時間：2022-06-24 05:49:28
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關(guān)鍵詞：隔離傳送；模擬信號；串行D/A接口
引言
在電力電子裝置中，經(jīng)常需要在兩個不同的模塊之間傳送模擬信號，并且要保證安全可靠地傳送。通常兩個不同模塊之間的電位可以相差幾百伏乃至幾千伏，比如電機控制中的隔離電樞電流和電壓傳感器，電動機地與控制系統(tǒng)地的隔離等。特別在一些以微處理器為核心的電力電子裝置中，需要傳送代表輸出特性的參考信號，而運行于高頻開關(guān)狀態(tài)的功率電路與控制電路往往不在同一電路板上，為了防止強電磁干擾串到微機系統(tǒng)導(dǎo)致系統(tǒng)運行異常，并降低EMI和工頻干擾，在信號傳送的時候需要嚴(yán)格隔離。在工業(yè)過程控制與測量系統(tǒng)中更是普遍需要用到模擬量隔離傳輸技術(shù)，如熱電偶、壓力電橋、應(yīng)變計、傳感器的數(shù)據(jù)隔離放大均是例子。因此，研究精確可靠的傳輸方案對于保證系統(tǒng)的整體性能具有重要意義。本文以數(shù)控精密高頻開關(guān)逆變電源系統(tǒng)為例，研究了電力電子裝置中模擬信號的精確隔離傳輸?shù)姆椒ā?/p>
1隔離傳輸方法及其比較
實現(xiàn)電氣上隔離的方法從耦合方式來看，可以分為磁耦合隔離方法、光電耦合隔離方法、電容耦合隔離方法等。
磁耦合隔離方法是最常用的耦合隔離方法。圖1所示的是AD公司生產(chǎn)的隔離放大器AD202的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖，是一個典型的變壓器耦合二端隔離放大器，采用了調(diào)幅與解調(diào)技術(shù)將直流或交流信號通過變壓器耦合到輸出級，輸入級內(nèi)置一個獨立的運放作為信號預(yù)處理，可進(jìn)行緩沖、濾波等功能。輸出級是對信號進(jìn)行解調(diào)，濾波與放大。內(nèi)置的DC/DC變換器可以提供電源給輸入側(cè)的運放、調(diào)制器或其他電路。
圖2
另外，還有三點隔離的變壓器耦合隔離放大器，如BB公司的3656,可以實現(xiàn)輸入級和輸出級隔離，而且供電電源與放大器隔離，真正實現(xiàn)了信號和電源完全隔離。
電容耦合隔離方法是比較先進(jìn)的，采用了頻率調(diào)制技術(shù)，通過對輸入電壓數(shù)字編碼和差動電容勢壘耦合，準(zhǔn)確地隔離和傳輸模擬信號。圖2所示的是BB公司電容耦合隔離放大器ISO122的框圖，隔離放大器輸入和輸出之間通過2個1pF的隔離電容進(jìn)行信號耦合。在調(diào)制端，輸入放大器對輸入電流和一個可切換的電流源之間的差值進(jìn)行積分。假設(shè)VIN為0V，積分器將以單向的斜率上升直到超過比較器的閾值。內(nèi)部的壓控振蕩器使電流源以500kHz的頻率切換，輸出調(diào)制的數(shù)字電平以差動形式加在勢壘電容上。同時外加隔離電壓呈共模形式。輸出端的放大器檢測出來的差動信號作為另一個電流源到積分器A2的切換控制，信號解調(diào)產(chǎn)生一個平均值等于VIN的VOUT，經(jīng)過低通濾波器濾掉余下的載波噪聲之后，就成為隔離放大器的輸出。
由于采用了數(shù)字化調(diào)制手段，隔離柵的性能不會影響到模擬信號的完整性，所以有較高的可靠性和良好的頻率特性。
光電耦合器是通過光信號的傳送實現(xiàn)耦合的，輸入和輸出之間沒有直接的電氣聯(lián)系，具有很強的隔離作用，在實際中應(yīng)用很廣泛。光電耦合器件具有非線性電流傳輸?shù)奶匦?，如果直接用于模擬量的傳輸，則線性度和精度都很差。于是很多公司相繼推出線性光耦隔離放大器，如BB公司的ISO100,利用發(fā)光二極管LED與兩個光電二極管進(jìn)行耦合，一路反饋到輸入端，一路耦合到輸出端，經(jīng)過激光調(diào)整精心匹配，線性度和穩(wěn)定度都很好。
2開關(guān)式隔離傳送與串行方式
針對光電耦合器能夠相當(dāng)可靠地傳遞開關(guān)量信號，因此，在實際應(yīng)用中考慮數(shù)字隔離的方法，即將模擬信號通過A/D轉(zhuǎn)換變成數(shù)字信號，再采用光電耦合器進(jìn)行數(shù)字隔離。
2．1PWM的調(diào)制及解調(diào)方式
一種開關(guān)量隔離方式，集成PWM或微處理器輸出信號調(diào)制的PWM波形，傳送信號的瞬時電平與脈寬成正比，經(jīng)過光電隔離后對PWM信號低通濾波，恢復(fù)成模擬信號。
2．2V/F方式
另一種A/D轉(zhuǎn)換常用方法如圖3所示。它采用電壓/頻率變換即V/F變換，設(shè)計的模擬信號隔離傳送電路如圖3所示。傳感器輸出的微弱信號放大到伏級，送入LM331構(gòu)成的V/F轉(zhuǎn)換電路變成脈沖信號，信號頻率與輸入電壓成正比；可以進(jìn)行長距離傳輸，而后經(jīng)過光電耦合器切斷前后電路電氣聯(lián)系，隔離后的脈沖信號再送入同樣由LM331構(gòu)成的F/V轉(zhuǎn)換電路得到復(fù)原的模擬電壓信號。
綜上比較各種隔離方法的傳輸特性，其性能綜合對比如表1所列。
表1各種隔離方法的傳輸性能對比
耦合方式傳送精度噪聲濾波結(jié)構(gòu)復(fù)雜度傳送距離電平死區(qū)
變壓器耦合中需要高短有
電容耦合較好需要高短有
線性光電耦合較好不需要中短有
PWM低需要低長無
V/F中需要中長有
前面幾種隔離方法都采用了集成的結(jié)構(gòu)，性能得以保證，但是，由于隔離是在芯片內(nèi)部實現(xiàn)，輸入級與輸出級間距很短，對于信號傳輸空間上有一定距離的應(yīng)用場合，效果并不是很好；同時在調(diào)制與解調(diào)過程中不可避免地會有一些噪聲產(chǎn)生，因此輸出級要設(shè)置相應(yīng)的濾波電路，導(dǎo)致準(zhǔn)確度下降，
線性光耦當(dāng)輸入信號較小時，驅(qū)動電流可能小到無法令光電管檢測，存在死區(qū)；后來的V/F開關(guān)轉(zhuǎn)換方法傳輸可靠，但是隔離的兩端都需要V/F芯片，電路仍顯復(fù)雜，另外，工作頻帶受限制，低端因為紋波大而準(zhǔn)確度下降，高端信號亦受濾波器頻帶限制。
圖5
要解決或改善上述的不足單從電路結(jié)構(gòu)完善上已經(jīng)余地不大，唯有考慮引入數(shù)字式的傳輸手段。
2．3直接數(shù)字信號傳輸方式
對于模擬信號要求較高的場合，可以采用數(shù)字式信號傳輸，優(yōu)點是精度高，抗干擾性強和可靠性好，能夠?qū)崿F(xiàn)任意波形的信號傳送。在有些應(yīng)用場合中是通過微處理器直接生成數(shù)字信號，則更有理由采用數(shù)字式傳輸。
將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換到模擬信號的方法可以有多種，如PWM信號濾波，數(shù)字電位器。從信號的準(zhǔn)確度和驅(qū)動穩(wěn)定度來看，專用的DAC芯片最為可靠。專用的DAC芯片，是通過數(shù)據(jù)線輸入，轉(zhuǎn)換成模擬信號輸出，一般8～12位的精度已經(jīng)可以達(dá)到大多數(shù)傳送要求的準(zhǔn)確度，因為輸入是數(shù)字電平，所以可以進(jìn)行光電隔離，還能通過遠(yuǎn)距離傳送，這樣就可以實現(xiàn)在兩個不同的電網(wǎng)絡(luò)之間傳送模擬信號。
DAC芯片通常有串行和并行之分，并行的DAC芯片應(yīng)用較多，編程簡便，但是，應(yīng)用時候需要把所有數(shù)據(jù)線以及讀寫控制線全部進(jìn)行隔離，這樣需要的光電耦合器的數(shù)量就較多，長距離傳輸?shù)臅r候電路結(jié)構(gòu)也比較復(fù)雜，優(yōu)點只是信號變換速率較快。
圖6
2．4串行D/A數(shù)字隔離的辦法
對于速率傳輸并非很快的場合，采用串行的D/A芯片就能夠很好地適應(yīng)應(yīng)用的要求。各大芯片廠商都已推出了串行接口的D/A芯片，通常輸入端采用串行方式接收數(shù)據(jù)，如SPI或者I2C總線時序。微機接收來自各類傳感器的模擬信號，配合或者自帶的A/D轉(zhuǎn)換器，將模擬信號變換成數(shù)字信號，再通過軟件進(jìn)行濾波、放大等數(shù)據(jù)處理，由程序?qū)⑿枰敵龅臄?shù)據(jù)加上若干控制位組合成串行數(shù)據(jù)列，通過微機I/O口，經(jīng)過光耦隔離輸入到串行D/A芯片，變換成模擬信號輸出。圖4所示的是通過光耦實現(xiàn)的串行隔離傳送的一個方案。
