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公務員期刊網 精選范文 電子技術發展論文范文

電子技術發展論文精選(九篇)

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電子技術發展論文

第1篇:電子技術發展論文范文

上世紀50年代末晶閘管在美國問世,標志著電力電子技術就此誕生。第一代電力電子器件主要是可控硅整流器(SCR),我國70年代將其列為節能技術在全國推廣。然而,SCR畢竟是一種只能控制其導通而不能控制關斷的半控型開關器件,在交流傳動和變頻電源的應用中受到限制。70年代以后陸續發明的功率晶體管(GTR)、門極可關斷晶閘管(GTO)、功率MOS場效應管(PowerMOSFET)、絕緣柵晶體管(IGBT)、靜電感應晶體管(SIT)和靜電感應晶閘管(SITH)等,它們的共同特點是既控制其導通,又能控制其關斷,是全控型開關器件,由于不需要換流電路,故體積、重量較之SCR有大幅度下降。當前,IGBT以其優異的特性已成為主流器件,容量大的GTO也有一定地位[1][2][3]。

許多國家都在努力開發大容量器件,國外已生產6000V的IGBT。IEGT(injectionenhancedgatethyristor)是一種將IGBT和GTO的優點結合起來的新型器件,已有1000A/4500V的樣品問世。IGCT(integratedgateeommutatedthyristor)在GTO基礎上采用緩沖層和透明發射極,它開通時相當于晶閘管,關斷時相當于晶體管,從而有效地協調了通態電壓和阻斷電壓的矛盾,工作頻率可達幾千赫茲[2][3]。瑞士ABB公司已經推出的IGCT可達4500一6000V,3000一3500A。MCT因進展不大而引退而IGCT的發展使其在電力電子器件的新格局中占有重要的地位。與發達國家相比,我國在器件制造方面比在應用方面有更大的差距。高功率溝柵結構IGBT模塊、IEGT、MOS門控晶閘管、高壓砷化稼高頻整流二極管、碳化硅(SIC)等新型功率器件在國外有了最新發展。可以相信,采用GaAs、SiC等新型半導體材料制成功率器件,實現人們對“理想器件”的追求,將是21世紀電力電子器件發展的主要趨勢。

高可靠性的電力電子積木(PEBB)和集成電力電子模塊(IPEM)是近期美國電力電子技術發展新熱點。GTO和IGCT,IGCT和高壓IGBT等電力電子新器件之間的激烈競爭,必將為21世紀世界電力電子新技術和變頻技術的發展帶來更多的機遇和挑戰。

二、變頻技術的發展過程

變頻技術是應交流電機無級調速的需要而誕生的。電力電子器件的更新促使電力變換

技術的不斷發展。起初,變頻技術只局限于變頻不能變壓。20世紀70年代開始,脈寬調制變壓變頻(PWM-VVVF)調速研究引起了人們的高度重視。20世紀80年代,作為變頻技術核心的PWM模式優化問題吸引著人們的濃厚興趣,并得出諸多優化模式,如:調制波縱向分割法、同相位載波PWM技術、移相載波PWM技術、載波調制波同時移相PWM技術等。

VVVF變頻器的控制相對簡單,機械特性硬度也較好,能夠滿足一般傳動的平滑調速要求,已在產業的各個領域得到廣泛應用。但是,這種控制方式在低頻時,由于輸出電壓較小,受定子電阻壓降的影響比較顯著,故造成輸出最大轉矩減小。

矢量控制變頻調速的做法是:將異步電動機在三相坐標系下的定子交流電流Ia、Ib、Ic通過三相——二相變換,等效成同步旋轉坐標系下的直流電流Iml、Itl,然后模仿直流電動機的控制方法,求得直流電動機的控制量,經過相應的坐標反變換,實現對異步電動機的控制。

直接轉矩控制直接在定子坐標系下分析交流電動機的數學模型,控制電動機的磁鏈和轉矩。它不需要將交流電動機化成等效直流電動機,因而省去了矢量旋轉變換中的許多復雜計算;它不需要模仿直流電動機的控制,也不需要為解耦而簡化交流電動機的數學模型。

VVVF變頻、矢量控制變頻、直接轉矩控制變頻都是交—直—交變頻中的一種。其共同缺點是輸入功率因數低,諧波電流大,直流回路需要大的儲能電容,再生能量又不能反饋回電網,即不能進行四象限運行。為此,矩陣式交—交變頻應運而生。

三、變頻技術與家用電器

20世紀70年代,家用電器開始逐步變頻化,出現了電磁烹任器、變頻照明器具、變頻空調、變頻微波爐、變頻電冰箱、IH(感應加熱)飯堡、變頻洗衣機等[4]。

20世紀末期期,家用電器則依托變頻技術,主要瞄準高功能和省電。

首先是電冰箱,由于它處于全天工作,采用變頻制冷后,壓縮機始終處在低速運行狀態,可以徹底消除因壓縮機起動引的噪聲,節能效果更加明顯。其次,空調器使用變頻后,擴大了壓縮機的工作范圍,不需要壓縮機在斷續狀態下運行就可實現冷、暖控制,達到降低電力消耗,消除由于溫度變動而引起的不適感。近年來,新式的變頻冷藏庫不但耗電量減少、實現靜音化,而且利用高速運行能實現快速冷凍。

在洗衣機方面,過去使用變頻實現可變速控制,提高洗凈性能,新流行的洗衣機除了節能和靜音化外,還在確保衣物柔和洗滌等方面推出新的控制內容;電磁烹任器利用高頻感應加熱使鍋子直接發熱,沒有燃氣和電加熱的熾熱部分,因此不但安全,還大幅度提高加熱效率,其工作頻率高于聽覺之上,從而消除了飯鍋振動引起的噪聲。

四、電力電子裝置帶來的危害及對策

電力電子裝置中的相控整流和不可控二極管整流使輸入電流波形發生嚴重畸變,不但大大降低了系統的功率因數,還引起了嚴重的諧波污染。

另外,硬件電路中電壓和電流的急劇變化,使得電力電子器件承受很大的電應力,并給周圍的電氣設備及電波造成嚴重的電磁干擾(EM1),而且情況日趨嚴重。許多國家都已制定了限制諧波的國家標準,國際電氣電子工程師協會(IEEE)、國際電工委員會(IEC)和國際大電網會議(CIGRE)紛紛推出了自己的諧波標準。我國政府也制定了限制諧波的有關規定[5]。

(一)諧波與電磁干擾的對策

1、諧波抑制

為了抑制電力電子裝置產生的諧波,一種方法是進行諧波補償,即設置諧波補償裝置,使輸入電流成為正弦波[3]。

傳統的諧波補償裝置是采用IC調諧濾波器,它既可補償諧波,又可補償無功功率。其缺點是,補償特性受電網阻抗和運行狀態影響,易和系統發生并聯諧振,導致諧波放大,使LC濾波器過載甚至燒毀。此外,它只能補償固定頻率的諧波,效果也不夠理想。

電力電子器件普及應用之后,運用有源電力濾波器進行諧波補償成為重要方向。其原理是,從補償對象中檢測出諧波電流,然后產生一個與該諧波電流大小相等極性相反的補償電流,從而使電網電流只含有基波分量。這種濾波器能對頻率和幅值都變化的諧波進行跟蹤補償,且補償特性不受電網阻抗的影響。

大容量變流器減少諧波的主要方法是采用多重化技術:將多個方波疊加以消除次數較低的諧波,從而得到接近正弦的階梯波。重數越多,波形越接近正弦,但電路結構越復雜。小容量變流器為了實現低諧波和高功率因數,一般采用二極管整流加PWM斬波,常稱之為功率因數校正(PEC)。典型的電路有升壓型、降壓型、升降壓型等。

