时间：2022-03-04 10:46:54
【关键词】产业升级换代;“教、学、做一体 ，产、训、工融合”人才培养模式
为了使高职电子类专业学生在校所学的知识和技能，适应电子信息产业“升级换代”和可持续发展的需要，我们对电子整机制造、电子元器件、电子设备制造等三个行业的相关高新技术企业进行多年跟踪调研，首先分析高职电子专业学生的就业工作岗位，再确定岗位技能要求。
1.调研方法
（1）学院、系部领导、专业带头人、专业骨干教师组成联合调研团队，走访企业，与企业老总、人事经理、就业学生召开座谈会。
（2）选派专业教师，随顶岗实习学生一起到企业锻炼，教师在企业即做学生管理，又在企业顶岗工作，深入了解学生在企业的工作岗位对学生知识和技能要求。
（3）运用现代网络技术，收集历届毕业生的就业岗位和知识技能应用情况。
表1 产品类别及典型工作岗位
企业类别 产品类别 就业岗位
电子元器件 阻容元器件、敏感元器件 元器件材料组分分析、配制;生产工艺制定，生产过程控制;产品检测、质量控制;生产设备操作、维护及检修。
半导体、光电元器件、集成电路 光刻、制版、掺杂、扩散、离子注入、工艺控制、设备操作;超声引线焊接、产品封装、产品检测、质量控制;生产设备维护及检修。
整机装配 电视机、计算机、手机等视听、通讯产品 产品的生产制造工艺流程制定、控制;SMT贴片机操作;元器件、产品检测检验，质量控制;生产设备维护及检修。
冰箱、空调等制冷制热设备;微波炉、热水器等小家电 电子控制PCB板设计、组装;SMT贴片机操作;元器件、产品检测检验，质量控制;产品控制程序设计;生产设备维护及检修;产品售后服务、技术支持、维修等。
工业控制设备 汽车电子、机床电子、医疗电子、电力电子等控制设备 光电、压力、位移等传感器件，电子元器件性能检测;电子控制PCB板设计、组装;SMT贴片机操作;产品检测检验，质量控制;产品控制程序设计;生产设备维护及检修;产品售后服务技术支持、维修等。
2.调研对象
通过对宁波舜宇、苏州威友、广州美的、西安卫光、陕西华星集团的二十余家大中型高新技术企业调研，汇总列出了元器件制造、整机装配及电子设备制造等企业的典型工作岗位。见表1所示。
3.调研结论
为了准确的确定高职应用电子技术专业学生典型工作岗位和岗位对人才的知识技能要求，我们对调研所取得的信息形成报告，提交由企业专家，校内外知名教授、骨干教师组成相结合的专业建设委员会，进一步进行论证。从而得出产业升级换代背景下企业对高职电子专业人才知识技能需求如下：
①知识要求
（1）掌握电子元器件基础知识，性能检测及制造知识。
（2）掌握电子技术及电子控制知识。
（3）掌握电子设计EDA基础知识、PLC自控知识。
（4）掌握传感器技术及单片机编程控制知识。
（5）熟知产品生产工艺流程，检测、检验方法。
（6）熟知SMT机工作原理。
（7）熟知生产管理和质量管理知识。
（8）产品销售及售后技术服务知识
②技能要求
（1）电子元器件、半导体元器件、集成电路、传感器识别、性能检测等能力。
（2）会使用三用表、晶体管测试仪、光电测试仪器、集成电路测试仪器等。
（3）具有电子电路分析及PCB设计能力。
（4）能制定产品生产工艺文件和质量控制文件。
（5）能熟练操作SMT等生产设备进行产品制造及一般故障解决方法。
（6）具有半成品、成品的检验能力。
（7）具有生产设备维护检修能力。
（8）具有生产管理和质量控制能力。
总结：根据岗位知识技能要求制定、修订人才培养方案，并按照职业岗位，知识技能要求设立课程，制定课程标准，研究实施相应的教学方法。从而使专业人才培养模式更加科学、更加贴近现代电子企业实景。
参考文献
[1]吴凡，吴德群.电子信息产业呼唤“升级换代”[N]. 深圳特区报，2008-01-13.
关键词：多核处理器；单芯片多处理器；专利文献；技术演进
Technology Development of Microprocessor from Patent （Ⅳ）
――The Analysis of the Evolution of Multi-core Technology
in the Patents in China
ZHANG Rao1，2, WU Xiao-dao1, XIE Xue-jun1
（1 Ministry of Industry and Information Technology Software
and Integrated Circuit Promotion Center, Beijing 100038, China；
2 Beijing University of Posts and Telecommunications School
of information and communication engineering, Beijing 100876, China）
Abstract: The paper makes a deep analysis on the multi-core technology of micro-processor through tracing some specific patents based on the search of a large number of patents. Then it presents the development of the key multi-core techniques, reveals the characters of the technical elements in different phases, and provides a clue for the exploitation of new products. At last it discusses the development of the same technology specifically on studying the case of two key techniques （maintaining the coherence of Cache and the inter-core communication）; meanwhile it presents the prospect of the multi-core technology regarding the status of the technique in China.
Keywords: Multi-core processor; Chip multi-processors; Patent document; Technology evolution
1引言
单芯片多处理器（多核处理器，Chip Multi-Processor），是在单个芯片上利用丰富的晶体管资源集成多个处理器核，通过多核并行执行的方式开发指令级、线程级等各个层次并行度来提高处理器性能。
由于仅仅提高单核芯片的速度会产生过多热量且无法带来相应的性能改善，以先前产品的那种运行速率，处理器产生的热量很快将超过太阳表面；即使是没有热量问题，其性价比也令人难以接受[1]。而多核处理器能通过划分任务，分配给多个内核并行执行线程，可以在相同的时间内完成更多的任务，从而大大提高了处理速度。然而如何能让多个内核协调工作，需要解决更多的问题，例如，多核之间如何进行通信，如何能在读写共享内存时不发生冲突和数据前后不一致的问题等。
本文在分析多核处理器中国专利的基础上，梳理多核技术的发展路线，探讨多核处理器设计中关键技术的演进过程，特别研究了不同阶段关键技术的创新点，预测技术发展趋势。
2多核技术概述
多核技术就是把多个处理器集成在一个芯片内，是对称多处理系统的延伸，设计的主要思想是通过简化超标量结构设计，将多个相对简单的超标量处理器核集成到一个芯片上，从而避免线延的影响，并充分开发线程级并行性，提高吞吐量。
多核处理器按照芯片上内核的组织结构分为同构多核处理器与异构多核处理器两种。
同构多核处理器就是在一个芯片上，以对等方式集成多个相同的处理器核，例如，AMD的A64X2 、IBM的Power PC等都是这种结构。同构多核处理器通过核之间的片内总线通信，降低了处理器间通信开销，并且利用Cache共享等方式进一步提高处理器间通信速度。
异构多核处理器就是在同一芯片上集成两种以上不同体系结构的处理器核，例如IBM和SONY最新推出的Cell芯片就属于异构多核处理器。这种方式的处理器通常由一个或多个通用处理器内核，和多个针对某些特定应用的高性能处理器构成。
这两种多核处理器中，同构多核处理器的通用性强，但是实现同样的并行度所需的晶体管开销大，而异构多核处理器的针对性更强，在某些特定应用中用较少的晶体管开销就可以得到高性能，但是通用性较差。
无论是同构多核处理器还是异构多核处理器，结构设计时主要考虑六大关键技术：维持缓存一致性技术、多核间的通信技术、线程/任务分配技术、存储器的组织方法（共享缓存和分级组织）、异常检测和异常恢复技术、低功耗技术。只有解决好这些关键技术，多核处理器才能充分发挥它的优势。
3中国专利中的多核技术演进
本文首先研究多核处理器的相关技术，根据初检结果，反复调整检索式，然后截止2008年11月16日结合美国专利分类号UPC和英文关键词检索出美国专利的中国同族，并结合中文关键词检索出中国的多核专利，然后对所有专利中的多处理器专利486件进一步分析，筛选出单芯片多处理器（即多核）的专利121件，通过分析每年申请的专利中多核技术的创新点，总结出同一技术的发展和演进的过程，梳理出多核技术的发展路线图，如图1所示。
从1985年的第一件单芯片多处理器专利至今的二十年间，多核技术就以其独特的优势成为发展的焦点。由图2多处理器系统与多核处理器专利年度申请量对比可知，从1985年到2004年间，多核处理器的专利只有19篇，但是多处理器系统的专利却有200篇，纵然这些专利没有应用于多核处理器，但为之后多核技术的发展奠定了基础；从2004年到2008年间，多核技术进入了蓬勃发展的时期，其专利总共有102篇，而多处理器系统的专利有247篇。多核处理器可以看作是一个芯片级的多处理器系统，是多处理机系统的“微缩版”，因此成熟的多处理器系统的设计对多核处理器的设计具有重要的参考价值，由此可见，2004年之前多处理器系统的技术为后来的多核的迅速发展做好了铺垫。
从多核处理器结构类型的角度来分析，2007年前是以同构多核处理器的专利为主，而2007年和2008年则主要是有关异构多核处理器的专利。无论是同构多核还是异构多核，即使是同一个技术在不同的年份都有新的发展，专利也主要都集中在上述的六大关键技术上。下面我们首先分析具有开创性意义的第一件多核专利，然后以维持Cache一致性技术和核间通信技术为例，具体阐述技术发展历程。
3.1 第一件多核专利分析
第一件中国多核专利文献的专利申请号为86102305，专利号为1010265，专利权人为霍尼韦尔，其优先权日为1985.4.11。它是一种集成在一个单片半导体芯片上的多处理器系统，该系统具有中央处理机（CPU）、科学指令处理机（SIP）以及商业指令处理机（CIP）的数据处理功能，图3展现了这个最早的多核处理器的结构[2]。可见早在1985年就已经有多核技术的雏形，该专利于1991年得到授权，但是1995由于未缴年费而使专利权终止，可见在1995年之后随着多核技术的兴起和成熟，该专利所起的作用逐渐减小。
随着多核处理器的发展，维持Cache一致性技术、核间通信技术、线程分配、低功耗等技术凸现出其重要性，越来越多的专利集中在这些关键技术上。下面就以维持Cache一致性技术和核间通信技术为例，具体阐述技术发展历程。
3.2 维持共享高速缓存（Cache）一致性的技术演进
处理器和主存间的速度差距是设计多核处理器时的一个突出矛盾，通常使用多级Cache来缓解，但是在多个内核通过共享Cache实现信息交换和同步的同时，带来了Cache 在不同核间数据的前后不一致的问题，因此解决好多个内核的共享Cache数据一致性成为设计的一个关键环节。
与传统片外多处理器系统类似，主要有两种方法来维持Cache一致性：总线监听（snooping）协议和目录（directory）协议。从2002年到2008年，在此技术的专利中，主要是根据设计时遇到的具体问题对上述两种协议提出的改进。
在2003年中国人民国防科学技术大学申请的申请号为200310110565.7的专利中，对维持局部Cache一致性的技术提出了改进，针对访问节点个数受限和局部Cache一致性造成的访问冲突，采用转发总线和双环的结构（如图4所示），通过双环结构所属处理节点对于数据的访问信息，来获取和传播其他节点对数据的访问情况，并且借助转发总线完成Cache一致性的维护，此发明充分利用了芯片内部潜在的通信能力，使访问的冲突明显降低，通过较少的硬件开销解决了局部Cache一致性的问题[3]。该专利于2004年11月10日公开，2005年1月12日实质审查生效，并于2006年6月7日获得授权，可见该专利在多核处理器技术历程中获得法律状态变更的时间比较短，同时该专利在多核处理器技术中也获得了相应的法律效力。
在2004年国际商业机器公司的申请号为200410044782.5的专利中，最早提出了用于非对称异构多核处理器中的缓存一致性技术，此专利采用的是对共享存储区域原子更新的方法。所谓原子更新，就是使用一种更原始的保留价加载和条件存储的技术，它保证共享存储区域被访问时，特别是连接到该共享存储器的其他主处理单元或I/O单元在读或写之前，该存储区域是完全更新和一致的，即对该存储区域完成原子命令或更新序列[4]。该专利于2006年9月6日获得授权。
在使用基于总线监听协议时，各个Cache控制器通过监听总线，来判断自己是否包含总线上被请求的数据块，由于常常监听的是不产生请求的数据块，引起了内部总线上不必要的通信量，使得总线效率大大降低。在2005年英特尔公司的申请号为200510103704.2的专利中，提出了在不影响维持Cache一致性的情况下，使用高速缓存的状态信息来过滤监听请求，以减少不必要的通信量的方法[5]。该专利目前仍处于实审状态。
2006年国际商业机器公司的申请号为200680010151.9的专利中也提出了过滤监听请求的技术方案，此专利通过基于流寄存器组的比较逻辑实现的过滤监听，其中每个处理单元具有与其关联的本地高速缓冲存储器。该系统的监听过滤器设备与每个处理单元相关联，包括基于流处理器组、相关联的流寄存器以及实现过滤方法的至少一个监听过滤器基元[6]。在多个流寄存器组中，在任意时间点，至少一个流寄存器组是活动的并且被标记为历史。此外，监听过滤器块在操作上耦合于高速缓存反转检测逻辑，从而在高速缓存反转状况检测到之时，活动的流寄存器组内的内容被转换到历史流寄存器组中，并且至少一个活动的流寄存器组的内容被复位。每个过滤器基元实现了流寄存器比较逻辑，其确定所接收的监听请求将会被转发到处理器还是被丢弃，其结构如图5所示[6]。该专利目前还处于实审状态。
在2007年浙江大学的申请号为200710066929.4的专利中，针对异构多核处理器，提出了维持Cache一致性的方法。通过“写穿”和“写回”策略相结合，确保同一数据在多处理器内核的本地一级Cache和共享的二级Cache中的多个副本保持一致性。此方法适用于基于总线的异构多核体系处理器，把写穿和写回两种策略的优点结合在一起，减少了无效操作和总线流量，提高了总线的效率[7]。该专利目前还处于实审状态。
从上述的专利我们可以看出，无论是采用哪种协议都有其优势和缺点，针对不同的实际情况，选择好最优的策略，针对特殊的需求有所改进才能充分利用系统的资源，提高处理器的性能。
3.3 核间通信的技术演进
除了上述的维持Cache一致性技术之外，多核间的通信是多核处理器设计中需要解决的另一个关键问题。多核处理器的各个CPU核心执行的程序之间需要进行数据共享与同步，因此其硬件结构必须支持核间通信，高效的通信机制是多核处理器高性能的重要保障。
目前主流的片上高效通信机制有两种，一种是基于总线共享的Cache结构，一种是基于片上的互连结构。总线共享Cache结构是指每个CPU内核拥有共享的二级或三级Cache，用于保存比较常用的数据，并通过连接核心的总线进行通信。基于片上互连的结构是指每个CPU核心具有独立的处理单元和Cache，各个CPU核心通过交叉开关或片上网络等方式连接在一起。各个CPU核心间通过消息通信[1]。
对于基于总线进行核间通信的方法，多个处理器连接到总线上，所有的处理器都通过总线读写公共存储器，这样容易发生总线冲突，使得处理速度降低。在2004年皇家飞利浦电子股份有限公司的申请号为200480026853.7的专利中，针对上述的问题提出了改进的方案，采用本地读/远程写的方案，防止一个必须写数据的处理器与必须经由共享资源向该处理器写数据的其他处理器之间发生总线冲突[8]。伴随着飞利浦芯片部门确定新公司名称为NXP，该专利于2007年12月21日，专利申请权由皇家飞利浦电子股份有限公司变更为NXP股份有限公司，并于2008年10月1日获得授权，可见该专利的价值。
此外，在2004年因芬尼昂技术股份公司还提出了适用于数据密集型应用的通信方法，在申请号为200410079814.5的专利中，使用了紧密耦合内存（TCM）来提高处理器间的通信速度，同时获得低电能消耗和小空间的需求[9]。该专利目前还处于实审状态。
早在2005年英特尔公司就提出了异构多核间通信的专利，申请号为200510023015.0，针对高速数据处理的应用，使用共享高速缓存和分时读写策略相结合的方法进行数据交换，其结构如图6所示。具有写数据请求的处理器内核将数据写入到高速缓存，该处理器内核通知另一个处理器内核已经准备好，然后第二个处理器内核直接从共享高速缓存中读取数据。在处理器内核之间传送的数据不需要写入到主存储器中或从主存储器中读出，避免了访问主存的延时，大大提高了数据存取的速度[10]。该专利目前还处于实审状态。
直到2007年有关核间通信技术的专利大量涌现出来，大部分都是针对更为具体的应用提出的改进。例如，申请号为200710140490.5的专利提出了在处理器间有大批量数据传输时的通信方法，采用双端口的随机存储器（DPRAM）进行同步通信[11]。申请号为200710175336.1的专利通过变频来实现核间的同步通信。针对需要实时通信的应用，申请号为200710140630.9的专利解决了ARM核和DSP核实时通信的难题[12] [13]。此外，还有多核的不同操作系统之间的通信方法，大大降低了硬件开销和软件的移植成本，在申请号为200710160639.6的专利中有详细的解决方案[14]。
2008年有两件专利都是异构多核间通信的解决方法，比较典型的是浙江大学的申请号为200810062164.1的专利，公开了一种片上通信互连组织层次的实现方法，它结合了异构多核体系结构的特点，设计了两条核间总线，分别为负责连接计算密集型核的计算总线与负责控制密集型核的控制总线，图7所示是此专利的控制-内存通道的结构图[15]。内存控制器被看作处理器核连接在总线上，从而统一了片内的处理器间、处理器与内存间的控制通信与数据存取通信，实现了主辅核间以总线形式进行的通信，有效提高了核间写作以及数据传输特性，具有很强的实用性。
除上述的两大关键技术之外，其他的四个关键技术经历了类似的发展历程，从上面的多核技术演进图中，（图1）我们同样可以总结出这四个技术的发展历程，由于篇幅的限制在这里就不一一累述了。
4小结
本文通过检索中国的多核处理器专利并对其进行筛选和梳理，总结出多核的关键技术的发展历程。进而以两大关键技术为例，具体阐述了同一技术在不同时间段的发展变化。从1985年出现第一件多核处理器的雏形，到2007年涌现出大批量的异构多核处理器的专利，多核技术正逐步趋于完善。在维持Cache一致性技术上，由最初的整体结构和算法协议，发展到针对某种具体应用做出的改进，多核的关键技术逐渐成熟并被广泛应用。多核处理器经历了由两核到多核，由同构到异构的演进过程。多核技术以其并行度高、性能提高潜力大，适应了工业发展和商业应用的特点，因此得到广泛的应用。随着集成制造技术的发展，单个芯片上可以集成更多的处理器内核，众核（Many-core，通常指有16 或32 甚至更多核心的处理器。）成为高性能处理器发展的方向。
下期预告
了解多核处理器技术演进的基础上，纵观微处理器的技术发展，对专利文献深入挖掘，我们还能发现哪些更为值得深思的端倪？下期中，我们将以IBM、AMD和Intel在中国申请的微处理器相关专利为样本，分析微处理器技术演进，对比其各阶段技术研发的侧重点，分析各自的技术优势，预测其研发趋势，敬请期待。
参考文献
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[14] 朱而刚.一种多核多操作系统之间的通信方法及系统.CN.101216814 [P].2007.12.26.
