时间：2022-06-17 02:53:01
1微电子机械系统的概念
微电子机械系统所指的就是在大小毫米量级之下，最终形成的可以控制能够运动的微型机电装置是由单元尺寸需要在可控制的微米和纳米之间，是一个整体的系统，把微机构、微传感器，以及微执行器还有信号处理系统等等构成。在不同的国家对于微电子机械系统的称呼有所不同，
2微电子机械系统的发展历程
微机械器件以及微电子机械系统在生产加工的过程中需要对其深加工技术进行研究和重视。在研究中开始逐渐的形成了微电子加工技术和微机械装置加工技术。并随着对技术的细分，开始形成了体微机械技术以及外轮廓表面微机械装置技术，并同时也产生了LIGA机械装置技术以及高标准的LIGA机械装置技术。对其体微机械技术按照实施的目标对象机械能分析，可以得出体硅单晶体为核心构成体并在其物理测量厚度的10到999单位内呈现规则布局分离，为其核心的技术策略单位。并对其技术中存在的腐蚀以及吻合问题进行布局的考虑。对其技术的优势分析得出，其装置的工艺相对不繁琐，但其操控性和调控性数值偏低。在表面微机械装置中，进行相应的IC技术加工，如采用扩散光学和标准尺寸对应光刻以及复膜层叠等技术运用中，其都会对原有的厚度比率进行微调，对其在剥离技术中和进行切割技术的分析[1]。其技术的有点在于对IC技术有相对完整的包容性，但存在的不足点也较为显著，如切割的纵向厚度单位偏低，在电光铸模和缩微成型以及耐温差等方面存在一定的技术局限。LIGA技术在德文X射线进行曝光和电光铸模中有其良好的优越性，其对设备的制取尺寸在1单位内到999单位内。但需要指出LIGA技术处于高成本和高复杂度的技术，并需要采用相对保守的紫外线深度曝光，保障其光刻效果和覆膜效果。而准LIGA技术在对设备加工中可以在最合理控制尺寸中，保障其电路集成后续装置获得合理的配置[2]。因而其技术的优势在微机械技术中可以获得关注度的展现。
2.1自动对焦的三维加工技术
目前自对准的准三维加工技术普遍采用深度的紫外线厚度型进行光度的曝光刻度，并进行胶模的处理，保证其在牺牲层和结构层获得合理的电铸，并利用其两层的金属电铸特带你，获得牺牲层厚度的保障，并进行微结构的自动对准技术保障[3]。
因而CU可以表示为牺牲层，NI为结构层的技术，并在其平面和垂直两方向性获得控制，在其CU和NI中进行电铸处理，使得其种子层和型模层获得两种电铸金属处理，让技术水平在微架构层面获得统一标准化套准对应。在其腐蚀性选择上要对其液体进行考虑，CI属于腐蚀性，NI不属于腐蚀性，并对其微机械机构进行终止惰性反应。其配套技术以及Ic工艺获得最大化的包容，在温度上控制在85摄氏度，获得对结构合理的微机械技术。其深度的单位测定在22，保障其后续的标准对应后其范围空载在49到101内。
准LIGA技术需要在工艺布局考虑中，首先要保障（a）低阻硅片（10-3cm），其热氧化反映在1.5，其厚度在SIO2其需要把定子对衬低的外圆位置进行确定。同时进行首次的光学刻，SIO2腐蚀出进行1.2各坑道处理。形成在转子下部的新支撑点确定。在除去胶缘后，在真空中进行高温处理形成0.3的铜电铸种子层。在第二次光学刻录中，要对尺寸厚光刻胶AZ4620进行转子胶模处理，保障其电光铸在3内进行转子保障。后进行第三次的光刻，在其厚度尺寸中选择光学刻录定子胶模处理，保障其厚度在2.5范围内。形成铜牺牲层的转子和钉子的转化变化，对其空隙中要包容其电铸在1.5钉子范围。在最后一次光刻中，要对其厚胶光学刻录后，对其1.3铜都牺牲层要进行间隙转化的电铸考虑。并用起腐蚀性的液进行HF缓冲液体的处理，通过SIO2合理的释放转化的转子。其微机械技术在应用中可以获得广泛的推崇，静电驱动镍晃动微马达为例，其自对准的准三维加工技术目前在实际应用中哥已经获得镍晃动马达。用电铸Cu作牺牲层，电铸Ni作结构层（定子、转子和轴），得到的转子与定子。各项参数都符合标准。
3结语
关键词：微电子；微项目；创新能力
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）10-0178-03
一、引言
微电子器件课程是一门以实践教学为主，以半导体基本理论和器件工艺知识为向导，以培养学生的实践创新能力和科学研究能力为目标的课程，是电子工程专业的重要内容[1]。它以微小型电子器件和各种传感器的设计、制作和测试为载体，培养学生的实践工程能力，使学生获得微纳器件制备工艺的基础知识，了解微纳器件的生产过程，并初步具备开发新型微纳米半导体器件的能力[2]。随着微纳米加工和检测技术的不断进步，新材料、新器件层出不穷。然而，由于微纳电子器件和传感器的制造和加工设备价格昂贵，国内拥有供科研和教学用的实验平台极其有限[3]。对于绝大多数的高校而言，传统的教学内容和教学模式与新形势下以培养学生的创新能力和工程实践能力为目标的教学要求之间的矛盾日益突出。本文以苏州科技学院的实际情况出发，发挥地域优势，通过跟中科院苏州纳米所的实践教学合作，探索出了一条具有开发微电子新产品、新技术和新工艺的应用型人才培养模式。
本文以电子科学与技术专业核心课程“微电子器件”教学实践为研究对象，针对本校电子工艺教学中存在的问题就该教学内容、教学方法和考核方式进行了探讨。
二、本校微电子器件教学中存在的问题
微电子技术的发展日新月异，对微电子人才的要求不断提升，2013苏州科技学院院电子信息工程专业被遴选为江苏省“十二五”高等学校重点专业和江苏省卓越工程师培养计划试点专业，自立项以来，学院始终坚持以“重点专业建设”为主线，坚持以创新理念思路为先导，以推进学生优质就业为导向，以提高人才培养质量为目标，加强专业建设。在各个方面有了极大的进步，形成了鲜明的特色，但在实践中仍存在一些问题，主要有如下几方面：
1.教学内容陈旧。授课内容依然局限于半导体基础知识、基本理论、基本方程、PN结、二极管、双极性晶体管与绝缘栅场效应晶体管的基本工作原理，以及二极管和三极管的小信号模型等，而对于真正的微电子工艺介绍则仅限于概念性的介绍，授课内容理论性太强、知识点过于抽象。随着MEMS加工技术的快速发展，超大规模集成电路、新型太阳能电池、陀螺仪、加速度计等新产品发展迅猛，传统的焊接训练、组装收音机、万用表等简单的电子产品越来越跟不上电子元器件和电子工业的飞速发展。以授课为主的传统教学模式已无法充分调动学生的学习兴趣和积极性，更无法锻炼学生的创新能力和实践能力，微电子器件教学应以生为本，以授为辅，向以培养学生的综合应用能力和创新实践能力的综合训练模式过渡。
2.经费的不足，实验设备缺乏。由于微纳器件加工和制造设备价格昂贵，实验环境要求苛刻，加之经费严重短缺，教学设备和实验仪器得不到及时的补充和更新，微电子器件教学只能停留在理论教学阶段，而对于电子工艺教学只能借助企业和科研院所进行短期参观和实习教学，学生没有机会亲自动手，无法深入理解所学的理论知识，严重影响教育和教学质量。
3.考核方式单一。单一的以卷面考试为核心，不能充分体现学生的实践能力、创新意识和综合素质。因此，本课程对学生的考核，以强调理论与实践的有机结合，校内与校外的结合。其中理论考试占学生总成绩的40%，实践考核占60%，理论考试由本校组织，实践考试由中科院苏州纳米所组织。真正做到有理论、有实践，最终考核以实践为主，组成双方参加的教学团队完成教授内容。
三、以生为本的高校微电子器件教学研究
1.优化教学内容。教学内容的设计是决定教学效果和课程建设优劣的先决条件，它决定了培养目标的实现与否。将传统的重理论、轻实践的教学内容和要求调整为重实践和轻理论。将微电子器件工艺课程内容分为理论教学（弱化）和实践教学（强化）两个模块进行施教：（1）了解微电子器件的基本原理，主要包括：半导体器件基础知识、能带理论、PN结以及MOS管的工作原理等内容。这部分内容介绍了集成电路制造的基础知识，阐述了集成电路制造工艺的物理基础和基本原理，铺平了学生探索之路，为实践工作奠定了理论基础。（2）掌握先进的微纳加工技术，主要包括：硅片的加工、掺杂技术、刻蚀技术、镀膜技术以及封装技术。这部分内容属于重点学习和掌握的内容。其中，掺杂技术包括离子注入技术和扩散技术，刻蚀技术包括光刻、干法刻蚀和湿法刻蚀技术，镀膜技术包括氧化、物理气相沉积、化学气相沉积、原子层沉积以及电镀技术，封装技术包括引线焊接技术、倒装焊技术以及TSV技术。而对于各章的单项工艺，如介绍光刻工艺工艺时，应强调光刻工艺的原理、光刻的步骤（八步）、光刻胶的类型（正向光刻胶和负向光刻胶）及特性、光刻的方式（接触式、接近式等）及各种方式的优缺点、影响光刻分辨率和对比度的因素等内容。这部分内容几乎涉及到半导体光电器件制备的所有流程，是培养学生实践能力和综合素质的重要环节。
