时间：2022-06-17 02:53:01
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篇微电子技术论文，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。
英文名称：Research & Progress of SSE Solid State Electronics
主管单位：工业和信息化部
主办单位：南京电子器件研究所(中电科技集团公司第55所)
出版周期：双月刊
出版地址：江苏省南京市
语
种：中文
开
本：大16开
国际刊号：1000-3819
国内刊号：32-1110/TN
邮发代号：
发行范围：国内外统一发行
创刊时间：1981
期刊收录：
CA 化学文摘(美)(2009)
CBST 科学技术文献速报(日)(2009)
EI 工程索引(美)(2009)
中国科学引文数据库(CSCD―2008)
核心期刊：
中文核心期刊(2008)
中文核心期刊(2004)
中文核心期刊(2000)
中文核心期刊(1996)
中文核心期刊(1992)
期刊荣誉：
中科双效期刊
联系方式
微电子论文2000字(一)：浅谈一种新型的25Hz相敏轨道电路微电子接收器论文
摘要随着电子技术的发展，相敏轨道电路接收信号处理装置已逐步实現电子化，以电子接收器代替以前的机械式二元二位继电器，彻底解决了原继电器接点卡阻、抗电气化干扰能力不强、返还系数低等问题。目前广泛使用的微电子接收器都是使用单片机来处理信息，对输入信号采用升压方式进行采样处理，虽提高了信号强度，但是不利于防止输入高压损坏接收器；且每个接收器仅采用单一信号处理通道进行信号分析处理，并由其输出信号驱动轨道继电器动作，接收器的安全性、可靠性和抗干扰能力有待提高；另外，现有接收器故障后相关电气参数不能实时监测；前述不足以影响到轨道电路的整体可靠性和可用性。因此，本文提出了一种基于DSP的新型微电子接收器，以提高微电子接收器的可用性、可靠性及安全性。
关键词电子技术；25Hz轨道电路；接收器
1系统原理
1.1接收器冗余结构
图1新型微电子接收器（0.5+0.5方案）的冗余结构图
接收器的冗余结构图，每台接收器同时进行两个轨道区段（区段A和区段B）的轨道电路信号和局部电源信号的处理，相邻两个轨道区段可共用两台接收器，这两台接收器中的任一正常工作，均可正常处理这两个轨道区段信号，并驱动这两个轨道区段的后级轨道继电器动作。如图1所示，相对于目前的接收器冗余方案，新型微电子接收器的冗余方案可使每个轨道区段节省一个接收器，从而降低建设成本。在接收器冗余结构图中，当接收器1和接收器2中的某一个发生故障时，若另一个接收器能够正常工作即可确保轨道区段信号的正常处理；同时可以通过接收器的自检功能发出报警，提醒维护人员及时更换故障接收器，从而提高轨道电路的整体可用性。
1.2接收器二取二原理
接收器系统内部采用独立的双套硬件和双套软件，实现一路信号，两路处理，最终通过安全与门判决，输出判决结果。当无论是接收器哪一套硬件或软件出现问题，两路处理结果不一致时，系统输出判决都是导向安全的结果。且仅当两路信号处理的结果完全一致时，安全与门输出相同结果。
2系统构成
如图2所示，新型接收器核心处理部分采用双DSP芯片构成二取二安全结构。主从DSP同时处理轨道电路信号和局部电源信号，分别输出判决信号；将主从DSP的判决结果进行与运算，如果主从DSP的判决信号不一致，接收器输出信号将保持轨道继电器处在落下状态；只有当主从DSP的判决信号一致且满足轨道区段空闲条件时，接收器才会输出驱动轨道继电器吸起的信号，显示轨道区段处于空闲状态；主从DSP任一故障，接收器均不能输出驱动轨道继电器吸起的信号，从而提高接收器安全性。
新型接收器电路模块包括：局部输入隔离电路、轨道输入防雷电路、输入信号采集电路、数据处理电路（DSP芯片）、安全与门电路、输出控制电路、电源电路、通信电路和显示与告警电路。
输入隔离：采用电流互感器将轨道信号和局部信号与后级信号处理模块进行电磁隔离，隔离变压器采用降压方式，当输入的信号出现大的冲击或干扰时，通过变压器进行衰减，加载在后级信号处理电路上的信号将被衰减，对后级信号处理电路起到防护作用。
轨道输入防雷电路：采取大功率双向瞬态防雷管，实现对输入雷电和浪涌的防护。
输入采集电路：将输入交流信号的负半周信号抬高到零电平以上，满足后级单电源工作运放的输入要求，单电源工作可减小器件功耗。
数据处理电路：把输入的25Hz轨道和局部模拟信号通过芯片自带的A/D模数转换器转换为数字信号，对转换后的数字信号进行分析处理，测出轨道输入的25Hz信号幅值及轨道信号与局部信号的相位差，在主处理器采集从处理器的输出信号和后级输出控制电路的输出信号并经其判断接收器正常后，再由主处理器控制显示告警电路，并由主处理器将相关数据通过接收器的通讯电路送监测分机。
安全与门电路：比较主从DSP输出信号，经安全与门判决二者一致方能向后级输出控制电路送出有效信号。
输出控制电路：采用开关电源方式输出驱动轨道继电器的直流电压信号。
通信电路：采用总线方式，向集中监测分机传送25Hz相敏轨道电路接收器采集到的轨道交流电压值、相位角和接收器的工作状态等信息。
显示与告警电路：显示接收器自身工作状态及接收器所处理轨道区段的占用与空闲状态，显示接收器DC24V工作电源及局部电源的正常或故障状态。
3结束语
新型接收器将实现接收器工作状态和轨道电路电气参数的实时在线监测，提高运营维护效率，降低维护人员劳动强度，同时，根据新型25Hz相敏轨道电路接收器的功能和特点，可减少现有接收器和轨道架的数量，大量地减少室内配线，初步分析可节约建设成本约20%。
微电子毕业论文范文模板(二)：微电子控制机电设备在工业中的具体应用论文
摘要：在科学技术快速进步的背景下，工业自动化水平取得了比较明显的提升，在机械制造方面表现的更加明显，基于各种因素的影响，微电子技术得到了相对广泛的应用。基于此，本文详细分析了微电子控制机电设备在工业中的应用，希望能够为实际提供良好的借鉴意义，以供参考。
关键词：微电子；机电设备；工业；应用探讨
信息技术的发展以及先进电子设备的产生催生了机电一体化时代的到来，所谓的机电一体化技术是把电工电子技术、机械技术、信息技术、微电子技术、接口技术、传感器技术、信号变换技术等一系列技术结合，再综合应用于实际的综合技术，现代化自动生产设备可以说为机电一体化的设备。微型计算机在机电一体化系统的作用能够总结成如下三点：第一，直接控制机械工业生产过程；第二，机械工业生产期间加强各物理参数的自动测试，进行测试结果的显示记录，在计算、存储、分析判定并处理测量参数或指标；第三，进行机械生产过程的管理与监督。机电一体化系统里微电子控制机电设备怎样进行适宜计算机选择，怎样设计硬件系统，怎样组织软件开发，怎样对现有计算机系统等进行维护与使用是相当关键的，也是值得探索的
课题。
1微电子控制机电设备系统的组成和原理
在某微电子控制机电系统当中，主要是由PLC、管路压力变送器、变频器等多种设备组成的。在控制系统当中，管路压力变送器主要是检测控制辅助冲量、管路水压、蒸发量等三个变量，接着将数据信号向PLC当中传送，并且通过PLC进行分析和计算，将信号发送信号控制器，通过信号控制器来控制水泵运转，在设计系统的過程中需要与实际情况合理的进行结合，并且对变频器的输出频率进行确认，输出频率在整个系统设计过程中具有非常重要的意义，和系统的控制息息相关，在确定系统输出频率是需要综合性的分析和考虑用水量以及扬程参数等。在整个系统当中控制流程的用水量变化，主要是通过压力变送器向PLC传送的通过PLC进行分析和计算，可以有效的调节循环泵的频率，合理的分配能源，让工作的效率提高，起到节约资源的作用。
2微电子控制机电设备在工业中的具体应用
1）可编程序控制器（PLC）的应用。从PLC的角度进行分析，其主要优势在于具有很强的控制能力，而且稳定性较高，机身体积相对较小，可以有效的和其他的配件进行组合。在工业生产的过程中，因为机电设备往往会占据一定的面积，如果想让其厂房中的占比较高，就一定要注意让厂房的空余面积加大，尽量让控制器的数量减少，让机电设备的数量增多，与此同时还需要注意PLC的节能性较高相比，其他的控制系统可以节约资源，让工业生产的成本支出降低，让企业的经济效益增加，由于PLC设备可以有效的和其他设备之间进行组合，可以灵活方便的在厂房当中进行布设，让一机多用。可以实现让厂房的设备结构进一步得到简化，对设备维护中耗费的人力物力进行控制，减少人力输出，可以将人力有效的分配到工业生产当中，让生产资料的利用效率提高。PLC的另一大优势在于可以通过现场总线和生产设备之间
进行连接，有效的监控工业生产，可以动态化的监控生产的全过程，确保在生产过程中，第一时间解决生产时产生的故障，避免由于机械故障而导致生产进度停滞，让设备的维护开支得到控制，PLC的计算速度很快，可以轻松的对生产时的任何变动进行管理和控制，有效的防止由于设备变化控制器无法及时应对而产生的问题，PLC还可以进行相关的升级，伴随当前经济快速发展，就算生产线当中的产品产生了变动，只需要正确的调整，控制程序也可以符合新产品生产的具体需求。
相比于其他编程操作，PLC控制器在编程的过程中较为方便，员工通过短时间的训练就可以熟练的掌握编程的技巧，在实际操作的过程中工作步骤相对较为简单，可以很容易的掌握设备的维修安装以及操作，由于PLC自带程序编辑器只需要工作人员了解梯形语言，就可以对其进行熟练的掌握。对控制器的工作语言进行了解，当出现故障的时候可以及时的调整和处理控制器。
2）变频器调速器的作用。变频器工作状态分作自动与手动两类，手动工作状态即在PLC结束工作后展开的人工操作行为，经电位器调节能对变频器输出频率进行给定。自动工作状态实质是PLC输出信号为变频器输出频率展开控制。和传统调节阀控制方式相比，PLC控制可节电，更好进行水泵磨损控制，在延长设备寿命与实现系统自动化水平提升中发挥了重要作用。
第一，和传统正弦波控制技术相比，因变频器用到了电压空间矢量控制技术，先进性和独特性在性能上得到充分凸显，同时因其特有的低速转矩大、运行稳定性强、谐波成分小等特征，这对我国电网而言输出电压自动调整功能能充分进行优势发挥。第二，变频器具备外部端子、键盘电位器与多功能段子等一系列操作方式，功能完善，可输入多种模拟信号（如电流、电压、频率等效范围检测，转速追踪等）；并且变频器可实现摆频运行与程序运行等一系列模式。第三，因变频器全系列元件应用的是西门子产品，有极强的保护性能，可靠稳定，能很好的避免过流、短路、过压等问题，确保本机能正常运行。并且变频器有良好的绝缘耐压性，产品质量好，设定简单等使得其有更强的适用性。
