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篇1

關鍵詞微電子技術集成系統微機電系統DNA芯片

1引言

綜觀人類社會發展的文明史，一切生產方式和生活方式的重大變革都是由于新的科學發現和新技術的產生而引發的，科學技術作為革命的力量，推動著人類社會向前發展。從50多年前晶體管的發明到目前微電子技術成為整個信息社會的基礎和核心的發展歷史充分證明了“科學技術是第一生產力”。信息是客觀事物狀態和運動特征的一種普遍形式，與材料和能源一起是人類社會的重要資源，但對它的利用卻僅僅是開始。當前面臨的信息革命以數字化和網絡化作為特征。數字化大大改善了人們對信息的利用，更好地滿足了人們對信息的需求；而網絡化則使人們更為方便地交換信息，使整個地球成為一個“地球村”。以數字化和網絡化為特征的信息技術同一般技術不同，它具有極強的滲透性和基礎性，它可以滲透和改造各種產業和行業，改變著人類的生產和生活方式，改變著經濟形態和社會、政治、文化等各個領域。而它的基礎之一就是微電子技術?？梢院敛豢鋸埖卣f，沒有微電子技術的進步，就不可能有今天信息技術的蓬勃發展，微電子已經成為整個信息社會發展的基石。

50多年來微電子技術的發展歷史，實際上就是不斷創新的過程，這里指的創新包括原始創新、技術創新和應用創新等。晶體管的發明并不是一個孤立的精心設計的實驗，而是一系列固體物理、半導體物理、材料科學等取得重大突破后的必然結果。1947年發明點接觸型晶體管、1948年發明結型場效應晶體管以及以后的硅平面工藝、集成電路、CMOS技術、半導體隨機存儲器、CPU、非揮發存儲器等微電子領域的重大發明也都是一系列創新成果的體現。同時，每一項重大發明又都開拓出一個新的領域，帶來了新的巨大市場，對我們的生產、生活方式產生了重大的影響。也正是由于微電子技術領域的不斷創新，才能使微電子能夠以每三年集成度翻兩番、特征尺寸縮小倍的速度持續發展幾十年。自1968年開始，與硅技術有關的學術論文數量已經超過了與鋼鐵有關的學術論文，所以有人認為，1968年以后人類進入了繼石器、青銅器、鐵器時代之后硅石時代（siliconage）〖1〗。因此可以說社會發展的本質是創新，沒有創新，社會就只能被囚禁在“超穩態”陷阱之中。雖然創新作為經濟發展的改革動力往往會給社會帶來“創造性的破壞”，但經過這種破壞后，又將開始一個新的處于更高層次的創新循環，社會就是以這樣螺旋形上升的方式向前發展。

在微電子技術發展的前50年，創新起到了決定性的作用，而今后微電子技術的發展仍將依賴于一系列創新性成果的出現。我們認為：目前微電子技術已經發展到了一個很關鍵的時期，21世紀上半葉，也就是今后50年微電子技術的發展趨勢和主要的創新領域主要有以下四個方面：以硅基CMOS電路為主流工藝；系統芯片（SystemOnAChip，SOC）為發展重點；量子電子器件和以分子（原子）自組裝技術為基礎的納米電子學；與其他學科的結合誕生新的技術增長點，如MEMS，DNAChip等。

221世紀上半葉仍將以硅基CMOS電路為主流工藝

微電子技術發展的目標是不斷提高集成系統的性能及性能價格比，因此便要求提高芯片的集成度，這是不斷縮小半導體器件特征尺寸的動力源泉。以MOS技術為例，溝道長度縮小可以提高集成電路的速度；同時縮小溝道長度和寬度還可減小器件尺寸，提高集成度，從而在芯片上集成更多數目的晶體管，將結構更加復雜、性能更加完善的電子系統集成在一個芯片上；此外，隨著集成度的提高，系統的速度和可靠性也大大提高，價格大幅度下降。由于片內信號的延遲總小于芯片間的信號延遲，這樣在器件尺寸縮小后，即使器件本身的性能沒有提高，整個集成系統的性能也可以得到很大的提高。

自1958年集成電路發明以來，為了提高電子系統的性能，降低成本，微電子器件的特征尺寸不斷縮小，加工精度不斷提高，同時硅片的面積不斷增大。集成電路芯片的發展基本上遵循了Intel公司創始人之一的GordonE．Moore1965年預言的摩爾定律，即每隔三年集成度增加4倍，特征尺寸縮小倍。在這期間，雖然有很多人預測這種發展趨勢將減緩，但是微電子產業三十多年來發展的狀況證實了Moore的預言[2]。而且根據我們的預測，微電子技術的這種發展趨勢還將在21世紀繼續一段時期，這是其它任何產業都無法與之比擬的。

現在，0．18微米CMOS工藝技術已成為微電子產業的主流技術，0．035微米乃至0．020微米的器件已在實驗室中制備成功，研究工作已進入亞0．1微米技術階段，相應的柵氧化層厚度只有2．0～1．0nm。預計到2010年，特征尺寸為0．05～0．07微米的64GDRAM產品將投入批量生產。

21世紀，起碼是21世紀上半葉,微電子生產技術仍將以尺寸不斷縮小的硅基CMOS工藝技術為主流。盡管微電子學在化合物和其它新材料方面的研究取得了很大進展；但還不具備替代硅基工藝的條件。根據科學技術的發展規律，一種新技術從誕生到成為主流技術一般需要20到30年的時間，硅集成電路技術自1947年發明晶體管1958年發明集成電路,到60年代末發展成為大產業也經歷了20多年的時間。另外，全世界數以萬億美元計的設備和技術投入，已使硅基工藝形成非常強大的產業能力；同時，長期的科研投入已使人們對硅及其衍生物各種屬性的了解達到十分深入、十分透徹的地步，成為自然界100多種元素之最，這是非常寶貴的知識積累。產業能力和知識積累決定了硅基工藝起碼將在50年內仍起重要作用，人們不會輕易放棄。

目前很多人認為當微電子技術的特征尺寸在2015年達到0．030～0．015微米的“極限”之后，將是硅技術時代的結束，這實際上是一種誤解。且不說微電子技術除了以特征尺寸為代表的加工工藝技術之外，還有設計技術、系統結構等方面需要進一步的大力發展，這些技術的發展必將使微電子產業繼續高速增長。即使是加工工藝技術，很多著名的微電子學家也預測，微電子產業將于2030年左右步入像汽車工業、航空工業這樣的比較成熟的朝陽工業領域。即使微電子產業步入汽車、航空等成熟工業領域，它仍將保持快速發展趨勢，就像汽車、航空工業已經發展了50多年仍極具發展潛力一樣。

隨著器件的特征尺寸越來越小，不可避免地會遇到器件結構、關鍵工藝、集成技術以及材料等方面的一系列問題，究其原因，主要是：對其中的物理規律等科學問題的認識還停留在集成電路誕生和發展初期所形成的經典或半經典理論基礎上，這些理論適合于描述微米量級的微電子器件，但對空間尺度為納米量級、空間尺度為飛秒量級的系統芯片中的新器件則難以適用；在材料體系上，SiO2柵介質材料、多晶硅／硅化物柵電極等傳統材料由于受到材料特性的制約，已無法滿足亞50納米器件及電路的需求；同時傳統器件結構也已無法滿足亞50納米器件的要求，必須發展新型的器件結構和微細加工、互連、集成等關鍵工藝技術。具體的需要創新和重點發展的領域包括：基于介觀和量子物理基礎的半導體器件的輸運理論、器件模型、模擬和仿真軟件，新型器件結構，高k柵介質材料和新型柵結構，電子束步進光刻、13nmEUV光刻、超細線條刻蝕，SOI、GeSi／Si等與硅基工藝兼容的新型電路，低K介質和Cu互連以及量子器件和納米電子器件的制備和集成技術等。

3量子電子器件（QED）和以分子原子自組裝技術為基礎的納米電子學將帶來嶄新的領域

在上節我們談到的以尺寸不斷縮小的硅基CMOS工藝技術，可稱之為“scalingdown”，與此同時我們必須注意“bottomup”。“bottomup”最重要的領域有二個方面：

(1)量子電子器件（QED—QuantumElectronDevice）這里包括單電子器件和單電子存儲器等。它的基本原理是基于庫侖阻塞機理控制一個或幾個電子運動，由于系統能量的改變和庫侖作用，一個電子進入到一個勢阱，則將阻止其它電子的進入。在單電子存儲器中量子阱替代了通常存儲器中的浮柵。它的主要優點是集成度高；由于只有一個或幾個電子活動所以功耗極低；由于相對小的電容和電阻以及短的隧道穿透時間，所以速度很快；且可用于多值邏輯和超高頻振蕩。但它的問題是制造比較困難，特別是制造大量的一致性器件很困難；對環境高度敏感，可靠性難以保證；在室溫工作時要求電容極?。é罠），要求量子點大小在幾個納米。這些都為集成成電路帶來了很大困難。

因此，目前可以認為它們的理論是清楚的，工藝有待于探索和突破。

(2)以原子分子自組裝技術為基礎的納米電子學。這里包括量子點陣列（QCA—Quantum－dotCellularAutomata)和以碳納米管為基礎的原子分子器件等。

