时间：2022-03-23 06:31:27
序论：速发表网结合其深厚的文秘经验，特别为您筛选了11篇电工电子设计论文范文。如果您需要更多原创资料，欢迎随时与我们的客服老师联系，希望您能从中汲取灵感和知识！
2电子商务时代带来挑战
2.1网络购物的特点
网络购物基于互联网和物联网，通常是指B2C和C2C购物，主要针对的是消费者。网络购物活动主要是指用户借助手机、电脑等媒介终端设备，通过互联网检索、查看相关产品的信息，并借助网上银行订购产品，最终通过快递公司到达消费者手中的过程，网络购物活动具有以下特点：（1）流通环节少而降低产品成本。（2）产品展示不受场地和供货渠道限制，种类丰富。（3）用户浏览电商网站和购买活动自由，不受时间、地点限制。（4）通过电子信息平台，产品搜索更容易，信息更新也更快。
2.2电子商务对消费者的影响
依赖于互联网的的消费行为是全新的人类活动，在消费过程中，消费者完全处于主动地位。在电子购物平台上，消费者可以在几秒钟之内切换至不同的电商，自由地在不同店铺中穿梭，比对信息，并对信息进行甄别和处理，根据个人需求去寻找最符合需求的产品。他们可以在自己认为合适的时间、地点和环境下选购商品，这使消费行为享受了前所未有的自由。减少了中间环节的供货渠道，及电商之间为争夺消费群体而产生的竞争，为消费者提供了有足够吸引力的价格。而另一方面，电子商务活动完全是通过互联网的虚拟界面进行，这为消费行为带来了新的问题。如图2所示，线上购物流程比在实体购物场所更复杂，对消费者知识和认知技能的要求更高。消费者有大量的信息需要处理和甄别，复杂的操作流程需要合理的引导，繁多的账号需要进行管理。而且，网络与生俱来的不真实性使消费者缺乏对产品的实物感知，不及实体店中“所见即所得”的消费体验。
2.3电子商务对传统企业产生的冲击
中国网购人数最近5年一直保持43.3%的年均增长率，已经超过美国,成为全球网购人数最多的国家。淘宝、京东等电商的百货平台正在超越苏宁、家乐福等传统零售业巨头，而且其增长的潜力似乎还可以不断挖掘。在这种形势下，传统零售业要么与线上销售结合并进，要么寻求新的发展方向。而对于制造业而言，减少了中间商的掣肘，通过互联网平台，制造商能够直接与消费者交易，获得更高的利润和更及时地市场反馈。但另一方面虽然机械化大批量生产的模式减少了成本，但随着人们生活水平的提高，对情感、精神和个性化需求的凸显，对于柔性设计需求越来越强烈。网络的迅速反馈可以使企业能够做出及时的调整，乃至生产出符合消费者需求的小批量个性化产品。而3D打印技术的推出和不断成熟，似乎可以彻底改变企业卖出的产品实物的概念，而是可以的出售“设计”。通过3D打印机，也许就在不久的将来，人人都可以成为一名设计师，成为自己产品的缔造者，到时轻轻按下一个键，产品就可以被直接打印出来。
3电子商务时代工业设计的机遇与发展
工业设计师一直致力于成为消费者和企业之间的桥梁，解决两者之间利益的冲突，并达到双赢的结果：使消费者能够得到自己满意的产品，而企业能够在生产活动中获益，为社会创造价值。电子商务改变了消费者和企业之间的活动形式和关系，其中最为显著的体现在三个方面——网络化数据、网络化媒介和网络化产品，工业设计能够通过电子商务结合为消费者带来高效的、适合的、怡人的使用体验。
3.1电子商务平台提供了准确而真实的数据反馈。
“我设计的产品能够满足消费者需求么？”这是设计师在开始设计工作前必须要考虑的问题，也是产品能否具有竞争力的关键。优秀的设计一定是建立在正确的市场调研基础上的，通过图1我们可以看到，设计工作的第一部分就是进行市场研究，传统的市场调研方法所花费的时间周期较长，所需投入的成本也较高，而调查结果的有效性却往往不能令人满意。现在电子商务平台上产品的市场反馈信息则基于互联网，是对交易和评价的即时计算和分析，并且无偿开放的，其作用有如下几点：（1）网购平台商品检索功能提供了细致的类比信息，这些对比数据可以使设计师易于发现同类产品之间细微的差异。用户只要在电商网站的检索栏输入需要寻找商品的关键字，就可以得到相关产品的各方面信息检索条目，如图3所示为淘宝网的搜索界面。用户可以依据商品的各类关键信息进行筛选，并可以对比哪些商品更受到消费者的青睐，或者哪些商品销量最好。这有利于设计师及时得到产品的相关技术发展趋势、品牌认同度、同质化竞争情况等信息。（2）网购平台的“客户评价”功能便于设计师取得第一手用户反馈意见。消费者收到网购消费的货品后可以对产品进行评价，而这些评价的数据实时被更新，有利于其他消费者评估。如图4所示为京东商城的商品评价界面。在上面我们可以看到每件商品的好评率，“买家印象”说明了产品各方面特征，有哪些是最令消费者满意的，有哪些能够引起消费者的购买动机，这对设计师客观正确的评估产品的市场认同情况和售后信息反馈具很重要的意义。（3）网购平台为概念方案提供一种新的设计评价媒介。如果我们把网络购物平台的数据不是用于已投产的产品评估，而是用于概念设计的方案评价，将产品生产的环节置于销售之后，那么产品投入市场的风险可以被降低，也有利于产生一些有针对性的柔性设计。
3.2电子商务平台为设计服务提供了新媒介
如图1所示，在传统销售策略中，针对产品的包装、运输、陈列、展示、宣传等市场化环节，设计师需要满足其功能需求及消费者的审美需求，从而衍生出众多设计领域。而在电子商务平台上，网站界面（UI）及其所提供的信息在产品的市场化中起着重要作用，影响消费者的使用体验与购物行为的网站界面设计发展迅速。（1）在电子商务平台的界面设计中，交互设计的发展前景远大。数字化产品日趋扁平化，人和物之间的精神交流和意识交流变得越来越直接。人与产品交互不是简单的视觉沟通，而是在逻辑和行为层面的互动。购物网站的界面设计必须能够正确引导消费者行为，很难想象一个界面设计混乱、不协调的电子商务网站会吸引网络消费者的注意并进入浏览、购物。［7］电子商务平台的发展和成熟为交互设计的发展提供了土壤，现在交互设计的思维正在向更多的产品设计领域深入。体验店成为线下销售的重要发展方向。在现有技术背景下，用户在线上购物时只能看到产品图片和其他用户的评价，无法获得直接的试用体验。而实体商店的优势就在于其资源配置和便利的地理条件，可以为用户提供品牌文化体验、产品试用体验、售后服务体验等方式，在用户试用产品的同时，加强企业和用户之间的情感沟通和文化交流。体验店的设计为设计师提供了另一个平台，有利于为企业与用户之间建立更好地沟通桥梁，如图5为AOC在北京798的商品体验店。
3.3基于电子商务平台上的产品设计新探索
电子商务不仅可以改变产品的营销渠道，而且可以赋予产品新的内涵。3D打印机的出现使“商品”可以完全实现非物质化，企业出售产品也许仅仅就是高精度的3D模型，用户购买后自己“生产”。更加贴近用户的商业模式是：由顾客提出设计要求，设计人员直接将方案发给用户——这种模式已经在部分医疗产品上在应用。在信息时代，产品的内涵不断发生变化，产品不再仅仅是物质上的存在，因为用户需要的不再是产品实物本身，虚拟产品在人们生活中变得越来越丰富而重要，这使得设计师不得不为新的产品而进行创新和思考。
这是一款智能型高科技电能计量产品,该表可以同时计量正/反向有功电能、正/反向无功电能、四象限无功电能,还具有多费率控制,负荷曲线记录,各相失压、过压、频率超限记录,数据LCD显示等多种功能。主站可以通过RS-485总线或手持红外抄表器对该电表进行查表、设表、抄表等操作。
软件代码全部采用C/C++语言编写,编码效率高,可维护性好,便于实现模块化设计,可根据用户的需求方便地对功能模块进行裁剪。而且代码经过优化,其生成的目标代码大小和执行效率已与汇编代码相差无几。该产品的技术指标全面符合GB/T17215-1998《1级和2级静止式交流有功电度表》、DL/T614-1997《多功能电能表》和DL/T645—1997《多功能电能表通信规约》的要求。
多功能电能表的总体结构和硬件设计
多功能表总体结构
电子式多功能电能表硬件的核心MCU主控制器,它负责按键输入扫描、工作状态检测,计量数据的读入、计算和存储、电表参数的现场配置以及与外界的通信控制等。其主要功能单元包括MCU主控制器单元、电量计量模块、红外和RS—485通信模块、校表模块、EEPROM存储阵列等;其他辅助模块主要有:时钟日历电路、工作异常报警电路、按键输入电路、复位和看门狗电路、开关电源模块和后备电池电路、大屏幕液晶显示模块和LED显示模块。多功能表总体结构框图如图1所示。
