时间：2023-11-28 14:51:20
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇电子技术的起源，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
关键词：机械电子技术；发展；影响
传统机械制造业已经越来也跟不上时代的发展，飞速发展的社会对机械产品的数量和质量已经有了越来越高的要求，在这种形势下，将电子技术运用到机械技术上，提高机械产业的发展的呼声已经越来越高了。在我们大家熟知的采矿方面，已经运用了电子与机械的结合，大大提高了采矿的效率，对采矿工人也有了更好的保护。所以，在看到了机械电子技术未来的发展优势后，国家更应该加大投入力度，努力提高这门技术的发展，以推动生产力的提高。
一、关于机械电子技术
（一）起源
机械电子技术一词的提出要追溯到上世纪八十年代了，那时，为了在机械产品上实施改革，谋求突破，一家公司开始研究用电子技术对机械制造品的一些部分进行维修，代替。经过慢慢地发展，人类已经不满足于将这门技术只是运用在对机械成品的代替，而是开始研究怎样用电子技术更好地去为机械制造服务，拓展电子技术在机械制造上的使用范围。随着时代的进步，机械电子技术的应用已经越来越普及了。
（二）概念
机械电子技术，就是指把电子技术与机械制造业结合起来，用电子技术去代替制造中的一些过程，以提高机械制造业的生产效率。在机械制造中，要用电子技术去寻找存在的漏洞以及可以改造的地方，不断改进机械制造的不足之处，减少不必要的成本支出，提高机械产品的使用年限以及生产效率。总体来说，机械电子技术并不是指的固定的一门技术，而是将机械制造、电子技术、管理等等先进的思想与技术融合在一起而形成，目的就是为了能提高机械生产的产量与产品的质量。
二、特点
（一）安全度高
运用了机械电子技术之后，很多工作环节都避免了工人的直接参与，这就大大减少了在工作中因为种种原因导致工人人身安全得不到保障的问题。而且很多电子系统拥有智能感应的功能，如果发现在生产过程中遇到了麻烦，那么它就会启动应急程序，这样工作人员就能及时的发现生产过程中存在的问题，并想出相应的解决方案，确保机械安全之后，再进行生产。这种生产模式无疑是对工人生命财产的巨大保护。
（二）生产水平高
在过去的机械制造生产中，由工人亲自对产品进行相关的操作，最后生产出来的产品虽然大同小异，但是仍然存在着很多不标准的产品。但是在机械电子技术的协助之下，能够对生产产品进行准确的测量，电子技术的精准性确保了生产产品的高度统一。所以机械电子技术不仅仅大量解放了劳动力，而且大大提升了机械产品的品质，给生产工作带来了很大的便利。
（三）执行简单电子技术
目前广泛的运用在我们生活中的各个方面，所以对很多人来说，使用电子技术并不是很难。在机械制造中，工人也可以很快学会运用电子技术对设备进行操控，而由于电子技术的高度自动化，这样的操作对工人来说就更加简单了。操作上的便利大大节省了公司的人力成本，为公司的利润带来了更多的空间。
（四）运用广泛科技的进步要求
这个社会的生产效率也要维持在一定的水平上，所以机械电子技术的运用已经成了一个不可逆转的过程，机械制造业已经越来越离不开电子技术的辅助。在很多机械生产商那里，都会将电子技术融入到机械的生产过程中。而具有电子技术的机械制造业，又可以运用到社会中的各个方面，对社会的影响无疑是巨大的。
三、影响
（一）具有高效的作用
机械电子技术并不是狭隘的只指机械产品的生产制造，而是涵盖着社会生产发展中的很多个领域。在航天领域，任何一个细微的细节都是至关重要的，而这时机械电子技术就派上了用处，电子技术的高度精确性能确保生产出来的产品与要求完全契合，这在过去的生产中是做不到的。除了航空领域，很多需要精密仪器的领域都对机械电子技术有着旺盛的需求。
（二）自动程度高在运用
机械电子技术生产产品的过程中，节约了大量的人力成本，很多生产过程不需要工人的实际操作，都是由电脑实际操作来完成的。所以这种高度自动的生产模式，为机械电子技术的推广也打下了良好的基础。
（三）更符合时代的要求
当今社会提倡节能减排，提倡绿色，而运用电子技术的机械制造对“绿色”这一理念可谓是贯彻的很彻底。使用电子技术代替过去旧的生产设备中产生污染的部件，并对生产过程中产生的污染进行清理，这种清洁无污染的电子机械制造技术无疑更符合时展的需要。
四、总结
所以，随着电子技术与机械制造技术之间结合的越来越紧密，我们对这门技术的运用也越来越炉火纯青。正是由于对新兴技术的使用，我们的生活中才能享受到越来越多的便利。路漫漫其修远兮，机械电子技术还有很长一段路去走，还需要科研人员对其进行不断的探索，终有一天，中国人民会因电子机械技术在生活中的广泛应用而大受其利。
参考文献：
[1]万遇良.机械电子技术的发展及其对产业的影响[J].机电一体化,2004,10(4):6-8.
[2]徐小青.机械电子技术的发展及其对产业的作用[J].数字通信世界,2016(2).
关键词：信息技术；知识经济；计算机通信；计算机网络
人类的生存与发展，离不开财富的发现、创造和聚集，而信息则作为一种非常重要财富，决定了社会的发展和人类文明的进步信息源在我们的日常生活中随处可见，无时不在，其形式多种多样，通过对这些信息的了解，我们才能够熟悉周边的环境，认识世界。然而，并非所有信息都能在日常生活中发现，要对信息加以利用，必须通过一定的设备或媒介，以之作为载体。同时，信息技术的发展也推动了电子信息科学技术产业的兴起，并在很多高科技领域获得广泛的应用，如航天、能源、环境等，其发展趋势则是向着信息技术产业方向发展，信息技术的产业化又反过来深刻地影响着各个专业领域，促进其进一步完善和提高。
一、信息技术的发展历程
1.从通信技术到计算机通信技术的发展
通信技术起源于19世纪上半叶，以美国的莫尔斯发明的电报为标志。20世纪下半叶初期，世界上的第一部程控交换机由美国人研制出来，具有划时代的意义，通信技术向着数字化的方向发展。随着卫星通信技术领域的开拓，通信技术的应用范围进一步扩展。而计算机技术则起源于1946年，以世界上的第一台计算机设备的诞生为标志，该计算机由美国宾夕法尼亚大学研制，命名为“埃尼阿克”，虽然这台计算机的体积非常庞大、外形也十分笨重，并且需要消耗卜大的功率，然而其诞生却标志着计算机技术这一项对人类社会发展有重大影响和贡献的发明的问世。自此，科学技术领域进入了一个崭新的发展阶段。同时，计算机在运算速度、存储容量等方面都有所提高，数据处理能力也逐渐增强，计算机所具备的功能也从单一化向着多元化发展。集成电路的发展及软件技术的更新，使得计算机获得更加广泛的应用，逐渐应用于社会各个领域。
2.从晶体管到以集成电路为基础的微电子技术的发展
1948年，世界上第一个晶体管问世，标志着微电子技术的诞生。十年后，第一块集成电路研制成功，成为一个重要的里程碑，被称为是微电子技术的革命，其影响范围十分广泛，在全球造成了轰动性的影响。电子信息系统日益复杂，然而微电子技术的应用，却使得复杂的系统能够在很小的硅片上进行集成，计算机系统的能耗也随之降低，微型化成为电子设备的发展趋势集成电路在微电子技术的带动下，迅速发展起来，集成电路的规模越来越大，而每一个集成电路芯片上所能集成的电子器件数量也日益增多。与此同时，集成电路所需的成本却有所下降或保持不变，这些都促进了微电子技术的快速发展和广泛应用。
3.网络技术
1969年，美国首次建立了采用分组交换技术构建的计算机网络，即所谓的ARPANET网络，成为计算机因特网的前身随后，国家科学基金网NSFNET又于1986年在美国建成。直到1994年因特网应用于商业领域，互联网技术发生了质的飞跃，在推动信息技术产业飞速发展的同时，对于人类社会的文明和进步也造成了巨大影响。给人们的工作、学习、生活带来了极大的便利，并潜移默化地影响着人们的生活模式。网络技术本身也经历了一系列的革新，逐渐完善和发展起来，不仅带动了互联网服务行业的兴起，还为企业和个人参与全球范围的竞争提供了宝贵的机会。
二、信息技术的应用分析
1.信息技术应用于人类社会的各个领域
当前，信息技术的应用范围十分的广泛，逐渐渗透到人类社会的各个领域，同时影响着社会的整体面貌人们的生活方式和节奏，也随着信息网络的渗透，逐渐发生着变化。工作方式也发生了很大的变革，从传统的每天去公司上班，发展到现在的在家就可以通过网络来办公。此外，与人们的健康息息相关的医疗服务也可以通过远程实现，而网上交友和网上购物更是丰富了人们的日常生活。
2.信息技术促进经济增长方式的转变
原材料和能源、资源的大量投入，是工业社会经济获得增长的基础。尤其是对于传统的工业生产而言，这种加工模式对于资源的使用量非常巨大，且利用率不高，对于能源的消耗也很大，污染比较严重由此而导致的工业污染、资源的短缺、环境的恶化，严重影响着人们所赖以生存的生态环境。最近几年，信息科学技术为经济增长提供了新的增长模式，为经济的可持续发展提供了新的动力。传统生产方式下高成本、高能耗、高污染的局面获得了有效的改善。
3.信息技术转变了教育方式及教育理念
在知识经济时代，教育对经济发展和社会进步的作用日益突出社会发展加速了知识的更新，同时，学校教育只能是人生的一个短暂的学习阶段，因此我们要树立终生教育的理念。现代信息技术在教育领域的推广和应用，极大地促进了教育事业的发展。
4.信息技术改变了工业生产的基本工具
随着信息技术的发展，在工业设计和工业制造中，逐步出现了计算机辅助设计、计算机辅助制造、计算机集成制造系统等先进的设计制造技术，这些技术影响着工业生产，加速工业生产的信息化进程。信息技术大大缩短了计算机设计、制造的时间，促进了企业产品的更新速度，提高了工业生产的效率，提高了经济效益。
5.信息技术影响社会时代以及思维方式
信息技术使社会时代从物质能量生产力转换为信息知识生产力，促进了工业经济向知识经济的转型，演变出数字时代和虚拟时代对于思维方式，在早期的工业社会，以现实世界为主，个人以及人脑乃是人类思维的主体，而思维的客体则受到思维主体及社会关系的影响；在信息社会，则以虚拟世界为主，群体以及人机系统乃是思维的主体，并且不再受到思维主体与社会关系的影响。
三、结束语
信息技术引发的社会信息化进程正在深刻地改变人类社会，无沦从社会形态、经济增长，还是教育观念等方面，都对社会发展起到了巨大的促进作用。同时，信息技术为各种思想文化的传播提供了便捷渠道，成为社会各阶层进行交流沟通的重要桥梁，为社会的整体发展和进步提供了可靠保障，对文化的发展产生深远的影响。
参考文献：
[1]方力.现代科技革命中信息技术发展的哲学思考，枣庄学院学报，2006（6）
[2]王晓丹.和谐社会视域下信息技术的人文走向，教育理沦与实践，2014（2）
摘要：阐述电子技术与软件工程的特点及其应用，包括技术的升级与管理、技术与产品的创新，从而促进我国电子技术与软件工程得到更好发展。
关键词：电子技术，软件工程，技术创新。
0引言
电子技术与软件工程这类高科技发展的产物，在国内各个领域被广泛地应用，尤其是在电力系统和计算机领域当中，电子技术及软件工程的应用帮助其取得了良好的发展成绩。就目前情况而言，国内的电子技术与软件工程虽取得了较大的发展成果，但与国外某些发达国家相比，我国的电子技术与软件工程领域还是处于落后的状态，因此，加强对电子技术与软件工程的应用分析尤为重要。
1电子技术与软件工程
