電子電路基礎
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電子電路基礎范文第1篇
關鍵詞：電工基礎?電子電路?教學心得?教學方法?能力培養
電工基礎與電子電路基礎課程是電子類專業的基礎課程，其理論內容深、范圍廣、實踐性強，如何用最佳的教學手段讓學生學好這兩門課，是每一位老師急需解決的問題。在教學過程中，筆者發現技校的學生普遍基礎薄弱、學習積極性不高，尤其對于工科專業課而言，他們往往會因為聽不懂而喪失學習的動力，有些甚至產生放棄心理。為了提高學生的興趣，讓學生最大程度地理解知識、吸收知識，筆者做了一些嘗試并總結了自己的教學心得，現闡述如下。
一、明確電工基礎與電子電路課程是相互聯系、相互交叉，并不是毫不相干的
電工基礎與電子電路這兩門課雖說是作為兩門獨立的電子專業基礎課程開設的，但它們二者在某些知識運用上是互有關聯的。有的時候在處理電子電路課程中遇到的一些問題時，如果采用電工基礎課程中學到的相關知識，不但會起到事半功倍的效果，而且不易出錯。更重要的是，通過老師在課堂上巧妙地將兩門課的知識相結合、相運用在一起，學生會恍然大悟，體會到原來學到的知識并不是無用的、用不上的，而是會幫助他們能更快、更好地學習理解新知識，這在一定程度上激發了學生學習的興趣和動力。例如在講解電子電路課程中有關晶體二極管知識時，有種題型是求解含有晶體二極管的電路中的某段電壓值，若采用電工基礎課程中的基爾霍夫第二定律，即列KVL方程，則會提高解題的正確率，其電路如圖1所示。
該題的解題思想為：先假設二極管V斷開，求該二極管兩端的電壓，根據二極管單向導電性原則（正向電壓導通，反向電壓截止，若兩端電壓大于零，則導通；若兩端電壓小于零則截止）判斷出二極管在該電路中的狀態后，再去求。在這步過程中利用列KVL方程就會比較方便，不易出錯。（；KVL：；則）由此可以看出，只要掌握該題思想，無論怎么變化，都不會有任何問題。再如，在講解電子電路課程中有關調諧放大器時，在解釋調諧選頻性能時，教師就可以結合電工基礎課程中有關諧振電路的知識，通過分析LC并聯諧振電路的電壓諧振曲線圖，說明調諧選頻原理，從而將這兩門課的相關知識很好地聯系起來。
二、采用循序漸進的啟發式教學手段，培養學生思考、動腦能力，提高積極性
所謂循序漸進是指按照一定的順序、要求或步驟逐步深入或提高。學習要有一定的過程，依照一定的難度由淺入深，由簡入繁，學生才會有一定的時間去適應知識，逐步吸收知識。為了提高課堂效率，筆者在講授新知識時，大多會采用此方法，而且效果較好。在電子電路這門課中，由于該課程涉及大量的復雜電路，分析起來也比較繁瑣，因此比較適合采用該方法：先根據要求分析最簡單的電路，而后在分析該電路的基礎上找出問題所在，啟發學生提出改進措施，最后修改電路、難化電路，在使電路逐步趨于完善的過程中，完成全部課程的講授。例如，電子電路課程中最重要、最典型的一個知識點――三極管組成的放大電路，最適用、最重要的應屬分壓式穩定靜態工作點偏置電路。但如果直接講述該電路，絕大多數學生會被復雜的電路圖給“嚇倒”，從而沒有信心去學，最終導致學習的積極性下降。因此，筆者會從最簡單的阻容耦合式共射基本放大器講起，分析該電路各元器件的作用及原理，而后針對該電路的不足和缺陷――靜態工作點不穩定，會影響輸出信號的失真，從而啟發學生提出改進措施（圖2）。在這個過程中，我們可以適當地引用行為引導學中的“大腦風暴”法，集思廣益，激發學生的思考、動腦活動，進而改進、完善電路，即采用分壓式穩定工作點偏置電路，具體分析該電路的原理。在電工基礎這門課中，如在學習基爾霍夫定律知識時，可以采用循序漸進的教學方法來完成。先分析最簡單、最熟悉的電路，運用以前學過的歐姆定律、分流公式及分壓公式就可以很快并無障礙地解出所求的各個量，然后逐漸改變該電路的結構，如變換電阻的連接方式、個數，雖然電路變復雜了，但仍可以用以前學過的知識解決，最后變換電源，增加電源的個數、變換電源之間的極性。這時，學生就會提出疑問：為什么用以前的知識解決不了呢？學生便很快對此感到好奇，急于想知道該如何解決，這在一定程度上激發了學生的興趣，也活躍了課堂的氣氛。通過老師前面有目的的引導和鋪墊，基爾霍夫定律就會較深刻地留在學生的腦海里，也容易被學生接受和掌握。