3）电路发挥的作用。在安装PLC和变频器的时候，保证电路的稳定是保障工作的必要。电路在安装过程中，应该采取边安装边测电的方式，这样更能使电流稳定，这同样属于工作期间需引起重视的关键环节。在电路安装完毕之后，不要急着通电，应该先再次检查电路是否安装正确，查看是否有少安装或者多安装的情况。另外，测量一下接触元器件的连接点，这样可以发现一些接触不良的地方，若有漏电情况应该及时对此进行维修。电路在工业中也是起到了很大的作用，在安装电路的时候，一定要小心谨慎，综合考虑多方面因素，不要遗漏一些小问题，有时一些小问题也可能出大错，保证电路的稳定才能更好地协调其他设备的安装稳定。应认真复查电路，查看电路有无正确安装，或存在设备多安装或少安装的现象，同时应认真检测每个接触元器件连接点，明确有无接触不良或短路现象，若发生漏电务必要及时维修与处理。电路调试的具体流程总结如下：
第一，应认真查看明确电路整体状况，了解电路面板线有无准确连接，有无看似连接实际并未连接的线，或易短路的线；是否存在两条或多条线混淆的情况；此后，使用最小量程档的万用表对电路面板进行检查，查看开路处和闭路处有无正确开路与闭路，地线是否漏接，电源连线连接的安全性等，同时需测量电源有无短路现象。测量期间可直接进行元器件连接点测量，如此可明确有无以上情况的同时又弄清楚是否存在接触点不良现象。第二，电路调试过程的关键环节之一即硬件电路调试。调试期间务必要注意细小环节的把控，根据电路功能原理做好各个单元电路的调试，再作整体调试，后进行整个电路的调试。电路在工业生产里发挥的作用是相当大的，电路安装过程里务必要综合考量多方因素，认真谨慎，切不可遗漏或放过存在的小问题，确保电路稳定性得到保障。
论文摘要 在人类所利用的能源当中，电能是最清洁最方便的；电气传动无疑有着很大的意义，随着电力电子技术、计算机技术以及自动控制技术的迅速发展，电气传动技术也得到了长足的发展。本文在对大量国内外文献分析的基础上，总结和论述了我国在电力电子和电力传动系统领域的研究现状。
从学术的角度来看，电力电子技术的主要任务是研究电力电子器件（功率半导体）设备，转换器拓扑结构，控制和电力电子应用，实现电力和磁场的能量转换、控制、传输和存储，以便实现合理和有效使用的各种形式的能源，高品质的人力的电力和磁场的能量。
1 电力电子的研究方向
就目前情况而言，我国电力电子的研究范围与研究内容主要包括：1）电力电子元器件及功率集成电路；2）电力电子变换器技术的研究主要包括新的或电力能源的节约和新能源电力电子，军事和空间应用等作为特殊的电力电子转换器技术的智能电力电子变换器技术，控制电力电子系统和计算机仿真建模；3）电力电子技术的应用，其研究内容包括超高功率转换器，在能源效率，可再生能源发电，钢铁，冶金，电力，电力牵引，船舶推进应用，电力电子系统的信息化和网络；电力电子系统的故障分析和可靠性；复杂的电力电子系统的稳定性和适应性；4）电力电子系统集成，其研究内容包括标准化电力电子模块；单芯片和多芯片系统设计，集成电力电子系统的稳定性和可靠性。
2 我国电力电子发展中存在的问题
当前的主要问题是：中国的电力电子产品和设备目前生产的大部分是也主要是晶闸管，虽然它可以创造一些高科技电子产品和电气设备，但他们都使用电力电子外国生产设备和多组分组装集成的制造方法，尤其是先进的全控型电力电子器件全部依赖进口，而许多关系到国民经济和国家安全，在一些关键领域的核心技术，软件，硬件和关键设备，我国的外资控制和封锁。特别是在关系国民经济和国家安全，更多先进水平的核心技术差距的关键领域，这种情况正在迅速变化的挑战和我们的道德律令。
在过去，虽然我国国民经济的各个部门，先后引进了国外先进技术，已开始注意到国内突出的问题，从表面上看，虽然对引进技术的绝大多数可以在几年后达到国产化率70％的要求，但只要仔细分析，不难发现，并最终拒绝外国公司转让技术和关键部件，都涉及到高科技的电力电子技术和动力传动产品在核心技术。
目前国外和问题的主要区别是：电力电子器件的全面控制，不能制造国内制造的高功率转换器，低技术，设备可靠性差，电力电子数字控制技术水平仍处于初级阶段；应用程序的控制技术和系统控制软件的水平较低；缺乏经验的重大项目等。高性能高功率转换器设备几乎全部从国外进口。
3 电力传动系统的发展现状分析
目前我国电力传动系统的研究主要围绕交流转动系统展开，随着交流电动机调速理论的突破和调速装置（主要是变频器）性能的完善，电动机的调速从直流发电机-电动机组调速、晶闸管可控整流器，直流调压调速逐步发展到交流电动机变频调速。交流传动系统之所以发展得如此迅速，和一些关键性技术的突破性进展有关。它们是功率半导体器件（包括半控型和全控型）的制造技术、基于电力电子电路的电力变换技术、交流电动机控制技术以及微型计算机和大规模集成电路为基础的全数字化控制技术。为了进一步提高交流传动系统的性能，国内有关研究工作正围绕以下几个方面展开：
1）输入电流为正弦和四象限运行开辟了新的途径
高性能交流驱动系统电压型PWM逆变器中的应用日益广泛，PWM技术的研究更深入。 PWM功率半导体器件采用高频开启和关闭，成为一个在一定宽度的电压脉冲序列法律的变化，为了实现频率，变压器，有效地控制和消除谐波的直流电压。 PWM技术可分为三类：正弦PWM，优化PWM及随机PWM。正弦PWM的电压，电流和磁通正弦PWM计划的目标包括。正弦PWM普遍提高功率器件的开关频率将是一个非常出色的表现，在中小功率交流驱动系统等被广泛使用。但为大容量的电源转换设备，高开关频率将导致大的开关损失，以及高功率设备，如GTO的开关频率仍不做的非常高的在这种情况下，在最佳的PWM技术只是满足的需求该设备。
2）应用矢量控制技术、直接转矩控制技术及现代控制理论
交流电机交流驱动系统是一个多变量、非线性、强耦合、时变控制对象，变频调速控制，电机控制的稳定状态方程的研究动态控制非常令人满意的结果的特点。 70年代初提出研究交流电机的控制过程的动态，不仅要控制每个变量的振幅，而控制的阶段，为了实现交流电机磁通和转矩的解耦矢量变换方法，促使高性能交流驱动系统逐渐向实际使用。高动态性能的电流矢量控制变频器已成功应用于轧机主传动，电力牵引系统和数控机床。此外，为了解决系统的复杂性和控制精度之间的矛盾，但也提出一个新的控制方法，如直接转矩控制，方向控制电压，特别是与微处理器控制技术，现代控制理论在各种控制方法也得到了应用，如二次型性能指标最优控制和双位模拟调节器控制，可以提高系统的动态性能，滑（滑模）变结构控制可以提高系统的鲁棒性，状态观测器和卡尔曼滤波器可以得到状态信息不能测量，自适应控制能够全面提高系统的性能。此外，智能控制技术，如模糊控制，神经网络控制，也开始在交流变频调速驱动系统用于提高控制精度和鲁棒性。
3）广泛应用微电子技术
随着微电子技术的发展，数字式控制处理芯片的运算能力和可靠性得到很大提高，这使得全数字化控制系统取代以前的模拟器件控制系统成为可能。目前适于交流传动系统的微处理器有单片机、数字信号处理器（Digital Signal Processor——DSP）、专用集成电路（Application Specific Integrated Circuit——ASIC）等。其中，高性能的计算机结构形式采用超高速缓冲储存器、多总线结构、流水线结构和多处理器结构等。核心控制算法的实时完成、功率器件驱动信号的产生以及系统的监控、保护功能都可以通过微处理器实现，为交流传动系统的控制提供很大的灵活性，且控制器的硬件电路标准化程度高，成本低，使得微处理器组成的全数字化控制系统达到了较高的性能价格比。
4 结论
虽然我国电力电子与电力系统传动系统技术得到了长足的发展，但与发达国家相比仍然存在较大差距，许多关键技术有待突破，关键部件还长期依赖进口的局面还没有打破。
参考文献
【关键词】多媒体技术；科技馆；展览；技术应用
【中图分类号】F324.3【文章标识码】A【文章编号】1326-3587（2011）10-0073-02
一、多媒体技术及其实现特点
随着微电子技术和计算机技术的发展，多媒体技术业已成为一系列展示模式中最重要的组成部分。一般定义为：“多媒体是指运用计算机技术将声音、图形、图像、视频、动画和文字特殊效果等单一的媒体形式集为一体的表现形式，是全面的综合性的信息资源，它能用来达成信息传播中的任何媒体资源”。
1、多媒体的硬件实现。
硬件主要由成像方式、显像设备、声效设备三部分构成；软件部分有视频、图形图片、动画、文字等部分构成。常见显像方式大体包括：1、显示器显像。包括大型显示器和拼接屏、触摸屏、非平面软液晶屏等；2、投影显像。根据幕布材质的不同又可以分为普通幕和特殊幕，普通幕根据其形状有直幕、折幕、环幕、巨幕、球幕；特殊幕，如条幕、帘幕、雾幕、水幕等；3、LED屏幕显像。亦可以做成多种形状，如展品“LED数字星球”。即是LED做成球状的显像方式4、激光三维立体显像等等。
2、多媒体展项具有一些有别于实物展项的特点。
（1）实现方式灵活――根据需要，小到在手机上的一块液晶屏幕，大到屏幕投影均可以成为很好的展示环境。（2）表现力强大――涵盖了声音、图形、图像、视频、动画和文字特殊效果等，表现力极为丰富。（3）信息容量大――理论上说，只要硬件支持，多媒体的信息容量是可以无限扩展的。（4）结合力强――由于以上三点的特点，多媒体技术具有强大的表现力与感染力，可以和众多其他的展示方式结合。（5）成本低――多媒体展示实质上即是虚拟现实，这种实现方式除软硬件费用和电力外，没有其他物料消耗，且可反复使用，成本很低。
二、多媒体技术在科技馆中应用的几个观点
多媒体作为一种新的展示方式，同显像技术、计算机技术和微电子技术发展密切相关。已成为科技馆展示技术中不可或缺的重要组成部分。在多媒体技术在科技馆中的应用问题上，有如下观点：
1、多媒体展项不等于“高科技展项”。
多媒体展示方式在很长一段时间内，被看作是“高科技”；虽然多媒体的发展离不开高科技，但是不能将其直接作为“高科技”来看待，尤其是不宜将“多媒体”和“高科技”画上等号。多媒体展示手段，作为现代场馆的展示方式之一，是同实物展示方式同样重要的一种展现形式；实物方式同样可以是“高科技”，例如国际消费电子展上的实物展示、机器人展项；如果一个展项仅仅是运用了投影、大屏幕等方式，如果展示内容单调简单传统，也无法和“高科技”挂起钩来。
2、科技馆多媒体展项不能代替其他展项。
由于多媒体展项具有展示方式新奇、内容容量大，尤其是损坏率低维护简单等诸多优势和特点，在各种场馆的运用日渐增多。尤其在科技馆，由于多媒体展项对观众较强，加之维护费用极低，基于多媒体的展项在科技馆中日渐增多。上级部门对科技馆的考核多是只要求 “完好率”，没有将实物实现方式的展品如机械类、力学等展品和多媒体实现方式的展品区别对待。在这种前提下，有向多媒体实现方式倾斜的趋势。如在儿童科学乐园，由于少年儿童的认知特点，多媒体展项这种虚拟现实的实现方式，按按钮/非接触式的参与方式，不如亲自动手，触摸实物对其的记忆刺激印象深刻；即使应用多媒体实现方式，也要考虑与实物展项充分融合，要有较强的互动性和参与性；否则容易造成“玩起来热热闹闹，玩完了毫无印象”的尴尬局面。适当使用多媒体在这个展区一般作为辅助手段，展示、介绍一些实物难以表达的内容，可以起到更好的效果。