电子技术作为现代社会科技发展的创新产物，在国内工业领域、医学领域、航空领域等多个高新技术领域均被广泛应用，并已经成为促进各领域发展的主要力量。电子技术主要应用于解决某些电力设备存在的某些问题，包括信号处理、改善电路问题等，是集合了电子学与电力学的综合性学科。电子技术研究主要是指对电子电力元器件的研发与应用，其中半导体器件就是典型的应用电子技术研发的电力元器件。我国的电子技术起源于1950年代末，当时电子技术还是以整流器为主，包括电解、牵引和直流传动等。1970年代，随着世界范围内的能源危机爆发，传统的整流器件已经不满足当时人民对电力的需求，因此，变频调速技术应运而生，大功率逆变用的晶体管、晶闸管的大量使用标志着我国正式步入逆变器时代。1980年代中期，整流器技术与逆变器技术由于工作效率低，已不能满足电力飞速发展的需求，当时的集成电路技术发展迅猛，相关领域研究人员将高压大电流技术与集成电路技术进行了整合，MOSFET与IGBT的相继问世，将传统的以低压变频处理技术为主流的时代逐渐转化为以高压变频处理技术的时代，变频器时代的到来帮助了电子设备实现小型轻量化、智能化与一体化，同时也为我国从传统电力电子学转向现代电力电子学的转变奠定了坚实的基础。因此，电子技术这一学科成为国内高校教育的重点关注对象。软件工程其实是计算机领域中的学科，但由于发展较好且应用领域较广。如今，软件工程已经成为计算机领域中的一门独立的学科。国内电力行业、工业行业等众多领域均会利用软件工程，来帮助完成日常工作，软件工程不仅能为企业单位节省一定的人力资源、物力资源，还能够大幅度提高工作效率，同时还能促使日常工作的正常进行得到保障。目前，软件工程最常见的便是计算机系统，包括软件的开发、电子邮箱等。软件工程这一学科的主要内容是软件的开发与软件的管理，就目前情况而言，软件工程已融入当今社会居民日常生活中的各个方面[1]。
2电子技术与软件工程的应用
随着电子技术的发展，国内诸多高校均开设了电子技术专业学科。在国内电子技术专业当中，电子技术在新能源发电及电气节能领域中的应用一直是高校学习的重点对象。在过去的几年内，我国不可再生能源在城市化建设进程中的过度开发，致使国内煤炭、石油等资源接近干枯，面对着全球范围内的能源危机，将电子技术应用于新能源开发的领域中，改革了传统的发电方式，利用风力发电系统进行发电，将传统的不可再生能源煤炭等替换为可再生能源风力，从而解决了能源危机给我国电力系统发展带来的影响。同时，光伏并网发电系统的应用也在一定程度上提高了电能质量，同时也提高了发电系统的稳定性[2]。在现代化城市建设的过程中，不仅需要加快经济、社会、文化的建设，还需要实现现代化城市建设与生态环境共同发展，而节能环保就是保护我国生态环境的一种重要手段，其中，电气节能就是节能环保的重要组成部分。电气节能主要是利用变频调速技术来提高电气设备的运行稳定性，同时提高电机的运行效率，并在一定程度上节省了电气设备的功率消耗[3,4]。软件工程的应用。目前，虽然我国软件行业的规模并不大，但软件行业的发展前景是非常可观的，因此，我国高校还是需要注重软件工程专业的开设与教学。总体而言，现阶段我国高校软件工程专业的主要学习内容还是以构建软件模型及使用软件的应用程序为主。构建软件模型是使用软件的基础，由于软件工程本身具有一定的复杂性，因此，在学习构建软件模型时，一定要注重模型的科学性与合理性。在构建软件模型之前，需要掌握软件工程技术的应用特点，真正理解软件工程技术，同时了解系统的实际运行情况及实际使用功能，才能确保所构建的软件模型能够投入到设备系统当中去使用。软件工程专业的学生还是以学习使用各类软件技术为主，而这就要求在使用前，学生一定要掌握软件的使用要求，明确软件的使用目的及作用，了解系统软件与应用程序之间的关系，进而才能够促使学生熟练掌握所学软件的技术应用。电子技术与软件工程应用发展分析：（1）注重人才的培养。无论是哪一个领域，人才的培养都是国家与社会的重点关注对象，尤其是电子技术与软件工程这种高新技术产业，只有加大人才培养力度，才能够促使越来越多的优秀大学生加入技术研发当中，进而促使国内电子技术及软件工程得到进一步发展。因此，我国高校需要加大对电子技术专业与软件工程专业人才的培养力度，学生除了要主修公共基础课之外，还需要选择参加现代操作系统、数据库原理与实现技术、电气系统分析等选修课，提高学生对电子技术与软件工程的了解程度。同时，高校需要与企业进行合作，在学生大四时期需要到合作企业进行实习，从而促使学生在实习的过程中巩固在校所学的基础知识，培养学生的实际动手操作能力。（2）强化升级与管理。近年来，我国电子技术与软件工程均属于高速发展的阶段，各类先进的电子技术产品与软件工程产品都相继问世。同时，我国相关领域研究人员积极向国外电子技术与软件工程发展较好的国际吸取研发经验，致使我国的电子技术与软件工程得到了更进一步的发展。然而，在发展过程中，对电子技术与软件工程的升级与管理成为现阶段的首要问题。结合各行各业领域对电子技术与软件工程的实际需求，在电子技术与软件工程的原有基础上进行系统的改革与升级，从而促使电子技术与软件工程能够更好地适应现代社会的需求。同时，加强对电子技术与软件工程的管理，从而才能够确保设备系统有效运行。因此，强化电子技术与软件工程的升级与管理，保证其不受外界各类因素的影响，实现电子技术与软件工程系统的顺利升级，这对于促进国内电子技术与软件工程的发展尤为重要。（3）注重技术与产品的创新。创新是各个领域能够保持稳定发展的基础技能，而作为21世纪高新技术的产物，电子技术的创新与软件工程产品的创新也是非常重要的。通常情况下，在一些大型电子技术与软件工程产品研发的过程中，往往需要大量的投入时间资源、人力资源与物力资源，还需要相关部门的资金支持，而一些小型的科技产品的复杂性相对较低。因此，我国高校为了提高学生的创新能力，可举办小规模的校内创新产品竞赛，让学生充分的发挥自己的能力，从而深度挖掘学生们的潜力，这样即可以培养学生的动手操作能力，又可以实现电子技术与软件工程的创新，从而促进国内电子技术与软件工程的发展。此外，在举办竞赛时，可以让学生对电子技术及软件工程市场进行考察，从而了解现阶段国内社会居民对电子技术与软件工程的需求，从而促使学生创造出的产品具有更高的实用性。
3结语
电子技术与软件工程的快速发展，使得相关领域研究人员逐渐意识到电子技术与软件工程的重要性。在未来的电子技术与软件工程的应用发展中，首先需要注重人才的培养，其次需要注重电子技术与软件工程的升级与强化，最后需要注重技术与产品的创新，从而促使我国电子技术与软件工程得到更好的发展。
[关键词]电力技术 电力调度 应用
中图分类号：TM77 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）11-0272-01
一、电力技术在电力调度领域中应用的意义
电力电子技术即电子科学、技术、电气工程的交叉学科，起源于20世纪50年代，由美国学者W.Newell所提出，近年来，被广泛应用于实践生产过程中，并实现了Dcc、DcDc、AcAc间的转换。图1为电力技术在电力调度中的应用，从图中即可看出，电力技术在电力调度领域中应用的意义主要体现在以下几个方面：
第一，电网调度旨在监测电网电能输送过程，以此达到经济调度的电能供给目标，且就此实现对突发事故问题的及时处理，将安全事故所带来的危害性降至最低。而由于电力技术是电网运行的关键，因而其在电力调度领域中的应用有助于提升系统整体运作效率，并就此为企业的可持续发展赢得更大的经济收益；
第二，先进的电力技术实现了信息的采集及电力调度运作状况的分析，同时其涉及到了对系统故障的诊断、修复，因而在此基础上，电力技术的应用可实现稳定、安全运作空间的营造。为此，当前电力企业在发展过程中应提高对此问题的重视程度，以此达到高效电力调度状态，满足居民生产、生活用电需求[1]。
二、电力调度运行中电力技术的具体应用
（一）智能电网技术
就当前的现状来看，智能电网技术在电力调度运行中的应用首先体现在数据库结构的设计，即在电力调度过程中以实时关系库、实时数据库的建构形式来反映调度运作业务所产生的数据、信息计算结果等，并实现对电力调度操作过程信息的记录，以此来提升电力系统整体运作效率。其次，电力调度数据库在运行过程中将计算机平台作为支撑条件，同时为了营造安全的数据库运行空间，结合计算机系统数据特点，建构失误操作的防治方法、步骤等数据系统，且注重结合系统功能特点对各部分信息进行实时调整，并以已计算信息调零的形式达到最佳的数据库应用状态。再次，在数据库应用过程中要求调度人员应提高自身责任意识，核查数据信息，以此规避数据库运行风险，达到高质量电力调度状态[2]。
（二）直流输电技术
HVDC，即直流输电技术为电子技术应用形式的重点体现，且其在应用过程中凸显出易掌控、较稳定的特点，因而在系统调节控制过程中应强调对其的应用，即以连接两个不同步交流电网的形式展开远距离电能传输行为，提升整体电能供给效率。而FACTS，即柔流输电，适用于交流输电系统运行领域。例如，输电型、发电型系统调度中，同时综合微电子技术、现代化控制技术等，营造良好的电能供给空间。FACTS在应用过程中逐渐呈现出对系统参数调节灵活、快捷、连续的优势。因而当代电力企业在发展过程中应着重提高对其的重视程度。例如，某电力企业在发展过程中为了提升自身供电效率，在变压器为SIL-800/10，电压比为10/0.4kv、Pd=11.75、COSY=0.8、年平均负荷为480的基础上对该电力调度区域的电能损耗展开了计算[3]。即：
SP=P/COSΦ-480/0.8-600KVA
ACU=d（SP/S）2H=11.75（600/800）2×8760-57898125KWH
A=22527.325
即由此获取到电能损耗信息，继而在此基础上，将电子技术合理应用于电力调度过程中，达到高质量电能供给状态。
（三）柔性输电技术
柔性输电技术即综合了微电子技术、通信技术、控制技术等功能，最终由此实现了对交流输电的高效控制，且降低了电力传输整体成本投入。同时，柔性输电技术的通信功能主要体现在其主要由动态测量系统、通信系统、同步实时定位系统所构成，即可实现对电力调度过程的动态监测。例如，某电力企业在电力调度过程中即运用柔性输电技术实现了振荡现象的动态观察。同时，柔性输电技术通过估算的形式对电力调度运作状态进行反映，并确保反映信息的连续性、动态性，继而便于操作人员在实际工作开展过程中可实时掌控到电力调度状况，达到最佳的操控状态。此外，柔性输电技术亦具备缓解输电容量储备问题，因而当前电力企业在发展过程中应注重将其应用于其中，以此来提升电网整体运作水平。例如，某电力企业在发展过程中即运用AEMS系统对用户用电量进行计算，即基于用户配置三只30/5A电流互感器、月初表底为9344，月底表底为0094的基础上[4]，获取该用户的末月用电量，即：
A=（10094-9344）3×30/5×7503x6=4500KWH
最终由此提升电网整体计算能力。且从以上的分析中即可看出，在电力调度工作开展过程中合理运用AEMS系统是非常必要的，为此，应提高对其的重视程度，并将其合理贯穿于用户用电量计算等领域中，达到经济调度状态，满足当前社会发展需求。
结论：
综上可知，我国电力企业在发展过程中仍然存在着电力调度手段滞后等问题影响到了其整体工作效率，因而在此基础上，为了稳固我国电力企业在市场竞争中的地位，要求其在可持续发展过程中应注重运用AEMS系统、电子技术、计算机技术等电力技术手段，继而在此基础上营造良好的电力调度环境，且就此稳固电力系统运行状态，同时提高整体电能供给质量，满足当前社会发展用电需求，并就此推进电力企业技术手段的进一步创新。
参考文献：
[1] 徐伟.计算机技术在电力调度运行中的应用研究[J].广东科技，2014，12（06）：33-34.
