自主設計論文范文

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第1篇

古人云“活到老，學到老”。學習伴隨人的一生，一個學習者具備的基本素質是其自主學習能力。最早引入“自主學習”的Holec將其定義為“負責自己學習的能力”[1]。通俗講，自主學習能力是由學習者自覺確定學習目標，制訂學習計劃，選擇學習方法，調控學習過程，評價學習結果的過程或能力[2]。自主學習需要做到“四學”，即“想學”“能學”“會學”“恒學”。基于信息化條件的自主學習是指借助現代化技術及工具完成自主學習。信息化條件包括互聯網、電子圖書館、學習軟件(如Multisim，EWB，CAD)、音頻視頻、Flash等。信息化條件下的自主學習改變了以往的師生學習模式，學員成為學習的主體，教員主要以問題引導、知識顧問、技術支持、效果評價為主要任務，引導學員充分利用和開發信息化資源，將先進的信息技術和學習過程優化整合，開展自主性學習，提高教育的質和量，更好地適應新時代的要求。

2信息化條件

2.1互聯網

隨著信息技術的飛速發展，互聯網在現代生活中越來越普及。互聯網具有信息資源海量、不受時間和空間限制的特點，因此它為自主學習提供了便捷條件。利用互聯網強大的搜索引擎功能，搜索學習內容、疑難問題、模擬考題等。計算機網絡平臺提供了一個友好的交互界面，圖文并茂，靜動結合，生動有趣。由于院校的特殊性，我院學員除了可以在特定地點及方便時間上互聯網外，還可以查閱軍網內部豐富資源。互聯網改變了傳統的學習方式，提高了學習興趣，提高了學員發現問題、解決問題的能力，使學習成為一種主動、積極的過程，自主學習意識進一步加強，學員真正成為學習的主人。

2.2電子圖書館

電子圖書館以互聯網為平臺，主要由實地圖書館和虛擬圖書館兩部分構成。實地圖書館是與傳統圖書館具有一樣的館藏圖書功能，資源歸本單位共享；虛擬圖書館是指本館沒有收藏但是從網絡系統、數據庫中可以獲得信息的圖書館，例如維普、萬方、CNKI等電子期刊，超星、國圖、阿帕比、中國軍事等數字圖書以及碩博論文、外文數據庫等等。學習者在相應數據庫進行文獻搜索、下載需要的論文、書籍完成知識的自主學習與深化，多角度、多維度的學習理論，廣范圍、廣視角的了解應用。我院電子圖書館館藏豐富，既有實地圖書館又有虛擬數據庫，為學員學習提供了資源保障。

2.3軟件工具

軟件工具是指能夠輔助學習的工具軟件，例如繪圖工具AutoCAD，ProE，3DMAX等，仿真工具simulink，EWB，Multisim，ansys等，不同領域選擇不同的軟件工具。以數字電子技術中常用的Multisim和EWB為例(如圖1和2所示)，它具有豐富的元器件庫和儀表庫，當學完電路理論之后，學員大部分直觀認識不深入，對電路是否能夠實現所講述的功能持懷疑態度，仿真軟件恰好解決了這個問題。利用仿真軟件構建虛擬的電路，通過儀表及指示裝置，直觀形象地看到電路現象，加深對理論的理解。同時，在實際搭建電路時，為了避免資源浪費及煩瑣的調試，可利用仿真軟件先驗證設計電路的正確性，之后再去實際搭建。目前學員具有電腦使用條件，只需安裝軟件即可使用，軟件工具的出現為自學提供了又一個有力的條件。

2.4自主學習平臺

自主學習平臺可以是遠程教育學習平臺，也可以是根據不同科目搭建的學習平臺。其作用是學員在教員的輔導和幫助下，自主使用網絡學習平臺，有針對性地選擇各種學習資源，調整學習時間，控制學習過程，以達到學習目標。自主學習平臺具有輔、開放性、自主性、重復性、交互性的特點[3]。為方便學員數字電子技術課程學習，教研室設計了數字電子技術網絡課程(如圖3所示)。主要包含教案、視頻、教案、習題、作業、答疑、測驗以及參考資料等內容。

