时间：2023-12-19 10:31:35
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(1)扩展和接口问题交通机电工程的外接设备非常多，需要很多的接口，当当前的系统需要拓展新的功能需求时(多个usb接口，网络接口，串口和打印机接口)，很显然，设备本身的接口满足不了外接设备的需求，这时就必须要占用有限的设备插口，需要增加新的接口进行扩展，这样就会增加设备成本，而且还会增加设备的耗电量。
(2)能耗及体积问题众所周知，工业控制计算机设备耗电量比较大，对于电源的功率和稳定性都要求非常的高。在全社会都在提倡环保节能的情况下，这种耗能大的设备显然是不合适的。特别是当供电系统发生故障，电力供应中断时，这时工业控制计算机设备耗能特别大的缺点就暴露无遗了。很难找到相应的高质量大功率的稳定电源来供电，所以会导致公路交通机电系统的暂时瘫痪，这样就影响到了整个高速公路的交通控制与管理，对整个高速公路上的交通秩序造成了很大的影响。再一个就是收费站岗亭的空间有限，当放上这么一个体积庞大的机器之后，里面的空间就更加的狭小，占用了放置其他重要物资的空间。
(3)使用寿命和环境问题工业控制计算机的受用寿命比较长，寿命长并不意味着机器能够一直稳定的工作。在工业控制计算机使用后期，机器的稳定性和可靠性会大幅度降低，时常会出一些故障。工控机设备能够适应各种各样的环境，但是噪音比较严重，对环境会造成很大的噪声污染，在环保越来越重要的今天，这是一个必须要考虑到的问题。
(4)建设及运营问题工业控制计算机是公路交通机电系统的核心，需要耗费大量的人力和时间进行安装，劳动强度非常大，需要的投资比较大，而且建成后运营花费也比较高。
(5)后期维护问题经过对机器使用过程中使用规律的统计，随着机器使用时间的延长，其维护费用也逐年的升高，而且维护费用增长速度越来越快，到了后期，维护费用就是一笔很大的支出。而且等到设备报废之后需要巨大的投资来进行设备的更换。从以上几点的分析可以看出，以工程控制计算机为核心的公路交通机电系统存在一些的问题，有一些明显的缺点。上面所叙述的情况在一定程度上成为了交通控制与管理发展的瓶颈。在交通公路机电逐步走向信息化的今天，这些问题必须要进行解决。在设备更新换代时必须考虑到以上问题。迫切需要一些新的交通机电技术应用到公路交通控制与管理之中。以确保公路交通机电的发展与公路交通的发展相适应，提高道路的服务水平。
二.工控机在高速公路机电工程中的展望
因为以工程控制计算机为核心的道路机电系统存在的缺点，所以想要提高道路的服务水平，必须要应用新的技术进行道路机电工程的革新。嵌入式技术走进了公路交通工程技术人员的视线。嵌入式系统以应用为中心，技术基础是现代计算机技术。与普通的工程控制计算机系统相比，嵌入式系统具有以下特点：
(1)嵌入式系统的功耗比较低，体积要比工控机系统小很多，而且集成度很高，将原来的卡板功能集中在芯片之中，所以嵌入式系统体系非常小。而且功耗都比较低，而且便于移动，能够联网。
(2)嵌入式系统是将半导体技术、先进的计算机技术和电子技术与其他行业相结合制造出来的系统，是具有技术密集性、分散度比较高的集成系统。
(3)嵌入式系统深度结合了具体的应用，具有较强的应用性与市场竞争力，使用周期也比较长。
(4)嵌入式系统的软件都是储存在芯片之中的，不需要再从硬盘之中周转，这样就大大提高了系统的运行速度和系统的可靠性。
(5)嵌入式系统对于实时任务具有很强的支持能力，能完成多任务并且有较短的中断响应时间，从而使内部代码和实时内核的执行时间减少到最低限度。
(6)嵌入式微处理器的低功耗特点，尤其是用于便携式的无线及移动通信设备中，在电池供电的嵌入式系统中，更显示出它无与伦比的特色。综上所述，嵌入式系统正以其稳定、安全、可靠、体积小的特点，势将在道路交通机电设备中得到广泛应用。
三.总结
关键词：整流电路；故障模式；电力电子技术
电力电子技术是自动化专业、电气工程及其自动化专业的重要专业基础课程，在专业教学过程中起着承上启下的重要作用。它既是以高等数学、电子学、电路以及电机学等专业基础知识为基础，并体现其发展和综合应用的一门专业技术。同时，它又是电力拖动控制系统、电力系统等相关后续专业课程的基础。电力电子技术课程具有理论性强、与工程实际紧密联系等特点。电力电子技术在直流输电、风电领域、新能源转换技术等方面都起到非常重要的作用。
一、整流电路故障模式研究
电力电子电路的故障可分为参数性故障和结构性故障。参数性故障是指电路中器件参数（如：电阻阻值、开关参数等）偏离正常值而导致的故障；结构性故障是指由于电路中电力电子器件出现短路、断路或由于驱动电路故障而导致电路拓扑结构发生的故障。通常，将保护电路发生动作（诸如：保险丝熔断、断路器跳闸等）导致的电路拓扑变化也归入结构性故障。本文对整流电路故障模式的研究就是针对整流电路的结构性故障进行分析。
1.整流电路的故障分析。整流电路故障模式的建立主要是根据整流电路的电路结构，通过对电路的故障工作特性进行分析，并归纳和总结其分析的结果，最终构成整流电路的故障模式。现以三相桥式全控整流电路为例进行故障分析。
三相桥式全控整流电路如图1-1所示，主电路中a、b、c三相电源分别联接有共阴极组（VT1、VT3、VT5）和共阳极组（VT4、VT6、VT2）共六个晶闸管。整流电路工作时，共阴极组与共阳极组分别有一个晶闸管导通，从而构成通电回路。电路中六个晶闸管依VT1-VT2-VT3-VT4-VT5-VT6的次序、相隔60？触发导通，并以此循环控制。在控制角α相同的情况下，可在整流电路的输出端获得形状相同、大小相等的六相电压。
一旦整流电路出现故障（如：晶闸管损坏），则将造成输出电压波形发生畸变。并且，不同的晶闸管损坏时，整流电路输出电压波形发生畸变的情况不同。对于不同结构的整流电路，其故障模式不尽相同。
2.三相桥式全控整流电路的故障模式分类。三相桥式全控整流电路的故障模式从工程应用的角度出发，一般只考虑一个或两个晶闸管发生故障的情况，因为对整流电路而言，三个以上晶闸管同时发生故障的几率很小。因此，三相桥式全控整流电路可获得4大类、共计21种故障模式。三相桥式全控整流电路的21种故障模式，在电路带不同性质负载、以及不同控制角α的情况下，整流电路输出的畸变电压波形的形状、波头数或幅值大小不尽相同。因此，可以从整流电路实际输出电压的畸变波形预判电路的故障类型。
二、整流电路故障模式的应用
电力电子电路中，电力电子器件一旦损坏将造成电路输出的各种参数发生变化，同时可能引起电力电子装置或系统的损坏。整流电路故障模式的研究就是针对电力电子器件一旦发生故障，有可能引起的参数变化进行的，为尽快地发现并解决问题创造有利条件。
1.整流电路的工作原理。电力电子技术是以电力变换电路中电力电子器件（如：晶闸管）为核心，通过对电力电子器件的通、断进行控制，从而实现对电能进行转换和控制的目的。电力变换电路有整流电路、逆变电路等四大基本变换电路，以及建立在四大基本变换基础上的组合变流电路的多种拓扑形式。整流电路有多种基本电路结构，如单相桥式全控整流电路、三相桥式全控整流电路等。图1-1所示为三相桥式全控整流电路带电容滤波负载时的原理结构图，该电路共有6个晶闸管VT1～VT6，工作时依次触发导通。输出电压波形每周期6个波头，波头形状完全相同。整流电路在不同的电路结构、不同性质的负载、不同的控制角α的情况下，其输出电压具有特定的波形形状。
2.整流电路故障模式的应用。对整流电路故障模式的研究，基本是对故障电路电压波形的分析和研究。当整流电路发生故障（如电力电子器件损坏等）时，必将造成输出电压波形的畸变。电路中桥臂上的开关发生故障时，都会产生与之相对应的畸变波形。如图1-1所示三相桥式整流电路，只有一只晶闸管发生故障，即：VT1～VT6。
因此，对整理电路故障模式的应用与研究，即为对整流电路进行分析和研究，将其在各种故障情况下的畸变波形进行汇总，制定各种故障模式，并以此作为分析和判断整流电路发生故障起因的参考，从而能够快速找出故障原因的方法和手段。