1 电子信息技术的应用环境
1.1 居民生活信息化。以前，人们接触网络一般是在自己的工作单位，现在，下班后在家中可以在网上冲浪已经是生活“必需品”了。鉴于此种需求，房产开发商已经提出了智能小区建设的规划，为小区住户提供高质量的宽带交互式多媒体信息服务，向用户提供一个实用的网络平台。在智能小区中，居民可以利用此平台实现网上购物、视频在线、远程通讯、远程医疗、视频会议、电子商务、居家办公、异地间的资源共享等，真正地将居民日常生活所关心的工作学习、家庭保健、家庭娱乐等问题廉价、快速地信息化解决。
1.2 教育信息化。当今，有两种力量决定着时代的命运，一是互联网，二是教育。而这两种力量的融合就促成了教育的信息化。教育信息化是以计算机多媒体和网络通讯为基础的现代化信息技术。教育信息化是信息社会的产物，也是信息化社会对教育的新要求，其出现具有着极强的时代必然性。第一，现代化电子信息技术是自印刷术发明以来对教育最具革命性影响的技术；第二，教育具有基础性，教育信息化会带动经济信息化和社会信息化；第三，教育人口是接受信息化最快的入口；第四，信息技术在教育领域最容易推广。
互联网起源与教育，当年美国西南部四所大学四台计算机的数据交换引发了如今的互联网信息化时代。由此可见，电子信息技术与教育有着根深蒂固的联系。如今，学校对学生“信息获取”、“信息分析”和“信息加工”能力的培养，新的计算机和网络教学模式的推行，全社会广泛开展的信息教育，加上计算机和网络的高度普及应用势必助推教育信息化的快速发展。
1.3 日常设备信息化。随着人们对生活信息化的渴求，越来越多的日常设备都或多或少的应用了信息技术。如冰箱的恒温控制系统、彩电的数字网络功能等等。而日渐走入寻常百姓家的汽车更是将信息技术在日常设备中应用发挥到了极点。
汽车工程界专家指出：电子技术的发展已使汽车产品的概念发生了深刻的变化。新的汽车电子系统由各个电子控制单元（ECU）组成，可以独立操控，同时又能协调到整体运行的最佳状态。举一个安全驾驶方面的例子，出于平稳、安全驾驶的需要，对四个轮子的操控，除了应用大量压力传感器并普遍安装了刹车防抱死装置（ABS）外，许多轿车，包括国产车，已增设了电子动力分配系统（EBD）。ABS+EBD可以最大限度地保障雨雪天气驾驶时的稳定性。
2 光电技术的发展
光电技术是现代电子信息技术的的重要组成部分。光电技术包括光电检测技术、光电电子技术、光电显示技术、光电探测与信号处理等等。光电技术涉及光学技术、微电子技术、计算机技术、精密机械等多种学科领域。这样就催生了软性显示器，软性显示器不但画面精细清晰，色彩炫丽明亮，3D显示以假乱真，还具备像传统的纸一样能弯能折的特性，不用时可以折起放进口袋，需要时如纸一般展开就可以使用于各种场合，让人们的生活工作更快捷轻松。在现今全球能源短缺的情况下，节约能源是我们所面临的大问题，LED作为一种绿色光源产品，不仅节能、环保、多变换，还具有寿命长、高新尖等特点。近几年随着LED技术更加成熟，其技术已越来越多的用于工业、军事和社会生活等各个方面，比如LED路灯、LED电视等。随着现代材料设计、先进制备加工技术的发展，在纳米科学研究的基础上发展新一代光电信息新材料，将不断推动光电技术的快步发展，我们将会拥有更加环保与多彩的生活。
3 网络技术的发展
传统的网络主要是指通信网络，例如电话交换网，电报传真网，移动通信网，分组交换公用数据网，数字数据网等，计算机网络指的是互联网。20世纪50到70年代，中容量微波、载波传输体系、自动交换和卫星通信的应用，实现了全球自动电话交换通信网络；20世纪80年代中期到现在，实现了数据通信网络、分组交换系统、光传输系统等等，此时是人类历史上网络最快速发展的时期，因特网的发展开创了极大的网络多媒体应用时代，极大地丰富和发展了现在人们的认知模式。“不懂，上百度啊。”等等。
现阶段的数控技术和数控设备，是保障高端产品出厂和提高加工制造业水平必不可缺的技术，数控机床的出现使一个国家或地区的装备制造业得到了巨大发展，所以数控机床技术的高低也是衡量国家装备发展水平的标准。
一、数控技术的起源及原理
1、数控技术的起源 数控机床的起源是源于电子技术的发展，随着自动化信息处理，数据处理和计算机的出现，给自动化技术带来新的概念，用数字化信号对机床运动极其加工过程进行控制，推动了机床自动化的发展。2、数控技术的原理 数控机床是采用新技术的机床，在生产中，数控加工技术通过数控机床实现，其原理主要是用数字信号控制机床加工过程。具体是将刀具移动轨迹等加工信息用数字化的代码记录在程序介质上，然后输入数控系统，通过译码，翻译，最后发出指令，达到自动控制机床上刀具运动，使其加工出所需要的零部件的形状。
二、数控技术的现状
我国现阶段的加工制造业中，数控技术属于核心的技术之一，新时代的产物数控技术是集计算机，微电子，自动检测，信息处理，自动检测等很多高科技于一体的技术。高科技的产物在加工生产时能做到高效率，柔性自动化和高精度。现阶段的制造生产中对集成化，柔性自动化，智能化一体化要求越来越高，而数控技术的出现可以满足这些要求。而在这些基础上数控系统逐渐向更深的领域发展，数控技术在实现集成化的同时也逐渐的做到了超小型，超薄型化，在实现智能化的同时还融入了多媒体，计算机，模糊控制，神经网络等多元素的科学技术，在加工生产中由于数控技术的投入，不仅提高了对高效率和高生产精度的控制，而且能够自动修正，补偿和调控所有数据，实现了智能化处理和在线诊断一体化，因为网络化的投入，数控系统与CAD/CAM结合，也实现了中央集中实时控制技工技术。
三、目前数控机床的现状
我们国家改革开放后经济得到了巨大发展，工业生产也得到了质的飞跃，在世界上已经跻身于工业大国的行列，所以我们应顺应世界的工业发展，努力向世界前端科技发展，接受并尽快学会先进的工业制造技术，如果我们在世界工业发展中不能及时顺应核心技术发展，我们一定会在工业产业调整中沦为二流角色，不能成为新时代制造业的领军国家，只能作为新格局中的组装中心和加工中心，而且环境，资源的投入会更大，市场也会被更多的占据，如果不能进行新技术的改革，在制造业中我们必定会被别的国家所取代所吞噬，我们国家的制造业也会被严重的制约发展，现阶段我国的制造业有以下几个特点：
1、高精度，高效率，高速度发展 在加工制造行业中，产品的效率，精度，质量永远是行业的重中之重，在目前芯片技术得到了巨大发展，CPU和RISC芯片等代表的系统以及高分辨率的绝对式检测元件也融入到加工制造行业中，实现了加工制造中的数字交流伺服系统，数控机床在以后的发展中还可以通过改变静态动态特性，以及多角度多元化改革实现数控机床在加工制造中越来越高精度，高效率，高质量的三高化。2、复合式的工艺 世界加工技术的发展越来越快，传统的单一生产模式已经不适合现阶段的制造行业了。组合式，复合式的加工制造方式被越来越多的国家所运用，由于这种组合式的出现在加工时间上可以减少时间和工作人员精力，多轴化，多系列的数控机床会成为下一个加工技术的发展方向。现在的复合式数控机床一次性可以同时加工数件同类别的工件，在一台机床进行一次的装夹后，通过旋转主轴头、自动换刀或转台等相应的操作措施，一次性地完成了多表面、多工序的复合型加工。3智能化的应用 在数控技术得到巨大发展后，其研究的方向和领域也在向几个不同的分支发展，其中最重要发展的几个分支，分别是模糊控制、自适应控制、神经网络控制、学习控制、专家控制、前反馈控制。模糊控制被运用很多方面，在数控系统中都会配备所需要的故障诊断专家系统，编程专家系统道具自动管理以及可以自动调节参数的自适应调节系统，在设备高速加工时，被引用超前预算和预测相应功能以及动态实时反馈功能，这些相应的系统和功能在温度，速度控制，压力，位置都会用到模糊控制。模糊控制的应用会使数控系统的控制性得到提高，从而达到理想的控制效果。新一代的数控系统一定要具有智能化和开放式的特点，因为现代的加工流程和加工的零件都是各种各样的，所以会导致数控机床的种类和规格，所要求的控制参数等比较复杂，只有加入电力电子技术，计算机通用技术和现代自动控制技术才能从根本上解决多要求的加工条件。
四、数控加工技术和数控刀具的发展
1、数控加工技术的发展 数控机床相比于普通机床可以加工更小的，形状复杂的，精密的零件。数控技术由于可以按照预订的程序自动加工可以实现多批量，高精度生产，解决了普通机床只能精度高，批量小的矛盾。数控机床的一机多用相比于普通机床可以提高多倍生产率。2、数控刀具的发展 我国制造业中还有很多企业对刀具的使用停留在传统观念上，倾向于采用廉价刀具来控制成本，而不采用高效刀具来积极地提高效率。我们应该学习国际经验，从传统工具发展到现代工具，工具企业从单纯的卖刀具转变为提供“解决方案”，解决本质问题，从原本的只对刀具负责，到为客户提供全方位的服务，若出现问题，就把问题解决到底，直到解决为止，虽然也卖刀具，但现在的刀具只是“解决方案”的一个载体，和过去相比发生了质的变化。
关键词：电子信息技术、发展趋势、存在问题
中图分类号： F407.63 文献标识码： A
一、前言
现如今，电子信息技术发展的突飞猛进已经成为衡量一个国家科学技术实力的重要标准。近年来我国电子信息技术在发展的过程中取得了极大的进步，对促进我国经济社会的发展进步发挥了重要作用，同时电子信息技术在发展的过程中还面临很多问题，需要加以解决，只有这样我国电子信息技术才能向着未来的发展趋势不断迈进。
二、目前电子信息技术应用的特点