三、抓住學科特點，突出教學重點，用言簡意賅的概括性語句來教學
電子電路及電工基礎這兩門專業理論課，理解性較強、復雜性較大，學起來也有一定的難度。而對于技工院校的學生而言，由于學生本身基礎薄弱，因此，如果一字一句地詳細講解，他們會覺得厭煩，也會因為一大堆的分析弄得大腦“混亂”，反而達不到效果。針對這種現狀，筆者在教學過程中，盡量拋開不必要的細節，直接抓住核心內容，突出重點，用最簡潔、最易懂的語言把關鍵內容概括出來，讓學生能一目了然。例如在電子電路課程中，在講授正弦波振蕩器的自激振蕩條件時，要求振蕩器必須同時滿足相位平衡條件及振幅平衡條件，即，AF=1，學生一看這兩個公式就不能理解具體意思。因此，筆者在講解該知識點時，直接突出兩點，即相位平衡條件就是要求振蕩器中必須引入正反饋；而振幅平衡條件就是要求振蕩器中的放大電路中的三極管工作在放大狀態，這樣學生就能較好地理解了。又如在電工基礎課程中，分析RLC串、并聯正弦交流電路會比較復雜，這時，只要把前面講過的關于純電阻、純電容及純電感正弦交流電路中的相關結論引用到RLC串、并聯正弦交流電路中，只要抓住相關的概括性結論就可以了，不必大費周章地進行分析討論。再如，在講述電磁感應定律時，只要抓住兩大點就可以了：一是法拉第電磁感應定律，確定感應電動勢的大小；二是楞次定律，確定感應電動勢的方向。這樣，學生大腦就會比較清晰，容易記住。
四、通過實驗，鞏固知識點，鍛煉操作技能，培養學生發現、分析、解決問題的能力
電子電工課程中的電路部分內容較枯燥，學生不易理解。同時，我們也知道這是一門與實踐聯系較緊密的課程。而技工院校培養的目標主要是技術操作人才。因此，通過實驗，一方面能鍛煉學生的動手能力，提高知識的吸收度；另一方面可以培養學生在操作過程中形成一種自我思考、自我分析及自我解決的能力。電子電路及電工基礎這兩門課程中涉及大量的實驗電路，筆者在教學計劃中會安排相應的課時給學生實驗鍛煉機會。電子電路中的單管低頻小信號放大器是一個比較重要的內容。通過理論講解，學生雖然知道該電路的功能是輸入信號的電壓放大，也知道該電路的靜態工作點的設置是為了產生不失真放大作前提的，但是只單純講解，學生會覺得枯燥無味，也不能很好地掌握。通過自己搭接電路、調試儀器、觀察波形、計算數據，學生可以很直觀、很感性地從實驗數據中得出結論，從而掌握要點。最重要的是，在實驗過程中，學生會不斷地發現問題：為什么我搭的電路不出波形？為什么我的輸出波形會比輸入波形幅值大、相位相反？為什么我的波形會失真？從而根據出現的問題自己去分析：會不會是電路接錯了？會不會是某個元器件損壞了？會不會是示波器的設置出問題了？最后通過排查和老師的指點，自己解決了問題：原來是線路接錯了，原來是示波器沒調好，原來該電路是共射級放大器，輸出和輸入信號相位是反相的，原來是……這樣無形中鍛煉了學生的動手能力，鍛煉了學生的思維能力，同時也讓學生認識了相關的元器件、學會了使用相應的儀器設備。電工基礎課程中學習疊加原理時，為了使學生更好地理解和掌握該內容，筆者采用了先實驗后教學的方法。在做實驗前，給學生提出兩個問題：一是電源在電路中起什么作用？二是在復雜電路中，多個電源是起何作用的？啟發學生帶著問題去做實驗。結果兩節課下來，學生都較好地完成了學習任務。
五、改革實踐性教學，適當地運用行為引導型教學，培養學生的創新意識和創新能力
“行為引導型”教學是一種以能力為本的教學法。它強調的是一種新的教學指導思想，即以培養學生活動能力、方法能力、個人和社會交往能力為中心的教學方法。教學的結果是讓學生具備學習的能力，有利于提高學生的職業行為能力、培養學生相互合作的團隊精神、調動學生的學習積極性。在該教學過程中還可以培養學生一定的創新意識和創新能力，同時也有利于促進教師的業務水平的提高，從而真正體現了“以學生為主體”的教學理念。例如，在實驗教學過程中，一方面通過布置相關固定的實驗要求，讓學生自己去摸索；另一方面對實驗內容做一些修改，增加一些設計性的步驟。這樣，既充分調動了學生的積極性、主動性，也加強了學生自學能力、思維能力及創新能力的培養。
電子電路基礎范文第2篇
一、電子電路的調試
一般的測試的步驟和方法如下：
