時間：2022-05-14 07:40:13
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，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篇電子產品方案設計，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
關鍵詞：無線電裝接與調試工；校企合作；工學結合；應用型專門人才
中圖分類號：G642.3 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）06-0130-02
一、職業教育的現狀
1.目前高職學院技能培養的弊端。①在許多課程中采用的是“五段教學法”，是以“教師、教材、課堂”為中心，不注重培養學生的學習能力和動手能力，致使學生自主學習的精神差，不主動，不了解如何學習，甚至不想好好學習。②學生不懂得愛崗敬業，溝通能力差，合作能力差。畢業生到企業后不能馬上進入角色。盡管已經在學院拿到技能證書，進入企業不會干活，還需要再培訓才能滿足企業要求。針對目前學生專業技能差、學習方法不科學、社會實踐能力弱等現象，對高職學生職業能力與職業技能培養的研究迫在眉睫。
2.企業崗位群調研。我們針對企業電子人才的需求，以電子、機電、通信等行業為主要對象，進行社會市場調研。走訪了天津摩托羅拉（中國）電子有限公司、天津中環電子計算機公司等20多家企業，歸納出應用電子技術專業畢業的學生，主要工作的職業崗位是操作工、工藝員、質檢員、設備維修員、編程員、售后技術服務人員、車間技術人員等七個崗位。用人單位急需能力強、工藝熟練、一專多能的高技能人才。根據上述七項典型工作崗位，針對學生的認知規律進行校企合作，探討設計創新工學結合職業技能培養方案，有的放矢地進行職業技能培養，真正做到學校與企業零過渡。
二、無線電裝接與調試工培養方案設計的目標
針對職業能力培訓要求，與行業專家共同確定培養目標：以訓練培養具有電子產品裝配、調試、售后技術服務能力為主線，培養會電子產品組裝、調試、維修的專業高技能人才。將專業技能、職業道德、職業素質的培養融入到各個教學環節，使每一名高職畢業生成為掌握無線電裝接和無線電調試技術的優秀高端技能型專門人才。
三、無線電裝接與調試工培養方案的框架與實施
1.實施方案主要內容。①培養方案設計分四個模塊。模塊一：電子線路分析與應用；模塊二：電子產品組裝與調試；模塊三：電視技術；模塊四：無線電裝接與調試高級工實訓。通過無線電裝接與調試工培養方案的實施，在校內實訓基地、實訓室、模擬實訓車間和校外實訓基地，訓練培養學生的職業能力和無線電裝接與調試工所需的關鍵能力，為學生今后就業夯實基礎。②培養方案設計的框架。與企業專家共同分析，按照無線電裝接與調試工典型工作任務和國家職業技能標準所需要的知識點和技能點，確定教學內容，從而達到技能培養的目標。電子線路分析與應用模塊——以簡單電子線路的組裝為載體，培養學生查閱電子元器件手冊、閱讀和應用常見模擬電路和數字電路的能力；訓練學生合理選用元器件、簡單電子產品組裝、簡單電路故障檢查與排除的能力；電子產品組裝與調試模塊——以典型的普適的電子產品為載體，培養學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、電子產品組裝并能使用電子儀器進行電子產品調試的能力。能解決電子產品裝接與調試過程中出現的一般問題和故障檢查與排除能力；電視技術模塊——以電視機為載體，培養分析電視機的電路圖、會閱讀整機及各分單元原理方框圖、連線圖的能力；能對整機音、視頻及射頻信號通路的正常工作予以調整，并具有發現和排除故障的能力，掌握電視機組裝、調試、檢測、維修等職業技能與能力；無線電裝接與調試工高級實訓模塊——以任務驅動、工學結合、校企交替進行生產性實訓的教學模式，培養學生無線電裝接與調試高級工所必需的關鍵能力。在無線電裝接與調試工培養方案設計的框架中，技能培養從單一到綜合，產品組裝從簡單到復雜、課程變化從易到難；上課地點從學校到真實的企業車間體驗，掌握無線電裝接與調試工高級工的知識和技能，使專業能力、職業技能綜合提高，適應企業要求，實現學校與企業零過渡。
2.培養方案的實施。①以四個模塊實施教學。模塊一：電子線路分析與應用。完成電子元器件的識別、電路檢測與調試、故障診斷與排除，示波器、高頻信號發生器、掃頻儀等儀器功能檢測與維修等教學。模塊二：電子產品組裝與調試。SMT回流焊、AOI光學檢測在校內SMT模擬實訓車間和中環電子計算機公司總裝配廠交替進行，浸焊、波峰焊、針床檢測在中環電子計算機公司等校外實訓基地完成教學。模塊三：電視技術。整機音、視頻及射頻信號通路的檢測與工作點調整，故障檢查與排除等內容，將以校內實訓基地與校外基地萬達家電維修中心交替進行教學。模塊四：無線電裝接與調試工高級實訓。在校內基地與校外基地交替進行教學，真正實現學院與企業崗位零距離過渡，此外，編寫出適應高職教育特點的《無線電裝接與調試高級工實訓》指導書。②教學過程實施方法。無線電裝接與調試工培養方案：在課程內容的構建中，針對職業崗位的職業能力目標，將基礎知識、拓展知識進行解構和重構，主要分為電子產品安裝與調試、元器件選擇與檢測、故障檢查與排除等技能。在教學實施中選取的方法為：以學生為中心的教學模式；聘請一線工程技術人員講課；多媒體、網絡教學虛擬與真實交替進行；教學做一體化教學、工學結合；雙重身份、企業運作；任務驅動、過程展作；真實產品、實際操作；職業能力，目標明確。真正實現學校教室與生產車間的零距離。
四、無線電裝接與調試工培養方案實施效果
1.技能考試通過率高。通過課題研究與實施，使學生在畢業時達到無線電裝接工和無線電調試工的高級工水平。參加職業技能考試，獲取無線電裝接工或無線電調試工的高級技能資格證書，通過率為98%以上。使學生能順利就業上崗。
2.技能大賽成績好。電子10-1班的雷勇、陳圣超等同學，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”項目三等獎，電氣10-1班袁文鑫、曹治聰兩位學生在“自動生產線安裝與調試”項目中分別獲得二等獎的好成績。
3.就業率高。自本課題實施以來，課程改革主要體現在任務驅動、工學結合、校企交替的教學模式，獲得很好效果，09、10級學生100%獲得無線電調試工高級工職業資格技能證書，原本應在2012年7月畢業的學生，提前半年被企業招聘上崗就業。有的同學因有無線電調試高級工職業資格技能證書及動手能力強等優勢，被天津市某電子產品研發單位破格錄用；有的同學被摩托羅拉、三星、中芯國際等單位招聘，還有的學生已經是企業的技術骨干。
所謂職業溝通能力是指在從事相關職業活動過程中，為達成職業工作目標而與他人進行有效溝通的能力，它是職業核心能力的重要組成部分。高職院校應用電子技術專業培養的都是未來從事電子與信息技術產品的設計、開發、生產、維護等創新型高技能人才。這些未來的電子產品工程師在他們的職業生涯里將要面對不同的工作伙伴和客戶群體，需要執行不同電子產品的設計、生產與推廣。因此，對他們來說，良好的職業溝通能力對未來職業生涯的開展、取得事業的成功具有十分重要的意義。
一、目前在校學生職業溝通能力欠缺
目前高職院校電子專業學生在職業溝通能力方面普遍欠缺，以我院應用電子技術專業學生為例，主要存在以下問題。
1.開口說不了，特別是在涉及有關專業問題時表現得尤其突出。有些學生私下里侃侃而談，但真讓他對某個專業問題談談認識，或者對某個硬件設計方案進行分析時，往往是吞吞吐吐、含糊其辭。還有些學生明明實際動手能力很強，畢業設計時的方案、實物做得非常好，但到了畢業答辯需要表述時，往往語焉不詳、不得要領，沒能讓答辯教師真正了解自己的專業水平。更有甚者，在畢業應聘面對面試官提出的“請你談談這三年你學到了什么”這一類問題時，表現得一臉茫然。
2.提筆寫不了，特別是在撰寫技術文檔時問題尤其明顯。作為電子行業的未來從業人員，撰寫技術文檔是一個基本素養的體現。近幾年通過教學練一體的課程教學改革，很多教師在項目課程實施過程中都增加了技術文檔撰寫的訓練環節，但學生的表現不盡如人意。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，專業術語基本不會，內容的安排總是缺乏條理性和邏輯性，有些學生甚至連基本的行文格式也會弄錯。這樣的問題到了畢業設計階段時暴露得更為突出。
3.不注重溝通時的禮儀。有些學生在與教師、同學就專業問題進行交流、探討時，往往不注重禮貌用語的使用，甚至有時還會缺乏良好的態度、情緒。
二、未來所需的職業溝通能力
作為一個未來的電子產品工程師，在今后工作中總會碰到形形的人和事，如何與人進行交流、溝通，解決不同的問題與困難，最終達到所需實現的工作目標，是這些未來工程師們目前亟須掌握的基本職業能力。下面以一個電子產品的設計、開發、生產過程為例，探討一個電子產品工程師可能會面臨的職業溝通問題。
首先是在電子產品的規劃階段。不論這個產品是委托開發還是立項開發，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行可行性論證和方案調研，形成方案報告;最后將整體方案向技術主管和相關專家匯報，通過交流、論證以取得方案評審通過。
其次是在產品的設計、開發階段。由于在這個階段要完成系統方案設計，硬件、軟件設計、調試，以及樣機的組裝、測試等大量工作，因此作為開發小組中的關鍵成員，只有與其他小組成員通力協作，及時溝通、協調，才能做到各司其職、各盡其能，才能保證整個項目順利開展、有序前進。如果是作為小組負責人，還需做好與其他部門如器材供應部門、生產測試部門的協調工作，在產品開發完成后做好開發總結報告。
最后是在產品的試生產階段。在這個階段，研發部門的電子工程師需要和生產部門的技術人員做好技術交接，幫助生產部門理解、消化、吸收相關技術要點，做好技術指導。對在試生產過程中出現的問題和反饋的信息，要認真分析與研究，以便進一步改進、修正、優化相關技術文檔。
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、語氣語調、空間距離等進行信息交流與溝通的方式。由于這一方式跟對話主體、對話時的環境及語境有很大關系，因此表格1中未做具體描述。
三、職業溝通能力的培養途徑
通過上述內容可以看出，對一個電子產品工程師來說，一個產品的開發過程實際就是一個全方位的職業溝通的過程，溝通能力的高低直接關系著他們職業生涯的成功與否。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，同時也要充分運用非語言溝通技能，這樣才能使溝通更為及時、高效，才能有助于工作目標的實現。
結合目前學生的實際情況以及未來職業要求，對高職院校應電專業學生職業溝通能力的培養應主要集中在以下幾個方面。
