時間：2022-02-26 08:13:33
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇微機原理論文，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
關鍵詞：繼電保護，維護，故障處理
0 引言
隨著我國電力工業(yè)和電力系統(tǒng)的快速發(fā)展，對發(fā)電廠、變電站的安全、經(jīng)濟運行要求越來越高。另外，因電子、計算機和通信系統(tǒng)的快速發(fā)展，也使得發(fā)電廠、變電站監(jiān)控系統(tǒng)的自動化水平不斷提高。微機繼電保護和安全自動裝置也成為了電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行和可靠供電的重要保障。
1 繼電保護發(fā)展現(xiàn)狀
上世紀60年代到80年代是晶體管繼電保護蓬勃發(fā)展和廣泛采用的時代。其中天津大學與南京電力自動化設備廠合作研究的500kV晶體管方向高頻保護和南京電力自動化研究院研制的晶體管高頻閉鎖距離保護，運行于葛洲壩500kV線路上,結束了500kV線路保護完全依靠從國外進口的時代。在20世紀70年代中，基于集成運算放大器的集成電路保護已開始研究。到80年代末集成電路保護已形成完整系列，逐漸取代晶體管保護。到90年代初集成電路保護的研制、生產(chǎn)和應用仍處于主導地位，這是集成電路保護時代。免費論文，維護。我國從20世紀70年代末即已開始了計算機繼電保護的研究，1984年原華北電力學院研制的輸電線路微機保護裝置首先通過鑒定，并在系統(tǒng)中獲得應用，揭開了我國繼電保護發(fā)展史上新的一頁，為微機保護的推廣開辟了道路。從90年代開始我國繼電保護技術已進入了微機保護的時代。不同原理、不同機型的微機線路和主設備保護各具特色，為電力系統(tǒng)提供了一批新一代性能優(yōu)良、功能齊全且工作可靠的繼電保護裝置。隨著微機保護裝置的研究，在微機保護軟件、算法等方面也取得了很多理論成果。
2繼電保護的維護管理
2.1 微機保護裝置要采取電磁干擾防護措施
變電站改造中，電磁型保護更換成微機型保護時，必須采取防電磁干擾的技術措施，即嚴格執(zhí)行微機保護裝置的安裝條件，安裝帶有屏蔽層的電纜，而且兩端的屏蔽層必須接地。防止由于線路較長，一端接地時，另一端會由于電磁干擾產(chǎn)生電壓、電流，造成微機保護的拒動或誤動。為減少保護裝置故障和錯誤出現(xiàn)的幾率，微機保護裝置必須優(yōu)化設計、合理制造工藝以及元、器件的高質(zhì)量。同時還要采用屏蔽和隔離等技術來保證裝置的可靠性，從而提高抗干擾的能力。
2.2 微機保護裝置的接地要嚴格按規(guī)定執(zhí)行
微機保護裝置內(nèi)部是電子電路，容易受到強電場、強磁場的十擾，外殼的接地屏蔽有利于改善微機保護裝置的運行環(huán)境；微機保護提高可靠性，應以抑制干擾源、阻塞耦合通道、提高敏感回路抗干擾能力入手，并運用自動檢測技術及容錯設計來保證微機保護裝置的可靠性；容錯即容忍錯誤，即使出現(xiàn)局部錯誤也不會導致保護裝置的誤動或拒動。免費論文，維護。容錯設計則是利用冗余的設備在線運行，以保證保護裝置的不間斷運行。采用容錯技術設計是為了換取常規(guī)設計所不能得到的高可靠性，確保微機保護裝置的可靠運行。
2.3 防誤措施
微機保護的一些定值設定以及重要參數(shù)修改在硬件設計上設置操作鎖，操作時必須正確輸入操作員的密碼和監(jiān)護人的密碼時，方可進行正常操作，并將操作人和監(jiān)護人的姓名等信息予以記錄和保存。
2.4 繼電保護裝置的日常維護
（1）當班運行人員定時對繼電保護裝里進行巡視和檢查，對運行情況要做好運行記錄。
（2）建立崗位責任制，做到人人有崗，每崗有人。
（3）做好繼電保護裝置的清掃工作。清掃工作必須由兩人進行，防止誤碰運行設備，注憊與帶電設備保持安全距離，避免人身觸電和造成二次回路短路、接地事故。
（4）對微機保護的電流、電壓采樣值每周記錄一次。
（5）每月對微機保護的打印機進行檢查并打印。免費論文，維護。
3 繼電保護故障處理要點
繼電保護工作是一項技術性很強的工作。如果只想學會對設備的調(diào)試并不難,只要經(jīng)過一段時間的培訓,按照調(diào)試大綱依次進行就可實現(xiàn)。而一旦出現(xiàn)異常現(xiàn)象,想處理它并非易事。它要求工作人員有扎實的理論基礎,更要有解決處理故障的有效方法。一個合適的方法,在工作中能幫你少走彎路,提高效率。可以說繼電保護技術性很大程度上體現(xiàn)在故障處理的能力上。因此,如何用最快最有效的方法去處理故障,體現(xiàn)技術水平,成為廣大繼電保護工作者所共同要探討的課題。下面是常用的幾種故障處理方法。
3.1 直觀法
處理一些無法用儀器逐點測試,或某一插件故障一時無備品更換,而又想將故障排除的情況。比如10KV開關柜分或拒合故障處理。在操作命令下發(fā)后,觀察到合閘接觸器或跳閘線圈能動作,說明電氣回路正常,故障存在機構內(nèi)部。到現(xiàn)場如直接觀察到繼電器內(nèi)部明顯發(fā)黃,或哪個元器件發(fā)出濃烈的焦味等便可快速確認故障所在,更換損壞的元件即可。
3.2 掉換法
用好的或認為正常的相同元件代替懷疑的或認為有故障的元件,來判斷它的好壞,可快速地縮小查找故障范圍。免費論文，維護。這是處理綜合自動化保護裝置內(nèi)部故障最常用方法。當一些微機保護故障,或一些內(nèi)部回路復雜的單元繼電器,可用附近備用或暫時處于檢修的插件、繼電器取代它。如故障消失,說明故障在換下來的元件內(nèi),否則還得繼續(xù)在其它地方查故障。
如一條110 kV旁路L FP-941A微機保護運行指示燈忽閃忽滅,并不打印任何故障報告,很難判斷為何故障。正好附近有備用間隔,取各插件相應對換,查出故障在CPU插件上。用此項方法,要特別注意插件內(nèi)的跳線、程序及定值芯片是否一樣,確認無誤方可掉換,并根據(jù)情況模擬傳動。
3.3 逐項拆除法
將并聯(lián)在一起的二次回路順序脫開，然后再依次放回，一旦故障出現(xiàn)，就表明故障存在哪路。再在這一路內(nèi)用同樣方法查找更小的分支路，直至找到故障點。此法主要用于查直流接地，交流電源熔絲放不上等故障。如直流接地故障。先通過拉路法，根據(jù)負荷的重要性，分別短時拉開直流屏所供直流負荷各回路，切斷時間不得超過3秒，當切除某一回路故障消失，則說明故障就在該回路之內(nèi)，再進一步運用拉路法，確定故障所在支路。再將接地支路的電源端端子分別拆開，直至查到故障點。如電壓互感器二次熔絲熔斷，回路存在短路故障，或二次交流電壓互串等，可從電壓互感器二次短路相的總引出處將端子分離，此時故障消除。免費論文，維護。然后逐個恢復，直至故障出現(xiàn)，再分支路依次排查。如整套裝置的保護熔絲熔斷或電源空氣開關合不上，則可通過各塊插件的拔插排查，并結合觀察熔絲熔斷情況變化來縮小故障范圍。免費論文，維護。
4 結語
繼電保護是電力系統(tǒng)安全正常運行的重要保障，目前已經(jīng)得到了廣泛的應用，隨著科學技術的不斷進步，繼電保護技術日益呈現(xiàn)出向微機化，網(wǎng)絡化，智能化，保護、控制、測量和數(shù)據(jù)通信一體化發(fā)展的趨勢。
參考文獻：
[1]羅鈺玲.電力系統(tǒng)微機繼電保護[M].北京:人民郵電出版社.
[2]應斌.淺談繼電保護工作中故障處理的若干方法[J].廣西電力,2006,(4):80-83.
關鍵詞：計算機系統(tǒng)結構；課程體系；DLX虛擬處理器；立體化課程
中圖分類號：640文獻標識碼：A文章編號：1009-3044(2008)18-21ppp-0c
Research and Practice of the Computer Architecture Course System for Applied Type Undergraduate
CAI Qi-xian1, WANG Zhi-wen1，HE Hai-zhao2
(1.Department of Computer Engineering, Guangxi University of Technology, Liuzhou 545006, China; 2. Library, Guangxi University of Technology, Liuzhou 545006, China)
Abstract:According to the applied type the profession education characteristics and teaching goal, form the new Computer Architecture course system with increasing microcomputer architecture contents and introduce into the DLX virtual processor experiments. And make use of the information technique, work hard to carry out a stereo course, that enhance teaching quality of the course.
