時間：2022-11-12 20:01:26
導(dǎo)語：在電子科學(xué)技術(shù)論文的撰寫旅程中，學(xué)習(xí)并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑，好期刊匯集了九篇優(yōu)秀范文，愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感，引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。
1.1實(shí)訓(xùn)設(shè)備陳舊，實(shí)訓(xùn)和理論相脫節(jié)
目前，我院的“電工電子技術(shù)”課程實(shí)訓(xùn)設(shè)備由于資金短缺，使用的仍然是十幾年前購置的設(shè)備。隨著新知識、新技術(shù)的不斷涌現(xiàn)，原有的實(shí)訓(xùn)設(shè)備已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上時代的步伐，理論知識和實(shí)踐操作相脫節(jié)。
1.2理論教學(xué)時間和實(shí)訓(xùn)教學(xué)時間比例、關(guān)系密切度安排不合理
受教學(xué)大綱規(guī)定所限，“電工電子技術(shù)”課程學(xué)時較少，但是課程內(nèi)容信息量涵蓋很大，這就要求教師在較短的時間內(nèi)，既要完成該課程的基本理論教學(xué)，又要在實(shí)訓(xùn)中更好地運(yùn)用本課程的相關(guān)知識，無形中就加大了教師的工作難度和工作量。傳統(tǒng)教學(xué)模式下都是重理論、輕實(shí)踐，導(dǎo)致學(xué)生在實(shí)踐中甚至不知道如何下手，以致于不能完成練習(xí)任務(wù)，沒有很好地把理論和實(shí)訓(xùn)的課時時間安排緊密結(jié)合。
1.3教考分離，不利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性
傳統(tǒng)的教學(xué)模式下，采用期末考試?yán)碚摻y(tǒng)一閉卷考試，學(xué)生就等著期末考試前一段時間任課教師給畫畫范圍，臨時抱佛腳，背一下，就能及格了，嚴(yán)重挫傷學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，對平時上課教學(xué)秩序和教學(xué)質(zhì)量的提高沒有幫助。
2“電工電子技術(shù)”課程教學(xué)改革措施
2.1整合教材，降低理論教學(xué)難度
“電工電子技術(shù)”課程無論采用哪本教材都會存在不可避免的局限性，因?yàn)榻滩氖庆o態(tài)的，理論性太強(qiáng)，概念、公式、原理都很抽象，學(xué)生理解起來很費(fèi)勁。為降低理論教學(xué)難度，筆者首先對教材進(jìn)行整合，把教材按照所講內(nèi)容分為強(qiáng)電和弱電，各占一個學(xué)期時間進(jìn)行講述。其次，在保證課程重、難點(diǎn)清晰明了的情況下，盡量保證照顧到高職學(xué)生的特點(diǎn)，使課程內(nèi)容更加簡單化：盡量去弱化不實(shí)用又難學(xué)的器件內(nèi)部結(jié)構(gòu)知識，重點(diǎn)放在電路的外特性及其應(yīng)用上；刪除一些煩瑣的理論推導(dǎo)，對一些公式、定律直接給出結(jié)果，便于學(xué)生接受新的知識；保證課程內(nèi)容前后連貫的前提下，調(diào)整課程內(nèi)容安排次序，刪除后續(xù)課程重復(fù)的內(nèi)容和添加對后續(xù)課程有用而教材中又缺少的內(nèi)容。
2.2綜合運(yùn)用多種教學(xué)手段，提高教學(xué)效果
第一，興趣導(dǎo)入法。筆者在教學(xué)過程中非常重視對該課程緒論部分的教學(xué)，緒論課結(jié)束后通常會用2個課時的時間帶領(lǐng)學(xué)生們參觀該課程所用的所有實(shí)訓(xùn)室，讓學(xué)生身臨其境，自由提問，為以后的教學(xué)做好鋪墊。第二，情境教學(xué)法。在課程教授過程中，筆者通常會根據(jù)教學(xué)內(nèi)容創(chuàng)設(shè)一定的教學(xué)情境，比如讓學(xué)生結(jié)合家庭用電，計(jì)算一下電費(fèi)的問題。講到放大電路的時候，結(jié)合多媒體上自帶的麥克風(fēng)，講述電路的放大原理，帶動學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。第三，多媒體教學(xué)法。多媒體教學(xué)擁有傳統(tǒng)的教學(xué)手段所無法比擬的優(yōu)點(diǎn)，能將抽象、生澀、陌生的知識直觀化、形象化，并且可以增大信息量，有效擴(kuò)展課時容量。再加上配上逼真的音效，可以活躍課堂氣氛，加深鞏固教學(xué)內(nèi)容，使學(xué)生感受到學(xué)習(xí)的喜悅，寓學(xué)于樂。
2.3實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容改革
根據(jù)現(xiàn)有教學(xué)大綱安排，“電工電子技術(shù)”現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)課課時少，內(nèi)容多是一些驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)，嚴(yán)重挫傷了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。筆者在教學(xué)過程中，注意增加一些設(shè)計(jì)性的實(shí)驗(yàn)，減少一些驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)，和實(shí)訓(xùn)室溝通，建立了相應(yīng)的規(guī)章制度后，成立了電學(xué)開放式實(shí)驗(yàn)室，學(xué)生可以帶著問題隨時到實(shí)驗(yàn)室，或驗(yàn)證理論的正確性，或進(jìn)行一些創(chuàng)新性的實(shí)驗(yàn)，這顯著提高了學(xué)生學(xué)習(xí)該課程的熱情和主動性。另外，筆者還建議學(xué)生們開展課外興趣小組，比如開展一些電子小制作、電路板的焊接、小家電的維修等，以點(diǎn)帶面，全面提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
3結(jié)語
1.師資力量不足
專業(yè)課教師年輕化，教學(xué)和企業(yè)生產(chǎn)一線工作經(jīng)驗(yàn)不足。隨著近幾年來招生規(guī)模的擴(kuò)大，學(xué)院引入了大量年輕教師，他們承擔(dān)了大部分的專業(yè)課程教學(xué)工作。這些年輕教師大部分是剛從普通高校畢業(yè)的研究生，他們均是從學(xué)科體系的教育模式下成長起來的，對于現(xiàn)代職業(yè)教育思想認(rèn)識還不夠深刻，更缺乏企業(yè)生產(chǎn)一線工作經(jīng)驗(yàn)。也有一部分年輕教師是從企業(yè)引進(jìn)的，但是他們在企業(yè)生產(chǎn)一線的工作時間都不長，仍然存在專業(yè)技術(shù)知識不足、實(shí)踐動手能力不強(qiáng)的問題。在學(xué)習(xí)領(lǐng)域課程的開發(fā)和教學(xué)過程當(dāng)中，特別是對于學(xué)習(xí)情境的創(chuàng)設(shè)和開展，很多年輕教師顯得力不從心。
2.校企合作不夠深入
校企合作、工學(xué)結(jié)合是高職院校真正培養(yǎng)出高素質(zhì)技能型人才的必由之路，這已經(jīng)成為廣大高職院校的共識。雖然，在校企合作方面，學(xué)院近幾年來不斷健全了相關(guān)體制機(jī)制。但是，校企合作的深度也僅限于學(xué)生的企業(yè)參觀、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、頂崗實(shí)習(xí)等活動，沒有完全深入日常的專業(yè)課教學(xué)、技能培養(yǎng)等方面。專業(yè)教師在學(xué)習(xí)領(lǐng)域課程開發(fā)過程中進(jìn)行的崗位分析、工作過程分析、學(xué)習(xí)情境分析等活動，還僅限于理論分析層面，沒有落到實(shí)處。
3.學(xué)習(xí)資源匱乏、單一
學(xué)習(xí)資源包括實(shí)訓(xùn)設(shè)備等硬件設(shè)施和教材等軟件資源，是學(xué)習(xí)領(lǐng)域課程開發(fā)和成功實(shí)施的基礎(chǔ)。對于硬件資源，一方面是學(xué)院經(jīng)費(fèi)不足，缺乏投入，另一方面是購買的硬件設(shè)備不能滿足學(xué)習(xí)領(lǐng)域課程改革的需要。對于軟件資源，專業(yè)教師缺乏編寫學(xué)習(xí)領(lǐng)域課程教材等資源的精力和經(jīng)驗(yàn)。
二、案例教學(xué)在”電子技術(shù)”學(xué)習(xí)領(lǐng)域課程開發(fā)中的應(yīng)用
根據(jù)姜大源對德國職業(yè)教育學(xué)習(xí)領(lǐng)域的課程方案的研究，學(xué)習(xí)領(lǐng)域課程方案是范例指向的，因此放棄了學(xué)科系統(tǒng)的完整性。通過我們多年的教學(xué)改革實(shí)踐，根據(jù)學(xué)校自身硬件和軟件的實(shí)際，在”電子技術(shù)”課程教學(xué)中，設(shè)置了若干實(shí)用有效的電子制作案例，結(jié)合理實(shí)一體教學(xué)模式改革，進(jìn)一步提高了”電子技術(shù)”課程的教學(xué)效果?，F(xiàn)以電子信息工程技術(shù)專業(yè)為例，說明”電子技術(shù)”課程的開發(fā)思路。
1.確定課程的總體教學(xué)目標(biāo)