一是口頭溝通技能，主要是能熟練運用專業術語來口頭描述一個專業事件，要求表述完整、條理清晰、觀點明確，用詞精煉。
二是書面溝通技能，要熟悉未來專業工作中可能會涉及的各類技術文檔書寫，要求格式規范、文筆通暢、結構完整、觀點明晰、邏輯嚴謹。
三是注重溝通禮儀。通過對溝通禮儀的培訓，熟練應用肢體語言、面部表情、語氣語調、位置距離等非語言溝通技能，快速拉近溝通雙方距離，使語言溝通表達得更加準確、有力、生動、具體。
對上述溝通能力的培養通常采取課堂教學，通過專業性的顯性課程和滲透性的隱性課程相結合的方式。前者可設置諸如職業溝通、科技寫作、溝通禮儀等針對性課程，而后者則把相關溝通技能的培訓滲透到專業課程的教學之中。
目前我院在應用電子技術專業課程教學中，通過對專業核心課程教學模式的改革，建立了基于工作任務的、教學練一體的教學模式。在這樣的教學模式中設置了若干用于職業溝通能力訓練的教學環節，如工作小組成立、設計方案討論、團隊分工協作、技術文檔撰寫、工作匯報與總結等。這一系列訓練環節不光體現在一門專業課程中，而是貫穿到所有專業核心課程的教學過程中，而且這種內嵌式、滲透性的訓練模式相對于通用課程來說更具有針對性和實戰性。這樣的培養模式使得學生在口頭專業表達、技術文檔書寫、靈活運用多媒體手段、溝通禮儀方面有了長足的進步，為今后開展全面、系統的職業溝通能力的培養打下堅實的基礎。
關鍵詞：半導體；分銷商；營銷策略
半導體是現代科技產業的標志，大規模集成電路（Integrated Circuit，IC）出現大大改變了整個工業發展的進程，半導體器件被譽為現代工業的“血液”。從1958年第一塊集成電路在德州儀器（Texas Insmtments，TI）問世以來，半導體產業已經走過了近70年的風風雨雨。
隨著中國國民經濟的發展和現代化進程的加快，以Ic（集成電路，芯片）為主導的半導體行業市場規模不斷擴大，已經成為國民經濟的重要支柱行業之一。半導體行業處于電子行業的最上游，是整個行業受經濟波動影響最大的一個行業。
1半導體產業及其分銷商現狀
半導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。現在幾乎所有的電子產品都有各種芯片的使用，半導體已經和人們的生活息息相關。大到飛機、航空母艦，小到身份證、交通卡，這些產品都離不開半導體產品的使用。常見的應用產品領域有：手機、PC、家電、醫療器械、電動自行車、照明、汽車電子、工業控制、機器人、新能源、航空航天等。
1.1半導體行業現狀
全球半導體市場在2014年9.9%的高速增長后，2015年全球半導體市場出現下滑，根據美國半導體協會（SlA）公布的數據，2015年全球半導體市場銷售額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增速放緩。受到國內“中國2025制造”、“互聯網+”等新世紀發展戰略的帶動，以及外資企業加大在華投資影響，2015年中國集成電路產業保持高速增長。根據中國半導體行業協會（CSIA）統計，2015年中國集成電路產業銷售額為3609.8億元，同比增長19.7%。對于整個產業來說，中國雖然目前是世界上最大的半導體購買國，但是國產半導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（聯發科），WINBOND（華邦半導體），HT（合泰）等。國產的本土供應商主要有：海思，清華紫光展銳，中興微電子，華大，大唐等。
1.2半導體產業渠道
對于半導體行業，其產業鏈有很多種分類方法，根據多年從業經驗，我認為以下分類是最具代表性和概括性的。半導體產業的一般渠道分類，傳統的供應鏈系統即：
0階渠道：半導體制造商 -->代工廠或終端客戶（電子產品制造商）
1階渠道：半導體制造商 -->授權分銷商 -->代工廠或終端客戶
2階渠道：半導體制造商 -->授權分銷商-->IDH-->代工廠或終端客戶
非授權渠道：半導體制造商 -->授權分銷商-->貿易商-->代工廠或終端客戶
1.3半導體分銷商簡介
普通消費者幾乎每天都離不開包含有半導體器件的電子產品，但是普通消費者也幾乎不會直接購買任何半導體器件，而是購買電子產品制造商的產品。可以說，半導體產品的直接購買者就是電子產品制造商，其銷售的流程是企業對企業（組織對組織）。
作為帶給產業最新元器件及半導體技術的忠實伙伴，分銷商在促進電子芯片行業的進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品和技術推向市場，才更進一步的推動了整個電子產業的繁榮，推動了很多產品在市場上的普及。半導體分銷商是電子業中的重要一環，分銷商連接了半導體廠商和電子產品制造商，充當了劑的角色。由于國際上電子信息產業發展的不平衡，國際上一些半導體廠商在進入中國的時候，為了避免風險，都不約而同的使用的/分銷制度。
半導體產業的終端客戶為電子產品制造商，終端客戶是由規模及采購量與實際營業額貢獻來分類，半導體制造商通常會為第一級大型客戶提供各項技術支援，投入現場應用工程師（FAE）、銷售/業務（sales）、客服人員/助理（CSR）等。
主要半導體分銷商的類型如下：
（1）授權分銷商，又稱授權分銷商、分銷商、店等，其英文名稱為Distributor。針對半導體全球品牌制造商來說，其授權分銷商，比較著名的公司有：艾睿（ARROW）、安富利（AVNET）、易絡盟（Elementl 4）、富昌（Future）、武漢力源（P&S）、大聯大（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），而易絡盟、富昌、武漢力源則是目錄分銷商（Online Distributor），大聯大、易登、全科、科通、北高智則是專注于亞洲的分銷商。這些授權分銷商組成了世界半導體大廠在中國市場絕大部分的半導體元器件的商業活動及交易。半導體制造商通常以簽訂合作協議及合同方式建立授權分銷商，知名分銷商通常也會為多個世界級大廠分銷各種產品，以達到投出產出的最大化。
（2）方案公司（IDH，Independent Design Housel，有些又被成為增值服務商（Value Added R.eseller，VAR），其主要為電子產品制造商設計應用方案，方案商主要和半導體制造商或者指定的授權分銷商合作，從方案設計至定單、交貨、技術支持、售后服務等提供一條龍服務，適合沒有自主研發能力的中小客戶或者需要外包研發的品牌電子產品制造商。
（3）貿易商。貿易商因規模小且專注于低買高賣從中獲取利潤，不會投入應用工程師等資源，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，服務穩定性差，對市場價格以及品牌形象有較大的影響，是半導體制造商不愿合作的對象，所以通常為非授權渠道。
2半導體分銷商所面臨的新挑戰
隨著競爭越來越激烈，分銷企業內外環境不斷出現新的變化，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品市場營銷有諸多挑戰。
2.1市場需求有向弱趨勢。
受宏觀經濟影響，2015年全球半導體市場出現增速下滑，比2014年增速同比下降0.2%，全球半導體銷售額為3352億美元。全球不少半導體廠商感到壓力。受此影響，2015-2016年業界出現了并購潮。2015年全球半導體并購交易額達到1200億美元，是2014年的3.2倍。例如著名的德國半導體廠商英飛凌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產品利潤逐年下降。
下游的眾多電子廠商，利潤微薄，已經處于微利階段。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。
電子產品的生命周期越來越短，不斷涌現新的創新產品，而且業界有不斷壓縮供應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。
產業因為創新和消費者偏好變化比較快，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行整合、優化，對分銷商來說，獲得優質的供應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商。原廠和客戶對分銷商的技術支持要求也在不斷提高，分銷需要投入更多的人力、物力資源去建設技術隊伍、累積技術經驗，才能使適應市場變化。
3半導體分銷商的營銷對策的優化
本文基于經典的4P營銷理論：即產品（producc），價格（price），渠道（place），促銷（promotion）營銷組合對目前半導體廠商面臨的挑戰，提出營銷對策優化方案。
基于以上理論，和半導體企業面對的新的挑戰，筆者提出以下營銷對策來應對此挑戰。
3.1重構產品線組合。
采取按照市場中的客戶群分類的業務分類，加強專業領域的深耕，有針對性的深入開發整體解決方案（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。
根據不同客戶群進行分類，可以根據產品應用大類分為消費類市場、工業品市場、汽車電子市場。消費品市場的特點是研發速度快、器件供應量大、對器件的小型化要求高、供應鏈反應速度快，此市場利潤率低但銷售額比較大。工業品市場的特點是量相對比較小，研發周期相對比較長，產品生命周期也相對穩定且比較長，對供應鏈的要求沒那么高，此市場是利潤率高但銷售額相對比較小。汽車電子市場特點是研發周期超長、對產品的質量要求非常高、產品更新換代很慢、要求供應鏈要有持續的穩定性，此市場主要的特點是銷售低但是利潤豐厚。
針對這些細分領域，把業務和業務支持部門按照產品應用（Applica-tion）進行劃分，打破以前分銷商都是按照品牌或者產品線（ProductLine）進行劃分的架構。分銷商在每個領域形成一個業務組（Team），包含現場應用工程師（FAE）、銷售（Sales）、產品經理（Product Marketing）、業務助理（Assistant）、系統應用工程師（AE）。應用工程師針對每個市場研發對應的解決方案（Solution）和參考設計（Reference Design）；產品經理負責協調原廠資源、劃定市場及客戶范圍，并驅使銷售來尋找對應客戶銷售相關產品；業務助理和現場應用工程師負責協助銷售對客戶進行銷售
3.2豐富產品線價格檔次。
產業發展迅速，電子產品面臨快速降價的壓力，為了避免因為價格問題而失去客戶，應為客戶提供不同價格檔次的產品，維持的合理利潤空間。
