时间：2022-08-04 11:47:07
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微电子论文2000字(一)：浅谈一种新型的25Hz相敏轨道电路微电子接收器论文
摘要随着电子技术的发展，相敏轨道电路接收信号处理装置已逐步实現电子化，以电子接收器代替以前的机械式二元二位继电器，彻底解决了原继电器接点卡阻、抗电气化干扰能力不强、返还系数低等问题。目前广泛使用的微电子接收器都是使用单片机来处理信息，对输入信号采用升压方式进行采样处理，虽提高了信号强度，但是不利于防止输入高压损坏接收器；且每个接收器仅采用单一信号处理通道进行信号分析处理，并由其输出信号驱动轨道继电器动作，接收器的安全性、可靠性和抗干扰能力有待提高；另外，现有接收器故障后相关电气参数不能实时监测；前述不足以影响到轨道电路的整体可靠性和可用性。因此，本文提出了一种基于DSP的新型微电子接收器，以提高微电子接收器的可用性、可靠性及安全性。
关键词电子技术；25Hz轨道电路；接收器
1系统原理
1.1接收器冗余结构
图1新型微电子接收器（0.5+0.5方案）的冗余结构图
接收器的冗余结构图，每台接收器同时进行两个轨道区段（区段A和区段B）的轨道电路信号和局部电源信号的处理，相邻两个轨道区段可共用两台接收器，这两台接收器中的任一正常工作，均可正常处理这两个轨道区段信号，并驱动这两个轨道区段的后级轨道继电器动作。如图1所示，相对于目前的接收器冗余方案，新型微电子接收器的冗余方案可使每个轨道区段节省一个接收器，从而降低建设成本。在接收器冗余结构图中，当接收器1和接收器2中的某一个发生故障时，若另一个接收器能够正常工作即可确保轨道区段信号的正常处理；同时可以通过接收器的自检功能发出报警，提醒维护人员及时更换故障接收器，从而提高轨道电路的整体可用性。
1.2接收器二取二原理
接收器系统内部采用独立的双套硬件和双套软件，实现一路信号，两路处理，最终通过安全与门判决，输出判决结果。当无论是接收器哪一套硬件或软件出现问题，两路处理结果不一致时，系统输出判决都是导向安全的结果。且仅当两路信号处理的结果完全一致时，安全与门输出相同结果。
2系统构成
如图2所示，新型接收器核心处理部分采用双DSP芯片构成二取二安全结构。主从DSP同时处理轨道电路信号和局部电源信号，分别输出判决信号；将主从DSP的判决结果进行与运算，如果主从DSP的判决信号不一致，接收器输出信号将保持轨道继电器处在落下状态；只有当主从DSP的判决信号一致且满足轨道区段空闲条件时，接收器才会输出驱动轨道继电器吸起的信号，显示轨道区段处于空闲状态；主从DSP任一故障，接收器均不能输出驱动轨道继电器吸起的信号，从而提高接收器安全性。
新型接收器电路模块包括：局部输入隔离电路、轨道输入防雷电路、输入信号采集电路、数据处理电路（DSP芯片）、安全与门电路、输出控制电路、电源电路、通信电路和显示与告警电路。
输入隔离：采用电流互感器将轨道信号和局部信号与后级信号处理模块进行电磁隔离，隔离变压器采用降压方式，当输入的信号出现大的冲击或干扰时，通过变压器进行衰减，加载在后级信号处理电路上的信号将被衰减，对后级信号处理电路起到防护作用。
轨道输入防雷电路：采取大功率双向瞬态防雷管，实现对输入雷电和浪涌的防护。
输入采集电路：将输入交流信号的负半周信号抬高到零电平以上，满足后级单电源工作运放的输入要求，单电源工作可减小器件功耗。
数据处理电路：把输入的25Hz轨道和局部模拟信号通过芯片自带的A/D模数转换器转换为数字信号，对转换后的数字信号进行分析处理，测出轨道输入的25Hz信号幅值及轨道信号与局部信号的相位差，在主处理器采集从处理器的输出信号和后级输出控制电路的输出信号并经其判断接收器正常后，再由主处理器控制显示告警电路，并由主处理器将相关数据通过接收器的通讯电路送监测分机。
安全与门电路：比较主从DSP输出信号，经安全与门判决二者一致方能向后级输出控制电路送出有效信号。
输出控制电路：采用开关电源方式输出驱动轨道继电器的直流电压信号。
通信电路：采用总线方式，向集中监测分机传送25Hz相敏轨道电路接收器采集到的轨道交流电压值、相位角和接收器的工作状态等信息。
显示与告警电路：显示接收器自身工作状态及接收器所处理轨道区段的占用与空闲状态，显示接收器DC24V工作电源及局部电源的正常或故障状态。
3结束语
新型接收器将实现接收器工作状态和轨道电路电气参数的实时在线监测，提高运营维护效率，降低维护人员劳动强度，同时，根据新型25Hz相敏轨道电路接收器的功能和特点，可减少现有接收器和轨道架的数量，大量地减少室内配线，初步分析可节约建设成本约20%。
微电子毕业论文范文模板(二)：微电子控制机电设备在工业中的具体应用论文
摘要：在科学技术快速进步的背景下，工业自动化水平取得了比较明显的提升，在机械制造方面表现的更加明显，基于各种因素的影响，微电子技术得到了相对广泛的应用。基于此，本文详细分析了微电子控制机电设备在工业中的应用，希望能够为实际提供良好的借鉴意义，以供参考。
关键词：微电子；机电设备；工业；应用探讨
