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關(guān)鍵詞:案例庫(kù);教學(xué)效果;學(xué)習(xí)興趣
Design and application of case database for circuit analysis fundamental
Liu Minhua, Jia Xianyu
Yangzhou university, Yangzhou, 225009, China
Abstract: Circuit analysis fundamental plays the role of preceding and the following all other major courses in majors about electric and information. Thus teaching effect of this course have a direct impact on the students in such majors. This essay proposes establishing case databases according to classifications and leading typical cases into the classes systematically. This helps students to establish systems of course structures and major structures, broaden their major horizons and increase their major quelities. So this method can efficiently improve the teaching effects.
Key words: case database; teaching effects; study interes
電路分析基礎(chǔ)是電氣信息類專業(yè)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課,在整個(gè)專業(yè)計(jì)劃中起著承上啟下的作用,其教學(xué)目的是通過(guò)學(xué)習(xí)使學(xué)生掌握所學(xué)專業(yè)的基本理論和基本技能,建立專業(yè)知識(shí)體系結(jié)構(gòu),培養(yǎng)專業(yè)素養(yǎng),教學(xué)效果將直接影響學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效果,更重要的是影響后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)。為夯實(shí)基礎(chǔ),不斷提高教學(xué),筆者在電路分析基礎(chǔ)教學(xué)過(guò)程中對(duì)傳統(tǒng)的教學(xué)方法及教學(xué)手段進(jìn)行創(chuàng)新,嘗試分類質(zhì)量建立案例庫(kù),將案例有規(guī)律有系統(tǒng)地引入課堂,教學(xué)效果明顯提高。
1 案例庫(kù)設(shè)計(jì)的目的
案例教學(xué)法是一種集啟發(fā)、實(shí)踐、理論聯(lián)系實(shí)際于一體的教學(xué)方法,可以引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí),對(duì)案例進(jìn)行分析研究,培養(yǎng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的應(yīng)用意識(shí)和潛在的思維創(chuàng)新能力,養(yǎng)成科學(xué)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的習(xí)慣?,F(xiàn)代高等教育中案例教學(xué)法已被廣泛應(yīng)用,同時(shí)也在電路分析基礎(chǔ)教學(xué)中得到應(yīng)用。但如何更系統(tǒng)、規(guī)律、有效地在課程教學(xué)中應(yīng)用案例教學(xué)法一直是我們探索的問(wèn)題。分類建立案例庫(kù),教學(xué)中的各個(gè)環(huán)節(jié)適時(shí)引用相應(yīng)的案例庫(kù),可以更有效地解決這個(gè)問(wèn)題。
案例庫(kù)不是個(gè)體案例的堆積,而是將與課程相關(guān)的典型案例按一定規(guī)律分類歸納整理,建立各種不同的案例庫(kù)。案例庫(kù)可分為名人典故案例庫(kù)、課程體系結(jié)構(gòu)案例庫(kù)、專業(yè)體系結(jié)構(gòu)案例庫(kù)、課堂引導(dǎo)案例庫(kù)、課堂討論案例庫(kù)、課外思考案例庫(kù)、問(wèn)題型案例庫(kù)等,針對(duì)教學(xué)中的不同環(huán)節(jié),適時(shí)恰當(dāng)?shù)匾孟嚓P(guān)的案例庫(kù),可以使學(xué)生更系統(tǒng)地構(gòu)建課程知識(shí)體系結(jié)構(gòu)、專業(yè)知識(shí)體系結(jié)構(gòu),擴(kuò)大學(xué)生的專業(yè)視野,提高專業(yè)素養(yǎng)和學(xué)習(xí)興趣,有效地提高教學(xué)效果。
2 案例庫(kù)的設(shè)計(jì)
針對(duì)電路分析基礎(chǔ)教學(xué)的現(xiàn)狀及特點(diǎn),筆者嘗試設(shè)計(jì)建立了名人典故案例庫(kù)、課程體系結(jié)構(gòu)案例庫(kù)、專業(yè)體系結(jié)構(gòu)案例庫(kù),通過(guò)建立使用這些案例庫(kù),教學(xué)效果明顯提高。
(1)電路分析基礎(chǔ)教材中一些原理、單位都是以人名定義的,如基爾霍夫定律、戴維寧定理、諾頓定理等,將這些典故設(shè)計(jì)成名人典故案例庫(kù),并且將電路分析基礎(chǔ)課程中用到的相關(guān)內(nèi)容(如安培、伏特、歐姆、瓦特、法拉第等)加入到該案例庫(kù)中,使學(xué)生了解每個(gè)重要知識(shí)點(diǎn)的淵源,增加學(xué)生的專業(yè)知識(shí)底蘊(yùn),激發(fā)學(xué)生探究新知識(shí)的欲望。
(2)把握電路分析基礎(chǔ)課程脈絡(luò),將主要知識(shí)點(diǎn)應(yīng)用的典型案例歸結(jié)到課程后續(xù)的知識(shí)點(diǎn)上,建立專門的案例庫(kù),設(shè)計(jì)并建立鏈接表。表1為電路分析基礎(chǔ)課程體系結(jié)構(gòu)案例庫(kù)鏈接表。
表1 電路分析基礎(chǔ)課程體系結(jié)構(gòu)案例庫(kù)鏈接表
注:代表案例鏈接
例如,輸入電阻知識(shí)點(diǎn)在學(xué)習(xí)過(guò)程中看起來(lái)比較枯燥,但通過(guò)表1鏈接的戴維寧定理和一階電路的典型案例,可以了解該知識(shí)點(diǎn)在整個(gè)課程中的重要性。又如,回路電流法、結(jié)點(diǎn)電壓法是直流電路分析的系統(tǒng)方法,也是后面正弦交流電路、運(yùn)算電路的分析方法,在學(xué)習(xí)過(guò)程中通過(guò)鏈接表1案例庫(kù)中的典型應(yīng)用案例,可以幫助學(xué)生將分析電路的思路從直流拓展到頻域和復(fù)頻域,從而可以解決正弦電路、運(yùn)算電路的問(wèn)題,同時(shí)學(xué)生也能構(gòu)建課程體系結(jié)構(gòu)。
關(guān)鍵詞:高速公路;機(jī)電設(shè)備;安裝;施工管理
引言
高速公路是陸上交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)的主干線,在國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和人民生活保障方面發(fā)揮著極為重要的的基礎(chǔ)保障作用。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,高速公路也發(fā)生了巨大變化。機(jī)電設(shè)備已經(jīng)成為現(xiàn)代化的高速公路體系中的重要組成部分,承擔(dān)著高速公路信息化的重要職責(zé)。高速公路機(jī)電設(shè)備的安裝是現(xiàn)代高速公路項(xiàng)目建設(shè)必不可少的重要內(nèi)容。工程施工過(guò)程復(fù)雜,影響因素眾多,具體涉及通信、收費(fèi)、監(jiān)控、低壓配電、照明及消防等多個(gè)方面。因此,如何科學(xué)、高效地對(duì)高速公路機(jī)電設(shè)備安裝工程施工進(jìn)行管理,提高施工質(zhì)量,保證工程順利實(shí)施,確保設(shè)備如期投入正常使用,是高速公路建設(shè)和施工單位開(kāi)展機(jī)電設(shè)備安裝工程時(shí)的重要工作內(nèi)容,也是相關(guān)領(lǐng)域管理人員和專家學(xué)者研究的重點(diǎn)課題。
1 高速公路機(jī)電工程概述
根據(jù)使用功能,高速公路交通機(jī)電工程分為通信系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)及收費(fèi)系統(tǒng)三個(gè)單元。其中,通信系統(tǒng)是保障高速公路運(yùn)行質(zhì)量和服務(wù)水平的關(guān)鍵部分,也是整個(gè)高速公路運(yùn)行管理系統(tǒng)的核心單元,具體承擔(dān)著高速公路收費(fèi)、監(jiān)控、管理過(guò)程中的各類數(shù)據(jù)、信息、圖像、語(yǔ)音資料的傳輸職能。監(jiān)控系統(tǒng)是高速公路管理系統(tǒng)的感知器官,復(fù)雜對(duì)高速公路各個(gè)部分運(yùn)行情況的監(jiān)視和檢測(cè)工作,該系統(tǒng)通過(guò)安裝在高速公路各個(gè)位置的信息采集裝置對(duì)公路設(shè)施和交通狀況相關(guān)信息進(jìn)行收集并發(fā)送到管理中心,為工作人員了解、掌握公路運(yùn)行情況,根據(jù)具體情況及時(shí)予以調(diào)控提供基礎(chǔ)參考信息。收費(fèi)系統(tǒng)的功能主要是采集、傳遞高速公路通行車輛所繳納的各類通行費(fèi)用細(xì)節(jié)信息,既提高了工作效率,降低了工作人員的業(yè)務(wù)量和工作強(qiáng)度,又減少了人為工作所導(dǎo)致的財(cái)務(wù)安全隱患,是高速公路運(yùn)行管理中的重要環(huán)節(jié)。
2 高速公路機(jī)電設(shè)備安裝施工管理常見(jiàn)問(wèn)題
作為工程建設(shè)活動(dòng),機(jī)電工程的施工具體過(guò)程與土建工程相同,按照時(shí)間順序,也分為前期準(zhǔn)備、施工設(shè)計(jì)、具體實(shí)施和投入使用后的運(yùn)行維護(hù)等幾個(gè)階段。實(shí)際工作中,這幾個(gè)階段都存在若干問(wèn)題,對(duì)工程的順利實(shí)施造成一定負(fù)面影響。下面就對(duì)高速公路機(jī)電施工過(guò)程中存在的常見(jiàn)問(wèn)題試作分析。