作者简介
张饶，工业和信息化部软件与集成电路促进中心专利分析师，研究方向为无线通信技术和微处理器的研究与设计，主要从事多核处理器技术领域的专利分析。
【关键词】虚拟仪器技术 LabVIEW软件仿真
2013长安大学教育教学研究课题。
《电工与电子技术基础》课程是高等学校工科非电专业的一门重要的技术基础课，它涵盖了电专业多门专业基础课程的内容，理论与实践并重，培养非电专业学生的“电”思维能力和素质，为后续学习打下一个良好的基础。
虚拟仪器技术是测试技术和计算机技术相结合的产物，它融合了测试理论、仪器原理和技术、计算机接口技术、高速总线技术以及图形软件编程等技术。其主要以计算机为硬件平台，并配备一定的外设，通过软件编程实现由用户自己定义的、带有虚拟仪器显示面板的、各种传统仪器所拥有的功能。利用LabVIEW开发《电工》课程教学软件，可在课堂上实时、动态地显示某电路中各个参数之间变化关系，使学生更快、更深地理解理论知识，提高课堂教学效果。
例如在讲解第四章正弦交流电路时，学生对在正弦交流电源作用下，各种负载上产生的电压、电流关系容易产生混淆。利用LabVIEW开发软件，就可以轻松解决这一问题。
当220V正弦交流电源给电阻负载供电时，用鼠标滑动滑块，就改变电路中电阻大小，分别得到电阻值为2Ω和5Ω时的电压、电流波形，见图1、图2（图中，白色细线为电压波形，红色粗线为电流波形）。结论：电压不变时，电阻越大与电流越小，其电压与电流同相位。
当220V正弦交流电源给电感负载供电时，滑动滑块即改变电感大小，分别得到电感值为10mH和20mH时的电压、电流波形，见图3、图4（图中，白色细线为电压波形，黄色粗线为电流波形）。结论：电压不变时，电感越大与电流越小，其电压超前电流90°。
当220V正弦交流电源给电容负载供电时，滑动滑块即改变电容大小，分别得到电容值为300μF和750μF时的电压、电流波形，见图5、图6（图中，白色细线为电压波形，绿色粗线为电流波形）。结论：电压不变时，电容越大与电流越大，其电压滞后电流90°。
有了上面的基础，再进一步讲解RLC串联电路。首先强调因为是串联电路，所以流过电阻、电感、电容上的电流是相同的，故设i=30sin314t进行仿真运行。分别滑动滑块即改变电路中电阻、电感或电容的值，选择电阻2Ω、电感10mH和电容300μF以及电阻5Ω、电感20mH和电容750μF时得到图7、图8（图中，白色为总电流，枚红色为总电压，红色为电阻电压，黄色为电感电压，绿色为电容电压）。比较图7、图8发现，图7中总电压相位滞后总电流，图8中总电压相位超前总电流；而电阻、电感、电容上的电压和电流依然保持各自原有的数值与相位关系。结论：电阻、电感、电容上的电压电流各自保持原有的数值与相位关系，但它们的大小影响着RLC串联电路的总电压、总电流的大小和相位。
通过这种直观的教学软件演示，清晰地展示出各种电压之间的大小和相位关系，使理论与实践相结合，启发学生思维，激发了学生学习兴趣，在有限的间内获得了良好的教学效果。
参考文献：
关键词：PLC技术；计算机控制技术；机电专业
作者简介：李启光（1970-），男，江苏赣榆人，北京信息科技大学机电工程学院，副教授。（北京 100192）
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）07-0105-02
计算机控制系统是以计算机为核心实现生产过程自动控制的系统。随着工业技术的发展和生产自动化程度的不断提高，计算机控制技术得到了越来越广泛的应用。“计算机控制技术”融合了计算机技术、自动控制理论和计算机通信技术，是新发展起来的理论性和实践性很强的一门交叉学科。它实际上包含着两部分内容：一是计算机控制理论基础，主要涉及离散控制基础理论；二是实现技术，主要包括通道接口技术、现场总线、人机界面等系统实现技术。课程涉及面很广、知识集成度高，是高等学校自动化、电气工程和机械电子工程等专业的一门重要的专业主干课程。[1-3]
一、“计算机控制技术”课程现状
“计算机控制技术”是一门跨学科专业课程，涵盖内容丰富，但由于各专业的要求不同，课程针对不同专业的侧重内容应有区别，这样才能达到各专业的培养目的。
目前多数高校选用课程教材内容主要是数字滤波、数字 PID、最少拍无差系统、Simth算法和达林算法、模糊控制、神经网络等内容，这部分是建立在一整套完整控制理论基础上的。[4]此外还包括接口技术、现场总线、人机界面等偏重于应用的内容。自动控制等专业培养目标侧重于设计计算机实现控制算法、编制适用于工业控制系统的硬件及接口设计、控制软件，选用此类编排内容的教材比较适用。而机械电子专业方向，机电专业以装备及其控制系统为主要研究对象，课程以了解与掌握计算机控制系统在装备控制中应用为其主要目的，选用此类教材不能体现专业侧重点。同时机电专业有自己的专业设置要求以及本专业特有的先修基础课程，与自控类专业有极大的不同，因此如何根据机电专业自身的专业特点确定理论教学内容及其深度，调整好计算机控制系统的理论及应用技术的关系，是目前机电专业“计算机控制技术”课程教学要解决的首要问题。
因此，在教学实践过程中，应以控制系统应用技术为基础，理论教学的内容和深度以应用内容的需求为标尺，使理论教学内容能够支撑且覆盖该课程涉及的主要技术，使理论教学的深度能与机电专业学生的实际水平及今后的就业需求相符合，同时还要与当前的技术发展水平和趋势相适应，具有一定的前瞻性。
二、机电专业“计算机控制技术”教学内容改革
1.机电特色的控制类课程教学体系调整
面向机电专业的“计算机控制技术”课程应从装备控制应用角度出发，密切结合装备自动化需求组织教学内容。
根据以上原则，在教学中提出将运动控制卡和工业PLC作为计算机控制技术理论与运用结合的载体。一方面在课程开始之前，需要保障学生已掌握先修部分专业应用技术知识，尤其考虑到工业PLC、运动控制器是机电专业常用、最典型控制应用系统，课程内容可与此结合，将工业PLC、运动控制器的应用作为教学案例使用。先修课程包括“电工电子学”、“机械控制工程”、“单片机原理”、“数控技术”、“PLC 原理与应用”等专业课程，其中鉴于“数控技术”课程目前涉及均为封闭式数控系统，因此在课堂上需要补充介绍机电控制中使用面广、开放式的运动控制器（卡）。
另一方面，课程以先修课程中所涉及的、与计算机相关的数字处理与控制技术为主要授课内容，重点介绍数字化后信号处理、数字控制理论及其实现，并通过各个理论教学环节与先修机电控制运用技术紧密结合，实现硬件和软件结合、控制原理和典型应用控制器结合，贯彻理论联系实际的方针，并将先修课程有关方面的知识有机集成在一个完整的机电控制系统内，使学生从整体上系统地掌握数字控制器的机电应用技术。
“计算机控制技术”强调理论、技术与实际应用相结合，理论与实践并重，综合性较强、强调应用，因此在课堂教学与课程实验的基础上，应增加机电综合实践环节，并鼓励学生参加其他开放实验以及科研项目，综合应用所学知识，巩固教学效果。项目选题从工程应用角度出发密切结合装备自动化实践。
2.机电专业特色的课程内容设定
在原有教学内容体系基础上，针对机电专业控制理论基础薄弱、专业需求有别的状况，对教学内容作一系列的重新规划及调整。强调教学内容紧密联系机电传动控制实际需求，优化知识结构、充实机电控制的实例，做到理论和实践运用的对应与相互关联。
对于机械电子专业，拟定的主要教学内容大致如下：
（1）输入/输出通道接口技术。这部分内容在“电工电子学”和“单片机原理”课程软硬件基础知识上，以单片机、PLC、运动控制卡上典型常用的接口硬件，如A/D、D/A、通讯口、触摸屏、开关量输入输出接口等为例子介绍工作原理、使用方法和技术细节问题。
通过与实际应用系统关联认知，学生对输入/输出通道接口设计及技术参数选取建立感性了解，使用中就可以通过查阅样本资料掌握其他类似通用硬件的使用。
关键词：电子线路；课程内容；学习实践
电子线路课程是铁道信号专业的一门重要专业基础课程。随着电子技术的发展，生产现场的电子设备急剧增加，对电子线路课程的教学内容提出了越来越多的要求，课时和课程内容逐年增多。对专业设备的研发、设计、制造、施工、维护、使用都起着必不可少的作用，新技术、新装备大量投入使用，设备、技术更新换代周期大大缩短，因此在内容和思想方法上，必须经过科学的论证和总结，使之更符合大的认识规律，且能充分体现知识内涵的思想体系和鲜明的导向性。作为一门独立的学科，《电子线路》教学必须适应铁路职业技术教育的特点，形成以电子技术基本理论和基本电路分析方法为主的完整课程体系。
一、电子线路课程的特点及教学方法
电子线路课程是一门应用技术课程，具有较强的理论性和实践性。学生普遍感觉电子线路课程内容多、理论深、分析繁琐、难懂、难记、难掌握。首先，各个电子器件是构成不同电路的核心部件，电路的形式和功能的变化，器件在不同条件下的应用，对于器件的原理、特性必须讲够、讲透。学生是在高中知识和学完《电路基础》课程基础上进行学习的，按照专业教学计划的要求，学生做到基本概念牢固掌握，基本原理、特性透彻理解，为进一步学习电路奠定坚实的基础。作为专业基础课，其学习的质量将直接影响后续专业课的学习心理和学习效果。在教学内容上，除讲清器件的结构、原理、特性和参数外，还要着重强调非线性器件加偏置，以及改变偏置可以控制其工作状态的条件、特点、变量关系特征和模型。传统的单一教学模式，难以适应新的形势要求，必须对电子线路课程的教学内容、教学方法、教学手段加以改革，在教学上还应包括作为典型有源电路的恒流源电路的组成、静态、动态特征和电路模型，因为恒流源主要体现了器件的基本原理和基本特征，反映了有电源电路代替无源元件这一趋势。
二、电子线路课程改革思路
电子线路课程内容是随着电子线路的发展而发展的，电子线路课程的内容随着知识的积累逐年增多，可随着微电子技术和计算机技术的发展，特别是单片机技术和嵌入技术的发展，生产现场的设备向集成化、小型化方向发展。电子线路课程的课时数、教学内容在压缩，课程体系还是对各种电路分门别类、就事论事、面面俱到，增加了教学负担。因此在内容和思想方法上，必须经过科学的论证和总结，使之更符合认识规律，且能充分体现知识内涵的思想体系和鲜明的导向性。关键不在于课程内容的包罗万象，而在于对学生系统的、基本的思维和操作的训练、培养，授之以渔。依据这一原则思想，结合教学特点，对本课程的教改，分器件和电路两个方面谈谈看法。
首先，电子线路课程要学习基本电子器件，在电路部分应改变过去那种过分强调电路功能以至于以此来分门别类划分课程章节的方式，这种体系对于某些高等院校以电路设计作为重要内容的教学或许是合适的。这部分内容要突出各种电子器件不同工作状态的条件、特点、应用这条主线。
而对高等职业技术教育而言，对于电路功能只要通过电路分析能够正确识别和区分就可以了。电子器件是有源、有极、非线性器件，由静态到动态，由分立元件到集成电路，使用中必须加偏置，不同的偏置，在电子器件和偏置电路在直流电源作用下，静态工作点的设置、稳定过程的分析与计算。可以使器件工作于不同的工作状态，其静态分析的原理和方法可归结为具有共性的电路静态分析方法，不同的工作状态具有不同的特性，应用于各种形式的电路。
要使学生熟练地掌握各种工作状态的条件、特点和应用。教学内容上更主要的是电路的原理和基本分析方法，对基本电子器件的结构、原理有所了解，基本电子器件的特性、参数要讲透并且深刻理解，按照循序渐进的原则和人的认识规律，对于电路分析、选择、使用器件以及不同型号器件的替代是必不可少的，反映电路原理和分析方法的内在联系，总结出具有共性的原理和分析方法，也是实际工作中分析和处理电子技术问题所必需的。
其次，电路的动态分析要突出三种组态这条主线。在电路的动态分析中，无论电路形式、如何变化，我们必须抓住三种组态来进行电路分类，三种组态是基于对基本电子电路深入理解和高度概括的总结，作为一种思想体系贯穿全课始终，有着深刻的内涵。这是基于对电子器件原理、特性，用三种组态的思维方式对学生进行思维方式的训练，使学生深刻认识和对电路原理的透彻理解，可以在基本电路、简单问题上，并且进一步在复杂电路中灵活运用，无论分立元件电路，还是集成电路的分析得以简化，避免了每种电路对应一种分析方法的复杂局面，这种方法能适应新知识的发展。
当然，三种组态电路也有局限性，三种组态蕴含于放大电路的两种输入、两种输出的基本概念（同、反相，高、低阻）和变量控制关系的变化形式，电路的动态工作过程和电路分析，由于电路形式、功能的差异，利用负反馈手段可以解决，反复运用三种组态的思维方式和分析方法，在电路分析上可用于估算多极负反馈应用的具体形式，定性描述对电路性能的影响。利用三种组态和反馈的概念加以分析，使学生在简单问题和简单电路上做到深刻理解，可以利用估算法定量进行电路分析，作为电路的性能指标反映电路的特性，无论是分立元件电路还是集成电路的分析都具有实用性，其分析方法不外乎图解法和等效电路法，要使学生熟练掌握反馈组态、极性的判别方法。进而在复杂问题和电路中自如应用，可以避免每种电路对应一种分析方法的复杂局面。
总之，高等职业技术教育培养学生职业技能不仅是专业课的任务，通过《电子线路》课程的教学改革，要从基础课做起，培养学生的创新能力要贯穿整个教学过程，使学生由被动地接受变为主动地学习，培养出高素质、创新型的合格人才，从而真正实现高职教育教学改革的目的，使高职教育得到进一步的提升和发展。
参考文献：
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[4]刘静波.高频电子线路实践教学的建设和探索.电气电子教学学报，2006（4）.