由于不同類型的客戶對不同的產品定位不同，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、不同價格檔次的產品供客戶選擇。這就要考慮產品的檔次搭配，對同一類型的產品考慮不同特色的產品線，以求最大限度滿足客戶需求，提供給客戶價格上的一站式服務。一般來說歐美、日韓半導體產業發達，擁有技術優勢，但是其產品定位比較高端，價格比較高。而臺系、國產的產品相對來說價格比較優惠，但是其技術不夠領先、產品質量可靠性也不是很高。
3.3拓展互聯網營銷渠道。
近年來，伴隨著電子產業的發展，互聯網商業也迅猛發展，電子商務已成為企業供應鏈中的重要一環。為了順應市場形勢變化，半導體分銷商也應該發展網絡營銷手段。例如可以大力發展元器件電商，提供給客戶小批量互聯網購買渠道，同時以在線技術培訓、在線技術研討會、專業網站宣傳等手段廣泛選擇企業產品，推廣產品解決方案。
3.4提升客戶服務體驗。
由于半導體產品高技術含量產品，客戶對芯片的需求，不但有質量、可靠性、功能性等硬件（Harware）方面要求，還要求配合相應的軟件的要求，例如開發工具、開發環境、開發軟件平臺、源代碼、算法等。因為快速的市場變化，這就要求電子產品制造商也要相應的提高研發速度、創新速度。半導體分銷商要緊跟客戶的步伐，提供客戶不單單是一個半導體硬件產品，還要提供對應軟件服務，以及對創新產品應用的市場敏銳度。
具體來說，半導體分銷商一方面要建立強大的軟硬件工程師支持團隊，隨時解決客戶客戶研發中出現的新問題、新需求；另一方面也要關注新興市場，透過各種渠道宣傳新產品、新應用，及時甚至是超前提出創新產品解決方案。例如汽車電子行業的高級駕駛員輔助系統（ADAS），目前市場的主流的技術通過攝像頭、圖像拼接技術來實現，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技術來試產。這就需要半導體分銷商提前關注這個市場，宣傳這種技術，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。
云技術如何應用于庫房管理？
Logistics MANAGEMENT 《物流管理》2013年10月刊
許多全球化的企業都面臨著如何將全球數據集中在一個中央服務器處理的挑戰。為滿足客戶對數據集中管理的需求，美國科朗設備公司試圖用云技術來滿足這一需求，即讓所有顧客都能利用云平臺進行物料搬運設備的存儲、管理和信息檢索。與傳統的通過無線網絡將有關產品維護、運輸、操作及電池信息等數據傳送至庫房或者分撥中心的操作服務器上不同，接入云平臺后，叉車自帶的計算機能夠將實時信息傳送到基于網絡的平臺，整個公司就可以輕易地在任何時間段獲取想要的任何信息。10月，科朗公司針對叉車車隊管理系統推出了云解決方案，用于幫助使用者整合數據、進行網絡定位，以及在需要的時候進行信息傳送。科朗公司認為云技術對于那些國際化的供應鏈組織而言具有特別重要的意義。
6個分撥中心網絡優化的策略
Inbound Logistic 《入廠物流》2013年9月刊
建立一個有效的分撥中心網絡，需要詳細的方案設計和頻繁的日常更新。以下策略會幫助優化分撥中心網絡：一是全盤關注。利用優化軟件對產品的供應和分銷模式進行設計，并對交通運輸、庫房、勞動力和土地成本進行分析。二是努力提升運輸效率。要盡可能做到滿載，合理利用卡車空氣動力學。三是對每一單貨物分別計算包裝價格。與一家獨立的包裝方案解決商合作，對每一單運輸貨物計算最低的包裝成本。四是盡可能縮短運輸距離。在需求量較大的地區建立大分撥中心，在其他地區使用區域性分撥中心。五是走綠色生態路線。任何節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。要對每個地區的安全存貨水平進行分析，對運輸前置期、準時交貨率以及計劃外的特殊運輸進行評估。
供應鏈正在變綠
REVERSE LOGISTICS 《逆向物流》第55期
在這個時代，改變的速度已經比大型企業所能控制或者預見的速度更快。在電子產品領域，大多數大眾商品都采取了一定的循環利用方式，從而使正常運行的工作部件產生更大的附加值。譬如，在交通領域有專門的修理廠修復損壞的引擎、變速器或者車身；個人臺式電腦或者服務器的主要模塊如內存等被用來重復利用；手機和其他個人設備的集成度也變得日益密集。其中最為引人注目的是PhoneBloks概念手機的出現。它有一個基礎硬件，一邊連接著液晶顯示屏，另一邊則是功能組件。整個裝配都可以進行定制，且出現故障時，只需維修一個T6驅動器。如今，能支持產品標準化制作的操作系統有望面市。可以預見，未來個人電子產品市場會出現一個創新性的改變，而所有的這些都是基于減少浪費、再造成本的目標。
1.1傳統電子產業人才需求減少隨著信息化、自動化技術的發展，普通勞動力的短缺，人工成本的不斷上升，傳統的電子行業也發生了巨大的變化，原有的勞動密集型加工被機器加工代替。比如，早先電子企業中有電子元件插件工，現在改為貼片機進行插裝，企業就沒有這個工種的需求了。智能機器制造的成本下降，越來越多的企業愿意裝備智能機器來取代人工，機器代替人是未來現代工業發展的趨勢，《21世紀經濟報道》曾經報道了富士康醞釀30萬機器人計劃的新聞。能夠吸收消化大量職業院校電子類學生的崗位減少甚至消失，使得電子專業類學生的就業更加困難。
1.2傳統維修行業的萎縮電子集成化、小型化的不斷發展、成熟，生產加工水平的不斷提高，大規模生產下的電子產品價格一路下滑。如液晶彩電、手機等消費類的電子產品價格一路走低，一方面使電子產品的生產消費呈現繁榮和快速發展，另一方面電子消費類維修行業的快速萎縮，從事電子消費類產品的大量維修技術人員轉行。同時智能化集成化技術發展使得電子消費類產品電路復雜，維修困難，知識技能要求高，行業技術壟斷，社會吸納維修技術人員能力下降，都降低了維修行業吸收消化電子專業人才就業的能力。
1.3招生宣傳導向不利于電子專業調查顯示，初中畢業生受到父母、老師或者朋友、同學影響而選擇專業的占60%以上。而水利院校以水利專業為特色，國家又對水利類中職生提供助學金的政策，導致學生扎堆于所謂的熱門專業，沖擊了電子與其它專業的招生。
2電子專業發展機遇
2.1開拓新產業傳統的電子行業不斷萎縮，產業的升級轉型注定電子專業的發展要適應新興產業。現在的汽車電子、LED照明、智能防盜、物聯網技術等都是未來發展的方向，這些行業吸收消化職業院校電子專業學生的能力較強。因此我們要認準方向，與時俱進，在專業方向、課程設置、人才培養方向上往這些方面靠攏。
2.2立足于傳統產業傳統產業沒有消亡，機器代替人工是一項高投入的行為，動輒上千萬，并非是每個企業能夠承受的，故機器代替人工目前仍然是大型企業才能做到的。中小型電子企業仍然需要大量的技術人員來滿足生產需求。比如電子玩具產業，需要較多具有電子專業能力的人才。近年來，電子專業的畢業生到中小企業就業，受企業管理層重視，崗位較好，有發展前景。打鐵還需自身硬，提高自身職業能力完全可以在傳統產業中占有一席之地。
2.3自主創業為支持學生創業，國家和各級政府出臺了許多優惠政策，涉及融資、開業、稅收、創業培訓、創業指導等諸多方面。電子產業分工的精細化，產品加工成本的下降，使學生有機會在電子產業鏈中的一環立足，開創事業。一種電子產品從方案設計，項目推廣，元件采購，電路加工，產品組裝，產品營銷一整套完整的生產鏈中，每個環節都孕育著巨大的商機，可以吸納大量的學生自主創業。學生所學的電子技術知識完全可以勝任創業需要。在深圳，筆者調研過兩個人的微型電子公司，該公司的經營模式是接收產品方案，根據需方要求設計電路板，采購元件，外包完成產品貼裝，返回公司經過調試完成產品的初級加工，再銷售給下游企業。這種模式投入小，見效快，對專業技術要求不高，非常適合學生創業。
3電子專業發展之路
3.1服務于社會、服務于本地、服務于水利行業電子信息業是全國五大支柱產業，在珠三角、長三角、閩三角地區及杭州、寧波等沿海地區廣泛建設了電子產業群，吸引了大量的電子專業的技能人才。隨著產業的轉移，內地經濟區引進一大批的高端新型電子信息企業，使培養的人才更方便地服務于江西，服務于本地，能為本地經濟發展做出貢獻。電子信息技術越來越多地應用于水利工程、水土保持等水利領域。比如水土保持科研項目，水利樞紐建設中就大量應用了電子傳感器、智能自動控制等電子信息技術。隨著物聯網的推廣應用，未來在水利類專業開設電子信息課程將更有利于培養出更多的具備電子信息技術知識的水利人才。
3.2加強校企合作電子行業分工精細，每個企業對專業技術的需求都是不同的，對于學生來講，在學校學習的課程廣泛，在校學習時間短，針對性不強，會造成工作后專業技術不夠用，滿足不了企業對專業技術的需求。故校企合作、訂單式培養是專業發展的出路，有利于學生的自身發展。江西水利職業學院電子專業一直在探索校企合作的模式，通過訂單培養或定向培養的形式為企業培養和輸送人才，讓更多的學生能夠對口就業，提高畢業生的就業質量。
3.3進一步推動教學改革筆者認為改革的方向和重點應該是確定專業培養方法，提升學生職業能力。首先，教師要注意追蹤產業革命帶來的新技術新成果，更加努力學習新知識新理論，以提高自身的職業能力。二是整理以往教學改革的成果，形成一套行之有效的教改理論。三是形成一套教學質量評價體系，促進學生職業能力的培養。
3.4引進高端綜合性人才引進在電子技術硬件和計算機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的發展需要。這些人才經過幾年的教學實踐，鍛煉、成長為專業帶頭人，帶動電子專業團隊的發展。
4結束語
新年新氣象，新年開門紅，先給大家講一則笑話：話說一返鄉民工，深夜排隊買火車票未果，在回家的路上發現另外一個地方排起長龍，以為也是賣火車票的，遂排隊候之，排到的時候才發現錯了，不是賣火車票的，是賣蘋果iPhone 4S的。我不知道火車票跟iPhone
4S有什么關系，但是在中國，蘋果iPhone 4S似乎已經關平民生大計了。不是么?都跟春運一樣緊張了。
說起4S，就不得不提一下新年消費電子產品的第一盛事――2012 CES。從每年年初的CES展，我們都可以看到未來一年消費電子產業的發展趨勢。今年的“智能互動”成為了熱門關鍵詞。智能概念，讓傳統的電視廠商與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。聯想推出首款idea TV，欲“全面進軍家電領域”。而三星也繼續推出智能電視2代，體感操控、語音指令、面孔識別已成為了“智能互動”的關鍵要素。而韓系三星、LG還將有望“計劃今年批量生產并銷售55英寸OLED電視機”。東芝、索尼、海爾展示的裸眼3D電視機，預示著我們摘掉眼鏡看3D的美好時光已經不遠了。三星和LG帶來的智能冰箱和洗衣機，表示智能家電已經做好快速進入家庭的準備。而在個人消費領域，Windows Phone等智能手機、平板電腦、筆記本電腦等也是新品頻頻，眾多的消費電子產品已將我們的家庭、生活、工作串連成了一道數字多米諾骨牌。