高性能主控制器单元
主控制器采用NEC公司8位单片机中的高档产品uPD78P0338。该款单片机为120脚QFP封装,单片集成有60KBFlash、一个异步通信串行口、40x4段LCD驱动器、高达10MHz的总线时钟和10路10位精度的ADC,并可通过简单的接口进行在系统编程,极大地方便在线调试和软件升级。并且支持高级语言,较好地满足了多功能表任务繁多、数据量庞大、算法较复杂的功能要求。
串口复用通信单元
通信电路模块主要包括TSOPl838红外接收头、红外发射二极管、载波电路、MAX487专用485收发电路、驱动/开关二极管和其他元件。
本电能表为便于用户抄表,设计有红外本地抄表和RS-485集中抄表两种串行抄表方式,因为uPD78F0338仅有一个串口,故通信电路设计时采用串口复用技术。由9012、9014和若干电阻等器件组成互补开关,由MCU的一个I/O口来控制红外和RS-485通信方式的切换,如图2所示。
高精度电量计量模块
计量模块由高精度专用电能计量芯片SA9904,电流互感器和其他电路元件组成。SA9904是Sames公司生产的一款三相双向功率/电能计量芯片,可以计量有功/无功功率、电压、频率、相序异常等,可以单独计量每一相的用电信息,符合IEC521/1036标准,可达到1级交流电能表的精度要求,各数据寄存器具有24位精度,可通过三线SPI接口与CPU交换数据。从而可以较好地适应多功能表需要计量多种电量数据的要求。SA9904引脚及其电路图如图3所示。
其中,CLK、DO、DI构成与MCU控制器的接口,用于传输控制命令和测得的电量数据,IIps、IIPt、IIPr用来对电流取样,IVPl、IVP2、IVP3用来对电压取样。
时钟日历模块
时钟电路采用EPSON生产的RTC-4553实时时钟芯片。内部集成了32.768kHz的石英晶体振荡器,简化电路,并可以根据需要进行自由设置以得到较高的频率;同时集成有时钟和日历计数器,可选择24或12小时显示模式,时钟可通过软件方式进行间隔30秒的调整,并提供0.1Hz或1024Hz的定时脉冲输出,以便于在电能表的外部对时钟精度进行定期检查。RTC-4553引脚及其电路图如图4所示。
其中,SCK、Sin、Sout与主处理器接口,用于发送控制指令或者传输日期时间数据,本系统日历时钟模块采用电池作后备电源,以确保在停电状态下,日期时间的准确无误。
多功能电能表的软件设计
数据结构设计
多功能电能表涉及的数据类型种类繁多。按字节分包括单字节、双字节、三字节、四字节和六字节等,按表征的意义分有时间、时刻、电压、电流、有功功率、无功功率、有功电能、无功电能、次数、功率因数、门限、状态字、系数、表号等。复杂的数据类型对数据结构的设计提出了较高的要求,本实现方案通过采用多种数据寻址方式和多种类型存储器较好地解决了这一问题。
数据结构设计要点
系统的数据存放方式有:内部ROM、RAM和外挂EEPROM。
内部ROM用来存放大量的常数表格,RAM用于存放临时变量和堆栈,本方案需要2.5KB左右的RAM,串行EEPROM则存储各种用户电量数据和设表参数,通过12C总线与CPU交换数据,电能表按设计需求的最大要求大约需要250KB的EEPROM,本方案采用8片256位EEPROM通过级联来实现。
数据寻址方式
EEPROM数据访问采用两种方式;直接地址访问,通过数据的EEPROM地址直接读写数据;数据ID寻址,通过数据的编码读写数据。
通信口复用功能设计
红外通信和RS-485共用一个串行口(RxD/TxD)通信,由于串行口通信开始都有一低电平位(0),因此将红外接收端(与485接收端用一三极管隔开)引到一中断引脚INTP1,通过其引发的中断可判断串行口数据是否来自红外。发送时按时应方式发送,使其不互相干扰。由于红外通信和遥控接收用同一接收管,因此在判断红外来源的中断中启动定时器INTTM4检测红外接收端,如果检测到脉冲宽度为9ms或0.56ms,则判断为红外遥控,并根据定时检测遥控编码;否则判断为红外产生的串行口接收中断,并将定时检测关闭。
红外38.4kHz调制信号由CPU内部分频输出(P05/PCL)。f=fx/27=4.9152/128=38.4kHz。
因红外发送字节之间可选有15～20ms的延时,而485通信则不需要延时。数据发送在发送中断中进行,红外通信在发送操作后立即关闭发送中断允许,待延时时间到后再允许发送中断。
2电气工程及其自动化的应用
2.1电气工程及其自动化技术在变电站的应用
电力设备运行的平稳、安全以及可靠是电气工程及其自动化技术的基本保障，所以对电力设备进行在线监控、系统保护以及调动控制等措施是必不可少的，但是由于社会经济的不断发展，科学技术的不断进步，变电站的电力设备也逐渐增多，并且电力设备之间的联通方式也越来越复杂，为了确保电网的安全运行，电业部门，投入了大量的人力物力和资金，将电气工程自动化技术引入到了变电站的设备控制之中，应用全微机化设备代替了原有的常规电磁式设备，应用计算机光缆或者电缆作为了电力信号电缆，使得变电站控制中心对变电站设备的控制变得快速而又安全。所以电气工程及其自动化也成为了变电站建设过程中的重要组成部分，进而保证了变电站的自动化调控模式的高效率，所以对变电站实施自动化改造是必不可少的。
业务的增长及网络的复杂化，使工程设计不仅更为复杂，而且设计工作量剧增。通常采用CAD绘图已经难以描绘这么复杂的网络。例如中国移动省际干线六期工程某个大站已经使用A2延长2倍（相当于4张A2）的图纸来画系统连接图了。这样的图纸不但难以绘制出版，施工非常不方便，核对修改也困难。因此，设计院在省际骨干传送网设计过程中开始尝试表格化设计工作，复杂的设计图纸采用EXCEL表格进行表达。设计表格化使得设计电子化成为可能，工程设计的电子化也迈出第一步。
1.2资源管理方面
随着中国移动省际传送网规模越来越大，网络资源管理的问题越来越突出，集团公司一方面加紧制定“综合资源管理系统”，另一方面，要求资源管理数据填写前移，要求设计院在设计过程中提供更多数据。在上述形势下，集团公司要求设计院开发设计资源数据管理系统，同时进行设计电子化考核。总之，从上层应用和下层表达都对工程设计提出了新的要求，面对新的需求，CAD辅助设计已经力不从心，开辟新的领域，工程设计电子化成为工程设计发展的必然。
2工程设计电子化的含义
工程设计电子化，就是围绕结构化的数据库进行的一系列工程服务，包括项目规划、工程勘察、可研、设计等主要过程采用信息化工具。工程设计的数据不但能方便地指导施工，还能为项目管理系统、资源管理系统、资产管理系统、综合网管系统等各种运营支撑管理系统服务，为今后的项目规划、可研和后期设计直接提供数据和支撑。工程设计电子化，使工程设计不仅服务于施工和预算编制，而且在电信资源全生命周期发挥作用，在整个规划、可研、设计、施工、运行维护、资源管理调度、退网等过程中提供服务。由于省际骨干传送网的规模容量和重要性，其工程设计电子化尤为迫切，需要支撑的项目管理系统、资源管理系统、资产管理系统、综合网管系统都是大型数据库系统。设计文件中海量的数据也只有数据库系统才能承载，因此工程设计电子化就意味着工程设计必须以大量结构化数据为基础，必须能提供可被数据库系统“阅读”和处理的数据，同时要能利用这些数据进行设计并开发应用。
3工程设计电子化的进程
工程设计电子化是工程设计的重大变革，需要经过长期的过程。电子化设计与传统设计差异很大，从传统设计到电子化设计必然经过多个阶段。
3.1传统设计与电子化设计的差异
调研前期网络资料，收集前期图纸；进行网络规划和系统设计；然后进行现场勘察；再进行局站设计；最后输出设计文件；经施工后进入网管系统和其他资源管理系统。这个过程是分散的、单向的，是以个人为中心的设计。很明显，当设计较小规模的网络、涉及相关网络较少时，这个流程非常有效。电子化设计是以建立在设计资源数据库基础上的电子化工程系统为核心，设计过程是全集中的过程。从综合资源管理系统和网管系统上直接导入网络资料，在设计系统中进行设计，然后再进行现场勘查核对数据，最后将结果导入到设计系统中，设计系统直接输出设计文件，并导出到综合资源管理、网管系统等其他系统。在大型复杂网络中，这样的系统是必须的，能够综合较多的力量，高效地进行。对于简单的工程，涉及较少网络数据时，传统设计非常有效。但像中国移动省际骨干传送网络这样的大工程，面对百万级别的数据，传统设计越来越力不从心，电子化工程设计将成为必然。当然，电子化设计也不可能脱离传统设计，电子化设计也需要经历多个过程。
