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硬件工程师年终总结精选(九篇)

硬件工程师年终总结

第1篇:硬件工程师年终总结范文

(一)确定人才培养目标、课程设置定位

一方面,由主任教授与教研室授课成员进行针对以确立的培养计划进行详细的讨论,形成专业的讨论小组。由调查员对当今动漫市场进行详细的调研工作,联系已毕业2-3年的毕业生进行动漫行业反馈等前期工作。另一方面包括撰写专业人才培养方案,教学大纲,实验具体内容、实习公司等。动画专业的人才培养定位应该与就业对应,帮助学生进行四年的学业规划。

1.高校的课程设置应具有针对性,即“以技术为主艺术为辅”的教学理念。以主要培养学生动手能力,使学生能熟练的掌握动画制作环节中的技术工种为主,以学生能够掌握一定的动画设计能力为辅,始终遵循着技术与艺术相结合的人才培养为目标。所培养出的学生既懂创作设计又可熟练应用软件的复合型人才。学生毕业后所从事的职位应该定位在设计及制作领域。

2.根据中国当下动漫市场中游戏、影视后期对人才的需求,确定培养目标。如今三维动画、影视动画及游戏设计需求较大,我院在原有课程基础上相继开设“影视后期”“游戏美术”等课程。开设新课程会存在本校教师授课缺乏实战经验等问题,所以我院聘请动画公司相关人员担任某些课程的教学工作,同时聘请校外知名专家或业内知名人士为客座教授,定期到学校举办专业讲座等辅助教学。

(二)校企合作、学做结合的培养模式高校为加强学院教育和市场的结合,强化学生设计、动手能力,应建立校企合作、学做结合的培养模式。在“公司项目导入教学、职业分工制作项目课题”的教学模式基础上,启动“专业设计师深入学院进行集训提高学生实战经验来促进教学改革。形成产、学、研教学机制一体化,以商业运作的方式为教学搭建实践平台,以市场价值的实现拉动学生的学习积极性和教师的创作热情,以物化的成果提升办学质量。

二、建立标准完善的软硬件教学环境

高校动漫教育的生存与发展应该要有良好的教学环境。为培养出优秀的动画人才,完善的教学机制、完备的硬件设施是其必备的基本条件。作为一个

专业,只有具备专业的动画设施才能从根本上保证课程的正常运行。通过调查了解到,国内绝大多数的动漫教育从课程设置、硬件设施到师资水平等各教学方面都存在很大的缺陷,部分高校中的教师在讲授课程时只是针对计算机图形进行教学,进行动漫设计时完全没有动画设计成分以及动画美感,一味的强调图形与图形的拼凑,最终导致学生所学内容单一没有创新意识,设计作品与产业相脱节。而这样的高校也占据相当大的比例,这样的课程与系统的动画教育相去甚远。严重误导学生对动画专业的误解,导致最终成为某些高校的试验白鼠。在动画生产过程中涉及的很多硬件设备比较昂贵,各高校可根据专业建设规划逐步添置。在学校初步建立工作室增添硬件设施时可分两个阶段进行,首先要保证动漫教学的基础设施的完善如工作站、照相机、摄录机、数位板、动画检验仪、扫描仪等基本的硬件设施,其次待专业具有一定的发展空间后再追加当前市场上主流硬件、软件如:影视后期使用的摇臂、轨道、动作捕捉仪器、航拍技术等高端软件、硬件的投入,建立一个较完善的生产、教学、科研一体化的教学模式。

第2篇:硬件工程师年终总结范文

小学信息技术教学内容重组的理论依据

由于信息技术发展更新速度快,内容陈旧的教材已不适应信息技术教学发展的需求,也满足不了信息时代学生接受信息技术能力的需求,于是我们按照省教育厅“中小学地方课程教材修订工作会议”的要求,着手重新改编教材。

《中小学信息技术课程指导纲要(试行)》中指出:信息技术课程的目标是培养学生的信息素养,熟练掌握计算机操作的基本知识和技能,生活、学习中有应用信息技术的意识,养成良好的使用计算机的习惯和方法,具有计算思维和程序思想,能运用技术解决问题,具有支持终身学习的能力。此外,董玉琦等专家学者提出的基于STS视角的信息技术课程内容构建包括:信息科学、信息技术、信息社会。信息科学是信息技术学科的核心,指理解和应用计算机科学的基本原理,其中包括物理、数学、逻辑、算法等,常指的是信息技术的原理、硬件、程序、操作系统等。学生通过学习这部分的内容后,能使用计算机来分析问题,并具备解决这些问题的实践经验。信息技术是指在信息科学原理基础上的软件应用、信息处理与交流(操作系统、网络、文字处理、图片处理、声音、视频)。学生通过学习这部分的内容后,能评价和使用信息技术,包括新兴的、不熟悉的技术,分析性地解决问题。信息社会是指掌握信息科学技术知识,有责任心、有能力、有自信、有创造力的ICT使用者,将贯穿渗透在科学、技术学习的始终,就像余胜泉教授说的:技术与我们的环境融合成一个无处不在的信息生态、信息社会。

小学信息技术教学内容重组的具体内容

教学内容的重组包括两个阶段。第一阶段,增加、删除、更新原教材中的教学内容,保证教材贴近生活,与时俱进;第二阶段,研究建立学科体系,增强科学性。

1.与时俱进增删教学内容

近几年,Scratch、机器人、传感器不断出现在优秀课的展台上,决定了教材内容需要不断更新,这是教学发展的必然结果,同时也是教研成果的体现。信息科学、计算思维、程序思想相关内容有利于信息技术学科持续发展,使学科的科学性加强,因此我们用Scratch取代Logo,课时从一个学期增加到两个学期;同时,为了支持国产软件,增强爱国意识,我们用WPS取代了Office;操作系统变为Win7,增加了新技术,如平板电脑、二维码、WIFI、传感器、机器人(扩展部分)、手机APP、云、人工智能等。

2.建立学科体系

建立学科体系能够帮助学生宏观地认识信息及信息技术,而不局限在操作上,操作系统是WinXP、Win7还是Win10都没有关系,只要掌握基本操作规律和方法即可;办公软件是Office2001、2003、2013还是WPS也无所谓,技术发展快,现在学的软件学生长大以后都淘汰了,那么我们的信息技术教育能给学生留下什么?这是一个非常重要也是值得关注的问题。这就要求我们形成一条主线,要求教师能引领学生把所有的知识联系起来,形成学科脉络,学生能掌握信息科学的核心内容,并把信息科学进行分解,形成自己的知识体系。

狭义的信息科学是指物理、数学、逻辑、算法等,广义的信息科学还包括硬件、程序、数据库原理、操作系统原理、网络原理、多媒体原理,等等。众所周知,数理逻辑是产生二进制门电路的基础,接着产生最原始的冯・诺依曼型计算机,编程是为了让硬件工作,为了更方便操作于是有了操作系统,有了其他网络硬件和多媒体设备,从而实现了各种应用功能……因为在小学阶段涉及的物理、数学原理比较少,多媒体和网络内容较多,所以小学阶段信息科学部分就是扩大学生使用软件的范围,而且尽可能浅显易懂,让学生对各类软件有初步了解,掌握其基本规律。经过研讨,我们把现行教材知识内容进行分类分析,如下图所示,小学课程的学科体系分为硬件系统与原理、多媒体信息加工与表达、网络与信息交流。硬件系统与原理主要包括数理逻辑基础、硬件原理、程序原理、操作系统;多媒体信息加工与表达包括文字、图片、声音、视频、动画、多媒体演示表达;网络与信息交流包括网络浏览、获取信息、交流信息。

重组后的教学建议

1.凸显学科体系,形成知识脉络

无论教师还是学生都要强化学习意识,不断学习。学生要概括了解知识主线,形成学科意识。教师需要结合技术不断更新知识延展知识面,加强学习,不断提高自身的理论修养。

每单元的起始课都是一堂以理论为主的课,教师应联系上下单元的内容,概括本单元涉及的理论,加强概念知识的理解,指明其在知识体系中的位置,对本单元技术操作涉及的理论知识要联系实际,并适当扩展新技术。单元结束时,除了总结技术操作、综合完成项目学习外,教师还要引导学生对知识体系画出思维导图,进行归纳总结,但在总结时要深入浅出,寓教于乐,通俗易懂。

在日常教学中,教师要注意指导学生归纳总结一般规律,锻炼学生的计算思维以及解决问题的能力,使其形成自己的学习策略,把操作方法进行关联、迁移,授之以渔。

对于高年级学生的项目研究学习,教师应该引导学生形成清晰的知识脉络,回顾技术的发展,进一步明确学科体系的重要性,使其能辩证地理解信息技术学科中的不变与变化,以不变应万变。

2.加强创客教育

应重视学生计算思维、程序思想和解决问题能力的提高。中高年级制作作品时要强调创意、创新能力的培养,尤其是在学生学习了Scratch和机器人后,要适当开展创客教育,鼓励、培养他们的创新精神,使其形成应用生活、方便生活的意识。

3.基本技能训练常态化

键盘、搜索等基本技能课时虽然减少,但它们仍然很重要,是信息时代学生必备的技能,是基础也是关键。因此,训练内容应设计成螺旋上升式,既不能枯燥乏味,又要逐步深入加强。

4.各年级同时改版,查缺补漏

本次教材改版没按以往滚动式更换教材而是各年级同时更换,所以不可避免地存在同一知识在新旧教材中位置不同的问题。针对这个问题,首先,需要对比新旧教材,查缺补漏,教学时仍以信息技术核心内容为主,如键盘、搜索引擎、文字处理、演示文稿、程序设计等。其次,为了方便教师教学,我们建立了网站(),教师可以对教材进行重新编辑处理。最后,如果查缺补漏部分教材中没有,上课时则要求教师制作演示文稿、自主导学案,以便学生学习。各年级以新教材为主,经过两个学期的调整,明年正式按新教材课时顺序使用。

5.机器设备配备

学校要建立机器设备过渡期处理解决方案,当遇到重做系统时要注意时机,且要兼顾到不同年级的教学进度。

6.教师培训

在进行教师培训时,除了以往的教材培训,还要有理论培训和技术培训,如WPS操作的规律性、Scratch、平板电脑、APP、二维码、人工智能等。

7.师资和课时安排

第3篇:硬件工程师年终总结范文

现在,一个来自中国的上路新手却像闯入瓷器店里的公牛一样一头撞了进来。

这就是华为。

当然,没有人会忘记过去20年中它在移动通信和网络设备领域在全球发起的凌厉进攻。但消费者并不熟悉它。华为从2003年开始销售手机,但主要是为电信运营商提供定制机型。现在,它却要令韩系和欧系手机制造商们坐立不安了。如果对比过去一年来华为在终端业务上的突飞猛进,再怎么描述这家公司取得的巨大进步都不为过。在智能手机领域,去年它卖出了2000万部,今年的目标则是5000万到6000万部。华为已经跻身全球手机销量第8位,到2015年,则希望进入三甲。

