试项目中，将石英晶体振荡器、幅度调制器、激励器、丙类功率放大器和调幅发射电路制作与调试内容整合在一起；在无线FM发射电路的制作与调试项目中，主要介绍变容二极管直接调频原理、间接调频与锁相调频原理和调频发射电路制作与调试内容；在无线AM/FM接收电路的制作与调试中，主要介绍谐振与选频回路、高频小信号放大器、调幅、调频信号的解调及混频电路、反馈控制电路、无线AM接收电路的制作与调试、无线FM接收电路的制作与调试内容；在调频/调幅收音机的组装与调试项目中，包括FM/AM收音机的电路分析、FM/AM收音机组装、FM/AM收音机检测与调试。收音机的组装与调试教学流程。

在教学过程中首先组建学生学习小组，确定负责人、明确责任，落实任务；其次学生学习小组成员按照工作任务安排，完成项目策划、设计和实施整个过程，按时保质保量完成项目任务；再次检查评价包括自我评价、教师评价、成果展示。在教学过程中对于学生不容易理解的内容，教师要及时进行引导，对重点内容要反复强调。在教学过程中可以适当开展有针对性的课程设计，可以采用软硬件结合的方式，提出具有某种功能的高频无线电发射/接收电路的设计要求。

5 教学效果评价

教学效果评价采取过程评价与结果评价相结合，打破单一的理论考核方法，将考核多样化，通过教学做一体化，以学生为主体，重点评价学生的实践能力与职业能力的养成，提高作品的考核比重。

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绪 论

有幸参与浙江省龙庆高速机电工程检测工作，我们公司在江西、云南、山西等省份做了好几个机电过程检测后，得到各业主的认可，认为我们的工作在把好质量关中能取得鲜明的效果，同时我们也积累了较丰富的经验，考虑到之前在浙江省内高速公路机电工程没有过程检测这一块，故在浙江推行此举。作为浙江省第一条推行机电工程过程检测的项目，在此探讨一下过程检测工作的应用与实践。高速公路机电工程过程检测是机电工程质量保证体系中一个重要的因素，在高速公路机电工程建设过程中，任何一个工序，都需要大量的检测。如果离开检测，就很难把握高速公路机电工程质量，因此搞好过程检测工作，对确保高速公路机电工程质量具有非常重要的意义。高速公路机电工程的过程检测工作同主体工程的检测一样，对提高工程质量起到至关重要的作用。

一、过程检测的重要性

高速公路机电工程过程检测首先要对高速公路机电工程采用的原材料、预制构件、定制产品等进行试验检测，在施工过程中要进行过程试验检测，完工后进行最终交工验收检测。

高速公路机电工程施工阶段是一个工程中最基础和最关键的阶段，在高速公路机电设备的应用中存在巨大质量隐患，最终导致了高速公路在后期机电设备使用中出现各种问题。在当前时期下，我国高速公路机电工程的质量不是那么理想。如：在实际过程中，往往会出现设备质量较差、以次充好、有些监理单位缺少必要的检测仪器，不能对现场材料、产品的质量进行进一步确认；还有的项目没有对几大系统进行自检等等一系列的问题，这些都直接的或间接的对工程质量埋下了隐患，给工程质量、后续的维护管理及使用寿命留下隐患。如果这些问题没有得到很好的解决，就有可能影响设备使用寿命，甚至导致出现工程质量事故，在交工检测时自然不会通过的。

在此，我们提供了必要的检测仪器和检测方法，这就解决了施工单位和监理单位缺少检测仪器的问题，同时我们也会根据以往的检测经验，提出一些在施工过程中和交工过程中易出现的问题，并针对本项目情况提出合理化建议。也为监理单位和建设单位提供技术支持，对现场出现的不合格产品，现场检测人员根据设计要求及机电产品在全国的使用情况和本项目的实际情况，客观的向项目业主说明不合格项目的严重性及其带来的后果，同时检测人员还要根据本项目情况提出解决办法。第三方检测单位的介入，完全将交工检测的后期质量控制移到前期控制，避免了交工过程中出现了大量不合格，又无法更换的局面。

二、过程检测的流程及重点

过程检测是控制工程质量的技术保证。工作的流程及重点是：我们在进场后就向业主、监理、施工单位提出，只有明确了工程的内容及重点，大家才能更好的互相配合，保证过程检测的顺利进行。技术保证在过程检测中主要体现在以下几个阶段：

1.核实工程量

在驻地建设结束后（包括配置好车辆、检测设备），尽快熟悉施工图纸、设计文件要求及现场情况，结合检测投标文件从工程量清单里摘出需要检测的材料、产品，再由业主、监理、施工确认清单清单，明确需要检测的内容，最后制定检测方案，提交业主。

由于主要检测内容摘自于检测投标文件和本项目工程量清单，应让业主、监理、施工单位明确每一项检测内容，检测单位对每一项材料、产品进行严格把关，这样也能让业主监督，以免出现漏检的情况。

2.设备（材料）质量检测

机电工程基本上由设备安装及系统集成组成，设备、材料占了工程很大一部分，其质量是工程实体质量的基础，它们的好坏决定了工程的质量，所以要求设备质量要过关，选型时要选择经过工程实践考验的，加强材料设备的型式检验和现场抽样检查。目前普遍存在的问题是以次充好的问题，这样就使整个工程质量存在巨大隐患，这样的事故屡见不鲜。因此我们必须加强原材料、半成品及工程设备的质量控制，加强检验其与设计文件要求的相符性，试验检测指标与标准规范要求的相符性，控制材料、设备进场验收程序的正确性急质量文件资料的完整性。对设计工程质量控制重点的材料设备进行严格监控检验。如配电箱防腐层是关键，施工中就应对防腐层的质量进行重点控制，并按要求进行镀锌层和喷塑层的检测等。

