自主设计论文范文

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第1篇

古人云“活到老，学到老”。学习伴随人的一生，一个学习者具备的基本素质是其自主学习能力。最早引入“自主学习”的Holec将其定义为“负责自己学习的能力”[1]。通俗讲，自主学习能力是由学习者自觉确定学习目标，制订学习计划，选择学习方法，调控学习过程，评价学习结果的过程或能力[2]。自主学习需要做到“四学”，即“想学”“能学”“会学”“恒学”。基于信息化条件的自主学习是指借助现代化技术及工具完成自主学习。信息化条件包括互联网、电子图书馆、学习软件(如Multisim，EWB，CAD)、音频视频、Flash等。信息化条件下的自主学习改变了以往的师生学习模式，学员成为学习的主体，教员主要以问题引导、知识顾问、技术支持、效果评价为主要任务，引导学员充分利用和开发信息化资源，将先进的信息技术和学习过程优化整合，开展自主性学习，提高教育的质和量，更好地适应新时代的要求。

2信息化条件

2.1互联网

随着信息技术的飞速发展，互联网在现代生活中越来越普及。互联网具有信息资源海量、不受时间和空间限制的特点，因此它为自主学习提供了便捷条件。利用互联网强大的搜索引擎功能，搜索学习内容、疑难问题、模拟考题等。计算机网络平台提供了一个友好的交互界面，图文并茂，静动结合，生动有趣。由于院校的特殊性，我院学员除了可以在特定地点及方便时间上互联网外，还可以查阅军网内部丰富资源。互联网改变了传统的学习方式，提高了学习兴趣，提高了学员发现问题、解决问题的能力，使学习成为一种主动、积极的过程，自主学习意识进一步加强，学员真正成为学习的主人。

2.2电子图书馆

电子图书馆以互联网为平台，主要由实地图书馆和虚拟图书馆两部分构成。实地图书馆是与传统图书馆具有一样的馆藏图书功能，资源归本单位共享；虚拟图书馆是指本馆没有收藏但是从网络系统、数据库中可以获得信息的图书馆，例如维普、万方、CNKI等电子期刊，超星、国图、阿帕比、中国军事等数字图书以及硕博论文、外文数据库等等。学习者在相应数据库进行文献搜索、下载需要的论文、书籍完成知识的自主学习与深化，多角度、多维度的学习理论，广范围、广视角的了解应用。我院电子图书馆馆藏丰富，既有实地图书馆又有虚拟数据库，为学员学习提供了资源保障。

2.3软件工具

软件工具是指能够辅助学习的工具软件，例如绘图工具AutoCAD，ProE，3DMAX等，仿真工具simulink，EWB，Multisim，ansys等，不同领域选择不同的软件工具。以数字电子技术中常用的Multisim和EWB为例(如图1和2所示)，它具有丰富的元器件库和仪表库，当学完电路理论之后，学员大部分直观认识不深入，对电路是否能够实现所讲述的功能持怀疑态度，仿真软件恰好解决了这个问题。利用仿真软件构建虚拟的电路，通过仪表及指示装置，直观形象地看到电路现象，加深对理论的理解。同时，在实际搭建电路时，为了避免资源浪费及烦琐的调试，可利用仿真软件先验证设计电路的正确性，之后再去实际搭建。目前学员具有电脑使用条件，只需安装软件即可使用，软件工具的出现为自学提供了又一个有力的条件。

2.4自主学习平台

自主学习平台可以是远程教育学习平台，也可以是根据不同科目搭建的学习平台。其作用是学员在教员的辅导和帮助下，自主使用网络学习平台，有针对性地选择各种学习资源，调整学习时间，控制学习过程，以达到学习目标。自主学习平台具有辅、开放性、自主性、重复性、交互性的特点[3]。为方便学员数字电子技术课程学习，教研室设计了数字电子技术网络课程(如图3所示)。主要包含教案、视频、教案、习题、作业、答疑、测验以及参考资料等内容。

