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中图分类号：TN402 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2016）10-0176-02
1 引言
随着半导体技术的发展，纳米尺度的CMOS工艺射频集成电路（RFIC）在工业、科技、医药医疗的应用越来越广泛，且其工作频率已经进入微波、毫米波段，如X波段、Ku波段及60GHz应用等[1]。然而，当电路的工作频率进入到这种高频频段时，电路模型的精度是电路能否成功实现的关键所在。在电路版图设计之后，通常是利用Assura和Calibre等工具来获得互连线的寄生电阻和寄生电容。然而，由于电路的寄生电感比寄生电阻和寄生电容复杂且精度低，很难利用版图验证设计工具得到寄生电感值，因此，需要借助于电磁场仿真软件对传输线进行准确模拟。然而，在电路设计初期通常需要考虑用于互连的微带传输线对电路性能的影响，传统单纯利用电磁场仿真软件进行参数提取的方法无法准确根据设计要求进行参数调整。本文构建了基于物理特性的互连线模型，该模型的寄生参数通过传输线物理特性和电磁场仿真软件得到，易于计算和电路设计分析。同时，该模型的参数和频率无关，易于电路分析，适用于射频集成电路的设计。最后，论文详细论述了将模型用于集成电路设计中的流程。
2 互连线寄生参数仿真模型
射频集成电路设计中使用的互连线结构按照其类别可分为两类：第一类是微带线是以芯片衬底地作为其地平面，第二类是互连线是以某一金属层（通常是第一层金属M1）作为其地平面。对于这两类互连线结构而言，采用衬底地平面作为公共地平面的互连线比采用底层金属M1作为公共地的互连线更加灵活，因为在实际电路设计中受限于电路结构，其底层金属需要作为信号线进行器件之间互连，这种情况下需要采用第一种结构来实现信号互连。然而，使用底层金属M1作地线可以隔离衬底，减少衬底的损耗，因此在集成电路设计中两种传输线结构相互并存。
图1是互连线的模型图，该模型为单π集总参数模型，与常规的电感π模型相似[2]。图1中模型并联部分表示寄生电容和电阻，串联部分表示寄生电感和电阻。在设计窄带宽的电路时，尤其是进行放大器电路设计，关注的是工作频率附近的参数。所以，方框模型可以视为独立于工作频率，即模型在窄带电路设计中依旧可以使用。模型中，电感L2和电阻R2为互连线自身的分布电感和分布电阻，包含了集肤效应和邻近效应对电路的影响，而并联电容和电阻为导线和衬底之间等效电容和等效电阻。
对于该传输线模型，其离散参数的矩阵近似于模拟值和实际测量值。根据等效规则，电路的参数都可由Y参数推导得出[3]。在得到每一模块的参数后，串联电感值，电阻值和并联电容值都可以求出。
根据等效规则，工作频带的S参数应该与模拟和测试值相同。根据对Y矩阵的定义，可以推导出以下公式：
式中，为工作频率，函数real（）和函数imag（）分别代表着复数的实部和虚部。
以上的公式对于大多数传输线是可用的，无论传输线是否对称。在大多数情况下，传输线的Y1，Y3部分在结构上并不对称。但是，当两端口的反射系数的值相同时，将出现对称的特殊情况。此时传输线可化简为相同的部分，且可从电报方程中得出各元件的值。
在以上的分析中，电容，电感和电阻分别是频率的参数，而本模型中各部分数值处理成和频率无关的数值，这将在电路设计中产生误差。由于替换产生的误差可有下面公式得出：
是仿真实际S参数值，是模型的S参数值。
通常，当电路的频率与正常工作频率差异较大时，由于集肤效应和邻近效应，这个误差将会造成更加严重的影响。依照上述的模型，我们利用电磁场仿真软件ADS-Momentum构建了互连传输线，该传输线采用第二类结构，该传输线位于的TSMC 0.18um射频/混合信号工艺的第6层金属上，金属线宽6um，线长115um。工作频率为10GHz，根据公式（2）得到集总参数模型各个参数如下：
为比较模型和实际电磁场仿真数据之间差别，公式（4）中各个数据对应模型的S参数和电磁场仿真软件得到的S参数进行了对比，图2是采用电磁场仿真软件ADS-Momentum和模型部分参数对比，从图中可以看出，电磁场仿真软件的模型和本模型S参数的误差远离工作频率段误差越大，这是由于公式（2）中对频率进行了近似处理，远离工作频率的点采用工作频率来代替，由于这种代替，数据之间误差越大。在其偏离中心频率50%位置处（即15GHz和5GHz），模型和Momentum仿真数据的差异低于5%。在实际电路设计，通常需要电路设计师关注于传输线寄生参数对电路性能影响，此时工作频率点附近模型简易、准确是电路设计重点，而偏离工作频率点的模型误差在窄带电路设计是可以接受的。
3 模型在射频集成电路设计中应用
CMOS射频集成电路设计是利用已有的有源器件和无源器件模型进行电路设计。传统的集成电路设计首先进行电路原理图设计，然后进行电路版图设计，再进行参数提取，在参数提取中主要利用Cadence系统自身已有的仿真工具Assura来实现，在参数提取结束后再进行后仿真。当电路设计不满足要求时，需要重复上述过程，然而，在上述的传统集成电路中，由于参数提取过程的参数为分布参数，难以直接用于电路O计参数调整。同时，传统的参数提取方法只进行了电阻和电容的参数提取，而对寄生电感没有进行提取，这将导致电路设计的预期结果和实测结果出入较大。
为克服传统的射频集成电路设计的上述不足，可以将本论文的参数模型和集成电路设计相互结合。图4是本论文的模型应用于射频集成电路设计中流程图，在原理图和版图设计中依然类似于传统的集成电路设计方法，但版图设计及参数提取时将版图中的互连线单独分离出来，利用电磁场仿真软件ADS-Momentum电磁场仿真，仿真结束后利用模型将其中的各个互连线参数提取出来，由于互连线的宽度、长度和图1中模型的各个参数密切相关，故将互连线得到的各个参数代入到版图后仿真设计中，检测互连线参数是否满足电路设计要求。如果互连线参数满足设计要求，则电路设计完成；否则，根据要求适当调整互连线参数，并判断调整后参数是否满足电路设计要求，如果满足电路设计要求，则依据重新设计的要求进行版图调整，完成电路设计。如果调整后的互连线参数依然不满足电路设计要求，则依据要求进行原理图设计调整，然后依次重复上述过程。如图3所示。
从上述的电路设计流程可以看出，在射频集成电路设计中应用本模型可以及时了解电路中的各个互连线参数，根据电路设计要求调整互连线参数，满足电路设计要求。在整个设计流程中，首先根据互连线提取参数判断是否满足电路设计要求，进而根据设计要求调整互连线参数来满足电路设计要求，这将简化传统电路设计循环，减少电路设计时间，同时通过互连线参数调整将互连线作为电路设计的一部分进行综合考虑，这将有助于提高电路综合性能。
4 结语
本文提出了适用电路后仿真的纳米尺度互连线模型，该模型基于物理意义而构建，模型的各个参数皆为集总参数，各个参数都可以通过电磁场仿真软件而获得并在集成电路设计中进行调整。该集总参数的模型结构简单，易于使用，适合于CMOS射频集成电路设计分析中使用，同时文中给出了该模型应用于射频集成电路设计的流程并分析了其特点，分析表明采用文中模型可以根据电路设计要求进行调整互连线的尺寸，并可将互连线参数作为电路设计的一部分进行综合考虑，有助于提高电路综合性能。
参考文献
[1]A.Niknejad， “Siliconization of 60 GHz”， IEEE Microw. Mag.， pp.78-85，Feb.2010.
[2]J.Rong， M.Copeland，“The modeling， characterization， and design of monolithic inductors for silicon RFICs”，IEEE Journal of Solid-state Circuits， Vol.32，No.3，pp.357-369，March 1997.
[3]廖承恩.微波技g基础，西安：西安电子科技大学出版社，1994.12.
