工具模块（精选3篇）
工具模块 篇1
全新设计的Cat.6免工具信息模块被研发人员命名为飞马Pegasus, 这是Rosenberger资深产品开发工程师们经过历时半年多设计开发的成果, 产品全套设计方案已经正式提交相关专利构进行多项产品专利的申请, 弧线形流畅的产品外观设计不仅从感观上给人良好的视觉效果, 而真正让人关注的是这款新产品运用了多种前沿的技术。
1 特点之一:端子交叉分层补偿技术
根据高频原理, RJ45标准插头 (俗称水晶头) 内由于8个金片内部平行且间距很小, 导致产生较多的高频串扰, 此飞马模块的插头产品插座内部的端子采用交叉分层结构设计, 应用反向电容抵消补偿技术, 对来自标准水晶头的串扰进行了一次有效的抵消, 根据原理, 补偿点离干扰源越近, 补偿越有效, 此分层端子结构直接靠近插头金片, 这为产品整体提升高频性能提供了良好的基础, 产品以远远超过TIA/EIA 568B.2-1标准规定性能通过ETL及中国信息产业部的测试认证。
2 特点之二:耐误插功能
在综合布线的工程实施中, 通常工作区双孔面板内会有语音端口与数据端口, 标准用于数据传输的插头是采用RJ45的8针结构, 而语音传输采用RJ11或RJ12, 语音插头总共是6个针位, 宽度与RJ45不同, RJ45插头是无法插入RJ11或RJ12的插座内的, 但是RJ11与RJ12插头可以插入RJ45的插座内, 虽然语音与数据端口在面板上有标识, 但是很难避免用户不小心将RJ11插入到RJ45的端口内, 市场上常规结构设计的模块当产生误插时, RJ45中的1、8两个针由于RJ11插头的误插会产生端子下陷的现象, 这是一种端子的永久性塑性变形, 无法自动复位, 导致误插后的模块再插正常RJ45插头的时候1、8端子无法正常接触到, 产生断路现象, 针对于这类问题, Rosenberger飞马模块的内部端子采用双迂回弹性结构, 增加一个迂回结构可以大大提升端子的弹性, 当RJ11误插后, 端子会自动回复到槽位, 不会产生永久性变形。在标准YD926.3中规定模块需要能承受750次的耐久性插拔疲劳测试, Rosenberger飞马模块经过1500次的插拔的可靠性试验, 测试后的模块最终检验结果完全符合要求。
3 特点之三:实现真正的免工具安装
关于免工具产品对布线行业来说已不算是什么新鲜的主题, 但是综观许多免工具产品, 有的所谓的免工具模块产品是厂家制作了专门的配套安装工具, 这样一来, 客户购买产品的同时还必需购买昂贵的专用安装工具, 从本质上讲, 这类产品不算是真正的免工具产品, 只是换了一种非标的安装工具, 另外有一部分免工具模块在安装时, 需要用很大的压力才能将网线压入, 当安装一定数量的模块时, 手部会因用力过大而受伤, 这两种是市场上常见的免工具产品, Rosenberger设计前总结分析了市场上现有产品的优缺点, 创造性的将免工具模块的结构设计采用了弧形延长力臂, 采用旋转压接原理, 压接受力点采用三角形结构向前转移, 从而减短反向力臂, 使产品在压接时, 只需要很小的力就可以压入到位, 同时在安装过程中, 不需要采用特殊的或专用的工具来操作。
4 特点之四:PCB免焊接技术
常规的模块产品内部都采用了PCB, 在PCB上设计性能补偿电路, 所有的端子全部是焊接在PCB上, 但是这种焊接方式通常会产生两种问题, 其一, 当卡线端子打线受力时, 端子承受向下较大的力, 主要的力由焊接点在承受, 如果焊接点不是十分良好的情况下, 焊盘受力会脱离PCB向下掉, 导致与PCB上的铜铂分开, 产生线路断路现象, 这种情况对现场来说是无法修复的, 因为产品只有在安装时才会产生问题, 所以产品出厂前的测试是无法检测出来的, 这种潜在的风险是最不容易分析解决的;其次会产生的问题是, 由于采用焊接方式, 每个焊接点的大小是不容易控制的, 当产品性能做到Cat6及以上时, 频率越高, 焊接点如有大有小将会影响产品高频特性, 使同一批产品性能测试将不再稳定。为了防止上述类似问题的发生, Rosenberger所有端子采用压入式设计, 端子与PCB接触将主要控制在PCB孔的径向, 当端子轴向有微小的位移时并不会影响金属端子与PCB的接触, 同时, 压入点由于没有焊锡, 压入点全部是一致, 使产品测试性能稳定可靠。
