发布时间：2023-04-19 16:48:06
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汽车电磁兼容性是指汽车在运行过程中，车上的电子电气设备不互相影响，能兼容地工作。随着汽车电气设备数量和种类的不断增加，直接导致了汽车内的电磁环境日益复杂，相互间的电磁干扰也将愈加严重。当电磁干扰发生时，可直接导致受干扰的敏感电子设备功能降级，甚至导致其功能失效，给汽车的安全行驶造成严重影响。因此保证各种设备在复杂电磁环境下正常运行显得尤为重要。
二、汽车电磁干扰的产生与传播
汽车上的电磁干扰问题按其耦合方式可分为传导耦合干扰和辐射耦合干扰。
2.1汽车的传导耦合干扰在汽车中电磁干扰能量以电压或电流的形式通过某些部件把干扰能量耦合至敏感接收器，称为传导耦合干扰。汽车的直接传导耦合是指电磁干扰直接通过汽车上的导线、金属体、电阻、电感、电容等阻抗耦合到接收器；公共阻抗耦合是指电磁干扰通过印制电路板和机壳的接地线、电气设备的公共安全接地线以及接地网络中的公共阻抗或者公共电源中的公共阻抗耦合到接收器；转移阻抗耦合是指电磁干扰通过转移阻抗将干扰电流转变为接收器的输入电压加到接收器的输入端。将电磁干扰能量以电磁波的形式通过汽车及其周围的空间耦合至敏感设备称为辐射耦合干扰。
2.2汽车电子控制系统（ECU）ECU控制着汽车上电子设备的工作是重要的车载设备。由传感器将信号输入ECU，然后通过ECU对信号进行处理输出到执行器件中。控制系统中的电器开关或点击等负载的开关过程中的高电压通过信号控制线进入ECU内部，影响ECU的正常运行。电磁波也可能通过线束和连接器的耦合进入ECU内部，使ECU的电磁环境变得更为复杂，容易导致它的误操作和失灵，危及到汽车行驶的安全性。因此通过与ECU电磁兼容性的研究，可以降低误操作进而提高行车安全的有效方法。
三、传导干扰对ECU控制系统的影响
ECU连接汽车的传感器、执行器和电源。这些电器元件不仅是空间电磁辐射的接收器，也是外界电磁干扰进入ECU内部的传导耦合通道。
3.1电磁干扰通过导线传导进入ECU的研究ECU控制系统传导模型：设一屏蔽箱体，在其前端平面的中心位置开一孔。连接导线1首端接入50欧姆负载，末端接入屏蔽箱体内与印制电路板上的金属带相联结；导线2一端(Port3)接入干扰源，一端与电路板金属带相连，并且分别连接导线电路板终端(Portl)和(Port2)后各接50欧姆电阻。电路板置于屏蔽箱体前端一定距离。通过散射参数(S参数)来反映入射波和反射波之间的关系参数。
MC9S12XE系列单片机于2009年9月推向市场，经过几年的市场考验，其应用已日趋成熟化。飞思卡尔公司为确保此系列单片机产品供货的长期性和稳定性，提供了业内领先的长期市场供货计划，保证最短15年的供货期和一流的技术支持，并在国内设有生产厂，目前市场售价60元左右。MC9S12XE系列单片机主要有五大特点。
1）单片机内部采用了增强型XGATE协处理器模块，允许高速数据自主地在单片机外设和内部RAM、I／O端口之间进行数据传输与处理。XGATE内置有一个16位的精简指令集内核，可以对要传输的数据进行预处理并执行复杂的通信协议，易于用C语言进行编程。XGATE可以显著降低CPU的负荷，使CPU能够集中资源运行关键的系统活动，从而提高了单片机的数据处理能力。
2）S12XE系列包括一个存储器保护单元（MPU），用于防止软件中的系统错误。这个MPU解决了不同模块之间的错误交互导致的潜在问题，这项特性在汽车设计中非常关键，因为它有助于最大程度地控制汽车中系统故障的扩散。
3）单片机片内集成了可达1024KB的闪速存储器Flash。近年来，随着Flash在单片机片内的应用走向成熟，单片机的开发和应用又迎来了一次新的飞跃。Flash是一种非易失性存储介质，读取它的内容同RAM的读取一样方便，而对它的写操作却比EEPROM还要快。在系统掉电后，Flash中的内容仍能可靠保持不变。Flash的主要优点是结构简单、集成密度大、成本低。由于Flash可以局部擦除，且写入、擦除次数可达数万次以上，从而使开发微控制器不再需要昂贵的仿真器。
4）简单的背景开发模式（BDM）：PC主机BDM调试器目标板，使得开发成本进一步降低，也使得现场开发和系统升级变得比较方便。