2、電磁干擾抑制

解決EMI的措施是克服開關器件導通和關斷時出現過大的電流上升率di/dt和電壓上升率du/dt,目前比較引入注目的是零電流開關(ZCS)和零電壓開關(ZVS)電路。方法是:

(1)開關器件上串聯電感,這樣可抑制開關器件導通時的di/dt,使器件上不存在電壓、電流重疊區,減少了正關損耗;

(2)開關器件上并聯電容,當器件關斷后抑制du/dt上升,器件上不存在電壓、電流重疊區,減少了開關損耗;

(3)器件上反并聯二極管,在二極管導通期間,開關器件呈零電壓、零電流狀態,此時驅動器件導通或關斷能實現ZVS、ZCS動作。

目前較常用的軟件開關技術有部分諧振PWM和無損耗緩沖電路。

(二)功率因數補償

早期的方法是采用同步調相機,它是專門用來產生無功功率的同步電機,利用過勵磁和欠勵磁分別發出不同大小的容性或感性無功功率。然而,由于它是旋轉電機,噪聲和損耗都較大,運行維護也復雜,響應速度慢。因此,在很多情況下已無法適應快速無功功率補償的要求。

另一種方法是采用飽和電抗器的靜止無功補償裝置。它具有靜止型和響應速度快的優點,但由于其鐵心需磁化到飽和狀態,損耗和噪聲都很大,而且存在非線性電路的一些特殊問題,又不能分相調節以補償負載的不平衡,所以未能占據靜止無功補償裝置的主流。

隨著電力電子技術的不斷發展,使用SCR、GTO和IGBT等的靜止無功補償裝置得到了長足發展,其中以靜止無功發生器最為優越。它具有調節速度快、運行范圍寬的優點,而且在采取多重化、多電平或PWM技術等措施后,可大大減少補償電流中諧波含量。更重要的是,靜止無功發生器使用的抗器和電容元件小,大大縮小裝置的體積和成本。靜止無功發生器代表著動態無功補償裝置的發展方向。

五、結束語

我們相信,電力電子技術將成為21世紀重要的支柱技術之一,變頻技術在電力電子技術領域中占有重要的地位,近年來在中壓變頻調速和電力牽引領域中的發展引人注目。隨著全球經濟一體化及我國加人世界貿易組織,我國電力電子技術及變頻技術產業將出現前所未有的發展機遇。

參考文獻:

[1]周明寶.電力電子技術[M].北京:機制工業出版社,1985.

[2]陳堅.電力電子學-電力電子變換和控制技術.北京:高等教育出版社,2002.

[3]王兆安黃俊.電力電子技術[M].北京:機械工業出版社,2003.

[4]陳國呈,周勤利.變頻技術研究[J].上海大學自動化學院學報,1995(6):23-26.

第2篇:電子技術發展論文范文

1.1技術人員嚴重不足

近些年來,我國電子信息技術的發展速度很大程度上受到相關技術人員缺乏的限制。雖然國內多數高校都開設有電子信息技術的相關課程,其專業人才的數量相對較為充足。然而在這些專業人才當中,絕大部分屬于單一型人才,其所能完成的工作也僅僅局限在自己所學的或者所負責的方面,對于其他相關領域的涉足相對較少。由于單一型人才數量較多,復合型人才的數量相對較少,因而這就使得我國的電子信息技術的發展很大程度上受到這方面原因的制約。同時,在我國電子信息技術的從業人員當中,其能夠勝任高端技術的人才較為匱乏,很大程度上制約著我國電子信息技術的發展。

1.2環境資源缺乏

目前,電子信息技術的發展也在某種程度上受到環境資源的限制。一方面在我國電子信息技術產業領域當中,存在著假冒偽劣產品充斥市場、剽竊他人知識成果以及領域中企業惡性競爭等現象。這極大的消耗了我國電子信息技術的競爭力,不單單是企業在國內中的競爭力,也極大的影響了我國電子信息技術領域在國際社會的競爭力。因而只有肅清電子信息技術產品領域中存在的不正當現象,才能使得我國的電子信息技術得到較好的發展,提升我國電子信息領域在國際社會中的競爭力。

1.3電子信息技術產業結構合理性欠缺

相對而言,我國的電子信息技術的起步時間相對較短,因而該領域中很多方面存在著不合理的情況,其中包括市場結構的合理性。目前在電子信息技術領域當中,其各個產業結構的設置存在著較大的不合理性,也在很大程度上制約著國內電子信息技術的發展。因而只有將目前國內電子信息技術領域中存在的不合理轉變為合理,才能使得該領域獲得長久的發展。縱觀國內電子信息技術領域,其已經具備了躋身世界前列的規模,然而其發展能力等其他方面與發達國家之間的差距相對較大。

2我國電子信息技術發展未來趨勢的展望

針對上述我國電子信息技術發展中存在問題的分析,結合筆者自身的實踐經驗,就我國電子信息技術發展的未來趨勢作出如下展望:

2.1全球化、層次化發展

在電子信息技術發展的過程中,需要國內各個企業以及國家之間進行合理的交流溝通,其中包括技術創新、產品設計、設備更新以及產品銷售等問題。在相對較為發達的地域,部分發展情況較為良好的企業憑借著自身較為優秀的實力以及發展經歷,對自身存在的產業結構進行合理的優化,最終形成合理的研發以及設計產業。尤其是技術含量相對較高的產業一般都留在歐洲地區,而技術含量較低的工作通常轉移到亞洲的部分國家進行。而在我國,經濟情況較為良好的地區通常將產業向著西部地區進行轉移。從此可以看出,電子信息技術的發展也將逐步呈現全球化以及層次化發展的趨勢。

2.2產業化、集群化的發展

在國內如火如荼的經濟發展浪潮當中,具有一定聯系的產業通常會逐步演化為一個較大規模的產業鏈。然而對于電子信息技術領域而言,只有相關領域聯合成為一個整體之后,才能夠使得該領域獲得穩步長久的發展。相對而言,我國的電子信息技術的起步時間相對較晚,目前其依舊處于發展的過程中。然而在此期間,形成產業化的發展模式,完成集群化的發展路線,將會使得該領域的生存能力得以大幅度的提升,在遭遇巨大挑戰的過程中能夠擁有較強的抵御風險的能力。

2.3多媒體、智能化的發展

隨著我國科學技術的不斷進步,電子信息技術也將向著多媒體以及智能化的方向發展。其中網絡技術、計算機技術走向了多媒體的發展道路。這也就說明國內的電子信息技術向著多媒體的方向發展。相對而言,在電子信息技術發展的過程中,多媒體技術也是其中較為重要的技術手段之一。

3結束語

第3篇:電子技術發展論文范文

隨著電子技術創新能力的發展,尤其是計算機網絡通信技術的出現,各行各業都應用到了電子技術,同樣,網絡電視同樣也是電子技術應用的使用者,本文將結合電子技術在工作生活中的實際應用,就電子技術在電視媒體中的應用進行探討。

【關鍵詞】電子技術 媒體管理 工作方式

社會的發展因為高新電子技術的出現迎來了黃金時期,其中,計算機技術的作用尤其突出,他與以往的生產力完全不同,而應該在另一個層面進行解釋,對科學技術的應用已經占據了生產力的主流。比如,創新性和戰略性是舊式的生產力所不具備的,超高的輻射性和人工智能技術同樣是本世紀的新興產物,作為一種新的的生產力,他是人們的生產和生活方式產生了翻天覆地的變化,豐富了業余生活,使電視可以連接網絡使用,而告別了樓頂電線桿的時代,這都大大提高了人們的生活質量,是電子技術發展史上里程碑式的標志。本文在這個方面探討電子技術在電視媒體中的應用以及對電視媒體的影響。

