电子科学与技术概论

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电子科学与技术概论范文第1篇

关键词：电子商务概论；课程建设；电子商务网站

一、引言

《电子商务概论》作为一门新兴的并且在不断快速发展的学科，已经有越来越多的专业来选修它。就目前的情况来看，电子商务概论教学在课程内容与教学方法方面还有许多不足的地方。本文根据近几年《电子商务概论》课程的教学实践经验，在不同专业学生需求的基础上，就《电子商务概论》这门课程教学谈谈自己的看法。

二、《电子商务概论》课程教学中存在的问题

（一）师资队伍薄弱，缺少实践能力

由于电子商务是一门新型的学科，担任该学科的老师一般都是计算机、管理经济类的教师，或者其他专业转型而来，很多老师无法将电子商务相关课程融合一起，缺乏教学经验；其次，双师型教师比较少，缺乏实际动手能力，只是将自己所学照搬给学生，缺少相关电子商务企业实践经验。

（二）教学内容缺乏本专业特点

电子商务是一个成长中的领域，电子商务教育与电子商务实践处于同步发展阶段，教育者与管理者面临与受教育者几乎同步学习的境况。教材内容经过漫长的编写、编辑、印刷、发行等过程，己经出现了滞后性。加上开设《电子商务概论》这门课程的专业不同，有计算机类、管理类、营销类等，对不同专业的学生，往往是全校专业都讲一致的内容，却缺乏本专业的特点与针对性。

（三）教材和教学内容无法保证先进性

电子商务是一门新兴的综合性学科，电子商务的内容却飞速膨胀，运营模式不断变化，电子商务知识的多样性要求相应的教材也必须不断创新来适应电子商务发展的步伐。但是，从目前教学情况来看，大部分学校没有适应这种变化，教材和教学内容无法保证这么课程的时代感和电子商务技术的先进性，基本上还是采用面对面的传统课堂教学形式，师生之间感情交流和讨论偏少。传统课堂教学有利于教师主导作用的发挥，但由于教学中过于强调知识的传授，忽视学生的积极性、主动性的发挥，不但使学生难于掌握电子商务的基础理论知识，也不利于学生掌握实务操作技能，培养分析、解决实际问题的能力。大部分学生认为目前教学同时代要求有很大差距，不太符合高校课堂教学要求。

三、《电子商务概论》课程教学内容的设置原则

在实际《电子商务概论》的教学中需要根据专业的不同决定教学内容的取舍，分主次，突出重点，使学生能真正将方法和理念学到手。对电子商务专业的学生，开设《电子商务概论》课程是为了培养学生电子商务系统综合应用能力；对计算机专业的学生，开设《电子商务概论》课程是为了培养学生电子商务系统开发与维护能力；对英语、日语专业的学生，开设《电子商务概论》课程是为了培养学生了解电子商务业务，熟悉系统的使用。在《电子商务概论》课程内容设置上，针对不同专业将《电子商务概论》课程针对不同的授课对象进行区别[1]，电子商务专业的《电子商务概论》课程主要侧重经营模式、电子商务技术及各种思想的学习；计算机专业的《电子商务概论》课程主要侧重对技术的了解，增强对电子商务系统的开发；而其他专业主要侧重对电子商务模式的了解和应用。应用框架与交易模式注重电子商务应用框架、环境和交易模式；网络工具的使用注重搜索引擎、网络支付工具和电子商务安全；阿里巴巴专业网站分析淘宝、阿里巴巴国内站和阿里巴巴国际站；阿里巴巴与行业网站讲解淘宝、阿里巴巴国内站、国际站和行业网站；网络营销注重企业网络营销方法和产品宣传的方法。

四、《电子商务概论》课程建设内容

（一）将电子商务的基本理论与各专业实践相结合。

《电子商务概论》课程涉及的知识比较广泛，主要有电子商务概念、计算机技术、电子支付平台、网站设计、物流以及营销等方面的知识。从我校的情况来看，开设《电子商务概论》课程的班级有电子商务、计算机、英语、日语以及经济类、管理类的专业，因此，不同专业的学生学习该课程的目的也不同，因此在讲授《电子商务概论》课程的过程中，尽量将电子商务概论中的相关理论与各专业的实践相结合，这样有利于学生掌握和理解。例如。

（二）将案例教学引入课堂，加强实践环节

通过实践课可让学生对电子商务交易的流程，支付过程及物流过程有全面的把握和认识，从而让学生对学习的理论知识有更深的理解和掌握[2]。在分析过程中引入适当的案例，通过案例来深入浅出地分析各类知识，理论与实践相结合，了解如何在实际管理工作中使用，解决哪些问题，为将来灵活应用打好基础[3]。例如，在实训搜索引擎收集电子商务信息，引入百度和谷歌网站；第三方支付平台实训活动中，引入支付宝、翼支付和微支付等为例，引导学生申请第三方实名认证；在电子商务交易实训活动中，学习B2C、C2C电子商务网站购买商品，以当当网、亚马逊、淘宝网和易趣Ebay为例，通过购买商品，掌握电子商务交易经历。

