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一、電子信息工程技術專業分析

根據我校人才培養方案，電子信息工程技術專業人才培養目標是以服務東莞、珠三角地區及廣東省經濟社會發展為宗旨，培養面向電子信息行業，適應于廣東省尤其是東莞市經濟發展方式轉變的需要，掌握電子信息技術相關的基礎理論、基本知識和基本技能，具有一定的電子電路分析設計能力，具有較強的電子產品和設備應用與維護能力，能在電子信息產品制造領域從事電子產品設計開發、安裝調試、維護維修、質量管理和銷售等方面工作，符合產業轉型升級和企業技術創新需要的高級技術技能人才。

服務產業的需要，決定了學生可以立足自身實際，選取有興趣的方向深入學習，這使電子信息工程技術專業在人才培養實施上要充分考慮到學生的實際情況，但基本課程、核心課程的設置是針對全體學生，很難完成這一培養目標。專業綜合實訓課程作為學生學完全部基礎課程以及專業課程之后的一門崗前實踐課程，著重培養學生綜合運用知識以及團隊合作的能力，因此，學生基于興趣的核心職業競爭能力的培養需要由這門課程完成。

二、專業綜合實訓課程的設計思路

不同于傳統實訓，專業綜合實訓著重與學生綜合能力的培養，旨在增強學生的職業核心競爭力，為學生進入企業頂崗實習，增強崗位適應度做好鋪墊。因此，專業綜合實訓的開展，首先，要確定綜合實訓的方法。專業綜合實訓課程有崗位訓練、過程訓練、項目訓練、仿真訓練等模式，結合人才培養目標，該課程選用項目訓練式方法開展。該模式以項目小組為單位，每4～6人自由組成一個小組，完成整個項目的實施工作。其次，確定項目的選題。項目選題的合理與否，直接關系到課程開展的效果。以往專業綜合實訓課程項目的選題比較分散，更多地注重多樣性，但通過實施情況來看，效果并不好。其原因一方面是選題的分散使得教師指導時間不足，項目開展較慢；另一方面，學生之間缺少了相互學習以及相互比較的機會，開展動力不足。為了解決以上不足，在選題上，我們結合企業需求，設計了一個綜合類題目作為專業綜合實訓課程題目。最后，時間安排。三年制學生，第六學期要進行企業頂崗實習，專業綜合實訓課程安排在第五學期末。為了能系統充分地鍛煉學生的綜合能力，實訓時間為4周。在這四周時間里，項目組成員相互協作，最終完成整個項目的設計工作。

三、專業綜合實訓課程的具體實施

經過前期實訓的摸索，結合人才培養目標與校企合作企業的實際需求，本次專業綜合實訓課程選擇的題目為：一種實用的智能小車設計。該項目的具體實施主要分為以下四個階段：

1.充分論證，明確任務

本階段指導教師針對項目選題，進行技術論證設計，編寫實訓指導書。明確實訓任務、實訓時間安排、實訓考核標準及要求，并完成項目開展所需常用元器件的采購工作，為實訓的開展做好準備。

2.教師組織，確立團隊

該階段在實訓課程的第一天實施，指導教師結合實訓指導書，講解實訓的流程。組織學生，以5～6人為一個小組單位，結合自身技術情況，自由組成技術團隊，并選出組長。每個團隊確保有硬件工程師（兩人）：硬件電路設計與制作，機械機構等的設計；軟件工程師：系統程序編寫，調試；整機調試工程師：元器件準備、焊接以及產品的整體調試；技術文檔設計師：討論過程記錄、技術文檔編寫、報告PPT、記錄組內成員每天工作情況，圖片或視頻展示成員工作風采，協調工作進程。團隊人員結合自己的職業規劃，選擇自己喜歡并擅長的職位，開展工作。作為團隊的一員，每個職位的表現都將影響到整個項目的最終測評。項目組每位成員，都將在該項目中得到鍛煉，強化自己的職業核心競爭力。

3.方案制定，項目實施

團隊建立后，組長帶領項目組成員，結合實訓要求、實訓任務，通過資料查找、信息搜集等，確定項目實施方案。結合項目方案項目組成員根據自己的職位，制訂工作計劃。教師針對工作計劃進行檢查指導，確認無誤后，項目組開始項目的設計實施工作。該階段持續時間2.5周左右，是整個實訓時間最長的階段。該階段堅持學生為主，教師為輔的指導原則，使學生充分融入團隊合作，充分發揮自身價值，完成團隊項目。

4.小組競技，匯報展示

智能對戰小車設計制作完成后，各項目小組與指導教師，共同協商制定小車對戰方案，班級內各小組開展對戰比賽，驗證并改進小車設計。待整車改進設計成熟后，各班級間開展競技比賽，驗證設計成果，提升團隊的榮譽感，帶動大家參與的積極性。比賽結束后，班級各團隊的技術文檔設計師通過視頻、PPT等形式進行匯報，展示團隊項目實施過程、項目實施成果，見證團隊每位成員的付出與團隊合作的力量。

總之，高職院校專業綜合實訓課程的開展，在培養學生專業綜合能力、團隊合作能力，發揮學生主觀能動性，提升學生職業競爭力等方面具有重要作用。本文針對人才培養目標提出了專業綜合實訓課程實施方案，通過課程的實施驗證，該方案達到了培養學生職業核心能力的目的。本次課程的探索研究，對于專業綜合實訓課程的改革發展具有一定參考價值。

參考文獻：

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工程教育認證是來源于國外的教育質量評價制度，目前是國際通行的高校工程專業進行質量評價評估的重要手段， 基于此可以實現工程教育領域各國之間的互相認可。 開展工程教育認證，能夠推進高校工程類專業的國際化，增強本校工程專業在國際上的競爭力，并能夠保證工科畢業生的質量，對我國高等教育和工程教育的進展有著重要意義。我國已于2013年加入《華盛頓協議》，表明我國工程教育質量及其保障得到了國際工程教育界的認可，意味著為我國的工程類學生提供了具有國際互認質量標準的通行證，為將來我國工程類學生走向世界打了下堅實的基礎，加入國際認證協會也標志著我國工程教育向國際化邁出了重大一步，說明我國的工程教育認證體系初步具備了與國際認證的“實質等效”性。借助專業認證，達到教育質量評價標準的高校或專業得到認可，同時能夠有助于院校改進工作，有助于教師改進教學水平。

通過學習工程認證的核心理念和認證考核標準，本文作者反思了“數字信號處理課程設計”教學中存在的問題，主要包括以下兩點：1）在當前的教學大綱中，課程設計的題目是老師選定后指定給學生的，選題沒有考慮調動學生的自主性和激發學生的興趣點，不利于學生自主學習能力和工程探索意識的培養；2）在課程設計指導書內容的安排和組織方面，側重于給出學生詳細的設計流程和設計方法，而沒有啟發學生自主提出課題設計思路和設計方案，限制了學生獨立分析解決問題的空間，不利于培養學生的創新能力。總之，當前的數字信號處理課程設計教學中還存在較多的問題，這些問題的存在不利于提高學生分析解決復雜工程問題的能力，因此亟待引入新的教學理念和教學方法。

工程教育認證目前已成為全球高校專業認證的主流，是我國高校與國際接軌的重要途徑。為了達到工程教育認證標準中設定的畢業要求，需要將畢業要求分解到各門課程中，在教學中綜合體現并最終達成畢業要求。依據畢業要求，我院設定“數字信號處理課程設計”對畢業要求的支撐體現在：“能夠在電子信息系統軟硬件開發項目中進行概要設計和詳細設計。能夠按照設計方案要求實現電子信息信息系統軟硬件開發”。本文以課題“應用數字濾波法實現語音去噪”為例，對如何提高學生解決復雜工程問題的能力，進行了有益的探索與實踐。

具體來講，以基于學習產出的教育模式（Outcomes-based Education，OBE）為指導，本文從以下幾個方面進行了“數字信號處理課程設計”教學內容和方法的探索與實踐。

1 分析和分解問題能力的培養

首先，明確要處理的工程問題，即利用用MATLAB仿真工具，對數字濾波法的語音去噪效果進行分析和評價。要求學生自主查閱專業文獻，對語音去噪的常用方法和設計思路進行文獻綜述，目的是通過廣泛的文獻閱讀對課題進行深入剖析，掌握課題設計的核心問題和基本思路。在文獻閱讀基礎上，啟發學生對問題進行分析和分解，讓學生認識到一個復雜的工程問題是由多個關鍵問題組成的，合理的問題分解能夠使復雜問題清晰化簡單化，基于問題分解可以得出模塊化的設計思路。比如，本課題要解決的工程問題可以分解為：如何采集語音信號，如何選擇合適的數字濾波器，如何對語音信號進行時頻分析，如何設置濾波器的參數，如何評價設計方案的合理性等子問題。

2 解決問題能力的培養

針對本課題，引導學生認識到解決具體工程問題時，應按照項目的規劃有序開展。首先，透徹理解設計中用到的基本原理，讓學生復習數字信號處理課程中所學的IIR和FIR濾波器的基本原理。其次，確定設計方案。預定初步的設計方案，評估設計方案的合理性，同組同學討論修改設計方案細節，其核心是理解并掌握模塊化設計思路。明確了每一步驟的內容和目標以后，最后，進行仿真代碼編寫。熟悉MATLAB仿真工具的基本操作，熟悉MATLAB自帶濾波函數的用法，編寫代碼，運行調試，修改代碼直至調試通過。學生在仿真部分花費精力比較多，代碼編寫和調試特別考驗學生的耐心和熱情。此時要引導學生自己解決小的代碼問題，適時給予鼓勵和幫助。

3 總結和歸納能力的培養

改變系統參數或條件，重復仿真實驗，對比分析實驗結果。比如，輸入條件相同時，采用不同類型的數字濾波器，對比分析濾波效果的優劣。采用的數字濾波器不變，改變濾波器參數，分析濾波效果和規律。改變輸入噪聲的特性，分析濾波器的濾波效果和規律。引導學生得出結論，即不同濾波器有不同的適用場合，有各自的優勢和缺陷，讓學生認識到這些結論能夠指導具體的工程實踐。

數字信號處理課程設計是我院電子信息工程專業本科生培養方案中的重要環節，本文以專業認證標準為指導，在數字信號處理課程設計的教學實踐中，著重培養學生嚴謹認真的工程探索精神，引導學生掌握電子信息工程項目開發的基本流程，實踐表明這有助于提高學生處理復雜工程問題的能力。

【參考文獻】

[1]Crawley.重新認識工程教育――國際CDIO培養模式與方法[M].顧佩華，沈民奮，陸小華，譯.北京：高等教育出版社，2009.

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中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）02-0118-02

單片機以其體積小、價格低、功能齊全、抗干擾性高、可靠性好、易于開發擴展等獨特特點，被廣泛應用于工業自動化及智能儀器儀表、通信設備、家用電器等各種設備儀器中。[1]“單片機應用技術”課程是本校電氣工程及其自動化、自動化、電子信息工程、通信工程等電氣信息類專業的主干課程，內容豐富，實踐性強。本文在分析本校電氣信息類專業“單片機應用技術”課程教學現狀的基礎上，探討了課程教學中存在的問題及相應改革措施，切實提高學生運用單片機解決實際問題的能力。

一、“單片機應用技術”課程教學現狀及存在問題

1.課程教學現狀

作為電氣信息類專業必修專業基礎課，本校電氣工程及其自動化、自動化、電子信息工程、通信工程四個專業開設了“單片機應用綜合實驗”課程，3.5學分，總計56學時，其中理論課24學時，實驗課32學時。該門課程旨在使學生通過實驗加深對單片機結構及單片機指令系統的理解，培養學生運用單片機知識解決實際問題的能力，力求使學生在完成本門課程的相關實驗后，在分析問題的能力、動手能力及創新能力方面得到較大的提高，在今后的工作實踐中具備獨立設計、開發小型單片機應用系統及產品的能力。

課程一般在大二下學期和大三上學期開設，學生先選擇理論教學班（每班120人左右）學習單片機理論知識，理論部分以介紹51系列單片機為主，內容包括：單片機概論（2學時）、MCS-51單片機結構（4學時）、單片機指令系統及匯編語言程序設計（8學時）、MCS-51系列單片機的擴展（2學時，含最小系統與程序存儲器的擴展、數據存儲器的擴展、輸入/輸出口的擴展）、單片機機接口技術（8學時，含LED顯示接口、8255可編程I/O擴展、鍵盤與單片機接口、ADC0809的原理與應用、DAC0832的原理與應用）。理論課結束時教師對學生該課程的評定成績占課程總成績的30％。

