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1节电技术
节电技术主要针对的电力设备,主要包括:(1)根据电机使用要求的不同,选择合理、高效率的容量和类型,并利用先进的控制设备及调速方式,如,常用的变频技术。(2)照明设施使用高效的照明装置及线路,选用合适的照度。(3)参考符合的特性,为减小变压器的电耗,需对其的容量、工作模式及台数进行正确的选择。另外,变压器的负载率小于30%,要及时的更换。(4)针对电动设备(如,泵、风机等)提高用电效率时,需选择合适的类型、运行方式和容量等。
2节电措施
(1)使用具有节能特性的新产品,提高并保证系统运转的效率。生产设备(如,泵、风机等)和运行的设备(如,变压器、电机等)都是消耗电能的直接对象,它们消耗电能的程度直接与运行性能的好坏紧密相关。随着科技的快速发展,旧的生产设备的性能必然落后,设备的磨损导致性能的降低。故,通过节电技术改造设备的性能是十分有必要的。(2)对用电设备进行改造或更新,由于生产设备和运行设备一般对电能的消耗比较多,分析它们电能消耗和有效消耗之间的关系,找出耗电的主要环节,从而制定出合理的节点措施,在提高它们的运行效率的同时,降低电能的损耗。(3)利用具有低耗能、高效率的新工艺,降低产品的耗电量,并推行具有节能特性的新技术。新工艺和新技术的结合运用必然会使电能的消耗量降低。(4)使用经济管理电力设备的方式,使电能消耗和设备运行成本得到最大可能的降低。
3新能源在电力设施中的应用
新能源的开发和利用,对电力的使用很大的影响:①新能源发电(如,太阳能、风能、地热等发电)可以提高电力的容量,保证社会的稳定持续发展,如太阳能、风能在照明设备中的应用。②与电力的结合使用:以烧水系统为例,直接用电烧水,电力消耗过大,可以利用太阳能将水加热到一定温度,再利用电能继续加热,这样也可以直接减少电能消耗量。
二小结
---当今的大多数电子产品(从手持式消费电子设备到庞大的电信系统)都需要使用多个电源电压。电源电压数目的增加带来了一项设计难题,即需要对电源的相对上电和断电特性进行控制,以消除数字系统遭受损坏或发生闭锁的可能性。
---微处理器、FPGA和ASIC在上电和断电期间通常要求内核与I/O电压之间具有某种特定的关系,而这种关系在实际操作中是很难控制的,尤其是当电源的数目较多的时候。当不同类型的电源(模块、开关稳压器和负载点转换器)混合使用时,该问题会进一步复杂化。最简单的解决方案就是将电源按序排列,但是,在某些场合,这种做法是不足够的。一种更受青睐而且往往是强制性的解决方案是使各个电源在上电和断电期间彼此跟踪。
电源排序
---简单地按某种预先确定的顺序来接通或关断电源的做法一般被称为“排序”。排序通常能够通过采用电源监控器或简单的数字逻辑电路来控制电源的接通/关断(或RUN/SS)引脚而得以实现。图1a和1b示出了采用一个LTC2902四通道电源监控器来对4个电源进行排序的情形。
---不幸的是,单靠排序有时是不够的。许多数字IC都在其I/O和内核电源之间规定了一个最大电压差,一旦它被超过则IC将会受损。在这些场合,对应的解决方案是使电源电压彼此跟踪。
电源跟踪
---排序只是简单地规定了电源斜坡上升或斜坡下降的顺序,并且假定每个电源都在下一个电源开始变化之前转换。电源跟踪可确保电源之间的关系在整个上电和断电过程中都是可以预测。
---图2示出了三种不同的电源跟踪形式。最常见是重合跟踪(见图2a),此时,各电压在达到其调节值之前是相等的。当采用偏移跟踪时(见图2b),各电压以相同的速率斜坡上升,但被预先设定的电压偏移或延时所分离。最后,当采用比例制跟踪时(见图2c),各电压同时开始斜坡上升,但速率不同。
---实际上,随着设计精细等级的不断提升,能够使各电源相互跟踪。三种最常见的方法是(1)在电源之间采用钳位二极管;(2)布设与输出端串联的MOSFET;(3)利用反馈网络来控制输出。