5）应用锁相环技术提高了系统的电磁兼容性。在以往不使用锁相环的微控制器应用系统中，晶振电路由于其工作频率比较高（通常为几兆赫兹至几十兆赫兹）而成为一个很大的干扰源，这一问题给系统设计、线路板布局带来了很多不便。MC9S12XE系列单片机在时钟发生系统中巧妙地使用了锁相环技术，因而可在几兆赫兹的外部晶振情况下，通过软件编程产生上百兆的系统时钟，从而降低了对外辐射干扰，提高了系统的稳定性。
2在汽车电子中的应用
现以一个典型的后处理系统电控单元的设计开发为例，说明XEP100在汽车电子领域的应用，该系统基于模块化的设计思想，主要从电源模块、信号输入调理模块、中央处理模块、通信模块、尿素泵的驱动模块、尿素喷嘴的驱动模块、尿素泵管箱加热的驱动模块、故障诊断模块而设计。中央处理模块采用了飞思卡尔16位单片机XEP100作为核心处理器，主要功能是根据从CAN总线上获得的发动机的实时工况、数字信号（包括钥匙开关、蓄电池的电源开关等）和模拟信号（包括尿素温度、尿素液位、尿素压力、催化器前温等）由单片机XEP100进行精确的逻辑运算，来控制尿素溶液的喷射时刻和喷射量，尿素溶液被喷射到排气管中与发动机尾气进行化学反应，从而起到净化尾气的作用。电源模块需要把蓄电池电压24V转换为5V的直流电压，为单片机等集成芯片及传感器提供5V电源。中央处理模块是由中央处理器、晶振电路、复位电路、程序刷写电路和接口电路组成，它是整个控制器DCU的核心，也是单片机XEP100工作必不可少的最小模块单元。CAN通信模块实现与发动机控制器ECU、仪表控制器信息的交互，通过CAN总线实现参数的在线标定调试、程序的刷写。信号调理模块主要用于处理模拟信号和钥匙开关等数字信号，模拟信号需要经过一系列的调理电路处理成0~5V的电压信号给单片机的AD端口，再由单片机进行AD转换，数字信号经过一系列的调理电路给单片机的IO口。尿素泵的驱动模块中采用了infineon公司的电机控制芯片，它内部集成了H桥电路，用来驱动泵内的电机，实现电机的正反转；对喷嘴、尿素箱加热、尿素泵加热、尿素管加热的驱动采用了安森美公司的MOSFET功率驱动芯片，对执行器的诊断可通过SPI接口与单片机通信，实时读取故障信息。该后处理系统的电控单元被应用在重汽国Ⅳ重型柴油车辆上，主要包括A7车型和HOWO车型，以满足重型柴油机国Ⅳ排放法规的需要。经过长期的试验验证，证明以单片机XEP100为主控芯片的电控单元具有非常好的稳定性和可靠性，并赢得了良好的市场反映。
3结束语
1.1实践教学考核项目欠科学。目前实践课成绩评定主要参考以下几个方面：学生的出勤率、在规定课时内完成实践项目的情况、实践教学设备是否完好、实践报告的撰写提交情况。然而，对于学生发现问题的能力、针对所发现问题解决的能力等反映学生创新意识、创新素质的考核项目却未能体现。考核项目的不科学致使学生在参与实践课时存在很大惰性。针对鹤壁汽车工程职业学院高职汽车电子（以下简称汽车电子）专业2013-2014学年第二学期开设的《汽车电控系统实习》课程，从实践教学目的、实践操作、实践环节出现的问题及解决方案的设计四个方面就实习学生学习目的性进行调查。从随机抽取的汽车电子1206班部分学生调查结果可以发现：超过半数的学生对实践学习的目标较为明确，能够认识到参与实践课学习之前需要掌握哪些理论知识、通过实践验证了哪部分理论知识，并能够按照教师要求较好完成实践步骤。但是，也存在实践目的性不明确、盲目参与实践的学生，统计发现这部分学生约占学生总人数的20%左右。
1.2实践考核内容有待优化。当前高职实践课程教学内容大多由理论课程内容演变而来，两者密切相关，实践课程的辅主要体现在：
1.2.1考核方式相对独立。由于实践课课时相对于理论课偏少，且通常采取单独考核方式，因此考核结果难免有失偏颇。
1.2.2考核内容缺乏创新性。在实践课时有限的前提条件下，验证性考核内容占据了实践考核的半壁江山，而真正能够培养学生创新思维、创新素质的设计和综合性实践占比却很小。这种考核方式势必导致学生的思维定势，不利于其创造性的发挥。
1.2.3考核对象被动性。学生依据教师讲解的原理、操作步骤、设备使用方法按部就班地进行实践，几乎没有主动思考的机会，处于被动实践的地位。对于在实践环节出现的问题，学生解决的情况如何、是否有助于培养学生的创新能力、是否有利于发挥对后续课程的指导作用在实践考核中均未得到体现，严重制约着学生综合能力的发展和培养。
2实践教学内容新特点