3以组合电路设计为例，借助信息化条件培养学员自主学习能力

3.1组织流程

组合电路设计内容丰富，方法多样。课本中讲述多以分立元件设计为例讲述，为拓展学员思路，本课程安排时笔者并未加以限定，只布置了任务，学员自行完成。教员布置任务，学员以小组形式开展学习。各小组实行组长负责制，针对任务组织学员讨论、确定方案，针对不同的方案安排组员提前查阅互联网、电子图书馆、网络课程等资料；课上分工协作，不同学员按照不同方案设计实现；学员自学仿真软件Multisim或者EWB，并借助软件仿真验证设计的正确性；设计报告由专人撰写，汇总各种方案及方法并进行描述；由于时间限制，并非所有奇思妙想都能一一设计实现，因此附加了拓展环节，集思广益，学员只需描述出新思路新创意即可；最后为检验学习效果，加入答辩环节，从小组中任意抽取一名组员，回答其他学员和教员提出的问题。

3.1.1设计任务

1个主评委和3个副评委共4人鉴定某项目，当主评委不赞同，但3个副评委全部赞同项目时，裁定项目通过鉴定；当主评委赞同并且3个副评委中多数赞同项目时，也裁定项目通过鉴定。试设计满足要求的逻辑电路。你还能想到哪些器件设计方法？

3.1.2小组分配

本教学班次共计43人，4～5人为一小组。组长负责分工，一般2人设计方案，1人学习仿真软件，1人撰写设计报告，最终集思广益，拓展创新方法。

3.1.3丰富的设计方案，多样化的仿真实现

借助分立元件实现电路设计组合电路是课本中主要讲述的方法，其他方法课本中并没有专门提及。另外，仿真软件使用方法，如何仿真电路都需要学员自行摸索。但从效果分析，学员都能够通过自学或者小组互助学习方式解决上述问题。现列举几种学员的设计方案及仿真电路。

3.1.4答辩环节

为保障学习效果，笔者设计了答辩形式的督促机制。要求在设计完成后，小组内每位成员都要掌握本组设计的电路方案，随机抽取某位学员上台讲解，一旦答辩不顺利，将会影响本组学员的整体成绩。在这种指导思想下，每位学员都参与其中，组内互助，使得方案形成时，每位学员也都掌握了知识。本次课程笔者提问了第一组的一位学员，答辩过程中每当出现思路断档，整组学员的精神都跟着紧张起来，但经过思考他顺利完成此环节，并且将创新性的设计思路也一同与大家分享。从答辩过程可以看出，第一组学员的团结与协作，看到了传统课堂上无法发现的闪光点。

3.1.5设计报告

第一项设计任务，第二项设计方案，第三项拓展及心得体会。前两项旨在对整个知识的梳理，第三项作用有两点，一是学员方面，总结收获及不足，创新新思路，例如第九组写到“电路设计注意布局，图纸与虚拟实验有着本质差距”，第一组写到“一个好的团队不光有一个好的带头人，还要有一群踏实肯干认真听话、积极进言的成员”。二是教员方面，便于发现学员学习中存在的问题，调查学员对教学实施的满意度，为后续教学提供宝贵经验。例如第五组写到”开关的选择开始由单刀开关接入不工作，后经小组讨论和教员指导换为单刀双掷开关完成电路仿真”。第二组写到“课程使我们认识到数电并非纯粹的理论学习，而是课堂发挥、试验动手等综合能力的培养”“增强了我们的发散性思维，是一种能力的提升”。

