導(dǎo)言：作為寫作愛好者，不可錯過為您精心挑選的10篇實(shí)驗(yàn)室自動化設(shè)計，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。

篇1

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）03-0082-02

隨著微電子技術(shù)在世界范圍內(nèi)的飛速發(fā)展，以及各相關(guān)產(chǎn)業(yè)對電子電路技術(shù)的需求日益增長，《電子設(shè)計自動化》已經(jīng)成為電子信息工程等相關(guān)專業(yè)的重要課程，也是國內(nèi)外諸多理工科一流高校的電子信息類專業(yè)必修的核心課程[1-3]。尤其在近年來，智能硬件的發(fā)展與半導(dǎo)體技術(shù)的革新為電子系統(tǒng)設(shè)計帶來了革命性的變化，電子設(shè)計自動化技術(shù)已經(jīng)一躍成為現(xiàn)代電子工業(yè)的核心學(xué)科，引領(lǐng)了現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展方向，也成為了電子信息工程專業(yè)本科生考研深造與就業(yè)所必需的重要技能[3]。綜上，考慮到創(chuàng)新研究型實(shí)驗(yàn)對學(xué)生的創(chuàng)新意識和能力培養(yǎng)的重要作用，筆者作為學(xué)校《電子設(shè)計自動化》課程的任課教師，對本課程的實(shí)驗(yàn)課程進(jìn)行了綜合性的思考與建設(shè)。

一、《電子設(shè)計自動化》課程實(shí)驗(yàn)改革的必要性

我們通過對國內(nèi)外一流高校的調(diào)研發(fā)現(xiàn)，許多著名高校的EDA技術(shù)本科教學(xué)有兩個明顯的特點(diǎn)：一是課程在各工科專業(yè)的普及率極高；二是在實(shí)驗(yàn)中大量引入新技術(shù)、新方法與新器件，更多地注重創(chuàng)新性、設(shè)計性、綜合性項目，突出EDA技術(shù)的實(shí)用性，以及面向工程實(shí)際的特點(diǎn)[4]。這些特點(diǎn)讓我們認(rèn)識到，通過《電子設(shè)計自動化》課程實(shí)驗(yàn)的改革與建設(shè)，既能夠幫助學(xué)生更好地理解《電子設(shè)計自動化》的理論知識，增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐能力，更能夠緊跟學(xué)科和行業(yè)的需求發(fā)展，為課程拓寬評價方法，提高教學(xué)效果，為學(xué)生樹立創(chuàng)新精神，培養(yǎng)科學(xué)素質(zhì)，增強(qiáng)科創(chuàng)能力，最終增強(qiáng)其綜合素質(zhì)，提高學(xué)院與學(xué)生的綜合競爭力有很好的幫助。

二、實(shí)驗(yàn)改革方案及主要工作

為了充分結(jié)合現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)課程基礎(chǔ)，全面提高試驗(yàn)課程效果，筆者從實(shí)驗(yàn)過程管理、實(shí)驗(yàn)設(shè)計、考核與評價反饋四個角度對《電子設(shè)計自動化》實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了綜合性的方向改進(jìn)，具體內(nèi)容如下。

1.實(shí)現(xiàn)項目化的實(shí)驗(yàn)過程管理。筆者基于對科研與教學(xué)工作的熟悉，以《電子設(shè)計自動化》課程實(shí)驗(yàn)為改進(jìn)對象，將其現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)課程學(xué)時進(jìn)行壓縮，補(bǔ)充對應(yīng)EDA能力所需要的主要課程知識點(diǎn)，融合現(xiàn)代EDA技術(shù)的最新發(fā)展，并將最后四個學(xué)時設(shè)置為一次綜合性、設(shè)計性的“綜合實(shí)驗(yàn)”，實(shí)驗(yàn)過程及實(shí)驗(yàn)報告作為實(shí)驗(yàn)課程成績的重要評價因素。該綜合實(shí)驗(yàn)采用項目化的過程管理，學(xué)生須在給定的范圍中任選題目或自選題目，在四個小時內(nèi)完成該題目的主要設(shè)計，并在課程完成后提交課程報告時以“項目任務(wù)書”的形式填寫實(shí)驗(yàn)報告，系統(tǒng)闡述選題原因、題目關(guān)鍵環(huán)節(jié)、設(shè)計時遇到的主要困難及解決方案、最終成果演示及存在不足分析等。

2.設(shè)計層次性的“綜合實(shí)驗(yàn)”項目。為了確保實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)際效果，保持學(xué)生的創(chuàng)新熱情，全面提高電子設(shè)計水平，在上述“綜合實(shí)驗(yàn)”的實(shí)驗(yàn)項目設(shè)計的基礎(chǔ)上劃分為三個層次：第一層次為邏輯行為的實(shí)現(xiàn)；第二層次為控制與信號傳輸功能的實(shí)現(xiàn)；第三層次為電子系統(tǒng)模塊的實(shí)現(xiàn)。每個層次設(shè)置三至五個題目。此外，考慮到學(xué)生實(shí)驗(yàn)時間的約束，隨著教學(xué)課程的進(jìn)行，預(yù)先在教學(xué)中對“綜合實(shí)驗(yàn)”進(jìn)行題目的預(yù)告和必要的講解，讓學(xué)生提前進(jìn)行課外的準(zhǔn)備和練習(xí)，并將該四個學(xué)時的“綜合實(shí)驗(yàn)”集中安排在一個下午進(jìn)行，學(xué)生通過集中性的高強(qiáng)度的學(xué)習(xí)、討論和實(shí)驗(yàn)，完成主要的“綜合實(shí)驗(yàn)”功能。

3.設(shè)置創(chuàng)新導(dǎo)向的評價激勵形式。考慮到該門課程的授課時段為大三下學(xué)期的后半段，學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)課及絕大多數(shù)專業(yè)課業(yè)已經(jīng)結(jié)束，筆者在課堂上滲透該門課程對于考研及科學(xué)研究的重要意義，以及對于科創(chuàng)及電子行業(yè)就業(yè)的作用，在完成課程教學(xué)的同時講授和提供論文撰寫及專利申請與重要競賽的資料信息，并鼓勵學(xué)生利用課余時間進(jìn)行深入鉆研、挖掘，并主動利用配套實(shí)驗(yàn)課程進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)，進(jìn)而促進(jìn)學(xué)生的科創(chuàng)熱情向論文（算法）、軟件著作權(quán)（程序）、專利（電子電路）及重要競賽（電子設(shè)計類）的成果轉(zhuǎn)化。

4.提供實(shí)時動態(tài)的評價反饋渠道。結(jié)合自身工作特長與經(jīng)驗(yàn)，筆者利用信息技術(shù)手段，設(shè)置了“韓博士工作室”教學(xué)專題網(wǎng)站（http：//），為學(xué)生及時訪問和評價的反饋提供渠道。通過調(diào)查問卷、在線信箱、有獎問答、專題活動等方式，在授課過程中進(jìn)行多次課下問卷調(diào)研，并開設(shè)貫穿授課全過程的實(shí)時反饋渠道，作為授課、答疑等必要教學(xué)活動的有效補(bǔ)充，便于及時了解學(xué)生對于綜合性實(shí)驗(yàn)的接受程度以及對課程各方面的綜合評價。

三、實(shí)驗(yàn)改革周期及內(nèi)容

為了更好地實(shí)現(xiàn)對《電子設(shè)計自動化》課程實(shí)驗(yàn)的改革與創(chuàng)新，筆者制定了以十二個月為周期的長期方案，主要分為以下五個關(guān)鍵性階段。

1.第一階段，時間為1個月。結(jié)合《電子設(shè)計自動化》學(xué)科發(fā)展現(xiàn)狀及人才培養(yǎng)需要，更新課程教案，豐富和擴(kuò)充現(xiàn)有教學(xué)大綱及授課內(nèi)容，補(bǔ)充相關(guān)多媒體與軟硬件資料，完成“綜合實(shí)驗(yàn)”的選題與設(shè)計。

2.第二階段，時間為2個月。截至開學(xué)前，與實(shí)驗(yàn)課程老師進(jìn)行充分的溝通和協(xié)調(diào)，完成各個“綜合實(shí)驗(yàn)”項目的軟硬件環(huán)境配置、具體要求、實(shí)施細(xì)則及評價方法，嚴(yán)格制定精密科學(xué)的給分標(biāo)準(zhǔn)。

3.第三階段，時間為2個月。完成課程的教學(xué)與本項目的實(shí)施，除了完整進(jìn)行原有授課內(nèi)容的教學(xué)以外，按照既定方案進(jìn)行綜合性創(chuàng)新意識的培養(yǎng)、綜合能力的滲透、實(shí)驗(yàn)技能的提高，并全面介入、觀察、管理和把控“綜合實(shí)驗(yàn)”的開展、實(shí)施與評價等各個環(huán)節(jié)。

4.第四階段，時間為4個月。結(jié)合課程成績，在課程結(jié)束后主動發(fā)現(xiàn)和聯(lián)系具有良好科創(chuàng)能力的學(xué)生，在學(xué)生的自我意愿的基礎(chǔ)上為其推薦和設(shè)置針對性的畢業(yè)設(shè)計選題，同時鼓勵和推薦其參加與之水平相適應(yīng)的科創(chuàng)競賽，并進(jìn)行必要的指導(dǎo)和培訓(xùn)。

5.第五階段，時間為3個月。根據(jù)前期各個階段的進(jìn)展情況，穩(wěn)步完成此次立項的后續(xù)各項相關(guān)工作，總結(jié)此次立項成績與不足，鼓勵、指導(dǎo)優(yōu)秀學(xué)生將其成果、申請專利或獲取軟件著作權(quán)。

四、實(shí)驗(yàn)改革實(shí)踐成果與創(chuàng)新點(diǎn)

自《電子設(shè)計自動化》課程實(shí)驗(yàn)改革在學(xué)校實(shí)施一年以來，已經(jīng)取得了良好的效果。首先，對于學(xué)生而言，實(shí)驗(yàn)改革的實(shí)施有效地拓寬了學(xué)生的視野，并實(shí)現(xiàn)教學(xué)與行業(yè)的相互影響與促進(jìn)。大部分學(xué)生在結(jié)課后的反饋表明，通過完成本項目所涉及的授課課程，使學(xué)生熟悉了具有一定強(qiáng)度的開發(fā)過程，培養(yǎng)了其科學(xué)的態(tài)度、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖黠L(fēng)與創(chuàng)新的精神。截止課程結(jié)束，已經(jīng)有相當(dāng)數(shù)量的學(xué)生能夠掌握基本的EDA項目開發(fā)、電子設(shè)計類專利申請及學(xué)術(shù)論文撰寫、電子設(shè)計類科創(chuàng)競賽準(zhǔn)備及參賽等綜合性的技能，一大批學(xué)生在各類相關(guān)競賽中獲獎；其次，對于學(xué)校而言，通過實(shí)驗(yàn)改革的實(shí)施，實(shí)現(xiàn)了以項目模式重構(gòu)實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容，構(gòu)造了“教―學(xué)―做―研”一體化的EDA教學(xué)模式，有效實(shí)現(xiàn)了學(xué)?！峨娮釉O(shè)計自動化》課程的教學(xué)深度挖掘與教學(xué)效果的提升，并進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了學(xué)校EDA課程相關(guān)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)與完善，使得進(jìn)行綜合性、設(shè)計性實(shí)驗(yàn)所必需的軟件、系統(tǒng)、例程、方案及芯片、板卡、連接線纜等軟硬件設(shè)施得到了補(bǔ)充；最后，對于任課教師而言，通過本項目的發(fā)展與磨合，有助于任課教師及實(shí)驗(yàn)教師更好地了解學(xué)生現(xiàn)狀，為后續(xù)編制符合學(xué)生學(xué)習(xí)特點(diǎn)與發(fā)展需要的新教材、新課件與新方案打下基礎(chǔ)，從而實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)有EDA實(shí)驗(yàn)項目的更新和發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]丁達(dá)春.《電子設(shè)計自動化》課程改革探索[J].教育教學(xué)論壇，2013，（49）：41-42.

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[3]唐燕影.在《電子設(shè)計自動化》課程教學(xué)中引入案例教學(xué)法[J].知識窗（教師版），2014，（12）：65.

[4]汪志成，趙杰.基于CDIO理念的《電子系統(tǒng)設(shè)計自動化》課程改革初探[J].考試周刊，2015，（57）：10-11.