3.2局部设计数据结构化
电子化设计的基础是设计数据的结构化。传统设计采用CAD进行制图，CAD图形直观、易读，便于进行施工，但是难以产生结构化数据，无法呈现大规模网络数据，难以对资源进行统计和管理。工程设计电子化的首要过程是对传统设计数据进行结构化处理。事实上，由于目前设计量大且复杂，在以CAD为主的设计中EXECEL表格经常作为辅助工具来使用，如勘察表格、局站信息表格、国内配套表格等。此外，EXCEL也是共享数据的最广泛的工具。因此，数据结构化首先选择EXCEL表格。
3.3建立设计资源数据库
设计资源数据库，包含海量设计图纸有效信息的集中型数据库。其表达的是和设计图纸一样的信息，但更加容易存储、继承和处理。设计资源数据库可以将分散的设计数据集中在一起，并将连续多期的设计资源数据累积起来，增加一些维护调整数据后，便能包含整个网络资源数据。对于未来网络维护调整、网络规划、后期工程可研、后期工程设计提供重要支撑。工程设计电子化后，由各个设计人员将大部分设计数据结构化，再进行标准化处理，就可以建立设计资源数据库了。
3.4以设计资源数据库为基础的电子化设计系统
以设计资源数据库为基础的电子化设计，可以基于设计资源数据库，根据设计需求开发电子化设计系统。系统设计可以先通过数据库查询网络现状，规划设计新的系统后，上传到数据库，借助数据进行通道通路安排，完成网络系统设计。局站设计方面，可以通过下载数据、现场核对、上传数据，然后由数据关联网络设计。最后由资源数据校对数据，根据施工需要输出相关图纸。对于网络比较稳定的设计，如省际骨干传送网设计，每期工程90%以上业务局站都是前期局站，涉及到前期设备和系统的工作量基本都超过60%以上，可以基于数据库查询网络现状，进行设计扩容扩建，指导新建，因此前期的设计资源数据库对于工程设计意义巨大。
3.5基于设计资源数据库的应用开发
设计资源数据建成之后，可以依据资源数据库，通过开发与其他资源管理系统的接口和部分应用，支撑其他系统。比如中国移动当前网络，可以输出到传输综合网管系统，以及正在建设的综合资源管理系统和项目管理系统，还可以进行紧急电路安排，资源统计、网络后评估、成本分析等多种应用开发。
3.6设计输入输出的电子化
当其他数据管理维护系统比较完善时，如中国移动集团公司建立了比较完善的资源管理系统，传输综合网管系统等系统时，可以直接开发对应适配接口，使得网络现状和资源数据直接输入到电子化设计系统中，设计结果数据也可以直接导出到其他系统中，这样能节省大量的人力物力，设计效率和准确性会有更大幅度的提高。
3.7资源的全生命周期的电子化
对于运营商的管理来说，最理想的是建立网络资源的全生命周期管理，从规划、可研到设计、施工，再到运行维护、调整，一直到退网，对所有活动进行有效管理。设计电子化将成为这个过程中非常重要的关键环节。这已经不仅是工程设计电子化的范畴，需要多个部门多个系统的的协同发展和配合。
4工程设计电子化的基础和要求
工程设计电子化是设计领域的重大变革，涉及工程的各个方面，设计方式、思维方式、管理模式等都需要进行调整，才能适应电子化的需求。
4.1资源标识的标准化、物理化
传统设计是用图纸表达相关对象的，当采用数据表示时，需要对资源进行全局统一，从局站名称到机房内机架位置、子架槽位单板端口位置等都必须进行统一标识，否则就需要辅助以图进行标识，如果都需要用图进行标识，设计电子化就难以提高效率。
4.2工程设计的标准化
设计标准化是指设计方式、设计中连接方式等需要标准化，大家遵守的是同一个标识方法，这样设计使用者掌握了标准就可以了，设计人员不需要特殊标识，使用者也不需要特殊去学习。如所有局站在终端ODF使用时都是“单收双发”，“单发双收”成为一个标准，都按照这个标准做，那么，收发就不需要标识了，这样才可以提高电子化的效率。
5工程设计电子化的实践和探索
工程设计电子化是一个长期的过程，中国移动省际骨干传送网在这方面做了脚踏实地的实践和有益的探索，走在了传送网设计电子化的前列。
5.1网络系统设计亟需表格化
中国移动省际骨干传送网工程处理世界上最大的传送网络，电路安排需要处理百万级的数据，工程设计广泛采用表格进行表达，网络设计产生了十几张表格，部分表格数据量巨大，数据行达到数万行，已经接近EXCEL处理极限，迫切需要数据库支持。
5.2统一化局站设计表格
中国移动省际骨干传送网七期就在部分复杂局站使用表格，以表格为基础进行设计，八期工程开始在统一在全网开始设计表格化方面开始尝试，九期工程中充分发挥设计人员的创造力，对表格化设计进行完善和革新,使得表格化进一步推广。省际骨干传送网十期设计充分总结了八期、九期表格化设计的经验和资源管数据理方面成果，充分考虑未来建立设计资源数据库、集团资源管理系统、传输综合网管系统的需求，从设计查勘开始就按照设计信息化、电子化和标准化的原则对设计各个阶段进行统一和规范，编制各个阶段统一指导文件，特别是对局站设计表格编制统一模板进行标准化，生成数百个EXCEL表格文件。
5.3开发设计电子化工具
省际骨干传送网工程组正在开发设计工具，将现有设计资源数据库化，以提高设计生产效率，更好支撑集团管理维护。
6工程设计电子化面临的问题和挑战
工程设计电子化是设计领域的重大变革，需要各方面配套进行，需要施工、维护等单位和部门大力配合。例如，施工时，由图纸变成表格，开始会不适应，但由于表格更切合实际、方便快捷，逐步会发现使用表格的优势，这需要一个过程。网络运行维护部门需要加强标准化工作，对网络标识等做好规范和统一。工程设计电子化是一个长期的过程，需要大量积累，逐步进行。
1．1电子信息工程专业的培养方向初探
电子信息工程专业旨在培养具备扎实的电子技术和信息系统的理论基础知识，知识面宽，实践能力强，能从事电子及信息系统的研究、设计、制造和应用工作，富有创新精神的宽口径高级工程技术人才。知识面宽容易使学生产生困惑，往往形成“什么都学又都学不精”的印象。让学生的学习具有方向感，明白学习的众多课程之间有什么关系，学完之后能够具备什么能力，通过树立培养方向去除学生的这些疑问。从电子信息工程的专业名称及培养目标来看，该专业主要由“电子”和“信息”两方面构成;当然二者是不能简单分开的，但在学生培养过程中可有所侧重，即形成偏重于应用电子类和信息处理类的两大方向。应用电子方向强调学生在硬件方面的能力，通过电路、电子技术、微机原理、单片机、DSP、嵌入式系统、EDA等课程的学习和实践，以电子系统的设计开发为发展方向。信息处理方向则强调算法开发与软件编程能力，以信息处理与信息系统开发为主攻方向，重点课程包括信号与系统、数字信号处理、语言信号处理、数字图像处理、模式识别、计算方法、高级语言编程、数据库等。上述大部分课程都是电子信息工程两个方向的公共课，两个方向是不能截然分开的。
1．2课程设计的方向把握
对于电子信息工程两个不同方向的学生，专业方向课程设计的组织实施是分开进行的，即分成应用电子技术方向课程设计和信息处理方向课程设计，这两类设计课程都安排在学生修完各方向的主干课程之后。课程设计题目的拟定要体现方向性，如应用电子类的题目可设定为小型电子系统的开发设计，如“室温控制系统”、“智能小车”等的设计开发，信息处理类的题目如“语音识别”、“人脸识别”、“车牌检测”等。学生根据个人兴趣和知识结构确定不同的发展方向，选择相应的专业方向课程设计题目。完成各方向的设计题目需要的实验条件是不同的，相应的成果形式、成绩评定方式也不尽相同。
2专业方向课程设计实施实例
电子信息工程信息处理方向注重算法开发与编程实践，主要研究利用信号处理、图像处理与模式识别等信息分析处理手段及编程工具进行相关信息系统的开发设计，专业方向课程设计中常采用图像处理类的设计题目。数字图像处理是电子信息工程的专业课，同时也是一门综合性学科，其内容多、跨度大、覆盖面广，主要学习应用计算机对数字图像进行分析和处理的基本理论、方法。要求学生在掌握有关图像处理和图像分析的基本概念、基础理论、典型方法的基础上，掌握一定的编程实践技能［5－6］。充实设计内容并改进组织形式，通过课程设计促进学生对知识的掌握和应用能力的提高。