這樣便可以將控制電路與高電壓電路完全隔離起來，只要將串行D/A芯片置于功率電路端。因為中間完全是數(shù)字信號傳輸，所以能夠較好地解決傳輸干擾，連線也相當(dāng)簡單，一般不超過4根線，使電路的結(jié)構(gòu)得以簡化。圖5所示的是實際的電路。
3串行D/A隔離信號傳輸?shù)脑O(shè)計與實驗結(jié)果
作者設(shè)計的數(shù)控開關(guān)電源中需要提供多路精確的25Hz參考信號，并且需要與主功率電路與驅(qū)動電路完全隔離，為此，采用了本文提出的方法。在以微處理器80C196KC為核心的實驗電源系統(tǒng)中，逆變的參考信號是通過微機控制串行D/A生成，傳送到隔離側(cè)的功率控制電路。
本文采用MAXIM公司的串行8位DAC，電壓輸出，整個封裝為8腳，結(jié)構(gòu)簡單。其中微處理器與芯片之間的SPI總線控制通過軟件來實現(xiàn)，輸入端的口線用高速光耦6N137分別隔離。
因為，80C196KC系列沒有單口線操作指令，所以，各口線時序以并行方式同步輸出。
輸入線包含片選線、時鐘線和數(shù)據(jù)線，首先，軟件時序操作令片選有效，然后，程序就可以向芯片發(fā)送整合的數(shù)據(jù)包。時鐘線上輸出的是一定頻率的脈沖信號，在每個時鐘的上升沿后，將數(shù)據(jù)包中的各位按次序送到數(shù)據(jù)線上，當(dāng)時鐘變?yōu)橄陆笛貢r刻，數(shù)據(jù)輸入到DA的寄存器內(nèi)。具體時序如圖6所示。
要完成一次數(shù)據(jù)的發(fā)送，串行芯片需要接收到16個數(shù)據(jù)位，也就是至少需要16個時鐘周期，對于MAX522的時鐘頻率可達(dá)5MHz，故數(shù)據(jù)的發(fā)送周期最短大約為200ns，對于其他串行芯片可以類推，但是一般微處理器指令執(zhí)行速率達(dá)不到這么快。
實驗中輸出25Hz波形，輸出點數(shù)為256，采樣頻率達(dá)到6kHz，已經(jīng)能夠滿足精密工頻逆變電源的波形控制要求。如果采用更高速的處理器可傳輸頻率更高的模擬信號。用這種方法可以實現(xiàn)多路信號的同步傳輸，只要將各串行芯片的片選端和時鐘端分別相連，從數(shù)據(jù)端發(fā)送不同的數(shù)據(jù)位，就可以在隔離的另一側(cè)輸出同步波形。圖7所示的是通過這種方法生成的兩路參考波形，相位差90°。實驗證明這種隔離方法能夠使微機控制電路受到的干擾大大降低，由于采用數(shù)字信號的方式，無須濾波，可以適應(yīng)信號發(fā)生突變的應(yīng)用要求。
本征半導(dǎo)體摻雜后就是雜質(zhì)半導(dǎo)體,非四價原子與四價原子在形成共價鍵中,得到電子成為負(fù)離子,失去電子成為正離子。N型半導(dǎo)體就是本征半導(dǎo)體摻入施主雜質(zhì)所形成的,一個施主雜質(zhì)原子在形成一個自由電子過程中變成了一個固定而不能移動的正離子,電子則為多數(shù)載流子,而本征激發(fā)產(chǎn)生的空穴只是少數(shù)載流子。相反,P型半導(dǎo)體則是本征半導(dǎo)體摻入受主雜質(zhì)形成的,一個受主雜質(zhì)原子在形成一個空穴過程中變成了一個固定而不能移動的負(fù)離子,空穴則為多數(shù)載流子,而本征激發(fā)產(chǎn)生的電子只是少數(shù)載流子。正是本征半導(dǎo)體摻雜后的得與失,使得雜質(zhì)半導(dǎo)體的載流子數(shù)量有了量以及性質(zhì)的改變,相對本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力有了一定的提高,但并沒有帶來質(zhì)的改變,所以,一般不會作為普通導(dǎo)體應(yīng)用。
二、PN結(jié)的失與得
PN結(jié)就是得與失的產(chǎn)物。P型半導(dǎo)體與N型半導(dǎo)體的交界面因多子極型以及濃度差別,形成多子擴散運動,N區(qū)的電子擴散到P區(qū),P區(qū)的空穴擴散到N區(qū),在交界區(qū)域原有的電中性被破壞,P區(qū)失去空穴留下了不能移動的雜質(zhì)負(fù)離子,N區(qū)失去電子留下不能移動的雜質(zhì)正離子。這些不能移動的帶電粒子集中在P區(qū)與N區(qū)交界面附近,形成空間電荷區(qū)。空間電荷區(qū)的逐步建立削弱了多子的擴散,而增強了少子的漂移。當(dāng)多子擴散運動與少子漂移運動保持一種動態(tài)平衡時,交界面形成穩(wěn)定的空間電荷區(qū),即PN結(jié)。兩種不同極型的雜質(zhì)半導(dǎo)體在交界面失去多子的過程,得到了一種導(dǎo)電性能獨特于雜質(zhì)半導(dǎo)體導(dǎo)電能力的介質(zhì),帶來了半導(dǎo)體導(dǎo)電能力質(zhì)的突變,這就是PN結(jié)的單向?qū)щ娦?即正向偏置導(dǎo)通,反向偏置截止。復(fù)合的PN結(jié),在制作工藝上的差別,分別有雙極型晶體管與單極型晶體管。晶體管在合理偏置下導(dǎo)電性能表現(xiàn)了特有的控制性能,即電流控制型的雙極型晶體管和電壓控制型的單極型晶體管。
三、放大電路的得與失
晶體管器件在“合理偏置以及順暢的交流通道”原則下就可以構(gòu)建一個放大電路,一個微弱的輸入信號從輸入端引入,在輸出端得到一個幅值足夠的輸出信號,表現(xiàn)了小幅度的模擬量通過放大電路后得到了大幅值的模擬量,淋漓盡致地表現(xiàn)出信號幅值放大的概念。殊不知,這種放大電路的“放大”理解是表面的,是片面的,只看到“得”的現(xiàn)象,而沒看到“失”的本質(zhì)。在放大電路中,工作電源不僅僅只是提供合理的偏置,更主要擔(dān)負(fù)著能源作用。放大電路僅僅只是一個信號幅值變換的平臺,微弱的輸入信號能源通過晶體管的控制作用改變著工作電源在輸出負(fù)載上的能量消耗。最常見的一個事例就是人們?nèi)粘Ｊ褂玫氖找魴C,收音機就是一個典型的放大電路。手持式收音機沒有電池,不可能發(fā)聲,裝上電池后就可以接收電臺信號,伴隨聽的時間與音量的大小,電池的消耗程度或使用時間就會不同。沒有收音機,人們不可能感受到空中的電磁波能量,有了收音機而沒有電源也聽不到悅耳的音樂,電池能耗使用殆盡了也享受不了。所以,嚴(yán)格意義上的放大電路是一個能源控制電路,放大電路的本質(zhì)是弱小能量對大能量的控制。放大電路表面上得到了信號的幅值增大,實質(zhì)上消耗了電源電能。
四、差分電路的失與得
單級放大電路的放大能力是有限的,總期望多級放大。多級放大電路是由若干級單級放大電路所組成,這樣單級放大電路之間就存在耦合關(guān)系,直接耦合是多級放大電路的典型結(jié)構(gòu)形式,直接耦合的多級放大電路最突出的弊端就是零點漂移,零點漂移最核心的表現(xiàn)形式就是溫漂,解決零點漂移最有效的手段就是差分電路。差分電路由兩個特性完全一致的單級放大電路復(fù)合而成,表現(xiàn)在晶體管的特性一致,晶體管偏置電路器件參數(shù)一致。差分電路從理論到實用經(jīng)歷了三個演變,即基本式差分電路、長尾式差分電路、帶恒流源的差分電路,這三個演變唯一不變的就是基本結(jié)構(gòu)不變。通過電路分析不難得出結(jié)論,差分放大電路的差模增益與單級放大電路的增益是一樣的,然而,差分電路的共模增益接近零,有較大的共模抑制比,可以很好地抑制溫漂,而單級放大電路就無法解決溫漂問題。第一級放大電路溫漂決定了多級放大電路的溫漂,所以,集成運放的第一級總是差分輸入級。可見,差分電路通過“失去”硬件(增加結(jié)構(gòu)等價的電路,增大電路成本),得到了對共模信號的抑制能力,而并不改變對差模信號的放大能力。
五、帶寬增益積的得與失