Reform and Innovation of "EDA" Experiment

HAN Peng，LI Yan ，LIU Zhi-gang，NIU Xue-fen

篇2

《自動化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試》是工科類高等職業(yè)院校一門重要的、實(shí)踐性很強(qiáng)的專業(yè)課程，要求學(xué)生不但能夠很好的掌握自動化生產(chǎn)線的理論知識，（包括硬件結(jié)構(gòu)，各元器件的作用，氣動回路的構(gòu)成，氣缸的結(jié)構(gòu)、工作原理），而且能夠熟練的利用編程軟件對PLC進(jìn)行現(xiàn)場編程，對設(shè)備進(jìn)行聯(lián)機(jī)調(diào)試，在設(shè)備運(yùn)行過程中能夠自主并且快速的確定并排除故障。目前隨著我國自動化生產(chǎn)線的不斷發(fā)展和完善，大中型企業(yè)在生產(chǎn)中使用生產(chǎn)線的比例不斷提高，所需要的人工操作崗位越來越少，也就是說所需要的熟練操作工人數(shù)量在不斷減少，柔性自動化設(shè)備的操作和維護(hù)人員的比例在不斷的提高，這就需要培養(yǎng)出理論和實(shí)際操作能力都很強(qiáng)的高素質(zhì)技能型人才，而高等職業(yè)教育的特點(diǎn)是既重視講授理論知識，又突出實(shí)踐操作技能的訓(xùn)練，以培養(yǎng)高素質(zhì)技能型人才為目標(biāo)。實(shí)踐操作訓(xùn)練主要形式是實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)教學(xué)。從2003年評估開始，很多高職院校都陸續(xù)建立了自動化生產(chǎn)線實(shí)驗(yàn)室，花費(fèi)巨資購置了自動化生產(chǎn)線實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)設(shè)備。但通過這幾年的調(diào)研和教學(xué)發(fā)現(xiàn)，在實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)計劃及教學(xué)實(shí)施過程中存在一些問題：

1、 實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)不足

《自動化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試》課程的實(shí)踐環(huán)節(jié)主要包括相關(guān)實(shí)驗(yàn)和實(shí)習(xí)，但目前很多院校因?yàn)樵O(shè)備、場地、課時分配等原因不能保證足夠的實(shí)踐教學(xué)，教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)計劃都過于“理論化”，沒有突出課程“實(shí)踐性”和“應(yīng)用性”的教學(xué)特點(diǎn)，不利于實(shí)現(xiàn)本課程在高職院校中的教學(xué)目標(biāo)。

2、實(shí)驗(yàn)設(shè)備不夠

目前各院校都加強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，購買大量的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，但隨著各院校招生規(guī)模的擴(kuò)大及實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的加強(qiáng)，需要的實(shí)驗(yàn)設(shè)備缺口很大，而一臺實(shí)驗(yàn)設(shè)備動輒幾十萬，大部分高職院校由于經(jīng)費(fèi)有限，購置的生產(chǎn)線設(shè)備仍不能滿足教學(xué)需求，有的學(xué)校甚至沒有相關(guān)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備。

3、實(shí)驗(yàn)設(shè)備不合適

很多院校購置了生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的成品實(shí)驗(yàn)裝置，而這些設(shè)備往往和實(shí)際教學(xué)脫節(jié)，有的設(shè)備功能單一，結(jié)構(gòu)簡單，只能進(jìn)行“簡單驗(yàn)證式”和“非真實(shí)器件模擬”的實(shí)驗(yàn)，不能使學(xué)生深刻理解生產(chǎn)線的工作原理，全面了解真實(shí)的控制過程，不能實(shí)現(xiàn)學(xué)生畢業(yè)后“零距離上崗”的最終目標(biāo)。

4、實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式的呆板及滯后

在一些學(xué)校至今仍沿用老師編好詳盡的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，講固定的程序，缺乏多模式多層次的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，而學(xué)生“依葫蘆畫瓢”，學(xué)生只需要進(jìn)行簡單的程序輸入就可以完成實(shí)驗(yàn)，不能達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維和綜合職業(yè)能力的目的。

因此，我們急需設(shè)計一種綜合性強(qiáng)，價格低廉，能夠培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維和綜合職業(yè)能力，在同行業(yè)中各項技術(shù)和指標(biāo)都比較先進(jìn)，既能做各種模擬演示實(shí)驗(yàn)又能展示工廠實(shí)際生產(chǎn)過程的自動化生產(chǎn)線綜合實(shí)驗(yàn)臺。同時結(jié)合我們的實(shí)驗(yàn)臺，要調(diào)整實(shí)踐和理論課時的比例，加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，調(diào)整實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，使其能更好的完成對于高素質(zhì)技能型人才的培養(yǎng)目標(biāo)。

在我國，高等職業(yè)教育規(guī)模已經(jīng)很大，高職院校有1000多所，大部分院校由于教學(xué)經(jīng)費(fèi)問題，不能及時的更換或者購買最新的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，導(dǎo)致教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺和工廠實(shí)際的生產(chǎn)線存在著不小的差距，從而直接影響到高職學(xué)生的就業(yè)和擇業(yè)，而本課題將研究設(shè)計一種自動化生產(chǎn)線實(shí)驗(yàn)平臺，達(dá)到以下目標(biāo)：

（1）具有綜合性和真實(shí)性：既能做自動化生產(chǎn)線真實(shí)過程的展示實(shí)驗(yàn)，又能做PLC一般演示實(shí)驗(yàn)，能解決高職院校實(shí)驗(yàn)設(shè)備不合適的問題。

（2）具有可開發(fā)性：可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)情況，引出PLC的I/O插口，為平臺開發(fā)出其他實(shí)驗(yàn)，由學(xué)生自己動手，設(shè)計實(shí)驗(yàn)項目，調(diào)動學(xué)生自我能動性，進(jìn)行設(shè)計開發(fā)，可以解決實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式呆板落后的問題。

（3）能真實(shí)展現(xiàn)自動化生產(chǎn)線工作的實(shí)際過程，同時學(xué)生可以自主設(shè)計設(shè)備動作過程和動作順序，通過動作過程和動作順序，自主設(shè)計出相應(yīng)的控制程序，以提高學(xué)生的動手能力和PLC編程能力；

參考文獻(xiàn)

篇3

2自動化測試系統(tǒng)的設(shè)計

通過對低速無線傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的深入研究，分析軟件測試、通信協(xié)議測試和自動測試等相關(guān)理論知識，本文提出將通信協(xié)議測試和自動測試相結(jié)合的方法，實(shí)現(xiàn)對測試過程自動執(zhí)行和測試結(jié)果的自動分析，是本系統(tǒng)的創(chuàng)新點(diǎn)。如圖2所示，虛線框內(nèi)測試步驟可以實(shí)現(xiàn)測試的自動執(zhí)行，其中可視化用例設(shè)計器、測試用例生成器完成測試用例的自動生成工作，測試用例的自動生成是測試自動執(zhí)行的關(guān)鍵部分。測試結(jié)果分析器則對測試結(jié)果進(jìn)行自動分析。測試用例的設(shè)計和生成是協(xié)議測試的關(guān)鍵和難點(diǎn)，如何生成最能發(fā)現(xiàn)被測協(xié)議存在問題的測試用例，如何用最少的測試用例實(shí)現(xiàn)足夠大的覆蓋率，是協(xié)議一致性測試的目標(biāo)和難點(diǎn)。本文提出利用測試用例的自動生成來解決這一問題。測試用例自動生成主要依靠測試用例自動生成器是來完成，是實(shí)現(xiàn)測試自動執(zhí)行的核心。其體系結(jié)構(gòu)如圖3所示，其中用例設(shè)計描述是文本文件，描述測試用例的特性，選擇的算法不同，描述方式也會有所不同。如采用“基于形式規(guī)格說明的方法”用Z，VDM，OBJ，LARCH等語言描述，采用“組合覆蓋方法”則用XML腳本描述，因?yàn)閄ML腳本的可擴(kuò)展性比較強(qiáng)，所以在目前的自動化測試系統(tǒng)中得到較多的使用。算法適配器為算法提供接口，向上提供算法支持服務(wù)給描述解析器，向下兼容多種算法，兼容多種算法能增強(qiáng)體系結(jié)構(gòu)的擴(kuò)展性和適用范圍。描述解析器在算法適配器基礎(chǔ)上分析用例設(shè)計描述，將用例描述轉(zhuǎn)換成用例生成器可識別的內(nèi)部描述形式，并傳遞給用例生成器。用例生成器獲得來自描述解析器的內(nèi)部描述，根據(jù)描述自動生成可執(zhí)行測試用例?？蓤?zhí)行的測試用例支持多種形式存儲，如內(nèi)存存儲、文本存儲、數(shù)據(jù)庫存儲等，具體的存儲格式隨著測試執(zhí)行的需求變化。

3一致性自動化測試系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

為了驗(yàn)證體系結(jié)構(gòu)的適用性和有效性，搭建了基于MicrosoftVS2010、SQLServe2005、“分類樹方法”、GDI+(GraphicsDeviceInterface)來實(shí)現(xiàn)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議一致性測試的自動化系統(tǒng)。其中GDI+完成系統(tǒng)中的可視化用例設(shè)計器工作，它是一個語法可控制的、可視化、圖形化的編輯器，幫助我們更加有效地使用分類樹方法進(jìn)行測試用例的設(shè)計。分類樹方法是黑盒測試中的一種部分測試方法，是一種有效的功能測試方法。分類樹方法的基本思想是：首先逐層劃分測試對象的輸入域，然后將劃分的獨(dú)立的類結(jié)合為無冗余的測試用例，這些測試用例覆蓋了整個輸入數(shù)據(jù)域。算法適配器、描述解析器、用例生成器、分類樹方法均使用MicrosoftVS2010實(shí)現(xiàn)。SQLServer2005降低了管理數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施和發(fā)送觀察和信息給所有用戶的成本，并具有可信任，高效，智能的特點(diǎn)。因此本文將測試系統(tǒng)及被測試網(wǎng)絡(luò)信息存儲在SQLServer2005數(shù)據(jù)庫中，用來在自動執(zhí)行測試用例時調(diào)用并存放測試結(jié)果信息。自動化測試系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用時，首先用GDI+構(gòu)建測試用例設(shè)計，也就是生成XML語言描述的用例說明，然后描述解析器解析該用例說明并生成測試用例模板（系統(tǒng)內(nèi)部格式），由用例生成器生成可執(zhí)行的測試用例，調(diào)用SQLServer2005中存放的測試網(wǎng)絡(luò)信息和測試配置信息執(zhí)行測試用例并生成測試報告。本系統(tǒng)中人工只參與第一步，即用GDI+技術(shù)構(gòu)建測試用例設(shè)計，其余部分均自動完成，提高了測試工作的效率和客觀性。該實(shí)現(xiàn)已應(yīng)用于國家科技重大專項“信息匯聚傳感器網(wǎng)絡(luò)綜合測試與驗(yàn)證評估環(huán)境”中，限于篇幅測試過程不再贅述，經(jīng)過測試發(fā)現(xiàn)了一些隱藏的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議一致性測試問題，提高了一致性測試有效性和客觀性，也證明了本文所提出的一致性測試自動化方法的有效性和實(shí)用性。

篇4

隨著科技的迅猛發(fā)展，計算機(jī)技術(shù)不僅僅在生產(chǎn)過程中得到廣泛的應(yīng)用，其在控制層、監(jiān)控層、管理層和決策層占據(jù)了主要的地位。計算機(jī)技術(shù)與PLC技術(shù)的飛速發(fā)展，現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)在工業(yè)控制領(lǐng)域中得到了充分的應(yīng)用。文章基于現(xiàn)場總線的自動控制實(shí)驗(yàn)裝置，模擬了企業(yè)資源管理、車間監(jiān)控及現(xiàn)場控制三層網(wǎng)絡(luò)。

1 現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的類別

1.1 DCS現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)

DCS是分布式控制系統(tǒng)的英文縮寫（Distributed Control System），在國內(nèi)自控行業(yè)又被稱之為集散控制系統(tǒng)。即所謂的分布式控制系統(tǒng)，部分資料中稱之為集散系統(tǒng)，是相對于集中式控制系統(tǒng)而言的一種新型計算機(jī)控制系統(tǒng)，它是一個由過程控制級、過程監(jiān)控級組成的，以通信網(wǎng)絡(luò)為紐帶的多級計算機(jī)系統(tǒng)，綜合了計算機(jī)、通信、顯示和控制4C技術(shù)，其基本思想是分散控制、集中操作、分級管理、配置靈活以及組態(tài)方便。在系統(tǒng)功能方面，DCS和集中式控制系統(tǒng)的區(qū)別不大，但在系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)方法上卻完全不同。

工程師站是對DCS進(jìn)行離線配置、組態(tài)工作和在線的系統(tǒng)監(jiān)督、控制、維護(hù)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)等，其主要功能是對DCS提供組態(tài)，配置工作的工具軟件（即組態(tài)軟件），DCS在線運(yùn)行時，實(shí)時監(jiān)視DCS網(wǎng)絡(luò)上各個節(jié)點(diǎn)的運(yùn)行情況，使系統(tǒng)工程師可以通過工程師站及時調(diào)整系統(tǒng)配置、設(shè)定一些系統(tǒng)參數(shù)，使DCS隨時處在最佳的工作狀態(tài)之下。與集中式控制系統(tǒng)不同，所有的DCS都要求有系統(tǒng)組態(tài)功能?，F(xiàn)場儀表――安全柵――I/O卡件――控制器――服務(wù)器――操作站和工程師站都與服務(wù)器聯(lián)系，用于組態(tài)和實(shí)時數(shù)據(jù)的調(diào)用等。

1.2 FCS現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)

現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)（FCS）已經(jīng)經(jīng)歷了20多年的發(fā)展。它是在DCS/PLC基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新技術(shù)?，F(xiàn)場總線是"控制室連接到現(xiàn)場設(shè)備的雙向串行數(shù)字通信總線"，現(xiàn)場總線的"現(xiàn)場"更多的是指現(xiàn)場設(shè)備，而不是位置。FCS主要特點(diǎn)是采用總線標(biāo)準(zhǔn)，一種類型的總線，只要其總線協(xié)議一經(jīng)確定，相關(guān)的關(guān)鍵技術(shù)與有關(guān)的設(shè)備也就被確定。開放的現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)具有高度的互操作性。FCS既是一個開放的通信網(wǎng)絡(luò)，又是一個全分布式的控制系統(tǒng)。