Key words: Computer Architecture; Course system; DLX virtual processor; Stereo course
1 引言
計算機系統(tǒng)結構歷來為高校計算機科學與技術專業(yè)必修的主干專業(yè)基礎課。計算機的發(fā)展歷史說明，計算機性能的不斷提高必須依靠器件的變革和系統(tǒng)結構的改進。今天，在器件潛力幾乎達到極限的情況下，計算機系統(tǒng)結構的改進尤為重要。該門課程主要反映現(xiàn)代計算機在系統(tǒng)結構上的新思想新技術，如流水線處理、向量處理、并行處理、多處理機結構等等，要求學生從分析和評測的角度把握計算機系統(tǒng)的設計。這對培養(yǎng)學生掌握和應用現(xiàn)代計算機系統(tǒng)來處理復雜計算問題具有重要意義，也為學生今后從事計算機系統(tǒng)軟硬件開發(fā)打下良好的基礎。對這樣一門核心課程，如何突出地方院校應用型人才培養(yǎng)特色，研究和提高本課程的教學質(zhì)量，給我們提出了新的挑戰(zhàn)。
國家教育部在《高等教育面向21世紀教學內(nèi)容和課程體系改革計劃》中明確指出要“面向21世紀社會、經(jīng)濟、科技、文化的發(fā)展，改革我國高等教育中與其不相適應的教學內(nèi)容和課程體系。”，該計劃把 “基礎課程、核心課程的教學內(nèi)容體系及教材；教學手段、教學方法的創(chuàng)新。” 列為改革的主要內(nèi)容[1]。因此，在現(xiàn)代計算機技術日新月異、計算機應用迅猛擴展深入的今天，在高校教育逐步由精英教育向大眾化教育轉(zhuǎn)移的今天，在地方經(jīng)濟發(fā)展大量地普遍地需要工程應用型計算機人才的今天，必須重新審視這門課程的現(xiàn)狀和特點，按照應用型人才的培養(yǎng)目標和定位，構建新的計算機系統(tǒng)結構課程體系，從而提高該課程的教學質(zhì)量。
2 計算機系統(tǒng)結構課程的特點
計算機系統(tǒng)結構課程具有下述特點：
1) 綜合性強。計算機系統(tǒng)結構一般安排為計算機專業(yè)高年級課程，它需要用到幾乎所有計算機專業(yè)基礎和相關的前繼專業(yè)課程知識。主要有：計算機組成原理、匯編語言程序設計、高級語言程序設計、數(shù)據(jù)結構、操作系統(tǒng)、編譯原理等課程。教學中要求學生對各課程知識融會貫通，教學難度較大。
2) 理論性強。內(nèi)容抽象繁雜，概念多，教學處理不好的話，容易讓學生感到學習乏味，明顯增加了教學難度。
3) 本課程教材內(nèi)容多是針對大中型計算機系統(tǒng)描述，常以一般學生接觸不到的機型作為系統(tǒng)結構舉例，而結合微機應用實際，結合現(xiàn)代微機系統(tǒng)結構技術的發(fā)展的內(nèi)容幾乎沒有，嚴重脫離學生實際。
4) 缺乏實驗環(huán)境，學生無法獲得對計算機系統(tǒng)結構性能改進的直觀認識。如果真正要求學生對其理論與技術有直觀的接觸，則需要深入到現(xiàn)代大中型計算機內(nèi)部進行實踐，這對我國絕大多數(shù)高校來說是不可能做到的。因此，長期以來，我國高校在開設這門重要課程時，僅僅停留在理論講授上，相應的實踐教學尚是空白，學生面對枯燥理論，學習興趣大減，這對提高教學質(zhì)量帶來極大障礙。
3 新課程體系的研究和建設
針對這門課程的原有特點和不足，我們從以下三方面更新了該課程體系的研究和建設：
1) 修改教學要求，明確教學目的。
我們把對現(xiàn)代微型計算機系統(tǒng)結構的分析和評測作為學生意義構建的主要目標。很難想象，一個生活工作在微機廣泛應用的信息化時代的計算機高級技術人員，如果對微機的系統(tǒng)結構知之甚少，又怎么能夠用好微機呢？因此，在認識和了解一般計算機系統(tǒng)結構新技術的基礎上，加強對微機系統(tǒng)結構的教學是完全必要的。
2) 在總的教學目標要求下，大刀闊斧地對教學內(nèi)容進行重組，構建符合教學目標，既有理論又有實踐的新的課程體系。
我們積極開展本課程教學內(nèi)容改革，注意吸收國內(nèi)外同類教材教學思路，結合地方經(jīng)濟發(fā)展對計算機人才知識結構的要求，在教學內(nèi)容上進行壓縮和擴充，精簡了有關大中型計算機的過多介紹，增加和突出微機上常用的新的系統(tǒng)結構，突出基本知識，注意和前繼課程的內(nèi)容貫通，形成具有自己特色的教學內(nèi)容和教學大綱。
理論上，既講清一般原理，又緊密結合微機系統(tǒng)結構。比如，結合80X86指令系統(tǒng)，闡述從CISC到RISC的發(fā)展；在介紹各項新技術時，盡量例舉微機上應用相關技術的實例。如Pentium的4級整數(shù)流水線、8級浮點流水線，Pentium的分支預測策略等。我們還以“奔4：奔騰不已的‘芯’”為題，專門介紹Pentium 4的NetBurst微結構，從Willamette核心、Northwood核心到Prescott核心的不斷發(fā)展，所面臨的問題及Core微架構的面世，同時還涉及到同時代CPU產(chǎn)品的競爭情況。應該說，結合系統(tǒng)結構的原理比較全面地介紹了與學生密切相關的微機的系統(tǒng)結構。
如何在常規(guī)的條件下例如利用普通的微型計算機，讓學生直接用到有關計算機系統(tǒng)結構的新思想和新技術，得到實踐學習的機會，從而大大提高學生對現(xiàn)代計算機系統(tǒng)的認識，大大提高這門重要課程的教學效果，值得我們花大氣力進行研究。為此，我們引進了DLX虛擬處理器實驗。
DLX處理器是1995年美國斯坦福大學的John L.Hennessy和加利福尼亞大學伯克利分校的David A.Patterson在其“Computer Architecture-A quantitative approach”一書中首次提出的一個虛擬的32位處理器。該處理器不僅體現(xiàn)了當今多種機器（如AMD 29K，DEC station 3100，HP 850，IBM 801，Intel i860，MIPS M/120A，MIPS M/1000，Motorola 88K, RISC I,SGI 4D/60, SPARCstation-1, Sun-4/110, Sun-4/260等）系統(tǒng)結構的共同特點，還將體現(xiàn)未來一些機器的設計思想[2]。特別是，DLX虛擬微處理機提供了一個基于PC機的研究平臺，研究者可以在PC機上模擬新的處理機技術。清華大學著名教授鄭緯民在其著作中專門介紹了DLX虛擬微處理機，并指出：“通過了解DLX處理機的結構和工作原理，并利用DLX模擬器進行實驗，可以幫助讀者綜合地了解和運用有關處理器指令系統(tǒng)的設計、流水線的設計與實現(xiàn)等方面的知識，有助于對本書前面章節(jié)所述內(nèi)容的理解。”[3]
我們在全面了解DLX虛擬處理器的結構和工作原理的基礎上，探討從“軟”的角度，利用DLX虛擬處理器進行處理器指令系統(tǒng)的設計、流水線的設計與實現(xiàn)、并行處理的設計與實現(xiàn)等帶有新一代處理器思想和技術的實踐教學體系，總結出有典型教學意義的實驗[4~6]；并編寫相關的實驗教材，注重設計性和綜合性實驗的訓練。比如，讓學生通過實驗軟件，模擬采用旁路技術消除數(shù)據(jù)相關，采用增加運算單元的方法消除控制相關，采用優(yōu)化程序的方法來提高流水線的性能等。此外，我們開辟了一些有關Cache、CPU性能測試的實驗，形成一套計算機系統(tǒng)結構實踐教學體系。這是一項難度較大的具有開創(chuàng)意義的教學研究工作。
3) 革新教學方法手段，利用信息化技術，努力構建立體化的課程體系。
我們自行制作CAI課件，以多媒體的形式精心展現(xiàn)課程內(nèi)容，形象地講解理論，化解難點，融匯前繼課程知識，雖然為此付出了很大的心血，但是保證了全部理論課在多媒體電教室上課，取得了很好的教學效果。同時研制實踐教學軟件，以多媒體形式介紹實驗內(nèi)容和操作過程，并以網(wǎng)絡課件形式提供給本校學生，以便學生實驗前自學。
我們充分利用校園網(wǎng)環(huán)境，建立一個以本門課程為主的基于校園網(wǎng)的教學網(wǎng)頁，不僅有覆蓋全部教學內(nèi)容的CAI課件，還有與網(wǎng)絡電子教案配套的課程介紹、信息、教師答疑、名詞解釋詞典、教學論壇、實驗探索、習題與題解、相關鏈接等輔助網(wǎng)絡資源。
在課堂教學上除了用多媒體教學外，還積極探索開展課堂討論，通過“協(xié)作”、“會話”等方式引導學生主動學習，在此基礎上，撰寫高質(zhì)量的小論文，很多小論文體現(xiàn)了學生課堂討論的成果。
本門課程的改革成效已初見端倪，學生們普遍反映，這門課程好學實用，學了后眼界開闊，有助于全面把握專業(yè)知識。在學生評教活動中，本門課程得到了較高的評價。
總之，一門課程體系的構建，必須與所屬專業(yè)辦學定位和學生實際相適應，必須與社會需求相適應，必須與學科領域技術發(fā)展相適應。目前，我們?nèi)栽趯υ撜n程的立體化和信息化方面進行研究、探索，力求完善課程的理論體系、實踐體系和網(wǎng)絡學習環(huán)境，進一步提高該課程的教學質(zhì)量。
參考文獻：
[1] 國家教育部. 高等教育面向21世紀教學內(nèi)容和課程體系改革計劃.
[2] John L.Hennessy, David A.Patterson. 鄭緯民, 湯志忠, 汪東升, 等譯. 計算機系統(tǒng)結構：一種定量的方法（第二版）[M]. 北京：清華大學出版社,2002.
[3] 鄭緯民, 湯志忠. 計算機系統(tǒng)結構（第2版）[M]. 北京：清華大學出版社,1998.
[4] 蔡啟先，李日初. DLX處理器整數(shù)流水線性能的研究[J]. 計算機應用, 2005,25(12B):374-376.
[5] 蔡啟先，李日初. DLX處理器浮點數(shù)流水線性能的研究[J]. 計算機工程,2006, 32(9):222-224.
[6] 蔡啟先, 李日初，王智文. DLX虛擬處理器流水線向量運算的性能研究[J]. 廣西工學院學報, 2007,18(1):43-47.
收稿日期：2008-03-22
論文摘要：從培養(yǎng)高素質(zhì)應用型人才的角度出發(fā)，討論了在微機原理及應用課程的實驗教學改革中，如何激發(fā)和調(diào)動學生學習的主動性，有效地培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識與創(chuàng)新能力；改革實驗教學內(nèi)容與教學方法；依托創(chuàng)新基地大力提升學生實踐動手能力，真正培養(yǎng)出具有工程實踐能力的高素質(zhì)應用型本科人才。
實驗教學在對學生能力培養(yǎng)方面起著理論教學不可替代的作用，是培養(yǎng)學生實驗技能、應用能力和科學作風的重要環(huán)節(jié)。《微機原理及應用》課程是計算機類及大多數(shù)電子類專業(yè)學生的必修課程。本門課程要求學生很好地掌握這門課程的內(nèi)容并具備一定的實際電路設計和編程能力，使學生在深刻理解計算機軟、硬件關系及以后的計算機應用開發(fā)中打下必要的計算機硬件基礎。傳統(tǒng)實驗內(nèi)容，僅僅是為了配合理論教學環(huán)節(jié)，主要是驗證理論課教學的內(nèi)容。傳統(tǒng)實驗教學將匯編軟件上機、簡單的硬件實驗作為驗證性實驗，例如編程將輸入的字符個數(shù)分類統(tǒng)計，或在實驗箱上按實驗指導書上的接線要求完成實驗等，事實證明它在一定程度上幫助學生了解了課程，但是對于有限的實驗教學而言，這種教學的效率不高，學生學習的主動性無法調(diào)動。這種實驗內(nèi)容無法使實踐能力跟上時代對知識的要求，無形中削弱了實踐教學和學生的主體性特點，使實驗成了理論教學的附屬，更無法滿足應用型人才培養(yǎng)的需求。