好吧，看完了國內外的新年大事，我們再來看看《數字家庭》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的風格。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域擯棄了傳統的只發給產品的頒獎風格，而將案例也納入了我們的頒獎體系。所以我們從9月的時候就開始廣泛征集案例，并獲得了大量的優秀案例，其中不乏國內外優秀的定制案例。說實話，要從幾十個優秀的案例中只選5個案例進行頒獎，還真難為了我們的編輯，與家居風格的協調、照片拍攝的優劣、方案設計的精巧度以及智能化程度，都在我們的考慮范圍之類，經過幾個通宵的熬夜奮戰后，大家就可以看到我們經過特別甄選的5個精彩的案例了。那么，往后翻，開始享受你的視覺盛宴吧。
【關鍵詞】實踐教學;教學改革;電工電子
【中圖分類號】G420 【文獻標識碼】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、重能力”的方向發展,培養適應能力強、發展潛力大的復合型人才是高等教育追求的目標。電子信息類專業主要培養具有寬厚電子技術和信息系統的基礎理論、較強的電子信息系統設計實踐能力、科學的思維方法、獨立分析問題和解決問題的能力、能從事各類電子設備和智能儀器的研究、設計、制造、應用和開發的應用型工程技術人才。
當今世界,電子產品層出不窮,并且向智能化方向發展,這樣日益凸現出單片機和FPGA等可編程器件在電子產品設計和創新中的重要性,用人單位普遍要求求職的畢業生能夠掌握單片機的基本原理和設計方法,有的單位甚至要求畢業生具有基于單片機系統的電子產品的設計經驗[1]。電子系統設計主要是指基于單片機控制的完整應用系統的設計,包括系統軟硬件設計及系統調試等多方面的知識。電子系統設計課程體系是以《單片機原理及應用》課程為核心,由《模擬電子技術》、《數字電子技術》、《感測技術》、《電子設計自動化》、《可編程邏輯器件及應用》、《C語言程序設計》等相關課程組成。
一 設課背景
學生經過《模擬電子技術》、《數字電子技術》、《單片機原理及應用》、《感測技術》、《電子設計自動化》、《可編程邏輯器件及應用》、《C語言程序設計》等課程的學習,通過教師教學和隨課的驗證性實驗,對于電子信息領域的相關理論知識有了了解和掌握,基本能夠進行單元電路的設計和調試,但驗證性實驗多數是教材內容的演示和再現,學生基本沒有進行系統級的設計和實訓,綜合實踐能力有待提高,學生沒有發揮自己的主觀能動性,不利于創新性人才的培養。
通過分析學生參加多屆電子設計競賽的情況,我們發現,按傳統理論教學和實驗方法培養的學生,在參加電子設計競賽時,會出現很多問題,達不到預期目標。比如:對某一功能電路進行設計,理論上設計正確但在工程上卻無法實現;單元電路正確卻無法實現系統聯調;各模塊功能實現卻無法完成一個系統等等。這是因為電子設計競賽既不是單純的理論設計競賽,也不僅僅是實驗競賽,而是由一個參賽隊共同設計、制作完成一個有特定工程背景的題目的競賽。電子設計競賽不僅要在單元電路上實現預期功能,更要考慮模塊間的接口關系;它既強調理論設計,更強調系統實現;它考核了學生綜合運用基礎知識的能力,更注重考察學生的創新意識,在2009年的全國大學生電子設計競賽中又增加了性能價格比和節能減排方面的考核內容,更加貼近工程實際和產品設計。從所涉及的課程內容上看,已經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中沒有講授和更新的,因為電子信息技術的發展太快,新技術、新器件層出不窮,傳統的教學方法和體系面臨了嚴重的挑戰,如果不進行改革,建立一個新的理論課和實踐課教學課程體系,就無法適應培養現代化人才和發展高等教育的需要。
高等學校培養的人才最終是為社會和國家服務的,學生經過四年的本科學習,最終要走向社會,從畢業生的就業情況看,絕大多數畢業生從事電子信息相關的工作[2]。統計發現,到企業進行產品研發的學生通常是電子競賽獲獎或參加了電子競賽培訓的學生,動手能力較強,而從事銷售、服務等工作的畢業生很大比例是不能夠進行研發,不得已才去做銷售、服務的。為了使學生掌握電子系統的設計與開發,在相關理論課教學完成后我們開設了一系列的獨立的綜合設計實踐課,對學生開放實驗室,學生可以集中時間完成一系列的綜合性、設計性實驗項目,鞏固理論教學內容,提高學生的綜合設計能力和設計水平,為參加各級電子設計競賽和以后就業打好基礎,一舉兩得,事半功倍[3]。
二 實踐課設置情況
系列實踐課的設置遵循認知規律,是在隨課實驗基礎上的擴展和深入,經過調研和討論,聽取兄弟院校、相關企業和畢業生的意見和建議,在培養學生動手能力方面除了專業實習和畢業設計環節外,設置了一系列的獨立實踐課,分布于各個學期的教學中。以電子信息工程專業培養方案為例,實踐課設置情況如表1所示:
實踐課的教學基本上在相關的理論課程教學完成后進行,保證學生在進行實踐課時已經完成先導課程的學習和驗證性實驗,除《電子技術綜合實踐》,其它多數實踐課是對某一課程的強化和拓展。
三 《電子技術綜合實踐》教學過程
在系列獨立實踐課中,《電子技術綜合實踐》是關鍵性的教學環節,是最貼近電子設計競賽和實際工作應用的課程,要求綜合模擬電子技術、數字電子技術、傳感器、單片機、FPGA等多方面的知識。該課程強調以學生為主體,允許學生自由選題,題目的難度一般介于驗證性實驗和畢業設計之間。
本課程使學生能夠較系統地掌握電子系統設計的全過程,包選題、文獻查閱、方案論證、器件選擇、電路設計、電路實現、軟件編程、裝配調試、系統測試、總結報告、文檔整理等。學生完成由單元設計向系統設計的過渡,掌握現代化儀器設備在系統設計和實踐中的應用。課程充分發揮學生的主觀能動性和創造力,培養學生的獨立工作能力以及協作精神,并通過該課程選拔參加各類設計競賽的參賽選手。
1 題目設置
在該實踐課的教學上我們選擇了多個有代表性的、難易不同的實踐題目供學生選擇。具體題目有:液體點滴速度監控裝置、電子秤的設計與制作、智能電梯控制系統、水溫控制系統、脈搏測量儀的制作、直流數控穩壓源、數字式液量測量系統、轉速控制測量儀、數據采集系統、信號發生器、智能小車等等。這些題目基本上都是綜合性、設計性的,有的題目是歷年電子設計競賽題目的簡化或分解。以液體點滴速度監控裝置為例,該設計要求制作一個液體點滴速度監測與控制裝置,如圖1所示,實現的功能有:
(1)在滴斗處檢測點滴速度,并制作一個顯示裝置,能動態顯示點滴速度(滴/分)。
(2)通過改變h2控制點滴速度,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滴速度。點滴速度可用鍵盤設定并顯示,設定范圍為20-150滴/分,控制誤差范圍為設定值 10% 。
(3)調整時間≤2分鐘(從改變設定值起到點滴速度基本穩定,能人工讀出數據為止)。
(4)當h1降到警戒值(2~3cm)時,能發出報警信號。
這個題目中對點滴速度和液面位置的檢測要用到傳感器,要有聲光報警電路,需要電機改變h2高度來控制點滴速度,整個系統由單片機進行控制,通常選擇PID算法來調整點滴速度。從實用和智能化角度出發,可以擴展成網絡,采用簡單的RS-232通訊實現從站和主站之間的通信,實現智能化管理。
學生在選題過程中進行引導,避免多組學生選擇同一題目,學生也可以自主擬定題目,經過指導教師審核即可。學生3人為1個小組,成員有所分工。
2 教學要求
(1)綜合運用EDA軟件
學生根據所選題目進行方案設計,對方案中的電路進行設計計算,包括元器件的選擇和電路參數的計算。要求學生通過各種EDA軟件進行仿真驗證,選擇Multisim7、Proteus、ISE等軟件進行相關仿真實驗。
(2)硬件電路制作
設計方案經指導教師審查通過后,學生領取所需元器件等材料,設計PCB電路板并且自己加工,最后焊接制作電路并調試。
本課程教學采用了“模板化”設計方法,將學生設計調試好的A/D轉換器、D/A轉換器、鍵盤、顯示電路“模板化”,使系統設計的局部和整體有機結合,提高了實驗資源的利用率和實踐效率,“模板化”后的單元電路在電子設計競賽中也可使用。
(3)軟件的編制與仿真。根據已設計出的軟件系統流程圖,編制出各功能模塊的子程序及整機軟件系統的主程序,程序設計時,要充分考慮與所設計硬件電路的連接及有關指標要求。向學生推薦使用C語言進行單片機的編程與開發,用C語言進行程序開發更方便移植,貼近實際工程背景,適合開發大型的工程應用程序。
(4)系統聯調。學生集中在1周內完成所選題目,3個學生為1組,按照模塊化設計方式有所分工,當每個同學所負責的模塊調試成功后進行系統聯調,要求學生之間相互配合,遇到問題一起找原因、想辦法,而不是相互埋怨、推脫責任,培養學生的合作精神,積累系統調試的經驗,培養學生分析問題和解決問題的能力。
(5)撰寫實踐總結報告。
書寫高質量的工作總結是反映工作實踐素質高低的一個重要方面,工程技術人員應能用書面形式系統、完整、清晰地表達自己的研究成果,其目的是讓人很容易地看懂所研究課題的內容、方案、原理、實現方法等。因此,書寫實踐總結報告也是實踐課考核的主要內容之一。
3 考核方法
(1)設計方案正確性與合理性,綜合考慮性能價格比和系統功耗。
(2)實踐動手能力,包括PCB設計水平、安裝工藝水平、焊接工藝水平。
(3)設計成果,達到的指標。
(4)調試中分析和解決問題的能力,創新精神。
(5)題目的難易程度。
(6)獨立工作能力,實踐工作態度。
(7)總結報告完成的質量。
四 教學效果
經過幾年的教學和改革,對學生動手能力的培養取得了較好的效果。2005年以來,學生參加了全國大學生電子設計競賽和浙江省大學生電子設計競賽,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,本科生一次就業率年均在90%以上,多數畢業生到企業從事研發工作,少數畢業生獨立創業、注冊公司進行電子產品的設計與開發。
此外,學生參與教師科研項目、獨立申報承擔浙江省新苗計劃項目、浙江省大學生創新項目、校級學生科研項目的數量都顯著提高。
五 結束語
實踐課主要體現在對實際工程應用系統或產品的研制,使學生經歷從課題任務的提出到方案的論證、設計,軟件及硬件的開發、聯機調試等若干步驟。學生通過自己設計實驗電路、實驗步驟、實驗方法等,綜合應用電子技術的能力、理論聯系實際的能力得到了很大的提高,促進了學生創造性思維的發揮。這些實踐課是在理論課教學和相應驗證性實驗基礎上的深入和提高,是對學生電子系統設計的綜合性訓練,這種訓練培養了學生工程實踐能力、獨立工作能力及創新能力。
參考文獻
[1] 王劍.電子系統設計課程體系改革的探討[J].長江大學學報(自然科學版),2009,6(2):377-378.