2．1图像处理类课程设计的拟定思想
图像处理类课程设计要突出两方面的内容，一是对图像处理基础理论的巩固提高和解决实际问题的能力训练，二是至少熟练掌握一门编程语言、选择适当开发平台实现具体的图像处理算法［7］。为此在题目选择、设计方案制定等方面应考虑以下几个问题。
(1)设计题目的选择。课程设计不同于教学过程中的实验，与之相比要更加突出设计性和综合性;而从工作量和难度上讲低于毕业设计。题目不能太大太难，必须是学生经过认真思考、查阅资料和分组讨论，利用所学知识能给出解决方案或提出思路。设计内容要突出实用性，可以是实际问题的简化。解决问题需要综合应用图像处理多方面的知识点，但要避免图像处理算法的简单叠加，讲究合理应用。
(2)开发平台的选择。针对具体的应用实例可以采用不同的开发平台，如利用普通计算机下的Windows或UNIX平台、利用DSP、FPGA或其他嵌入式开发平台。
(3)编程语言的选择。图像处理中主要的编程语言是VC和Matlab，二者优缺点都非常突出。VC功能强大但要做到熟练使用难度较高，Matlab中有图像处理工具箱、包含了大量可直接调用的图像处理函数，应用简单但程序运行速度偏慢。不同的设计题目可能适于在不同的开发平台下选择不同的编程语言来解决［8］。题目设计时不仅要考虑题目自身的难度，还要兼顾各开发平台及应用不同编程语言的难度差异，比如在Windows下应用Matlab可以选择难度稍大的题目，而使用DSP或VC的设计题目相应要简单一些。
2．2课程设计范例—基于DSP的车牌检测
按照课程设计大纲的要求，考虑到具体设计中的多方面因素，实际教学中设计了多个题目，学生可以根据自身知识水平及兴趣爱好进行选择。现举一个具体实例，借以说明图像处理课程设计的组织管理过程。车牌定位是进行车牌自动识别的前序步骤，定位结果对车牌的识别会产生决定性的影响。设计的主要内容是综合运用所学的图像处理及相关课程的知识，建立基于DSP图像处理综合实验平台的车牌检测定位系统。
(1)设计要求与指导
布置题目，给学生下达课程设计任务书，同时提供课程设计指导书，让学生明确设计题目要解决什么问题、具体完成哪些内容，以及大致的解决思路。该设计题目要求在DSP平台下完成，完成该题目的关键在于两点，即车牌检测方案的制定和DSP平台下的编程［9］。制定车牌检测方案首先要对含有车牌的图像进行分析，找出车牌区域有别于其他区域的特点，然后根据这些特点及所学图像处理知识设计检测方法。为了便于进行车牌检测，通常还需要对图像进行预处理以提高图像质量。要在DSP平台下完成该设计，必须熟悉DSP的开发环境，同时具备较强的编程实践和算法开发能力。与学生进行初步的沟通，使其明确要完成该设计题目，可以从如下几个方面入手。①分析车牌区域的特点及与图像中其他区域的主要差别。②设计车牌定位的实现方案，主要包括图像的预处理(如平滑、锐化、消除光照不均匀等)、车牌边缘提取、干扰区域抑制、牌照搜索与截取等。③利用DSP实验系统编程实现设计方案，处理结果要求实现车牌区域的自动截取。
(2)组织协调与方案制定
承担设计的课题小组选出组长负责课题分工及组员间工作的协调。课题组长选择平时成绩较好、组织协调能力强的同学担任。组员分工以能圆满完成课题任务为原则，兼顾个人特长和兴趣爱好。如动手能力和编程能力强的同学可主要负责DSP平台下图像编程工作，理论知识掌握得比较好的同学可主要负责算法分析与流程设计。当然，分工时也可以考虑有针对性地进行“补短”，通过课程设计促进各方面知识和能力的全面提高。针对车牌检测这一问题，课题小组制定了处理流程。即首先对采集到的车牌图像进行预处理，以降低噪声干扰;然后根据车牌区域的灰度特点选择适当阈值将图像二值化;提取图像边缘，并可利用数学形态学的开闭运算或自定义模板中值滤波进一步去除干扰;牌照区域搜索利用投影法，即通过检测图像向水平和竖直两个方向的投影数据确定车牌区域;最后根据投影检测的结果截取车牌子图像［10］。
(3)算法设计与编程实践
根据处理流程，分工实现各步处理算法开发与代码编程。经过程序调试及对多幅车牌图像的测试改进算法，以逐步提高车牌检测的可靠性和算法执行效率。采集到包含车牌的图像，经过预处理、二值化、边缘检测、投影法定位，最终得到车牌子图像，为后续针对车牌的识别分析等工作做好准备。
(4)设计总结
学生根据自己所做的工作对课程设计进行总结，提交课程设计报告。设计报告重点反映个人所做的工作，交待清楚课题背景和设计内容、方案选择与理论分析、方案实现方式、结果分析以及设计总结等内容。
二、Bentley 三维数字化软件在电力工程设计中的应用
1 Bentley 三维数字化软件
概述Bentley 公司的 AutoPLANT P&ID 是一种基于 AutoCAD 的程序，允许您创建智能管道和仪表图、工艺流程图和其他管道图表。通过使用 AutoCAD 和外部关系数据库环境，Bentley AutoPLANT P&ID可创建智能工艺流程图。使用此产品，工程师可以在研究数百个布局工程图或三维模型的同时，抽出少量时间来详细了解电力工程设计。该应用程序可显著缩短捕获系统设计和工程研究（例如，HAZOP 研究）的流程信息所需的设计时间和文档制作时间，确保符合 OSHA1910 和 ISO 标准。通过其可缩放的设计，AutoPLANT P&ID 适用于各大中小型工程公司和运营商，为过程处理工程的生命周期设计和文档制作提供了一款重 要 工 具。Bentley AutoPlant Equipment使用与 Bentley Autoplant P&ID、Piping、Structural、Isometrics 和 Raceways 应用程序相同的项目结构，并将二维数据和三维数据保存在相同的数据库中。如果使用其他应用程序集，那么当管道选路时，三维用户将看到可从中选择的完整线路编号列表。布置设备时，三维用户可以从先前已布置在 P&ID 中的设备标签中进行选择，也可以从使用数据管理器输入数据库中的设备标签中选择。如果该用户仅负责项目的详细设计阶段，那么数据管理器和数据表可以与三维数据结合在一起使用。您可以从二维或三维环境内输入的数据中生成线路列表报告或设备数据表。此外，还有一些二维 / 三维工具可以从三维应用程序内浏览 P&ID，从P&ID 的组件中设置当前规格和大小等。
2 Bentley 三维数字化软件在电力工程设计中的应用
（1）电力工程电气设计
Bentley 包括一个基于 Bentley promise 控制系统设计软件的电气设计引擎。电线就作为电线而不作为图形线处理；它们在放置或取消时会自动粘合和断开。连接处由软件辨认。电线编号可以自动指定，不同类型的电线分配到不同的层以更便于编辑。放置符号时，软件会提示唯一 ID，并自动交叉参考相关符号。通过这种方式，可以迅速生成单线图及保护和控制简图而不会出现错误。而且还可以自动生成电路原理图。工作被组织为项目，使得许多图可以链接在一起以便进行交叉参考、错误检查和清单生成。项目中一个部分的更改便会立即反映在项目的其余部分，从而大大减少了编辑时间，并确保了准确性。组件标识符、页面格式、标题栏等的项目级默认设置确保了与标准相符。此外，Substation 软件还可以完成防雷、接地、照明、电缆敷设、端子接线图等系统的设计，帮助设计人员高质高效地完成电力工程有关电气设计的部分。
（2）自动创建的平剖图