---如欲将各电源之间的电压差保持在一个或两个二极管压降之内,则可在电源轨之间采用钳位二极管或晶体管,这种解决方案虽然粗暴,但却简单(见图3)。在低电流条件下,该技术会是有效的,然而在高电流水平时,采用这种方法的后果则可能是灾难性。同步开关电源能够供应和吸收大量的电流。如果电压较高的电源斜坡上升速率高于电压较低的电源,则二极管或FET将接通,以便对电压较低的电源进行上拉操作。电压较低的电源将因此而吸收较多的电流,从而会有巨大的电流流过。这有可能导致电源超过容许的电压差,甚至引发器件故障。完全依靠二极管或FET钳位来实现跟踪功能并非最佳的解决方案。
---另一种跟踪解决方案是在电源的输出端与负载之间布设串联MOSFET。在图4中,一个LTC2921跟踪三个电源。当首次施加电源时,MOSFET被关断且电源被允许以其自然速率斜坡上升。当电压稳定下来之后,MOSFET被同时接通,使得负载上的电压相互跟踪。这种技术需要用于驱动MOSFET和监视电源电压的电路,而且,当电流水平上升时,MOSFET中的压降和功耗便成为了一个问题。此外,这种拓扑结构还因为每个电源上的负载电容和负载电流可能有所不同的缘故,而使得电压的同步斜坡下降比较难以实现。
---第三种方法是利用反馈网络来调节输出电压,以此来使电源相互跟踪。最简单的实现方法是将电流注入电源的反馈节点。在图5中,一个LTC2923跟踪两个电源。生成了一个主斜坡,而且电路被连接至其他从属电源的误差放大器反馈节点,从而使其输出跟随该主斜坡。该电路还使得电压能够一同斜坡下降。该技术是最精巧的,因为它不需要采用串联MOSFET或钳位二极管。然而,并不是所有的电源都具有可以使用的反馈节点,而且,虽然许多电源模块都具有一个修整引脚,但是一般来说输出电压只能在一个很小的范围内调节。因此,大多数实际解决方案均要求采用了上述几类技术的某种组合。
设计实例
---图6中的电路在利用3.3V电源生成2.5V和1.8V电源的情况下实现了电源跟踪。在本例中采用了LTC2923,3.3V电源受控于一个N沟道MOSFET,而2.5V和1.8VDC/DC转换器则是通过其反馈节点得以控制的。
---当3.3V输入电源接通时,晶体管Q1和两个DC/DC转换器被保持在关断状态。当3.3V输入上升(利用电阻器RONA和RONB在ON引脚上进行检测)之后,Q1的栅极由一个内部充电泵缓慢地接通。由于Q1被配置为一个N沟道源极跟随器,因此,RAMP引脚电平开始上升,并提供用于系统的主电压斜坡。
---当针对重合跟踪来对TRACK1和TRACK2引脚上的电阻器进行配置时,电流被强迫流入或流出DC/DC转换器反馈节点,这样其输出将跟踪RAMP引脚电平的变化。图2a中的示波器扫迹便是采用该电路生成的。
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--一旦达到最终电压,LTC2923的FB1和FB2引脚将呈高阻抗状态。如果ON引脚被一个漏极开路逻辑器件拉至低电平,则输出将尾随降至低电平。通过改变与TRACK1和TRACK2引脚相连的电阻器阻值,可使同一个电路进行比例制跟踪或偏移跟踪模式的斜坡上升。图2b和2c中给出的示波器扫迹便是以这种方式生成的。另一种电阻器选择能够采用3.3V电源作为基准电压斜坡来对1.8V和2.5V电源进行排序(见图7)。对于需要三个以上电源的系统,可通过RAMP引脚对多个LTC2923控制器进行菊链式连接,以便控制数目不限的电源。
---当不能使用DC/DC转换器模块的反馈节点时,可采用串联MOSFET来对电源进行跟踪。图8a中的电路采用LTC2922来跟踪三个电源。图8b示出了该电路的输出。当首次施加电源时,串联MOSFET被关断,且5V、3.3V和2.5V电源被允许上电。当电压稳定后,MOSFET被接通,输出电压一起上电。当输出电压达到其终值时,内部开关从输出端回接至模块上的正检测引脚。这将迫使模块对MOSFET的负载侧进行调节,以补偿FET两端的压降。采用一个检测电阻器来提供电路断路器功能,以保护主电源免遭短路故障的损坏,而一个电源良好(PowerGood)引脚用于指示跟踪已完成。
