時(shí)間:2023-05-05 08:24:41
序論:好文章的創(chuàng)作是一個(gè)不斷探索和完善的過(guò)程,我們?yōu)槟扑]十篇版圖設(shè)計(jì)畢業(yè)論文范例,希望它們能助您一臂之力,提升您的閱讀品質(zhì),帶來(lái)更深刻的閱讀感受。
2研究型實(shí)踐教學(xué)模式的具體實(shí)施
2.1課程結(jié)構(gòu)優(yōu)化
指導(dǎo)學(xué)生接觸各類(lèi)資料,能夠提出問(wèn)題,進(jìn)而解決問(wèn)題以掌握知識(shí)、應(yīng)用知識(shí),完成對(duì)知識(shí)的一個(gè)探求過(guò)程;對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整和完善,使課程體系更全面更科學(xué),更能貼近行業(yè)發(fā)展,更能體現(xiàn)學(xué)生的主動(dòng)性。
2.2采用課堂討論進(jìn)行專(zhuān)題研討的教學(xué)方法
在研究型實(shí)踐教學(xué)模式中,師生互動(dòng)有助于學(xué)生對(duì)基本概念、基本理論、基本方法的理解和掌握。根據(jù)課程需要,結(jié)合國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì),采用與行業(yè)內(nèi)吻合的實(shí)驗(yàn)軟件,挑選合適的電路原型做仿真設(shè)計(jì),并共同探討電路的優(yōu)化方案。
2.3專(zhuān)業(yè)資料查詢(xún)能力培養(yǎng)
為學(xué)生提供研究資料或指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行資料查詢(xún)、整理,鼓勵(lì)學(xué)生從圖書(shū)館、書(shū)店、網(wǎng)絡(luò)等各種途徑查閱文獻(xiàn)資料,以充實(shí)自己的研究基礎(chǔ)。提醒學(xué)生要對(duì)已收集的資料進(jìn)行批判性的研究,去偽存真,指導(dǎo)學(xué)生從這些資料中總結(jié)、分析、解釋與實(shí)踐研究課題相關(guān)的理論、知識(shí)經(jīng)驗(yàn)以及前人的研究成果。
2.4指導(dǎo)學(xué)生撰寫(xiě)專(zhuān)題論文(報(bào)告)
在研究型實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中,指導(dǎo)學(xué)生通過(guò)論文、調(diào)查報(bào)告、工作研究、分析報(bào)告、可行性論證報(bào)告等形式記錄實(shí)踐研究成果。在撰寫(xiě)論文時(shí),要求學(xué)生要了解實(shí)踐課題研究報(bào)告的一般撰寫(xiě)格式;要先擬訂論文的寫(xiě)作提綱,組織好論文的結(jié)構(gòu),做到綱舉目張;會(huì)用簡(jiǎn)練、嚴(yán)謹(jǐn)、準(zhǔn)確的語(yǔ)言表達(dá)自己的思想,不追求文章的長(zhǎng)短。指導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展專(zhuān)題電路討論,由學(xué)生根據(jù)自己感興趣的課題來(lái)查找文獻(xiàn)資料,進(jìn)行研究,完成電路設(shè)計(jì)和仿真,最后完成專(zhuān)題論文的撰寫(xiě)。
2.5鼓勵(lì)學(xué)生參與課題研究
為調(diào)動(dòng)學(xué)生參與科研創(chuàng)新活動(dòng)的積極性,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維,提高學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力,鼓勵(lì)學(xué)生參加老師的課題,鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力,培養(yǎng)“研究型”的思維模式。
3研究型實(shí)踐教學(xué)模式對(duì)教師和學(xué)生的要求
3.1研究型實(shí)踐教學(xué)模式對(duì)教師的要求
研究型實(shí)踐教學(xué)模式的實(shí)施對(duì)任課教師提出了新的要求:一是要熟練地掌握課程的基礎(chǔ)知識(shí)和內(nèi)在結(jié)構(gòu),還要掌握與課程相關(guān)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)和實(shí)踐的基本技能;二是要掌握學(xué)科最新信息,不斷更新知識(shí),了解課程所涉及學(xué)科的最新動(dòng)態(tài)和取得的最新研究成果;三是要熟練運(yùn)用科學(xué)研究的方法和手段。這些都對(duì)教師提出了更高的要求。
黑龍江大學(xué)的集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)專(zhuān)業(yè)自2005年成立以來(lái),從本科教學(xué)體系的建立、本科教學(xué)內(nèi)容的制定與實(shí)施、師資力量的培養(yǎng)與發(fā)展等方面進(jìn)行不斷的探索與完善。本文將結(jié)合多年集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)專(zhuān)業(yè)的本科教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),以及對(duì)相關(guān)院校集成電路設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)本科教學(xué)的多方面調(diào)研,針對(duì)黑龍江大學(xué)該專(zhuān)業(yè)的本科教學(xué)現(xiàn)狀進(jìn)行分析和研究探索,以期提高本科教學(xué)水平,切實(shí)做好本科專(zhuān)業(yè)人才的培養(yǎng)工作。
一、完善課程設(shè)置
合理設(shè)置課程體系和課程內(nèi)容,是提高人才培養(yǎng)水平的關(guān)鍵。2009年,黑龍江大學(xué)集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)專(zhuān)業(yè)制定了該專(zhuān)業(yè)的課程體系,經(jīng)過(guò)這幾年教學(xué)工作的開(kāi)展與施行,發(fā)現(xiàn)仍存在一些不足之處,于是在2014年黑龍江大學(xué)開(kāi)展的教學(xué)計(jì)劃及人才培養(yǎng)方案的修訂工作中進(jìn)行了再次的改進(jìn)和完善。
首先,在課程設(shè)置與課時(shí)安排上進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。對(duì)于部分課程調(diào)整其所開(kāi)設(shè)的學(xué)期及課時(shí)安排,不同課程中內(nèi)容重疊的章節(jié)或相關(guān)性較大的部分可進(jìn)行適當(dāng)刪減或融合。如:在原來(lái)的課程設(shè)置中,“數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)”課程與“CMOS模擬集成電路設(shè)計(jì)”課程分別設(shè)置在教學(xué)第六學(xué)期和第七學(xué)期。由于“數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)”課程中是以門(mén)級(jí)電路設(shè)計(jì)為基礎(chǔ),所以學(xué)生在未進(jìn)行模擬集成電路課程的講授前,對(duì)于各種元器件的基本結(jié)構(gòu)、特性、工作原理、基本參數(shù)、工藝和版圖等這些基礎(chǔ)知識(shí)都是一知半解,因此對(duì)門(mén)級(jí)電路的整體設(shè)計(jì)分析難以理解和掌握,會(huì)影響學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情及教學(xué)效果;而若在“數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)”課程中添加入相關(guān)知識(shí),與“CMOS模擬集成電路設(shè)計(jì)”課程中本應(yīng)有的器件、工藝和版圖的相關(guān)內(nèi)容又會(huì)出現(xiàn)重疊。在調(diào)整后的課程設(shè)置中,先開(kāi)設(shè)了“CMOS模擬集成電路設(shè)計(jì)”課程,將器件、工藝和版圖的基礎(chǔ)知識(shí)首先進(jìn)行講授,令學(xué)生對(duì)于各器件在電路中所起的作用及特性能夠熟悉了解;在隨后“數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)”課程的學(xué)習(xí)中,對(duì)于應(yīng)用各器件進(jìn)行電路構(gòu)建時(shí)會(huì)更加得心應(yīng)手,達(dá)到較好的教學(xué)效果,同時(shí)也避免了內(nèi)容重復(fù)講授的問(wèn)題。此外,這樣的課程設(shè)置安排,將有利于本科生在“大學(xué)生集成電路設(shè)計(jì)大賽”的參與和競(jìng)爭(zhēng),避免因?qū)W期課程的設(shè)置問(wèn)題,導(dǎo)致學(xué)生還未深入地接觸學(xué)習(xí)相關(guān)的理論課程及實(shí)驗(yàn)課程,從而出現(xiàn)理論知識(shí)儲(chǔ)備不足、實(shí)踐操作不熟練等種種情況,致使影響到參賽過(guò)程的發(fā)揮。調(diào)整課程安排后,本科生通過(guò)秋季學(xué)期中基礎(chǔ)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)以及實(shí)踐操作能力的鍛煉,在參與春季大賽時(shí)能夠確保擁有足夠的理論知識(shí)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),具有較充足的參賽準(zhǔn)備,通過(guò)團(tuán)隊(duì)合作較好地完成大賽的各項(xiàng)環(huán)節(jié),贏取良好賽果,為學(xué)校、學(xué)院及個(gè)人爭(zhēng)得榮譽(yù),收獲寶貴的參賽經(jīng)驗(yàn)。
其次,適當(dāng)降低理論課難度,將教學(xué)重點(diǎn)放在掌握集成電路設(shè)計(jì)及分析方法上,而不是讓復(fù)雜煩瑣的公式推導(dǎo)削弱了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,讓學(xué)生能夠較好地理解和掌握集成電路設(shè)計(jì)的方法和流程。
第三,在選擇優(yōu)秀國(guó)內(nèi)外教材進(jìn)行教學(xué)的同時(shí),從科研前沿、新興產(chǎn)品及技術(shù)、行業(yè)需求等方面提取教學(xué)內(nèi)容,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,實(shí)時(shí)了解前沿動(dòng)態(tài),使學(xué)生能夠積極主動(dòng)地學(xué)習(xí)。
二、變革教學(xué)理念與模式
CDIO(構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)施、運(yùn)行)理念,是目前國(guó)內(nèi)外各高校開(kāi)始提出的新型教育理念,將工程創(chuàng)新教育結(jié)合課程教學(xué)模式,旨在緩解高校人才培養(yǎng)模式與企業(yè)人才需求的沖突[4]。
在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中,結(jié)合黑龍江大學(xué)集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)專(zhuān)業(yè)的“數(shù)模混合集成電路設(shè)計(jì)”課程,基于“逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器(SAR ADC)”的課題項(xiàng)目開(kāi)展教學(xué)內(nèi)容,將各個(gè)獨(dú)立分散的模擬或數(shù)字電路模塊的設(shè)計(jì)進(jìn)行有機(jī)串聯(lián),使之成為具有連貫性的課題實(shí)踐內(nèi)容。在教學(xué)周期內(nèi),以學(xué)生為主體、教師為引導(dǎo)的教學(xué)模式,令學(xué)生“做中學(xué)”,讓學(xué)生有目的地將理論切實(shí)應(yīng)用于實(shí)踐中,完成“構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)踐和驗(yàn)證”的整體流程,使學(xué)生系統(tǒng)地掌握集成電路全定制方案的具體實(shí)施方法及設(shè)計(jì)操作流程。同時(shí),通過(guò)以小組為單位,進(jìn)行團(tuán)隊(duì)合作,在組內(nèi)或組間的相互交流與學(xué)習(xí)中,相互促進(jìn)提高,培養(yǎng)學(xué)生善于思考、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及解決問(wèn)題的能力,鍛煉學(xué)生團(tuán)隊(duì)工作的能力及創(chuàng)新能力,并可以通過(guò)對(duì)新結(jié)構(gòu)、新想法進(jìn)行不同程度獎(jiǎng)勵(lì)加分的形式以激發(fā)學(xué)生的積極性和創(chuàng)新力。此外,該門(mén)課程的考核形式也不同,不是通過(guò)以往的試卷筆試形式來(lái)確定學(xué)生得分,而是以畢業(yè)論文的撰寫(xiě)要求,令每一組提供一份完整翔實(shí)的數(shù)據(jù)報(bào)告,鍛煉學(xué)生撰寫(xiě)論文、數(shù)據(jù)整理的能力,為接下來(lái)學(xué)期中的畢業(yè)設(shè)計(jì)打下一定的基礎(chǔ)。而對(duì)于教師的要求,不僅要有扎實(shí)的理論基礎(chǔ)還應(yīng)具備豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),因此青年教師要不斷提高專(zhuān)業(yè)能力和素質(zhì)。可通過(guò)參加研討會(huì)、專(zhuān)業(yè)講座、企業(yè)實(shí)習(xí)、項(xiàng)目合作等途徑分享和學(xué)習(xí)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),同時(shí)還應(yīng)定期邀請(qǐng)校外專(zhuān)家或?qū)I(yè)工程師進(jìn)行集成電路方面的專(zhuān)業(yè)座談、學(xué)術(shù)交流、技術(shù)培訓(xùn)等,進(jìn)行教學(xué)及實(shí)踐的指導(dǎo)。
三、加強(qiáng)EDA實(shí)踐教學(xué)
首先,根據(jù)企業(yè)的技術(shù)需求,引進(jìn)目前使用的主流EDA工具軟件,讓學(xué)生在就業(yè)前就可以熟練掌握應(yīng)用,將工程實(shí)際和實(shí)驗(yàn)教學(xué)緊密聯(lián)系,積累經(jīng)驗(yàn)的同時(shí)增加學(xué)生就業(yè)及繼續(xù)深造的機(jī)會(huì),為今后競(jìng)爭(zhēng)打下良好的基礎(chǔ)。2009―2015年,黑龍江大學(xué)先后引進(jìn)數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)平臺(tái)Xilinx和FPGA實(shí)驗(yàn)箱、華大九天開(kāi)發(fā)的全定制集成電路EDA設(shè)計(jì)工具Aether以及Synopsys公司的EDA設(shè)計(jì)工具等,最大可能地滿足在校本科生和研究生的學(xué)習(xí)和科研。而面對(duì)目前學(xué)生人數(shù)眾多但實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源相對(duì)不足的情況,如果可以借助黑龍江大學(xué)的校園網(wǎng)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)集成電路設(shè)計(jì)平臺(tái)的搭建,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程登錄,則在一定程度上可以滿足學(xué)生在課后進(jìn)行自主學(xué)習(xí)的需要[5]。
其次,根據(jù)企業(yè)崗位的需求可合理安排EDA實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容,適當(dāng)增加實(shí)踐課程的學(xué)時(shí)。如通過(guò)運(yùn)算放大器、差分放大器、采樣電路、比較器電路、DAC、邏輯門(mén)電路、有限狀態(tài)機(jī)、分頻器、數(shù)顯鍵盤(pán)控制等各種類(lèi)型電路模塊的設(shè)計(jì)和仿真分析,令學(xué)生掌握數(shù)字、模擬、數(shù)模混合集成電路的設(shè)計(jì)方法及流程,在了解企業(yè)對(duì)于數(shù)字、模擬、數(shù)模混合集成電路設(shè)計(jì)以及版圖設(shè)計(jì)等崗位要求的基礎(chǔ)上,有針對(duì)性地進(jìn)行模塊課程的學(xué)習(xí)與實(shí)踐操作的鍛煉,使學(xué)生對(duì)于相關(guān)的EDA實(shí)踐內(nèi)容真正融會(huì)貫通,為今后就業(yè)做好充足的準(zhǔn)備。
第三,根據(jù)集成電路設(shè)計(jì)本科理論課程的教學(xué)內(nèi)容,以各應(yīng)用軟件為基礎(chǔ),結(jié)合多媒體的教學(xué)方法,選取結(jié)合于理論課程內(nèi)容的實(shí)例,制定和編寫(xiě)相應(yīng)內(nèi)容的實(shí)驗(yàn)課件及操作流程手冊(cè),如黑龍江大學(xué)的“CMOS模擬集成電路設(shè)計(jì)”和“數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)”課程,都已制定了比較詳盡的實(shí)踐手冊(cè)及實(shí)驗(yàn)內(nèi)容課件;通過(guò)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái),使學(xué)生能夠更加方便地分享教學(xué)資源并充分利用資源隨時(shí)隨地地學(xué)習(xí)。
二、變革教學(xué)理念與模式
CDIO(構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)施、運(yùn)行)理念,是目前國(guó)內(nèi)外各高校開(kāi)始提出的新型教育理念,將工程創(chuàng)新教育結(jié)合課程教學(xué)模式,旨在緩解高校人才培養(yǎng)模式與企業(yè)人才需求的沖突[4]。在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中,結(jié)合黑龍江大學(xué)集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)專(zhuān)業(yè)的“數(shù)模混合集成電路設(shè)計(jì)”課程,基于“逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器(SARADC)”的課題項(xiàng)目開(kāi)展教學(xué)內(nèi)容,將各個(gè)獨(dú)立分散的模擬或數(shù)字電路模塊的設(shè)計(jì)進(jìn)行有機(jī)串聯(lián),使之成為具有連貫性的課題實(shí)踐內(nèi)容。在教學(xué)周期內(nèi),以學(xué)生為主體、教師為引導(dǎo)的教學(xué)模式,令學(xué)生“做中學(xué)”,讓學(xué)生有目的地將理論切實(shí)應(yīng)用于實(shí)踐中,完成“構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)踐和驗(yàn)證”的整體流程,使學(xué)生系統(tǒng)地掌握集成電路全定制方案的具體實(shí)施方法及設(shè)計(jì)操作流程。同時(shí),通過(guò)以小組為單位,進(jìn)行團(tuán)隊(duì)合作,在組內(nèi)或組間的相互交流與學(xué)習(xí)中,相互促進(jìn)提高,培養(yǎng)學(xué)生善于思考、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及解決問(wèn)題的能力,鍛煉學(xué)生團(tuán)隊(duì)工作的能力及創(chuàng)新能力,并可以通過(guò)對(duì)新結(jié)構(gòu)、新想法進(jìn)行不同程度獎(jiǎng)勵(lì)加分的形式以激發(fā)學(xué)生的積極性和創(chuàng)新力。此外,該門(mén)課程的考核形式也不同,不是通過(guò)以往的試卷筆試形式來(lái)確定學(xué)生得分,而是以畢業(yè)論文的撰寫(xiě)要求,令每一組提供一份完整翔實(shí)的數(shù)據(jù)報(bào)告,鍛煉學(xué)生撰寫(xiě)論文、數(shù)據(jù)整理的能力,為接下來(lái)學(xué)期中的畢業(yè)設(shè)計(jì)打下一定的基礎(chǔ)。而對(duì)于教師的要求,不僅要有扎實(shí)的理論基礎(chǔ)還應(yīng)具備豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),因此青年教師要不斷提高專(zhuān)業(yè)能力和素質(zhì)。可通過(guò)參加研討會(huì)、專(zhuān)業(yè)講座、企業(yè)實(shí)習(xí)、項(xiàng)目合作等途徑分享和學(xué)習(xí)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),同時(shí)還應(yīng)定期邀請(qǐng)校外專(zhuān)家或?qū)I(yè)工程師進(jìn)行集成電路方面的專(zhuān)業(yè)座談、學(xué)術(shù)交流、技術(shù)培訓(xùn)等,進(jìn)行教學(xué)及實(shí)踐的指導(dǎo)。
三、加強(qiáng)EDA實(shí)踐教學(xué)
首先,根據(jù)企業(yè)的技術(shù)需求,引進(jìn)目前使用的主流EDA工具軟件,讓學(xué)生在就業(yè)前就可以熟練掌握應(yīng)用,將工程實(shí)際和實(shí)驗(yàn)教學(xué)緊密聯(lián)系,積累經(jīng)驗(yàn)的同時(shí)增加學(xué)生就業(yè)及繼續(xù)深造的機(jī)會(huì),為今后競(jìng)爭(zhēng)打下良好的基礎(chǔ)。2009—2015年,黑龍江大學(xué)先后引進(jìn)數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)平臺(tái)Xilinx和FPGA實(shí)驗(yàn)箱、華大九天開(kāi)發(fā)的全定制集成電路EDA設(shè)計(jì)工具Aether以及Synopsys公司的EDA設(shè)計(jì)工具等,最大可能地滿足在校本科生和研究生的學(xué)習(xí)和科研。而面對(duì)目前學(xué)生人數(shù)眾多但實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源相對(duì)不足的情況,如果可以借助黑龍江大學(xué)的校園網(wǎng)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)集成電路設(shè)計(jì)平臺(tái)的搭建,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程登錄,則在一定程度上可以滿足學(xué)生在課后進(jìn)行自主學(xué)習(xí)的需要[5]。其次,根據(jù)企業(yè)崗位的需求可合理安排EDA實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容,適當(dāng)增加實(shí)踐課程的學(xué)時(shí)。如通過(guò)運(yùn)算放大器、差分放大器、采樣電路、比較器電路、DAC、邏輯門(mén)電路、有限狀態(tài)機(jī)、分頻器、數(shù)顯鍵盤(pán)控制等各種類(lèi)型電路模塊的設(shè)計(jì)和仿真分析,令學(xué)生掌握數(shù)字、模擬、數(shù)模混合集成電路的設(shè)計(jì)方法及流程,在了解企業(yè)對(duì)于數(shù)字、模擬、數(shù)模混合集成電路設(shè)計(jì)以及版圖設(shè)計(jì)等崗位要求的基礎(chǔ)上,有針對(duì)性地進(jìn)行模塊課程的學(xué)習(xí)與實(shí)踐操作的鍛煉,使學(xué)生對(duì)于相關(guān)的EDA實(shí)踐內(nèi)容真正融會(huì)貫通,為今后就業(yè)做好充足的準(zhǔn)備。第三,根據(jù)集成電路設(shè)計(jì)本科理論課程的教學(xué)內(nèi)容,以各應(yīng)用軟件為基礎(chǔ),結(jié)合多媒體的教學(xué)方法,選取結(jié)合于理論課程內(nèi)容的實(shí)例,制定和編寫(xiě)相應(yīng)內(nèi)容的實(shí)驗(yàn)課件及操作流程手冊(cè),如黑龍江大學(xué)的“CMOS模擬集成電路設(shè)計(jì)”和“數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)”課程,都已制定了比較詳盡的實(shí)踐手冊(cè)及實(shí)驗(yàn)內(nèi)容課件;通過(guò)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái),使學(xué)生能夠更加方便地分享教學(xué)資源并充分利用資源隨時(shí)隨地地學(xué)習(xí)。
【摘 要】本文從分析集成電路設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)的特點(diǎn)入手,對(duì)集成電路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)中引入研究型實(shí)踐教學(xué)模式的必要性、作用分析及具體實(shí)施方法進(jìn)行了具體探討,并提出了研究型實(shí)踐教學(xué)對(duì)老師、對(duì)學(xué)生的要求。
關(guān)鍵詞 實(shí)踐教學(xué);集成電路
基金項(xiàng)目:南京郵電大學(xué)教改項(xiàng)目(JG03314JX17)。
作者簡(jiǎn)介:夏曉娟(1982—),女,南京郵電大學(xué),副教授,從事集成電路設(shè)計(jì)領(lǐng)域的教學(xué)與科研工作。
隨著教育改革的不斷深入,隨著我國(guó)電子信息技術(shù)飛速發(fā)展,迎來(lái)了空前的發(fā)展機(jī)遇。傳統(tǒng)集成電路設(shè)計(jì)和生產(chǎn)流程近年來(lái)已經(jīng)發(fā)生了改變,且電子產(chǎn)品發(fā)展迅速,集成電路設(shè)計(jì)是與最前沿科技緊密相連的一個(gè)方向,相關(guān)的課程也應(yīng)與前沿科技緊密相連,課程的學(xué)習(xí)更要注重理論聯(lián)系實(shí)際,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力和分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力。因此,集成電路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)應(yīng)在傳統(tǒng)的實(shí)踐教學(xué)方法基礎(chǔ)上,在“研究型實(shí)踐教學(xué)模式”方面進(jìn)行探討和實(shí)踐。“研究型實(shí)踐教學(xué)模式”是指在實(shí)踐教學(xué)中指導(dǎo)學(xué)生將所學(xué)理論知識(shí)用于行業(yè)實(shí)際問(wèn)題分析的一種實(shí)踐方法,旨在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性的運(yùn)用知識(shí)、自主的發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、研究問(wèn)題,并解決問(wèn)題的能力[1-2]。
1 確立研究型實(shí)踐教學(xué)模式的必要性
集成電路(Integrated Circuit,IC)產(chǎn)業(yè)是信息產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)和核心,隨著我國(guó)電子信息技術(shù)飛速發(fā)展,迎來(lái)了空前的發(fā)展機(jī)遇。傳統(tǒng)集成電路設(shè)計(jì)和生產(chǎn)流程近年來(lái)已經(jīng)發(fā)生了改變,大多設(shè)計(jì)均采用無(wú)生產(chǎn)線設(shè)計(jì),加工采用代工方式。成電路設(shè)計(jì)具有一定的特殊性,集成電路設(shè)計(jì)過(guò)程需要集成電路專(zhuān)業(yè)人才經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的實(shí)踐訓(xùn)練并且積累一定的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。全國(guó)集成電路設(shè)計(jì)相關(guān)企業(yè)對(duì)于人才的需要也越來(lái)越嚴(yán)格,越來(lái)越需要能力型的、具有創(chuàng)造力的人才,應(yīng)聘的條件之一就是需要有集成電路設(shè)計(jì)的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)。作為一般理工科院校集成電路專(zhuān)業(yè)的發(fā)展在一定程度上缺乏對(duì)集成電路設(shè)計(jì)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的認(rèn)識(shí)。因此,我們應(yīng)該改變傳統(tǒng)觀念,樹(shù)立IC設(shè)計(jì)研究型人才培養(yǎng)觀。