【關鍵詞】CDIO；課程體系；應用電子技術
我國高校傳統的教育模式主要是以學科知識為核心，學生工程實際方面以及個人主義、團隊意識等方面明顯缺乏，使得現代企業對高校培養的畢業生的認同感較低。為了更好的實現工程教育改革目標，以行業需求為導向，把專業技能和綜合素質相結合，結合應用電子專業特點，并且通過到企業進行大量調研、分析、討論，對現有的人才培養模式進行改革，采用一種新的基于CDIO工程教育理念的人才培養模式。新的人才培養模式注重學生知識、能力和素質相結合的培養。
一、CDIO的教育理念
從2000年起，麻省理工學院和瑞典皇家工學院等四所大學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，經過四年的探索研究，創立了CDIO工程教育理念，并成立了以CDIO命名的國際合作組織。CDIO代表構思（conceive）、設計（design）、實施（implement）、運行（operate）。它體現了現代工程師所應具備的服務于現代工業產品從構思、設計、實現到運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學生的工程能力，此能力不僅包括學科知識，而且包括學生的個人能力、人際交流能力和產品、系統和過程的建造能力。CDIO的理念不僅繼承和發展了歐美20多年來工程教育改革的理念，更重要的是系統地提出了具有可操作性的能力培養、全面實施以及檢驗測評的12條標準。
二、人才培養模式與課程體系改革
1.人才培養模式與課程體系改革思路。要進行新的人才培養模式與課程體系，必須對現有課程體系進行改革與創新，以CDIO項目為核心，圍繞項目設置核心課程。開發適合CDIO工程教育模式下的數字化教學資源，開發公開課，建設網絡平臺，實現優質教學資源共享。以項目驅動為手段，提高學生學習的積極性，以參與電子產品的設計、制造、安裝、調試為方法，提高學生的工程實踐能力；以全國和重慶市大學生電子技能競賽，激發學生創新能力與競爭意識。通過項目實施過程中的相互協作，培養學生的團隊精神，將集體榮譽感與個人成就感相統一，培養學生正確的世界觀與價值觀。將學校教育與企業實踐相結合，培養學生在態度、觀念、道德等方面的職業素質。
2.人才培養模式與課程體系改革措施。在進行課程體系改革時我們將CDIO項目分成了三級，一級項目是主線，包含了本專業每學年核心課程和能力要求的項目，使學生系統地得到構思、設計、實現、運作（CDIO）的整體訓練；二級項目是學期學習的核心，包含了一組相關課程群能力要求的項目；每個項目的設置均以電子產品為載體，內容的設置由淺入深。各個項目的內容盡量結合工程實際，并且有彈性，能符合不同層次學生的要求。整個體系的設計涵蓋專業知識體系，前后有連續性。
三、培養方式改革
結合CDIO工程教育理念與各級別“技能大賽和創新設計競賽”項目的實施，開展以培養學生工程綜合能力和創新意識為核心的教學模式改革。開展基于團隊的項目研究教學方法的改革與探索，逐步把原來的單項課程實習、專業綜合實習、畢業設計轉變成開放和學生主動的、充滿興趣和活力的一級和二級項目研究與實施的學習過程。以核心課程教學設計為依托，體現“做中學”和“基于項目的教育和學習”原則進行教學方法和教學手段改革。在教學過程中力求“授之以漁”，通過開展啟發式、討論式、互動式、案例式和研究式教學，著重激發學生的學習興趣和學習方法，不斷提高學生的自主學習能力。按照校企合作的原則，利用現代化信息技術，和企業共同開發虛擬實驗、虛擬流程、虛擬運營等數字化教學資源。
四、師資隊伍建設
加強與國內外高等職業教育學校的聯系，積極選拔教師到同類杰出學校進行培訓，學習其先進的職教理論與方法。以專業理論知識較為突出，實踐能力較強的教師為對象進行專業帶頭人培養，通過承擔專業建設方案設計、人才培養方案制定等途徑，提升專業駕馭能力。制定兼職教師任職標準、完善兼職教師聘用制度，從企業一線聘請高級工程技術人員和技術能手來學院進行演講與任職，建立相應的企業兼職教師資源庫，努力實現專兼教師比例大于1:1。在專業對口的大中型企業建立教師實踐基地，每年派出3名以上教師到企業擔任“訪問工程師”，承擔產品開發設計、生產服務等多種工作，在為企業解決實際工程問題的同時，提高骨干教師的工程實踐能力。建立教師考核與獎勵制度，保證上述建設措施有效地實施，建成重慶市級教學團隊。
關鍵詞：Zigbee；紅外無線通信；瓦斯傳感器；智能監控
中圖分類號：TN92；U18 文獻標識碼：A 文章編號：2095-1302（2013）03-0011-02
0 引 言
在煤礦開采過程中，礦井瓦斯濃度的測量對煤礦安全生產非常重要。對煤礦井下瓦斯濃度進行精確測量和實時監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時監測井下的瓦斯、溫濕度等信息，瓦斯檢測系統技術滯后等問題，給礦井安全帶來重大隱患[1]。因此，本文采用 IEEE 802.15.4/ZigBee協議， 設計了一種以基于ATMEL公司AT86RF212 為核心的無線監測傳感器網絡系統。
1 ZigBee協議簡介
ZigBee是 ZigBee聯盟定義的無線網絡標準[3]，ZigBee聯盟的主要目標是通過加入無線網絡功能，為消費者提供更富有彈性、更容易使用的電子產品。ZigBee技術能融入各類電子產品，應用范圍橫跨全球的民用、商用、公共事業以及工業等市場，使得聯盟會員可以利用ZigBee這個標準化無線網絡平臺，設計出簡單、可靠、便宜又節省電力的各種產品。
ZigBee技術網絡有兩種網絡拓撲結構[5]：星型的拓撲結構和對等的拓撲結構。星型拓撲網絡結構由一個叫做PAN主協調器的中央控制器和多個從設備組成。主協調器必須為一個完整功能的設備；從設備既可為完整功能設備，也可為簡化功能設備。在實際應用中，應根據具體應用情況，采用不同功能的設備，合理地構造通信網絡。
2 無線瓦斯傳感器監控系統組成
圖1所示是本無線瓦斯傳感器監控系統的組成框圖。該系統設計主要包括監控節點模塊、數據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進行瓦斯采集， 通過建立的 Mesh 無線通信網絡將數據進行中繼傳輸， 逐級路由最終到達地面監控中心， 實現動態顯示、分析及其他處理。Mesh 網絡有效縮短了信息傳輸的延時， 并提高了網絡通信的可靠性。基于 ZigBee 技術的中繼器由節點除負責發送本節點的數據外， 還負責轉發其他節點的數據至中心節點，從而形成無線通訊網絡。
3 終端采集節點設計
終端采集節點由傳感器模塊、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構成的終端瓦斯數據采集節點實現了將井下各工作面和巷道點的瓦斯數據及其他溫濕度數據信息通過各中繼模塊上傳地面綜合信息處理中心。該終端節點采用了紅外氣體檢測技術來進行瓦斯氣體檢測，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，更好地實現了井下瓦斯數據的監測。圖2所示為該節點的整體設計框圖。
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。在設計無線模塊電路部分，需要采用雙層PCB架構，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軟件節點設計
整個軟件包含的子程序有AD測量濃度模塊、無線收發模塊、終端顯示模塊等幾部分組成。系統每隔500 ms采集一次井下終端所處環境的瓦斯濃度等模擬量，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收發模塊的設計流程。
5 結 語
在礦井采煤及掘進面上，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 無線通信技術的解決方案具有低功耗、低成本的優勢。該方案設計的無線紅外傳感器比傳統的瓦斯傳感器，在監控組網的便捷性及終端設備的使用壽命上都有很大的優勢。用ZigBee的無線通信方式代替原來使用的有線通信方式，大大提高了監控系統的性能。實驗證明，設計的無線紅外瓦斯傳感器結構簡單、性能更加穩定，更適應煤礦井下惡劣工作環境。
參 考 文 獻
[1] 王汝琳，王詠濤.紅外檢測技術[M].北京：化工工業出版社，2006.