（三）进行分组讨论和实践

每个阶段讲完相应的内容后，布置相应的讨论和实践项目，让同学们分组完成，从而加深理解与认识。鼓励学生进行电子商务创业，引导学生在淘宝、腾讯拍拍等C2C电子商务网站开设网店，创立适合学生的创业项目。通过淘宝平台的学习，掌握C2C网站实践、店铺装修，通过平台获取电子商务企业信息，拓宽营销渠道，提高销售额。

（四）采用多媒体手段进行教学

对一些比较抽象，但又比较重要的理论知识应进行课堂演示，提高学生的学习兴趣，加深印象。通过图文并茂、生动形象的课件教学，一方面可增加学生的学习兴趣，另一方面可拓宽知识面、扩大知识量。传统的教学手段板书速度过慢，每节课涉及的知识量非常有限。当然，应充分利用好多媒体资源，使各项资源发挥最大的效力。

五、结论

该课题的研究与实践从2010年开始至今，取得了一定的成绩。建立了一支团结协作、高学历和较高水平的电子商务教学团队，教学团队联合北京理工大学出版社编写了《电子商务概论》教材。在从09级到15级的许多班级的教学中，逐步将以上教学模式应用在《电子商务概论》的实际教学中，加强了学生的学习兴趣，得到了学生的一致认可，取得了很好的效果，在我院教师的指导下，学生参加e路通电子商务大赛取得了全国一等奖的成绩。同时，有兴趣的同学还积极申报和参加学校组织的大学生创新创业项目，对电子商务领域方面的一些问题进一步研究和探讨。在今后的教学过程中将不断改进和完善现有的方法，力争更好的效果。（作者单位：江西农业大学计算机与信息工程学院）

基金项目：江西省教改课题（JXJG-114-3-24）和（JXJG-13-3-17），大学生创新创业训练计划项目（201410410020）

参考文献：

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电子科学与技术概论范文第2篇

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[20] 苏小兵.基于遗传算法的在线考试系统的研究与实践[D].济南：山东师范大学，2011.

[21] 宋晓俊.基于J2EE架构的在线考试系统的研究与开发[D].太原：太原理工大学，2008.

[22] 余红朝.基于遗传算法的组卷研究及题库系统实现[D].重庆：重庆大学，2008.

[23] 张奇.基于的网络课程开发技术应用研究[D].重庆：重庆大学，2005.

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[25] 张胜兵.远程教育中流媒体管理器的设计与实现[D].西安：西北工业大学，2004.

[26] 于沛东.农村教师培训中远程学习支持服务系统的应用研究[D].上海：上海师范大学，2010.

[27] 郭中华.现代远程教育中的教学设计[D].兰州：西北师范大学，2003.

[28] 徐锐英.《教育技术概论》现代远程教育系统的研究与实现[D].长春：吉林大学，2009.

[29] 田功平.基于RMI网上实时协同远程教育系统[D].大连：大连理工大学，2005.

[30] 苏静.项目管理的应用——远程教学系统建设项目中的教学设计与课程开发[D].北京：北京邮电大学，2009.

[31] 胡志芳.基于学习过程跟踪的反馈控制机制研究[D].西安：西安电子科技大学，2009.

[32] 李玉红.面向远程教育的教学资源访问调度系统设计与仿真[D].沈阳：沈阳工业大学，2005.

[33] 邹群.基于UDP的流媒体传输拥塞控制机制研究[D].南昌：南昌大学，2008.

[34] 姜志宏.基于IP组播的协同学习体系和技术研究[D].长沙：中国人民国防科学技术大学，2003.

[35] 曲丽君.基于H.264的视频流式传输技术研究[D].哈尔滨：哈尔滨工程大学，2007.

[36] 郭猛.H.263编码标准在DSP上的实现与优化[D].成都：西南交通大学，2006.

[37] 吴东.TCP友好拥塞控制研究[D].桂林：广西师范大学，2006.

[38] 李宏玉.组播拥塞控制技术研究[D].大庆：大庆石油学院，2005.

[39] 张亚弟.虚拟环境中的智能体角色环境感知模型的研究与实现[D].成都：电子科技大学，2010.

[40] 卜朱镇.在线三维计算机网络虚拟实验室的研究与设计[D].上海：东华大学，2012.

[41] 程小东.基于X3D的虚拟流体力学实验系统开发[D].淮南：安徽理工大学，2007.

[42] 李春波.工程图学虚拟实验室的研究[D].大连：大连理工大学，2008.