FCS的關(guān)鍵要點(diǎn)有三點(diǎn)：（1）FCS系統(tǒng)的核心是總線協(xié)議，即總線標(biāo)。只要其總線協(xié)議一經(jīng)確定，相關(guān)的關(guān)鍵技術(shù)與有關(guān)的設(shè)備也就被確定。（2）FCS系統(tǒng)的基礎(chǔ)是數(shù)字智能現(xiàn)場裝置，數(shù)字智能現(xiàn)場裝置是FCS系統(tǒng)的基礎(chǔ)硬件支撐，其是因FCS系統(tǒng)執(zhí)行的是自動控制裝置與現(xiàn)場裝置之間的雙向數(shù)字通信現(xiàn)場總線信號制。（3） FCS系統(tǒng)的本質(zhì)是信息處理現(xiàn)場化，對于一個控制系統(tǒng)，無論是采用DCS還是采用現(xiàn)場總線，系統(tǒng)需要處理的信息量至少是一樣多的。實(shí)際上，采用現(xiàn)場總線后，可以從現(xiàn)場得到更多的信息?，F(xiàn)場總線系統(tǒng)的信息量沒有減少，甚至增加，而傳輸信息的線纜卻大大減少了。

1.3 PLC現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)

PLC是由摸仿原繼電器控制原理發(fā)展起來的，二十世紀(jì)七十年代的PLC只有開關(guān)量邏輯控制，首先應(yīng)用的是汽車制造行業(yè)。它以存儲執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時、計數(shù)和運(yùn)算等操作的指令；并通過數(shù)字輸入和輸出操作，來控制各類機(jī)械或生產(chǎn)過程。用戶編制的控制程序表達(dá)了生產(chǎn)過程的工藝要求，并事先存入PLC的用戶程序存儲器中。運(yùn)行時按存儲程序的內(nèi)容逐條執(zhí)行，以完成工藝流程要求的操作。PLC的CPU內(nèi)有指示程序步存儲地址的程序計數(shù)器，在程序運(yùn)行過程中，每執(zhí)行一步該計數(shù)器自動加1，程序從起始步（步序號為零）起依次執(zhí)行到最終步（通常為END指令），然后再返回起始步循環(huán)運(yùn)算。PLC每完成一次循環(huán)操作所需的時間稱為一個掃描周期。不同型號的PLC，循環(huán)掃描周期在1微秒到幾十微秒之間。PLC用梯形圖編程，在解算邏輯方面，表現(xiàn)出快速的優(yōu)點(diǎn)，在微秒量級，解算1K邏輯程序不到1毫秒。它把所有的輸入都當(dāng)成開關(guān)量來處理，16位（也有32位的）為一個模擬量。大型PLC使用另外一個CPU來完成模擬量的運(yùn)算。把計算結(jié)果送給PLC的控制器。

而相同I/O點(diǎn)數(shù)的系統(tǒng)，用PLC比用DCS，其成本要低一些（大約能省40%左右）。PLC沒有專用操作站，它用的軟件和硬件都是通用的，所以維護(hù)成本比DCS要低很多。一個PLC的控制器，可以接收幾千個I/O點(diǎn)（最多可達(dá)8000多個I/O）。如果被控對象主要是設(shè)備連鎖、回路很少，采用PLC較為合適。PLC由于采用通用監(jiān)控軟件，在設(shè)計企業(yè)的管理信息系統(tǒng)方面，要容易一些。

2 現(xiàn)場總線自動化控制試驗(yàn)裝置設(shè)計

2.1 總體設(shè)計

本次研究中現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)是由西門子S7-300、S7-400系列PLC、Profinet、Prpfobus-DF、AS-I等現(xiàn)場總線。整個系統(tǒng)是由3層網(wǎng)絡(luò)組成，分別是ERP層（企業(yè)資源管理）、MES層（車間監(jiān)控層）、現(xiàn)場控制。其中ERP層是由Internet組成或者校園局域網(wǎng)組成；MES層是由實(shí)驗(yàn)室局域網(wǎng)、工業(yè)以太網(wǎng)組成；現(xiàn)場控制層是由S7-300和S7-400組成。

2.2 系統(tǒng)軟件組成和硬件配置

2.2.1 軟件組成

軟件操作系統(tǒng)是Windows XP，自動控制系統(tǒng)軟件包括SIMATIC WinCC FLEXIBLE 2007、SIMATIC WinCC（V6.2）、SIMATIC Manager Step7（V5.4）等等。

2.2.2 車間監(jiān)控部分

其是整個自動化控制系統(tǒng)的中樞組成部分，其對全部現(xiàn)場設(shè)備的工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視控制。主要外城狀態(tài)、圖形、數(shù)據(jù)顯示及設(shè)備操作控制、歷史數(shù)據(jù)存檔、報表打印、故障記錄等等，實(shí)現(xiàn)分布式控制。

2.2.3 特殊功能裝置

系統(tǒng)通過SIMOTION S425配備一個5kW電源模塊、兩個0.4kW、一個雙伺服電動驅(qū)動模塊等，可對各種復(fù)雜的運(yùn)動進(jìn)行有效的控制。

2.2.4 現(xiàn)場控制部分

本次研究過程中Profinet網(wǎng)絡(luò)是由西門子Scalence X208交換機(jī)、ET200S分布式I/O、TP177B觸摸屏組成，其是控制電動機(jī)啟動器的組成；使用的S7-300控制器使用的是CPU315F-2PN/DF安全控制CPU，其備有I/O模塊和存儲卡，傳感器模塊SM338可與多種傳感器連接；S7-300控制部分DP網(wǎng)絡(luò)連接有ET200S和MM440變頻器，將PA網(wǎng)絡(luò)和AS-I網(wǎng)絡(luò)介入系統(tǒng)中后，儀表、執(zhí)行器和現(xiàn)場開關(guān)都可通過S7-300、現(xiàn)場總線進(jìn)行連接與通信。

S7-400控制器單純配置了CPU模塊，主要是充分利用強(qiáng)大運(yùn)算處理功能。同時還配置了了SIWAREX FTA、SIWAREX U承重模塊。S7-400控制部分可進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與采集、位置控制、速度控制、模擬生產(chǎn)工藝實(shí)現(xiàn)過程量控制等復(fù)雜控制，在大部分工業(yè)企業(yè)中屬于非常重要的控制解決方案。

3 結(jié)束語

現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)將成為新世紀(jì)工業(yè)控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢，使用該系統(tǒng)的企業(yè)，將在管理現(xiàn)代化、綜合自動化和信息集成化等方面有了長足的進(jìn)步，雖然現(xiàn)場總線系統(tǒng)仍然存在許多的不足之處，相關(guān)的從業(yè)人員將對現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的進(jìn)行不斷的研究，促進(jìn)行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

篇5

 

對于電氣及自動化信息類專業(yè)學(xué)生來講，控制類相關(guān)課程具有重要地位，主要包含“自動控制理論”、“現(xiàn)代控制理論”、“運(yùn)動控制理論”、“儀表及過程控制”、“計算機(jī)控制”等相關(guān)課程?！白詣涌刂评碚摗焙汀艾F(xiàn)代控制理論”課程是研究自動控制系統(tǒng)的共同規(guī)律，為自動控制系統(tǒng)的分析和綜合提供基本理論、基本方法的一門專業(yè)基礎(chǔ)課該課程，是一門重要的控制類專業(yè)的基礎(chǔ)課，具有較強(qiáng)的理論性，對于工程實(shí)踐具有重要的指導(dǎo)作用，因而受到人們的廣泛重視。目前不只是控制類專業(yè)，越來越多的非控制類專業(yè)也都把自動控制理論作為一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課來學(xué)習(xí)。但是“自動控制理論”、“現(xiàn)代控制理論”課程數(shù)學(xué)計算和理論分析比重大，是本科生遇到的最抽象、難度最大的課程之一，加之未接觸專業(yè)課，沒有具體應(yīng)用的物理模型，僅以數(shù)學(xué)模型為基線講，學(xué)生往往會認(rèn)為“自動控制理論”與專業(yè)無關(guān)而無學(xué)習(xí)興趣，這是多年來常規(guī)教學(xué)始終感到困惑的原因。而后續(xù)“運(yùn)動控制理論”、“儀表及過程控制”、“計算機(jī)控制”專業(yè)課是以電動機(jī)為控制對象，以控制器為核心，以電力電子功率變換裝置為執(zhí)行機(jī)構(gòu)，在自動控制理論的指導(dǎo)下組成的電氣傳動自動控制系統(tǒng)。如何講授“強(qiáng)理論性”課程，使學(xué)生真正認(rèn)識到學(xué)好理論可獲得對電氣信息類多門專業(yè)課的理論支撐，從而學(xué)好后續(xù)專業(yè)課程是教學(xué)改革的主要目的。需結(jié)合“自動控制理論”、“現(xiàn)代控制理論”專業(yè)基礎(chǔ)理論課程與“運(yùn)動控制理論”、“儀表及過程控制”，“計算機(jī)控制”專業(yè)課程的問題進(jìn)行深入的分析與研究，從教學(xué)內(nèi)容、方法及形式、教材建設(shè)、實(shí)踐教學(xué)等方面進(jìn)行全方位、多層次的改革探索和實(shí)踐，將對教學(xué)質(zhì)量和人才培養(yǎng)方面有明顯效果。 

本項目探討了如何更新和重組控制理論相關(guān)課程的教學(xué)內(nèi)容，保證教學(xué)內(nèi)容的系統(tǒng)性、先進(jìn)性和實(shí)用性，以適應(yīng)形勢發(fā)展的需要。提出如何學(xué)習(xí)和掌握這些課程，包含“自動控制理論”、“現(xiàn)代控制理論”、“運(yùn)動控制理論”、“儀表及過程控制”、“計算機(jī)控制”等控制類課程的教學(xué)內(nèi)容的一些方法和措施。 

一、教學(xué)內(nèi)容、方法及形式改革 

1.教學(xué)設(shè)計 

近年來，不斷更新觀念，壓縮精簡陳舊過時的教學(xué)內(nèi)容，加強(qiáng)現(xiàn)論及現(xiàn)代方法的內(nèi)容，很好地解決先修課程和后續(xù)課程的銜接問題，避免內(nèi)容的重復(fù)，進(jìn)一步優(yōu)化課程體系。建立一套適應(yīng)性強(qiáng)的包括理論講授、計算機(jī)輔助設(shè)計、實(shí)踐教學(xué)和強(qiáng)化訓(xùn)練等方面在內(nèi)的全方位教學(xué)新體系。 

2.教學(xué)方法 

將課堂教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)、課程研討、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)等有機(jī)地結(jié)合起來，并充分利用多媒體教學(xué)手段提高教學(xué)效率、創(chuàng)造視覺的新感受、激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和熱情。內(nèi)容取材時，不僅體現(xiàn)控制理論課程內(nèi)知識點(diǎn)之間的內(nèi)在聯(lián)系，還體現(xiàn)課程群之間的相互關(guān)系。 

3.教學(xué)手段 

在教學(xué)組織過程中，積極采用現(xiàn)代信息技術(shù)改進(jìn)傳統(tǒng)的教學(xué)手段，在多媒體教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)課程等方面努力探索。統(tǒng)一制作“自動化概論”、“自動控制理論”、“現(xiàn)代控制理論”、“運(yùn)動控制理論”、“過程控制理論”、“計算機(jī)控制”電子教案和cai課件，并將授課課件在課程網(wǎng)頁上，可供學(xué)生課余預(yù)習(xí)、瀏覽、復(fù)習(xí)等。另外，教學(xué)大綱、授課計劃、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書、學(xué)習(xí)指導(dǎo)以及教材和參考文獻(xiàn)均可通過網(wǎng)絡(luò)方便查閱。在課程開始即公布授課教師的信箱和電話號碼等聯(lián)系方式，密切授課教師與同學(xué)之間的聯(lián)系，使學(xué)生有問題可及時獲得老師的輔導(dǎo)答疑，也可通過網(wǎng)上答疑相互交流，打破班級與時間的束縛，在平行班級中實(shí)行聽課和答疑共享。 

4.教學(xué)改革與教學(xué)研究 

精簡教材和教學(xué)內(nèi)容，教學(xué)組定期進(jìn)行集體備課，加大對該課程與前后各門課程之間的銜接研究，避免內(nèi)容上的重復(fù)，使其與其他相關(guān)課程融合為一個有機(jī)的整體。建設(shè)可用于大多數(shù)工科專業(yè)的“控制理論”平臺課程。不斷改進(jìn)和完善本課程的新體系結(jié)構(gòu)，充分體現(xiàn)其基礎(chǔ)性、應(yīng)用性、前沿性和系統(tǒng)性；配合新的教材和課程體系，研究并建立配套的新實(shí)驗(yàn)體系，強(qiáng)化自主性、設(shè)計性、綜合性和創(chuàng)新性；以matlab軟件為基礎(chǔ)，構(gòu)造開放式小車倒立擺綜合實(shí)驗(yàn)平臺，將分析、設(shè)計、仿真、虛擬實(shí)驗(yàn)、模擬實(shí)驗(yàn)融為一體；開發(fā)先進(jìn)的多媒體課件，將matlab平臺和虛擬實(shí)驗(yàn)融入到教學(xué)過程中，使教學(xué)更為直觀生動，更具趣味性和吸引力；完善了課程網(wǎng)站，完成了課程輔助教材的修改和編寫，各類題庫建設(shè)、網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)計功能、遠(yuǎn)程教學(xué)管理系統(tǒng)、虛擬實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的擴(kuò)展及網(wǎng)絡(luò)版的開發(fā)等；使其真正成為學(xué)生自主學(xué)習(xí)、師生互動、雙向交流的園地；教考分離，采用試題庫出題，統(tǒng)一考試，流水閱卷，考后進(jìn)行詳細(xì)的試卷分析。 