5 特点之五:按钮式卡扣结构方便产品可重复安装使用
对于现场信息模块安装的施工人员来说, 最头痛的事情莫过于由于线位安装错误而需要拆开重打, 但是如不采用破坏性方式将无法打开已扣合的模块, 对于解决这种类似的困扰, Rosenberger飞马模块设计师采用了独特创新的概念, 而这种概念来源于日常生活中电器开关的灵感, 只要轻轻按下模块背部的按钮, 产品透明压接盖将可被轻而易举的打开, 经过实验室测试, 产品至少可以被重复安装200次以上, 这种可靠的按钮式结构设计可保证现场产品安装零报废, 充分保护了客户利益。
6 结束语
在日益激烈的综合布线市场中找到产品合理的定位及创造新的价值是各个布线厂家需要认真思考与必须面对的问题, 在产品线战略上, 定制化设计, 贴近客户的需求。
工具模块 篇2
电源是每个电子设计中重要的一环，考虑到成本、效率、设计尺寸等多种复杂因素，设计电源成为电子工程师一项极具挑战性的工作。为了帮助经验并不丰富的设计者更简单快捷实现电源设计，美国国家半导体 (NS) 宣布推出WEBENCH Visualizer设计工具，帮助工程师形象快速地选择一款最理想的电源系统设计解决方案。
W E B E N C H V i s u a l i z e r是全新的互动式的工具，它包含基于NS公司所有电源相关产品的设计解决方案，这些方案大部分是由NS及合作分销商共同开发的参考设计。目前WEBENCH设计网页支持升压、降压，Cepic、反激、固定频率及恒定导通时间设计，电流模式及电压模式，有超过25种系统结构，在性能方面输入电压设计从1V到100V，输出的电压0.6V到300V，输出功率高达300W，效率最大能够达到96%，频率最高可以达到3MHz。方案的大小在14mm×14mm以上，数据库方面提供25种不同的开关电源供应器结构及21, 000款元器件，工程师能够从上亿款电源供应器设计解决方案中进行筛选，而且整个过程只需几秒的时间。
N S推出全新S I M P L E S W I T C H E R电源模块系列的前三款产品LMZ10504、LMZ12003、LMZ14203，内置高效的同步开关稳压器及简易线性稳压器，因此无需像开关稳压器那样需要额外加设外置电感器，系统的线路布局更加简单。此电源模块可以精简电源供应系统的设计，并确保供电系统可为FPGA、微处理器、DSP以及其他负载点 (POL) 电源转换系统提供稳压供电，因此是医疗设备、广电视频设备、通信设备、工业及军事设备的理想供电系统解决方案。这一系列的电源模块采用的封装技术正在进行专利申请，其优点是产生较少电磁干扰，符合有关EN55022 (CISPR22) B类电磁波辐射的规定。工程师可以利用WEBENCH Power Designer电源系统设计工具和全新的WEBENCH Power Architect电源结构设计工具设计，同时内置SIMPLE SWITCHER电源模块进行电源系统的设计。改良版WEBENCH Power Architect设计工具可以支持多输出的直流/直流电源供应系统设计，而且大幅缩短这类系统的设计时间。
工具模块 篇3
模块化教学法 (MES) 是20世纪70年代国际劳工组织提出的以现场教学为主, 以技能培训为核心的一种教学模式[3]。20世纪90年代末欧洲29个国家共同签署Bologna宣言, 决定到2010年在欧洲学士和硕士教育中全面实现模块化教学。模块化课程是相对于传统的学科课程而言, 根据人才规格中的某一素质要素来构建所需的教学内容板块和教学方式, 重点突出所选内容的使用价值, 而不是知识体系的完整性[4]。要想实现学生毕业时与工作岗位实现“零距离对接”, 就必须根据各岗位的素质要求构建相应的模块化课程体系。在此背景下, 工具软件应用在我校自动化专业模块化教学改革中应运而生。
1 模块简介
工具软件应用是一门专业选修模块, 重点围绕自动化专业常用的软件工具进行系统教学, 包括PROTEUS、KEIL、PROTEL、MATLAB等, 涉及相关电路仿真软件、单片机编程软件、电路制版软件以及数学仿真计算软件等。旨在培养学生使用现代工具软件和初步分析问题的能力, 有助于学生了解和学习系统仿真思想, 使学生初步具有一定的电路分析能力、单片机编程能力, 以及科学的仿真计算能力。