4效果分析

按照传统讲授组合逻辑电路设计方法，一般学员比较容易想到教员或者课本上讲述的方法，思路禁锢到此无法跳出。时序电路设计与组合电路设计课程形成了鲜明的对比，时序电路设计任务是课后习题，教员只讲授了一种设计方法，因此学员在设计过程中多数应用了这种方法，很难扩展思路，开拓创新。而此次组合电路设计是学员没有见过的任务，教员对其没有过多的限制，因此设计方案多种多样，学员自学的潜力此刻淋漓尽致地表现出来。在网络、仿真软件等信息化条件下，学员顺利完成了本讲内容的学习。学员不仅掌握了组合逻辑电路设计的多种方法和仿真软件的使用方法，还提升了自身的综合能力。从期末考试成绩上分析，平均分79.44，其中良好及以上24人。通过设计报告的心得体会及期末成绩分析采取自主学习模式学员多数比较赞同，收获颇丰。上述事实证明只要给予适合的条件，学员有能力并且能够出色完成自主学习，同时锻炼了学员的提出问题、分析问题、解决问题、语言表达等多种能力，强化了团队协作意识，激发了创新思维。

5结束语

第2篇

在自主可控计算机系统中，设置有种类较多的EMI信号，其信号敏感性较强，确保高速信号传输的完整性与可靠性是系统设计的关键，直接关系着整个计算机系统作业的可靠性与稳定性。影响计算机信号完整度的因素较多，如系统布局、叠层设计、内存信号布线、高速差分信号布线等。为此，在进行系统布局时，需要依托模块化设计理念，依据电路功能进行模块划分，明确元器件布置区域，让信号传输线尽量短，降低信号反射对信号完整性的影响，还应确保传输线路其阻抗匹配良好，复位电路与时钟电路设置，应尽量与芯片位置距离较短，降低电磁辐射影响。在叠层设计过程中，需要依据系统布置状况，采取PCB叠层设计方法，合理设置其层数，降低电路电磁所产生的干扰问题，为电路系统运行提供保障。在内存信号布线时，应将同组信号于相同布线层中视线中走线，加强长度匹配控制，采取蛇形线进行布置；在差分信号布线中，应尽量将其传输线等长设置，其布线形式采取平行布线方式，综合考虑耦合原则，确保信号完整度。

2自主可控计算机软件系统设计

为实现自主可控计算机具备自主知识产权，系统在设计中，其软件均采取国产化软件，具体而言，包括计算机操作系统、计算机应用软件、计算机固件系统等。针对操作系统而言，为确保操作系统运行能力，对系统底层硬件驱动进行分析，确保操作系统可以有效对底层硬件机构执行有效驱动，确保系统可以运行稳定可靠。因我国国产的软件其时间较短，实践应用仍需要进一步改善，其系统与系统之间的兼容性有待深入研究，需要在实际运行应用中及时发现软件系统中存在问题，并予以解决。

3自主可控计算机设计成果测试分析

通过对自主可控计算机的硬件设计与软件设计，通过研制组装，最终实现了国产自主可控计算机研制。在样机设计完成后，采取针对性测试软件，分别对自主可控计算机的CPU、内容、硬盘及其他数据接口性能进行测试，并对其高低温环境下运行状况进行检测。试验检测结果证明，该自主可控计算机U盘读速度正常，硬盘读速度正常，计算机主板与3A主板性能相当，该计算机在零下40℃-50℃环境中，均可以正常作业，此外，还对自主可控计算机进行了连续拷机检测，充分证实了该自主可控计算机具备良好的稳定性工作能力，其可控性高，安全性好，未来应用前景广阔。

4结语

第3篇

常规岛及电站辅助设施(BOP)设计自主化的主要目标是要通过技贸结合，以若干台大型商用核电站的建设为载体，逐步全面建立大型商用核电站常规岛和BOP的自主设计能力，并具备一定的研究开发能力。包括建立并完善整套规程、规范及程序文件，配套合适的设计／计算手段和方法，培育建立起一支合格的设计队伍，最终能由国内工程公司或设计部门向建设单位提交合乎规程规范要求、质量要求和进度要求的整套设计文件和相关工程服务。