三、整流电路故障模式研究对电力电子技术教学的辅助作用
电力电子技术是一门综合性学科，三相桥式全控整流电路单管故障是输出电压波形，其内容涉及多个学科和领域。课程内容理论知识点多、难点多，而且实践性强。在电力电子技术课程的学习过程中，要求学生具有较强的专业理论基础知识，具有对电路进行理论分析、波形分析和参数计算的能力。整流电路故障模式的研究对于提高学生的综合能力具有积极的辅助作用。
1.有利于提高学生对电力电子技术课程知识的理解能力。电力电子技术是一门理论性和实践性较强的专业基础课程，课程内容围绕着电力变换技术进行阐述，其电力变换技术又以整流和逆变为基础和核心。电力电子技术的基本电路及其拓扑结构具有多样性和复杂性。伴随着电力电子技术在实际应用中的不断普及和发展，各种理论知识的不断完善，电力电子技术所涉及的知识越来越丰富，同时，对学生各方面的要求越来越高。学生对课程知识的了解和认识基本来源于老师在课堂上对知识的阐述和引导，基本围绕电路正常工作状态，对电路的工作原理和性能进行分析。这样教学的结果往往固化了学生的思维方式，影响和限制了学生深入领会、认识和理解事物发展变化的本质特征的能力，减弱了学生的应变能力。对电路故障模式的研究能够引导学生从不同的角度观察和分析电路的变化，活跃了学生的思维，引导学生学会思考，从而进一步提高学生对电力电子技术课程知识的理解。
2.有利于增强学生对电力电子电路的分析能力。在电力电子技术的教学过程中，对电路的分析主要体现在原理分析和波形分析两个方面。电路中各点参数（电压和电流）的波形分析往往被作为对电路工作原理分析和研究的重要方法和手段。不同的电路结构，在不同的控制角α的作用下，电路各点电压、电流波形都具有不同的形状。在电力电子技术实验中，电路中各点电压波形所起的作用更加明显和重要。通过示波器中的波形形状，可以直接观察、分析和判断出电路和各种设备的运行状态。整流电路故障模式研究就是探讨整流电路在电力电子器件发生故障时，其电路输出电压波形发生畸变的问题。针对各种不同的故障情况，研究出了相对应的输出电压波形。通过对相对电压波形的对比和分析，可以帮助学生更加深刻地理解电路的工作原理和运行状态，对整个电力电子技术课程的学习具有非常重要的作用。
3.有利于培养学生的实践动手能力。实践是检验真理的唯一标准。通过电力电子技术实验可以增强学生的实际动手能力，强化了学生的实验技能，培养了学生分析问题和解决问题的能力，有利于加深学生对于电力电子技术理论知识的理解和认识。在电力电子技术的实验过程中，经常发生由于学生操作不当，造成电力电子电路出现各种故障，其结果往往造成电力电子器件被损坏等情况发生。由于电路结构具有多样性和复杂性，一旦主电路发生故障（如：主电路中某个电力电子器件损坏），将造成电路输出电压波形发生畸变。只是通过示波器中的波形很难直接判断出故障发生的原因。同时，在电路中直接检测电力电子器件，其结果不够准确，这也就无形中增加了实验的难度，使实验过程复杂化。学生在教学过程中几乎没有接触到这类知识和认识，也就不能直接清楚地认识到故障产生的原因。
整流电路故障模式的研究恰好解决了这一问题，它可以为学生提供一个迅速查找故障原因并尽快恢复正常实验的方法和手段。实验中一旦主电路发生故障，将造成波形畸变，可通过故障模式识别，进行波形对比，直接限定主电路发生故障的局部区域和范围，简化了检测过程，理顺了实验思路，从而为提高效率、加快实验进程创造有利条件。同时，可以培养学生在实践中形成较为成熟的思维和判断能力。
四、结束语
由于电力电子电路在实际工程应用中具有多样性和复杂性，因此，对电力电子技术的故障模式研究还不够完善，在实际应用中还有一定的局限性。但对于电力电子技术课程的教学而言，由于实验装置中组建的实验电路基本属于各种原理电路结构，电路结构和附加设备明确，实验中电力电子器件损坏较常见。因此，整流电路故障模式研究针对电力电子技术课程的教学而言，具有较强的辅助作用，是针对教学改革的一种积极地探索。
参考文献：
[1]王兆安.电力电子技术[M].北京：机械工业出版社，2011.
[2]莫正康.电力电子应用技术[M].北京：机械工业出版社，2003.
[3]王云亮.电力电子技术[M].北京：电子工业出版社，2008.
【关键字】高速公路，机电工程，电力监控系统，作用
中图分类号：U412.36+6 文献标识码：A 文章编号：
一．前言
高速公路综合电力监控系统是近年来随着高速公路的发展而不断兴起的系统，是为了适应现代化高速公路管理的需要。综合电力监控系统能够实现高速公路的自动化管理，同时还能促使高速公路的管理更加的科学化。本文笔者结合自己多年来在高速公路综合电力监控系统方面的研究，现简要谈谈机电工程电力监控系统在高速公路中的作用，希望能够使电力监控系统广泛的应用于高速公路，同时为电力监控系统的不断发展作应有的贡献。
二．高速公路综合电力监控需求分析
在以往高速公路沿线的收费站、互通枢纽、服务区、隧道或隧道群变电站或隧道监控室全部靠人工进行日常表计抄录、操作控制、日常维护、故障巡查等，因此．每个变电站或隧道监控都要配备24小时值班人员，人工成本高，效率十分低。高速公路综合电力监控系统需求如下：
（一）监视高速公路全线关键设备的工作状态和故障报警，如市电停电或高压柜故障、发电机故障、收费站UPS故障、隧道埋地变故障、隧道风机故障等，确保高速公路安全畅通：
（二）对站的高低压配电室、发电机室及隧道进行视频遥视：变电站偷盗报警及外场电力或照明电缆偷盗报警：
（三）对站高低压配电室和发电机室进行温度遥测，并根据测量温度控制室内通风风机：对隧道一氧化碳进行遥测，并根据一氧化碳浓度对隧道风机进行启停控制：
（四）站点实现无人值守，故障自动定位：
（五）数据、视频及报警信息满足高速公路分布式实时远程传输要求：
（六）满足高速公路所处环境和管理运行所要求的可靠性与安全性要求：
（七）与高速公路运行管理模式相适应，全线综合电力监控数据无纸记录，自动统计，自动显示与打印。
三．简谈机电工程电力监控系统作用
1．有着遥信、遥测及遥控的作用
通过现场的控制的网络，整个电力设备的运行的情况以及电量等等各种信息，将会通过光纤输送到控制枢纽并自动的存放到数据库中。只需要观察工作站内监控系统的荧光屏幕，工作人员能够直观的知道设备运行的具体的情况、电量、设备开关等情况，显示甚至自动地打印所有的电量上下波动的的曲线、潮流越线报警和设备出现故障时的报警，并经过监控中心来远程控制电力开关和设备。通过自身携带有通信接口的微机继电保护设备，检测线路的三相电压、电流，功率、电量、频率、设备温度、断路器状态等数据，实现速断保护、过流保护以及重合闸等保护功能。
2．数据处理
数据处理的功能非常的强大，具体包括：遥测数据综合的处理、系统的统计、报表的生成、数据的整合、事件顺序记录的处理；非寻常的情况、趋势弧线的生成以及操作的记录等提示的告警和打印；历史文档的采集、分析、整理和保存。
历史数据库管理系统根据实时数据的存储的具体的情况，定时将数据从实时数据库转存到历史数据库中，以实现数据的交换和传输。
3．人机界面
机电工程电力监控系统能够模拟接线图的一些功能，比如报警的功能、实时显示的功能、数据查询的功能、图形自动编辑的功能等。此外，机电工程电力监控系统还具有系统的自动的对时、容错、安全管理、通道监视和站端系统维护等功能。
三．监控系统组成
高速公路供配电系统的主要负荷有：收费、通信、监控设施的用电；服务设施、管养设施、收费站等场区用电；特殊区段的动力及照明用电等。受当地电网条件和地理条件的限制，路段变配电所通常都为分散独立设置，同时配备柴油发电机组或者采用双电源和UPS作为备用电源以提高一、二级负荷供电可靠性。机电工程电力监控系统采用分布式设计，利用网络通信技术和网络控制技术将高、低压设备进行组网，实现供配电的综合自动化和网络管理化。土千网络采用单模光纤，组成光纤环网。对于设备相对集中的区域，用通信网关构成现场子网。现场设备采用RS一485／422或RS一232等通信接口和现场总线接入到通信集中器，集中接入主干网络。整个机电工程电力监控系统由监控中心、配电 站和通信系统(数据传输网络)组成。