关键词:蓝光盘密集波分复用
随着蓝光盘摄像机和录像机的出现,电视传媒行业从传统磁带记录走向了光盘记录。虽然这是光技术在广电领域应用的一小步,却是广电科技与时俱进的一大步。
大约40年前,人类已经拥有第一根海底光缆。光通讯,在电信高端领域,方兴未艾。时至今日,在实验室,日本NEC和法国阿尔卡特公司分别实现了总容量为10.9Tb/s(273x40Gb/s)和总容量为10.2Tb/s(256x40Gb/s)的传输容量最新世界记录。而单模光纤的无中继传输已经达到4000KM。从技术上看,再有5年左右的时间,实用化的最大传输链路容量有可能达到5-10Tb/s。简言之,网络容量将不会受限于传输链路。
以下我们分别对光存储和光传输方面做以详细阐述。
一光存储
资讯对储存容量需求日增,光存储技术在记录密度、容量、数据传输率、寻址时间等关键技术上有着巨大的发展潜力。业界一直在积极开发更高容量的各种储存技术。蓝紫色激光存储技术(Blue-VioletLaser)、磁光盘存储技术、做为硬盘(HDD)技术和磁光盘技术的结合的近场光盘技术超解析度储存技术(SuperRENS)、3D立体储存技术(MultiLayers;MultiLevel)以及荧光多层光盘技术FDM(FluorescentMultilayerDisc)等相继问世。
传统CD和DVD上有一层薄薄的反射层,和许多肉眼看不见的凹凸,它包含二进制信息。为了从这些盘片上读出数据,由一个半导体激光发生器产生特定波长的激光束,射向旋转中的光盘片,然后反射光通过棱镜和透镜构成的组镜机构再射向接收数据的光电装置,而这个光电装置连接的电路能够辩识出激光所反射回来的数据。在光盘上,数据是凹槽(pits)及平面(lands)的型式来加以编码,而光电装置的电路能辩识出激光射中的平面及射中凹槽的所走距离差这就称为相位提升(PhaseShift),而这个技术就是在光盘中资料储存与读取的基础。经由光电读取装置,反射回到的凹槽与平面的变化将会转换成1与0的数位讯号,从而构成数据流特征。DVD之所以容量比CD大,无非是在同样面积的盘片上凹凸更多罢了。若要有效地缩小记录点大小以提升记录密度,必须使用短波长的光源;或者使用高折射系数的介质;或者提升透镜的NA(数值孔径)值。显然在一个存储容量巨大的盘片上,红色激光根本无法辨识那么多更密集的凹凸了。因此索尼及其它公司纷纷转向蓝色激光的研究。蓝色激光的波长较短,因此驱动器可以辨识出更小半径的凹凸,盘片的容量就可以做的更大。现在的蓝光盘技术不管是日欧韩9家AV产品制造商联合制定的新一代光盘规格"蓝光光盘",还是东芝和NEC向DVD论坛提出的"AOD(高级光盘,暂定名)"规格,只不过是商家为自己谋求更高的商业利润而制定的不同的标准罢了。就核心技术上而言,没有太大的区别。让我们再深入了解一下蓝光盘和高密度光存储技术的发展趋势。
1、蓝光盘技术
蓝光盘技术属于相变光盘(PhaseChangeDisk)技术,它与传统光盘记录不同,传统光盘的记录和读出原理是利用磁技术和光技术相结合来记录和读出信息,而相变光盘的记录和读出原理只是用光技术来记录和读出信息。相变光盘利用激光使记录介质在结晶态和非结晶态之间的可逆相变结构来实现信息的记录和擦除。在写操作时,聚焦激光束加热记录介质的目的是改变相变记录介质晶体状态,用结晶状态和非结晶状态来区分0和1;读操作时,利用结晶状态和非结晶状态具有不同反射率这个特性来检测0和1信号。
实际的蓝光盘应用蓝紫色激光技术,能在直径12公分的盘片上,储存两小时的高清晰度视音频信号,在2002年2月的初期版本中,透过使用405nm的蓝紫色电射半导体,NA(数值孔径)值为0.85的读取头、以及0.1mm的光学透射保护层架构,蓝光盘可以将12公分的单面光盘片资料储存容量提升到27GB。它可以记录两小时的高清晰度视音频信号,以及超过13小时的标准电视信号。