2.多媒体辅助教学方式。运用多媒体技术辅助教学能使学生看到图文并茂、视听一体的交互式集成信息。笔者从教学实践出发，从多年的器件加工工作中积累了大量的视频资料和各种现场加工图片，在讲述工艺制备过程时，除了用实际生产过程中采集到的多幅图像外，还通过动画详细介绍了设备的内部结构、工作原理以及展示工艺设备的外形，同时利用EntaurusTCAD软件模拟工艺设备的工作过程及工作原理。如图1为甩胶工艺示意图；图2为课件中采用的光刻机工作原理。所用的图片均使CorelDRAW软件手工制作。一些较复杂的工艺采用视频录像的方式来展示，如图3所示为笔者在实验过程中录制的喷胶工艺视频录像，通过视频展现主要操作步骤和设备的关键结构。
3.强化参观-理论-实践相结合的教学模式。教师带领学生参观校外实习基地。中科院苏州纳米所的加工平台拥有电子束曝光机、透射电子显微镜、光刻机、倒装焊机等重大仪器设备，为各研究部项目的实施提供工艺条件和测试服务。同时也是一个公共的服务平台，具有广泛的服务对象，包括其他研究院所、全国各地大学和企业。参观这样的科研机构，能使同学全面了解本行业国内外发展的概况及先进的设备和工艺水平。在操作人员、技术人员和管理人员的讲解和交流中，学到更多的实践知识。
在实际操作教学环节上，对学生进行微电子器件加工综合培训，主要内容有：（1）理论学习：学习纳米加工平台的管理规定、行为规范以及安全知识等；（2）参观学习：通过学习纳米加工平台超净间知识讲解，实地参观介绍超净间的布局、环境，设备仪器的工作原理等；（3）实践考核：将学生划分为小组，每组不超过8人，参与研究所提供的微项目研究，每个微项目都包括一些基本的器件制备工艺，从硅片的清洗、光刻、刻蚀、镀膜、裂片到最后的封装测试。最终通过实验和理论相结合的形式对学生进行考核和测评。
通过微项目的实施，大大提高了学生的实践能力和创新能力[4]。使同学们感悟到，在微电子器件生产过程中，任何一个条件、一个参数甚至一个小小的失误都有可能导致流片过程的失败，从而使同学们树立正确、严谨的科学态度。通过参观学习与讲解指导相结合，动手实践与课堂学习相结合，学习到更多的宝贵经验和实践知识，极大地调动了学生的积极性，激发了学生的创作激情[5]。
4.完善考核办法。完善有效的考核方案，精减理论内容考核，把动手能力和综合分析问题的能力及创新能力作为主要考核内容。强调理论（40%）与实践（60%）的有机结合，校内与校外的结合，组成双方参加的教学团队完成考核内容，此种方法促进了学生对实践技能培养的重视和学习质量的提高。
结束语：
针对本校电子与信息工程学院微电子器件工艺课程的特点和教学中存在的问题，利用多媒体教学手段和中科院苏州纳米所加工平台为教学实习基地，建立了由教学内容的优化、教学方式的改革、参观微纳加工生产线及参与微项目实施相结合的特色教学方式，达到质量良好的整体教学效果。这种微电子器件教学模式的建立，有助于提高学生的工程素质、实践能力和创新意识。
参考文献：
[1]李鸿儒，王天曦，韦思健.在工程训练中注重“电子实习”课程的建设与改革[J].实验技术与管理，2007，24（12）：4-7.
[2]韩芝侠，脱慧，饶汉文，杨长安.电子工艺实习教学改革与实践[J].实验室研究与探索，2007，26，（11）：108-111.
[3]梁齐，杨明武，刘声雷，等.微电子工艺实验教学模式探索[J].实验室科学，2008，（1）：41-42.
【关键词】通信电子技术；数学；微分；积分；原理
引言
随着计算机技术的发展，通信电子技术也有了巨大的进步.基于计算机平台的通信平台以及相关电子技术都得到了广泛的应用.通信电子技术，是一门物理与数学理念相结合的内容，其中主要依赖于数学中的微积分理论.在通信技术中，离散傅立叶变换，通信原理中的抽样定理以及数字电子技术中的信源编码理论，其理论实现基础都与数学的微积分原理有着密切的关系.可以认为，通信技术中的诸多原理的理论基础都源于微积分.因此，本文将重点探究在通信电子技术中，数学微分以及积分理念与原理的应用.
一、数学微分与积分原理分析
首先需要明确的是，微分与积分在数学学科中占据非常重要的位置.其中诸多数学模型以及数学类应用，其理论依据都来源于微积分.而微分与积分，又是一对相对立的概念.因此，对于数学微分与积分的原理分析，可以从相对的角度进行对比分析，从而更加深入地了解两者的关系与区别.
1.微分原理分析
微分原理在数学中，是对函数的一种局部变化的线性描述，在进行微分处理的过程中，就是对函数进行一种自变量描述.当自变量的取值足够小的时候，描述函数是如何变化的.一般时候，会将自变量取成无穷小.
2.积分原理分析
积分则是微分的逆过程，或者是逆元算，其原理刚好与微分相反.一般用于求和的过程，利用微分与积分的关系，通常可以进行非常复杂的数学计算，从而计算出非常准确的求和数据.
二、通信电子技术中微分与积分原理的应用
通信电子技术是目前应用最为广泛的技术之一，对于其在多个领域与行业内的发展也是有目共睹.那么，通信电子技术中，哪些定理或者是理论基础与数学的微积分有着非常重要的联系和关联呢？数学的微积分原理又给了通信电子技术哪些理论基础呢？
1.傅立叶变换与微积分原理关系分析
傅立叶变换是通信电子技术中的重要理论基础，信号与系统中，傅立叶变换是重要的数学工具.傅立叶变换存在的意义，是将时间函数与频谱函数之间确立了一定的关系，从而能够实现时间函数与频谱函数之间的变换.那么，在傅立叶变换中，其与微积分原理有着怎样的关系呢？
在对时域函数也就是时间函数f（t）进行微积分性质研究的过程中，由于其本质上就是研究函数对于时间的导数和积分的傅立叶变换.因此，在此种意义上，两者关系非常密切.在傅立叶变换中，时间函数f（t）以及频谱函数F（W），在已知时间函数f（t）=（t）的前提下，那么就可以利用时域微分性质或者是时域积分来求解未知的f（t）对应的频谱函数F（jw）.
2.抽样定理的微积分原理应用
研究抽样定理中的微积分原理应用，必须首先明确抽样定理的概念和意义.抽样定理是通信工程技术中，最为重要的定理之一，可以认为其是通信工程技术的根基.从概念上分析，抽样定理认为：一段连续的时间信号，通过一个时间间隔，对连续信号进行样值抽取，那么就完成了抽样.模拟信号的数字化，或者说是离散化，就是通过抽样来完成的.抽样以后的信号的特点是在时间上是等间隔的，而且是离散的.
那么，抽样定理中，对于连续信号的最高频率是有要求的，如果其最高的截止频率为fm，那么如果定量的时间间隔满足T≤1[]2fm，那么，在抽样的过程中，就可以使得连续信号被样值信号进行唯一表示.
关于微积分在抽样定理中的应用阐述就是，连续信号实际上是自然存在的，而抽样信号则是相对存在的.抽样的过程，就是用一个等量的时间间隔，将连续信号进行微分化，即将一个连续的时间段进行微分，通过微分以后，让抽样间隔满足T≤1[]2fm这个标准，那么就同样是满足了微分中的基本微分标准.那么，再利用积分的原理，对抽样以后的样值信号做积分运算，得到后的样值信号就可以在原理上等同于原连续信号.这也就是微积分原理在抽样定理中的理论基础应用，利用这个原理，实现了模拟与数字信号之间的等价转换.
总之，微积分原理与通信技术中的一些主要定理有着非常紧密的联系，甚至对于抽样定理中，微积分原理就是抽样定理的理论基础，充分掌握微积分的原理，对于学习抽样定理以及在通信电子技术中，都有着非常重要的意义.
三、结语
通过对通信电子技术中离散傅立叶变换以及抽样定理等分析，可以明确得出基于数学的微积分原理的技术应用定理非常普遍，可以认为数学中的微积分理念是通信电子技术中主要定理的理论基础.作为理论基础而言，为技术的发展以及原理支持起到了至关重要的作用.因此，数学是自然学科的基础，对于其他学科的发展以及扩展有着强有力的推动作用.对于通信电子技术这类以物理为主要研究内容的技术门类，也极大需要数学理念予以支持.微积分是数学计算中的主流，其原理应用也必然成为重要的工具.
【参考文献】
[1]殷宗泽，许国华.土与结构材料接触面的变形及其数学模拟[J].岩土工程学报，1994（3）.