二、實(shí)踐教學(xué)改革 

實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)是學(xué)生能力培養(yǎng)中的重要環(huán)節(jié)。工科學(xué)生除要掌握一定的工程技術(shù)知識外，還要有較強(qiáng)的實(shí)際動手能力。 

1.改革實(shí)驗(yàn)課教學(xué)，建立體化實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系 

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是“控制理論”課程的重要組成部分。通過實(shí)驗(yàn)不僅能夠培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力，驗(yàn)證所學(xué)理論，而且對所學(xué)內(nèi)容能夠提出一些新的見解。為了適應(yīng)教學(xué)改革的需要，在實(shí)驗(yàn)室建設(shè)方面的指導(dǎo)思想是：將傳統(tǒng)的模擬實(shí)驗(yàn)與matlab環(huán)境下的仿真實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，將基礎(chǔ)理論驗(yàn)證類實(shí)驗(yàn)與自主型、綜合型、設(shè)計型實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，將基本實(shí)驗(yàn)與創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，建立一個立體化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，從而滿足不同階段實(shí)踐教學(xué)的需要，為激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識提供硬件平臺。 

由于實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容和形式的多元化，大大激發(fā)了學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的主動性、積極性和創(chuàng)新性，學(xué)生可以通過預(yù)約或上網(wǎng)自主地開展多項實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行理論驗(yàn)證、性能分析和綜合設(shè)計，對提高學(xué)生的實(shí)踐能力和本課程的學(xué)習(xí)都將起到良好的作用。 

課程組織形式與教師指導(dǎo)方法，對于教學(xué)大綱規(guī)定的必做實(shí)驗(yàn)，由任課教師和實(shí)驗(yàn)教師共同指導(dǎo)完成；對于設(shè)計性、綜合性、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)，學(xué)生自己利用課余時間完成，可以預(yù)約指導(dǎo)教師給予宏觀上的指導(dǎo)。 

2.積極開展大學(xué)生科研實(shí)訓(xùn)活動、參與教師科研項目 

 引導(dǎo)學(xué)生積極參加大學(xué)生科研實(shí)訓(xùn)項目，吸引有興趣的學(xué)生參與教師的科研活動，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度、創(chuàng)新意識、創(chuàng)業(yè)和團(tuán)隊合作精神，提高學(xué)生初步的科學(xué)研究能力以及工程實(shí)踐能力，培養(yǎng)學(xué)生獲取知識及撰寫論文的能力。 

三、控制理論專題授課方案 

根據(jù)“自動控制理論”、“現(xiàn)代控制理論”、“運(yùn)動控制理論”、“儀表及過程控制”課程大綱的要求，在適當(dāng)時候，以某一專題講座的方式授課。將各種教材進(jìn)行比較、處理、揉合，組織成各個專題，以高質(zhì)量、高水平、高效率來達(dá)到最佳教學(xué)效果。由于專題授課具有綜合性、整體性和探討性，使其信息量得以加大，知識在綜合和分析中得到延伸，既提升授課內(nèi)容，使之濃縮為精華，又吸引了學(xué)生的注意力和參與興趣。

四、應(yīng)用現(xiàn)代教育技術(shù) 

開發(fā)研制了計算機(jī)輔助教學(xué)課件。教學(xué)課件以教材為藍(lán)本，包含簡明、清晰的授課講義、重點(diǎn)、難點(diǎn)、例題演示、控制系統(tǒng)計算機(jī)仿真和控制系統(tǒng)分析計算等內(nèi)容，既有課本內(nèi)容的直接再現(xiàn)，又增加很多有助于講解理論和計算方法的表現(xiàn)手段。課件以計算機(jī)為載體，既可用于課堂教學(xué)，又可通過上網(wǎng)，供學(xué)生進(jìn)行自學(xué)和課后復(fù)習(xí)使用?？刂评碚摰姆治龇椒ㄓ泻芏鄨D解法，如頻域分析、根軌跡法、狀態(tài)空間法等。利用計算機(jī)強(qiáng)大的計算能力仿真能力和豐富的色彩，可輕而易舉地準(zhǔn)確繪制出清晰美觀的畫面。采用動畫技術(shù)后，圖形的來龍去脈可用動態(tài)演示。計算機(jī)的圖形演示與教師的講授相結(jié)合，使教學(xué)內(nèi)容形象化、具體化和生動化，增進(jìn)學(xué)生的理解，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。 

計算機(jī)仿真技術(shù)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用為實(shí)驗(yàn)教學(xué)帶來極大的方便。仿真實(shí)驗(yàn)具有建模方法簡單、參數(shù)調(diào)整方便、結(jié)果可視性好等優(yōu)點(diǎn)，克服常規(guī)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容單調(diào)、缺乏變化、元器件制約參數(shù)調(diào)整以及實(shí)驗(yàn)設(shè)備數(shù)量有限等不足。在教學(xué)中適當(dāng)介紹并應(yīng)用matlab軟件，并設(shè)計出計算機(jī)輔助實(shí)驗(yàn)教學(xué)軟件包，提供一個方便易用的圖形用戶界面，將matlab控制工具箱的相關(guān)功能集成一體。 

網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺開發(fā)。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)能真正體現(xiàn)學(xué)生的主體作用。在網(wǎng)絡(luò)中，學(xué)生可以利用網(wǎng)絡(luò)的交互性、檢索性等特點(diǎn)來選擇自己需要的內(nèi)容進(jìn)行獨(dú)立學(xué)習(xí)。學(xué)生可以在任何時間進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，并且與教師在網(wǎng)上交流，探討問題，在教學(xué)中發(fā)揮積極作用。 

五、建立科學(xué)、有效的教學(xué)信息回饋 

堅持洛陽理工學(xué)院本科畢業(yè)班所有學(xué)生中，實(shí)施“‘控制理論’相關(guān)課程的學(xué)習(xí)調(diào)查”制度。不定期進(jìn)行相關(guān)問卷，包含這門課程是否易學(xué)、學(xué)習(xí)難點(diǎn)、學(xué)習(xí)方法、是否能學(xué)以致用等幾個方面的內(nèi)容，充分了解學(xué)生學(xué)習(xí)這門課的基本情況，為課程改革提供必要的依據(jù)，收到良好的效果。 

六、結(jié)束語 

在新世紀(jì)中，控制類學(xué)科將具有更加光明的前景，控制類研究內(nèi)容將具有挑戰(zhàn)性，研究的范圍將更加廣闊，電氣自動化專業(yè)控制類課程的內(nèi)容將不斷地發(fā)展和更新，電氣自動化專業(yè)控制類課程設(shè)置及教學(xué)內(nèi)容改革研究也將進(jìn)一步進(jìn)行下去。 

 

參考文獻(xiàn)： 

[1]王瑛.控制理論實(shí)驗(yàn)開放式教學(xué)的探索[j].實(shí)驗(yàn)室研究與探索,2002, 

4(21):15-17. 

篇6

中圖分類號：G642.41 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：C DOI：10.3969/j.issn.1672-8181.2013.15.025

1 引言

隨著電子設(shè)計自動化（EDA）技術(shù)的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)基于固定芯片和固定連線的嵌入式開發(fā)設(shè)計方法逐漸淘汰，基于可編程邏輯器件的芯片設(shè)計與實(shí)現(xiàn)方案被廣泛采用。各高校信息與通信工程本科專業(yè)一般都開設(shè)相關(guān)選修課[1]，如《FPGA系統(tǒng)及應(yīng)用》，《可編程邏輯器件設(shè)計》，《軟件無線電》等。這些課程中都涉及FPGA（現(xiàn)場可編程門陣列）這一核心芯片的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)，為了輔助教學(xué)內(nèi)容，本類課程的講授一般采取課程教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)相結(jié)合的方式，課程教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)的學(xué)時安排一般是2：1，或者更高達(dá)到1：1[2]。該類課程的主要特點(diǎn)就是重實(shí)踐，因此課程和實(shí)驗(yàn)設(shè)置需要注重對于學(xué)生動手能力的培養(yǎng)[3]。

可編程邏輯器件的實(shí)驗(yàn)設(shè)計通常以模塊化開發(fā)為主，指導(dǎo)學(xué)生采用EDA設(shè)計思想，進(jìn)行可編程器件的設(shè)計編程與仿真驗(yàn)證，實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以輔助課堂教學(xué)取得良好的效果[4]。然而，在目前的可編程邏輯器件實(shí)驗(yàn)設(shè)計中也存在一些問題，同學(xué)們經(jīng)常會遇到仿真分析和實(shí)際系統(tǒng)工作不一致的情況，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)無法繼續(xù)，同學(xué)也不知如何處理。引起這類問題的原因其實(shí)有很多種，包括硬件問題、設(shè)計時序問題等等。傳統(tǒng)解決這種問題的方法是指導(dǎo)學(xué)生將一些關(guān)鍵信號的管腳引出，用示波器進(jìn)行邏輯分析。但這種分析方法存在兩個問題，一方面是所需要觀察的信號往往較多，一般的示波器通道數(shù)有限，不能夠很好分析多路信號的邏輯關(guān)系，另一方面是一般的實(shí)驗(yàn)開發(fā)板也并不能把多個管腳全部引出并設(shè)置觀測點(diǎn)。隨著可編程邏輯器件技術(shù)的不斷發(fā)展，無論是Xillinx公司生產(chǎn)的芯片還是Altera公司生產(chǎn)的芯片，一般都提供在線邏輯分析儀功能，其基本原理是通過消耗一定的硬件資源（一般是RAM資源），來達(dá)到實(shí)時在線的數(shù)據(jù)邏輯分析。從而可以有效提高同學(xué)們的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證效率，并啟發(fā)指導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立進(jìn)行系統(tǒng)驗(yàn)證、故障排除，有助于學(xué)生掌握解決相關(guān)專業(yè)工程技術(shù)問題的技能，培養(yǎng)學(xué)生具有良好的創(chuàng)新實(shí)踐能力和動手能力。

2 在線邏輯分析儀功能分析

在線邏輯分析儀的主要功能是在上板在線測試過程中采集并觀察芯片內(nèi)部信號，以便于進(jìn)行時序及邏輯正確性驗(yàn)證[5]。主要工作原理是通過在綜合后網(wǎng)表里插入用于采集數(shù)據(jù)的IP核（包括ILA、ICON），然后選擇需要觀測的信號量、用于觸發(fā)采樣的觸發(fā)信號、以及采樣時鐘，然后運(yùn)行產(chǎn)生一個新的網(wǎng)表文件重新布局布線并生成可在芯片中運(yùn)行的二進(jìn)制文件。其功能實(shí)現(xiàn)流程如圖1所示：

圖1 在線邏輯分析儀功能實(shí)現(xiàn)流程

在芯片運(yùn)行過程中，如果滿足觸發(fā)條件，則芯片里面的邏輯分析儀IP核會自動將所需觀測的信號量采集并存儲在芯片內(nèi)的RAM中，并將采集結(jié)果通過JTAG傳輸至PC機(jī)的監(jiān)控界面上進(jìn)行顯示，顯示方式也可以靈活配置，既可以選擇二進(jìn)制形式按位輸出，或者將其中任意信號綁定為一組總線信號，進(jìn)行波形顯示，這個過程就像操作一個真實(shí)的邏輯分析儀一樣。基于在線邏輯分析儀的開發(fā)測試如圖2所示：

圖2 基于在線邏輯分析儀的開發(fā)測試圖

如上所述，在線邏輯分析儀可以摒棄傳統(tǒng)昂貴的邏輯分析儀在線實(shí)時地進(jìn)行時序調(diào)試。通過設(shè)置，可以有選擇地觀察可編程邏輯器件內(nèi)部的任何信號，并可靈活設(shè)置觸發(fā)條件（如時鐘上升沿、下降沿、自定義的觸發(fā)信號及信號的邏輯組合）、數(shù)據(jù)寬度和深度等，這些設(shè)置與資源的消耗是相關(guān)的。

在線邏輯分析儀的引入也帶來一些問題，首先，編譯時間被延長得很長。每次編譯過程中，都會根據(jù)你添加的邏輯分析儀工程文件重新生成一次網(wǎng)表，再重新編譯整個工程，那么編譯時間就不可避免地被延長了。另一方面，由于在線邏輯分析儀本身是需要占用可編程邏輯器件資源的，如需要觀察更多的數(shù)據(jù)寬度和深度，則占用可編程邏輯器件資源較多，同時資源的消耗也會帶來時序方面的影響，就像測不準(zhǔn)原理一樣，測量過程的引入會導(dǎo)致對原系統(tǒng)一定程度的改變，但只要綜合考慮待測系統(tǒng)與在線邏輯分析儀的資源消耗以及進(jìn)行合理的時序設(shè)計，這些問題是可以得到很好的控制的。