首先通過行業(yè)企業(yè)調(diào)研等手段對本專業(yè)畢業(yè)生從事的崗位進(jìn)行分析，分析出本專業(yè)畢業(yè)生的初始崗位為電子產(chǎn)品裝配操作員，目標(biāo)崗位為電子產(chǎn)品生產(chǎn)線線長，發(fā)展崗位為電子產(chǎn)品生產(chǎn)車間主任。從而確定本專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)：主要面向電子產(chǎn)品制造企業(yè)，培養(yǎng)德、智、體、美全面發(fā)展，適應(yīng)電子產(chǎn)品的裝配調(diào)試、質(zhì)量檢驗(yàn)、生產(chǎn)管理等生產(chǎn)、服務(wù)、管理第一線需要，具備相關(guān)專業(yè)知識和技能，有良好職業(yè)道德的高素質(zhì)技術(shù)技能型人才。然后，分析”電子技術(shù)”課程的性質(zhì)和任務(wù)：是本專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程之一，其主要任務(wù)是培養(yǎng)學(xué)生掌握電子電路的識圖、分析和調(diào)試等知識與技能，為學(xué)生學(xué)習(xí)本專業(yè)有關(guān)后續(xù)課程和畢業(yè)后從事電子產(chǎn)品制造相關(guān)工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。最后，”電子技術(shù)”課程的總體教學(xué)目標(biāo)可以總結(jié)歸納如下：學(xué)生能夠根據(jù)電路圖完成典型電子產(chǎn)品的裝配、調(diào)試和故障檢修。對于高職學(xué)生，我們?nèi)趸藢W(xué)生電子電路的設(shè)計(jì)能力，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生在今后工作中需要的電子技術(shù)應(yīng)用能力。
2.明確課程的能力、知識和素質(zhì)目標(biāo)
根據(jù)學(xué)生職業(yè)崗位分析和專業(yè)課程體系的分工確定能力目標(biāo)，例如：能識別常用電子元器件，并判斷其好壞；能選擇并使用常用電子測量儀器對電路進(jìn)行測量；能讀懂簡單的電路原理圖，能繪制典型電子產(chǎn)品電路原理圖；能根據(jù)電路原理圖進(jìn)行電路的搭接和元器件的焊接；能進(jìn)行電子電路的測試、故障判斷和排故。根據(jù)“必須、夠用”的原則，突出知識為案例學(xué)習(xí)服務(wù)，為案例學(xué)習(xí)所用，確定知識目標(biāo)，例如掌握二極管、三極管的伏安特性；掌握三極管基本放大電路各組成部件的作用；掌握常用邏輯門電路的邏輯功能；了解邏輯函數(shù)的化簡方法等。根據(jù)學(xué)生將來主要從事的崗位素質(zhì)要求，確定素質(zhì)目標(biāo)，例如：在電子產(chǎn)品制作與調(diào)試過程中能夠按照設(shè)備、儀器的操作規(guī)程進(jìn)行操作，愛護(hù)實(shí)訓(xùn)設(shè)備；在工作過程中養(yǎng)成文明操作意識，能夠自覺保持工作環(huán)境的整潔；在分組工作過程中能團(tuán)結(jié)協(xié)作、服從組長的安排等。
3.選擇課程的能力訓(xùn)練案例
根據(jù)電子技術(shù)模擬和數(shù)字兩個模塊的內(nèi)容，我們選取了兩大類八個案例，開展教學(xué)。第一類包括四個模擬電路案例，分別是：直流穩(wěn)壓電源制作實(shí)例、晶體管放大器制作實(shí)例、函數(shù)信號發(fā)生器制作實(shí)例、擴(kuò)音器制作實(shí)例；第二類包括四個數(shù)字電路案例，分別是：三人表決器制作實(shí)例、智力競賽搶答器制作實(shí)例、循環(huán)彩燈控制器制作實(shí)例、數(shù)字電子鐘制作實(shí)例。案例的選擇本著實(shí)用性和趣味性的原則，使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中既能學(xué)到今后工作中要用到的專業(yè)知識和技能，又能引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。我們將電子技術(shù)原課程知識點(diǎn)以八個電子制作實(shí)例為依據(jù)進(jìn)行解構(gòu)與重構(gòu)，打破學(xué)科體系下的知識結(jié)構(gòu)，將各知識點(diǎn)整合、序化到各個案例中，在完成一個個電子制作實(shí)例過程中使學(xué)生掌握知識、鍛煉技能，實(shí)現(xiàn)教、學(xué)、做一體化。課程選取的能力訓(xùn)練案例，以及每個案例所包含的知識點(diǎn)和技能點(diǎn)。
4.設(shè)置情境組織教學(xué)（以第一次課為例）
（1）課程導(dǎo)入
播放電視知識競賽視頻，引出并展示直流穩(wěn)壓電源、擴(kuò)音器、表決器、搶答器和數(shù)字電子鐘等產(chǎn)品實(shí)物，介紹電子技術(shù)的應(yīng)用和產(chǎn)品特點(diǎn)。
（2）模擬知識競賽現(xiàn)場
設(shè)置情境：安全用電知識競賽，學(xué)生角色：選三名學(xué)生為裁判，選八名學(xué)生為競賽選手，其余學(xué)生為觀眾，教師角色：主持人。教師提問安全用電知識，八名學(xué)生通過搶答器進(jìn)行搶答，三名裁判利用表決器對搶答成功的選手回答情況進(jìn)行表決，每名選手的回答時間由數(shù)字電子鐘進(jìn)行計(jì)時。通過這個過程，學(xué)生體驗(yàn)電子產(chǎn)品的應(yīng)用情況。
（3）學(xué)生分組觀察產(chǎn)品實(shí)物結(jié)構(gòu)
教師提出問題：這些電子產(chǎn)品是怎么裝配并制作出來的呢？如果使用過程中出現(xiàn)故障該怎么解決？教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分組，組織學(xué)生分組觀察產(chǎn)品實(shí)物，并設(shè)置簡單故障讓學(xué)生嘗試排除。
（4）教師進(jìn)行課程介紹
重點(diǎn)介紹學(xué)習(xí)目標(biāo)（學(xué)了這門課我們能干什么？）：學(xué)生能夠根據(jù)電路圖完成典型電子產(chǎn)品的裝配、調(diào)試和故障檢修。介紹為何上這門課及對課程的認(rèn)識，學(xué)生要知道課程在專業(yè)中的地位、作用以及前后課程的銜接，知道知識和技能在專業(yè)工作崗位中的重要性，課程目標(biāo)，學(xué)習(xí)要求，課程內(nèi)容的描述，學(xué)習(xí)安排，路線圖時間表，學(xué)習(xí)資源，學(xué)習(xí)情況的評價標(biāo)準(zhǔn)，學(xué)習(xí)方法（課堂及課外學(xué)習(xí)自我管理技巧，獲得好成績的技巧，常見的錯誤或誤解，特殊的學(xué)習(xí)策略），作業(yè)的形式，上交的期限，考試的次數(shù)、日期和形式。
（5）總結(jié)并布置作業(yè)
教師點(diǎn)評總結(jié)，布置課后作業(yè)：課后搜集三人表決器的裝配資料。
5.改革課程考核方案
課程的考核分為素質(zhì)表現(xiàn)、能力培養(yǎng)和知識掌握三部分，在期末總評中分值所占比例為3：3：4。素質(zhì)表現(xiàn)主要包括學(xué)生出勤、課堂參與和作業(yè)完成等日常學(xué)習(xí)素質(zhì)表現(xiàn)情況。能力培養(yǎng)分為過程考核和期末測試，過程考核成績由每個項(xiàng)目結(jié)束后的學(xué)生自評、學(xué)生互評和教師評價組成；對于期末測試，從每個案例中選取一個典型工作任務(wù)構(gòu)成實(shí)操試題庫，每個學(xué)生都要從試題庫中抽取一個題目進(jìn)行實(shí)操測試。知識掌握分為單元測試和期末測試，在每個案例教學(xué)結(jié)束后要安排單元測試，通過抽簽的方式，每個小組選取一名學(xué)生對知識點(diǎn)進(jìn)行測試，測試成績作為小組的集體成績；期末測試采用筆試的方式，主要測試學(xué)生對所學(xué)知識點(diǎn)的綜合應(yīng)用能力。其中素質(zhì)表現(xiàn)30分、能力培養(yǎng)過程考核10分、知識掌握單元測試10分在每個案例結(jié)束后均通過“考核評分表”進(jìn)行考核評分，期末將所有案例的得分進(jìn)行平均；能力培養(yǎng)期末考核20分、知識掌握期末考試30分在所有課程結(jié)束后進(jìn)行考核評分。
三、結(jié)束語
英文名稱：Electronic Science and Technology
主管單位：
主辦單位：西安電子科技大學(xué)
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語
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開
本：
國際刊號：1007-7820
國內(nèi)刊號：61-1291/TN
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創(chuàng)刊時間：1987
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聯(lián)系方式
期刊簡介