近几年，现代化进程的加快使得高速公路的建设方面取得了巨大的成绩，这些成绩都是有目共睹的。2012年，新疆高速，湖南14条高速相继通车;2013年广东7条高速公路通车;2014年底，湖南8条公路通车。由此可见高速公路在日趋紧张的道路交通中，起着不断缓解的作用。在逐步通车的高速公路上，联网收费，公路状况信息化，智能化等先进技术不断提升。如何让一个高速公路的质量得以保障？从而可以看出高速公路机电工程的监理技术与应用的重要性。
一、前期监理
前期监理属于监理的初期部分，一般是在为施工之前进行的施工准备，对于即将施工的过程当中的人员思想，设计图纸，施工材料，施工过程等的前期设计。通过前期的预想与实际施工过程想对应，查缺补漏，使得工程更加完善。[1]
1.思想上的高度一致
从思想上认同机电工程的质量对于整个工程的影响，全员重视机电工程的工作，不可消极怠工。根据工程的实际需要安排是否有驻地监理，流动监理。同时对于施工过程当中出现的问题应该敢说，敢问，敢于质疑，绝不敷衍了事。协助上层监理部门的视察管理工作。讲究科学的方法，帮助整理施工合同，供应商，业主，施工方等签订设计合同。很据监理法以及相关国家规定，进行高速公路机电工程的工程监理。
2.前期监理的准备
一般高速公路建成的过程当中，往往是机电工程的监理工程师于承包工程的建筑队同时得到中标书，有些时候甚至比中标人还要稍微晚一些。这就造成监理工程师实际上是没有充分的时间去了解项目业主的想法，也没有时间去熟悉施工招标的文件内容以及施工目的，从而使得在监理过程当中对于整个施工的过程大方向上没有足够的了解，也没有把握。
所以在工程承包人事实确定之后，监理就应该开始和承包人的设计人员沟通，从设计图阶段就开始进入监理过程，对图纸中所涉及的机电工程的各阶段进行审核优化，联合设计。更重要的是对于机电工程来讲，工程质量中很多都是需要与施工设计所选择的工厂设备中的型号，规格等有很大关系。在机电工程当中，监理人员应对于所选用的设备，零件等深入了解并和设计人员做以联合检车。在审查过程当中，更应仔细，严禁，认真并尽量减少不必要的更换，从而保证工程进度。
二、中期监理
高速公路机电工程一般都分为收费系统，监控系统，通信系统三个部分。而机电工程施工的特点一般都是时间较短，而三个系统之间的施工又关系紧密，所以监理人员要注重有效的控制施工的进度，合理安排机电施工的计划用以保证整个高速公路工程的进度，这就要求监理人员具备较高的监理技术并对其灵活运用。对于高速公路的中期监理应该做的以下几点。[2]
1.进度监理
首先是对于月进度的查看，并与月施工的审批计划表相对应。查看以完成的工作是否在进度范围之内，剩余的施工计划是否可以实现，并对于不切实际的施工计划指导施工进度。
其次对于正在进行的施工进度进行实地的跟踪检查，其中包括施工负责人对于当天施工的项目，进度等进行汇报，从而使监理人员掌握目前施工的动态。在现场针对所接到的汇报进行巡场考察，是否和汇报的相符，并对巡场结果记录与监理目录当中。还有当天对于施工过程当中哪些对于施工进度有所影响，在未来的施工过程当中就应该尽量避免。
再次是对于施工人员对于施工程序的了解，施工人员是否按照正常施工顺序施工，有无不正当操作从而影响了施工效率。高速公路的机电工程属于外场施工见多的部分，如遇天气等影响，应转外场为内场，尽量是施工进度处于平衡状态。
最后每个月，承包人应对于当月的工程进度做汇报总结，即月进度报表。对于应设定的完成任务和已完成任务总结，对于各系统内没有完成的任务做总结。作为监理师应根据所交上来的报表，进行现场的实地考察，对于出现的不正确的数据进行修改指正，重新整理上报。对于月报表，按时间段整理成柱形图，线性图表等便于观看，与月报表相对应修改日报表的内容。按时发送给承包商和标主，使其对工程进度有详细的了解，从而对于工程进度能有效控制。
2.质量监理
首先提高全员的安全意识，做好安全宣传工作，这也是作为监理好工程的一种必要手段，对于工程监理，其既不是一个简单的工作也不是一个非常复杂深奥的东西。但是由于工程的操作范围涉及面较广，施工人员文化程度参差不齐，对工程质量意识比较薄弱，经常左耳进右耳出，这就需要监理人员不断的针对工程质量进行一级一级的宣传，多次循环使其潜意识对于工程质量提高认识。[3]
其次对于工程质量的监控要强势有力，对于工程质量出现问题的环节，人员等在处理上要强势，绝不将就人情，不能拖泥带水模糊而过，出现问题的施工人员该撤换就撤换，管理人员该处罚就处罚，坚决不可心慈手软，否则会给整个工程的质量带来无法估计的隐患。目前我国的监理体制在很大一部就存在此类问题，监理人员对于施工质量上或是没有实权无法处置，或者模糊带过不讲责任。这是目前监理技术在应用上的难题。
再次，对于监理的工作实施计划，要具有可操作性。高速公里的机电工程很大一部分的专业性很强，而监理人员可能对于专业知识也有理解不够到位的时候。所以对于工程质量的监理要多学多问，提出的质量问题的改善要具有可操作性。而且在工程质检方面，监理人员可以设置质量考核评比等多种手段促进施工人员对工程质量的努力，例如自检表，合格的予以奖励，奖罚分明，管理得当。
最后，很多工程的质量问题都是在实地检查当中发现的，所以监理人员在施工场地要坚持跟踪检查，让事故在初始阶段就被解决，时刻监督施工人员，并安排指导正确的施工方式，普及施工规范。机电工程的范围很广，出现问题监理人员要和施工人员，设计人员共同研究，争取解决。但是出现问题也要严格管理，不能推卸责任，所以监理人员应做好责任管理制度，进而使得整个工程质量得以良好的保证。
三、后期监理
对于工程的后期监理部分，主要是针对机电工程的三个部分的统一调试;对于整个工程质量监理过程当中有哪些需要注意的地方和施工人员的不足之处等。调试过程当中出现的问题一定要及时进行修改，避免在未来的高速公路使用当中造成影响。在机电工程当中应注意发电，配电，送电等各个部分的使用情况，不可疏忽大意。监理人员对于施工人员在施工过程当中的表象也应有所总结并汇报至中标人处，对整个工程和未来即将开展的工程负责。
总结：
在高速公路的机电工程当中，监理人员应着重与中期的监理，时刻做好监理的职责，为工程质量负责。机电工程内容较多，需要涉猎的学科也比较多，而且任何一项工程都不是一蹴而就的这就要求监理人员对于工程监理要有足够的耐心，细心，成为复合型的监理人员。对于监理技术要运用得当，灵活便捷的使用。
参考文献
窗体顶端
[1]陈兵. 高速公路机电工程的监理技术与应用[J]. 科技经济市场，2006，04：142-143窗体底端
【中图分类号】G【文献标识码】A
【文章编号】0450-9889（2013）08C-0068-03
电子电路分析与应用无论是对于教师的教学来说，还是对于学生的研习来讲，都是难度较大的一门课程。基于工作过程的教学方式是学生在老师的引导之下，通过完成一个个工作任务而开展的教学实践活动方式，这种教学方式以工作任务为教学主线，教学主体则回归学生，教师在整个教学活动过程中仅仅起到主导的作用，依据工作任务需求、岗位与学生发展的需求、相应专业课程改革的需求选取教学的内容。基于工作过程来进行教学是一种可以有效提升学生综合素质和技能的新型教学方法，它的目标在于让学生可以把握其专业所需的基础知识技能，具备探索和分析实际问题的能力，为后面学习专业其他课程做好准备。
一、高职电子电路分析与应用课程的特点分析
高职院校教育的最终目的是培育与经济社会发展相适应的，掌握相关专业理论与实践操作技术知识，具备从事相关岗位的全方位的素质与综合就业技能，适应一线技术岗位的高级技术型人才。高职教育与一般大学本科教育，或者是大多数中等职业技术教育不同，大学本科教育更关注专业理论性知识，中等职业技术教育则更关注培养学生的操作技能。而高职教育中所教的专业理论知识要求没有本科教育要求高，仅要求掌握基础性的理论知识就可以，但对实践操作技能却比中职教育要求更高，高职教育不仅要避免流于本科化，同时还要防止被中职教育同化。针对电子电路分析与应用这门课程来说，由于它在理论方面比较抽象，在实际教学的时候需要去繁化简地进行理论教学，原则就在于满足学生工作岗位实际需要就可，同时还要重点加强与实践操作结合紧密的理论部分的讲解。教师需要关注学生掌握相关理论知识之后的实际应用技能的培养，淡化那些繁杂理论知识的推理教学，注重培养学生的实际动手技能。
二、基于工作过程的电子电路分析与应用教学设计
（一）设计思路
培养具有一线岗位（如电子产品开发、装配、检测、维护等工作岗位）职业技能的人才作为目标，结合实践操作的工作任务，并将某些具有代表性的电子商品作为教学载体，开展以工作过程为基础的体系化的课程教学设计。在学生学习策略中突出工作过程的实践操作方面，选择基于工作过程的教学方式，将教学与操作紧密联系在一起，使学生可以在教学过程中学习操作动手，在具体操作的过程中学习到知识，经过实践性的探究、设计、调试并尝试自己制作典型电子电路，确保他们可以熟练掌握相关知识技能，从而适应就业市场对于求职者的需求。
在进行课程教学设计的过程中，需要坚持下面五点原则：一是在确定电子电路分析与应用这门课程的教学目标的时候，需要以相关专业的最终培养方向作为其根据；二是经过解析该课程的教学目标之后，才可以得到确定的能力目标评估表；三是确定电子电路分析与应用这门课程的具体教学内容时，则需要根据岗位技能的实际需求；四是在进行教学活动设计的时候需要以典型电子产品为载体；五是依照电子生产行业的实际操作技术规范进行教学考核方案的制定。
（二）设计理念
教学内容制定、教学模式的选择、教学实施方案、教学评价标准的设计等方面是电子电路分析与应用这门课教学设计的关键所在。在进行实际操作的时候需要根据电子行业、电子相关企业的发展，并结合当地电子产业结构与电子相关就业市场的实际需要，结合电子电路分析与应用这门课程的特点与教学目标，从相关专业的具体规划设计、课程设计等步骤开始，全阶段都要加强与校外合作企业的联系，做好这些步骤才可以完成科学合理的电子电路分析与应用课程的教学设计。
（三）“工作过程”分析
基于工作过程的电子电路分析与应用教学方式的基础就在于“工作任务”，这种教学方式强调每个学生都可以参与进来，也就是在实际教学的过程中，让学生真切地参与工作任务设计、执行与管理，在完成一个个工作任务的时候完成实际教学内容。这种教学方式往往是采取小组合作的策略，教师与学生一起设计工作任务，学生一起又或者是分小组完成整个工作任务。
如前所述，电子电路分析与应用这门课程在理论与实际操作技能方面有较高的要求，是相关专业的关键课程之一。学生学习这门专业课程，在生活中有什么用途，怎样才可以将在这门课程所学到的知识运用在实际生活中，这是整个学习阶段需要解决的关键问题。那么在进行教学设计的时候怎么才能将这个关键体现出来呢，答案就在于突出高职院校学生的具体特点与高职院校教学的特色，加强培养高职学生实际操作能力。基于工作过程的电子电路分析与应用教学设计分为以下环节：
1.依据教学内容及学生学习的实际情况，提出科学、合理的“工作任务”。
2.资讯：首先由老师在课堂上进行必要的实验教学演示，让学生理解基础的理论知识，然后将班级分成几个小组进行工作任务的布置，小组的人数一般为3至5人较为合适，学生针对自身的工作任务研讨、搜寻相关资料。