BentleyAutoPlant Equipment 支持自动创建二维平剖图。这些工程图引用自模型，因此，对模型所做的任何更改都会更新平剖图。Autoplant Equipment 提供了许多工具，支持使用从数据库中提取的信息（例如：坐标系、立面图和绝缘厚度等）来添加元素批注。XM Edition 引入了全新的“公文包模式”技术。使用这项技术，只要稍加管理和设置，设计人员不需要项目协同工作功能，即可独立开展工作。使用这项技术后，大型项目模型可以轻松在各个项目之间移动，亦可断开与项目的联系，或者从备份中恢 复 单 个 项 目 模 型。Bentley AutoPlantEquipment 以 AutoCAD 为基础运行。它包括各种旨在创建并修改设备模型的菜单和命令工具栏。Equipment 菜单按级联样式排列，与 AutoCAD 中的菜单类似。此外，Equipment 还提供了许多轻松访问 AutoCAD 的命令，并支持大多数 AutoCAD 命令行键入操作。BentleyAutoPlant Equipment 模型并不仅仅只是工程图。创建该模型时，系统还会维护外部项目数据库中的组件数据。在工程图会话过程中，随时可以编辑组件数据。此外，还可以编辑最初为放置组件而定义的维度参数和位置参数，并重新绘制相应图形以反映所做更改。如果父设备基本工具的维度参数已修改，那么链接的子设备直径也自动进行调整。采用Bentley 三维数字化软件进行电力工程设计，具有较大的便利性。自动创建平剖图。
（3）异地协同设计
电力工程项目往往需要多个专业协同设计完成。电力工程设计是多专业配合设计的成果，强调整体水平和相互协调配合，因此整个设计过程是各专业间反复配合的过程，最终设计成果不是简单的叠加，而是有机结合。协同设计的目的不仅仅是数据设计，更重要的是注重对信息的交流和管理。PDMS 就是作为一体化多专业协同设计数据平台，通过计算机网络使不同专业设计者，分散的设计部门连为一体，改变了以电话、传真、邮件和会议为基础的传统配合模式，从而设计效率达到最大化。对于 PDMS，通过多专业配合，建立整个项目的统一的数字化三维模型，不仅解决了管道、设备、土建、暖通、电缆桥架等各专业详细设计的交叉配合问题，而且能以三维模型为基础在平台上实现各专业间的提资配合、工程图纸和报表的提交等工程配合问题。
从当前的应用技术而言，电子信息工程在日常工作、生活当中的应用已经较为普及，其具备较大的影响力。电子信息工程主要包含数据的收集、处理以及储存，电子设备信息软件系统的应用等，就是手机、电脑在电话、短信、网络等过程都属于电子信息工程范围。同时，电子信息工程能够给人们的生活带来一定的便利性，提升人们的生活质量，降低人们的工作量等，在人们日常生活当中所使用的笔记本、平板、手机等设备当中都具备相应的电子信息工程技术，其内容包含信息技术、通信技术以及计算机网络技术等。
2电子信息工程在工业领域中的设计与应用
2.1射频识别技术的应用
射频识别技术主要是一种无线通讯技术，能够借助无线电讯信号识别特殊的信息目标并进行读写相关数据，从而无需识别系统和特定目标之间建立相应的机械或光学接触。快捷并且高准确性的射频技术在工业领域当中应用非常广泛，当前射频识别技术主要在航空包裹以及汽车生产方面应用较为先进，射频识别技术是一种全新的自动化识别技术，其能够显著提高读取信息的速度，并实现能携带大量信息的优势。在工业领域当中，射频识别技术有着显著的经济效益与社会利益。
2.2工程造价中的应用
工程造价主要是指在一个项目开始之前对该项目进行开支预算，并对实际开支的全部固定资产投资进行统计。应用套件软件编程工程预算和造价，应用数据库技术构建收集指标的能力。伴随着信息化技术的快速发展，电子信息技术在建筑行业当中的应用越发广泛。电子信息工程在工程造价等方面的主要应用在控制造价、制定造价而定、投标报价等多方面。在工程造价方面合理应用电子信息工程，能够实现对工程的信息化、电子化管理。
2.3交通建设中的应用
在交通建设方面，普遍会应用到许多的数据并需要对其进行处理，在交通设施的建设中，也会遇到许多的问题，在这些问题上必须有解决方式，仅仅是借助人为的力量，不仅会浪费大量的人力物力，还会发生无法规避的损失。当下，电子信息工程的应用也能够在交通建设当中进行，主要是负责解决施工当中存在的问题，例如预测施工中的风险以及设计施工风险规避措施，从而为交通施工的建设质量及效率提供基础性保障。
2.4机械领域的应用
针对电子信息工程在工业领域的发展及应用现状，很容易发现，电子信息技术在机械制造方面的应用非常广泛，例如，在日常生活中可以发现的手扶电梯中，便可以应用电子信息工程，实现自动化加速与减速。电子信息工程在机械领域当中的广泛应用，不仅可以实现智能化与自动化，还可以使机械的使用效率、能源消耗量得到明显优化，从而实现提升工业生产、工业服务的效率及质量。
3电子信息工程发展现状
3.1缺乏技术性人才
一直以来，我国电子元件都是依靠国外进口，这也导致我国电子信息产业的发展需要依靠国外，电子信息工程产业是一种人才密集的快速发展产业，通过模仿与守旧是无法体现电子信息工程的作用，再加上我国电子信息工程的发展起步时间比较落后，人才培养制度不完善等，导致我国电子信息工程专业的开设存在严重问题。虽然我国高校教育能够培养出一部分电子信息工程人才，但是大多数人才都是理论分析能力强、实践操作能力弱，这也导致真正能够应用于市场的电子信息工程技术性人才并不多，制约着行业的发展。对此，应当培养学生学习信息的处理及获取、电子设备和信息系统等多方面的理论性知识，促使培养出来的学生具备良好的科学素质，从而真正具备应用、开发、设计、创新电子设备及信息系统基本能力的人才。与此同时，这不仅仅是高校的任务，还是国家与企业的任务，国家应当重视人才的培养与市场的开发，企业应当重视人才的引进与人才的提高。
3.2缺乏合理的产业结构
在20世纪，电子信息工程便有了初步的發展，并且也为我国的经济发展提供了一定的支持。但是，电子信息工程在我国真正普及和应用是在21世纪，电子信息产业是一种持续发展和进步的产业，只有持续的创新，生产全新的电子产品，才能够真正地适应现代化经济的快速发展。对此，导致电子信息产业的结构发生了根本性的改变。例如，信息服务业和软件的比重部队称、数据库与产业规模较小等等。大多数关键性的技术仍然需要从国外的国家进行引进，缺乏自主性的发展与创新，这也导致我国当前的电子信息产业处于被动的趋势。对此，就应当针对我国实际情况，以国家管理部门为手段，有效的优化电子信息工程产业结构，促使电子信息工程继续发展。
3.3缺乏自主创新能力
一、引言
火电建设工程中各种资源的配置即具有很强的特殊规律,对工程建设的成败有至关重要的作用,绝不容忽视。火电厂建设工程有其固有的行业特点,其需要的资源可以分为资金、人力、机具、设备、材料、图纸,以及施工场地、空间和道路等,缺少任一资源都会对工程建设造成重大影响。本文就图纸资源的特点及配置进行分析。
二、设计工作及图纸资源的特点
图纸资源是设计单位取得必要的设计基础资料后,经过设计过程完成的,图纸是指挥现场施工的必须条件,没有施工图纸,就无法制定施工组织设计方案,无法组织材料、人力以及机械,更无法进行验收和质量控制。笔者在火电基建工程实践中总结了设计工作的特点:
1.设计周期长,时间跨度大。由于火电建设工程系统复杂的特性,设计工作量很大,而且各专业之间相互配合很多,许多卷册还需要结合现场实际进展进行设计变更,故设计周期很长,一般从初步设计开始到施工图基本完成要经过初步设计、司令图设计、施工图设计、竣工图设计等阶段,前后至少两年时间,其中施工图设计高峰就需要经过六至八个月时间。
2.设计进度受基础资料的影响很大。火电工程的设计需要设备厂家的资料才能开展,设备厂家向设计单位提交设备的大小、接口尺寸、动静荷载、电负荷等参数,设计单位才相应设计设备的位置、基础、连接管道、电源等。假如在设计过程中上述设备没有订货,或者设备厂家没有向设计院提交资料,设计工作自然无法进行。
3.各个工程的设计具有不可复制性。由于地质条件、气候环境、燃料品质和设备厂家的不同,主辅设备的参数和建筑物的结构显然不可能完全相同,系统配置也有多种方案可供选择。而且由于原始场地条件的差异,各厂附属系统的布置位置也不可能完全一样,需要根据实际情况进行设计。
三、图纸资源配置
1.图纸资源的特性
图纸资源即设计院或设备厂的设计成果,是一类特殊的资源,其设计特点决定了其设计工作需分步进行,图纸是随着建设进度分批提供的,不可能在施工前将图纸全部设计完成。施工中一旦某个环节卡壳,现场就有可能出现停工待图现象。从工程施工的角度讲,图纸资源相对工程是唯一的,到位得越早,越有利于施工方案和材料的准备,且其到位得早对其他资源的配置也没有负面影响。
尽管当前设计院由于工程较多比较繁忙,但相对而言,设计工作的弹性远比设备制造要大,制约其到位的主要因素还是设备的招标定货和提供设备资料的早晚。这些都需要项目公司超前策划,加强过程监督,才能保证设计进度,使图纸资源按要求配置到位。
