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電子學(xué)論文:硅微電子學(xué)研究論文

摘要本文展望了21世紀(jì)微電子技術(shù)的發(fā)展趨勢。認(rèn)為：21世紀(jì)初的微電子技術(shù)仍將以硅基CMOS電路為主流工藝，但將突破目前所謂的物理“限制”，繼續(xù)快速發(fā)展；集成電路將逐步發(fā)展成為集成系統(tǒng)；微電子技術(shù)將與其它技術(shù)結(jié)合形成一系列新的增長點(diǎn)，例如微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）、DNA芯片等。具體地講，SOC設(shè)計(jì)技術(shù)、超微細(xì)光刻技術(shù)、虛擬工廠技術(shù)、銅互連及低K互連絕緣介質(zhì)、高K柵絕緣介質(zhì)和柵工程技術(shù)、SOI技術(shù)等將在近幾年內(nèi)得到快速發(fā)展。21世紀(jì)將是我國微電子產(chǎn)業(yè)的黃金時(shí)代。

關(guān)鍵詞微電子技術(shù)集成系統(tǒng)微機(jī)電系統(tǒng)DNA芯片

1引言

綜觀人類社會(huì)發(fā)展的文明史，一切生產(chǎn)方式和生活方式的重大變革都是由于新的科學(xué)發(fā)現(xiàn)和新技術(shù)的產(chǎn)生而引發(fā)的，科學(xué)技術(shù)作為革命的力量，推動(dòng)著人類社會(huì)向前發(fā)展。從50多年前晶體管的發(fā)明到目前微電子技術(shù)成為整個(gè)信息社會(huì)的基礎(chǔ)和核心的發(fā)展歷史充分證明了“科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力”。信息是客觀事物狀態(tài)和運(yùn)動(dòng)特征的一種普遍形式，與材料和能源一起是人類社會(huì)的重要資源，但對它的利用卻僅僅是開始。當(dāng)前面臨的信息革命以數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化作為特征。數(shù)字化大大改善了人們對信息的利用，更好地滿足了人們對信息的需求；而網(wǎng)絡(luò)化則使人們更為方便地交換信息，使整個(gè)地球成為一個(gè)“地球村”。以數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化為特征的信息技術(shù)同一般技術(shù)不同，它具有極強(qiáng)的滲透性和基礎(chǔ)性，它可以滲透和改造各種產(chǎn)業(yè)和行業(yè)，改變著人類的生產(chǎn)和生活方式，改變著經(jīng)濟(jì)形態(tài)和社會(huì)、政治、文化等各個(gè)領(lǐng)域。而它的基礎(chǔ)之一就是微電子技術(shù)?？梢院敛豢鋸埖卣f，沒有微電子技術(shù)的進(jìn)步，就不可能有今天信息技術(shù)的蓬勃發(fā)展，微電子已經(jīng)成為整個(gè)信息社會(huì)發(fā)展的基石。

50多年來微電子技術(shù)的發(fā)展歷史，實(shí)際上就是不斷創(chuàng)新的過程，這里指的創(chuàng)新包括原始創(chuàng)新、技術(shù)創(chuàng)新和應(yīng)用創(chuàng)新等。晶體管的發(fā)明并不是一個(gè)孤立的精心設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)，而是一系列固體物理、半導(dǎo)體物理、材料科學(xué)等取得重大突破后的必然結(jié)果。1947年發(fā)明點(diǎn)接觸型晶體管、1948年發(fā)明結(jié)型場效應(yīng)晶體管以及以后的硅平面工藝、集成電路、CMOS技術(shù)、半導(dǎo)體隨機(jī)存儲(chǔ)器、CPU、非揮發(fā)存儲(chǔ)器等微電子領(lǐng)域的重大發(fā)明也都是一系列創(chuàng)新成果的體現(xiàn)。同時(shí)，每一項(xiàng)重大發(fā)明又都開拓出一個(gè)新的領(lǐng)域，帶來了新的巨大市場，對我們的生產(chǎn)、生活方式產(chǎn)生了重大的影響。也正是由于微電子技術(shù)領(lǐng)域的不斷創(chuàng)新，才能使微電子能夠以每三年集成度翻兩番、特征尺寸縮小倍的速度持續(xù)發(fā)展幾十年。自1968年開始，與硅技術(shù)有關(guān)的學(xué)術(shù)論文數(shù)量已經(jīng)超過了與鋼鐵有關(guān)的學(xué)術(shù)論文，所以有人認(rèn)為，1968年以后人類進(jìn)入了繼石器、青銅器、鐵器時(shí)代之后硅石時(shí)代（siliconage）〖1〗。因此可以說社會(huì)發(fā)展的本質(zhì)是創(chuàng)新，沒有創(chuàng)新，社會(huì)就只能被囚禁在“超穩(wěn)態(tài)”陷阱之中。雖然創(chuàng)新作為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的改革動(dòng)力往往會(huì)給社會(huì)帶來“創(chuàng)造性的破壞”，但經(jīng)過這種破壞后，又將開始一個(gè)新的處于更高層次的創(chuàng)新循環(huán)，社會(huì)就是以這樣螺旋形上升的方式向前發(fā)展。

在微電子技術(shù)發(fā)展的前50年，創(chuàng)新起到了決定性的作用，而今后微電子技術(shù)的發(fā)展仍將依賴于一系列創(chuàng)新性成果的出現(xiàn)。我們認(rèn)為：目前微電子技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到了一個(gè)很關(guān)鍵的時(shí)期，21世紀(jì)上半葉，也就是今后50年微電子技術(shù)的發(fā)展趨勢和主要的創(chuàng)新領(lǐng)域主要有以下四個(gè)方面：以硅基CMOS電路為主流工藝；系統(tǒng)芯片（SystemOnAChip，SOC）為發(fā)展重點(diǎn)；量子電子器件和以分子（原子）自組裝技術(shù)為基礎(chǔ)的納米電子學(xué)；與其他學(xué)科的結(jié)合誕生新的技術(shù)增長點(diǎn)，如MEMS，DNAChip等。

221世紀(jì)上半葉仍將以硅基CMOS電路為主流工藝

微電子技術(shù)發(fā)展的目標(biāo)是不斷提高集成系統(tǒng)的性能及性能價(jià)格比，因此便要求提高芯片的集成度，這是不斷縮小半導(dǎo)體器件特征尺寸的動(dòng)力源泉。以MOS技術(shù)為例，溝道長度縮小可以提高集成電路的速度；同時(shí)縮小溝道長度和寬度還可減小器件尺寸，提高集成度，從而在芯片上集成更多數(shù)目的晶體管，將結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜、性能更加完善的電子系統(tǒng)集成在一個(gè)芯片上；此外，隨著集成度的提高，系統(tǒng)的速度和可靠性也大大提高，價(jià)格大幅度下降。由于片內(nèi)信號(hào)的延遲總小于芯片間的信號(hào)延遲，這樣在器件尺寸縮小后，即使器件本身的性能沒有提高，整個(gè)集成系統(tǒng)的性能也可以得到很大的提高。

自1958年集成電路發(fā)明以來，為了提高電子系統(tǒng)的性能，降低成本，微電子器件的特征尺寸不斷縮小，加工精度不斷提高，同時(shí)硅片的面積不斷增大。集成電路芯片的發(fā)展基本上遵循了Intel公司創(chuàng)始人之一的GordonE．Moore1965年預(yù)言的摩爾定律，即每隔三年集成度增加4倍，特征尺寸縮小倍。在這期間，雖然有很多人預(yù)測這種發(fā)展趨勢將減緩，但是微電子產(chǎn)業(yè)三十多年來發(fā)展的狀況證實(shí)了Moore的預(yù)言[2]。而且根據(jù)我們的預(yù)測，微電子技術(shù)的這種發(fā)展趨勢還將在21世紀(jì)繼續(xù)一段時(shí)期，這是其它任何產(chǎn)業(yè)都無法與之比擬的。

現(xiàn)在，0．18微米CMOS工藝技術(shù)已成為微電子產(chǎn)業(yè)的主流技術(shù)，0．035微米乃至0．020微米的器件已在實(shí)驗(yàn)室中制備成功，研究工作已進(jìn)入亞0．1微米技術(shù)階段，相應(yīng)的柵氧化層厚度只有2．0～1．0nm。預(yù)計(jì)到2010年，特征尺寸為0．05～0．07微米的64GDRAM產(chǎn)品將投入批量生產(chǎn)。

21世紀(jì)，起碼是21世紀(jì)上半葉,微電子生產(chǎn)技術(shù)仍將以尺寸不斷縮小的硅基CMOS工藝技術(shù)為主流。盡管微電子學(xué)在化合物和其它新材料方面的研究取得了很大進(jìn)展；但還不具備替代硅基工藝的條件。根據(jù)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展規(guī)律，一種新技術(shù)從誕生到成為主流技術(shù)一般需要20到30年的時(shí)間，硅集成電路技術(shù)自1947年發(fā)明晶體管1958年發(fā)明集成電路,到60年代末發(fā)展成為大產(chǎn)業(yè)也經(jīng)歷了20多年的時(shí)間。另外，全世界數(shù)以萬億美元計(jì)的設(shè)備和技術(shù)投入，已使硅基工藝形成非常強(qiáng)大的產(chǎn)業(yè)能力；同時(shí)，長期的科研投入已使人們對硅及其衍生物各種屬性的了解達(dá)到十分深入、十分透徹的地步，成為自然界100多種元素之最，這是非常寶貴的知識(shí)積累。產(chǎn)業(yè)能力和知識(shí)積累決定了硅基工藝起碼將在50年內(nèi)仍起重要作用，人們不會(huì)輕易放棄。

目前很多人認(rèn)為當(dāng)微電子技術(shù)的特征尺寸在2015年達(dá)到0．030～0．015微米的“極限”之后，將是硅技術(shù)時(shí)代的結(jié)束，這實(shí)際上是一種誤解。且不說微電子技術(shù)除了以特征尺寸為代表的加工工藝技術(shù)之外，還有設(shè)計(jì)技術(shù)、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)等方面需要進(jìn)一步的大力發(fā)展，這些技術(shù)的發(fā)展必將使微電子產(chǎn)業(yè)繼續(xù)高速增長。即使是加工工藝技術(shù)，很多著名的微電子學(xué)家也預(yù)測，微電子產(chǎn)業(yè)將于2030年左右步入像汽車工業(yè)、航空工業(yè)這樣的比較成熟的朝陽工業(yè)領(lǐng)域。即使微電子產(chǎn)業(yè)步入汽車、航空等成熟工業(yè)領(lǐng)域，它仍將保持快速發(fā)展趨勢，就像汽車、航空工業(yè)已經(jīng)發(fā)展了50多年仍極具發(fā)展?jié)摿σ粯印?

隨著器件的特征尺寸越來越小，不可避免地會(huì)遇到器件結(jié)構(gòu)、關(guān)鍵工藝、集成技術(shù)以及材料等方面的一系列問題，究其原因，主要是：對其中的物理規(guī)律等科學(xué)問題的認(rèn)識(shí)還停留在集成電路誕生和發(fā)展初期所形成的經(jīng)典或半經(jīng)典理論基礎(chǔ)上，這些理論適合于描述微米量級(jí)的微電子器件，但對空間尺度為納米量級(jí)、空間尺度為飛秒量級(jí)的系統(tǒng)芯片中的新器件則難以適用；在材料體系上，SiO2柵介質(zhì)材料、多晶硅／硅化物柵電極等傳統(tǒng)材料由于受到材料特性的制約，已無法滿足亞50納米器件及電路的需求；同時(shí)傳統(tǒng)器件結(jié)構(gòu)也已無法滿足亞50納米器件的要求，必須發(fā)展新型的器件結(jié)構(gòu)和微細(xì)加工、互連、集成等關(guān)鍵工藝技術(shù)。具體的需要?jiǎng)?chuàng)新和重點(diǎn)發(fā)展的領(lǐng)域包括：基于介觀和量子物理基礎(chǔ)的半導(dǎo)體器件的輸運(yùn)理論、器件模型、模擬和仿真軟件，新型器件結(jié)構(gòu)，高k柵介質(zhì)材料和新型柵結(jié)構(gòu)，電子束步進(jìn)光刻、13nmEUV光刻、超細(xì)線條刻蝕，SOI、GeSi／Si等與硅基工藝兼容的新型電路，低K介質(zhì)和Cu互連以及量子器件和納米電子器件的制備和集成技術(shù)等。

3量子電子器件（QED）和以分子原子自組裝技術(shù)為基礎(chǔ)的納米電子學(xué)將帶來嶄新的領(lǐng)域

在上節(jié)我們談到的以尺寸不斷縮小的硅基CMOS工藝技術(shù)，可稱之為“scalingdown”，與此同時(shí)我們必須注意“bottomup”。“bottomup”最重要的領(lǐng)域有二個(gè)方面：

(1)量子電子器件（QED—QuantumElectronDevice）這里包括單電子器件和單電子存儲(chǔ)器等。它的基本原理是基于庫侖阻塞機(jī)理控制一個(gè)或幾個(gè)電子運(yùn)動(dòng)，由于系統(tǒng)能量的改變和庫侖作用，一個(gè)電子進(jìn)入到一個(gè)勢阱，則將阻止其它電子的進(jìn)入。在單電子存儲(chǔ)器中量子阱替代了通常存儲(chǔ)器中的浮柵。它的主要優(yōu)點(diǎn)是集成度高；由于只有一個(gè)或幾個(gè)電子活動(dòng)所以功耗極低；由于相對小的電容和電阻以及短的隧道穿透時(shí)間，所以速度很快；且可用于多值邏輯和超高頻振蕩。但它的問題是制造比較困難，特別是制造大量的一致性器件很困難；對環(huán)境高度敏感，可靠性難以保證；在室溫工作時(shí)要求電容極小（αF），要求量子點(diǎn)大小在幾個(gè)納米。這些都為集成成電路帶來了很大困難。

因此，目前可以認(rèn)為它們的理論是清楚的，工藝有待于探索和突破。

(2)以原子分子自組裝技術(shù)為基礎(chǔ)的納米電子學(xué)。這里包括量子點(diǎn)陣列（QCA—Quantum－dotCellularAutomata)和以碳納米管為基礎(chǔ)的原子分子器件等。

量子點(diǎn)陣列由量子點(diǎn)組成，至少由四個(gè)量子點(diǎn),它們之間以靜電力作用。根據(jù)電子占據(jù)量子點(diǎn)的狀態(tài)形成“0”和“1”狀態(tài)。它在本質(zhì)上是一種非晶體管和無線的方式達(dá)到陣列的高密度、低功耗和實(shí)現(xiàn)互連。其基本優(yōu)勢是開關(guān)速度快，功耗低，集成密度高。但難以制造，且對值置變化和大小改變都極為靈敏，0．05nm的變化可以造成單元工作失效。

以碳納米管為基礎(chǔ)的原子分子器件是近年來快速發(fā)展的一個(gè)有前景的領(lǐng)域。碳原子之間的鍵合力很強(qiáng)，可支持高密度電流，而熱導(dǎo)性能類似于金剛石，能在高集成度時(shí)大大減小熱耗散，性質(zhì)類金屬和半導(dǎo)體，特別是它有三種可能的雜交態(tài)，而Ge、Si只有一個(gè)。這些都使碳納米管（CNT）成為當(dāng)前科研熱點(diǎn)，從1991年發(fā)現(xiàn)以來，現(xiàn)在已有大量成果涌現(xiàn)，北京大學(xué)納米中心彭練矛教授也已制備出0．33納米的CNT并提出“T形結(jié)”作為晶體管的可能性。但是問題是如何去生長有序的符合設(shè)計(jì)性能的CNT器件，更難以集成。

目前“bottomup”的量子器件和以自組裝技術(shù)為基礎(chǔ)的納米器件在制造工藝上往往與“Scalingdown”的加工方法相結(jié)合以制造器件。這對于解決高集成度CMOS電路的功耗制約將會(huì)帶來突破性的進(jìn)展。

QCA和CNT器件不論在理論上還是加工技術(shù)上都有大量工作要做，有待突破，離開實(shí)際應(yīng)用還需較長時(shí)日！但這終究是一個(gè)誘人探索的領(lǐng)域，我們期待它們將創(chuàng)出一個(gè)新的天地。

4系統(tǒng)芯片（SystemOnAChip）是21世紀(jì)微電子技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)

在集成電路（IC）發(fā)展初期，電路設(shè)計(jì)都從器件的物理版圖設(shè)計(jì)入手，后來出現(xiàn)了集成電路單元庫（Cell－Lib），使得集成電路設(shè)計(jì)從器件級(jí)進(jìn)入邏輯級(jí)，這樣的設(shè)計(jì)思路使大批電路和邏輯設(shè)計(jì)師可以直接參與集成電路設(shè)計(jì)，極大地推動(dòng)了IC產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。但集成電路僅僅是一種半成品，它只有裝入整機(jī)系統(tǒng)才能發(fā)揮它的作用。IC芯片是通過印刷電路板（PCB）等技術(shù)實(shí)現(xiàn)整機(jī)系統(tǒng)的。盡管IC的速度可以很高、功耗可以很小，但由于PCB板中IC芯片之間的連線延時(shí)、PCB板可靠性以及重量等因素的限制，整機(jī)系統(tǒng)的性能受到了很大的限制。隨著系統(tǒng)向高速度、低功耗、低電壓和多媒體、網(wǎng)絡(luò)化、移動(dòng)化的發(fā)展，系統(tǒng)對電路的要求越來越高，傳統(tǒng)集成電路設(shè)計(jì)技術(shù)已無法滿足性能日益提高的整機(jī)系統(tǒng)的要求。同時(shí)，由于IC設(shè)計(jì)與工藝技術(shù)水平提高，集成電路規(guī)模越來越大，復(fù)雜程度越來越高，已經(jīng)可以將整個(gè)系統(tǒng)集成為一個(gè)芯片。目前已經(jīng)可以在一個(gè)芯片上集成108－109個(gè)晶體管，而且隨著微電子制造技術(shù)的發(fā)展，21世紀(jì)的微電子技術(shù)將從目前的3G時(shí)代逐步發(fā)展到3T時(shí)代（即存儲(chǔ)容量由G位發(fā)展到T位、集成電路器件的速度由GHz發(fā)展到燈THz、數(shù)據(jù)傳輸速率由Gbps發(fā)展到Tbps，注：1G=109、1T=1012、bps：每秒傳輸數(shù)據(jù)位數(shù)）。

正是在需求牽引和技術(shù)推動(dòng)的雙重作用下，出現(xiàn)了將整個(gè)系統(tǒng)集成在一個(gè)微電子芯片上的系統(tǒng)芯片（SystemOnAChip，簡稱SOC）概念。

系統(tǒng)芯片（SOC）與集成電路（IC）的設(shè)計(jì)思想是不同的，它是微電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域的一場革命，它和集成電路的關(guān)系與當(dāng)時(shí)集成電路與分立元器件的關(guān)系類似，它對微電子技術(shù)的推動(dòng)作用不亞于自50年代末快速發(fā)展起來的集成電路技術(shù)。

SOC是從整個(gè)系統(tǒng)的角度出發(fā)，把處理機(jī)制、模型算法、芯片結(jié)構(gòu)、各層次電路直至器件的設(shè)計(jì)緊密結(jié)合起來，在單個(gè)（或少數(shù)幾個(gè)）芯片上完成整個(gè)系統(tǒng)的功能，它的設(shè)計(jì)必須是從系統(tǒng)行為級(jí)開始的自頂向下（Top－Down）的。很多研究表明，與IC組成的系統(tǒng)相比，由于SOC設(shè)計(jì)能夠綜合并全盤考慮整個(gè)系統(tǒng)的各種情況，可以在同樣的工藝技術(shù)條件下實(shí)現(xiàn)更高性能的系統(tǒng)指標(biāo)。例如若采用SOC方法和0．35μm工藝設(shè)計(jì)系統(tǒng)芯片,在相同的系統(tǒng)復(fù)雜度和處理速率下，能夠相當(dāng)于采用0．18～0.25μm工藝制作的IC所實(shí)現(xiàn)的同樣系統(tǒng)的性能；還有，與采用常規(guī)IC方法設(shè)計(jì)的芯片相比,采用SOC設(shè)計(jì)方法完成同樣功能所需要的晶體管數(shù)目約可以降低l～2個(gè)數(shù)量級(jí)。

對于系統(tǒng)芯片（SOC）的發(fā)展，主要有三個(gè)關(guān)鍵的支持技術(shù)。

（1）軟、硬件的協(xié)同設(shè)計(jì)技術(shù)。面向不同系統(tǒng)的軟件和硬件的功能劃分理論（FunctionalPartitionTheory），這里不同的系統(tǒng)涉及諸多計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)、數(shù)據(jù)壓縮解壓縮和加密解密系統(tǒng)等等。

（2）IP模塊庫問題。IP模塊有三種,即軟核，主要是功能描述；固核，主要為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；和硬核，基于工藝的物理設(shè)計(jì)、與工藝相關(guān)，并經(jīng)過工藝驗(yàn)證過的。其中以硬核使用價(jià)值最高。CMOS的CPU、DRAM、SRAM、E2PROM和FlashMemory以及A／D、D／A等都可以成為硬核。其中尤以基于深亞微米的新器件模型和電路模擬為基礎(chǔ)，在速度與功耗上經(jīng)過優(yōu)化并有最大工藝容差的模塊最有價(jià)值?，F(xiàn)在,美國硅谷在80年代出現(xiàn)無生產(chǎn)線（Fabless)公司的基礎(chǔ)上，90年代后期又出現(xiàn)了一些無芯片（Chipless）的公司,專門銷售IP模塊。

（3）模塊界面間的綜合分析技術(shù),這主要包括IP模塊間的膠聯(lián)邏輯技術(shù)（gluelogictechnologies）和IP模塊綜合分析及其實(shí)現(xiàn)技術(shù)等。

微電子技術(shù)從IC向SOC轉(zhuǎn)變不僅是一種概念上的突破,同時(shí)也是信息技術(shù)新發(fā)展的里程碑。通過以上三個(gè)支持技術(shù)的創(chuàng)新,它必將導(dǎo)致又一次以系統(tǒng)芯片為主的信息技術(shù)上的革命。目前，SOC技術(shù)已經(jīng)嶄露頭角，21世紀(jì)將是SOC技術(shù)真正快速發(fā)展的時(shí)期。

在新一代系統(tǒng)芯片領(lǐng)域，需要重點(diǎn)突破的創(chuàng)新點(diǎn)主要包括實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能的算法和電路結(jié)構(gòu)兩個(gè)方面。在微電子技術(shù)的發(fā)展歷史上,每一種算法的提出都會(huì)引起一場變革，例如維特比算法、小波變換等均對集成電路設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展起到了非常重要的作用,目前神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊算法等也很有可能取得較大的突破。提出一種新的電路結(jié)構(gòu)可以帶動(dòng)一系列的應(yīng)用,但提出一種新的算法則可以帶動(dòng)一個(gè)新的領(lǐng)域,因此算法應(yīng)是今后系統(tǒng)芯片領(lǐng)域研究的重點(diǎn)學(xué)科之一。在電路結(jié)構(gòu)方面,在系統(tǒng)芯片中，由于射頻、存儲(chǔ)器件的加入，其中的電路結(jié)構(gòu)已經(jīng)不是傳統(tǒng)意義上的CMOS結(jié)構(gòu)，因此需要發(fā)展更靈巧的新型電路結(jié)構(gòu)。另外，為了實(shí)現(xiàn)膠聯(lián)邏輯（GlueLogic）新的邏輯陣列技術(shù)有望得到快速的發(fā)展,在這一方面也需要做系統(tǒng)深入的研究。

