【论文摘要】本文首先探讨了近似计算在静态分析中的应用问题,其次分析了纳米电子技术急需解决的若干关键问题和交互式电子技术应用手册,最后电子技术在时间与频率标准中的应用进行了相关的研究。因此,本文具有深刻的理论意义和广泛的实际应用价值。
一、近似计算在静态分析中的应用
在电子技术中应运中,近似计算贯穿其始终。然而,没有近似计算是不可想象的。而精确计算在电子技术中往往行不通,也没有其必要。尽管近似计算会引入一定的误差,但这个误差控制得好,不会对分析其它电路产生大的影响。所以关键在于我们如何掌握,特别是如何应用近似计算。
在工作点稳定电路中的应用要进行静态分析,就必须求出三极管的基电压,必须忽略三极管静态基极电流。这样,我们得到三极管的基射电子的相关过程及结论。
二、纳米电子技术急需解决的若干关键问题
由于纳米器件的特征尺寸处于纳米量级,因此,其机理和现有的电子元件截然不同,理论方面有许多量子现象和相关问题需要解决,如电子在势阱中的隧穿过程、非弹性散射效应机理等。尽管如此,纳米电子学中急需解决的关键问题主要还在于纳米电子器件与纳米电子电路相关的纳米电子技术方面,其主要表现在以下几个方面。
(1)纳米Si基量子异质结加工
要继续把现有的硅基电子器件缩小到纳米尺度,最直截了当的方法是采用外延、光刻等技术制造新一代的类似层状蛋糕的纳米半导体结构。其中,不同层通常是由不同势能的半导体材料制成的,构建成纳米尺度的量子势阱,这种结构称作“半导体异质结”。
(2)分子晶体管和导线组装纳米器件即使知道如何制造分子晶体管和分子导线,但把这些元件组装成一个可以运转的逻辑结构仍是一个非常棘手的难题。一种可能的途径是利用扫描隧道显微镜把分子元件排列在一个平面上;另一种组装较大电子器件的可能途径是通过阵列的自组装。尽管,PurdueUniversity等研究机构在这个方向上取得了可喜的进展,但该技术何时能够走出实验室进入实用,仍无法断言。
(3)超高密度量子效应存储器
超高密度存储量子效应的电子“芯片”是未来纳米计算机的主要部件,它可以为具备快速存取能力但没有可动机械部件的计算机信息系统提供海量存储手段。但是,有了制造纳米电子逻辑器件的能力后,如何用这种器件组装成超高密度存储的量子效应存储器阵列或芯片同样给纳米电子学研究者提出了新的挑战。
(4)纳米计算机的“互连问题”
一台由数万亿的纳米电子元件以前所未有的密集度组装成纳米计算机注定需要巧妙的结构及合理整体布局,而整体结构问题中首当其冲需要解决的就是所谓的“互连问题”。换句话说,就是计算结构中信息的输入、输出问题。纳米计算机要把海量信息存储在一个很小的空间内,并极快地使用和产生信息,需要有特殊的结构来控制和协调计算机的诸多元件,而纳米计算元件之间、计算元件与外部环境之间需要有大量的连接。就现有传统计算机设计的微型化而言,由于电线之间要相互隔开以避免过热或“串线”,这样就有一些几何学上的考虑和限制,连接的数量不可能无限制地增加。因此,纳米计算机导线间的量子隧穿效应和导线与纳米电子器件之间的“连接”问题急需解决。
(5)纳米/分子电子器件制备、操纵、设计、性能分析模拟环境
当前,分子力学、量子力学、多尺度计算、计算机并行技术、计算机图形学已取得快速发展,利用这些技术建立一个能够完成纳米电子器件制备、操纵、设计与性能分析的模拟虚拟环境,并使纳米技术研究人员获得虚拟的体验已成为可能。但由于现有计算机的速度、分子力学与量子力学算法的效率等问题,目前建立这种迅速、敏感、精细的量子模拟虚拟环境还存在巨大困难。
三、交互式电子技术手册
交互式电子技术手册经历了5个发展阶段,根据美国国防部的定义:加注索引的扫描页图、滚动文档式电子技术手册、线性结构电子技术手册、基于数据库的电子技术手册和集成电子技术手册。目前真正意义上的集成了人工智能、故障诊断的第5类集成电子技术手册并不存在,大多数电子技术手册基本上位于第4类及其以下的水平。需要声明的是,各类电子技术手册虽然代表不同的发展阶段,但是各有优点,较低级别的电子技术手册目前仍然有着各自的应用价值。由于类以上的电子技术手册在信息的组织、管理、传递、获取方面具有明显的优点。
简单的说,电子技术手册就是技术手册的数字化。为了获取信息的方便,数字化后的数据需要一个良好的组织管理和提供给用户的形式,电子技术手册的发展就是围绕这一过程来进行的。
四、电子技术在时间与频率标准中的应用
时间和频率是描述同一周期现象的两个参数,可由时间标准导出频率标准,两者可共用的一个基准。
1952年国际天文协会定义的时间标准是基于地球自转周期和公转周期而建立的,分别称为世界时(UT)和历书时(ET)。这种基于天文方面的宏观计时标准,设备庞大,操作麻烦,精度仅达10-9。随着电子技术与微波光谱学的发展,产生了量子电子学、激光等新技术,由此出现了一种新颖的频率标准——量子频率标准。这种频率标准是利用原子能级跃迁时所辐射的电磁波频率作为频率标准。目前世界各国相继作成各种量子频率标准,如(133Cs)频标、铷原子频标、氢原子作成的氢脉泽频标、甲烷饱和以及吸收氦氖激光频标等等。这样做后,将过去基于宏观的天体运动的计时标准,改变成微观的原子本身结构运动的时间基准。这一方面使设备大为简化,体积、重量大减小;另一方面使频率标准的稳定度大为提高(可达10-12—10-14量级,即30万年——300万年差1秒)。1967年第13届国际计量大会正式通过决议,规定:“一秒等于133Cs原子基态两超精细能级跃迁的9192631770个周期所持续的时间”。该时间基准,发展了高精度的测频技术,大大有助于宇宙航行和空间探索,加速了现代微波技术和雷达、激光技术等的发展。而激光技术和电子技术的发展又为长度计量提供了新的测试手段。
