時間：2023-03-23 15:12:51
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【關(guān)鍵詞】電子制作 作用 融合課程 實踐性教學(xué)
目前，中等職業(yè)學(xué)校的電子技術(shù)應(yīng)用專業(yè)課程的特點是實踐教學(xué)少，理論課程多。經(jīng)過多年的理論實踐教學(xué)，筆者認為目前電子應(yīng)用專業(yè)的課程有必要進行改革，在教學(xué)過程中應(yīng)采用先實踐、后理論的策略，大幅增加實踐教學(xué)的課時，讓學(xué)生在動手過程中學(xué)習(xí)理論和技能。具體的做法是設(shè)置《電子制作》這門課程，這門課程宗旨就是通過電子電路的制作過程，學(xué)習(xí)電子技術(shù)應(yīng)用專業(yè)應(yīng)掌握的知識與技能，它能夠通過具體的電路制作有效地取代《電子工藝基礎(chǔ)》，《電子測量儀器》，《電子傳感器》等理論課程的教學(xué)，并且能作為《低頻電子電路》、《高頻電子電路》、《數(shù)字與脈沖電路》等理論課程的實踐教學(xué)課程，相互補充，使學(xué)生能更好地運用理論知識完成實踐技能，以及從實踐教學(xué)中獲得理論知識，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力。在中等職業(yè)教學(xué)的改革中，《電子電路制作》這門課程的運用可以起到重要作用。
一、通過科學(xué)合理的設(shè)計可以取代《電子工藝基礎(chǔ)》，《電子測量儀器》，《電子傳感器》相關(guān)課程，壓縮了大量的理論課，減輕了學(xué)生學(xué)習(xí)負擔(dān)，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣
1.取代《電子測量儀器》、《電子工藝基礎(chǔ)》、《電子傳感器》的可行性
《電子工藝基礎(chǔ)》課程主要是學(xué)習(xí)基本的電子元件的識別，測量，常用工具的使用，焊接的理論基礎(chǔ)，焊接的工藝知識，電子產(chǎn)品的防護等。《電子測量儀器》這門課程主要是介紹電子應(yīng)用中常見的電子測量儀器儀表的構(gòu)成原理及使用?！峨娮觽鞲衅鳌方榻B了電子各種傳感器，如溫度、聲音、電壓、壓力、濕度、光傳感器，理論知識并不詳實，而且比較抽象。
《電子工藝基礎(chǔ)》可以說這門課程是實踐性操作性相當(dāng)強的學(xué)科，我們都知道，單純的焊接練習(xí)、元器件的測量及相關(guān)理論的教學(xué)是枯燥無味的。對目前中職生來說，他們希望具體的，感性認識。從而調(diào)動他們的學(xué)習(xí)積極性，增加他們的學(xué)習(xí)興趣。而電子電路的制作就是將元件的測量，焊接組合成具有一定功能的電路，學(xué)生能夠通過制作的過程中學(xué)習(xí)相關(guān)理論知識，培養(yǎng)技能。
我們在《電子測量儀器》中要傳授的知識主要是了解、使用電子儀器，學(xué)生通過學(xué)習(xí)使用各種電子測量儀器為未來就業(yè)儲備知識。傳統(tǒng)教學(xué)中只是將儀器給學(xué)生使用，沒有具體測量的目的，由于教學(xué)比較枯燥，目的性不強，而且操作課時不多，學(xué)生學(xué)完即忘，所以把《電子測量儀器》這門操作性相當(dāng)強的課程單獨設(shè)置效果并不好。而在電子制作的過程中學(xué)習(xí)電子測量儀器的使用，運用測量儀器進行調(diào)試、維修等具體的操作，針對性、目的性強，能收到事半功倍的效果。
同樣，在電子制作中安排有關(guān)傳感器的內(nèi)容的制作來達到學(xué)習(xí)《電子傳感器》課程內(nèi)容的目的。
我們通過科學(xué)合理的設(shè)置電子制作的課題可以較好地取代上述三門課程，節(jié)省出了大量學(xué)習(xí)的時間，使得中職學(xué)生有時間進行電子制作這門實踐性強的課程，并且能夠配合其它課程的教學(xué)的學(xué)習(xí)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。通過大量的實踐動手操作，強化學(xué)生的理論知識，提高學(xué)生的專業(yè)實踐技能。最主要的是這門課可以通過大量的實例，通過光、聲、機械的介入，使學(xué)習(xí)更加形象化，具體化，加深學(xué)生對相關(guān)原理的記憶，讓學(xué)生學(xué)出“味道”來。
2.《電子電路制作》課程內(nèi)容設(shè)置的基本原則
（1）能夠?qū)W習(xí)電子工藝基礎(chǔ)，電子測量儀器中的工具、儀器儀表的使用，并通過大量的實踐操作，反復(fù)運用，使學(xué)生熟練的掌握相關(guān)的技能。
(2)《電子制作》課程中電路要求
①有趣性，能引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣?？梢酝ㄟ^聲、光的現(xiàn)象是學(xué)生有一個直觀的感受。
②科學(xué)性，能反映中等職業(yè)教育所需學(xué)習(xí)的內(nèi)容。
③適合性，能根據(jù)學(xué)生的水平制定出水平適當(dāng)?shù)碾娐?，從簡單到?fù)雜的過程。
④新穎性，電路及元器件的使用能跟上時代的步伐，反映出目前電子技術(shù)的最新成果，使學(xué)生能夠?qū)W習(xí)到新知識。
3.《電子制作》課程理論與實踐課程安排
（1）對于每一項的制作課題必須安排理論講解。在實踐操作前進行簡單的理論講解，讓學(xué)生對制作課題的理論有一個初步的了解。講解的理論包括電路的原理知識，制作工藝，必要的元件的介紹。理論的講解要簡單，易懂，不要復(fù)雜的計算，公式，符合學(xué)生的知識水平。
（2）實踐課的安排學(xué)生從滿足電子制作工藝要求的排版繪圖，制作過程的焊接，元件的布局要求，連接工藝知識，元器件的測量，制作后的檢修調(diào)試，探討調(diào)試工藝。 轉(zhuǎn)貼于
二、可以通過實踐性強的電子制作課程培養(yǎng)學(xué)生的動手操作和解決問題的能力
電子電路的制作是一門實踐性很強的學(xué)科，通過不同的電路的制作可以學(xué)習(xí)電子技術(shù)的技能水平和理論知識。根據(jù)《電子制作》課程的內(nèi)容設(shè)置的原則，我們在實踐中選用了串聯(lián)穩(wěn)壓電路，音頻放大電路，RC橋式正弦波振蕩器，聲光控節(jié)能電路，自激多諧振蕩器，組合邏輯電路，555定時器，叮咚門鈴電子電路，水位控制器，熱釋紅外報警器，溫度控制器，調(diào)幅中波收音機。每個電子制作都要求學(xué)習(xí)電子電路原理，原理圖的識別，其中一些電子制作要求用萬能板來制作，目的是加強學(xué)生在焊接技術(shù)及焊接工藝上得到訓(xùn)練。一些電子制作要求運用電子仿真軟件進行電路仿真，并制作PCB印刷電路板，學(xué)習(xí)印刷電路板的制作。在電路制作過程中學(xué)習(xí)電烙鐵，鑷子、斜口鉗、尖嘴鉗、電鉆、吸錫器等常用工具的使用，運用萬用表、示波器、信號發(fā)生器、晶體管特性儀等儀器儀表對元器件進行檢測和對電路進行測量，維修時學(xué)習(xí)維修方法，訓(xùn)練維修技能。
如在制作分立元件的推挽功率放大器的過程，首先對元件進行測量，包括運用萬用表測量電阻，電容，運用晶體管特性儀對功率對管的特性曲線的測量，使學(xué)生學(xué)習(xí)三極管的篩選方法，制作完成進行電路調(diào)試時，用萬用表測量電路的靜態(tài)電流，中點電壓。再利用信號發(fā)生器產(chǎn)生不同頻率的音頻信號并運用示波器對波形進行觀察，對整個電路調(diào)試。使學(xué)生在一個電路的制作過程中，有目的的學(xué)習(xí)了大量的技能。又如在教學(xué)過程中，出現(xiàn)了電烙鐵失效，打火等現(xiàn)象，針對這一情況，及時調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，組織學(xué)生分析原因，結(jié)合有關(guān)工藝知識，分析出現(xiàn)問題的原因，并引導(dǎo)學(xué)生提出解決問題的方法，使學(xué)生在探討中學(xué)習(xí)電子產(chǎn)品工藝知識和電烙鐵的維修技能。
在制作過程別注重對學(xué)生的維修技能的培養(yǎng)。針對制作時出現(xiàn)的故障現(xiàn)象，指導(dǎo)、引導(dǎo)學(xué)生發(fā)揮創(chuàng)造性思維來解決實踐中出現(xiàn)的問題，努力培養(yǎng)學(xué)生的理論分析能力和維修技能。每次制作中對于一次裝好的電路還要人為設(shè)置一些故障，讓每個學(xué)生能學(xué)習(xí)維修技能。
