時間：2022-04-07 10:34:34
序論：在您撰寫電子學(xué)論文時，參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野，小編為您整理的1篇范文，希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
摘要本文展望了21世紀(jì)微電子技術(shù)的發(fā)展趨勢。認(rèn)為：21世紀(jì)初的微電子技術(shù)仍將以硅基CMOS電路為主流工藝，但將突破目前所謂的物理“限制”，繼續(xù)快速發(fā)展；集成電路將逐步發(fā)展成為集成系統(tǒng)；微電子技術(shù)將與其它技術(shù)結(jié)合形成一系列新的增長點，例如微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）、DNA芯片等。具體地講，SOC設(shè)計技術(shù)、超微細(xì)光刻技術(shù)、虛擬工廠技術(shù)、銅互連及低K互連絕緣介質(zhì)、高K柵絕緣介質(zhì)和柵工程技術(shù)、SOI技術(shù)等將在近幾年內(nèi)得到快速發(fā)展。21世紀(jì)將是我國微電子產(chǎn)業(yè)的黃金時代。
關(guān)鍵詞微電子技術(shù)集成系統(tǒng)微機(jī)電系統(tǒng)DNA芯片
1引言
綜觀人類社會發(fā)展的文明史，一切生產(chǎn)方式和生活方式的重大變革都是由于新的科學(xué)發(fā)現(xiàn)和新技術(shù)的產(chǎn)生而引發(fā)的，科學(xué)技術(shù)作為革命的力量，推動著人類社會向前發(fā)展。從50多年前晶體管的發(fā)明到目前微電子技術(shù)成為整個信息社會的基礎(chǔ)和核心的發(fā)展歷史充分證明了“科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力”。信息是客觀事物狀態(tài)和運(yùn)動特征的一種普遍形式，與材料和能源一起是人類社會的重要資源，但對它的利用卻僅僅是開始。當(dāng)前面臨的信息革命以數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化作為特征。數(shù)字化大大改善了人們對信息的利用，更好地滿足了人們對信息的需求；而網(wǎng)絡(luò)化則使人們更為方便地交換信息，使整個地球成為一個“地球村”。以數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化為特征的信息技術(shù)同一般技術(shù)不同，它具有極強(qiáng)的滲透性和基礎(chǔ)性，它可以滲透和改造各種產(chǎn)業(yè)和行業(yè)，改變著人類的生產(chǎn)和生活方式，改變著經(jīng)濟(jì)形態(tài)和社會、政治、文化等各個領(lǐng)域。而它的基礎(chǔ)之一就是微電子技術(shù)。可以毫不夸張地說，沒有微電子技術(shù)的進(jìn)步，就不可能有今天信息技術(shù)的蓬勃發(fā)展，微電子已經(jīng)成為整個信息社會發(fā)展的基石。
50多年來微電子技術(shù)的發(fā)展歷史，實際上就是不斷創(chuàng)新的過程，這里指的創(chuàng)新包括原始創(chuàng)新、技術(shù)創(chuàng)新和應(yīng)用創(chuàng)新等。晶體管的發(fā)明并不是一個孤立的精心設(shè)計的實驗，而是一系列固體物理、半導(dǎo)體物理、材料科學(xué)等取得重大突破后的必然結(jié)果。1947年發(fā)明點接觸型晶體管、1948年發(fā)明結(jié)型場效應(yīng)晶體管以及以后的硅平面工藝、集成電路、CMOS技術(shù)、半導(dǎo)體隨機(jī)存儲器、CPU、非揮發(fā)存儲器等微電子領(lǐng)域的重大發(fā)明也都是一系列創(chuàng)新成果的體現(xiàn)。同時，每一項重大發(fā)明又都開拓出一個新的領(lǐng)域，帶來了新的巨大市場，對我們的生產(chǎn)、生活方式產(chǎn)生了重大的影響。也正是由于微電子技術(shù)領(lǐng)域的不斷創(chuàng)新，才能使微電子能夠以每三年集成度翻兩番、特征尺寸縮小倍的速度持續(xù)發(fā)展幾十年。自1968年開始，與硅技術(shù)有關(guān)的學(xué)術(shù)論文數(shù)量已經(jīng)超過了與鋼鐵有關(guān)的學(xué)術(shù)論文，所以有人認(rèn)為，1968年以后人類進(jìn)入了繼石器、青銅器、鐵器時代之后硅石時代（siliconage）〖1〗。因此可以說社會發(fā)展的本質(zhì)是創(chuàng)新，沒有創(chuàng)新，社會就只能被囚禁在“超穩(wěn)態(tài)”陷阱之中。雖然創(chuàng)新作為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的改革動力往往會給社會帶來“創(chuàng)造性的破壞”，但經(jīng)過這種破壞后，又將開始一個新的處于更高層次的創(chuàng)新循環(huán)，社會就是以這樣螺旋形上升的方式向前發(fā)展。
在微電子技術(shù)發(fā)展的前50年，創(chuàng)新起到了決定性的作用，而今后微電子技術(shù)的發(fā)展仍將依賴于一系列創(chuàng)新性成果的出現(xiàn)。我們認(rèn)為：目前微電子技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到了一個很關(guān)鍵的時期，21世紀(jì)上半葉，也就是今后50年微電子技術(shù)的發(fā)展趨勢和主要的創(chuàng)新領(lǐng)域主要有以下四個方面：以硅基CMOS電路為主流工藝；系統(tǒng)芯片（SystemOnAChip，SOC）為發(fā)展重點；量子電子器件和以分子（原子）自組裝技術(shù)為基礎(chǔ)的納米電子學(xué)；與其他學(xué)科的結(jié)合誕生新的技術(shù)增長點，如MEMS，DNAChip等。
221世紀(jì)上半葉仍將以硅基CMOS電路為主流工藝
微電子技術(shù)發(fā)展的目標(biāo)是不斷提高集成系統(tǒng)的性能及性能價格比，因此便要求提高芯片的集成度，這是不斷縮小半導(dǎo)體器件特征尺寸的動力源泉。以MOS技術(shù)為例，溝道長度縮小可以提高集成電路的速度；同時縮小溝道長度和寬度還可減小器件尺寸，提高集成度，從而在芯片上集成更多數(shù)目的晶體管，將結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜、性能更加完善的電子系統(tǒng)集成在一個芯片上；此外，隨著集成度的提高，系統(tǒng)的速度和可靠性也大大提高，價格大幅度下降。由于片內(nèi)信號的延遲總小于芯片間的信號延遲，這樣在器件尺寸縮小后，即使器件本身的性能沒有提高，整個集成系統(tǒng)的性能也可以得到很大的提高。
自1958年集成電路發(fā)明以來，為了提高電子系統(tǒng)的性能，降低成本，微電子器件的特征尺寸不斷縮小，加工精度不斷提高，同時硅片的面積不斷增大。集成電路芯片的發(fā)展基本上遵循了Intel公司創(chuàng)始人之一的GordonE．Moore1965年預(yù)言的摩爾定律，即每隔三年集成度增加4倍，特征尺寸縮小倍。在這期間，雖然有很多人預(yù)測這種發(fā)展趨勢將減緩，但是微電子產(chǎn)業(yè)三十多年來發(fā)展的狀況證實了Moore的預(yù)言[2]。而且根據(jù)我們的預(yù)測，微電子技術(shù)的這種發(fā)展趨勢還將在21世紀(jì)繼續(xù)一段時期，這是其它任何產(chǎn)業(yè)都無法與之比擬的。
現(xiàn)在，0．18微米CMOS工藝技術(shù)已成為微電子產(chǎn)業(yè)的主流技術(shù)，0．035微米乃至0．020微米的器件已在實驗室中制備成功，研究工作已進(jìn)入亞0．1微米技術(shù)階段，相應(yīng)的柵氧化層厚度只有2．0～1．0nm。預(yù)計到2010年，特征尺寸為0．05～0．07微米的64GDRAM產(chǎn)品將投入批量生產(chǎn)。
21世紀(jì)，起碼是21世紀(jì)上半葉,微電子生產(chǎn)技術(shù)仍將以尺寸不斷縮小的硅基CMOS工藝技術(shù)為主流。盡管微電子學(xué)在化合物和其它新材料方面的研究取得了很大進(jìn)展；但還不具備替代硅基工藝的條件。根據(jù)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展規(guī)律，一種新技術(shù)從誕生到成為主流技術(shù)一般需要20到30年的時間，硅集成電路技術(shù)自1947年發(fā)明晶體管1958年發(fā)明集成電路,到60年代末發(fā)展成為大產(chǎn)業(yè)也經(jīng)歷了20多年的時間。另外，全世界數(shù)以萬億美元計的設(shè)備和技術(shù)投入，已使硅基工藝形成非常強(qiáng)大的產(chǎn)業(yè)能力；同時，長期的科研投入已使人們對硅及其衍生物各種屬性的了解達(dá)到十分深入、十分透徹的地步，成為自然界100多種元素之最，這是非常寶貴的知識積累。產(chǎn)業(yè)能力和知識積累決定了硅基工藝起碼將在50年內(nèi)仍起重要作用，人們不會輕易放棄。
目前很多人認(rèn)為當(dāng)微電子技術(shù)的特征尺寸在2015年達(dá)到0．030～0．015微米的“極限”之后，將是硅技術(shù)時代的結(jié)束，這實際上是一種誤解。且不說微電子技術(shù)除了以特征尺寸為代表的加工工藝技術(shù)之外，還有設(shè)計技術(shù)、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)等方面需要進(jìn)一步的大力發(fā)展，這些技術(shù)的發(fā)展必將使微電子產(chǎn)業(yè)繼續(xù)高速增長。即使是加工工藝技術(shù)，很多著名的微電子學(xué)家也預(yù)測，微電子產(chǎn)業(yè)將于2030年左右步入像汽車工業(yè)、航空工業(yè)這樣的比較成熟的朝陽工業(yè)領(lǐng)域。即使微電子產(chǎn)業(yè)步入汽車、航空等成熟工業(yè)領(lǐng)域，它仍將保持快速發(fā)展趨勢，就像汽車、航空工業(yè)已經(jīng)發(fā)展了50多年仍極具發(fā)展?jié)摿σ粯印?
隨著器件的特征尺寸越來越小，不可避免地會遇到器件結(jié)構(gòu)、關(guān)鍵工藝、集成技術(shù)以及材料等方面的一系列問題，究其原因，主要是：對其中的物理規(guī)律等科學(xué)問題的認(rèn)識還停留在集成電路誕生和發(fā)展初期所形成的經(jīng)典或半經(jīng)典理論基礎(chǔ)上，這些理論適合于描述微米量級的微電子器件，但對空間尺度為納米量級、空間尺度為飛秒量級的系統(tǒng)芯片中的新器件則難以適用；在材料體系上，SiO2柵介質(zhì)材料、多晶硅／硅化物柵電極等傳統(tǒng)材料由于受到材料特性的制約，已無法滿足亞50納米器件及電路的需求；同時傳統(tǒng)器件結(jié)構(gòu)也已無法滿足亞50納米器件的要求，必須發(fā)展新型的器件結(jié)構(gòu)和微細(xì)加工、互連、集成等關(guān)鍵工藝技術(shù)。具體的需要創(chuàng)新和重點發(fā)展的領(lǐng)域包括：基于介觀和量子物理基礎(chǔ)的半導(dǎo)體器件的輸運(yùn)理論、器件模型、模擬和仿真軟件，新型器件結(jié)構(gòu)，高k柵介質(zhì)材料和新型柵結(jié)構(gòu)，電子束步進(jìn)光刻、13nmEUV光刻、超細(xì)線條刻蝕，SOI、GeSi／Si等與硅基工藝兼容的新型電路，低K介質(zhì)和Cu互連以及量子器件和納米電子器件的制備和集成技術(shù)等。
3量子電子器件（QED）和以分子原子自組裝技術(shù)為基礎(chǔ)的納米電子學(xué)將帶來嶄新的領(lǐng)域
在上節(jié)我們談到的以尺寸不斷縮小的硅基CMOS工藝技術(shù)，可稱之為“scalingdown”，與此同時我們必須注意“bottomup”。“bottomup”最重要的領(lǐng)域有二個方面：
(1)量子電子器件（QED—QuantumElectronDevice）這里包括單電子器件和單電子存儲器等。它的基本原理是基于庫侖阻塞機(jī)理控制一個或幾個電子運(yùn)動，由于系統(tǒng)能量的改變和庫侖作用，一個電子進(jìn)入到一個勢阱，則將阻止其它電子的進(jìn)入。在單電子存儲器中量子阱替代了通常存儲器中的浮柵。它的主要優(yōu)點是集成度高；由于只有一個或幾個電子活動所以功耗極低；由于相對小的電容和電阻以及短的隧道穿透時間，所以速度很快；且可用于多值邏輯和超高頻振蕩。但它的問題是制造比較困難，特別是制造大量的一致性器件很困難；對環(huán)境高度敏感，可靠性難以保證；在室溫工作時要求電容極小（αF），要求量子點大小在幾個納米。這些都為集成成電路帶來了很大困難。
因此，目前可以認(rèn)為它們的理論是清楚的，工藝有待于探索和突破。
(2)以原子分子自組裝技術(shù)為基礎(chǔ)的納米電子學(xué)。這里包括量子點陣列（QCA—Quantum－dotCellularAutomata)和以碳納米管為基礎(chǔ)的原子分子器件等。
量子點陣列由量子點組成，至少由四個量子點,它們之間以靜電力作用。根據(jù)電子占據(jù)量子點的狀態(tài)形成“0”和“1”狀態(tài)。它在本質(zhì)上是一種非晶體管和無線的方式達(dá)到陣列的高密度、低功耗和實現(xiàn)互連。其基本優(yōu)勢是開關(guān)速度快，功耗低，集成密度高。但難以制造，且對值置變化和大小改變都極為靈敏，0．05nm的變化可以造成單元工作失效。
以碳納米管為基礎(chǔ)的原子分子器件是近年來快速發(fā)展的一個有前景的領(lǐng)域。碳原子之間的鍵合力很強(qiáng)，可支持高密度電流，而熱導(dǎo)性能類似于金剛石，能在高集成度時大大減小熱耗散，性質(zhì)類金屬和半導(dǎo)體，特別是它有三種可能的雜交態(tài)，而Ge、Si只有一個。這些都使碳納米管（CNT）成為當(dāng)前科研熱點，從1991年發(fā)現(xiàn)以來，現(xiàn)在已有大量成果涌現(xiàn)，北京大學(xué)納米中心彭練矛教授也已制備出0．33納米的CNT并提出“T形結(jié)”作為晶體管的可能性。但是問題是如何去生長有序的符合設(shè)計性能的CNT器件，更難以集成。
目前“bottomup”的量子器件和以自組裝技術(shù)為基礎(chǔ)的納米器件在制造工藝上往往與“Scalingdown”的加工方法相結(jié)合以制造器件。這對于解決高集成度CMOS電路的功耗制約將會帶來突破性的進(jìn)展。
QCA和CNT器件不論在理論上還是加工技術(shù)上都有大量工作要做，有待突破，離開實際應(yīng)用還需較長時日！但這終究是一個誘人探索的領(lǐng)域，我們期待它們將創(chuàng)出一個新的天地。
4系統(tǒng)芯片（SystemOnAChip）是21世紀(jì)微電子技術(shù)發(fā)展的重點
在集成電路（IC）發(fā)展初期，電路設(shè)計都從器件的物理版圖設(shè)計入手，后來出現(xiàn)了集成電路單元庫（Cell－Lib），使得集成電路設(shè)計從器件級進(jìn)入邏輯級，這樣的設(shè)計思路使大批電路和邏輯設(shè)計師可以直接參與集成電路設(shè)計，極大地推動了IC產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。但集成電路僅僅是一種半成品，它只有裝入整機(jī)系統(tǒng)才能發(fā)揮它的作用。IC芯片是通過印刷電路板（PCB）等技術(shù)實現(xiàn)整機(jī)系統(tǒng)的。盡管IC的速度可以很高、功耗可以很小，但由于PCB板中IC芯片之間的連線延時、PCB板可靠性以及重量等因素的限制，整機(jī)系統(tǒng)的性能受到了很大的限制。隨著系統(tǒng)向高速度、低功耗、低電壓和多媒體、網(wǎng)絡(luò)化、移動化的發(fā)展，系統(tǒng)對電路的要求越來越高，傳統(tǒng)集成電路設(shè)計技術(shù)已無法滿足性能日益提高的整機(jī)系統(tǒng)的要求。同時，由于IC設(shè)計與工藝技術(shù)水平提高，集成電路規(guī)模越來越大，復(fù)雜程度越來越高，已經(jīng)可以將整個系統(tǒng)集成為一個芯片。目前已經(jīng)可以在一個芯片上集成108－109個晶體管，而且隨著微電子制造技術(shù)的發(fā)展，21世紀(jì)的微電子技術(shù)將從目前的3G時代逐步發(fā)展到3T時代（即存儲容量由G位發(fā)展到T位、集成電路器件的速度由GHz發(fā)展到燈THz、數(shù)據(jù)傳輸速率由Gbps發(fā)展到Tbps，注：1G=109、1T=1012、bps：每秒傳輸數(shù)據(jù)位數(shù)）。
正是在需求牽引和技術(shù)推動的雙重作用下，出現(xiàn)了將整個系統(tǒng)集成在一個微電子芯片上的系統(tǒng)芯片（SystemOnAChip，簡稱SOC）概念。
系統(tǒng)芯片（SOC）與集成電路（IC）的設(shè)計思想是不同的，它是微電子設(shè)計領(lǐng)域的一場革命，它和集成電路的關(guān)系與當(dāng)時集成電路與分立元器件的關(guān)系類似，它對微電子技術(shù)的推動作用不亞于自50年代末快速發(fā)展起來的集成電路技術(shù)。
SOC是從整個系統(tǒng)的角度出發(fā)，把處理機(jī)制、模型算法、芯片結(jié)構(gòu)、各層次電路直至器件的設(shè)計緊密結(jié)合起來，在單個（或少數(shù)幾個）芯片上完成整個系統(tǒng)的功能，它的設(shè)計必須是從系統(tǒng)行為級開始的自頂向下（Top－Down）的。很多研究表明，與IC組成的系統(tǒng)相比，由于SOC設(shè)計能夠綜合并全盤考慮整個系統(tǒng)的各種情況，可以在同樣的工藝技術(shù)條件下實現(xiàn)更高性能的系統(tǒng)指標(biāo)。例如若采用SOC方法和0．35μm工藝設(shè)計系統(tǒng)芯片,在相同的系統(tǒng)復(fù)雜度和處理速率下，能夠相當(dāng)于采用0．18～0.25μm工藝制作的IC所實現(xiàn)的同樣系統(tǒng)的性能；還有，與采用常規(guī)IC方法設(shè)計的芯片相比,采用SOC設(shè)計方法完成同樣功能所需要的晶體管數(shù)目約可以降低l～2個數(shù)量級。
對于系統(tǒng)芯片（SOC）的發(fā)展，主要有三個關(guān)鍵的支持技術(shù)。
（1）軟、硬件的協(xié)同設(shè)計技術(shù)。面向不同系統(tǒng)的軟件和硬件的功能劃分理論（FunctionalPartitionTheory），這里不同的系統(tǒng)涉及諸多計算機(jī)系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)、數(shù)據(jù)壓縮解壓縮和加密解密系統(tǒng)等等。
（2）IP模塊庫問題。IP模塊有三種,即軟核，主要是功能描述；固核，主要為結(jié)構(gòu)設(shè)計；和硬核，基于工藝的物理設(shè)計、與工藝相關(guān)，并經(jīng)過工藝驗證過的。其中以硬核使用價值最高。CMOS的CPU、DRAM、SRAM、E2PROM和FlashMemory以及A／D、D／A等都可以成為硬核。其中尤以基于深亞微米的新器件模型和電路模擬為基礎(chǔ)，在速度與功耗上經(jīng)過優(yōu)化并有最大工藝容差的模塊最有價值。現(xiàn)在,美國硅谷在80年代出現(xiàn)無生產(chǎn)線（Fabless)公司的基礎(chǔ)上，90年代后期又出現(xiàn)了一些無芯片（Chipless）的公司,專門銷售IP模塊。
（3）模塊界面間的綜合分析技術(shù),這主要包括IP模塊間的膠聯(lián)邏輯技術(shù)（gluelogictechnologies）和IP模塊綜合分析及其實現(xiàn)技術(shù)等。
微電子技術(shù)從IC向SOC轉(zhuǎn)變不僅是一種概念上的突破,同時也是信息技術(shù)新發(fā)展的里程碑。通過以上三個支持技術(shù)的創(chuàng)新,它必將導(dǎo)致又一次以系統(tǒng)芯片為主的信息技術(shù)上的革命。目前，SOC技術(shù)已經(jīng)嶄露頭角，21世紀(jì)將是SOC技術(shù)真正快速發(fā)展的時期。