3以組合電路設計為例，借助信息化條件培養學員自主學習能力

3.1組織流程

組合電路設計內容豐富，方法多樣。課本中講述多以分立元件設計為例講述，為拓展學員思路，本課程安排時筆者并未加以限定，只布置了任務，學員自行完成。教員布置任務，學員以小組形式開展學習。各小組實行組長負責制，針對任務組織學員討論、確定方案，針對不同的方案安排組員提前查閱互聯網、電子圖書館、網絡課程等資料；課上分工協作，不同學員按照不同方案設計實現；學員自學仿真軟件Multisim或者EWB，并借助軟件仿真驗證設計的正確性；設計報告由專人撰寫，匯總各種方案及方法并進行描述；由于時間限制，并非所有奇思妙想都能一一設計實現，因此附加了拓展環節，集思廣益，學員只需描述出新思路新創意即可；最后為檢驗學習效果，加入答辯環節，從小組中任意抽取一名組員，回答其他學員和教員提出的問題。

3.1.1設計任務

1個主評委和3個副評委共4人鑒定某項目，當主評委不贊同，但3個副評委全部贊同項目時，裁定項目通過鑒定；當主評委贊同并且3個副評委中多數贊同項目時，也裁定項目通過鑒定。試設計滿足要求的邏輯電路。你還能想到哪些器件設計方法？

3.1.2小組分配

本教學班次共計43人，4～5人為一小組。組長負責分工，一般2人設計方案，1人學習仿真軟件，1人撰寫設計報告，最終集思廣益，拓展創新方法。

3.1.3豐富的設計方案，多樣化的仿真實現

借助分立元件實現電路設計組合電路是課本中主要講述的方法，其他方法課本中并沒有專門提及。另外，仿真軟件使用方法，如何仿真電路都需要學員自行摸索。但從效果分析，學員都能夠通過自學或者小組互助學習方式解決上述問題。現列舉幾種學員的設計方案及仿真電路。

3.1.4答辯環節

為保障學習效果，筆者設計了答辯形式的督促機制。要求在設計完成后，小組內每位成員都要掌握本組設計的電路方案，隨機抽取某位學員上臺講解，一旦答辯不順利，將會影響本組學員的整體成績。在這種指導思想下，每位學員都參與其中，組內互助，使得方案形成時，每位學員也都掌握了知識。本次課程筆者提問了第一組的一位學員，答辯過程中每當出現思路斷檔，整組學員的精神都跟著緊張起來，但經過思考他順利完成此環節，并且將創新性的設計思路也一同與大家分享。從答辯過程可以看出，第一組學員的團結與協作，看到了傳統課堂上無法發現的閃光點。

3.1.5設計報告

第一項設計任務，第二項設計方案，第三項拓展及心得體會。前兩項旨在對整個知識的梳理，第三項作用有兩點，一是學員方面，總結收獲及不足，創新新思路，例如第九組寫到“電路設計注意布局，圖紙與虛擬實驗有著本質差距”，第一組寫到“一個好的團隊不光有一個好的帶頭人，還要有一群踏實肯干認真聽話、積極進言的成員”。二是教員方面，便于發現學員學習中存在的問題，調查學員對教學實施的滿意度，為后續教學提供寶貴經驗。例如第五組寫到”開關的選擇開始由單刀開關接入不工作，后經小組討論和教員指導換為單刀雙擲開關完成電路仿真”。第二組寫到“課程使我們認識到數電并非純粹的理論學習，而是課堂發揮、試驗動手等綜合能力的培養”“增強了我們的發散性思維，是一種能力的提升”。