集成電路設(shè)計(jì)實(shí)踐主要是提供學(xué)生一個(gè)實(shí)踐平臺(tái),采用先進(jìn)的集成電路仿真軟件,將書(shū)本上的知識(shí)采用模擬的方法進(jìn)行加深理解。實(shí)踐內(nèi)容既是電路、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)以及課程設(shè)計(jì)中所學(xué)知識(shí)的應(yīng)用,又是與最前沿科技緊密聯(lián)系的。而傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)模式,缺乏對(duì)學(xué)生創(chuàng)造力的培養(yǎng),也缺乏與前沿科技的聯(lián)系,因此需要進(jìn)行教學(xué)改革的探討和實(shí)踐。
隨著教育改革的不斷深入,傳統(tǒng)的實(shí)踐教學(xué)中“以教師為中心”、“以灌輸為主要方式”的教學(xué)模式已無(wú)法適應(yīng)時(shí)代的要求。先進(jìn)的教學(xué)模式是人才培養(yǎng)的關(guān)鍵措施。研究型教學(xué)模式,又稱(chēng)為研討式教學(xué)模式,是指教師以課程內(nèi)容和學(xué)生的知識(shí)積累為基礎(chǔ),引導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)造性地運(yùn)用知識(shí)、自主地發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、研究問(wèn)題和解決問(wèn)題,以學(xué)生為中心,以知識(shí)掌握為基礎(chǔ),以能力培養(yǎng)為主線,以提高素質(zhì)為目的的一種新模式。集成電路設(shè)計(jì)實(shí)踐同樣需要采用先進(jìn)的教學(xué)方式,提高學(xué)生的創(chuàng)新能力,培養(yǎng)研究型IC設(shè)計(jì)人才。
2 研究型實(shí)踐教學(xué)模式的作用分析
集成電路設(shè)計(jì)實(shí)踐引入研究型實(shí)踐教學(xué)模式,可以使相關(guān)領(lǐng)域的學(xué)生真正實(shí)現(xiàn)學(xué)有所用,不僅學(xué)習(xí)了集成電路設(shè)計(jì)的軟件知識(shí),同時(shí)可以將課堂的理論知識(shí)通過(guò)工藝模型、電路設(shè)計(jì)、仿真方法來(lái)復(fù)現(xiàn),從而更深入的理解理論知識(shí),而且可以通過(guò)一些電路實(shí)例來(lái)解釋生活中的一些現(xiàn)象,激發(fā)學(xué)習(xí)的興趣。
集成電路設(shè)計(jì)是實(shí)踐性很強(qiáng)的一個(gè)方向,要求將工藝、器件、電路、版圖四個(gè)方面的理論課程融會(huì)貫通,而傳統(tǒng)的實(shí)踐教學(xué)旨在加強(qiáng)學(xué)生對(duì)軟件的認(rèn)識(shí),忽略對(duì)理論內(nèi)容的加深與貫通。通過(guò)研究型實(shí)踐教學(xué)模式的開(kāi)展,可以在保證教學(xué)大綱不變的前提下,通過(guò)選擇適用性較強(qiáng)的實(shí)踐內(nèi)容,使學(xué)生一方面能夠?qū)⒏鏖T(mén)理論課的知識(shí)加深及貫通,另一方面可以使學(xué)生接觸到用人單位感興趣的課題內(nèi)容,有利于學(xué)生加強(qiáng)實(shí)踐的動(dòng)力和持續(xù)進(jìn)步。通過(guò)研究型實(shí)踐,對(duì)學(xué)校而言,可以培養(yǎng)更優(yōu)秀學(xué)生;對(duì)學(xué)生而言,可以掌握前沿知識(shí)、促進(jìn)就業(yè)。
研究型實(shí)踐成果的實(shí)現(xiàn)為學(xué)生的晉升、發(fā)展提供支持。學(xué)生的實(shí)踐研究成果如能公開(kāi)發(fā)表或獲獎(jiǎng),能解決實(shí)際工作中的問(wèn)題,這無(wú)形中為學(xué)生在工作崗位上的晉升、發(fā)展增加籌碼。這在最大程度上激發(fā)學(xué)生的實(shí)踐興趣,是其他任何實(shí)踐模式都不可比擬的。同時(shí),研究型實(shí)踐教學(xué)鼓勵(lì)學(xué)生多看文獻(xiàn)、多寫(xiě)總結(jié)報(bào)告,這也為學(xué)生撰寫(xiě)本科畢業(yè)論文打下良好的基礎(chǔ)。
3 研究型實(shí)踐教學(xué)模式的具體實(shí)施
3.1 課程結(jié)構(gòu)優(yōu)化
指導(dǎo)學(xué)生接觸各類(lèi)資料,能夠提出問(wèn)題,進(jìn)而解決問(wèn)題以掌握知識(shí)、應(yīng)用知識(shí),完成對(duì)知識(shí)的一個(gè)探求過(guò)程;對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整和完善,使課程體系更全面更科學(xué),更能貼近行業(yè)發(fā)展,更能體現(xiàn)學(xué)生的主動(dòng)性。
3.2 采用課堂討論進(jìn)行專(zhuān)題研討的教學(xué)方法
在研究型實(shí)踐教學(xué)模式中,師生互動(dòng)有助于學(xué)生對(duì)基本概念、基本理論、基本方法的理解和掌握。根據(jù)課程需要,結(jié)合國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì),采用與行業(yè)內(nèi)吻合的實(shí)驗(yàn)軟件,挑選合適的電路原型做仿真設(shè)計(jì),并共同探討電路的優(yōu)化方案。
3.3 專(zhuān)業(yè)資料查詢(xún)能力培養(yǎng)
為學(xué)生提供研究資料或指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行資料查詢(xún)、整理,鼓勵(lì)學(xué)生從圖書(shū)館、書(shū)店、網(wǎng)絡(luò)等各種途徑查閱文獻(xiàn)資料,以充實(shí)自己的研究基礎(chǔ)。提醒學(xué)生要對(duì)已收集的資料進(jìn)行批判性的研究,去偽存真,指導(dǎo)學(xué)生從這些資料中總結(jié)、分析、解釋與實(shí)踐研究課題相關(guān)的理論、知識(shí)經(jīng)驗(yàn)以及前人的研究成果。
3.4 指導(dǎo)學(xué)生撰寫(xiě)專(zhuān)題論文(報(bào)告)
在研究型實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中,指導(dǎo)學(xué)生通過(guò)論文、調(diào)查報(bào)告、工作研究、分析報(bào)告、可行性論證報(bào)告等形式記錄實(shí)踐研究成果。在撰寫(xiě)論文時(shí),要求學(xué)生要了解實(shí)踐課題研究報(bào)告的一般撰寫(xiě)格式;要先擬訂論文的寫(xiě)作提綱,組織好論文的結(jié)構(gòu),做到綱舉目張;會(huì)用簡(jiǎn)練、嚴(yán)謹(jǐn)、準(zhǔn)確的語(yǔ)言表達(dá)自己的思想,不追求文章的長(zhǎng)短。指導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展專(zhuān)題電路討論,由學(xué)生根據(jù)自己感興趣的課題來(lái)查找文獻(xiàn)資料,進(jìn)行研究,完成電路設(shè)計(jì)和仿真,最后完成專(zhuān)題論文的撰寫(xiě)。
3.5 鼓勵(lì)學(xué)生參與課題研究
為調(diào)動(dòng)學(xué)生參與科研創(chuàng)新活動(dòng)的積極性,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維,提高學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力,鼓勵(lì)學(xué)生參加老師的課題,鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力,培養(yǎng)“研究型”的思維模式。
4 研究型實(shí)踐教學(xué)模式對(duì)教師和學(xué)生的要求
4.1 研究型實(shí)踐教學(xué)模式對(duì)教師的要求
研究型實(shí)踐教學(xué)模式的實(shí)施對(duì)任課教師提出了新的要求:一是要熟練地掌握課程的基礎(chǔ)知識(shí)和內(nèi)在結(jié)構(gòu),還要掌握與課程相關(guān)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)和實(shí)踐的基本技能;二是要掌握學(xué)科最新信息,不斷更新知識(shí),了解課程所涉及學(xué)科的最新動(dòng)態(tài)和取得的最新研究成果;三是要熟練運(yùn)用科學(xué)研究的方法和手段。這些都對(duì)教師提出了更高的要求。
4.2 研究型實(shí)踐教學(xué)模式對(duì)學(xué)生的要求
研究型實(shí)踐教學(xué)模式對(duì)學(xué)生的要求:一是學(xué)生要有一定的知識(shí)積累,儲(chǔ)備了比較完備的基礎(chǔ)知識(shí);二是要求學(xué)生具有一定的專(zhuān)業(yè)知識(shí)水平,熟練掌握集成電路的一些理論知識(shí);三是要求學(xué)生具備一定的自我控制能力和自學(xué)能力;四是要求學(xué)生具備一定的科學(xué)研究能力。在研究型教學(xué)中,學(xué)生積極參與顯得尤為重要,需要充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性和主動(dòng)性。
參考文獻(xiàn)
[作者簡(jiǎn)介]闞立瑩(1964-),女,黑龍江綏化人,牡丹江師范學(xué)院,副研究館員,研究方向?yàn)橥馕膱D書(shū)資料管理。(黑龍江牡丹江157012)
[基金項(xiàng)目]本文系牡丹江師范學(xué)院重點(diǎn)項(xiàng)目“探索結(jié)構(gòu)學(xué)分改革,提高英語(yǔ)專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量”的研究成果之一。(項(xiàng)目編號(hào):09YZ-10281)
[中圖分類(lèi)號(hào)]G642[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A[文章編號(hào)]1004-3985(2012)17-0187-02
《普通高等學(xué)校圖書(shū)館規(guī)程》(修訂)規(guī)定:“高校圖書(shū)館的建設(shè)和發(fā)展應(yīng)與學(xué)校的建設(shè)和發(fā)展相適應(yīng),應(yīng)根據(jù)學(xué)校的發(fā)展目標(biāo)和教學(xué)科研的需要制訂文獻(xiàn)信息資源建設(shè)方案,形成具有本校特色的館藏體系,為學(xué)校的教學(xué)和科研提供切實(shí)有效的文獻(xiàn)保障。”以牡丹江師范學(xué)院(以下簡(jiǎn)稱(chēng)學(xué)院)為例,學(xué)院圖書(shū)館抓住本院外語(yǔ)專(zhuān)業(yè)教學(xué)改革發(fā)展的契機(jī),2005年初步完成了對(duì)外語(yǔ)資料室文獻(xiàn)資源整合的規(guī)劃和設(shè)計(jì)。2007年院圖書(shū)館和外語(yǔ)資料室正式合二為一。通過(guò)對(duì)外語(yǔ)資源的整合,優(yōu)化配置,統(tǒng)一管理,改變了圖書(shū)館辦館理念和服務(wù)層次,拓展了功能,達(dá)到了和高校外語(yǔ)教學(xué)改革探索與實(shí)踐的有機(jī)結(jié)合,使外語(yǔ)信息資源建設(shè)更加系統(tǒng)化、專(zhuān)業(yè)化。
一、高校圖書(shū)館和外語(yǔ)資料室現(xiàn)狀分析
高校圖書(shū)館特色館藏是指文獻(xiàn)資源、管理模式及環(huán)境格局具有為某一學(xué)科領(lǐng)域、某類(lèi)讀者群提供進(jìn)一步學(xué)習(xí)和研究,有較高利用價(jià)值和收藏價(jià)值,結(jié)構(gòu)比較完整,并充分反映學(xué)校辦學(xué)獨(dú)特風(fēng)格與色彩的館藏。而有些高校圖書(shū)館和外語(yǔ)資料室現(xiàn)狀不盡如人意。
1.管理體制陳舊。作為圖書(shū)館子系統(tǒng)的外語(yǔ)資料室表面處于一種雙重管理的管理體制下,實(shí)際上圖書(shū)館和資料室管理仍然各自為政。館內(nèi)外語(yǔ)類(lèi)圖書(shū)分布松散,布局不合理。外語(yǔ)資料室信息資源比較系統(tǒng)前沿,但又處于一種封閉管理的管理狀態(tài),只對(duì)本系教師和研究生開(kāi)放,形成外語(yǔ)專(zhuān)業(yè)信息資源無(wú)法得到有效利用的局面。
2.館員水平有限。具有各種學(xué)科本科學(xué)歷的人員匯集圖書(shū)館,不具備扎實(shí)的圖書(shū)館學(xué)、情報(bào)學(xué)等方面的理論基礎(chǔ)知識(shí)和技能,沒(méi)有較強(qiáng)的信息分析、檢索、加工能力及較高的外語(yǔ)水平和計(jì)算機(jī)操作水平,接受的只是一種以借借還還服務(wù)為目的的觀念。
3.資金投入不足。經(jīng)費(fèi)投入遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上外文圖書(shū)書(shū)價(jià)上漲的幅度。資金不足限制著價(jià)格昂貴紙質(zhì)圖書(shū)特別是外文原版圖書(shū)和新技術(shù)的引進(jìn),造成圖書(shū)陳舊,硬件條件不足。這些年由于各高校為評(píng)估過(guò)關(guān),短期內(nèi)巨資購(gòu)進(jìn)了大量外文圖書(shū),圖書(shū)質(zhì)量受到人員外語(yǔ)水平、文獻(xiàn)出版周期等主客觀條件的制約。不管購(gòu)書(shū)是否合理,圖書(shū)依然按原來(lái)的分布格局上架,很少進(jìn)行二次分配,調(diào)配到專(zhuān)業(yè)性較強(qiáng)的資料室,而外語(yǔ)資料室靠自籌資金購(gòu)進(jìn)的圖書(shū)數(shù)量極其有限,單本圖書(shū)根本滿足不了教師科研和教學(xué)需求。
4.協(xié)調(diào)力度不夠。由于高校投資和調(diào)控力度有限,收集體系由圖書(shū)館和資料室自行決定,計(jì)劃性不強(qiáng),缺乏統(tǒng)一規(guī)劃和協(xié)調(diào),品種缺乏,重復(fù)購(gòu)買(mǎi)和大量漏藏現(xiàn)象并存。
5.評(píng)價(jià)指標(biāo)注重量。教育部2004年8月頒布的《普通高等學(xué)校本科教學(xué)工作水平評(píng)估方案》中,圖書(shū)館C級(jí)標(biāo)準(zhǔn)“生均圖書(shū)”和“生均年進(jìn)書(shū)量”反映的都是藏書(shū)量與學(xué)生數(shù)的關(guān)系,并沒(méi)有反映與專(zhuān)業(yè)學(xué)科的相關(guān)度。評(píng)價(jià)只限于紙質(zhì)文獻(xiàn),過(guò)分強(qiáng)調(diào)藏書(shū)量指標(biāo),不注重館藏外語(yǔ)專(zhuān)業(yè)信息資源建設(shè)對(duì)外語(yǔ)教學(xué)改革所需信息領(lǐng)域發(fā)展的支撐作用。不但影響藏書(shū)質(zhì)量與數(shù)量的均衡發(fā)展,還影響外語(yǔ)專(zhuān)業(yè)學(xué)科館藏的構(gòu)建。特色館藏建設(shè)應(yīng)該是量與質(zhì)的統(tǒng)一,只有符合讀者需求的館藏資源才是合格的館藏資源,只有能滿足讀者需求的量才是恰當(dāng)?shù)牧俊?/p>
二、構(gòu)建外語(yǔ)特色館藏原則
針對(duì)服務(wù)對(duì)象建立適合自己特點(diǎn)的藏書(shū)體系,是圖書(shū)館必須堅(jiān)持的長(zhǎng)期工作原則。高校圖書(shū)館在確立自己的外語(yǔ)特色館藏體系時(shí),要通過(guò)大量細(xì)致、深入的調(diào)查分析,充分了解學(xué)校外語(yǔ)專(zhuān)業(yè)教師及學(xué)生的現(xiàn)狀和學(xué)校的發(fā)展規(guī)劃,有重點(diǎn)、有層次、有計(jì)劃地根據(jù)實(shí)際和可能形成一個(gè)較為完整的學(xué)科體系和有突出特色的文獻(xiàn)結(jié)構(gòu)框架。從多種渠道系統(tǒng)補(bǔ)充專(zhuān)業(yè)館藏資源,對(duì)文獻(xiàn)做深層次的整理加工,并在注重收集、整理和保管,促進(jìn)文獻(xiàn)信息資源利用的同時(shí)遵循以下原則:
1.目標(biāo)性原則。外語(yǔ)特色館藏建設(shè)和服務(wù)要緊緊圍繞本校外語(yǔ)教學(xué)探索與改革及外語(yǔ)專(zhuān)業(yè)教師和學(xué)生的實(shí)際情況來(lái)開(kāi)展。圖書(shū)館和系資料室在外語(yǔ)特色館藏建設(shè)上首先要了解本專(zhuān)業(yè)重點(diǎn)課程及精品課程的建設(shè)計(jì)劃、科研領(lǐng)域所涉及前沿信息。省內(nèi)、省外和國(guó)內(nèi)、國(guó)外這一領(lǐng)域研究動(dòng)態(tài),努力向?qū)I(yè)特色館藏建設(shè)上發(fā)展。有目的、有步驟、有計(jì)劃地進(jìn)行外語(yǔ)特色館藏建設(shè)所需要的文獻(xiàn)的搜集和整理,為本專(zhuān)業(yè)提供較完善的文獻(xiàn)資源和信息服務(wù),在特色館藏、服務(wù)、人才培養(yǎng)、環(huán)境建設(shè)等方面充分展示個(gè)性。為本校外語(yǔ)專(zhuān)業(yè)教學(xué)科研提供高效優(yōu)質(zhì)文獻(xiàn)服務(wù)是外語(yǔ)特色館藏建設(shè)的根本目標(biāo)。
2.因地制宜原則。在滿足教師教學(xué)科研和學(xué)生學(xué)習(xí)基本信息資源需求的同時(shí),根據(jù)圖書(shū)館、外語(yǔ)資料室現(xiàn)有外語(yǔ)類(lèi)專(zhuān)業(yè)信息資源的實(shí)際情況,優(yōu)化配置各種資源,實(shí)施“有特色,入主流”“先做強(qiáng),再做大”的構(gòu)建原則。具有針對(duì)性和實(shí)效性,做到有的放矢。
3.系統(tǒng)性原則。外語(yǔ)特色館藏建設(shè)是一項(xiàng)持久的系統(tǒng)工程,它的形成,往往要經(jīng)過(guò)多年的艱苦努力。特色文獻(xiàn)信息的收集力求系統(tǒng)、連貫和完整。把可持續(xù)發(fā)展作為一個(gè)科學(xué)合理的構(gòu)建外語(yǔ)特色館藏體系的一項(xiàng)重要指標(biāo)。
4.參與性原則。圖書(shū)館要發(fā)揮外語(yǔ)特色館藏優(yōu)勢(shì),開(kāi)展特色服務(wù)就必須樹(shù)立“以服務(wù)求支持,以貢獻(xiàn)求發(fā)展”的理念。特色館藏建設(shè)是一項(xiàng)靠各部門(mén)協(xié)同作戰(zhàn)才能完成的系統(tǒng)工程。圖書(shū)館作為外語(yǔ)特色館藏構(gòu)建的主體,其自身對(duì)專(zhuān)業(yè)信息資源的收集挖掘和加工力量薄弱。在構(gòu)建與服務(wù)過(guò)程中要通過(guò)和各高校圖書(shū)館的聯(lián)合,充分挖掘各自的外語(yǔ)資源實(shí)現(xiàn)資源共享。還要?jiǎng)訂T本校外語(yǔ)專(zhuān)業(yè)研究人員,相關(guān)單位人員的參與和支持,圍繞外語(yǔ)特色館藏建設(shè)來(lái)獲得大批前沿專(zhuān)業(yè)信息情報(bào),再由圖書(shū)館加以整合,搭建起專(zhuān)業(yè)共享的門(mén)戶(hù)平臺(tái),建立共同參與的聯(lián)動(dòng)機(jī)制。
5.評(píng)價(jià)性原則。建立起一系列管理措施的同時(shí),重視其實(shí)施過(guò)程中的評(píng)價(jià)與反饋,定期研討,充分調(diào)查分析和論證,辯證地、實(shí)事求是地對(duì)影響圖書(shū)館特色館藏文獻(xiàn)資源建設(shè)等諸因素進(jìn)行分析。轉(zhuǎn)變數(shù)量式與規(guī)模式的評(píng)價(jià),將用戶(hù)滿意度、圖書(shū)利用率和資源共享機(jī)制列為評(píng)價(jià)的質(zhì)量指標(biāo),構(gòu)建多元的評(píng)價(jià)機(jī)制。加強(qiáng)外語(yǔ)專(zhuān)業(yè)特色內(nèi)部保障體系建設(shè),強(qiáng)化外語(yǔ)專(zhuān)業(yè)特色質(zhì)量保證的主體地位。對(duì)于評(píng)估過(guò)程和結(jié)果,圖書(shū)館要將其作為建設(shè)特色外語(yǔ)專(zhuān)業(yè)館藏的重要依據(jù),從而開(kāi)創(chuàng)出圖書(shū)館自己獨(dú)特的外語(yǔ)專(zhuān)業(yè)館藏。
三、外語(yǔ)特色館藏建設(shè)思路
根據(jù)外語(yǔ)教學(xué)改革方向更新管理觀念、整合資源、提高館員水平,加強(qiáng)外語(yǔ)學(xué)科收藏體系布局和統(tǒng)籌建設(shè),把握住外語(yǔ)特色館藏特色服務(wù)方向,使特色館藏建設(shè)科學(xué)化、專(zhuān)業(yè)化和多元化。
1.更新管理觀念。整合圖書(shū)館和外語(yǔ)系資料室資源,首先,要統(tǒng)一思想,實(shí)現(xiàn)思想與服務(wù)意識(shí)的轉(zhuǎn)變。其次,強(qiáng)調(diào)必要的規(guī)章制度及獎(jiǎng)勵(lì)措施的同時(shí),探索實(shí)行點(diǎn)面結(jié)合、輻射全局的管理模式;還可以借鑒美國(guó)質(zhì)量管理專(zhuān)家戴明提出的管理學(xué)中的PDCA循環(huán)理論,既plan do check action。通過(guò)有計(jì)劃、重實(shí)施、重檢查和重處理四個(gè)階段的循環(huán)式螺旋上升過(guò)程來(lái)改變舊的管理模式,或建立圖書(shū)館二級(jí)管理體制和運(yùn)行機(jī)制,以促進(jìn)外語(yǔ)學(xué)科建設(shè)發(fā)展,實(shí)現(xiàn)以人為本、服務(wù)至上、資源共享和全面開(kāi)放的管理理念。
2.優(yōu)化組配。構(gòu)建特色館藏的文獻(xiàn)信息實(shí)體應(yīng)遵循各種載體文獻(xiàn)的最優(yōu)化組配的原則。例如,外語(yǔ)特色館藏文獻(xiàn)可分為:(1)外語(yǔ)基礎(chǔ)圖書(shū)系列區(qū)。主要以國(guó)外社會(huì)科學(xué)、文化、文學(xué)、經(jīng)濟(jì)、語(yǔ)言教育等收藏為重點(diǎn)。(2)本專(zhuān)業(yè)優(yōu)秀學(xué)士學(xué)位論文收藏區(qū)。重點(diǎn)收藏歷屆教務(wù)處提供的優(yōu)秀畢業(yè)生論文紙質(zhì)或數(shù)字資源。如今學(xué)位論文已成為高校圖書(shū)館文獻(xiàn)的重要組成部分,應(yīng)發(fā)揮其特有的情報(bào)價(jià)值(優(yōu)秀博士、碩士、學(xué)士學(xué)位畢業(yè)論文的收藏應(yīng)在獲得學(xué)生授權(quán)的前提下開(kāi)發(fā)完成)。(3)外文音頻電子文獻(xiàn)資源區(qū)。外文電子資源應(yīng)包括語(yǔ)言教學(xué)視聽(tīng)資料、國(guó)內(nèi)外著名學(xué)者公開(kāi)講座錄音集、電腦、VCD和MP3全面兼容的經(jīng)典原聲外文大片、常用外語(yǔ)隨書(shū)磁帶、光盤(pán),供學(xué)生直接網(wǎng)上下載。(4)外語(yǔ)圖書(shū)贊助區(qū)。重視非購(gòu)入方式的文獻(xiàn)補(bǔ)充作用。拓展交換、捐贈(zèng)低成本文獻(xiàn)獲取渠道,如館際之間、教師、學(xué)生和校友捐書(shū)、贈(zèng)書(shū)。(5)外文報(bào)刊閱覽區(qū)。有效拓展文獻(xiàn)服務(wù)的效益等。
3.建立特色數(shù)據(jù)庫(kù)。在加快“高校人文社科外文圖書(shū)聯(lián)合目錄”這一信息加工和共享服務(wù)平臺(tái)建設(shè)步伐的同時(shí),建立具有本校外語(yǔ)專(zhuān)業(yè)特色的科研成果數(shù)據(jù)庫(kù),把專(zhuān)業(yè)教師和學(xué)生論文、著作及校友科研成果收集起來(lái),開(kāi)展本校特色的數(shù)據(jù)庫(kù)建庫(kù)工作。建立網(wǎng)絡(luò)化管理的校園外語(yǔ)文獻(xiàn)資源共享體系,用戶(hù)能一站式地利用外語(yǔ)特色館藏資源的紙本網(wǎng)絡(luò)和軟件資源,便捷地享受到具有本校特色的服務(wù),足不出戶(hù)即可完成教學(xué)科研和學(xué)習(xí)任務(wù)。實(shí)現(xiàn)資源共享才能達(dá)到構(gòu)建特色外語(yǔ)館藏的有效性。
4.配備學(xué)科館員。外語(yǔ)特色館藏學(xué)科的專(zhuān)業(yè)性要求提供信息者必須是這個(gè)專(zhuān)業(yè)的學(xué)科專(zhuān)家,能分辨館藏信息的價(jià)值,完成個(gè)性信息咨詢(xún)。這無(wú)疑對(duì)圖書(shū)館人員提出了更高的業(yè)務(wù)要求。所以,要配備熟悉專(zhuān)業(yè)館藏業(yè)務(wù),積極主動(dòng)為用戶(hù)提供深層次、專(zhuān)業(yè)化信息服務(wù)的高素質(zhì)的外語(yǔ)學(xué)科館員。
5.增強(qiáng)特色服務(wù)。特色服務(wù)是建立在特色資源基礎(chǔ)之上的服務(wù)。圖書(shū)館要在樹(shù)立品牌、資源整合和特色數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)上不斷提升自身的服務(wù)能力,并通過(guò)高校外文圖書(shū)聯(lián)合目錄實(shí)現(xiàn)不同高校圖書(shū)館、不同資源共建共享。開(kāi)展外語(yǔ)新書(shū)校園網(wǎng)宣傳、新書(shū)推薦、參考咨詢(xún)、定題服務(wù)、課題檢索、館際互借和文獻(xiàn)傳遞等個(gè)性化信息定制服務(wù)。還可以針對(duì)外語(yǔ)教學(xué)改革,舉辦學(xué)術(shù)報(bào)告會(huì)、科普?qǐng)?bào)告會(huì)、外文讀書(shū)會(huì)等活動(dòng)。定期或不定期地舉辦網(wǎng)絡(luò)知識(shí)、數(shù)據(jù)庫(kù)檢索與利用方面的培訓(xùn),加強(qiáng)特色館藏服務(wù)的參與性和互動(dòng)性,使特色文獻(xiàn)服務(wù)提升到一個(gè)新的層次。
6.設(shè)立外語(yǔ)特色共享空間。圖書(shū)館特色館藏要著重知識(shí)的產(chǎn)出,它既是收藏、管理和傳播專(zhuān)業(yè)文獻(xiàn)信息的地方,又應(yīng)是給教師提供科研、學(xué)生提供語(yǔ)言實(shí)踐的地方。它強(qiáng)調(diào)對(duì)協(xié)同研究、學(xué)習(xí)過(guò)程的全面支持,強(qiáng)調(diào)對(duì)小組交流和指導(dǎo)的支持的情境下構(gòu)建一個(gè)布局合理、功能齊全和引人入勝的實(shí)體環(huán)境,這也是其構(gòu)建的基礎(chǔ)。
圖書(shū)館是高校文獻(xiàn)信息服務(wù)中心,只有在高校發(fā)展中找準(zhǔn)自己的發(fā)展方向,建設(shè)與學(xué)院發(fā)展相適應(yīng)的具有自己特色的館藏體系,努力搭建教師教學(xué)科研、學(xué)生自主學(xué)習(xí)的平臺(tái),才會(huì)為高校外語(yǔ)專(zhuān)業(yè)教學(xué)改革和教學(xué)質(zhì)量的提高保駕護(hù)航。
[參考文獻(xiàn)]