1．不通電檢查。檢查連線電路安裝完畢后，不要急于通電，先認真檢查接線是否正確，包括錯線、少線、多線。多線一般是因接線時看錯引腳，或者改接線時忘記去掉原來的舊線造成的，在實驗中經常發生，而查線時又不易發現，調試時往往會給人造成錯覺，以為問題是由元氣件造成的。例如TTL兩個門電路的輸出端無意中接在一起，引起電平不高不低，人們很容易認為是元器件壞了。為了避免做出錯誤判斷，通常采用2種查線方法：一種方法是按照設計的電路圖檢查安裝的線路，把電路圖上的連線按一定順序在安裝好的線路中逐一對應檢查，這種方法比較容易找出錯線和少線；另一種方法是按實際線路來對照電路原理圖，按照2個元件引腳連線的去向查清，查找每個去處在電路圖上是否存在，這種方法不但能查出錯線和少線，還能檢查出是否多線。
2．通電觀察把經過準確測量的電源電壓加入電路，但信號源暫不接入，電源接通之后不要急于測量數據和觀察結果，首先要觀察有無異?，F象，包括有無冒煙，是否聞到異常氣味，手模元件是否發燙，電源是否有短路現象等。如果出現異?，F象，應立即關斷電源，待排除故障后方可重新通電。然后再測量各元件引腳的電源電壓，而不是只測量各路總電源電壓，以保證元器件正常工作。
3．分塊調試調試包括測試和調整兩個方面。測試是在安裝后對電路的參數及工作狀態進行測量，調整是指在測試的基礎上對電路的參數進行修正，使之滿足設計要求。為了使測試順利進行，設計的電路圖上應標出各點的電位值、相應的波形以及其它數據。測試方法有2種：第一種是采用邊安裝邊調試的方法，也就是把復雜的電路按原理圖上的功能分成塊進行安裝調試，在分塊調試的基礎上逐步擴大安裝調試的范圍，最后完成整機調試，這種方法稱為分塊調試。采用這種方法能及時發現問題，因此是常用的方法，對于新設計的電路更是如此。另一種方法是整個集成電路安裝完畢，實行一次性調試。
這種方法適用于簡單電路或定型產品。本文僅介紹分塊調試。分塊調試是把電路按功能分成不同的部分，把每個部分看成一個模塊。比較理想的調試程序是按信號的流向進行，這樣可以把前面調試過的輸出信號作為后一級的輸入信號，為最后的聯調創造條件。分塊調試包括靜態調試和動態調試。
二、系統的精度及其可靠性
測試系統精度是設計電路很重要的一個指標。測量電路的精度校準元件應該由高于測量電路精度的儀器進行測試后，才能作為校準元器件接入電路校準精度。例如，測量電路中，校準精度時所用的電容不能以標稱值計算，而要經過高精度的電容表測量其準確值后，才能作為校準電容。對于正式產品，應該就以下幾方面進行可靠性測試：抗干擾能力；電網電壓及環境溫度變化對裝置的影響；長期運行實驗的穩定性；抗機械振動的能力。四、電子電路的故障分析與處理在實驗過程當中，故障常常是不可避免的，分析和處理故障可以提高分析和解決問題的能力。分析和處理故障的過程就是從故障現象出發，通過反復測試，做出分析判斷，逐步找出問題的過程。
三、調試中應注意的事項
在調試過程中，自始至終都必須具有嚴謹細致的科學作風，不能存在僥幸心理，當出現故障時，不要手忙腳亂，要認真查找故障的原因，仔細分析作出判斷，切忌一遇到故障，解決不了問題就要拆掉線路而重新安裝，或者盲目的更換元器件。因為即使重新安裝，線路的問題可能依然存在，何況在原理上，問題并不是重新安裝就能夠解決的。再則，重新安裝而找不出原因，會使自己失去一次分析和解決問題的鍛煉機會，要認真查找故障原因，仔細分析判斷，根據原電路原理找出解決問題的辦法。
電子電路基礎范文第3篇
摘要：在電子設備的使用過程中，電路的調試占有重要地位，這是理論聯系實際的重要環節。電路只有通過了調試，各項性能指標都能夠滿足要求，電子設備才能正常的工作，因此我們應該重視電路的調試工作，以及調試過程中的技巧。使之更為完善，這一過程為電子技術在社會生活和實踐應用中發揮巨大作用提供了現實性和可能性。
關鍵詞：調試；測試；精度和可靠性；故障分析與處理
在電子工業中，電子電路的安裝與調試在電子工程技術中占有重要地位，它是把理論付諸于實踐的進程，是把人們的主觀設想轉變為電路和電子設備的過程，是把設計轉變為產品的過程。正是這一過程為電子技術在社會生活和生產實踐應用中發揮巨大作用提供了現實性和可能性。當然，這一過程也是對理論設計做出檢驗、修改，使之更加完善的過程。所謂電子電路的調試，就是以達到電路設計指標為目的而進行的一系列的“測量判斷調整再測量”反復進行的過程。電路測試和調整是電子設備的一個重要環節。通過調試發現和糾正設計方案的不足和安裝的不合理，然后采取措施加以改進，使電子電路或電子裝置達到預定的技術指標。
