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根据我校人才培养方案，电子信息工程技术专业人才培养目标是以服务东莞、珠三角地区及广东省经济社会发展为宗旨，培养面向电子信息行业，适应于广东省尤其是东莞市经济发展方式转变的需要，掌握电子信息技术相关的基础理论、基本知识和基本技能，具有一定的电子电路分析设计能力，具有较强的电子产品和设备应用与维护能力，能在电子信息产品制造领域从事电子产品设计开发、安装调试、维护维修、质量管理和销售等方面工作，符合产业转型升级和企业技术创新需要的高级技术技能人才。
服务产业的需要，决定了学生可以立足自身实际，选取有兴趣的方向深入学习，这使电子信息工程技术专业在人才培养实施上要充分考虑到学生的实际情况，但基本课程、核心课程的设置是针对全体学生，很难完成这一培养目标。专业综合实训课程作为学生学完全部基础课程以及专业课程之后的一门岗前实践课程，着重培养学生综合运用知识以及团队合作的能力，因此，学生基于兴趣的核心职业竞争能力的培养需要由这门课程完成。
二、专业综合实训课程的设计思路
不同于传统实训，专业综合实训着重与学生综合能力的培养，旨在增强学生的职业核心竞争力，为学生进入企业顶岗实习，增强岗位适应度做好铺垫。因此，专业综合实训的开展，首先，要确定综合实训的方法。专业综合实训课程有岗位训练、过程训练、项目训练、仿真训练等模式，结合人才培养目标，该课程选用项目训练式方法开展。该模式以项目小组为单位，每4～6人自由组成一个小组，完成整个项目的实施工作。其次，确定项目的选题。项目选题的合理与否，直接关系到课程开展的效果。以往专业综合实训课程项目的选题比较分散，更多地注重多样性，但通过实施情况来看，效果并不好。其原因一方面是选题的分散使得教师指导时间不足，项目开展较慢；另一方面，学生之间缺少了相互学习以及相互比较的机会，开展动力不足。为了解决以上不足，在选题上，我们结合企业需求，设计了一个综合类题目作为专业综合实训课程题目。最后，时间安排。三年制学生，第六学期要进行企业顶岗实习，专业综合实训课程安排在第五学期末。为了能系统充分地锻炼学生的综合能力，实训时间为4周。在这四周时间里，项目组成员相互协作，最终完成整个项目的设计工作。
三、专业综合实训课程的具体实施
经过前期实训的摸索，结合人才培养目标与校企合作企业的实际需求，本次专业综合实训课程选择的题目为：一种实用的智能小车设计。该项目的具体实施主要分为以下四个阶段：
1.充分论证，明确任务
本阶段指导教师针对项目选题，进行技术论证设计，编写实训指导书。明确实训任务、实训时间安排、实训考核标准及要求，并完成项目开展所需常用元器件的采购工作，为实训的开展做好准备。
2.教师组织，确立团队
该阶段在实训课程的第一天实施，指导教师结合实训指导书，讲解实训的流程。组织学生，以5～6人为一个小组单位，结合自身技术情况，自由组成技术团队，并选出组长。每个团队确保有硬件工程师（两人）：硬件电路设计与制作，机械机构等的设计；软件工程师：系统程序编写，调试；整机调试工程师：元器件准备、焊接以及产品的整体调试；技术文档设计师：讨论过程记录、技术文档编写、报告PPT、记录组内成员每天工作情况，图片或视频展示成员工作风采，协调工作进程。团队人员结合自己的职业规划，选择自己喜欢并擅长的职位，开展工作。作为团队的一员，每个职位的表现都将影响到整个项目的最终测评。项目组每位成员，都将在该项目中得到锻炼，强化自己的职业核心竞争力。
3.方案制定，项目实施
团队建立后，组长带领项目组成员，结合实训要求、实训任务，通过资料查找、信息搜集等，确定项目实施方案。结合项目方案项目组成员根据自己的职位，制订工作计划。教师针对工作计划进行检查指导，确认无误后，项目组开始项目的设计实施工作。该阶段持续时间2.5周左右，是整个实训时间最长的阶段。该阶段坚持学生为主，教师为辅的指导原则，使学生充分融入团队合作，充分发挥自身价值，完成团队项目。
4.小组竞技，汇报展示
智能对战小车设计制作完成后，各项目小组与指导教师，共同协商制定小车对战方案，班级内各小组开展对战比赛，验证并改进小车设计。待整车改进设计成熟后，各班级间开展竞技比赛，验证设计成果，提升团队的荣誉感，带动大家参与的积极性。比赛结束后，班级各团队的技术文档设计师通过视频、PPT等形式进行汇报，展示团队项目实施过程、项目实施成果，见证团队每位成员的付出与团队合作的力量。
总之，高职院校专业综合实训课程的开展，在培养学生专业综合能力、团队合作能力，发挥学生主观能动性，提升学生职业竞争力等方面具有重要作用。本文针对人才培养目标提出了专业综合实训课程实施方案，通过课程的实施验证，该方案达到了培养学生职业核心能力的目的。本次课程的探索研究，对于专业综合实训课程的改革发展具有一定参考价值。
参考文献：
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工程教育认证是来源于国外的教育质量评价制度，目前是国际通行的高校工程专业进行质量评价评估的重要手段， 基于此可以实现工程教育领域各国之间的互相认可。 开展工程教育认证，能够推进高校工程类专业的国际化，增强本校工程专业在国际上的竞争力，并能够保证工科毕业生的质量，对我国高等教育和工程教育的进展有着重要意义。我国已于2013年加入《华盛顿协议》，表明我国工程教育质量及其保障得到了国际工程教育界的认可，意味着为我国的工程类学生提供了具有国际互认质量标准的通行证，为将来我国工程类学生走向世界打了下坚实的基础，加入国际认证协会也标志着我国工程教育向国际化迈出了重大一步，说明我国的工程教育认证体系初步具备了与国际认证的“实质等效”性。借助专业认证，达到教育质量评价标准的高校或专业得到认可，同时能够有助于院校改进工作，有助于教师改进教学水平。
通过学习工程认证的核心理念和认证考核标准，本文作者反思了“数字信号处理课程设计”教学中存在的问题，主要包括以下两点：1）在当前的教学大纲中，课程设计的题目是老师选定后指定给学生的，选题没有考虑调动学生的自主性和激发学生的兴趣点，不利于学生自主学习能力和工程探索意识的培养；2）在课程设计指导书内容的安排和组织方面，侧重于给出学生详细的设计流程和设计方法，而没有启发学生自主提出课题设计思路和设计方案，限制了学生独立分析解决问题的空间，不利于培养学生的创新能力。总之，当前的数字信号处理课程设计教学中还存在较多的问题，这些问题的存在不利于提高学生分析解决复杂工程问题的能力，因此亟待引入新的教学理念和教学方法。
工程教育认证目前已成为全球高校专业认证的主流，是我国高校与国际接轨的重要途径。为了达到工程教育认证标准中设定的毕业要求，需要将毕业要求分解到各门课程中，在教学中综合体现并最终达成毕业要求。依据毕业要求，我院设定“数字信号处理课程设计”对毕业要求的支撑体现在：“能够在电子信息系统软硬件开发项目中进行概要设计和详细设计。能够按照设计方案要求实现电子信息信息系统软硬件开发”。本文以课题“应用数字滤波法实现语音去噪”为例，对如何提高学生解决复杂工程问题的能力，进行了有益的探索与实践。
具体来讲，以基于学习产出的教育模式（Outcomes-based Education，OBE）为指导，本文从以下几个方面进行了“数字信号处理课程设计”教学内容和方法的探索与实践。
1 分析和分解问题能力的培养
首先，明确要处理的工程问题，即利用用MATLAB仿真工具，对数字滤波法的语音去噪效果进行分析和评价。要求学生自主查阅专业文献，对语音去噪的常用方法和设计思路进行文献综述，目的是通过广泛的文献阅读对课题进行深入剖析，掌握课题设计的核心问题和基本思路。在文献阅读基础上，启发学生对问题进行分析和分解，让学生认识到一个复杂的工程问题是由多个关键问题组成的，合理的问题分解能够使复杂问题清晰化简单化，基于问题分解可以得出模块化的设计思路。比如，本课题要解决的工程问题可以分解为：如何采集语音信号，如何选择合适的数字滤波器，如何对语音信号进行时频分析，如何设置滤波器的参数，如何评价设计方案的合理性等子问题。
2 解决问题能力的培养
针对本课题，引导学生认识到解决具体工程问题时，应按照项目的规划有序开展。首先，透彻理解设计中用到的基本原理，让学生复习数字信号处理课程中所学的IIR和FIR滤波器的基本原理。其次，确定设计方案。预定初步的设计方案，评估设计方案的合理性，同组同学讨论修改设计方案细节，其核心是理解并掌握模块化设计思路。明确了每一步骤的内容和目标以后，最后，进行仿真代码编写。熟悉MATLAB仿真工具的基本操作，熟悉MATLAB自带滤波函数的用法，编写代码，运行调试，修改代码直至调试通过。学生在仿真部分花费精力比较多，代码编写和调试特别考验学生的耐心和热情。此时要引导学生自己解决小的代码问题，适时给予鼓励和帮助。
3 总结和归纳能力的培养
改变系统参数或条件，重复仿真实验，对比分析实验结果。比如，输入条件相同时，采用不同类型的数字滤波器，对比分析滤波效果的优劣。采用的数字滤波器不变，改变滤波器参数，分析滤波效果和规律。改变输入噪声的特性，分析滤波器的滤波效果和规律。引导学生得出结论，即不同滤波器有不同的适用场合，有各自的优势和缺陷，让学生认识到这些结论能够指导具体的工程实践。
数字信号处理课程设计是我院电子信息工程专业本科生培养方案中的重要环节，本文以专业认证标准为指导，在数字信号处理课程设计的教学实践中，着重培养学生严谨认真的工程探索精神，引导学生掌握电子信息工程项目开发的基本流程，实践表明这有助于提高学生处理复杂工程问题的能力。
【参考文献】
[1]Crawley.重新认识工程教育――国际CDIO培养模式与方法[M].顾佩华，沈民奋，陆小华，译.北京：高等教育出版社，2009.