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中圖分類(lèi)號(hào):G271 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,我國(guó)的高等教育也得到了飛躍式的成長(zhǎng),科教興國(guó),教育的育人理念的不斷深入與高校現(xiàn)代化要求的加大,高校基建工作大跨步地展開(kāi),高校基建檔案是對(duì)它的全程記錄,在基建工程的統(tǒng)籌建設(shè)中具有極其重要的借鑒和指導(dǎo)價(jià)值,成為不可或缺的組成部分。自從我從事這個(gè)基建檔案管理的工作以來(lái),根據(jù)我自身工作經(jīng)驗(yàn)以及對(duì)各高校的基建檔案管理現(xiàn)狀的了解,目前高校基建檔案工作不盡如人意,管理不系統(tǒng),有些資料嚴(yán)重缺失,這不僅對(duì)基建工作歷史記錄的完整性的嚴(yán)重破壞,也不能為今后基建基礎(chǔ)設(shè)施的實(shí)施提供合理的資料,使得基建工作依舊處于摸索的初級(jí)階段,成為高校基建管理工作發(fā)展的瓶頸,很難實(shí)現(xiàn)行之有效且符合高校基建檔案管理自身特點(diǎn)的管理工作,與此同時(shí),最大限度地提高建設(shè)資金的投資效益也成為空談。基于此種情況,我對(duì)高校基建檔案的思考與討論工作就此談一下看法。 1高校基建檔案內(nèi)容概述及特性 所謂的高校基建檔案就是指高校在基建管理和基建工程項(xiàng)目從籌備、決策、立項(xiàng)、審批、勘察、招投標(biāo)、設(shè)計(jì)、實(shí)施、監(jiān)理到竣工交付過(guò)程中,直接、間接形成的具有保存利用價(jià)值的文字、圖表、圖紙及聲像等不同形式的文件資料。它是校園各種建筑物、構(gòu)筑物、管網(wǎng)等建設(shè)工程的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、使用、維護(hù)和檢修等活動(dòng)的直接記錄,也作為對(duì)工程進(jìn)行檢查、維護(hù)、管理、使用、改建、擴(kuò)建的依據(jù)和憑證,成為高校檔案中不可缺少的重要組成部分。內(nèi)容分為依據(jù)性文件、基礎(chǔ)性文件、工程設(shè)計(jì)文件、招投標(biāo)文件、工程管理文件、施工竣工驗(yàn)收文件、基建財(cái)務(wù)文件、監(jiān)理文件等類(lèi)。 從定義和內(nèi)容看,除了具有一般檔案的原始記錄性、信息性、價(jià)值性等普遍特點(diǎn)外,還具有自身獨(dú)有的特點(diǎn)。這些獨(dú)有的特點(diǎn)決定了基建檔案的作用是不可估量的,具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面: 1.1歷史資料的作用
高校基建檔案用大量的文字和數(shù)據(jù),如實(shí)地記載了校園基建工程從立項(xiàng)到竣工、交付、使用及運(yùn)行管理全過(guò)程的情況,客觀地反映了項(xiàng)目總體規(guī)劃、實(shí)施計(jì)劃、構(gòu)建設(shè)計(jì)、組織施工、后期改建等方面的情況,真實(shí)地提供了投資計(jì)劃、預(yù)算、決算等落實(shí)情況。一套完整的基建工程檔案,除了有大量的文字、數(shù)據(jù)記錄外,還有相應(yīng)的一系列的圖紙、表格,給人以具體、直觀、形象的展現(xiàn)。因此,在具有一套完整基建檔案前提下,再現(xiàn)某項(xiàng)基建工程全面貌的工作就顯得輕而易舉。 1.2歷史憑證的作用
基建檔案在記載一項(xiàng)項(xiàng)基建工程的同時(shí),還記載著學(xué)校的總體布局和遠(yuǎn)景規(guī)劃。記錄歷史的文字、數(shù)據(jù)、圖紙、照片等不僅是人們進(jìn)行社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)的真實(shí)的歷史反映,也是考究高校基建工作歷史和研究高校基建工作前景的科學(xué)依據(jù)。通過(guò)連續(xù)的、整套的高校基建檔案,我們可以清晰地了解不同時(shí)期、不同地區(qū)的高校基建狀況,并從中描繪出基建工程的發(fā)展歷程,是對(duì)前期基建工作歷史概述的有效憑證。 1.3對(duì)以后的基建工作起到參照作用
基建工程的各種統(tǒng)計(jì)、報(bào)表、維修、擴(kuò)建、改建等離開(kāi)基建檔案都將寸步難行。基建工程設(shè)計(jì)檔案一般已經(jīng)過(guò)了施工考驗(yàn),承受了實(shí)踐的檢驗(yàn)。重復(fù)利用或參考這些圖紙和資料,吸取精華、去其糟粕,不僅可以加快速度,還可以提高設(shè)計(jì)質(zhì)量及經(jīng)濟(jì)效益。2當(dāng)前高校基建檔案工作存在的一些主要問(wèn)題
高校基建檔案管理工作隨著基建模式的轉(zhuǎn)變,內(nèi)容越來(lái)越繁雜。高校基建檔案工作面臨的瓶頸問(wèn)題沒(méi)有本質(zhì)性的變化,依舊集中在基建檔案自身收集、歸檔、查閱、管理以及工作人員素質(zhì)等方面。具體問(wèn)題有以下幾方面:
2.1思想上不重視一直以來(lái),基建檔案在高校檔案管理中是較不受重視的類(lèi)別,高校的基建工程部門(mén)以及主管領(lǐng)導(dǎo)對(duì)基建檔案管理工作的認(rèn)識(shí)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,檔案部門(mén)的宣傳力度也很局限,學(xué)校基建部門(mén)也往往重視不夠,在基建檔案管理上花的時(shí)間和精力相對(duì)較少。造成一些基建管理人員檔案管理意識(shí)淡薄的思想。建筑物竣工后,竣工資料隨便鎖進(jìn)自己的柜子,以方便自己查閱。由于人員的更換,非常容易出現(xiàn)資料遺失、不完整、破損的現(xiàn)象。
2.2基建檔案管理人員不專(zhuān)業(yè)
基建項(xiàng)目的形成是一項(xiàng)周期性長(zhǎng)、專(zhuān)業(yè)性強(qiáng)、完整性高、涉及多部門(mén)的工作,在每一步基建過(guò)程中都有大量的材料產(chǎn)生,面對(duì)如此多且繁雜的材料,收集就需要格外的細(xì)心和專(zhuān)業(yè),這就對(duì)基建檔案管理人員有相當(dāng)高的要求,不僅要有專(zhuān)業(yè)素養(yǎng),還要熱愛(ài)檔案管理工作,然而,目前符合這種要求的基建檔案管理人員比較缺乏,是基建檔案管理工作中的絆腳石。 2.3歸檔的基建檔案質(zhì)量不高
根據(jù)平時(shí)歸檔,整理的基建檔案材料中暴露出來(lái)的問(wèn)題是基建檔案材料普遍質(zhì)量不高,如圖紙的整齊程度、清潔程度等。還有一些歸檔材料或圖紙上隨意使用鉛筆、圓珠筆及紅色、純藍(lán)墨水等不符合歸檔要求的筆墨書(shū)寫(xiě),有的材料被多次涂改,字跡模糊不清,有些圖紙不是原件,而是復(fù)印件。竣工圖編制不規(guī)范,竣工資料不全。竣工圖沒(méi)有加蓋竣工圖章,竣工圖中相關(guān)責(zé)任人審核簽署漏缺嚴(yán)重,竣工圖章不符合規(guī)格,存檔圖紙不全,或者被磨損嚴(yán)重,不能真實(shí)準(zhǔn)確反映工程實(shí)體的實(shí)際情況。
2.4基建檔案歸檔不夠完整
基建檔案缺失大體分為:一些項(xiàng)目論證、可行性研究等依據(jù)性文件缺漏不全;項(xiàng)目招投標(biāo)過(guò)程中,由于中標(biāo)單位外發(fā)包或歸檔不及時(shí)等導(dǎo)致資料散失;施工單位對(duì)在施工過(guò)程中所形成的,具有不可見(jiàn)性的相關(guān)檔案材料,如隱蔽工程設(shè)施圖、地下管網(wǎng)等,在收集時(shí)的疏漏或缺失;有些基建檔案管理人員忽略對(duì)全過(guò)程文件資料的完整歸檔,特別是忽略了前期形成的文件材料和建設(shè)后期形成的交工驗(yàn)收文件材料、工程監(jiān)理等方面的材料,造成基建檔案的成套性、完整性存在缺陷;嚴(yán)重影響到以后的使用查閱。
3完善高校基建檔案管理的對(duì)策
(一)領(lǐng)導(dǎo)重視是做好基建檔案管理工作的關(guān)鍵
學(xué)校主管基建的領(lǐng)導(dǎo)、基建部門(mén)以及工程管理人員應(yīng)充分認(rèn)識(shí)到做好基建檔案管理工作的重要性,尤其是校領(lǐng)導(dǎo)要重視和支持。只有領(lǐng)導(dǎo)加強(qiáng)對(duì)基建檔案建設(shè)意識(shí),確立基建檔案管理工作的重要性,建立完善的基建檔案管理組織體系和制度體系,實(shí)現(xiàn)規(guī)范化的管理。
(二)增強(qiáng)學(xué)校基建部門(mén)收集檔案的責(zé)任感
只有提高檔案管理意識(shí)才能做好基建檔案管理工作,學(xué)校要建立以基建處為責(zé)任主體的組織機(jī)構(gòu),明確基建檔案管理人員。基建部門(mén)作為基建管理者和基建檔案的形成者,應(yīng)有專(zhuān)門(mén)負(fù)責(zé)人分管此項(xiàng)工作,并有專(zhuān)職檔案員負(fù)責(zé)收集資料。基建工程初始就與建立檔案同步進(jìn)行;工程建設(shè)過(guò)程要與竣工材料的積累、整編、審定工作同步進(jìn)行;工程竣工驗(yàn)收與提交一整套合格的竣工圖同步進(jìn)行。
(三)加強(qiáng)基建檔案管理人員業(yè)務(wù)培訓(xùn)
檔案管理部門(mén)應(yīng)有針對(duì)性地加強(qiáng)基建管理人員的業(yè)務(wù)培訓(xùn),學(xué)習(xí)相關(guān)理論知識(shí),領(lǐng)會(huì)現(xiàn)代化管理的標(biāo)準(zhǔn)。檔案管理人員不但要了解基建專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí),更要熟悉工程項(xiàng)目建設(shè)流程,知道基建檔案中四大部分資料即工程準(zhǔn)備階段資料、監(jiān)理資料、施工階段資料和工程竣工階段資料是如何收集和整理的。項(xiàng)目施工過(guò)程中,基建部門(mén)工地代表要注意工程變更,及時(shí)查驗(yàn)、監(jiān)督監(jiān)理和施工單位做好技術(shù)變更記錄和竣工圖繪制。監(jiān)理單位和施工單位要把完整的、系統(tǒng)的、準(zhǔn)確的施工變更數(shù)據(jù)和有關(guān)信息及時(shí)反饋給工地代表,確保基建竣工檔案是準(zhǔn)確的第一手資料。
(四)逐步完善基建檔案現(xiàn)代化管理
隨著高校辦公系統(tǒng)信息化與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的普及,高校檔案館的管理模式也在逐步現(xiàn)代化,基建檔案歸檔形式必須更新。因此,高校基建檔案管理工作,必須從傳統(tǒng)手工作業(yè)方式向信息化管理過(guò)渡。采用科學(xué)、先進(jìn)的應(yīng)用軟件進(jìn)行檔案信息的存儲(chǔ)和利用,傳統(tǒng)的紙質(zhì)載體檔案材料通過(guò)計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)管理轉(zhuǎn)化為可以自動(dòng)檢索、網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)用的技術(shù)。設(shè)計(jì)單位提供的設(shè)計(jì)成果除紙質(zhì)的藍(lán)圖還要有電子版圖紙;施工單位的工程變更可以直接在電子圖紙上修改、標(biāo)志,交存電子版竣工圖紙;與建設(shè)有關(guān)的文件進(jìn)行電子存檔,建立電子目錄。建筑項(xiàng)目的相關(guān)信息如工程名稱(chēng)、立項(xiàng)批文文件、工程規(guī)劃建設(shè)許可證號(hào)、工程施工許可證號(hào)、施工單位名稱(chēng)、合同價(jià)、審計(jì)決算價(jià)、交付使用時(shí)間、竣工面積等內(nèi)容,以建筑物為單位,逐一形成電子表格。在后期檔案使用時(shí)可以直接檢索、統(tǒng)計(jì)和查閱,同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳遞檔案信息,提高工作效率。
參考文獻(xiàn):
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[2]林端莊,高校基建檔案科學(xué)化管理探析[J]. 福建建設(shè)科技,2007(2).62-63
2. 高職院校圖書(shū)館發(fā)展途徑的思考
提高圖書(shū)館在職業(yè)院校教研與科研方面的作用,為讀者提供大量有用、必要的專(zhuān)業(yè)圖書(shū)是目前及今后一段時(shí)間各高職院校圖書(shū)館的中心工作,由于高職院校大多剛剛成立,各項(xiàng)工作剛剛起步,各方面都需要大量資金來(lái)進(jìn)行必要的補(bǔ)充和完善,因此,要求高職院校一下子拿出大量資金來(lái)購(gòu)買(mǎi)大量的專(zhuān)業(yè)圖書(shū)來(lái)滿足高職院校館藏的要求,即不現(xiàn)實(shí)也不科學(xué),在這種條件下為彌補(bǔ)圖書(shū)館藏書(shū)不足我們提出如下措施,供同行批評(píng)指正。
3. 探索構(gòu)建圖書(shū)館聯(lián)盟的新模式
構(gòu)建圖書(shū)館聯(lián)盟是網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下實(shí)現(xiàn)文獻(xiàn)信息資源共知、共建、共享的有效措施。各地方高校圖書(shū)館利用同一地區(qū)內(nèi)的地理優(yōu)勢(shì)、資源優(yōu)勢(shì)結(jié)成聯(lián)盟,使結(jié)成聯(lián)盟的高校圖書(shū)館通過(guò)圖書(shū)館聯(lián)盟的運(yùn)作實(shí)現(xiàn)圖書(shū)館之間全面的網(wǎng)絡(luò)互連和資源互連,逐步形成優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、互通有無(wú)的局面,圖書(shū)館聯(lián)盟的運(yùn)作可以增加圖書(shū)、雜志的數(shù)量,滿足讀者的閱讀需要,降低成本,節(jié)約資金,提高圖書(shū)、雜志的利用率和讀者的保障率。
4. 利用新技術(shù)搭建信息交流平臺(tái)
隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展,特別是Internet的興起和迅速發(fā)展,使得信息的生產(chǎn)、傳輸空前便捷,導(dǎo)致信息量急劇增長(zhǎng),信息的質(zhì)量也參差不齊,“信息爆炸”成為現(xiàn)代社會(huì)的一大特征。為了適應(yīng)信息的發(fā)展圖書(shū)館學(xué)界提出了圖書(shū)館員要爭(zhēng)當(dāng)“網(wǎng)上信息引導(dǎo)員”、“網(wǎng)絡(luò)信息導(dǎo)航員”的口號(hào),要求網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的圖書(shū)館管理人員應(yīng)該能選擇質(zhì)量可靠、費(fèi)用低廉、登錄方便的信息源,并熟悉網(wǎng)上信息機(jī)構(gòu)的組成,能更好地組織網(wǎng)上信息,為讀者提供良好的網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)航服務(wù)。而博客作為一種新型的信息組織與平臺(tái),它的出現(xiàn)使得信息導(dǎo)航更加方便快捷。博客是將信息進(jìn)行分類(lèi)和篩選后進(jìn)行,職業(yè)院校圖書(shū)館可以根據(jù)本校專(zhuān)業(yè)設(shè)置、本地生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展實(shí)際、本地產(chǎn)業(yè)升級(jí)改造等情況,對(duì)網(wǎng)上獲得的博客信息進(jìn)行分類(lèi)搜集,進(jìn)行二次加工,編制出專(zhuān)題索引、專(zhuān)題題錄等,向用戶(hù)提供“導(dǎo)航服務(wù)”。可以充分利用網(wǎng)絡(luò)知識(shí),建立圖書(shū)館咨詢(xún)博客,把生產(chǎn)一線技術(shù)人員撰寫(xiě)的經(jīng)驗(yàn)總結(jié),畢業(yè)生畢業(yè)實(shí)習(xí)和撰寫(xiě)畢業(yè)論文時(shí)所涉及的實(shí)際問(wèn)題,經(jīng)專(zhuān)業(yè)老師歸納整理后放置于博客咨詢(xún)欄目上,讓該地區(qū)的技術(shù)人員甚至全國(guó)、全世界的專(zhuān)家學(xué)者都參與,在圖書(shū)館參考咨詢(xún)博客上,定期對(duì)咨詢(xún)問(wèn)題的回答由專(zhuān)業(yè)老師進(jìn)行評(píng)價(jià),對(duì)有有創(chuàng)新性的問(wèn)題的回答,我們可以設(shè)專(zhuān)項(xiàng)資金給予獎(jiǎng)勵(lì),并將其觀點(diǎn)或具體做法發(fā)表在我院學(xué)報(bào)上進(jìn)行交流或推廣。讀者可以方便地自己的信息需求,圖書(shū)館員可以利用博客及時(shí)、迅速、精確地答復(fù)讀者的網(wǎng)上咨詢(xún),圖書(shū)館可以在參考咨詢(xún)博客上,方便地開(kāi)展用戶(hù)培訓(xùn)網(wǎng)上講座,加強(qiáng)對(duì)用戶(hù)的指導(dǎo)、教育與培訓(xùn),提高讀者的信息檢索能力,更好地利用網(wǎng)絡(luò)信息資源,方便、客觀地分析用戶(hù)的信息需求,對(duì)各種信息資源進(jìn)行過(guò)濾,得到用戶(hù)所需要的、個(gè)性化的信息資源精品,然后利用博客及時(shí)性的特點(diǎn),快捷、持續(xù)、定期地向用戶(hù)通報(bào)相關(guān)課題的最新動(dòng)態(tài)。另外,在參考咨詢(xún)博客上,每個(gè)參考咨詢(xún)員都可以擁有自己的網(wǎng)絡(luò)空間,使圖書(shū)館員之間、圖書(shū)館員和讀者之間建立一個(gè)良好的互動(dòng)平臺(tái)。圖書(shū)館員不僅可以方便、及時(shí)地了解讀者的需求,還可以通過(guò)博客與其他館的參考咨詢(xún)工作人員進(jìn)行交流,經(jīng)常查看他們的博客,主動(dòng)獲取新的知識(shí)。
5.加大電子文獻(xiàn)資源的建設(shè)和利用
主要通過(guò)加大與知名網(wǎng)站的合作,因?yàn)橹W(wǎng)站的信息資源豐富,可供參考的文獻(xiàn)全面,同時(shí)還需積極利用職業(yè)院校師生每年發(fā)表的論文,所承擔(dān)項(xiàng)目和所編教材,以及畢業(yè)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)等電子文獻(xiàn)構(gòu)建自己的電子文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù),來(lái)彌補(bǔ)館藏圖書(shū)的不足。
6.探索高校與出版社聯(lián)合出書(shū)和圖書(shū)銷(xiāo)售的新途徑,開(kāi)創(chuàng)出版社與高職院校雙贏的新局面
6.1專(zhuān)業(yè)圖書(shū)出版社與高職院校聯(lián)合出版圖書(shū)的可行性分析
6.1.1專(zhuān)業(yè)出版社的具體需求表現(xiàn):
1.如何才能對(duì)專(zhuān)業(yè)圖書(shū)的市場(chǎng)進(jìn)行準(zhǔn)確的把握,對(duì)不同專(zhuān)業(yè)圖書(shū)的銷(xiāo)售前景作出科學(xué)的預(yù)測(cè)。
2.如何才能出版出生產(chǎn)一線技術(shù)人員急需的專(zhuān)業(yè)圖書(shū),在促進(jìn)企業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí),擴(kuò)大銷(xiāo)售量,為出版社贏得最大經(jīng)濟(jì)利益。
3.如何把已出版的大量專(zhuān)業(yè)圖書(shū)盡快銷(xiāo)售出去,實(shí)現(xiàn)資金的快速流動(dòng),達(dá)到利潤(rùn)的最大化。
6.1.2對(duì)高職院校圖書(shū)館,其具體需求主要表現(xiàn):
1.怎樣才能購(gòu)買(mǎi)到即便宜又實(shí)用的專(zhuān)業(yè)圖書(shū)來(lái)滿足高職院校教學(xué)和科研的實(shí)際需要。
2.如何利用有限的購(gòu)書(shū)資金購(gòu)買(mǎi)到大量的與學(xué)校專(zhuān)業(yè)相關(guān)的專(zhuān)業(yè)圖書(shū)來(lái)滿足畢業(yè)生走向工作崗位后,工作崗位對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)和操作技能的需求。
3.如何把自己對(duì)當(dāng)?shù)仄髽I(yè)發(fā)展水平和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)和操作技能的需要信息轉(zhuǎn)化成財(cái)富。
4.通過(guò)各種渠道了解專(zhuān)業(yè)出版社新近出版的圖書(shū)情況,重點(diǎn)弄清與本校專(zhuān)業(yè)有緊密聯(lián)系并且急需的專(zhuān)業(yè)圖書(shū),為本校購(gòu)置專(zhuān)業(yè)圖書(shū)做好充足的前期準(zhǔn)備工作。
6.1.3 目前的現(xiàn)實(shí)情況的具體表現(xiàn):
1.對(duì)專(zhuān)業(yè)出版社而言,由于對(duì)某一行業(yè)技術(shù)的升級(jí)改造和技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀調(diào)查研究不徹底,出現(xiàn)出版的專(zhuān)業(yè)圖書(shū)對(duì)淘汰設(shè)備的知識(shí)過(guò)多闡述,而對(duì)升級(jí)設(shè)備專(zhuān)業(yè)知識(shí)的簡(jiǎn)單介紹,導(dǎo)致專(zhuān)業(yè)圖書(shū)銷(xiāo)售量的下滑,對(duì)流動(dòng)資金的快速流動(dòng),對(duì)專(zhuān)業(yè)出版的發(fā)展都將產(chǎn)生不利影響。
2.對(duì)于專(zhuān)業(yè)出版社而言,在出版專(zhuān)業(yè)圖書(shū)時(shí),由于沒(méi)有考慮到不同地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不同對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)和操作技能的不同要求,對(duì)不同地區(qū)銷(xiāo)售的專(zhuān)業(yè)圖書(shū)的內(nèi)容有不同要求,專(zhuān)業(yè)出版社應(yīng)根據(jù)不同地區(qū)的實(shí)際適當(dāng)調(diào)整專(zhuān)業(yè)圖書(shū)的內(nèi)容,滿足不同地區(qū)專(zhuān)業(yè)讀者的不同需求,為經(jīng)濟(jì)建設(shè)提供可靠的知識(shí)和技術(shù)保證。
3.對(duì)出版而言,如何使出版的專(zhuān)業(yè)圖書(shū)盡快發(fā)送到急需專(zhuān)業(yè)圖書(shū)的讀者手中,使貨款盡快流到單位賬戶(hù)中,為其它專(zhuān)業(yè)圖書(shū)的出版提供資金保證。
4.對(duì)高校圖書(shū)館而言,如何利用最有效的途徑對(duì)學(xué)院專(zhuān)業(yè)發(fā)展所需的專(zhuān)業(yè)圖書(shū)的內(nèi)容及價(jià)格有所全面了解,為學(xué)院采購(gòu)圖書(shū)的科學(xué)決策提供可靠的信息保證。
5.對(duì)高校圖書(shū)館而言,如何把自己對(duì)當(dāng)?shù)仄髽I(yè)發(fā)展水平和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)和操作技能的需要信息有效的提供給專(zhuān)業(yè)出版社,通過(guò)專(zhuān)業(yè)出版社對(duì)專(zhuān)業(yè)圖書(shū)贏利分成的方式把信息轉(zhuǎn)化成財(cái)富。
6.對(duì)高校圖書(shū)館而言,把專(zhuān)業(yè)出版社出版的與本校有關(guān)的專(zhuān)業(yè)圖書(shū)閑置圖書(shū)通過(guò)利用合理的方法能為本校讀者和當(dāng)?shù)仄髽I(yè)的技術(shù)人員利用。
6.1.4 企業(yè)發(fā)展對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)和技能的需要表現(xiàn):
1.由于地方企業(yè)各單位圖書(shū)文獻(xiàn)資料管理不科學(xué),出現(xiàn)新購(gòu)置的專(zhuān)業(yè)圖書(shū)文獻(xiàn)資料利用率低。這因?yàn)槠髽I(yè)各單位的圖書(shū)、雜志、資料都是由專(zhuān)人負(fù)責(zé)購(gòu)買(mǎi)的,這樣好集中采購(gòu)和報(bào)銷(xiāo),而一般在一線工作從事實(shí)際生產(chǎn)的技術(shù)人員沒(méi)有購(gòu)買(mǎi)書(shū)報(bào)銷(xiāo)的權(quán)利,而所購(gòu)買(mǎi)的專(zhuān)業(yè)圖書(shū)是讓一線的技術(shù)人員閱讀的,于是會(huì)出現(xiàn)這樣的情況,買(mǎi)書(shū)時(shí)花了不少錢(qián),但實(shí)際能使用的圖書(shū)卻不多,造成圖書(shū)文獻(xiàn)資料利用率低。
2.由于專(zhuān)業(yè)圖書(shū)銷(xiāo)售網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的不均恒,制約了專(zhuān)業(yè)圖書(shū)銷(xiāo)售額的大幅增長(zhǎng)。
目前的情況是專(zhuān)業(yè)圖書(shū)銷(xiāo)售網(wǎng)絡(luò)大多集中在大城市,中小城市普及不夠,從我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的全局來(lái)看,60%以上的企業(yè)分布在全國(guó)中小城市,并隨著鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)的快速發(fā)展,這個(gè)比例還在繼續(xù)加大,在構(gòu)建節(jié)約型社會(huì)的今天,這一問(wèn)題是專(zhuān)業(yè)出版社和當(dāng)?shù)馗呗氃盒6疾蝗莺鲆暤膯?wèn)題。
3.相對(duì)其它圖書(shū),由于專(zhuān)業(yè)圖書(shū)的需求量很少,有的甚至沒(méi)有,再加之利益的驅(qū)使,由于購(gòu)買(mǎi)專(zhuān)業(yè)書(shū)的人少,為了資金的快速流動(dòng),當(dāng)?shù)乇容^大的書(shū)店都很少進(jìn)或根本不進(jìn)專(zhuān)業(yè)類(lèi)圖書(shū)。于時(shí)就出現(xiàn)了這樣一種情況:出版社出版了專(zhuān)業(yè)書(shū)找不到讀者,而從事某一專(zhuān)業(yè)的職工卻因?yàn)橐?jiàn)不到某一專(zhuān)業(yè)圖書(shū)而不能及時(shí)了解本專(zhuān)業(yè)發(fā)展方向和新技術(shù)新設(shè)備的使用情況,對(duì)他們知識(shí)的更新,新技術(shù)的推廣和使用都是不利的。
6.2專(zhuān)業(yè)出版社與高職院校聯(lián)合出書(shū)必要性分析
6.2.1專(zhuān)業(yè)出版社與國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)系分析
科技在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的作用在不斷加大,根據(jù)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的實(shí)際情況來(lái)看 ,高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化已在我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起到了重要作用。主要表現(xiàn)在高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)知識(shí)及科技資源的滲透 ,促進(jìn)基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)在技術(shù)結(jié)構(gòu)上的升級(jí)換代,長(zhǎng)期以來(lái)我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展主要依賴(lài)于基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè) ,基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要支柱產(chǎn)業(yè),但從實(shí)際的生產(chǎn)來(lái)看,我國(guó)基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)構(gòu)成很不合理 ,在整體技術(shù)結(jié)構(gòu)中 ,先進(jìn)技術(shù)占有的比例嚴(yán)重不足,在技術(shù)結(jié)構(gòu)中1 /3~2 /3的為傳統(tǒng)技術(shù),甚至有地方2/3以上的技術(shù)為傳統(tǒng)技術(shù) ,這種產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不僅沒(méi)有安全保證 ,而且勞動(dòng)效率低 ,成本費(fèi)用高 ,經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益差 ,給資源造成巨大的浪費(fèi),對(duì)環(huán)境造成較大的污染。分析出現(xiàn)這種情況的原因,除了與現(xiàn)行的政治體制不健全和管理機(jī)制不科學(xué)等因素有關(guān)外,與技術(shù)結(jié)構(gòu)的低下、老化有著直接關(guān)系。這些因素的存在阻礙了經(jīng)濟(jì)的快速、健康發(fā)展,為使經(jīng)濟(jì)快速、健康發(fā)展,迫切需要利用新技術(shù)推動(dòng)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行技術(shù)改造 ,變傳統(tǒng)技術(shù)為高新技術(shù) ,促使傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的高新技術(shù)化。