信息技术的发展以及先进电子设备的产生催生了机电一体化时代的到来，所谓的机电一体化技术是把电工电子技术、机械技术、信息技术、微电子技术、接口技术、传感器技术、信号变换技术等一系列技术结合，再综合应用于实际的综合技术，现代化自动生产设备可以说为机电一体化的设备。微型计算机在机电一体化系统的作用能够总结成如下三点：第一，直接控制机械工业生产过程；第二，机械工业生产期间加强各物理参数的自动测试，进行测试结果的显示记录，在计算、存储、分析判定并处理测量参数或指标；第三，进行机械生产过程的管理与监督。机电一体化系统里微电子控制机电设备怎样进行适宜计算机选择，怎样设计硬件系统，怎样组织软件开发，怎样对现有计算机系统等进行维护与使用是相当关键的，也是值得探索的
课题。
1微电子控制机电设备系统的组成和原理
在某微电子控制机电系统当中，主要是由PLC、管路压力变送器、变频器等多种设备组成的。在控制系统当中，管路压力变送器主要是检测控制辅助冲量、管路水压、蒸发量等三个变量，接着将数据信号向PLC当中传送，并且通过PLC进行分析和计算，将信号发送信号控制器，通过信号控制器来控制水泵运转，在设计系统的過程中需要与实际情况合理的进行结合，并且对变频器的输出频率进行确认，输出频率在整个系统设计过程中具有非常重要的意义，和系统的控制息息相关，在确定系统输出频率是需要综合性的分析和考虑用水量以及扬程参数等。在整个系统当中控制流程的用水量变化，主要是通过压力变送器向PLC传送的通过PLC进行分析和计算，可以有效的调节循环泵的频率，合理的分配能源，让工作的效率提高，起到节约资源的作用。
2微电子控制机电设备在工业中的具体应用
1）可编程序控制器（PLC）的应用。从PLC的角度进行分析，其主要优势在于具有很强的控制能力，而且稳定性较高，机身体积相对较小，可以有效的和其他的配件进行组合。在工业生产的过程中，因为机电设备往往会占据一定的面积，如果想让其厂房中的占比较高，就一定要注意让厂房的空余面积加大，尽量让控制器的数量减少，让机电设备的数量增多，与此同时还需要注意PLC的节能性较高相比，其他的控制系统可以节约资源，让工业生产的成本支出降低，让企业的经济效益增加，由于PLC设备可以有效的和其他设备之间进行组合，可以灵活方便的在厂房当中进行布设，让一机多用。可以实现让厂房的设备结构进一步得到简化，对设备维护中耗费的人力物力进行控制，减少人力输出，可以将人力有效的分配到工业生产当中，让生产资料的利用效率提高。PLC的另一大优势在于可以通过现场总线和生产设备之间
进行连接，有效的监控工业生产，可以动态化的监控生产的全过程，确保在生产过程中，第一时间解决生产时产生的故障，避免由于机械故障而导致生产进度停滞，让设备的维护开支得到控制，PLC的计算速度很快，可以轻松的对生产时的任何变动进行管理和控制，有效的防止由于设备变化控制器无法及时应对而产生的问题，PLC还可以进行相关的升级，伴随当前经济快速发展，就算生产线当中的产品产生了变动，只需要正确的调整，控制程序也可以符合新产品生产的具体需求。
相比于其他编程操作，PLC控制器在编程的过程中较为方便，员工通过短时间的训练就可以熟练的掌握编程的技巧，在实际操作的过程中工作步骤相对较为简单，可以很容易的掌握设备的维修安装以及操作，由于PLC自带程序编辑器只需要工作人员了解梯形语言，就可以对其进行熟练的掌握。对控制器的工作语言进行了解，当出现故障的时候可以及时的调整和处理控制器。
2）变频器调速器的作用。变频器工作状态分作自动与手动两类，手动工作状态即在PLC结束工作后展开的人工操作行为，经电位器调节能对变频器输出频率进行给定。自动工作状态实质是PLC输出信号为变频器输出频率展开控制。和传统调节阀控制方式相比，PLC控制可节电，更好进行水泵磨损控制，在延长设备寿命与实现系统自动化水平提升中发挥了重要作用。
第一，和传统正弦波控制技术相比，因变频器用到了电压空间矢量控制技术，先进性和独特性在性能上得到充分凸显，同时因其特有的低速转矩大、运行稳定性强、谐波成分小等特征，这对我国电网而言输出电压自动调整功能能充分进行优势发挥。第二，变频器具备外部端子、键盘电位器与多功能段子等一系列操作方式，功能完善，可输入多种模拟信号（如电流、电压、频率等效范围检测，转速追踪等）；并且变频器可实现摆频运行与程序运行等一系列模式。第三，因变频器全系列元件应用的是西门子产品，有极强的保护性能，可靠稳定，能很好的避免过流、短路、过压等问题，确保本机能正常运行。并且变频器有良好的绝缘耐压性，产品质量好，设定简单等使得其有更强的适用性。
3）电路发挥的作用。在安装PLC和变频器的时候，保证电路的稳定是保障工作的必要。电路在安装过程中，应该采取边安装边测电的方式，这样更能使电流稳定，这同样属于工作期间需引起重视的关键环节。在电路安装完毕之后，不要急着通电，应该先再次检查电路是否安装正确，查看是否有少安装或者多安装的情况。另外，测量一下接触元器件的连接点，这样可以发现一些接触不良的地方，若有漏电情况应该及时对此进行维修。电路在工业中也是起到了很大的作用，在安装电路的时候，一定要小心谨慎，综合考虑多方面因素，不要遗漏一些小问题，有时一些小问题也可能出大错，保证电路的稳定才能更好地协调其他设备的安装稳定。应认真复查电路，查看电路有无正确安装，或存在设备多安装或少安装的现象，同时应认真检测每个接触元器件连接点，明确有无接触不良或短路现象，若发生漏电务必要及时维修与处理。电路调试的具体流程总结如下：