量子點陣列由量子點組成，至少由四個量子點,它們之間以靜電力作用。根據電子占據量子點的狀態形成“0”和“1”狀態。它在本質上是一種非晶體管和無線的方式達到陣列的高密度、低功耗和實現互連。其基本優勢是開關速度快，功耗低，集成密度高。但難以制造，且對值置變化和大小改變都極為靈敏，0．05nm的變化可以造成單元工作失效。

以碳納米管為基礎的原子分子器件是近年來快速發展的一個有前景的領域。碳原子之間的鍵合力很強，可支持高密度電流，而熱導性能類似于金剛石，能在高集成度時大大減小熱耗散，性質類金屬和半導體，特別是它有三種可能的雜交態，而Ge、Si只有一個。這些都使碳納米管（CNT）成為當前科研熱點，從1991年發現以來，現在已有大量成果涌現，北京大學納米中心彭練矛教授也已制備出0．33納米的CNT并提出“T形結”作為晶體管的可能性。但是問題是如何去生長有序的符合設計性能的CNT器件，更難以集成。

目前“bottomup”的量子器件和以自組裝技術為基礎的納米器件在制造工藝上往往與“Scalingdown”的加工方法相結合以制造器件。這對于解決高集成度CMOS電路的功耗制約將會帶來突破性的進展。

QCA和CNT器件不論在理論上還是加工技術上都有大量工作要做，有待突破，離開實際應用還需較長時日！但這終究是一個誘人探索的領域，我們期待它們將創出一個新的天地。

4系統芯片（SystemOnAChip）是21世紀微電子技術發展的重點

在集成電路（IC）發展初期，電路設計都從器件的物理版圖設計入手，后來出現了集成電路單元庫（Cell－Lib），使得集成電路設計從器件級進入邏輯級，這樣的設計思路使大批電路和邏輯設計師可以直接參與集成電路設計，極大地推動了IC產業的發展。但集成電路僅僅是一種半成品，它只有裝入整機系統才能發揮它的作用。IC芯片是通過印刷電路板（PCB）等技術實現整機系統的。盡管IC的速度可以很高、功耗可以很小，但由于PCB板中IC芯片之間的連線延時、PCB板可靠性以及重量等因素的限制，整機系統的性能受到了很大的限制。隨著系統向高速度、低功耗、低電壓和多媒體、網絡化、移動化的發展，系統對電路的要求越來越高，傳統集成電路設計技術已無法滿足性能日益提高的整機系統的要求。同時，由于IC設計與工藝技術水平提高，集成電路規模越來越大，復雜程度越來越高，已經可以將整個系統集成為一個芯片。目前已經可以在一個芯片上集成108－109個晶體管，而且隨著微電子制造技術的發展，21世紀的微電子技術將從目前的3G時代逐步發展到3T時代（即存儲容量由G位發展到T位、集成電路器件的速度由GHz發展到燈THz、數據傳輸速率由Gbps發展到Tbps，注：1G=109、1T=1012、bps：每秒傳輸數據位數）。

正是在需求牽引和技術推動的雙重作用下，出現了將整個系統集成在一個微電子芯片上的系統芯片（SystemOnAChip，簡稱SOC）概念。

系統芯片（SOC）與集成電路（IC）的設計思想是不同的，它是微電子設計領域的一場革命，它和集成電路的關系與當時集成電路與分立元器件的關系類似，它對微電子技術的推動作用不亞于自50年代末快速發展起來的集成電路技術。

SOC是從整個系統的角度出發，把處理機制、模型算法、芯片結構、各層次電路直至器件的設計緊密結合起來，在單個（或少數幾個）芯片上完成整個系統的功能，它的設計必須是從系統行為級開始的自頂向下（Top－Down）的。很多研究表明，與IC組成的系統相比，由于SOC設計能夠綜合并全盤考慮整個系統的各種情況，可以在同樣的工藝技術條件下實現更高性能的系統指標。例如若采用SOC方法和0．35μm工藝設計系統芯片,在相同的系統復雜度和處理速率下，能夠相當于采用0．18～0.25μm工藝制作的IC所實現的同樣系統的性能；還有，與采用常規IC方法設計的芯片相比,采用SOC設計方法完成同樣功能所需要的晶體管數目約可以降低l～2個數量級。

對于系統芯片（SOC）的發展，主要有三個關鍵的支持技術。

（1）軟、硬件的協同設計技術。面向不同系統的軟件和硬件的功能劃分理論（FunctionalPartitionTheory），這里不同的系統涉及諸多計算機系統、通訊系統、數據壓縮解壓縮和加密解密系統等等。

（2）IP模塊庫問題。IP模塊有三種,即軟核，主要是功能描述；固核，主要為結構設計；和硬核，基于工藝的物理設計、與工藝相關，并經過工藝驗證過的。其中以硬核使用價值最高。CMOS的CPU、DRAM、SRAM、E2PROM和FlashMemory以及A／D、D／A等都可以成為硬核。其中尤以基于深亞微米的新器件模型和電路模擬為基礎，在速度與功耗上經過優化并有最大工藝容差的模塊最有價值。現在,美國硅谷在80年代出現無生產線（Fabless)公司的基礎上，90年代后期又出現了一些無芯片（Chipless）的公司,專門銷售IP模塊。

（3）模塊界面間的綜合分析技術,這主要包括IP模塊間的膠聯邏輯技術（gluelogictechnologies）和IP模塊綜合分析及其實現技術等。

微電子技術從IC向SOC轉變不僅是一種概念上的突破,同時也是信息技術新發展的里程碑。通過以上三個支持技術的創新,它必將導致又一次以系統芯片為主的信息技術上的革命。目前，SOC技術已經嶄露頭角，21世紀將是SOC技術真正快速發展的時期。

在新一代系統芯片領域，需要重點突破的創新點主要包括實現系統功能的算法和電路結構兩個方面。在微電子技術的發展歷史上,每一種算法的提出都會引起一場變革，例如維特比算法、小波變換等均對集成電路設計技術的發展起到了非常重要的作用,目前神經網絡、模糊算法等也很有可能取得較大的突破。提出一種新的電路結構可以帶動一系列的應用,但提出一種新的算法則可以帶動一個新的領域,因此算法應是今后系統芯片領域研究的重點學科之一。在電路結構方面,在系統芯片中，由于射頻、存儲器件的加入，其中的電路結構已經不是傳統意義上的CMOS結構，因此需要發展更靈巧的新型電路結構。另外，為了實現膠聯邏輯（GlueLogic）新的邏輯陣列技術有望得到快速的發展,在這一方面也需要做系統深入的研究。

5微電子與其他學科的結合誕生新的技術增長點

微電子技術的強大生命力在于它可以低成本、大批量地生產出具有高可靠性和高精度的微電子結構模塊。這種技術一旦與其它學科相結合,便會誕生出一系列嶄新的學科和重大的經濟增長點，這方面的典型例子便是MEMS（微機電系統）技術和DNA生物芯片。前者是微電子技術與機械、光學等領域結合而誕生的，后者則是與生物工程技術結合的產物。

微電子機械系統不僅是微電子技術的拓寬和延伸,它將微電子技術和精密機械加工技術相互融合，實現了微電子與機械融為一體的系統。MEMS將電子系統和外部世界聯系起來，它不僅可以感受運動、光、聲、熱、磁等自然界的外部信號，把這些信號轉換成電子系統可以認識的電信號，而且還可以通過電子系統控制這些信號，發出指令并完成該指令。從廣義上講，MEMS是指集微型傳感器、微型執行器、信號處理和控制電路、接口電路、通信系統以及電源于一體的微型機電系統。MEMS技術是一種典型的多學科交叉的前沿性研究領域，它幾乎涉及到自然及工程科學的所有領域，如電子技術、機械技術、光學、物理學、化學、生物醫學、材料科學、能源科學等〖3〗。

MEMS的發展開辟了一個全新的技術領域和產業。它們不僅可以降低機電系統的成本，而且還可以完成許多大尺寸機電系統所不能完成的任務。正是由于MEMS器件和系統具有體積小、重量輕、功耗低、成本低、可靠性高、性能優異及功能強大等傳統傳感器無法比擬的優點,因而MEMS在航空、航天、汽車、生物醫學、環境監控、軍事以及幾乎人們接觸到的所有領域中都有著十分廣闊的應用前景。例如微慣性傳感器及其組成的微型慣性測量組合能應用于制導、衛星控制、汽車自動駕駛、汽車防撞氣囊、汽車防抱死系統（ABS）、穩定控制和玩具；微流量系統和微分析儀可用于微推進、傷員救護；信息MEMS系統將在射頻系統、全光通訊系統和高密度存儲器和顯示等方面發揮重大作用；同時MEMS系統還可以用于醫療、光譜分析、信息采集等等。現在已經成功地制造出了尖端直徑為5μm的可以夾起一個紅細胞的微型鑷子，可以在磁場中飛行的象蝴蝶大小的飛機等。

MEMS技術及其產品的增長速度非常之高，目前正處在技術發展時期，再過若干年將會迎來MEMS產業化高速發展的時期。2000年，全世界MEMS的市場達到120到140億美元，而帶來的與之相關的市場達到1000億美元。