4效果分析

按照傳統講授組合邏輯電路設計方法，一般學員比較容易想到教員或者課本上講述的方法，思路禁錮到此無法跳出。時序電路設計與組合電路設計課程形成了鮮明的對比，時序電路設計任務是課后習題，教員只講授了一種設計方法，因此學員在設計過程中多數應用了這種方法，很難擴展思路，開拓創新。而此次組合電路設計是學員沒有見過的任務，教員對其沒有過多的限制，因此設計方案多種多樣，學員自學的潛力此刻淋漓盡致地表現出來。在網絡、仿真軟件等信息化條件下，學員順利完成了本講內容的學習。學員不僅掌握了組合邏輯電路設計的多種方法和仿真軟件的使用方法，還提升了自身的綜合能力。從期末考試成績上分析，平均分79.44，其中良好及以上24人。通過設計報告的心得體會及期末成績分析采取自主學習模式學員多數比較贊同，收獲頗豐。上述事實證明只要給予適合的條件，學員有能力并且能夠出色完成自主學習，同時鍛煉了學員的提出問題、分析問題、解決問題、語言表達等多種能力，強化了團隊協作意識，激發了創新思維。

5結束語

第2篇

在自主可控計算機系統中，設置有種類較多的EMI信號，其信號敏感性較強，確保高速信號傳輸的完整性與可靠性是系統設計的關鍵，直接關系著整個計算機系統作業的可靠性與穩定性。影響計算機信號完整度的因素較多，如系統布局、疊層設計、內存信號布線、高速差分信號布線等。為此，在進行系統布局時，需要依托模塊化設計理念，依據電路功能進行模塊劃分，明確元器件布置區域，讓信號傳輸線盡量短，降低信號反射對信號完整性的影響，還應確保傳輸線路其阻抗匹配良好，復位電路與時鐘電路設置，應盡量與芯片位置距離較短，降低電磁輻射影響。在疊層設計過程中，需要依據系統布置狀況，采取PCB疊層設計方法，合理設置其層數，降低電路電磁所產生的干擾問題，為電路系統運行提供保障。在內存信號布線時，應將同組信號于相同布線層中視線中走線，加強長度匹配控制，采取蛇形線進行布置；在差分信號布線中，應盡量將其傳輸線等長設置，其布線形式采取平行布線方式，綜合考慮耦合原則，確保信號完整度。

2自主可控計算機軟件系統設計

為實現自主可控計算機具備自主知識產權，系統在設計中，其軟件均采取國產化軟件，具體而言，包括計算機操作系統、計算機應用軟件、計算機固件系統等。針對操作系統而言，為確保操作系統運行能力，對系統底層硬件驅動進行分析，確保操作系統可以有效對底層硬件機構執行有效驅動，確保系統可以運行穩定可靠。因我國國產的軟件其時間較短，實踐應用仍需要進一步改善，其系統與系統之間的兼容性有待深入研究，需要在實際運行應用中及時發現軟件系統中存在問題，并予以解決。

3自主可控計算機設計成果測試分析

通過對自主可控計算機的硬件設計與軟件設計，通過研制組裝，最終實現了國產自主可控計算機研制。在樣機設計完成后，采取針對性測試軟件，分別對自主可控計算機的CPU、內容、硬盤及其他數據接口性能進行測試，并對其高低溫環境下運行狀況進行檢測。試驗檢測結果證明，該自主可控計算機U盤讀速度正常，硬盤讀速度正常，計算機主板與3A主板性能相當，該計算機在零下40℃-50℃環境中，均可以正常作業，此外，還對自主可控計算機進行了連續拷機檢測，充分證實了該自主可控計算機具備良好的穩定性工作能力，其可控性高，安全性好，未來應用前景廣闊。

4結語

第3篇

常規島及電站輔助設施(BOP)設計自主化的主要目標是要通過技貿結合，以若干臺大型商用核電站的建設為載體，逐步全面建立大型商用核電站常規島和BOP的自主設計能力，并具備一定的研究開發能力。包括建立并完善整套規程、規范及程序文件，配套合適的設計／計算手段和方法，培育建立起一支合格的設計隊伍，最終能由國內工程公司或設計部門向建設單位提交合乎規程規范要求、質量要求和進度要求的整套設計文件和相關工程服務。