2.1 施工人員素質(zhì)水平不高
高速公路機(jī)電工程施工涉及范圍廣泛,施工難度大,專業(yè)性強(qiáng),對(duì)于施工人員的業(yè)務(wù)知識(shí)和技能水平有著很高的要求,當(dāng)前高速公路機(jī)電施工隊(duì)伍人員素質(zhì)參差不齊,來(lái)源復(fù)雜,業(yè)務(wù)培訓(xùn)工作難以開(kāi)展,對(duì)于提高施工人員施工水平十分不利,從而限制了工程施工質(zhì)量,特別是在發(fā)生意外情況時(shí)很難作出及時(shí)有效處理。
2.2 現(xiàn)場(chǎng)勘察不到位
高速公路機(jī)電施工涉及到通信線路,預(yù)留管道、橋涵,消防渠道及收費(fèi)站等多項(xiàng)作業(yè)。在施工開(kāi)始前要對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行全面細(xì)致的勘察、測(cè)定,以為科學(xué)開(kāi)展施工設(shè)計(jì)、合理安排施工方案,協(xié)調(diào)組織施工提供有效的資料支持?,F(xiàn)實(shí)工作中,由于現(xiàn)場(chǎng)勘察不到位,導(dǎo)致施工時(shí)頻繁臨時(shí)調(diào)整,不僅影響工期,還造成了大量資源浪費(fèi)。
2.3 施工管理力度不過(guò)硬
工程施工質(zhì)量很大程度上依賴施工質(zhì)量管理。目前高速公路機(jī)電工程管理水平高的施工單位數(shù)量有限,部分工程管理人員缺乏實(shí)際經(jīng)驗(yàn),在面對(duì)突發(fā)狀況時(shí)反應(yīng)較慢,處置失當(dāng)。由于管理人才缺乏,一些管理崗位由非管理專業(yè)的人員擔(dān)任,由于缺乏專業(yè)的理論指導(dǎo),工作效率和質(zhì)量無(wú)法保證。此外,管理體制機(jī)制不健全,監(jiān)管制度執(zhí)行不到位,也是當(dāng)前高速公路機(jī)電工程施工過(guò)程影響施工質(zhì)量的主要因素。
3 高速公路機(jī)電設(shè)備安裝的施工質(zhì)量控制要點(diǎn)分析
高速公路機(jī)電設(shè)備安裝是以土建工程完工并達(dá)到驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。機(jī)電設(shè)備安裝施工隊(duì)伍和監(jiān)理單位在進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)后,根據(jù)前面已經(jīng)簽訂好的施工合同和監(jiān)理合同有序開(kāi)展工作。施工單位首先要組織施工人員、技術(shù)人員認(rèn)真閱讀、掌握招標(biāo)文件、合同文件以及技術(shù)規(guī)范、施工設(shè)計(jì)圖的具體內(nèi)容,特別要對(duì)重點(diǎn)部分進(jìn)行深刻把握。其次組織技術(shù)專家對(duì)施工設(shè)計(jì)中的各項(xiàng)指標(biāo)、參數(shù)進(jìn)行校對(duì)和重新核算。三是要明確高速公路機(jī)電施工范圍、工程施工量和施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。四是要對(duì)工程中準(zhǔn)備采用的工藝,特別是新工藝、新技術(shù)要有著清晰的把握。監(jiān)理單位要根據(jù)工程具體要求編制切實(shí)可行的施工監(jiān)理方案,明確施工管理中的目標(biāo)和重點(diǎn),按照方案逐步推進(jìn)。
3.1 做好高速公路機(jī)電設(shè)備安裝工程設(shè)備質(zhì)量管控工作
高速公路機(jī)電工程涉及到大量機(jī)電、電子設(shè)備的安裝調(diào)試工作。這些機(jī)電、電子產(chǎn)品有的是標(biāo)準(zhǔn)的,有的是非標(biāo)準(zhǔn)的,規(guī)格、種類眾多,安裝作業(yè)極為復(fù)雜,專業(yè)要求極強(qiáng)。為保證施工質(zhì)量,首先要對(duì)這些電子產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)。設(shè)備進(jìn)場(chǎng)后,施工單位要組織專業(yè)技術(shù)人員會(huì)同項(xiàng)目建設(shè)單位對(duì)待安裝設(shè)備進(jìn)行檢驗(yàn)、檢查,認(rèn)真核對(duì)設(shè)備的規(guī)格、型號(hào)、數(shù)量是否和施工設(shè)計(jì)相符,設(shè)備外形是否完整、出廠質(zhì)量報(bào)告是否齊全等。聯(lián)合檢查要做好詳細(xì)記錄,以備查詢。對(duì)于發(fā)現(xiàn)的各種問(wèn)題要立即處理,存在質(zhì)量缺陷的產(chǎn)品要聯(lián)系供應(yīng)商予以退貨。施工過(guò)程中要定期開(kāi)展施工設(shè)備的維護(hù)、保養(yǎng)和檢查、維修工作,確保施工設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)正常。
3.2 做好高速公路機(jī)電設(shè)備安裝作業(yè)規(guī)范管理工作
在進(jìn)行機(jī)電設(shè)備安裝時(shí),要嚴(yán)格遵守作業(yè)規(guī)范,按照施工工藝開(kāi)展施工。機(jī)電控制箱施工是高速公路機(jī)電安裝工程中的重要內(nèi)容。在施工時(shí),要按照成排安裝的方針,確保箱體排列整齊,垂直度和平整要求符合施工要求。成排安裝,水平、垂直方向上的誤差和相鄰的距離均需控制在2毫米以內(nèi),確保良好的接地效果。
施工現(xiàn)場(chǎng)的天氣狀況對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)控制器的運(yùn)行狀況有著重要影響。因此,要挑選晴朗、干燥的日子進(jìn)行控制器安裝。施工前要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)控制器的各組成單元進(jìn)行詳細(xì)檢查,確保狀態(tài)正常。堅(jiān)決不允許使用存在腐蝕或開(kāi)焊等問(wèn)題的控制器。接線時(shí)要嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范進(jìn)行,并做好標(biāo)記,防止線路混亂。
3.3 做好施工安全管理工作,確保施工進(jìn)度如期推進(jìn)
施工安全是任何工程施工都必須放到第一位的。高速公路機(jī)電工程涉及大量用電設(shè)備,更要重視施工安全。整個(gè)施工過(guò)程都要嚴(yán)格遵循安全施工相關(guān)規(guī)范。要由專人負(fù)責(zé)工程施工現(xiàn)場(chǎng)的安全管理工作,24小時(shí)做好施工安全巡查,及時(shí)發(fā)現(xiàn)施工過(guò)程中的安全隱患并立即排除,保證工程進(jìn)展安全有序。工程進(jìn)度是衡量工程水平的又一重要指標(biāo),和工程項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)效益密切相關(guān),施工單位要采取有效措施,防范異常事件發(fā)生,保證工程如期推進(jìn)。
4 結(jié)束語(yǔ)
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的不斷提高,高速公路勢(shì)必迎來(lái)更加廣闊的發(fā)展空間和嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。高速公路建設(shè)單位要充分認(rèn)識(shí)到機(jī)電工程在高速公路建設(shè)、運(yùn)行過(guò)程中的重要意義,深入研究機(jī)電設(shè)備安裝、使用中的重點(diǎn)問(wèn)題,提高機(jī)電設(shè)備安裝質(zhì)量和運(yùn)行水平,為提高高速公路交通保障能力作出應(yīng)有的努力。
參考文獻(xiàn)
[1]鄭 .特長(zhǎng)隧道基于現(xiàn)場(chǎng)總線的供配電自動(dòng)化技術(shù)研究與應(yīng)用[D].長(zhǎng)安大學(xué),2003.
本文主要就山區(qū)高速公路安全性,合理性的設(shè)計(jì)理念展開(kāi)研究。
關(guān)鍵詞:路線設(shè)計(jì);安全性;運(yùn)行速度;安全設(shè)施
Keywords: route design; Safety; Speed; Safety facilities
中圖分類號(hào):TQ450.2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
公路作為交通運(yùn)輸?shù)闹饕ǖ?,其交通功能是首位的,因此,首先?yīng)當(dāng)滿足出行便利快捷的需要;其次,隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,人們對(duì)精神文化的要求進(jìn)一步提高,公路應(yīng)當(dāng)為人們提供一個(gè)安全舒適的出行環(huán)境。公路設(shè)計(jì)提倡把安全放在首位,更多的從道路使用者,以及受道路影響的人的角度出發(fā),將“以人為本,安全至上”的理念貫穿始終,要改變“建設(shè)就是發(fā)展”的傳統(tǒng)觀念,堅(jiān)持把“用戶需求置于公路工作的核心”,提高公路的安全性,減少事故發(fā)生率。
目前,國(guó)內(nèi)也對(duì)高速公路的運(yùn)行速度開(kāi)展了大量的研究,交通部公路司在2000年度標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范項(xiàng)目中,設(shè)立專題開(kāi)展《高速公路運(yùn)行速度設(shè)計(jì)方法和標(biāo)準(zhǔn)》的專項(xiàng)研究,在觀測(cè)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,建立了適合適合我國(guó)駕駛員特征和山區(qū)高速公路特點(diǎn)的平,縱線性指標(biāo)速度預(yù)測(cè)模型。因此,在路線設(shè)計(jì)中,有必要引入運(yùn)行速度的概念,對(duì)控制路線設(shè)計(jì)的主要參數(shù)進(jìn)行調(diào)整優(yōu)化(如視距,超高),并進(jìn)行安全性評(píng)價(jià)。
一、設(shè)計(jì)理念
1、基于運(yùn)行速度的安全設(shè)計(jì)理念