2.1独立性与系统性相结合。实践教学在汽车电子专业中占有极其重要的地位，因此，应对教学计划进行调整，整合专业理论课和实践课的学时分配，改变以往实践课作为理论课的依附，处于从属地位的状态，对实践课进行单独设课，使之成为独立的课程体系。此外，要加强实践课对于后续课程的指导地位，前后实践项目应形成完整的课程体系。
2.2验证性与设计性相结合。实践教学内容的设计应本着“以学生就业为导向、以培养复合型高技能人才为目标、以综合能力培养为本位”的原则，一方面要有利于学生对教材理论知识的巩固消化；另一方面应增加设计性、综合性实践项目，强化对学生基本能力基础之上的专项能力、综合能力、岗位能力的培养，提升其就业能力。
2.3知识性与能力性相结合。传统的以反映实验原理、实验目的为重点的单纯知识性实践内容被逐渐淡化，取而代之的是反映学生学习能力的实践预习、实践操作、实践数据处理分析、实践报告撰写等方面相结合的实践内容。
2.4专业性与职业性相结合。实践考核的内容除了要体现学科专业特点，更应注重对学生职业综合素质的培养，提倡按照职业实际的工作任务、工作情景组织实践课程，形成围绕工作过程的“综合性”实践内容体系。
3开放式实践考核模式
3.1考核模式的依据。实践考核应着重肯定“实践教学的整体性、学生群体的差异性、师生交互的双向性及学生实践的主体性”，以上述思想为依据，采取“统一要求”与“差异区分”相结合的考核模式。为了克服传统实践教学中教师“填鸭式”讲解操作、学生“机械式”被动模仿的弊端。“开放式”的实践教学要针对高职实践教学的新特点。在教学过程中，教师应扮演好导师的角色，只为学生提供完成实践任务必须的实践材料并提出实践要求，具体的实践方案的制定、时间步骤的安排、实践操作的完成均应由学生自己承担。学生成为实践学习的主体，教师只是起到了积极引导的作用。这一素质教育和创新教育思想的确立，使得学生在实践过程中不再过分依赖于教师的“指导”，而是被给予了更多“独立思考”的机会，从而有效地培养了学生的创新能力和创新素质。
3.2考核模式的实施。开放式实践考核模式在具体实施过程中应本着“统一要求”与“差异区分”相结合的原则，着眼大众，突出个体，具体实施模式如下：首先，针对所有参与实践课的学生采取统一考核方式，在实践课程结束之后安排学生参加与理论考试同等效力的实践操作考试和笔试，全面考查学生实际动手能力和创新素质，以检验所有参与实践课程学生完成教学目标的情况。“统一要求”的考核模式采用“微观专业考核”+“宏观能力测试”考核办法。“微观专业考核”具体包括实践目标、实践操作、实践过程中出现问题的分析及问题解决方案的设计四个方面的学习情况测试，通过对2013-2014学年第二学期汽车电子专业1206班的《汽车电控系统实习》考核测试，发现：90%以上的学生理解实践前应具备的理论知识，实践验证了教材中哪部分理论；能够按照教师的要求较好完成整个实践过程操作。对于“宏观能力测试”，则是在学生具备了扎实的理论基础后，考查学生组织管理能力、解决实际问题能力的测验。在已完成实践任务的学生中抽选数名作为辅导教师指导其他班级实践课的学习，通过指导其他同学，这些具备辅导教师身份的学生专业理论更扎实，技能操作更熟练，组织管理能力得到了相应提升。其次，由于学生之间存在个体差异，每个学生的知识接受能力和思维反应能力有差别，完成实践任务所需的时间不同，在规定的课时内对实践内容的掌握程度必然存在差异。高职教育倡导大众化与高等化相结合，所以“差异区分”的考核对象应回归到实践知识掌握牢固、实践动手能力强的学生之中。针对学生在实践过程中发现的问题，教师应从专业角度给出问题解决的方向，通过教师的指导，学生能够更深入地理解知识应用背景，并将知识点重新整合，并提出更有价值的观点。通过将“开放式”实践考核模式应用于汽车电子专业，发现“差异区分”的考核模式提升了学生学习的主动性，这可以由学生参加汽车维修工资格考试的人数及考试通过率得到验证。此外，该考核模式培养了学生的创新素质和创新能力，该校汽车电子专业学生参加2012年河南省职业技能大赛汽车检测与维修项目比赛获得了第三名的好成绩，这与实践教学考核模式的改革息息相关。
4结语
由于CDIO的教育理念能够让学生获得更宽更深知识的同时,还能够逐步具备足够的人际交流能力、专业知识应用能力、产品和系统的构建能力，适应行业对人才的需求，所以并联机器人与机电系统实验室(以下简称“机电实验室”)作为机械电子工程专业教学、科研和人才培养的重要基地，于2009年开始积极引入CDIO教育理念，从培养目标、课程结构、实验内容、教学方法及实验教学评价体系等方面做了重大改革。