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电子科学与技术概论范文第3篇

关键词：实验教学体系；教学改革；创新教育

中图分类号：G424 文献标识码：B

文章编号：1672-5913 (2007) 22-0042-03

我校在计算机实验教学改革过程中，参照国际通用的工程与技术评估条列(Accreditation Board for Engineering and Technology，ABET)列出的工科大学生必须具备的11项能力要求，把国际国内一流大学(如斯坦福、卡耐基・梅隆、伯克利以及清华大学等)的教学理念和成功经验融合到实验教学体系之中，形成了有鲜明特色的多层次、立体化的创新人才培养体系。

1实验教学存在的问题[1][2]

1) 实验课依附理论课

这种实验课的实验大多为基础型和简单应用型实验，为了验证理论教学的内容而设置，内容相对单一且更新慢，学生仅仅为学分而学习，缺乏积极主动参与。

2) 实验专业课程设置时间滞后

课程设置一般采用“阶梯式”结构，即基础课技术基础课专业课专业方向课，致使学生学习专业课时间滞后。例如要学好计算机软件，一种典型的课程设置观点认为必须按微积分物理学电路理论模拟电路数字电路计算机硬件的顺序设置课程。这样几乎所有的计算机软件课程只能安排在三年级以后学习，使高年级阶段很难有足够的时间对学生实施工程项目式的创新教学活动。

3) 缺乏科研与工程实践训练

学生一般到最后一学期才有论文导师，本科学生直接参与科研项目的机会较少，难有足够的时间对学生实施科研与工程实践训练，很难使学生形成良好的知识结构，更谈不上激发学生的积极思维和创造力。

4) 层次性与体系性不足

实验课程的设置缺乏层次性和体系性。实验内容完全一致、难度上没有层次的实验课对学习能力强的学生没有激励，潜能得不到挖掘，对较慢或散漫的学生没有鞭策，他们的动手能力难得到提高。另外，实验课程的设置缺乏体系，对学生综合能力的提高缺乏系统训练。

2实验教学体系建设[3][4][5][6]

针对以上问题，我们认为实验课程应以创新意识培养为先导、以学生能力培养为主线；以加强学生工程训练能力和设计能力培养为核心，以多层次、结构化和开放式的实验教学体系代替传统的平面化、教条化的实验教学体系。形成了“实验与理论结合、软硬件并重、课内外齐抓、涵盖基础型、应用型、综合型、设计型、创新型”的实验内容。规划设计了一个涵盖计算机科学与技术、软件工程、信息安全、数字媒体和大型机五个方向并满足基础性、探索性和研究性实验需求的实验体系，实现了学生四年本科实验不断线的培养模式。在实验内容中，融入了计算机学科前沿技术以及教师的教学和科研的最新成果，注重与科研、工程、社会应用实践密切联系。实验体系结构分为基础教育实验、学科基础实验和专业技能实验三个层次。

(1) 基础教育实验平台

面向低年级本科生，以本学科应掌握的物理和数学的公共基础知识、基本原理的理解、验证和基本实验技能的训练为主要实验内容，旨在培养学生的科学思维和创新意识，使学生掌握实验研究的基本方法，提高学生的分析能力和创新能力。基础教育实验主要包括物理实验、数学实验和数学建模。

(2) 学科基础实验平台

面向高年级本科生，由本学科各个专业方向共性的、具有明显学科特点的专业实验内容构成，基本反映了本学科一个合格的本科毕业生应具备的专业基础性实践能力和理论知识需求。学科基础实验主要包括电子基础实验(涵盖电路分析基础实验、模拟电路基础实验、数字逻辑实验、微机原理与接口实验以及现代电子技术综合实验等)、离散数学实验、程序设计基础实验、数据结构实验、计算机操作系统实验、计算机组成原理实验、数据库原理实验、编译原理实验、计算机网络基础实验、软件工程实验等。

(3) 专业技能实验平台

面向高年级本科生，具有明显的专业方向特征，满足本学科专业课程教学的实验需要，同时重点培养本学科高年级本科生的专业实践能力、综合能力和研究创新能力。包括五个研究方向：计算机科学与技术、软件工程、信息安全、数字媒体和大型机。

计算机科学与技术实验平台：主要包括计算机系统结构实验、形式语言与自动机实验、软件开发环境实验、嵌入式系统开发及应用实验和单片机及应用等实验。

软件工程实验平台：主要包括UML统一建模实验、软件测试技术实验、软件过程模型实验、软件体系架构实验和现代软件技术综合设计等实验。

信息安全实验平台：主要包括计算机系统与网络安全实验、网络与系统攻击实验、网络与系统防御实验、网络安全协议实验和PKI技术等实验。

数字媒体实验平台：主要包括计算机图形学实验、计算机动画实验、三维渲染技术实验、多媒体技术实验和数字媒体综合设计等实验。

大型机实验平台：主要包括大型机操作系统概论实验、大型机体系结构实验、COBOL程序设计实验、交易中间件技术实验和大型机系统综合设计等实验。

实验教学分级分层、循序渐进，从基础到综合，再到设计与创新，要求学生完成一定的选修学分和创新学分。其中，基础型实验主要为应知应会等原理性实验；应用型实验主要介绍现代主流操作系统和流行的应用软件，训练学生在主流软件平台下的动手能力。同时，配合IBM公司大型主机操作系统认证培训和考试，鼓励学生参加专业认证培训，并取得专业认证证书；综合型实验要求学生结合一门课程的多个知识点，甚至综合多门相关课程，完成一个较为复杂的实验任务，综合型实验是难度较大的实践环节，通过案例复现和模块替换实验等，掌握技术实现和模块设计的方法与技巧；设计型实验与实际工程应用相结合，或者完成科研项目的某个模块，这类实验由指导教师给定设计目标和设计思路，由学生独立完成；创新型则完全为开放式教学方式，由学生独立或者与指导教师共同拟定设计题目和设计目标，并独立完成。创新型实验还包括由学生自由组队参加国际国内各级计算机硬件和软件大赛。

