套用電子技術

套用電子技術

套用電子技術是一門學科,培養具備智慧型電子產品設計、質量檢測、生產管理等方面的基本理論知識和基本技能,能在電子領域和部門生產第一線從事智慧型電子產品的設計與開發、質量檢測、生產管理、智慧型電子產品的銷售和技術支持技能套用型人才。

  • 中文名稱
    套用電子技術
  • 外文名稱
    Electronic and AppliedTechnology
  • 套用
    電子領域和部門生產
  • 人才
    套用型

歷史介紹

2013年,人們已經掌握了大量的電子技術方面的知識,而且電子技術還在不斷的發展著。這些知識是人們長期勞動的結晶。 我國很早就已經發現電和磁的現象,在古籍中曾有“磁石召鐵”和“琥珀拾芥”的記載。磁石首先套用于指示方向和校正時間,在《韓非子》和東漢王充著《論衡》兩書中提到的“司南”就是指此。以後由于航海事業發展的需要,我國在十一世紀就發明了指南針。在宋代沈括所著的《夢溪筆談》中有“方家以磁石磨針鋒,則能指南,然常微偏東,不全南也”的記載。這不僅說明了指南針的製造,而且已經發現了磁偏角。直到十二世紀,指南針才由阿拉伯人傳入歐洲。

在十八世紀末和十九世紀初的這個時期,由于生產發展的需要,在電磁現象方面的研究工作發展的很快。庫侖在 1785 年首先從實驗室確定了電荷間的相互作用力,電荷的概念開始有了定量的意義。 1820 年,奧斯特從實驗時發現了電流對磁針有力的作用,揭開了電學理論的新的一頁。同年,安培確定了通有電流的線圈的作用與磁鐵相似,這就指出了此現象的本質問題。有名的歐姆定律是歐姆在 1826 年通過實驗而得出的。法拉第對電磁現象的研究有特殊貢獻,他在 1831 年發現的電磁感應現象是以後電子技術的重要理論基礎。在電磁現象的理論與使用問題的研究上,楞次發揮了巨大的作用,他在 1833 年建立確定感應電流方向的定則(楞次定則)。

其後,他致力于電機理論的研究,並闡明了電機可逆性的原理。楞次在 1844 年還與英國物理學家焦耳分別獨立的確定了電流熱效應定律(焦耳 - 楞次定律)。與楞次一道從事電磁現象研究工作的雅可比在 1834 年製造出世界上第一台 電動機,從而證明了實際套用電能的可能性。電機工程得以飛躍的發展是與多裏沃 - 多勃羅沃爾斯基的工作分不開的。這位傑出的俄羅斯工程師是三相系統的創始者,他發明和製造出三相非同步電機和三相變壓器,並首先採用了三相輸電線。在法拉第的研究工作基礎上,麥克斯韋在 1864 年至 1873 年提出了電磁波理論。他從理論上推測到電磁波的存在,為無線電技術的發展奠定了理論基礎。 1888 年,赫茲通過實驗獲得電磁波,證實了麥克斯韋的理論。但實際利用電磁波為人類服務的還應歸功于馬克尼和波波夫。大約在赫茲實驗成功七年之後,他們彼此獨立的分別在義大利和俄國進行通信試驗,為無線電技術的發展開闢了道路。

人類在自然界鬥爭的過程中,不斷總結和豐富著自己的知識。電子科學技術就是在生產鬥爭和科學實驗中發展起來的。 1883 年美國發明家愛迪生發現了熱電子效應,隨後在1904年弗萊明利用這個效應製成了電子二極體,並證實了電子管具有“閥門”作用,他首先被用于無線電檢波。 1906 年美國的德弗雷斯在弗萊明的二極體中放進了第三個電極——柵極而發明了電子三極體,從而建樹了早期電子技術上最重要的裏程碑。半個多世紀以來,電子管在電子技術中立下了很大功勞;但是電子管畢竟成本高,製造繁,體積大,耗電多,從 1948 年美國貝爾實驗室的幾位研究人員發明電晶體以來,在大多數領域中已逐漸用電晶體來取代電子管。但是,我們不能否定電子管的獨特優點,在有些裝置中,不論從穩定性,經濟性或功率上考慮,還需要採用電子管。