在新一代系統(tǒng)芯片領(lǐng)域，需要重點突破的創(chuàng)新點主要包括實現(xiàn)系統(tǒng)功能的算法和電路結(jié)構(gòu)兩個方面。在微電子技術(shù)的發(fā)展歷史上,每一種算法的提出都會引起一場變革，例如維特比算法、小波變換等均對集成電路設(shè)計技術(shù)的發(fā)展起到了非常重要的作用,目前神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊算法等也很有可能取得較大的突破。提出一種新的電路結(jié)構(gòu)可以帶動一系列的應(yīng)用,但提出一種新的算法則可以帶動一個新的領(lǐng)域,因此算法應(yīng)是今后系統(tǒng)芯片領(lǐng)域研究的重點學(xué)科之一。在電路結(jié)構(gòu)方面,在系統(tǒng)芯片中，由于射頻、存儲器件的加入，其中的電路結(jié)構(gòu)已經(jīng)不是傳統(tǒng)意義上的CMOS結(jié)構(gòu)，因此需要發(fā)展更靈巧的新型電路結(jié)構(gòu)。另外，為了實現(xiàn)膠聯(lián)邏輯（GlueLogic）新的邏輯陣列技術(shù)有望得到快速的發(fā)展,在這一方面也需要做系統(tǒng)深入的研究。
5微電子與其他學(xué)科的結(jié)合誕生新的技術(shù)增長點
微電子技術(shù)的強(qiáng)大生命力在于它可以低成本、大批量地生產(chǎn)出具有高可靠性和高精度的微電子結(jié)構(gòu)模塊。這種技術(shù)一旦與其它學(xué)科相結(jié)合,便會誕生出一系列嶄新的學(xué)科和重大的經(jīng)濟(jì)增長點，這方面的典型例子便是MEMS（微機(jī)電系統(tǒng)）技術(shù)和DNA生物芯片。前者是微電子技術(shù)與機(jī)械、光學(xué)等領(lǐng)域結(jié)合而誕生的，后者則是與生物工程技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物。
微電子機(jī)械系統(tǒng)不僅是微電子技術(shù)的拓寬和延伸,它將微電子技術(shù)和精密機(jī)械加工技術(shù)相互融合，實現(xiàn)了微電子與機(jī)械融為一體的系統(tǒng)。MEMS將電子系統(tǒng)和外部世界聯(lián)系起來，它不僅可以感受運(yùn)動、光、聲、熱、磁等自然界的外部信號，把這些信號轉(zhuǎn)換成電子系統(tǒng)可以認(rèn)識的電信號，而且還可以通過電子系統(tǒng)控制這些信號，發(fā)出指令并完成該指令。從廣義上講，MEMS是指集微型傳感器、微型執(zhí)行器、信號處理和控制電路、接口電路、通信系統(tǒng)以及電源于一體的微型機(jī)電系統(tǒng)。MEMS技術(shù)是一種典型的多學(xué)科交叉的前沿性研究領(lǐng)域，它幾乎涉及到自然及工程科學(xué)的所有領(lǐng)域，如電子技術(shù)、機(jī)械技術(shù)、光學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、生物醫(yī)學(xué)、材料科學(xué)、能源科學(xué)等〖3〗。
MEMS的發(fā)展開辟了一個全新的技術(shù)領(lǐng)域和產(chǎn)業(yè)。它們不僅可以降低機(jī)電系統(tǒng)的成本，而且還可以完成許多大尺寸機(jī)電系統(tǒng)所不能完成的任務(wù)。正是由于MEMS器件和系統(tǒng)具有體積小、重量輕、功耗低、成本低、可靠性高、性能優(yōu)異及功能強(qiáng)大等傳統(tǒng)傳感器無法比擬的優(yōu)點,因而MEMS在航空、航天、汽車、生物醫(yī)學(xué)、環(huán)境監(jiān)控、軍事以及幾乎人們接觸到的所有領(lǐng)域中都有著十分廣闊的應(yīng)用前景。例如微慣性傳感器及其組成的微型慣性測量組合能應(yīng)用于制導(dǎo)、衛(wèi)星控制、汽車自動駕駛、汽車防撞氣囊、汽車防抱死系統(tǒng)（ABS）、穩(wěn)定控制和玩具；微流量系統(tǒng)和微分析儀可用于微推進(jìn)、傷員救護(hù)；信息MEMS系統(tǒng)將在射頻系統(tǒng)、全光通訊系統(tǒng)和高密度存儲器和顯示等方面發(fā)揮重大作用；同時MEMS系統(tǒng)還可以用于醫(yī)療、光譜分析、信息采集等等?，F(xiàn)在已經(jīng)成功地制造出了尖端直徑為5μm的可以夾起一個紅細(xì)胞的微型鑷子，可以在磁場中飛行的象蝴蝶大小的飛機(jī)等。
MEMS技術(shù)及其產(chǎn)品的增長速度非常之高，目前正處在技術(shù)發(fā)展時期，再過若干年將會迎來MEMS產(chǎn)業(yè)化高速發(fā)展的時期。2000年，全世界MEMS的市場達(dá)到120到140億美元，而帶來的與之相關(guān)的市場達(dá)到1000億美元。
目前，MEMS系統(tǒng)與集成電路發(fā)展的初期情況極為相似。集成電路發(fā)展初期，其電路在今天看來是很簡單的，應(yīng)用也非常有限，以軍事需求為主,但它的誘人前景吸引了人們進(jìn)行大量投資，促進(jìn)了集成電路飛速發(fā)展。集成電路技術(shù)的進(jìn)步,加快了計算機(jī)更新?lián)Q代的速度，對CPU和RAM的需求越來越大,反過來又促進(jìn)了集成電路的發(fā)展。集成電路和計算機(jī)在發(fā)展中相互推動，形成了今天的雙贏局面，帶來了一場信息革命?，F(xiàn)階段的微機(jī)電系統(tǒng)專用性很強(qiáng)，單個系統(tǒng)的應(yīng)用范圍非常有限,還沒有出現(xiàn)類似于CPU和RAM這樣量大面廣的產(chǎn)品。隨著微機(jī)電系統(tǒng)的進(jìn)步，最后將有可能形成像微電子技術(shù)一樣有廣泛應(yīng)用前景的新產(chǎn)業(yè)，從而對人們的社會生產(chǎn)和生活方式產(chǎn)生重大影響。
當(dāng)前MEMS系統(tǒng)能否取得更更大突破，取決于兩方面的因素：第一是在微系統(tǒng)理論與基礎(chǔ)技術(shù)方面取得突破性進(jìn)展，使人們依靠掌握的理論和基礎(chǔ)技術(shù)可以高效地設(shè)計制造出所需的微系統(tǒng)；第二是找準(zhǔn)應(yīng)用突破口，揚(yáng)長避短，以特別適合微系統(tǒng)應(yīng)用的重大領(lǐng)域為目標(biāo)進(jìn)行研究,取得突破，從而帶動微系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。在MEMS發(fā)展中需要繼續(xù)解決的問題主要有：MEMS建模與設(shè)計方法學(xué)研究；三維微結(jié)構(gòu)構(gòu)造原理、方法、仿真及制造；微小尺度力學(xué)和熱學(xué)研究；MEMS的表征與計量方法學(xué)；納結(jié)構(gòu)與集成技術(shù)等。
微電子與生物技術(shù)緊密結(jié)合誕生的以DNA芯片等為代表的生物芯片將是21世紀(jì)微電子領(lǐng)域的另一個熱點和新的經(jīng)濟(jì)增長點。它是以生物科學(xué)為基礎(chǔ)，利用生物體、生物組織或細(xì)胞等的特點和功能，設(shè)計構(gòu)建具有預(yù)期性狀的新物種或新品系，并與工程技術(shù)相結(jié)合進(jìn)行加工生產(chǎn)，它是生命科學(xué)與技術(shù)科學(xué)相結(jié)合的產(chǎn)物。具有附加值高、資源占用少等一系列特點，正日益受到廣泛關(guān)注。目前最有代表性的生物芯片是DNA芯片。
采用微電子加工技術(shù)，可以在指甲蓋大小的硅片上制作出包含有多達(dá)萬種DNA基因片段的芯片。利用這種芯片可以在極快的時間內(nèi)檢測或發(fā)現(xiàn)遺傳基因的變化等情況，這無疑對遺傳學(xué)研究、疾病診斷、疾病治療和預(yù)防、轉(zhuǎn)基因工程等具有極其重要的作用。
DNA芯片的基本思想是通過生物反應(yīng)或施加電場等措施使一些特殊的物質(zhì)能夠反映出某種基因的特性從而起到檢測基因的目的。目前Stanford和Affymetrix公司的研究人員已經(jīng)利用微電子技術(shù)在硅片或玻璃片上制作出了DNA芯片〖4〗。他們制作的DNA芯片是通過在玻璃片上刻蝕出非常小的溝槽，然后在溝槽中覆蓋一層DNA纖維。不同的DNA纖維圖案分別表示不同的DNA基因片段，該芯片共包括6000余種DNA基因片段。DNA（脫氧核糖核酸）是生物學(xué)中最重要的一種物質(zhì)，它包含有大量的生物遺傳信息，DNA芯片的作用非常巨大，其應(yīng)用領(lǐng)域也非常廣泛：它不僅可以用于基因?qū)W研究、生物醫(yī)學(xué)等，而且隨著DNA芯片的發(fā)展還將形成微電子生物信息系統(tǒng)，這樣該技術(shù)將廣泛應(yīng)用到農(nóng)業(yè)、工業(yè)、醫(yī)學(xué)和環(huán)境保護(hù)等人類生活的各個方面，那時，生物芯片有可能象今天的IC芯片一樣無處不在。
目前的生物芯片主要是指通過平面微細(xì)加工技術(shù)及超分子自組裝技術(shù)，在固體芯片表面構(gòu)建的微分析單元和系統(tǒng)，以實現(xiàn)對化合物、蛋白質(zhì)、核酸、細(xì)胞以及其它生物組分的準(zhǔn)確、快速、大信息量的篩選或檢測。生物芯片的主要研究包括采用生物芯片的具體實現(xiàn)技術(shù)、基于生物芯片的生物信息學(xué)以及高密度生物芯片的設(shè)計、檢測方法學(xué)等等。
6結(jié)語
在微電子學(xué)發(fā)展歷程的前50年中，創(chuàng)新和基礎(chǔ)研究曾起到非常關(guān)鍵的決定性作用。而隨著器件特征尺寸的縮小、納米電子學(xué)的出現(xiàn)、新一代SOC的發(fā)展、MEMS和DNA芯片的崛起，又提出了一系列新的課題，客觀需求正在“召喚”創(chuàng)新成果的誕生。
回顧20世紀(jì)后50年，展望21世紀(jì)前50年，即百年的微電子科學(xué)技術(shù)發(fā)展歷程，使我們深切地感受到，世紀(jì)之交的微電子技術(shù)對我們既是一個重大的機(jī)遇，也是一個嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，如果我們能夠抓住這個機(jī)遇，立足創(chuàng)新，去勇敢地迎接這個挑戰(zhàn)，則有可能使我國微電子技術(shù)實現(xiàn)騰飛，在新一代微電子技術(shù)中擁有自己的知識產(chǎn)權(quán)，促進(jìn)我國微電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，為迎接21世紀(jì)中葉將要到來的偉大的民族復(fù)興奠定技術(shù)基礎(chǔ)，以重鑄中華民族的輝煌！
0引言
光電檢測技術(shù)是光學(xué)與電子學(xué)相結(jié)合而產(chǎn)生的一門新興檢測技術(shù)［1］。它主要利用電子技術(shù)對光學(xué)信號進(jìn)行檢測，并進(jìn)一步傳遞、儲存、控制、計算和顯示［2］。光電檢測技術(shù)從原理上講可以檢測一切能夠影響光量和光特性的非電量。它可通過光學(xué)系統(tǒng)把待檢測的非電量信息變換成為便于接受的光學(xué)信息，然后用光電探測器件將光學(xué)信息量變換成電量，并進(jìn)一步經(jīng)過電路放大、處理，以達(dá)到電信號輸出的目的［3］。然后采用電子學(xué)、信息論、計算機(jī)及物理學(xué)等方法分析噪聲產(chǎn)生的原因和規(guī)律，以便于進(jìn)行相應(yīng)的電路改進(jìn)，更好地研究被噪聲淹沒的微弱有用信號的特點與相關(guān)性，從而了解非電量的狀態(tài)。微弱信號檢測的目的是從強(qiáng)噪聲中提取有用信號，同時提高檢測系統(tǒng)輸出信號的信噪比。
1光電檢測電路的基本構(gòu)成
光電探測器所接收到的信號一般都非常微弱，而且光探測器輸出的信號往往被深埋在噪聲之中，因此，要對這樣的微弱信號進(jìn)行處理，一般都要先進(jìn)行預(yù)處理，以將大部分噪聲濾除掉，并將微弱信號放大到后續(xù)處理器所要求的電壓幅度。這樣，就需要通過前置放大電路、濾波電路和主放大電路來輸出幅度合適、并已濾除掉大部分噪聲的待檢測信號。其光電檢測模塊的組成框圖如圖1所示。
2光電二極管的工作模式與等效模型
2．1光電二極管的工作模式
光電二極管一般有兩種模式工作：零偏置工作和反偏置工作，圖2所示是光電二極管的兩種模式的偏置電路。圖中，在光伏模式時，光電二極管可非常精確的線性工作；而在光導(dǎo)模式時，光電二極管可實現(xiàn)較高的切換速度，但要犧牲一定的線性。事實上，在反偏置條件下，即使無光照，仍有一個很小的電流(叫做暗電流或無照電流1。而在零偏置時則沒有暗電流，這時二極管的噪聲基本上是分路電阻的熱噪聲；在反偏置時，由于導(dǎo)電產(chǎn)生的散粒噪聲成為附加的噪聲源。因此，在設(shè)計光電二極管電路的過程中，通常是針對光伏或光導(dǎo)兩種模式之一進(jìn)行最優(yōu)化設(shè)計，而不是對兩種模式都進(jìn)行最優(yōu)化設(shè)計［4］。
一般來說，在光電精密測量中，被測信號都比較微弱，因此，暗電流的影響一般都非常明顯。本設(shè)計由于所討論的待檢測信號也是十分微弱的信號，所以，盡量避免噪聲干擾是首要任務(wù)，所以，設(shè)計時采用光伏模式。
2．2光電二極管的等效電路模型
工作于光伏方式下的光電二極管的工作模型如圖3所示，它包含一個被輻射光激發(fā)的電流源、一個理想的二極管、結(jié)電容和寄生串聯(lián)及并聯(lián)電阻。圖中，IL為二極管的漏電流；ISC為二極管的電流；RPD為寄生電阻；CPD為光電二極管的寄生電容；ePD為噪聲源；Rs為串聯(lián)電阻。
由于工作于該光伏方式下的光電二極管上沒有壓降，故為零偏置。在這種方式中，影響電路性能的關(guān)鍵寄生元件為CPD和RPD，它們將影響光檢測電路的頻率穩(wěn)定性和噪聲性能。CPD是由光電二極管的P型和N型材料間的耗盡層寬度產(chǎn)生的。耗盡層越窄，結(jié)電容的值越大。相反，較寬的耗盡層(如PIN光電二極管)會表現(xiàn)出較寬的頻譜響應(yīng)。硅二極管結(jié)電容的數(shù)值范圍大約在20或25pF到幾千pF以上。而光電二極管的寄生電阻RPD(也稱作"分流"電阻或"暗"電阻)，則與光電二極管的偏置有關(guān)。
與光伏電壓方式相反，光導(dǎo)方式中的光電二極管則有一個反向偏置電壓加至光傳感元件的兩端。當(dāng)此電壓加至光檢測器件時，耗盡層的寬度會增加，從而大幅度地減小寄生電容CPD的值。寄生電容值的減小有利于高速工作，然而，線性度和失調(diào)誤差尚未最優(yōu)化。這個問題的折衷設(shè)計將增加二極管的漏電流IL和線性誤差。
3電路設(shè)計
3．1主放大器設(shè)計
眾多需要檢瀏的微弱光信號通常都是通過各種傳感器來進(jìn)行非電量的轉(zhuǎn)換，從而使檢測對象轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏?電流或電壓)。由于所測對象本身為微弱量，同時受各種不同傳感器靈敏度的限制，因而所得到的電量自然是小信號，一般不能直接用于采樣處理。本設(shè)計中的光電二極管前置放大電路主要起到電流轉(zhuǎn)電壓的作用，但后續(xù)電路一般為A／D轉(zhuǎn)換電路，所需電壓幅值一般為2V。然而，即使是這樣，而輸出的電壓信號一般還需要繼續(xù)放大幾百倍，因此還需應(yīng)用主放大電路。其典型放大電路如圖4所示。
該主放大器的放大倍數(shù)為A=l＋R2/R3，其中R2為反饋電阻。為了后續(xù)電路的正常工作，設(shè)計時需要設(shè)定合理的R2和R1值，以便得到所需幅值的輸出電壓。即有
3．2濾波器設(shè)計
為使電路設(shè)計簡潔并具有良好的信噪比,設(shè)計時還需要用帶通濾波器對信號進(jìn)行處理。為保證測量的精確性，本設(shè)計在前置放大電路之后加人二階帶通濾波電路，以除去有用信號頻帶以外的噪聲，包括環(huán)境噪聲及由前置放大器引人的噪聲。這里采用的有源帶通濾波器可選通某一頻段內(nèi)的信號，而抑制該頻段以外的信號。該濾波器的幅頻特性如圖5所示。圖5中，f1、f2分別為上下限截止頻率，f0為中心頻率，其頻帶寬度為：
B=f2-f1=f0/Q
式中，Q為品質(zhì)因數(shù)，Q值越大，則隨著頻率的變化，增益衰減越快。這是因為中心頻率一定時，Q值越大，所通過的頻帶越窄，濾波器的選擇性好。
有源濾波器是一種含有半導(dǎo)體三極管、集成運(yùn)算放大器等有源器件的濾波電路。這種濾波器相對于無源濾波器的特點是體積小、重量輕、價格低、結(jié)構(gòu)牢固、可以集成。由于運(yùn)算放大器具有輸人阻抗高、輸出阻抗低、高的開環(huán)增益和良好的穩(wěn)定性，且構(gòu)成簡單而且性能優(yōu)良。本設(shè)計選用了去處放大器來進(jìn)行設(shè)計。
本設(shè)計選用了去處放大器來進(jìn)行設(shè)計。
圖6所示的二階帶通濾波器是一種二階壓控電壓源(VCVS)帶通濾波器，其濾波電路采用有源濾波器完成，并由二階壓控電壓源(VCVS)低通濾波器和二階壓控電壓源高通濾波器串接組成帶通濾波器。
對于第一部分，即低通濾波器，系統(tǒng)要求的低通截止頻率為fc，其傳遞函數(shù)為：
第二部分為高通濾波器，系統(tǒng)要求的高通截止頻率為fc，其傳遞函數(shù)如下：
4完整的檢測電路設(shè)計
本光電檢測系統(tǒng)設(shè)計的完整電路如圖7所示。為方便表示，電路中的R2、R3即為前面等效電路模型中的RT、RF。前級部分由光電轉(zhuǎn)換二極管與前級放大器組成，這也是光電檢測電路的核心部分，其器件選用高性能低噪聲運(yùn)算放大器來實現(xiàn)電路匹配并將光電流轉(zhuǎn)換成電壓信號，以實現(xiàn)數(shù)倍的放大。然而，雖然前級放大倍數(shù)可以設(shè)計得很大，但由于反饋電阻會引入熱噪聲而限制電路的信噪比，因此前級信號不能無限放大。
5結(jié)束語
本文研究了光電檢測系統(tǒng)的原理和設(shè)計方法。通過從經(jīng)濟(jì)和實用的角度對相關(guān)的光電轉(zhuǎn)換器件和前置放大器進(jìn)行了選擇和電路設(shè)計，從而確定了關(guān)鍵元器件的參數(shù)。實際使用證明：該設(shè)計可以滿足一般光電檢測場合的需要。
按照學(xué)校黨委和學(xué)生工作處關(guān)于深入學(xué)習(xí)實踐科學(xué)發(fā)展觀活動的部署與要求，根據(jù)《*信息工程學(xué)院開展深入學(xué)習(xí)實踐科學(xué)發(fā)展觀活動的實施方案》和學(xué)生工作處《*信息工程學(xué)院學(xué)生黨員深入學(xué)習(xí)實踐科學(xué)發(fā)展觀活動實施方案》，結(jié)合我院學(xué)生黨員實際，特制定本方案。
一、指導(dǎo)思想和目標(biāo)要求
我院學(xué)生黨員的學(xué)習(xí)實踐活動以鄧小平理論和“三個代表”重要思想為指導(dǎo)，全面貫徹黨的十七大精神，高舉中國特色社會主義偉大旗幟，緊緊圍繞緊緊圍繞“辦有特色的高水平的人民滿意的高等教育，實現(xiàn)建設(shè)特色鮮明的教學(xué)研究型信息工程大學(xué)”的目標(biāo)，按照“黨員干部受教育、科學(xué)發(fā)展上水平、師生員工得實惠”的總體要求，深入開展學(xué)習(xí)實踐科學(xué)發(fā)展觀活動。
針對學(xué)生的全面健康發(fā)展需要，組織學(xué)生黨員認(rèn)真學(xué)習(xí)科學(xué)發(fā)展觀的基本理論，準(zhǔn)確把握科學(xué)發(fā)展觀的重大意義、科學(xué)內(nèi)涵、精神實質(zhì)和根本要求，充分發(fā)揮黨員的先鋒模范作用，堅持正面教育為主，突出實踐特色，將學(xué)習(xí)實踐活動與理想信念教育、學(xué)生黨建、學(xué)風(fēng)建設(shè)、文明修身等各項工作相結(jié)合，與學(xué)生的社會實踐、科技創(chuàng)新活動相結(jié)合，與促進(jìn)大學(xué)生成長成才相結(jié)合，與增強(qiáng)學(xué)生就業(yè)競爭力相結(jié)合，引導(dǎo)廣大學(xué)生黨員講黨性、重品行、做表率，知行統(tǒng)一，立志成才，積極為學(xué)校的科學(xué)發(fā)展建言獻(xiàn)策，為創(chuàng)建優(yōu)良學(xué)風(fēng)、培養(yǎng)高素質(zhì)優(yōu)秀人才、推動和諧校園的建設(shè)和高水平大學(xué)建設(shè)作貢獻(xiàn)。
通過學(xué)習(xí)實踐活動，使學(xué)生黨員的政治理論水平高于普通學(xué)生，遵紀(jì)守法觀念好于普通學(xué)生，服務(wù)奉獻(xiàn)意識強(qiáng)于普通學(xué)生，學(xué)習(xí)創(chuàng)新能力優(yōu)于普通學(xué)生，充分體現(xiàn)學(xué)生黨員的先進(jìn)性和先鋒模范作用。
二、大學(xué)生黨員開展學(xué)習(xí)實踐活動需要解決的重點問題
（1）通過學(xué)習(xí)實踐活動，切實加強(qiáng)學(xué)生黨員的黨性修養(yǎng)，進(jìn)一步明確努力方向，增強(qiáng)志愿服務(wù)、提高綜合素質(zhì)和保持學(xué)生黨員先進(jìn)性的自覺意識。