3实验教学内容改革

计算机实验教学的内容要体现厚基础，宽口径，软硬件并重，注重综合技能训练，以培养学生的设计和创新能力为核心的实验教学指导思想。在实验教学体系改革的基础上，对实验内容和实验项目进行调整和更新，主要调整的重点如下。

(1) 将开设的所有实验分为三大类：课程实验、专项实验、创新实验。除创新实验外，每一类实验又设计了从基础型到综合型再到创新型的不同层次的实验项目。将课程实验教学与理论课程教学有机结合，帮助学生掌握课程教学中需要实验验证和应用实践的知识点，对辅助和强化课程教学起到了不可替代的效果。所有包含实验学时的理论课程均有相应的课程实验，如计算机操作系统、汇编语言程序设计、数字信号处理、数据结构等。专项实验以学科建设和专项实验室建设为平台，将实际的工程项目、科研项目和科研成果中的关键技术抽取出来作为实验项目，以达到培养学生科研、工程和应用实践能力的目的。如网络工程系列实验、网络安全综合实验、安全实验室专项建设等。创新实验以培养学生探索精神、科学思维、实践能力、创新能力为核心，推进学生自主学习、合作学习、研究性学习。创新实验主要包括大型课程设计、各级各类竞赛项目以及由学生自拟的科研项目组成。

(2) 在确保基础型、应用型实验教学质量的同

时，增加综合型、设计型、创新型实验的比例。除创新型实验外，每个实验项目都要求有详细的实验大纲和实验指导书，大部分实验项目还要求提供标准实验报告、成果考核与验收形式等。创新实验则完全实行开放式管理(实验项目开放、设备和环境开放，时间开放等)， 既可以由学生自发组队，自主完成，也可以为学生指定指导老师，由学生和老师共同拟定题目，学生独立完成。创新实验的完成质量可以通过鼓励学生参加各级各类比赛或者要求提交实验报告和实验成果两种形式得以保障。

(3) 压缩陈旧的、重复的验证性实验，增加反映学科发展方向的新实验和一些融研究、创新、实践于一体的实验项目。大部分实验课程都设有必修实验项目和选修实验项目，学生可以根据自己的兴趣和爱好自主选择。

我校计算机实验目前共开设本科实验课程共60余门(含创新实验类)，实验项目共计290余项。按照“基础型、应用型、综合型、设计型、创新型”的层次化实验教学体系设置，各层次实验项目统计如表1所示，各种类型实验项目所占比例如图1所示,其中综合型、设计型和创新型实验占所有实验项目的81％。

4结束语

实验教学是高等学校创新教育的一个重要环节，按照创新人才体系的标准，构筑新型的实验教学体系，对实验教学综合考虑、合理安排，形成适应学科特点及自身系统性和科学性的、完整的体系，全面培养学生的发现和解决问题的能力，使学生具有创新精神和实践能力，达到培养具有创新精神和实践能力的高级专门人才的目的[7]。

参考文献

[1] 孙莉,朱国进. 创新人才培养模式的探索与实践[J]. 计算机教育,2006,(12).

[2] 蒋定福. 高校实验教学存在的问题及其对策[J]. 中国教育技术装备,2006,(11).

[3] 傅彦. 计算机专业主干课程建设与教学改革[J]. 电子科技大学学报(社科版),2002,(4).

[4] 傅彦. 21世纪计算机专业人才的培养[J]. 高等教育研究电子学会教育分会年会论文集[M]. 北京:电子工业出版社,2002.

[5] 傅彦. 计算机学科发展与课程体系[J]. 计算机科学,2003,(10).

[6] 刘乃琦,吴跃. 做教育的基石信息化的翅膀―计算机专业教学体系的建立[J]. 电子高教研究,1996.

[7] 张玉平,秦惠洁,黄振宝. 高校实验教学改革初探[J]. 铸造设备研究,2004,(4).

作者简介

侯孟书，博士，副教授，电子科技大学计算机实验教学中心常务副主任，工程系主任。研究方向包括分布式存储、P2P计算等。

傅彦，教授/博导，电子科技大学计算机科学与工程学院副院长，计算机实验教学中心主任。研究方向包括数据挖掘、神经网络等。

联系方式：侯孟书，四川成都电子科技大学计算机学院，610054

phone：13981900119

电子科学与技术概论范文第4篇

【关键词】微电子；延伸领域；发展方向

1.引言

微电子技术是随着集成电路，尤其是大规模集成电路发展起来的一门新技术。微电子产业包括系统电路设计，器件物理，工艺技术，材料制备，自动测试及封装等一系列专门的技术的产业。微电子产业发展非常迅速，它已经渗透到了国民经济的各个领域，特别是以集成电路为关键技术的电子战和信息战都要依托于微电子产业。

微电子技术是微电子产业的核心，是在电子电路和系统的超小型化和微型化的过程中逐渐形成和发展起来的。微电子技术也是信息技术的基础和心脏，是当今发展最快的技术之一。近年来，微电子技术已经开始向相关行业渗透，形成新的研究领域。