《電子科技》（ISSN 1007-7820，CN 61-1291/TN）雜志是由西安電子科技大學(xué)主辦、信息產(chǎn)業(yè)部主管的技術(shù)性刊物，創(chuàng)刊于1987年，月刊，大16開本，88頁碼，面向國內(nèi)外公開發(fā)行。主要刊載電子信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)及其相關(guān)領(lǐng)域的最新動態(tài)信息、綜述和技術(shù)論文等。 主要欄目：電子?電路、協(xié)議?算法及仿真、圖像?編碼與軟件、保密及網(wǎng)絡(luò)安全、實(shí)用技術(shù)、綜述、動態(tài)信息等。 《電子科技》雜志，辦刊宗旨在于活躍學(xué)術(shù)氛圍，加強(qiáng)學(xué)術(shù)交流，推動電子科技水平的提高與發(fā)展，為多出人才、促進(jìn)科研成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力服務(wù)。在現(xiàn)代電子科學(xué)技術(shù)已成為先導(dǎo)技術(shù)的今天，本刊的創(chuàng)辦為電子科技信息專業(yè)領(lǐng)域的研究人員、高校師生等提供了一個學(xué)術(shù)成果交流和展示的平臺。 本刊報導(dǎo)內(nèi)容及時、可讀性強(qiáng)、讀者對象主要是電子領(lǐng)域中的中級以上科技人員及高等院校電子專業(yè)的教師、高年級學(xué)生和研究生，并適于科技管理與決策人員閱讀參考。
主要欄目：
技術(shù)論文
實(shí)用技巧
綜述
本文主要是向大家介紹了信號發(fā)生器論文參考文獻(xiàn)的寫作標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范格式和文獻(xiàn)范例的撰寫，關(guān)注學(xué)術(shù)參考網(wǎng)可以查看更多優(yōu)秀的論文參考文獻(xiàn)。希望小編整理的信號發(fā)生器論文參考文獻(xiàn)能給大家在寫作當(dāng)中帶來幫助。
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關(guān)鍵詞：電子科學(xué)與技術(shù)學(xué)科概論；博精兼?zhèn)?；職業(yè)規(guī)劃
中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）11-0112-02
“電子科學(xué)與技術(shù)概論”是電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的基礎(chǔ)課程，課時少，知識點(diǎn)多，涉及面廣。該課程作為專業(yè)先導(dǎo)課程，為學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)專業(yè)課程作指引非常重要，直接影響學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)課程的興趣和對未來職業(yè)的規(guī)劃。如何讓本課程符合專業(yè)發(fā)展及未來就業(yè)趨勢的變化，將課程在有限的課時內(nèi)講出特色，讓學(xué)生有所收獲，并對學(xué)生后續(xù)學(xué)習(xí)有指導(dǎo)意義，就需要在教學(xué)中不斷地進(jìn)行研究與實(shí)踐。
一、課程教學(xué)實(shí)踐
1.教學(xué)內(nèi)容要博精兼?zhèn)?/p>
電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)是一個寬口徑的專業(yè)，包括了微電子技術(shù)、光電子技術(shù)、物理電子技術(shù)、電子材料與元器件等多個專業(yè)方向。因此，該專業(yè)概論涉及的知識面廣，涵蓋量子力學(xué)、固體物理、半導(dǎo)體物理、微納加工等多個方面，且每個方面理論比較抽象，對于大一學(xué)生來講，理解非常困難。在教學(xué)實(shí)踐中不可能面面俱到，一定要有所選擇，突出重點(diǎn)。但是，如果將教學(xué)內(nèi)容分割開來，缺乏系統(tǒng)性，學(xué)生則很難對該學(xué)科有一個清晰完整的認(rèn)識。因此，在教學(xué)內(nèi)容上，首先綜合考慮課程總體結(jié)構(gòu)，明確各個課程模塊在總體結(jié)構(gòu)中的定位。同時對教學(xué)內(nèi)容作進(jìn)一步的精選、整合和精簡，在“廣而博”和“少而精”之間找到平衡點(diǎn)。最終實(shí)現(xiàn)讓學(xué)生既可以形象了解專業(yè)概況，又能較容易了解到專業(yè)所涉及的知識面。在教學(xué)中，部分內(nèi)容可以選取專題講座式教學(xué)，將內(nèi)容分成幾個專題。在保持基礎(chǔ)知識體系完整性的同時，有側(cè)重地安排教學(xué)內(nèi)容，如對涉及到的固體物理、半導(dǎo)體物理基礎(chǔ)知識應(yīng)用作簡講，安排2個課時，使學(xué)生認(rèn)識到該學(xué)科所要掌握的知識面比較寬。而微納加工工藝應(yīng)重點(diǎn)講、精講，安排6個課時，使學(xué)生便于理解學(xué)科的基本方向。重點(diǎn)內(nèi)容可以分幾個部分來講，對于概念、應(yīng)用、發(fā)展前景等部分，重點(diǎn)講應(yīng)用，如應(yīng)用微納加工技術(shù)制造半導(dǎo)體二極管、三極管。
2.以實(shí)例為先導(dǎo)的多樣化教學(xué)
在教學(xué)過程中，教師的主導(dǎo)作用是實(shí)現(xiàn)學(xué)生主體性發(fā)揮的根本保證，教師的教學(xué)手段與教學(xué)形式也將直接影響學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動性和創(chuàng)造性。因此，在教學(xué)過程中，首先應(yīng)該注重學(xué)生學(xué)習(xí)主動性與學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng)，這是學(xué)生能夠?qū)W好一門專業(yè)課程，并達(dá)到學(xué)有所用的基本前提。舉例是一種非常有效的教學(xué)方法，在教學(xué)過程中將最新應(yīng)用成果，或身邊的事物展示給學(xué)生，讓學(xué)生能看得到實(shí)實(shí)在在的應(yīng)用，能體會到科學(xué)技術(shù)的神奇。本學(xué)科涉及到高新技術(shù)，可以列舉一些與日常生活結(jié)合緊密、比較新且比較有趣的實(shí)際例子，培養(yǎng)學(xué)生興趣。講授過程中應(yīng)從簡單應(yīng)用入手，逐步到高新技術(shù)，讓學(xué)生產(chǎn)生一種對知識渴求的強(qiáng)烈愿望與積極探索的興趣。如太陽能電池等半導(dǎo)體光伏發(fā)電技術(shù)在國家綠色能源戰(zhàn)略上的地位，微納傳感器件尤其是硅微加速度計(jì)、壓力傳感器、微鏡、氣體傳感器、微陀螺等器件也已在汽車、手機(jī)、電子游戲、生物醫(yī)療、傳感網(wǎng)絡(luò)等消費(fèi)領(lǐng)域得到的應(yīng)用等，使學(xué)生能及時掌握半導(dǎo)體技術(shù)前沿發(fā)展趨勢。
對于概念和理論模型內(nèi)容比較枯燥，缺乏直觀形象的內(nèi)容，可以采用啟發(fā)式、討論式等多樣化教學(xué)方法，充分利用PPT、Flash等多媒體軟件、實(shí)物模型、生產(chǎn)錄像等教學(xué)手段進(jìn)行模擬教學(xué)。也可以將專題分派給幾個學(xué)生小組，要求學(xué)生通過課下提前查閱和搜集資料，然后由學(xué)生在課堂上講述，老師加以引導(dǎo)補(bǔ)充，最后由學(xué)生整理寫成小論文、專題資料等。這樣既可以讓學(xué)生相互間討論，補(bǔ)充知識，又可以加深學(xué)生對知識的理解，以及培養(yǎng)學(xué)生自主探索知識的學(xué)習(xí)習(xí)慣。通過這樣的教學(xué)過程，使學(xué)生在討論中訓(xùn)練了思維方式，并通過問題的最終解決而獲得一種成就感、自豪感，進(jìn)而也激發(fā)了他們更強(qiáng)的求知欲和好奇心，提高了對后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)興趣。還可以讓學(xué)生走進(jìn)專業(yè)實(shí)驗(yàn)室，通過對實(shí)驗(yàn)室的觀摩，可以了解專業(yè)實(shí)踐內(nèi)容，這樣更明確、直觀，學(xué)生會有想動手的欲望。
3.正確理解專業(yè)課程體系，方便學(xué)生做好職業(yè)規(guī)劃
電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)課程體系中面向未來就業(yè)方向，橫跨微電子技術(shù)、電子材料與元器件、電子信息等有關(guān)領(lǐng)域內(nèi)知識，就業(yè)面廣。電子科學(xué)與技術(shù)在能源、信息、材料、航天、生命、環(huán)境、軍事和民用等科技領(lǐng)域?qū)@得更廣泛的應(yīng)用，必然導(dǎo)致電子科學(xué)與產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展。電子科學(xué)與技術(shù)是現(xiàn)代信息技術(shù)的重要支柱學(xué)科，是設(shè)計(jì)各種電子或光電子元器件、集成電路與集成電子系統(tǒng)以及光電子系統(tǒng)的技術(shù)學(xué)科，也是我國正在大力發(fā)展并急需人才的重要專業(yè)技術(shù)領(lǐng)域，因此，電子科學(xué)與專業(yè)具有良好的發(fā)展空間和態(tài)勢。“電子科學(xué)與技術(shù)概論”是該專業(yè)后續(xù)專業(yè)課程的基礎(chǔ)課程，學(xué)好本課程，方便學(xué)生對課程體系中的知識結(jié)構(gòu)有更清晰的理解，對后續(xù)課程的選擇學(xué)習(xí)有目標(biāo)，更理性，使所學(xué)知識成系統(tǒng)，又不失廣泛性，使學(xué)生可以對未來職業(yè)進(jìn)行合理規(guī)劃，真正地高質(zhì)量實(shí)現(xiàn)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)。