（2）解決學(xué)生黨員發(fā)揮先鋒模范帶頭作用不夠的問題，進(jìn)一步優(yōu)化基層學(xué)生黨組織設(shè)置，發(fā)揮學(xué)生黨支部在學(xué)生黨建和思想政治工作中的作用，創(chuàng)新黨支部活動方式，完善學(xué)生黨員經(jīng)常性教育長效機(jī)制，增強(qiáng)學(xué)生黨支部的凝聚力、創(chuàng)造力和戰(zhàn)斗力，更好地發(fā)揮戰(zhàn)斗堡壘作用。
（3）解決部分學(xué)生學(xué)習(xí)動力不足的問題，促進(jìn)學(xué)風(fēng)建設(shè)上新臺階。
（4）開展多種形式的科技創(chuàng)新活動，全面提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)。
三、對象范圍
學(xué)習(xí)實踐科學(xué)發(fā)展觀活動的對象范圍是學(xué)院全體研究生黨員和本科生黨員。以學(xué)生黨支部為活動單位，以學(xué)生黨員為重點，帶動入黨積極分子、全體團(tuán)員和廣大學(xué)生積極參加學(xué)習(xí)實踐科學(xué)發(fā)展觀活動。
四、活動內(nèi)容、時間安排和方法步驟
根據(jù)學(xué)校統(tǒng)一安排，本次學(xué)習(xí)實踐活動歷時半年，從2009年3月下旬開始，到8月下旬結(jié)束，分三個階段進(jìn)行。
第一階段：學(xué)習(xí)調(diào)研（2009年3月下旬至5月上旬）
各支部要精心組織學(xué)生黨員，采取個人自學(xué)、集中培訓(xùn)、專題輔導(dǎo)、集體討論等形式，對學(xué)校、學(xué)院《實施方案》規(guī)定的材料進(jìn)行認(rèn)真的學(xué)習(xí)，并組織好以下各項活動：
1、學(xué)院成立學(xué)生黨員學(xué)習(xí)實踐活動工作小組，并制定實施方案。
組長：彭勇
成員：朱正華徐俊朱競羽畢務(wù)忠代芯姜宇忠卓文君
王楠
2、認(rèn)真開好動員大會，為學(xué)習(xí)實踐活動開好頭。
學(xué)院在3月31日下午召開學(xué)生黨員和入黨積極分子大會，學(xué)院黨總支書記張斌兵同志作動員，對學(xué)生黨員參加學(xué)習(xí)實踐活動進(jìn)行思想發(fā)動和全面部署。使全體學(xué)生黨員明確開展學(xué)習(xí)實踐科學(xué)發(fā)展觀活動的指導(dǎo)思想、目標(biāo)要求、基本原則和具體安排。
4月1日下午4：00召開全體學(xué)生黨支部書記會，傳達(dá)學(xué)院深入學(xué)習(xí)實踐科學(xué)發(fā)展觀活動第一階段的具體安排。進(jìn)一步明確要求，保證學(xué)習(xí)實踐活動的效果。
3、將學(xué)習(xí)內(nèi)容抓緊抓實。
以學(xué)生黨支部為單位，采取集中學(xué)習(xí)和個人自學(xué)相結(jié)合的方式，組織全體學(xué)生黨員認(rèn)真學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)黨的十七大精神、等中共中央領(lǐng)導(dǎo)同志關(guān)于科學(xué)發(fā)展觀的一系列重要論述。以十七大報告、《鄧小平論科學(xué)發(fā)展》、《科學(xué)發(fā)展觀重要論述摘編》等為主要學(xué)習(xí)內(nèi)容，4月底之前，各支部組織全體黨員進(jìn)行一次集中學(xué)習(xí)討論、參加全院黨員的集中學(xué)習(xí)、自學(xué)時間不少于每周6小時。要嚴(yán)肅學(xué)習(xí)紀(jì)律，建立學(xué)習(xí)考勤制度，保證參學(xué)率。以科學(xué)發(fā)展觀為主題，普通黨員要做到參加一次動員大會，參加一次輔導(dǎo)報告會，參加一次專題組織生活會，參加一次主題研討活動，為學(xué)校（院）發(fā)展提一條建議的“五個一”基本要求。
4、以豐富多彩的主體活動為載體，強(qiáng)化學(xué)習(xí)實踐活動的效果。
（1）學(xué)院以學(xué)生黨員為骨干組織廣大學(xué)生開展一次以“學(xué)習(xí)實踐科學(xué)發(fā)展觀，紅色記憶革命情懷”為內(nèi)容的主題教育活動，以知識競賽為活動形式。
（2）學(xué)院以黨支部為單位，組織學(xué)生黨員開展科學(xué)發(fā)展觀之“寓科學(xué)于樂”、生活中的科學(xué)常識等系列活動，通過舉辦生活科學(xué)知識講座，開展生活科學(xué)常識競賽活躍校園內(nèi)的科技氛圍，引導(dǎo)大學(xué)生學(xué)以致用、用中求學(xué)。
（3）組織全體學(xué)生開展“安全意識進(jìn)宿舍”活動。在學(xué)院分團(tuán)委設(shè)立安全保衛(wèi)部，并在各班學(xué)生中推選出安全保衛(wèi)委員，制定相應(yīng)的制度和職責(zé)，并邀請學(xué)校保衛(wèi)處進(jìn)行安全防范意識、安全保衛(wèi)責(zé)任及法制宣傳等方面的培訓(xùn)，旨在進(jìn)一步提高學(xué)生的安全保衛(wèi)意識，讓學(xué)生知法、懂法、守法，讓學(xué)生的安全、財產(chǎn)等到更好的保護(hù)，真正讓學(xué)生受益。
5、開展支部討論。
各支部統(tǒng)一布置學(xué)生黨員根據(jù)中央相關(guān)文件和有關(guān)精神，圍繞科學(xué)發(fā)展觀，結(jié)合大學(xué)生培養(yǎng)現(xiàn)狀，積極展開深入討論。討論題目如下：
科學(xué)發(fā)展觀與高等教育改革
科學(xué)發(fā)展觀與人才培養(yǎng)模式改革
科學(xué)發(fā)展觀與辦學(xué)特色和優(yōu)勢
科學(xué)發(fā)展觀與大學(xué)生黨員成長
科學(xué)發(fā)展觀與大學(xué)生擇業(yè)、就業(yè)、創(chuàng)業(yè)
科學(xué)發(fā)展觀與家庭經(jīng)濟(jì)困難學(xué)生資助
6、深入調(diào)研。
在深入學(xué)習(xí)的過程中，以學(xué)生黨支部為單位，組織學(xué)生黨員深入廣大同學(xué)中開展一次調(diào)研活動。調(diào)研以“堅持科學(xué)發(fā)展，加強(qiáng)學(xué)風(fēng)建設(shè)，促進(jìn)學(xué)風(fēng)根本轉(zhuǎn)變”為主題，圍繞學(xué)校和學(xué)院在基層黨組織建設(shè)、思想政治教育、學(xué)風(fēng)建設(shè)等方面內(nèi)容展開，在深入實際調(diào)查研究后實事求是地撰寫出調(diào)研報告，并于4月30日之前以學(xué)生黨支部為單位提交調(diào)研報告報學(xué)院黨總支。
第二階段：分析檢查（2009年5月中旬至6月中旬）
1、學(xué)生支部在繼續(xù)抓好學(xué)生黨員學(xué)習(xí)的同時，要認(rèn)真梳理同學(xué)和老師提出的意見，認(rèn)真進(jìn)行分析檢查。
2、在分析檢查的基礎(chǔ)上學(xué)生支部安排學(xué)生黨員在本支部范圍內(nèi)開展相互談心、交心、溝通思想的活動。要根據(jù)同學(xué)和老師提出的意見和建議對照黨員的要求，查找自身存在的問題和不足，明確自己在校風(fēng)、學(xué)風(fēng)和班風(fēng)建設(shè)方面所承擔(dān)的責(zé)任及努力的方向。
3、開展優(yōu)良學(xué)風(fēng)、班風(fēng)創(chuàng)建活動。學(xué)生黨支部要通過豐富多彩的活動，引導(dǎo)學(xué)生黨員和廣大學(xué)生將學(xué)習(xí)實踐活動與創(chuàng)優(yōu)良學(xué)風(fēng)校風(fēng)緊密結(jié)合起來，排查我校學(xué)生學(xué)風(fēng)建設(shè)中存在的突出問題，有力解決好學(xué)風(fēng)不正和校園不文明行為的問題。
4、支部組織專題組織生活會，開展批評和自我批評。
5、在本支部覆蓋范圍，組織部分非黨員同學(xué)對支部工作，黨員個人進(jìn)行民主評議。
6、舉行學(xué)生黨員獻(xiàn)愛心、義務(wù)勞動日活動。
7、畢業(yè)生黨支部組織全體學(xué)生參加以“感激留給老師、關(guān)心留給同學(xué)、文明留給母?！睘橹黝}的文明離?；顒?。發(fā)揮學(xué)生黨員聯(lián)系宿舍制度的作用，及時發(fā)現(xiàn)并協(xié)助處理“特殊群體”中存在的不穩(wěn)定因素。
第三階段：整改落實（2009年6月下旬至8月下旬）
1、黨支部組織黨員按照要求參加學(xué)校、學(xué)院學(xué)習(xí)實踐活動滿意度測評。
2、做好工作總結(jié)。
學(xué)習(xí)實踐基本完成時，各學(xué)生黨支部要認(rèn)真總結(jié)開展學(xué)習(xí)實踐活動的有效方式和經(jīng)驗，撰寫工作總結(jié)，并上報學(xué)院黨總支。
3、暑假期間組織學(xué)生黨員開展訪問社區(qū)、訪問農(nóng)村活動，進(jìn)一步深化對科學(xué)發(fā)展觀的認(rèn)識。
五、工作要求
1．學(xué)院成立學(xué)習(xí)實踐活動領(lǐng)導(dǎo)小組，負(fù)責(zé)活動規(guī)劃、組織協(xié)調(diào)。各學(xué)生黨支部要高度重視學(xué)習(xí)實踐活動，不走過場，不流于形式，確?；顒尤〉脤嵭?。學(xué)習(xí)活動要做到時間、地點、人員、筆記“四落實”。
2．各黨支部要根據(jù)學(xué)院黨總支總體安排，針對不同特點創(chuàng)造性地設(shè)計活動方案，全面推進(jìn)，開展行之有效的學(xué)習(xí)實踐活動。
3、對于集中學(xué)習(xí)活動，要嚴(yán)格考勤制度，切實履行請假手續(xù)，并及做好補(bǔ)課、補(bǔ)學(xué)工作。無論是集中學(xué)習(xí)和自學(xué)都要認(rèn)真做好學(xué)習(xí)筆記，撰寫心得體會。
4．各黨支部和學(xué)院新聞中心，要加強(qiáng)宣傳工作，通過各種形式營造學(xué)習(xí)實踐活動的濃厚氛圍。學(xué)院將建立宣傳信息上報、通報制度。
5．總結(jié)經(jīng)驗，系統(tǒng)提升。各黨支部要按照學(xué)習(xí)實踐科學(xué)發(fā)展觀活動的目標(biāo)要求及時做好分階段和整體活動情況的總結(jié)工作，鞏固學(xué)生黨建制度成果。各學(xué)生黨支部總結(jié)報學(xué)院黨總支。
在2011年8月13日~8月20日于土耳其伊斯坦布爾舉行的第三十屆國際無線電科學(xué)聯(lián)盟理事會上，中國電子學(xué)會成功申辦第三十一屆國際無線電科學(xué)聯(lián)盟大會，并將于2014年在北京舉行，這是有著近百年歷史的、國際無線電領(lǐng)域最權(quán)威的科學(xué)大會首次在中國舉辦。
受中國科協(xié)委托和批準(zhǔn)，中國電子學(xué)會代表中國申辦第三十一屆國際無線電科學(xué)聯(lián)盟大會，中國電子學(xué)會URSI中國委員會主席吳健，中國電子學(xué)會副秘書長、URSI中國委員會秘書長林潤華，URSI中國委員會各學(xué)術(shù)委員會主席、副主席及青年科學(xué)家等30多位代表參加了此次申辦過程。參與本次申辦聯(lián)盟大會的國家城市還有加拿大蒙特利爾及日本東京。
中國電子學(xué)會URSI中國委員會主席吳健在理事會上做申辦陳述報告，加拿大及日本兩國也分別派代表做陳述報告。各國陳述報告后，理事會進(jìn)行了緊張的投票環(huán)節(jié)。最終，中國北京以高票擊敗日本東京和加拿大蒙特利爾，順利成為2014年URSI GASS的舉辦城市。在場各國家代表均報以熱烈掌聲祝賀中國取得此次會議的承辦權(quán)。
此次成功申辦是在中國科協(xié)的指導(dǎo)下，中國電子學(xué)會URSI中國委員會近20多年來不懈努力的結(jié)果。自1982年作為國家學(xué)會會員加入國際無線電科學(xué)聯(lián)盟（URSI）以來，中國電子學(xué)會曾組團(tuán)參加過歷屆國際無線電科學(xué)聯(lián)盟大會，提交聯(lián)盟大會申辦報告共6次，但均落選。
國際無線電科學(xué)聯(lián)盟 (URSI)作為直屬國科聯(lián)理事會(ICSU )的科學(xué)組織之一， 擁有42個正式會員，在國際無線電科學(xué)界具有崇高的科學(xué)地位和社會影響。中國電子學(xué)會受科協(xié)委托代表中國參加到該組織。
由國際無線電科學(xué)聯(lián)盟主辦的第三十屆國際無線電科學(xué)聯(lián)盟大會也同期召開。大會聚集了來自世界上42個國家和地區(qū)的約1400位無線電科學(xué)領(lǐng)域的著名學(xué)者、產(chǎn)業(yè)界知名人士、專業(yè)高層技術(shù)代表和青年科學(xué)家，與會者就世界國際無線電科學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展與進(jìn)步等議題進(jìn)行了深入探討。
本次國際無線電科學(xué)聯(lián)盟大會還設(shè)有多場學(xué)術(shù)委員會報告及張貼論文展示環(huán)節(jié)，內(nèi)容涉及電磁計量、無線通信系統(tǒng)與信號處理、電子學(xué)與光子學(xué)、電磁噪音與電磁干擾、電波傳播、電離層電波遙感、等離子體波、射電天文學(xué)、生物醫(yī)療電磁學(xué)、雷達(dá)遙感、光學(xué)遙感等多個領(lǐng)域。各分會場學(xué)術(shù)氣氛濃厚，來自無線電科學(xué)領(lǐng)域的專家及學(xué)者就相關(guān)領(lǐng)域問題進(jìn)行了激烈的討論，取得了很好的效果。大會期間，理事會還向?qū)o線電科學(xué)領(lǐng)域做出突出貢獻(xiàn)的青年頒發(fā)了青年科學(xué)家獎，中國有6位青年學(xué)者獲此殊榮。
通過參加第三十屆國際無線電科學(xué)聯(lián)盟理事會和聯(lián)盟大會，中國電子學(xué)會URSI各委員會了解了國際無線電領(lǐng)域的研究方向和最新成果，探討了該領(lǐng)域的具體科研項目，促進(jìn)了專門方向的國際合作與交流。第三十一屆國際無線電科學(xué)聯(lián)盟大會在北京的舉行將為中國無線電領(lǐng)域與國際社會的交流與合作搭建更大更廣的平臺。
[摘要]電子學(xué)檔是評價學(xué)生學(xué)業(yè)成就的重要工具之一，在闡述電子學(xué)檔應(yīng)用現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上。引入績效評價思想，設(shè)計、開發(fā)了基于績效評價思想的基于因特網(wǎng)的電子學(xué)檔系統(tǒng)E-portfolio。該系統(tǒng)以學(xué)生發(fā)展為本，倡導(dǎo)發(fā)展性評價與總結(jié)性評價相結(jié)合的原則，創(chuàng)建了一個全方位的網(wǎng)上評價社區(qū)。
[關(guān)鍵詞]電子學(xué)檔；績效；評價；因特網(wǎng)；系統(tǒng)開發(fā)
檔案袋是學(xué)生作品有目的的集合體，用來展示學(xué)生在一個或多個領(lǐng)域中的努力、進(jìn)步和成就，、隨著因特網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用的迅速發(fā)展，電子學(xué)檔應(yīng)運(yùn)而生，它允許開發(fā)者以多種媒體形式收集、組織檔案袋內(nèi)容(音頻、視頻、圖形、文本)，基于標(biāo)準(zhǔn)的檔案袋采用數(shù)據(jù)庫或超鏈接將標(biāo)準(zhǔn)(或目標(biāo))、典型作業(yè)和自我反思之間的關(guān)系清晰地呈現(xiàn)出來?；诰W(wǎng)絡(luò)的電子學(xué)檔則是利用網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)庫技術(shù)，在一定學(xué)習(xí)目的之下，學(xué)習(xí)者對于學(xué)習(xí)過程中關(guān)于學(xué)習(xí)目的、學(xué)習(xí)活動、學(xué)習(xí)進(jìn)步、學(xué)習(xí)成果等情況的記錄，以及學(xué)生或他人關(guān)于學(xué)習(xí)過程和學(xué)習(xí)結(jié)果的反思及評價的集合體，其要素包括目標(biāo)、讀者、體現(xiàn)能力的證據(jù)、測評的標(biāo)準(zhǔn)和反思等。
一、電子學(xué)檔及其應(yīng)用現(xiàn)狀
電子學(xué)檔是隨著信息技術(shù)(特別是網(wǎng)絡(luò)和多媒體技術(shù))的發(fā)展和應(yīng)用出現(xiàn)的。國內(nèi)外有關(guān)電子學(xué)檔的研究與應(yīng)用已初見成效，例如美國的Helen C．Barrett博士等人所做的研究，國內(nèi)華南師范大學(xué)、上海師范大學(xué)、北京師范大學(xué)、華東師范大學(xué)等高校的專家學(xué)者都對電子學(xué)檔做過相關(guān)的研究與應(yīng)用。近年來，電子學(xué)檔的實踐研究比理論探索更為迅速，特別是在與中小學(xué)相結(jié)合的項目中可見一斑。
1．研究視角
電子學(xué)檔應(yīng)用的最終目的是作為評價的輔助工具。例如，華南師大所開展的一系列實驗，并將其與學(xué)習(xí)管理聯(lián)系起來。也有學(xué)者將電子學(xué)檔作為教學(xué)軟件的一員，即作為一種認(rèn)知]：具。另外，也有專家利用電子學(xué)檔的管理功能，在有關(guān)師資培訓(xùn)的網(wǎng)絡(luò)課程設(shè)計中嘗試應(yīng)用學(xué)生電子進(jìn)行模塊設(shè)計，提供了一種新的設(shè)計框架。
2．功能模塊
從已有的電子學(xué)檔系統(tǒng)來看，其功能模塊主要包括：作品提交、自評信息、互評信息、反思信息、展示網(wǎng)絡(luò)日志、網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)記錄等。根據(jù)適用的對象不同，其功能模塊也有所差異。但總體來說，形式較為單一，缺乏學(xué)校自身的特色，并且在模塊的設(shè)計、對話的運(yùn)用以及界面的設(shè)計上，設(shè)計者大多是從教師或家長的角度出發(fā)的，而不是從學(xué)習(xí)者的角度來設(shè)計的。因此，在某種程度上缺乏生動性和靈活性。
3．應(yīng)用形式
從電子學(xué)檔的應(yīng)用形式上，可以分成以下四個層次。第一層次是單一的電子學(xué)檔，諸如各種多媒體的、基于網(wǎng)頁的個人作品或主頁式的電子學(xué)檔，這是目前應(yīng)用較廣的一種形式，也是比較容易實現(xiàn)的；第二層次是嵌入到大型管理系統(tǒng)或電子學(xué)檔集里，國外許多中小學(xué)乃至大學(xué)都在使用這種電子學(xué)檔集進(jìn)行學(xué)習(xí)者電子文檔的集成、展示、上傳、評價等；第三個層次是多種媒體組合下的電子學(xué)檔制作系統(tǒng)，類似于目前教學(xué)機(jī)構(gòu)所使用的多媒體集成，這種系統(tǒng)能記錄學(xué)習(xí)情況，并作出統(tǒng)計及分析，定期向老師、學(xué)生家長提供學(xué)習(xí)進(jìn)度報告，協(xié)助監(jiān)督學(xué)生學(xué)習(xí)過程；第四個層次就是一種集成化的多用戶電子學(xué)檔系統(tǒng)，展現(xiàn)學(xué)習(xí)者對學(xué)習(xí)歷程和學(xué)習(xí)績效的反思、評價和管理。
4．應(yīng)用領(lǐng)域
從當(dāng)前電子學(xué)檔的應(yīng)用來看，電子學(xué)檔可用于信息化學(xué)習(xí)、個人發(fā)展、學(xué)習(xí)管理、學(xué)習(xí)交流、教學(xué)評價、信息技術(shù)教學(xué)等等，而主流應(yīng)用莫過于教學(xué)評價的應(yīng)用。目前，網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)是電子學(xué)檔應(yīng)用最廣的一個領(lǐng)域，即應(yīng)用于中小學(xué)教學(xué)的混合學(xué)習(xí)(Blended-leaming)中。
綜上所述，目前眾多的研究者和應(yīng)用者只是將電子學(xué)檔作為一種評估手段，僅僅局限于“使用”階段，并未真正將其融入學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)過程，也未能提升為一種學(xué)習(xí)理念。因此，有些學(xué)者提出，要將學(xué)習(xí)、使用電子學(xué)檔看成是一種信息技術(shù)環(huán)境下的新型學(xué)習(xí)和培訓(xùn)，真正做到“學(xué)會學(xué)習(xí)”。