1 机电一体化技术概述
1.1 机电一体化渊源
机电一体化作为一门新兴的学科领域，其起步发展较晚。20世纪60年代以来，随着电子技术和计算机技术的快速发展，其逐渐与传统的机械技术交汇融合，形成了早期的机电一体化技术。此后，以微型计算机为代表的微电子技术和信息技术越来越多的向机械工业领域渗透，机械和电子已不再彼此分离。新形势下，机电一体化技术已经广泛应用于工业生产的各个领域。而且随着计算机技术的迅猛发展，机电一体化技术展现了蓬勃的生命力，它代表着机械工业技术革命的前沿方向。新环境下，机电一体化技术已经综合了机械技术、微电子技术、信息技术、自动控制技术、传感测试技术、电力电子技术、接口技术及软件编程技术等群体技术，正朝着以实现高功能、高质量、高精度、高可靠性、低能耗等诸方面技术要求的最佳功能价值系统工程技术方向发展。
1.2 机电一体化技术现状
机电一体化技术在一定程度上代表着一个国家在高端装备制造业领域的技术水平。特别是随着机电一体化越来越成为制造产业发展的主导，其在国家经济和社会发展的基础工业中扮演着越来越重要的角色。因此，必须对其发展给予足够重视。目前，引领机电一体化技术发展前沿的主要是美日及西欧国家。日本在智能传感器、智能工业机器人及柔性制造技术方面处于领先地位。而西欧则在研发集计算机辅助设计、制造、生产及管理于一体的柔性系统，以实现制造业的机电一体化。美国也在更新自己的装备制造产业链，发展实现设计—生产—质量控制一体化的新型加工技术。我国作为发展中大国，与西方先进国家相比，在机电一体化技术方面存在底子薄、基础差和发展不均衡等问题。但是经过改革开放30多年的自主创新发展，目前我国在先进数控技术、工业自动化控制仪表等多个领域实现了跨越式发展，已经达到世界先进水平。
2 新时期机电一体化技术展望
机电一体化作为一门综合性较强、多学科领域交叉融合的学科专业，其处于制造技术的发展前沿。近些年来，在微电子技术及信息化技术的发展推动下，新时期的机电一体化技术呈现出智能化、系统化、微型化等新的发展趋势。
2.1 机电一体化技术智能化趋势
随着机电一体化技术与信息技术及人工智能的深度融合，其也越来越表现出智能化的发展趋势。特别是在工业生产加工领域，需要机器完成更加复杂困难的任务。这就要求机电产品具有一定的智能，能够独立的进行推理判断、自主决策。智能化的发展主要与机器人技术联系紧密，随着模糊数学、神经网络、灰色理论、心理学、生理学和混沌动力学等人工智能技术的进步与发展，智能化的机械设备将更好的取代人，使社会的生产生活变得更加简单便捷。
2.2 机电一体化系统化趋势
机电一体化技术作为一种新兴的技术，其发展不是孤立的。它是随着社会技术进步和生产力的提高而不断发展完善的。特别是依靠计算机技术和通信网络技术的飞速发展，机电一体化技术能够不断吸收融合其他加工制造领域的先进技术，实现自身的体系化发展。未来机电一体化技术的发展将更加开放、更加灵活。通过开放式的总线结构及丰富的扩展接口，机电一体化可以将机械、动力、环境及人等各因素组合起来，形成一个系统。这将极大释放机电一体化技术的潜力，增加其应用的对象范围。
2.3 机电一体化微型化趋势
微型化是机电一体化技术的另一重要发展趋势。随着工业生产加工质量的要求不断提高，人们需要在微小的尺寸上进行更加精细的加工。这就要求相应的加工设备能够微型化。同时，微型化的设备不仅占用空间小，而且能够集成实现功能的复合扩展。考虑到各种微型机器人在社会生产生活中的应用将更加普遍，传统笨重的机械电子设备将朝着小型化、轻量化、多功能、高可靠性等方向发展。机电一体化中具有智能、动力、运动和感知特征的部件也将逐渐朝着微型化的方向发展。
3 结论
随着计算机技术的飞速发展，机电一体化技术也得到了长足进步。在新时期新环境下，机电一体化技术创新发展表现出智能化、系统化和微型化的发展趋势。相比过去，机电一体化技术未来的发展潜力巨大。
参考文献
(一)微型企业的特质
2011年6月我国首次制定了微型企业标准。微型企业通常是由企业主主导运营，其发展受资金、技术、人力资源等内、外部因素的制约。Sto-rey总结了小微企业和大企业之间的主要区别:小微企业由于客户资源及产品线的限制常以企业主的意愿为企业的发展导向，企业主自我激励是影响微型企业绩效的最重要因素;倾向于生产和提供创新的产品和服务;通常具有更灵活的企业文化，比大企业更有可能快速发展和变革。Devins等研究发现，企业主是微型企业的日常运营和管理者，是影响企业成长和绩效的主要因素，微型企业不能简单地被看成大企业在规模上的缩小，其采用信息技术受外部支持资源的影响。Fillis等的研究强调了微型企业企业家能力和发展导向的重要性，企业家感知的机会和价值，对风险的态度对企业采用电子商务有重要影响。
(二)信息技术接受模型
用户接受和采用是实现信息技术价值的前提条件，也是信息技术研究重要的研究领域。近年来，用户接受和采用研究涌现了一批有影响力的理论。例如:理理论(TRA)，技术接受模型(TAM)，扩展的技术接受模型(TAM2)，理论计划行为(TBP)，以及最新的整合技术接受和采用模型UTAUT。TPB、TAM、UTAUT理论都起源于TRA。Fishbein和Ajzen在社会心理学基础上于1975年提出了TRA。TRA认为个人的行为可以在一定程度上通过行为意向，即个人对做某事的愿望进行预测。行为意向是由个人的态度和主观规范决定，TRA的缺陷是假设用户能完全控制是否采用某种技术，没有考虑用户的能力和外部条件的影响。2003年，Venkatesh等在回顾了先前的8种信息技术接受理论后提出了整合的技术采用理论(UTA-UT)，模型构建了影响行为意向的4个核心变量:绩效期望、努力期望、社会影响力和便利条件。绩效期望和努力期望来源于多个理论，其中最重要的是行为决策理论的“成本—收益”范式，认为个体的行为决策主要是对行为可能带来的收益和可能付出的努力进行权衡的结果。绩效期望是指“用户感知采用该技术将帮助提高工作绩效的程度”;努力期望是指“感知采用该技术的容易程度”;社会影响是指“对其重要的人认为是否应该采取某项行动的认知程度”;便利条件是指“感知组织和现有设施能够支持采用技术的程度”。UTAUT被广泛地认为是预测和解释个人或组织接受信息技术的强有力的理论工具，然而，关于该模型和应用的争论一直不曾停息。Venkatesh建议，在针对特殊群体和特定信息技术研究时，模型需要进行修正和测试。Boumediene等认为，小企业接受信息技术的研究还有很大的发展空间，需要进一步的理论和实证研究从而得出更确定的研究成果。Kristian等学者认为微型企业采用电子商务的决策通常由企业主做出，微型企业主接受电子商务的意向与其实际的采用有很强的相关性，传统的技术接受模型不能充分地解释微型企业接受信息技术。国内的学者从社会认知理论、结构化理论、企业资源观理论等视角，对企业电子商务的采纳从决策行为、组织行为进行了研究，但针对微型企业的研究无论从理论上还是实证上都比较缺乏。
(三)假设模型框架
由于原UTAUT模型是在大企业环境下以个体用户为对象进行的研究，主要考察的是采用者的个体行为，而忽略了对企业因素的考察，本研究的假设模型保留了原模型中的努力期望和绩效期望，针对微型企业主既是个体采用者，同时也是企业主的特点进行变量的修正，在绩效期望和努力期望中加入了考察影响企业绩效价值的因素。此外，在针对微型企业进行考察时，原模型的一个较大缺陷是忽略了对企业家特质的考察，本研究在假设模型中构建了对微型企业行为有重大影响的企业家特质核心变量。
(四)研究假设
1.绩效期望。
绩效期望考察用户对工作绩效改善的期望。电子商务给企业带来的收益包括:改善沟通，加快物流，提高竞争优势，节约成本，促进合作，提高信息收集效率，扩大市场和销售。Sterne等的研究认为绩效期望还应包括改善企业形象和客户关系，获取新客户，改善内外部沟通以及长期收益和短期收益。针对微型企业主既是采用者，同时也是企业的主要运营和管理者，更加关注电子商务可能给企业带来的价值的状况，本文在构建绩效期望时采用Sweeney和Soutar提出的四维价值理论框架，从电子商务可能带来的功能价值、感知费用(价格)、情感价值和社会价值4个核心价值设计变量，在结合其他研究结论的基础上，将电子商务可能带来的功能价值归纳为扩大销售，感知费用归纳为降低成本，情感价值归纳为提高沟通效率，社会价值归纳为改善企业形象，并提出假设如下:H1:企业家对提高沟通效率的感知正向影响采用意愿。H2:企业家对扩大销售的感知正向影响采用意愿。H3:企业家对降低成本的感知正向影响采用意愿。H4:企业家对改善企业形象的感知正向影响采用意愿。
2.努力期望。
原模型中努力期望考察用户感知易用性、技术的复杂程度和易用性3个具有一定相似度的变量，本研究将该3个变量归纳为感知易用性一个变量;借鉴Fillis等认为微型企业企业家风险的感知对企业采用电子商务有重要影响的研究结论，本研究在努力期望中构建了风险感知变量;鉴于外部支持资源对微型企业采用信息技术有重要作用，本研究在努力期望中构建了感知支持资源变量，并提出以下假设:H5:企业家对易操作性的感知正向影响采用意愿。H6:企业家对风险的感知负向影响采用意愿。H7:企业家对外部支持资源的感知正向影响采用意愿。