关键词： 国家特色专业； 信息显示与光电技术； 规划与实践
中图分类号： G642.0文献标识码： A文章编号： 1009-055X（2013）02-0118-05
目前， 我国高等教育是按专业来培养人才的， 专业是大学学术组织存在的本质特征。高校专业建设是高校教学基本建设的核心， 建设一流大学的关键， 在于建立一批高水平的、 有特色的专业。
“特色”就意味着“与众不同”， 专业特色指的是专业的特别或出色之处。大学的生命力在于专业水平的高低， 而专业的生命力则在于专业特色是否鲜明。
华南理工大学是立足于华南面向全国建设的一所以工科为主的国家重点大学。在国家大力发展新型显示产业、 半导体照明产业、 太阳能电池产业等战略新兴产业的背景下， 主动适应国内外高新技术产业发展、 满足社会经济建设的急需， 我校结合自身光电学科的优势， 于2007年向教育部申请， 开始建设“信息显示与光电技术”本科专业。经过近5年的规划和建设， 该专业教师队伍建设、 实验室建设、 专业教材建设、 学生课外社会实践、 课外科研活动等方面， 取得了一些长足的进步。于2011年获批成为广东省“战略性新兴产业特色专业”、 国家“战略性新兴产业特色专业”。目前， 该专业已经成为一个师资队伍充满活力、 专业特色鲜明、 广受学生欢迎的部级特色专业。
一、 信息显示与光电技术人才需求现状
信息显示与光电产业是一项新兴的高科技产业， 有“朝阳产业”之称， 有着巨大的潜力和广阔发展前景。根据世界知名调研公司Standford Research的报道， 信息显示与光电技术在全球已形成了年产值愈1000多亿美元的庞大产业群[1]。我国是一个信息显示与光电技术产业大国， 近年来相关产业和新技术发展迅速， 并已将其列为国家支柱产业和新的经济增长点。广东省作为我国信息显示与光电技术产业最大的省份， 更是明确在“广东省战略性新兴产业发展十二五规划”中将“高端新型电子信息、 新能源汽车、 半导体照明”确立为三大率先突破的产业。在这三大产业中， “高端新型电子信息、 半导体照明”这两个产业是与信息显示与光电技术密切相关的。
在高端新型电子信息产业中， 其重点之一是发展新型显示技术产业。新型的液晶平板显示产业， 近年来已成为全球彩电、 手机、 电脑等显示器产业最为关注的产业经济领域。全球主要面板厂商普遍看好液晶电视市场的巨大商机， 并将此作为大尺寸TFT-LCD产业的下一个爆炸性增长契机。另外， 作为下一代显示技术AM-OLED显示也开始受到人们的关注。广东省作为全国最大的彩电生产基地， 拥有一批诸如创维、 康佳、 TCL等知名电视生产厂商， 其电视产量约占到中国电视总产量的60%， 在信息显示技术领域具有深厚的技术及产业基础。目前已建成及在建的大型新型显示器件项目超过十个， 其中包括深圳华星光电的8.5代液晶面板生产线、 广东中显科技有限公司的OLED研发和产业化项目、 彩虹集团的OLED生产项目等等。
半导体照明由于具有节能、 环保、 寿命长等优点， 受到了全世界的关注。我国面对世界照明产业的重大转型和LED的兴起， 2003年底紧急启动“半导体（LED）照明产业化技术开发重大项目”， 并从2009年开始通过“十城万盏”等示范工程， 使得我国LED照明产业发展迅速。其中， 广东省在半导体照明产业的发展更是引人注目， 2011年广东省LED产业总产值突破1500亿元， 连续三年实现翻番增长。企业3000多家， 从业人员55万人， 带动就业220万人， 产值和规模继续位居全国首位。
在目前信息显示与光电技术产业背景下， 必然引发企业对专业技术人才的高度需求。遗憾的是， 在相关技术领域， 国内企业中掌握核心技术的本地化人才很少， 国内企业的核心技术部门大多被外籍工程师控制， 国内相关技术人才的培养体系不足以支撑国内信息显示与光电技术产业的人才需求， 这成为阻碍国内信息显示与光电技术产业发展的重要因素。为了给我国尤其是广东省的信息显示与光电技术产业培养更多的专业技术人才， 我校于2007年成立了“信息显示与光电技术”专业， 是广东省第一个针对信息显示与光电技术产业的本科专业。
二、 信息显示与光电技术专业的专业背景与特色
华南理工大学“信息显示与光电技术”专业， 是依托材料学院发光材料与器件国家重点实验室建设的国家战略新兴产业特色专业。发光材料与器件国家重点实验室聚集了一批高水平的科研人员， 包括中国科学院院士以及诺贝尔奖金获得者， 在新型发光材料的设计与合成、 稀土离子发光、 发光薄膜制备及结构调控、 发光器件物理机制等方面开展了大量原始创新的工作， 取得了国际领先水平的研究成果， 是国际知名的光电领域专业研究机构。
专业只有办出特色， 才能有牢固的立足之地和广阔的发展空间。为此， 我们根据依托单位的科研优势凝练和培育专业特色， 提出了以“材料与器件为基础， 突出信息显示、 半导体照明和太阳能电池三大应用技术”为特色建设“信息显示与光电技术”专业。雄厚的师资力量、 一流的科研设备资源， 为建设特色专业奠定了坚实的基础； 有鲜明科研特色的本科毕业生， 又为科研工作输送优质的研究生源。专业建设与科研工作的互动效应十分明显。
三、 课程体系建设
有深厚基础知识的学生， 未来将具有深远的发展潜力； 有宽泛学科知识的学生， 未来将具有强大的适应能力； 培养具有更强大适应能力、 更深远发展潜力的学生， 是重点高校的办学宗旨[2-3]。本专业按照厚基础、 宽口径的指导思想来设计课程体系， 培养基础扎实能力突出的新型工科人才。
信息显示与光电技术专业， 是材料学、 光学、 电学、 信息工程等多学科交叉的专业。在专业教学计划方面， 设置了基础课程、 专业基础课程、 专业课程等三个层次的课程， 各层次的课程又开设了必修课和选修课两类课程。在专业选修课设置上， 根据专业特色， 按照跟踪学科前沿、 掌握先进技术的原则设置一定学时的选修课， 增加教学计划的柔性， 拓宽学生的知识面。对不同专业方向感兴趣的学生， 所学习的必修课相同， 差异仅体现在选修课上。这样的课程设置， 体现了强化学科基础、 淡化专业方向， 可提高毕业学生的综合适应能力。
在基础课程方面， 开设了大学物理、 大学化学、 量子力学、 固体物理等理论性较强的基础课程， 夯实学科基础， 使毕业学生将来具备自行扩展光电知识和技能的能力。
在专业基础课程方面， 除了开设一些必修基础课程外， 还开设了材料科学导论、 有机电子学基础、 光度学、 发光学与发光材料、 激光技术、 光电子器件与工艺、 半导体材料与器件、 平板显示技术和现代薄膜技术等专业基础课程。
在专业课程方面， 主要围绕平板显示、 半导体照明和太阳能电池三个方向， 开设液晶材料与显示技术、 有机半导体材料、 TFT技术及其应用、 半导体照明技术、 LED光学设计技术、 LED驱动设计技术、 LED散热设计技术、 太阳能电池技术、 显示器件驱动技术等课程。坚持基础性和先进性相结合的原则， 将经典与现代有机结合， 及时将科研成果引入课程教学； 坚持分析与综合并重、 经典与现代并重、 软件实现与硬件实现并重的原则， 合理分配学时和内容。
新材料是新器件的基础， 新器件是新技术的基础， 我们开设的基础性、 专业基础性以及专业性等三个层次的课程， 都是围绕着材料、 器件和技术等三个方面来安排的。优化专业课程体系模块， 厚基础宽口径设置教学计划， 将为培养基础扎实、 能力突出的新型工科人才奠定坚实的基础和保障。
四、 师资队伍建设
师资人才队伍是学科建设的基础。建设一支年龄、 职称、 学历、 学科结构合理， 学术水平高， 发展潜力大的师资队伍， 是“信息显示与光电技术”国家特色专业建设成败的关键。经过近五年的发展， 本专业已形成了以著名高分子光电材料专家曹镛院士、 彭俊彪教授等为核心的高水平教学团队。
（一）坚持“育人为本”的教学理念
育人为本， 以学生为主体， 全面推进素质教育， 以提高教学质量为核心； 注重因材施教， 以培养创新人才为重点， 努力提高学生的创新精神和创新能力； 强化实践教学， 进一步加强实践教学环节， 推进教育教学与生产劳动和社会实践的紧密结合， 切实提高学生的实践能力； 加快教学过程中信息技术的应用， 推进教学方法改革， 促进高等教育优质教学资源的建设与共享； 把教师作为办学的主体， 建立有效的团队合作机制， 加强青年教师培养， 激励教师积极投身教学工作[4]。
在师资队伍建设中， 提出“人事相宜、 和谐发展”的队伍建设理念， 从师资培养、 岗位设置、 激励措施等方面进行改革， 建立有效的队伍建设机制， 体现教师成长和事业发展的和谐促进。
（二）围绕核心课程， 建设多学科交叉的专业教学团队
在教学团队建设过程中， 学校各级管理部门积极为教学团队提供多种服务、 指导和支持， 确立教学团队的学术主导地位， 将教学团队的管理权力进一步下放， 扩大团队的管理自， 积极整合教师资源， 为教学团队的组建和发展构建坚实的平台。在团队内部管理方面， 实行专业总负责人、 专业方向负责人、 团队成员三级管理机制。专业总负责人提出总体建设目标， 分解到专业方向负责人和团队成员， 做到五个有： 有明确的建设目标， 有具体的推进措施， 有合理的工作授权， 有全程的检查督促， 有良好的思想沟通。
围绕专业核心课程， 依据专业方向， 建设教学团队。实施岗位责任制， 分为信息显示技术、 半导体照明技术、 太阳能电池技术三个专业方向。每个专业方向有带头人， 负责相关课程群（包括教学人员的安排、 课堂教学、 课程建设、 教材建设、 实验体系建设等）， 并依托相关的科研平台组建教学小组。注重理论教学与实践教学相结合， 科学研究与教学研究相结合， 课程建设与学科建设相结合。
（三）建设“传、 帮、 带”的工作培训机制， 加快青年教师的成长
实行“传、 帮、 带”的培训体系。对新入职教师进行正规的培训， 参加学校组织的教师岗前培训班， 取得国家颁发的教师资格证才能加入教学团队； 注重中青年教师能力的提升， 定期参加教育部高校师资培训交流中心等国内权威培训机构组织的培训学习； 加强和企事业单位的合作， 鼓励教师参加企事业单位中组织的工程技术类培训， 及时更新对光电产业的了解； 由专人整理优秀老教师的宝贵经验， 作为培训教材； 加强双语教学课程的建设， 由英语表达流利、 具有国外学习和进修的教师担任双语课程的教学， 教学成绩突出的教师还可选派出国研修以拓展视野。
五、 教学条件建设
（一）重视专业教材编写， 建设一套切合新专业技术实际需求的教材体系
教材是体现教学内容和教学方法的载体， 是教学工作的基本要素， 是保障和提高教学质量的重要基础。战略性新兴产业， 由于属于高新技术产业， 没有或者很少有传统的、 经典的教材和讲义可供借鉴和使用。为了提高课堂教学质量， 我们在积极引进兄弟院校优秀教材和讲义的基础上， 成立专业主干教材编写组， 着手编写切合新专业实际、 切合我校课程体系实际的“信息显示与光电技术”系列教材。包括《有机半导体电子学》、 《TFT技术及应用》、 《半导体照明技术》、 《平板显示器驱动技术》、 《太阳能电池技术》等。同时， 还采取一些激励措施， 鼓励专业教师根据专业特点， 紧密结合科研实际， 编写高水平的选修课程教材， 加快新办专业教材体系建设和完善。在努力保持教学内容的基础性、 先进性和前沿性前提下， 在教材内容的取舍和教材编写风格上下功夫， 力争将学生从教材繁复的公式推导迷魂阵中解放出来。形成文字教材、 电子教材、 辅助教材和参考资料相配套的系列教学用书和教学软件， 适应多样化的教学需要。
（二）精选专业实验内容， 构建一个培养学生综合能力的实验教学新体系
“信息显示与光电技术”专业是具有“新材料、 新器件、 新技术”鲜明应用特色的工科专业。专业实验教学是其本科培养计划极其重要的组成部分。我们的专业实验内容主要围绕这三个方面来开设。
为了体现“新材料”特色， 我们开设了有机发光材料合成、 液晶材料综合性能测试、 有机材料热性能测试、 薄膜材料形貌观测与分析、 有机发光材料分子量测量等相关的专业实验课程。
为了体现“新器件”特色， 我们开设了发光器件阻抗测试、 发光器件EL测试、 发光器件PL测试、 发光器件吸收光谱测试、 发光器件加速老化寿命测试、 发光器件载流子迁移率测试、 发光器件显色指数测试、 发光器件发光效率测试等专业实验课程。
为了体现“新技术”特色， 我们开设了太阳能电池综合性能测试、 平板显示器驱动电路编程实验、 发光二极管光电综合性能测试、 OLED显示屏综合性能测试、 OLED显示屏激光修复实验、 激光器功率测试、 LED配光设计实验等专业实验课程。
我们遵循“实践性、 开放性、 自主性和创新性”（四性）和“教学与科研、 理论与实践、 经典与现代、 虚拟与实训”（四结合）来精心选择专业实验内容， 通过基本实验、 综合性实验、 设计性实验、 科学小实践等来组成四级实验教学体系。在实验教学中， 充分应用各种最新的硬件和仿真软件， 能硬则硬， 能软则软， 或软硬结合。另外， 我们还注意淡化理论教学与实验教学的界限， 将理论教学与实验教学有机结合， 实验教学作为理论教学的延伸。
通过近五年的努力， 我们初步构建起了比较完善的实验教学体系。充分发挥了专业实验在专业课程教学中的作用， 激发了学生的学习兴趣， 丰富了学生的感性认识， 加深了学生对基本概念、 定理和定律的理解， 降低了学习过程中的难度， 培养了学生的观察能力、 思维能力、 动手操作能力、 分析归纳能力以及创新能力， 有力地保障了专业培养计划的顺利实施。
（三）寓教于研， 充分发挥部级科研平台对教学的支撑和促进作用