積體電路的第一個樣品是在 1958 年見諸于世的。積體電路的出現和套用,標志著電子技術發展到了一個新的階段。它實現了材料、元件、電路三者之間的統一;同傳統的電子元件的設計與生產方式、電路的結構形式有著本質的不同。隨著積體電路製造工藝的進步,集成度越來越高,出現了大規模和超大規模積體電路(例如可在一塊 6mm 平方的矽片上製成一個完整的電腦),進一步顯示出積體電路的優越性

隨著半導體技術的發展和科學研究、生產與管理等的需要,電子電腦應時而興起,並且日臻完善。從 1946 年誕生第一台電子電腦以來,已經經歷了電子管、電晶體、積體電路及超大規模積體電路四代,每秒運算速度已達 10 億次。正在研究開發第五代電腦(人工智慧電腦)和第六代電腦(生物電腦),它們不依靠程式工作,而依靠人工智慧工作。特別是七十年代衛星電腦問世以來,由于它價廉、方便、可靠、小巧,大大加快了電子電腦的普及速度。

數位控製和數位測量也在不斷大展和日益廣泛的套用。數位控製機床和“自適應”數位控製機床相繼出現。利用電子電腦對幾十台乃至上百台數位控製機床進行集中控製(所謂“群控”)也已經實現。

在工業上晶體閘流管(即可控矽)也獲得廣泛套用,使半導體技術進入了強電領域。

隨著生產和科學技術發展的需要,電子技術得到高度發展和廣泛套用(如空間電子技術、生物醫學電子技術、信息處理和遙感技術微波套用等),它對于社會生產力的發展,也起這變革性的推動作用。電子水準是現代化的一個重要標志,電子工業是實現現代化的重要物質技術基礎。電子工業的發展速度和技術水準,特別是電子電腦的高度發展及其在生產領域中的廣泛套用,直接影響到工業、農業、科學技術和國防建設,關系著社會主義建設的發展速度和國家的安危;也直接影響到億萬人民的物質、文化生活,關系著廣大民眾的切身利益

中國產業發展

〓 1956年(相差10年),夏培肅完成了第一台電子計算 機運算器和控製器的設計工作,同時編寫了中國第 一

本電子電腦原理講義。

〓 1957年(相差11年),哈爾濱工業大學研製成功中國 第一台模擬式電子電腦。

〓 1958年(相差12年),中國第一台電腦——103型通 用數位電子電腦研製成功,運行速度每秒1500次。

〓 1959年,中國研製成功104型電子電腦,運算速 度每秒1萬次。

〓 1960年,中國第一台大型通用電子電腦——107 型通用電子數位電腦研製成功。

〓 1963年,中國第一台大型電晶體電子電腦—— 109機研製成功。

〓 1964年,441B全電晶體電腦研製成功。 〓 1965年,中國第一台百萬次積體電路電腦"DJS -Ⅱ"型操

作系統編製完成。

〓 1967年,新型電晶體大型通用數位電腦誕生。

〓 1969年,北京大學承接研製百萬次積體電路數位 電子電腦——150機。

〓 1970年,中國第一台具有多道程式分時作業系統 和標準匯編語言的電腦——441B-Ⅲ型全晶體 管計算

機研製成功。

〓 1972年,每秒運算11萬次的大型積體電路通用數 字電子電腦研製成功。

〓 1973年,中國第一台百萬次積體電路電子電腦 研製成功。

〓 1974年,DJS-130、131、132、135、140、 152、153等13個機型先後研製成功。

專業定位

電子信息業是全國五大支柱產業、湖南省七大戰略性新興產業。隨著物聯網、FPGA、嵌入式等高新技術的不斷創新與發展,極大刺激了套用電子技術專業人才需求。本專業主要面向智慧型電子產品設計開發(電路設計/PCB設計/軟體設計)、工業生產管理(生產運行管理/質量控製/產品檢測/工藝實施)和市場信息服務(技術支持/產品行銷/運營管理)等崗位。