目前，MEMS系統與集成電路發展的初期情況極為相似。集成電路發展初期，其電路在今天看來是很簡單的，應用也非常有限，以軍事需求為主,但它的誘人前景吸引了人們進行大量投資，促進了集成電路飛速發展。集成電路技術的進步,加快了計算機更新換代的速度，對CPU和RAM的需求越來越大,反過來又促進了集成電路的發展。集成電路和計算機在發展中相互推動，形成了今天的雙贏局面，帶來了一場信息革命?，F階段的微機電系統專用性很強，單個系統的應用范圍非常有限,還沒有出現類似于CPU和RAM這樣量大面廣的產品。隨著微機電系統的進步，最后將有可能形成像微電子技術一樣有廣泛應用前景的新產業，從而對人們的社會生產和生活方式產生重大影響。

當前MEMS系統能否取得更更大突破，取決于兩方面的因素：第一是在微系統理論與基礎技術方面取得突破性進展，使人們依靠掌握的理論和基礎技術可以高效地設計制造出所需的微系統；第二是找準應用突破口，揚長避短，以特別適合微系統應用的重大領域為目標進行研究,取得突破，從而帶動微系統產業的發展。在MEMS發展中需要繼續解決的問題主要有：MEMS建模與設計方法學研究；三維微結構構造原理、方法、仿真及制造；微小尺度力學和熱學研究；MEMS的表征與計量方法學；納結構與集成技術等。

微電子與生物技術緊密結合誕生的以DNA芯片等為代表的生物芯片將是21世紀微電子領域的另一個熱點和新的經濟增長點。它是以生物科學為基礎，利用生物體、生物組織或細胞等的特點和功能，設計構建具有預期性狀的新物種或新品系，并與工程技術相結合進行加工生產，它是生命科學與技術科學相結合的產物。具有附加值高、資源占用少等一系列特點，正日益受到廣泛關注。目前最有代表性的生物芯片是DNA芯片。

采用微電子加工技術，可以在指甲蓋大小的硅片上制作出包含有多達萬種DNA基因片段的芯片。利用這種芯片可以在極快的時間內檢測或發現遺傳基因的變化等情況，這無疑對遺傳學研究、疾病診斷、疾病治療和預防、轉基因工程等具有極其重要的作用。

DNA芯片的基本思想是通過生物反應或施加電場等措施使一些特殊的物質能夠反映出某種基因的特性從而起到檢測基因的目的。目前Stanford和Affymetrix公司的研究人員已經利用微電子技術在硅片或玻璃片上制作出了DNA芯片〖4〗。他們制作的DNA芯片是通過在玻璃片上刻蝕出非常小的溝槽，然后在溝槽中覆蓋一層DNA纖維。不同的DNA纖維圖案分別表示不同的DNA基因片段，該芯片共包括6000余種DNA基因片段。DNA（脫氧核糖核酸）是生物學中最重要的一種物質，它包含有大量的生物遺傳信息，DNA芯片的作用非常巨大，其應用領域也非常廣泛：它不僅可以用于基因學研究、生物醫學等，而且隨著DNA芯片的發展還將形成微電子生物信息系統，這樣該技術將廣泛應用到農業、工業、醫學和環境保護等人類生活的各個方面，那時，生物芯片有可能象今天的IC芯片一樣無處不在。

目前的生物芯片主要是指通過平面微細加工技術及超分子自組裝技術，在固體芯片表面構建的微分析單元和系統，以實現對化合物、蛋白質、核酸、細胞以及其它生物組分的準確、快速、大信息量的篩選或檢測。生物芯片的主要研究包括采用生物芯片的具體實現技術、基于生物芯片的生物信息學以及高密度生物芯片的設計、檢測方法學等等。

6結語

在微電子學發展歷程的前50年中，創新和基礎研究曾起到非常關鍵的決定性作用。而隨著器件特征尺寸的縮小、納米電子學的出現、新一代SOC的發展、MEMS和DNA芯片的崛起，又提出了一系列新的課題，客觀需求正在“召喚”創新成果的誕生。

回顧20世紀后50年，展望21世紀前50年，即百年的微電子科學技術發展歷程，使我們深切地感受到，世紀之交的微電子技術對我們既是一個重大的機遇，也是一個嚴峻的挑戰，如果我們能夠抓住這個機遇，立足創新，去勇敢地迎接這個挑戰，則有可能使我國微電子技術實現騰飛，在新一代微電子技術中擁有自己的知識產權，促進我國微電子產業的發展，為迎接21世紀中葉將要到來的偉大的民族復興奠定技術基礎，以重鑄中華民族的輝煌！

參考文獻

[1]S.M.SZE:LecturenoteatPekingUniversity,FourDecadesofDevelopmentsinMicroelectronics:Achievementsandchallenges.

[2]BobSchaller.TheOrigin,Natureandlmplicationof“Moore’sLaw”,.1996.

[3]張興、郝一龍、李志宏、王陽元?？缡兰o的新技術－微電子機械系統。電子科技導報，1999，4：2

[4]NicholasWadeWhereComputersandBiologyMeet:MakingaDNAChip.NewYorkTimes,April8,1997

篇2

西安交通大學王兆安和王進軍教授主編的，由機械工業出版社出版的電力電子技術（第5版）第八章8.3.4節中的零轉換PWM電路為軟開關技術中的教學難點[3]，教材中僅僅對其工作原理做了簡單闡述，但是相對于其復雜的工作電路和工作波形，課堂上不但教師難以用最簡單的講解使學生明白，而且學生幾乎沒有什么興趣去學習，更談不上很好地掌握并與實際相結合。筆者經過多年的課堂教學，以教材為主，結合參考書和相關的文獻資料，對教材上這部分知識進行了適當的改造，在課堂上將其工作原理的文字部分通過圖解或者表格的形式展現在學生面前，讓學生理解其基本工作原理，然后將計算機仿真軟件引入到課堂教學中，通過課堂理論知識的具體應用，激發學生的學習興趣，從而突破教學難點。下面將完全的課堂教學演算呈現出來。

1.1升壓型零電壓轉換PWM電路的工作原理教材193頁8.3.4節中對零電壓轉換PWM電路常用的軟開關電路—升壓型零電壓轉換PWM電路的工作原理做了簡單的敘述，相對于其實際的電路的復雜性，簡單的幾句話不足以使學生理解并掌握其工作原理?，F在筆者將升壓型零電壓轉換PWM電路分為兩個教學過程，第一個是工作原理的詳細介紹；第二個是課堂知識的具體應用。零電壓轉換PWM電路如圖1所示[3]，相對于傳統的升壓型變換電路—Boost變換電路[4]（在教材第五章直流-直流變流電路的第123頁有詳細介紹），升壓型零電壓轉換電路在Boost變換電路的基礎上增加了一個輔助網絡，該網絡由輔助開關QZVT、諧振電感Lr、諧振電容Cr及二極管D2和D3組成。電路工作時，輔助開關QZVT先于主開關QMAIN開通，使ZVT諧振網絡工作，電容Cr上電壓(即主開關QMAIN兩端電壓)下降到零，創造主開QMAIN零電壓開通條件。下面結合其工作波形圖詳細介紹其工作原理。

設輸入電感足夠大，可以用恒流源IIN代替，而輸出濾波電容足夠大，輸出端可用恒壓源V0代替。設T<T0時，QMAIN和QZVT均關斷，D1導通，一個工作周期可分為七個工作模式[3]，其中每個工作模式可以等效一個電路。圖2為BoostZVT-PWM變換器工作波形圖。下面是一個周期內Boost型ZVT-PWM變換器各個階段的運行模式分析，一周期內7個運行模式的等效電路如圖3所示。

（1）T0～T1Lr電流線形上升階段。t=T0，輔助開關Tr1開通，諧振電感電流iLr線形上升，t=T1時達Is，二極管D的電流ID則由Is線形下降，t=T1時降到零電流下關斷，等效電路如圖3（a）所示。

（2）T1～T2諧振階段。LrCr諧振，電流iLr諧振上升，而電壓Vds由V0諧振下降。T=T2時，Vds=0，Tr的反并聯二極管導通。等效電路如圖3（b）所示。

（3）T2～T3主開關Tr開通。由于Tr的體二極管已導通，創造了ZVS條件，因此應當利用這個機會，在t=T3時給Tr加驅動信號，使Tr在零電壓下導通，等效電路如圖3（c）所示。

（4）T3～T4iLr線形下降階段。t=T3，Tr1關斷，由于D1導通，Tr1的電壓被鉗在V0值，Lr的儲能釋放給負載，其電流線形下降，等效電路圖如圖3（d）所示。

（5）T4～T5ids恒流階段。t=T4，D1關斷，這時Boost型ZVT-PWM變換器如同普通Boost型變換器的開關管導通的情況一樣，等效電路如圖3(e)所示。

（6）T5～T6Cr線形充電階段。t=T5，Tr關斷，恒流源Is對Cr線形充電，直至t=T6時，Vcr=Vo。等效電路圖如3（f）所示。

型變換器開關管關斷的情況一樣，處于續流狀態，直到t=T0，下一周期開始，等效電路圖如圖3(g)所示。剛才圖3所示的七個工作原理可以用七個運行從上面的分析可以看出，經過教師的巧妙處理，將教材193頁上復雜的升壓型零電壓轉換PWM電路的工作原理通過圖解結合文字解說的方式，進行詳細的闡述，經過這樣的處理，學生都能掌握和理解。接下來筆者將所學課堂理論知識與實際應用相結合，達到加深學生印象和突破難點的效果。