“信息显示与光电技术”国家特色专业， 所依托的高分子光电材料与器件研究所， 拥有“发光材料与器件国家重点实验室”、 “发光材料与器件国家引智基地”、 “特种功能材料教育部重点实验室”等三个部级科研平台和多个省级、 校级科研平台。本学科拥有雄厚的科研实力， 为了将其转化为优质的本科教学资源， 我们遵循“寓教于研， 教学科研相长、 学科专业并进、 教师学生共赢”的理念， 采取多项举措来建设国家特色新专业。
鼓励教师结合自己的科研课题， 提炼可供大学生参与的研究题目， 积极指导学生参与华南理工大学SRP（大学生研究计划）、 华南理工大学攀登计划以及省级、 部级大学生创新实验计划等项目[5]， 使特色专业的学生在四年的大学学习期间， 人人有机会参与学生科研项目， 使学生的动手能力和科研创新意识得到提高。
对有继续读研深造的优秀本科生， 在大学三年级开始实行导师制。多个部级的科研平台， 提供了本科生大量从事辅助研究的机会。教师是学生创新实践的领路人， 学生是教师科学研究的好帮手。在教师眼里学生不再是累赘和负担， 在学生眼里教师永远严谨慈祥。本科生导师制作为一种积极的教育辅助机制， 让本科生直接参与到导师的科研项目中， 在实践中进行锻炼， 帮助学生从以学习知识为主的本科阶段， 顺利过渡到以知识创新为主的研究生阶段， 可进一步提高学生的科研创新能力。
鼓励教师结合自己的科研课题， 精选适合本科生实际能力的题目， 指导本科生的毕业设计。这种基于教师科研实际的题目， 使学生的毕业设计不会流于形式走过场， 有助于培养学生运用知识的创新能力， 培养学生严谨的科学精神和务实的工作作风。
（四）以产学研基地为依托， 建设完善的实践教学体系
华南理工大学是华南地区最具影响力的国家重点工科大学， 建校60年来， 为国家特别是华南地区培养了大量的工程型技术人才， 素有工程师摇篮之美誉。华南地区是我国最大的电子信息产业基地、 最大的光电产业基地。据权威部门统计， 广东省的信息显示产业、 半导体照明产业占全国百分之五十以上的市场份额。巨大的产业市场、 广泛的产业界校友人脉资源， 为“信息显示与光电技术”专业的“产业化”办学理念提供了得天独厚的条件。
我们聘请校外企业家担任专业兼职教授， 多人次不定期来校进行专题产业技术讲座， 拉近学生与知名企业家的距离， 近距离感受企业家的人格魅力和榜样的力量。带领大一新生在开学之初期， 到知名企业参观学习， 进行专业认知教育， 认识、 感知新专业， 明确大学期间的学习目标。组织学生每个寒暑假到企业去实习， 走进车间走进生产线， 融入产业工人角色， 培养学生的动手能力和产业意识。
四年来， 我们跟TCL集团、 创维集团、 康佳集团等电子信息龙头企业， 以及大族激光、 国星光电、 鸿利光电、 木林森、 雷曼光电、 勤上光电等光电产业上市公司， 建立了各种形式的产学研合作关系， 为培养研究应用型人才做了大量有益的尝试。
（五）以国际友好学校为纽带， 培养具有国际化视野的新一代大学生
本专业依托单位是2006年教育部与国家外国专家局联合， 在全国首次设立的“111计划”50个引智基地之一， 聘请了包括美国加州大学教授、 2000年诺贝尔化学奖获得者A.J.Heeger教授在内的十多位海外著名学者为客座教授， 每年来学校进行学术讲座、 研究与交流， 让普通的本科大学生近距离感受到国际学术大师的魅力。
华南理工大学地处珠江三角洲， 处于改革开放的前沿阵地， 与海外与港台有悠久的、 广泛的历史渊源。本专业借助于地缘优势以及本单位的海外学术交流优势， 与澳大利亚新南威尔士大学、 美国加州大学、 香港科技大学、 新加坡国立大学等多所海外高校建立了科研合作以及学生互换计划。基于科研合作基础上的海外交流， 使本专业与海外友好学校的关系更密切， 有助于互相借鉴建设经验， 积极发挥专业品牌的辐射作用， 有利于培养具有国际化视野的开放性的新一代大学生。
专业建设旨在培养满足社会需要、 受社会欢迎的高质量的人才， 专业的特色尤为重要。我们根据战略新兴产业对人才需求的形势， 结合本单位的学科优势， 凝练“信息显示与光电技术”专业的特色为“以材料与器件为基础， 突出信息显示、 半导体照明与太阳能电池三大技术”的专业特色， 培养“科研化、 国际化、 产业化”的工科人才。
专业建设是一项长期的系统工程， 为了探索国家特色新专业的建设经验， 我们还将继续加强与国内外高校与企业界的联系， 不断优化专业建设理念， 努力使专业建设工作再上一个新台阶。
参考文献：
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关键词：传感器应用技术课程；教学；实验电路设计；课程改革
中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）10-0148-03
高职高专的传感器与检测技术课程的教学通常安排在电子、机电等专业，通过研究相关的教材，发现大多数该课程教学内容的基本模式是：传感器原理介绍、传感器计算公式推导、传感器应用介绍几个步骤。有些教材上会多一些项目化教学方法，就会多出一个实训的环节[1]。这些实训环节当中采用了更多的成熟的传感器模块，学生的主要任务就是初步了解这些传感器模块或是前端的传感器敏感元件[2]。显然在这种教学方式下已经无法满足目前物联网已经成为主流技术的人才应用要求，这尤其体现在嵌入式/物联网这个行业，这种情况总结起来有几个主要的原因造成的：
1） 嵌入式与物联网行业的技术发展现状、要求传感器与检测技术课程的教学过程当中将教学重点放在传感器应用技术、传感器敏感元件组成的模块设计、传感器模块采集的数据到计算机之间的传递[3]。因为只有这样，才能将传感器技术作为应用技术直接提供到上位机，使得其能够作为物联网信息空间中的前端信息采集部分而使用。
2） 物联网的信息空间中的基本节点为计算元节点[4]，该节点作为信息空间中的终端节点构成了物联网前端网络组成的基础设施。需要看到的是异构型网络中的绝大多数计算元节点将是带有传感器的简单型网络，其基本通讯方式很多为传统的RS232、RS485通讯，因此传感器与检测技术课程教学当中已经不仅仅是单独的传感器部分，仍然需要引入通讯部分的介绍。
3） 目前的传感器与检测技术课程当中的开设专业对课程教学内容安排的影响很大。在机电类专业传感器课程当中，强调了对被测量的检测为目的的应用型传感器实践知识，这仅能体现在教材的改革上，尚无法体现在实际教学改革当中。在电子类专业传感器课程当中侧重于传感器原理、基本结构等内容的教学过程[5]。这种方式对于本科阶段学生而言是非常合适的，但是高等专科院校的学生难以接受理论为主的教学方式，况且这种教学方式对于以高职高专学生为培养对象的、获取技能为首要目标的教学任务没有起到推进作用。
4） 物联网行业的高速发展对传统行业造成了巨大冲击，原来的独立传感器功能已经无法满足物联网行业的需求，这种孤立点由于不具备通讯能力，故此无法作为信息采集前端加入到物联网的传感网络当中[6]。因此，在传感器与检测技术教学过程当中，从教材改革到课程改革都要求加入通讯部分与计算机部分的内容，作为其为物联网前端信息传感网络的能力而扩充。
5） 在高职高专计算机的嵌入式系统工程专业与物联网应用技术专业的传感器与检测技术课程的教学当中，传统的教学模式与教学方法都难以应用。隶属于电子工程专业的传感器与检测技术课程教学内容深度较大、技术孤立性强应用困难；而机电类专业的传感器与检测技术强调了独立传感器模块的应用，面向被测量的教学方式对于在计算机专业而言如果也采用类似做法，显然对于计算机专业的高职高专学生无法接受。
6） 在目前的课程实践教学当中，实际教学用具相当缺乏，很多技术较为先进的学校采用了软件仿真的方式进行传感器课程的教学工作。但是传感器模块是孤立的模块，最终需要一个相对比较大的硬件系统，作为对该课程中每个独立模块进行支持的载体[7]。
综上所述，在现在的高职高专计算机专业的传感器与检测技术课程开设过程当中，选择偏向计算机方向的教学方式与手段就是必要的。其中尤其是配套实验电路的设计与实现也成了一个需要重点关注的问题。针对此问题，本文就设计与实现了一套针对计算机方向的嵌入式与物联网专业的教学实验电路。
1总体架构设计
考虑到专科院校目前学生的总体层次，如果考虑了过于复杂的内容将会导致学生无所适从，如果太过简单学生又无法获取实际知识。这里需要考虑的两个典型的问题：第一个问题就是不能过于理论，但是也不能完全没有理论支持；第二个问题是实践不能过于复杂，但是又要兼顾到一定的实用性。综合这些因素，我们大致对实践电路系统的设计规划为：将传感器模块、自动控制技术、简单计算机通讯技术联合起来，设计与实现一个相对实用、相对简单的计算机干预测控系统。同时，考虑到该系统应当具有一定的实际应用功能，则我们设计了一个计算机干预室温自控系统，其大致的架构设计如下图示：
图1示意了一个室内恒温自动控制系统，照明系统当监控到室内有人的时候开启，当离开的时候关闭。室内恒温系统则利用温度传感器控制温度发生装置将温度恒定在一定范围之内。并且该系统的全部情况可以向计算机反馈，包含温度、是否有人、是否开启温度系统、是否开启照明系统等功能，计算机也可以实时通过远程调整温度范围的设定值。该系统的基本功能描述为：计算机能够随时干预该系统的开启工作状态、停止系统的工作状态、在系统的运行过程当中对系统的某些参数进行调节。
2模块设计与实现
依据总体架构的设计，下面逐个实现上述系统中的硬件部分。
1） 光电传感器模块
光电传感器模块的原理图设计如下图示：
这里这个模块的设计事实上并无必要，但是可以作为学生初步入门掌握的第一个模块，尤其是掌握DXP软件电路设计，并初步进行焊接与调试工作。
2） 继电器模块
继电器模块的原理图设计如下图示：
3） 温度传感器模块
温度传感器模块的原理图设计如图4示：
4） 通讯模块
通讯模块的原理图设计如下图示：
3算法设计
在考虑算法设计的时候，首先考虑前面提到的进程之间的通讯与互斥的问题。这里通讯是指进程之间的通讯，另外一个就是进程互斥的问题。那么这两个进程显然就是互斥的关系。下图就通过系统的应用功能行为来说明这些问题。
在图6中有两部分任务需要完成，左边部分为工作状态需要完成的任务，右边是非工作状态需要完成的任务。基于上述分析，给出参考算法如下：
算法1.1 主流程算法
算法：单片机端主流程
S1：系统初始化
S2：在无限循环中做如下事件
S2.1如果上位机有命令发来
若为启动工作过程命令
{
启动工作过程；
}
否则关闭工作过程；
S2.2如果数据收集完成
{
向上位机系统传递测到的系统状态数据 }
}
另外一个要点就是获取计算机发送过来的命令，参考第九章的方法即可，这里直接给出算法描述：
算法：单片机使用中断接收上位机一串符号的算法
输入：上位机发来的一个字节
输出：合法的字符串
S1：清除发送标志
S2：判断当前字符是否为包头
如果是包头，清缓冲准备从缓冲区起点开始存放数据
S3：如果当前是最后一个字节位置，则判断当前读入的字符是不是包尾
如果是则通知主函数可以读命令了
S4：存放该字节数据到当前缓冲位置
S5：缓冲区存放位置下移一个字节
S6：调节缓冲位置边界
算法1.2 接收计算机接命令与分析算法
3系统验证
硬件系统的设计思想基于模块化设计方法，只需要考虑如何实现图1的设计目标即可。在图1中，只需要明确考虑几个接口部分的连接方式、并采用确定的连接来练好这些接口线路即可，确定需要连接的几个部分如下：
1） 计算机与通讯模块的连接方式。
2） 单片机板与通讯模块的连接方式。
3） 单片机板与继电器模块的连接方式。
4） 单片机板与光电传感器模块的连接方式。
5） 单片机板与温度传感器模块的连接方式。
6） 继电器模块与外部受控的市电电路部分的连接方式。
7）继电器模块与外部受控的温度调节电路部分的连接方式。
下面就这几个方面的连接进行实际连接，并最终在实际线路连接完成之后，采用一定的方式进行简要测试，以确定这些线路连接均无问题。
连接好硬件之后需要对硬件进行测试工作，下面我们就列出这些步骤进行硬件测试工作：
第一步：连接好硬件核心板与硬件模块
第二步：新建一个工程，并编写代码
第三步：编译软件并生成hex文件
第四步：下载hex文件到核心板
第五步：观察模块的基本行为是否正确，若不正确则从第一步开始查找问题，并重复上述步骤。最终的实物硬件连接示意图如图：
4总结与展望
本文讨论了高等职业院校计算机方向中的嵌入式与物联网专业当中的实验硬件电路的设计与实现问题，在设计与实现该系统当中避开了电子、机电类专业中该课程实践的孤立性模块的缺点，引入了现代物联网技术当中的设计方式，并讨论了软件设计与实现的基本算法，与通讯部分的数据接收算法，在最后还对系统的可用性进行了技术验证工作。当然，该基本系统对于课程教学而言内容仍显不足，在后续的研究中应当考虑添加更多的传感器模块种类到这种设计思想当中。
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关键词“理实一体化”教学 实验实训教学 维修实践 课程教学
中图分类号：G71 文献标识码：A 文章编号：1002-7661(2011)08-0049-02
《电视机原理与维修技术》是中等职业学校电子技术应用专业及电子电器专业的一门重要专业技能课，是一门集声学、光学、电学等多门学科于一体的综合性技术课程。它既有很强的理论性，又有很强的专业性、实践性。它几乎用到了无线电技术中的所有知识。要学好这门课程，不仅要有较深的理论基础知识，而且还要有把所学知识融会贯通，综合应用的能力；不仅要有能正确识图、认识元件、会电烙铁焊接的基本技能，还要会正确使用仪器仪表（如万用表、信号发生器等）检测、判断、分析故障。因此，要搞好《电视机原理与维修技术》课程的教学就必须做到理论与实践相结合，技能与实训相结合。同时要让学生走出校园，走入社会去实践。在此我谈谈多年在《电视机原理与维修技术》课程实际教学过程中的几点体会。