制作一個電路，學(xué)生能夠?qū)W習(xí)焊接，PCB板圖的設(shè)計，調(diào)試，儀表的運用，電路的原理即電路理論，學(xué)習(xí)電路的維修。
每個電路的制作中反復(fù)訓(xùn)練，最終學(xué)生通過大量的技能訓(xùn)練，可以成為企業(yè)需要的電子應(yīng)用的熟練工人。
三、通過《電子制作》課程培養(yǎng)提高學(xué)生的綜合素質(zhì)
1.制定針對學(xué)生的嚴(yán)格管理制度，將企業(yè)的嚴(yán)格管理與操作規(guī)章規(guī)范引入到電子制作的實踐課堂中，使實訓(xùn)場所與未來的就業(yè)環(huán)境接軌，使在校的學(xué)生能夠感受到未來就業(yè)的環(huán)境，內(nèi)容為：課堂紀(jì)律（相當(dāng)于企業(yè)的紀(jì)律），安全規(guī)范操作，制作工藝要求及敬業(yè)精神。培養(yǎng)學(xué)生自覺遵守紀(jì)律的能力。
2.對每個電路制作的課題都要求寫出實訓(xùn)報告。針對制作中出現(xiàn)的問題，引導(dǎo)學(xué)生寫出技術(shù)論文，提高學(xué)生的寫作水平。同時要求學(xué)生會利用所學(xué)的計算機基礎(chǔ)知識處理簡單的文檔，為以后走上工作崗位奠定了一定的基礎(chǔ)。這樣一來，學(xué)生的寫作能力，利用計算機處理文檔的能力在不斷的電路制作過程中得到了鍛煉和加強。
3.在教學(xué)中可以加強專業(yè)科技英語的教學(xué)，如在學(xué)習(xí)元件基礎(chǔ)知識時，對電阻電容等元件可以標(biāo)注相應(yīng)英語單詞，這樣的方式貫穿在整個教學(xué)中，使學(xué)生在潛移默化中學(xué)會了電子專業(yè)方面的英語知識，可以提高學(xué)生閱讀相關(guān)專業(yè)外文簡單科技論文的能力，使學(xué)生在電子制作實踐同時又豐富了英語知識。
4.將專業(yè)知識和計算機應(yīng)用基礎(chǔ)知識完美地有機地結(jié)合在一起。利用多媒體教學(xué)教會學(xué)生如何使用電子線路仿真軟件（MULTISIN9.0）對制作的電路進行自行分析，理解枯燥無味的電路原理，起到培養(yǎng)同學(xué)們的學(xué)習(xí)興趣的作用。
這次教學(xué)改革的目的就是利用電子制作課程這個平臺，通過長期的反復(fù)的訓(xùn)練掌握一定操作技能知識，實踐證明切實可行，中職教育的發(fā)展要求我們不斷努力創(chuàng)新，改革教學(xué)方法和教學(xué)課程，使得我們的中職學(xué)生學(xué)習(xí)到應(yīng)對未來就業(yè)和可持續(xù)發(fā)展的相應(yīng)技能和知識，為就業(yè)和發(fā)展創(chuàng)造有力條件。
參考文獻：
[1]孟貴華.電子技術(shù)工藝基礎(chǔ).
[2]肖曉萍.電子測量儀器.
關(guān)鍵詞：多媒體；課件；Authorware；背景音樂；多媒體
前言
多媒體課件以豐富的視聽信息，生動的圖形、圖像，高科技表現(xiàn)手段使教學(xué)內(nèi)容化繁為簡，化宏觀為微觀，形象生動，創(chuàng)設(shè)情境，寫作論文使理論學(xué)習(xí)、問題輔助學(xué)習(xí)、激發(fā)興趣和協(xié)作學(xué)習(xí)等在教學(xué)中得以體現(xiàn)，使學(xué)生由被動學(xué)習(xí)變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí)，由個體獨立學(xué)習(xí)變?yōu)槿后w合作學(xué)習(xí)，由復(fù)制性學(xué)習(xí)變?yōu)閯?chuàng)造性學(xué)習(xí)[1]。本文采用的Authorware7.0軟件，通過Fireworks8.0創(chuàng)作動畫輔助，將多種教學(xué)媒體和教學(xué)方法有機結(jié)合，完成《電子測量技術(shù)》課程的課件設(shè)計。
1課件的設(shè)計
《電子測量技術(shù)》課程是高等職業(yè)教育電子信息、應(yīng)用電子、自動化等專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，同時也是新知識點較多的一門課程。針對職業(yè)教育特點，我們主編了《電子測量技術(shù)》規(guī)劃教材，2003年由電子工業(yè)出版社出版，教材目前印刷7次，印數(shù)已達3萬冊。因此，從教學(xué)角度出發(fā)，考慮該教材已獲得廣泛承認，課件內(nèi)容以該書為基礎(chǔ)，涵蓋《電子測量技術(shù)》全書12章節(jié)內(nèi)容，并且借鑒原來基于PowerPoint課件的經(jīng)驗，各章節(jié)自成體系，按教學(xué)大綱劃分出知識點；其次是課件應(yīng)具有良好的用戶界面和視覺、聽覺效果，課件所使用的計算機硬件和軟件開發(fā)環(huán)境相對兼容，便于升級擴展。
1）腳本的編寫
編寫詳細的腳本，是整個多媒體課件開發(fā)過程中的一個重要環(huán)節(jié)，它把課件設(shè)計與制作緊密地聯(lián)系在一起，成為課件制作的重要依據(jù)。寫作畢業(yè)論文編寫腳本包括界面設(shè)計、交互設(shè)計和風(fēng)格設(shè)計3個方面[2]。
界面是教學(xué)信息在屏幕上的顯示區(qū)域及用戶操作區(qū)域，設(shè)計時我們主要突出“教為學(xué)”的思想，圍繞教學(xué)內(nèi)容這一中心，既防止課件界面色彩、聲像效果等過分濃烈、喧賓奪主，影響學(xué)習(xí)內(nèi)容；又考慮課程部分內(nèi)容如儀器內(nèi)部電路抽象、枯燥，而學(xué)生需要感官刺激，激發(fā)興趣的特點。
同時，我們體會多媒體課件的強大生命力主要體現(xiàn)在交互能力上，比如只需通過單擊屏幕上某個特殊的鏈接設(shè)置，方便實現(xiàn)不同對象之間的跳轉(zhuǎn)。本設(shè)計中創(chuàng)建了兩個導(dǎo)航結(jié)構(gòu)，一種是利用“導(dǎo)航”圖標(biāo)指向框架圖標(biāo)中的某一頁，來實現(xiàn)程序內(nèi)部的跳轉(zhuǎn)和調(diào)用。另一種是通過“框架”圖標(biāo)內(nèi)嵌的導(dǎo)航控件來實現(xiàn)不同頁面間的瀏覽、翻頁。除此之外還可以通過設(shè)置相應(yīng)的超文本鏈接來實現(xiàn)交互性能。
在風(fēng)格設(shè)計上主要體現(xiàn)界面、字幕和顯示對象上整體的和諧統(tǒng)一。
2）框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計
編輯之前考慮到有大量的文本的輸入，實現(xiàn)各個章節(jié)之間的翻轉(zhuǎn)如果只使用“交互”圖標(biāo)，也是可以實現(xiàn)翻頁功能，但寫作碩士論文制作起來比較麻煩，而且在查找頁和指定固定頁方面力不從心。因此運用“框架”圖標(biāo)及“導(dǎo)航”圖標(biāo)制作文本瀏覽，就方便多了[2]。
“框架”圖標(biāo)和“導(dǎo)航”圖標(biāo)密切相關(guān)，經(jīng)常放在一起使用。導(dǎo)航結(jié)構(gòu)提供了選擇路徑的方法，可以根據(jù)設(shè)置自動跳轉(zhuǎn)到指定的目標(biāo)頁上；“框架”圖標(biāo)可以方便地設(shè)計含有圖形、聲音、動畫等組件的頁面，最重要的是在“框架”圖標(biāo)的內(nèi)部內(nèi)嵌了一整套導(dǎo)航控件，通過這一控件可以更容易實現(xiàn)頁面之間的來回翻轉(zhuǎn)。
基本框架結(jié)構(gòu)設(shè)計后，對有的地方進行了編輯，如更改控制按鈕的位置和圖標(biāo)、設(shè)置按鈕防止頁面回繞、編輯進入和退出畫面等，使其更適合課件的使用。
2多種媒體素材的使用
要實現(xiàn)多媒體課件的內(nèi)容豐富多彩，使用多種媒體素材是必不可少的。其中文本、圖形、圖像是最基本元素，此外還有聲音、動畫、視頻等媒體信息?？紤]到職業(yè)教育“淡化理論、夠用為度、培養(yǎng)技能、重在應(yīng)用”的特點，我們認為對測量原理部分的講解應(yīng)力求突出基本概念，通俗易懂，寫作工作總結(jié)便于自學(xué)，因此課件這部分主要以文本、圖片形式，比較詳細；而測量方法則應(yīng)突出操作應(yīng)用，在設(shè)計時則主要以視頻演示為主；對測量儀器儀表則重點講清工作原理和組成框圖，在設(shè)計時主要以動畫、網(wǎng)頁內(nèi)容為主，整個課件設(shè)計力求對多媒體資源的合理布局，使它們既符合教材要求，又突出多媒體特征。