3、多媒体如何实现“互动”。
多媒体技术与其他技术在进行融合后亦可以实现“互动”，符合了“互动性”。现在的多媒体互动方式感应技术上，如多点触摸技术，基于激光、红外和射频（RFID）等的非接触式感应技术；软件部分主要是实时选择播放，其他还有全身立体感应、双轴镜、手触感应、剪影成像等多种方式。同时要区别“互动”和“动手”，两者不能简单划等号。比如展品“穿墙而过”观众只要走过即可听到玻璃的碎裂声，是互动，但不需要动手。而“动手”则是参与性活动，展品只有在参与者动手操作时才会运转、移动或变化，才真正体现此展品的表现内容。动手可以产生互动，但互动不一定要动手才能实现。
4、多媒体展示是手段不是目的。
在作为展示的实现方式时，多媒体此时仅作为一种实现手段，有助于我们更好的展示我们要展示的内容。例如：科技馆在选择展品时，除可以考虑显像上选择吸引观众的方式，如选择水幕、雾幕、帘幕等作为投影实现方式外，还不能忽视了展项本身的内容和互动性，只有将这两者充分结合，利用好显示方式，方可达到最佳的效果。如果仅仅认为有“多媒体”或者新奇的实现方式，以展示这种实现方式为主，忽视了本身展示内容，脱离了科技馆的特点，则不是一次成功的设计。
5、从世博会看多媒体展项的发展趋势。
综合看世博会展馆，多媒体是一种依托和手段，主要目的是为展示内容服务的。如国家馆“清明上河图”的展示方式很吸引人，但其展示目的不是为了展示这种“会动的形象”。此外，世博会各馆内形形的多媒体，各馆无不是在幕布或者说表现形式上煞费苦心，内容的重要程度要甚于幕布的表现形式。在浦西的专题馆体现的尤为突出。例如，“思科馆”只设计了三件展品：一个大屏幕电视机，一个真人视频通讯系统展示，一个普通120°环幕播放电影。非常吸引观众，只因思科馆的视频的确做得精彩――2030年基于新网络的生活太令人向往了。
三、结语
因此，多媒体必将成为科技馆展厅内一种常规展示手段，展示内容首先必须吸引人，但更关键问题是：一切形式，是要为内容服务的，科技馆尤其是如此；必须考虑展品的内容如何利用多媒体方式进行更充分或者详尽的展示，还要进行互动设计，以期达到比常规展示方式更佳的效果。多媒体技术在科技馆中广泛应用必将为科技馆展示展览的发展起到重要的作用，也将引领展览技术的变化和革新。
【参考文献】
1、朱幼文，创新展品的设计思路与制度性制约因素[J]科普研究 2011(2)73~74
2、赖灿辉，关于科技馆创新展品策划与研发的探讨[J]中国新技术新产品 2009（12）247
关键词 半导体器件物理 应用型本科院校 课程改革
中图分类号：G420 文献标识码：A
Semiconductor Device Physics Curriculum
Reform in Applied Undergraduate Institute
XU Mingkun
(Department of Physics and Electronics, Caohu University, Caohu, Anhui 238000)
Abstract The semiconductor device physics is a very important course of the microelectronics professional. Departure from the practice of classroom teaching, for the problems in the current teaching process, combine the characteristics of applied undergraduate college students, explore the reform "Physics of Semiconductor Devices" classroom teaching, stimulate students' enthusiasm for active learning; and effectively, make students in the classroom for better learning results, and lay a good foundation for subsequent courses. Practice shows that our exploration has achieved good teaching effect.
Key words semiconductor device physics; applied undergraduate institute; curriculum reform
0 引言
自从第一个半导体点接触式晶体管发明以来，以集成电路（IC）为核心的微电子技术得到了迅速发展，开创了人类的硅文明时代。由于微电子技术发展迅速，对专业人才的培养提出了新的要求。①《半导体器件物理》是微电子学及电子科学与技术专业必修的一门专业基础课，讨论半导体器件的结构、基本工作原理、电学特性、器件的特殊效应以及器件的基本分析方法。通过该课程学习，可为学生后续专业课如《集成电路设计》以及《集成电路工艺》等的学习打下理论基础，是学习本专业其他专业课程以及从事IC设计工作的基础。
1 教学中遇到的问题
半导体器件物理特点为理论性强、枯燥、晦涩难懂，而且要求学生对前期知识尤其是对半导体物理基本知识熟练掌握。对于应用型本科院校来说，学生基础相对薄弱，自学能力也相对不足。因此使得教学过程中教师“教”与学生“学”之间不能实现良好的衔接。在教授基本理论的同时应该更重视学生实践能力的培养。传统的教学理念以教师讲课为主，实行的是“填鸭式”的灌输教育，教学手段单一僵化，完全无视学生的学习主动性和个体特点，加上大部分学生对理论性很强的专业课热情不足，很难取得预想的教学效果。现代半导体器件发展迅速，但是半导体器件物理教材仅仅有基本原理和基本特性，不能覆盖该行业最新的发展动态，也很难引起学生学习的兴趣。鉴于此，有必要对半导体器件物理课程进行改革。
2 半导体器件物理教学改革初探
2.1 教师的相关知识储备
现代高校教师应该具有“基础精深，专业宽新”的教学理念，即要求教师对该课程及相关课程有深厚的知识储备，对该课程的理论体系有系统的掌握。同时对与该课程相关的科技前沿有足够的了解和认识，并且对学生先期的知识储备情况有充分的了解。能根据学生的具体情况对课程内容进行处理。在基本理论的讲解上要详细透彻，对重难点反复讲解。例如能带在整个半导体器件中的作用非常重要，这就要求学生能够熟练掌握各个半导体器件的能带图。因此，在半导体器件的各个章节都重点强调能带的作用。并且把每种器件的能带图作为重点内容反复强调。在专业课教学中，更应在理论知识够用的前提下，着重培养学生的实践能力，使学生对于本专业领域具有扎实的理论基础、广阔的知识面和较强的实践能力。为了增强学生的学习兴趣,在绪论部分可以增加对晶体管发明历史的介绍，讲述电子器件从电子管到晶体管的发现，新器件产生的辩证发展过程。并融入一些科学研究方法，同时在课程教学中可以穿插介绍一些科学家的轶闻趣事，以知识性和趣味性增加学生对本课程历史的认识、对半导体器件的感性和理性认识，提高学生对本课程学习的兴趣。②
2.2 引入多媒体教学开发教学动画课件
随着计算机技术的发展，多媒体教学已成为现在学校必不可少的教学手段。比起以往的黑板粉笔教学有着独特的效果，多媒体教学可以形象直观地把所讲内容展现给每一个学生，有利于学生对知识的掌握。因此，运用多媒体技术上课是大势所趋。上课过程中可以播放一些和教材内容相关的视频讲座来提高学生的学习兴趣，还可以让学生了（下转第218页）（上接第209页）解最新的科技前沿。
半导体器件内部机制变化非常抽象复杂，利用Flas可以形象直观地把这些抽象的变化过程反映出来。③将抽象理论知识动起来，加深学生对理论知识的深刻理解。例如制作PN结的形成过程、PN结能带形成的动画、双极型晶体管载流子的传输以及各电流形成的Flas、MOS结构中多子的积累、耗尽、弱反型、强反型等形成的动画等。能使学生在视觉上直观感受其物理过程所发生的变化，还能进一步加深对该过程中一些物理量的理解。
2.3 结合最新科技前沿引入讨论课
在讲解基本理论的同时，结合自己的科研成果，把当前最新的科学技术成果介绍给学生，还可以就某一学生感兴趣的课题进行讨论。同时介绍科技论文的查阅方式和方法，让学生课外通过互联网等各种渠道获取一些新近发展状况。专门安排讨论课，让学生对自己掌握的信息进行交流讨论。比如，在讲解场效应管时，可以让学生查阅此类半导体器件最新的技术、发展瓶颈和发展趋势，并就此类问题进行讨论。在讲授太阳能电池时，可以让学生收集日常生活中应用较为广泛的太阳能电池实例，并就当前的环境污染、能源危机等话题展开讨论，从而让学生对太阳能技术有更深刻的认识。在讲授发光二极管时，可就当前热门的LED背光源电视与传统的LCD电视比较，找出其特点及优点。但是要强调现在的LED背光源电视与真正的LED电视还有相当大的差距，让学生根据此类问题收集相关资料，并进行讨论。这样的教学不但锻炼了学生的自学能力，激发兴趣，做到与时俱进，还可以让学生了解到最新的科技前沿，为其以后的发展打下良好的基础。
2.4 拓展实验课程
半导体器件物理是实验和理论相结合的课程。通过开设实验课程，可以让学生自己动手把所学到的理论知识运用到实践中来。同时还可以把一些简单的验证性实验拓展为综合性设计性实验。例如四探针测量方块电阻的同时让学生自己结合所学知识设计计算掺杂浓度，晶体管特性参数及曲线测试实验中，为学生提供一些不合格的晶体管，让学生自己判断分析晶体管的缺陷。半导体器件仿真是现代半导体技术中非常重要的组成部分，由于大三学生已经学过MATLAB相关课程，因此可以开设半导体器件仿真实验，让学生自己编写程序对各种器件进行简单的仿真。虽然许多计算也可以借助另外的数学工具软件来完成，但是从MATLAB应用的广泛程度而言， 熟练掌握MATLAB对学生的进一步深造或就业等都将是非常有益的。这样不仅验证理论知识，还拓展了课堂内容。既激发了学生学习该课程的兴趣，还提高了学生的分析问题解决问题的能力。
3 总结
半导体器件物理是微电子专业非常重要的课程，本文从课堂教学实践出发，针对目前教学过程中存在的问题与不足，结合应用型本科院校学生特点，探索改革“半导体器件物理”课堂教学，激发学生主动学习的积极性；并有效地多渠道、多方面使学生在课堂中获得较好的学习效果，为后续课程的学习打下良好的基础。实践表明，我们的探索取得了良好的教学效果。
注释
① 汪慧兰.微电子技术课程设置与改革初探[J].内蒙古电大学刊,2008(11):100-101.
