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电子技术论文获奖论文

发布时间:2024-07-02 07:35:09

电子技术论文获奖论文

:随着电子技术、通信技术的快速普及和发展,军事领域已经引入了现代化、自动化的战斗设备,因此电子对抗成为了信息化背景下的一个新型战场。下面是我整理的电子对抗技术论文,希望你能从中得到感悟!

电子对抗中通信技术研究

摘 要:随着电子技术、通信技术的快速普及和发展,军事领域已经引入了现代化、自动化的战斗设备,因此电子对抗成为了信息化背景下的一个新型战场。电子对抗中,各个计算机设备之间的通信传输最薄弱,最容易受到攻击,经过多年的实践和研究,电子对抗中的通信技术已经诞生了自适应技术、跳频技术、差错控制技术、分集技术,同时为了能够更好地进行数据传输,未来电子对抗通信技术将逐渐向窄带、融合等方向发展,提高电子对抗的有效性。

关键词:电子对抗;通信;跳频;差错控制

中图分类号:TN97 文献标识码:A

电子对抗又被称为电子战斗或电子斗争,敌对双方可以使用电子技术设备、器材进行电磁斗争。电子对抗可以破坏、削弱敌方的电子设备应用成效,保证己方电子设备的综合利用。电子对抗起源于20世纪初,在两次世界大战中均得到应用,比如干扰对方通信网络。电子对抗的具体项目包括电子侦查、电子进攻和电子防御,电子侦查可以实现情报侦察和支援侦察;电子进攻可以实现电子干扰和电子摧毁;电子防御包括反干扰、反侦察等功能。电子对抗技术性强、时效性强、针对性强,贯穿了信息化作战的整个过程。

信息化战争中,所有的电子设备之间的信息共享、命令传输均采用通信技术,利用短波、微波、中波等传输信息和指挥命令,并且由于通信技术自身特点,其也是电子对抗中最容易受到破坏的地方。通信技术覆盖范围广、设备接入种类多、组网结构较为复杂,通信传输非常容易受到干扰因素影响,比如电磁辐射、多径时延、幅度衰落等,因此为了提高电子通信抗干扰能力,确保数据传输安全,不被敌方窃取、破坏和篡改,许多的通信学家对其进行了研究,提出了自适应技术、分集技术、跳频技术和差错控制技术等抗干扰措施,可以有效地提升战场通信的可靠性,确保战场数据的传输质量。

1.电子对抗中通信技术应用现状

通信对抗是电子对抗在通信领域中的一个分支,通信对抗主要内容包括通信干扰、通信侦查、通信抗干扰等方面,通信对抗的主要目的是接收和破译敌方密码,获取敌方的军事部署信息;获取通信传输相关的战术参数,掌握敌方的军力部署、作战指令等情报信息。通信对抗可以造成敌方的设备通信暂时失效,从而导致军事指挥系统部分或完全瘫痪,抑制对方的军事行动,保证我方军事通信系统的有效性。

军事设施通信收发地相距较远,因此信息传递中保密性、安全性、干扰性方案较为复杂,因此通信对抗过程中,需要提高电子通信的抗干扰能力,保证我方电子通信的可靠运行,目前常用的电子通信对抗技术包括自适应技术、跳频技术、差错控制技术和分集技术。

自适应技术

军队电子通信传输过程中,自适应技术可以提高通信传输的抗干扰能力,通过自动化地优化通信系统的传输频道、结构和参数,可以根据战场通信环境的变化动态地改变通信传输信号,以便能够提高战场通信的抗干扰能力。自适应技术可以动态分析战场通信的链路质量,根据实际通信传输质量扫描多个信道,参考天气状况、太阳离子、经纬度变化、敌方干扰情况进行优化,发布LQA信号探测命令之后,可以为战场通信自动选择合适的通信频率,构建一个最优化的通信链路,自动地将通信内容切换到最佳频道上,改善军事通信过程存在的信号衰落情况,提高军事通信抗干扰能力,保持一个较好的通信传输质量。

跳频技术

跳频是军队通信传输最常用的扩频方式之一,通信双方可以利用一定的规律实现载波频率的随机跳变。从时域方面来看,跳频信号是一个多频率的频移键控信号;从频域方面看,跳频信号的频谱是在一个很宽的频带上利用不等间隔随机跳变的。其中,跳频控制器是核心的部件,其可以采用伪随机码、多频频移键控等模式改变载波信道,在一定范围内实现通信信号的跳变、同步和自适应控制,控制数据发送和接收。军事通信采用跳频技术,可以保证通信信道的隐蔽性,敌方很难发现跳频规律,就无法截获通信传输内容。跳频通信具有较强的抗干扰能力,即使通信频带的部分频点被干扰,用户依然可以在其他频点上进行正常地通信传输,由于跳频通信系统是一种瞬时窄带系统,易与其他的战场通信系统兼容,因此非常有利于军事部署使用。

差错控制技术

军事通信涉及部门、设备较多,因此承载的业务数量也是海量的,受到敌方攻击、自然条件的影响非常大,电子对抗非常容易造成通信传输存在乱码和错码现象,数据传输过程中自身也会发生丢包现象,因此为了保证通信传输的准确度,需要采用差错控制技术。差错控制技术经过多年的使用和改进,已经诞生了自动重发请求、前向纠错技术和混合纠错技术,这些技术可以大大地提升数据信息、控制命令的传输精确度。电子对抗通信传输采用自动重发请求是指当某一个军事部门接收到数据包之后,其可以对其进行验证是否存在错误,如果存在错误,则可以自动地请求发送方重新发送数据包。同时,为了能够提高数据通信和差错控制效率,如果接收方收到的错误码元较少,可以自行采用前向纠错技术改正错误的码元,将其调整为准确的信息包。混合纠错就是集成了前向纠错和自动重发请求的优点,可以快速化地、有效地对错误码元进行改正,保障通信传输的时效性、准确性和完整性,进一步提升军事通信应用成效。

分集技术

军事通信应用环境非常复杂,通信信道也会根据不同的传输距离存在衰落情况,有的信道具有较强的传输信号、有的信道传输信号则非常弱,因此为了保证信道传输信号的质量,可以利用分集技术,有条件地选择、组合信息传输通道,补偿衰落信道传输时造成的损耗,并且可以使两个或更多的接收天线均衡传输信号。军事通信环境中,各个通信设备均可以采用分集技术,可以从空间、时间、频率和角度等方面进行分集,分集技术可以选择不同的信道,将其组合在一起,并且不需要增加无线发射机、接收机的传输功率和带宽,可有效地改善军事环境无线通信的传输质量。

2.电子对抗中通信技术未来发展趋势 近年来,随着通信技术在电子对抗中的应用和改进,战场通信采用的对抗措施也越来越多,由于战场通信环境日趋复杂,传统的抗干扰技术已经逐渐不能适应现代战争需求,因此电子对抗中通信技术发展呈现出以下趋势:

(1)融合多种自适应技术,改进通信传输质量。军事电子对抗涉及的硬件、软件和传输资源非常多,因此采用的自适应技术具体措施也非常多,单一的自适应技术无法最大程度地提升军事通信质量,可以采用融合传输技术,整合多种自适应技术,形成一个集成的军事通信系统。军队通信时可以将智能天线、多输入多输出、空分编码、软件天线、软件无线电和数字波束成型技术进行整合,形成一个全自动化的军队通信传输系统,进一步改进和提高通信抗干扰能力。

(2)通信抗干扰技术从低速窄带向高速宽带发展。军队通信传输系统承载的业务增多,传输数据也亟需较高的速率和带宽,因此通信抗干扰技术也需要从窄带向高速宽带发展迈进,以便能够延长前向纠错长度、加入较多密码保护码元,可以大幅度提高通信传输的抗干扰性能,满足军队多业务高速率传输带宽需求。

(3)军事通信传输跳频码序列优化。跳频抗干扰技术可以采用伪随机码,比如Gold序列码、Walsh序列码、M序列码等技术。为了更好地防止军事通信由于跳频技术自身缺陷等而被黑客、病毒、木马攻击,可以引入非线性动力学混沌理论、模拟退火思想、机器学习算法等优化序列编码,寻找一个更好的跳频序列码,以进一步提升军事通信抗干扰能力。

(4)军事通信抗干扰技术可视化、智能化。军事通信已经随着软件设计、电子器件开发技术的提升向前迈进,军事通信抗干扰监控过程中引入了先进的数字化、可视化技术,这样就可以把干扰信号发生的时间、频段等进行定位,以利于干扰抑制军事通信信号精准识别,选择干扰较低或无干扰的频段进行军事通信传输。

结语

通信对抗可以使用专业的侦察设备、干扰设备等搜寻、定位、识别、截获敌方战场的相关传输数据,也可以干扰对方的通信传输,造成敌方通信系统瘫痪,直接打击敌方的军事部署。因此,为了提高通信传输的抗干扰能力,人们针对通信对抗提出了抗干扰措施,利用自适应、跳频、差错控制和分集技术等实现阻拦式干扰、瞄准式干扰,显著提高通信传输质量和能力,保证战场通信设备正常、可靠和安全地运行。

参考文献

[1]陈超.自适应跳频技术在通信对抗中的应用研究[D].南京邮电大学,2014:1-7.

[2]赵鹏,庞天杰.信息战电子对抗中大数据引导通信优化仿真[J].计算机仿真,2015,32(1):15-18.

[3]张健.电子对抗环境下飞行器测控通信技术的发展[J].太赫兹科学与电子信息学报,2006,4(2):81-88.

[4]白春惠,赵凌伟.数据链网络通信对抗技术及试验系统研究[J].无线电工程,2014,10(6):63-65.

雷达电子对抗新技术探讨

0 前言

所谓雷达电子对抗,具体指的是以雷达充当探测传感头的探测以及武器作战系统的相关电子技术。随着现代化科学技术的迅猛发展,雷达电子对抗在诸如压制式干扰、欺式干扰以及组合式干扰等现有电子对抗技术基础之上又有新的进展。纵观当今雷电电子对抗发展现状,结合国外雷达电子战一体化趋势,对雷达电子对抗新技术进行深入分析和探讨具有重要意义。针对雷达电子战一体化进行合理性分析,同时对超宽带雷达今后发展趋势进行展望,提炼出新的雷达电子对抗技术和作战方式,并且极有可能在今后与雷达对抗中获得验证和普遍应用。

1 雷达电子对抗新技术分析

由于普通的雷达数据链和雷达传感器不能满足信息侦查传递的要求,九十年代,美国研发出雷达通用数据链,通用数据链除了在控制组织之间传递交换更多的数据之外还能将侦察机所获取的大容量信息传递到控制中心,雷达通用数据链是用于监视侦查抗干扰的通信传感器,是用于平台和地面终端的通信设备,当国防部队或是政府等高端机构需要秘密情报时,就可以采用侦察机的雷达通用数据链来传递信息情报,很多国家的国防部都需要通用数据链作为网络中心传感器和地面终端的传输纽带,通用数据链主要有五大类数据链路组成,一类是地面平台八万英尺高的通信平台,第二类是高于第一类七万英尺的空中平台,第三类的空中平台高度有五十万英尺,第四类和第五类恶毒数据链路属于卫星的运作链路,一类用于七百五十海里的轨道的卫星运行,另一个运用在更高高度的卫星运行。

相干噪声干扰

以往的噪声干扰主要有两种方式,分别是非相关宽带阻塞式干扰以及测频瞄准式窄带阻塞式干扰,最为显著的特点体现在其与雷达信号之间并不具备任何联系。正是因为非相干噪声信号和雷达目标回波信号之间不具备联系,因此,在雷达信号的处理过程中,极有可能造成这样一种后果,即:相比较于噪声而言,回波处理有所增加。通过适当的增加噪声干扰功率可以确保干扰效果,此外,为了实现对能量的充分利用,需要选择瞄准式干扰。假如选择相干噪声干扰,就不能使雷达信号处理增益有所增加,此时所需要的噪声干扰功率也相对不高,并且因为所选择的是相干噪声,具备精确瞄频信号,因此,可以确保对噪声干扰能量进行充分有效的利用。相干噪声干扰属于转发式噪声范畴,在完成雷达信号的接收之后,对其进行相应的噪声调制处理,再将经过处理的雷达信号进行转发,这样包括连续波在内的诸多种波形形式均可以得到实现。与之前的噪声干扰相比较而言,相干噪声干扰所需要的干扰能量十分有限,由此可以推断出,在干扰能量一样的情况下,相干噪声干扰所作用的距离可以达到更远。

传统的噪声干扰是采用非相干宽带阻塞式干扰或测频瞄准式窄带阻塞式干扰,其一大特点是与雷达信号不相关。正由于非相干噪声信号与雷达目标回波信号是非相干的在雷达如机载火控雷达和导弹末制导雷达的信号处理中,对回波的处理增益相对噪声来说就可 能会变大,大约可增加十几dB。为了达到较好的干扰效果,就必须加大噪声干扰的功率, 同时为了有效的利用能量,需要采用瞄准式干扰。

对单脉冲雷达的角度欺干扰

根据单脉冲雷达工作机理,可以确定其抗角度欺干扰的性能十分优越,这也在一定程度上促使其近些年来保持迅猛的发展态势,并且影响范围越来越广,特别是在导弹控制以及雷达引导等方面,其应用日益普遍。有关干扰单脉冲雷达技术的研究最初始于上世纪五十年代,六十年代开始部署战术自卫干扰系统,随后得到美国及前苏联的关注,展开了一系列的试验,并取得了相应的成果。我国在此领域经过十几年的研究,也已经取得初步成果,积累了一定的经验,但在干扰效果有效方式方面较为欠缺。结合单脉冲雷达特点,在干扰技术的设计方面要注意以下几点:1)针对雷达设计以及制造方面存在的不足,选择闪烁干扰或者是间断干扰等;2)结合雷达工作基本原理,选择交叉极化干扰或者是交叉眼干扰等;3)选择有源诱饵假目标。