一、電子電路的調試
一般的測試的步驟和方法如下：
1．不通電檢查。檢查連線電路安裝完畢后，不要急于通電，先認真檢查接線是否正確，包括錯線、少線、多線。多線一般是因接線時看錯引腳，或者改接線時忘記去掉原來的舊線造成的，在實驗中經常發生，而查線時又不易發現，調試時往往會給人造成錯覺，以為問題是由元氣件造成的。例如TTL兩個門電路的輸出端無意中接在一起，引起電平不高不低，人們很容易認為是元器件壞了。為了避免做出錯誤判斷，通常采用2種查線方法：一種方法是按照設計的電路圖檢查安裝的線路，把電路圖上的連線按一定順序在安裝好的線路中逐一對應檢查，這種方法比較容易找出錯線和少線；另一種方法是按實際線路來對照電路原理圖，按照2個元件引腳連線的去向查清，查找每個去處在電路圖上是否存在，這種方法不但能查出錯線和少線，還能檢查出是否多線。
2．通電觀察把經過準確測量的電源電壓加入電路，但信號源暫不接入，電源接通之后不要急于測量數據和觀察結果，首先要觀察有無異常現象，包括有無冒煙，是否聞到異常氣味，手模元件是否發燙，電源是否有短路現象等。如果出現異?，F象，應立即關斷電源，待排除故障后方可重新通電。然后再測量各元件引腳的電源電壓，而不是只測量各路總電源電壓，以保證元器件正常工作。
3．分塊調試調試包括測試和調整兩個方面。測試是在安裝后對電路的參數及工作狀態進行測量，調整是指在測試的基礎上對電路的參數進行修正，使之滿足設計要求。為了使測試順利進行，設計的電路圖上應標出各點的電位值、相應的波形以及其它數據。測試方法有2種：第一種是采用邊安裝邊調試的方法，也就是把復雜的電路按原理圖上的功能分成塊進行安裝調試，在分塊調試的基礎上逐步擴大安裝調試的范圍，最后完成整機調試，這種方法稱為分塊調試。采用這種方法能及時發現問題，因此是常用的方法，對于新設計的電路更是如此。另一種方法是整個集成電路安裝完畢，實行一次性調試。這種方法適用于簡單電路或定型產品。本文僅介紹分塊調試。分塊調試是把電路按功能分成不同的部分，把每個部分看成一個模塊。比較理想的調試程序是按信號的流向進行，這樣可以把前面調試過的輸出信號作為后一級的輸入信號，為最后的聯調創造條件。分塊調試包括靜態調試和動態調試。
二、系統的精度及其可靠性
測試系統精度是設計電路很重要的一個指標。測量電路的精度校準元件應該由高于測量電路精度的儀器進行測試后，才能作為校準元器件接入電路校準精度。例如，測量電路中，校準精度時所用的電容不能以標稱值計算，而要經過高精度的電容表測量其準確值后，才能作為校準電容。對于正式產品，應該就以下幾方面進行可靠性測試：抗干擾能力；電網電壓及環境溫度變化對裝置的影響；長期運行實驗的穩定性；抗機械振動的能力。四、電子電路的故障分析與處理在實驗過程中，故障常常是不可避免的，分析和處理故障可以提高分析和解決問題的能力。分析和處理故障的過程就是從故障現象出發，通過反復測試，做出分析判斷，逐步找出問題的過程。
三、調試中應注意的事項
在調試過程中，自始至終都必須具有嚴謹細致的科學作風，不能存在僥幸心理，當出現故障時，不要手忙腳亂，要認真查找故障的原因，仔細分析作出判斷，切忌一遇到故障，解決不了問題就要拆掉線路而重新安裝，或者盲目的更換元器件。因為即使重新安裝，線路的問題可能依然存在，何況在原理上，問題并不是重新安裝就能夠解決的。再則，重新安裝而找不出原因，會使自己失去一次分析和解決問題的鍛煉機會，要認真查找故障原因，仔細分析判斷，根據原電路原理找出解決問題的辦法。
在調試過程中，要注意安全，接線、拆線和儀器儀表的連接一定要在斷電的情況下進行，注意儀器儀表電壓電流的量程，徹底杜絕人身事故和儀器儀表損壞事故的發生。
綜上所述，我們即可對于電子設備等進行調試，通過調試過程，使電路的各項性能指標達到要求，使系統能夠正常的工作。
參考文獻
[1]王慧玲.《電子技術實驗低頻、高頻、數字、集成》[M].北京:機械工業出版社．2004.