一、推行“理实一体化”教学，有利于提高学生的学习兴趣
在《电视机原理与维修技术》课程的理论教学过程中要充分利用理论与实践相结合的模式进行教学，推行“理实一体化”教学，有效利用专业教学设备，可有效提高教学效果，提高学生的学习兴趣。在我校的专业实验设备比较短缺的情况下，我们采用订制5.5寸的黑白电视机让学生进行组装，一边学习理论知识，一边对应找到相应的实践部件进行组装，既可以加强学生理论知识的掌握，又可以提高学生的学习兴趣。而在讲解各部分具体电路时，如彩色显像管、高频头、扫描电路、遥控电路时，我们可以利用频谱仪、示波器、扫频仪等专业设备进行教学，边讲边演示，还可以让学生参与操作，这样既形象直观，可有效提高学生的感性认识水平，又能帮助学生理解和掌握相关理论知识。如在讲高频头电路时，输入为电视高频信号，输出是经选台、放大、变频后的中频电视信号。输入的高频电视信号随接收频道的不同，载波的频率在变化，而输出的中频电视信号：图像中频信号38MHz，第一伴音中频信号31.5MHz，色度中频信号33.57 MHz是固定的。而在进行理论学习中，学生易将其理解成：中频电视信号频率随接收频道的变化而变化。在专业设备的辅助下，在教学中我们通过频谱仪的课堂演示有效解决这一问题，随之得到结论：高频头幅频特性是随所选频道变化的，而输出的中频信号频率是固定的。通过这种教学，使学生掌握了理论知识，又知道了各种测量仪器原理和使用方法，实现了理论与实践的相结合教学模式，有助于学生对理论知识的理解，也增强了学习信心。
二、加强实验实训教学，有利于锻炼学生的动手能力
为增强学生的实践动手能力，《电视机原理与维修技术》课程教学中还应在每个项目或单元结束后，进行相关电路的识别和检测。在专业知识学习系统化、各部件知识已经了解清楚的情况下，让学生通过查阅资料，进行读图和原理分析，并根据原理图画出相应方框图，最后学生根据实训报告在彩色电视机进行电路的检测、调试，改变电路参数对电路状态的影响。通过检测认识各个单元电路的关键检测点，熟悉各个关键检测点的典型数据。其步骤为：先由学生根据所学的知识，自己进行测试与调整，从中发现问题，提出问题，再由教师进行启发性的指导，最后由学生总结测试结果，完成实训报告。通过这样的训练，培养了学生对电视机单元电路和元器件的进一步认识，巩固了课堂所学的知识。这种课程充分发挥了学生的主观能动作用，体现了以学生为主体，实践为主线的教学方式。同时可以大大激发学生的学习兴趣和求知欲望。
三、增设社会维修实践环节，有利于巩固学生的检测与维修技能
就《电视机原理与维修技术》这门课程而言，学校提供的实训机型是有限的，更多的需要学生走出校园，走入社会，我们具体做法是：
1．鼓励学生参加学校的“家电维修协会”，由他们来进行社会实践的组织和管理工作。如学生分组采用自愿和协会安排相结合的办法，进行合理搭配，分成若干个实践小组，由理论知识扎实、专业技能过硬的学生担任小组长。
2．定期召开校外实践总结大会，由学生自己在讲台上进行工作总结。使得学生不仅要会做，还要会讲，培养他们的表达能力和与人交流的能力，教师必须出现在总结会上，一方面可以现场答疑，解决学生在实践中所遇到的困难，还要强调一些注意事项，进一步鼓励更多的学生参与。
3．专业教师在社会实践中所扮演双重角色：第一，他是学生坚强的后盾，解决不了的技术问题，学生首先会想到的是教师。哪怕是打一个咨询电话，把机器拿到学校来修，甚至请教师上门解决，专业教师都要以主人翁态度在最快的时间内解决；第二，教师要善于收集与总结学生在社会实践中所遇到的困难与经验，并指导和改进教学；第三，教师要对学生进行职业道德、职业规范的教育，使学生在社会实践中得以可持续地健康成长，这一点非常重要。
【关键词】核心竞争力 专利遏制战略 集成电路
一、专利遏制战略对我国集成电路产业核心竞争力的影响
跨国公司利用专利技术优势，推行技术专利化、专利标准化、标准全球化。近些年，我国与外国的一系列专利费纠纷都与跨国公司的专利战略有关，削弱了我国企业的核心竞争力。
1、严重制约了我国IC企业的技术创新空间
由于集成电路是高新技术产业的基础和核心，这个领域的专利技术竞争是最激烈的。美国作为全球高技术的中心，一直持有全球IC专利总量一半的数量，硅谷成为IC专利技术创新能力超强的创新中心，全国有INTEL、AMD和摩托罗拉等世界一流的IC业跨国公司。韩国IC专利竞争力后来居上，1999年，三星在美国专利申请排行榜上跃升到第四位，仅次于IBM、NEC和佳能。当今世界高技术产业发达的欧美日韩等国家在IC市场领域占有垄断性地位，跨国公司与宗主国政府相互配合，正在实行IC专利全球化战略，绘制自己的IC专利版图。IC的核心专利技术及其市场是电子强国之间角逐的对象，跨国公司在高技术领域布满了专利网络，形成了许多专利陷阱，严重制约了我国IC企业的技术创新。
近三十年来，我国高技术产业是依靠引进外国技术发展起来的，产业总体技术自给率不足20%，尤其在核心技术和关键环节上落后于国际先进水平5―10年，而集成电路领域尤其落后。我国IC产业专利申请总量不到世界总量的3%。1985―2003年，中国受理专利申请15969件，其中占71%是国外申请人提出的。也就是说，中国IC专利的版图大部分被跨国公司占领。这表明，跨国公司的“专利网”控制了我国IC产业未来技术创新所需的大部分核心专利。例如，高通公司掌握了CDMA领域的大部分芯片的专利技术，诺基亚、摩托罗拉、爱立信在全球推行标准全球化，进一步强化了他们的技术垄断地位。跨国公司在全球申请专利，或者推行标准全球化，通过知识产权和标准等一系列制度性安排，进一步强化了他们的领先地位，使我国IC企业的技术创新空间受到很大制约，严重影响了我国集成电路产业的核心竞争力。
2、高筑专利壁垒，阻碍我国企业进入国际市场
跨国公司精心设置了许多专利技术的贸易壁垒，形成了对我国企业进入国际市场的高门槛壁垒。
（1）美国公司SigmaTel我国IC企业珠海炬力。珠海炬力集成电路设计有限公司是一家本土IC设计企业。2004年被中国半导体行业协会评为中国十大IC设计企业，2004年销售排名位列三甲。凭借MP3 SoC产品在国际市场上的成功，2004年炬力集成被国际知名的市场调研机构iSuppli评为中国大陆最成功的IC设计公司之一。至2004年，炬力集成在全球MP3芯片市场占有率排名第一。随着市场占有率的快速提升，它成为外国公司专利战略进攻的重点对象。2005年1月，美国MP3播放器解码芯片厂商SigmaTel向美国奥斯汀市联邦法院提出诉讼，指控珠海炬力侵犯了SigmaTel便携式MP3播放器用系统级芯片（SoC）控制器的数项专利，请求法庭禁止与珠海炬力芯片有关的产品在美国销售，并提出经济索赔。2006年3月，美国国际贸易委员会（ITC）就SigmaTel与珠海炬力（Actions Semiconductor）的专利诉讼案作出初步裁定，判决珠海炬力侵犯了SigmaTel的两项专利，ITC行政法法官Paul Luckern建议发出禁止进口令。SigmaTel选择的诉讼时间恰好是消费电子销售是黄金时期。2005年1月6日，美国消费电子展（CES）开幕，2005年3月10日，德国汉诺威消费电子展举行。作为全球最具影响力的消费电子展会，它们是每年电子产品订单的黄金时机。SigmaTel通过专利遏制手段，用专利讼诉方式寻求利益最大化，在国际市场上打压珠海炬力，严重影响了装有珠海炬力芯片的MP3播放器在美国的市场。
（2）台积电三诉中芯国际。中芯跨国公司是中国最大、全球第三的集成电路代工企业，具备全球竞争力。中芯国际作为中国IC产业发展龙头，享有本土客户、成本和地缘优势，并有望长期受益于中国IC产业环境的改善。中芯国际也是过去几年全球增长最快的集成电路代工企业，2005年和2002年相比销售收入增长了23倍。2003年，中芯国际的晶圆销售额从5000万美元激增至3.6亿美元，一跃成为全球第四大芯片供应商，成为台积电极具威胁的竞争对手。从2003年12月开始的短短8个月里，台积电就在美国3次中芯国际，告其专利侵权。2004年8月23日，即台积电向ITC提交申诉资料后的第一个交易日，中芯国际在美国纽约证券交易所的股价下跌了1.4%，以9.86美元报收。这说明，专利讼诉对我国集成电路企业的影响是非常大的。
3、国内高端市场被跨国公司垄断，本土企业的IC产品拥挤在低端市场
跨国公司的专利技术优势在IC行业已经形成了对我国市场的控制。不但利润最高的CPU被英特尔、AMD等跨国公司占领，而且其他IC专利技术含量较高的市场，也是跨国公司的“势力范围”。国内的数字信号处理器（DSP）芯片市场一直被跨国公司垄断，德州仪器、杰尔系统、摩托罗拉等的DSP芯片占据了全球80%的市场。在中国微控制器（MCU）芯片市场中，欧美日的跨国公司占据高端市场，在彩电、冰箱、洗衣机的家电市场以及MP3、机顶盒、CD的消费电子领域，主要份额仍然由Toshiba、Philips、Renesas和Microchip等MCU大公司占据。IP已经成为主流芯片设计的核心构件，我国设计业的SoC产品的市场业绩还欠佳，IP产业链的不完善已经成为制约中国SoC设计业发展的瓶颈。Cadence、Synopsys和Mentor等跨国公司垄断了EDA市场的主要份额。国内唯一EDA研发企业中国华大的产品市场份额很小，尚未形成具有专利竞争力的EDA工具产品。我国IC设计公司还基本上依赖国外生产的设计工具。国内IC产品拥挤在低端市场，主要是模拟电路、逻辑电路和中低端MCU，而无法提供通用和嵌入式CPU、存储器、DSP等产品。国内产品的应用市场目前主要集中在消费、IC卡和通信领域。国内芯片制造云集在价值链的低端：交通、通信、银行、信息管理、石油、劳动保障、身份识别、防伪等。在近几年全国IC设计业销售额中，IC卡芯片设计所占比重一直是20%左右。我国IC产品档次偏低，与国外IC产品每块的平均单价2―3美元相比，国内IC产品的平均单价不到2元人民币，两者相差很大。
4、高端产品和技术严重依赖进口，对外依存度不断增大
2001年底加入WTO后，中国在全球贸易总量的比重从2001年的3%提高到目前的近10%。我国IC市场规模占全球的四分之一，已经成为世界第二大IC市场。但我国高端产品和技术严重依赖进口，跨国公司占据了中国市场80%以上，尤其是国内IC市场的高端产品被跨国公司占据，如通用CPU市场一直是Intel、AMD的天下，内存芯片被三星等跨国公司控制，高通则在2.5GCDMA和3G手机芯片中享有绝对话语权。国内IC设计企业只能占领MCU和智能卡芯片等低端市场。国产IC产品中以中低档为主，远远不能满足国内IC市场的需求，只能依靠大量进口IC来满足国内市场的需求。进口的IC产品主要有存储器（DRAM、闪存和SRAM）、嵌入式处理器、CPU、DSP、模拟器件和逻辑器件等。
2001―2005年，中国IC进出口复合增长率均在50%左右。2004年，IC进口额占我国高技术产品进口总额的37.4%，达到615亿美元，是同期我国石油和石油制品进口额的1.3倍。但从绝对额上看，2005年中国IC进口820亿美元，出口150亿美元，进出口逆差680亿美元。2005年集成电路的进口额比上年增长34.6%，占高技术产品进口总额的比重达到41.1%，达到845亿美元。从销售额来看，近几年国产IC的国内市场占有率不到20%。如果去掉IC出口的部分，国产IC的市场占有率不到10%。2000―2006年间，我国IC进口从205.5亿块增长到856.9亿块，年均增长27%，占我国IC需求总量的98.14%。
我国IC产品的进口价格明显高于出口价格，跨国公司通过向我国大量出口高端IC获取巨额利润。IC价格的日益增长和整机产品价格的不断下降，使得本土企业的中间制造环节的利润不断减少。例如，显像管彩电平均单价由2000年的111.77美元下降到2005年的76.15美元，手机在配置不断升级的情况下仍然从116美元下降到84.28美元，台式PC也从705美元下降到618.6美元。这给我国集成电路产业的技术创新带来了巨大的隐患。
二、应对国外IC专利遏制战略的对策与建议
国外IC专利遏制战略并不是某家跨国公司单枪匹马地实施，而是紧密结合其宗主国的国家安全战略，依靠政府的力量，甚至以几个国家政府的联合力量为后盾，而且还常常是多个跨国公司结成战略联盟，联合起来遏制我国集成电路产业核心竞争力的发展。因此，我国要发展国家意志和政府组织优势，大力发展产业联盟，提升IC专利竞争力，以及与跨国公司联合进行研究开发、共享专利，构建和完善我国IC产业的专利体系，突破专利遏制包围圈，提升我国集成电路产业的核心竞争力。
1、以国力大力推进IC重大项目，提升产业核心竞争力
实施专利遏制战略是一个系统工程，要发挥政府和企业等各种力量，综合运用军事、政治、外交、经济、科技等各种手段。目前跨国公司专利遏制战略与国家安全战略相结合，遏制的手段进一步升级和多样化。因此，我国也要发挥中国政府资源组织能力的优势，把增强集成电路竞争力提升到国家意志层面来考虑，通过实施重大项目战略，取得突破性进展。在这方面，我们已经积累了一些经验，例如由北京中星微电子有限公司研制开发的“星光”系列数字多媒体芯片，用于计算机等的图像传输处理，实现了七大核心技术突破，拥有该领域200多项国内外专利，技术水平处于国际领先地位，荣获2004年国家科技进步一等奖。