1）文本的輸入
Authorware可以直接將外部的文本輸入到其內(nèi)部，但是它有一特點就是在文本的輸入格式方面有一定的限制，它只能輸入TXT、RTF格式的文件[3]。對于不是這種格式的文檔如果采用常規(guī)直接進行輸入勢必會占用很多時間，不利于課件的開發(fā)。因此借助系統(tǒng)剪貼板使用復(fù)制、粘貼的方法來添加文本。當(dāng)文本過長時，或者輸入的文本篇幅較大，采用滾動文本的輸入方式，這樣在預(yù)覽時會顯得更方便。
2）圖片的應(yīng)用
使用系統(tǒng)本身的繪圖工具箱可以繪制出比較簡單的畫面，但對于《電子測量技術(shù)》這門課程僅僅依靠繪圖工具箱不能達到實際的要求，如大量的儀器原理圖、接線圖、儀器面板圖等，我們采取的第一個方法是采用Authorware7.0提供的插入外部對象的功能，將原來以Protel99SE、Word、LabVIEW等制作轉(zhuǎn)換為圖片形式，寫作醫(yī)學(xué)論文使設(shè)計的原料變得更加豐富。
3）添加背景音樂
在Authorware7.0系統(tǒng)中可以支持多種類型的聲音文件格式，如WAV、SWA、AIFF、PCM、MP3等[3]，在制作課件時，通過“聲音”圖標(biāo)來插入音頻和設(shè)置聲音播放，如控制播放次數(shù)、設(shè)置播放時間、速率等，可以輕松引用這些聲音素材添加到課件中。在課件中導(dǎo)入背景音樂有它的優(yōu)點，但是并不是每個人都喜歡有音樂，因此通過對“計算”圖標(biāo)和按鈕響應(yīng)的設(shè)置，編寫按鈕激活代碼使課件在播放時可以由使用者根據(jù)自己的意愿單擊相應(yīng)的按鈕，實現(xiàn)有聲和靜音之間的轉(zhuǎn)換[4]。
4）動畫的調(diào)用
動畫是多媒體作品中不可缺少的一部分，也是設(shè)計中的一個亮點，但使用Authorware本身只能制作出二維的動畫，即動畫的對象只能在一個平面內(nèi)運動，這樣使演示的效果大打折扣，然而這并不說明Authorware不能演示三維動畫，它可以通過文件插入的方式來演示其他軟件制作的三維動畫，同時系統(tǒng)本身也提供多種效果的頁面切換功能，對各種外部和內(nèi)部資源加以利用同樣可以達到理想的效果。
制作動畫的軟件有很多，使用起來也各有特色。選擇合適的創(chuàng)作工具是設(shè)計成功的關(guān)鍵，通過查閱相關(guān)的資料，了解Authorware系統(tǒng)提供了對GIF動畫圖像的支持，可以將其應(yīng)用到課件中。GIF動畫是一種特殊的圖像格式，其中包含了多幀圖像，這些圖像按照一定的時間頻率交替顯示，從而達到動畫顯示的效果，具體是通過MacromediaFireworks8.0來設(shè)計。在Fireworks中制作動畫的一種方法是通過創(chuàng)建元件并不停地改變它們的屬性來產(chǎn)生運動的錯覺。當(dāng)按順序播放所有的幀時就成了動畫[5]。
5）智能對象與數(shù)字電影
智能對象就像一個插入Authorware作品的邏輯包，它是一個強有力的開發(fā)工具，它的不同之處在于它與向?qū)У穆?lián)接，向?qū)Э梢越oAuthorware作品提供設(shè)置界面，寫作職稱論文并且可以在插入智能對象的位置添加各種變化、新的內(nèi)容和邏輯關(guān)系。它能使看似繁瑣的工作變得更加容易完成，即使是沒有經(jīng)驗的開發(fā)人員也更容易更有效地完成任務(wù)。實際上智能對象在多媒體編輯上做出了根本性的改革。比如智能對象與數(shù)字電影的結(jié)合應(yīng)用[3]。在課件中引入數(shù)字電影如果只是采用之前的方法，就是在流程線上添加相應(yīng)的圖標(biāo)進行導(dǎo)入，在程序運行過程中當(dāng)執(zhí)行到該圖標(biāo)，系統(tǒng)會直接彈出播放的窗口，不利于下一操作，但是通過MovieController智能對象可以容易實現(xiàn)播放進度的調(diào)節(jié)。
6）網(wǎng)頁鏈接
在課件設(shè)計時，考慮到有些儀器由于價格昂貴或者其他原因，學(xué)校無法購置，如數(shù)字通信測試用誤碼儀、邏輯分析儀等，課件設(shè)計中考慮實現(xiàn)網(wǎng)頁的鏈接，鏈接到知名企業(yè)的網(wǎng)頁上，已加強學(xué)生感性認識。這一功能是通過Fireworks中使用URL來實現(xiàn)，編輯選中的熱點并對其指定URL路徑，最后導(dǎo)出此URL即可實現(xiàn)指定網(wǎng)頁的鏈接。
課件的主界面如圖1所示，課件第1章界面如圖2所示。
3課件的調(diào)試與打包
課件主要是為《電子測量技術(shù)》教材而制作的，因此為方便發(fā)行和使用，課件的后期工作就是進行調(diào)試和打包處理。
由于課件發(fā)行打包后將不允許用戶再修改，打包之前應(yīng)盡可能排除其中的錯誤，確認課件可以正常運行。寫作英語論文調(diào)試可以通過兩種方法來實現(xiàn)。一種是利用區(qū)段標(biāo)志（開始/停止標(biāo)志），另外一種是通過控制面板的使用。通過使用調(diào)試工具可以控制程序流程執(zhí)行的區(qū)段，逐個執(zhí)行程序流程中的設(shè)計圖標(biāo)。將制作好的課件與課件中的庫文件一起打包能夠提高文件的性能，減少文件的數(shù)量，使最后的作品的安裝、運行更為容易，并且增加了作品運行的可靠性，避免運行時因為找不到外來函數(shù)或庫文件而發(fā)生錯誤。
打包好的課件進行設(shè)置，可以運行在Windows95、Windows98、WindowsXP、或者是WindowsNT、Windows2000這樣的32位操作系統(tǒng)中。其中要求的CPU應(yīng)該是Pentium166以上兼容機種、內(nèi)存是64M以上、硬盤容量780M、支持DirectX的顯卡、光驅(qū)是8倍速以上的光驅(qū)，此外由于演示窗口大小設(shè)置為832*624像素，因此可以用于不低于16英寸顯示器。制作好課件并打包后，就可以，課件時必須隨同程序中用到的外部媒體文件或外部函數(shù)文件一同，Authorware7.0提供了作品的功能，該功能可以將運行作品所需的各種文件及外部函數(shù)輸出到指定的目錄中，從而形成用于發(fā)行的最終作品[3]。
4結(jié)論
隨著各種多媒體教學(xué)的推廣和普及，計算機輔助教學(xué)作為一種先進的教學(xué)手段，以其直觀性、靈活性、實時性、立體化的優(yōu)勢，寫作留學(xué)生論文越來越受到大家的青睞。要想運用好計算機輔助教學(xué)這一現(xiàn)代化的教學(xué)手段，其關(guān)鍵是要設(shè)計和制作出符合教學(xué)要求的多媒體課件[6]。我們的作品雖然完成了，但是在各院校使用過程中，一定還會發(fā)現(xiàn)很多不盡人意之處，我們將與時俱進，將作品更加完善，以更好的實現(xiàn)教學(xué)目的，達到教學(xué)效果。
參考文獻
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[3]NaheedaRavjani.UsingAuthorware7[M/CD].Macromedia,Inc.600TownsendSt.SanFrancisco,CA94103,2003
[4]China-.Authorware5多媒體制作實用教程[DK/CD].北京寰宇之星軟件有限公司2000
關(guān)鍵詞：多媒體；課件；Authorware；背景音樂；多媒體
前言
多媒體課件以豐富的視聽信息，生動的圖形、圖像，高科技表現(xiàn)手段使教學(xué)內(nèi)容化繁為簡，化宏觀為微觀，形象生動，創(chuàng)設(shè)情境，論文使理論學(xué)習(xí)、問題輔助學(xué)習(xí)、激發(fā)興趣和協(xié)作學(xué)習(xí)等在教學(xué)中得以體現(xiàn)，使學(xué)生由被動學(xué)習(xí)變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí)，由個體獨立學(xué)習(xí)變?yōu)槿后w合作學(xué)習(xí)，由復(fù)制性學(xué)習(xí)變?yōu)閯?chuàng)造性學(xué)習(xí)[1]。本文采用的Authorware7.0軟件，通過Fireworks8.0創(chuàng)作動畫輔助，將多種教學(xué)媒體和教學(xué)方法有機結(jié)合，完成《電子測量技術(shù)》課程的課件設(shè)計。
1課件的設(shè)計