5微電子與其他學(xué)科的結(jié)合誕生新的技術(shù)增長點(diǎn)

微電子技術(shù)的強(qiáng)大生命力在于它可以低成本、大批量地生產(chǎn)出具有高可靠性和高精度的微電子結(jié)構(gòu)模塊。這種技術(shù)一旦與其它學(xué)科相結(jié)合,便會(huì)誕生出一系列嶄新的學(xué)科和重大的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)，這方面的典型例子便是MEMS（微機(jī)電系統(tǒng)）技術(shù)和DNA生物芯片。前者是微電子技術(shù)與機(jī)械、光學(xué)等領(lǐng)域結(jié)合而誕生的，后者則是與生物工程技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物。

微電子機(jī)械系統(tǒng)不僅是微電子技術(shù)的拓寬和延伸,它將微電子技術(shù)和精密機(jī)械加工技術(shù)相互融合，實(shí)現(xiàn)了微電子與機(jī)械融為一體的系統(tǒng)。MEMS將電子系統(tǒng)和外部世界聯(lián)系起來，它不僅可以感受運(yùn)動(dòng)、光、聲、熱、磁等自然界的外部信號(hào)，把這些信號(hào)轉(zhuǎn)換成電子系統(tǒng)可以認(rèn)識(shí)的電信號(hào)，而且還可以通過電子系統(tǒng)控制這些信號(hào)，發(fā)出指令并完成該指令。從廣義上講，MEMS是指集微型傳感器、微型執(zhí)行器、信號(hào)處理和控制電路、接口電路、通信系統(tǒng)以及電源于一體的微型機(jī)電系統(tǒng)。MEMS技術(shù)是一種典型的多學(xué)科交叉的前沿性研究領(lǐng)域，它幾乎涉及到自然及工程科學(xué)的所有領(lǐng)域，如電子技術(shù)、機(jī)械技術(shù)、光學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、生物醫(yī)學(xué)、材料科學(xué)、能源科學(xué)等〖3〗。

MEMS的發(fā)展開辟了一個(gè)全新的技術(shù)領(lǐng)域和產(chǎn)業(yè)。它們不僅可以降低機(jī)電系統(tǒng)的成本，而且還可以完成許多大尺寸機(jī)電系統(tǒng)所不能完成的任務(wù)。正是由于MEMS器件和系統(tǒng)具有體積小、重量輕、功耗低、成本低、可靠性高、性能優(yōu)異及功能強(qiáng)大等傳統(tǒng)傳感器無法比擬的優(yōu)點(diǎn),因而MEMS在航空、航天、汽車、生物醫(yī)學(xué)、環(huán)境監(jiān)控、軍事以及幾乎人們接觸到的所有領(lǐng)域中都有著十分廣闊的應(yīng)用前景。例如微慣性傳感器及其組成的微型慣性測量組合能應(yīng)用于制導(dǎo)、衛(wèi)星控制、汽車自動(dòng)駕駛、汽車防撞氣囊、汽車防抱死系統(tǒng)（ABS）、穩(wěn)定控制和玩具；微流量系統(tǒng)和微分析儀可用于微推進(jìn)、傷員救護(hù)；信息MEMS系統(tǒng)將在射頻系統(tǒng)、全光通訊系統(tǒng)和高密度存儲(chǔ)器和顯示等方面發(fā)揮重大作用；同時(shí)MEMS系統(tǒng)還可以用于醫(yī)療、光譜分析、信息采集等等?，F(xiàn)在已經(jīng)成功地制造出了尖端直徑為5μm的可以夾起一個(gè)紅細(xì)胞的微型鑷子，可以在磁場中飛行的象蝴蝶大小的飛機(jī)等。

MEMS技術(shù)及其產(chǎn)品的增長速度非常之高，目前正處在技術(shù)發(fā)展時(shí)期，再過若干年將會(huì)迎來MEMS產(chǎn)業(yè)化高速發(fā)展的時(shí)期。2000年，全世界MEMS的市場達(dá)到120到140億美元，而帶來的與之相關(guān)的市場達(dá)到1000億美元。

目前，MEMS系統(tǒng)與集成電路發(fā)展的初期情況極為相似。集成電路發(fā)展初期，其電路在今天看來是很簡單的，應(yīng)用也非常有限，以軍事需求為主,但它的誘人前景吸引了人們進(jìn)行大量投資，促進(jìn)了集成電路飛速發(fā)展。集成電路技術(shù)的進(jìn)步,加快了計(jì)算機(jī)更新?lián)Q代的速度，對CPU和RAM的需求越來越大,反過來又促進(jìn)了集成電路的發(fā)展。集成電路和計(jì)算機(jī)在發(fā)展中相互推動(dòng)，形成了今天的雙贏局面，帶來了一場信息革命?，F(xiàn)階段的微機(jī)電系統(tǒng)專用性很強(qiáng)，單個(gè)系統(tǒng)的應(yīng)用范圍非常有限,還沒有出現(xiàn)類似于CPU和RAM這樣量大面廣的產(chǎn)品。隨著微機(jī)電系統(tǒng)的進(jìn)步，最后將有可能形成像微電子技術(shù)一樣有廣泛應(yīng)用前景的新產(chǎn)業(yè)，從而對人們的社會(huì)生產(chǎn)和生活方式產(chǎn)生重大影響。

當(dāng)前MEMS系統(tǒng)能否取得更更大突破，取決于兩方面的因素：第一是在微系統(tǒng)理論與基礎(chǔ)技術(shù)方面取得突破性進(jìn)展，使人們依靠掌握的理論和基礎(chǔ)技術(shù)可以高效地設(shè)計(jì)制造出所需的微系統(tǒng)；第二是找準(zhǔn)應(yīng)用突破口，揚(yáng)長避短，以特別適合微系統(tǒng)應(yīng)用的重大領(lǐng)域?yàn)槟繕?biāo)進(jìn)行研究,取得突破，從而帶動(dòng)微系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。在MEMS發(fā)展中需要繼續(xù)解決的問題主要有：MEMS建模與設(shè)計(jì)方法學(xué)研究；三維微結(jié)構(gòu)構(gòu)造原理、方法、仿真及制造；微小尺度力學(xué)和熱學(xué)研究；MEMS的表征與計(jì)量方法學(xué)；納結(jié)構(gòu)與集成技術(shù)等。

微電子與生物技術(shù)緊密結(jié)合誕生的以DNA芯片等為代表的生物芯片將是21世紀(jì)微電子領(lǐng)域的另一個(gè)熱點(diǎn)和新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)。它是以生物科學(xué)為基礎(chǔ)，利用生物體、生物組織或細(xì)胞等的特點(diǎn)和功能，設(shè)計(jì)構(gòu)建具有預(yù)期性狀的新物種或新品系，并與工程技術(shù)相結(jié)合進(jìn)行加工生產(chǎn)，它是生命科學(xué)與技術(shù)科學(xué)相結(jié)合的產(chǎn)物。具有附加值高、資源占用少等一系列特點(diǎn)，正日益受到廣泛關(guān)注。目前最有代表性的生物芯片是DNA芯片。

采用微電子加工技術(shù)，可以在指甲蓋大小的硅片上制作出包含有多達(dá)萬種DNA基因片段的芯片。利用這種芯片可以在極快的時(shí)間內(nèi)檢測或發(fā)現(xiàn)遺傳基因的變化等情況，這無疑對遺傳學(xué)研究、疾病診斷、疾病治療和預(yù)防、轉(zhuǎn)基因工程等具有極其重要的作用。

DNA芯片的基本思想是通過生物反應(yīng)或施加電場等措施使一些特殊的物質(zhì)能夠反映出某種基因的特性從而起到檢測基因的目的。目前Stanford和Affymetrix公司的研究人員已經(jīng)利用微電子技術(shù)在硅片或玻璃片上制作出了DNA芯片〖4〗。他們制作的DNA芯片是通過在玻璃片上刻蝕出非常小的溝槽，然后在溝槽中覆蓋一層DNA纖維。不同的DNA纖維圖案分別表示不同的DNA基因片段，該芯片共包括6000余種DNA基因片段。DNA（脫氧核糖核酸）是生物學(xué)中最重要的一種物質(zhì)，它包含有大量的生物遺傳信息，DNA芯片的作用非常巨大，其應(yīng)用領(lǐng)域也非常廣泛：它不僅可以用于基因?qū)W研究、生物醫(yī)學(xué)等，而且隨著DNA芯片的發(fā)展還將形成微電子生物信息系統(tǒng)，這樣該技術(shù)將廣泛應(yīng)用到農(nóng)業(yè)、工業(yè)、醫(yī)學(xué)和環(huán)境保護(hù)等人類生活的各個(gè)方面，那時(shí)，生物芯片有可能象今天的IC芯片一樣無處不在。

目前的生物芯片主要是指通過平面微細(xì)加工技術(shù)及超分子自組裝技術(shù)，在固體芯片表面構(gòu)建的微分析單元和系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)對化合物、蛋白質(zhì)、核酸、細(xì)胞以及其它生物組分的準(zhǔn)確、快速、大信息量的篩選或檢測。生物芯片的主要研究包括采用生物芯片的具體實(shí)現(xiàn)技術(shù)、基于生物芯片的生物信息學(xué)以及高密度生物芯片的設(shè)計(jì)、檢測方法學(xué)等等。

6結(jié)語

在微電子學(xué)發(fā)展歷程的前50年中，創(chuàng)新和基礎(chǔ)研究曾起到非常關(guān)鍵的決定性作用。而隨著器件特征尺寸的縮小、納米電子學(xué)的出現(xiàn)、新一代SOC的發(fā)展、MEMS和DNA芯片的崛起，又提出了一系列新的課題，客觀需求正在“召喚”創(chuàng)新成果的誕生。

回顧20世紀(jì)后50年，展望21世紀(jì)前50年，即百年的微電子科學(xué)技術(shù)發(fā)展歷程，使我們深切地感受到，世紀(jì)之交的微電子技術(shù)對我們既是一個(gè)重大的機(jī)遇，也是一個(gè)嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，如果我們能夠抓住這個(gè)機(jī)遇，立足創(chuàng)新，去勇敢地迎接這個(gè)挑戰(zhàn)，則有可能使我國微電子技術(shù)實(shí)現(xiàn)騰飛，在新一代微電子技術(shù)中擁有自己的知識(shí)產(chǎn)權(quán)，促進(jìn)我國微電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，為迎接21世紀(jì)中葉將要到來的偉大的民族復(fù)興奠定技術(shù)基礎(chǔ)，以重鑄中華民族的輝煌！

電子學(xué)論文:光學(xué)與電子學(xué)相結(jié)合分析論文

0引言

光電檢測技術(shù)是光學(xué)與電子學(xué)相結(jié)合而產(chǎn)生的一門新興檢測技術(shù)［1］。它主要利用電子技術(shù)對光學(xué)信號(hào)進(jìn)行檢測，并進(jìn)一步傳遞、儲(chǔ)存、控制、計(jì)算和顯示［2］。光電檢測技術(shù)從原理上講可以檢測一切能夠影響光量和光特性的非電量。它可通過光學(xué)系統(tǒng)把待檢測的非電量信息變換成為便于接受的光學(xué)信息，然后用光電探測器件將光學(xué)信息量變換成電量，并進(jìn)一步經(jīng)過電路放大、處理，以達(dá)到電信號(hào)輸出的目的［3］。然后采用電子學(xué)、信息論、計(jì)算機(jī)及物理學(xué)等方法分析噪聲產(chǎn)生的原因和規(guī)律，以便于進(jìn)行相應(yīng)的電路改進(jìn)，更好地研究被噪聲淹沒的微弱有用信號(hào)的特點(diǎn)與相關(guān)性，從而了解非電量的狀態(tài)。微弱信號(hào)檢測的目的是從強(qiáng)噪聲中提取有用信號(hào)，同時(shí)提高檢測系統(tǒng)輸出信號(hào)的信噪比。

1光電檢測電路的基本構(gòu)成

光電探測器所接收到的信號(hào)一般都非常微弱，而且光探測器輸出的信號(hào)往往被深埋在噪聲之中，因此，要對這樣的微弱信號(hào)進(jìn)行處理，一般都要先進(jìn)行預(yù)處理，以將大部分噪聲濾除掉，并將微弱信號(hào)放大到后續(xù)處理器所要求的電壓幅度。這樣，就需要通過前置放大電路、濾波電路和主放大電路來輸出幅度合適、并已濾除掉大部分噪聲的待檢測信號(hào)。其光電檢測模塊的組成框圖如圖1所示。

2光電二極管的工作模式與等效模型

2．1光電二極管的工作模式

光電二極管一般有兩種模式工作：零偏置工作和反偏置工作，圖2所示是光電二極管的兩種模式的偏置電路。圖中，在光伏模式時(shí)，光電二極管可非常精確的線性工作；而在光導(dǎo)模式時(shí)，光電二極管可實(shí)現(xiàn)較高的切換速度，但要犧牲一定的線性。事實(shí)上，在反偏置條件下，即使無光照，仍有一個(gè)很小的電流(叫做暗電流或無照電流1。而在零偏置時(shí)則沒有暗電流，這時(shí)二極管的噪聲基本上是分路電阻的熱噪聲；在反偏置時(shí)，由于導(dǎo)電產(chǎn)生的散粒噪聲成為附加的噪聲源。因此，在設(shè)計(jì)光電二極管電路的過程中，通常是針對光伏或光導(dǎo)兩種模式之一進(jìn)行最優(yōu)化設(shè)計(jì)，而不是對兩種模式都進(jìn)行最優(yōu)化設(shè)計(jì)［4］。

一般來說，在光電精密測量中，被測信號(hào)都比較微弱，因此，暗電流的影響一般都非常明顯。本設(shè)計(jì)由于所討論的待檢測信號(hào)也是十分微弱的信號(hào)，所以，盡量避免噪聲干擾是首要任務(wù)，所以，設(shè)計(jì)時(shí)采用光伏模式。

2．2光電二極管的等效電路模型

工作于光伏方式下的光電二極管的工作模型如圖3所示，它包含一個(gè)被輻射光激發(fā)的電流源、一個(gè)理想的二極管、結(jié)電容和寄生串聯(lián)及并聯(lián)電阻。圖中，IL為二極管的漏電流；ISC為二極管的電流；RPD為寄生電阻；CPD為光電二極管的寄生電容；ePD為噪聲源；Rs為串聯(lián)電阻。

由于工作于該光伏方式下的光電二極管上沒有壓降，故為零偏置。在這種方式中，影響電路性能的關(guān)鍵寄生元件為CPD和RPD，它們將影響光檢測電路的頻率穩(wěn)定性和噪聲性能。CPD是由光電二極管的P型和N型材料間的耗盡層寬度產(chǎn)生的。耗盡層越窄，結(jié)電容的值越大。相反，較寬的耗盡層(如PIN光電二極管)會(huì)表現(xiàn)出較寬的頻譜響應(yīng)。硅二極管結(jié)電容的數(shù)值范圍大約在20或25pF到幾千pF以上。而光電二極管的寄生電阻RPD(也稱作"分流"電阻或"暗"電阻)，則與光電二極管的偏置有關(guān)。

與光伏電壓方式相反，光導(dǎo)方式中的光電二極管則有一個(gè)反向偏置電壓加至光傳感元件的兩端。當(dāng)此電壓加至光檢測器件時(shí)，耗盡層的寬度會(huì)增加，從而大幅度地減小寄生電容CPD的值。寄生電容值的減小有利于高速工作，然而，線性度和失調(diào)誤差尚未最優(yōu)化。這個(gè)問題的折衷設(shè)計(jì)將增加二極管的漏電流IL和線性誤差。

3電路設(shè)計(jì)

3．1主放大器設(shè)計(jì)

眾多需要檢瀏的微弱光信號(hào)通常都是通過各種傳感器來進(jìn)行非電量的轉(zhuǎn)換，從而使檢測對象轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏?電流或電壓)。由于所測對象本身為微弱量，同時(shí)受各種不同傳感器靈敏度的限制，因而所得到的電量自然是小信號(hào)，一般不能直接用于采樣處理。本設(shè)計(jì)中的光電二極管前置放大電路主要起到電流轉(zhuǎn)電壓的作用，但后續(xù)電路一般為A／D轉(zhuǎn)換電路，所需電壓幅值一般為2V。然而，即使是這樣，而輸出的電壓信號(hào)一般還需要繼續(xù)放大幾百倍，因此還需應(yīng)用主放大電路。其典型放大電路如圖4所示。

該主放大器的放大倍數(shù)為A=l＋R2/R3，其中R2為反饋電阻。為了后續(xù)電路的正常工作，設(shè)計(jì)時(shí)需要設(shè)定合理的R2和R1值，以便得到所需幅值的輸出電壓。即有

3．2濾波器設(shè)計(jì)

為使電路設(shè)計(jì)簡潔并具有良好的信噪比,設(shè)計(jì)時(shí)還需要用帶通濾波器對信號(hào)進(jìn)行處理。為保證測量的精確性，本設(shè)計(jì)在前置放大電路之后加人二階帶通濾波電路，以除去有用信號(hào)頻帶以外的噪聲，包括環(huán)境噪聲及由前置放大器引人的噪聲。這里采用的有源帶通濾波器可選通某一頻段內(nèi)的信號(hào)，而抑制該頻段以外的信號(hào)。該濾波器的幅頻特性如圖5所示。圖5中，f1、f2分別為上下限截止頻率，f0為中心頻率，其頻帶寬度為：

B=f2-f1=f0/Q

式中，Q為品質(zhì)因數(shù)，Q值越大，則隨著頻率的變化，增益衰減越快。這是因?yàn)橹行念l率一定時(shí)，Q值越大，所通過的頻帶越窄，濾波器的選擇性好。

有源濾波器是一種含有半導(dǎo)體三極管、集成運(yùn)算放大器等有源器件的濾波電路。這種濾波器相對于無源濾波器的特點(diǎn)是體積小、重量輕、價(jià)格低、結(jié)構(gòu)牢固、可以集成。由于運(yùn)算放大器具有輸人阻抗高、輸出阻抗低、高的開環(huán)增益和良好的穩(wěn)定性，且構(gòu)成簡單而且性能優(yōu)良。本設(shè)計(jì)選用了去處放大器來進(jìn)行設(shè)計(jì)。

本設(shè)計(jì)選用了去處放大器來進(jìn)行設(shè)計(jì)。

圖6所示的二階帶通濾波器是一種二階壓控電壓源(VCVS)帶通濾波器，其濾波電路采用有源濾波器完成，并由二階壓控電壓源(VCVS)低通濾波器和二階壓控電壓源高通濾波器串接組成帶通濾波器。

對于第一部分，即低通濾波器，系統(tǒng)要求的低通截止頻率為fc，其傳遞函數(shù)為：

第二部分為高通濾波器，系統(tǒng)要求的高通截止頻率為fc，其傳遞函數(shù)如下：

4完整的檢測電路設(shè)計(jì)

本光電檢測系統(tǒng)設(shè)計(jì)的完整電路如圖7所示。為方便表示，電路中的R2、R3即為前面等效電路模型中的RT、RF。前級(jí)部分由光電轉(zhuǎn)換二極管與前級(jí)放大器組成，這也是光電檢測電路的核心部分，其器件選用高性能低噪聲運(yùn)算放大器來實(shí)現(xiàn)電路匹配并將光電流轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，以實(shí)現(xiàn)數(shù)倍的放大。然而，雖然前級(jí)放大倍數(shù)可以設(shè)計(jì)得很大，但由于反饋電阻會(huì)引入熱噪聲而限制電路的信噪比，因此前級(jí)信號(hào)不能無限放大。

5結(jié)束語

本文研究了光電檢測系統(tǒng)的原理和設(shè)計(jì)方法。通過從經(jīng)濟(jì)和實(shí)用的角度對相關(guān)的光電轉(zhuǎn)換器件和前置放大器進(jìn)行了選擇和電路設(shè)計(jì)，從而確定了關(guān)鍵元器件的參數(shù)。實(shí)際使用證明：該設(shè)計(jì)可以滿足一般光電檢測場合的需要。

電子學(xué)論文:電子學(xué)院學(xué)習(xí)實(shí)踐科學(xué)發(fā)展觀實(shí)施方案

按照學(xué)校黨委和學(xué)生工作處關(guān)于深入學(xué)習(xí)實(shí)踐科學(xué)發(fā)展觀活動(dòng)的部署與要求，根據(jù)《*信息工程學(xué)院開展深入學(xué)習(xí)實(shí)踐科學(xué)發(fā)展觀活動(dòng)的實(shí)施方案》和學(xué)生工作處《*信息工程學(xué)院學(xué)生黨員深入學(xué)習(xí)實(shí)踐科學(xué)發(fā)展觀活動(dòng)實(shí)施方案》，結(jié)合我院學(xué)生黨員實(shí)際，特制定本方案。

一、指導(dǎo)思想和目標(biāo)要求

我院學(xué)生黨員的學(xué)習(xí)實(shí)踐活動(dòng)以鄧小平理論和“三個(gè)代表”重要思想為指導(dǎo)，全面貫徹黨的十七大精神，高舉中國特色社會(huì)主義偉大旗幟，緊緊圍繞緊緊圍繞“辦有特色的高水平的人民滿意的高等教育，實(shí)現(xiàn)建設(shè)特色鮮明的教學(xué)研究型信息工程大學(xué)”的目標(biāo)，按照“黨員干部受教育、科學(xué)發(fā)展上水平、師生員工得實(shí)惠”的總體要求，深入開展學(xué)習(xí)實(shí)踐科學(xué)發(fā)展觀活動(dòng)。

針對學(xué)生的全面健康發(fā)展需要，組織學(xué)生黨員認(rèn)真學(xué)習(xí)科學(xué)發(fā)展觀的基本理論，準(zhǔn)確把握科學(xué)發(fā)展觀的重大意義、科學(xué)內(nèi)涵、精神實(shí)質(zhì)和根本要求，充分發(fā)揮黨員的先鋒模范作用，堅(jiān)持正面教育為主，突出實(shí)踐特色，將學(xué)習(xí)實(shí)踐活動(dòng)與理想信念教育、學(xué)生黨建、學(xué)風(fēng)建設(shè)、文明修身等各項(xiàng)工作相結(jié)合，與學(xué)生的社會(huì)實(shí)踐、科技創(chuàng)新活動(dòng)相結(jié)合，與促進(jìn)大學(xué)生成長成才相結(jié)合，與增強(qiáng)學(xué)生就業(yè)競爭力相結(jié)合，引導(dǎo)廣大學(xué)生黨員講黨性、重品行、做表率，知行統(tǒng)一，立志成才，積極為學(xué)校的科學(xué)發(fā)展建言獻(xiàn)策，為創(chuàng)建優(yōu)良學(xué)風(fēng)、培養(yǎng)高素質(zhì)優(yōu)秀人才、推動(dòng)和諧校園的建設(shè)和高水平大學(xué)建設(shè)作貢獻(xiàn)。