首先,交叉极化干扰。所谓交叉极化干扰,主要指的是干扰信号与雷达回波,在极化方向上是互相垂直的。针对幅度单脉冲雷达而言,交叉极化干扰会导致相反的误差信号,这样就可以达到单脉冲雷达角跟踪能力彻底消失的效果;对于相位单脉冲雷达而言,交叉极化干扰会导致误差信号出现畸变的后果。在交叉极化干扰不存在的情况下,雷达主波束相位波前不会发生变化,在存在交叉极化干扰的情况下,天线瞄准轴位置的相位波前会出现一百八十度的相移。交叉极化干扰有两大要求,其一就是可以实现对雷达所发射的信号的极化进行准确的测量;其二就是具备对正交极化信号的转发功能,交叉极化欺干扰框架示意图详见下图所示。

交叉极化正交性还可以根据输入的信号极化对天线极化进行调整,新阿红极化参数和天线极化信号的生成并不是必备条件。

其次,交叉眼干扰。在本体上进行设备设置,所设置的两组设备需要具备一致的收发信号通路,同时还要确保在走向上是互相交叉的。在设备接收机捕获到单脉冲雷达信号后,会通过发射天线将其辐射出去,如果在作用雷达处的信号保持一百八十度的相位差,并且幅度比与一接近的情况下,所导致的后果将是单脉冲雷达探测本体等效位置中心出现明显偏置,这样会造成单脉冲雷达跟踪与本体相偏离。而只有可以确保单脉冲雷达在本体两套设备连接天线的法向中心线的交叉眼干扰才可以称之为有效。

之前的交叉眼干扰对相对位置关系以及相位差条件的要求较为严格,从而在一定程度上对其广泛应用造成限制。随着现代化科学技术的迅猛发展,雷达电子战技术也取得长足发展,使得我们有条件对交叉眼干扰进行改进和完善。当前,发达国家正在积极致力于定位准确、识别性格优越的雷达告警及侦察设备的相关研究,可以预见不久,借助本体向交叉眼干扰设备提供辐射源也就是雷达精确位置信息将成为现实。一旦交叉眼干扰设备具备了此种性能,角度欺可信度将会极大的提升,与此同时,借助对实时反馈信息的研制,设备状况也会有所改善,从而向辐射源偏离本体提供引导。这边是依托于辐射源定位实时校准的自适应引导交叉眼干扰。

对宽带及超宽带雷达的干扰

脉冲压缩波形雷达是宽带及超宽带信号的主要适用范围,其中主要涉及脉压雷达、SAR以及ISAR等。其中,脉压雷达由于具备超宽带线性调频信号,因此其距离分辨率相对较高;SAR以及ISAR雷达成像主要依赖于提升距离维以及角度维的分辨率,而雷达的距离维与角度维在数据方面存在一定关系,简单的说,只需要干扰距离维,将会导致成像功能失效的后果,SAR以及ISAR采取脉冲压缩体制实现距离维探测,所以,对SAR以及ISAR成像干扰便可以视为脉冲压缩雷达干扰。按照脉压雷达体制的相关规定,线性调频、脉间频率步进以及相位编码信号是比较具有代表性的几种信号形式。从本质上讲,脉间频率步进雷达波形就是线性调频信号的脉间离散化形式,所以,其同样具备线性调频信号距离特性。

线性调频脉压雷达抗噪声干扰能力及抗欺干扰性能均十分优越,一旦遇到噪声干扰信号,雷达信号处理机制与信号相匹配,这样,滤波器将会输出更大的信干比。为确保有效的噪声干扰,需要保持雷达接收机输入端干扰信号功率强于回波信号功率,但依据目前技术水平,实现起来还存在一定难度。通过增加多抽头延时网络的可变加权系数,可以导致幅度调制效应,这样所得到的干扰信号具备欺性压制干扰效果。

2 结语

综上所述,随着现代化科学技术的迅猛发展,雷达电子对抗在诸如压制式干扰、欺式干扰以及组合式干扰等现有电子对抗技术基础之上又有新的进展。在研究电子对抗以及雷达电子战一体化技术的过程中,发现通过相干噪声得到性能较高的干扰技术手段只需要付出极小的代价;在单脉冲雷达角度欺干扰方面,大功率交叉极化干扰以及对来袭目标进行实时校准判定的交叉眼干扰极具发展空间;宽带及超宽带雷达干扰具有一定难度和挑战性,比较有效的方式就是利用复合式干扰。

参考文献:

[1]晁磊,基于雷达对抗研究的电子对抗仿真系统设计与实现,华中科技大学,2011,01.

[2]李丹、童天爵、毛少杰、闵荣宝,雷达网电子对抗仿真及雷达自卫距离的修正,系统仿真学报,2006,05.

[3]贾蒙、李辉、沈莹、张安,机载雷达电子对抗系统的仿真,火力与指挥控制,2010,04.

现代电力电子技术浅探电力电子技术是研究采用电力电子器件实现对电能的控制和变换的科学,是介于电气工程三大主要领域--电力、电子和控制之间的交叉学科,在电力、工业、交通、航空航天等领域具有广泛的应用。电力电子技术的应用已经深入到工业生产和社会生活的各个方面,成为传统产业和高新技术领域不可缺少的关键技术,可以有效地节约能源。一、电力电子技术的发展现代电力电子技术的发展方向,是从以低频技术处理问题为主的传统电力电子学,向以高频技术处理问题为主的现代电力电子学方向转变。电力电子技术起始于五十年代末六十年代初的硅整流器件,其发展先后经历了整流器时代、逆变器时代和变频器时代,并促进了电力电子技术在许多新领域的应用。八十年代末期和九十年代初期发展起来的、以功率MOSFET和IGBT为代表的、集高频、高压和大电流于一身的功率半导体复合器件,表明传统电力电子技术已经进入现代电力电子时代。1、整流器时代大功率的工业用电由工频(50Hz)交流发电机提供,但是大约20%的电能是以直流形式消费的,其中最典型的是电解(有色金属和化工原料需要直流电解)、牵引(电气机车、电传动的内燃机车、地铁机车、城市无轨电车等)和直流传动(轧钢、造纸等)三大领域。大功率硅整流器能够高效率地把工频交流电转变为直流电,因此在六十年代和七十年代,大功率硅整流管和晶闸管的开发与应用得以很大发展。当时国内曾经掀起了-股各地大办硅整流器厂的热潮,目前全国大大小小的制造硅整流器的半导体厂家就是那时的产物。2、逆变器时代七十年代出现了世界范围的能源危机,交流电机变频惆速因节能效果显著而迅速发展。变频调速的关键技术是将直流电逆变为0~100Hz的交流电。在七十年代到八十年代,随着变频调速装置的普及,大功率逆变用的晶闸管、巨型功率晶体管(GTR)和门极可关断晶闸管(GT0)成为当时电力电子器件的主角。类似的应用还包括高压直流输出,静止式无功功率动态补偿等。这时的电力电子技术已经能够实现整流和逆变,但工作频率较低,仅局限在中低频范围内。3、变频器时代进入八十年代,大规模和超大规模集成电路技术的迅猛发展,为现代电力电子技术的发展奠定了基础。将集成电路技术的精细加工技术和高压大电流技术有机结合,出现了一批全新的全控型功率器件、首先是功率M0SFET的问世,导致了中小功率电源向高频化发展,而后绝缘门极双极晶体管(IGBT)的出现,又为大中型功率电源向高频发展带来机遇。MOSFET和IGBT的相继问世,是传统的电力电子向现代电力电子转化的标志。据统计,到1995年底,功率M0SFET和GTR在功率半导体器件市场上已达到平分秋色的地步,而用IGBT代替GTR在电力电子领域巳成定论。新型器件的发展不仅为交流电机变频调速提供了较高的频率,使其性能更加完善可靠,而且使现代电子技术不断向高频化发展,为用电设备的高效节材节能,实现小型轻量化,机电一体化和智能化提供了重要的技术基础。二、电力电子技术的应用1、一般工业工业中大量应用各种交直流电动机。直流电动机有良好的调速性能,给其供电的可控整流电源或直流斩波电源都是电力电子装置。近年来,由于电力电子变频技术的迅速发展,使得交流电机的调速性能可与直流电机相媲美,交流调速技术大量应用并占据主导地位。大至数千kW的各种轧钢机,小到几百W的数控机床的伺服电机,以及矿山牵引等场合都广泛采用电力电子交直流调速技术。一些对调速性能要求不高的大型鼓风机等近年来也采用了变频装置,以达到节能的目的。还有些不调速的电机为了避免起动时的电流冲击而采用了软起动装置,这种软起动装置也是电力电子装置。电化学工业大量使用直流电源,电解铝、电解食盐水等都需要大容量整流电源。电镀装置也需要整流电源。电力电子技术还大量用于冶金工业中的高频、中频感应加热电源、淬火电源及直流电弧炉电源等场合。2、交通运输电气化铁道中广泛采用电力电子技术。电气机车中的直流机车中采用整流装置,交流机车采用变频装置。直流斩波器也广泛用于铁道车辆。在未来的磁悬浮列车中,电力电子技术更是一项关键技术。除牵引电机传动外,车辆中的各种辅助电源也都离不开电力电子技术。电动汽车的电机靠电力电子装置进行电力变换和驱动控制,其蓄电池的充电也离不开电力电子装置。一台高级汽车中需要许多控制电机,它们也要靠变频器和斩波器驱动并控制。飞机、船舶需要很多不同要求的电源,因此航空和航海都离不开电力电子技术。如果把电梯也算做交通运输,那么它也需要电力电子技术。以前的电梯大都采用直流调速系统,而近年来交流变频调速已成为主流。3、电力系统电力电子技术在电力系统中有着非常广泛的应用。据估计,发达国家在用户最终使用的电能中,有60%以上的电能至少经过一次以上电力电子变流装置的处理。电力系统在通向现代化的进程中,电力电子技术是关键技术之一。可以毫不夸张地说,如果离开电力电子技术,电力系统的现代化就是不可想象的。直流输电在长距离、大容量输电时有很大的优势,其送电端的整流阀和受电端的逆变阀都采用晶闸管变流装置。近年发展起来的柔性交流输电(FACTS)也是依靠电力电子装置才得以实现的。无功补偿和谐波抑制对电力系统有重要的意义。晶闸管控制电抗器(TCR)、晶闸管投切电容器(TSC)都是重要的无功补偿装置。近年来出现的静止无功发生器(SVG)、有源电力滤波器(APF)等新型电力电子装置具有更为优越的无功功率和谐波补偿的性能。在配电网系统,电力电子装置还可用于防止电网瞬时停电、瞬时电压跌落、闪变等,以进行电能质量控制,改善供电质量。在变电所中,给操作系统提供可靠的交直流操作电源,给蓄电池充电等都需要电力电子装置。4、电子装置用电源各种电子装置一般都需要不同电压等级的直流电源供电。通信设备中的程控交换机所用的直流电源以前用晶闸管整流电源,现在已改为采用全控型器件的高频开关电源。大型计算机所需的工作电源、微型计算机内部的电源现在也都采用高频开关电源。在各种电子装置中,以前大量采用线性稳压电源供电,由于高频开关电源体积小、重量轻、效率高,现在已逐渐取代了线性电源。因为各种信息技术装置都需要电力电子装置提供电源,所以可以说信息电子技术离不开电力电子技术。5、家用电器照明在家用电器中占有十分突出的地位。由于电力电子照明电源体积小、发光效率高、可节省大量能源,通常被称为“节能灯”,它正在逐步取代传统的白炽灯和日光灯。变频空调器是家用电器中应用电力电子技术的典型例子。电视机、音响设备、家用计算机等电子设备的电源部分也都需要电力电子技术。此外,有些洗衣机、电冰箱、微波炉等电器也应用了电力电子技术。电力电子技术广泛用于家用电器使得它和我们的生活变得十分贴近。6、其他不间断电源(UPS)在现代社会中的作用越来越重要,用量也越来越大,在电力电子产品中已占有相当大的份额。航天飞行器中的各种电子仪器需要电源,载人航天器中为了人的生存和工作,也离不开各种电源,这些都必需采用电力电子技术。传统的发电方式是火力发电、水力发电以及后来兴起的核能发电。能源危机后,各种新能源、可再生能源及新型发电方式越来越受到重视。其中太阳能发电、风力发电的发展较快,燃料电池更是备受关注。太阳能发电和风力发电受环境的制约,发出的电力质量较差,常需要储能装置缓冲,需要改善电能质量,这就需要电力电子技术。当需要和电力系统联网时,也离不开电力电子技术。为了合理地利用水力发电资源,近年来抽水储能发电站受到重视。其中的大型电动机的起动和调速都需要电力电子技术。超导储能是未来的一种储能方式,它需要强大的直流电源供电,这也离不开电力电子技术。核聚变反应堆在产生强大磁场和注入能量时,需要大容量的脉冲电源,这种电源就是电力电子装置。科学实验或某些特殊场合,常常需要一些特种电源,这也是电力电子技术的用武之地。以前电力电子技术的应用偏重于中、大功率。现在,在1kW以下,甚至几十W以下的功率范围内,电力电子技术的应用也越来越广,其地位也越来越重要。这已成为一个重要的发展趋势,值得引起人们的注意。总之,电力电子技术的应用范围十分广泛。从人类对宇宙和大自然的探索,到国民经济的各个领域,再到我们的衣食住行,到处都能感受到电力电子技术的存在和巨大魅力。这也激发了一代又一代的学者和工程技术人员学习、研究电力电子技术并使其飞速发展。电力电子装置提供给负载的是各种不同的直流电源、恒频交流电源和变频交流电源,因此也可以说,电力电子技术研究的也就是电源技术。电力电子技术对节省电能有重要意义。特别在大型风机、水泵采用变频调速方面,在使用量十分庞大的照明电源等方面,电力电子技术的节能效果十分显著,因此它也被称为是节能技术。

小学信息技术获奖论文

教育信息化是实现我国东部与西部教育平衡发展的桥梁,实现东部与西部的教育信息化均衡是我国教育的关键。下面是我为大家整理的教育信息化优秀论文,供大家参考。

摘要:随着以计算机和网络为基础的信息技术飞速发展,信息技术在教育领域已经得到广泛的应用。将信息技术作为一种工具与科学课程的教与学融为一体,达到改变传统的教学模式、培养学生的创新实践能力。