一、現(xiàn)狀分析
由于微機原理及應用屬于硬件類課程，課程內(nèi)容抽象、枯燥乏味，多數(shù)學生學習興趣低，主動性差。學生匯編語言基礎差，對匯編語言程序設計的理解和掌握程度低，直接影響到微機原理和接口技術課程的教學。實驗系統(tǒng)老化，大多數(shù)院校采用的均為箱式實驗系統(tǒng)，所提供的實驗項目大多為對單個芯片的驗證性實驗，并且實驗系統(tǒng)中均固化有相應的實驗程序，部分學生實驗時直接調(diào)用程序就可以完成實驗內(nèi)容。實驗項目設計不合理，實驗中需要學生動手的地方少，達不到實驗目的。實驗項目大多為驗證性實驗，缺乏設計性、綜合性的實驗項目。所用實驗系統(tǒng)與目前微機的發(fā)展使用現(xiàn)狀相距較遠，未能利用目前通用微機的資源。
二、建立開放實驗教學模式
實驗室是高等學校實施素質(zhì)教育、培養(yǎng)本科學生創(chuàng)新精神與實踐能力的重要基地，實驗室應該對學生開放、為學生提供實踐學習條件。
1.增加實驗室開放時間。傳統(tǒng)的實驗室管理模式下，實驗室只在有課程安排的時間段開放，而大部分無課程安排的時間中是不開放的。在這種環(huán)境下，學生往往被限制在教師事先設定好的時間段進行實驗，學生發(fā)揮自身潛能的余地和空間很小。為了讓學生有更多的自主時間進入實驗室，就必須建立開放性的實驗環(huán)境。要允許學生結合課程學習以及自己的專業(yè)特點、時間安排或興趣愛好提出實驗題目、設計實驗方案，并可在一個較寬松的實驗環(huán)境內(nèi)完成。實行實驗室開放不但能最大限度地利用實驗室資源，提高儀器設備利用率，而且能充分發(fā)揮實驗室在實施素質(zhì)教育中的重要作用，為學生提供自主發(fā)展和實踐鍛煉的空間。
2.開放實驗內(nèi)容。在課程計劃實驗外，實驗內(nèi)容可進一步開放。開放的內(nèi)容以適用性、趣味性的實驗項目為主。可以結合實際，將開放的項目在網(wǎng)上公布，學生可以選擇自己感興趣的實驗項目并填報申請單，經(jīng)教師同意，實驗室主任審核，學院備案，便可進行。但在進行實驗之前，學生應自行查閱相關資料，并設計實驗方案，最后完成實驗，提交報告。這種完全開放的實驗環(huán)境有利于學生個性化發(fā)展，增強他們的自信心。 轉(zhuǎn)貼于
3.學生自主選題開展項目研究。開放實驗內(nèi)容，可以讓學生根據(jù)自己的實際情況，選擇老師提供的實驗，鼓勵學生在此基礎上進行拓展或自主提出課題項目，向?qū)W校或?qū)W院申請立項資助。如學校組織的大學生創(chuàng)新計劃項目、全國大學生電子設計競賽及“挑戰(zhàn)杯”等全國大學生課外學術科技作品競賽活動。自選課題以不同專業(yè)不同年級的學生組成研究小組，除研究項目，還可參與教師的課題研究，為教師提供科研幫助。“要培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力，首先教師要有創(chuàng)新意識”，因此在實驗教學組織中，采用多種形式的教學方法，引導學生進行創(chuàng)新性學習，通過這些訓練，使學生具備獨立思考、獨立操作與解決問題的能力。
三、實驗內(nèi)容改革
微機原理實驗的主要內(nèi)容是：計算機軟硬件的基本知識和基本設計方法，計算機軟硬件的應用技術和利用各種IC器件組建微機系統(tǒng)、進行系統(tǒng)接口設計、擴展微機系統(tǒng)的功能等。基于培養(yǎng)工程應用型人才的要求，對實驗教學內(nèi)容應進行全面改革。豐富實驗內(nèi)容，提高實驗難度，增加設計性和開發(fā)性實驗的份量。
1.基礎實驗改革。基礎實驗緊跟理論教學進程，以單元實驗為基礎，通過實驗使學生掌握計算機軟、硬件工作原理及常用接口芯片的功能和基本用法。由于學生剛剛接觸微機軟硬件，往往感到無從下手，此時學生遇到問題不知如何解決。因此，在實驗內(nèi)容上，應安排一些驗證性實驗。主要讓學生熟悉編程和調(diào)試環(huán)境，練習常用指令的使用。在此階段，老師的主要作用應是對學生的扶持，以示范引導為主，從而使學生迅速掌握軟件的使用和程序的編寫方法，逐步鍛煉學生軟硬件調(diào)試的能力，也可以加深對基礎知識的理解。
2.一般設計性實驗。在較好完成單元實驗的基礎上，引入設計性實驗。要求采用單元電路模塊組合的方法，設計一個較復雜的接口電路和控制程序，實現(xiàn)多種功能。教師主要完成對學生的啟發(fā)引導，只提供基本的設計思想和設計方法，不提供具體的、詳細的電路與程序。學生自己查閱有關資料，自定設計方案，自行設計、調(diào)試接口電路和控制程序。對學生在實驗中遇到的問題，老師只做引導性提示，具體故障的排除由學生自己動手完成。通過此類設計性實驗，可以提高學生獨立分析問題、解決問題的能力。
3.綜合設計性實驗。對部分基礎較好的學生，在完成上述實驗后，可以鼓勵他們進行綜合設計實驗。在以前的綜合性實驗中，實驗類容有老師給出，而且基本有現(xiàn)成的指導資料，不能真正達到對學生綜合能力的培養(yǎng)。此類實驗應由學生根據(jù)工程實際，提出自己的想法，并與指導老師交流，然后形成具體的實施方案。在該類實驗中，老師主要把握學生提出的實驗可行性和難易程度，資料的收集整理、電路的設計、軟件的編寫全部由學生自己完成，由老師對最后的完成情況作綜合評價。
四、總結
對于應用型本科人才而言，微機原理與接口技術實驗的目標就應是培養(yǎng)學生解決工程實際問題的能力。在開放的實驗環(huán)境中，依托基礎實驗，深入一般設計性實驗，鼓勵學生只完成綜合設計性實驗，從而提高學生分析問題解決問題的能力，以達到應用型本科人才培養(yǎng)的目的。
參考文獻：
[1]楊斌.《微機原理與接口技術》實驗的改革與實踐[J].實驗科學與技術，2005，（12）：67-69.
[2]楊杰.“以人為本”的高等教育理念視角[J].學術論壇，2006，（6）：195-197.
[3]周鵬.《微機原理與接口技術》課程實踐教學改革與創(chuàng)新[J].塔里木大學學報，2009，21（4）：72-76.
關鍵詞：標準化考試；客觀性；考試框架
1 引言
實驗考試能考查學生實驗的動手能力、對相關知識的掌握程度，同時也是評估實驗課教學效果的重要手段。在實驗考試軟件的建設中，王建一等提出了針對不同層解決不同的問題的一個考試框架[1]；何定華等采用采用C/S架構，設計了網(wǎng)絡在線考試系統(tǒng)；包括考試機、管理機等部分[2]。而朱小明等設計的計算機網(wǎng)絡考試，分為了考試管理系統(tǒng)、登錄系統(tǒng)、出題系統(tǒng)、測試系統(tǒng)、收卷系統(tǒng)、查詢系統(tǒng)，在北京師范大學經(jīng)過幾年的運行[3]
這些考試平臺，在以下的一些共性問題：
（1）編制考試題目困難。
（2）較難測量表達、創(chuàng)造能力等。
（3）較難測量學生的思維過程。
（4）難避免被試者猜測正確作答之嫌疑，等[4] [5]。
隨著科學技術的發(fā)展，特別是計算機的普及，國外采用了經(jīng)典測量理論、項目反應理論和概化理論的考試技術，出現(xiàn)了計算機自適應性測試（CAT）、電子評分員（E-rater）及真實性測試（authentic test）等許多新的測驗方式。
美國比較有影響標準化軟件如：美國大學考試中心（ACT）的大學學業(yè)水平評估考試（CAAP）；美國教育考試服務處（ETS）的能力測試（EPP）；美國教育資助委員會（CAE）的大學學習評估（CLA）。其特點包括：從通識角度考核學生的學習；對批判性思維進行重點考核；增加對大學生的寫作。但目前計算機考核存在如下問題
（1）考試答案簡單；
（2）考試認知，忽略解決和思考能力；
（3）考試思考的敏捷大過思考的深度；
（4）考核基本技能；
（5）對推理能力考核不足；
（6）獨立性測驗多于綜合性考核。
這樣就需要設計一個能進行過程考核的實驗考試系統(tǒng)。本文采用單機版軟件和網(wǎng)站相結合，實現(xiàn)考試軟件的建設。本文的安排如下：第2節(jié)介紹考試軟件的框架，第3節(jié)介紹ASP設計中的一些方法，第4節(jié)進行總結。
2 考試軟件的框架
系統(tǒng)的框架如圖1所示。系統(tǒng)由網(wǎng)站服務器與考試電腦組成。每個考試電腦安裝有3類課程設計必備軟件，1）共用軟件，如office，計算器，畫圖軟件等；2）考試編程軟件，如繪制電路原理圖的PROTEL DXP，單片機編程軟件KEIL C，仿真軟件PROTEUS等，這個根據(jù)不同的考試，對實際應用有所增減；3）考試用軟件，如過程監(jiān)控的屏幕錄像或攝像頭錄像軟件，等。而網(wǎng)站服務器基于數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)實時記錄考試情況，并下載試題，和上傳考試記錄包等。這里主要介紹與考試有關的相關軟件開發(fā)。
2.1 單機軟件
單機軟件主要完成屏幕或攝像頭錄像，實現(xiàn)對考試人員考試過程的全場監(jiān)視。從原理上講，屏幕錄像有2種方法：1種是開發(fā)虛擬驅(qū)動程序來獲取屏幕顯示，進行實現(xiàn)錄制和回顯；另一種是利用hook技術來進行錄制和回顯。
由于屏幕錄像，記錄數(shù)據(jù)量大，需要使用優(yōu)秀的數(shù)據(jù)壓縮方法是長時間實現(xiàn)屏幕錄像的關鍵。論文為避免數(shù)據(jù)量大而自動記錄時影響設計者或考試者工作，采用了定時存儲，并采用較高壓縮比進行存儲解決長時間、占用資源小的屏幕錄像。
2.2 網(wǎng)站建設
利用ASP結合SQL server來編寫網(wǎng)站，網(wǎng)站包括考生部分和教師部分。教師用于題目的維護，而考生主要是進行考試。在線的基礎考試題目是選擇題，主要考試題目通過考生下載實現(xiàn)。功能實現(xiàn)過程包括考生根據(jù)考試分配的密碼登錄，下載自己考題，（含單機程序，打開考試習題，將運行單機程序），在線回答幾道基礎題，上傳操作題，微機定時交卷。
該軟件原型需要在教學實踐中進行進一步探索和完善。
3 網(wǎng)站ASP設計中的一些問題
3.1 文件上傳
可以通過WEB的控件FileUpload，把文件上傳到系統(tǒng)中。這樣考生通過點擊“上傳文件”按鈕，就可以把自己的壓縮文件上傳。在HTML界面的aspx中添加如下代碼：
4 結論
采用微機軟件和網(wǎng)站相結合，可以方便的實現(xiàn)考試軟件的設計。在單機軟件中，主要是實現(xiàn)屏幕或攝像頭錄像的功能，網(wǎng)站主要要處理好文件上傳和下載，以及定時收卷的功能。軟件實現(xiàn)簡單，可靠性、可操作性強。
參考文獻：
[1]王建一，薛翔. 一個NET平臺的遠程考試系統(tǒng)框架[J]. 安徽大學學報：自然科學版，2003，27（3）：35-40.
[2]何定華. 網(wǎng)絡在線考試平臺的設計與實現(xiàn)[J]. 衡水學院學報，2013（4）：18-20.
[3]朱小明，張弘，王兵，等. 計算機網(wǎng)絡實驗課程考試系統(tǒng)設計及實現(xiàn)[J]. 實驗技術與管理，2013，30（1）：101-104.
[4]徐家良，席光文. 計算機課程實驗考試平臺架構及實現(xiàn)[J]. 實驗科學與技術，2013，11（4）：47-49.