1.2課堂理論知識的具體應用上面對升壓型零電壓轉換PWM電路的工作原理進行了闡述，學生對其工作原理有了一定的理解，但是他們可能疑惑，學了這個知識難點，到底它具體應用在哪些地方呢？逆變電路在教材第五章123頁對升壓變換電路的作用一個是電壓抬升，另外一個是是功率因數校正，這兩個知識點我們已經掌握，那針對這次學的升壓型零電壓轉換PWM電路，跟普通升壓型電路作用沒什么差別。于是筆者就將升壓型零電路應用于功率因數校正電路中，一個是驗證軟開關理論，另一個就是驗證其功率因數校正功能。圖4所示為升壓型零電壓轉換PWM電路在功率因數校正電路中的具體應用，其整個系統的工作原理首先是市電220V交流輸入，通過不控整流變成直流電，但是由于采用二極管整流以及大電感電容濾波，因此系統功率因數比較低，而且含有大量的高次諧波。關于功率諧波的危害在本教材69頁第三章整流電路中的3.5.1節中有詳細的闡述[6]，在這里不做具體敘述。由此可見，在不控整流電路中引入升壓型零電壓轉換PWM電路的主要目的就是提高系統的功率因數，另外一方面，由于引入了新的電路，因此系統的效率會降低，由此需要采用軟開關技術來提升系統效率，這也是本節的軟開關技術應用的一個具體體現。根據電路理論和模擬電子技術的知識可以算出系統的元器件參數：輸入電壓Vin為單相220V，升壓電感L為470μH，諧振電感Lr為8.3μH，諧振電感Cr為958pF，輸出濾波電容Co為2200μF，開關頻率f為100kHz。然后在仿真軟件Pspice中搭建仿真模型并進行仿真。圖中顯示了主開關管Tr是在輔助開關管Tr1關斷后才開通的，而且輔助開關管導通時間很短，顯著地減少了開關管Tr的損耗。圖7為主開關管Tr驅動波形Vgs，漏源電流波形Ids以及漏源電壓Vds的仿真波形圖。圖中我們可以看到主開關管在開通前先有電流反向流過其體內二極管，使漏極電壓箝位到零，再加驅動脈沖從而實現零電壓開通。當驅動脈沖變為零時，由于主開關管Tr漏源極兩端并聯著諧振電容，使得主開關管Tr漏源兩端的電壓緩慢上升，從而實現零電壓關斷，在這里筆者要特別強調這就是這節課學習難點的軟開關的工作原理。圖8為輸入交流電壓和電流波形圖，從圖中我們清楚地看到輸入電流很好跟隨交流輸入電壓，實現了功率因數校正的目的。因此通過零轉換PWM電路的課堂教學示范，可以得出以下結論：

1）學生可掌握升壓型零電壓轉換PWM電路的基本工作原理；

2）學生復習了功率因數校正的概念；

3）學生通過課堂所學理論知識的應用將前面所學章節和本節課知識聯系起來，達到了融會貫通的效果。

4）最重要的是激發了學生的學習興趣，幫助他們更加容易地掌握課堂教學難點。

2結論

篇3

長期以來由于實驗經費的限制，造成實驗設備陳舊老化，且由于高校的大規模擴招造成設備數量也明顯不足，大大影響了實驗教學的質量。同時，實驗室的硬件設備缺乏合理的配置，實驗室的整體布局是按照開設課程來設置的，但是對于電子信息類專業而言，許多課程的基礎理論知識是相通的，單獨設置實驗室不但造成設備和人員的重復設置，資源得不到充分利用，而且還造成使用者和管理者之間的矛盾。實驗教學方法落后傳統實驗教學模式是形式單一而枯燥的教師教學生學的模式。在學習的過程中，學生處于被動的地位，僅僅按照實驗指導書上規定的方法和步驟，簡單的重復實驗過程。這與實驗教學中需要手把手講解、指導的實際需求是有一定差距的。

這個矛盾單靠寫在黑板上的實驗指導往往是不能解決的，這樣的實驗收效甚微，甚至個別學生連示波器、信號發生器等基本儀器都不會使用。學生主體作用發揮不夠由于歷史的原因，我國高校教育傾向于理論素質的培養，而對實踐動手能力的培養重視程度不夠。反映到教學層面上，體現在實驗教學在一定程度上依附于理論教學，僅僅作為理論教學的輔助內容。再加上大部分的實驗教學硬件條件不足，常常出現多個學生共用一臺試驗設備的局面，學生的實踐動手能力得不到充分的鍛煉，這些情況常常會造成學生不重視實驗課。而且傳統實驗教學內容老化，缺乏創新精神，不能發揮學生的主觀能動性，也束縛了學生的科學思維能力的發展，極不利于培養學生的科學素質和創新能力。

基于上述存在的問題，要求我們必須更新教育理念和實驗教學觀念，優化實驗教學內容，改進實驗教學方法、完善電子信息類專業實驗教學過程。我們應注重解決以下幾個問題。2.1改變理念在實驗教學過程中，應當積極探索實驗教學理論、改革實驗教學體系、方法和手段，淡化理論教學與實驗教學的界限，將理論教學與實驗教學有機地結合起來。整合實驗教學內容，優化實驗教學資源，把實驗教學從封閉的教學過程轉向開放的教學過程。同時教育要與科技發展保持同步，在教學中力求做到教學相長，讓學生在做實驗的過程中學習，突出對學生技能、實踐能力和創新能力的培養。針對實驗硬件條件不足的情況，加大實驗設備的投資，加強與企業的聯合，建立新的實驗體系，轉變培養方式，輸送一部分學生到企業進行實習鍛煉，從而讓他們將所學的理論知識真正和實踐相結合，培養學生的創新意識和工程實踐能力。在財力受到限制的情況下，可以組織動手實踐能力較強的教師結合本專業的特色，自行開發研制部分實驗裝置，及時地開發出綜合性實驗，從而能夠不斷地提高電子信息類實驗教學的質量。

為了進一步提高學生的實踐能力，在改進實驗裝備的同時，需要不斷地改進實驗內容。根據新的教學理念、實驗教學內容和實驗教學方法，進行實驗教材、實驗指導書的編寫和修訂。使學生在做實驗的過程中，既能夠獲取有效的知識，又能夠培養和提高認知能力、自主性學習能力和研究性學習能力。實驗教學內容的改革注意充實新理論、新技術，反映本學科最新發展動態，融入最新科研成果，使教學內容得到不斷更新。這就要求構建新的實驗教學體系，使各門實驗教學課程有機地結合，合理精減基礎驗證性實驗內容，逐步增加綜合設計性、研究創新性實驗教學項目比例，以培養學生綜合實踐能力特別是創新能力。

篇4

知識面廣，內容涵蓋多個專業領域新技術的應用，學生在連續四天三夜內完成賽題的設計、制作及調試，并寫出設計報告。競賽考察學生的設計能力、實踐動手能力，對學生的心理素質及團隊精神是一個極大的挑戰。在競賽的過程中，學生應用各種資源，不斷提升自己的學習能力、發展創新能力。通過對連年來競賽作品、設計報告的分析，發現在參賽學生中，以下問題較為普遍。（1）對專業前沿知識了解不足，缺乏對新器件、新技術的應用；（2）知識面較窄，綜合分析、設計運用能力不夠，創新能力較差；（3）實踐動手及調試能力不足。

2.依托電子設計競賽推動電子信息工程專業教學改革

學生在競賽中出現的問題，充分說明了在現行的教學過程中，缺乏對學生能力的培養，教學內容沒有跟上當代科技的發展，必須進行教學改革。

2.1依托競賽充實教學內容，更新教學體系

隨著科技的高速發展，學科之間相互交叉滲透，電子設計競賽的題目正朝著新器件、新技術及新應用方面發展，賽題綜合性強，設計指標要求高。傳統的教學內容和課程體系已不能滿足科技的發展，這就需要我們更新教育理念，擴充教學內容。對學生的專業知識結構進行有效的整合，構建新的課程體系，在新課程體系中增設一些綜合性課程設計，在畢業設計和課程設計中鼓勵學生制作電子實物，以加強學生的工程實踐能力。在信息和電子技術飛速發展的今天，相關專業課程內容更新快，課程的內容不僅要有基礎知識和專業知識部分，同時還應該注重學科前沿知識，把新技術、新應用充實到教學中。要在有限的學時里增加新知識，我們必須對授課內容做相應調整，在基礎課中減少基本公式推導等理論性論證過程。在專業基礎課中增加實用性電路設計的實例，而在專業課的教學過程中則需擴充一些綜合性電路系統設計的案例。通過相應案例的分析、設計過程來加強學生分析問題、解決問題的能力，強化學生綜合運用知識的能力。教學方法上應采用多樣化的教學手段，激發學生自主性學習熱情，培養學生創新性思維，改變傳統的“滿堂灌”，以及教學過程中只注重知識的傳授，忽視對學生綜合應用能力的培養，尤其是創新能力培養的現象。適當地采用啟發式、討論式以及案例教學方法，有意識地把實際工程案例中的某些問題留給學生，引導學生通過思考、討論、自學等方法解決實際問題，增強學生的成就感，提高學習興趣，培養他們的自主學習能力、解決問題能力和創新能力。