1.监控中心
监控中心是机电工程电力监控系统的核心，采用多机单网模式，包括监控工作站、数据服务器、通信服务器、网络交换机、 激光打印机等。监控中心软件系统由服务器操作系统、工作站操作系统、支持软件、数据库管理系统和电力监控系统软件组成。监控中心负责数据的集中通信、分析计算，可实时显示系统一
次主接线图、二次设备配置图、系统运行的曲线图、电量报表、保护定值等各种数据信息，并且可随时打印各种数据报表、故障信息、历史记录等，通过人机接口，实现对整个配电网(照明、动力等)的监控管理。
2．通信系统
通信系统在机电工程电力监控系统中处于关键的地位，它能够把控制中心的控制命令准确无误的传送到数量众多的远方终端，反映并搜集远方设备的运行情况的数据信息，并提交到监控中心。可以这么说，通讯系统就像快递员，负责着把信息从监控终端传递到各个端口。
四．监控系统建设必要性
一般来说，监控系统的主要功能是对全线路面的交通、天气等状况的搜集与分析整理，但是在实际工作中，人们往往忽视机电工程电力监控系统的作用。而在实际运营的机电系统的维护过程中，机电T程电力监控系统在监控系统中是不可或缺的一部分。建立完善的机电工程电力监控系统，关系到收费系统是否能够正常、便捷的工作。
想要采用高速公路联网收费的方式，就必须有可靠的高速公路收费系统，同时要求该系统能够便利、稳定的工作。要保证收费系统顺利的工作，就必须保证供电系统能为整个系统提供正常的运作环境。一旦发生停电的现象，虽然收费站收费系统所配备的专用UPS可以保证至少30min的供电，若是超过这个规定的上限的时间，市电仍然无法正常的供应，而备用柴油发电机又没有自动切换启动，则收费站将在UPS电量耗尽后瘫痪，这将影响整个联网收费片区的收费工作。故而，我们必须在机电工程电力监测系统上做文章，加大投入，建立高效的机电工程电力监控系统。这样，就能够迅速的发现问题，及时的排除问题，由监控中心统一集中监控，很显然这样就能够大大的提高设备运行的可靠性和安全性，以实现供电系统的高效性、科学性、自动性的目标。
另外，现阶段小偷盗窃高速公路沿线的电缆的情况非常的普遍，如果建立了机电工程电力监控系统，就可以对全线的外场设备的供电情况进行有效的监控，当小偷切断电缆的时候，外场设备供电系统就会中断，监控中心的工作人员就会快速的收到供电异常报警信息，并根据外场设备的具体的里程桩号通知路政队的工作人员上路巡查，这在一定的程度上，为当场抓获盗窃者提供了可能性，能够极大的震慑电缆盗窃者，保卫高速公路沿线的电缆的安全。因此，机电工程电力监控系统是高速公路监控系统中不可缺少的重要的组成部分，一个相对完整的监控系统毫无疑问应该包含一个科学、高效、全方位的机电工程电力监控系统。
四．结束语
高速公路综合电力监控系统的设计对于高速公路的现代化自动管理具有重要意义，应该注重加强这方面的研究和应用。
参考文献：
[1]丁书文 胡起宙 赵勇 变电站自动化系统设计中的几点建议(被引用 6 次)[期刊论文] 《电力自动化设备》ISTICEIPKU-2000年4期
[2]陆曙东 轻轨明珠线工程中的电力调度及设备监控综合控制系统[期刊论文] 《上海电器技术》-2003年3期
[3]郑杰 余臻 基于CDT规约的变电站电力监控系统设计[会议论文]，2004 - 中国自动化学会华东地区第十七届学术年会
[4]李中伟 佟为明 刘勇 PCI DeviceNet板卡和短窗Morlet复小波在继电保护监控系统中的应用[会议论文]，2005 - 第五届输配电技术国际会议
【关键词】PBL;纪录片创作;课程教学;应用
“基于项目的学习”即Project-based Learning,简称PBL。PBL最早是在西方盛行的一种探究性学习模式。它的理论基础可以追溯到建构主义学习理论、布鲁纳的发现学习理论和杜威的实用主义教育理论。PBL强调学习是探究,而不是填鸭式的说教。与传统的接受性学习相比,PBL更注重培养学生的问题意识、批判性思维的习惯、独立学习的能力以及团队合作的品质。[1]近些年来,随着我国基础教育新课程改革的不断深入,PBL在基础教育中的应用越来越广泛,但在当前的高等教育特别是研究生课程教学中,PBL的模式应用还较少,探索也比较少。本文作者将PBL学习模式尝试性地应用到了我院研究生课程――“电视纪录片创作”的课程教学中,最终取得了令人比较满意的教学效果。
一 PBL引入研究生课程教学的意义
将PBL引入研究生的课程教学的意义,可以归纳为以下三个方面:
1有利于培养研究生“研究”的兴趣。现阶段全社会都关注人才培养,教育部相关文件将“创新型”和“个性化发展”作为高校人才培养的重要取向。研究生学习不仅仅涉及已有的和整理过的知识,更需要独立地去从事“研究”。教学工作的目标则在于诱发学生“研究”的兴趣。与传统的接受性学习相比,PBL更注重培养学生的问题意识、批判性思维的习惯、独立学习的能力以及团队合作的品质,有利于培养研究生“研究”的兴趣,培养研究生的创新意识、创新思维、创新能力和创新精神。
2有利于改革当前研究生课程教学。目前研究生课程,尤其是一些必修课程,基本上有两类授课形式:一是仍然沿用传统的教师为主的传授教学,二是专题式研讨。填鸭式教学的弊端不容分说,而在专题式研讨的课堂上也很难见到严格意义上的研讨,有时甚至看不到课程指导教师,唯一显著的变化是由教师讲变为学生讲,但研讨的效果令人质疑。PBL强调学习是探究,而不是填鸭式的说教。作为一种新的教学模式,可为研究生课程的教学改革提供良好的操作指导。
3 有利于培养研究生的多种素质和能力。把PBL运用于教学可以锻炼学生的多种能力,如:①培养学生的创新意识。做项目的过程就是在广泛搜集前人经验的基础上构建自己的知识体系,而这一构建过程必定会带有个人独特的经验体验。②培养学生应用知识的能力。在项目实施过程中,学生会发现自己理解与运用知识之间的差距。这种感受将会刺激他们重温概念资料,从而加强对知识的领会。③发展促进合作的能力。当今社会要处理的事务越来越复杂,与人合作的能力是我们必不可少的能力之一。④培养情感的能力。在多人参加的一个项目中,为使项目顺利完成,并充分发挥每个人的作用,情感起着非常重要的作用。⑤发展自我学习的能力。由于知识的不断更新,种种问题的不断变化,我们需要不断学习一系列技能以不被时代所淘汰。[2]
二 PBL在《电视纪录片创作》课程教学中的实施步骤
基于项目的学习是一种新型教学模式,是一种革新传统教学的新理念,这种模式强调的是以学生为中心,强调小组合作学习,要求学生对现实生活中的真实性问题进行探究。通常其流程或曰实施步骤分为选定项目、制定计划、活动实施、成果交流和活动评价5个基本步骤(见图1)。
图1 PBL的实施步骤[3]
1 选定项目
项目的选择很重要。这里的项目主要是指针对课程教学内容而设计的能由学生独立完成,同时可收到良好教学效果的任务。研究生课程的项目应具有研究性、综合性、实践性等特征。因此,在确立项目时需要充分考虑以下两个方面:一是项目选题本身应具有一定的研究意义及价值,能够培养学生的研究能力;二是项目内容及成果应具有综合性、实践性等特征,能够把教学内容的理论知识与实践技能结合在一起。
表1 学习项目
“电视纪录片创作”课程的核心任务是纪录片作品创作,但决不能盲目地进行创作,在创作之前务必要在前人那里获得足够多的智慧、经验甚至是灵感,而研读经典理论、解读经典作品是获得这些智慧、经验和灵感的最佳途径。在“电视纪录片创作”课程教学过程中,首先根据课程目标将课程内容划分为经典纪录片理论研读、经典纪录片作品解读以及纪录片作品创作三个模块,每个模块里均有若干个具体项目(见上表)供学生选择。
2 制定计划
