研究电子科技目的和意义论文

电子科学与技术专业，旨在培养具有微电子以及集成电路等专业领域的具有扎实理论技术。下面是由我整理的电子科学与技术论文，谢谢你的阅读。

电子科学技术专业建设研究与实践

摘 要：电子科学与技术专业，旨在培养具有微电子以及集成电路等专业领域的具有扎实理论技术、较强实验操作能力的复合型人才，其专业建设的有效进行，不仅是促进专业与时代要求进行紧密贴合的有效措施，同时也是从学生发展角度出发，创造更优专业学习条件与环境的重要途径。本文结合电子科学技术专业现阶段的结构特点，围绕专业建设中存在的问题进行了详尽阐述，就其有效实施对策提出了建议和意见，以供参考。

关键词：电子科学技术;专业建设;研究;实践

中图分类号：TN0-4 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 (2014) 12-0000-01

电子科学与技术专业旨在将学生培养成为能够在电子相关领域进行研究、教学或是管理的复合型人才。与其他传统专业类似，电子科学与技术专业也主要分基础课程教育与专业课程教育两阶段，区别于其他专业的地方是：基于这一专业实践性强的特点，理论课课时较少，实验课程得到增加，注重培养学生对知识的吸收能力及应用能力。

一、现阶段电子科学技术专业结构基本特点

从前文论述中，我们对电子科学与技术专业的培养宗旨有了大致了解，在对专业建设的有效开展进行研究之前，我们首先需要对此专业的结构特点进行详尽分析。

(一)基础教育的重视。就电子科学技术专业的结构来说，对基础教育的重视是其一大特色，主要开设了高等数学、普物实验、英语和计算机文化训练等课程。电子科学技术专业是一门涉及领域较广的专业，这样一来，在数学、物理以及英语、计算机等方面都能为学生的发展打下坚实的基础。

(二)基础理论的强化。减少、缩短理论课程教学课时，并不意味着忽视基础理论教学的重要作用。现阶段，在理论教学总学时减少的条件和前提下，电子科学技术专业体现出强烈的强化基础理论教学趋势，即在有限时间内，最大限度提高学生对基础理论知识的吸收效率，如对电路分析、数字电子技术以及微机原理与接口技术等，使学生在掌握基础理论基础以及实验指导的基础上，形成宽厚有效的专业基础。

(三)实践环节的加强。电子科学与技术是教学体系中为数不多的实践课时较多的专业之一，除了几乎每门专业课都开设了相应独立的实验课程之外，还会定期安排相应的社会实践活动加强实训效果。这些实践的目的是为了让学生在严格的科研训练环境下提高自身的综合能力，训练学生动手能力以及操作能力综合，为学生创造发现问题、解决问题的条件，促使学生了解、掌握研究的整个过程。

二、电子科学技术专业建设中面临的主要问题

从上文论述中，我们已经对电子科学技术专业的基础构成有了大致的了解和认识。从专业的结构安排来看，虽然具备了专业训练的条件，但是专业建设效果依然不明显，现阶段面临的问题具体表现在以下几个方面：

(一)口径过宽，特色不明显。电子科学技术专业是理工结合的综合性交叉学科，涉及知识面较宽，包括了无线电物理学、信息与电子科学、计算机科学与技术等学科。目前大多数高校都根据自身的教学优势，将其分为两个方向，学生从大三开始选修相应课程。虽然这种培养模式比较有利于学生将来选择就业，促使其向更深更高的层次发展，但是从课程设置的具体情况来看，绝大部分院校的专业设置都与电子信息工程或是电子科学技术，甚至和计算机等专业差别不大，口径过宽，特色不明显。

(二)师资力量有限，硬件缺失。电子科学技术专业与其他专业相比，算是新兴专业，加上电子信息技术的不断发展，各类新器件以及新技术层出不穷，有着扎实专业基础及教学经验的教师较少，刚从学校毕业的缺乏系统教学经验的硕士研究生居多，师资力量有限，结构合理性不足。