它公开亮出的以自我品牌为标识的千元智能机已经大踏步地杀进北美、拉美、欧洲和非洲市场,在凭借低价策略一路高奏凯歌的同时,它还在高端智能手机领域开火。从1月的美国CES展到3月的西班牙巴塞罗那电信展,它推出的Ascend系列手机宣称可以做到业界“最快、最窄、最薄”。

竞争对手用以下方式表达其对华为的“敬畏”―华为CES的展台上的一款D Quad四核手机样机,机身被窃取,只留下粘在展台上的后壳。运营商客户则纷纷下单要求订货。华为终端董事长余承东透露,这些高端机型的年产销量预计在200万至300万台之间,“500万也是可能的”,他告诉《环球企业 家》。

余承东肯定会对鲍勃・迪伦(Bob Dylan)那句名言心有戚戚焉―“一个人如果不是在走向重生,就是在走向死亡。”一个公司亦如此。要知道走向重生有多难,你不妨看看余的工作计划单。行政秘书告知余每月需参加例行会议就超过25个,一些会议通常会持续一整天。余一度曾身兼五职。

不过,对于类似逼仄的情境,曾担任华为欧洲片区总裁、战略与市场体系总裁的余早习以为常。在欧洲征战三年,余几乎每个周末都是这样度过的―会议接着会议,甚至多个会议并行串场召开。“连搬家收拾行李的时间都没有。”余说。严重缺乏睡眠的他每天仅睡3个小时。2011年8月的一天,这几乎要了他的命―昏昏欲睡的他驾车直接撞上车库内墙。

对于这家去年销售总额达到320亿美元的超级公司而言,在移动终端上如此大张旗鼓地出击,挑战也是巨大的。在此之前,华为几乎从未有过面向终端消费者的销售经验,从某种程度上说,要洞察千千万万遍布全球各地的口味不一的消费者的需求,这比搞定一两个电信运营商要难多了。

从组织架构、后台资源支持、产品研发和终端销售队伍建立等各个方面,华为要从B2B市场涉足B2C业务,是一个巨大的转变。不仅如此,这家公司一向低调不宣的风格也在改变,余承东的新浪微博有16.5万多粉丝,他大胆、直白、直抒胸臆的高调方式在以往华为高管里也是不多见的―但对于要打造一个终端消费品牌来说,这可能是必要的。

在华为历史上,这可能是一次意味深远的转变。在电信和网络设备市场进入平缓增长的时代,华为主动打破了自己的围墙―这家公司还将爆发出怎样惊人的成长?仅仅一年时间,它经历了怎样的蜕变?

碰壁

在公司内部,余的处境形同“碰壁”。5个月前,在一次未来手机产品方向的高层秘密讨论会上,余“大放厥词”―他宣称这块业务日后会成为全球顶级移动终端品牌,时间是三年。而助其攻城略地的利器则是杀手级的高端产品。台下则鸦雀无声。

这次会议原本计划讨论2012年Q1季度的产品预测,一份来自华为150个国家销售一线的绝密报告则平淡无奇地勾画了未来的主流产品雏形及硬件图景―四寸屏幕,1G的CPU主频,1500毫安电池容量,十毫米厚度,500万像素的摄像头。高层们对其价格上限亦出奇一致―必须在2000元以下。

余则怒火中烧,他反驳称华为要生产“数一数二”的产品,售价应超过4000元。其理由是手机市场是一个哑铃形结构,低端和高端用户最多,而罕有中间路线,华为必须做高端市场。“世界没有人记住第二,都记第一。世界第一是珠穆朗玛峰,第二高峰是什么,很多人答不出来。想有未来,必须面向终端消费者,做高端。”余斩钉截铁地说。举手表决的结果显示超过三分之二的人反对。理由非常简单―即使做出来,这个价也卖不出去。

长久以来,华为从未生产过零售价高于2000元的手机,其策略是走运营商定制路线。这项策略亦使得华为出货量一路攀升。其终端发货量由2010年1.2亿只增至2011年的1.5亿只,其中智能手机增长5倍,终端销售收入亦高达68亿美元。

这一策略要求产品项目经理们必须经受住运营商苛刻的价格要求,其产品开发策略亦要求极强的成本导向―所有的产品立项书中最常用的词汇就是“超低价”、“超底价”、“超低端”,用户个人体验和精品意识并非首要考量要素。华为的内部数据亦显示了这一点―印度运营商将其定制手机价格压低至50美元,而拉美运营商则要求华为以最为苛刻的DDP(Delivered Duty Paid)形式交货―这种方式对华为而言极为痛苦,要付全程运输费用,还要买保险,辛劳之下的每部手机单价仅为75美元。

余对此深恶痛绝。“如照这个方向持续做下去,不顾现实成本与最终消费者客户体验去满足运营商客户降低采购成本的需要,盈利能力不急剧下滑就怪了,这样做下去要不了多久就该关门了。”余对下属说。

华为终端手机产品线副总监李小龙无疑很清楚这一点,但转型谈何容易。华为可能面临的是骑虎难下的困境―品牌商可通过品牌增值,绑定运营商则可通过工厂降低产品的成本从而获得成本竞争力,而转型则意味着中间地带。一方面,手机业务的快速扩张已成为华为终端营收攀升的最强大动力;但另一方面,低利润率亦将严重拖累整个公司的利润―一个可参照的例子则是中兴,2011年上半年,其终端毛利率仅19.8%,低于运营商网络、电信软件系统及服务业务10个百分点。

华为终端并无制造高端手机直接面向终端溢价销售的经验。作为产品设计团队中的佼佼者,李仅设计过零售价格约200美元的产品。“以往我的工作是在满足运营商需求的前提下,做成本尽可能最低的产品。”李小龙对《环球企业家》说。

不过,余的到来则将终结这一切―他告诉李小龙自己想要一款全球最薄最酷的手机,最初这一厚度极限标准为7.7毫米。“这简直是天方夜谭。”李小龙回忆说。令李倍感惊讶的是余很清楚当时华为手机团队的设计能力―厚度仅限于11毫米。

困难接踵而至。首先,华为缺乏制造如此厚度的手机外壳结构件,也几乎从未接触过此类工艺;其次,出于成本及质量稳定性的的要求,华为对设计师所采用原器件有明确规定,即只能从既有的零部件优选库选购,如摄像头、电阻、电容、电池、电池连接器等莫不如此,但这些元器件不可能做出7.7毫米厚度的产品;其三,设计团队从未有过设计制造类似全球顶级产品的经验。更为要命的是即使华为能制造出来如此惊艳的产品,运营商是否采购另当别论,很显然,这款产品必须直接面向终端销售,但华为并无此类渠道。

这一切都令李忧心忡忡。作为产品项目负责人,李必须承担销量、销售额及利润,以往定制机所需的运营商客户关系都是轻车熟路,现在,他则必须重新思考产品销售、研发、客户等一系列问题。“从专业角度这意味着风险。说实在的,开始我的信心不是很足。”李回忆说。“拔苗助长”轻则会导致以前一个月内上市的产品延迟3个月或半年,重则导致产品根本做不出来。

流产

余决定背水一战。首先,余下令华为上海研究所以后将专注于“数一数二”智能手机(Smart phone)的研发,而传统功能手机(Feature Phone)则迁至西安。摆在工程师们面前只有三条路:“愚公移山”、西安、辞职走人。几乎在一夜之间,上海飞至西安的航班上塞满了华为工程师,密码箱内则是待交接的产品雏形。其次,余对产品进行取舍,他砍掉了那些平淡无奇的产品。为了集中开发资源,余甚至主动放弃了需要150名工程师、金额高达数亿元的“全球大运营商的大项目”。其三,余重新招兵买马,仅在其办公室内,他就亲自面试了数十名高层管理者。余所欣赏的精英标准如下―“革命性思想,对细枝末节一丝不苟,两者最好兼而有之。”他成功说服曾担任西门子产品概念设计总监、宝马主设计师的德国人范文迪(Hagen Fendler)担任华为终端手机产品首席设计总监。在余的游说下,范举家迁往深圳。

在华为内部,余以打硬仗闻名,人称“余疯子”。意思是在外人看来是“痴人说梦”式的目标,余都能坚信不疑并将其实现。在担任终端董事长之前,他整整做了18年的电信网络设备,也曾担任无线产品线总裁,将其业务做到销售额全球第二,发货量全球第一。

不过,在手机领域,他更喜欢称自己为“新手”。他随身携带3部手机,一台iPhone4, 另外两台则为华为自己的产品。多数时候,余的体验并不好―2011年初,在巴塞罗那世界移动通信大会接待客户间隙,余曾忙里偷闲去参观了三星、LG、NTT DoCoMo的展台,称“备受刺激”。而回到国内,余则多次抽身前往深圳华强北及赛格等电子市场“踩点”。那里的情况也不乐观―你看不到华为手机的身影,仅个别店面销售其数据卡及上网猫等终端产品。

在产品调查过程中,余发现成本导向对华为产品设计的危害极大。例如以往华为某些型号的手机音频效果极好,另一些则很一般,其根源在于成本导向导致工程师被迫压低产品器件规格,如音腔尺寸、听筒及麦克风等,如此自然无法设计出顶级之作。事后,余则鼓励开发团队对产品内涵性能务必要“世界一流水准”。这些指标包括信号接受灵敏度、低辐射、省电电路及软件算法设计、通话语音质量最佳、上网速度最快等。余对产品测试颇为入迷。在瑞士达沃斯峰会上,余曾与谷歌执行董事长埃里克・施密特(Eric Schmidt)谋面,后者赠其一台谷歌Nexus Prime 样机,余如获至珍,凌晨三点仍对其做对比测试。

余鼓励工程师们大胆试错,并乐于开出巨额支票。其金额之大令李小龙倍感惊讶。在李的印象中,华为曾开发过一款为美国运营商 MetroPCS定制、型号为M735的手机,其单笔最大开发费用约数千万。余告诉李,他愿意为一款旗舰型产品花五倍于历史最高纪录的钱,并动用最大限度的公司资源。这并非易事―做薄的硬实力包括触摸屏、摄相头、电池、天线、喇叭和连接器等。软实力则包括架构设计、散热设计、新材料技术、仿真技术、机械加工工艺和ID设计等。

“我好像坐在火山口上,最直接的感觉就是每天醒来一睁眼,20多万元就没了。”李揶揄的说。华为欧洲设计团队很快提供了八个设计方案,其中一款内部代号为“Thunder”的ID设计被认为最接近量产。其创意来自埃菲尔铁塔侧面的倾斜弧度,工程师们称其为“埃菲尔”。其厚度为7.7毫米,这较以往华为的最薄极限整整薄了4毫米。“9mm以下,对物料要求都很变态了。10mm以内是巨头之间的战场。”华立德科技有限公司研发总监周亚洲对《环球企业家》说。周称大屏超薄因不符合人体工学而手感很差,因为若想兼顾,8mm厚度与4.3寸屏则成极 限。

