時(shí)間：2022-05-14 07:40:13
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇電子產(chǎn)品方案設(shè)計(jì)，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
關(guān)鍵詞：無線電裝接與調(diào)試工；校企合作；工學(xué)結(jié)合；應(yīng)用型專門人才
中圖分類號：G642.3 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）06-0130-02
一、職業(yè)教育的現(xiàn)狀
1.目前高職學(xué)院技能培養(yǎng)的弊端。①在許多課程中采用的是“五段教學(xué)法”，是以“教師、教材、課堂”為中心，不注重培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和動手能力，致使學(xué)生自主學(xué)習(xí)的精神差，不主動，不了解如何學(xué)習(xí)，甚至不想好好學(xué)習(xí)。②學(xué)生不懂得愛崗敬業(yè)，溝通能力差，合作能力差。畢業(yè)生到企業(yè)后不能馬上進(jìn)入角色。盡管已經(jīng)在學(xué)院拿到技能證書，進(jìn)入企業(yè)不會干活，還需要再培訓(xùn)才能滿足企業(yè)要求。針對目前學(xué)生專業(yè)技能差、學(xué)習(xí)方法不科學(xué)、社會實(shí)踐能力弱等現(xiàn)象，對高職學(xué)生職業(yè)能力與職業(yè)技能培養(yǎng)的研究迫在眉睫。
2.企業(yè)崗位群調(diào)研。我們針對企業(yè)電子人才的需求，以電子、機(jī)電、通信等行業(yè)為主要對象，進(jìn)行社會市場調(diào)研。走訪了天津摩托羅拉（中國）電子有限公司、天津中環(huán)電子計(jì)算機(jī)公司等20多家企業(yè)，歸納出應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)畢業(yè)的學(xué)生，主要工作的職業(yè)崗位是操作工、工藝員、質(zhì)檢員、設(shè)備維修員、編程員、售后技術(shù)服務(wù)人員、車間技術(shù)人員等七個崗位。用人單位急需能力強(qiáng)、工藝熟練、一專多能的高技能人才。根據(jù)上述七項(xiàng)典型工作崗位，針對學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律進(jìn)行校企合作，探討設(shè)計(jì)創(chuàng)新工學(xué)結(jié)合職業(yè)技能培養(yǎng)方案，有的放矢地進(jìn)行職業(yè)技能培養(yǎng)，真正做到學(xué)校與企業(yè)零過渡。
二、無線電裝接與調(diào)試工培養(yǎng)方案設(shè)計(jì)的目標(biāo)
針對職業(yè)能力培訓(xùn)要求，與行業(yè)專家共同確定培養(yǎng)目標(biāo)：以訓(xùn)練培養(yǎng)具有電子產(chǎn)品裝配、調(diào)試、售后技術(shù)服務(wù)能力為主線，培養(yǎng)會電子產(chǎn)品組裝、調(diào)試、維修的專業(yè)高技能人才。將專業(yè)技能、職業(yè)道德、職業(yè)素質(zhì)的培養(yǎng)融入到各個教學(xué)環(huán)節(jié)，使每一名高職畢業(yè)生成為掌握無線電裝接和無線電調(diào)試技術(shù)的優(yōu)秀高端技能型專門人才。
三、無線電裝接與調(diào)試工培養(yǎng)方案的框架與實(shí)施
1.實(shí)施方案主要內(nèi)容。①培養(yǎng)方案設(shè)計(jì)分四個模塊。模塊一：電子線路分析與應(yīng)用；模塊二：電子產(chǎn)品組裝與調(diào)試；模塊三：電視技術(shù)；模塊四：無線電裝接與調(diào)試高級工實(shí)訓(xùn)。通過無線電裝接與調(diào)試工培養(yǎng)方案的實(shí)施，在校內(nèi)實(shí)訓(xùn)基地、實(shí)訓(xùn)室、模擬實(shí)訓(xùn)車間和校外實(shí)訓(xùn)基地，訓(xùn)練培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)能力和無線電裝接與調(diào)試工所需的關(guān)鍵能力，為學(xué)生今后就業(yè)夯實(shí)基礎(chǔ)。②培養(yǎng)方案設(shè)計(jì)的框架。與企業(yè)專家共同分析，按照無線電裝接與調(diào)試工典型工作任務(wù)和國家職業(yè)技能標(biāo)準(zhǔn)所需要的知識點(diǎn)和技能點(diǎn)，確定教學(xué)內(nèi)容，從而達(dá)到技能培養(yǎng)的目標(biāo)。電子線路分析與應(yīng)用模塊——以簡單電子線路的組裝為載體，培養(yǎng)學(xué)生查閱電子元器件手冊、閱讀和應(yīng)用常見模擬電路和數(shù)字電路的能力；訓(xùn)練學(xué)生合理選用元器件、簡單電子產(chǎn)品組裝、簡單電路故障檢查與排除的能力；電子產(chǎn)品組裝與調(diào)試模塊——以典型的普適的電子產(chǎn)品為載體，培養(yǎng)學(xué)生能閱讀電路原理圖、印制電路板圖、工藝文件的能力。能熟練地裝接電子電路、電子產(chǎn)品組裝并能使用電子儀器進(jìn)行電子產(chǎn)品調(diào)試的能力。能解決電子產(chǎn)品裝接與調(diào)試過程中出現(xiàn)的一般問題和故障檢查與排除能力；電視技術(shù)模塊——以電視機(jī)為載體，培養(yǎng)分析電視機(jī)的電路圖、會閱讀整機(jī)及各分單元原理方框圖、連線圖的能力；能對整機(jī)音、視頻及射頻信號通路的正常工作予以調(diào)整，并具有發(fā)現(xiàn)和排除故障的能力，掌握電視機(jī)組裝、調(diào)試、檢測、維修等職業(yè)技能與能力；無線電裝接與調(diào)試工高級實(shí)訓(xùn)模塊——以任務(wù)驅(qū)動、工學(xué)結(jié)合、校企交替進(jìn)行生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)的教學(xué)模式，培養(yǎng)學(xué)生無線電裝接與調(diào)試高級工所必需的關(guān)鍵能力。在無線電裝接與調(diào)試工培養(yǎng)方案設(shè)計(jì)的框架中，技能培養(yǎng)從單一到綜合，產(chǎn)品組裝從簡單到復(fù)雜、課程變化從易到難；上課地點(diǎn)從學(xué)校到真實(shí)的企業(yè)車間體驗(yàn)，掌握無線電裝接與調(diào)試工高級工的知識和技能，使專業(yè)能力、職業(yè)技能綜合提高，適應(yīng)企業(yè)要求，實(shí)現(xiàn)學(xué)校與企業(yè)零過渡。
2.培養(yǎng)方案的實(shí)施。①以四個模塊實(shí)施教學(xué)。模塊一：電子線路分析與應(yīng)用。完成電子元器件的識別、電路檢測與調(diào)試、故障診斷與排除，示波器、高頻信號發(fā)生器、掃頻儀等儀器功能檢測與維修等教學(xué)。模塊二：電子產(chǎn)品組裝與調(diào)試。SMT回流焊、AOI光學(xué)檢測在校內(nèi)SMT模擬實(shí)訓(xùn)車間和中環(huán)電子計(jì)算機(jī)公司總裝配廠交替進(jìn)行，浸焊、波峰焊、針床檢測在中環(huán)電子計(jì)算機(jī)公司等校外實(shí)訓(xùn)基地完成教學(xué)。模塊三：電視技術(shù)。整機(jī)音、視頻及射頻信號通路的檢測與工作點(diǎn)調(diào)整，故障檢查與排除等內(nèi)容，將以校內(nèi)實(shí)訓(xùn)基地與校外基地萬達(dá)家電維修中心交替進(jìn)行教學(xué)。模塊四：無線電裝接與調(diào)試工高級實(shí)訓(xùn)。在校內(nèi)基地與校外基地交替進(jìn)行教學(xué)，真正實(shí)現(xiàn)學(xué)院與企業(yè)崗位零距離過渡，此外，編寫出適應(yīng)高職教育特點(diǎn)的《無線電裝接與調(diào)試高級工實(shí)訓(xùn)》指導(dǎo)書。②教學(xué)過程實(shí)施方法。無線電裝接與調(diào)試工培養(yǎng)方案：在課程內(nèi)容的構(gòu)建中，針對職業(yè)崗位的職業(yè)能力目標(biāo)，將基礎(chǔ)知識、拓展知識進(jìn)行解構(gòu)和重構(gòu)，主要分為電子產(chǎn)品安裝與調(diào)試、元器件選擇與檢測、故障檢查與排除等技能。在教學(xué)實(shí)施中選取的方法為：以學(xué)生為中心的教學(xué)模式；聘請一線工程技術(shù)人員講課；多媒體、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)虛擬與真實(shí)交替進(jìn)行；教學(xué)做一體化教學(xué)、工學(xué)結(jié)合；雙重身份、企業(yè)運(yùn)作；任務(wù)驅(qū)動、過程展作；真實(shí)產(chǎn)品、實(shí)際操作；職業(yè)能力，目標(biāo)明確。真正實(shí)現(xiàn)學(xué)校教室與生產(chǎn)車間的零距離。
四、無線電裝接與調(diào)試工培養(yǎng)方案實(shí)施效果
1.技能考試通過率高。通過課題研究與實(shí)施，使學(xué)生在畢業(yè)時(shí)達(dá)到無線電裝接工和無線電調(diào)試工的高級工水平。參加職業(yè)技能考試，獲取無線電裝接工或無線電調(diào)試工的高級技能資格證書，通過率為98%以上。使學(xué)生能順利就業(yè)上崗。
2.技能大賽成績好。電子10-1班的雷勇、陳圣超等同學(xué)，于2012年1月7～8日在天津市教委舉辦的技能大賽中獲市級“智能樓宇”項(xiàng)目三等獎，電氣10-1班袁文鑫、曹治聰兩位學(xué)生在“自動生產(chǎn)線安裝與調(diào)試”項(xiàng)目中分別獲得二等獎的好成績。
3.就業(yè)率高。自本課題實(shí)施以來，課程改革主要體現(xiàn)在任務(wù)驅(qū)動、工學(xué)結(jié)合、校企交替的教學(xué)模式，獲得很好效果，09、10級學(xué)生100%獲得無線電調(diào)試工高級工職業(yè)資格技能證書，原本應(yīng)在2012年7月畢業(yè)的學(xué)生，提前半年被企業(yè)招聘上崗就業(yè)。有的同學(xué)因有無線電調(diào)試高級工職業(yè)資格技能證書及動手能力強(qiáng)等優(yōu)勢，被天津市某電子產(chǎn)品研發(fā)單位破格錄用；有的同學(xué)被摩托羅拉、三星、中芯國際等單位招聘，還有的學(xué)生已經(jīng)是企業(yè)的技術(shù)骨干。
所謂職業(yè)溝通能力是指在從事相關(guān)職業(yè)活動過程中，為達(dá)成職業(yè)工作目標(biāo)而與他人進(jìn)行有效溝通的能力，它是職業(yè)核心能力的重要組成部分。高職院校應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)的都是未來從事電子與信息技術(shù)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、開發(fā)、生產(chǎn)、維護(hù)等創(chuàng)新型高技能人才。這些未來的電子產(chǎn)品工程師在他們的職業(yè)生涯里將要面對不同的工作伙伴和客戶群體，需要執(zhí)行不同電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)與推廣。因此，對他們來說，良好的職業(yè)溝通能力對未來職業(yè)生涯的開展、取得事業(yè)的成功具有十分重要的意義。
一、目前在校學(xué)生職業(yè)溝通能力欠缺
目前高職院校電子專業(yè)學(xué)生在職業(yè)溝通能力方面普遍欠缺，以我院應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)學(xué)生為例，主要存在以下問題。
1.開口說不了，特別是在涉及有關(guān)專業(yè)問題時(shí)表現(xiàn)得尤其突出。有些學(xué)生私下里侃侃而談，但真讓他對某個專業(yè)問題談?wù)務(wù)J識，或者對某個硬件設(shè)計(jì)方案進(jìn)行分析時(shí)，往往是吞吞吐吐、含糊其辭。還有些學(xué)生明明實(shí)際動手能力很強(qiáng)，畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)的方案、實(shí)物做得非常好，但到了畢業(yè)答辯需要表述時(shí)，往往語焉不詳、不得要領(lǐng)，沒能讓答辯教師真正了解自己的專業(yè)水平。更有甚者，在畢業(yè)應(yīng)聘面對面試官提出的“請你談?wù)勥@三年你學(xué)到了什么”這一類問題時(shí)，表現(xiàn)得一臉茫然。
2.提筆寫不了，特別是在撰寫技術(shù)文檔時(shí)問題尤其明顯。作為電子行業(yè)的未來從業(yè)人員，撰寫技術(shù)文檔是一個基本素養(yǎng)的體現(xiàn)。近幾年通過教學(xué)練一體的課程教學(xué)改革，很多教師在項(xiàng)目課程實(shí)施過程中都增加了技術(shù)文檔撰寫的訓(xùn)練環(huán)節(jié)，但學(xué)生的表現(xiàn)不盡如人意。很多是想不到、寫不出，有些是想到了、寫不出。語言總是干巴巴，專業(yè)術(shù)語基本不會，內(nèi)容的安排總是缺乏條理性和邏輯性，有些學(xué)生甚至連基本的行文格式也會弄錯。這樣的問題到了畢業(yè)設(shè)計(jì)階段時(shí)暴露得更為突出。
3.不注重溝通時(shí)的禮儀。有些學(xué)生在與教師、同學(xué)就專業(yè)問題進(jìn)行交流、探討時(shí)，往往不注重禮貌用語的使用，甚至有時(shí)還會缺乏良好的態(tài)度、情緒。
二、未來所需的職業(yè)溝通能力
作為一個未來的電子產(chǎn)品工程師，在今后工作中總會碰到形形的人和事，如何與人進(jìn)行交流、溝通，解決不同的問題與困難，最終達(dá)到所需實(shí)現(xiàn)的工作目標(biāo)，是這些未來工程師們目前亟須掌握的基本職業(yè)能力。下面以一個電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、開發(fā)、生產(chǎn)過程為例，探討一個電子產(chǎn)品工程師可能會面臨的職業(yè)溝通問題。
首先是在電子產(chǎn)品的規(guī)劃階段。不論這個產(chǎn)品是委托開發(fā)還是立項(xiàng)開發(fā)，都需要先跟客戶交流，了解客戶和市場需求;然后和工作伙伴一起進(jìn)行可行性論證和方案調(diào)研，形成方案報(bào)告;最后將整體方案向技術(shù)主管和相關(guān)專家匯報(bào)，通過交流、論證以取得方案評審?fù)ㄟ^。
其次是在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、開發(fā)階段。由于在這個階段要完成系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)，硬件、軟件設(shè)計(jì)、調(diào)試，以及樣機(jī)的組裝、測試等大量工作，因此作為開發(fā)小組中的關(guān)鍵成員，只有與其他小組成員通力協(xié)作，及時(shí)溝通、協(xié)調(diào)，才能做到各司其職、各盡其能，才能保證整個項(xiàng)目順利開展、有序前進(jìn)。如果是作為小組負(fù)責(zé)人，還需做好與其他部門如器材供應(yīng)部門、生產(chǎn)測試部門的協(xié)調(diào)工作，在產(chǎn)品開發(fā)完成后做好開發(fā)總結(jié)報(bào)告。
最后是在產(chǎn)品的試生產(chǎn)階段。在這個階段，研發(fā)部門的電子工程師需要和生產(chǎn)部門的技術(shù)人員做好技術(shù)交接，幫助生產(chǎn)部門理解、消化、吸收相關(guān)技術(shù)要點(diǎn)，做好技術(shù)指導(dǎo)。對在試生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的問題和反饋的信息，要認(rèn)真分析與研究，以便進(jìn)一步改進(jìn)、修正、優(yōu)化相關(guān)技術(shù)文檔。
需要說明的是，溝通方式包括語言溝通和非語言溝通。其中后者是指通過動作、體態(tài)、語氣語調(diào)、空間距離等進(jìn)行信息交流與溝通的方式。由于這一方式跟對話主體、對話時(shí)的環(huán)境及語境有很大關(guān)系，因此表格1中未做具體描述。
三、職業(yè)溝通能力的培養(yǎng)途徑
通過上述內(nèi)容可以看出，對一個電子產(chǎn)品工程師來說，一個產(chǎn)品的開發(fā)過程實(shí)際就是一個全方位的職業(yè)溝通的過程，溝通能力的高低直接關(guān)系著他們職業(yè)生涯的成功與否。對一個資深的電子工程師來說，不僅要掌握多種口頭溝通和書面溝通技能，同時(shí)也要充分運(yùn)用非語言溝通技能，這樣才能使溝通更為及時(shí)、高效，才能有助于工作目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。
結(jié)合目前學(xué)生的實(shí)際情況以及未來職業(yè)要求，對高職院校應(yīng)電專業(yè)學(xué)生職業(yè)溝通能力的培養(yǎng)應(yīng)主要集中在以下幾個方面。
一是口頭溝通技能，主要是能熟練運(yùn)用專業(yè)術(shù)語來口頭描述一個專業(yè)事件，要求表述完整、條理清晰、觀點(diǎn)明確，用詞精煉。
二是書面溝通技能，要熟悉未來專業(yè)工作中可能會涉及的各類技術(shù)文檔書寫，要求格式規(guī)范、文筆通暢、結(jié)構(gòu)完整、觀點(diǎn)明晰、邏輯嚴(yán)謹(jǐn)。