(三)实验力度不足。就电子科学技术专业的实训和实践环节来说，虽然占据了大部分课时，但是课程实训及实践的内容太过于单一，并且专业性及难度需要加强。从专业实验的具体情况来看，绝大多数都是验证型实验，学生要面对的是一成不变的试验箱，进行连线、开电源、观察现象以及记录现象即可，完全没有设计型、研究型实验的项目或内容，尤其是是专业实习和毕业设计环节，校内外实习基地的建设也不够。

三、电子科学技术专业建设的有效措施

随着课程教学改革以及市场发展的推动，电子科学技术专业受到了社会各界以及各个高校的普遍关注和重视，各大高校也纷纷采取措施着力进行专业建设和改革，但是从专业建设的现状来看，依然存在专业口径过宽、师资力量有限以及实验力度不够等问题。基于此，笔者结合自身经验，就电子科学技术专业建设有效进行的措施提出了以下几点意见。

(一)突出特色，加强专业方向建设。针对专业特色不突出的问题，建议结合各校的实际师资条件以及专业教学环境，对课程体系以及教学内容进行改革，尽可能突出专业方向，如应用电子技术方向或者是计算机与通信技术方向的划分，强化落实相关实践实训教学的针对性及应用性，促使实践教学能够贯穿于整个教学过程，突出培养学生的专业实践能力。

(二)提高实践教学环节质量。除了上述措施以外，还应以对学生的应用能力以及创新能力进行培养为基本教学目标，加强实践教学的质量及效率，构建独立有效的实践体系，确保实验场所硬件配置的有效性，尽量保证开放的时间;其次，还应加相应实验室的文化建设，转变考核测评手段，调动学生积极性;此外，还应明确实验教学具体内容，摆脱传统实践教学模式，引起研究型实验;最后，教学还应充分发挥指导作用，建立学生科技活动小组与学生科技创新中心，为电子科学技术专业建设的有效进行创造氛围。

(三)加强师资力量，提高教学水平。在师资力量不是特强的情况下，建议理论老师和实验老师不分开，每周进行一次教研活动，就该专业课程建设或教学体会进行交流;其次，学校还应加大对教师专业知识结构及技能的培养力度，定期组织教师进行学习，对新兴的技术及设备进行学习和了解，不断丰富教师的知识层次，为教学水平的提高及专业建设的有效进行，奠定师资基础。

参考文献：

[1]王健，樊立萍.电子科学与技术专业建设的研究与实践[J].中国电力教育，2011(20)：56+68.

[2]王伟，杨恒新，蔡祥宝.电子科学与技术专业“学?研”结合型人才培养方案的研究与实践[J].中国科技信息，2012(09)：218+220.

[作者简介]余东杰()，男，江西鄱阳人，助教，本科，研究方向：电子科学与技术。

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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。