2.微电子技术概述

2.1 认识微电子

微电子技术的发展水平已经成为衡量一个国家科技进步和综合国力的重要标志之一。因此，学习微电子，认识微电子，使用微电子，发展微电子，是信息社会发展过程中，当代大学生所渴求的一个重要课程。

生活在当代的人们，没有不使用微电子技术产品的，如人们每天随身携带的手机；工作中使用的笔记本电脑，乘坐公交、地铁的IC卡，孩子玩的智能电子玩具，在电视上欣赏从卫星上发来的电视节目等等，这些产品与设备中都有基本的微电子电路。微电子的本领很大，但你要看到它如何工作却相当难，例如有一个像我们头脑中起记忆作用的小硅片―它的名字叫存储器，是电脑的记忆部分，上面有许许多多小单元，它与神经细胞类似，这种小单元工作一次所消耗的能源只有神经元的六十分之一，再例如你手中的电话，将你的话音从空中发射出去并将对方说的话送回来告诉你，就是靠一种叫“射频微电子电路”或叫“微波单片集成电路”进行工作的。它们会将你要表达的信息发送给对方，甚至是通过通信卫星发送到地球上的任何地方。其传递的速度达到300000KM/S，即以光速进行传送，可实现双方及时通信。

“微电子”不是“微型的电子”，其完整的名字应该是“微型电子电路”，微电子技术则是微型电子电路技术。微电子技术对我们社会发展起着重要作用，是使我们的社会高速信息化，并将迅速地把人类带入高度社会化的社会。“信息经济”和“信息社会”是伴随着微电子技术发展所必然产生的。

2.2 微电子技术的基础材料――取之不尽的硅

位于元素周期表第14位的硅是微电子技术的基础材料，硅的优点是工作温度高，可达200摄氏度；二是能在高温下氧化生成二氧化硅薄膜，这种氧化硅薄膜可以用作为杂质扩散的掩护膜，从而能使扩散、光刻等工艺结合起来制成各种结构的电路，而氧化硅层又是一种很好的绝缘体，在集成电路制造中它可以作为电路互联的载体。此外，氧化硅膜还是一种很好的保护膜，它能防止器件工作时受周围环境影响而导致性能退化。第三个优点是受主和施主杂质有几乎相同的扩散系数。这就为硅器件和电路工艺的制作提供了更大的自由度。硅材料的这些优越性能促成了平面工艺的发展，简化了工艺程序，降低了制造成本，改善了可靠性，并大大提高了集成度，使超大规模集成电路得到了迅猛的发展。

2.3 集成电路的发展过程

20世纪晶体管的发明是整个微电子发展史上一个划时代的突破。从而使得电子学家们开始考虑晶体管的组合与集成问题，制成了固体电路块―集成电路。从此，集成电路迅速从小规模发展到大规模和超大规模集成电路，如图1所示。

图1 集成电路发展示意图

集成电路的分类方法很多，按领域可分为：通用集成电路和专用集成电路；按电路功能可分为：数字集成电路、模拟集成电路和数模混合集成电路；按器件结构可分为：MOS集成电路、双极型集成电路和BiIMOS集成电路；按集成电路集成度可分为：小规模集成电路SSI、中规模集成电路MSI、大规模集成电路LSI、超导规模集成电路VLSI、特大规模集成电路ULSI和巨大规模集成电路CSI。

随着微电子技术的发展，出现了集成电路（IC），集成电路是微电子学的研究对象，其正在向着高集成度、低功耗、高性能、高可靠性的方向发展。

2.4 走进人们生活的微电子

IC卡，是现代微电子技术的结晶，是硬件与软件技术的高度结合。存储IC卡也称记忆IC卡，它包括有存储器等微电路芯片而具有数据记忆存储功能。在智能IC卡中必须包括微处理器，它实际上具有微电脑功能，不但具有暂时或永久存储、读取、处理数据的能力，而且还具备其他逻辑处理能力，还具有一定的对外界环境响应、识别和判断处理能力。

IC卡在人们工作生活中无处不在，广泛应用于金融、商贸、保健、安全、通信及管理等多种方面，例如：移动电话卡，付费电视卡，公交卡，地铁卡，电子钱包，识别卡，健康卡，门禁控制卡以及购物卡等等。IC卡几乎可以替代所有类型的支付工具。

随着IC技术的成熟，IC卡的芯片已由最初的存储卡发展到逻辑加密卡装有微控制器的各种智能卡。它们的存储量也愈来愈大，运算功能越来越强，保密性也愈来愈高。在一张卡上赋予身份识别，资料（如电话号码、主要数据、密码等）存储，现金支付等功能已非难事，“手持一卡走遍天下”将会成为现实。

3.微电子技术发展的新领域

微电子技术是电子科学与技术的二级学科。电子信息科学与技术是当代最活跃，渗透力最强的高新技术。由于集成电路对各个产业的强烈渗透，使得微电子出现了一些新领域。

3.1 微机电系统

MEMS（Micro-Electro-Mechanical systems）微机电系统主要由微传感器、微执行器、信号处理电路和控制电路、通信接口和电源等部件组成，主要包括微型传感器、执行器和相应的处理电路三部分，它融合多种微细加工技术，并将微电子技术和精密机械加工技术、微电子与机械融为一体的系统。是在现代信息技术的最新成果的基础上发展起来的高科技前沿学科。