1 電子技術與電子計算機技術的發展

1946年,世界上第一臺計算機在美國誕生,從20世紀50年代以后,計算機的應用就逐漸蔓延開來,它既包含了物理邏輯學的嚴謹,又趕上了電子技術飛速發展的時代,于是在僅僅幾十年的時間就全球普及。電子技術經過六十多年的發展,從最初的電子管計算機,到晶體管計算機、小規模集成電路計算機、大規模與超大規模集成電路計算機,最后是網絡計算機。更新換代程度越來越頻繁,技術越來越先進,計算機的運算速度得到了大大的提高,包含的程序和功能越來越多,現階段已經到了研發納米級的程度了,其運行速度已經超越前面任何一個階段的速度,到了納秒以下。越來越多的生活領域應用到這項技術,對人類生活的提高文明的進步產生了極大的影響。

2 電子技術在電視媒體中的應用

電視媒體的發展依靠于電子技術的發展,上文提到,網絡電子通信技術為多媒體電視的發展提供了強有力的技術支持,電視媒體的信息傳播依賴于網絡通訊技術,因此人們生活水平的提高離不開電子通信技術的發展。近些年的電視媒體越來越多姿多彩,形式新穎,足夠吸引人的眼球,高傳播性同樣可以使它的影響范圍大大加強。首先,電視應用的信號離不開衛星傳播,加強地面覆蓋建設,可以使信號覆蓋范圍大大加強,同時,媒體間的良性競爭也有利于推動技術的發展。其次,有線電視的發展得到了大力推動。因為原有的電視通訊傳輸介質是電纜,電纜的傳輸條件并不好,傳輸途中會損失掉好多電視信號,因此近些年光纜一出現,就迅速替代了電纜作為媒體傳輸介質。當前電視媒體的傳播形式主要有三,一是有線電視,二是衛星信號,三是網絡電視。其中有線電視的特點十分獨特:

(1)頻道內容豐富,采用衛星信號傳輸,無線網絡傳播,因此多媒體音質,畫質都達到了現有技術的最高水平,能同時傳送多達120套電視節目。預計未來可以同時傳播多達500套電視節目。

(2)光纜信號穩定,受干擾性小之又小,播出質量可以保證。

(3)光纜的特征可以將信號雙向傳輸,不僅可以連接有線電視,還能將網絡引入到電視中來,電視上可以點播網絡節目觀看,擴大了電視媒體功能領域。

3 電子技術在電視媒體發展中的作用

3.1 電子技術的發展提高了媒體創作與媒體接收設備質量

電視媒體的發展是媒體技術的整體發展,環環相扣,都是必不可少的。每個環節都是為了將媒體技術向更高的技術水平推進,朝著數字化,動力化,智能化發展。電子元件的發展是整個發展過程的先決條件,只有基礎設施完備,才能將技術發展推進到更高的發展水平。創新研發能力越強,技術進步就越大。當前電視媒體技術已實現了五個轉變:

(1)電視攝像器材由攝像管向CCD的轉變。

(2)電視錄像器材同3/4模擬分量向1/2模擬分量轉變;

(3)ENG由分體式向一體化轉變;

(4)播出方式從計算機控制人工上帶的半自動化播出向計算機控制機械手上帶的全自動播出方式轉變;

(5)從模擬播出系統向數字播出系統轉變。新技術還不斷豐富著新聞媒介的報道手法,開拓著新聞媒介的業務領域。如利用先進的傳送設備進行現場報道。

3.2 電子技術拓展電視媒體功能

技術的發展使得元器件的功能和作用都得到了很大程度的拓展,網絡電視和智能電視機的出現就是很好的佐證,利用技術進步制造出電視制式之間的相互兼容,通過模擬分量技術將數字信號間的傳輸變得更快,新型的傳輸媒介的使用為傳輸速度提供了更優質的渠道,在各方面共同作用下,我們才能在家里享受豐富多彩的電視節目,提高了生活水平。在電視節目制作中,我們不再采用以往的媒體工作模式,電視節目的播出時間段和組織方式也隨著時代的發展在變化,節目越來越“接地氣”,追求高收視率,這就需要網絡技術和電視技術的多方面配合,是的多媒體技術更能滿足人們的日常需求,由單一模式變為多樣模式。

3.3 電子技術的發展對電視新聞傳播的有效影響

電子技術的高速發展有效地拉近時間和空間的距離。時間與空間不再是限制人們的桎梏,而是超越了時空的界限,今天可以收看昨天的電視節目,而大規模的傳播特性也可以坐在家里收看大洋彼岸的實況直播。隨著電子技術和無線網絡傳輸技術的發展,無論是在什么地方,什么場合中都可以將現場的情況真實有效及時的傳送到電視觀眾面前。另一方面,電子技術的以展改進了圖像符號。使圖像更清晰,音質更保真,近些年出現的3D,4D技術就是多媒體的進步,具有強烈的現場感。同時在字幕制作特效方面,電子技術的發展也為其提供了技術支持。通過圖像,音效與特效三者結合,極大了發揮了電視新聞的傳播效果。同時,錄像機,攝像機的發明和使用,也有效的節約了人力和物力的,提高了工作效率。

參考文獻

[1]顧濤.數字技術的發展對電視媒體的影響研究[J].大連理工大學碩士畢業論文.

[2]孫彬.消費電子技術發展對廣播影視新媒體的影響[J].消費電子.

[3]楊輝.對電子信息技術的應用分析[J].中國新技術新產品,2012,12.

[4]張向宏,張少彤.互聯網新技術在媒體傳播中的應用[M].北京:清華大學出版社.

第4篇:電子技術發展論文范文

[關鍵詞]電子信息科學技術;發展現狀;發展方向;概況;光電子技術;微電子技術;網絡技術

按照現階段電子信息科學技術的發展現狀與發展趨勢分析,西方發達國家電子信息科學與技術產業體系以逐漸成熟。伴隨市場經濟發展速度地提升及大量外資涌入,我國電子信息科學技術產業也得到了極大發展。“十二五”規劃中明確指出,應將信息產業列為重點扶植產業,電子信息科學技術的發展必將帶動相關行業及國民經濟的發展。作為一門理工學科,電子信息科學技術是原有電子學、信息系統、無線電物理學及信息、電子科學的整合,以此構成全面新型學科。因我國電子信息科學技術發展起步晚,為充分發揮電子信息科學技術的作用,相關工作人員及單位必須重視該技術的實際應用與發展,只有這樣才能推動國民經濟的可持續發展。

一、電子信息科學技術的概況

數學家香農在其1948年發表的論文―通訊的數學理論中指出“信息是用來消除隨機不定性的東西”。作為一種普遍聯系形式,在所有通訊與控制系統內,信息是一切宇宙萬物創建的最基本萬能單位。電子信息科學技術是指利用電子技術獲取、傳遞、處理及應用信息的一項技術,傳感技術、通信技術、計算機技術與信號處理技術等都是電子信息科學技術的的重要組成部分。伴隨電子信息產業的快速發展,電子信息科學技術已經成為現階段最活躍、滲透能力最強的一項科學技術。在計算機發展的基礎上,電子信息科學技術的特點如下:

首先,智能化、集約化。在科學的基礎上進行計算機智能研究的建立,其中計算機發展的重要方向就是智能化,現代網絡信息技術科對人的感覺行為與思維活動等進行模擬,并進行集約化邏輯分析、綜合處理信息。其次,網絡化、數字化。伴隨計算機技術的不斷發展,網絡已經成為現代信息技術、計算機技術發展的產物。在信息資源共享、交流互動中,利用計算機高清晰數字處理技術、網絡化運行等即可實現。最后,高效化、敏捷化。在開發、研究與應用現代計算機網絡技術的同時,可整合、存儲各類信息資源,并利用計算機信息處理技術,達到高效、快捷處理信息的目的。

二、電子信息科學技術的現狀與發展方向

1、電子信息科學技術的現狀

作為19世紀末、20世紀初發展的新興技術,電子技術在20世紀得到了快速發展,因其應用范圍地不斷擴大,使電子技術已經成為近代科學技術發展的重要標志。伴隨信息時代的到來,信息社會逐漸以微電子技術、電子計算機與互聯網為發展趨勢。目前電子信息科學技術在國防、科學、工業、醫學、通訊等多個領域得到了廣泛地應用,其已經成為人們生產、生活及社會經濟發展的重要組成部分。作為國民經濟支柱產業,現階段我國信息技術總體水平和發達國家相比,仍存有一定差距。為轉變我國信息產業核心技術受控于人的窘境,必須始終堅持建設創新型國家,將掌握裝備制造業、信息產業核心技術作為提升國家競爭力的重點。本文以微電子技術為例分析,在不斷突破CMOS(金屬氧化物半導體)技術極限的基礎上,我國微電子技術始終遵循摩爾定律(集成度每18個月平均多一倍,30年尺寸減小1000倍,提升性能1萬倍),推動我國集成電路市場的快速發展。但現階段我國市場自給率較低(25%以下),特別是在以計算機中央處理器(CPU)為代表的IC發展中,發展水平遠遠低于西方發達國家。

2、電子信息科學技術的發展方向

(1)未來信息技術的核心―光電子技術。電子學、光電子學、光子學為現代信息技術的主要發展階段。作為信息、能量的載體,光子可產生信息光子學與能量光子學,根據以上兩者自身規律與市場發展需要,可進行現代光電子交叉學科與光電子信息產業的建立與發展。(2)微電子―系統集成化發展。作為電子信息硬件產品的重點,集成電路制造技術具有廣泛地應用空間,從計算機CPU至各類IC卡都與集成電路息息相關。大規模(LSI)、超大規模(VLSI)、特大規模(ULSI)集成時代已經成為微電子技術的過去,伴隨信息時代的到來及電子信息科學技術的快速發展,集成電路將以硅基CMOS電路為主,向加工細微化、硅片大直徑化方向發展。(3)多媒體、智能化成為計算機技術發展方向。計算機技術、PC機、服務器與其外部設備設計開發技術等為計算機技術的主要內容。伴隨科學技術水平的不斷進步,并行處理技術也得到了高速發展,平均每2年計算機性提升一個數量級。產品結構由計算機為核心逐步向因特網網絡設備為核心進行轉變,在系統內部存儲設備所占比重也逐漸增加,逐步發展為海量存儲。計算機、通信與家電設備通過多媒體逐漸融為一體,語言、數字圖像交互技術也以實用化的方式呈現在人們面前,促使計算機技術逐漸向多媒體、智能化發展全面發展。(4)通信、網絡技術的發展。伴隨社會經濟的快速發展,人們也越來越依賴網絡,促使信息安全的重要性、緊迫性日漸突出,同時也加快了密碼理論、密碼算法、安全協議、網絡安全和信息隱藏等技術的研究與發展。作為全球擁有最大規模移動通信網的國家,現階段我國移動通信網普及率也有待提升。互聯網與移動通信技術的發展,為無線技術發展提供了可靠地保障,同時,由無線局域網(WLAN)擴展到無線城域網(WMAN)的發展為電子信息科學技術的發展也提供了數據信息依據。在通信技術逐步發展為寬帶化、個性化與綜合化的同時,網絡技術也逐步向多業務、高性能與大容量等方向發展。通過將網絡信息技術提供給用戶,可實現信息通訊的快捷性,推動信息技術的高速發展。

三、結束語

綜上所述,作為科技革命重要標志的信息技術,電子信息科學技術已經廣泛應用于社會、經濟和人們生活的各個方面,作為市場競爭的重要手段,電子信息科學技術發展水平的高低將直接影響到國民經濟的發展為此,我們必須正視與發達國家在信息科學和技術方面的差距,加大自主創新力度,大力發展信息產業并重視推動信息技術在產業的應用,進一步提升我國的綜合競爭力。

參考文獻

[1]冶明福.關于電子信息科學技術發展現狀的思考[J].科技致富向導,2011年08期

[2]劉中華;淺析電子信息工程專業、電子科學與技術專業的發展現狀[J].現代物業(上旬刊),2015年06期

第5篇:電子技術發展論文范文

案例教學法的可行性

案例教學法是一種先進的教學方式,教師根據工程生產實際給出若干案例,學生分成若干研究小組,在教師地引導下組織文獻查閱、研究和討論,在規定時間內完成案例的設計后,通過報告的形式匯報研究成果,匯報完成后由教師和學生共同進行對相關問題的討論。在這種教學方式下,學生由被動的接受者轉變為知識的發掘者,實現教師與學生、學生與學生間的互動。與傳統教學方式相比,案例教學法的優勢十分突出,大大改善了教學效果,因此已經在我國高校的課堂教學中得到應用。[6,7]電力電子技術在工業生產和國民生活中應用廣泛,同時也綜合了電子技術、電路、自動控制等多個學科,因此具有很強的工程性和綜合性。同時,“電力電子技術”強調理論聯系實際,因此必須重視實踐性教學。在“電力電子技術”的教學中引入案例教學法,對于達到課程的實踐性和綜合性要求,調動學生學習的自覺性和主動性,提高學生自學能力和實踐能力,改善教學效果,大有裨益。