总之,在探讨了近似计算在静态分析中的应用问题、纳米电子技术急需解决的若干关键问题和交互式电子技术应用手册后,广大科技工作者对电子技术在时间与频率标准中的应用知识的初步了解和认识。在当代高科技产业日渐繁荣,尖端信息普遍进入我们生活之中的同时,国家经济建设和和谐社会的构建离不开我们科技工作者对新理论的学习和新技术的应用,因此说,本文具有深刻的理论意义和广泛的实际应用价值是不足为虚的。
【参考文献】
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近年来,我国大力发展中等职业教育,中职学校入学人数逐年递增。这些学生主要由三部分构成:第一部分,初中阶段学习成绩一般,读高中后升入大学的可能性很小,便选择读职业学校。这部分学生比例最大;第二部分,初中阶段学习成绩较好,但家庭困难。希望掌握一门技术,能早日就业以减轻父母的经济负担。这部分学生有一定比例;第三部分,初中阶段学习成绩、道德表现均不好,家长考虑到子女年龄较小,只能送到学校希望有所改变,这部分学生比例较小。
在这种情况下,如果教师仍然按照同一标准、同一模式组织教学,必然会导致一部分学生吃不饱,一部分学生吃不了,长此以往,教学效果难以保证。不但阻碍了学生素质的全面提高,还严重影响了他们继续升学深造和毕业后就业的竞争能力。因此,采用分层次教学是非常必要的。
二、分层次教学的实施方法
(一)分层次教学法实施的前提
分层次教学法实施的前提,是合理地对学生进行分层。所谓的“分层”并不是简单的按照学习成绩将学生分成三六九等,而是结合不同的学科特点,按照学生的自身条件将学生分成不同的组别,在授课中结合教学要求对不同的组别设置各具特色的教学内容,从而提高教学效果。
《电工与电子技术》课程是工科学生的必修课,要求学生有一定的学习基础,并具有一定的动手分析能力。根据这一特点,可以在第一次课,精心准备几种常见电路的教学模型,先请同学们各抒己见,讲一讲对这些模型的看法;然后讲授课程中的五个基本概念;在此之后利用习题来考察学生的学习效果。通过这一课时,对学生们的学习能力有一定的掌握,然后将学生分为:A组,理论学习能力和动手能力都较强的学生;B组,理论学习能力较强的学生;C组,动手能力较强的学生;D组,排斥学习的学生。
(二)分层次教学法的具体实施过程
为了确保分层次教学后的教学效果,教师在前面合理分层的基础上,应吃透教材,精心设计教学环节,根据教材的要求来分解教学内容,确定教学的起点,制定出每组学生需要达到的目标。
1、课前预习。为了保证教学效果,需将课前预习作为作业布置给学生。每一次下课前五分钟进行布置。例如:在讲解“R-L-C的串联电路”的前一次课,将预习内容分成四层。第一层,纯R电路、纯L电路、纯C电路三种单一参数的交流电路中,i与u的波形图的确定;第二层,三种单一参数的交流电路中,i与u的相位图的确定;第三层,三种单一参数的交流电路中,i与u的相量图的绘制;第四层,综合进行比较,得出结论:(1)纯R电路中,i和u是同相的;(2)纯L电路中,i比u落后90°;(3)纯C电路中,i比u超前90°。这样,学生能够象爬楼梯一样,一层层准备,按照自己的实际能力努力向上走。
2、课堂教学。在90分钟的课堂教学中,教师应采取走小步的方法,由易到难,由简到繁,循序渐进。在难度提高的知识点处以不同标记作为引导,提出不同层次学生需掌握的重点;并利用课堂上最后的几分钟时间对不同层次的学生进行针对性辅导。辅导重点在于A、D两组学生。对A组学生提出实践性、综合性问题,引导他们课下进行思考,使他们能够触类旁通,为将来进一步深造打下基础。对D组学生进行督促,通过检查笔记,重点提问,使他们掌握最基本的知识点。例如:在讲解“R-L-C”时,将课程内容分为五层来讲解:(一)是R-L-C的串联电路的基本概念,从介绍R-L的串联电路和R-C的串联电路,逐渐过渡到R-L-C的串联电路,明确各电路的组成。(二)是端u和i的相位关系,采用对相量图的分析,由浅入深地对电路呈电感性、电容性及电阻性三种情况进行具体分析总结。在相量图分析上有一定难度,在授课中就要重点掌握B、C组学生的学习情况,尤其是C组学生,要鼓励他们克服畏难情绪,以相量为突破口使他们冲破难关。(三)是端u和i的大小关系,借助于数学知识,以勾股定理为工具,最终推出R-L-C的串联电路欧姆定律表达式,进一步引出电压三角形和阻抗三角形,指出二者的相似关系。(四)是R-L-C的串联电路的实际应用,通过讲解例题引出电抗器和移相电路,可借助于多媒体展示这两种电路中u与i的相位关系。这一层内容只要求A组学生掌握,对其他组学生加以鼓励,只要做对一点都要给予表扬,激发其学习兴趣。(五)是设置悬念,在R-L-C的串联电路中,当电路端u和i同相时,电路呈电阻性,电路的这种状态叫做串联谐振。那么,串联谐振电路的定义、特点及应用有哪些呢?告诉学生这是我们下次课即将介绍的内容。由此不仅给学生留下悬念,而且为学生预习提供提纲。