二、績效評價思想的引入
在信息化教育中，教學(xué)形式是以學(xué)生為中心的，學(xué)牛承擔(dān)著自我學(xué)習(xí)的責(zé)任，他們的角色由被動的接受者轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃拥闹R建構(gòu)者，并將最終培養(yǎng)成為具有處理信息能力的、獨(dú)立的終身學(xué)習(xí)者。要達(dá)到這個目的，必然要對學(xué)生成長的各個階段，每個階段的各個不同時期，每個時期的不同活動制訂切實可行的評價標(biāo)準(zhǔn)，績效評價就為信息化教育注入了新的生機(jī)。
績效是相對于一個人的工作而言的，即按照其工作性質(zhì)，員工完成工作的結(jié)果或改造職務(wù)的結(jié)果。換句話說，就是指組織成員對組織的貢獻(xiàn)，或?qū)M織所具有的價值?？冃墙Y(jié)果、能力、態(tài)度、勤奮以及人際關(guān)系的綜合體現(xiàn)，它不僅被廣泛地應(yīng)用于企業(yè)培訓(xùn)行業(yè)，同時也逐漸滲透到教育領(lǐng)域。網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下基于績效的學(xué)習(xí)評價是運(yùn)用系統(tǒng)方法，以學(xué)生為中心來研究其學(xué)習(xí)的背景、手段、方法，從而尋求適合學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，考察學(xué)生學(xué)習(xí)質(zhì)量，并根據(jù)評價的結(jié)果形成績效改進(jìn)方案從而促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)。
網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下基于績效的學(xué)習(xí)評價主要由三方面的內(nèi)容組成：
1．學(xué)生的學(xué)業(yè)成就評價
學(xué)業(yè)成就主要指學(xué)生在知識和能力方面的學(xué)習(xí)成績。這和傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)評價內(nèi)容相似，是定量評價的一部分。
2．學(xué)生的個性心理品質(zhì)評價
當(dāng)前，全球范圍內(nèi)將形成學(xué)生良好的個性心理品質(zhì)這一日標(biāo)提高到了前所未有的高度。對學(xué)生個性心理品質(zhì)的評價主要是對學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度和學(xué)習(xí)興趣，以及在學(xué)習(xí)過程中克服困難、持之以恒的品質(zhì)的評價。對該項內(nèi)容的評價主要采用定性評價。
3．學(xué)生的表現(xiàn)性評價
績效評價主要是通過成果展示，進(jìn)行“展示表現(xiàn)”為主的評價方式。信息技術(shù)環(huán)境下，“以學(xué)習(xí)者為中心”的教學(xué)方式強(qiáng)調(diào)學(xué)生是認(rèn)知的主體，強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)者與學(xué)習(xí)環(huán)境的交互作用。因此，通過與環(huán)境、學(xué)習(xí)伙伴、教師和家長的相互作用，從學(xué)習(xí)態(tài)度、相互交流、資源的利用等維度上進(jìn)行質(zhì)的評價。
由此可見，信息化教育中的學(xué)習(xí)評價不僅僅是一種量化的評價，更多的是質(zhì)的評價。這為電子學(xué)檔的設(shè)計提供了很好的導(dǎo)向作用，即在電子檔案袋的設(shè)計過程中，不僅要關(guān)注學(xué)生的學(xué)業(yè)成就，更要關(guān)注學(xué)生的個性心理品質(zhì)，而網(wǎng)上社區(qū)型的超越傳統(tǒng)檔案袋的電子學(xué)檔則可以在這方面發(fā)揮重要作用。
三、網(wǎng)上電子學(xué)檔的設(shè)計
以績效評價思想為理念，以系統(tǒng)理論為指導(dǎo)，借鑒當(dāng)前電子學(xué)檔應(yīng)用的成功做法和經(jīng)驗教訓(xùn)，筆者設(shè)計和實現(xiàn)了基于績效的電子學(xué)檔系統(tǒng)，也稱為“電子成長記錄袋”，簡稱E-portfolio。由于該系統(tǒng)的使用對象是中小學(xué)學(xué)生，系統(tǒng)在模塊設(shè)計上應(yīng)當(dāng)針對他們的生理和心理特點，符合他們的興趣愛好，激發(fā)他們積極參與的熱情，在界面設(shè)計也盡量使用明快的色調(diào)和活潑的風(fēng)格。系統(tǒng)的主界面如圖1所示。
1．系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計
在進(jìn)行E-portfolio系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計時，綜合考慮需 求的各個方面，選擇最為合理的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。根據(jù)學(xué)校對系統(tǒng)安全性和交互性要求高、專業(yè)性強(qiáng)、數(shù)據(jù)處理量大以及長遠(yuǎn)規(guī)劃的特點，系統(tǒng)采用基于B／S(瀏覽器朋艮務(wù)器)模式，開發(fā)技術(shù)采用ASP＋SQL，測試版采用ACESS數(shù)據(jù)庫技術(shù)。ASP屬于ActiveX技術(shù)中的Server端技術(shù)，在Server端自動產(chǎn)生和執(zhí)行動態(tài)、交互式、高效率的站點服務(wù)器應(yīng)用程序。由于ASP傳送給用戶瀏覽器的是程序的執(zhí)行結(jié)果，從而可以保證網(wǎng)絡(luò)的安全性，同時對客戶端沒有特殊的要求，而且維護(hù)相對簡單，且支持跨平臺。
2．模塊結(jié)構(gòu)設(shè)計
該E-porttblio系統(tǒng)的用戶主要有四類：學(xué)生、教師、家長和系統(tǒng)管理員。根據(jù)用戶的不同，系統(tǒng)所呈現(xiàn)的功能模塊也有所不同，下面陳列了該系統(tǒng)設(shè)計的主要模塊。
(1)公共模塊
陔模塊下設(shè)資料庫、休閑所、藝術(shù)廊、讀書室、動態(tài)新聞等欄目。
資料庫包括：中華美德(記錄及同學(xué)中的美德小故事，網(wǎng)絡(luò)中的美德故事或視頻)、大千世界(教育類的視頻及文章)、總結(jié)交流(同學(xué)自己的學(xué)習(xí)經(jīng)驗及總結(jié))、學(xué)生網(wǎng)頁(學(xué)生自己根據(jù)系統(tǒng)提供的模板制作的網(wǎng)上家園)；
休閑所包括：八面來風(fēng)(聊天室)、游戲地帶(學(xué)生flash游戲)；
藝術(shù)廊是由學(xué)生的一些小作品組成，是學(xué)生展示才華和魅力的場所；
讀書室則向?qū)W生推薦優(yōu)秀書籍，并提供相關(guān)的讀書資料。
(2)用戶模塊
學(xué)生、家長和教師通過主界面的登陸窗口分別進(jìn)入到各自的界面，執(zhí)行各自的功能。
學(xué)生用戶：個人資料、通訊錄、悄悄話、成績檔案(學(xué)生自己只能查看，每學(xué)期一份)、作品展示(在生活竅門、大千世界、學(xué)生網(wǎng)頁、游戲地帶、成功舞臺等欄目中)、天天成長(同學(xué)的話、老師的話、家長的話、成長歷程、不足回收站、打算小日歷)；
教師用戶：教師的個人資料、悄悄話、班級學(xué)生的通訊錄、學(xué)生的成績檔案管理(任教學(xué)科成績、本班素質(zhì)發(fā)展水平報告單、本班綜合評價表)、作品展示管理(中華美德、生活竅門、大干世界、學(xué)生網(wǎng)頁、游戲地帶、成功舞臺)和天天成長管理(同學(xué)的話、老師的話、家長的話、成長歷程、不足回收站、打算小日歷)；
家長后臺管理：個人資料修改、悄悄話、子女的成績檔案(子女素質(zhì)發(fā)展水平報告單、子女綜合評價表)、查看作品展示、天天成長管理。
(3)系統(tǒng)管理員模塊
系統(tǒng)管理員執(zhí)行的功能主要包括：系統(tǒng)信息管理、管理員管理、教師管理、班級管理、設(shè)置科目管理、信息審核管理、通知公告、讀書室管理以及網(wǎng)站數(shù)據(jù)管理。
E―portfolio。系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)如圖2所示。
3．功能特點
由整個系統(tǒng)的架構(gòu)可以看出，該系統(tǒng)主要有以下幾個方面的功能與特色。
(1)全方位的評價體系
該系統(tǒng)采用三位一體的評價方式，即教師、家長和伙伴共同參與評價，構(gòu)成立體互動的評價方式。家長通過系統(tǒng)可以看到孩子公開的信息，使其對孩子的學(xué)業(yè)成就、身體、心理發(fā)展有一個全方位的了解，并可以將自己的意見反饋給教師和學(xué)生本人；學(xué)習(xí)伙伴可以通過對話的形式對作品、個人計劃、學(xué)習(xí)情況提出意見，供參考；教師不僅看到了學(xué)生本人的成長歷程，同時從家長、學(xué)生反饋的數(shù)據(jù)中獲取大量有用的信息，為制訂學(xué)生的下一個學(xué)習(xí)計劃打下基礎(chǔ)。全方位的評價不僅體現(xiàn)在評價的參與者上，而且還體現(xiàn)在評價的方式上。該系統(tǒng)不僅從橫向、縱向兩個維度全面記錄著學(xué)生的學(xué)習(xí)成績，同時也記載著學(xué)生的身體發(fā)育情況，使學(xué)生看到自己正在茁壯成長，并且對于學(xué)生的興趣、愛好及其他的心理發(fā)展?fàn)顩r通過作品、作業(yè)和言論的方式記錄在案，加強(qiáng)質(zhì)的評價。
(2)記錄成長功能
該電子學(xué)檔要求學(xué)習(xí)者隨時對自身的學(xué)習(xí)情況、心理以及日常行為進(jìn)行反思，而且這種反思和評價貫穿整個學(xué)習(xí)的始終，電子學(xué)檔可記錄學(xué)習(xí)者的點點滴滴；同時，利用系統(tǒng)平臺的記錄功能記錄和體現(xiàn)學(xué)習(xí)者在整個學(xué)習(xí)期間的階段性成果，有助于教師進(jìn)一步掌握學(xué)習(xí)者的整體情況。
(3)互動反思
該系統(tǒng)記錄了每一位學(xué)生的所有記錄，同時，教師、家長和學(xué)習(xí)伙伴可傳送悄悄話，使每位學(xué)生看到自己成長歷程的同時，也能夠了解身邊的親人、老師和朋友是怎樣評價他的，做到人性化和情境化的融合。系統(tǒng)還提供了不足回收站，讓學(xué)生指出自己需要進(jìn)一步努力的地方，并以此督促改進(jìn)。
(4)輔助功能
八面來風(fēng)、讀書室以及個人資料的管理等為學(xué)生提供了豐富多彩的網(wǎng)絡(luò)社區(qū)生活，這既可以增加同學(xué)間的交流，又可以豐富學(xué)生的業(yè)余生活，發(fā)展其興趣愛好，為整個系統(tǒng)增添了無窮色彩。
四、網(wǎng)上電子學(xué)檔的意義
該學(xué)習(xí)成長記錄袋是在目前基礎(chǔ)教育改革的背景下開發(fā)的，其使用對象是各中小學(xué)校。該系統(tǒng)不僅能多層面、多角度地評價學(xué)生的成長記錄，為客觀形象地反映學(xué)生各方面的進(jìn)步、成熟提供了很好的平臺，而且還增強(qiáng)了學(xué)生的自信心，提高了學(xué)生自我評價、自我反思的能力。同時，也為學(xué)生、教師和家長提供了交流、互動的舞臺，增強(qiáng)學(xué)生的自我管理能力，并進(jìn)一步地促進(jìn)家校合作。
1．促進(jìn)學(xué)生的轉(zhuǎn)變性發(fā)展
在傳統(tǒng)的教學(xué)中，評價只是作為區(qū)分等級和測定能力的工具，而在新課改背景下，學(xué)習(xí)是讓學(xué)生進(jìn)入主動探求知識的過程。因此，面對不同的問題情境，不存在單一的評價標(biāo)準(zhǔn)。初中階段的學(xué)生，正處于轉(zhuǎn)型期，除了學(xué)習(xí)成績外，學(xué)生的身體發(fā)展、心理發(fā)展都至關(guān)重要，這關(guān)乎青少年的身心健康發(fā)展。學(xué)生由自己的成長記錄袋當(dāng)中看到自己生理、心理和成績的健康成長，才能促使其建立“挑戰(zhàn)性”的新起點。
2．用“對話”實現(xiàn)評價的基本活動
所謂對話，即主體之間通過互動進(jìn)行意義的重構(gòu)，而不僅僅是語意―亡的交流，更不是權(quán)威的征服。在這個社區(qū)里，學(xué)習(xí)者可以通過網(wǎng)絡(luò)上傳自己的作品、發(fā)表言論，對自己的作品和資料擁有修改權(quán)，這種有意義的超越時空的對學(xué)習(xí)者的身心健康的發(fā)展具有很大的意義。
3．利用評價的多元性實現(xiàn)自我反思
評價的多元性表現(xiàn)在不僅是教師評價學(xué)生，還有家長、其他同學(xué)的參與。E―portfolio在提供個人隱私保密的同時，學(xué)習(xí)者均能看到其他人公開的作品和評價，促使其進(jìn)行自我反思。對任何人的評價都必須建立在學(xué)習(xí)者的自我反思的基礎(chǔ)上，最終才能實現(xiàn)自我意義的建構(gòu)。因此，通過師評、互評、自評等能使學(xué)習(xí)者積極參與其中。
4．建立一個開放的學(xué)習(xí)評價社區(qū)
E―portfolio。不僅能提供一個評價學(xué)習(xí)成就的場所，更重要的是為學(xué)生創(chuàng)設(shè)了一個學(xué)習(xí)評價的社區(qū)，是學(xué)習(xí)者展示自己，反省自己，重新樹立形象的平臺，也為家長、教師、學(xué)校以及學(xué)生提供了一很好的交流平臺，促使家校的進(jìn)一步合作。
摘要：基于微電子學(xué)概論課程的特點，介紹了微電子學(xué)概論課程多媒體課件的設(shè)計方法與過程，從教學(xué)實際出發(fā)，精心組合多媒體中的各要素，實現(xiàn)課件最優(yōu)化，為學(xué)生的自助式學(xué)習(xí)提供一個具有交互式功能的多媒體課件系統(tǒng)。
關(guān)鍵詞：微電子學(xué)概論；多媒體；交互式
隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，傳統(tǒng)的教學(xué)方式已經(jīng)很難適應(yīng)現(xiàn)代教育的需要，將多媒體技術(shù)應(yīng)用到教學(xué)過程是彌補(bǔ)傳統(tǒng)教學(xué)教育方式的諸多不足，提高教學(xué)效果的有效手段。多媒體課件是開展計算機(jī)輔助教學(xué)的一種基本的教學(xué)軟件，其設(shè)計方法直接影響到課件的開發(fā)質(zhì)量和課堂教學(xué)的實際效果。
微電子學(xué)概論課程的主要內(nèi)容包括了微電子技術(shù)的發(fā)展歷史、半導(dǎo)體物理和器件物理基礎(chǔ)、集成電路基礎(chǔ)、集成電路制造工藝、集成電路及系統(tǒng)芯片（SOC）設(shè)計方法學(xué)及設(shè)計技術(shù)、微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）技術(shù)、封裝技術(shù)、微電子技術(shù)發(fā)展的一些基本規(guī)律等，是一門與實際聯(lián)系很緊密，形象化教學(xué)素材十分豐富的課程，將這門課程開發(fā)轉(zhuǎn)化為多媒體CAI課件對提高教學(xué)效果、教學(xué)質(zhì)量非常有益。
一、多媒體課件設(shè)計的指導(dǎo)思想
現(xiàn)代教育觀念強(qiáng)調(diào)素質(zhì)與能力的培養(yǎng)，重視學(xué)生在教學(xué)活動中的自主活動，要求將學(xué)生作為教學(xué)的主體。為此，應(yīng)該把“以學(xué)生為主體，以教師為主導(dǎo)”作為多媒體課件設(shè)計的指導(dǎo)思想，把它設(shè)計成助學(xué)式的并且具有交互功能的課件[1]。此外，多媒體課件必須既符合相關(guān)課程的特點，又符合一般教學(xué)規(guī)律，且利用多媒體計算機(jī)輔助教學(xué)的多種技術(shù)手段進(jìn)行設(shè)計和制作。對于微電子學(xué)概論課程，多媒體CAI課件應(yīng)該滿足以下基本特點：
1.微電子學(xué)概論課程中的版圖技術(shù)、制造工藝、器件、封裝等內(nèi)容均需要演示較為復(fù)雜的圖形或過程。因此，需要充分利用多媒體技術(shù)，將圖像、動畫、音頻、文字、視頻等進(jìn)行合理的處理，做到圖文并茂，形象生動，以有助于提高教學(xué)質(zhì)量。
2.多媒體CAI課件應(yīng)當(dāng)有豐富的信息資源，便于擴(kuò)大學(xué)生的知識面。在傳統(tǒng)的教學(xué)中，信息來源非常有限，且缺乏靈活性、方便性和交互性；隨著信息技術(shù)的發(fā)展，教師可以通過更多的渠道獲得文字、圖像、音頻、動畫、視頻，甚至三維虛擬現(xiàn)實等多方位信息用于多媒體課件制作，使教學(xué)內(nèi)容更豐富，教學(xué)方法靈活多樣[2]。
3.微電子學(xué)是一門發(fā)展很快的學(xué)科，所以多媒體課件需要及時更新。由于受到教材限制，傳統(tǒng)教學(xué)方式所覆蓋的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)深度和廣度都十分有限。而多媒體技術(shù)可采用硬盤、光盤等存放教學(xué)內(nèi)容，易于從互聯(lián)網(wǎng)獲取更新的信息，具有強(qiáng)大的可擴(kuò)展性，便于教學(xué)內(nèi)容的及時更新，這是傳統(tǒng)教材所遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能達(dá)到的[2]。
二、多媒體課件的設(shè)計制作
多媒體CAI課件制作的基本過程是：首先，用相應(yīng)的計算機(jī)軟件對文字、圖形、圖像、音頻和動畫等各種素材進(jìn)行采集或制作。其次，根據(jù)教學(xué)大綱的要求，把教學(xué)內(nèi)容編寫成腳本，設(shè)計好計算機(jī)每一屏幕所要呈現(xiàn)的教學(xué)內(nèi)容，并且把教學(xué)信息鏈接成網(wǎng)狀的、非線性的教學(xué)程序。最后，用多媒體素材編輯合成軟件將各種教學(xué)信息素材連接成完整的多媒體應(yīng)用系統(tǒng)[1]。
目前市面上可用于多媒體應(yīng)用程序創(chuàng)作的軟件工具非常多，Authorware是一款交互式多媒體應(yīng)用程序創(chuàng)作工具，它能夠很好的支持多種格式的多媒體文件，并能夠把這些多媒體文件集成到一起，起到豐富課堂內(nèi)容優(yōu)化課堂結(jié)構(gòu)的作用[3]。通過Authorware實現(xiàn)微電子制造過程真實情景的再現(xiàn)和元器件內(nèi)部載流子運(yùn)動的模擬，有利于培養(yǎng)學(xué)生的探索、創(chuàng)造能力。
（一）素材的采集及制作
多媒體素材的采集和制作是CAI課件設(shè)計制作的前提。采集即收集各種相關(guān)材料如視頻、音頻、彩色照片等，而制作則是將多媒體素材轉(zhuǎn)換為計算機(jī)所能識別形式的過程。
多媒體課件需要大量各種各樣的素材，如聲音、視頻、圖形圖像、動畫等等；對于微電子學(xué)概論課程而言，可有制造工藝流程錄像以及版圖層、封裝結(jié)構(gòu)、器件結(jié)構(gòu)等各種各樣的圖形及動畫。因此，素材的收集及制作需要大量的時間和各種各樣的渠道，在平時應(yīng)注意收集歸類，以便日后方便使用。對于文本、圖片資料可以用掃描儀等設(shè)備將書本內(nèi)容直接掃描即可；但是對于制造工藝流程錄像，則需要通過互聯(lián)網(wǎng)獲得；而一些演示器件內(nèi)部載流子運(yùn)動過程的動畫，則需要親自制作。但是，直接掃描和互聯(lián)網(wǎng)得到的數(shù)據(jù)一般是非常原始的，必須經(jīng)過處理過程才能用于多媒體制作。部分素材則需要采用專門軟件進(jìn)行設(shè)計制作，才能更好地滿足多媒體課件系統(tǒng)的需要[2]。
（二）腳本的設(shè)計
多媒體課件軟件腳本的設(shè)計應(yīng)建立在對學(xué)生的學(xué)習(xí)心理和學(xué)習(xí)方式充分了解的基礎(chǔ)上。對教學(xué)方式的描述，教學(xué)內(nèi)容取舍的決定應(yīng)具有很強(qiáng)的針對性，做到重點突出、中心明確、層次分明，并注重啟發(fā)學(xué)生的思維，引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識去創(chuàng)造性地分析問題、解決問題。因此，多媒體課件軟件腳本的創(chuàng)作一般由教學(xué)實踐經(jīng)驗比較豐富的教師來支持完成[2]。