二、教學(xué)反思
1.探索循序漸進(jìn)式教學(xué)
在該課程的教學(xué)過程中，課程所涉知識面很廣，很多概念十分抽象，原理難以理解，推導(dǎo)過程涉及數(shù)理知識既多又深。不能急于求成，將知識體系分割開來，這樣學(xué)生將很難跟進(jìn)，教學(xué)內(nèi)容安排應(yīng)該是循序漸進(jìn)，層層加深，循環(huán)上升，符合從簡單到復(fù)雜，從個別到一般，從實(shí)踐到理論，又從理論到實(shí)踐的認(rèn)識過程，體現(xiàn)系統(tǒng)的層次性特征。關(guān)聯(lián)性是系統(tǒng)層次之間普遍存在多樣性聯(lián)系和相互作用，它的直接結(jié)果是引來問題的復(fù)雜性，對學(xué)習(xí)產(chǎn)生難度。只有將層次性和關(guān)聯(lián)性同時考慮，精心合理安排，才能化難為易，取得好的學(xué)習(xí)效果。
2.兼顧教學(xué)藝術(shù)和學(xué)術(shù)水平
該課程的教學(xué)是集學(xué)術(shù)性和教學(xué)性于一體的活動，學(xué)術(shù)性是該類課程的根本屬性，沒有科研學(xué)術(shù)做支持，沒有扎實(shí)的專業(yè)素養(yǎng)，無法體現(xiàn)該專業(yè)教學(xué)的學(xué)術(shù)性。同樣，教學(xué)也是一門藝術(shù)，教學(xué)水平得不到提升，教學(xué)效果就會大打折扣，只會讓學(xué)生昏昏欲睡。教師應(yīng)該在教學(xué)過程中加注創(chuàng)造性，在教學(xué)內(nèi)容的知識性、系統(tǒng)性與面向生活世界之間找到合理的平衡。在教學(xué)過程中，一定要真正實(shí)踐“授人以魚，不如授人以漁”的理念。教師和學(xué)生要學(xué)會“去教材化”，不再“迷信”教材，不再唯教材馬首是瞻。在參考教材的基礎(chǔ)上對講課內(nèi)容進(jìn)行補(bǔ)充更新，側(cè)重加入發(fā)展成熟的新理論、新知識，突出研究熱點(diǎn)、難點(diǎn)問題，力求做到基礎(chǔ)性和前瞻性的緊密結(jié)合，使學(xué)生在掌握基礎(chǔ)知識的同時對電子科學(xué)技術(shù)的發(fā)展歷史、發(fā)展趨勢有一個系統(tǒng)、清晰的認(rèn)識，讓學(xué)生學(xué)會懷疑，懂得思考，設(shè)法探索事物的本質(zhì)。
3.啟發(fā)創(chuàng)造性思維
鑒于該專業(yè)的研究方向是當(dāng)今世界高科技研究的前沿和競爭的焦點(diǎn)，該課程除了介紹該專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的常用理論基礎(chǔ)，還需注重專業(yè)思維的訓(xùn)練。因此，在教學(xué)內(nèi)容的構(gòu)建中，一定要詳略得當(dāng)，深淺適宜，由淺入深，深入淺出，部分內(nèi)容要方便學(xué)生自學(xué)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性是關(guān)鍵。為此要尋找知識體系的關(guān)鍵點(diǎn)，通過比較、歸納、整理、綜合等手段透過知識升華學(xué)生能力，為學(xué)生創(chuàng)造綜合聯(lián)想、知識遷移、求異思維、發(fā)現(xiàn)問題和發(fā)揮創(chuàng)造思維性的機(jī)會，但不面面俱到，要留有余地，啟發(fā)自主學(xué)習(xí)的積極性。事實(shí)上，看起來多而雜的知識，當(dāng)整理形成網(wǎng)絡(luò)時，就變成了一個整體。多維立體交叉關(guān)聯(lián)的事物，啟發(fā)多維立體交叉式的思考。這種多方位的思索，多角度的透視，多層次的重組，將產(chǎn)生知識的遷移和認(rèn)識的“臨界點(diǎn)”，這一點(diǎn)一滴的啟發(fā)是創(chuàng)造性思維形成的基礎(chǔ)。
三、結(jié)束語
學(xué)生最關(guān)注的是自己的未來發(fā)展，如果通過該課程能讓學(xué)生對自己在專業(yè)學(xué)習(xí)中做到心中有數(shù)，有的放矢，就可對自己的未來職業(yè)進(jìn)行合理規(guī)劃，不至于盲目、迷茫。而且興趣是最好的老師，一年級學(xué)生可塑性很強(qiáng)，大學(xué)知識不同于中學(xué)，學(xué)生有強(qiáng)烈求知欲望，是培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)興趣的關(guān)鍵時期。隨著電子科學(xué)與技術(shù)的迅速發(fā)展，與時俱進(jìn)地進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法的改革以適應(yīng)專業(yè)發(fā)展是必然的，也是非常必要的。
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我校微電子科學(xué)與工程專業(yè)是在應(yīng)用物理學(xué)專業(yè)微電子方向的基礎(chǔ)上，于2009年提出申請，同年9月經(jīng)陜西省教育廳批準(zhǔn)，于2010年增設(shè)的，專業(yè)代碼為080704，屬于工學(xué)大類，電子信息類。學(xué)制四年，授予理學(xué)學(xué)士學(xué)位。本專業(yè)培養(yǎng)具備微電子科學(xué)與工程專業(yè)扎實(shí)的自然科學(xué)基礎(chǔ)、系統(tǒng)的專業(yè)知識和較強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)技能與工程實(shí)踐能力，能在微電子科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域從事研究、開發(fā)、制造和管理等方面工作的專門人才。
二、微電子科學(xué)與工程的專業(yè)特征
通過實(shí)驗(yàn)、技能訓(xùn)練和到實(shí)習(xí)基地頂崗實(shí)習(xí)，本專業(yè)畢業(yè)生應(yīng)具備以下能力：（1）掌握數(shù)學(xué)、物理等方面的基本理論和基本知識；（2）掌握固體電子學(xué)、微電子器件和集成電路設(shè)計(jì)與制造等方面的基本理論和基本知識，掌握集成電路和其他半導(dǎo)體器件的分析與設(shè)計(jì)方法，具有獨(dú)立進(jìn)行版圖設(shè)計(jì)、器件性能分析的基本能力；（3）了解相近專業(yè)的一般原理和知識；（4）熟悉國家電子產(chǎn)業(yè)政策、國內(nèi)外有關(guān)的知識產(chǎn)權(quán)及其他法律法規(guī)；（5）了解VLSI和其他新型半導(dǎo)體器件的理論前沿、應(yīng)用前景和最新發(fā)展動態(tài)，以及微電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r；（6）掌握資料查詢、文獻(xiàn)檢索及運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)獲取相關(guān)信息的基本方法；具有一定的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，創(chuàng)造實(shí)驗(yàn)條件，歸納、整理、分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，撰寫論文，參與學(xué)術(shù)交流的能力。微電子科學(xué)與工程專業(yè)具備以下特征：兼容性：本專業(yè)是理工兼容的專業(yè)，融合了物理學(xué)、化學(xué)、電子學(xué)、材料科學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、集成電路設(shè)計(jì)制造學(xué)等多個學(xué)科的基本知識、基礎(chǔ)理論；交叉性：微電子科學(xué)與工程專業(yè)是超凈、超純、超精細(xì)加工等多種技術(shù)交叉的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的學(xué)科；基礎(chǔ)性：微電子科學(xué)與工程專業(yè)是電子科學(xué)技術(shù)、信息科學(xué)技術(shù)、計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的先導(dǎo)和基礎(chǔ)，是發(fā)展現(xiàn)代高新技術(shù)和國民經(jīng)濟(jì)現(xiàn)代化的重要基礎(chǔ)。
三、學(xué)科建設(shè)的實(shí)踐與探索