3.企业家特质。
企业家是微型企业日常运营和管理者，企业家个性特质对微型企业采用电子商务行为有重要影响。在个性研究领域，Eysenck维度是最悠久和广泛采用的研究方法之一，Amiel和Sargent应用Eysenck研究维度发现情绪化特质对社交网的采用呈正相关，外向型与之呈负相关。Amichai-Hamburger等学者认为由于互联网从本质上采用的是人机交互，因此在了解和考察互联网相关的用户行为时不能不了解其用户的个性，他们的研究结论认为个性是解释人们在互联网上行为的主导因素。本研究提出如下假设:H8:企业家外向性特质负向影响采用意愿。H9:企业家情绪化特质正向影响采用意愿。H10:企业家神经质特质正向影响采用意愿。此外，许多研究者发现社交影响对采用意愿有显著影响。本研究亦将微型企业家的社交影响作为组成企业家特质的因素，考察微型企业主内部和外部社交对微型企业采用电子商务的影响，提出如下假设:H11:企业家社交影响正向影响采用意愿。
4.采用意愿与采用行为。基于原模型研究结论，采用信息技术的行为由是否接受和采用信息技术的意愿决定，本文提出假设:H12:企业家采用电子商务的意愿正向影响微型企业采用电子商务。
二、研究设计
(一)量表设计
本研究以问卷为主要测量方式，问卷题项是在借鉴国外相关文献基础上结合我国微型企业特质采用Likert五分量表设计，1表示完全同意，5表示完全不同意。
(二)调查方法
由于缺乏微型企业的统计数据，难以获得样本总体数量，调查采用非概率抽样，在成都市中小企业服务中心的帮助下，先对20户微型企业进行预调查，根据企业反馈对部分题项和语言表达进行了修正，然后以邮件和培训现场填写的方式向成都市采用电子商务的600家微型企业发放问卷，并要求问卷由企业负责人填写。
三、实证研究
(一)样本统计描述
调查回收问卷506份，其中有效问卷467份，有效率为92.29%，数据统计显示被调查者以男性为主，占76%;年龄主要集中在30～50岁之间，占57%;被调查者受教育程度不高，主要为高中和专科，占比65%。
(二)实证结果
研究假设检验之前，采用Cronbach''''sα作为检验信度指标，使用SPSS15.0进行信度检验，结果显示各潜变量Cronbach''''sα值都大于0.75，显示出各变量的测量指标具有较可靠的内部一致性。对潜变量的效度分析包括内容效度和建构效度分析:内容效度主要根据相关文献支持;建构效度包含收敛效度和区别效度，收敛效度从潜在变量的组成信度CR(CompositeReliability)和平均变异萃取量AVE(AverageVariancesExtracted)方面进行检验。本研究各潜变量的CR值均大于0.7，表示各变量均具有良好的内部一致;潜在变量的AVE值均大于可接受值0.5，说明测量模型有较好的信度和收敛效度，各变量内部与各变量之间均有充分的区别度。研究进而采用结构方程模型(SEM)对提出的假设进行检验，运用LISREL8.80软件对数据进行处理得出结构模型整体拟合优度指数。结果表明，除Chi-S/df和GFI指数比建议值小之外，其他指标均在可接受范围之内。由于没有任何指标可以单独评估模型的优劣，而且Chi-S/df和GFI指数接近可接受建议值，因此该结构模型是可接受的。结果显示，绩效期望和努力期望以及企业家特质对微型企业采用电子商务都产生影响，采用意愿对采用行为有重大影响。模型对采用行为的解释度为63%(R2=0.63)，表明模型对微型企业的电子商务采用行为有较好的解释能力。
(三)分析讨论
在对绩效期望的影响的考察中，实证结果与Sweeney提出的四维价值理论框架以及Ellsworth等的研究结论一致，电子商务可能带来的绩效期望包括扩大销售、提高沟通效率、降低成本和改善企业形象，其对微型企业采用电子商务的意愿都产生正向影响。其中，影响最大的因素是扩大销售，这可能由于微型企业生存压力大，扩大销售、拓展市场是其生存第一要务的特点造成的。同时，提高内外部沟通效率，降低成本对微型企业采用电子商务也产生较大影响，这可能是由于微型企业内外部资源有限，在选择是否采用电子商务时将关注成本和效率改善的原因。此外，改善企业形象对微型企业采用电子商务有一定影响但不是十分显著，这可能是由于微型企业迫于生存的压力，更加关注扩大销售与降低成本，对企业形象及影响的关注有限。进一步的研究可以深入考察微型企业绩效期望的各子维度对微型企业主决策的影响。在对感知易用性的分析中，首先，感知易操作性和支持资源对采用意愿有正向影响，感知风险对采用意愿产生负面影响。其中，影响最大的是支持资源，这符合关于微型企业特质的研究结论:在信息技术和信息系统的操作方面，微型企业主要依赖于外部专家和服务。其次，感知易操作性对微型企业采用电子商务的意愿有较大影响，这反映了微型企业采用电子商务尚处于初级阶段，企业家往往缺乏采用经历，易操作性有助于微型企业采用电子商务。最后，与以往的研究结论一致，风险不确定性对微型企业采用电子商务产生负面影响，这证实了企业家对风险的态度影响电子商务的采用。在对企业家特质的观察中，社交影响和企业家性格特质对微型企业采用电子商务产业影响。其中，与原UTAUT模型研究一致，社交影响是对采用电子商务影响较大的因素，这反映出微型企业主的朋友、员工等对微型企业主较重要人物的意见对微型企业是否采用电子商务的决策产生影响。在微型企业主个性方面，情绪化和神经质对采用电子商务有正面影响，外向型对采用电子商务有负面影响但影响并不显著，这与Amiel和Amichai-Hamburger等的研究结论基本一致。由于Amiel等是以个体使用社交网络为主要研究对象，而本文是以特殊的个体———企业家采用电子商务为研究对象，其行为既是个人行为也是企业行为，在决策时既基于个性特点同时也考虑企业目标，这可能是造成个性对行为的影响并不特别显著的原因，进一步的研究可以深入考察各性格特质对企业家决策的影响机制。
四、结论与政策建议
笔者基于研究结论提出促进微型企业采用电子商务的政策建议:
第一，微型企业采用电子商务在我国尚处于发展初期，社交影响对微型企业有积极促进作用，应加强电子商务的宣传和推广，从而促进微型企业使用电子商务。
第二，微型企业采用电子商务的主要目的是扩大销售和降低成本，因此，应鼓励电子商务服务机构积极开发针对微型企业的并有助于其拓展市场、扩大销售的电子商务产品。
第三，应加大对微型企业的电子商务培训，推广电子商务产品时应辅以演示、广告、技术培训等措施以增强微型企业对电子商务的了解，降低风险不确定性对微型企业采用电子商务的阻碍。
英文名称：Microelectronics
主管单位：工业和信息化部
主办单位：中国电子科技集团公司第二十四研究所
出版周期：双月刊
出版地址：重庆市
语
种：中文
开
本：大16开
国际刊号：1004-3365
国内刊号：50-1090/TN
邮发代号：
发行范围：国内外统一发行
创刊时间：1971
期刊收录：
CA 化学文摘(美)(2009)
SA 科学文摘(英)(2009)
CBST 科学技术文献速报(日)(2009)
Pж(AJ) 文摘杂志(俄)(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)
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【关键词】电子技术；发展；应用；信息技术
【Abstract】Electronic Technology in today''s science and technology in the life to the wide application and irreplaceable core status,this paper briefly introduces the development course of electronic technology,and summarizes the typical application of electronic technology,electronic technology and prospected,help us to grasp the field development direction and new information technology.
【Key words】electronic technology；development；Application
1.电子技术的发展
电子技术是十九世纪末、二十世纪初发展起来的新兴技术。由于物理学方面有了重大的突破，电子技术以迅猛的速度在当今发展开来，其广泛的应用成为科学技术发展的一个重要的标志。