論文關鍵詞：硬件,軟件,項目教學,課程改革
在信息技術飛速發(fā)展的今天，計算機已經(jīng)普及到尋常百姓家庭，它的應用也遍及各行各業(yè)，因此懂得計算機的一些基本操作及日常維護顯得越來越重要。特別是對中職學校計算機專業(yè)的學生來說，掌握計算機操作及維護的程度更是他們就業(yè)的法寶。
如何改變以往那種“填鴨”式的教學模式，以全新的教學思維運用在《計算機組裝與維護》的教學過程中，就必需探索出一條適應于中等職業(yè)教學“以就業(yè)為導向”為目的培養(yǎng)實用性人才的教學理念。必須確保學生有充足的動手操作時間，在教室的黑板上是完全無法完成計算機組裝與維護教學工作的。在施教的過程中我對學生注重實用性的培養(yǎng)，盡量避免難懂的硬件原理理論知識，而是讓學生去了解決定一臺電腦的性能是什么、常見的計算機故障排除方法怎么樣操作等一系列的電腦知識。而這些知識點的掌握僅僅靠老師去講授是解決不了的，所以盡可能地讓學生他們自己動手去嘗試。并且考慮到電腦的硬件組裝與軟件安裝需要一個很長的過程，通常兩節(jié)課的時間是無法完成。在這種情況下，我們以畢業(yè)班畢業(yè)實習作為該課改項目的實施對象，安排兩個星期去完成這一課改項目，這樣就保證了教學的延續(xù)性。
一、聯(lián)系實際，統(tǒng)籌安排項目教學
《計算機組裝與維護》是一門對學生的動手能力要求很強的課程。對從未實際動手組裝電腦的學生來說有一定難度，所以針對學生的具體情況，并根據(jù)實際教學經(jīng)驗，綜合該課程的知識點，我將其劃分為兩個模塊和九個主要項目，從計算機硬件系統(tǒng)到軟件系統(tǒng)進行統(tǒng)籌安排。在劃分項目的時候，我遵循計算機硬件與軟件這兩個系統(tǒng)相輔相承的原則，盡量使學生可以通過對每個項目內(nèi)容的理解、實踐后，能將計算機硬件系統(tǒng)與軟件系統(tǒng)這兩方面的知識有機的結合起來。該課程項目安排與時間分配如表1：
表1：項目安排與時間分配
二、軟硬兼施，講練兼顧，強調(diào)能力訓練
如何將一個整體的教學過程有機的分開且又相互聯(lián)系，以達到軟硬結合教學的目的，這也是比較困難的一項工作。下面以硬件與軟件這兩大模塊的教學項目內(nèi)容分別講述。
一>硬件：
在這個模塊里面我們主要是讓學生認識主機箱內(nèi)各硬件，包括參數(shù)、型號、廠家、價格、功能等一系列信息（具體項目內(nèi)容請參照表2）。給學生講述各硬件的作用，以及各硬件的連接。同時使用裝機流程圖讓學生正確掌握各硬件的拆裝方法，在拆裝過程中學生對電腦主機的組成會有一個感性的認識。在教學過程中，我省略了講授學生比較難懂的硬件方面的理論知識，如顯卡的工作原理等。因為這些作為一般的技術人員是不需要具備的，讓學生知道各硬件的相關功能對他們以后的就業(yè)將更加的實在。
硬件方面的信息，主要是讓學生通過網(wǎng)絡去了解當前硬件市場的行情，如太平洋電腦網(wǎng)、IT168等網(wǎng)站。在他們查找相關資料的過程中，提出了一些問題，讓他們帶著疑問有的放矢進行查詢。如當前CPU的主流產(chǎn)品是什么、一般的家庭電腦什么樣的配置才能體現(xiàn)好的性價比等一系列問題。除此之外，還要求學生進行模擬購機。給他們兩個方案，按照要求寫出詳細的硬件配置清單，并對自己的清單進行說明，然后全體同學集中對每組硬件清單的性價比評價，進行可行性的修改。這樣可以大大的增強學生對計算機硬件信息的認識程度。
在硬件故障方面，我采取了先引入，后講解的教學方式。在上課之前，給每一組的電腦設置好故障，讓學生自己嘗試去解決故障。面對真實的故障，如何去解決？在這種環(huán)境下，學生的求知熱情大有提高，都在積極地試探去排除故障。當然，一些常見的故障，有的學生他們自己還是可以解決的。但是，一些平時很少見的故障現(xiàn)象，還是需要老師的指導。在完成這個項目之前，列舉了幾個常見的實例，并實地演示。如顯示卡接觸不良、內(nèi)存松動、CPU當前溫度過高、天氣潮濕導致顯示器顯示顏色走樣等現(xiàn)象。聯(lián)系實際情況，在真實的環(huán)境下讓學生自己動手，比我們在課堂上乏味的講授，效果要好的多。也不至于脫節(jié)，學生也更加感興趣。
項目
內(nèi)容
項目1：拆裝主機
①認識主機箱內(nèi)微機各部件。
②對機箱內(nèi)主要部件的連接有一個感性認識。
③熟悉主機箱內(nèi)各部件拆裝方法。
項目2：微機硬件市場調(diào)查
①了解微機硬件市場各主要部件的市場行情。
②熟悉微機硬件價目單項指標的含義。
③了解微機部件的最新發(fā)展趨勢。
④煅煉自己動手購機裝機能力。
項目3：購機方案
①能熟識計算機的配置。
②掌握不同的工作性質(zhì)對微機綜合性能的要求。
③培養(yǎng)對微機綜合性能的判別能力。
項目4：硬件故障
關鍵詞：精品課程 建設目標 優(yōu)化課程體系 教學方法 教材建設
中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）10（c）-0151-02
精品課程是指具有一流教師隊伍、一流教學內(nèi)容、一流教學方法、一流教材、一流教學管理等特點的示范性課程[1]。精品課程建設是促進高等學校本科教學質(zhì)量與教學改革工程的重要舉措[2]，通過聚集優(yōu)質(zhì)教學資源，提高課堂教學，為人才培養(yǎng)起到了積極的作用。
《微機原理及應用》是我校的重點課程，近幾年來，開始建設校級精品課程，課程組圍繞該課程的課程體系、教學內(nèi)容、教學方法、考核方法等方面對該課程的精品課程建設進行了一系列的探索和研究。
1 課程建設的建設目標
《微機原理及應用》是計算機類、電氣類等專業(yè)一門重要的技術基礎課，主要培養(yǎng)學生具有微機系統(tǒng)的分析、設計、開發(fā)能力。在“強調(diào)實踐、注重應用”的思想指導下，課程組積極探索，不斷深化改革，緊密圍繞學生專業(yè)核心能力的培養(yǎng)，結合該課程的現(xiàn)狀和特點，制定了該課程建設的建設目標，并開展了相應的建設工作。
（1）優(yōu)化教學內(nèi)容，構建科學合理的課程教學體系。
（2）改進教學方法，提高教學效果。
（3）強調(diào)實踐環(huán)節(jié)，加強實驗室建設。
（4）充實網(wǎng)絡教學平臺，豐富教學資源。
（5）建設一支結構合理、教學水平高、科研能力強的教師隊伍。
2 課程建設的內(nèi)容
近年來，課程組對該課程不斷進行改革與探索，課程建設的主要內(nèi)容如下。
2.1 教學內(nèi)容及課程體系的建設
調(diào)整教學大綱，把計算機專業(yè)的兩門主要課程《匯編語言程序設計》、《微機接口技術》合二為一，同時對教學內(nèi)容進行了優(yōu)化和調(diào)整，削減了匯編部分的學時，以應用為目標，重點講述微機原理及接口技術。另外，增加32位機的相關內(nèi)容，確保教學內(nèi)容與時俱進，激發(fā)學生的學習興趣。
2.2 教學方法、教學手段改革
改變傳統(tǒng)的灌輸式教學模式，積極采用啟發(fā)式、討論式、參與式、實例教學等方法相結合的教學模式，注重因材施教;不斷推進網(wǎng)絡教育資源開發(fā)和共享平臺建設，豐富網(wǎng)上教學資源。
2.3 強化實踐教學，加強實驗室建設
改革實驗教學內(nèi)容與體系，不斷更新實驗項目;重視實驗、課程設計等實踐環(huán)節(jié)，突出應用性特點，不斷提高學生的實際解決問題能力、動手能力、實踐能力。
在實驗室建設方面，從硬件、軟件兩個方面進行了提升。硬件方面，實驗室近年來全面更新了硬件配置落后的實驗設備;軟件方面，加強了實驗師資力量和強化實驗室內(nèi)部管理。實驗室現(xiàn)配有專職實驗教師2人，其中高級實驗師1人，實驗師1人，同時要求主講教師均參加實驗指導及實驗室建設。
2.4 加強教材建設
課程組圍繞課程體系、教學內(nèi)容的改革，結合多年的教學經(jīng)驗，編寫了具有“實用型”和“創(chuàng)新型”特色的教材《微型計算機原理及應用》，同時，編寫了與主教材相配套的實踐教材《微機原理學習與實踐指導》。實踐教材主要包括例題習題、軟件實驗、硬件實驗三部分，結合了應用實例、習題與實驗，實現(xiàn)了實踐環(huán)節(jié)的一體化，特別是硬件實驗項目按分層思想設計，探索出了一種培養(yǎng)學生綜合分析能力和創(chuàng)新能力的有效手段[3]。
這兩套教材已由清華大學出版社出版，并被遴選為普通高等學校“十一五”國家級規(guī)劃教材，現(xiàn)已被全國多所高校選用。2011年，《微型計算機原理及應用》教材獲江蘇省精品教材。
2.5 師資隊伍建設
圍繞精品課程建設，建立了一支由教學水平高、學術造詣深、教授領銜的，副教授、講師等教師組成的專業(yè)教學團隊。目前本課程共有專業(yè)教師7人，其中教授1人，副教授4人，講師2人，專職實驗教師2人，教師隊伍結構合理，注重培養(yǎng)骨干教師，保證了精品課程建設所需的一流師資隊伍[4]。
2.6 建立院級平臺課程
由于《微機原理及應用》是計算機類、電氣類等專業(yè)一門重要的技術基礎課，根據(jù)我院的具體情況，結合精品課程的建設，成立了院級平臺課程。由課程組負責全院計算機專業(yè)、網(wǎng)絡專業(yè)、電子專業(yè)、自動化專業(yè)、通信專業(yè)等專業(yè)的《微機原理及應用》課程的教學工作。課程組由學術水平較高的教授擔任組長，并擔當?shù)谝恢髦v教師，課程組采用組長負責制，組員做到老中青搭配，保證了課程建設的連貫性。同時，在實施院級平臺課程時，做到三統(tǒng)一，即：材，統(tǒng)一PPT，統(tǒng)一試卷。實施院級平臺課程幾年來，較好地解決了師資不平衡，教材、PPT雜亂，試卷難度、廣度不同的問題，教學效果顯著。
3 特點和創(chuàng)新
近年來，課程組對《微機原理及應用》課程不斷進行深入的改革與探索，在課程體系建設、實踐教學改革、課程考核方式改革、課程資源建設等方面成績顯著，具有如下特色。
3.1 優(yōu)化課程體系，突出重點內(nèi)容
課程組優(yōu)化課程體系，調(diào)整教學大綱，把兩門主要課程《匯編語言程序設計》、《微機接口技術》合二為一，并對教學內(nèi)容進行了優(yōu)化和調(diào)整，突出重點內(nèi)容，以注重能力培養(yǎng)為目標。
3.2 構建多層次的立體化實踐教學體系
為加強課程的實踐教學，構建了課程實驗、課程設計等多層次的實踐教學體系。在實驗環(huán)節(jié)，按分層思想設計實驗項目，既有簡單的基礎實驗，又有一定難度的提高實驗，還有復雜的綜合性實驗，便于學生選做;在課程設計環(huán)節(jié)，突出應用性，把課程設計內(nèi)容與企業(yè)的實際項目相結合，培養(yǎng)了學生的動手能力和綜合能力。
3.3 實行“教考分離”，改革考核方法
改革傳統(tǒng)應試中的“誰任教，誰出卷”的考核方法，課程組對該課程采用“教考分離”的方式，通過規(guī)范課程的重點、難點，建立《微機原理與應用》試題數(shù)據(jù)庫，建立標準化的試卷形式，解決任課教師不同，試卷的要求和難度不同的情況，從而提高整體教學質(zhì)量。
3.4 課程資源建設豐富，出版高質(zhì)量的實用教材
依托揚州大學網(wǎng)絡教學平臺，本課程的教學資源如教學大綱、教案、課件、實驗指導書、習題等全部上網(wǎng)，構建了豐富的網(wǎng)絡教學資源。
另外，為配合課程體系、教學內(nèi)容的改革，課程組結合多年的教學經(jīng)驗，編寫出版了《微型計算機原理及應用》、《微機原理學習與實踐指導》這2套具有特色的主教材和輔教材，學生使用效果較好。
3.5 組織、指導學生參加各類大賽及科技創(chuàng)新活動
在學生掌握一定的匯編語言編程能力和微機控制知識后，課程組鼓勵同學參加我院的“校園文化節(jié)”中的各類大賽，并積極參加學生課外創(chuàng)新實踐活動的指導工作，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。
4 存在的不足
近幾年來，課程組在精品課程建設方面取得了一些成效，但也存在一些不足，在今后的課程建設中要注意進一步的提高和改進。
（1）促進教師隊伍水平的提高。加強青年主講教師的培養(yǎng)，積極鼓勵青年教師參加各類學術會議和培訓，提升教師的專業(yè)技術水平[5]，同時吸引青年教師多參與企業(yè)工程項目，提高工程實踐能力，打造雙師型教師隊伍。
（2）加強網(wǎng)絡教學平臺的建設。制定網(wǎng)絡教學資源如多媒體課件、習題、試題數(shù)據(jù)庫等的更新計劃，更新比例至少達到每年10%，另外，按計劃逐步完成該課程的課堂教學視頻。
（3）進一步更新教材。繼續(xù)對教材內(nèi)容進行更新，確保教學內(nèi)容與時俱進，同時積極開展計算機硬件系列課程群研究，并計劃出版包括文字、電子、網(wǎng)絡等多媒體立體化教材，實現(xiàn)教材資源共享。
（4）建立開放式實驗室。現(xiàn)有的實驗室資源仍顯不足，只能保證學生課內(nèi)的實驗項目，無法滿足對學生課后開放的需求。下一步，應提高實驗室設備的使用效率，制定創(chuàng)新性、開放式實驗室規(guī)劃及開放計劃，鼓勵學生利用課余時間到實驗室來做實驗，進一步加強學生的動手能力、綜合能力[3]。
5 結語
《微機原理及應用》是一門理論性、實踐性、應用性都很強的課程，如何適應不同層次學生的教學要求，提高教學質(zhì)量，培養(yǎng)學生的動手能力、創(chuàng)新能力，課程改革是關鍵。課程組以精品課程建設、院級平臺課程建設為契機，強化了師資隊伍建設，改善了教學手段，通過課程體系、教學內(nèi)容、教學方法、考核方法等方面的系列改革，為提高教學質(zhì)量作了有益的探索和實踐，激發(fā)了學生的學習興趣，取得了較好的教學效果。
參考文獻
[1] 教育部[2003]1號文件.關于啟動高等學校教學質(zhì)量與教學改革工程精品課程建設工作的通知[Z].2003
[2] 章紅.《微機原理及應用》精品課程建設的若干問題分析[J].中國科技信息，2008（4）：200-201.