學(xué)科建設(shè)是一個長期積累、不斷提高的過程，重在建設(shè)和積累。我們在建設(shè)過程中以教學(xué)團(tuán)隊(duì)為抓手，以課程群為載體，以課堂教學(xué)為主渠道，以深化改革為手段，以培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力、持續(xù)提高教學(xué)質(zhì)量為目標(biāo)。將教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè)、課程群建設(shè)和教學(xué)改革緊密結(jié)合，作為系統(tǒng)工程整體推進(jìn)，實(shí)現(xiàn)成效的最大化。教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè)、師資隊(duì)伍建設(shè)和青年教師培養(yǎng)相結(jié)合。教學(xué)團(tuán)隊(duì)從師資隊(duì)伍中產(chǎn)生，不能孤立于師資隊(duì)伍建設(shè)之外，師資隊(duì)伍建設(shè)需要高水平教學(xué)團(tuán)隊(duì)的帶領(lǐng)和引導(dǎo)，需要傳幫帶。為了使教學(xué)團(tuán)隊(duì)具備堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，同時發(fā)揮其輻射引領(lǐng)作用，必須提高教師的整體教學(xué)水平和大面積教學(xué)質(zhì)量，必須大力狠抓師資隊(duì)伍建設(shè)，對于開辦時間不長的新專業(yè)而言，更要特別注重新進(jìn)青年教師的培養(yǎng)。首先，理念引導(dǎo)，認(rèn)識到位。我們始終堅(jiān)持教學(xué)是人才培養(yǎng)的第一要務(wù)的宗旨，確立了教學(xué)的重要地位，為了把教學(xué)這個良心活做好，我們在教學(xué)活動中一再強(qiáng)調(diào)換位思考，希望任課教師要像當(dāng)年要求自己的教師那樣要求自己，以對學(xué)生、學(xué)校、家長、專業(yè)、社會高度負(fù)責(zé)的態(tài)度講好每一節(jié)課。教師們教學(xué)態(tài)度端正、認(rèn)識到位，責(zé)任心強(qiáng)，這是搞好教學(xué)工作的前提。其次，建立長效機(jī)制。通過建立一系列行之有效的規(guī)章制度、運(yùn)行機(jī)制和政策措施，如青年教師培訓(xùn)培養(yǎng)機(jī)制、教學(xué)信息交流反饋機(jī)制、資源經(jīng)驗(yàn)共享互用機(jī)制，通過互相聽課、針對性聽課、隨機(jī)聽課、學(xué)生評教等渠道了解、檢查教師的教學(xué)情況，做到有問題及時反饋、溝通并督促限期整改。針對新近開辦專業(yè)青年教師多的現(xiàn)狀，我們著力培養(yǎng)青年教師的教學(xué)基本功，定期、不定期召開青年教師座談會，交流治學(xué)、教學(xué)、科研經(jīng)驗(yàn)，要求他們跟班聽課并要聽不同教師的講課，博采眾長。同時，要求青年教師根據(jù)工作需要，結(jié)合個人特長選定主講課程（至少兩門），扎實(shí)練就教學(xué)基本功。鼓勵和支持年輕教師到國內(nèi)外進(jìn)修學(xué)習(xí)，加速他們的成長。
1.課程群建設(shè)、教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè)與課堂教學(xué)相結(jié)合。
教學(xué)團(tuán)隊(duì)不能脫離課程而單獨(dú)存在，課程群需要高水平的教學(xué)團(tuán)隊(duì)去建設(shè)。目前課堂教學(xué)仍是本科教學(xué)的主渠道，因此必須將課程群建設(shè)、教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè)融入課堂教學(xué)，才能把建設(shè)落到實(shí)處，并在具體的課堂教學(xué)中體現(xiàn)建設(shè)效果。微電子教學(xué)團(tuán)隊(duì)和課程組認(rèn)真研究了半導(dǎo)體物理、半導(dǎo)體器件、集成電路設(shè)計(jì)原理等這幾門課程之間的區(qū)別、聯(lián)系、共性和互補(bǔ)性，對傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了整合、改革，以促進(jìn)各課程之間的相互滲透、優(yōu)勢互補(bǔ)和資源共享，更好地處理理論教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)和實(shí)際應(yīng)用之間的關(guān)系。把教學(xué)團(tuán)隊(duì)和課程群建設(shè)的成果有效地落實(shí)到課堂教學(xué)中，接受課堂和學(xué)生的檢驗(yàn)，并做到互相促進(jìn)，增強(qiáng)了整體效果。
2.課程建設(shè)與科學(xué)研究、教學(xué)研究、教學(xué)改革相結(jié)合。
只有深入開展教學(xué)研究，才能有效地推進(jìn)教學(xué)改革和課程建設(shè)。我們對教學(xué)研究常抓不懈，常研常新，從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段和方案實(shí)施等方面全方位抓起，不斷深化教學(xué)研究和教學(xué)改革。對于課程內(nèi)容的研究與改革，從宏觀上把握課程的科學(xué)體系和各部分之間的關(guān)系、理清主線、抓住要點(diǎn)；從微觀上對教材的具體內(nèi)容進(jìn)行深入研究，如MOS場效應(yīng)管與現(xiàn)行手機(jī)屏之間的關(guān)系，由于和實(shí)際生活非常近，非常受學(xué)生的歡迎。教學(xué)方式與手段的研究與改革方面，可以閱讀科學(xué)史和科學(xué)家傳記，從中受到啟發(fā)，如楊振寧的老師泰勒水平很高，但往往無暇備課，上課時總是現(xiàn)想現(xiàn)推，有時就會陷入困境或誤入歧途，恰恰是在他擺脫困境和糾錯的探索中，讓細(xì)心的學(xué)生有機(jī)會親眼看到老師的思維過程和分析、解決問題的方法。這是鮮活的問題解決式教學(xué)，泰勒是無意的，有經(jīng)驗(yàn)的教師難道不可以有意而為嗎？教學(xué)的關(guān)鍵和難處在于揭示前人的發(fā)現(xiàn)過程和思想脈絡(luò)，這就需要任課教師了解相關(guān)的歷史和教育學(xué)原理，在發(fā)揮教師主導(dǎo)作用的同時，通過提問、專題討論等方式活躍課堂氣氛，促使學(xué)生積極思考，讓其從知識的被動接受者轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃訁⑴c者和糾結(jié)探索者，發(fā)揮學(xué)生的主體作用。進(jìn)而微電子科學(xué)與工程專業(yè)的教師把自己現(xiàn)有的縱橫向科研課題帶入課堂教學(xué)中去，讓學(xué)生感受科學(xué)研究的氛圍，并通過專業(yè)課程的熏陶培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)美感。
3.理論教學(xué)、模擬實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合。
實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)包括：認(rèn)識實(shí)踐、畢業(yè)實(shí)踐和畢業(yè)設(shè)計(jì)等幾方面。加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，突出微電子學(xué)應(yīng)用型人才培養(yǎng)特色。提高校內(nèi)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐基地建設(shè)的規(guī)模與水平；加強(qiáng)與校外教學(xué)實(shí)踐基地合作，提升校外合作教育基地的層次和聯(lián)系緊密度，實(shí)行“雙師型”教學(xué)模式，加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，提高學(xué)生的實(shí)踐能力。形成先進(jìn)的實(shí)踐教學(xué)理念，堅(jiān)持不斷的實(shí)訓(xùn)，構(gòu)建以學(xué)生為主體的實(shí)踐教學(xué)模式，以取代傳統(tǒng)的教師主體式的模式，構(gòu)建主動適應(yīng)社會發(fā)展所需人才的培養(yǎng)體系。加大力度組織學(xué)生參加各類科技競賽，力求每年參與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐和學(xué)科競賽活動的學(xué)生比例逐年遞增的趨勢。生產(chǎn)實(shí)踐是學(xué)生學(xué)以致用、鍛煉能力、增強(qiáng)創(chuàng)新的重要活動，通過不斷加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)性、實(shí)踐性、應(yīng)用性、創(chuàng)新性教育環(huán)節(jié)，使學(xué)生自己體驗(yàn)學(xué)、用微電子的樂趣，有效地提高了學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識。
四、結(jié)語
關(guān)鍵詞：電子材料；工藝學(xué)；實(shí)驗(yàn)研究；本科教學(xué).
【中圖分類號】G642
本論文受濟(jì)南大學(xué)教學(xué)研究項(xiàng)目（JZC12002）支持。
一、前言
電子材料是材料科學(xué)與電子科學(xué)與技術(shù)、半導(dǎo)體材料和新能源材料相融合的交叉邊緣學(xué)科，其課程體系設(shè)計(jì)的背景是基于電子和微電子器件、光電子器件以及新能源器件產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)實(shí)功能需求和未來巨大發(fā)展?jié)摿1]。隨著電子科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，對電子工藝學(xué)業(yè)提出了越來越高的要求，人們在實(shí)踐中不斷探索新的工藝方法，尋找新的工藝材料，使電子工藝學(xué)的內(nèi)涵及外延迅速擴(kuò)展?？梢哉f，電子工藝學(xué)是一門充滿蓬勃生機(jī)的技術(shù)學(xué)科。電子工藝技術(shù)雖然在生產(chǎn)實(shí)踐中一直被廣泛應(yīng)用，但作為一門學(xué)科而被系統(tǒng)研究的時間卻不長。系統(tǒng)論述電子工藝的書刊資料不多?；谀壳皣鴥?nèi)外電子材料工藝技術(shù)為背景，本學(xué)院在拓展本科教學(xué)專業(yè)方面，設(shè)置《電子材料工藝學(xué)》作為一門重要的課程之一，本教學(xué)團(tuán)隊(duì)擬開展一系列針對該工藝學(xué)的一系列課程實(shí)驗(yàn)。該實(shí)驗(yàn)一方面要求學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生深入理解傳統(tǒng)電子材料工藝在材料性能中的作用。另一方面，結(jié)合目前半導(dǎo)體與微電子應(yīng)用領(lǐng)域制造工藝，讓同學(xué)們熟悉先進(jìn)的電子材料工藝，掌握關(guān)鍵實(shí)驗(yàn)參數(shù)?！峨娮硬牧瞎に噷W(xué)》匹配系列環(huán)節(jié)實(shí)驗(yàn)，有助于完善新版電子材料專業(yè)方向?qū)嶒?yàn)的教學(xué)文件，初步建設(shè)科學(xué)合理的實(shí)驗(yàn)體系，通過加強(qiáng)教學(xué)實(shí)踐過程中教學(xué)與實(shí)驗(yàn)信息的互相反饋，為科學(xué)合理的培養(yǎng)目標(biāo)電子材料專業(yè)方向?qū)I(yè)人才奠定基礎(chǔ)。