当前计算机发展的主要特征是表现在电子信息技术方面，而计算机网络信息技术的应用有三个特点，分别是高效化、快捷化；智能化、集约化；网络化、数字化。电子信息技术应用的高效化、快捷化特点，是指在科学的基础上的进行的计算机智能研究。当今计算机重要的发展方向就是向着智能化迈进，网络技术科技水平主要表现出能够对人类的感觉以及思维进行模仿。还能够像人脑一般进行信息的综合处理，并实现集约化的分析形式。伴随着计算机的深入，使得网络成为电子信息技术和计算机技术的结合产物。而信息资源的共享与互动交流，是通过电子信息技术的数字处理以及网络化技术来实现的。数字化、网络化的特点在电子信息技术的应用过程中表现出越来越明显的作用。电子信息技术的应用还具有高效化、快捷化的特点，主要是体现在对信息的存储以及对多种信息进行整合处理。这是信息技术充分反应出来的快捷化、高效率的科技特点。
三、电子信息技术的应用环境
1、居民生活信息化。目前，网络已经是生活“必需品”了。鉴于此种需求，房产开发商已经提出了智能小区建设的规划，为小区住户提供高质量的宽带交互式多媒体信息服务，向用户提供一个实用的网络平台。在智能小区中，居民可以利用此平台实现网上购物、视频在线、远程通讯、远程医疗、视频会议、电子商务、居家办公、异地间的资源共享等，真正地将居民日常生活所关心的工作学习、家庭保健、家庭娱乐等问题廉价、快速地信息化解决。
2、教育信息化。当今，互联网和教育这两种力量的融合促成了教育的信息化。教育信息化是以计算机多媒体和网络通讯为基础的现代化信息技术。教育信息化是信息社会的产物，也是信息化社会对教育的新要求，其出现具有着极强的时代必然性。互联网起源与教育，当年美国西南部四所大学四台计算机的数据交换引发了如今的互联网信息化时代。由此可见，电子信息技术与教育有着根深蒂固的联系。如今，学校对学生“信息获取”、“信息分析”和“信息加工”能力的培养，新的计算机和网络教学模式的推行，全社会广泛开展的信息教育，加上计算机和网络的高度普及应用势必助推教育信息化的快速发展。
3、日常设备信息化。随着人们对生活信息化的渴求，越来越多的日常设备都或多或少的应用了信息技术。如冰箱的恒温控制系统、彩电的数字网络功能等等。而日渐走入寻常百姓家的汽车更是将信息技术在日常设备中应用发挥到了极点。
四、我国电子信息技术发展中的问题
1、技术人力严重缺乏
目前，对于我国电子信息技术的发展中出现的最主要的问题就是技术人才严重欠缺。不可否认，我国在电子信息技术方面的人才的确不少，而且还在不断的增加中，从事的种类也比较齐全。但是这些人大部分都是单一型的人才，所从事的领域也仅仅只是自己擅长的一部分。复合型的人才在我国并不多见，这就严重的制约了我国电子信息技术的发展。除此之外，在这些技术人才中，高端电子信息技术方面的人才的严重欠缺，同样制约我国电子技术的发展。
2、发展环境资源紧缺
发展环境资源的紧缺也是我国电子信息技术发展中面临的一个重要问题。这一方面主要体现在电子信息产品的假冒伪劣、知识产权侵权行为、盗版产品的走私贩卖以及企业间不良竞争几个方面。这些现象在我国电子信息市场屡见不鲜，在很大程度上降低了我国电子信息技术在国际市场的竞争力，同时也极大地降低了我国电子信息技术发展的潜力。
只有为电子信息技术创造一个良好的发展环境，才会使电子技术人才将自己的潜力发挥出来，才能推动我国电子信息市场的进步，进一步提高我国的竞争能力和整体经济水平。
3、我国电子信息技术产业机构不合理
由于我国电子信息技术产业机构不合理，从而导致我国的电子信息技术中所研发的产品无法与其他国家的产品相提并论，虽然我国的电子信息技术总的发展趋势很理想，但是由于电子信息产业机构的不合理，严重的制约了我国电子信息技术的发展升级，如果想使电子信息技术的产品能够与其他国家的产品相媲美，那么就要打破传统的产业机构，根据我国电子信息技术的现状，重新构建科学合理的电子信息技术产业机构。
五、我国电子信息技术的主要发展趋势
电子信息技术以其自身易于传播的特点成为一种全球共享性的技术，正是因为这种全球化的特征使得国际经济危机对其发展造成了严重的伤害。在这场全球性的经济危机中，中国刚刚起步的电子信息技术同样遭受了毁灭性的打击。但是作为一种典型的高新技术，该产业在发展中具有科技含量高、经济效益大、负面影响弱的特点而备受各国青睐，是在当前资源匮乏的经济发展环境中注定有着长远的发展前景。相对于其他的技术，电子信息技术具有巨大的优势，在该领域投入大量的资源、财力、物力无疑将会给国民经济发展带来巨大的机遇。在这种情况下，我国的电子信息技术产业将会快速发展，并且将会呈现以下几个发展趋势。
1、层次化、国际化的发展趋势
因为电子信息技术的发展需要全球范围内的信息交流，在技术研发、产品设计、工艺优化、成品采购及销售等都对于全球化的分工有着较高的要求。在西方发达国家，一些先进企业凭借着悠久的发展历史以及雄厚的企业实力进行信息技术产业的行业优化，将科技含量高的研发和设计工作留在综合能力较强的西方，对于劳动密集型的低科技含量工作则是转移到拉美及一些亚洲国家，通用产业的调整实现了整个电子信息技术产业的发展。在我国这种形势同样存在，具体的表现则是有经济较为发达的东部向西部进行优化型产业转移。由此可以推断，电子信息技术发展正呈现出层次化、国际化的趋势。
2、产业化、集成化的发展趋势
在经济建设中，具有相关性的产业在一定的组合下进行集聚可以产生规模效益。对于电子信息技术产业来说，只有这种产业在形成了一定的规模之后才能以此为跳板实现更为长远的发展。在我国，信息技术产业起步较晚，整个产业处在快速的发展中，在这个过程中，产业化和集成化的发展将会使得行业生存能力增强，在抵抗外部风险中能够发挥出更大的力量。形成产业化之后，电子信息技术发展可以依托信息的内部沟通、内部流程的优化来促进产业的发展，而集成化则是产业化形成的重要基础。目前，全球化的产业竞争愈演愈烈，电子信息技术产业作为一种新型的产业，只有在形成产业化、集中化之后才能增强自身在经济领域的竞争能力。由此可见，电子信息技术目前以呈现产业化、集成化的发展趋势。
3、区域性、整体性的发展趋势
随着电子信息技术的发展，依托该技术形成的产业也在迅速的发展着。在这个发展过程中，区域性的行业组织逐渐的建立。区域性的行业组织的主要作用是制定统一的行业规范，促进电子信息技术产业的良性发展，并且致力于整个行业力量的整合优化，使得该产业成为经济发展中的支柱性产业。在区域性产业形成的过程中，区域性的集结使得该地区产业呈现出一定的整体性，而在全球化不断地推进中，分割的区域又在信息的流通中形成一个大的整体，使其呈现出全球性的整体性。区域性和整体性也是电子信息技术产业发展的一个重要趋势。
六、结语
综上所述，由上文可以看出，随着人类的科技不断发展进步，电子信息技术也随之产生。二十一世纪是信息化时代，使得电子信息技术因其活跃的和极强渗透力的特征应用于各个行业。在科技迅猛发展和人们的生活水平日益提高的背景下，各类信息技术已步入普通百姓之家，互联网和数字电视已经成为家庭生活的重要构成成分。现代电子技术和信息技术的发展前景也将更广阔。
参考文献：
[1] 崔磊：《浅谈对我国电子信息产业发展提出的几点建议》，《知识经济》，2011年11期
[2] 高勇：《中国电子信息产业发展中存在的问题分析》，《广东科技》，2008年16期
关键词：建构主义理论；电子技术；认知发展规律
中图分类号：TN10∶G642.0 文献标识码：A doi：10.3969/j.issn.1007-9831.2016.01.025
电子技术基础课程是高校中许多专业的专业基础课，但很多年来教师在教学过程中使用的都是传统教学方法．我国高等教育正面临着从培养知识型人才向培养创新型人才为主的教育转变，这就要求教师应逐步树立以学生为主体，以教师为主导的先进教育理念，运用建构主义学习理论指导电子技术基础教学，对学生自主学习能力、实践应用能力和创新能力的培养具有一定的指导意义[1]．
1电子技术基础课程教学的特点
电子技术基础课程不仅具有很强的基础性，同时也是一门实践性很强的课程，课程教学的特点主要可以概括为两个方面：第一，课程内容和知识基础性强，是电子类和工科专业的基础课程．器件基础主要包括基本元器件，如二极管、晶体管和场效应管，还有这些基本元件所构成的各种规模的集成电路；电路结构基础包括基本放大电路和集成电路芯片构成的大中规模放大电路．正是由于这门课程的基础性，所以非常有必要引导学生真正掌握课程的精髓．第二，课程重视对电路的分析与研究方法的掌握．例如：在晶体管参数分析一节，分别介绍了静态分析和动态分析，而对晶体管动态参数的分析又可以从图解分析法和小信号等效电路法入手．如果说知识是相对静态的事物，那么方法则是打开知识之门的钥匙．
2建构主义理论内涵
2.1建构主义的由来
建构主义起源于认知心理学，最早由瑞士心理学家皮亚杰于上世纪60年代提出，他提出的建构主义学习理论主要源自于他对儿童的认识（认知、智力和思维等）的发展和结构的研究．皮亚杰关于建构主义的基本观点是：儿童是在与周围环境相互作用的过程中，逐步建构起关于外部世界的认识，从而使自身认知结构得到发展的[2]．
2.2建构主义与教育的融合
建构主义强调对知识的建构，知识建构是相对于知识灌输而言的．知识灌输属于传统教育手段，它指的是教师将知识直接机械地灌输给学生，学生在整个教学过程中处于被动接收的地位，缺乏学习的积极性和主动性．而知识建构则是将知识的传递与学生的主动学习联系起来，不再是机械灌输，而是教师将知识与实际应用情境和调动学生兴趣结合起来．让学生能够认识到所学知识与哪些应用情境，包括和其它课程的联系，并且帮助学生从学生的角度思考如何更好地理解和掌握，就像建造一幢房屋，从一砖一瓦逐步成为最后的建筑．显然，这种方式是牢固的，学生乐于接受．
2.3建构主义的教学思想