[2]畢滿清.《電子技術實驗與課程設計》[M].北京:機械工業出版社．2001.
電子電路基礎范文第4篇
【關鍵詞】汽車電子排擋 開發與設計思路 相關探究
隨著信息技術以及汽車制造業的迅速發展，汽車電子排擋技術越來越受到青睞與關注。但我國汽車電子工業起步相對較晚，電子排擋的生產線及其相關主要零部件對于進口的依賴度相對較高。為此，加強對汽車電子排擋的開發與設計對進一步提高我國汽車生產競爭力有著至關重要的影響與意義。
1 擋位要求
集手動擋與自動擋為一體的電子排擋主要包含六個擋位，這六個擋位具體為空擋（N）、手動與自動切換擋（A/M）、升擋（+）、降擋（-）、倒車擋（R）以及前進擋（G）。這其中，空擋、前進擋以及倒車擋處于穩態的位置，而其余擋位處于非穩態位置。
A/M是手動與自動模式的選擇擋，當駕駛員想要切換至手動模式進行駕駛時，只需將換擋桿向左打到這一選擇擋位置就好，同樣的由自動擋切換到手動擋也是如此。在空擋的情況下，變速箱與發動機處于相脫離的狀態，此擋位的使用與傳統的手動變速器使用類似，例如司機在遇到紅燈時就需將汽車擋位掛到空擋位置處，此外，由于這種擋位的設計沒有停車擋，為此司機在準備停車以及拔出車鑰匙之前一定要將擋位掛到空擋上，否則汽車會自動發出警報聲對司機加以提醒。
2 結構設計
電子排擋的機械結構主要有手柄、外殼、磁鐵以及電路板等幾部分組成。開關對應面上是自動模式下的選項開關；滑動片安裝在手柄下面，主要用于駕駛員換擋時的移動擋桿。固定栓主要用于將底座、電路板以及上面的外殼固定，以防止在撥動擋桿時因電路板位置不穩定而造成的信號采集失誤。
3 電路設計
硬件電路設計是整個電子排擋系統的一個重要部分，它首先對駕駛員所選擇的不同擋位進行識別，再通過微控制單元MCU的處理后對讀到的傳感器信號進行編碼，之后編碼信號傳送到TCM端面，來以此實現換擋的功能。在進行硬件電路設計時，應遵循資源節約、高性價比以及持續發展的原則。
就MCU控制模塊來說，各擋位和傳感器觸發具備一定的對應關系。電子排擋硬件電路的主要作用有：
（1）通過傳感器對駕駛員的操作意圖進行采集，并對干擾信號進行過濾。
（2）將采集到的相關信號輸送到MCU，并依照相關協議進行相應的處理。
（3）之后，將處理的結果信息準確實時地傳輸給變速器的控制機構。
4 主控制器（MCU）模塊
電子控制單元作為整個電子排擋系統的核心與關鍵，其設計的好壞直接影響著整個系統運行的品質。電子排擋系統作為比較典型的實時控制系統，其控制的實時性特征明顯。而由于汽車工作的環境相對較為惡劣，汽車內部元件所處的環境溫度變化區間較大，這也就在一定程度上對電子控制單元的設計提出了相應的要求。為此，在考慮到設計成本問題的同時，一款芯片若能夠在滿足系統所需功能的同時也盡可能節省成本，這便是最佳的選擇。本文所設計的電子排擋系統是以低功耗型單片機為核心控制單元的，該芯片是主要采用了8位CMOS閃存單片機，其不僅僅有著較為精確的內部振蕩器以及遇起始位時的自動喚醒功能，同時其工作時電壓的轉換范圍相對較寬泛。此外，該芯片的使用與操作也較為便捷，同時其運算能力也比較優越，可承受的工作溫度也較為寬泛。一芯片總共有三組I/O口，本文所述的系統主要將RC的8個I/O口以及RA的一個I/O口作輸入使用，以此接收相應的傳感器輸出，而RB其中的4個I/O口主要用作MCU的輸出。最后，九個上拉電阻作用主要是提高輸出電平與芯片輸入信號的噪聲容限，通過對抗干擾能力的增強以進一步防止系統復位時引起的不穩定狀況。
5 電源相關設計