通過學(xué)習(xí)實(shí)踐活動(dòng)，使學(xué)生黨員的政治理論水平高于普通學(xué)生，遵紀(jì)守法觀念好于普通學(xué)生，服務(wù)奉獻(xiàn)意識(shí)強(qiáng)于普通學(xué)生，學(xué)習(xí)創(chuàng)新能力優(yōu)于普通學(xué)生，充分體現(xiàn)學(xué)生黨員的先進(jìn)性和先鋒模范作用。

二、大學(xué)生黨員開展學(xué)習(xí)實(shí)踐活動(dòng)需要解決的重點(diǎn)問題

（1）通過學(xué)習(xí)實(shí)踐活動(dòng)，切實(shí)加強(qiáng)學(xué)生黨員的黨性修養(yǎng)，進(jìn)一步明確努力方向，增強(qiáng)志愿服務(wù)、提高綜合素質(zhì)和保持學(xué)生黨員先進(jìn)性的自覺意識(shí)。

（2）解決學(xué)生黨員發(fā)揮先鋒模范帶頭作用不夠的問題，進(jìn)一步優(yōu)化基層學(xué)生黨組織設(shè)置，發(fā)揮學(xué)生黨支部在學(xué)生黨建和思想政治工作中的作用，創(chuàng)新黨支部活動(dòng)方式，完善學(xué)生黨員經(jīng)常性教育長效機(jī)制，增強(qiáng)學(xué)生黨支部的凝聚力、創(chuàng)造力和戰(zhàn)斗力，更好地發(fā)揮戰(zhàn)斗堡壘作用。

（3）解決部分學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)力不足的問題，促進(jìn)學(xué)風(fēng)建設(shè)上新臺(tái)階。

（4）開展多種形式的科技創(chuàng)新活動(dòng)，全面提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)。

三、對象范圍

學(xué)習(xí)實(shí)踐科學(xué)發(fā)展觀活動(dòng)的對象范圍是學(xué)院全體研究生黨員和本科生黨員。以學(xué)生黨支部為活動(dòng)單位，以學(xué)生黨員為重點(diǎn)，帶動(dòng)入黨積極分子、全體團(tuán)員和廣大學(xué)生積極參加學(xué)習(xí)實(shí)踐科學(xué)發(fā)展觀活動(dòng)。

四、活動(dòng)內(nèi)容、時(shí)間安排和方法步驟

根據(jù)學(xué)校統(tǒng)一安排，本次學(xué)習(xí)實(shí)踐活動(dòng)歷時(shí)半年，從2009年3月下旬開始，到8月下旬結(jié)束，分三個(gè)階段進(jìn)行。

第一階段：學(xué)習(xí)調(diào)研（2009年3月下旬至5月上旬）

各支部要精心組織學(xué)生黨員，采取個(gè)人自學(xué)、集中培訓(xùn)、專題輔導(dǎo)、集體討論等形式，對學(xué)校、學(xué)院《實(shí)施方案》規(guī)定的材料進(jìn)行認(rèn)真的學(xué)習(xí)，并組織好以下各項(xiàng)活動(dòng)：

1、學(xué)院成立學(xué)生黨員學(xué)習(xí)實(shí)踐活動(dòng)工作小組，并制定實(shí)施方案。

組長：彭勇

成員：朱正華徐俊朱競羽畢務(wù)忠代芯姜宇忠卓文君

王楠

2、認(rèn)真開好動(dòng)員大會(huì)，為學(xué)習(xí)實(shí)踐活動(dòng)開好頭。

學(xué)院在3月31日下午召開學(xué)生黨員和入黨積極分子大會(huì)，學(xué)院黨總支書記張斌兵同志作動(dòng)員，對學(xué)生黨員參加學(xué)習(xí)實(shí)踐活動(dòng)進(jìn)行思想發(fā)動(dòng)和全面部署。使全體學(xué)生黨員明確開展學(xué)習(xí)實(shí)踐科學(xué)發(fā)展觀活動(dòng)的指導(dǎo)思想、目標(biāo)要求、基本原則和具體安排。

4月1日下午4：00召開全體學(xué)生黨支部書記會(huì)，傳達(dá)學(xué)院深入學(xué)習(xí)實(shí)踐科學(xué)發(fā)展觀活動(dòng)第一階段的具體安排。進(jìn)一步明確要求，保證學(xué)習(xí)實(shí)踐活動(dòng)的效果。

3、將學(xué)習(xí)內(nèi)容抓緊抓實(shí)。

以學(xué)生黨支部為單位，采取集中學(xué)習(xí)和個(gè)人自學(xué)相結(jié)合的方式，組織全體學(xué)生黨員認(rèn)真學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)黨的十七大精神、等中共中央領(lǐng)導(dǎo)同志關(guān)于科學(xué)發(fā)展觀的一系列重要論述。以十七大報(bào)告、《鄧小平論科學(xué)發(fā)展》、《科學(xué)發(fā)展觀重要論述摘編》等為主要學(xué)習(xí)內(nèi)容，4月底之前，各支部組織全體黨員進(jìn)行一次集中學(xué)習(xí)討論、參加全院黨員的集中學(xué)習(xí)、自學(xué)時(shí)間不少于每周6小時(shí)。要嚴(yán)肅學(xué)習(xí)紀(jì)律，建立學(xué)習(xí)考勤制度，保證參學(xué)率。以科學(xué)發(fā)展觀為主題，普通黨員要做到參加一次動(dòng)員大會(huì)，參加一次輔導(dǎo)報(bào)告會(huì)，參加一次專題組織生活會(huì)，參加一次主題研討活動(dòng)，為學(xué)校（院）發(fā)展提一條建議的“五個(gè)一”基本要求。

4、以豐富多彩的主體活動(dòng)為載體，強(qiáng)化學(xué)習(xí)實(shí)踐活動(dòng)的效果。

（1）學(xué)院以學(xué)生黨員為骨干組織廣大學(xué)生開展一次以“學(xué)習(xí)實(shí)踐科學(xué)發(fā)展觀，紅色記憶革命情懷”為內(nèi)容的主題教育活動(dòng)，以知識(shí)競賽為活動(dòng)形式。

（2）學(xué)院以黨支部為單位，組織學(xué)生黨員開展科學(xué)發(fā)展觀之“寓科學(xué)于樂”、生活中的科學(xué)常識(shí)等系列活動(dòng)，通過舉辦生活科學(xué)知識(shí)講座，開展生活科學(xué)常識(shí)競賽活躍校園內(nèi)的科技氛圍，引導(dǎo)大學(xué)生學(xué)以致用、用中求學(xué)。

（3）組織全體學(xué)生開展“安全意識(shí)進(jìn)宿舍”活動(dòng)。在學(xué)院分團(tuán)委設(shè)立安全保衛(wèi)部，并在各班學(xué)生中推選出安全保衛(wèi)委員，制定相應(yīng)的制度和職責(zé)，并邀請學(xué)校保衛(wèi)處進(jìn)行安全防范意識(shí)、安全保衛(wèi)責(zé)任及法制宣傳等方面的培訓(xùn)，旨在進(jìn)一步提高學(xué)生的安全保衛(wèi)意識(shí)，讓學(xué)生知法、懂法、守法，讓學(xué)生的安全、財(cái)產(chǎn)等到更好的保護(hù)，真正讓學(xué)生受益。

5、開展支部討論。

各支部統(tǒng)一布置學(xué)生黨員根據(jù)中央相關(guān)文件和有關(guān)精神，圍繞科學(xué)發(fā)展觀，結(jié)合大學(xué)生培養(yǎng)現(xiàn)狀，積極展開深入討論。討論題目如下：

科學(xué)發(fā)展觀與高等教育改革

科學(xué)發(fā)展觀與人才培養(yǎng)模式改革

科學(xué)發(fā)展觀與辦學(xué)特色和優(yōu)勢

科學(xué)發(fā)展觀與大學(xué)生黨員成長

科學(xué)發(fā)展觀與大學(xué)生擇業(yè)、就業(yè)、創(chuàng)業(yè)

科學(xué)發(fā)展觀與家庭經(jīng)濟(jì)困難學(xué)生資助

6、深入調(diào)研。

在深入學(xué)習(xí)的過程中，以學(xué)生黨支部為單位，組織學(xué)生黨員深入廣大同學(xué)中開展一次調(diào)研活動(dòng)。調(diào)研以“堅(jiān)持科學(xué)發(fā)展，加強(qiáng)學(xué)風(fēng)建設(shè)，促進(jìn)學(xué)風(fēng)根本轉(zhuǎn)變”為主題，圍繞學(xué)校和學(xué)院在基層黨組織建設(shè)、思想政治教育、學(xué)風(fēng)建設(shè)等方面內(nèi)容展開，在深入實(shí)際調(diào)查研究后實(shí)事求是地撰寫出調(diào)研報(bào)告，并于4月30日之前以學(xué)生黨支部為單位提交調(diào)研報(bào)告報(bào)學(xué)院黨總支。

第二階段：分析檢查（2009年5月中旬至6月中旬）

1、學(xué)生支部在繼續(xù)抓好學(xué)生黨員學(xué)習(xí)的同時(shí)，要認(rèn)真梳理同學(xué)和老師提出的意見，認(rèn)真進(jìn)行分析檢查。

2、在分析檢查的基礎(chǔ)上學(xué)生支部安排學(xué)生黨員在本支部范圍內(nèi)開展相互談心、交心、溝通思想的活動(dòng)。要根據(jù)同學(xué)和老師提出的意見和建議對照黨員的要求，查找自身存在的問題和不足，明確自己在校風(fēng)、學(xué)風(fēng)和班風(fēng)建設(shè)方面所承擔(dān)的責(zé)任及努力的方向。

3、開展優(yōu)良學(xué)風(fēng)、班風(fēng)創(chuàng)建活動(dòng)。學(xué)生黨支部要通過豐富多彩的活動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生黨員和廣大學(xué)生將學(xué)習(xí)實(shí)踐活動(dòng)與創(chuàng)優(yōu)良學(xué)風(fēng)校風(fēng)緊密結(jié)合起來，排查我校學(xué)生學(xué)風(fēng)建設(shè)中存在的突出問題，有力解決好學(xué)風(fēng)不正和校園不文明行為的問題。

4、支部組織專題組織生活會(huì)，開展批評(píng)和自我批評(píng)。

5、在本支部覆蓋范圍，組織部分非黨員同學(xué)對支部工作，黨員個(gè)人進(jìn)行民主評(píng)議。

6、舉行學(xué)生黨員獻(xiàn)愛心、義務(wù)勞動(dòng)日活動(dòng)。

7、畢業(yè)生黨支部組織全體學(xué)生參加以“感激留給老師、關(guān)心留給同學(xué)、文明留給母校”為主題的文明離?；顒?dòng)。發(fā)揮學(xué)生黨員聯(lián)系宿舍制度的作用，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并協(xié)助處理“特殊群體”中存在的不穩(wěn)定因素。

第三階段：整改落實(shí)（2009年6月下旬至8月下旬）

1、黨支部組織黨員按照要求參加學(xué)校、學(xué)院學(xué)習(xí)實(shí)踐活動(dòng)滿意度測評(píng)。

2、做好工作總結(jié)。

學(xué)習(xí)實(shí)踐基本完成時(shí)，各學(xué)生黨支部要認(rèn)真總結(jié)開展學(xué)習(xí)實(shí)踐活動(dòng)的有效方式和經(jīng)驗(yàn)，撰寫工作總結(jié)，并上報(bào)學(xué)院黨總支。

3、暑假期間組織學(xué)生黨員開展訪問社區(qū)、訪問農(nóng)村活動(dòng)，進(jìn)一步深化對科學(xué)發(fā)展觀的認(rèn)識(shí)。

五、工作要求

1．學(xué)院成立學(xué)習(xí)實(shí)踐活動(dòng)領(lǐng)導(dǎo)小組，負(fù)責(zé)活動(dòng)規(guī)劃、組織協(xié)調(diào)。各學(xué)生黨支部要高度重視學(xué)習(xí)實(shí)踐活動(dòng)，不走過場，不流于形式，確?；顒?dòng)取得實(shí)效。學(xué)習(xí)活動(dòng)要做到時(shí)間、地點(diǎn)、人員、筆記“四落實(shí)”。

2．各黨支部要根據(jù)學(xué)院黨總支總體安排，針對不同特點(diǎn)創(chuàng)造性地設(shè)計(jì)活動(dòng)方案，全面推進(jìn)，開展行之有效的學(xué)習(xí)實(shí)踐活動(dòng)。

3、對于集中學(xué)習(xí)活動(dòng)，要嚴(yán)格考勤制度，切實(shí)履行請假手續(xù)，并及做好補(bǔ)課、補(bǔ)學(xué)工作。無論是集中學(xué)習(xí)和自學(xué)都要認(rèn)真做好學(xué)習(xí)筆記，撰寫心得體會(huì)。

4．各黨支部和學(xué)院新聞中心，要加強(qiáng)宣傳工作，通過各種形式營造學(xué)習(xí)實(shí)踐活動(dòng)的濃厚氛圍。學(xué)院將建立宣傳信息上報(bào)、通報(bào)制度。

5．總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，系統(tǒng)提升。各黨支部要按照學(xué)習(xí)實(shí)踐科學(xué)發(fā)展觀活動(dòng)的目標(biāo)要求及時(shí)做好分階段和整體活動(dòng)情況的總結(jié)工作，鞏固學(xué)生黨建制度成果。各學(xué)生黨支部總結(jié)報(bào)學(xué)院黨總支。

電子學(xué)論文:中國電子學(xué)會(huì)

在2011年8月13日~8月20日于土耳其伊斯坦布爾舉行的第三十屆國際無線電科學(xué)聯(lián)盟理事會(huì)上，中國電子學(xué)會(huì)成功申辦第三十一屆國際無線電科學(xué)聯(lián)盟大會(huì)，并將于2014年在北京舉行，這是有著近百年歷史的、國際無線電領(lǐng)域最權(quán)威的科學(xué)大會(huì)首次在中國舉辦。

受中國科協(xié)委托和批準(zhǔn)，中國電子學(xué)會(huì)代表中國申辦第三十一屆國際無線電科學(xué)聯(lián)盟大會(huì)，中國電子學(xué)會(huì)URSI中國委員會(huì)主席吳健，中國電子學(xué)會(huì)副秘書長、URSI中國委員會(huì)秘書長林潤華，URSI中國委員會(huì)各學(xué)術(shù)委員會(huì)主席、副主席及青年科學(xué)家等30多位代表參加了此次申辦過程。參與本次申辦聯(lián)盟大會(huì)的國家城市還有加拿大蒙特利爾及日本東京。

中國電子學(xué)會(huì)URSI中國委員會(huì)主席吳健在理事會(huì)上做申辦陳述報(bào)告，加拿大及日本兩國也分別派代表做陳述報(bào)告。各國陳述報(bào)告后，理事會(huì)進(jìn)行了緊張的投票環(huán)節(jié)。最終，中國北京以高票擊敗日本東京和加拿大蒙特利爾，順利成為2014年URSI GASS的舉辦城市。在場各國家代表均報(bào)以熱烈掌聲祝賀中國取得此次會(huì)議的承辦權(quán)。

此次成功申辦是在中國科協(xié)的指導(dǎo)下，中國電子學(xué)會(huì)URSI中國委員會(huì)近20多年來不懈努力的結(jié)果。自1982年作為國家學(xué)會(huì)會(huì)員加入國際無線電科學(xué)聯(lián)盟（URSI）以來，中國電子學(xué)會(huì)曾組團(tuán)參加過歷屆國際無線電科學(xué)聯(lián)盟大會(huì)，提交聯(lián)盟大會(huì)申辦報(bào)告共6次，但均落選。

國際無線電科學(xué)聯(lián)盟 (URSI)作為直屬國科聯(lián)理事會(huì)(ICSU )的科學(xué)組織之一， 擁有42個(gè)正式會(huì)員，在國際無線電科學(xué)界具有崇高的科學(xué)地位和社會(huì)影響。中國電子學(xué)會(huì)受科協(xié)委托代表中國參加到該組織。

由國際無線電科學(xué)聯(lián)盟主辦的第三十屆國際無線電科學(xué)聯(lián)盟大會(huì)也同期召開。大會(huì)聚集了來自世界上42個(gè)國家和地區(qū)的約1400位無線電科學(xué)領(lǐng)域的著名學(xué)者、產(chǎn)業(yè)界知名人士、專業(yè)高層技術(shù)代表和青年科學(xué)家，與會(huì)者就世界國際無線電科學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展與進(jìn)步等議題進(jìn)行了深入探討。

本次國際無線電科學(xué)聯(lián)盟大會(huì)還設(shè)有多場學(xué)術(shù)委員會(huì)報(bào)告及張貼論文展示環(huán)節(jié)，內(nèi)容涉及電磁計(jì)量、無線通信系統(tǒng)與信號(hào)處理、電子學(xué)與光子學(xué)、電磁噪音與電磁干擾、電波傳播、電離層電波遙感、等離子體波、射電天文學(xué)、生物醫(yī)療電磁學(xué)、雷達(dá)遙感、光學(xué)遙感等多個(gè)領(lǐng)域。各分會(huì)場學(xué)術(shù)氣氛濃厚，來自無線電科學(xué)領(lǐng)域的專家及學(xué)者就相關(guān)領(lǐng)域問題進(jìn)行了激烈的討論，取得了很好的效果。大會(huì)期間，理事會(huì)還向?qū)o線電科學(xué)領(lǐng)域做出突出貢獻(xiàn)的青年頒發(fā)了青年科學(xué)家獎(jiǎng)，中國有6位青年學(xué)者獲此殊榮。

通過參加第三十屆國際無線電科學(xué)聯(lián)盟理事會(huì)和聯(lián)盟大會(huì)，中國電子學(xué)會(huì)URSI各委員會(huì)了解了國際無線電領(lǐng)域的研究方向和最新成果，探討了該領(lǐng)域的具體科研項(xiàng)目，促進(jìn)了專門方向的國際合作與交流。第三十一屆國際無線電科學(xué)聯(lián)盟大會(huì)在北京的舉行將為中國無線電領(lǐng)域與國際社會(huì)的交流與合作搭建更大更廣的平臺(tái)。

電子學(xué)論文:基于績效評(píng)價(jià)的網(wǎng)上電子學(xué)檔系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

[摘要]電子學(xué)檔是評(píng)價(jià)學(xué)生學(xué)業(yè)成就的重要工具之一，在闡述電子學(xué)檔應(yīng)用現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上。引入績效評(píng)價(jià)思想，設(shè)計(jì)、開發(fā)了基于績效評(píng)價(jià)思想的基于因特網(wǎng)的電子學(xué)檔系統(tǒng)E-portfolio。該系統(tǒng)以學(xué)生發(fā)展為本，倡導(dǎo)發(fā)展性評(píng)價(jià)與總結(jié)性評(píng)價(jià)相結(jié)合的原則，創(chuàng)建了一個(gè)全方位的網(wǎng)上評(píng)價(jià)社區(qū)。

[關(guān)鍵詞]電子學(xué)檔；績效；評(píng)價(jià)；因特網(wǎng)；系統(tǒng)開發(fā)

檔案袋是學(xué)生作品有目的的集合體，用來展示學(xué)生在一個(gè)或多個(gè)領(lǐng)域中的努力、進(jìn)步和成就，、隨著因特網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用的迅速發(fā)展，電子學(xué)檔應(yīng)運(yùn)而生，它允許開發(fā)者以多種媒體形式收集、組織檔案袋內(nèi)容(音頻、視頻、圖形、文本)，基于標(biāo)準(zhǔn)的檔案袋采用數(shù)據(jù)庫或超鏈接將標(biāo)準(zhǔn)(或目標(biāo))、典型作業(yè)和自我反思之間的關(guān)系清晰地呈現(xiàn)出來。基于網(wǎng)絡(luò)的電子學(xué)檔則是利用網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)庫技術(shù)，在一定學(xué)習(xí)目的之下，學(xué)習(xí)者對于學(xué)習(xí)過程中關(guān)于學(xué)習(xí)目的、學(xué)習(xí)活動(dòng)、學(xué)習(xí)進(jìn)步、學(xué)習(xí)成果等情況的記錄，以及學(xué)生或他人關(guān)于學(xué)習(xí)過程和學(xué)習(xí)結(jié)果的反思及評(píng)價(jià)的集合體，其要素包括目標(biāo)、讀者、體現(xiàn)能力的證據(jù)、測評(píng)的標(biāo)準(zhǔn)和反思等。

一、電子學(xué)檔及其應(yīng)用現(xiàn)狀

電子學(xué)檔是隨著信息技術(shù)(特別是網(wǎng)絡(luò)和多媒體技術(shù))的發(fā)展和應(yīng)用出現(xiàn)的。國內(nèi)外有關(guān)電子學(xué)檔的研究與應(yīng)用已初見成效，例如美國的Helen C．Barrett博士等人所做的研究，國內(nèi)華南師范大學(xué)、上海師范大學(xué)、北京師范大學(xué)、華東師范大學(xué)等高校的專家學(xué)者都對電子學(xué)檔做過相關(guān)的研究與應(yīng)用。近年來，電子學(xué)檔的實(shí)踐研究比理論探索更為迅速，特別是在與中小學(xué)相結(jié)合的項(xiàng)目中可見一斑。

1．研究視角

電子學(xué)檔應(yīng)用的最終目的是作為評(píng)價(jià)的輔助工具。例如，華南師大所開展的一系列實(shí)驗(yàn)，并將其與學(xué)習(xí)管理聯(lián)系起來。也有學(xué)者將電子學(xué)檔作為教學(xué)軟件的一員，即作為一種認(rèn)知]：具。另外，也有專家利用電子學(xué)檔的管理功能，在有關(guān)師資培訓(xùn)的網(wǎng)絡(luò)課程設(shè)計(jì)中嘗試應(yīng)用學(xué)生電子進(jìn)行模塊設(shè)計(jì)，提供了一種新的設(shè)計(jì)框架。

2．功能模塊

從已有的電子學(xué)檔系統(tǒng)來看，其功能模塊主要包括：作品提交、自評(píng)信息、互評(píng)信息、反思信息、展示網(wǎng)絡(luò)日志、網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)記錄等。根據(jù)適用的對象不同，其功能模塊也有所差異。但總體來說，形式較為單一，缺乏學(xué)校自身的特色，并且在模塊的設(shè)計(jì)、對話的運(yùn)用以及界面的設(shè)計(jì)上，設(shè)計(jì)者大多是從教師或家長的角度出發(fā)的，而不是從學(xué)習(xí)者的角度來設(shè)計(jì)的。因此，在某種程度上缺乏生動(dòng)性和靈活性。