实现上述设计自主化的步骤是：

a)在大型商用核电站的首两台机组的建设过程中，通过外方为主，中外合作设计，完成包括设计管理、设计规范、适用的计算机软件和数据库、系统的拟定、计算与优化、施工图设计技术以及各类工程文件编制在内的全面技术转让；

b)3、4号机组的大部分设计责任转移到中方，仅少量关键性技术责任仍由外方承担；

c)5、6号机组由中方承担全部设计责任。

考虑到我国核电站建设将走上系列化、标准化建设的道路，除少量改进项目之外，后4台机组的重新设计工作量将大大减少。因此，1、2号机组设计技术转让的成功与否是设计自主化能否得以实现的关键。

2设计自主化的现状

2.1常规岛工程设计自主化现状

从技术角度而言，核电站常规岛与常规火力发电厂汽轮机岛之间并无本质上的区别。我国几个主要的电力设计院已经具备了600MW级火力发电厂的设计资格，在工程设计实践方面，也已有了相当的积累。

在核电工程方面，国内电力设计部门自主承担完成了秦山一期300MW机组常规岛设计任务，目前正开展秦山二期600MW级常规岛工程设计工作。而岭澳核电项目则在大型商业核电站常规岛设计自主化方面迈出了第一步。通过与常规岛供货商的合作，国内电力设计院具体承担了常规岛部分土建、工艺设计任务并完全承担了相应的技术责任。整个设计工作按国际标准和惯例组织进行，目前工作已接近完成。

与国际标准的工程公司(A／E公司)相比，我们至少应在以下几个方面通过国际合作，从技术转让中获取相应的能力，才能真正谈得上设计的自主化。

a)项目管理的能力，包括项目管理队伍的组成和工作程序的建立等；

b)适当的计算机系统(硬件和软件)以及配套的工程数据库系统，其中工程数据库系统是问题的关键；

c)接口控制能力，包括接口的预见性和确立、控制等；

d)系统的计算拟定和优化(指工艺、电气、仪控等主要系统)；

e)设备采购规范书的编制能力；

f)施工、安装、调试和运行文件的编制能力；

g)国际通用的标准、规范的理解和比较。

国际标准的A／E公司与国内设计单位(CDI)能力差异比较见表1和表2。

2.2BOP设计自主化

国内设计院已基本具备了BOP设计自主化的能力。特别是在岭澳核电站项目中，国内设计院与业主的经验和能力相结合，除个别系统由于商务、系统小成套等因素导致工艺设计由外方承担外，已全面实现了包括工程管理、采购、设计(工艺设计和土建设计)等各个环节的自主化。

表1工程管理能力差异表

项目A／E公司CDI

项目经理能对工程实施全方位的控制，有职、责、权，对外代表公司对项目进行质量、工期和费用三大控制，拥有项目组内部人力调度和收入分配的权力。主要从技术协调角度组织管理项目设计，基本没有人员调配、费用控制和收入分配的权力。项目三大控制职责主要由生产处室实现，导致项目技术、工期、费用职责不清。

项目管理队伍有专责的项目经理工作班子，职能包括项目的计划，设计管理协调，商务、会计、质保、预算、采购、合同等与项目实施有关的各个方面。不健全的项目工作班子，依靠生产处室实现管理的职能。

工作程序建立行之有效的工作程序并按程序办事，工作人员的个人表现基本能与公司体系运作的有效性进行适度的分离。以工作经验和工作惯例为基础，工作程序不健全或不受重视，行政命令仍为主要工作手段之一。

工程数据库系统庞大适用的工程数据库系统，包括工程设计数据库、参考文档数据库等，有利于建立快速报价体系，电站优化设计和提高设计效率与质量，降低工程投资。工程数据库系统正在建立和积累，但适用于国际标准的工程数据库基本是空白。