关键词:科学教育;信息技术;创新实践能力

一、利用信息技术的多样性激发学生兴趣,调动学生探究欲望

兴趣对智力起着促进作用,是开发智力的钥匙,它使个体的整个心理活动积极起来,处于“最佳状态”,从而促进智力的发展。如何激发学生的探究欲望是指导学生主动学习的关键。多媒体信息提供了多种外部刺激,如声音、图片、动画、文字等,他们具有直观形象、内容丰富、动态呈现、信息量大的特点。教师在进行教学设计时,可以根据学生实际和学习内容以及教学需要,恰当好处地运用多媒体信息技术创设教学情景,让学生走进情境,更好地体验学习。优美直观的情境,不但能有利地激发学生的探究欲望,而且有利于学生知识的获取、存储和建构,更有利于引导学生积极地去思考、发现、研究解决问题;既感受到信息技术带来的优势,又感受到学习综合实践的乐趣。

二、营造氛围,培养学生创新意识

教学是师生共同参与的教与学双边活动,建立平等、友好、民主的师生关系,营造情感交融的良好气氛,使学生敢于创新。而科学课程是实践性很强的课程,教学中极易扼杀学生的创新行为,民主、和谐的学习环境对教学很重要,更利于激发学生的创新意识。

1.教学中必须建立平等、和谐的人际关系。教师应尊重学生的爱好和人格,以平等、宽容的态度对待学生;善于发现学生的闪光点,鼓励学生发表自己独立的见解,提出质疑,为学生提供创造的空间和机会;尊重学生的观点,不强求统一,确保学生创新的积极性。这样,学生才会通过参与课堂教学活动产生归属感,表现出创新的意识。

2.给学生提供展示自我的机会。任何人只有在不断地思考、设计、创作中,提出问题、发现问题、解决问题,再探究再交流中,获得知识、获得自信、取得进步、培养能力,才能逐步的良性循环向更高更强的方面发展。所以我们在活动中要充分利用各种手段给学生一个大胆展示的机会,比如我们可以利用虚拟实验给学生展示自己设计实验展示探究结果的机会,让学生在展示中发现问题,这一举措不仅给学生提供了展示自我的机会,更肯定了他们辛勤创作的成果,从而激发他们的学习热情。

3.鼓励学生大胆创新。创新是主体性的最高体现,培养学生创新精神就要随时随地地激发学生的灵感,不拘泥一种表现成果。在八年级教材《网页制作》一课中,我们的做法就是让学生大胆实践,不要求使用固定的模式和内容镜来完成作品主题,让学生充分发挥自己的想象空间,制作出多种多样的网页图片。

4.充分体现学生在教学活动中的主体地位,确保学生全员参与到教学活动中。只有让学生成为独立自主的学习者,才能达到学习知识的最佳效果。所以,教师应注重营造以学生为中心的课堂氛围,通过分层教学的策略,让教师与学生、学生与学生之间合作学习、共同交流,使学生在个体思维的冲突中开拓自身的思路,激发创造性思维的活力。最终使每一个学生通过对不同层次问题的探究和学习,获得各自的成功,产生更强的创新热情和欲望。

5.给学生多留些想像的空间。如在开展“失重现象”的教学中,教师设计在存在重力而产生的现象中逆向思维的方法,让学生充分发挥自己的想象力,在有理论依据的基础上,假设若干情况,不限定学生的发散思维。这一教学方法的实践既巩固了他们重力的理解,又提高他们对知识的运用变通,久而久之养成了一种敢于创新的精神,受益终生。

三、激发思维兴趣,培育创新精神

兴趣是学生探索创造的源泉,只要学生对学习内容有了强烈的兴趣,那么他们的思想就会活跃起来,记忆和思维得到提高。因此,在教学中应激发起学生的好奇心,引发他们的学习兴趣,使学生变被动学习为主动参与,为培养创新精神奠定基础。

1.开展竞赛。好胜是人的天性,孩子尤为突出。在教学总创造机会让学生感受成功的快乐,对创新能力的培养是很重要的。在教学中可针对不同的学生开展分层知识抢答、主题活动设计等活动,发挥学生不同的特长,让他们在活动中展示自我,找到科学知识与生活的共通之处,培养创新的乐趣。

2.目标驱动。合理的任务将激发学生的学习兴趣和积极性,围绕既定任务展开活动,激励学生为完成任务努力。我们在教学目标的设计必须以学生为主体,遵循实践性、自主性和创造性原则,在教和学方面富有探索性,使学生在学习知识技能过程中不断提高创新能力。如在讲幻灯片制作时,可以将带有时尚动画的文档向学生进行展示,自然而然地激发学生的好奇心,使他们想动手尝试。

3.创设情境。创设真实的情境对培养学生创新思维是非常必要的。教师可以通过与教学内容相关的生活情境将学生带入其中,引导他们在情境中产生兴趣和想法,激发创新思维。如在学习《人体的应激反应》时,教师设计学习蜈蚣爬行和模仿秀让学生体验,这样学生便会将自己融入情境中,发挥主动性和创造性。信息技术既是科学教育实践活动探究的重要内容和特殊领域,又是有效实施开展科学探究活动的重要手段。在科学教育活动实施的过程中,积极应用网络信息技术手段、媒体技术手段,拓展科学教育教学活动的时空范围,提高科学教育对学生能力培养,思维创新意识的强化作用,从而实现信息化教育对教育教学活动的助推作用。

摘要:当前我国的国际化进程正处于历史的关键时期,成人教育作为终身教育的一种重要教育形式,推进成人教育的信息化建设是教育现代化和信息化的必经途径,是保障当前成人教育能够适应时代发展的重中之重,是推进经济全面均衡发展的有效途径。文章指出,大力推动成人教育信息化能够有效、合理地分配教育资源,使成人教育受众能够获得全面、完备、均衡和完善的教育资源,为成人教育、继续教育和终身学习提供优质的教育网络信息资源,促进现代远程成人教育和教育信息化水平的提高。

关键词:成人教育;信息化;策略

1问题的提出

近年来,随着教育信息化推进力度不断加大,全国各高校的信息化建设取得了长足的发展。成人教育作为我国教育产业的重要组成部分,其信息化建设却一直未能得到重视,关于成人教育的信息化方式和途径一直存在较为模糊的认知,在制定成人教育信息化的相关方案时,也未能与国家的整体规划或地方的统筹规划相调配,在政策层面上没有凸显成人教育与职业教育和普通高等教育的不同,在服务和政策支持上缺乏一定的力度。

高校对成人教育重视不够

各级地方高校在响应信息化的同时积极成立了教育信息化指导机构,职业院校也将信息化进程搬上日程,然而很大一部分高校却缺失成人教育的信息化建设。成人教育的信息化建设异常不顺,相对于其他同类高校的信息化建设,成人教育信息化存在师资力量缺乏、教育经费不足、中高端人才短缺和规划方案缺失等问题。一方面,是由于政府的支持力度不够;另一方面,也与当前的软硬件环境相关,在注重网络资源、计算机设备等硬件设备的前提下,又会忽视信息化教程、多媒体信息化软资源的配套跟进,未能形成有效的保障体制和机制,难以满足大力发展成人教育的要求。由于政府经费投入不足、各级教育部门对成人教育重视不够等原因,成人教育的信息建设还不能很好地满足信息社会和网络环境下成人教育教学的实际需要。成人高校信息化设施建设不平衡,信息资源匮乏,使用率低下,导致成人教育信息化建设的效能不高,工作进度相对缓慢。

教师队伍信息化水平有限

教师队伍是推动成人教育教学信息化的原动力,教师队伍信息化水平不高,严重制约成人课程教学信息化的发展。首先是教师对于教育信息化的开放性、共享性、交互性和协调性等方面认识还不够。很多老教师在教学过程中过分依赖传统的教育教学手段,对先进的教学理论认识不足,不敢大胆尝试。这种缺乏全面科学的认识导致了思想和行动上的偏差。认识的不足、信息化概念的不清晰造成了成人教育信息化资源的利用仍然处于初级层次,有些信息化设施设备成为摆设,给信息技术的推动带来了一定的阻力。其次是教师整体的信息化技术水平和应用能力偏低。多数教师应用的主要软件是Word,Excel和IE的操作,像数据库、网页制作、图象处理、课件制作等更深层次的软件使用能力更欠一筹。这就直接导致多媒体课件制作、教学平台的操作等方面的欠缺。造成成人教育教学教师队伍信息化水平不高的原因一个是大多数教师均来自非计算机专业而对信息化设备驾驭不够好。另一个就是成人高校对教师在信息化培训方面不系统。只有解决教师自身驾驭信息化设备的能力,才能推动成人教育课程教学的信息化,从而推动整个成人教育信息化建设。

成人院校信息化应用水平不高

教学、科研和实验等多个环境的契合度不高,整体而言,当前很多院校的教育信息化仍然停留在将课本中内容照搬到多媒体平台上,传统的课本宣读方式仍是成人教育信息化的主流方式,将大量的优质资源排斥在外,优质的信息化课程资源未能与学生的实际操作平台和实验平台相结合。

2研究策略

大力推进信息化建设进程,将信息化技术与当前实际的成人教育课程相结合,以课程教育来驱动信息化建设的进程,将信息化的建设落实到具体的教学中,在教学中使成人学生的学习方式从传统的教材学习方式转换为信息化的学习方式,提升成人学生的学习效率和学习热情,全面提升成人教育的学生质量和教学质量。为此,应着重以下几点信息化建设的策略研究。

加大力度建设成人教育教学资源库及其平台,实现成人教育教学平台信息资源共享

成人院校的教育教学网站建设是信息化建设的一个重要方面。在构建教育资源教学库时,要时刻保持以《教育资源建设技术规范》为蓝本,以实际教学、媒体化方法、实验仿真教学和在线学习为重心,推进课程资源的优质优化,在优化教育资源库统筹建设的同时,推动信息资源的平滑转化,从当前结构化的离散型数据资源向结构化的主题丰富性资源进行平滑过渡,在知识形态上从单一不变的技术性资源向动态智慧型资源迁移,整体的管理方式由集中性资源收缩方式转而向开发性资源共享方式进行平稳过渡,力求课程资源的多样性、丰富性、生动性、灵活性和共享性。构建多门类多元素的课程学习资源,保证成人学生能够获得丰富、有效的学习资源,达到全面发展的目的。

努力建设一支具备信息化应用能力的成人教育师资队伍,提升成人教育教师的信息化素养

教育信息化首先是人的信息化,因此,当务之急是做好师资的信息化培养和培训。从根本上讲,教师队伍的素质深刻影响成人教育质量的高低乃至整个成人教育事业的成败。无论教学方法如何改革,无论教育政策如何要求加快成人教育信息化的步伐,成人教育教师运用信息技术服务于课程教学的能力都是成人教育信息化的最直接、最原始的动力。拥有丰富教学经验和教学水平的师资力量是一所成人院校成功和进步的标志,在保障当前教学正常进行的前提下,努力培养和发展一支具备现代化教学方法和教学经验的师资力量,加快推动成人教学信息化的进程是当前成人院校建设和发展的重点。成人教育应当更加贴近实际,深入调查和分析,在教学中探索更为有效的教学方式,按照专业教师的学科不同、年龄不同,分层次、有步骤地开展信息化技术培训工作。培训的要义首先要对教师的认知理念进行培训,使得教师认可当前的成人教育信息化方式是一种更加合理和有效的方式,是更加适合成人学生的方式,能够推动成人教育的整体事业全新的发展,打消他们对计算机的偏见。成人教育师资队伍的信息化教育理念、认知、能力能否跟上设施设备更新的步伐,适应操作软件升级的节奏,是开展成人教育信息化的第一步。在成人教育教师有了信息化服务教学的意识以后,逐步进行专职教师信息化能力的培训,这时就要以计算机的普及教育和计算机辅助教学作为重点,着力于培养成人教育教师应用计算机等信息化设备的能力,并逐步更新培训内容,组织部分基础好、专业对口的教师开展信息技术与课程整合的培训与学习,强调学以致用,加强学习过程的监督和学习成果的展现,加强技术交流与研讨。最后,在掌握基本技能的基础上,要面向全体教师开展信息安全意识和信息道德行为规范、网络安全和病毒防护、学校管理系统应用等培训,不断提高成人教育教师的信息化素养,提高成人教育的质量和效益。

加强信息化基础设施建设,逐步完善成人教育信息化办公平台

信息化建设最依赖硬件资源和软件资源的支持。硬件资源是指信息化中需要的一些必须的硬件设备,软件资源是指信息化建设需要的师资力量。因此,在进行信息化建设时,必须兼顾硬件资源和软件资源,以可靠的硬件资源作为支持,同时吸纳更新鲜的互联网资源和信息化资源作为成人学生的实践资源,构建以多媒体设备、教学实践设备和互联网在线学习为主流的信息化硬件平台。在推动信息化软实力的同时,一方面要加强原有师资力量的稳定提升,一方面要吸收外来新鲜的资源作为提升,为当前的环境带来一些不一样的血液,在进步中前进,在前进中进步。成人教育的信息化不仅包括硬件设施的信息化,还包括所有的用户界面。在加强硬件管理和资源库建设的同时应着力建设用户平台。最终应以成人院校的网络平台主页为轴心逐步建成对外宣传界面、对内教学资源库、在线教学系统、在线测试系统、行政办公系统等子系统群。逐步开展各教研组、各学科的课程教学网站建设,大力提倡成人教育教师建设个人课程教学网站,链接到网络学习的平台,随时可以浏览课程相关学习内容和信息。部分成人院校已经在使用教务管理系统对学生成绩等信息进行科学管理,而学生学籍管理几乎是各个学校的缺口,成人学生都要登录到学信网查询学籍、学历,而成人院校也没有对学信网的使用规则和流程给出相应的指导性和说明性文件,校园网和学信网没有达到有效链接,严重阻碍了学生对学籍、学历查询的需求。因此,成人院校还要逐步实现和完善成人院校的教务教学管理、学生成绩管理、招生信息管理、学籍学历管理、政教管理、教研管理、后勤总务管理等综合性信息化应用,达到成人教育工作业务的综合性、共享性信息化管理,各部门实时共享信息数据,消除“信息孤岛”,实现真正意义上的无纸化办公,极大地提高成人院校日常管理与教学工作的效率。