在资料转换率方面,蓝光盘可以将高清晰度的电视节目,以36Mbps的速度从摄像机转换到播放媒体上,并能维持节目品质。另外,它还具有任意影像捕捉,以及重覆播放等功能。
在兼容性方面,由于蓝光盘采用MPEG2码流压缩技术,因此它同时适用于数字广播系统,可执行电视台多种视频记录与播放。
另外,在资料安全性部分,蓝光盘也采用了一种独特的ID写入模式,可确保资料安全,并为盗版问题提出一套保护版权的解决方案。
2、高密度光存储技术的发展趋势
(1)采用近场光学原理设计超分辨率的光学系统,使数值孔径超过1.0,相当于探测器进入介质的辐射场,从而能够得到超精细结构信息,突破衍射极限,获得更高的分辨率,可使经典光学显微镜的分辨率提高两个数量级,面密度提高4个数量级。
(2)以光量子效应代替目前的光热效应实现数据的写入与读出,从原理上将存储密度提高到分子量级甚至原子量级,而且由于量子效应没有热学过程,其反应速度可达到皮秒量级(1O-12秒),另外,由于记录介质的反应与其吸收的光子数有关,可以使记录方式从目前的二存储变成多值存储,使存储容量提高许多倍。
(3)三维多重体全息存储,利用某些光学晶体的光折变效应记录全息图形图像,包括二值的或有灰阶的图像信息,由于全息图像对空间位置的敏感性,这种方法可以得到极高的存储容量,并基于光栅空间相位的变化,三维多重体全息存储器还有可能进行选择性擦除及重写。
(4)利用当代物理学的其它成就,包括光子回波时域相干光子存储原理、光子俘获存储原理、共振荧光、超荧光和光学双稳态效应、光子诱发光致变色的光化学效应、双光子三维体相光致变色效应,以及借助许多新的工具和技术,诸如扫描隧道显微镜(STM)、原子力显微镜(AFM)、光学集成技术及微光纤阵列技术等,提高存储密度和构成多层、多重、多灰阶、高速、并行读写海量存储系统。
3、新型光盘技术的应用
大量的信息要求有大容量的存储设备,光存储驱动器和几种光储存媒体均将呈现出足够快的增长趋向。光存储市场的发展,将改变声音图象及其它数据的存储方式及传播方式。光存储产品可以利用自动换盘系统,组成光盘库、光盘塔、光盘阵列,实现提高整个系统的容量、数据传输率及多数据存储的可靠性。如果将光盘库、光盘塔及光盘阵列与自动换盘系统有机结合,可以大大提高系统容量、数据传输率和显著改善存储数据的可靠性。
在技术上,磁带已经基本上没有潜力了,而且与非线性的编辑系统存在明显的矛盾;专业光盘虽然不会在很短的时间内取代磁带,但其非线性、高密度、低成本、高传输速度的优势已经带来了良好的开端。Sony公司不失时机的推出光盘专业摄录像器材,这些设备使用基于蓝紫色激光技术的光盘作为存储介质,充分发挥非线性记录方式带来的灵活性。例如:PDW-3000专业蓝光盘编辑录像机(演播室机型),它可记录和重放IMX/DVCAM格式,具有完善丰富的输入输出接口,包括传统视音频和网络接口。它的双光头设计可实现高速文件读出。它具有快速图像搜索,图像索引功能和光盘的随机访问功能,可以快速定位到所需图像。它具有场景选择随机存取能力,使得任意定位素材段成为可能,跳过不必要的素材。特别值得提出的是这种录像机可以将高低分辨率素材同时记录在光盘上,高分辨率素材用于高质量节目的制作和输出,低分辨率素材可用于编辑,浏览等等,低分辨率素材还可以为互联网播出等用途提供数据。二光传输
让我们再来看看光传输,现在各省市有线电视台网络中在主干线多使用光缆传输信号,在电视台内部的新闻网或制作网也使用光纤代替电缆传送素材文件。众所周知,光纤传输比传统电缆传输有频带宽、容量大、损耗低、保真度高、抗干扰等优点。而随着光电子器件的持续发展,光纤工艺的提高,以及光纤技术和IT技术的相互渗透和融合,光传输技术有了相当大的发展,这对电视台通信架构的改变起到了巨大的推动作用。以下是对满足电视台需求的光传输技术的具体阐述。
1、光纤技术的介绍
(1)单波长技术