建构主义的教学思想主要包括：第一，把所有的学习任务都置于为了能够更有效地适应世界的学习中；第二，教学目标应该与学生学习环境中的目标相符合，教师确定的问题应该使学生感到就是他们本人的问题；第三，给予学生解决问题的自，教师应该刺激学生的思维，激发他们自己解决问题；第四，支持学生对所学内容与学习过程的反思，发展学生自我控制的技能，成为独立的学习者[3]．
3建构主义在电子技术基础教学改革中的应用
教学包含教师的教与学生的学，良好的教学方法能够做到教学相长．以建构主义理论为指导的教学包含两方面：第一，教师如何利用建构主义理论指导教学；第二，学生的学是一个自主的过程，但这离不开教师的引导，也就是教师如何引导学生对所学内容进行自我建构．在建构主义理论指导下，结合电子技术基础课程的特点，不断探索与总结教学方法的改革．
3.1注重教学内容与实践应用相结合
电子技术基础这门课程的内容本身是抽象的，但同时它又是实用性很强的，所以教师在教学过程中以建构主义理论为指导，将抽象的内容与实际的应用结合起来，启发学生将抽象理论应用到实践当中[4]．3.1.1LED灯和显示屏在日常生活中，LED灯和显示屏随处可见，不仅美观而且有很好的指示作用．那么在介绍了二极管后，学生就会认识到所谓LED就是发光二极管，而发光二极管的亮与灭事实上是利用了二极管的最重要的特性即单向导电性，利用单向导电性还可以构成实用的电子开关．3.1.2话筒和音响设备在会场和大型活动中，话筒和音响设备是必不可少的，它可以帮助人们用正常的音量就能传递到各个角落．这实际上就是信号的放大，是因为在音响设备中内置了音频放大电路，音频放大电路属于功率放大电路的一种，通过控制音频放大电路的增益大小来控制最终音量的大小．3.1.3充电器各种充电器在生活中是必不可少的，它的基本功能是可以实现电平间的转换．为充电设备提供稳定的输出电压和电流，以手机充电器为例，它是将高电平（即市电220V）转换为低电平（如5V手机充电），并且转换后的输出信号必须是稳定的，而这些功能的实现是利用了直流稳压电源的原理，通过变压、整流、滤波和稳压器环节后将原始信号转换为所需要的输出电压或电流[5]．
3.2以方法建构提高学生自我解决问题能力
知识的建构固然重要，同时方法的建构更有利于培养学生自我分析和解决问题的能力．3.2.1非线性非线性（non-linear）是电子技术基础课程的重点和难点，即变量之间的数学关系不是直线而是曲线、曲面或者其它不确定的属性[6]．它是由非线性元件引起的，小信号等效电路法是解决非线性问题的一种很好的方法．它将整个时间特性相似的部分看做是一部分，这样满足在某一较短的时间范围内相关量的变化是线性的，这样就大大简化了对问题的分析，有利于对动态参数包括电压增益、电流增益等参数的估算．3.2.2集成运算放大电路集成运算放大电路在各种电子设备中应用广泛，但由于电路结构复杂，使很多学生对学习这一章望而却步．此时需要教师引导学生将复杂问题简单化，将集成电路划分为几个部分，每个部分都是由最基本的电路构成，避免学生无从下手，提升学生的学习自信心，掌握科学的学习方法．3.3树立以学生为主体的教育理念知识建构和方法建构是建立在一定基础上的，也就是所教授的对象即学生应该具有必要的基础，教师应从学生的角度出发，了解学生的先修课程和知识背景，甚至一些生活经历．因为建构是逐步建立起来的，建构中需要经历一个“同化”的过程，即学习个体对刺激输入的过滤或改变过程．也就是说个体在感受刺激时，把它们纳入头脑中原有的图式之内，使其成为自身的一部分[7]．所以一定要与学生原有的图式结合起来，可以与学生多交谈，了解学生先修课程的情况，及时了解学生对已讲授课程的掌握程度和存在的问题．同时建构主义理论还强调学生经验的差异性，由于经验背景的差异，学习者对问题的理解常常各异，在学习者的共同体中，这些差异是不能忽略的，需要教师充分了解这些差异，因材施教．对不同背景的学生采取不同的教学策略，激发他们的学习兴趣，引导和保持他们的学习动机．
4结语
建构主义理论源自关于儿童认知发展的理论，由于个体的认知发展与学习过程密切相关，因此利用建构主义可以比较好地说明人类学习过程的认知规律．总之，在建构主义理论指导下，教师应树立以学生为主体，以教师为主导的教育理念，认真研究和总结学生的认知规律，逐步形成一套适合的比较有效的教学方法，并在此基础上实现较理想的建构主义学习环境．
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1、始于微型机时代的嵌入式应用:
电子数字计算机诞生于1946年,在其后漫长的历史进程中,计算机始终是供养在特殊的机房中,实现数值计算的大型昂贵设备。直到20世纪70年代,微处理的出现,计算机才出现了历史性的变化。以微处理为核心的微型计算机以其小型、价廉、高可靠性特点,迅速走出机房;基于高速数值解算能力的微型机,表现出的智能化水平引起了控制专业人士的兴趣,要求将微型机嵌入到一个对象体系中,实现对象体系的智能化控制,例如,将微型计算机经电气加固、机械加固,并配置各种接口电路,安装到大型舰船中构成自动驾驶仪或轮机状态监测系统。这样一来,计算机便失去了原来的形态与通用的计算机功能。为了区别于原有的通用计算机系统,把嵌入到对象体系中,实现对象体系智能化控制的计算机,称作嵌入式计算机系统。因此,嵌入式系统诞生于微型机时代,嵌入式系统的嵌入性本质是将一个计算机嵌入到一个对象体系中去,这些是理解嵌入式系统的基本出发点。
2、现代计算机技术的两大分支
由于嵌入式计算机系统要嵌入到对象体系中,实现的是对象的智能化控制,因此,它有着与通用计算机系统完全不同的技术要求与技术发展方向。
通用计算机系统的技术要求是高速、海量的数值计算;技术发展方向则是:总线速度的无限提升,存储容量的无限扩大。 而嵌入式计算机系统的技术要求则是对象的智能化控制能力;技术发展方向则是:与对象系统密切相关的嵌入性能、控制能力与控制的可靠性。
早期,人们勉为其难地,将通用计算机系统进行改装,在大型设备中实现嵌入式应用。然而,对于众多的对象系统(如家用电器、仪器仪表、工控单元…),无法嵌入通用计算机系统,况且嵌入式系统与通用计算机系统的技术发展方向完全不同,因此,必须独立地发展通用计算机系统与嵌入式计算机系统,这就形成了现代计算机技术发展的两大分支。
如果说微型机的出现,使计算机进入到现代计算机发展阶段,那么嵌入式计算机系统的诞生,则标志了计算机进入了通用计算机系统与嵌入式计算机系统两大分支并行发展时代,从而导致20世纪末,计算机的高速发展时期。
3、两大分支发展的里程碑事件
通用计算机系统与嵌入式计算机系统的专业化分工发展,导致20世纪末、21世纪初,计算机技术的飞速发展。计算机专业领域集中精力发展通用计算机系统的软、硬件技术,不必兼顾嵌入式应用要求,通用微处理器迅速从286、386、486到奔腾系列;操作系统则迅速扩张计算机基于高速海量的数据文件处理能力,使通用计算机系统进入到尽善尽美阶段。
嵌入式计算机系统则走上了一条完全不同的道路,这条独立发展的道路就是单芯片化道路。它动员了原有的传统电子系统领域的厂家与专业人士,接过起源于计算机领域的嵌入式系统,承担起发展与普及嵌入式系统的历史任务,迅速地将传统的电子系统发展到智能化的现代电子系统时代。
因此,现代计算机技术发展的两大分支的里程碑意义在于:它不仅形成了计算机发展的专业化分工,而且将发展计算机技术的任务扩展到传统的电子系统领域,使计算机成为进入人类社会全面智能化时代的有力工具。
第二章 嵌入式系统的定义与组成
1、嵌入式系统的定义
有些人把嵌入式处理器当做嵌入式系统,但由于嵌入式系统是一个嵌入式计算机系统的的含义,因此,只有将嵌入式处理器构成一个计算机系统,并作为嵌入式应用时,这样的计算机系统可称作嵌入式系统。
嵌入式系统与对象系统密切相关,其主要技术发展方向是满足嵌入式应用要求,不断扩展对象系统要求的电路(如ADC、DAC、PWM、、日历时钟、电源监测、程序运行监测电路等),形成满足对象系统要求的应用系统。因此,嵌入式系统作为一个专用计算机系统,要不断向计算机应用系统发展。因此,可以把定义中的专用计算机系统引伸成,满足对象系统要求的计算机应用系统。
如果我们了解了嵌入式(计算机)系统的由来与发展,对嵌入式系统就不会产生过多的误解,而能历史地、本质地、普遍适用地定义嵌入式系统。
(1) 嵌入式系统的定性
按照历史性、本质性、普遍性要求,嵌入式系统应定义为:“嵌入到对象体系中的专用计算机系统”。“嵌入性”、“专用性”与“计算机系统”是嵌入式系统的三个基本要素。对象系统则是指嵌入式系统所嵌入的宿主系统。
(2) 嵌入式系统的特点
嵌入式系统的特点与定义不同,它是由定义中的三个基本要素衍生出来的。不同的嵌入式系统其特点会有所差异。
与“嵌入性”的相关特点:由于是嵌入到对象系统中,必须满足对象系统的环境要求,如物理环境(小型)、电气/气氛环境(可靠)、成本(价廉)等要求的特点。
与“专用性”的相关特点:软、硬件的裁剪性。满足对象要求的最小软、硬件配置等。
与“计算机系统”的相关特点:嵌入式系统必须是能满足对象系统控制要求的计算机系统。与上两个特点相呼应,这样的计算机必须配置有与对象系统相适应的接口电路。
另外,在理解嵌入式系统定义时,不要与嵌入式设备相混淆。嵌入式设备是指内部有嵌入式系统的产品、设备,例如,内含单片机的家用电器、仪器仪表、工控单元、机器人、手机、PDA等。
(3)嵌入式系统的种类与发展
按照上述嵌入式系统的定义,只要满足定义中三要素的计算机系统,都可称为嵌入式系统。嵌入式系统按形态可分为设备级(工控机)、板级(单板、模块)、芯片级(MCU、SoC)。
2、嵌入式系统的组成
嵌入式系通常由嵌入式处理器、设备、嵌入式操作系统和应用软件等几大部分组成。
1、嵌入式处理器