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中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）02-0118-02
单片机以其体积小、价格低、功能齐全、抗干扰性高、可靠性好、易于开发扩展等独特特点，被广泛应用于工业自动化及智能仪器仪表、通信设备、家用电器等各种设备仪器中。[1]“单片机应用技术”课程是本校电气工程及其自动化、自动化、电子信息工程、通信工程等电气信息类专业的主干课程，内容丰富，实践性强。本文在分析本校电气信息类专业“单片机应用技术”课程教学现状的基础上，探讨了课程教学中存在的问题及相应改革措施，切实提高学生运用单片机解决实际问题的能力。
一、“单片机应用技术”课程教学现状及存在问题
1.课程教学现状
作为电气信息类专业必修专业基础课，本校电气工程及其自动化、自动化、电子信息工程、通信工程四个专业开设了“单片机应用综合实验”课程，3.5学分，总计56学时，其中理论课24学时，实验课32学时。该门课程旨在使学生通过实验加深对单片机结构及单片机指令系统的理解，培养学生运用单片机知识解决实际问题的能力，力求使学生在完成本门课程的相关实验后，在分析问题的能力、动手能力及创新能力方面得到较大的提高，在今后的工作实践中具备独立设计、开发小型单片机应用系统及产品的能力。
课程一般在大二下学期和大三上学期开设，学生先选择理论教学班（每班120人左右）学习单片机理论知识，理论部分以介绍51系列单片机为主，内容包括：单片机概论（2学时）、MCS-51单片机结构（4学时）、单片机指令系统及汇编语言程序设计（8学时）、MCS-51系列单片机的扩展（2学时，含最小系统与程序存储器的扩展、数据存储器的扩展、输入/输出口的扩展）、单片机机接口技术（8学时，含LED显示接口、8255可编程I/O扩展、键盘与单片机接口、ADC0809的原理与应用、DAC0832的原理与应用）。理论课结束时教师对学生该课程的评定成绩占课程总成绩的30％。
理论部分学完后学生进入实践教学环节（每班60人），二人一组，利用实验箱完成10个基础验证型实验，1个综合型实验，1个设计型实验，主要实验内容：实验系统的组成及软件编程、I/O口应用及扩展、定时器/计数器应用、串并转换、8155的应用、A/D与D/A转换、直流电机转速测量与控制等。实验课程结束后每人一组进行开卷考试，考试内容为实现单片机系统一个小的功能，成绩占课程总成绩的70%。
2.“单片机应用技术”课程教学存在的主要问题
（1）课程定位不准确，课程体系存在缺陷。长期以来，把“单片机应用技术”定位为专业基础课，没有考虑学生所学专业和今后就业去向，认为该门课程主要是了解掌握汇编语言、51系列单片机基本原理及编程基础，培养学生自学能力，为后续掌握其他单片机的应用打下良好的基础。但实际情况是除了参加各种学科竞赛的学生自学其他单片机知识外，由于没有后续课程支撑，大部分学生基本上只学了“单片机应用技术”课程中所涉及的内容，缺乏对单片机知识更进一步的综合训练，往往到毕业找工作时就表现出了这方面的缺陷。
（2）考核方式不合理。理论课环节采用随堂测试的模式，理论平时成绩和测试成绩占课程总成绩的30％，由于采用大班制教学，教师往往无法客观评价学生真实的理论水平；实践环节部分考勤占课程总成绩的20％，考试占课程总成绩的50％。目前的课程考核方式决定了学生重视实践教学而轻理论教学，学生往往在理论课上不学习而来实验室恶补，且学生理论基础的缺失给实践环节带来很大困难，存在理论与实践教学脱节现象，教师对学生实验过程缺乏评价。
（3）实践教学条件不足。目前本校每年有近千名学生进入实验室完成单片机实践教学环节，原有40套实验设备（实验箱+电脑）仅能勉强满足教学要求，无法对学生开放；由于实验箱内部硬件资源和结构固定，学生实验时只需用导线连接部分模块、输入程序即可调试观察实验结果，并不能真正理解其硬件电路原理，更谈不上硬件电路设计，限制了学生综合分析设计能力和创新能力的培养。
（4）实验教学模式落后。实验课以教师为主，学生在规定时间内按照实验指导书要求完成规定实验内容，实验程序大多参考实验指导书所附参考程序，不利于发挥学生的主观积极性，部分学生是慑于实验考核的严格性来完成实践环节；由于实行选课制，各专业学生混选，水平参差不齐，实验课上指导教师要花大量的时间来讲解实验原理，无法针对专业要求进行专项训练，更勿论因材施教。
二、“单片机应用技术”课程教学改革措施
针对课程教学中存在的主要问题，结合实验室建设情况，本校从以下几方面着手进行了课程教学改革：
1.明确课程定位，完善课程体系
课程定位为电气信息类专业必修专业基础课，经教师讨论认为由于各专业依托行业背景不同，应区别对待：该门课程应作为自动化专业、电子信息工程专业的专业课，强调工程实际应用能力培养，增加单片机系统的实践环节教学；而对电气工程及其自动化专业，由于其就业方向的特殊性，可以仅定位为专业基础课。
课程内容上，随着各种高性能、新型号单片机地推出，任课教师都有一个疑问：继续给学生讲授51单片机吗，是讲C语言还是继续讲汇编语言？经探讨认为：目前51系列单片机在高校课堂仍属主流，要把51单片机讲好讲透，确实提高学生动手能力和综合素质，课堂上可引入其他型号单片机及单片机最新动态，通过引导学生完成综述性论文开拓其视野，至于是用C语言还是用汇编语言的问题，认为作为基础，学生应掌握汇编语言，更加清楚地了解单片机内部结构和其中内容变化，对有兴趣有能力的学生可以作更高要求，如对毕业设计学生和参加各类学科竞赛的学生要求可用C语言或C语言与汇编语言混合编程。
课程体系上，作为基础内容将原来“单片机应用综合实验”课程理论部分剥离出来成为“单片机原理及应用”课程，32学时2学分，单独考试，实践课程仍为“单片机应用综合实验”，维持32学时不变；对自动化专业、电子信息工程专业和通信工程专业学生开设“课程设计”（1学分，必修）、“DSP技术与应用”（2学分，选修）、“嵌入式系统”（2学分，选修）作为进阶，电气工程及其自动化专业学生亦可选修；高阶部分鼓励学生积极参加校内外各项学科竞赛和课外科技创新活动，激发学生的积极性，提高学生综合应用和创新能力。
2.改革课程考核方式
原来“单片机应用综合实验”课程分成两门课后，“单片机原理及应用”课程在上半学期学习，单独考试，平时成绩占30%，考试成绩占70%，学生考试合格后下半学期再修“单片机应用综合实验”课程，确保学生进入实验室之前已具备相应的理论基础。“单片机应用综合实验”成绩由平时成绩（占20%）、作业成绩（占20%）、考试成绩（占60%）三部分组成，其中平时成绩综合实验出勤、预习报告、实验操作和实验成功率等情况评定；作业成绩主要考量学生实验完成后相关知识的掌握情况；考试为一人一组上机开卷考试（资料仅限考生本人使用，不得使用移动存储设备），评分内容含操作、硬件连接、程序编写和实验结果。考核方式的改革基本确保了学生成绩评定的客观公平，杜绝了浑水摸鱼的现象，提高了学生的学习积极性。
3.改善实践教学条件
本校新增了40套雷迈特公司的DPJ-H型单片机实验箱及配套模块，实验箱采用“仿真式”设计思想，所有实验模块及CPU资源均对使用者开放，可结合Keil C51 μVision软件和Proteus仿真软件进行程序调试、固化，联机或脱机验证实验结果，充分满足“验证式—模仿式—探索式—开发式”的由浅入深的各种实验要求；购置了部分51实验开发板和凌阳单片机开发板供学生选用，同时可提供分立器件和开放的创新实验室，由学生自己制作系统版，完成感兴趣的实验内容，极大地激发了学生对单片机的兴趣，提高了其硬件设计能力和动手能力。
4.改革实验教学环节
（1）根据新的实验设备，重新编写了实验指导书。笔者设计编排了软件实验、硬件实验、系统设计三个方面共计16个实验内容，其中验证性实验10个，综合性实验4个，设计性实验2个，每个实验均附有作业题，取消了参考程序，但验证性试验仍给出了参考程序流程图。实验指导书后附上了实验模块原理图和仿真、开发工具使用说明，学生可以参考直接进行实验。
（2）在理论和实践教学中引入仿真开发工具Proteus。Proteus是英国Labcenter公司开发的电路及单片机系统设计与仿真软件，可以实现数字电路、模拟电路及微控制器系统与外设的混合电路系统的电路仿真、软件仿真、系统协同仿真和PCB设计等功能，是目前唯一能对各种处理器进行实时仿真、调试与测试的EDA工具。[2]对于各层次的实验，学生都可结合Proteus与Keil C软件进行仿真，基本了解掌握实验内容，加强了对学生系统硬件设计能力的训练。
（3）开放实验室，提高学习过程的开放性。除了验证性实验外，在完成实验作业、综合性实验和设计性实验时实验室对学生开放，指导教师主要通过启发式教学引导学生进行思考和讨论，让学生建立“从顶向下”的系统学习和设计思维以及“从底向上”的系统构建方法，实现从以教师为主到以学生为主的教学模式的转变。
（4）实行分专业选课，小班制试点。学生分专业选择实验教学班，有利于教师根据专业特点指导学生选择完成相关实验内容，针对专业应用方向加强训练；考虑到自动化专业学生相对较少（每届80人左右），对自动化专业试行小班制教学，实验时每班40人，每人一组，教师可以很好地把握每个学生的情况，做到因材施教。
（5）以课外实践促进学生实践创新能力培养。对有进一步学习单片机应用技术要求的学生，采用“竞赛+项目”的模式，鼓励学生积极参加校内外各项学科竞赛和课外科技创新活动，参与教师的科研项目，由浅入深提升学生应用单片机的工程实践能力和创新能力。
三、结束语
经过近几年来的不断改革与探索，逐渐健全了“单片机应用技术课程”体系和教学内容、学生考评机制，改善了实验教学条件，加大了实验室开放力度，学生理论水平进步明显，实验效率和效果较以前得到大幅提高。“竞赛+项目”的模式鼓励了一批动手能力较强的学生进一步提升自我，参加各类学科竞赛和课外科技活动均取得了较好的成绩。课程实验教学环节的改革带动了本校其他电气类专业实验教学模式的改革，后续将进一步扩大小班制实验教学的范围、加大实验室开放力度，不断提高学生工程实践能力和创新能力。
参考文献：
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第二课堂活动是指在完成专业人才培养方案中的课程和实践环节之外，结合所学知识，在教师指导之下利用业余时问进行的科研和实践活动。为提高学生的综合素质和创新能力，促进学生个性发展，山东工商学院(以下简称“我校”)从2002年开始实施第二课堂与创新学分学校文件规定，实行学分制的本科学生在校期间必须取得第二课堂学分5分，否则不能毕业。
第二课堂与学生所学专业关系密切，学校文件只是给出了宏观的要求，不可能具体到每个学科、每个专业的实施细节就电信类专业来说，专业的理论性强，且具有较强的实践性第二课堂的重点是培养学生的实践能力及创新能力。为了做好电信类专业的第二课堂与创新活动，我们按照教学过程的几个不同阶段，规定了第二课堂与创新活动的内容及评价方法。
一、基础课学习阶段的第二课堂活动
按照规定，学生在学习基础学科和人文社会学科课程时可在教师指导下，利用业余时间开展课程内容专题讨论、学术报告，并写出书面总结，经任课教师考核，学生可以取得1到个第二课堂学分。
在基础课学习阶段，任课教师来自于兄弟院系，他们与学生所在院系没有直接隶属关系。学生所在院系无法直接给这些教师下达第二课堂活动的任务。为此，从2004年开始执行导师制度，即每个班级安排一名专业教师，负责指导该班级的第二课堂活动。
电子信息工程、电子信息科学与技术等专业的学生结合基本原理课程，完成了指导教师布置的用基本原理分析当前金融危机的题目。学生都能够运用所学的知识，对这次金融危机爆发的原因进行深入细致的分析和解释不但巩固了所学知识，同时通过图书、网络等手段了解了当前经济活动的热点问题。
二、专业基础课学习阶段的第二课堂活动
在专业基础课学习阶段，学生可开展课外专题讨论、写读书报告、组织课外科技活动小组等多种形式的活动，由教师考核每项活动可得l到2个该类学分。电信类专业的专业基础课包含电路分析、模拟电子技术、数字电子技术及信号与线性系统分析等课程。模拟电子技术及数字电子技术课程均包含1周的课程设计，且授课学时较多。因此，我们结合电路分析、信号与线性系统分析这两门课程，设置了课外讨论题目。如线性系统的时域解法综述(电路实例)，通信系统频分复用方式的频域分析，系统的时域解法与变换域解法的比较等。要求写出书面报告，由指导教师评分。