（1）調查對象基本情況：調查的對象為大一至大四的學生，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）調查對象月支出情況：結果顯示，8%的學生月支出在500元及以下；54%的學生月支出在500-800元；24%的學生月支出在800元以上。
（3）調查對象閑置物品的類別：對調查對象的閑置物品（衣物鞋包、材料、電器、學習用品、電子產品、電腦、文件用品、自行車、其他）的調查結果表明，校園內閑置物品由多到少依次是教材、學習用具、自行車、衣物鞋包、電器、文體用品、電腦與電子產品。
（4）調查對象閑置物品的處置方式：調查表明，45%的調查對象對閑置物品采取閑置處理，34%的被調查對象采取送人處理方式，11%的被調查者會扔掉閑置物品，12%的被調查者會采取出售的方式處理閑置物品。可見，大部分學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，造成這種結果歸根結底是因為學生找不到適當途徑。
（5）調查對象對二手市場的了解程度：結果表明，8%的學生很了解，53%的學生較為了解，40%的學生不太了解。調查對象選擇的二手市場的類型，35%的被調查者選擇跳蚤市場，50%的被調查者選擇了地攤，7%的被調查者選擇了流動攤位，8%的被調查者選擇了其他。這說明，在校園跳蚤市場的影響下，很大一部分同學對二手市場有一定的了解，而也有部分同學對二手市場不甚了解，充分說明現今校園內二手市場規模小，影響低，買賣二手產品并沒有形成一定的規模。
（6）調查對象對已有的二手市場的滿意度：只有11%的學生表示滿意，56%的被調查者表示不滿意，有12%的被調查者表示無所謂。
（7）調查對象對二手產品類型和服務的期待類型：從產品類型上看，最受歡迎的二手產品依次為電子數碼產品、書籍、生活用品，分別占37%、33%和22%。從二手商品的關注面來看，最受關注的依次為價格、質量、品牌與服務。從服務上看，最受歡迎的依次為中介代購與團購、產品維修與服務、提供兼職信息。
（8）調查者對二手市場的前景評價：認為前景很好的學生占到58%，一般的占35%，不看好的比例僅占8%。
2基于調查結果建構網絡交易平臺———二貨網
根據以上調研結果，我們建構大學生網絡交易平臺，這一平臺的主要欄目為：首頁、全部分類。其中，我們依賴電子商務的B2C模式來建構二手之大賣場。所謂B2C主要指第三方與換物者之間的電子商務交易。二貨專場中產品包括：二手書本、二手電子產品、二手自行車、二手電瓶車、二手其他物品。系統采用阿里的云服務器，云服務器不但可以根據具體的需求調整運行的配置，而且還可極大地降低運營的成本。運行環境使用linux+php5.4+mysql（數據庫)，這套運行環境也是當下最流行的Php網站的配置，具有速度快、架構靈活、低成本等優點。系統主要由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明物品種類、屬性；后臺管理方在看到信息后與商家協商，評估物品并確定物品的購買價值，把物品貼到網站上供用戶瀏覽；用戶可以通過網站了解所需物品的相關信息，并與商家進行協商確定購買方式；商家賣出成功后再與后臺管理方聯系，抽取相應傭金；最后，由用戶對物品進行評價。
3“二貨網”交易平臺的運維
“二貨網”交易平臺的運維由專業老師指導下的課題組成員及其他有興趣的志愿者承擔。運維主要包括兩大塊工作：一是交易平臺的網站系統的運維；二是交易平臺的宣傳推廣。在交易平臺的網站系統的運維方面，主要工作包括：在專業教師的指導下，參與系統方案設計，提出運維建議，完成運維方案的制定及應急故障演練等相關工作；負責網絡交易平臺的日常運維工作，對網絡交易平臺系統的性能、狀況等進行監控和報警；對交易業務數據及其它重要數據進行備份和保管；負責金融交易系統日常運行檢查、應急操作、系統和網絡監控及相關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，在穩定運營后在紹興各大高校推廣，然后進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。即在校園內通過海報宣傳、座談宣傳等方式，讓更多的人知道“二貨網”這一校園交易平臺，讓更多的人去使用它。網絡交易平臺以最優質的服務和最優惠的價格，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上傳自己的二手物品和新物品的方式，讓大學生進行網上交易，讓他們體會到創業的樂趣，使物品得到更好的利用。體驗過后的消費者會相互轉告傳播，從而使我們的校園交易平臺有一個良好的口碑。（3）新媒體推廣。在日趨網絡化的時代，微信等新媒體的出現使人們的距離更加接近，可以足不出戶了解世間百態。網絡的力量是巨大的，我們可以通過會、微博、微信等新媒體進行推廣，能夠增加效益。而且，已經構建了二貨網的手機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結語
關鍵詞：加固計算機;有限元;熱分析;數值仿真;熱設計
中圖分類號：TP391.9文獻標識碼：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
在電子產品設計中，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熱設計要求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，過高的溫度將導致設備出現熱故障和燒毀。在這個意義上，如何有效地冷卻電子元件成為PCB設計的關鍵。
在工程實踐方面，有限元分析可以幫助有一定熱學知識的電子設備結構設計工程師迅速有效地在詳細設計之前對系統的總體設計進行熱分析，從而找出熱學結構上的薄弱環節，得到進行優化設計的理論依據。
但是在對加固計算機進行方案設計時，必須同步開展熱設計工作，否則將不可避免地在產品詳細設計階段或是在產品實現后期出現重大的散熱問題，導致產品質量與可靠性降低，工程項目出現重大延誤。
1 加固計算機有限元模型的建立
該加固機為CPCI總線加固計算機，設計安裝在標準的19英寸機架中，機架的深度為520 mm。機箱的深度控制在420 mm以內，寬度為420mm。加固機系統構成包括：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以太網光纖轉換器等。
1.1 熱分析基礎
熱力學第二定律指出：熱量總是自發的、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象。
熱傳遞現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、熱對流和熱輻射。
熱傳導過程中沒有明顯的物質轉移，而僅依靠分子、原子及自由電子等微觀粒子的熱運動進行熱量傳遞。熱傳導的基本公式為傅里葉導熱公式，它描述了通過大平板的熱量傳導過程：
Q=λAΔtδ
熱對流是液體或氣體由于宏觀相對運動，從某一區域遷移到溫度不同的其他區域時的熱傳遞過程。無相變的對流換熱可分為強迫對流和自然對流。強迫對流流體的流動系是由外部泵力引起的，如軸流風機引起的機箱內外的壓力差。熱流量的計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，計算的關鍵在于確定對流換熱系數α的值。由于影響因素較多，因此α值的確定比較困難，對流換熱系數不是一個物性參數。
熱輻射能由物體的內能轉化而來，物體的溫度越高，輻射能力越強。斯蒂芬－玻爾茲曼定律描述了絕對黑體向周圍空間發射的輻射能為:Q=σbAT4Q=αAΔt。對于一般灰體，計算關鍵在于確定輻射常數σ。輻射常數的大小取決于物體材料、溫度及粗糙度、氧化程度、涂復情況等表面狀態。
1.2 微分方程的建立
1.2.1 導熱微分方程的建立
由傅里葉導熱定律可知，要獲得導熱體內各處的熱流密度，必須已知導熱體內各點的溫度分布，這是求解導熱問題的根本任務。對于簡單的一維問題，可以直接由傅里葉導熱定律得出溫度分布規律；對于多維溫度場，則必須以能量守恒及傅里葉定律為基礎，在導熱體中取微元體，分析其能量平衡，得出描述導熱現象基本規律的導熱微分方程，然后結合給定的定解條件求出導熱體內的溫度分布。
導熱體內部取體積為dx,dy,dz的微元，根據能量平衡，從x,y,z三個方向導入、導出的熱量差加上內熱源放出的熱量，應等于使該微元升溫所需的熱量。根據傅里葉定律，單位時間內沿x,y,z軸導入、導出的熱量為：
dQx－dQx+dx=λ2tx2dxdydz
dQy－dQy+dy=λ2ty2dxdydz
dQz－dQz+dz=λ2tz2dxdydz
微元凈得熱量為以上3項之和，即：
λ2tx2+2ty2+2tz2dxdydz
對導熱體內均勻分布的內熱源，一般用內熱源強度qv來表示單位為：W/m2，即單位時間內單位體積所放出的熱量。對于上述微元，單位時間內產生的熱量為：dQg=qvdxdydz，因此，微元單位時間內升溫所需熱量為：
cρt鄲dxdydz
根據能量守恒定律，可得有內熱源的三維非穩態導熱的導熱微分方程為：
λ2tx2+2ty2+2tz2+qv=ρ ct鄲
取α=λ／（ρ c）稱為熱擴散率（換熱系數），上式可改寫為：
1α?t鄲=2tx2+2ty2+2tz2+qvλ
當導熱體內無熱源時，qv/λ為零。
1.2.2 導熱微分方程的定解條件
導熱微分方程是以數學的形式，描述無數具有不同特點的導熱現象中導熱體內溫度分布的方程式。對于特定的導熱現象，在求解時必須給出反映該現象特點的單值性條件，使之能單值地確定其解。
1.2.3 對流微分方程的建立
當流動流體和靜止的固體壁面直接接觸，而溫度不同時，它們之間發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）。
當溫度為tf的低溫流體沿溫度為tw的高溫壁面流動時，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）。
因為緊貼壁面處極薄的流體分子層中，流體與壁面不存在相對運動，熱量的傳遞僅依靠導熱，所以由傅里葉導熱定律，局部熱流密度又可表示為：
qs=－λtyy=0
欲求局部對流換熱系數αx，必須已知流體內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、邊界層型流動的穩態換熱現象，求αx時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-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αx可表示為αx＝f(x,λ,v,a,vf)。對于其他對流換熱現象，均可列出相應的微分方程組。但由于換熱現象不同，方程組的具體形式也會略有不同。