3、练习及习题。为了巩固分层次教学的效果,合理编排习题的难度是教学的另一个重要环节。根据教学内容应将习题设计成巩固基础知识的基本题,训练学生对所学知识进行简单运用的中等题,训练学生综合利用所学知识的提高题三种类型。要求A组学生会做全部习题,B、C组学生会做前两类习题,D组学生完成基本题,并鼓励B、C、D组学生选做较高类型习题,在作业中加以针对性辅导,以促进学生向高层次递进发展。
[论文摘要]电子商务的迅速发展,使电子商务安全问题不容忽视。从数字水印技术的信息隐藏、不可见性,鲁棒性,安全性等特点出发,把数字水印技术应用到电子商务安全保护中,解决电子商务安全中的数字作品版权信息验证,电子票据保护,身份鉴别、篡改提示等问题。
互联网技术的日新月异,使电子商务的发展变得更加迅猛。同时网络中一些不可预料的危险环节,也使电子商务安全问题成为人们关注的焦点。传统的认证和访问控制技术、密码技术并不能全面解决电子商务安全问题,所以一种新兴的信息安全技术——数字水印技术被应用到电子商务中。
一、数字水印定义、功能及原理
数字水印是信息隐藏技术的重要分支。所谓数字水印(DigitalWatermarking)是指嵌入数字载体(包括多媒体、文档、软件等)中的数字信号,它可以是图像、文字、符号、数字等所有可以作为标识的信息。数字水印既不影响原始载体的正常使用及存在价值,也不容易被人感知。
通过隐藏在载体中的标识信息即数字水印,可以达到验证和确认内容提供者、购买者、隐藏信息或判断载体是否被篡改等目的。
数字水印算法的原理大都相同,即对时(空)域或变换域中的一些参数进行微小的变动,在某些位置嵌入一定的数据,生成数字水印,当需要检测时,从载体中提取水印,与原水印进行比较,检测水印是否被篡改等。近年来研究者从不同角度提高和改进数字水印算法,其实都是以提高水印的鲁棒性为目的的。
典型的数字水印算法有以下几类:空域算法,变化域算法,压缩域算法,NEC算法,生理模型算法等。
二、数字水印的特点和分类
根据数字水印的定义及功能,可以看出数字水印具有以下几个特点。
不可见性:数字水印作为标识信息隐藏于数字作品中,对拦截者而言,应不可见。
安全性:数字水印应当具备难以篡改或伪造的要求,并应当具有较低的误检测率和较强的抵抗性
鲁棒性:在经过多种信号处理过程后,数字水印仍能保持部分完整性及检测的准确性。
脆弱性:能直接反映出水印是否遭受篡改等。
根据不同标准,数字水印分为以下几类。
按照水印特点划分:鲁棒性水印和脆弱水印。
按照水印隐藏位置划分:时域数字水印、空域数字水印、频域数字水印等。
按照水印检测过程划分:明文水印和盲水印。
按照水印是否可见划分:可见水印和不可见水印。
按照水印内容划分:有意义水印和无意义水印。
当然,数字水印还可以按照用途、水印载体等多种方式来划分成更多的小类,这里不再一一列举。三、数字水印技术在电子商务中的应用
数字水印技术在电子商务中的应用集中表现在电子商务安全保护问题中。电子商务安全可以分为网络安全和信息安全。网络安全复杂且受多种因素影响,要解决电子商务安全问题,必须把信息安全作为问题切入点。
目前,电子商务信息安全方面已经使用到了加密技术,安全认证技术等多种安全保护技术,但仍有部分问题得不到解决。
首先,电子商务中数字作品的版权保护问题。在知识产权体系日益完善的今天,版权问题已经成为人们关注的焦点问题,也是数字作品提供者必须正视的问题。研究者试图寻找一种方法,既不损害原作品,又达到版权保护的目的,于是,与传统水印功能几乎相同的“数字水印”被应用到电子商务中。数字水印技术利用信息隐藏原理使版权标志不可见或不可听,“悄然”存在与数字作品之中。
目前应用数字水印来解决版权保护问题多用在软件作品中,比较著名的就是IBM公司的“数字图书馆”软件的数字水印功能,以及Adobe公司的Photoshop软件中集成了Digimarc公司的数字水印插件。
其次,电子交易中的电子票据的防伪问题。随着商务活动电子化和自动化的转变,许多交易活动都转变为电子交易,其中电子票据的安全保护变得犹为重要。数字水印技术可以在交易双方的电子票据中嵌入交易时间和签名等认证信息,使交易过程具有不可抵赖性。而且数字水印技术在电子票据中隐藏了不可见的标识信息,无形中也增加了不法分子伪造篡改票据的难度。水印还具有法律效力,可以在交易出现法律纠纷时,作为证据使用。
还有,身份验证信息的真伪鉴别问题。目前,用于信息安全的加密技术对于电子形式的身份验证信息具有良好的保护功能,但无法作为书面凭证进行鉴别。而通过使用数字水印技术,把电子身份验证信息隐藏到普通的凭证图像当中,使身份凭证具有不可复制和不可抵赖等特性,实现了电子信息和书面信息的双重保护。
重要标识信息的隐藏和篡改提示。许多交易作品的使用必须依赖作品中一些标识信息,如果直接把此类信息标注在原始作品上,会引起一些不必要的麻烦,而利用数字水印技术就可以把重要信息隐藏在原始作品中,通过特殊的阅读程序(水印检测工具等)来读取。数字水印技术还可以用于数字信号的篡改提示,通过水印的状态来检测数字信号是否遭到篡改。
通信过程的信息隐藏。用于信息安全保护的常用方法是对数据进行加密,这样往往更容易引起攻击方的注意,从另一个角度出发,在人类视觉、听觉等无法感知的范围之内,对各种时(空)域、变换域进行微小的改变,从而实现信息隐藏,达到通信过程信息安全保护的目的。
四、结束语