“埃菲尔”最早于2011年3月开始设计。为了实现最佳的开发效果,李小龙下令将超过50名顶级工程师隔绝在一个地点,实行封闭开发。50名工程师夜以继日整整干了两个月时间―首先是外观设计,然后将元器件堆叠在一起,修正各种偏差,进而制造模型样机。

按照行业惯例,毫无经验的设计团队首先买回了市面上所有同类型机器并逐一“拆机”,以观察它们如何在“过去”实现“薄”。在最初的每个月,数百部手机被拆卸,最终拆卸的手机超过1000部。工程师着重对每款手机进行研究测试,总结其设计优点,如更低成本设计、更有效的的空间设置、更好的天线效率等。其次,华为向其日本研究所及上游供应商了解如何重新开发元器件以实现“更薄”。日本方面传来的消息令人振奋,其研究报告显示日本拥有大量部件、电子、机械及材料顶级厂商,手机核心元器件如电池器件外壳、镁铝支架、玻璃、屏幕等均可变薄。

坏消息则是重新整合供应链难度颇大。就零部件而言,最大的挑战即屏幕。业内公认三星魔丽屏(Super AMOLE Plus)为最成熟的超薄方案。除了高高在上的价格,供货保证亦是难题―该技术被三星垄断供货,后者时常以“产能不足”断货以打击竞争对手。其次,摄像头亦因高质量成像而难以降低厚度。天线亦是难题。在加工环节,一些经验丰富的供应商警告称若要实现薄,在塑胶注塑工艺及元器件环节可能导致质量管控风险及产品延期问题。

现实则残酷的多。因为无法均衡质量与设计的关系,“埃菲尔”不得不被迫“折中”修改。在后期时,李遗憾的发现其原始设计ID非常漂亮,但经过零部件堆叠填放后,它变丑了。5月,“埃菲尔”的产品模型被摆放在余承东面前。

余很直白。“这是个什么东西,埃菲尔铁塔?”“我低估了余总要顶级产品的力度和决心。我妥协的太多。”李小龙感慨说,事后,李分析其原因在于ID设计师对可实现性考虑不多,其创意往往天马行空,而后期硬件工程师多从产品性能角度考虑而忽略了设计。在那一刹那,李小龙如坠冰窟。

极限挑战

事实上,这个产品并非一无是处,它甚至获得了日本电信运营商日本移动运营商eMobile创始人、主席兼CEO千本幸生(Sachio Semmoto)的首肯。eMobile的订单数量不仅高达数十万部,甚至已制定好了产品上市时间、推广及发展用户计划。令李颇感欣慰的是eMobile认为修改后的产品设计已经达到高端机的水准。

即使如此,余最终决定枪毙掉“埃菲尔”,原因是“不够惊艳”。这直接导致原定的产品上市时间推迟2个月,损失高达数千万计。千本幸生对此颇为不解。当获悉这一产品被枪毙的消息,千本带着五位eMobile高层第二天从日本直飞深圳表达强烈抗议。千本要求解释订单取消的原因。

这场变故甚至惊动了华为终端总裁万飙,为了表示歉意,万出面亲自负责接待。他解释是其ID不够好,华为想要更有竞争力的设计。为了弥补客户的损失,万亲自道歉,并承诺提前交付其他eMobile产品以弥补其损失。对于埃菲尔的归宿,万的答复亦雷同―推倒重来,重新设计。新的产品被重新命名为P1。

这是一款华为调动全球资源的明星产品―外观设计来自欧洲,天线来自美国,结构、新材料来自日本,软件优化来自美国、日本。李小龙重新更改设计流程,首先他将ID设计与硬件工程师召集在一起,命令ID设计师需要明晰后期硬件堆叠的技术瓶颈,而对硬件工程师则要求一旦新的ID设计出炉,其必须在既有的框架内完成硬件设计,一旦设计与技术冲突,后者必须服从设计。以往的“折中”方案遭到摈弃。类似元器件放不下,结构设计师就随意拉直弧线或加大手机厚度的做法均被禁止。硬件工程师被勒令在既有的框架内进行内部技术协作,比如天线工程师因空间不够无法实现信号强度,以往求助于结构设计师加厚手机,现在则求助于电路工程师要求其缩小电路板所占用的面积。

智能手机很像笔记本电脑,在狭窄空间内必须包容关键零部件,如电池、电路板、芯片、天线、屏幕等。在不牺牲性能的前提下,要把这些东西很好地协同起来,让手机超薄同时超窄,非常难。华为是如何做到的?首先,华为采用了创新的模具及成型工艺,其电池盖厚度比普通的薄40%。其次,华为创新的架构设计和高度集成化定制的元器件,在保持手机尺寸极为紧凑的情况下为关键部件如天线、麦克风、电池等提供最大化的空间,使手机在极度瘦身的情况下仍然保持了优异的天线性能、音质体验和超长的使用时间。接着,华为采用高强度的金属骨架和更薄的屏幕―传统的屏幕平均厚度大致在0.7mm左右,P1的屏幕厚度仅0.55mm,足足降低了20%以 上。

李小龙为每个人均设定了一个具体的极限指标。例如在结构件方面,华为工程师遭遇的麻烦则是如何制作一个高强度的镁铝合金框架。华为选用了两家供应商,其中一家为业内信誉颇佳的富士康。即使对于经验丰富的富士康而言,做薄的挑战仍在。其结构件加工精度要求达到了富士康经验值的极限:最薄处仅0.3至0.4毫米。传统冲压设备与工艺根本无法实现,其试制时间最终长达半年。

华为的工程师们则开始了每一个细微改进。华为测试工程师发现一部智能机大概有40%的电量都白白“漏”掉了,由此对手机重新创新设计。例如在硬件降低能耗的同时优化电源、供电模式;在软件方面,则根据网络环境、亮度环境、显示内容使用动态控制技术,如此,P1最大限度的解决了“漏电”问题。经优化后,其待机时间超过业内平均水平的30%以上。

有时候,冷酷是解决问题的最好方法。天线射频工程师曾希望要求增加一毫米厚度,否则P1射频指标将不能满足全球最大运营商沃达丰的测试要求,进而无法进入其市场。这项请求被拒绝,工程师们被要求在厚度不变的情况下解决上述问题。结果,在厚度不变的情况下,P1不仅通过了沃达丰其最严苛的指标,而且它比正常的指标还好四倍。

“改进都是一点一滴的,我要求每个项目组明确当前的水平以及未来的提升指标。性能和外观都不能妥协。”李说。李不想重蹈日系手机的覆辙―日系厂商习惯于自我封闭式开发,依靠单纯的元器件整合,其经常能推出极薄的手机,但这些手机多以牺牲电池容量,降低屏幕可靠性的前提下实现的,使用者会单纯为薄而牺牲其他体验,因此这些产品很难热卖。产品工程师被告诫不要做“华而不实”的产品。

为了美感,P1一度还可再减少一毫米,但如此一来,电池工程师则反驳称如此电池容量即会减少100毫安,待机时间亦因此缩短,P1为了均衡性能,并没有这么做。以射频指标为例,P1的性能指标可以达到沃达丰的最新标准。“依照这个标准,几乎所有市面的产品均不达标。能完全达到沃达丰最严格标准的手机全球可能不会超过5款手机,甚至可能只有一两款。”李解释说。

余承东堪称细节完美主义者。为了达到最好的拍摄效果,余下令放弃了既有的低规格镜头。这种镜头很薄,但成像效果不佳。新方案采用了最高性能的BSI摄像模组,但这种镜头有凸起而影响外观美感。余下令重新设计一种相对平衡的替换方案。这并不容易―两者的空间架构并不相同,项目组被迫更改原有设计,软件调试工作也要重新开始。为了避免计划延误,华为内部制定了严格的工作进度表,工程师将工作细化至0.5天,每项工作环环相扣以最大限度节约时间。供应商亦被要求准时交付,其送货时间亦精确至分钟。

外观性感、简单易用、功能强大是余承东心目中的最理想产品境界。为了精益求精,他亲自使用样机拍照,除了色彩、饱和度等,余还会考虑快门反应速度,如何快捷分享。而对于删除短信这类细节,余也不放过,他要求P1能提供多种删减方式,如一次性全部删除,而非苹果的逐条删除。为了实现摄像头最佳的成像效果,华为终端与业内翘楚保加利亚MMS公司合作优化处理软件。这一调试过程自2011年10月起至今仍未结束。

2011年10月,李小龙飞赴深圳。他在生产线上看到了试制的数百台样机。这批样机经历了华为最为严苛的跌落测试―在直径一米的滚筒内翻滚数千次,从1.2米及1.5米高度以不同角度跌落仍能开机。为了确保质量的可靠性,李还亲自查看过那些被彻底摧毁的试制机―摄像头损坏,屏幕开裂,有些甚至不能开机了。工程师分析结果表明被损坏的机器多因早期的组装精度不足导致的,而非设计本身的问题。

测试结果给了他巨大的信心。“我没有想到这么复杂的产品测试结果这么好。”李小龙说。依照原有设想,原计划需要改动2至3次设计后可靠性测试才能最终通过。事后看,这应得益于华为高强度的计算机仿真模拟测试。以往华为的手机开发流程是先做完设计,然后做仿真测试,而P1的研发团队则是设计与仿真测试并行―其力度之大,史无前例。在计算机上,华为工程师模拟了各种各样的恶劣条件,以一项跌落与挤压试验为例,每次仿真测试的时间均长达数十个小时。依照惯例,一个仿真工程师仅负责一个产品测试,而P1所用仿真测试工程师竟多达10位,测试时间长达一个月。

12月份,样机已经过了5至6轮的试制。良品率也得到很好解决。余对手中这款全球最薄的样机表示满意。一个突如其来的消息又打乱了这一切。2012年1月,富士通推出一款名为μF-07D的手机厚度仅6.7毫米,最薄的标杆被再度拉高。“我说这个不行,在行业没有震撼力,我们要更薄,就6.68毫米。”余回忆说。为了保证产品顺利出炉,华为的技术团队预备了三种技术路线以面对不期而遇的难题。为了最佳的产品竞争力,余不惜血本―华为曾经花费数百万费用要求屏幕供应商为其定制优化屏幕,所有的后续开发费用亦由华为承担。

下属把余的工作哲学描述为“凶猛”。余不断向下属灌输“全球第一”的信念。为了实现这一点,在过去的一年间,余坚持每天晚上十一点打电话询问李小龙研发进度。“我说话很不谦虚,也不给自己和团队留余地,我这样做是在背水一战,断掉失败逃跑的后路。”余解释说。