第一，应认真查看明确电路整体状况，了解电路面板线有无准确连接，有无看似连接实际并未连接的线，或易短路的线；是否存在两条或多条线混淆的情况；此后，使用最小量程档的万用表对电路面板进行检查，查看开路处和闭路处有无正确开路与闭路，地线是否漏接，电源连线连接的安全性等，同时需测量电源有无短路现象。测量期间可直接进行元器件连接点测量，如此可明确有无以上情况的同时又弄清楚是否存在接触点不良现象。第二，电路调试过程的关键环节之一即硬件电路调试。调试期间务必要注意细小环节的把控，根据电路功能原理做好各个单元电路的调试，再作整体调试，后进行整个电路的调试。电路在工业生产里发挥的作用是相当大的，电路安装过程里务必要综合考量多方因素，认真谨慎，切不可遗漏或放过存在的小问题，确保电路稳定性得到保障。
1.1煤矿井下供电系统运行不稳定
煤矿井下供电系统的运行受到多种因素的影响，对煤矿安全生产造成不良影响。主要表现为：变压器的容量不足以及对备用电源的设计不满足规范。变压器容量不足的原因是在进行电气设计时，没有为供电系统留有充足余量，系统经过长时间的运行，处于超负荷状态，供电系统的母线长期处于发热状态且用电超载，降低了电气设备和电缆的使用年限。此外，由于电气设备短路、雷击、大型设备启动等原因，会造成电网电压波动，降低了供电系统的可靠性、稳定性和安全性。
1.2地面中性点直接接地的变压器向井下供电
在实际安全考察中发现，大多数煤矿企业没有按照规定安装使用接入井下电源或非直接接地变压器中性点，而是采用单个煤矿专用或多家煤矿共用接地中性点变压器连接供电系统，通过三芯电缆线与三相火线的连接接入井下，使用保护接地与工作接地结合的中性线与单根相线接入办公区域和生活区，以供生活用电。
1.3没有采用双回路供电系统
我国的规定要求矿井生产使用双回路供电系统，年产量在6万吨以下的煤矿可以使用单回路供电，但必须满足备用电源的要求。但是，一些矿井仍采取单回路供电，虽然有些煤矿单位配置了柴油或汽油发电机，也仅仅为了应付检查或停电时紧急照明。而且双回路供电系统发电机容量限制情况下保证关键电气设备即使停电也可正常运行，为矿井工作人员的安全撤离提供了机会，防止透水事故和通风机停转导致粉尘、瓦斯聚集。此外，矿井周围存在静电和电火花，如果静电接地不良，会造成放电火花甚至爆炸。接触器和继电器可能因质量不佳，在开合时无法分断电流也会形成电火花；电缆长期在外力或超负荷状态下工作，也可能产生电火花，从而引发短路，导致瓦斯爆炸。
1.4地面引入的供电线路没有设置相关保护装置
煤矿井下的规定要求供电线路、通讯线路、入井轨道、电机车架线在入井处必须安装防雷装置；井下使用的电器必须具备漏电、过流和接地等保护功能。井下电气设备还要满足防爆要求。但是检查时却发现有些煤矿并没有按照规定将保护措施做到位，仅仅是将架空线接入井口，再由电缆线引入井下或者直接接入变压器，如果遇到雷电袭击，雷电会沿着导线侵入井下工作面，引起瓦斯爆炸或人员伤亡，设备遭受雷击也会被严重损坏，存在巨大安全隐患。而且，煤矿井下工作环境较为潮湿，影响设备绝缘，漏电保护器能够避免因漏电造成引发爆炸或明火，减少井下安全事故。
2煤矿井下供电系统的运行方式
2.1煤矿井下双回路供电系统的运行方式
双回路供电系统包括分列和并列两种运行方式。分列运行指的是两条线路同时运行，两段母线间的联络开关断开。分列运行适用于拥有较大负荷的变电和配电所，具有电缆线路的电流小、压降小、线路距离长、停电面积小的优点；缺点是由于两个回路具有不同负荷，对其总配电开关的保护整定也有所不同，如果一个回路停电，另一个回路的总配电开关也要重新进行整定，不利于两回路之间快速切换。并列运行指的是当一条回路运行时，另一回路带电备用，两段母线的联络开关相连接。并列运行适用于拥有较小负荷的变电和配电所，优点是两个回路拥有相同负荷，其总配电开关具有相同的保护整定，切换迅速；缺点是通过电缆线路的电流较大、压降大、运行线路间的距离短，如果短路会造成大面积停电。
2.2煤矿井下供电系统的运行方式技术要求
我国颁布的煤矿生产的安全条例明确规定必须将双回路供电运行技术应用到井下采矿区域的配电所、变电所中，为供电系统安全稳定运行提供可靠的保障。同时，井下变电所向部分通风机供电时，应采取分列运行方式，保障通风系统的安全可靠运行。此外，综合考虑井下作业的机电设备的规格和负荷，制定科学的供电方案，提高矿区生产的安全性和效率，保证井下作业的高效稳定、节能经济。
3煤矿井下供电系统的优化措施
一方面，井下供电系统的电源经地面变电所通过两台主变压器设备接入井下作业面实施供电。位于地面的主变压器采用一台运行、一台备用的运行方式，利用双电源向井下所有电气、动力、照明设备提供安全稳定供电。井下变电所的馈电盘柜为通风系统、给排水系统经过双回路电源实施供电。根据机电设备的容量和功率，按照1140V、660V进行电压的优化设置，按照127V对通信、照明和其他电气设备实施供电，按照36V对交流控制回路进行供电。另一方面，对井下供电系统要采取积极有效的漏电保护措施，建立匹配完善的保护体系。所有电气设备的保护接地装置和局部接地装置都应同井下主接地极连接成一个总接地网。严格要求井下电工按规范接线，确保电缆头密封，防止进入潮气引起漏电事故。对井下电缆悬挂到一定高度，防止出现“挤、压、砸、淋”等现象，减少漏电事故的发生。及时对馈电开关进行检漏保护试验和远方检漏试跳试验，确保漏电保护功能有效，及时切断漏电回路。
4小结
汽车电磁兼容性是指汽车在运行过程中，车上的电子电气设备不互相影响，能兼容地工作。随着汽车电气设备数量和种类的不断增加，直接导致了汽车内的电磁环境日益复杂，相互间的电磁干扰也将愈加严重。当电磁干扰发生时，可直接导致受干扰的敏感电子设备功能降级，甚至导致其功能失效，给汽车的安全行驶造成严重影响。因此保证各种设备在复杂电磁环境下正常运行显得尤为重要。