考核放大電路的性能表現(xiàn)在增益、峰峰值、輸入電阻、輸出電阻、帶寬、失真度、輸出功率與效率等參數(shù)中,它們?nèi)Q于放大電路組態(tài)、晶體管特性、電源以及應(yīng)用的方式。在放大電路的時域分析過程中,總是期望放大電路的放大倍數(shù)越大越好,一級放大能力不夠就采取多級放大,以提高放大增益;在放大電路的頻域分析過程中,總是期望放大電路有很小的下限頻率和很大的上限頻率,頻率響應(yīng)范圍越寬越好,即帶寬值越大越好。帶寬是上限頻率與下限頻率的差值,提高帶寬的有限手段就是盡可能提高放大電路的上限頻率值。通過電路的頻域分析可以發(fā)現(xiàn),提高上限頻率與提高放大電路的增益是矛盾的,一旦當(dāng)放大電路的晶體管選定之后,帶寬與增益之積是一個常數(shù),放大電路的放大倍數(shù)增大幾倍,相應(yīng)地該電路的帶寬就會減小幾倍,實際中,既要提高放大電路的增益又要擴展放大電路的帶寬,總是選取基區(qū)體電阻小、發(fā)射結(jié)與集電結(jié)電容效應(yīng)小的高頻放大管。可見,放大電路帶寬增益積概念表現(xiàn)了得與失的理念,欲想得到較大的增益,必然失去頻率響應(yīng)的范圍。
六、反饋放大電路的得與失
反饋是自動控制的一個重要概念,反饋放大電路是提高放大電路放大性能的重要手段,在電子技術(shù)應(yīng)用中運用極為普遍。負(fù)反饋放大電路中,輸出信號部分或全部反送到輸入端削弱輸入信號,使得閉環(huán)增益相對開環(huán)增益減小了反饋深度倍,表面上損失了放大電路的增益,然而,對放大電路的其他性能技術(shù)指標(biāo)得到了極大的改善,表現(xiàn)在增益的穩(wěn)定性得到了提高;環(huán)內(nèi)的噪聲干擾抑制能力以及非線性失真得到了改善;電路的帶寬得到了擴展;輸入電阻與輸出電阻得到了相應(yīng)的改善。如電壓串聯(lián)負(fù)反饋放大電路,增大了輸入電阻,有助于電壓輸入信號的放大;減少了輸出電阻,有利于輸出電壓的穩(wěn)定性。正反饋放大電路中,輸出信號部分或全部反送到輸入端增強輸入信號,閉環(huán)增益相對開環(huán)增益進(jìn)一步增大,這是信號發(fā)生電路擾動起振的必然要求。信號發(fā)生器不會有輸入信號或者說就是一個零輸入電路,電路接通電源瞬間形成電路換路情形,通過正反饋選頻網(wǎng)絡(luò)(RC或LC選頻網(wǎng)絡(luò))把輸出端的信號有頻率選擇性地反送到輸入端不斷放大,這種無止境的放大也必然帶來輸出信號的非線性失真,所以在電路中為了防止輸出信號的非線性失真,總是需要設(shè)置輸出穩(wěn)幅網(wǎng)絡(luò)?？梢?信號發(fā)生電路由放大電路、正反饋選頻網(wǎng)絡(luò)、穩(wěn)幅網(wǎng)絡(luò)三部分組成。穩(wěn)幅的有效措施就是負(fù)反饋,所以,信號發(fā)生電路必須維持正反饋特性與負(fù)反饋特性的動態(tài)平衡。負(fù)反饋放大電路失去了增益,得到了電路性能技術(shù)指標(biāo)的改善;正反饋放大電路得到了增益的“膨脹”,失去了輸出信號的線性度,實際中為了挽回這種“失”,再次引入負(fù)反饋特性。
七、橋式整流的得與失
小功率直流穩(wěn)壓電源中整流的任務(wù)就是把交流電轉(zhuǎn)換成直流電,衡量整流電路性能的主要參數(shù)表現(xiàn)在兩個方面:(1)表征整流電路質(zhì)量的參數(shù),有輸出電壓和脈動系數(shù);(2)表征整流電路對整流元件要求的參數(shù),有正向工作電流和反向峰值耐壓。半波整流輸出電壓低,脈動系數(shù)大;全波整流輸出電壓高,脈動系數(shù)小。然而,全波整流不僅需要降壓變壓器的副邊引出中間抽頭,更主要對整流元件的反向耐壓提出了苛刻的要求,它是半波整流對整流元件反向耐壓值要求的兩倍。實際中,既要提高整流輸出電壓并減少紋波系數(shù),又要對整流元件反向耐壓的要求不苛刻,有效的技術(shù)手段就是橋式整流,橋式整流相比全波整流,在電路結(jié)構(gòu)上只是增加了兩個整流元件,但輸出效果等同于全波整流電路的整流;橋式整流電路對整流元件的要求等同于半波整流電路對整流元件的要求,把半波整流與全波整流各自的優(yōu)勢整合在一個應(yīng)用電路中。可見,橋式整流電路通過“失去”硬件(增加電路成本),得到了優(yōu)于半波與全波整流電路的整流性能。
八、結(jié)語
《模擬電子技術(shù)》是一門技術(shù)性和實踐性很強的專業(yè)基礎(chǔ)課程，本課程是我系電子信息工程和應(yīng)用電子技術(shù)兩個專業(yè)的學(xué)生初次學(xué)習(xí)電子技術(shù)的課程，“入門”難是學(xué)生普遍存在的問題，我們認(rèn)為難就難在學(xué)生對基本概念似是而非、基本原理理解不透、基本分析方法掌握不牢、基本計算方法應(yīng)用不足，所以，在教學(xué)過程中，我們特別注重基本概念、基本原理、基本分析方法和計算方法的講解，并力求引導(dǎo)學(xué)生舉一反三，觸類旁通。同時我校屬于二本院校，學(xué)生的英語基礎(chǔ)普遍偏低，要求英語基礎(chǔ)比較薄弱的學(xué)生用英語來學(xué)習(xí)一門比較抽象的專業(yè)課程就難上加難了。為了解決以上問題，更好的在我系開展模擬電子技術(shù)雙語教學(xué)，采用了以下方法：第一，在大一第二個學(xué)期開設(shè)電子信息類專業(yè)英語課程，讓學(xué)生掌握電子技術(shù)專業(yè)的相關(guān)專業(yè)英語術(shù)語，同時讓學(xué)生掌握用英語怎么來描述電子技術(shù)中的工作原理，特點，以及了解專業(yè)英語和普通英語的區(qū)別。為大二開設(shè)的模擬電子技術(shù)的雙語教學(xué)打下良好的基礎(chǔ)。第二，為解決雙語教學(xué)師資難問題，我系特組織兩名有留學(xué)經(jīng)歷，英語功底扎實的年輕教師到國內(nèi)高校學(xué)習(xí)考察模擬電子技術(shù)雙語教學(xué)，同時精心備課，突出重難點，將抽象的內(nèi)容通過CAI課件盡量具體化。第三，展開多種模式的雙語教學(xué)目前模擬電子技術(shù)雙語教學(xué)采用大部分學(xué)生能接受的混合型雙語教學(xué)模式和輔助雙語教學(xué)模式相結(jié)合的方式，即一些比較簡單的內(nèi)容以及課后小結(jié)和討論部分采用中英文結(jié)合雙語教學(xué)模式，而模擬電子技術(shù)中的電路特性等重難點內(nèi)容采用輔助雙語教學(xué)模式。第四，對考核方法進(jìn)行改革為突出英語的重要性，增加平時成績的比例，從原來的平時成績占期末成績的20%增加到30%，同時成績構(gòu)成要多樣化。
2雙語教學(xué)實踐的評價
雙語教學(xué)的效果可以通過學(xué)生對該課程的感受與認(rèn)識和學(xué)生對知識的掌握和運用情況兩個方面來衡量，通過對我系電信11級兩個班的雙語教學(xué)問卷調(diào)查中可以發(fā)現(xiàn)：認(rèn)為模擬電子技術(shù)雙語教學(xué)授課中中英文比例適合的占大多數(shù)，說明大部分學(xué)生認(rèn)可了雙語教學(xué)。同時有九成以上的同學(xué)認(rèn)為模擬電子技術(shù)雙語授課進(jìn)度適中。
3小結(jié)
高職院校的學(xué)生并不擅長純理論的學(xué)習(xí)，如果在學(xué)習(xí)模電這門課程時，先進(jìn)行一些感性認(rèn)識的教學(xué)環(huán)節(jié)，他們往往更容易學(xué)習(xí)這門課程。科學(xué)家愛因斯坦說過：“興趣是最好的老師”。因此，在講授模電這門課程時，在講完緒論以后首先由老師做一些電子方面的趣味實驗，以激發(fā)學(xué)生的興趣和好奇心，以增強學(xué)生學(xué)習(xí)這門課程的積極性。如果有條件讓學(xué)生到實驗室動手做一些較簡單的電子實驗，這些實驗不僅能提高興趣，又讓他們認(rèn)識了一些電子器件及特性，使今后在講授各種電子器件時不再空洞乏味。
2要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思維方式的轉(zhuǎn)變