（三）多媒體應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計
一個助學(xué)式的并具有交互功能的多媒體課件應(yīng)形成一個完整的系統(tǒng)，該系統(tǒng)在功能上應(yīng)包括課件演示、動畫演示、習(xí)題系統(tǒng)和課件管理等部分，并具有一個與之密切相關(guān)的多媒體文件集合。在完成多媒體課件素材的采集及制作和腳本的設(shè)計后，采用多媒體素材編輯合成軟件將各種教學(xué)信息素材連接成完整的多媒體應(yīng)用系統(tǒng)，使學(xué)生能夠通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行學(xué)習(xí)、作業(yè)以及答疑解惑。
三、多媒體教學(xué)課件設(shè)計總結(jié)
一個良好的多媒體課件要能夠發(fā)揮教師的引導(dǎo)作用，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，要以學(xué)生為中心，讓學(xué)生自己思考，通過豐富的課件內(nèi)容去感知知識的內(nèi)涵。此外，一個成功的多媒體課件更離不開教師的精心設(shè)計，使教學(xué)情境環(huán)環(huán)相扣，引導(dǎo)學(xué)生積極的思考，最終達(dá)到掌握知識，應(yīng)用所學(xué)知識去分析問題、解決問題的目的。
多媒體課件雖然種類繁多，但其目標(biāo)始終是為教學(xué)服務(wù)，優(yōu)化課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)，提高課堂教學(xué)效率，既要有利于教師的教，又要有利于學(xué)生的學(xué)。因此制作多媒體課件要根據(jù)課堂教學(xué)的特點遵循教學(xué)性原則、控制性原則、簡約性原則、科學(xué)性原則和藝術(shù)性原則等基本原則。
四、結(jié)束語
多媒體教學(xué)提供了一種學(xué)生主動參與、師生互動、協(xié)同學(xué)習(xí)的良好環(huán)境，運(yùn)用多媒體教學(xué)，具有傳統(tǒng)教學(xué)手段不可比擬的優(yōu)勢。在微電子學(xué)概論課程中采用多媒體CAI教學(xué)，既節(jié)省了很多板書和作圖時間，又可以借助動畫、視頻等多媒體技術(shù)直觀地表現(xiàn)課程的重點、難點，使學(xué)生易于理解和記憶，取得良好的教學(xué)效果。
摘要：本文介紹了我院在教學(xué)改革中引入電子學(xué)習(xí)系統(tǒng)平臺作為教學(xué)手段的擴(kuò)充，充分體現(xiàn)了以教師為主導(dǎo)，學(xué)生為主體的現(xiàn)代教學(xué)理念。實踐表明，擴(kuò)大了課堂和實驗教學(xué)效果，學(xué)生的認(rèn)知能力和創(chuàng)新能力得到了明顯的提高。
關(guān)鍵詞：認(rèn)知能力；創(chuàng)新能力；電子學(xué)習(xí)系統(tǒng)；建構(gòu)主義
現(xiàn)代教育的目標(biāo)是培養(yǎng)具有認(rèn)知能力和創(chuàng)新能力的高素質(zhì)專門人才，傳統(tǒng)的教學(xué)模式已經(jīng)不能滿足要求，因此，必須在教學(xué)實踐中引入新的教學(xué)理念和方法。與此同時，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展也帶動了教育信息化的發(fā)展，使得先進(jìn)的信息技術(shù)能與革新的教育理念和優(yōu)質(zhì)教學(xué)內(nèi)容相整合，產(chǎn)生更加適合高素質(zhì)人才能力培養(yǎng)的教學(xué)模式和效果。
1建構(gòu)主義理論與現(xiàn)行教學(xué)方法融合
現(xiàn)行教學(xué)方法以教師為中心，充分發(fā)揮了教師“授業(yè)”的作用，“授業(yè)”的依據(jù)是明確的教學(xué)目標(biāo)，但此模式?jīng)]有注重培養(yǎng)學(xué)生思考和探索的興趣與能力。建構(gòu)主義理論則側(cè)重于使學(xué)生主動完成意義建構(gòu)，教師的角色轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)習(xí)的輔導(dǎo)者，學(xué)生的自主性和學(xué)習(xí)興趣能得到培養(yǎng)，但對于有重要意義的教學(xué)目標(biāo)及目標(biāo)指導(dǎo)者教師的作用沒有得到應(yīng)有的重視。探索將現(xiàn)行教學(xué)方法與建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論相結(jié)合，形成充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用和確立學(xué)生的主體地位，培養(yǎng)認(rèn)知能力和創(chuàng)新能力的現(xiàn)代教學(xué)理念。
計算機(jī)教學(xué)尤需注重能力培養(yǎng)。計算機(jī)知識更新快，新技術(shù)不斷涌現(xiàn)。如仍依傳統(tǒng)“填鴨”式教學(xué)，在有限的課時內(nèi)既要講授相對穩(wěn)定的基礎(chǔ)理論，又要講解新知識、新技術(shù)，是無法獲得良好的教學(xué)效果的。因此，教師在課堂教學(xué)時應(yīng)使學(xué)生掌握課程知識整體框架，并有選擇地講解重點和難點，然后引導(dǎo)學(xué)生利用計算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)等進(jìn)行自主學(xué)習(xí)和協(xié)作學(xué)習(xí)。
在教學(xué)理念上，要明確教師的主導(dǎo)作用和學(xué)生的主體地位；在教學(xué)方法上，要對傳統(tǒng)的教學(xué)手段進(jìn)行擴(kuò)充。將先進(jìn)的信息技術(shù)與教學(xué)內(nèi)容相整合，形成具有支撐環(huán)境、學(xué)習(xí)工具和系統(tǒng)管理的教學(xué)平臺，以及內(nèi)容豐富、便于使用和共建共享的教育資源庫。
現(xiàn)在正在興起的電子學(xué)習(xí)系統(tǒng)(e-Learning)就是這種教學(xué)理念和方法的一種實踐。電子學(xué)習(xí)系統(tǒng)成為學(xué)習(xí)知識、培養(yǎng)認(rèn)知和創(chuàng)新能力的平臺，它能最大限度突破課堂教學(xué)時空限制，將有限的課堂教學(xué)與自主和協(xié)同學(xué)習(xí)相結(jié)合，隨時隨地滿足師生的教學(xué)需求，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中
鞏固課堂教學(xué)效果、探究新的知識，自覺發(fā)現(xiàn)、分析和解決問題，學(xué)習(xí)知識和培養(yǎng)自己能力。
2電子學(xué)習(xí)系統(tǒng)
教學(xué)需求引發(fā)科學(xué)研究，科研成果促進(jìn)和反哺教學(xué)改革。我們研發(fā)的電子學(xué)習(xí)系統(tǒng)是這種教學(xué)與科研互促的平臺，目的是為了培養(yǎng)具有認(rèn)知能力和創(chuàng)新能力的高素質(zhì)專門人才。它為電子學(xué)習(xí)提供支持情景創(chuàng)設(shè)、信息整合、資源共享、交互協(xié)作的教學(xué)環(huán)境、工具、資源和管理，主要功能如下。
2.1網(wǎng)上電子學(xué)習(xí)平臺
電子學(xué)習(xí)系統(tǒng)平臺包括與教學(xué)相關(guān)的綜合功能，多種學(xué)習(xí)方式有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生有意識地鍛煉自己的認(rèn)知能力，推動他們進(jìn)行更深更廣的研究。多種教學(xué)手段能讓教師更有效地進(jìn)行備課、上課、作業(yè)、答疑、評測、考試和管理，學(xué)生是相應(yīng)教學(xué)的實施對象。平臺如圖1所示。
2.2教育資源庫共建共享
教育資源庫能為學(xué)習(xí)者提供內(nèi)容豐富，數(shù)量龐大的學(xué)習(xí)資源，包括課堂教學(xué)錄像、課件、作業(yè)、試題、實驗、案例等。除了課堂講授的主題知識外，資源庫還容納了相關(guān)知識以及師生上傳的資源。學(xué)習(xí)網(wǎng)站上的內(nèi)容還能實時或及時更新，便于師生對新知識、新技術(shù)的理解和運(yùn)用。
2.3豐富的協(xié)作交流手段
學(xué)習(xí)的過程也是討論和交流的過程，不同觀點的碰撞和辯論可以補(bǔ)充、修正和加深學(xué)生對問題的理解，并使學(xué)生能從多種角度看問題，有利于產(chǎn)生創(chuàng)新性思維?；诨ヂ?lián)網(wǎng)的電子學(xué)習(xí)平臺能為師生之間以及學(xué)生之間的互動溝通提供多種實時和非實時的交流手段，如聊天室、BBS、電子白板、網(wǎng)絡(luò)電臺、E-mail等。
相對于其他教學(xué)手段，電子學(xué)習(xí)系統(tǒng)較充分地體現(xiàn)了教師為主導(dǎo)，學(xué)生為主體的教育理念。在學(xué)習(xí)平臺上教師主要任務(wù)有兩個，其一，參與設(shè)計教學(xué)目標(biāo)和知識框架；其二，引導(dǎo)學(xué)生解答在學(xué)習(xí)過程中出現(xiàn)的問題。學(xué)生則根據(jù)自身情況，在教師的指導(dǎo)下制定學(xué)習(xí)計劃，選擇學(xué)習(xí)策略，完成學(xué)習(xí)任務(wù)，評價學(xué)習(xí)結(jié)果，并據(jù)此對自己的學(xué)習(xí)過程進(jìn)行調(diào)整。這樣，以教師課堂教學(xué)為基礎(chǔ)，通過使用電子學(xué)習(xí)平臺，鞏固和擴(kuò)充學(xué)生課堂所學(xué)的知識、訓(xùn)練學(xué)生的認(rèn)知能力，開拓學(xué)生的視野，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新性思維。
3電子學(xué)習(xí)系統(tǒng)在計算機(jī)教學(xué)中的應(yīng)用
我們以“微機(jī)系統(tǒng)與接口技術(shù)”課程及其課程群(如圖2所示)為例來展示電子學(xué)習(xí)系統(tǒng)在計算機(jī)教學(xué)中的應(yīng)用情況?！拔C(jī)系統(tǒng)與接口技術(shù)”是應(yīng)用微處理器和接口技術(shù)設(shè)計各種功能模塊、組成微機(jī)系統(tǒng)的基礎(chǔ)。因此，在教學(xué)中不僅要對微處理器、接口技術(shù)和微機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行介紹，還要注重它與課程群中其他課程的關(guān)聯(lián)，以便學(xué)生能對微機(jī)系統(tǒng)乃至各種計算機(jī)系統(tǒng)形成整體的認(rèn)識。該課程難點較多且不易理解，學(xué)生很容易產(chǎn)生畏難情緒；并且該課程又是一門實踐性、系統(tǒng)性強(qiáng)的課程。教學(xué)實踐和教學(xué)改革的需求促使我們研究開發(fā)并在計算機(jī)教學(xué)中全面引入電子學(xué)習(xí)系統(tǒng)。
3.1教學(xué)環(huán)節(jié)
在教學(xué)環(huán)節(jié)上主要使用的是教學(xué)支撐環(huán)境和課程開發(fā)工具。教學(xué)支撐環(huán)境能為學(xué)生提供與現(xiàn)實學(xué)習(xí)基本一致的情境，它是實際學(xué)習(xí)環(huán)境的仿真與擴(kuò)展。課程開發(fā)工具主要用于教師進(jìn)行課件制作等備課活動，以便提供圖文聲像并茂的網(wǎng)上課程；也為學(xué)生提供相應(yīng)學(xué)習(xí)環(huán)境和工具。
(1) 課堂教學(xué)與自主學(xué)習(xí)
在進(jìn)行課堂教學(xué)的同時，教師將教案、課件以及錄像上傳到電子學(xué)習(xí)資源庫，學(xué)生可以通過網(wǎng)站點播和下載所需的學(xué)習(xí)內(nèi)容；也可以自主選擇與課堂學(xué)習(xí)主題密切相關(guān)的問題作為學(xué)習(xí)內(nèi)容。學(xué)習(xí)策略也是多樣的，有知識型、趣味型和研究型。比如，對于微處理器的學(xué)習(xí)，在課堂上主要講解的是Intel公司的32位微處理器，對于新出現(xiàn)的多核處理器等只作了一些介紹。為了彌補(bǔ)不足，教師可以將更詳細(xì)的資源上傳到電子學(xué)習(xí)資源庫，然后學(xué)生通過選擇相應(yīng)的學(xué)習(xí)策略來深入了解多核技術(shù)和并行編程、64位微處理器、AMD等公司的微處理器系列。而這些新技術(shù)、新產(chǎn)品可以隨時在電子學(xué)習(xí)系統(tǒng)的資源庫中更新和增加。
此外，教師可以根據(jù)教學(xué)效果、學(xué)生需求以及技術(shù)發(fā)展的情況，通過系統(tǒng)的多媒體教室開設(shè)專題大講堂，學(xué)生可有選擇地參加大講堂學(xué)習(xí)自己感興趣的新技術(shù)，擴(kuò)大知識面。在學(xué)習(xí)期間學(xué)生還可以根據(jù)學(xué)習(xí)的效果，對學(xué)習(xí)計劃和策略做出相應(yīng)的調(diào)整。
(2) 作業(yè)評閱與輔導(dǎo)答疑
教師在系統(tǒng)平臺上給學(xué)生布置作業(yè)，并規(guī)定提交時間，學(xué)生完成作業(yè)后提交給系統(tǒng)。教師可以進(jìn)行網(wǎng)上評閱，而學(xué)生也能及時看到評閱結(jié)果。通過這種方式能加速課后作業(yè)的反饋，使教師和學(xué)生都能及時了解教學(xué)效果并對教學(xué)和學(xué)習(xí)進(jìn)行調(diào)整。
學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中會產(chǎn)生各種問題，若不能及時對這些問題予以解答，將會影響其對后續(xù)內(nèi)容的理解。比如，如果學(xué)生不能很好的理解32位微處理器的幾種工作模式，那么就會影響后面對中斷、DMA等內(nèi)容的學(xué)習(xí)。這時，學(xué)生可利用輔導(dǎo)答疑提問，教師可以在線回答，也可以由系統(tǒng)從資源庫中查找相應(yīng)或相近的答案反饋給學(xué)生，問答過程可反復(fù)進(jìn)行。
(3) 自動組卷和在線考試
電子學(xué)習(xí)系統(tǒng)試卷庫中的試卷可以利用相應(yīng)的工具手工制作生成，也可以通過電子學(xué)習(xí)平臺提供的組卷工具自動生成。通常情況下，根據(jù)考試目標(biāo)我們只需要設(shè)置試卷的一些整體屬性參數(shù)和題型結(jié)構(gòu)參數(shù)，便可以快速組成一份滿意的試卷。
目前，我們主要將在線考試用于學(xué)生的平時自測和階段考試，經(jīng)教務(wù)部門批準(zhǔn)，也可推廣到期終考試等。學(xué)生自測可以在課后任何時候進(jìn)行，而階段考試和期終考試則有規(guī)定的考試時間和地點?？荚囃瓿珊?，學(xué)生可以提交給系統(tǒng)等待教師批閱，批閱的結(jié)果也會及時反饋給學(xué)生；對于自動組卷生成的試卷可以對照標(biāo)準(zhǔn)答案自動評分。
在上述學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)中，學(xué)生可以形成對概念的多角度理解，并與具體情境聯(lián)系起來，形成背景性經(jīng)驗，這將有利于學(xué)生在面對具體問題時建構(gòu)解決問題的思路和方法。
3.2實踐環(huán)節(jié)
(1) 教學(xué)實驗
除了學(xué)習(xí)理論知識和培養(yǎng)認(rèn)知能力之外，我們還利用電子學(xué)習(xí)系統(tǒng)的虛擬實驗室輔助實物實驗來培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新思維。在電子學(xué)習(xí)平臺上設(shè)置的虛擬實驗室，既能進(jìn)行每個章節(jié)的專題實驗，也能進(jìn)行綜合實驗，它與實體實驗室互為補(bǔ)充。
學(xué)生在實體實驗室進(jìn)行專題實驗后，可以利用虛擬實驗室對實驗內(nèi)容進(jìn)行仿真，探究同一個問題可能存在的不同解決方案。綜合實驗涉及的知識點范圍較大，設(shè)計需要的參數(shù)和要調(diào)試的硬件部件較多，程序也較復(fù)雜，在有限的時間里，學(xué)生往往無法完成設(shè)計的實驗過程和得到理想的實驗結(jié)果。將電子學(xué)習(xí)平臺引入教學(xué)后，學(xué)生可以先在虛擬實驗室中模擬實驗過程，對程序進(jìn)行初步的調(diào)試，然后再在實體實驗臺上進(jìn)行操作，實驗的效率得到很大提高。
(2) 科研實踐
電子學(xué)習(xí)系統(tǒng)中計算機(jī)系統(tǒng)課程群的豐富教育資源激發(fā)了學(xué)生科研的興趣，他們在教師引導(dǎo)下進(jìn)行更深更廣的研究活動。學(xué)生們積極參加學(xué)校大學(xué)生科研立項、學(xué)院大學(xué)生業(yè)余科研項目，以及微軟創(chuàng)新杯等各種計算機(jī)仿真大賽、嵌入式大賽，均獲得了優(yōu)秀成績。他們在畢業(yè)實踐中都參與到教師的科研團(tuán)隊，寫出有價值的畢業(yè)論文并獲獎，有些本科生還被推薦成為免試研究生。
4.3教學(xué)效果
電子學(xué)習(xí)系統(tǒng)引入到計算機(jī)教學(xué)中是對現(xiàn)行教學(xué)手段的一個有力擴(kuò)充，教學(xué)效果很好，大學(xué)生的科研也出現(xiàn)了更多成果。
(1) 教師與學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化
教師角色的轉(zhuǎn)變，對其自身素質(zhì)和知識提出了更高的要求。教師如果只了解本課程的知識是不能滿足要求的，一是需要從總體上把握專業(yè)知識結(jié)構(gòu)以及本課程群中課程之間的聯(lián)系，二是不斷追蹤本學(xué)科發(fā)展的前沿，這樣才能從整體上對學(xué)生的學(xué)習(xí)研究加以引導(dǎo)。學(xué)生不再是了解知識點，而是以點帶面，以面帶全，以整體知識框架為基礎(chǔ)，熟悉、掌握并進(jìn)而探索新知識、新發(fā)展。
(2) 學(xué)生對課堂教學(xué)的興趣明顯提高
由于通過電子學(xué)習(xí)系統(tǒng)接觸到了豐富的、直至前沿的學(xué)習(xí)資源，使學(xué)生更有興趣探究問題和帶著問題到課堂聽課。學(xué)生對課堂教學(xué)興趣的提高，促進(jìn)了師生在課堂內(nèi)外的互動，使得學(xué)習(xí)氛圍更加濃厚。學(xué)生對教學(xué)的評價也由過去的“太枯燥，不知道要怎樣應(yīng)用學(xué)到的知識”轉(zhuǎn)變成為“能結(jié)合現(xiàn)在實際應(yīng)用和未來發(fā)展情況講解課程內(nèi)容，學(xué)以致用，課堂效率高”。
(3) 教學(xué)與科研相互促進(jìn)
教學(xué)改革促進(jìn)了科技創(chuàng)新，我們研發(fā)的一系列電子學(xué)習(xí)、網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程教育國家及省部級項目都源自計算機(jī)教學(xué)改革；而這些科研成果又反過來促進(jìn)了教學(xué)理念、結(jié)構(gòu)、方式和手段的改進(jìn)。電子學(xué)習(xí)系統(tǒng)的研制和引入促進(jìn)了教師知識結(jié)構(gòu)的變化，教師專業(yè)知識的深度和廣度有了很大的擴(kuò)展，教師在教學(xué)過程中更加注重基礎(chǔ)與前沿的結(jié)合、理論與實踐的結(jié)合，在教學(xué)方式上也更加注重用多種方式進(jìn)行知識講解與思維引導(dǎo)。
(4) 學(xué)生的知識、素質(zhì)和能力得到較大提高