理論部分學完后學生進入實踐教學環節（每班60人），二人一組，利用實驗箱完成10個基礎驗證型實驗，1個綜合型實驗，1個設計型實驗，主要實驗內容：實驗系統的組成及軟件編程、I/O口應用及擴展、定時器/計數器應用、串并轉換、8155的應用、A/D與D/A轉換、直流電機轉速測量與控制等。實驗課程結束后每人一組進行開卷考試，考試內容為實現單片機系統一個小的功能，成績占課程總成績的70%。

2.“單片機應用技術”課程教學存在的主要問題

（1）課程定位不準確，課程體系存在缺陷。長期以來，把“單片機應用技術”定位為專業基礎課，沒有考慮學生所學專業和今后就業去向，認為該門課程主要是了解掌握匯編語言、51系列單片機基本原理及編程基礎，培養學生自學能力，為后續掌握其他單片機的應用打下良好的基礎。但實際情況是除了參加各種學科競賽的學生自學其他單片機知識外，由于沒有后續課程支撐，大部分學生基本上只學了“單片機應用技術”課程中所涉及的內容，缺乏對單片機知識更進一步的綜合訓練，往往到畢業找工作時就表現出了這方面的缺陷。

（2）考核方式不合理。理論課環節采用隨堂測試的模式，理論平時成績和測試成績占課程總成績的30％，由于采用大班制教學，教師往往無法客觀評價學生真實的理論水平；實踐環節部分考勤占課程總成績的20％，考試占課程總成績的50％。目前的課程考核方式決定了學生重視實踐教學而輕理論教學，學生往往在理論課上不學習而來實驗室惡補，且學生理論基礎的缺失給實踐環節帶來很大困難，存在理論與實踐教學脫節現象，教師對學生實驗過程缺乏評價。

（3）實踐教學條件不足。目前本校每年有近千名學生進入實驗室完成單片機實踐教學環節，原有40套實驗設備（實驗箱+電腦）僅能勉強滿足教學要求，無法對學生開放；由于實驗箱內部硬件資源和結構固定，學生實驗時只需用導線連接部分模塊、輸入程序即可調試觀察實驗結果，并不能真正理解其硬件電路原理，更談不上硬件電路設計，限制了學生綜合分析設計能力和創新能力的培養。

（4）實驗教學模式落后。實驗課以教師為主，學生在規定時間內按照實驗指導書要求完成規定實驗內容，實驗程序大多參考實驗指導書所附參考程序，不利于發揮學生的主觀積極性，部分學生是懾于實驗考核的嚴格性來完成實踐環節；由于實行選課制，各專業學生混選，水平參差不齊，實驗課上指導教師要花大量的時間來講解實驗原理，無法針對專業要求進行專項訓練，更勿論因材施教。

二、“單片機應用技術”課程教學改革措施

針對課程教學中存在的主要問題，結合實驗室建設情況，本校從以下幾方面著手進行了課程教學改革：

1.明確課程定位，完善課程體系

課程定位為電氣信息類專業必修專業基礎課，經教師討論認為由于各專業依托行業背景不同，應區別對待：該門課程應作為自動化專業、電子信息工程專業的專業課，強調工程實際應用能力培養，增加單片機系統的實踐環節教學；而對電氣工程及其自動化專業，由于其就業方向的特殊性，可以僅定位為專業基礎課。

課程內容上，隨著各種高性能、新型號單片機地推出，任課教師都有一個疑問：繼續給學生講授51單片機嗎，是講C語言還是繼續講匯編語言？經探討認為：目前51系列單片機在高校課堂仍屬主流，要把51單片機講好講透，確實提高學生動手能力和綜合素質，課堂上可引入其他型號單片機及單片機最新動態，通過引導學生完成綜述性論文開拓其視野，至于是用C語言還是用匯編語言的問題，認為作為基礎，學生應掌握匯編語言，更加清楚地了解單片機內部結構和其中內容變化，對有興趣有能力的學生可以作更高要求，如對畢業設計學生和參加各類學科競賽的學生要求可用C語言或C語言與匯編語言混合編程。

課程體系上，作為基礎內容將原來“單片機應用綜合實驗”課程理論部分剝離出來成為“單片機原理及應用”課程，32學時2學分，單獨考試，實踐課程仍為“單片機應用綜合實驗”，維持32學時不變；對自動化專業、電子信息工程專業和通信工程專業學生開設“課程設計”（1學分，必修）、“DSP技術與應用”（2學分，選修）、“嵌入式系統”（2學分，選修）作為進階，電氣工程及其自動化專業學生亦可選修；高階部分鼓勵學生積極參加校內外各項學科競賽和課外科技創新活動，激發學生的積極性，提高學生綜合應用和創新能力。

2.改革課程考核方式

原來“單片機應用綜合實驗”課程分成兩門課后，“單片機原理及應用”課程在上半學期學習，單獨考試，平時成績占30%，考試成績占70%，學生考試合格后下半學期再修“單片機應用綜合實驗”課程，確保學生進入實驗室之前已具備相應的理論基礎。“單片機應用綜合實驗”成績由平時成績（占20%）、作業成績（占20%）、考試成績（占60%）三部分組成，其中平時成績綜合實驗出勤、預習報告、實驗操作和實驗成功率等情況評定；作業成績主要考量學生實驗完成后相關知識的掌握情況；考試為一人一組上機開卷考試（資料僅限考生本人使用，不得使用移動存儲設備），評分內容含操作、硬件連接、程序編寫和實驗結果。考核方式的改革基本確保了學生成績評定的客觀公平，杜絕了渾水摸魚的現象，提高了學生的學習積極性。

3.改善實踐教學條件

本校新增了40套雷邁特公司的DPJ-H型單片機實驗箱及配套模塊，實驗箱采用“仿真式”設計思想，所有實驗模塊及CPU資源均對使用者開放，可結合Keil C51 μVision軟件和Proteus仿真軟件進行程序調試、固化，聯機或脫機驗證實驗結果，充分滿足“驗證式—模仿式—探索式—開發式”的由淺入深的各種實驗要求；購置了部分51實驗開發板和凌陽單片機開發板供學生選用，同時可提供分立器件和開放的創新實驗室，由學生自己制作系統版，完成感興趣的實驗內容，極大地激發了學生對單片機的興趣，提高了其硬件設計能力和動手能力。

4.改革實驗教學環節

（1）根據新的實驗設備，重新編寫了實驗指導書。筆者設計編排了軟件實驗、硬件實驗、系統設計三個方面共計16個實驗內容，其中驗證性實驗10個，綜合性實驗4個，設計性實驗2個，每個實驗均附有作業題，取消了參考程序，但驗證性試驗仍給出了參考程序流程圖。實驗指導書后附上了實驗模塊原理圖和仿真、開發工具使用說明，學生可以參考直接進行實驗。

（2）在理論和實踐教學中引入仿真開發工具Proteus。Proteus是英國Labcenter公司開發的電路及單片機系統設計與仿真軟件，可以實現數字電路、模擬電路及微控制器系統與外設的混合電路系統的電路仿真、軟件仿真、系統協同仿真和PCB設計等功能，是目前唯一能對各種處理器進行實時仿真、調試與測試的EDA工具。[2]對于各層次的實驗，學生都可結合Proteus與Keil C軟件進行仿真，基本了解掌握實驗內容，加強了對學生系統硬件設計能力的訓練。

（3）開放實驗室，提高學習過程的開放性。除了驗證性實驗外，在完成實驗作業、綜合性實驗和設計性實驗時實驗室對學生開放，指導教師主要通過啟發式教學引導學生進行思考和討論，讓學生建立“從頂向下”的系統學習和設計思維以及“從底向上”的系統構建方法，實現從以教師為主到以學生為主的教學模式的轉變。

（4）實行分專業選課，小班制試點。學生分專業選擇實驗教學班，有利于教師根據專業特點指導學生選擇完成相關實驗內容，針對專業應用方向加強訓練；考慮到自動化專業學生相對較少（每屆80人左右），對自動化專業試行小班制教學，實驗時每班40人，每人一組，教師可以很好地把握每個學生的情況，做到因材施教。

（5）以課外實踐促進學生實踐創新能力培養。對有進一步學習單片機應用技術要求的學生，采用“競賽+項目”的模式，鼓勵學生積極參加校內外各項學科競賽和課外科技創新活動，參與教師的科研項目，由淺入深提升學生應用單片機的工程實踐能力和創新能力。

三、結束語

經過近幾年來的不斷改革與探索，逐漸健全了“單片機應用技術課程”體系和教學內容、學生考評機制，改善了實驗教學條件，加大了實驗室開放力度，學生理論水平進步明顯，實驗效率和效果較以前得到大幅提高。“競賽+項目”的模式鼓勵了一批動手能力較強的學生進一步提升自我，參加各類學科競賽和課外科技活動均取得了較好的成績。課程實驗教學環節的改革帶動了本校其他電氣類專業實驗教學模式的改革，后續將進一步擴大小班制實驗教學的范圍、加大實驗室開放力度，不斷提高學生工程實踐能力和創新能力。

參考文獻：

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第二課堂與學生所學專業關系密切，學校文件只是給出了宏觀的要求，不可能具體到每個學科、每個專業的實施細節就電信類專業來說，專業的理論性強，且具有較強的實踐性第二課堂的重點是培養學生的實踐能力及創新能力。為了做好電信類專業的第二課堂與創新活動，我們按照教學過程的幾個不同階段，規定了第二課堂與創新活動的內容及評價方法。

一、基礎課學習階段的第二課堂活動

按照規定，學生在學習基礎學科和人文社會學科課程時可在教師指導下，利用業余時間開展課程內容專題討論、學術報告，并寫出書面總結，經任課教師考核，學生可以取得1到個第二課堂學分。

在基礎課學習階段，任課教師來自于兄弟院系，他們與學生所在院系沒有直接隸屬關系。學生所在院系無法直接給這些教師下達第二課堂活動的任務。為此，從2004年開始執行導師制度，即每個班級安排一名專業教師，負責指導該班級的第二課堂活動。

電子信息工程、電子信息科學與技術等專業的學生結合基本原理課程，完成了指導教師布置的用基本原理分析當前金融危機的題目。學生都能夠運用所學的知識，對這次金融危機爆發的原因進行深入細致的分析和解釋不但鞏固了所學知識，同時通過圖書、網絡等手段了解了當前經濟活動的熱點問題。

二、專業基礎課學習階段的第二課堂活動

在專業基礎課學習階段，學生可開展課外專題討論、寫讀書報告、組織課外科技活動小組等多種形式的活動，由教師考核每項活動可得l到2個該類學分。電信類專業的專業基礎課包含電路分析、模擬電子技術、數字電子技術及信號與線性系統分析等課程。模擬電子技術及數字電子技術課程均包含1周的課程設計，且授課學時較多。因此，我們結合電路分析、信號與線性系統分析這兩門課程，設置了課外討論題目。如線性系統的時域解法綜述(電路實例)，通信系統頻分復用方式的頻域分析，系統的時域解法與變換域解法的比較等。要求寫出書面報告，由指導教師評分。

學生在學習信號與系統時，還未開通信原理課。要完成通信系統的頻域分析，要用到頻域分析的基本原理(信號的調制與解調、信號濾波)，以及通信系統的頻分復用系統，后者指導教師可以做適當指導。通過這一題目，學生知道了頻域分析的用途，并對后續課程有一個大致的了解，激發其學習興趣。另外，開展專題演講活動也可作為這一階段的第二課堂活動。由學生自己選擇題目，并在課下準備材料，制作成幻燈片(限定時間為5分鐘)；由指導教師組織在多媒體教室進行演講比賽，指導教師按照演講情況進行評分。這項活動，可以鍛煉學生的組織材料能力、多媒體課件制作能力及演講能力，能夠在工作中更好地表達自己的思路及方案。

三、專業課學習階段的第二課堂活動

在專業課學習階段，學生參加教師的科研課題，或由教師組織成立課外科技活動小組，完成一定的科研任務，并撰寫文獻綜述、生產現狀調查、研究論文、實驗設計等，由教師考核，每項活動可得l到2個該類學分。

在這一階段，學生已具備一定的專業知識和科技工作能力，但還不完善，需要在教師的指導下才能工作。學生參與第二課堂活動，可在教師指導下，完成某個項目的部分或全部工作，經歷科研及開發工作的整個過程，積累科研開發工作經驗。

電子設計大賽是第二課堂活動的重要內容。我校自電子信息工程專業成立至今，每年都組織學生參加兩年一度的全國大學生電子設計競賽及山東省大學生電子設計競賽。競賽的時間在每年的9月，我們在暑假前組織學生自愿報名，學生組隊參加，利用假期進行認真的理論與實踐方面的準備，學習單片機的編程技術，常用電子儀器的使用方法，電路圖的制版及元器件的焊接技術，以及各種傳感器電路及其應用。學生拿到競賽題目后能夠在規定時間內完成設計任務。參加過電子設計競賽的學生感慨地說，參賽過程學到的東西實在是太多了，好多都是教材中沒有的新技術。除此之外，提倡學生根據自己的興趣進行組合參加各種形式的電子競賽，如“ZLG杯”ARM嵌入式系統電子設計競賽，富士通微電子杯MB95200系列MCU競賽等。至今，我校學生已多次獲國家及山東省的獎項。