计划包括指导教师根据具体项目提出的指导性计划和学生按照教师指导性计划制定的个人或小组计划。计划的内容有学习、设计与制作时间的详细安排以及项目活动形式及成果形式。我们在制定该课程上述项目的计划时,将2007级影视艺术学方向的研究生同学分成了4个学习小组,前两个项目模块要求每个小组只选取一个具体项目且各小组不能重复选择,第三个项目模块的三个具体项目要求每个小组都要选。学生选定项目之后,教师根据课程学习的基本进度制定出指导性计划(见表2)。
小组计划都是在组长的组织下,按照教师指导性计划,在小组成员共同分析项目需求的基础上,讨论协商确定的。计划的内容主要包括由谁、在何时、做何工作等内容。
3 活动实施
活动实施阶段是基于项目学习的主体,学生大部分知识内容的获得和技能、技巧的掌握都是在此过程中完成。[4]我们在经典纪录片理论研读和经典纪录片作品解读两个模块中安排的系列学习活动,一方面要求各小组的同学利用书刊、网络查找相关资料,独立开展研究性学习,培养同学们的学术研究能力;另一方面教师要利用课堂教学环节,讲解一些基本的理论知识点,并与同学们一起观摩和解读一些片子。在课堂之外,同组同学之间、组与组之间需要广泛地进行交流,开展协作学习,培养同学们的协作精神和协作能力,并对学习的结果按计划进度在课堂上向老师进行汇报。通过前面两个项目模块的学习,学生可以形成有关电视纪录片创作的基本理论和基本经验,从而为第三个项目模块顺利开展奠定坚实的理论基础。第三个项目模块是整个课程的核心模块,是学生在学习前两个模块的基础上开展的创造性实践活动。在纪录片作品创作这一项目模块的实施过程中,从选题到拍摄到剪辑,各小组几乎都是在独立开展活动,但在每一个具体的任务行将结束的时候,我们都会组织一次大型的学习和交流活动。比如在选题阶段,各学习小组确立选题和创作方案之后,我们特别邀请了影视艺术学方向的研究生导师以及日照市广播电视局科教频道的几位知名的纪录片编导与学生一起,就选题的意义及价值、是否具有可拍性等问题开展了深入地交流和讨论,最后确立了《老人•九连环》、《归途》、《舞动的天使》、《骑行者》四个纪录片选题。在拍摄阶段,要求每组同学提交一份拍摄计划表和人员分工安排表,由学院为他们统一提供拍摄用的器材和设备。在剪辑阶段,学生利用非线性网络编辑系统完成了四部纪录片素材的采集、剪辑及音画合成与作品输出。
4 成果交流
项目完成以后,我们对不同的项目成果采取了不同的交流方式。对于项目模块1和项目模块2的学习成果,只通过教室进行课堂交流。对于项目模块3的学习成果,将交流的空间从课堂内延伸到了课堂外。一方面,我们组织了曲阜师范大学首届纪录片展播活动,邀请日照市广播电视局的专业人士及学院影视艺术学方向的导师及部分相关专业的大学生出席展播活动,并参与交流和讨论;另一方面,将四部纪录片作品邮寄给了“科讯杯”全国师范院校学生高清暨DV作品大赛组委会,通过网络展播平台以期取得更大范围的学习和交流。
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5 活动评价
基于项目的学习与传统教学模式的一个重要区别还在于学习评价。在这种教学模式中,评价要求由专家、老师、同伴以及学习者自己共同来完成。它不但要求对结果的评价,同时也强调对学习过程的评价,真正做到了定量评价和定性评价、形成性评价和终结性评价、对个人的评价和对小组的评价、自我评价和他人评价之间的良好结合。[5]通过评价,学生可以认识到自己的进步和不足,从而明确今后努力的方向。
令我们感到高兴和欣慰的是,我们的四部纪录片作品获得了校内外收到广泛认可和高度评价(见表3),尤其得到了“科讯杯”全国师范院校学生高清暨DV作品大赛组委会的青睐,四部作品全部获奖,其中《老人•九连环》获得一等奖,《归途》和《舞动的天使》同获二等奖,《骑行者》获三等奖,纪录片作品的获奖率达到百分之百,这在历届参加“科讯杯”全国师范院校学生高清暨DV作品大赛的所有高校中是绝无仅有的。同样,作品也得到了日照市广播电视局科教频道的认可和青睐,四部作品破例在科教频道日照纪事栏目循环播出,在校内外的反响异常强烈。
三PBL在《电视纪录片创作》课程教学中的实施效果
PBL模式应用在《电视纪录片创作》课程教学中的效果得到了研究生同学的普遍认可,具体可归纳为以下四个方面:
1 PBL模式切实激发了研究生学习的兴趣,提升了学习的质量。利用PBL模式开展教学,课堂气氛明显比传统填鸭式的教学模式活跃,通常一堂课在不知不觉中度过,学生的学习兴趣浓厚,自主学习积极性明显提高,并且深化和延伸了课堂教学,大大提升了研究生学习的质量。
2 PBL模式符合研究生学习的特点和需求。研究生学习不同与本科阶段的学习,研究生学习有其鲜明的特点,比如:学生的自由度较高,学术研讨的氛围较浓,强调学生的综合能力和创新能力等。前文提到,PBL模式具有研究性、综合性、实践性等特征,因此非常符合研究生学习的特点和需求。实践证明,将PBL模式应用在《电视纪录片创作》课程教学中之后,极大地培养了研究生同学的自学能力、科研能力、分析问题和解决问题的能力以及与他人合作的能力。
3 PBL模式提高了研究生同学的综合素质。将PBL模式应用于《电视纪录片创作》课程教学中之后,培养了研究生自主学习的能力,思索、发现、创新的能力,他们真正学会了思考,有创新意识,能更好地解决工作中所遇到的问题,更重要的是,能更积极主动地学习新知识,跟上信息社会快速发展的步伐,真正做到终身学习。
4 PBL模式密切了师生关系以及生生关系。前文提到,基于项目的学习与传统教学模式的一个重要区别还在于学习评价。在这种教学模式中,评价要求由专家、学者、老师、同伴以及学习者自己共同来完成。评价的过程实际上也是师生之间、生生之间交流的过程,学生可以在交流中得到新知或得到某些启示,同时也密切了师生和生生间的关系。
四结语
综上,基于项目的学习模式首次在影视艺术学方向的研究生课程――“电视纪录片创作”教学中进行了应用并取得了可喜的成果。通过基于项目的学习,一方面学生获得了大量学习资料和学习成果,另一方面培养了学生的研究能力、合作意识与能力以及独立地、创造性地解决实际问题的能力。虽然项目学习耗时较长,特别是在作品拍摄和剪辑阶段,指导教师和学生牺牲了很多课余时间,但这种学习过程本身对学生长远发展的促进作用无疑是巨大而深远的。
参考文献
[1][2][3]郭莉,李兴德,邵国平.基于项目的学习模式在研究生课堂教学中的应用研究[J].教育技术导刊,2007,(2):9-11.
[4][5]刘景福钟志贤.基于项目的学习(PBL)模式研究[J].外国教育研究,2002,29(11):18-22.
The PBL Model’s Application in Course Teaching of TV Documentary Creation
ZHANG Wei-gang
(College of Information Technology and Communication, Qufu Normal University, Rizhao 276826, China)
Abstract: The PBL model’s application is paid more attention and becomes popular gradually in elementary education and vocational and technical education. It has been applied first in graduate student’s course teaching of TV documentary’s creation. Students must suggest scheme and realize it by themselves. They must grasp knowledge and technical ability in personal experience by reading classic document, understanding and explaining classic TV documentary films and creating TV documentary films.