我們在2005年將電子學(xué)習(xí)系統(tǒng)引入到計算機(jī)系統(tǒng)課程群的教學(xué)中，三年多來的使用結(jié)果表明，該系統(tǒng)對提高學(xué)生的認(rèn)知和創(chuàng)新能力有著積極的作用，并在有力促進(jìn)了學(xué)生的科研活動。比如課程群老師指導(dǎo)的畢業(yè)設(shè)計，2006年在省級畢業(yè)論文評獎中，一等獎1人，三等獎1人，提名獎4人；而2007年獲得的一、二、三等獎分別提高到2、3、4人，學(xué)士論文質(zhì)量有了較大的提高。又如教師指導(dǎo)的智能垃圾箱及其監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計、Smart Library System、Learn Language Assistant(微軟2007嵌入式設(shè)計大賽中位列全球前200強(qiáng))、盲人學(xué)習(xí)幫助器、Acme Rural Education System等項目都是優(yōu)秀的本科生科研成果。
4結(jié)束語
實踐表明，將電子學(xué)習(xí)系統(tǒng)應(yīng)用于計算機(jī)教學(xué)活動，體現(xiàn)了教師為主導(dǎo)和學(xué)生為主體的教學(xué)理念，能讓學(xué)生掌握系統(tǒng)的專業(yè)知識和了解知識的新發(fā)展，對培養(yǎng)學(xué)生的認(rèn)知和創(chuàng)新能力有著積極的作用。
關(guān)鍵字：電子學(xué)籍/IC卡
從五指山野菜、菠蘿，到近日的香蕉有毒事件，海南農(nóng)產(chǎn)品屢遭一些失實報道的損害。為此，海南省農(nóng)業(yè)有關(guān)部門近日表示，海南省的農(nóng)產(chǎn)品馬上會推行農(nóng)產(chǎn)品“身份證”(條形碼)制度，將農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)期、規(guī)格、售價、產(chǎn)地等信息編碼上網(wǎng)，在網(wǎng)上可以查到該產(chǎn)品出自哪里，十分便于監(jiān)督管理和電子商務(wù)的開展。
每年到了小學(xué)升中學(xué)的時候，總會有許多學(xué)生家長想利用各種關(guān)系來打破按區(qū)域就學(xué)的規(guī)定，把孩子的學(xué)籍轉(zhuǎn)到自認(rèn)為較好的學(xué)校去。這一現(xiàn)象將隨著電子學(xué)籍的出臺被改變。
電子學(xué)籍這一信息化手段的應(yīng)用，有望從根本上制止屢禁不止的非正當(dāng)途徑擇校問題。在北京市2007年的小學(xué)升初中工作中，第一次使用的學(xué)生電子學(xué)籍管理系統(tǒng)，就是對按照規(guī)定方式升學(xué)就位的學(xué)生建立學(xué)生電子學(xué)籍，中學(xué)錄取后的學(xué)生電子檔案，學(xué)校只有補(bǔ)充或修改內(nèi)容的權(quán)力，而不能隨意增加或者減少一個電子檔案的內(nèi)容，同時這份電子檔案還將作為3年后學(xué)生中考報名的依據(jù)。這項工作的關(guān)鍵是要做好IC卡的信息提取和信息導(dǎo)入。學(xué)生的始發(fā)地是哪個學(xué)校，在IC卡里必須得到真實、明確的記錄，然后，由學(xué)生所在的區(qū)縣教委，根據(jù)就近劃片的原則，將該學(xué)生導(dǎo)入合適的學(xué)校，如果學(xué)生拒絕按照導(dǎo)入的學(xué)校報到，其他的導(dǎo)入系統(tǒng)對該IC卡不能識別。所用的卡一旦被識別，該卡存儲的當(dāng)年入學(xué)信息立即被清空，這也就意味著每個學(xué)生只有一次刷卡機(jī)會。
對于實現(xiàn)公平教育而言，電子學(xué)籍IC卡的出現(xiàn)確實是一件簡便快捷的好方法。隨著銀聯(lián)卡、公交IC一卡通、通用病歷等信息技術(shù)手段的應(yīng)用，信息化已經(jīng)不僅僅是技術(shù)問題，而是一種制度和觀念的變革和更新。美國和加拿大早在上個世紀(jì)就開始實施社會保險號碼唯一的辦法，但是它的功能要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過我國現(xiàn)行的身份證。美國和加拿大的社會保險卡是公民的最基本的證件，相當(dāng)于一個人的電子檔案。每個公民出生都要到社會保險部門辦理保險卡，每個公民終生只能有一個保險卡號(SSN)，它可以用于個人生活的所有領(lǐng)域，如醫(yī)療衛(wèi)生、銀行存取款、工作申請、移民申請、升學(xué)轉(zhuǎn)學(xué)等等。而我國目前的身份證雖然有唯一的編號作為識別，但還沒有電子檔案的功能。
回頭我們再來看這個電子學(xué)籍，它的功能可以逐步完善起來。也許未來，它應(yīng)該能夠從每個孩子上學(xué)的第一天起，到他參加工作為止，所有的教育記錄都能夠用一張小小的IC卡記錄和保存。同時，這張卡還具備與教育相關(guān)的各類功能，例如報考、錄用、參加各類等級考試等，相當(dāng)于一個學(xué)生身份證。這個卡的內(nèi)容還可以更豐富，比如對學(xué)生開放和優(yōu)惠的場館門檢、寒暑假的火車票學(xué)生優(yōu)惠卡等針對學(xué)生群的功能都整合起來，集中在一張卡上。
信息化給我們的生活帶來越來越多的便利，未來，更多的社會行為，應(yīng)該都能夠整合成一卡通。這樣，既能提高工作效率，也更能體現(xiàn)政府執(zhí)政為民的精髓。
中國科學(xué)院電子學(xué)研究所傳感技術(shù)國家重點實驗室成立于1987年。實驗室面向國家戰(zhàn)略需求和世界科技前沿，開展基礎(chǔ)性、戰(zhàn)略性、前瞻性的研究工作，致力于提高我國傳感技術(shù)的自主創(chuàng)新能力和國際競爭力，推動我國傳感技術(shù)的應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，為國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)服務(wù)。
中國科學(xué)院電子學(xué)研究所傳感技術(shù)國家重點實驗室立于1987年，實驗室面向國家戰(zhàn)略需求和世界科技前沿，開展基礎(chǔ)性、戰(zhàn)略性、前瞻性的研究工作，具有電子學(xué)、信息技術(shù)、生物技術(shù)、化學(xué)、材料科學(xué)等多學(xué)科交叉的綜合優(yōu)勢，在微納傳感器及微系統(tǒng)的研究中獲得巨大進(jìn)展，取得了突出成績，逐步形成了以基于微納加工技術(shù)的微傳感器和微系統(tǒng)為主要創(chuàng)新方向的研究特點，并已成為國內(nèi)外廣泛認(rèn)可、具有一定國際影響力和較強(qiáng)競爭力的傳感技術(shù)研究基地，同時形成了具有一流人才與完整學(xué)術(shù)梯隊以及先進(jìn)儀器設(shè)備與科研條件的國家級研究基地。
傳感技術(shù)國家重點實驗室側(cè)重進(jìn)行傳感器的新原理、新方法、新技術(shù)、新器件、新系統(tǒng)的研究，實現(xiàn)傳感器的微型化、集成化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化。
實驗室自建立以來得到了迅速發(fā)展，先后承擔(dān)和完成了“973”、“863”、國家自然科學(xué)基金、重大專項、國家科技攻關(guān)等一批國家級科研項目，在新型傳感器和微系統(tǒng)研究領(lǐng)域取得了一批有特色、高水平的創(chuàng)新性研究成果，如電場傳感器及系統(tǒng)、SPR生化分析儀、生物傳感器及系統(tǒng)、氣體傳感器及系統(tǒng)、微流控芯片系統(tǒng)、集成氣象傳感器、高精度壓力傳感器、微慣性傳感器等，具有雄厚的研究基礎(chǔ)和技術(shù)攻關(guān)與自主創(chuàng)新能力。
實驗室現(xiàn)有面積4000多平方米，其中1000平方米超凈間，擁有一條完整的微電子機(jī)械系統(tǒng)（MEMS）加工工藝線，具有先進(jìn)的工藝和測試設(shè)備，形成了一整套加工工藝規(guī)范，具備各種微結(jié)構(gòu)器件的加工能力，并提供傳感器及系統(tǒng)的設(shè)計、加工、封裝等服務(wù)。
電場傳感器
實驗室研制出多種新型電場傳感器，電場傳感器在雷電預(yù)警、智能電網(wǎng)、氣象預(yù)報、工業(yè)靜電測量等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。
高精度諧振式壓力傳感器
實驗室研制出電磁激勵、電磁感應(yīng)檢測的硅微機(jī)械諧振式壓力傳感器，可廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制壓力測試、大飛機(jī)氣壓高度計、天氣預(yù)報氣壓檢測、壓力校驗儀等。
抗高過載微慣性傳感器
實驗室研制出扭擺式抗過載微型加速度計和電磁式振動環(huán)微機(jī)械陀螺儀，抗過載沖擊大于10000g，主要應(yīng)用于慣性制導(dǎo)及慣性測量系統(tǒng)。
氣象傳感器
實驗室研制出溫度、濕度、壓力單片集成傳感器和固態(tài)仿生集成風(fēng)速傳感器芯片，主要應(yīng)用于探空氣象參數(shù)監(jiān)測。
水污染監(jiān)測傳感器及系統(tǒng)
實驗室研制總磷傳感器、COD（化學(xué)耗氧量）傳感器、磷酸鹽傳感器，用于水環(huán)境與水污染實時現(xiàn)場在線監(jiān)測。
氣體傳感器
實驗室研制出MEMS半導(dǎo)體金屬氧化物氣體傳感器和固態(tài)電解質(zhì)氣體傳感器，用于乙醇、CO、氨氣等微化品和有毒有害氣體檢測。
微流控芯片系統(tǒng)(uTAS)
實驗室研制出集成樣品血樣預(yù)處理芯片、集成光纖電泳芯片、微泵等微流控芯片系統(tǒng)，主要應(yīng)用于疾病檢測、食品安全等領(lǐng)域。
低成本手持式生化檢測儀
實驗室研制出手持式生化多參數(shù)檢測儀和糖化血紅蛋白檢測儀，適用于個人、家庭、農(nóng)村、社區(qū)便捷、廉價的預(yù)測和診斷。
SPR（表面等離子體諧振）生化分析系統(tǒng)
實驗室研制出便攜式、電化學(xué)聯(lián)用、高通量等具有自主知識產(chǎn)權(quán)的系列SPR生化分析儀，可廣泛應(yīng)用于藥物篩選、環(huán)境檢測和食品安全檢測等領(lǐng)域。
集成光波導(dǎo)生化檢測儀
實驗室研制出具有自主知識產(chǎn)權(quán)案的集成光波導(dǎo)生化檢測儀，可開發(fā)出面向眾多應(yīng)用需求的低成本、便攜式、快速檢測裝置。
離子遷移率譜儀（IMS）
實驗室研制出離子遷移率譜儀（IMS），可實現(xiàn)對胺類、農(nóng)藥、神經(jīng)藥物、化學(xué)戰(zhàn)劑等物質(zhì)的檢測，應(yīng)用于痕量物質(zhì)實時現(xiàn)場快速監(jiān)測。
摘 要：英語口語表達(dá)能力是大學(xué)生和用人單位關(guān)注的主要英語應(yīng)用能力之一。能否流利順暢地用英語進(jìn)行交流與大學(xué)生畢業(yè)后待遇和前途發(fā)展直接相關(guān)。但是，目前大學(xué)生的英語口語表達(dá)能力普遍欠缺。本研究在分析學(xué)生口語表達(dá)能力缺乏原因的基礎(chǔ)上，提出基于電子學(xué)檔的大學(xué)英語口語翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式。這個模式可以充分利用計算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，增強(qiáng)學(xué)生的口語輸出量，提高口語表達(dá)能力。
關(guān)鍵詞：電子學(xué)檔；口語；翻轉(zhuǎn)課堂
一、引言
大學(xué)英語課程是大學(xué)生們比較重視的公共基礎(chǔ)課。但是由于長期以來的應(yīng)試教育思想的影響，大學(xué)英語教學(xué)很難徹底擺脫應(yīng)試教育模式，學(xué)生英語應(yīng)用能力的提高并不樂觀。其原因主要?dú)w結(jié)于大學(xué)英語大班制教學(xué)，學(xué)生課堂口語表達(dá)機(jī)會少，無法有效激發(fā)學(xué)生的積極性和以四級為導(dǎo)向的教學(xué)模式。針對此，筆者提出電子學(xué)檔下的大學(xué)英語口語翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式。
電子學(xué)檔，顧名思義，就是電子化的檔案袋，這是一種形象的表達(dá)法。利用電子學(xué)檔，學(xué)生可以根據(jù)一定的標(biāo)準(zhǔn)有意識地選擇、展示并收集自己的電子作品，還可以對自己的學(xué)習(xí)過程和學(xué)習(xí)成果自主進(jìn)行評價與反思。電子學(xué)檔的使用，使得學(xué)生的學(xué)習(xí)呈現(xiàn)出個性化、分布式的特點。國外目前對電子文檔的研究主要是理論和應(yīng)用研究且相對成熟。在國內(nèi)，隨著教學(xué)的改革和推進(jìn)，對電子學(xué)檔的相關(guān)研究和應(yīng)用也逐漸發(fā)展起來，并得到了一定的進(jìn)展。王佑鎂（2009）進(jìn)行了系統(tǒng)的電子學(xué)檔的設(shè)計與應(yīng)用研究；北京科技大學(xué)的李曉東（2014）對電子學(xué)檔應(yīng)用于課堂教學(xué)進(jìn)行了實證研究。但是針對核心課程的基于電子學(xué)檔的研究還是較少，研究空間較大。本研究擬在基于電子學(xué)檔云平臺上進(jìn)行大學(xué)英語口語翻轉(zhuǎn)課堂研究。
二、翻轉(zhuǎn)課堂
“翻轉(zhuǎn)課堂”起源于美國，是一種新興的教學(xué)模式，依托現(xiàn)代化的教育技術(shù)。我國教育界的研究者們在幾年前就對此給予關(guān)注。不少學(xué)者對“翻轉(zhuǎn)課堂”進(jìn)行了相關(guān)的探索、研究與實踐。
如果以“翻轉(zhuǎn)課堂”作為關(guān)鍵詞在期刊論文庫進(jìn)行檢索，筆者發(fā)現(xiàn)，近幾年與“翻轉(zhuǎn)課堂”相關(guān)的論文多達(dá)五百多篇。早在2013年，南京大學(xué)的梁樂明和張金磊就較為系統(tǒng)地對“翻轉(zhuǎn)課堂”進(jìn)行過研究。梁樂明認(rèn)為翻轉(zhuǎn)課堂的設(shè)計要以“微課程”為主要樣本，而“微課程”的設(shè)計要結(jié)合相應(yīng)的新型組織管理模式。張金磊進(jìn)一步完善了翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模型，夯實了翻轉(zhuǎn)課堂的理論基礎(chǔ)。雖然不少學(xué)者對此進(jìn)行了相關(guān)的研究，但對此的實證研究還處于初級階段，在國內(nèi)將翻轉(zhuǎn)課堂應(yīng)用于英語口語教學(xué)實踐為數(shù)不多。國外教學(xué)研究中，翻轉(zhuǎn)課堂更多地是與教學(xué)實踐相結(jié)合，研究信息技術(shù)在教學(xué)中的整合效果。課外活動主要為學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)提供所需的音頻和視頻等資料，而課內(nèi)活動則涉及到學(xué)生之間，師生之間交互的學(xué)習(xí)活動。
三、基于電子學(xué)檔的大學(xué)英語口語翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式
由于受課堂規(guī)模限制，學(xué)生在大學(xué)英語課上用英語交流的機(jī)會很少，導(dǎo)致學(xué)生對英語口語能力表達(dá)缺乏自信心，因此基于電子學(xué)檔的口語教學(xué)模式的提出能有效增加學(xué)生的口語表達(dá)的時間和提高口語表達(dá)的興趣和自信心。
（一）電子學(xué)檔的構(gòu)建
本研究在云環(huán)境下，構(gòu)建電子學(xué)檔系統(tǒng)，包含兩類空間，私有空間和公共空間。私有空間是為每個學(xué)生單獨(dú)建立的操作空間。學(xué)生擁有自己的賬號，有一定量的存儲空間，學(xué)生可以保存各種口語學(xué)習(xí)資料。也可以將自己的口語作業(yè)，作品，反思報告等提交給教師查看，同時可以自我評價。公共空間是所有學(xué)生共享的操作環(huán)境。公共空間為學(xué)生搭建了一個公共的學(xué)習(xí)平臺，教師可以上傳班級需要的學(xué)習(xí)資料，每個學(xué)生都可以訪問公共空間上的學(xué)習(xí)資料。
教師利用電子學(xué)檔的公共空間，給學(xué)生共享關(guān)于英語口語的入門和進(jìn)階的相關(guān)音頻和視頻，學(xué)生可以由易到難，從掌握發(fā)音、跟讀、模仿到自由表達(dá)，不斷提高自主學(xué)習(xí)能力和目標(biāo)語言運(yùn)用能力。教師課上預(yù)留項目式口語作業(yè)任務(wù)，同時在電子學(xué)檔的公共空間共享相關(guān)資源。學(xué)生在課下，通過個體或團(tuán)隊合作的方式完成項目，學(xué)生可經(jīng)多次練習(xí)，將最優(yōu)秀的項目成果提交到電子學(xué)檔上，教師依此做出評估并給學(xué)生反饋。代表性的項目式的成果可以在課堂上共享，教師對此做出點評，學(xué)生可以相互學(xué)習(xí)，取長補(bǔ)短。目前微課程是翻轉(zhuǎn)課堂成功的關(guān)鍵，因此本研究在微課程的選擇上注重資料的系統(tǒng)性。微課程資料可以是文字的，音頻的或視頻的，但是內(nèi)容上應(yīng)該是系統(tǒng)化的，如：口語語音作業(yè)模塊，教師上傳發(fā)音規(guī)則音頻或視頻，學(xué)生自學(xué)后完成口語作業(yè)。
（二）評估手段
大學(xué)英語是一門綜合基礎(chǔ)課，不單獨(dú)設(shè)口語n。雖然有聽說課時，但由于課時量少，班級容量大，口語課的課堂效果不理想。大學(xué)生啞巴英語的現(xiàn)象很普遍。因此，充分利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和資源提高口語的輸出量才能讓學(xué)生克服講英語時的緊張感，增強(qiáng)自信。適當(dāng)?shù)脑u價手段也是本教學(xué)模式的保障。因此，學(xué)生除了提交每次的口語作業(yè)之外，學(xué)生還可在期中，期末分別提交電子學(xué)檔，內(nèi)容包括：學(xué)習(xí)成果，評價標(biāo)準(zhǔn)，自我反思等。檔案袋作為診斷工具記錄學(xué)生的口語技能訓(xùn)練情況，這有利于學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)。
四、結(jié)束語
大學(xué)英語教學(xué)目前遭遇教學(xué)效果的瓶頸。我們大學(xué)英語教師要大膽的改變教學(xué)模式，與中學(xué)英語教學(xué)模式區(qū)分。大學(xué)英語教學(xué)方向不應(yīng)該是以四，六級為方向，應(yīng)該是建立在市場對人才能力需求上的。培養(yǎng)學(xué)生的口語表達(dá)能力，使其畢業(yè)后能直接用英語進(jìn)行交流是目前大學(xué)畢業(yè)生的英語需求。但是，由于缺乏英語語境和輸出機(jī)會，大學(xué)生英語口語輸出量極度缺乏，因此，大學(xué)英語教師應(yīng)該順應(yīng)時代潮流，運(yùn)用計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)改變教學(xué)思路和方法。目前，在互聯(lián)網(wǎng)+時代，教師也要大膽創(chuàng)新，改善教學(xué)方法，提高教學(xué)效果。作為大學(xué)教育的主體，高校也應(yīng)適應(yīng)互聯(lián)網(wǎng)教育的潮流，優(yōu)化學(xué)院的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，擴(kuò)大互聯(lián)網(wǎng)連接渠道，為師生提供強(qiáng)大的技術(shù)保障。
摘要：為了克服常規(guī)教學(xué)方法的不足，提高機(jī)械電子學(xué)課程教學(xué)質(zhì)量，在該課程教學(xué)過程中引入了MATLAB仿真技術(shù)，對基于MATLAB的課程教學(xué)方法與教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了分析，并以某型炮彈制導(dǎo)控制系統(tǒng)阻尼回路的設(shè)計為例，進(jìn)行了MATLAB仿真技術(shù)的教學(xué)應(yīng)用研究。實際應(yīng)用表明，采用MATLAB仿真技術(shù)，可以有效解決機(jī)械電子學(xué)課程教學(xué)中的難點問題，為該課程的教學(xué)提供一種全新的途徑和方法。