数字水印技术作为一种新兴的安全保护技术应用到电子商务中,表现出其显著的作用和功效,因为区别于传统的数据加密技术或安全认证技术,为信息安全保护领域带来了新思路。但是,由于目前数字水印技术本身并不完善,应用到电子商务中还存在很多实际的问题。例如,水印检测的简便性,水印的鲁棒性,等等,这些也将作为研究者进一步努力的方向。
参考文献:
电子技术与日常生活息息相关,而电子技术理论的应用更是渗入到生产生活中的各个方面。而在电子技术的应用中首先要解决好电子技术理论当中存在的若干问题,而后才能更好的将电子技术应用到生产生活当中。
【关键词】
电子技术;近似计算;纳米电子技术;技术应用
1概述
随着科技的发展与社会的进步,电子技术在日常生活中的应用越来越广泛。电子技术中,近似计算是贯穿始终的内容,可以说,没有近似计算就没有电子技术理论的应用。随着电子技术的不断发展,电子技术中应用到的元件越来越趋于纳米级,而目前纳米电子技术理论的应用还存在不少问题。本文从近似计算在静态分析中的应用入手进行分析,而后分析了纳米电子技术理论应用中存在的问题,希望能够为相关单位提供参考和帮助
2近似计算在静态分析中的应用
电子技术理论的应用离不开近似计算,没有近似计算就谈不上电子技术的应用。然而在电子技术应用当中,往往无法进行精确的计算,而且电子技术应用中也不需要进行精确计算。近似计算的确会造成一定程度的误差,但是只要将这个误差控制在一定范围内,就不会对电子技术应用产生较大影响。因此将近似计算合理应用在电子技术应用当中是电子技术理论应用的关键所在。进行稳定电路应用时静态分析是必要的,而静态分析首先要做的就是求出三极管的基电压,并且将三极管静态基极电流忽略,只有这样才能够得出三极管基射电子的理论以及推理过程。
3纳米电子技术需要解决的问题
在电子技术理论的应用之中,所用到的元件很多都处在外表尺寸为纳米级的状态之下,应用的机理等方面与常见的电子元件完全不同,纳米级别的电子技术应用元件会受到量子现象以及相关问题的影响,电子的隧穿过程以及非弹性散射效应的作用机理等内容都需要进行分析与解决。而在纳米电子技术当中,首要解决的问题并不是上述问题,而是纳米级别的电子元件以及电路连接相关的技术问题。总的来讲纳米电子技术中存在的问题主要在以下方面:
3.1纳米Si基量子异质结加工
日常使用的电子元件一般都为硅基电子元件,其尺寸属于宏观范围之中。想要将硅基电子元件进行进一步缩小,直至纳米级别一般会采用光刻、外延的技术手段,制造出全新的半导体结构,该结构属于纳米级别,并且具有层状蛋糕的外形。而每层的半导体材料都不相同,具体差异体现在材料的势能上,以形成量子势阱,而这种半导体结构就被称为半导体异质结”。
3.2分子晶体管和导线组装成为纳米元件
对于电子技术理论的应用而言,在纳米范围内即便知道了如何将分子晶体管与导线制造出来,如何将分子元件正确组装成为能够进行运转的结构仍然是十分棘手的问题。分子晶体管与导线的组装方法有两种:①利用扫描隧道显微镜将所有的分子元件平铺在同一平面上。②通过阵列方式进行自行组装。尽管目前国际上对这两种方式都在不断的研究之中并且取得了不小的进展,但是分子晶体管与导线的组装方法仍然局限在实验室之中,无法投入到日常使用当中。因此如何将分散的晶体管与导线组装成为有逻辑的元件是电子技术理论应用的一大难题。
3.3超高密度量子效应存储器
想要进行纳米级计算机的组装与应用,计算机中的电子芯片是最为核心的部件,电子芯片之中存储有超高密度存储量子效应,它能够提供海量的存储空间,为那些缺乏可动机械部件而具备快速取存能力的计算机提供存储空间。尽管如此,超高密度量子效应存储器的组装对于电子技术的研究人员而言仍然是一大挑战。
3.4纳米计算机的互连
想要将数以亿计的纳米电子元件组装成为一台纳米计算机,其组成结构的精巧性是难以想象的。只有进行严密的布局以及巧妙的设计才能够保证纳米计算机的组装成功。而在计算机结构问题当中,互连问题是首先需要解决的。即计算机中信息输入与信息输出的问题。对于纳米计算机而言,它将大量的信息存储到了很小的空间之中,并且使用极高的速度进行信息的使用与产生,为了能够保证纳米计算机进行信息使用与产生时不会将计算机烧坏,计算机当中需要安装一些特殊元件用以计算机信息的控制与协调。而就目前的纳米计算机的技术来看,计算机中的元件与元件,以及元件与外部环境当中都存在有大量的连接。然而线路之间工作时会产生大量的热量,为了避免因为过热出现串线”现象需要将线路分隔开来,处于几何方面的考虑,无法没有任何限制的增加连接数量。因此纳米计算机中线路之间的互连问题成为了纳米电子技术应用的难题之一。
3.5纳米元件的设计操制备的模拟环境
虽然进行纳米元件的制备仍然具有较大难度,还不能走出实验室,在实用方面受到了多方面限制。但是计算机图形学方面的发展使得技术人员能够利用计算机建立起纳米元件制备的模拟环境,从设计到制备到操纵再到性能分析都能够进行模拟。但是模拟环境的建立虽然存在可能性,但是目前的量子力学算法、计算机计算速度等方面限制还是难以将精细敏感的虚拟环境完全模拟出来。
4交互式电子技术手册