案例教學法的實施過程

新型教學法的實施步驟為:1.提出課題(案例)將全班學生分為5個課題小組,小組可由教師劃定,學生也可以自由組合。根據“電力電子技術”教學大綱和教學目標要求,選取實踐性較強的5個案例,分配給5個課題小組,每個小組負責1個課題,課題的選擇由各組自行協商。由于學生剛剛接觸“電力電子技術”,因此教師在選擇案例時需注意案例的難度,案例不能過于簡單,需具有挑戰性,但也不能難度過大,占用學生過多的時間,甚至令學生失去興趣。經過實踐,筆者給出的第一批5個案例為:級聯式晶閘管整流器的設計、高功率因數PWM整流器的設計、SPWM逆變電源的設計、矩形波交流電源的設計、高頻高壓脈沖電源的設計。當然,案例的選擇并不是一成不變的,為了防止部分學生向上一屆學生索要案例設計結果,同時考慮到電力電子技術發展迅速,每一屆教學中都將對案例進行修改或更換.2.研究學習各課題小組根據案例的要求,進行分工合作,首先要充分理解教材,判斷案例涉及教材中的哪部分章節的內容,深入閱讀教材,然后根據教師提供的文獻資料及學習方法,通過圖書館、期刊網等文獻檢索工具的幫助,查閱相關文獻,對課題進行拓展學習。由于課題涉及的電路、自動控制等方面的理論較多,需要學生閱讀較多的文獻。小組成員之間需要經常溝通和討論,并進行材料的整合并為報告做準備。3.仿真研究由于學時以及實驗條件所限,學生無法對每個設計出的電路進行實驗研究,為了檢驗設計結果的正確性,可采用仿真驗證的方法。目前,有多種仿真軟件可以仿真電力電子電路,其中最常用的是Matlab/Simulink和PSIM。這兩種軟件已被許多教師用于課堂教學中,但學生動手使用的并不多,實際上,這兩種軟件易學易用,學生無需在學習軟件的使用方法上花費太多的時間。在案例設計過程中,學生可以隨時用設計的仿真程序驗證設計的正確性;設計完成后,要給出不同拓撲結構、不同控制策略、不同電路參數和控制參數下的主要波形,并由此確定最佳拓撲和參數。在第二和第三階段,學生可通過網絡課程平臺與教師交流。4.報告討論報告和討論是案例教學法的重要環節,一般安排在課程結尾階段進行。由于學時的限制,為每個案例分配的時間為20分鐘~30分鐘。課題組推舉一位報告人,報告人應在報告前做好PowerPoint講稿,報告時用5分鐘的時間介紹案例的要求和設計結果。余下時間由全體學生討論設計的合理性,學生也可以提出各種問題,由報告人進行解答,報告人解答不了的,由該課題組的其他成員解答。教師在此過程中應對討論的深度和廣度加以把握,最后對案例設計的結果進行點評,并記錄學生在報告和討論過程中的表現,作為考核的依據。5.撰寫小論文通過一個學期的學習與實踐,每個學生提交一份與案例相關的研究性小論文,教師應要求每個課題組內各成員間的小論文內容有區別,即應側重于自己所研究的那一部分。6.期末考核期末考核的成績由三部分組成:報告和討論過程中的表現以及小論文的質量。為了保證考核的公平性,教師在布置任務時要為課題組的每個成員分配不同的工作。以“SPWM逆變電源的設計”為例,可將案例拆分為若干子課題,如:單相逆變電源的設計、三相逆變電源的設計、常規SPWM調制方法研究、梯形波SPWM調制方法研究、鞍形波SPWM調制方法研究等幾個子課題。在小組成員較多的情況下,可令其中一部分同學用Matlab/Simulink仿真,其余同學用PSIM仿真,這樣不僅使每個學生都有相互獨立的任務,還可將不同仿真軟件得到的結果進行相互驗證。

案例舉例

第6篇:電子技術發展論文范文

論文摘要:機電一體化是現代科學技術發展的必然結果。此簡述機電一體化技術的基本情況和發展背景,綜述國內外機電一體化技術的現狀,分析機電一體化技術的發展趨勢。

現代科學技術的不斷發展,極大地推動了不同學科的交叉與滲透,工程領域的技術改造與革命。在機械工程領域,由于微電子技術和計算機技術的迅速發展及其向機械工業的滲透所形成的機電一體化,使機械工業的技術結構、產品結構、功能與構成、生產方式及管理體系發生了巨大變化,使工業生產由“機械電氣化”邁入以“機電一體化”為特征的發展階段。

1機電一體化概述

機電一體化是指在機構的主功能、動力功能、信息處理功能和控制功能上引進電子技術,將機械裝置與電子化設計及軟件結合起來所構成的系統的總稱。

機電一體化發展至今已經成為一門有著自身體系的新型學科,隨著科學技術的不斷發展,還將被賦予新的內容。但其基本特征可概括為:機電一體化是從系統的觀點出發,綜合運用機械技術、微電子技術、自動控制技術、計算機技術、信息技術、傳感測控技術及電力電子技術,根據系統功能目標要求,合理配置與布局各功能單元,在多功能、高質量、高可靠性、低能耗的意義上實現特定功能價值,并使整個系統最優化的系統工程技術。由此而產生的功能系統,則成為一個機電一體化系統或機電一體化產品。因此,“機電一體化”涵蓋“技術”和“產品”兩個方面。機電一體化技術是基于上述群體技術有機融合的一種綜合技術,而不是機械技術、微電子技術及其它新技術的簡單組合、拼湊。這是機電一體化與機械加電氣所形成的機械電氣化在概念上的根本區別。機械工程技術由純技術發展到機械電氣化,仍屬傳統機械,其主要功能依然是代替和放大的體系。但是,發展到機電一體化后,其中的微電子裝置除可取代某些機械部件的原有功能外,還被賦予許多新的功能,如自動檢測、自動處理信息、自動顯示記錄、自動調節與控制、自動診斷與保護等。也就是說,機電一體化產品不僅是人的手與肢體的延伸,還是人的感官與頭腦的延伸,智能化特征是機電一體化與機械電氣化在功能上的本質區別。

2機電一體化的發展狀況

機電一體化的發展大體可以分為三個階段:(1)20世紀60年代以前為第一階段,這一階段稱為初級階段。在這一時期,人們自覺不自覺地利用電子技術的初步成果來完善機械產品的性能。特別是在第二次世界大戰期間,戰爭刺激了機械產品與電子技術的結合,這些機電結合的軍用技術,戰后轉為民用,對戰后經濟的恢復起到了積極的作用。那時,研制和開發從總體上看還處于自發狀態。由于當時電子技術的發展尚未達到一定水平,機械技術與電子技術的結合還不可能廣泛和深入發展,已經開發的產品也無法大量推廣。(2)20世紀70-80年代為第二階段,可稱為蓬勃發展階段。這一時期,計算機技術、控制技術、通信技術的發展,為機電一體化的發展奠定了技術基礎。大規模、超大規模集成電路和微型計算機的出現,為機電一體化的發展提供了充分的物質基礎。這個時期的特點是:mechatronics一詞首先在日本被普遍接受,大約到20世紀80年代末期在世界范圍內得到比較廣泛的承認;機電一體化技術和產品得到了極大發展;各國均開始對機電一體化技術和產品給予很大的關注和支持。(3)20世紀90年代后期,開始了機電一體化技術向智能化方向邁進的新階段,機電一體化進入深入發展時期。一方面,光學、通信技術等進入機電一體化,微細加工技術也在機電一體化中嶄露頭腳,出現了光機電一體化和微機電一體化等新分支。

我國是從20世紀80年代初才開始進行這方面的研究和應用。國務院成立了機電一體化領導小組,并將該技術列入“863計劃”中。在制定“九五”規劃和2010年發展綱要時充分考慮了國際上關于機電一體化技術的發展動向和由此可能帶來的影響。許多大專院校、研究機構及一些大中型企業對這一技術的發展及應用做了大量的工作,取得了一定成果。但與日本等先進國家相比,仍有相當差距。

3機電一體化的發展趨勢

機電一體化是集機械、電子、光學、控制、計算機、信息等多學科的交叉綜合,它的發展和進步依賴并促進相關技術的發展。機電一體化的主要發展方向大致有以下幾個方面:

3.1智能化

智能化是21世紀機電一體化技術的一個重要發展方向。人工智能在機電一體化的研究中日益得到重視,機器人與數控機床的智能化就是重要應用之一。這里所說的“智能化”是對機器行為的描述,是在控制理論的基礎上,吸收人工智能、運籌學、計算機科學、模糊數學、心理學、生理學和混沌動力學等新思想、新方法,使它具有判斷推理、邏輯思維及自主決策等能力,以求得到更高的控制目標。誠然,使機電一體化產品具有與人完全相同的智能,是不可能的,也是不必要的。但是,高性能、高速度的微處理器使機電一體化產品賦有低級智能或者人的部分智能,則是完全可能而且必要的。轉3.2模塊化

模塊化是一項重要而艱巨的工程。由于機電一體化產品種類和生產廠家繁多,研制和開發具有標準機械接口、電氣接口、動力接口和環境接口等的機電一體化產品單元是一項十分復雜但又非常重要的事情。如研制集減速、智能調速、電機于一體的動力單元,具有視覺、圖像處理、識別和測距等功能的控制單元,以及各種能完成典型操作的機械裝置等。有了這些標準單元就可迅速開發出新產品,同時也可以擴大生產規模。為了達到以上目的,還需要制定各項標準,以便于各部件、單元的匹配。