当前，常用的制作MEMS器件的技术主要由三种：一种是以日本为代表的利用传统机械加工手段，即利用大机械制造小机械，再利用小机械制造微机械的方法，可以用于加工一些在特殊场合应用的微机械装置，如微型机器人，微型手术台等。第二种是以美国为代表的利用化学腐蚀或集成电路工艺技术对硅材料进行加工，形成硅基MEMS器件，它与传统IC工艺兼容，可以实现微机械和微电子的系统集成，而且适合于批量生产，已成为目前MEMS的主流技术，第三种是以德国为代表的LIGA（即光刻，电铸如塑造）技术，它是利用X射线光刻技术，通过电铸成型和塑造形成深层微结构的方法，人们已利用该技术开发和制造出了微齿轮、微马达、微加速度计、微射流计等。

MEMS的应用领域十分广泛，在信息技术，航空航天，科学仪器和医疗方面将起到分别采用机械和电子技术所不能实现的作用。

3.2 生物芯片

生物芯片（Bio chip）将微电子技术与生物科学相结合的产物，它以生物科学基础，利用生物体、生物组织或细胞功能，在固体芯片表面构建微分析单元，以实现对化合物、蛋白质、核酸、细胞及其他生物组分的正确、快速的检测。目前已有DNA基因检测芯片问世。如Santford和Affymetrize公司制作的DNA芯片包含有600余种DNA基本片段。其制作方法是在玻璃片上刻蚀出非常小的沟槽，然后在沟槽中覆盖一层DNA纤维，不同的DNA纤维图案分别表示不同的DNA基本片段。采用施加电场等措施可使一些特殊物质反映出某些基因的特性从而达到检测基因的目的。以DNA芯片为代表的生物工程芯片将微电子与生物技术紧密结合，采用微电子加工技术，在指甲大小的硅片上制作包含多达20万种DNA基本片段的芯片。DNA芯片可在极短的时间内检测或发现遗传基因的变化，对遗传学研究、疾病诊断、疾病治疗和预防、转基因工程等具有极其重要的作用。生物工程芯片是21世纪微电子领域的一个热点并且具有广阔的应用前景。

3.3 纳米电子技术

在半导体领域中，利用超晶格量子阱材料的特性研制出了新一代电子器件，如：高电子迁移晶体管（HEMT），异质结双极晶体管（HBT），低阈值电流量子激光器等。

在半导体超薄层中，主要的量子效应有尺寸效应、隧道效应和干涉效应。这三种效应，已在研制新器件时得到不同程度的应用。

（1）在FET中，采用异质结构，利用电子的量子限定效应，可使施主杂质与电子空间分离，从而消除了杂质散射，获得高电子迁移率，这种晶体管，在低场下有高跨度，工作频率，进入毫米波，有极好的噪声特性。

（2）利用谐振隧道效应制成谐振隧道二极管和晶体管。用于逻辑集成电路，不仅可以减小所需晶体管数目，还有利于实现低功耗和高速化。

（3）制成新型光探测器。在量子阱内，电子可形成多个能级，利用能级间跃迁，可制成红外线探测器。

利用量子线、量子点结构作激光器的有源区，比量子阱激光器更加优越。在量子遂道中，当电子通过隧道结时，隧道势垒两侧的电位差发生变化，如果势垒的静电能量的变化比热能还大，那么就能对下一个电子隧道结起阻碍作用。基于这一原理，可制作放大器件，振荡器件或存储器件。

量子微结构大体分为微细加工和晶体生长两大类。

4.微电子技术的主要研究方向

目前微电子技术正朝着三个方向发展。第一，继续增大晶圆尺寸并缩小特征尺寸。第二，集成电路向系统芯片（system on chip，SOC）方向发展。第三，微电子技术与其他领域相结合将产生新产业和新学科，如微机电系统和生物芯片。随着微电子学与其他学科的交叉日趋深入，相关的新现象，新材料，新器件的探索日益增加，光子集成如光电子集成技术也不断发展，这些研究的不断深入，彼此间的交叉融合，将是未来的研究方向。

参考文献

[1]高勇，乔世杰，陈曦.集成电路设计技术[M].科学出版社，2011.

[2]常青，陶华敏，肖山竹，卢焕章.微电子技术概论[M].国防工业出版社，2006.

[3]王颖.集成电路版图设计与TannerEDA工具的使用[M].西安电子科技大学出版社，2009.

[4]毕克允.微电子技术[M].国防工业出版社，2000.

[5]于宝明，金明.电子信息[M].东南大学出版社，2010.

[6]王琪民，刘明候.秦丰华.微机电系统工程基础[M].中国科学技术大学出版社，2010.