电子技术在交互式方面的发展可以分为五个阶段,即为加注索引的扫描页图、滚动文档式电子技术手册,线性结构电子技术手册,数据库基础之上的电子技术手册以及集成电子技术手册。但是目前尚且没有达到真正的人工智能集成电子技术手册,一般都处在立足于数据库的电子技术手册水平甚至以下。不同的电子技术手册的确是一步步发展起来的,但是即使是最初的加注索引的扫描页图也具有自身独有的优点,因此级别较低的电子技术手册仍然发挥着重要作用。电子技术手册可以看作是将技术手册数字化,为了能够更为方便的对信息进行获取,电子技术手册要将数据进行合理的管理并提供给用户。而电子技术手册就围绕着这一目标不断发展。
5电子技术在时间与频率标准中的应用
对周期现象进行描述时,时间与频率是两个不同的参数,两个参数可以使用同一个基准,而频率标准可以由时间标准推导出来。而微波光谱学与电子技术的发展则推动了量子电子学等技术的出现与发展,因此也使得衡量频率的标准发生改变,新型的量子频率标准由此而生。它的衡量标准在于利用了原子能级进行跃迁时所辐射出的电磁波频率并将其作为频率标准。目前世界上不同国家制定出了不同的量子频率标准。这样一来,原本只存在于宏观世界的时间计算拓展到了微观世界的原子结构运动当中,将原子运动的时间作为时间基准,使得电子设备能够大大得以简化,在重量、体积方面都得到大幅度降低,此外还提高了频率标准的稳定性,这样一来,相关技术得到有效发展,对宇宙的探索也得到了进一步的发展。而在实际生活中的应用则主要体现在对微波技术、雷达技术以及激光技术等方面的促进作用。而激光技术的发展又给计量方面提供全新的测试方向。
6电子技术在生活中的实际应用
电子技术是介于电子、控制与电力三个方面的交叉学科,在工业、电力、航空航天等方面都具有十分广泛的应用,电子技术的应用深入到生产生活的各个方面,不管是传统的领域还是高新产业都会应用到电子技术。接下来就工业、交通、电力系统三个方面进行电子技术应用分析。
6.1工业方面的应用
在工业中常常会使用到大量的交流和直流电动机。两种电动机各有特点,其中直流电动机的优势在于调速性能好。而随着电子技术的发展,应用在工业方面的电力电子变频技术得到快速发展,因此交流电动机的调速性能得到了大幅提高,能够直接与直流电动机相提并论。不管是小型的数控机床电机还是大型的轧钢机电机一般都采用电子交直流调速技术,一些对调速要求并没有较高要求的鼓风机也改用了变频技术,节约能源。
6.2交通运输方面的应用
电子技术在交通运输方面的应用主要体现在电气化铁道中。此外交流机车采用的是变频装置,直流机车采用的是整流装置。而在交通运输方面,磁悬浮列车是未来的发展趋势。而在磁悬浮列车当中,电子技术更是其中的关键技术,不管是磁悬浮的牵引电机还是车辆中的辅助电源都需要电子技术进行辅助。在汽车方面,电动汽车使用电子技术进行电机中电力的变换以及驱动的控制,电子技术的应用还体现在电池的充电上。而在平常的汽车中则需要多个控制电机,每一部电机都需要斩波器与变频器进行驱动与控制。海上运输与空中运输中,飞机与船内部存在许多不同的控制电源,需要电子技术进行控制。总的来说,几乎所有的机动交通运输方式都离不开电子技术,因为电子技术与变频装置和斩波器息息相关,而日益发展的交通方式更多的需要电子技术在交通方面的应用。一方面电子技术的发展影响并推动了交通运输的发展,另一方面交通运输的发展也促进了电子技术的更上一层楼。
6.3电力系统中的应用
电子技术的应用最为广泛的还是在电力系统之中。在发达国家使用的电能之中,六成以上的电能是需要经过至少一次的变流装置处理的。电力系统想要不断的朝着现代化科技化的方向发展,电子技术是必不可少的技术之一。如果电力系统脱离了电子技术,将无法进一步的进行发展,其稳定性也不能得到保证。在进行大容量、长距离输电时直流输电具有较大优势,在受电端和输电端都采用了变流装置,即是电子技术在电力系统中的应用。而近些年来在电力系统中应用的柔流输电也是在保证了电子技术理论的发展、基于电子技术之上才得以实现的输电方式,因此毫不夸张的说,电力系统的发展都是基于电子技术发展之上的,电子技术理论的发展推动了电力系统的不断稳定,也推动了电力系统长距离、大容量输电的发展。
7总结
电子技术理论的应用深入到生活与生产中的方方面面。电子技术中仍然存在若干问题,为了能够让电子技术更好的应用在生产生活中,要首先将电子技术中存在的问题解决。
作者:曾永升单位:广东兴宁市电子监察系统管理中心
随着社会发展的进步,人们的信息意识、法律意识已大有提高,城建档案管理工作作为城市管理、社会管理的重要组成部分,不仅为城市规划、城市建设、城市管理提供了重要的决策依据,还为社会经济提供直接有效的服务。城建档案在经济事务中的利用率相当高,工程项目中,总包分包、分包再分包的现象常有。这种现象容易引起经济纠纷,甚至有建筑工人付出的劳动,却拿不到工资,原因是建筑工人没劳动行为事实的依据资料。笔者在工作中就接触到这样的案例,在施工商拒付工资后,建筑工人最终通过工程档案的手签作为有力的依据,而赢了官司,拿到了自己劳动的成果。另一方面,分包工程在工程资料形成中也应体现分包单位的公章或项目章,以确保获得自己的劳动成果而具有的依据。因此,确保城建工程档案具体法律效力,具有重要的社会意义。城建档案的法律效力,与建设工程资料在形成过程中的责任主体的签章是息息相关的。笔者在城建档案行业工作超过二十五年,实际工程中遇过种种形式的在公章、签名问题上的造假现象,特别是工程资料形成中的施工员、质量检查员、专业技术负责人、各单位项目负责人、监理工程师、总监理工程师等的签名问题,往往代签的不少。主要原因是城建工程资料量巨大,在资料形成和报审报送过程中,许多工作人员图方便省事,不想多跑几趟,就代他人签名。近十年工程档案资料形成的内容更细化、更标准。每幢楼宇形成的工程档案中的土建、装修、给排水、电气、消防、通风空调、燃气、智能等各专业工程施工过程记录通常共约有800张,各种专业竣工图通常共约有100张。整个工程项目累加起来通常有约800~8000张施工记录资料及约500张竣工图,工程档案形成要求二套以上,文档形成数量则加倍增长。档案作为依据是应该签章手续完善才能起到依据、法律效应,纸质档案形成中,要求结论及签名必须手签,大量资料需要盖章、签字,由此带来了两点管理问题:1、人力资源成本上升。需要更多人整理维护档案。2、占用较多的库房空间。