3.计划、决策：在这个环节首先由学生设计出具体的工作计划，并将其设计理念与实施策略以书面的形式写出来，然后将方框图画出来，并将原理图也设计出来，选取合适的电子元件，如果有需要还可以进行仿真实验，在此时教师可以进行适度指导，并开展小组间的交流活动，最后将工作任务实施方案确定下来。
4.实施：学生自行确定小组中成员的分工情况与成员之间以什么样的方式进行合作，院校给予相关器材的支持，让学生可以正式开展工作任务的实施。
5.检查、评估：工作任务的评价工作可以结合自我评价、各个小组间相互评价与教师评价这三种方式，并且起主导作用的应该是学生自己，小组间互评只是作为一种辅助方式，而教师在整个评估环节中只是起到一种指导调控的作用。首先要求学生以多媒体等形式充分演示工作任务设计得到什么样的成果与在完成工作任务的过程中有什么样的学习心得，然后采用5个级别评分制度进行自评，其余小组依据其演示情况与工作任务完成成果，进行充分讨论，然后从成果、沟通表达能力、小组合作等方面给予评分，教师依据实际情况适时进行点评。
（四）基于工作过程的情境化教学设计
我院在实施基于工作过程的电子电路分析与应用这门课程的教学改革中，通过对本课程传统教学模式所构建内容的深入分析，结合了大多数电子企业典型电子产品设计、制作过程，本着学生“够用、能分析、会操作”的原则，将原有教学体系下的基本内容（半导体元件、基本放大电路、负反馈放大电路、集成运算放大器、振荡器、直流稳压电源、逻辑代数基础、基本门电路、组合逻辑电路、时序逻辑电路、脉冲产生电路、模数转换及数模转换等）设计成了三个基本教学情境：OCL音频功率放大电路，直流稳压电源电路，限时抢答器电路。三个学习情境都各自有自己的典型工作任务和学习载体，通过完成这些工作任务，学生就可以掌握电子分析和制作所需要的基本知识和技能，并把它们有机地融合在一起。
例如在OCL音频功率放大器这个主教学情境中，设计了电子元件的认识及检测、前置放大器、音响音调控制电路、音频功率放大器的制作这四个既相对独立，又互相融合的环节作为子教学情境，让学生在完成这些“工作任务”中，能循序渐进地完成掌握基本操作技能的目标。在直流稳压电源电路环节中设计了整流滤波电路、直流稳压电源等子学习情境。而在限时抢答器环节中则设置了第一鉴别电路、数码显示电路、计时单元电路、报警电路四个子学习情境。三个主教学情境与十个子学习情境相辅相承，构成了“基于工作过程”的电子电路分析与应用的教学体系，如图1所示。
在具体教学实践过程中，教师需要特别注重对每个学习情境中知识与实践的有机结合，并以学生为主体，让学生通过独立资讯―互助讨论―独立分析来完成工作任务，保证学习过程的完整性和有效性。
下面以“音频功率放大器的制作”为例，说明基于工作过程的教学设计思路：
了解认知阶段（对应企业“电子产品组装与检测”工作中的识读电路原理和印刷电路板装配图工作过程）：教师下发项目任务书，并讲解任务性质。在这个阶段主要是学生在教师的辅导下，了解相关知识。
资讯阶段（对应产品生产流程安排）：教师进行任务演示，并指导学生制定工作计划。学生根据任务中的要求，在教师的引导和帮助下，收集、翻阅如元器件、放大电路特点与分析方法等方面的资料，并制定出完成制作、调试电路工作任务的具体步骤。
计划决策阶段（对应产品生产材料的采购）：在教师的审核指导下，学生按方案实施工作任务，对于一些关键环节进行分组讨论。例如需要什么样的电子仪器，如何绘制电路装配图，如何分析与调试电路，在制作中可能会出现什么问题，解决问题的方法等。
实施阶段（对应产品的装配、检测调试和性能分析阶段）：教师在这个阶段需要进行及时的技术指导，而学生则需要集中精力，进行电子元器件的检测、焊接、调试、电路性能分析、排除故障等工作，并做好每一步骤的记录，进行相关参数计算和分析。此阶段是整个学习过程的关键环节，也是学生最容易出问题和需要老师细心指导的环节，教师一定要认真把好这一关。
检查阶段（对应产品开发制作的总结阶段）：学生在教师指导下撰写制作、测试报告，教师验收学生的作品。
评价阶段（对应产品合格检查阶段）：学生互相检查、交流工作学习心得，各小组派代表发言；教师最后进行总结，主要是对学生工作中的关键点和容易出现的问题进行讲解和总评等。
实践证明，高职基于工作过程的课程教学改革符合高职院校的办学方向，给高职教育实施职业特色化教育带来了新的思路探讨方向。广西机电职业技术学院应用电子专业在进行骨干高职院校建设过程中，通过实施基于工作过程的教学改革，学生普遍反映能真正学到了有用的知识，同时对学习也更感兴趣。基于工作过程的课程教学设计，不是简单地改变教学模式，而是要在课程中大胆引入实际的工作环节，让学生接触实际，接触工作，有针对性地进行学习和训练。加强校企合作是这种教学改革得以持续发展和进一步深化的有力保证。
【参考文献】
[1]童乃诚.高职课程教学内容建设探讨[J].中国职业技术教育，2010（14）
[2]钟新跃.基于工作过程导向的课程改革实践[J].中国校外教育，2010（1）
中图分类号：G434 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2013） 06-0172-02
随着半导体集成和微电子技术的迅速发展，集成电路的品种和数量与日俱增，应用也越来越广泛，集成电路变得无处不在。集成电路的使用大大简化了电路的设计，并且使系统及设备的性能指标得到了很大提高。《集成电路原理与应用》课程作为电子测量技术与仪器专业的一门职业技术基础课程，其内容涵盖电路基础、模拟电子技术和数字电子技术等多门课程[1]。在本课程的教学中，我们充分利用了多媒体教学方式，以动画形式展现集成电路的相关知识，大大激发了学生学习的积极性，大大丰富了教学内容，同时，我们充分利用了计算机软件仿真技术，将集成电路的典型应用电路通过ProtelDXP进行仿真实验，摆脱了有限的实验环境的限制，让学生在学习集成电路相关知识的同时掌握了先进的计算机辅助工具，最后，我们给予了学生在万能板上实现电子电路的机会，学生通过亲身体验制作和调试电子电路的过程，让学生具备了一定的分析问题和解决问题的能力，同时收获了通过自己努力实现目标之后的成就感。经过教学实践表明，本课程的教学内容容易实现，安排合理，学生参与的积极性高，取得了很好的教学效果。
一、教学内容的安排
本课程的内容繁杂，讲授时间有限，因此结合我院电子测量技术与仪器专业人才培养方案的要求，将本课程的教学目标定位于应用，教学的重点在于典型集成电路芯片及其典型应用电路的分析讲解、仿真和制作。首先应用线性集成稳压器制作出5～15V可调稳压电源，以供后续的集成电路应用电路使用。接着应用运放集成电路、定时集成电路、功放集成电路、非门集成电路和与非门集成电路制作出贴近生活的电子电路。具体教学内容如表1所示。
二、教学实施的特色
（一）充分利用多媒体教学方式
随着现代科技的发展，我们已经进入了一个信息化的时代，多媒体已经广泛的用于教学领域。多媒体教学以声音、图片、动画等丰富的媒体形式最大程度地调动了学生的视听感官系统，充分展示了教学手段的多样化，改变了传统的“一张嘴一支粉笔一块黑板”的教学模式，为现代教育改革注入了新的生机和活力，从而为本课程改善教学效果带来了福音。
本课程所涉及的集成电路芯片众多，受到经费的限制，不可能一一购买给学生展示，但是采用多媒体教学方式后，就可以将典型芯片的图片一一展示给学生，大大降低了教学成本，同时也丰富了学生的视野。另外，有些集成电路的典型应用电路很多，如果采用板书的方式，受到课时的限制，不可能一一给学生讲解，但是多媒体教学可以迅速地把课程资源显现在学生面前，可以大大节省教师板书的时间，使教师可以传授更多的知识，从而提高教学效率。同时，在电路的展示中配以动画，丰富了电路的生命力，从而大大激发了学生的学习积极性。
（二）充分利用计算机软件仿真技术
随着电子技术和计算机技术的快速发展，电子产品的设计与计算机的联系越来越紧密。作为以社会需求为第一要务的高职教育，在《集成电路原理与应用》课程的教学中，我们充分利用现有硬件条件，充分利用计算机软件仿真技术，培养学生应用集成电路设计和分析电子电路的能力。
我们在教学中使用的软件是ProtelDXP，学生已经在前续《电子CAD》课程中学习了如何使用该软件设计和仿真电子电路。使用ProtelDXP作电路仿真的基本流程[2]如图1所示。
在本课程的学习中，学生在ProtelDXP中通过选择元器件、连接电路、确定元器件参数实现集成电路的应用电路，还可以方便地对电路进行测试和修改，有助于增强学生对学习内容的感性认识，培养学生主动思考的能力，而且可以将本专业所开设的课程联系起来，实现几门课程之间的融会贯通，促使学生学好相关专业课程，并且做到学以致用。
（三）动手制作电子电路
电子产品的设计与制作要求学生有较强的实际动手能力，因此，在本课程的教学中，全班学生以小组（一般4-5人一组）为单位，要求学生在已经绘制好的电路原理图基础上设计出单面PCB图，然后在万能板上制作出相应的电子电路。
学生在电路原理图和单面PCB图的指导下焊接并调试电路。在整个制作和调试过程中，教师主要起指导作用，在必要时帮学生分析故障产生的原因，而学生才是主体，一切问题得由学生自己动手解决，从而大大提高了学生学习的主观能动性。
制作和调试电路在整个教学过程中占用时间是最多的，无论多么简单的电路，总是会有个别小组出现问题。但是，学生正是在不断发现问题、解决问题的过程中加深了对所学知识的理解。另外，电路的调试离不开常用电子仪器仪表如万用表、示波器等的辅助，这也让学生实际体会到了在《电子测量技术》课程所学习知识的实用价值。
三、结束语
在本课程的教学中，通过任务引领，结合先进的计算机技术，学生在学中做，做中学[3]，学做结合，充分调动了学生的学习兴趣和积极性，学生的出勤率很高，而且参与率很高。学生通过动手制作和调试电路，学习能力和动手能力有了较大提高，从一开始遇到问题不知如何是好，到最后能够查找电路中的简单故障，可见学生解决问题的能力有了一定的提高。但是，也存在一些问题。首先，本课程的教学对教师的要求较高，教师不仅要具备深厚的理论知识水平，还要了解集成电路在实际应用中的情况，这就需要加强与企业间的联系，在这方面需要进一步加强。其次，在当前的教学中，受到成本和课时的限制，集成电路芯片多采用引脚数量少的插针式元件，避免使用引脚数量多或贴片封装形式的元件，这与当前集成电路在实际使用中情况有点相悖，在今后的教学中需要改进。
参考文献：
【基金项目】湖南省自然科学基金项目（14JJ6040）;湖南工程学院博士启动基金。
【中图分类号】G642.3 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2015）08-0255-01
随着科学技术的不断进步，电子产品向着智能化、小型化和低功耗发展。集成电路技术的不断进步，推动着计算机等电子产品的不断更新换代，同时也推动着整个信息产业的发展[1]。因此，对集成电路相关人才的需求也日益增加。目前国内不仅仅985、211等重点院校开设了集成电路相关课程，一些普通本科院校也开设了相关课程。课程的教学内容由单纯的器件物理转变为包含模拟集成电路、数字集成电路、集成电路工艺、集成电路封装与测试等[2]。随着本科毕业生就业压力的不断增加，培养应用型、创新型以及可发展型的本科人才显得日益重要。然而，从目前我国各普通院校对集成电路的课程设置来看，存在着重传统轻前沿、不因校施教、不因材施教等问题，进而导致学生对集成电路敬而远之，退避三舍，学习积极性不高，继而导致学生的可发展性不好，不能适应企业的要求。