作為國家首批示範建設高等職業院校,人才培養如何適應和滿足電子信息產業跨越式發展的客觀要求,必須了解市場、適應市場、依托市場和開發市場。為了充分了解套用電子技術專業人才需求情況,掌握市場動態,提高辦學的針對性、準確性和適應性,我們深入基層、深入企業,進行全面、廣泛的市場調研,以此作為專業規劃建設和發展的重要依據。

作為湖南省特色專業,本專業定位:立足長沙,以地方區域經濟發展需求為導向,面向電子、通信行業(領域),以工學結合為切入點探索全程開放的專業人才培養新模式,培養滿足電子、通信、電子產品(設備)設計、生產、維護、管理和技術服務等工作需要的、具有良好職業道德和創新精神的高貭素技能型人才。

主要課程

理論課程

電路基礎電工基礎電子工藝低頻電子線路高頻電子線路數位電子線路微機原理及套用、單片機原理及套用、自動化控製技術、通信技術基礎、電子設計自動化、儀器原理與電測技術、數位音影片技術、數位信號處理、單片機、微機原理等。

實驗課程

電腦套用基礎,電工和電子技術,電子線路設計(電氣CAD),電子工藝(PCB製作),儀器儀表(智慧型儀表、檢測技術),家用電器維修(收錄機、電視機、CD、VCD、A-V系統等),工廠電氣(單片機、OA設備、微機原理、PLC),電腦(電腦組成、VB、多媒體、網路)。

實核心課程與主要實踐環節

基礎課程

套用電子技術專業是電子技術、通信技術與電腦套用技術相結合的復合型專業。本專業職業基礎課程有電工技術、模擬電子技術、數位電子技術、電子線路CAD、電子測量與感測器技術和C語言程式設計等。核心職業技能課程有單片機及嵌入式微機套用、可程式控製器(PLC)套用、工業電腦及工控組態套用技術、電子產品生產組織與管理、現代電子生產線設備(貼片機、波峰焊、回流焊、AOI等)維修維護技術。

職業技能拓展課程

智慧型卡技術、現場匯流排及工業乙太網、過程控製技術、智慧型樓宇及中央空調技術,機器人技術等。主要實踐環節有校內生產性實習和校外工廠實習和畢業設計等。

主要課程

電子產品項目管理與行銷技術、電工電子技術、C語言程式設計、PCB設計與製作技術、單片機套用技術、電子產品製造技術、感測器套用技術、電子信息專業英語、電子設計自動化技術、小型智慧型玩具設計與製作。

業務培養

知識結構

⑴、具有高層次電子技術專業人才的文化基礎知識。包括電工電路基本原理、網路理論基礎知識、電子技術基礎、高頻電子電路原理微波及光纖通訊知識、電腦及多媒體技術基礎知識、常用電子儀器儀表的使用和維護知識、及時跟蹤電子技術新進展和尖端技術的知識。

⑵、掌握各種電子、通訊設備的使用和維護

⑶、掌握電子工程專業必備的基本知識。

⑷、熟練掌握一門外語,英語水準達到大學三級。

能力結構

⑴、學生應具備各種電子、通訊設備和有關儀器工具的操作能力。

⑵、跟蹤電子新技術的能力。

⑶、電腦網路技術的開發能力。

⑷、通訊系統的開發和維護能力。

⑸、通訊設備的機房建設、管理和維護能力。

該系要求,高職班學生畢業應爭取有四證:畢業證、大學英語三級證書、全國電腦等級考試二級證書、電子或電器產品維修工高級技能鑒定證書。

培養目標

湖南信息職業技術學院本專業培養德、智、體、美、勞全面發展,具有大學本(專)科文化層次,掌握電子技術、信號與系統、通訊技術電腦套用技術的基礎知識和基本理論;對常用電子儀器儀表及設備,較簡單的自動控製裝置以及一般家用電器等,具有安裝、調試、運行與維護能力;具有分析、解決電子產品生產過程中一般性技術問題的能力,對傳統工業設施進行技術改造的能力以及新產品開發的能力;能較熟練地進行微機操作,並熟悉電腦在儀器儀表及電子產品生產中的套用高級專業人才。