关键词：电气自动化、水电站、应用
一、引言
随着电力电子技术、微电子技术迅猛发展，电气自动化在水电站中也得到了广泛应用，这又主要体现在水电站的自动化方面。水电站的自动化是实现水轮发电机组自动化的关键部分，是利用计算对整个水电生产过程监控的“耳目”“手脚”，它担负自动监测机组和辅助设备的状态，发出拟定的报警信号、执行自动操作任务。水电站自动化的程度取决于电站的规模，电站的型式及主要机电设备的性能。
二、水电站自动化的作用
水电站自动化的内容，与水电站的规模及其在电力系统中的地位和重要性、水电站的型式和运行方式、电气主接线和主要机电设备的型式和布置方式等有关。总的来说，水电站自动化包括完成对水轮发电机组运行方式的自动控制、完成对水轮发电机组及其辅助设备运行工况的监视、完成对辅助设备的自动控制、完成对主要电气设备的控制、完成对水工建筑物运行工况的控制和监视几个方面。
(一)完成对水轮发电机组运行方式的自动控制
一方面，实现开停机和并列、发电转调相和调相转发电等的自动化，使得上述各项操作按设定的程序自动完成；另一方面，自动维持水轮发电机组的经济运行，根据系统要求和电站的具体条件自动选择最佳运行机组数，在机组间实现负荷的经济分配，根据系统负荷变化自动调节机组的有功和无功功率等。此外，在工作机组发生事故或电力系统频率降低时，可自动起动并投入备用机组；系统频率过高时，则可自动切除部分机组。
(二)完成对水轮发电机组及其辅助设备运行工况的监视
如对发电机定子和转子回路各电量的监视，对发动机定子绕组和铁芯以及各部轴承温度的监视，对机组和冷却系统工作的监视，对机组调速系统工作的监视等。出现不正常工作状态或发生事故时。迅速而自动地采取相应的保护措施，如发出信号或紧急停机。
(三)完成对辅助设备的自动控制
包括对各种油泵、水泵和空压机等的控制，并发生事故时自动地投入备用的辅助设备。
(四)完成对主要电气设备(如变压器、母线及输电线路等)的控制、监视和保护。
(五)完成对水工建筑物运行工况的控制和监视
如闸门工作状态的控制和监视，拦污栅是否堵塞的监视，上下游水位的测量监视，引水压力管的保护(指引水式电站)等。
三、设备选型及自动化设计
随着水电站自动化水平的提高，水轮发电机组所需自动化元件愈来愈多，其作用就愈重要。但由于目前主机配套的自动化元件的性能不够稳定、灵敏度差、精度低等因素以及自动化设计上的不足使水电站的自动控制的安全受到不同程度的影响，这就需要对设备进行选型和自动化设计。
(一)PLC在轴流桨式水轮机调速器中的应用
轴流转浆式水轮机被广泛使用于中低水头电站。由于它的水轮机叶片随水不同可与导叶协联动作而使用水轮机的动行水头范围增大。这样可为电厂创造更多经济效益。水轮发电机组制造厂家为其制造的水轮机提供了一组不同水头下导叶开度与浆叶转角的协联曲线，调整器制造厂按此曲线设置了调速器内导叶与浆叶的协联关系。但是由于实际电站运行时，水轮机水头的变化及上下游水位的变化，与厂家提供参数相差甚运，故按协联曲线运行时机组运行性能差不能达到最佳状态。因此对于此类机组的调整器须采用可改变程序的PLC可编程控制器的调速器。在机组试运转过程中和今后的运行中可先针对不同水头及上、下游水位及手动协联导叶、浆叶，取得最佳协联曲线而后修改原协联曲线输入PLC而使机组处实际最佳状态。
(二)PLC在调节水库式电站调速器中的应用
水库式电站的运行水头变化范围大：此类电站的调速器和起动开度一般按水轮机设计水头设计，但当电站水头降低，水轮机处于低水头下运行时，电液调整器往往不能使机组达到额定转速(自动状态)为使调整器的起动开度增大，往往需更换芯片或在开度指示仪中串接电阻而使调节器输出值与开度指示产生差值开机组。当电站水头更小于设计水头时，为使机组开机不致过速，而又必须换回芯片或撤除串接电阻，若采用PLC可编程控制器，则可根据电站水头高低，修改其程序来改变起动开度即可。
四、结束语
随着电力电子技术、微电子技术迅猛发展，原有的电力传动(电子拖动)控制的概念已经不能充分概抓现代生产自动化系流中承担第一线任务的全部控制设备。综上所述，水电站采用综合自动化系统后不仅提高水电站运行的经济性和工作的可靠性、保证电能质量；而且提高劳动生产率、改善劳动条件和减少运行人员，从而提高电站运行的效益，例如利用计算机系统监控水库来水和中长期预报在内的优化运行，曲线绘制及科学调度，多发峰电等，每年可增加发电量2％左右；同时采用计算机监控电站各种参量及运行工况后，及时发现并排除事故隐患，事故后能及时处理事故，避免事故扩大，尽快恢复供电使系统事故率下降，处理事故时间减少，如此每年增加发电量1％左右；另外采用计算机监控在减少人员的同时也减少了相应的生活办公设备和工资支出，因而能产生巨大的经济效益。可见，水电站综合自动化系统与水电站的生产、效益密切相关，随着国家能源结构的调整，水资源开发利用程度的加大，水电站综合自动化系统在越来越多的水利枢纽工程中得到更广泛的应用，发挥更大的作用。
参考文献：
[1]楼承仁，黄声先，李植鑫.水电站自动化.中国水利水电出版社，1995，10，1
【关键词】传感器；智能化；神经网络；自补偿
【基金项目】论文受到成都信息工程大学校级项目KYTZ201521，Y2013062，Y2015015以及“传感器与检测技术”精品课程建设项目的资助。
一、引言
现代传感器技术是在传统传感器技术的基础上发展而来，广泛结合了信息处理技术、通信技术及微电子技术等[1]，将传感器提升至 “系统”级别。
开设现代传感器技术课程，需要在具备经典传感器知识的基础之上，进一步掌握智能传感器的相关知识，了解集成电路工艺、统计学习理论和现代信号处理技术等[2]。该课程的内容涉及智能传感器系统的硬件构成，智能化功能的软件实现方法，以及多元回归分析法、神经网络技术和支持向量机技术等数据挖掘方法。学生可以通过自主设计型实验加深对智能传感器的理解。而智能传感器的软件实现和数据挖掘方法的仿真都具备充分的灵活性，学生可以结合PC机在课堂上和课后进行实验研究[3]。
二、自主设计实验
现代传感器技术的课程介绍了新型智能传感器的概念、构成方式及具有的功能，重点在于智能传感器的集成化和智能化实现方法。
智能传感器集成化的实现涉及微电子技术等相关内容，对于非微电子专业的学生来说很难具备此方面的扎实基础，不易开展自主设计型实验。并且此部分内容的相关实验对硬件要求较高，不利于在不同专业和高校的推广。
智能传感器智能化的实现方式多样，有硬件实现，也有软件实现。软件实现方法包括神经网络技术、支持向量机技术、粒子群算法和小波分析等数据挖掘方法中的智能算法。这些智能算法的仿真工具众多，算法设计灵活且多样，可以让学生在完成课程实验的同时，通过自主设计进一步发掘算法的优化方法，加深对知识的理解。
本论文将举例说明现代传感器技术课程在智能传感器智能化实现方面的自主设计实验的开设方法。
例如，开设题为“基于神经网络方法的传感器温度自补偿模块设计”实验。对于会受温度影响的传感器，要降低工作环境温度的影响，就需要设计自补偿模块，补偿的方法有多种，这里选用神经网络方法。首先，学生需要选定实验对象，即传感器，比如某款压阻式压力传感器，然后获取不同温度状态下传感器静态标定数据，根据标定数据制作样本，输入到神经网络。学生可以根据需要选择不同的神经网络，比如BP神经网络和RBF神经网络等[4]。实验编程时可于利用现有的工具箱进行辅助编程，也可以完全自行编程。
以上实验只考虑了温度这一个干扰量的影响。通常影响传感器的不止一个干扰量，还可能存在两个或多个干扰量的影响。神经网络方法可以用来降低两个或者是多个干扰量的影响。此外，学生还可以用支持向量机技术来设计智能化软件模块，用于降低多个干扰量的影响。例如，可开设题为“基于支持向量机方法的降低多个干扰量影响的传感器智能模块设计”。该实验的过程是先选定存在交叉敏感的传感器作为实验对象，进行多维标定实验获取样本数据，再利用支持向量机方法建立数据融合模型，从而消除或是降低多个干扰量的影响。支持向量机的功能包括分类和回归等，因此学生还可以结合其分类的功能设计其他传感器智能模块。
学生在进行智能算法的课程实验时，可以选择自带工具箱中丰富的仿真工具，也可以自行编程实现算法。本论文采用Matlab软件为仿真工具实现算法。
三、实验示例
（一）基于神经网络方法的传感器温度自补偿模块设计
本实验选定压阻式压力传感器作为实验对象，目标如下。
1.基于神经网络技术设计温度补偿模块，消除工作环境温度对传感器的影响。
2.实验过程需对多个样本进行实验，提高补偿模块的适应性，即在满足压力量程的情况下对不同的工作温度进行补偿。
3.温度补偿模块的设计可以使用多种神经网络方法，并进行对比，得到消除温度影响最好的方法。
实验步骤如下。
1.二维标定实验
用标定实验来获取原始实验数据。由于实验条件和实验时间的限制，有些学生无法进行此步骤。学生也可以通过教材或者相关论文来获取原始数据，但是必须在实验报告中注明数据的来源。
2.数据预处理与样本制作
用上一步中获取的原始数据来制作样本。通常先将原始数据进行归一化处理，用归一化之后的数据制作样本。神经网络的样本包括训练样本和测试样本。
3.训练神经网络
将训练样本输入到编好的神经网络算法，可以是BP神经网络和RBF神经网络等，得到训练后的模型。
4.测试神经网络
用测试样本检验训练好的神经网络模型。如果得到的效果不好，可以适当地调整神经网络的参数，改善补偿效果。
5.更换训练样本和测试样本后重复第三和第四个步骤
不同样本得到的结果往往差异较大，实验中需要更换训练样本和测试样本后进行多次重褪笛椋用以提高神经网络模型的适应性。