選拔有能力的學生參與教師的科研課題，這是第二課堂活動的另一項內容。學生到課題組后，教師為學生分配一定的任務并提供適當的條件，學生在教師指導下工作。例如，在嵌入式系統開發中，LCD顯示驅動子系統的開發，無線數據傳輸子系統的開發，這樣的小題目非常適合學生去完成。學生在課題組工作，不僅學到了知識，而且得到了在科研團隊中的工作經驗為今后從事科研工作打下了良好的基礎。

學生成立技術協會，也是第二課堂活動的內容。愛好電腦的學生參加電腦技術協會，"協會是學生人數較多的協會學生一起交流電腦裝機技術，系統維護技術，網頁制作技術等他們把所學到的知識，利用業余時間運用到為同學、教師的服務中。符合勤工儉學條件的，可以在相應部門的崗位上幫助教師做電腦維護工作，學校支付一定的報酬。另外，校外的小企業需要開發網頁，大的軟件公司不愿承擔過小的項目，這種網頁開發特別適合學生去做。通過這樣的開發過程，學生的網頁制作技術水平得到提高，并得到與企業打交道的經驗，還得到一定的報酬。

鼓勵學生學習嵌入式系統開發技術。雖然專業培養計劃中已開設單片機原理課程，但對電信類專業來說，只知道單片機是不夠的，還要進一步學習嵌入式系統技術。嵌入式開發系統品種繁多，各種單片機開發板，ARM開發系統價格僅幾百元，學生可以結合自己的興趣，自己購買開發學習板，利用業余時間學習。不少學生把嵌入式系統的開發作為畢業設計的題目，并取得了良好的成績。

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信息工程技術相關專業是工程實踐性很強的專業，許多知識只有通過實驗、實訓才能讓學生真正理解和掌握。近年來結合實踐教學環節自身特色，探索出基于項目導向的專業綜合技能課，通過開展“教學做”一體的學習方式使學生感到知識有用、讀書有用，并使學生的技能在實踐創新活動中得到培育。

一、項目層次化任務驅動操作方法

結合學校的特色并從學生的實際出發，我們提出了層次化任務驅動的教學方法。層次化的概念體現在縱向分層和橫向分層兩個方面。

層次化任務驅動法的革新之一在于所選擇的項目具有能力遞進可劃分的結構，細分出的子任務在難度上具有層次性，適合不同層次的學生實踐。層次化任務驅動法的革新之二在于所選擇的項目在每一個縱向層次上可橫向劃分為硬件、軟件等多樣化的子任務，學生可以充分結合個人興趣、個人特長和將來發展方向選擇自己適合的任務。

二、項目導向課程教學的具體實施

專業綜合技能本著指導教師自行申報、學生自愿選課的原則面向全體信息工程技術專業的學生開設。為了讓學生有更多選擇，我們設計了多個面向項目的實踐方案。下面僅結合其中的“智能小車”項目，介紹基于項目導向的層次化任務驅動教學法在專業綜合實踐教學中的實施流程。

2.1實施過程

1.構建教學平臺

電子信息工程技術專業積極探究項目化教學實踐，形成了在一名專業帶頭人的帶領下，以若干青年教師為骨干、優秀學生為中堅力量，其它學生積極參與，形成各具特色的項目梯隊。

2.結合企業真實產品、創設學習載體

學是與一定的“載體”相聯系，因次將“智能小車”設定為一種用于技能學習的載體。從項目公示到分組互動到任務實施，向學生介紹傳感器、電子電路、通信、計算機程序設計的基本內容和基礎技術，幫助學生答疑解惑。對學生來說，實現了載體的建構，學習的直觀性和針對性得到加強，真正體現了項目驅動的優越性。

3.設計課題，明確目標

根據層次化的概念結合指導團隊的知識結構，我們劃分了項目的方向、子課題及任務如下：1） 節點及通信模塊設計：高頻電子電路、單片機技術、嵌入式系統等。2） 電源及傳感器設計：模擬/數字電子線路、計算機接口技術，傳感器技術等。3） 節點協議棧設計：計算機通信網、操作系統、通信原理等。4） 上位機管理系統設計：vb、vc、LABVIEW等。

子課題包含的任務可以劃歸為4大類，對應教學目標如下：1） 電子線路設計類：掌握電子電路及其與MCU的接口設計；掌握PCB設計制作。2） 嵌入式硬件系統設計類：掌握嵌入式系統常用外設的硬件電路。3） 嵌入式軟件系統設計類：認識嵌入式操作系統。4） 上位機應用程序設計類：掌握與下位機的串口通信方式，實現圖形組態、屬性數據管理，統計分析等功能。

4.確立分組，劃分任務

專業綜合實踐課前的任務分析是一個十分重要的環節，可視具體情況把總任務分解成一些“階段任務”，通過細化任務，可使學生明確具體的小任務，培養學生解決問題的思路，從而保證學習的方向和目標。例如任務“環境溫濕度傳感器及其接口電路”的標準方案要求完成以下子任務。

1） 設計可以測量環境溫濕度的傳感器電路。可選用數字一體化的溫濕度傳感器DHT11，時鐘芯片DS1302。上述傳感器與單片機之間能簡單地采用同步串行的方式進行通信，于是將問題轉換為利用MCU對特定的地址進行讀寫操作。2） 設計一種非接觸式測量的超聲物位計，經過分析任務又被進一步細化6個子任務。子任務1：設計40kHz的波形發生及放大電路；子任務2：設計波形接受端的三級放大電路；子任務3：設計檢波電路，將模擬信號轉換為中斷觸發信號：子任務4：在任務2的基礎上，利用定時器和外部中斷統計渡越時間內的計數脈沖個數，并將計數值轉換為實際時間；子任務5：將DS18B20測得的溫度值換算為空氣中的聲速；子任務6：距離=聲速×渡越時間/2，求得水位。

5.實施任務、定期匯報

在小組明確了課題，個人明確了任務后，首先運用互聯網、圖書館等資源查找、閱讀、分析資料，將可行的方案進行歸總；其次；在小組中討論個人制定的方案，獲得小組成員一致理解；接下來收集素材，包括硬件制作的工具，電子元器件，軟件制作的開發平臺，測試環境。然后根據前期制定的計劃按部就班的實施任務。為教師了解學生任務完成的情況，學生需要對所完成任務做定期匯報，以討論課的方式、提問和解答的互動教學過程實現這種匯報。

6.項目驗收，總結評價

課題的驗收采用成果驗收、現場答辯、報告評閱相結合的形式，由提出項目的教師負責總體組織，驗收組根據驗收結果和每位學生對問題的把握情況評定出學生的該項成績。完成驗收和答辯后，各小組將研究成果寫成總結報告，并且要提供開發的程序和相關技術文檔。在成績評定中，教師應突出評定學生實驗成績的主要依據不是學生的實驗結果，而是實驗過程。

三、實施建議

這種基于項目導向的專業綜合實踐教學模式教師在任務安排中應當及時突出教學的環節，使學生對項目的感性認識拔高一個層次到理性認識，從知其然到知其所以然。

由于專業綜合實踐的難度定位于課程設計和畢業設計之間，而且學生具有較大的自由度，因此為確保教學效果，合理分組很重要。

基于項目導向的專業綜合實踐教學是一種靈活、高效、適應面廣教學手段，有利于學生積極地開展合作學習，熟悉工作流程，達到教學目標，更大地激發起求知欲望，從而培養出學生獨立探索、勇于開拓進取的自學能力和統籌管理能力。

參考文獻：

篇6

大連海洋大學信息工程學院通信工程專業是從學校的學科專業結構特點和學科特色出發，合理配置學校的教學資源，在電子信息工程、通信工程、自動化、計算機科學與技術、船舶與海洋工程和航海技術的學科交叉基礎上設立的專業。學校以提升人才培養質量為核心，立足遼寧，面向黃、渤海，輻射全國，為區域經濟建設服務，為國家水產和海洋事業服務，致力于培養德、智、體、美全面發展，知識面寬，基礎扎實，綜合素質高，具有創新精神和實踐能力，敬業、專業、樂業、創業的復合性應用型人才的人才培養戰略。在人才培養過程中注重培養學生的自主性、研究性學習的能力和分析問題、解決問題的能力，結合地方經濟社會發展需要確定本專業的培養目標、任務和要求，加強海洋漁業通信方面的特色教育。在多年辦學經驗的基礎上，經多方調研，結合本校實際，制定并逐步完善了通信工程專業的培養目標：以培養德、智、體、美全面發展，熟練掌握通信技術、通信系統和通信網絡的基本理論、基本知識和基本技能與方法，并具備電子和計算機技術等方面知識，具有較強的工程實踐能力，能夠從事固定通信、移動通信及船舶通信等現代通信系統及設備的研究、設計、開發與應用的，具有海洋、漁業科學背景的人才。

2課程體系的改革和優化

課程體系主要包括課程設置、教學內容及課程結構，是教學思想、教育理念的具體化，也是實現創新能力培養與綜合素質提高的保證。課程設置是否科學，教學內容是否合理，直接影響創新能力的培養與綜合素質的提高。按照我校建設“藍色大學”理念，構建了通信工程專業藍色人才培養方案。培養方案堅持“加強通識教育、拓寬學科基礎、凝練專業方向、提升實踐能力、培養創新精神”的人才培養原則，優化人才培養過程，構建課內、課外一體化的培養模式，依照“淺藍、蔚藍、湛藍、深藍”的藍色課程體系，用藍色課程元素來承載水的精神與海的文化，延伸至涉海涉水教學內容要素。（1）淺藍（通識課程）包括公共基礎課（思想政治理論課、大學外語、大學計算機基礎、高等數學、大學物理、體育等），公共選修課（軍事理論、健康與安全教育、選修課），公共集中實踐環節（軍訓）。通識課程雖然不一定與通信專業有直接聯系，但它是培養具有遠大的理想、高尚的情操、科學的思維、可持續發展的能力和健康的心里的人才，為進一步學習提供方法論的不可缺少的課程。基于學校開展課程建設的“雙百工程”，從公共選修課著手，打造了藍色海洋類、人文與社科類、藝術與體育類、自然科學與技術類共100門校級精品視頻公開課。其中藍色海洋類公共選修課有利于進一步加深學生的海洋知識背景。（2）蔚藍（學科基礎課）包括復變函數、電路理論、信號與系統、模擬電子技術、數字電子技術、高頻電子技術、數字信號處理、微機原理與應用、電磁場與電磁波、單片機原理與接口技術、通信原理等。學科基礎課是通信工程專業學生必須具有的基本知識結構，為專業課程提供有效的支撐，使學生具備本專業的基礎理論和基本工程應用能力，有獨立獲取知識、提出問題、分析問題和解決問題的能力及開拓創新精神，為學生后續學習專業方向課打下堅實的基礎。（3）湛藍（專業課）包括專業必修課（電子線路仿真、電子線路CAD、移動通信、計算機通信、DSP技術與應用）、專業方向課、專業任選課（C＋＋高級語言程序設計、隨機信號處理、電視原理與技術、現代通信系統仿真技術、計算機網絡安全、嵌入式系統開發技術、數據結構C、擴頻通信、通信工程專業英語）。通過對其他高校相同專業的大量調研，反復論證比較，通信工程專業設立兩個專業方向：通信工程（程控交換技術、船舶通信、光纖通信）、計算機通信（數字通信、多媒體通信技術、計算機網絡技術）。通信專業依托海洋信息技術，在船舶通信、船舶導航、海洋漁業3S技術等方面進行了卓有成效的嘗試，同時，緊隨時代的發展，對部分課程進行壓縮和調整，開設一些學生喜愛的，又能與現實接軌的課程，如擴頻通信、嵌入式系統開發技術等選修課。（4）深藍（專業集中實踐環節）包括模擬電子技術課程設計、數字電子技術課程設計、電子線路仿真課程設計、電子線路CAD上機、高頻電子技術課程設計、現代通信系統仿真技術上機、通信原理課程設計、單片機原理與接口技術課程設計、通信工程專業教學實習、通信工程專業實習、通信工程專業畢業設計（論文）等。專業集中實踐環節對培養通信專業逐步樹立工程觀念、提高解決工程實際問題的能力和創新能力，有著極為重要的作用。

3強化實踐環節，培養提高創新能力

通信工程專業將實踐環節作為培養學生創新精神和實踐能力的主要途徑，制定了科學合理的實踐教學方案，構建了多層次、全程化實踐教學體系，較好地保證了通信工程專業實踐教學的需要。堅持實踐教學與理論教學并重、實踐教育與創新教育結合，對構成實踐教學的各個要素進行整體設計，所有的實踐環節圍繞培養學生實踐動手能力和創新能力而展開，把實踐環節分成實驗教學、課程設計、實習、畢業論文（設計）、科技創新五個模塊，模塊之間銜接緊密、層層推進，為學生從入門到提高再到創新夯實基礎。