模電作為一門技術(shù)基礎(chǔ)課，有其自有的特點和規(guī)律，其課程更重視理論與實踐的結(jié)合。一般教學(xué)計劃都是電工基礎(chǔ)安排在模電課程之前來作為模電的基礎(chǔ)課程，但如果不加分析地用電工基礎(chǔ)的分析方法去分析模電，可能不會得到正確的結(jié)論。模電的理論有其自身的特點，表現(xiàn)在：第一，模電主要的電子器件二級管、三級管都是非線性器件，這與線性電路的分析和計算是有很大區(qū)別。第二，模電的分析都是直流加交流的分析方法，即直流通道和交流通道。直流通道決定靜態(tài)工作點，而交流通道是信號的通道。第三，反饋網(wǎng)絡(luò)是模電經(jīng)常使用的電路，不管是運算放大器還是振蕩器都必須有反饋網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成。以上幾點正是學(xué)生學(xué)習(xí)模電的難點，因此在講課過程中，要讓學(xué)生了解這些特點與難點，調(diào)整思維方式和學(xué)習(xí)方法，使學(xué)生能夠正確把握這門課程的學(xué)習(xí)特點。以下通過幾個實例說明如何引導(dǎo)學(xué)生思維方式的轉(zhuǎn)變。
2.1非線性電路與估算
在模電中常用的二極管、三極管的伏安特性為非線性，一般稱為非線性元件，而電阻、直流電源的伏安特性為線性，一般稱為線性元件。在模電中線性元件與非線性元件共同組成各種電路，那么電路的計算問題在電工基礎(chǔ)中并未涉及，那么計算這種電路目前使用估算法、圖解法。有的同學(xué)往往提出為什么不用解析法，而那樣計算的不是更精確嗎？在講解這類問題時要給學(xué)生講清楚估算法在工程計算中是非常重要的，它能使有些計算問題變得簡單，能較快地解決實際問題，而用解析法，一是目前學(xué)生的數(shù)學(xué)知識不能解決這種問題，二是如果能用高等數(shù)學(xué)的方法解決，但過程過于繁雜，雖然計算精度高，但與估算結(jié)果差距不大。因此在這里要讓學(xué)生思維方式有一個轉(zhuǎn)變。
2.2放大電路的直流通路與交流通路
在模電的放大電路中,直流通路和交流通路的分析也是模電獨特的電路分析方法，由于二極管、三極管中PN結(jié)死區(qū)電壓的存在，必須在交流信號通過放大電路時有一個直流電壓及電流的存在，這樣才能保證交流信號不失真地通過放大電路。這也是學(xué)生需思維轉(zhuǎn)變的一個重要方面。對于三極管、電阻、電容、電感、電源等電子元器件，它們分別在直流電及交流信號激勵作用下的不同響應(yīng)決定了它們在直流電及交流信號中所起的不同作用，這些都是分析復(fù)雜放大電路的基礎(chǔ)。很難想象不清楚放大電路直流通路和交流通路的學(xué)生能夠?qū)W習(xí)好這門課程。
3通過課程綜合實驗提高學(xué)生的整體水平
由于模電是一門與實踐聯(lián)系非常密切的技術(shù)基礎(chǔ)課，通過一些綜合實驗來提升學(xué)生的理論水平和實踐技能是非常重要的，因此在課程講完之后，筆者就安排一個超外差式收音機綜合實驗來提升學(xué)生模電的理論水平和實踐能力。讀圖——提升學(xué)生的讀圖能力，課上講的模電電路一般是各類單元電路，如共射基本放大電路、振蕩電路、功率放大電路等。通過綜合實驗課可以將各個電路串成一個整體，筆者通過對一個超外差式收音機電路圖進(jìn)行整體講解和分析，來提升學(xué)生模電電路的整體分析能力。一般超外差式收音機的電路組成為變頻級——中放級——檢波級——低頻放大級——功率放大級，對照理論教學(xué)所講授的內(nèi)容，變頻級對應(yīng)振蕩電路及基本放大電路，而該放大電路又工作在非線性區(qū)屬非線性放大，這樣才能混頻輸出差頻信號，在這里還要補充講解一下放大電路的非線性特性及應(yīng)用，這樣使學(xué)生對三極管有了更深刻的認(rèn)識，平時常常強調(diào)放大電路要工作在線性區(qū)，似乎非線性區(qū)是不可用的、多余的，但通過這樣一個實例讓學(xué)生明白，三極管放大電路工作在線性工作區(qū)時可進(jìn)行線性放大，工作非線性區(qū)時可以進(jìn)行混頻等應(yīng)用。這樣一級一級來分析后面的中頻放大電路、檢波電路、低頻放大電路、功率放大電路等。實踐證明，通過整體電路的分析與講解，學(xué)生的讀圖和分析能力得到了明顯的提高。
4結(jié)束語
福建省武夷學(xué)院作為應(yīng)用型本科院校，電類專業(yè)開設(shè)的模擬電子技術(shù)課程，分列為三門子課程:包括60個學(xué)時的理論課程、20個學(xué)時的實驗課程和1周的課程設(shè)計，其中實驗課和課程設(shè)計為實踐環(huán)節(jié)。用倒三角圖表示課程結(jié)構(gòu)、學(xué)時安排以及三者之間的相輔相成的關(guān)系。模擬電子技術(shù)課程的最大特點是內(nèi)容較多，學(xué)生普遍感覺較難，涉及知識面廣、應(yīng)用性較強。
二、課程教學(xué)探討
1．靈活運用多種教學(xué)手段。
學(xué)生上理論課普遍感覺比較抽象、較難理解與掌握，合適的教學(xué)手段顯得尤為重要，板書和多媒體相結(jié)合的教學(xué)手段對于一般本科學(xué)生比較合適。教師在黑板寫的時間，學(xué)生有短暫的時間進(jìn)行消化和記筆記，有利于對內(nèi)容的即時理解和課后復(fù)習(xí)，使得大部分學(xué)生能跟上老師的授課進(jìn)度。比如，在講授到三極管基本共射極放大電路時，學(xué)生對于小信號等效電路畫法比較難于掌握，而僅僅用多媒體授課放映效果不理想。教學(xué)中可以結(jié)合板書，分步畫出三極管的H模型，結(jié)合小信號等效電路的依據(jù)，在黑板上一步步畫出來，學(xué)生理解起來就更方便。這在模擬電子技術(shù)中是比較基礎(chǔ)的理論內(nèi)容，基礎(chǔ)內(nèi)容講透了，有利于后續(xù)章節(jié)的順利展開。但是對于某些比較難用語言描述的概念或者復(fù)雜的演變過程，使用多媒體動畫效果進(jìn)行講解可以更形象生動，使學(xué)生更易于理解。例如，P、N型半導(dǎo)體中電子的擴散與復(fù)合，晶體管、MOS管器件中的電子、空穴的運動，電流的運動以及器件的制造工藝過程等。這些內(nèi)容如果采用板書，畫圖太多、耗時較長，也很難做到形象表達(dá)。若用多媒體加上Flas的方式學(xué)生就會更感興趣，有利于知識的理解。需要注意的是多媒體教學(xué)課件畫面切換快，學(xué)生記筆記跟不上，授課時注意放慢速度，講清基本概念和基本分析方法，適當(dāng)結(jié)合板書對內(nèi)容作出提綱挈領(lǐng)性的總結(jié)。這樣結(jié)合多種教學(xué)手段既緩解了課程內(nèi)容多與學(xué)時數(shù)明顯不足的矛盾，又發(fā)揮了多媒體教學(xué)省時、直觀、形象的優(yōu)點，因此受到了學(xué)生們的普遍歡迎。
2．營造討論式教學(xué)環(huán)境，加強課外輔導(dǎo)。
為增強學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性，教師可結(jié)合實際的學(xué)習(xí)狀態(tài)引導(dǎo)學(xué)生思考問題，每節(jié)課上教師可以適當(dāng)提出1－2個比較有代表性的問題，供學(xué)生探討，這一過程不僅激發(fā)了學(xué)生的興趣也提高了學(xué)生的思維能力?？偨Y(jié)之前的教學(xué)效果，教材的后面章節(jié)，比如反饋、功率放大等，學(xué)生理解起來就很困難，學(xué)習(xí)興趣急劇下降。每周設(shè)置1－2個課外的時間段老師給學(xué)生們答疑解惑，在學(xué)與問的過程中，學(xué)生對每堂課的內(nèi)容能及時消化和吸收，這樣學(xué)生對整體內(nèi)容能更好地進(jìn)行理解，學(xué)會融會貫通，達(dá)到較好的教學(xué)效果。
三、重視實踐教學(xué)，加強動手能力的培養(yǎng)
1．加強實驗教學(xué)過程管理。
模擬電子技術(shù)實驗大綱中包括驗證性和綜合性實驗，其中驗證性實驗總計有8個，選做5個;綜合性實驗有2個，選做1個。實驗采用自編的實驗指導(dǎo)書，書中包括實驗?zāi)康?、實驗原理、實驗使用儀器、實驗操作步驟和思考題等等，要求學(xué)生結(jié)合實驗原理和思考題認(rèn)真完成實驗預(yù)習(xí)報告，學(xué)生在每次實驗前對實驗項目有基本理解，教師批閱后再根據(jù)情況進(jìn)行講授。在實驗過程中，摒棄傳統(tǒng)的“老師做、學(xué)生看”的教學(xué)模式，我們要求學(xué)生自己調(diào)試電路和操作實驗儀器，獨立排除實驗故障，找出問題、原因，必須在規(guī)定的時間內(nèi)完成每個實驗項目。實驗報告中學(xué)生需對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、分析誤差，對實驗現(xiàn)象做合理的分析及總結(jié)，提出改進(jìn)意見與措施。這樣學(xué)生能結(jié)合理論與實踐，動腦動手相互結(jié)合，提高實驗的教學(xué)效果。