我国电子信息产业的战略地位及其发展特征一､对我国电子信息产业战略地位的基本判断在我国,对电子信息产业战略地位的认识是一个逐渐调整､深化的过程｡信息技术的突破性发展以及由此引起的信息化浪潮､“新经济”在世界范围内的兴起,使得我们认真思考对于处在工业化中期阶段的中国如何把握信息化的机遇实现跨越式发展,如何在结合现实国情的基础上处理､协调好工业化与信息化的关系,如何充分发挥我国的比较优势提升信息产业的国际竞争力｡这一系列问题涉及的内容都关乎新世纪的国家竞争战略和工业化道路,其中最难把握､具有挑战性的问题是工业化过程中的阶段性特征与信息化相互影响､相互促进的关系,具体来说,就是如何发挥信息产业的体系性效应解决工业化中期过程中的结构性矛盾,如何借助信息化走出一条超越传统工业化模式的新型工业化道路｡这就意味着我国信息化的发展与处在后工业社会的国家有根本区别,并体现在两个方面:一是“阶段性”特征;二是更应注重发挥信息产业对整个工业结构升级的体系性效应｡所谓“阶段性”特征就是要从我国的现实基础出发,立足于充分发挥比较优势,着眼于产业的结构升级和技术进步,使电子信息产业的国际竞争力体现出逐“阶段”升级的轨迹｡这就需要对信息产业的当前地位与现实作用做出客观评价,发现主要矛盾,这也是我们制定今后一段时间阶段性目标和政策的基础｡电子信息产业在我国国民经济中所处的当前地位和现实作用主要体现在以下三个方面:一是电子信息产业较长时期的持续高增长,使得产业规模总量快速扩张,从而对经济增长的拉动作用呈现出持续性和规模性的特征｡近十多年来,电子信息产业一直保持2-3倍于GDP的速度增长,从1989年到2001年�全行业工业总产值､销售收入､利润和出口额年均增长分别为29%､27%､24%和30%;产业的长期高速增长使其规模总量快速增加,通信､电子产业增加值占GDP的比重由1989年的提高到2001年的｡二是电子信息产业的体系性效应逐渐体现出来,对传统产业结构升级的推动和渗透作用逐步增强｡电子信息产业的战略性､基础性地位并不仅仅在于该产业的发展速度和总量规模,更多的体现在对经济结构升级以及对其他产业竞争力提升的系统效应,这是以信息化带动工业化的基本内涵｡对这一问题进行测度,并据此评价电子信息产业的体系性效应,目前还缺少必需的数据和分析工具(这也是一个国际上普遍面临的问题),但可从如下两个方面予以说明:其一是电子信息产业的产品结构,到2002年上半年,投资类､消费类､基础类三大类产品的产值比例为50:30:20,而1989年的相应比例为16:53:31,这一产品结构的重大变化,尤其是投资类产品(以计算机网络､通信产品为主)占据了一半,在相当程度上说明了信息产品的应用加速渗透到国民经济的许多领域,而不是以往依靠电视机等家电产品来维持电子信息产业的增长;其二是信息化应用项目的实施,据不完全统计,1985年到2001年,先后实施了12000个信息化项目,仅项目投入的资金达到200多亿元｡2002年上半年,我国电子政务市场总采购额达到亿元,政府信息化对行业信息化､企业信息化和社会信息化起到了极大的示范和带动作用｡三是出现了其他国家在工业化中期阶段少有的现象,即形成了以电子信息产业为代表的高技术产业远远超过传统产业的发展速度,高技术产品出口快速增长的态势｡我们观察电子信息产业的发展和技术升级的轨迹,不难得出两个结论:其一在加工组装环节我国表现出了比较强而明显的比较优势,世界电子信息产品的制造正在形成向我国一些地区集中的趋势;其二是技术创新和研发能力提升逐渐明显,不仅表现在经济全球化背景下跨国公司研发中心向我国的进入和布局,更为重要的是,自主原创技术的局部突破(如TDCDMA标准)和一些创新型高技术公司的活跃与成长｡电子信息产品的全球制造优势(目前主要集中在中低端产品和加工组装环节),以及正在逐步提升的面向生产和中低端产品的研发能力,是我国当前电子信息产业的两大特点,由此形成了我国虽处在工业化中期阶段,但产业结构却出现高技术电子信息产业加速发展并具有一定的国际竞争力的独特现象｡