3 基于在線邏輯分析儀的實(shí)驗(yàn)設(shè)計

基于在線邏輯分析儀的實(shí)驗(yàn)編排既需要具有邏輯系統(tǒng)開發(fā)代表性，又需要符合本科生的實(shí)際能力和知識背景。

在線邏輯分析儀的選擇取決于硬件平臺的選擇，由于Xilinx的開發(fā)環(huán)境功能較全，集成了軟件開發(fā)、前仿真、后仿真以及在線調(diào)試工具，在課程實(shí)驗(yàn)設(shè)計中，我們選擇Xilinx公司Viertex5系列的芯片，以及Chipscope作為在線邏輯分析儀。

為了體現(xiàn)在線邏輯分析儀的作用，實(shí)驗(yàn)設(shè)計中采用了比較教學(xué)法。設(shè)計對象為數(shù)字通信系統(tǒng)中經(jīng)常出現(xiàn)的毛刺現(xiàn)象。這是在可編程邏輯器件設(shè)計中經(jīng)常出現(xiàn)并困擾設(shè)計者的重要問題，這類錯誤往往較難發(fā)現(xiàn)，但卻能導(dǎo)致較為嚴(yán)重的邏輯錯誤，降低整個數(shù)字系統(tǒng)的工作可靠性。

在可編程邏輯器件課程中的高級用法介紹時，一般都會介紹毛刺產(chǎn)生的原理。即這是由于信號在可編程邏輯器件的內(nèi)部走線延遲和組合邏輯的不同步所導(dǎo)致的，在多路信號變化的瞬間，組合邏輯的輸出常常產(chǎn)生一些小的尖峰，這是由可編程邏輯器件內(nèi)部結(jié)構(gòu)特性決定的，因此這類現(xiàn)象通常出現(xiàn)在多路組合邏輯中。

學(xué)生在學(xué)習(xí)這一概念時往往僅有理論認(rèn)識，缺乏直觀的理解。因此，在課程實(shí)驗(yàn)設(shè)計中分別采用組合邏輯和時序邏輯進(jìn)行某個加法器的設(shè)計實(shí)現(xiàn)。并采用毛刺檢測電路對毛刺進(jìn)行捕捉并通過在線邏輯分析儀將各觀察點(diǎn)上出現(xiàn)的毛刺檢測出來并存儲，并將其顯示在屏幕上。這樣在同一功能模塊對應(yīng)的不同實(shí)現(xiàn)方案所產(chǎn)生的在線邏輯分析儀輸出結(jié)果并不相同，從而證明了時序邏輯可以顯著避免組合邏輯中毛刺的產(chǎn)生，其可靠性要優(yōu)于組合邏輯。

在實(shí)驗(yàn)設(shè)計中，還可結(jié)合采用陷阱教學(xué)法，即在模塊的設(shè)計中故意引入組合邏輯中容易產(chǎn)生毛刺的錯誤寫法，讓學(xué)生采用在線邏輯分析儀自己發(fā)現(xiàn)錯誤，體會該類錯誤發(fā)生的原因，并進(jìn)行相應(yīng)糾正。從而使同學(xué)更深刻理解硬件描述語言的綜合結(jié)果及在線邏輯分析儀調(diào)試的方法和作用，同時通過這種方法可以培養(yǎng)他們注意細(xì)節(jié)的良好習(xí)慣。

由于在線邏輯分析儀可以進(jìn)行靈活的觸發(fā)條件配置、采樣時鐘選擇。因此，在基于在線邏輯分析儀的實(shí)驗(yàn)設(shè)計中還可結(jié)合不同設(shè)置條件進(jìn)行邏輯分析儀驗(yàn)證。如為了能有效地捕捉數(shù)據(jù)流，可以設(shè)置多種不同的觸發(fā)方式，如：基本觸發(fā)、隨機(jī)觸發(fā)、延遲觸發(fā)等。以及采用不同的采樣時鐘，并將觀察結(jié)果輸出至屏幕顯示，分析比較不同設(shè)置對于毛刺的影響，加深對于在線邏輯分析儀的使用理解和對于毛刺產(chǎn)生機(jī)理的認(rèn)識。

4 結(jié)論

本文研究闡述了信息與通信工程專業(yè)EDA課程教學(xué)和實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)現(xiàn)狀，闡述了對于學(xué)生理解時序設(shè)計的重要性，并分析了在線邏輯分析儀在EDA設(shè)計開發(fā)中起到的重要作用。在此基礎(chǔ)上，將在線可編程邏輯分析儀引入實(shí)驗(yàn)教學(xué)，結(jié)合采用比較教學(xué)法和陷阱教學(xué)法，提出了基于在線邏輯分析儀的課程實(shí)驗(yàn)設(shè)計。通過這類實(shí)驗(yàn)可以使同學(xué)們更深刻地理解硬件描述語言及可編程邏輯器件的時序設(shè)計。

參考文獻(xiàn)：

[1]王桂珍.電子設(shè)計實(shí)踐教學(xué)中硬件設(shè)計軟件化初探[J].中國現(xiàn)代教育裝備，2007，（12）：78-80.

[2]于華楠，趙睿，鄔春明，秦力.基于通信工程專業(yè)的EDA教學(xué)探討與實(shí)踐[J].東北電力大學(xué)學(xué)報，2011，31（5）：195-197.

[3]胡永祥，楊偉豐，蔣鴻，劉豐年.應(yīng)用型通信工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系的構(gòu)建[J].湖南工業(yè)大學(xué)學(xué)報，2011，25（3）：105-108.

篇7

中圖分類號：TP302 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：16727800（2013）009001504

作者簡介：鮮征征（1977-），女， 廣東金融學(xué)院計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系講師，研究方向?yàn)檐浖_發(fā)、軟件測試、數(shù)據(jù)挖掘。

0引言

軟件測試是使用人工或自動化手段來運(yùn)行、檢測軟件系統(tǒng)的過程，是軟件開發(fā)必不可少的環(huán)節(jié)和軟件工程實(shí)踐的重要組成部分，自動化測試是軟件測試發(fā)展的必然結(jié)果。成功實(shí)施自動化測試的關(guān)鍵是選用適合自己測試項目的自動化測試工具，然而，不管選用何種測試工具，都會帶來相應(yīng)的測試成本：商業(yè)測試工具昂貴，開源測試工具雖然免費(fèi)，但卻擁有較高的使用成本，且免費(fèi)的測試工具性能比較單一，無法支持整個自動化測試的實(shí)施，有時，即使在付出了相應(yīng)的測試成本后，測試效果依然不如人意。

因此，開發(fā)適合自己項目的特定的測試工具將是一種行之有效的解決方案。其中“猴子”自動化測試工具也正是在這樣的背景中提出的。由于項目資源投入有限，大型而通用的測試工具的開發(fā)和維護(hù)需要耗費(fèi)項目組不少的資源，而具有簡單功能的“笨猴子”的開發(fā)成本相對于收益是可以接受的。本文將在分析自動化測試的主要技術(shù)后給出一個“猴子”自動化測試工具的設(shè)計步驟和實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)，其中的方法可以為將來設(shè)計功能更強(qiáng)大的“猴子”測試工具奠定一定的基礎(chǔ)。

1自動化測試技術(shù)

1.1自動化測試優(yōu)勢

針對手工測試，自動化測試有著很強(qiáng)的優(yōu)勢，即借助計算機(jī)的計算能力可以重復(fù)、不知疲倦地運(yùn)行，對數(shù)據(jù)能進(jìn)行精確的、大批量的比較，而且不會出錯。因此，自動化測試適宜用在需要重復(fù)執(zhí)行機(jī)械化的界面操作、計算、數(shù)值比較、搜索等方面。應(yīng)該充分利用自動化測試工具的高效率來幫助測試人員完成一些基本測試用例的執(zhí)行，從而實(shí)現(xiàn)更加快速的回歸測試，并提高測試的覆蓋率。雖然，自動化測試的目的是幫助人工，但是手工測試仍有很多不可替代的地方，例如很多數(shù)據(jù)的正確性、界面是否美觀、業(yè)務(wù)邏輯的滿足程度等都離不開測試人員的人工判斷。因此，為了讓軟件測試更加順利和取得更好的效果，通常是自動化測試和人工測試相結(jié)合，讓其充分發(fā)揮各自的優(yōu)勢。

1.2自動化測試工具選擇

自動化測試工具可以將復(fù)雜的測試工作自動化或半自動化， 減少測試工作量， 提高測試工作效率、減少測試開銷， 所以需要選擇一個合適的且滿足企業(yè)信息系統(tǒng)工程環(huán)境的自動化測試工具。從開發(fā)成本來說，自動化測試工具分為商業(yè)、開源和自制的測試工具。根據(jù)測試方法的不同，自動化測試工具分為白盒測試工具、黑盒測試工具和測試管理工具。工具和軟件開發(fā)過程中相關(guān)活動的關(guān)系如圖1所示。

（1）商業(yè)測試工具。目前很多軟件公司都具有一套自動化測試工具。白盒測試工具的代表有：Telelogic公司的Logiscope，PR公司的PRQA，Compuware公司的DevPartner，Rational公司的Purify，其中前兩個是靜態(tài)測試工具，后兩個是動態(tài)測試工具。黑盒測試工具的代表有：Rational公司的TeamTest和Robot，Compuware公司的QACenter，Mercury Interactive的WinRunner、LoadRunner 和QTP等。測試管理工具的代表有Rational公司的TeamManager、Compuware公司的TrackRecord等。除此之外，還有專用于性能測試的工具有Radview公司的WebLoad，Microsoft公司的WebStress等工具，針對數(shù)據(jù)庫測試的TestBytes對應(yīng)用性能進(jìn)行優(yōu)化的EcoScope等工具。

雖然，很多大型軟件公司都有一套自動化測試工具，但沒有一種通用的測試工具可以找到任何軟件中的所有Bug。應(yīng)該根據(jù)被測軟件的特性來進(jìn)行合理的選擇，此外，上述的測試工具價格都相對較高，從整個軟件開發(fā)的成本來說也是需要考慮的。

（2）開源測試工具。開源測試工具作為開源軟件的重要組成部分，但開源并不意味著完全免費(fèi)，開源測試工具同樣需要考慮使用成本。開源測試工具相對于商業(yè)測試工具的優(yōu)勢：相對成本較低，可以根據(jù)實(shí)際需求對其進(jìn)行個性化改造。引入開源測試工具也需要考慮成本、選型等問題。

常見的測試管理類開源測試工具有：Bugzilla、Mantis、BugFree。單元測試類開源測試工具有：Nunit、Nmock等。性能測試類開源測試工具有：Jmeter、TestMaker等。自動化功能測試類開源測試工具有：Abbot Java GUI Test Framework、White、Watir等。

（3）自制測試工具。目前，很多軟件測試組織其實(shí)都已經(jīng)具備了自己動手開發(fā)測試工具的條件。自己動手開發(fā)測試工具的優(yōu)勢主要有：購買成本為0；可以有針對性地開發(fā)自己需要的那部分功能；可以自己定制需要的功能，隨時修改，實(shí)現(xiàn)個性化；可擴(kuò)展性好，可以隨時增加新功能；可以充分利用項目組熟悉的語言來開發(fā)，從而利用自己的技術(shù)優(yōu)勢；可以使用自己熟悉的腳本語言，從而不必使用商業(yè)工具提供的“廠商腳本語言”。

雖然，自制測試工具有很多好處，但是也必須考慮隨之而來的成本問題。自制測試工具開發(fā)的成本主要是指開發(fā)時間、人員和維護(hù)方面的成本，還需考慮測試工具的實(shí)用性，不需要做一個大而全的、面面俱到的工具。因此，通常應(yīng)當(dāng)將自制測試工具最好定位在輔助測試、用于解決專門的問題、迫切的問題。在商用工具價格昂貴、開源測試工具也不適用的時候，可以考慮自制測試工具。本文下一章節(jié)將著重介紹一個“猴子”測試工具的設(shè)計與開發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)。

2“猴子”測試工具設(shè)計與實(shí)現(xiàn)

2.1“猴子”測試技術(shù)的概念

所謂的猴子測試（Monkey Test），即搞怪測試、隨機(jī)測試，通俗來講是一種系統(tǒng)對信號因子輸入穩(wěn)健性的測試方法，一般用于計算機(jī)軟件程序這樣的邏輯嚴(yán)密性要求較高的系統(tǒng)。測試者可以進(jìn)行各種稀奇古怪的操作模式，用以測試軟件的穩(wěn)定度。該測試技術(shù)泛指任何形式的，不需要任何人工干預(yù)的，隨機(jī)進(jìn)行的自動化測試。這種類型的工具之所以稱為“猴子”是源于“無限猴子定理”，即“讓一只猴子一直在打字機(jī)上按鍵，最終能完成莎士比亞的全部工作”。由于系統(tǒng)的“可重復(fù)性”以及系統(tǒng)輸入因子“有限性”和“單純性”，“猴子”測試被廣泛用于軟件Bug測試。