相对设计单位的设计图纸,设备厂家的图纸也是影响工程进度的重要资源。不过厂家设备一般都是成型产品,图纸相对稳定,其交付进度是有所保障的。
2.火电工程建设各资源的配置关系
(1)图纸资源与材料资源的关系
图纸资源与材料资源之间是因果关系。要想使材料按时到场,图纸必须提前到位。按照电力建设的惯例,图纸应先于施工开始前三个月到场,以便项目公司和电建公司准备甲乙供材料。尤其对于一些制作工期较长或非通用的材料,更需要提前准备。而且图纸中的设计错误对材料准备的影响也很大,在实际工程中,由于设计本身错误或设备厂家资料错误导致的图纸和材料清册错误很常见。
(2)图纸资源与机械工器具资源的关系
对于施工工艺较复杂的分项工程,根据设计图纸的要求,会制定出不同的施工方案,必然涉及到机械和工器具的需求。比如某些混凝土预制件的制作,预制件的大小和形状的设计要考虑最终整体强度、接缝处的二次灌浆等因素,单个预制件越大就越需要大的起重工具完成吊装。再如烟道支架等,某些工程设计采用钢支架,某些工程设计采用采用混凝土支架,后者就需要准备浇筑混凝土用的模板。所以图纸资源制约工器具资源的配置,也需要图纸尽早到场以便尽早准备。
(3)图纸资源与人力资源的关系
除材料和机械工器具外,根据图纸要求制定的施工方案也会对施工人员的数量、素质提出要求。尤其是一些需要特殊工艺的项目,会要求特殊的人员施工。比如高温高压管道的焊接,要求必须使用有相应材质焊接资质的焊工完成,不同的防腐工艺、也需要不同专业的施工人员完成。
(4)图纸资源与场地道路资源的关系
在火电厂为提高土地利用率和降低投资,在设计中会尽量减少空余场地的面积,厂区内道路、通道和空地的面积很小,而且这些场地也会布置地下管道、沟道等。所以基建施工场地分为两类,一类是在建设区域外租赁来的场地,一般用于组装、制作、物资存放、办公、生活;另一类则是通过科学的施工组织设计,合理安排工序,临时占用一部分建设用地,作为另一部分施工作业的施工场地,用于机械布置、现场物资中转、施工作业。道路资源也同样,除正式道路外,在施工期间根据施工要求,也会在建设用地中开辟一些临时性通道。故而良好的设计会充分考虑到施工需要,使场地能够周转使用。
(5)设备资源与图纸资源的关系
中图分类号：G642.44 文献标识码：B 文章编号：1671-489X（2012）33-0142-03
社会对工程实践及科技创新人才的迫切需求，要求高等学校实践教学不断改革，这是广大教育工作者责无旁贷的使命。随着电子技术的迅速发展，要使高等教育与时俱进，建设电子设计科技创新实践基地是工科院校实践教学改革的重要举措，对我国优秀人才的脱颖而出、高等教育的改革与发展将产生深远影响[1-2]。结合山东理工大学实际，为满足电工电子实训教学、大学生电子设计竞赛、信息技术大赛、电子工程师认证、电子行业技能鉴定和职教师资培训等教学任务的要求，以电子设计科技创新实践基地建设为契机，从转变教育理念，更新课程体系，改革教学方法、运行模式和管理模式等方面，进行探讨和实践。
1 科技创新实践基地建设理念
1.1 确立创新人才培养理念，促进教学改革，带动学科建设
为了实现创新人才培养目标，确立以培养学生工程实践能力、创新能力、科研能力为核心目标的建设理念。重要的是要实现教学理念、教学模式的转变，从而为创新教育的实施建立良好的教学平台。与此同时促进教学改革，带动学科建设[3]。
1.2 注重学生个性化培养及突出学生主体性
为了实现学生个性化培养，将以往被动式学习转变为主动式学习。通过有效的组织和引导，使各项创新实践活动尽可能以学生自主设计、自行组织来完成。积极倡导学生自主学习、勇于创新，注重学生的创新意识、团结协作能力的培养，力求为学生创造一个自由、开放的教学空间，激发和释放学生的创新热情。
1.3 强调对学生能力培养的全面性
从理论知识到实践动手能力，从设计技巧到工程规范，从提出问题到解决方案，从开发流程到系统实现，从人员分工到团队合作等多方面，培养学生的工程实践和科技创新能力。
2 实践基地建设目标及举措
2.1 先进的教育思想——培养学生的工程实践能力和科技创新能力
大学生电子设计竞赛、信息技术大赛和挑战杯等，推动了学生科技活动的开展，将学生科技活动作为培养学生实践动手能力和创新精神的重要手段，改革教学方法，建立培养模式和运行机制，培养学生的实践动手能力、科研能力、创新能力和创业能力。培训学生参加各种竞赛，并在国家和省级竞赛中取得好的成绩，使从创新实践基地中走出的学生能成为相关行业的科研骨干力量。
2.2 科学的课程体系——构建多元化的实践教学平台
以学生为本，建立知识、素质、能力协调发展的培养体系，构建多元化的实践教学平台。从科学技术的飞速发展和社会经济对人才培养的要求出发，以培养学生实践创新能力为核心，转变教育观念，更新课程体系，改革教学模式和运行模式，建成一个合理的实验室硬件结构和软件结构，为学生的自主学习和全面发展创造一个科学、合理的多元化实践教学平台，保证创新教育的有效实施。
将课堂教学逐渐延伸到课外，将学生的课外科技活动纳入创新能力培养的过程中，加强对学生的引导，注意对学生实践活动兴趣的培养。通过组织多种形式的实践活动，提供不同层次的实践内容，提出灵活多样的实践要求，提高学生的主动性。同时以开放实验室为平台，将兴趣小组、学生社团、各类竞赛、科技创新、科学研究等课外实践活动，作为培养创新人才、提高学生综合素质的重要环节。
2.3 高水平的教师队伍——提高教师的科研水平和工程实践能力
就电子设计竞赛而言，虽然学生是主体，但没有一支科研水平较高的教师队伍，在大赛中取得突出成绩是很难的。通过科技创新实践基地的建设，使广大教师的科研水平和工程实践能力有所提高，使更多的教师能独立指导学生参加电子设计竞赛及其他各种科技竞赛活动。
2.4 合理建设实验室，使现有教学资源得到充分利用和开发
通过创新基地建设，改善教学条件，加大实验室投资力度，进一步扩展现有实践教学基地的教学功能，使现有教学资源得到充分利用和开发，提高教学资源利用率。
2.5 可持续发展的保障机制
成立实践教学改革领导小组，制定发展规划，实施改革政策，建立评奖制度，设立奖励项目，鼓励教师和学生积极参加实践基地的改革和建设。定期进行大学生科技活动的评比工作，对在科技活动中积极组织、宣传，以及努力开展科研攻关并取得优异成绩的教师和学生，给予表彰和奖励，营造良好的科技氛围，推动科技活动继续向更高层次发展[4]。
2.6 辐射及带动作用
按照创新型人才培养目标要求，在探索中稳步发展，在创新中逐步完善，已发展为一个集实习、培训、竞赛、设计开发、学术交流、产学研于一体的大学生科技创新实践基地。具有较高理论水平和推广价值的实践教学研究成果，为学校乃至全省的实践教学提供借鉴。
2.7 解决电子设计竞赛中存在的问题
全国和山东省电子设计竞赛的共同特点是任务重、时间紧，要求学生四天四夜完成全部设计任务，包括方案论证、理论分析和数据计算、原理图绘制、硬件制作、整机调试和论文撰写的全部工作，这是一项很艰巨的任务。学生在竞赛中暴露出很多不足之处，如有的学生提出的设计方案较少，知识掌握不够全面，不能综合运用所学知识进行分析设计；不能通过实验数据分析、总结、归纳问题及解决问题；在误差分析方面，有的学生不知道如何下手；团队协作精神欠佳，出现错误相互埋怨。种种现象反映出学生的理论基础不够扎实，不能把所学的知识综合运用。随着创新基地的建设和完善，逐渐克服和解决以上问题。
大学生创新实践基地必将为学生的自主学习与实践、积极创新与创业，开辟出更加广阔的学习空间。
3 实践基地运行模式
科学的管理是保证实践基地建设成果的有力措施，有效的运行才能发挥实践基地建设的效益。结合学校实际情况，采用灵活多样的运行模式。
3.1 全面开放管理模式
电子设计科技创新实践基地，包括电子设计创新实验室、单片机同步教学实验室、电子实习与制作室、PCB制作室、SMT实践室、电工实训室、PLC实训室、电子元器件展室、仪器设备存放室等。制定和完善实验室开放制度，周一至周日，从早晨8点至晚上10点，全面开放。暑假和节假日安排专人值班，以最大限度地满足学生需求。学生可随时进入实验室开展活动，大大调动了学生参与实践活动的积极性。实验室的全面开放使学生拥有了更多动手实践的机会，为学生课外实践提供平台，对学生的实践能力和创新精神的培养起到积极作用。