[3] 葛桂萍，李云，羅家奇，等.“微機原理及應用”實踐教學的改革與探索[J].實驗室研究與探索，2013（10）：428-430.
電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定控制是保障系統(tǒng)可靠運行的重要手段，一直受到廣泛重視。現(xiàn)代電力系統(tǒng)規(guī)模迅速發(fā)展的同時也帶來了更多更復雜的安全隱患和穩(wěn)定問題。研究和應用計算機、通信、電子以及現(xiàn)代控制理論等最新技術和方法，開發(fā)和生產(chǎn)各種穩(wěn)定控制系統(tǒng)及安全自動裝置，是電力系統(tǒng)安全運行的迫切要求。
本文立足于系統(tǒng)的穩(wěn)定控制問題，結合新一代智能型低頻低壓減載裝置的科研項目，研究了相關領域并提出了新的思想，為更深入的研究奠定了基礎。
本文首先綜述了電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定控制的研究現(xiàn)狀，從控制理論及控制措施(裝置)兩方面概述了國內(nèi)外的主要研究成果。最后簡要介紹了安全穩(wěn)定控制技術的發(fā)展趨勢。
電力系統(tǒng)暫態(tài)能量函數(shù)直接法經(jīng)過多年的研究，近來已取得重大進展，成為時域分析的重要輔助方法。本文第二章對暫態(tài)能量函數(shù)的基本理論和方法作了介紹，重點探討了EEAC法及其在穩(wěn)定切機控制中的應用。進一步的實用化還需要大量的工作。
多機系統(tǒng)頻率動態(tài)過程是低頻減載方案設計的重要依據(jù)，本文在原有線性化擾動模型基礎之上，增加了發(fā)電機和負荷頻率調(diào)節(jié)效應的影響，并進行了系統(tǒng)仿真研究。同時根據(jù)多機模型特點及仿真結果提出了一種基于多機系統(tǒng)的低頻減載設計和整定新方案，與傳統(tǒng)方案相比，該方案提高了低頻減載性能及系統(tǒng)運行方式的適應性。
作為方案的一種實現(xiàn)，本文作者作為主要研制者之一研制開發(fā)了新一代微機智能型低頻低壓減載裝置。第四章詳細介紹了裝置改進的軟件測頻算法，按功率定值減載的實現(xiàn)方法，軟、硬件結構等關鍵技術措施。最后給出了裝置的動模實驗結果。
關鍵詞： 安全穩(wěn)定控制 低頻低壓減載 暫態(tài)能量函數(shù) 切機控制
EEAC 頻率動態(tài)過程 頻率仿真 按功率減載 測頻算法
Abstract
Power system stability control， on which extensive attention has been paid， is an important measure to safeguard a reliable power system. With the quick development of power system， lots of more complicated security and stability problems are emerged. The safe running of power system requires eagerly the research and use of the latest technology of computer， communication ， electronics and modern control theory to develop and manufacture stability control system and automatically safety control equipment.
In this paper， stability control of power system is focused. New ideas which
are the basis of deeper research are developed on the basis of extensive resource on related field in the process of researching a new intelligent style under frequency and under voltage load shedding equipment.
The latest research of power system stability control is reviewed firstly in this paper. Then， the main achievements at control theory and control equipment are introduced. At the end， the tendency of safety and stability control technology is introduced.
After years of research， direct method using transient energy function of power system has gotten important development， and has become the main method of time-fiend analysis. In chapter 2， basic theories of TEF method are introduced， and the EEAC method and its application in stability generator tripping control are discussed carefully. A lot of work still need to be done in order to make practical achievement.
The frequency transient process of multi-generator system is the important basis of under frequency load shedding scheme design. In this paper， the effects of frequency regulation of generator and load are included on the basis of linear disturbance model， and system digital simulation research is included too. According to the characteristics of multi-generator model and results of system digital simulation research， a new design and set scheme of underfrequency load shedding equipment on the basis of multi-generator system is developed in this paper. Compared with conventional scheme， this scheme advanced the characteristics of under frequency load shedding equipment and its adaptively to power system running style.
As a way to actualize this scheme， a new intelligent style under frequency and
Under voltage load shedding equipment on the basis of microcomputer is developed in this paper. In chapter 4， the improved algorithm of frequency measurement， the method of load shedding according to power， and the key technology of software and hardware structure are introduced in detail. At the end， the physical simulation results of this equipment are listed.
KEY WORDS:
power system stability control under-frequency and under-voltage load shedding
transient energy function
extended equal area criterion
generator tripping
frequency dynamical process
load shedding according to power frequency simulation Algorithm
目
錄
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
(1)
§1-1 引言
(1)
§1-2 安全穩(wěn)定控制研究現(xiàn)狀
(2)
§1-3 論文的主要工作和章節(jié)安排
(7)
第二章 暫態(tài)能量函數(shù)與切機穩(wěn)定控制
(8)
§2-1 多機系統(tǒng)的經(jīng)典模型和暫態(tài)能量函數(shù)
(8)
§2-2 直接法的假設和擴展等面積定則
(9)
§2-3 切機模型及其實用判據(jù)
(12)
第三章 多機系統(tǒng)頻率動態(tài)特性及低頻減載的整定
(15)
§3-1 傳統(tǒng)的單機模型及整定
(15)
§3-2 多機系統(tǒng)頻率動態(tài)過程的數(shù)學模型
(16)
§3-3 多機系統(tǒng)頻率動態(tài)過程的仿真計算
(20)
§3-4 低頻減載設計方案新探討
(24)
第四章 智能式微機低頻低壓減載裝置的研究
(26)
§4-1 大電網(wǎng)頻率電壓緊急控制的新特點及新要求
(26)
§4-2 基于富氏濾波測頻算法的改進研究
(27)
§4-3 智能式低頻低壓減載裝置的設計原理
(31)
§4-4 裝置動模試驗報告
(39)
第五章 全文總結
(43)
參考文獻
(44)
作者在攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文
(46)
致謝
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關鍵詞：計算機應用專業(yè)；教學模式；考核方式
計算機應用專業(yè)是我校計算機與藝術系中較為基礎的一個專業(yè)，大部分學科都屬于實踐操作類課程，這一特點使得它在教學與考核方式中具有一定的隨機性。所以，采用哪種形式的教學模式和考核方式，才能使計算機應用專業(yè)課程的教學過程更加合理、更加科學的問題，成為了計算機應用專業(yè)授課教師不斷探索的重要課題。
一、考核方式的提出
按照在計算機應用專業(yè)建設中所起的作用可將計算機應用課程分為專業(yè)基礎課程和專業(yè)課程兩類，按照課程內(nèi)容可分為理論課程和實踐課程兩類。當然，這種分類也不是絕對的，例如，理論性較強的微機原理課程、實踐性較強的FLASH課程及理論實踐相結合的數(shù)據(jù)庫、計算機網(wǎng)絡基礎等一系列課程。這些課程教學效果的好壞將直接影響到學生最終知識體系的形成，所以在教學過程中授課教師要制訂一套合理的授課計劃和考核方式。
（一）授課計劃的制訂。