實現上述設計自主化的步驟是：

a)在大型商用核電站的首兩臺機組的建設過程中，通過外方為主，中外合作設計，完成包括設計管理、設計規范、適用的計算機軟件和數據庫、系統的擬定、計算與優化、施工圖設計技術以及各類工程文件編制在內的全面技術轉讓；

b)3、4號機組的大部分設計責任轉移到中方，僅少量關鍵性技術責任仍由外方承擔；

c)5、6號機組由中方承擔全部設計責任。

考慮到我國核電站建設將走上系列化、標準化建設的道路，除少量改進項目之外，后4臺機組的重新設計工作量將大大減少。因此，1、2號機組設計技術轉讓的成功與否是設計自主化能否得以實現的關鍵。

2設計自主化的現狀

2.1常規島工程設計自主化現狀

從技術角度而言，核電站常規島與常規火力發電廠汽輪機島之間并無本質上的區別。我國幾個主要的電力設計院已經具備了600MW級火力發電廠的設計資格，在工程設計實踐方面，也已有了相當的積累。

在核電工程方面，國內電力設計部門自主承擔完成了秦山一期300MW機組常規島設計任務，目前正開展秦山二期600MW級常規島工程設計工作。而嶺澳核電項目則在大型商業核電站常規島設計自主化方面邁出了第一步。通過與常規島供貨商的合作，國內電力設計院具體承擔了常規島部分土建、工藝設計任務并完全承擔了相應的技術責任。整個設計工作按國際標準和慣例組織進行，目前工作已接近完成。

與國際標準的工程公司(A／E公司)相比，我們至少應在以下幾個方面通過國際合作，從技術轉讓中獲取相應的能力，才能真正談得上設計的自主化。

a)項目管理的能力，包括項目管理隊伍的組成和工作程序的建立等；

b)適當的計算機系統(硬件和軟件)以及配套的工程數據庫系統，其中工程數據庫系統是問題的關鍵；

c)接口控制能力，包括接口的預見性和確立、控制等；

d)系統的計算擬定和優化(指工藝、電氣、儀控等主要系統)；

e)設備采購規范書的編制能力；

f)施工、安裝、調試和運行文件的編制能力；

g)國際通用的標準、規范的理解和比較。

國際標準的A／E公司與國內設計單位(CDI)能力差異比較見表1和表2。

2.2BOP設計自主化

國內設計院已基本具備了BOP設計自主化的能力。特別是在嶺澳核電站項目中，國內設計院與業主的經驗和能力相結合，除個別系統由于商務、系統小成套等因素導致工藝設計由外方承擔外，已全面實現了包括工程管理、采購、設計(工藝設計和土建設計)等各個環節的自主化。

表1工程管理能力差異表

項目A／E公司CDI

項目經理能對工程實施全方位的控制，有職、責、權，對外代表公司對項目進行質量、工期和費用三大控制，擁有項目組內部人力調度和收入分配的權力。主要從技術協調角度組織管理項目設計，基本沒有人員調配、費用控制和收入分配的權力。項目三大控制職責主要由生產處室實現，導致項目技術、工期、費用職責不清。

項目管理隊伍有專責的項目經理工作班子，職能包括項目的計劃，設計管理協調，商務、會計、質保、預算、采購、合同等與項目實施有關的各個方面。不健全的項目工作班子，依靠生產處室實現管理的職能。

工作程序建立行之有效的工作程序并按程序辦事，工作人員的個人表現基本能與公司體系運作的有效性進行適度的分離。以工作經驗和工作慣例為基礎，工作程序不健全或不受重視，行政命令仍為主要工作手段之一。

工程數據庫系統龐大適用的工程數據庫系統，包括工程設計數據庫、參考文檔數據庫等，有利于建立快速報價體系，電站優化設計和提高設計效率與質量，降低工程投資。工程數據庫系統正在建立和積累，但適用于國際標準的工程數據庫基本是空白。