湖南信息職業技術學院湖南信息職業技術學院

(1) 最佳化電能使用。

通過電力電子技術對電能的處理,使電能的使用達到合理、高效和節約,實現了電能使用最佳化。例如,在節電方面,針對風機水泵、電力牽引、軋機冶煉、輕工造紙、工業窯爐感應加熱、電焊、化工、電解等14個方面的調查,潛在節電總量相當于1990年全國發電量的16%,所以推廣套用電力電子技術是節能的一項戰略措施,一般節能效果可達10%-40%,我國已將許多裝置列入節能的推廣套用項目。

(2) 改造傳統產業和發展機電一體化等新興產業。

據發達國家預測,今後將有95%的電能要經電力電子技術處理後再使用,即工業和民用的各種機電設備中,有95%與電力電子產業有關,特別是,電力電子技術是弱電控製強電的媒體,是機電設備與電腦之間的重要接口,它為傳統產業和新興產業採用微電子技術創造了條件,成為發揮電腦作用的保證和基礎。

(3) 電力電子技術高頻化和變頻技術的發展,將使機電設備突破工頻傳統,向高頻化方向發展。

實現最佳工作效率,將使機電設備的體積減小幾倍、幾十倍,回響速度達到高速化,並能適應任何基準信號,實現無噪音且具有全新的功能和用途。

(4) 電力電子智慧型化的進展,在一定程度上將信息處理與功率處理合一,使微電子技術與電力電子技術一體化,其發展有可能引起電子技術的重大改革。

有人甚至提出,電子學的下一項革命將發生在以工業設備和電網為對象的電子技術套用領域,電力電子技術將把人們帶到第二次電子革命的邊緣。

人才培養

1.能力要求

(1)高持能人才必備的外語、數學及經營管理知識。(2)具有較強的使用電工、電子儀器儀表的能力。(3)具有電腦操作和套用的能力。(4)較快地適應新崗位工作需求的能力。(5)具有對一般通信設備進行監測、調試、儀器儀表操作與使用的技能,能夠較熟練地運用這些儀器儀表測量、監控、管理通信設備正常運行。(6)具有安裝、調試電子設備及通信設備的技能。(7)具有熟練使用、操作程控交換設備並開發新業務的技能。(8)具有操作、維護通信網及管理網上業務的技能。(9)具有行銷、維護通信設備及產品的技能。

2.貭素要求

思想政治貭素:熱愛社會主義,遵紀守法、有理想、有職業道德。文化素養:具有一事實上的文化藝術修養,具有準確的語言、文字表達能力。工作貭素:具有團隊精神,協調與組織管理能力。

專業發展

現代電力電子及電源技術的發展

電力電子的發展:在各種高質量、高效、高可靠性的電源中起關鍵作用。電力電子技術起始于五十年代末六十年代初的矽整流器件,其發展先後經歷了整流器時代、逆變器時代和變頻器時代,並促進了電力電子技術在許多新領域的套用。八十年代末期和九十年代初期發展起來的、以功率MOSFETIGBT為代表的、集高頻、高壓和大電流于一身的功率半導體復合器件,表明傳統電力電子技術已經進入現代電力電子時代。

電源技術的發展:在套用電力電子半導體器件,綜合自動控製、電腦(微處理器)技術和電磁技術的多學科邊緣交又技術。對于大型電解電鍍電源,傳統的電路非常龐大而笨重,如果採用高頓開關電源技術,其體積和重量都會大幅度下降,而且可極大提高電源利用效率、節省材料、降低成本。在電動汽車和變頻傳動中,更是離不開開關電源技術,通過開關電源改變用電頻率,從而達到近于理想的負載匹配和驅動控製。高頻開關電源技術,更是各種大功率開關電源(逆變焊機、通訊電源、高頻加熱電源、雷射器電源、電力操作電源等)的核心技術。