本文结合湖南工程学院电气信息学院电子科学与技术专业的实际，详细阐述了本校当前“集成电路原理与应用”课程理论教学中存在的问题，介绍了该课程的教学改革措施，旨在提高本校及各兄弟院校电子科学与技术专业学生的专业兴趣，培养学生的创新意识。
1.“集成电路原理与应用”课程理论教学存在的主要问题
1.1理论性强，课时较少
对于集成电路来说，在讲解之前，学生应该已经学习了以下课程，如：“固体物理”、“半导体物理”、“晶体管原理”等。但是，由于这些课程的理论性较强，公式较多，要求学生的数学功底要好。这对于数学不是很好的学生来说，就直接导致了其学习兴趣降低。由于目前嵌入式就业前景比较好，在我们学校，电子科学与技术专业的学生更喜欢嵌入式方面的相关课程。而集成电路相关企业更喜欢研究生或者实验条件更好的985、211高校的毕业生，使得我校集成电路方向的本科毕业生找到相关的较好工作比较困难。因此，目前我校电子科学与技术专业的发展方向定位为嵌入式，这就导致一些跟集成电路相关的课程，如“微电子工艺”、“晶体管原理”、“半导体物理”等课程都取消掉了，而仅仅保留了“模拟电子技术”和“数字电子技术”这两门基础课程。这对于集成电路课程的讲授更增加了难度。“集成电路原理与应用”课程只有56课时，理论课46课时，实验课10课时。只讲授教材上的内容，没有基础知识的积累，就像空中架房，没有根基。在教材的基础上额外再讲授基础知识的话，课时又远远不够。这就导致老师讲不透，学生听不懂，效果很不好。
1.2重传统知识，轻科技前沿
利用经典案例来进行课程教学是夯实集成电路基础的有效手段。但是对于集成电路来说，由于其更新换代的速度非常快，故在进行教学时，除了采用经典案例来夯实基础外，还需紧扣产业的发展前沿。只有这样才能保证人才培养不过时，学校培养的学生与社会需求不脱节。但目前在授课内容上还只是注重传统知识的讲授，对于集成电路的发展动态和科技前沿则很少涉及。
1.3不因校施教，因材施教
教材作为教师教和学生学的主要凭借，是教师搞好教书育人的具体依据，是学生获得知识的重要工具。然而，我校目前“集成电路原理与应用”课程采用的教材还没有选定。如：2012年采用叶以正、来逢昌编写，清华大学出版社出版的《集成电路设计》;2013年采用毕查德・拉扎维编写，西安交通大学出版社出版的《模拟CMOS集成电路设计》;2014年采用余宁梅、杨媛、潘银松编著，科学出版社出版的《半导体集成电路》。教材一直不固定的原因是还没有找到适合我校电子科学与技术专业学生实际情况的教材，这就导致教师不能因校施教、因材施教。
2.“集成电路原理与应用”课程理论教学改革
2.1选优选新课程内容，夯实基础
由于我校电子科学与技术专业的学生，没有开设“半导体物理”、“晶体管原理”、“微电子工艺”等相关基础课程，因此理想的、适用于我校学生实际的教材应该包括半导体器件原理、模拟集成电路设计、双极型数字集成电路设计、CMOS数字集成电路设计、集成电路的设计方法、集成电路的制作工艺、集成电路的版图设计等内容，如表1所示。因此，在教学实践中，本着“基础、够用”的原则，采取选优选新的思路，尽量选择适合我校专业实际的教材。目前，使用笔者编写的适合于我校学生实际的理论教学讲义，理顺了理论教学，实现了因校施教，因材施教。
表1 “集成电路原理与应用”课程教学内容
2.2提取科技前沿作为教学内容，激发专业兴趣
为了提高学生的专业兴趣，让他们了解“集成电路原理与应用”课程的价值所在，在授课的过程中穿插介绍集成电路设计的前沿动态。如：从IEEE国际固体电路会议的论文集中提取模块、电路、仿真、工艺等最新的内容，并将这些内容按照门类进行分类和总结，穿插至传统的理论知识讲授中，让学生及时了解当前集成电路设计的核心问题。这样不但可以激发学生的好奇心和学习兴趣，还可以提高学生的创新能力。
2.3开展双语教学互动，提高综合能力
目前，我国的集成电路产业相对于国外来说，还存在着相当的差距。要开展双语教学的原因有三：一是集成电路课程的一些基本专业术语都是由英文翻译过来的;二是集成电路的研究前沿都是以英文发表在期刊上的;三是世界上主流的EDA软件供应商都集中在欧美国家，软件的操作语言与使用说明书都是英文的。因此，集成电路课程对学生的英语能力要求很高，在课堂上适当开展双语教学互动，无论是对于学生继续深造，还是就业都是非常必要的。
3.结语
集成电路自二十世纪五十年代被提出以来，经历了小规模、中规模、大规模、超大规模、甚大规模，目前已经进入到了片上系统阶段。虽然集成电路的发展日新月异，但目前集成电路相关人才的学校培养与社会需求存在很大的差距。因此，对集成电路相关课程的教学改革刻不容缓。基于此，本文从“集成电路原理与应用”课程理论教学出发，详细阐述了“集成电路原理与应用”课程教学所存在的主要问题，并有针对性的提出了该课程教学内容和教学方法的改革措施，这对培养应用型、创新型的集成电路相关专业的本科毕业生具有积极的指导意义。
关键词： 高速公路；挣值法；分析
Key words： expressway；earned value method；analysis
中图分类号：U412.36+6 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2014）11-0067-02
0 引言
随着交通领域高速公路机电工程建设的不断壮大和发展，高速公路机电工程也如雨后春笋般涌现出来，其特点表现为：①投资规模大、参建单位多、干扰较多，比较容易影响工程项目施工进度。②各工程子系统之间的相互交叉作业较多，相互关联性较明显。如：监控中心、收费系统及管理机构的形式、规模和布局直接决定着通信系统的传输需求，也决定着用电负荷及供配电系统的设计；监控系统、通信系统、收费系统及其他子系统的方案又影响到管理机构的布局；而管理机构的布局方案在某种意义上又是监控、通信系统方案确定的前提。
1 高速公路机电工程特点分析
在当今的高速公路工程施工中，由于机电工程各系统之间是相互影响与制约的关系，因此保证各工作之间的均衡性、连续性、持续性就显得尤为重要，而在高速公路机电工程施工过程中引入挣值法就恰到好处的解决了这些问题。我们在使用挣值法的时候，可以先进行费用、进度综合分析控制，遇到特殊情况的时候，可以针对费用和进度的原因进行分析，这样可以对发展趋势进行预测，以此掌握项目结束时的进度和费用具体情况；我们通过组织措施、技术措施、合同措施以及经济措施等方法确保施工进度计划，以此进行调整；然后实行纠偏措施，保证能够在保证质量的前提下完成工程的施工任务。
2 挣值法分析的原理
挣值法是通过分析项目目标实施与项目目标期望之间的差异，判断项目实施的费用、进度绩效的一种方法，又称偏差分析法。它的独特之处在于将费用和进度统一起来考虑，用预算和费用来衡量项目的进度，是项目费用/进度控制系统的重要组成部分。这种方法之所以叫挣值法是因为它使用到一个关键要素――挣值，也称为已完成工作预算费用。
2.1 挣值法的三个基本参数
①已完工作预算费用。已完成工作预算费用（Budgeted Cost for Work Performed，简称BCWP），是指在某一时刻已经完成的工作（或部分工作），以批准认可的预算为标准所需要的资金总额，又称“已完成投资额”。由于业主正是根据这个值为承包商完成的工作量支付相应的费用，也就是承包商获得（挣得）的金额，故称挣得值。当然，已完成工作必须经过验收，符合质量要求。
BCWP=已完成工作量×预算（计划）单价
②计划工作预算费用。计划工作预算费用（Budgeted Cost for Work Scheduled，简称BCWS），即根据进度计划，在某一时刻应当完成的工作（或部分工作），以预算为标准所需要的资金总额，又称“计划投资额”。这个值对衡量项目进度和项目费用都是一个标尺或基准。一般来说，除非合同有变更，BCWS在工作实施过程中应保持不变。如果合同变更影响了工作的进度和费用，经过批准认可，相应的BCWS基线也应作相应的更改。
BCWS=计划工作量×预算（计划）单价
③已完工作实际费用。已完工作实际费用（Actual Cost for Work Performed，简称ACWP），即到某一时刻为止，已完成的工作（或部分工作）所实际花费的总金额，又称“消耗投资额”。ACWP=已完成工作量×实际单价
2.2 挣值法的四个评价指标
①费用偏差CV（Cost Variance）。CV是指在某个检查点上BCWP与 ACWP之间的差异，即：CV=BCWP-ACWP
当CV为负值时，即表示项目运行超支，实际费用超出预算费用。当CV为正值时，表示项目运行节支，实际费用没有超出预算费用。
②进度偏差SV（Schedule Variance）。SV是指在某个检查点上BCWP与BCWS之间的差异，即：
SV=BCWP-BCWS
当SV为负值时，表示进度延误，即实际进度落后计划进度。当SV为正值时，表示进度提前，即实际进度快于计划进度。
③费用绩效指数CPI（Cost Performance index）。CPI是指BCWP与ACWP的比值，即：CPI= BCWP/ACWP
当CPI
当CPI>1时，表示节支，即实际费用低于预算费用。
④进度绩效指数SPI（Schedule Performance index）。SPI是指BCWP与BCWS的比值，即：SPI= BCWP/BCWS
当SPI1时，表示进度提前，即实际进度比计划进度快。
3 挣值法曲线图的分析（图1）
可能出现问题的原因分析：①宏观原因：出现问题较多，主要就是因为技术上的原因，计划也不够充分，物价涨幅大，工期拖延长，就导致工作量大幅增加。②微观原因：主要是因为返工情况严重，管理协调不合理，导致工作效率低下；③内部原因：沟通不佳，导致员工素质较差，增加成本，而且容易发生事故；④外部原因：因为上级单位、业主的干扰，国家相关产业政策的变动，其他风险因素等；⑤其他原因。
4 挣值法在高速公路机电工程施工过程中的应用举例
某高速公路机电工程计划工期为12个月，总预算费用为4000万。在项目实施过程中，第6个月时项目经理对项目的执行情况进行统计检查，数据表如表1所示。
第6个月末时，已完工程实际成本为2460万元，已完成产值为2170万元，计划完成产值为2490万元。
成本偏差=已完成产值-实际成本=2170-2460=-290万元，说明成本超支；
进度偏差=已完成产值-计划产值=2170-2490=-320万元，说明进度延误。
费用绩效指数=已完成产值/实际成本=2170/2460
进度绩效指数=已完成产值/计划产值=2170/2490
我们可以采取挣值法的应用对项目进行分析，得到的结论是：工程效率较低、进度慢、投入延后，属于需要重点纠偏的类型，因此应该增加高效人员投入，以解决效率低、进度慢的问题，在保证工程质量的前提下，能够按时完工。
5 结束语
挣值法在我国高速公路机电工程项目管理中的应用还不是很普遍，因此在项目管理中经常会出现费用和进度失控的情况。所以笔者认为建立一个适合高速公路机电工程项目的挣值法管理系统也就尤为重要，其可以在施工过程中对费用、进度随时进行检查，通过鱼刺图找出出现问题的原因，从而进行纠偏，以保证项目的顺利实施。
参考文献：
[1]建设工程项目管理[M].中国建筑工业出版社，2010.