另一个重要方面是，要通过重大项目推进标准战略，为集成电路产业的核心竞争力提供有效保护。因为产业标准是利润和附加值的制高点，是核心竞争力的最大保护机制。谁拥有了集成电路产品的标准，谁就拥有了该行业的话语权。跨国公司的专利战略往往与标准融为一体，而核心专利技术被越来越多的技术标准所接纳。目前我国在高新技术领域积极推进标准战略，技术标准工作取得了重要成果。例如目前电子信息产业已行业标准六百多个，涉及集成电路、信息技术、电子元器件、电子设备、电子材料等多个领域。不少电子百强企业在政府的引导下，联合制定拥有自主知识产权的技术标准，谋求我国电子信息产业核心专利的利益最大化，同时加强标准制定与专利技术的紧密结合，促进核心竞争力的提升。在这方面，我国也有许多成功的案例。例如联合信源数字音视频技术（北京）有限公司承担的“新一代数字音视频技术AVS编解码系统”开发，为我国构建“技术―专利―标准―芯片与软件―整机与系统制造―数字媒体运营与文化产业”的完整产业链提供了难得的机遇，该项目获得国家科技进步二等奖。AVS的开发和专利池的模式，为电子信息产业发展提供了可供参考的新模式。今后要进一步通过重大项目来推进产业标准体系的建设。
2、积极与世界一流IC公司构建技术联盟，共建专利池
在经济全球化的形势下，跨国公司不可能协调一致地对我国企业推行全面遏制战略；在推行专利遏制战略的过程中，西方各国的跨国公司不可能在所有问题上都协调一致。因为跨国公司与我国企业之间仍存在着许多共同利益，仍互有所求、互有所用。面对技术研发全球化的潮流，我国IC企业要加快国际联合研发的步伐，通过与一流跨国公司结成战略联盟，共建专利池，共同推进新产品开发，争取更大的国际市场份额。通过产业联盟达到合作共赢的目的，已成为全球各国提升电子信息产业核心竞争力的共同模式。跨国公司从现实利益出发，大多数执行了比较务实的对华策略，与我国IC龙头企业之间存在“既竞争又合作”关系。目前我国IC龙头企业积极与跨国公司合作，积极构建跨国联盟，在IC技术创新的国际合作中取得了显著的成就。例如，从2000年开始，电子发展基金连续三年共投入1250万元，支持上海华虹“深亚微米数字CMOS技术开发”项目，它采用开放的方式与欧洲微电子研发中心共同进行工艺开发、共享专利，开发出0.25微米、0.18微米的关键工艺。该项目与IMEC共享34项国际专利，已经获得国家专利局授权26项专利，受理专利申请104项。
当前，我国IC企业与跨国公司合作从早期的合资、合作逐步转为战略联盟。2003年，中芯国际（上海）应用140nm和200mm晶圆技术为英飞凌代工存储器芯片。技术与产品的互换协议是英飞凌向中芯提供110nm工艺技术和300mm晶圆生产技术，而英飞凌获得存储器IC产品的专有购买权。英飞凌（苏州）的存储器后端生产线，主要负责对存储器芯片的组装和测试工序，它每年的最大产能可达到10亿块存储器芯片。2005年，韩国海力士半导体（Hynix）和意法半导体投资20亿美元，在无锡建存储器芯片前端制造厂，制造DRAM存储器和NAND闪存芯片，2006年升级到了90纳米制程。以“龙芯”、“方舟”、“众志”、“C?鄢CORE”等嵌入式及专用CPU，“爱国者”图像解压缩、MP3、数字电视接收机信道、信源芯片等数字音视频芯片，“华夏网芯”、“畅讯恒芯”等网络芯片为代表的一批具有自主知识产权的产品相继推向市场。从近几年专利态势跟踪的情况看，国内外企业的差距正在逐步缩小。这说明以IC龙头企业为代表的自主创新，对我国高技术产业的发展和反专利遏制，发挥着不可或缺的作用。
3、国家财政应更注重项目在产业链中的作用
产业链是指构成同一产业内多有具有连续追加价值关系的活动所构成的价值链关系。电子信息产业的关键技术是指从产业链的角度出发，最能体现电子信息产业竞争优势、最具核心价值、最具发展潜力的技术，主要包括微电子技术、计算机技术、网络技术、通信技术、软件技术和显示技术等。在集成电路产业中，产业链竞争模式逐步形成，并成为行业竞争的主导模式。企业核心竞争力的模式已经逐渐从单纯的产品竞争向产业链竞争模式发展，即依靠产业链的上下游厂商相互依存，并通过整合各方资源，建立起规模经济效应的产业链。我国电子信息产业经过多年发展，门类齐全，已形成比较完整的产业链，产业发展速度快、产业规模居世界前列，许多重要产品在全球具有较强的竞争力。但是，我国集成电路产业的产业链失衡。产业链面临上下游两大瓶颈，半导体设备与材料主要依赖进口，集成电路用半导体设备自给程度不到2%，半导体材料自给程度不到10%；集成电路与整机相脱节，研发成果的产业化和应用遇到极大障碍。特别是完整产业链的材料、装备等环节配套能力不强，不能形成完整的产业链。究其成因，还是源于我国集成电路企业自主创新能力过于薄弱。产业链中每一个环节都是相互依存的，不同的环节发挥不同的作用，产业链上游和下游相互间只有良好合作、均衡发展，才能消除瓶颈，进入良性循环。现在跨国公司专利遏制战略的一个重要目的是加大对产业链和价值链的控制，它们日益将资源投向产业链上游的材料、芯片等环节，投向价值链上的研发与营销等利润厚的环节。
我国必须通过完善产业链、转变价值链和提高产品附加值等措施来增强我国集成电路产业的竞争力，促使我国成为真正的电子信息产业大国和强国。在这方面，我国电子发展基金一直高度重视，优选了许多对集成电路产业链和核心竞争力有重要作用的项目。例如，清华大学微电子学研究所承担的国家电子基金项目――非接触式IC卡集成电路芯片开发、硅片减薄及测试，所开发的产品市场稳定、容量大，五年内芯片模块总需求量达十几亿块。这对推动我国IC产业的技术进步、结构优化升级及相关产业链的发展具有重要意义。2004年1月起与公安部第一研究所签署采购合同并开始供货，2004年度的采购量为1500万只模块，销售收入累计超过1亿元人民币，新增利润1005万元，新增税收171万元。而国家财政支持集成电路的上游材料产业也很重要，例如电子基金支持宁波立立电子股份有限公司承担了单晶硅外延片生产线技改的项目，使该公司成为国内生产能力最大、设备最先进的专业硅外延片制造企业，是国内唯一拥有硅单晶锭、硅抛光片、硅外延片、器件、芯片制造完整产业链的硅材料制造商。
国家财政从产业链的角度选择好重点支持的项目，不仅能促进一个企业、一种产品的成功，甚至能在一个区域和一个国家范围内，形成一个庞大的产业群，从而整体性地提升产业核心竞争力。例如电子基金支持了珠海炬力集成电路设计有限公司承担项目――多媒体音频、视频及图像编解码处理器，使炬力公司的市场占有率快速提升，在消费类IC领域的影响力迅速扩大。特别是凭借MP3 SoC产品在国际市场上的成功，珠海炬力不但成为MP3多媒体芯片领域的市场领跑者，同样也已成为快速崛起的中国IC设计行业的企业代表。炬力MP3 SoC的成功同时带动了MP3产品数十亿美元产业链在华南地区的快速形成，促使中国华南地区成为全球MP3产品的主要输出基地，为华南地区带来了巨大的产业发展收益。更有说明力的是，重邮信科承担了基带芯片项目。作为TD-SCDMA产业联盟成员单位之一的重邮信科，在TD-SCDMA基带芯片、物理层软件、协议栈软件以及整机解决方案上具有显著的技术优势，建立了清晰的芯片的产业链和手机产业链，为TD-SCDMA产业的长足发展奠定了坚实的基础。通过该项目产品的开发与投产，有助于带动TD-SCDMA整条产业链的发展，对我国的通信产业起到了积极的推动作用。同时，项目的研发及产业化将吸引国内外手机厂商进行多层次、多领域的合作，从而带动地方乃至全国信息产业的发展。现在我国在集成电路产业链方面仍然有大量的工作要做，以数字电视为例，它是目前国际信息技术领域的一个发展前沿，并将与通信和计算机领域融合，开创一个全新的数字化信息平台。数字电视产业将发展涉及整个电子信息产业的一个大型产业链，这是我们应该把握的历史性机遇。
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一、浙江机械工业现状
**期间，浙江机械工业持续较快发展，取得了突出成就。主要表现在五个方面：
（一）发展成为全省工业第一大产业
至**年末，全省机械工业拥有国有企业和年销售收入500万元及以上非国有企业（下称"规模以上企业"）4673个，职工总数82.92万人；当年完成工业总产值1794.5亿元，工业增加值425.9亿元，销售收入1675.3亿元，利税总额177.6亿元,其中利润总额98.8亿元。在全省工业中，机械工业企业数占32%，工业增加值占27%，利税总额占25.9％，利润总额占27.9%。
（二）在全国同行的地位稳步提高
**期间，浙江机械工业发展较快，在全国机械工业的地位不断提高。机械工业系统经济总量在30个省市区中的位置：工业总产值和销售收入由**年的第15位、**年的第10位上升到目前的第4位；利税和利润总额由**年的第7位上升到目前的第3位；工业增加值居第4位；出货值居第2位。
（三）涌现了一批特色优势产品
产品结构调整取得明显成效，形成了一批"人无我有、人有我优"、竞争力较强的特色优势产品。其中空分设备、工业汽轮机、电除尘器和气力输灰装置、余热锅炉、真空获得与应用设备、平面磨床等产品处于全国同行的"排头兵"地位，其控制系统均已运用高新技术进行改造，实现了机电一体化；摩托车、船用齿轮箱、工业链条、手动葫芦、电能表、低压电器、中小型轴承、水表、密封件等机械产品，雨刮器、万向节、方向机、制动器、机油冷却器、汽车仪表、起动电机等汽车和摩托车零部件，在经济总量上居全国前茅；发展了车削中心，数控机床、PC控制锻压机床，加工中心等一批机电一体化的基础机械；开发了干法脱硫、半喂合收割机等一批具有较大发展前途的新兴产品。
（四）开拓国际市场的步伐加大
**年，全省机械工业系统完成出货值70亿元，其总量是十年前的20倍。出货值占系统工业总产值的比重从**年的2.4%提高到13.3％。一大批机电产品打入国际市场。手动葫芦、电动工具、紧固件、柴油机、拖拉机、轴承、汽车配件、电工材料、仪表、低压电器、手工具等产品出口额均超过1000万美元；有61家企业出货值达**万元以上，其中17家企业出货值超亿元。
（五）形成了一定特色的区域经济。
区域特色经济是构成浙江机械工业发展的重要基础，形成了以专业市场和专业化生产协作为依托，小而专、小而精、小而特的发展格局，形成了较大的区域经济规模和较明显的竞争优势。较突出的有台州的摩托车、乐清的低压电器、金华和永康的电动工具、慈溪和绍兴等地的中小型轴承、永嘉的泵阀、温岭的中小型水泵、玉环和瑞安等地的汽车摩托车配件等。
二、机械工业跨世纪发展面临的新形势
**时期，是建成较为完善的社会主义市场经济体制重要时期，也是机械工业结构调整和优化的关键时期。
（一）机械工业发展的国际经济背景
世界经济全球化：国际投资和贸易进一步自由化，国际产业结构调整加快，国际分工日益深化，国际竞争日趋激烈。我国即将加入WTO，国内市场进一步溶入国际市场。跨国公司将从向我推销机械产品为主，转变为资本、技术、分销等全方位的市场进入，进一步采取合资控股直至兴办独资企业的方式，达到左右我国机械产品市场的战略目标。面临经济全球化和国际竞争激烈化的影响，我省机械工业需要把握机遇，应对挑战，更多地利用国内外两个市场两种资源，加快发展，分享开放型经济的成果。
产业发展高技术化：世界兴起新一轮的科技革命浪潮，科技成果产业化步伐大大加快，产品生命周期明显缩短，科技贡献率明显提高。随着信息装备技术、工业自动化技术、数控加工技术、机器人技术、先进的发电和输配电技术、新型材料技术和新型环保装备技术等高新技术成果广泛应用，机械产品不断高技术化，高新技术含量成为机械产业竞争取胜的关键。充分吸收和运用世界新技术革命成果，加快我省机械工业技术升级和产业升级，发挥后发优势，势在必行。
生产要素集约化：生产要素越来越向大公司大集团集中，规模经济效应越来越明显。一方面，规模化生产和集约化经营，使得跨国公司加强了技术垄断和市场主导作用。另一方面，众多的专业零部件厂掌握了先进技术，实现了某个领域的生产专业化和要素集约化。如此形成了大公司大集团与众多专业化中小企业相互依托、共同发展的产业格局。而浙江机械工业的一大弱点就是专业化程度低、规模不经济，在与跨国公司的竞争中处于十分不利的地位。迫切需要改变"小而全、大而全"的现状，发展大公司大集团和"小型巨人"企业，壮大产业规模，提高集约化程度。
市场需求多样化：随着经济、文化等社会事业发展，随着激烈的市场竞争，社会需求日益多样化和个性化，国际机械工业由少品种、大批量为主的生产模式向多品种、大规模的生产模式转变。由此带来企业产品开发方式、生产组织形式、企业管理体制、技术装备手段、营销形态等全方位的改变。浙江机械工业必须以市场为导向，适应多样化需求和个性化用户的要求，大力发展为提高产业国际化水平服务、为提高国民经济装备水平服务、为提高农业现化化水平服务、为提高人民生活质量服务的新型、优质机械产品。
（二）机械工业发展的国内经济背景
机械产品的市场需求特别是高技术、新领域的需求不断扩大。**期间，国家继续实施增加投资、扩大需求、促进发展的宏观经济政策。以技术创新为特征、以产业升级为目标的企业技术改造力度进一步加大，为重大技术装备发展创造了需求基础；农村经济发展和农业现代化建设，为农业机械发展拓宽了路子；实施西部地区大开发战略，为机械工业提供了一个新的发展空间；在更大规模和更高层次上发展开放型经济，有利于利用外资发展机械工业，扩大机电产品出口。**时期是我省加快推进现代化建设的关键时期，现代化建设需要现代化的装备，优化机械工业结构、推进机械工业现代化是我省提前基本实现现代化的重要基础。