公路條件主要是由公路線形決定的,線形設(shè)計(jì)是公路設(shè)計(jì)的核心,它最終決定了公路的空間位置以及公路在駕駛員視覺(jué)中的反應(yīng)。優(yōu)良的線形是保證安全行車的根本,可直接消除事故誘因。因此,線形設(shè)計(jì)不僅要使道路設(shè)計(jì)中各基本要素滿足相應(yīng)的技術(shù)指標(biāo)與經(jīng)濟(jì)要求,還需使各要素的組合更科學(xué)合理,把駕駛員所承受的的心理壓力和生理負(fù)擔(dān)控制在最小范圍,以達(dá)到確保交通安全的目的。
寬容性路測(cè)凈區(qū)設(shè)計(jì)理念
發(fā)達(dá)國(guó)家把路側(cè)安全設(shè)計(jì)作為道路設(shè)計(jì)的一個(gè)重要組成部分。路測(cè)凈區(qū)是寬容路測(cè)設(shè)計(jì)中一個(gè)重要的概念,指的是容許過(guò)錯(cuò)車輛有安全返回的空間。路測(cè)凈區(qū)具體設(shè)計(jì)到景區(qū)寬度,凈區(qū)內(nèi)邊坡度,凈區(qū)內(nèi)排水設(shè)施和交通設(shè)施等方面。根據(jù)我國(guó)的國(guó)情,在交通安全保障上,就道路本身而言,可主要采取以下幾個(gè)反面的措施:
首先,是使車輛保持在車道內(nèi)行駛,避免駛出路外。如:小半徑曲線設(shè)置輪廓標(biāo)或線形誘導(dǎo)標(biāo);車道邊緣采用震動(dòng)標(biāo)線;道路表面防滑處理,提高抗側(cè)滑力;處治不良路肩,加寬或硬化路肩。
其次,是使駛出路外車輛減少側(cè)翻可能性,減少碰撞障礙物的可能性。如:
邊坡處理,通過(guò)放緩路基邊坡減少車輛側(cè)翻。
通過(guò)設(shè)置可逾越的排水設(shè)施。修整邊溝,在滿足排水功能的前提下,采取蓋板邊溝或碟式邊溝。
移走路側(cè)障礙物。如巨石或直徑較大的粗壯樹(shù)木。
修建避險(xiǎn)車道。對(duì)于連續(xù)長(zhǎng)大下坡,在駛出路外事故頻發(fā)路段,結(jié)合地形地勢(shì)修建避險(xiǎn)車道。
最后,是減輕事故嚴(yán)重程度。如改善路測(cè)障礙物設(shè)計(jì),包括路側(cè)標(biāo)志性,上跨橋梁墩柱,護(hù)欄等。
二、安全設(shè)施的建立
安全設(shè)施是指設(shè)置在公路上,為公路使用者提供安全服務(wù)的場(chǎng)所。服務(wù)設(shè)施與司乘人員安全行駛密切相關(guān)。我國(guó)道路及設(shè)計(jì)人員重視一般路段服務(wù)設(shè)施的設(shè)置,以滿足駕駛員停車休息及車輛檢修的要求。我國(guó)《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)各線公路的服務(wù)設(shè)施設(shè)置有明確的要求,但對(duì)連續(xù)長(zhǎng)大下坡服務(wù)設(shè)施沒(méi)有進(jìn)行特殊考慮,而多項(xiàng)連續(xù)下坡道路改善工程調(diào)查表明,連續(xù)下坡路段車輛對(duì)路側(cè)服務(wù)設(shè)施有較高要求。
設(shè)置原則
大量事故統(tǒng)計(jì)分析表明連續(xù)下坡事故明顯高于其他路段,但我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范并沒(méi)有對(duì)連續(xù)下坡有明確的定義。根據(jù)連續(xù)下坡路段的交通事故統(tǒng)計(jì)分析,結(jié)合車輛制動(dòng)器溫升模型和實(shí)車試碰結(jié)果,在車輛正常配載或超載50%的情況下,只要行車制動(dòng)器工作狀態(tài)良好,相對(duì)高差500m時(shí),越嶺線的平均縱坡達(dá)到5%是安全的?;谝陨涎芯拷Y(jié)論確定是否需要設(shè)置連續(xù)下坡服務(wù)設(shè)施,應(yīng)在連續(xù)下坡路段的坡頂位置設(shè)置剎車檢查站,連續(xù)下坡沿途設(shè)置小型停車檢查區(qū),并應(yīng)配管理人員知道火車在下坡前均進(jìn)入剎車檢查站。
剎車檢查站
剎車檢查站一般設(shè)置在下坡前,接近坡頂?shù)穆范危瑒x車檢查站除了具備剎車檢查服務(wù)功能,還具備稱重檢查,加水,加油等功能,其設(shè)置對(duì)連續(xù)下坡路段保障安全行駛具有重要意義。剎車檢查站應(yīng)在道路設(shè)計(jì)時(shí)進(jìn)行用地規(guī)劃。
剎車檢查站應(yīng)當(dāng)設(shè)置恰當(dāng)標(biāo)志引導(dǎo)車輛駛?cè)?,禁止停車。為了更好的發(fā)揮作用,宜提前2km進(jìn)行預(yù)告工作。
設(shè)置位置
為駕駛員在下坡前提供檢修車輛的機(jī)會(huì)及水箱加水,過(guò)水池過(guò)水等措施,盡量避免了下坡過(guò)程中剎車過(guò)熱或其他機(jī)械問(wèn)題。
減少了連續(xù)下坡途中車輛檢修幾率,避免對(duì)正常行駛車輛的橫向干擾。
駕駛員在連續(xù)下坡前預(yù)先熟悉道路狀況。
貨車以0km/h為初始速度行駛,連續(xù)下坡的起始動(dòng)能為0,在一定程度上減少了剎車失控的可能性。
服務(wù)項(xiàng)目或功能設(shè)置
剎車檢查站除提供剎車檢查,服務(wù)區(qū)常備項(xiàng)目(食宿,交友,商品供應(yīng)等),還可提供稱重,加水等項(xiàng)目。
稱重系統(tǒng)設(shè)置,進(jìn)行超載管理。
加水站。
一、安全監(jiān)理工作與質(zhì)量、進(jìn)度、投資控制的關(guān)系
安全監(jiān)理工作并不是一項(xiàng)孤立的工作,它與質(zhì)量、進(jìn)度、投資控制各個(gè)環(huán)節(jié)相輔相成的。
安全監(jiān)理是質(zhì)量控制的基礎(chǔ)。一項(xiàng)工程的施工質(zhì)量越好,其產(chǎn)生的安全效應(yīng)就越高;同樣只有在良好的安全措施保證之下,施工人員才能較好地發(fā)揮技術(shù)水平。
安全監(jiān)理是進(jìn)度控制的前提。工期過(guò)緊是埋下安全隱患的原因之一。由于建設(shè)項(xiàng)目的最大特點(diǎn)是工期較長(zhǎng),業(yè)主總是希望其投入資金能盡快產(chǎn)生效益,對(duì)工期提出不合理的要求。由于目前建筑市場(chǎng)為買方市場(chǎng),承包方為承攬到工程,只能答應(yīng)其不合理要求。長(zhǎng)時(shí)間的加班加點(diǎn),造成的結(jié)果往往是人員和設(shè)備的疲勞及施工安全條件無(wú)法保證,安全事故也多發(fā)生在工作日的上、下班及加班時(shí)間內(nèi)。國(guó)家規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)中的工期是可以進(jìn)行適當(dāng)?shù)膲嚎s的,但對(duì)工期提出一個(gè)有利于安全的建議工期應(yīng)當(dāng)是監(jiān)理工程師的一項(xiàng)重要工作。
安全監(jiān)理是投資控制的保證。承包方是安全管理工作的主體,安全生產(chǎn)的落實(shí)是要有資金作保障的。但由于個(gè)別業(yè)主的資金不到位或隨意壓價(jià)等,承包商不可能將過(guò)多資金投入安全設(shè)施中,加上部分分包隊(duì)伍缺乏崗位培訓(xùn),人員素質(zhì)較低,安全意識(shí)較差,一旦出現(xiàn)因安全問(wèn)題產(chǎn)生的工傷事故,不但會(huì)給承包方帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失,而且會(huì)給監(jiān)理單位造成不良的社會(huì)信譽(yù)和其他的潛在損失。因此,監(jiān)督承包商在安全方面進(jìn)行必要的投入,真正做到“安全第一,預(yù)防為主”,自然成為監(jiān)理工程師的一項(xiàng)重要的日常管理工作。
二、安全生產(chǎn)監(jiān)理工作中的一些難點(diǎn)
工程建設(shè)監(jiān)理組織機(jī)構(gòu)是除建設(shè)、施工單位之外的一個(gè)重要責(zé)任主體,在項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中,切實(shí)履行好安全監(jiān)理職責(zé),是確保項(xiàng)目投資、進(jìn)度、質(zhì)量目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)性工作,也是避免發(fā)生重大安全事故的重要環(huán)節(jié)。因此,監(jiān)理單位對(duì)路橋工程安全生產(chǎn)實(shí)施有效的監(jiān)督和嚴(yán)格把關(guān),對(duì)于消除施工現(xiàn)場(chǎng)安全隱患,避免造成人員傷亡具有重要作用,但在實(shí)施安全監(jiān)理一段時(shí)間后,發(fā)現(xiàn)安全監(jiān)理存在著一定的難度。
從概念上講,工程監(jiān)理是指監(jiān)理單位按業(yè)主的委托和授權(quán),根據(jù)有關(guān)法規(guī)和監(jiān)理合同以及其他相關(guān)工程建設(shè)合同,對(duì)工程的施工進(jìn)行全面的監(jiān)督和管理,即對(duì)所監(jiān)理工程項(xiàng)目進(jìn)行三控制(質(zhì)量、進(jìn)度、投資)、兩管理(合同、信息)、一協(xié)調(diào)(對(duì)工程項(xiàng)目參與各方進(jìn)行組織協(xié)調(diào))。監(jiān)督管理者與生產(chǎn)組織者是不一樣的,按誰(shuí)組織生產(chǎn),誰(shuí)承擔(dān)安全責(zé)任的基本原則,現(xiàn)有條件下,監(jiān)理單位承擔(dān)施工安全責(zé)任的權(quán)力不足。
從性質(zhì)上講,監(jiān)理人員利用自己的工程建設(shè)知識(shí)技能和經(jīng)驗(yàn)為業(yè)主提供的監(jiān)督管理服務(wù),它既不同于承建商的直接生產(chǎn)活動(dòng),也不同于業(yè)主的直接投資活動(dòng),它不向業(yè)主承包工程報(bào)價(jià),不參與承包單位的利益分成,因此,監(jiān)理單位承擔(dān)施工安全責(zé)任的理由不足。
從目的來(lái)講,工程建設(shè)監(jiān)理的目的是力求使工程項(xiàng)目能在計(jì)劃的投資、進(jìn)度和質(zhì)量目標(biāo)內(nèi)建成動(dòng)用,監(jiān)理工程師不直接進(jìn)行生產(chǎn)活動(dòng),監(jiān)理單位不是承包商承包的工程承包人或保證人,監(jiān)理工程師只能力求項(xiàng)目目標(biāo)的實(shí)現(xiàn),而不能保證,在監(jiān)理過(guò)程中,監(jiān)理工程師只能承擔(dān)服務(wù)責(zé)任,因此監(jiān)理單位承擔(dān)施工安全責(zé)任的能力不足。