二、汽车电磁干扰的产生与传播
汽车上的电磁干扰问题按其耦合方式可分为传导耦合干扰和辐射耦合干扰。
2.1汽车的传导耦合干扰在汽车中电磁干扰能量以电压或电流的形式通过某些部件把干扰能量耦合至敏感接收器，称为传导耦合干扰。汽车的直接传导耦合是指电磁干扰直接通过汽车上的导线、金属体、电阻、电感、电容等阻抗耦合到接收器；公共阻抗耦合是指电磁干扰通过印制电路板和机壳的接地线、电气设备的公共安全接地线以及接地网络中的公共阻抗或者公共电源中的公共阻抗耦合到接收器；转移阻抗耦合是指电磁干扰通过转移阻抗将干扰电流转变为接收器的输入电压加到接收器的输入端。将电磁干扰能量以电磁波的形式通过汽车及其周围的空间耦合至敏感设备称为辐射耦合干扰。
2.2汽车电子控制系统（ECU）ECU控制着汽车上电子设备的工作是重要的车载设备。由传感器将信号输入ECU，然后通过ECU对信号进行处理输出到执行器件中。控制系统中的电器开关或点击等负载的开关过程中的高电压通过信号控制线进入ECU内部，影响ECU的正常运行。电磁波也可能通过线束和连接器的耦合进入ECU内部，使ECU的电磁环境变得更为复杂，容易导致它的误操作和失灵，危及到汽车行驶的安全性。因此通过与ECU电磁兼容性的研究，可以降低误操作进而提高行车安全的有效方法。
三、传导干扰对ECU控制系统的影响
ECU连接汽车的传感器、执行器和电源。这些电器元件不仅是空间电磁辐射的接收器，也是外界电磁干扰进入ECU内部的传导耦合通道。
3.1电磁干扰通过导线传导进入ECU的研究ECU控制系统传导模型：设一屏蔽箱体，在其前端平面的中心位置开一孔。连接导线1首端接入50欧姆负载，末端接入屏蔽箱体内与印制电路板上的金属带相联结；导线2一端(Port3)接入干扰源，一端与电路板金属带相连，并且分别连接导线电路板终端(Portl)和(Port2)后各接50欧姆电阻。电路板置于屏蔽箱体前端一定距离。通过散射参数(S参数)来反映入射波和反射波之间的关系参数。
应用电子技术专业的培养目标和面向的岗位群是：①电子设备的生产、检测与调试、服务岗位；②电子设备系统的工程安装、调试、维护岗位；③电子企业产品的检验、质量分析、售后服务、销售等岗位；④电子企业公司的电子产品的开发设计、技术支持、生产管理岗位等。二、人才培养模式改革
1．构建职业能力模块，完善专业课程体系
针对高职教育特点，我们构建了高职应用电子技术专业基于职业能力的课程体系模块，分为：理论模块、实践模块、考证模块、生产实践与毕业设计模块。其中理论模块包括专业基础课子模块和专业技术课子模块，专业基础课如电工技术、电子技术等，课程主要采取一体化教学模式；专业技术课如电子产品生产工艺、单片机应用技术、电子线路等，课程主要采取任务驱动下的项目式教学，项目主要来源于生产实际，从而将理论教学与实践教学有机结合起来，充分发掘学生的创造潜能，培养和提高他们的动手能力、实践能力、分析能力和团队协作等综合能力。实践模块包括专业实验和实训子模块（主要是校内实训）及技能竞赛培训子模块，以职业技能大赛为依托，加强实践教学中基本技能和专业技术的训练，保证训练的基本要求，同时增强针对性和适用性，培养学生解决实际问题的能力和创新能力。考证模块主要针对学生考取相应资格证书的教学。生产实践与毕业设计模块包括顶岗实习子模块和毕业设计子模块，旨在培养和提高学生的综合素质和能力。为了更好地适应社会对多样性人才的需求，我们确立了理论教学体系＋实践教学体系＋专业应用能力指标体系“三维互动”的教学模式理念。在重视基础理论够用的同时，拓宽学生的知识面，加强专业课内容的应用性部分，把应用性环节渗透到教学的全过程。大力推行Multisim、Protus、Matilab等仿真软件的应用，提高课堂教学效果。遵循职业成长规律，对主干课程合理规划，形成从“基础＋认知”出发，打造“综合＋顶岗”的课程布局。保证基础理论课够用，专业课管用，专业基础课适用，突出基础理论课程和实践应用课程的相互渗透和融合。
2．以“工学结合”思想为指导，积极探索项目教学和一体化教学模式
按照“工学结合”的总体思路，以实践能力培养为主线设计课程教学内容，以任务驱动、项目导入或案例分析等手段组织教学，以理论教学与实践教学一体化的教学模式完成教学过程。从而对课程内容、教学组织、教学模式与教学方法等进行一体化的综合改革。例如，在培养方案中，《电子产品制造工艺》《单片机应用技术》《电子线路CAD技术》《电子产品维修》等专业课都采取了项目教学法，并配置了专项实训；《电工电子技术》《电气控制与PLC》《电子测量与仪器》等课程采取一体化教学模式并配置专项实训。
3．以“就业教育”为导向，加强校企合作，推进定单培养的人才培养模式
在高技能人才培养上，以校企合作、工学结合为切入点，以校内外实训基地建设为保障，加强教学过程的实践性、开放性和职业性，重点抓好实验、实训、实习三个关键环节。建设完善的校内实习实训基地，一方面提高教师和学生的实践水平，另一方面还可考虑开放设备和场地，引进企业来料加工，为工学结合创造良好的条件。努力建立多个校企合作单位作为校外实习实训基地。聘请行业企业兼职教师到校任课，和企业共同开发实践性较强的专业课程，如：电子产品维修、质量管理等，并编写与企业生产实际相关的教材和实习实训指导书；选派教师到企业学习实际生产的新技术、新工艺，还可对企业提供相应的技术支持；学生的实习工作也可安排在这些合作的企业。另外，在专业群能力体系的构建上，有意加入其他能力培养的环节，如电子技术应用能力的培养、单片机开发设计能力（硬件、软件设计等）的培养、职业道德的培养、学生岗位适应能力培养、团结协作能力的培养等等。这不但会使课程体系更加完善，更使得学生拓展知识面，就业不再限于“点”，而是铺成了“面”，全面提高了学生的综合素质，拓宽就业领域。