當前,電力電子作為節能、節才、自動化、智慧型化、機電一體化的基礎,正朝著套用技術高頻化、硬體結構模組化、產品性能綠色化的方向發展。在不遠的將來,電力電子技術將使電源技術更加成熟、經濟、實用,實現高效率和高品質用電相結合。

現代電力電子技術是電源技術發展的基礎。隨著新型電力電子器件和適于更高開關頻率的電路拓撲的不斷出現,現代電源技術將在實際需要的推動下快速發展。在傳統的套用技術下,由于功率器件性能的限製而使開關電源的性能受到影響。為了極大發揮各種功率器件的特徵,使器件性能對開關電源性能的影響減至最小,新型的電源電路拓撲和新型的控製技術,可使功率開關工作在零電壓或零電流狀態,從而可大大的提高工作頻率,提高開關電源工作效率,設計出性能優良的開關電源。

總而言之,電力電子及開關電源技術因套用需求不斷向前發展,新技術的出現又會使許多套用產品更新換代,還會開拓更多更新的套用領域。開關電源高頻化、模組化、數位化、綠色化等的實現,將標志著這些技術的成熟,實現高效率用電和高品質用電相結合。這幾年,隨著通信行業的發展,以開關電源技術為核心的通額度開關電源,僅國內有20多億人民幣的市場需求,吸引了國內外一大批科技人員對其進行開發研究。開關電源代替線性電源和相控電源是大勢所趨,因此,同樣具有幾十億產值需求的電力操作電源系統的國內市場正在啓動,並將很快發展起來。還有其它許多以電源技術為核心的專用電源、工業電源正在等待著人們去開發。

校企合作

湖南信息職業技術學院與湖南電子信息產業集團、深圳中科鷗鵬智慧型科技有限公司、美的集團、長沙雷立行科技有限公司等20餘家。

相關院校

開設套用電子技術的相關院校:紹興職業技術學院、湖南信息職業技術學院、哈爾濱理工大學、東北石油大學、中國農業大學、北方工業大學、江蘇科技大學、長春工業大學、東北電力大學、遼寧工學院、鄭州大學、安徽理工大學、蘭州理工大學、南陽職業學院,安徽工業大學、黑龍江科技學院、西安科技大學、南昌大學、湘潭大學、石家庄鐵道學院、上海理工大學、貴州大學、哈爾濱工程大學、北華大學、深圳信息學院、廣東工業大學、廣東輕工職業技術學院、廣東水利電力職業技術學院、天津職業技術師範大學、貴州電子信息職業技術學院、中山火炬職業技術學院、北華航天工業學院、黎明職業大學、廈門海洋職業技術學院、漳州職業技術學院、福建信息職業技術學院、泉州信息職業技術學院、福建電力職業技術學院、福建水利電力職業技術學院、金華職業技術學院、安徽文達信息工程學院、鄂東職業技術學院 山東電子職業技術學院、鄭州電力高等專科學校、南京工業職業技術學院、江西旅遊商貿職業學院、齊齊哈爾工程學院、常州紡織服裝職業技術學院

就業優勢

電子信息業是全國五大支柱產業、湖南省七大戰略性新興產業。隨著物聯網、FPGA、嵌入式等高新技術的不斷創新與發展,極大刺激了套用電子技術專業人才需求。本專業主要面向智慧型電子產品設計開發(電路設計/PCB設計/軟體設計)、工業生產管理(生產運行管理/質量控製/產品檢測/工藝實施)和市場信息服務(技術支持/產品行銷/運營管理)等崗位。合作企業主要有:湖南電子信息產業集團、深圳中科鷗鵬智慧型科技有限公司、美的集團、長沙雷立行科技有限公司等20餘家。

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