学生在学习信号与系统时，还未开通信原理课。要完成通信系统的频域分析，要用到频域分析的基本原理(信号的调制与解调、信号滤波)，以及通信系统的频分复用系统，后者指导教师可以做适当指导。通过这一题目，学生知道了频域分析的用途，并对后续课程有一个大致的了解，激发其学习兴趣。另外，开展专题演讲活动也可作为这一阶段的第二课堂活动。由学生自己选择题目，并在课下准备材料，制作成幻灯片(限定时间为5分钟)；由指导教师组织在多媒体教室进行演讲比赛，指导教师按照演讲情况进行评分。这项活动，可以锻炼学生的组织材料能力、多媒体课件制作能力及演讲能力，能够在工作中更好地表达自己的思路及方案。
三、专业课学习阶段的第二课堂活动
在专业课学习阶段，学生参加教师的科研课题，或由教师组织成立课外科技活动小组，完成一定的科研任务，并撰写文献综述、生产现状调查、研究论文、实验设计等，由教师考核，每项活动可得l到2个该类学分。
在这一阶段，学生已具备一定的专业知识和科技工作能力，但还不完善，需要在教师的指导下才能工作。学生参与第二课堂活动，可在教师指导下，完成某个项目的部分或全部工作，经历科研及开发工作的整个过程，积累科研开发工作经验。
电子设计大赛是第二课堂活动的重要内容。我校自电子信息工程专业成立至今，每年都组织学生参加两年一度的全国大学生电子设计竞赛及山东省大学生电子设计竞赛。竞赛的时间在每年的9月，我们在暑假前组织学生自愿报名，学生组队参加，利用假期进行认真的理论与实践方面的准备，学习单片机的编程技术，常用电子仪器的使用方法，电路图的制版及元器件的焊接技术，以及各种传感器电路及其应用。学生拿到竞赛题目后能够在规定时间内完成设计任务。参加过电子设计竞赛的学生感慨地说，参赛过程学到的东西实在是太多了，好多都是教材中没有的新技术。除此之外，提倡学生根据自己的兴趣进行组合参加各种形式的电子竞赛，如“ZLG杯”ARM嵌入式系统电子设计竞赛，富士通微电子杯MB95200系列MCU竞赛等。至今，我校学生已多次获国家及山东省的奖项。
选拔有能力的学生参与教师的科研课题，这是第二课堂活动的另一项内容。学生到课题组后，教师为学生分配一定的任务并提供适当的条件，学生在教师指导下工作。例如，在嵌入式系统开发中，LCD显示驱动子系统的开发，无线数据传输子系统的开发，这样的小题目非常适合学生去完成。学生在课题组工作，不仅学到了知识，而且得到了在科研团队中的工作经验为今后从事科研工作打下了良好的基础。
学生成立技术协会，也是第二课堂活动的内容。爱好电脑的学生参加电脑技术协会， "协会是学生人数较多的协会学生一起交流电脑装机技术，系统维护技术，网页制作技术等他们把所学到的知识，利用业余时间运用到为同学、教师的服务中。符合勤工俭学条件的，可以在相应部门的岗位上帮助教师做电脑维护工作，学校支付一定的报酬。另外，校外的小企业需要开发网页，大的软件公司不愿承担过小的项目，这种网页开发特别适合学生去做。通过这样的开发过程，学生的网页制作技术水平得到提高，并得到与企业打交道的经验，还得到一定的报酬。
鼓励学生学习嵌入式系统开发技术。虽然专业培养计划中已开设单片机原理课程，但对电信类专业来说，只知道单片机是不够的，还要进一步学习嵌入式系统技术。嵌入式开发系统品种繁多，各种单片机开发板，ARM开发系统价格仅几百元，学生可以结合自己的兴趣，自己购买开发学习板，利用业余时间学习。不少学生把嵌入式系统的开发作为毕业设计的题目，并取得了良好的成绩。
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信息工程技术相关专业是工程实践性很强的专业，许多知识只有通过实验、实训才能让学生真正理解和掌握。近年来结合实践教学环节自身特色，探索出基于项目导向的专业综合技能课，通过开展“教学做”一体的学习方式使学生感到知识有用、读书有用，并使学生的技能在实践创新活动中得到培育。
一、项目层次化任务驱动操作方法
结合学校的特色并从学生的实际出发，我们提出了层次化任务驱动的教学方法。层次化的概念体现在纵向分层和横向分层两个方面。
层次化任务驱动法的革新之一在于所选择的项目具有能力递进可划分的结构，细分出的子任务在难度上具有层次性，适合不同层次的学生实践。层次化任务驱动法的革新之二在于所选择的项目在每一个纵向层次上可横向划分为硬件、软件等多样化的子任务，学生可以充分结合个人兴趣、个人特长和将来发展方向选择自己适合的任务。
二、项目导向课程教学的具体实施
专业综合技能本着指导教师自行申报、学生自愿选课的原则面向全体信息工程技术专业的学生开设。为了让学生有更多选择，我们设计了多个面向项目的实践方案。下面仅结合其中的“智能小车”项目，介绍基于项目导向的层次化任务驱动教学法在专业综合实践教学中的实施流程。
2.1实施过程
1.构建教学平台
电子信息工程技术专业积极探究项目化教学实践，形成了在一名专业带头人的带领下，以若干青年教师为骨干、优秀学生为中坚力量，其它学生积极参与，形成各具特色的项目梯队。
2.结合企业真实产品、创设学习载体
学是与一定的“载体”相联系，因次将“智能小车”设定为一种用于技能学习的载体。从项目公示到分组互动到任务实施，向学生介绍传感器、电子电路、通信、计算机程序设计的基本内容和基础技术，帮助学生答疑解惑。对学生来说，实现了载体的建构，学习的直观性和针对性得到加强，真正体现了项目驱动的优越性。
3.设计课题，明确目标
根据层次化的概念结合指导团队的知识结构，我们划分了项目的方向、子课题及任务如下：1） 节点及通信模块设计：高频电子电路、单片机技术、嵌入式系统等。2） 电源及传感器设计：模拟/数字电子线路、计算机接口技术，传感器技术等。3） 节点协议栈设计：计算机通信网、操作系统、通信原理等。4） 上位机管理系统设计：vb、vc、LABVIEW等。
子课题包含的任务可以划归为4大类，对应教学目标如下：1） 电子线路设计类：掌握电子电路及其与MCU的接口设计；掌握PCB设计制作。2） 嵌入式硬件系统设计类：掌握嵌入式系统常用外设的硬件电路。3） 嵌入式软件系统设计类：认识嵌入式操作系统。4） 上位机应用程序设计类：掌握与下位机的串口通信方式，实现图形组态、属性数据管理，统计分析等功能。
4.确立分组，划分任务
专业综合实践课前的任务分析是一个十分重要的环节，可视具体情况把总任务分解成一些“阶段任务”，通过细化任务，可使学生明确具体的小任务，培养学生解决问题的思路，从而保证学习的方向和目标。例如任务“环境温湿度传感器及其接口电路”的标准方案要求完成以下子任务。
1） 设计可以测量环境温湿度的传感器电路。可选用数字一体化的温湿度传感器DHT11，时钟芯片DS1302。上述传感器与单片机之间能简单地采用同步串行的方式进行通信，于是将问题转换为利用MCU对特定的地址进行读写操作。2） 设计一种非接触式测量的超声物位计，经过分析任务又被进一步细化6个子任务。子任务1：设计40kHz的波形发生及放大电路；子任务2：设计波形接受端的三级放大电路；子任务3：设计检波电路，将模拟信号转换为中断触发信号：子任务4：在任务2的基础上，利用定时器和外部中断统计渡越时间内的计数脉冲个数，并将计数值转换为实际时间；子任务5：将DS18B20测得的温度值换算为空气中的声速；子任务6：距离=声速×渡越时间/2，求得水位。
5.实施任务、定期汇报
在小组明确了课题，个人明确了任务后，首先运用互联网、图书馆等资源查找、阅读、分析资料，将可行的方案进行归总；其次；在小组中讨论个人制定的方案，获得小组成员一致理解；接下来收集素材，包括硬件制作的工具，电子元器件，软件制作的开发平台，测试环境。然后根据前期制定的计划按部就班的实施任务。为教师了解学生任务完成的情况，学生需要对所完成任务做定期汇报，以讨论课的方式、提问和解答的互动教学过程实现这种汇报。
6.项目验收，总结评价
课题的验收采用成果验收、现场答辩、报告评阅相结合的形式，由提出项目的教师负责总体组织，验收组根据验收结果和每位学生对问题的把握情况评定出学生的该项成绩。完成验收和答辩后，各小组将研究成果写成总结报告，并且要提供开发的程序和相关技术文档。在成绩评定中，教师应突出评定学生实验成绩的主要依据不是学生的实验结果，而是实验过程。
三、实施建议
这种基于项目导向的专业综合实践教学模式教师在任务安排中应当及时突出教学的环节，使学生对项目的感性认识拔高一个层次到理性认识，从知其然到知其所以然。
由于专业综合实践的难度定位于课程设计和毕业设计之间，而且学生具有较大的自由度，因此为确保教学效果，合理分组很重要。
基于项目导向的专业综合实践教学是一种灵活、高效、适应面广教学手段，有利于学生积极地开展合作学习，熟悉工作流程，达到教学目标，更大地激发起求知欲望，从而培养出学生独立探索、勇于开拓进取的自学能力和统筹管理能力。
参考文献：
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大连海洋大学信息工程学院通信工程专业是从学校的学科专业结构特点和学科特色出发，合理配置学校的教学资源，在电子信息工程、通信工程、自动化、计算机科学与技术、船舶与海洋工程和航海技术的学科交叉基础上设立的专业。学校以提升人才培养质量为核心，立足辽宁，面向黄、渤海，辐射全国，为区域经济建设服务，为国家水产和海洋事业服务，致力于培养德、智、体、美全面发展，知识面宽，基础扎实，综合素质高，具有创新精神和实践能力，敬业、专业、乐业、创业的复合性应用型人才的人才培养战略。在人才培养过程中注重培养学生的自主性、研究性学习的能力和分析问题、解决问题的能力，结合地方经济社会发展需要确定本专业的培养目标、任务和要求，加强海洋渔业通信方面的特色教育。在多年办学经验的基础上，经多方调研，结合本校实际，制定并逐步完善了通信工程专业的培养目标：以培养德、智、体、美全面发展，熟练掌握通信技术、通信系统和通信网络的基本理论、基本知识和基本技能与方法，并具备电子和计算机技术等方面知识，具有较强的工程实践能力，能够从事固定通信、移动通信及船舶通信等现代通信系统及设备的研究、设计、开发与应用的，具有海洋、渔业科学背景的人才。
2课程体系的改革和优化
课程体系主要包括课程设置、教学内容及课程结构，是教学思想、教育理念的具体化，也是实现创新能力培养与综合素质提高的保证。课程设置是否科学，教学内容是否合理，直接影响创新能力的培养与综合素质的提高。按照我校建设“蓝色大学”理念，构建了通信工程专业蓝色人才培养方案。培养方案坚持“加强通识教育、拓宽学科基础、凝练专业方向、提升实践能力、培养创新精神”的人才培养原则，优化人才培养过程，构建课内、课外一体化的培养模式，依照“浅蓝、蔚蓝、湛蓝、深蓝”的蓝色课程体系，用蓝色课程元素来承载水的精神与海的文化，延伸至涉海涉水教学内容要素。（1）浅蓝（通识课程）包括公共基础课（思想政治理论课、大学外语、大学计算机基础、高等数学、大学物理、体育等），公共选修课（军事理论、健康与安全教育、选修课），公共集中实践环节（军训）。通识课程虽然不一定与通信专业有直接联系，但它是培养具有远大的理想、高尚的情操、科学的思维、可持续发展的能力和健康的心里的人才，为进一步学习提供方法论的不可缺少的课程。基于学校开展课程建设的“双百工程”，从公共选修课着手，打造了蓝色海洋类、人文与社科类、艺术与体育类、自然科学与技术类共100门校级精品视频公开课。其中蓝色海洋类公共选修课有利于进一步加深学生的海洋知识背景。（2）蔚蓝（学科基础课）包括复变函数、电路理论、信号与系统、模拟电子技术、数字电子技术、高频电子技术、数字信号处理、微机原理与应用、电磁场与电磁波、单片机原理与接口技术、通信原理等。学科基础课是通信工程专业学生必须具有的基本知识结构，为专业课程提供有效的支撑，使学生具备本专业的基础理论和基本工程应用能力，有独立获取知识、提出问题、分析问题和解决问题的能力及开拓创新精神，为学生后续学习专业方向课打下坚实的基础。（3）湛蓝（专业课）包括专业必修课（电子线路仿真、电子线路CAD、移动通信、计算机通信、DSP技术与应用）、专业方向课、专业任选课（C＋＋高级语言程序设计、随机信号处理、电视原理与技术、现代通信系统仿真技术、计算机网络安全、嵌入式系统开发技术、数据结构C、扩频通信、通信工程专业英语）。通过对其他高校相同专业的大量调研，反复论证比较，通信工程专业设立两个专业方向：通信工程（程控交换技术、船舶通信、光纤通信）、计算机通信（数字通信、多媒体通信技术、计算机网络技术）。通信专业依托海洋信息技术，在船舶通信、船舶导航、海洋渔业3S技术等方面进行了卓有成效的尝试，同时，紧随时代的发展，对部分课程进行压缩和调整，开设一些学生喜爱的，又能与现实接轨的课程，如扩频通信、嵌入式系统开发技术等选修课。（4）深蓝（专业集中实践环节）包括模拟电子技术课程设计、数字电子技术课程设计、电子线路仿真课程设计、电子线路CAD上机、高频电子技术课程设计、现代通信系统仿真技术上机、通信原理课程设计、单片机原理与接口技术课程设计、通信工程专业教学实习、通信工程专业实习、通信工程专业毕业设计（论文）等。专业集中实践环节对培养通信专业逐步树立工程观念、提高解决工程实际问题的能力和创新能力，有着极为重要的作用。