【关键词】集成电路 可测试性 测试 设计
1 前言
随着经济社会的不断发展，集成电路的应用越来越广泛，在经济生活中的地位也越来越重要。集成电路从出现至今，也才不过几十年的历史，但是已经深入到国民经济的方方面面，也与我们的生活密不可分。一般而言，集成电路主要包括设计、生产、封装和测试四个方面，其中集成电路测试贯穿在集成电路应用的全过程，是实现集成电路产品高质量的重要保证。因此，测试在集成电路生产过程中占有十分重要的位置。集成电路的测试不同于常规的电路检测，测试过程要复杂得多，而且对测试效率的要求也更高，尤其是可测试性，更是一个崭新的问题。因此，需要深入研究集成电路的可测试性。
2 集成电路测试的作用和特点
由于集成电路的特殊性，其测试具有的作用是不言而喻的，因此，任何集成电路生产出来后都要进行测试。
2.1 集成电路测试的作用主要包括以下方面
2.1.1 验证设计的正确性
由于集成电路的规模日益庞大，设计也越来越复杂，因此只有经过相应的测试才能检验集成电路设计的正确与否，这也是测试的首要作用。
2.1.2 检验产品的可靠性
由于集成电路的复杂性，其每一个环节都可能出现错误，并由此导致产品的不合格。因此，集成电路产品只有经过严格的测试后才能出厂。
2.1.3 降低运行维护的成本
由于集成电路在运行过程中不可避免的会出现故障，为了尽快查找故障，也需要进行相应的测试。这样的测试可以定期或者不定期的进行，结合测试的结果进行相应的维护，这样就可以降低运行维护的成本。
2.2 由于集成电路不同于普通的电路，因此集成电路的测试也具有其自身的特点，主要包括这样两个方面
2.2.1 集成电路测试的可控性
对一个完整的集成电路而言，只要给定一个完备的输入信号，一般都会有一个完备的输出信号相对应。也就是说，集成电路的输入和输出信号之间存在着某种映射关系，因此，可以根据信号的对应关系得到相应的逻辑。也就是说，这样的测试是可控的。
2.2.2 集成电路测试的可测试性
集成电路的设计，是要实现一定的逻辑行为功能。如果一个集成电路在设计上属于优秀，从理论上可以实现对应的逻辑行为功能，但却无法用实验结果加以证明，那么这个设计是失败的。因此，可测试性对于集成电路来说是十分重要的。可测试性就是指集成电路的逻辑行为能否被观察到，也就是说，测试结果必须与集成电路的逻辑结构相对应。
3 集成电路可测试性的设计方法
可测试性设计是一项十分重要的工作，它是指集成电路在设计出来之后要便于测试，这样可以降低测试的难度和成本。由于集成电路在封装完成后，内部的节点不能被外部接触，因此节点上的故障不容易检测，所以要提高集成电路的可测试性。在这个过程中，主要通过结构设计来完成集成电路的功能设计，以此来提高集成电路内部节点的可观测性和可控制性，从而实现可测试性设计。一般来讲，有三种方法，即功能点测试、扫描测试和内建自测试。
3.1 功能点测试
功能点测试是针对已经生产出来的集成电路而提出来的，他主要用于某些单元的测试。功能点测试也有很多种方法，可以采用条块化分割、功能块分布以及网状结构等，每种方法都有各自的优缺点。条块化分割虽然简单方便，但是不利于系统的集成，费用也会增加。功能块分布虽然可以增加测试点，但是会增加输入输出端口，而且还要设计各种模块，一般只能提高集成电路的可控制性。网状结构基本上综合了上述两种方法的优点，可以比较方便的进行测试，但是它的缺点在于布局过于复杂，效率不高。
3.2 扫描测试
扫描测试是指通过建立一个寄存器链来测试集成电路的方法。在建立寄存器链的过程中，需要将集成电路中的寄存器全部串联起来，并将时序元件和组合元件分隔开来，这样在测试的时候，就可以将外部输入端通过移位寄存链扫描进集成电路内部，增加了集成电路的可控制性。另一方面，所产生的响应也可以通过移位寄存链扫描输出，增加了集成电路的可观测性。根据扫描的方式，扫描测试大致可分为三种，即全扫描测试、部分扫描测试和边界扫描测试，每种方式都各有优缺点。全扫描测试的优点是可以全面地测试集成电路，缺点是效率不高。部分扫描测试的优点是可以降低测试的费用，缺点是有可能会漏掉部分故障。边界扫描测试基本上综合了前面的优点，在全面测试集成电路的基础上也提高了效率，缺点是设计比较复杂。
3.3 内建自测试
相对于前面两种测试方法，内建自测试的主要工作是想办法在集成电路内部进行测试，即整个测试工作在集成电路内部完成。在建立内建自测试的过程中，需要将集成电路划分成很多个小块，测试工作针对每个小块进行。这样做的最大优点就是不需要从集成电路外部进行测试，并且随时可以进行在线测试，还可以通过一定的软件进行控制，十分方便。
4 集成电路可测试性的实现过程
从集成电路可测试性的设计方法可以看出，要实现集成电路的测试，可以有多种途径，但是每种方法都有其适用性，因此需要根据具体情况来进行相应的设计和选择。另外，随着科技的不断发展，也有不少公司开始推出多种实用的测试工具，比如Mentor公司的Fast scan可以用于全扫描测试；Flex test则可以用于部分扫描测试；BSD Architect可以用来进行边界扫描测试。只要综合运用好这些相应的工具，就可以实现集成电路的可测试性。
5 结束语
集成电路可测试性是一项十分重要而又复杂的工作，需要进行精心的设计，也需要通过一定的工具来实现。另外，随着集成电路规模与功能复杂性的不断提高，使得可测试性设计面临更大的挑战，这就需要我们进行更加深入的研究。
参考文献
[1]沈绪榜.RISC及后编译技术[M].北京：清华大学出版社，1994.
[2]康华光.电子技术基础[M].北京：高等教育出版社，1999.
[3]牛风举，刘元成，朱明程.基于IP复用的数字IC设计技术[M].北京：电子工业出版社，2003.
[4]Alfred L.Crouch.数字集成电路与嵌入式内核系统可测试性设计[M].北京：中国电力出版社，2004.
【键词】集成电路 检测技术 维护方法
引言：
集成电路（IC）作为微型的电子部件，在运行中不仅具有较高的可靠性，而且能够使电气设备的性能更好地发挥出来。由于集成电路所消耗的成本低，而且便于安装和调试，因此在电气设备中广泛使用。目前的集成电路在设计上，对电路连接的各种元器件的集成度更高，使得引出脚的数量也越来越多。如果集成电路在运行中发生故障，就会面临着检修问题，其中集成电路的检测技术是需要重视的。
一、集成电路的测试技术
集成电路是电子电路，从其组成来看，是由包括电阻、电感、晶体管以及电容等等的微型元器件所构成。这些元器件在加工和制作都具有一定的工艺水准，使用电路连接的同时，将这些元器件的组合制作为半导体晶片封装在专门的管壳中。当集成电路处于运行状态的时候，要注重分析集成电路的参数，即电参数和极限参数。电参数是在集成电路运行中，处于电压定值的情况下，集成电路的电流运行状况以及所输出的最大功率值；极限参数是指各项参数的极限值，包括电压的极限值、功能消耗的极限值、环境温度的极限值等等。同时，还要对集成电路的引脚进行分析。集成电路的引脚根据电流所发挥的功能不同而发挥着不同的作用，也因此而对引脚外的电路设计就会有所不同。
二、集成电路的故障测试技术以及维护技术
集成电路的微型结构能够促使其所要发挥的各种功能得到满足。集成电路将各种元件组合为一个整体后，就构成了一个具有综合性能的电路，元器件的兼容性使得集成电路的各种性能得以充分发挥。特别是集成电路的微型化设计、智能化发展，使其运行中获得了一定的保障。但是，当集成电路在应用领域中发挥作用的同时，也会由于各种原因而导致故障发生，严重影响了集成电路的功能性有效发挥。这就需要对
1、确认信号输入和输出的引脚。集成电路运行中，要能够明确信号输入的引脚，之后才可以对集成电路的输入信号进行处理。输出信号是通过引脚而进入到外电路当中，在进行维护的时候，要对信号的输出质量进行检查。
2、对电源引脚状况进行检查。当电源的引脚都没有出现直流电压的时候，就要对电源的引脚进行检查，同时对电路中所存在的引脚直流电压使用内阻测量工具及西宁见擦，以避免由于引脚电压问题而引发测量不准确。
3、集成电路的损坏元件可以用元件替代。如果集成电路出现了故障，且是由电路元件所造成的，如果没有元件的情况下，可以采用加接的方法进行处理。在元器件的选择上，以功率小的元件为主，其要注意电路连接的时候可以出现寄生耦合的现象。