質保體系正常運作的質保體系和較強的質保意識。體系類似，運作的有效性和穩定性正常。

接口控制有豐富的接口控制經驗，專門的管理程序和管理人員對接口的預見性和控制能力有待加強。

表2工程設計能力差異表

項目A／E公司CDI

標準規范對國際通行的標準規范有廣泛深入的了解，并運用于工程實踐。對國際通行的標準、規范的了解和使用有待加強。

系統設計

(SystemDesign)有較強的系統計算、分析、設計、選型和優化的能力，有豐富的計算機軟件。有一定的系統設計和分析計算能力，但仍以經驗設計和引進設計為主，應變能力不強，適用計算機軟件不夠。

安裝設計

(設備、管道、

電纜等)有較強的設計布置、力學分析、支吊系統設計、材料和型號選擇的經驗和能力，有適用的參考數據庫支持，具備了3D模型設計能力。有豐富的設備、管道、電纜等設計布置的經驗和能力，掌握了3D模型設計能力，但缺乏適用的數據庫，所采用的設計計算軟件也僅適用于國內工程。

土建設計成熟的結構計算與設計。與國外設計能力大致相當，但大型動力設備基礎的力學分析計算有待加強。

設備采購

規范書由專門的部門、人員和程序來完成，對各主要發電設備主、輔機供貨商比較了解，所編設備采購規格書內容比較全面(包括商務、技術、材料、質保、包裝、運輸安裝、服務等各方面內容)。無專門的采購部門，以過往工作經驗為主，以編寫技術規格書為主，內容相對較簡單。

安裝、調試、

運行文件有較強的文件編寫能力。基本無經驗，能力有待提高。

3工程設計模式

3.1常規島工程設計模式

為了要實現設計自主化，必須最大限度地參與核電站的設計和管理實踐活動，只有參與才能掌握，只有干才能學會，只有敢于承擔風險才能取得勝利。

由于國內設計單位的資源、經驗和能力的局限性，選擇一家國際著名的工程公司進行合作設計可更有效地借鑒國外先進的管理手段，設計技術以及信息財富，有利于國內設計單位在較短的時間內盡快趕上國際先進水平。

在選擇國外合作伙伴時要注意在電站工程設計方面，國際上流行著兩種不同的模式，在這兩種模式中，工程公司所起的作用也不同。

3.1.1美國模式

a)設備制造商僅負責設計和提供直接由其制造的產品，國內俗稱主機供應商；

b)工程公司在電站的成套設計、工程管理、采購、工程服務(土建、安裝、調試運行、維修)等方面起著非常大的作用，并且有豐富的經驗。

3.1.2歐、日模式

a)設備制造商不但能負責設計和提供直接由其制造的產品，對主廠房內的工藝系統也有較強的設計和成套能力；

b)一般不請獨立的工程公司協助其進行輔助系統的成套設計；

c)其工程設計力量是屬于設備制造商的一部分，所提供的工程設計總是與公司的設備緊密聯系在一起，屬專門化的設計。

3.1.3選擇美國模式的優勢

筆者認為，如創建合資的工程公司，則采取美國模式更為有利，主要因為：

a)從工程的觀點看，美國模式無論是設備制造還是電站設計均十分接近我國傳統的、成熟的火力發電項目建設實踐，雙方合作容易找到共同一致的基礎。

b)美國的工程公司總是獨立于設備制造之外，具有和多家廠商合作的經驗，因而在電站設計方面，增強了靈活性，減少了局限性，可增強國內設計院的應變能力。

c)在主設備的招標評標過程中，唯有美國模式的工程公司才能公允地同參與競爭的各供貨商進行評判。若選擇了歐洲某設備貨商合作，將使自己陷入“唯一性”，而失去了“靈活性”和“公允性”。

d)美國工程公司由于其在工程項目中的地位和作用，積累了非常豐富和廣泛靈活的經驗，對提高國內設計單位的水平有利。

e)一般而言，美國公司在提供技術轉讓方面，持相對比較開放的態度。

3.2BOP工程設計模式

可按嶺澳核電項目現有的模式，繼續擴大國內設計的份額，把設計自主化推上一個新臺階。