3强化实践环节，培养提高创新能力
通信工程专业将实践环节作为培养学生创新精神和实践能力的主要途径，制定了科学合理的实践教学方案，构建了多层次、全程化实践教学体系，较好地保证了通信工程专业实践教学的需要。坚持实践教学与理论教学并重、实践教育与创新教育结合，对构成实践教学的各个要素进行整体设计，所有的实践环节围绕培养学生实践动手能力和创新能力而展开，把实践环节分成实验教学、课程设计、实习、毕业论文（设计）、科技创新五个模块，模块之间衔接紧密、层层推进，为学生从入门到提高再到创新夯实基础。
3.1实验教学
实验教学模块主要依托辽宁省海洋信息技术重点实验室、辽宁省实验教学示范中心，以提高实验动手能力为主线，以掌握基本实验技能和方法、融会贯通科学知识、促进创新思维为主要教学目标。加强基础课、主干课实验；实验内容优化配合，避免重复或脱节；增加设计性、综合性实验的比重，形成基本实验、选做实验、设计性和综合性实验组成的立体化实验结构；对含有实验的课程，加大实验教学在整个课程考核中的比例；鼓励学生自主设计实验。在2013版培养方案和教学大纲中都有体现。针对不同课程的特点，有选择地在教学过程中引入仿真实验环节，以缓解实验设备和空间的紧张情况，有效扩展实验空间和时间，节省资金。
3.2课程设计
课程设计着眼点是把理论学习与工程实践相结合，让学生初步掌握设计的程序和方法。一般以单门课或课程群为主选择题目，它是毕业设计的初级阶段。课程设计教学中压缩验证性课题，增加能够体现设计型、综合型和创造性的课题。在课程设计教学设计过程中，鼓励学生自主选题，自行讨论方案，自己组织实施，给予学生自我发挥的余地，充分激发学生的创造性思维，为学生个性的发挥和创造能力的锻炼创造条件。
3.3实习
以校内外实习基地为平台，以使学生学会理论联系实际、建立工程意识和锻炼实际操作技能为主要教学目的，并且通过接触社会，增强学生的劳动观念和社会责任感。目前，通信工程专业校外实习基地2个（人民4810厂，北京尚观科技有限公司大连分公司），合作的企事业单位有18个（渤海船舶重工有限责任公司等），同时学校也正在积极运作与通信公司合作。到企业参观实习和请企业技术专家来校讲座，通过参观和专家公开课的形式，使学生对企业文化、船舶通信及导航设备的发展现状与趋势和本行业领域的前沿技术等有所了解，有利于学生学习目标的确定和职业素质的提高。
3.4毕业论文
（设计）以学院各类实验室、校内外实习基地为平台，学生通过完成毕业论文（设计），在综合运用专业知识能力、外语和计算机应用能力、信息资料检索和收集能力、论文撰写能力和解决实际问题等能力上有较大提高。为切实保障毕业论文（设计）的质量，从以下几方面进行加强：①精心设计备选题目，组织开题报告。学生选题后，在指导教师指导下，查阅文献和撰写文献综述，并精心组织好开题报告，以保证毕业论文的先进性、可行性；②加强毕业论文的中期检查，以保证毕业论文在有限的时间内按质按量完成；③建立毕业论文答辩规范和质量标准，在毕业论文答辩期间开展“毕业论文检查周”活动，有效提升了毕业论文的质量。④学校出台了《大连海洋大学本科生学位论文学术规范检测暂行办法》，针对毕业的本科生的学位论文进行了学术不端行为的检测，有效地杜绝了学术不端行为。
3.5科技创新
以各类兴趣小组和科技社团、大学生科技创新基地、科研实验室为平台，学生通过参加大学生创新创业训练计划项目、科学研究等活动，使创新意识和能力得到进一步培养和提高。低年级的学生专业基础还比较薄弱，鼓励他们参加兴趣小组或者科技社团，以增加学生对创新的认识，提高学生对创新的兴趣；高年级的学生参加各种校内外的竞赛，使学生在竞赛过程中自主学习、自我探索、自我发现。目前，通信工程专业学生在教师有针对性的训练下，参加了“飞思卡尔杯”全国大学生智能汽车竞赛、“大唐杯”全国大学生移动通信技术大赛、“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛、全国大学生电子设计大赛等，并取得了优异的成绩。
4结语
大连海洋大学通信工程专业作为涉海高校的“非特色”专业，在复合性应用型培养目标的前提下充分利用和挖掘自己的优势资源，发挥地方特色、行业特色；在加强学生思想道德教育和身心素质培养的同时，主动适应国家和辽宁省沿海经济带发展的新需求，抓住实践能力和创新精神培养的核心，对通信专业的人才培养模式进行调整，使之更好地符合学校的定位与专业培养目标的要求，从而更好地适应社会需要，符合高等教育的发展趋势，并在实践中不断探索与发展。
主要参考文献
［1］李松松，郭显久，等．电子信息工程专业人才培养模式的探索与实践［J］．中国电力教育．2011（22）：51－52．
［2］刘冬，石焕玉，等．通信工程本科专业应用型人才培养模式研究［J］．吉林省教育学院学报，2013，5（29）：72－73．
［3］江海，田春艳．机械类应用型本科人才培养模式的探索与实践［J］．装备制造技术，2010（3）：159－160．
篇7
基金项目：本文系华北电力大学2010年教改项目的研究成果。
中图分类号：G642.3 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2012）06-0064-02
随着电力电子器件制造技术和微机技术的发展，电力电子技术在电气工程的各个领域得到了广泛的应用，电力电子技术在各个领域的应用带来了相应领域的技术革命。
在电力系统领域，电力电子技术除了广泛地应用于发电、输电、配电和用电等环节，在太阳能光伏发电、风力发电等可再生能源发电领域、电动汽车应用和节能等领域也得到广泛的应用。电力电子技术的广泛应用对电力电子技术教学和研究都提出了新的要求和内容。
“电力电子技术”已经成为电气工程专业重要的专业基础课。由于专业背景和就业方向的不同，国内不同高校以及国外大学在“电力电子技术”的课程设置、教学内容、教学重点、教学手段、实验内容以及后续专业课程设置等方面存在许多异同点。
本文对国内外几所大学“电力电子技术”本科教学方面的情况进行了初步的对比，对其教学安排、教学内容与手段和实验情况进行了对比总结，希望这些对比和总结能够帮助从事电力电子方面教学的教师开拓教学思路、丰富教学手段、提高教学效果，为该课程的教学提供有益的参考和借鉴。
国内大部分理工科院校都开设了“电力电子技术”课程，本文选取了国内的清华大学、西安交通大学、浙江大学、南京航空航天大学和华北电力大学进行了比较分析；国外大学选取了美国麻省理工学院和英国曼彻斯特大学进行了比较分析。
一、课程设置比较
清华大学电机工程与应用电子系、信息科学技术学院自动化系开设了“电力电子技术”课程，机械工程学院汽车工程系开设了“汽车电力电子学”。后续相关课程有“直流输电技术”、“电力传动与控制”、“电力拖动与运动控制”。
西安交通大学电气工程学院、电子与信息工程学院自动化科学与技术系开设了“电力电子技术”课程，共56学时，包括8学时的4个实验项目。
浙江大学电子信息工程、电气工程及其自动化和自动化等专业开设了“电力电子技术”课程，共56学时，包括16学时的实验项目，实验学时数相对较多。
南京航空航天大学电气工程及其自动化和自动化等专业开设了“电力电子技术”课程，共72学时，包括16学时的实验项目，总学时数和实验学时数相对较多。
华北电力大学电气与电子工程学院电气工程及其自动化专业、信息工程专业，控制与计算机工程学院自动化专业开设了“电力电子技术”课程，共48学时，包括8学时的4个实验项目。后续相关课程有“电力电子技术应用”（专业选修）、“HVDC与FACTS技术”、“电力电子课程设计”和“电力电子综合实验”。
国内几所高校课程开设情况见表1。
美国麻省理工学院EECS（电气工程与计算机科学）系开设了“电力电子技术”（Power Electronics）课程。
英国曼彻斯特大学EE&E（电气与电子工程）学院为电气与电子工程专业、机械电子工程专业2年级开设了“电机、拖动与电力电子”（Machines，Drivers & Power electronics）课程，上述两个专业在3年级开设了“调速”（Variable Speed Driver）和“电力电子”（Power Electronics）课程。
英国诺丁汉大学EE&E（电气与电子工程）系为电气与电子工程专业2年级开设Power Supply Electronics；为电气工程与可再生能源系统专业2年级开设Power Supply Electronics，3年级开设Power Electronic Design，Renewable Generation Technologies and Control，FACTS and Distributed Generation，Energy Conversion for Motor and Generator Drives，以及选修课程Advanced AC Drives，Technologies for Wind Generation，Advanced AC Drives with Project，Advanced Electrical Machines等相关课程。
从课程设置上看，国内大多数高校电气工程专业基本都将“电力电子技术”作为专业基础课程。但不同专业特色的学校在其后续课程设置上差别较大，该专业学生未来就业的方向和领域对后续课程的设置影响很大，这也是各个学校在电力电子技术教学上最具专业特色的地方。
二、教学内容比较
国内高校在“电力电子技术”课程教学内容上相差不多，主要内容有：电力电子器件、整流电路、逆变电路、直流斩波电路、交流―交流电力变换、电路脉宽调制（PWM）技术、软开关技术和电力电子应用介绍等内容。南京航空航天大学还增加了功率变换器中的磁性元件设计方面的教学内容。
麻省理工学院EECS系“电力电子技术”课程内容主要有：整流器，功率因数畸变检测与校正，磁场，DC/DC变换器，隔离DC/DC变换器，DC/AC变换器，EMI滤波器，损耗与吸收电路，软开关，热设计，控制，三相系统介绍，多相整流器，开关电源，谐振变换器，实际的电力电子系统设计中的相关问题和课程设计等内容。
英国曼彻斯特大学EE&E学院的“电机、拖动与电力电子”（Machines，Drivers & Power electronic）课程内容主要有：交流感应电机、交流同步电机、变压器、相控整流电路及其应用。“调速”（Variable Speed Driver）的主要内容有：感应电机特性，变频调速原理等。
通过对比可以看出，国内外大学在“电力电子技术”课程内容上差别比较大，侧重点也各不相同。国内使用的“电力电子技术”本科教材大都是在介绍电力电子开关器件的基础上，对各种交、直流电能变换电路的结构和工作原理进行定性和定量的分析，并涉及一些相关的应用技术。国外教材则更注重最基本原理介绍和电力电子实际应用电路系统的设计和计算分析。
三、教学方法与手段比较
在教学手段上，国内外大学大体相近，大都采用多媒体、动画技术与黑板相结合的教学手段。另外，国外大学采用手写、打印胶片投影授课也较为普遍，在课前把授课讲义发放给学生。
国内高校教学主要以课堂讲授为主，由于学生人数比国外学生多，课堂的互动性以及课堂讨论比国外高校要少，且效果不好。另外，国内学生课外查阅文献资料和阅读材料的环节常常被忽略，这点与国外高校差别较大。