3问题与展望

存在的问题

首先是成人院校往往独立于总校的自动化办公系统而自成体系地单独管理。具体体现在,大多数高等院校已经投入使用办公自动化系统,但总校下属的成人教育部门往往没有参与其中,而是有自己的管理方法,这可能是成人教育的教学模式与其他教育形式不同导致的。其次是在教学平台上,师生互动模块使用率较低,无论是老师还是学生更喜欢使用微信、QQ等即时通讯工具进行交流,分析其原因应该是平台上的互动模块不具备即时性,学生提出的问题老师不能及时看到并回复,不如微信等通讯工具直接、便捷。第三是成人教育专业教师的信息化应用能力有差距。这个问题是无法避免的,总体情况是青年教师比中老年教师有优势,接受新事物快,信息化掌控能力强。计算机专业教师比其他专业教师更容易掌握专业的应用软件和工具,对多媒体课件的开发和设计更得心应手。虽然在成人教育信息化建设的进程中会出现一些问题,但这些问题可以随着信息化进程的发展,把影响减到最小,不仅不会影响成人教育信息化发展的大局,更有利于激发新课题的研究和探索,使成人教育的信息化建设向更高要求迈进。

未来展望

成人教育信息化可以说是一场革命,它改变了学习者的认知方式,改变了教育者的思维定势,改变了师生间的关系和教学形态。这场革命将成人教育引领到了一个新的境界、新的高度,积极参与其中是教师的历史使命,更是一种教育行为的自觉,以深化信息技术与成人教育课程的整合,加强信息化建设环境下的教学模式、教学方法的研究和应用指导,建立信息化学习支持服务体系,推动教师运用现代信息手段的终身学习。成人教育工作者应全力以赴,以提升办学质量为己任,倾力打造一个装备信息化、管理信息化、思想现

[参考文献]

[1]罗佰绥.建设网络教学资源服务于现代教学[J].农业网络信息,2009(3):69-71.

[2]王诚,李璐,唐治中.教育信息化教学应用探索[J].中国现代教育装备,2014(23):24-25.

[3]陈光海,韩晋川,黄华.教学资源库管理平台开发与应用实践[J].软件工程师,2015(1):21-22.

小学信息技术论文模板

从小学、初中、高中到大学乃至工作,大家或多或少都会接触过论文吧,借助论文可以有效提高我们的写作水平。你写论文时总是无从下笔?以下是我为大家收集的小学信息技术论文模板,仅供参考,希望能够帮助到大家。

摘要: 在教学发展进程中需要根据时代的要求进行教学设计的不断创新。微课在小学信息技术教学中的应用能够增强教学效果,使得教学设计更加科学、合理,获得更好的教学成效。

关键词: 微课;小学信息技术;教学设计

1、引言

微课教学具有短小精悍的特点,能够极大地提升教学效率,而且针对不同学生掌握情况还可以进行合理调整,对相关知识进行快速浏览或者仔细重复地观看学习。在小学信息技术课程中,在应用微课的基础上进行教学设计能够达到事半功倍的效果,拉近学生与信息技术之间的距离,提升学生学习的积极性,使信息技术教学顺利达到预期效果。

2、微课教学的特点分析

学习内容碎片化微课的内容需要与教学内容相一致,将原有的结构化的知识进行分解,使其成为构成微课的知识碎片。在微课设计中需要抓住教学的重点与难点,通过多媒体技术的辅助去提升学生的学习兴趣,使学生在更加轻松的环境中去学习相关知识。但是教师应该注意不能为了满足微课的简洁性而省略一些必要的教学程序。学习时间零散化利用微课开展教学能够大大缩短教学时间,一般控制在10~15分钟,主要是通过微视频的方式进行知识的教学,学生可以在任何时间通过网络或教学平台去进行视频的观看与学习,时间上更加自由。

而且这种学习方式为学生提供了更加开放的学习空间,学生的学习可以在课堂或课下进行,实现移动学习及远程学习。学习资源情境化微课教学在发展中实现了技术上的不断进步与创新,学生能够利用微课程展开自主学习活动,而且资源库中能够找到丰富的教学资源,形成比较完善的情境化资源包,有利于学生积极主动地进行学习。

3、基于微课的小学信息技术教学设计原则

教师主导与学生主体相结合的原则教师主导是指教师设计并决定教学的进程、内容、方法及具体实施;学生主体是指学生不是消极被动地学习,而是作为认知和发展的主体积极主动地去开展学习活动[1]。这两种概念的结合中,教师主导的发挥是前提,教师可以在教学中充分调动学生积极主动的情绪,引导学生开展思维活动,主动去获取知识,然后将知识结合自身的理解去应用到实际的.生活与学习之中。这种教师主导和学生主体相结合的原则与学生的认知发展规律是相符的。信息技术知识的学习,需要学生更多地去理解与应用,学生只有在亲身操作和探索的基础上进行思考探究,才可以真正地将学习到的知识转变成自己的知识。因此,在以这一原则为指导进行教学设计过程中需要注意:

1)教师需要充分发挥出主导性作用,能够对自己设计的教学内容的知识结构、重难点等有足够的理解;

2)教师需要掌握所教学生具备的实际知识水平与接受能力,这样在教学中才能选择有效的方法去调动学生的积极性,让学生的主体作用得到充分发挥;

3)教师的教学方式应该是灵活的,设置的学习任务也应该难度适中,能够引导学生主动去思考一些问题,逐步达到一定的教学目标,这样信息技术的教学效果才能得到有效增强。以学习目标为导向的原则在实际的教学中需要按照教材中的内容以及具体的教学情况,为学生制定合适的学习目标,学习目标明确后,教师需要把学习目标作为教学设计及实施的依据[2]。学习目标与教学设计之间关系密切,影响这教学具体实施的步骤及方法等内容。同时,学习目标对学习者通过学习后会达到的某种程度进行了明确,能够有效地激发学生的学习动机,学习活动也更加有目的性。

通过学习目标,学生能够对自己取得的实际成果进行客观评价,在学习过程中获得成就感。学习目标可以说是学生学习的指明灯,使自己一直朝着目标前进。在小学信息技术教学中,教师在进行教学设计时需要充分理解课程标准中相关的教学目标说明,理解不同环节中教学方面的实际要求,根据学生的能力水平去设计一个合理的学习目标,对学生的学习起到良好的引导作用。

4、基于微课的小学信息技术教学设计策略

结合知识类型特点设计微课信息技术知识可以分为陈述性知识、程序性知识及策略性知识这三类:第一类主要是信息技术相关的概念、事实、原理等内容;第二类是通用方法与应用技能,这部分内容比例最大;第三类属于一种特殊的程序性知识,主要关注的是学生内部思维的发展[3]。在小学信息技术微课教学设计中包含的主要是前两种知识类型,其具备的设计特点也是不同的。陈述性知识的微课教学设计主要应该关注学生对这类知识学习所需要的基础性知识内容。

微课所呈现出来的画面与声音也需要与小学不同年级阶段学生的认知特点相符合,增强画面的形象、生动性,声音也要尽量清晰,表达明确,注意对教学重点的突出。程序性知识的微课教学重点应该是注重对学生计算机操作技能的训练,提供给学生更多的机会去进行计算机操作实践,通过实践练习加深对相关概念的理解,还能使自身技能得到提升。小学阶段的程序性知识微课教学的操作比较简单,操作步骤也应该是比较容易理解与模仿的,在不同的操作步骤之间需要留有一定的停顿,让学生能够进行重复性练习。比如在指法练习中的基准键位学习中,先通过微课视频对正确的基准键位指法进行示范,然后留出几秒钟的时间让学生对自己的基准键位指法进行调整。学生能够在这一过程中反思自己的基准键位指法,然后在微课视频的引导下进行正确的操作与练习。

加强其他学科与信息技术的联系学科之间的知识都有一定的内在联系,不同学科之间存在一种相互补充、交叉的状态,信息技术与其他学科之间也是如此[4]。比如信息技术中相关的发展进程及概念,与数学中的数学运算以及语文中的言语理解之间存在关联,信息技术的编程知识与英语学科存在一定的联系。信息时代的发展使信息技术课程的学习愈加重要,在学习中应该注重信息技术与其他学科的联系,获得更好的学习效果。比如在学习“键盘与指法练习”时,学生掌握的语文知识状况会对拼音打字的速度产生直接影响,在生疏的字词面前,学生的打字速度就会下降。同时,英文字母和汉语拼音相对应的熟练程度对打字速度也有密切的影响。因此,在学习“键盘与指法练习”这部分技能时,需要根据学生实际的语文及英语知识水平,设计难度适中的指法练习内容。

5、结束语

微课已经成为现代教学过程中一个重要的辅助性手段,微课教学的适用性是比较广泛的。在小学信息技术教学中通过微课教学方式能够提升教学效率,提升学生学习的独立性,为课堂教学提供很好的辅助,学生也会更加积极主动地加入学习中,找到适合自己的学习方法与模式,进而提高信息技术方面的专业素养。

参考文献

[1]黎标.基于微课的小学信息技术教学设计研究[D].南昌:南昌大学,2014.

[2]钟奇澎.基于微课程的小学信息技术课教学设计与应用[D].辽宁:渤海大学,2016.

[3]熊开武.微课在小学信息技术教学中的设计与应用[J].中国信息技术教育,2014(9):42-44.

[4]李娜.基于微课的小学信息技术教学设计探讨[J].中小学电教,2016(1):53.

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教育信息技术获奖论文

教育信息化是实现我国东部与西部教育平衡发展的桥梁,实现东部与西部的教育信息化均衡是我国教育的关键。下面是我为大家整理的教育信息化优秀论文,供大家参考。

摘要:随着以计算机和网络为基础的信息技术飞速发展,信息技术在教育领域已经得到广泛的应用。将信息技术作为一种工具与科学课程的教与学融为一体,达到改变传统的教学模式、培养学生的创新实践能力。

关键词:科学教育;信息技术;创新实践能力

一、利用信息技术的多样性激发学生兴趣,调动学生探究欲望

兴趣对智力起着促进作用,是开发智力的钥匙,它使个体的整个心理活动积极起来,处于“最佳状态”,从而促进智力的发展。如何激发学生的探究欲望是指导学生主动学习的关键。多媒体信息提供了多种外部刺激,如声音、图片、动画、文字等,他们具有直观形象、内容丰富、动态呈现、信息量大的特点。教师在进行教学设计时,可以根据学生实际和学习内容以及教学需要,恰当好处地运用多媒体信息技术创设教学情景,让学生走进情境,更好地体验学习。优美直观的情境,不但能有利地激发学生的探究欲望,而且有利于学生知识的获取、存储和建构,更有利于引导学生积极地去思考、发现、研究解决问题;既感受到信息技术带来的优势,又感受到学习综合实践的乐趣。

二、营造氛围,培养学生创新意识

教学是师生共同参与的教与学双边活动,建立平等、友好、民主的师生关系,营造情感交融的良好气氛,使学生敢于创新。而科学课程是实践性很强的课程,教学中极易扼杀学生的创新行为,民主、和谐的学习环境对教学很重要,更利于激发学生的创新意识。

1.教学中必须建立平等、和谐的人际关系。教师应尊重学生的爱好和人格,以平等、宽容的态度对待学生;善于发现学生的闪光点,鼓励学生发表自己独立的见解,提出质疑,为学生提供创造的空间和机会;尊重学生的观点,不强求统一,确保学生创新的积极性。这样,学生才会通过参与课堂教学活动产生归属感,表现出创新的意识。

2.给学生提供展示自我的机会。任何人只有在不断地思考、设计、创作中,提出问题、发现问题、解决问题,再探究再交流中,获得知识、获得自信、取得进步、培养能力,才能逐步的良性循环向更高更强的方面发展。所以我们在活动中要充分利用各种手段给学生一个大胆展示的机会,比如我们可以利用虚拟实验给学生展示自己设计实验展示探究结果的机会,让学生在展示中发现问题,这一举措不仅给学生提供了展示自我的机会,更肯定了他们辛勤创作的成果,从而激发他们的学习热情。

3.鼓励学生大胆创新。创新是主体性的最高体现,培养学生创新精神就要随时随地地激发学生的灵感,不拘泥一种表现成果。在八年级教材《网页制作》一课中,我们的做法就是让学生大胆实践,不要求使用固定的模式和内容镜来完成作品主题,让学生充分发挥自己的想象空间,制作出多种多样的网页图片。

4.充分体现学生在教学活动中的主体地位,确保学生全员参与到教学活动中。只有让学生成为独立自主的学习者,才能达到学习知识的最佳效果。所以,教师应注重营造以学生为中心的课堂氛围,通过分层教学的策略,让教师与学生、学生与学生之间合作学习、共同交流,使学生在个体思维的冲突中开拓自身的思路,激发创造性思维的活力。最终使每一个学生通过对不同层次问题的探究和学习,获得各自的成功,产生更强的创新热情和欲望。

5.给学生多留些想像的空间。如在开展“失重现象”的教学中,教师设计在存在重力而产生的现象中逆向思维的方法,让学生充分发挥自己的想象力,在有理论依据的基础上,假设若干情况,不限定学生的发散思维。这一教学方法的实践既巩固了他们重力的理解,又提高他们对知识的运用变通,久而久之养成了一种敢于创新的精神,受益终生。

三、激发思维兴趣,培育创新精神

兴趣是学生探索创造的源泉,只要学生对学习内容有了强烈的兴趣,那么他们的思想就会活跃起来,记忆和思维得到提高。因此,在教学中应激发起学生的好奇心,引发他们的学习兴趣,使学生变被动学习为主动参与,为培养创新精神奠定基础。