第一代电子产品是电子管。四十年代末期电子管在世界大范围诞生了。五十年代末期，第一块集成电路在世界上出现了，它相较于电子管最大的特点是小巧、轻便、省电、寿命长，基于这几大特点集成电路很快地被各国应用起来，集成在一块硅芯片上，电子产品也便向更小型化发展。集成电路从小规模集成电路迅速发展到大规模集成电路和超大规模集成电路，从而使电子产品向着高效能低消耗、高精度、高稳定、智能化的方向发展。电子管时代（1905～1948）为现代技术采取了决定性步骤。1905年爱因斯坦阐述相对论—E＝mc2。1906年亚历山德森研制成高频交流发电机。德福雷斯特在弗菜明二极管上加栅极，制威第一只三极管。1912年阿诺德和兰米尔研制出高真空电子管。1917年坎贝尔研制成滤波器。1922年弗里斯研制成第一台超外差无线电收音机。1934年劳伦斯研制成回旋加速器。1940年帕全森和洛弗尔研制成电子模拟计算机。1947年肖克莱、巴丁和布拉顿发明晶体管；香农奠定信息论的基础。晶体管时代（1948～1959）宇宙空间的探索即将开始。自1958年第一块集成元件问世以来，集成电路已经跨越了小、中、大、超大、特大、巨大规模几个台阶，集成度平均每2年提高近3倍。随着集成度的提高，器件尺寸不断减小。1985年，1兆位ULSI的集成度达到200万个元件，器件条宽仅为1微米；1992年，16兆位的芯片集成度达到了3200万个元件，条宽减到0.5微米，而后的64兆位芯片，其条宽仅为0.3微米。
2.电子技术的应用
二十世纪以来，世界迅速开始了信息革命时代。电子技术的应用也随之广泛，在通信工程、 一般工业、交通运输、电力系统、电子装置用电源、家用电器等领域都普遍涉及到。在此本人以电子技术在通信工程专业中的应用为例做一简单介绍。
众所周知，电子技术即使再强大，也要结合其他技术才能充分发挥其真正的作用。例如，（1）电子技术与信息技术相结合，形成了我们现在信息社会的工程领域也就是通信工程专业。
（2）电子技术与物理电子与光电子学等相关物理基础理论解决了电子元器件、集成电路、仪器仪表及计算机与制造等工程技术问题。
（3）信息技术是在电子技术发展的基础上，研究了一老电子技术进行的信息传播、信息交换、信息处理以及信号检测等理论与技术。
电子技术及微电子技术的迅猛发展给新技术革命带来了根本性以及普遍性的影响，电子技术水平的不断提高，既出现了超大规模集成电路和计算机，又促成了现代通信的实现。电子和通信工程领域涉及了两个一级学科和六个二级学科，研究内容包括信息传输、信息交换、信息处理、信号检测、集成电路设计与制造、电子元器件、微波与天线、仪器仪表技术和计算机工程与应用等。其各个学科与版块之间是相互联系、相互影响的，任何一个学科都不能脱离其他学科，否则非但不能发挥其应有的作用，反而会抑制信息技术的发展与进步。当今社会，信息技术已经成为经济发展的一个重要支柱。信息产业所涉及的领域从小处说有媒介、信息采集、传输和处理所需用的器件设备和原材料的制造以及销售，从大处说计算机、光纤、卫星、微光以及自动控制等都包括在内。由于其技术好、产值高、容易操作、范围广而已成为或正在成为许多国家或地区的支柱产业。展望未来，电子技术正朝着光子技术演进，微电子集成正在引申至光子集成。光子技术与电子技术的结合和发展，已是不可阻挡的潮流。其发展正在推动通信产业向全光化方向快速发展，通信与计算机的结合与发展也必然会更加紧密，未来崭新的网络社会和数字时代正在向我们走来。
3.结束语
电子技术室极富生命力的技术领域，它的快速发展，对国民经济各个领域和人们的生活质量都有着巨大的影响。没有电子技术就不可能有当今高度发展的物质文明和精神文明。当前我过的电子技术还处于借鉴国外的阶段，自主研发的成分较小。我国电子技术的发展，还依赖于我们在校的学生和老师专家的共同努力。 [科]
【参考文献】
关键词：机电一体化；现状；数控机床；发展趋势
随着科学技术的蓬勃发展，工业科技成了当今重要的组成部分,机电一体化科技是必不可少的。机电一体化综合运用多个系统技术，主要包括机械、微电子、自动控制、计算机、信息、电力电子、软件编程等技术。机电一体化根据系统技术的优化组合合理配置，使整个工程技术能够达到多功能、高质量、高效率、低能耗。
1机电一体化概述
随着我国科学技术的发展，机电一体化作为一门自身体系的新学科，已经进入了各个高校专业设置。机电一体化由多个系统化技术组成，根据各系统的功能目标合理组织配置与分布，在多功能高效益、低耗能的情况下来显示出它的特点及利用价值，通过优化组织结构系统，使整个功能系统成为机电一体化系统而转变为机电一体化的产品。我们要先分清楚机电一体化的真正含义，绝对不能与机械电气化相混淆，机电一体化主要包括机电一体化技术和机电一体化产品：机电一体化技术是上述综合技术的融合，并不是简单的一些技术组合；而机械电气化则是属于机械技术发展到机械电气的一种转变趋势，机械电气的主要功能是它可以代替传统的机械来进行作业。但是如果说想要发展到机电一体化这一地步，其功能属性就不相同了，装入电子装置，或电子软件，就取代了这些机械零部件，还能产生一些新的功能，解决不少人工操作程序和机械自身的维护和诊断。机电一体化产品的诞生，它既解决了人体感官问题也解放了人手脚劳累的问题，它是智能化的表现，也是机械电气化本质上的区别。
2机电一体化的发展状况
机电一体化早在上个世纪60年代就已问世，在那个时期被称为初级阶段。在那个年代，战争促进了电子产品和机械产品的结合。战争结束后，经过了进一步的研发，慢慢地往民用方面转产，给战争后经济恢复带来了巨大的作用。在那个年代虽然研发了，但技术水平不高，机械技术和电子技术结合未达到一定的技术水平，从而没有大量的应用到各行各业。到上个世纪80年代初期，这个时期可称为机电一体化的中期，那是将产业兴旺发展时期，国家上马了大规模的集成电路和计算机技术以及温控电控技术，为发展机电一体化奠定了充分的物质基础。机电一体化到了20世纪末，经过广泛应用后，这种技术又向智能方向迈进。科学家们通过深入研究，逐步研制出微型计算机，光学也融入机电一体化，对现在的研制维系加工技术、光机电一体化和微电机一体化、人工智能技术以光纤技术迈进了一大步。网络的知识、科学的发展对研究机电一体化以其应用开辟了广阔的天地，促使我国工业的发展，机电一体化的逐步完善将形成一个完整科学运营体系。
3机电一体化的应用
当前社会，随着科学技术的快速发展，机电逐步走向整体化、数字化和微电子技术。信息技术应用越发的广泛，机电一体化已应用到现代轻工、重工、军工等行业。下面以数控机床为例，简要说明数控技术在数控机床上机电一体化的应用。由原始的普通机床研制出现代的数控机床，经过了40多年的发展，在机床的结构、功能以及自动化操作和控制精度上都有了新的提高，主要表现在多主线式结构、开放性设计、紧凑型的结构、数控编程技术智能化、系统的多功能控制等。上述这些程序在数控机床上得到了推广和应用。
4机电一体化的发展趋势
从国内外机电一体化的发展和高新技术发展的方向来看，机电一体化的产品将朝着以下几个方向发展。
4.1智能化
智能化是当今社会发展的一个重要方向。机电智能化是科研工作者日益研究的目标，像高科技产品智能机器人的运用以及数控机床的应用，都很受欢迎。但智能化与自动化二者之间存在很大区别。智能化主要是运用多种科学技术手段，在控制理论的基础上，模拟人类的智能去思维判断，逻辑推理，具有主动的决策能力来取代人的脑力劳动，而取得更高的目标。
4.2数字化
微控制器产品的出现，给我们的机电产品进行数字化奠定了长期有效的基础，而计算机网络技术的飞速发展为机电数字化设计与开发开辟了道路，有利于将来数字化机电产品的远程操作和维护。
4.3网络化
近年来网络的兴起，给国家各行各业都带来了巨大的变革，给人们的生活带来了翻天覆地的变化。网络的全球化把世界各国的经济联系到一起，有利于人们了解全球的经济动态。而机电产品的成功，与其自身的质量是分不开的，随着网络的普及，远程控制和监视技术逐渐出现在了人们的视野当中。而远程控制的终端设备本身就是机电一体化的产品，它使人们在家享受高科技带来的好处。因此，机电一体无一不是朝着网络方向发展。
4.4微型化
微型化是把机电一体化产品向微型方向发展，如微机电产品，它具有体积小、重量轻、低耗能等特点，在军事、医疗等方面具有无可比拟的优势。微型机电一体化系统，它融合微机技术、微电子技术和软件技术，是机电一体化的新发展方向。
4.5绿色化
工业化发达了，随之而来人们的生活也得到了提高，经济上也得到了很多实惠，在物质上也得到了享受，同时，也给我们的资源和生态环境造成破坏。所以我们应该呼吁起来，保护环境，建设绿色家园。所谓绿色就是我们所用的产品必须是低能耗、低耗材、低污染，有利于回归自然的产品。在整体的设计、制造、使用过程中，对人的身体健康、对生态环境都是没有危害的，而且很多的资源都是可以分解再利用的，这样不仅使产品的可用率得到了提升，最主要的是随着人们对生态环境的重视程度不断加深，机电一体化绿色产品的发展前景非常可观。
5结语
机电产品一体化是现代许多科学家要研究的课题，随着新产品的研发，机电一体化技术产品占领了各行各业的市场，使我国各行各业制造发生了战略性的变革。传统的机械设计和制造退出了历史的舞台，朝着高性能、智能化、微型化方向发展，也给国家带来了更大的经济效益和社会效益。
作者:徐创业 单位:特变电工沈阳变压器集团有限公司
参考文献：
［1］钟燕锋，王锦红，简志雄，黎川林.经济全球化背景下,机电一体化人才校企合作培养机制的探索与实践———以广东岭南职业技术学院为例［C］//中国自动化学会中南六省（区）2010年第28届年会论文集.2010.