三是注重溝通禮儀。通過對溝通禮儀的培訓(xùn)，熟練應(yīng)用肢體語言、面部表情、語氣語調(diào)、位置距離等非語言溝通技能，快速拉近溝通雙方距離，使語言溝通表達(dá)得更加準(zhǔn)確、有力、生動、具體。
對上述溝通能力的培養(yǎng)通常采取課堂教學(xué)，通過專業(yè)性的顯性課程和滲透性的隱性課程相結(jié)合的方式。前者可設(shè)置諸如職業(yè)溝通、科技寫作、溝通禮儀等針對性課程，而后者則把相關(guān)溝通技能的培訓(xùn)滲透到專業(yè)課程的教學(xué)之中。
目前我院在應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)課程教學(xué)中，通過對專業(yè)核心課程教學(xué)模式的改革，建立了基于工作任務(wù)的、教學(xué)練一體的教學(xué)模式。在這樣的教學(xué)模式中設(shè)置了若干用于職業(yè)溝通能力訓(xùn)練的教學(xué)環(huán)節(jié)，如工作小組成立、設(shè)計(jì)方案討論、團(tuán)隊(duì)分工協(xié)作、技術(shù)文檔撰寫、工作匯報(bào)與總結(jié)等。這一系列訓(xùn)練環(huán)節(jié)不光體現(xiàn)在一門專業(yè)課程中，而是貫穿到所有專業(yè)核心課程的教學(xué)過程中，而且這種內(nèi)嵌式、滲透性的訓(xùn)練模式相對于通用課程來說更具有針對性和實(shí)戰(zhàn)性。這樣的培養(yǎng)模式使得學(xué)生在口頭專業(yè)表達(dá)、技術(shù)文檔書寫、靈活運(yùn)用多媒體手段、溝通禮儀方面有了長足的進(jìn)步，為今后開展全面、系統(tǒng)的職業(yè)溝通能力的培養(yǎng)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
關(guān)鍵詞：半導(dǎo)體；分銷商；營銷策略
半導(dǎo)體是現(xiàn)代科技產(chǎn)業(yè)的標(biāo)志，大規(guī)模集成電路（Integrated Circuit，IC）出現(xiàn)大大改變了整個工業(yè)發(fā)展的進(jìn)程，半導(dǎo)體器件被譽(yù)為現(xiàn)代工業(yè)的“血液”。從1958年第一塊集成電路在德州儀器（Texas Insmtments，TI）問世以來，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)已經(jīng)走過了近70年的風(fēng)風(fēng)雨雨。
隨著中國國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和現(xiàn)代化進(jìn)程的加快，以Ic（集成電路，芯片）為主導(dǎo)的半導(dǎo)體行業(yè)市場規(guī)模不斷擴(kuò)大，已經(jīng)成為國民經(jīng)濟(jì)的重要支柱行業(yè)之一。半導(dǎo)體行業(yè)處于電子行業(yè)的最上游，是整個行業(yè)受經(jīng)濟(jì)波動影響最大的一個行業(yè)。
1半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)及其分銷商現(xiàn)狀
半導(dǎo)體器件主要是以硅為原料，制造出硅晶片，然后再加工成各種各樣集成電路，俗稱芯片。現(xiàn)在幾乎所有的電子產(chǎn)品都有各種芯片的使用，半導(dǎo)體已經(jīng)和人們的生活息息相關(guān)。大到飛機(jī)、航空母艦，小到身份證、交通卡，這些產(chǎn)品都離不開半導(dǎo)體產(chǎn)品的使用。常見的應(yīng)用產(chǎn)品領(lǐng)域有：手機(jī)、PC、家電、醫(yī)療器械、電動自行車、照明、汽車電子、工業(yè)控制、機(jī)器人、新能源、航空航天等。
1.1半導(dǎo)體行業(yè)現(xiàn)狀
全球半導(dǎo)體市場在2014年9.9%的高速增長后，2015年全球半導(dǎo)體市場出現(xiàn)下滑，根據(jù)美國半導(dǎo)體協(xié)會（SlA）公布的數(shù)據(jù)，2015年全球半導(dǎo)體市場銷售額3352億美元，同比下降0.2%。全球半體市場下滑的主要原因是PC銷售下降和智能手機(jī)增速放緩。受到國內(nèi)“中國2025制造”、“互聯(lián)網(wǎng)+”等新世紀(jì)發(fā)展戰(zhàn)略的帶動，以及外資企業(yè)加大在華投資影響，2015年中國集成電路產(chǎn)業(yè)保持高速增長。根據(jù)中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會（CSIA）統(tǒng)計(jì)，2015年中國集成電路產(chǎn)業(yè)銷售額為3609.8億元，同比增長19.7%。對于整個產(chǎn)業(yè)來說，中國雖然目前是世界上最大的半導(dǎo)體購買國，但是國產(chǎn)半導(dǎo)體廠商所占的比例還很小，市場上主要還是以歐美、日本、韓國的廠商為主。
市場上歐美系的主要半導(dǎo)體廠商有：Intel（英特爾），Qualcomm（高通），Micron（美光），TI（德州儀器），Infmeon（英飛凌），ST（意法）等。日韓主要有Samsung（三星），SK Hynix（海力士），Toshiba（東芝），kenesas（瑞薩）等。臺系的主要有：MediaTek（聯(lián)發(fā)科），WINBOND（華邦半導(dǎo)體），HT（合泰）等。國產(chǎn)的本土供應(yīng)商主要有：海思，清華紫光展銳，中興微電子，華大，大唐等。
1.2半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)渠道
對于半導(dǎo)體行業(yè)，其產(chǎn)業(yè)鏈有很多種分類方法，根據(jù)多年從業(yè)經(jīng)驗(yàn)，我認(rèn)為以下分類是最具代表性和概括性的。半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的一般渠道分類，傳統(tǒng)的供應(yīng)鏈系統(tǒng)即：
0階渠道：半導(dǎo)體制造商 -->代工廠或終端客戶（電子產(chǎn)品制造商）
1階渠道：半導(dǎo)體制造商 -->授權(quán)分銷商 -->代工廠或終端客戶
2階渠道：半導(dǎo)體制造商 -->授權(quán)分銷商-->IDH-->代工廠或終端客戶
非授權(quán)渠道：半導(dǎo)體制造商 -->授權(quán)分銷商-->貿(mào)易商-->代工廠或終端客戶
1.3半導(dǎo)體分銷商簡介
普通消費(fèi)者幾乎每天都離不開包含有半導(dǎo)體器件的電子產(chǎn)品，但是普通消費(fèi)者也幾乎不會直接購買任何半導(dǎo)體器件，而是購買電子產(chǎn)品制造商的產(chǎn)品。可以說，半導(dǎo)體產(chǎn)品的直接購買者就是電子產(chǎn)品制造商，其銷售的流程是企業(yè)對企業(yè)（組織對組織）。
作為帶給產(chǎn)業(yè)最新元器件及半導(dǎo)體技術(shù)的忠實(shí)伙伴，分銷商在促進(jìn)電子芯片行業(yè)的進(jìn)步上也是功不可沒的。正是有了分銷商的不懈努力，不斷的將芯片廠商的最新產(chǎn)品和技術(shù)推向市場，才更進(jìn)一步的推動了整個電子產(chǎn)業(yè)的繁榮，推動了很多產(chǎn)品在市場上的普及。半導(dǎo)體分銷商是電子業(yè)中的重要一環(huán)，分銷商連接了半導(dǎo)體廠商和電子產(chǎn)品制造商，充當(dāng)了劑的角色。由于國際上電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的不平衡，國際上一些半導(dǎo)體廠商在進(jìn)入中國的時(shí)候，為了避免風(fēng)險(xiǎn)，都不約而同的使用的/分銷制度。
半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的終端客戶為電子產(chǎn)品制造商，終端客戶是由規(guī)模及采購量與實(shí)際營業(yè)額貢獻(xiàn)來分類，半導(dǎo)體制造商通常會為第一級大型客戶提供各項(xiàng)技術(shù)支援，投入現(xiàn)場應(yīng)用工程師（FAE）、銷售/業(yè)務(wù)（sales）、客服人員/助理（CSR）等。
主要半導(dǎo)體分銷商的類型如下：
（1）授權(quán)分銷商，又稱授權(quán)分銷商、分銷商、店等，其英文名稱為Distributor。針對半導(dǎo)體全球品牌制造商來說，其授權(quán)分銷商，比較著名的公司有：艾睿（ARROW）、安富利（AVNET）、易絡(luò)盟（Elementl 4）、富昌（Future）、武漢力源（P&S）、大聯(lián)大（WPG）、易登（Edom）、全科（Alltek）、科通、北高智等。其中艾睿、安富利都是全球性的分銷商（Global Distributor），而易絡(luò)盟、富昌、武漢力源則是目錄分銷商（Online Distributor），大聯(lián)大、易登、全科、科通、北高智則是專注于亞洲的分銷商。這些授權(quán)分銷商組成了世界半導(dǎo)體大廠在中國市場絕大部分的半導(dǎo)體元器件的商業(yè)活動及交易。半導(dǎo)體制造商通常以簽訂合作協(xié)議及合同方式建立授權(quán)分銷商，知名分銷商通常也會為多個世界級大廠分銷各種產(chǎn)品，以達(dá)到投出產(chǎn)出的最大化。
（2）方案公司（IDH，Independent Design Housel，有些又被成為增值服務(wù)商（Value Added R.eseller，VAR），其主要為電子產(chǎn)品制造商設(shè)計(jì)應(yīng)用方案，方案商主要和半導(dǎo)體制造商或者指定的授權(quán)分銷商合作，從方案設(shè)計(jì)至定單、交貨、技術(shù)支持、售后服務(wù)等提供一條龍服務(wù)，適合沒有自主研發(fā)能力的中小客戶或者需要外包研發(fā)的品牌電子產(chǎn)品制造商。
（3）貿(mào)易商。貿(mào)易商因規(guī)模小且專注于低買高賣從中獲取利潤，不會投入應(yīng)用工程師等資源，通常面向的客戶多為中小型客戶，并專注于通用器件的交易，服務(wù)穩(wěn)定性差，對市場價(jià)格以及品牌形象有較大的影響，是半導(dǎo)體制造商不愿合作的對象，所以通常為非授權(quán)渠道。
2半導(dǎo)體分銷商所面臨的新挑戰(zhàn)
隨著競爭越來越激烈，分銷企業(yè)內(nèi)外環(huán)境不斷出現(xiàn)新的變化，市場利潤不斷攤薄，分銷商自身也要不斷研究自身的營銷策略。對分銷商來具體說，針對中國大陸的電子產(chǎn)品市場營銷有諸多挑戰(zhàn)。
2.1市場需求有向弱趨勢。
受宏觀經(jīng)濟(jì)影響，2015年全球半導(dǎo)體市場出現(xiàn)增速下滑，比2014年增速同比下降0.2%，全球半導(dǎo)體銷售額為3352億美元。全球不少半導(dǎo)體廠商感到壓力。受此影響，2015-2016年業(yè)界出現(xiàn)了并購潮。2015年全球半導(dǎo)體并購交易額達(dá)到1200億美元，是2014年的3.2倍。例如著名的德國半導(dǎo)體廠商英飛凌Gnfineon）以30億美元收購國際整流器公司（IR），高通（Qual-comm）以470億美元收購恩智浦（NXP）。
2.2產(chǎn)品利潤逐年下降。
下游的眾多電子廠商，利潤微薄，已經(jīng)處于微利階段。分銷商在競爭激勵的市場中，分到的利潤越來越微薄。
2.3庫存壓力越來越大。
電子產(chǎn)品的生命周期越來越短，不斷涌現(xiàn)新的創(chuàng)新產(chǎn)品，而且業(yè)界有不斷壓縮供應(yīng)鏈長度和靈敏度的趨勢，這就要求分銷要有更充足、豐富的庫存才能滿足電子制造商的需求。另外，制造廠商的賬期要求也是逐漸加長，分銷商的貨款壓力也是不斷加大。
2.4市場變化快。
產(chǎn)業(yè)因?yàn)閯?chuàng)新和消費(fèi)者偏好變化比較快，而分銷市場更是競爭激烈，分銷商也在比拼各自適應(yīng)市場的速度。
2.5獲得渠道資源難。
由于原廠不斷在并購重組，渠道管理也在跟著進(jìn)行整合、優(yōu)化，對分銷商來說，獲得優(yōu)質(zhì)的供應(yīng)商資源的難度也越來越大。
總之，分銷商早已不是簡單的中g(shù)商。原廠和客戶對分銷商的技術(shù)支持要求也在不斷提高，分銷需要投入更多的人力、物力資源去建設(shè)技術(shù)隊(duì)伍、累積技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，才能使適應(yīng)市場變化。
3半導(dǎo)體分銷商的營銷對策的優(yōu)化
本文基于經(jīng)典的4P營銷理論：即產(chǎn)品（producc），價(jià)格（price），渠道（place），促銷（promotion）營銷組合對目前半導(dǎo)體廠商面臨的挑戰(zhàn)，提出營銷對策優(yōu)化方案。
基于以上理論，和半導(dǎo)體企業(yè)面對的新的挑戰(zhàn)，筆者提出以下營銷對策來應(yīng)對此挑戰(zhàn)。
3.1重構(gòu)產(chǎn)品線組合。
采取按照市場中的客戶群分類的業(yè)務(wù)分類，加強(qiáng)專業(yè)領(lǐng)域的深耕，有針對性的深入開發(fā)整體解決方案（solution），最大限度挖掘客戶需求潛力和增加客戶粘性，以期增加銷售額。
根據(jù)不同客戶群進(jìn)行分類，可以根據(jù)產(chǎn)品應(yīng)用大類分為消費(fèi)類市場、工業(yè)品市場、汽車電子市場。消費(fèi)品市場的特點(diǎn)是研發(fā)速度快、器件供應(yīng)量大、對器件的小型化要求高、供應(yīng)鏈反應(yīng)速度快，此市場利潤率低但銷售額比較大。工業(yè)品市場的特點(diǎn)是量相對比較小，研發(fā)周期相對比較長，產(chǎn)品生命周期也相對穩(wěn)定且比較長，對供應(yīng)鏈的要求沒那么高，此市場是利潤率高但銷售額相對比較小。汽車電子市場特點(diǎn)是研發(fā)周期超長、對產(chǎn)品的質(zhì)量要求非常高、產(chǎn)品更新?lián)Q代很慢、要求供應(yīng)鏈要有持續(xù)的穩(wěn)定性，此市場主要的特點(diǎn)是銷售低但是利潤豐厚。
針對這些細(xì)分領(lǐng)域，把業(yè)務(wù)和業(yè)務(wù)支持部門按照產(chǎn)品應(yīng)用（Applica-tion）進(jìn)行劃分，打破以前分銷商都是按照品牌或者產(chǎn)品線（ProductLine）進(jìn)行劃分的架構(gòu)。分銷商在每個領(lǐng)域形成一個業(yè)務(wù)組（Team），包含現(xiàn)場應(yīng)用工程師（FAE）、銷售（Sales）、產(chǎn)品經(jīng)理（Product Marketing）、業(yè)務(wù)助理（Assistant）、系統(tǒng)應(yīng)用工程師（AE）。應(yīng)用工程師針對每個市場研發(fā)對應(yīng)的解決方案（Solution）和參考設(shè)計(jì)（Reference Design）；產(chǎn)品經(jīng)理負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)原廠資源、劃定市場及客戶范圍，并驅(qū)使銷售來尋找對應(yīng)客戶銷售相關(guān)產(chǎn)品；業(yè)務(wù)助理和現(xiàn)場應(yīng)用工程師負(fù)責(zé)協(xié)助銷售對客戶進(jìn)行銷售
3.2豐富產(chǎn)品線價(jià)格檔次。
產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，電子產(chǎn)品面臨快速降價(jià)的壓力，為了避免因?yàn)閮r(jià)格問題而失去客戶，應(yīng)為客戶提供不同價(jià)格檔次的產(chǎn)品，維持的合理利潤空間。
由于不同類型的客戶對不同的產(chǎn)品定位不同，對元器件的需求也有所不同。對分銷商來說，要提供給客戶不同品質(zhì)、不同價(jià)格檔次的產(chǎn)品供客戶選擇。這就要考慮產(chǎn)品的檔次搭配，對同一類型的產(chǎn)品考慮不同特色的產(chǎn)品線，以求最大限度滿足客戶需求，提供給客戶價(jià)格上的一站式服務(wù)。一般來說歐美、日韓半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)達(dá)，擁有技術(shù)優(yōu)勢，但是其產(chǎn)品定位比較高端，價(jià)格比較高。而臺系、國產(chǎn)的產(chǎn)品相對來說價(jià)格比較優(yōu)惠，但是其技術(shù)不夠領(lǐng)先、產(chǎn)品質(zhì)量可靠性也不是很高。
3.3拓展互聯(lián)網(wǎng)營銷渠道。
近年來，伴隨著電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)商業(yè)也迅猛發(fā)展，電子商務(wù)已成為企業(yè)供應(yīng)鏈中的重要一環(huán)。為了順應(yīng)市場形勢變化，半導(dǎo)體分銷商也應(yīng)該發(fā)展網(wǎng)絡(luò)營銷手段。例如可以大力發(fā)展元器件電商，提供給客戶小批量互聯(lián)網(wǎng)購買渠道，同時(shí)以在線技術(shù)培訓(xùn)、在線技術(shù)研討會、專業(yè)網(wǎng)站宣傳等手段廣泛選擇企業(yè)產(chǎn)品，推廣產(chǎn)品解決方案。
3.4提升客戶服務(wù)體驗(yàn)。
由于半導(dǎo)體產(chǎn)品高技術(shù)含量產(chǎn)品，客戶對芯片的需求，不但有質(zhì)量、可靠性、功能性等硬件（Harware）方面要求，還要求配合相應(yīng)的軟件的要求，例如開發(fā)工具、開發(fā)環(huán)境、開發(fā)軟件平臺、源代碼、算法等。因?yàn)榭焖俚氖袌鲎兓@就要求電子產(chǎn)品制造商也要相應(yīng)的提高研發(fā)速度、創(chuàng)新速度。半導(dǎo)體分銷商要緊跟客戶的步伐，提供客戶不單單是一個半導(dǎo)體硬件產(chǎn)品，還要提供對應(yīng)軟件服務(wù)，以及對創(chuàng)新產(chǎn)品應(yīng)用的市場敏銳度。