在辅助教学方面，国内外大学形式上差别不大，主要通过习题课、答疑、平时测验和复习课等方式帮助学生进行课下的自学和考试前的复习。
四、实验环节比较
在基础实验内容上，国内高校基本上以电力电子器件特性、相控整流电路实验、直流斩波电路实验、交流电力控制电路实验、负载换相式逆变电路实验、交―直―交变频电路实验、SPWM逆变实验等作为基础实验。由于各个学校的实验条件和专业特色不同，开放性和设计性实验的内容和开展情况差别较大。
曼彻斯特大学EE&E学院电力电子课程实验内容较少，实验室条件（如实验室面积，实验台套数等）不如国内许多高校，但其学生对撰写的实验报告非常认真，国外学生正是通过认真撰写实验报告加深了对于实验原理和内容的理解。
在后续课程实验中，各学校侧重点各不相同。如华北电力大学在后续课程中开设开发了闭环直流电机脉宽调速实验、静止无功补偿（SVC）实验、高压直流输电（HVDC）实验等针对电力电子技术在电力系统应用的专业实验内容，具有鲜明的电力系统专业特色。
国内多数高校都存在学生人数多而实验室设备套数少，实验重复次数多和实验室教师工作量大的情况，这种情况在短期内很难解决。电力电子网络实验平台和虚拟实验室的研究和建设可以为该问题的解决提供一定的思路。
五、启发与体会
通过对国内外几所大学在电力电子技术本科教学方面的对比，有很多值得我们学习和借鉴的思路和方法，在“电力电子技术”教学改革中，笔者认为应注意以下几点：
（1）建立系统教学的观念。在课程体系的设置、教材编写、课程内容组织和实验项目安排的过程中，从电力电子系统的角度出发，结合本学校开课专业未来的应用领域，将相关的知识与未来实际应用有机融合起来，使学生深入了解电力电子技术在未来工作中的应用，从而提高学生的学习兴趣，使学生学习做到有的放矢。
（2）注重电力电子基础实验和设计性实验相结合，培养学生的电路系统设计思想和能力，根据本校专业发展和应用的实际需要开发相应的专业应用实验项目。
（3）注重课堂教学、仿真验证、实验验证和电路设计有机的结合。丰富教学手段，通过仿真与实验的对比分析，使理论和实践相结合，提高教学效果。
（4）建立电力电子教学资源平台，为国内各个高校相关专业的教师和学生提供一个互相学习、交流和资源共享的网络平台，从而不断提高“电力电子技术”及其相关课程的教学水平，为广大的师生营造良好的学习和学术研讨氛围。
六、总结
本文对国内外几所大学“电力电子技术”本科课程设置、教学内容、教学方法与手段、实验环节等进行了比较和分析，对“电力电子技术”教学提出了一些建议，希望为该课程的教学和教学改革提供一定启发和有益的参考。
参考文献：
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按教育部公布的数据，2008届高校毕业生总数为559万，其中大学毕业生总数约为529万(本、专)，按本研究得出的比例推算，2008届大学毕业生毕业后就在国内外读研究生的人数为21.43万，毕业半年后的就业人数约为434万。2009年中国大学毕业生就业报告在毕业半年后的73.56万失业大学毕业生中(包括有了工作又失去的)，有51.59万人还在继续寻找工作，有5.46万人无业但正在复习考研和准备留学，另有16.51万没有求职和求学行为者(即所谓的啃老族，该报告中定义为待定族)(见图一、图二)。
此外，2009年就业报告还指出，2008届毕业生就业量最大的前10位城市依次为北京、上海、广州、深圳、杭州、天津、成都、南京、济南、苏州;高职高专毕业生就业量最大的前10位城市依次为北京、上海、广州、深圳、南京、苏州、杭州、成都、郑州、青岛。
2、越是经济发达地区，自主创业的比例越低
2008届大学毕业生自主创业比例为1%，与2007年1.2%的比例接近。云南大学生自主创业比例最高，为1.9%，吉林1.7%，宁夏1.5%。而广东、北京、江苏、上海等省份的大学生自主创业比例排名靠后。自主创业的主要地区是就业比较困难的中西部地区，主要城市类型是地级及以下城市。总体而言，越是经济发达地区、越是大城市，就业环境越好，自主创业的比例越低。自主创业的毕业生最多的是工科类，其次是财经管理2009年中国大学毕业生就业报告类。自主创业的毕业生主要集中在零售行业和文体娱乐业，其月收入大大高于受雇应届毕业生的月收入。
调查结果表明，2008届大学毕业生中，来自“私营企业主”、“企业经理人员”、“个体工商户”等家庭的毕业生自主创业比例最高(见图三)。大学毕业生创业受其家庭的企业家文化影响较大。而且，其创业资金82%以上依靠父母、亲友和个人储蓄，来自商业性风险投资和政府资助的只占1%。所以，有创业意愿但家庭经济条件不好的毕业生就不容易实现创业梦想，政府需要在启动资金方面帮助经济困难的创业者。
2008届大学毕业生自主创业者认为，创业理想是创业的最重要动力(41%-48%)，而不是找不到工作才创业(12%-15%)，而大学期间对其创业帮助最大的是假期实习和课外兼职，学校、政府提供的创业培训和咨询以及大学的模拟创业活动也有显著帮助，如创业大赛等等。所以，高校可以加强学生自主创业意识的培养和相关的创业比赛活动。
3、工学、管理学就业率最高，法学和哲学最低
2008届本科生毕业半年后就业率最高的专业大类是工学和管理学(见图四)，最低的是法学和哲学，高职高专就业率最高的专业大类是资源开发与测绘，最低2009年中国大学毕业生就业报告的是旅游和文化管理。2008年毕业半年后仍未就业人数最多的10个本科专业失业人数为10.75万人，占本科失业量的35.9%，其中有8个专业同时也是2007届毕业生失业人数最多的专业：法学、计算机科学与技术、英语、国际经济与贸易、工商管理、汉语言文学、电子信息工程、会计学。毕业半年后仍未就业人数最多的10个高职高专专业失业人数为14.67万，占了高职高专失业量的34.2%。其中7个专业同时是2007届毕业生失业人数最多的专业：计算机应用技术、机电一体化技术、电子商务、会计电算化、物流管理、计算机网络技术、商务英语。
此外，2009年就业报告还指出，统计数据表明，制造业雇用了本科毕业生的27%和高职高专毕业生的31%，是应届大学毕业生最大的就业行业。民营企业和个体企业是2008届大学毕业生就业最多的雇主类型。
4、本科生收入下降，男女同工不同酬
2008届本科毕业生的收入明显下降，“211”院校的毕业生半年后的月收入是2549元、非“211”本科院校为2030元、高职高专为1647元，而2007届这三类大学毕业生收入分别为2949元、2282元、1735元，2008届毕业生平均月收入下降幅度分别为14%、11%、5%，本科毕业生收入下降特别明显。2008届本科毕业生的半年后月收入经济学大类最高、医学类最低，高职高专毕业生半年后月收入最高是公安大类、半年后月收入最低是医药卫生大类。
虽然2008届大学毕业生男女之间的就业率没有明显差别，但即便在女性毕业生占优势的专业中，男性毕业生薪资全部高于女性，可能存在同工不同酬的薪资歧视。2008届大学毕业生中，同层次、同专业男女生的平均月收入最大差距接近800元。
2009年就业报告还指出，父母的受教育水平越高，子女越有可能进入好的大学;父母一方是研究生的子女进入“211”大学的比例是父母是初中学历及以下的两倍以上。专业人员和管理阶层家庭的子女就读“211”高校的几率较高，农民和民工的子女就读高职高专的几率较高。这种差别可能是录取中的非成绩因素造成的，强调综合素质的高考改革可能会让农民与农民工的孩子具有更大的录取劣势，可以考虑建立帮助教育弱势背景学生的社会补偿机制，以保证享有高等教育质量上的社会公平。
此外，调查数据表明，国家与社会管理者、私营企业主、企业经理人员、办事人员家庭的毕业生求职成功的最主要渠道是“通过亲朋好友得到招聘信息”，而不是像其他家庭的毕业生求职成功的最主要渠道为“大学招聘会”。相比之下，无业与失业人员家庭的子女就业率最低，而其高考分并不低于其他家庭的子女，每拿到一份工作邀请所需要的求职份数最多、求职成本最高,来自无业与失业人员家庭的毕业生需要得到更强的就业服务。
5、大学毕业生亟须改进沟通和创新能力
2008届大学毕业生五大类基本工作能力满足工作要求较好的依次为科学思维能力、动手能力、理解与交流能力，较低的为应用分析能力、管理能力。而本科毕业生亟须改进的基本工作能力是有效的口头沟通、谈判技能和说服他人等;高职毕业生则是有效的口头沟通、积极学习和说服他人。这些亟须改进的能力归属于沟通和创新能力。
统计分析表明，本科与高职高专的毕业生对雇主的满意程度分别为70%和68%;“工作要求与压力”不满意度最低，不满意度最高的是“薪资福利”和“个人发展空间”。其中，2008届大学毕业生对“政府机构/科研事业”类雇主的满意度最高，对“民营企业/个体”类雇主的满意度最低。然而民营企业是应届大学毕业生的主要雇主。2008届大学毕业生对不同规模雇主的满意度的总体趋势是：雇主规模越大，满意度越高。
综述：民营经济成理工科就业市场
统计的就业率是指大学毕业后半年的就业率，此时毕业生的就业状况趋于稳定。据统计显示，2008届大学毕业生约1/3的就业是在毕业后半年内完成的。2008年本科院校大学生就业率较往届有所下降。
统计研究数据表明，2008届大学毕业生毕业半年后的就业率约为86%，比2007届大学生毕业半年后就业率下降了2个百分点。但工学、管理学就业率分别为90%和89%，成为2008年就业率最高的两个专业。最低的两个专业是法学和哲学，就业率为79%和76%。
蓝皮书指出，2008年毕业半年后仍未就业人数最多的10个本科专业失业人数为10.75万人，占了本科失业量的35.9%。
其中有8个专业同时也是2007届毕业生失业人数最多的专业，包括法学、计算机科学与技术、英语、国际经济与贸易、工商管理、汉语言文学、电子信息工程、会计学。
蓝皮书的作者麦可思(MyCOS)-中国大学生就业研究课题组介绍说，就业蓝皮书抽样人数达到44.4万人，回收有效问卷21.8万份。共涉及全国31个省、直辖市和自治区的3080所高校或分部分院的1196个专业。
异议：国家就业形势存在变数
中央教育科学研究所研究员储朝晖博士今天解释说，就业情况与高校当年招生规模、师资力量及学生家庭条件和校友等各种关系均有联系。
因此，就业好与坏要看各方面的条件影响，经济条件只是一个外在因素，工学专业学生就业能否一直好下去，还很难下定论。
2004年开始，国家开始对东北老工业基地等制造业密集地区进行政策扶持，经过几年的发展，制造业行业对人才需求比较大，是制造业吸纳毕业生众多的原因之一。
篇9
2.合理调整专业布局。把与学院核心能力和服务面向相符合的以机电一体化技术专业为主体的制造类和以煤矿开采技术为主体的资源类两个重点建设大类调整为紧密对接地方产业的机电一体化技术、煤矿开采技术、畜牧兽医等三个专业及专业群。针对娄底提出的着力打造长株潭汽车制造和工程机械等产业的配套协作服务区的战略决策，经过充分的市场调研，组织汽车技术服务与营销等新增专业的申报工作并顺利通过省教育厅的评审;停止表演艺术、国际贸易等与地方经济联系不紧密的专业招生。
3.加强专业制度建设。进一步重视专业人才培养指导委员会在人才培养方案制定过程中的的地位和作用，聘请区域内相关行业有影响的专家参加人才培养指导委员会。切实施行行业企业专家和学院专业带头人会签培养制度。
二、继续深化教学改革，彰显学院办学特色
1.人才培养模式改革。各专业依照各自特征进一步探索和实践 “三融合、三对接” (人才培养融合地方需求、专业紧密对接娄底主导产业;人才培养融合企业资源、课程紧密对接职业岗位能力;人才培养融合职业标准、教学紧密对接实际工作过程)为特征的多样化人才培养模式。煤矿开采技术专业实行“前校后矿”的免费订单培养，学生学费全部由地方政府和煤炭开采企业承担，由学院提供场地、设备、师资及教学、生源等教学资源，由企业提供专业课程的设置方案、专业技能实训的部分师资，负责实践课程教学及合格专业生的安置;机电一体化技术专业与湖南湘丰娄职农业装备有限公司和娄底赛德机械有限公司合作开展“校中厂”的工学结合人才培养模式改革，畜牧兽医、园林技术、建筑工程技术等专业开展基于工学依次交替的“工作学期”环节模式改革，应用电子技术专业与行业企业合作实行“一接两融”的双证融通培养模式改革;公共事务管理系酒店管理等专业初步探索出了企业、学院和学生三方共赢的“123160”订单培养新模式。实现“一批小订单、两年在校专业学习、三个月定向专业综合实习、一个职业资格证书、六个月的毕业顶岗实习、在企业零距离上岗”。