3．應(yīng)用形式

從電子學(xué)檔的應(yīng)用形式上，可以分成以下四個(gè)層次。第一層次是單一的電子學(xué)檔，諸如各種多媒體的、基于網(wǎng)頁的個(gè)人作品或主頁式的電子學(xué)檔，這是目前應(yīng)用較廣的一種形式，也是比較容易實(shí)現(xiàn)的；第二層次是嵌入到大型管理系統(tǒng)或電子學(xué)檔集里，國外許多中小學(xué)乃至大學(xué)都在使用這種電子學(xué)檔集進(jìn)行學(xué)習(xí)者電子文檔的集成、展示、上傳、評(píng)價(jià)等；第三個(gè)層次是多種媒體組合下的電子學(xué)檔制作系統(tǒng)，類似于目前教學(xué)機(jī)構(gòu)所使用的多媒體集成，這種系統(tǒng)能記錄學(xué)習(xí)情況，并作出統(tǒng)計(jì)及分析，定期向老師、學(xué)生家長提供學(xué)習(xí)進(jìn)度報(bào)告，協(xié)助監(jiān)督學(xué)生學(xué)習(xí)過程；第四個(gè)層次就是一種集成化的多用戶電子學(xué)檔系統(tǒng)，展現(xiàn)學(xué)習(xí)者對學(xué)習(xí)歷程和學(xué)習(xí)績效的反思、評(píng)價(jià)和管理。

4．應(yīng)用領(lǐng)域

從當(dāng)前電子學(xué)檔的應(yīng)用來看，電子學(xué)檔可用于信息化學(xué)習(xí)、個(gè)人發(fā)展、學(xué)習(xí)管理、學(xué)習(xí)交流、教學(xué)評(píng)價(jià)、信息技術(shù)教學(xué)等等，而主流應(yīng)用莫過于教學(xué)評(píng)價(jià)的應(yīng)用。目前，網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)是電子學(xué)檔應(yīng)用最廣的一個(gè)領(lǐng)域，即應(yīng)用于中小學(xué)教學(xué)的混合學(xué)習(xí)(Blended-leaming)中。

綜上所述，目前眾多的研究者和應(yīng)用者只是將電子學(xué)檔作為一種評(píng)估手段，僅僅局限于“使用”階段，并未真正將其融入學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)過程，也未能提升為一種學(xué)習(xí)理念。因此，有些學(xué)者提出，要將學(xué)習(xí)、使用電子學(xué)檔看成是一種信息技術(shù)環(huán)境下的新型學(xué)習(xí)和培訓(xùn)，真正做到“學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)”。

二、績效評(píng)價(jià)思想的引入

在信息化教育中，教學(xué)形式是以學(xué)生為中心的，學(xué)牛承擔(dān)著自我學(xué)習(xí)的責(zé)任，他們的角色由被動(dòng)的接受者轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)的知識(shí)建構(gòu)者，并將最終培養(yǎng)成為具有處理信息能力的、獨(dú)立的終身學(xué)習(xí)者。要達(dá)到這個(gè)目的，必然要對學(xué)生成長的各個(gè)階段，每個(gè)階段的各個(gè)不同時(shí)期，每個(gè)時(shí)期的不同活動(dòng)制訂切實(shí)可行的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，績效評(píng)價(jià)就為信息化教育注入了新的生機(jī)。

績效是相對于一個(gè)人的工作而言的，即按照其工作性質(zhì)，員工完成工作的結(jié)果或改造職務(wù)的結(jié)果。換句話說，就是指組織成員對組織的貢獻(xiàn)，或?qū)M織所具有的價(jià)值?？冃墙Y(jié)果、能力、態(tài)度、勤奮以及人際關(guān)系的綜合體現(xiàn)，它不僅被廣泛地應(yīng)用于企業(yè)培訓(xùn)行業(yè)，同時(shí)也逐漸滲透到教育領(lǐng)域。網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下基于績效的學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)是運(yùn)用系統(tǒng)方法，以學(xué)生為中心來研究其學(xué)習(xí)的背景、手段、方法，從而尋求適合學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，考察學(xué)生學(xué)習(xí)質(zhì)量，并根據(jù)評(píng)價(jià)的結(jié)果形成績效改進(jìn)方案從而促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)。

網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下基于績效的學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)主要由三方面的內(nèi)容組成：

1．學(xué)生的學(xué)業(yè)成就評(píng)價(jià)

學(xué)業(yè)成就主要指學(xué)生在知識(shí)和能力方面的學(xué)習(xí)成績。這和傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)內(nèi)容相似，是定量評(píng)價(jià)的一部分。

2．學(xué)生的個(gè)性心理品質(zhì)評(píng)價(jià)

當(dāng)前，全球范圍內(nèi)將形成學(xué)生良好的個(gè)性心理品質(zhì)這一日標(biāo)提高到了前所未有的高度。對學(xué)生個(gè)性心理品質(zhì)的評(píng)價(jià)主要是對學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度和學(xué)習(xí)興趣，以及在學(xué)習(xí)過程中克服困難、持之以恒的品質(zhì)的評(píng)價(jià)。對該項(xiàng)內(nèi)容的評(píng)價(jià)主要采用定性評(píng)價(jià)。

3．學(xué)生的表現(xiàn)性評(píng)價(jià)

績效評(píng)價(jià)主要是通過成果展示，進(jìn)行“展示表現(xiàn)”為主的評(píng)價(jià)方式。信息技術(shù)環(huán)境下，“以學(xué)習(xí)者為中心”的教學(xué)方式強(qiáng)調(diào)學(xué)生是認(rèn)知的主體，強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)者與學(xué)習(xí)環(huán)境的交互作用。因此，通過與環(huán)境、學(xué)習(xí)伙伴、教師和家長的相互作用，從學(xué)習(xí)態(tài)度、相互交流、資源的利用等維度上進(jìn)行質(zhì)的評(píng)價(jià)。

由此可見，信息化教育中的學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)不僅僅是一種量化的評(píng)價(jià)，更多的是質(zhì)的評(píng)價(jià)。這為電子學(xué)檔的設(shè)計(jì)提供了很好的導(dǎo)向作用，即在電子檔案袋的設(shè)計(jì)過程中，不僅要關(guān)注學(xué)生的學(xué)業(yè)成就，更要關(guān)注學(xué)生的個(gè)性心理品質(zhì)，而網(wǎng)上社區(qū)型的超越傳統(tǒng)檔案袋的電子學(xué)檔則可以在這方面發(fā)揮重要作用。

三、網(wǎng)上電子學(xué)檔的設(shè)計(jì)

以績效評(píng)價(jià)思想為理念，以系統(tǒng)理論為指導(dǎo)，借鑒當(dāng)前電子學(xué)檔應(yīng)用的成功做法和經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，筆者設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了基于績效的電子學(xué)檔系統(tǒng)，也稱為“電子成長記錄袋”，簡稱E-portfolio。由于該系統(tǒng)的使用對象是中小學(xué)學(xué)生，系統(tǒng)在模塊設(shè)計(jì)上應(yīng)當(dāng)針對他們的生理和心理特點(diǎn)，符合他們的興趣愛好，激發(fā)他們積極參與的熱情，在界面設(shè)計(jì)也盡量使用明快的色調(diào)和活潑的風(fēng)格。系統(tǒng)的主界面如圖1所示。

1．系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

在進(jìn)行E-portfolio系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，綜合考慮需 求的各個(gè)方面，選擇最為合理的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。根據(jù)學(xué)校對系統(tǒng)安全性和交互性要求高、專業(yè)性強(qiáng)、數(shù)據(jù)處理量大以及長遠(yuǎn)規(guī)劃的特點(diǎn)，系統(tǒng)采用基于B／S(瀏覽器朋艮務(wù)器)模式，開發(fā)技術(shù)采用ASP＋SQL，測試版采用ACESS數(shù)據(jù)庫技術(shù)。ASP屬于ActiveX技術(shù)中的Server端技術(shù)，在Server端自動(dòng)產(chǎn)生和執(zhí)行動(dòng)態(tài)、交互式、高效率的站點(diǎn)服務(wù)器應(yīng)用程序。由于ASP傳送給用戶瀏覽器的是程序的執(zhí)行結(jié)果，從而可以保證網(wǎng)絡(luò)的安全性，同時(shí)對客戶端沒有特殊的要求，而且維護(hù)相對簡單，且支持跨平臺(tái)。

2．模塊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

該E-porttblio系統(tǒng)的用戶主要有四類：學(xué)生、教師、家長和系統(tǒng)管理員。根據(jù)用戶的不同，系統(tǒng)所呈現(xiàn)的功能模塊也有所不同，下面陳列了該系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要模塊。

(1)公共模塊

陔模塊下設(shè)資料庫、休閑所、藝術(shù)廊、讀書室、動(dòng)態(tài)新聞等欄目。

資料庫包括：中華美德(記錄及同學(xué)中的美德小故事，網(wǎng)絡(luò)中的美德故事或視頻)、大千世界(教育類的視頻及文章)、總結(jié)交流(同學(xué)自己的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)及總結(jié))、學(xué)生網(wǎng)頁(學(xué)生自己根據(jù)系統(tǒng)提供的模板制作的網(wǎng)上家園)；

休閑所包括：八面來風(fēng)(聊天室)、游戲地帶(學(xué)生flash游戲)；

藝術(shù)廊是由學(xué)生的一些小作品組成，是學(xué)生展示才華和魅力的場所；

讀書室則向?qū)W生推薦優(yōu)秀書籍，并提供相關(guān)的讀書資料。

(2)用戶模塊

學(xué)生、家長和教師通過主界面的登陸窗口分別進(jìn)入到各自的界面，執(zhí)行各自的功能。

學(xué)生用戶：個(gè)人資料、通訊錄、悄悄話、成績檔案(學(xué)生自己只能查看，每學(xué)期一份)、作品展示(在生活竅門、大千世界、學(xué)生網(wǎng)頁、游戲地帶、成功舞臺(tái)等欄目中)、天天成長(同學(xué)的話、老師的話、家長的話、成長歷程、不足回收站、打算小日歷)；

教師用戶：教師的個(gè)人資料、悄悄話、班級(jí)學(xué)生的通訊錄、學(xué)生的成績檔案管理(任教學(xué)科成績、本班素質(zhì)發(fā)展水平報(bào)告單、本班綜合評(píng)價(jià)表)、作品展示管理(中華美德、生活竅門、大干世界、學(xué)生網(wǎng)頁、游戲地帶、成功舞臺(tái))和天天成長管理(同學(xué)的話、老師的話、家長的話、成長歷程、不足回收站、打算小日歷)；

家長后臺(tái)管理：個(gè)人資料修改、悄悄話、子女的成績檔案(子女素質(zhì)發(fā)展水平報(bào)告單、子女綜合評(píng)價(jià)表)、查看作品展示、天天成長管理。

(3)系統(tǒng)管理員模塊

系統(tǒng)管理員執(zhí)行的功能主要包括：系統(tǒng)信息管理、管理員管理、教師管理、班級(jí)管理、設(shè)置科目管理、信息審核管理、通知公告、讀書室管理以及網(wǎng)站數(shù)據(jù)管理。

E―portfolio。系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)如圖2所示。

3．功能特點(diǎn)

由整個(gè)系統(tǒng)的架構(gòu)可以看出，該系統(tǒng)主要有以下幾個(gè)方面的功能與特色。

(1)全方位的評(píng)價(jià)體系

該系統(tǒng)采用三位一體的評(píng)價(jià)方式，即教師、家長和伙伴共同參與評(píng)價(jià)，構(gòu)成立體互動(dòng)的評(píng)價(jià)方式。家長通過系統(tǒng)可以看到孩子公開的信息，使其對孩子的學(xué)業(yè)成就、身體、心理發(fā)展有一個(gè)全方位的了解，并可以將自己的意見反饋給教師和學(xué)生本人；學(xué)習(xí)伙伴可以通過對話的形式對作品、個(gè)人計(jì)劃、學(xué)習(xí)情況提出意見，供參考；教師不僅看到了學(xué)生本人的成長歷程，同時(shí)從家長、學(xué)生反饋的數(shù)據(jù)中獲取大量有用的信息，為制訂學(xué)生的下一個(gè)學(xué)習(xí)計(jì)劃打下基礎(chǔ)。全方位的評(píng)價(jià)不僅體現(xiàn)在評(píng)價(jià)的參與者上，而且還體現(xiàn)在評(píng)價(jià)的方式上。該系統(tǒng)不僅從橫向、縱向兩個(gè)維度全面記錄著學(xué)生的學(xué)習(xí)成績，同時(shí)也記載著學(xué)生的身體發(fā)育情況，使學(xué)生看到自己正在茁壯成長，并且對于學(xué)生的興趣、愛好及其他的心理發(fā)展?fàn)顩r通過作品、作業(yè)和言論的方式記錄在案，加強(qiáng)質(zhì)的評(píng)價(jià)。

(2)記錄成長功能

該電子學(xué)檔要求學(xué)習(xí)者隨時(shí)對自身的學(xué)習(xí)情況、心理以及日常行為進(jìn)行反思，而且這種反思和評(píng)價(jià)貫穿整個(gè)學(xué)習(xí)的始終，電子學(xué)檔可記錄學(xué)習(xí)者的點(diǎn)點(diǎn)滴滴；同時(shí)，利用系統(tǒng)平臺(tái)的記錄功能記錄和體現(xiàn)學(xué)習(xí)者在整個(gè)學(xué)習(xí)期間的階段性成果，有助于教師進(jìn)一步掌握學(xué)習(xí)者的整體情況。

(3)互動(dòng)反思

該系統(tǒng)記錄了每一位學(xué)生的所有記錄，同時(shí)，教師、家長和學(xué)習(xí)伙伴可傳送悄悄話，使每位學(xué)生看到自己成長歷程的同時(shí)，也能夠了解身邊的親人、老師和朋友是怎樣評(píng)價(jià)他的，做到人性化和情境化的融合。系統(tǒng)還提供了不足回收站，讓學(xué)生指出自己需要進(jìn)一步努力的地方，并以此督促改進(jìn)。

(4)輔助功能

八面來風(fēng)、讀書室以及個(gè)人資料的管理等為學(xué)生提供了豐富多彩的網(wǎng)絡(luò)社區(qū)生活，這既可以增加同學(xué)間的交流，又可以豐富學(xué)生的業(yè)余生活，發(fā)展其興趣愛好，為整個(gè)系統(tǒng)增添了無窮色彩。

四、網(wǎng)上電子學(xué)檔的意義

該學(xué)習(xí)成長記錄袋是在目前基礎(chǔ)教育改革的背景下開發(fā)的，其使用對象是各中小學(xué)校。該系統(tǒng)不僅能多層面、多角度地評(píng)價(jià)學(xué)生的成長記錄，為客觀形象地反映學(xué)生各方面的進(jìn)步、成熟提供了很好的平臺(tái)，而且還增強(qiáng)了學(xué)生的自信心，提高了學(xué)生自我評(píng)價(jià)、自我反思的能力。同時(shí)，也為學(xué)生、教師和家長提供了交流、互動(dòng)的舞臺(tái)，增強(qiáng)學(xué)生的自我管理能力，并進(jìn)一步地促進(jìn)家校合作。

1．促進(jìn)學(xué)生的轉(zhuǎn)變性發(fā)展

在傳統(tǒng)的教學(xué)中，評(píng)價(jià)只是作為區(qū)分等級(jí)和測定能力的工具，而在新課改背景下，學(xué)習(xí)是讓學(xué)生進(jìn)入主動(dòng)探求知識(shí)的過程。因此，面對不同的問題情境，不存在單一的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。初中階段的學(xué)生，正處于轉(zhuǎn)型期，除了學(xué)習(xí)成績外，學(xué)生的身體發(fā)展、心理發(fā)展都至關(guān)重要，這關(guān)乎青少年的身心健康發(fā)展。學(xué)生由自己的成長記錄袋當(dāng)中看到自己生理、心理和成績的健康成長，才能促使其建立“挑戰(zhàn)性”的新起點(diǎn)。

2．用“對話”實(shí)現(xiàn)評(píng)價(jià)的基本活動(dòng)

所謂對話，即主體之間通過互動(dòng)進(jìn)行意義的重構(gòu)，而不僅僅是語意―亡的交流，更不是權(quán)威的征服。在這個(gè)社區(qū)里，學(xué)習(xí)者可以通過網(wǎng)絡(luò)上傳自己的作品、發(fā)表言論，對自己的作品和資料擁有修改權(quán)，這種有意義的超越時(shí)空的對學(xué)習(xí)者的身心健康的發(fā)展具有很大的意義。

3．利用評(píng)價(jià)的多元性實(shí)現(xiàn)自我反思

評(píng)價(jià)的多元性表現(xiàn)在不僅是教師評(píng)價(jià)學(xué)生，還有家長、其他同學(xué)的參與。E―portfolio在提供個(gè)人隱私保密的同時(shí)，學(xué)習(xí)者均能看到其他人公開的作品和評(píng)價(jià)，促使其進(jìn)行自我反思。對任何人的評(píng)價(jià)都必須建立在學(xué)習(xí)者的自我反思的基礎(chǔ)上，最終才能實(shí)現(xiàn)自我意義的建構(gòu)。因此，通過師評(píng)、互評(píng)、自評(píng)等能使學(xué)習(xí)者積極參與其中。

4．建立一個(gè)開放的學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)社區(qū)

E―portfolio。不僅能提供一個(gè)評(píng)價(jià)學(xué)習(xí)成就的場所，更重要的是為學(xué)生創(chuàng)設(shè)了一個(gè)學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)的社區(qū)，是學(xué)習(xí)者展示自己，反省自己，重新樹立形象的平臺(tái)，也為家長、教師、學(xué)校以及學(xué)生提供了一很好的交流平臺(tái)，促使家校的進(jìn)一步合作。

電子學(xué)論文:微電子學(xué)概論多媒體課件的設(shè)計(jì)

摘要：基于微電子學(xué)概論課程的特點(diǎn)，介紹了微電子學(xué)概論課程多媒體課件的設(shè)計(jì)方法與過程，從教學(xué)實(shí)際出發(fā)，精心組合多媒體中的各要素，實(shí)現(xiàn)課件最優(yōu)化，為學(xué)生的自助式學(xué)習(xí)提供一個(gè)具有交互式功能的多媒體課件系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞：微電子學(xué)概論；多媒體；交互式

隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，傳統(tǒng)的教學(xué)方式已經(jīng)很難適應(yīng)現(xiàn)代教育的需要，將多媒體技術(shù)應(yīng)用到教學(xué)過程是彌補(bǔ)傳統(tǒng)教學(xué)教育方式的諸多不足，提高教學(xué)效果的有效手段。多媒體課件是開展計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的一種基本的教學(xué)軟件，其設(shè)計(jì)方法直接影響到課件的開發(fā)質(zhì)量和課堂教學(xué)的實(shí)際效果。

微電子學(xué)概論課程的主要內(nèi)容包括了微電子技術(shù)的發(fā)展歷史、半導(dǎo)體物理和器件物理基礎(chǔ)、集成電路基礎(chǔ)、集成電路制造工藝、集成電路及系統(tǒng)芯片（SOC）設(shè)計(jì)方法學(xué)及設(shè)計(jì)技術(shù)、微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）技術(shù)、封裝技術(shù)、微電子技術(shù)發(fā)展的一些基本規(guī)律等，是一門與實(shí)際聯(lián)系很緊密，形象化教學(xué)素材十分豐富的課程，將這門課程開發(fā)轉(zhuǎn)化為多媒體CAI課件對提高教學(xué)效果、教學(xué)質(zhì)量非常有益。

一、多媒體課件設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想

現(xiàn)代教育觀念強(qiáng)調(diào)素質(zhì)與能力的培養(yǎng)，重視學(xué)生在教學(xué)活動(dòng)中的自主活動(dòng)，要求將學(xué)生作為教學(xué)的主體。為此，應(yīng)該把“以學(xué)生為主體，以教師為主導(dǎo)”作為多媒體課件設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想，把它設(shè)計(jì)成助學(xué)式的并且具有交互功能的課件[1]。此外，多媒體課件必須既符合相關(guān)課程的特點(diǎn)，又符合一般教學(xué)規(guī)律，且利用多媒體計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的多種技術(shù)手段進(jìn)行設(shè)計(jì)和制作。對于微電子學(xué)概論課程，多媒體CAI課件應(yīng)該滿足以下基本特點(diǎn)：

1.微電子學(xué)概論課程中的版圖技術(shù)、制造工藝、器件、封裝等內(nèi)容均需要演示較為復(fù)雜的圖形或過程。因此，需要充分利用多媒體技術(shù)，將圖像、動(dòng)畫、音頻、文字、視頻等進(jìn)行合理的處理，做到圖文并茂，形象生動(dòng)，以有助于提高教學(xué)質(zhì)量。

2.多媒體CAI課件應(yīng)當(dāng)有豐富的信息資源，便于擴(kuò)大學(xué)生的知識(shí)面。在傳統(tǒng)的教學(xué)中，信息來源非常有限，且缺乏靈活性、方便性和交互性；隨著信息技術(shù)的發(fā)展，教師可以通過更多的渠道獲得文字、圖像、音頻、動(dòng)畫、視頻，甚至三維虛擬現(xiàn)實(shí)等多方位信息用于多媒體課件制作，使教學(xué)內(nèi)容更豐富，教學(xué)方法靈活多樣[2]。

3.微電子學(xué)是一門發(fā)展很快的學(xué)科，所以多媒體課件需要及時(shí)更新。由于受到教材限制，傳統(tǒng)教學(xué)方式所覆蓋的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)深度和廣度都十分有限。而多媒體技術(shù)可采用硬盤、光盤等存放教學(xué)內(nèi)容，易于從互聯(lián)網(wǎng)獲取更新的信息，具有強(qiáng)大的可擴(kuò)展性，便于教學(xué)內(nèi)容的及時(shí)更新，這是傳統(tǒng)教材所遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能達(dá)到的[2]。

二、多媒體課件的設(shè)計(jì)制作

多媒體CAI課件制作的基本過程是：首先，用相應(yīng)的計(jì)算機(jī)軟件對文字、圖形、圖像、音頻和動(dòng)畫等各種素材進(jìn)行采集或制作。其次，根據(jù)教學(xué)大綱的要求，把教學(xué)內(nèi)容編寫成腳本，設(shè)計(jì)好計(jì)算機(jī)每一屏幕所要呈現(xiàn)的教學(xué)內(nèi)容，并且把教學(xué)信息鏈接成網(wǎng)狀的、非線性的教學(xué)程序。最后，用多媒體素材編輯合成軟件將各種教學(xué)信息素材連接成完整的多媒體應(yīng)用系統(tǒng)[1]。

目前市面上可用于多媒體應(yīng)用程序創(chuàng)作的軟件工具非常多，Authorware是一款交互式多媒體應(yīng)用程序創(chuàng)作工具，它能夠很好的支持多種格式的多媒體文件，并能夠把這些多媒體文件集成到一起，起到豐富課堂內(nèi)容優(yōu)化課堂結(jié)構(gòu)的作用[3]。通過Authorware實(shí)現(xiàn)微電子制造過程真實(shí)情景的再現(xiàn)和元器件內(nèi)部載流子運(yùn)動(dòng)的模擬，有利于培養(yǎng)學(xué)生的探索、創(chuàng)造能力。

（一）素材的采集及制作

多媒體素材的采集和制作是CAI課件設(shè)計(jì)制作的前提。采集即收集各種相關(guān)材料如視頻、音頻、彩色照片等，而制作則是將多媒體素材轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)所能識(shí)別形式的過程。