1.开展竞赛。好胜是人的天性,孩子尤为突出。在教学总创造机会让学生感受成功的快乐,对创新能力的培养是很重要的。在教学中可针对不同的学生开展分层知识抢答、主题活动设计等活动,发挥学生不同的特长,让他们在活动中展示自我,找到科学知识与生活的共通之处,培养创新的乐趣。

2.目标驱动。合理的任务将激发学生的学习兴趣和积极性,围绕既定任务展开活动,激励学生为完成任务努力。我们在教学目标的设计必须以学生为主体,遵循实践性、自主性和创造性原则,在教和学方面富有探索性,使学生在学习知识技能过程中不断提高创新能力。如在讲幻灯片制作时,可以将带有时尚动画的文档向学生进行展示,自然而然地激发学生的好奇心,使他们想动手尝试。

3.创设情境。创设真实的情境对培养学生创新思维是非常必要的。教师可以通过与教学内容相关的生活情境将学生带入其中,引导他们在情境中产生兴趣和想法,激发创新思维。如在学习《人体的应激反应》时,教师设计学习蜈蚣爬行和模仿秀让学生体验,这样学生便会将自己融入情境中,发挥主动性和创造性。信息技术既是科学教育实践活动探究的重要内容和特殊领域,又是有效实施开展科学探究活动的重要手段。在科学教育活动实施的过程中,积极应用网络信息技术手段、媒体技术手段,拓展科学教育教学活动的时空范围,提高科学教育对学生能力培养,思维创新意识的强化作用,从而实现信息化教育对教育教学活动的助推作用。

摘要:当前我国的国际化进程正处于历史的关键时期,成人教育作为终身教育的一种重要教育形式,推进成人教育的信息化建设是教育现代化和信息化的必经途径,是保障当前成人教育能够适应时代发展的重中之重,是推进经济全面均衡发展的有效途径。文章指出,大力推动成人教育信息化能够有效、合理地分配教育资源,使成人教育受众能够获得全面、完备、均衡和完善的教育资源,为成人教育、继续教育和终身学习提供优质的教育网络信息资源,促进现代远程成人教育和教育信息化水平的提高。

关键词:成人教育;信息化;策略

1问题的提出

近年来,随着教育信息化推进力度不断加大,全国各高校的信息化建设取得了长足的发展。成人教育作为我国教育产业的重要组成部分,其信息化建设却一直未能得到重视,关于成人教育的信息化方式和途径一直存在较为模糊的认知,在制定成人教育信息化的相关方案时,也未能与国家的整体规划或地方的统筹规划相调配,在政策层面上没有凸显成人教育与职业教育和普通高等教育的不同,在服务和政策支持上缺乏一定的力度。

高校对成人教育重视不够

各级地方高校在响应信息化的同时积极成立了教育信息化指导机构,职业院校也将信息化进程搬上日程,然而很大一部分高校却缺失成人教育的信息化建设。成人教育的信息化建设异常不顺,相对于其他同类高校的信息化建设,成人教育信息化存在师资力量缺乏、教育经费不足、中高端人才短缺和规划方案缺失等问题。一方面,是由于政府的支持力度不够;另一方面,也与当前的软硬件环境相关,在注重网络资源、计算机设备等硬件设备的前提下,又会忽视信息化教程、多媒体信息化软资源的配套跟进,未能形成有效的保障体制和机制,难以满足大力发展成人教育的要求。由于政府经费投入不足、各级教育部门对成人教育重视不够等原因,成人教育的信息建设还不能很好地满足信息社会和网络环境下成人教育教学的实际需要。成人高校信息化设施建设不平衡,信息资源匮乏,使用率低下,导致成人教育信息化建设的效能不高,工作进度相对缓慢。

教师队伍信息化水平有限

教师队伍是推动成人教育教学信息化的原动力,教师队伍信息化水平不高,严重制约成人课程教学信息化的发展。首先是教师对于教育信息化的开放性、共享性、交互性和协调性等方面认识还不够。很多老教师在教学过程中过分依赖传统的教育教学手段,对先进的教学理论认识不足,不敢大胆尝试。这种缺乏全面科学的认识导致了思想和行动上的偏差。认识的不足、信息化概念的不清晰造成了成人教育信息化资源的利用仍然处于初级层次,有些信息化设施设备成为摆设,给信息技术的推动带来了一定的阻力。其次是教师整体的信息化技术水平和应用能力偏低。多数教师应用的主要软件是Word,Excel和IE的操作,像数据库、网页制作、图象处理、课件制作等更深层次的软件使用能力更欠一筹。这就直接导致多媒体课件制作、教学平台的操作等方面的欠缺。造成成人教育教学教师队伍信息化水平不高的原因一个是大多数教师均来自非计算机专业而对信息化设备驾驭不够好。另一个就是成人高校对教师在信息化培训方面不系统。只有解决教师自身驾驭信息化设备的能力,才能推动成人教育课程教学的信息化,从而推动整个成人教育信息化建设。

成人院校信息化应用水平不高

教学、科研和实验等多个环境的契合度不高,整体而言,当前很多院校的教育信息化仍然停留在将课本中内容照搬到多媒体平台上,传统的课本宣读方式仍是成人教育信息化的主流方式,将大量的优质资源排斥在外,优质的信息化课程资源未能与学生的实际操作平台和实验平台相结合。

2研究策略

大力推进信息化建设进程,将信息化技术与当前实际的成人教育课程相结合,以课程教育来驱动信息化建设的进程,将信息化的建设落实到具体的教学中,在教学中使成人学生的学习方式从传统的教材学习方式转换为信息化的学习方式,提升成人学生的学习效率和学习热情,全面提升成人教育的学生质量和教学质量。为此,应着重以下几点信息化建设的策略研究。

加大力度建设成人教育教学资源库及其平台,实现成人教育教学平台信息资源共享

成人院校的教育教学网站建设是信息化建设的一个重要方面。在构建教育资源教学库时,要时刻保持以《教育资源建设技术规范》为蓝本,以实际教学、媒体化方法、实验仿真教学和在线学习为重心,推进课程资源的优质优化,在优化教育资源库统筹建设的同时,推动信息资源的平滑转化,从当前结构化的离散型数据资源向结构化的主题丰富性资源进行平滑过渡,在知识形态上从单一不变的技术性资源向动态智慧型资源迁移,整体的管理方式由集中性资源收缩方式转而向开发性资源共享方式进行平稳过渡,力求课程资源的多样性、丰富性、生动性、灵活性和共享性。构建多门类多元素的课程学习资源,保证成人学生能够获得丰富、有效的学习资源,达到全面发展的目的。

努力建设一支具备信息化应用能力的成人教育师资队伍,提升成人教育教师的信息化素养

教育信息化首先是人的信息化,因此,当务之急是做好师资的信息化培养和培训。从根本上讲,教师队伍的素质深刻影响成人教育质量的高低乃至整个成人教育事业的成败。无论教学方法如何改革,无论教育政策如何要求加快成人教育信息化的步伐,成人教育教师运用信息技术服务于课程教学的能力都是成人教育信息化的最直接、最原始的动力。拥有丰富教学经验和教学水平的师资力量是一所成人院校成功和进步的标志,在保障当前教学正常进行的前提下,努力培养和发展一支具备现代化教学方法和教学经验的师资力量,加快推动成人教学信息化的进程是当前成人院校建设和发展的重点。成人教育应当更加贴近实际,深入调查和分析,在教学中探索更为有效的教学方式,按照专业教师的学科不同、年龄不同,分层次、有步骤地开展信息化技术培训工作。培训的要义首先要对教师的认知理念进行培训,使得教师认可当前的成人教育信息化方式是一种更加合理和有效的方式,是更加适合成人学生的方式,能够推动成人教育的整体事业全新的发展,打消他们对计算机的偏见。成人教育师资队伍的信息化教育理念、认知、能力能否跟上设施设备更新的步伐,适应操作软件升级的节奏,是开展成人教育信息化的第一步。在成人教育教师有了信息化服务教学的意识以后,逐步进行专职教师信息化能力的培训,这时就要以计算机的普及教育和计算机辅助教学作为重点,着力于培养成人教育教师应用计算机等信息化设备的能力,并逐步更新培训内容,组织部分基础好、专业对口的教师开展信息技术与课程整合的培训与学习,强调学以致用,加强学习过程的监督和学习成果的展现,加强技术交流与研讨。最后,在掌握基本技能的基础上,要面向全体教师开展信息安全意识和信息道德行为规范、网络安全和病毒防护、学校管理系统应用等培训,不断提高成人教育教师的信息化素养,提高成人教育的质量和效益。

加强信息化基础设施建设,逐步完善成人教育信息化办公平台

信息化建设最依赖硬件资源和软件资源的支持。硬件资源是指信息化中需要的一些必须的硬件设备,软件资源是指信息化建设需要的师资力量。因此,在进行信息化建设时,必须兼顾硬件资源和软件资源,以可靠的硬件资源作为支持,同时吸纳更新鲜的互联网资源和信息化资源作为成人学生的实践资源,构建以多媒体设备、教学实践设备和互联网在线学习为主流的信息化硬件平台。在推动信息化软实力的同时,一方面要加强原有师资力量的稳定提升,一方面要吸收外来新鲜的资源作为提升,为当前的环境带来一些不一样的血液,在进步中前进,在前进中进步。成人教育的信息化不仅包括硬件设施的信息化,还包括所有的用户界面。在加强硬件管理和资源库建设的同时应着力建设用户平台。最终应以成人院校的网络平台主页为轴心逐步建成对外宣传界面、对内教学资源库、在线教学系统、在线测试系统、行政办公系统等子系统群。逐步开展各教研组、各学科的课程教学网站建设,大力提倡成人教育教师建设个人课程教学网站,链接到网络学习的平台,随时可以浏览课程相关学习内容和信息。部分成人院校已经在使用教务管理系统对学生成绩等信息进行科学管理,而学生学籍管理几乎是各个学校的缺口,成人学生都要登录到学信网查询学籍、学历,而成人院校也没有对学信网的使用规则和流程给出相应的指导性和说明性文件,校园网和学信网没有达到有效链接,严重阻碍了学生对学籍、学历查询的需求。因此,成人院校还要逐步实现和完善成人院校的教务教学管理、学生成绩管理、招生信息管理、学籍学历管理、政教管理、教研管理、后勤总务管理等综合性信息化应用,达到成人教育工作业务的综合性、共享性信息化管理,各部门实时共享信息数据,消除“信息孤岛”,实现真正意义上的无纸化办公,极大地提高成人院校日常管理与教学工作的效率。

3问题与展望

存在的问题

首先是成人院校往往独立于总校的自动化办公系统而自成体系地单独管理。具体体现在,大多数高等院校已经投入使用办公自动化系统,但总校下属的成人教育部门往往没有参与其中,而是有自己的管理方法,这可能是成人教育的教学模式与其他教育形式不同导致的。其次是在教学平台上,师生互动模块使用率较低,无论是老师还是学生更喜欢使用微信、QQ等即时通讯工具进行交流,分析其原因应该是平台上的互动模块不具备即时性,学生提出的问题老师不能及时看到并回复,不如微信等通讯工具直接、便捷。第三是成人教育专业教师的信息化应用能力有差距。这个问题是无法避免的,总体情况是青年教师比中老年教师有优势,接受新事物快,信息化掌控能力强。计算机专业教师比其他专业教师更容易掌握专业的应用软件和工具,对多媒体课件的开发和设计更得心应手。虽然在成人教育信息化建设的进程中会出现一些问题,但这些问题可以随着信息化进程的发展,把影响减到最小,不仅不会影响成人教育信息化发展的大局,更有利于激发新课题的研究和探索,使成人教育的信息化建设向更高要求迈进。

未来展望

成人教育信息化可以说是一场革命,它改变了学习者的认知方式,改变了教育者的思维定势,改变了师生间的关系和教学形态。这场革命将成人教育引领到了一个新的境界、新的高度,积极参与其中是教师的历史使命,更是一种教育行为的自觉,以深化信息技术与成人教育课程的整合,加强信息化建设环境下的教学模式、教学方法的研究和应用指导,建立信息化学习支持服务体系,推动教师运用现代信息手段的终身学习。成人教育工作者应全力以赴,以提升办学质量为己任,倾力打造一个装备信息化、管理信息化、思想现

[参考文献]

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[3]陈光海,韩晋川,黄华.教学资源库管理平台开发与应用实践[J].软件工程师,2015(1):21-22.