2.产学研平台建设。以人才培养为主要目标，主动建设各类产学研基地，为学生零距离接受岗前职业技能培训提供平台。机电系与娄底赛德机械有限公司联合建立实训基地，年均加工能力为400台套，产值600万元，承担啤酒瓶贴标机、农机配件等产品的来料加工生产任务，既加强了以产品工艺路线为导向的职业技能培养训练，又为顶岗实习学生提供合理报酬，减轻了家庭负担;积极探索以“专业+系部+师生员工”的校内生产性实训实体的产学研实现形式，依托学院具备比较优势的会计专业，学院独资组建了娄底弘智商务咨询有限公司，大大改善了该专业的校内生产性实训条件，学生的专业技能进一步提高。
3.课程体系改革。按照“基于工作过程、定于工学结合”的思路积极推进课程体系改革。机电系机电一体化专业《机电设备维修》、数控专业《数控编程技术》等专业核心课程重构基于工作过程导向的模块化教学内容。组织四门课程通过省教育厅、高职高专教育专业类教学指导委员会、全国高职高专校长联席会议等三条途径申报国家级精品课程，其中《商务英语实用写作》立项为英语类教指委精品课程，《会计综合实训》通过湖南省教育厅的推荐，在全省排名第三，成为省级精品课程。
三、强化实践教学，突出职业能力培养
1.严格执行实践性教学任务。期初制定《学院实践性教学任务安排》表，通过实施抽查等督促手段，保证实践性教学任务落到实处。全年累计完成实验实训课时8000多节，实验实训项目开出率达100%。
2.加强实验实训条件建设。一年来共投入资金100多万元，为实习工厂三期安装起动机，进一步充实和完善了测量实训室、新闻编辑与制作实训室、数控加工车间等校内实习实训基地，改造和扩建了计算机房、语音室等。进一步加大了校外实习基地建设和调整力度，截止到2013年底，校外实习基地达199家。
3.全面实施“双证书”制度。通过加大宣传力度、加强制度建设、规范考核鉴定程序等举措，在全院各专业全面推行“双证书”制度。全年共组织车工、钳工、焊工、维修电工、助理营销师、秘书、电子商务、网络编辑师等十多个工种鉴定15场次，共计鉴定3748人次，学生合格率为95.2%。由于组织工作得力，学院职业技能鉴定所、高新技术考试站被省劳动厅评为优秀等级。
4.组织学生参加技能抽查。教务处牵头、组织相关系部制定了迎接省教育厅组织的专业技能培训工作方案，组织会计、财务管理、数控技术、动漫设计等四个专业08级学生进行专项技能强化实训，并于12月中旬带队赴有关院校参加了此次专业技能抽查。
5.积极组织学生参加国家级、省级技能竞赛。全年共获国家级一等奖1个，二等奖1个;省级一等奖1个，二等奖2个，三等奖15个。其中，电子信息工程系学生申琼良、刘光祥作为湖南分赛区预赛选手入围“众友杯”、“天华杯”全国电子专业人才设计与技能大赛总决赛，分别获得“单片机设计与开发”总决赛一等奖、“电子组装与调试”总决赛二等奖的好成绩。
四、注重教研工作，夯实教学改革基础
1.创新常规教研活动。本年度共立项156个院级专题教研活动，下学期出台新的资助标准，资助经费从300-500元提高到500-1000元，教师参与教改的积极性高涨。全年共组织院级学术讲座27个，系级讲座58个。积极组织教师参加省级及以上各类教育教学研究机构论文评选活动，共有13篇论文获得省级以上奖励。在省职业教育与成人教育学会与省教科院职业与成人教育研究所联合主办的2013年XX省职成优秀论文评选活动中，易爱良、邓海燕等两位教师送评的论文《高职院校专业建设、改革与发展应与地方经济和产业结构紧密对接——一娄底职业技术学院为例》、《湘方言地区高职院校英语专业语音教学现状调查研究》荣获一等奖。
2.规范教研课题管理。组织了11年立项的4个省教育科学规划课题接受省教科院专家组的中期检查，组织立项了15个院级教研课题，组织对06、07年教研课题的结题评审，共有14个课题结题。组织教师申报中国职业技术教育学会科研规划项目四项，徐元俊老师申报的《高职院校办学体制改革与现代大学制度建设研究》、李和平老师申报的《以技能竞赛为导向的电类专业实践教学探索》等两个课题通过省职成教学会初评，呈送中国职业技术教育学会终审。
3.开展教学比武活动。组织4名教师参加湖南省高职院校专业课说课竞赛。教务处承担了说课课件的审核、说课录像的制作及资料的上传。邱智鸿老师主讲的《导游实务》课程荣获旅游管理类二等奖;邹慧鹏老师主讲的《调酒技术》课程荣获旅游管理类三等奖。龙育才、梁艳丰两位老师主讲的《机械设计基础》、《冲压工艺与模具设计》在网络预赛中获得三等奖。成功组织学院2013年度说专业、说课程比赛暨第六届教师教学比武决赛。参加决赛的20个团队在“说”的形式与内容上有创新，“说”的内涵与效果有进步，每一个团队能自觉地把高职教育理念融入专业建设，落实到课程层面，传递到教师实践，基本实现了诠释理念、探索规律、交流经验、展示成果、推动改革、促进提高的活动预期。
4.教学简报发挥引导作用。本年度共编辑刊出7期简报，在宣传最新高职教育理论与政策，介绍人才培养经验，提炼教育教学特色，传播校内外教学新闻、动态等方面的信息沟通和舆论导向作用得到充分发挥。
五、参与学院项目建设，提炼教育教学品牌
1.参与学院国家骨干职业院校申报工作。承担了骨干校申报材料中申报表、建设方案、可行性论证报告中有关指标的材料撰写工作。具体指导六个重点建设专业建设项目和四个其他建设项目的论证与撰写。
2. 认真做好省级示范院校建设工作。按照我院省级示范校年度建设目标，稳步推进省级示范院校建设。承担省级示范校建设年度检查准备工作。负责14个二级指标(其中9个为关键指标)和2个主要建设项目年度发建设的综述材料撰写与佐证材料的装盒工作。
3.组织重点项目的申报工作。组织软件技术专业、机电一体化专业等教学团队申报2013年XX省高等职业教育省级教学团队。以吴莲贵教授为带头人的“软件技术专业教学团队”顺利通过省教育厅评审，被评为“省级优秀教学团队”。
4. 加大教学资源建设力度。以湖南职教新干线建设为契机，组织教学信息、精品课程和网络课程等教学资料上传，有力地促进了学院教学资源信息化建设。全年共编写校本教材6本，正式出版26本，发行量大28000册以上。
六、规范教学管理，加强教学质量建设。
1.组织学院首次系部教学工作评估。组织教学工作评估专家组于10月中旬对各系部2012-2013学年度教学工作进行评估。专家组通过看、查、访等方式，对系部的办学定位、专业建设、课程建设、实践教学、师资队伍、教风与学风、教学管理、教研科研、特色与创新等方面进行了认真细致的审查。按照评估工作方案，电子信息工程系获一等奖，机电工程系、建筑与艺术设计系获二等奖，财经贸易系、外语系获三等奖，以上五个系部荣获2012-2013学年教学工作先进单位。我处还组织进行了教学工作评估经验交流会。此举既是对各系部既往工作的检查，给各系部提供了一个交流平台，对促进各系部进一步深化教学内涵建设、加强教学管理具有十分重要的意义。
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三维集成电路是指多层面构建集成电路，可进一步扩展布局空间，减少线路相互之间的干扰，解决信号拥堵问题，扩大频宽，降低功耗，最终提高系统性能。3D封装是三维集成电路关键技术，主要包括裸片堆叠封装、叠层封装与封装内堆叠三种具体实现形式，各有优劣。贯穿硅通孔技术（TSV）是一种系统级架构技术，可实现层级间裸片互联，是目前最先进、应用最广泛的互联方式之一。本次研究就基于硅通孔技术的三维集成电路基本设计进行概述与分析。
1 TSV制备
TSV制备工艺据通孔制作工艺顺序可分为先通孔与后通孔两种，先通孔是指在制备IC时同时通孔，后者是指在制备IC后通孔。
前通孔主要特征包括：（1）工艺在CMOS或BEOL制备前应用；（2）在元件设计阶段即介入应用；（3）需严格的CD控制；（4）通孔宽度为5-20μm；（5）深宽比AR3：1-10：1。而后通孔主要特征为：（1）工艺在BEOL或TSV键合（Bonding）制备后应用；（2）在设计阶段后期介入；（3）CD控制较宽松；（4）通孔宽度20-50μm；（5）深宽比AR3：1-15：1。
通孔刻蚀技术是TSV技术的核心，强调通孔尺寸一致性，无残渣，形成需达到一定速度，规格设计具有一定灵活性，目前仅有IBM及其部分代工厂掌握该核心技术。通孔刻蚀技术主要可分为博世工艺技术、激光刻蚀技术，两者各有优劣。博士工艺孔径大小、数目、深度无特殊要求，但孔径侧面较粗糙，材料成本高，需要光刻。激光刻蚀仅适用于>10μm孔径通孔，孔径数目也受吞吐量影响，但通孔侧壁表明光滑，耗材低，无需光刻。
通孔后，TSV需进行填充，涉及通孔绝缘、淀积与电镀多个工艺步骤，使用材料包括硅烷、正硅酸丁酯等。填充时需要考虑填充绝缘、沉积温度等多个方面因素，一个细节的疏忽都可能影响通孔性能，进而影响系统稳定性与功效。目前，主要填充技术包括溅射沉积、均匀淀积，但考虑到成本因素，电镀铜是目前应用最广泛的硅通孔填充方式。
最后为实现晶体TSV互联，需应用TSV键合技术，目前最常用的键合技术包括金属-金属键合、氧化物共熔键合与高分子黏结键合。三种键合技术各有优劣，应用均十分广泛，但均只适用于满足电学特性的光滑键合表面，不能进行机械表面与电学特性表面键合，金属-金属键合有望打破这种限制。
2 反映TSV性能的参数及其意义
2.1 互联延时
全局互联普遍被认为是集成系统性能提升的设计瓶颈，全局互联产生的连线延时决定系统时钟频率与速度传输限，创造一种更有效的互联策略已成为当今电路设计中研究热点。缓冲器插入式目前应用最广泛的一种缩短全局互联延时的设计，使用灵活，有助于减少硅通孔数目与集成密度，进而降低互联延时效应，提高系统性能，降低误差。
2.2 互联功耗
互联功耗与系统电路规模与集成密度有关，目前，互联电容已取代门电路成为片上功耗与动态功耗主导因素，插入缓冲器后功耗与全局互联规模有关。应用硅通孔三维互联构架，可减少互联需要，但却需要更多的缓冲器，增加片上功耗，在设计PSV时，需充分考虑PSV功耗。
3 TSV三维集成具体设计主要思路
3.1 阻抗特性差异
三维集成虽然可缓解不同材料、工艺差异所产生的串扰噪声，降低混合技术同化复杂度与电路模块电磁干扰，最终降低成本，提高效效能，但与此同时，三维设计也增加了阻抗差异。阻抗差异后是源层互联固有缺陷，应用TSV技术互联则增加了阻抗差异，进一步放大了这种缺陷。因此将TSV应用三维集成系统构架中，需综合考虑阻抗差异，尽力减少阻抗差异对互联信号的影响，避免信号发生反射或失真。
3.2 热管理与优化
电路工作之中不可避免的发散热量，热效应已成为影响集成电路功效、元件可靠性的重要因素之一。三维集成技术增加了芯片物理层数，顶端物理层与散热片距离显著增加；三维集成技术缩短了物理尺寸，芯片功耗密度显著增加，热效应增加，芯片内温度上升，可能造成元件性能下降，电迁移失败，甚至可能造成物理损毁。应用TSV技术，可能影响整个芯片热扩散效果、途径，因此在设计TSV系统构架时，需对热扩散进行预测，分析芯片内外温度分布，并提出热优化技术与策略，降低消热阻。目前常采用的热优化技术策略为减薄衬底厚度，降低散热片等效热阻，热驱动优化，布局优化，热通孔插入，等。
4 碳纳米管TSV设计
碳纳米管具有优良的电热传输特性，平均自由程较长，耐高温，是一种较理想的互联材料，具有较大的发展潜力。碳纳米管电流承载密度极限远高于铜，电子迁移稳定，有助于克服承载不稳定性TSV技术这一固有缺陷。碳纳米管具有一维导体特性，热特性较高，热传导率极高，可达到3000～8000W/m-K，将碳纳米管应用于TSV集成可极大的提高系统散热能力。
5 小结
硅通孔技术是三维集成电路制造核心技术之一，其技术水平直接影响系统性能、稳定性。电路设计工作者，在应用TSV技术过程中，应尽量采用时下成熟的TSV制备技术，把握具体设计思路，从提升系统整体性能出发，提升设计水平。同时，应具有创新、探索精神，积极尝试引入新材料、技术与理念，大胆尝试，开阔设计思路，以探索更优的设计方案。
参考文献
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[3]王高峰，赵文生.三维集成电路中的关键技术问题综述[J].杭州电子科技大学学报，2014，34（2）：1-5.