1.2.4 流體強迫對流換熱準則方程的建立
恒物性、不可壓縮流體沿恒溫壁面作低速穩定層流強迫流動時的對流換熱現象的準則方程組建立時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 輻射換熱的數學描述
物體的溫度高于絕對0 K時，物體總有內能存在，因此物體總在不斷地向外發射輻射能，同時物體也在不斷吸收從周圍物體發射的投射到它表面的輻射能。輻射換熱不需要中間媒質，輻射換熱過程伴隨有能量形式的轉換，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移到低溫物體，所以轉移的輻射能為凈值。
(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。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
黑體表面以及實際物體表面發出的射線是向四面八方傳播的，黑體表面的輻射力Eb是任何方向輻射強度的π倍，黑體表面的定向輻射強度也僅與其熱力學溫度有關系。
1.3 有限元分析對熱力學微分方程的離散
通過換熱微分方程、連續性微分方程、動量微分方程、能量微分方程進行聯立求解，在給定單值性條件下，可以得到導熱問題的惟一數值解。計算機在有限元分析領域的引入為解聯立代數方程組提供了有效的工具，沒有計算機，有松弛法手算求解一組聯立的代數方程不僅在時間上是不可預計的，而且在精度上也是不可信的。
以一個無內熱源的二維導熱問題為例，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距離分割成矩形網格。對該連續的二維導熱體進行如此的網格劃分，其目的是要根據導熱微分方程式確定物體內各網格節點的溫度。在有限元法中，溫度及坐標的微分都是用有限差分來近似表達的。因此網格分得越細，近似的溫度分布就越接近于真實的溫度分布。但是考慮求解時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）節點及其相鄰諸節點，導熱微分方程的有限差分近似表達式為：
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：估計變量的初始值，在依次求解方程組時不斷采用最新的當前值來更新變量的估計值。對于確實存在解，而且矩陣滿足一定條件的問題，只要迭代次數足夠，總可以達到任意要求達到的精解度。一般來說，下列兩種方法中的任一種都可以用來控制計算過程的終止。這兩種方法是：
(1) 對連續2次迭代得出的最大ti值差，規定一個限額ε，即對所有i規定；
max|t(k)i－t(k－1)i|＜ε
(2) 對連續2次迭代得出的最大ti值差相對值，規定一個限額ε，即對所有i規定。
max|t(k)i－t(k－1)it(k)i|＜ε
1.4 加固計算機的有限元熱分析
分析的重點在于了解機箱內流體分布及各主要熱功器件的表面溫度。由于在強制風冷條件下流體分布與環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，對分析環境進行以下設定：環境溫度為55℃，1個標準大氣壓，使用高度3 600 m，重力加速度為9.8 m/s2。
1.4.1 實體簡化
加固計算機簡化后如圖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，對有限元模型進行網格劃分，體單元采用四面體自由網格，面單元為三角形單元。劃分后結果如下：
熱力學節點： 2 792個
熱力學單元： 6 966個
流體節點：8 112個
流體單元：39 991個
在進行熱分析時，需定義熱力學邊界條件。由于加固計算機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系，因此可以通過測量板卡的電功耗而轉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系，因此不設定表面器件高度
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
機箱進風口
名稱位置
進風口1機箱左側
進風口2機箱右側
（續表）
風機
風機1電源內部，風向由左而右70 mm×70 mm,工作點處流體速度2 000 mm/s
風機2電源內部，風向由左而右70 mm×70 mm,工作點處流體速度2 000 mm/s
風機3電源內部，風向由左而右70 mm×70 mm,工作點處流體速度2 000 mm/s
風機4電源內部，風向由左而右70 mm×70 mm,工作點處流體速度2 000 mm/s
風機5機箱后部，風向由左而右92 mm×92 mm，工作點處流體速度3 000 mm/s
風機6電源盒內部，風向由左而右40 mm×40 mm，工作點處流體速度1 000 mm/s
主要材料導熱系數
名稱導熱系數(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 計算結果
經有限元分析，與各插卡平行，可檢查風量與熱量情況， 見表2所示。
表2 統計結果
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 設計優化
從分析結果中可以看出硬盤的溫度過高，這種設計肯定會在高溫工作條件下出現系統死機、崩潰等現象。進一步檢查硬盤的工作環境。
由圖中可知，由于風機安裝位置低于硬盤，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。在進行優化的同時發現機箱導軌安裝在機箱側面，對機箱通風窗有一定的遮擋作用，因此在分析時，通風窗的位置應以導軌安裝到機箱后的最上沿計算。此外因電源無風機，因此按極限無風機的條件進行解算。
為保證硬盤在機箱內的通風換熱，因此有必要調整設計，提高機箱側面風機的安裝位置，保證硬盤頂面處于風機的通風道內，如圖2所示。以這種設計為條件重新進行有限元熱分析。
1.4.5 分析結論
通過對加固機進行有限元熱分析，按環境溫度55 ℃，工作高度3 600 mm進行計算，優化后的方案可以滿足實際工作的需要，方案合理可行。
在詳細設計中需要注意以下問題：在熱分析過程中，由于對實體模型進行了簡化，保證了網格有一定的粒度，但同時引入的分析誤差，在實際情況下在進風口、CPCI導軌面、電源通風屏還有一定的風壓損失，在分析過程中也未考慮機箱內電纜對通風散的影響。從總的散熱趨勢上看，這種設計是合理可行的。為了保證機箱內的風量，在詳細設計過程中還要特別注意機箱內部的走線設計，參考流體分布圖，合理布置機箱內互連電纜，盡可能地防止堵塞風道的問題。優化設計前后對比分析如表3所示。
圖2 主板上方15 mm切平面
表3 優化設計前后對比分析
熱功器件名稱優化前溫度 /℃優化后溫度 /℃
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 電子設備熱設計需重點考慮的內容
通過上述有限元分析以及對方案的優化可以看出，在進行電子產品熱設計時，風道設計的重要性。在實際工程中，對風道的設計往往只限于考慮了系統的發熱量，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熱器件表面，風道設計存在盲區。為了提高熱設計的有效性，在進行電子設備熱設計時，需重點考慮以下問題：風道是否通暢；流體是否可以流過發熱表面；風道是否存在短路現象；風道的最小厚度是否大于10 mm；發熱器件的風道是否與環境存在有效的進風口與出風口；風道是否存在直角拐彎；正壓風機的出風口是否盡可能地靠近熱功器件；系統排風風機的出風口是否盡可能地靠近機箱出風口；主風道高于熱功器件50 mm以上時，是否設計了擋風面；機箱通風窗口的有效尺寸是否能保證風
機工作在低壓區。
3 驗證實例
方案簡圖如圖3所示。
圖3 優化后的機箱布局
熱設計方案簡要描述如下：
(1) 采用8槽CPCI背板，背板在機箱內垂直安裝，各板卡水平安裝，系統槽位于機箱最下部，板卡區偏于機箱左側；
(2) 機箱右側為硬盤，3塊硬盤垂直安裝；
(3) 硬盤后部為電源；
(4) 機箱后面板為對外連接器；
(5) 機箱寬度為444 mm，高度5U；
(6) 機箱總體風道為左側進風后面板出風，在硬盤一側采用下部進風，上部出風的局部風道設計，在機箱后面板、硬盤左側及下部安裝軸流風機；
(7) 硬盤下部的風機出風面安裝加熱膜，在硬盤低溫時通過風機為硬盤鼓熱風。
在根據對加固計算機進行有限熱分析、優化而得到的經驗基礎上，分析上述方案，其主要存在以下不足：
在散熱設計方面，存在明顯的風道設計錯誤，主板箱與設備箱間固然安裝了一個軸流風機，但軸流風機距離硬盤過近，主板箱的出風口被硬盤阻擋；同時硬盤的局部風道是從下而上的，硬盤下部安裝的風機進風口低于主機箱的進風口，進風不順暢，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間隙不超過5 mm，通過間隙過小。
在硬盤與硬盤下部的風機之間安裝加熱膜，在低溫時通過溫控電路使加熱膜加熱，同時風機向上送熱風達到加熱硬盤的目的。此時存在的問題是：如果要使熱風能送達硬盤，必須在加熱膜上開通風孔，保證氣流有一定的通風空間，但加熱膜的功率是依靠加熱膜面電阻實現的，如果加熱膜上的通風孔過小，低溫工作時熱風很難送到硬盤，高溫工作時硬盤的散熱更成問題。然而若加熱膜上的通風孔過大，則加熱功率很難保證。
因此該方案存在嚴重不足，需重新進行方案設計。
4 結 語
在熱設計的方案階段，通過定性地分析電子設備機箱內的風道及通風狀態，可以高效地提高產品的高溫特性，在方案確定后通過有限元熱分析對其進行數值分析，可以進一步達到事半功倍的目的。但是如果片面地認為有了熱分析軟件就放棄在方案階段的定性設計，往往會造成更大的散熱問題，有可能導致整個方案被。
參考文獻
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關鍵詞：高職；電子專業；創新型人才；虛擬實驗班；開放式教學
中圖分類號：G712 文獻標識碼：A 文章編號：1672-5727（2013）06-0036-03
我國的高職教育發展取得了很大的成績，為我國經濟快速發展提供了充足的技能型人才保障。尤其是在電子技術領域，高職電子專業以培養電子行業技能型人才為出發點，通過行為導向、工學結合教學設計、項目化教學模式的實施，培養出了大量合格的、行業發展急需的電子產品生產制造類技能型人才。