多媒體課件需要大量各種各樣的素材，如聲音、視頻、圖形圖像、動(dòng)畫等等；對于微電子學(xué)概論課程而言，可有制造工藝流程錄像以及版圖層、封裝結(jié)構(gòu)、器件結(jié)構(gòu)等各種各樣的圖形及動(dòng)畫。因此，素材的收集及制作需要大量的時(shí)間和各種各樣的渠道，在平時(shí)應(yīng)注意收集歸類，以便日后方便使用。對于文本、圖片資料可以用掃描儀等設(shè)備將書本內(nèi)容直接掃描即可；但是對于制造工藝流程錄像，則需要通過互聯(lián)網(wǎng)獲得；而一些演示器件內(nèi)部載流子運(yùn)動(dòng)過程的動(dòng)畫，則需要親自制作。但是，直接掃描和互聯(lián)網(wǎng)得到的數(shù)據(jù)一般是非常原始的，必須經(jīng)過處理過程才能用于多媒體制作。部分素材則需要采用專門軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)制作，才能更好地滿足多媒體課件系統(tǒng)的需要[2]。

（二）腳本的設(shè)計(jì)

多媒體課件軟件腳本的設(shè)計(jì)應(yīng)建立在對學(xué)生的學(xué)習(xí)心理和學(xué)習(xí)方式充分了解的基礎(chǔ)上。對教學(xué)方式的描述，教學(xué)內(nèi)容取舍的決定應(yīng)具有很強(qiáng)的針對性，做到重點(diǎn)突出、中心明確、層次分明，并注重啟發(fā)學(xué)生的思維，引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識(shí)去創(chuàng)造性地分析問題、解決問題。因此，多媒體課件軟件腳本的創(chuàng)作一般由教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)比較豐富的教師來支持完成[2]。

（三）多媒體應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)

一個(gè)助學(xué)式的并具有交互功能的多媒體課件應(yīng)形成一個(gè)完整的系統(tǒng)，該系統(tǒng)在功能上應(yīng)包括課件演示、動(dòng)畫演示、習(xí)題系統(tǒng)和課件管理等部分，并具有一個(gè)與之密切相關(guān)的多媒體文件集合。在完成多媒體課件素材的采集及制作和腳本的設(shè)計(jì)后，采用多媒體素材編輯合成軟件將各種教學(xué)信息素材連接成完整的多媒體應(yīng)用系統(tǒng)，使學(xué)生能夠通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行學(xué)習(xí)、作業(yè)以及答疑解惑。

三、多媒體教學(xué)課件設(shè)計(jì)總結(jié)

一個(gè)良好的多媒體課件要能夠發(fā)揮教師的引導(dǎo)作用，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，要以學(xué)生為中心，讓學(xué)生自己思考，通過豐富的課件內(nèi)容去感知知識(shí)的內(nèi)涵。此外，一個(gè)成功的多媒體課件更離不開教師的精心設(shè)計(jì)，使教學(xué)情境環(huán)環(huán)相扣，引導(dǎo)學(xué)生積極的思考，最終達(dá)到掌握知識(shí)，應(yīng)用所學(xué)知識(shí)去分析問題、解決問題的目的。

多媒體課件雖然種類繁多，但其目標(biāo)始終是為教學(xué)服務(wù)，優(yōu)化課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)，提高課堂教學(xué)效率，既要有利于教師的教，又要有利于學(xué)生的學(xué)。因此制作多媒體課件要根據(jù)課堂教學(xué)的特點(diǎn)遵循教學(xué)性原則、控制性原則、簡約性原則、科學(xué)性原則和藝術(shù)性原則等基本原則。

四、結(jié)束語

多媒體教學(xué)提供了一種學(xué)生主動(dòng)參與、師生互動(dòng)、協(xié)同學(xué)習(xí)的良好環(huán)境，運(yùn)用多媒體教學(xué)，具有傳統(tǒng)教學(xué)手段不可比擬的優(yōu)勢。在微電子學(xué)概論課程中采用多媒體CAI教學(xué)，既節(jié)省了很多板書和作圖時(shí)間，又可以借助動(dòng)畫、視頻等多媒體技術(shù)直觀地表現(xiàn)課程的重點(diǎn)、難點(diǎn)，使學(xué)生易于理解和記憶，取得良好的教學(xué)效果。

電子學(xué)論文:電子學(xué)習(xí)系統(tǒng)對計(jì)算機(jī)教學(xué)改革的促進(jìn)與作用

摘要：本文介紹了我院在教學(xué)改革中引入電子學(xué)習(xí)系統(tǒng)平臺(tái)作為教學(xué)手段的擴(kuò)充，充分體現(xiàn)了以教師為主導(dǎo)，學(xué)生為主體的現(xiàn)代教學(xué)理念。實(shí)踐表明，擴(kuò)大了課堂和實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果，學(xué)生的認(rèn)知能力和創(chuàng)新能力得到了明顯的提高。

關(guān)鍵詞：認(rèn)知能力；創(chuàng)新能力；電子學(xué)習(xí)系統(tǒng)；建構(gòu)主義

現(xiàn)代教育的目標(biāo)是培養(yǎng)具有認(rèn)知能力和創(chuàng)新能力的高素質(zhì)專門人才，傳統(tǒng)的教學(xué)模式已經(jīng)不能滿足要求，因此，必須在教學(xué)實(shí)踐中引入新的教學(xué)理念和方法。與此同時(shí)，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展也帶動(dòng)了教育信息化的發(fā)展，使得先進(jìn)的信息技術(shù)能與革新的教育理念和優(yōu)質(zhì)教學(xué)內(nèi)容相整合，產(chǎn)生更加適合高素質(zhì)人才能力培養(yǎng)的教學(xué)模式和效果。

1建構(gòu)主義理論與現(xiàn)行教學(xué)方法融合

現(xiàn)行教學(xué)方法以教師為中心，充分發(fā)揮了教師“授業(yè)”的作用，“授業(yè)”的依據(jù)是明確的教學(xué)目標(biāo)，但此模式?jīng)]有注重培養(yǎng)學(xué)生思考和探索的興趣與能力。建構(gòu)主義理論則側(cè)重于使學(xué)生主動(dòng)完成意義建構(gòu)，教師的角色轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)習(xí)的輔導(dǎo)者，學(xué)生的自主性和學(xué)習(xí)興趣能得到培養(yǎng)，但對于有重要意義的教學(xué)目標(biāo)及目標(biāo)指導(dǎo)者教師的作用沒有得到應(yīng)有的重視。探索將現(xiàn)行教學(xué)方法與建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論相結(jié)合，形成充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用和確立學(xué)生的主體地位，培養(yǎng)認(rèn)知能力和創(chuàng)新能力的現(xiàn)代教學(xué)理念。

計(jì)算機(jī)教學(xué)尤需注重能力培養(yǎng)。計(jì)算機(jī)知識(shí)更新快，新技術(shù)不斷涌現(xiàn)。如仍依傳統(tǒng)“填鴨”式教學(xué)，在有限的課時(shí)內(nèi)既要講授相對穩(wěn)定的基礎(chǔ)理論，又要講解新知識(shí)、新技術(shù)，是無法獲得良好的教學(xué)效果的。因此，教師在課堂教學(xué)時(shí)應(yīng)使學(xué)生掌握課程知識(shí)整體框架，并有選擇地講解重點(diǎn)和難點(diǎn)，然后引導(dǎo)學(xué)生利用計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)等進(jìn)行自主學(xué)習(xí)和協(xié)作學(xué)習(xí)。

在教學(xué)理念上，要明確教師的主導(dǎo)作用和學(xué)生的主體地位；在教學(xué)方法上，要對傳統(tǒng)的教學(xué)手段進(jìn)行擴(kuò)充。將先進(jìn)的信息技術(shù)與教學(xué)內(nèi)容相整合，形成具有支撐環(huán)境、學(xué)習(xí)工具和系統(tǒng)管理的教學(xué)平臺(tái)，以及內(nèi)容豐富、便于使用和共建共享的教育資源庫。

現(xiàn)在正在興起的電子學(xué)習(xí)系統(tǒng)(e-Learning)就是這種教學(xué)理念和方法的一種實(shí)踐。電子學(xué)習(xí)系統(tǒng)成為學(xué)習(xí)知識(shí)、培養(yǎng)認(rèn)知和創(chuàng)新能力的平臺(tái)，它能最大限度突破課堂教學(xué)時(shí)空限制，將有限的課堂教學(xué)與自主和協(xié)同學(xué)習(xí)相結(jié)合，隨時(shí)隨地滿足師生的教學(xué)需求，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中

鞏固課堂教學(xué)效果、探究新的知識(shí)，自覺發(fā)現(xiàn)、分析和解決問題，學(xué)習(xí)知識(shí)和培養(yǎng)自己能力。

2電子學(xué)習(xí)系統(tǒng)

教學(xué)需求引發(fā)科學(xué)研究，科研成果促進(jìn)和反哺教學(xué)改革。我們研發(fā)的電子學(xué)習(xí)系統(tǒng)是這種教學(xué)與科研互促的平臺(tái)，目的是為了培養(yǎng)具有認(rèn)知能力和創(chuàng)新能力的高素質(zhì)專門人才。它為電子學(xué)習(xí)提供支持情景創(chuàng)設(shè)、信息整合、資源共享、交互協(xié)作的教學(xué)環(huán)境、工具、資源和管理，主要功能如下。

2.1網(wǎng)上電子學(xué)習(xí)平臺(tái)

電子學(xué)習(xí)系統(tǒng)平臺(tái)包括與教學(xué)相關(guān)的綜合功能，多種學(xué)習(xí)方式有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生有意識(shí)地鍛煉自己的認(rèn)知能力，推動(dòng)他們進(jìn)行更深更廣的研究。多種教學(xué)手段能讓教師更有效地進(jìn)行備課、上課、作業(yè)、答疑、評(píng)測、考試和管理，學(xué)生是相應(yīng)教學(xué)的實(shí)施對象。平臺(tái)如圖1所示。

2.2教育資源庫共建共享

教育資源庫能為學(xué)習(xí)者提供內(nèi)容豐富，數(shù)量龐大的學(xué)習(xí)資源，包括課堂教學(xué)錄像、課件、作業(yè)、試題、實(shí)驗(yàn)、案例等。除了課堂講授的主題知識(shí)外，資源庫還容納了相關(guān)知識(shí)以及師生上傳的資源。學(xué)習(xí)網(wǎng)站上的內(nèi)容還能實(shí)時(shí)或及時(shí)更新，便于師生對新知識(shí)、新技術(shù)的理解和運(yùn)用。

2.3豐富的協(xié)作交流手段

學(xué)習(xí)的過程也是討論和交流的過程，不同觀點(diǎn)的碰撞和辯論可以補(bǔ)充、修正和加深學(xué)生對問題的理解，并使學(xué)生能從多種角度看問題，有利于產(chǎn)生創(chuàng)新性思維?；诨ヂ?lián)網(wǎng)的電子學(xué)習(xí)平臺(tái)能為師生之間以及學(xué)生之間的互動(dòng)溝通提供多種實(shí)時(shí)和非實(shí)時(shí)的交流手段，如聊天室、BBS、電子白板、網(wǎng)絡(luò)電臺(tái)、E-mail等。

相對于其他教學(xué)手段，電子學(xué)習(xí)系統(tǒng)較充分地體現(xiàn)了教師為主導(dǎo)，學(xué)生為主體的教育理念。在學(xué)習(xí)平臺(tái)上教師主要任務(wù)有兩個(gè)，其一，參與設(shè)計(jì)教學(xué)目標(biāo)和知識(shí)框架；其二，引導(dǎo)學(xué)生解答在學(xué)習(xí)過程中出現(xiàn)的問題。學(xué)生則根據(jù)自身情況，在教師的指導(dǎo)下制定學(xué)習(xí)計(jì)劃，選擇學(xué)習(xí)策略，完成學(xué)習(xí)任務(wù)，評(píng)價(jià)學(xué)習(xí)結(jié)果，并據(jù)此對自己的學(xué)習(xí)過程進(jìn)行調(diào)整。這樣，以教師課堂教學(xué)為基礎(chǔ)，通過使用電子學(xué)習(xí)平臺(tái)，鞏固和擴(kuò)充學(xué)生課堂所學(xué)的知識(shí)、訓(xùn)練學(xué)生的認(rèn)知能力，開拓學(xué)生的視野，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新性思維。

3電子學(xué)習(xí)系統(tǒng)在計(jì)算機(jī)教學(xué)中的應(yīng)用

我們以“微機(jī)系統(tǒng)與接口技術(shù)”課程及其課程群(如圖2所示)為例來展示電子學(xué)習(xí)系統(tǒng)在計(jì)算機(jī)教學(xué)中的應(yīng)用情況?！拔C(jī)系統(tǒng)與接口技術(shù)”是應(yīng)用微處理器和接口技術(shù)設(shè)計(jì)各種功能模塊、組成微機(jī)系統(tǒng)的基礎(chǔ)。因此，在教學(xué)中不僅要對微處理器、接口技術(shù)和微機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行介紹，還要注重它與課程群中其他課程的關(guān)聯(lián)，以便學(xué)生能對微機(jī)系統(tǒng)乃至各種計(jì)算機(jī)系統(tǒng)形成整體的認(rèn)識(shí)。該課程難點(diǎn)較多且不易理解，學(xué)生很容易產(chǎn)生畏難情緒；并且該課程又是一門實(shí)踐性、系統(tǒng)性強(qiáng)的課程。教學(xué)實(shí)踐和教學(xué)改革的需求促使我們研究開發(fā)并在計(jì)算機(jī)教學(xué)中全面引入電子學(xué)習(xí)系統(tǒng)。

3.1教學(xué)環(huán)節(jié)

在教學(xué)環(huán)節(jié)上主要使用的是教學(xué)支撐環(huán)境和課程開發(fā)工具。教學(xué)支撐環(huán)境能為學(xué)生提供與現(xiàn)實(shí)學(xué)習(xí)基本一致的情境，它是實(shí)際學(xué)習(xí)環(huán)境的仿真與擴(kuò)展。課程開發(fā)工具主要用于教師進(jìn)行課件制作等備課活動(dòng)，以便提供圖文聲像并茂的網(wǎng)上課程；也為學(xué)生提供相應(yīng)學(xué)習(xí)環(huán)境和工具。

(1) 課堂教學(xué)與自主學(xué)習(xí)

在進(jìn)行課堂教學(xué)的同時(shí)，教師將教案、課件以及錄像上傳到電子學(xué)習(xí)資源庫，學(xué)生可以通過網(wǎng)站點(diǎn)播和下載所需的學(xué)習(xí)內(nèi)容；也可以自主選擇與課堂學(xué)習(xí)主題密切相關(guān)的問題作為學(xué)習(xí)內(nèi)容。學(xué)習(xí)策略也是多樣的，有知識(shí)型、趣味型和研究型。比如，對于微處理器的學(xué)習(xí)，在課堂上主要講解的是Intel公司的32位微處理器，對于新出現(xiàn)的多核處理器等只作了一些介紹。為了彌補(bǔ)不足，教師可以將更詳細(xì)的資源上傳到電子學(xué)習(xí)資源庫，然后學(xué)生通過選擇相應(yīng)的學(xué)習(xí)策略來深入了解多核技術(shù)和并行編程、64位微處理器、AMD等公司的微處理器系列。而這些新技術(shù)、新產(chǎn)品可以隨時(shí)在電子學(xué)習(xí)系統(tǒng)的資源庫中更新和增加。

此外，教師可以根據(jù)教學(xué)效果、學(xué)生需求以及技術(shù)發(fā)展的情況，通過系統(tǒng)的多媒體教室開設(shè)專題大講堂，學(xué)生可有選擇地參加大講堂學(xué)習(xí)自己感興趣的新技術(shù)，擴(kuò)大知識(shí)面。在學(xué)習(xí)期間學(xué)生還可以根據(jù)學(xué)習(xí)的效果，對學(xué)習(xí)計(jì)劃和策略做出相應(yīng)的調(diào)整。

(2) 作業(yè)評(píng)閱與輔導(dǎo)答疑

教師在系統(tǒng)平臺(tái)上給學(xué)生布置作業(yè)，并規(guī)定提交時(shí)間，學(xué)生完成作業(yè)后提交給系統(tǒng)。教師可以進(jìn)行網(wǎng)上評(píng)閱，而學(xué)生也能及時(shí)看到評(píng)閱結(jié)果。通過這種方式能加速課后作業(yè)的反饋，使教師和學(xué)生都能及時(shí)了解教學(xué)效果并對教學(xué)和學(xué)習(xí)進(jìn)行調(diào)整。

學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中會(huì)產(chǎn)生各種問題，若不能及時(shí)對這些問題予以解答，將會(huì)影響其對后續(xù)內(nèi)容的理解。比如，如果學(xué)生不能很好的理解32位微處理器的幾種工作模式，那么就會(huì)影響后面對中斷、DMA等內(nèi)容的學(xué)習(xí)。這時(shí)，學(xué)生可利用輔導(dǎo)答疑提問，教師可以在線回答，也可以由系統(tǒng)從資源庫中查找相應(yīng)或相近的答案反饋給學(xué)生，問答過程可反復(fù)進(jìn)行。

(3) 自動(dòng)組卷和在線考試

電子學(xué)習(xí)系統(tǒng)試卷庫中的試卷可以利用相應(yīng)的工具手工制作生成，也可以通過電子學(xué)習(xí)平臺(tái)提供的組卷工具自動(dòng)生成。通常情況下，根據(jù)考試目標(biāo)我們只需要設(shè)置試卷的一些整體屬性參數(shù)和題型結(jié)構(gòu)參數(shù)，便可以快速組成一份滿意的試卷。

目前，我們主要將在線考試用于學(xué)生的平時(shí)自測和階段考試，經(jīng)教務(wù)部門批準(zhǔn)，也可推廣到期終考試等。學(xué)生自測可以在課后任何時(shí)候進(jìn)行，而階段考試和期終考試則有規(guī)定的考試時(shí)間和地點(diǎn)。考試完成后，學(xué)生可以提交給系統(tǒng)等待教師批閱，批閱的結(jié)果也會(huì)及時(shí)反饋給學(xué)生；對于自動(dòng)組卷生成的試卷可以對照標(biāo)準(zhǔn)答案自動(dòng)評(píng)分。

在上述學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)中，學(xué)生可以形成對概念的多角度理解，并與具體情境聯(lián)系起來，形成背景性經(jīng)驗(yàn)，這將有利于學(xué)生在面對具體問題時(shí)建構(gòu)解決問題的思路和方法。

3.2實(shí)踐環(huán)節(jié)

(1) 教學(xué)實(shí)驗(yàn)

除了學(xué)習(xí)理論知識(shí)和培養(yǎng)認(rèn)知能力之外，我們還利用電子學(xué)習(xí)系統(tǒng)的虛擬實(shí)驗(yàn)室輔助實(shí)物實(shí)驗(yàn)來培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新思維。在電子學(xué)習(xí)平臺(tái)上設(shè)置的虛擬實(shí)驗(yàn)室，既能進(jìn)行每個(gè)章節(jié)的專題實(shí)驗(yàn)，也能進(jìn)行綜合實(shí)驗(yàn)，它與實(shí)體實(shí)驗(yàn)室互為補(bǔ)充。

學(xué)生在實(shí)體實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行專題實(shí)驗(yàn)后，可以利用虛擬實(shí)驗(yàn)室對實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行仿真，探究同一個(gè)問題可能存在的不同解決方案。綜合實(shí)驗(yàn)涉及的知識(shí)點(diǎn)范圍較大，設(shè)計(jì)需要的參數(shù)和要調(diào)試的硬件部件較多，程序也較復(fù)雜，在有限的時(shí)間里，學(xué)生往往無法完成設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)過程和得到理想的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。將電子學(xué)習(xí)平臺(tái)引入教學(xué)后，學(xué)生可以先在虛擬實(shí)驗(yàn)室中模擬實(shí)驗(yàn)過程，對程序進(jìn)行初步的調(diào)試，然后再在實(shí)體實(shí)驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行操作，實(shí)驗(yàn)的效率得到很大提高。

(2) 科研實(shí)踐

電子學(xué)習(xí)系統(tǒng)中計(jì)算機(jī)系統(tǒng)課程群的豐富教育資源激發(fā)了學(xué)生科研的興趣，他們在教師引導(dǎo)下進(jìn)行更深更廣的研究活動(dòng)。學(xué)生們積極參加學(xué)校大學(xué)生科研立項(xiàng)、學(xué)院大學(xué)生業(yè)余科研項(xiàng)目，以及微軟創(chuàng)新杯等各種計(jì)算機(jī)仿真大賽、嵌入式大賽，均獲得了優(yōu)秀成績。他們在畢業(yè)實(shí)踐中都參與到教師的科研團(tuán)隊(duì)，寫出有價(jià)值的畢業(yè)論文并獲獎(jiǎng)，有些本科生還被推薦成為免試研究生。

4.3教學(xué)效果

電子學(xué)習(xí)系統(tǒng)引入到計(jì)算機(jī)教學(xué)中是對現(xiàn)行教學(xué)手段的一個(gè)有力擴(kuò)充，教學(xué)效果很好，大學(xué)生的科研也出現(xiàn)了更多成果。

(1) 教師與學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化

教師角色的轉(zhuǎn)變，對其自身素質(zhì)和知識(shí)提出了更高的要求。教師如果只了解本課程的知識(shí)是不能滿足要求的，一是需要從總體上把握專業(yè)知識(shí)結(jié)構(gòu)以及本課程群中課程之間的聯(lián)系，二是不斷追蹤本學(xué)科發(fā)展的前沿，這樣才能從整體上對學(xué)生的學(xué)習(xí)研究加以引導(dǎo)。學(xué)生不再是了解知識(shí)點(diǎn)，而是以點(diǎn)帶面，以面帶全，以整體知識(shí)框架為基礎(chǔ)，熟悉、掌握并進(jìn)而探索新知識(shí)、新發(fā)展。

(2) 學(xué)生對課堂教學(xué)的興趣明顯提高

由于通過電子學(xué)習(xí)系統(tǒng)接觸到了豐富的、直至前沿的學(xué)習(xí)資源，使學(xué)生更有興趣探究問題和帶著問題到課堂聽課。學(xué)生對課堂教學(xué)興趣的提高，促進(jìn)了師生在課堂內(nèi)外的互動(dòng)，使得學(xué)習(xí)氛圍更加濃厚。學(xué)生對教學(xué)的評(píng)價(jià)也由過去的“太枯燥，不知道要怎樣應(yīng)用學(xué)到的知識(shí)”轉(zhuǎn)變成為“能結(jié)合現(xiàn)在實(shí)際應(yīng)用和未來發(fā)展情況講解課程內(nèi)容，學(xué)以致用，課堂效率高”。

(3) 教學(xué)與科研相互促進(jìn)

教學(xué)改革促進(jìn)了科技創(chuàng)新，我們研發(fā)的一系列電子學(xué)習(xí)、網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程教育國家及省部級(jí)項(xiàng)目都源自計(jì)算機(jī)教學(xué)改革；而這些科研成果又反過來促進(jìn)了教學(xué)理念、結(jié)構(gòu)、方式和手段的改進(jìn)。電子學(xué)習(xí)系統(tǒng)的研制和引入促進(jìn)了教師知識(shí)結(jié)構(gòu)的變化，教師專業(yè)知識(shí)的深度和廣度有了很大的擴(kuò)展，教師在教學(xué)過程中更加注重基礎(chǔ)與前沿的結(jié)合、理論與實(shí)踐的結(jié)合，在教學(xué)方式上也更加注重用多種方式進(jìn)行知識(shí)講解與思維引導(dǎo)。