在设计之初,李曾将P1样机图纸带给部分客户,人们面对这款全球最薄手机都面色平静。华为的销售人员在展示完产品样机后,客户们多不屑一顾,订单反馈如石沉大海。“说到底,他们不相信华为能做出这样的产品。”李小龙说。

再出发

改变几乎是在一刹那发生的。偏执终有所报。在订单纷至沓来之后,量产难题随之而来。在所有可能摧毁P1项目的各种障碍如外观设计、结构设计等之中,最意想不到的难题却是最能为人预见到的一个:零部件缺货。华为不乏此类惨烈教训。一款名为honor的手机上市之后曾大面积断货,其根源在于其特制的白色触屏的供货周期长达35天,一旦产能预估与市场销售出现偏差,重新采购上市最少需要35天的时间。

这曾大大贻误战机。 有时候,断货则是故意而为之。据坊间传闻,由于担心极富产品竞争力的华为P1系列对三星可能即将造成巨大冲击,后者已以各种理由延迟屏幕订单的交货周期。

“三星式恐慌”归根结底在于华为持续围绕战略、不计一时一役的研发投入,其既往的攻势凶猛而淋漓。数字或可证明这一切。2011年华为的研发开支为37.6亿美元,在过去10年,华为研发开支超过150亿美元,仅专利就达4万项。

“P1对华为来说并非普通手机。它承载着两个功能,一是Ascend品牌的代表,另一个则是旗舰机的代表。”华为终端首席营销官邵洋对《环球企业家》说。简而言之,华为终端公司希望在未来三年内成为全球领先的手机品牌。

长久以来,品牌一直被视为华为在终端消费品领域的短板,不过这一切将很快得到改观。邵透露关于如何打造品牌,华为内部曾进行了长达一年的战略讨论。2011年10月,华为就开始了全球品牌合作伙伴比稿筛选,有三家公司进入华为的视野,其中两家规模位居全球行业前五名,另一家则是独立广告公司BBH((Bartle Bogle Hegarty)。BBH曾因打造Johnnie Walker、Levi's而名噪一时。

邵对广告巨头们的比稿热情感到惊讶。在最后一次竞标展示过程中,一个广告巨头在邵洋面前张贴超过400张华为手机与各类人、物组合的场景效果,它假设了华为与Lady Gaga 、章子怡联合营销的场景。这些场景创意照片贴满了整栋大楼,楼内埋头办公的员工们则换上了带有华为LOGO的T恤。另一家广告巨头则在总部大堂内用投影设备将华为的slogan放大成15米,它像镂空玻璃一样贴在墙上。告别时,邵惊奇的发现slogan后面站立着超过两百名名员工。

不过,最打动邵的还是一张图片。这是BBH的创始人兼创意总监 John Hegarty交给他的。在漆黑一片的矿道里,有一个浑身脏兮兮但始终微笑的小孩。John解释说这就是BBH和华为的共同风格―不像大公司乐于炫耀多么有钱,多有实力,只是靠智慧与勤奋赢得尊重。

这深深的引起了邵洋的共鸣。

在华为工作超过十年的邵洋,曾经历过多次“黑暗前的黎明”。在2000年无线市场,华为拥有7个异常强大的竞争者:爱立信、诺基亚、摩托罗拉、西门子、阿尔卡特、北电、朗讯等。华为在产品质量、客户关系与成本等诸方面均不占任何优势。整整十个月,华为没有任何订单,甚至连一个基站都卖不出去。华为则另辟蹊径研发出大容量基站,结果一战成名。

另一个案例则是如何切入铁板一块的欧洲。最初因为缺乏客户信任,华为只能选择荷兰第四大运营商Telfort 。这家公司仅有600名员工,用户仅数十万,连国内一个县都不如。但在3G切换时期,这家公司发现既有的机房里无法摆放体积庞大的基站。它找到了爱立信、诺基亚、阿尔卡特、摩托罗拉等巨头,均被拒绝。走投无路的Telfort 抱着侥幸心理让华为一试身手。结果华为研发出全球第一个分布式基站。这一杀手锏令华为以创新再度引领市场――如今欧洲的3G基站60%均为分布式基站。

“华为过去靠的就是创新和与众不同。BBH最打动我的一点也是‘必须与众不同’。”邵洋说。看看BBH的LOGO就知道了―左侧一群向左的白羊群,右侧则是一个桀骜不驯的黑羊。这家公司的座右铭是:“当世界朝左,请朝右。”华为终端最终选择BBH。 John Hegarty给华为的建议是勿东施效颦。在最近一次的会面中,邵洋与John Hegarty谈论了两个焦点,一个是创意方向,一个是组织匹配方向,即两个组织怎么来更好的衔接。他要求BBH每次提出三个创意便于选择,而非一个。关于品牌打造,John Hegarty给了邵三点心得。即你是谁?消费者是谁?如何建立两者之间的持久情感?

关于如何做到这一切?邵曾拜会Interbrand全球CEO 杰兹・弗兰普顿( Jez Frampton) ,其议题在于如何将华为这类极度B2B性质的厂商,蜕变成B2C的消费品牌。杰兹送给邵一张2011年度全球最佳品牌排名榜单海报―榜单上B2B的公司屈指可数。杰兹解释说建立品牌对B2C的挑战性更大。他给邵的忠告是忘掉过去的成功,以“空杯”的心态做事。不过,令其印象最深的还是杰兹的一句话―“B2B的品牌是用来尊敬的,B2C的品牌是用来爱 的。”

第4篇:硬件工程师年终总结范文

关键词:数字化教学;电子书包;ARM;WinCE

中图分类号:G434文献标识码:A文章编号:1009-3044(2012)13-3136-02

随着网络技术、通信技术、高密度存储技术、多媒体技术及便携式智能终端的飞跃发展,教育行业迎来了数字化教学的新发展机遇,电子书包就是多种前沿技术完美结合的数字化教学新工具,是新型教育模式的产物。

随着“电子课本与电子书包”标准专题组启动会及二次全体会议的相继召开,2010年中国教育技术协会主办的“电子书包教育教学应用标准(规范)体系研讨会暨电子书包教育教学应用的标准化建设工作”启动仪式的举行[1]。国内数字出版、IT企业和教育界再次掀起“电子书包”热潮。电子书包走入课堂已经成为现代教育发展的一个趋势,作为传统教学手段与数字技术相结合的产物,电子书包将促进教学模式的创新,带来一场学习革命。

电子书包主要应具备以下功能:

1)多媒体支持功能:通过多媒体的形式实现视频、音频、图片和文字等多种信息元素统一展现,加强学生对教学内容的直观理解,可大大提高学生的学习兴趣。例如,在传统教学中,老师在讲台上演示一次化学实验过程,距离老师远近不同的学生看到的效果不同,特别对于如今班额较大的教室,有的同学可能根本看不到老师的具体操作。如果授课过程中结合现代教学手段,老师将实验过程录制下来,发送到每个学生的电子书包中,任何一个学生可以反复观察老师的操作细节,品读老师在演示过程每一句讲解,学生的学习效果将会大大增强。

2)内容管理功能:实现对学生学习资料的分类管理,为教材、学辅资料、作业等文档分配独立的存储空间,并可以实现作业与试卷的无纸化作答与提交;而且通过电子书包的应用,不仅可以提高教材的循环利用率,还将大大降低纸张的使用量,即低碳环保、节约资源,又切实减轻了学生的身体负担[2]。

3)教学管理:老师终端可以直接控制、监控学生终端,因此教学过程中,老师可以随时提醒学生集中注意力,从而提高学生的听课效率。教师要适应这种关系变革,将课堂教学与电子书包有效结合。使电子书包起到辅助课堂,提升教学质量的积极作用。

4)资源汇聚及搜索功能:采取信息过滤机制开放与本阶段学生学习相关的网站及资源。使学生在学习过程中对于疑难问题可以及时搜索到相应的解答信息。例如,在一堂地理课上,老师可以就课堂上所涉及到但不作为重点授课内容的某个名词(名胜古迹),让学生利用课余时间搜索相关信息,组织一次主题为“名胜古迹”的讲座,让学生对祖国的名胜进行介绍,从而让学生领略祖国的大好河山,既培养了学生的自学能力,又增强了学生的爱国主义情感。

5)交互功能:通过电子书包,为学生、老师、家长之间搭建一个有效沟通的桥梁。学生可以在线选择老师进行一对一答疑;老师也可以因人而异的对学生进行单独辅导或根据学生普遍存在的问题进行集体答疑。老师与家长有专门沟通帐号,使家长及老师对学生在学校的学习及生活情况进行良好的交流。

电子书包是一个真正的“数字化书包”,通过电子书包,社会、学校、教师、家长将会紧密联合起来,充分调动一切学习资源,为学生打造一个丰富有趣、功能强大的个性化学习空间,从而真正开发学生潜力,以兴趣促学,实现以学生为主体的现代教学模式。

目前电子书包发展的瓶颈在于多个方面,例如网络支持平台的不完善,相应数字教学资源的匮乏,教育观念的转变困难,专用性不强;价格太高等等。通过对电子书包的发展现状及目前存在的问题进行分析,本课题重点着眼于降低电子书包的价格,提高电子书包的专用性,提出了基于ARM-WINCE的电子书包软硬件开发平台的具体解决方案,在此平台基础上,可以对电子书包产品进行实体开发,以形成最终的产品。

电子书包作为一种便携式嵌入式产品,它的设计方法如图1所示。

系统中硬件平台采用基于ARM920T内核的S3C2440嵌入式微处理器,该微处理器在高性能和低功耗特性方面提供了最佳的性能。

构建本系统硬件平台的主要模块有:

图1嵌入式电子书包系统的开发流程图

1)电池充电管理模块;2)音频编解码功能模块;3)LCD触摸屏模块;4)以太网(Ethernet)模块;5)蓝牙支持功能模块;6)USB接口模块。

在所构建的硬件平台基础上定制相应的软件平台。对嵌入式操作系统进行定制的过程称为系统裁剪。在这个过程中,实现系统组件的修改和优化配置,最终得到满足系统需求的WinCE操作系统。电子书包软件平台定制流程如图2所示。

图2 WindowsCE平台定制流程

本文论述了根据电子书包的需求而设计的基于ARM核的嵌入式电子书包硬件平台,S3C2440微处理的应用为提高电子书包的性能、降低电子书包的功耗和成本提供了保障,在嵌入式最小系统的基础上扩展了电池充电、音频编解码、LCD触摸屏、以太网、蓝牙、USB等专用功能模块,实现了一个高性能的嵌入式硬件平台,充分发挥了ARM处理器的强大功能。[3]在完成该硬件平台的构建基础上,进行了软件平台的构建,阐述了WindowsCE操作系统平台的定制流程。该系统具备数据处理速度快、存储能力强、成本低,实用性强等优势,在此软硬件平台的基础上可以进行电子书包最终产品的设计与开发,为电子书包真正走入课堂提供了良好的开发基础。[4]

电子书包将是一场教与学的革命,是对传统教学的重大变革,需要教育管理者、教师的教育、教学观念作重大变革,电子书包的发展必然经历一个漫长的过程。科学技术的发展,本身就是一个连续的、线性的、呈几何级数增长的变化过程,人对事物的认识、理解总需要一个过程。电子书包作为一种新型电子辅学设备,以促进学生有意义学习为开发理念,以创建一个学习、交流与资源共享的数字化学习环境为终极目标[1]。数字化是未来教育发展的方向,数字化教育的载体之一电子书包将具有广阔的发展前景。

参考文献:

[1]王斌,朱守业,刘苗苗.电子书包发展中相关问题的探讨[J].电化教育研究,2011(9).