6.换一种神经网络方法重复第五个步骤
同一样本采用不同的神经网络方法可能得到不同的补偿结果，实验中可以尝试对比不同的神经网络方法，或者通过优化神经网络的方法改善补偿效果。
（二）基于支持向量机方法的降低多个干扰量影响的传感器智能模块设计
本实验的目标如下。
1.利用支持向量机的处理分类和回归问题的功能，对传感器交叉敏感的数据进行分析，用以抑制交叉敏感现象。
2.尝试修改支持向量机的程序，例如更换核函数或改变分类策略，得到不同的测试结果。
3.制备多组样本数据，对不同的样本数据进行测试，用以检验算法的适应性。
实验步骤如下。
1.样本数据制作
根据确定的实验对象，采集或制备样本数据。制作好的样本数据将分为训练样本和测试样本两部分。训练样本与测试样本的格式保持一致。
2.算法设计
利用支持向量回归（Support Vector Regression，SVR）或支持向量分类（Support Vector Classification，SVC）算法，处理样本数据。利用多种策略测试算法优劣。
例如在支持向量分类算法中，有两种处理多分类问题的策略， 一种是“一对一（one agaist one， 1A1）”， 另一种是“一对多（one agaist all， 1AA）”。实验中可测试不同策略的算法。支持向量机可选取多种核函数，包括线性核函数、多项式核函数和径向基（Radial Basis Function，RBF）核函数等。目前尚缺乏一种选取核函数的标准方法。实验中可以通过更换核函数来测试它们的不同效果，用以选取最优的方案。
可以采用不同的支持向量机工具箱，例如SVM and Kernel Methods Matlab Toolbox工具箱，或者自行编程。
在算法设计的过程中，通过对训练样本进行训练和对测试样本进行测试，得到每一次的结果。同一算法必须经过多个训练样本和测试样本的检验。更换算法策略后，再重复以上步骤。
3.效果评价
用抑制交叉敏感的结果对比最初的传感器数据，对算法效果进行综合评价。
（三）实验方案
结合以上实例，可以设计出自主实验的方案，具体如下：自行查阅资料进行神经网络分析法和支持向量机法的设计，两种算法选择其一即可。
实验步骤如下：（1）安装matlab软件；（2）熟悉matlab软件的使用方法；（3）查阅资料进行项目设计；（4）选取神经网络分析法和支持向量机法之一进行项目设计；（5）根据设计要求编写算法，并仿真；（6）对算法效果进行综合评价。
需要注意的是，利用神经网络分析法和支持向量机法在智能传感器系统的智能化功能实现方法上进行项目设计的时候，数据来源要有出处，应用范围要明确。
四、结论
现代传感器技术课程通过开设自主设计型实验可以提高学生的学习兴趣，加深学生对知识的理解。该课程涉及的神经网络技术、支持向量机技术、主成分分析和小波分析等方法可以较为灵活地开设自主设计实验，加强学生的动手能力。本论文以“基于神经网络方法的传感器温度自补偿模块设计”实验为例说明了自主设计实验的方案。实验采用Matlab软件设计，方案可行。
【参考文献】
[1] 张鹏，吴东艳，张凌志.项目教学法与传感器课程改革探索[J]. 中国电力教育，2014（05）：78-79.
[2] 王兴君，毛敏.智能传感器课程建O及教学研究[J]. 电子测试，2016（07）：172-173.
【论文摘要】：介绍了光机电一体化技术特征，研究了国内外技术现状和发展趋势，指出了未来发展前景和一些重要技术热点。
近些年来，光机电一体化技术得到迅猛发展，在民用工业和军事领域得到广泛地应用。因此，光机电一体化技术成为当今机械工业技术发展的一个主要趋势。
1.光机电一体化技术特征
光机电一体化系统主要由动力、机构、执行器、计算机和传感器五个部分组成，相互构成一个功能完善的柔性自动化系统。其中计算机软硬件和传感器是光机电一体化技术的重要组成要素。与传统的机械产品比较，光机电一体化产品具有以下技术特征。
1.1体积小，重量轻，适应性强，操作更方便
光机电一体化技术使得操作人员摆脱了以往必须按规定操作程序或节后频繁紧张地进行单调重复操作的工作方式，可以灵活方便地按需控制和改变生产操作程序，任何一台光机电一体化装置的动作，可由预设的程序一步一步控制实现，甚至实现操作全自动化和智能化。
1.2功能增加，精度大幅提高
光机电一体化系统包括以激光、电脑等现代技术集成开发的自动化、智能化机构设备、仪器仪表和元器件。电子技术的采用使得包馈控制水平提高，运算速度加快，通过电子自动控制系统可精确按预设动作，其自行诊断、校正、补偿功能可减少误差，达到靠单纯机械方式所不能实现的工作精度。同时，由于机械传动部件减少，机械磨损及配合间隙等引起的误差也大大减小。
1.3部分硬件实现软件化，智能化程度提高
传统机械设备一般不具有自维修或自诊断功能。光机电一体化技术使得电子装置能按照人的意图进行自动控制、自动检测、信息采集及处理、调节、修正、补偿、自诊断、自动保护直至自动记录、显示、打印工作结果。通过改变程序，指令等软件内容而无需改动硬件部分就可变换产品的功能，使机械控制功能内容的确定和变化趋势向"软件化"和"智能化"。
1.4产品可靠性得到提高，使用寿命增长
传统的机械装置的运动部分，一般都伴随着磨损及运动部件配合间隙所引起的动作误差，导致可动摩擦、撞击、振动等加重，严格影响装置寿命、稳定性和可靠性。而光机电一体化技术的应用，使装置的可动部件减少，磨损也大为减少，像集成化接近开关甚至无可动部件、无机械磨损。因此，装置的寿命提高，故障率降低，从而提高了产品的可靠性和稳定性。
1.5融合了多种学科新技术，衍生出许多功能更强、性能更好的新产品
光机电一体化产品的研究开发涉及到许多学科和专业知识，包括数学、物理学、化学、声学、机械工程学、电力电子学、电工学、系统工程学、光学、控制论、信息论和计算机科学等。例如人们很熟悉的静电复印机、彩色印像机等，就是一种由机、电、光、磁、化学等多种学科和技术复合创新的新型产品。光机电一体化技术将光电子技术、传感器技术、控制技术与机械技术各自的优势结合起来，衍生出许多功能更强、性能更好的新一代技术装备。
1.6产品系统性增强，各部分系统间协调性要求提高
光机电一体化是一门学科的边缘科学技术，多种技术的综合及多个部分的组合，使得光机电一体化技术及产品更具有系统性、完整性和科学性。其各个组成部分在综合成一个完整的系统中相互配合有严格的要求，这就要求各种技术扬长避短，提高系统协调性。
2.研究现状和发展趋势
2.1研究现状
自从我国实行改革开放以来，科技领域急起直追，我国的光机电一体化技术已取得明显的成效，数控产品有了很大的提高，尤其是经济型灵敏数控装置发展很快，是我国特有的经济实用产品，不但适用国内市场的需要，部分产品还随主机配套出口。国内的机械产品采用可编程控制器（PC）和微电子技术控制设备也越来越多，覆盖面也日益扩大，从纺织机械、轴承加工设备、机床、注塑机到橡胶轮胎成型机、重型机械、轻工业机械都是如此，我国自行研制和生产的光机电设备，在质量上也有重大突破，为今后的推广应用打下了良好的基础。
2.2发展趋势
光机电一体化技术已经渗透到各个学科、领域，成为一种新兴的学科，并逐渐成为一种产业，而这些产业作为新的经济增长点越来越受到高度重视。从世界科学技术的发展情况来看，光机电一体化技术的未来技术热点主要包括：
（1）激光技术
1）高单色性，利用激光高单色性作精密测量时，可极大地提高测量精度和量程。
2）高方向性，因具有很远距离传输光能和传输控制指令的能力，从而可以进行远距离激光通信、激光测距、激光雷达、激光导航以及遥控。
3）高亮度性，利用激光的高亮度特性，中等亮度激光束在焦点附近可产生几千到几万度的高温，可使照射点物体熔化或汽化，对各种各样材料和产品进行特种加工。
4）相干性，由于激光速频率单一、相位方向相同。适用于激光通信、全息照相、激光印刷以及光学计算机的研制，而在实际运用中也会通过一些激光技术改变激光辐射的特性，应用范围更广。
（2）传感检测技术
1）激光准直，能够测量平直度、平面度、平行度、垂直度，也可以做三维空间的基准测量。
2）激光测距，其探测距离远，测距精度高，抗干扰性强，体积小，重量轻，但受天然影响大。
3）光纤探测器，在目标很小，间隔受限或危险的环境中，最常选用的是光纤探测器。
其他还有激光打孔、刻槽=标记、光化学沉积等加工技术。
（3）激光快速成型技术
激光快速成型是利用计算机将复杂的三维物体转化为二维层，将热塑性塑料粉末或胶粘衬底片材纸张烧结，由点、线构造零件的面（层），然后逐层成型。激光快速成型技术可使新产品及早投放市场，极大地提高了汽车生产企业对市场的适应能力和产品的竞争能力。
（4）光能驱动技术
利用光致变形材料可制作光致动器和光机器人。现已研制成功一种光致动器，其工作原理是将光照在形状记忆合金上，反复地通、断使材料伸缩，再利用感温磁性体的温度特性，将材料末端吸附在衬底上。利用材料本身的伸缩和端部的吸附特性，加上光的通断便能实现所要求的动作。实验验证，该致动器能可在顶面步行。这种状态目标处于初级阶段，如果能发现具有优异光作用特性的动态物质，则可使光能驱动技术广泛应用。
3.结语
技术上的改革和与之相配套的技术支持是创新技术的基础。开发光机电一体化产品有不同的层次和灵活的自由度。在机械技术中恰当地引入电子技术，产品的面貌和行业的面貌就可以迅速发生巨大变化。产品一旦实现光机电一体化，便具有很高的功能水平和附加价值，将给开发生产者和用户带来巨大的社会经济效益。
参考文献