2基于CDIO的机电专业实验教学改革与实践
2.1培养目标的确定
CDIO的12条标准之一即为以CDIO工程教育为基本环境，强调技术知识和能力的教学实践要以产品、过程或系统的构思、设计、实施和运行作为工程教育的框架，使学生的基本个人能力、人际交往能力和对产品、过程和系统的构建能力达到专业设定的目标，并且满足企业对人才的需求。机械电子工程专业培养的是具有机械电子工程专业基础知识与专业技能，且能在生产一线从事机械电子工程专业产品的设计制造、控制开发、应用研究和生产管理等工作的应用型专门人才。结合CDIO教育理念及机械电子工程专业的培养目标，机电实验室将以应用型工程师的人才培养目标为主线、以企业对应用型工程师的能力需求为导向、以企业生产一线创新意识和能力的培养为提升来定位实验教学的能力培养目标。
2.2实验教学内容
CDIO教学理念注重一体化教学，强调能力培养，同时要求培养计划的设计做到各学科之间相互支撑。随着科学技术的发展，机械电子工程专业越来越多的与电气、控制、通信、材料及系统学等学科进行交叉。因此，实验教学特别重视基础训练、拓宽专业，重视综合实践性以及系统设计开发能力和创新能力的培养，合理构建实验教学内容。
1）加强原有的专业基础类实验，开设课程三级项目。
机械电子工程专业方向的课程设置主要包括三大知识模块：机械设计及制造知识模块、强电知识模块、弱电知识模块，所涉及专业课程繁多，倘若侧重理论教学而忽视学生的实际动手操作，则容易出现理论知识与实际应用脱离、学生感到学习枯燥的现象。所以，需要加强原有的专业基础类实验教学的同时，针对一门或两门课程设计三级项目，将实验融入到三级项目中，学生可以根据项目需要自行设计实验方案，这种基于项目的学习，改革了枯燥无味的呆板实验，给学生创造了更多动手动脑的机会，加深了对课堂理论知识的理解应用。
2）结合工程实际设计实验内容。
随着现代化工业的发展，产品设计技术趋于数字化、信息化和网络化，生产自动化和智能化程度相当高，机、电、控已成为一个不可分割的有机整体，企业对机电类专业人才的工程能力和创新能力培养提出了更高的要求，培养适应性强且符合市场需求的创新型人才迫在眉睫。因此，机电实验教学对机电专业工程应用型创新人才的业界需求进行分析，从市场需求出发来培养学生。打破各门课程的界限，拓宽实验内容范围，按照对学生综合创新能力培养的基本要求设计实验内容，为学生提供一种全新的工程应用教学环境。如结合工程实际，增设机、电、控综合实验，使学生学会综合应用流体传动、电气控制、PLC、机械工程测试、传感技术、嵌入式技术等多门课程的知识，并会使用各种实验设备仪器。
3）完善机械工程研究实验平台，加强理论研究能力的培养。
引入CDIO教育理念后，机电实验室不断完善机械工程研究实验平台，为学生提供充足的实验设备和计算机，制定具有综合性、设计性、应用性及研究性的实验教学内容，使学生在实验过程中能够结合相关技术进行系列理论研究，开发学生创新思维，激发学生探索新的理论知识，锻炼学生的自学能力、增强学生综合运用知识的能力，从而培养出具有机械电子工程领域较强实践操作能力及扎实的理论分析能力的综合性人才。
2.3实验教学方法及考核方式
CDIO教育理念提倡基于项目教育和学习的新型教学模式，注重培养学生的工程能力、职业道德、学术知识、运用知识解决问题的能力、终生学习能力、团队协作能力、交流能力和大系统掌控能力，从而培养既有过硬的专业技能，又有良好的职业道德的国际化工程师。为此，机电实验室采取以学生为主体，以教师为主导，知识、能力、素质协调发展的教学方法，发动学生参与实验教学和管理，培养学生的主人翁精神和意识；采用多方面、多样化的综合考核方式，不仅对学生进行考核，还要对实验教学人员进行考核，各个环节的考核结果相互融合，不仅能够实现对学生的技术能力、工程素质、交流与沟通能力、团队协作能力和创新能力的全面考核，也能够提升教师的技术应用能力，提高技能操作水平，积累工程应用经验。
2.4实验教学案例