3.1實驗教學

實驗教學模塊主要依托遼寧省海洋信息技術重點實驗室、遼寧省實驗教學示范中心，以提高實驗動手能力為主線，以掌握基本實驗技能和方法、融會貫通科學知識、促進創新思維為主要教學目標。加強基礎課、主干課實驗；實驗內容優化配合，避免重復或脫節；增加設計性、綜合性實驗的比重，形成基本實驗、選做實驗、設計性和綜合性實驗組成的立體化實驗結構；對含有實驗的課程，加大實驗教學在整個課程考核中的比例；鼓勵學生自主設計實驗。在2013版培養方案和教學大綱中都有體現。針對不同課程的特點，有選擇地在教學過程中引入仿真實驗環節，以緩解實驗設備和空間的緊張情況，有效擴展實驗空間和時間，節省資金。

3.2課程設計

課程設計著眼點是把理論學習與工程實踐相結合，讓學生初步掌握設計的程序和方法。一般以單門課或課程群為主選擇題目，它是畢業設計的初級階段。課程設計教學中壓縮驗證性課題，增加能夠體現設計型、綜合型和創造性的課題。在課程設計教學設計過程中，鼓勵學生自主選題，自行討論方案，自己組織實施，給予學生自我發揮的余地，充分激發學生的創造性思維，為學生個性的發揮和創造能力的鍛煉創造條件。

3.3實習

以校內外實習基地為平臺，以使學生學會理論聯系實際、建立工程意識和鍛煉實際操作技能為主要教學目的，并且通過接觸社會，增強學生的勞動觀念和社會責任感。目前，通信工程專業校外實習基地2個（人民4810廠，北京尚觀科技有限公司大連分公司），合作的企事業單位有18個（渤海船舶重工有限責任公司等），同時學校也正在積極運作與通信公司合作。到企業參觀實習和請企業技術專家來校講座，通過參觀和專家公開課的形式，使學生對企業文化、船舶通信及導航設備的發展現狀與趨勢和本行業領域的前沿技術等有所了解，有利于學生學習目標的確定和職業素質的提高。

3.4畢業論文

（設計）以學院各類實驗室、校內外實習基地為平臺，學生通過完成畢業論文（設計），在綜合運用專業知識能力、外語和計算機應用能力、信息資料檢索和收集能力、論文撰寫能力和解決實際問題等能力上有較大提高。為切實保障畢業論文（設計）的質量，從以下幾方面進行加強：①精心設計備選題目，組織開題報告。學生選題后，在指導教師指導下，查閱文獻和撰寫文獻綜述，并精心組織好開題報告，以保證畢業論文的先進性、可行性；②加強畢業論文的中期檢查，以保證畢業論文在有限的時間內按質按量完成；③建立畢業論文答辯規范和質量標準，在畢業論文答辯期間開展“畢業論文檢查周”活動，有效提升了畢業論文的質量。④學校出臺了《大連海洋大學本科生學位論文學術規范檢測暫行辦法》，針對畢業的本科生的學位論文進行了學術不端行為的檢測，有效地杜絕了學術不端行為。

3.5科技創新

以各類興趣小組和科技社團、大學生科技創新基地、科研實驗室為平臺，學生通過參加大學生創新創業訓練計劃項目、科學研究等活動，使創新意識和能力得到進一步培養和提高。低年級的學生專業基礎還比較薄弱，鼓勵他們參加興趣小組或者科技社團，以增加學生對創新的認識，提高學生對創新的興趣；高年級的學生參加各種校內外的競賽，使學生在競賽過程中自主學習、自我探索、自我發現。目前，通信工程專業學生在教師有針對性的訓練下，參加了“飛思卡爾杯”全國大學生智能汽車競賽、“大唐杯”全國大學生移動通信技術大賽、“挑戰杯”大學生課外學術科技作品競賽、全國大學生電子設計大賽等，并取得了優異的成績。

4結語

大連海洋大學通信工程專業作為涉海高校的“非特色”專業，在復合性應用型培養目標的前提下充分利用和挖掘自己的優勢資源，發揮地方特色、行業特色；在加強學生思想道德教育和身心素質培養的同時，主動適應國家和遼寧省沿海經濟帶發展的新需求，抓住實踐能力和創新精神培養的核心，對通信專業的人才培養模式進行調整，使之更好地符合學校的定位與專業培養目標的要求，從而更好地適應社會需要，符合高等教育的發展趨勢，并在實踐中不斷探索與發展。

主要參考文獻

［1］李松松，郭顯久，等．電子信息工程專業人才培養模式的探索與實踐［J］．中國電力教育．2011（22）：51－52．

［2］劉冬，石煥玉，等．通信工程本科專業應用型人才培養模式研究［J］．吉林省教育學院學報，2013，5（29）：72－73．

［3］江海，田春艷．機械類應用型本科人才培養模式的探索與實踐［J］．裝備制造技術，2010（3）：159－160．

篇7

基金項目：本文系華北電力大學2010年教改項目的研究成果。

中圖分類號：G642.3     文獻標識碼：A     文章編號：1007-0079（2012）06-0064-02

隨著電力電子器件制造技術和微機技術的發展，電力電子技術在電氣工程的各個領域得到了廣泛的應用，電力電子技術在各個領域的應用帶來了相應領域的技術革命。

在電力系統領域，電力電子技術除了廣泛地應用于發電、輸電、配電和用電等環節，在太陽能光伏發電、風力發電等可再生能源發電領域、電動汽車應用和節能等領域也得到廣泛的應用。電力電子技術的廣泛應用對電力電子技術教學和研究都提出了新的要求和內容。

“電力電子技術”已經成為電氣工程專業重要的專業基礎課。由于專業背景和就業方向的不同，國內不同高校以及國外大學在“電力電子技術”的課程設置、教學內容、教學重點、教學手段、實驗內容以及后續專業課程設置等方面存在許多異同點。

本文對國內外幾所大學“電力電子技術”本科教學方面的情況進行了初步的對比，對其教學安排、教學內容與手段和實驗情況進行了對比總結，希望這些對比和總結能夠幫助從事電力電子方面教學的教師開拓教學思路、豐富教學手段、提高教學效果，為該課程的教學提供有益的參考和借鑒。

國內大部分理工科院校都開設了“電力電子技術”課程，本文選取了國內的清華大學、西安交通大學、浙江大學、南京航空航天大學和華北電力大學進行了比較分析；國外大學選取了美國麻省理工學院和英國曼徹斯特大學進行了比較分析。

一、課程設置比較

清華大學電機工程與應用電子系、信息科學技術學院自動化系開設了“電力電子技術”課程，機械工程學院汽車工程系開設了“汽車電力電子學”。后續相關課程有“直流輸電技術”、“電力傳動與控制”、“電力拖動與運動控制”。

西安交通大學電氣工程學院、電子與信息工程學院自動化科學與技術系開設了“電力電子技術”課程，共56學時，包括8學時的4個實驗項目。

浙江大學電子信息工程、電氣工程及其自動化和自動化等專業開設了“電力電子技術”課程，共56學時，包括16學時的實驗項目，實驗學時數相對較多。

南京航空航天大學電氣工程及其自動化和自動化等專業開設了“電力電子技術”課程，共72學時，包括16學時的實驗項目，總學時數和實驗學時數相對較多。

華北電力大學電氣與電子工程學院電氣工程及其自動化專業、信息工程專業，控制與計算機工程學院自動化專業開設了“電力電子技術”課程，共48學時，包括8學時的4個實驗項目。后續相關課程有“電力電子技術應用”（專業選修）、“HVDC與FACTS技術”、“電力電子課程設計”和“電力電子綜合實驗”。

國內幾所高校課程開設情況見表1。

美國麻省理工學院EECS（電氣工程與計算機科學）系開設了“電力電子技術”（Power Electronics）課程。

英國曼徹斯特大學EE&E（電氣與電子工程）學院為電氣與電子工程專業、機械電子工程專業2年級開設了“電機、拖動與電力電子”（Machines，Drivers & Power electronics）課程，上述兩個專業在3年級開設了“調速”（Variable Speed Driver）和“電力電子”（Power Electronics）課程。

英國諾丁漢大學EE&E（電氣與電子工程）系為電氣與電子工程專業2年級開設Power Supply Electronics；為電氣工程與可再生能源系統專業2年級開設Power Supply Electronics，3年級開設Power Electronic Design，Renewable Generation Technologies and Control，FACTS and Distributed Generation，Energy Conversion for Motor and Generator Drives，以及選修課程Advanced AC Drives，Technologies for Wind Generation，Advanced AC Drives with Project，Advanced Electrical Machines等相關課程。

從課程設置上看，國內大多數高校電氣工程專業基本都將“電力電子技術”作為專業基礎課程。但不同專業特色的學校在其后續課程設置上差別較大，該專業學生未來就業的方向和領域對后續課程的設置影響很大，這也是各個學校在電力電子技術教學上最具專業特色的地方。

二、教學內容比較

國內高校在“電力電子技術”課程教學內容上相差不多，主要內容有：電力電子器件、整流電路、逆變電路、直流斬波電路、交流―交流電力變換、電路脈寬調制（PWM）技術、軟開關技術和電力電子應用介紹等內容。南京航空航天大學還增加了功率變換器中的磁性元件設計方面的教學內容。

麻省理工學院EECS系“電力電子技術”課程內容主要有：整流器，功率因數畸變檢測與校正，磁場，DC/DC變換器，隔離DC/DC變換器，DC/AC變換器，EMI濾波器，損耗與吸收電路，軟開關，熱設計，控制，三相系統介紹，多相整流器，開關電源，諧振變換器，實際的電力電子系統設計中的相關問題和課程設計等內容。

英國曼徹斯特大學EE&E學院的“電機、拖動與電力電子”（Machines，Drivers & Power electronic）課程內容主要有：交流感應電機、交流同步電機、變壓器、相控整流電路及其應用。“調速”（Variable Speed Driver）的主要內容有：感應電機特性，變頻調速原理等。

通過對比可以看出，國內外大學在“電力電子技術”課程內容上差別比較大，側重點也各不相同。國內使用的“電力電子技術”本科教材大都是在介紹電力電子開關器件的基礎上，對各種交、直流電能變換電路的結構和工作原理進行定性和定量的分析，并涉及一些相關的應用技術。國外教材則更注重最基本原理介紹和電力電子實際應用電路系統的設計和計算分析。

三、教學方法與手段比較

在教學手段上，國內外大學大體相近，大都采用多媒體、動畫技術與黑板相結合的教學手段。另外，國外大學采用手寫、打印膠片投影授課也較為普遍，在課前把授課講義發放給學生。

國內高校教學主要以課堂講授為主，由于學生人數比國外學生多，課堂的互動性以及課堂討論比國外高校要少，且效果不好。另外，國內學生課外查閱文獻資料和閱讀材料的環節常常被忽略，這點與國外高校差別較大。

在輔助教學方面，國內外大學形式上差別不大，主要通過習題課、答疑、平時測驗和復習課等方式幫助學生進行課下的自學和考試前的復習。

四、實驗環節比較

在基礎實驗內容上，國內高校基本上以電力電子器件特性、相控整流電路實驗、直流斬波電路實驗、交流電力控制電路實驗、負載換相式逆變電路實驗、交―直―交變頻電路實驗、SPWM逆變實驗等作為基礎實驗。由于各個學校的實驗條件和專業特色不同，開放性和設計性實驗的內容和開展情況差別較大。

曼徹斯特大學EE&E學院電力電子課程實驗內容較少，實驗室條件（如實驗室面積，實驗臺套數等）不如國內許多高校，但其學生對撰寫的實驗報告非常認真，國外學生正是通過認真撰寫實驗報告加深了對于實驗原理和內容的理解。

在后續課程實驗中，各學校側重點各不相同。如華北電力大學在后續課程中開設開發了閉環直流電機脈寬調速實驗、靜止無功補償（SVC）實驗、高壓直流輸電（HVDC）實驗等針對電力電子技術在電力系統應用的專業實驗內容，具有鮮明的電力系統專業特色。

國內多數高校都存在學生人數多而實驗室設備套數少，實驗重復次數多和實驗室教師工作量大的情況，這種情況在短期內很難解決。電力電子網絡實驗平臺和虛擬實驗室的研究和建設可以為該問題的解決提供一定的思路。

五、啟發與體會

通過對國內外幾所大學在電力電子技術本科教學方面的對比，有很多值得我們學習和借鑒的思路和方法，在“電力電子技術”教學改革中，筆者認為應注意以下幾點：

（1）建立系統教學的觀念。在課程體系的設置、教材編寫、課程內容組織和實驗項目安排的過程中，從電力電子系統的角度出發，結合本學校開課專業未來的應用領域，將相關的知識與未來實際應用有機融合起來，使學生深入了解電力電子技術在未來工作中的應用，從而提高學生的學習興趣，使學生學習做到有的放矢。