嵌入式处理器是嵌入式系统的核心部件。嵌入式处理器与通用处理器的最大不同点在于其大多工作在为特定用户群设计的系统中。它通常把通用计算机中许多由板卡完成的任务集成在芯片内部,从而有有利于嵌入式系统设计趋于小型化,并具有高效率、高可靠性等特征。大的硬件厂商会推出自己的嵌入式处理器,因而现今市面上有1000多种嵌入式处理器芯片,其中使用最为广泛的有ARM 、MIPS、PowerPC、MC6800等。
2、设备
设备是指在一个嵌入式系统中,除了嵌入式处理器以外用于完成存储、通信、调试、显示等辅助功能的其它部件。根据设备的功能可以分为 存储器、接口和人机交互。
3、嵌入式操作系统
在大型嵌入式应用系统中,为了使嵌入式开发更方便、快捷,需要具备一种稳定、安全的软件模块集合,用以管理存储器分配、中断处理、任务间通信和定时器响应,以及提供多任务处理等,即嵌入式操作系统。嵌入式操作系统的引入大大的提高了嵌入式系统的功能,方便了应用软件的设计,但同时占用了宝贵的嵌入式系统资源。一般在比较大型或需要多任务的应用场合才考虑使用嵌入式系统。嵌入式系统常常需要有实时要求,所以嵌入式操作系统往往又是“ 实时操作系统 ”。早期的嵌入式系统几乎都用于控制目的,从而或多或少都有些实时要求,所以从前“嵌入式操作系统”实际上是“实时操作系统”的代名词。今年来由于手持式计算机和掌上电脑等设备的出现,也有了不带实时要求的嵌入式系统。另外一方面,由于CPU速度的提高,一些原先认为是“实时”的反应速度现在已经很普遍了。这样,一些原先需要在“实时”操作系统上才能实现的应用,现在已不难在常的操作系统上实现。在这样的背景下,“嵌入式操作系统”和“实时操作系统”就成了不同的概念名词。
4、应用软件
嵌入式系统的应用软件是针对特定的实际专业领域,基于相应的嵌入式硬件平台,并能完成用户的预期任务的计算机软件。用户的任务可能有时间和精度的要求。有些应用软件需要嵌入操作系统的支持,但在简单的场合下不需要专门的操作系统。由于嵌入式应用软件对成本十分敏感,因此,为减少系统成本,除了精简每个硬件单元的成本外,应尽可能的减少应用软件的资源消耗,尽可能的优化。
第三章 嵌入式系统的两种应用模式
嵌入式系统的嵌入式应用特点,决定了它的多学科交叉特点。作为计算机的内含,要求计算机领域介入其体系结构、软件技术、工程应用方法的发展。然而,了解对象系统的控制要求,实现系统控制模式必须具备对象领域的专业知识。因此,从嵌入式系统发展的历史过程,以及嵌入式应用的多样性中,可以了解到客观上形成的两种应用模式。
1、客观存在的两种应用模式
嵌入式计算机系统起源于微型机时代,但很快就进入到独立发展的单片机时代。在单片机时代,嵌入式系统以器件形态迅速进入到传统电子技术领域中,以电子技术应用工程师为主体,实现传统电子系统的智能化,而计算机专业队伍并没有真正进入单片机应用领域。因此,电子技术应用工程师以自己习惯性的电子技术应用模式,从事单片机的应用开发,这种应用模式最重要的特点是:软、硬件的底层性、随意性;对象系统专业技术的密切相关性;缺少计算机工程设计方法
虽然在单片机时代,计算机专业淡出了嵌入式系统领域,但随着后PC时代到来,网络、通信技术的发展;同时,嵌入式系统软、硬件技术有了很大的提升,为计算机专业人士介入嵌入式系统应用开辟了广阔天地。计算机专业人士的介入,形成的计算机应用模式带有明显的计算机的工程应用特点:即基于嵌入式系统软、硬件平台,以网络、通信为主的非嵌入式底层应用。
2、两种应用模式的并存与互补
由于嵌入式系统最大、最广、最底层的应用是传统电子技术领域的智能化改造。因此,以通晓对象专业的电子技术队伍为主、用最少的嵌入式系统软、硬件开销,以8位机为主,带有浓重的电子系统设计色彩的电子系统应用模式会长期存在下去。另外计算机专业人士会愈来愈多地介入嵌入式系统应用,但囿于对象专业知识的隔阂,其应用领域会集中在网络、通信、多媒体、商务电子等方面,不可能替代原来电子工程师在控制、仪器仪表、机械电子等方面的嵌入式应用。因此,客观存在的两种应用模式会长期并存下去,在不同的领域中相互补充。电子系统设计模式应从计算机应用设计模式中,学习计算机工程方法和嵌入式系统软件技术;计算机应用设计模式应从电子系统设计模式中,了解嵌入式系统应用的电路系统特性,基本的电路设计方法和对象系统的基本要求等。
3、嵌入式系统应用的高低端
由于嵌入式系统有过很长的一段单片机的独立发展道路,大多是基于8位单片机,实现最底层的嵌入式系统应用,带有明显的电子系统设计模式特点。大多数从事单片机应用开发人员,都是对象系统领域中的电子系统工程师,加之单片机的出现,立即脱离了计算机专业领域,以“智能化”器件身份进入电子系统领域,没有带入“嵌入式系统”概念。因此,不少从事单片机应用的人,不了解单片机与嵌入式系统的关系,在谈到“嵌入式系统”领域时,往往理解成计算机专业领域的,基于32位嵌入式处理器,从事网络、通信、多媒体等的应用。这样,“单片机”与“嵌入式系统”形成了嵌入式系统中常见的两个独立的名词。但由于“单片机”是典型的,独立发展起来的嵌入式系统,从学科建设的角度出发,应该把它的统一成“嵌入式系统”。考虑到原来单片机的电子系统底层应用特点,可以把嵌入式系统应用分成高端与低端,把原来的单片机应用理解成嵌入式系统的低端应用,含义为它的底层性以及与对象系统的紧耦合。
第四章 嵌入式系统的低端应用:8位单片机
1、单片机开创了嵌入式系统独立发展道路
嵌入式系统虽然起源于微型计算机时代,然而,微型计算机的体积、价位、可靠性都无法满足广大对象系统的嵌入式应用要求,因此,嵌入式系统必须走独立发展道路。这条道路就是芯片化道路。将计算机做在一个芯片上,从而开创了嵌入式系统独立发展的单片机时代。
在探索单片机的发展道路时,有过两种模式,即“Σ模式”与“创新模式”。“Σ模式”本质上是通用计算机直接芯片化的模式,它将通用计算机系统中的基本单元进行裁剪后,集成在一个芯片上,构成单片微型计算机;“创新模式”则完全按嵌入式应用要求设计全新的,满足嵌入式应用要求的体系结构、微处理器、指令系统、总线方式、管理模式等。Intel公司的MCS-48、MCS-51就是按照创新模式发展起来的单片形态的嵌入式系统(单片微型计算机),MCS-51是在MCS-48探索基础上,进行全面完善的嵌入式系统。历史证明,“创新模式”是嵌入式系统独立发展的正确道路,MCS-51的体系结构也因此成为单片嵌入式系统的典型结构体系。
2、单片机的技术发展
单片机诞生于20世纪70年代末,经历SCM、MCU、SoC三大阶段
SCM即单片微型计算机(Single Chip Microcomputer)阶段,主要是寻求最佳的单片形态嵌入式系统的最佳体系结构。“创新模式”获得成功,奠定了SCM与通用计算机完全不同的发展道路。在开创嵌入式系统独立发展道路上,Intel公司功不可没。
MCU即微控制器(MicroController Unit)阶段,这阶段主要的技术发展方向是:不断扩展满足嵌入式应用时,对象系统要求的各种电路与接口电路,突显其对象的智能化控制能力。它所涉及的领域都与对象系统相关,因此,发展MCU的重任不可避免地落在电气、电子技术厂家。从这一角度来看,Intel逐渐淡出MCU的发展也有其客观因素。在发展MCU方面最着名的厂家当数PHILIPS公司。PHILIPS公司以其在嵌入式应用方面巨大优势将MCS-51从单片微型计算机迅速发展到微控制器。因此,当我们回顾嵌入式系统发展道路时,不要忘记Intel和PHILIPS的历史功绩。
单片机是嵌入式系统的独立发展之路,向MCU阶段发展的重要因素,就是寻求应用系统在芯片上的最大化解决。因此,专用单片机的发展自然形成了SoC化趋势。随着微电子技术、IC设计、EDA工具的发展,基于SoC的单片机应用系统设计会有较大的发展。因此,对单片机的理解可以从单片微型计算机、单片微控制器延伸到单片应用系统。
嵌入式系统的高端应用
1、概述
由于网络与通信技术的发展,嵌入式系统在经历了近20年的发展历程后,又进入了一个新的历史发展阶段,即从普遍的低端应用进入到一个高、低端并行发展 ,并且不断提升低端应用技术水平的时代,其标志是近年来32位MCU的发展。
32位MCU的应用不会走8位机百花齐放、百余种型号系列齐上阵的道路,这是因为在8位机的低端应用中,嵌入对象与对象专业领域十分广泛而复杂;而当前32位MCU的高端应用则多集中在网络、通信和多媒体技术领域,32位MCU将会集中在少数厂家发展的少数型号系列上。
在嵌入式系统高端应用的发展中,曾经有众多的厂家参与,很早就有许多8位嵌入式MCU厂家实施了8位、16位和32位机的发展计划。后来,8位和32位机的技术扩展侵占了16位机的发展空间。传统电子系统智能化对8位机的需求使这些厂家将主要精力放在8位机的发展上,形成了32位机发展迟迟不前的局面。当网络、通信和多媒体信息家电业兴起后,出现了嵌入式系统高端应用的市场;而在嵌入式系统的高端应用中,进行多年技术准备的ARM公司适时地推出了32位ARM系列嵌入式微处理器,以其明显的性能优势和知识产权平台扇出的运行方式,迅速形成32位机高端应用的主流地位,以至于使不少传统嵌入式系统厂家放弃了自己的32位发展计划,转而使用ARM内核来发展自己的32位MCU。甚至在嵌入式系统发展史上做出卓越贡献的Intel公司以及将单片微型计算机发展到微控制器的PHILIPS公司,在发展32位嵌入式系统时都不另起炉灶,而是转而使用ARM公司的嵌入式系统内核来发展自己的32位MCU。