2．重視課程設(shè)計，解決實際問題。
課程設(shè)計是學(xué)生把理論知識應(yīng)用于解決實際問題的一個重要的實踐環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)學(xué)生實踐技能的重要手段，可以提高學(xué)生理論結(jié)合實際、分析問題和解決問題的能力。應(yīng)用性本科學(xué)校培養(yǎng)學(xué)生的主要目標(biāo)為未來的技術(shù)人員和工程師，動員和組織電類學(xué)生開學(xué)初準(zhǔn)備基本的實踐工具，比如電烙鐵、萬用表、斜口鉗、焊錫等等。學(xué)校專門設(shè)置1周的時間進(jìn)行本門課程的設(shè)計，如何充分利用有限的時間，引導(dǎo)學(xué)生綜合運用所學(xué)的基本理論知識，來分析問題、解決實際問題呢?教師可先給學(xué)生提出基本要求，給出一些參考題目，為發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，學(xué)生也可自擬題目。課程設(shè)計分組進(jìn)行，要求每組限2名學(xué)生。在課程設(shè)計教學(xué)中要求學(xué)生充分利用圖書館和網(wǎng)絡(luò)資源，學(xué)生學(xué)會怎樣查資料、怎樣看資料，如何從資料中獲取有用的信息。對于興趣濃厚的學(xué)生可以結(jié)合每年的校園科技節(jié)活動和大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練項目，給學(xué)生更大的平臺去實踐鍛煉，對于學(xué)生的科技成果，還應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生試著撰寫科技小論文，實踐聯(lián)系理論，提高其科研能力。
3．強調(diào)專業(yè)仿真軟件的運用。
隨著計算機的發(fā)展，利用計算機的仿真軟件對電路進(jìn)行驗證、設(shè)計和分析已成為一種趨勢。主要原因有:(1)計算機仿真不局限于地點和時間，比較方便，用電腦裝好軟件就可以進(jìn)行電路的設(shè)計;(2)其可替代采用簡化電路模型搭接實際電路進(jìn)行驗證的傳統(tǒng)設(shè)計方式，同時可有效地對電路參數(shù)確定和方案選擇，并在設(shè)計初期對產(chǎn)品的性能進(jìn)行可靠預(yù)估，從而提高設(shè)計質(zhì)量、縮短設(shè)計時間、節(jié)省設(shè)計費用，因此成為了現(xiàn)代設(shè)計中重要的組成部分;(3)利用仿真結(jié)果得出電路性能受電路中某些關(guān)鍵參數(shù)的影響，可更好地理解電路的特性和性能指標(biāo)，對實際電路設(shè)計和調(diào)試具有重要指導(dǎo)意義。目前電子技術(shù)中應(yīng)用較廣泛的仿真軟件有Proteus、Pspice和EWB等等。教師對于剛剛接觸仿真軟件的學(xué)生，應(yīng)先結(jié)合實際情況講解一個軟件的基本用法，系統(tǒng)地介紹相關(guān)的電子資料和軟件安裝的方法。隨著電子產(chǎn)品的普及，大學(xué)生基本上都有個人電腦，挖掘其自學(xué)能力，對引導(dǎo)其觸類旁通具有現(xiàn)實意義。對于課本上難理解的內(nèi)容，比如放大電路的幅頻特性等可通過仿真實現(xiàn)，通過仿真過程與結(jié)果分析能更好地理解和掌握理論知識，而且學(xué)習(xí)好一門軟件對于今后的學(xué)習(xí)和工作起著很重要的作用。
四、重塑培養(yǎng)方案，改革評分機制
傳統(tǒng)的培養(yǎng)方案是理論課、實驗課和課程設(shè)計加起來是一門課程，教師評出總成績，實驗課和課程設(shè)計只是作為總成績中平時成績的一部分。改革后理論課、實驗課和課程設(shè)計分列為三門子課程，三門課程各給出總評成績。理論課評分是按照“3+7”的機制評分，實驗成績按照“3+4+3”機制評分，課程設(shè)計按照“1+4+5”機制評分，詳細(xì)評分機制如表1所示。改革前實踐成績比重偏低，很難考查出學(xué)生的動手能力，學(xué)生對實踐環(huán)節(jié)總是馬虎、敷衍，心里想著實踐成績不理想，還可以靠期末筆試成績提起來。評分機制改革后，學(xué)生比較重視實踐教學(xué)，做實驗和課程設(shè)計的積極性明顯提高。
五、總結(jié)
1．經(jīng)過學(xué)校上述教學(xué)探索和實踐，使得教學(xué)形式多樣、生動活潑，學(xué)生自學(xué)能力和動手能力的培養(yǎng)收到了良好的效果。
學(xué)生感覺模擬電子技術(shù)雖然有點兒難，但是他們覺得能學(xué)到許多知識。
2．應(yīng)用型本科模擬電子技術(shù)課程的教學(xué)具有電類課程理論性和應(yīng)用性教學(xué)的雙重特點，同時符合相關(guān)應(yīng)用崗位技能要求。
關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò)、教學(xué)、模式
傳統(tǒng)的教學(xué)模式主要是世代沿襲的面對面的單向式課堂教學(xué)，教師只能根據(jù)大多數(shù)學(xué)生的水平來掌握課程進(jìn)度。80年代初，隨著教育技術(shù)的迅速進(jìn)步，幻燈機、投影機、錄音機、錄像機、計算機等教學(xué)媒體被先后運用到了教學(xué)中，使教學(xué)變得靈活多樣，豐富了課堂教學(xué)方式，對提高教學(xué)質(zhì)量起到了極大的推動作用。但這些教學(xué)媒體在承載信息的種類和能力以及使用的方便程度上都有極大的局限性。由于它們功能單一，且獨立分散，都只能完成某方面的任務(wù)。最關(guān)鍵的一點是，這些設(shè)備受場地、環(huán)境等因素的影響，很難統(tǒng)籌起來發(fā)揮各自的最佳功能。以計算機為中心的互聯(lián)網(wǎng)、多媒體技術(shù)的崛起，不但給現(xiàn)代教育帶來了極大沖擊，也給現(xiàn)代教育注入了新的生命，使其產(chǎn)生了一次重大飛躍，在教育體制、教育方針、教育模式等各方面帶來巨大的變革，其中在教育模式方面尤為突出。教育領(lǐng)域是網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用最有價值、最有發(fā)展前途的應(yīng)用領(lǐng)域之一。配合多媒體技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化教育代表著教育技術(shù)的方向、趨勢和未來，它直接影響到學(xué)校教育和未來的家庭教育，網(wǎng)絡(luò)化多媒體的交互軟件、仿真教育系統(tǒng)、信息資料共享系統(tǒng)將在教學(xué)中發(fā)揮主力軍作用。隨著網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的迅速普及，不僅傳統(tǒng)的教學(xué)思想、教學(xué)手段、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)過程、教學(xué)組織隨之發(fā)生變化，而且將引起教學(xué)模式和教育體制的根本變革。
網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的迅速發(fā)展，產(chǎn)生了許多與傳統(tǒng)教育模式截然不同的教學(xué)形式，如電子教室、網(wǎng)上圖書館、網(wǎng)上答疑、遠(yuǎn)程仿真實驗、FTP系統(tǒng)、BBS系統(tǒng)等等。它們的出現(xiàn)，極大的豐富了現(xiàn)有教學(xué)方式，并以其獨特的優(yōu)勢，代表著教育模式的發(fā)展方向。網(wǎng)絡(luò)改變了傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)模式，提供給人們一個以電腦技術(shù)、多媒體技術(shù)和通信技術(shù)為基礎(chǔ)，以個人自主的個別化學(xué)習(xí)和交互式集體合作學(xué)習(xí)相結(jié)合的主要學(xué)習(xí)方式。與傳統(tǒng)教學(xué)模式比較，網(wǎng)絡(luò)教育有自己的特點。