6.2.2高職院校在當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展中的作用分析
近年來(lái),我國(guó)多個(gè)臨床醫(yī)學(xué)教育重鎮(zhèn)不斷探索臨床醫(yī)學(xué)教育理念創(chuàng)新,在指導(dǎo)高等臨床醫(yī)學(xué)教育中取得重要進(jìn)展。北京大學(xué)的醫(yī)學(xué)教育強(qiáng)調(diào)全人教育思想,注重知識(shí)傳授與健全人格并重,將全科醫(yī)學(xué)的理念引入本科教學(xué)中。自2008年起,北京大學(xué)醫(yī)學(xué)部啟動(dòng)了“新途徑”教育教學(xué)改革,“新途徑”教育教學(xué)改革的基本原則是:遵循全人教育理念,促進(jìn)以能力為導(dǎo)向的醫(yī)學(xué)教育模式的轉(zhuǎn)變,提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)。在醫(yī)學(xué)專(zhuān)業(yè)教育中,強(qiáng)調(diào)醫(yī)學(xué)教育是一個(gè)醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)教育,不能只局限于現(xiàn)有的知識(shí),要立足現(xiàn)有知識(shí),并著眼于未來(lái);在教育策略上要遵循“有教無(wú)類(lèi)、通識(shí)通科和大醫(yī)學(xué)”的理念,不過(guò)早的深入到某一具體學(xué)科;所教授的內(nèi)容應(yīng)以基礎(chǔ)知識(shí)、基本技能和基本方法為主旨內(nèi)容;在教授過(guò)程中,特別強(qiáng)調(diào)“魚(yú)漁兼得”,既重視學(xué)習(xí)過(guò)程,更重視學(xué)習(xí)結(jié)果。此外,除了教授專(zhuān)業(yè)知識(shí)學(xué)習(xí)以外,加強(qiáng)對(duì)學(xué)生品行、思想道德、世界觀、價(jià)值觀方面的引導(dǎo),培養(yǎng)學(xué)生自強(qiáng)不息,止于至善的風(fēng)尚,培養(yǎng)學(xué)生樂(lè)于承擔(dān)社會(huì)責(zé)任、甘于奉獻(xiàn)和大愛(ài)無(wú)疆的精神。吉林大學(xué)白求恩醫(yī)學(xué)部以“服務(wù)需求,提高質(zhì)量”為主線,立足國(guó)情,醫(yī)教協(xié)同,著力于醫(yī)學(xué)教育發(fā)展與醫(yī)藥衛(wèi)生事業(yè)發(fā)展的緊密結(jié)合,著力于標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化醫(yī)學(xué)人才培養(yǎng)體系的構(gòu)建,著力于人才培養(yǎng)機(jī)制的重點(diǎn)突破;著力于醫(yī)學(xué)生職業(yè)素養(yǎng)和臨床實(shí)踐能力培養(yǎng)的顯著加強(qiáng)和提升,加強(qiáng)醫(yī)學(xué)生通識(shí)教育。上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院提出以學(xué)生為本,醫(yī)學(xué)生能力培養(yǎng)為核心,以問(wèn)題、探究為導(dǎo)向從灌輸式教育變?yōu)榛?dòng)式。擯棄培養(yǎng)簡(jiǎn)單的技術(shù)落實(shí)者,而是培養(yǎng)關(guān)心“人”的未來(lái)醫(yī)生。中山大學(xué)中山醫(yī)學(xué)院確立了“三基”、“三嚴(yán)”、“三早”教育理念,“三基”即基本知識(shí)、基本理論和基本技能;“三嚴(yán)”即嚴(yán)肅的態(tài)度、嚴(yán)格的要求、嚴(yán)密的方法;“三早”即早期接觸臨床、早期接觸科研、早期接觸社會(huì)實(shí)踐。
二、臨床醫(yī)學(xué)人才培養(yǎng)模式改革
臨床醫(yī)學(xué)人才培養(yǎng)模式改革是我國(guó)大學(xué)近年來(lái)醫(yī)學(xué)教育改革中取得的最令人印象深刻的醫(yī)學(xué)教育改革成果。上海交大醫(yī)學(xué)院實(shí)施了八年制臨床醫(yī)學(xué)專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)模式。建立了“1+2+2+3”的八年制臨床醫(yī)學(xué)專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)模式。第一階段為集中通識(shí)教育及醫(yī)預(yù)培訓(xùn),強(qiáng)化通識(shí)性基礎(chǔ)課程,如數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、現(xiàn)代生物學(xué)導(dǎo)論、程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)自然科學(xué)類(lèi)課程,還有文化藝術(shù)、文學(xué)歷史等人文社會(huì)科學(xué)的通識(shí)教育;開(kāi)展博極醫(yī)源學(xué)術(shù)講座,實(shí)施早期接觸臨床的見(jiàn)習(xí)培訓(xùn),目的是為醫(yī)學(xué)生打好人生發(fā)展和從事醫(yī)學(xué)職業(yè)的必要基礎(chǔ)。第二階段是醫(yī)學(xué)導(dǎo)論及以器官系統(tǒng)為基礎(chǔ)的課程。通過(guò)人體結(jié)構(gòu)與功能概述及醫(yī)學(xué)導(dǎo)論,讓學(xué)生了解醫(yī)學(xué)的屬性、目標(biāo)以及疾病診治與預(yù)防及健康促進(jìn)的理念及策略;以器官系統(tǒng)為基礎(chǔ)和以臨床問(wèn)題為導(dǎo)向的整合課程的學(xué)習(xí),使醫(yī)學(xué)生具備基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)知識(shí)和基本技能,樹(shù)立起基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)與臨床醫(yī)學(xué)互相聯(lián)系的橋梁;開(kāi)設(shè)的前沿學(xué)術(shù)進(jìn)展講座和人文社會(huì)科學(xué)講壇為平臺(tái),啟發(fā)學(xué)生的探索精神并強(qiáng)化職業(yè)精神與自豪感;通過(guò)系統(tǒng)訓(xùn)練,提高學(xué)生的自學(xué)能力、分析綜合能力、書(shū)面和口頭表達(dá)能力以及團(tuán)隊(duì)合作共事能力。第三階段為臨床醫(yī)學(xué)學(xué)習(xí)與實(shí)踐。這一階段的目標(biāo)是使學(xué)生具備扎實(shí)的臨床醫(yī)學(xué)理論及較強(qiáng)的臨床思維能力,掌握規(guī)范化的臨床醫(yī)學(xué)技能,能獨(dú)立處理常見(jiàn)病與多發(fā)病,并能運(yùn)用基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)知識(shí)解釋臨床問(wèn)題;建立良好的醫(yī)患良性互動(dòng)關(guān)系,并掌握基本的預(yù)防醫(yī)學(xué)、傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)及群體保健知識(shí)與技能。第四階段為綜合性強(qiáng)化培訓(xùn)及畢業(yè)論文。在前五年學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上,開(kāi)始新一輪更高層次的臨床實(shí)踐與科學(xué)研究的綜合強(qiáng)化培訓(xùn),在博士生導(dǎo)師的直接指導(dǎo)下,獨(dú)立完成一項(xiàng)臨床科研題目并以合格的論文及答辯方式通過(guò)。〔1〕
復(fù)旦大學(xué)實(shí)施“5+3”人才培養(yǎng)模式改革,是指5年臨床醫(yī)學(xué)本科教育再加上3年住院醫(yī)師規(guī)范化培訓(xùn),學(xué)生合格畢業(yè)后可以拿到執(zhí)業(yè)醫(yī)師資格證書(shū)、住院醫(yī)師規(guī)范化培訓(xùn)合格證書(shū)、研究生畢業(yè)證書(shū)和碩士學(xué)位證書(shū)4個(gè)證書(shū),簡(jiǎn)稱(chēng)“四證合一”。“5+3”模式通過(guò)界定臨床醫(yī)學(xué)專(zhuān)業(yè)學(xué)位碩士同時(shí)具備住院醫(yī)師和研究生的“雙重身份”,實(shí)現(xiàn)了研究生招生和住院醫(yī)師招錄、研究生培養(yǎng)過(guò)程和住院醫(yī)師規(guī)范化培訓(xùn)、專(zhuān)業(yè)學(xué)位授予標(biāo)準(zhǔn)與臨床醫(yī)師準(zhǔn)入制度的“三個(gè)結(jié)合。”〔2〕
吉林大學(xué)加快推進(jìn)“5+3”標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化臨床醫(yī)學(xué)培養(yǎng)體系建設(shè),包括1)臨床醫(yī)學(xué)碩士專(zhuān)業(yè)學(xué)位研究生教育改革,采取研究生招生和住院醫(yī)師招錄相結(jié)合、研究生培養(yǎng)過(guò)程和住院醫(yī)師培養(yǎng)過(guò)程相結(jié)合、專(zhuān)業(yè)學(xué)位授予標(biāo)準(zhǔn)與臨床醫(yī)師準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn)相結(jié)合;2)五年制醫(yī)學(xué)教育改革注重職業(yè)教育、臨床實(shí)踐能力、課程體系、教學(xué)內(nèi)容、基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)與臨床課程整合、強(qiáng)化“三基”培訓(xùn)、臨床實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)管理、臨床思維和臨床實(shí)踐能力培養(yǎng);3)七年制醫(yī)學(xué)教育改革:2015年全面調(diào)整七年制為“5+3”一體化培養(yǎng),在規(guī)培期間學(xué)生要獲得“四證”:研究生畢業(yè)證書(shū)、碩士學(xué)位證書(shū)、住院醫(yī)師規(guī)范化培訓(xùn)證書(shū)、職業(yè)醫(yī)師執(zhí)照。4)改革面向基層的全科醫(yī)學(xué)人才培養(yǎng)模式:一是圍繞農(nóng)村醫(yī)療衛(wèi)生服務(wù)的基本要求深化改革,增加基層醫(yī)療衛(wèi)生機(jī)構(gòu)見(jiàn)習(xí)實(shí)習(xí)時(shí)間,增加本地區(qū)常見(jiàn)病、多發(fā)病、傳染病地方病的診療防控,加強(qiáng)全科醫(yī)學(xué)理念和專(zhuān)業(yè)素質(zhì)培養(yǎng);二是強(qiáng)化畢業(yè)后教育和職業(yè)發(fā)展,按照入學(xué)前簽署的定向就業(yè)協(xié)議和規(guī)定參加3年規(guī)范化住院醫(yī)師培訓(xùn),取得規(guī)范化住院醫(yī)師培訓(xùn)證書(shū)者,3年規(guī)范化住院醫(yī)師培訓(xùn)計(jì)入6年服務(wù)期。
北京大學(xué)醫(yī)學(xué)部在試點(diǎn)的臨床和基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)專(zhuān)業(yè)實(shí)施四階段培養(yǎng)模式,即在醫(yī)預(yù)階段、基礎(chǔ)階段、臨床階段和臨床二級(jí)學(xué)科階段實(shí)施培養(yǎng)方式的創(chuàng)新。首先在醫(yī)預(yù)階段,醫(yī)預(yù)學(xué)生在大學(xué)本部完成第一年的課程,希望通過(guò)大學(xué)的學(xué)習(xí)達(dá)到通識(shí)教育的目的。對(duì)于醫(yī)學(xué)生,希望通識(shí)教育實(shí)現(xiàn)社會(huì)科學(xué)、人文科學(xué)和自然科學(xué)并重,北京大學(xué)的數(shù)學(xué)與自然科學(xué)、社會(huì)科學(xué)、哲學(xué)與心理學(xué)、歷史學(xué)、語(yǔ)言學(xué)、文學(xué)、藝術(shù)與美育、社會(huì)可持續(xù)發(fā)展六個(gè)領(lǐng)域的大類(lèi)平臺(tái)課為醫(yī)預(yù)課程改革提供了最好的資源。其次,在基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)階段的改革依托基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院完成,在基礎(chǔ)階段,學(xué)生們要達(dá)到如下主要培養(yǎng)目標(biāo):掌握基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)的基本知識(shí)點(diǎn);培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力;促進(jìn)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)知識(shí)與臨床實(shí)踐的結(jié)合;培養(yǎng)初步的科研思維和科研能力。再次,臨床醫(yī)學(xué)階段改革是“新途徑”教學(xué)改革的重點(diǎn)之一。有鑒于醫(yī)學(xué)教育的多元化發(fā)展模式,醫(yī)學(xué)部本著宏觀管理和尊重各學(xué)院特色的考慮,允許各臨床學(xué)院(醫(yī)院)在醫(yī)學(xué)部的整體教育教學(xué)改革框架下自行設(shè)計(jì)改革方案。北大醫(yī)院模式根據(jù)醫(yī)學(xué)部教學(xué)改革要求以及北京大學(xué)第一醫(yī)院“器官系統(tǒng)為中心教學(xué)框架”總體設(shè)計(jì)。方案設(shè)計(jì)遵循“勝任力導(dǎo)向”的要求,針對(duì)教學(xué)具體安排(大課及見(jiàn)習(xí)課表和輪轉(zhuǎn)表)、教師培訓(xùn)、“臨床綜合基礎(chǔ)”集體備課等工作進(jìn)行了系列安排。人民醫(yī)院模式通過(guò)研究國(guó)內(nèi)外醫(yī)學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn),結(jié)合醫(yī)院的教育教學(xué)特點(diǎn),堅(jiān)持“遵循現(xiàn)代醫(yī)學(xué)教育理念,促進(jìn)‘以能力為導(dǎo)向’的醫(yī)學(xué)教育模式的轉(zhuǎn)變,加強(qiáng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)”的教學(xué)改革基本原則,緊緊圍繞二十一世紀(jì)一流的醫(yī)學(xué)生所應(yīng)具備的開(kāi)拓精神、創(chuàng)新意識(shí)、高能力、高質(zhì)量這個(gè)核心,根據(jù)醫(yī)學(xué)教育國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的要求,對(duì)教學(xué)模式、課程設(shè)置、教學(xué)方法、考試方法及素質(zhì)教育進(jìn)行了全面、系統(tǒng)、科學(xué)的教學(xué)改革。北醫(yī)三院模式以“全人教育”理念為依托,面向醫(yī)學(xué)生的全面發(fā)展,注重學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)與臨床知識(shí)的有機(jī)融合,以臨床綜合能力的提高為核心,致力于臨床素養(yǎng)、科研素養(yǎng)和人文素養(yǎng)的全面提升,實(shí)現(xiàn)醫(yī)學(xué)生“專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)”、“科研素養(yǎng)”和“人文素養(yǎng)”的三位一體式發(fā)展。以“學(xué)生臨床能力為導(dǎo)向”的原則,以“器官系統(tǒng)”模式整合臨床教學(xué)全程的授課內(nèi)容,特別是橋梁課和系統(tǒng)課階段,構(gòu)建臨床核心課程體系;在突出重要概念的同時(shí),大幅度刪減不同階段、不同學(xué)科中簡(jiǎn)單重復(fù)的內(nèi)容,從而壓縮理論課授課學(xué)時(shí)。增加以案例討論為主導(dǎo)的小班討論式教學(xué)模式,強(qiáng)化臨床思維的訓(xùn)練,充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用和學(xué)生參與教學(xué)的積極性和主動(dòng)性。
三、臨床醫(yī)學(xué)教育課程體系改革
北京大學(xué)醫(yī)學(xué)部的“新途徑”基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)創(chuàng)新型課程體系以“教育教學(xué)一體化”為指導(dǎo)思想,以基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)核心課程為基本內(nèi)容,以“器官系統(tǒng)”為中心構(gòu)建課程體系,實(shí)施小組討論式教學(xué)。北京大學(xué)醫(yī)學(xué)部“在全人教育思想的指導(dǎo)下,實(shí)施教育教學(xué)一體化改革,以核心課程為基本內(nèi)容,按器官系統(tǒng)模式構(gòu)建課程體系,實(shí)施小組討論式教學(xué)”。遵照醫(yī)學(xué)教育的發(fā)展規(guī)律結(jié)合醫(yī)學(xué)部的實(shí)際情況,在基礎(chǔ)和臨床層面分層開(kāi)始,從形式上按階段組織,尊重原有學(xué)科發(fā)展的現(xiàn)狀;從內(nèi)容上按課程的實(shí)際需求安排,強(qiáng)調(diào)臨床和基礎(chǔ)的融合,強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)學(xué)科內(nèi)部各個(gè)學(xué)科間的溝通。扎實(shí)推進(jìn)按器官系統(tǒng)模式構(gòu)建課程體系和小組討論式教學(xué),推進(jìn)了醫(yī)學(xué)核心課程或核心內(nèi)容的建設(shè),促進(jìn)了教育教學(xué)一體化模式的改革。器官系統(tǒng)為中心的課程體系。首先,長(zhǎng)期以來(lái)學(xué)科為中心的課程體系形成了各學(xué)科獨(dú)立的基本架構(gòu),課程彼此之間缺乏聯(lián)系,內(nèi)容簡(jiǎn)單重復(fù)。其次,學(xué)生進(jìn)入醫(yī)學(xué)階段的學(xué)習(xí),界限分明的基礎(chǔ)階段和臨床階段的知識(shí)體系割裂了醫(yī)學(xué)知識(shí)的整體性,也使部分學(xué)生對(duì)醫(yī)學(xué)教育的模式和內(nèi)容出現(xiàn)迷茫和誤解。上世紀(jì)50年代后提出的器官系統(tǒng)為中心的課程體系就是試圖解決以上問(wèn)題,使分離的基礎(chǔ)知識(shí)與臨床知識(shí)得以融通,回歸醫(yī)學(xué)知識(shí)的應(yīng)有狀態(tài)。該方案對(duì)原有的基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)課程進(jìn)行了充分的研討和論證,確定了14門(mén)核心課程,并按照醫(yī)學(xué)生必須掌握的基本知識(shí)來(lái)組織學(xué)科內(nèi)部、學(xué)科間以及基礎(chǔ)與臨床之間進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)的梳理和優(yōu)化,將學(xué)時(shí)從816學(xué)時(shí)調(diào)整至633學(xué)時(shí),優(yōu)化至原學(xué)時(shí)的77%,最終確定了以核心課程為中心,以基本知識(shí)點(diǎn)講授為主的全新的基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)理論課程體系。在構(gòu)建核心課程體系的基礎(chǔ)上,將原有課程體系中梳理出來(lái)的基本知識(shí)點(diǎn)以外的基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)知識(shí)以“器官系統(tǒng)”為中心來(lái)構(gòu)建課程體系,在一學(xué)年時(shí)間里,以20個(gè)臨床案例為引導(dǎo),以“學(xué)生”為主體,進(jìn)行問(wèn)題導(dǎo)向性的小組討論式學(xué)習(xí)(PBL),使學(xué)生在早期就能夠?qū)W會(huì)綜合運(yùn)用基礎(chǔ)知識(shí)解釋或解決臨床問(wèn)題,真正地實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)各學(xué)科之間以及基礎(chǔ)與臨床之間知識(shí)的融合,成為新課程體系的特色。與此同時(shí)開(kāi)展的實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革,以實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心為平臺(tái),對(duì)五個(gè)模塊,三個(gè)層次的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系進(jìn)行了重組、整合和優(yōu)化,促進(jìn)科研實(shí)驗(yàn)室與教學(xué)實(shí)驗(yàn)室密切結(jié)合,并與創(chuàng)新人才培養(yǎng)項(xiàng)目互為補(bǔ)充,重新構(gòu)建了理論與實(shí)踐相結(jié)合、科研與教學(xué)相結(jié)合、課內(nèi)與課外相結(jié)合的創(chuàng)新型實(shí)踐教學(xué)體系。臨床醫(yī)學(xué)階段建立了符合醫(yī)學(xué)教育發(fā)展趨勢(shì)的“臨床專(zhuān)業(yè)課程體系(臨床基礎(chǔ)理論)、臨床技能訓(xùn)練體系(包括臨床思維,臨床溝通能力和臨床操作技能)、職業(yè)精神培養(yǎng)體系”三大課程體系合一的臨床專(zhuān)業(yè)教學(xué)新模式,專(zhuān)業(yè)課程(含全科醫(yī)學(xué)、專(zhuān)業(yè)英語(yǔ)):臨床技能訓(xùn)練:職業(yè)精神培養(yǎng)的比例為1:5.5:0.9,大大加強(qiáng)了醫(yī)學(xué)生臨床實(shí)踐的能力。改革后的課程,呈現(xiàn)三大課程體系橫向平行,縱向各專(zhuān)業(yè)自成體系的特點(diǎn)。即每一門(mén)專(zhuān)業(yè)課程均涵蓋臨床專(zhuān)業(yè)課程、臨床技能訓(xùn)練、素質(zhì)教育與職業(yè)精神培養(yǎng)三大體系,此外授課內(nèi)容基本同步,實(shí)現(xiàn)了臨床基礎(chǔ)知識(shí)課程和臨床專(zhuān)業(yè)課程的無(wú)縫對(duì)接,課程之間環(huán)環(huán)相扣,相輔相成,有機(jī)融合。醫(yī)院臨床實(shí)踐教學(xué)體系以提高臨床技能為中心,將理論學(xué)習(xí)、模擬訓(xùn)練、臨床實(shí)踐三種教學(xué)方式有機(jī)結(jié)合,建立可復(fù)制、可操作、可推廣的“理論學(xué)習(xí)-模擬訓(xùn)練-臨床實(shí)踐”臨床技能循環(huán)培訓(xùn)體系。這個(gè)培養(yǎng)體系有以下特點(diǎn):針對(duì)醫(yī)學(xué)生在不同階段對(duì)其需要掌握的臨床技能的有明確培訓(xùn)要求與認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn),針對(duì)每項(xiàng)臨床技能的培訓(xùn)流程采用階段學(xué)習(xí)、階段認(rèn)證的制度,通過(guò)認(rèn)證才能進(jìn)入下一階段學(xué)習(xí),確保教學(xué)質(zhì)量與患者利益。整個(gè)培訓(xùn)流程要經(jīng)過(guò):理論學(xué)習(xí)理論考核認(rèn)證模擬訓(xùn)練考核認(rèn)證臨床見(jiàn)習(xí)考核認(rèn)證臨床實(shí)習(xí)考核認(rèn)證。通過(guò)這種貫穿醫(yī)學(xué)教育全過(guò)程的,培訓(xùn)貫穿醫(yī)學(xué)教育全過(guò)程的,不同的階段、不同的人員需要培訓(xùn)的內(nèi)容不同,但培訓(xùn)的流程是相同的。這種系統(tǒng)化、規(guī)范化的臨床技能循環(huán)實(shí)踐新模式,使醫(yī)學(xué)生臨床技能逐漸得到強(qiáng)化,促進(jìn)醫(yī)學(xué)生臨床技能質(zhì)量的穩(wěn)步提升。
上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院實(shí)施“器官系統(tǒng)為主線,淡化學(xué)科,融形態(tài)與功能、基礎(chǔ)與臨床、醫(yī)學(xué)與人文為一體”的新課程體系。通過(guò)“基礎(chǔ)+臨床”的系統(tǒng)課程引導(dǎo)醫(yī)學(xué)生們織起一張“網(wǎng)”。比如關(guān)于“肺”這個(gè)器官,新的教材會(huì)放在呼吸系統(tǒng)這部分來(lái)講授,從它的解剖知識(shí),一直講到有關(guān)的生理、病理、藥理、影像等。劉方明說(shuō),這樣課程更緊湊,學(xué)習(xí)起來(lái)非常容易理解。
吉林大學(xué)白求恩醫(yī)學(xué)部實(shí)施的醫(yī)學(xué)生通識(shí)教育課程包括自然科學(xué)、人文科學(xué)、社會(huì)科學(xué)。學(xué)習(xí)自然科學(xué)使學(xué)生理解所處的世界繼而與其保持適當(dāng)?shù)年P(guān)系,以培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和實(shí)事求是的態(tài)度,重在描述分析和解釋?zhuān)粚W(xué)習(xí)人文科學(xué)更清楚地認(rèn)識(shí)人的本質(zhì),有助于人與人之間和諧相處,重在評(píng)價(jià)、判斷和批評(píng);學(xué)習(xí)社會(huì)科學(xué),理解社會(huì)環(huán)境和社會(huì)中的各種機(jī)構(gòu),正確認(rèn)識(shí)和處理現(xiàn)代社會(huì)面臨的各種復(fù)雜問(wèn)題;它介于自然和人文科學(xué)之間,既重描述也重評(píng)價(jià)。三種學(xué)科的知識(shí)和研究方法,在醫(yī)學(xué)中都有深刻的體現(xiàn)。醫(yī)學(xué)是集自然科學(xué)、人文科學(xué)、社會(huì)科學(xué)寓一體的的科學(xué),自然、人文和社科知識(shí)本身就是醫(yī)學(xué)教育的一部分。
展望未來(lái),“生物—心理—社會(huì)”醫(yī)學(xué)模式大大拓寬了醫(yī)療服務(wù)領(lǐng)域;醫(yī)學(xué)科學(xué)技術(shù)進(jìn)步高速發(fā)展,診治手段更加豐富。介入治療手段、放射物理治療手段、生物治療手段等新技術(shù)的出現(xiàn)和廣泛應(yīng)用,為疾病的治療開(kāi)辟了新途徑。此外,社會(huì)經(jīng)濟(jì)文化在快速發(fā)展,人民健康服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)與品質(zhì)逐步提高,這些都需要醫(yī)學(xué)教育進(jìn)行改變。我國(guó)一些大學(xué)雖然對(duì)高等臨床醫(yī)學(xué)教育進(jìn)行了一些改革,已經(jīng)取得了初步效果。但我國(guó)臨床醫(yī)學(xué)教育改革的國(guó)際化程度還不夠高,臨床醫(yī)學(xué)教育與國(guó)際一流水平還有較大差距,今后要以國(guó)際一流醫(yī)學(xué)高等教育為標(biāo)桿,加大改革力度,努力加快臨床醫(yī)學(xué)教育的國(guó)際化和一流化進(jìn)程。
〔參考文獻(xiàn)〕
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〔2〕汪玲,等.我國(guó)臨床醫(yī)學(xué)教育綜合改革的探索和創(chuàng)新——“5+3”模式的構(gòu)建與實(shí)踐〔J〕.研究生教育研究,2015,(03).