(4) 學(xué)生的知識(shí)、素質(zhì)和能力得到較大提高

我們在2005年將電子學(xué)習(xí)系統(tǒng)引入到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)課程群的教學(xué)中，三年多來的使用結(jié)果表明，該系統(tǒng)對提高學(xué)生的認(rèn)知和創(chuàng)新能力有著積極的作用，并在有力促進(jìn)了學(xué)生的科研活動(dòng)。比如課程群老師指導(dǎo)的畢業(yè)設(shè)計(jì)，2006年在省級(jí)畢業(yè)論文評(píng)獎(jiǎng)中，一等獎(jiǎng)1人，三等獎(jiǎng)1人，提名獎(jiǎng)4人；而2007年獲得的一、二、三等獎(jiǎng)分別提高到2、3、4人，學(xué)士論文質(zhì)量有了較大的提高。又如教師指導(dǎo)的智能垃圾箱及其監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)、Smart Library System、Learn Language Assistant(微軟2007嵌入式設(shè)計(jì)大賽中位列全球前200強(qiáng))、盲人學(xué)習(xí)幫助器、Acme Rural Education System等項(xiàng)目都是優(yōu)秀的本科生科研成果。

4結(jié)束語

實(shí)踐表明，將電子學(xué)習(xí)系統(tǒng)應(yīng)用于計(jì)算機(jī)教學(xué)活動(dòng)，體現(xiàn)了教師為主導(dǎo)和學(xué)生為主體的教學(xué)理念，能讓學(xué)生掌握系統(tǒng)的專業(yè)知識(shí)和了解知識(shí)的新發(fā)展，對培養(yǎng)學(xué)生的認(rèn)知和創(chuàng)新能力有著積極的作用。

電子學(xué)論文:電子學(xué)籍有望制止擇校痼疾

關(guān)鍵字：電子學(xué)籍/IC卡

從五指山野菜、菠蘿，到近日的香蕉有毒事件，海南農(nóng)產(chǎn)品屢遭一些失實(shí)報(bào)道的損害。為此，海南省農(nóng)業(yè)有關(guān)部門近日表示，海南省的農(nóng)產(chǎn)品馬上會(huì)推行農(nóng)產(chǎn)品“身份證”(條形碼)制度，將農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)期、規(guī)格、售價(jià)、產(chǎn)地等信息編碼上網(wǎng)，在網(wǎng)上可以查到該產(chǎn)品出自哪里，十分便于監(jiān)督管理和電子商務(wù)的開展。

每年到了小學(xué)升中學(xué)的時(shí)候，總會(huì)有許多學(xué)生家長想利用各種關(guān)系來打破按區(qū)域就學(xué)的規(guī)定，把孩子的學(xué)籍轉(zhuǎn)到自認(rèn)為較好的學(xué)校去。這一現(xiàn)象將隨著電子學(xué)籍的出臺(tái)被改變。

電子學(xué)籍這一信息化手段的應(yīng)用，有望從根本上制止屢禁不止的非正當(dāng)途徑擇校問題。在北京市2007年的小學(xué)升初中工作中，第一次使用的學(xué)生電子學(xué)籍管理系統(tǒng)，就是對按照規(guī)定方式升學(xué)就位的學(xué)生建立學(xué)生電子學(xué)籍，中學(xué)錄取后的學(xué)生電子檔案，學(xué)校只有補(bǔ)充或修改內(nèi)容的權(quán)力，而不能隨意增加或者減少一個(gè)電子檔案的內(nèi)容，同時(shí)這份電子檔案還將作為3年后學(xué)生中考報(bào)名的依據(jù)。這項(xiàng)工作的關(guān)鍵是要做好IC卡的信息提取和信息導(dǎo)入。學(xué)生的始發(fā)地是哪個(gè)學(xué)校，在IC卡里必須得到真實(shí)、明確的記錄，然后，由學(xué)生所在的區(qū)縣教委，根據(jù)就近劃片的原則，將該學(xué)生導(dǎo)入合適的學(xué)校，如果學(xué)生拒絕按照導(dǎo)入的學(xué)校報(bào)到，其他的導(dǎo)入系統(tǒng)對該IC卡不能識(shí)別。所用的卡一旦被識(shí)別，該卡存儲(chǔ)的當(dāng)年入學(xué)信息立即被清空，這也就意味著每個(gè)學(xué)生只有一次刷卡機(jī)會(huì)。

對于實(shí)現(xiàn)公平教育而言，電子學(xué)籍IC卡的出現(xiàn)確實(shí)是一件簡便快捷的好方法。隨著銀聯(lián)卡、公交IC一卡通、通用病歷等信息技術(shù)手段的應(yīng)用，信息化已經(jīng)不僅僅是技術(shù)問題，而是一種制度和觀念的變革和更新。美國和加拿大早在上個(gè)世紀(jì)就開始實(shí)施社會(huì)保險(xiǎn)號(hào)碼唯一的辦法，但是它的功能要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過我國現(xiàn)行的身份證。美國和加拿大的社會(huì)保險(xiǎn)卡是公民的最基本的證件，相當(dāng)于一個(gè)人的電子檔案。每個(gè)公民出生都要到社會(huì)保險(xiǎn)部門辦理保險(xiǎn)卡，每個(gè)公民終生只能有一個(gè)保險(xiǎn)卡號(hào)(SSN)，它可以用于個(gè)人生活的所有領(lǐng)域，如醫(yī)療衛(wèi)生、銀行存取款、工作申請、移民申請、升學(xué)轉(zhuǎn)學(xué)等等。而我國目前的身份證雖然有唯一的編號(hào)作為識(shí)別，但還沒有電子檔案的功能。

回頭我們再來看這個(gè)電子學(xué)籍，它的功能可以逐步完善起來。也許未來，它應(yīng)該能夠從每個(gè)孩子上學(xué)的第一天起，到他參加工作為止，所有的教育記錄都能夠用一張小小的IC卡記錄和保存。同時(shí)，這張卡還具備與教育相關(guān)的各類功能，例如報(bào)考、錄用、參加各類等級(jí)考試等，相當(dāng)于一個(gè)學(xué)生身份證。這個(gè)卡的內(nèi)容還可以更豐富，比如對學(xué)生開放和優(yōu)惠的場館門檢、寒暑假的火車票學(xué)生優(yōu)惠卡等針對學(xué)生群的功能都整合起來，集中在一張卡上。

信息化給我們的生活帶來越來越多的便利，未來，更多的社會(huì)行為，應(yīng)該都能夠整合成一卡通。這樣，既能提高工作效率，也更能體現(xiàn)政府執(zhí)政為民的精髓。

電子學(xué)論文:中國科學(xué)院電子學(xué)研究所:打造傳感技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室

中國科學(xué)院電子學(xué)研究所傳感技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室成立于1987年。實(shí)驗(yàn)室面向國家戰(zhàn)略需求和世界科技前沿，開展基礎(chǔ)性、戰(zhàn)略性、前瞻性的研究工作，致力于提高我國傳感技術(shù)的自主創(chuàng)新能力和國際競爭力，推動(dòng)我國傳感技術(shù)的應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，為國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)服務(wù)。

中國科學(xué)院電子學(xué)研究所傳感技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室立于1987年，實(shí)驗(yàn)室面向國家戰(zhàn)略需求和世界科技前沿，開展基礎(chǔ)性、戰(zhàn)略性、前瞻性的研究工作，具有電子學(xué)、信息技術(shù)、生物技術(shù)、化學(xué)、材料科學(xué)等多學(xué)科交叉的綜合優(yōu)勢，在微納傳感器及微系統(tǒng)的研究中獲得巨大進(jìn)展，取得了突出成績，逐步形成了以基于微納加工技術(shù)的微傳感器和微系統(tǒng)為主要?jiǎng)?chuàng)新方向的研究特點(diǎn)，并已成為國內(nèi)外廣泛認(rèn)可、具有一定國際影響力和較強(qiáng)競爭力的傳感技術(shù)研究基地，同時(shí)形成了具有一流人才與完整學(xué)術(shù)梯隊(duì)以及先進(jìn)儀器設(shè)備與科研條件的國家級(jí)研究基地。

傳感技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室側(cè)重進(jìn)行傳感器的新原理、新方法、新技術(shù)、新器件、新系統(tǒng)的研究，實(shí)現(xiàn)傳感器的微型化、集成化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化。

實(shí)驗(yàn)室自建立以來得到了迅速發(fā)展，先后承擔(dān)和完成了“973”、“863”、國家自然科學(xué)基金、重大專項(xiàng)、國家科技攻關(guān)等一批國家級(jí)科研項(xiàng)目，在新型傳感器和微系統(tǒng)研究領(lǐng)域取得了一批有特色、高水平的創(chuàng)新性研究成果，如電場傳感器及系統(tǒng)、SPR生化分析儀、生物傳感器及系統(tǒng)、氣體傳感器及系統(tǒng)、微流控芯片系統(tǒng)、集成氣象傳感器、高精度壓力傳感器、微慣性傳感器等，具有雄厚的研究基礎(chǔ)和技術(shù)攻關(guān)與自主創(chuàng)新能力。

實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有面積4000多平方米，其中1000平方米超凈間，擁有一條完整的微電子機(jī)械系統(tǒng)（MEMS）加工工藝線，具有先進(jìn)的工藝和測試設(shè)備，形成了一整套加工工藝規(guī)范，具備各種微結(jié)構(gòu)器件的加工能力，并提供傳感器及系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、加工、封裝等服務(wù)。

電場傳感器

實(shí)驗(yàn)室研制出多種新型電場傳感器，電場傳感器在雷電預(yù)警、智能電網(wǎng)、氣象預(yù)報(bào)、工業(yè)靜電測量等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。

高精度諧振式壓力傳感器

實(shí)驗(yàn)室研制出電磁激勵(lì)、電磁感應(yīng)檢測的硅微機(jī)械諧振式壓力傳感器，可廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制壓力測試、大飛機(jī)氣壓高度計(jì)、天氣預(yù)報(bào)氣壓檢測、壓力校驗(yàn)儀等。

抗高過載微慣性傳感器

實(shí)驗(yàn)室研制出扭擺式抗過載微型加速度計(jì)和電磁式振動(dòng)環(huán)微機(jī)械陀螺儀，抗過載沖擊大于10000g，主要應(yīng)用于慣性制導(dǎo)及慣性測量系統(tǒng)。

氣象傳感器

實(shí)驗(yàn)室研制出溫度、濕度、壓力單片集成傳感器和固態(tài)仿生集成風(fēng)速傳感器芯片，主要應(yīng)用于探空氣象參數(shù)監(jiān)測。

水污染監(jiān)測傳感器及系統(tǒng)

實(shí)驗(yàn)室研制總磷傳感器、COD（化學(xué)耗氧量）傳感器、磷酸鹽傳感器，用于水環(huán)境與水污染實(shí)時(shí)現(xiàn)場在線監(jiān)測。

氣體傳感器

實(shí)驗(yàn)室研制出MEMS半導(dǎo)體金屬氧化物氣體傳感器和固態(tài)電解質(zhì)氣體傳感器，用于乙醇、CO、氨氣等微化品和有毒有害氣體檢測。

微流控芯片系統(tǒng)(uTAS)

實(shí)驗(yàn)室研制出集成樣品血樣預(yù)處理芯片、集成光纖電泳芯片、微泵等微流控芯片系統(tǒng)，主要應(yīng)用于疾病檢測、食品安全等領(lǐng)域。

低成本手持式生化檢測儀

實(shí)驗(yàn)室研制出手持式生化多參數(shù)檢測儀和糖化血紅蛋白檢測儀，適用于個(gè)人、家庭、農(nóng)村、社區(qū)便捷、廉價(jià)的預(yù)測和診斷。

SPR（表面等離子體諧振）生化分析系統(tǒng)

實(shí)驗(yàn)室研制出便攜式、電化學(xué)聯(lián)用、高通量等具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的系列SPR生化分析儀，可廣泛應(yīng)用于藥物篩選、環(huán)境檢測和食品安全檢測等領(lǐng)域。

集成光波導(dǎo)生化檢測儀

實(shí)驗(yàn)室研制出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)案的集成光波導(dǎo)生化檢測儀，可開發(fā)出面向眾多應(yīng)用需求的低成本、便攜式、快速檢測裝置。

離子遷移率譜儀（IMS）

實(shí)驗(yàn)室研制出離子遷移率譜儀（IMS），可實(shí)現(xiàn)對胺類、農(nóng)藥、神經(jīng)藥物、化學(xué)戰(zhàn)劑等物質(zhì)的檢測，應(yīng)用于痕量物質(zhì)實(shí)時(shí)現(xiàn)場快速監(jiān)測。

電子學(xué)論文:基于電子學(xué)檔的大學(xué)英語口語翻轉(zhuǎn)課堂設(shè)計(jì)研究

摘 要：英語口語表達(dá)能力是大學(xué)生和用人單位關(guān)注的主要英語應(yīng)用能力之一。能否流利順暢地用英語進(jìn)行交流與大學(xué)生畢業(yè)后待遇和前途發(fā)展直接相關(guān)。但是，目前大學(xué)生的英語口語表達(dá)能力普遍欠缺。本研究在分析學(xué)生口語表達(dá)能力缺乏原因的基礎(chǔ)上，提出基于電子學(xué)檔的大學(xué)英語口語翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式。這個(gè)模式可以充分利用計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，增強(qiáng)學(xué)生的口語輸出量，提高口語表達(dá)能力。

關(guān)鍵詞：電子學(xué)檔；口語；翻轉(zhuǎn)課堂

一、引言

大學(xué)英語課程是大學(xué)生們比較重視的公共基礎(chǔ)課。但是由于長期以來的應(yīng)試教育思想的影響，大學(xué)英語教學(xué)很難徹底擺脫應(yīng)試教育模式，學(xué)生英語應(yīng)用能力的提高并不樂觀。其原因主要?dú)w結(jié)于大學(xué)英語大班制教學(xué)，學(xué)生課堂口語表達(dá)機(jī)會(huì)少，無法有效激發(fā)學(xué)生的積極性和以四級(jí)為導(dǎo)向的教學(xué)模式。針對此，筆者提出電子學(xué)檔下的大學(xué)英語口語翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式。

電子學(xué)檔，顧名思義，就是電子化的檔案袋，這是一種形象的表達(dá)法。利用電子學(xué)檔，學(xué)生可以根據(jù)一定的標(biāo)準(zhǔn)有意識(shí)地選擇、展示并收集自己的電子作品，還可以對自己的學(xué)習(xí)過程和學(xué)習(xí)成果自主進(jìn)行評(píng)價(jià)與反思。電子學(xué)檔的使用，使得學(xué)生的學(xué)習(xí)呈現(xiàn)出個(gè)性化、分布式的特點(diǎn)。國外目前對電子文檔的研究主要是理論和應(yīng)用研究且相對成熟。在國內(nèi)，隨著教學(xué)的改革和推進(jìn)，對電子學(xué)檔的相關(guān)研究和應(yīng)用也逐漸發(fā)展起來，并得到了一定的進(jìn)展。王佑鎂（2009）進(jìn)行了系統(tǒng)的電子學(xué)檔的設(shè)計(jì)與應(yīng)用研究；北京科技大學(xué)的李曉東（2014）對電子學(xué)檔應(yīng)用于課堂教學(xué)進(jìn)行了實(shí)證研究。但是針對核心課程的基于電子學(xué)檔的研究還是較少，研究空間較大。本研究擬在基于電子學(xué)檔云平臺(tái)上進(jìn)行大學(xué)英語口語翻轉(zhuǎn)課堂研究。

二、翻轉(zhuǎn)課堂

“翻轉(zhuǎn)課堂”起源于美國，是一種新興的教學(xué)模式，依托現(xiàn)代化的教育技術(shù)。我國教育界的研究者們在幾年前就對此給予關(guān)注。不少學(xué)者對“翻轉(zhuǎn)課堂”進(jìn)行了相關(guān)的探索、研究與實(shí)踐。

如果以“翻轉(zhuǎn)課堂”作為關(guān)鍵詞在期刊論文庫進(jìn)行檢索，筆者發(fā)現(xiàn)，近幾年與“翻轉(zhuǎn)課堂”相關(guān)的論文多達(dá)五百多篇。早在2013年，南京大學(xué)的梁樂明和張金磊就較為系統(tǒng)地對“翻轉(zhuǎn)課堂”進(jìn)行過研究。梁樂明認(rèn)為翻轉(zhuǎn)課堂的設(shè)計(jì)要以“微課程”為主要樣本，而“微課程”的設(shè)計(jì)要結(jié)合相應(yīng)的新型組織管理模式。張金磊進(jìn)一步完善了翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模型，夯實(shí)了翻轉(zhuǎn)課堂的理論基礎(chǔ)。雖然不少學(xué)者對此進(jìn)行了相關(guān)的研究，但對此的實(shí)證研究還處于初級(jí)階段，在國內(nèi)將翻轉(zhuǎn)課堂應(yīng)用于英語口語教學(xué)實(shí)踐為數(shù)不多。國外教學(xué)研究中，翻轉(zhuǎn)課堂更多地是與教學(xué)實(shí)踐相結(jié)合，研究信息技術(shù)在教學(xué)中的整合效果。課外活動(dòng)主要為學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)提供所需的音頻和視頻等資料，而課內(nèi)活動(dòng)則涉及到學(xué)生之間，師生之間交互的學(xué)習(xí)活動(dòng)。

三、基于電子學(xué)檔的大學(xué)英語口語翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式

由于受課堂規(guī)模限制，學(xué)生在大學(xué)英語課上用英語交流的機(jī)會(huì)很少，導(dǎo)致學(xué)生對英語口語能力表達(dá)缺乏自信心，因此基于電子學(xué)檔的口語教學(xué)模式的提出能有效增加學(xué)生的口語表達(dá)的時(shí)間和提高口語表達(dá)的興趣和自信心。

（一）電子學(xué)檔的構(gòu)建

本研究在云環(huán)境下，構(gòu)建電子學(xué)檔系統(tǒng)，包含兩類空間，私有空間和公共空間。私有空間是為每個(gè)學(xué)生單獨(dú)建立的操作空間。學(xué)生擁有自己的賬號(hào)，有一定量的存儲(chǔ)空間，學(xué)生可以保存各種口語學(xué)習(xí)資料。也可以將自己的口語作業(yè)，作品，反思報(bào)告等提交給教師查看，同時(shí)可以自我評(píng)價(jià)。公共空間是所有學(xué)生共享的操作環(huán)境。公共空間為學(xué)生搭建了一個(gè)公共的學(xué)習(xí)平臺(tái)，教師可以上傳班級(jí)需要的學(xué)習(xí)資料，每個(gè)學(xué)生都可以訪問公共空間上的學(xué)習(xí)資料。

教師利用電子學(xué)檔的公共空間，給學(xué)生共享關(guān)于英語口語的入門和進(jìn)階的相關(guān)音頻和視頻，學(xué)生可以由易到難，從掌握發(fā)音、跟讀、模仿到自由表達(dá)，不斷提高自主學(xué)習(xí)能力和目標(biāo)語言運(yùn)用能力。教師課上預(yù)留項(xiàng)目式口語作業(yè)任務(wù)，同時(shí)在電子學(xué)檔的公共空間共享相關(guān)資源。學(xué)生在課下，通過個(gè)體或團(tuán)隊(duì)合作的方式完成項(xiàng)目，學(xué)生可經(jīng)多次練習(xí)，將最優(yōu)秀的項(xiàng)目成果提交到電子學(xué)檔上，教師依此做出評(píng)估并給學(xué)生反饋。代表性的項(xiàng)目式的成果可以在課堂上共享，教師對此做出點(diǎn)評(píng)，學(xué)生可以相互學(xué)習(xí)，取長補(bǔ)短。目前微課程是翻轉(zhuǎn)課堂成功的關(guān)鍵，因此本研究在微課程的選擇上注重資料的系統(tǒng)性。微課程資料可以是文字的，音頻的或視頻的，但是內(nèi)容上應(yīng)該是系統(tǒng)化的，如：口語語音作業(yè)模塊，教師上傳發(fā)音規(guī)則音頻或視頻，學(xué)生自學(xué)后完成口語作業(yè)。

（二）評(píng)估手段

大學(xué)英語是一門綜合基礎(chǔ)課，不單獨(dú)設(shè)口語n。雖然有聽說課時(shí)，但由于課時(shí)量少，班級(jí)容量大，口語課的課堂效果不理想。大學(xué)生啞巴英語的現(xiàn)象很普遍。因此，充分利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和資源提高口語的輸出量才能讓學(xué)生克服講英語時(shí)的緊張感，增強(qiáng)自信。適當(dāng)?shù)脑u(píng)價(jià)手段也是本教學(xué)模式的保障。因此，學(xué)生除了提交每次的口語作業(yè)之外，學(xué)生還可在期中，期末分別提交電子學(xué)檔，內(nèi)容包括：學(xué)習(xí)成果，評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，自我反思等。檔案袋作為診斷工具記錄學(xué)生的口語技能訓(xùn)練情況，這有利于學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)。

四、結(jié)束語

大學(xué)英語教學(xué)目前遭遇教學(xué)效果的瓶頸。我們大學(xué)英語教師要大膽的改變教學(xué)模式，與中學(xué)英語教學(xué)模式區(qū)分。大學(xué)英語教學(xué)方向不應(yīng)該是以四，六級(jí)為方向，應(yīng)該是建立在市場對人才能力需求上的。培養(yǎng)學(xué)生的口語表達(dá)能力，使其畢業(yè)后能直接用英語進(jìn)行交流是目前大學(xué)畢業(yè)生的英語需求。但是，由于缺乏英語語境和輸出機(jī)會(huì)，大學(xué)生英語口語輸出量極度缺乏，因此，大學(xué)英語教師應(yīng)該順應(yīng)時(shí)代潮流，運(yùn)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)改變教學(xué)思路和方法。目前，在互聯(lián)網(wǎng)+時(shí)代，教師也要大膽創(chuàng)新，改善教學(xué)方法，提高教學(xué)效果。作為大學(xué)教育的主體，高校也應(yīng)適應(yīng)互聯(lián)網(wǎng)教育的潮流，優(yōu)化學(xué)院的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，擴(kuò)大互聯(lián)網(wǎng)連接渠道，為師生提供強(qiáng)大的技術(shù)保障。

電子學(xué)論文:MATLAB仿真技術(shù)在《機(jī)械電子學(xué)》教學(xué)中的應(yīng)用

摘要：為了克服常規(guī)教學(xué)方法的不足，提高機(jī)械電子學(xué)課程教學(xué)質(zhì)量，在該課程教學(xué)過程中引入了MATLAB仿真技術(shù)，對基于MATLAB的課程教學(xué)方法與教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了分析，并以某型炮彈制導(dǎo)控制系統(tǒng)阻尼回路的設(shè)計(jì)為例，進(jìn)行了MATLAB仿真技術(shù)的教學(xué)應(yīng)用研究。實(shí)際應(yīng)用表明，采用MATLAB仿真技術(shù)，可以有效解決機(jī)械電子學(xué)課程教學(xué)中的難點(diǎn)問題，為該課程的教學(xué)提供一種全新的途徑和方法。