三、如何做好安全生產(chǎn)監(jiān)理工作
目前,工程建設(shè)監(jiān)理組織機(jī)構(gòu)要承擔(dān)起安全監(jiān)理的責(zé)任,必須解決如下問(wèn)題:
l)機(jī)械設(shè)備、防火防災(zāi)、腳手架搭設(shè)等專業(yè)技術(shù)人才短缺,監(jiān)理企業(yè)原有的質(zhì)量監(jiān)督人才難以勝任這些工作,急需培養(yǎng)和引進(jìn)專業(yè)技術(shù)人才;
2)安全監(jiān)理收費(fèi)問(wèn)題。許多工程收不到安全監(jiān)理的費(fèi)用,無(wú)法保障安全監(jiān)理工作的開(kāi)展。另外,目前不少監(jiān)理企業(yè)“攬活”搶客源,紛紛采取竟相壓價(jià)的手段,惡性競(jìng)爭(zhēng),取費(fèi)過(guò)低,降低了安全監(jiān)理的質(zhì)量;
3)安全監(jiān)理制度尚不夠健全,責(zé)任不夠明確,如何科學(xué)地理解安全監(jiān)理工作,統(tǒng)一執(zhí)法,也是行業(yè)內(nèi)目前需考慮的問(wèn)題;
4)部分施工單位不配合,如底層腳手架不按要求滿鋪、腳手架扣件等未按要求送檢等。
四、完善和改進(jìn)建議
1.重新界定建設(shè)活動(dòng)中,路橋工程的各主體方在安全生產(chǎn)和管理上的責(zé)任。確立建設(shè)方是安全生產(chǎn)者管理的第一責(zé)任人,或建設(shè)方與施工方共同對(duì)安全生產(chǎn)負(fù)主要責(zé)任的機(jī)制。設(shè)計(jì)、監(jiān)理、安全生產(chǎn)所需設(shè)施、材料的生產(chǎn)廠家和供應(yīng)商,視不同情況承擔(dān)次要和連帶責(zé)任。
2.政府要出臺(tái)使施工單位通過(guò)抓安全生產(chǎn)獲得利益,獲得更大的市場(chǎng)份額的政策、措施。建議設(shè)立政府安全生產(chǎn)獎(jiǎng)勵(lì)基金,獎(jiǎng)勵(lì)安全生產(chǎn)的建設(shè)、設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理等各方,尤其是獎(jiǎng)勵(lì)直接面臨安全風(fēng)險(xiǎn)的施工方。建立建設(shè)工程安全生產(chǎn)專項(xiàng)補(bǔ)償金制度,對(duì)建設(shè)各主體方,尤其是對(duì)施工方作適當(dāng)?shù)摹⒄艹惺艿难a(bǔ)償,在政府和行業(yè)管理層面形成尊重和保障企業(yè)的權(quán)益氛圍。
3.實(shí)行建設(shè)工程安全生產(chǎn)押金或安全生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)保證金制度。建設(shè)、設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理等各方,視其在建設(shè)活動(dòng)中的地位和角色,向建設(shè)行政主管部門繳納安全生產(chǎn)押金或安全生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)保證金,待工程安全竣工后返還。對(duì)施工中發(fā)生安全事故的,視情況不予返還或部分返還。
【關(guān)鍵詞】CDIO 《電路設(shè)計(jì)軟件》 教學(xué)改革
1 引言
作為通信、電子及其相關(guān)專業(yè)課程體系中的核心課程,《電路設(shè)計(jì)軟件》的特點(diǎn)是集理論性和實(shí)踐性于一體。課程教學(xué)的目的是要求學(xué)生既要掌握電路設(shè)計(jì)軟件的基本操作方法,又要具備PCB設(shè)計(jì)的基本能力。在傳統(tǒng)教學(xué)中,教師往往注重軟件的基本操作過(guò)程,以至于忽略了學(xué)生工程設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)。通過(guò)對(duì)電子科技大學(xué)成都學(xué)院(以下稱本院)通信工程系2012級(jí)~2013級(jí)的15名學(xué)生進(jìn)行問(wèn)卷調(diào)查,結(jié)果顯示,其中12名學(xué)生對(duì)軟件操作的流程非常熟悉,然而,一旦涉及讓學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單項(xiàng)目,卻僅僅只有4人能夠獨(dú)立開(kāi)展。由此可知,傳統(tǒng)的教學(xué)方式已經(jīng)不再適應(yīng)時(shí)代的人才需求,完善當(dāng)前的教學(xué)方法勢(shì)在必行。隨著社會(huì)對(duì)大學(xué)生動(dòng)手能力的要求越來(lái)越高,CDIO的工程教學(xué)模式被許多高校廣泛采用。大量案例證明,該模式對(duì)于提升學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力都是行之有效的。因此,在《電路設(shè)計(jì)軟件》課程中,擬采用該教學(xué)方式進(jìn)行實(shí)踐。
2 課程特點(diǎn)分析
《電路設(shè)計(jì)軟件》是一門以實(shí)驗(yàn)教學(xué)為主的課程,主要的教學(xué)內(nèi)容包括:電路設(shè)計(jì)軟件的使用方法、工程項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)流程等。因此,課程教學(xué)的首要任務(wù)是讓學(xué)生熟悉軟件的操作方法。然而,該環(huán)節(jié)并非教學(xué)的主要目的,僅僅只能作為課程教學(xué)的初級(jí)目標(biāo)。而實(shí)際工程項(xiàng)目中,掌握電路設(shè)計(jì)的能力和方法,熟悉基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)原理與規(guī)范至關(guān)重要,故教學(xué)中也應(yīng)該將重心放在該環(huán)節(jié)中。所以,培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際工程設(shè)計(jì)能力,既是教學(xué)重點(diǎn),也是教學(xué)難點(diǎn)。針對(duì)該難點(diǎn),擬采取從實(shí)際項(xiàng)目出發(fā),讓學(xué)生參與到電路設(shè)計(jì)的工程項(xiàng)目中,主動(dòng)探索問(wèn)題、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題,從而達(dá)到提升理論知識(shí)水平、提高強(qiáng)動(dòng)手能力的目的。
3 基于CDIO的教學(xué)改革方案
CDIO工程教育模式的本質(zhì)是讓學(xué)生在“做中學(xué)”和“學(xué)中做”。因此,在教學(xué)培養(yǎng)方案的修訂中,必須針對(duì)課程的不同知識(shí)點(diǎn),開(kāi)展各級(jí)項(xiàng)目。本課程的實(shí)例項(xiàng)目體系如圖1所示。
圖1 電路設(shè)計(jì)軟件課程實(shí)例項(xiàng)目體系
3.1電路設(shè)計(jì)軟件操作基礎(chǔ)教學(xué)
基礎(chǔ)教學(xué)是本院《電路設(shè)計(jì)軟件》CDIO教學(xué)中的首要環(huán)節(jié)。具體的教學(xué)措施是實(shí)例引入,即在實(shí)驗(yàn)中將相應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)都用實(shí)例來(lái)說(shuō)明,如電路原理圖設(shè)計(jì)、報(bào)表的生成、pcb版圖創(chuàng)建以及布線操作等。通過(guò)對(duì)各個(gè)實(shí)例的親自操作,讓學(xué)生便能夠掌握軟件操作基本方法。同時(shí),為培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)意識(shí),擬采用分組教學(xué)模式,將學(xué)生按照3~5人分組,每組配合完成每次的課堂操作練習(xí)實(shí)例??紤]學(xué)生基礎(chǔ)問(wèn)題,這些實(shí)例的選擇首先是基于實(shí)際工程案例,同時(shí)兼顧學(xué)生入門要求,對(duì)難度進(jìn)行控制,詳細(xì)描述實(shí)例的工程應(yīng)用狀況,讓學(xué)生明白要做什么,在做什么。針對(duì)每個(gè)實(shí)例操作相應(yīng)地對(duì)每組學(xué)生進(jìn)行分?jǐn)?shù)評(píng)定。在實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中,對(duì)普遍出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行集中講解,個(gè)別錯(cuò)誤一對(duì)一討論,以這種方式確保學(xué)生對(duì)實(shí)例的理解以及操作的掌握,為后續(xù)教學(xué)過(guò)程打好基礎(chǔ)。
3.2電路設(shè)計(jì)技巧教學(xué)
技巧教學(xué)集中在電路設(shè)計(jì)技巧進(jìn)階,目的是讓學(xué)生在掌握了軟件操作技巧之后,能夠更進(jìn)一步對(duì)電路原理與相對(duì)高級(jí)的設(shè)計(jì)技巧有一定了解,為下一板塊即項(xiàng)目任務(wù)板塊打好基礎(chǔ)。在傳統(tǒng)教學(xué)中,這一部分內(nèi)容往往被忽視,而在實(shí)際的工程實(shí)踐中,要能夠設(shè)計(jì)出滿足性能要求的電路板,該方面的能力是必需的。因此,在教學(xué)中要引入一定的電路設(shè)計(jì)理論教學(xué)模塊,從而培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力,主要包含軟件高級(jí)操作技巧,元件相關(guān)高級(jí)編輯技巧,PCB布局技巧,PCB布線技巧。同時(shí)以分組方式對(duì)各組成員完成情況進(jìn)行成績(jī)?cè)u(píng)定。在電路設(shè)計(jì)領(lǐng)域,設(shè)計(jì)技巧難度差異非常大。本部分教學(xué)內(nèi)容經(jīng)過(guò)精挑細(xì)選,力求在展示設(shè)計(jì)高級(jí)技巧的同時(shí),全面貼合學(xué)生的實(shí)際基礎(chǔ)水平,以“項(xiàng)目講座”到“自學(xué)提高”模式,充分激發(fā)學(xué)生自我專研精神與學(xué)習(xí)興趣,從而培養(yǎng)學(xué)生電路設(shè)計(jì)的實(shí)踐能力。