在自动化专业以前的人才培养方案中, 并未单独开设类似工具性的模块化课程。而是在各模块授课过程中需要使用某软件时, 由专业模块老师另外讲授, 这造成教师工作的重复。同时这种授课方式使得学生对软件的认知较为分散, 难以构成一个完整全面的体系, 降低了教师的授课效率和学生的学习效率。此外, 我们也针对学生认知实习、毕业实习及毕业后的反馈, 结合企业的实际需求进行考虑, 以合肥学院模块化教学改革思想为理论指导, 将本专业常用的工具软件整合为一个独立模块, 集中学习, 以满足后期学习过程中对工具软件的使用要求。通过本模块的学习, 学生可掌握初步的电路分析设计能力、单片机编程能力和科学的工程计算及数值分析能力, 为学生进行后续模块的学习打下一定的工具性使用基础。同时, 通过本模块的学习, 使学生掌握专业工具软件的使用方法, 为学生在后期参与认知实习、第二课堂以及毕业设计提供有力的支撑。工具软件应用有支撑作用的后修模块如图1所示。
2 构建工具软件应用模块化教学模式
模块化教学思想源自德国, 强调在专业教学过程中, 将理论教学和实践教学两个环节紧密结合, 通过教学内容和教学方法的有积结合, 培养学生的综合素质。在确定工具软件应用教学内容的基础上, 按“知识、素质、能力”三个要素对教学内容分解为理论学习、实践学习和自主学习三个环节;通过三个环节的学习, 使学生掌握自动化专业常用工具软件的使用方法和操作技巧, 可独立利用相关软件进行电路原理图绘制、电路仿真、单片机联合调试、PCB板设计以及数值分析计算等操作。为后期其他课程学习提供相应的工具支撑, 也有利于学生在今后的工作中能更快的适应单位在工程实践中对相关软件使用的要求, 同时增强其自主学习能力, 拓展专业知识素养。
2.1 教学内容
工具软件应用实质是将本专业可能用到的软件工具放在一起, 集中学习。通过对各工具软件的横向对比, 找到学习软件使用方法的技巧, 同时将模块开设时间提前, 满足后期学习过程中对工具软件的使用要求。根据自动化专业在学习过程中应该掌握的工具使用及相关能力, 将以前的工具课程整合成一个模块, 包括PROTEUS、KEIL、PROTEL、MATLAB, 涵盖电路仿真、软件工程开发、电路及数值仿真计算等。该模块初建时共3学分, 其中包括24学时理论教学和24学时实验实践。与其他专业模块相比, 该模块实验实践学时所占比重较高, 能够看出其对培养学生应用能力的重视。
2.1.1 理论教学
在学习过程中根据开设的内容, 对课程的相关性进行讲解, 相同内容进行删减。如PROTEUS中的PCB制作和PROTEL中的功能重复, 则以更常用的PROTEL进行相关讲解;而PROTEL中电路仿真部分则放入PROTEUS中学习。在有限的理论教学课时中, 按照所确定的知识点, 引导学生在解决问题的过程中学习上机实验前需掌握的新知识, 确保实验教学的顺利开展, 为该模块培养目标的实施提供有力的理论支撑。
对于初学者来说, 掌握课堂讲授的知识点后, 能够独立使用相关软件完成简单的工程问题。
2.1.2 实验教学
实践教学环节是强化学生应用能力培养的关键要素之一。在实验教学内容的设计方面, 主要掌握PROTEUS、KEIL、PROTEL、MATLAB等软件的使用能力;具体来说, 包括: (1) 电路仿真与调试能力:掌握PROTEUS、KEIL等工具的使用方法, 能够使用PROTEUS对典型电路特性进行分析;使用KEIL完成一个工程的建立, 学会模块化编程, 结合PROTEUS软件进行单片机联合仿真调试。 (2) 初步具有PCB电路制版能力:可以根据给出的电路要求, 通过所学知识利用相关软件进行简单电路的制版。 (3) 初步具有数学计算仿真能力:通过对MATLAB的学习, 使初步学生具备运用数学软件进行工程计算及数值分析的能力。
2.1.3 自主学习
传统概念中的自主学习主要包括课前预习、课后复习和作业, 以及实验前预习、撰写实验报告等内容;在工具软件应用模块教学内容中, 转换传统思维, 变课后复习和作业为项目训练。项目1:基于AT89C51的流水灯设计与实现。针对流水灯电路的设计与仿真, 考察学生对PROTEUS和KEIL两个软件联合调试的使用能力、电路仿真能力及程序调试能力。项目2:单片机最小系统的PCB设计。基于该项目的实施, 重点考察学生使用PROTEL进行电路原理图绘制及PCB制图能力, 使学生熟练使用PROTEL, 并学习电气工程制图规范。项目3:海尔、联想、方正三家公司销售情况分析。通过该项目的完成, 考察学生利用MATLAB进行读数据、矩阵操作以及科学绘图能力。