结构性过剩成为制约机械工业发展的主要因素。随着短缺经济的结束，机械工业结构性过剩的矛盾日益突出。一方面，一般性产品需求下降，生产能力普遍闲置；另一方面，高新技术的重大装备和关键部件的供给严重不足。结构性过剩使得企业发展空间趋紧，低价竞销的无序竞争局面严重，平均利润率大幅下降，企业亏损增加。我省以量扩张为主、以价格竞争为主的机械工业发展面临严峻考验，迫切需要加大结构调整力度，实现产业升级。
三、**机械工业发展的战略任务
（一）总体发展要求
以加快发展为主题，以推进战略性结构调整为主线，以扩大改革开放为动力，加快机制创新、技术创新和管理创新，促进企业产品创新，全面提高产业整体素质和市场竞争力，进一步培育机械主导产业，建设机械工业强省。
（二）主要发展目标
1、总体目标。把机械工业培育成为浙江国民经济的主导产业，基本实现机械生产大省向机械工业强省转变。
2、总量目标。到**年，机械工业（规模以上企业）实现销售收入2200亿元；工业增加值560亿元，占全省工业增加值的比重保持在27％以上。
3、规模目标。形成一批大企业集团，其中销售收入超50亿元、利税超5亿元2个，销售收入超25亿元、利税超2.5亿元的10个；形成一批"小型巨人"企业，其中销售收入超10亿元、利税超1亿元的15个。
4、效益目标。到**年，规模以上企业实现利税230亿元，占全省工业的25％以上，经济效益在全国同行业中的排位保三争二。
5、技术目标。主要产品和技术装备水平显著提高，高新技术产品增加值占机械工业增加值的25％，重点企业的主导产品水平和主要工艺装备水平达到或接近当代世界水平。
6、质量目标。主导产品的质量明显提高，主要产品质量稳定提高率达到95％，质量监督抽查合格率100％；90％的产品按国际标准组织生产，重点产品的国际标准采标率达60％。
（三）主要发展战略
1、以改革促发展战略。改革开放以来，浙江机械工业快速发展的一个基本经验是，以市场为导向，研究市场、培育市场、开拓市场，增强市场竞争力，坚持市场取向的改革，较好形成所有制结构多元化、富有活力的市场主体，较早形成适应市场经济要求的运行机制和增长方式。进入**，面临建立社会主义市场经济体制的新形势，必须坚持以改革为动力，进一步推进体制创新，进一步完善多种经济成份共同发展的企业基础，进一步形成适应市场经济体制、与国际接轨的运行机制，进一步发挥改革创新的先发优势。把改革与改组、改造和加强管理更好地结合起来，加快建立现代企业制度，增强企业活力，提高机械工业整体素质。
2、技术创新战略。技术创新是企业发展的灵魂，是振兴机械工业的必由之路。浙江机械工业的主要薄弱环节就是，多数企业技术、工艺、设备较为落后，技术创新能力较低，大量低水平生产能力过剩与高技术含量、高附加值生产能力不足形成尖锐的矛盾。进入**，必须大力推进企业技术创新，积极采用以信息技术为代表的高新技术，加快机电一体化进程，实现技术升级。着力提高企业自主开发能力，把技术开发、技术引进、技术改造紧密结合起来，形成生产一代、试制一代、开发一代的产品良性发展机制。
3、组织结构优化战略。优化组织结构是优化机械工业结构的重点。针对企业组织结构小而散、产业集中度不高、规模经济效益不明显的状况，以优势企业为主体，加大企业兼并和产业重组的力度，形成以大型企业集团为核心、"小型巨人"企业为骨干、众多协作配套中小企业为基础的企业组织结构体系。以"两头强、中间精"为目标，推进企业内部组织结构调整，实现由"橄榄型"向"哑铃型"的转变。按照城市化发展战略，以工业园区为新基地，促进区域生产力集聚，优化区域特色经济。
4、国际化发展战略。积极适应世界经济一体化的新形势，把握加入WTO的新机遇，促进进口替代和扩大出口，增强国际竞争力。加大外资引进、技术引进和人才引进的力度，加快运用国际先进技术、先进管理改造提高机械工业的步伐。大力开拓国际市场，努力提高机电产品的出口比重和设备成套率。针对加入WTO对机械工业的影响，推进结构调整，提高装备工业的整体水平，在全面参与国际竞争中实现产业升级。
5、特色优势发展战略。从浙江资源禀赋的实际出发，发展特色产品，形成特色优势，是机械工业快速发展的重要因素之一。但是，随着短缺经济的结束、生产能力的过剩、竞争压力的加大、粗放型增长方式的难以为继，这一特色优势有弱化的趋势。**期间，仍要坚定不移地走具有浙江特色的机械工业发展路子，坚持有所为有所不为的方针，坚持"人无我有、人有我特、人特我优"的产品发展战略，坚持优化区域特色经济，促进机械工业健康快速发展。
四、机械工业主要产品的发展方向和重点
加快发展汽车、摩托车及关键零部件，机电一体化机械成套设备；重点发展环境保护设备，主要是大气污染防治设备和水污染处理防治设备；促进发展以水稻作业机械、园艺机械设备和提高人民生活质量服务的新型机电产品。
（一）汽车、摩托车及关键零部件产品
依托国内外大集团，积极发展重型汽车和客车底盘，形成特色和提高适应高速公路能力；汽车改装车，主要是开发新型中高档乘用车及其他专用或特种车辆。支持发展高档豪华大客车。重视并积极引导家庭乘用车辆的发展。
加快发展依托区域特色经济的关键汽车零部件。按照"高起点、大批量、专业化"的原则发展，形成一批"小型巨人"企业。面向国内外市场和配套维修市场，实行引进技术和自主开发相结合，重点发展为整车配套尤其是为轿车配套、有较好出口前景的产品。
进一步形成摩托车及配件的生产优势。强化技术支撑，增强自主开发能力，着力开发低排放发动机及新颖的特色车型；通过协作联合或收购兼并等低成本扩张的形式，扩大规模，降低成本。重点发展摩托车用新型汽油机和塑料覆盖件，把浙江建成国内重要的摩托车及配件生产基地。
（二）机械成套类产品
1、环境保护成套设备
重点开发大气污染防治、水污染防治、固体废弃物处理和综合利用等环保成套机械设备。积极研制采用微电子技术，提高环保机械的控制水平。
（1）大气污染防治成套设备
努力提高新技术新产品开发能力，提高大型火电站除尘设备的成套能力和控制水平；以300MW、600MW机组配套为主，开发正压、浓相等气力输灰设备系列产品；在单机成套的基础上，尽快形成除尘、脱硫和输灰一条龙的大成套能力，积极拓展气力输灰技术的应用领域。加快发展为冶金、建材等行业配套的袋式除尘器，开发燃煤电站用的大型袋式除尘器，提高清灰脉冲阀的可靠性。开发推广汽车尾气处理装置及使用天然气和液化气的转换装置和储气充气设备。
（2）水污染防治成套设备
重点开发城市污水处理成套设备、大型工业废水处理成套设备。争取尽快建立城市污水处理成套设备应用示范点。不断提高各种水过滤设备的水平和成套装置的控制水平，提高市场占有率。
研制以高浓度有机废水、重金属废水、含油废水为处理对象的处理设备；研究厌氧生物处理模块化技术，开发新型工业、城市污水和废水回用处理设备；开发污泥浓缩脱水和污水厂沼气净化成套设备；开发优质饮用水净化成套设备、受污染水源净化成套设备等关键成套设备。
（3）固体废弃物处理设备
重点研制生物质低热值等燃烧设备，开发城市用生活垃圾焚烧成套设备，进而发展城市垃圾处理成套技术与设备、垃圾综合利用配套技术与设备、垃圾前处理系统成套设备、及其它废油、废溶剂、废塑料等特殊废弃物和医疗废弃物等处理设备、综合利用成套设备。
2、空分成套设备
重点开发节能型空分设备、第六代新型大型空分设备；开发生产4万m3/h等级以上的大型空分成套设备，乙烯冷箱等利用深冷技术发展低温液体设备，用电子信息技术改造成套空分设备的控制系统，发展机电一体化的大型空分设备；实现小型空分设备的更新换代，开发小型液氧液氮设备和快装式空分设备；扩大深冷技术在石化、医药、食品等领域的应用。
3、输变电成套设备
以10KV和35KV等级的输变电设备为重点，围绕城市电网和农村电网改造，积极发展110KV以下包括开关、变压器和线缆在内的成套设备，提高档次，配套成龙。积极开发110KV和220KV电压等级的输变电成套设备。
一是在完善220KVSF6封闭式组合电器(GIS)和110KVSF6瓷柱式断路器的基础上，开发110KVSF6封闭式组合电器（GIS）、110KVSF6充气式开关柜、110KV预装式变电站等高压开关成套设备，推进220KV、500KV电压等级的高压开关成套设备开发。
二是努力提高10KV和35KV电压等级城网和农网改造用的开关设备的技术水平，瞄准国际先进水准，增加品种，完善系列。重点发展大容量、低过电压、小型化的户内型和户外型真空断路器；真空式、SF6的负荷开关；全工况、全绝缘、充气式的开关设备；机电一体化的移动变压站及箱式变电站；柱上重合器和分段器；开发具有通讯功能的无人值班的变电站。
三是提高变压器的可靠性和短路能力，降低损耗；发展城市电网与农村电网改造用高阻抗、低噪声变压器，单相变压器，农用变压器，干式变压器；加快开发非晶合金变压器；支持引进MORA（德国）技术，开发安全环保型敞开式干式变压器；积极研制220KV等级及以上的电力变压器。
四是发展220KV及以下的各种铝合金导线，500KV的防腐型裸导线和大跨距导线，幅照交联电力电缆。
五是开发新一代输变电成套设备。主要是气体绝缘变压器和开关设备，智能化的断路器和开关柜，自能灭弧断路器，柱上式和地上式全自保配电装置，干式并联电容器，高压超高压的有机复合绝缘子和避雷器等产品。
（三）机械基础和通用基础类产品
轴承、工业链条、农用水泵、低压电器、电能表、水表、电动工具、微型电机等主要机械基础件，发展重点是完善系列、扩大品种、提高档次、增加可靠性，同时扩大单个企业的生产规模。积极采用微电子技术改造低压电器、电能表、水表、自动化仪表等产品，发展组合化、智能化、通讯化的新产品。
液压件、密封件、阀门、标准紧固件、自动化仪表、粉末冶金、蓄电池等机械基础件产品，在继续保持特色的基础上，提高可靠性，扩大市场占有率。
1、轴承的发展重点是提高精度、可靠性和使用期，提高生产集中度；利用新材料和新工艺，开发高新技术轴承，开发精密轴承、汽车和机床等专用特种轴承。
2、工业链条发展重点是输送链、驱动链及其它特种链，提高产品可靠性。
3、液压、气动件发展重点是高压、节能、机电一体化、集成化、小型高性能、高可靠的产品。主要是为工程机械等配套的通轴高压柱塞泵、中高压齿轮泵、节能型多路阀，机床工业用的高压油低控制功率比例阀和电液控制多路阀，为大型主机和重大装备配套的高压液压元件和关键辅件、液压电磁电控元件。在不断提高元件水平的基础上，开发液压系统总成。
4、密封件重点是提高产品性能和可靠性，发展耐高压、高速、高温、低温的新产品，满足主机配套的需要。橡胶密封件重点是积极采用改性橡胶、工程塑料和热塑型弹性体材料，开发组合、复合密封和回流油封、流体动力油封等产品，开发大轴耐腐蚀、耐磨损、高参数的机械密封件；发展高性能密封件产品，扩大橡塑材料的应用领域，开发非接触式可控膜密封技术和新的柔性石墨密封材料的产品；陶瓷等非金属和机械密封件增加品种，扩大规模。
5、阀门重点是发展高温高压、特种衬料、耐腐蚀阀门和低温阀、节能疏水阀等特种阀门；发展为大型火电机组配套的高温高压调节阀、排污阀和化肥、铝化工、合成氨等化工专用的各种各衬里阀门。
6、电能表在保持电磁式电能表优势的基础上，积极开发电子式电能表、自动抄表器及系统、分散型电能计量控制系等智能型仪表，开发计算机控制的电能表校验设备。
7、自动化仪表主要是提高自动化主控系统水平，发展DCS和基于现场总线的控制系统，提高工程配套能力；水表在继续保持国内领先的基础上，积极开拓国际市场，发展大口径干式水表、饮用水专用水表和自动显示抄表系统；液位仪表不断扩大品种，提高水平，发展液位控制成套系统；电磁阀等执行类的自动化仪表主要是开发智能控制型的执行机构；在线微机分析系统扩大服务领域；提高关键仪表材料、元器件的技术档次和质量水平。
8、光学镜片、镜头、显微镜和望远镜等光学仪器产品着力提高质量档次，扩大出口。从光学和机械技术结合的传统光学产品，逐步向以光学机械电子技术结合的现代光学产品发展。
9、低压电器进一步完善产品系列和实现产品更新换代，积极开发智能化电器和模块化、组合式具有通讯功能的电器元件；开发智能化低压配电装置及元件，包括带人工界面控制的智能马达控制装置、智能型电机保护器、配永磁机构户外高压真空断路器、大容量无飞弧框架断路器、高分断短飞弧塑壳断路器和模块化开关。
10、机床等基础机械重点是提高数控化水平。发展各种专用机床和出口机床及研究开发加工中心，主要是"高、大、精、专"磨床、数控车床、车削中心、数控与数显机械压力机、油压机、锻打机床、大型锻压设备和高速冲床等。加快开发柔性制造加工设备，包括轴类盘类零件车削FMC、箱类零件加工多工位镗铣类FMC、板材加工FMC。
11、积极发展密封型蓄电池。采用国外先进技术，提高蓄电池的能量密度、充放电寿命、使用安全和快速充电性能。
12、提高工模具的开发、设计、制造能力，提升产品档次。
（四）为农村、农业、农民服务的农业机械
农业机械发展重点是以水稻作业机械、农副产品精深加工机械和为设施农业、高效农业服务的新型适用农业机械。结合我省农艺特点，以满足适度规模经营要求、实现水稻生产全过程机械化为目标，加快开发各生产环节需要的、成系列的农业机械。积极发展园艺设施及设备，发展大棚种植和规模化养殖为代表的设施农业机械。开发节水、节能灌溉设备，新型化肥及农药施放机械。主要是喷灌、滴灌和渗灌设备；节水灌溉自动控制系统，提高灌溉设备的可靠性。
（五）发展为提高人民生活质量服务的机电产品
研制开发各种家用和保健用、教学用机电设备；发展家用的食品加工设备，新型厨房设备，家用垃圾处理设备等；开发家庭用的装修设备，家庭维修机具等；发展家用变频空调控制器、家用电器专用的电动机和控制器等；开发高层建筑用的高速电梯和居民住宅电梯、高性能的直线电梯、无齿轮电梯和无机房电梯；开发为机场、车站、地铁、码头和大型过街天桥使用的低斜度及中高度自动扶梯，为城市公共设施配套的全天候自动扶梯。