2.2依托競賽促進實驗教學改革

實驗教學的宗旨是促進學生對理論知識的理解，培養學生動手實踐能力、提升學生創新能力的發展。目前，我國還有相當數量的高校在教學過程中沒有擺脫傳統教育理念和模式，存在著偏重知識輕視能力、偏重繼承輕視創新、偏重理論輕視實踐的教育觀[2]。在這種教育思想的指導下，實驗教學過程中驗證性實驗占主導地位，綜合性、設計性實驗分量不足。這種實驗教學模式培養的學生只滿足于對書本知識的理解，動手能力不強、創新思維不足、難于將書本知識融合到實踐中，解決不了實際問題，很難滿足當今社會發展的需求。因此，勢必要對實驗教學進行改革。針對目前實驗教學中存在的問題，借助電子設計競賽的推動，按照訓練層次，重新整合原有的實驗，劃分為以下三個部分。

2.2.1驗證性實驗

驗證性實驗的教學目的是訓練學生對常用基礎性儀器及基本電子器件的正確使用，驗證課堂教學中的基本理論。通過驗證性實驗加深對理論知識的理解，培養學生正確紀錄實驗數據，并能夠對數據的正確性做出分析、處理。實驗內容要盡可能多地涉及理論教學中的重要知識點，實驗過程中要對電路的測量和調試方法做重點訓練。完成驗證性實驗后，學生應該掌握信號源、示波器等常用儀器的使用方法，同時應具備測量和調試簡單電路的技能。為后面的綜合、設計性實驗奠定基礎。

2.2.2綜合性實驗

綜合性實驗的目的是訓練學生對多種儀器綜合使用的技能及對綜合性電路的組建、調試的能力。實驗采用模塊化結構，將基本的單元電路組合成具有一定功能的小系統電路，實現電路系統的設計。通過綜合性實驗，學生應具備小系統電路的構建、安裝、調試的能力，查閱器件手冊及網絡查詢資料的能力，初步具備現場處理問題的能力。

2.2.3設計性實驗

設計性實驗的目的是培養學生自主學習能力、設計動手能力、組織管理能力及創新能力?？梢允抢蠋煶鲱}，也可以學生自擬題目，針對題目，學生首先查閱資料，擬定實驗方案，設計出實驗電路。然后自己進實驗室，通過實驗器件、儀器和設備完成實驗課題。在設計性實驗的全部過程中學生是實驗的主體，老師只扮演啟發和點撥的角色。設計性實驗賦予學生很大的空間，在這種模式下，學生可以獨立思考，大膽實驗，使自己的創新思維得以體現，通過設計性實驗學生應基本具備應用綜合知識解決實際問題的能力。

2.3以競賽促進大學生科技創新活動的開展，培養創新能力

科技創新活動是培養大學生創新能力的不可或缺的手段，是教學工作的延伸。培養學生的創新能力是社會賦予高校的職責，也是當代大學生所應具備的潛質。為了把科技創新活動開展得更好，須從以下幾方面入手。

2.3.1學校應加強制度建設，提高管理水平。學校要建立起對學生科技創新活動進行組織和管理的規章制度。設立科技創新活動基金，用于獎勵在此項活動中表現突出的學生和指導教師，調動師生的積極性，推動科技創新活動長期有效的開展。另外，可以通過成立電子協會、電子興趣小組、創新活動小組等多樣化的形式，吸引學生參與到課外科技活動中來。

2.3.2采取有效措施，調動老師和學生的積極性。在學?？萍紕撔禄顒又薪處煱l揮著非常重要的作用。為調動教師積極性，保證學生創新活動的層次和質量，學校應認可指導教師的付出，撥專項經費，建立、開放創新實驗室，配備有實踐經驗的教師指導學生科技創新活動。學校還可以通過制定指導教師工作量，成立科技創新活動指導小組，落實指導教師職責，開展評獎評優等方法促進教師在學生科技創新活動中的積極性。對于學生，學校則可以通過學分對換、設立創新基金等形式，獎勵在活動中成績顯著的學生。在創新活動中指導教師要切實起到引領和點撥的作用，首先應保證對學生的指導時間，定期給學生開辦講座，使學生了解專業發展的前沿，組織學生參與到項目研究中來，以提高學生科技創新素質和科研水平，促進科技創新活動的深入開展。

2.3.3建立創新實驗室，加大開放力度。無論科技創新活動，還是學科競賽都離不開實驗室。學校應建立專門用于此類活動的創新實驗室，添置活動所需的實驗設備。更新實驗室管理辦法，設置實驗室開放經費，增加實驗室開放時間，安排開放性實驗教學，把開放性實驗教學納入學分中，有意識地使開放性實驗和科技創新活動相融合，為學生參加學科競賽搭建良好的平臺，為課外科技創新活動奠定重要的基礎。

3.結束語

篇5

1.教學內容廣而泛電子商務是一門綜合性比較強的課程，電子商務不僅要求掌握其涉及的計算機專業知識，還需融會貫通Marketing、管理學、美圖設計等知識。這使得在電子商務的教學中容易出現專業性不強、把知識簡單的堆砌在一起講授的問題。使得學生在學習電子商務過程中對各種學科知識都是淺嘗輒止，造成學生無法成為專業人才尷尬情況。薄弱的師資力量電子商務這門課程在同一間大學都有很多系開設的，而各個系之間都是各自管理的。特別是民辦大學，為了減少教學經營成本，有時候會出現由非電子商務專業畢業的老師來傳授這門課程。很多教師可能無法很好的傳授這門課程，因為這不是他們所擅長的專業；因此“半路出家”的電子商務老師也是電子商務教學中一個難題，他們對電子商務的教學還是處于一個摸索階段。

2.教學中缺少實踐環節作為一門實用性的專業技術學科，電子商務課程最大特點就是在于它的實踐性；把老師所傳授的和在書本上學到的東西應用到實際中去。但是很多時候學校的實驗室配套數量不夠、計算機設備落后、或者設備運行速度過慢、軟件版本不更新等問題；使得學生在具體操作中沒有辦法認真的完成電子商務的實踐活動，無法從操作中領悟和理解老師當節課講授的內容。學生學習興趣問題對于一門實踐性較高的課程，如果只是一味的講授課程，學生對這門課程的學習興趣情緒肯定不高。在教學過程中如何引發學生對這門課程的興趣愛好也是一大難題。

二、電子商務課程改革建議

1.優化課程優選教材作為培養實用型人才的學校，專業課程的設計不僅要符合現代企業對電子商務人才類型的需求情況，還要符合學校的總體規劃要求。目前市面上已經出版了非常多和電子商務相關的書本，可是其中的大部分都是缺乏一個有針對性、系統性的內容設計。電子商務這門課程在一些學校還是一門新學科，所以在教材選取上還是很缺乏經驗的；所選的教材很多時候都是過于簡單方便教學或者課本內容設計比較雜亂；這樣的教材是不能夠培養的出真正的電子商務人才。因此在教材上的選擇需要兼顧理論與實踐兩者的結合。隨著計算機信息技術的發展，將會有越來越多新的技術和知識產生；學校最好能夠把這些新的知識收集起來并創建一個線上學習平臺，方便學生學習、實踐或者老師編寫教材。

2.增強師資隊伍建設管理學中有句話叫做“一只獅子帶著的一群綿羊可以戰勝由一只綿羊帶領的一群獅子”，由此可見師資在教學中的重要性。老師的素質高低很大程度直接關系到教學水平和學生的培養。學?？梢酝ㄟ^“請進來”和“派出去”的方案來培訓教師。“請進來”意思是學?？梢匝埳鐣匣蛘咂渌咝Ｒ恍├碚撝R比較豐富或者實踐能力比較強的專家進行交流；提高教師對這門課的理解和教學水平?！芭沙鋈ァ笔侵笇W校選取部分老師派到企業中去學習；在企業中學習中吸取最新的電子商務操作經驗。同時還要加強和其他高校間的合作，共同探討和學習最新的技術和經驗。

3.加強實踐實訓阿里巴巴總裁馬云說過“如果我們阿里巴巴員工要招聘電腦技術人員的話，我希望看到的是他有沒有在淘寶上使用過，他有沒有在阿里巴巴用過，他對Ebay懂不懂，有證書很正常，有證書的人太多了，但是實踐過的人太少了”。阿里巴巴總裁這句話說明了實踐對電子商務的重要性；在教學過程中要重視學生對實踐課重要性意識的培養，鼓勵和引導學生自己去思考問題，發現問題并解決問題，充分調動學生的動腦動手能力。由于電子商務實用性的原因，在教學過程中教師可以鼓勵學生進行自主創業的方法來引導學生增加對這門課程的興趣；例如，可以鼓勵學生開設淘寶店，讓學生通過開淘寶店鋪的方式把書本中的理論和實際聯系在一起。讓學生在開店過程中發現問題和學會處理問題、提高他們的問題處理能力?，F在有很多淘寶店鋪就是由大學生創建和經營的，他們成功的吸引了消費者眼球并能有機會把所學的知識應用到實際中去體現自身的價值。如果可以，最好還能和部分一線企業建立戰略合作關系，不斷擴展實習實訓基地；企業甚至可以提供貨源和發貨、售后等服務，學生只需要開一個網店就可以進行創業。在學習的過程中也可以初步體驗創業的艱辛和快樂，培養商業意識、實際操作能力。