对于业务量和距离长度要求不大时,普通的单波长技术就已能满足需求。几年前单波光纤的数据传输就已能达到10Gbps。目前在单波长上进行数据传输已经能够做到40G的带宽,虽然这已经是单波长所能够传输的极限,并且实用的传输容量也没有这么大,但相对电视台内部网近距离的视音频传输要求已经够用。
单波技术基于电时分复用(ETDM)技术,但由于微电子技术和光纤色散的限制,微电子技术难以支持电时分复用有新的突破。光纤上的色散是10Gbps及其以上速率系统传输距离的主要制约因素,且随着比特率越高而影响越大。
(2)密集波分复用
对于传输量更大,传输距离更远的要求,仅靠提高单信道系统的速率已没有空间,另一种途径就是使用复用技术。光复用的方式有很多种,目前比较成熟并已进入大规模商用阶段的是光波分复用,尤其是DWDM--密集波分复用。(DWDM:DenseWavelengthDivisionMultiplexing)
DWDM技术简单地说是在一根光纤上接入不同波长的光信号,使传输容量比单波长传输容量增加几倍甚至上百倍。提到DWDM,不能不提掺铒光纤放大器(EDFA)。EDFA的出现使得DWDM得以实用。EDFA是一种全光放大器,它的使用取代了原来光-电-光的中继再生方式,突破了光电、电光转换的速度瓶颈,使长距离、大容量、高速率的光纤通信成为可能,是DWDM系统及未来高速系统、全光网络不可缺少的重要器件。EDFA工作窗口在1530-1565nm,对波分复用中的每个波长补充功率,并经过若干个EDFA再用再生器来消除色散的影响。
使用DWDM,可以大大提高光缆传输容量,节省光纤,降低传输成本。DWDM目前可商用的水平,我国的传输容量为80Gbps,国外如朗讯公司的传输容量为400Gbps,实验室的水平则已超过Tbps。
(3)新型G.655光纤
(4)全波光纤
使用全波光纤,增加传输频带。在未来的电视台光纤网中,除了传输多路的视音频数据以外,还会传输大量的管理数据。充分地拓展可用频带已成为关键。而在光纤的另一个低损窗口1.31um,虽然石英光纤在此波段时的色度色散为零,但由于1385nm附近存在着一个OH-离子吸收峰,对光纤传输能产生较大的衰减。而由此诞生的全波光纤采用了一种全新的生产工艺,几乎可以完全消除由OH-峰引起的负面影响,并且使用与普通的G.652匹配包层光纤一样的标准。
由于开放了这一低损窗口,全波光纤的可用波长范围增加了100nm,使光纤的全部可用波长范围由大约200nm增加到300nm,可复用的波长数大大增加,而且在上述波长范围内,光纤的色散仅为1550nm波长区的一半,因而,容易实现高比特率长距离传输。同时,由于波长范围大大扩展,一方面可以将不同的波长分配不同的数据流,从而改进网络管理;另一方面,允许使用波长间隔较宽、波长精度和稳定度要求较低的光源、合波器、分波器和其它元件,使元器件的成本大幅度下降,从而降低整个系统的成本。
此外掺镨光纤放大器(PDFA)的研制成功也解决了1310nm波长光的中继问题。掺镨光纤放大器工作在1300nm波长窗口,以掺镨光纤作为增益介质。在实用过程中,可分别使用PDFA和EDFA对1310nm和1550nm波长的光信号进行功率放大和补偿衰耗。
无论是工作在1550nm的G.655光纤,还是使用1310nm的全波光纤,最新的光纤技术带来的是更高的传输速度和更大的传输容量,这为电视台使用光纤传输多种数据打下了坚实的基础。由于突破了传输瓶颈,在传输视音频信号的同时还可传输大量的管理信息,包括文件的元数据以及其他SNMP数据流。这也为建立基于IP的视频管理网络铺平了道路。
2、因特网技术和光纤技术的结合
随着因特网技术的快速发展,ATM、SDH、IP等技术不断融入到光成域网的建设中。目前代表发展方向的是IPoverWDM技术,其中比较成熟的解决方案是GEOverDWDM(GE:千兆以太网)。GEOverDWDM对于有线电视网络最大的好处就是可以实现在原有光纤网络基础上平滑、连续性的网络升级,同时可以和原有的10Mb/s、100Mb/s以太网无缝连接,能降低系统的成本和复杂性,保护广电系统的投资。