[2]倪敢峰,邢青,黄颂尧.电子书包:数字化教学利器[N].人民邮电.2011-07-26.

第5篇:硬件工程师年终总结范文

【关键词】ECMS;监控系统;厂用电;总线

厂用电监控管理(ECMS)系统是针对发电厂集中控制室电气元件的综合自动化系统,它可将 DCS、现场总线、电气保护及自动装置有机地结合起来,既实现了DCS系统机、炉、电的一体化,近年来,综合保护测控装置、智能电动机控制器、元件保护装置、同期装置等智能化终端电器在发电厂得到了广泛应用,为厂用电气系统自动化水平的提升创造了良好的条件。基于现场总线技术、计算机技术及现代通信技术的厂用电监控管理系统(ECMS)利用这些智能终端电器作为前端设备,应用现场总线技术,将电气系统连成监控网络。

本文结合我院JSM 6X60MW工程,分析了厂用电监控管理(ECMS)系统的经济技术特点。

1 厂用电气系统的监控范围和监控方式

1.1 DCS控制系统

火力发电厂集控室监控的电气设备主要包括以下各项:发变组、高压厂用工作电源、高压起动/备用变压器、主厂房低压厂用变压器、辅助车间低压厂用变压器 、直流系统、UPS系统及机、炉 DCS控制电动机等

1.2 厂用电气系统监控方式

根据控制系统设备选型和数据采集方式的不同,厂用电气计算机监控系统可按下述三种方案配置:

1.2.1 全硬接线方案

将厂用电气设备的电气量信号由就地(开关柜,盘)采用电缆一对一接入DCS计算机系统的I/O柜。本监控方案限于专业分工中电气与热工间控制习惯的不同,大多数电厂都由侧重于机、炉的DCS系统完成基本的运行监控功能,对电气系统考虑较少。该方式存在I/O点卡件多,投资大,二次接线复杂,抗干扰能力差等缺点。随着火力发电厂自动化水平的不断提高,对厂用电气系统的监控提出了更高的要求,DCS系统无法完成。

1.2.2 半通讯方案

硬接线与现场总线相结合方式的具体方案:发电机―变压器组、高低压厂用电源等电气设备及电动机的控制及控制逻辑相关的信号采用硬接线直接接入DCS系统监控,其它监视、监测、管理信息由已有的智能前端电气装置以通信方式,通过现场总线上传至通信管理机汇总送入ECMS系统。

1.2.3 全通讯方案

本方案系统数据采集全部由ECMS通过现场总线实现,ECMS与DCS采用全通信方式,取消所有硬接线。本方案 ECMS与 DCS间的通信不仅限于在站控层实现,还需对于少量参与顺控信息的有实时性要求的信息以RS485接口在ECMS通信管理机与DCS的DPU之间实现点对点通信。

无论是方案二还是方案三,对于ECMS采集的供电气系统分析管理的信息如各保护整定值、故障时电流、电压波形等数据,仅送入ECMS的工程师站分析处理,可不送入DCS,但可以通过独立的通信接口送入SIS和MIS。

1.2.4 技术比较

方案一硬接线方式中,各回路需配置电量变送器、电度表、电流表、继电器等,独立元件较多,通过硬接线与 DCS交换信息量多,控制电缆较多,DCS卡件多。而且,没有一个整体的厂用电监控系统,自动化程度低。平时检修维护量较大,投资成本较高。

方案二硬接线和现场总线相结合方式中,电气系统的智能前端设备,包括发变组保护、起/备变保护、自动同期装置、厂用电切换装置或备自投装置、励磁调节器、微机综合保护测控装置、智能仪表、智能电动机控制器等,实现了与计算机监控系统的网络通讯连接,形成了整体的厂用电监控管理系统,检修维护量小,可实现厂用电系统的计算机运行管理,自动化程度高。同时,通过硬接线方式与 DCS交换信息量大大减少,控制电缆较少,DCS卡件较少,投资成本较低。

方案三全通讯方式中,在方案二基础上,取消通过硬接线与 DCS交换信息量,全部采用通信实现,无控制电缆,不需 DCS卡件。通过ECMS系统实现厂用电系统的计算机监控管理,自动化程度高。其缺点在通讯数据量增大,现阶段,不同厂家设备通信规约差异较大、一致性较差,由于大量的规约转换以及通讯阻塞引起的上传信息延时可能性较高,从而影响到设备控制的可靠性。

综合考虑采用方案二在保证基本监控操作可靠性的基础上,增加了监控、管理信息量,提升自动化水平,在现阶段较为合理。

2 ECMS系统构成及配置

2.1 网络结构

ECMS系统采用开放式分层分布式网络结构。网络结构为三层设备二层网方式,三层设备指站控层、前置层和间隔层,二层网指连接站控层与前置层的站控层网络以及连接前置层与间隔层的现场总线网。

站控层网采用标准的工业以太网,一般采用100Mbps光纤网络,网络拓扑结构采用全交换星型网,按双机双网配置,实现站控层各设备和来自前置层的数据传输,并实现同DCS和SIS系统的双向通讯。

现场总线网,一般重要系统采用双网,如高压厂用配电装置、主厂房PC等,较不重要系统可采用单网,如MCC段等

2.2 系统配置及功能

2.2.1 站控层主要设备配置

站控层设备负责整个系统的集中监控,由操作员站、工程师站、系统服务器、网络交换机、通信接口设备、打印机以及其他网络设备组成。其中,ECMS操作员站、工程师站、打印机主要完成系统的人机接口及管理功能,可按单台配置。系统服务器、网络交换机、通信接口等设备均采用冗余配置。

2.2.2 前置层设备配置

前置层设备包括多串口通信服务器(采用工业级)和通信管理机,采用冗余配置。通信管理机具有数据处理及通信功能,实现间隔层设备和站控层设备之间信息的传输,并监视和管理各间隔层设备。

2.2.3 间隔层设备配置

间隔层设备主要包括发变组保护、起/备变保护、自动同期装置、厂用电快切装置或备自投装置、励磁调节器、微机综合保护测控装置、智能仪表、智能电动机控制器等智能终端设备。上述智能终端设备均为已有设备,并已实现了现场监控信息的数据采集,ECMS系统只需利用设备的通信接口连接组网,并将数据汇总处理,即可实现联网数据通讯。

参考文献:

[1]火力发电厂厂用电设计技术规程.(DL/T 5153-2014)

[2]ECMS系统的新型结构及其应用.电力系统及其自动化学报,2010 (05)

[3]ECMS发电厂电气监控系统概述.黑龙江科技信息,2013(17).

第6篇:硬件工程师年终总结范文

京东JD+设计之创界同盟展台展出的智能产品

D·Lad只为设计“转身”

借助751国际设计节的平台,创界同盟展现了自身推动智能硬件设计发展的影响力。成立于今年8月6日的京东JD+设计之创界同盟,主要任务是为创业者提供从工业设计到用户体验的全方位支持,实现设计资源与创业团队的充分融合,赋予产品更为生动的设计灵魂,进一步推动智能硬件开放生态的建设。为了提升专业性,京东创界同盟还邀请了30多家在设计行业具有领导地位的设计公司成员、院校成员、战略伙伴、第三方资源平台以及设计媒体成员共同参与,阵容庞大,资源也相当丰富。

此次京东JD+设计之创界同盟专门设立了一个展区,展示京东智能生态对于设计的关注和思考。京东创界同盟的负责人、京东智能设计总监沈涛也谈到:“创界同盟的建立将会严格把控产品设计方向,有效推动设计转化,汇聚更多的创业者和设计公司,帮助他们实现需求和服务的对接,打造亮眼的智能产品,提供优质的用户体验。”

为了支持与鼓励更多设计类优创项目实现量产后进入市场渠道,在此次设计周的D·Lad活动中,组委会在近百个项目的海选中选拔出了24个优秀的智能硬件类设计作品入围,京东智能设计总监沈涛作为此次评选的评委,从创界同盟的角度对产品的设计给出了指导意见。

入围的产品还将通过线上投票与先下选拔的方式,最终评选出1个获胜项目进入京东JD+生态,未来经过投资孵化,利用创界同盟内的设计资源辅导与质量监控,配合京东强大的供应链资源进行量产,以京东JD+首发的形式最终在京东商城发售。完善的生态结构,使京东智能能够为智能硬件创业者提供全面的支持,在为他们提供实战基地的同时,帮助其实现梦想。

京东创界同盟负责人沈涛

从内到外的智能硬件设计

展厅内,观众们不仅可以看到京东智能生态体系的典型产品,也可以在工作人员的帮助下了解智能硬件产品的设计理念,并亲身感受智能产品的交互体验。展区正中一只DingDong智能音箱的拆解展示,吸引了大批的参观者一探究竟,剖析产品的智能元素所在。DingDong智能音箱自5月以来,在京东JD+生态的助推下获得了可观的市场效应,产品分解的零部件结构展示出整体极简的工业设计风格,透露出创界同盟所遵循的设计理念和标准。现场也展示了诸如加湿器、灯具、空气净化器等接入京东智能平台的智能家居类产品。值得注意的是,这种设计不仅表现在产品的外观上,同盟提出的Star UI的设计理念,也从软件上统一整个产品的形态。作为今年最热门的智能解决方案,京东微联APP的UI界面则很好的体现了这一理念。

登上国际舞台JD+生态深入扩展

沈涛介绍说,京东JD+设计之创界同盟将为智能硬件合作伙伴提供严格把控的工业设计水准,从工业设计到UI设计,该平台将提供丰富的设计厂商资源,共同打造具有高颜值的智能硬件产品。基于京东JD+设计之创界同盟,合作伙伴可以获得最佳的设计方案,而联盟成员也将得到越来越多的设计订单,同时对京东投资过的创业团队,联盟成员也有优先跟投权。

第7篇:硬件工程师年终总结范文

没有牛学历,就用实力

开学第一天,导师就组织了会议:“大家都是第一次碰面,先自我介绍一下吧!”一个同学站起来:“我叫陈某某,本科就读于清华大学电子信息专业。”我一转眼,看到导师脸上浮现出满意的神情。