质保体系正常运作的质保体系和较强的质保意识。体系类似，运作的有效性和稳定性正常。

接口控制有丰富的接口控制经验，专门的管理程序和管理人员对接口的预见性和控制能力有待加强。

表2工程设计能力差异表

项目A／E公司CDI

标准规范对国际通行的标准规范有广泛深入的了解，并运用于工程实践。对国际通行的标准、规范的了解和使用有待加强。

系统设计

(SystemDesign)有较强的系统计算、分析、设计、选型和优化的能力，有丰富的计算机软件。有一定的系统设计和分析计算能力，但仍以经验设计和引进设计为主，应变能力不强，适用计算机软件不够。

安装设计

(设备、管道、

电缆等)有较强的设计布置、力学分析、支吊系统设计、材料和型号选择的经验和能力，有适用的参考数据库支持，具备了3D模型设计能力。有丰富的设备、管道、电缆等设计布置的经验和能力，掌握了3D模型设计能力，但缺乏适用的数据库，所采用的设计计算软件也仅适用于国内工程。

土建设计成熟的结构计算与设计。与国外设计能力大致相当，但大型动力设备基础的力学分析计算有待加强。

设备采购

规范书由专门的部门、人员和程序来完成，对各主要发电设备主、辅机供货商比较了解，所编设备采购规格书内容比较全面(包括商务、技术、材料、质保、包装、运输安装、服务等各方面内容)。无专门的采购部门，以过往工作经验为主，以编写技术规格书为主，内容相对较简单。

安装、调试、

运行文件有较强的文件编写能力。基本无经验，能力有待提高。

3工程设计模式

3.1常规岛工程设计模式

为了要实现设计自主化，必须最大限度地参与核电站的设计和管理实践活动，只有参与才能掌握，只有干才能学会，只有敢于承担风险才能取得胜利。

由于国内设计单位的资源、经验和能力的局限性，选择一家国际著名的工程公司进行合作设计可更有效地借鉴国外先进的管理手段，设计技术以及信息财富，有利于国内设计单位在较短的时间内尽快赶上国际先进水平。

在选择国外合作伙伴时要注意在电站工程设计方面，国际上流行着两种不同的模式，在这两种模式中，工程公司所起的作用也不同。

3.1.1美国模式

a)设备制造商仅负责设计和提供直接由其制造的产品，国内俗称主机供应商；

b)工程公司在电站的成套设计、工程管理、采购、工程服务(土建、安装、调试运行、维修)等方面起着非常大的作用，并且有丰富的经验。

3.1.2欧、日模式

a)设备制造商不但能负责设计和提供直接由其制造的产品，对主厂房内的工艺系统也有较强的设计和成套能力；

b)一般不请独立的工程公司协助其进行辅助系统的成套设计；

c)其工程设计力量是属于设备制造商的一部分，所提供的工程设计总是与公司的设备紧密联系在一起，属专门化的设计。

3.1.3选择美国模式的优势

笔者认为，如创建合资的工程公司，则采取美国模式更为有利，主要因为：

a)从工程的观点看，美国模式无论是设备制造还是电站设计均十分接近我国传统的、成熟的火力发电项目建设实践，双方合作容易找到共同一致的基础。

b)美国的工程公司总是独立于设备制造之外，具有和多家厂商合作的经验，因而在电站设计方面，增强了灵活性，减少了局限性，可增强国内设计院的应变能力。

c)在主设备的招标评标过程中，唯有美国模式的工程公司才能公允地同参与竞争的各供货商进行评判。若选择了欧洲某设备货商合作，将使自己陷入“唯一性”，而失去了“灵活性”和“公允性”。

d)美国工程公司由于其在工程项目中的地位和作用，积累了非常丰富和广泛灵活的经验，对提高国内设计单位的水平有利。

e)一般而言，美国公司在提供技术转让方面，持相对比较开放的态度。

3.2BOP工程设计模式

可按岭澳核电项目现有的模式，继续扩大国内设计的份额，把设计自主化推上一个新台阶。