隨著我國的經濟轉型升級、技術轉型升級、裝備轉型升級，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出大批合格的復合型、創新型、發展型高級技術技能人才。電子行業需要高職教育能夠培養出既熟悉電子產品生產、加工、制造，也能夠從事電子產品相關設計和創新的技能型、技術型人才。因此，怎樣培養出創新型人才將是今后高職電子專業教學改革的重點。
浙江工業職業技術學院在培養電子專業創新型人才的探索過程中，逐步形成了以創新素質培養為導向、以職業能力培養為基礎、以技術能力培養為目標的人才培養模式，構建了高職電子專業創新型人才培養體系，取得了較好的成效。
創新型人才培養模式概述
創新型人才指富于開拓性，具有創造能力，能夠在工作中做出創造性貢獻的人才，他們通常表現出靈活、開放、好奇的個性，具有堅持不懈、注意力集中、想象力豐富及富于冒險精神等特征。具體有以下幾個特點：（1）有很強的好奇心和求知欲望；（2）有很強的自我學習與探索能力；（3）在某一領域或某一方面擁有廣博而扎實的知識，有較高的專業水平；（4）具有良好的道德修養，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，能承擔艱苦的工作。在高職教育背景下，高職電子專業的創新型人才在技能型人才素質基礎上，應能夠具備較強的技術應用創新能力、自主學習的意識和方法、較好的合作能力與素質，在所工作的技術場景中，具備借鑒、吸收、消化和改造、創新已有技術成果的能力。
創新型人才培養模式應該是可持續發展的模式。建立創新型人才培養模式的關鍵是協調知識、能力與素質三要素的結構關系，要能夠在已有的技能型人才培養理念基礎上，更加突出創新型素質的培養。筆者擬結合我院在這方面的認識和實踐，著重探討如何使高職電子專業技能型人才培養模式升級為創新型人才培養模式。
高職電子專業創新型人才培養模式是技能型人才培養模式的轉型升級，應突出創新素質培養的導向性，在職業能力培養的基礎上，以技術應用和創新能力培養為目標。以創新素質培養為導向，其本質是從根本上改變傳統人才培養的思維方式，改變教師教、學生學，學生被動式學習的模式，改變知識和技能均來源于書本和已經固化的教學設計案例的模式。我院基于這個改革思路，實施了建立虛擬實驗班、跨課程項目教學設計、開放式教學模式等三個方面的改革探索，為高職電子專業創新型人才培養進行了大膽有益的改革嘗試。
創新型人才培養體系建設的探索
我們認為，高職電子專業創新型人才培養體系構建的關鍵是引導學生創新能力的培養，而職業能力培養和技術應用能力培養是傳統的技能型人才培養體系的核心。在構建創新型人才培養體系的過程中，應以創新培養為導向，對技能型人才培養體系進行重新整理和構建，在職業能力培養和技術應用能力培養的過程中，引入創新培養機制。限于篇幅，我們著重探討我院在構建創新型人才培養體系中的一些有益嘗試。
（一）建立虛擬實驗班制度
傳統的教學班級是以同一專業、同一年級學生群組成的實體班級，是學生最重要的學習和生活群體組織。教學活動是以班級為單位進行的，知識的傳授和教學方法的實施也是以班級為單位開展的，僅包括教師和學生兩層學習梯度。這種傳統的班級組織形式有利于對學生群體的教學管理和知識技能傳授。但面對創新型人才培養的需求，則存在一些固有的缺陷，如不能很好地實現學生學習過程的“傳、幫、帶”效果，不能在教學過程中充分開展差異化教學（因材施教），不能形成跨班級、跨年級的學習示范團隊等。
一些高職采取了建立實驗班的方式以提升教學梯度，將部分優秀學生進行集中式培養，力圖實現較好的學習示范效應。高職教育側重于培養學生的實踐能力和創新能力，這種能力的培養與跨年級學生之間的“傳、幫、帶”有較密切的聯系，傳統的實驗班的管理體制較難實現跨年級學生的混合管理。
鑒于普通班級管理與創新型人才培養的矛盾，我院在電氣分院成立了虛擬化的創新實驗班。該班的學員包括不同專業、不同年級的學生，學員的選拔按照基本職業能力素質、新知識應用能力、團隊合作能力等方面的綜合標準進行考核。學員在虛擬實驗班擁有雙重身份：既是原所在班級的成員，又接受實驗班的學習管理。虛擬實驗班的教學形式主要以引導跨專業、跨年級學生“傳、幫、帶”為主，鼓勵學生對自己感興趣的技術進行深入學習，同時實施部分課程替代制度，即以項目答辯等形式替代傳統的試卷考核機制。對實驗班學員采取選拔和淘汰機制，鼓勵普通班級學生進入實驗班，并按照企業的項目考核機制進行學員淘汰，間接地構建起真實的企業化學習情境。
虛擬實驗班的制度建設避免了傳統實驗班的學生受益面窄、易走入精英化教育誤區的弊端。該班級不是一個真實存在的實體班級，而是一個以學習興趣和創新培養為導向的跨專業、跨年級的學習團隊，與普通班級相結合，改變了傳統扁平化的教學組織群體，構建了更加豐富的學習群體類型，可以培養和激發學生的學習欲望，起到很好的學習示范作用。
（二）跨課程項目化教學設計
項目化教學法是指師生通過共同實施一個完整的項目工作而進行的教學活動。在教學活動中，教師將需要解決的問題或需要完成的任務以項目的形式交給學生，在教師指導下，學生以小組工作的方式，自己按照實際工作的完整程序，共同制定計劃，協作完成整個項目。在項目教學中，學習過程成為每個人都要參與的實踐與創造活動，其價值主要體現在完成項目的過程中，而不是最終的結果。學生在項目實踐過程中，理解和把握課程要求的知識和技能，體驗創新的艱辛與樂趣，培養分析問題、解決問題的思想和方法。項目化教學是我國高職院校普遍推行的一種行之有效的教學設計方法。
從可參考的文獻和實際的教學實踐來看，大多數項目化教學局限于所講授的一門課程范圍內，項目的作用是服務于完成該課程的知識教學或技能傳授，項目的編排圍繞課程內容的知識點進行加工和包裝，缺乏項目自身的生命力和延續性。這樣的項目化教學的效果在于可以提高課程的教學效果，其本質是將知識以一種新的形式傳授給學生，但沒有能夠真正地實現以項目實施促進學習，完成知識體系的構建，課程之間的教學聯系度低，甚至是斷裂的。
依據建構主義的理論，高職電子專業學習從某種意義上說，就是學生學會解決一個個問題的過程，創設良好的問題情境是教學成敗的關鍵因素。一個好的問題情境，往往能夠激發學生強烈的問題意識和探究動機，引發學生積極思考，從而解決問題，發展其思維能力和創造能力。基于構建主義理論，我院在多年項目化教學經驗的基礎上，實施了跨課程項目化教學設計。從課程體系的頂層著眼，與企業合作，設計了多個具有企業產品背景的綜合性電子設計項目庫。每個項目由多個子項目組成，分成簡單、復雜、創新三個層次，可以滿足不同學習群體的需要。項目的完成過程涉及原理圖繪制、PCB電路板加工、元器件焊接與調試、程序編寫、整體組裝調試與工藝文檔編制等，這些技術要求能夠覆蓋電子專業相關課程（《電子CAD應用技術》、《電子技術實訓》、《單片機實訓》、《電子產品制作》4門實訓課程以及《模擬電子技術》、《數字電子技術》、《單片機原理與應用》3門基礎課程）。圖1為“智能小車”項目的示例，該項目在《電子CAD應用技術》、《電子技術實訓》、《單片機實訓》、《電子產品制作》4門課程教學中分別要完成原理圖和PCB板制作、電路板焊接與調試、程序編寫、整車調試與文檔編寫等任務，通過項目實施完成課程教學。我院在實際實施過程中，重新編制了原有課程的課程標準和教學方法，課程內容和知識點的講解以服務于完成綜合項目為目標，使得相關課程之間建立起以項目為主線的知識系統關聯。
以電子CAD應用技術為例，該課程的傳統教學設計是編制一些教學項目，講解Protel等繪圖軟件的操作和PCB加工技術。通過跨課程項目設計，該課程的項目與其他相關課程的項目是統一的，只是屬于綜合項目完成中的一個步驟。以“智能小車”項目為例，需要根據電子CAD應用技術完成該項目的原理圖繪制和PCB板加工。教學的重點不再是完成知識傳授，而是以完成項目為重點，更加突出項目的主體地位。通過該課程繪制的原理圖和加工的PCB板將會用于后續電子技術實訓、單片機實訓和電子產品制作課程學習。跨課程項目化教學的設計本質是從頂層進行教學方案設計，調動學生的自主學習積極性，提供相對完備的項目庫資源用于學生自選設計，通過一系列課程的緊密銜接，完成項目的實施，最后以項目實物展示、項目匯報等形式體現學習成果。
（三）開放式教學模式
在實施跨課程項目化教學改革的基礎上，我院對原有的教學內容進行了以項目實施串聯的教學知識編排，改變了以知識傳授為目的的教學理念，教學活動的重心是如何引導學生完成項目。獨立的課程教學變為項目完成的某一個技術步驟，從而使得課程之間的連接更加緊密。為了使跨課程項目化教學設計達到更好的效果，使項目作為教學主體的作用得以顯現，我們對教學模式也做了配套改革，實施了開放式教學模式。開放式教學模式的核心是教學場所（教室、實驗室、機房等）全天開放，教學時間全天開放，學生完成項目的方式開放，以開放的教學形式引導學生樹立“項目完成和創新是第一目標”的學習意識。教學場所開放與教學時間開放統一，將教學時間延伸到8小時以外，引導學生在課外進入實驗班、教室、機房進行項目實施。在項目實施過程中，鼓勵學生自由組隊，鼓勵學生借鑒、參考、學習、消化和創新別人的成果以達到完成自己項目的目的。
我院基于開放式教學模式的理念，進行了將電子專業實驗室交由學生自主管理、實施開放式實驗室管理制度的試點工作，由實驗班學員入駐實驗室，與授課教師合作進行跨課程項目化教學設計與教學實施。
實施開放式教學模式需要與完善的考核機制配套，在充分自由的項目實施過程中，需要有嚴格的考核機制做保障。我院采取“一票制”與問責制相結合的考核方式，即只有在項目完成后才能進行考核，考核分為團隊整體考核和隊員細化考核，采取當面問答的形式進行。考核的目的是促進學生對知識的消化、吸收，引導他們進行創新設計。考核過程的教學工作量最大，與項目設計相呼應，問題設計的質量關系到整個跨課程項目化教學設計的實施效果。
探索的成果與存在的問題
在電子專業創新型人才培養的探索與實踐中，我院探索了建立虛擬實驗班、跨課程項目化教學設計、開放式教學模式等方法。經過近三年的改革實踐，初步取得了一定的成效，逐步形成了具有鮮明特色的創新型人才培養模式，構建了以跨課程項目化教學為主線的課程體系，形成了以創新素質培養為導向，以職業能力培養為基礎，以技術應用能力培養為目標的人才培養模式。虛擬實驗班的教學管理極大地激發了學生的學習競爭意識，形成了較好的學習氛圍和示范效應；與開放式教學相結合的實驗室開放式管理制度為學生提供了良好的課后學習環境。今后的實踐重點是：（1）解決跨課程項目資源庫的建設，逐步實現學生完全自主選定項目課題，并根據學生課題動態編排課程內容；（2）加強專業基礎課參與跨課程項目化教學設計，以項目為核心，自上而下地解決基礎課程與項目關聯度的問題。
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