3.3網絡化

由于網絡的普及,基于網絡的各種遠程控制和監視技術方興未艾,而遠程控制的終端設備本身就是機電一體化產品。現場總線和局域網技術的應用使家用電器網絡化已成大勢,利用家庭網絡(homenet)將各種家用電器連接成以計算機為中心的計算機集成家電系統(computerintegratedappliancesystem,CIAS),能使人們呆在家里就可分享各種高技術帶來的便利與快樂。因此,機電一體化產品無疑將朝著網絡化方向發展。

3.4微型化

微型化興起于20世紀80年代末,指的是機電一體化向微型機器和微觀領域發展的趨勢。國外稱其為微電子機械系統(MEMS),泛指幾何尺寸不超過1cm3的機電一體化產品,并向微米、納米級發展。微機電一體化產品體積小,耗能少,運動靈活,在生物醫療、軍事、信息等方面具有無可比擬的優勢。微機電一體化發展的瓶頸在于微機械技術。微機電一體化產品的加工采用精細加工技術,即超精密技術,它包括光刻技術和蝕刻技術兩類。

3.5環保化

工業的發達給人們生活帶來巨大變化。一方面,物質豐富,生活舒適;另一方面,資源減少,生態環境受到嚴重污染。于是,人們呼吁保護環境資源,回歸自然。綠色產品概念在這種呼聲下應運而生,綠色化是時代的趨勢。綠色產品在其設計、制造、使用和銷毀的生命過程中,符合特定的環境保護和人類健康的要求,對生態環境無害或危害極少,資源利用率極高。設計綠色的機電一體化產品,具有遠大的發展前景。機電一體化產品的綠色化主要是指,使用時不污染生態環境,報廢后能回收利用。

3.6系統化

未來的機電一體化更加注重產品與人的關系,機電一體化的人格化有兩層含義:一層是如何賦予機電一體化產品人的智能、情感、人性等等,顯得越來越重要,特別是對家用機器人,其高層境界就是人機一體化;另一層是模仿生物機理,研制出各種機電一體化產品。事實上,許多機電一體化產品都是受動物的啟發而研制出來的。

綜上所述,機電一體化的出現不是孤立的,它是許多科學技術發展的結晶,是社會生產力發展到一定階段的必然要求和產物。當然,與機電一體化相關的技術還有很多,并且隨著科學技術的發展,各種技術相互融合的趨勢將越來越明顯,機電一體化技術的發展前景也將越來越光明。

參考文獻

第7篇:電子技術發展論文范文

1.完善實踐教學條件“電力電子技術”課程具有很強的工程性和實用性,而實驗是培養學生理論聯系實際、動手能力、嚴謹的態度和科學研究方法的重要手段。因此,以營造真實的、先進的工程環境為目標,緊密結合工程實際應用,投入100多萬元建設和完善了電力電子技術實驗室。現實驗室擁有實驗設備24臺套,開發了電力電子技術仿真研究平臺,構建了電力電子技術實踐教學體系(包括課內實驗、課外實驗、課程設計、生產實習和畢業設計等),編制相關的教學文件。實驗室向學生全面開放,學生以團隊的形式開展自主性實驗和學科競賽培訓,并為學生提供實際工程技術資料、仿真實訓教學軟件,培養工程實踐應用能力。

2.精心設計實驗內容課程組精心設計了實驗教學項目和內容,引導學生從問題出發,逐步由基礎實驗走向設計性和綜合性實驗,再過渡到創新性實驗。開設了晶閘管整流、逆變的驗證性實驗,使學生對本課程的應用有初步認識;對直流斬波、交交變換以及PWM控制技術部分的實驗,則由教師給出電路參數要求,由學生自行設計主電路、驅動電路等,完成設計性實驗,培養學生分析問題,解決問題的能力;軟開關技術的實現等具有較高實用價值的實驗項目,密切聯系著當今電力電子技術發展的最前沿技術,并且在國民經濟發展中起著重要作用。通過實驗學生了解了電力電子新技術的發展動態,同時對本課程的應用領域、可以解決的問題有了更直觀感性的認識。實驗項目與科研、工程、社會應用實踐密切聯系,形成良性互動,實現基礎與前沿、經典與現代的有機結合,有利于學生創新能力的培養和自主訓練。

3.增設課程設計與調試環節開設了1周“電力電子技術”課程設計與調試實踐環節,以完整的電力電子系統為載體,將電力電子器件選擇以及電力電子主電路、驅動電路、保護電路、檢測電路、控制電路等內容有機地結合起來,使學生通過設計、組裝、實驗和調試“四位一體”的訓練,培養學生的實踐能力和創新能力。同時,在教學中使用計算機仿真軟件Matlab/Simulink搭建各種常用電力電子電路,且可方便地調整電路的參數進行仿真,培養學生應用計算機處理復雜電力電子電路的能力,也為日后從事工程設計和科學研究打下良好的基礎。

二、改進教學方法與手段,調動學生學習主動性和積極性

在實際教學實踐中,筆者始終堅持以學生為主體、教師為主導、能力為主線的教育理念,根據課程內容合理采用不同的教學方法組織課堂教學,將“理論+實踐+應用能力”的教學模式貫穿在整個教學活動中,由傳統的教師滿堂灌唱獨角戲變成了教師學生共同參與的互動學習,教與學融為一體。教師有所教,學生有所學,極大地調動了學生的學習積極性,加深了學生的理解,加快了學習步伐。通過啟發教學法、案例教學法、任務驅動教學方法等,增強學生主觀能動性,活躍課堂氣氛,挖掘學生潛力,增強專業素養,逐漸讓學生由“學會”變成“會學”,由被動變主動汲取知識。

為了分析電力電子器件和電路的工作狀態,使學生弄清電路中能量的變換和傳遞,筆者制作了本課程比較完善的多媒體教學課件。利用多媒體技術將實際應用中的電路和電力電子裝置做成影音資料帶到課堂上,結合典型工程實例,并把電力電子前沿的研究狀況、最新的研究成果以圖表、圖片等方式充實到教學課件中,提高學生的感性認識,激發學生學習的興趣,不斷提高教學效果及教學質量。同時,建設了本課程的教學網站,網站資料豐富,包括教學資料和典型工程實例等,學生可以在網上學習,教師可以在網上進行答疑,激發了學生學習的興趣,提高了教學效果。

三、改革考核方式,提高學生對知識的綜合運用能力

1.考試過程全程化教師根據“電力電子技術”課程性質和不同階段的教學要求,通過課堂提問、討論、平時作業、單元測驗、實際操作、撰寫報告或論文等方式加強形成性考試評價,并安排階段性考試以強化學生平時對課程教學內容的學習和掌握,弱化期末終結性考核。

2.考核內容能力化考核內容圍繞應用能力和工程素質培養為核心這個目標設置,結合新的“電力電子技術”教學內容體系,加大電力電子器件特性分析、實際電路分析、應用案例分析、實踐技能的比例,側重考查學生對知識的綜合運用、解決問題的能力。