（2）注重電力電子基礎實驗和設計性實驗相結合，培養學生的電路系統設計思想和能力，根據本校專業發展和應用的實際需要開發相應的專業應用實驗項目。

（3）注重課堂教學、仿真驗證、實驗驗證和電路設計有機的結合。豐富教學手段，通過仿真與實驗的對比分析，使理論和實踐相結合，提高教學效果。

（4）建立電力電子教學資源平臺，為國內各個高校相關專業的教師和學生提供一個互相學習、交流和資源共享的網絡平臺，從而不斷提高“電力電子技術”及其相關課程的教學水平，為廣大的師生營造良好的學習和學術研討氛圍。

六、總結

本文對國內外幾所大學“電力電子技術”本科課程設置、教學內容、教學方法與手段、實驗環節等進行了比較和分析，對“電力電子技術”教學提出了一些建議，希望為該課程的教學和教學改革提供一定啟發和有益的參考。

參考文獻：

篇8

按教育部公布的數據，2008屆高校畢業生總數為559萬，其中大學畢業生總數約為529萬(本、專)，按本研究得出的比例推算，2008屆大學畢業生畢業后就在國內外讀研究生的人數為21.43萬，畢業半年后的就業人數約為434萬。2009年中國大學畢業生就業報告在畢業半年后的73.56萬失業大學畢業生中(包括有了工作又失去的)，有51.59萬人還在繼續尋找工作，有5.46萬人無業但正在復習考研和準備留學，另有16.51萬沒有求職和求學行為者(即所謂的啃老族，該報告中定義為待定族)(見圖一、圖二)。

此外，2009年就業報告還指出，2008屆畢業生就業量最大的前10位城市依次為北京、上海、廣州、深圳、杭州、天津、成都、南京、濟南、蘇州;高職高專畢業生就業量最大的前10位城市依次為北京、上海、廣州、深圳、南京、蘇州、杭州、成都、鄭州、青島。

2、越是經濟發達地區，自主創業的比例越低

2008屆大學畢業生自主創業比例為1%，與2007年1.2%的比例接近。云南大學生自主創業比例最高，為1.9%，吉林1.7%，寧夏1.5%。而廣東、北京、江蘇、上海等省份的大學生自主創業比例排名靠后。自主創業的主要地區是就業比較困難的中西部地區，主要城市類型是地級及以下城市。總體而言，越是經濟發達地區、越是大城市，就業環境越好，自主創業的比例越低。自主創業的畢業生最多的是工科類，其次是財經管理2009年中國大學畢業生就業報告類。自主創業的畢業生主要集中在零售行業和文體娛樂業，其月收入大大高于受雇應屆畢業生的月收入。

調查結果表明，2008屆大學畢業生中，來自“私營企業主”、“企業經理人員”、“個體工商戶”等家庭的畢業生自主創業比例最高(見圖三)。大學畢業生創業受其家庭的企業家文化影響較大。而且，其創業資金82%以上依靠父母、親友和個人儲蓄，來自商業性風險投資和政府資助的只占1%。所以，有創業意愿但家庭經濟條件不好的畢業生就不容易實現創業夢想，政府需要在啟動資金方面幫助經濟困難的創業者。

2008屆大學畢業生自主創業者認為，創業理想是創業的最重要動力(41%-48%)，而不是找不到工作才創業(12%-15%)，而大學期間對其創業幫助最大的是假期實習和課外兼職，學校、政府提供的創業培訓和咨詢以及大學的模擬創業活動也有顯著幫助，如創業大賽等等。所以，高校可以加強學生自主創業意識的培養和相關的創業比賽活動。

3、工學、管理學就業率最高，法學和哲學最低

2008屆本科生畢業半年后就業率最高的專業大類是工學和管理學(見圖四)，最低的是法學和哲學，高職高專就業率最高的專業大類是資源開發與測繪，最低2009年中國大學畢業生就業報告的是旅游和文化管理。2008年畢業半年后仍未就業人數最多的10個本科專業失業人數為10.75萬人，占本科失業量的35.9%，其中有8個專業同時也是2007屆畢業生失業人數最多的專業：法學、計算機科學與技術、英語、國際經濟與貿易、工商管理、漢語言文學、電子信息工程、會計學。畢業半年后仍未就業人數最多的10個高職高專專業失業人數為14.67萬，占了高職高專失業量的34.2%。其中7個專業同時是2007屆畢業生失業人數最多的專業：計算機應用技術、機電一體化技術、電子商務、會計電算化、物流管理、計算機網絡技術、商務英語。

此外，2009年就業報告還指出，統計數據表明，制造業雇用了本科畢業生的27%和高職高專畢業生的31%，是應屆大學畢業生最大的就業行業。民營企業和個體企業是2008屆大學畢業生就業最多的雇主類型。

4、本科生收入下降，男女同工不同酬

2008屆本科畢業生的收入明顯下降，“211”院校的畢業生半年后的月收入是2549元、非“211”本科院校為2030元、高職高專為1647元，而2007屆這三類大學畢業生收入分別為2949元、2282元、1735元，2008屆畢業生平均月收入下降幅度分別為14%、11%、5%，本科畢業生收入下降特別明顯。2008屆本科畢業生的半年后月收入經濟學大類最高、醫學類最低，高職高專畢業生半年后月收入最高是公安大類、半年后月收入最低是醫藥衛生大類。

雖然2008屆大學畢業生男女之間的就業率沒有明顯差別，但即便在女性畢業生占優勢的專業中，男性畢業生薪資全部高于女性，可能存在同工不同酬的薪資歧視。2008屆大學畢業生中，同層次、同專業男女生的平均月收入最大差距接近800元。

2009年就業報告還指出，父母的受教育水平越高，子女越有可能進入好的大學;父母一方是研究生的子女進入“211”大學的比例是父母是初中學歷及以下的兩倍以上。專業人員和管理階層家庭的子女就讀“211”高校的幾率較高，農民和民工的子女就讀高職高專的幾率較高。這種差別可能是錄取中的非成績因素造成的，強調綜合素質的高考改革可能會讓農民與農民工的孩子具有更大的錄取劣勢，可以考慮建立幫助教育弱勢背景學生的社會補償機制，以保證享有高等教育質量上的社會公平。

此外，調查數據表明，國家與社會管理者、私營企業主、企業經理人員、辦事人員家庭的畢業生求職成功的最主要渠道是“通過親朋好友得到招聘信息”，而不是像其他家庭的畢業生求職成功的最主要渠道為“大學招聘會”。相比之下，無業與失業人員家庭的子女就業率最低，而其高考分并不低于其他家庭的子女，每拿到一份工作邀請所需要的求職份數最多、求職成本最高,來自無業與失業人員家庭的畢業生需要得到更強的就業服務。

5、大學畢業生亟須改進溝通和創新能力

2008屆大學畢業生五大類基本工作能力滿足工作要求較好的依次為科學思維能力、動手能力、理解與交流能力，較低的為應用分析能力、管理能力。而本科畢業生亟須改進的基本工作能力是有效的口頭溝通、談判技能和說服他人等;高職畢業生則是有效的口頭溝通、積極學習和說服他人。這些亟須改進的能力歸屬于溝通和創新能力。

統計分析表明，本科與高職高專的畢業生對雇主的滿意程度分別為70%和68%;“工作要求與壓力”不滿意度最低，不滿意度最高的是“薪資福利”和“個人發展空間”。其中，2008屆大學畢業生對“政府機構/科研事業”類雇主的滿意度最高，對“民營企業/個體”類雇主的滿意度最低。然而民營企業是應屆大學畢業生的主要雇主。2008屆大學畢業生對不同規模雇主的滿意度的總體趨勢是：雇主規模越大，滿意度越高。

綜述：民營經濟成理工科就業市場

統計的就業率是指大學畢業后半年的就業率，此時畢業生的就業狀況趨于穩定。據統計顯示，2008屆大學畢業生約1/3的就業是在畢業后半年內完成的。2008年本科院校大學生就業率較往屆有所下降。

統計研究數據表明，2008屆大學畢業生畢業半年后的就業率約為86%，比2007屆大學生畢業半年后就業率下降了2個百分點。但工學、管理學就業率分別為90%和89%，成為2008年就業率最高的兩個專業。最低的兩個專業是法學和哲學，就業率為79%和76%。

藍皮書指出，2008年畢業半年后仍未就業人數最多的10個本科專業失業人數為10.75萬人，占了本科失業量的35.9%。

其中有8個專業同時也是2007屆畢業生失業人數最多的專業，包括法學、計算機科學與技術、英語、國際經濟與貿易、工商管理、漢語言文學、電子信息工程、會計學。

藍皮書的作者麥可思(MyCOS)-中國大學生就業研究課題組介紹說，就業藍皮書抽樣人數達到44.4萬人，回收有效問卷21.8萬份。共涉及全國31個省、直轄市和自治區的3080所高校或分部分院的1196個專業。

異議：國家就業形勢存在變數

中央教育科學研究所研究員儲朝暉博士今天解釋說，就業情況與高校當年招生規模、師資力量及學生家庭條件和校友等各種關系均有聯系。

因此，就業好與壞要看各方面的條件影響，經濟條件只是一個外在因素，工學專業學生就業能否一直好下去，還很難下定論。

2004年開始，國家開始對東北老工業基地等制造業密集地區進行政策扶持，經過幾年的發展，制造業行業對人才需求比較大，是制造業吸納畢業生眾多的原因之一。

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2.合理調整專業布局。把與學院核心能力和服務面向相符合的以機電一體化技術專業為主體的制造類和以煤礦開采技術為主體的資源類兩個重點建設大類調整為緊密對接地方產業的機電一體化技術、煤礦開采技術、畜牧獸醫等三個專業及專業群。針對婁底提出的著力打造長株潭汽車制造和工程機械等產業的配套協作服務區的戰略決策，經過充分的市場調研，組織汽車技術服務與營銷等新增專業的申報工作并順利通過省教育廳的評審;停止表演藝術、國際貿易等與地方經濟聯系不緊密的專業招生。

3.加強專業制度建設。進一步重視專業人才培養指導委員會在人才培養方案制定過程中的的地位和作用，聘請區域內相關行業有影響的專家參加人才培養指導委員會。切實施行行業企業專家和學院專業帶頭人會簽培養制度。

二、繼續深化教學改革，彰顯學院辦學特色

1.人才培養模式改革。各專業依照各自特征進一步探索和實踐 “三融合、三對接” (人才培養融合地方需求、專業緊密對接婁底主導產業;人才培養融合企業資源、課程緊密對接職業崗位能力;人才培養融合職業標準、教學緊密對接實際工作過程)為特征的多樣化人才培養模式。煤礦開采技術專業實行“前校后礦”的免費訂單培養，學生學費全部由地方政府和煤炭開采企業承擔，由學院提供場地、設備、師資及教學、生源等教學資源，由企業提供專業課程的設置方案、專業技能實訓的部分師資，負責實踐課程教學及合格專業生的安置;機電一體化技術專業與湖南湘豐婁職農業裝備有限公司和婁底賽德機械有限公司合作開展“校中廠”的工學結合人才培養模式改革，畜牧獸醫、園林技術、建筑工程技術等專業開展基于工學依次交替的“工作學期”環節模式改革，應用電子技術專業與行業企業合作實行“一接兩融”的雙證融通培養模式改革;公共事務管理系酒店管理等專業初步探索出了企業、學院和學生三方共贏的“123160”訂單培養新模式。實現“一批小訂單、兩年在校專業學習、三個月定向專業綜合實習、一個職業資格證書、六個月的畢業頂崗實習、在企業零距離上崗”。

2.產學研平臺建設。以人才培養為主要目標，主動建設各類產學研基地，為學生零距離接受崗前職業技能培訓提供平臺。機電系與婁底賽德機械有限公司聯合建立實訓基地，年均加工能力為400臺套，產值600萬元，承擔啤酒瓶貼標機、農機配件等產品的來料加工生產任務，既加強了以產品工藝路線為導向的職業技能培養訓練，又為頂崗實習學生提供合理報酬，減輕了家庭負擔;積極探索以“專業+系部+師生員工”的校內生產性實訓實體的產學研實現形式，依托學院具備比較優勢的會計專業，學院獨資組建了婁底弘智商務咨詢有限公司，大大改善了該專業的校內生產性實訓條件，學生的專業技能進一步提高。