根據(jù)“猴子”測試的原理，有很多可以實(shí)現(xiàn)“猴子”測試的方法，一個簡單的實(shí)現(xiàn)方式是一個能隨機(jī)產(chǎn)生鼠標(biāo)點(diǎn)擊和鍵盤輸入來模擬用戶操作的“猴子”測試工具。 而復(fù)雜的實(shí)現(xiàn)方式是實(shí)現(xiàn)一個“聰明”的“猴子”，構(gòu)建聰明“猴子”測試工具需要開發(fā)和測試資源，而最昂貴的代價是創(chuàng)建模型或狀態(tài)表[2]。

2.2“猴子”測試工具開發(fā)使用的技術(shù)

一個“猴子”測試工具的開發(fā)主要是語言的選擇和接口驅(qū)動的設(shè)計。本文基于對被測軟件（C#語言開發(fā)的軟件）的考慮，故選用了 C#語言?！昂镒印睖y試工具的實(shí)現(xiàn)原理是利用產(chǎn)生鼠標(biāo)點(diǎn)擊和鍵盤輸入事件來模擬用戶操作，而Windows GUI 驅(qū)動是直接驅(qū)動Windows底層的API完成查找GUI控件、驅(qū)動鼠標(biāo)和鍵盤操作的方式實(shí)現(xiàn)對軟件的測試。故可以利用Windows系統(tǒng)提供的Windows API完成工具的實(shí)現(xiàn)。

2.3“猴子”測試工具的具體實(shí)現(xiàn)

（1）功能簡述。該“猴子”測試工具主要功能：隨機(jī)點(diǎn)擊界面，輸入隨機(jī)字符和鍵盤按鍵，對于某些類型（按鈕、可編輯框等）的控件做出特定的動作，監(jiān)視被測試程序的進(jìn)程信息，能識別出程序是否出現(xiàn)異常，持續(xù)記錄內(nèi)存和CPU使用情況，方便發(fā)現(xiàn)是否存在內(nèi)存泄漏問題，持續(xù)截屏，方便追溯和問題定位。

（2）設(shè)計原理?！昂镒印睖y試的工作原理是利用測試工具隨機(jī)產(chǎn)生鍵盤敲擊和鼠標(biāo)單擊事件。因此，利用Windows系統(tǒng)的本機(jī)原生函數(shù)實(shí)現(xiàn)對鍵盤輸入，鼠標(biāo)點(diǎn)擊的模擬，從而創(chuàng)建一個”猴子”進(jìn)行簡單測試。

（3）設(shè)計流程。本文的“猴子”測試工具的設(shè)計流程如圖2所示。

在設(shè)計過程中，鼠標(biāo)操作功能和截屏功能是開發(fā)的難點(diǎn)，“猴子”動作規(guī)則的設(shè)計則是整個工具的核心。

（4）具體實(shí)現(xiàn)。

界面設(shè)計：“猴子”工具的界面主要包含Bug報告存儲地址選擇、源字符集、被測程序選擇、測試時間間隔選擇等。作為一個運(yùn)用于軟件開發(fā)過程中以測試相對應(yīng)的項目而實(shí)現(xiàn)的輔小工具，其界面的實(shí)現(xiàn)不需要太復(fù)雜的功能。

實(shí)現(xiàn)鼠標(biāo)操作功能主要有以下步驟：

首先，引入鼠標(biāo)觸發(fā)事件的函數(shù)。該函數(shù)原型為：

public static extern void mouse_event（int dwFlags， int dx， int dy， int cButtons， int dwExtraInfo）；

其次，設(shè)計鼠標(biāo)相關(guān)操作的類MouseAPI，該類定義了鼠標(biāo)的各種操作，考慮到篇幅有限，這里僅列出該類的主要函數(shù)原型及功能說明，如表1所示。

（6）“猴子”動作規(guī)則。將該工具之所以用“猴子”來命名，最關(guān)鍵的是它具有猴子天性好動的特性，“猴子”的動作規(guī)則主要包含：隨機(jī)完成鼠標(biāo)移動和鍵盤輸入、具備一些智能、連續(xù)不斷地完成一些指定動作。

“猴子”隨機(jī)完成鼠標(biāo)移動和鍵盤輸入實(shí)現(xiàn)分析：首先獲取某個范圍內(nèi)是隨機(jī)數(shù)，然后通過其得到一個當(dāng)前屏幕中任何一個點(diǎn)的坐標(biāo)，接著實(shí)現(xiàn)鼠標(biāo)的隨機(jī)移動。最后使用將指定的字符串?dāng)?shù)組中某個字符串以鍵盤輸入的方式發(fā)送給應(yīng)用程序。

讓“猴子”具備一些智能實(shí)現(xiàn)分析：首先將獲取光標(biāo)所在點(diǎn)的窗口類的類名與指定的控件類類名進(jìn)行比較，進(jìn)而判斷當(dāng)前鼠標(biāo)點(diǎn)擊的控件，然后做出相應(yīng)的動作。使用雷同的方法，“猴子”可以識別出按鈕控件、靜態(tài)控件，如標(biāo)簽、出錯提示對話框等控件并做出相對應(yīng)的動作。

讓“猴子”連續(xù)不斷地完成一些指定的動作的實(shí)現(xiàn)分析：為使“猴子”能連續(xù)不斷地完成指定動作，利用Timer控件實(shí)現(xiàn)一個計時器，然后通過一個按鈕來控制定時器的啟動和停止。而“猴子”工作時的所有動作規(guī)則都被封裝于Timer控件的Tick時間中，這樣，在每一個指定的時間段，“猴子”便會執(zhí)行一次指定動作。

3實(shí)驗(yàn)及結(jié)果分析

（1）被測對象的選擇。為了有效地完成對“猴子”測試工具的有效性檢查，被測對象的選擇應(yīng)該是擁有可編輯控件和若干按鈕控件的小型軟件。本次測試選了一個僅具有加、減、乘、除的簡單計算器。

（2） 實(shí)驗(yàn)過程。整個實(shí)驗(yàn)過程分為如下步驟進(jìn)行：①設(shè)置測試報告存儲的位置；②設(shè)置鍵盤輸入的字符集。指定字符集所在的文本文件的位置，指定鍵盤輸入的字符串；③指定被測程序；④根據(jù)測試的需要，設(shè)置“猴子”操作程序的時間間隔；⑤啟動被測程序；⑥開始“猴子”測試。

（3）測試結(jié)果及分析?？紤]到篇幅有限，這里僅給出部分測試結(jié)果，分別如圖3、圖4、圖5所示。

通過對實(shí)現(xiàn)的“猴子”測試工具的實(shí)驗(yàn)，該工具達(dá)到預(yù)期效果，可以實(shí)現(xiàn)一定的自動化測試?！昂镒印睖y試工具開始工作后，“猴子”每隔一段指定的時間就會隨機(jī)點(diǎn)擊被測程序主界面，并在識別到可編輯控件時會隨機(jī)鍵入某些字符串，字符串是事先準(zhǔn)備好的字符集文本文件中的一部分字符。在連續(xù)進(jìn)行的多次試驗(yàn)中，基本上，在“猴子”進(jìn)行操作了若干有限步操作后，被測程序的bug便將會被檢查出來。當(dāng)測試進(jìn)行了一段時間，被測程序的大部分Bug便會被找出并糾正。這之后，再進(jìn)行“猴子”測試時，Bug的發(fā)現(xiàn)變得越來越困難。

4結(jié)語

軟件測試是軟件工程實(shí)踐中的重要組成部分，自動化測試是軟件測試發(fā)展的大方向。軟件自動化測試實(shí)施的關(guān)鍵是自動化工具的選用，而當(dāng)所有的工具都不適用，或自己開發(fā)一個跟項目相適應(yīng)的工具比應(yīng)用現(xiàn)有的工具更

能節(jié)約成本時，自制一個自動化測試工具便也是一種可供選擇的方法。本文設(shè)計的“猴子”測試工具是對應(yīng)于簡單的軟件進(jìn)行測試“猴子”原型，針對具體的項目程序的環(huán)境，可以進(jìn)一步完善“猴子”，使其更加智能，從而能發(fā)現(xiàn)更多的Bug。

參考文獻(xiàn)：

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[9]宋潔.軟件測試技術(shù)及自動測試工具的實(shí)現(xiàn)[D].北京：北京郵電大學(xué)，2007.

篇8

“理性愉悅”的概念最早是由300多年前美國的一位博物館學(xué)家提出的，與單純的娛樂消遣不同，“理性愉悅”含有啟發(fā)、熏陶、欣賞之意。博物館應(yīng)該給前來參觀的人們帶去思考、觀察、探險、想象等體驗(yàn)活動，直到今天，“理性愉悅”這一概念仍然影響著全世界博物館的展陳設(shè)計，而且愈來愈傾向于參觀者。博物館本身是具有教育意義的，動態(tài)展示設(shè)計讓參觀者與展覽品之間不再是互相脫節(jié)、彼此孤立的關(guān)系，而是轉(zhuǎn)變成和諧、互動的關(guān)系，作為“受教育”的一方，參觀者也不再一直處于被動位置，而是能夠更為主動地參與到動態(tài)展示設(shè)計的活動中，通過自身“體驗(yàn)”來汲取知識。

1茶文化的數(shù)字動態(tài)體驗(yàn)展示設(shè)計類型

隨著茶文化博物館的悄然興起，茶文化有了更加多元化的傳播途徑，人們在參觀博物館的同時，培養(yǎng)了人文修養(yǎng)、豐富了知識面、提高了文化內(nèi)涵。以往博物館主要通過視覺感知來向參觀者傳遞信息，比如原始資料、圖片、書籍、字畫，或者是文物、器具、蠟像、茶葉等實(shí)物，它們都屬于二維、三維空間的視覺感知，之于參觀者，缺乏互動性，也沒有更多深入探究知識的機(jī)會。動態(tài)體驗(yàn)展示設(shè)計強(qiáng)調(diào)的是“體驗(yàn)”二字，給參觀者生動、逼真、身臨其境之感，讓人們對茶文化有更深層的感知和了解，我們參觀茶文化博物館，是否對立面的展示品有興趣，很大程度上取決于視覺、聽覺、觸覺等感官的感知空間。目前茶文化博物館常用的動態(tài)體驗(yàn)展示設(shè)計主要分為四種類型：虛擬空間、動態(tài)展示、手工操作、互動體驗(yàn)。本文分別就以上四種類型的展示設(shè)計進(jìn)行解析。

2虛擬空間展示設(shè)計

在計算機(jī)技術(shù)的支持下，創(chuàng)造出一個虛擬的場景或者空間，繼而演繹某一歷史時期下的茶故事。虛擬空間大多是三維立體成像或者是立體電影的形式，營造出形象逼真、栩栩如生的茶文化氛圍，給參觀者無比新奇的身臨其境之感。

2.1幻影成像

20多年前，西方發(fā)達(dá)國家的許多公共場所都應(yīng)用了幻影成像技術(shù)，我國是最近幾年，在新建的科技館、博物館中開始嘗試應(yīng)用幻影成像。它是在“幻影”與“實(shí)景造型”相結(jié)合的基礎(chǔ)上，把拍攝的人物、景色等投射在布景箱的主題模型景觀上，最后影像通過半反光、半透明的玻璃與模型景觀融為一體，在與參觀者的互動中，演繹故事，重現(xiàn)歷史。幻影成像最大的特色是直觀逼真、栩栩如生，在聲音、視覺效果的渲染下，能夠引起參與者的共鳴，激發(fā)人們的內(nèi)心情感，非常適合用來演繹茶文化的歷史故事。比如：美國波士頓茶葉故事博物館（Bostonteapartymuseum）通過成像模擬和交互設(shè)計重現(xiàn)了一場無比倫比的歷史場景———參觀者置身于300多年前的商船模型中，通過計算機(jī)技術(shù)投射人物光影，在“將茶葉融入大海”的歡呼聲中，所有參觀者一瞬間仿佛穿越到18世紀(jì)茶葉貿(mào)易壟斷的時期，親眼見證了北美殖民地的人們奮起反抗英國殖民者。同樣，中國的茶文化展示設(shè)計，同樣可以利用幻影成像技術(shù)為參觀者重現(xiàn)真實(shí)的歷史事件，比如時期用煙換茶葉、茶馬互市等，從而給參觀者更加真實(shí)的感知和體驗(yàn)。當(dāng)然，歷史事件的重現(xiàn)務(wù)必要真實(shí)客觀，所有的場景、人物、故事都要經(jīng)過詳細(xì)考證，絕不能杜撰。

2.2茶數(shù)字博物館

當(dāng)今時代，“數(shù)字”無疑是最具有發(fā)展前景的信息技術(shù)，數(shù)字化的茶博物館通過3D建模、虛擬現(xiàn)實(shí)等技術(shù)，再配合動畫模型、人機(jī)交互等，可以讓人們在任何地方、任何時間參觀存在于虛擬網(wǎng)絡(luò)世界中的博物館。數(shù)字化的茶博物館蘊(yùn)藏信息之豐富、傳播信息之迅速、交流互動之便捷等一系列優(yōu)勢，都是其它展示設(shè)計方式所無法比擬的，它沒有時間、空間的限制，在廣大茶文化愛好者與茶文化博物館之間搭建起良好的互動平臺。