電源模塊設計主要需要解決兩個電源之間轉換功能的實現問題。電源模塊主要有供電和穩壓兩個重要功能。在汽車電子排擋整個控制系統中，需要進行供電的器件的主要有兩部分，其中一部分是用于傳感器等功率性器件的供電，另一部分是用于相關數字器件的供電。一般的車載系統都是12V的直流電源，而絕大多數單片機系統芯片都要求5V的直流電，這就需要將車載電源轉換為能夠滿足單片機系統的直流穩壓電源。本文設計主要運用大功率型三極管和穩壓管來實現將12V的直流電源將為5V的直流電源的工作。這其中，兩個三極管組成的共射，使得電路進一步放大，進而對信號也起到了雙倍放大的作用。而電容起到一定的濾波作用，以用來消除車載電源抖動的相關干擾，同時，電阻連接在三極管的基極和發射極之間，起到了一定的穩定靜態工作點的作用，而二極管在防止電源反接，避免燒壞電路板等方面起到保護電源的作用。
參考文獻
[1]周曉翠.汽車電子排擋電路設計及電磁分析[D].控制科學與工程，湖南大學，2012.
[2]周曉翠，孫煒，陳彩霞.采用圓柱形永磁體的汽車電子排擋的開發[M].汽車工程，2012.
作者簡介
陳建（1981-），男，河南省中牟縣人。大學本科學歷。現為河南職業技術學院講師。研究方向為車輛工程。
高云（1980-），男，安徽省淮北市人。大學本科學歷。現為河南職業技術學院講師。研究方向為車輛工程。
電子電路基礎范文第5篇
目前,多數衛生檢驗實驗室的原始記錄還停留在手工書寫階段。為滿足國家實驗室認可和計量認證的要求,實驗室常需耗費大量時間和精力在原始記錄的書寫、校核、規范和整理上,且很多都為簡單的重復勞動,檢測人員在原始記錄上花費的時間和精力甚至超過實驗本身。另外,傳統的工作模式僅強調對原始記錄的規范書寫和保存,而在數據的統計和分析方面存在嚴重不足,使這些寶貴的資源難以發揮應有作用。為提高實驗室工作質量和效率,在實驗室信息管理系統(Labo-ratoryInformationManagementSystem,LIMS)中增加符合ISO/IEC17025:2005[1]和《實驗室資質認定評審準則》[2]要求的原始記錄管理模塊,實現原始記錄的電子化、信息化很有必要。從2008年8月開始,本中心對原始記錄的電子化管理進行了嘗試和摸索,現將具體實施情況、優勢及存在的問題等總結如下:
1原始記錄模塊的總體設計思路及實現辦法
1•1總體設計思路
打破傳統模式中原始記錄內容面面俱到的格式要求[3],在原始記錄表單中只涉及如取樣量、吸光度、滴定體積、菌落數等必需信息,而其他如檢測地點、儀器設備、實驗過程等相對固定的信息則在軟件系統中反映并保存,從而在減少書寫內容的同時保存充分的實驗信息;打破一份樣品一張原始記錄用紙的傳統模式,在一張原始記錄上可同時記錄同批次測定的多份樣品的檢測數據,然后在軟件系統中批計算結果。
1•2實現辦法
在原始記錄管理模塊中,針對每一檢測項目的每一種方法,設計相應的原始記錄單及計算界面,檢測人員根據下列流程進行操作:
1•2•1在開始實驗前,進入軟件系統的原始記錄模塊,設置檢索條件,篩選由樣品收發室登記的樣品及其檢測項目信息,并選擇具體的檢測方法(亦可設定默認方法),所選方法中均包含相應的如檢測地點、儀器設備、實驗過程等相對固定的信息,點擊相關按鈕后,從系統中打印出與所選擇方法對應的原始記錄單。
1•2•2在實驗過程中,將檢測數據記錄于原始記錄單上。
1•2•3實驗結束后,進入軟件系統中相應的計算界面,錄入檢測數據,由系統自動套用公式計算結果,從而避免手工計算的繁瑣及由此可能出現的錯誤,并方便后續復核、審核、評價及批準人員等的調用查詢。
2各類檢測內容的具作操作模式
衛生檢驗包括衛生理化、微生物、血清學及現場監測等內容,因其工作模式各不相同,針對各類檢測內容的原始記錄也各有其特點。