三、結束語

篇6

實現教學方法轉變是關鍵。教師教學的方法是教與學有效銜接的重要中間環節，得當的教學方法能有效吸引學生的注意，加深學生對知識的印象，并促進學生的自主學習探究。前面分析電子技能課程特點時，強調該門課程集實踐性與理論性于一身，因而，教師在教學中要改變傳統的“理論是理論，實踐是實踐”的教學模式和方法，帶著學生在實驗室里上課，即邊教學理論，邊實現理論是實踐相結合，讓學生在有初步了解的前提下，對儀器、設備進行摸索、使用，加強理解和對知識的運用，不僅能有效節省枯燥的理論教學時間，抽出更多實踐讓學生進行實踐體驗，同時能極大地提高學生的教學參與度，實現教學的高效性。結合學生實際設置實驗，增強能力培養。

電子技能課程教學的最重要部分就是實驗，通過實驗不僅能有效激發學生的興趣，調動學生的學習熱情，同時還能有效促進教學目標的實現。因而，作為任課教師，要牢牢抓住實驗的重要性特點，設計實驗內容，有效培養學生多方面的能力。首先，要樹立學生的實驗觀念。中職階段，學生第一次實現從純理論教學向實踐教學的轉變，很多學生存在觀念上的不習慣，對實驗理解膚淺，認為實驗無用，作為教師，要有效利用實驗的趣味性和教學高效性的優點，向學生傳達實驗觀念。其次，實驗要由易到難。在應試教育中，我們教育學生做題要由易到難，作為實驗內容的設計者，我們也應該灌輸此項觀念，任何事做到循序漸進，才能逐漸完善。除此之外，實驗中要多讓學生動手操作。

學生的技能學習最主要的途徑莫過于自己親自操作過的實驗，在實驗設置中，要加強學生的動手操作，將課本中的演示實驗和一些小實驗，改編為學生自主探索操作的實驗，不僅能有效提高學生對課本內容的學習水平，還能有效培養學生的觀察能力、操作能力和自主探究能力。教學目標務必分階段實現，循序漸進。教學目標是指導教學的方向標，作為教學的組織者，教師一定要將教學目標階段化，才能有效實現學生學習的層層進步。首先，教學中要引導學生掌握基本的理論知識，其中包括一些儀器、器件的識別，設備損壞測試，實驗的基本方法，實驗規則；其次，引導學生按規范的基本操作要領完成基本的實驗，如電路安裝和電路測試，形成一定的基本能力；除此之外，對學生的實驗設置難度，如進行障礙教學等，以加強學生的綜合能力培養，實現學生綜合水平的提高。

篇7

（一）教學改革基本思路

將EDA技術最新的科研成果融于課堂教學中，這也是數字電路教學革新最基本的思路，呈現課堂教學方式現代化，并構建非常先進的教學平臺以及現代化課堂教學環境。以現代化教學平臺為基礎，展開課堂教學內容以及方式的革新，構建能提升學生創新精神與能力良好培養的課堂。數字電路課程理論性教學內容是講關于集成度的，該標準邏輯器件是中小規模集成電路。因為標準邏輯器件所設計的傳統數字體系是使用自下向上的設計方式，總體所需的器件較多，并且其電路連接非常復雜，對應的可靠性也不高。用戶不能對相關器件功能進行修改，這也就促使修改體系設計難度提升。

（二）教學內容及方式的創新

近年來，電子技術以及計算機技術發展飛速，隨著EDA技術的出現及不斷應用，促使數字體系設計進入新的階段。實際上基于標準邏輯器件數字電路有著諸多缺陷，不過運用其展開相關教學也仍是有好處的，其能促使學生很好的了解掌握對應基本原理及知識，教學者也能夠很好的向學生講解其組合邏輯電路與時序邏輯電路的最原始電路，并合理的講述與其對應的分析及設計方式。想要幫該專業學生打下穩固的基礎，還要掌握該學科的最新研究成果及發展趨勢，并合理的結合科研成果進行課堂調整及教學內容優化，找尋可行性較高的實施方法以及教學方式。將各類分類元件及較小規模的集成電路內容進行合理精簡，重點講述中規模的對應集成電路和運用，將EAD技術學習列為重點，并將其軟件融入課堂教學過程中，進行現場仿真直接性概念演示、分析進程及驗證、設計結果，很好的激發學生的學習興趣并提升教學效果。全方位的引進多媒體教學，并將其與傳統方式合理有效的結合，呈現優勢互補的良好效果。

二、革新課堂教學理念并確立教學新目標

（一）課堂教學新理念

古往今來，我國的傳統教學模式就是以教師為中心，課堂教學大多是理論性教學，內容均是需要驗證的。教師可以在課堂上進行實驗，給學生一定的實驗步驟以及電路圖，學生們則是按部就班的驗證其對應結果，這樣根本激發不出學生的學習興趣以及積極性，致使其不能將所學的知識綜合運用，不能全方位的分析及解決問題。高等教育若是不能滿足學生的所有需求，就不能很好的發揮其自身創造力，這樣高等教育發展則會停滯。以教師為中心的教學模式不能長此已久，需要全方位的模式革新，務必要將學生轉移至模式中心，扼制被動式教學，呈現學生主動式學習的良好模式，構建以學生為中心教師為主導，并著重于學生實踐創新能力培養。這樣充分的發揮學生的積極性、創造性，提升高等教育的發展。

（二）課堂教學新目標

應不斷的強化基礎、拓展知識層面、持續提升學生自主學習以及創新能力、發展其個性，并對學生進行因材施教與分流培養，展開啟發式創新及各類實驗合理結合，軟硬件結合、課內外結合、拓展實驗性教學，不斷培養學生運用現代化的各類設計工具，持續提升學生管理較大規模復雜體系的能力。教育創新的核心力量是教師，務必要在整體教學過程中不斷培養學生創新意識、思維以及能力，并很好的激發學生能夠提出問題、分析問題以及解決問題，培養這類內在動機的良好形成，促使學生學習自主性及創造性的形成，并運用各類機會指導學生參與并實驗，持續培養學生發現問題、分析問題、處理問題的能力。

三、運用多樣教學方式

（一）啟發教學

問題是學生思維開啟的關鍵，教學者應該通過對應教學情景創設來很好的引導學生進行問題的發現、分析以及處理，在尋找答案的過程中不斷提升學生綜合能力。啟發式教學對新課程的引入最有效，也是應用最廣泛的。

（二）互動教學

互動教學有別于傳統的教學模式，該方式主要是突出師生之間的互動和學生創造力的良好培養。從學生進入高等教育之后，對應的教學模式以及課程安排是不同于中學時期的，尤其是數字電路基礎課程，其授課時間以及間隔時間較長。講課中教學者及學生互動不到位，學生則會因為課程時間較長從而出現怠學的心理，進而忽略了較為重要的相關知識點，長此已久學生就會因為學不會而出現厭學情況。所以教學者應注重課堂之上與學生的互動，要留有一定的時間讓學生進行相關思考、討論、分析以及總結，促使學生學習主動性的發揮。

（三）任務驅動法

數字電路基礎課程最關鍵的就是實踐，所以對于數字電路基礎課程教學來講任務驅動法是個很實用的方式，將各個重要的知識點巧妙的設計成不同類型的小任務，這樣學生就知道自己是帶著學習任務的，也知道自己要完成怎樣的學習目標。教學者在設置學習任務時要保證任何一個任務都是包含著新舊知識以及技能的，進而很好的將學生的學習積極性激發，并保持著這樣積極的學習熱情。

（四）類比教學

數字電路基礎課程會有比較抽象的知識概念，學生們要是沒有對應的理論知識基礎以及空間想象力，這就在一定程度上影響了學生的深入理解。所以教學者應運用適應的教學方式來輔助學生強化基礎性概念理解，這樣來講類比法則是非常有效的一種教學方式，其是將學生要學習的各個知識點及平常生活巧妙的聯系，學生則可以通過對比及比較發現相應概念的內在規律，進而很好的激發學生對學習的興趣。

四、結語

篇8

電子商務的發展引起了一系列全新的企業活動，對于企業會計來說也有新的變化，現在還遺留了部分傳統經濟環境的會計內容，如復式記錄，權責制等，而電子商務普及的今天，會計在企業經濟環境中有了巨大的改變。從企業經濟結構來講，傳統結構是分級式的，等級成為內部環境的主要基礎參考，管理方面采取“由上而下”的管理制度，權利主要分散在下屬分支中，間接管理的情況比較明顯，中間管理者也相對較多。當下，經濟發展之迅速，要求企業有更強的活動能力，很明顯傳統的企業結構有管理反映較慢的缺點，這在快節奏的市場競爭中是沒有優勢的。電子商務的引入，可以說徹底改變了企業的組織管理結構，更多的采用了基于網絡通訊的管理結構，時事通訊與反饋讓企業內部擁有更好的靈活性，更適合快節奏的市場環境。從生產環境來講，傳統企業生產分工明確，工序性強，流水線生產是最為普遍的生產模式。在對于單一產品的大量生產過程中，流程化的生產讓產品缺少個性化，無法針對市場實際需求做出更快更好的改變。應對這一現狀，電子技術為企業提供了數字化流程控制，計算機輔助設計（CAD）和計算機輔助制造（CAM）使得企業生產既能根據市場需求做出相應優化，又能滿足個性化的產品設計，在大批量和定制生產活動中都能獲得同樣的收益。