4、对集成电路运行中的散热问题要高度注意。在对功率比较大的电路进行检查的时候，如果改各个电源电路是等同的，就要检查集成电路运行中的散热问题。当集成电路处于大功率运行状态的时候，要注意必须要安装散热器，也可以是风扇。如果集成电路的功率很大，还可以采用热辐射的方式进行散热，也可以通过液冷的方式进行散热处理。
5、集成电路检测中要注意静电冲击的影响。在对集成电路进行检测的时候，如果存在电路损坏的现象，就要注意采取技术措施以避免静电冲击而对电路造成不良印象。通常而言，集成电路所使用的电路为CMOS电路或者是TTL电路，电路所连接的是功率消耗非常少的元器件。但是，当集成电路处于运行状态的时候，在人体静电的冲击下甚至会超过1000伏。这个数字已经远远地超出了电路所承受的极限范围，因此而导致电路损坏。
【关键词】集成电路 现状 发展趋势
目前，随着信息技术水平的逐渐提高，集成电路产业得到了迅猛的发展，集成电路是信息产业发展的基本保证，在市场经济愈加激烈的环境中，集成电路对国家、社会、企业都有着巨大的影响。文中将分析集成电路的现状及其发展趋势，旨在促进集成电路的进一步发展。
1 集成电路的现状
集成电路发展起步较早，发展时间较长，通过不断的研发、引进与创新，其发展速度不仅逐步加快，其生产规模也在不断扩大。通过对集成电路的持续研究，实现了对其的全面了解与掌握，随着信息技术的提高，集成电路各种工艺技术在整机中得到了广泛的运用，而这主要得益于其具备批量大、成本低、可靠性强等特点。集成电路保证着信息产业的发展，其中对电子信息产业发展起到的积极影响最为突出。同时，集成电路受到市场与技术的影响，其产业结构在逐渐调整，但是其调整需要根据整机和系统应用的现状及发展需求来进行，只有这样，才能获得广阔的市场，进而实现其价值。
集成电路中单片系统集成芯片的特征尺寸在不断缩小、芯片的集成度在逐渐提升，工作电压在逐渐降低，集成电路的优势更加显著，主要表现在高集成度、低耗、高频等方面；同时，集成电路的工艺技术也在发展，其中超微细图形曝光技术得到了广泛的应用，促使IC制造设备及其加工系统实现了自动化与智能化。集成电路在设计过程中，最为重视的便是其系统设计、软硬件协同设计、先进的设计语言、设计流程，设计的低耗、可靠性等。为了促使集成电路形成完整的系统，实现了对各种技术的兼容，包括对数字电路与存储器的兼容、高低压的兼容以及高低频的兼容等。
集成电路的发展有着深远的影响，能够促进经济的持续发展。而电子产品的快速发展，使人们对电子产品的需求得到了满足；并且集成电路促进了通信的发展，进而给人们的生活带来了巨大的改变，人们的工作与学习都因此发生了较为明显的变化，具体表现在工作效率得以提高、学习方式得以丰富上；在信息技术的带动下，集成电路得以发展，满足了企业的需求，促进了企业综合竞争力的提高，使企业能够在激烈的市场竞争环境中有所发展，并在全球化、一体化的世界经济环境中，不断进步。集成电路的发展与应用影响着全球的经济，促进了区域经济的发展，推动了中国经济的快速增长。
2 集成电路的发展趋势
在信息技术高速发展的时代，集成电路也在不断发展，不仅其各种技术逐渐发展成熟，其各个领域的应用也在不断扩展，集成电路发展的目标是为了实现高频、高速、高集成和多功能、低消耗，其发展趋势呈现出愈加小型化、兼容化的特征。下文将阐述集成电路的发展趋势，主要表现在以下几方面：
2.1 器件的特征尺寸继续缩小
集成电路的特征尺寸一直按照摩尔定律在发展，集成电路的更新时间普遍为两年左右，随着集成电路的发展，依照此定律，集成电路的器件将逐渐进入纳米时代。相信，随着科学技术水平的逐渐提高，集成电路在新技术的带动下，其芯片的集成度将逐渐提升，其特征尺寸也将持续缩小。
在激烈的市场竞争环境中，要不断提高集成电路产品的性价比，才能获得综合的竞争优势，集成电路的高度集成与缩小的特征尺寸，提高了其性价比，促进了集成电路的持续发展。集成电路的特征尺寸已经接近其物理极限，但随着加工技术不断提升，市场竞争压力不断增加，集成电路的技术将有所发展，在其微细化方向有着巨大的发展潜力。同时，随着IC技术及其设计水平的提升，集成电路的发展规模也在不断扩大，并且集成技术愈加复杂，而这则使得集成电路的存储量不断增加，并且其反应与传输速率都在提升。
2.2 结合其他学科，促进新技术、新产业的形成
集成电路积极与其它学科进行结合，进而形成新的技术、产业、专业，改变着传统的格局，使其逐渐融合，促使集成电路的片上系统愈加复杂。片上系统在不断发展，并得到了广泛的关注，对其研究也在逐渐深入，从而促进了其快速的发展与运用。片上系统技术的应用，对移动通信、电视及网络有着深远的影响，其发展前景十分广阔。
2.3 集成电路的材料、结构与器件等快速更新
集成电路在发展过程中，其材料、结构与器件等在不断更新，其中新材料绝缘体上硅具有众多的优点，如：高度、低耗以及抗辐射等，在不同的领域均可以应用，发展空间十分广阔；其中Si异质结构器件也具有高速的优点，同时由于其具有较高的性价比，其应用较为广泛。集成电路的其他新材料、新结构与新器件等都普遍具有高速、低耗、抗辐射、耐温等特点，我们可以预见，集成电路的应用前景将越来越好。
2.4 集成电路的系统集成芯片
集成电路的技术在不断发展，其可以通过将电子系统集成在一个微小芯片上，进而实现对信息的加工和处理。片上系统属于系统集成电路，而将集成电路的数字电路、存储器等集成在一个芯片上，将形成更加完整的系统。
3 总结
综上所述，随着信息技术的持续发展，集成电路因其自身的优势得到了广泛的研究与运用，其发展速度是惊人的，目前，集成电路受到诸多因素的影响，其发展受到制约，但随着其整体尺寸的逐渐缩小及其材料、结构与器件等的快速更新，集成电路将得到进一步的发展，并进一步促进各个领域的自动化与智能化。
参考文献
[1]闵昊.中国集成电路的现状和发展趋势初析[J].电子技术，2011，12（01）：5-6.
[2]王永刚.集成电路的发展趋势和关键技术[J].电子元器件应用，2009，1（01）：70-72.
[3]张巍，徐武明.国内集成电路产业特点、问题、趋势及建议[N].江承德民族师专学报，2011，5（02）：9-10.
作者简介
钟文瀚（1986-），男，湖南省冷水江市人。2012年毕业于广西大学控制理论与控制工程专业，硕士学位。现为国家知识产权局专利局专利审查协作广东中心实习研究员。研究方向为自动控制。
一、充分认识加快发展集成电路产业的重要性
集成电路产业对于现代经济和社会发展具有高倍增性和关联度。集成电路技术及其产业的发展，可以推动消费类电子工业、计算机工业、通信工业以及相关产业的发展，集成电路芯片作为传统产业智能化改造的核心，对于提升整体工业水平和推动国民经济与社会信息化发展意义重大。此外，微电子技术及其相关的微细加工技术与机械学、光学、生物学相结合，还能衍生出新的技术和产业。集成电路技术及其产业的发展已成为一个国家和地区调整产业结构、促进产业升级、转变增长方式、改善资源环境、增强竞争优势，带动相关产业和领域跨越式发展的战略性产业。
*省资源环境良好，集成电路设计和原材料生产具有比较优势，具有一批专业从事集成电路设计和原材料生产的企业及水平较高的专业人才队伍。*省消费类电子工业、计算机工业、通信工业以及利用信息技术改造传统产业和国民经济与社会信息化的发展为集成电路产业的发展提供了现实需求的空间。各级、各部门要高度重视集成电路产业的发展，有基础有条件的地区要充分发挥地域优势、资源优势，加强规划，因势利导，积极组织和推动集成电路产业发展，加快招商引资步伐。省政府有关部门要切实落实国家和省扶持集成电路产业发展的各项政策，积极推动和支持*省集成电路产业的发展。
二、发展思路和原则
（一）发展思路。根据*省集成电路产业发展的基础，当前以发展集成电路设计和原材料生产为重点，建成国内重要的集成电路设计和原材料生产基地。以内引外，促进外部资金、技术、人才和芯片加工、封装、测试项目的进入，建立集成电路生产基地。