去書(shū)店買(mǎi)是愛(ài)書(shū),從網(wǎng)上訂是精明,從可供書(shū)目中查是鉆研。
這些買(mǎi)書(shū)的地方,有什么魅力呢?
書(shū) 店
姓名:書(shū)店
年齡:自從活字印刷后就有了書(shū)局,目前已有近1000歲
家庭背景:目前國(guó)內(nèi)最大的連鎖經(jīng)營(yíng)書(shū)店為新華書(shū)店,基本上每個(gè)城市都有它的分支機(jī)構(gòu),很多人的成長(zhǎng)都有新華書(shū)店的身影,可以說(shuō)新華書(shū)店是我國(guó)手足最長(zhǎng)的書(shū)店。但是,現(xiàn)在以西單圖書(shū)大廈為首的一大批巨無(wú)霸式書(shū)店正在如雨后春筍般快速增加著自己的體重。他們動(dòng)輒能在一個(gè)店里賣(mài)上萬(wàn)種,甚至幾十萬(wàn)種書(shū)。
成長(zhǎng)方式:對(duì)于新華書(shū)店來(lái)說(shuō),就像超市開(kāi)店一樣,每次增加分支機(jī)構(gòu)都需要做好地域、租金、用戶(hù)的合理化分析,而且要防止資金鏈斷裂的危險(xiǎn),膨脹速度有限。
職業(yè)規(guī)劃:以前手工出入賬的時(shí)候,一個(gè)算盤(pán)一個(gè)賬本就管了書(shū)店。進(jìn)什么書(shū)看總店的,每個(gè)月盤(pán)點(diǎn)一次庫(kù)存,不夠了再?gòu)目偟暌6F(xiàn)在,連鎖書(shū)店早就是信息化管理了。以新華書(shū)店為例,現(xiàn)在的新華書(shū)店是一個(gè)名副其實(shí)的圖書(shū)信息中心。首先,通過(guò)各種方式從各出版社那里匯集新出版圖書(shū)的信息。然后,各下屬書(shū)店以自己為單位,進(jìn)行信息化工作。比如,寧波新華書(shū)店經(jīng)營(yíng)圖書(shū)、音像制品,全店銷(xiāo)售額早就遠(yuǎn)超5000萬(wàn)元,產(chǎn)品線越來(lái)越豐富,銷(xiāo)售渠道越來(lái)越大。最終,他們不得不用IT的方法,從財(cái)務(wù)、物流和分銷(xiāo)三方面入手管理書(shū)店。財(cái)務(wù)管理重點(diǎn)是規(guī)范業(yè)務(wù)操作流程,讓財(cái)務(wù)科可以有效地監(jiān)督管理系統(tǒng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)流程。在銷(xiāo)售方面,由于書(shū)店的銷(xiāo)售體系包括各種各樣的批發(fā)渠道、直營(yíng)渠道和特種渠道,為更好地整合這些渠道的數(shù)據(jù),打造一個(gè)可控的分銷(xiāo)體系,及時(shí)準(zhǔn)確地掌握渠道的各種業(yè)務(wù)信息,采用銷(xiāo)售與分銷(xiāo)管理系統(tǒng),將銷(xiāo)售合同的登記和維護(hù)、庫(kù)存書(shū)冊(cè)的盤(pán)查、采購(gòu)訂單的跟蹤等納入正規(guī)。
而更進(jìn)一步的書(shū)店已經(jīng)形成了更大的銷(xiāo)售網(wǎng),甚至已經(jīng)向網(wǎng)上發(fā)展。陜西新華書(shū)店將西安、寶雞、咸陽(yáng)、延安等10地市116個(gè)銷(xiāo)貨店聯(lián)網(wǎng),解決了網(wǎng)上報(bào)訂、統(tǒng)一配貨的問(wèn)題,改變了傳統(tǒng)的工作模式,利用科技手段大大提高了工作效率,完全實(shí)現(xiàn)了陜西新華書(shū)店的垂直化管理。整個(gè)系統(tǒng)支持聯(lián)營(yíng)、經(jīng)營(yíng)等各種營(yíng)銷(xiāo)業(yè)務(wù)方式。各市縣都可以實(shí)現(xiàn)內(nèi)部網(wǎng)上報(bào)訂、網(wǎng)上定單審核、網(wǎng)上儲(chǔ)運(yùn)信息查詢(xún)、余缺調(diào)劑、網(wǎng)上可供書(shū)目查詢(xún)選購(gòu)等,而進(jìn)貨、發(fā)貨、退貨、盤(pán)點(diǎn)、倉(cāng)位轉(zhuǎn)移等倉(cāng)庫(kù)管理問(wèn)題,以及貨源結(jié)算、客戶(hù)結(jié)算等結(jié)算管理問(wèn)題,零售管理都一并解決。
可以說(shuō),信息化使得書(shū)店擺脫了前店賣(mài)書(shū)后店進(jìn)貨盤(pán)點(diǎn)的狀態(tài)。而更重要的是,更快的反應(yīng)速度,更及時(shí)的新書(shū)好書(shū),以及更靈活的市場(chǎng)信息,也是網(wǎng)上書(shū)店蒸蒸日上的今天,傳統(tǒng)書(shū)店得以生存的基礎(chǔ)。
優(yōu)點(diǎn):就像電子書(shū)永遠(yuǎn)不可能代替紙質(zhì)書(shū)一樣,對(duì)于很多人來(lái)說(shuō),買(mǎi)書(shū)是一種享受。能親手拿著書(shū)翻看,能親眼挑選書(shū)的設(shè)計(jì)、選題、印刷甚至插圖、封面的優(yōu)劣,是很多人決定是否買(mǎi)這本書(shū)的前提。而書(shū)店,則很好地滿足了他們的愿望。這對(duì)于那些對(duì)書(shū)要求苛刻,必須先閱讀才能買(mǎi)書(shū)的人非常重要。
缺點(diǎn):1.書(shū)店再大書(shū)的種類(lèi)畢竟有限;2. 鮮有折扣;3.用戶(hù)購(gòu)買(mǎi)要出門(mén),不方便。
網(wǎng)上書(shū)店
姓名:網(wǎng)上書(shū)店
年齡:自1997年,中國(guó)第一家網(wǎng)上書(shū)店―杭州新華書(shū)店成立,距今已有8歲。
家庭背景:當(dāng)貝佐斯榮膺《時(shí)代》周刊風(fēng)云人物時(shí),亞馬遜的網(wǎng)上書(shū)店在人們心中成為太平洋彼岸的一個(gè)神話。1999年,全國(guó)各地掀起了網(wǎng)上書(shū)店的建設(shè)熱潮,新華書(shū)店、出版社、專(zhuān)業(yè)書(shū)店及民營(yíng)書(shū)店紛紛開(kāi)辦了各具特色的網(wǎng)上書(shū)店。其中耳熟能詳?shù)木陀形鲉螆D書(shū)大廈網(wǎng)上書(shū)店、當(dāng)當(dāng)網(wǎng)上書(shū)店、“8848”等;而席殊書(shū)屋等一些傳統(tǒng)書(shū)店也對(duì)開(kāi)辟網(wǎng)上戰(zhàn)場(chǎng)躍躍欲試。
成長(zhǎng)方式:網(wǎng)上書(shū)店購(gòu)書(shū)方便快捷,讀者購(gòu)書(shū)不受地域、時(shí)間的限制,大批量的銷(xiāo)售也可以給讀者更多的折扣,無(wú)店鋪銷(xiāo)售的形式可節(jié)省成本,因而發(fā)展很快。但在網(wǎng)上書(shū)店建立之初,線上支付形式以及配送體系的不完善給網(wǎng)上書(shū)店的業(yè)務(wù)帶來(lái)一定困難。
紅火了一陣子之后,很多網(wǎng)上書(shū)店都處于虧損狀態(tài)。第一家網(wǎng)上書(shū)店杭州新華書(shū)店到1998年下半年就停業(yè)了,原因是書(shū)店信息不足、結(jié)款不能通過(guò)信用卡等支付、讀者需郵寄書(shū)款等。
價(jià)格,是網(wǎng)上書(shū)店正面交鋒最激烈的地方。更多的網(wǎng)上書(shū)店打起了價(jià)格戰(zhàn)。網(wǎng)上書(shū)店都在商品價(jià)格上較著勁兒,紛紛打出“零毛利”、“冰凍價(jià)”的招牌,有時(shí)甚至低于成本價(jià)拋售一些熱銷(xiāo)的產(chǎn)品,以期帶動(dòng)整體訂單數(shù)量的增長(zhǎng)。例如,《丁丁歷險(xiǎn)記》影碟版正式發(fā)貨以前,眾網(wǎng)店就開(kāi)始了網(wǎng)上預(yù)訂活動(dòng)。原價(jià)107元的DVD版,網(wǎng)站最初報(bào)價(jià)89元左右。此報(bào)價(jià)一出,各網(wǎng)店的產(chǎn)品售價(jià)就相繼一降再降,最終敲定72元,并且附加一大堆贈(zèng)品。值得注意的是,這場(chǎng)價(jià)格戰(zhàn)發(fā)生在短短的幾個(gè)小時(shí)內(nèi),也就是說(shuō),只要對(duì)手的價(jià)格一更新,另一方會(huì)馬上回應(yīng),以使自己的價(jià)格保持最低。
這種近乎瘋狂的“零利潤(rùn)”銷(xiāo)售方式是網(wǎng)上書(shū)店慣用的價(jià)格戰(zhàn)策略,無(wú)疑能大幅提升網(wǎng)上書(shū)店的訂單量,但能否給網(wǎng)上書(shū)店的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展帶來(lái)益處就不得而知了。所幸的是,價(jià)格的血拼已經(jīng)隨著網(wǎng)上書(shū)店的成熟而降溫。越來(lái)越多的網(wǎng)上書(shū)店認(rèn)識(shí)到,打折絕不是惟一的手段。例如,當(dāng)當(dāng)網(wǎng)的打折書(shū)只占全部可供圖書(shū)的10%左右。
經(jīng)過(guò)價(jià)格戰(zhàn)之后,服務(wù)被更多的網(wǎng)上書(shū)店所看重。面對(duì)消費(fèi)者,各家網(wǎng)上書(shū)店經(jīng)過(guò)幾年的摸爬滾打已經(jīng)將頁(yè)面設(shè)計(jì)得既新穎又富于人性化。與商品相關(guān)的分類(lèi)、檢索、購(gòu)物車(chē)被做得既全面又實(shí)用。曾經(jīng)困擾網(wǎng)店發(fā)展的網(wǎng)絡(luò)支付問(wèn)題,則被頗具中國(guó)特色的“送貨上門(mén),貨到付款”方式解決得差不多了。在打拼北京市場(chǎng)的同時(shí),各網(wǎng)店還在積極拓展外地市場(chǎng)。2005年4月,當(dāng)當(dāng)網(wǎng)將免費(fèi)送貨,貨到付款以及免費(fèi)更換有問(wèn)題產(chǎn)品的服務(wù)承諾擴(kuò)展到了全國(guó)66個(gè)城市。
職業(yè)規(guī)劃:影響網(wǎng)上書(shū)店的外部環(huán)境因素主要包括產(chǎn)業(yè)政策、物流產(chǎn)業(yè)、互聯(lián)網(wǎng)普及程度、社會(huì)信用以及網(wǎng)上銀行發(fā)展?fàn)顩r等。雖然物流和結(jié)算因?yàn)槭艿街袊?guó)的物流產(chǎn)業(yè)、社會(huì)信用以及網(wǎng)上銀行發(fā)展?fàn)顩r的限制而難于突破,但是網(wǎng)上書(shū)店一直在嘗試運(yùn)用中國(guó)特有的優(yōu)勢(shì)開(kāi)創(chuàng)特色經(jīng)營(yíng)方式。
從內(nèi)在潛質(zhì)來(lái)看,中國(guó)網(wǎng)上書(shū)店可以利用中國(guó)特有的優(yōu)勢(shì)來(lái)克服不利的外部環(huán)境因素,例如利用中國(guó)廉價(jià)勞動(dòng)力進(jìn)行的“自行車(chē)送貨”和“貨到付款”,就是中國(guó)網(wǎng)上書(shū)店的成功創(chuàng)新。
優(yōu)點(diǎn):1.不受地理位置的限制,避免了與其他商家在黃金地點(diǎn)的競(jìng)爭(zhēng),很好地節(jié)約了成本。
2.充分利用了互聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢(shì),能夠在最短的時(shí)間內(nèi)為顧客提供最新的書(shū)籍資料,同時(shí)也可以非常方便地滿足客戶(hù)的個(gè)性需求。
3.為網(wǎng)上書(shū)店等B2C公司提供服務(wù)的第三方公司也不斷增加,大大方便了網(wǎng)上購(gòu)物,比如大部分銀行都有網(wǎng)上銀行業(yè)務(wù),提供快捷、安全的結(jié)算服務(wù),從事物流的公司無(wú)論在數(shù)量上還是在服務(wù)質(zhì)量方面比以前都有很大的改善。
缺點(diǎn):1.中小城市的配送不夠方便。有的小城市時(shí)間會(huì)延誤。
2.網(wǎng)上支付并不適用于任何人。安全性問(wèn)題還需得到進(jìn)一步的提高。
3.沒(méi)有拿到手里的書(shū)總是讓人不放心,褶皺、破損偶有發(fā)生。
可供書(shū)目
姓名:可供書(shū)目
年齡:發(fā)源于英國(guó)。自1874年英國(guó)Witaker公司推出世界上第一個(gè)可供書(shū)目《近期文獻(xiàn)參考書(shū)目》至今,走過(guò)了131個(gè)春秋。
家庭背景:英國(guó)Witaker公司和美國(guó)Bowker公司及德國(guó)K.G.Saur公司目前是世界上最大的三家可供書(shū)目出版商。在歐美發(fā)達(dá)國(guó)家一般都有本國(guó)的可供書(shū)目,并已成為西方圖書(shū)貿(mào)易的不可或缺的信息中介,是出版社、書(shū)店和圖書(shū)館最重要的工具書(shū)。但在中國(guó),至今還缺少能夠總攬全國(guó)圖書(shū)的可供書(shū)目,這種缺憾讓中國(guó)成為圖書(shū)信息查詢(xún)上的矮子。
成長(zhǎng)方式:1997年,起點(diǎn)公司、科文書(shū)業(yè)公司開(kāi)始著手做“中國(guó)可供書(shū)目”,但最終由于效果不佳轉(zhuǎn)向電子商務(wù)。2005年初,北京一家書(shū)店又開(kāi)始嘗試做“中國(guó)可供書(shū)目”。不過(guò)基本局限于自己配貨,同時(shí)做圖書(shū)館的增值服務(wù)。離真正意義上的“中國(guó)可供書(shū)目”還差得很遠(yuǎn)。
職業(yè)規(guī)劃:交通大學(xué)一學(xué)生在準(zhǔn)備畢業(yè)論文答辯期間,有同學(xué)向她介紹一本很重要的外文專(zhuān)業(yè)圖書(shū),但書(shū)店沒(méi)有銷(xiāo)售。于是該學(xué)生奔波于大小書(shū)店,乃至讓外地同學(xué)幫忙查找,但是整整一個(gè)星期,毫無(wú)結(jié)果。
在別人的建議下,她求助于遠(yuǎn)在美國(guó)的同學(xué)幫忙購(gòu)買(mǎi),很快獲得反饋,問(wèn)她需要該書(shū)的那個(gè)版本。對(duì)此,她深感困惑,直到明白美國(guó)提供“可供書(shū)目”查詢(xún),才恍然大悟。
可供書(shū)目雖然已有100多年發(fā)展史,并且已成為出版行業(yè)信息化建設(shè)的重點(diǎn)之一。但是在中國(guó),可供書(shū)目仍然是新鮮事物,其功能與意義還沒(méi)有廣為書(shū)業(yè)人士及廣大讀者所認(rèn)同。由于可供書(shū)目發(fā)展緩慢,國(guó)內(nèi)的圖書(shū)信息大多局限于網(wǎng)上書(shū)店、新華書(shū)店書(shū)目查詢(xún)以及各出版社自身書(shū)目查詢(xún),這些往往造成許多讀者找書(shū)難、買(mǎi)書(shū)更難的局面。
《書(shū)目情報(bào)需求與服務(wù)研究》調(diào)查資料發(fā)現(xiàn),國(guó)家書(shū)目信息、專(zhuān)題性文獻(xiàn)及出版物推薦目錄信息、地方文獻(xiàn)及出版物目錄信息三者的被利用率,分別占調(diào)查樣本數(shù)的51.7%、48.53%與33.1%,由此可見(jiàn)書(shū)目信息資源在人們工作和生活中所起的重要作用。
但目前書(shū)目信息服務(wù)的提供方式一般采用傳統(tǒng)印刷方式,如何讓讀者快速獲得就存在問(wèn)題。因此如何利用現(xiàn)代技術(shù),讓中國(guó)可供書(shū)目快速迅速成長(zhǎng)為中國(guó)讀者服務(wù),已成為出版行業(yè)自身信息化建設(shè)的重點(diǎn)。
從國(guó)外發(fā)展經(jīng)驗(yàn)來(lái)看,利用具有獨(dú)立市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)能力的公司實(shí)施中國(guó)可供書(shū)目建設(shè),通過(guò)市場(chǎng)機(jī)制的調(diào)節(jié),將可供書(shū)目及時(shí)準(zhǔn)確傳遞到讀者面前,讓讀者有效獲知最具性?xún)r(jià)比的圖書(shū)信息,可以加快圖書(shū)在市場(chǎng)上的流通速度。既能讓讀者獲益,又能讓出版社、渠道、書(shū)店等書(shū)商快速流轉(zhuǎn)圖書(shū)。
由中國(guó)書(shū)刊發(fā)行業(yè)協(xié)會(huì)和北京科文書(shū)業(yè)信息有限公司聯(lián)合開(kāi)發(fā)的“中國(guó)可供書(shū)目”項(xiàng)目, 到2005年年底將收錄超過(guò)500家出版社的數(shù)據(jù),總數(shù)據(jù)量近20萬(wàn)條,已初步建設(shè)起反映中國(guó)圖書(shū)市場(chǎng)面貌的可供書(shū)目雛形。
優(yōu)點(diǎn):通過(guò)對(duì)“可供書(shū)目”的查詢(xún),能夠準(zhǔn)確查找到讀者需要的圖書(shū),且該圖書(shū)的版本信息、可供書(shū)目、流轉(zhuǎn)渠道、內(nèi)容差異等信息將一目了然。既讓讀者迅速獲得價(jià)廉物美圖書(shū),又能讓書(shū)商快速流轉(zhuǎn)圖書(shū)。
缺點(diǎn):1.需要良好的軟硬件應(yīng)用環(huán)境。2. 一些缺乏計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)的讀者很難用好“可供書(shū)目”。
記者手記
書(shū)與圈子
元旦前,報(bào)社給每個(gè)員工送了一本《共好》,當(dāng)然是感謝員工這一年的工作,更重要的是通過(guò)讀書(shū)營(yíng)造良好的工作氛圍,為同一個(gè)目標(biāo)而努力。
的確,現(xiàn)在的購(gòu)書(shū)方式有很多種。除了常見(jiàn)的新華書(shū)店、網(wǎng)上以外,還有很多我們正文中并未提及的,并不是主流但是正在蓬勃發(fā)展的讀書(shū)方法,比如貝塔斯曼,比如電子閱讀。
1.1.1 課題研究背景
本課題屬于設(shè)計(jì)性課題。21世紀(jì)人類(lèi)已進(jìn)入信息社會(huì),汽車(chē)及交通也已邁入信息時(shí)代。當(dāng)前信息技術(shù)在汽車(chē)及交通領(lǐng)域中的應(yīng)用項(xiàng)目相當(dāng)多,發(fā)展速度可以說(shuō)是“日新月異”,各種媒體多有報(bào)道。
可大致歸納為4個(gè)方面,即車(chē)輛安全系統(tǒng),網(wǎng)絡(luò)、通訊及導(dǎo)航系統(tǒng),智能交通系統(tǒng)和移動(dòng)多媒體系統(tǒng)。隨著汽車(chē)的日益普及, 停車(chē)場(chǎng)越來(lái)越擁擠, 車(chē)輛常常需要在停車(chē)場(chǎng)穿行、掉頭或倒車(chē)。由于這些低速行駛的車(chē)輛與其它車(chē)輛非常接近, 駕駛員的視野頗受限制, 碰撞和拖掛的事故時(shí)有發(fā)生, 在夜間時(shí)則更顯突出。車(chē)輛安全系統(tǒng)通過(guò)應(yīng)用電子信息技術(shù),使車(chē)輛實(shí)現(xiàn)高智能化,極大地改善車(chē)輛人機(jī)系統(tǒng)的安全性,以避免事故的發(fā)生和減少傷害程度。
1.1.2 選題的目的及意義
本課題把硬件電路和電路軟件有機(jī)的結(jié)合起來(lái),完成汽車(chē)倒車(chē)報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì),能夠了解單片機(jī)技術(shù)的現(xiàn)狀,而且通過(guò)對(duì)電路系統(tǒng)的設(shè)計(jì),學(xué)習(xí)掌握了數(shù)字電路從原理圖到PCB版的全部過(guò)程,形成完善的設(shè)計(jì)思路以及思想,并通過(guò)對(duì)汽車(chē)倒車(chē)超聲波報(bào)警器的軟件設(shè)計(jì)的過(guò)程,鍛煉應(yīng)用C以及相關(guān)匯編語(yǔ)言等軟件設(shè)計(jì)電路程序的能力為以后參與實(shí)際工作奠定良好的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)。
本課題要求使用現(xiàn)在應(yīng)用非常廣泛的計(jì)算機(jī)軟件PROTEL,隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,計(jì)算機(jī)軟件在電路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛, Protel是人們熟悉的常用EDA軟件。作為電路設(shè)計(jì)自動(dòng)化(EDA)的一種工具,Protel應(yīng)用于電路原理圖設(shè)計(jì)、電路板設(shè)計(jì)等,它基于Windows環(huán)境,功能強(qiáng)大,人機(jī)界面友好,能讓人們?cè)诰哂凶钔暾墓δ墉h(huán)境下,提升設(shè)計(jì)上的品質(zhì)和效率。本課題將要求Protel在電路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用,包括電路原理圖設(shè)計(jì)和印刷電路板設(shè)計(jì)以及設(shè)計(jì)過(guò)程中遇到的問(wèn)題和解決方法。這樣使學(xué)生也能將所學(xué)與所用有機(jī)結(jié)合起來(lái),在步入工作崗位之前得到全方位的工程設(shè)計(jì)訓(xùn)練。
通過(guò)對(duì)汽車(chē)倒車(chē)報(bào)警電路的設(shè)計(jì)能初步具有用PROTEL軟件設(shè)計(jì)電路原理圖以及電路版圖的能力。與實(shí)際電路相結(jié)合,通過(guò)理論聯(lián)系實(shí)際的方法,使所學(xué)的知識(shí)通過(guò)自己設(shè)計(jì)思考真正應(yīng)用到實(shí)踐中。
微波探測(cè)技術(shù)在軍用和民用領(lǐng)域里的廣泛使用,使得通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)所學(xué)到的此方面的知識(shí)將會(huì)有很強(qiáng)的實(shí)用性。本設(shè)計(jì)要求對(duì)汽車(chē)倒車(chē)超聲波報(bào)警器進(jìn)行硬件設(shè)計(jì),可以通過(guò)完成本次設(shè)計(jì),練習(xí)PROTEL軟件的使用,增加硬件設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)。
隨著社會(huì)進(jìn)步,經(jīng)濟(jì)發(fā)展,人民生活水平的不斷提高,擁有汽車(chē)的家庭逐漸增多,交通問(wèn)題也同時(shí)出現(xiàn)了:交通擁擠,各種不同的場(chǎng)合停車(chē)、倒車(chē)?yán)щy。許多非職業(yè)汽車(chē)駕駛員更是希望能有一種汽車(chē)倒車(chē)報(bào)警器,在倒車(chē)時(shí)不斷測(cè)量汽車(chē)尾部與其后面障礙物的距離,并隨時(shí)顯示其距離,在不同的距離范圍內(nèi)發(fā)出不同的報(bào)警信號(hào),以提高汽車(chē)倒車(chē)時(shí)的安全性。
汽車(chē)倒車(chē)超聲波報(bào)警器設(shè)計(jì)就是為了確保駕駛員和汽車(chē)的安全,使駕駛員在倒車(chē)時(shí)能明確與后面車(chē)輛、建筑的距離,確保倒車(chē)的安全。它具有顯示功能,能夠客觀顯示車(chē)后物體與車(chē)尾之間的距離。它可望成為新手駕駛員,以及后視不良車(chē)輛如大貨車(chē)、公共汽車(chē)、集裝箱車(chē)等車(chē)輛駕駛員倒車(chē)的好幫手,也可用于夜間輔助倒車(chē)及倒車(chē)入庫(kù)。