一、電子教室
電子教室是網(wǎng)絡(luò)上系統(tǒng)地介紹某一方面知識的教育形式。它利用遠(yuǎn)程教學(xué)的方式，將專題書籍錄入成電子版圖書，或?qū)ｎ}制作成交互式的多媒體課件掛在網(wǎng)絡(luò)上供讀者學(xué)習(xí)查閱。在電子教室中，學(xué)生在沒有教師在場的情況下，可隨意享受聲光動畫為一體的教育軟件，根據(jù)自己的興趣和需要，選擇課程和學(xué)習(xí)內(nèi)容，根據(jù)自己的意愿，決定學(xué)什么不學(xué)什么，并可隨意中斷和恢復(fù)學(xué)習(xí)。這種教學(xué)模式與傳統(tǒng)課堂教學(xué)相比，具有極大的靈性和主動性。對個人來說，更像是“量體裁衣”，具有“個性色彩”。此時的教育，改變了以教師為中心的方式，變成以學(xué)生為中心?，F(xiàn)代教與學(xué)已經(jīng)遠(yuǎn)離過去傳授模式，取而代之的是以學(xué)習(xí)為中心，注重學(xué)生在學(xué)習(xí)中的積極參與。網(wǎng)絡(luò)教育為學(xué)生創(chuàng)造了一個能自己主動安排的學(xué)習(xí)環(huán)境。上課的模式，從黑板粉筆的年代一對多的“播音筒”模式，進(jìn)入咨訊時代個人化，一對一，或者多對多的“網(wǎng)絡(luò)”模式。
二、網(wǎng)上答疑
同傳統(tǒng)教育方式一樣，教學(xué)答疑系統(tǒng)是學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)中必不可少的，它用于教學(xué)者接受被教學(xué)者對知識掌握的反饋以及教學(xué)兩方面的互相交流，互相促進(jìn)，互相進(jìn)步。在網(wǎng)絡(luò)教育中，答疑系統(tǒng)更加完善、更加交互、更加靈活。學(xué)生可以一天24小時地將問題以E-mail的形式或按照事先提供好的CGI界面形式進(jìn)行填寫，內(nèi)容是有關(guān)學(xué)術(shù)方面的或軟件使用方面的等等問題，然后留下E-mail地址，發(fā)送給負(fù)責(zé)答疑的機構(gòu)或教師；而教師也不必象傳統(tǒng)教育中那樣坐在教室里等學(xué)生來，只需定期打開E-mail信箱，將問題作集中處理，甚至可以用軟件進(jìn)行分類處理，既減少了許多不必要的無謂勞動，又可以實時了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。因此，網(wǎng)上答疑這種形式雖較為簡單，但十分有效，對于學(xué)生老師之間，用戶與服務(wù)機構(gòu)之間的交流十分有效，且方法容易掌握。
這種方式突破了時間和空間的限制，學(xué)生和教師可以相距甚遠(yuǎn)，但這并不影響他們之間的交流，因為這種交流是四維立體的，它正是網(wǎng)絡(luò)帶給教學(xué)模式的最大變化。
三．網(wǎng)上論壇
學(xué)生可以通過WWW或TELNET方式訪問網(wǎng)上論壇，操作十分簡單，它是獲取信息的非常直接有效的工具。網(wǎng)上論壇是一個全交互式電子論壇。不同時間、不同地點上網(wǎng)的任何人都可以通過它進(jìn)行非常直接的交流。而且這種交流不限于幾個人之間，同時可能有許多人在討論一個關(guān)心的問題，學(xué)生和教師可以隨意發(fā)表自己的意見或補充修改別人的觀點，甚至組織一次討論、主持一個論壇，可以使學(xué)生自發(fā)的主動的解決自己的難題。在網(wǎng)上論壇中，可以學(xué)到許多在其他地方無法學(xué)到的知識，解決一些十分棘手的問題。這不失為一個行之有效的可以提高學(xué)生解決問題能力以及刺激學(xué)生在所學(xué)知識領(lǐng)域內(nèi)進(jìn)行深入研究的方法。
網(wǎng)上論壇給教師和學(xué)生一個充分闡述學(xué)術(shù)觀點，充分發(fā)表各種見解的學(xué)術(shù)園地。在這個論壇上可以尋求學(xué)術(shù)合作、交流教學(xué)和科研經(jīng)驗，由于網(wǎng)上論壇類似BBS的界面，就少不了論題閱讀和問題提交界面。但這里討論的形式不象BBS那樣自由，可討論的范圍僅限與學(xué)術(shù)有關(guān)方面，而且要求比較嚴(yán)格。
四、網(wǎng)上圖書館
對于任何學(xué)習(xí)者，如何獲得所學(xué)課程的相關(guān)資料常常是個難題，網(wǎng)上圖書館為他們提供了便利。網(wǎng)上圖書館是為了方便廣大教師、學(xué)生及其他有興趣的研究人員進(jìn)行科學(xué)研究而設(shè)立的一個網(wǎng)絡(luò)信息資源庫。通過網(wǎng)上圖書館，可以方便的了解各種文獻(xiàn)資料和學(xué)術(shù)動態(tài)。目前，中國教育與科研計算機網(wǎng)（CERNET）中已有許多服務(wù)已比較完善的網(wǎng)上圖書館，遠(yuǎn)程教育的使用者可以利用網(wǎng)上圖書館提供的各種服務(wù)，如CGI方式的文獻(xiàn)檢索、網(wǎng)上相關(guān)內(nèi)容集錦、CDROM遠(yuǎn)程檢索、CDROM網(wǎng)絡(luò)共享等。
圖書館是整個教育系統(tǒng)的一個重要組成部分。而學(xué)生利用課余時間學(xué)習(xí)各種知識，最重要的途徑就是在圖書館借閱各種各樣的書籍。為了充分利用圖書館的資源，國內(nèi)很多大型圖書館都早已在網(wǎng)上建立自己的網(wǎng)頁，以供那些不能親自到圖書館的同學(xué)盡心借閱、預(yù)約、查詢各種信息等操作。只要有一部網(wǎng)絡(luò)終端（NET TERMINAL）或一部課余上網(wǎng)的個人電腦，就可以進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)世界，到網(wǎng)上圖書館去瀏覽，不必親自到目的地，就可享受到圖書館的服務(wù)。
現(xiàn)在，網(wǎng)上圖書館服務(wù)幾乎在每個校園網(wǎng)上都有，網(wǎng)上圖書館以其大信息量、高流通速度、方便的查詢手段著稱于世。其中最引人注目的服務(wù)就是圖書館的查詢服務(wù)，它能方便地查詢所需要的圖書，大到類似于范圍為“文學(xué)”、“軍事”、“經(jīng)濟”、“計算機”等等這樣的查詢，小到類似于范圍為“空氣動力學(xué)”、“世界文明史”、“衛(wèi)星地面站”的查詢。查詢結(jié)果會以盡可能詳盡的分條目形式展現(xiàn)。如果不知道書名，還可用作者查詢，或模糊查詢，這都極大地方便了讀者，為他們節(jié)省了時間和精力。
在網(wǎng)上圖書館中可以根據(jù)專業(yè)分類，按照各種研究方向方便地查閱專業(yè)方向的重要信息。例如：可以通過電子出版物掌握最新的學(xué)術(shù)動態(tài)和重要成果；課余從電子通告中及時得到會議通知；可以在計算機軟件中查到一些相關(guān)的軟件和新的仿真結(jié)果。在特別專題中可以找到世界上最新發(fā)展規(guī)律的和最使人感興趣的專門話題，從而盡快地了解科技最新發(fā)展動態(tài)并為研究工作提供巨大的方便。
五、遠(yuǎn)程仿真實驗
遠(yuǎn)程仿真實驗是一種充分利用最新多媒體與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的教學(xué)方式，它為那些沒有實驗條件的學(xué)生提供了機會。仿真實驗一般是利用JAVA、VRML三維虛擬現(xiàn)實、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫服務(wù)等技術(shù)模擬出十分逼真的實時交互的實驗環(huán)境、實驗器材，使用者通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行實驗操作，有計算機即時進(jìn)行數(shù)據(jù)處理等工作，并給出成績。這一種教學(xué)方式可以方便而經(jīng)濟地提供昂貴的實驗設(shè)備、復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理軟硬件、必要的文獻(xiàn)資料、編排有方的教材、經(jīng)驗豐富的指導(dǎo)教師，不僅給缺乏實驗條件的自學(xué)者帶來福音，更方便廣大在校學(xué)生的預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)。