除一般的课前预习、课后复习、实验前预习及撰写实验报告等内容之外, 增加的项目训练以分组的形式, 以组为单位让学生合作完成相关设计, 可以让学生拓展思维, 且锻炼其团队协作能力, 保证教学效果的实现。
2.2 教学方法
教学方法是组织教学活动的重要手段, 直接影响教学效果, 并关系到教学目标的实现程度。我校模块化教学改革的目标是通过打造模块化课程, 突破学科定势, 将传统的“以知识输出为导向”的教学理念转变为“以能力输出为导向”, 强调对学生能力的培养。工具软件应用是一门以实验实践为主的专业选修模块, 需要以培养应用能力为导向, 从过去单一的课程教学思路向模块化教学转变, 以实现对学生能力的培养。
2.2.1 理论教学
理论知识的学习在多媒体教室进行, 综合采用讲授法、互动法、基于问题学习法, 并基于具体案例讨论来引导学生对专业软件的功能进行系统学习。以KEIL为例, 课堂上会引入如何用单片机控制LED的点亮与熄灭这一话题, 引导学生熟悉KEIL开发软件的界面及操作, 以及单片机的相关基础知识, 为实验教学的顺利进行奠定基础。
2.2.2 实验教学
为激发学生的学习兴趣, 在实验内容的安排上, 将验证性实验、设计性实验及综合性实验相结合, 从易到难, 分三个层次逐渐强化学生应用能力训练。基于验证性实验, 使学生系统的学习工具软件, 掌握其基本操作, 同时加深对以前所学知识的认知与理解;基于设计性实验, 使学生进一步掌握所学工具软件的操作方法, 培养其电路仿真、设计能力和数值分析能力;基于综合性实验, 使学生进一步掌握相关软件的使用方法, 熟悉常用技巧, 并训练其对实验结果进行分析判断, 使学生具有一定的查阅资料能力和独立思考能力。
3 基于过程的综合考核方式
在评价学生能力达成度方面, 积极响应我校模块化教学改革思想, 以能力输出为导向, 以学生为主体, 采用N+2考核方式, 打破期末“一考定成绩”的传统做法。其中“N”指一学期不少于3次的过程考核, “2”指期末考试和平时成绩。
过程考核在实施过程中, 采取分阶段考核的形式进行, 具体为考虑到PROTEUS和KEIL软件的联合调试单片机功能, 在完成PROTEUS和KEIL的软件学习之后, 进行第一次过程考核;PROTEL学习完成之后, 进行第二次过程考核;MATLAB学习结束之后, 进行第三次过程考核。这样的考核方式既能保证从理论知识 (卷面考试) 、应用能力 (实验) 、自主学习能力 (学习笔记、大作业) 等方面全面考核, 而且过程考核有利于教师及时获得学生学习情况的反馈信息, 提高教学质量。
4 总结
工具软件应用模块建立于2012年, 在第3学期开设, 已经历4届学生。通过近几年的教学实践和教学总结得出, 经过一个学期的学习, 学生对该模块内容有较高的兴趣, 初步具有将理论应用于实际工程中的思想, 能够用现代工具进行工程问题的分析, 且在后续模块和各类专业比赛以及毕业实习/设计中也具有较好的工具软件能力支撑。能够为以后在现代制造业第一线从事控制系统 (或机器、或设备) 的分析、设计打下基础。特别是这几届学生和用人单位的反馈表明, 该模块的开设较有意义, 在自动化专业应用型本科人才的培养上有重要效果, 有力的支撑人才培养方案中有关培养目标和毕业要求的达成。
摘要：针对应用型人才培养和企业需求之间的差距, 合肥学院自动化专业在模块化教学改革中, 新设工具软件应用作为一门专业选修模块, 以能力输出为导向构建工具软件应用的模块化教学模式, 并建立完善的教学方法和考核方式。近几年的实施情况表明, 该模块的执行能够有效支撑应用型人才培养目标和毕业要求的达成。
关键词：工具软件应用,模块化,教学模式
参考文献
[1]潘懋元, 车如山.略论应用型本科院校的定位[J].高等教育研究, 5 (2009) :35-38.
[2]蔡敬民.基于能力导向的模块化教学体系构建:以合肥学院为例[M].合肥:中国科学技术大学出版社, 2012.
[3]樊亚娟.项目教学法在化工工艺课中的实践探析[J].长春理工大学学报 (高教版) , 2008, 3 (4) :74-76.