1.2 超聲波測(cè)距系統(tǒng)研究現(xiàn)狀以及存在的問(wèn)題
1.2.1 超聲波測(cè)距系統(tǒng)研究現(xiàn)狀
隨著電子技術(shù)的發(fā)展,出現(xiàn)了微波雷達(dá)測(cè)距、激光測(cè)距及超聲波測(cè)距。前2種方法由于技術(shù)難度大,成本高,一般僅用于軍事工業(yè),而超聲波測(cè)距則由于其技術(shù)難度相對(duì)較低,且成本低廉,適于民用推廣。這項(xiàng)技術(shù)也可用于工業(yè)測(cè)量領(lǐng)域。由于超聲波指向性強(qiáng),能量消耗緩慢,在介質(zhì)中傳播的距離較遠(yuǎn),因而超聲波經(jīng)常用于距離的測(cè)量,如測(cè)距儀和物位測(cè)量?jī)x等都可以通過(guò)超聲波來(lái)實(shí)現(xiàn)。利用超聲波檢測(cè)往往比較迅速、方便、計(jì)算簡(jiǎn)單、易于做到實(shí)時(shí)控制,并且在測(cè)量精度方面能達(dá)到工業(yè)實(shí)用的要求,因此在移動(dòng)機(jī)器人的研制上也得到了廣泛的應(yīng)用。隨著自動(dòng)測(cè)量和微機(jī)技術(shù)的發(fā)展,超聲波測(cè)距的理論已經(jīng)成熟,超聲波測(cè)距的應(yīng)用也非常廣泛。超聲測(cè)距是一種非接觸式的檢測(cè)方式。與其它方法相比,如電磁的或光學(xué)的方法,它不受光線、被測(cè)對(duì)象顏色等影響。對(duì)于被測(cè)物處于黑暗、有灰塵、煙霧、電磁干擾、有毒等惡劣的環(huán)境下有一定的適應(yīng)能力。因此在液位測(cè)量、機(jī)械手控制、車(chē)輛自動(dòng)導(dǎo)航、物體識(shí)別等方面有廣泛應(yīng)用。特別是應(yīng)用于空氣測(cè)距,由于空氣中波速較慢,其回波信號(hào)中包含的沿傳播方向上的結(jié)構(gòu)信息很容易檢測(cè)出來(lái),具有很高的分辨力,因而其準(zhǔn)確度也較其它方法為高;而且超聲波傳感器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、信號(hào)處理可靠等特點(diǎn)。因此本設(shè)計(jì)也是利用超聲波來(lái)測(cè)量距離。
1.2.2 探測(cè)盲區(qū)問(wèn)題
超聲波從發(fā)射到接收的時(shí)間間隔是由控制器內(nèi)部的定時(shí)器來(lái)完成的。由于發(fā)射器探頭與接收器探頭的距離不大,有部分波未經(jīng)被測(cè)物就直接繞射到接收器上,造成發(fā)送部分與接受部分的直接串?dāng)_問(wèn)題。這一干擾問(wèn)題可通過(guò)軟件編程,使控制器不讀取接收器在從發(fā)射開(kāi)始到"虛假反射波"結(jié)束的時(shí)間段里的信號(hào)。這樣,就有效的避免了干擾,但另一方面也形成了20cm的“盲區(qū)”。此“盲區(qū)”很小,對(duì)本系統(tǒng)沒(méi)有影響。
1.3 論文的主要內(nèi)容
論文將介紹超聲波測(cè)距系統(tǒng)設(shè)計(jì)的方案選擇與硬件的設(shè)計(jì)與調(diào)試。全文共分為五章,本章介紹了超聲波測(cè)距系統(tǒng)設(shè)計(jì)的研究現(xiàn)狀和本課題的選題目的與意義;第二章介紹超聲波測(cè)距系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案,并對(duì)每個(gè)模塊進(jìn)行了方案論證與選擇;第三章介紹了超聲波測(cè)距系統(tǒng)的原理;第四章介紹了各單元模塊的硬件電路設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn);第五章介紹了系統(tǒng)的調(diào)試過(guò)程和調(diào)試結(jié)果,最后總結(jié)了整個(gè)設(shè)計(jì)中有待改進(jìn)的地方。
第二章 超聲波測(cè)距系統(tǒng)的原理
2.1 超聲波的測(cè)距原理
2.1.1 測(cè)距的電路原理框圖
構(gòu)成超聲測(cè)距系統(tǒng)的電路功能模塊包括發(fā)射電路、接收電路、顯示電路、核心功能模塊單片機(jī)控制器及一些輔助電路。
采取收發(fā)分離方式有兩個(gè)好處:一是收發(fā)信號(hào)不會(huì)混疊,接收探頭所接收到的純?yōu)榉瓷湫盘?hào);二是將接收探頭放置在合適位置,可以避免超聲波在物體表面反射時(shí)造成的各種損失和干擾,提高系統(tǒng)的可靠性。
根據(jù)設(shè)計(jì)要求并綜合各方面因素,選擇了西安立宇電子科技有限公司的超聲波測(cè)距傳感器TCT40-16T/R(T表示發(fā)射傳感器,R表示接收傳感器),最大探測(cè)距離為6m,發(fā)射擴(kuò)散角為60度。同時(shí),采用單片機(jī)作 為主控制器,用動(dòng)態(tài)掃描法實(shí)現(xiàn)LED數(shù)字顯示,超聲波驅(qū)動(dòng)信號(hào)用單片機(jī)的定時(shí)器完成,超聲波測(cè)距器的系統(tǒng)框圖如下圖2-1所示。
圖2-1 測(cè)距的電路原理框圖
通過(guò)單片機(jī)的I/O口控制超聲波發(fā)射電路發(fā)出40kHz的超聲波,與此同時(shí)單片機(jī)內(nèi)計(jì)數(shù)器開(kāi)始計(jì)時(shí);經(jīng)過(guò)延遲后開(kāi)啟超聲波接收電路,當(dāng)接收電路收到經(jīng)障礙物反射的回波后,計(jì)數(shù)器計(jì)時(shí)結(jié)束。通過(guò)單片機(jī)計(jì)算出即時(shí)距離,在顯示電路顯示出來(lái),若低于警戒距離則開(kāi)啟報(bào)警。
2.1.2 工作原理
人能聽(tīng)到的聲音頻率為:20Hz~20kHz,即為可聽(tīng)聲波,超出此頻率范圍的聲音,即20Hz以下的聲音稱(chēng)為低頻聲波,20kHz以上的聲音稱(chēng)為超聲波。超聲波是一種只有少數(shù)生物(如蝙蝠、海豚)才能感覺(jué)的機(jī)械波,其頻率在20kHz以上,波長(zhǎng)短,繞射小、能定向傳播。
超聲波為直線傳播方式,頻率越高,繞射能力越弱,但反射能力越強(qiáng)。為此,利用超聲波的這種性能就可制成超聲波傳感器。
本設(shè)計(jì)采用的超聲波是40kHz。超聲波的縱向分辨率較高,對(duì)色彩和光照度不敏感,對(duì)外界光線和電磁場(chǎng)不敏感,可以用于測(cè)量較近目標(biāo)的距離。本設(shè)計(jì)采用的超聲波傳感器往返距離為15m,在有灰塵、煙霧、強(qiáng)磁場(chǎng)干擾、有毒等各種環(huán)境下都能穩(wěn)定工作。
超聲測(cè)距從原理上可分為共振式、脈沖反射式兩種。由于共振法的應(yīng)用要求復(fù)雜。在這里使用脈沖反射式。超聲波測(cè)距原理是通過(guò)超聲波發(fā)射器向某一方向發(fā)射超聲波,在發(fā)射時(shí)刻的同時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)。超聲波在空氣中傳播,途中碰到障礙物就立即返回來(lái),超聲波接收器收到反射波就立即停止計(jì)時(shí)。超聲波在空氣中的傳播速度為C,而根據(jù)計(jì)時(shí)器記錄的測(cè)出發(fā)射和接收回波的時(shí)間差 就可以計(jì)算出發(fā)射點(diǎn)距障礙物的距離L。超聲波測(cè)距的算法原理如圖2-2所示:
圖2-2 超聲波測(cè)距的算法原理圖
計(jì)算公式為:
C= 331. 5 + 0. 607 T (2-1)
式中:C為超聲波在空氣中傳播速度;T為環(huán)境溫度。
L= (2-2)
式中:C為被測(cè)距離; 為發(fā)射超聲脈沖與接收其回波的時(shí)間差; 為超聲回波接收時(shí)刻; 為超聲脈沖發(fā)射時(shí)刻。用單片機(jī)可以很方便地測(cè)量 時(shí)刻和 時(shí)刻,根據(jù)以上公式,用軟件編程即可得到被測(cè)距離L。
這就是所謂的時(shí)間差測(cè)距法。由于超聲波也是一種聲波,其聲速C與溫度有關(guān),表2-1列出了幾種不同溫度下的聲速。在使用時(shí),如果溫度變化不大,則可認(rèn)為聲速是基本不變的。如果測(cè)距精度要求很高,則應(yīng)通過(guò)溫度補(bǔ)償?shù)姆椒右孕U?/p>
表2-1 聲速與溫度關(guān)系表
溫度(℃) 30
20
10
0 10 20 30 100
聲速(米/秒) 313 319 325 323 338 344 349 386
聲速確定后,只要測(cè)得超聲波往返的時(shí)間,即可求得距離。這就是超聲波測(cè)距系統(tǒng)的機(jī)理。本設(shè)計(jì)認(rèn)為在實(shí)際使用中的環(huán)境溫度變化不大,對(duì)距離檢測(cè)精度要求也不高,將超聲波波速C認(rèn)為是不變的常數(shù)。
另一種補(bǔ)償方法就是用查表法,查上面溫度與聲速的對(duì)應(yīng)表,再適當(dāng)插值補(bǔ)償。這種方法精確度較高。在這里考慮到設(shè)計(jì)上的簡(jiǎn)易性,沒(méi)有進(jìn)行補(bǔ)償,能達(dá)到簡(jiǎn)單應(yīng)用的基本要求。
該系統(tǒng)的工作原理:由微機(jī)編程送出40kHz頻率的方波信號(hào)至信號(hào)處理器,信號(hào)處理器通過(guò)兩級(jí)放大,再經(jīng)過(guò)壓電換能器將信號(hào)發(fā)射出去,該信號(hào)遇到障礙物反射回來(lái)在此稱(chēng)為回波。同時(shí),壓電換能器將接收的回波,通過(guò)信號(hào)處理的檢波放大、積分整形及一系列常見(jiàn)電路的處理,送至微機(jī)處理。顯示器的聲音告警頻率、發(fā)光二極管方位指示及障礙物距超聲波探頭的距離顯示均由單片機(jī)控制。
2.1.3 超聲波測(cè)距的工作方式
利用超聲波測(cè)距的工作,就可以根據(jù)測(cè)量發(fā)射波與反射波之間的時(shí)間間隔,從而達(dá)到測(cè)量距離的作用。其主要有三種測(cè)距方法:
•相位檢測(cè)法,相位檢測(cè)法雖然精度高,但檢測(cè)范圍有限。
•聲波幅值檢測(cè)法,聲波幅值檢測(cè)法易受反射波的影響。
•渡越時(shí)間檢測(cè)法,渡越時(shí)間檢測(cè)法的工作方式簡(jiǎn)單,直觀,在硬件控制和軟件設(shè)計(jì)上都非常容易實(shí)現(xiàn)。其原理為:檢測(cè)從發(fā)射傳感器發(fā)射超聲波,經(jīng)氣體介質(zhì)傳播到接收傳感器的時(shí)間,這個(gè)時(shí)間就是渡越時(shí)間。
本設(shè)計(jì)的超聲波測(cè)距就是使用了渡越時(shí)間檢測(cè)法。在移動(dòng)車(chē)輛中應(yīng)用的超聲波傳感器,是利用超聲波在空氣中的定向傳播和固體反射特性(縱波),通過(guò)接收自身發(fā)射的超聲波反射信號(hào),根據(jù)超聲波發(fā)出及回波接收的時(shí)間差和傳播速度,計(jì)算傳播距離,從而得到障礙物到車(chē)輛的距離。
2.1.4 信號(hào)處理技術(shù)
測(cè)量過(guò)程是由單片機(jī)部分和超聲波信號(hào)處理電路共同完成的,一次測(cè)量的全過(guò)程為40ms。發(fā)射時(shí),將40kHz的超聲波信號(hào)和一個(gè)同步脈沖信號(hào)加到與門(mén),同步脈沖信號(hào)通過(guò)與門(mén)控制發(fā)射超聲波。單片機(jī)將同步脈沖的起始時(shí)刻定為 , 超聲波接收電路將接收到的信號(hào)加到單片機(jī)中,若檢測(cè)到信號(hào),則記下該時(shí)刻 ,由時(shí)間差 = ,即可算得障礙物與超聲探頭之間的距離。若單片機(jī)系統(tǒng)接收不到超聲波回波信號(hào),則到40 ms時(shí)重復(fù)上述過(guò)程開(kāi)始下一輪的循環(huán)。
在超聲波發(fā)出后,如果直接進(jìn)入檢測(cè)狀態(tài),則勢(shì)必浪費(fèi)時(shí)間,因?yàn)榇讼到y(tǒng)有最小測(cè)量距離,當(dāng)距離最小時(shí),即為時(shí)間差 最小,記為 ,所以此時(shí)間可以用來(lái)處理別的數(shù)據(jù)。本設(shè)計(jì)中計(jì)算子程序就是在此時(shí)間里完成的,這樣就節(jié)省了一些時(shí)間。
2.2 超聲波探頭的主要作用
•探頭是一個(gè)電聲換能器,并能將返回來(lái)的聲波轉(zhuǎn)換成電脈沖;
•控制超聲波的傳播方向和能量集中的程度,當(dāng)改變探頭入射角或改變超聲波的擴(kuò)散角時(shí),可使聲波的主要能量按不同的角度射入介質(zhì)內(nèi)部或改變聲波的指向性,提高分辨率;
•實(shí)現(xiàn)波型轉(zhuǎn)換;
•控制工作頻率,適用于不同的工作條件。
2.3 小結(jié)
本章介紹了超聲波測(cè)距系統(tǒng)的測(cè)距原理、超聲波測(cè)距的工作方式以及測(cè)距中如何進(jìn)行信號(hào)處理優(yōu)化,并闡述了超聲波測(cè)距的基本概念理論基礎(chǔ)、設(shè)計(jì)計(jì)算的主要方法和內(nèi)容
第三章 汽車(chē)倒車(chē)超聲波報(bào)警器設(shè)計(jì)方案比較與選擇
3.1 汽車(chē)倒車(chē)超聲波報(bào)警器的總體方案設(shè)計(jì)
3.1.1 方案的擬定條件
本設(shè)計(jì)首先要根據(jù)畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)中的要求(最大測(cè)距6m,最小測(cè)距0.20m,顯示分辨率0.02m,實(shí)時(shí)數(shù)字顯示測(cè)得的距離;在不同的距離范圍內(nèi)發(fā)出不同的聲光報(bào)警信號(hào);駕駛員可根據(jù)個(gè)人需要調(diào)整設(shè)置報(bào)警距離.本報(bào)警器與其它報(bào)警器相比具有功能多、電路簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)便、工作穩(wěn)定可靠等優(yōu)點(diǎn))來(lái)進(jìn)行器件選擇,如諧振頻率是多少,帶寬為多少,Q值、聲壓輸出、波束指向性、電容、驅(qū)動(dòng)電壓、功率是多少才能達(dá)到設(shè)計(jì)要求,在什么樣的 環(huán)境特性下才能正常工作,市場(chǎng)上是否容易找到,便宜且應(yīng)用較廣否,這些都是需要考慮的問(wèn)題。只有在這樣的條件下,方案才能順利確定,設(shè)計(jì)才能順利展開(kāi)。
3.1.2 模型的建立
汽車(chē)倒車(chē)?yán)走_(dá)是利用超聲波測(cè)距原理,不斷測(cè)量汽車(chē)尾部與其后面障礙物的距離,在一定距離范圍內(nèi)給駕駛者以警示,同時(shí)由高亮度數(shù)碼管顯示出所測(cè)的距離值,提高汽車(chē)在倒車(chē)時(shí)的安全性。超聲波測(cè)距是通過(guò)不斷檢測(cè)超聲波發(fā)射后遇到障礙物所反射的回波,可由單片機(jī)測(cè)出從發(fā)射到接收到回波的時(shí)間,計(jì)算出障礙物到汽車(chē)尾部的距離S=CT/2,式中C為超聲波波速。盡管超聲波波速與環(huán)境溫度有關(guān),但汽車(chē)倒車(chē)?yán)走_(dá)在實(shí)際使用中的環(huán)境溫度變化不大,對(duì)距離檢測(cè)精度要求也不高,將超聲波波速C認(rèn)為是不變的常數(shù)。
測(cè)距系統(tǒng)模型應(yīng)如圖3-1所示。
3.2 超聲波測(cè)距系統(tǒng)的器件選擇
3.2.1 微控制器的選擇
單片機(jī)是本檢測(cè)系統(tǒng)的核心,它完成系統(tǒng)的功能設(shè)定、測(cè)量對(duì)象選擇、信號(hào)處理存儲(chǔ)、驅(qū)動(dòng)LED顯示等功能。起初對(duì)于是選擇AT89S51芯片,還是AT89C51芯片舉棋不定,覺(jué)得二者區(qū)別不大,后來(lái)查閱相關(guān)資料發(fā)現(xiàn)AT89S51相對(duì)于AT89C51增加了很多新功能,性能有了較大提升,價(jià)格卻基本不變,甚至比89C51更低。
圖3-1 測(cè)距模型
•AT89S51支持ISP在線編程功能,串行寫(xiě)入、速度更快、穩(wěn)定性更好,燒寫(xiě)電壓也僅僅需要4~5V 即可。這個(gè)功能的優(yōu)勢(shì)在于改寫(xiě)單片機(jī)存儲(chǔ)器內(nèi)的程序不需要把芯片從工作環(huán)境中剝離,是一個(gè)強(qiáng)大易用的功能。而AT89C51只支持并行寫(xiě)入,同時(shí)需要VPP燒寫(xiě)高壓。
•最高工作頻率為33MHz,大家都知道89C51的極限工作頻率是24M,就是說(shuō)S51具有更高工作頻率,從而具有了更快的計(jì)算速度。
•燒寫(xiě)壽命更長(zhǎng):89S5*標(biāo)稱(chēng)的1000次,實(shí)際最少是1000次~10000次,這樣更有利初學(xué)者反復(fù)燒寫(xiě),減低學(xué)習(xí)成本。綜合上面的一些區(qū)別,個(gè)人認(rèn)為89C51的停止使用只是時(shí)間問(wèn)題而已,就象當(dāng)年的8031。
•內(nèi)部集成看門(mén)狗計(jì)時(shí)器,不再需要像89C51那樣外接看門(mén)狗計(jì)時(shí)器單元電路。
•雙數(shù)據(jù)指示器。
•電源關(guān)閉標(biāo)識(shí)及電源范圍:89S5*電源范圍寬達(dá)4~5.5V,而89C5*系列在低于4.8V和高于5.3V 的時(shí)候則無(wú)法正常工作。
•全新的加密算法,這使得對(duì)于89S51的解密變?yōu)椴豢赡埽绦虻谋C苄源蟠蠹訌?qiáng),這樣就可以有效的保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)不被侵犯。
•兼容性方面:向下完全兼容51全部字系列產(chǎn)品。比如8051、89C51等等早期MCS-51兼容產(chǎn)品。也就是說(shuō)所有教科書(shū)、網(wǎng)絡(luò)教程上的程序(不論教科書(shū)上采用的單片機(jī)是8051還是89C51還是MCS-51等等),在89S51上一樣可以照常運(yùn)行,這就是所謂的向下兼容。
此外,AT89S51設(shè)計(jì)和配置了振蕩頻率可為0Hz并可通過(guò)軟件設(shè)置省電模式。空閑模式下,CPU暫停工作,而RAM定時(shí)計(jì)數(shù)器,串行口,外中斷系統(tǒng)可繼續(xù)工作,掉電模式凍結(jié)振蕩器而保存RAM的數(shù)據(jù),停止芯片其它功能直至外中斷激活或硬件復(fù)位。
比較結(jié)果:就如同INTEL的P3向P4升級(jí)一樣,雖然都可以跑Windows98,不過(guò)速度是不同的。從AT89C51升級(jí)到AT89S51,也是同理。和S51比起來(lái),C51就要遜色一些,實(shí)際應(yīng)用市場(chǎng)方面技術(shù)的進(jìn)步是永遠(yuǎn)向前的。
3.2.2 顯示模塊器件的選擇
在單片機(jī)小系統(tǒng)中,顯示模塊可以反映系統(tǒng)工作和運(yùn)行結(jié)果,在系統(tǒng)中占有相當(dāng)重要地位。常用的顯示有:LED顯示和LCD顯示。
•LED顯示的硬件電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜,缺點(diǎn)是顯示消耗的電流較高,體積大,在低功耗手持式儀器中很少使用。
•LCD顯示具有低功耗、體積小特點(diǎn),越來(lái)越多地應(yīng)用于以單片機(jī)為核心的便攜式儀表和測(cè)試儀中。采用LCD來(lái)顯示檢測(cè)到的溫濕度參數(shù),降低系統(tǒng)功耗。
本設(shè)計(jì)顯示部分采用簡(jiǎn)單的4位共陽(yáng)LED數(shù)碼管,段碼驅(qū)動(dòng)用74LS245集成電路,位碼用S8550(也可用9012)三極管驅(qū)動(dòng)。
3.2.3 超聲波傳感器的選擇
超聲波傳感器是利用超聲波的特性研制而成的傳感器。超聲波是一種振動(dòng)頻率高于聲波的機(jī)械波,由換能晶片在電壓的激勵(lì)下發(fā)生振動(dòng)產(chǎn)生的,它具有頻率高、波長(zhǎng)短、繞射現(xiàn)象小,特別是方向性好、能夠成為射線而定向傳播等特點(diǎn)。超聲波對(duì)液體、固體的穿透本領(lǐng)很大,尤其是在陽(yáng)光不透明的固體中,它可穿透幾十米的深度。超聲波碰到雜質(zhì)或分界面會(huì)產(chǎn)生顯著反射形成反射成回波,碰到活動(dòng)物體能產(chǎn)生多普勒效應(yīng)。因此超聲波檢測(cè)廣泛應(yīng)用在工業(yè)、國(guó)防、生物醫(yī)學(xué)等方面。
以超聲波作為檢測(cè)手段,必須產(chǎn)生超聲波和接收超聲波。完成這種功能的裝置就是超聲波傳感器,習(xí)慣上稱(chēng)為超聲波換能器,或者超聲波探頭。
超聲波探頭主要由壓電晶片組成,既可以發(fā)射超聲波,也可以接收超聲波。小功率超聲探頭多作探測(cè)作用。它有許多不同的結(jié)構(gòu),可分直探頭(縱波)、斜探頭(橫波)、表面波探頭(表面波)、蘭姆波探頭(蘭姆波)、雙探頭(一個(gè)探頭反射、一個(gè)探頭接收)等。
超聲波探頭的核心是其塑料外套或者金屬外套中的一塊壓電晶片。構(gòu)成晶片的材料可以有許多種。晶片的大小,如直徑和厚度也各不相同,因此每個(gè)探頭的性能是不同的,使用前必須預(yù)先了解它的性能。超聲波傳感器的主要性能指標(biāo)包括:
•工作頻率。工作頻率就是壓電晶片的共振頻率。當(dāng)加到它兩端的交流電壓的頻率和晶片的共振頻率相等時(shí),輸出的能量最大,靈敏度也最高。
•工作溫度。由于壓電材料的居里點(diǎn)一般比較高,特別時(shí)診斷用超聲波探頭使用功率較小,所以工作溫度比較低,可以長(zhǎng)時(shí)間地工作而不失效。醫(yī)療用的超聲波探頭的溫度比較高,需要單獨(dú)的制冷設(shè)備。
•靈敏度。主要取決于制造晶片本身。機(jī)電耦合系數(shù)大,靈敏度高;反之,靈敏度低。
為了研究和利用超聲波,人們已經(jīng)設(shè)計(jì)和制成了許多超聲波發(fā)生器。總體上講,超聲波發(fā)生器可以分為兩大類(lèi):一類(lèi)是用電氣方式產(chǎn)生超聲波,一類(lèi)是用機(jī)械方式產(chǎn)生超聲波。電氣方式包括壓電型、磁致伸縮型和電動(dòng)型等;機(jī)械方式有加爾統(tǒng)笛、液哨和氣流旋笛等。它們所產(chǎn)生的超聲波的頻率、功率和聲波特性各不相同,因而用途也各不相同。目前較為常用的是壓電式超聲波發(fā)生器。
本次設(shè)計(jì)就選用壓電式超聲波發(fā)生器,壓電式超聲波發(fā)生器實(shí)際上是利用壓電晶體的諧振來(lái)工作的。超聲波發(fā)生器內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖3-2所示,它有兩個(gè)壓電晶片和一個(gè)共振板。當(dāng)它的兩極外加脈沖信號(hào),其頻率等于壓電晶片的固有振蕩頻率時(shí),壓電晶片將會(huì) 發(fā)生共振,并帶動(dòng)共振板振動(dòng),便產(chǎn)生超聲波。反之,如果兩電極間未外加電壓,當(dāng)共振板接收到超聲波時(shí),將壓迫壓電晶片作振動(dòng),將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電信號(hào),這時(shí)它就成為超聲波接收器了。
圖3-2 超聲波換能器內(nèi)部結(jié)構(gòu)