雖然各種仿真軟件對真實試驗?zāi)M的非常完備。甚至具有一些真實實驗不能實現(xiàn)的功能（如數(shù)據(jù)庫處理），但畢竟只是軟件模擬，缺乏真實的、身臨其境的感覺，這就需要遠(yuǎn)程監(jiān)控來彌補它的不足。遠(yuǎn)程監(jiān)控就是通過直接網(wǎng)絡(luò)通訊將實驗室中運行的監(jiān)控軟件的畫面延伸到任何一個網(wǎng)絡(luò)終端上。這樣一來，就可以通過網(wǎng)絡(luò)看到真實的實驗設(shè)備運行情況，聽到現(xiàn)場的聲音。系統(tǒng)采用異步回聲客戶機/服務(wù)器模式，遠(yuǎn)端用戶訪問不影響本地監(jiān)控系統(tǒng)的工作，是一種理想的遠(yuǎn)程監(jiān)控模式。
FTP服務(wù)
眾周所知，在網(wǎng)上學(xué)習(xí)經(jīng)常要下載一些終端軟件，還有許多軟件平時不易獲得，需要從網(wǎng)上的站點下載。這種情形下網(wǎng)絡(luò)是否提供FTP服務(wù)至關(guān)重要?？紤]到網(wǎng)絡(luò)速度、費用等問題，通過FTP傳送課件是一種受歡迎的方式，這樣一來為使用者節(jié)省了費用，而且更具靈活性。現(xiàn)在許多高等院校都在網(wǎng)頁上提供了CAI教學(xué)軟件的下載，使學(xué)生可以從網(wǎng)上得到各類CAI課件回家自學(xué)。
七、BBS系統(tǒng)
近年來，BBS在校園網(wǎng)中越來越成為不可缺少的部分，國內(nèi)已有幾十個BBS點。它給同學(xué)、教師一個自由討論的地方。我們都有參與課堂或者其他形式討論的經(jīng)驗，要想更加深入的掌握一門知識，參與討論是行之有效的方法；要想獲得他人的經(jīng)驗，與之切磋是唯一的途徑，BBS為大家提供了一個全面的實時的交流場所，徹底沖破了時間和空間的束縛。在BBS 上，可以獲得許許多多從書本上無法得到的知識，大家相互切磋，共同提高。
網(wǎng)絡(luò)教學(xué)模式是以網(wǎng)絡(luò)為橋梁跨越教師和學(xué)生在時間和空間上的距離，突破傳統(tǒng)面對面課堂教學(xué)方式的限制，將授課課堂由教室和實驗室延伸到網(wǎng)絡(luò)所覆蓋的任何一個場所的一種新的教學(xué)模式。對改善我國辦學(xué)條件和提高教學(xué)水平具有很大的促進(jìn)作用，重要性突出表現(xiàn)在如下三方面：
遠(yuǎn)程教學(xué)通過計算機網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)教育資源的共享，某一學(xué)科的先進(jìn)教學(xué)方法和實驗條件可以被校內(nèi)甚至校外的各學(xué)科使用。從而可以節(jié)省大量在基礎(chǔ)設(shè)施上的重復(fù)投資而用于公共教育軟件的開發(fā)和設(shè)計，有利于從整體上改善國內(nèi)的辦學(xué)條件和提高教學(xué)水平。
遠(yuǎn)程教學(xué)不受傳統(tǒng)的面對面學(xué)模式的限制，能為學(xué)生提供更深、更廣的教學(xué)內(nèi)容，學(xué)生可根據(jù)自己的實際情況確定學(xué)習(xí)內(nèi)容和安排學(xué)習(xí)進(jìn)度，滿足了社會普遍性和個體獨立性學(xué)習(xí)的需要，從而有利于學(xué)生的個性化綜合發(fā)展。
遠(yuǎn)程教學(xué)不受時間和地點的限制，學(xué)生畢業(yè)后仍能通過計算機網(wǎng)絡(luò)鞏固、更新和提高所學(xué)知識，從而可實現(xiàn)對離校學(xué)生的持續(xù)教育和終身教育。
關(guān)鍵詞：軍隊院校；網(wǎng)絡(luò)信息資源；建設(shè)
中圖分類號：TP399-CB
軍隊院校網(wǎng)絡(luò)信息資源建設(shè)作為軍隊院校信息化建設(shè)的核心內(nèi)容已成為軍隊院校教學(xué)和管理過程中獲取信息的一個重要途徑，并在教學(xué)、科研和人才培養(yǎng)等方面發(fā)揮著越來越重要的作用。研究軍隊院校網(wǎng)絡(luò)信息資源的特點，對其進(jìn)行科學(xué)有效的管理，提高網(wǎng)絡(luò)信息資源管理的針對性和有效性，已成為院校信息化建設(shè)過程中的一個重要課題。
1 網(wǎng)絡(luò)信息資源的內(nèi)涵
網(wǎng)絡(luò)信息資源也稱虛擬信息資源，它是以數(shù)字化形式記錄的，以多媒體形式表達(dá)的，存貯在網(wǎng)絡(luò)計算機磁介質(zhì)、光介質(zhì)以及各類通訊介質(zhì)上的，并通過計算機網(wǎng)絡(luò)通訊方式進(jìn)行傳遞的信息內(nèi)容的集合。簡言之，網(wǎng)絡(luò)信息資源就是指通過計算機網(wǎng)絡(luò)可以利用的各種信息資源的總和。
網(wǎng)絡(luò)信息資源的特點：
1.1 時效性。由于網(wǎng)絡(luò)信息資源從本質(zhì)上改變了信息的創(chuàng)造交流和獲取的方式，完全拋棄了傳統(tǒng)的概念，實行了無紙化，從作者投稿、專家審稿、組稿編輯等都在網(wǎng)上進(jìn)行，避免了印刷、發(fā)行、投遞等環(huán)節(jié)，因而大大縮短了文獻(xiàn)的編輯出版時間，其時效性是過去傳統(tǒng)的教學(xué)資源不可比擬的。而且在網(wǎng)絡(luò)資源出版的過程中，學(xué)者可不受時間和地域的限制即時交流，從而使內(nèi)容更加新穎、及時。
1.2 容量大。信息資源由紙張上的文字變成磁性介質(zhì)上的電磁信號或光介質(zhì)上的光信息，使資源的存儲、傳遞和查詢更加方便，而且所存儲的資源密度高、容量大，可以無損耗地被重復(fù)使用。以數(shù)字化形式存在的資源，既可以在計算機內(nèi)被高速處理，又可以通過通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳送。
1.3 表現(xiàn)形式多樣化。網(wǎng)絡(luò)信息資源具有多樣化的表現(xiàn)形式，首先是圖文并茂。這些信息源既保存了傳統(tǒng)文獻(xiàn)的文字、圖畫等信息，又增加了聲音、全息立體動畫等多媒體信息。多媒體集視、聽、用于一體，既可欣賞動態(tài)影像，又可觀看靜態(tài)的文字畫面，欣賞樂曲，游戲娛樂，反復(fù)進(jìn)行，更直觀形象，更有吸引力。其次是具有超文本鏈接功能，可方便快捷地獲取所需的更多信息。
1.4 查詢方便。查閱網(wǎng)絡(luò)信息資源既不受圖書館開館時間的限制，也不受地點、數(shù)量的限制，只要用戶有電話和電腦，就可以自由方便地在自己家里查閱。傳統(tǒng)文獻(xiàn)資源主要是通過參考文獻(xiàn)、引用注釋或二次文獻(xiàn)等方式來提示相關(guān)文獻(xiàn)，用戶查找原始文獻(xiàn)十分費力。而網(wǎng)絡(luò)信息資源檢索利用超文本鏈接，構(gòu)成立體網(wǎng)狀文獻(xiàn)鏈，能把不同國家、不同地區(qū)，各種服務(wù)器、各種網(wǎng)頁、各種不同資源都通過結(jié)點鏈接起來，以使查閱者在浩瀚的信息海洋中快捷、準(zhǔn)確地得到所需的信息資源。
1.5 交互功能強。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源強大的交互功能，可以形成廣泛的論壇氛圍。有關(guān)專家可以就某一專題開設(shè)電子論壇，網(wǎng)上直接反饋讀者信息，參與交流討論；作者、出版者和讀者可以通過網(wǎng)絡(luò)直接溝通，比如讀者若對某篇文章有什么意見，可隨時在網(wǎng)上直接與作者和編輯交流，然后作者和編輯再根據(jù)讀者的反饋意見對論文進(jìn)行修改，便于提高論文質(zhì)量。