關(guān)鍵詞：機(jī)械電子學(xué)；MATLAB；教學(xué)；仿真技術(shù)

引言：

機(jī)械電子學(xué)興起于上個(gè)世紀(jì)80年代，是一門交叉性學(xué)科，隨著現(xiàn)代科技發(fā)展逐漸形成的。機(jī)械電子學(xué)知識(shí)量大，并且機(jī)電融合，內(nèi)容更新快，對實(shí)踐的要求十分高，所以學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中不僅要熟悉掌握各個(gè)專業(yè)知識(shí)和關(guān)鍵技術(shù)，還要去理解機(jī)械電子學(xué)的精髓，掌握機(jī)電一體化的理論實(shí)踐方法，以便能夠很好地運(yùn)用這些技術(shù)。但在實(shí)際教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)，由于各種原因，學(xué)生對信息、控制及系統(tǒng)論方面知識(shí)比較欠缺，并且由于硬件教學(xué)條件的限制，許多機(jī)電實(shí)驗(yàn)無法正常進(jìn)行，這給《機(jī)械電子學(xué)》課程的教學(xué)形成了一定的阻礙。

MATLAB作為工程領(lǐng)域最為流行的仿真軟件之一，已被廣泛應(yīng)用于信號(hào)處理、電路設(shè)計(jì)與仿真、控制、機(jī)械、管理等領(lǐng)域，其提供的圖形界面仿真手段――Simulink，使得機(jī)電系統(tǒng)的建模與仿真效率得到大大提高[2-3]。本文就MATLAB在《機(jī)械電子學(xué)》課程教學(xué)中的應(yīng)用做一些探討。

一、課程研究內(nèi)容及難點(diǎn)

機(jī)械電子學(xué)是一個(gè)綜合的概念，包含了技術(shù)和產(chǎn)品兩方面的內(nèi)容，首先是機(jī)電一體化技術(shù)，其次是機(jī)電一體化產(chǎn)品。機(jī)電一體化的原理、技術(shù)、設(shè)計(jì)理論和方法，構(gòu)成了機(jī)械電子學(xué)的研究內(nèi)容。

機(jī)電一體化技術(shù)是以系統(tǒng)論、控制論和信息論為理論基礎(chǔ)和方法論，在機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)和信息處理技術(shù)等現(xiàn)代高新技術(shù)群體基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種高新技術(shù)。概括起來，機(jī)電一體化共性關(guān)鍵技術(shù)主要有六項(xiàng)：機(jī)械技術(shù)、計(jì)算機(jī)與信息處理技術(shù)、檢測與傳感技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)、系統(tǒng)總體技術(shù)，其基本體系結(jié)構(gòu)如圖1所示[4]。機(jī)電一體化產(chǎn)品是富含高新技術(shù)的技術(shù)密集型產(chǎn)品。機(jī)電一體化為機(jī)械產(chǎn)品注入了新的技術(shù)，把計(jì)算機(jī)和電子器件的傳感檢測、信息處理、自動(dòng)控制等功能融合到機(jī)械裝置中去，從而獲得了過去只靠一種技術(shù)而無法實(shí)現(xiàn)的功能和效果，在功能、性能、質(zhì)量和效率等方面都有高水平的發(fā)展。機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用系統(tǒng)工程的觀點(diǎn)和方法來分析、研究機(jī)電一體化產(chǎn)品或系統(tǒng)，綜合應(yīng)用各種現(xiàn)代高新技術(shù)進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)和開發(fā)，通過各種技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品內(nèi)部各組成部分的合理配置和外部的整體性能最佳。因此，機(jī)電一體化產(chǎn)品表現(xiàn)出整體結(jié)構(gòu)最佳化、系統(tǒng)控制智能化和操作性能柔性化。

機(jī)電系統(tǒng)靜態(tài)和動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)是課程的核心內(nèi)容，要求學(xué)生能夠從系統(tǒng)設(shè)計(jì)的角度分析機(jī)械系統(tǒng)和微機(jī)控制系統(tǒng)的元部件特性，掌握機(jī)電系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)和動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)的分析方法。但是，動(dòng)態(tài)系統(tǒng)設(shè)計(jì)涉及到的知識(shí)既有系統(tǒng)論和控制論方面內(nèi)容，又有諸如系統(tǒng)動(dòng)態(tài)參數(shù)整定等實(shí)踐性非常強(qiáng)的內(nèi)容，學(xué)習(xí)難度相當(dāng)大。鑒于此，在該課程的教學(xué)實(shí)踐中，筆者以計(jì)算機(jī)為工具，借助于MATLAB仿真技術(shù)，充分利用其強(qiáng)大的優(yōu)化設(shè)計(jì)及仿真分析能力，把該課程中抽象內(nèi)容形象、直觀地表達(dá)出來，取得了良好的效果。

二、基于MATLAB的教學(xué)方法

在《機(jī)械電子學(xué)》課程的整個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)中，需要涉及機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)、執(zhí)行元件以及控制系統(tǒng)等多個(gè)用于實(shí)現(xiàn)機(jī)電有機(jī)結(jié)合的功能模塊，如何將這些不同系統(tǒng)、模塊的共性表達(dá)出來，是幫助學(xué)生理解、消化并建立學(xué)習(xí)主線，是實(shí)現(xiàn)各個(gè)章節(jié)知識(shí)串聯(lián)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。MATLAB工具可以實(shí)現(xiàn)該功能，通過采用該軟件對不同類型的系統(tǒng)進(jìn)行仿真和特性分析，不僅使學(xué)生對機(jī)電系統(tǒng)特性有了直觀的認(rèn)識(shí)，而且?guī)椭鷮W(xué)生掌握了一門有用的學(xué)習(xí)工具，為以后的學(xué)習(xí)和工作奠定一個(gè)良好的基礎(chǔ)。

在教學(xué)過程中，可以通過MATLAB/Simulink實(shí)現(xiàn)機(jī)電系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真功能，解決學(xué)生對系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的理解只是停留在公式這一難題；可以通過調(diào)節(jié)模型參數(shù)，研究延遲力矩和積分控制器的效果，讓學(xué)生對控制以及一些典型的調(diào)節(jié)手段有了更為直觀的認(rèn)識(shí)；還可以利用提供的大量機(jī)械模塊的仿真工具包，通過這些工具，可以方便地對一些常見的機(jī)械元、部件進(jìn)行特性分析，如液壓元件、齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)等，并能隨時(shí)改變約束條件和連接方式，及時(shí)觀察所設(shè)機(jī)構(gòu)在變參數(shù)下運(yùn)行時(shí)的工作特性。

綜上所述，基于MATLAB建成一個(gè)能夠模擬實(shí)際系統(tǒng)問題的虛擬實(shí)驗(yàn)室，從而加深學(xué)生對知識(shí)的認(rèn)識(shí)和理解，掌握其基本分析方法。

三、基于MATLAB的教學(xué)內(nèi)容

基于MATLAB的教學(xué)內(nèi)容主要包括五個(gè)方面：

1.利用MATLAB分析系統(tǒng)時(shí)間響應(yīng)。在完成系統(tǒng)間響應(yīng)求解方法的講解以及系統(tǒng)時(shí)域指標(biāo)的討論后，將利用MATLAB提供的函數(shù)系統(tǒng)在不同輸入作用下的時(shí)間響應(yīng)，并在單位階躍響應(yīng)的基礎(chǔ)上，求取系統(tǒng)時(shí)域性能指標(biāo)。在MATLAB中，可以采用impulse函數(shù)、step函數(shù)、lsim函數(shù)對線性連續(xù)系統(tǒng)的時(shí)間響應(yīng)進(jìn)行仿真計(jì)算。其中，impulse函數(shù)用于生成單位脈沖響應(yīng)，step函數(shù)用于生成單位階躍響應(yīng)，lsim函數(shù)用于生成對任意輸入的時(shí)間響應(yīng)。在求出系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)以后，根據(jù)系統(tǒng)性能指標(biāo)的定義，分析系統(tǒng)上升時(shí)間、峰值時(shí)間、最大超調(diào)量和調(diào)整時(shí)間等性能指標(biāo)。

2.利用MATLAB分析系統(tǒng)頻率特性。Nyquist圖和Bode圖是系統(tǒng)頻率特性的兩種重要的圖形表示形式，也是對系統(tǒng)進(jìn)行頻率特性分析的重要工具。MATLAB提供了繪制系統(tǒng)頻率特性極坐標(biāo)圖的nyquist函數(shù)和繪制對數(shù)坐標(biāo)圖的bode函數(shù)，通過這些函數(shù)不僅可以得到系統(tǒng)的頻率特性圖，而且還可以得到系統(tǒng)的幅頻特性、相頻特性、實(shí)頻特性和虛頻特性，從而通過計(jì)算得到系統(tǒng)的頻域特征量。

3.利用MATLAB分析系統(tǒng)的穩(wěn)定性。在MATLAB中，如果已知系統(tǒng)的特征方程，應(yīng)用roots函數(shù)可以直接求出系統(tǒng)的特征根。根據(jù)特征根的分布情況，判定系統(tǒng)是否穩(wěn)定。通過MATLAB提供的margin函數(shù)，求出系統(tǒng)的幅值裕度、相位裕度、幅值穿越頻率和相位穿越頻率，從而直接分析系統(tǒng)是否穩(wěn)定以及系統(tǒng)的相對穩(wěn)定性。

4.利用MATLAB設(shè)計(jì)系統(tǒng)校正。通過MATLAB進(jìn)一步討論系統(tǒng)校正的設(shè)計(jì)問題，所采用的設(shè)計(jì)方法仍然是基于Bode圖的頻率分析方法。教學(xué)過程中，設(shè)定某單位反饋控制系統(tǒng)可以通過調(diào)整增益滿足穩(wěn)態(tài)性能指標(biāo)要求，但相位裕度過小，不滿足相對穩(wěn)定性要求，從而通過采用超前校正環(huán)節(jié)進(jìn)行校正。

5.利用MATLAB分析線性離散系統(tǒng)。與可用于線性連續(xù)系統(tǒng)分析和設(shè)計(jì)的函數(shù)對應(yīng)，MATLAB提供了用于線性離散系統(tǒng)分析和設(shè)計(jì)的函數(shù)。教學(xué)中，采用c2dm函數(shù)和d2cm函數(shù)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)模型變換。其中，采用c2dm函數(shù)將線性連續(xù)系統(tǒng)模型轉(zhuǎn)換為線性離散系統(tǒng)模型，d2cm函數(shù)將線性離散系統(tǒng)模型轉(zhuǎn)換為線性連續(xù)系統(tǒng)模型。另外，利用dstep函數(shù)、dimpulse函數(shù)和dlsim函數(shù)對線性離散系統(tǒng)的時(shí)間響應(yīng)進(jìn)行仿真計(jì)算[5]。

四、教學(xué)案例分析

利用MATLAB進(jìn)行某型炮彈制導(dǎo)控制系統(tǒng)阻尼回路的仿真設(shè)計(jì)，是《機(jī)械電子學(xué)》課程教學(xué)中采用的經(jīng)典案例之一。

對于軸對稱彈體，俯仰通道和偏航通道結(jié)構(gòu)相同，因此在制導(dǎo)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)常以俯仰通道為例進(jìn)行控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)?？刂葡到y(tǒng)的內(nèi)回路是阻尼回路，阻尼回路主要由舵機(jī)環(huán)節(jié)、彈體環(huán)節(jié)和校正網(wǎng)絡(luò)三部分組成。阻尼回路的結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示。

特征點(diǎn)選擇與5.2.3節(jié)相同，特征點(diǎn)處的彈體傳遞函數(shù)為：

從彈體傳遞函數(shù)可以看出，在特征點(diǎn)T1處原彈體阻尼為0.1，屬于嚴(yán)重欠阻尼，因此將特征點(diǎn)處阻尼回路的期望阻尼設(shè)置為0.8。

校正網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)主要是對阻尼回路傳遞函數(shù)系數(shù)

彈體開環(huán)傳遞函數(shù)Bode圖如圖4、圖5所示，由圖可知在增加阻尼回路前，彈體已經(jīng)是穩(wěn)定的，在增加阻尼回路滯后，彈體保持較好的穩(wěn)定性，彈體帶寬變小，因此彈體振蕩得到抑制。MATLAB仿真結(jié)果表明，阻尼回路明顯改善了彈體動(dòng)態(tài)特性。

五、結(jié)束語

通過上述研究可以得出，在《機(jī)械電子學(xué)》教學(xué)過程中采用MATLAB軟件可以有效地完善課程教學(xué)內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)了理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)的有機(jī)結(jié)合，不僅對加強(qiáng)學(xué)生的理論學(xué)習(xí)有較大的幫助，而且也提高了學(xué)生對所學(xué)知識(shí)的運(yùn)用能力和分析問題、解決實(shí)踐中問題的能力。

電子學(xué)論文:虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)在電子學(xué)科的應(yīng)用

摘 要虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)從學(xué)生，教師，實(shí)驗(yàn)管理員三方面對實(shí)驗(yàn)過程全面控制，滿足了對學(xué)生基礎(chǔ)理論的認(rèn)知、專業(yè)技術(shù)的掌握和綜合設(shè)計(jì)能力的要求。

【關(guān)鍵詞】虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng) 管理系統(tǒng) 多樣性

近幾年，教育部一直在提出并讓高校貫徹執(zhí)行教學(xué)資源的先進(jìn)性和創(chuàng)新性理念，這是適應(yīng)當(dāng)前社會(huì)的高速發(fā)展對人才提出的綜合要求。如今，高等院校在教育理念上一直在摸索和發(fā)展中前進(jìn)，但光有深刻的理論基礎(chǔ)尚且不夠，創(chuàng)新性需要在實(shí)踐中才能得到體現(xiàn)和應(yīng)用。尤其工科是一門實(shí)踐性非常強(qiáng)的專業(yè)，要求畢業(yè)生在工作崗位上有很強(qiáng)的動(dòng)手實(shí)踐能力。在以往的實(shí)踐中，學(xué)生的實(shí)踐大部分是局限于在實(shí)驗(yàn)室展開。這種傳統(tǒng)的實(shí)踐模式存在以下幾個(gè)弊端，一是高校資金短缺，實(shí)驗(yàn)室無法滿足日益擴(kuò)招的學(xué)生數(shù)量，這樣從教學(xué)資源配置上無法很好的滿足學(xué)生的需求；二是對理論知識(shí)學(xué)習(xí)不深刻的同學(xué)直接進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行操作實(shí)驗(yàn)，很容易因?yàn)檎`操作而損壞儀器儀表，直接造成了資源的浪費(fèi)；三是一些高危險(xiǎn)和能源型的會(huì)造成污染的實(shí)驗(yàn)也無法在實(shí)際的實(shí)驗(yàn)室中操作完成。近年來，高等學(xué)校逐漸的大規(guī)模引入了虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，并且也形成了學(xué)科體系。

1 傳統(tǒng)仿真軟件的特點(diǎn)

在使用虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)之前，高校工科專業(yè)近些年也在一直使用一些仿真軟件作為對課堂和實(shí)踐教學(xué)的補(bǔ)充，以電子專業(yè)為例，常用到的一些電路軟件有EWB、Multisim，主要用于電子電路的功能仿真；還有由歐洲D(zhuǎn)esignSoft Kft.公司研發(fā)的Tina Pro軟件，主要用于模擬及數(shù)字電路的仿真分析；美國Wake Forest大學(xué)基于SPICE開發(fā)的CircuitMaker軟件，主要用于電子電路仿真實(shí)驗(yàn)；英國Labcenter electronics公司出版的Proteus軟件不僅具有其它EDA工具軟件的仿真功能，還能仿真單片機(jī)及外圍器件。這些軟件在很長一段時(shí)間里對教師和學(xué)生起到了很好的輔助作用，但在使用的過程中，也發(fā)現(xiàn)了一些弊端。一是這些國外的軟件都是針對企業(yè)，工程使用開發(fā)，而不是針對學(xué)校的學(xué)生實(shí)驗(yàn)開發(fā)，很多軟件的功能在基礎(chǔ)學(xué)習(xí)中無法使用，沒有針對性。二是國外的這些仿真軟件更新?lián)Q代太快，各門課程需不斷的購買正版軟件這對于學(xué)校和學(xué)生都不太現(xiàn)實(shí)，但是用下載的盜版軟件又存在使用過程中有時(shí)軟件不穩(wěn)定的情況，對于一些電路的仿真和參數(shù)的分析會(huì)造成波動(dòng)及誤差。三是這些仿真軟件的界面都是英文，對于英語基礎(chǔ)較差或者是學(xué)生沒有學(xué)習(xí)專業(yè)英語之前，是存在一定困難，從而造成了學(xué)生對軟件的畏懼情緒。四是人機(jī)界面比較單一，沒有配套的知識(shí)輔助資料和實(shí)驗(yàn)過程指導(dǎo)，教師要在很多學(xué)生中進(jìn)行巡回指導(dǎo)，工作量大，效率低。

2 虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的應(yīng)用

2.1 虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的特點(diǎn)

虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)是以計(jì)算機(jī)作為控制中心，采用多媒體技術(shù)手段在計(jì)算機(jī)上虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境，軟件構(gòu)建邏輯結(jié)構(gòu)模型，再和硬件相結(jié)合，構(gòu)成虛擬系統(tǒng)。并利用互聯(lián)網(wǎng)形成網(wǎng)絡(luò)化虛擬系統(tǒng)在計(jì)算機(jī)人機(jī)界面上完成實(shí)驗(yàn)。該系統(tǒng)由課程實(shí)驗(yàn)仿真平臺(tái)和實(shí)驗(yàn)管理系統(tǒng)構(gòu)成，這也是和傳統(tǒng)使用的仿真軟件的最大區(qū)別之處。該系統(tǒng)引入了實(shí)驗(yàn)管理系統(tǒng)，也就是說，該系統(tǒng)搭建的平臺(tái)可以針對學(xué)生，教師和實(shí)驗(yàn)管理員分別使用，每個(gè)學(xué)生，教師，實(shí)驗(yàn)管理員都有屬于自己的管理賬號(hào)。學(xué)生登錄賬號(hào)可以選課，可以提前預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)要求，獲取實(shí)驗(yàn)信息，并進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)，最后提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告和查詢成績接收實(shí)驗(yàn)結(jié)果反饋。而教師登錄賬號(hào)可以布置新實(shí)驗(yàn)，并提供一些實(shí)驗(yàn)案例和提出實(shí)驗(yàn)要求，還可以在線指導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)，對學(xué)生實(shí)驗(yàn)作出批改，實(shí)時(shí)與學(xué)生進(jìn)行交流。實(shí)驗(yàn)管理人員登錄賬號(hào)可以添加和查看實(shí)驗(yàn)室，對學(xué)生和老師的考勤進(jìn)行管理，對整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)，做好后勤保障工作。這種基于網(wǎng)絡(luò)的流程化管理完成了對實(shí)驗(yàn)過程的全面控制，大大的提高了效率。

2.2 虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的發(fā)展

虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)充分的降低了實(shí)驗(yàn)實(shí)踐成本，搭建了一座從理論到實(shí)踐的橋梁，使得實(shí)驗(yàn)過程安全可靠。通過網(wǎng)絡(luò)化的實(shí)驗(yàn)管理系統(tǒng)，突破了空間和時(shí)間的限制，打造了生動(dòng)直觀的教學(xué)環(huán)境，提高了師生的互動(dòng)性。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)是在課堂，實(shí)驗(yàn)室，傳統(tǒng)仿真軟件，企業(yè)實(shí)踐四種環(huán)節(jié)的基礎(chǔ)上汲取經(jīng)驗(yàn)彌補(bǔ)不足發(fā)展而來的。該系統(tǒng)連同以上四個(gè)學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)可以優(yōu)化組合，發(fā)揮最大優(yōu)勢。比如原理性概念性的理論知識(shí)可以結(jié)合課件或動(dòng)畫的形式在課堂完成，基本操作型的實(shí)驗(yàn)可以通過傳統(tǒng)仿真軟件驗(yàn)證后在實(shí)驗(yàn)室操作來鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力。創(chuàng)新性的，開發(fā)性的實(shí)驗(yàn)可通過虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)完成，學(xué)生可以反復(fù)設(shè)置參數(shù)，反復(fù)調(diào)試驗(yàn)證，反復(fù)的進(jìn)行修正直到最后滿意的結(jié)果，這個(gè)過程極大的減少了資源的消耗，降低了實(shí)驗(yàn)的成本。

3 虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)在電子學(xué)科的應(yīng)用

3.1 虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的建設(shè)

全國信息技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)教育技術(shù)分技術(shù)委員會(huì)在虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)的開發(fā)方面制定了一系列的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)草案，為各高校學(xué)科資源的共享應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。一個(gè)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的建設(shè)是集成了多門學(xué)科資源的，在這個(gè)方面，我們國家像北京郵電大學(xué)等高校潛心研究開發(fā)出了結(jié)合高校學(xué)科專業(yè)特點(diǎn)的虛擬仿真系統(tǒng)，建立了信息電子類課程的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。通過該平臺(tái)提供的儀器設(shè)備可進(jìn)行幾百個(gè)電路、電子、信息的典型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，充分的滿足了高校學(xué)生的基礎(chǔ)需求。另外，把一些前言的科研項(xiàng)目滲入到虛擬仿真實(shí)驗(yàn)范圍，豐富了實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，開拓了學(xué)生視野，充分的滿足了高校學(xué)生的深層次拓展要求，有利于培養(yǎng)創(chuàng)新性的人才。

3.2 虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)在電路中的應(yīng)用舉例

以北京郵電大學(xué)開發(fā)的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)為例分析，仿真平臺(tái)模擬真實(shí)實(shí)驗(yàn)中用到的器材和設(shè)備，而且該仿真平臺(tái)是中文界面，學(xué)生用起來直觀方便。該實(shí)驗(yàn)平臺(tái)提供了二十二種典型電路實(shí)驗(yàn)，在實(shí)際中，可以根據(jù)學(xué)科專業(yè)特點(diǎn)需要選取其中的典型性實(shí)驗(yàn)。下面以戴維南定理的驗(yàn)證與認(rèn)識(shí)電路為例進(jìn)行說明。該定理比較抽象，對其中的電路分析結(jié)果學(xué)生課堂難于掌握，通過虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的流程化學(xué)習(xí)系統(tǒng)，學(xué)生可以輕松的對定理作出深刻理解。如圖1所示，在界面的主器材庫選取相應(yīng)的器材設(shè)備，在右面的實(shí)驗(yàn)臺(tái)搭建電路，完全模擬真實(shí)化的實(shí)驗(yàn)環(huán)境。如圖2所示，是教師登錄后的界面，教師可以在這個(gè)系統(tǒng)里對所有學(xué)生的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行批改，設(shè)置，操作。如圖3所示，是學(xué)生登錄后的界面，學(xué)生可以對老師提前選好的一些實(shí)驗(yàn)進(jìn)行操作。