3.3電路設(shè)計(jì)項(xiàng)目任務(wù)教學(xué)
貼合學(xué)生實(shí)際,精選出完整的項(xiàng)目任務(wù)。讓學(xué)生團(tuán)隊(duì)完成從需求分析、方案制定,到設(shè)計(jì)出圖、產(chǎn)品調(diào)試、成品交付的整個(gè)實(shí)際產(chǎn)品流程。教學(xué)內(nèi)容包含分組選題與任務(wù)下達(dá)、方案討論與定型以及資料收集整理與原理圖設(shè)計(jì)、pcb版圖設(shè)計(jì)布局布線、項(xiàng)目驗(yàn)收與考核。項(xiàng)目選擇貼合專業(yè)方向,體現(xiàn)工程實(shí)際需求,以難度為基準(zhǔn)進(jìn)行項(xiàng)目分集,分為一級(jí)項(xiàng)目、二級(jí)項(xiàng)目以及三級(jí)項(xiàng)目。學(xué)生團(tuán)隊(duì)可以根據(jù)自己的基礎(chǔ)情況進(jìn)行選題,同時(shí)鼓勵(lì)學(xué)生創(chuàng)新思路,自主提出項(xiàng)目研究方向,充分激發(fā)學(xué)生自我專研精神,培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐開(kāi)發(fā)能力。
3.4 考核形式的多樣化
CDIO教學(xué)模式主要體現(xiàn)在讓學(xué)生感受工程項(xiàng)目實(shí)踐的過(guò)程。因此,傳統(tǒng)的以單一上機(jī)考試成績(jī)?yōu)樵u(píng)定標(biāo)準(zhǔn)的考核形式應(yīng)當(dāng)弱化,取而代之的是將單一成績(jī)轉(zhuǎn)變?yōu)榫C合成績(jī)?cè)u(píng)定,即項(xiàng)目實(shí)施中的每個(gè)環(huán)節(jié)都參與到考核中。例如,在電路設(shè)計(jì)中,針對(duì)學(xué)生的原理圖設(shè)計(jì)的合理性,進(jìn)行階段性的成績(jī)?cè)u(píng)定,并以一定比例納入總成績(jī)。本院的《電路設(shè)計(jì)軟件》課程中,成績(jī)分布比例擬修訂為:期末成績(jī)比重為40%,考核方式為上機(jī)考試;平時(shí)成績(jī)分為三個(gè)部分:軟件基礎(chǔ)部分15%,軟件設(shè)計(jì)技巧部分15%,項(xiàng)目任務(wù)部分30%。
4 教學(xué)案例分析
以本院13級(jí)通信工程專業(yè)兩個(gè)班為教學(xué)測(cè)試對(duì)象,為方便比較,將其定義為A班和B班。測(cè)試時(shí)間為2014―2015學(xué)年第2期。教學(xué)模式的選擇上,A班沿用傳統(tǒng)模式、B班則采用CDIO教學(xué)模式。最終,兩個(gè)班都以一個(gè)含耦合電感電路的簡(jiǎn)單項(xiàng)目設(shè)計(jì)仿真為測(cè)試題目。學(xué)生的最終成績(jī),由4名本系電氣工程專家根據(jù)項(xiàng)目完成質(zhì)量,進(jìn)行綜合評(píng)定??己司唧w情況如圖2所示。
圖2. A班與B班最終成績(jī)對(duì)比
由圖2可知,在實(shí)施CDIO教學(xué)模式后,B班學(xué)生在高分段、良好段以及合格段均全面高于傳統(tǒng)模式下的A班。由此可以證明,該課程CDIO教學(xué)方案的措施,是能夠促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量大幅度提高的,值得推廣。
5 結(jié)語(yǔ)
在《電路設(shè)計(jì)軟件》課程教學(xué)中,引入CDIO教學(xué)模式,能夠有效地培養(yǎng)學(xué)生鉆研能力,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維,提升學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力。在未來(lái)的教學(xué)中,該教學(xué)模式還需要不斷完善,因此,教師還需精心設(shè)計(jì)各個(gè)環(huán)節(jié)的實(shí)例與項(xiàng)目任務(wù),從多個(gè)方面介紹設(shè)計(jì)軟件操作、設(shè)計(jì)技巧、工程實(shí)踐需求等方面,力求讓學(xué)生的能力得到不斷提高。
【參考文獻(xiàn)】
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Multisim開(kāi)放虛擬電子實(shí)驗(yàn)室中提供了大量豐富的虛擬儀器儀表、元件庫(kù),不僅為模電、數(shù)電、模數(shù)混合電路、單片機(jī)電路等提供了立體化設(shè)計(jì)平臺(tái),更具有強(qiáng)大的仿真分析功能。學(xué)生可以做到邊設(shè)計(jì)邊仿真實(shí)時(shí)觀察運(yùn)行結(jié)果驗(yàn)證電路的合理、正確性。且排故和修改電路結(jié)構(gòu)、增減元器件等也只需動(dòng)動(dòng)鼠標(biāo)即可,省時(shí)、省力、省材。學(xué)生可以無(wú)所顧忌大膽嘗試用不同型號(hào)元器件進(jìn)行不同方案的設(shè)計(jì)。提高設(shè)計(jì)效率同時(shí)激發(fā)了學(xué)生不斷探索創(chuàng)新的精神,設(shè)計(jì)過(guò)程充滿了挑戰(zhàn)和樂(lè)趣,從而使設(shè)計(jì)過(guò)程更加科學(xué)規(guī)范,提高了學(xué)生綜合分析設(shè)計(jì)能力。
二、Multisim在《數(shù)字電子技術(shù)》課程設(shè)計(jì)教學(xué)中的應(yīng)用
《數(shù)字電子技術(shù)》課程設(shè)計(jì)教學(xué)通常按教師根據(jù)不同設(shè)計(jì)題目下達(dá)主要設(shè)計(jì)任務(wù)、學(xué)生收集資料、確定設(shè)計(jì)方案、設(shè)計(jì)繪制電路圖、電路制作、調(diào)試,最后撰寫設(shè)計(jì)報(bào)告等步驟進(jìn)行。通常一個(gè)班級(jí)會(huì)有多個(gè)設(shè)計(jì)題目如數(shù)字鐘、交通燈、搶答器等。根據(jù)設(shè)計(jì)題目的不同將學(xué)生分為不同組,整個(gè)教學(xué)中以學(xué)生自主設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)為主,以教師給予一定的理論知識(shí)與技能輔導(dǎo)為輔。Multisim主要應(yīng)用在課程設(shè)計(jì)教師教學(xué)輔導(dǎo)和學(xué)生學(xué)習(xí)兩方面。
(一)Multisim應(yīng)用在課程設(shè)計(jì)教師教學(xué)輔導(dǎo)中
主要體現(xiàn)集中教學(xué)輔導(dǎo)和按課題不同分組教學(xué)輔導(dǎo)。集中教學(xué)輔導(dǎo)中教師可以通過(guò)某個(gè)電路仿真設(shè)計(jì)案例的動(dòng)態(tài)演示向?qū)W生講解電子產(chǎn)品電路的常規(guī)設(shè)計(jì)方法、電路設(shè)計(jì)過(guò)程及規(guī)范繪制電路圖的方法并使學(xué)生掌握對(duì)Multisim軟件的使用方法等。按課題不同分組教學(xué)輔導(dǎo)主要針對(duì)不同課題組學(xué)生對(duì)指定課題進(jìn)行小組或個(gè)別教學(xué)輔導(dǎo)。通過(guò)對(duì)相關(guān)電路仿真案例演示,明確設(shè)計(jì)任務(wù)要求并向?qū)W生講解單元電路功能原理和總電路結(jié)構(gòu)原理、設(shè)計(jì)思路和方法,以便為學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì)提供幫助與參考,使學(xué)生對(duì)要設(shè)計(jì)的電子產(chǎn)品有系統(tǒng)性的認(rèn)識(shí)。分組教學(xué)環(huán)境相對(duì)開(kāi)放與放松,教師可以面對(duì)面對(duì)學(xué)生進(jìn)行輔導(dǎo)。利用Multisim講解單元電路時(shí),要突出電路的主要功能原理分析,不用象在課堂教學(xué)中講得那么詳細(xì),否則容易束縛學(xué)生的思維,應(yīng)給學(xué)生留有充分想象、思考和拓展的空間,使其具有舉一反三的能力,教師可以提供參考性的建議。
(二)Multisim應(yīng)用在學(xué)生電路設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)過(guò)程中
主要體現(xiàn)學(xué)生在掌握電路原理的基礎(chǔ)上能學(xué)習(xí)和熟練使用Multisim軟件并將其應(yīng)用到整個(gè)電路設(shè)計(jì)中,電路設(shè)計(jì)過(guò)程嚴(yán)格要求學(xué)生在仿真環(huán)境下完成對(duì)單元電路、總電路的設(shè)計(jì)與繪制,并會(huì)利用虛擬儀器進(jìn)行仿真測(cè)量、排故、調(diào)試,實(shí)時(shí)驗(yàn)證運(yùn)行結(jié)果。最后,要求學(xué)生將最終調(diào)試好的電路設(shè)計(jì)圖、測(cè)量數(shù)據(jù)都要記入課程設(shè)計(jì)報(bào)告中。
(三)Multisim在數(shù)字鐘電路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用舉例
數(shù)字鐘電路是課程設(shè)計(jì)中常用的典型題目,教師可以提供預(yù)先準(zhǔn)備的簡(jiǎn)單數(shù)字鐘電路仿真實(shí)例為參考,為學(xué)生講解各單元電路和總電路的設(shè)計(jì)過(guò)程,使學(xué)生對(duì)電路的基本功能結(jié)構(gòu)框架有初步的了解和認(rèn)識(shí)。以24小時(shí)制六位數(shù)字鐘電路設(shè)計(jì)為例。
1.設(shè)計(jì)任務(wù)
設(shè)計(jì)一個(gè)24小時(shí)制并顯示時(shí)、分、秒的六位數(shù)字鐘??梢苑謩e對(duì)時(shí)、分進(jìn)行校時(shí)且具有整點(diǎn)報(bào)警功能。
2.任務(wù)分析
數(shù)字鐘電路主要由秒脈沖產(chǎn)生電路、時(shí)分秒計(jì)數(shù)電路、顯示電路、校時(shí)電路和整點(diǎn)報(bào)警等單元電路構(gòu)成。其中時(shí)計(jì)數(shù)器為24進(jìn)制,分、秒計(jì)數(shù)器都為60進(jìn)制,校時(shí)電路采用自動(dòng)校時(shí)法。整點(diǎn)報(bào)警電路可采用蜂鳴器發(fā)聲達(dá)到報(bào)警功能。