二、电子文档归档的现状
1、普遍采用扫描形式文档归档城建各管理部门、各建设参与单位形成的工程电子文件,基本是扫描件形式归档,主要原因,通过数字设备及环境生成,以数码形式形成的工程电子文档,几乎没有认证的签章,从档案依据性的角度是没法律效力,只能通过文件实体纸质档案签章再扫描,在档案利用中才能体现签章的依据性(扫描件与纸质一致)。但扫描件谈不上真正的电子文档,经扫描的文件在计算机中只能是位图或者矢量图等图片格式,不能提取元数据,不支持在档案文本内容搜查。在信息利用、信息共享方面是最大的缺憾。且扫描的图片文档存储体积大,占大量存储空间,导致存储成本非常高。只有通过电子签章结合的电子文档,才能更好解决接收原始的电子文档,而不是扫描件。
2、收集电子竣工图难度大电子竣工图与纸质竣工图有部分不一致是普遍性,加上无电子签章,只能接收扫描的电子竣工图。每项工程从施工图到竣工图阶段,基本都有修改的现象,但设计单位大部分只出设计变更通知,也没在原施工图上作完整的修改,而施工单位通常没技术力量在电子施工图上修改为电子竣工图。建设部应如电力工程般规定,竣工图由建设单位负责组织原设计单位编制工程竣工图,那么电子竣工图结合电子签章是最规范、最准确、最实用的电子竣工图。况且建设单位与设计单位签订合同时,应明确设计单位负责电子竣工图的编制,以使归档的电子竣工图与实物相符。
三、电子签章技术
不同于4G、物联网等近几年炒得火热的概念,电子签章在日新月异的IT技术浪潮中,并不是一个新面孔。早在2005年,我国就颁布实施了《中华人民共和国电子签名法》。其中,第三章第十四条的内容是:可靠的电子签名与手写签名或者盖章具有同等的法律效力。正是这一法律,使得电子签章技术在我国蓬勃发展起来。经过多年发展,电子签章在我国电子政务领域依然普及。许多地区建立了统一的电子公文交换平台,各级政府和下属职能机构在平台上进行办公办文的工作。同时,越来越多的企业开始认可电子签章的法律地位。笔者认为,电子签章是解决前文中城建单位各个问题的一个重要技术和实践。
四、城建档案电子签章的建设思路
电子签章的第一个问题,在于对签章的加密与验证。因此,应该有一个部级的权威的建设电子行业认证平台对工程建设管理的相关单位、工程档案制作单位统一发放和验证电子签章,确保各个单位之间盖电子签章的文书资料在电子交换过程中,受到法律保护。
1、城建档案云计算平台建设
(1)为了城建档案相关行政管理、企事业单位能快速地、不受地点限制地进行城建档案相关业务工作,电子签章服务机构应当建立一个云服务平台,为各用户快速实时地提供签章制作、盖章和验证服务。
(2)为城建档案电子签章工作顺利运行,城建档案云平台应整合城建档案电子化管理的流程,在平台上建立文档生成、编辑、导出、打印等功能机制。用户使用云平台提供的电子化文档模板,填写后即是符合格式的城建档案电子版。在此基础上,用户对文档进行签章,并能对文档进行批量签章,节省工作量。对于平台上的已签章文档,打印或者导出时,既可以包含签章,也可以不包含。由于文档是在云平台创建的,云平台中一定有一份该资料的电子版,确保资料收集完整、持久保存。
(3)这一套云平台的用户主要包括政府城建档案管理职能部门、建设单位、施工单位(包括分包和转包单位)、监理单位、设计单位、勘察测绘等各企事业单位的所有职能人员。云平台系统中能建立多个管理、企事业单位。个人账号根据实际情况,可挂在某个单位下,也可不属于任何单位。系统支持用印的权限管理,谁在什么条件下能对什么文件用印。实际运行中,由企业自行进行权限管理。
(4)关于在线电子盖章的业务流程,应使系统支持“同一份文档,多人异步盖章”。在计算机技术中,“异步”是指若个不同动作的进行相互独立,互不影响,相互之间不需要等待对方完成或者确认后才能进行。比如说一份A文档上传到云平台后,多个相关单位可以各自安排时间登陆云平台进行盖章。
(5)为真正完全实现城建档案电子签章的普及无死角,应落实到每一位工人都能在电子资料签名。但由于工地的客观工作条件,不可能每个现场工作人员都配备电脑。因此,应当考虑在移动设备上实现电子签章功能。主要形式是开发一个手机客户端软件,与城建档案云平台对接。其主要功能应包括在线的收发电子城建档案,电子盖章和签章,签章的认证等。
(6)通过用户加密权限使用,再加上经电子签章后的电子文档是不能修改的,可达到档案保密、控制档案造假问题。如果单位或者个人需要调取某个文档或对其进行签电子章,须文档制造者在云平台进行授权。为了提高办理效率,应该能批量授权。
2、软环境建设