网络、通信、多媒体和信息家电时代的到来,无疑为32位嵌入式系统高端应用提供了空前巨大的发展空间;同时,也为力不从心的8位机向高端发展起到了接力作用。一般来说,嵌入式系统的高、低端应用模糊地界定为: 高端用于具有海量数据处理的网络、通信和多媒体领域,低端则用于对象系统的控制领域。然而,控制系统的网络化、智能化的发展趋势要求在这些8位机的应用中提升海量数据处理能力。当8位机无法满足这些提升要求时,便会转而求助32位机的解决办法。因此,32位机的市场需求发展由两方面所致: 一方面是高端新兴领域(网络、通信、多媒体和信息家电)的拓展;另一方面是低端控制领域应用在数据处理能力的提升要求。
后PC时代的到来以及32位嵌入式系统的高端应用吸引了大量计算机专业人士的介入,加之嵌入式系统软/硬件技术的发展,导致了嵌入式系统应用模式的巨大变化,即使嵌入式系统应用进入到一个基于软/硬件平台、集成开发环境的应用系统开发时代,并带动了SoC技术的发展。
在众多嵌入式系统厂家参与下,基于ARM系列处理器的应用技术会在众多领域取得突破性进展。Intel公司将ARM系列向更高端的嵌入式系统发展;而PHILIPS公司则在向高端嵌入式系统发展的同时,向低端的8位和16位机的高端应用延伸。Intel公司和PHILIPS公司的发展都体现了各自的特点,并充分发挥了各自的优势。因此,在32位嵌入式系统的应用中,ARM系列会形成ARM公司领军,众多厂家参与,计算机专业、电子技术专业以及对象专业人士共同推动的局面,形成未来32位嵌入式系统应用的主流趋势。这种集中分工的技术发展模式有利于嵌入式系统的快速发展。
2、ARM
ARM(Advanced RISC Machines)是微处理器行业的一家知名企业,设计了大量高性能、廉价、耗能低的RISC处理器、相关技术及软件。技术具有性能高、成本低和能耗省的特点。适用于多种领域,比如嵌入控制、消费/教育类多媒体、DSP和移动式应用等。
随着嵌入式系统处理器的不断发展,典型的32位RISC芯片——ARM处理器,不论是在PDA,STB,DVD等消费类电子产品中,还是在GPS,航空,勘探,测量等军方产品中都得到了广泛的应用。越来越多的芯片厂商早已看好ARM的前景,比如Intel, NS, Atmel, Philips, NEC, CirrusLogic等公司都有相应的产品。他们把更多的功能集成在ARM芯片中,使其成为了高集成度,低功耗的典型代表。
ARM将其技术授权给世界上许多着名的半导体、软件和OEM厂商,每个厂商得到的都是一套独一无二的ARM相关技术及服务。利用这种合伙关系,ARM很快成为许多全球性RISC标准的缔造者。
ARM架构是面向低预算市场设计的第一款RISC微处理器。
ARM提供一系列内核、体系扩展、微处理器和系统芯片方案。由于所有产品均采用一个通用的软件体系,所以相同的软件可在所有产品中运行(理论上如此)。典型的产品如下。
①CPU内核
--ARM7:小型、快速、低能耗、集成式RISC内核,用于移动通信。
-- ARM7TDMI(Thumb):这是公司授权用户最多的一项产品,将ARM7指令集同Thumb扩展组合在一起,以减少内存容量和系统成本。同时,它还利用嵌入式ICE调试技术来简化系统设计,并用一个DSP增强扩展来改进性能。该产品的典型用途是数字蜂窝电话和硬盘驱动器。
--ARM9TDMI:采用5阶段管道化ARM9内核,同时配备Thumb扩展、调试和Harvard总线。在生产工艺相同的情况下,性能可达ARM7TDMI的两倍之多。常用于连网和顶置盒。
②体系扩展
-- Thumb:以16位系统的成本,提供32位RISC性能,特别注意的是它所需的内存容量非常小。
③嵌入式ICE调试
由于集成了类似于ICE的CPU内核调试技术,所以原型设计和系统芯片的调试得到了极大的简化。
④微处理器
--ARM710系列,包括ARM710、ARM710T、ARM720T和ARM740T:低价、低能耗、封装式常规系统微型处理器,配有高速缓存(Cache)、内存管理、写缓冲和JTAG。广泛应用于手持式计算、数据通信和消费类多媒体。
--ARM940T、920T系列:低价、低能耗、高性能系统微处理器,配有Cache、内存管理和写缓冲。应用于高级引擎管理、保安系统、顶置盒、便携计算机和高档打印机。
【关键词】电气工程及其自动化 电器技术信息 网络控制技术
1 电气工程及其自动化
电气工程及其自动化专业是电气信息领域的一门新兴学科，但由于和人们的日常生活以及工业生产密切相关，发展非常迅速，现在也相对比较成熟。已经成为高新技术产业的重要组成部分，广泛应用于工业、农业、国防等领域，在国民经济中发挥着越来越重要的作用。
电气工程及其自动化涉及电力电子技术，计算机技术，电机电器技术信息与网络控制技术，机电一体化技术等诸多领域，是一门综合性较强的学科，其主要特点是强弱电结合，机电结合，软硬件结合。该专业培养具有工程技术基础知识和相应的电气工程专业知识，受过电工电子，系统控制及计算机技术方面的基本训练，具有解决电气工程技术分析与控制问题基本能力的高级工程技术人才。
电气工程及其自动化专业是电气信息领域的一门新兴学科，触角伸向各行各业，生活中的大小事务，均可见它的身影，与社会工业生产密切相关，发展十分迅速。
2 电气工程及其自动化发展
电气工程及其自动化的起源要追溯到18世纪，美国人富兰克林著名的“风筝实验”为人类解开来了电的神秘面纱，不仅如此，电在自然界中的存在，也为电气工程的发展奠定了最直接的受体。
19世纪初期，电流的磁效应、电磁感应定律相继被外国科学家研究出来。19世纪中后期，麦克斯发现的电磁理论，让电气工程的理论基础趋于完善。与20世纪交接的年代，西方发达国家陆续将电气工程专业植入大学课程，这是电气工程专业最早出现的地方。对于前期闭关锁国的中国来说，一直到时期，电气工程专业才被引进到我国，由南洋大学堂（交通大学前身）第一个引进理论，并且设置了电机专科，这是我国大学最早的电气工程专业，至今约莫一百年左右，可以说电气工程在我国的发展历程也是较有历史的。到20世纪中期，我国高校陆续开设电气工程专业，也逐步将电气工程纳入国家重点科研项目，大力培养相关人才。20世纪末端，因特网互联世界，电气工程不再是单纯的电力工程，而是一项与计算机信息技术相互交叉的一门前沿学科。进入21世纪后，电气工程及其自动化发张迅猛，成为涵盖人类生活最广的一门实用学科。电子信息技术也能影响电子自动化工作和使用过程中的设备和机器。这些仪器是非常多样化，两个传感器与执行器，也包括控制器和仪表 。
我国目前的电气自动化的主要用途是分布式控制。其本身是一种智能设备和自动化系统的连接，将这些枝条分支的串行通信总线上。电子信息技术管理和硬件电气自动化技术不断的渗透。从管理方法、电子信息技术可以实现电气自动化管理通过企业的数据处理系统进入现行的生产工艺和生产现状，也可以访问企业财务数据，数据等特定人员的机密数据。在控制室内的计算机、PLC控制软件和CPU和远程站、变频器、各种仪表和电机起动器等各种设备通过串行电缆连接，所以将设备采集到的各种详细的信息发送到中央控制器。企业也可以实时监控生产过程，以确保可以在第一时间了解最准确的信息。
3 电气工程及其自动化发展方向
经济全球化和市场更多地完成每一个行业的竞争也很激烈的空间，和企业想激励竞争中占据主动必须降低生产成本，提高盈利能力，针对PC控制器高可靠性和简单的操作和维修，越来越多的生产厂家在生产过程中不同层次的与PC控制方案，试图缩短新产品的研发和生产周期，提高产品的质量，并逐步完善的服务体系的企业是促进企业利润的意思。与工业PC机为主要依据的工业PC将取代现有的IPC成为主要的控制系统、工业控制计算机实现成本低，适合工业控制非常重要。
在尽可能大的范围内实现电气自动化系统结构控制系统在一般是非常重要的。管理也可以使用网络对生产工艺流程、生产设备的管理和监督工作。小到整个企业，区域面积、网络结构必须能够控制、高级管理人员之间的数据层层能够实时、准确，良好的沟通技巧。因此，在规划的体系结构、监控的计算机，并能保证从办公室环境，生产控制对整个系统进行数据传输的部件等级范围和沟通 。
现代生产和科学技术的发展，随着工业化进程的飞速发展以及人民生活水平跳跃式发展，对自动化技术提出越来越高的要求，同时也为自动化技术的革新提供了必要条件。未来电气工程及其自动化趋向于更智能化、适应工业生产方向的控制系统上发展；趋向于多机模型处理问题的设计分析；趋向于日益增长的先进的控制原理以及趋向于信息技术化的自动化产品。
更为重要的是，电气工程及其自动化的应用范围不再局限于单纯的电力工程系统体系，而是更加广泛的融入人类生产活动中。例如企业的综合性自动化系统、交通控制自动化系统、经济管理自动化控制系统都将投入运行中。自动化将在更大程度上匹配当今社会飞速发展的速度，在最大程度上实现拟人化。
在新世纪中，自动化控制类学科将具有更加开阔的前景，研究内容将更加富有挑战性，覆盖范围将更加广阔，关注和学习电气自动化专业控制类课程的人员将不断地增加。
参考文献
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关键词：高职高专 风力发电 专业设置
一、风力发电专业设置的必要性
随着经济的快速发展，能源的消费逐年增加，常规能源资源面临日益枯竭的窘境，迫切需要一些清洁、无污染、可再生的新能源。在目前众多可再生能源与新能源技术开发中，风力发电有着自身独特的优势，在可再生的绿色能源开发领域中占有突出的地位，具有重要的开发利用价值，受到各地的普遍重视。
幅员辽阔，风能资源丰富。全区技术可开发风能资源约占全国可开发总量的50％，风能资源储量居全国首位。其中尤以巴彦淖尔、赤峰、乌兰察布、包头等地区风能资源优势明显。