3.單元電路的設(shè)計(jì)與仿真
(1)1HZ秒脈沖電路的設(shè)計(jì)與仿真
秒脈沖電路主要為數(shù)字鐘的秒計(jì)數(shù)電路提供頻率為1HZ的時(shí)鐘脈沖信號(hào),其精確度和穩(wěn)定性直接決定著數(shù)字鐘的走時(shí)精度。本設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單采用555定時(shí)器構(gòu)成的多諧振蕩器實(shí)現(xiàn),通過(guò)計(jì)算其RC的參數(shù)使其輸出1HZ脈沖。根據(jù)該振蕩器的輸出脈沖的周期計(jì)算公式T=0.7(R1+2R2)C1,若T=1S,令R1=39KΩ,R2=52KΩ,C1=10μF使電路輸出1HZ秒脈沖。由于頻率低,此款電路穩(wěn)定性和精度不高,若精度要求高可以采用32768HZ石英晶體振蕩器經(jīng)分頻電路獲得秒脈沖,也可以用555定時(shí)器產(chǎn)生1KHZ再經(jīng)分頻電路獲得秒脈沖。由于虛擬環(huán)境中的秒信號(hào)要比現(xiàn)實(shí)生活中1S信號(hào)要慢得很多,因此為調(diào)試方便以下虛擬過(guò)程中都直接用脈沖電源代替秒信號(hào)電路。
(2)時(shí)分秒計(jì)數(shù)、顯示電路設(shè)計(jì)與仿真
時(shí)、分、秒計(jì)數(shù)電路各采用兩片74LS160十進(jìn)制計(jì)數(shù)器級(jí)聯(lián)構(gòu)成。時(shí)計(jì)數(shù)器采用兩片74LS160級(jí)聯(lián)成24進(jìn)制計(jì)數(shù)器,時(shí)十位利用置數(shù)法接成三進(jìn)制(0-2),當(dāng)十位顯示2時(shí)將個(gè)位變成四進(jìn)制計(jì)數(shù)器使時(shí)個(gè)位只顯示0-3。這樣時(shí)計(jì)數(shù)器在分計(jì)數(shù)器提供的時(shí)鐘信號(hào)觸發(fā)下即可在00時(shí)-23時(shí)之間循環(huán)計(jì)數(shù)(如圖2所示)。分、秒計(jì)數(shù)電路原理相同,將兩片74LS160接成60進(jìn)制即十位接成六進(jìn)制(0-5),且采用置數(shù)法使計(jì)數(shù)器回到初始計(jì)數(shù)狀態(tài)。個(gè)位為十進(jìn)制(0-9),個(gè)位的進(jìn)位輸出端作為十位的時(shí)鐘脈沖端。顯示電路設(shè)計(jì)中采用四管腳的虛擬LED七段數(shù)碼管,其將七段顯示譯碼器功能與實(shí)際的七段數(shù)碼管顯示功能集成在一起,直接輸入四位二進(jìn)制數(shù)完成數(shù)碼顯示。在實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)可以用七段譯碼器驅(qū)動(dòng)普通七段數(shù)碼管顯示。
(3)時(shí)、分校時(shí)電路的設(shè)計(jì)與仿真
時(shí)、分采用相同的校時(shí)電路,本設(shè)計(jì)中采用機(jī)械開(kāi)關(guān)與RS觸發(fā)器構(gòu)成快速自動(dòng)校時(shí)電路,可以分別對(duì)時(shí)、分計(jì)數(shù)電路快速自動(dòng)校時(shí),分自動(dòng)校時(shí)電路。本設(shè)計(jì)通過(guò)機(jī)械開(kāi)關(guān)S在1HZ秒脈沖信號(hào)和秒計(jì)數(shù)電路提供的時(shí)鐘觸發(fā)信號(hào)間實(shí)現(xiàn)切換輸出至分個(gè)位CP時(shí)鐘脈沖端,實(shí)現(xiàn)快速自動(dòng)較時(shí)。由于機(jī)械開(kāi)關(guān)在動(dòng)作瞬間往往會(huì)發(fā)生抖動(dòng)使輸入信號(hào)產(chǎn)生“毛刺”干擾信號(hào)導(dǎo)致電路工作出錯(cuò),因此,運(yùn)用基本RS觸發(fā)器存儲(chǔ)記憶功能構(gòu)成“防抖動(dòng)”電路,無(wú)論開(kāi)關(guān)如何動(dòng)作,觸發(fā)器的輸出端均沒(méi)有抖動(dòng)現(xiàn)象。當(dāng)開(kāi)關(guān)S撥向A,觸發(fā)器為1態(tài)(U1輸出1,U2輸出0),將來(lái)自1HZ秒脈沖信號(hào)輸出至分個(gè)位CP端同時(shí),阻斷來(lái)自秒計(jì)數(shù)器時(shí)鐘觸發(fā)信號(hào),實(shí)現(xiàn)自動(dòng)快速校時(shí)功能。當(dāng)開(kāi)關(guān)S撥向B,觸發(fā)器為0態(tài)(U1輸出0,U2輸出1),將來(lái)自秒計(jì)數(shù)器時(shí)鐘觸發(fā)信號(hào)輸出至分個(gè)位CP端,同時(shí)阻斷來(lái)自1HZ秒脈沖信號(hào),恢復(fù)正常運(yùn)行。
(4)整點(diǎn)報(bào)警電路
1.1高速電路的含義
高速電路在含義上主要有兩方面,分別是設(shè)計(jì)電路頻率高與數(shù)字信號(hào)跳變快。⑴當(dāng)數(shù)字邏輯電路的頻率達(dá)到了50MHz以上時(shí),且占到了整個(gè)系統(tǒng)的三分之一可稱為高速電路;⑵當(dāng)數(shù)字信號(hào)上升或下降的時(shí)間與信號(hào)周期相比的比率大于5%時(shí),即可稱為是高速電路。
1.2高速電路的現(xiàn)狀
當(dāng)前的電子技術(shù)一般是應(yīng)用在通用系統(tǒng)中,電子技術(shù)也隨著時(shí)光的推移,一步步的向前邁進(jìn)。92年的電子系統(tǒng)期間的工作頻率只有40%是在30MHz以上,且體積大,管腳少;94年有50%的工作頻率達(dá)到了50MHz,使用封裝方式的器件開(kāi)始大量的出現(xiàn)在市場(chǎng)上。在96年以后,大部分電子系統(tǒng)的工作頻率已經(jīng)達(dá)到了100MHz以上,且體積小與管腳數(shù)多。但也是因?yàn)楦咚侔l(fā)展的因素,電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)在對(duì)體積改變的同時(shí),電路在布局的時(shí)候,布線的密度就會(huì)增大,信號(hào)頻率就在提高,信號(hào)邊沿也呈現(xiàn)出不斷變陡的狀態(tài)。以印刷電路板(PCB)為例,其是高度電路設(shè)計(jì)應(yīng)用在板級(jí)電路中的一個(gè)代表性產(chǎn)品,其線跡互連是和板層特性跟系統(tǒng)電子性能是有著非常重要的影響的,在進(jìn)行評(píng)定系統(tǒng)性能的設(shè)計(jì)時(shí),必須要對(duì)PCB板材的電參數(shù)進(jìn)行考量,如使用傳統(tǒng)的方法進(jìn)行設(shè)計(jì),將無(wú)法促使PCB得到很好的運(yùn)作。
2高速電路的理想傳輸線設(shè)計(jì)
在上文了解到,以PCB為例,需采用高速電路設(shè)計(jì)才可讓PCB運(yùn)作。PCB的走線是作為傳輸高速電路的傳輸線,且PCB上傳輸線的時(shí)序問(wèn)題是成為整個(gè)PCB時(shí)序裕量的重要組成部分。高速電路應(yīng)用在板級(jí)電路上傳輸線的設(shè)計(jì)時(shí),分別是微帶線與帶狀線。通過(guò)現(xiàn)實(shí)案例,可以確定系統(tǒng)時(shí)鐘的特性阻抗、傳輸延遲與時(shí)鐘單板疊層的方式。(1)在計(jì)算特性阻抗時(shí),可通過(guò)仿真結(jié)果進(jìn)行表示,如將特性阻抗控制在30歐姆~80歐姆之間時(shí),即可正常工作。(2)在確定傳輸延遲時(shí),根據(jù)相差最壞的情況進(jìn)行計(jì)算,微帶線的傳導(dǎo)延遲為150PS/in,帶狀線為180PS/in。系統(tǒng)時(shí)鐘的傳導(dǎo)時(shí)間公式為T長(zhǎng)=13*0.18=2.34ns,T短=5*0.15=0.75ns。(3)在計(jì)算單板疊層時(shí),設(shè)時(shí)鐘板為8層,4個(gè)信號(hào)層與4個(gè)平面層,板厚為2mm。在進(jìn)行疊層設(shè)計(jì)時(shí),需要考量板材的介電常數(shù)、層間介質(zhì)厚度以及布線寬度。
3高速電路的非理想互聯(lián)
在高速電路的設(shè)計(jì)中,電子產(chǎn)品頻率的損耗、阻抗不連續(xù)以及拐角影響都是屬于非理想互聯(lián)。該部分在過(guò)去高速電路設(shè)計(jì)中,經(jīng)常會(huì)被忽略,在現(xiàn)代技術(shù)的高速發(fā)展中,該種問(wèn)題就顯得非常的嚴(yán)峻。
3.1傳輸線損耗
在上文了解到,由于電子技術(shù)的發(fā)展是朝著更加小,更加快的方向發(fā)展,傳輸線的尺寸與原件也處于不斷縮小的態(tài)勢(shì)中。傳輸線一旦受到損耗,將會(huì)直接影響電子數(shù)字系統(tǒng)的性能,從而減少信號(hào)幅度,影響時(shí)間裕量。而傳輸線的損耗也可分為導(dǎo)體直流損耗、介質(zhì)直流損耗、集膚效應(yīng)以及頻率的介質(zhì)損耗[4]。
3.2碼間干擾
一旦信號(hào)沿著傳輸線進(jìn)行傳輸時(shí),因?yàn)榉瓷洹⒋當(dāng)_等信號(hào)跳變的原因,總線上的噪聲會(huì)對(duì)傳輸線上的信號(hào)產(chǎn)生影響,促使其時(shí)序與信號(hào)質(zhì)量出現(xiàn)惡化,最終超過(guò)允許的容縣。在進(jìn)行高速電路設(shè)計(jì)時(shí),為避免碼間干擾,首先需要仔細(xì)分析碼間干擾對(duì)性能產(chǎn)生的作用。其次是在每次跳變時(shí),對(duì)碼間干擾的時(shí)序進(jìn)行采樣。
3.390°影響
在進(jìn)行每一塊PCB設(shè)計(jì)中,中部分連線以及所有的連線都會(huì)出現(xiàn)彎曲的現(xiàn)象。在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),需考慮哪一些因素會(huì)對(duì)建立模型造成影響,并采用經(jīng)驗(yàn)測(cè)量的方式,對(duì)得到的集總參數(shù)電容模型是否適合系統(tǒng)有個(gè)充分的認(rèn)識(shí),從而了解到在何時(shí)可對(duì)模型進(jìn)行修正。針對(duì)于90°彎線的經(jīng)驗(yàn)?zāi)P停拖喈?dāng)于是在傳輸線上加上一個(gè)方塊的額外電容,在進(jìn)行計(jì)算時(shí),90°的額外電容值應(yīng)當(dāng)是要加到模擬發(fā)生彎曲的傳輸線上。
4高速電路設(shè)計(jì)的三方面
4.1電源系統(tǒng)完整性