上述的当前地位和现实作用,表明电子信息产业在我国经济发展､结构升级以及提高国家竞争力等诸多方面发挥着十分重要的作用,并且有着进一步巩固､壮大､提升国际竞争力的现实基础,电子信息产业对我国经济增长､结构升级的战略作用还需要进一步释放｡二､当前我国电子信息产业发展的基本特征我国电子信息产业的发展已表现出以下的基本特征:1､我国已经成为电子信息产品的制造大国1989年我国电子信息产品制造业规模居世界第九位,1996年排名世界第五位,1999年,排名上升至世界第三,总量规模仅次于美国和日本｡我国电子信息产业总量规模国际地位持续稳步提升,已步入电子信息产品世界制造大国的行列,而且提升的趋势还在持续,很快可以超过日本位居世界第二｡我国电子信息产业形成了产品门类相对齐全的制造业体系,彩电､微波炉､视盘机､收录放机､电话机､扬声器､磁性材料等产品产量居世界第一,有些产品占有全球较大的市场份额,并且形成比较强的产业配套基础｡2､我国电子信息产业以独到的优势初步确立了全球产业分工体系中的重要地位在经济全球化的背景下,国际产业发展的显著变化之一是产业分工方式的改变,即跨国公司为主导的产业链纵向分工方式的形成和高度细分化,以及由此推动的新一轮产业的国家间转移,并呈现出两个重要特征:其一是此轮产业转移伴随着新的产业分工方式的出现——产业链纵向的高度分工化,即加工､组装､制造等相对劳动密集度高的产业环节由发达国家转移出去,形成了跨国公司在全球范围内优化布局其产业链,加工､组装､制造等环节与研发､设计､品牌等环节空间分离的格局;其二是一些具有一定基础和比较优势的低成本发展中国家,承接了发达国家转移出来的加工､组装､制造等环节,从而对部分发展中国家而言带来了参与新一轮全球分工的机会｡就我国电子信息产业而言,凭借着市场需求巨大､低成本生产要素(劳动力､土地､智力资源等)､相当实力的产业基础和生产能力等综合成本优势,获得了此轮产业转移的有利地位,已初步确立了在全球产业分工中的重要地位——电子信息产品的加工制造｡我国电子信息产业参与国际分工及其大出大进国际循环的格局初步形成｡如果我们将观察问题的视角放在加工制造优势的形成过程,也可以从中清楚地发现结构升级的明显步伐,产品结构由过去以家电类低端产品为主,调整到基础类､投资类产品的占有合理的比例,尤其在关键元器件——集成电路领域取得重要进展,据粗略预计,“十五”期间,全国集成电路芯片制造业的投资可达100亿美元,相当于前30年投资总额的三倍,其中外资占了一半以上的份额｡3､产业聚集已经出现,初步形成了长江三角洲､珠江三角洲和环渤海三大信息产业基地产业的区域聚集化发展已经成为当代产业发展的重要特征,美国的硅谷､英国的苏格兰科技区､印度的班加罗尔､台北的新竹科技工业园区､法国的昂蒂布､芬兰的赫尔辛基､以色列的特拉维夫,都是集群式创新的成功典范｡产业发展的区域聚集化是出于提高规模经济､降低交易成本､有利要素流动､共享服务和基础设施等多重目的,从而提高产业的竞争力｡我国已初步形成了长江三角洲､珠江三角洲和环渤海地区三大信息产业基地｡在这些产业聚集区内,形成了主机企业和多级零部件供应企业分工高度细化的产业分工方式,尤其是形成了能够实现即时供应､交易成本较低的产业配套能力,使得区内企业表现出了很强的竞争力和市场适应能力｡这些电子信息产业聚集区也是外商直接投资的首选地,使其具有很高的国际化程度,一些产业基地成为了某些电子信息产品的全球重要的生产基地｡就此意义而言,这些信息产业基地正逐步发展成为影响全球市场的重要的世界生产制造基地｡4､出现了剧烈的企业结构变化和地区结构变化企业结构的变动是伴随着如下两个变化而发生的:其一是产业分工方式(如生产外部化或内部自治率的降低)的变化,出现了大量的专业化零部件供应企业,并且相当一部分企业在细分化产品中实现了规模化生产,另一方面“全能型”企业逐步被市场淘汰出局,同时出现了许多为国外公司生产的“代工型”(即委托生产)企业;其二是外资企业的增加和民营经济的快速发展,使得企业的所有制结构发生了很大的变化,近一段时间出现了外资企业“独资化”的趋势｡而地区结构的变化,是伴随着电子信息产业基地的形成而发生的,一些传统的电子信息企业较密集的地区衰落下去,出现了电子信息产业地区分布的较大调整｡仅供参考，请自借鉴希望对您有帮助