什么教学的讠仑文?你先写出来看看效果嘛 ,只要写有关这类课程的讠仑文就可以啦期刊这类的知识还有很多的,你要是不了解的可以在品优刊咨询;了解的

浅议中小学信息技术教师能力要求○郑珠1,侯友2(1.内蒙古师范大学传媒学院,内蒙古呼和浩特010022;2.内蒙古师范大学教育科学学院,内蒙古呼和浩特010022)内容摘要:信息技术在教学中的广泛应用给信息技术教师带来了角色变化,使其成为学生学习的组织者、引导者、参与者、促进者和评价者,成为课程的开发者、设计者。这种角色的变化向教师的能力提出了挑战,我们应认真分析当前中小学信息技术教育对教师的能力要求,以不断的创新精神推动素质教育,以适应新课程改革的需要。关键词:中小学信息技术;教师;角色;能力基础教育课程改革已经成为世纪之交的全球性浪潮,我国新课程改革在这次浪潮中异常活跃,新的课程标准已相继出台。新课程改革成功的关键就在于教师素养的进一步提升。中小学信息技术课程以其独特的身份让人耳目一新,对信息技术教师来说,新课程实施过程中新的教育理念、课程观、教学观、教师观、学生观等,与教师长久形成的、原有思想观念和思维行为习惯之间的冲突不可避免,提升信息技术教师的素养也就显得日益紧迫,培养一批具有优秀教学艺术风格的信息技术教师也是当务之急[1]。在新课程改革的教学实践中,信息技术教师的角色发生很大的变化,教师成为学生学习的组织者、引导者、参与者、促进者和评价者,成为课程的开发者、设计者。这种角色的变化向教师的能力提出了挑战。因此,当前信息技术教师应该具有以下几方面的能力,才能适应新课程改革的需要。一、中小学信息技术教师要具有开发、整合、设计课程的能力中小学信息技术课程的任务是为其他学科打下应用信息技术进行学习的基础,学校教育中学生的大部分学习时间是在各门学科教学中度过的,而信息技术课程在学校课程计划中不可能占据主要地位,只可能是一小部分,但信息素养对于现代社会的人来说,又十分必要,因此只能通过其他课程的教学活动作为培养信息素养的主要渠道。因此,当前我国课程改革的重要环节是在各个学科教育中积极应用信息技术,努力实现信息技术与其他课程、教学的有效整合,这就要求教师要具备一定的课程开发能力、课程整合能力和课程设计能力。为此,信息技术教师需要做到以下几点:1.信息技术教师要形成强烈的课程参与意识,改变以往学科本位的观念和被动执行的做法。提高信息技术能力的途径主要是信息技术学科教学和在课程中使用信息技术,这就需要信息技术教师积极推动信息技术与学科课程的整合,使学习良性互动起来,使学生学到的各学科知识有机的整合起来,并且借助研究性学习、主题学习等模式在实践中综合应用,加深对知识的理解,最终内化,使知识结构更加有序,减轻学习负担,提高学习效率。2.信息技术教师要有敏锐的观察力。敏锐的观察能力是指于细微枝节中看出事物的本质的一般特性和规律的感知能力。赞可夫说:“对一个有观察力的教师来说,学生的欢乐、惊奇、疑惑、恐惧、受窘和内心活动最细致的表现都逃不过他的眼睛。一个教师如果对这些现象熟视无睹,也很难成为良师益友。”信息技术与学科教学整合实践中更需要教师具有这种能力。这是因为,在利用媒体引导学生进入情境、会话、交流和有意义建构时,教师有更多的时间观察学生的细微变化,揣摩学生的心理感受,捕捉每一点教学信息,从而帮助学科教师发现问题,及时引导和调整教学活动。3.信息技术教师要有创意思考能力。台湾辅仁大学的赖丽珍教授认为:教师创意思考能力是指教师将创造力运用于教学专业的过程,改变过去关于教学的想法、方法及策略,进而发展出新的想法、方法及策略,使得教学的构思和行动更富创意,教学成效亦有增进的能力。教学创意思考能力是教师创造能力的一种具体表现。教师的创造力运用是教学创新的关键因素,也是激活学生创造能力的关键因素。信息技术与课程整合无论是从内容的选择、过程的设计,还是对学生学习结果的评价都非常强调教师的创新教学设计能力。4.信息技术教师要具有综合运用知识的能力。信息技术与课程整合的特点决定着教师应该是综合型教师,具备综合运用知识的能力。但是,目前中小学教师的现状并不能完全适应信息技术与课程整合课的需要。究其原因有两方面:一是我国师范教育体制还不够完善。我国的师范教育长期以来偏重培养学科专家型教师,课程体系呈现单一学科纵深发展的特点,专业课、学科课占的比例大,公共课、文化课比例小,使得师范学校毕业生的综合素养相对较弱。二是学校分科教学的结果。教师的学科角色一旦确定,不少教师便画地为牢,把自己禁锢在学科壁垒之中,不再涉猎其他学科的知识。于是出现了这样的现象:教数学的不研究数学在物理、化学、生物以及在社会生活中的应用,教语文的也不光顾历史、地理、政治书籍。要改变这种现状,从教师的角度来看,信息技术教师要不断完善自己的知识结构,使自己具有更开阔的教学视野,向博学或复合型人才方向发展,这才可能将信息技术有效地运用到各学科教学的实践中,真正做到学习的良性互动。

电子技术论文电子技术论文

《数字电子技术》是电子、电气和信息类专业的专业基础核心课程,是后续专业课程学习的基础。下面是我为大家精心推荐的数字电子技术论文,希望能够对您有所帮助。 数字电子技术论文篇一 浅谈《数字电子技术》课程改革 摘要:本文阐述了《数字电子技术》课程改革的理念和思路,罗列了项目驱动的模块教学内容,以及每个模块的教学方法和手段,并在课程资源,课程考核方面作了改革。 关键词:理念和思路;项目驱动;教学方法和手段 《数字电子技术》是电子、电气和信息类专业的专业基础核心课程,是后续专业课程学习的基础。在整个课程体系中处于重要地位。该课程具有较强的理论性、应用性和实践性。特别是在职业院校中,课程的应用性、实践性更应凸显,本文针对课程自身的特点和规律,结合我校该课程的教改推行,就以下几方面浅谈如下: 1 改变教学理念和思路 传统的数字电子技术教学方法,一直沿用以理论教学为主的模式。教师按照传统的“一支粉笔、一块黑板”模式讲授,最多再在数码箱上验证书本上的理论知识。针对教材内容和实际应用联系不够,职业岗位技能没有得到真正提高等问题,我们提出的思路是: (1)自编适合高职院校特点的教材,把课程所需的知识点融进实际任务中,以任务引领教学。 (2)在教学过程中,采用理论和实践相结合的原则,把教、学、做、验、仿融为一体。 (3)提高学生学习兴趣,由被动学习转变为主动学习。 (4)改变考核方式,注重过程考核,课程成绩的评定由学生的作品、平时的表现、知识点考核、职业技能等多方面组成。 2 优化教学内容 本课程主要以数字逻辑基础模块、逻辑门电路模块、组合逻辑电路模块、时序逻辑电路模块、综合模块为基本内容展开学习,这些模块涵盖了数电的主要内容,并自行设计贴近实际又主要涵盖课程内容的工作任务,以工作任务为职业知识的载体,尽可能将相关知识点分解在各个任务中,强调了工作任务和知识点的联系,工作任务和实际应用的联系,工作任务和职业技能的联系。具体内容安排如右上表: 3 改进教学方法和手段 在教学方法和手段上,我们根据具体内容的特点,由课堂教学为主的;由制作实物任务驱动的;由在数码箱上验证任务知识点的;由通过EWB软件仿真综合任务的,真正把教、学、做、验、仿融到了整个教学中。具体情况如右下表: 4 建立立体化教学资源 在教学资源方面,除了传统的教材外,我们有对学生开放的实验实训室、机房,学生可以在课外自己去实验实训室完成课题任务。还有更多的资源在本课程的天空网站,它包括电子教材、PPT、电子教案、课程标准、单元实施方案、考核方法和结构、题库、试卷库等,特别还专门开辟了师生网上互动,学生可以在网上提问,和老师作在线交流互动,学生可以随时上网,为他们的自主学习提供了一个很好的平台。网上资源界面如下: 5 注重过程考核 对于该课程的考核,我们打破了常规的考核方式,不是以期末考试成绩为主,而是注重过程考核。以往学生总觉得平时不认真学习不要紧,只要期末复习时用功一下就行。现在在这种考核方式下,学生对于整个的学习过程都会很重视,而且也不再是理论卷面成绩好,本课程就学得好,它包括了很多方面,如作业、出勤、理论考核、实践操作过程、任务完成效果、职业素养、团队合作、自主解决问题能力等。这种从各个方面考核学生的学习情况,对于培养学生的职业技能起到了一个很好的促进作用。 通过把工作任务融入到教材中;采用教、学、做、验、仿融为一体的教学方法;丰富教材资源,构建师生互动平台;注重过程考核等改革,大大激发了学生的学习兴趣,学生经常主动去实验室制作调试自己的作品,很好地提高了他们的职业技能,从学生反馈的情况看,教学效果也明显好于非教改的班级,达到了“教师主导、学生主学”的教学目的。当然,在教学改革中,我们也发现一些需要完善的地方。例如,在焊接技能方面如何和电工电子实践初步这门课程横向联系起来;在课题选择方面如何和模电等课程联系起来;有了实物制作的过程,那么课时应该安排多少比较合适;如何将课题不断和新技术结合等等。总之,课程改革应该是持续的,与时俱进的,我们将不断总结,不断提高,真正成为受学生青睐的课程。 数字电子技术论文篇二 《数字电子技术》课程教学设计初探 教学设计也称教学系统设计。它是运用系统方法分析教学问题和确定教学目标,建立解决教学问题的策略方案、试行解决方案、评价试行结果和对方案进行修改的过程。教学系统是由教师、学生、教学条件三个基本要素构成的,因此教学设计是一个系统化的过程,包括如何定位教学目标、如何进行任务分析、如何制定教学策略和正确选择教学媒体、如何编制教学评价标准等。 现代 教学设计吸收了先进的 教育 教学理念,教学过程围绕各个实际问题展开,这些问题可以由教师提出,也可以由学生提出,学生主动参与教学过程的各个环节,体现为既发挥教师主导作用又充分体现学生认知主体作用的"主导-主体"教育模式,既注意教又注重学,称为"以教学问题为中心的教学系统设计"。如何把现代教学设计的思想 应用到《数字 电子 技术》课程教学中? 第一,教学内容的设计要注重学生能力与综合素质的培养。 职业教育的培养目标是造就出适应生产、建设、 管理、服务第一线需要的高等技术应用型专门人才,它要求受教育者最终应"具备较快适应生产、建设、管理、服务第一线岗位需要的实际 工作能力。"职业教育教学要强调针对性、实用性、和先进性,删除陈旧过时、偏多偏深而又不实用的内容。 1.从课程的教学目标出发,选择教学内容,把握理论上的度。 《数字电子技术》是应用电子技术、信息工程、电子设备运行与管理等电子类专业的主干技术基础课程,其教学目标是通过本课程的学习使学生掌握数字电子技术的基础知识、基本理论、基本分析和设计方法,训练学生数字应用电路制作与调试的基本技能;培养学生严谨的 科学 态度、科学思维方式以及创新意识和创新能力。为学习后续课程提供必要的理论基础知识和 实践技能,为今后可能从事的职业打好基础。因此,基于本课程的教学目标和高职教育的培养目标,我们在教学内容的选择上突出了基本理论,基本分析方法和知识的应用,回避了繁锁的集成电路内部分析和数学推导。着重外部逻辑功能的描述、分析和应用。强调外特性和主要参数。 2、从培养能力出发,将理论教学与实践教学融为一体。 由于《数字电子技术》是一门应用性很强的技术基础课,其基本理论与实践技能是许多后续课程的基础,理论与实践的密切结合,在本门课程中显得尤为重要。因此,我们在各章都设置了相应的实践训练环节--技能训练。它包括基本性技能训练和设计性技能训练两部分。"基本性技能训练"所涉及的内容与课堂教学内容紧密相关,充分体现课程的实践性。"设计性技能训练"是根据给出的实际问题,由学生自己设计实现逻辑功能的电路、选用芯片、进行安装调试、排除故障。同时还设置了理论与实践综合课程--课程设计内容,将理论教学与实践教学紧密结合。通过理论课程的学习和实训课程的实践,使学生基本掌握电子技术基础知识和基本技能,再通过相应的课程设计将理论用于实践,将设计和实现融为一体,使学生在课程设计中即能提高运用所学知识进行设计的能力,又能在这一过程中 体会到理论设计与实际实现中的距离。 第二,教学方法的设计要调动学生学习主动性,激发学生创造性。 教学改革的核心是教学方法的改革,教学方法要体现在整个课堂教学过程中。在教学方法上,基于职教学生底子薄、基础差、学习水平参差不齐的现状,我们力求避免单纯的注入式,改用启发式、讨论式、答辩式的教学方法。将课堂讲授、课内讨论、课外自学、技能训练等合理结合,把教学过程分为课题引入、设疑激学、讲练结合、精选例题、 总结 巩固等环节进行教学实践。1.由设计实例或工程实际问题引入课题。 在介绍一些重要章节前,列举一个设计实例或工程实际问题,通过分析、设计、引入相关知识和理论。例如:在学习中规模集成组合逻辑电路一节时,先让学生用已学过的SSI组合电路的设计方法"设计一个 交通 灯故障报警电路。交通灯有红、黄绿三色。只有当其中一只灯亮时为正常,其余状态为故障,要求用与非门实现。"然后提出问题,"用SSI组合电路进行设计时,是以门作为电路的基本单元,我们能否用其它逻辑部件来实现这个电路的设计呢?"在给予学生一定的思考时间后,教师可以直接给出总是的答案:"本节将要学习的内容中,译码器、数据选择器这两种中规模逻辑器件都可以完成上述电路的逻辑功能"。同时画出相应的设计电路。这样学生的兴趣马上被调动起来,并产生诸多疑问:什么是译码器、数据选择器?为什么它们也能实现上述电路设计?等等。 2.设疑激学 古人云:"学贵知疑,小疑则小进,大疑则大进,疑者觉悟之机,一番觉悟,一番长进"。只有不断提出问题,才能探究解决问题。设疑激学,就是教师用问题来启发学生思考,培养学生"生疑、质疑和释疑"的能力。提问方式的设计包括"何时提问"、"提哪些问题"、"如何提问"等等。这些问题可以是教师事先设计好的,也可以是学生提出的对学生共同感兴趣的问题。将相关知识有机地 组织起来,进行探讨,激发学生的思维活动,引导他们分析解决问题。 3.现场教学,讲练结合 将课堂讲授与技能训练合理结合,有些教学内容可以安排在实验、实训中进行。边讲边练,讲练结合。边讲边练主要用于介绍集成电路 工作原理后,由学生对电路的功能及外部特性进行测试:练讲结合则是由学生根据集成电路的功能表对电路进行测试。而后由老师和学生对测试结果进行讨论,归纳 总结 ,以加深对理论的理解。这样,将教学过程放在实验、实训中,有利于学生实现由感性到理性的 自然 过渡。在边学边练中更深刻地领会所学知识,在头脑中建立起理论与实际的 联系,使学生逐步提高学习能力和 实践技能。引导学生将基本理论、基本分析方法 应用于解决实际问题。 4.精选例题 在《数字 电子 技术》课程教学中,主张"精讲多练"的原则,"精讲"是指对重要的概念和原理及相关知识点要讲深、讲透。"多练"是指在解题思路和设计方法上要勤于练习,要学会创造性作业,学会一题多解。为此,教师必须精选具有代表性并联系工程实际的综合性和设计性例题,在课堂上多讲设计思路和方法,少讲具体知识。引导学生由求同思维"为什么这样?"转向求异思维"不这样行吗?"、"还有没有更好方法?"。着重于培养学生的综合能力和激发创造性。 看了“数字电子技术论文”的人还看: 1. 数字电路学术论文 2. 电子类论文范文 3. 趣味电子技术论文(2) 4. 电工电子技术论文发表 5. 电子信息科学论文