[2]高速公路交通工程及沿线设施[M].人民交通出版社，1999.
中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1672-1578（2017）01-0022-02
1 引言
在传统的讲授式电路教学方法中，学生是被动的接收者，他们在课堂的注意力主要集中在对知识点的掌握和相关公式的推导和记忆上，对基本的物理概念和电路本质并不清楚。在通常情况下，课堂讲述的内容直接呈现在教材或是相关讲义上，这对于学生专心于课堂教学没有什么较好的激励作用，所以传统的课堂教学几乎是在一个带有问题的、被动的听众面前的一场独角戏，师生之间没有任何的互动，学生之间更谈不上交流、合作学习[1-2]。目前很多的学生在学习过程中只记住相应的解题步骤，并不了解其基本概念，当题目条件发生一定变化或是其以前未碰见的题目便无从下手，因此电路教学方法的改革对提高学生对电路的基本物理概念和原理的进一步理解、学生的思维能力、自主学习能力、激发学生学习兴趣等都是至关重要。利用学生与学生的平等关系进行学习的交流，进而达到学生之间的互动[3-4]，从而激发学生的学习兴趣和对电路基本概念的理解。老师在整个的教学过程中起主导作用，学生起主体作用，学生之间合作学习，师生之间协同教学，因此本文将基于Peer-Instruction（以下简称PI）理论的协同教学法应用在电路课程教学中，取得了良好的效果。
2 基于Peer-Instruction理论的协同教学法
Peer-Instruction理论是哈佛大学著名教授Eric Mazur创立的，变传统的单一讲授为基于问题的自主学习和学习之间的合作探究。坚持以学生为主体，教师为主导的教学理念，是将传统的灌输式授课形式转化为学生的合作学习、自主性学习的形式，重在培养独立自主学习能力，实现多元化主体的互动、师生协同教学[5]。
基于Peer-Instruction理论的协同教学法的基本目标是利用课堂时间进行学生互动、师生互动，把相应的注意力学习的概念上来，而不是传统的对教材或讲义上细节内容的详细介绍，基于PI的协同教学发是由一系列关键知识点的简短讲授构成，每个关键知识点一个相关的概念测试题目，也就是学生所讨论的知识点的概念测试小题目。教师在整个教学过程中讲述内容的重点、难点和关键点，启发学生思维，营造一个学生互动、师生协同教学的环境，通过某些能够影响学生认知能力的问题来调动他们的学习主动性，并逐步激发，引导学生合作学习、积极讨论，培养其批判性思维，并使学生在获得更多知识的同时能反思自己和别人的观点，最后完全理解问题本质[6]。基于Peer-Instruction理论的协同教学法特别为学生设计了相应的基本概念测试题，在简短的测试后便可与同学相互讨论，合作学习，使学生有机会争辩，交流，共同解决问题，从而对物理概念和电路本质理解更深刻。学习者在与他人的相互辩论、相互影响、相互交流之中达到更完善的发展。
Peer-Instruction理论的协同教学法设计的概念测试题与传统的题目考核方向不一样，其重概念、轻直接带公式计算。某些题目看似简单，却能有效地检测学生对相关概念的理解正确与否，从而引发学生的讨论，真正理解基本概念。当学生在课堂上的时间大部分用来理解理解基本概念，因此在课堂上便没有相应的时间来进行相关内容解题技巧的训练，为此，特将解题技巧的训练放到课外作业，因为课外作业和课外学生讨论部分有相应充足的时间来进行解体技巧训练，这样一来基本物理概念和解题技巧都得到了训练，基本概念的准确理解是有助于解题技巧的训练的，因此不必担心学生的解题能力得不到训练。
3 基于Peer-Instruction理论的协同教学法的教学组织
基于Peer-Instruction理论的协同教学法不同于传统教学对课本或讲义中各个层次和知识点的详细讲解，而是由大量关键知识点的简短讲授构成，每个知识点都有一个需要讨论的概念性小测试题目。学生课前事先预习，课堂给简短时间作答，然后学生相互讨论并可修改答案，该过程一方面可促使学生思考并理解问题，另一方面也给教师提供了一个评判学生对该基本概念的理解程度。如选择正确答案的学生比例太低，教师则可放慢讲解速度。然后通过另外一个概念测试题来再次评估学生对该知识点的掌握情况。教学组织流程图如图1所示。
课堂教学组织安排：
（1）概念题目测试 1分钟
（2）学生思考时间 1分钟
（3）学生作答（选择题） 1分钟
（4）学生互动，说服同伴（Peer-Instruction） 12分钟
（5）修改答案并提交最后答案 1分钟
（6）反馈给教师：公布正确答案和成绩分布 1分钟
（7）讲解正确答案（含知识点的简短讲授） 5分钟
（8）另一测试题评估学生掌握情况 3分钟
（9）提交答案并复习该概念和讲解相应解体技巧 6分钟
重要知识点可按照上述的安排进行教学组织，约20分钟左右，简单知识点可省略（8）（9）步，整个知识点教学约10分钟左右。该方法可使得教师实时了解学生对该知识点的掌握情况，以防止学生对知识点的理解程度与教师的预期教学效果之间的鸿沟越来越大，因为随时间的增长，学生的不理解就会导致失去对该课程的学习兴趣，从而使得整个课程的教学失败。
从表1可知，在实施了基于Peer-Instruction理论的协同教学法后，学生对基本概念的理解比传统教学法的正确率高，由图1的期末考试成绩对比可以看出，实施PI教学法的期末考试平均分比传统的平均分高10.3分，最低分数也比传统教学法的最低分数高，因此对基本概念的较好理解可使得在传统计算题的成绩得到了提高。
4 结语
电路课程是电气信息类的重要专业基础课，通过在该课程中使用基于Peer-Instruction理论的协同教学法能有效提高学生对基本概念的理解，从而提高该课程的教育教学质量和学生自主学习能力，让学生养成终身学习的习惯，把学习转化为自觉的行为。采用该教学方法在提高学生对基本概念和期末成绩的同时，通过培养学生的批判性思维，比起那些只掌握了专门知识体系的人，这样的学生更具有灵活性和适应性，更有可能进行创新，成为能够终身为社会服务的现代化人才。
参考文献：
[1] 赵郁聪，陈满儒.双语教学引入Peer-Instruction教学方法的实践[J].中国校外教育，2011（9）：86.
[2] Eric Mazur.同伴教学法――大学物理教学指南[M].北京：机械工业出版社，2011.
[3] 王祖源，武荷岚，顾牡.以同伴教学法促进学生互动式学习[J]. 物理与工程，2013（23）：45-48.