实验教学是高校培养人才战略方案中不可或缺的教学环节,也是培养学生综合能力的重要环节，以上从培养目标、实验教学内容、实验教学方法及考核方式等方面论述了机电实验室引入CDIO教育理念后所采取的改革措施，下面以机电一体化专业核心项目体系的实施为例，谈谈机电实验室引入CDIO教学模式后的教学实践。该项目以《机电一体化系统设计》、《单片机原理及应用》和《机器人》三门课程为核心设立，包括两个实施阶段，其中在三级项目阶段，学生以团队的方式自主完成以嵌入式计算机（单片机）控制系统为核心的机电一体化产品—智能小车的构思－设计－制作－调试运行；在二级项目阶段，学生运用四周时间，进行自主创新研发，自主设计集成一个取料手爪或运料的自动翻转车厢，将智能小车升级成为移动式的抓取机器人和移动式搬运机器人，通过进行机器人运动控制规划，控制机器人完成一系列复杂的动作，如手爪张合、车体回转、智能循迹和避障、协同作业等任务，最终由两个机器人协作配合完成一次物料的抓取和运送任务。学生自主完成从方案设计、详细设计、加工制作到集成调试的全过程，最后以分组比赛的方式验收。
3教学实施体会
1.器件与控制部分应注重练习。
电力电子器件及控制部分具有覆盖面大、定性与定量相结合的特点，学好这一部分，就必须将概念的理解与相关的计算进行练习，在习题式的教学中，不断提高分析问题和解决问题的能力。研究生阶段，各高校几乎很少带领学生做与课程相关的习题，多数学生也只有在考试的时候才有机会在试卷中解答一些问题，虽说现在不提倡传统针对考试的题海战术，但是平时适当做一些典型的练习还是有必要的，电力电子器件种类多、特点各不相同，而控制方法也有很多，甚至与自动控制原理等其他学科相关联，在教学中适当找一些典型例题进行讲解，可以让同学们在繁杂的知识中抓住重点内容进行突破，最终掌握这部分知识要点。
2.学生自主参与新技术教学。
电力电子技术具有发展速度快的特点，新的技术和应用领域不断出现，加强电力电子新技术的教学可以扩展学生知识面，掌握电力电子技术发展新方向。这一部分的特点是没有定量计算、难度不大、但对于资料的收集工作量比较大，根据这些特点，在教学中，可以将这部分安排给每个学生进行讲解，在讲解前每个同学查找相关资料，然后对资料进行分类总结，加入自己的理解，在讲解过程中既可以使用多媒体也可使用板书的形式，讲解后学生之间可以相互提出问题，相互讨论，形成良好的研究氛围。在这种学生自主教学的过程中，既提高了学生查找资料的能力，也能提高学生的概括的创新能力，还为研究生毕业学术论文的撰写提供了相关的经验。
二、实验教学应进行分类
电力电子技术是一个应用性很强的一门学科，在理论教学的同时一定要有相应的实验来配合和补充，开设实验课是对理论课的延伸和补充，更能够突出应用型学科的特色。在实验教学上，应分为验证实验、探究实验、拓展实习三个部分进行教学。
1.验证实验应紧密结合课本。
验证性实验的特点是对已经有的理论进行实验验证，与学生的理论教学紧密衔接，通过书上的理论来指导实验的操作，同时实验的结果又可以加深学生对于书本理论的深度理解。在理论课程之后，应当有相应的实验课程相跟进，在实验开始前，老师带领学生对课本知识点进行回顾，确定实验目的和实验步骤，同学们按照实验要求完成相应的实验操作，并能够运用书本上的知识来解释实验中的现象，最后通过实验报告的形式进行总结，得出验证性的结论。
2.鼓励开展探究性试验。
电力电子技术是一门正在快速发展的学科，在实验教学中，应当鼓励学生进行自主探究，通过对已有知识的学习让学生们充分发挥想象力，制作一些相关的小制作、小发明，在探究性试验的过程中培养学生的创新能力。学生根据自己掌握的知识，结合当今电力电子发展的前沿技术，加上自己的想象力和创造力，独立设计出属于自己的电子作品，而在探究的过程中难免会遇到一些问题，这时老师应进行适当指导，给出一些方案，让学生自主解决实际问题。平时尽可能地开放实验室，使学生增加动手操作机会。此外还应当鼓励学生参加“挑战杯”等科技比赛，增加在创新方面的交流合作，从而学会更多解决问题的新方法。
3.拓展实习应突出实际应用。
在传统的教学环节之外，对于电力电子技术这种应用型很强的学科，应适当组织学生到某个单位进行参观学习。学习的目的是为了应用，当今电力电子技术已经应用在了许多领域之中，在实验教学中可以联系某个具体单位进行参观，在实际的生产过程中，让学生们更加具体地了解电力电子技术的应用。除了参观之外，也可由老师或者学生找一些与电力电子技术应用相关的视频资料，分享给大家进行观看，也可以起到非常好的效果。实习结束之后，学生以报告的形式写出自己学到了什么或者是心得体会。这样，理论联系实际，对于理工科的教学是有很大帮助的。
三、总结
1.1建设机械电子实验室是高职院校教育发展的迫切要求。