《電子測量技術(shù)》課程是高等職業(yè)教育電子信息、應(yīng)用電子、自動化等專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，同時也是新知識點較多的一門課程。針對職業(yè)教育特點，我們主編了《電子測量技術(shù)》規(guī)劃教材，2003年由電子工業(yè)出版社出版，教材目前印刷7次，印數(shù)已達3萬冊。因此，從教學(xué)角度出發(fā)，考慮該教材已獲得廣泛承認，課件內(nèi)容以該書為基礎(chǔ)，涵蓋《電子測量技術(shù)》全書12章節(jié)內(nèi)容，并且借鑒原來基于PowerPoint課件的經(jīng)驗，各章節(jié)自成體系，按教學(xué)大綱劃分出知識點；其次是課件應(yīng)具有良好的用戶界面和視覺、聽覺效果，課件所使用的計算機硬件和軟件開發(fā)環(huán)境相對兼容，便于升級擴展。
1）腳本的編寫
編寫詳細的腳本，是整個多媒體課件開發(fā)過程中的一個重要環(huán)節(jié)，它把課件設(shè)計與制作緊密地聯(lián)系在一起，成為課件制作的重要依據(jù)。畢業(yè)論文編寫腳本包括界面設(shè)計、交互設(shè)計和風(fēng)格設(shè)計3個方面[2]。
界面是教學(xué)信息在屏幕上的顯示區(qū)域及用戶操作區(qū)域，設(shè)計時我們主要突出“教為學(xué)”的思想，圍繞教學(xué)內(nèi)容這一中心，既防止課件界面色彩、聲像效果等過分濃烈、喧賓奪主，影響學(xué)習(xí)內(nèi)容；又考慮課程部分內(nèi)容如儀器內(nèi)部電路抽象、枯燥，而學(xué)生需要感官刺激，激發(fā)興趣的特點。
同時，我們體會多媒體課件的強大生命力主要體現(xiàn)在交互能力上，比如只需通過單擊屏幕上某個特殊的鏈接設(shè)置，方便實現(xiàn)不同對象之間的跳轉(zhuǎn)。本設(shè)計中創(chuàng)建了兩個導(dǎo)航結(jié)構(gòu)，一種是利用“導(dǎo)航”圖標(biāo)指向框架圖標(biāo)中的某一頁，來實現(xiàn)程序內(nèi)部的跳轉(zhuǎn)和調(diào)用。另一種是通過“框架”圖標(biāo)內(nèi)嵌的導(dǎo)航控件來實現(xiàn)不同頁面間的瀏覽、翻頁。除此之外還可以通過設(shè)置相應(yīng)的超文本鏈接來實現(xiàn)交互性能。
在風(fēng)格設(shè)計上主要體現(xiàn)界面、字幕和顯示對象上整體的和諧統(tǒng)一。
2）框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計
編輯之前考慮到有大量的文本的輸入，實現(xiàn)各個章節(jié)之間的翻轉(zhuǎn)如果只使用“交互”圖標(biāo)，也是可以實現(xiàn)翻頁功能，但碩士論文制作起來比較麻煩，而且在查找頁和指定固定頁方面力不從心。因此運用“框架”圖標(biāo)及“導(dǎo)航”圖標(biāo)制作文本瀏覽，就方便多了[2]。
“框架”圖標(biāo)和“導(dǎo)航”圖標(biāo)密切相關(guān)，經(jīng)常放在一起使用。導(dǎo)航結(jié)構(gòu)提供了選擇路徑的方法，可以根據(jù)設(shè)置自動跳轉(zhuǎn)到指定的目標(biāo)頁上；“框架”圖標(biāo)可以方便地設(shè)計含有圖形、聲音、動畫等組件的頁面，最重要的是在“框架”圖標(biāo)的內(nèi)部內(nèi)嵌了一整套導(dǎo)航控件，通過這一控件可以更容易實現(xiàn)頁面之間的來回翻轉(zhuǎn)。
基本框架結(jié)構(gòu)設(shè)計后，對有的地方進行了編輯，如更改控制按鈕的位置和圖標(biāo)、設(shè)置按鈕防止頁面回繞、編輯進入和退出畫面等，使其更適合課件的使用。
2多種媒體素材的使用
要實現(xiàn)多媒體課件的內(nèi)容豐富多彩，使用多種媒體素材是必不可少的。其中文本、圖形、圖像是最基本元素，此外還有聲音、動畫、視頻等媒體信息?？紤]到職業(yè)教育“淡化理論、夠用為度、培養(yǎng)技能、重在應(yīng)用”的特點，我們認為對測量原理部分的講解應(yīng)力求突出基本概念，通俗易懂，工作總結(jié)便于自學(xué)，因此課件這部分主要以文本、圖片形式，比較詳細；而測量方法則應(yīng)突出操作應(yīng)用，在設(shè)計時則主要以視頻演示為主；對測量儀器儀表則重點講清工作原理和組成框圖，在設(shè)計時主要以動畫、網(wǎng)頁內(nèi)容為主，整個課件設(shè)計力求對多媒體資源的合理布局，使它們既符合教材要求，又突出多媒體特征。
1）文本的輸入
Authorware可以直接將外部的文本輸入到其內(nèi)部，但是它有一特點就是在文本的輸入格式方面有一定的限制，它只能輸入TXT、RTF格式的文件[3]。對于不是這種格式的文檔如果采用常規(guī)直接進行輸入勢必會占用很多時間，不利于課件的開發(fā)。因此借助系統(tǒng)剪貼板使用復(fù)制、粘貼的方法來添加文本。當(dāng)文本過長時，或者輸入的文本篇幅較大，采用滾動文本的輸入方式，這樣在預(yù)覽時會顯得更方便。
2）圖片的應(yīng)用
使用系統(tǒng)本身的繪圖工具箱可以繪制出比較簡單的畫面，但對于《電子測量技術(shù)》這門課程僅僅依靠繪圖工具箱不能達到實際的要求，如大量的儀器原理圖、接線圖、儀器面板圖等，我們采取的第一個方法是采用Authorware7.0提供的插入外部對象的功能，將原來以Protel99SE、Word、LabVIEW等制作轉(zhuǎn)換為圖片形式，醫(yī)學(xué)論文使設(shè)計的原料變得更加豐富。
3）添加背景音樂
在Authorware7.0系統(tǒng)中可以支持多種類型的聲音文件格式，如WAV、SWA、AIFF、PCM、MP3等[3]，在制作課件時，通過“聲音”圖標(biāo)來插入音頻和設(shè)置聲音播放，如控制播放次數(shù)、設(shè)置播放時間、速率等，可以輕松引用這些聲音素材添加到課件中。在課件中導(dǎo)入背景音樂有它的優(yōu)點，但是并不是每個人都喜歡有音樂，因此通過對“計算”圖標(biāo)和按鈕響應(yīng)的設(shè)置，編寫按鈕激活代碼使課件在播放時可以由使用者根據(jù)自己的意愿單擊相應(yīng)的按鈕，實現(xiàn)有聲和靜音之間的轉(zhuǎn)換[4]。
4）動畫的調(diào)用
動畫是多媒體作品中不可缺少的一部分，也是設(shè)計中的一個亮點，但使用Authorware本身只能制作出二維的動畫，即動畫的對象只能在一個平面內(nèi)運動，這樣使演示的效果大打折扣，然而這并不說明Authorware不能演示三維動畫，它可以通過文件插入的方式來演示其他軟件制作的三維動畫，同時系統(tǒng)本身也提供多種效果的頁面切換功能，對各種外部和內(nèi)部資源加以利用同樣可以達到理想的效果。
制作動畫的軟件有很多，使用起來也各有特色。選擇合適的創(chuàng)作工具是設(shè)計成功的關(guān)鍵，通過查閱相關(guān)的資料，了解Authorware系統(tǒng)提供了對GIF動畫圖像的支持，可以將其應(yīng)用到課件中。GIF動畫是一種特殊的圖像格式，其中包含了多幀圖像，這些圖像按照一定的時間頻率交替顯示，從而達到動畫顯示的效果，具體是通過MacromediaFireworks8.0來設(shè)計。在Fireworks中制作動畫的一種方法是通過創(chuàng)建元件并不停地改變它們的屬性來產(chǎn)生運動的錯覺。當(dāng)按順序播放所有的幀時就成了動畫[5]。
5）智能對象與數(shù)字電影
智能對象就像一個插入Authorware作品的邏輯包，它是一個強有力的開發(fā)工具，它的不同之處在于它與向?qū)У穆?lián)接，向?qū)Э梢越oAuthorware作品提供設(shè)置界面，職稱論文并且可以在插入智能對象的位置添加各種變化、新的內(nèi)容和邏輯關(guān)系。它能使看似繁瑣的工作變得更加容易完成，即使是沒有經(jīng)驗的開發(fā)人員也更容易更有效地完成任務(wù)。實際上智能對象在多媒體編輯上做出了根本性的改革。比如智能對象與數(shù)字電影的結(jié)合應(yīng)用[3]。在課件中引入數(shù)字電影如果只是采用之前的方法，就是在流程線上添加相應(yīng)的圖標(biāo)進行導(dǎo)入，在程序運行過程中當(dāng)執(zhí)行到該圖標(biāo)，系統(tǒng)會直接彈出播放的窗口，不利于下一操作，但是通過MovieController智能對象可以容易實現(xiàn)播放進度的調(diào)節(jié)。
6）網(wǎng)頁鏈接