不得不说我们这帮同学确实十分优秀,不是清华的,就是浙大、复旦的。比起来,我的出身可算是寒碜了。不过我对自己的专业基础十分有自信,大学四年,我可是没少在实验室呆着。于是,轮到我的时候,我颇为淡定地报出了自己的母校:“我是浙江工业大学之江学院毕业的。”刚讲完第一句话,同学们就轻声议论起来,“他是独立学院毕业的!”“不知道导师怎么会收他的!”就连同宿舍的小朱也露出了吃惊的表情,上下打量着我。我把目光投向导师,只见他脸上浮现出一丝尴尬,赶紧点点头示意我坐下,接着开始介绍起最近手头的研究项目。

独立学院毕业的怎么了?我也是凭自己的本事考上研的呀!我的心里很不是滋味。散会后,我沮丧地走出教室,如果大家都对我存在偏见,接下来的日子看来不好过呢!同样出身非名校的研三师兄似乎看出了些什么:“咱的第一学历是没有他们牛,但是你的基础并不一定比他们差呀。没有牛学历,就用实力说话!”经过师兄的鼓励,我重拾信心。

研究让我赢得尊重

导师的风格是“散养”,经常鼓励我们自己去啃书去做实验,除了每个学期给我们一个研究任务外,其他的研究课题都让我们自己确定,所以我也有了更多的时间去探索自己感兴趣的领域。为了不让别人看扁,我决定沉下心来好好做研究。我一直坚信,自己的付出总有一天会得到同学与老师的尊重。

当时“物联网”的研究是一个比较热的点,不少同学都把目光投向了这个领域,我也一样。不过我想,既然我是学技术的,就应该更多地从技术支持层面去深入研究。于是我开始翻阅各种杂志,想从中寻找物联网技术的一些创新点着手研究。

终于,在翻到第六本杂志的时候,一个研究点引起了我的兴趣。RFID技术(无线射频识别技术)由于容量大、识别距离远、穿透性强等特点成了物联网重要的技术支持,并逐渐成为便携式设备的一个主流技术之一。“既然它已经被应用于各种便携式设备,那么能耗就应该是要重点考虑的问题了!”我的大脑飞快地运转起来,“不如就去研究如何降低RFID技术的能耗!”

RFID技术是使用专用的RFID读写器及专门的RFID标签,利用频率信号将信息由RFID标签传送至RFID读写器的一种技术。RFID技术的能耗主要是来自电容的充放电、短路电流和漏电流,如果工作时序或软件算法设计有缺陷,就会降低系统工作效率、延长工作时间,也会直接增加系统能量的消耗。所以,要降低RFID的工作能耗,要从硬件软件两个方面同时着手。

首先,我根据RFID读写器的硬件进行了低耗的设计,选择具有低功耗特性的单片机及射频收发芯片,并尽量简化电路来减少功耗开支。依靠本科时硬件设备的知识积累,硬件的选用对我来说并不是很难。我决定使用MSP430系列的单片机作为硬件设计的单片机首选,因为这个系列的单片机采用1.8~3.6V的低电压,活动模式下的耗电和RAM数据保持方式下的耗电都是同级别中功率相对较小的。而且,它的I/O输入端口的漏电流最大仅为50nA(nA为电流单位纳安),能大大降低RFID的静态功耗。在射频芯片方面,我选用了CC1100,它不仅可以在915MHz、868MHz、433MHz和315MHz四个波段进行工作,功耗低,而且体积也小。

接下来就是软件的设计了。由于CPU的运行时间对系统的功耗影响极大,所以应尽可能缩短CPU的工作时间,选择较长时间地处于空闲方式或掉电方式是降低功耗的关键。于是我设计了程序运行的流程图,让系统完成初始化操作后即可进入低功耗模式,只有在接收到正确的信息时,才会唤醒程序进入工作模式,并且在快速处理完信息或数据后,立即返回低功耗模式。同样,为了减少CPU的运算量,降低CPU功耗,我还用字符型的8位数据代替了16位的整型数据,尽量使用分数运算避免浮点数运算。

就这样,我用了2个月的时间,利用MSP430单片机的中断、定时、运算等功能,再借助软件优势,对耗能较低的CC1100模块采取限能工作措施,既降低了系统能耗,又增加了系统可靠运行的时间。当导师看了这份研究报告后,十分赞赏,并且把我的研究重点介绍给了其他同学。

用实力得到offer

有了比较成功的第一步,我也更加努力,接下来的几次研究报告都比较有分量,大家渐渐对我有了不一样的看法。但是,在研二参加实习的时候,我又发现了另一方面的偏见。导师安排我们去一家移动通讯公司实习一个月,但是刚进公司,我就听说了人力资源主管对今年招聘的规定——要求应聘者的第一学历为“211”工程大学。

又是“第一学历”。有了之前的经验,我也开始盘算起自己毕业后的求职问题。这是上海一家相当有潜力的通讯公司,不少同学都和我一样想毕业后留下来,但是实习只有一个月,我又没有任何优势,怎么办?左思右想,我决定搏一搏。我找到人力资源主管:“我愿意在实习期结束后继续留下来,哪怕零工资也没问题,不知道能不能有这样的机会?”“你是第一个提出这样要求的,我可以考虑,但你要用实际能力来说服我!”

又庆幸又紧张。庆幸的是我得到了一个机会,哪怕挑战再大;紧张的是,在短短一个月时间内,我要做什么样的努力,才能说服对方。

实习的日子一天天过去,我对于移动通信技术的应用和当下的研究热点也有了不少了解。随着智能系统的发展,Android系统的智能终端(如智能手机和平板电脑)越来越多。我想,如果能够实现企事业单位利用网络对移动终端进行控制和管理,肯定具有不小的应用意义。

于是,我对当下的Android终端控制进行了广泛的研究,最终得出结论,目前的远程控制大多数是基于应用层来实现的,只能对特定的一些应用或者上层的一些权限进行管理和控制,而不能对Android终端实现真正意义上的完全控制,另外,这些远程控制只是基于单个网络实现,而不能保证远程控制的稳定实现。

第8篇:硬件工程师年终总结范文

【关键词】计算思维;计算机硬件;课程;教学;一体化改革

【中图分类号】G624 【文献标识码】A

【论文编号】1671-7384(2014)01-0082-04

仅从字面上看,计算思维似乎并不是一个陌生的名词,但是计算思维一直被局限于人工智能领域,直到2006年美国学者周以真发表了“计算思维”一文,才将计算思维提升到一个新的高度。自此国内外学者开始试图将计算思维融入教育、产品与系统开发中,计算机学界也开始研究如何在计算机课程教学中融入“计算思维”,要以计算思维改变计算机教学现状。查阅文献不难发现,目前以计算思维为主导的教学研究内容,最多的还是在计算机基础教育和软件课程教学方面。究其原因,不外乎大学计算机基础教育陷入困境,希望尽快找到前景光明之路;计算机软件教学本身就含有较多的算法内容,课程和计算关系更为密切。若将计算思维作为学科思维模式进行培养,则应将其贯穿于学科教育的全过程,作为计算机专业基础课的“数字电路”、“计算机组成原理”等当然也不能例外。本文是对计算机硬件教学应用计算思维的探索,希望能将计算思维体现在所有计算机课程中,形成计算思维帮助计算机专业教学的完整过程链。

计算思维的内涵解读

在2010年11月,陈国良院士第一次正式提出,将计算思维能力培养作为计算机基础课程教学改革切入点的倡议。2012年11月,教育部把与计算思维有关的课程改革课题纳入教育部研究项目。可以说,目前计算思维在计算机课程改革中的作用、地位、影响等仍处于起步和探索阶段,如何将计算思维有机融入计算机专业教学,更有待于深入研究。

有人简单地将计算思维说成是计算机、软件和计算相关学科中科学家和工程技术人员的思维模式;有人将其提高为运用计算科学的基础概念进行问题求解、系统设计、人类行为理解等涵盖计算机科学的一系列思维活动;也有人将计算思维看作是理论思维、实验思维之外的第三大思维。在美国学界,较为统一的“计算思维”定义是:“计算思维是一种能够把问题及其解决方案表述成为可以有效地进行信息处理形式的思维过程”。

从以上种种说法中我们至少可以解读出计算思维有以下几层含义。

(1)它是一种思考问题的方法,是利用计算科学的概念思考解决问题的方法,计算思想贯穿始终。

(2)它是一种解决问题的手段。是按算法形成解决问题的方案,计算思维对解决问题起至关重要的作用。

(3)它是提升理工类学生创新能力的有效途径。通过这种抽象、严谨的思维训练,能够形成符合现代科技工程领域工作需要的思维模式,有效提高研究和创新能力。

计算思维究竟是否需要在所有的计算机学科推行,关键是要解决两个方面的问题。一是计算思维是否适应教学内容的要求,或是教学内容能否设计成适应计算思维的教学模块;二是将计算思维融入教学是否能够提高教学质量,是否有利于培养学生的创新能力。

计算思维对计算机硬件学科的影响

正是因为计算思维以设计和构造为特征,所以势必影响计算机所有学科。计算思维对计算机硬件学科产生影响的主要原因有以下三方面。

一是计算机硬件是完成计算的基础,所有以计算思维形成的利用计算机解决实际问题的算法,都要借助硬件平台最终实现,若能从开始专业学习阶段就以计算思维理解硬件平台,一定能够更好地理解利用硬件平台解决应用问题的实际算法。

二是计算机硬件课程是专业基础课,若在专业基础课上没有形成计算思维的基本工作模式,势必造成思维过程连续性断裂。既没有形成硬件课程学习的计算思维,不利于后续专业课学习,也没有形成计算思维的训练连续性,不利于计算思维能力的培养。

三是计算思维与产品开发和系统设计密切关联,而计算机硬件课程就是电子产品开发和电子系统设计的基础,因此计算思维必将成为统领计算机硬件课程体系的核心。

因此,尽快将计算思维引入计算机硬件教学环境,是解决计算机人才培养的迫切要求,也是系统解决计算思维帮助计算机学科建设的必然趋势。应该注意的是:将计算思维作为培养专业能力的目标引入计算机硬件教学,不应该是简单的教学设计改革,而应是贯穿教学全过程、全方位的一体化改革,是内容全面、过程连续、手段完善的计算机硬件教学整体解决方案。

基于计算思维开发适合学科特点的教学设计

如何将计算思维有机融入计算机硬件类课程,应该是首先需要解决的问题。以计算思维进行计算机硬件类课程的教学设计,就是运用计算思维进行问题求解或系统设计的过程。是从提出问题开始,以分析问题、找出可能解决问题的方案为第一学习过程。以完善解决方案、解决实际问题为深入学习过程。最后要在解决问题的基础上拔高,争取做到一题多解、一解多题,寻找突破问题难点的思路和解决问题的创新技术方法。因此,以“提出问题分析问题解决问题”的过程进行教学设计完全符合已有的硬件课程的教学过程。在完成解决问题的基础上深入拓展,笔者在以前的教学中也多有尝试,但是没有那么完整和系统。