四、促进机械工业结构调整与发展的主要政策措施
（一）加大机械工业结构调整与发展的支持力度
坚持振兴装备制造工业的战略方针，深入实施省政府《关于培育浙江省机械主导产业的方案》，促进机械工业结构调整与发展上新台阶。
认真贯彻《浙江省机械工业结构调整与发展指导意见》。各市、县要结合当地实际，研究确定**机械工业发展的方向和重点，扬长避短，发挥优势。对机械工业重点支持发展的5大类22种产品，优先安排技术改造和技术创新项目，优先给予财政贴息。综合运用经济、法律和必要的行政手段，压缩过剩落后生产能力。对列入机械工业制止重复建设目录的36类产品，原则上不准立项新建；对明令淘汰的落后生产工艺、设备和产品，必须坚决淘汰。
进一步加强行业管理。结合机构改革，实现政企职责分开，加快实现从部门管理向行业管理转变，进一步为机械工业发展做好规划、协调、管理和服务工作。认真贯彻国家产业政策，加强产业法规规范、产业发展指导和产业信息引导工作。认真实施技术装备政策，积极推广国际先进技术标准，加强产品质量监督管理，加强生产许可证管理和特殊产品的许可证管理。探索建立为中小企业服务的支持体系，积极为中小企业提业信息、产品开发、技术推广、人才培养、管理咨询等多方面的服务。
（二）把改革改组紧密结合起来，推进企业组织结构调整
深化企业改革，增强企业活力，进一步发挥机制创新的优势。以改革为动力，以特色优势产品为龙头，以"排头兵"企业为支撑，以产权为纽带，以资本经营为重要方式，推动企业改组和产业重组。
重点支持发展机械工业"五个一批"企业。一方面，着力培育技术创新能力较强、主营业务和主导产品突出、能积极参与国际竞争的大企业集团。充分运用企业购并、参股联合等多种资本经营方式，推进企业改组和产业重组。另一方面，着力培育一大批"小而专、小而精、小而特"的"小型巨人"企业。积极引导中小企业进入大企业的产业链，形成配套合作和协调发展的新格局；按照"高起点、大批量、专业化"的要求，优化区域特色经济，发展区域性的企业集团，组合中小企业群。
深化企业改革，促使企业真正成为依法自主经营、自负盈亏、自我发展、自我约束的市场竞争主体，增强机械工业发展的内在活力。深化企业内部管理体制改革，形成科技开发和市场开拓能力强、制造手段精的"两头强、中间精"的哑铃型组织结构。
（三）推进技术创新和管理创新，加快产业升级步伐
引导企业着眼于技术创新和管理创新，研究新需求，运用新技术，开发新产品，拓展新领域，抢占新市场，促进机械工业升级。
以企业为主体，增强企业产品创新和技术创新能力。加强大企业、大集团的技术中心建设，培育一批国家和省级企业技术中心；促进中小企业实行"产学研"联合，形成长期有效的技术支撑。积极采用以信息技术为代表的高新技术，着力开发以光机电一体化为重点的高新技术产品。加强对国外先进技术的引进、消化、吸收，努力开发具有自主知识产权的新产品，实现二次创新。将信息技术、信息内容、信息产品嵌入传统产品，促使传统产品数字化、智能化、个性化，加速传统产品升级换代。充分发挥CAD推广中心的作用，积极抓好CAD和CIMS示范推广工作。抓住重点产品、重点企业和重大项目，推进技术改造。大力提高技术、工艺、装备水平。用足用好国家和省各项促进企业技术改造的优惠政策。
以质量管理为重点，强化企业管理。深入实施质量振兴纲要，坚持"一切满足用户需求"的质量管理基本要求，进一步贯彻IS9000-GB/T19000系列标准，确保产品质量稳定提高。进一步重视产品质量和可靠性工作，从根本上提高产业素质。充分挖掘企业内部潜力，努力降低制造成本和管理成本，向管理要效益。
【关键词】机电 实训内容 实训过程 实训耗材管理
【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1674－4810（2012）19－0006－02
应用型本科教育与研究型本科教育相比，最大的特点是培养实践动手能力强的应用工程型人才。而应用工程型人才的培养，必须以就业岗位所需能力为基础构建一套科学合理的实训体系。通过对我系以往毕业生工作情况的调查，大部分同学认为我系机电专业实训环节基本足够，但是实训内容较为分散，仅仅注重了与课本理论知识结合，却缺乏系统性、整体性，学生就业后很难适应工作岗位对技术的全面整体性要求。为培养企业所需人才，达到应用型本科教育的培养目标，必须对实训进行改革。改革原则是以理论课程为基础，以项目为导向，建立系统的实训体系。
一 实训内容安排
机电专业从大一到大四总共八个学期，其中，最后一学期为毕业设计，前七个学期每学期都安排1～3周的实训环节。整个大学四年的实训内容安排应以某个项目为主线，上下衔接，形成一个系统，如功能型机器人的设计和制作。同时要符合本学期专业基础课和专业课的理论要求。具体的每学期实训名称、实训周数安排详见下表所示。
第一学期，新生刚刚入校，主要学习工程制图这一门基础课。对机电专业学生来说，对机械制图的学习要求不亚于机械专业的学生。开展为期1周的机械制图实训，通过徒手
绘制机器人平台和各基础部件，让学生掌握工程制图的绘制方法和标准等。大一第二学期，学生已经学习了AutoCAD、电子线路CAD等机械、电路绘图课程，因此在本学期开设机电产品认知实训，为期3周。此实训的主要内容有：计算机绘制机器人模型、参观工厂企业，邀请企业工程师开展讲座，识别电子、电气元件，学习焊接、绑线，制作简易小电路板等。本实训的主要目的是让学生真正开始进入机电实践环节中，从最基本的基本功学起、练起，给学生建立一个机电专业的感性认识。第三学期，学生已经学习了电工技术、电子技术等电路基础课程。此学期实训称为电子技术实训，实训内容主要围绕机器人的基本电路展开，如机器人寻线电路、避障电路、电机驱动电路、电源电路、音频电路等。这些电路板的设计和制作是机器人最基本的电路。同时本学期还有一个金工实习，打破传统的锤头、钢球等的实训内容，根据功能型机器人改为机器人底盘、手臂、车轮、手、轴承等的加工。第四学期学生学习了机械原理、液压与气压传动、三维绘图等课程，由此开设机械设计实训，让学生自主设计机器人模型，机器人可以采用不同的驱动方式，完成机器人二维图纸绘制和三维动画演示，该实训为期2周。第五学期开设检测与控制实训，把本学期所学的单片机原理与接口技术、传感器检测技术、机电传动与控制三门理论课综合起来。学生可以根据能力大小自行完成机器人核心电路板的设计和制作，并为机器人增加功能模块，如机器人寻迹、机器人颜色识别、机器人语音等。第六学期的电气控制系统实训主要针对本学期的PLC电气控制技术展开，让学生在机器人上增加气动驱动方式、用PLC控制完成机器人夹持物品、机器人物料运输等功能。第七学期安排机电一体化系统综合实训，需要把三年来学的专业知识综合起来。学生把以前做的功能型机器人进一步完善和强大，然后根据老师拟定的机器人比赛规则组织机电专业学生举行一场机器人对抗赛。总之，把大学四年来学的所有知识综合应用起来，为第八学期的毕业设计做好铺垫。
二 实训过程管理
严格的实训过程管理对实训质量起着一个监督、保障的作用。可根据实训内容、性质对实训环节分散或集中进行。如：机电产品认知实训中的讲座、企业参观等就可分散进行，充分利用学生的课余时间举行。为保证良好的实践动手效果，其他实训建议停课在实验室集中进行。实训过程包括以下环节：实训开题动员、实训专题技术讲解、学生集中设计和制作、实训验收答辩、实训论文提交等。在实训动员时具体告诉学生详细的实训时间安排、实训内容、实训检查、实训考核方式等，让学生完全进入实训状态。根据题目难易程度和学生能力可把实训专题讲解放在实训初或实训中。如电子技术实训是学生接触的第一个专业基础实训，那么最好在实训初给学生具体讲解一下每个题目的大致思路和实训报告的撰写方法。机械设计实训和检测与控制实训可让学生拿到题目后首先自行设计，在学生设计过程中发现问题后再针对问题进行讲解。实训过程中相应地安排指导老师在实验室值班，负责学生考勤、答疑、指导和实验室管理等工作。在此期间，学生按班次、时间段到实验室分批设计和制作。一般，实训最后几天为实训验收或答辩时间。排好时间段，几位指导老师共同验收，根据学生做的实物进行提问。最后，学生提交实训报告。实训报告撰写方法原则上同毕业设计论文写法、格式相近。这也是为学生毕业设计的论文撰写奠定基础。
三 实训耗材的可持续利用
对机电类专业来讲，由于学生必须制作实物，因此实验耗材开支较大。如果每次实训都购买耗材，这将是极大的浪费。系统性的实训内容安排已为循环利用实验耗材做好保障。每一学期的实训作品都是下一学期实训的地基，犹如必须一步步做好底层才可以最后建造出金字塔来。如何在保证作品质量的前提下，合理、可持续利用实验耗材是实训管理中较难解决的问题。例如，从实训性质来说，电子技术实训和检测与控制实训主要让学生做电路板来实现一定的功能，这两个实训的主要成品都是电路板。可以在这两门实训结束后，由实训负责老师把电路板收集起来统一放在大纸箱里集中保管。机电产品认知实训部分内容，如电子元件识别、电路板焊接就可以使用这些保存的电路板让低年级学生练习，大大节省电子元器件的开支。机电产品认知实训购买的电气元件可以继续为电气控制系统实训服务。当然，实训中常用的各种电子、电气元器件可以由实验室早期统一购买，实训时到实验室领取并做好登记。不常用的，或有些特殊的，由学生提出申请，指导老师同意后方可购买。由于大学四年的实训内容是系统性的，如果严格做好实训耗材的进出管理，妥善保管好每一次实训作品，都可重复、循环使用实验耗材，为节约实训耗材成本提供保障。
四 结论
本文提出的机电实训体系构建是根据我系对毕业生就业情况调查和理论课程设置总结出来的。实训体系的合理构建为工程应用型人才培养奠定基础，满足社会对高技术人才的需要。我们将在今后的实践教学中根据各方反馈的信息加以调整和完善此实训体系。
参考文献
本文作者：吴会敏 单位：吉林农业工程职业技术学院
教学资源建设
多媒体课件建设。作为现代教学的重要工具和方式之一的多媒体教学，对于现代教学所起到的促进和推动作用是非常大的。利用多媒体方式，不仅可以更加直观的展现给学生教学内容中，还能够通过图像和声音等方式来加深学生的印象，有效提高教学效率。虽然文字的阐述可以将教学内容的理论部分较为清楚和完整的表达出来，但是如果想让学生更加直观的了解汽车电器的工作流程和内部结构，多媒体无疑是首选方式。在认真的对比了传统教学和多媒体教学的不同教学效果后，笔者认为将文字、图片、语音、动画、视频多种元素融合在一起的多媒体教学，可以达到更好的教学效果，不仅可以激发学生的学习兴趣和主动性，还有助于学生理解抽象的汽车电器概念。
教材建设。教材作为教学活动的主要参考依据之一，不仅对于教师的课堂行为有着重要的指导作用，对于学生的自主学习的影响也是非常大的。教师在课堂教学前会根据教材的内容制定不同的教学方案，而学生也会按照教材的内容和构建方式来建筑自身的知识体系。由此可见，在汽车电器的教学改革的过程中，教材改革也是一个影响教学改革的效果的关键因素。一般来说，汽车电器与电子技术专业的教材不仅要包含基本的汽车工程的知识，还要着重介绍汽车电器与电子技术的结构以及工作原理基础，并在此基础上，以一种更加注重实践的方式表达出来。针对汽车服务工程专业方向的汽车电器与电子技术课程教学特点，结合我校2010年以来的教学实践，在对课程内容与教学体系进行了深入研究后，着手编写汽车服务工程专业方向的《汽车电器与电子技术》教材。教材讲究实用性，在内容完整性的同时重点介绍代表当今汽车发展趋势的汽车电器与电子控制系统，强调实用性，结构体系合理，符合汽车服务工程专业人才培养方案。
实践教学环节的探索
应用型本科人才水平高低的一个重要标志就在于有无解决工程实践问题的能力，因此，实践教学环节在整个教育过程中显得尤为重要。
实验课程设置。汽车电器与电子技术是一门实践性很强的课程，为此实验室配备了电控发动机、自动变速器、ABS、全车电路、电控悬架系统、巡航系统、电动转向系统、CAN总线系统等多个实验台架。结合现有教学设备设置了相关的实验课程。车辆工程专业学生可以在了解结构原理的同时，采集相关数据，加深对电器系统的理解。汽车服务工程专业学生可以在理解电器系统工作原理的基础上，对电器系统的常见故障进行设置，分析故障原因，进行检测并排除故障。
自编实验教材。针对汽车电器与电子技术课程实践性强的特点，结合实验室现状，编制了汽车电器与电子技术实验指导书。就车辆工程服务专业，开设的实验课多以对电控系统进行测试为主，从数据中分析电控系统工作原理。而针对汽车服务工程专业，则更多地对电器系统的故障进行分析检测。同时两个专业均集中安排了汽车电控技术实训，不同之处在于车辆工程专业进行电控系统的电路设计，而汽车服务工程专业则进行电器系统的故障分析。
实验室建设。近年来学校加大了对汽车实验室的投入，在设备采购上，针对汽车电子技术发展快的特点，按照实际、实用、实践的原则添置试验台架等。紧密结合课程改革与行业发展的需要，针对车辆工程专业强调新技术的特点，研制、购买了汽车制动试验台与振动试验台等可以用于教学科研的试验台架，针对汽车服务工程专业实践动手能力要求强的特点，添置整车用于整车电路排故，并购买不同车型的电喷发动机用于专项排故训练。针对汽车电器与电子技术课程实践性强的特点，在实验中心开辟多媒体教室，做到课堂教学后，学生可以当场在实验室里见到汽车电器实物，加强教学效果。
结束语
综上所述，随着汽车行业的发展，相关的汽车电器和电子技术方面的教学也应该有所调整，上文中笔者结合自己的工作经验，对该问题进行了浅析，笔者认为只有从教学内容、教学目标和教学计划等几个方面同时做好改革，才能实现理论联系实际。