3.2 工程实践教学模式
为提高学生的创新实践能力，改革实践教学课程体系，建立知识、素质、能力协调发展的三级能力培养体系。三级能力培养体系是：基础知识和基本技能培养，系统设计和应用能力培养，综合创新能力和独立工作能力培养。实践基地的指导教师大多都是教学骨干，是优秀的双师型人才，既有坚实的理论知识，又有丰富的实践经验。许多教师曾承担过国家级、省级科研课题，也同时承担着毕业设计、课程设计、实习实训的教学任务，负责安排这些教学环节。
社会对高素质人才的需求和呼唤，触动了对教育深层次问题的思考，必须转变教育思想，更新教育观念，融传授知识、培养能力、提高素质为一体，将提高学生的创新能力渗透到实习实训、课程设计、毕业设计的教学过程中，推行多元化实践教学模式。多元化的教学模式，激发了学生自觉学习积极性，不仅能使拔尖人才脱颖而出，也能使全体学生得到共同提高。
3.3 科技创新竞赛模式
利用科技创新实践基地开展各种科技竞赛活动，如全国和山东省大学生电子设计竞赛、全国大学生信息技术及电子系统设计竞赛、工信部大学生单片机竞赛和电子设计组装竞赛、中国“挑战杯”课外学术科技作品竞赛、全国大学生“飞思卡尔杯”智能汽车竞赛、全国“电脑鼠走迷宫”竞赛、电子工程师认证考试、电子行业职业技能鉴定、全国骨干教师职业技能培训等，还有学校和学院组织的电子设计竞赛、电子组装竞赛、无线电测向竞赛、大学生创新项目、走进实验室系列活动等。
3.4 科研提高模式
积极组织学生在科技创新实践基地搞大学生科技创新项目，参加教师科研课题。通过科研实践和锻炼，学生学会了查阅资料、文献检索、方案论证、撰写工程设计说明书、设计电路、仿真调试、整机安装、试验结果分析等[5-6]。部分优秀学生走向社会，为企业提供技术服务，解决技术难题。
3.5 就业创业培训模式
充分利用科技创新实践基地，依托学院雄厚的教师力量，开展各种社会服务。每年都组织就业培训、创业培训、职业师资培训和电子行业职业技能培训等，指导学生参加各种创业训练[7]。
4 改革成效
1）完善了实践教学体系，构建了多元化的实践教学平台，增加了设计型、研究型、创新型实训项目，全面提高学生创新能力。
2）以大学生电子设计竞赛为载体，营造了良好的创新能力训练气氛。近3年来，获国家级奖励6项，省级一等奖14项、二等奖19项。
3）开展了创新项目立项活动，加强创新能力专项训练，提高了科研水平。近3年来，在基地搞科技创新活动的学生有2100余人，平均每年接纳700余人；提交成果190项，实用新型专利4项，发表学术论文7篇，提交竞赛论文56篇。
4）强调对学生能力培养的全面性，学生综合素质有所提高，扩大了就业面。将提高学生的创新能力渗透到毕业设计、课程设计、实习实训的教学过程中。近3年来，在基地实习实训、毕业设计的学生有9000余人，平均每年接纳3000余人。有360人考取了电子工程师（初级和助级）资格证，有55人进行了电子行业职业资格鉴定认证。学生的成果得到教师和专家的肯定，增强了学生的荣誉感和自信心，勇气、克服困难、团结协作等方面也得到了锻炼。学生毕业时敢于面对社会，扩大了就业面，能够较快适应新的工作，这也是高等教育培养的目标。
虽然做了许多工作，取得较好的效果，但是与优秀院校的电子设计创新实践基地相比还有一定差距，还有许多不足之处。还应继续统一思想，提高认识，全面实施实践创新能力培养计划，进一步制定详细实施方案和考核评价体系，完善激励机制，加大创新能力训练经费投入，为学生开辟更加广阔的学习空间。
参考文献
[1]吕念玲，陈纪鑫，殷瑞祥.大学生实践创新基地建设的思路与实践[J].实验室研究与探索，2010，29（8）：279-280.
[2]谭博学，宋吉江，苗汇静.电工电子实践教学改革的探讨[J].实验技术与管理，2008，25（7）：112-114.
[3]张树军，王永军，李景华，等.加强电工电子教学基地建设提高学生的创新能力[J].中国冶金教育，2003（1）：42-44.
[4]李震，朱昌平，范新南，等.“3+1”教学模式与学生创新能力的培养[J].实验技术与管理，2007，24（1）：128-130.
一、引言
全国大学生电子设计竞赛由教育部高教司和信息产业部人事司共同主办[1]，从1994年到现在，先后举办了近十届全国竞赛和四届专题竞赛。大赛从一开始就确立了“推进教育教学改革，为人才培养服务”的宗旨，不断推进高校教育教学的改革与发展[1][2]。我校从1997年开始面向全校召集优秀学生参加全国大学生电子设计竞赛，成绩斐然，先后获得国家一等奖三项，国家二等将五项，山东省一、二等奖励多项。这些成绩对学生的鼓舞很大，要求参赛的学生逐年增多，参与的专业范围也不断扩大。参加过电子设计竞赛的学生在系统设计、方案论证、整机调试、选用新器件及创新能力与合作精神等方面得到了全面提高，也增强了他们的自信心。他们在毕业设计和以后的科研工作中，独立工作的能力较强，受到了教师和用人单位的欢迎和好评。我们从以下几个方面，谈谈通过组织大学生电子设计竞赛期刊网，对程体系改革与创新能力培养的促进作用。
二、大学生电子设计竞赛促进了电子技术相关课程教学体系的改革与完善
通过组织参加全国大学生电子设计竞赛及赛前选拔与培训，发现我校本科生存在理论基础较好而动手能力较差、参与意识较强而工程素养不足等缺点。这反映出教学过程重理论轻实践、重软件轻硬件，也说明现有的教学内容和课程体系急需改革，如：在平时实验课中，验证性实验多而自主设计的实验少，单科性实验多而综合性实验少，采用传统的方法多而应用最新的技术少，反映电子技术应用的前沿课程少。针对这些问题，我们对电子类课程体系进行了一些调整和改革。
首先在教学内容上，由于新技术、新器件应用范围越来越广和电子技术的飞速发展，我们开出了“可编程逻辑器件及其应用”、“电子设计自动化”、“现代电子系统设计”、“条形码与IC卡技术”等新课程，编写了教学大纲，经过多年实践，效果良好，丰富和完善了电子技术课程体系。配合课程体系和电子技术竞赛编写了新的理论教材“电子设计自动化”和实验教材“电子技术测量与实验”。在新教材中，舍弃了过时陈旧的内容，引入新的内容，增加了电子线路软件仿真的内容，使硬件软件相结合，丰富了实验手段。新教材还增加了大量的设计性和综合设计性实验内容，满足不同程度学生的需要。实验教学环节已由单纯的“验证”实验向“单元验证、分析设计、系统综合”实验相结合的方向转变。根据新教材构建了模块化的EDA实验教学内容体系，具体框图如下图1所示：
其次从教学目的和教学摘要求学生按照已知的方法和步骤进行操作即可，这种实验方式在基础训练阶段是必不可少的，但因为其本身在时间、空间和内容上的局限性，不利于学生自由发挥，也不利于学生创新能力的培养。而非验证性实验因可让学生自主设计和拓展实验，从而提高了其挑战性，也极大地激发了学生的创新欲望，对培养学生的实际动手能力和创新精神是非常有利的。
图1 模块化的EDA实验教学内容体系
同时对教学方法也进行了改革。教学方法改革是与教学内容的改革相辅相成的[1][3]，竞赛促进教学内容的更新期刊网，新的内容迫使有相应的教学方法与之适应，以达到理想的教学效果。我们的新课程体系和教材给学生更多独立学习、独立思考的空间，教学方法上也应留给学生更多时间，因此，我们将原来的集中实验教学方法，改为集中实验与开放实验、虚拟实验、分布实验等多种实验教学模式相结合的方式，实验模式由过去的单一模式向多元化的实验教学模式转变。我们的开放式教学包含两方面的含义，即时间开放和内容开放。时间上的开放即在规定了学生的实验内容以后，学生可以在相当大范围内选择完成实验的时间，这样学生可以在时间上有较大的灵活性，提高学生学习的主动性。内容上的开放是指学生在实验中除了可以进行规定的实验内容，还可以根据自己的专业和爱好，选择规定以外的实验内容，这样有助于学生创新能力的培养和提高。
通过教学体系、方法的改革与不断完善，在平时的学习中就能给有兴趣有能力的学生提供实践实习的条件和空间，逐步培养他们的实际动手能力和创新能力。同时，通过实际动手设计可以让学生更好的消化课本上的知识，理论联系实际，激发大学生的学习积极性和主动性。
三、全国大学生电子设计竞赛促进了实验室硬件水平和综合适应能力的不断提高