电子科学与技术概论范文第5篇

Abstract： Aiming at the problems in the teaching process of Engineering Optics of University of Science and Technology of Anhui， the teaching content of engineering optics course is optimized. In the teaching of theory course， some repetitive teaching contents are deleted. In the teaching of experiment course， the proportion of comprehensive and self-designed experiments is increased， and the teaching mode is reformed. In the way of assessment， the stage assessment model is carried out. Practice of reform indicated： through the optimization of the teaching content of the course， the students' innovation ability is improved and students' enthusiasm for learning is stimulated through the reform of teaching mode， students really integrate into the classroom， and the quality of teaching on engineering optics has improved significantly.

关键词： 工程光学；教学内容；教学模式；教学改革

Key words： Engineering Optics；teaching content；teaching pattern；teaching reform

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2017）01-0160-03

0 引言

《工程光学》是安徽科技学院光电信息科学与工程和电子科学与技术专业的一门专业必修课程，在课程体系中具有非常重要的作用。教学内容包括几何光学和物理光学。这些内容是后续相关课程（如光电子技术、信息光学、光电检测与信号处理、光纤通信等）的基础。

根据人才培养方案的要求，课程组编写了该课程的理论教学大纲和实验教学大纲，光电信息科学与工程专业总学时80学时（含实验学时18学时），电子科学与技术专业总学时64学时（含实验学时12学时）。在实施工程光学教学改革之前，教学过程中出现了以下问题：①理论教学中，侧重公式推导，没有突出学生工程应用能力的培养；同时，物理光学中有部分内容与大学物理中波动光学内容重叠，这部分内容再一次教学显得累赘。②实验课中，没有突出综合性、设计性实验的重要地位，不利于学生创新能力的培养。实验课教学内容的设置是实验教学中的关键问题[1]，综合性、设计性实验对于培养学生的动手能力、实践能力和创新能力具有重要的作用。改革以前，学校的工程光学实验教学中，主要以基础性实验为主。③教学方法与手段单一。在理论课教学中，教学过程是教师讲、学生听满堂灌的教学模式，缺少与学生有效的互动环节，学生的主观能动性得不到体现；在实验课教学中，学生按照实验步骤机械地完成实验，实验教学效果不理想。④考核方式太单一。改革之前，工程光学考核成绩由两部分组成，其中闭卷笔试成绩占80%，平时成绩占20%。这种考核方式不能多角度反映学生的学习情况。

针对工程光学课程教学过程中出现的这些问题，我们对工程光学课程教学内容进行了优化，在理论课程教学中，删除了一些重复性的教学内容；在实验课程教学中，加大了综合性、设计性实验的比例；同时对教学模式进行了改革，在考核方式上开展了阶段性考核模式。

1 工程光学课程理论教学内容的优化

1.1 注重与大学物理的衔接

波动光学是目前大学物理波动部分讲授的主要内容，学生通过大学物理的学习，对于光波的基本概念和光的干涉、衍射的基本现象有了较深刻的认识，为了避免重复讲授相同内容，课程组对这部分教学内容进行了优化：删除了与大学物理课程重复的内容（如光的干涉中的部分内容），增加了部分现代光学内容，弱化了理论公式推导。

1.2 注重与后续课程的衔接

由于这两个专业后续将开设多门光学课程，比如激光原理与技术、光电子技术、信息光学、光纤通信技术、光电探测与信号处理、光学设计等。为了保证课程体系的系统性同时避免后续课程的重复，我们对工程光学教学内容进行了优化选择。

几何光学部分选择了以下教学内容：①几何光学基本定律与成像概念；②共轴球面光学系统；③理想光学系统； ④平面系统；⑤光学系统的光束限制；⑥像差概论；⑦实用光学系统。将现代光学系统内容移至后续的光纤通信技术课程中讲授，这样安排既有利于避免相同内容的重复讲授，又保证了几何光学部分课程体系的系统性。

物理光学部分主要讲授：①光的电磁理论基础；②光的干涉；③光的衍射；④光的偏振。对于教材中涉及的晶体光学基础放在后续课程进行讲授。

1.3 加强课堂教学内容与现代光学前沿问题的联系

在课堂教学中，加强课堂教学内容与现代光学前沿问题的联系，向学生讲授这些知识在现代光学技术中的应用，更能使学生了解光学前沿的概况及其发展动态，这样比传统教材更具活力和现代气息，同时，通过讲授这些知识还可以开阔学生视野，启发学生思维，拓展学生的知识面。

2 工程光学课程实验教学内容的优化

2.1 工程光学课程实验教学内容的整合与优化

在多年的工程光学实验教学实践的基础上，我们对工程光学课程实验教学内容进行了整合与优化，构建了基础性、综合性、设计性三个层次的工程光学实验教学内容体系，各层次实验教学内容所包括的实验项目如表1、表2、表3所示。