具體來說，半導(dǎo)體分銷商一方面要建立強(qiáng)大的軟硬件工程師支持團(tuán)隊(duì)，隨時(shí)解決客戶客戶研發(fā)中出現(xiàn)的新問題、新需求；另一方面也要關(guān)注新興市場，透過各種渠道宣傳新產(chǎn)品、新應(yīng)用，及時(shí)甚至是超前提出創(chuàng)新產(chǎn)品解決方案。例如汽車電子行業(yè)的高級駕駛員輔助系統(tǒng)（ADAS），目前市場的主流的技術(shù)通過攝像頭、圖像拼接技術(shù)來實(shí)現(xiàn)，未來隨著對汽車安全性要求的提高，就需要目前市場上剛剛興起的毫米波雷達(dá)技術(shù)來試產(chǎn)。這就需要半導(dǎo)體分銷商提前關(guān)注這個市場，宣傳這種技術(shù)，并推出自己特色的軟硬件解決方案，這樣才能在市場上搶得先機(jī)。
云技術(shù)如何應(yīng)用于庫房管理？
Logistics MANAGEMENT 《物流管理》2013年10月刊
許多全球化的企業(yè)都面臨著如何將全球數(shù)據(jù)集中在一個中央服務(wù)器處理的挑戰(zhàn)。為滿足客戶對數(shù)據(jù)集中管理的需求，美國科朗設(shè)備公司試圖用云技術(shù)來滿足這一需求，即讓所有顧客都能利用云平臺進(jìn)行物料搬運(yùn)設(shè)備的存儲、管理和信息檢索。與傳統(tǒng)的通過無線網(wǎng)絡(luò)將有關(guān)產(chǎn)品維護(hù)、運(yùn)輸、操作及電池信息等數(shù)據(jù)傳送至庫房或者分撥中心的操作服務(wù)器上不同，接入云平臺后，叉車自帶的計(jì)算機(jī)能夠?qū)?shí)時(shí)信息傳送到基于網(wǎng)絡(luò)的平臺，整個公司就可以輕易地在任何時(shí)間段獲取想要的任何信息。10月，科朗公司針對叉車車隊(duì)管理系統(tǒng)推出了云解決方案，用于幫助使用者整合數(shù)據(jù)、進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)定位，以及在需要的時(shí)候進(jìn)行信息傳送。科朗公司認(rèn)為云技術(shù)對于那些國際化的供應(yīng)鏈組織而言具有特別重要的意義。
6個分撥中心網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的策略
Inbound Logistic 《入廠物流》2013年9月刊
建立一個有效的分撥中心網(wǎng)絡(luò)，需要詳細(xì)的方案設(shè)計(jì)和頻繁的日常更新。以下策略會幫助優(yōu)化分撥中心網(wǎng)絡(luò)：一是全盤關(guān)注。利用優(yōu)化軟件對產(chǎn)品的供應(yīng)和分銷模式進(jìn)行設(shè)計(jì)，并對交通運(yùn)輸、庫房、勞動力和土地成本進(jìn)行分析。二是努力提升運(yùn)輸效率。要盡可能做到滿載，合理利用卡車空氣動力學(xué)。三是對每一單貨物分別計(jì)算包裝價(jià)格。與一家獨(dú)立的包裝方案解決商合作，對每一單運(yùn)輸貨物計(jì)算最低的包裝成本。四是盡可能縮短運(yùn)輸距離。在需求量較大的地區(qū)建立大分撥中心，在其他地區(qū)使用區(qū)域性分撥中心。五是走綠色生態(tài)路線。任何節(jié)油的努力都能提升盈利能力。六是將庫存維持在一個合理均衡的水平。要對每個地區(qū)的安全存貨水平進(jìn)行分析，對運(yùn)輸前置期、準(zhǔn)時(shí)交貨率以及計(jì)劃外的特殊運(yùn)輸進(jìn)行評估。
供應(yīng)鏈正在變綠
REVERSE LOGISTICS 《逆向物流》第55期
在這個時(shí)代，改變的速度已經(jīng)比大型企業(yè)所能控制或者預(yù)見的速度更快。在電子產(chǎn)品領(lǐng)域，大多數(shù)大眾商品都采取了一定的循環(huán)利用方式，從而使正常運(yùn)行的工作部件產(chǎn)生更大的附加值。譬如，在交通領(lǐng)域有專門的修理廠修復(fù)損壞的引擎、變速器或者車身；個人臺式電腦或者服務(wù)器的主要模塊如內(nèi)存等被用來重復(fù)利用；手機(jī)和其他個人設(shè)備的集成度也變得日益密集。其中最為引人注目的是PhoneBloks概念手機(jī)的出現(xiàn)。它有一個基礎(chǔ)硬件，一邊連接著液晶顯示屏，另一邊則是功能組件。整個裝配都可以進(jìn)行定制，且出現(xiàn)故障時(shí)，只需維修一個T6驅(qū)動器。如今，能支持產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化制作的操作系統(tǒng)有望面市。可以預(yù)見，未來個人電子產(chǎn)品市場會出現(xiàn)一個創(chuàng)新性的改變，而所有的這些都是基于減少浪費(fèi)、再造成本的目標(biāo)。
1.1傳統(tǒng)電子產(chǎn)業(yè)人才需求減少隨著信息化、自動化技術(shù)的發(fā)展，普通勞動力的短缺，人工成本的不斷上升，傳統(tǒng)的電子行業(yè)也發(fā)生了巨大的變化，原有的勞動密集型加工被機(jī)器加工代替。比如，早先電子企業(yè)中有電子元件插件工，現(xiàn)在改為貼片機(jī)進(jìn)行插裝，企業(yè)就沒有這個工種的需求了。智能機(jī)器制造的成本下降，越來越多的企業(yè)愿意裝備智能機(jī)器來取代人工，機(jī)器代替人是未來現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的趨勢，《21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道》曾經(jīng)報(bào)道了富士康醞釀30萬機(jī)器人計(jì)劃的新聞。能夠吸收消化大量職業(yè)院校電子類學(xué)生的崗位減少甚至消失，使得電子專業(yè)類學(xué)生的就業(yè)更加困難。
1.2傳統(tǒng)維修行業(yè)的萎縮電子集成化、小型化的不斷發(fā)展、成熟，生產(chǎn)加工水平的不斷提高，大規(guī)模生產(chǎn)下的電子產(chǎn)品價(jià)格一路下滑。如液晶彩電、手機(jī)等消費(fèi)類的電子產(chǎn)品價(jià)格一路走低，一方面使電子產(chǎn)品的生產(chǎn)消費(fèi)呈現(xiàn)繁榮和快速發(fā)展，另一方面電子消費(fèi)類維修行業(yè)的快速萎縮，從事電子消費(fèi)類產(chǎn)品的大量維修技術(shù)人員轉(zhuǎn)行。同時(shí)智能化集成化技術(shù)發(fā)展使得電子消費(fèi)類產(chǎn)品電路復(fù)雜，維修困難，知識技能要求高，行業(yè)技術(shù)壟斷，社會吸納維修技術(shù)人員能力下降，都降低了維修行業(yè)吸收消化電子專業(yè)人才就業(yè)的能力。
1.3招生宣傳導(dǎo)向不利于電子專業(yè)調(diào)查顯示，初中畢業(yè)生受到父母、老師或者朋友、同學(xué)影響而選擇專業(yè)的占60%以上。而水利院校以水利專業(yè)為特色，國家又對水利類中職生提供助學(xué)金的政策，導(dǎo)致學(xué)生扎堆于所謂的熱門專業(yè)，沖擊了電子與其它專業(yè)的招生。
2電子專業(yè)發(fā)展機(jī)遇
2.1開拓新產(chǎn)業(yè)傳統(tǒng)的電子行業(yè)不斷萎縮，產(chǎn)業(yè)的升級轉(zhuǎn)型注定電子專業(yè)的發(fā)展要適應(yīng)新興產(chǎn)業(yè)。現(xiàn)在的汽車電子、LED照明、智能防盜、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等都是未來發(fā)展的方向，這些行業(yè)吸收消化職業(yè)院校電子專業(yè)學(xué)生的能力較強(qiáng)。因此我們要認(rèn)準(zhǔn)方向，與時(shí)俱進(jìn)，在專業(yè)方向、課程設(shè)置、人才培養(yǎng)方向上往這些方面靠攏。
2.2立足于傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)沒有消亡，機(jī)器代替人工是一項(xiàng)高投入的行為，動輒上千萬，并非是每個企業(yè)能夠承受的，故機(jī)器代替人工目前仍然是大型企業(yè)才能做到的。中小型電子企業(yè)仍然需要大量的技術(shù)人員來滿足生產(chǎn)需求。比如電子玩具產(chǎn)業(yè)，需要較多具有電子專業(yè)能力的人才。近年來，電子專業(yè)的畢業(yè)生到中小企業(yè)就業(yè)，受企業(yè)管理層重視，崗位較好，有發(fā)展前景。打鐵還需自身硬，提高自身職業(yè)能力完全可以在傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)中占有一席之地。
2.3自主創(chuàng)業(yè)為支持學(xué)生創(chuàng)業(yè)，國家和各級政府出臺了許多優(yōu)惠政策，涉及融資、開業(yè)、稅收、創(chuàng)業(yè)培訓(xùn)、創(chuàng)業(yè)指導(dǎo)等諸多方面。電子產(chǎn)業(yè)分工的精細(xì)化，產(chǎn)品加工成本的下降，使學(xué)生有機(jī)會在電子產(chǎn)業(yè)鏈中的一環(huán)立足，開創(chuàng)事業(yè)。一種電子產(chǎn)品從方案設(shè)計(jì)，項(xiàng)目推廣，元件采購，電路加工，產(chǎn)品組裝，產(chǎn)品營銷一整套完整的生產(chǎn)鏈中，每個環(huán)節(jié)都孕育著巨大的商機(jī)，可以吸納大量的學(xué)生自主創(chuàng)業(yè)。學(xué)生所學(xué)的電子技術(shù)知識完全可以勝任創(chuàng)業(yè)需要。在深圳，筆者調(diào)研過兩個人的微型電子公司，該公司的經(jīng)營模式是接收產(chǎn)品方案，根據(jù)需方要求設(shè)計(jì)電路板，采購元件，外包完成產(chǎn)品貼裝，返回公司經(jīng)過調(diào)試完成產(chǎn)品的初級加工，再銷售給下游企業(yè)。這種模式投入小，見效快，對專業(yè)技術(shù)要求不高，非常適合學(xué)生創(chuàng)業(yè)。
3電子專業(yè)發(fā)展之路
3.1服務(wù)于社會、服務(wù)于本地、服務(wù)于水利行業(yè)電子信息業(yè)是全國五大支柱產(chǎn)業(yè)，在珠三角、長三角、閩三角地區(qū)及杭州、寧波等沿海地區(qū)廣泛建設(shè)了電子產(chǎn)業(yè)群，吸引了大量的電子專業(yè)的技能人才。隨著產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)移，內(nèi)地經(jīng)濟(jì)區(qū)引進(jìn)一大批的高端新型電子信息企業(yè)，使培養(yǎng)的人才更方便地服務(wù)于江西，服務(wù)于本地，能為本地經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。電子信息技術(shù)越來越多地應(yīng)用于水利工程、水土保持等水利領(lǐng)域。比如水土保持科研項(xiàng)目，水利樞紐建設(shè)中就大量應(yīng)用了電子傳感器、智能自動控制等電子信息技術(shù)。隨著物聯(lián)網(wǎng)的推廣應(yīng)用，未來在水利類專業(yè)開設(shè)電子信息課程將更有利于培養(yǎng)出更多的具備電子信息技術(shù)知識的水利人才。
3.2加強(qiáng)校企合作電子行業(yè)分工精細(xì)，每個企業(yè)對專業(yè)技術(shù)的需求都是不同的，對于學(xué)生來講，在學(xué)校學(xué)習(xí)的課程廣泛，在校學(xué)習(xí)時(shí)間短，針對性不強(qiáng)，會造成工作后專業(yè)技術(shù)不夠用，滿足不了企業(yè)對專業(yè)技術(shù)的需求。故校企合作、訂單式培養(yǎng)是專業(yè)發(fā)展的出路，有利于學(xué)生的自身發(fā)展。江西水利職業(yè)學(xué)院電子專業(yè)一直在探索校企合作的模式，通過訂單培養(yǎng)或定向培養(yǎng)的形式為企業(yè)培養(yǎng)和輸送人才，讓更多的學(xué)生能夠?qū)诰蜆I(yè)，提高畢業(yè)生的就業(yè)質(zhì)量。
3.3進(jìn)一步推動教學(xué)改革筆者認(rèn)為改革的方向和重點(diǎn)應(yīng)該是確定專業(yè)培養(yǎng)方法，提升學(xué)生職業(yè)能力。首先，教師要注意追蹤產(chǎn)業(yè)革命帶來的新技術(shù)新成果，更加努力學(xué)習(xí)新知識新理論，以提高自身的職業(yè)能力。二是整理以往教學(xué)改革的成果，形成一套行之有效的教改理論。三是形成一套教學(xué)質(zhì)量評價(jià)體系，促進(jìn)學(xué)生職業(yè)能力的培養(yǎng)。
3.4引進(jìn)高端綜合性人才引進(jìn)在電子技術(shù)硬件和計(jì)算機(jī)軟件方面有一定造詣電子信息高端人才，可以滿足未來電子信息技術(shù)的發(fā)展需要。這些人才經(jīng)過幾年的教學(xué)實(shí)踐，鍛煉、成長為專業(yè)帶頭人，帶動電子專業(yè)團(tuán)隊(duì)的發(fā)展。
4結(jié)束語
新年新氣象，新年開門紅，先給大家講一則笑話：話說一返鄉(xiāng)民工，深夜排隊(duì)買火車票未果，在回家的路上發(fā)現(xiàn)另外一個地方排起長龍，以為也是賣火車票的，遂排隊(duì)候之，排到的時(shí)候才發(fā)現(xiàn)錯了，不是賣火車票的，是賣蘋果iPhone 4S的。我不知道火車票跟iPhone
4S有什么關(guān)系，但是在中國，蘋果iPhone 4S似乎已經(jīng)關(guān)平民生大計(jì)了。不是么?都跟春運(yùn)一樣緊張了。
說起4S，就不得不提一下新年消費(fèi)電子產(chǎn)品的第一盛事――2012 CES。從每年年初的CES展，我們都可以看到未來一年消費(fèi)電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢。今年的“智能互動”成為了熱門關(guān)鍵詞。智能概念，讓傳統(tǒng)的電視廠商與IT之間的界限不再明顯，互相滲透式的跨界競爭成為此次CES的焦點(diǎn)。聯(lián)想推出首款idea TV，欲“全面進(jìn)軍家電領(lǐng)域”。而三星也繼續(xù)推出智能電視2代，體感操控、語音指令、面孔識別已成為了“智能互動”的關(guān)鍵要素。而韓系三星、LG還將有望“計(jì)劃今年批量生產(chǎn)并銷售55英寸OLED電視機(jī)”。東芝、索尼、海爾展示的裸眼3D電視機(jī)，預(yù)示著我們摘掉眼鏡看3D的美好時(shí)光已經(jīng)不遠(yuǎn)了。三星和LG帶來的智能冰箱和洗衣機(jī)，表示智能家電已經(jīng)做好快速進(jìn)入家庭的準(zhǔn)備。而在個人消費(fèi)領(lǐng)域，Windows Phone等智能手機(jī)、平板電腦、筆記本電腦等也是新品頻頻，眾多的消費(fèi)電子產(chǎn)品已將我們的家庭、生活、工作串連成了一道數(shù)字多米諾骨牌。
好吧，看完了國內(nèi)外的新年大事，我們再來看看《數(shù)字家庭》的盛事。我想讀者朋友拿到本期雜志，看到封面上的TOP 5+5，一定會有疑惑，什么是TOP 5+5?TOP 5+5，這是我們今年的頒獎主題，也將是我們以后延續(xù)的風(fēng)格。何為TOP 5+5呢?是不是TOP 10的另一種寫法?肯定不是，我們不會跟讀者朋友玩這種文字游戲的。今年我們在定制安裝領(lǐng)域擯棄了傳統(tǒng)的只發(fā)給產(chǎn)品的頒獎風(fēng)格，而將案例也納入了我們的頒獎體系。所以我們從9月的時(shí)候就開始廣泛征集案例，并獲得了大量的優(yōu)秀案例，其中不乏國內(nèi)外優(yōu)秀的定制案例。說實(shí)話，要從幾十個優(yōu)秀的案例中只選5個案例進(jìn)行頒獎，還真難為了我們的編輯，與家居風(fēng)格的協(xié)調(diào)、照片拍攝的優(yōu)劣、方案設(shè)計(jì)的精巧度以及智能化程度，都在我們的考慮范圍之類，經(jīng)過幾個通宵的熬夜奮戰(zhàn)后，大家就可以看到我們經(jīng)過特別甄選的5個精彩的案例了。那么，往后翻，開始享受你的視覺盛宴吧。
【關(guān)鍵詞】實(shí)踐教學(xué);教學(xué)改革;電工電子
【中圖分類號】G420 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】B 【論文編號】1009―8097(2010)04―0132―03
引言
高等教育提出朝著“寬口徑、厚基礎(chǔ)、重能力”的方向發(fā)展,培養(yǎng)適應(yīng)能力強(qiáng)、發(fā)展?jié)摿Υ蟮膹?fù)合型人才是高等教育追求的目標(biāo)。電子信息類專業(yè)主要培養(yǎng)具有寬厚電子技術(shù)和信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)理論、較強(qiáng)的電子信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)踐能力、科學(xué)的思維方法、獨(dú)立分析問題和解決問題的能力、能從事各類電子設(shè)備和智能儀器的研究、設(shè)計(jì)、制造、應(yīng)用和開發(fā)的應(yīng)用型工程技術(shù)人才。