關(guān)鍵詞：機(jī)械電子學(xué)；MATLAB；教學(xué)；仿真技術(shù)
引言：
機(jī)械電子學(xué)興起于上個世紀(jì)80年代，是一門交叉性學(xué)科，隨著現(xiàn)代科技發(fā)展逐漸形成的。機(jī)械電子學(xué)知識量大，并且機(jī)電融合，內(nèi)容更新快，對實踐的要求十分高，所以學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中不僅要熟悉掌握各個專業(yè)知識和關(guān)鍵技術(shù)，還要去理解機(jī)械電子學(xué)的精髓，掌握機(jī)電一體化的理論實踐方法，以便能夠很好地運(yùn)用這些技術(shù)。但在實際教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)，由于各種原因，學(xué)生對信息、控制及系統(tǒng)論方面知識比較欠缺，并且由于硬件教學(xué)條件的限制，許多機(jī)電實驗無法正常進(jìn)行，這給《機(jī)械電子學(xué)》課程的教學(xué)形成了一定的阻礙。
MATLAB作為工程領(lǐng)域最為流行的仿真軟件之一，已被廣泛應(yīng)用于信號處理、電路設(shè)計與仿真、控制、機(jī)械、管理等領(lǐng)域，其提供的圖形界面仿真手段――Simulink，使得機(jī)電系統(tǒng)的建模與仿真效率得到大大提高[2-3]。本文就MATLAB在《機(jī)械電子學(xué)》課程教學(xué)中的應(yīng)用做一些探討。
一、課程研究內(nèi)容及難點
機(jī)械電子學(xué)是一個綜合的概念，包含了技術(shù)和產(chǎn)品兩方面的內(nèi)容，首先是機(jī)電一體化技術(shù)，其次是機(jī)電一體化產(chǎn)品。機(jī)電一體化的原理、技術(shù)、設(shè)計理論和方法，構(gòu)成了機(jī)械電子學(xué)的研究內(nèi)容。
機(jī)電一體化技術(shù)是以系統(tǒng)論、控制論和信息論為理論基礎(chǔ)和方法論，在機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、計算機(jī)和信息處理技術(shù)等現(xiàn)代高新技術(shù)群體基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種高新技術(shù)。概括起來，機(jī)電一體化共性關(guān)鍵技術(shù)主要有六項：機(jī)械技術(shù)、計算機(jī)與信息處理技術(shù)、檢測與傳感技術(shù)、自動控制技術(shù)、伺服驅(qū)動技術(shù)、系統(tǒng)總體技術(shù)，其基本體系結(jié)構(gòu)如圖1所示[4]。機(jī)電一體化產(chǎn)品是富含高新技術(shù)的技術(shù)密集型產(chǎn)品。機(jī)電一體化為機(jī)械產(chǎn)品注入了新的技術(shù)，把計算機(jī)和電子器件的傳感檢測、信息處理、自動控制等功能融合到機(jī)械裝置中去，從而獲得了過去只靠一種技術(shù)而無法實現(xiàn)的功能和效果，在功能、性能、質(zhì)量和效率等方面都有高水平的發(fā)展。機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用系統(tǒng)工程的觀點和方法來分析、研究機(jī)電一體化產(chǎn)品或系統(tǒng)，綜合應(yīng)用各種現(xiàn)代高新技術(shù)進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計和開發(fā)，通過各種技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，實現(xiàn)產(chǎn)品內(nèi)部各組成部分的合理配置和外部的整體性能最佳。因此，機(jī)電一體化產(chǎn)品表現(xiàn)出整體結(jié)構(gòu)最佳化、系統(tǒng)控制智能化和操作性能柔性化。
機(jī)電系統(tǒng)靜態(tài)和動態(tài)設(shè)計是課程的核心內(nèi)容，要求學(xué)生能夠從系統(tǒng)設(shè)計的角度分析機(jī)械系統(tǒng)和微機(jī)控制系統(tǒng)的元部件特性，掌握機(jī)電系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)和動態(tài)設(shè)計的分析方法。但是，動態(tài)系統(tǒng)設(shè)計涉及到的知識既有系統(tǒng)論和控制論方面內(nèi)容，又有諸如系統(tǒng)動態(tài)參數(shù)整定等實踐性非常強(qiáng)的內(nèi)容，學(xué)習(xí)難度相當(dāng)大。鑒于此，在該課程的教學(xué)實踐中，筆者以計算機(jī)為工具，借助于MATLAB仿真技術(shù)，充分利用其強(qiáng)大的優(yōu)化設(shè)計及仿真分析能力，把該課程中抽象內(nèi)容形象、直觀地表達(dá)出來，取得了良好的效果。
二、基于MATLAB的教學(xué)方法
在《機(jī)械電子學(xué)》課程的整個教學(xué)環(huán)節(jié)中，需要涉及機(jī)械傳動系統(tǒng)、執(zhí)行元件以及控制系統(tǒng)等多個用于實現(xiàn)機(jī)電有機(jī)結(jié)合的功能模塊，如何將這些不同系統(tǒng)、模塊的共性表達(dá)出來，是幫助學(xué)生理解、消化并建立學(xué)習(xí)主線，是實現(xiàn)各個章節(jié)知識串聯(lián)的一個重要環(huán)節(jié)。MATLAB工具可以實現(xiàn)該功能，通過采用該軟件對不同類型的系統(tǒng)進(jìn)行仿真和特性分析，不僅使學(xué)生對機(jī)電系統(tǒng)特性有了直觀的認(rèn)識，而且?guī)椭鷮W(xué)生掌握了一門有用的學(xué)習(xí)工具，為以后的學(xué)習(xí)和工作奠定一個良好的基礎(chǔ)。
在教學(xué)過程中，可以通過MATLAB/Simulink實現(xiàn)機(jī)電系統(tǒng)動態(tài)仿真功能，解決學(xué)生對系統(tǒng)動態(tài)特性的理解只是停留在公式這一難題；可以通過調(diào)節(jié)模型參數(shù)，研究延遲力矩和積分控制器的效果，讓學(xué)生對控制以及一些典型的調(diào)節(jié)手段有了更為直觀的認(rèn)識；還可以利用提供的大量機(jī)械模塊的仿真工具包，通過這些工具，可以方便地對一些常見的機(jī)械元、部件進(jìn)行特性分析，如液壓元件、齒輪傳動系統(tǒng)等，并能隨時改變約束條件和連接方式，及時觀察所設(shè)機(jī)構(gòu)在變參數(shù)下運(yùn)行時的工作特性。
綜上所述，基于MATLAB建成一個能夠模擬實際系統(tǒng)問題的虛擬實驗室，從而加深學(xué)生對知識的認(rèn)識和理解，掌握其基本分析方法。
三、基于MATLAB的教學(xué)內(nèi)容
基于MATLAB的教學(xué)內(nèi)容主要包括五個方面：
1.利用MATLAB分析系統(tǒng)時間響應(yīng)。在完成系統(tǒng)間響應(yīng)求解方法的講解以及系統(tǒng)時域指標(biāo)的討論后，將利用MATLAB提供的函數(shù)系統(tǒng)在不同輸入作用下的時間響應(yīng)，并在單位階躍響應(yīng)的基礎(chǔ)上，求取系統(tǒng)時域性能指標(biāo)。在MATLAB中，可以采用impulse函數(shù)、step函數(shù)、lsim函數(shù)對線性連續(xù)系統(tǒng)的時間響應(yīng)進(jìn)行仿真計算。其中，impulse函數(shù)用于生成單位脈沖響應(yīng)，step函數(shù)用于生成單位階躍響應(yīng)，lsim函數(shù)用于生成對任意輸入的時間響應(yīng)。在求出系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)以后，根據(jù)系統(tǒng)性能指標(biāo)的定義，分析系統(tǒng)上升時間、峰值時間、最大超調(diào)量和調(diào)整時間等性能指標(biāo)。
2.利用MATLAB分析系統(tǒng)頻率特性。Nyquist圖和Bode圖是系統(tǒng)頻率特性的兩種重要的圖形表示形式，也是對系統(tǒng)進(jìn)行頻率特性分析的重要工具。MATLAB提供了繪制系統(tǒng)頻率特性極坐標(biāo)圖的nyquist函數(shù)和繪制對數(shù)坐標(biāo)圖的bode函數(shù)，通過這些函數(shù)不僅可以得到系統(tǒng)的頻率特性圖，而且還可以得到系統(tǒng)的幅頻特性、相頻特性、實頻特性和虛頻特性，從而通過計算得到系統(tǒng)的頻域特征量。
3.利用MATLAB分析系統(tǒng)的穩(wěn)定性。在MATLAB中，如果已知系統(tǒng)的特征方程，應(yīng)用roots函數(shù)可以直接求出系統(tǒng)的特征根。根據(jù)特征根的分布情況，判定系統(tǒng)是否穩(wěn)定。通過MATLAB提供的margin函數(shù)，求出系統(tǒng)的幅值裕度、相位裕度、幅值穿越頻率和相位穿越頻率，從而直接分析系統(tǒng)是否穩(wěn)定以及系統(tǒng)的相對穩(wěn)定性。
4.利用MATLAB設(shè)計系統(tǒng)校正。通過MATLAB進(jìn)一步討論系統(tǒng)校正的設(shè)計問題，所采用的設(shè)計方法仍然是基于Bode圖的頻率分析方法。教學(xué)過程中，設(shè)定某單位反饋控制系統(tǒng)可以通過調(diào)整增益滿足穩(wěn)態(tài)性能指標(biāo)要求，但相位裕度過小，不滿足相對穩(wěn)定性要求，從而通過采用超前校正環(huán)節(jié)進(jìn)行校正。
5.利用MATLAB分析線性離散系統(tǒng)。與可用于線性連續(xù)系統(tǒng)分析和設(shè)計的函數(shù)對應(yīng)，MATLAB提供了用于線性離散系統(tǒng)分析和設(shè)計的函數(shù)。教學(xué)中，采用c2dm函數(shù)和d2cm函數(shù)實現(xiàn)系統(tǒng)模型變換。其中，采用c2dm函數(shù)將線性連續(xù)系統(tǒng)模型轉(zhuǎn)換為線性離散系統(tǒng)模型，d2cm函數(shù)將線性離散系統(tǒng)模型轉(zhuǎn)換為線性連續(xù)系統(tǒng)模型。另外，利用dstep函數(shù)、dimpulse函數(shù)和dlsim函數(shù)對線性離散系統(tǒng)的時間響應(yīng)進(jìn)行仿真計算[5]。
四、教學(xué)案例分析
利用MATLAB進(jìn)行某型炮彈制導(dǎo)控制系統(tǒng)阻尼回路的仿真設(shè)計，是《機(jī)械電子學(xué)》課程教學(xué)中采用的經(jīng)典案例之一。
對于軸對稱彈體，俯仰通道和偏航通道結(jié)構(gòu)相同，因此在制導(dǎo)控制系統(tǒng)設(shè)計時常以俯仰通道為例進(jìn)行控制系統(tǒng)設(shè)計?？刂葡到y(tǒng)的內(nèi)回路是阻尼回路，阻尼回路主要由舵機(jī)環(huán)節(jié)、彈體環(huán)節(jié)和校正網(wǎng)絡(luò)三部分組成。阻尼回路的結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示。
特征點選擇與5.2.3節(jié)相同，特征點處的彈體傳遞函數(shù)為：
從彈體傳遞函數(shù)可以看出，在特征點T1處原彈體阻尼為0.1，屬于嚴(yán)重欠阻尼，因此將特征點處阻尼回路的期望阻尼設(shè)置為0.8。
校正網(wǎng)絡(luò)設(shè)計主要是對阻尼回路傳遞函數(shù)系數(shù)
彈體開環(huán)傳遞函數(shù)Bode圖如圖4、圖5所示，由圖可知在增加阻尼回路前，彈體已經(jīng)是穩(wěn)定的，在增加阻尼回路滯后，彈體保持較好的穩(wěn)定性，彈體帶寬變小，因此彈體振蕩得到抑制。MATLAB仿真結(jié)果表明，阻尼回路明顯改善了彈體動態(tài)特性。
五、結(jié)束語
通過上述研究可以得出，在《機(jī)械電子學(xué)》教學(xué)過程中采用MATLAB軟件可以有效地完善課程教學(xué)內(nèi)容，實現(xiàn)了理論教學(xué)與實踐教學(xué)的有機(jī)結(jié)合，不僅對加強(qiáng)學(xué)生的理論學(xué)習(xí)有較大的幫助，而且也提高了學(xué)生對所學(xué)知識的運(yùn)用能力和分析問題、解決實踐中問題的能力。
摘 要虛擬仿真實驗系統(tǒng)從學(xué)生，教師，實驗管理員三方面對實驗過程全面控制，滿足了對學(xué)生基礎(chǔ)理論的認(rèn)知、專業(yè)技術(shù)的掌握和綜合設(shè)計能力的要求。
【關(guān)鍵詞】虛擬仿真實驗系統(tǒng) 管理系統(tǒng) 多樣性
近幾年，教育部一直在提出并讓高校貫徹執(zhí)行教學(xué)資源的先進(jìn)性和創(chuàng)新性理念，這是適應(yīng)當(dāng)前社會的高速發(fā)展對人才提出的綜合要求。如今，高等院校在教育理念上一直在摸索和發(fā)展中前進(jìn)，但光有深刻的理論基礎(chǔ)尚且不夠，創(chuàng)新性需要在實踐中才能得到體現(xiàn)和應(yīng)用。尤其工科是一門實踐性非常強(qiáng)的專業(yè)，要求畢業(yè)生在工作崗位上有很強(qiáng)的動手實踐能力。在以往的實踐中，學(xué)生的實踐大部分是局限于在實驗室展開。這種傳統(tǒng)的實踐模式存在以下幾個弊端，一是高校資金短缺，實驗室無法滿足日益擴(kuò)招的學(xué)生數(shù)量，這樣從教學(xué)資源配置上無法很好的滿足學(xué)生的需求；二是對理論知識學(xué)習(xí)不深刻的同學(xué)直接進(jìn)入實驗室進(jìn)行操作實驗，很容易因為誤操作而損壞儀器儀表，直接造成了資源的浪費(fèi)；三是一些高危險和能源型的會造成污染的實驗也無法在實際的實驗室中操作完成。近年來，高等學(xué)校逐漸的大規(guī)模引入了虛擬仿真實驗系統(tǒng)，并且也形成了學(xué)科體系。
1 傳統(tǒng)仿真軟件的特點
在使用虛擬仿真實驗系統(tǒng)之前，高校工科專業(yè)近些年也在一直使用一些仿真軟件作為對課堂和實踐教學(xué)的補(bǔ)充，以電子專業(yè)為例，常用到的一些電路軟件有EWB、Multisim，主要用于電子電路的功能仿真；還有由歐洲D(zhuǎn)esignSoft Kft.公司研發(fā)的Tina Pro軟件，主要用于模擬及數(shù)字電路的仿真分析；美國Wake Forest大學(xué)基于SPICE開發(fā)的CircuitMaker軟件，主要用于電子電路仿真實驗；英國Labcenter electronics公司出版的Proteus軟件不僅具有其它EDA工具軟件的仿真功能，還能仿真單片機(jī)及外圍器件。這些軟件在很長一段時間里對教師和學(xué)生起到了很好的輔助作用，但在使用的過程中，也發(fā)現(xiàn)了一些弊端。一是這些國外的軟件都是針對企業(yè)，工程使用開發(fā)，而不是針對學(xué)校的學(xué)生實驗開發(fā)，很多軟件的功能在基礎(chǔ)學(xué)習(xí)中無法使用，沒有針對性。二是國外的這些仿真軟件更新?lián)Q代太快，各門課程需不斷的購買正版軟件這對于學(xué)校和學(xué)生都不太現(xiàn)實，但是用下載的盜版軟件又存在使用過程中有時軟件不穩(wěn)定的情況，對于一些電路的仿真和參數(shù)的分析會造成波動及誤差。三是這些仿真軟件的界面都是英文，對于英語基礎(chǔ)較差或者是學(xué)生沒有學(xué)習(xí)專業(yè)英語之前，是存在一定困難，從而造成了學(xué)生對軟件的畏懼情緒。四是人機(jī)界面比較單一，沒有配套的知識輔助資料和實驗過程指導(dǎo)，教師要在很多學(xué)生中進(jìn)行巡回指導(dǎo)，工作量大，效率低。
2 虛擬仿真實驗系統(tǒng)的應(yīng)用
2.1 虛擬仿真實驗系統(tǒng)的特點
虛擬仿真實驗系統(tǒng)是以計算機(jī)作為控制中心，采用多媒體技術(shù)手段在計算機(jī)上虛擬實驗環(huán)境，軟件構(gòu)建邏輯結(jié)構(gòu)模型，再和硬件相結(jié)合，構(gòu)成虛擬系統(tǒng)。并利用互聯(lián)網(wǎng)形成網(wǎng)絡(luò)化虛擬系統(tǒng)在計算機(jī)人機(jī)界面上完成實驗。該系統(tǒng)由課程實驗仿真平臺和實驗管理系統(tǒng)構(gòu)成，這也是和傳統(tǒng)使用的仿真軟件的最大區(qū)別之處。該系統(tǒng)引入了實驗管理系統(tǒng)，也就是說，該系統(tǒng)搭建的平臺可以針對學(xué)生，教師和實驗管理員分別使用，每個學(xué)生，教師，實驗管理員都有屬于自己的管理賬號。學(xué)生登錄賬號可以選課，可以提前預(yù)習(xí)實驗要求，獲取實驗信息，并進(jìn)行虛擬實驗，最后提交實驗報告和查詢成績接收實驗結(jié)果反饋。而教師登錄賬號可以布置新實驗，并提供一些實驗案例和提出實驗要求，還可以在線指導(dǎo)學(xué)生實驗，對學(xué)生實驗作出批改，實時與學(xué)生進(jìn)行交流。實驗管理人員登錄賬號可以添加和查看實驗室，對學(xué)生和老師的考勤進(jìn)行管理，對整個系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)，做好后勤保障工作。這種基于網(wǎng)絡(luò)的流程化管理完成了對實驗過程的全面控制，大大的提高了效率。
2.2 虛擬仿真實驗系統(tǒng)的發(fā)展
虛擬仿真實驗系統(tǒng)充分的降低了實驗實踐成本，搭建了一座從理論到實踐的橋梁，使得實驗過程安全可靠。通過網(wǎng)絡(luò)化的實驗管理系統(tǒng)，突破了空間和時間的限制，打造了生動直觀的教學(xué)環(huán)境，提高了師生的互動性。虛擬仿真實驗系統(tǒng)是在課堂，實驗室，傳統(tǒng)仿真軟件，企業(yè)實踐四種環(huán)節(jié)的基礎(chǔ)上汲取經(jīng)驗彌補(bǔ)不足發(fā)展而來的。該系統(tǒng)連同以上四個學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)可以優(yōu)化組合，發(fā)揮最大優(yōu)勢。比如原理性概念性的理論知識可以結(jié)合課件或動畫的形式在課堂完成，基本操作型的實驗可以通過傳統(tǒng)仿真軟件驗證后在實驗室操作來鍛煉學(xué)生的動手能力。創(chuàng)新性的，開發(fā)性的實驗可通過虛擬仿真實驗系統(tǒng)完成，學(xué)生可以反復(fù)設(shè)置參數(shù)，反復(fù)調(diào)試驗證，反復(fù)的進(jìn)行修正直到最后滿意的結(jié)果，這個過程極大的減少了資源的消耗，降低了實驗的成本。
3 虛擬仿真實驗系統(tǒng)在電子學(xué)科的應(yīng)用
3.1 虛擬仿真實驗系統(tǒng)的建設(shè)
全國信息技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會教育技術(shù)分技術(shù)委員會在虛擬仿真實驗教學(xué)系統(tǒng)的開發(fā)方面制定了一系列的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)草案，為各高校學(xué)科資源的共享應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。一個虛擬仿真實驗系統(tǒng)的建設(shè)是集成了多門學(xué)科資源的，在這個方面，我們國家像北京郵電大學(xué)等高校潛心研究開發(fā)出了結(jié)合高校學(xué)科專業(yè)特點的虛擬仿真系統(tǒng)，建立了信息電子類課程的虛擬仿真實驗平臺。通過該平臺提供的儀器設(shè)備可進(jìn)行幾百個電路、電子、信息的典型實驗項目，充分的滿足了高校學(xué)生的基礎(chǔ)需求。另外，把一些前言的科研項目滲入到虛擬仿真實驗范圍，豐富了實驗內(nèi)容，開拓了學(xué)生視野，充分的滿足了高校學(xué)生的深層次拓展要求，有利于培養(yǎng)創(chuàng)新性的人才。
3.2 虛擬仿真實驗系統(tǒng)在電路中的應(yīng)用舉例