[1]刘志，朱文坚.光机电一体化技术，现代制造工程，2001（12）
[2]梁进秋.微光机电系统国内外研究进展.光机电信息，2000（8）
[3]宋云夺编译.光机电一体化业的未来.光机电信息，2003（12）
关键词：结构调整；信息产业；结构升级调整
中图分类号：F062文献标识码： A
引言：
改革开放30多年来，信息产业做为当今世界的主导产业。它的发展与一个地区或国家的经济发展紧密相连。但从总体上看，我国电子信息产业还处在大而不强的发展阶段，在一些关键技术的突破上、产业的创新和产业的布局的方面与发达国家还有一定的差距。产业结构与经济增长存在着千丝万缕的联系，因此，要想发展信息产业，一个适合本地区发展的信息产业结构至关重要。
一、信息对经济发展的作用――信息产业结构调整的市场依据
1、信息技术――国民经济增长的新源泉
信息产业是一种主要依靠信息技术进步而发展的产业。标志信息技术进步的是计算机工业的不断发展，包括计算机的硬件和软件的发展。
计算机软硬件技术的发展推动了信息技术的进步，信息技术的进步又推动了信息产业的发展，特别是信息服务业的发展。
（1）.信息技术结构
当今美国信息技术是以计算机技术为核心，以电子技术为支撑技术，其中包括微电子技术、光电子技术等。以信息材料为基础，其中包括电子材料及光学材料技术，以通信技术为重要的直接组成部分。微电子技术、通信技术与计算机的结合，代表着美国信息技术的发展方向。
（2）.信息技术已成为经济增长的源泉
新兴的信息技术及其产业化得到迅速发展，引起产业结构和就业需求的巨大变化，经济面貌随即发生了很大改变，增长方式由资源消耗型向知识型和技术型转化，实现了从物质经济向信息经济的转变。不仅对发达国家，对中国这样的发展中国家同样适用。
2、信息产业――中国经济的支柱产业
重视信息技术、创新、开发与产业化。经济的竞争，归根结底是科技的竞争，因而把发展科技放在首要地位。信息技术以其高度渗透性、倍增性及竞争性，成为现代高新技术的核心代表。因此，大力推进信息技术创新、开发与产业化，必将提高我国的竞争力。
3、信息服务业――我国经济发展的新趋势
50年代末期，美国服务业就业人口超过了工业就业人口后，服务业特别是信息服务业在国民生产总值中所占比重日益增加。
4、信息化改造――传统工业重焕生机的重要途径
传统工业是一个相对概念，包括最早发展起来的纺织工业、冶炼工业、采矿业，以及稍后发展起来的钢铁、煤炭、化学、能源、汽车、造船、铁路运输、机械制造业等工业部门。
纵观美国传统产业信息化的改造过程，可以发现，这一过程的实现在于以信息技术为核心的高新技术的广泛采用，特别是信息技术高度的渗透性、创新性、增值性、竞争性为传统产业改造创造了条件。信息技术的广泛使用，使美国经济在出现整个工业生产地位下降的同时，与信息技术有关的高新技术产业却迅速成长的现象。
5、发展电子商务――把握未来世纪经济持续增长的推动力
电子商务，从狭义上讲是指政府、企业和个人利用现代电子计算机与网络技术实现商业交换和行政管理的全过程；从广义上说，它的本质是建立一种全社会的“网络计算环境”或“数字化神经系统”，以实现信息资源在国民经济和大众生活中的全方位应用。与传统商务模式相比，电子商务使商务模式发生了显著改变。
电子商务以一种最大化网络方式将顾客、销售商、供应商和雇员联系在一起，使供需双方在最适当的时机得到最适用的市场信息，因而极大地促进供需双方的经济活动，减少交易费用和经营成本，提高企业经济效益与参与世界竞争能力，为提高我国企业的潜力，应发展电子商务。
二、信息产业结构调整
1、IT产业结构调整的依据
根据什么调整――归根结底是根据IT产业的市场结构需求，包括当前需求和未来需求，现实需求和潜在需求，同时要考虑我们创造需求的能力。
21世纪全球经济模式会出现新的特点，制造业会有重大革新，超级承包公司会是新世纪制造业最重要的形式。超级承包公司规模很大，在全世界拥有几十家工厂和供应网，它们的经营范围日趋扩大，有能力生产和创造用户所需的全部系列产品和提供全套服务。在新的生产模式下，研究、制造、销售紧密联系在一起，产品开发商与组件开发、批发、零售和制造方面的专家之间是一种合作伙伴关系，这种关系与合同关系完全不同。由于摆脱了许多非核心功能，工业巨头可以把投资集中于研究和营销，因而有利于发明创造及成果转化。而且由于这种模式减少对资本内部运作的要求，大大减少新技术进入市场所面临的壁垒。
全球化具有双重性。不利的一面是，一旦一个地区的经济发生大问题，很可能波及其他地区乃至全球。有利的一面是，全球化使企业能扩大资源配置的空间进入较大的市场，刺激企业发明创造，而竞争又促使企业提高质量和降低成本。从长远看，只要世界和平和发展的主流能继续，在21世纪，多数国家会参与经济全球化。
经济全球化和区域化是两个命题，但从长远发展趋势上看二者又是一致的，因为要从小到大形成全球化，但在区域化的某个阶段可能与全球化又有矛盾。
2、IT产业结构调整中政府、市场和企业的作用
这实际是谁来调整结构的问题。政府的作用是不可替代的，它主要是在结构调整中起战略引导作用：确定方向、规则和框架，同时用政策规则、法制形成有利于结构调整的机制。按市场规律――市场是配置资源基础性手段的要求，促进结构调整。企业是市场的主体也就是结构调整的主体，企业在结构调整中发挥主体作用与企业发展要求是一致的。无论是中国还是亚洲其他国家，政府自己充当结构调整的主体都不成功。我国在确定国内信息产业的规则的同时，还要考虑谋求参与国际规则制定的主动权。
3、IT产业结构调整的目标
IT产业结构调整的目标有在产业自身体现的，又有通过服务于其他产业体现的，这是信息化带动工业化的内涵决定的，又是信息产业的自身特性决定的。
从我们研究看，无论从支柱产业定义还是从对经济增长贡献来看，目前，我国信息产业和信息产业的装备业已达到支柱产业标准。
4、IT产业结构调整要在开放条件下进行国际分工
在经济全球化的潮流下，各国的企业都要根据自身的竞争优势在全球范围内出售产品，提供服务和配置资源。中国必须建立一个在全球空间范围内发展可以取胜的体系，那我国的经济才能获得持续稳定发展。
IT产业结构调整不是在封闭条件下进行，而是在经济全球化的背景下、在开放的条件下进行。这就必须审视我国IT产业的动态比较优势，我国IT企业的现实的和潜在的竞争能力。
5、IT产业结构调整是不断进行、不断适应国民经济发展的过程
严格的说各国的产业结构调整在发展过程中都是不断进行的，不会停止。所以提出结构调整问题，是因为在某一发展阶段或发展时期结构问题显得很突出。
6、IT产业结构调整涉及结构体系的调整
IT产业结构调整，涉及IT产业中行业结构、技术结构、所有制结构、地区结构、市场结构、企业组织结构等等，涉及IT产业发展的全局，从某种意义来说是IT产业发展战略的新提升。
7、IT产业结构调整的要素来源
IT产业结构调整的要素特别是资本、人才和技术主要来源于市场包括国内外市场。
8、为企业创造良好的投资环境和商业环境是关键
投资环境一般是指为投资者（可能是企业）创造良好的环境，使他们感到投资于这个产业能获得良好的投资回报和良好的运行制度保证，商业环境是指投资设立企业之后，运行环境良好，体现企业是主体的基本要求。
在政府战略的引导下，结构调整与企业的利益就能结合在市场经济中，结构调整就会形成不断进行的过程。
三、结束语
信息产业是我国成长最快的最重要产业之一。同时，又对我国产业结构调整起重要作用。我国近期在促进信息产业竞争方面已取得可喜效果。
我们要坚决贯彻“坚持以信息化带动工业化，以工业化促进信息化，走出一条科技含量高、经济效益好、资源消耗低、环境污染少、人力资源优势得到充分发挥的新型工业化路子”。进一步使信息产业加速带动经济发展和结构调整。
参考文献：
1 全媒体背景下：电视技术与电视舞台美术发展
“全媒体”作为一种媒介实践的形态是“媒介化社会”背景下中国影视传媒领域广泛采用的核心概念之一。概念的提出建立在传媒业界积极的探索和媒介资源整合实践的基础之上。“全媒体”概念的提出是以互联网为主导的数字化革命的必然结果。旨在建立某种新型的集媒介生产、传播、与媒介运营模式于一体的介质平台。它颠覆了传统媒介形式广泛意义上的生产消费观念。在全媒体语境下电视舞台美术设计可以选择众多的实现与表达方式打破了传统的单一形态提高增值效果；同时，“全媒体”加强了电视舞台美术设计中“技术”与“艺术”各媒介形态之间的相互交流和组合运用。
建立在电子技术基础上并经历了从模拟到数字、高清历程的视听艺术——电视，由于技术条件的限制在全媒体时代信息技术大爆炸的背景下其发展过程中诸多环节都遭到了限制。电视舞台美术在相当长的时期内依旧延续着传统意义上“画笔布景”的尴尬，与如火如荼的影视技术发展与革新之间形成了巨大的脱节现象。究其原因不难发现，技术的快速发展主要集中于后期剪辑等方面的应用，而电视舞台美术究根追底是移植于戏剧属于文化艺术的产物。戏剧舞台作为一种综合性的艺术形式具有丰富的内涵与外延，其艺术语言千变万化很难用一种媒介或技术形式进行表达；传媒技术的发展很难适应舞台设计多样性的要求。戏剧舞台历经千年发展已经形成了相对规范的发展程式与模式化表达手法，这也一定程度上与日益求新的电视艺术寻求新的艺术发展诉求相互矛盾，并成为当代舞台艺术人共同面临的挑战。
2 舞台美术设计的历史“溯源”