二、《電子材料工藝學(xué)》課程匹配實(shí)驗(yàn)設(shè)置
在該《電子材料工藝學(xué)》課程內(nèi)容設(shè)置中，通過對電子信息產(chǎn)業(yè)各領(lǐng)域的介紹，讓學(xué)生初步了解各類電子材料的基本概念，掌握電子陶瓷材料的界定和分類，初步掌握典型電子陶瓷的組成、制備工藝、性能，同時了解電子薄膜材料與納米晶體的應(yīng)用和相關(guān)工藝。在內(nèi)容上為了突出材料性能在器件中的應(yīng)用和熟悉電子材料專業(yè)方向的材料結(jié)構(gòu)和工藝內(nèi)容，額外增加了半導(dǎo)體、微電子、光電子和能源電子方面的知識內(nèi)容。同時，為了更好地讓同學(xué)們認(rèn)識電子材料工藝過程，擬在該課程中設(shè)置系列匹配實(shí)驗(yàn)，讓同學(xué)們更好掌握本門課程?；凇峨娮硬牧瞎に噷W(xué)》課程內(nèi)容擬增設(shè)如下配套實(shí)驗(yàn)，以保證教學(xué)效果。在電子陶瓷成型工藝實(shí)驗(yàn)方面，側(cè)重突出陶瓷原料球磨、混料、煅燒、二次球磨、造粒、成型、燒結(jié)等重要工藝環(huán)節(jié)的工藝；重點(diǎn)掌握球磨時間、混料時間、成型壓力、燒結(jié)溫度及保溫時間等關(guān)鍵參數(shù)影響情況；通過相關(guān)實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生能夠更好更全面的掌握所學(xué)知識。
1.在薄膜制備工藝實(shí)驗(yàn)上，考慮到氣相法制備薄膜工藝需要昂貴的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，而液相法成本相對較低。因此在實(shí)驗(yàn)中，首選以溶膠凝膠工藝為基礎(chǔ)的液相薄膜制備工藝。溶膠凝膠（Sol-gel）法是制備材料方法中新興起的一種濕化學(xué)方法。它的基本原理是：以金屬醇鹽或其它金屬無機(jī)鹽的溶液作為前軀體溶液，在低溫下通過溶液中的水解、聚合等化學(xué)反應(yīng)，首先生成均一穩(wěn)定的溶膠；然后根據(jù)溶膠凝膠制備薄膜工藝的原理，可分為以下幾個過程：1溶膠在基片旋涂形成濕膜；2基片烘干形成干膜；3基片快速熱處理形成薄膜結(jié)晶相；4薄膜表征。設(shè)計(jì)該實(shí)驗(yàn)可以讓同學(xué)們重點(diǎn)掌握上述幾個工藝環(huán)節(jié)的工藝參數(shù)，熟悉陶瓷薄膜制備液相工藝。
2.在納米粉體制備實(shí)驗(yàn)上，側(cè)重突出利用濕化學(xué)工藝制備納米粉體工藝。液相反應(yīng)法作為一種制備超細(xì)粉體的方法成為各國材料科學(xué)家研究的熱點(diǎn)。常用的液相反應(yīng)法有共沉淀法、水解法、溶膠凝膠法、微乳液反應(yīng)法等。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)上，重點(diǎn)以溶膠凝膠工藝作為主要內(nèi)容，首先生成溶膠，進(jìn)而生成具有一定空間結(jié)構(gòu)的凝膠，然后經(jīng)過熱處理或減壓干燥，在較低溫度下制備出各種無機(jī)材料或復(fù)合材料的方法?？梢姼鶕?jù)溶膠凝膠法的原理，可將溶膠-凝膠法分為以下幾個過程：1溶膠制備過程；2凝膠形成過程；3陳化過程；4干燥過程；5熱處理過程。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)上從前驅(qū)體溶液的制備到后續(xù)納米粉體煅燒與表征形成一系列標(biāo)準(zhǔn)工藝，讓同學(xué)們有深刻了解并掌握相關(guān)工藝參數(shù)。
3.基于光刻工藝的應(yīng)用背景而言，在開設(shè)《電子材料工藝學(xué)》課程過程中，設(shè)計(jì)半導(dǎo)體制造工藝中光刻實(shí)驗(yàn)對于同學(xué)們掌握課程知識有很大幫助，同樣也利于后續(xù)就業(yè)。以介質(zhì)陶瓷單層電容（SLC）的制備為例，整個實(shí)驗(yàn)過程包括：1MN陶瓷基片準(zhǔn)備；2設(shè)計(jì)掩模板；3陶瓷基片勻膠及烘干；4曝光顯影及后烘；5陶瓷基片蒸電極；6lift-off工藝，剝離電極；7切割與性能測試。通過上述工藝過程，可以繼續(xù)采用劃片機(jī)根據(jù)SLC電容的分布，沿著分割線進(jìn)行線切割，形成單個的電容或電容陣列；利用探針臺與測試儀器配套搭建測試系統(tǒng)，進(jìn)行電學(xué)性能測試，進(jìn)行評估。
三、結(jié)論
基于上述考慮，《電子材料工藝學(xué)》課程實(shí)驗(yàn)設(shè)置一方面可以培養(yǎng)學(xué)生掌握電子材料工藝操作的基本技能，充分理解工藝工作在材料制造過程中的重要地位，從更高的層面了解現(xiàn)代化電子材料工藝的全過程，了解目前我國電子材料工藝中最先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備。另一方面掌握電子材料制備工藝；借助于相關(guān)工藝實(shí)驗(yàn)有助于同學(xué)們掌握相關(guān)行業(yè)背景知識，熟悉材料工藝過程，使學(xué)生成為將來掌握相應(yīng)工藝技能和工藝技術(shù)管理知識、能指導(dǎo)電子產(chǎn)品現(xiàn)場工藝、能解決實(shí)際技術(shù)問題的專業(yè)技術(shù)骨干奠定基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn)
[論文摘要]張小夫運(yùn)用電子科學(xué)技術(shù)為音樂創(chuàng)作提供的技術(shù)手段，依托對電子音樂技術(shù)理念和創(chuàng)作理念的深入理解，以中國歷史文化和其深厚的傳統(tǒng)聲樂、器樂寫作經(jīng)驗(yàn)為根基，融合不同語言形式、不同聲音組合、不同技法與風(fēng)格等，創(chuàng)作了大量具有中國民族氣息的現(xiàn)代電子音樂作品，在國際電子音樂領(lǐng)域引起了高度關(guān)注。本文通過對聲音素材、技術(shù)手段和創(chuàng)作理念的分析研究，論述了張小夫電子音樂創(chuàng)作的特征。
電子音樂(Electronic Music)是通過電子設(shè)備和電子手段生成或處理加工的音樂，與傳統(tǒng)自然共鳴體樂器、人聲發(fā)聲的音樂相區(qū)別。1948年法國作曲家皮埃爾·舍費(fèi)爾(P.Schaeger)的《地鐵練習(xí)曲》標(biāo)志著第一部電子音樂作品的誕生。在西方，電子音樂經(jīng)歷了“具體音樂”時代、“磁帶音樂”階段、“電子聲學(xué)音樂”和“計(jì)算機(jī)音樂”階段的演進(jìn)?！病?0世紀(jì)so年代，西方現(xiàn)代主義各流派的“新潮音樂”在祖國大地上掀起了巨大浪潮。譚盾、郭文景、葉小綱、張小夫等一批中央音樂學(xué)院作曲系78級的同學(xué)，以富有個性和才華的音樂作品讓世界注目。作為第一位在國際電子音樂作曲比賽中屢屢獲獎的中國作曲家，張小夫成為一個面對最前衛(wèi)、最尖端的現(xiàn)代電子音樂新觀念的弄潮者，經(jīng)歷了長期的探索和積累。1988年至1993年，他在法國EdgarVarese音樂學(xué)院和法國國家現(xiàn)代視聽研究院電子音樂研究中心(INA一GRM)學(xué)習(xí)、研究和創(chuàng)作期間付出了艱辛的勞作和磨練，并獲得豐碩成果，得到了國際電子音樂界的廣泛關(guān)注，這標(biāo)志著中國電子音樂創(chuàng)作的個人水平已經(jīng)接近西方發(fā)達(dá)國家經(jīng)營了四五十年的水平。張小夫的名字成了中國現(xiàn)代電子音樂的代名詞。1993年，張小夫在中央音樂學(xué)院創(chuàng)建中國現(xiàn)代電子音樂中心(CEMC )，接著在北京舉辦了系列大型國際性電子音樂活動，逐漸縮短了中國電子音樂與國際電子音樂發(fā)展的距離。張小夫的創(chuàng)作領(lǐng)域廣泛，技術(shù)全面，風(fēng)格鮮明，目前有《不同空間的對話》《天問》《吟》《山鬼》《諾日朗》等近50部音樂作品。本文將對張小夫電子音樂作品的聲音材料、技術(shù)手段進(jìn)行分析，闡述其富有個性的創(chuàng)作理念，力圖從中映射出中國電子音樂創(chuàng)作與理論研究的民族特征。
一、關(guān)于聲音素材的運(yùn)用