1 高填路基的稳定施工技术
1、基底处理技术
地基处理按一般路基施工规程进行，将杂草、树根、有机土等杂物用推土机推出边桩以外集中弃至弃土场，请监理工程师检查确认后,再用推土机将作业区段推平顺，形成横向1%-2%排水坡，并用压路机碾压原地面，压实度与路堤相应部位的要求相同。陡坡地带自下而上挖台阶，随开挖随填筑，局部松软、侧挤起层部分应翻挖换填土或调整土的含水量。
2、路基填筑技术
用挖掘机、自卸汽车装运填料，专人负责指挥卸车，第一层按松铺厚度50cm摊铺。推土机整平后，用水准仪测出松铺厚度，同时边摊铺边用酒精燃烧法或其它方法多点检测摊铺含水量，同一填层的含水量要基本一致。
3、含水量的确定
经试验，最佳含水量为10%。本段路基施工时，含水量控制在8%-12%范围内，即可满足压实要求。
4、碾压技术
第一、先用压路机静压两遍找平，速度控制在2km/h以内，横向搭接40cm，纵向搭接2m。
第二、振动碾压一遍。压路机由两侧向线路中心碾压。碾压搭接长度及碾压速度必须符合上述要求。
5、检测技术
第一、用K30检测地基系数和灌砂法检测压实系数。检测点沿线路中线呈S型布置，每100m布设3个点。若检测未能达到规范要求，则继续碾压，每碾压一遍检测一次，直至压实指标合格为止。
第二、用精密水准仪检查压实后标高，通过比较松铺厚度与两次标高之差值计算出松铺系数。
2 高填路基中灌浆法的应用
（一）高填路基中灌浆法说明
高填路基施工中所采用的灌浆法就是依据物理化学原理，利用机械设备将具有固化和抗渗性能的浆液入某种介质的间隙（孔隙或裂隙等）或结构面内，并使之在一定范围内扩散和固化，以达到提高地基强度、降低渗透性、改善地基物理力学性质的一种方法。
（二）高填路基中灌浆法的应用
1、灌浆方案的选择
高填路基的灌浆处理一般对于强度很低的淤泥层采用压密灌浆，对于较硬的亚粘土为霹裂灌浆，对沙粒层多采用渗透灌浆。灌浆类型可以单独应用，也可能两三种类型单独应用，彼此相辅相成，从而形成渗透—劈裂—充直—置换—压密—复合的作用。
灌浆方案选择是进行灌浆施工首先要解决的问题，一般把灌浆方法和灌浆材料的选择放在首要地位，同时还应综合考虑工程地质条件、工程性质等。依据高填路基公路工程实践经验，灌浆方案选择一般遵循以下主要原则：
第一、高填路基的灌浆一般采用水泥浆液或水泥粉煤灰浆液。
第二、当软弱土层上部有硬壳存在时，将其作为封压层；当无这种硬壳或不发育时，可在地表做一粘土垫层，厚约0.5m,以此垫层作为封压层，或在地基年压后形成风压层。
第三、对于上部砂砾层较多的软弱土层，一般宜用分段式自上而下灌浆，对于上部砂砾层少或没有的软弱土层，一般宜用分段式自上而下灌浆。
2、浆液扩散半径的确定
浆液扩散半径是一个重要的参数，可按理论公式估算。如选用参数接近于实际条件，则计算值具有一定的参考价值；当地基条件较复杂或计算参数不易选准时，就应通过现场灌浆试验来确定。
3、灌浆压力
灌浆压力是将液扩散冲填、挤实的能量。在保证灌浆质量的前提下,压力大,扩散距离大,有助提高土体强度；担当压力超过受注地层的自重和强度时,可能导致地基及其上部结构的破坏。所以在施工中,一般都以不使地层结构破坏或仅法生局部和少量的破坏作为确定地基允许灌浆压力的基本原则。
进行灌浆试验时,一般采用逐渐提高压力方法,求得灌浆压力与灌浆量关系曲线,当压力升至某一数值,灌浆量增大,表明地层结构发生破坏或孔隙尺寸已被扩大,因而可把此时的压力作为确定容许灌浆压力的依据。
4、灌浆量
在正常情况下理论上注入的耗浆量,应充填到颗粒之间的孔隙中,或沿层理或裂隙劈裂式注入。每孔（段）浆液注入量可用以下计算公式计算：
Q=A∏R2He?
式中:Q为每孔（段）注入量（m3）；A为浆液的损耗系数,一般A=1.15～1.30；R为浆液有效扩散半径（m）；H为灌浆孔（段）深（m）；e为空袭率；?为浆液充值系数。
5、灌浆孔的布置方式
浆液扩散半径（R）确定后，灌浆孔距（L）取值范围也就确定了，其取值范围在R≤L≤2R之间。
高填路基灌浆设计一般为多排灌浆孔，不同排上的灌浆设计一般有两种布置方式，一种为矩形排列，即前排孔与后排孔沿公路轴线方向上平行；另一种为三角形排列，即前排孔的位置与后排孔的位置沿公路轴线方向上错开1/2的孔距。在灌浆孔距取值范围内，合理的孔距可以保证工程质量，降低工程造价，孔距选择应注意以下几点：
孔距应依据土层性质和构造物来确定，当高填路基中砂层较厚或层理较发育时，L在1.5R～2R之间；当软弱土层中砂层理不发育时，L取值在R～1.5R之间。桥头、涵洞等构造物部位L取值应偏小一些。另外，需要说明的是高填路基灌浆治理宜采用多排灌浆空，排距宜与孔距相等，布孔原则以三角形方式为主，矩形方式为次。
3 施工中应注意的问题
(1)严格控制填层厚度和填筑宽度。每层初平完成后，对填层厚度进行检查，确保每层填筑的厚度控制在30cm之内，以防填土沉降过多，发现超厚现象及时采取相关措施减薄。推土机在初铺时，摊铺的宽度比设计宽度加大50cm，以保证路基边部压实。
(2)路堤填筑时，做到工地现场随时有领工员值班，对路堤填筑进行实行全过程指挥，使填层厚度、平整度、压实度等处于良好的受控状态，保证填筑过程符合规范要求。
(3)严格控制填层土质，选择经试验合格的填料进行填筑，含有有害杂质及未经处理的劣质土不得使用。当填料为不同土质时，采取不同土质分别填筑的方式，每种填料连续填筑层累计厚度不小于50cm。将强度较小、透水性差的土填在下层，强度较大、土质较好的优良土填于上层。
(4)严格进行压实度的试验检测。每填完一层由队部试验室负责进行检测，经理部中心试验室经常性地对压实薄弱环节进行抽检，发现压实度不合格的情况，及时采取适当的措施进行处理，必要时采用强夯处理，确保路基的填筑压实符合规范要求。
(5)结合永久排水做好施工期间的临时排水工作。每层填筑完毕后，在填层面做成2%～4%的横向路拱，并在路基两侧做土埂排水，土埂开槽排出路面积水，并在开槽处沿边坡用砂浆做急流槽，使雨水顺急流槽排入边沟，不至于冲刷边坡。路堤坡脚及时做好临时或永久性排水沟，保证路基边坡排水通畅。
(6)严格控制路堤渗水部分的填筑材料，选取水稳性高及渗水性好的填料进行填筑，防止渗透动水压破坏路堤边坡的稳定。
4 结语
高填路基施工技术在公路工程施工中的应用是提高公路工程施工质量的重要途径，在进行高填路基施工时一定要做好各项施工要点的相关施工技术，确保高填路基施工以及整个公路工程的施工质量。
引言
液压传感器是工业液压监测中最为常用的一种传感器，能将液体压力信号转换为直流4～20mA或直流0～10V电信号输出，在工业自动控制中通常配合专用模拟量输入模块应用于可编程序控制系统（PLC）。然而模拟量信号在传输过程中容易受到数字量信号、交流输入信号、外部强干扰源等的干扰，模拟量受干扰已经成为了自动控制系统的一个难题。基于此笔者提出了一种基于LM331集成电路的液压监测系统，将液压传感器输出电压信号转换为高速脉冲的数字量信号输出到PLC，既能够实现液压的实时检测，同时有效地解决模拟量抗干扰问题。
1 LM331集成电路简介
LM331是美国NS公司生产的性价比较高的集成芯片，是一种非常理想的精密电压/频率转换器，可用于制作简洁、低成本的模数转换器。当作为压/频转换器使用时，LM331输出脉冲链的频率精确度与输入端施加的电压成比例变化，体现了压/频转换器的特有的优势，可轻松应用于所有的标准压/频转换场合。LM331为双列直插式8引脚的芯片，结构框图如图1所示。
LM331各引脚功能如下：管脚1是脉冲电流输出端，内部相当于脉冲恒流源；管脚2是用于调节输出端脉冲电流幅度；管脚3是脉冲电压输出端OC门结构，输出脉冲宽度Tw；管脚7是提供给比较器的基准电压；管脚8是工作电压范围为4～40V的电源Vcc。LM331集成电路线性度好、外接电路简单、非线性失真小、变换精度高，数字分辨率可达12位，并且容易保证转换精度。
2 液压监测系统架构
为了提高模拟量的抗干扰能力和节约成本，本液压监测系统使用基于LM331的V/F变换电路作为模拟量采集电路。液压传感器将接受到的压力信号转换为0～10V的直流电压信号，直流电压信号再通过V/F变换电路变换为脉冲信号，PLC接受到脉冲信号后，经过运算处理可采集到液压的实时数据，系统架构框图如图2所示，考虑到所选用的PLC有6组高速计数器，系统最大可同时采集6组液压数据，每一组数据都是脉冲信号，可以远距离传输而不受干扰。
3 液压监测系统硬件设计
液压监测系统需使用电压/频率转换器进行采样，为了节约成本，在不牺牲采样精度的条件下，本系统使用了V/F转换器LM331集成电路芯片组成的A/D转换电路.V/F转换器LM331芯片能够把电压信号转换为频率信号，而且线性度好，经过PLC处理，把频率信号转换为数字信号，可以完成A/D转换。它具有接线简单，价格低廉，转换精度高、使用方便等特点。
3.1 模拟量采集电路设计
系统模拟量采集电路设计为压频转换电路，如图3所示，LM331采用单电源供电，电源电压Vcc为15V，模拟信号Vin的输入范围为0V～10V，模拟信号Vin通过LM331芯片进行V/F转换后，变成与电压成正比的频率信号fout=（VIN/20.9V）×（RS/RL）×1/RtCt，fout端输出的频率信号送到PLC的计数端口，PLC对频率信号进行采集、处理、存储。从而实现模拟信号到数字信号的转换。
在电源与第7脚之间连接有电阻RIN为100k？赘，因此第7脚的偏置电流将抵消第6脚失调电流所起的作用，用于减少频率偏移。连接在第2脚的电阻RS由12k？赘的固定电阻和5k？赘电位器组成，用于调整LM331的增益偏差及Rt、RL和Ct的偏差。电容CIN作为VIN的滤波器取值为0.1uF，连接在第7脚和地之间，输出比较器较高的线性度取决于电路中47k？赘的电阻和1uF的电容CL产生的
差效果。电路所有的元器件都选用温度系数低，参数稳定的元器件，如金属膜电阻和陶瓷NPO电容等，能使模拟信号采集得到最佳效果。
3.2 PLC信号采集电路设计
本系统选择的PLC是西门子S7-200系列PLC中的典型产品CPU226，其集成24输入/16输出共40个数字量I/O点。可连接7个扩展模块，最大扩展至256路数字量I/O点或64路模拟量I/O点。24K字节程序和数据存储空间。6个独立的30kHz高速计数器，2路独立的20kHz高速脉冲输出，具有PID控制器。2个RS485通讯/编程口，具有PPI通讯协议、MPI通讯协议和自由方式通讯能力。
液压传感器模拟量信号通过V/F变换电路处理后输出脉冲信号是数字量，本系统设计利用西门子CPU226高速计数器的输入点I0.0～I0.5直接采集V/F变换电路的输出脉冲信号，进而用CPU226程序对信号进行处理，信号采集电路如图4所示，能较好地解决模拟量在电磁环境下易受干扰的问题。
4 系统程序设计
本系统选用的可编程序控制器CPU226有HSC0-HSC5共6个高速计数器，本系统设计将V/F变换电路的输出脉冲信号送入高速计数器HSC1的输入端，用于累计脉冲数，，控制高速计数器累计脉冲的时间通过设置定时中断的间隔时间来实现，根据累计脉冲数与预置的间隔时间，计算出被测模拟量值。
以液位测量为例子，首先把液位设定在100mm，读取每100MS的脉冲数H1，再把液位设定在200mm，读取每100MS的脉冲数H2，通过公式计算可以求得每mm对应的脉冲数X=主程序在第一个扫描周期调用初始化子程序SBR0，仅在第一个扫描周期标志位SM01=1。由子程序SBR0实现初始化。
要使高速计数器能正常工作，设置正确的参数是关键。首先要激活HSC1，设置正方向计数，可更新预置值（PV），可更新当前值（CV），把高速计数器HSC1的控制字节MB47置为16进制数FC。采集信号的高速计数器不需复位或启邮淙耄也没有外部的方向选择，因此用定义指令HDEF设置成工作模式0。然后将定时中断0间隔时间SMB34置为100ms，中断程序0分配给定时中断0，并允许中断，当前值SMD48复位为0，预置值SMD52置为FFFF（16进制）。最后用指令HSC1启动高速计数器，每100ms调用一次中断程序0，读出高速计数器的数值后，将其置零，通过HSC1计数值及变换关系来求被测的液位值。
5 结束语
基于LM331集成电路的液压监测系统运用LM331实现A/D转换，具有电路简单、测量精度高、抗干扰性强，运行可靠并且转换位数可调的特点，能够实现对液压进行实时检测，可以节省大量的成本， 因此在液压监测中具有广泛的应用前景。当然， 基于LM331集成电路的液压监测系统只是液压监测系统的一种， 使用者可以根据现场环境、精度的要求和成本的控制来选择合适的液压监测系统。
参考文献
[1]廖常初.S7-200 PLC编程及应用[M].机械工业出版社，2014.