超聲波發(fā)射換能器與接收換能器其結(jié)構(gòu)上稍有不同,使用時(shí)應(yīng)分清器件上的標(biāo)志(一般器件上有標(biāo)明是T還是R,T:發(fā)射換能器,R:接受換能器)。超聲波換能器外部結(jié)構(gòu)如圖3-3所示。
圖3-3 超聲波換能器外部結(jié)構(gòu)
每個(gè)傳感器的中心頻率都存在一定的誤差,在40kHz左右波動(dòng)。而且超聲波傳感器發(fā)射波束時(shí)存在發(fā)散角問(wèn)題,一般發(fā)散角都比較大,從而導(dǎo)致了方向性較差。同時(shí),隨著傳播距離的增大,在不同的發(fā)散角上信號(hào)衰減的程度也有變化。它在空氣中的發(fā)散角及耗散性如圖3-4所示。
圖3-4 發(fā)散角與耗散性
3.3 小結(jié)
本章介紹了超聲波測(cè)距系統(tǒng)的工作原理和超聲波測(cè)距系統(tǒng)微控制器的特點(diǎn),提出了超聲波測(cè)距設(shè)計(jì)的總體方案,對(duì)各功能模塊的方案進(jìn)行了比較,分析了常用的傳感器,選定了超聲波測(cè)距系統(tǒng)設(shè)計(jì)所需的器件。
第四章 超聲波測(cè)距系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)
4.1 硬件設(shè)計(jì)工具平臺(tái)簡(jiǎn)介
電路及PCB設(shè)計(jì)是EDA技術(shù)中的一個(gè)重要內(nèi)容,而EDA技術(shù)是現(xiàn)代電子工程領(lǐng)域的一門(mén)新技術(shù),它提供了基于計(jì)算機(jī)和信息技術(shù)的電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法。Protel是其中比較杰出的一個(gè)軟件,在國(guó)內(nèi)流行最早、應(yīng)用面最寬。Protel DXP是Altium(Protel Technology前身)公司在2002年8月推出的一套最新Protel DXP電路板設(shè)計(jì)軟件平臺(tái)。該平臺(tái)運(yùn)行與Windows XP/2000操作系統(tǒng)。Protel DXP不僅繼承了Protel系列產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn),更重要的是將所有設(shè)計(jì)工具集成于設(shè)計(jì)系統(tǒng)一身。通過(guò)把設(shè)計(jì)輸入仿真、PCB繪制仿真、拓?fù)渥詣?dòng)布線、信號(hào)完整性分析和設(shè)計(jì)輸出等技術(shù)的完美融合,為用戶(hù)提供了全程的設(shè)計(jì)解決方案,使用戶(hù)可以輕松的進(jìn)行各種復(fù)雜的電路板設(shè)計(jì)。
使用Protel DXP設(shè)計(jì)印刷電路板的第一步就是要設(shè)計(jì)電路原理圖,只有正確設(shè)計(jì)電路原理圖,生成相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)表之后才能生成PCB文件。在設(shè)計(jì)時(shí),先分析系統(tǒng),在進(jìn)行模塊化的設(shè)計(jì),將各部分電路分別設(shè)計(jì),得到個(gè)模塊電路,在通過(guò)融合,實(shí)現(xiàn)整體電路的設(shè)計(jì),還可以將所有模塊在一張比較大的圖紙上全部畫(huà)出來(lái),但在同一張紙以模塊的形式分別設(shè)計(jì)電路圖,這樣在設(shè)計(jì)過(guò)程中思維比較清晰,設(shè)計(jì)過(guò)程比較簡(jiǎn)單,而且更容易檢查錯(cuò)誤。原理圖的設(shè)計(jì)相對(duì)簡(jiǎn)單,在設(shè)計(jì)完成后要先通過(guò)編譯無(wú)誤后才生成網(wǎng)絡(luò)表,原理圖常見(jiàn)錯(cuò)誤有:
•管腳沒(méi)有接入信號(hào);
•放置導(dǎo)線時(shí)Wire與繪圖工具中Line混用,Wire具有電氣特性而Line不具有;
•元件放到圖紙界外;
•創(chuàng)建的工程文件網(wǎng)絡(luò)表只能部分調(diào)入PCB:生成netlist時(shí)沒(méi)有選擇為global;
在設(shè)計(jì)好原理圖,通過(guò)編譯檢查,生成了網(wǎng)絡(luò)表之后的工作就是繪制PCB板圖了。在導(dǎo)入網(wǎng)絡(luò)表之前,要確定原理圖中的元件都有PCB封裝。如果使用的器件在Protel DXP軟件的PCB庫(kù)中是沒(méi)有封裝的,那就要求自己按照器件的技術(shù)手冊(cè)封裝所需元件了。在封裝PCB元件是應(yīng)注意以下幾點(diǎn):
•原理圖中所填元件的封裝要與PCB元件庫(kù)中的名稱(chēng)一致。
•原理圖中元件的引腳名稱(chēng)要與PCB元件庫(kù)中的引腳名稱(chēng)一致。
•直插式元件封裝的孔要比元件的實(shí)際尺寸稍微大些,貼片元件的引腳封裝應(yīng)在條件允許的范圍內(nèi)盡量加寬、加長(zhǎng),這樣才有利于焊接。
完成以上幾步后,將網(wǎng)絡(luò)表導(dǎo)入到PCB文件中,生成PCB板圖。在導(dǎo)入網(wǎng)絡(luò)表的時(shí)候通常會(huì)出現(xiàn)以下的錯(cuò)誤:
•原理圖中的元件使用了PCB庫(kù)中沒(méi)有的封裝。
•原理圖中的元件使用了PCB庫(kù)中名稱(chēng)不一致的封裝。
•原理圖中的元件使用了PCB庫(kù)中pin number不一致的封裝。
網(wǎng)絡(luò)表成功導(dǎo)入PCB文件之后對(duì)器件進(jìn)行布局,元件的布局有自動(dòng)布局和手工布局兩中方式,由于自動(dòng)布局的效果往往不能令人滿意,所以一般都需要進(jìn)行手工調(diào)整。良好的布局可以降低PCB布線的難度。布局應(yīng)遵循以下一般原則:
首先,要考慮PCB尺寸大小。PCB尺寸過(guò)大時(shí),印制線條長(zhǎng),阻抗增加,抗噪聲能力下降,成本也增加;過(guò)小,則散熱不好,且鄰近線條易受干擾。在確定PCB尺寸后,再確定特殊元件的位置。最后,根據(jù)電路的功能單元,對(duì)電路的全部元器件進(jìn)行布局。
在確定特殊元件的位置時(shí)要遵守以下原則:
①盡可能縮短高頻元器件之間的連線,設(shè)法減少它們的分布參數(shù)和相互間的電磁干擾。易受干擾的元器件不能相互挨得太近,輸入和輸出元件應(yīng)盡量遠(yuǎn)離。
②某些元器件或?qū)Ь€之間可能有較高的電位差,應(yīng)加大它們之間的距離,以免放電引出意外短路。帶高電壓的元器件應(yīng)盡量布置在調(diào)試時(shí)手不易觸及的地方。
③重量超過(guò)15g的元器件、應(yīng)當(dāng)用支架加以固定,然后焊接。那些又大又重、發(fā)熱量多的元器件,不宜裝在印制板上,而應(yīng)裝在整機(jī)的機(jī)箱底板上,且應(yīng)考慮散熱問(wèn)題,熱敏元件應(yīng)遠(yuǎn)離發(fā)熱元件。
④對(duì)于電位器、可調(diào)電感線圈、可變電容器、微動(dòng)開(kāi)關(guān)等可調(diào)元件的布局應(yīng)考慮整機(jī)的結(jié)構(gòu)要求。若是機(jī)內(nèi)調(diào)節(jié),應(yīng)放在印制板上方便于調(diào)節(jié)的地方;若是機(jī)外調(diào)節(jié),其位置要與調(diào)節(jié)旋鈕在機(jī)箱面板上的位置相適應(yīng)。
⑤應(yīng)留出印制扳定位孔及固定支架所占用的位置。
根據(jù)電路的功能單元,對(duì)電路的全部元器件進(jìn)行布局時(shí),要符合以下原則:
①按照電路的流程安排各個(gè)功能電路單元的位置,使布局便于信號(hào)流通,并使信號(hào)盡可能保持一致的方向。
②以每個(gè)功能電路的核心元件為中心,圍繞它來(lái)進(jìn)行布局。元器件應(yīng)均勻、整齊、緊湊地排列在PCB上,盡量減少和縮短各元器件之間的引線和連接。
③在高頻下工作的電路,要考慮元器件之間的分布參數(shù)。一般電路應(yīng)盡可能使元器件平行排列,這樣,不但美觀,而且裝焊容易,也易于批量生產(chǎn)。
④位于電路板邊緣的元器件,離電路板邊緣一般不小于2mm。電路板的最佳形狀為矩形,長(zhǎng)寬比為3:2或4:3。電路板面尺寸大于200×150mm時(shí),應(yīng)考慮電路板所受的機(jī)械強(qiáng)度。
布線的方式也有兩種:自動(dòng)布線及手工布線,自動(dòng)布線效率高,但有時(shí)布線的結(jié)果不盡如人意,這是因?yàn)樽詣?dòng)布線的功能主要是實(shí)現(xiàn)電氣網(wǎng)絡(luò)之間的連接。在自動(dòng)布線的實(shí)施過(guò)程中,很少考慮到特殊的電氣、物理和散熱等要求,因此必須通過(guò)手工來(lái)進(jìn)行調(diào)整,使電路板既能實(shí)現(xiàn)正確的電氣連接,又能滿足用戶(hù)的設(shè)計(jì)要求。手工調(diào)整布線的最簡(jiǎn)便的方法是對(duì)不合 理的布線,采取先拆線,后手工布線。在布線的過(guò)程中應(yīng)注意的問(wèn)題有:
•輸入端與輸出端的邊線應(yīng)避免相鄰平行,以免產(chǎn)生反射干擾。
•盡量加寬電源、地線寬度,最好是地線比電源線寬,它們的寬度關(guān)系是:地線>電源線>信號(hào)線,通常信號(hào)線寬為:0.2~0.3mm,最經(jīng)細(xì)寬度可達(dá)0.05~0.07mm,電源線為1.2~2.5 mm。對(duì)數(shù)字電路的PCB可用寬的地導(dǎo)線組成一個(gè)回路, 即構(gòu)成一個(gè)地網(wǎng)來(lái)使用(模擬電路的地不能這樣使用) 用大面積銅層作地線用,在印制板上把沒(méi)被用上的地方都與地相連接作為地線用。
焊盤(pán)時(shí),焊盤(pán)中心孔要比器件引線直徑稍大一些。焊盤(pán)太大易形成虛焊。焊盤(pán)外徑D一般不小于(d+1.2)mm,其中d為引線孔徑。對(duì)高密度的數(shù)字電路,焊盤(pán)最小直徑可取(d+1.0)mm。
此外,還應(yīng)注意以下兩點(diǎn):
•在印制板中有接觸器、繼電器、按鈕等元件時(shí),操作它們時(shí)均會(huì)產(chǎn)生較大火花放電,必須采用RC電路來(lái)吸收放電電流,一般R取1~2K,C取2.2~47uF。
•CMOS的輸入阻抗很高,且易受感應(yīng),因此在使用時(shí)對(duì)不用端要接地或接正電源。
4.2 超聲波測(cè)距系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)
51系列單片機(jī)中典型芯片(如AT89S51) 采用40引腳雙列直插封裝(DIP)形式,內(nèi)部由CPU,4kB的ROM,256B的RAM,2個(gè)16b的定時(shí)/計(jì)數(shù)器T0和T1,4個(gè)8b的I/O端口P0、P1、P2、P3,一個(gè)全雙功串行通信口等組成。特別是該系列單片機(jī)片內(nèi)的Flash可編程、可擦除只讀存儲(chǔ)器( PROM ),使其在實(shí)際中有著十分廣泛的用途, 在便攜式、省電及特殊信息保存的儀器和系統(tǒng)中更為有用。該系列單片機(jī)引腳圖如圖4-1所示,同時(shí)也為了對(duì)下面超聲波測(cè)距系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)進(jìn)行更清楚的敘述,對(duì)其引腳標(biāo)了號(hào)。
51系列單片機(jī)提供以下功能: 4kB存儲(chǔ)器;256BRAM;32條I/O 線;2個(gè)16b定時(shí)/計(jì)數(shù)器;5個(gè)2級(jí)中斷源;1個(gè)全雙向的串行口以及時(shí)鐘電路。
空閑方式: CPU 停止工作,而讓RAM、定時(shí)/計(jì)數(shù)器、串行口和中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。
掉電方式: 保存RAM的內(nèi)容, 振蕩器停振,禁止芯片所有的其他功能直到下一次硬件復(fù)位。
51系列單片機(jī)為許多控制提供了高度靈活和低成本的解決辦法。充分利用他的片內(nèi)資源,即可在較少外圍電路的情況下構(gòu)成功能完善的超聲波測(cè)距系統(tǒng)。
圖4-1 AT89S51引腳圖
4.2.1 超聲波發(fā)射電路的設(shè)計(jì)
超聲波發(fā)射電路原理圖如圖4-2所示。
設(shè)計(jì)原理:發(fā)射電路主要由反向器74LS04和超聲波換能器T構(gòu)成,AT89S51單片機(jī)P1.0端口輸出的40kHz方波信號(hào)一路經(jīng)一級(jí)反向器后送到超聲波換能器的一個(gè)電極,另一路經(jīng)兩級(jí)反向器后送到超聲波換能器的另一個(gè)電極。用這種推挽形式將方波信號(hào)加到超聲波換能器兩端,可以提高超聲波的發(fā)射強(qiáng)度。
輸出端采用兩個(gè)反向器并聯(lián),用以提高驅(qū)動(dòng)能力。上拉電阻R8、R9一方面可以提高反向器74LS04輸出高電平的驅(qū)動(dòng)能力,另一方面可以增加超聲波換能器的阻尼效果,縮短其自由振蕩的時(shí)間。
在實(shí)驗(yàn)制作和電路改進(jìn)中,為了增加測(cè)量效果,可以考慮提高接收的靈敏度,但是靈敏度也并不是越高就越好。接收靈敏度過(guò)高,容易引起自激,結(jié)果反而不好,其實(shí)可以從增加發(fā)射功率方面著手,只要在發(fā)射頭兩端加個(gè)線圈。線圈可以用0.01mm的銅絲在小磁環(huán)繞成大致初級(jí)10匝,次級(jí)40匝左右。
圖4-2 超聲波發(fā)射電路
4.2.2 超聲波檢測(cè)接收電路的設(shè)計(jì)
本超聲波測(cè)距儀的接收電路采用集成塊CX20106A,其總放大增益為80db 以保證7腳輸出的控制脈沖序列信號(hào)幅度在3.5-5V以?xún)?nèi)。超聲接收換能器UCM-40R接收到的信號(hào)經(jīng)C9電容耦合至輸入端1腳,總增益大小由2腳接收器R、C決定。R越小,C越大增益越高,C9選值過(guò)大將造成頻率響應(yīng)變差,為了兼顧總增益和頻率特性R14取4.7 ,C17取3.3μF,3 腳C為檢波電容,選3.3μF,當(dāng)其容量減小時(shí),瞬態(tài)響應(yīng),靈敏度會(huì)有所提高,但檢波輸出脈沖寬度變動(dòng)也較大。帶通濾波特性,可由5腳R15電阻決定其值在210K-220K間調(diào)整,本設(shè)計(jì)R15定為200K。用金屬膜電阻調(diào)試,若其阻值偏差過(guò)大,中心頻率也將相對(duì)偏移。所以當(dāng)信號(hào)經(jīng)過(guò)帶通濾波器時(shí),增益將大大降低,6腳C6電容為比較積分電容,7腳R16為輸出負(fù)載電阻,104pF電容C11為電源濾波元件,當(dāng)電容容量減小或失效時(shí),將造成濾波不良,可能干擾接收輸入端。超聲波接收電路如圖4-3所示。
CX20106是紅外遙控接收前置放大雙極性電路,引腳意義如下:
1 IN 遙控信號(hào)輸入端(此腳與地之間接紅外線接收二極管
2 前置放大器頻率特性和增益設(shè)定(此腳與地之間接RC串連電路)
3 接檢波電容
4 GND 接地
5 設(shè)定帶通濾波器的中心頻率(此腳與電源間接電阻)
6 外接積分電容
7 OUT 遙控指令輸出端
8 外接電源
典型電壓5V,典型功耗9mW。帶通濾波器的中心頻率可由電阻調(diào)節(jié),范圍30-60kHz。配套使用型號(hào)為M50462AP。
圖4-3 超聲波接收電路
4.2.3 超聲波蜂鳴報(bào)警電路的設(shè)計(jì)
蜂鳴報(bào)警電路是采用揚(yáng)聲器來(lái)對(duì)所設(shè)置的報(bào)警距離實(shí)施報(bào)警,以向駕駛員提出警示。
本系統(tǒng)可以設(shè)定距離值,當(dāng)大于或小于設(shè)定值時(shí)將發(fā)出控制信號(hào)。當(dāng)小于設(shè)定值時(shí),進(jìn)入蜂鳴報(bào)警狀態(tài),通過(guò)一個(gè)NPN晶體管來(lái)驅(qū)動(dòng)蜂鳴器,不需要復(fù)雜的濾波和放大電路,具有自動(dòng)平滑功能,蜂鳴器鳴響。
超聲波蜂鳴報(bào)警電路如圖4-4所示。
圖4-4 超聲波蜂鳴報(bào)警電路
4.2.4 超聲波系統(tǒng)鍵盤(pán)電路的設(shè)計(jì)
鍵盤(pán)電路是用來(lái)對(duì)最大測(cè)距、最小測(cè)距以及有關(guān)參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。
鍵盤(pán)輸入:開(kāi)啟值30-1000厘米,關(guān)閉值30-1000厘米(在該范圍內(nèi)任意設(shè)置)。本系統(tǒng)由一個(gè)按鍵 啟動(dòng)/停止系統(tǒng),由三個(gè)按鍵設(shè)定距離值: 的作用是進(jìn)入和退出設(shè)定, 和 :分別是向上加值和向下減值,每按一次加或減一厘米,由數(shù)碼管輸出顯示。超聲波系統(tǒng)鍵盤(pán)電路如圖4-5示。
圖4-5 超聲波系統(tǒng)鍵盤(pán)電路
4.2.5 超聲波濾波整流電路的設(shè)計(jì)
超聲波濾波整流電路如圖4-6所示。該電路是用來(lái)把反射信號(hào)轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)電平信號(hào),通過(guò)整形把檢波后得到的不標(biāo)準(zhǔn)的脈沖波整形為標(biāo)準(zhǔn)脈沖波。
信號(hào)整形電路:當(dāng)接收到的信號(hào)從信號(hào)篩選電路中出來(lái)之后是一個(gè)很不規(guī)則的方波信號(hào),希望最好得到一脈沖信號(hào),經(jīng)過(guò)此部分電路處理過(guò)后再送進(jìn)單片機(jī)中進(jìn)行處理運(yùn)算。
因?yàn)槎嘀C振蕩器中有高頻分量噪聲,所以通過(guò)低通濾波器將高頻噪聲濾掉。本信號(hào)篩選電路在整個(gè)電路中可以說(shuō)起到非常重要的作用,通過(guò)對(duì)它的適當(dāng)調(diào)整,可以有效地濾除由于外界干擾帶來(lái)的非超聲波信號(hào)進(jìn)入超聲波接收系統(tǒng),從而大 大提高了本電路的抗干擾性。
圖4-6 超聲波濾波整流電路
4.2.6 時(shí)鐘和復(fù)位電路設(shè)計(jì)
(1)復(fù)位電路的設(shè)計(jì)
在振蕩器運(yùn)行時(shí),有兩個(gè)機(jī)器周期(24個(gè)振蕩周期)以上的高電平出現(xiàn)在此引腿時(shí),將使單片機(jī)復(fù)位,只要這個(gè)腳保持高電平,51芯片便循環(huán)復(fù)位。復(fù)位后P0-P3口均置1引腳表現(xiàn)為高電平,程序計(jì)數(shù)器和特殊功能寄存器SFR全部清零。當(dāng)復(fù)位腳由高電平變?yōu)榈碗娖綍r(shí),芯片為ROM的00H處開(kāi)始運(yùn)行程序。復(fù)位操作不會(huì)對(duì)內(nèi)部RAM有所影響。
(2)時(shí)鐘電路的設(shè)計(jì)
時(shí)鐘振蕩器:
AT89S51中有一個(gè)用于構(gòu)成內(nèi)部振蕩器的高增益反相放大器,引腳XTAL1和XTAL2分別是該放大器的輸入端和輸出端。這個(gè)放大器與作為反饋元件的片外石英晶體或陶瓷諧振器一起構(gòu)成自激振蕩器。
外接石英晶體(或陶瓷諧振器)及電容C1,C2接在放大器的反饋回路中構(gòu)成并聯(lián)諧振電路。對(duì)外接電容C20,C25雖然沒(méi)有十分嚴(yán)格的要求,但電容容量的大小會(huì)輕微影響振蕩頻率的高低,振蕩器工作的穩(wěn)定性,起振的難易程序及溫度穩(wěn)定性,如果使用石英晶體,推薦電容使用30pF 10pF ,而使用陶瓷諧振器建議選擇40pF 10pF。
可以采用外部時(shí)鐘。這種情況下,外部時(shí)鐘接到XTAL1端,即內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端,XTAL2則懸空。
由于外部時(shí)鐘信號(hào)是通過(guò)一個(gè)二分頻觸發(fā)器后作為內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)的,所以對(duì)外部時(shí)鐘信號(hào)的占空比沒(méi)有特殊的要求,但最小高電平持續(xù)時(shí)間和最大的低電平持續(xù)時(shí)間應(yīng)符合產(chǎn)品技術(shù)條件的要求。時(shí)鐘復(fù)位電路如圖4-7所示:
圖4-7 時(shí)鐘和復(fù)位電路
4.2.7 擴(kuò)展顯示電路的設(shè)計(jì)
回波經(jīng)過(guò)AT89S51對(duì)接收到的信息進(jìn)行處理后,被測(cè)的距離在LED上顯示。
顯示電路采用簡(jiǎn)單實(shí)用的四位一體共陽(yáng)極LED數(shù)碼管顯示所測(cè)距離值,顯示電平使用低電平有效。段碼用74LS245驅(qū)動(dòng),外接升壓電阻。位碼用PNP三極管8550(可用9012替代)驅(qū)動(dòng)。顯示電路如圖4-8所示。
數(shù)碼管采用動(dòng)態(tài)掃描顯示,動(dòng)態(tài)掃描顯示的好處是對(duì)CPU的I/O口要求較少,但對(duì)電路的干擾較大,注意PCB板的布線和對(duì)接收放大電源的穩(wěn)定性要進(jìn)行補(bǔ)償處理,否則對(duì)其影響很大。
74LS245雙向總線接收器簡(jiǎn)要說(shuō)明:74LS245為三態(tài)輸出的八組總線收發(fā)器,其主要電器特性的典型值如表4-1所示(不同廠家具體值有差別)。
表4-1 74LS245電器特性
74LS245 8ns 8ns 275mW
引出端符號(hào):A A總線端
B B總線端
三態(tài)允許端(低電平有效)
DIR 方向控制端
極限值:電源電壓 …………………………………………. 7V
輸入電壓 …………………………………………. 7V
輸出高阻態(tài)時(shí)高電平電壓 ……………………… 5.5V
工作環(huán)境溫度:74LS245 ………………………………….……… 0~70℃
存儲(chǔ)溫度 ………………………………………-65~150℃
圖4-8 顯示電路
4.3 小結(jié)
本章首先介紹了做設(shè)計(jì)的硬件設(shè)計(jì)工具Protel DXP,然后對(duì)超聲波測(cè)距系統(tǒng)的硬件各電路功能模塊包括發(fā)射電路、接收電路、顯示電路、核心功能模塊單片機(jī)控制器及一些輔助電路進(jìn)行了詳細(xì)的敘述,給出了詳細(xì)的原理圖。
本系統(tǒng)利用AT89S51產(chǎn)生40kHz的頻率驅(qū)動(dòng)超聲波換能器的發(fā)射頭,接收頭收到信號(hào)后,經(jīng)CX20106A芯片進(jìn)行放大、限幅、濾波、整形、比較后輸出低電平送到單片機(jī)的外部中斷0申請(qǐng)中斷,單片機(jī)響應(yīng)中斷請(qǐng)求,取得定時(shí)器內(nèi)的時(shí)間進(jìn)行距離計(jì)算,用四位一體的數(shù)碼管顯示測(cè)出的距離,并可根據(jù)設(shè)定報(bào)警距離進(jìn)行報(bào)警。
第五章 超聲波測(cè)距系統(tǒng)聯(lián)機(jī)調(diào)試與結(jié)論
5.1 系統(tǒng)硬件電路調(diào)試與分析
5.1.1 調(diào)試儀器和內(nèi)容
(1)測(cè)試試驗(yàn)方法:可通過(guò)顯示電路實(shí)驗(yàn)、超聲波發(fā)射接收以及測(cè)距試驗(yàn)進(jìn)行調(diào)試。