3動態(tài)展示與手工操作

3.1茶動態(tài)模型

采用新媒體技術(shù)、物理原理等，實(shí)現(xiàn)了靜態(tài)茶文化展覽品的動態(tài)化。比如：要向參觀者展示一個小型茶葉制作機(jī)械，如果它是二維圖片，給人的就是視覺感知；如果它是三維的茶葉制作機(jī)械，那么給人的體驗(yàn)就要比二維圖片豐富；假如這個機(jī)械是四維動態(tài)的，那么給參觀者的視覺感知就更加豐富了。相比二維平面圖片和三維立體靜態(tài)的展示，人們肯定更喜歡四維動態(tài)化的茶模型。又如：“三沸”示意模型的展示，把一些氣體融入水中，參觀者就會看到《茶經(jīng)•五之煮》的一幕：如魚目微有聲為一沸、緣邊如涌泉連珠為二沸、騰波鼓浪為三沸。動態(tài)化的茶模型比靜態(tài)的墻展、圖片、資料陳列更加生動形象，一沸、二沸、三沸之間的區(qū)別一目了然。

3.2茶影像體驗(yàn)

采用LED顯示屏、投影幕布等，為參觀者動態(tài)展示茶具、茶葉、茶藝、茶道、茶知識、茶俗等。它的展示形式可以是短小精悍的微電影，比如描述某一件茶事，還可以是弧幕影院那種大視野，給人強(qiáng)烈震撼的影片?？傊?，充分發(fā)揮茶影像技術(shù)的優(yōu)勢，能夠開拓參與者的事業(yè)，讓人們對創(chuàng)新的茶科技有更深入的了解，最終實(shí)現(xiàn)參與者和茶文化之間的良好互動。除此之外，必定會有更加多元化的多媒體技術(shù)應(yīng)用到茶文化的展示設(shè)計中，茶文化的傳播途徑得以拓展。

3.3采茶制茶

茶葉從茶園走進(jìn)人們生活的過程，就是采茶制茶的過程，這也是茶文化中不可或缺的重要環(huán)節(jié)。參觀者對采茶制茶充滿了好奇，比如：什么樣的茶葉既好看又好喝？雀舌、單芽、旗槍到底是什么形狀？茶葉的形狀也能制作出來嗎……等等。茶博物館完全可以為參觀者提供一個可以親自采摘的茶園，在工作人員的指導(dǎo)下，讓人們了解工夫紅茶、鐵觀音、龍井茶等制作流程，人們親身參與揉捻茶葉，有更多的接觸茶葉的機(jī)會，通過手工操作掌握茶葉的發(fā)酵、干燥工序等。如果場地有限，茶博物館則可以提供簡單的扁擔(dān)、竹簍、微型揉捻機(jī)、炒鍋、炭火等采茶制茶的器具，讓人們能夠參與其中。

3.4壺藝作坊

有句話并非空談———“器為茶之父”。茶文化的展示設(shè)計必然包括了茶壺，茶博物館可以另辟一個制作紫砂壺、陶泥壺的空間，比如：將一張木質(zhì)桌子擺放于大廳中間，上面放一些紫砂、泥巴等，以供參觀者動手體驗(yàn)。陶藝壺的制作相對簡單，它追求一種質(zhì)樸、稚拙感。紫砂壺的制作流程相對復(fù)雜，需要圍桶身、敲擊泥片、捏塑壺蓋，然后再加上壺把與壺嘴，最后還要打磨到色澤光亮。

3.5制作茶點(diǎn)

這部分主要針對一些高品質(zhì)的茶樓會所而言的，在展示茶餐的同時，可以配以茶點(diǎn)的制作，讓顧客了解茶點(diǎn)的制作工具和材料。根據(jù)顧客個人所需，可以自由選擇茶點(diǎn)口味。茶食、茶點(diǎn)、茶菜深受顧客青睞，人們也更愿意參與到制作茶點(diǎn)的活動中，不僅豐富了各種茶點(diǎn)、茶食的種類，而且有助于促進(jìn)我國茶葉行業(yè)的發(fā)展與進(jìn)步。

4互動體驗(yàn)

4.1營造場景

為了讓參觀者感受原滋原味的茶文化，茶博物館可以營造某些具有傳承意義的歷史場景，并體現(xiàn)出某個時期的風(fēng)俗文化，從而提高茶博物館的展陳效果。比如：“藏族酥油茶”、“傣族烤茶”等茶文化展陳設(shè)計就是通過營造場景來表現(xiàn)風(fēng)俗人情的，圍繞藏族、傣族的茶事活動來布置環(huán)境，包括制茶、品茶、茶藝等，就像符號化的藏族文字、語言、飾物，讓參與者融入到藏族的風(fēng)俗文化中，通過工作人員的講解和指導(dǎo)，參與者可親自制作酥油茶，使用藏族禮儀，穿戴藏族服飾，在互動中刺激人們的視覺、聽覺、味覺、嗅覺等各感官。營造場景同樣要以“真實(shí)”為原則，本著科學(xué)、客觀、嚴(yán)肅的態(tài)度重構(gòu)茶文化、茶歷史中的一切人、事、景。

4.2茶道與茶藝

在品茶中獲得心靈的啟迪、生命的感悟等，即為茶道?；顒又锌梢灾噩F(xiàn)古老的傳統(tǒng)茶道，也可以展示現(xiàn)代社會的茶道：布置場景、營造氛圍、擺設(shè)茶案器具，指導(dǎo)人們正確的奉茶姿態(tài)。茶道活動的全過程都在與參觀者互動，通過運(yùn)用禮儀、動手培植等各個環(huán)節(jié)，提高人們的文化素養(yǎng)。茶藝的側(cè)重點(diǎn)在演示技藝，先由表演者表演、解說茶藝，人們學(xué)習(xí)怎樣通過茶藝泡出茶的色澤和香味，在互動環(huán)節(jié)，茶藝表演者可以讓人們親自沏炮龍井茶、烏龍茶，向人們介紹不同的朝代是怎么煮茶烹茶的，通過互動演示和交流，原滋原味的茶歷史、我國經(jīng)典的茶文化都將以動態(tài)的形式呈現(xiàn)給人們，這無疑是對我國非物質(zhì)文化遺產(chǎn)的最大保護(hù)。

5結(jié)束語

在“動態(tài)體驗(yàn)”理念的指導(dǎo)下，茶文化的展示設(shè)計方式得以豐富和創(chuàng)新，給了參觀者嘆為觀止的視覺體驗(yàn)。與常規(guī)的文物博物館相比，由于茶葉的可飲、可烹、可觸、可嗅，讓茶文化博物館的動態(tài)體驗(yàn)展示設(shè)計更具有趣味性，相信在信息科技的支持下，不久的將來，還將有更加新奇的展示方式讓人們?nèi)ンw驗(yàn)。

參考文獻(xiàn)

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篇9

動態(tài)體驗(yàn)展示設(shè)計強(qiáng)調(diào)的是體驗(yàn)二字, 給參觀者生動、逼真、身臨其境之感, 讓人們對茶文化有更深層的感知和了解, 我們參觀茶文化博物館, 是否對立面的展示品有興趣, 很大程度上取決于視覺、聽覺、觸覺等感官的感知空間。目前茶文化博物館常用的動態(tài)體驗(yàn)展示設(shè)計主要分為四種類型:虛擬空間、動態(tài)展示、手工操作、互動體驗(yàn)。本文分別就以上四種類型的展示設(shè)計進(jìn)行解析。

2 虛擬空間展示設(shè)計

在計算機(jī)技術(shù)的支持下, 創(chuàng)造出一個虛擬的場景或者空間, 繼而演繹某一歷史時期下的茶故事。虛擬空間大多是三維立體成像或者是立體電影的形式, 營造出形象逼真、栩栩如生的茶文化氛圍, 給參觀者無比新奇的身臨其境之感。

2.1 幻影成像

20多年前, 西方發(fā)達(dá)國家的許多公共場所都應(yīng)用了幻影成像技術(shù), 我國是最近幾年, 在新建的科技館、博物館中開始嘗試應(yīng)用幻影成像。它是在幻影與實(shí)景造型相結(jié)合的基礎(chǔ)上, 把拍攝的人物、景色等投射在布景箱的主題模型景觀上, 最后影像通過半反光、半透明的玻璃與模型景觀融為一體, 在與參觀者的互動中, 演繹故事, 重現(xiàn)歷史?；糜俺上褡畲蟮奶厣侵庇^逼真、栩栩如生, 在聲音、視覺效果的渲染下, 能夠引起參與者的共鳴, 激發(fā)人們的內(nèi)心情感, 非常適合用來演繹茶文化的歷史故事。

比如:美國波士頓茶葉故事博物館 (Boston tea party museum) 通過成像模擬和交互設(shè)計重現(xiàn)了一場無比倫比的歷史場景參觀者置身于300多年前的商船模型中, 通過計算機(jī)技術(shù)投射人物光影, 在將茶葉融入大海的歡呼聲中, 所有參觀者一瞬間仿佛穿越到18世紀(jì)茶葉貿(mào)易壟斷的時期, 親眼見證了北美殖民地的人們奮起反抗英國殖民者。同樣, 中國的茶文化展示設(shè)計, 同樣可以利用幻影成像技術(shù)為參觀者重現(xiàn)真實(shí)的歷史事件, 比如時期用煙換茶葉、茶馬互市等, 從而給參觀者更加真實(shí)的感知和體驗(yàn)。當(dāng)然, 歷史事件的重現(xiàn)務(wù)必要真實(shí)客觀, 所有的場景、人物、故事都要經(jīng)過詳細(xì)考證, 絕不能杜撰。

2.2 茶數(shù)字博物館

當(dāng)今時代, 數(shù)字無疑是最具有發(fā)展前景的信息技術(shù), 數(shù)字化的茶博物館通過3D建模、虛擬現(xiàn)實(shí)等技術(shù), 再配合動畫模型、人機(jī)交互等, 可以讓人們在任何地方、任何時間參觀存在于虛擬網(wǎng)絡(luò)世界中的博物館。數(shù)字化的茶博物館蘊(yùn)藏信息之豐富、傳播信息之迅速、交流互動之便捷等一系列優(yōu)勢, 都是其它展示設(shè)計方式所無法比擬的, 它沒有時間、空間的限制, 在廣大茶文化愛好者與茶文化博物館之間搭建起良好的互動平臺。

3 動態(tài)展示與手工操作

3.1 茶動態(tài)模型

采用新媒體技術(shù)、物理原理等, 實(shí)現(xiàn)了靜態(tài)茶文化展覽品的動態(tài)化。比如:要向參觀者展示一個小型茶葉制作機(jī)械, 如果它是二維圖片, 給人的就是視覺感知;如果它是三維的茶葉制作機(jī)械, 那么給人的體驗(yàn)就要比二維圖片豐富;假如這個機(jī)械是四維動態(tài)的, 那么給參觀者的視覺感知就更加豐富了。相比二維平面圖片和三維立體靜態(tài)的展示, 人們肯定更喜歡四維動態(tài)化的茶模型。又如:三沸示意模型的展示, 把一些氣體融入水中, 參觀者就會看到《茶經(jīng)五之煮》的一幕:如魚目微有聲為一沸、緣邊如涌泉連珠為二沸、騰波鼓浪為三沸。動態(tài)化的茶模型比靜態(tài)的墻展、圖片、資料陳列更加生動形象, 一沸、二沸、三沸之間的區(qū)別一目了然。

3.2 茶影像體驗(yàn)

采用LED顯示屏、投影幕布等, 為參觀者動態(tài)展示茶具、茶葉、茶藝、茶道、茶知識、茶俗等。它的展示形式可以是短小精悍的微電影, 比如描述某一件茶事, 還可以是弧幕影院那種大視野, 給人強(qiáng)烈震撼的影片。總之, 充分發(fā)揮茶影像技術(shù)的優(yōu)勢, 能夠開拓參與者的事業(yè), 讓人們對創(chuàng)新的茶科技有更深入的了解, 最終實(shí)現(xiàn)參與者和茶文化之間的良好互動。除此之外, 必定會有更加多元化的多媒體技術(shù)應(yīng)用到茶文化的展示設(shè)計中, 茶文化的傳播途徑得以拓展。

3.3 采茶制茶

茶葉從茶園走進(jìn)人們生活的過程, 就是采茶制茶的過程, 這也是茶文化中不可或缺的重要環(huán)節(jié)。參觀者對采茶制茶充滿了好奇, 比如:什么樣的茶葉既好看又好喝?雀舌、單芽、旗槍到底是什么形狀?茶葉的形狀也能制作出來嗎等等。茶博物館完全可以為參觀者提供一個可以親自采摘的茶園, 在工作人員的指導(dǎo)下, 讓人們了解工夫紅茶、鐵觀音、龍井茶等制作流程, 人們親身參與揉捻茶葉, 有更多的接觸茶葉的機(jī)會, 通過手工操作掌握茶葉的發(fā)酵、干燥工序等。如果場地有限, 茶博物館則可以提供簡單的扁擔(dān)、竹簍、微型揉捻機(jī)、炒鍋、炭火等采茶制茶的器具, 讓人們能夠參與其中。

3.4 壺藝作坊

有句話并非空談器為茶之父。茶文化的展示設(shè)計必然包括了茶壺, 茶博物館可以另辟一個制作紫砂壺、陶泥壺的空間, 比如:將一張木質(zhì)桌子擺放于大廳中間, 上面放一些紫砂、泥巴等, 以供參觀者動手體驗(yàn)。陶藝壺的制作相對簡單, 它追求一種質(zhì)樸、稚拙感。紫砂壺的制作流程相對復(fù)雜, 需要圍桶身、敲擊泥片、捏塑壺蓋, 然后再加上壺把與壺嘴, 最后還要打磨到色澤光亮。