作者简介
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一、改革教学方法,激发学生的求知欲望
理论与实际相结合的“一体化”教学打破了传统教学中理论与实际脱节、重理论轻实践和强行灌输的不良倾向。如湖南商务职业技术学院电子系电子信息工程技术专业在专业核心课程《电子产品制造与工艺》的“一体化”教学过程中,教师把以往只在课堂中讲授的理论课教学内容搬到实验室、实训室里去,从剖析一款典型产品――诺基亚手机印刷电路板设计过程,从低频板(杨声器功放电路)设计引导,过渡到中频(手机中频放大电路)、高频电路(手机调频接收发送电路)设计。比较高低频印刷电路板设计区别、要点,接着教师指导学生分组对印刷电路板低、中、高频率进行各种测试,顺藤摸瓜,层层深入地学习研究。这种“骑在马上学骑马”的教学方法,让学生一边学习理论,一边动手实验或实践,大大提高了学生的学习兴趣。
以前实验实训简单地强调单纯的动手能力而忽视具有创新思想的科研能力的培养,导致实验教学内容陈旧,落后于新技术的发展。近年来湖南商务职业技术学院教师结合各自所开展的科研项目,有意识地将科研带入到实验实训教学中,组织学生利用业余时间进行资料收集、方案论证,结合新课题、新成果,利用有限的时间增设综合性、设计性、创新性试验,并逐步更新实验内容,实现教学与科研的统一,激发学生的求知欲望,提高了学生的学习能力和创新能力。
二、科研成果引入课堂教学,突出前沿性
传统的课堂教学是以教材为基本内容,传统的教学观念侧重于系统地教授知识的概念。湖南商务职业技术学院教师结合所教课程发展动态,把科学研究引入教学过程,使教学过程变成学生在教师指导下进行知识探索的过程。把在科研工作中所获得的新的信息及时补充到课堂中去,根据课程发展方向及时修订教学大纲,并积极引导学生关注本课程发展前沿和最新动态,组织学生利用业余时间进行资料收集、方案设计,结合新课题、新成果,利用有限的时间增设综合性、设计性、创新性试验,并逐步更新实验实训内容,实现教学与科研的统一,使学生尽可能多地掌握具有超前价值和应用价值的知识和信息。保持教学内容的前沿性和时代性,不仅激发了学生对专业知识的学习热情,而且有助于学生开阔视野、活跃思维,同时也使学生对湖南商务职业技术学院教师开展的科研工作有了一定的了解,专业思想也得到了稳固。留出更多时间提出一些研究课题,让学生思考和实践,以培养他们分析问题和解决问题的能力。
构建创新型人才培养模式是高等教育发展的方向。这一模式的核心是突出创新能力的培养和学生个性发展,爱护和培养学生的好奇心、求知欲。
三、根据学生的特长,明确研究范围
高职院校要深入生产和社会实践第一线,不可能像传统大学那样在书斋里进行纯科学研究,而是研究关于科学在生产、生活和社会实践中的应用问题。
技术服务创新是高职院校科研的主要内容,能够体现高职院校自身的优势。技术服务的内涵特别丰富,形式也可以多样,但并不是都有现成的做法可参照。创新型社会所需要的服务创新,是一个不断地探索和创造的过程,不可能是重复的演绎,非深入研究不可。高职学生和本科相比,可能在认知智慧方面逊色,但并不是说高职学生“制作”智慧也低。适合高职学生科研的技术服务创新,需要的恰恰是较高的“制作”智慧。大量事实也证明了,纯科学研究需要较强的认知智慧,技术研究则需要较强的“制作”智慧。高职院校在校企合作中,将企业的技术改造、工艺条件优化、售后服务和科学配方等诸多方面作为主要研究内容,这样一些小的技术服务类项目更适合于高职学生的科研,其研究成果可直接为企业服务。因而,推进产学研结合,能够有力地推动科研水平的提高,进而全面提高教学水平。
四、在工学结合中介入科研项目
湖南商务职业技术学院在构建实践教学体系时,积极开展工学结合实训项目,通过建立真实的工作环境,将学生的顶岗实习与完成科研项目的过程结合起来。任务给出后,校内教师和企业专家引导学生进行分析、讨论、提出问题,一起进行研究。学生可从企业师傅那里学到新知识、方法和技能。企业是学生印证知识、发现新问题、解决新问题、培训创新能力的绝好空间,是更加有效完成科研活动的根本保证。
湖南商务职业技术学院的工学结合中介入科研活动实践表明:学生在指导教师的带领下,从查阅文献、立题、调研、科研设计、实际操作、整理资料、数据处理和撰写综述、论文等具体过程,学生能运用已掌握的知识和技能去完成科研项目,踏着前人的足迹,推陈出新,完成创新。学生在科研活动中无疑锻炼了独立思考、独立评论和科技写作能力,有些问题需自己独立去解决,而另一些问题则需要团结协作去解决,不知不觉中提升了团队精神和调节人际关系能力,而这些对于培养大学生的创新精神、创新意识和创新能力起到了巨大促进作用。
产学研合作获得的良好教学资源,为企业的发展提供强有力的人才和技术支持。湖南商务职业技术学院根据电子信息产业发展的状况以及长城信息公司在技术服务中的问题,有针对性地企业培养技术服务人才。在与长城信息校企合作中立项了售后服务质量与企业成长的关系、生产工艺与产品质量等十几个校企合作课题。学生在顶岗实习中为课题搜集第一手材料,通过校企合作,既为行业发展做出了贡献,同时又培养了学生的科研动手能力。
五、毕业设计与科研实践相结合,加强科研能力培养
毕业设计(论文)是高职学院培养人才的重要实践教学环节,是检验高职学生综合运用所学知识,培养学生初步的科研能力的重要阶段。在当今培养富有创新精神和实践能力的人才方面尤其具有重要作用,它直接影响着学生毕业走上工作岗位后能力的发挥,就毕业论文本身而言,它也是大学生从事科学研究的基本尝试,是培养学生能力的一个重要手段。
在湖南商务职业技术学院所进行的毕业设计,始终强调培养学生良好的科研素养,包括科研意识、科研方法、科研精神。针对湖南商务职业技术学院近邻高新技术开发区校企合作单位多的特点,将毕业设计选题结合生产实际,引导学生在实践中提高科研、设计能力。如电控系在长城信息公司税控加油机改造工程项目的过程中,将该项目分解成若干子项目,又把子项目拟定为相应的设计课题,学生在完成各自毕业设计的同时,也为推进该技改项目提供了一些成果。学生由于具备了一定的科研、设计经验,毕业后不但很快适应了岗位,而且能显现出一定的优势。
总之,为大学生营造良好的科研环境,培养学生的科研能力已成为了高等教育当务之急。在学生的培养与教育过程中,只要我们依据学生的培养目标,结合学生培养过程的特点,适度安排和积极引导学生开展科学研究活动,就可以使所培养学生的综合素质得以提高。
开展大学生创新精神、创新思维、创新能力的培养,鼓励和支持学生开展学术科技活动,是一项复杂的工程,要有领导的大力支持,需要学校各有关职能部门、业务部门和各院系的密切结合,需要得到学校政策、资金、组织的保障,对在校大学生着重培养创新精神、创新思维、创新能力。不能只强调在校期间的成果,要靠全社会的关注,逐步培养,综合评价。
参考文献:
1、刘金玉.高职院校科研的内涵探析[J].衡阳师范学院学报,2007(4).
2、蔡建国.高职院校横向科研项目开发的条件和存在的问题探析[J].武汉职业技术学院学报,2007(12).
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4、程蓓.在高职毕业设计教学中培养学生科研实践能力[J].中国电力教育,2007(3).
5、陈洪捷.德国古典大学观及其对中国大学的影响[M].北京大学出版社,2002.
篇12
信息技术与网络技术的飞速发展，使得在各种各样的系统或者电脑虚拟环境中加上个性化的“人”越来越受到人们的青睐，因为我们的社会是一个由形形的单个“人”组成的，人参与了社会的所有活动，人是一个现实生活离不开的元素之一。而虚拟人技术研究可以简单地理解为人类自身的数字化问题，但是，要从深层次上去考虑的话，虚拟人技术也是虚拟现实的一部分，它需要以虚拟现实技术为基础，主要研究人类的各种物理特性在虚拟空间中的数字化表示，比如人类的一些常用动作、表情等，都需要高度真实的用数字化表现人类特性。
而今网上购物走进了我们的生活，2010年，我国网购交易金额达到5231亿元，即使电子商务在各行各业都很火爆，但是对于服装的网购满意率还没有达到理想的效果，究其原因，是因为服装的选购不同于其他商品，这个过程必须根据每个人的高矮胖瘦，本人进行现场试衣，才能买到与自己身材匹配的衣服，对于没有当场试穿的衣服，顾客一般不敢轻易买下。因此服装辅助系统的实现及其功能的逐渐完善已经成为近年来服装行业和CAD界研究人员研究的热点。目前市场上已有的服装CAD系统一般都是在二维层面上操作，仅仅实现的功能有：放码设计、款式设计、纸样设计、效果图设计等[1]。二维服装CAD辅助系统存在比较大的缺点，那就是不能很好的体现服装立体感，给人的视觉没有冲击力的效果。而对于购买衣服的客户来说，更不能看到自己穿上衣服的虚拟着装效果，又由于不同的个体之间存在差异，往往设计的服装不能满足客户们越来越高的个性化服装展示需求。
针对二维服装CAD系统的这些不足，为了满足人们希望购衣时能够简单方便形象地看到自己虚拟试衣效果的愿望，研究者们致力于研究个性化三维服装设计和演示系统，使用户可以方便的选择自己喜欢的衣服，然后根据自己的身材使用虚拟模特代替试衣，可以让客户形象地看到自己在虚拟环境里的试衣效果。然而在研究三维服装CAD系统的过程中，三维服装模特建模起着至关重要的作用，只有好的模特的建立才是真正个性化试衣的体现，因此模特建模方法的研究也就成了人们关注的热点之一，三维服装拟人模特的逼真程度直接决定了整个系统的开发过程；拟人模特的身体建模可以通过人为的一些测量，获得身体主要参数，比如身高、体重、腰围等，然后实现参数化建模，这些研究已经相当纯熟，然而根据我们人类的视觉系统要求，要识别一个人，一般都是看他的头部，所以要实现让顾客看到形象的“自己”在虚拟场景的穿衣效果，就必须实现头部逼真建模，这就是本文研究的出发点。
我们要辨识人，或者让别人看到试衣系统里的模特就是我们自己，就需要头部模型非常形象逼真。但要在虚拟环境里实现个性化的三维头部建模，是一个非常具有挑战性的课题。首先，人的头部不同于身体的其他部位，从医学上来说，人的头部的生理结构非常复杂，它包括人脸、头发等，单单是人脸的表情变化就有千万种；第二，头部的建模主要还是脸部的模型建立，人脸也具有很复杂的几何结构，建模肯定要获取其几何数据，这就是其中的一大难题，这牵涉到人脸皮肤和肌肉的动力学知识；再有就是，人脸建模受光线影响也很复杂，不同角度的光线对人脸皮肤会产生不同的折射和散射，因此解决光照在人脸建模中的影响也是一大难题。在个性化服装拟人模特的头部建模中，如果能解决这一跨物理学、心理学、生理学等多个学科领域的难题，这不仅为复杂对象的建模研究提供帮助，而且对于相似的研究方向也能起到相应的推动作用。
2.研究现状
在计算机图形学中，三维头部模型的建模一直以来是一个非常难的问题，在过去的二三十年里，已经提出过多种三维头部模型的建模方法。
个性化头部建模可以从两个方向去实现，一是根据第一步骤提取到的三维数据直接建立三维头部模型，这种实现方法因为有高精度的三维数据，而且还不需要非常复杂的建模算法，但是要想获得这么稠密三维数据不容易，一般需要设备的精确度非常高，而且这类设备价格一般都比较昂贵，因此对于这种方法研究者们很少使用；第二种思路就是借助外部导入的一个三维通用模型，结合获取到的特征信息，通过形变的方法，使通用模型恢复其结构信息，生成个性化头部模型，该方法用到的特征信息一般都是一些分散的点，这些点可以从视频序列或者照片中获取，这就对设备要求很低了，借助一般的结构光相机就可以得到了，因此该方法深受广大研究者追捧。但怎样才能获得个性化的模型，又是一个普遍难题，也是科研工作者的主要研究工作之一。