測(cè)試儀器:示波器,多功能穩(wěn)壓電源,電壓表,秒表。
(2)調(diào)試內(nèi)容
超聲波測(cè)距儀的制作和調(diào)試都比較簡(jiǎn)單,安裝時(shí)探頭時(shí)應(yīng)保持兩換能器中心軸線平行并相距4~8cm,其余元件無(wú)特殊要求。若能將超聲波接收電路用金屬殼屏蔽起來(lái),則可提高抗干擾能力。根據(jù)測(cè)量范圍要求不同,可適當(dāng)調(diào)整與接收換能器并接的濾波電容C的大小,以獲得合適的接收靈敏度和抗干擾能力。
系統(tǒng)調(diào)試完后對(duì)測(cè)量誤差和重復(fù)一致性進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)分析,不斷優(yōu)化系統(tǒng)使其達(dá)到實(shí)際使用的測(cè)量要求。
5.1.2 調(diào)試過(guò)程
系統(tǒng)采用模塊化電路設(shè)計(jì), 采用較低的外部晶振和中周電路固化的超聲波探頭,數(shù)字和模擬部分電路分開(kāi)供電,以提高系統(tǒng)抗干擾能力,但由于實(shí)際應(yīng)用中仍存在較多電磁干擾,而回波信號(hào)為小信號(hào)輸入, 系統(tǒng)調(diào)試中通過(guò)硬件補(bǔ)償?shù)姆绞綄?duì)電路進(jìn)行了優(yōu)化和調(diào)整,使系統(tǒng)達(dá)到了較高的可靠性。
測(cè)距系統(tǒng)經(jīng)過(guò)檢波等硬件處理后的波形如圖5-1所示:
在檢測(cè)時(shí),發(fā)送完檢測(cè)脈沖后立刻進(jìn)行判斷負(fù)脈沖的長(zhǎng)短,從而確定是否有障礙物存在。無(wú)障礙物時(shí)負(fù)脈沖寬度固定為t1,有障礙物時(shí)負(fù)脈沖固定為t1+t2,t3為超聲波回波檢測(cè)負(fù)脈沖。t1、t2的寬度與發(fā)送的脈沖周期數(shù)有關(guān)。周波數(shù)越多,t1越寬,檢測(cè)距離越遠(yuǎn),反之亦然。T3與T4之間的長(zhǎng)度會(huì)隨障礙物的距離而先行變化。因此,只要檢測(cè)出t1、t2及T3與T4之間的長(zhǎng)度即可判斷障礙物距離。
(1)7段數(shù)碼管的測(cè)試
LED數(shù)碼有共陽(yáng)和共陰兩種,把這些LED發(fā)光二極管的正極接到一塊(一般是拼成一個(gè)8字加一個(gè)小數(shù)點(diǎn))而作為一個(gè)引腳,就叫共陽(yáng)的,相反的,就叫共陰的,那么應(yīng)用時(shí)這個(gè)腳就分別的接VCC和GND。再把多個(gè)這樣的8字裝在一起就成了多位的數(shù)碼管了。
首先,找個(gè)電源(3到5伏)和1個(gè)1K(幾百的也歐的也行)的電阻,VCC串接個(gè)電阻后和GND接在任意2個(gè)腳上,組合有很多,但總有一個(gè)LED會(huì)發(fā)光的找到一個(gè)就夠了,然后用GND不動(dòng),VCC(串電阻)逐個(gè)碰剩下的腳,如果有多個(gè)LED(一般是8個(gè)),那就是共陰的了。相反用VCC不動(dòng),GND逐個(gè)碰剩下的腳,如果有多個(gè)LED(一般是8個(gè)),那就是共陽(yáng)的了。
(2)發(fā)射器探頭對(duì)接收器探頭的影響
超聲波從發(fā)射到接收的時(shí)間 間隔是由控制器內(nèi)部的定時(shí)器來(lái)完成的。由于發(fā)射器探頭與接收器探頭的距離不大,有部分波未經(jīng)被測(cè)物就直接繞射到接收器上,造成發(fā)送部分與接受部分的直接串?dāng)_問(wèn)題。這一干擾問(wèn)題可通過(guò)軟件編程,使控制器不讀取接收器在從發(fā)射開(kāi)始到"虛假反射波"結(jié)束的時(shí)間段里的信號(hào)。這樣,就有效的避免了干擾,但另一方面也形成了20cm的“盲區(qū)”。此“盲區(qū)”很小,對(duì)本系統(tǒng)沒(méi)有影響。
(3)調(diào)試注意事項(xiàng)
•超聲波探頭表面嚴(yán)禁用手及其它物體觸摸以免產(chǎn)生信號(hào)滯后性及損壞。
•在測(cè)距中應(yīng)保證測(cè)距儀與被測(cè)物體距離為定值,要和被測(cè)物體成一條直線,使測(cè)得距離讀數(shù)的準(zhǔn)確性。
5.1.3 測(cè)試數(shù)據(jù)及測(cè)試結(jié)果分析計(jì)算
傳感器工作電壓:超聲波傳感器5V
試驗(yàn)數(shù)據(jù):簡(jiǎn)單搭建電路板并調(diào)試后,對(duì)一500mm寬的距離測(cè)試,所測(cè)數(shù)據(jù)如表5-1所示(單位:mm)。
表5-1 500mm寬的距離測(cè)試數(shù)據(jù)
次數(shù) 1 2 3 4 5 平均
測(cè)值 500.3 499.8 499.9 500.1 500.0 500.03
該測(cè)距系統(tǒng)使用方便、精度高,在一些惡劣環(huán)境,如極易被腐蝕、電解,失去靈敏性等工礦業(yè)現(xiàn)場(chǎng)將大有用武之地。
(1)測(cè)試結(jié)果與分析
超聲波測(cè)距系統(tǒng)調(diào)試完成后,對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了測(cè)試。在超聲波換能器與較大平面(如墻壁面)法線方向一致時(shí),量程為0.07~5.50m,測(cè)距盲區(qū)控制在20cm內(nèi),分辨率為0.01m,實(shí)驗(yàn)中對(duì)測(cè)量范圍0.07~2.50m內(nèi)的平面物體做了多次測(cè)試,測(cè)距器的最大誤差不超過(guò)1cm,重復(fù)一致性很好。因?yàn)槌暡ň哂幸欢òl(fā)散角,所以當(dāng)在正前方和斜前方都有物體時(shí),會(huì)以距發(fā)射器最近的物體作為探測(cè)目標(biāo)。目前此設(shè)計(jì)可提交于應(yīng)用于一些動(dòng)機(jī)器人、安全線提示,銀行及取款機(jī)的一米線提示等場(chǎng)合。
(2)誤差分析
對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)試,結(jié)果發(fā)現(xiàn)在5米范圍內(nèi),最大誤差在5cm以?xún)?nèi),且距離越近,誤差越小,限制該系統(tǒng)最大可測(cè)距離的因素包括:超聲波的幅度、反射面的質(zhì)地、反射和入射聲波之間的夾角以及接收換能器的靈敏度。接收換能器對(duì)聲波脈沖的直接接收能力將決定最小的可測(cè)距離。
測(cè)距誤差主要來(lái)源于以下幾個(gè)方面:
①氣溫度變化等引起的聲速變化造成的誤差,溫度在-30℃-40℃范圍變化時(shí),傳播速度v的變化范圍為313米/秒-356米/秒,由測(cè)距公式可計(jì)算出距離值有一定影響,采用聲速預(yù)置和傳播介質(zhì)溫度測(cè)量結(jié)合的方法對(duì)聲速進(jìn)行修正,可有效地降低溫度變化產(chǎn)生的誤差。
②發(fā)射與脈沖計(jì)數(shù)由于響應(yīng)快慢差異開(kāi)啟不同步引起的誤差,對(duì)此在調(diào)試中通過(guò)脈沖計(jì)數(shù)值補(bǔ)償進(jìn)行修正。
③超聲波在傳播過(guò)程由于受衍射、散射和吸收等影響衰減導(dǎo)致的誤差,近距離誤差不明顯,距離越遠(yuǎn)產(chǎn)生的誤差越大,可適當(dāng)增大超聲波的發(fā)射功率等來(lái)改善。
④發(fā)射和接受前置電路延遲的時(shí)間誤差等,發(fā)射前置電路和接收前置電路中采用集成芯片都有時(shí)間延遲。對(duì)此采取時(shí)間增益控制,來(lái)減少誤差,由于本裝置對(duì)于厘米級(jí)的精度已經(jīng)足夠,電路延遲都是納秒數(shù)量級(jí),記數(shù)頻率是40kHz,所以減少一個(gè)記數(shù)單位完全可以矯正。針對(duì)誤差原因在程序設(shè)計(jì)及系統(tǒng)調(diào)試中做了相應(yīng)處理后,收到一定的效果,精度得到一定的提高。
⑤超聲波波束對(duì)探測(cè)目標(biāo)的入射角的影響。
⑥超聲波回波聲強(qiáng)與待測(cè)距離的遠(yuǎn)近有直接關(guān)系。
⑦超聲波傳播速度對(duì)測(cè)距是有影響的。穩(wěn)定準(zhǔn)確的超聲波傳播速度是保證測(cè)量精度的必要條件,傳播媒質(zhì)的特性,如溫度、壓力、密度對(duì)聲速都將產(chǎn)生影響。因此,為了準(zhǔn)確地計(jì)算距離,應(yīng)對(duì)聲速加以修正,系統(tǒng)程序中采用了軟件補(bǔ)償措施。
(3)誤差改進(jìn)
由于考慮到體積、成本等因素,本裝置在性能上、功能上還存在不足,有待于進(jìn)一步提高:
•增加幾路不同方向的超聲波探測(cè)或紅外探測(cè)器以及溫度補(bǔ)償電路等,可以提高裝置的靈敏度和精度,同時(shí)提高可靠性。
•可在裝置中增加一個(gè)語(yǔ)音芯片,將蜂鳴報(bào)警改為語(yǔ)音說(shuō)明指示,根據(jù)探測(cè)結(jié)果直接報(bào)出距離、方位,更便于使用。
•由于受發(fā)射功率及回波檢測(cè)靈敏度的限制,探測(cè)范圍較小,可增加發(fā)射功率調(diào)節(jié)等電路,以便增大探測(cè)范圍,可用于夜間探路、井下探索等。
(4)溫度的補(bǔ)償
由于超聲波也是一種聲波,其聲速C與溫度有關(guān)。在使用時(shí),如果溫度變化不大,則可認(rèn)為聲速是基本不變的。如果測(cè)距精度要求很高,則應(yīng)通過(guò)溫度補(bǔ)償?shù)姆椒右孕UB曀俅_定后,只要測(cè)得超聲波往返的時(shí)間,即可求得距離。
所以,在超聲波的兩個(gè)探頭旁邊可放置溫度傳感器,測(cè)出環(huán)境溫度T,由單片機(jī)控制器進(jìn)行軟件修正。
5.2 系統(tǒng)源程序的調(diào)試過(guò)程
5.2.1 軟件仿真驗(yàn)證
本設(shè)計(jì)采用51匯編語(yǔ)言編寫(xiě),用Keil C51編譯和調(diào)試。這里采用光電二極管和光電三極管來(lái)代替超聲波發(fā)送探頭和超聲波接收探頭,且空中傳播過(guò)程略去仿真。聯(lián)調(diào)仿真后,可見(jiàn)數(shù)字電路的延遲效果比較明顯,所以需要軟件矯正。
由于超聲波探頭存在余震效應(yīng), 為避免余震產(chǎn)生的“虛假反射波”超聲測(cè)距數(shù)據(jù)的采集與處理錯(cuò)誤申請(qǐng)中斷,超聲波脈沖發(fā)射后軟件中設(shè)置了一段時(shí)間的延時(shí),稱(chēng)為“死區(qū)”時(shí)間,“死區(qū)”形成了距離測(cè)量中的“盲區(qū)”,由于探頭的性能誤差,運(yùn)行后要不斷調(diào)整探頭的“死區(qū)”。經(jīng)過(guò)應(yīng)用過(guò)程的調(diào)試,本系統(tǒng)的測(cè)量“盲區(qū)”控制在20cm內(nèi),“死區(qū)”時(shí)間為115ms,測(cè)量誤差為±1cm。
結(jié) 論
本文所設(shè)計(jì)的倒車(chē)?yán)走_(dá)系統(tǒng)是保障汽車(chē)倒車(chē)安全的輔助系統(tǒng),通過(guò)超聲波探頭發(fā)出超聲波,使用高速單片機(jī)計(jì)算距離,還可加入了溫度補(bǔ)償電路,提高了距離計(jì)算的精度。系統(tǒng)安裝的LED可以直觀的顯示溫度和距離,給駕駛員提供了方便。倒車(chē)時(shí)當(dāng)汽車(chē)與障礙物的距離小于所設(shè)定的安全距離時(shí),系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警,提醒駕駛員,防止汽車(chē)的碰撞或擦傷,具有很強(qiáng)的實(shí)用性。
整個(gè)報(bào)警器系統(tǒng)由汽車(chē)倒車(chē)擋控制,當(dāng)汽車(chē)置于倒車(chē)擋時(shí),報(bào)警器工作;置于其它擋時(shí),報(bào)警器不工作。在環(huán)境溫度為-20~50℃的范圍內(nèi),測(cè)量誤差為幾個(gè)厘米,這個(gè)誤差能滿足正常倒車(chē)的需要。因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)所采用的超聲波傳感器的輻射范圍是 60°,所以在安裝時(shí),需在車(chē)尾裝3~4個(gè)超聲波傳感器,這樣才能覆蓋整個(gè)范圍。
利用51系列單片機(jī)設(shè)計(jì)的測(cè)距儀便于操作、讀數(shù)直觀。經(jīng)實(shí)際測(cè)試證明, 該類(lèi)測(cè)距儀工作穩(wěn)定, 能滿足一般近距離測(cè)距的要求, 且成本較低、有良好的性?xún)r(jià)比。
本超聲波測(cè)距系統(tǒng)可應(yīng)用于汽車(chē)倒車(chē)、建筑施工工地以及一些工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的位置監(jiān) 控,也可用于如液位、井深、管道長(zhǎng)度的測(cè)量等場(chǎng)合,覺(jué)得這次的設(shè)計(jì)實(shí)用性極強(qiáng)。
通過(guò)一學(xué)期的努力,完成了超聲波測(cè)距系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)滿足了任務(wù)書(shū)中的基本要求和擴(kuò)展要求,軟、硬件設(shè)計(jì)已達(dá)到預(yù)期效果。主要完成的工作有:
①學(xué)會(huì)了使用Protel軟件繪制原理圖和PCB板圖。
②完成了超聲波測(cè)距系統(tǒng)的各個(gè)功能模塊的硬件設(shè)計(jì)與調(diào)試。
③已經(jīng)通過(guò)系統(tǒng)的軟硬件聯(lián)合調(diào)試,距離通過(guò)LED顯示出來(lái)。
由于時(shí)間和能力有限,本次設(shè)計(jì)還有一些不足之處,主要有以下幾方面:
①由于經(jīng)驗(yàn)不足,在設(shè)計(jì)超聲波測(cè)距系統(tǒng)的時(shí)候,設(shè)計(jì)原理圖與PCB板圖的時(shí)候出現(xiàn)了一些問(wèn)題。
②在調(diào)試時(shí),顯示的延遲性較大,超聲波探頭太敏感。
本文創(chuàng)新點(diǎn):
①測(cè)試結(jié)果分析可知,本裝置采用較低成本的器件設(shè)計(jì)制作,且誤差較小,完全滿足汽車(chē)倒車(chē)的指引作用,具有較高的性?xún)r(jià)比。
②裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、性能穩(wěn)定,操作容易、使用方便,可以安裝在不同的載體上,制作成不同的用具,如導(dǎo)盲眼鏡、位移儀、深度儀等,具有一定推廣應(yīng)用價(jià)值。
致 謝
感謝西南科技大學(xué)。在這里,我開(kāi)闊了見(jiàn)識(shí),增長(zhǎng)了知識(shí),鍛煉了能力。大學(xué)四年的親身體驗(yàn)讓我更增加了對(duì)學(xué)校的熱愛(ài)。
感謝我的指導(dǎo)老師曾毅對(duì)我的辛勤培育。從論文的立題到實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)以及論文的撰寫(xiě)整個(gè)過(guò)程無(wú)不浸透著老師的心血。他廣博的學(xué)識(shí),嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度,嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神,靈活的思維方式,耐心細(xì)致的言傳身教深深感染激勵(lì)著我,將使我終身受益。導(dǎo)師不但在學(xué)習(xí)上給予我耐心細(xì)致的指導(dǎo),在生活中也給了我莫大的關(guān)懷,在這里向曾老師表示衷心的感謝。
感謝大學(xué)四年所有指導(dǎo)過(guò)的老師。在學(xué)習(xí)的過(guò)程中給了我很多的指導(dǎo),讓我在理論知識(shí)和動(dòng)手能力上都有很大的提高。
在完成畢業(yè)設(shè)計(jì)和畢業(yè)論文的過(guò)程中,我們寢室的同學(xué)給了我很大的幫助,在此向他們表示深深的感謝。
感謝父母二十多年來(lái)的養(yǎng)育之恩,讓我順利的完成了四年的大學(xué)學(xué)業(yè),并讓我獲取了一定的知識(shí)并最終走向社會(huì),為社會(huì)貢獻(xiàn)自己!
最后,我要向在百忙之中抽時(shí)間對(duì)本文進(jìn)行審閱、評(píng)議和參加本人論文答辯的各位老師表示感謝
參考文獻(xiàn)
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附 錄
附錄1:系統(tǒng)總原理圖
附錄2:AT89S51引腳功能
Vcc:電源電壓;GND:地
RST:復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器工作時(shí),RST引腳出現(xiàn)機(jī)器周期以上高電平將使單片機(jī)復(fù)位。
P0口:P0口是一組8位漏極開(kāi)路型雙向I/O口,也即地址/數(shù)據(jù)總線復(fù)用口。作為輸出口用時(shí),每位能吸收電流的方式驅(qū)動(dòng)8個(gè)TTL邏輯門(mén)電路,對(duì)斷口寫(xiě)“1”可作為高阻抗輸入端用。
在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器或程序存儲(chǔ)器時(shí),這組口線分時(shí)轉(zhuǎn)換地址(低8位)和數(shù)據(jù)總線復(fù)用,在訪問(wèn)期間激活內(nèi)部上拉電阻。
在Flash編程時(shí),P0口接收指令字節(jié)。而在程序檢驗(yàn)時(shí),輸出指令字節(jié),校驗(yàn)時(shí),要求外接上拉電阻。
P1口:P1是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口,P1的輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)(吸收或輸出電流)4個(gè)TTL邏輯門(mén)電路。對(duì)端口寫(xiě)“1”,通過(guò)內(nèi)部上拉電阻把端口拉到高電平,此時(shí)可作輸入口。作輸出口使用時(shí),因?yàn)榇嬖谏侠娮瑁硞€(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流( )。
Flash編程和程序校驗(yàn)期間,P1口接受低8位地址。
P2口:P2是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口,P2的輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)(吸收或輸出電流)4個(gè)TTL邏輯門(mén)電路。對(duì)端口寫(xiě)“1”,通過(guò)內(nèi)部上拉電阻把端口拉到高電平,此時(shí)可作輸入口。作輸出口使用時(shí),因?yàn)榇嬖谏侠娮瑁硞€(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流( )。
在訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器或16位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器P2口送出高8位地址數(shù)據(jù)。在訪問(wèn)八位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器,P2口線上的內(nèi)容(也即特殊功能存儲(chǔ)器(SFR)區(qū)中R2寄存器)。在整個(gè)訪問(wèn)期間不改變。
FLASH編程或校驗(yàn)時(shí),P2亦接受地址和其它控制信號(hào)
P3口:P3口是一組帶有內(nèi)部上拉電阻的八位雙向I/O口,P3口輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)(吸收或輸出電流)四個(gè)TTL邏輯門(mén)電路。對(duì)P3口寫(xiě)入“1”時(shí)。它們被內(nèi)部上拉電阻拉高并可作為輸入端口。作輸入端時(shí),被外部拉低的P3口將用上拉電阻輸出電流(I )。
P3口除了作為一般的I/O口線外,更重要的用途是它的第二功能,如表③-2所示。P3口還接受一些用于FLASH閃速存儲(chǔ)器和程序校驗(yàn)的控制信號(hào)。
表1 P3口的分配
端口引腳 第二功能
P3.0 RXD(串性輸入口)
P3.1 TXD(串行輸出口)
P3.2 (外中段0)
P3.3 (外中段1)
P3.4 (定時(shí)/計(jì)數(shù)器0)
P3.5 (定時(shí)/計(jì)數(shù)器1)
P3.6 (外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫(xiě)選通)
P3.7 (外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通)
ALE:當(dāng)訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí),ALE(地址鎖存允許)輸出脈沖用于鎖存地址的低八位字節(jié)。即使不訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器,ALE仍以時(shí)鐘振蕩頻率的1/6輸出 固定的正脈沖信號(hào),因此它可對(duì)外輸出時(shí)鐘或用于定時(shí)目的。要注意的是,每當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)將跳過(guò)一個(gè)ALE脈沖。對(duì)Flash存儲(chǔ)器編程期間,該引腳還用于輸入編程脈沖( )。如有必要,可通過(guò)對(duì)特殊功能寄存器(SFR)區(qū)中的8EH單元的D0位置位,可禁止ALE操作。該位置位后,只有一條MOVX和MOVC指令A(yù)LE才會(huì)被激活。此外,該引腳會(huì)被微弱拉高,單片機(jī)執(zhí)行外部程序時(shí),應(yīng)設(shè)置ALE無(wú)效。
:程序儲(chǔ)存允許( )輸出是外部程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào),當(dāng)AT89C51由外部程序存儲(chǔ)器取指令(或數(shù)據(jù))時(shí),每個(gè)機(jī)器周期兩次 有效,即輸出兩個(gè)脈沖。在次期間,當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí),這兩次有效的 信號(hào)不出現(xiàn)。
EA/VPP:外部訪問(wèn)允許。欲使CPU僅訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器(地址為0000H-FFFFH),EA端必須保持低電平(接地)。需注意的是:如果加密位LB1被編程,復(fù)位時(shí)內(nèi)部會(huì)鎖存EA端狀態(tài)。如EA端為高電平(接Vcc端),CPU則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲(chǔ)器中的指令。Flash存儲(chǔ)器編程時(shí),該引腳加上+12V的編程允許電源Vpp。當(dāng)然這必須是該器件是使用12V編程電壓Vpp。
XTAL1:振蕩器反相放大器的及內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端。