IPoverDWDM通俗的说法就是让IP数据包直接在光路上传送,减少网络层之间的冗余部分,能够省去网络运营商的成本,同时也降低用户使用通信业务的费用。GEoverDWDM是IPoverDWDM的一种廉价方式,适用于广电系统城域IP骨干网的建设。
千兆以太网(GE)技术是目前技术成熟的最快速以太网技术,它可以提供1Gbps的带宽,由于采用和传统10Mb/s、100Mb/s以太网同样的帧格式和帧长,因此GE可以在原有低速以太网基础上实现平滑过渡。目前GEOverDWDM使用光放大器后的传输距离已可达到640公里。在现有的有线电视网络基础上,使用千兆以太网技术,具有一定的现实经济意义。可以预见,GEOverDWDM技术将成为广电网络中城域网的理想方案。
随着各种光传输技术不断地投入使用,整个电视台的网络架构将会发生巨大改变,而全光网和光接入网的建设和发展,使这种趋势越来越明显。
三光应用
由以上光记录和光传输的介绍,我们可以了解到光技术已经逐渐渗透至专业视频领域。以下为笔者设想的以光技术为基础构建的新型电视台IT制作网。相对于传统电视台制作网它将具备以下特性:
1.首先是高效的资源共享能力。可以实现快速的数据存取、迁徙及交换。
2.由于光盘录像机的出现,文件化的素材交换方式得以实现,解决了传统电视台制作网素材上下载消耗时间的瓶颈。
3.具有智能化的网络监控管理功能。
4.整个网络具备可扩展性,强容错性,高兼容性以及与其他网络的互换性。
我们可以设想以下的以光技术为基础的全光业务网,当然这里的全光目前不会是完全的光技术,也包含节点转换上使用的一些光电和电光设备。前期节目素材由光盘摄像机采集,光盘摄像机可以是高端的SONY的PDW蓝光盘摄像机,它的记录文件格式是MPEG24:2:2P@MLIMX或者是DVCAM格式;也可以是低端的东芝的家用DVD光盘录像机,它的记录格式是MPEG2TS流。以上文件格式的素材在摄像机内部被刻录到蓝光盘或普通的DVD碟片上。通过相应的光盘录像机或专用的光盘驱动器由光纤实时传输并存储到后期编辑制作单元。制作单元为现有的电视台制作工作站,由后期编辑制作单元来进行原始素材的编辑及后期处理工作,各种特效、字幕、配音、片头等在此处完成。制作完的节目由光纤无损地送入中央存储部分的光盘库中,一方面用于播出。另一方面,可以实现节目的存储和归档或者利用光盘录像机下载,便于以后的索引和节目调用。基于SNMP(简单网络管理协议)技术的系统监控单元通过与各单元交换信息,实时监测系统在节点光交换设备和传输通路上的光纤状况。采用光纤作为工作站点连通的物理方式,用于数据的迁徙,设备和业务运营管理等控制信息的传递。采用光盘库作为中央存储单元,其管理软件可以区分短期存储的播出节目和长期存储以供后用的节目。短期存储的节目存储在一级光盘库,节目播出后定时删除。长期存储节目编目后放至二级光盘库,作为媒体资源有原则的开放,不同级别的用户通过光纤有偿或免费获取媒体资源。一级光盘库为在线存储体,容量以电视台内部人员充分使用即可,它是提供给电视台内部用户使用的高速媒体资源共享体,满足包括播出,节目制作,节目下载的宿求。二级光盘库为近线存储体,为海量存储,它的媒体资源存储主要为节目的再利用和再加工服务,另外为电视台以外的用户提供VOD或者媒体资源再利用和交换的宿求。
以上设想的网络比较现今的网络,由于光技术的使用,可以突显出高速共享的精神,达到用户所见所得的需求。真正实现网络化、数字化的实时的信息交换。
1.1资源共享
计算机电子信息技术的成功运用需要数据库系统技术的支持。在此基础上,计算机电子信息技术实现了数据库系统技术的资源共享。计算机电子信息技术在运行时必须确保数据的准确性,数据库系统也需要为计算机信息技术的关键技术的运用提供保障,另外计算机电子信息技术也可以提高数据库系统查找、统计和审核的效率。计算机电子信息技术与数据库系统技术相辅相成,实现了资源的共享性。