根據(jù)課程自身的特點制訂完整的、合理的授課計劃并采用可行的教學方式進行教學才能為最終的考核過程提供更好的依據(jù)。在計算機應用專業(yè)課程的教學中多以理論實踐相結合的教學方法進行授課。
（1）1比1的教學模式。
在計算機應用專業(yè)課程中諸如數(shù)據(jù)庫應用、C語言等課程對理論知識要求較高，同時也非常注重實踐教學，此類課程一般按照理論和實踐1比1的比例模式進行配課。
（2）多比1的教學模式。
此種教學模式的提出主要針對操作系統(tǒng)、微機原理、計算機網(wǎng)絡等理論知識較強的課程，一般以理論教學為主適當配以實踐課程進行授課，此教學種模式的提出主要考慮到此類課程對理論知識的高要求和高標準。
（3）1比多的教學模式。
此種教學模式的提出主要針對FLASH、PHOTOSHOP等實踐性較強的課程，此類課程以實踐教學為主適當配以理論講解進行授課，此種教學模式上課地點主要選擇機房。
（二）考核內(nèi)容的設計。
首先，對于測試題目應針對課程自身的特點進行設計，先考慮考核內(nèi)容再考慮考核方式。例如C語言、數(shù)據(jù)庫應用等課程應注重基礎知識的測試和考核，并適當考慮平時成績，因為這類課程是否被學生掌握，主要還要看學生在實踐課中的表現(xiàn)，即是他的實踐能力；而操作系統(tǒng)這樣的課程應該對測試題目靈活掌握，可與實踐相結合，引入日常生活中的實例提出考試題目，使學生在真正意義上體會到所學知識的價值所在；對于微機原理、網(wǎng)絡基礎等課程考核目標應主要定于理論知識的徹底掌握，對每一個知識點都應叫準，不可馬虎作到嚴謹、認真。
其次，還應結合教學目標完成考核方式及考試題目的設計。例如，對于OFFICE辦公軟件系列、Photoshop、Flash等應用類課程，應著重實踐能力的測試。這一類課程教學環(huán)境均設置在機房，由于機房課程的教學一般存在隨機性太大、協(xié)調(diào)性差等教學弊端，授課教師在制訂授課計劃、教學方案、考核方式時應考慮到學生、機房等諸多因素才能更好的實現(xiàn)教學目標。
二、考核方式的探索
我校計算機應用專業(yè)主要涵蓋了高級辦公軟件、文字錄入、多媒體技術、網(wǎng)頁設計與制作、Photoshop、Flash、Premiere、CorelDraw、3DS MAX動畫、Aftereffects、影視后期特效與合成等。這些課程大多為軟件設計類課程，但由于每門課程應用方向不同，在教學過程中教學重點也會隨之不同，所以，根據(jù)不同的教學重點應制訂不同的培養(yǎng)目標。
Excel、Word等辦公軟件課程應主要致力于培養(yǎng)學生的操作能力；Photoshop、Flash等課程在教學過程中應不僅培養(yǎng)學生的實際應用能力還應在課堂教學中滲透給學生一種思維能力和創(chuàng)新意識，因為一個好的作品融入的不僅是知識而且還有作者本身的創(chuàng)作品位，也即是引起別人共鳴的東西。所以，諸如Excel、Word、Photoshop、Flash等計算機應用專業(yè)課程對考核方式的確立一直處在探索階段，采用什么樣的考核方式才能更好的體現(xiàn)教學效果的優(yōu)劣呢？
（一）抽樣考核。
現(xiàn)階段對計算機操作類課程一般采用隨堂考試，對于不同班級，考試時間不同，但卻采用同樣的考試題目。這就使得在考試過程中不得不面對是否會泄漏考題的問題，如果這樣，學生的成績還能真實的反應學生的實際情況和教師的教學效果嗎？
針對此種現(xiàn)象，我們可采用抽樣考核的方式來解決這類問題。以Excel課程為例，可針對所學知識的重點內(nèi)容提出多套試題，學生進入考場后，讓學生有目的的隨機抽取試題，每堂課每個學生對試題的獲得都存在一定的隨機性，從而提高考核過程的真實性。
（二）集中考核。
因為，對于某些計算機應用類課程要想完成一個題目需要一定的時間，所以，可適當?shù)恼{(diào)整考試時間，使學生在最后兩周內(nèi)開始著手，最后一堂課上交作品，并對有創(chuàng)意、有特點的作品進行存檔。
（1）自選題目。
對于同一個知識點不同學生有著不同的詮釋，那么在考核中可在體現(xiàn)所學內(nèi)容的同時要求學生在符合給定條件（必須使用設定知識點，并賦有相應分值）下自選題目，使學生有更多的想像和發(fā)展空間，最終教師可參考平時表現(xiàn)給出適當?shù)脑u價。例如，網(wǎng)頁設計課程考核方式可采用自選題目的方式。
（2）統(tǒng)一題目。
可對考核內(nèi)容統(tǒng)一題目，并給學生們大量素材供選擇。但對設計方法及創(chuàng)作理念不做干涉。這種命題方式可以對學生進行全面考核，并根據(jù)作品完成情況對學生劃分檔次。例如，PHOTOSHOP課程考核方式采用統(tǒng)一題目的方式。
（3）半命題目。
【關鍵詞】鐵路信號 多媒體 啟發(fā)式教學
【中圖分類號】G64 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2012）11-0246-01
“鐵路信號基礎”是各院校鐵路信號專業(yè)開設的一門專業(yè)基礎課，通過該課程的學習，使學生建立起鐵路信號的基本概念，掌握鐵路信號基礎設備的原理和作用，對鐵路信號系統(tǒng)有一個初步的認識和了解，并培養(yǎng)學生熱愛鐵路事業(yè)的興趣，進而為學生學習專業(yè)課和日后工作打下一定的技術基礎。
作為一門以行業(yè)為背景的課程，鐵路信號的概念與實際聯(lián)系非常緊密，但是在傳統(tǒng)的教學過程中，由于過多地依賴理論教學，造成理論與實踐有些脫節(jié)[1]，再加上鐵路信號相關的概念和規(guī)范又非常多，信息量很大，教師的“灌輸”式教學，更會讓學生失去學習的興趣。要打破這種僵化的局面、提高學生的學習積極性，必須對傳統(tǒng)的教學方式進行改進，在教學內(nèi)容、教學方法和手段等方面進行改革與探索。
一、教學內(nèi)容組織及優(yōu)化
“鐵路信號基礎”課程的教學目的是讓學生建立起鐵路信號的基本概念，為后續(xù)的專業(yè)課程，如車站信號自動控制、區(qū)間和列車運行自動控制、計算機聯(lián)鎖等建立起理論基礎，在其內(nèi)容安排上，主要包括兩個部分：鐵路信號設備和鐵路信號系統(tǒng)，第一部分著重各種信號設備原理介紹，第二部分側(cè)重于信號系統(tǒng)的功能介紹，因此在教學過程中，要針對不同的要求組織和優(yōu)化授課內(nèi)容。
1.以傳統(tǒng)內(nèi)容為基礎
在課程的第一部分，為了建立起扎實的理論基礎，教學從傳統(tǒng)的內(nèi)容入手，以安全型繼電器、轉(zhuǎn)轍機、信號機和軌道電路的原理為基礎，為學生建立起鐵路信號故障-安全的概念。這幾種鐵路信號設備是傳統(tǒng)鐵路的重要組成部分，至今還是整個鐵路信號發(fā)展的基礎，在教學中占有舉足輕重的作用。學生對這部分內(nèi)容的掌握程度，直接關系著課程后續(xù)內(nèi)容和其它專業(yè)課程的理解，因此應受到足夠的重視。
2.加強現(xiàn)代技術內(nèi)容
近年來，隨著高速鐵路和城市軌道交通的快速發(fā)展，各種鐵路信號新技術的應用也層出不窮，為此，“鐵路信號基礎”課程的教學內(nèi)容也要及時更新，這樣才能培養(yǎng)出滿足新形勢下我國高速鐵路的人才需求。在講解鐵路信號系統(tǒng)時，由于每個信號系統(tǒng)的組成都非常復雜，不可能像前一部分內(nèi)容一樣，進行詳細的分析，所以教學的重點為系統(tǒng)的功能介紹和新技術的應用。如在講解車站信號控制系統(tǒng)的概念時，要從傳統(tǒng)的6502的控制方法入手，再介紹計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)的組成和功能，在建立了6502的繼電器聯(lián)鎖概念的基礎上，學生對于計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)中各部分的功能實現(xiàn)就很容易理解了。再如介紹列車指揮調(diào)度系統(tǒng)時，在講解了TDCS原理的基礎上，提出分散自律調(diào)度集中系統(tǒng)CTC，就會讓學生更加明確“分散自律”與“調(diào)度集中”的概念。
二、教學方法改革
1.多媒體與板書結合教學
多媒體教學是增加教學信息量、豐富教學手段的有效方式，在課堂上通過幻燈、動畫、錄像等方式，給課堂教學注入新的活力，在很大程度上吸引學生的注意力，提高學習興趣。但是，過多地依賴于多媒體課件，會阻礙師生的課堂交流，分散學生的課堂注意力，不利于學生思維能力的培養(yǎng)。因此在“鐵路信號基礎”的教學過程中，采取多媒體和板書結合的教學方式，對于圖片、動畫類的內(nèi)容，盡量采用多媒體方式講解，有邏輯分析過程的內(nèi)容，則采用板書的方式。這樣，既通過多媒體豐富了教學的內(nèi)容，又能通過板書促進學生的思考。
2.啟發(fā)式教學
為了豐富課程內(nèi)容，增強學生的理解，可在課堂上引入現(xiàn)場應用的實例，組織大家進行分析和討論。如在講解鐵路信號微機檢測的道岔室內(nèi)外一致性監(jiān)測時，可引入事故的實例，加深大家對這一概念的理解；講到列車指揮調(diào)度系統(tǒng)時，通過甬溫列車追尾事故中的調(diào)度過程分析，引導學生進一步的思考；再如通過道岔的工作電流曲線，進行轉(zhuǎn)轍機工作過程分析等等。在課堂上注重應用實例的介紹，既能充分調(diào)動學生的積極性，也有助于大家對基本概念的理解。
3.充分利用網(wǎng)絡資源
隨著網(wǎng)絡和信息技術的高速發(fā)展，充分利用各種網(wǎng)絡資源，能豐富和擴展課堂教學。在“鐵路信號基礎”課程中，通過建設課程網(wǎng)站，能讓學生及時了解課程的基本情況，下載課件、習題、實驗指導書等資料，網(wǎng)站的留言系統(tǒng)，為學生提供了問題討論和答疑的平臺，促進教師和學生之間的互動。另外，網(wǎng)絡上大量的視頻和文檔資料，也能為教師的授課提供更豐富的內(nèi)容。
三、考核方式改革
在傳統(tǒng)的教學中，一般在教學內(nèi)容結束后，以試卷的方式進行考核。由于“鐵路信號基礎”課程的第2部分以信號系統(tǒng)的應用為主，內(nèi)容比較多，而且非常松散，前后章節(jié)之間的邏輯性不強，所以在教學中采用試卷+論文的考核方式。對那些要求掌握的理論性較強的知識點，以試卷答題的形式進行考核，那些要求理解的應用性較強的知識點，按照不同的議題撰寫論文。這種考核方式既能督促和檢驗學生的學習，又能鍛煉學生的科技文獻查找、閱讀和寫作的能力，是提高學生專業(yè)素質(zhì)能力非常重要的一種手段。
關鍵詞：電力系統(tǒng) 分析 趨勢 技術 繼電保護
中圖分類號：TM77 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）04（a）-0024-02
1 我國繼電保護的光輝歷史
繼電保護技術與電力系統(tǒng)對運行可靠性要求的提高息息相關，所以電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展也帶動著繼電保護技術隨之不斷地發(fā)展著。在我國建國初期，百廢待興，繼電器制造工業(yè)隊伍和繼電保護設計隊伍以及繼電保護學科隊伍還有繼電保護技術隊伍都相繼在我國出現(xiàn)了，并且與時俱進，逐漸邁向成熟和完善的道路。在20世紀50年代的時候，由于我國專業(yè)技術人員學習和掌握并且正確的利用別國的先進的技術和設備，一支具有豐富的繼電保護運行經(jīng)驗和繼電保護理論成就并且對整個中國的繼電保護技術隊伍的建立與成長起到了很重要的指導作用的繼電保護技術隊伍在我國建成了，這無疑是一個新的突破，也正是因為這樣，不久后我國也建立起了屬于我們國家自己的繼電器制造業(yè)。到了20世紀60年代便成了機電式繼電保護的繁榮時代，這是因為在20世紀60年代中期的時候，我們國家就已經(jīng)建成了繼電保護研究、設計和制造以及運行還有教學的一個完整的體系，也正是由于這個原因，我國的繼電保護技術的發(fā)展有了一個堅實的基礎。我國的微機保護的研究的起步比較晚，其起步主要在20世紀70年代的末期，但是盡管如此，其發(fā)展的速度和狀況還是相當可觀的。在1984年的時候，我國就已經(jīng)生產(chǎn)出了我國有史以來第一套微機距離保護樣機，不但如此還通過試運行之后通過了鑒定并且批量生產(chǎn)，此后，我國每年都會有新產(chǎn)品相機被生產(chǎn)；到了1990年的時候，第二代微機線路保護裝置就已經(jīng)正式投入了運行。20世紀90年代初是集成電路的繼電保護的時代，集成電路繼電保護的研制和生產(chǎn)以及調(diào)試還有應用等都漸漸走向了主導地位，并且取代了晶體管繼電保護，其中南京電力自動化研究所研制的集成電路工頻變化量方向高頻保護最具有代表性意義。更高精度和更高性能的數(shù)字器件的采用和計算機技術的進步是微機繼電保護的發(fā)展動力。