在課件設(shè)計時，考慮到有些儀器由于價格昂貴或者其他原因，學(xué)校無法購置，如數(shù)字通信測試用誤碼儀、邏輯分析儀等，課件設(shè)計中考慮實現(xiàn)網(wǎng)頁的鏈接，鏈接到知名企業(yè)的網(wǎng)頁上，已加強學(xué)生感性認識。這一功能是通過Fireworks中使用URL來實現(xiàn)，編輯選中的熱點并對其指定URL路徑，最后導(dǎo)出此URL即可實現(xiàn)指定網(wǎng)頁的鏈接。
課件的主界面如圖1所示，課件第1章界面如圖2所示。
3課件的調(diào)試與打包
課件主要是為《電子測量技術(shù)》教材而制作的，因此為方便發(fā)行和使用，課件的后期工作就是進行調(diào)試和打包處理。
由于課件發(fā)行打包后將不允許用戶再修改，打包之前應(yīng)盡可能排除其中的錯誤，確認課件可以正常運行。英語論文調(diào)試可以通過兩種方法來實現(xiàn)。一種是利用區(qū)段標(biāo)志（開始/停止標(biāo)志），另外一種是通過控制面板的使用。通過使用調(diào)試工具可以控制程序流程執(zhí)行的區(qū)段，逐個執(zhí)行程序流程中的設(shè)計圖標(biāo)。將制作好的課件與課件中的庫文件一起打包能夠提高文件的性能，減少文件的數(shù)量，使最后的作品的安裝、運行更為容易，并且增加了作品運行的可靠性，避免運行時因為找不到外來函數(shù)或庫文件而發(fā)生錯誤。
打包好的課件進行設(shè)置，可以運行在Windows95、Windows98、WindowsXP、或者是WindowsNT、Windows2000這樣的32位操作系統(tǒng)中。其中要求的CPU應(yīng)該是Pentium166以上兼容機種、內(nèi)存是64M以上、硬盤容量780M、支持DirectX的顯卡、光驅(qū)是8倍速以上的光驅(qū)，此外由于演示窗口大小設(shè)置為832*624像素，因此可以用于不低于16英寸顯示器。制作好課件并打包后，就可以，課件時必須隨同程序中用到的外部媒體文件或外部函數(shù)文件一同，Authorware7.0提供了作品的功能，該功能可以將運行作品所需的各種文件及外部函數(shù)輸出到指定的目錄中，從而形成用于發(fā)行的最終作品[3]。
4結(jié)論
隨著各種多媒體教學(xué)的推廣和普及，計算機輔助教學(xué)作為一種先進的教學(xué)手段，以其直觀性、靈活性、實時性、立體化的優(yōu)勢，留學(xué)生論文越來越受到大家的青睞。要想運用好計算機輔助教學(xué)這一現(xiàn)代化的教學(xué)手段，其關(guān)鍵是要設(shè)計和制作出符合教學(xué)要求的多媒體課件[6]。我們的作品雖然完成了，但是在各院校使用過程中，一定還會發(fā)現(xiàn)很多不盡人意之處，我們將與時俱進，將作品更加完善，以更好的實現(xiàn)教學(xué)目的，達到教學(xué)效果。
參考文獻
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論文關(guān)鍵詞：模塊化設(shè)計，力傳感器實驗平臺，計算機實時測量，軟件數(shù)值處理
0引言
隨著電子測量技術(shù)的不斷發(fā)展，越來越多的電子測量新技術(shù)也不斷地應(yīng)用到物理實驗中，特別是物理實驗儀器，目前大多數(shù)的實驗儀器越來越往一體化方向發(fā)展，一個實驗或多個實驗只要在一臺儀器就可以完成，這種儀器的優(yōu)點是講義容易編寫，儀器維護管理也比較方便，但它的不足之處是淡化了物理實驗思路、過程和物理實驗本身具有的幫助學(xué)生提高實驗技能和培養(yǎng)科研素質(zhì)的作用。由這種實驗儀器開出的實驗項目，學(xué)生只要通過簡單的連線就能得出測量結(jié)果，面對這樣的實驗，比較多的同學(xué)反映，雖然可以較快地完成實驗，但體會不了其實驗思路，學(xué)不到實驗方法、技能，也提不起興趣。因此，更多的學(xué)生只是為了實驗而實驗，自然也就達不到做實驗的目的。這樣的項目，效果不佳，不利于培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和獨立思考能力。因此，作者對原有的一體化傳感器實驗儀的力傳感器實驗部分進行有效的改進，應(yīng)用模塊化的實驗思路提出一種改進方法，該方法按模塊化組合的方式構(gòu)建了即可獨立使用又能組合在一起的實驗平臺，同時在檢測電路方面引入了數(shù)據(jù)采集和計算機通信等具有現(xiàn)代電子測量新技術(shù)的內(nèi)容，使該實驗不但具有清晰模塊化物理思想又可以讓學(xué)生通過實驗學(xué)習(xí)到新技術(shù)、新知識，而且還能培養(yǎng)學(xué)生的獨立思考分析能力，在實驗過程中可對測量結(jié)果自行分析并進行修正，重復(fù)實驗，以達到最佳實驗結(jié)果，培養(yǎng)和提高了他們自主實驗的能力。下面介紹其原理、方法。
1實驗原理
在力學(xué)中用來作稱量或者做微小應(yīng)變力測量的器件和材料有很多，金屬應(yīng)變式電阻應(yīng)變片是常用的測量材料之一，其原理是應(yīng)用金屬的電阻應(yīng)變效應(yīng)。假設(shè)有一段截面積為S，長度為L的電阻絲，在未受壓力時，其原始電阻為R，當(dāng)電阻絲受外力應(yīng)變時，其長度變?yōu)?，面積相應(yīng)減小，電阻率則因晶格發(fā)生變化而改變，如果其變化量為，則由大量實驗可以證明：，其中稱為電阻的靈敏系數(shù)。
由金屬箔應(yīng)變片做成的應(yīng)變片力傳感器正是基于這樣的原理做成的，它由基底、敏感
柵、覆蓋層和引線等組成。本實驗采用由這種金屬箔應(yīng)變片做成的雙孔壓力傳感器，其示意如圖1所示，這種傳感器的上梁表面和下梁表面對稱地貼有四片金屬箔式應(yīng)變片。當(dāng)我們在傳感器的承重圓盤上增加法碼時，粘貼在上表面的兩片應(yīng)變片將受到拉伸，粘貼在下表面的兩個應(yīng)變片將受到擠壓，它們的電阻值將發(fā)生變化，通過測量電路就可以將電阻的應(yīng)變量轉(zhuǎn)換成電壓信號輸出在儀表上顯示。圖2~4為幾種常用的電路檢測方法，其中和組成調(diào)零電路，以減小電路產(chǎn)生的誤差，提高檢測精度。
圖1 雙孔壓力傳感器圖2 單臂接法
圖3雙臂接法圖4四臂接法
以上三種電路其輸出電壓如下公式所示：
（單臂）（1）
（雙臂）（2）
（四臂）（3）
其對應(yīng)的輸出靈敏度為：
（4）
（5）
（6）
2實驗方法
在大學(xué)物理實驗教學(xué)中主要采用上述三種電路的連接方式，一般的一體化實驗儀器也帶有如上圖2~4所示電路的實驗?zāi)K，這三種連接方法也是常用的實驗依據(jù)。該文提出的方法是在不改變其電路基本接法的情況下，提出如圖5所示的由橋臂輸出檢測模塊、信號調(diào)理模塊、數(shù)據(jù)采集模塊和計算機組成微弱信號檢測實驗平臺，另一方面將橋臂電路中的電位器和電阻分別由精密可調(diào)電位器和精密電阻代替軟件數(shù)值處理，這樣改進的好處是在實驗中引入了現(xiàn)代電子測量技術(shù)，減小了檢測元件帶來的額外誤差，提供了實驗精度小論文。
圖5 力傳感器實驗平臺組成
信號調(diào)理則由自行設(shè)計的雙通道精密可調(diào)高增益直流放大器，該增益放大器的放大倍數(shù)可高達1000倍，共模抑制信噪比可達104，其單通道電路如6所示。應(yīng)變片橋臂檢測電路輸出的微小變化量經(jīng)該放大器放大后，由計算機實時采集數(shù)據(jù)采集模塊的輸出電壓，并可通過采集軟件進行數(shù)據(jù)處理。
圖6 精密可調(diào)高增益直流放大器
該實驗平臺的組成如圖7所示，精密力傳感器模塊由力傳感器和橋臂檢測電路組成；應(yīng)變片傳感器模塊由應(yīng)變片力傳感器和橋臂檢測電路組成；信號調(diào)理器1、2則由具有低通濾波功能的高增益直流放大器模塊組成；數(shù)據(jù)采集模塊則采用PASCO500接口，該接口有三個模擬電壓采集通道，同時又具有與計算機通信的功能，在計算機中可方便應(yīng)用軟件進行數(shù)據(jù)采集，通過在軟件中設(shè)置采集物理量之間的關(guān)系（即x-y坐標(biāo)）即可實時測量。由于接口通道中采集到的是電壓，因此，需要將精密力傳感器輸出的采集電壓轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的被測壓力（克），所以，必須應(yīng)用軟件中提供的公式計算器進行關(guān)系換算，這也是我們選擇PASCO接口實現(xiàn)本實驗的原因之一。實驗中，用兩個采集通道來完成，A通道作為精密力傳感器對相應(yīng)的不同測量物體壓力進行同步轉(zhuǎn)換，B通道則用來測量不同被測物體對應(yīng)的應(yīng)變片電壓輸出。為了實現(xiàn)A通道的功能，只需使用PASCO系統(tǒng)提供的“實驗計算機”軟件模塊進行公式換算即可完成，其軟件模塊設(shè)置界面如圖8所示。