高职院校培养的人才要求具有较强社会实践能力，因此机械电子专业的学生应该具有将自己在学校学习到理论知识转化为实践技能的能力，而学生实践技能的提高则需要学生要经过不断的学习、实验锻炼而获得，因此机械电子实验室建设是适应高职院校教育发展的迫切要求。
1.2建设机械电子实验室是实现产学研结合的有效手段。
产学研是高职教育发展的一大特色，通过高职院校与相关企业、科研机构的结合、借助各自的资源优势，形成具有科学研究、人才教育培养以及产品生产一体化的系统，而要实现产学研的有效结合，发挥他们各自的最大资源优势，需要借助某种中介，为他们的结合提供实现的场所，而实验室的建设则满足了产学研结合实现的手段。
2机械电子实验室建设存在的问题
虽然近几年高职院校意识到建设具有产学研结合的实验室的重要性，并且也在积极地建设机械电子实验室，但是产学研结合的实验室的建设还是存在着一些方面的不足：
2.1实验室的配套资源不能满足教学和科研的需要。
目前高职院校的实验室建设无论是在软件配置上还是硬件设备上都远远不能满足产学研结合下的机械电子教学和科研的需要，一是高职院校受到资金和场地的限制，高职院校的实验室建设面积较小，实验器材的科学技术含量不高，学生在实验室进行的实验也只是简单的基础性实验，而不能满足师生的创新科研实验需要；二是高职院校的教师能力不足，高职院校的教师在进行实验教学时，他们只是对学生进行一些重复性的基础实验，而不能对学生进行具有创新性的实验教学。
2.2创新型、综合型实验的挖掘不够。
产学研结合要求高职院校的实验室建设要积极开展具有创新型、综合型的实验，但是实际情况却是高职院校的实验内容大部分集中在本专业的基础知识实验，而缺乏其它学科知识的实验锻炼，这样的单一实验模式不能适应具有产学研模式的高职教育发展，同时机械电子专业的技术更新速度非常快，而高职院校的实验室建设又缺乏前瞻性，结果导致实验室在建设完成后就已经落后于社会电子机械技术的发展。
2.3机械电子实验室的制度不健全。
产学研结合的实验室应该具有一个宽松的实验锻炼制度氛围，师生可以在实验室内进行各种创新实验，但是目前高职院校的实验室的各种制度相对来说比较繁琐，尤其是实验室的使用制度过于严格，不利于学生的使用，限制了学生的创新能力的发挥，使得实验室的学术氛围不浓厚，影响了产学研的结合效果。
3提高产学研结合的机械电子实验室建设创新的对策
3.1以竞赛为契机进行机械电子实验室的创新实践建设。
竞赛是以教学活动为基本并且注重学科前沿技术，以培养学生的创新能力和协作精神的群体性科技竞技活动，目前针对大学生开展的各种竞技比赛非常多，比如全国大学生电子设计竞赛以及各个地方举办的大学生机械设计大赛等，大赛命题是专家、学者经过多方面的论证而确定的，因此大赛的命题具有一定的学科前瞻性，学生通过参加各种竞技比赛可以在实验室内进行相关的实验，而学生进行的各种实验又为实验室的创新建设提供了实践经验。
3.2加强机械电子实验室资料电子文档建设。
学生通过实验可以获得比较理想的科研结果，但是由于学生的科研报告撰写不规范，使得学生的实验结果不能与其它实验方案进行比较，分析原因主要就是实验室的相关资料比较缺乏，学生不能获得足够的资料，同时纸质的资料又由于查找困难，影响学生查找的积极性，因此产学研结合的机械电子实验室要加强对电子文档的建设，一是要与高职院校的图书馆建立电子网络对接；二是高职教师要广泛收集机械电子专业的资料，并将其转化为电子文档。
3.3建立健全创新型实验室管理制度。
首先将模拟电子技术课程的教学体现在三个方面：课堂理论教学、计算机仿真技术辅助教学和实践教学。其次，模拟电子技术相关知识点的实践应用则贯穿于大二（下）到四年级的毕业设计，如大二的电子技术基本技能训练、模拟电子技术课程设计，大三的综合电子系统设计，大四的毕业设计等。其三，除了这些必修科目以外，在一些选修类项目，如大学生科技创新、电子设计竞赛、社团组织中也体现了模拟电子技术知识的运用。通过培养方案的调整，可以行之有效的保证学生在校学习期间不断学习、实践模拟电子的相关知识，将学以致用的理念贯穿于整个在校学习期间，使学生在反复学习实践中不断拓展知识的深度和广度，具有分析问题、解决问题的工程实践能力。
二、改革探索更加有效的教学模式
（一）教学手段不断改革
为了改进教学质量，提高教学效果，为培养应用型人才提供有力支持，近年来，我们在教学手段的不断改进方面做了有益的尝试。