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【关键词】微波技术；国防军事；国民；生活；发展情况
1、微波的起源与发展
微波的理论研究起步于1900年。经过科学家几十年的不断的研究，二战时期成为微波技术蓬勃发展的时期， 在那个时候国防军事领域，雷达，也就是无线电检测的概念和理论逐步发展，因为电磁波在波导中传输中表现出的优良特性， 使得微波电真空振荡器、微波管、微波无线电的发展十分迅速。在二战之后，微波技术的研究与应用逐渐从国防军事为主转变向民用工业领域过渡，其实最具有代表性的便是家用微波炉以及工业微波炉等一系列产品的推出。人们快速的接受了这种产品，因为微波炉是一种快捷的、能量能够转化均匀的加热工具。在设计微波炉时，通常使炉腔的边长为1/2微波导波波长的倍数，并且在金属板上涂覆非磁性材料，形成谐振腔。微波经波导管输入炉腔内时，在腔壁内来回反射，每次传播都穿过和经过食物使食物加热，同时采取一定的措施使微波电场能量分布均匀。微波加热的特点就是内加热，所需时间短，不依靠热传导，均匀受热，操作简单，安全无害，节约能源。如今微波炉已经成为全世界各地广泛使用的食品加工器具。
2、微波的特点
2.1 波长短
微波是一种波长范围在1mm-1m的电磁波。可细分为米波、分米波、厘米波、毫米波。它的波长和频率如表格所示：
微波具有似光性，如表格所知，波长很短，具有直线传播的性质。根据似光性，制作出的天线系统具有良好的方向性，可以接收不同的波段。这样，几十空间或地面发出的微弱回声也不担心接收不到，因此可以通过微波来确定该物体的方向和距离。因此微波技术在雷达、导航和通信，广播中得到了广泛的应用。
2.2 频率高
由2.1的表格可以看出微波的微波的频率很高，周期和频率乘积恒为一，因此振荡周期很短。它的频率由产生微波的电子线路参数决定的。根据实验得知，我们需要将微波固体器件、微波电子管替代一般的电子管，用作放大器，衰减器，隔离器。因为频率越高，损耗也随之提高，携带的信息也越来越丰富。微波传输的波长跟线度很像，容易被阻断，所以我们更加需要使用不同的元器件来替换分立的电容器、电感器以及电阻器等。
2.3 穿透能力强
一定频带的微波可以穿入到介质内部，而微波的能量可以通过地球上的空电离层不断被吸收，对于水来说也是会被吸收产生热能。所以利用微波技术可以实现宇宙导航并且为医疗电疗的研究和开发提供了便利。
2.4 非电离性
微波的量子能量很低，非向前散离可以忽略，这样的能量不足以提供改变分子之间的内部结构的能力，因此可以说明物体和微波之间的电离的程度很低。
2.5 量子特性
很多原子和分子能级间所要吸收跃迁辐射出来的波长刚好处在微波频段的中，人们利用这种量子特性研究原子和分子的结构，发展一系列学科以及边缘学科，比如量子无线电物理，量子光学，量子通信，微波光谱等等。
3、微波技术的现代运用
3.1微波加热原理与微波炉
微波炉由很多的器件组成，其中最为主要的就是微波发生器，又称作磁控管，包括微波管和电源。微波产生的交变磁场可让食物极化，电源提供稳定的连续波微波功率，在高频交流的电磁效应下，极性分子在磁场中交替排列，每秒的微波振动可达数亿次。这种振荡让分子不停的运动，分子之间产生摩擦，使分子获得高能，在食品释放大量的热，从而使得实物均匀受热。所以使用微波必须注意的是食物需要有水分，否则将无法加热。微波只在炉腔内传播，金属外壳可以隔绝电磁波而避免辐射。
3.2 微波通信
微波通信是1950年左右的产物，[1]当时由于其通信频带宽、一次性投入大但后期低、施工方便、建设速度快等一系列优点而取得了快速的发展。此外，微波通信抗灾能力强，它不会太受风、水的灾害带来的影响。即使有天灾人祸，微波通信一般不会受到干扰。因为微波的频率高波长短，遇到阻挡就会被反射或被阻断，所以微波在空中传送的过程中会受到干扰。因此不能在同一方向上使用频率相同的微波，微波电路的建设须在管理部门的严格管理下进行。因为离散度与频率选择性衰落的影响，又没有好的方法去解决问题，因此数字微波技术就此中断。因此在1980年左右，数字微波传输技术发生了突破性的变化。而到九十年代，由于自适应编码调制解调技术的发展，在各地建立的中继站，再加上微弱信号检测的迅速发展，所以今天的移动通信传输才可以得到广泛的运用。在1980年至1990年间，自适应编码调制和解调技术与信号处理和信号检测技术快速发展，今天，带宽越来越大，从有线到无线的发展，甚至高品质记录的多领域的信号设计与处理等的应用，发挥了重要的作用数字微波技术在目前来说有着广阔的发展空间及应用前景， 需要因地制宜的安排不同传输手段，在某些领域，微波技术还占据着不可忽略的重要地位。
3.3 工业微波技术
微波技术目前也在材料的合成、微波解冻、冶金矿物、杀菌、垃圾处理、微波萃取、样品分析等领域发挥着主要的作用。微波技术在无机合成材料的研究，已取得良好的进展，主要是在硬质合金、导体材料，锂电池正极材料、高温材料，合成金刚石、沸石分子筛、陶瓷材料等方面。并且具有低能源消耗、速度快、合成温度低等一些了性能特点。[2] 微波技术在矿石预处理、金属氧化物矿的碳热还原的应用，具有能耗低、速度快、浸出率高、产品性能优良和环境效益好等特点。可以想象，在矿产冶金能源消耗大的领域中，微波技术带来的影响将是难以估计的，在这个领域中，这样的发展前景将带来的是巨大的经济效益。微波技术还可以用于处理工业污泥，对医疗垃圾进行灭菌。处理电子垃圾，建筑垃圾，生活垃圾等等。常规使用处理垃圾的方法比如说焚烧，填埋等，这些方法都有可能产生二次污染。而人们经过长期努力发明了微波处理污染的技术，既解决了常规处理带来的一系列问题，保护了环境，操作时间短，又节省了处理的费用，可谓是一举数得。微波技术与传统技术相比较，具有操作简单，该效率，保证了国家绿色经济和可持续发展的政策。不易造成二次污染，减少能源的损耗和治疗的费用，解决了常规治疗，如堆肥，焚烧，填埋，投资，占地面积大的而带来的问题。综上所述，微波处理废物快速，高效，工艺流程简单，能耗低，成本低，资源回收利用率高和环境效益好，有很好的应用前景。越来越多的人开始关注微波技术，目前，微波技术已经开始在国内开始广泛推广。此外，微波技术也被用于在食品安全的鉴定、石油原油的开采、环境、化妆品、调味品和合成的材料的处理等等方法。
3.4 军用微波技术
微波和无线电道理一样，密闭金属可屏蔽，微波也被称为无线电频率武器。战争中的微波强度很大，基本上没有武器可以阻止它，在现代的战争中运用也越来越频繁，微波武器通常通过长距离的对光电设备的干扰，使仪器出现问题，最后引爆仪器，达到直接摧毁仪器的目标，在战争中，微波的作用更加不容忽视。微波武器与激光武器相比，激光采用的是高强度激光产生的热能去摧毁一切事物，分子间的相互摩擦越来越快，使得电磁的能量转化成为热能，微波的波束宽，波长短，频率高，不受灾害天气的影响。其杀伤机理可分为“非热效应”和“热效应”两种。所有的内侧和外侧在同一时间产生热量，以突然产生高温，火力易于控制，从而使敌方对抗措施更加困难和复杂化。微波武器的工作机制是根据微波和照射对象，选择不同的频率，其实是用频率低的较低轻型微波武器，主要作为战争中的武器来用。与此之外，还有一种频率较高的高能微波武器，这种武器杀伤力较大，毁灭性强，所以一般不经常出现在战争中，更多的是作为一种研究。
作为微波武器，还有一点至关重要，就是使用什么去发射不同频率的微波，在战争中，通常使用的是飞机，航母舰艇，甚至是卫星。这样的话，可以从天上，陆地，海面各方为发动攻击。让敌方的飞机，计算机等设备统统被摧毁，特别是指挥和通信的部位，作战网络的联系信息以及其他重要信息战的关键部位。一旦目标遭受物理损伤就会丧失战斗力，且其受损伤的部位不能被修复。作为世界前列的军事强国，中国一直高度关注微波武器、大型激光武器，在几代科学家一直在努力研发各种武器，近几十年的辛苦打造，中国的微波武器和激光武器已经开始投入使用。
4、微波技术的展望
虽然在各个领域，微波技术已经有了广阔的前景，但是目前，微波技术的运用仍停留在实验的积累，而且需要验证准确的检测方法，我们需要在巩固加强理论研究的同时，进行各系列的实验，完善各种理论，从而可以造出更多适合国防军事或者用民用的微波仪器设备。微波技术已经在多方面展现出它的魅力，我们需要将它完全融入生活，我们通过多方面的研究成果可以得知，微波技术可以在未来的几十年之内成为常规的工业生产以及其他很多领域的技术。但是就我们所知的是，由于微波的特殊性，目前还没有一个科学家找到一个合理的理论来解释，所以微波技术在某些领域仍然存在盲点。微波技术的应用目前仍处于一个巨大的转折点中，发展的可塑性很强，世界范围军事变革需求强力牵引，各国开始研发微波武器，成为新一代军事国家。而民用发面，微波处理材料、大型工业微波炉等一系列令人兴奋的实验室研究成果已经出炉。走向产业化的迫切需要，一系列的研究成果会逐步实现现代化、工业化，对中国的经济建设作出了巨大的影响。深度的微波技术的应用和发展是非常重要的，因为只要通过正确的理论指导，与实践才可以出成果。在我国，微波技术应该引起关注，预计理论研究带来的突破性进展会指引真正意义上微波技术应用时代的到来。
【参考文献】
【关键词】高功率微波 电子对抗 电磁耦合效能 关键技术
高功率微波（High-Power Microwave， HPM）是学术界研究产生相干强电磁辐射采用的学术用语，是指峰值功率大于100MW，频率在0.1-300GHz的相干微波辐射[1-6]。通常产生这种电磁波的源是一种运行在强流相对论电子束（Intense relativistic electron beam， IREB）条件下的装置。
高功率微波作为一个相对来说比较新的研究领域，在国防、科学研究中具有巨大的应用前景。其中，高功率微波武器（HPMW）作为三大定向能武器之一，利用定向发射的高功率微波束，可以达到毁坏和干扰敌方武器系统、信息系统和通信链路中的敏感电子部件，以及杀伤敌方作战人员的作战效果。