4．毕业实习、毕业设计模式改革
改革的理念是“以实践强化理论”。根据“2＋1”办学模式，确定了顶岗实习36周甚至更多，学生通过长时间的岗位训练，磨练意志、锻炼手艺，基本可以做到毕业后与用人单位的“无缝链接”。学生在实习过程中以企业生产加工活动为背景，对电子产品设计与加工等各个环节亲自完成，主要工作在现场由企业兼职教师指导完成。学生通过实践之后，对专业知识形成的新的认识、新的解决方法都将成为毕业设计的良好素材，一改过去由教师提供毕业设计题目、素材，学生被动做设计的格局。学生在了解了毕业设计的基本思路和方法后，便可根据实际生产过程中获得的新素材来自主地做好毕业设计，在形式和内容上做到不拘一格，对学生的综合能力是一个极大的锻炼。
5．考试、考核模式改革
大胆改革传统教育的考核评价体系，不光考核理论水平，更要关注学生实践创新能力的考核。在考核评价学生素质时，一改过去仅凭一张试卷成绩的做法，考核内容既有理论知识，又有实验和操作技能，考核方式除传统笔试外，还可采用口试、实验实训操作考试等多种形式。在实践考核中可采取更多方面、更多层次的评价，可以从理论分析、动手能力、工作态度、职业能力、创新能力等方面给予学生进行评价，还可对学生的组织能力、交流能力、和承受压力能力等方面进行综合性评估。同时采取教师评价、学生自我评价和小组成员互评相结合的灵活开放的考核评价方式。
6．职业技能培训模式改革
依托学院职业技能培训鉴定中心，积极开展职业技能鉴定工作，推行“毕业证＋必修职业资格证书＋任选职业资格证书”的“1＋1＋X”多证书制度。为学生开展以高级维修电工、电子产品安装与调试工为主的多个工种的校内职业技能鉴定工作，毕业生的“双证书”率达到100％。我们在职业技能培训模块改革中，不再孤立地针对考试进行培训，而是根据国家职业技能鉴定标准，将鉴定标准中的相应项目及评价体系引人到相应课程的实际教学中来，并根据技能鉴定要求及企业生产实践中的真实任务来设计实验实训的项目，从而加强对学生职业技能和职业素质的综合训练，并获取相应资格证书。
7．结合职业技能大赛对专业课程教学模式实施改革
职业技能大赛是培养创新人才、促进高职教育教学改革行之有效的途径。通过将大赛内容和课程教学进行有机融合，把一些与竞赛有关的课程纳入教学计划，同时分析大赛对知识能力所需，将其融入相关课程的日常教学中，比如：电工电子技术、单片机技术、电子线路CAD技术、电子产品制造技术等课程。实现“以学促赛、以赛促学、赛学结合”。该教学模式下不仅能锻炼学生的实践动手能力，还能把抽象、难学的理论知识与生动、现实的项目结合起来，有利于提高学生的学习兴趣和效率。在提高职业大赛成绩的同时，还有效提高全体学生的综合素质，提升学生的就业竞争力。
二、结语
案例教学作为一种行之有效且目的明确的教学方法，以行动为导向越发受到人们的关注和青睐。作为一种归纳教学法，案例教学作为未来教学改革的趋势已不可动摇，尽管它不可能完全取代传统的演绎式的教学模式，却是一种培养应用型人才的良好途径。案例教学应用的成功与否很大程度上取决于典型案例的选取，要求典型案例既能体现对基本理论知识的理解和掌握，又要充分提高学生的实际动手能力。而在电力电子技术为课程的背景下，学生需要应用所讲的知识来解释典型案例所产生的结果，把案例进行模块化分解，摒弃对每个模块进行详细的研究和探讨，最后对各个模块的结果进行整合，才能形成对典型案例较为完整的研究体系[2]。
二、基于MATLAB/Simulink的课程设计
“电力电子技术”这门课是电气工程与自动化专业的基础学科之一，课程有几个特点：教学理论性强、波形变化分析复杂、课程教学枯燥，学生理解困难；系统模块化特点鲜明、模型参数化明显，实验项目相对独立；项目设计综合性强、技术应用广，实际开发的案例比较成熟[3]。教师在分析电子器件的特性和电子电路的工作原理时，需要观察波形图的变化来阐明工作过程。传统的教学方式中，由于电子电路变换器部分的电路拓扑形式多种多样，如果仅是手绘波形或者多媒体展示波形，教师讲解起来费时费精力，学生也不能清楚的掌握分析波形图变化的原因。所以在多媒体教学中引入仿真教学是必要的环节，通过仿真电路，学生可以把变换器的工作原理和物理波形结合在一起理解，使抽象的电路明了简洁，仿真还可以分析更加复杂的电路并且对电路进行改进和创新。在课程设计中利用MATLAB/Simulink软件可以有效地构建出与实际相符合的案例，教师在教学中通过仿真实例可以轻松解决波形抽象原理复杂的问题。Simulink非常适合于电力电子系统及电力拖动控制系统的仿真，并且具有其他一些软件所没有的特点，仿真系统完全是由用户利用系统提供的基本模块来构建的，系统的各个参数和仿真参数也可以由用户自行修改，并且用户可以对仿真结果进行多种分析和输出，教师可以直观展示各种参数变化对电路图波形的影响，学生改变器件参数值，可以自己对比分析不同参数设计下的仿真结果。这种交互性非常适合于高校相关课程的教学科研，学生通过这种交互性加强对理论知识的理解和掌握，也可以用来完成实验和作业[4]。以风力发电课程设计为例，教师首先要分析电路的组成和工作原理，指导学生利用仿真平台搭建数学模型，然后一步一步建立各部分电路仿真模型，该电路的仿真过程可以分为建立仿真模型、设置模型参数和观察仿真结果。学生需将案例进行模块化分解，就每个模块结合基础理论知识进行分析和研究，并进行实际动手调试，寻找各个模块之间的联系纽带，将所有模块有机结合起来，完成对典型案例的研究[2]。