内蒙古利用风能资源发电起源较早，大容量并网风电机组的发展始于1989年，到目前为止，超过200家企业进军内蒙古风电产业，大批风力发电项目陆续建成并投入运行。同时，与风电场项目建设配套的风机制造、叶片制造等风电装备制造业也抓住市场机遇，纷纷落户内蒙古，使内蒙古风电产业得到快速发展。截至2011年2月，内蒙古并网运行的风电机组容量达到1090万千瓦，成为全国首个风电并网装机超千万千瓦的省区。内蒙古不仅在风电装机规模上稳居全国第一，在电网消纳比例等指标上也遥遥领先。到2010年底，蒙西电网风电并网装机容量占电网统调总装机的16.4%，占电网最大发电负荷的32%，占电网最高供电负荷的38%。随着风电产业在内蒙古的迅速布局，相关规划、设计、制造、安装等产业的本土化进程明显加快，风力发电设备制造业在庞大市场需求的拉动下飞速发展，内蒙古已成为中国风电设备制造的重要基地。近年来大批中外风电设备制造企业进驻内蒙古，在制造、运输等环节降低风力发电成本，极大推动了内蒙古风电产业发展速度。
内蒙古风力发电行业的发展前景十分广阔，预计未来很长一段时间都将保持高速发展，同时盈利能力也将随着技术的逐渐成熟稳步提升。随着风电装机的国产化和规模化，风力发电成本有望再降。因此风电产业开始成为越来越多投资者的淘金之地。另外，在国家加大内蒙古电网建设，提高内蒙古风电外送能力和不断提高风电在整个电网中所占的比重的利好前提下，相信内蒙古风电场建设、并网发电、风电设备制造等领域的投资和发展会迈上一个新的台阶。
二、开设风力发电专业的可行性
1.具备良好的就业前景
目前内蒙古的高职高专院校学生就业情况总体较好，但也存在着一定的压力，就目前内蒙古的风电发展速度和布局情况来看，从现在乃至将来相当长的一段时间内需要大量的风力发电相关技术人员，从事运行、维护、检修、风机桨叶制造、安装调试等工作。这为我们风电专业学生创造了良好的就业环境。同时，也为我们高职高专院校针对企业需求来开设课程和实现“订单式”人才培养模式提供有利条件。
2.具备开设该专业的办学条件
风力发电专业是一个交叉学科，它涉及机械、电力、电气、电子、动力、自动化等学科，内蒙古各工科高职高专院校都具有多个与风力发电行业相关专业。如电力系统自动化技术专业、电气自动化专业、生产过程自动化专业、热能动力设备专业、机械制造专业、应用电子技术专业等。另外，各工科学院目前基本都有电气自动化、生产过程自动化、电力系统自动化等实验室和一些校外实训基地，实验实训设备也在不断的健全，这为开设实践教学提供了保障，所以具备开设风电专业的硬件条件。
三、风力发电专业人才培养方案制定
1.专业培养目标
本专业培养面向生产、建设、管理、服务第一线需要的，与岗位紧密对接，具有风力发电技术岗位的基本知识、掌握风力发电技术专业较全面的理论知识，具有从事风力发电设备运行、维护、风电设备组装与调试、变电站运行与维护、风电场选址与建设、故障诊断与检修等实际工作的基本技能，具有良好的敬业精神和职业道德，并具备一定的创新能力的高技能人才。
2.开设课程
风力发电专业理论课程主要设置包括：高等数学、大学英语、计算机基础、机械制图、AutoCAD、电工技术、电子技术、自动控制原理、电机与电气拖动、电气控制与可编程序控制器、单片机应用技术、风力机空气动力学基础、风力发电原理、供配电技术、变电站电气运行与维护、风力发电场选址与规划设计、风力发电电气系统、风力发电安装与维护、风力发电机控制技术、风力发电运营与管理、风电机械检修与维护。实践教学环节：零件测绘、金工实习、电工技术实训、电子技术实训、电气拖动实训、电气控制与可编程序控制器实训、单片机应用技术实训、风力发电场认识实习、风力发电专业实习。
四、教学组织与实施
在教学组织上，前三学期进行专业技术基础课和基本技能训练，为后续专业课程的学习打下基础，教学中采用边讲边练，讲练结合的方式。
第四、第五学期组织专业课程教学和专业实训，讲授内容以够用为度，学习方式以实践为主。通过实践提升职业技能并获得风力发电运行检修职业资格证书。
第六学期到风力发电企业进行顶岗实习。
五、结束语
综上所述，内蒙古高职高专风力发电专业的设置符合内蒙古经济发展需求，是以市场为导向，以服务地方经济建设和产业发展的迫切需求而生。因此，内蒙古高职高专开设风力发电专业是可行的，并具有鲜明的区域特色。
参考文献：
【关键词】微机械；微机械加工技术；超微机械加工；光刻加工
随着微纳米技术的不断发展，以本身形状尺寸微小或操作尺度极小为特征的微机械已成为人们在微观领域认识和改造客观世界的一种高新技术。微机械由于具有能够在狭小空间内进行作业，而又不扰乱工作环境和对象的特点，在航空航天，精密仪器，生物医学等领域有着广阔的应用潜力，且是实现纳米技术（ Nanotechnology ） 的重要环节，因而受到人们的高度重视，被列为21世纪关键技术之首。
1.微机械的特征
微机械在美国常称为微型机电系统；在日本称作微机器；而在欧洲则称作微系统。
微机械按其尺寸特征可以分为1-10mm 的微小型机械，1nm-1mm的微机械，以及1nm-1mm的纳米机械。而制造微机械常采用的微细加工又可以进一步分为微米级微细加工（micro-fabricat ion），亚微米级微细加工（sub-micro-fabrication） 和纳米级微细加工（ nano-fabrication） 等。概括起来，微机械具有以下几个基本特点：
1.1 体积小、精度高、重量轻。其体积可小至亚微米以下，尺寸精度达纳米级，重量可轻至纳克。
1.2 性能稳定、可靠性高。由于微机械的体积甚小，几乎不受热膨涨，噪声和挠曲等因素影响，具有较高的抗干扰性，可在较差的环境下进行稳定的工作。
1.3 能耗低、灵敏性和工作效率高。微机械所消耗的能量远小于传统机械的十分之一，但却能以十倍以上的速度来完成同样的工作，如5mm×5mm×0.7mm 的微型泵的流速是比其体积大得多的小型泵的1000倍，而且机电一体化的微机械不存在信号延迟问题，可进行高速工作。
1.4 多功能和智能化。微机械最终要达到集传感器、执行器和电子控制电路为一体的目标，特别是应用智能材料和智能结构后，更易于实现微机械的多功能化和智能化。
1.5 适于大批量生产、制造成本低廉。微机械采用与半导体制造工艺类似的方法生产，可以象超大规模集成电路芯片一样一次制成大量的完全相同的部件，制造成本比之传统机械加工大大降低。
2.微细加工的工艺方法
2.1 超微机械加工
超微机械加工是指用精密金属切削和电火花、线切割等加工方法，制作毫米级尺寸以下的为机械零件，是一种三维实体加工技术，多是单件加工，单件装配，费用较高。微细切削加工适合所有金属、塑料及工程陶瓷材料，主要切削方式有车削、铣削、钻削等。
2.2 光刻加工
光刻技术主要应用在微电子中。它一般是对半导体进行加工，需要一个有部分透光部分不透光的掩模板，通过曝光、显影、刻蚀等技术获得和掩模板一样的图形。先在处理过后的半导体上涂上光刻胶，然后盖上掩模板进行曝光，其中透光部分光刻胶的化学成分在曝光过程中发生了变化，之后进行显影，将发生化学变化的光刻胶腐蚀掉，出半导体，之后对出的半导体进行刻蚀，最后把光刻胶去掉就得到了想要的图形。光刻技术在微电子中占有很大的比重，比如微电子技术的进步是通过线宽来评价的，而线宽的获得跟光刻技术有很大的关系。
3.微细加工技术的尖端应用
3.1 搬迁原子
1990年，美国圣何塞IBM阿尔马登研究所科学家用STM将镍表面吸附的氙原子逐一移动，最终以35个氙原子排成IBM三个字母。每个字母高5nm，原子间的最短距离为1nm。这一成果开创了人类单原子操纵研究的先河，表明人类不仅可以用SPM观察、测量试样表面上的原子、分子结构，而且可以根据人的意志随意加工制造出原子级的人工结构。将原子、分子进行重新组装、排列成一定的形状，是一种典型的“从下至上”构筑物质结构的最终极形式。1埃0.1纳米。
3.2 微机器人
微机器人（Micro-Robot）是相对比较完备的微型电子机械系统（MEMs）的代表。微机器人的应用主要集中在工业领域、医学领域及基础学科研究领域，在移动或处理微组织，区分细胞，DNA分析，运用STM或AFM操纵样品等各项研究方面，微机器人都发挥着重要作用。在生物医疗方面，微机器人可辅助进行细胞区分等辅助诊断以及眼部、脑部微纫手术。
4.微细加工的重要地位和趋势
微细加工技术是精密加工技术的一个分支，面向微细加工的电加工技术，激光微孔加工、水射流微细微细加工技术是精密加工技术的一个分支，面向微细加工的电加工技术，激光微孔加工、水射流微细切割技术等等在发展国民经济，振兴我国国防事业等发面都有非常重要的意义，这一领域的发展对未来的国民经济、科学技术等将产生巨大影响，先进国家纷纷将之列为未来关键技术之一并扩大投资和加强基础研究与开发。所以我们有理由有必要加快这一领域的发展和开发进程。
随着20世纪80年代后期微机械、微机电系统这一门新兴交叉学科的兴起，微细加工技术作为获得微机械、微机电系统的必要手段，得到了快速的发展。微细加工技术起源于平面硅工艺，但随着半导体器件、集成电路、微型机械等技术的发展与需求，微细加工技术已经成为一门多学科交叉的制造系统工程和综合高新技术，广泛应用于医疗、生物工程、信息、航空航天、半导体工业、军事、汽车等领域，给国民经济、人民生活和国防、军事等带来了深远的影响，被列为21世纪关键技术之一。现代制造技术的发展有两大趋势：一是向着自动化、柔性化、集成化、智能化等方向发展，另一个就是寻求固有制造技术的自身微细加工极限。
未来微机械和微细加工技术的研究仍然要立足于微观理论基础的研究和微细加工技术的探讨开发上。随着人们对微观世界的深入了解和掌握，微细加工技术手段必将发展向更高的层次，促进人类社会通往更高层次的文明时代。
参考文献：
[1]尚广庆，孙春华.纳米切削加工模型的研究[M].北京出版社.
[2]林滨，韩雪松，于思远等.天津大学学报[J].天津出版社.