2 我國繼電保護的現(xiàn)狀
近30年來，能夠標志著繼電保護領域的最顯著的進展則莫過于微機繼電保護技術的飛速發(fā)展與逐漸成熟。現(xiàn)如今，電力系統(tǒng)己經(jīng)發(fā)展為一種現(xiàn)代化系統(tǒng)，并且這種現(xiàn)代化系統(tǒng)具有跨區(qū)聯(lián)網(wǎng)和跨國聯(lián)網(wǎng)以及高度自動化運行的特點。對于微機線路和主設備保護，無論是其原理不同還是其機型不同，都有著其各自的特色，正是由于這個原因，電力系統(tǒng)才會有了一種不僅僅只是性能很好，并且功能也非常齊全的、工作也非常可靠的新一代繼電保護裝置。目前為止，我國的全國性聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)漸漸實現(xiàn)了，但是大電網(wǎng)互聯(lián)也會從很大程度上影響著電力系統(tǒng)的運行，如：發(fā)生大電網(wǎng)瓦解事故。所以，為了能夠保證互聯(lián)電力系統(tǒng)能夠安全并且穩(wěn)定的運行，尋求更為有效的電網(wǎng)保護及控制措施至關重要。由于電源原動機特性和電源分布的不同會影響電力系統(tǒng)的性能，所以，為了能夠有效地避免發(fā)生電力系統(tǒng)事故，則要求我們對其所相應的系統(tǒng)控制策略進行進一步的分析與研究，不僅如此，還要開發(fā)新的繼電保護與控制裝置，由此來使其系統(tǒng)運行特性得到改善。
3 展望繼電保護的未來
向網(wǎng)絡化、微機化、智能化，保護、控制、測量、計量、數(shù)據(jù)通訊一體和人機智能化方向發(fā)展是繼電保護技術未來所不可避免的發(fā)展趨勢。
3.1 網(wǎng)絡化
作為通訊和信息以及數(shù)據(jù)的工具的計算機網(wǎng)絡，現(xiàn)如今以順應時展的潮流成為了信息時代核心的技術。計算機網(wǎng)絡不僅僅為各個工業(yè)領域提供了強有力的通訊手段，而且還對各個工業(yè)領域產(chǎn)生著極為深刻的影響。目前，由于缺乏強有力的數(shù)據(jù)上傳和數(shù)據(jù)處理以及數(shù)據(jù)通訊的聯(lián)網(wǎng)手段，繼電保護的作用僅僅是局限于準確并快速的切除故障元件，并且將事故范圍盡量的縮小。將全系統(tǒng)各主要設備的保護裝置實現(xiàn)網(wǎng)絡化是為了實現(xiàn)更好地系統(tǒng)保護的基本條件，由主站對串聯(lián)在一起的每一點保護裝置進行統(tǒng)一的協(xié)調(diào)與管理，既而以此來實現(xiàn)微機保護裝置的網(wǎng)絡化。微機保護裝置的網(wǎng)絡化，不僅僅可以在最短的時間內(nèi)發(fā)出指令給相應的保護裝置，縮小故障的范圍并快速切除故障，而且還可以在最短的時間內(nèi)最準確的判斷出故障的位置和故障參數(shù)的檢測性質(zhì)以及發(fā)生故障的原因等等，從而使整個系統(tǒng)可靠性和安全性得以提高。由此可見，實現(xiàn)微機保護裝置的網(wǎng)絡化無疑是電力系統(tǒng)發(fā)展的必然趨勢。
3.2 微機化
微機保護硬件隨著時代和經(jīng)濟以及計算機硬件的飛速發(fā)展而發(fā)展。當前，由于電力系統(tǒng)對微機保護要求不斷提高，不僅僅要保護基本功能，而且還應當要具備大容量故障信息與數(shù)據(jù)的長期存放的空間。正是由于這樣，則對微機保護裝置的功能有了一定的要求。在計算機保護發(fā)展的初期，專家們就渴望能夠利用一臺小型的計算機做成繼電保護裝置，但沒能實現(xiàn)，這主要是因為當時的小型機不但成本高，而且還面臨著體積大和可靠性差的難題。電氣自動化發(fā)展的必然方向是用微機保護裝置替代繼電保護。如今，這種微機保護裝置的發(fā)展非常快，其不但吸收國外先進技術，而且，與此同時，還向廣大電力用戶推出主要適用于各變電所的變壓器和發(fā)電廠以及線路還有電動機等的保護和測控的集保護、計量和測量以及控制還有通訊于一體的高性能的微機綜合保護裝置。其所具有的優(yōu)點有：采用先進的高性能處理器作為主CPU.在軟件設計上，從而使保護裝置的可靠性在很大程度上得到了保證，RAM容量大，裝置采用全密封結構，對抗干擾組件進行精心的設計，從而提高了其抗震和抗電磁的干擾能力；強大的裝置功能和優(yōu)越的性能以及性價比高，使用安全可靠的現(xiàn)場控制總線技術，在通訊層共享各裝置的信息，從而從很大程度上節(jié)省了維護工作量和電纜，并且減少了造價，裝置采用全漢化液晶顯示，從而使調(diào)試和運行以及維護更加方便。由此可見，繼電保護裝置的徽機化已成必然趨勢。
3.3 智能化
近些年來，模糊邏輯和進化規(guī)劃以及神經(jīng)網(wǎng)絡還有遺傳算法等人工智能技術已經(jīng)應用于電力系統(tǒng)的各個領域，除此之外，人工智能技術在繼電保護領域應用的研究也正在開始著。有很多非線性問題列方程或求解比較困難，但若利用作為非線性映射的一種方法即：神經(jīng)網(wǎng)絡就可以快速并準確的解決。比如在輸電線兩側(cè)系統(tǒng)電勢角度擺開的情況時發(fā)生經(jīng)過渡電阻的短路，距離保護做出故障位置的判別非常困難，并且很可能會造成拒動或誤動；但是如果采用神經(jīng)網(wǎng)絡方法的話，只要保證樣本集中充分考慮了各種各樣的情況，經(jīng)過大量故障樣本的訓練，無論是發(fā)生任何故障，都可以一一做出準確無誤的判別。至于進化規(guī)劃和遺傳算法等也都有著其自身獨特的求解復雜問題的能力，但如若適當?shù)亟Y合人工智能的方法則可以達到求解速度更快的效果。電力系統(tǒng)保護領域內(nèi)的一些研究工作自進入20世紀90年代以來就已經(jīng)轉(zhuǎn)向人工智能的研究了，電力系統(tǒng)繼電保護中逐漸結合模糊控制理論和人工神經(jīng)網(wǎng)絡以及專家系統(tǒng)，從而為繼電保護的發(fā)展注入了新的活力。
3.4 保護、控制、測量、計量、通訊一體化
變電所綜合自動化技術和通信技術以及現(xiàn)代計算機技術還有網(wǎng)絡技術為改變變電站目前控制、監(jiān)視和保護以及系統(tǒng)分割的狀態(tài)還有計量裝置提供了的技術基礎。所以，每個微機保護裝置除了能夠完成繼電保護功能以外，與此同時，還可以完成測量和計量以及控制還有數(shù)據(jù)傳送，從而實現(xiàn)集中控制和管理，并且在實現(xiàn)集中控制和管理的同時還可以保護裝置的任何信息和數(shù)據(jù)并傳送給控制總站。
4 結語
隨著科學技術和通信技術以及電力系統(tǒng)的飛快的發(fā)展，繼電保護系統(tǒng)的發(fā)展也即會面臨著應用上的革命和原理上的突破，其將會有一個跨越式的發(fā)展，即：由數(shù)字化時代到信息化時代。繼電保護技術要求更加可靠和更加完善的保護體系。綜合自動化系統(tǒng)并不僅僅是使傳統(tǒng)二次系統(tǒng)各專業(yè)界限和設備劃分原則得到打破這么簡單，除此之外，它還在一定程度上改變了常規(guī)保護裝置不能與調(diào)度中心通信的一些缺陷，從而賦予了變電所自動化更新的內(nèi)容與含義，并且是變電所自動化技術發(fā)展成為一種潮流的體現(xiàn)。由此看來，隨著社會和經(jīng)濟技術的發(fā)展，電力系統(tǒng)規(guī)模不斷擴大，電力系統(tǒng)等級不斷提高，網(wǎng)絡結構和運行方式日趨復雜，繼電保護至今仍然面臨著新的挑戰(zhàn)。
參考文獻
[1] 顧毅華.電力系統(tǒng)繼電保護技術的發(fā)展和前景[J].硅谷，2009（3）.
【關鍵詞】湖南工業(yè)大學；培養(yǎng)模式；課程體系
湖南工業(yè)大學是一所具有五十多年辦學歷史的多學科綜合性大學。作為計算機與通信學院主要專業(yè)之一的網(wǎng)絡工程專業(yè)，其培養(yǎng)目標是：培養(yǎng)具備較強實踐能力與創(chuàng)新素質(zhì)，能在IT行業(yè)、科研部門、教育單位、企業(yè)和行政管理部門等單位從事計算機網(wǎng)絡設計、規(guī)劃、建設、管理、維護和網(wǎng)絡軟件開發(fā)、設計以及電子商務、電子政務等工作的應用型高級應用型技術人才。為了更好地實現(xiàn)這一目標，并積極貫徹落實學校制定的“高水平教學應用型本科院校”的辦學定位，走“產(chǎn)學研結合”的新型辦學之路，對網(wǎng)絡工程本科專業(yè)應用型人才培養(yǎng)模式進行探討顯得至關重要，其目的是立足于區(qū)域經(jīng)濟及社會發(fā)展需求，謀求科學的可持續(xù)發(fā)展，并不斷完善教學應用型本科人才培養(yǎng)體系。
一、網(wǎng)絡工程專業(yè)實踐教學改革總體思路及總體目標
網(wǎng)絡工程專業(yè)實踐教學改革的總體思路應以市場需求為導向，以培養(yǎng)學生實踐創(chuàng)新能力為根本，堅持“知識、技能、素質(zhì)”協(xié)調(diào)發(fā)展，更新實踐教學理念，統(tǒng)籌規(guī)劃理論教學和實踐教學工作，加大實踐教學投入，提高實踐教學質(zhì)量及水平，培養(yǎng)“高素質(zhì)、應用型、復合型、創(chuàng)新型”的高級應用型人才。網(wǎng)絡工程專業(yè)實踐教學改革的總體目標則是實踐教學理念符合應用型人才培養(yǎng)要求，進一步優(yōu)化人才培養(yǎng)方案，不斷創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式，適時整合實踐教學資源，優(yōu)化實踐教學隊伍，規(guī)范實踐教學管理，努力構建產(chǎn)學研一體化、以培養(yǎng)學生能力為根本、為區(qū)域經(jīng)濟和社會發(fā)展培養(yǎng)高級應用型人才的實踐教學體系。
二、提高對實踐教學重要性的認識，深化實踐教學改革
實踐教學是鞏固理論知識以及加深對理論認識的有效途徑，是培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識的高素質(zhì)人才的重要環(huán)節(jié)，是理論聯(lián)系實際、培養(yǎng)學生掌握科學方法和提高動手能力的重要平臺。實踐教學與理論教學不是主從關系而是辯證統(tǒng)一的關系，是兩個相互獨立、相互依存、相互促進的教學體系，是體現(xiàn)學校辦學水平和應用型人才培養(yǎng)質(zhì)量的重要標志。作為教學過程的重要環(huán)節(jié)，實踐教學是培養(yǎng)和提高學生綜合素質(zhì)、工程實踐能力以及實踐創(chuàng)新意識及能力的重要手段，是實現(xiàn)人才培養(yǎng)目標的有效途徑和重要保證，有著理論教學不可替代的特殊作用。因此，必須轉(zhuǎn)變重理論輕實踐觀念。
通過加強實踐教學建設與管理，進一步提升實踐教學人員的素質(zhì)和能力，構建實踐教學資源保障體系，建立并完善一套適應實踐教學的運行機制。