三、风力发电课程设计案例
电力电子技术在解决能源与环境的问题上做出了相当大的贡献。风能作为一种绿色能源，风力发电的过程就是机械能转换为电能的过程，其中风力发电机及其控制系统负责将机械能转换为输送电网的电能，这一部分是整个系统的核心，所以说风力发电的核心技术是电力电子技术，其能量转换部件和控制电路都包含有电力电子器件。由于中小功率风电系统中电机侧一般为不控整流，并且永磁同步发电机一般都为低转速电机，在低风速下发出的电压有限，不能满足并网逆变的条件，需要对其进行升压，因此，中小功率风电系统中常见的拓扑结构为不控整流器+升压斩波器+网侧逆变器。风力机将风能转换为机械能，带动永磁同步发电机转动，发出的三相不定频交流电通过二极管不控整流器整流为电压不定的直流，然后经过升压斩波器的作用，将直流电压抬升至可以进行网侧逆变的数值，并且通过网侧变流器的控制，使直流侧电容保持恒压。网侧变流器将直流电逆变为与电网电压同频同相的三相交流电馈入电网[5]。课程设计案例中利用MATLAB工具，对永磁同步风力发电系统及并网控制系统进行仿真研究。所研究的仿真系统由永磁同步风力发电机、不可控整流器、升压斩波、DC-AC并网逆变器部分组成。学生可以把该风力发电仿真模型分成同步发电机仿真模块、斩波变流器仿真模块和逆变仿真模块，就每个模块运用理论知识进行仿真，最后将各模块结合起来达到整个案例体系的研究。永磁同步发电机额定参数：电压700V，功率2750kW，电流2270A，功率因数0.95，速度16rpm，频率16Hz，极对数2p＝120，电阻R＝5.97m-Ohm，电感Ld=Lq=1.0757mH。风力发电课程设计案例系统仿真框图如下图所示：1.同步发电机仿真永磁同步发电机仿真主要是依据实际系统参数，研究在一定速度驱动下带三相电阻负载的永磁同步发电机发电输出特性。仿真模型如图2所示，仿真结果如图3和4所示。仿真论证了实际电机参数下所达到的额定输出电压、电流值及输出的正弦特性、频率特性。2.斩波变流器仿真升压斩波变流器仿真主要是研究升压斩波部分的变压调节功能。仿真模型如图5所示。升压斩波电路的输入设定为一定电压信号输入，通过占空比控制，输出稳定的期望输出电压，仿真结果如图6所示。系统仿真表明：调节控制脉冲的占空比可以实现输出电压幅值的跟踪控制。3.逆变器仿真并网逆变器仿真主要是研究并网逆变部分输出调节特性，在给定输入直流电压，带三相负载的逆变器离网运行特性。仿真模型如图7所示，仿真波形如图8所示。仿真结果表明：逆变器输出电压为50Hz基波主频分量的脉冲调制波形，经部分滤波后为50Hz正弦波电压，在一定滤波和电阻负载下电流为正弦波。此课程设计案例根据现场实际运行的2.5MW直驱永磁同步风力发电机系统参数，对并网控制系统各个模块进行了仿真研究，得出一定速度驱动下带三相电阻负载的永磁同步发电机发电输出特性，仿真论证了电机参数下输出电压、电流的正弦特性、频率特性；升压斩波部分的仿真表明调节控制脉冲的占空比可以实现输出电压幅值的跟踪控制；并网逆变部分的离网仿真表明逆变器输出电压为50Hz基波主频分量的脉冲调制波形，经部分滤波后为50Hz正弦波电压，在一定滤波和电阻负载下电流为正弦波。此案例的仿真结果达到预期的效果，为学生实际应用能力的提升得到良好的体现。
四、结语
MC9S12XE系列单片机于2009年9月推向市场，经过几年的市场考验，其应用已日趋成熟化。飞思卡尔公司为确保此系列单片机产品供货的长期性和稳定性，提供了业内领先的长期市场供货计划，保证最短15年的供货期和一流的技术支持，并在国内设有生产厂，目前市场售价60元左右。MC9S12XE系列单片机主要有五大特点。
1）单片机内部采用了增强型XGATE协处理器模块，允许高速数据自主地在单片机外设和内部RAM、I／O端口之间进行数据传输与处理。XGATE内置有一个16位的精简指令集内核，可以对要传输的数据进行预处理并执行复杂的通信协议，易于用C语言进行编程。XGATE可以显著降低CPU的负荷，使CPU能够集中资源运行关键的系统活动，从而提高了单片机的数据处理能力。
2）S12XE系列包括一个存储器保护单元（MPU），用于防止软件中的系统错误。这个MPU解决了不同模块之间的错误交互导致的潜在问题，这项特性在汽车设计中非常关键，因为它有助于最大程度地控制汽车中系统故障的扩散。
3）单片机片内集成了可达1024KB的闪速存储器Flash。近年来，随着Flash在单片机片内的应用走向成熟，单片机的开发和应用又迎来了一次新的飞跃。Flash是一种非易失性存储介质，读取它的内容同RAM的读取一样方便，而对它的写操作却比EEPROM还要快。在系统掉电后，Flash中的内容仍能可靠保持不变。Flash的主要优点是结构简单、集成密度大、成本低。由于Flash可以局部擦除，且写入、擦除次数可达数万次以上，从而使开发微控制器不再需要昂贵的仿真器。
4）简单的背景开发模式（BDM）：PC主机BDM调试器目标板，使得开发成本进一步降低，也使得现场开发和系统升级变得比较方便。