基于上述研究导向与思路，目前国内外研究者们在三维头部建模方面做出了一些突出贡献，现列举如下：
在国际上，有Lee、Waters等人提出的使用三维激光扫描仪来建立三维头部模型，他的思路是通过三维扫描仪取得模塑物体的三维坐标然后通过坐标建模[1]；也有P.Fua、Z.Liu、等人提出的利用人脸照片序列来构建三维脸部模型[2]；还有P.Marc等人使用结构光相机，在物体上产生固定样式的条纹，根据条纹形状计算物体三维位置，然后实现模型建立[3]；T.Akimoto提出使用两张正交照片来建立三维头部模型[4]；之前也有W.S.Lee，N.M.Thalmann等人还提出了利用二张或多张照片构造人脸模型的方法[5]。
在国内也出现了多种研究方法：中国科学院自动化研究所采用激光扫描的三维数据获取，构建头部模型[6]；中国科学技术大学采用两张正交人脸照片建立三维人脸模型并设计了简单的面部表情动画[7]；浙江大学几位老师也采用二维照片获取数据，还给出了一个内嵌肌肉向量的通用三维脸部模型[8]；清华大学使用三角样条曲面进行建模[9]；晏洁等[10]给出了一种基于通用的人脸模型变形的个性化特定人脸和多方向纹理映射方法合成的三维人脸建模方法；陈意云等[11]提出了线性弹性模型和肌肉模型，刘卉，许端清，陈纯.服装CAD综述[12]，
综上所述，研究者们在人脸建模等方面已经取得了不少成就，但是目前研究大多针对人脸及表情的建模，完全忽略头发的影响因素，很显然这是不现实的，一个个性化的头部模型必须有头发及发型的建模，逼真的脸部模型加上头发建模才是个性化的体现。
L.D.Harmon，R.Lasch，M.K.Khan and P.F.Ramig[13]基于统计的面部特征提取方法，前提条件是脸部的几个主要特征点相对位置比较稳定，依据这一关系，设计了一套自动机制找出特征点的相对几何位置，这一方法简单快捷，但这套寻找特征点的自动机制不好设计，而且容易受外界环境影响，比如人是否戴眼镜、光线是否好，这样造成的结果就是效果不甚理想。
三维个性化虚拟人早已成为虚拟现实中必不可少的元素之一，在三维试衣系统里，用拟人模特代替客户试衣，展现所选衣服的试穿效果，是目前服装CAD方向的研究热点之一。要真正实现“个性化”的试衣效果，就需要拟人模特的头部建模非常逼真，因为人的身体在试衣系统里都会被衣服遮盖，而且我们辨识人是通过我们的视觉系统对人的脸部进行识别。本文针对三维服装拟人模特头部建模进行了系统而全面的研究，结合目前主要的三维头部建模方法，设计了一种基于正侧面两张二维人脸照片的头部建模思路，有步骤的从脸部特征点提取、插值变形三维通用头部模型、发型建模、纹理图合成、纹理映射这几个方面进行了具体的研究和实现。
3.展望
运用于个性化服装设计与制造的拟人模特头部建模工作已经取得了很多不错的效果，但是仍然有不少的问题值得研究，简述如下：
（1）需要输入的照片有求比较严格，需要严格正交的两张照片、无表情、无眼镜等影响，
但是在实际生活中，真要实现个性化拟人模特头部建模，不能用无表情、无眼镜等条件约束客户，因此要实现无任何条件限制的照片输入，进行头部建模还需要很大的工作量。
（2）根据我们的实验，几乎所有的头发长度在肩部以上的发型模型，用本文的头发建模方法都能实现，但是如果头发太长，长到肩部以下的话，用本文的方法不是特别理想，因此还需要进行深入研究。
（3）光线问题考虑不足，对于给定图片肯定有光照的影响，要获得跟真人一样逼真的三维头部模型，就必须考虑光照对人脸建模的影响，这也需要更多的工作研究。
参考文献
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[2]P.Fua,“Face models from uncalibrated video sequences,”CAPTECH’98 Lecture Notes in Artificial Intelligence(LNAI)1537,214-228,1998.
[3]P.Marc,V.G.Luc,“Reading between the lines a method for extracting dynamic 3D with texture”,Symposium on Virtual Reality Software and Technology’97,95-102,1997.
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作者简介：
吴晓超，大学本科，现就读于温州医学院信息与工程学院08信息系统与信息管理专业。
倪世贵，温州大学物理与电子信息工程学院研究生。
篇13
Key words： BIM technology；application status；summarize
中图分类号：TP391.9；TU74 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2016）14-0022-03
0 引言
科技信息革新技术的浪潮在全世界蔓延开来，数字化在各个领域都得到很好的应用，改变了传统的工作模式，大大提高了工作效率。在此背景下，建筑信息模型技术（Building Information Modeling，BIM）迅速发展。它有机地结合了计算机仿真技术、计算机辅助设计、计算机科学技术、计算机图学及虚拟现实等技术，彻底改变了传统建筑行业在二维平面图纸下，面对大量繁杂的文字及表格的工作模式，取而代之的是一种更加形象立体的模型方式。它可以真实并全面地将一项建筑工程物理的及功能方面的所有建筑信息进行形象表达。确切地说，它更是其在整个建设生命周期内时刻进行修整、补充、完善的动态信息储备中心。各专业领域参与方均可以通过该信息交互平台较为自由地、传达及提取各自所需的准确信息。从某种意义上而言，它改变了建筑行业以往单一的交流模式，使信息传达趋向于多元化，高效率地提升了建筑行业各参与方的工作质量，成为了建筑领域的一大革新，并从根本上促进建筑行业向前发展，具有极高的价值。
BIM的概念早在30年前就已经出现。国外BIM技术发展较早，各国学者都对其有着高度的重视并在进行不间断地研究开发，目前基于BIM技术的代表性软件有Bentley公司的TriForma、匈牙利Graphisoft公司的ArchiCAD软件。而在2002年我国才正式提出BIM技术的概念，随后2004年Autodesk公司实施“长城计划”，首次系统介绍BIM技术，得到各方相关建筑企业的重点关注。相关领域部门先后举办“与可持续设计专家面对面”的BIM主题研讨会、“BIM建筑设计大赛”、“勘察设计行业BIM技术高级培训班”等。Autodesk等随后推出了Revit等一系列应用软件，上海现代建设集团等公司也在一些项目上使用了BIM技术。我国住建部在“十五”科技攻关计划、“十一五”科技支撑计划、“十二五”信息化发展纲要中都在强调BIM技术的推广运用。相关部门也频频举办全国性的BIM大赛，国内许多高校也已经对这一领域进行了开拓研究，最早在国内开展BIM技术试验研究的是挂靠在西北工业大学电子工程系的西安虚拟现实工程技术研究中心，该中心的成立对学校电子信息工程学院等其他院系和研究所在虚拟现实、虚拟仿真、虚拟制造方面具有积极性的影响[1]。近几年来国家也要求大型的复杂建筑项目必须采用BIM技术，这将有利于BIM技术在建筑行业的后续发展，相信随着对BIM技术的日益成熟，它将成为未来建筑市场不可或缺的一种新技术。
在各国学者的共同努力研究下，BIM技术已经日渐成熟。由许多实际工程案例表明BIM技术已经能基本较为完整地应用于工程项目的全生命周期，包括设计决策阶段、施工建造阶段及运营管理阶段。
1 BIM技术在设计阶段的应用
对于设计人员而言，BIM技术的出现是实现从运用AutoCAD进行手工绘图到不用画结构图的一大解放[2]。此外，它可以将较为抽象的二维平面图形立体化，从而预先看到整个建筑工程竣工后的实际效果，并可对不符合自己预先构想之处进行反复调整，准确定位，直到制定最佳设计方案。另外，由于各数据参数与模型进行关联后，即使在工程实施后期施工环境发生改变或其他不确定因素产生，在设计师进行单处操作调整处理后，建筑模型其他地方也将自动调整尺寸并更新所有相关信息。因此通常只需对一种类型的建筑项目建模一次，后期就只需要调用该模型而无需再次进行编辑修改，这是对设计人员工作的便捷之处，节省了人力时间，缓解了制图压力，大幅度地提高了工作效率。目前很多建筑公司的设计单位也会利用BIM技术，尤其是对于大型工程项目，以此来更清晰直观地向业主展示自己所设计产品的理念、功能情况等，在这个过程中，它很好地克服了传统由于业主方专业知识背景匮乏而不能参与的问题，使其真正意义上地参与协同设计，从而达到令各方均满意的效果[3]。如杭州奥体中心主体育馆项目的设计就采用了BIM技术，它改变了传统意义上地运用纸盒、泡沫等手工模型进行展示，建筑师将构思的草图导入BIM技术相应软件环境中，进行参数化设计荷花瓣外观和花瓣数量，并不断进行调整对比直至确定最终方案，整个过程实现精准、高速、形象的高度同步。另外由于体育场馆的设计对防火、疏散、温度、声音等功能的要求较高，通过使用BIM技术模拟预测体育馆在83Hz、125Hz、250Hz各个频带观众坐席区声压极差分布分析，证明体育馆的声环境分布均匀并保证整个工程项目的无声场缺陷[4]。
随着BIM技术的出现发展，“绿色建筑”的概念也逐渐被人们所熟悉。绿色建筑即在一项实际工程的整个生命建筑周期内因地制宜、就地取材，最大化地节约能源，并减少污染，给人们提供一个健康舒适实用的环境。绿色建筑主要通过建筑设计的方法来改变建筑的声光热环境。它避免了传统二维图纸可视化差、信息量不全的特点，设计师可以很便捷地获得有关工程的成本、进度、几何图形的信息，从而更快速地进行决策设计。如南宁市规划展示馆的设计即结合了BIM技术。本项目外形为异性曲面，若采用传统的二维图纸则难以表达出设计师的思想意图，但运用BIM技术则有效地解决了这个问题。项目使用数字建模软件，把展示馆的信息参数化、数字化后形成一个模型，设计师以此为平台将设计中发现的问题反馈到平台中并加以解决。它分别对太阳辐射、室内采光、声环境、室内外风环境进行分析优化设计，贯彻节能减排的可持续发展绿色理念，最大化地使用有限的资源，是一种全新的高水平的设计模式[5]。同样中铁二院在宝兰客专石鼓山隧道的铁路路线规划以及世博会中的德国馆、奥地利馆，北京奥运会奥运村空间规划及物资管理信息系统、南水北调工程以及香港地铁等项目都运用了BIM技术，其他还有很多类似工程项目都是通过与BIM技术的相互结合才能顺利快速地完成。
虽然BIM技术对设计阶段的影响很大，但是目前并未全面普及。主要是目前国内大多计算机硬盘配置都还有待提高，其次不论是对设计系统研制及专业软件的开发都还不够完善；国内尚未形成专门的BIM技术的规范使其存在责任归属不明确的问题。由于涉及的各领域各方都可以接触模型，如果出现模型信息的泄漏等情况将无从追究责任。而国外相关软件对我国的建筑标准规范又存在一定的差异；此外，由于思维方式的不同，我国设计人员对该三维模型的接受能力还有待提高，有些甚至存在抵触心理；在另一方面由于软件价格相对昂贵，且培训专门的人员需要花费一定的财力物力及时间，对于一些小型公司企业会造成一定的经济压力；而对于小型项目，则更多公司偏向采用传统的设计方法[6]。这些都导致BIM技术在我国建筑工程中的实践运用例子还处于少数，获得的经验也较为匮乏，处于起步摸索阶段[7]。
2 BIM技术在建造阶段的应用