舞台美术设计的发展史也是其技术不断蜕变与革新的里程史，每一次舞台美术设计的重大发展身后都蕴含着技术的变革。舞台设计最初源于希腊原始的祭祀活动需求，雅典人依据自然山体形态筑建酒神剧场，容纳万人的观众席靠近接近于扇形的高坡上，可见早期的舞台形式主要是为祭祀和舞蹈提供场所，早期的舞台空间概念初步形成。中世纪以及文艺复兴等时期，出现了奥林匹克剧场，建筑师阿利奥提建立了第一个具有固定式属性的镜框式舞台并引入了幻觉式布景的概念，戏剧舞台也随剧场的变化开始走出“室内”进入自然。建筑与美术艺术家开始成为舞台设计的主导，相适应的关于舞台绘画学的研究也广泛开展，“透视画法”概念的引入正式宣告舞台布景设计时代的来临，尤其是意大利文艺复兴时期透视概念在舞台设计上应用所创造出纵深的广场视觉奇观强烈刺激和震撼了受众的审美心理与诉求。18世纪中叶之后，工业与人口的急剧增长导致了境况剧场与机械化舞台的诞生，1874年巴黎大歌剧院的落成华丽而庄严、豪华而颇具规模在建筑史和舞台美术史上都留下了光辉的一笔。科技足以支撑艺术家按照自己的意愿进行舞台的艺术化改造，画面幻觉的时代终究来临。近代以来，结构几何学理念以及透视在戏剧舞台设计中的创造性运用成为舞台设计空间感塑造的重要影响因子。舞台投影的发明更是颠覆了传统意义上机械师的人工舞台设计形式。舞台设计泰斗斯沃博达更是创造性的使用了投影，其舞台设计力图创造四维空间——时间与空间的结合体，在他的活动舞台与建筑中活动性成为组织舞台空间生气勃勃的力量。舞台美术经历了多种艺术思潮与流派争鸣的长时间的繁荣时期后伴随着技术的进步而获得了长足的发展。然而令人遗憾的是在19世纪后期以来戏剧舞台美术设计的发展呈现逐渐式微的倾向，传统的舞台制作程式与工艺理论呈现出逐渐脱节的现象而不能很好地满足人们日益增长的对戏剧艺术审美逐步提高的局面，即艺术家的创作欲望受到媒介技术手段的限制而为以后其自身舞台艺术的发展留下了隐患。
3 舞台美术发展的滞后——以电视舞台美术为例
诸多戏剧的元素被借鉴到电视这个新型的视听媒介中，自然而然的戏剧舞台美术也被应用到电视舞台设计领域之中。电视正如文艺复兴时期的建筑给众多的艺术家以施展才华的平台，一时间诞生出了一大批优秀的电视舞台美术设计师。然而电视艺术同样是建立在科技基础之上的，舞美设计师似乎被置于了边缘性的层面。舞台美术设计长期以来重视艺术专业与设计修养的发展提升上，戏剧舞台长期落后的生产、制作方式以及电视数字技术制作方式相融合也是重要的原因。直到新千年之后这种局面才有了不少的变化新技术的不断涌出为舞台美术设计注入了一丝活力。视频技术、激光电子技术、计算机微电子技术等闪亮登场标志着电视舞台美术大变革时代的到来，舞台美术的概念也突破了传统意义上电视技术和舞台艺术相互不匹配的问题，而舞台美术影像加入了动画合成、后期特效处理技术等大量电视制作方法，应用高科技影像技术将舞台美术演变成为一门新兴的舞台影像美学。
舞台设计的载体也发生了根本性的变化，屏幕影像代替传统意义上的布景画面绘画，虚拟科技世界进行自然的再现并适时根据节目需要进行不断调整，相较于传统舞台美术设计以真实材料作为具体的载体媒介进行表达具有极大的灵活性和新颖性，给观众营造一种奇特的视幻觉感官效果，舞美影像通过专业视频软件进行制作取代[( dylw.NEt) 专业提供专业论文写作和发表教育论文的服务,欢迎光临]传统戏剧舞美设计手锯、纸张、模板等真实物质材料为媒介进行的制作手法。这种技术的转变使舞台美术设计呈现出传统布景形式无法比拟的灵活性与时空性，创作者可以根据自己的主观意图表达任何想呈现的事物，动静结合、虚实相间极大提升观众的想象力，增加观众的心理感受进而对观众的假定性幻觉进行突破，观众如同置身于真实的视幻觉空间氛围中，产生如梦如幻的真实感。
4 结语
2008年的北京奥运会更是诠释了现代意义上的舞美设计概念，一个新的媒介形式——全息虚拟影像技术诞生了，其不但继承了影像数码的特质而且具有更加灵活的材质使用戏剧舞台的范围更加广泛。全息影像技术更是广泛应用于其他诸多的电视以及艺术形态之中。中国新闻联播中将记者采访的画面同步传输到演播室中与现场主持人面对面地进行交流，舞台艺术与戏剧、电影片段在同 一时间呈现出非凡的融合，给世界展示了全媒体背景下最新的创新成果，使舞台影像呈现出非常绚丽的一面。《宋城千古情》《虎年春节晚会》《2008奥运开闭幕式》等大批以现代科技舞美为代表的舞台作品都显示了数字媒体技术于电视舞美的巨大渗透与影响，也开启了数字虚拟技术与舞美设计相结合的更广阔的市场。至此，传统的戏剧舞美设计工艺开始瓦解，以动画、数字灯光、美术交互设计等为表达媒介的数字化虚拟技术开始并决定着新型数字化舞美艺术的发展方向。舞台美术设计在历经近半个世纪的发展停滞之后重新焕发出新的活力。
[论文摘要]本论文讨论计算机网络数据交换技术的发展历程，阐述数据交换每个发展阶段的技术特点。着重对分组交换技术进行分析论述。
交换设备是人类信息交互中的重要实施，在相互通信中起着立交桥的作用。交换技术的发展总是依赖于人类的信息需求、传送信息的格式和技术，以及控制技术的发展而螺旋型发展。从电话交换一直到当今数据交换、综合业务数字交换，交换技术经历了人工交换到自动交换的过程。人们对可视电话、可视图文、图象通信和多媒体等宽带业务的需求，也将大大地推动异步传输技术（ATM）和同步数字系列技术（SDH）及宽带用户接入网技术的不断进步和广泛应用。
从交换技术的发展历史看，数据交换经历了电路交换、报文交换、分组交换和综合业务数字交换的发展过程。
一、电路交换
自1876年美国贝尔发明电话以来，随着社会需求的增长和通信技术水平的不断发展，电路交换技术从最初的人工接续方式，经历了机电与电子式自动交换、存储程序控制的模拟和数字交换、第三方可编程交换等技术的变革，当前正在发展中的融合多媒体格式相互通信的软交换技术。
随着电子技术，尤其是半导体技术的迅速发展，人们在交换机内引入电子技术，这类交换机称作电子交换机。最初是在交换机的控制部分引入电子技术，话路部分仍采用机械接点，出现了“半电子交换机”、“准电子交换机”。只有在微电子技术和数字技术的进一步发展以后，才开始了全电子交换机的迅速发展。
1946年第一台电子计算机的诞生，对交换技术的发展起了巨大的影响。在20世纪60年代后期，脉冲编码调制(PCM)技术成功地应用在通信传输系统中，对通话质量和节约线路设备成本都产生了很大好处。随着数字通信与PCM技术的迅速发展和广泛应用，于是产生了将PCM信息直接交换的思想，各国开始研制程控数字交换机。1970年法国首先在拉尼翁(Lanion)成功地开通了世界上第一台程控数字交换系统，标志着交换技术从传统的模拟交换进入到了数字交换时代。程控数字交换技术采用PCM数字传输和数字交换，非常适合信息数字化应用，除应用于普通电话通信以外，并且为开通用户电报、数据传送等非话业务提供了有利条件。目前在电信网中使用的电路交换机全部为程控数字交换机，可向用户提供电路方式的固定电话业务、移动电话业务和窄带ISDN业务。
二、报文交换
报文交换方式的数据传输单位是报文，报文就是站点一次性要发送的数据块，其长度不限且可变。当一个站要发送报文时，它将一个目的地址附加到报文上，网络节点根据报文上的目的地址信息，把报文发送到下一个节点，一直逐个节点地转送到目的节点。
每个节点在收到整个报文并检查无误后，就暂存这个报文，然后利用路由信息找出下一个节点的地址，再把整个报文传送给下一个节点。因此，端与端之间无需先通过呼叫建立连接。报文在每个节点的延迟时间，等于接收报文所需的时间加上向下一个节点转发所需的排队延迟时间之和。
三、分组交换
分组交换是交换技术发展的重要成果，代表着网络未来演进的方向。分组交换方式兼有报文交换和线路交换的优点。分组交换技术使用统计复用，与电路交换相比大大提高了带宽利用率。这要求在交换节点使用存储转发，从而导致掉队现象的发生。因此，分组交换全引入不固定的延迟的概念。分组交换网络主要有面向连接和无连接两种方式．分组网络包含3个功能面，分别是数据面、控制面和管理面。数据面负责分组转发，因此需要高性能的实现。目前主要的分组交换网包括面向连接的X．25、帧中继、ATM、MPLS以及无连接的以太网、CP／IP网络。
分组交换网有两种主要的形式：面向连接和无连接。对于分组交换技术来说，面向连接的网络与电路交换类似，也需要通过连接建立过程在交换机中分配资源；但由于它采用统计复用，所分配的资源是用逻辑标号来表示的。自分组交换技术出现以来，已经有多种分组交换网投人运行。电信领域最早提出的是X．25网络，但由于它协议复杂，速度有限，逐渐被性能更好的网络如帧中继代替。帧中继网络可以认为是X．25的改进版本，它简化了协议以提高处理效率。
计算机领域的一个侧重点是局域网，即小范围、小规模的网络，用于互连办公室内的计算机。目前以太网已成为占统治地位的局域网技术。
在20世纪90年代中后期，因特网获得较大发展，规模持续扩大，对核心路由器吞吐量的要求也越来越高。由于路由器对IP分组进行转发时路由表的查找比较复杂，转发速度受到很大限制。前面指出，面向连接网络使用逻辑子信道标号进行转发表查找，速度是很快的。人们结合ATM技术在这方面的优点，提出将核心网络改为使用类似于ATM的交换机，而只在边缘网络使用路由器的IP交换技术，最终发展为多协议标记交换(MPlS)。然而，在随后的几年中，提出了多种实用的高速路由查找方法，使其不再成为瓶颈。此时，MPLS最大的优点就是流量工程(TramcEn小needng)能力，即人为控制分组流向。但是由于目前高速路由器还能够很好地工作，MPLS技术并没有被广泛使用。
四、综合业务数字交换