二、電子商務對會計學的影響

隨著電子商務應用的全球化，電子商務成為商業活動中全新的概念，商務領域相關的會計統計規則等也處于磨合修正階段，會計統計財務問題也漸漸顯露出來。比如說在交易地域擴大的情況下，商品的權利轉讓變得十分復雜，網絡參與的收益將如何計算，收入實現的時點也同樣難以計算，這時傳統會計統計方法明顯已經不適用。網絡經營模式和交易模式與傳統模式有著極大的差別，基于電子貨幣的網絡交易的安全問題難以保證，而且在電子交易過程中，企業不再依賴企業規模和存貨量實現發展，既然企業不再看中前方營業面積和貨物存量，那么相應的折舊費用和人工費用將大幅度降低，與此同時電子設備的購入和技術研發將引入新的資金投入，這讓傳統會計財務分析中的周轉率和流動率不再適用。所以說電子商務環境下，傳統會計學受到了很大的影響：

1.會計學理論受到的影響。

首先來說會計目標，電子商務的應用，物質資產和知識資產的比重將會改變，也就是說知識資產對于企業發展來說更加重要，這樣的話會計目標將從物質資產服務轉向知識資產服務。傳統會計更多的針對企業股東和債權人，現在統計企業資源狀況和收益控制成為會計的主要目標。再來說經營假設。經營假設本來是為解決企業財產評估和分配的，是因為股份制的企業有限責任的特點產生的。電子商務的引入也產生了全新的網絡企業的概念，其臨時性讓資產分配不再成為會計所關心的問題，這樣來說經營假設也就不適用于網絡企業。最后來說貨幣假設。傳統會計學中有貨幣計量假設，是將會計統計工作中涉及的貨幣統一成一種貨幣單位，另外還包括了貨幣穩定假設。電子商務中的電子貨幣，明顯不滿足現有的貨幣假設，但這也給會計學提供了發展的方向，貨幣假設理論也應當得到適當的擴充。

2.會計管理受到的影響。

會計在企業中具有核算和決策的職能，電子商務的會計工作則更注重決策和監督職能，復雜的會計統計工作將由計算機技術進行簡化。會計的監督職能更多的是對電子統計中的結果，以及相關法制內容執行情況。這時，會計管理形式發生了相應的變化，對于網絡經濟活動的監督將更加實時化。在現階段發展的電子商務中，已經為網絡會計提供了可能，將來將會完善會計的數字化信息管理和決策的網絡支持等。會計的管理職能還體現在企業資金的流動和物流等幾個方面，這就說明全面的會計支持系統還要實現“購銷存”記錄，和核算和財務管理一體化，會計信息和財務信息的實用性將大大提高。

3.會計信息受到的影響。

傳統的會計信息是依照企業分層類型進行的，而新的會計信息傳遞將變得更加網絡化，也就是通過全新的企業網絡組織形式將會計信息匯總起來，那么相關的財務統計部門就可以將企業會計信息進行統一公布，有必要時還可以將必要信息快捷的傳遞至稅務或證券機構。通過網絡傳送的方式，會計信息實現無紙化，傳送實現“零延遲”，極大的增強了會計信息的集中性和時效性。另外，對于會計信息的表現形式而言，財務報告的模式也將發生相應的改變。基于網絡層次的企業結構，對于固定會計信息，時效會計信息，企業綜合信息或是個人信息等而言，記錄和統一上報有時間障礙或者種類障礙，網絡實時財務報告讓突破這些障礙成為可能。既然財務報告的模式已經不受限制了，那么財務報告的內容也將從原來對企業經營的關注，轉為對企業發展決策信息的關注。

4.商品要素受到的影響。

電子商務與傳統商務最明顯的差異就是存貨量減少，甚至出現了“零庫存”，存貨積壓的風險也就相對降低了。電子商務物流管理中的一個重要問題就是“零庫存”，這引出了適時生產的概念，這樣的生產強調在需要生產時才進行生產，這又對傳統存貨管理產生了影響。傳統的存貨管理是按照訂貨量進行的，存貨成本在會計統計中是合理存在的，經濟訂貨水平是采購成本和存貨成本綜合的最低值，適時生產的重點就在于庫存極小化，這在商品銷售中需要供應速度與之相匹配，銷售中斷越少，商品儲存的損失也就越少。

5.信息安全受到的影響。

電子商務的無紙化特點讓數字化存儲介質全面代替了紙介質，會計信息更多的是通過數字化設備存儲，傳輸過程也都基于網絡通信。數字化存儲過程和網絡傳輸過程都有一定的不穩定因素，信息的存儲安全和傳輸安全相應的存在危險。信息安全更多的出現在內部信息篡改，黑客入侵竊取競爭資料等，所以網絡時代下信息安全和商業道德變得尤為重要。

三、結語

篇9

1.1實踐教學考核項目欠科學。目前實踐課成績評定主要參考以下幾個方面：學生的出勤率、在規定課時內完成實踐項目的情況、實踐教學設備是否完好、實踐報告的撰寫提交情況。然而，對于學生發現問題的能力、針對所發現問題解決的能力等反映學生創新意識、創新素質的考核項目卻未能體現?？己隧椖康牟豢茖W致使學生在參與實踐課時存在很大惰性。針對鶴壁汽車工程職業學院高職汽車電子（以下簡稱汽車電子）專業2013-2014學年第二學期開設的《汽車電控系統實習》課程，從實踐教學目的、實踐操作、實踐環節出現的問題及解決方案的設計四個方面就實習學生學習目的性進行調查。從隨機抽取的汽車電子1206班部分學生調查結果可以發現：超過半數的學生對實踐學習的目標較為明確，能夠認識到參與實踐課學習之前需要掌握哪些理論知識、通過實踐驗證了哪部分理論知識，并能夠按照教師要求較好完成實踐步驟。但是，也存在實踐目的性不明確、盲目參與實踐的學生，統計發現這部分學生約占學生總人數的20%左右。

1.2實踐考核內容有待優化。當前高職實踐課程教學內容大多由理論課程內容演變而來，兩者密切相關，實踐課程的輔主要體現在：

1.2.1考核方式相對獨立。由于實踐課課時相對于理論課偏少，且通常采取單獨考核方式，因此考核結果難免有失偏頗。

1.2.2考核內容缺乏創新性。在實踐課時有限的前提條件下，驗證性考核內容占據了實踐考核的半壁江山，而真正能夠培養學生創新思維、創新素質的設計和綜合性實踐占比卻很小。這種考核方式勢必導致學生的思維定勢，不利于其創造性的發揮。

1.2.3考核對象被動性。學生依據教師講解的原理、操作步驟、設備使用方法按部就班地進行實踐，幾乎沒有主動思考的機會，處于被動實踐的地位。對于在實踐環節出現的問題，學生解決的情況如何、是否有助于培養學生的創新能力、是否有利于發揮對后續課程的指導作用在實踐考核中均未得到體現，嚴重制約著學生綜合能力的發展和培養。

2實踐教學內容新特點

2.1獨立性與系統性相結合。實踐教學在汽車電子專業中占有極其重要的地位，因此，應對教學計劃進行調整，整合專業理論課和實踐課的學時分配，改變以往實踐課作為理論課的依附，處于從屬地位的狀態，對實踐課進行單獨設課，使之成為獨立的課程體系。此外，要加強實踐課對于后續課程的指導地位，前后實踐項目應形成完整的課程體系。

2.2驗證性與設計性相結合。實踐教學內容的設計應本著“以學生就業為導向、以培養復合型高技能人才為目標、以綜合能力培養為本位”的原則，一方面要有利于學生對教材理論知識的鞏固消化；另一方面應增加設計性、綜合性實踐項目，強化對學生基本能力基礎之上的專項能力、綜合能力、崗位能力的培養，提升其就業能力。

2.3知識性與能力性相結合。傳統的以反映實驗原理、實驗目的為重點的單純知識性實踐內容被逐漸淡化，取而代之的是反映學生學習能力的實踐預習、實踐操作、實踐數據處理分析、實踐報告撰寫等方面相結合的實踐內容。

2.4專業性與職業性相結合。實踐考核的內容除了要體現學科專業特點，更應注重對學生職業綜合素質的培養，提倡按照職業實際的工作任務、工作情景組織實踐課程，形成圍繞工作過程的“綜合性”實踐內容體系。