3.5 制作茶點(diǎn)

這部分主要針對一些高品質(zhì)的茶樓會所而言的, 在展示茶餐的同時, 可以配以茶點(diǎn)的制作, 讓顧客了解茶點(diǎn)的制作工具和材料。根據(jù)顧客個人所需, 可以自由選擇茶點(diǎn)口味。茶食、茶點(diǎn)、茶菜深受顧客青睞, 人們也更愿意參與到制作茶點(diǎn)的活動中, 不僅豐富了各種茶點(diǎn)、茶食的種類, 而且有助于促進(jìn)我國茶葉行業(yè)的發(fā)展與進(jìn)步。

4 互動體驗(yàn)

4.1 營造場景

為了讓參觀者感受原滋原味的茶文化, 茶博物館可以營造某些具有傳承意義的歷史場景, 并體現(xiàn)出某個時期的風(fēng)俗文化, 從而提高茶博物館的展陳效果。比如:藏族酥油茶、傣族烤茶等茶文化展陳設(shè)計就是通過營造場景來表現(xiàn)風(fēng)俗人情的, 圍繞藏族、傣族的茶事活動來布置環(huán)境, 包括制茶、品茶、茶藝等, 就像符號化的藏族文字、語言、飾物, 讓參與者融入到藏族的風(fēng)俗文化中, 通過工作人員的講解和指導(dǎo), 參與者可親自制作酥油茶, 使用藏族禮儀, 穿戴藏族服飾, 在互動中刺激人們的視覺、聽覺、味覺、嗅覺等各感官。營造場景同樣要以真實(shí)為原則, 本著科學(xué)、客觀、嚴(yán)肅的態(tài)度重構(gòu)茶文化、茶歷史中的一切人、事、景。

4.2 茶道與茶藝

在品茶中獲得心靈的啟迪、生命的感悟等, 即為茶道?；顒又锌梢灾噩F(xiàn)古老的傳統(tǒng)茶道, 也可以展示現(xiàn)代社會的茶道:布置場景、營造氛圍、擺設(shè)茶案器具, 指導(dǎo)人們正確的奉茶姿態(tài)。茶道活動的全過程都在與參觀者互動, 通過運(yùn)用禮儀、動手培植等各個環(huán)節(jié), 提高人們的文化素養(yǎng)。茶藝的側(cè)重點(diǎn)在演示技藝, 先由表演者表演、解說茶藝, 人們學(xué)習(xí)怎樣通過茶藝泡出茶的色澤和香味, 在互動環(huán)節(jié), 茶藝表演者可以讓人們親自沏炮龍井茶、烏龍茶, 向人們介紹不同的朝代是怎么煮茶烹茶的, 通過互動演示和交流, 原滋原味的茶歷史、我國經(jīng)典的茶文化都將以動態(tài)的形式呈現(xiàn)給人們, 這無疑是對我國非物質(zhì)文化遺產(chǎn)的最大保護(hù)。

5 結(jié)束語

在動態(tài)體驗(yàn)理念的指導(dǎo)下, 茶文化的展示設(shè)計方式得以豐富和創(chuàng)新, 給了參觀者嘆為觀止的視覺體驗(yàn)。與常規(guī)的文物博物館相比, 由于茶葉的可飲、可烹、可觸、可嗅, 讓茶文化博物館的動態(tài)體驗(yàn)展示設(shè)計更具有趣味性, 相信在信息科技的支持下, 不久的將來, 還將有更加新奇的展示方式讓人們?nèi)ンw驗(yàn)。

參考文獻(xiàn)

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篇10

中圖分類號:TP3文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1671-7597(2009)1120025-01

關(guān)于不斷提高帶有半導(dǎo)體器件的電氣傳動及自動化控制設(shè)備的可靠性,一直是業(yè)界人士十分關(guān)心的問題。對此,國家有關(guān)部門根據(jù)我國現(xiàn)狀,提出了電控及自動化設(shè)備的可靠性測試方法,在現(xiàn)階段使用的測試試驗(yàn)方法主要有:試驗(yàn)室測試方法;保證試驗(yàn)方法;現(xiàn)場測試方法。通過對電氣自動化控制設(shè)備可靠性的測試,可以指導(dǎo)設(shè)計和工藝的改進(jìn)。

一、可靠性測試的主要方法

要取得電控及自動化設(shè)備的可靠性等征量定量地評價其水平,首先要決定一個測試方法,根據(jù)國家電控配電設(shè)備質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心提出的測試方法,當(dāng)前常用的可靠性測試方法主要有以下幾種。

(一)試驗(yàn)室測試方法。在試驗(yàn)室內(nèi),用一種規(guī)定的可控的工作條件和環(huán)境條件,模擬現(xiàn)場的使用條件,使被測設(shè)備如同現(xiàn)場所遇到的環(huán)境應(yīng)力進(jìn)行試驗(yàn),將累計的時間和累計失效數(shù)等其它數(shù)據(jù)通過數(shù)理統(tǒng)計得到可靠性指標(biāo)這是一種模擬可靠性試驗(yàn),這種試驗(yàn)方法試驗(yàn)條件易于控制所得數(shù)據(jù)質(zhì)量高所得試驗(yàn)結(jié)果可以再現(xiàn),可以分析,但受試驗(yàn)條件的限制很難得到與真實(shí)情況相對應(yīng)的數(shù)據(jù),同時試驗(yàn)費(fèi)用昂貴,由于這種試驗(yàn)一般都需要較多的試品,所以還要考慮到被試產(chǎn)品的生產(chǎn)批量與成本因素,因此這種試驗(yàn)方法比較適用于大批量生產(chǎn)的產(chǎn)品。

(二)保證實(shí)驗(yàn)方法。該方法是在產(chǎn)品出廠前將產(chǎn)品在規(guī)定條件下進(jìn)行無故障的工作試驗(yàn),俗稱烤機(jī),我們研究的電控設(shè)備通常由大量的元器件組成,它的故障模式是一種不以某幾種故障為主的,隨機(jī)的,多樣化的形式來顯現(xiàn)出來的,因此它的故障服從指數(shù)分布,也就是說它的失效率具有隨著時間變化的特性。我們在試驗(yàn)室內(nèi)對出廠前的產(chǎn)品進(jìn)行烤機(jī),實(shí)際上就是對產(chǎn)品的早期失效進(jìn)行測試考核,通過對產(chǎn)品的改進(jìn),使失效率達(dá)到某一項規(guī)定指標(biāo)后再出廠。這項試驗(yàn)主要是一種可靠性保證試驗(yàn),而且所需的時間長,對大量生產(chǎn)的產(chǎn)品來說,它只能用于設(shè)備的樣本,對小量,大系統(tǒng)生產(chǎn)的產(chǎn)品來說,它可用于所有產(chǎn)品。這種試驗(yàn)方法對電路復(fù)雜,町靠性要求較高臺數(shù)又少的電控及自動化設(shè)備比較適用。

(三)現(xiàn)場測試方法。通過對設(shè)備在使用現(xiàn)場進(jìn)行的可靠性測試記錄各種可靠性數(shù)據(jù),然后根據(jù)數(shù)理統(tǒng)計方法得出設(shè)備可靠性指標(biāo)的一種方法。該方法的特點(diǎn)是試驗(yàn)需要的試驗(yàn)設(shè)備比較少,工作環(huán)境真實(shí),其測試所得數(shù)據(jù)能真實(shí)反映產(chǎn)品,在實(shí)際使用情況下的可靠性,維護(hù)性等參數(shù),且需要的直接費(fèi)用少,受試設(shè)備可以正常工作使用。不利之處是不能在受控的條件下進(jìn)行試驗(yàn)、外界影響因素繁雜,不可控,試驗(yàn)條件的再現(xiàn)性比試驗(yàn)室的再現(xiàn)性差。

現(xiàn)場測試分為三種情況:一種是在線測試,測試設(shè)備不停止運(yùn)行;一種是停機(jī)測試,被測試設(shè)備停止運(yùn)行;第三種為脫機(jī)測試,將被測部件從運(yùn)行現(xiàn)場取出,放到專用的測試裝備上進(jìn)行測試。從測試技術(shù)角度上說,后二者更容易進(jìn)行各種測試;對于復(fù)雜系統(tǒng)來說,往往故障和問題需要在設(shè)備運(yùn)行時才能發(fā)現(xiàn)和定位,必須進(jìn)行在線測試。究竟采取哪種方式進(jìn)行現(xiàn)場測試,取決于故障狀況和實(shí)際應(yīng)用是否允許立即停機(jī)。

二、可靠性測試方法的選擇

如何選擇可靠性測試方法,可以從實(shí)踐場地、試驗(yàn)環(huán)境、試驗(yàn)產(chǎn)品、試驗(yàn)測試程序等方面來推斷。

(一)試驗(yàn)場地的選擇。場地的選擇原則,即如果要考核可靠性水平不低于某一指標(biāo)時選擇最嚴(yán)酷的試驗(yàn)場地,如果是為了測定正常使用條件下的可靠性水平,則應(yīng)選擇工作環(huán)境最為典型的試驗(yàn)場地,若為提供可靠的可比資料,則應(yīng)選擇有相同或近似的試驗(yàn)條件場地。

(二)試驗(yàn)環(huán)境的選擇。由于電控產(chǎn)品的工況差異很大,選擇了非惡劣的場地,設(shè)備工作在一般應(yīng)力下,以保證測試的客觀性。

(三)試驗(yàn)產(chǎn)品的選擇。這方面的特點(diǎn)要有典型性。包含的品種也很多,造紙機(jī)電控設(shè)備、紡織機(jī)電控設(shè)備、礦井提升機(jī)電控設(shè)備。從性質(zhì)上講,產(chǎn)品屬性有大型設(shè)備、中小型設(shè)備。從工作運(yùn)行情況看,既有連續(xù)運(yùn)行設(shè)備又有間斷運(yùn)行設(shè)備。

(四)測試程序及組織工作。試驗(yàn)的測試程序:要有統(tǒng)一的試驗(yàn)程序,如實(shí)驗(yàn)起始結(jié)束時間,時間間隔的確定,數(shù)據(jù)的采集,各種性能指標(biāo)的記錄,保障情況的記錄,故障的排除等,都應(yīng)有規(guī)格規(guī)范,并由現(xiàn)場試驗(yàn)人員嚴(yán)格執(zhí)行。以保證測試的準(zhǔn)確性、可信性。試驗(yàn)的組織工作:要有高效、嚴(yán)密的組織機(jī)構(gòu),對試驗(yàn)數(shù)據(jù)收集、整理。對試驗(yàn)人員的選定,試驗(yàn)工作的協(xié)調(diào),試驗(yàn)報告的分析,及至最后試驗(yàn)結(jié)果的判斷工作,還要通過這個組織把現(xiàn)場工程師、可靠性設(shè)計工程師、制造工程師聯(lián)系在一起。其工作開展是通過組織的管理機(jī)構(gòu),對現(xiàn)場的測試進(jìn)行全面管理,這樣會收到比較好的效果。

三、現(xiàn)場可靠性測試方法

現(xiàn)場可靠性測試方法是一種較為實(shí)用的測試方法,通過現(xiàn)場測試,可以收集數(shù)據(jù),對數(shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)分析,得出故障工作時間,做為評估和制定考核指標(biāo)的依據(jù)。

(一)現(xiàn)場可靠性測試目的。1.收集現(xiàn)場可靠性數(shù)據(jù),進(jìn)行可靠性評估,為制定合理的町靠性考核指標(biāo)提供依據(jù)。2.收集現(xiàn)場的可靠性數(shù)據(jù)經(jīng)過數(shù)理統(tǒng)計后得到可靠性數(shù)據(jù)指標(biāo)。3.收集設(shè)備上元器件的可靠性數(shù)據(jù),為今后元器件的使用提出可靠性指標(biāo)。4.對設(shè)備的壽命特性進(jìn)行考查,可幫助確定出廠時設(shè)備進(jìn)行的烤機(jī)時間。5.收集現(xiàn)場的設(shè)備維修性數(shù)據(jù),進(jìn)行維修性評估。

(二)現(xiàn)場可靠性試驗(yàn)的條件。試驗(yàn)方法首先要求設(shè)備生產(chǎn)廠管理制度比較完善,工藝條件比較穩(wěn)定和成熟,元器件進(jìn)貨渠道比較正規(guī),制造的產(chǎn)品有品質(zhì)保證,對于用戶工廠,被測試設(shè)備的使用工廠,要求設(shè)備的工作條件符合產(chǎn)品的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),最好是用戶使用的電控及自動化設(shè)備量比較多一些,以使統(tǒng)計的數(shù)字更為可靠。

(三)可靠性數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析。依據(jù)收集到的可靠性數(shù)據(jù),按照點(diǎn)控設(shè)備可靠性指標(biāo)體系的要求進(jìn)行統(tǒng)計,計算有關(guān)可靠性特征,根據(jù)收集的數(shù)據(jù)通過統(tǒng)計計算表明,典型的國產(chǎn)電控及自動化設(shè)備的平均無故障工作時間。

四、結(jié)論