1.大力发展集成电路设计。充分发挥*省高校、科研单位、企业集成电路设计的基础优势，加快集成电路设计企业法人资格建立和集成电路设计企业资格认证的步伐，与信息产业和其他工业领域及国民经济与社会信息化发展相结合，促进科研、生产、应用联动，建立科研、生产、应用、服务联合体，形成有利于集成电路设计企业成长和为企业生产发展服务的体制和机制，促进一批已具备一定基础的集成电路设计企业尽快成长起来。进一步建立和完善有利于集成电路产业发展的政策环境，构筑有利于集成电路产业发展的支撑体系和服务体系，加强与海内外的合作与交流，加快人才培养和引进，加大对集成电路设计中心、公共技术平台、服务平台、人才交流培训平台建设的投入，重点培植3—5家集成电路设计中心，使之成为国内乃至国际有影响力的企业。加强人才、技术、资金、企业的引进，形成一大批集成电路设计企业和人才队伍。密切跟踪国际集成电路发展的新趋势，大力发展和应用SOC技术、IP核技术，不断提高自主创新能力，在消费类电子、通信、计算机、工业控制、汽车电子和其他应用电子产品领域形成发展优势。
2.加快发展集成电路材料等支撑产业。以当前*省集成电路材料生产企业为基础，通过基础设施建设、技术改造、引进技术消化吸收再创新、合资合作和引导传统产业向集成电路材料生产转移，进一步壮大产业规模，扩大产品系列，增添新的产品品种，提高产品档次。通过加快企业技术中心建设，不断提高自主创新能力；通过拉长和完善产业链，积极发展高纯水气制备、封装材料等上下游产品，提高配套能力；鼓励半导体和集成电路专用设备仪器产业的发展。培养多个在国内市场占有率第一的自主品牌，扩大出口能力，把*省建设成为围绕以集成电路用金丝、硅铝丝、电路板用铜箔和覆铜板、柔性镀铜板、金属膜基板、电子陶瓷基板、集成电路框架和插座、硅晶体材料的研发和生产为主的集成电路支撑产业基地。
3.鼓励发展集成电路加工产业。大力招商引资，通过集成电路设计和原材料生产的发展，促进省外、海外集成电路芯片制造、封装和测试业向*省的转移，推动*省集成电路芯片制造、封装和测试产业的发展。
（二）发展原则。
1.政府推动原则。充分发挥各级政府在统筹规划、宏观调控、资源组织、政策扶持、市场环境建设等方面的作用，充分发挥社会各方面的力量，推动集成电路产业发展。
2.科研、生产、应用、服务联动原则。建立科研、生产、应用、服务一体化体系，促进集成电路设计和最终产品相结合，集成电路设计和设计服务相结合，公共平台建设和企业发展相结合，设计公司之间相结合，人才培训和设计企业需求相结合。重点支持共性技术平台、服务平台、人才培训平台建设和科研、生产、应用一体化项目研发。
3.企业主体化原则。深化体制改革，加快集成电路设计中心认证，推动集成电路设计公司（中心）建设，建立符合国家扶持集成电路发展政策和要求的以企业为主体、自主经营、自负盈亏、自主创新、自*发展完善的集成电路产业发展体制和机制。
4.引进消化吸收与自主创新相结合原则。加强与海内外集成电路行业企业、人才的交流合作，创造适合集成电路产业发展的政策环境，大力引进资金、技术、人才，加快消化吸收，形成产业的自主创新能力，尽快缩短与发达国家和先进省市的差距。
5.有所为，有所不为原则。发挥*省优势，重点发展集成电路设计、电路板设计制造和原材料生产，与生产应用相结合，聚集有限力量，聚焦可行领域，发挥基础特长，形成专业优势。
三、发展重点和目标
（一）发展重点。整合资源，集中政府和社会力量，建立公共和开放的集成电路设计技术服务平台、行业协作服务平台和人才交流培训平台。重点扶持建设以海尔、海信、浪潮、*大学、哈工大威海国际微电子中心、滨州芯科等在集成电路设计领域具有基础和优势的集成电路设计中心，建设青岛、济南集成电路设计基地，加快有关促进集成电路产业发展的配套政策、措施的制定，重点在以下领域实现突破。
1.集成电路设计业。以消费类电子、通信、计算机、工业控制、汽车电子、信息安全和其他应用电子产品领域为重点，以整机和系统应用带动*省集成电路、电路板设计业的发展，培育一批具有自主创新能力的集成电路设计企业，开发一批具有自主知识产权的高水平的集成电路产品。
（1）重点开展SOC设计方法学理论和设计技术的研究，发挥其先进的整机设计和产业化能力，大力发展税控收款机等嵌入式终端产品的SOC芯片，努力达到SOC芯片规模化生产能力。开发采用先进技术的SOC芯片，应用于各类行业终端产品。
（2）强化IP核开发标准、评测等技术的研究，积极发挥IP核复用技术的优势，以市场为导向，重点研发MCU类、总线类、接口类和低功耗嵌入式存储器（SRAM）类等市场急需的IP核技术，加速技术向产品的转化。
（3）顺应数字音视频系统的变革，以数字音视频解码芯片和视频处理芯片为基础，突破一批音视频处理技术，提高*国电视整机等消费类电子企业的技术水平和核心竞争力。
（4）集中力量开展大规模通信、网络、信息安全等专用集成电路的研究与设计，力争取得突破性成果。
（5）重点发展广泛应用于白色家电、小家电、黑色家电、水电气三表、汽车电子等领域的芯片设计，在应用电子产品芯片设计领域形成优势。
（6）发挥*省在工业控制领域的综合技术、人才力量及芯片研发软硬件资源等方面的优势，重点发展部分工业控制领域的RISC、CISC两种架构的芯片设计，并根据市场需求及时研发多种控制类芯片产品，形成一定优势。
2.集成电路材料等支撑产业。充分利用*省现有集成电路材料生产企业的基础条件，加快发展集成电路材料产业。重点发展集成电路用金丝、硅铝丝、引线框架、插座等产品，同时注重铜箔、覆铜板、电子陶瓷基片、硅晶体材料及其深加工等产品的发展，形成国内重要的集成电路材料研发和生产加工出口基地。支持发展集成电路相关支撑产业，形成上下游配套完善的集成电路产业链。
（1）集成电路用金丝、硅铝丝。扩大大规模集成电路用金丝、硅铝丝的生产规模，力争到2010年占国内市场份额80%以上。
（2）硅单晶、硅多晶材料。到2010年，3-6英寸硅单晶片由现在的年产600万片发展到1000万片；单晶棒由目前的年产100吨发展到200吨。支持发展高品质集成电路用多晶硅材料，填补省内空白，至2010年发展到年产3000吨。
（3）集成电路引线框架。到2010年，集成电路引线框架生产能力由目前的年产20亿只提高到年产100亿只。
（4）电子陶瓷基板。通过技改和吸引外资等措施，力争到2010年达到陶瓷覆铜板年产160万块、陶瓷基片年产30万平米的能力。
（5）铜箔、覆铜板。到2010年，覆铜板由目前的年产570万张发展到800万张，铜箔由目前的年产8500吨发展到10000吨。
（6）相关支撑产业。通过引进技术和产学研结合等多种形式，积极发展集成电路专用设备、环氧树脂等塑封材料、柔性镀铜板和金属膜等基材、高纯水气制备等相关产业。
3.加快大规模、大尺寸集成电路芯片加工和有关集成电路封装、测试企业的引进。
（二）发展目标。经过“*”期间的发展，基本建立和完善有利于*省集成电路产业发展的政策环境、支撑体系和服务体系，建成20-30家集成电路设计中心、2个集成电路设计基地，形成一大批集成电路设计企业、配套企业、咨询服务企业，争取引进3—5家集成电路芯片制造企业。政府支持集成电路产业发展的能力进一步增强，社会融资能力进一步提高，对外吸引和接纳人才、技术、资金的能力进一步提高，集成电路设计、制造对促进*省信息产业发展、传统产业改造和提升国民经济与社会信息化水平发挥更大作用，并成为*省信息产业发展和综合竞争力提升的重要支撑。促进*省集成电路材料产业做大做强，使其成为国内重要的产业基地。
四、主要措施和政策
（一）加强政府的组织和引导。制定*省集成电路产业发展中长期发展规划，实施集成电路产业发展年度计划，《*省支持和鼓励集成电路产业发展产品指导目录》，引导产品研发和资金投向。各地要加强本地集成电路产业发展环境建设，结合本地实际制定有利于集成电路产业发展和人才、资金、技术进入的政策措施。各有关部门要加强配合，制定相关配套措施，形成促进集成电路产业发展的合力。参照财政部、信息产业部、国家发改委《集成电路产业研究与开发专项资金管理暂行办法》，结合*省信息产业发展专项资金的使用，对集成电路产业发展予以支持。具体办法由省信息产业厅会同省财政厅等有关部门制定。
（二）加强集成电路设计公司（中心）认证工作。推动体制改革和产权改革，鼓励科技人员在企业兼职和创办企业，通过政策导向促进集成电路设计公司（中心）独立法人资格的建立。按照国家《集成电路设计企业及产品认定暂行管理办法》的有关规定，加强对*省集成电路产品及集成电路企业认定工作。