電源系統(tǒng)的完整性是由SI、PI以及EMI所組成的。SI常見(jiàn)的問(wèn)題有反射、串?dāng)_、抖動(dòng)以及同時(shí)開(kāi)關(guān)噪聲。在進(jìn)行SI設(shè)計(jì)時(shí),需要將上述問(wèn)題限定在系統(tǒng)噪聲的裕量當(dāng)中,才能夠?qū)崿F(xiàn)驅(qū)動(dòng)器與接收器之間的穩(wěn)定傳輸。PI是需要能夠滿足最大瞬態(tài)的電流供應(yīng),電壓變化在最大容許波動(dòng)范圍內(nèi),電源系統(tǒng)自身能夠阻抗最大值。在對(duì)EMI進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),為了確保電子產(chǎn)品各個(gè)模塊能夠滿足的電磁兼容特性,在設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)中,需對(duì)測(cè)試項(xiàng)目、測(cè)試時(shí)的環(huán)境、測(cè)試設(shè)備以及不同頻段的對(duì)應(yīng)限制進(jìn)行設(shè)計(jì)。
4.2非理想回路
在進(jìn)行非理想回路設(shè)計(jì)的時(shí)候,最為基本的設(shè)計(jì)原則就是盡量的減少非理想回流路徑。在選擇上可選電感最小路徑,選擇該路徑,其回流路徑的不連續(xù)所引起的最基本效應(yīng),能夠增加串聯(lián)電感。第二個(gè)則是選擇信號(hào)跨越地平面上的溝槽,因?yàn)槭怯泻苄『苌俚囊徊糠值牡鼗亓魇峭ㄟ^(guò)溝槽電容穿過(guò)溝槽,剩余部分繞過(guò)溝槽。假設(shè)溝槽非常的長(zhǎng),那么信號(hào)線在跨越溝槽的時(shí)候就會(huì)成為開(kāi)路,促使串聯(lián)電感增加,到地電容減小,阻抗也得到增加。
5結(jié)語(yǔ)
摘要:分析了Protel件應(yīng)用課程在教學(xué)現(xiàn)狀和實(shí)踐中存在的問(wèn)題,通過(guò)項(xiàng)目教學(xué)法在《Protel軟件應(yīng)用》課程中的教學(xué)實(shí)踐,從教學(xué)方法、教學(xué)內(nèi)容、課程考核等方面對(duì)Protel課程進(jìn)行了教學(xué)改革和實(shí)踐,最后闡述了課程改革取得的成效以及教學(xué)特色。
關(guān)鍵詞:Protel;項(xiàng)目教學(xué)法;高職教學(xué)
【中圖分類號(hào)】TN02-4 ;G642 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】B 【文章編號(hào)】2095-3089(2016)34-0004-02
Protel軟件應(yīng)用課程是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程,在實(shí)際教學(xué)中,遵循“結(jié)合理論,注重實(shí)踐,重在應(yīng)用”的大綱要求,將理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)緊密結(jié)合,使學(xué)生在掌握理論知識(shí)之余,還必須通過(guò)設(shè)計(jì)單片機(jī)硬件電路、仿真調(diào)試這一系列的實(shí)驗(yàn)過(guò)程,更好地掌握Protel應(yīng)用技能。針對(duì)不同的專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo),Protel的教學(xué)內(nèi)容要有所調(diào)整。
一、目前Protel教學(xué)中存在的問(wèn)題
在目前國(guó)家大力發(fā)展職業(yè)技能教育的環(huán)境下,更加注重學(xué)生實(shí)際操作能力是教學(xué)方式發(fā)展的必然方向。而目前無(wú)論是從教材編寫、課程設(shè)置、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),實(shí)訓(xùn)等多方面考察,Protel教學(xué)沒(méi)有與單片機(jī)課程結(jié)合起來(lái),實(shí)例也沒(méi)有結(jié)合實(shí)際應(yīng)用,很空洞,學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程很被動(dòng),沒(méi)有將其他課程聯(lián)系起來(lái),學(xué)生自主地進(jìn)行電路設(shè)計(jì)、制作、仿真調(diào)試,排除各種各樣故障的能力在課程學(xué)習(xí)完畢后沒(méi)有整體提升。因此我結(jié)合自身學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn),以及實(shí)際教學(xué)經(jīng)驗(yàn)與體會(huì),就如何在Protel實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神做了探討,總結(jié)自己在學(xué)習(xí)Protel的經(jīng)驗(yàn),以及教學(xué)過(guò)程中學(xué)生的反映,對(duì)該課程的內(nèi)容分成6個(gè)教學(xué)單元,教學(xué)單元以項(xiàng)目的形式。
二、教學(xué)方法
項(xiàng)目教學(xué)法中最突出的一個(gè)特征就是案例的運(yùn)用。本課程以單片機(jī)開(kāi)發(fā)電路的設(shè)計(jì)為載體,將Protel知識(shí)點(diǎn)結(jié)合單片機(jī)開(kāi)發(fā)電路設(shè)計(jì)的實(shí)際案例,將他分解為六個(gè)項(xiàng)目,每個(gè)項(xiàng)目以任務(wù)的形式來(lái)講授,采用邊講邊練的方式。
用單片機(jī)開(kāi)發(fā)電路的設(shè)計(jì)為課程教學(xué)項(xiàng)目。以項(xiàng)目為教學(xué)內(nèi)容和能力目標(biāo)的實(shí)施體;以行動(dòng)導(dǎo)向?yàn)樵瓌t;以“教-學(xué)-做一體”為教學(xué)模式;結(jié)合多種教學(xué)方法組織實(shí)施教學(xué)。采用主講教師和學(xué)生全程參與,以過(guò)程考核和終結(jié)性考核相結(jié)合的評(píng)價(jià)方式對(duì)學(xué)生的能力進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。全面達(dá)到傳授知識(shí)、培養(yǎng)能力、提高素質(zhì)的目的。
三、教學(xué)內(nèi)容
課程主要教學(xué)內(nèi)容分為Protel 99se基礎(chǔ)、原理圖設(shè)計(jì)繪制、制作原理圖元件、電路原理圖的常用處理方法、印制電路板PCB設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、印制電路板的設(shè)計(jì)6個(gè)模塊。將Protel課程內(nèi)容分別融入到5個(gè)項(xiàng)目中,第一部分就以單片機(jī)學(xué)習(xí)板項(xiàng)目為例,來(lái)講授Protel特點(diǎn)以及安裝;第二部分以單片機(jī)最小系統(tǒng)原理圖為例,來(lái)講授原理圖的繪制的方法以及ERC檢測(cè);第三部分以數(shù)碼管原理圖元件的繪制,來(lái)講授七段數(shù)碼管的繪制方法;第四部分以單片機(jī)系統(tǒng)控制板的層次原理圖的繪制為例,來(lái)講授層次原理圖的概念以及設(shè)計(jì)方法;第五部分以數(shù)碼管PCB元件的封裝為例,來(lái)講授印制電路板的基本概念、識(shí)別常用元件及封裝圖以及制作PCB元件封裝;第六部分以直流穩(wěn)壓電源單面PCB設(shè)計(jì)為例,來(lái)講授繪制單面PCB的方法;第七部分以單片機(jī)學(xué)習(xí)板為例,來(lái)講授繪制雙面PCB的方法。
四、項(xiàng)目教學(xué)法在《Protel軟件應(yīng)用》教學(xué)中的具體實(shí)施過(guò)程
項(xiàng)目教學(xué)法實(shí)施一般包括五個(gè)環(huán)節(jié):項(xiàng)目描述、項(xiàng)目分析、知識(shí)鏈接、任務(wù)實(shí)施、評(píng)價(jià)考核。在《Protel軟件應(yīng)用》課程教學(xué)中我將教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)了學(xué)生熟悉的單片機(jī)最小系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)項(xiàng)目。 下面以“單片機(jī)最小系統(tǒng)電路”為例來(lái)淺談項(xiàng)目的實(shí)施過(guò)程。
1.項(xiàng)目描述
項(xiàng)目教學(xué)法首先選取學(xué)生比較熟悉的單片機(jī)電路,然后在項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中融入教學(xué)內(nèi)容,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和動(dòng)手能力。在課堂教學(xué)過(guò)程中首先確定項(xiàng)目、演示項(xiàng)目,讓學(xué)生有個(gè)感官認(rèn)識(shí),調(diào)動(dòng)學(xué)生解決問(wèn)題的積極性。因此,我在課程教學(xué)中把單片機(jī)電路設(shè)計(jì)作為本課程的主線,單片機(jī)最小系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)是總項(xiàng)目的一部分。
2.項(xiàng)目分析
確定了本次課的項(xiàng)目,接著對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行分析,描述電路的組成部分,電路的作用,以及繪制過(guò)程中的重難點(diǎn)。
3.知識(shí)鏈接
闡述完成這個(gè)項(xiàng)目用的的知識(shí)點(diǎn),原理圖的設(shè)計(jì)步驟包括:新建原理圖-設(shè)置圖紙-載入原理圖庫(kù)-放置元件-元件位置調(diào)整-連線-添加其他電氣符號(hào)-檢查和修改-打印和報(bào)表輸出。采用的方式是在項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中融入知識(shí)鏈接,邊講邊練,理論和實(shí)踐相結(jié)合。
4.項(xiàng)目實(shí)施