當(dāng)今世界,電子產(chǎn)品層出不窮,并且向智能化方向發(fā)展,這樣日益凸現(xiàn)出單片機(jī)和FPGA等可編程器件在電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)和創(chuàng)新中的重要性,用人單位普遍要求求職的畢業(yè)生能夠掌握單片機(jī)的基本原理和設(shè)計(jì)方法,有的單位甚至要求畢業(yè)生具有基于單片機(jī)系統(tǒng)的電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)[1]。電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要是指基于單片機(jī)控制的完整應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì),包括系統(tǒng)軟硬件設(shè)計(jì)及系統(tǒng)調(diào)試等多方面的知識。電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程體系是以《單片機(jī)原理及應(yīng)用》課程為核心,由《模擬電子技術(shù)》、《數(shù)字電子技術(shù)》、《感測技術(shù)》、《電子設(shè)計(jì)自動化》、《可編程邏輯器件及應(yīng)用》、《C語言程序設(shè)計(jì)》等相關(guān)課程組成。
一 設(shè)課背景
學(xué)生經(jīng)過《模擬電子技術(shù)》、《數(shù)字電子技術(shù)》、《單片機(jī)原理及應(yīng)用》、《感測技術(shù)》、《電子設(shè)計(jì)自動化》、《可編程邏輯器件及應(yīng)用》、《C語言程序設(shè)計(jì)》等課程的學(xué)習(xí),通過教師教學(xué)和隨課的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),對于電子信息領(lǐng)域的相關(guān)理論知識有了了解和掌握,基本能夠進(jìn)行單元電路的設(shè)計(jì)和調(diào)試,但驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)多數(shù)是教材內(nèi)容的演示和再現(xiàn),學(xué)生基本沒有進(jìn)行系統(tǒng)級的設(shè)計(jì)和實(shí)訓(xùn),綜合實(shí)踐能力有待提高,學(xué)生沒有發(fā)揮自己的主觀能動性,不利于創(chuàng)新性人才的培養(yǎng)。
通過分析學(xué)生參加多屆電子設(shè)計(jì)競賽的情況,我們發(fā)現(xiàn),按傳統(tǒng)理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)方法培養(yǎng)的學(xué)生,在參加電子設(shè)計(jì)競賽時(shí),會出現(xiàn)很多問題,達(dá)不到預(yù)期目標(biāo)。比如:對某一功能電路進(jìn)行設(shè)計(jì),理論上設(shè)計(jì)正確但在工程上卻無法實(shí)現(xiàn);單元電路正確卻無法實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)聯(lián)調(diào);各模塊功能實(shí)現(xiàn)卻無法完成一個系統(tǒng)等等。這是因?yàn)殡娮釉O(shè)計(jì)競賽既不是單純的理論設(shè)計(jì)競賽,也不僅僅是實(shí)驗(yàn)競賽,而是由一個參賽隊(duì)共同設(shè)計(jì)、制作完成一個有特定工程背景的題目的競賽。電子設(shè)計(jì)競賽不僅要在單元電路上實(shí)現(xiàn)預(yù)期功能,更要考慮模塊間的接口關(guān)系;它既強(qiáng)調(diào)理論設(shè)計(jì),更強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn);它考核了學(xué)生綜合運(yùn)用基礎(chǔ)知識的能力,更注重考察學(xué)生的創(chuàng)新意識,在2009年的全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽中又增加了性能價(jià)格比和節(jié)能減排方面的考核內(nèi)容,更加貼近工程實(shí)際和產(chǎn)品設(shè)計(jì)。從所涉及的課程內(nèi)容上看,已經(jīng)不是競賽題目一門或者幾門課程所能解決的,而是一個由相關(guān)課程組成的課程群。再從競賽使用的器件上看,有很大一部分是理論教學(xué)中沒有講授和更新的,因?yàn)殡娮有畔⒓夹g(shù)的發(fā)展太快,新技術(shù)、新器件層出不窮,傳統(tǒng)的教學(xué)方法和體系面臨了嚴(yán)重的挑戰(zhàn),如果不進(jìn)行改革,建立一個新的理論課和實(shí)踐課教學(xué)課程體系,就無法適應(yīng)培養(yǎng)現(xiàn)代化人才和發(fā)展高等教育的需要。
高等學(xué)校培養(yǎng)的人才最終是為社會和國家服務(wù)的,學(xué)生經(jīng)過四年的本科學(xué)習(xí),最終要走向社會,從畢業(yè)生的就業(yè)情況看,絕大多數(shù)畢業(yè)生從事電子信息相關(guān)的工作[2]。統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn),到企業(yè)進(jìn)行產(chǎn)品研發(fā)的學(xué)生通常是電子競賽獲獎或參加了電子競賽培訓(xùn)的學(xué)生,動手能力較強(qiáng),而從事銷售、服務(wù)等工作的畢業(yè)生很大比例是不能夠進(jìn)行研發(fā),不得已才去做銷售、服務(wù)的。為了使學(xué)生掌握電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā),在相關(guān)理論課教學(xué)完成后我們開設(shè)了一系列的獨(dú)立的綜合設(shè)計(jì)實(shí)踐課,對學(xué)生開放實(shí)驗(yàn)室,學(xué)生可以集中時(shí)間完成一系列的綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,鞏固理論教學(xué)內(nèi)容,提高學(xué)生的綜合設(shè)計(jì)能力和設(shè)計(jì)水平,為參加各級電子設(shè)計(jì)競賽和以后就業(yè)打好基礎(chǔ),一舉兩得,事半功倍[3]。
二 實(shí)踐課設(shè)置情況
系列實(shí)踐課的設(shè)置遵循認(rèn)知規(guī)律,是在隨課實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上的擴(kuò)展和深入,經(jīng)過調(diào)研和討論,聽取兄弟院校、相關(guān)企業(yè)和畢業(yè)生的意見和建議,在培養(yǎng)學(xué)生動手能力方面除了專業(yè)實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)外,設(shè)置了一系列的獨(dú)立實(shí)踐課,分布于各個學(xué)期的教學(xué)中。以電子信息工程專業(yè)培養(yǎng)方案為例,實(shí)踐課設(shè)置情況如表1所示:
實(shí)踐課的教學(xué)基本上在相關(guān)的理論課程教學(xué)完成后進(jìn)行,保證學(xué)生在進(jìn)行實(shí)踐課時(shí)已經(jīng)完成先導(dǎo)課程的學(xué)習(xí)和驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),除《電子技術(shù)綜合實(shí)踐》,其它多數(shù)實(shí)踐課是對某一課程的強(qiáng)化和拓展。
三 《電子技術(shù)綜合實(shí)踐》教學(xué)過程
在系列獨(dú)立實(shí)踐課中,《電子技術(shù)綜合實(shí)踐》是關(guān)鍵性的教學(xué)環(huán)節(jié),是最貼近電子設(shè)計(jì)競賽和實(shí)際工作應(yīng)用的課程,要求綜合模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、傳感器、單片機(jī)、FPGA等多方面的知識。該課程強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為主體,允許學(xué)生自由選題,題目的難度一般介于驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)和畢業(yè)設(shè)計(jì)之間。
本課程使學(xué)生能夠較系統(tǒng)地掌握電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的全過程,包選題、文獻(xiàn)查閱、方案論證、器件選擇、電路設(shè)計(jì)、電路實(shí)現(xiàn)、軟件編程、裝配調(diào)試、系統(tǒng)測試、總結(jié)報(bào)告、文檔整理等。學(xué)生完成由單元設(shè)計(jì)向系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過渡,掌握現(xiàn)代化儀器設(shè)備在系統(tǒng)設(shè)計(jì)和實(shí)踐中的應(yīng)用。課程充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性和創(chuàng)造力,培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立工作能力以及協(xié)作精神,并通過該課程選拔參加各類設(shè)計(jì)競賽的參賽選手。
1 題目設(shè)置
在該實(shí)踐課的教學(xué)上我們選擇了多個有代表性的、難易不同的實(shí)踐題目供學(xué)生選擇。具體題目有:液體點(diǎn)滴速度監(jiān)控裝置、電子秤的設(shè)計(jì)與制作、智能電梯控制系統(tǒng)、水溫控制系統(tǒng)、脈搏測量儀的制作、直流數(shù)控穩(wěn)壓源、數(shù)字式液量測量系統(tǒng)、轉(zhuǎn)速控制測量儀、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、信號發(fā)生器、智能小車等等。這些題目基本上都是綜合性、設(shè)計(jì)性的,有的題目是歷年電子設(shè)計(jì)競賽題目的簡化或分解。以液體點(diǎn)滴速度監(jiān)控裝置為例,該設(shè)計(jì)要求制作一個液體點(diǎn)滴速度監(jiān)測與控制裝置,如圖1所示,實(shí)現(xiàn)的功能有:
(1)在滴斗處檢測點(diǎn)滴速度,并制作一個顯示裝置,能動態(tài)顯示點(diǎn)滴速度(滴/分)。
(2)通過改變h2控制點(diǎn)滴速度,也可以通過控制輸液軟管夾頭的松緊等其它方式來控制點(diǎn)滴速度。點(diǎn)滴速度可用鍵盤設(shè)定并顯示,設(shè)定范圍為20-150滴/分,控制誤差范圍為設(shè)定值 10% 。
(3)調(diào)整時(shí)間≤2分鐘(從改變設(shè)定值起到點(diǎn)滴速度基本穩(wěn)定,能人工讀出數(shù)據(jù)為止)。
(4)當(dāng)h1降到警戒值(2~3cm)時(shí),能發(fā)出報(bào)警信號。
這個題目中對點(diǎn)滴速度和液面位置的檢測要用到傳感器,要有聲光報(bào)警電路,需要電機(jī)改變h2高度來控制點(diǎn)滴速度,整個系統(tǒng)由單片機(jī)進(jìn)行控制,通常選擇PID算法來調(diào)整點(diǎn)滴速度。從實(shí)用和智能化角度出發(fā),可以擴(kuò)展成網(wǎng)絡(luò),采用簡單的RS-232通訊實(shí)現(xiàn)從站和主站之間的通信,實(shí)現(xiàn)智能化管理。
學(xué)生在選題過程中進(jìn)行引導(dǎo),避免多組學(xué)生選擇同一題目,學(xué)生也可以自主擬定題目,經(jīng)過指導(dǎo)教師審核即可。學(xué)生3人為1個小組,成員有所分工。
2 教學(xué)要求
(1)綜合運(yùn)用EDA軟件
學(xué)生根據(jù)所選題目進(jìn)行方案設(shè)計(jì),對方案中的電路進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算,包括元器件的選擇和電路參數(shù)的計(jì)算。要求學(xué)生通過各種EDA軟件進(jìn)行仿真驗(yàn)證,選擇Multisim7、Proteus、ISE等軟件進(jìn)行相關(guān)仿真實(shí)驗(yàn)。
(2)硬件電路制作
設(shè)計(jì)方案經(jīng)指導(dǎo)教師審查通過后,學(xué)生領(lǐng)取所需元器件等材料,設(shè)計(jì)PCB電路板并且自己加工,最后焊接制作電路并調(diào)試。
本課程教學(xué)采用了“模板化”設(shè)計(jì)方法,將學(xué)生設(shè)計(jì)調(diào)試好的A/D轉(zhuǎn)換器、D/A轉(zhuǎn)換器、鍵盤、顯示電路“模板化”,使系統(tǒng)設(shè)計(jì)的局部和整體有機(jī)結(jié)合,提高了實(shí)驗(yàn)資源的利用率和實(shí)踐效率,“模板化”后的單元電路在電子設(shè)計(jì)競賽中也可使用。
(3)軟件的編制與仿真。根據(jù)已設(shè)計(jì)出的軟件系統(tǒng)流程圖,編制出各功能模塊的子程序及整機(jī)軟件系統(tǒng)的主程序,程序設(shè)計(jì)時(shí),要充分考慮與所設(shè)計(jì)硬件電路的連接及有關(guān)指標(biāo)要求。向?qū)W生推薦使用C語言進(jìn)行單片機(jī)的編程與開發(fā),用C語言進(jìn)行程序開發(fā)更方便移植,貼近實(shí)際工程背景,適合開發(fā)大型的工程應(yīng)用程序。
(4)系統(tǒng)聯(lián)調(diào)。學(xué)生集中在1周內(nèi)完成所選題目,3個學(xué)生為1組,按照模塊化設(shè)計(jì)方式有所分工,當(dāng)每個同學(xué)所負(fù)責(zé)的模塊調(diào)試成功后進(jìn)行系統(tǒng)聯(lián)調(diào),要求學(xué)生之間相互配合,遇到問題一起找原因、想辦法,而不是相互埋怨、推脫責(zé)任,培養(yǎng)學(xué)生的合作精神,積累系統(tǒng)調(diào)試的經(jīng)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力。
(5)撰寫實(shí)踐總結(jié)報(bào)告。
書寫高質(zhì)量的工作總結(jié)是反映工作實(shí)踐素質(zhì)高低的一個重要方面,工程技術(shù)人員應(yīng)能用書面形式系統(tǒng)、完整、清晰地表達(dá)自己的研究成果,其目的是讓人很容易地看懂所研究課題的內(nèi)容、方案、原理、實(shí)現(xiàn)方法等。因此,書寫實(shí)踐總結(jié)報(bào)告也是實(shí)踐課考核的主要內(nèi)容之一。
3 考核方法
(1)設(shè)計(jì)方案正確性與合理性,綜合考慮性能價(jià)格比和系統(tǒng)功耗。
(2)實(shí)踐動手能力,包括PCB設(shè)計(jì)水平、安裝工藝水平、焊接工藝水平。
(3)設(shè)計(jì)成果,達(dá)到的指標(biāo)。
(4)調(diào)試中分析和解決問題的能力,創(chuàng)新精神。
(5)題目的難易程度。
(6)獨(dú)立工作能力,實(shí)踐工作態(tài)度。
(7)總結(jié)報(bào)告完成的質(zhì)量。
四 教學(xué)效果
經(jīng)過幾年的教學(xué)和改革,對學(xué)生動手能力的培養(yǎng)取得了較好的效果。2005年以來,學(xué)生參加了全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽和浙江省大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽,共獲3個全國一等獎,2個全國二等獎,4個省一等獎,6個省二等獎。近5年,本科生一次就業(yè)率年均在90%以上,多數(shù)畢業(yè)生到企業(yè)從事研發(fā)工作,少數(shù)畢業(yè)生獨(dú)立創(chuàng)業(yè)、注冊公司進(jìn)行電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與開發(fā)。
此外,學(xué)生參與教師科研項(xiàng)目、獨(dú)立申報(bào)承擔(dān)浙江省新苗計(jì)劃項(xiàng)目、浙江省大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目、校級學(xué)生科研項(xiàng)目的數(shù)量都顯著提高。
五 結(jié)束語
實(shí)踐課主要體現(xiàn)在對實(shí)際工程應(yīng)用系統(tǒng)或產(chǎn)品的研制,使學(xué)生經(jīng)歷從課題任務(wù)的提出到方案的論證、設(shè)計(jì),軟件及硬件的開發(fā)、聯(lián)機(jī)調(diào)試等若干步驟。學(xué)生通過自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)方法等,綜合應(yīng)用電子技術(shù)的能力、理論聯(lián)系實(shí)際的能力得到了很大的提高,促進(jìn)了學(xué)生創(chuàng)造性思維的發(fā)揮。這些實(shí)踐課是在理論課教學(xué)和相應(yīng)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上的深入和提高,是對學(xué)生電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的綜合性訓(xùn)練,這種訓(xùn)練培養(yǎng)了學(xué)生工程實(shí)踐能力、獨(dú)立工作能力及創(chuàng)新能力。
參考文獻(xiàn)
[1] 王劍.電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程體系改革的探討[J].長江大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2009,6(2):377-378.