HPMW概念最早由《美国空军2025年战略规划》提出，根据美国电子工业协会报道，美国在2006年已完成了天基HPM系统建模与仿真试验。美国近年来在HPM脉冲源的研究投资就达到数亿美元/年。此外，俄、英、法、德、日等国都竞相开展了高功率微波源和微波武器的研发工作。可以说，HPMW的提出和发展，使电子战概念从传统的以阻止或削弱敌人对电磁频谱的有效利用为目的的“软杀伤”，扩展到以电磁能量为基础的“硬杀伤”，是一种全新电子对抗形式。
1 HPM武器组成
高功率微波武器（HPMW）向外空间辐射的典型微波峰值功率可达GW量级，使用的微波频率为0.1-300GHz。 整个武器系统由初级电源、驱动源、HPM发生器、指挥控制系统、跟瞄系统、传输与发射系统组成，如图1所示。
其中，初级电源为驱动源提供能量，驱动源将电能量转变为高功率强脉冲电子束；在HPM发生器内，电子束与电磁场相互作用（束-波不稳定相互作用），产生一定频率和模式的高功率微波；跟瞄系统获得目标方位及俯仰信息，反馈给指挥控制系统；指控系统引导整个系统，将高功率微波通过传输与发射系统辐射至外部空间，完成对目标的打击。
与原有的武器系统相比，HPMW具有以下特点：全系统简单、可靠性高；系统使用费效比高，可以精简操作人员；电子对抗过程只需消耗电能，以电磁波方式打击，所以系统反应速度、打击速度（光速）快，且系统全寿命周期费用远低于常规导弹对抗系统。
2 HPM武器效能
高功率微波武器辐射强微波能量，通过高容量、高增益传输发射系统，以时域极窄的脉冲（几十ns）通过天线聚集在一个空域窄波束中。敌方电子设备受电磁辐照后，工作性能会降低甚至完全失效。当前军事武器系统中（如通信卫星、导航卫星、巡航导弹等），广泛应用的各种大规模集成电路和超高速集成电路，对于高功率微波辐射脉冲来说是十分脆弱的目标。
高功率微波能够通过敌方系统的 “前门”耦合进入电子系统，也可以通过 “后门”耦合方式进入，造成系统内部电子器件的损伤、失效甚至烧毁。对行器来说，“前门”耦合通道主要是其对地通信链路中的测控及数传天线、告警雷达天线等，以及各单机的频率综合器、上、下变频器等；“后门”耦合主要是通过系统外表面的扩散、经孔洞、缝隙的穿透、在导线和其他金属导体上激励的电流和电压的传导等。
在HPM功率和发射天线增益确定的情况下，高功率微波武器到达目标的功率密度S与HPM武器距目标距离R有关。可根据式（1）计算得出到达目标的功率密度：
（1）
式中：S为功率密度，单位为W/cm2；Pt为HPM发射功率；Gt为HPM发射天线增益；R为HPM武器与目标之间的距离（上述分析忽略了微波传输空间损耗、模式转换损耗等）。
在辐射功率Pt一定的情况下，天线增益Gt与其有效面积成正比，与工作波长平方成反比，如下式所示。
（2）
式中：λ为微波波长；Ae和A分别为天线在当前参数下辐射微波有效面积和物理面积；D为天线口面直径；η为天线辐射效率。以当前典型单支HPM产生器的辐射功率Pt=5GW，微波波长λ=3cm，HPM发射天线实际面积A=10m2（D=3.6m，η= 80%）为例，代入式（2）可得Gt= 50.5dB。
根据天线半功率波束宽度θ3dB公式
（3）
以及HPM武器系统与飞行器之间的距离R，可得目标处半功率波束尺寸
（4）
表1为在不同的距离处HPM波束尺寸和功率密度以及对应的攻击对象、效果和攻击目的。
根据上述HPM武器攻击效能表可以看出，瞬时峰值功率5 GW，发射增益50.5 dB，工作波段3cm的HPMW，在距离目标飞行器500 km处，在直径为3666.63m的覆盖面积上功率密度达到0.02W/cm2，此时HPM可使星上敏感单机受到干扰作用；在距离60 km处，在直径为439.99m覆盖面积上功率密度达到1.24W/cm2，可使飞行器GPS定位仪、导航仪受到干扰，使其出现乱码或者失效；在距离10km处，HPM功率密度达到几十至上百W/cm2，目标本体受到较强“前门”“后门”耦合，可以造成飞行器某些单机损毁，从而导致卫星系统失效和失控，偏离轨道；在距离目标大约1km处，HPM功率密度达到几十kW/cm2，强烈电磁非线性效应可能瞬间烧伤飞行器某些单机，或引爆飞行器弹药战斗部，达到烧毁或引爆目标的目的。
3 HPM武器关键技术
HPM微波武器可分为进攻性和防御性两类，下面以防御性防空HPM武器系统和进攻性空间HPM武器系统为例，分析HPM武器系统需要解决的关键技术：
3.1 防空HPM武器关键技术
3.1.1 高功率微波产生器技术
作为HPM武器系统的核心，高功率微波产生器的作用是产生高功率微波。依据HPM产生的物理原理不同，HPM源可以分为：
（1）切伦柯夫辐射HPM源，如相对论返波振荡器，相对论行波管；
（2）渡越辐射HPM源，如相对论速调管振荡器及放大器；
（3）基于空间电荷效应的HPM源，如虚阴极振荡器等。
近些年来，各种高功率微波源取得了较好的实验成果，产生微波频率从P波段到W波段，微波峰值功率达到GW量级，脉宽从十几ns到上百ns，微波脉冲能量从几十焦耳到上千焦耳。在高重频方面，RBWO和相对论磁控管在GW量级功率水平上实现了100Hz重复频率运行。此外，双频以及多频高功率微波源的出现，打破了单频HPM源追求高功率、高效率和长脉冲的常规，其在电子对抗领域有重要应用前景，是HPM领域又一个新兴的研究发展方向，如图2所示。
目前这些高功率微波产生器的体积和重量较大，微波产生效率较低；同时需要进一步优化设计在高重频工作状态下的高质量冷却散热设备和能源供应系统。
3.1.2 超宽带、超短脉冲技术
超宽带和超短脉冲技术是高功率微波武器发展的一个趋势，它的特点是短脉冲宽度（ns-ps级）、宽频谱（一般从30MHz到3GHz）、快上升时间（ps级）以及高功率（大于100MW）。它需要解决超宽带脉冲充电电源技术、超宽带电磁脉冲形成技术、亚纳秒开关技术、超宽带天线技术等难题。
3.1.3 高增益、高功率容量天线技术
HPM微波武器的发射天线必须具有高增益、窄波束，提高电子对抗能力；并需要低天线旁瓣，避免对己方和友方设备和人员的影响。同时，HPM武器系统天线要具有高功率容量，避免场致击穿和微波能量烧毁天线。在工艺上，要求天线做到高精度加工，天线面板尽量不拼接，接缝处导电处理以保证阻抗匹配、连续，不发生打火、击穿效应。
3.2 空间HPM武器关键技术
3.2.1 高功率微波驱动源技术
脉冲功率驱动源是HPMW的基础部件，其作用就是在时间上将常规的能源压缩到更高的功率，以便能为高功率微波源提供极高峰值功率和低占空系数的强流相对论电子束。脉冲功率技术是研制空间HPMW系统的难点之一。空间HPMW系统对高功率驱动源的需求主要依据高功率发生器的类型和工作参数而定，同时要结合空间平台的特殊性。原则上，要求结构节凑，可输出GW级高功率电能量，输出电压、电流稳定，能量利用率高，可重频工作。
由于地基使用的脉冲驱动源技术发展成熟，种类较多，可以对地基驱动源进行充分比较研究，分析各种类型驱动源的优势、劣势，在此基础上设计满足空间HPMW系统需求的功率源。地基中比较常见的GW级驱动源有Marx发生器、感应电压加法器、高压脉冲调制器和Tesla型脉冲功率源等， 这几类装置在原理、输出脉冲特征等方面有所区别。
以Marx发生器为例进行分析：Marx 发生器线路的工作原理可概括为“电容并联充电、串联放电”，从而使电压倍加而获得更高的脉冲电压输出。Marx发生器在高功率微波以及Z-箍缩研究领域均有应用研究。近几年，一系列改进技术（如分散电容技术等）用于设计结构紧凑、可靠性高的Marx发生器。德克萨斯大学研制的Marx发生器长度约为1.5m，主直径30cm，可在10Hz重频频率下输出脉冲电压500kV，电流5kA， 脉宽200ns。中国工程物理研究院研制了可在26Ω的负载上实现145kV，前沿39ns、脉宽80ns高压脉冲输出的Marx发生器。
紧凑型Marx发生器在向着更高的输出功率和重复频率，高可靠性、紧凑化、小型化和模块化结构运行方式等几个方向发展。下一步，其将进一步陡化输出的脉冲前沿（ns量级）和输出更高重频脉冲（100Hz）。是未来空间HPMW设计、研究需要紧密关注的有力候选驱动源类型。
3.2.2 空间环境对HPM驱动源的影响
空间环境的特殊性是空间HPM驱动源研制面临的难题之一，包括太空环境的高真空、高能粒子辐射、微重力、真空热环境等问题。
高真空对HPM驱动源在对流散热和热控设计方面产生不利影响；空间高能粒子辐射主要来源于地球辐射带、银河宇宙线和太阳宇宙线，这些高能辐射可能引起空间电子器件的单粒子效应。
所谓单粒子效应是指空间高能粒子（质子或正离子）轰击微电子器件的敏感节点，导致微电子器件逻辑功能翻转或器件损坏的事件。上世纪70-80年代之间，美国40颗卫星所发生的1589次异常记录中，70%是由空间环境所引起，而单粒子翻转有621起，占总数的39%。我国发射的“实践4号卫星”也完全记录到了单粒子事件所造成的影响，两颗风云卫星的寿命提前终止都说明此种环境效应的严重性，必须加强防护。空间微重力环境意味着HPM驱动源散热只能通过传导或辐射，这意味着散热需要采用强制循环方式。
总体来说，空间环境对HPM驱动源的影响因具体技术方案不同而有所区别，需要在空间HPM驱动源的具体设计中具体分析各种因素的影响，并采取相应的防护措施。
3.2.3 空间HPMW电磁兼容设计
空间HPMW系统包含高功率能量驱动源、HPM产生器，其复杂的电磁辐射特性会对系统以及邻近系统的测控、通信和电子探测等系统产生严重影响。其中，高功率驱动源产生的强流电子束必然在HPM发生器与HPM驱动源间形成短脉冲电流回路。因此需要分析整个系统的电磁兼容特性，建立系统级电流电路回路，利用电磁仿真软件建立模型进行仿真分析，分析对其它敏感部件影响，采取相应防护措施。