三、實踐教學改革方案及應用型人才培養(yǎng)模式
（一）加強課程體系建設，提高教學效果
首先通過基礎課程、專業(yè)必修課程的學習，初步掌握本專業(yè)的基礎理論、關鍵技術；然后根據(jù)專業(yè)方向或自己將來準備從事的工作崗位選修相應的課程；同時通過專業(yè)實踐環(huán)節(jié)的綜合訓練，起到對所學知識和技能融會貫通的作用。具體來講，重點培養(yǎng)學生以下幾方面的能力：
（1） 網(wǎng)絡硬件設備研發(fā)方面的能力培養(yǎng)。通過電路與電子學、現(xiàn)代通信系統(tǒng)、計算機組成原理、操作系統(tǒng)原理、嵌入式系統(tǒng)及應用、數(shù)據(jù)庫原理、數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)等課程的教學與訓練，著重培養(yǎng)學生在網(wǎng)絡新技術、新產(chǎn)品的硬件方面的創(chuàng)新研究和設計制造的能力。
（2） 網(wǎng)絡協(xié)議分析與設計方面的能力培養(yǎng)。通過計算機網(wǎng)絡原理、網(wǎng)絡協(xié)議分析、面向?qū)ο蟪绦蛟O計、數(shù)據(jù)結構、微機原理與接口技術等課程的教學與訓練，著重培養(yǎng)學生在網(wǎng)絡新技術、新產(chǎn)品的系統(tǒng)軟件方面的創(chuàng)新研究和設計的能力。
（3） 網(wǎng)絡應用系統(tǒng)設計與開發(fā)方面的能力培養(yǎng)。通過網(wǎng)絡應用系統(tǒng)開發(fā)、TCP/IP協(xié)議開發(fā)網(wǎng)絡新技術、數(shù)據(jù)結構、網(wǎng)絡操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫原理、網(wǎng)絡協(xié)議分析、物聯(lián)網(wǎng)技術等課程的教學與訓練，著重培養(yǎng)學生在網(wǎng)絡應用系統(tǒng)設計與開發(fā)方面的能力。
（4） 網(wǎng)絡工程規(guī)劃設計與實施方面的能力培養(yǎng)。通過網(wǎng)絡規(guī)劃與設計、網(wǎng)絡工程與系統(tǒng)集成、無線通信與網(wǎng)絡網(wǎng)絡管理、無線傳感網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)技術、物聯(lián)網(wǎng)技術等課程的教學與訓練，著重培養(yǎng)學生在網(wǎng)絡工程規(guī)劃、技術方案設計、組網(wǎng)工程實施等方面的能力。
（5） 網(wǎng)絡系統(tǒng)管理維護與評估方面的能力培養(yǎng)。通過網(wǎng)絡管理、網(wǎng)絡安全、網(wǎng)絡存儲技術等課程的教學與訓練，著重培養(yǎng)學生在網(wǎng)絡系統(tǒng)故障管理、配置管理、性能管理、安全管理等方面的能力。
（二）加強實踐教學體系建設，構建實踐教學體系新思路
根據(jù)專業(yè)能力培養(yǎng)要求，在實踐教學體系的構建上應注重學生能力培養(yǎng)的整體設計，改變現(xiàn)有的實驗教學模式，把實驗教學的主導思想定位在注重基礎和加強應用以及培養(yǎng)學生分析與解決工程實際問題的能力以及提高學生就業(yè)競爭力上。加強課程設計、實習（含認識實習、生產(chǎn)實習和畢業(yè)實習）和畢業(yè)設計（論文）等環(huán)節(jié)的實施與管理，把學生實踐能力、應用能力的培養(yǎng)落到實處。
（三）加強實驗室建設和管理，提高實驗教學質(zhì)量
網(wǎng)絡工程專業(yè)針對該專業(yè)實驗室管理體制進行了改革，在較大范圍內(nèi)實現(xiàn)了資源共享，并以教師橫、縱課題引導學生進入實驗室。此舉為學生提供自主學習環(huán)境，激發(fā)學生的學習興趣，充分調(diào)動學生的學習積極性等方面發(fā)揮了重要作用，為培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力提供了極好條件。同時，學生參與的科研項目、課程設計、畢業(yè)設計（論文）、學科競賽均以實驗室為紐帶，重點培養(yǎng)學生的實踐動手能力和創(chuàng)新能力。
四、小結
隨著網(wǎng)絡技術和通信技術的不斷發(fā)展，計算機網(wǎng)絡應用正在不斷向更廣的領域、更深的層次、更高的要求迅速發(fā)展。用人單位對網(wǎng)絡技術各方面的人才的要求也將不斷提高。作為高等院校，必須適應時代需求，不斷修正網(wǎng)絡工程專業(yè)的培養(yǎng)目標，完善課程體系，及時調(diào)整課程教學計劃，這樣才能培養(yǎng)出掌握網(wǎng)絡及相關技術的高素質(zhì)人才，以滿足不同行業(yè)對網(wǎng)絡工程專業(yè)人才的技術需求。
參考文獻：
[1]吳功宜.計算機網(wǎng)絡[M].北京：清華大學出版社，2003.
[2]蘭曉紅.計算機專業(yè)實踐教學模式改革探討[J].重慶師范學院學報，2002.
作者簡介：
歐陽F（1975-），男（漢族），湖南湘潭人，碩士，講師，主要研究方向：計算機網(wǎng)絡。
關鍵詞： 姿態(tài)傳感器； 溫度誤差； 溫度補償； 最小二乘法
中圖分類號： TN919?34； TP212.9 文獻標識碼： A 文章編號： 1004?373X（2013）20?0118?03
0 引 言
隨著微機電系統(tǒng)（MEMS）技術在微型化技術基礎上，結合了電子、機械、材料等多種學科交叉融合的前沿科研領域的不斷發(fā)展與成熟，從而出現(xiàn)了很多基于MEMS技術的傳感器，此類傳感器具有體積小、重量輕、低功耗、多功能等優(yōu)點，在電子產(chǎn)品、航空航天、機械化工等行業(yè)中得到了廣泛應用。其中基于MEMS姿態(tài)傳感器主要用于載體姿態(tài)的調(diào)整和傾角的檢測，但是由于工作環(huán)境溫度的改變，就會導致測量精度的變化，在一些高精度檢測的要求下，則失去其檢測的效果，所以必須采取相應措施來消除或者減少隨溫度變化而引起的誤差[1]，即必須對傳感器進行溫度補償。
傳感器的溫度補償方法大致可以分為兩種，即硬件補償和軟件補償。硬件補償方法主要是改變電路來達到補償效果[2]，但是這種方法會導致電路的復雜化，同時提高了成本。軟件補償方法主要有最小二乘法、BP神經(jīng)網(wǎng)絡法、回歸法等。從計算的方便性和補償精度的準確性兩個方面，本文采取最小二乘法進行溫度補償。
1 姿態(tài)傳感器的溫度補償原理
本文采用美國InvenSense公司生產(chǎn)的ITG?3205三軸陀螺儀芯片，該芯片中內(nèi)嵌有數(shù)字輸出溫度傳感器，因此可以隨時檢測出傳感器所處的環(huán)境溫度。在不同的工作環(huán)境溫度下，傳感器實際角度輸出值與理論角度輸出值會出現(xiàn)一定的誤差，稱之為溫度誤差。為了消除或者減少這種溫度誤差，利用最小二乘法進行曲線擬合，最終達到或接近理論角度輸出值。
傳感器根據(jù)輸入的檢測信號，通過姿態(tài)檢測模塊和溫度檢測模塊采集相關數(shù)據(jù)，然后經(jīng)過溫度補償模塊進行相應的溫度補償，最后通過輸出檢測模塊可得到預期的檢測信號。姿態(tài)傳感器的溫度補償原理如框圖1所示。
2 姿態(tài)傳感器的溫度補償方法
在同一溫度下，不同角度的理論值與輸出值之間嚴格意義上是一種非線性關系，但是由于這種誤差值相對不大，可以近似的認為是一種線性關系，即[y=mx+n]的線性關系。通過最小二乘法進行線性擬合，可以得出參數(shù)m和n的值。
此時可以發(fā)現(xiàn)，在不同的溫度下，所擬合出來的m和n值是隨溫度的變化而變化的。在此情況下，必須找出溫度分別與m和n之間的關系，為此同樣可以根據(jù)最小二乘法再次進行曲線擬合，從而得出m值與溫度之間的關系。同理也可以得出n與溫度之間的關系。經(jīng)過兩次曲線擬合之后，可以得出理論值與輸出值之間的誤差有了明顯的減小，并且滿足預期的要求。在實際應用中，為了達到高精度檢測的要求，可以通過測量多組數(shù)據(jù)進行曲線擬合的方法來實現(xiàn)。
3 姿態(tài)傳感器的實驗數(shù)據(jù)處理
由于各軸的檢測原理是相同的，因此本論文采用x軸的檢測數(shù)據(jù)進行實驗驗證。主要的實驗儀器有被測姿態(tài)傳感器、經(jīng)緯儀、高低恒溫箱、高精度角度檢測儀等。表1所得數(shù)據(jù)是未經(jīng)溫度補償時的實驗數(shù)據(jù)，即原始數(shù)據(jù)。
表1 原始數(shù)據(jù)
3.1 第一次線性擬合
由于按照最小二乘法的基本步驟進行擬合的計算量比較大，所以本文采用Matlab進行數(shù)據(jù)處理，這樣不但可以減少復雜的計算過程，而且還可以保證較高的計算精度。
例如在溫度T=-30 °C的條件下，以理論角度x為自變量，輸出角度y為因變量，根據(jù)線性關系式[y=mx+n]，計算出參數(shù)m和n的值。具體計算程序如下：
3.2 第二次曲線擬合
以參數(shù)m為因變量，溫度t為自變量，根據(jù)曲線擬合式[mt=at2+bt+c]，利用Matlab求出a，b，c的值，最終確定m與t的函數(shù)關系式。同理，可求得n與t的函數(shù)關系式。具體計算程序如下：
4 實驗數(shù)據(jù)的驗證
傳感器未經(jīng)溫度補償時的輸出為[y=mx+n]，即在t ℃時，無補償輸出為：
由于在實際檢測過程中，被檢測量為偏移角度，則理論角度應由已知檢測量來表達，因此由式（3）可得：
一般情況下，取室溫溫度為25 °C時的輸出為：
根據(jù)式（1）、（2）、（7）可得補償后的輸出值。償后的數(shù)據(jù)如表3所示。在表1中未補償前的最大誤差角度為0.682 7°，表3中補償后的最大誤差角度為0.261 6°，相對減少的誤差角度為0.421 1°。
5 結 語
由表1和表3的數(shù)據(jù)對比結果可以看出，經(jīng)過溫度補償后的姿態(tài)檢測精度相比補償前有了很大的提高。由此說明，在環(huán)境溫度變化的條件下，利用最小二乘法進行溫度補償，可以達到預期的效果，因此這種方法可以運用到工程實際中。
參考文獻
[1] 吳艷，鄭學理，曾志強，等.傾角傳感器溫度特性研究[J].電子測量技術，2012，35（10）：8?13.
[2] 陳萍，陳黎黎.一種壓力傳感器溫度補償新方法[J].計算技術與自動化，2009，28（4）：49?52.
[3] 黨興菊，吳文良.最小二乘法擬合直線公式的初等推導[J].重慶科技學院學報，2010，12（4）：185?187.
[4] 丁克良，沈云中，歐吉坤.整體最小二乘法直線擬合[J].遼寧工程技術大學學報，2010，29（1）：44?47.
[5] JIA H， DUHAMEL R， MANCEAU J F， et al. Improvement of Lamb waves sensors temperature sensitivity compensation [J]. Sensors and Actuators A， 2005， 121： 321?326.
[6] CHEN Lung?Tai， LEE Chia?Yen， CHENG Wood?Hi. MEMS?based humidity sensor with integrated temperature compensation mechanism [J]. Sensors and Actuators A， 2008， 147： 522?528.
[7] 杜永蘋，何小映.淺談傳感器的溫度補償技術[J].電子設計工程，2009，17（6）：63?64.
[8] 劉詩斌，高德遠，李樹國.傳感器溫度補償?shù)恼{(diào)試規(guī)律研究[J].化工自動化及儀表，2000，27（1）：51?53.