第一，引入计算机仿真技术，将理论与实践有机结合。在教学中引入仿真技术，有效的改进了教学效果，增强了学生分析问题、解决问题的能力。首先，站在教师的角度，仿真技术的使用，使教师在原有电子课件的基础上，加入了对实际电路的分析过程，使得教学生动直观，加深学生对概念和规律的理解和掌握。通过仿真软件，不仅可以帮助学生理解一些抽象概念，并且可以使其深刻理解在电路中，各元件参数对电路的影响。其次，从学生的角度看，将计算机仿真技术与模拟电子技术教学内容有效结合，使学生通过仿真直观的了解本课程研究中所能解决的实际问题，有利于激发学生的学习兴趣与参与探索的求知欲。如在学习完相关理论后，引导学生利用仿真软件自行设计波形信号发生器、多路输出的直流稳压电源、心电图信号放大器、低频功率放大器、光电报警器等。学生通过这样一些模拟电路的实际应用，了解了课程的作用，明确了学习目标，产生了好奇心，激发了学习动力。在教学中引入计算机仿真技术，使学生在教师的引导下带着问题进行自发学习，使整个学习过程始终处于探索研究、再探索研究到最终验证的良性循环过程。
第二，开放实验室，提供探究和创新的良好环境。模拟电子技术是一门实践性很强，并且面向工程的课程，基本的应用电路在掌握了基本理论后，都需要实验来验证。通过实验验证理论发现问题结合理论修正问题再次进行实验验证，通过这样一个螺旋式过程，学生学习知识的深度和广度均不断拓展。同时，也让学生深刻体会到了实践和理论的差异，在实践中切实锻炼了学生分析解决问题的能力。院系面向电子信息类学生开放电子技术实验室，为学生提供了理论联系实践的场所，更为学生进行探究式学习提供了不可取代的自主学习平台，是培养学生探究未知能力、实践能力和创新能力的必要途径。
除集中实验外，课后及其他学期学生根据自己的兴趣及时间安排，自行登记到实验室进行实验和研究。电子技术实验室安排值班教师为实验学生答疑，帮助学生探究和创新。实验室的开放，满足了不同层次学生培养实践能力的要求，体现了因人而异、因材施教的教育理念。第三，充分利用网络资源，引导学生自主学习。模拟电子技术课程为校级精品课程，目前在建校级资源共享课程。现有的精品课程网站，为学生的课外学习提供了一个高效的研究型学习平台。精品课程网站提供了丰富的和教学相关的资讯。学生可以根据自己的兴趣和爱好，进行探索式研究式自主学习。这样的学习模式不受空间和时间的制约，延伸了学生获取知识的途径，不仅使得学生的学习变得更加便捷，而且学习起来更加自主、高效，更重要的是在学生能力培养方面起到了不可或缺的作用。
（二）教学方法不断改进
教学是一个获取知识、启迪思想、激发潜能、培养能力的过程，它需要教师根据自己的教学能力设计一种教学策略，通过优化的教学手段和教学方法，在课堂上将教学内容精彩而生动地展示给学生，并且在课后进一步挖掘学生自主学习的潜力。在培养应用型人才思想指导下，我们不断在教学方法上进行探索和改进，侧重培养学生的工程应用能力。
1.采用启发探索式教学激发学生学习兴趣，提高教学质量。
采用启发探索式教学提高学生的学习兴趣，教师在教学中主要承担主导作用。在对课程进行教学设计时，在保证基本概念的基础上部分重点采用案例式教学，通过分析实际电路，引入知识点。通过课堂讨论、仿真软件演示、习题研究等环节，引导学生自主学习，让学生由被动的接受知识转化为主动的探索知识，充分发挥学生在教学中的主体作用。教师在完成一个知识点或一个章节的教学后，布置两到三个综合性的问题，让学生自由分组形成课题组。利用课余时间自行通过查阅资料完成题目的分析、方案选择、电路仿真设计、结果分析，并制作出一份多媒体课件及电子文档说明原理、分析过程、重难点及注意事项，由课题组选派一名同学在课堂上进行讲解，并且接受老师和同学的提问，进行讨论。在这个过程中，学生不仅从中领会自学的思路，学会分析问题和解决问题，而且还培养了团队协作能力和科技论文的写作能力。还有一点也是很重要的，即讲解之后还要接受老师和同学的提问，进行讨论。在这个环节中，不仅可以查漏补缺，检查出学生在学习过程中的薄弱环节，及时加以弥补，而且也可以有效的促进教学相长，教师可以根据讨论中学生反映出的兴趣点对教学过程进行进一步优化。最后，在教与学的位置互换中，学生亲身体验了“教”，这有助于加强师生之间的互相理解。
2.鼓励支持学生自主学习，拓展知识广度与深度。