圖7 實驗平臺實現(xiàn)框圖圖8 實驗計算機
4 實驗結(jié)果
本實驗采用350Ω的應(yīng)變片，供電電壓為±2伏，采用三種不同的電路接法，并按圖7所示方框圖連接，然后，按圖8所示的軟件模塊鼠標(biāo)點擊“INPUT”軟件按鍵選擇A通道輸入即可顯示@A.電壓，由計算機鍵盤輸入“*C”；在界面顯示的“計算名稱”、“簡稱”和“單位”等空白處相應(yīng)輸入“質(zhì)量”、“m”和“克”，按回車鍵，即可完成將測量的電壓轉(zhuǎn)換為質(zhì)量的設(shè)置。其中“*C”為修正系數(shù)，由不同電路連接方式相應(yīng)輸出的電壓值與質(zhì)量的比例關(guān)系確定，經(jīng)過這樣修正后，可提高測量精度。圖9~11為按該實驗平臺采集到的三種電路連接方式測量應(yīng)變片力傳感器隨外加壓力（小銅塊）變化輸出的關(guān)系曲線。這三種曲
圖9 單臂電路輸出
圖10 雙臂電路輸出
圖11 四臂電路輸出
線是經(jīng)過線性擬合得到的，只要按簡單的選點就可以得出電壓（V）-力（F）的變化斜率。經(jīng)軟件數(shù)據(jù)計算工具，可求得它們的靈敏度分別為：
（單臂），（雙臂），（四臂）
由此可得出它們的靈敏度比例為1：2：4，其中四臂的靈敏度最高，這個結(jié)果同上述的理論公式4~6是一致的，表明該實驗方法是可行的。如果測量的結(jié)果與公式有偏差，可以在“實驗計算機”中輸入調(diào)整修正系數(shù)，直到測量結(jié)果與公式符合為止，通常只要進行兩三次修正，即可得到正確結(jié)果。
5．結(jié)論
以上的實驗綜合體現(xiàn)了集電橋、力傳感器、數(shù)據(jù)采集、計算機通信等模塊于一體的實驗思路，既靈活又統(tǒng)一。由該文提出的實驗方法而構(gòu)建的實驗平臺不僅可以讓學(xué)生學(xué)習(xí)了解各獨立模塊的功用，還可以讓學(xué)生了解如何應(yīng)用現(xiàn)代電子測量的新技術(shù)、新手段進行實驗。該方法充分體現(xiàn)了模塊化自主實驗的思想，突破了一體化儀器實驗的不足，豐富了物理實驗的思路和過程，幫助學(xué)生建立模塊化組合的實驗思想，提高了學(xué)生對物理實驗的興趣，培養(yǎng)了學(xué)生的自主實驗技能，達到了物理實驗所應(yīng)有的功用，為物理實驗提供了另一種思路，我們用此方法進行了多個傳統(tǒng)物理實驗的改進工作，并應(yīng)用到物理實驗教學(xué)中，取得了良好的效果。
[參考文獻]
[1]李索文，姜文彬。“模塊化”設(shè)計在綜合性電子線路與系統(tǒng)設(shè)計實驗課程中的探索與實
關(guān)鍵詞：FPGA；原理；硬件設(shè)計；應(yīng)用技術(shù)
1 FPGA的簡介
當(dāng)前使用硬件的描述語言完成電路設(shè)計，都可以通過簡單的匯總和合理的布局，然后快速燒錄到FPGA器件上進行基本的測試，這也是當(dāng)代數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計進行檢驗的主流技術(shù)。這些可編程器件可以用來實現(xiàn)基本邏輯門的電路，也可以實現(xiàn)一些更復(fù)雜的組合功能例如數(shù)學(xué)的方程式、解碼器等等。大多數(shù)的FPGA器件里，包含著一些記憶性元件，如觸發(fā)器，或者一些其它的更為完整、性能更為優(yōu)越的記憶塊。
設(shè)計師可以根據(jù)自己的需要按照可編輯的鏈接將FPGA器件內(nèi)部的邏輯模塊連接在一起，仿佛一整個電路的實驗板被裝在一個電子芯片內(nèi)，這些出廠后的FPGA器件的連接方式以及邏輯塊的使用都可以根據(jù)設(shè)計者不同的設(shè)計而進行改變，從而能完成不同的邏輯功能。
當(dāng)你在進行的電子設(shè)計使用到FPGA器件時，你不得不需要努力地解決好電源管理、器件配置、IP集成、完整信號輸出等硬件系統(tǒng)的設(shè)計問題。在進行硬件設(shè)計時，你需要注意以下幾個問題：
1.1合理分配I/O信號
無論是哪種情況，在進行I/O信號分配時，都必須牢記以下共同的步驟：
1）用表格列出所有需要分配的I/O信號，并按照他們的重要性依次進行排列，比如電壓、端接方法、I/O標(biāo)準(zhǔn)、相關(guān)時鐘等；
2）檢查校驗?zāi)K之間的兼容性；
3）利用以上的表格和兼容準(zhǔn)則，先把受限制最大的信號分配到引腳上，最后分配那些受限最小的信號。因為受限制大的信號往往只能分配到特定的引腳上；
4）將剩余的信號分配到較為合適的地方。
1.2注意靜態(tài)功耗的降低
雖然靜態(tài)電流所帶來的功耗和動態(tài)功耗相比可以忽略不計，但對一些供電設(shè)備卻十分重要。引發(fā)靜態(tài)電流因素眾多，比如沒有完全接通或關(guān)斷的I/O 端口、三態(tài)電的驅(qū)動器的下拉或上拉電阻，除此之外，保持編程信息也會需要一定靜態(tài)功率。
2 FPGA應(yīng)用技術(shù)的設(shè)計原則
從上文中對FPGA內(nèi)部的硬件結(jié)構(gòu)分析可看出，F(xiàn)PGA器件的時序邏輯非常豐富，不同于其他的可編程器件。因而對于FPGA來說，應(yīng)該有一整套能夠有效利用其內(nèi)部豐富的時序邏輯功能的技術(shù)，而不同于其他一般的可編程器件的設(shè)計技術(shù)。由于其獨特的優(yōu)越性，F(xiàn)PGA被越來越多的設(shè)計人員所使用，其設(shè)計技術(shù)被許多的設(shè)計者所掌握。在FPGA的實際應(yīng)用中，使用最合理的設(shè)計方法，能很大程度的改善FPGA在應(yīng)用中出現(xiàn)的漏洞和問題，進而全面提高設(shè)計性能。
2.1使用層次化的設(shè)計技術(shù)
使用層次化的設(shè)計的系統(tǒng)一般分成若干頂層模塊，而每一個頂層的模塊下又有若干個小模塊，并以此類推。層次化的設(shè)計模塊，可以是描述原理圖的結(jié)構(gòu)圖，也可以是經(jīng)過邏輯語言所描述、表現(xiàn)的實體。
使用層次化的設(shè)計對于系統(tǒng)的模塊劃分非常的重要，模塊劃分的不合理，將會導(dǎo)致整個系統(tǒng)的設(shè)計不合理，從而使系統(tǒng)的性能下降，這樣層次化的系統(tǒng)甚至要比沒有經(jīng)過層次化設(shè)計的系統(tǒng)效果更差。
使用層次化設(shè)計的主要優(yōu)點有以下兩個方面：增強設(shè)計可讀性，增加設(shè)計重復(fù)使用的可能性。
2.2使用同步系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)
所有時序電路具有同一個性質(zhì)――如果要使所設(shè)計的電路正常工作，必須嚴(yán)格的執(zhí)行事先定義好的邏輯順序。如果不按照此順序執(zhí)行，將會把錯誤數(shù)據(jù)寫進存儲單元，從而導(dǎo)致錯誤的操作。同步系統(tǒng)的設(shè)計方法，也就是使用全分布周期性的同步信號使系統(tǒng)中所有的存儲單元進行同時更新，這是執(zhí)行這一時序有效進行的普遍的設(shè)計方法。電路的設(shè)計功能是通過產(chǎn)生時鐘信號并按照時序嚴(yán)格執(zhí)行來實現(xiàn)的。
對于靜態(tài)的同步設(shè)計，必須滿足下面的兩個條件：
1.每一個邊緣敏感的部件其時鐘的輸入應(yīng)該是一次輸入時鐘的某一個函數(shù)；并仍和一次時鐘輸入的時鐘信號。
2.所有的存儲單元都應(yīng)該是具有邊緣敏感特性，在該系統(tǒng)中不存在電平敏感的存儲單元。
我們對于FPGA器件的同步設(shè)計的理解就是全部狀態(tài)的改變都是由主時鐘所觸發(fā)，同一個系統(tǒng)不同的功能模塊可以是部分異步的，但是模塊與模塊之間必須是同步的。正如CPU的設(shè)計一樣，所有的電路都和系統(tǒng)的主時鐘是同步的。相比于異步設(shè)計，同步設(shè)計具有很多的優(yōu)點，但進行同步設(shè)計時仍然需要考慮很多方面的因素。例如，在選取時鐘時，需要考慮以下幾點：首先，由于大部分的器件都是由時鐘的上跳沿觸發(fā)，這要求時鐘信號的延差要很??；其次，時鐘信號的頻率通常很高；第三，時鐘信號一般是負載較重的信號，因此合理地進行負載分配是很重要的。除此之外，在進行FPGA器件的應(yīng)用時，還要考慮模塊的復(fù)位電路、時序同步電路等實際問題。
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英文名稱：Information and Electronic Engineering