4 小結(jié)

虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)為電子類專業(yè)的學(xué)生提供了多樣的可選擇實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，利用虛擬技術(shù)實(shí)現(xiàn)了理論與實(shí)踐的密切結(jié)合，拓展了理論的深度和廣度，在綜合設(shè)計(jì)和創(chuàng)新方面，為學(xué)生提供了一個(gè)良好的平臺(tái)。

電子學(xué)論文:高職機(jī)械電子學(xué)專業(yè)項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)課程體系研究

摘 要 本文通過對高職畢業(yè)生面臨的供需偏差進(jìn)行了歸因分析，并在分析的基礎(chǔ)之上提出構(gòu)建高職機(jī)械電子學(xué)專業(yè)項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)課程體系的必要性。提出高職機(jī)機(jī)械電子學(xué)專業(yè)項(xiàng)目課程的教學(xué)內(nèi)容和課程體系的構(gòu)建方案以及措施。

關(guān)鍵詞 機(jī)械電子學(xué) 項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)課程 課程群

1研究背景

2012、2013、2014、2015連續(xù)這四年以來，高職機(jī)械電子學(xué)專業(yè)的畢業(yè)生的工作與所學(xué)專業(yè)的相關(guān)性均低于全國其他高職專業(yè)的平均水平。換句話來說就是近四年來的高職機(jī)械電子學(xué)專業(yè)的畢業(yè)生在畢業(yè)之后大部分人從事著與學(xué)校所學(xué)專業(yè)幾乎無關(guān)的工作。因此，高等機(jī)械電子學(xué)專業(yè)的人才供給與市場需求之間還存在很大的偏差。分析出現(xiàn)這種偏差的原因，在很大程度上是因?yàn)楦呗氃盒C(jī)械電子學(xué)專業(yè)的課程設(shè)置已經(jīng)不能適應(yīng)當(dāng)今的經(jīng)濟(jì)發(fā)展與社會(huì)需求了。所以各個(gè)高職學(xué)院的機(jī)械電子學(xué)專業(yè)要根據(jù)目前的市場和社會(huì)需求、重新確定專業(yè)定位，全面的整合教學(xué)內(nèi)容， 選擇能夠提升學(xué)生就業(yè)潛力的課程內(nèi)容。

2高職機(jī)械電子學(xué)專業(yè)教學(xué)內(nèi)容的選擇與課程體系的構(gòu)建

2.1選取專業(yè)課程內(nèi)容的方法與原則

2.1.1選擇不同的課程模式來安排專業(yè)課程

在課程安排中可采用“以專業(yè)化生產(chǎn)過程為課程安排主線”、“圍繞生產(chǎn)項(xiàng)目組織課堂教學(xué)和實(shí)訓(xùn)”以及“以職業(yè)實(shí)踐為導(dǎo)向安排課程”等不同的模式來安排專業(yè)課程內(nèi)容、在教學(xué)過程中采用案例式或者實(shí)例式教學(xué)。

2.1.2在課程選擇過程中遵循實(shí)用原則

在課程選擇過程中要安排好“描述性知識(shí)”和“程序性知識(shí)”這兩部分的教學(xué)內(nèi)容?！懊枋鲂灾R(shí)”主要用來說明事物的各種性質(zhì)、特征以及狀態(tài)，通常用來區(qū)別和辨別事務(wù)。“程序性知識(shí)”是只能借助某種具體的作業(yè)形式間接推論其存在的知識(shí)?！懊枋鲂灾R(shí)”用來解決“是什么”的問題而“程序性知識(shí)”解決“為什么”的問題。

2.1.3要改變課程內(nèi)容選擇的標(biāo)準(zhǔn)

高職機(jī)械電子學(xué)專業(yè)的課程選擇要從原來力求單一學(xué)科知識(shí)的完整性逐漸向諸多相關(guān)學(xué)科知識(shí)的綜合性轉(zhuǎn)變。例如《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》這本教材的課程內(nèi)容可綜合機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)、接口技術(shù)、機(jī)械工程材料等內(nèi)容，在課程實(shí)施過程中按機(jī)械設(shè)計(jì)的過程組合上述內(nèi)容的教學(xué)。

2.2專業(yè)課程內(nèi)容綜合模式

2.2.1綜合基礎(chǔ)專業(yè)課程

高職機(jī)械電子學(xué)專業(yè)的課程包含了機(jī)械制造、電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等模塊的基礎(chǔ)知識(shí)。傳統(tǒng)高職機(jī)械電子學(xué)專業(yè)的課程安排中每個(gè)模塊的基礎(chǔ)知識(shí)都要由幾門相關(guān)專業(yè)基礎(chǔ)課程來完成。具體分析這些相關(guān)專業(yè)的教材，會(huì)發(fā)現(xiàn)其具有將這些課程綜合的條件。例如機(jī)械制造技術(shù)這個(gè)模塊的基礎(chǔ)知識(shí)一般由機(jī)械制圖、計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)、計(jì)算機(jī)繪圖、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、公差配合與技術(shù)測量、電工學(xué)及工業(yè)電子學(xué)、工程力學(xué)、機(jī)械原理、等課程組成?；A(chǔ)專業(yè)課程綜合中可將計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)和計(jì)算機(jī)繪圖這兩門課程綜合；將機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)以及機(jī)械制圖這三門課程綜合。

2.2.2綜合核心技術(shù)課程

高職機(jī)械電子學(xué)專業(yè)在新的就業(yè)形勢下要做到針對職業(yè)崗位安排教學(xué)內(nèi)容。核心技術(shù)課程的課程內(nèi)容安排要以核心技術(shù)為主線緊密的結(jié)合起來，綜合為一門新的技術(shù)課程。由核心技術(shù)組合的課程不僅包含基礎(chǔ)含理論知識(shí)，也包括理論與實(shí)踐相結(jié)合的教學(xué)內(nèi)容，具體如何組合就要根據(jù)各個(gè)高職院校的具體情況而定。例如：數(shù)控機(jī)床操作這個(gè)崗位是所有機(jī)械制造企業(yè)比較重要的崗位之一，以數(shù)控機(jī)床操作為核心技術(shù)可供綜合的課程有：機(jī)械材料基礎(chǔ)知識(shí)、零部件加工及裝配工藝、計(jì)算機(jī)編程設(shè)計(jì)。如果高職學(xué)生能夠認(rèn)真學(xué)完這一綜合課程之后，在企業(yè)的生產(chǎn)實(shí)踐環(huán)節(jié)進(jìn)行練習(xí)操作，畢業(yè)之后就能勝任數(shù)控機(jī)床的編程以及操作工作。

2.2.3綜合核心技術(shù)與支撐技術(shù)課程

核心技術(shù)是專業(yè)技術(shù)的核心，而支撐核心技術(shù)的支撐技術(shù)普遍屬于專業(yè)基礎(chǔ)。如果將核心技術(shù)與支撐技術(shù)以及其他的相關(guān)課程綜合，打破高職機(jī)械電子學(xué)專業(yè)傳統(tǒng)的三段式課程設(shè)置，形成一種新的課程設(shè)置模式，或許會(huì)為高職院校學(xué)生的培養(yǎng)提供新的方向。目前國內(nèi)外有不少學(xué)者在探討打破基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)課以專業(yè)課這三段式的傳統(tǒng)課程結(jié)構(gòu)的可能性以及利弊。許多學(xué)者主張將專業(yè)課與專業(yè)基礎(chǔ)課綜合起來，形成基礎(chǔ)課和專業(yè)課的模式。這種綜合核心技術(shù)與支撐技術(shù)課程模式的教學(xué)能夠使學(xué)生投入更多時(shí)間學(xué)習(xí)專業(yè)課。

3實(shí)施高職機(jī)械電子學(xué)專業(yè)課程建設(shè)的措施

3.1重視課程的個(gè)體差異， 實(shí)行開放式教學(xué)

在機(jī)械電子學(xué)專業(yè)的課程安排中選擇應(yīng)用性、操作性以及技術(shù)性強(qiáng)專業(yè)課程，在專業(yè)課程的教學(xué)計(jì)劃中針對市場需求的某種能力進(jìn)行有目的的培養(yǎng)，根據(jù)培養(yǎng)目的組合課程模式。這樣高職院校畢業(yè)生就能夠滿足社會(huì)上的職業(yè)需求，從事與所學(xué)專業(yè)相關(guān)的職業(yè)。

3.2 在教學(xué)過程中要嚴(yán)格控制教學(xué)質(zhì)量

由機(jī)械電子學(xué)產(chǎn)業(yè)界、機(jī)械電子學(xué)專家、學(xué)校的管理層、相應(yīng)專業(yè)的教師等編寫機(jī)械電子學(xué)課程大綱，然后由專業(yè)任課教師根據(jù)課程大綱實(shí)施教學(xué)。在教學(xué)過程中，要有完整的嚴(yán)格的教學(xué)管理制度來保證教學(xué)質(zhì)量。

3.3實(shí)施措施控制課堂教學(xué)質(zhì)量

各高職院校要加強(qiáng)對專業(yè)課教學(xué)質(zhì)量的監(jiān)督和評(píng)估。建立一套適合本院校的、有理論依據(jù)的、具體可行的評(píng)價(jià)機(jī)制，并通過考試等各項(xiàng)措施及時(shí)反饋專業(yè)課的教學(xué)質(zhì)量信息。

3.4積極發(fā)揮教師在專業(yè)課程建設(shè)中的作用

在高職機(jī)械電子學(xué)專業(yè)課程的建設(shè)中，不僅要有效發(fā)揮教師隊(duì)伍的帶頭作用，而且要培養(yǎng)大量的能夠把理論知識(shí)與實(shí)踐過程結(jié)合起來的教師隊(duì)伍，鼓勵(lì)他們積極投入到課程建設(shè)和課程改革中。

電子學(xué)論文:工科留學(xué)生電工電子學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)實(shí)踐

摘要：本文針對工科非電專業(yè)留學(xué)生特點(diǎn)，從實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、教學(xué)方法與手段入手，對留學(xué)生電工電子學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)改革進(jìn)行了探討。實(shí)踐表明，所采用方法有助于提升留學(xué)生學(xué)習(xí)熱情，強(qiáng)化其對相關(guān)基礎(chǔ)課程的掌握，具有一定借鑒意義。

關(guān)鍵詞：留學(xué)生；電工電子學(xué)實(shí)驗(yàn)；教學(xué)改革；實(shí)驗(yàn)技能

隨著我國石油企業(yè)海外項(xiàng)目的不斷拓展，資源國企業(yè)及我國海外企業(yè)都迫切需要掌握石油開發(fā)、運(yùn)輸?shù)燃夹g(shù)的國際化人才。中國石油大學(xué)（北京）為了順應(yīng)高等教育向國際化發(fā)展趨勢，提高綜合辦學(xué)實(shí)力，從1997年開始，陸續(xù)招收了來自中亞、中東、南美等50多個(gè)國家和地區(qū)的留學(xué)生。目前在校留學(xué)生人數(shù)達(dá)800多人，生源涵蓋了本、碩、博各個(gè)層次。因此，設(shè)立針對提高留學(xué)生教學(xué)質(zhì)量的課程教學(xué)改革也勢在必行。

電工電子學(xué)實(shí)驗(yàn)是工科非電專業(yè)學(xué)生繼大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)之后的又一門實(shí)驗(yàn)課程，是培養(yǎng)學(xué)生掌握基本實(shí)驗(yàn)技能，提高動(dòng)手能力和科技創(chuàng)新能力的基礎(chǔ)。留學(xué)生是高校教學(xué)中一個(gè)特殊的受教群體，提高留學(xué)生實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)留學(xué)生的實(shí)踐能力，對提高我校國際化辦學(xué)規(guī)模和提升學(xué)校知名度都是至關(guān)重要的。作者在多年的留學(xué)生教學(xué)實(shí)踐中，通過在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法及教學(xué)手段等方面的不斷探索和改革，取得了良好的效果，希望這些教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和體會(huì)對提高留學(xué)生的實(shí)踐水平具有借鑒意義。

一、強(qiáng)化基礎(chǔ)，參差兼顧，以突出留學(xué)生特點(diǎn)為主優(yōu)化實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

我校與國內(nèi)外石油公司合作，以聯(lián)合培養(yǎng)模式招收的留學(xué)生大多來自石油資源豐富的國家，受教育的程度及個(gè)人學(xué)習(xí)能力參差不齊，實(shí)踐動(dòng)手能力也與中國學(xué)生相差甚遠(yuǎn)。例如，第一次使用萬用表時(shí)，教師不需要給中國學(xué)生講解，但對留學(xué)生卻不然，需要詳細(xì)講解和演示萬用表的使用方法。這種生源質(zhì)量的差異，決定了對留學(xué)生的實(shí)驗(yàn)要求不能過高，應(yīng)該以強(qiáng)化基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能訓(xùn)練為主，降低實(shí)驗(yàn)難度，選擇相對簡單、趣味性高、實(shí)用性強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，來激發(fā)留學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。而對少數(shù)基礎(chǔ)扎實(shí)、能力較強(qiáng)的留學(xué)生，則可以采取與中國學(xué)生使用相同教材，并視其能力和素質(zhì)，適當(dāng)增加一些綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的培養(yǎng)方式，從而使不同水平的留學(xué)生都能找到適合自身狀況的學(xué)習(xí)點(diǎn)。

二、分組合作，以優(yōu)帶差，充分發(fā)揮留學(xué)生之間語言溝通無障礙的優(yōu)勢

近年來，我校招收的留學(xué)生多數(shù)來自哈薩克斯坦、土庫曼斯坦等俄語系國家，教學(xué)語言成為留學(xué)生課堂教學(xué)的主要困難。盡管這些學(xué)生在選擇進(jìn)入專業(yè)學(xué)習(xí)之前，要在預(yù)科班學(xué)習(xí)一年漢語，但即便如此，多數(shù)留學(xué)生的漢語水平也僅限于簡單的日常對話和交流，完全理解和掌握老師所講的內(nèi)容或?qū)I(yè)術(shù)語還存在困難。而多數(shù)專業(yè)課教師俄語基礎(chǔ)薄弱，只能采用漢語進(jìn)行授課。語言障礙給留學(xué)生在理論課上對關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)的理解帶來困難，同時(shí)也制約了實(shí)驗(yàn)技能的提高。為了克服語言交流問題，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，我們通常把留學(xué)生分成若干小組，每組確保有一位漢語語言表達(dá)及領(lǐng)悟能力較好的學(xué)生。老師在課堂上講解完實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容后，先重點(diǎn)輔導(dǎo)各組中語言能力較好的學(xué)生，一旦該學(xué)生掌握了實(shí)驗(yàn)過程和方法，便可作為老師的助手，代替老師在小組中用他們自己的語言幫同學(xué)輔導(dǎo)，發(fā)揮助教的作用。該方法不僅可以在師生之間搭起語言橋梁，解決師生間的溝通障礙，也緩解了課堂上老師被學(xué)生頻繁招呼的現(xiàn)象。

三、積極探索，改變模式，借助現(xiàn)代化教學(xué)手段提高留學(xué)生實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量

受各方面因素的影響，留學(xué)生缺乏基本的實(shí)踐能力，實(shí)驗(yàn)時(shí)經(jīng)常不知從何入手。針對這種情況，我們采取了“儀器操作訓(xùn)練、接線能力訓(xùn)練、測試分析訓(xùn)練”三個(gè)單元訓(xùn)練法，從夯實(shí)基礎(chǔ)入手，循序漸進(jìn)，逐級(jí)強(qiáng)化，達(dá)到培養(yǎng)和提高留學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能和素質(zhì)的目的。課上課下注重與留學(xué)生溝通和交流，課程結(jié)束前，讓留學(xué)生根據(jù)自身學(xué)習(xí)和對知識(shí)掌握的情況，填寫對該實(shí)驗(yàn)課程現(xiàn)有教學(xué)模式及實(shí)驗(yàn)內(nèi)容等方面的建議。通過信息反饋，可幫助教師及時(shí)改進(jìn)教學(xué)方法和教學(xué)手段，進(jìn)一步加強(qiáng)師生之間的互動(dòng)交流。

在具體實(shí)施“三個(gè)單元訓(xùn)練法”時(shí)，我們主要采取以下措施：

“儀器操作訓(xùn)練”單元。熟練使用電子儀器設(shè)備是完成實(shí)驗(yàn)過程的重要基礎(chǔ)。在這個(gè)單元中會(huì)安排一次課的時(shí)間對儀器設(shè)備進(jìn)行講解和強(qiáng)化訓(xùn)練，并采取多種教學(xué)手段幫助留學(xué)生加深理解和掌握。例如，在介紹數(shù)字示波器使用時(shí)，首先要求學(xué)生登錄學(xué)校課程網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，觀看示波器使用視頻，讓留學(xué)生先對示波器操作有個(gè)直觀的了解。隨后在課堂講解時(shí)，讓學(xué)生將示波器的界面顯示語言設(shè)置成自己的母語文字（如俄語、英語或其他語言文字），再對照老師的中文講解慢慢消化吸收，這樣學(xué)生便很快地掌握了示波器的基本功能和使用方法。

“接線能力訓(xùn)練”單元。實(shí)驗(yàn)初期，留學(xué)生的電路接線能力普遍較差，很簡單的電路在他們看來都覺得很復(fù)雜。不能正確連接實(shí)驗(yàn)電路，就無法完成后續(xù)的參數(shù)測量。最初我們采用教師先演示實(shí)驗(yàn)，然后讓學(xué)生自己動(dòng)手接線的授課方式。這種方式的弊端是學(xué)生每接一根線都要先跑到演示臺(tái)前看一次，不僅實(shí)驗(yàn)效果不好、效率低下，而且還影響課堂秩序。后來，我們將現(xiàn)代化的多媒體技術(shù)融入課堂，把電路接線過程做成動(dòng)畫，讓學(xué)生跟著動(dòng)畫提示連接電路，既直觀有趣，又提高了實(shí)驗(yàn)效率。經(jīng)過幾次訓(xùn)練，多數(shù)學(xué)生都能夠脫離動(dòng)畫提示，獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)電路的連接，效果立竿見影。

“測試分析訓(xùn)練”單元。該單元是培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)技能的重點(diǎn)和難點(diǎn)。在這個(gè)訓(xùn)練單元中學(xué)生不僅要理解實(shí)驗(yàn)原理，正確使用儀器儀表并掌握不同參數(shù)的測量方法，同時(shí)，在實(shí)驗(yàn)中可能還會(huì)遇到各種故障或?qū)嶋H問題。為此，我們采取了以下教學(xué)手段。

1.課堂講解實(shí)驗(yàn)原理時(shí)，充分利用電子電路仿真軟件，通過電路仿真過程讓學(xué)生對實(shí)驗(yàn)原理有更深層的理解，對實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生一個(gè)直觀的印象。例如，在做單級(jí)共射放大電路實(shí)驗(yàn)時(shí)，采用Multisim仿真軟件，讓學(xué)生觀察工作點(diǎn)變化對放大電路的影響；通過改變工作點(diǎn)位置，使三極管工作在不同區(qū)域，觀察各區(qū)域中放大電路輸出波形的特點(diǎn)，從而使學(xué)生充分理解和掌握失真波形產(chǎn)生的原因及改善方法，把抽象的問題通過直觀的方式顯示出來，更便于留學(xué)生對知識(shí)的理解。

2.由于部分留學(xué)生理論知識(shí)掌握不足，課前又沒有預(yù)習(xí)的習(xí)慣，所以實(shí)驗(yàn)課上許多留學(xué)生都不清楚實(shí)驗(yàn)該從何做起，該怎樣用測量數(shù)據(jù)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)論。針對這種情況，我們采用“課上提出問題講解實(shí)驗(yàn)原理觀察仿真結(jié)果根據(jù)動(dòng)畫提示測量參數(shù)課上互動(dòng)、討論并驗(yàn)證提出的問題”的授課程序，使學(xué)生通過分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果徹底克服理論知識(shí)掌握不足的弊病。例如，在做直流電路基本定律實(shí)驗(yàn)時(shí)，老師先提出基爾霍夫電流、電壓定律的概念，讓學(xué)生根據(jù)動(dòng)畫提示測出電壓、電流值，然后通過互動(dòng)與學(xué)生討論實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的各種問題及解決辦法，用測量數(shù)據(jù)反推并驗(yàn)證基爾霍夫電流、電壓定律。通過這種方法，留學(xué)生不僅掌握了實(shí)驗(yàn)測量及分析的方法，而且很容易就理解了理論課上未搞清楚的基本概念。

3.為兼顧部分動(dòng)手能力較差的學(xué)生，讓大多數(shù)留學(xué)生跟上授課節(jié)奏，在做比較復(fù)雜、實(shí)驗(yàn)步驟相對煩瑣的實(shí)驗(yàn)時(shí)，老師會(huì)把實(shí)驗(yàn)分成多個(gè)單元，等每個(gè)學(xué)生都完成該單元的測量之后，再進(jìn)行下一個(gè)單元，以避免挫傷個(gè)別留學(xué)生的自信心而失去對實(shí)驗(yàn)課的興趣。

4.充分利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，把每個(gè)實(shí)驗(yàn)的操作過程和儀器設(shè)備使用做成動(dòng)畫或視頻，增強(qiáng)真實(shí)感和臨場操作感。以形象直觀的方式，把用語言難以表達(dá)清楚的問題，通過動(dòng)畫或視頻表現(xiàn)出來，幫助留學(xué)生理解和記憶。

四、因材施教，層次教學(xué)，有效利用開放實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)留學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力

有些留學(xué)生思維活躍，善于思考，想法較多，且對電子學(xué)方面的知識(shí)非常感興趣。針對這部分學(xué)生，可以在他們掌握了基本實(shí)驗(yàn)方法后，鼓勵(lì)他們進(jìn)入開放實(shí)驗(yàn)室，實(shí)施分層次教學(xué)。在開放實(shí)驗(yàn)室輕松自由的學(xué)習(xí)環(huán)境中，學(xué)生可以繼續(xù)做課上沒有完成的實(shí)驗(yàn)，也可以根據(jù)個(gè)人愛好，嘗試一些設(shè)計(jì)性的實(shí)驗(yàn)。另外，在開放實(shí)驗(yàn)室還備有焊接工具及一些小電子產(chǎn)品的套件，例如小音箱、電子門鈴等。學(xué)生可以自行焊接組裝這些小電子產(chǎn)品。這樣不僅可以激發(fā)留學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和求知欲望，同時(shí)也可以讓他們意識(shí)到自己所學(xué)知識(shí)對將來職業(yè)發(fā)展的重要性。在整個(gè)開放環(huán)節(jié)，完全以留學(xué)生自主學(xué)習(xí)為主，充分發(fā)揮他們的主觀能動(dòng)性，對提高留學(xué)生的實(shí)踐能力起到了很好的促進(jìn)作用。

五、結(jié)束語

留學(xué)生教學(xué)質(zhì)量是決定高校國際競爭力的重要因素之一，如何提高留學(xué)生實(shí)驗(yàn)課教學(xué)水平是廣大教育同行所面臨的共性問題。針對我校留學(xué)生特點(diǎn)，本文探討了留學(xué)生電工電子實(shí)驗(yàn)課教學(xué)方面的一些有效措施，僅供廣大教育同行參考。