现代电力电子技术浅探电力电子技术是研究采用电力电子器件实现对电能的控制和变换的科学,是介于电气工程三大主要领域--电力、电子和控制之间的交叉学科,在电力、工业、交通、航空航天等领域具有广泛的应用。电力电子技术的应用已经深入到工业生产和社会生活的各个方面,成为传统产业和高新技术领域不可缺少的关键技术,可以有效地节约能源。一、电力电子技术的发展现代电力电子技术的发展方向,是从以低频技术处理问题为主的传统电力电子学,向以高频技术处理问题为主的现代电力电子学方向转变。电力电子技术起始于五十年代末六十年代初的硅整流器件,其发展先后经历了整流器时代、逆变器时代和变频器时代,并促进了电力电子技术在许多新领域的应用。八十年代末期和九十年代初期发展起来的、以功率MOSFET和IGBT为代表的、集高频、高压和大电流于一身的功率半导体复合器件,表明传统电力电子技术已经进入现代电力电子时代。1、整流器时代大功率的工业用电由工频(50Hz)交流发电机提供,但是大约20%的电能是以直流形式消费的,其中最典型的是电解(有色金属和化工原料需要直流电解)、牵引(电气机车、电传动的内燃机车、地铁机车、城市无轨电车等)和直流传动(轧钢、造纸等)三大领域。大功率硅整流器能够高效率地把工频交流电转变为直流电,因此在六十年代和七十年代,大功率硅整流管和晶闸管的开发与应用得以很大发展。当时国内曾经掀起了-股各地大办硅整流器厂的热潮,目前全国大大小小的制造硅整流器的半导体厂家就是那时的产物。2、逆变器时代七十年代出现了世界范围的能源危机,交流电机变频惆速因节能效果显著而迅速发展。变频调速的关键技术是将直流电逆变为0~100Hz的交流电。在七十年代到八十年代,随着变频调速装置的普及,大功率逆变用的晶闸管、巨型功率晶体管(GTR)和门极可关断晶闸管(GT0)成为当时电力电子器件的主角。类似的应用还包括高压直流输出,静止式无功功率动态补偿等。这时的电力电子技术已经能够实现整流和逆变,但工作频率较低,仅局限在中低频范围内。3、变频器时代进入八十年代,大规模和超大规模集成电路技术的迅猛发展,为现代电力电子技术的发展奠定了基础。将集成电路技术的精细加工技术和高压大电流技术有机结合,出现了一批全新的全控型功率器件、首先是功率M0SFET的问世,导致了中小功率电源向高频化发展,而后绝缘门极双极晶体管(IGBT)的出现,又为大中型功率电源向高频发展带来机遇。MOSFET和IGBT的相继问世,是传统的电力电子向现代电力电子转化的标志。据统计,到1995年底,功率M0SFET和GTR在功率半导体器件市场上已达到平分秋色的地步,而用IGBT代替GTR在电力电子领域巳成定论。新型器件的发展不仅为交流电机变频调速提供了较高的频率,使其性能更加完善可靠,而且使现代电子技术不断向高频化发展,为用电设备的高效节材节能,实现小型轻量化,机电一体化和智能化提供了重要的技术基础。二、电力电子技术的应用1、一般工业工业中大量应用各种交直流电动机。直流电动机有良好的调速性能,给其供电的可控整流电源或直流斩波电源都是电力电子装置。近年来,由于电力电子变频技术的迅速发展,使得交流电机的调速性能可与直流电机相媲美,交流调速技术大量应用并占据主导地位。大至数千kW的各种轧钢机,小到几百W的数控机床的伺服电机,以及矿山牵引等场合都广泛采用电力电子交直流调速技术。一些对调速性能要求不高的大型鼓风机等近年来也采用了变频装置,以达到节能的目的。还有些不调速的电机为了避免起动时的电流冲击而采用了软起动装置,这种软起动装置也是电力电子装置。电化学工业大量使用直流电源,电解铝、电解食盐水等都需要大容量整流电源。电镀装置也需要整流电源。电力电子技术还大量用于冶金工业中的高频、中频感应加热电源、淬火电源及直流电弧炉电源等场合。2、交通运输电气化铁道中广泛采用电力电子技术。电气机车中的直流机车中采用整流装置,交流机车采用变频装置。直流斩波器也广泛用于铁道车辆。在未来的磁悬浮列车中,电力电子技术更是一项关键技术。除牵引电机传动外,车辆中的各种辅助电源也都离不开电力电子技术。电动汽车的电机靠电力电子装置进行电力变换和驱动控制,其蓄电池的充电也离不开电力电子装置。一台高级汽车中需要许多控制电机,它们也要靠变频器和斩波器驱动并控制。飞机、船舶需要很多不同要求的电源,因此航空和航海都离不开电力电子技术。如果把电梯也算做交通运输,那么它也需要电力电子技术。以前的电梯大都采用直流调速系统,而近年来交流变频调速已成为主流。3、电力系统电力电子技术在电力系统中有着非常广泛的应用。据估计,发达国家在用户最终使用的电能中,有60%以上的电能至少经过一次以上电力电子变流装置的处理。电力系统在通向现代化的进程中,电力电子技术是关键技术之一。可以毫不夸张地说,如果离开电力电子技术,电力系统的现代化就是不可想象的。直流输电在长距离、大容量输电时有很大的优势,其送电端的整流阀和受电端的逆变阀都采用晶闸管变流装置。近年发展起来的柔性交流输电(FACTS)也是依靠电力电子装置才得以实现的。无功补偿和谐波抑制对电力系统有重要的意义。晶闸管控制电抗器(TCR)、晶闸管投切电容器(TSC)都是重要的无功补偿装置。近年来出现的静止无功发生器(SVG)、有源电力滤波器(APF)等新型电力电子装置具有更为优越的无功功率和谐波补偿的性能。在配电网系统,电力电子装置还可用于防止电网瞬时停电、瞬时电压跌落、闪变等,以进行电能质量控制,改善供电质量。在变电所中,给操作系统提供可靠的交直流操作电源,给蓄电池充电等都需要电力电子装置。4、电子装置用电源各种电子装置一般都需要不同电压等级的直流电源供电。通信设备中的程控交换机所用的直流电源以前用晶闸管整流电源,现在已改为采用全控型器件的高频开关电源。大型计算机所需的工作电源、微型计算机内部的电源现在也都采用高频开关电源。在各种电子装置中,以前大量采用线性稳压电源供电,由于高频开关电源体积小、重量轻、效率高,现在已逐渐取代了线性电源。因为各种信息技术装置都需要电力电子装置提供电源,所以可以说信息电子技术离不开电力电子技术。5、家用电器照明在家用电器中占有十分突出的地位。由于电力电子照明电源体积小、发光效率高、可节省大量能源,通常被称为“节能灯”,它正在逐步取代传统的白炽灯和日光灯。变频空调器是家用电器中应用电力电子技术的典型例子。电视机、音响设备、家用计算机等电子设备的电源部分也都需要电力电子技术。此外,有些洗衣机、电冰箱、微波炉等电器也应用了电力电子技术。电力电子技术广泛用于家用电器使得它和我们的生活变得十分贴近。6、其他不间断电源(UPS)在现代社会中的作用越来越重要,用量也越来越大,在电力电子产品中已占有相当大的份额。航天飞行器中的各种电子仪器需要电源,载人航天器中为了人的生存和工作,也离不开各种电源,这些都必需采用电力电子技术。传统的发电方式是火力发电、水力发电以及后来兴起的核能发电。能源危机后,各种新能源、可再生能源及新型发电方式越来越受到重视。其中太阳能发电、风力发电的发展较快,燃料电池更是备受关注。太阳能发电和风力发电受环境的制约,发出的电力质量较差,常需要储能装置缓冲,需要改善电能质量,这就需要电力电子技术。当需要和电力系统联网时,也离不开电力电子技术。为了合理地利用水力发电资源,近年来抽水储能发电站受到重视。其中的大型电动机的起动和调速都需要电力电子技术。超导储能是未来的一种储能方式,它需要强大的直流电源供电,这也离不开电力电子技术。核聚变反应堆在产生强大磁场和注入能量时,需要大容量的脉冲电源,这种电源就是电力电子装置。科学实验或某些特殊场合,常常需要一些特种电源,这也是电力电子技术的用武之地。以前电力电子技术的应用偏重于中、大功率。现在,在1kW以下,甚至几十W以下的功率范围内,电力电子技术的应用也越来越广,其地位也越来越重要。这已成为一个重要的发展趋势,值得引起人们的注意。总之,电力电子技术的应用范围十分广泛。从人类对宇宙和大自然的探索,到国民经济的各个领域,再到我们的衣食住行,到处都能感受到电力电子技术的存在和巨大魅力。这也激发了一代又一代的学者和工程技术人员学习、研究电力电子技术并使其飞速发展。电力电子装置提供给负载的是各种不同的直流电源、恒频交流电源和变频交流电源,因此也可以说,电力电子技术研究的也就是电源技术。电力电子技术对节省电能有重要意义。特别在大型风机、水泵采用变频调速方面,在使用量十分庞大的照明电源等方面,电力电子技术的节能效果十分显著,因此它也被称为是节能技术。

电工电子技术既是电气工程及其相关学科的基础学科,又可成为边缘学科和交叉学科的生长点。我整理了电工与电子技术论文,欢迎阅读!

电工电子技术的现状与发展

【摘要】电工电子技术既是电气工程及其相关学科的基础学科,又可成为边缘学科和交叉学科的生长点。本文结合我国电力工业实际和发展需要,从电工电子技术的基本理论、电气化设备的应用以及电工电子领域出现的新技术等几个方面作了简单的介绍。

【关键词】电工电子技术;电气设备;现状;发展

《电工电子技术》是士官职业技术学校电类专业的一门专业基础课程。电工技术和电子技术的发展十分迅速,应用非常广泛,现代一切新的科学技术无不与电有着密切的关系。作为一名从事此类教学的教员,有必要对这一技术的现状和发展作出深入的研究。

一、电工电子技术概述

电工技术基础理论:电工技术包括电磁能量和信息在产生、传输、控制、应用这一全过中所涉及到的各种手段和活动。作为一门技术,它的内容包括:电路和磁路理论、电磁测量、电机与继电接触控制,安全用电、模拟电子电路、数字电路、自动控制系统等。

电子技术基础理论:电子技术基础理论属于这一类的分支学科有:电子线路与网络分析、微波、天线、电波传播、测量、电源、显示技术、信号处理、信息论、 自动控制原理、可靠性理论等。它们是构成功能性电子系统所需的各种技术手段或基础理论。

20世纪50年代以来,计算机技术、电子技术以及工程控制论等一系列新兴的科学技术理论蓬勃发展,基础科学、应用科学和技术开发之间的知识结构更加紧密,各门科与专业之间互相渗透,互相交叉,使科学技术和社会生产形成一个既深入分化又高度综合的庞大复杂的整体,同时也促进了电工理论的发展。静电场、电磁场等结构复杂又包括多种媒质的三维物理场求解方法的研究取得新进展。矩量法、变分原理、函数空间等都引入了电工理论。基于等效模型的概念发展了虚拟的磁荷与磁流模型,研究了多种动态位及不同的规范选择,提出了有关广义能量的定理等。由于系统与元件相结合而扩大了元件的内涵,包括了逻辑门、可控源、回转器以及大规模集成块等。各类工程系统的发展形成了共同的网络理论基础,使网络扩展成为研究某种特定空间结构和动状态的一般性理论方法。广义网络理论又将“场”与“路”结合起来,出现新的边缘理论领域,如物理场论的网络模拟、辐射场的络方法、等离子体的网络图解等;引用系统论的研究成果,将系统的整体性能和行为与系统结构、参数及局部物理量结合起来,进一步丰富了网络问题的内容。在人类历史发展的漫长岁月里,技术革命是强大的推动力。今天以电子和计算机技术为特征的新技术又在延伸人类的智力功能。正是电磁规律在能源、信息、控制等领域的技术应用,描绘出现代化社会的蓝图,形成新技术革命的主流。它冲激着社会生产和生活的每一个角落,不仅大幅度地提高了社会生产力,创造出丰富的物质财富,而且改变着人们的生活方式、社会行为、教育训练、思维方法,促进了社会的精神文明。电工正在与现代科学技术相汇合,继续发挥社会支柱的作用。

二、电气设备的现状与发展

(一)电气设备的“健康”状况存在差异

首先是设备的先天条件不一样,进口设备和国产设备的技术状况不一样;同样是国产设备,不同厂商因技术与管理水平不一样,使其产品质量也不一样;即使是同一厂商,因技术、管理上的差异,其产品质量不同;不同时期、不同批次的产品,其质量也会不一样。因此应当承认设备投运的初始状态是千差万别的。

其次,设备的使用环境不一样,不同的环境将对设备运行状况产生不同的影响,这种环境主要有两种:一是设备所处的外部自然环境不一样,尤其是供电设备,大部分暴露在室外自然环境中,因温度、湿度、污染、紫外线、日照等有较大差异,对设备的影响有较大不同;二是设备在电力系统的位置不同,所承受系统运行电压、短路电流和热稳定时间等不尽相同,尤其是故障时系统短路容量差异较大。

(二)电气设备的维修制度:定期维修的弊端

由于电气设备的初始状况和现场设备的运行状况有很大差异,即现场设备的“健康”状况好坏相差甚大,而定期维修制度几乎无视这些状况的差异,而采用统一的、一刀切的定期维修方式,其最主要的表现在维修结果上,要么维修过剩,要么维修不足。工程的实际情况大多是出现维修过剩,经常出现“小病大治”、“无病亦治”的盲目维修的现象,这种维修过剩的结果,必将出现如下维修的弊端:一些状态良好的设备,因盲目维修而出现故障或潜在故障,维修达不到恢复设备原有的可靠性的作用,而是增加了设备的故障隐患和故障率。目前,定期维修是电气设备停运的主要原因,往往占全部停运时间的60%以上。