以计算思维进行教学设计首先要把完整的教学内容拆分成适合课堂教学的任务,由此引出教学改革的第一个难点——教学任务和课堂教学的适应性问题。若实际教学内容能够拆成满足课堂教学时长的任务,一切好说。但一般情况下,一个完整的学习问题求解过程是“提出问题分析问题解决问题问题延伸”。若要认真完成这样一个过程,两个学时似乎很难达到目的,所以基于计算思维的教学改革不只是教师的问题,需要教学管理部门理解和密切配合。只有教学管理层理解课程内容与教学时长的关系,支持配合计算机硬件教学改革,教师才有更多的教学设计自。

(1)任务拆分。将完整的教学内容拆分成有机衔接的若干个任务是教学设计的第一步,拆分任务需要考虑完成全部内容的教学时长。

(2)提出问题。具体教学设计的第一个任务就是针对每个学习任务准确刻画出提出问题的方法和内容,可以是“做一个举重裁决电子表决器”的直接任务式,可以是“增加内存芯片时片间线路如何连接”的疑问引导式,还可以展示电子产品实物下达具体任务。不论以何种方式提出问题,关键是能够正确表述问题的实质,便于学生后续分析、分解任务并导出解决问题的思路。

(3)分析问题。面对具体的任务需要找出解决问题的方法和思路,如何引导或便于学生自己找到解决问题的思路或解决方案,是教学改革的第二个难点。教师放和收的尺度不好把握,收放失当会影响教学形式和教学效果,建议教师在教学设计中考虑课程前期多收少放,后期少收多放。

(4)解决问题。解决问题是训练计算思维的关键,以前期形成解决问题的思路为基础,系统解决遇到的问题不是教学中的麻烦问题,形成解决问题的逻辑思想、养成逻辑思维的习惯才是关键。按照问题解决方案去做总会有两种结果,顺利完成和不能完成,发现问题、解决问题是必然的循环过程,善于发现问题、解决问题是整个过程的核心。

(5)问题延伸。最能锻炼学生创新能力的课程内容是最后学习环节的解决问题方法延伸,这也是教学改革的第三个难点,此时会面临许多要破解的难题。如:拆分出来的教学任务有没有延伸的余地、学生有没有延伸学习的能力、学生需要借助哪些知识或工具延伸学习、需要多少时间完成延伸学习、是否所有学生都能完成任务等。

掌握基于计算思维的课堂教学方法

既然将计算思维作为思维训练的重要内容,教学方法、过程和内容就应区别于过去传统的教法,因此,我们认为适用的教学方法是任务引领、案例教学法。教师要从过去的单一讲授的课堂主导者,转变成教会学生完成基本任务,引导学生自主延伸学习任务的辅导者。教师需要提出具体任务,然后帮助学生分析、完成任务。同时,教师要在师生、生生充分讨论后,总结、概括地提出合理的完成任务的思路和解决问题的方法,简单讲解完成基本任务的知识和方法,引导学生自主完成学习任务、用多种方法或思路完成任务。学生需要理解任务,分析、确定完成任务的方法和思路,掌握完成任务的必备知识和技能,自己动手尝试完成任务和以多种方法完成任务。

(1)课堂角色任务转换。教学双方的角色任务转变是教学改革的第四个难点,只有双方都能适应角色任务转变,才能顺利开展课堂教学工作。教师从主导到引导的转变使教学难度增加,教师面对的不是一个整齐划一的课堂,而是进度、方法、内容不一的多个个体,这对教师的掌控能力有更高的要求。学生从被动接受知识到主动完成任务的转变使学习难度增大,认真听讲成为对学习最基本的要求,不但要听得懂还要做得出,更要学会以多种方法和思路完成学习任务,这对学生的学习主动性、思维能力、动手能力都提出了更高的要求。

(2)教学环境的要求。满足教学要求的环境是教学改革的第五个难点,学生自主完成学习任务的教学环境的要求更高。对于计算机硬件教学来说,不只需要实验场地、实验设备,还要大量的实验材料,教学成本与传统教学不能同日而语,学校的教育成本投入必然加大。

(3)教学过程中的关键点。教师提出恰当的教学任务是第一要务,任务过难、过易、偏离学习主题,都很难正常进行后续教学。分析任务提出解决方案的过程实际已经简单圈定了基本的知识范围,教师在帮助学生分析任务时进行必要的知识讲解和铺垫,使学生具有初步的分析和解决问题的能力。在学生自主完成任务的过程中要随时注意可能出现的问题,辅导学生完成基本学习任务。整个教学活动的前期,教师应给学生提供一些拓展的资料,帮助学生了解拓展的基本思路,随着拓展学习能力的不断增强,教师可以完全下放自,由学生自己创造性地进行任务拓展。对于有创新特色的成果,教师要及时总结、褒奖,达到相互借鉴、共同学习、共同提高的目的。

开发基于计算思维课堂模式的教材

作为辅助教学的教材,首先应该有适应计算思维课堂教学的模式,其次是有满足计算思维学习的内容,这两个条件限制必然使教材的结构形式和内容有别于传统教材。教材形式如何改变,改变后的结构形式和内容能否被师生接受是教学改革的第六个难点。

(1)教材结构形式。教材结构与教学相适应是对结构形式的基本要求,因此教材不能再拘泥于传统的章节形式,而应该以适应教学的任务为独立单元,以完成任务的知识、技能为连续过程,以具体案例任务为目标,以知识、技能拓展为结束的一个完整体系。以下是以任务为教学单元的典型教材结构形式:

> 任务

> 任务解决方案

> 任务知识

> 任务工作提示

> 任务拓展基础

其先后次序可以根据需要调整,如明确任务以后,带着任务学知识,具备一定的基础知识再去分析任务、提出解决方案;也可以先提出任务的解决方案,根据工作思路学习所用知识,具备基本知识和技能后再动手解决问题。

(2)教材内容。教材内容与结构形式相适应也是对教材的基本要求。由于基于计算思维是在传统“逻辑教、逻辑学”基础上的延伸,并不能改变知识间的逻辑结构,提出符合知识技能逻辑关系的任务也是关乎改革成败的关键。第一,任务不能改变知识链的逻辑关系,要适应“逻辑教、逻辑学”的逻辑思维训练本质。第二,要达到学做合一,实现“逻辑做”的动手训练。第三,局部知识完整,能满足拓展创新的“逻辑”需要。

教材的重要作用是辅助学习,给出完整解决问题的具体工作过程提示,是帮助学生动手解决问题的基础,也是帮助学生形成解决问题思路的要求。学生按教材要求动手完成任务,只是计算思维训练的初级阶段,学生自己提出同一问题新的解决方案或找出同一方案可以解决的不同问题,才是教学要达到的最终目的。所以教材任务的最后部分应该是帮助任务拓展的提示性信息,可以是专业的参考文献和网站信息,可以是具体的实用性产品说明,也可以是同类任务的列表。

计算思维融入计算机硬件教学是必然趋势,计算思维也必将改变计算机硬件教学涉及的所有内容。因此,研究在计算思维背景下的计算机硬件教学改革有重要的现实意义。简单认为改变教学方法即可以实现计算思维训练的想法不现实也不可行,只有从管理、方法、手段、内容等进行全方位的一体化改革,才能够在教学中贯彻计算思维的训练思想,真正培养具有计算思维基础、具有创新能力的有用人才。

参考文献

[1]Jeannette putational Thinking[J] .Communications of ACM,2006,49(3):33-35.

[2]李晓明,蒋宗礼,王志英等.积极研究和推进计算思维能力的培养[J].计算机教育,2012(5):1.

[3]战德臣,聂兰顺.计算思维与大学计算机课程改革的基本思路[J].中国大学教学,2013(2).

第9篇:硬件工程师年终总结范文

关键词:项目驱动法;单片机;教学

“单片机应用技术”课程是机电一体化专业的主干课程,也是多年来公认的“问题课程”,学生普遍感到难学。主要表现在课程内容抽象、逻辑性强、与其他课程的关联度大。教学过程极易陷入难教、难学的境地并形成恶性循环。随着计算机网络与通信技术、集成电路技术和计算机软、硬件软件技术的飞速发展,单片机应用技术的内容与教学手段和方法都发生了很大的变化。如何充分利用多种单片机开发工具,掌握综合运用单片机的软硬件实用技术,为工业生产、科学研究和实验设备等领域的单片机应用开发,培养具有技术应用能力、创新精神和创业精神的高素质人才,是高职单片机课程教学面临的新挑战[1]。目前国内多数高职院校单片机课程存在理论与实践严重脱节的现象,本文针对目前国内高职机电一体化专业单片机应用技术课程教学中普遍存在的问题和不足进行深入探讨,结合多年的教学经验,提出基于“项目驱动法”的单片机课程一体化教学的新思路,以期为单片机课程教学的改革提供参考。

1高职单片机教学中存在的主要问题

目前多数单片机课程教学普遍存在以下的问题:

(1) 教材结构未考虑学生的接受能力。教材内容主要依照单片机硬件结构指令系统汇编语言设计系统扩展接口技术应用系统设计的顺序编写的,注重课程的学科性与系统性,而未考虑学生的认知特点;教学过程也是以单片机的结构为主线,先介绍单片机的硬件结构,接着是指令和软件编程,然后是单片机系统的扩展和器件的应用,最后是应用实例。按此教学结构,单片机课程就演绎为以单片机知识为蓝本的微机原理课程,高职学生理解力和逻辑思维能力较薄弱,对复杂的电路和抽象的指令往往不知所云,学习过程枯燥乏味,学生大多产生厌学情绪。

(2) 教材内容陈旧,单片机课程教学缺乏技术性、工程性和实践性。如在单片机接口中主要以并行扩展为主,介绍74LS273/373锁存器,74LS138/139译码器,74LS244/245总线驱动器,8155/8255I/O扩展接口,以及键盘显示器接口8279等,而这些在单片机实用系统开发中早已不用了。如今CPLD器件已被广泛应用于单片机应用系统,根据实际需要可通过对CPLD器件的编程实现锁存器、译码器、存储器、I/O接口以及各种逻辑控制电路功能。CPLD作为现代数字系统设计的必备技术,在单片机应用系统设计实例中却鲜有介绍。此外,抗干扰技术、SPI扩展、ONE-WIRE扩展、多状态多任务处理问题等许多实际开发设计中不可回避的问题却很少涉及。

(3) 普遍存在理论与实践严重脱节的现象。在教学形式上,单片机课程多以课堂理论教学与少量硬件仿真实验相结合,实验教学也多为验证性实验[2-3]。先理论后实践教学,或理论与实践教学分阶段交叉进行,造成长期以来单片机教学理论与实践的严重脱节。加之许多学校单片机实践教学资源相对比较匮乏,多以单片机实验箱为主,实践教学环节也仅仅体现在为数不多的几个验证性实验上。许多情况下,学生只是依照老师给出的实验电路进行简单连线,有些同学直接将实验系统中的源程序调出来运行一下就算完成任务了。整个课程结束后,许多学生也未能真正了解清楚单片机应用系统开发的全过程,不会使用仿真软件调试程序的同学也不在少数,甚至连单片机开发工具如硬件仿真器、编程器的用途都不知道,更不用说掌握单片机应用系统设计的一般性方法。