3.課程體系改革。按照“基于工作過程、定于工學結合”的思路積極推進課程體系改革。機電系機電一體化專業《機電設備維修》、數控專業《數控編程技術》等專業核心課程重構基于工作過程導向的模塊化教學內容。組織四門課程通過省教育廳、高職高專教育專業類教學指導委員會、全國高職高專校長聯席會議等三條途徑申報國家級精品課程，其中《商務英語實用寫作》立項為英語類教指委精品課程，《會計綜合實訓》通過湖南省教育廳的推薦，在全省排名第三，成為省級精品課程。

三、強化實踐教學，突出職業能力培養

1.嚴格執行實踐性教學任務。期初制定《學院實踐性教學任務安排》表，通過實施抽查等督促手段，保證實踐性教學任務落到實處。全年累計完成實驗實訓課時8000多節，實驗實訓項目開出率達100%。

2.加強實驗實訓條件建設。一年來共投入資金100多萬元，為實習工廠三期安裝起動機，進一步充實和完善了測量實訓室、新聞編輯與制作實訓室、數控加工車間等校內實習實訓基地，改造和擴建了計算機房、語音室等。進一步加大了校外實習基地建設和調整力度，截止到2013年底，校外實習基地達199家。

3.全面實施“雙證書”制度。通過加大宣傳力度、加強制度建設、規范考核鑒定程序等舉措，在全院各專業全面推行“雙證書”制度。全年共組織車工、鉗工、焊工、維修電工、助理營銷師、秘書、電子商務、網絡編輯師等十多個工種鑒定15場次，共計鑒定3748人次，學生合格率為95.2%。由于組織工作得力，學院職業技能鑒定所、高新技術考試站被省勞動廳評為優秀等級。

4.組織學生參加技能抽查。教務處牽頭、組織相關系部制定了迎接省教育廳組織的專業技能培訓工作方案，組織會計、財務管理、數控技術、動漫設計等四個專業08級學生進行專項技能強化實訓，并于12月中旬帶隊赴有關院校參加了此次專業技能抽查。

5.積極組織學生參加國家級、省級技能競賽。全年共獲國家級一等獎1個，二等獎1個;省級一等獎1個，二等獎2個，三等獎15個。其中，電子信息工程系學生申瓊良、劉光祥作為湖南分賽區預賽選手入圍“眾友杯”、“天華杯”全國電子專業人才設計與技能大賽總決賽，分別獲得“單片機設計與開發”總決賽一等獎、“電子組裝與調試”總決賽二等獎的好成績。

四、注重教研工作，夯實教學改革基礎

1.創新常規教研活動。本年度共立項156個院級專題教研活動，下學期出臺新的資助標準，資助經費從300-500元提高到500-1000元，教師參與教改的積極性高漲。全年共組織院級學術講座27個，系級講座58個。積極組織教師參加省級及以上各類教育教學研究機構論文評選活動，共有13篇論文獲得省級以上獎勵。在省職業教育與成人教育學會與省教科院職業與成人教育研究所聯合主辦的2013年XX省職成優秀論文評選活動中，易愛良、鄧海燕等兩位教師送評的論文《高職院校專業建設、改革與發展應與地方經濟和產業結構緊密對接——一婁底職業技術學院為例》、《湘方言地區高職院校英語專業語音教學現狀調查研究》榮獲一等獎。

2.規范教研課題管理。組織了11年立項的4個省教育科學規劃課題接受省教科院專家組的中期檢查，組織立項了15個院級教研課題，組織對06、07年教研課題的結題評審，共有14個課題結題。組織教師申報中國職業技術教育學會科研規劃項目四項，徐元俊老師申報的《高職院校辦學體制改革與現代大學制度建設研究》、李和平老師申報的《以技能競賽為導向的電類專業實踐教學探索》等兩個課題通過省職成教學會初評，呈送中國職業技術教育學會終審。

3.開展教學比武活動。組織4名教師參加湖南省高職院校專業課說課競賽。教務處承擔了說課課件的審核、說課錄像的制作及資料的上傳。邱智鴻老師主講的《導游實務》課程榮獲旅游管理類二等獎;鄒慧鵬老師主講的《調酒技術》課程榮獲旅游管理類三等獎。龍育才、梁艷豐兩位老師主講的《機械設計基礎》、《沖壓工藝與模具設計》在網絡預賽中獲得三等獎。成功組織學院2013年度說專業、說課程比賽暨第六屆教師教學比武決賽。參加決賽的20個團隊在“說”的形式與內容上有創新，“說”的內涵與效果有進步，每一個團隊能自覺地把高職教育理念融入專業建設，落實到課程層面，傳遞到教師實踐，基本實現了詮釋理念、探索規律、交流經驗、展示成果、推動改革、促進提高的活動預期。

4.教學簡報發揮引導作用。本年度共編輯刊出7期簡報，在宣傳最新高職教育理論與政策，介紹人才培養經驗，提煉教育教學特色，傳播校內外教學新聞、動態等方面的信息溝通和輿論導向作用得到充分發揮。

五、參與學院項目建設，提煉教育教學品牌

1.參與學院國家骨干職業院校申報工作。承擔了骨干校申報材料中申報表、建設方案、可行性論證報告中有關指標的材料撰寫工作。具體指導六個重點建設專業建設項目和四個其他建設項目的論證與撰寫。

2. 認真做好省級示范院校建設工作。按照我院省級示范校年度建設目標，穩步推進省級示范院校建設。承擔省級示范校建設年度檢查準備工作。負責14個二級指標(其中9個為關鍵指標)和2個主要建設項目年度發建設的綜述材料撰寫與佐證材料的裝盒工作。

3.組織重點項目的申報工作。組織軟件技術專業、機電一體化專業等教學團隊申報2013年XX省高等職業教育省級教學團隊。以吳蓮貴教授為帶頭人的“軟件技術專業教學團隊”順利通過省教育廳評審，被評為“省級優秀教學團隊”。

4. 加大教學資源建設力度。以湖南職教新干線建設為契機，組織教學信息、精品課程和網絡課程等教學資料上傳，有力地促進了學院教學資源信息化建設。全年共編寫校本教材6本，正式出版26本，發行量大28000冊以上。

六、規范教學管理，加強教學質量建設。

1.組織學院首次系部教學工作評估。組織教學工作評估專家組于10月中旬對各系部2012-2013學年度教學工作進行評估。專家組通過看、查、訪等方式，對系部的辦學定位、專業建設、課程建設、實踐教學、師資隊伍、教風與學風、教學管理、教研科研、特色與創新等方面進行了認真細致的審查。按照評估工作方案，電子信息工程系獲一等獎，機電工程系、建筑與藝術設計系獲二等獎，財經貿易系、外語系獲三等獎，以上五個系部榮獲2012-2013學年教學工作先進單位。我處還組織進行了教學工作評估經驗交流會。此舉既是對各系部既往工作的檢查，給各系部提供了一個交流平臺，對促進各系部進一步深化教學內涵建設、加強教學管理具有十分重要的意義。

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三維集成電路是指多層面構建集成電路，可進一步擴展布局空間，減少線路相互之間的干擾，解決信號擁堵問題，擴大頻寬，降低功耗，最終提高系統性能。3D封裝是三維集成電路關鍵技術，主要包括裸片堆疊封裝、疊層封裝與封裝內堆疊三種具體實現形式，各有優劣。貫穿硅通孔技術（TSV）是一種系統級架構技術，可實現層級間裸片互聯，是目前最先進、應用最廣泛的互聯方式之一。本次研究就基于硅通孔技術的三維集成電路基本設計進行概述與分析。

1 TSV制備

TSV制備工藝據通孔制作工藝順序可分為先通孔與后通孔兩種，先通孔是指在制備IC時同時通孔，后者是指在制備IC后通孔。

前通孔主要特征包括：（1）工藝在CMOS或BEOL制備前應用；（2）在元件設計階段即介入應用；（3）需嚴格的CD控制；（4）通孔寬度為5-20μm；（5）深寬比AR3：1-10：1。而后通孔主要特征為：（1）工藝在BEOL或TSV鍵合（Bonding）制備后應用；（2）在設計階段后期介入；（3）CD控制較寬松；（4）通孔寬度20-50μm；（5）深寬比AR3：1-15：1。

通孔刻蝕技術是TSV技術的核心，強調通孔尺寸一致性，無殘渣，形成需達到一定速度，規格設計具有一定靈活性，目前僅有IBM及其部分代工廠掌握該核心技術。通孔刻蝕技術主要可分為博世工藝技術、激光刻蝕技術，兩者各有優劣。博士工藝孔徑大小、數目、深度無特殊要求，但孔徑側面較粗糙，材料成本高，需要光刻。激光刻蝕僅適用于>10μm孔徑通孔，孔徑數目也受吞吐量影響，但通孔側壁表明光滑，耗材低，無需光刻。

通孔后，TSV需進行填充，涉及通孔絕緣、淀積與電鍍多個工藝步驟，使用材料包括硅烷、正硅酸丁酯等。填充時需要考慮填充絕緣、沉積溫度等多個方面因素，一個細節的疏忽都可能影響通孔性能，進而影響系統穩定性與功效。目前，主要填充技術包括濺射沉積、均勻淀積，但考慮到成本因素，電鍍銅是目前應用最廣泛的硅通孔填充方式。

最后為實現晶體TSV互聯，需應用TSV鍵合技術，目前最常用的鍵合技術包括金屬-金屬鍵合、氧化物共熔鍵合與高分子黏結鍵合。三種鍵合技術各有優劣，應用均十分廣泛，但均只適用于滿足電學特性的光滑鍵合表面，不能進行機械表面與電學特性表面鍵合，金屬-金屬鍵合有望打破這種限制。

2 反映TSV性能的參數及其意義

2.1 互聯延時

全局互聯普遍被認為是集成系統性能提升的設計瓶頸，全局互聯產生的連線延時決定系統時鐘頻率與速度傳輸限，創造一種更有效的互聯策略已成為當今電路設計中研究熱點。緩沖器插入式目前應用最廣泛的一種縮短全局互聯延時的設計，使用靈活，有助于減少硅通孔數目與集成密度，進而降低互聯延時效應，提高系統性能，降低誤差。

2.2 互聯功耗

互聯功耗與系統電路規模與集成密度有關，目前，互聯電容已取代門電路成為片上功耗與動態功耗主導因素，插入緩沖器后功耗與全局互聯規模有關。應用硅通孔三維互聯構架，可減少互聯需要，但卻需要更多的緩沖器，增加片上功耗，在設計PSV時，需充分考慮PSV功耗。

3 TSV三維集成具體設計主要思路

3.1 阻抗特性差異

三維集成雖然可緩解不同材料、工藝差異所產生的串擾噪聲，降低混合技術同化復雜度與電路模塊電磁干擾，最終降低成本，提高效效能，但與此同時，三維設計也增加了阻抗差異。阻抗差異后是源層互聯固有缺陷，應用TSV技術互聯則增加了阻抗差異，進一步放大了這種缺陷。因此將TSV應用三維集成系統構架中，需綜合考慮阻抗差異，盡力減少阻抗差異對互聯信號的影響，避免信號發生反射或失真。

3.2 熱管理與優化

電路工作之中不可避免的發散熱量，熱效應已成為影響集成電路功效、元件可靠性的重要因素之一。三維集成技術增加了芯片物理層數，頂端物理層與散熱片距離顯著增加；三維集成技術縮短了物理尺寸，芯片功耗密度顯著增加，熱效應增加，芯片內溫度上升，可能造成元件性能下降，電遷移失敗，甚至可能造成物理損毀。應用TSV技術，可能影響整個芯片熱擴散效果、途徑，因此在設計TSV系統構架時，需對熱擴散進行預測，分析芯片內外溫度分布，并提出熱優化技術與策略，降低消熱阻。目前常采用的熱優化技術策略為減薄襯底厚度，降低散熱片等效熱阻，熱驅動優化，布局優化，熱通孔插入，等。

4 碳納米管TSV設計

碳納米管具有優良的電熱傳輸特性，平均自由程較長，耐高溫，是一種較理想的互聯材料，具有較大的發展潛力。碳納米管電流承載密度極限遠高于銅，電子遷移穩定，有助于克服承載不穩定性TSV技術這一固有缺陷。碳納米管具有一維導體特性，熱特性較高，熱傳導率極高，可達到3000～8000W/m-K，將碳納米管應用于TSV集成可極大的提高系統散熱能力。

5 小結

硅通孔技術是三維集成電路制造核心技術之一，其技術水平直接影響系統性能、穩定性。電路設計工作者，在應用TSV技術過程中，應盡量采用時下成熟的TSV制備技術，把握具體設計思路，從提升系統整體性能出發，提升設計水平。同時，應具有創新、探索精神，積極嘗試引入新材料、技術與理念，大膽嘗試，開闊設計思路，以探索更優的設計方案。