综合业务数字网是集语音、数据、图文传真、可视电话等各种业务为一体的网络，适用于不同的带宽要求和多样的业务要求。异步传输模式ATM(AsynchronousTransferMode)就是用于宽带综合业务数字网的一种交换技术。ATM是在分组交换基础上发展起来的。它使用固定长度分组，并使用空闲信元来填充信道，从而使信道被等长的时间小段。由于光纤通信提供了低误码率的传输通道，因而流量控制和差错控制便可移到用户终端，网络只负责信息的交换和传送，从而使传输时延减小。所以ATM适用于高速数据交换业务。
随着通信技术和通信业务需求的发展，迫使电信网络必须向宽带综合业务数字网(B—ISDN)方向发展。这要求通信网络和交换设备既要容纳非实时的数据业务，又要容纳实时性的电话和电视信号业务，还要考虑到满足突发性强、瞬时业务量大的要求，提高通信效率和经济性。在这样的通信业务条件下，传统的电路交换和分组交换都不能够胜任。电路交换的主要缺点是信道带宽(速率)分配缺乏灵活性，以及在处理突发业务情况下效率低。而分组交换则由于处理操作带来的时延而不适宜于实时通信。因此，在研究新的传送模式时需要找出两全的办法，既能达到网络资源的充分利用，又能使各种通信业务获得高质量的传送水平。这种新的传送模式就是后来出现的“异步转移模式”(ATM)。
ATM是在光纤大容量传输媒体的环境中分组交换技术的新发展。在大量使用光缆之前，数字通信网中的中继线路是最紧张也是质量最差的资源，提高线路利用率和减少误码是最着重考虑的事情。光缆的大量使用不仅大大增加了通信能力，而且也大大提高了传输质量。这使得人们逐渐倾向于宁可牺牲部分线路利用率来减少节点的处理负担。
与此同时，人类对于通信带宽的需求日益增加。特别是传送图像信息和海量数据，已经使人们对于数据通信的速率由过去的几千比特／秒增加到几兆比特／秒。这样，节点的处理能力成了数据通信网中的“瓶颈”。ATM对于节点处理能力的要求远低于分组转送方式，更能适应现代的这种环境。
ATM方式中，采用了分组交换中的虚电路形式，同时在呼叫建立过程中向网络提出传输所希望使用的资源，网络根据当前的状态决定是否接受这个呼叫。可以说，ATM方式既兼顾了网络运营效率，又能够满足接入网络的连接进行快速数据传送的需要。
五、计算机网络数据交换技术发展的展望
近年来。以Internet为代表的新技术革命正在深刻地改变着传统的电信观念和体系架构，并且随着信息社会的到来，人们的日常生活、学习工作已经离不开网络，这导致了人类社会对网络业务需求急剧增长，并且对网络也提出了更高的要求，不仅要提供话音、数据、视频业务，也要同时支持实时多媒体流的传送，并且要求网络具有更高的安全性、可靠性和高性能。下一代网络应是—个能够屏蔽底层通信基础设施多样性，并能提供一个统一开放的、可伸缩的、安全稳定和高性能的融合服务平台，能够支持快速灵活地开发、集成、定制和部署新的网络业务。
下一代网络将是—一个以软交换为核心、光网络为基础、分组型传送技术的开放式的融合网。软交换的出现，可通过一个融合的网络为用户同时提供话音、数据和多媒体业务，实现国际电联提出的“通过互联互通的电信网、计算机网和电视网等网路资源的无缝融合，构成一个具有统一接入和应用界面的高效率网路，使人类能在任何时间和地点，以一种可以接受的费用和质量，安全的享受多种方式的信息应用”的目标。
参考文献:
[1]金惠文陈建亚纪红冯春燕:现代交换原理.北京:电子工业出版社，2005
武汉大学动力与机械学院副教授周圣军认为，科研技术成果应转化为产能，企业创造利润再促进技术创新，通过市场、产品、技术传统供应链的突破与整合，这样才能形成产业良性循环，电子行业才能永葆生命力，人类后现代文明才能长远发展。
一门心思学电子
改革开放以后，国内计划经济体制逐渐被打破，市场开始活跃起来。中国各行各业犹如蓄势待发的舰船，瞄准时机，轰轰然开启了“破冰之旅”。在这种发展际遇下，国内外高新电子科技企业间融合的脚步一步步加快。同时，市场对一系列电子产品的旺盛需求，也催生了电子产业的迅猛发展。
电子信息类专业也随着市场白热化发展程度“人气”一路高涨。本身对电子产品非常感兴趣的周圣军高中毕业后即选择了武汉理工大学电子科学与技术系。“当时信息电子类专业比较热门，而且高中时我就对晶体管器件结构、太阳能电池工作原理就有强烈的好奇心，而且微电子技术是现代信息技术的核心”。
2005年本科毕业后，周圣军师从郭顺生教授，开始了硕士阶段的学习与研究工作。也是在这一阶段，他接触到LED，进入到半导体照明领域。随后在一次半导体照明产业研讨会上与刘胜教授的见面，让周圣军决定在这位教授的指导下攻读博士学位。在上海交通大学攻读博士学位期间，周圣军从事大功率LED芯片的设计与制造技术的研发工作。获得博士学位之后，周圣军在上海交通大学丁汉教授的指导下从事博士后研究工作。在第三代半导体材料与半导体照明研究领域，周圣军在Applied Surface Science、Applied Optics、Applied Physics A、Optics Express、Optics & Laser Technology、Physica Status Solidi和Science in China等国际权威期刊以及ICNS、ECTC和ICEPT等国际学术会议上发表了SCI检索论文15篇、EI检索论文24篇，上述论文受到中国、美国、德国、法国、瑞典、日本、韩国、印度等国内外研究机构和三安光电、东芝（Toshiba）等著名企业研究人员的关注和引用。
到2014年，已在国内完成博士后研究工作的周圣军，在刘胜教授的推荐下，来到美国密歇根大学安娜堡分校，学校浓厚的学术氛围及安静的校园环境，让他潜心研究利用纳米压印技术提高GaN基蓝光LED和AlGaN基深紫外LED芯片的出光效率。1年之后，他回到了湖北武汉，成为武汉大学动力与机械学院的一名教师。
回顾十余年的微电子工程研究，周圣军坦言，“在慢慢接近心中的电子世界”。在痴迷中选择，在热爱中成长，在坚持中发展――这样形容他，毫不为过。
两次走出“象牙塔”
作为莘莘学子中的一员，周圣军原本也可以像其他人一样埋头实验室，在安静无扰的“象牙塔”中度过几年的学习时光。但机遇垂青，让他看到了更精彩的世界。
研二时，凭借优异的学习成绩与较高的科研天分，周圣军加入佛山国星光电科技股份有限公司开展校企联合项目，与该公司副董事长余彬海博士一起从事LED封装测试设备的研发和产业化工作。“实验室挪到了企业，能够嗅到整个市场上的风吹草动”，既充满挑战的兴奋，又持有害怕失败的紧张。
周圣军深知，自己的“武器”就是实验室中的各项设备，每天都在高度紧张的状态下与各种精密仪器打交道。功夫不负有心人，经过将近两年的探索，周圣军提出采用曲线拟合法和查表法快速、高精度的计算LED芯片发光波长的新方法，使LED发光波长的计算精度达到0.1nm，基于此成果研制的表面贴装LED在线测试分选设备被成功应用于国内外众多LED封装公司的产线，创造了良好的经济效益。“看到自己研发出来的技术应用于企业的生产线，转化成了一个个可以摸得着、看得见的产品”，周圣军当时激动不已。
在此期间，在LED光学、电学和色度学参数的测试方法上，周圣军均取得了突破性研究进展，部分学术成果在美国物理学会旗下的国际仪器仪表领域权威期刊Review of Scientific Instruments上发表，吸引了国内外同行广泛关注。由于周圣军的研究成果在LED光学、电学和色度学参数的测试理论上取得了突破性进展，并且取得了良好的经济效益，他的硕士学位论文获得了湖北省优秀硕士学位论文。
随着学习及科研的持续深入，周圣军在大功率GaN基蓝光LED芯片设计与制造技术方面的造诣更上一层。2011年，他受邀担任广东量晶光电科技有限公司研发主管，负责该公司大功率GaN基蓝光LED芯片的研发和产业化工作。这是他第二次“牵手”高科技企业，迎接市场的挑战，同样取得了令人瞩目的成绩。
在大功率LED芯片的核心技术方面，经过近3年的持续性攻关，周圣军带领的研发团队研发的大功率蓝光LED芯片的发光效率达到160 lm/W，168H加速寿命实验条件下（85℃/85%RH），大功率LED芯片的光衰小于2%，并实现了产品的批量生产。
与在校园实验室单纯做研究相比，周圣军认为这两段经历让他明白了，“技术必须为人类造福，只有合作才能共赢”。
“合作才能共赢”
一人难挑千斤担，众人能移万座山。10余年学习科研经验，尤其是近5年的从业经历，让周圣军对“团队合作”有着强烈的感触。
在广东量晶光电科技有限公司担任研发主管期间，周圣军带领来自美国、英国、德国、新加坡以及中国大陆和台湾地区的博硕士研发团队对大功率LED芯片的核心技术进行攻关，让他在真实的市场产业化面前，强烈地感受到“合作”的力量。“企业把不同背景的研发人员聚集起来，建立统一平台，为了一个共同的目标而奋斗”。最终，他们攻克了难关，研发出了大功率LED芯片的核心技术。
周圣军认为，在攻克某个关键技术时要讲求团队合作，同样在新时展态势下，市场、企业、科研人员更要联合起来，才能多方共赢。“技术创新不是闭门造车，要拥有国际视野，寻找未解决的核心技术，然后一起攻克它”，诚然，以市场为导向，以企业资本为驱动力，才能支撑科研人员的研究脚步，从而加快产业化进程的步伐。
“企业盈利，才有能力扩展研发队伍，研发出来的技术再促进企业发展”，就这是周圣军眼中的“良性循环。”
身处企业，技术要与市场接轨。人在校园，人才要与企业接轨。2015年，回归武汉大学不久的周圣军，开始着手组建科研团队。在这个“良性循环”系统中，他要做好的是“人才培养”环节。“人才是科技发展的根基，以国家、市场需求为导向进行人才培养是极其重要的”，他认为“理论基础扎实，实践经验丰富的人才是时代所需”。