(1)目前,房地产行业的信息化程度并不如制造业、物流行业那样高。业内部分人员不理解信息化对提高生产力的意义,或者抗拒信息化带来工作方式工作流程的变革。因此,需要通过大量宣传,花大力气在建设单位、施工单位和监理单位、设计单位、测绘勘察、建设管理部门等单位身上进行电子签章的普及。
(2)在电子签章对城建档案管理开始发挥积极效力前,城建档案管理本身的制度需要对电子签章进行支持。最主要的原则就是,逐渐施行城建档案资料电子签章的强制性。而同时需要施行的,是城建档案文档电子化的强制性。两次相互依存,缺一者,另外一者就没有存在的意义。城建档案文档电子化是其电子签章的基础,而后者确保前者的法律有效性,为前者的价值保驾护航。
(3)工程建设的合同内容,可以对电子签章的地位进行明确。建设单位在建设工程招标及勘察、设计、测绘、施工、监理等单位签订协议、合同时,对工程电子文件的签章、质量、套数提出要求。
五、意义
如果能够基本完成城建档案电子签章应用的普及,笔者认为有以下几点意义:
1、避免大量扫描形式的电子文档归档。现行的工程资料形成本身都是电子文档的形式,当电子签章普及化,真正的电子文档归档就能完全解决法律依据性的问题,也能减少纸质档案扫描的一大笔费用。
2、避免大量纸质文档带来的办事复杂性、管理复杂性。工程项目管理单位多,管理层次多,要求形成的档案套数加倍增多,笔者在工作中常见工程纸质档案套数要求2~6套,既浪费资源,又难于保存,标准档案库房保管条件要求高,其费用是昂贵的。当完善的电子文档形成,只要城建档案馆保存一套原件纸质档案及电子档案,其它单位均保存电子文档就足够利用。
3、电子文档利用方便快捷。盖电子签章的电子文档具有法律效力,在诉讼案件、房地产确权、工程项目评审省级、市级优秀工程、建筑鲁班奖、各行政职能部门利用城建档案办理业务等事项中,电子文档可在云平台经授权后,在调取利用,方便快捷。
4、解决各种资料“代签”的问题。电子签章系统有加密验证机制,仿制的“签章”无法通过系统验证。而用户又不可能把自己的电子签章账号或者USB签章器等设备外借。从而有效减少各类“代签”现象。
5、上文提及的“同一份文档,多人异步盖章”,使得多个单位能各自在自己的办公室电脑、自选的时间进行签章,解决了纸质档案需先后送到多个地方进行盖章的问题。
6、促进房地产行业信息化的一次机遇。在推广城建档案的电子签章过程中,必然需要对房地产从业人员进行计算机文档、网络应用技术、手机应用的知识普及,由此提高整体从业人员对计算机技术的认知,为国家信息高速路事业做出贡献。
六、小结
关键词:光电子学;教学方法;教学改革;实践环节
中图分类号:G642.0文献标志码:A文章编号:1674-9324(2015)11-0138-02
一、介绍
光电子技术是由光信息技术和电子技术的相互结合而形成的新的光电子技术,涉及光信息处理、光纤通信、激光技术等领域,是未来社会发展和进步的核心技术。光电子技术不仅研究内容非常广泛,而且也是未来信息技术中的重要推动力量,它包含光信号的产生、光信息的传递、光电信号的转换和处理和光电功能材料相关的内容,如:光电功能材料的发光机理、制备方法和工艺应用范围、光电器件的加工与制作和光电系统的集成等一系列从基础理论到实际工程应用等各个领域的研究。涉及光子学、光信息科学、电子学、材料科学、计算机技术等前沿学科理论,它是由多个学科之间的交叉而形成的一门高新技术学科。
光电子技术在经历上述学科之间的交叉渗透后,其技术水平和工程应用技术取得了很多突破,在社会发展中以及社会信息化中起着越来越重要的作用,光电子技术的相关产品也越来越多地影响我们的生活。目前,国内外正掀起一股光电子技术和光电子产业的研究和发展的热潮。一些国家把大量资金投入光电子学和光电子技术的研究和开发中,许多以光电子技术为研究方向的研究中心、实验室和公司越来越多的建立起来。光电子技术的发展决定了未来产业的发展方向,将给工业和社会带来比电子技术更大的技术冲击。光电子技术和产业在国家经济建设和科学持续发展中起到至关重要的作用。
因此,光电子学基础是光电子专业学生必备的基础知识,也是未来光电子产业需求的人才中需要掌握的重要基础知识。
二、课程特点及专业培养目标
光电子学基础是整个专业中的基础专业课程,在学生专业思想和未来培养目标及要求的实现上发挥重要的作用,也是未来该专业研究生必需的基础课程储备。该课程注重理论联系实际,注重对学习者能力的培养,重点培养学生综合分析、解决问题能力,为将来从事光电技术领域的科研、开发和应用工作奠定基础。
我们的培养目标为:培养在光电子技术科学领域具有深厚的理论基础、扎实的专业知识和熟练的实验技能,德、智、体全面发展的高级光电子技术科学人才,使学生具有在光学、光电子学、光通信技术、激光科学、光波导与光电集成技术、光信息处理技术、计算机应用技术等领域开展创新性基础理论研究以及从事设计、开发应用和管理等工作应具备的理论和技术基础。因此,基于我们的专业培养目标和光电子学基础课程的自身特点,我们在教学过程中进行了改革探索。
三、教学改革探索