參考文獻

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作者簡介

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一、改革教學方法,激發學生的求知欲望

理論與實際相結合的“一體化”教學打破了傳統教學中理論與實際脫節、重理論輕實踐和強行灌輸的不良傾向。如湖南商務職業技術學院電子系電子信息工程技術專業在專業核心課程《電子產品制造與工藝》的“一體化”教學過程中,教師把以往只在課堂中講授的理論課教學內容搬到實驗室、實訓室里去,從剖析一款典型產品――諾基亞手機印刷電路板設計過程,從低頻板(楊聲器功放電路)設計引導,過渡到中頻(手機中頻放大電路)、高頻電路(手機調頻接收發送電路)設計。比較高低頻印刷電路板設計區別、要點,接著教師指導學生分組對印刷電路板低、中、高頻率進行各種測試,順藤摸瓜,層層深入地學習研究。這種“騎在馬上學騎馬”的教學方法,讓學生一邊學習理論,一邊動手實驗或實踐,大大提高了學生的學習興趣。

以前實驗實訓簡單地強調單純的動手能力而忽視具有創新思想的科研能力的培養,導致實驗教學內容陳舊,落后于新技術的發展。近年來湖南商務職業技術學院教師結合各自所開展的科研項目,有意識地將科研帶入到實驗實訓教學中,組織學生利用業余時間進行資料收集、方案論證,結合新課題、新成果,利用有限的時間增設綜合性、設計性、創新性試驗,并逐步更新實驗內容,實現教學與科研的統一,激發學生的求知欲望,提高了學生的學習能力和創新能力。

二、科研成果引入課堂教學,突出前沿性

傳統的課堂教學是以教材為基本內容,傳統的教學觀念側重于系統地教授知識的概念。湖南商務職業技術學院教師結合所教課程發展動態,把科學研究引入教學過程,使教學過程變成學生在教師指導下進行知識探索的過程。把在科研工作中所獲得的新的信息及時補充到課堂中去,根據課程發展方向及時修訂教學大綱,并積極引導學生關注本課程發展前沿和最新動態,組織學生利用業余時間進行資料收集、方案設計,結合新課題、新成果,利用有限的時間增設綜合性、設計性、創新性試驗,并逐步更新實驗實訓內容,實現教學與科研的統一,使學生盡可能多地掌握具有超前價值和應用價值的知識和信息。保持教學內容的前沿性和時代性,不僅激發了學生對專業知識的學習熱情,而且有助于學生開闊視野、活躍思維,同時也使學生對湖南商務職業技術學院教師開展的科研工作有了一定的了解,專業思想也得到了穩固。留出更多時間提出一些研究課題,讓學生思考和實踐,以培養他們分析問題和解決問題的能力。

構建創新型人才培養模式是高等教育發展的方向。這一模式的核心是突出創新能力的培養和學生個性發展,愛護和培養學生的好奇心、求知欲。

三、根據學生的特長,明確研究范圍

高職院校要深入生產和社會實踐第一線,不可能像傳統大學那樣在書齋里進行純科學研究,而是研究關于科學在生產、生活和社會實踐中的應用問題。

技術服務創新是高職院校科研的主要內容,能夠體現高職院校自身的優勢。技術服務的內涵特別豐富,形式也可以多樣,但并不是都有現成的做法可參照。創新型社會所需要的服務創新,是一個不斷地探索和創造的過程,不可能是重復的演繹,非深入研究不可。高職學生和本科相比,可能在認知智慧方面遜色,但并不是說高職學生“制作”智慧也低。適合高職學生科研的技術服務創新,需要的恰恰是較高的“制作”智慧。大量事實也證明了,純科學研究需要較強的認知智慧,技術研究則需要較強的“制作”智慧。高職院校在校企合作中,將企業的技術改造、工藝條件優化、售后服務和科學配方等諸多方面作為主要研究內容,這樣一些小的技術服務類項目更適合于高職學生的科研,其研究成果可直接為企業服務。因而,推進產學研結合,能夠有力地推動科研水平的提高,進而全面提高教學水平。

四、在工學結合中介入科研項目

湖南商務職業技術學院在構建實踐教學體系時,積極開展工學結合實訓項目,通過建立真實的工作環境,將學生的頂崗實習與完成科研項目的過程結合起來。任務給出后,校內教師和企業專家引導學生進行分析、討論、提出問題,一起進行研究。學生可從企業師傅那里學到新知識、方法和技能。企業是學生印證知識、發現新問題、解決新問題、培訓創新能力的絕好空間,是更加有效完成科研活動的根本保證。

湖南商務職業技術學院的工學結合中介入科研活動實踐表明:學生在指導教師的帶領下,從查閱文獻、立題、調研、科研設計、實際操作、整理資料、數據處理和撰寫綜述、論文等具體過程,學生能運用已掌握的知識和技能去完成科研項目,踏著前人的足跡,推陳出新,完成創新。學生在科研活動中無疑鍛煉了獨立思考、獨立評論和科技寫作能力,有些問題需自己獨立去解決,而另一些問題則需要團結協作去解決,不知不覺中提升了團隊精神和調節人際關系能力,而這些對于培養大學生的創新精神、創新意識和創新能力起到了巨大促進作用。

產學研合作獲得的良好教學資源,為企業的發展提供強有力的人才和技術支持。湖南商務職業技術學院根據電子信息產業發展的狀況以及長城信息公司在技術服務中的問題,有針對性地企業培養技術服務人才。在與長城信息校企合作中立項了售后服務質量與企業成長的關系、生產工藝與產品質量等十幾個校企合作課題。學生在頂崗實習中為課題搜集第一手材料,通過校企合作,既為行業發展做出了貢獻,同時又培養了學生的科研動手能力。

五、畢業設計與科研實踐相結合,加強科研能力培養

畢業設計(論文)是高職學院培養人才的重要實踐教學環節,是檢驗高職學生綜合運用所學知識,培養學生初步的科研能力的重要階段。在當今培養富有創新精神和實踐能力的人才方面尤其具有重要作用,它直接影響著學生畢業走上工作崗位后能力的發揮,就畢業論文本身而言,它也是大學生從事科學研究的基本嘗試,是培養學生能力的一個重要手段。

在湖南商務職業技術學院所進行的畢業設計,始終強調培養學生良好的科研素養,包括科研意識、科研方法、科研精神。針對湖南商務職業技術學院近鄰高新技術開發區校企合作單位多的特點,將畢業設計選題結合生產實際,引導學生在實踐中提高科研、設計能力。如電控系在長城信息公司稅控加油機改造工程項目的過程中,將該項目分解成若干子項目,又把子項目擬定為相應的設計課題,學生在完成各自畢業設計的同時,也為推進該技改項目提供了一些成果。學生由于具備了一定的科研、設計經驗,畢業后不但很快適應了崗位,而且能顯現出一定的優勢。

總之,為大學生營造良好的科研環境,培養學生的科研能力已成為了高等教育當務之急。在學生的培養與教育過程中,只要我們依據學生的培養目標,結合學生培養過程的特點,適度安排和積極引導學生開展科學研究活動,就可以使所培養學生的綜合素質得以提高。

開展大學生創新精神、創新思維、創新能力的培養,鼓勵和支持學生開展學術科技活動,是一項復雜的工程,要有領導的大力支持,需要學校各有關職能部門、業務部門和各院系的密切結合,需要得到學校政策、資金、組織的保障,對在校大學生著重培養創新精神、創新思維、創新能力。不能只強調在校期間的成果,要靠全社會的關注,逐步培養,綜合評價。

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信息技術與網絡技術的飛速發展，使得在各種各樣的系統或者電腦虛擬環境中加上個性化的“人”越來越受到人們的青睞，因為我們的社會是一個由形形的單個“人”組成的，人參與了社會的所有活動，人是一個現實生活離不開的元素之一。而虛擬人技術研究可以簡單地理解為人類自身的數字化問題，但是，要從深層次上去考慮的話，虛擬人技術也是虛擬現實的一部分，它需要以虛擬現實技術為基礎，主要研究人類的各種物理特性在虛擬空間中的數字化表示，比如人類的一些常用動作、表情等，都需要高度真實的用數字化表現人類特性。

而今網上購物走進了我們的生活，2010年，我國網購交易金額達到5231億元，即使電子商務在各行各業都很火爆，但是對于服裝的網購滿意率還沒有達到理想的效果，究其原因，是因為服裝的選購不同于其他商品，這個過程必須根據每個人的高矮胖瘦，本人進行現場試衣，才能買到與自己身材匹配的衣服，對于沒有當場試穿的衣服，顧客一般不敢輕易買下。因此服裝輔助系統的實現及其功能的逐漸完善已經成為近年來服裝行業和CAD界研究人員研究的熱點。目前市場上已有的服裝CAD系統一般都是在二維層面上操作，僅僅實現的功能有：放碼設計、款式設計、紙樣設計、效果圖設計等[1]。二維服裝CAD輔助系統存在比較大的缺點，那就是不能很好的體現服裝立體感，給人的視覺沒有沖擊力的效果。而對于購買衣服的客戶來說，更不能看到自己穿上衣服的虛擬著裝效果，又由于不同的個體之間存在差異，往往設計的服裝不能滿足客戶們越來越高的個性化服裝展示需求。

針對二維服裝CAD系統的這些不足，為了滿足人們希望購衣時能夠簡單方便形象地看到自己虛擬試衣效果的愿望，研究者們致力于研究個性化三維服裝設計和演示系統，使用戶可以方便的選擇自己喜歡的衣服，然后根據自己的身材使用虛擬模特代替試衣，可以讓客戶形象地看到自己在虛擬環境里的試衣效果。然而在研究三維服裝CAD系統的過程中，三維服裝模特建模起著至關重要的作用，只有好的模特的建立才是真正個性化試衣的體現，因此模特建模方法的研究也就成了人們關注的熱點之一，三維服裝擬人模特的逼真程度直接決定了整個系統的開發過程；擬人模特的身體建模可以通過人為的一些測量，獲得身體主要參數，比如身高、體重、腰圍等，然后實現參數化建模，這些研究已經相當純熟，然而根據我們人類的視覺系統要求，要識別一個人，一般都是看他的頭部，所以要實現讓顧客看到形象的“自己”在虛擬場景的穿衣效果，就必須實現頭部逼真建模，這就是本文研究的出發點。

我們要辨識人，或者讓別人看到試衣系統里的模特就是我們自己，就需要頭部模型非常形象逼真。但要在虛擬環境里實現個性化的三維頭部建模，是一個非常具有挑戰性的課題。首先，人的頭部不同于身體的其他部位，從醫學上來說，人的頭部的生理結構非常復雜，它包括人臉、頭發等，單單是人臉的表情變化就有千萬種；第二，頭部的建模主要還是臉部的模型建立，人臉也具有很復雜的幾何結構，建模肯定要獲取其幾何數據，這就是其中的一大難題，這牽涉到人臉皮膚和肌肉的動力學知識；再有就是，人臉建模受光線影響也很復雜，不同角度的光線對人臉皮膚會產生不同的折射和散射，因此解決光照在人臉建模中的影響也是一大難題。在個性化服裝擬人模特的頭部建模中，如果能解決這一跨物理學、心理學、生理學等多個學科領域的難題，這不僅為復雜對象的建模研究提供幫助，而且對于相似的研究方向也能起到相應的推動作用。

2.研究現狀

在計算機圖形學中，三維頭部模型的建模一直以來是一個非常難的問題，在過去的二三十年里，已經提出過多種三維頭部模型的建模方法。

個性化頭部建模可以從兩個方向去實現，一是根據第一步驟提取到的三維數據直接建立三維頭部模型，這種實現方法因為有高精度的三維數據，而且還不需要非常復雜的建模算法，但是要想獲得這么稠密三維數據不容易，一般需要設備的精確度非常高，而且這類設備價格一般都比較昂貴，因此對于這種方法研究者們很少使用；第二種思路就是借助外部導入的一個三維通用模型，結合獲取到的特征信息，通過形變的方法，使通用模型恢復其結構信息，生成個性化頭部模型，該方法用到的特征信息一般都是一些分散的點，這些點可以從視頻序列或者照片中獲取，這就對設備要求很低了，借助一般的結構光相機就可以得到了，因此該方法深受廣大研究者追捧。但怎樣才能獲得個性化的模型，又是一個普遍難題，也是科研工作者的主要研究工作之一。

基于上述研究導向與思路，目前國內外研究者們在三維頭部建模方面做出了一些突出貢獻，現列舉如下：

在國際上，有Lee、Waters等人提出的使用三維激光掃描儀來建立三維頭部模型，他的思路是通過三維掃描儀取得模塑物體的三維坐標然后通過坐標建模[1]；也有P.Fua、Z.Liu、等人提出的利用人臉照片序列來構建三維臉部模型[2]；還有P.Marc等人使用結構光相機，在物體上產生固定樣式的條紋，根據條紋形狀計算物體三維位置，然后實現模型建立[3]；T.Akimoto提出使用兩張正交照片來建立三維頭部模型[4]；之前也有W.S.Lee，N.M.Thalmann等人還提出了利用二張或多張照片構造人臉模型的方法[5]。