5）应用锁相环技术提高了系统的电磁兼容性。在以往不使用锁相环的微控制器应用系统中，晶振电路由于其工作频率比较高（通常为几兆赫兹至几十兆赫兹）而成为一个很大的干扰源，这一问题给系统设计、线路板布局带来了很多不便。MC9S12XE系列单片机在时钟发生系统中巧妙地使用了锁相环技术，因而可在几兆赫兹的外部晶振情况下，通过软件编程产生上百兆的系统时钟，从而降低了对外辐射干扰，提高了系统的稳定性。
2在汽车电子中的应用
现以一个典型的后处理系统电控单元的设计开发为例，说明XEP100在汽车电子领域的应用，该系统基于模块化的设计思想，主要从电源模块、信号输入调理模块、中央处理模块、通信模块、尿素泵的驱动模块、尿素喷嘴的驱动模块、尿素泵管箱加热的驱动模块、故障诊断模块而设计。中央处理模块采用了飞思卡尔16位单片机XEP100作为核心处理器，主要功能是根据从CAN总线上获得的发动机的实时工况、数字信号（包括钥匙开关、蓄电池的电源开关等）和模拟信号（包括尿素温度、尿素液位、尿素压力、催化器前温等）由单片机XEP100进行精确的逻辑运算，来控制尿素溶液的喷射时刻和喷射量，尿素溶液被喷射到排气管中与发动机尾气进行化学反应，从而起到净化尾气的作用。电源模块需要把蓄电池电压24V转换为5V的直流电压，为单片机等集成芯片及传感器提供5V电源。中央处理模块是由中央处理器、晶振电路、复位电路、程序刷写电路和接口电路组成，它是整个控制器DCU的核心，也是单片机XEP100工作必不可少的最小模块单元。CAN通信模块实现与发动机控制器ECU、仪表控制器信息的交互，通过CAN总线实现参数的在线标定调试、程序的刷写。信号调理模块主要用于处理模拟信号和钥匙开关等数字信号，模拟信号需要经过一系列的调理电路处理成0~5V的电压信号给单片机的AD端口，再由单片机进行AD转换，数字信号经过一系列的调理电路给单片机的IO口。尿素泵的驱动模块中采用了infineon公司的电机控制芯片，它内部集成了H桥电路，用来驱动泵内的电机，实现电机的正反转；对喷嘴、尿素箱加热、尿素泵加热、尿素管加热的驱动采用了安森美公司的MOSFET功率驱动芯片，对执行器的诊断可通过SPI接口与单片机通信，实时读取故障信息。该后处理系统的电控单元被应用在重汽国Ⅳ重型柴油车辆上，主要包括A7车型和HOWO车型，以满足重型柴油机国Ⅳ排放法规的需要。经过长期的试验验证，证明以单片机XEP100为主控芯片的电控单元具有非常好的稳定性和可靠性，并赢得了良好的市场反映。
3结束语
通过调查我们发现，在教育体制是否适应电子书包这个问题上，评价体系的平均值为2.87，是最低的，这说明教育体制中评价体系是最阻碍电子书包项目推行的问题。因此，建议在对学生和教师的考核和考查中，减少应试的成分，更多强调对素质和能力的考查。
二、电子书包在各学科的应用方法
1.语文：读书园地，累积语言
语文教学应该以语言应用为中心，大量阅读。而电子书包为语言的阅读与应用提供了便利条件。必读篇目、泛读篇目已经不能满足学生对阅读的渴望，在电子书包上开设读书园地活动可以满足学生的需求。可进行如下操作：
（1）各抒己见。
教师推荐值得阅读的同一主题或文体的篇目，大家自由阅读任何篇目，进行赏析或者批判。
（2）师生共读。
选择点击率最高的篇目进行师生共读，进行深度赏析。
（3）奖励阅读之星。
为了鼓励在读书园地活动中表现积极的学生，根据活动中的活跃度或者学生的推荐，推选出“推荐之星”（推荐篇目被选为师生共读篇目）、“阅读之星”（阅读篇目多）、“赏析之星”（赏析深入、透彻）。
2.英语：听说读写，全面贯通中国学生在学习英语时，因为缺少实际应用的环境，所以经常会出现“聋子英语”、“哑巴英语”的情况，但借助电子书包，可有效改变这一状况。
（1）改变作业形式，增加学生说的机会。
英语作业的传统形式一般是抄写单词，朗读预习等，但随着电子书包进入课堂后，学生逐渐掌握了录音、录像等操作。因此，教师可将作业形式改成“请读一读，说一说，并录下来”、“请演一演，并录下来”，让学生在完成作业的过程中有充分说的机会。同时，让平时胆怯的学生在全班同学面前展现自己开口说英语的成果，这样也可以帮助这些学生实现从“开口对自己说”到“开口对大家说”的逐步过渡。
（2）自主听读，自我检测，避免滥竽充数。
电子书包让学生能够享受到均衡的自主听读的机会。同时，在学生听读完后，教师应设置相应的题目检测其听读情况。这就避免了在集体听读中，部分学生滥竽充数的情况。
3.数学：复习检测，即时反馈
学生做题的速度和掌握程度各不相同，但数学课堂时间有限，教师无法全面掌控每位学生的学习情况，无法均衡地关注到每一位学生。但是，借助电子书包的数学题库中的即时反馈功能，可以很好地解决这个问题。因为大部分的数学题都有量化的标准答案，教师可借助电子书包了解每道题的班级整体掌握情况，也可以关注到个别仍然存在困难的学生，在下一阶段的学习中，教师再根据学生之前的学习情况，灵活选择辅导的方式。
4.科学：认知小工具，画龙点睛
根据我校“应用为本，学以致用的”教学理念，深入贯彻项目式教学的理念，根据汽车服务工程的人才培养目标和汽车电子商务飞速发展的现状特点，教学内容的设计以自编教材为支撑，根据就业市场的变化，每一届都对教材进行适应性和前瞻性的改动。教学内容上遵循工作岗位导向式，即每一个汽车服务工程工作领域为一个教学项目，遵循“教－学－做”的主线，展开项目教学。根据我校学生实际，并深入调研市面上的相关书籍，自编教材一本。汽车电子商务作为汽车服务工程的主干课，是学生将来主要的就业方向之一，从电子商务平台搭建到汽车电子商务网站的基本建设和维护，以及汽车后市场的应用，都是汽车服务工程专业学生的主要就业方向，并且将成为主要的就业方向。所以项目教学也是根据就业职业能力进行培养项目分解。