【關(guān)鍵詞】CDIO；課程體系；應(yīng)用電子技術(shù)
我國高校傳統(tǒng)的教育模式主要是以學(xué)科知識為核心，學(xué)生工程實(shí)際方面以及個人主義、團(tuán)隊(duì)意識等方面明顯缺乏，使得現(xiàn)代企業(yè)對高校培養(yǎng)的畢業(yè)生的認(rèn)同感較低。為了更好的實(shí)現(xiàn)工程教育改革目標(biāo)，以行業(yè)需求為導(dǎo)向，把專業(yè)技能和綜合素質(zhì)相結(jié)合，結(jié)合應(yīng)用電子專業(yè)特點(diǎn)，并且通過到企業(yè)進(jìn)行大量調(diào)研、分析、討論，對現(xiàn)有的人才培養(yǎng)模式進(jìn)行改革，采用一種新的基于CDIO工程教育理念的人才培養(yǎng)模式。新的人才培養(yǎng)模式注重學(xué)生知識、能力和素質(zhì)相結(jié)合的培養(yǎng)。
一、CDIO的教育理念
從2000年起，麻省理工學(xué)院和瑞典皇家工學(xué)院等四所大學(xué)組成的跨國研究獲得Knut and Alice Wallenberg基金會近2000萬美元巨額資助，經(jīng)過四年的探索研究，創(chuàng)立了CDIO工程教育理念，并成立了以CDIO命名的國際合作組織。CDIO代表構(gòu)思（conceive）、設(shè)計(jì)（design）、實(shí)施（implement）、運(yùn)行（operate）。它體現(xiàn)了現(xiàn)代工程師所應(yīng)具備的服務(wù)于現(xiàn)代工業(yè)產(chǎn)品從構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)到運(yùn)行的全過程所必須擁有的基本能力。CDIO工程教育理念就是要以此全過程為載體培養(yǎng)學(xué)生的工程能力，此能力不僅包括學(xué)科知識，而且包括學(xué)生的個人能力、人際交流能力和產(chǎn)品、系統(tǒng)和過程的建造能力。CDIO的理念不僅繼承和發(fā)展了歐美20多年來工程教育改革的理念，更重要的是系統(tǒng)地提出了具有可操作性的能力培養(yǎng)、全面實(shí)施以及檢驗(yàn)測評的12條標(biāo)準(zhǔn)。
二、人才培養(yǎng)模式與課程體系改革
1.人才培養(yǎng)模式與課程體系改革思路。要進(jìn)行新的人才培養(yǎng)模式與課程體系，必須對現(xiàn)有課程體系進(jìn)行改革與創(chuàng)新，以CDIO項(xiàng)目為核心，圍繞項(xiàng)目設(shè)置核心課程。開發(fā)適合CDIO工程教育模式下的數(shù)字化教學(xué)資源，開發(fā)公開課，建設(shè)網(wǎng)絡(luò)平臺，實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源共享。以項(xiàng)目驅(qū)動為手段，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，以參與電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造、安裝、調(diào)試為方法，提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力；以全國和重慶市大學(xué)生電子技能競賽，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新能力與競爭意識。通過項(xiàng)目實(shí)施過程中的相互協(xié)作，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)精神，將集體榮譽(yù)感與個人成就感相統(tǒng)一，培養(yǎng)學(xué)生正確的世界觀與價(jià)值觀。將學(xué)校教育與企業(yè)實(shí)踐相結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生在態(tài)度、觀念、道德等方面的職業(yè)素質(zhì)。
2.人才培養(yǎng)模式與課程體系改革措施。在進(jìn)行課程體系改革時(shí)我們將CDIO項(xiàng)目分成了三級，一級項(xiàng)目是主線，包含了本專業(yè)每學(xué)年核心課程和能力要求的項(xiàng)目，使學(xué)生系統(tǒng)地得到構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、運(yùn)作（CDIO）的整體訓(xùn)練；二級項(xiàng)目是學(xué)期學(xué)習(xí)的核心，包含了一組相關(guān)課程群能力要求的項(xiàng)目；每個項(xiàng)目的設(shè)置均以電子產(chǎn)品為載體，內(nèi)容的設(shè)置由淺入深。各個項(xiàng)目的內(nèi)容盡量結(jié)合工程實(shí)際，并且有彈性，能符合不同層次學(xué)生的要求。整個體系的設(shè)計(jì)涵蓋專業(yè)知識體系，前后有連續(xù)性。
三、培養(yǎng)方式改革
結(jié)合CDIO工程教育理念與各級別“技能大賽和創(chuàng)新設(shè)計(jì)競賽”項(xiàng)目的實(shí)施，開展以培養(yǎng)學(xué)生工程綜合能力和創(chuàng)新意識為核心的教學(xué)模式改革。開展基于團(tuán)隊(duì)的項(xiàng)目研究教學(xué)方法的改革與探索，逐步把原來的單項(xiàng)課程實(shí)習(xí)、專業(yè)綜合實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)變成開放和學(xué)生主動的、充滿興趣和活力的一級和二級項(xiàng)目研究與實(shí)施的學(xué)習(xí)過程。以核心課程教學(xué)設(shè)計(jì)為依托，體現(xiàn)“做中學(xué)”和“基于項(xiàng)目的教育和學(xué)習(xí)”原則進(jìn)行教學(xué)方法和教學(xué)手段改革。在教學(xué)過程中力求“授之以漁”，通過開展啟發(fā)式、討論式、互動式、案例式和研究式教學(xué)，著重激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)方法，不斷提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。按照校企合作的原則，利用現(xiàn)代化信息技術(shù)，和企業(yè)共同開發(fā)虛擬實(shí)驗(yàn)、虛擬流程、虛擬運(yùn)營等數(shù)字化教學(xué)資源。
四、師資隊(duì)伍建設(shè)
加強(qiáng)與國內(nèi)外高等職業(yè)教育學(xué)校的聯(lián)系，積極選拔教師到同類杰出學(xué)校進(jìn)行培訓(xùn)，學(xué)習(xí)其先進(jìn)的職教理論與方法。以專業(yè)理論知識較為突出，實(shí)踐能力較強(qiáng)的教師為對象進(jìn)行專業(yè)帶頭人培養(yǎng)，通過承擔(dān)專業(yè)建設(shè)方案設(shè)計(jì)、人才培養(yǎng)方案制定等途徑，提升專業(yè)駕馭能力。制定兼職教師任職標(biāo)準(zhǔn)、完善兼職教師聘用制度，從企業(yè)一線聘請高級工程技術(shù)人員和技術(shù)能手來學(xué)院進(jìn)行演講與任職，建立相應(yīng)的企業(yè)兼職教師資源庫，努力實(shí)現(xiàn)專兼教師比例大于1:1。在專業(yè)對口的大中型企業(yè)建立教師實(shí)踐基地，每年派出3名以上教師到企業(yè)擔(dān)任“訪問工程師”，承擔(dān)產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)服務(wù)等多種工作，在為企業(yè)解決實(shí)際工程問題的同時(shí)，提高骨干教師的工程實(shí)踐能力。建立教師考核與獎勵制度，保證上述建設(shè)措施有效地實(shí)施，建成重慶市級教學(xué)團(tuán)隊(duì)。
關(guān)鍵詞：Zigbee；紅外無線通信；瓦斯傳感器；智能監(jiān)控
中圖分類號：TN92；U18 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-1302（2013）03-0011-02
0 引 言
在煤礦開采過程中，礦井瓦斯?jié)舛鹊臏y量對煤礦安全生產(chǎn)非常重要。對煤礦井下瓦斯?jié)舛冗M(jìn)行精確測量和實(shí)時(shí)監(jiān)測控制是防止煤礦瓦斯爆炸、確保人身安全的重要措施。但目前我國礦井存在不能實(shí)時(shí)監(jiān)測井下的瓦斯、溫濕度等信息，瓦斯檢測系統(tǒng)技術(shù)滯后等問題，給礦井安全帶來重大隱患[1]。因此，本文采用 IEEE 802.15.4/ZigBee協(xié)議， 設(shè)計(jì)了一種以基于ATMEL公司AT86RF212 為核心的無線監(jiān)測傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。
1 ZigBee協(xié)議簡介
ZigBee是 ZigBee聯(lián)盟定義的無線網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)[3]，ZigBee聯(lián)盟的主要目標(biāo)是通過加入無線網(wǎng)絡(luò)功能，為消費(fèi)者提供更富有彈性、更容易使用的電子產(chǎn)品。ZigBee技術(shù)能融入各類電子產(chǎn)品，應(yīng)用范圍橫跨全球的民用、商用、公共事業(yè)以及工業(yè)等市場，使得聯(lián)盟會員可以利用ZigBee這個標(biāo)準(zhǔn)化無線網(wǎng)絡(luò)平臺，設(shè)計(jì)出簡單、可靠、便宜又節(jié)省電力的各種產(chǎn)品。
ZigBee技術(shù)網(wǎng)絡(luò)有兩種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)[5]：星型的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和對等的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。星型拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)由一個叫做PAN主協(xié)調(diào)器的中央控制器和多個從設(shè)備組成。主協(xié)調(diào)器必須為一個完整功能的設(shè)備；從設(shè)備既可為完整功能設(shè)備，也可為簡化功能設(shè)備。在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)根據(jù)具體應(yīng)用情況，采用不同功能的設(shè)備，合理地構(gòu)造通信網(wǎng)絡(luò)。
2 無線瓦斯傳感器監(jiān)控系統(tǒng)組成
圖1所示是本無線瓦斯傳感器監(jiān)控系統(tǒng)的組成框圖。該系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要包括監(jiān)控節(jié)點(diǎn)模塊、數(shù)據(jù)接收模塊及井上信息綜合處理中心等部分，主要是利用不同的瓦斯采集終端對各采集點(diǎn)進(jìn)行瓦斯采集， 通過建立的 Mesh 無線通信網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)進(jìn)行中繼傳輸， 逐級路由最終到達(dá)地面監(jiān)控中心， 實(shí)現(xiàn)動態(tài)顯示、分析及其他處理。Mesh 網(wǎng)絡(luò)有效縮短了信息傳輸?shù)难訒r(shí)， 并提高了網(wǎng)絡(luò)通信的可靠性。基于 ZigBee 技術(shù)的中繼器由節(jié)點(diǎn)除負(fù)責(zé)發(fā)送本節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)外， 還負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)發(fā)其他節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)至中心節(jié)點(diǎn)，從而形成無線通訊網(wǎng)絡(luò)。
3 終端采集節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)
終端采集節(jié)點(diǎn)由傳感器模塊、無線通訊模塊和電源模塊組成。基于ATMEL公司的AT86RF212 RF射頻芯片及PIC18F4580 CPU構(gòu)成的終端瓦斯數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)了將井下各工作面和巷道點(diǎn)的瓦斯數(shù)據(jù)及其他溫濕度數(shù)據(jù)信息通過各中繼模塊上傳地面綜合信息處理中心。該終端節(jié)點(diǎn)采用了紅外氣體檢測技術(shù)來進(jìn)行瓦斯氣體檢測，克服了原來催化燃燒傳感器檢測精度低、高濃度易中毒等缺點(diǎn)，更好地實(shí)現(xiàn)了井下瓦斯數(shù)據(jù)的監(jiān)測。圖2所示為該節(jié)點(diǎn)的整體設(shè)計(jì)框圖。
對于無線射頻電路來說，需要特別注意電路中的器件間相互干擾。在設(shè)計(jì)無線模塊電路部分，需要采用雙層PCB架構(gòu)，Toplayer層主要用于信號線的布線， Bottomlayer層主要用于電源線和地線的布線， 在無線的區(qū)域需要打少量過孔。另外，AT86RF212 芯片為了避免干擾，芯片底部必須接地， 這樣在芯片底部也需要打少量過孔與地相連。芯片的電源管腳需相連去耦電容，器件采用0402 封裝的阻容器件。PCB 天線采用FR4普通板材，可使天線獲得最佳性能，其介電常數(shù)要求為4.5，板材厚度為1 mm， 敷銅厚度為0.35 μm。
4 ZigBee軟件節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)
整個軟件包含的子程序有AD測量濃度模塊、無線收發(fā)模塊、終端顯示模塊等幾部分組成。系統(tǒng)每隔500 ms采集一次井下終端所處環(huán)境的瓦斯?jié)舛鹊饶M量，30 s濾波處理后顯示。其軟件流程圖如圖3所示，圖4所示是ZigBee收發(fā)模塊的設(shè)計(jì)流程。
5 結(jié) 語
在礦井采煤及掘進(jìn)面上，由于放炮會造成傳感器通信線路的損壞，影響傳感器正常的使用問題，本文提出的以AT86RF212 為核心，基于ZigBee 無線通信技術(shù)的解決方案具有低功耗、低成本的優(yōu)勢。該方案設(shè)計(jì)的無線紅外傳感器比傳統(tǒng)的瓦斯傳感器，在監(jiān)控組網(wǎng)的便捷性及終端設(shè)備的使用壽命上都有很大的優(yōu)勢。用ZigBee的無線通信方式代替原來使用的有線通信方式，大大提高了監(jiān)控系統(tǒng)的性能。實(shí)驗(yàn)證明，設(shè)計(jì)的無線紅外瓦斯傳感器結(jié)構(gòu)簡單、性能更加穩(wěn)定，更適應(yīng)煤礦井下惡劣工作環(huán)境。
參 考 文 獻(xiàn)
[1] 王汝琳，王詠濤.紅外檢測技術(shù)[M].北京：化工工業(yè)出版社，2006.