在國內也出現了多種研究方法：中國科學院自動化研究所采用激光掃描的三維數據獲取，構建頭部模型[6]；中國科學技術大學采用兩張正交人臉照片建立三維人臉模型并設計了簡單的面部表情動畫[7]；浙江大學幾位老師也采用二維照片獲取數據，還給出了一個內嵌肌肉向量的通用三維臉部模型[8]；清華大學使用三角樣條曲面進行建模[9]；晏潔等[10]給出了一種基于通用的人臉模型變形的個性化特定人臉和多方向紋理映射方法合成的三維人臉建模方法；陳意云等[11]提出了線性彈性模型和肌肉模型，劉卉，許端清，陳純.服裝CAD綜述[12]，

綜上所述，研究者們在人臉建模等方面已經取得了不少成就，但是目前研究大多針對人臉及表情的建模，完全忽略頭發的影響因素，很顯然這是不現實的，一個個性化的頭部模型必須有頭發及發型的建模，逼真的臉部模型加上頭發建模才是個性化的體現。

L.D.Harmon，R.Lasch，M.K.Khan and P.F.Ramig[13]基于統計的面部特征提取方法，前提條件是臉部的幾個主要特征點相對位置比較穩定，依據這一關系，設計了一套自動機制找出特征點的相對幾何位置，這一方法簡單快捷，但這套尋找特征點的自動機制不好設計，而且容易受外界環境影響，比如人是否戴眼鏡、光線是否好，這樣造成的結果就是效果不甚理想。

三維個性化虛擬人早已成為虛擬現實中必不可少的元素之一，在三維試衣系統里，用擬人模特代替客戶試衣，展現所選衣服的試穿效果，是目前服裝CAD方向的研究熱點之一。要真正實現“個性化”的試衣效果，就需要擬人模特的頭部建模非常逼真，因為人的身體在試衣系統里都會被衣服遮蓋，而且我們辨識人是通過我們的視覺系統對人的臉部進行識別。本文針對三維服裝擬人模特頭部建模進行了系統而全面的研究，結合目前主要的三維頭部建模方法，設計了一種基于正側面兩張二維人臉照片的頭部建模思路，有步驟的從臉部特征點提取、插值變形三維通用頭部模型、發型建模、紋理圖合成、紋理映射這幾個方面進行了具體的研究和實現。

3.展望

運用于個性化服裝設計與制造的擬人模特頭部建模工作已經取得了很多不錯的效果，但是仍然有不少的問題值得研究，簡述如下：

（1）需要輸入的照片有求比較嚴格，需要嚴格正交的兩張照片、無表情、無眼鏡等影響，

但是在實際生活中，真要實現個性化擬人模特頭部建模，不能用無表情、無眼鏡等條件約束客戶，因此要實現無任何條件限制的照片輸入，進行頭部建模還需要很大的工作量。

（2）根據我們的實驗，幾乎所有的頭發長度在肩部以上的發型模型，用本文的頭發建模方法都能實現，但是如果頭發太長，長到肩部以下的話，用本文的方法不是特別理想，因此還需要進行深入研究。

（3）光線問題考慮不足，對于給定圖片肯定有光照的影響，要獲得跟真人一樣逼真的三維頭部模型，就必須考慮光照對人臉建模的影響，這也需要更多的工作研究。

參考文獻

[1]Y.Lee,D.Terzopoulos,and K.Waters,“Realistic modeling for facial animation,”Computer Graphics,29(4):55-62,1995.

[2]P.Fua,“Face models from uncalibrated video sequences,”CAPTECH’98 Lecture Notes in Artificial Intelligence(LNAI)1537,214-228,1998.

[3]P.Marc,V.G.Luc,“Reading between the lines a method for extracting dynamic 3D with texture”,Symposium on Virtual Reality Software and Technology’97,95-102,1997.

[4]T.Akimoto,Y.Suenaga and R.S.Wallace,“Automatic creation of 3D facial models,”IEEE Computer Graphics and Applications,13(5):16-22,1993.

[5]H.H.S Ip and L.Yin,“Constructing a 3D individualized head model from two orthogonal views,”The Visual Computer,12:254-266,1996.

[6]李紅霞.三維面像重建與分割[M].北京:中國科學院自動化研究所,2000:1-24.

[7]王奎武,董蘭芳.基于MPEG-4的人臉變形算法的研究[J].計算機輔助設計與圖形學學報,2002,14(1):21-25.

[8]梅麗,鮑虎軍.基于實拍圖像的人臉真實感重建[J].計算機學報,2000,23(9):996-1002.

[9]張輝.真實感動畫人臉的建模研究[J].北京:清華大學計算機科學與技術系,2002:1-15.

[10]晏潔,高文.基于一般人臉模型修改的特定人臉合成技術[J].計算機輔助設計與圖形學學報,1999,11(5):389-394.

[11]張翔宇,華蓓,陳意云.人臉建模和動畫的基本技術[J].計算機輔助設計與圖形學學報,2001,3(4):342-347.

[12]劉卉,許端清,陳純.服裝CAD綜述[J].計算機輔助設計與圖形學學報,2000(6):12-16.

[13]L.D.Harmon,R.Lasch,M.K.Khan and P.F.Ramig,“Machine identification of human faces,”Pattern Recognition,13(2):97-110,1981.

作者簡介：

吳曉超，大學本科，現就讀于溫州醫學院信息與工程學院08信息系統與信息管理專業。

倪世貴，溫州大學物理與電子信息工程學院研究生。

篇13

Key words： BIM technology；application status；summarize

中圖分類號：TP391.9；TU74 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2016）14-0022-03

0 引言

科技信息革新技術的浪潮在全世界蔓延開來，數字化在各個領域都得到很好的應用，改變了傳統的工作模式，大大提高了工作效率。在此背景下，建筑信息模型技術（Building Information Modeling，BIM）迅速發展。它有機地結合了計算機仿真技術、計算機輔助設計、計算機科學技術、計算機圖學及虛擬現實等技術，徹底改變了傳統建筑行業在二維平面圖紙下，面對大量繁雜的文字及表格的工作模式，取而代之的是一種更加形象立體的模型方式。它可以真實并全面地將一項建筑工程物理的及功能方面的所有建筑信息進行形象表達。確切地說，它更是其在整個建設生命周期內時刻進行修整、補充、完善的動態信息儲備中心。各專業領域參與方均可以通過該信息交互平臺較為自由地、傳達及提取各自所需的準確信息。從某種意義上而言，它改變了建筑行業以往單一的交流模式，使信息傳達趨向于多元化，高效率地提升了建筑行業各參與方的工作質量，成為了建筑領域的一大革新，并從根本上促進建筑行業向前發展，具有極高的價值。

BIM的概念早在30年前就已經出現。國外BIM技術發展較早，各國學者都對其有著高度的重視并在進行不間斷地研究開發，目前基于BIM技術的代表性軟件有Bentley公司的TriForma、匈牙利Graphisoft公司的ArchiCAD軟件。而在2002年我國才正式提出BIM技術的概念，隨后2004年Autodesk公司實施“長城計劃”，首次系統介紹BIM技術，得到各方相關建筑企業的重點關注。相關領域部門先后舉辦“與可持續設計專家面對面”的BIM主題研討會、“BIM建筑設計大賽”、“勘察設計行業BIM技術高級培訓班”等。Autodesk等隨后推出了Revit等一系列應用軟件，上海現代建設集團等公司也在一些項目上使用了BIM技術。我國住建部在“十五”科技攻關計劃、“十一五”科技支撐計劃、“十二五”信息化發展綱要中都在強調BIM技術的推廣運用。相關部門也頻頻舉辦全國性的BIM大賽，國內許多高校也已經對這一領域進行了開拓研究，最早在國內開展BIM技術試驗研究的是掛靠在西北工業大學電子工程系的西安虛擬現實工程技術研究中心，該中心的成立對學校電子信息工程學院等其他院系和研究所在虛擬現實、虛擬仿真、虛擬制造方面具有積極性的影響[1]。近幾年來國家也要求大型的復雜建筑項目必須采用BIM技術，這將有利于BIM技術在建筑行業的后續發展，相信隨著對BIM技術的日益成熟，它將成為未來建筑市場不可或缺的一種新技術。

在各國學者的共同努力研究下，BIM技術已經日漸成熟。由許多實際工程案例表明BIM技術已經能基本較為完整地應用于工程項目的全生命周期，包括設計決策階段、施工建造階段及運營管理階段。

1 BIM技術在設計階段的應用

對于設計人員而言，BIM技術的出現是實現從運用AutoCAD進行手工繪圖到不用畫結構圖的一大解放[2]。此外，它可以將較為抽象的二維平面圖形立體化，從而預先看到整個建筑工程竣工后的實際效果，并可對不符合自己預先構想之處進行反復調整，準確定位，直到制定最佳設計方案。另外，由于各數據參數與模型進行關聯后，即使在工程實施后期施工環境發生改變或其他不確定因素產生，在設計師進行單處操作調整處理后，建筑模型其他地方也將自動調整尺寸并更新所有相關信息。因此通常只需對一種類型的建筑項目建模一次，后期就只需要調用該模型而無需再次進行編輯修改，這是對設計人員工作的便捷之處，節省了人力時間，緩解了制圖壓力，大幅度地提高了工作效率。目前很多建筑公司的設計單位也會利用BIM技術，尤其是對于大型工程項目，以此來更清晰直觀地向業主展示自己所設計產品的理念、功能情況等，在這個過程中，它很好地克服了傳統由于業主方專業知識背景匱乏而不能參與的問題，使其真正意義上地參與協同設計，從而達到令各方均滿意的效果[3]。如杭州奧體中心主體育館項目的設計就采用了BIM技術，它改變了傳統意義上地運用紙盒、泡沫等手工模型進行展示，建筑師將構思的草圖導入BIM技術相應軟件環境中，進行參數化設計荷花瓣外觀和花瓣數量，并不斷進行調整對比直至確定最終方案，整個過程實現精準、高速、形象的高度同步。另外由于體育場館的設計對防火、疏散、溫度、聲音等功能的要求較高，通過使用BIM技術模擬預測體育館在83Hz、125Hz、250Hz各個頻帶觀眾坐席區聲壓極差分布分析，證明體育館的聲環境分布均勻并保證整個工程項目的無聲場缺陷[4]。

隨著BIM技術的出現發展，“綠色建筑”的概念也逐漸被人們所熟悉。綠色建筑即在一項實際工程的整個生命建筑周期內因地制宜、就地取材，最大化地節約能源，并減少污染，給人們提供一個健康舒適實用的環境。綠色建筑主要通過建筑設計的方法來改變建筑的聲光熱環境。它避免了傳統二維圖紙可視化差、信息量不全的特點，設計師可以很便捷地獲得有關工程的成本、進度、幾何圖形的信息，從而更快速地進行決策設計。如南寧市規劃展示館的設計即結合了BIM技術。本項目外形為異性曲面，若采用傳統的二維圖紙則難以表達出設計師的思想意圖，但運用BIM技術則有效地解決了這個問題。項目使用數字建模軟件，把展示館的信息參數化、數字化后形成一個模型，設計師以此為平臺將設計中發現的問題反饋到平臺中并加以解決。它分別對太陽輻射、室內采光、聲環境、室內外風環境進行分析優化設計，貫徹節能減排的可持續發展綠色理念，最大化地使用有限的資源，是一種全新的高水平的設計模式[5]。同樣中鐵二院在寶蘭客專石鼓山隧道的鐵路路線規劃以及世博會中的德國館、奧地利館，北京奧運會奧運村空間規劃及物資管理信息系統、南水北調工程以及香港地鐵等項目都運用了BIM技術，其他還有很多類似工程項目都是通過與BIM技術的相互結合才能順利快速地完成。

雖然BIM技術對設計階段的影響很大，但是目前并未全面普及。主要是目前國內大多計算機硬盤配置都還有待提高，其次不論是對設計系統研制及專業軟件的開發都還不夠完善；國內尚未形成專門的BIM技術的規范使其存在責任歸屬不明確的問題。由于涉及的各領域各方都可以接觸模型，如果出現模型信息的泄漏等情況將無從追究責任。而國外相關軟件對我國的建筑標準規范又存在一定的差異；此外，由于思維方式的不同，我國設計人員對該三維模型的接受能力還有待提高，有些甚至存在抵觸心理；在另一方面由于軟件價格相對昂貴，且培訓專門的人員需要花費一定的財力物力及時間，對于一些小型公司企業會造成一定的經濟壓力；而對于小型項目，則更多公司偏向采用傳統的設計方法[6]。這些都導致BIM技術在我國建筑工程中的實踐運用例子還處于少數，獲得的經驗也較為匱乏，處于起步摸索階段[7]。

2 BIM技術在建造階段的應用