中图分类号：TN958.98 文献标识码：A
0.引言
输电线路勘测优化设计在是输电线路工程中最基础最重要的工作，优化设计输电线路路径需要综合考虑行政规划、运行安全、经济合理、施工难度、检修方面等因素。而在输电线路优化设计工程中，特别是工程工期紧、测绘面积较大、精度要求高且测区地形较为复杂的情况下，输电线路优化设计难度较大，尤其是在我国西南地区以高山大岭为主，地形起伏大，植被覆盖率高且平丘地区房屋密集，分布不规则。传统的线路优化设计主要采用的测量方法是工测量方法或者工程测量与航测相结合的方法。传统的线路优化设计方法具有外业劳动力强大，数据精度低且无法获取植被以下地形及交叉跨越的高度，工期比较长等缺点。将激光雷达技术应用于电力线路优化设计中能降低选线难度，提高设计效率。因为机载激光雷技术具有数据产品丰富、数据精度高，能够获取植被以下的地形及交叉跨越高度且自动化程度高，能够保证线路走向合理，大大降低外业工作量，缩短工期等优点。
我单位采用绵阳天眼激光科技有限公司自主研发的小型激光雷达测绘系统搭载在动力三角翼上对四川广元某山区测区进行数据采集，应用高精度激光雷达数据成果，在基于激光雷达数据输电线路三维优化选线软件中进行优化设计，高效快速对该区线路进行优化设计，降低了选线难度，提高了工作效率，具有良好的社会效益及经济效益。
1.小型机载激光雷达系统原理及技术优势
1.1 机载激光雷达系统原理
机载激光雷达系统是集激光测距、全球定位系统（GPS）、惯性导航系统（IMU）及高分辨率航拍相机于一体的系统。利用高精度的激光扫描测距技术获取三维激光点云、惯性导航单元系统获取飞行平台姿态信息、机载GPS获取飞行平台的空间三维位置信息；利用高分辨率数码相机获取真彩色数据影像。机载激光雷达测量原理：机载激光雷达激光脚点定位采用飞行航迹来计算激光脚点的坐标。因此基行航迹和系统瞬时姿态的激光点的坐标计算如公式（1）所示，公式（1）中的L是瞬时激光脉冲源到地物的距离，基行时间测量原理的测距由公式（2）求得。公式（1）中是激光发射角，XL、YL、ZL是激光器的位置坐标，通同转换矩阵就可以精确的计算出每一个地面光斑的XG、YG、ZG。
机载激光雷达系统包括以下4部分：机载激光扫描雷达单元；DGPS及IMU惯性导航单元；高分辨率航拍相机；系统控制及数据实时记录存储单元。各部分用以太网协议交换数据，供电选用航空电池供电。小型激光雷达系统原理如图1所示，不需要或需要极少地面控制点即可快速获取地表及植被以下地表的精确三维信息。
1.2 小型机载激光雷达系统在输电线路优化设计的技术优势
小型机载激光雷达系统以其体积小、重量轻且精度高等优点，选择的飞行平台较为灵活，快速响测绘作业任务且数据采集周期短。搭载平台可以选择有人直升机、无人机、无人氦气飞艇及动力三角翼等，根据任务需求可以选择不同的飞行平台。针对本次山区及植被较为密集的作业区域，选择搭载动力三角翼作为飞行平台对测区进行数据采集。机载激光雷达技术具有穿透性，能够获取植被以下高精度地形数据及交叉跨越高度；数据精度高、点云密度高；且能快速高效进行作业；数据产品丰富，能获取高精度的三维激光点云数据和高分辨率数码影像经过数据处理得到高精数字高程模型DEM、数字表面模型DSM、高分辨率数字正射影像DOM及精细分类的点云数据（包括电力线点、植被点、房屋点）等。
机载激光雷达数据成果，在电力选线以及后期设计工作中提供多种辅助参考信息。生成的高精度DEM数据可以实时获取线路各个方向断面信息及塔基地形、塔基断面；通过数据分类处理，获取地面、电力线三维点云数据，设计人员在室内即可完成线路交叉跨越测量工作；高分辨率真彩正射影像DOM利于选线避开房屋、库区、坟墓等重要地物，综合参考DEM和DSM可实时获取房高树高，精确评估树木砍伐量与房屋拆迁量等；DEM结合DOM得到真实的三维场景，可从不同视角查看线路周围的地物、地貌信息，直观可视的三维地形浏览及选线，大幅度提高工作效率。
2.技术路线
基于小型机载激光雷达技术在植被覆盖区输电线路勘测优化设计中的工程应用主要技术内容包括数据获取、数据处理、数据应用。采用小型机载激光雷达系统进行电力选线数据的获取具体技术路线如图2所示。
机载激光雷达数据获取的原始数据包括原始激光点云数据、原始数码影像、惯性导航（IMU）数据、机载GPS数据、地面基站GPS数据。对机载激光雷达获取的数据处理技术路线如图3所示。
经上述数据处理后得到的数据成果高分辨率德胗跋DOM、高精度数字高程模型DEM、高精度数字表面模型DSM及精细分类后的电力线点云数据LAS，加载于专门基于LIDAR数据成果的三维输电线路优化设计系统，对激光雷达获取的数据进行管理与浏览，进行三维选线，主要技术路线如图4所示。
3.工程应用
我公司应用小型机载激光雷达技术，对地势起伏较大且植被覆盖率高的广元中子（中子-明月峡220kV线路工程、中子-雪峰220kV线路工程）约86km的输电线路工程勘测优化设计，应用动力三角翼搭载机载激光雷达测绘系统进行数据采集，通过数据处理制作高精度DEM、DSM、高分辨率DOM及精细分类电力线点云。运用三维输电线路优化设计系统对该工程进行室内快速可视化三维优化选线设计。
3.1 工程测区概述
广元中子镇位于广元市朝天区东北部，属于低中山区，南北边缘高峰耸立，海拔在500m～1600m，植被^为密集，高差较大。本次220kV输电线路工程包括中子镇―明月峡乡、中子镇―雪峰乡两条线路，测区全长约86km。
3.2 数据采集
在航测前，进行控制点的踏勘、选址和埋设桩位，用于静态观测。GPS网形规划与控制点之分布有关，为使整个网形的点位误差分布均匀，在测区布设4个基站，覆盖测区。结合小型机载激光雷达系统自身的特点，对航高、航速、相机镜头焦距及曝光速度、扫描频率等航摄参数进行设置；为获取高质量的数据，本次工程共设计了两条航线，能充分满足测区的带宽和激光点云密度要求。
3.3 数据处理
数据处理包括数据预处理和数据后处理。数据预处理是对的激光点云数据大地定向和计算影像外方位元素；数据后处理是在预处理的基础上经过点云去噪、滤波及精细分类，快速自动分离出精细的地面点（图5）及分类后的电力线点云数据（图6），可以快速提取交叉跨越高度。通过对精细的地面点构建不规则三角网格TIN即可快速生成DEM数据（图7），去噪后的所有地物点即可快速生成DSM。使用精细分类的地面点对数码影像单张正射纠正，通过镶嵌匀色即可生成高分辨率正射影像DOM（图8）。
（1）精细分类后的地面点
（2）精细分类后高密度电力线点云数据用于获取交叉跨越高度
（3）高精度数字高程模型DEM和数字表面模型DSM
（4）高分辨率正射影像DOM
3.4 线路优化设计
通过后期数据处理得到的成果有DOM、DEM、DSM、分类后的电力线点云，将数据成果导入到基于激光雷达数据输电线路三维优化选线软件中，充分利用机载激光雷达系统的多种数据成果，进行室内可视化电力线路选线优化设计，为线路设计提供多种辅助信息，如房高树高、面积坡度量测、线路交叉跨越高度测量、快速平断面/塔基断面/塔基地形图等。
在三维输电线路优化设计系统中能够快速对已有电力线路交叉跨越高度进行量测（图9）；在线路设计过程中基于精细DEM快速获取不同方向、不同深度的断面数据（包括植被以下区域）；高分辨率正射影像图结合DSM数据可以从中精确量取待拆迁房屋面积及待砍伐植被面积，同时能够实现线路的优化，减少线路与房屋、植被的跨越，同时对重要地物（高速路、铁路等）跨越角度进行评估（图10）；根据优化选线结果及DEM，可以快速自动获取线路平断面图、塔基断面图及塔基地形图，最终优化选线结果如图11所示。
3.5 精度分析
通过外业实地检查对本次植被覆盖区输电线路测区应用机载激光雷达技术勘测获取数据进行精度评估，整个测区获取了高密度点云数据，平均个平方米有6～7个点；整个线路测区高程中误差为31cm，平面中误差为65cm，完全满足电力选线需求。
结语
通过应用小型机载激光雷达技术在植被覆盖区域输电线路勘测优化设计，通过将小型机载激光雷达系统搭载在动力三角翼上能够快速灵活响应工程需求，快速获取线路走廊区域精细的三维地形数据且数据精度高，满足电力设计精度要求；通过应用基于LIDAR数据成果的三维输电线路优化设计系统，对激光雷达获取的数据进行管理与浏览，进行三维优化选线，为电力选线提供多种多样的信息辅助选线，避免了大量的外业测量，减少了树木砍伐量及房屋拆迁量，提高了作业效率，具有很大的经济效益和社会效益。
参考文献
[1]徐祖舰，王滋政，阳峰.机载激光雷达测量技术及工程应用实践[M].武汉：武汉大学出版社，2009.