（1）調(diào)查對象基本情況：調(diào)查的對象為大一至大四的學(xué)生，其中大一占32%，大二34%，大三24%，大四10%。男生47.52%，女生52.48%。其中大一中男生占45%，女生占55%，大二中男生占53%，女生占47%，大三中男生占48%，女生占52%，大四中男生占40%，女生占60%。
（2）調(diào)查對象月支出情況：結(jié)果顯示，8%的學(xué)生月支出在500元及以下；54%的學(xué)生月支出在500-800元；24%的學(xué)生月支出在800元以上。
（3）調(diào)查對象閑置物品的類別：對調(diào)查對象的閑置物品（衣物鞋包、材料、電器、學(xué)習(xí)用品、電子產(chǎn)品、電腦、文件用品、自行車、其他）的調(diào)查結(jié)果表明，校園內(nèi)閑置物品由多到少依次是教材、學(xué)習(xí)用具、自行車、衣物鞋包、電器、文體用品、電腦與電子產(chǎn)品。
（4）調(diào)查對象閑置物品的處置方式：調(diào)查表明，45%的調(diào)查對象對閑置物品采取閑置處理，34%的被調(diào)查對象采取送人處理方式，11%的被調(diào)查者會扔掉閑置物品，12%的被調(diào)查者會采取出售的方式處理閑置物品。可見，大部分學(xué)生對不需要或不喜歡的東西會依然閑置或送人，而不是出售，造成這種結(jié)果歸根結(jié)底是因?yàn)閷W(xué)生找不到適當(dāng)途徑。
（5）調(diào)查對象對二手市場的了解程度：結(jié)果表明，8%的學(xué)生很了解，53%的學(xué)生較為了解，40%的學(xué)生不太了解。調(diào)查對象選擇的二手市場的類型，35%的被調(diào)查者選擇跳蚤市場，50%的被調(diào)查者選擇了地?cái)偅?%的被調(diào)查者選擇了流動攤位，8%的被調(diào)查者選擇了其他。這說明，在校園跳蚤市場的影響下，很大一部分同學(xué)對二手市場有一定的了解，而也有部分同學(xué)對二手市場不甚了解，充分說明現(xiàn)今校園內(nèi)二手市場規(guī)模小，影響低，買賣二手產(chǎn)品并沒有形成一定的規(guī)模。
（6）調(diào)查對象對已有的二手市場的滿意度：只有11%的學(xué)生表示滿意，56%的被調(diào)查者表示不滿意，有12%的被調(diào)查者表示無所謂。
（7）調(diào)查對象對二手產(chǎn)品類型和服務(wù)的期待類型：從產(chǎn)品類型上看，最受歡迎的二手產(chǎn)品依次為電子數(shù)碼產(chǎn)品、書籍、生活用品，分別占37%、33%和22%。從二手商品的關(guān)注面來看，最受關(guān)注的依次為價(jià)格、質(zhì)量、品牌與服務(wù)。從服務(wù)上看，最受歡迎的依次為中介代購與團(tuán)購、產(chǎn)品維修與服務(wù)、提供兼職信息。
（8）調(diào)查者對二手市場的前景評價(jià)：認(rèn)為前景很好的學(xué)生占到58%，一般的占35%，不看好的比例僅占8%。
2基于調(diào)查結(jié)果建構(gòu)網(wǎng)絡(luò)交易平臺———二貨網(wǎng)
根據(jù)以上調(diào)研結(jié)果，我們建構(gòu)大學(xué)生網(wǎng)絡(luò)交易平臺，這一平臺的主要欄目為：首頁、全部分類。其中，我們依賴電子商務(wù)的B2C模式來建構(gòu)二手之大賣場。所謂B2C主要指第三方與換物者之間的電子商務(wù)交易。二貨專場中產(chǎn)品包括：二手書本、二手電子產(chǎn)品、二手自行車、二手電瓶車、二手其他物品。系統(tǒng)采用阿里的云服務(wù)器，云服務(wù)器不但可以根據(jù)具體的需求調(diào)整運(yùn)行的配置，而且還可極大地降低運(yùn)營的成本。運(yùn)行環(huán)境使用linux+php5.4+mysql（數(shù)據(jù)庫)，這套運(yùn)行環(huán)境也是當(dāng)下最流行的Php網(wǎng)站的配置，具有速度快、架構(gòu)靈活、低成本等優(yōu)點(diǎn)。系統(tǒng)主要由4大模塊組成：用戶購物模塊、商家管理模塊、后臺管理模塊、WAP模塊。在交易過程中，先由商家向后臺管理方提供物品并標(biāo)明物品種類、屬性；后臺管理方在看到信息后與商家協(xié)商，評估物品并確定物品的購買價(jià)值，把物品貼到網(wǎng)站上供用戶瀏覽；用戶可以通過網(wǎng)站了解所需物品的相關(guān)信息，并與商家進(jìn)行協(xié)商確定購買方式；商家賣出成功后再與后臺管理方聯(lián)系，抽取相應(yīng)傭金；最后，由用戶對物品進(jìn)行評價(jià)。
3“二貨網(wǎng)”交易平臺的運(yùn)維
“二貨網(wǎng)”交易平臺的運(yùn)維由專業(yè)老師指導(dǎo)下的課題組成員及其他有興趣的志愿者承擔(dān)。運(yùn)維主要包括兩大塊工作：一是交易平臺的網(wǎng)站系統(tǒng)的運(yùn)維；二是交易平臺的宣傳推廣。在交易平臺的網(wǎng)站系統(tǒng)的運(yùn)維方面，主要工作包括：在專業(yè)教師的指導(dǎo)下，參與系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)，提出運(yùn)維建議，完成運(yùn)維方案的制定及應(yīng)急故障演練等相關(guān)工作；負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)交易平臺的日常運(yùn)維工作，對網(wǎng)絡(luò)交易平臺系統(tǒng)的性能、狀況等進(jìn)行監(jiān)控和報(bào)警；對交易業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)及其它重要數(shù)據(jù)進(jìn)行備份和保管；負(fù)責(zé)金融交易系統(tǒng)日常運(yùn)行檢查、應(yīng)急操作、系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控及相關(guān)操作文檔確定工作等。在交易平臺的宣傳推廣上，平臺以紹興市某外語院校為基礎(chǔ)，在穩(wěn)定運(yùn)營后在紹興各大高校推廣，然后進(jìn)一步從紹興各大高校推廣至全浙江省各大高校，利用本平臺為大學(xué)生商品交易以及信息交流提供方便。宣傳推廣上我們采用了品牌推廣、口碑營銷和新媒體推廣三種方式。
（1）品牌推廣。即在校園內(nèi)通過海報(bào)宣傳、座談宣傳等方式，讓更多的人知道“二貨網(wǎng)”這一校園交易平臺，讓更多的人去使用它。網(wǎng)絡(luò)交易平臺以最優(yōu)質(zhì)的服務(wù)和最優(yōu)惠的價(jià)格，迅速打開市場，建立校園交易平有的品牌。
（2）口碑營銷。校園平臺可以通過以個人賬號前一個月免費(fèi)上傳自己的二手物品和新物品的方式，讓大學(xué)生進(jìn)行網(wǎng)上交易，讓他們體會到創(chuàng)業(yè)的樂趣，使物品得到更好的利用。體驗(yàn)過后的消費(fèi)者會相互轉(zhuǎn)告?zhèn)鞑ィ瑥亩刮覀兊男@交易平臺有一個良好的口碑。（3）新媒體推廣。在日趨網(wǎng)絡(luò)化的時(shí)代，微信等新媒體的出現(xiàn)使人們的距離更加接近，可以足不出戶了解世間百態(tài)。網(wǎng)絡(luò)的力量是巨大的，我們可以通過會、微博、微信等新媒體進(jìn)行推廣，能夠增加效益。而且，已經(jīng)構(gòu)建了二貨網(wǎng)的手機(jī)app軟件和微信公眾平臺，所以推廣起來更加方便、快捷、高效。
4結(jié)語
關(guān)鍵詞：加固計(jì)算機(jī);有限元;熱分析;數(shù)值仿真;熱設(shè)計(jì)
中圖分類號：TP391.9文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B
文章編號：1004 373X(2009)02 085 06
Thermal Design for Rugged Computer
XU Liying
(North China Institute of Compute Technology,Beijing,100083,China)
Abstract：Rugged computer is an especial kind of electronic manufactures,which should be used in execrable environment.One of the important capacities is the ability to keep the working order under the high temperature.It has been established that at the beginning of a new project，the reasonable thermal design precept is the sticking point to resolve the problems which should happened in the high temperature.With the finite element thermal analysis software,engineers could convenient draw and optimize the blue print.With the discussion on a few questions,which should be given special notice when doing thermal design for electronic manufactures,and reaches a conclusion on the basis of thermal analysis and optimization design of finite element rugged computers.The case proves that the rules are currency.
Keywords：rugged computer;finite element;thermal analysis;numerical simulation;thermal design
0 引 言
在電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，必須考慮PCB的散熱問題：分布于主板上的IC元件及一個個離散熱源的熱交換。PCB熱設(shè)計(jì)要求IC元件的管腳溫度低于125 ℃，CASE溫度低于85 ℃，如果熱分布控制不當(dāng)，過高的溫度將導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)熱故障和燒毀。在這個意義上，如何有效地冷卻電子元件成為PCB設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。
在工程實(shí)踐方面，有限元分析可以幫助有一定熱學(xué)知識的電子設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工程師迅速有效地在詳細(xì)設(shè)計(jì)之前對系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)進(jìn)行熱分析，從而找出熱學(xué)結(jié)構(gòu)上的薄弱環(huán)節(jié)，得到進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)的理論依據(jù)。
但是在對加固計(jì)算機(jī)進(jìn)行方案設(shè)計(jì)時(shí)，必須同步開展熱設(shè)計(jì)工作，否則將不可避免地在產(chǎn)品詳細(xì)設(shè)計(jì)階段或是在產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)后期出現(xiàn)重大的散熱問題，導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量與可靠性降低，工程項(xiàng)目出現(xiàn)重大延誤。
1 加固計(jì)算機(jī)有限元模型的建立
該加固機(jī)為CPCI總線加固計(jì)算機(jī)，設(shè)計(jì)安裝在標(biāo)準(zhǔn)的19英寸機(jī)架中，機(jī)架的深度為520 mm。機(jī)箱的深度控制在420 mm以內(nèi)，寬度為420mm。加固機(jī)系統(tǒng)構(gòu)成包括：CPCI底板、CPCI主板卡、CPCI音視頻編解碼卡、ATX電源、3個3.5英寸SCSI硬盤、100 Mb/s以太網(wǎng)光纖轉(zhuǎn)換器等。
1.1 熱分析基礎(chǔ)
熱力學(xué)第二定律指出：熱量總是自發(fā)的、不可逆的從高溫處傳向低溫處，即：有溫差存在，就有熱量的傳遞。熱量傳遞是一種普遍的自然現(xiàn)象。
熱傳遞現(xiàn)象常是幾種不同基本方式的主次組合。這些基本方式有3種，即熱傳導(dǎo)、熱對流和熱輻射。
熱傳導(dǎo)過程中沒有明顯的物質(zhì)轉(zhuǎn)移，而僅依靠分子、原子及自由電子等微觀粒子的熱運(yùn)動進(jìn)行熱量傳遞。熱傳導(dǎo)的基本公式為傅里葉導(dǎo)熱公式，它描述了通過大平板的熱量傳導(dǎo)過程：
Q=λAΔtδ
熱對流是液體或氣體由于宏觀相對運(yùn)動，從某一區(qū)域遷移到溫度不同的其他區(qū)域時(shí)的熱傳遞過程。無相變的對流換熱可分為強(qiáng)迫對流和自然對流。強(qiáng)迫對流流體的流動系是由外部泵力引起的，如軸流風(fēng)機(jī)引起的機(jī)箱內(nèi)外的壓力差。熱流量的計(jì)算采用牛頓冷卻公式：
Q=αAΔt
或用熱流密度（單位：W/m2）表示為：
q=αΔt
由此可見，計(jì)算的關(guān)鍵在于確定對流換熱系數(shù)α的值。由于影響因素較多，因此α值的確定比較困難，對流換熱系數(shù)不是一個物性參數(shù)。
熱輻射能由物體的內(nèi)能轉(zhuǎn)化而來，物體的溫度越高，輻射能力越強(qiáng)。斯蒂芬－玻爾茲曼定律描述了絕對黑體向周圍空間發(fā)射的輻射能為:Q=σbAT4Q=αAΔt。對于一般灰體，計(jì)算關(guān)鍵在于確定輻射常數(shù)σ。輻射常數(shù)的大小取決于物體材料、溫度及粗糙度、氧化程度、涂復(fù)情況等表面狀態(tài)。
1.2 微分方程的建立
1.2.1 導(dǎo)熱微分方程的建立
由傅里葉導(dǎo)熱定律可知，要獲得導(dǎo)熱體內(nèi)各處的熱流密度，必須已知導(dǎo)熱體內(nèi)各點(diǎn)的溫度分布，這是求解導(dǎo)熱問題的根本任務(wù)。對于簡單的一維問題，可以直接由傅里葉導(dǎo)熱定律得出溫度分布規(guī)律；對于多維溫度場，則必須以能量守恒及傅里葉定律為基礎(chǔ)，在導(dǎo)熱體中取微元體，分析其能量平衡，得出描述導(dǎo)熱現(xiàn)象基本規(guī)律的導(dǎo)熱微分方程，然后結(jié)合給定的定解條件求出導(dǎo)熱體內(nèi)的溫度分布。
導(dǎo)熱體內(nèi)部取體積為dx,dy,dz的微元，根據(jù)能量平衡，從x,y,z三個方向?qū)搿?dǎo)出的熱量差加上內(nèi)熱源放出的熱量，應(yīng)等于使該微元升溫所需的熱量。根據(jù)傅里葉定律，單位時(shí)間內(nèi)沿x,y,z軸導(dǎo)入、導(dǎo)出的熱量為：
dQx－dQx+dx=λ2tx2dxdydz
dQy－dQy+dy=λ2ty2dxdydz
dQz－dQz+dz=λ2tz2dxdydz
微元凈得熱量為以上3項(xiàng)之和，即：
λ2tx2+2ty2+2tz2dxdydz
對導(dǎo)熱體內(nèi)均勻分布的內(nèi)熱源，一般用內(nèi)熱源強(qiáng)度qv來表示單位為：W/m2，即單位時(shí)間內(nèi)單位體積所放出的熱量。對于上述微元，單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量為：dQg=qvdxdydz，因此，微元單位時(shí)間內(nèi)升溫所需熱量為：
cρt鄲dxdydz
根據(jù)能量守恒定律，可得有內(nèi)熱源的三維非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱的導(dǎo)熱微分方程為：
λ2tx2+2ty2+2tz2+qv=ρ ct鄲
取α=λ／（ρ c）稱為熱擴(kuò)散率（換熱系數(shù)），上式可改寫為：
1α?t鄲=2tx2+2ty2+2tz2+qvλ
當(dāng)導(dǎo)熱體內(nèi)無熱源時(shí)，qv/λ為零。
1.2.2 導(dǎo)熱微分方程的定解條件
導(dǎo)熱微分方程是以數(shù)學(xué)的形式，描述無數(shù)具有不同特點(diǎn)的導(dǎo)熱現(xiàn)象中導(dǎo)熱體內(nèi)溫度分布的方程式。對于特定的導(dǎo)熱現(xiàn)象，在求解時(shí)必須給出反映該現(xiàn)象特點(diǎn)的單值性條件，使之能單值地確定其解。
1.2.3 對流微分方程的建立
當(dāng)流動流體和靜止的固體壁面直接接觸，而溫度不同時(shí)，它們之間發(fā)生的熱傳遞過程為對流換熱。流動可有不同的流：層流、過渡流和紊流。不同流態(tài)流動的換熱情況不同。不論哪種對流換熱過程，都可采用牛頓冷卻公式：Q=αAΔt（單位為：W）；或q=αΔt（單位為W/m2）。
當(dāng)溫度為tf的低溫流體沿溫度為tw的高溫壁面流動時(shí)，沿壁面任一x處單位面積的局部對流換熱量，即局部熱流密度可表示為：qx=αx(tw-tf)（單位為W/m2）。
因?yàn)榫o貼壁面處極薄的流體分子層中，流體與壁面不存在相對運(yùn)動，熱量的傳遞僅依靠導(dǎo)熱，所以由傅里葉導(dǎo)熱定律，局部熱流密度又可表示為：
qs=－λtyy=0
欲求局部對流換熱系數(shù)αx，必須已知流體內(nèi)部的速度分布及溫度分布。因此對于恒物性的不可壓縮流體受迫地沿恒溫壁面作低速、邊界層型流動的穩(wěn)態(tài)換熱現(xiàn)象，求αx時(shí)需求解一組微分方程式：
換熱微分方程式:
αx=－λtw－tftyy=0
能量微分方程式:
vxtx+vyty=a2ty2
連續(xù)性微分方程式:
vxx+vyy=0
動量微分方程式:
vxvxx+vyvyy=v2vxy2
在上述微分方程組中,共有4個未知數(shù)-vx,vy,t及αx,方程組是封閉的。施加邊界條件后，壁面和流體間的局部對流換熱系數(shù)αx可表示為αx＝f(x,λ,v,a,vf)。對于其他對流換熱現(xiàn)象，均可列出相應(yīng)的微分方程組。但由于換熱現(xiàn)象不同，方程組的具體形式也會略有不同。
1.2.4 流體強(qiáng)迫對流換熱準(zhǔn)則方程的建立
恒物性、不可壓縮流體沿恒溫壁面作低速穩(wěn)定層流強(qiáng)迫流動時(shí)的對流換熱現(xiàn)象的準(zhǔn)則方程組建立時(shí)的無量綱化處理后微分方程組變形如下：
換熱微分方程式:
αx=－λL鄲取洫y′y′=0
能量微分方程式:
v2fLv′xv′xx′+v′yvx′y′v vfL2?2v′xy′2
連續(xù)性微分方程式:
v′xx′+v′yy′=0