主管單位：中國工程物理研究院
主辦單位：中國工程物理研究院電子工程研究所
出版周期：雙月刊
出版地址：四川省綿陽市
語
種：中文
開
本：大16開
國際刊號：1672-2892
國內(nèi)刊號：51-1651/TN
郵發(fā)代號：62-241
發(fā)行范圍：國內(nèi)外統(tǒng)一發(fā)行
創(chuàng)刊時間：2003
期刊收錄：
核心期刊：
期刊榮譽：
Caj-cd規(guī)范獲獎期刊
聯(lián)系方式
期刊簡介
關(guān)鍵詞：減振，虛擬儀器，LabVIEW
0 引言
振動現(xiàn)象是自然界中普遍存在的一種現(xiàn)象，振動問題在工程中是要經(jīng)常面對地問題，故振動分析已成為各項工程技術(shù)研究與設(shè)計必不可少的環(huán)節(jié)。伴隨著微電子技術(shù)、計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展及其在電子測量技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用，測量儀器不斷進步，從最初的模擬儀器依次發(fā)展到數(shù)字化儀器、智能化儀器和最新一代的虛擬儀器。虛擬儀器技術(shù)，由用戶定義儀器功能，可擴展性強，信號分析及處理能力強。因此，我們設(shè)計了以LabVIEW為基礎(chǔ)的動力減振實驗系統(tǒng)。
1.虛擬儀器技術(shù)
1.1虛擬儀器的組成
虛擬儀器以透明的方式把計算機資源(如微處理器、顯示器等)和儀器硬件(如A/D、D/A、數(shù)字I/O、定時器等)的測量、控制能力結(jié)合在一起，通過軟件實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的分析處理、表達以及圖形化用戶接口[1]。這樣用戶便可以通過友好的圖形界面操作這臺計算機，就象在操作自己定義、自己設(shè)計的一臺單個傳統(tǒng)儀器一樣。
虛擬儀器從功能上劃分,可以分為數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析和結(jié)果顯示三大功能模塊；從構(gòu)成要素講,它是由計算機、應(yīng)用軟件和儀器硬件組成的；從構(gòu)成方式講,則有以DAQ板和信號調(diào)理為儀器硬件而組成的PC-DAQ測試系統(tǒng),以GPIB、VXI、Serial和Fieldbus等標(biāo)準(zhǔn)總線儀器為硬件組成的GPIB系統(tǒng)、VXI系統(tǒng)、串口系統(tǒng)和現(xiàn)場總線系統(tǒng)等多種形式。無論哪種VI系統(tǒng)都是將儀器硬件搭載到筆記本電腦、臺式PC或工作站等各種計算機平臺加上應(yīng)用軟件而構(gòu)成的。免費論文參考網(wǎng)。
1.2虛擬儀器的優(yōu)勢
虛擬儀器與傳統(tǒng)儀器最大的不同之處在于應(yīng)用的靈活性和功能的可重構(gòu)性上。在虛擬儀器中，硬件僅僅是為了解決信號的輸入、輸出，軟件才是整個儀器系統(tǒng)的關(guān)鍵，任何一個使用者都可以通過修改軟件的方法，很方便的改變、增減儀器系統(tǒng)的功能與規(guī)模。虛擬儀器克服了傳統(tǒng)儀器的功能在制造時就被限定而不能變動的缺陷，擺脫了由傳統(tǒng)硬件構(gòu)成一件儀器再連接成系統(tǒng)的模式，為用戶提供了一個充分發(fā)揮自己的才能和想象力的空間。
2.振動的數(shù)學(xué)模型分析
工程實際中，大量問題不能簡化為單自由度系統(tǒng)的振動問題進行分析，而往往需要簡化成多自由度系統(tǒng)才能解決。兩自由度系統(tǒng)是最簡單的多自由度系統(tǒng)。對系統(tǒng)模型的簡化、振動微分方程的建立和求解的一般方法以及系統(tǒng)響應(yīng)表現(xiàn)出來的振動特性等方面，兩自由度系統(tǒng)和多自由度系統(tǒng)沒有什么本質(zhì)區(qū)別。因此研究兩自由度系統(tǒng)是分析和掌握多自由度系統(tǒng)振動特性的基礎(chǔ)。免費論文參考網(wǎng)。兩自由度系統(tǒng)的運動形態(tài)要由兩個獨立的坐標(biāo)來確定，需要用兩個振動微分方程描述它的運動。建立振動微分方程最常用的方法就是用牛頓第一定律法則進行分析。
在工程中有許多實際系統(tǒng)都可以簡化為圖1所示的力學(xué)模型圖。質(zhì)體m1和m2用彈簧k2聯(lián)系，而它們與基礎(chǔ)分別用彈簧k1和k3聯(lián)系。假定兩質(zhì)體只沿鉛垂方向作往復(fù)直線運動，質(zhì)體m1和m2的任一瞬時位置只要用x1及和x2兩個獨立坐標(biāo)就可以確定，因此，系統(tǒng)具有兩個自由度。以ml和m2的靜平衡位置為坐標(biāo)原點，在振動的任一瞬時t，m1與m2的位移分別為xl和x2。在質(zhì)體m1作用諧激振力Qlsinωt。取加速度和力的正方向與坐標(biāo)正方向一致，根據(jù)牛頓第二定律可分別得到質(zhì)體ml和m2的振動微分方程：
力學(xué)模型的振動微分方程為：
（1）
其受迫振動的振幅為：
（2）
當(dāng)時，得，。
可見選擇動力消振器的固有頻率時，ml即保持不動，而m2則以頻率作的受迫振動。消振器彈簧在下端受到的作用力在任何瞬時恰好與上端的激振力相平衡，因此使m1的振動轉(zhuǎn)移m2上來。
3.減振實驗系統(tǒng)的設(shè)計
3.1減振實驗系統(tǒng)總體設(shè)計
整個系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示。它包括振動激勵系統(tǒng)、兩自由度動力減振振動梁裝置、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)以及包含LabVIEW軟件的計算機系統(tǒng)。我們采用框架式結(jié)構(gòu)梁和附梁作為被測件，通過激振器使其產(chǎn)生振動，從而得到它的動態(tài)特性。
關(guān)鍵詞：雙語教學(xué)；雙語師資；雙語教材；教學(xué)改革；考試改革；管理制度
中圖分類號：G642.0 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）38-0212-03
一、電子信息工程專業(yè)需要雙語教學(xué)
根據(jù)國際工程師培養(yǎng)要求，我們必須走全球化道路，全世界的科技資料63%以上是以英文來表達的，電子信息工程專業(yè)的主要專業(yè)課程為《計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)》、《電子測量技術(shù)》、《電子工藝技術(shù)》、《嵌入式系統(tǒng)原理及應(yīng)用》、《光纖通信技術(shù)》、《移動通信技術(shù)》、《數(shù)字信號處理》，這些課程的特點是：比較新的技術(shù)主要來自發(fā)達國家的期刊和會議資料，絕大多數(shù)用英文表達。近幾年隨著廣東省工業(yè)技術(shù)改造的升級和轉(zhuǎn)型，引進的自動化電子設(shè)備、各種電子儀器儀表說明書一般是英文說明書，或者出口的電子產(chǎn)品說明也要求用英文。為了提高電子產(chǎn)品在國際上的競爭力，經(jīng)常要派電子工程師到國外進行學(xué)術(shù)交流，也有的同學(xué)畢業(yè)后在企業(yè)從事電子產(chǎn)品出口銷售工作，由于英語水平有限，往往無法用英語與外國經(jīng)銷商進行交流，這些問題都要求電子信息工程專業(yè)必須開設(shè)雙語教學(xué)。電子信息工程專業(yè)從2008級開始開設(shè)了《電子測量技術(shù)》、《數(shù)字信號處理》兩門課程雙語教學(xué)，英語四級過級率達92%，在全院名列第一。2009級電子信息工程專業(yè)開設(shè)了《電子測量技術(shù)》、《計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)》兩門雙語教學(xué)課程，英語四級過級率達87%，2009級通信工程專業(yè)沒有開設(shè)雙語教學(xué)課程，英語四級過級率只有37%，可見雙語教學(xué)對提高英語水平有很大的促進作用。
二、本專業(yè)雙語教學(xué)的探索與研究
所謂雙語教學(xué)，就是用英語進行專業(yè)課程教學(xué)，讓學(xué)生學(xué)習(xí)電子信息工程專業(yè)知識的同時，提高學(xué)生本專業(yè)英語水平，這是對公共英語教學(xué)的延伸。近幾年我們主要在教學(xué)方法改革、校本教材建設(shè)、師資隊伍建設(shè)、考試改革、教學(xué)管理制度等方面進行探索與研究。