從皮埃爾·舍費(fèi)爾1948年6月20日在巴黎電臺“絕對第一”(Premire Alasolue)欄目中第一次正式推出以“噪音音樂會”( Concert de Bmits)為主題的電子音樂節(jié)目開始，音樂創(chuàng)作的理念創(chuàng)新和對傳統(tǒng)音樂的解構(gòu)隨即深化。從古到今的傳統(tǒng)音樂都以“人聲歌唱”、“器樂交響”為主要聲源，而電子音樂創(chuàng)作突破了傳統(tǒng)作曲的音符思維模式，將一切聲音(包括噪音)作為音樂的素材，極大地拓展了現(xiàn)代音樂的表現(xiàn)緯度，結(jié)束了樂音一統(tǒng)天下局面。現(xiàn)代電子音樂中的聲音包括采用錄音話筒獲得自然界的具體聲音(包括樂器聲音)、通過實(shí)驗(yàn)室里純粹電子振蕩器產(chǎn)生的波形而合成的聲音、通過采樣器對原始聲音采樣合成的聲音以及現(xiàn)場實(shí)時的真實(shí)聲音，每一類聲音都非常豐富，有著無限的挖掘空間。
張小夫?qū)€性化聲音的追求表現(xiàn)在各種各樣聲音的細(xì)節(jié)之中，他的電子音樂作品在聲音素材運(yùn)用上，人的聲音、樂器的聲音、自然界的聲音和電子的聲音都是可以編輯合成的基本素材。但是，每部作品所使用的聲音卻比較集中、富有個性特征。他認(rèn)為電子音樂創(chuàng)作的聲音素材永遠(yuǎn)使用不完，因?yàn)椴粩嘤行碌募夹g(shù)、新的思路，尋找新的可能性、探尋和挖掘新的聲音。而對于作曲來說，要求每一部作品的聲音素材要相對簡練。分析作曲家電子音樂作品中對各種不同類型、不同性質(zhì)聲音的運(yùn)用，有利于對其不同時期、不同性格電子音樂作品創(chuàng)作特征的準(zhǔn)確把握。
1.用合成器的聲音創(chuàng)作
從1981年法國電子音樂家讓·米歇爾·雅爾(Jean Michel Jane)在北京舉行的電子音樂會和1984年日本電子音樂家喜多郎在上海舉行的電子音樂會開始，電子音樂活動才真正走進(jìn)中國大地。1984年，中央音樂學(xué)院成立了我國第一個電子音樂實(shí)驗(yàn)組，同年舉辦了由中國作曲家創(chuàng)作、演出的第一場電子音樂會。雖然這場音樂會的作品只用6架電子合成器和2架電子琴以現(xiàn)場演奏的形式展示，但畢竟為中國現(xiàn)代電子音樂的形成和發(fā)展揭開了序幕。作為率先踏人中國電子音樂創(chuàng)作領(lǐng)域的作曲家之一，張小夫早期的電子音樂作品是在中國剛剛認(rèn)識到電子音樂的無窮魅力，讓音樂家為之震撼而充滿激情的背景下創(chuàng)作的。如1985年創(chuàng)作的電影音樂《小雨中的回憶》，作品的聲音全部采用十二平均律口琴獨(dú)奏、雙排鍵電子琴和電子合成器等全新的樂器組合而成;1987年與陳遠(yuǎn)林合作創(chuàng)作的三集電視連續(xù)劇音樂《生死場》，采用了16軌的模擬錄音機(jī)和一臺合成器等電子設(shè)備，沒有寫一個音符，沒有旋律和節(jié)奏，完全用聲音和音響創(chuàng)作而成，是我國第一部整體使用電子音響語匯作曲的影視作品;1988年創(chuàng)作《吟》的第一個版本，也是合成器聲音與民族樂器聲音相結(jié)合的電子音樂作品。
2.用電子振蕩器合成的聲音創(chuàng)作
通過電子振蕩器產(chǎn)生一個隨時間按三角函數(shù)正弦的規(guī)律變化的簡諧振動所得到的正弦波，是一切聲音振動最基礎(chǔ)的波形，再將多個不同頻率、不同振幅的調(diào)制波疊加后形成豐富多樣的復(fù)合波。具體模擬合成技術(shù)有加法合成(Additive Synthesis)、減法合成(Subtractive Synthesis)、調(diào)頻(FrequencyModulation)、調(diào)幅(Amplitude Modulation)等。L2]法國作曲家克里斯蒂安·詹尼斯(Christian Zanisi) 1983年創(chuàng)作的《止于天際》就是一部用電子振蕩器合成的電子聲學(xué)音樂經(jīng)典作品。張小夫創(chuàng)作于1992年的現(xiàn)代電子音樂組曲《不同空間的對話》，其主要聲音素材來源于作曲家通過電子合成技術(shù)創(chuàng)造的“人聲噪音”等不同質(zhì)感、不同頻響特征的聲音。
3.用采樣合成的聲音創(chuàng)作
采樣合成的方法可以創(chuàng)造出獨(dú)特而富有個性的、屬于作曲家自己“唯一性”的聲音。張小夫的電子音樂作品中所使用的聲音素材大多屬于采樣合成類的聲音，而且通常采集樂器發(fā)聲方法中最有特點(diǎn)、最有代表性、最有個性的聲音作為“原料”，它不一定是樂音，而可能是演奏時空氣的噪音、指板發(fā)出的噪音等。[3]張小夫創(chuàng)作于1995年的《諾日朗》中用“喇嘛誦經(jīng)”聲合成聲音素材;2001年創(chuàng)作《吟》的第二版本的電子音樂部分的聲音素材全部取自于中國傳統(tǒng)吹奏樂器塤、笛、簫，再通過采樣器加工、計(jì)算機(jī)音頻工作站處理的聲音。
4.用現(xiàn)場實(shí)時的真實(shí)聲音創(chuàng)作
這是一種將“傳統(tǒng)音樂語言”和“電子音樂語言”相結(jié)合而產(chǎn)生的新的電子音樂形式。法國作曲家伊夫·馬萊克(No Males)在“合成傳統(tǒng)音樂和電子技術(shù)”方面做出了很大貢獻(xiàn)。張小夫的大多數(shù)電子音樂作品中都使用了現(xiàn)場實(shí)時演奏(唱)的真實(shí)樂器聲音，體現(xiàn)了作曲家對傳統(tǒng)形式和現(xiàn)代科技相結(jié)合的創(chuàng)作風(fēng)格。如創(chuàng)作于1992年的《天問》中使用了男中音等;創(chuàng)作于1996年的《山鬼》中使用了女高音;創(chuàng)作于1996年的《靈境》中使用了胡琴;甚至在《世紀(jì)之光》《瓷魂》等作品中將交響樂隊(duì)作為現(xiàn)場實(shí)時演奏的聲音。
二、對技術(shù)手段的分析
電子音樂的制作技術(shù)由當(dāng)初利用改變磁帶速度、顛倒磁帶方向、采用磁帶剪輯和磁帶環(huán)、磁帶重疊等處理手段，到使用濾波器、調(diào)制器、回響器等電子設(shè)備合成聲音，由在電壓控制的合成器上通過振蕩器和調(diào)頻、包絡(luò)等模擬編輯技術(shù)對聲音進(jìn)行裂變、重組，到數(shù)字化計(jì)算機(jī)音頻工作站的運(yùn)用與編程，電子科學(xué)不斷地帶來強(qiáng)大的聲音處理技術(shù)，為電子音樂提供了無限的發(fā)展空間。張小夫的大多數(shù)電子音樂作品都是電子音樂制作技術(shù)高度發(fā)展和制作手段成熟的體現(xiàn)。
1.多重制作技術(shù)并用
20世紀(jì)末，電子音樂工作室大多建設(shè)為數(shù)字、模擬雙平臺上的制作模式。模擬設(shè)備構(gòu)成的模擬技術(shù)平臺與計(jì)算機(jī)音頻軟件構(gòu)成的數(shù)字化平臺，可以各自不同的方式對聲音進(jìn)行加工與合成。張小夫在電子音樂創(chuàng)作中對聲音的處理和作品的縮混正是基于這種平臺，通過前期原始聲音實(shí)錄、采樣等，中期對聲音的加工處理(包括對聲音原型的調(diào)制、局部分軌、拼貼與合成等)，后期的整體合成，最后完成母帶的復(fù)雜過程。另外，他在對聲音的變形、拉伸、反轉(zhuǎn)等經(jīng)典電子音樂制作技術(shù)的運(yùn)用中，十分突出個性化處理與音樂化的思考，通常綜合運(yùn)用電子音樂不同時期的多種技術(shù)。如((諾日朗》中的】OOP技術(shù)，以短小的“喇嘛誦經(jīng)”采樣聲音材料不斷重復(fù)的小循環(huán)，不斷擴(kuò)張到大循環(huán)來表達(dá)特定的音樂思維，達(dá)到文化理念和技術(shù)的高度統(tǒng)一。
2.多重聲音空間的設(shè)計(jì)
追求多緯度的空間效果是電子音樂有別于傳統(tǒng)音樂概念的一個重要特征。其一，表現(xiàn)為通過多聲道、多層次立體聲的具體音箱布局，形成“靜態(tài)空間”。經(jīng)常用四聲道，或5.1多聲道，或8聲道立體聲音響等，布置成前、后、左、右、高、低等實(shí)際的有形空間。[4]如張小夫的作品《諾日朗》在1999年北京電子音樂節(jié)演出的現(xiàn)場音響布局，是在舞臺的前后左右有四組揚(yáng)聲器形成一個聲場，一樓觀眾席左右兩組揚(yáng)聲器也是一個聲場，二樓觀眾席左右有兩組揚(yáng)聲器又是一個聲場，整體上構(gòu)成一個立體的、多緯度的聲音空間。其二，是作曲家通過現(xiàn)場在控制臺的操作，來控制各聲道的相位、音量、混響等參數(shù)，形成“動態(tài)空間”。其三，在作品制作過程中，通過各種效果器對聲音的處理來造成一個開放的、流動的、虛擬的“預(yù)制空間”。張小夫認(rèn)為空間感是電子音樂的最大特點(diǎn)之一，而制作技術(shù)是決定最終音響品質(zhì)和作品水平的重要方面。他的作品《吟》，為了能夠?qū)⑷藥У胶芴厥獾膱鼍袄飦?，在制作時用了ROLAND的F’I’S50效果器，幾乎把效果器的時間推倒9秒，甚至10秒，從而獲得非常大、非常寬的聲場。 3.傳統(tǒng)作曲技術(shù)的體現(xiàn)
將傳統(tǒng)作曲理念與電子音樂制作技術(shù)相結(jié)合，借助傳統(tǒng)聲樂寫作和器樂寫作經(jīng)驗(yàn)與意識進(jìn)行電子音樂創(chuàng)作的方式，自德國電子音樂代表人物卡爾海因茲·斯托克豪森(Karlheinz Stockhausen)開始至今，已經(jīng)成為電子音樂創(chuàng)作的一大主流趨勢。fs7張小夫在電子音樂作品中有很多傳統(tǒng)音樂的元素。如作品《吟》就使用了單一材料不斷“展開”的思路，通過對聲音的各種變化和組織形成該作品的語言特征。他希望材料干凈、簡單，不希望有過多材料雜亂無章的堆砌。又如，作品《北海詠嘆》前面用代表中國傳統(tǒng)文化的語音材料念“三字經(jīng)”，而尾聲再現(xiàn)時用語音材料念“百家姓”，是一種“文化符號”材料的前后相呼應(yīng)。再如，作品((諾日朗》引子和尾聲相呼應(yīng)，A部和A’部相呼應(yīng)，B部和B’部相呼應(yīng)，通過音樂音響材料的對稱性，構(gòu)成了典型的拱型結(jié)構(gòu)(見下頻譜圖)。
三、創(chuàng)作理念