2•1衛生理化檢驗根據原始記錄模塊的總體設計思路,在原始記錄表單中只涉及如取樣量、吸光度、滴定體積等必需信息,并在一張原始記錄紙上同時記錄同批次測定的多份樣品的檢測數據,以生活飲用水中揮發性酚類的檢測為例,其原始記錄單見圖1:其中“檢測項目”、“樣品編號”、“樣品名稱”等信息均由系統直接生成,檢測人員所需填寫的只是“檢測環境”、“標準物質”、“標準使用液量”、“吸光度”等欄目的信息。實驗人員帶著該打印的原始記錄單,進入實驗室檢測并記錄好檢測數據后,登錄軟件系統的原始記錄界面(見圖2),輸入標準曲線各點信息,由系統自動計算回歸方程和相關系數,再將各樣品的吸光度、水樣體積數據輸入系統界面,點擊相應按鈕,系統自動計算出“相當標準量m(μg)”列數據,并按照事先設定的公式自動得出計算結果,再按數值修約規則[4],自動修約數據,得出最終報告值。當同批測定樣品水樣體積均相等時,還可利用批操作功能,一次性錄入所有數據,簡化數據的錄入和計算。
2•2衛生細菌學檢驗系統支持衛生細菌學檢驗中菌落總數的計算及MPN表的自動檢索功能,檢測人員可根據實際情況選擇起始稀釋度及稀釋度個數,錄入每個稀釋度的菌落數后,系統可根據不同的檢測標準自動計算菌落總數,并按修約規則修約數據后報告結果(見圖3、圖4)。對于致病菌檢驗,根據多年工作經驗,衛生檢驗多數樣品的致病菌檢驗結果為“未檢出”,為便于數據錄入,系統將所有樣品的致病菌檢驗原始記錄默認為“無可疑菌落生長、/、/、/(如圖5所示),檢測人員只需進入相應界面,點擊“確認”按鈕,系統即可自動得出報告值“未檢出”并保存;如遇陽性結果,則修改相應信息,經確認保存即可。為方便數據的錄入,系統亦支持下拉選擇菜單及默認值的設定(如圖5所示),當需要時,檢測人員只需點選即可。
2•3血清學檢驗對于使用酶標儀的血清學檢測項目,系統支持酶標板孔位的自動排序。檢測人員可根據工作習慣,自由選擇樣品測定孔的起始位置,以及空白對照、陰性對照、陽性對照及質控樣品的位置和孔數。
2•4現場監測對于工作場所中噪聲、醫院潔凈手術室中塵埃粒子數等的測定,因計算非常繁瑣,軟件系統分別設定了專門的原始記錄界面。檢測人員在錄入原始檢測數據后,可通過點擊相應按鈕,實現噪聲類別的自動判斷及全天、8h等效連續聲級的自動計算;對于塵埃粒子數,則可通過選擇“局部”或“周圍”、“按百級”或“按百級以上”,分別進行平均值(M值)、標準誤差(SE值)的計算,見圖6。
2•5索引表因將同批次測定的多份樣品記錄于同一張原始記錄用紙上,可能會給原始記錄的歸檔和查詢帶來困難。針對這一情況,在軟件中設計了自動生成原始記錄索引表的功能,即針對每一份樣品,軟件系統將自動產生一份原始記錄索引表。如圖7所示,編號為200804025的樣品,其溶解性總固體、揮發性酚類等項目的檢驗原始記錄見樣品編號為200804008的檔案中,而鐵、錳、銅等項目則見編號為200804006的檔案中(所有樣品某項目的原始記錄均見于同批次測定的最小編號樣品中)。在歸檔時只需將該索引表附于歸檔材料中,則原始記錄的溯源和查詢問題便可迎刃而解。
3原始記錄電子化的優勢
3•1減少原始記錄的書寫內容原始記錄的電子化,打破了傳統紙質原始記錄內容面面俱到的格式要求,在實驗過程中只記錄如取樣量、吸光度、滴定體積、菌落數、檢測環境條件等原始觀察的數據,而如檢測地點、儀器設備、實驗過程等相對固定的信息則直接在軟件系統中反映并保存;打破一份樣品一張原始記錄用紙的傳統模式,在一張原始記錄上可記錄同批次測定的所有樣品的檢測數據,從而避免了同批次測定中大量相同內容的重復書寫,大大減少檢測人員在原始記錄書寫上所耗費的時間和精力,使其能夠把更多的精力放于保證檢測數據的準確性上;同時也更符合實際記錄情況,更好地保證原始記錄的“原始性”,避免原始記錄的轉抄、補記等。#p#分頁標題#e#