項(xiàng)目實(shí)施是項(xiàng)目教學(xué)法的核心環(huán)節(jié)。 小組合作是開(kāi)展項(xiàng)目教學(xué)的基本組織形式。 實(shí)施過(guò)程中教師要對(duì)學(xué)生進(jìn)行合理調(diào)配,明確分工,指導(dǎo)學(xué)生明確目標(biāo)、任務(wù)和職責(zé),培養(yǎng)學(xué)生會(huì)交往、善于合作的能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。 我根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況將學(xué)生分成 3~4 人一個(gè)小組,合作完成該項(xiàng)目,組內(nèi)可以進(jìn)行討論學(xué)習(xí)提高。 所以要每個(gè)組員明確分工及各自的工作,組長(zhǎng)負(fù)責(zé)總體協(xié)調(diào),要求學(xué)生注意兩點(diǎn)內(nèi)容:①團(tuán)隊(duì)的合作精神和工作效率;②要求學(xué)生認(rèn)真記錄每個(gè)操作步驟和過(guò)程。教師根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況靈活安排,及時(shí)恰當(dāng)?shù)闹笇?dǎo),
督促學(xué)生完成項(xiàng)目任務(wù)。
教師按照原理圖的設(shè)計(jì)步驟來(lái)完成單片機(jī)最小系統(tǒng)電路,邊講邊練,學(xué)生在掌握理論知識(shí)的同時(shí)又鍛煉了動(dòng)手能力。
5.評(píng)價(jià)考核
關(guān)鍵字:整車電路設(shè)計(jì);汽車;安全性
0前言
隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,汽車工業(yè)與電子產(chǎn)品這兩個(gè)體量巨大的產(chǎn)業(yè)也開(kāi)始相互結(jié)合,電子產(chǎn)品越來(lái)愈多的應(yīng)用到汽車上,尤其是一些乘用車,對(duì)電子配置的需求尤其大。電子配置的增多,很大程度上影響著汽車線路的設(shè)計(jì),不能再按照以前的方法,僅僅增加一些支線路或是熔斷器來(lái)滿足要求。這種做法會(huì)造成整車用電的不合理分配,產(chǎn)生很大的安全隱患,導(dǎo)致車輛上市后出現(xiàn)的問(wèn)題比較多,短路現(xiàn)象頻現(xiàn),甚至還有燒車的可能,影響了車輛的安全。所以,在汽車工業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中,整車電路的設(shè)計(jì)就顯得尤為重要,需要科學(xué)認(rèn)真地去對(duì)待。
1整車電路設(shè)計(jì)
1.1電源分配設(shè)計(jì)
汽車電器件能否安全正常的工作,與汽車供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)合理與否有直接的關(guān)系,安全是汽車線路設(shè)計(jì)基本的出發(fā)點(diǎn)。汽車的電源分配設(shè)計(jì)主要從以下三個(gè)方面進(jìn)行。(1)蓄電池直接供電的系統(tǒng)通常汽車的重要件或者安全件都是這部分電源的負(fù)載,例如,燃油泵工作的電源和重要控制器的電源等。通常稱為30電或者常電。(2)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)控制的供電系統(tǒng)在發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)之后才開(kāi)始工作的電器件一般都是這部分電源的負(fù)載,主要使用發(fā)電機(jī)電源進(jìn)行供給。例如,制動(dòng)燈的電源和轉(zhuǎn)向燈的電源以及安全氣囊的電源等。通常稱為點(diǎn)火電或者IG電。(3)發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)需卸掉的負(fù)載電源這部分電器件工作電流通常比較大,在發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行起動(dòng)時(shí),不需要進(jìn)行工作。通常有點(diǎn)煙器的電源以及收放機(jī)的電源等。通常稱為ACC電源。
1.2線路保護(hù)的設(shè)計(jì)
線路保護(hù)裝置的主要作用是保護(hù)導(dǎo)線,同時(shí)還要保護(hù)回路電器件。熔斷器和易熔線是常見(jiàn)的線路保護(hù)裝置。(1)熔斷器熔斷器有慢熔式和快熔式兩種。慢熔式熔斷器一般是錫合金片,通常與感性的負(fù)載電路進(jìn)行串接;快熔式熔斷器一般是細(xì)錫線,不但耐振動(dòng)性和可靠性強(qiáng),結(jié)構(gòu)也比較簡(jiǎn)單,容易檢測(cè),因此,快熔式熔斷器相對(duì)應(yīng)用比較廣泛。(2)易熔線特殊的導(dǎo)線通過(guò)非常大的過(guò)載電流一定的時(shí)間后,能夠及時(shí)熔斷,將電源切斷,從而避免電路事故的發(fā)生,這就是易熔線。易熔線由絕緣層和導(dǎo)體組成,通常絕緣層是氯磺化聚乙烯,絕緣層相對(duì)比較厚,與同規(guī)格導(dǎo)線相比,易熔線一般比較粗。
1.3回路的設(shè)計(jì)
以某乘用車為例,在回路設(shè)計(jì)的時(shí)候,保證汽車安全的回路和容易出故障的回路必須要分開(kāi)設(shè)計(jì)。保證汽車安全的電路回路一般有制動(dòng)燈,轉(zhuǎn)向燈等等,而類似室內(nèi)燈、收放機(jī)、12V電源等等,都是容易出問(wèn)題的電路回路,這些用電器基本對(duì)安全功能沒(méi)有影響,只是實(shí)用型的電路。那么在設(shè)計(jì)之前,需要將這兩類電路回路分開(kāi)設(shè)計(jì),因?yàn)槿绻@些電路合并設(shè)計(jì),則容易出現(xiàn)問(wèn)題。假設(shè)室內(nèi)燈出現(xiàn)了問(wèn)題,由于電路都在一個(gè)回路上,所以一個(gè)室內(nèi)燈的損壞有可能連帶著整個(gè)電路有問(wèn)題,導(dǎo)致燒毀熔斷器,那么同一回路的制動(dòng)燈也會(huì)出現(xiàn)故障問(wèn)題,如果車輛正在行駛,特別是在高速路上行駛出現(xiàn)這種問(wèn)題的話,就會(huì)有很大的安全問(wèn)題,甚至?xí)l(fā)交通事故,造成不必要的人員傷亡與財(cái)產(chǎn)損失。所以,在設(shè)計(jì)的過(guò)程中,與安全性相關(guān)的回路和容易出問(wèn)題的回路需要分開(kāi)設(shè)計(jì),這樣才能夠保證在運(yùn)行的過(guò)程中相互不影響,不引發(fā)安全問(wèn)題。另外就是重要的系統(tǒng)要單獨(dú)使用自己的回路。例如ABS是制動(dòng)防抱死系統(tǒng),是汽車行駛過(guò)程中非常重要的系統(tǒng),在汽車緊急制動(dòng)的時(shí)候,ABS系統(tǒng)能夠有效的防止車輪抱死而產(chǎn)生翻車事故,是汽車安全系統(tǒng)中重要的組成部分。某乘用車電路回路設(shè)計(jì)中,在原先的設(shè)計(jì)里,ABS回路與空調(diào),組合儀表等回路共同使用了同一個(gè)熔斷器,這是非常危險(xiǎn)的設(shè)計(jì)行為,因?yàn)锳BS的制動(dòng)防抱死是急剎車過(guò)程中最重要的功能,這個(gè)功能需要在汽車行駛過(guò)程中都保證正常運(yùn)行。
2熔斷器與線路的選型
2.1硬件選型
在進(jìn)行汽車電路的設(shè)計(jì)時(shí),在保證用電器正常使用的大前提下,盡量采用規(guī)模小的熔斷器和細(xì)的線型,以合理地降低成本。在某汽車電路方案的設(shè)計(jì)中,優(yōu)化之前的方案,示寬燈回路采用的是15A的熔斷器加上0.85的線型,其實(shí)這兩個(gè)數(shù)值指標(biāo)都是相對(duì)比較浪費(fèi)的。經(jīng)過(guò)優(yōu)化計(jì)算之后,研究人員發(fā)現(xiàn)其實(shí)只需要10A的熔斷器和0.5的線型就能夠滿足要求了,這樣就節(jié)約了很大一部分成本。需要說(shuō)明的是,在這里成本的節(jié)約并不是對(duì)質(zhì)量的縮減,而是在合理的范圍內(nèi)盡量的減少浪費(fèi),達(dá)到可持續(xù)生產(chǎn)的效果。優(yōu)化之后的0.5的線型比0.85的線型每米足足便宜了1到2元,這在每月量產(chǎn)幾萬(wàn)輛車的生產(chǎn)線上是極大的節(jié)約。
2.2適配性選型
在電路設(shè)計(jì)的過(guò)程中,熔斷器與導(dǎo)線的適配是非常重要的概念。在配置上,兩者一定要做到合理的搭配,如果兩者不匹配,輕則造成成本的浪費(fèi),重則有安全風(fēng)險(xiǎn)。如果熔斷器選擇過(guò)小,線束就過(guò)粗,造成不必要的浪費(fèi);而如果熔斷器選擇過(guò)大,這樣熔斷器對(duì)線束的保護(hù)功能就會(huì)失效,如果回路上通過(guò)了超過(guò)線束額定電流的而不會(huì)引起熔斷器熔斷的大電流,時(shí)間一長(zhǎng),導(dǎo)線就會(huì)被損壞,嚴(yán)重的還有線束冒煙起火的風(fēng)險(xiǎn),造成很大的安全事故。在某乘用車整車電路的設(shè)計(jì)中,后霧燈的控制回路,原設(shè)計(jì)只有一個(gè)21w的后霧燈,但是卻配了一個(gè)15A的熔斷器,這個(gè)配置存在較大的問(wèn)題。當(dāng)后霧燈出現(xiàn)問(wèn)題導(dǎo)致電流過(guò)大時(shí),15A熔斷器并不能感應(yīng)到電路故障,沒(méi)有發(fā)生熔斷,這樣,線束就有損壞的風(fēng)險(xiǎn),熔斷器就起不到線路保護(hù)的作用了,所以需要對(duì)熔斷器重新進(jìn)行選型。
3電路的合并
在整車電路的優(yōu)化中,電路的合并也是一種比較有效的方式。對(duì)于一些安全等級(jí)較低的,負(fù)載較小的電路,可以選擇合理的合并。合并的好處不僅僅在于能夠節(jié)約熔斷器和電器回路,同時(shí)維修時(shí)也更容易發(fā)現(xiàn)和解決問(wèn)題。
4總結(jié)
在整車電路的設(shè)計(jì)過(guò)程中,需要進(jìn)行反復(fù)的研究驗(yàn)證,找到最優(yōu)解,在保證整車電路安全性的前提下,合理的選擇熔斷器與線型,同時(shí)考慮空間和成本上的節(jié)約,合并一些回路,使得整車電路的設(shè)計(jì)更加經(jīng)濟(jì)、合理。
參考文獻(xiàn)
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級(jí)別:部級(jí)期刊
榮譽(yù):中國(guó)優(yōu)秀期刊遴選數(shù)據(jù)庫(kù)
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