课堂教学无论在时间和内容上都是有限的，除了课堂教学，课后可供学生自主支配的时间很多。引导学生利用好课余时间，是提高学习质量的一个有效工具。如在初期给出参考书目，让学生阅读，撰写读书报告；给出优秀的模拟电子技术学习网站或电子论坛，指导学生进行自主学习；订好答疑时间，定期解答学习过程中遇到的问题；鼓励学生参加专业社团及校省级大学生创新项目；在学生自愿报名的基础上，优选学生参与省及国家的电子设计竞赛和智能车大赛；鼓励和帮助学生在校学习期间发表学术论文等。参与以上活动的优秀学生，根据培养方案中规定，均奖励相应的学分，旨在鼓励和培养学生的研究创新能力。通过近几年的实践，反映出学生普遍对面向实际、有挑战性的课题比较感兴趣。而兴趣是促进学习的强大动力，在强大的兴趣驱动下，在团队精神的鼓舞下，学生自发学习，分析问题、解决问题的能力得到了迅速的提高。近年来，电信专业的学生在大学生电子设计竞赛、智能车大赛中均获得省级以上奖项。
（三）重组优化教学内容，充分发挥课堂教学的效果
在课时压缩的客观条件下，教学内容必须进行优化重组。教学内容在保证本课程基础及关键知识点完整的前提下进行了合适的优选。在电子教案中增加了本学科领域的技术前沿和新科技成果的应用介绍，在不多占用课时的基础上扩展了知识的广度，提高了学生的学习兴趣，同时也为学生的自主学习指引了方向。
1.1利于工业生产的更新换代
电力电子技术的应用能够让我国的民用电力设备效果得到大幅度的提升，让我国人民的用电质量感受到明显的变化。如今是一个科技化的时代，所以针对一些用电量较大的工业企业来说，电力电子技术的应用将会有助于其改造传统工业的生产工艺，让企业能够将工作效率得到进一步的提升，并且稳步的迈向机电一体化的队伍当中。
1.2智能化发展
我国的电力电子技术已经进入到了一个相对成熟的阶段，而国家的相关科研单位也开始着手在其中加入更为高端的科技手段。这种做法不仅有利于电力系统的向前发展，同时还会增加电力电子技术的使用范围，让其更加的智能化与人性化。
1.3电力电子技术的高频化
伴随着电力电子技术的广泛使用，为了让其能够更好的为我国的电力系统服务，已经开始逐渐的对传统技术手段进行了突破，将运行系统不断的高频化。这样不但节约了企业的设备占地面积，同时还从很大程度上提升了电力系统的运行效率。
2电力电子技术在电网中的应用现状
2.1在发电系统中的应用
发电系统是整个国家电网中的重中之重，那么电力电子技术在这个系统中的应用也将起到至关重要的作用。其主要的功能为改善发电设备的运用效率以及调节运行系统中的功能效率等，其中包括发电机励磁的控制、恒频、以及水泵的调速等等。电力电子技术主要应用的是晶闸管在励磁中的价格、性能、结构等优势，从而保证其能够更完美的应用与电力系统当中。除此之外，在风力以及水力发电机的操控当中，电力电子技术主要依靠的是变频电源来掌控转子励磁电流的转换频率，以保证电力能源能够发挥出最大的有效使用功效。在我国的各大企业中，能够制造高压力变频器的实属凤毛麟角，所以电力电子技术将有效的填补这一部分的空白。
2.2在输电系统中的应用
电力电子技术在我国电网的输电系统中主要应用的是柔流输电技术，这种技术能够将电力系统中的电压、功率、相位角进行有效的控制与调节。在电力能源进行输送的过程当中，难免会出现不同程度上的消耗，而这种技术的应用将从很大程度上将其输电能力的稳定性进行改善。针对我国电网目前的情况来看，如果采取远距离高压直流输电的话将会相比交流输电降低很大一部分的损耗，因为直流输电将避免电抗压降的问题，并且还会降低电缆网线等设备的投入资金，这样不仅能够解决稳定性差的问题，同时还会缓解企业的经济压力。
2.3在配电系统中的应用
在配电系统中最为重要的就是提高电力能源的质量和供电系统的稳定性。而这两项是否能够过关将取决与电压、不对称度以及频率等相关因素的质量能不能达到标准。而电力电子技术在国外的一些大企业当中也取得了比较成功的成绩，并且也为企业带去了相当可观的经济收益。电力电子技术可简称为DFACTS技术，在配电系统的应用中可以被理解为是一种控制单利能源质量的新型技术。与此同时，由于DFACTS设备同FACTS设备的功能与使用方法大致相同，所以DFACTS的设备也可以被理解为是FACTS的浓缩版本。
2.4在节能环节中的应用
节约电能大致包括两个方面：电动机的节电潜力和电动机的调速节电技术，这两中节能方法有效的相结合才能够形成一个比较完善的节能体系。就我国目前的形式来看，交流调速技术已经被广泛的应用到了矿山以及炼金等重金属行业中，而在国外较发达的国家中，在水泵以及风机等设备的运行中也都相继的应用了交流调速技术。
3结语