3.考核方式多元化根據不同階段的教學要求,考核采取口試、筆試(開卷、閉卷)、開發設計相結合的形式,變單一形式的考核為多種形式的考核。

四、組織課外科技創新活動,探索課內與課外培養的有效機制

按照課內培養與課外培養相結合的原則,把培養學生實踐創新能力固化在教學任務中,成立了課外科技活動小組,注意引導和鼓勵學生積極參加各種科技競賽活動。依托電力電子實驗室的硬件設施,積極組織學生參加全國大學生電子設計大賽和“挑戰杯”競賽,以培養和提高學生的自學能力、實踐能力和創新意識。在運行中,加強課外實踐活動的組織和管理,制訂《大學生課外科技創新實踐活動運行管理辦法》和《實驗室開放運行管理辦法》,對大學生第二課堂教育的條件保障、激勵政策、管理辦法、評價辦法等做了明確規定,形成了有效的大學生科技創新實踐活動保障體系。

五、加強青年教師培養,提高課程組教師整體水平

師資隊伍建設是課程建設的關鍵,課程組教師的理論教學水平、工程實踐能力、科研水平直接關乎“電力電子技術”課程建設水平。按照校內培養與校外培養相結合、教學培養和科研培養相結合的原則,通過建立青年教師“導師制”、定期開展教學研討和教學觀摩、實行青年教師實驗室坐班制、深入工業企業生產實際、選派教師參加新技術培訓等措施,不斷提高青年教師教學水平、學術水平和實踐能力。

六、結語

第8篇:電子技術發展論文范文

論文摘要:數字化教學資源建設是高校教育教學的方向,為學生自主學習提供了條件。結合電子技術類課程的實際,本文提出構建數字化教學資源的意義、內容和方法,有利于該類課程的建設,提高教育教學質量,時數字化教學資源全面支撐下的新的人才培養模式的確立必將產生深遠影響。

1.引言

隨著信息技術的迅猛發展,人類社會信息化進程明顯加快,特別是電子技術正向數字化、集成化、網絡化、綜合化和智能化方向發展,電子技術應用領域不斷拓寬,新技術、新知識、新工藝、新器件不斷出現,對電子技術類相關的人員需求十分巨大。這對于高等教育來講既是機遇又是挑戰,如何培養適應社會需求的高素質電子技術類人才是高校電子技術相關專業教學改革的重點。

隨著計算機技術、網絡技術和多媒體技術等信息技術的發展及其在教育中的應用,數字化教學資源日益受到人們的青睞,開發高質量的數字化教學資源已成為教育信息化的迫切需要。隨著電子技術教學改革的深人發展,基于計算機和網絡為特征的數字化教學已經成為電子技術教學改革的主要方向。

2.數字化教學資源建設的意義

高校是培養現代化人才的搖籃,其最終目標就是培養高素質創新人才。以計算機為核心的現代教育技術向人們展示了其多媒體化、人工智能和全球網絡化的發展特性,正是這種特性可以便于創設一種全新的教育環境,創造出有利于培養創新人才的教育環境。

信息數字化有效地促進了教育教學手段的多樣化,教學模式的多元化。它強調學生的自主創新學習,讓學生獲得更大的學習空間和自由,培養學生的自主學習能力和創新思維能力;易于實現人際之間的廣泛交流和協作,支持人際之間的智能互;易于實現學習環境的虛擬化,提供給學生更多的創造空間和實踐的自由。

創建信息化教學環境的首要條件就是建設內容豐富的數字化教學信息資源庫。利用多媒體和網絡技術與現代教育技術的結合,創建數字化教學資源庫,搭建教育信息化平臺,建設現代教育技術的應用環境,充分調動教師和學生互動教學的主動性和積極性,反映了當代教育教學的迫切需求。

3.電子技術類課程數字化教學資源的建設

3.1數字化教學資源建設的內容

數字化教學資源是指經過數字化處理,可以在多媒體計算機上或網絡環境下運行的,可以實現共享的多媒體學習材料。它具有多樣性、共享性、擴展性、工具性等特點。數字化教學資源涵蓋的內容十分廣泛,有多媒體課件庫、多媒體素材庫、視頻資源庫、網絡課程、數字化圖書館、教師教學網站群、專業課程資源庫等多方面。

電子技術類課程是電子信息工程、通信工程、計算機科學與技術、電氣工程等多學科應用型本科專業的專業基礎課程,具有理論性強、實踐性強、發展速度快、多學科交叉、應用領域廣泛等特點,學生對該課程內容掌握程度直接關系到人才培養的質量。針對電子技術類課程的特點,其數字化教學資源的建設應重點放在多媒體課件庫、視頻資源庫、網絡課程、虛擬實驗、試題庫和習題庫等方面的建設。主要構建一個以電子技術課程全方位、開放性的數字化教學資源支撐下的理論課教學、實驗課教學和網絡自主學習的全新的教學體系和模式,以網絡教學平臺資源建設為核心,為學生搭建一個自主學習的平臺。

在建立數字化教學資源體系的系統模型時,教師應該以學生為主體,以建構主義為理論基礎,以現代教育理念為指導思想,重視學生的學習過程和師生雙方的共同活動。電子技術類課程主要包括《模擬電子技術》、《脈沖數字電路》等課程,我們將結合我校實際,在校園網基礎上,借助局域網絡、多媒體制作工具和網絡編程工具,針對教學的授課、自學、考試、答疑和實驗五個環節,利用基于Web的網絡教學平臺,構建相關課程的理論教學資源、實踐教學資源、習題庫、試卷庫、答疑討論系統等,整合和完善電子技術類課程的教學資源,豐富教學內容,完善教學手段,形成全方位、立體化、開放式教學模式。

結合電子技術類課程的要求和特點,我們可以構建出相關教學資源庫的框圖:(如圖1)

3.2電子技術類課程數字化教學資源建設的方法

數字化教學資源應該結合網絡教學平臺進行建設,利用多媒體信息技術和計算機網絡技術,在相關課程建設基礎上,建設全方位、立體化、開放性的課程教學數字資源。具體建設方法如下。

3.2.1平臺構建

首先應充分調研該類課程數字化教學資源建設情況,并結合本校實際,初步構建一個網絡教學平臺,提出總體設計思路。

3.2.2整合資源

將電子技術類相關課程進行梳理,在原有課程建設的基礎上,按照總體框架,補充、完善、整合各種理論和實踐教學資源,形成系列教學資源庫,完成具有“漸近性”與“多層次”性、能滿足不同層次學生要求的習題庫建設,建立高質量的電子技術類課程試題庫,并進行數字化處理。在資源整合過程中應注意規范化、規劃性和協調性。

3.2.3運行調試

當數字化教學資源庫建設完成后,應該進行網絡教學試運行,同時根據師生提出的問題進行修改和完善。

3.2.4評價與維護

數字化教學資源的建設是長期的過程,需要對教學資源不斷地積累和更新,同時應支持教學過程的跟蹤統計,具有對教學過程的評價展示,才能充分體現師生互動功能,才能極大地拓寬課程教學空間,達到預期的效果。

依托課程網絡教學綜合平臺,通過教學資源建設和教學手段現代化建設,力爭在課程建設方面取得突破。

3.3電子技術類課程數字化教學資源建設需考慮的問題

3.3.1發揮網絡教學的優勢和利用多媒體的屬性。電子技術類課程相對較為枯燥,學生學習興趣不夠濃厚,而網絡和多媒體具有集成性、控制性、交互性、多元性等特點,能把符號、文字、聲音、圖形、動畫和視頻圖像等信息集于一體。因此教師應采用視頻、動畫模擬演示等多種方法,使得學生更易于理解和接受。

3.3.2網絡教學資源的設計開發應具有科學性、知識性和趣味性。教師既要考慮教學的需要,堅持實用的原則,又要不斷創新,兼顧學生的興趣。

3.3.3注意理論聯系實際。電子技術課程的實踐性很強,因此教師不僅要注重理論教學資源的建設,而且要重視實踐教學資源,通過構建虛擬實驗室,使學生通過電腦即可像在實驗室中操作實驗設備般對電路進行驗證和設計。同時將大學生科技創新實踐活動資料及對學生進行職業培訓的項目資料也放在網絡平臺上,供廣大學生學習參考,由此激發學生自主創新學習的學習興趣。