电子设计竞赛的场地是由参赛学校自己提供的。能否适应电子设计竞赛各种题目的要求，体现了该实验室的应变能力和综合适应能力。长期以来，由于电子技术各类实验室的装置基本上是老三样（电压表、信号源、示波器），学生在实验中接触不到先进的实验手段和先进的仪器设备，这个缺陷在常规实验中的表现并不明显，但在电子设计竞赛惜时如金的场合下就显得非常突出。谁采用的仪器工具先进、自动化程度高，谁就会在其它条件相同的情况下赢得更多的时间，从而取得更好的成绩。比如我们在竞赛中使用的先进的数模混合型示波器以及数字示波器，受到学生的一致认可，通过多年的竞赛，在学校的大力支持下，电工电子学教学中心的实验室建设起点高期刊网，设备先进，为电子竞赛提供了一个良好的环境。
四、全国大学生电子设计竞赛推动了电子技术课程设计内容和体系的不断发展
课程设计是学生相对集中，实践功能较强，比较能真实反映一个学生实践动手能力的一项教育教学内容[4]。因此，为了不断适应电子技术发展的要求，同时也为初步选拔电子设计竞赛学生做一个基本参考，整个课程设计体系也要不断发展与完善。
首先从设计内容上，设计的内容不断更新，难度也不断增加；其次从软件设计工具上，随着电子设计开发工具的不断发展，通过各种渠道将ispExpert、ispLever、ModelSim、Synplicity等各种流行的仿真软件及开发工具逐一介绍给广大学生使用；再次从软件编程语言上，Able、VHDL、Verilog等多种流行的硬件编程语言都被广大学生所逐渐熟悉；最后从硬件设计和测试工具上，自主设计制作了小型的“SZD－III型PLD实验开发系统”、大型PLD课程设计演示仪器、电子竞赛系统开发板等。
五、全国大学生电子设计竞赛使优秀学生脱颖而出，促进了教师业务水平的提高
电子设计竞赛使那些具有良好的理论基础、实践动手能力强，特别是具有创新意识和协作精神的学生有了施展自己才能的空间。他们不循规蹈矩，不死读书本，而是积极进取，学以致用，理论密切联系实际，通过赛前的培训以及大赛的洗礼，使他们在各方面更加成熟。参赛的学生报考研究生时也受到硕士生导师的青睐，而没有上研究生的同学在联系工作时也极受欢迎，不少公司在招聘时深有感触的说：“像这样的学生有多少我们要多少”。这些学生的成才，也在低年级学生中产生了良好的辐射作用。
对于教师而言，由于我们的课程是面向全校学生的专业基础课，教学任务比较重，为提高效率，施行的是模拟、数字、电工电子学三门课程教学人员相对固定的方法。每位老师基本上只负责其中一门课程。这样一来，虽然教师能够对所负责的这一门课程内容比较熟练，但时间长了对其它两方面的知识期刊网，缺乏必要的联系，从长远看，不利于教师业务水平的提高，不利于学生的培养，因为学生将来面对实际的电路系统，所需要考虑的问题是综合性的，如果教师在教学过程中不能帮助学生树立一个综合考虑问题的思想，这是教学上的一个遗憾。而通过组织教师参加电子设计竞赛的培训工作，一定程度上改善了这一状况。教师们在辅导参赛学生训练的过程中，不但提高了业务素质，而且认识到在教学中贯穿综合考虑解决问题的思想对学生能力培养的重要性。
六、创立了一种实践中较为成功的大学生学科竞赛的培训内容体系和组织运行模式
经过多届全国、山东省、学校竞赛，根据历届电子设计竞赛所涉及到的领域，目前已经形成较为合理的培训体系，培训内容涉及电子系统设计、EDA、单片机、制作与安装工艺、功率电子、软件设计等内容，经过多年实践，效果良好。同时也创立了一种实践中较为成功的大学生学科竞赛的组织运行模式。
（1）平时积累。通过电子技术相关课程体系的改革与完善，使得有兴趣和能力的学生在平时的学习中就能够获得一定的经验积累和实践机会，使得动手能力、创新能力、设计水平得到一定程度的提高。
（2）择优选拔。在电子设计竞赛开赛前，通过报名、笔试、实物制作、面试、推荐等方式择优选出30－50名学生参加培训和比赛。
（3）强化训练。培训开始时，根据历届电子设计竞赛所涉及到的领域邀请相关教师为学生进行授课，让学生在短时间内能够对相关领域知识有较深入的理解，打好设计基础，然后由负责老师带领参赛学生在现有硬件条件下对学生的软件、硬件综合设计能力进行强化训练。
（4）模拟竞赛。根据现有的硬件设备和条件，尽量节约开销，选择合适的可以完成的设计题目，把培训学生进行分组，让学生在限定的时间内利用现有的器件和设备完成一次设计，强化锻炼并检验参赛学生的设计水平和动手能力，并让学生对真正的竞赛有初步的认识和体验。
（5）合理组合。在培训和模拟竞赛期间，不同的学生在不同的方面可能会有各自突出的表现期刊网，比如有的学生硬件水平很好，有的学生软件水平很高，有的学生综合设计能力很强，教师要善于发现学生的特点，并把突出的学生有机的组合成一个整体，保证参赛队伍的质量和水平。
七、总结
竞赛是对学生综合能力的全方位考核，既有理论分析，又有实践动手，是全面素质的培养[1][2][5]。在专题竞赛中既培养了学生面对众多社会需求选择最佳实施方案的能力，又使学生经历了由策划、设计、制造、调试、试用全研制的开发过程，很多学生反映这段特殊学习经历终生难忘。“通过前期培训和选拔以及四天竞赛，胜读四年书本”，有不少学生这样评价电子设计竞赛，这种说法不免夸大，但也从侧面反映了在学生眼里竞赛对于学生综合素质提高的巨大作用。
在该项竞赛的引导下，电子技术相关课程已经和正在经历着一系列调整和改革—优化传统基础知识、大胆引进前沿技术、不断拓宽学生专业口径、加强工程实践能力培养、重视创新教育的探索和实践。
参考文献
[1]姚建永、吴贻文.参加电子设计竞赛,促进教学改革.高校教育研究，2008(17):31-33.
[2]陈立章、宋学瑞、彭红.组织电子设计竞赛培养大学生创新能力总结和体会.湖南医科大学学报，2008(4):95-97.
[3]林寿英.以电子设计大赛促进电子技术课程本科教学改革.福建农林大学学报,2008(11):103-105.
[4]许利霞、赵文锋、彭孝东等.电子技术课程设计教学探索与实践.中国现代教育装备，2008(9):57-58.
2006年教育部《关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》指出：“高等职业教育作为高等教育发展中的一个类型，肩负着培养面向生产、建设、服务和管理第一线需要的高技能人才的使命。”人才培养模式改革的重点是教学过程的实践性、开放性和职业性，实验、实训、实习是三个关键环节。电子类基础实验要向综合性、设计性、研究性方向发展，提高学生分析问题、处理问题的能力，加强培养学生的创新能力和实际操作能力。高职电类专业的《电路分析》、《模拟电子技术》和《数字电子技术》是学生从理论走向实践，以及到创新培养的必由之路，如何搞好三门课程的实验教学，对于培养学生动手能力、创新能力等起着理论教学无法替代的作用。
一、改革前实验教学状况
近年来，高校不断扩招，在校人数不断增加，受师资力量、实验仪器设备、场地及资金等限制，实验教学中存在以下问题：
1．实验从属于理论课设置，学生存在重理论，轻实验的现象，对后续课程特别是实训环节的学习不利。
2．实验项目中，多为验证性和演示性实验创新能力，而设计性实验太少，无法充分调动学生的主观能动性，锻炼其综合运用能力。
3．实验教学方式陈旧化，知识传授按部就班进行，学生无思维和发展空间，不利用学生自主学习和创新能力的培养。
4．与当前计算机技术的迅猛发展不协调，计算机辅助教学、辅助设计手段运用不足。
以上几个方面的现状对培养具有创新意识和创造能力的高技能型人才极不相称，必须开展实验教学改革。
二、实验教学改革措施
1．建立完善的实验硬件条件，科学设置各实验室
实验硬件是实验教学的先决条件，必须加大相关教学设备的投入，同时科学设置各实验室，使实验教学合理高效运行。为此，实验室可按以下原则设立，如表1所示。
表1 实验室设置及功能表
实验室名称
主要硬件设备
功能
目的
电工电子实验室
电工电子实验装置、仪器仪表
完成电类基础实验
培养学生基本实践能力
EDA实验室
计算机、EDA实验箱、相关仿真软件
完成实验功能仿真
初步掌握现代电子设计自动化技术
电子工程实践室
印制板制作设备、仪器仪表等
完成电子产品制作、调试、总装
培养学生的专业综合能力
创新实验室