3開放式實踐考核模式

3.1考核模式的依據。實踐考核應著重肯定“實踐教學的整體性、學生群體的差異性、師生交互的雙向性及學生實踐的主體性”，以上述思想為依據，采取“統一要求”與“差異區分”相結合的考核模式。為了克服傳統實踐教學中教師“填鴨式”講解操作、學生“機械式”被動模仿的弊端?！伴_放式”的實踐教學要針對高職實踐教學的新特點。在教學過程中，教師應扮演好導師的角色，只為學生提供完成實踐任務必須的實踐材料并提出實踐要求，具體的實踐方案的制定、時間步驟的安排、實踐操作的完成均應由學生自己承擔。學生成為實踐學習的主體，教師只是起到了積極引導的作用。這一素質教育和創新教育思想的確立，使得學生在實踐過程中不再過分依賴于教師的“指導”，而是被給予了更多“獨立思考”的機會，從而有效地培養了學生的創新能力和創新素質。

3.2考核模式的實施。開放式實踐考核模式在具體實施過程中應本著“統一要求”與“差異區分”相結合的原則，著眼大眾，突出個體，具體實施模式如下：首先，針對所有參與實踐課的學生采取統一考核方式，在實踐課程結束之后安排學生參加與理論考試同等效力的實踐操作考試和筆試，全面考查學生實際動手能力和創新素質，以檢驗所有參與實踐課程學生完成教學目標的情況?！敖y一要求”的考核模式采用“微觀專業考核”+“宏觀能力測試”考核辦法。“微觀專業考核”具體包括實踐目標、實踐操作、實踐過程中出現問題的分析及問題解決方案的設計四個方面的學習情況測試，通過對2013-2014學年第二學期汽車電子專業1206班的《汽車電控系統實習》考核測試，發現：90%以上的學生理解實踐前應具備的理論知識，實踐驗證了教材中哪部分理論；能夠按照教師的要求較好完成整個實踐過程操作。對于“宏觀能力測試”，則是在學生具備了扎實的理論基礎后，考查學生組織管理能力、解決實際問題能力的測驗。在已完成實踐任務的學生中抽選數名作為輔導教師指導其他班級實踐課的學習，通過指導其他同學，這些具備輔導教師身份的學生專業理論更扎實，技能操作更熟練，組織管理能力得到了相應提升。其次，由于學生之間存在個體差異，每個學生的知識接受能力和思維反應能力有差別，完成實踐任務所需的時間不同，在規定的課時內對實踐內容的掌握程度必然存在差異。高職教育倡導大眾化與高等化相結合，所以“差異區分”的考核對象應回歸到實踐知識掌握牢固、實踐動手能力強的學生之中。針對學生在實踐過程中發現的問題，教師應從專業角度給出問題解決的方向，通過教師的指導，學生能夠更深入地理解知識應用背景，并將知識點重新整合，并提出更有價值的觀點。通過將“開放式”實踐考核模式應用于汽車電子專業，發現“差異區分”的考核模式提升了學生學習的主動性，這可以由學生參加汽車維修工資格考試的人數及考試通過率得到驗證。此外，該考核模式培養了學生的創新素質和創新能力，該校汽車電子專業學生參加2012年河南省職業技能大賽汽車檢測與維修項目比賽獲得了第三名的好成績，這與實踐教學考核模式的改革息息相關。

4結語

篇10

電子技術實驗、就實踐教學而言,它是一門實踐性、技術性很強的專業基礎課,它強調其工程性、應用性與實踐性。其目的應是培養具有創新意識和創造能力的電子工程技術人才。所以，培養學生的動手能力及創新能力是中等職業教育實驗教學的重要目標,學校應在實驗教學中打牢基礎,逐步提高這種能力。首先,實驗教學具備驗證基本理論知識的功能,即驗證性實驗,這部分實驗一般以各章節為基本內容,使理論知識得到進一步的鞏固;其次是綜合性實驗,這部分實驗的目標是在驗證性實驗的基礎上增強學生對一章或多章,甚至是結合其他科目內容的歸納總結;最后是設計性實驗,其目標是在掌握理論知識并能綜合運用的基礎上設計出具有創意的較高水平的小設計類實驗,培養其創新思維能力。總之,中等職業學校電子技術實驗教學的目標應包括:(1)讓學生掌握與電子技術相關的基礎理論知識和技能,熟悉基本實驗原理,對電子技術學科有一個完整的、科學的認識,熟悉和掌握與電類工程專業應用密切相關的科學實驗方法和技能;(2)了解科學發展的邏輯與科學研究的基本方法;(3)培養從事技術革新、技術改造和新產品開發等方面具有初步創新設計的能力;(4)逐步養成嚴謹的科學態度、科學的思維方式以及社會責任感。

二、電子技術實驗教學的現狀

從教學體制上看：在實際的實驗教育中,電子技術實驗附屬于相應的理論課，實驗教學學時多年來一直為時,約為總學時數的14%,任課教師普遍認為實驗學時偏少,不能充分完成預定實驗計劃。同時，驗證性實驗所占的比例較高,實驗題目和內容相對最新的科技發展水平及市場化需求具有較大的滯后性,教學實驗體系與工程實際脫節,不能及時反映現代電工電子發展的最新成果。

從管理體制上看：由于各方面普遍不重視實驗課，上級投入經費少、人員稀缺、儀器設備緊張等問題不能及時解決。實驗課多數是輔助理論課的教學，在教學方式、教學內容和教學進度等方面受理論課制約。實驗室規模小，人力、物力分散，實驗教學隊伍穩定性差，很難保證有一個相對穩定并能夠深入開展實驗教學的環境。

從教學過程上看：在目前中等職業學校的教學模式中，實驗教學的課時較少且通常處于理論教學的從屬地位,其內容也多為驗證性的,很少形成完整的實驗教學體系。同時,教師在詳細講解實驗方法、步驟后,還要做一次演示實驗,這樣在課時本就不足的情況下，不僅浪費時間,而且不利于培養學生的創新思維能力。

三、深化電子實驗教學改革的對策

1.改進實驗設備,加強對學生實踐能力的培養

選什么類型的實驗設備,將直接關系到對學生實踐能力的培養。鑒于此,在選購電路電工實驗臺時,學校應選擇可由學生自己搭建實驗線路、又能看到實際元器件的實驗設備,這樣可以大大加強學生對線路連接的感性認識,也為學生認識具體的電氣元件提供條件。

2.建立一支高素質的實驗型教師隊伍

實行開放性實驗教學，對實驗教師和專業教師業務素質的要求較高。實驗教師和專業教師除了要有必要的理論知識，還必須具備較強的動手能力和創新意識。電子技術發展迅猛，實驗教師和專業教師必須及時學習和掌握新知識、新技術、新方法。只有這樣才能指導學生設計出一個比較好的產品。因此，實驗教師和專業教師必須不斷學習，采用自學或進修的方式提高自身的業務水平。這樣，擁有一支強有力的、穩定的實驗教師和專業教師隊伍才能保證電子技術實驗教學更好地為培養目標服務。

3.革新管理理念,全面吸引學生

部分學?，F有的創新室基本上只能做備用實驗室,是否運轉全憑學生的主動性。為了全面提高創新室的吸引力,擬定創新室形式上由專人管理,內容上由相關教師共同負責。具體為:學生上課時間和晚上自修時間,創新室應能隨時開放,并提供學生所需器材和負責儀器維修;學生所做題目,一部分由實驗中心邀請相關教師設計,其中包括將歷年電子大賽題目分成若干小塊,另一部分由學生自行設計,題目內容以綜合設計性為主,其可行性需經指導教師論證,以免造成不必要的浪費;創新室開放時間、運行方式及準備的實驗項目應隨時公布于學生,以便學生提前準備討論。

4.加強與兄弟院?！巴小钡暮献髋c交流是促進實驗教學能力提高的有效途徑

要提高實驗教學的質量,就必須與實驗、教學、科研能力強的兄弟院校的“同行”合作與交流。目前,合作與交流困難主要集中反映在教師間的實驗教學、科研能力與水平存在著“差距”而產生的“屏障”。要縮短“差距”、消除“屏障”,首先要加強自身“內功”的“修煉”,提高實驗教學的能力和水平,縮短與兄弟院校的“差距”。其次要積極主動地與實驗教學和科研能力強的兄弟院校建立一種有效的、廣義上的“聯姻”機制,這種“聯姻”機制是一種“緊密”與“松散”相結合的方式?！八缮ⅰ毙椭饕峭ㄟ^教務部門在某些學科領域有方向性、有目的性、不定期地與兄弟院校的教師、專家、學者建立“友好聯姻社”并進行聯誼活動,為教師建立合作與交流的“橋梁”和“紐帶”。而“緊密”型則是通過選拔本部門的培養對象進入水平較高的兄弟院校進行“深造”、“進修”。

總之，實驗教學是學生實踐的重要環節,也是能力培養的重要環節，這點對中等職業學校來說顯得更為重要。因此，學校必須是要發揮人的主觀能動作用,調動教與學兩方面的積極性,并根據目前的實際情況,因地制宜,加以不斷的探索試驗,才能取得滿意的效果。

【摘要】傳統的電子技術實驗教學方式和思維模式僅僅停停留在輔助于理論教學的層面上，已經跟不上電子技術行業的發展速度和方向，不利于培養學生的綜合動手能力和實踐創新能力。本文以電子技術實驗教學的目標為切入點，研究了電子技術實驗教學的問題和現狀，并提出了有針對性的建議和對策。

【關鍵詞】電子技術實驗教學現狀與對策

參考文獻：

[1]楊澤富.電工基礎實驗教學改革的研究[J].2006,(10).