動量微分方程式:
vfθfLv′x鄲取洫x′+v′y鄲取洫y′=aθfL2?2θ′y′2
1.2.5 輻射換熱的數(shù)學(xué)描述
物體的溫度高于絕對0 K時(shí)，物體總有內(nèi)能存在，因此物體總在不斷地向外發(fā)射輻射能，同時(shí)物體也在不斷吸收從周圍物體發(fā)射的投射到它表面的輻射能。輻射換熱不需要中間媒質(zhì)，輻射換熱過程伴隨有能量形式的轉(zhuǎn)換，輻射能不滿足從高到低的傳遞過程，即輻射能不僅可以從高溫物體向低溫物體傳遞，而且可以從低溫物體向高溫物體傳遞。但由于能量最終由高溫物體轉(zhuǎn)移到低溫物體，所以轉(zhuǎn)移的輻射能為凈值。
(1) 黑體在不同溫度下單色輻射力的分布。
黑體在不同溫度下單色輻射力隨波長的分布規(guī)律，即普朗克定律表示為：
EBλ=f(λ,T)=c1n2λ5［ec2/(nλT)－1］
可見，溫度越高，單色輻射力越強(qiáng)。在一定溫度下，單色輻射力隨波長的增加有峰值。
(2) 黑體的輻射力。
對普朗克公式積分可得黑體的輻射力。
Eb=∫∞0Ebλdλ=∫∞0c1λ5［ec2/(λT)－1］dλ=
6c1c42?π490T4=σbT4
黑體表面以及實(shí)際物體表面發(fā)出的射線是向四面八方傳播的，黑體表面的輻射力Eb是任何方向輻射強(qiáng)度的π倍，黑體表面的定向輻射強(qiáng)度也僅與其熱力學(xué)溫度有關(guān)系。
1.3 有限元分析對熱力學(xué)微分方程的離散
通過換熱微分方程、連續(xù)性微分方程、動量微分方程、能量微分方程進(jìn)行聯(lián)立求解，在給定單值性條件下，可以得到導(dǎo)熱問題的惟一數(shù)值解。計(jì)算機(jī)在有限元分析領(lǐng)域的引入為解聯(lián)立代數(shù)方程組提供了有效的工具，沒有計(jì)算機(jī)，有松弛法手算求解一組聯(lián)立的代數(shù)方程不僅在時(shí)間上是不可預(yù)計(jì)的，而且在精度上也是不可信的。
以一個無內(nèi)熱源的二維導(dǎo)熱問題為例，對有限元法的原理加以解釋。把一個二維的物體在x及y方向上分別以Δx及Δy距離分割成矩形網(wǎng)格。對該連續(xù)的二維導(dǎo)熱體進(jìn)行如此的網(wǎng)格劃分，其目的是要根據(jù)導(dǎo)熱微分方程式確定物體內(nèi)各網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)的溫度。在有限元法中，溫度及坐標(biāo)的微分都是用有限差分來近似表達(dá)的。因此網(wǎng)格分得越細(xì)，近似的溫度分布就越接近于真實(shí)的溫度分布。但是考慮求解時(shí)間也會隨單元的減小而增加。因此單元不能無限制地減小，而應(yīng)在保證具有一定精度的前提下使單元有一定的粒度。
分析（m，n）節(jié)點(diǎn)及其相鄰諸節(jié)點(diǎn)，導(dǎo)熱微分方程的有限差分近似表達(dá)式為：
tm+1,n+tm－1,n－2tm,n(Δx)2+tm,n+1+tm,n－1－2tm,n(Δy)2=0
用有限差分法也可求解復(fù)雜，幾何形狀或具有曲線邊界的問題。求解過程的原則是：估計(jì)變量的初始值，在依次求解方程組時(shí)不斷采用最新的當(dāng)前值來更新變量的估計(jì)值。對于確實(shí)存在解，而且矩陣滿足一定條件的問題，只要迭代次數(shù)足夠，總可以達(dá)到任意要求達(dá)到的精解度。一般來說，下列兩種方法中的任一種都可以用來控制計(jì)算過程的終止。這兩種方法是：
(1) 對連續(xù)2次迭代得出的最大ti值差，規(guī)定一個限額ε，即對所有i規(guī)定；
max|t(k)i－t(k－1)i|＜ε
(2) 對連續(xù)2次迭代得出的最大ti值差相對值，規(guī)定一個限額ε，即對所有i規(guī)定。
max|t(k)i－t(k－1)it(k)i|＜ε
1.4 加固計(jì)算機(jī)的有限元熱分析
分析的重點(diǎn)在于了解機(jī)箱內(nèi)流體分布及各主要熱功器件的表面溫度。由于在強(qiáng)制風(fēng)冷條件下流體分布與環(huán)境溫度的耦合度不大，因此直接考慮在高溫工作條件下的熱流分布，對分析環(huán)境進(jìn)行以下設(shè)定：環(huán)境溫度為55℃，1個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，使用高度3 600 m，重力加速度為9.8 m/s2。
1.4.1 實(shí)體簡化
加固計(jì)算機(jī)簡化后如圖1所示。
1.4.2 有限元模型
對幾何模型提取出有限元模型后，對有限元模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分，體單元采用四面體自由網(wǎng)格，面單元為三角形單元。劃分后結(jié)果如下：
熱力學(xué)節(jié)點(diǎn)： 2 792個
熱力學(xué)單元： 6 966個
流體節(jié)點(diǎn)：8 112個
流體單元：39 991個
在進(jìn)行熱分析時(shí)，需定義熱力學(xué)邊界條件。由于加固計(jì)算機(jī)的主要熱功部件為電子器件，而其的熱功率與電功率有直接關(guān)系，因此可以通過測量板卡的電功耗而轉(zhuǎn)為推算出它們的熱功率。
圖1 熱分析模型
邊界條件，如表1所示。
表1 有限元分析邊界條件
參加計(jì)算的板卡熱功率
名稱熱功率/W說明
電源15
CPU卡7含CPU
CPU后走線卡0.14
音視頻卡7
音視頻后走線卡0.14
硬盤5.18
擋風(fēng)面定義
名稱說明
減振箱下底板鈑金零件，無表面器件
CPU卡表面器件高度15 mm
音視頻卡表面器件高度15 mm
CPU卡的后走線板表面器件高度5 mm
音視頻卡的后走線板表面器件高度5 mm
CPCI四槽背板由于連接器與各板卡有相互安裝關(guān)系，因此不設(shè)定表面器件高度
CPCI板卡前面板無表面器件
CPCI后走線板面板無表面器件
硬盤盒前面板無表面器件
硬盤背板表面器件高度5 mm
電源盒無表面器件
機(jī)箱進(jìn)風(fēng)口
名稱位置
進(jìn)風(fēng)口1機(jī)箱左側(cè)
進(jìn)風(fēng)口2機(jī)箱右側(cè)
（續(xù)表）
風(fēng)機(jī)
風(fēng)機(jī)1電源內(nèi)部，風(fēng)向由左而右70 mm×70 mm,工作點(diǎn)處流體速度2 000 mm/s
風(fēng)機(jī)2電源內(nèi)部，風(fēng)向由左而右70 mm×70 mm,工作點(diǎn)處流體速度2 000 mm/s
風(fēng)機(jī)3電源內(nèi)部，風(fēng)向由左而右70 mm×70 mm,工作點(diǎn)處流體速度2 000 mm/s
風(fēng)機(jī)4電源內(nèi)部，風(fēng)向由左而右70 mm×70 mm,工作點(diǎn)處流體速度2 000 mm/s
風(fēng)機(jī)5機(jī)箱后部，風(fēng)向由左而右92 mm×92 mm，工作點(diǎn)處流體速度3 000 mm/s
風(fēng)機(jī)6電源盒內(nèi)部，風(fēng)向由左而右40 mm×40 mm，工作點(diǎn)處流體速度1 000 mm/s
主要材料導(dǎo)熱系數(shù)
名稱導(dǎo)熱系數(shù)(W/m℃)
塑料0.5
鋁204.0
鋼45.0
單面印制板9.11
雙面印制板17.7
四層印制板35.15
八層印制板70.31
1.4.3 計(jì)算結(jié)果
經(jīng)有限元分析，與各插卡平行，可檢查風(fēng)量與熱量情況， 見表2所示。
表2 統(tǒng)計(jì)結(jié)果
熱功器件名稱最高溫度 /℃最低溫度 /℃
主板68.262.4
主板后走線板56.955.9
音視頻卡62.759.1
音視頻卡后走線板56.055.6
硬盤159122
電源91.460.8
1.4.4 設(shè)計(jì)優(yōu)化
從分析結(jié)果中可以看出硬盤的溫度過高，這種設(shè)計(jì)肯定會在高溫工作條件下出現(xiàn)系統(tǒng)死機(jī)、崩潰等現(xiàn)象。進(jìn)一步檢查硬盤的工作環(huán)境。
由圖中可知，由于風(fēng)機(jī)安裝位置低于硬盤，硬盤周圍的流體流速極低，等效于自然散熱。以硬盤模塊為分析對象，分析在55 ℃條件下，自然散熱的情況。在進(jìn)行優(yōu)化的同時(shí)發(fā)現(xiàn)機(jī)箱導(dǎo)軌安裝在機(jī)箱側(cè)面，對機(jī)箱通風(fēng)窗有一定的遮擋作用，因此在分析時(shí)，通風(fēng)窗的位置應(yīng)以導(dǎo)軌安裝到機(jī)箱后的最上沿計(jì)算。此外因電源無風(fēng)機(jī)，因此按極限無風(fēng)機(jī)的條件進(jìn)行解算。
為保證硬盤在機(jī)箱內(nèi)的通風(fēng)換熱，因此有必要調(diào)整設(shè)計(jì)，提高機(jī)箱側(cè)面風(fēng)機(jī)的安裝位置，保證硬盤頂面處于風(fēng)機(jī)的通風(fēng)道內(nèi)，如圖2所示。以這種設(shè)計(jì)為條件重新進(jìn)行有限元熱分析。
1.4.5 分析結(jié)論
通過對加固機(jī)進(jìn)行有限元熱分析，按環(huán)境溫度55 ℃，工作高度3 600 mm進(jìn)行計(jì)算，優(yōu)化后的方案可以滿足實(shí)際工作的需要，方案合理可行。
在詳細(xì)設(shè)計(jì)中需要注意以下問題：在熱分析過程中，由于對實(shí)體模型進(jìn)行了簡化，保證了網(wǎng)格有一定的粒度，但同時(shí)引入的分析誤差，在實(shí)際情況下在進(jìn)風(fēng)口、CPCI導(dǎo)軌面、電源通風(fēng)屏還有一定的風(fēng)壓損失，在分析過程中也未考慮機(jī)箱內(nèi)電纜對通風(fēng)散的影響。從總的散熱趨勢上看，這種設(shè)計(jì)是合理可行的。為了保證機(jī)箱內(nèi)的風(fēng)量，在詳細(xì)設(shè)計(jì)過程中還要特別注意機(jī)箱內(nèi)部的走線設(shè)計(jì)，參考流體分布圖，合理布置機(jī)箱內(nèi)互連電纜，盡可能地防止堵塞風(fēng)道的問題。優(yōu)化設(shè)計(jì)前后對比分析如表3所示。
圖2 主板上方15 mm切平面
表3 優(yōu)化設(shè)計(jì)前后對比分析
熱功器件名稱優(yōu)化前溫度 /℃優(yōu)化后溫度 /℃
主板
Max68.271.2
Min62.464.3
主板后走線板
Max56.961.9
Min55.958.2
音視頻卡
Max62.755.4
Min59.155.1
音視頻卡后走線板
Max56.055.9
Min55.655.3
硬盤
Max15972.7
Min12263.5
電源
Max91.476.4
Min60.874.6
2 電子設(shè)備熱設(shè)計(jì)需重點(diǎn)考慮的內(nèi)容
通過上述有限元分析以及對方案的優(yōu)化可以看出，在進(jìn)行電子產(chǎn)品熱設(shè)計(jì)時(shí)，風(fēng)道設(shè)計(jì)的重要性。在實(shí)際工程中，對風(fēng)道的設(shè)計(jì)往往只限于考慮了系統(tǒng)的發(fā)熱量，選擇了合理的散熱方式，但是由于不注意分析流體是否可以流過發(fā)熱器件表面，風(fēng)道設(shè)計(jì)存在盲區(qū)。為了提高熱設(shè)計(jì)的有效性，在進(jìn)行電子設(shè)備熱設(shè)計(jì)時(shí)，需重點(diǎn)考慮以下問題：風(fēng)道是否通暢；流體是否可以流過發(fā)熱表面；風(fēng)道是否存在短路現(xiàn)象；風(fēng)道的最小厚度是否大于10 mm；發(fā)熱器件的風(fēng)道是否與環(huán)境存在有效的進(jìn)風(fēng)口與出風(fēng)口；風(fēng)道是否存在直角拐彎；正壓風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口是否盡可能地靠近熱功器件；系統(tǒng)排風(fēng)風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口是否盡可能地靠近機(jī)箱出風(fēng)口；主風(fēng)道高于熱功器件50 mm以上時(shí)，是否設(shè)計(jì)了擋風(fēng)面；機(jī)箱通風(fēng)窗口的有效尺寸是否能保證風(fēng)
機(jī)工作在低壓區(qū)。
3 驗(yàn)證實(shí)例
方案簡圖如圖3所示。
圖3 優(yōu)化后的機(jī)箱布局
熱設(shè)計(jì)方案簡要描述如下：
(1) 采用8槽CPCI背板，背板在機(jī)箱內(nèi)垂直安裝，各板卡水平安裝，系統(tǒng)槽位于機(jī)箱最下部，板卡區(qū)偏于機(jī)箱左側(cè)；
(2) 機(jī)箱右側(cè)為硬盤，3塊硬盤垂直安裝；
(3) 硬盤后部為電源；
(4) 機(jī)箱后面板為對外連接器；
(5) 機(jī)箱寬度為444 mm，高度5U；
(6) 機(jī)箱總體風(fēng)道為左側(cè)進(jìn)風(fēng)后面板出風(fēng)，在硬盤一側(cè)采用下部進(jìn)風(fēng)，上部出風(fēng)的局部風(fēng)道設(shè)計(jì)，在機(jī)箱后面板、硬盤左側(cè)及下部安裝軸流風(fēng)機(jī)；
(7) 硬盤下部的風(fēng)機(jī)出風(fēng)面安裝加熱膜，在硬盤低溫時(shí)通過風(fēng)機(jī)為硬盤鼓熱風(fēng)。
在根據(jù)對加固計(jì)算機(jī)進(jìn)行有限熱分析、優(yōu)化而得到的經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，分析上述方案，其主要存在以下不足：
在散熱設(shè)計(jì)方面，存在明顯的風(fēng)道設(shè)計(jì)錯誤，主板箱與設(shè)備箱間固然安裝了一個軸流風(fēng)機(jī)，但軸流風(fēng)機(jī)距離硬盤過近，主板箱的出風(fēng)口被硬盤阻擋；同時(shí)硬盤的局部風(fēng)道是從下而上的，硬盤下部安裝的風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口低于主機(jī)箱的進(jìn)風(fēng)口，進(jìn)風(fēng)不順暢，商用磁盤陣列中插盤的間距是固定不變的，兩塊硬盤之間的通風(fēng)間隙不超過5 mm，通過間隙過小。
在硬盤與硬盤下部的風(fēng)機(jī)之間安裝加熱膜，在低溫時(shí)通過溫控電路使加熱膜加熱，同時(shí)風(fēng)機(jī)向上送熱風(fēng)達(dá)到加熱硬盤的目的。此時(shí)存在的問題是：如果要使熱風(fēng)能送達(dá)硬盤，必須在加熱膜上開通風(fēng)孔，保證氣流有一定的通風(fēng)空間，但加熱膜的功率是依靠加熱膜面電阻實(shí)現(xiàn)的，如果加熱膜上的通風(fēng)孔過小，低溫工作時(shí)熱風(fēng)很難送到硬盤，高溫工作時(shí)硬盤的散熱更成問題。然而若加熱膜上的通風(fēng)孔過大，則加熱功率很難保證。
因此該方案存在嚴(yán)重不足，需重新進(jìn)行方案設(shè)計(jì)。
4 結(jié) 語
在熱設(shè)計(jì)的方案階段，通過定性地分析電子設(shè)備機(jī)箱內(nèi)的風(fēng)道及通風(fēng)狀態(tài)，可以高效地提高產(chǎn)品的高溫特性，在方案確定后通過有限元熱分析對其進(jìn)行數(shù)值分析，可以進(jìn)一步達(dá)到事半功倍的目的。但是如果片面地認(rèn)為有了熱分析軟件就放棄在方案階段的定性設(shè)計(jì)，往往會造成更大的散熱問題，有可能導(dǎo)致整個方案被。
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關(guān)鍵詞：高職；電子專業(yè)；創(chuàng)新型人才；虛擬實(shí)驗(yàn)班；開放式教學(xué)
中圖分類號：G712 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-5727（2013）06-0036-03
我國的高職教育發(fā)展取得了很大的成績，為我國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展提供了充足的技能型人才保障。尤其是在電子技術(shù)領(lǐng)域，高職電子專業(yè)以培養(yǎng)電子行業(yè)技能型人才為出發(fā)點(diǎn)，通過行為導(dǎo)向、工學(xué)結(jié)合教學(xué)設(shè)計(jì)、項(xiàng)目化教學(xué)模式的實(shí)施，培養(yǎng)出了大量合格的、行業(yè)發(fā)展急需的電子產(chǎn)品生產(chǎn)制造類技能型人才。
隨著我國的經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型升級、技術(shù)轉(zhuǎn)型升級、裝備轉(zhuǎn)型升級，對人才需求提出了更高的要求。需要高職教育體系能夠培養(yǎng)出大批合格的復(fù)合型、創(chuàng)新型、發(fā)展型高級技術(shù)技能人才。電子行業(yè)需要高職教育能夠培養(yǎng)出既熟悉電子產(chǎn)品生產(chǎn)、加工、制造，也能夠從事電子產(chǎn)品相關(guān)設(shè)計(jì)和創(chuàng)新的技能型、技術(shù)型人才。因此，怎樣培養(yǎng)出創(chuàng)新型人才將是今后高職電子專業(yè)教學(xué)改革的重點(diǎn)。
浙江工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院在培養(yǎng)電子專業(yè)創(chuàng)新型人才的探索過程中，逐步形成了以創(chuàng)新素質(zhì)培養(yǎng)為導(dǎo)向、以職業(yè)能力培養(yǎng)為基礎(chǔ)、以技術(shù)能力培養(yǎng)為目標(biāo)的人才培養(yǎng)模式，構(gòu)建了高職電子專業(yè)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)體系，取得了較好的成效。
創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式概述
創(chuàng)新型人才指富于開拓性，具有創(chuàng)造能力，能夠在工作中做出創(chuàng)造性貢獻(xiàn)的人才，他們通常表現(xiàn)出靈活、開放、好奇的個性，具有堅(jiān)持不懈、注意力集中、想象力豐富及富于冒險(xiǎn)精神等特征。具體有以下幾個特點(diǎn)：（1）有很強(qiáng)的好奇心和求知欲望；（2）有很強(qiáng)的自我學(xué)習(xí)與探索能力；（3）在某一領(lǐng)域或某一方面擁有廣博而扎實(shí)的知識，有較高的專業(yè)水平；（4）具有良好的道德修養(yǎng)，能夠與他人合作或共處；（5）有健康的體魄和良好的心理素質(zhì)，能承擔(dān)艱苦的工作。在高職教育背景下，高職電子專業(yè)的創(chuàng)新型人才在技能型人才素質(zhì)基礎(chǔ)上，應(yīng)能夠具備較強(qiáng)的技術(shù)應(yīng)用創(chuàng)新能力、自主學(xué)習(xí)的意識和方法、較好的合作能力與素質(zhì)，在所工作的技術(shù)場景中，具備借鑒、吸收、消化和改造、創(chuàng)新已有技術(shù)成果的能力。