3.3.4注意教學資源庫的更新和發展。電子技術發展迅速,教學資源庫要緊跟時代的發展,不斷更新知識體系,始終將最新的科技動態和發展方向展示給學生。

第9篇:電子技術發展論文范文

【論文摘要】:介紹了光機電一體化技術特征,研究了國內外技術現狀和發展趨勢,指出了未來發展前景和一些重要技術熱點。

近些年來,光機電一體化技術得到迅猛發展,在民用工業和軍事領域得到廣泛地應用。因此,光機電一體化技術成為當今機械工業技術發展的一個主要趨勢。

1.光機電一體化技術特征

光機電一體化系統主要由動力、機構、執行器、計算機和傳感器五個部分組成,相互構成一個功能完善的柔性自動化系統。其中計算機軟硬件和傳感器是光機電一體化技術的重要組成要素。與傳統的機械產品比較,光機電一體化產品具有以下技術特征。

1.1 體積小,重量輕,適應性強,操作更方便

光機電一體化技術使得操作人員擺脫了以往必須按規定操作程序或節后頻繁緊張地進行單調重復操作的工作方式,可以靈活方便地按需控制和改變生產操作程序,任何一臺光機電一體化裝置的動作,可由預設的程序一步一步控制實現,甚至實現操作全自動化和智能化。

1.2 功能增加,精度大幅提高

光機電一體化系統包括以激光、電腦等現代技術集成開發的自動化、智能化機構設備、儀器儀表和元器件。電子技術的采用使得包饋控制 水平提高,運算速度加快,通過電子自動控制系統可精確按預設動作,其自行診斷、校正、補償功能可減少誤差,達到靠單純機械方式所不能實現的工作精度。同時,由于機械傳動部件減少,機械磨損及配合間隙等引起的誤差也大大減小。

1.3 部分硬件實現軟件化,智能化程度提高

傳統機械設備一般不具有自維修或自診斷功能。光機電一體化技術使得電子裝置能按照人的意圖進行自動控制、自動檢測、信息采集及處理、調節、修正、補償、自診斷、自動保護直至自動記錄、顯示、打印工作結果。通過改變程序,指令等軟件內容而無需改動硬件部分就可變換產品的功能,使機械控制功能內容的確定和變化趨勢向"軟件化"和"智能化"。

1.4 產品可靠性得到提高,使用壽命增長

傳統的機械裝置的運動部分,一般都伴隨著磨損及運動部件配合間隙所引起的動作誤差,導致可動摩擦、撞擊、振動等加重,嚴格影響裝置壽命、穩定性和可靠性。而光機電一體化技術的應用,使裝置的可動部件減少,磨損也大為減少,像集成化接近開關甚至無可動部件、無機械磨損。因此,裝置的壽命提高,故障率降低,從而提高了產品的可靠性和穩定性。

1.5 融合了多種學科新技術,衍生出許多功能更強、性能更好的新產品

光機電一體化產品的研究開發涉及到許多學科和專業知識,包括數學、物理學、化學、聲學、機械工程學、電力電子學、電工學、系統工程學、光學、控制論、信息論和計算機科學等。例如人們很熟悉的靜電復印機、彩色印像機等,就是一種由機、電、光、磁、化學等多種學科和技術復合創新的新型產品。光機電一體化技術將光電子技術、傳感器技術、控制技術與機械技術各自的優勢結合起來,衍生出許多功能更強、性能更好的新一代技術裝備。

1.6 產品系統性增強,各部分系統間協調性要求提高

光機電一體化是一門學科的邊緣科學技術,多種技術的綜合及多個部分的組合,使得光機電一體化技術及產品更具有系統性、完整性和科學性。其各個組成部分在綜合成一個完整的系統中相互配合有嚴格的要求,這就要求各種技術揚長避短,提高系統協調性。

2.研究現狀和發展趨勢

2.1研究現狀

自從我國實行改革開放以來,科技領域急起直追,我國的光機電一體化技術已取得明顯的成效,數控產品有了很大的提高,尤其是經濟型靈敏數控裝置發展很快,是我國特有的經濟實用產品,不但適用國內市場的需要,部分產品還隨主機配套出口。國內的機械產品采用可編程控制器(PC)和微電子技術控制設備也越來越多,覆蓋面也日益擴大,從紡織機械、軸承加工設備、機床、注塑機到橡膠輪胎成型機、重型機械、輕工業機械都是如此,我國自行研制和生產的光機電設備,在質量上也有重大突破,為今后的推廣應用打下了良好的基礎。

2.2 發展趨勢

光機電一體化技術已經滲透到各個學科、領域,成為一種新興的學科,并逐漸成為一種產業,而這些產業作為新的經濟增長點越來越受到高度重視。

從世界科學技術的發展情況來看,光機電一體化技術的未來技術熱點主要包括:

(1)激光技術

1)高單色性,利用激光高單色性作精密測量時,可極大地提高測量精度和量程。

2)高方向性,因具有很遠距離傳輸光能和傳輸控制指令的能力,從而可以進行遠距離激光通信、激光測距、激光雷達、激光導航以及遙控。

3)高亮度性,利用激光的高亮度特性,中等亮度激光束在焦點附近可產生幾千到幾萬度的高溫,可使照射點物體熔化或汽化,對各種各樣材料和產品進行特種加工。

4)相干性,由于激光速頻率單一、相位方向相同。適用于激光通信、全息照相、激光印刷以及光學計算機的研制,而在實際運用中也會通過一些激光技術改變激光輻射的特性,應用范圍更廣。

(2)傳感檢測技術

1)激光準直,能夠測量平直度、平面度、平行度、垂直度,也可以做三維空間的基準測量。

2)激光測距,其探測距離遠,測距精度高,抗干擾性強,體積小,重量輕,但受天然影響大。

3)光纖探測器,在目標很小,間隔受限或危險的環境中,最常選用的是光纖探測器。

其他還有激光打孔、刻槽=標記、光化學沉積等加工技術。

(3)激光快速成型技術

激光快速成型是利用計算機將復雜的三維物體轉化為二維層,將熱塑性塑料粉末或膠粘襯底片材紙張燒結,由點、線構造零件的面(層),然后逐層成型。激光快速成型技術可使新產品及早投放市場,極大地提高了汽車生產企業對市場的適應能力和產品的競爭能力。

(4)光能驅動技術

利用光致變形材料可制作光致動器和光機器人。現已研制成功一種光致動器,其工作原理是將光照在形狀記憶合金上,反復地通、斷使材料伸縮,再利用感溫磁性體的溫度特性,將材料末端吸附在襯底上。利用材料本身的伸縮和端部的吸附特性,加上光的通斷便能實現所要求的動作。實驗驗證,該致動器能可在頂面步行。這種狀態目標處于初級階段,如果能發現具有優異光作用特性的動態物質,則可使光能驅動技術廣泛應用。

3.結語

技術上的改革和與之相配套的技術支持是創新技術的基礎。開發光機電一體化產品有不同的層次和靈活的自由度。在機械技術中恰當地引入電子技術,產品的面貌和行業的面貌就可以迅速發生巨大變化。產品一旦實現光機電一體化,便具有很高的功能水平和附加價值,將給開發生產者和用戶帶來巨大的社會經濟效益。

參考文獻

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[3] 宋云奪編譯. 光機電一體化業的未來. 光機電信息,2003(12)

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