1.教学内容改革。①授课体系和讲授重点。该课程根据学生培养需要,从光电子器件和光电子技术在未来工程应用的需要的角度出发,研究原理及系统构成在光电检测技术、光纤通讯领域中的常用光电器件的技术。重点讲述光学基础、光纤通讯的构成、半导体物理、光纤器件、光电子现象和光电转换器件,重点讲解光电子器件的结构、工作机理、工作特性和在工程技术上的具体应用。为了更好地将所学应用到未来的技术发展上,对各类光电器件的系统集成、信号的调制、解调技术也作了详细的讲解,同时给出在工程中的实际例子。②课堂教学内容紧跟科学发展的步伐。光电子课程的教材对于快速发展的光电子技术来说,既是基本的原理内容,但又是滞后的技术,若授课时只是按照教材内容讲解,往往会带来知识不新、内容与技术发展脱节的后果,易使学生对该课程的学习积极性和兴趣下降。因此,在教学过程中补充和及时更新教学内容,增加一部分现代光电子技术的发展前沿、新出现的技术及需求,从而能给学生提供更多的学习探索和求真的空间。③加强该课程与应用技术之间的联系。专业基础课程的基本功能是让学生了解和掌握所学专业的发展方向,培养的学生能在以后的学习中、工作中涉及光电子技术方面上进行继续学习和钻研。因此在给同学们讲解课程中的内容时,要与现代信息技术的发展紧密结合。针对在光电检测技术、激光应用技术、光纤通讯技术等内容进行重点讲解,结合当前社会已有的需求的技术发展进行讲解,使该专业的学生明确所学课程内容在技术应用、研究发展及市场前景,对未来的从事的专业充满信心。④为了更加与国际接轨,尝试了双语教学。在平时提供给学生光电子相关的外文读物和论文,指导学生学习专业词汇,在课堂中进行讲解,开阔同学们的视野,引导学生进行初步科研潜力的培养和学习,调动学生的积极性,引导他们进行文献学习,进一步了解国外光电子技术的发展现状,激发兴趣。⑤教学内容与市场技术应用及需求的结合。结合本校本地区特点,系统规划、组织,实施产、学、研一体化模式。针对光电子技术和光电子产业市场密切联系的特点,在课程内容上跟上市场技术需求,结合本地区经济发展的实际情况,培养既有专业知识和跨学科知识,又有极强的实际操作能力、适应性强的学生,全面提升学生的理论素养和实践能力,增强学生在未来光电子产业上的竞争力。
2.教学方法探索。①充分利用多媒体技术进行教学,利用多媒体课件在表达上形象直观、方便,在效率上和容量上很大的特点和优势。既能使课程中的各种图片资料得到清晰展示,还能节约课程上的时间,从而能在课堂教学中讲解更多的课程内容,较大地提升了授课中课堂的信息量。因此我们认真积极地制作教学课件,充分利用网络上丰富的信息资源,并与兄弟院校的老师展开课程教学交流,共享多媒体课件。极大地激发学生对该门课程的学习兴趣。②采用课堂教学和专题讲座结合的教学方法。在进行课堂理论教学的同时,利用其他时间安排、组织团队教师举办《光电子技术专题讲座》,开展光电子技术专题研究,如液晶显示、光电转换及系统集成、光纤传感及应用和近场光学中的探测技术等,既能强化学生所学的基础理论,又能激发学习兴趣,培养学生的科研意识。吸引学生参与到大学生训练计划和参与到老师研究的课题中,提前打下科学研究基础。③在方法改革中,在富有开放性的问题情境中进行实验探究。对参与到老师研究的课题或参加大学生训练计划的老师,帮助学生制定合理的研究计划,选择合适的研究方案和方法,积极发动研究光电子技术的老师,为这些同学们提供必要的实验条件,由学生自己动手去实验,考证研究方法和方案,来寻求实验结果中的答案。这时,教师起到的是一个组织者的角色,指导、规范学生的探索过程。这样的过程,不仅仅是要让学生学量的知识,更重要的是要学习科学研究的过程或方法。
3.教学实践环节探索。在光电子学基础课程中,本来并没有设置时间环节,而且多数放置在大三或大四学习,实验环节很少开始。我们为了能够更好地提升学生实践技能和掌握技术设备的结合,先在原有课程体系中安排三分之一的时间来安排实践环节,开设具体的、有针对性的实验内容,让同学们能更有效地了解、认识和掌握知识和技能。在普通物理实验、电子实验和光学实验的基础上,开设如固体光电子耦合器件、热电耦器件、发光器件及光子器件。对光通讯系统的传输和光电子器件的作用有了直观的认识和理解。在此基础上,结合地方实际,联系相关光电子产业中的企业,组织学生进行参观学习,从而让学生自己体会从书本上理论到实验实际,再从实验实际再到光电子技术,从光电子技术再到光电子商品的过程,能一下子把整个知识到技术到效益的过程展现在同学们的内心中,从而更能培养和激发学生兴趣,也能将培养目标中的产业式人才完成,弥补普通高等教育中最缺失的人才与市场的不对接的不足。
4.教学目标实现探索。在光电子学基础课程改革中,把教学目标从以知识教育为主转变为实现人才培养和科学人才需求的融合,培养具有创新、探索精神的新时代新型人才。长时间以来,我们在教学过程和专业培养中,存在着理论与实际技术需求的相脱离的现象,造成理工科学生对于市场技术需求常识缺乏。我们把教学内容、教学方法和教学实践环节都做了有意义的初步探索。进一步增强了理论学习到实践环节、实践环节到市场技术发展的学习过程,极大地激发和培养学生的学习兴趣,为将来从事该专业打下坚实的基础和牢固的信心。在近三年中,我们培养的本科毕业生就业率95%以上,该专业毕业生考研成功率30%以上,使光信息科学与工程专业的学生形成了良好的学习氛围,形成了争赶超的局面。同时,针对光信息科学和工程专业的学生,我们注意在进行科学知识教育的同时注重培养市场技术需求方面的培养,增加了企业参观及动手实践等环节,同时讲授在科学研究中人文素养培养的重要性,从而使之潜移默化地对学生进行自然的而不是勉强的人文教育。
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