1.6 信息源復(fù)雜。網(wǎng)絡(luò)的共享性與開放性使得人人都可以在網(wǎng)絡(luò)上索取和存放信息，由于沒有質(zhì)量控制和管理機制，這些信息沒有經(jīng)過嚴(yán)格編輯和整理，良莠不齊，各種不良和無用的信息大量充斥在網(wǎng)絡(luò)之上，形成了一個紛繁復(fù)雜的信息世界，給用戶選擇、利用帶來了障礙。
2 軍隊院校信息資源建設(shè)的基本原則
軍隊院校網(wǎng)絡(luò)信息資源建設(shè)就是運用信息技術(shù)，構(gòu)建覆蓋院校和部隊的教學(xué)數(shù)據(jù)庫、智能控制系統(tǒng)和數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，使科學(xué)的教學(xué)內(nèi)容、現(xiàn)代的教學(xué)理念和先進(jìn)的科技手段，在網(wǎng)絡(luò)平臺上得到最佳融合，讓教學(xué)資源得到合理配置和有效應(yīng)用。必須遵循以下原則：
2.1 面向未來信息化作戰(zhàn)目標(biāo)
信息戰(zhàn)已經(jīng)成為未來戰(zhàn)爭的基本形式，信息戰(zhàn)的基本平臺就是網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)信息資源的建設(shè)內(nèi)容要隨著軍事技術(shù)、武器裝備等的發(fā)展和戰(zhàn)爭研究的深入而不斷變化發(fā)展和不斷創(chuàng)新。應(yīng)著眼于未來信息戰(zhàn)的戰(zhàn)法研究，始終堅持盯住信息技術(shù)的前沿、盯住最新信息化裝備、盯住信息化戰(zhàn)爭的新特點。
2.2 緊貼研究重點和主要學(xué)科
各院校在開發(fā)建設(shè)信息時應(yīng)當(dāng)貼近研究重點和主要學(xué)科，顯現(xiàn)出自身特長，研制和開發(fā)出一批有專業(yè)特色的應(yīng)用系統(tǒng)和資源數(shù)據(jù)庫。
2.3 緊跟網(wǎng)絡(luò)開發(fā)前沿技術(shù)
信息資源建設(shè)包含兩個部分，既有硬件建設(shè)，又有軟件開發(fā)，必須牢固樹立“立足現(xiàn)有資源、著眼未來發(fā)展、硬軟建設(shè)并重、突出軟件資源”的指導(dǎo)思想。要立足于現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)硬件資源，采用前沿的信息技術(shù)，提高網(wǎng)絡(luò)資源系統(tǒng)的可靠性和高速度，使網(wǎng)絡(luò)資源開發(fā)和設(shè)計人員隊伍的素質(zhì)穩(wěn)步提高，保證信息資源建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展。
3 軍隊院校信息資源建設(shè)的主要內(nèi)容
網(wǎng)絡(luò)信息資源建設(shè)是教育信息化的基礎(chǔ)，利用現(xiàn)代信息技術(shù)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)資源建設(shè)，加強信息技術(shù)與學(xué)科課程的整合，是促進(jìn)教學(xué)改革、提高教學(xué)質(zhì)量的有效途徑。為提高信息資源建設(shè)效率，軍隊院校信息資源建設(shè)的主要內(nèi)容包括：
3.1 重點建設(shè)和應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)應(yīng)用系統(tǒng)
建設(shè)豐富的網(wǎng)絡(luò)信息資源是基礎(chǔ)，而開展網(wǎng)絡(luò)多媒體教學(xué)才是目標(biāo)。大力加強網(wǎng)絡(luò)教學(xué)應(yīng)用系統(tǒng)的建設(shè)，開發(fā)一系列適合素質(zhì)教育和任職教育特點的多媒體課件和應(yīng)用系統(tǒng)。加大重點課程的網(wǎng)絡(luò)課程設(shè)計，使重點學(xué)科都能實現(xiàn)網(wǎng)上教學(xué)和遠(yuǎn)程教學(xué)。應(yīng)以總部重點開發(fā)的網(wǎng)絡(luò)課程為基礎(chǔ)，特別是著眼軍隊院校由學(xué)歷教育為主向任職教育為主轉(zhuǎn)型的需要，大力加強研究，形成適應(yīng)任職教育要求的網(wǎng)絡(luò)課程。
3.2 重點開發(fā)網(wǎng)絡(luò)實兵演練和模擬化系統(tǒng)
目前，軍事訓(xùn)練信息網(wǎng)的范圍已擴展到各個部隊，信息資源建設(shè)應(yīng)依據(jù)部隊建設(shè)的特點，重點開發(fā)一批網(wǎng)絡(luò)演練和模擬化應(yīng)用系統(tǒng)，提高軍事訓(xùn)練信息網(wǎng)信息資源的針對性和實用性。同時必須統(tǒng)一軟件設(shè)計開發(fā)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，實現(xiàn)資源共享。
3.3 重點實現(xiàn)圖書館的專業(yè)化和數(shù)字化
圖書館是資料管理和采集中心，要充分利用各單位，特別是院校圖書館的資源優(yōu)勢，加緊實現(xiàn)圖書資料數(shù)字化，重點加強新軍革、一體化作戰(zhàn)等專業(yè)性強的戰(zhàn)法訓(xùn)法等專題數(shù)據(jù)庫建設(shè)，提高信息資源的專業(yè)性。
4 軍隊院校信息資源建設(shè)要把握的幾個問題
軍隊院校網(wǎng)絡(luò)信息資源建設(shè)是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程，絕非一項一蹴而就的短期項目，必須處理好當(dāng)前與長遠(yuǎn)、局部與全局、重點與一般的關(guān)系。
4.1 大力加強人才隊伍建設(shè)
網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和開發(fā)隊伍是完成網(wǎng)絡(luò)建設(shè)任務(wù)的主體，是提高網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用質(zhì)量的關(guān)鍵，培訓(xùn)一批計算機專業(yè)技術(shù)較好，軍政素質(zhì)過硬的開發(fā)和管理人才是網(wǎng)絡(luò)建設(shè)長遠(yuǎn)發(fā)展的基礎(chǔ)。同時，教員是網(wǎng)絡(luò)課程建設(shè)的參與和設(shè)計者，要注重加強教學(xué)人員的網(wǎng)絡(luò)信息素質(zhì)教育和創(chuàng)新能力培養(yǎng)。
4.2 完善健全信息資源開發(fā)機制
各單位宏觀把握教學(xué)課件和應(yīng)用系統(tǒng)的制作開發(fā)工作，有計劃有重點地進(jìn)行開發(fā)，嚴(yán)格監(jiān)督質(zhì)量。對于開發(fā)的成果，要統(tǒng)一管理，建立檔案，使各專業(yè)的課件達(dá)成科學(xué)、系統(tǒng)、可操作的目的。要樹立成果意識，建立知識產(chǎn)權(quán)保護制度，保證信息資源開發(fā)者的積極性。
4.3 重點加強網(wǎng)絡(luò)信息安全建設(shè)
軍隊院校網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的實施，擴大了軍事信息、軍事知識的傳播范圍，從學(xué)員到教員、從教研室到機關(guān)都可查閱獲取軍事信息資源，也增加了軍事信息泄密的概率。要對使用網(wǎng)絡(luò)的每一個人進(jìn)行保密安全教育，提高安全保密意識。對于網(wǎng)頁中的內(nèi)容應(yīng)專門組織人員進(jìn)審閱，把好安全關(guān)。要從技術(shù)上提高網(wǎng)絡(luò)安全的管理和監(jiān)控，保證整個網(wǎng)絡(luò)的安全穩(wěn)定可靠。
參考文獻(xiàn)：
[1]周麗霞.網(wǎng)絡(luò)信息資源配置機制效率分析[J].情報理論與實踐，2006，5.
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