創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式應(yīng)該是可持續(xù)發(fā)展的模式。建立創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式的關(guān)鍵是協(xié)調(diào)知識、能力與素質(zhì)三要素的結(jié)構(gòu)關(guān)系，要能夠在已有的技能型人才培養(yǎng)理念基礎(chǔ)上，更加突出創(chuàng)新型素質(zhì)的培養(yǎng)。筆者擬結(jié)合我院在這方面的認(rèn)識和實(shí)踐，著重探討如何使高職電子專業(yè)技能型人才培養(yǎng)模式升級為創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式。
高職電子專業(yè)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式是技能型人才培養(yǎng)模式的轉(zhuǎn)型升級，應(yīng)突出創(chuàng)新素質(zhì)培養(yǎng)的導(dǎo)向性，在職業(yè)能力培養(yǎng)的基礎(chǔ)上，以技術(shù)應(yīng)用和創(chuàng)新能力培養(yǎng)為目標(biāo)。以創(chuàng)新素質(zhì)培養(yǎng)為導(dǎo)向，其本質(zhì)是從根本上改變傳統(tǒng)人才培養(yǎng)的思維方式，改變教師教、學(xué)生學(xué)，學(xué)生被動式學(xué)習(xí)的模式，改變知識和技能均來源于書本和已經(jīng)固化的教學(xué)設(shè)計(jì)案例的模式。我院基于這個改革思路，實(shí)施了建立虛擬實(shí)驗(yàn)班、跨課程項(xiàng)目教學(xué)設(shè)計(jì)、開放式教學(xué)模式等三個方面的改革探索，為高職電子專業(yè)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)進(jìn)行了大膽有益的改革嘗試。
創(chuàng)新型人才培養(yǎng)體系建設(shè)的探索
我們認(rèn)為，高職電子專業(yè)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)體系構(gòu)建的關(guān)鍵是引導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，而職業(yè)能力培養(yǎng)和技術(shù)應(yīng)用能力培養(yǎng)是傳統(tǒng)的技能型人才培養(yǎng)體系的核心。在構(gòu)建創(chuàng)新型人才培養(yǎng)體系的過程中，應(yīng)以創(chuàng)新培養(yǎng)為導(dǎo)向，對技能型人才培養(yǎng)體系進(jìn)行重新整理和構(gòu)建，在職業(yè)能力培養(yǎng)和技術(shù)應(yīng)用能力培養(yǎng)的過程中，引入創(chuàng)新培養(yǎng)機(jī)制。限于篇幅，我們著重探討我院在構(gòu)建創(chuàng)新型人才培養(yǎng)體系中的一些有益嘗試。
（一）建立虛擬實(shí)驗(yàn)班制度
傳統(tǒng)的教學(xué)班級是以同一專業(yè)、同一年級學(xué)生群組成的實(shí)體班級，是學(xué)生最重要的學(xué)習(xí)和生活群體組織。教學(xué)活動是以班級為單位進(jìn)行的，知識的傳授和教學(xué)方法的實(shí)施也是以班級為單位開展的，僅包括教師和學(xué)生兩層學(xué)習(xí)梯度。這種傳統(tǒng)的班級組織形式有利于對學(xué)生群體的教學(xué)管理和知識技能傳授。但面對創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的需求，則存在一些固有的缺陷，如不能很好地實(shí)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)過程的“傳、幫、帶”效果，不能在教學(xué)過程中充分開展差異化教學(xué)（因材施教），不能形成跨班級、跨年級的學(xué)習(xí)示范團(tuán)隊(duì)等。
一些高職采取了建立實(shí)驗(yàn)班的方式以提升教學(xué)梯度，將部分優(yōu)秀學(xué)生進(jìn)行集中式培養(yǎng)，力圖實(shí)現(xiàn)較好的學(xué)習(xí)示范效應(yīng)。高職教育側(cè)重于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力，這種能力的培養(yǎng)與跨年級學(xué)生之間的“傳、幫、帶”有較密切的聯(lián)系，傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)班的管理體制較難實(shí)現(xiàn)跨年級學(xué)生的混合管理。
鑒于普通班級管理與創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的矛盾，我院在電氣分院成立了虛擬化的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)班。該班的學(xué)員包括不同專業(yè)、不同年級的學(xué)生，學(xué)員的選拔按照基本職業(yè)能力素質(zhì)、新知識應(yīng)用能力、團(tuán)隊(duì)合作能力等方面的綜合標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行考核。學(xué)員在虛擬實(shí)驗(yàn)班擁有雙重身份：既是原所在班級的成員，又接受實(shí)驗(yàn)班的學(xué)習(xí)管理。虛擬實(shí)驗(yàn)班的教學(xué)形式主要以引導(dǎo)跨專業(yè)、跨年級學(xué)生“傳、幫、帶”為主，鼓勵學(xué)生對自己感興趣的技術(shù)進(jìn)行深入學(xué)習(xí)，同時(shí)實(shí)施部分課程替代制度，即以項(xiàng)目答辯等形式替代傳統(tǒng)的試卷考核機(jī)制。對實(shí)驗(yàn)班學(xué)員采取選拔和淘汰機(jī)制，鼓勵普通班級學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)班，并按照企業(yè)的項(xiàng)目考核機(jī)制進(jìn)行學(xué)員淘汰，間接地構(gòu)建起真實(shí)的企業(yè)化學(xué)習(xí)情境。
虛擬實(shí)驗(yàn)班的制度建設(shè)避免了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)班的學(xué)生受益面窄、易走入精英化教育誤區(qū)的弊端。該班級不是一個真實(shí)存在的實(shí)體班級，而是一個以學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新培養(yǎng)為導(dǎo)向的跨專業(yè)、跨年級的學(xué)習(xí)團(tuán)隊(duì)，與普通班級相結(jié)合，改變了傳統(tǒng)扁平化的教學(xué)組織群體，構(gòu)建了更加豐富的學(xué)習(xí)群體類型，可以培養(yǎng)和激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望，起到很好的學(xué)習(xí)示范作用。
（二）跨課程項(xiàng)目化教學(xué)設(shè)計(jì)
項(xiàng)目化教學(xué)法是指師生通過共同實(shí)施一個完整的項(xiàng)目工作而進(jìn)行的教學(xué)活動。在教學(xué)活動中，教師將需要解決的問題或需要完成的任務(wù)以項(xiàng)目的形式交給學(xué)生，在教師指導(dǎo)下，學(xué)生以小組工作的方式，自己按照實(shí)際工作的完整程序，共同制定計(jì)劃，協(xié)作完成整個項(xiàng)目。在項(xiàng)目教學(xué)中，學(xué)習(xí)過程成為每個人都要參與的實(shí)踐與創(chuàng)造活動，其價(jià)值主要體現(xiàn)在完成項(xiàng)目的過程中，而不是最終的結(jié)果。學(xué)生在項(xiàng)目實(shí)踐過程中，理解和把握課程要求的知識和技能，體驗(yàn)創(chuàng)新的艱辛與樂趣，培養(yǎng)分析問題、解決問題的思想和方法。項(xiàng)目化教學(xué)是我國高職院校普遍推行的一種行之有效的教學(xué)設(shè)計(jì)方法。
從可參考的文獻(xiàn)和實(shí)際的教學(xué)實(shí)踐來看，大多數(shù)項(xiàng)目化教學(xué)局限于所講授的一門課程范圍內(nèi)，項(xiàng)目的作用是服務(wù)于完成該課程的知識教學(xué)或技能傳授，項(xiàng)目的編排圍繞課程內(nèi)容的知識點(diǎn)進(jìn)行加工和包裝，缺乏項(xiàng)目自身的生命力和延續(xù)性。這樣的項(xiàng)目化教學(xué)的效果在于可以提高課程的教學(xué)效果，其本質(zhì)是將知識以一種新的形式傳授給學(xué)生，但沒有能夠真正地實(shí)現(xiàn)以項(xiàng)目實(shí)施促進(jìn)學(xué)習(xí)，完成知識體系的構(gòu)建，課程之間的教學(xué)聯(lián)系度低，甚至是斷裂的。
依據(jù)建構(gòu)主義的理論，高職電子專業(yè)學(xué)習(xí)從某種意義上說，就是學(xué)生學(xué)會解決一個個問題的過程，創(chuàng)設(shè)良好的問題情境是教學(xué)成敗的關(guān)鍵因素。一個好的問題情境，往往能夠激發(fā)學(xué)生強(qiáng)烈的問題意識和探究動機(jī)，引發(fā)學(xué)生積極思考，從而解決問題，發(fā)展其思維能力和創(chuàng)造能力。基于構(gòu)建主義理論，我院在多年項(xiàng)目化教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，實(shí)施了跨課程項(xiàng)目化教學(xué)設(shè)計(jì)。從課程體系的頂層著眼，與企業(yè)合作，設(shè)計(jì)了多個具有企業(yè)產(chǎn)品背景的綜合性電子設(shè)計(jì)項(xiàng)目庫。每個項(xiàng)目由多個子項(xiàng)目組成，分成簡單、復(fù)雜、創(chuàng)新三個層次，可以滿足不同學(xué)習(xí)群體的需要。項(xiàng)目的完成過程涉及原理圖繪制、PCB電路板加工、元器件焊接與調(diào)試、程序編寫、整體組裝調(diào)試與工藝文檔編制等，這些技術(shù)要求能夠覆蓋電子專業(yè)相關(guān)課程（《電子CAD應(yīng)用技術(shù)》、《電子技術(shù)實(shí)訓(xùn)》、《單片機(jī)實(shí)訓(xùn)》、《電子產(chǎn)品制作》4門實(shí)訓(xùn)課程以及《模擬電子技術(shù)》、《數(shù)字電子技術(shù)》、《單片機(jī)原理與應(yīng)用》3門基礎(chǔ)課程）。圖1為“智能小車”項(xiàng)目的示例，該項(xiàng)目在《電子CAD應(yīng)用技術(shù)》、《電子技術(shù)實(shí)訓(xùn)》、《單片機(jī)實(shí)訓(xùn)》、《電子產(chǎn)品制作》4門課程教學(xué)中分別要完成原理圖和PCB板制作、電路板焊接與調(diào)試、程序編寫、整車調(diào)試與文檔編寫等任務(wù)，通過項(xiàng)目實(shí)施完成課程教學(xué)。我院在實(shí)際實(shí)施過程中，重新編制了原有課程的課程標(biāo)準(zhǔn)和教學(xué)方法，課程內(nèi)容和知識點(diǎn)的講解以服務(wù)于完成綜合項(xiàng)目為目標(biāo)，使得相關(guān)課程之間建立起以項(xiàng)目為主線的知識系統(tǒng)關(guān)聯(lián)。
以電子CAD應(yīng)用技術(shù)為例，該課程的傳統(tǒng)教學(xué)設(shè)計(jì)是編制一些教學(xué)項(xiàng)目，講解Protel等繪圖軟件的操作和PCB加工技術(shù)。通過跨課程項(xiàng)目設(shè)計(jì)，該課程的項(xiàng)目與其他相關(guān)課程的項(xiàng)目是統(tǒng)一的，只是屬于綜合項(xiàng)目完成中的一個步驟。以“智能小車”項(xiàng)目為例，需要根據(jù)電子CAD應(yīng)用技術(shù)完成該項(xiàng)目的原理圖繪制和PCB板加工。教學(xué)的重點(diǎn)不再是完成知識傳授，而是以完成項(xiàng)目為重點(diǎn)，更加突出項(xiàng)目的主體地位。通過該課程繪制的原理圖和加工的PCB板將會用于后續(xù)電子技術(shù)實(shí)訓(xùn)、單片機(jī)實(shí)訓(xùn)和電子產(chǎn)品制作課程學(xué)習(xí)。跨課程項(xiàng)目化教學(xué)的設(shè)計(jì)本質(zhì)是從頂層進(jìn)行教學(xué)方案設(shè)計(jì)，調(diào)動學(xué)生的自主學(xué)習(xí)積極性，提供相對完備的項(xiàng)目庫資源用于學(xué)生自選設(shè)計(jì)，通過一系列課程的緊密銜接，完成項(xiàng)目的實(shí)施，最后以項(xiàng)目實(shí)物展示、項(xiàng)目匯報(bào)等形式體現(xiàn)學(xué)習(xí)成果。
（三）開放式教學(xué)模式
在實(shí)施跨課程項(xiàng)目化教學(xué)改革的基礎(chǔ)上，我院對原有的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了以項(xiàng)目實(shí)施串聯(lián)的教學(xué)知識編排，改變了以知識傳授為目的的教學(xué)理念，教學(xué)活動的重心是如何引導(dǎo)學(xué)生完成項(xiàng)目。獨(dú)立的課程教學(xué)變?yōu)轫?xiàng)目完成的某一個技術(shù)步驟，從而使得課程之間的連接更加緊密。為了使跨課程項(xiàng)目化教學(xué)設(shè)計(jì)達(dá)到更好的效果，使項(xiàng)目作為教學(xué)主體的作用得以顯現(xiàn)，我們對教學(xué)模式也做了配套改革，實(shí)施了開放式教學(xué)模式。開放式教學(xué)模式的核心是教學(xué)場所（教室、實(shí)驗(yàn)室、機(jī)房等）全天開放，教學(xué)時(shí)間全天開放，學(xué)生完成項(xiàng)目的方式開放，以開放的教學(xué)形式引導(dǎo)學(xué)生樹立“項(xiàng)目完成和創(chuàng)新是第一目標(biāo)”的學(xué)習(xí)意識。教學(xué)場所開放與教學(xué)時(shí)間開放統(tǒng)一，將教學(xué)時(shí)間延伸到8小時(shí)以外，引導(dǎo)學(xué)生在課外進(jìn)入實(shí)驗(yàn)班、教室、機(jī)房進(jìn)行項(xiàng)目實(shí)施。在項(xiàng)目實(shí)施過程中，鼓勵學(xué)生自由組隊(duì)，鼓勵學(xué)生借鑒、參考、學(xué)習(xí)、消化和創(chuàng)新別人的成果以達(dá)到完成自己項(xiàng)目的目的。
我院基于開放式教學(xué)模式的理念，進(jìn)行了將電子專業(yè)實(shí)驗(yàn)室交由學(xué)生自主管理、實(shí)施開放式實(shí)驗(yàn)室管理制度的試點(diǎn)工作，由實(shí)驗(yàn)班學(xué)員入駐實(shí)驗(yàn)室，與授課教師合作進(jìn)行跨課程項(xiàng)目化教學(xué)設(shè)計(jì)與教學(xué)實(shí)施。
實(shí)施開放式教學(xué)模式需要與完善的考核機(jī)制配套，在充分自由的項(xiàng)目實(shí)施過程中，需要有嚴(yán)格的考核機(jī)制做保障。我院采取“一票制”與問責(zé)制相結(jié)合的考核方式，即只有在項(xiàng)目完成后才能進(jìn)行考核，考核分為團(tuán)隊(duì)整體考核和隊(duì)員細(xì)化考核，采取當(dāng)面問答的形式進(jìn)行。考核的目的是促進(jìn)學(xué)生對知識的消化、吸收，引導(dǎo)他們進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)。考核過程的教學(xué)工作量最大，與項(xiàng)目設(shè)計(jì)相呼應(yīng)，問題設(shè)計(jì)的質(zhì)量關(guān)系到整個跨課程項(xiàng)目化教學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)施效果。
探索的成果與存在的問題
在電子專業(yè)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的探索與實(shí)踐中，我院探索了建立虛擬實(shí)驗(yàn)班、跨課程項(xiàng)目化教學(xué)設(shè)計(jì)、開放式教學(xué)模式等方法。經(jīng)過近三年的改革實(shí)踐，初步取得了一定的成效，逐步形成了具有鮮明特色的創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式，構(gòu)建了以跨課程項(xiàng)目化教學(xué)為主線的課程體系，形成了以創(chuàng)新素質(zhì)培養(yǎng)為導(dǎo)向，以職業(yè)能力培養(yǎng)為基礎(chǔ)，以技術(shù)應(yīng)用能力培養(yǎng)為目標(biāo)的人才培養(yǎng)模式。虛擬實(shí)驗(yàn)班的教學(xué)管理極大地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)競爭意識，形成了較好的學(xué)習(xí)氛圍和示范效應(yīng)；與開放式教學(xué)相結(jié)合的實(shí)驗(yàn)室開放式管理制度為學(xué)生提供了良好的課后學(xué)習(xí)環(huán)境。今后的實(shí)踐重點(diǎn)是：（1）解決跨課程項(xiàng)目資源庫的建設(shè)，逐步實(shí)現(xiàn)學(xué)生完全自主選定項(xiàng)目課題，并根據(jù)學(xué)生課題動態(tài)編排課程內(nèi)容；（2）加強(qiáng)專業(yè)基礎(chǔ)課參與跨課程項(xiàng)目化教學(xué)設(shè)計(jì)，以項(xiàng)目為核心，自上而下地解決基礎(chǔ)課程與項(xiàng)目關(guān)聯(lián)度的問題。
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