以北京郵電大學(xué)開發(fā)的虛擬仿真實驗系統(tǒng)為例分析，仿真平臺模擬真實實驗中用到的器材和設(shè)備，而且該仿真平臺是中文界面，學(xué)生用起來直觀方便。該實驗平臺提供了二十二種典型電路實驗，在實際中，可以根據(jù)學(xué)科專業(yè)特點需要選取其中的典型性實驗。下面以戴維南定理的驗證與認(rèn)識電路為例進(jìn)行說明。該定理比較抽象，對其中的電路分析結(jié)果學(xué)生課堂難于掌握，通過虛擬仿真實驗系統(tǒng)的流程化學(xué)習(xí)系統(tǒng)，學(xué)生可以輕松的對定理作出深刻理解。如圖1所示，在界面的主器材庫選取相應(yīng)的器材設(shè)備，在右面的實驗臺搭建電路，完全模擬真實化的實驗環(huán)境。如圖2所示，是教師登錄后的界面，教師可以在這個系統(tǒng)里對所有學(xué)生的實驗進(jìn)行批改，設(shè)置，操作。如圖3所示，是學(xué)生登錄后的界面，學(xué)生可以對老師提前選好的一些實驗進(jìn)行操作。
4 小結(jié)
虛擬仿真實驗系統(tǒng)為電子類專業(yè)的學(xué)生提供了多樣的可選擇實驗項目，利用虛擬技術(shù)實現(xiàn)了理論與實踐的密切結(jié)合，拓展了理論的深度和廣度，在綜合設(shè)計和創(chuàng)新方面，為學(xué)生提供了一個良好的平臺。
摘 要 本文通過對高職畢業(yè)生面臨的供需偏差進(jìn)行了歸因分析，并在分析的基礎(chǔ)之上提出構(gòu)建高職機(jī)械電子學(xué)專業(yè)項目驅(qū)動課程體系的必要性。提出高職機(jī)機(jī)械電子學(xué)專業(yè)項目課程的教學(xué)內(nèi)容和課程體系的構(gòu)建方案以及措施。
關(guān)鍵詞 機(jī)械電子學(xué) 項目驅(qū)動課程 課程群
1研究背景
2012、2013、2014、2015連續(xù)這四年以來，高職機(jī)械電子學(xué)專業(yè)的畢業(yè)生的工作與所學(xué)專業(yè)的相關(guān)性均低于全國其他高職專業(yè)的平均水平。換句話來說就是近四年來的高職機(jī)械電子學(xué)專業(yè)的畢業(yè)生在畢業(yè)之后大部分人從事著與學(xué)校所學(xué)專業(yè)幾乎無關(guān)的工作。因此，高等機(jī)械電子學(xué)專業(yè)的人才供給與市場需求之間還存在很大的偏差。分析出現(xiàn)這種偏差的原因，在很大程度上是因為高職院校機(jī)械電子學(xué)專業(yè)的課程設(shè)置已經(jīng)不能適應(yīng)當(dāng)今的經(jīng)濟(jì)發(fā)展與社會需求了。所以各個高職學(xué)院的機(jī)械電子學(xué)專業(yè)要根據(jù)目前的市場和社會需求、重新確定專業(yè)定位，全面的整合教學(xué)內(nèi)容， 選擇能夠提升學(xué)生就業(yè)潛力的課程內(nèi)容。
2高職機(jī)械電子學(xué)專業(yè)教學(xué)內(nèi)容的選擇與課程體系的構(gòu)建
2.1選取專業(yè)課程內(nèi)容的方法與原則
2.1.1選擇不同的課程模式來安排專業(yè)課程
在課程安排中可采用“以專業(yè)化生產(chǎn)過程為課程安排主線”、“圍繞生產(chǎn)項目組織課堂教學(xué)和實訓(xùn)”以及“以職業(yè)實踐為導(dǎo)向安排課程”等不同的模式來安排專業(yè)課程內(nèi)容、在教學(xué)過程中采用案例式或者實例式教學(xué)。
2.1.2在課程選擇過程中遵循實用原則
在課程選擇過程中要安排好“描述性知識”和“程序性知識”這兩部分的教學(xué)內(nèi)容?！懊枋鲂灾R”主要用來說明事物的各種性質(zhì)、特征以及狀態(tài)，通常用來區(qū)別和辨別事務(wù)?！俺绦蛐灾R”是只能借助某種具體的作業(yè)形式間接推論其存在的知識?！懊枋鲂灾R”用來解決“是什么”的問題而“程序性知識”解決“為什么”的問題。
2.1.3要改變課程內(nèi)容選擇的標(biāo)準(zhǔn)
高職機(jī)械電子學(xué)專業(yè)的課程選擇要從原來力求單一學(xué)科知識的完整性逐漸向諸多相關(guān)學(xué)科知識的綜合性轉(zhuǎn)變。例如《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》這本教材的課程內(nèi)容可綜合機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計、接口技術(shù)、機(jī)械工程材料等內(nèi)容，在課程實施過程中按機(jī)械設(shè)計的過程組合上述內(nèi)容的教學(xué)。
2.2專業(yè)課程內(nèi)容綜合模式
2.2.1綜合基礎(chǔ)專業(yè)課程
高職機(jī)械電子學(xué)專業(yè)的課程包含了機(jī)械制造、電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)等模塊的基礎(chǔ)知識。傳統(tǒng)高職機(jī)械電子學(xué)專業(yè)的課程安排中每個模塊的基礎(chǔ)知識都要由幾門相關(guān)專業(yè)基礎(chǔ)課程來完成。具體分析這些相關(guān)專業(yè)的教材，會發(fā)現(xiàn)其具有將這些課程綜合的條件。例如機(jī)械制造技術(shù)這個模塊的基礎(chǔ)知識一般由機(jī)械制圖、計算機(jī)基礎(chǔ)、計算機(jī)繪圖、機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)、公差配合與技術(shù)測量、電工學(xué)及工業(yè)電子學(xué)、工程力學(xué)、機(jī)械原理、等課程組成。基礎(chǔ)專業(yè)課程綜合中可將計算機(jī)基礎(chǔ)和計算機(jī)繪圖這兩門課程綜合；將機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)以及機(jī)械制圖這三門課程綜合。
2.2.2綜合核心技術(shù)課程
高職機(jī)械電子學(xué)專業(yè)在新的就業(yè)形勢下要做到針對職業(yè)崗位安排教學(xué)內(nèi)容。核心技術(shù)課程的課程內(nèi)容安排要以核心技術(shù)為主線緊密的結(jié)合起來，綜合為一門新的技術(shù)課程。由核心技術(shù)組合的課程不僅包含基礎(chǔ)含理論知識，也包括理論與實踐相結(jié)合的教學(xué)內(nèi)容，具體如何組合就要根據(jù)各個高職院校的具體情況而定。例如：數(shù)控機(jī)床操作這個崗位是所有機(jī)械制造企業(yè)比較重要的崗位之一，以數(shù)控機(jī)床操作為核心技術(shù)可供綜合的課程有：機(jī)械材料基礎(chǔ)知識、零部件加工及裝配工藝、計算機(jī)編程設(shè)計。如果高職學(xué)生能夠認(rèn)真學(xué)完這一綜合課程之后，在企業(yè)的生產(chǎn)實踐環(huán)節(jié)進(jìn)行練習(xí)操作，畢業(yè)之后就能勝任數(shù)控機(jī)床的編程以及操作工作。
2.2.3綜合核心技術(shù)與支撐技術(shù)課程
核心技術(shù)是專業(yè)技術(shù)的核心，而支撐核心技術(shù)的支撐技術(shù)普遍屬于專業(yè)基礎(chǔ)。如果將核心技術(shù)與支撐技術(shù)以及其他的相關(guān)課程綜合，打破高職機(jī)械電子學(xué)專業(yè)傳統(tǒng)的三段式課程設(shè)置，形成一種新的課程設(shè)置模式，或許會為高職院校學(xué)生的培養(yǎng)提供新的方向。目前國內(nèi)外有不少學(xué)者在探討打破基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)課以專業(yè)課這三段式的傳統(tǒng)課程結(jié)構(gòu)的可能性以及利弊。許多學(xué)者主張將專業(yè)課與專業(yè)基礎(chǔ)課綜合起來，形成基礎(chǔ)課和專業(yè)課的模式。這種綜合核心技術(shù)與支撐技術(shù)課程模式的教學(xué)能夠使學(xué)生投入更多時間學(xué)習(xí)專業(yè)課。
3實施高職機(jī)械電子學(xué)專業(yè)課程建設(shè)的措施
3.1重視課程的個體差異， 實行開放式教學(xué)
在機(jī)械電子學(xué)專業(yè)的課程安排中選擇應(yīng)用性、操作性以及技術(shù)性強(qiáng)專業(yè)課程，在專業(yè)課程的教學(xué)計劃中針對市場需求的某種能力進(jìn)行有目的的培養(yǎng)，根據(jù)培養(yǎng)目的組合課程模式。這樣高職院校畢業(yè)生就能夠滿足社會上的職業(yè)需求，從事與所學(xué)專業(yè)相關(guān)的職業(yè)。
3.2 在教學(xué)過程中要嚴(yán)格控制教學(xué)質(zhì)量
由機(jī)械電子學(xué)產(chǎn)業(yè)界、機(jī)械電子學(xué)專家、學(xué)校的管理層、相應(yīng)專業(yè)的教師等編寫機(jī)械電子學(xué)課程大綱，然后由專業(yè)任課教師根據(jù)課程大綱實施教學(xué)。在教學(xué)過程中，要有完整的嚴(yán)格的教學(xué)管理制度來保證教學(xué)質(zhì)量。
3.3實施措施控制課堂教學(xué)質(zhì)量
各高職院校要加強(qiáng)對專業(yè)課教學(xué)質(zhì)量的監(jiān)督和評估。建立一套適合本院校的、有理論依據(jù)的、具體可行的評價機(jī)制，并通過考試等各項措施及時反饋專業(yè)課的教學(xué)質(zhì)量信息。
3.4積極發(fā)揮教師在專業(yè)課程建設(shè)中的作用
在高職機(jī)械電子學(xué)專業(yè)課程的建設(shè)中，不僅要有效發(fā)揮教師隊伍的帶頭作用，而且要培養(yǎng)大量的能夠把理論知識與實踐過程結(jié)合起來的教師隊伍，鼓勵他們積極投入到課程建設(shè)和課程改革中。
摘要：本文針對工科非電專業(yè)留學(xué)生特點，從實驗內(nèi)容、教學(xué)方法與手段入手，對留學(xué)生電工電子學(xué)實驗課程的教學(xué)改革進(jìn)行了探討。實踐表明，所采用方法有助于提升留學(xué)生學(xué)習(xí)熱情，強(qiáng)化其對相關(guān)基礎(chǔ)課程的掌握，具有一定借鑒意義。
關(guān)鍵詞：留學(xué)生；電工電子學(xué)實驗；教學(xué)改革；實驗技能
隨著我國石油企業(yè)海外項目的不斷拓展，資源國企業(yè)及我國海外企業(yè)都迫切需要掌握石油開發(fā)、運(yùn)輸?shù)燃夹g(shù)的國際化人才。中國石油大學(xué)（北京）為了順應(yīng)高等教育向國際化發(fā)展趨勢，提高綜合辦學(xué)實力，從1997年開始，陸續(xù)招收了來自中亞、中東、南美等50多個國家和地區(qū)的留學(xué)生。目前在校留學(xué)生人數(shù)達(dá)800多人，生源涵蓋了本、碩、博各個層次。因此，設(shè)立針對提高留學(xué)生教學(xué)質(zhì)量的課程教學(xué)改革也勢在必行。
電工電子學(xué)實驗是工科非電專業(yè)學(xué)生繼大學(xué)物理實驗之后的又一門實驗課程，是培養(yǎng)學(xué)生掌握基本實驗技能，提高動手能力和科技創(chuàng)新能力的基礎(chǔ)。留學(xué)生是高校教學(xué)中一個特殊的受教群體，提高留學(xué)生實驗教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)留學(xué)生的實踐能力，對提高我校國際化辦學(xué)規(guī)模和提升學(xué)校知名度都是至關(guān)重要的。作者在多年的留學(xué)生教學(xué)實踐中，通過在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法及教學(xué)手段等方面的不斷探索和改革，取得了良好的效果，希望這些教學(xué)經(jīng)驗和體會對提高留學(xué)生的實踐水平具有借鑒意義。
一、強(qiáng)化基礎(chǔ)，參差兼顧，以突出留學(xué)生特點為主優(yōu)化實驗內(nèi)容
我校與國內(nèi)外石油公司合作，以聯(lián)合培養(yǎng)模式招收的留學(xué)生大多來自石油資源豐富的國家，受教育的程度及個人學(xué)習(xí)能力參差不齊，實踐動手能力也與中國學(xué)生相差甚遠(yuǎn)。例如，第一次使用萬用表時，教師不需要給中國學(xué)生講解，但對留學(xué)生卻不然，需要詳細(xì)講解和演示萬用表的使用方法。這種生源質(zhì)量的差異，決定了對留學(xué)生的實驗要求不能過高，應(yīng)該以強(qiáng)化基礎(chǔ)知識和基本技能訓(xùn)練為主，降低實驗難度，選擇相對簡單、趣味性高、實用性強(qiáng)的實驗內(nèi)容，來激發(fā)留學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。而對少數(shù)基礎(chǔ)扎實、能力較強(qiáng)的留學(xué)生，則可以采取與中國學(xué)生使用相同教材，并視其能力和素質(zhì)，適當(dāng)增加一些綜合設(shè)計性實驗的培養(yǎng)方式，從而使不同水平的留學(xué)生都能找到適合自身狀況的學(xué)習(xí)點。
二、分組合作，以優(yōu)帶差，充分發(fā)揮留學(xué)生之間語言溝通無障礙的優(yōu)勢
近年來，我校招收的留學(xué)生多數(shù)來自哈薩克斯坦、土庫曼斯坦等俄語系國家，教學(xué)語言成為留學(xué)生課堂教學(xué)的主要困難。盡管這些學(xué)生在選擇進(jìn)入專業(yè)學(xué)習(xí)之前，要在預(yù)科班學(xué)習(xí)一年漢語，但即便如此，多數(shù)留學(xué)生的漢語水平也僅限于簡單的日常對話和交流，完全理解和掌握老師所講的內(nèi)容或?qū)I(yè)術(shù)語還存在困難。而多數(shù)專業(yè)課教師俄語基礎(chǔ)薄弱，只能采用漢語進(jìn)行授課。語言障礙給留學(xué)生在理論課上對關(guān)鍵知識點的理解帶來困難，同時也制約了實驗技能的提高。為了克服語言交流問題，在實驗教學(xué)中，我們通常把留學(xué)生分成若干小組，每組確保有一位漢語語言表達(dá)及領(lǐng)悟能力較好的學(xué)生。老師在課堂上講解完實驗原理和實驗內(nèi)容后，先重點輔導(dǎo)各組中語言能力較好的學(xué)生，一旦該學(xué)生掌握了實驗過程和方法，便可作為老師的助手，代替老師在小組中用他們自己的語言幫同學(xué)輔導(dǎo)，發(fā)揮助教的作用。該方法不僅可以在師生之間搭起語言橋梁，解決師生間的溝通障礙，也緩解了課堂上老師被學(xué)生頻繁招呼的現(xiàn)象。
三、積極探索，改變模式，借助現(xiàn)代化教學(xué)手段提高留學(xué)生實驗教學(xué)質(zhì)量
受各方面因素的影響，留學(xué)生缺乏基本的實踐能力，實驗時經(jīng)常不知從何入手。針對這種情況，我們采取了“儀器操作訓(xùn)練、接線能力訓(xùn)練、測試分析訓(xùn)練”三個單元訓(xùn)練法，從夯實基礎(chǔ)入手，循序漸進(jìn)，逐級強(qiáng)化，達(dá)到培養(yǎng)和提高留學(xué)生實驗技能和素質(zhì)的目的。課上課下注重與留學(xué)生溝通和交流，課程結(jié)束前，讓留學(xué)生根據(jù)自身學(xué)習(xí)和對知識掌握的情況，填寫對該實驗課程現(xiàn)有教學(xué)模式及實驗內(nèi)容等方面的建議。通過信息反饋，可幫助教師及時改進(jìn)教學(xué)方法和教學(xué)手段，進(jìn)一步加強(qiáng)師生之間的互動交流。
在具體實施“三個單元訓(xùn)練法”時，我們主要采取以下措施：
“儀器操作訓(xùn)練”單元。熟練使用電子儀器設(shè)備是完成實驗過程的重要基礎(chǔ)。在這個單元中會安排一次課的時間對儀器設(shè)備進(jìn)行講解和強(qiáng)化訓(xùn)練，并采取多種教學(xué)手段幫助留學(xué)生加深理解和掌握。例如，在介紹數(shù)字示波器使用時，首先要求學(xué)生登錄學(xué)校課程網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，觀看示波器使用視頻，讓留學(xué)生先對示波器操作有個直觀的了解。隨后在課堂講解時，讓學(xué)生將示波器的界面顯示語言設(shè)置成自己的母語文字（如俄語、英語或其他語言文字），再對照老師的中文講解慢慢消化吸收，這樣學(xué)生便很快地掌握了示波器的基本功能和使用方法。
“接線能力訓(xùn)練”單元。實驗初期，留學(xué)生的電路接線能力普遍較差，很簡單的電路在他們看來都覺得很復(fù)雜。不能正確連接實驗電路，就無法完成后續(xù)的參數(shù)測量。最初我們采用教師先演示實驗，然后讓學(xué)生自己動手接線的授課方式。這種方式的弊端是學(xué)生每接一根線都要先跑到演示臺前看一次，不僅實驗效果不好、效率低下，而且還影響課堂秩序。后來，我們將現(xiàn)代化的多媒體技術(shù)融入課堂，把電路接線過程做成動畫，讓學(xué)生跟著動畫提示連接電路，既直觀有趣，又提高了實驗效率。經(jīng)過幾次訓(xùn)練，多數(shù)學(xué)生都能夠脫離動畫提示，獨(dú)立完成實驗電路的連接，效果立竿見影。
“測試分析訓(xùn)練”單元。該單元是培養(yǎng)實驗技能的重點和難點。在這個訓(xùn)練單元中學(xué)生不僅要理解實驗原理，正確使用儀器儀表并掌握不同參數(shù)的測量方法，同時，在實驗中可能還會遇到各種故障或?qū)嶋H問題。為此，我們采取了以下教學(xué)手段。
1.課堂講解實驗原理時，充分利用電子電路仿真軟件，通過電路仿真過程讓學(xué)生對實驗原理有更深層的理解，對實驗結(jié)果產(chǎn)生一個直觀的印象。例如，在做單級共射放大電路實驗時，采用Multisim仿真軟件，讓學(xué)生觀察工作點變化對放大電路的影響；通過改變工作點位置，使三極管工作在不同區(qū)域，觀察各區(qū)域中放大電路輸出波形的特點，從而使學(xué)生充分理解和掌握失真波形產(chǎn)生的原因及改善方法，把抽象的問題通過直觀的方式顯示出來，更便于留學(xué)生對知識的理解。
2.由于部分留學(xué)生理論知識掌握不足，課前又沒有預(yù)習(xí)的習(xí)慣，所以實驗課上許多留學(xué)生都不清楚實驗該從何做起，該怎樣用測量數(shù)據(jù)驗證實驗結(jié)論。針對這種情況，我們采用“課上提出問題講解實驗原理觀察仿真結(jié)果根據(jù)動畫提示測量參數(shù)課上互動、討論并驗證提出的問題”的授課程序，使學(xué)生通過分析實驗結(jié)果徹底克服理論知識掌握不足的弊病。例如，在做直流電路基本定律實驗時，老師先提出基爾霍夫電流、電壓定律的概念，讓學(xué)生根據(jù)動畫提示測出電壓、電流值，然后通過互動與學(xué)生討論實驗過程中出現(xiàn)的各種問題及解決辦法，用測量數(shù)據(jù)反推并驗證基爾霍夫電流、電壓定律。通過這種方法，留學(xué)生不僅掌握了實驗測量及分析的方法，而且很容易就理解了理論課上未搞清楚的基本概念。
3.為兼顧部分動手能力較差的學(xué)生，讓大多數(shù)留學(xué)生跟上授課節(jié)奏，在做比較復(fù)雜、實驗步驟相對煩瑣的實驗時，老師會把實驗分成多個單元，等每個學(xué)生都完成該單元的測量之后，再進(jìn)行下一個單元，以避免挫傷個別留學(xué)生的自信心而失去對實驗課的興趣。
4.充分利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，把每個實驗的操作過程和儀器設(shè)備使用做成動畫或視頻，增強(qiáng)真實感和臨場操作感。以形象直觀的方式，把用語言難以表達(dá)清楚的問題，通過動畫或視頻表現(xiàn)出來，幫助留學(xué)生理解和記憶。
四、因材施教，層次教學(xué)，有效利用開放實驗室培養(yǎng)留學(xué)生實踐創(chuàng)新能力
有些留學(xué)生思維活躍，善于思考，想法較多，且對電子學(xué)方面的知識非常感興趣。針對這部分學(xué)生，可以在他們掌握了基本實驗方法后，鼓勵他們進(jìn)入開放實驗室，實施分層次教學(xué)。在開放實驗室輕松自由的學(xué)習(xí)環(huán)境中，學(xué)生可以繼續(xù)做課上沒有完成的實驗，也可以根據(jù)個人愛好，嘗試一些設(shè)計性的實驗。另外，在開放實驗室還備有焊接工具及一些小電子產(chǎn)品的套件，例如小音箱、電子門鈴等。學(xué)生可以自行焊接組裝這些小電子產(chǎn)品。這樣不僅可以激發(fā)留學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和求知欲望，同時也可以讓他們意識到自己所學(xué)知識對將來職業(yè)發(fā)展的重要性。在整個開放環(huán)節(jié)，完全以留學(xué)生自主學(xué)習(xí)為主，充分發(fā)揮他們的主觀能動性，對提高留學(xué)生的實踐能力起到了很好的促進(jìn)作用。
五、結(jié)束語
留學(xué)生教學(xué)質(zhì)量是決定高校國際競爭力的重要因素之一，如何提高留學(xué)生實驗課教學(xué)水平是廣大教育同行所面臨的共性問題。針對我校留學(xué)生特點，本文探討了留學(xué)生電工電子實驗課教學(xué)方面的一些有效措施，僅供廣大教育同行參考。