1.雙語課程的選擇。雙語課程的選擇是搞好雙語教學(xué)的第一步，根據(jù)教學(xué)合格評估要求，每個專業(yè)最好安排兩門本專業(yè)相關(guān)課程作為雙語教學(xué)課程，首先要考慮是否有合適的雙語教學(xué)教材及課程的難度，如果選一門專業(yè)課本身難度很大的，再加上雙語教學(xué)，學(xué)生可能會放棄該課程學(xué)習(xí)。其次，雙語教學(xué)最好選擇緊跟本學(xué)科本專業(yè)前沿的課程，這種課程的國外教材相對比較好找，如選不到合適的教材，教師也可選擇一些英文論文作為雙語教學(xué)參考資料。如電子信息工程專業(yè)選擇《電子測量技術(shù)》、《數(shù)字信號處理》、《計算機網(wǎng)絡(luò)》作為雙語教學(xué)，其中《數(shù)字信號處理》這門課程學(xué)習(xí)難度比較大，學(xué)生學(xué)習(xí)效果不好，其他兩門課程學(xué)習(xí)效果比較好。
2.因材施教，克服“英文恐懼感”是前提。廣東二本B線的學(xué)生高考錄取線一般為470多分，據(jù)2012級4030名新生入學(xué)英語成績統(tǒng)計，英語總分150分，他們的成績分布為：40分以下占2%，40～50分占5%，50～60分占7%，60～70分占12%，70～80分占19%，80～90分占20%，90～100分占17%，100～110分占12%，110～120分占5%，120～130分占1%。面對這樣英語成績的學(xué)生，首先從新生入學(xué)開始，專業(yè)負責(zé)人或系主任通過新生入學(xué)專業(yè)教育講座、開主題班會及課后談心等形式幫助學(xué)生樹立正確的學(xué)習(xí)態(tài)度，請本專業(yè)往屆畢業(yè)生回校談?wù)剬I(yè)英語在企業(yè)的作用，幫助他們逐步意識到英語和雙語教學(xué)的重要性與必要性。在公共英語教學(xué)時，根據(jù)不同分?jǐn)?shù)段學(xué)生進行分班教學(xué)，加大對英語成績差學(xué)生的課外輔導(dǎo)工作，逐步提高他們的英語水平，學(xué)完公共英語，基本消除了英語成績兩極分化問題，這些學(xué)生也逐步消除了“英文恐懼感”，這是雙語教學(xué)改革能否成功的前提。
3.提高教師雙語教學(xué)水平是關(guān)鍵。雙語教學(xué)的教師不能是光懂英語的教師，首先必須有較強的本專業(yè)知識和能力，同時還要有專業(yè)英語水平和較高口語表達能力。為了建設(shè)一支較強的師資隊伍，我們采取引進和培養(yǎng)相結(jié)合的辦法，目前引進兩名本專業(yè)的海外留學(xué)人員，另外派兩名專業(yè)能力較強的老師到外語學(xué)院進修英語，這樣就有了一支較強的雙語教學(xué)隊伍。為了提高雙語教學(xué)水平，我們特地邀請外語學(xué)院的教師來聽我們的雙語教學(xué)課程，外語學(xué)院教師也了解雙語教學(xué)的進展情況，這樣也有利于公共英語的教學(xué)改革，我們學(xué)院的專業(yè)教師也經(jīng)常聽雙語教學(xué)課程，教師互相交流，教學(xué)水平就有了較大的提高，有了較高水平的雙語教學(xué)，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性有了較大提高，出勤率比較高。實踐證明，提高教師的雙語教學(xué)水平是雙語教學(xué)改革能否成功的關(guān)鍵。
4.課前準(zhǔn)備必須充分，課堂隨機應(yīng)變。雙語教學(xué)本身教學(xué)難度較大，為提高教學(xué)效果，教師必須花多倍時間進行課前準(zhǔn)備。首先對該課程教學(xué)內(nèi)容進行整理，做到有條有理，層次分明，重點突出。其次還要根據(jù)學(xué)生的英語水平和專業(yè)能力，要做好課前充分英語和專業(yè)兩方面準(zhǔn)備。同時還要根據(jù)課堂實際情況，隨機應(yīng)變，必須把握好學(xué)生的實際接受能力及課堂信息量的關(guān)系，在達到最佳的教學(xué)效果。
5.處理好課外與課內(nèi)關(guān)系。根據(jù)教學(xué)安排，一般雙語教學(xué)專業(yè)課程為36～54學(xué)時，課內(nèi)教學(xué)時間非常有限，為鞏固和提高課堂所學(xué)專業(yè)知識和英語能力，要求學(xué)生在課外做到：①在認真復(fù)習(xí)、理解本次所學(xué)專業(yè)課程的內(nèi)容基礎(chǔ)上，還要掌握電子信息工程專業(yè)詞匯和一些科技英語固定句子表達方式；②根據(jù)教學(xué)進度，學(xué)生要預(yù)習(xí)好下次課內(nèi)容，有目的帶著一些專業(yè)和英語問題去聽課；③根據(jù)教師安排，課后閱讀或翻譯由教師提供的一些儀器英文說明書材料。經(jīng)過一定時間的課內(nèi)外學(xué)習(xí)，學(xué)生會不僅在學(xué)習(xí)好該課程知識能力的基礎(chǔ)上，還能提高英語在電子信息方面的應(yīng)用能力，學(xué)生學(xué)習(xí)積極性與主動性將有所提高。
6.處理好網(wǎng)絡(luò)在線翻譯問題。隨著計算機軟件水平的提高，現(xiàn)在網(wǎng)上出現(xiàn)谷歌、百度、金山、有道等在線翻譯軟件，確實給英漢翻譯和漢英翻譯帶較大的方便，有的同學(xué)甚至老師認為沒必要學(xué)英語，更沒必要開雙語教學(xué)課程。但從近幾年畢業(yè)設(shè)計英文摘要可以看出，這些軟件翻譯存在句子結(jié)構(gòu)中沒有謂語或多個謂語等種種問題，特別不能正確翻譯科技文章，如學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計摘要中有一句“單片機以體積小、功能全、價格低廉、開發(fā)方便的優(yōu)勢得到了許多電子系統(tǒng)設(shè)計者的青睞。”的句子，用有道在線翻譯為“MCU with small volume，complete functions，low price，easy to develop the advantage of the many electronic systems designers of all ages.”，很明顯句子沒有謂語，反過來再用有道翻譯為中文“單片機與體積小，功能齊全，價格低廉，易于開發(fā)利用許多電子系統(tǒng)設(shè)計師所有年齡的。”，可見錯誤百出。正確的人工翻譯應(yīng)為：“The advantage of MCU with small volume，complete functions，low price，easy to develop ，is liked by many designers of electronic systems.”，可見軟件翻譯絕對不能取代專業(yè)人工翻譯。
7.考試改革。根據(jù)教學(xué)大綱要求，考試要全面考核該課程的專業(yè)知識點，同時還考核學(xué)生在實際工作的應(yīng)用英語的能力，學(xué)習(xí)成績還應(yīng)在整個教學(xué)過程有所體現(xiàn)。所以在學(xué)成績中平時課堂表現(xiàn)占10%，課外作業(yè)占30%，實驗課占20%，期末考試占40%，期末試卷用英文出題，允許學(xué)生帶字典，學(xué)生解題必須用英文?？荚嚱Y(jié)束后，教師給學(xué)生講評試卷，反饋存在的問題。同時還要對試卷進行分析，對教學(xué)中存在的問題，提出建議和改進措施，為下次教學(xué)改革積累經(jīng)驗。
8.教學(xué)管理制度改革。雙語教學(xué)改革必須要有相應(yīng)的教學(xué)管理制度配套，雙語教學(xué)難度較大，教師花了大量時間和精力，而得不到學(xué)生好評，造成有些老師往往不愿意進行雙語教學(xué)的問題。為此學(xué)院在政策采取有效的措施，鼓勵教師開展雙語教學(xué)，上雙語教學(xué)的課時費是普通課程的1.7倍，在評優(yōu)秀教師和職稱評定等方面給予優(yōu)先考慮，這樣教師進行雙語教學(xué)的積極性得到大大提高。
我校通過近幾年雙語教學(xué)的研究與實踐，積累了一定經(jīng)驗，取得一些成果，如2008級電子信息工程專業(yè)的英語四級過級率達92%，本專業(yè)英語水平也顯著提高，得到用人單位的好評。但是雙語教學(xué)在師資隊伍建設(shè)、教材建設(shè)、課程建設(shè)、考試改革、制度建設(shè)等方面還需不斷完善和提高。
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