课程改革重点主要包括建立科学的课程体系、符合电子信息、自动化类专业特点的完整理论及实践教学体系。重视教学内容和方法的研究，针对教学中的问题，积极发表教学研究文章，以期与同行进行探讨，不断探索教育、教学规律，改进教学方法，提高教学质量；采用多媒体电子教案授课和传统方式授课相结合，电化教学和网络相结合，课堂教学与网络教学相结合，理论教学与上机实践相结合的现代化教学模式。
1.1 理论教学改革的设计思想
理论教学内容为电路分析的基本概念、基本理论和基本分析方法。包括：电路的等效变换法；线性网络的一般分析方法和网络定理；一阶动态电路分析；正弦稳态分析；耦合电感和变压器电路分析；电路的频率特性；二端口网络；非线性电路分析及磁路和铁芯线圈。课程的难点主要体现在以下几点：
（1）涉及的定理、分析方法纷繁复杂，高等数学基础要求严格，如求解代数方程、微分方程以及复数运算（相量分析）等。
（2）研究领域广，不但要求对纯电阻电路、正弦稳态电路进行分析，而且要求对含变压器的电路、电路频率特性等内容进行分析等。
（3）分析方法较抽象，主要是对实际电路转化的电路模型为分析对象，如受控源等四端元件不好理解。因而，对含受控源的电路分析、含变压器的电路分析成了学习的难点。
针对以上重难点内容，理论教学改革的思想体现在以学生为主体的自主学习教学模式：
（1）利用现代化教学手段
引进现代化的教学手段和教学方法。制作完成“电路分析基础”课程的多媒体课件，从2008年开始用于全校本科生教学，并在实践中得到不断完善。为了充分利用网络资源，开发多渠道的学习途径，将多媒体录像课件、电子教案、授课计划和作业批改等相关教学内容及时在网上。
（2）探索新的教学方法
以学生为主体，采用启发式教学、与学生互动式课堂讨论和网上教育等方法，加强教与学的信息交流，启发学生联系所学知识点，培养主动思考和自主学习的习惯。
（3）多种方法确保课程教学质量的提高
“电路分析基础”的各系列课程均具有符合专业人才培养要求的课程教学大纲，同一课程的所有班级实行“三统一”（大纲统一、教材统一、试卷统一）。通过制订详细的教学计划，规范教学过程以确保教学大纲的全面实施。实行考-教分离的方法，使用AB卷。考试后及时研究试卷中出现的各种问题，用于指导今后的课堂教学。在引进“电路分析基础/信号与系统题库”（西安电子科技大学）的基础上，建立试题库，作为题库的补充，使之更加完善。利用网络等现代化工具，对教师教学效果进行测评，设立网络信箱收集学生对课程教学的意见与建议。
1.2 实践教学改革的设计思想
随着各种EDA软件的引入，EDA教育收到了空前的重视，EWB软件在优化教学过程，改善实验条件、改革实验教学模式、课件制作以及远程教育方面发挥了重要的作用，为充分发挥电路仿真平台软件的教学功能提供了广阔的应用环境。为此，提出操作性试验与软件仿真试验相结合的设计思想，实践教学活动按照从基础性操作试验、综合性仿真试验到设计性仿真试验、创新性实训，设置实践教学模块，既重视基础实验，更强调综合设计性实验，体现“以学生为本，促进学生知识、能力、素质协调发展”的教育理念。多层次实践教学模式如图1所示。
图1 多层次实践教学模式
图1中，基础性操作试验在我校实验中心“高性能电工电子试验装置”上完成，主要培养学生必需的电工电子硬件实验的基础知识及灵活运用电工电子的基本能力；综合性仿真试验及设计性仿真试验由学生在仿真软件上操作，注重培养学生浓厚的学习兴趣、旺盛的求知欲、积极的探索精神、坚持真理的态度；电路实训环节主要考察学生对电路的综合掌握情况及设计能力的培养。
每个试验项目的必做项目由老师指导在试验课堂完成，选做实验项目在开放试验时间由学生自行完成，利用电路实验室的全面开放，学生也可以完成实验项目的预习、课内已完成的实验项目的重做或者未完成实验项目的补做，真正做到因材施教，使拔尖创新人才得以充分发挥其潜力和才能，为高素质人才的脱颖而出创造了良好的成长条件。
2.教学改革的实施特点
电路教学改革的重点体现在强化了学生自主学习的教学模式，以Mutisim软件作为仿真平台，通过优化、更新实验课程内容，加强综合性、设计性、创新性实验项目，强化学生工程训练和设计能力培养。
2.1 多媒体技术的特点
多媒体教学作为现代教学方式，具有许多优势。第一，课件形式多样化。课件中可加入声音、动画、彩图等传媒手段，使授课内容的展现形式丰富多样化，有利于吸引学生的注意力。第二，授课内容清晰。在电路教学中有许多复杂的电路图和元件实物图，黑板上难以呈现，费时费力，且不清晰，通过多媒体可以轻松实现。第三，多媒体教学信息量大。减少了传统教学中教师的抄写时间，便于在有限课时内完成教学内容，提高教学效率。
2.2 Mutisim的特点及仿真方法
（1）直观的图形界面
整个界面就像是一个电子实验工作台，绘制电路所需的元器件和仿真的仪器仪表均可直接放到工作区，轻点鼠标即可完成导线的连接，软件仪器的控制面板和操作方式与实物相似，测量数据、波形和特性曲线如同在真实仪器上看到的一样。
（2）丰富的元器件库
NI Mutisim10大大扩充了EWB的元件库，包括基本元件、半导体元件、TTL以及CMOS数字IC、DAC、ADC、MCU和其他各种部件，切用户可通过元件编辑器自行创建和修改所需元件模型，还可通过公司官方网站和商获得元件模型的扩充和更新服务。
（3）丰富的测试仪器仪表
除了EWB具备的数字万用表、函数发生器、示波器、扫频仪、字信号发生器、逻辑分析仪外，还新增了瓦特表、失真分析仪、频谱分析仪和网络分析仪，且所有仪器均可多台同时调用。
（4）完备的分析手段
支持直流工作点分析、交流分析、瞬态分析、傅里叶分析、噪声分析、失真分析、参数扫描分析、温度扫描分析、批处理分析、灵敏度分析等，能基本满足电子电路设计和分析的要求。
（5）强大的仿真功能
NI Mutisim10既可对模拟电路或数字电路分别进行仿真，也可进行数模混合仿真，仿真失败时会显示错误信息，提示可能出错的原因，仿真结果可随时存储和打印。
（6）完美的兼容功能
NI Mutisim10可方便地将模拟结果以原有文档格式导入LABVIEW或者Signal Express中。工程人员可更有效的分享及比较仿真数据和模拟数据，而无须转换文件格式，在分享数据时减少了失误，提高了效率。
3.基于NI Mutisim10的仿真方法，步骤及应用实例
3.1 仿真方法
基于电路分析基础的仿真方法主要有两种：一种是测量法，就是用软件元件库中的仪表直接去测量电路两端的信号，比如点位、电压、电流信号等。第二种是分析法，就是用软件中提供的电路分析法直接去分析电路，比如直流分析，交流分析等。
3.2 仿真步骤
（1）建立电路文件。启动Mutisim10，系统自动创建一个默认标题为“Circuit1”的新电路文件，该文件可以另存。
（2）软件界面的定制、MUtisim10允许用户根据自己的习惯设置软件的界面，包括工具栏、电路颜色、页面尺寸、聚焦倍数的设置等，可以通过点击“OptionsGlobal Preferences”选项，在弹出的对话框中进行设置。
（3）放置元器件，可以在标准工具栏中选择，也可点击菜单栏中点击“PlaceCompo-nent”，在弹出的对话框中选择需要的元器件。
（4）放置导线和节点进行电路的连接。
（5）放置仪器仪表进行测量，或者点击Simulate进行仿真分析。
3.3 仿真实例
以RLC串联谐振电路为例，创建电路图如图2所示。
图2 RLC串联谐振电路
（1）点击Simulate下拉菜单的Run或者直接点击仿真开关，可以在模拟示波器XSC1观察到电源和电阻两端的电压波形如图3所示。
图3电压波形
（2）点击“Simulate/Analyses/AC Anal-yses”（交流分析）即可得到幅频特性曲线和相频特性曲线，移动游标至纵坐标最大值下降3dB位置，即可得到上下限截止频率fL和fH分别为1.53KHz，1.68KHz，由此可知通频带宽度为f=fH-fL≈150KHz，RLC串联谐振电路的幅频特性曲线、相频特性曲线和通频带如图4所示。
图4 RLC串联谐振电路的幅频特性曲线、
相频特性曲线和通频带
通过对RLC串联谐振电路的运行仿真，交流分析，不难得出，利用Mutisim仿真平台，能够很方便的组成电路，更换元件，调节电路元件参数，观察波形，验证电路的对错，这在实际试验操作中是难以完成的，从而提高学生的动手能力及独立思考的能力。