1.2准确率高
计算机电子信息技术是利用计算机程序软件的操作来完成各项任务的,这种计算机程序软件避免了人工操作的失误,大大提高了计算机电子信息技术的准确性,同时也提高了工作效率。另外计算机电子信息技术还可以通过模拟技术为统计各项数据提供最正确的信息,这种方式不仅提高了工作效率还有利于提高计算机电子信息技术在全社会的应用和普及。
1.3集约型与智能型并存
随着信息技术的不断发展,计算机电子信息技术开始向集约化和智能化方向发展,计算机电子信息技术的发展都显示了它的实用性和科学性。另外现代计算机电子信息技术具有拟人的思维活动和行为感觉的能力。而且还能够对各种信息进行集约化的逻辑分析和综合性的处理。
2计算机电子信息技术工程管理
众所周知,计算机电子信息技术在社会各行各业里都得到了广泛的应用。在各行各业中都在大量地使用计算机电子信息技术对各项工程进行设计和优化,促进了工程的有效设计。
2.1提高管理质量
随着计算机电子信息技术的广泛应用,它可以从很大程度上提高管理水平。在某些大型的工程设计中,我们需要借助计算机电子信息技术来完成各项设计工作。在设计工程中运用计算机电子信息技术可以使设计方案更加的科学,设计目标更加优质。另外在处理一些复杂的数据时,也可以利用计算机电子信息技术。利用计算机电子信息技术可以使统计数据更加明确、清晰以及准确性和实用性,这从很大程度上提高了各项工程的管理水平和质量。
2.2提高管理效率
采用计算机电子信息技术可以从一定程度上提高管理效率。目前我国许多地区都在大幅度地利用计算机电子信息工程。在许多公司的管理人员尤其是高层管理人员都在科学地利用计算机电子信息技术提高工作效率。计算机电子信息技术具有快捷、实用和准确的特点,因此计算机电子信息技术可以有效地帮助我们处理不同性质的工作,使我们在有效的时间内完成各项工程设计与管理。
2.3实行计算机电子技术的创新
随着计算机电子技术的普及和发展,计算机电子技术也在不断走向规范化。近些年来随着计算机电子技术的利用我国的经济达到了更好的发展,各行各业的工程项目设计更加的科学化和合理化。在国际竞争中,计算机电子信息技术也发挥了重要的作用。在国际竞争中使计算机电子信息技术的作用得到了有效的发挥,它使各项工作都得到了有效的开展,拉动了我国经济的发展,增强了我国的国际竞争能力,树立了我国良好的国际形象,提高了我国的综合国力。另外,在使用计算机电子技术时也需要根据时代的变化进行不断创新,开发出更加快捷、有效的新型计算机电子信息技术,使计算机电子信息技术与数据库管理系统更好的搭配,实行有效的动态调整,使资源得到更大程度的共享。
3结语
我校的机电技术专业目前在校学生总数超过2000人,学院针对该专业已与神华集团、西延铁路集团、中铁集团、中铁电气化工程公司等多家铁路企业和部分地方企业形成了长期的用工合作关系,经过认真地调研论证,我们确定该专业的主要培养目标是“立足铁路、面向社会,为国有大中型企业提供机电技术方面的技能型员工。”
2教学目标体系的构建
教学目标体系的构建是一体化教学体系构建的基础。根据机电技术专业培养目标和学院就业特点,确定了以职业能力培养为核心的一体化教学计划,从而彻底改变了过去实训教学从属于理论教学的地位,达到理论与实践并重的目的。以职业素质训导和获取职业资格证书作为该目标体系的两个支撑点,把素质教育贯穿到教学的各个环节中,从而建立了素质教育、理论知识和职业技能的有机联系,实现理论教学体系与实训化教学体系的一体化合并。
2.1确定专业的岗位需求
根据培养目标和人才规格,先确定该专业职业岗位群。因学院前身是铁路司机学校,主要培养铁路机车和车辆等专业的技术工人,现绝大多数毕业学生会走向铁路系统就业。因此学院机电技术专业面向的岗位群主要是铁路大型机电设备操作与维修、铁路电气自动化建设等。
2.2确定一体化教学的目标体系