3•2避免手工計算的繁瑣及由此可能出現的錯誤在衛生檢驗中,涉及較多的計算和數值修約,有些計算甚至還相當繁瑣,如工作場所中噪聲的測定(GBZ189-2007)、潔凈手術室中塵埃粒子數的測定(GB50333-2002)等。在日常工作中,由計算錯誤、數值修約不規范等引起的報告差錯現象屢見不鮮。軟件系統針對每一個檢測項目,都設計有相應的計算公式,并可自動擬合標準曲線和半對數曲線,實現檢測結果的自動計算,徹底解決計算繁瑣的問題,并按照標準要求對結果數據進行修約,最大程度地降低計算及結果報告的差錯率。
3•3進一步規范原始記錄內容根據ISO/IEC17025:2005和《實驗室資質認定評審準則》規定,檢測或校準的記錄應包含充分的信息,以便在盡可能接近原條件的情況下能夠重復[1,2]。而在傳統的原始記錄書寫中,常會出現漏填、漏寫相關內容的現象,軟件系統針對出現這種現象的可能性進行了控制:當在相應界面錄入原始記錄信息不完整時,系統會出現“數據錄入不完整,請核對”的提示,提醒檢測人員規范原始記錄內容,以保證原始記錄信息的完整性。
3•4便于數據的統計和分析單位及科所領導可根據需要,隨時對各科所及各員工的工作數量和質量、儀器使用率等情況進行統計,從而進一步優化人力資源分配、提高儀器設備資源的利用率等。各相關人員亦可根據需要對檢測數據進行分類查詢和統計,并將查詢、統計結果導出到Excel表格,從而為數據的進一步分析利用提供便利。
3•5便于復核、評價及報告批準人等的查詢調用檢測人員完成檢測并登記原始記錄后,復核人、評價人及報告批準人等后續工作人員,可隨時點擊界面中的相應按鈕,查詢原始記錄,以確保檢測數據的準確無誤;包括檢測人員在內的有權限人員,如需查詢相關歷史數據,亦可隨時點擊查詢,而無需去報告歸檔室調檔借閱。
3•6便于原始記錄的校核在傳統的工作模式中,檢測人員使用計算器計算結果,復核人員在復核數據時,必須按照公式,重新在計算器上輸入所有原始數據,才能校對所計算結果的正確與否,如醫院潔凈手術室中塵埃粒子數的計算,常需錄入30多個原始檢測數據才能最終計算出一個報告值(如圖7,共39個原始檢測數據),復核時亦需重新輸入這30多個數據。而在軟件系統中,因系統將各輸入的參與計算的原始數據都保存于相應界面中,復核人員只需核對界面中所輸數據的正確性即可,無需另行輸入、計算。
4存在的問題
4•1對新事物的接受需要一個過程原始記錄的電子化管理,可以說是對傳統記錄模式的一種顛覆,因此,在具體實施過程中,年輕員工比較容易接受,也樂于嘗試,而對于一些不喜歡使用電腦的資深員工來說,則可能因為要改變多年來形成的習慣,覺得難以接受,甚至會出現抵觸情緒。所以在推行原始記錄的電子化管理過程中,需要耐心細致地做好培訓工作,并盡量多考慮其使用需求。
4•2現場采樣和監測的原始記錄問題目前,由于本單位PDA(PersonalDigitalAssistant,個人數字助理)、服務器等資源配置的局限性,所使用的軟件系統只在局域網內部使用。為保證原始記錄的即時性,對于在實驗室固定場所以外進行的抽樣、檢測項目,仍需填寫相對較為完整的檢測信息,回實驗室后,再將相關信息錄入軟件系統進行計算,這就不可避免地導致部分實驗信息書寫和錄入的重復。但為了實現后續檢測信息的順利查詢、統計、評價及報告,這也是目前不得不克服的一個困難。相信隨著PDA的配置和使用、軟件系統的網絡化,這個問題將會得到解決。
4•3軟件與大型儀器設備的接入問題氣相色譜、液相色譜、離子色譜、原子熒光、原子吸收等大型儀器設備的工作站都自帶有計算公式、回歸方程計算等功能,在日常檢測中,這些大型儀器的使用越來越普遍,根據今后的發展趨勢,儀器的自動化程度也將越來越高。但因目前開發的軟件系統缺乏與儀器設備的接入方式,無法將儀器檢測的數據直接導入軟件系統中。為了既保證數據的可追溯性,又不增加檢測人員無謂的工作量,對于使用大型儀器檢測的項目,則只在系統的原始記錄界面輸入取樣量、最終結果等必需數據,而其它中間過程的數據則見從儀器工作站打印的附頁中,或以附件形式掛于系統相應界面中,可隨時點擊查看。