（1）当各种需要检测的材料进场后，在施工单位自检和监理单位抽检合格的基础上，由监理单位通知检测单位到指定地点抽样。我们将在现场对材料随机抽样检测，最终检测结果以书面形式提交，仅提供数据，不下结论。

（2）当需要检测的产品进场后，检测单位进行现场检测或现场包封（需邮寄至北京检测的产品）。由于报检不及时造成产品无法及时检测的，后果由相关单位承担。最终检测结果以报告形式提交业主。考虑检测周期较长，我们一般会要求施工单位联系厂家提前发货，以免耽误施工安装时间。

3.施工性能检测

在把好材料、产品质量关的同时，对龙泉高速公路机电施工过程进行全程跟踪，随时发现施工过程中可能出现的问题，特别是隐蔽工程可能出现的问题。过程检测中后期的一个环节是对整条路进行系统检测，通过对施工性能分阶段检测，逐步排除在交工验收检测中可能会出现的问题。在确保施工安装质量合格，以保证未来通车运营管理的效果，为项目交工验收打下良好基础在系统联调的同时，本阶段检测依据JTGF80/2-2004中分项工程实测参数指标要求，派人进场实施检测。在检测结束后，以书面形式提交检测意见。

4.复测

将检测过程中发现的问题提交业主及监理单位后，业主依据检测初步意见下发整改通知，施工单位整改后我们将进行复核测试，合格后工程进入试运行阶段。

三、过程检测中的应用、实践

在过程检测中，我们不仅对材料产品进行把关，而且对施工过程中出现的施工工艺问题也进行纠正等。经过对高速公路机电工程的分析，可以总结出存在着以下几点影响工程质量的因素：

1.产品、材料设备因素

（1）在工程前期，我们随同业主、监理、施工单位去杭州华承高低压配电柜、金盾风机、江苏新远程电缆、广州威创拼接屏、埃特斯ETC、东莞易事特UPS、深圳华为通信设备厂家进场厂验，在厂验会议上将检测指标告知各方，以保证进场材料及设备满足要求，并在有条件的厂家现场完成厂验测试工作。

（2）材料的现场检测，由业主、监理工程师见证。我们在现场对每批次进场材料进行检测，如：在本项目施工初期对第一批进场的隧道照明电缆敷设用的槽式钢桥架及支架进行检测，发现其镀锌层厚度不符合标准要求，我们及时汇报业主，业主下令整改，施工单位在后期就能及时根据标准要求去更换材料，避免在高速公路机电工程施工过程中，不合格材料和产品产出和流转到下一过程和工序，同时可以及时进行纠正，避免造成质量隐患及直接经济损失。通过施工过程的检验和试验，使高速公路机电工程质量受到控制，离开过程的检验和试验，高速公路机电工程质量往往得不到控制，因此，它是控制高速公路机电工程质量的重要技术保证。

（3）前面提到过由于产品检测周期较长，在施工过程中我们会提醒施工单位将需检测产品、材料提前进场，实际情况往往不令人满意，由于房建、土建未提供界面，施工单位担心产品提前进场后被偷盗，我们在每周例会上提出了建议施工租用一个安全可靠的仓库，提前将产品、材料进场，方便抽检，这样就不会耽误后期的安装时间，此建议也被业主采纳并使用。

2.施工过程中的因素

龙庆高速公路含1个长隧道及9个短隧道，是本路段重要组成部分，高速公路的隧道工程是一个系统工程，构成复杂、数据采集量大，控制站点多，设备分布分散，而且隧道环境恶劣，系统可靠性要求高。既需要从车辆检测器以串行通讯方式获取大量交通数据，同时也需要以串行通讯方式向可变情报板发送大量信息，另外还要完成对风速、VICO、照度的模拟量的采集以及照明回路、车道灯等开关量信号的检测与连锁控制。因此，我们加强对隧道的检测工作，要求施工单位通过采用PLC可编程序控制器，实现了所有数据采集以及控制功能，并提供优良的网络传输性能，整个系统性能优良。

3.系统调试问题因素

针对交工验收中容易出现的问题进行重点检测，结合本项目具体情况及全国机电工程交工时易出现的施工问题，在工地例会上对施工单位及监理单位提出过一些建议。如：

（1）机箱涂层问题。外场配电的环境相对室内、隧道内配电箱的环境较差，易锈蚀，在其他路段往往出现运行不到半年就出现锈蚀情况，建议施工单位在进货前，跟供货方进行技术交底，保证进场后的设备机箱达到设计及规范要求。

（2）紧固件、连接件锈蚀问题。常出现紧固件和连接件锈蚀问题，建议施工单位选择镀锌层较厚的材料，参考GB/T18226-2000，在施工结束后做好防腐保护。

（3）施工工艺问题。由于机电施工工期紧，在施工过程中对施工工艺要求有所放松，经常会出现一些布线不整齐、无标识、进线孔未封堵、配电箱无配电简图和无“高压危险”字样、设备未固定、监控室静电地板等电位带未实施、立柱竖直度不符合要求等现象，这些都是在后期交工检测过程中经常出现的问题，也对后期维护有很大帮助，望施工单位引起重视等等。

四、结论

高速公路机电工程质量检测工作非同小可，应加强对高速公路机电工程的过程检测的监督检查。同时，也只有运用到实践中，在实践中不断改善、优化才能更好地、有效地完成高速公路机电工程安装与质量的检测，才能保证高速公路安全、有序的运行，满足人民的生产、生活的需要，促进经济又好又快地发展。我相信，龙泉高速公路的在我们过程检测严把质量关的情况下，在交工验收时一定会有一份满意的答卷。

参考文献：