2．汽车电子商务项目教学的前期准备工作
2．1准备项目。
汽车电子商务作为目前比较前瞻的行业，目前发展比较快，也是创新创业的一个领域，但是整体发展仍属于探索阶段，目前只是取得了一些阶段性的成果，整体行业的发展还有很大的空间。针对行业的发展现状和趋势，汽车电子商务作为潜力发展行业，学生了解现状，分析发展方向，掌握未来行业趋势，对于拓宽学生就业，创新创业打下坚实的铺垫。汽车电子商务项目教学主要从解决企业工作过程的实际工作岗位任务入手，按“提出任务－相关知识－任务实施－任务评估－学习拓展”五个环节实施项目教学。在教学过程中体现教师引导、学生训练为主的现代应用型教育教学理念(自主合作式项目教学)，使每一个学生都参与其中，主人翁的姿态去学习，提高了学生学习的积极性，培养学生专业能力的同时，全过程渗透职业核心能力训练。并对问题解决的方法进行潜移默化，培养学生的工程工作能力。
2．2设计项目。
设计结合实际、知识点涵盖面广的优秀项目是项目教学法实施是否彻底的关键。项目教学的设计是将典型的实际工作任务教学化处理的过程，典型的项目来源于行业的实际发展。教师选择好项目后，要把教学内容潜移默化到项目中，设计一个可操作性强的项目。这样，学生在完成相应的项目学习过程中，通过具体实施行业的典型工作任务，了解行业最新发展动态和发展方向，学习与工作情境相关的理论知识，对行业形成深入的认识和了解，了解行业发展的最新业态和未来发展的方向和趋势。根据汽车服务工程专业培养的目标，该项目教学主要选取汽车销售和汽车后市场领域为主要行业研究领域，包括三大项目:汽车电子商务平台，汽车电子商务网站建设和汽车销售和后市场领域的发展。
3．项目教学的具体实施
3．1项目任务的分解。
通过讲解项目的情景，分析项目的任务，将项目分成多个任务进行讲解，并把每个任务的学习目标和能力目标进行详细的阐述，通过任务情境的描述，引入每个任务的知识点，教师通过案例驱动式知识点的讲解，使学生对任务的实施，有足够的知识储备，并且，任务情境已经给出任务目标，学生带着任务去学习，有的放矢，效果非常好。
3．2项目的实施。
学生以小组的形式，进行任务的分析，学习小组要求男女搭配和能力强弱搭配，这样，使每一个学生都能参与其中。小组成员选出负责人，全体成员进行任务的讨论，制定任务实施计划和分工合作。
3．3项目实施和评价。
每个小组根据每次项目任务的不同给出行业调查报告或者网页成果展示，在项目实施的过程中，教师全程给与指导和监督，确保每个成员参与其中。项目评价方式多样化，包括师生评价、学生评价、小组评价等多种方式。各组项目负责人通过PPT汇报片向全班介绍本组任务实施的成果。通过制作PPT汇报片还可以提高学生职业整体素质和组织展示能力。同时，其他组的学生和指导教师也可提出问题，让小组成员解释项目的相关内容。通过提问或被提问，学生对所做的内容加深了理解和巩固。教师可以对提问的学生或回答比较好的学生进行加分。教师根据各项目组完成过程的具体情况，表扬优秀的大方，指出改进的方向，另外还要对学生的职业素质进行指点，包括汇报片制作、语言表达能力、回答问题的能力、组织协调能力、总结能力等。
4．总结
技工教育的人才培养目标就是培养适合企业、行业需要的应用型技能人才，职业技能的培养是教学的重中之重。传统的教学方式，是把书本知识灌输给学生后，再进行实习实训，这样的教学方法易造成理论与实践的脱节，明显不适合职业教育的规律和特点。因此，要贯彻“理论与实践相融合”的教学思想，探索实施适合职教规律的“教、学、做一体”的教学模式。在教学实施的过程中，要求教师必须具备“双师”素质，并了解和掌握汽车维修企业生产和管理流程，将企业的工艺、方法和技术及时地传授给学生，这对学生了解企业，实现与即将从事的职业或岗位“零距离”对接大有裨益。
二、实训场地与行业标准对接
教学场所采用一体化教室，在便于开展教学的同时，要注重实训场地的设置与汽车维修行业生产实景平台相一致。如在车速表检测实训中，采用标准型滚筒式车速表试验台，速度测量装置、速度指示装置和速度报警装置的配备应与汽车安全检测线设备相一致。学生在实训的过程中，应按照实际检测操作规程，先对车速表试验台和被测车辆进行检测前的准备工作，再对被测车辆进行检测，试验结束后，应对现场进行整理和清洁。实训场地的建设按照行业标准进行，不仅能够满足学生的技能操作实训，而且可以进行职业技能培训与鉴定，对技工院校实行双证书制度提供了硬件支持。
三、学历证书与资格证书对接
为了适应我国的就业准入制度、职业资格证书制度、劳动预备制度，深入贯彻落实“双证书”制度是目前技工院校人才培养的主要模式，坚持学历教育与职业资格取证并重，学生在校期间必须取得相关的职业资格证书，否则不予毕业。对于学习汽车电子技术方向的学生，要求其必须取得汽车维修电工四级职业资格。为了方便学生取证，提高取证率，学校应把取证工作与教学工作有机结合，即把取证培训的内容作为课堂教学的内容。
四、考核评价与实习就业对接
打破传统的一张试卷定成绩的考核评价方式，探索多元化教学评价体系，将学生的学习能力、团队协作能力、沟通能力和表达能力纳入评价，通过对教学过程的督查、信息采集、评价、反馈等措施，建立自我完善、自我约束的质量监控体系，并将考核成绩记入学生档案。在学生顶岗实习和毕业就业的安排过程中，依据学生综合素质的考核与评价，优先推荐和安排优秀学生。
五、小结