2.2 突出综合性、设计性实验的重要地位

改革之前，安徽科技学院的工程光学实验教学中，主要以基础性实验为主，没有突出综合性、设计性实验的重要地位，显然这种实验教学内容体系不利于培养学生的开拓精神和创新能力，为了突出综合性、设计性实验在实验教学中的重要地位，我们加大了综合性、设计性实验所占比例，压缩了基础性的验证实验。目前，学校光电信息科学与工程专业工程光学实验总学时为18学时，我们安排时的基础性实验，6学时的综合性实验，3学时的设计性实验；电子科学与技术专业工程光学实验总学时为12学时，我们安排了6学时的基础性实验，3学时的综合性实验，3学时的设计性实验；通过改革实验教学内容将综合性实验、设计性实验的比例提高到了50%，几年的教学实践表明：改革后的实验教学内容体系更有利于提高学生开展实验的积极性，学生的动手能力和创新精神在实验过程得到了充分地体现，在今后的教学改革中，我们将继续加大综合性、设计性实验的比例，进一步突出综合性、设计性实验的重要地位。

3 工程光学教学方法与教学模式的改革

3.1 充分发挥多媒体课件教学的优越性

工程光学课程光路图多、知识面广泛、公式推导繁杂，而且具有一定的抽象性；应用多媒体课件教学，可以综合文字、图像、声音、动画和视频等信息，展示工程光学的教学内容，实现立体教学[2]。可以将抽象的内容形象化，从而有助于学生对知识点的理解和掌握。同时利用多媒体课件教学还可以节省课堂板书、公式推导和作复杂光路图的时间，从而大幅度扩展工程光学单位学时的授课信息量，解决了当前该门课程普遍存在的内容多与学时少的的矛盾。

3.2 改革工程光学实验教学模式，变被动接受为主动探索

在工程光学实验教学模式上，我们建立了以“学生为主体”的新型教学模式。对三种不同层次的实验教学内容采用了不同的实验教学模式，其中基础性实验主要由学生自主完成，教师在实验教学中主要做好以下工作：①维护实验课堂教学秩序；②对学生实验过程中出现的故障实验设备进行及时维修；③对个别通过实验指导书仍无法单独完成实验的学生进行指导；④组织学生对实验进行讨论等。综合性、设计性实验的教学模式：教师提前两个星期布置实验任务，让学生明确实验要求并提供所用实验设备等相关信息，学生在这段时间内以组为单位通过查阅资料完成实验方案的设计，在实验课上，以组为单位完成实验，记录实验数据并撰写实验报告。实践结果表明：这种以“学生为主体”的新型教学模式极大地提高了学生的独立思考能力和开拓精神，同时也很好地培养了同学之间的协作精神。

3.3 开展开放式教学模式的改革

目前，学校工程光学实验室能够开出的实验项目共26个，以后还将不断地增加一些新的实验项目，在实验课堂教学中，我们只能完成部分实验项目，而很多学生对没有开出的其它实验项目也很敢兴趣，为了满足这部分学生的要求，我们进行了开放式教学模式的改革，开放实验项目包括实验课堂教学中没有安排的所有实验项目，学生结合自己的兴趣可以在一个学期或几个学期内选择完成几个开放性实验项目，开放实验室并由专职教师进行管理，并负责启发、引导学生解决实际问题。

4 考核内容与考核方式的改革

教学改革之前，课程组确定的考核方式是闭卷笔试成绩占80%，平时成绩占20%，平时成绩中作业和实验各占10%。这种考核方式不能真实反映学生的学习水平，而且也不能多角度反映学生的学习情况。为此我们进行了考核内容与考核方式的改革，将考核成绩分成了四部分：期中闭卷笔试成绩占30%，期终闭卷笔试成绩占30%，实验操作考核占20%，平时成绩占20%。

4.1 实行分阶段考核

实行分阶段考核方式，有利于维持学生的学习热情，有利于教学环节的顺利进行，有利于促进学生的自主学习[3]。我们的做法是将理论考核分为期中和期终闭卷考核，权重各为总成绩的30%，为了体现实验教学的重要性，在期中和期终闭卷考核中实验部分所占的比例不低于20%。期中闭卷考核一般安排在学期的第11周进行，考核内容为除实用的光学系统以外的几何光学部分相关内容；期终闭卷考核安排在学期末进行，考核内容为实用的光学系统和波动光学部分相关内容。

4.2 进行实验操作考核

我们建立了详细的实验操作考核细则，第一次实验课时，向学生讲清楚实验操作考核的时间，地点，内容，考核方式以及在总成绩中权重等，实验操作考核主要从实验设计、实验操作情况及实验报告完成情况等方面对学生本学期已完成过的实验进行全方位评价，实验操作总成绩按权重的20%计入总成绩。通过实验操作考核这种方式大大提高了学生独立进行实验的积极性，实验教学效果大大提高。

5 结束语

本文是针对安徽科技学院的实际情况，借鉴了国内各高校的工程光学教学改革的经验，对工程光学课程教学内容进行了优化，在理论课程教学中，删除了一些重复性的教学内容；在实验课程教学中，加大了综合性、设计性实验的比例；同时对教学模式进行了改革，在考核方式上开展了阶段性考核模式；改革后的实践表明，通过课程教学内容的优化提高了学生的创新能力，通过教学模式的改革激发了学生的学习热情，使学生真正融入到课堂教学中，工程光学教学质量有了明显的提高。

参考文献：

[1]官邦贵，秦炎福，张永峰，等.大学物理实验教学内容重组的研究与实践[J].成都师范学院学报，2014，30（9）：116-119.