作為橫跨多個音樂創(chuàng)作領(lǐng)域的作曲家，張小夫的電子音樂作品依托現(xiàn)代電子科學(xué)技術(shù)，融合了傳統(tǒng)音樂藝術(shù)的表現(xiàn)規(guī)律和現(xiàn)代電子音樂的審美內(nèi)涵，直接或間接地體現(xiàn)了他在繼承和發(fā)展中尋求鮮明個性的音樂創(chuàng)作理念。
張小夫認(rèn)為語言是音樂的母體，音樂技法和風(fēng)格都離不開音樂作品所運(yùn)用的語言，不同的音樂語言，決定有不同的技法和不同的風(fēng)格。電子音樂的語言集中體現(xiàn)在一個“融”字上。他認(rèn)為現(xiàn)代音樂創(chuàng)作的標(biāo)準(zhǔn)，“第一是要有非常生動、鮮活、具有個J勝化語言特征的創(chuàng)作想法，現(xiàn)代音樂作品如果沒有創(chuàng)意和想法，那就沒有意義了，只是一堆技術(shù)的堆砌。第二個是要有音樂的可聽性，音樂的可聽性不能簡單理解為旋律等因素，它是指音樂性，是藝術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中最重要的因素，應(yīng)該永遠(yuǎn)放到首要位置。第三是要有現(xiàn)代音樂的標(biāo)識性特征。第四是要有一定的技術(shù)含量，這是對于一個專業(yè)作曲家的基本要求。最終要通過新穎的藝術(shù)創(chuàng)意，在具有音樂性和技術(shù)含量的形式中體現(xiàn)一種文化底蘊(yùn)?！雹?/p>
在技術(shù)性與音樂性上找到平衡是張小夫電子音樂創(chuàng)作理念的一個重要方面己他認(rèn)為當(dāng)技術(shù)性走到一定的極至?xí)r，就必然對音樂性有一定的扼殺。音樂性和技術(shù)性是有矛盾的，但不能簡單地說技術(shù)性越強(qiáng)，音樂性就越差。經(jīng)過幾十年的創(chuàng)作生涯，張小夫在有調(diào)性和無調(diào)性之間、在樂音和噪音之間找到了一種平衡，那就是作品的技術(shù)性和音樂性都兼?zhèn)?，而且有個人的創(chuàng)作理念、想法和追求，將技術(shù)理念與所要表達(dá)情感相結(jié)合，讓音樂音響描寫人物內(nèi)心深處的體驗(yàn)和感受，表現(xiàn)人的思緒、文化的碰撞與思考。同時，張小夫電子音樂創(chuàng)作力求找到與聽眾審美需求上的平衡，通過追求語言上的可聽性，尋找一條雅俗共賞的路子。譬如，他為純音樂會而寫的電子音樂作品，更多地考慮盡量符合自己的美學(xué)觀點(diǎn)，將發(fā)自內(nèi)L.}的所有想法在作品中實(shí)現(xiàn)，達(dá)到藝術(shù)表現(xiàn)的要求。如果是大眾化的電子音樂作品，則更多地考慮受眾群體能夠產(chǎn)生共鳴的音樂語言，將聽眾的感悟、理解和共鳴放到第一位。因此，他的電子音樂作品不僅能在最前衛(wèi)的音樂會上演出，而且也能夠在大眾舞臺上演出。
【關(guān)鍵詞】 振動信號 虛擬儀器 PXI總線 LabVIEW
一、測試系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)
本課題設(shè)計(jì)的測試系統(tǒng)選擇PXI總線作為整個系統(tǒng)的硬件采集平臺和LabVIEW作為系統(tǒng)的開發(fā)軟件。系統(tǒng)的構(gòu)成方案如圖1所示。
根據(jù)上述的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，通過利用加速度傳感器對振動信號的加速度信號進(jìn)行采集，然后將調(diào)理過的信號輸送給PXI數(shù)據(jù)采集卡實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集，使用LabVIEW虛擬儀器開發(fā)平臺，根據(jù)設(shè)計(jì)的軟件處理模塊，可以實(shí)現(xiàn)對振動信號進(jìn)行信號的預(yù)處理，包括信號采樣、零均值化、消除趨勢項(xiàng)、平滑處理；信號的時域分析；信號的頻域分析；信號的積分這些分析與處理功能。
二、硬件設(shè)計(jì)
2.1 加速度傳感器
傳感器（Sensor）作為一種檢測裝置，它不但能感受到被測量的信息，還能將感受到的信息，按一定規(guī)律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出 [1]。
由于本課題研究的是振動信號的測試，所以選取的是加速度傳感器，它是利用了加速度傳感器可以拾取設(shè)備的振動加速度信號，并且通過積分的方式，在一定的頻率范圍內(nèi)，可以由加速度測得速度信號或位移信號[2]。
2.2 PXI的總線
PXI（PCI eXtensions for Instrument）總線是PCIfalse總線在儀器領(lǐng)域的擴(kuò)展，它是在1997年，由NI公司推出的一種全新的開放式、模塊化儀器總線規(guī)范，它將CompactPCI（堅(jiān)固PCI）規(guī)范定義的PCI（Peripheral Component Interconnect，外部組件互聯(lián)）總線技術(shù)擴(kuò)展為適合于測量、試驗(yàn)以及數(shù)據(jù)采集場合的電氣、機(jī)械和軟件規(guī)范[3]。
要組建一個PXI的總線測試系統(tǒng)，需要根據(jù)測試系統(tǒng)的測試類型、測試環(huán)境、測試要求等去選擇相應(yīng)的數(shù)據(jù)采集卡、PXIe-PCIe轉(zhuǎn)換卡、接線盒和機(jī)箱。
PXI硬件配置過程為，首先將選取的數(shù)據(jù)采集卡PXIe―6356和PXIe8361模塊安裝到NI PXIe-1073機(jī)箱相對應(yīng)的插槽中，然后將PCIe8361模塊安裝到控制主計(jì)算機(jī)的對應(yīng)插槽中，最后用高性能屏蔽電纜連接PXIe―6356和PCIe8361模塊，構(gòu)成PXI總線的硬件平臺。
三、軟件設(shè)計(jì)
LabVIEW（Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench，實(shí)驗(yàn)室虛擬儀器集成環(huán)境）作為一種圖形化的編程語言（又稱G語言），它是由美國NI公司推出的虛擬儀器開發(fā)平臺，是現(xiàn)在發(fā)展速度最快、功能性最強(qiáng)、應(yīng)用最廣泛的圖形化軟件集成開發(fā)環(huán)境[5]。
LabVIEW作為一款虛擬儀器設(shè)計(jì)平臺的軟件，它的函數(shù)模塊包括了所有傳統(tǒng)儀器的測試內(nèi)容。振動信號的處理，其實(shí)就是從實(shí)際測量的振動信號中提取、放大所需的信息，消弱干擾和過濾掉非必要的信息的過程。振動加速度信號處理的常用的方法是：通過數(shù)學(xué)方法，首先對振動信號進(jìn)行預(yù)處理，濾除掉雜亂的振動趨勢項(xiàng)，并進(jìn)行平滑處理來去除毛刺；來獲取振動加速度信號的時域、頻域、相關(guān)性特征等；接下來對振動加速度信號進(jìn)行濾波、加窗、積分處理，來獲取振動速度信號；由于積分產(chǎn)生新的趨勢項(xiàng)，對速度信號需要再次進(jìn)行趨勢項(xiàng)消除，繼而可獲取速度信號相關(guān)特征；然后對算得的速度信號再次進(jìn)行積分，最終得到位移信號。
四、系統(tǒng)測試與結(jié)果分析
構(gòu)建的測試平臺包括提供振動源的電機(jī)電路，加速度傳感器的工作電路，振動信號的調(diào)理電路；接線盒NI SCB-68A、數(shù)據(jù)采集卡NI PXLe-6356、機(jī)箱NI PXIe-1073、PXIe-PCIe8361轉(zhuǎn)接模塊和68針高性能屏蔽電纜；以及實(shí)驗(yàn)所需的測量儀器，如數(shù)字示波器、函數(shù)信號發(fā)生器、萬用表、直流電源等，外加主控計(jì)算機(jī)。
現(xiàn)對課}中測試系統(tǒng)采集到的振動信號進(jìn)行分析。測試系統(tǒng)的振動源是由電機(jī)來提供的，此電機(jī)的額定轉(zhuǎn)速是3000轉(zhuǎn)/分鐘，則頻率應(yīng)該在50Hz左右。那么利用論文中設(shè)計(jì)的振動信號采集模塊，采集到的振動加速度信號的時域和頻域圖如圖2所示。
通過對比圖2中的波形圖分析可知：在振動加速度時域波 形圖中無法直接得到信號的頻率信息，而通過觀察振動加速度頻域波形圖，可發(fā)現(xiàn)主頻在48Hz左右。該測試結(jié)果在允許誤差5%范圍以內(nèi)，則說明設(shè)計(jì)的測試模塊準(zhǔn)確性和數(shù)據(jù)處理方案的可行性。
現(xiàn)對振動信號積分處理，經(jīng)處理后得到的積分后的速度和位移波形如圖3所示。
五、結(jié)論
本課題的任務(wù)是基于PXI總線對振動信號測試系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)，通過設(shè)計(jì)加速度信號采集硬件系統(tǒng)，PXI數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，最后使用LabVIEW軟件編寫處理模塊，最后得到振動信號分析的結(jié)果。這種設(shè)計(jì)方案具有良好的擴(kuò)展性和較高的性價比，且易于開發(fā)和維護(hù)，更適合現(xiàn)代社會的機(jī)械化工業(yè)生產(chǎn)，提高了經(jīng)濟(jì)效益。
參 考 文 獻(xiàn)
[1] 欒桂冬、張金鐸、金歡陽.傳感器及其應(yīng)用（第二版） [M]. 西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2012.
[2] 陳福森，高坤江.振動加速度信號處理探討[J].城市建設(shè)理論研究：電子版，2013（36）：50-52.
[3] 張重雄.虛擬儀器技術(shù)分析與設(shè)計(jì)（第2版） [M].北京：電子工業(yè)出版社，2012.