（三）加强人才引进与培养。加强对集成电路人才的培养和引进工作，鼓励留学回国人员和外地优秀人才到*投资发展和从事技术创新工作，重点引进在国内外集成电路大企业有工作经历、既掌握整机系统设计又懂集成电路设计技术的高层次专业人才。对具有普通高校大学本科以上学历的外省籍集成电路专业毕业生来*省就业的，可实行先落户后就业政策，对具有中级以上职称的集成电路专业人才来*省工作的，有关部门要优先为其办理相关人事和落户手续。要加强集成电路产业人才培养，建立多层次的人才培养渠道，加强对企业现有工程技术人员的再培训。在政策和待遇上加大对专业人才的倾斜，鼓励国内外集成电路专业人才到*发展，建立起培养并留住人才的新机制。
（四）落实各项优惠政策。各级、各部门要切实落实《关于印发鼓励软件产业和集成电路产业发展若干政策的通知》及各项优惠政策，将集成电路设计、生产制造和原材料生产纳入各自的科研、新产品开发、重点技术攻关计划及技术中心、重点实验室建设计划，并给予优先支持和安排。集成电路设计企业适用软件企业的有关政策，集成电路设计产品适用软件产品的有关优惠政策，其知识产权受法律保护。对于批准建设的集成电路项目在建设期间所发生的贷款，省政府给予贷款利息补贴。按照建设期间实际发生的贷款利率补贴1.5个百分点，贴息时间不超过3年；在政府引导区域内建设的，贷款利息补贴可提高至2个百分点。
关键词：集成电路；电子元件；测量；故障；维修
中图分类号：F407文献标识码： A
引言
集成电路是将基本的逻辑门以及它们的组合可以完成某种逻辑操作的电路集成在一块基元的芯片或者电子电路。在电路中用字。IC。表示，即英文Integrated- circuit的缩写。在实际使用中，我们需要关心的是它的主要参数和引脚分析。参数是指电参数和使用时的极限参数，其中电参数包括典型工作电压下的静态工作电流、增益、最大输出功率。极限参数包括电源电压、功耗、工作环境温度和储存温度的极限值。
一、集成电路的检测
我们在检测前要了解集成电路及其相关电路的工作原理，熟悉所用集成电路的功能、内部电路、主要电气参数、各引脚的作用以及引脚的正常电压、波形与元件组成电路的工作原理。具体如下：
（一）、确定检修参数
检修集成电路前，除要了解集成块本身外部和内部结构、电气性能参数、各引出脚的功能和正常使用电压、波形等外，还应了解它与元器件组成电路的原理。知道信号从那个引脚输人到集成电路内部， 对于信号在集成电路内部的处理知道结果就可以了; 而输出是从那个引脚到外电路的， 修理时要人为的输人一个信号以检查输出正确与否，如是放大还是衰减。
（二）、集成电路引脚的识别
集成电路封装形式多种多样，引脚识别方法也不一样。因此，在使用集成电路前，必须认真查对识别集成电路的引脚，确认电源、地、输入、输出、控制等引脚号，以免因接错而损坏器件。
引脚排列的一般规律为：圆形集成电路，识别时，面向引脚正视，从定位销顺时针方向依次为1，2，3，4，…。圆形多用于模拟集成电路。扁平和双列直插型集成电路，识别时，将文字符号标记正放(一般集成电路上有一圆点或一缺口，将缺口或圆点置于左方)，由顶部俯视，从左下脚起，按逆时针方向数，依次为1，2，3，4，…。扁平型多用于集成电路，双列直插型广泛应用于模拟和数字集成电路。
（三）、集成电路不在线直流电阻测量法
不在线直流电阻测量法是指集成电路没有装在印制电路板上或集成电路未与元件连接时，测量集成电路的各引脚对于地脚的正、反向电阻。具体测量方法是：首先，在集成电路手册上或技术资料中找到被测集成电路的型号，查到该集成电路各引脚对地接地脚的正、反向电阻的参考值；其次，用万用表R*1KΩ 档，一般不用R*1Ω 档测试，以防测试电流太大而损坏集成电路。测量前应欧姆校零，还要熟悉引脚的功能，正、反向电阻值。用万用表测量各脚与地之间的电阻值，并与正常值相比较，以判断不正常的部位。当然采用这种方法也必须事先知道正常时的电阻值。
（四）、要选用内阻较大的测试仪表
例如测集成电路引脚的直流电压时， 应用表头内阻大于20 KΩ/V周的万用表， 否则会产生较大的测量误差。要使功率集成电路散热良好，不允许在不带散热片的情况下，处于大功率工作状态。引线要合理， 如要加接元器件来代替其内部已经要损坏的电路，应选用小型元器件，以免造成不必要的寄生祸合。
（五）、测试时按照规范进行
在测试的时候不要因为测试人员的不慎造成引脚间短路，电压测量或用示波器探头测试波形时，表笔或探头不要由于滑动而造成集成电路引脚间短路，可以选用各个端子短接的外接板对等价引脚进行测量。因为瞬间大电流对器件的冲击会导致集成电路的损害。
（六）、在线直流电压测量法
这种方法是判断集成电路好坏的常用方法。它是用万用表的直流电压档，测出各引脚对地的直流电压值，然后与标注的参考电压进行比较，并结合其内部和电路进行比较，据此来判断集成电路的好坏。采用这种方法，必须事先了解正常时的各脚直流电压(在强信号和弱信号两种状态下的直流电压)。实际检查时，因为各脚电压的变化较小，因而有时会错过不正常的部位；或有几个管脚的电压同时改变，使得判断困难。为此最好能事先了解该集成块的内部电路图，至少要有内部方框图，了解各脚的电压是由外部供给的还是内部送出的。这样，会给判断带来很大的方便，比较容易判断出故障的原因是由集成块内部还是其元器件引起的。
二、集成电路的性能检测
为了保证数字系统长期稳定可靠地工作，精心检测所采用的数字集成电路器件是必不可少的步骤。这种检测包括对逻辑功能的检测和必要时对某些参数的检测。不仅在使用元器件前必须确切知道它的逻辑功能是否正常，而且在测试电路的过程中如果发现某些问题或故障时，还需要检测其逻辑功能。数字集成电路器件逻辑功能的检测分静态测量和动态测量两个步骤，应当遵循的原则是。 先静态，后动态。。
（一）、静态测试
静态测试的方法是：在规定的电源电压范围内，在输出端不接任何负载的情况下，将各输入端分别接入一定的电平。测量输入、输出端的高低电平是否符合规定值，并按真值表判断逻辑关系是否正确。静态测试可以用数字逻辑实验箱、逻辑电平笔、万用表等完成。
（二）、动态测试
动态测试的方法是：在输入端加入合适的脉冲信号，根据输入、输出波形分析逻辑关系是否正确。通常用示波器进行动态测试，观察其输入、输出波形与标准波形是否相同。
三、电路故障分析方法
电路故障分析对检查故障具有决定性指导作用，没有正确的电路故障分析过程和结果，就不会获得检修的成功，这里说明电路故障分析在检查过程中运用步骤和方法：
有了相对具体的电路部分后，通过电路图在这些电路中找出测试点，决定是检测电压还是检测电流或其它参数，根据所测数据进行故障分析，确定这一电路是否正常；检查故障分析过程中，首先遇到具体故障现象，根据故障现象先从整体上进行电路故障分析，即通过具体的故障现象定位电路出现故障的地方；有了上述分析结果，再回到电路中对所怀疑元器件进行针对性的检测和确定，最终结合电路图定性出现的问题；对于不正常的电路进行深层次分析，具体到元器件是否损坏、性能是否恶劣、有否开路或电路故障。
四、具体集成电路检测和故障分析
集成电路O CL 功放电路图如下图所示。检查分析如下：
检查这种电路时，将扬声器先与电路断开，以防检查过程中的操作不当损坏扬声器。注意：当测量输出引脚直流电压不为0V 时，还应该检查扬声器是否已经损坏。首先检查集成电路的输出引脚直流电压，正常时为0V ；若不为0V 再测量正、负电源引脚上的直流电压是否相等，不等时间差电源电路或电源引脚上的滤波电容；测量两个电源引脚上直流电压正常之后，测量集成电路的其他引脚的直流电压。如果测量输出引脚直流电压为0V ，还要测量正、负电源引脚上的直流电压是否有活是否正常。
五、集成电路使用的注意事项
集成电路使用时，电源电压要符合要求。TTL电路为+5V，CMOS电路为3～18V，电压要稳，滤波要好。集成电路使用时，要考虑系统的工作速度，工作速度较高时，宜用TTL电路(工作频率>1MHz)；工作速度较低时，应用CMOS电路。集成电路使用时，不允许超过其规定的极限参数。集成电路插装时，要注意管脚序号，不能插错。CMOS集成电路多余的输入端绝对不能悬空，要根据逻辑关系进行处理。输出端不允许与电源或地短路，输出端不允许并联使用。集成电路焊接时，不得使用大于45W的电烙铁，连续焊接的时间不能超过10秒。
结束语
综上所述，我们即可准确地检测出集成电路的有关性能指标，正确地使用集成电路，使电路系统正常运行。
参考文献
[1] 高泽涵.电子电路故障诊断技术[M].西安:西安电子科技大学出版社,2000,11.