在今后的研究方向上,专家们注重状态维修完全替代定期维修的可能性。

(三)电气设备的状态检测技术

电气设备状态监测为设备的故障诊断和性能评估提供了依据。因此有必要对他们的运行状态进行监测,及时了解和掌握设备的状况,以确保整个电力系统的安全、稳定运行。状态监测是指通过各种测量、检测和分析方法,结合系统运行的历史和现状,对设备的运行状态进行评估,以便了解和掌握设备的运行状况,并且对设备状态进行显示和记录,对异常情况进行处理,并为设备的故障分析诊断、性能评估提供基础数据。

近年来我国电气设备制造引进不少国外先进的技术、装备和管理,尤其是21世纪以后,新技术、新材料的使用,使得电气系统的装备水平得到较大的改善。因此,电气设备的维修制度和维修方法也要随着形势适当的进行调整,才能提升电气设备的稳定性、降低生产成本,为企业创造出更多的经济利益。

三、电子设备的现状与发展

2010年全球半导体制造设备销售总额达到亿美元,恢复到历史最高水平。各个地区的设备支出都呈现了两位数甚至三位数百分比的增长,增长最快的是中国大陆和韩国。2010年中国内地半导体设备市场为亿美元,预计2011年为亿美元。按此增长率推算,到2015年,我国半导体设备市场规模将达到300亿元人民币。2010年,全球光伏生产设备销售额比上年增长40%,达到104亿美元,预计2011年将达到124亿美元,同比增长24%。从区域市场来看,2010年中国大陆地区占全球市场51%的份额,预计未来5年还将继续保持这一较高比例。据此,可以判断到2015年我国光伏设备将继续保有巨大市场空间。 新能源汽车用锂离子动力电池、高性能驱动永磁式同步电机、金属化超薄膜电力电容器等新型电子元器件生产设备将成为我国电子专用设备市场新的增长点。多学科交汇为电子仪器开辟了新的发展空间,物联网技术发展和三网融合对电子仪器提出新的测试需求,预计上述领域的电子仪器以及环境保护测试仪器和医疗电子仪器会面临大发展。

四、电工新技术

我们已在准备进入21世纪。21世纪,人类期望着进入一个持续协调发展的新时代,我国将以无愧于我们这个伟大民族的新姿态屹立于世界之林。整个进程中,科技的进步与发展有着特别重要的意义。从能源发展看,我国在上半叶还不大可能扭转以煤为主的能源结构,从而在提高煤的利用效率,特别是燃煤发电效率方面还要做出很大的努力。与此同时,还要大力促进核能和可再生能源的应用发展,使之更快地在技术和经济上成熟起来,才能期望得以较快地改变以化石能源为主的能源结构,走上能源、环境与生态持续、协调、稳定发展的道路。在交通运输方面,实现高速度将是主要发展方向,而各种交通运输高速化都必须以电力推进系统的发展做为基础。在能源、交通和其他工业的发展中,电工新技术的发展将起着重要的作用,20世纪下半叶的一些进展已为此奠定了良好的基础,随着新原理,新技术与新材料的发展,还将出现一些新兴的领域。这里简要展望一下一些可见的重大进展,包括受控核聚变,磁流体发电,太阳能与风力发电,磁浮列车,磁流体船舶推进与超导电工。

(一)受控核聚变

受控核聚变的实现将为人类提供实际上用之不竭的洁净能源,从根本上解决人类能源,环境与生态的持续协调发展。20世纪下半叶的巨大努力,已在大型的托卡马克磁约束聚变装置上达到了“点火”条件,证实了聚变反应堆的科学现实性,正在进行聚变试验堆的国际联合的设计研制工作,期望在下世纪能建成、运行试验堆。然后还需要经过示范堆与商用堆两个阶段的展,预期可在下世纪四五十年代建成第一座商用的聚变电站,走向产业化。与裂变反应堆主要依靠核工技术与热工技术的结合而发展起来的历史不同,聚变反应堆的发展主要依赖于核工技术与电工新技术的结合,这里要把大体积、强磁场技术,大能量,脉冲电源技术,辅助加热技术与等离子体控制技术提高到新的水平。除此之外,还要探索利用聚变产生的带电粒子直接发电的可能性。聚变电站的实现也将导致一些新兴的电工产业的形成。

(二)磁流体发电

磁流体发电是将高温导电燃气与磁场相互作用而将热能直接转化成电能的新型发电方式。由于其初温可高达3000K,与已有的燃气及蒸汽发电组成联合循环,可望将燃煤电站的热电转换效率提高到50%以上,具有高效率、低污染、少用水的重大优越性。磁流体发电自60年代初原理性实验成功以来,经过30年的持续努力,已达到了最高发电功率几万千瓦,持续数百小时的水平。再经过试验电站、示范电站与商用电站几个阶段的发展,可望在21世纪二三十年代实现商业化。磁流体发电的发展过程表明,所遇到的困难比原设想的大得多,特别是用于燃煤的长时间可靠发电,这里需要大力发展电工、热工、材料、化工等多方面的新技术,在电工方面要解决电站系统、发电通道、超导磁体、功率调节与逆变等一系列关键技术问题,在现有基础上还要有长足的前进。由于我国属于燃煤为主和电力迅速发展的国家,燃煤磁流体发电的商业化具有特别重大的意义。

(三)太阳能与风力发电

太阳能与风能是最重要的可再生能源,它们是广泛存在,机会均等,自由索取,最终可依赖的初级能源。近年来,在太阳能与风力发电技术方面取得了可喜的进展,建设投资与电能成本有了大幅度下降,几十万千瓦的太阳热发电站,百万千瓦的大型风力发电场已经接入电网运行多年,千千瓦的光伏发电站已有了示范,使得越来越多的人相信太阳能与风力发电能够在21世纪整个电力生产中占有一定的份额。为此,需要继续努力提高效率,降低造价与成本,扶植相应产业的发展,以及解决并网运行的有关技术问题。

(四)磁浮列车

一部人类社会交通运输发展史,在某种意义上可以说是一部以提高运输速度为主要目标的技术开发史。20世纪下半叶铁路的电气化使常规轮轨铁路的运营时速提高到了200多公里。为了进一步提高时速,发展起来了磁浮列车,它是一种采用磁悬浮,直线电机驱动的新型无轮高速地面交通工具,具有速度高、客运量大、对环境影响小、能耗低、维护便宜、运行安全平稳,无脱轨危险,有很强的爬坡能力等一系列优点。经过几十年的持续努力,磁浮列车已达到500公里/时的时速,处于实用化试验阶段,我国的磁浮列车也于几年前投入试运营。在今后,抓紧高速磁浮列车的研究发展,从技术上实行“迎头赶上”的战略,尤显重要。磁浮列车的实现要解决磁悬浮,直线电机驱动,车辆设计与研制、轨道设施、供电系统,列车检测与控制等一系列高、新技术的关键问题,推动着电工新技术登上新的高峰。高速磁浮列车有常导与超导两种技术方案,采用超导的优点是悬浮气隙大,轨道结构简单,造价低,车身轻。随着高温超导的发展与应用,将具有更大的优越性。

(五)磁流体船舶推进

磁流体船舶推进是一种正在发展的新技术。它利用强磁场与海水中的电流相互作用产生的罗伦兹力,使海水向后喷射,依靠其反作用力推进舰船向前行驶。由于它不用螺旋浆,具有无声、高速的优点,将引起船舶推进技术的重大革命。随着超导强磁场的顺利实现,从60年代开始了认真的研究发展工作。90年代初日本的载人试验船“大和一号”胜利地进行了海上试验,显示了其实现的现实性。再经过一二十年持续的分阶段的努力,可以期望在21世纪上半叶达到实用。

(六)超导电工

实用超导线与超导磁体技术与应用的发展,以及初步产业化的实现无疑是20世纪下半叶电工新技术的重大成就。在21世纪上半叶,无论是聚变电站、磁流体发电,还是磁浮列车,磁流体推进船的商业化,均将促使超导电工继续长足地向前发展,成为一个重要的电工产业。与此同时,还可期望,随着高临界温度超导体的实用发展,超导输电与超导飞轮储能将得到实际应用,工频超导技术的发展将使超导限流器、超导变压器、超导发电机投入运行,大能量的超导储能得到了示范和推广,超导电力技术成为电力发展的重要支柱。假如那时出现了临界温度达到室温的实用超导体,整个面貌还将大大改观。 五、电子新技术

(一)塑料太阳能电池技术

随着现代世界能源的日益紧张,许多国家都在致力于研究太阳能的开发和利用技术。在一些城市的街头已经能够看见一些由太阳能电池供电的设施。经过数十年的研究开发,这些以硅为材料的太阳能电池的制造成本仍然昂贵,不易安装,光电转换效率也低,大约只有12%到15%(现在世界上最好的单晶硅光电转换效率大约是30%左右),发1度电的成本大约是22美分,远比烧煤的火力发电厂美分1度电的成本要高。

令人高兴的是下一代太阳能电池可能最终使太阳能发电具有竞争力。新型太阳能电池是把光生伏打电池嵌入塑料薄膜的表面,制成太阳能发电薄膜。这种太阳能发电薄膜廉价、转换效率高,可以有多种用途。

一些大公司开始关注新型太阳能电池技术。西门子开发的一种新技术是把一种纳米级的碳60分子同导电的聚合物熔融在一起制成塑料太阳能电池;而美国通用电气公司则是利用一种有机发光二极管作为吸光材料来制造塑料太阳能电池。采用塑料太阳能电池,实际上能够使许多材料具有发电能力。例如,塑料太阳能电池可以嵌入手提电脑的箱壁,可以随时在光照条件下对电脑充电;也可以装在电动汽车车身,为电动机供电;房屋的屋顶更可以覆盖塑料太阳能电池,以供应日常用电。

(二)家庭机械电子工厂技术

专家预言,未来的家庭机械电子工厂可能让消费者能够拥有他们所需要的更多样化的产品。未来的家庭电子工厂实际上是采用现在喷墨打印技术的装置。美国康奈尔大学、麻省理工学院、加州大学伯克莱分校的研究人员正在悄悄地开发一种工艺,利用喷墨打印技术生产机械电子产品。当然,真正制造产品的过程还需要已有的电路、开关以及其它可拆卸零部件。

比如家里的电视机遥控器坏了,就可以利用这样的家庭机械电子工厂自制一个:从互联网上下载数字化电路图,用家庭机械电子“打印”机打印出所需的电路板,打印“墨盒”里装的是聚合物及其它材料,每打印一次完成电路板的一层。正在这一领域中开展研究的专家指出,用户只需为数字化电路图及所用材料付款,而不需为产品本身付款。

家庭机械电子工厂,意即“机械电子”。然而能够应用这种装置的家庭的人口素质必定是很高因为用户必须知道到哪里去下载什么样的数字化设计图,制造有关电子产品还要有相关的零部件。这是一种令人叹为观止的DIY。这种装置的问世也表明,在电子产品制造业,设计与制造的分离是一个趋势。用家庭机械电子工厂固然可以“打印”出自己需要的产品,不过前提是这种产品的设计是现成的。当然也可以自行设计,那就必须会用专业设计软件,还要有机械电子领域的专业知识。所以未来多数家庭会利用现成的设计。

(三)超级宽带网中的微型光芯片技术

现在已经有很多家庭通过宽带连接互联网。不过这种连接在最后一段的基础设施一般是已经落伍的同轴电缆或是电话线。而光缆入户的成本很高,每户成本大约1300美元。

微型光芯片可以改变这种现状,采用微型光芯片可以大大降低光缆入户的成本,让家庭用户享受真正的超级宽带。微型光器件把光路以及通常是分离的光学元件集成在一个光芯片上,这又是一个改变电信业经济学的重大技术创新,电信业采用光芯片可以以很低的成本传输大量数据。售价高达数万甚至数十万美元的光学元器件可能因为光芯片的采用而大大缩小体积,成本下降90%以上。这一技术使得人们在家里下载一部高清晰度电影就像是今天看体育频道一样普通。

(四)无线漫游的技术

无线通信领域是一个标准混乱的世界。手机通信、无线局域网、

军用无线通信及公共安全无线网络各自在特定的频段工作,这一工作频率是相关硬件在工厂生产时就已经设定的。所以美国的CDMA手机在欧洲不能用,而欧洲的许多GSM手机也没法用。这在平时只是麻烦而已。但是在某些紧急情况如911消防队同警察居然无法通过无线通信设备联系,因为频率不同,设备不兼容。

为了解决这一问题,一些兴企业正在用软件替代相关硬件,从而能够与不同标准、不同工作频段的无线通信网络兼容。这种技术称为软件无线电。想要驾车横跨中国旅行而又希望始终保持无线上网的话,软件无线电能够利用所到之处的各种无线通信网来上网,不论这种无线通信网是过时的模拟蜂窝电话网还是最新的3G无线网,或是时髦的WiFi及Wi-Max无线局域网。

在未来软件无线电技术将使美国陆军士兵、海军水手、空军飞行员能够在激烈战斗的时候保持无线通信。软件无线电技术进入消费市场还要再过一段时间。不过5年之内,软件无线电市场将有310亿美元之巨。到时候就可以买一个能够在各种不同标准无线通信网络工作的手机,从此无线漫游再无障碍。

六、总结

电工电子技术已经在我们 生活的各个领域发挥着重要的作用生活上离不开它,数字电视、手机、自动导航、自动倒车,这些在以前都是不可想象的,现在都已经变为现实了,在其他的领域也有非常重要的作用。它在很大程度上改变了我们的生活和科技,影响着我们日常身边的一切,在未来必将有着无限广阔的前景。

参考文献

[1]叶光辉.电工电子技术现状与发展.

[2]邵民.浅谈电工电子技术现状[J].新疆教育,2012,9.

作者简介:谭晗(1981―),女,江苏海安人,硕士研究生,副教授,主要研究方向:电工电子技术。

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