(4) 教师缺乏应有的工程素质。长期以来总有一种观点认为,教师受传统教学模式影响,轻视实践教学环节,不注重学生实践能力的培养。事实上,大多数高职工科类专业技术课程的教学缺乏技术性、实用性和工程实践性,并不是教师不重视实践解学环节,而是我们的教师本身就缺乏应有的工程素质。所以才会出现如将单片机课程教学演绎为以单片机为蓝本的微机原理课程教学的误区,而传统的教学模式又使这样的误区成为了一种极为普遍的现象,“纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行”,纸上谈兵使得许多教师丧失了提高自身技术应用能力、工程实践能力和科研开发能力的动力,致使课堂教学无法跳出传统教学模式的怪圈。

2基于“项目驱动法”的单片机课程一体化教学

传统的单片机教学模式以“知识为本位”,强调以教材为中心、以教师为中心、以课堂为中心,教学上注重知识的系统性与逻辑性,但却忽视了对学生能力和创造性的培养,收效甚微。单片机课程的学习过程实质上是一个以单片机为工具进行嵌入式系统开发的过程,“项目驱动法”打破原教学结构框架(即硬件结构+软件编程+系统设计),将单片机课程的核心技术分解为一个个的知识点,并通过具体实例(即项目)来体现[4]。一个项目需要用不同的知识点去组合和搭建,每一个项目又分解为若干任务,项目的完成是在教师主导下以学生为主体的一次完整的教学活动,当所有项目任务完成后,知识点也就全学完了。“项目驱动法”设计过程具体如下。

2.1项目的选取准则

项目选取要以单片机技术应用为主线,分层次精心编写项目内容――包括基础训练项目、技能训练项目和综合应用项目。基础训练项目的选取应根据学生的认知特点,教师要站在初学者的角度来编写项目内容,项目功能简单益实现,增强学生学习的积极性和信心;技能训练项目的选取应体现项目的灵活性。鼓励学生尝试用不同方法实现项目功能,通过对比不同实现方法,增强师生之间的互动,加强学生之间的协作与交流,提高学生的技术应用能力,进一步激发学生的学习热情和成就感;在综合应用项目的选题上,应注重典型单片机应用系统的设计,项目设置上包括基本要求和发挥部分,以此激发学生的创新思维、创造力和成就感。在项目实施的过程中,教师扮演教练的角色,起指导作用。

2.2项目内容构建

项目内容构建是“项目驱动法”实施的基础,在项目内容选取中,教师应依据学生认知特点,充分分析本专业对单片机应用技术能力的具体要求,及本专业学生学习的前后课程之间的关联,由简单到复杂,层次分明、科学合理的进行规划。如机电一体化专业“单片机应用技术”课程项目内容及任务描述如表1所示。

2.3项目教学资源构建

项目教学资源的构建是实施“项目驱动法”一体化教学的基础[5]。传统教学模式下的教学资源较为单一落后,不适应“单片机应用技术”课程教学。整合文字教学资源(教材、学习指导及习题),参考各知名单片机开发网站资源,利用软件教学资源(WAVE和Proteus以及Protel软件)和硬件教学资源(实验箱、仿真器、单片机开发板、雕刻机等),构建以先进的软硬件资源为基础的丰富的网上课程资源库[3]。充分运用现代教育技术和手段,使学生能够按照自己的需要,方便地实现不同教学资源的切换,为实现基于“项目驱动法”的一体化教学提供资源保证。

2.4项目实施过程

“项目驱动法”一体化教学的实施主要包括:项目导入项目剖析任务分解知识点导学知识点应用目标搭建目标组合项目完成。具体地讲,项目导入即是发挥教师的主导作用,引导学生明确本次教学任务,在这里教师要努力为学生创设当前所学内容与真实环境基本相接近的学习情景,充分发挥学生的主体作用,采用启发式教学对项目功能进行剖析,并分解成为一个个相对独立的任务。在教师指导下进入当前知识点学习,学习中注重引导学生独立思考,对知识点自行理解和消化,在此基础上,鼓励学生独立探索解决问题的方法,即如何应用知识点及其组合来完成一个个目标任务,再将各目标任务按照逻辑关系组合起来,形成此项目完整的解决方案。

值得注意的是:首先,一个项目的完成可能需要多个知识点的组合,实现多个目标任务的过程要考虑各目标任务间的逻辑关系,并将这种关系通过软硬件手段来实现。其次,每一个项目的完成都离不开软硬件仿真(只有在综合应用项目中,才会使用硬件仿真器和雕刻机),所以对WAVE软件仿真软件和Proteus硬件仿真软件的学习将贯穿整个教学过程。也就是说,在项目2“了解教学做一体化教学平台”完成之后,WAVE和Proteus软件就作为单片机应用系统的开发工具,始终伴随着学生的学习,并且随着项目内容的多功能化和复杂化,对WAVE和Proteus开发工具的学习也将越来越深入,其优势也将越来越明显。

2.5项目学习评价

在“项目驱动法”教学中,学习效果主要由完成项目工作的质量来衡量,主要包括教师评价、学习小组评价和自我评价。围绕学生在项目设计过程中,从项目剖析任务分解知识点学习知识点应用目标搭建目标组合项目完成的一些列活动中,通过师生间的互动交流、学生间的互助协作,考察学生对项目任务的理解、知识点的学习领悟及应用单片机开发工具完成相应项目设计的能力。项目学习的最终目的是通过知识点的组合与搭建,完成知识向能力的转换,在教师评价中应以激励、鼓励为主,以增强学生的信心;对学习小组的评价应侧重于学生在完成项目目标构建中所起的作用,如该学生是否为学习小组的核心,其学习行为及协作精神是否具有示范性;自我评价不仅要能反映学生学习过程遇见的困难,还要将学习中获取成功的思路,以及对本次项目教学的建议和意见一并表达出来,目的是为了通过师生的共同努力,将项目内容不断充实与完善,使项目教学法质量进一步提高。

3效果分析

3.1教学效果显著

基于“项目驱动法”的单片机课程一体化教学,打破理论与实践教学的界限,课堂教学从原来的教学区搬至单片机实训中心,利用实训中心强大的软硬件资源、网上课程资源及网上科研资源的优势,采用多媒体教学手段,并以网络学习管理系统为平台,方便地实现了多种教学资源之间快速的无缝链接。如在学生初识单片机时,可先通过实验箱大致了解单片机应用系统的结构,利用WAVE软件完成简单的程序编写和调试;接下来根据项目内容学习Proteus设计与仿真,并以此为工具对较为抽象的知识点,如中断优先级和中断嵌套是教学难点,以往课堂教学中许多同学对此不理解,用Proteus进行仿真,变抽象为形象化解了难点,激发了学生的学习兴趣。

3.2提高了学生的技术应用能力

将单片机开发工具引入并贯穿于课程教学的全过程。如在学生初识单片机时,可打开实验箱大致了解单片机应用系统的组成,并利用WAVE软件完成简单的程序编写和调试,加强学生对单片机应用系统的感性认识;接下来学习使用Proteus 软件设计电路原理图并对按项目要求进行先期软硬件仿真调试,观察电路的工作状态及软件运行后的变化情况,逐步掌握用Proteus和WAVE仿真软件从事单片机软硬件设计调试的全过程;在单片机技术综合应用阶段,若仿真结果基本理想可用Protel软件和雕刻机制作出实际硬件电路,并用下载线将程序写入AT89S51单片机,完成整个单片机应用系统的开发过程。可以看出,单片机课程的教学就是熟悉和初步掌握单片机应用系统开发的过程,在课程教学的每一个环节,都要由学生自己动手完成,极大地提高了学生的技术应用能力。

3.3增强了学生创新能力的培养

Proteus仿真软件是一款包含大量系统资源、丰富硬件接口电路,具有强大调试功能和软硬件相结合的仿真系统,在单片机应用系统开发中占有重要地位[6]。在单片机教学中引入Proteus,充分利用其形象性、交互性、安全性、节约性、可移植性和高效性的特点,通过具体的工程项目,培养了学生的工程实践能力和创造性思维,为学生毕业后从事单片机控制技术或智能仪表开发做好准备。

3.4提高了教师的科研能力

在“项目驱动法”的单片机课程一体化教学中,教师从项目内容选题项目剖析任务分解知识点学学习知识点应用目标搭建目标组合项目完成的一系列教学活动中,教师从原来的知识的传授者变为学生学习的合作者。在与每个学生的的交流互动中,发现学生共性的问题、个性的问题以及自身的问题,并与学生一起寻求解决问题的方法,并通过实践将教师自身的技术应用能力、工程实践能力和科研开发能力得到了锻炼和提高,实现真正意义上的。

4结语

本文分析了当前单片机课程教学中普遍存在的问题及深层次的原因,提出基于“项目驱动法”的单片机课程一体化教学的思路。教学实践证明,将多种单片机开发工具引入课程教学的全过程,以教师为主导、学生为主体进行从项目导入项目剖析任务分解知识点导学知识点应用目标搭建目标组合项目完成的一系列教学活动,激发学生的学习兴趣、主动性和创造力,为学生单片机应用能力的培养提供了一种新思路。

本研究得到上海工程技术大学教育科学研究项目“机电一体化专业高职教育模式研究”的资助,在此表示感谢。

参考文献:

[1] 高林,鲍洁. 加强基础建设、深化教学改革、提高教学质量――教育部高职高专电子信息类专业教学指导委员会的工作思路[J].计算机教育,2009(16):12-13.

[2] 黄勤,李楠,谷振宇. 构建全新的实践教学模式,培养综合素质及创新能力[J]. 计算机教育,2004(10):23-24.

[3] 余小滢,卞鱼池,殷为真. 电子设计竞赛促进实践教学改革[J]. 实验技术与管理,2007,24(6):107-110.

[4] 王小立,朱志. 单片机应用技术一体化教程[M]. 合肥:中国科学技术大学出版社,2008.

[5] 姚福安,周常森,万鹏,等. 建设电子设计立体化教学平台[J]. 实验室研究与探索, 2006,25(6):688-691.

[6] 张靖武,周灵彬. 单片机系统的PROTEUS 设计与仿真[M]. 北京:电子工业出版社,2007.

Exploration the Course Integrated Teaching for Principles and Application of

MCU Based on Project-driven Method

PENG Yuan-fang, LU Qin, HU Ning, YANG Yang

(Advanced Vocational Technical College, Shanghai University of Engineering Science , Shanghai 200437,China)