根据机电技术专业面向的岗位群和市场需求,通过广泛调研和论证,确定培养学生综合实践能力的整体目标,再将整体目标分解成基本素质、专业基本技能、专业技能和职业素养等子目标。其中基本素质包括计算机操作能力、口头和书面表达能力、协调沟通能力、日常交往礼仪等。专业基本技能主要包括常用钳工技能、电工技能、机械加工制造基础等。专业技能包括机电产品的生产、安装、调试、操作及维护维修等技能,是学生在社会职业中直接应用的技能。职业素养是通过综合的教育和管理手段,锻炼学生从日常生活到岗位相关的各种活动中的服从意识、纪律意识、团队协作意识等。这些子目标根据其在人才培养中的作用又可分为核心技术、常用技术和周边技术三类,根据子目标的作用与相互关系,构建既科学合理又符合社会职业需要的一体化教学目标体系。
3教学内容体系的构建
3.1课堂教学内容体系
课堂教学由原来的以教材为依据的单一讲授模式,转变为贴合实训内容、多种形式的课堂训练,培养学生对知识的运用能力和职业素质的提高。按照职业活动的特点和要求整合一体化教学内容,合并或撤消部分教学内容,适当增加综合性、设计性的实训内容,以便于学生毕业后在单位缩短磨合期。
3.2校内实训教学内容体系
校内实训基地是便于学生一边学理论,一边实践锻炼,提高学生动手能力必不可少的场所,学生通过校内实训受到最基本的工程技术和操作技能方面的训练。依据机电技术专业教学目标体系,将实训分为电工基础实训、钳工基础实训、机械加工基础实训、电机与拖动专项实训、电气自动化与PLC专项实训、机械维修专项实训、电子产品装配与调试专项实训等。实施中可根据学生的个体差别,就某一技术或操作在集中时间内进行反复训练,直至掌握。通过校内实训既有利于学生对理论知识的理解,也对机电设备的生产流程及科学管理等有了必要的认识,使学生在校学习期间就及早进入职业角色,接触实践,了解生产,掌握一定的专业技能,为校外实习奠定了坚实的基础。
3.3校外实习内容体系
我校采取三年(或两年)在校学习,最后一年到企业顶岗实习的模式,校企双方共同承担教学任务。近几年由专业老师带队,安排学生分别到陕汽集团下属企业、苏州某电子企业、金德管业等几家企业顶岗实习。通过校外实习,学生对企事业单位的现代化设备、生产技术与科学管理等有了必要的了解和掌握,把理论与实践有机结合起来,为缩短从学院到社会的适应期打下良好基础,也为学院的专业建设和教学改革积累了宝贵的经验。
3.4技能与方法的拓展
方法能力的拓展:教学中做了一些新的尝试,比如组织学生对典型机电设备进行系统设计和生产工艺设计,以此促进学生掌握资料查阅方法、电气元件的选择、设备选型、说明书的撰写、工艺书撰写等一系列能力和方法,训练学生利用所学知识解决实际问题的能力。技能的拓展:定期开展形式多样的第二课堂活动、技能竞赛活动等,内容涉及钳工技能、计算机操作、电工和电子装配、机械加工等,选拔表现优异的学生组队参加省市技能大赛,已获得多项好成绩。同时学生在拓展训练和竞赛活动中,也接受着全面的创新能力培养和综合技能锻炼。
3.5新的考核评价体系
考核评价的改革必须紧紧扣住培养目标,重点应放在对学生核心职业能力和岗位职业技能考核和评价上。教学考试尽量与国家职业资格鉴定接轨,考核重点要与职业资格鉴定的考点相吻合,加强对考核方法、考核形式和考核手段的研究,以提职业资格证书获取率为抓手,抓职业技能鉴定,促一体化教学质量提高。
4相关的师资建设
一体化教学的保障体系应包含具有一定生产、管理经验的“双师型”教师队伍,较完备、先进的设备设施,仿真性的一体化教学环境以及具有一体化教学特色的环境三个重要方面,它是保证一体化教学效果的重要因素。
4.1师资队伍建设
学院按照一体化教学的目标要求制定了具体的师资队伍建设规划,建立符合职业教育特点的师资继续教育进修和企业实践制度,建立具有“教师资格证书”与“职业技能证书”的教师准入制度;政策规定和鼓励教师在企业与学院间进行定期交流,每年选派专业带头人和骨干教师参加各种培训,选派骨干教师深入到行业企业一线熟悉生产,参与科研和技术开发;也聘请名实践经验丰富的工程技术人员参与教学。
4.2完善实训基地