图3为相对论磁控管和Tesla型脉冲驱动源及其相应电源模块的电路模型。需要注意，依据驱动源具体设计不同，其电路模型会产生很大变化。所以，在分析中需要细化分析HPMW系统不同模块电路模型，才能得到比较真实的仿真结果；必要时，可建立等效实验平台进行实验验证。
4 结语
高功率微波武器利用定向发射的高功率微波束，达到毁坏和干扰敌方信息和通信链路敏感器件，杀伤敌方作战人员的作战效果。它使电子战概念从传统的“软杀伤”，扩展到以电磁能量为基础的“硬杀伤”，是一种全新的电子对抗形式。
高功率微波武器系统由初级电源、驱动源、HPM发生器、指挥控制系统、跟瞄系统、传输与发射系统等组成。系统具有组成简单、可靠性高，使用费效比高的特点。在HPMW武器系统实用化过程中，需要解决结构紧凑、高功率高效率HPM产生器和驱动源技术，以及高增益、高功率容量天线技术等关键技术；需要结合平台特点，分析其全系统的电磁兼容特性，研究其复杂电磁辐射对系统的通信和电子探测等系统的影响。
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作者简介
唐永福（1983-），男，河北省邯郸市人。工学博士学位。现为中国电子科技集团公司第三十八研究所工程师。主要研究方向为高功率微波、电磁场与电磁波及电子对抗。
[关键词]智能 机电一体化 绿色
中图分类号：TH-39 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）24-0325-01
本论文主要从机电一体化技术未来的发展等进行讲述。主要包括了全息系统化、微型机电化、光机电一体化、产品网络全球化、产品绿色化、“生物――软件”化、全息系统化也即智能化、光机电一体化是机电产品发展的重要趋势、未来的机电一体化技术发展注重产品与人的关系等。具体材料请详见：
1 概述
机电一体化指的是在机械的主功能、动力功能、控制功能和信息功能的基础上引进微电子技术，并且将机械设备和电子设备用软件有机结合而构成的系统的总称，因此，“机电一体化技术”是机械、微电子和信息三项技术相互融合、交叉的产物，是机械技术、计算机与信息处理技术、自动控制技术、检测传感技术、伺服传动技术和系统技术等多学科技术领域综合交叉的技术密集型系统工程。随着电子技术的迅速发展，微处理器、微型机在各个技术领域已经得到广泛应用，对各个领域的发展起了很大的推动作用，正因电子技术的快速发展，进而带动了机电一体化技术的发展，科技的进步更是依赖于其发展，因此其未来的发展对科技的进步起着至关重要的作用。
2 机电一体化技术未来的发展
2.1 全息系统化
全息系统化也即智能化，是对机器的行为描述，即在控制理论的基础上，吸收计算机科学、模糊数学、运筹学、混沌动力学、人工智能、心理学和生理学等新的学科方法、新的设计思想，从而模拟人类的思维能力，使它如同人一样具有思维、意识等能力，以便达到更高水平的控制目标。随着机电一体化技术的发展，机电一体化产品智能特征也越来越明显，智能化水平也是日趋上升，新世纪机电一体化技术中的智能化的快速发展，人工智能在机电一体化的研究中也日益得到重视，其中机器人与数控机床的智能结合就是一项重要应用。当然，要使机电一体化产品具有与人完全相同的智能永远是不可能的，也没有这个必要，但是，高性能、高速的微处理器使机电一体化产品具有低级智能或者人的部分智能，则是完全可能而又必要的。
2.2 微型机电化
在实验室中，目前，通过半导体蚀刻技术，已经制造出亚微米级的机械元件，如果这一成果应用于实际产品时，那么就没有必要再区分什么是控制器、什么是机械部分了，这时就完全的实现机械和电子的“融合”，这样CPU、机体、传感器、执行机构就可以集成在一起，而且体积小，同时组成一种自律元件。这种微型机械学是机电一体化的一个重要的前进方向，更是机电一体化向微观领域和微型机器的发展趋势，在国外，人们称其为微电子机械系统，也指外观尺寸不超过1cm3的机电一体化产品，一并向微米级、纳米级发展，正因为微机电一体化产品耗能少、体积小、运动灵活，在军事、生物医疗、信息等方面占有很高的地位和很大的优势。
2.3 光机电一体化
光机电一体化是机电产品发展的重要趋势，因为机电一体化系统是由机械系统、能源系统、传感系统和信息处理系统等部件构成的，因此，在机电一体化技术中引进光学技术，充分利用光学技术的先天优点，有效地改进机电一体化系统的能源系统、传感系统和信息处理系统。
2.4 产品网络全球化
计算机网络技术的兴起和飞速发展带动了科学技术的巨大发展，同时给日常生活都带来了全新的面貌，全球生产、经济被各种网络连成一片，企业间的竞争也将出现网络全球化，一旦研制出机电一体化新产品，只要其质量有保证，功能可靠，必然会畅销全球。因为有了网络的普及，那么只要是关于网络的各种远程监视和控制技术也就方兴未艾，然而远程控制的终端设备就是机电一体化产品，因此，机电一体化产品也必然会朝着网络全球化发展。
2.5 产品绿色化
随着工业的发达，人们的生活也发生了巨大的变化：①物质需求丰富，生活舒适；②可用资源减少，生态环境受到严重破坏。因为这些现象的出现，人们开始呼吁保护环境资源，回归自然，那么此时，绿色产品的概念也就应运而生，这是一个时代的绿色化趋势，在这里，机电一体化产品的绿色化主要是指：使用时不破坏生态环境，报废后还能回收利用。因此，机电一体化绿色产品在其设计、制造、使用和销毁的过程中，应完全符合生存环境和人类健康的要求，对生态环境尽可能的无害或危害极少，资源利用率要极高。由于这种客观的存在性，设计绿色的机电一体化产品所需要的技术成本很高，但其具有远大的发展空间。 2.6“生物――软件”化未来的机电一体化技术发展注重产品与人的关系，即机电一体化的人格化，其有两层含义：①机电一体化产品的使用对象是人，怎样将人的智能、情感、人性赋予机电一体化产品显得越来越重要，尤其是家用机器人，其最高境界就是人机一体化；②模仿生物机理，研制出各种机电一体化产品。随着科技的发展，机电一体化装置对信息的依赖性越来越大，很多时候类似于活的生物：当大脑停止工作时，生物便死亡，而大脑工作时，生物就充满活力，即信息决定系统的工作与否。目前，在仿生学研究领域中已经发现的一些生物体优良的机构，可为机电一体化产品提供新型的机体，但是如何使这些新型机体具有生命力还是研究中的一大难题，这一研究领域被称之为“生物――软件”或者说“生物系统”，而生物的特点正是“肌体（硬件）――大脑（软件）”一体，不可分割。机电一体化产品向生物系统化发展是好，但是目前的技术与理论还是有很大的差距，因此，还需要更加倍的努力。
关键词：微电子学概论；多媒体；交互式
中图分类号：TN405,G434 文献标识码：A文章编号：1007-9599 (2011) 11-0000-02
Design of Microelectronics Conspectus
Multimedia Courseware
Wei Baolin,Yue Hongwei
(School of Information and Communication,Guilin University of Electronic Technology,Guilin541004,China)
Abstract:Based on the characteristic of conspectus of microelectronics,the design method and process of the multimedia courseware is presented.Based on the reality of teaching,the elements of multimedia were carefully combined,and the courseware was optimized,an interactive multimedia courseware system is provided for self-help learning of students.
Keywords:Conspectus of microelectronics;Multimedia;Interactive
随着信息技术的飞速发展，传统的教学方式已经很难适应现代教育的需要，将多媒体技术应用到教学过程是弥补传统教学教育方式的诸多不足，提高教学效果的有效手段。多媒体课件是开展计算机辅助教学的一种基本的教学软件，其设计方法直接影响到课件的开发质量和课堂教学的实际效果。
微电子学概论课程的主要内容包括了微电子技术的发展历史、半导体物理和器件物理基础、集成电路基础、集成电路制造工艺、集成电路及系统芯片（SOC）设计方法学及设计技术、微机电系统（MEMS）技术、封装技术、微电子技术发展的一些基本规律等，是一门与实际联系很紧密，形象化教学素材十分丰富的课程，将这门课程开发转化为多媒体CAI课件对提高教学效果、教学质量非常有益。
一、多媒体课件设计的指导思想
现代教育观念强调素质与能力的培养，重视学生在教学活动中的自主活动，要求将学生作为教学的主体。为此，应该把“以学生为主体，以教师为主导”作为多媒体课件设计的指导思想，把它设计成助学式的并且具有交互功能的课件[1]。此外，多媒体课件必须既符合相关课程的特点，又符合一般教学规律，且利用多媒体计算机辅助教学的多种技术手段进行设计和制作。对于微电子学概论课程，多媒体CAI课件应该满足以下基本特点：
1.微电子学概论课程中的版图技术、制造工艺、器件、封装等内容均需要演示较为复杂的图形或过程。因此，需要充分利用多媒体技术，将图像、动画、音频、文字、视频等进行合理的处理，做到图文并茂，形象生动，以有助于提高教学质量。
2.多媒体CAI课件应当有丰富的信息资源，便于扩大学生的知识面。在传统的教学中，信息来源非常有限，且缺乏灵活性、方便性和交互性；随着信息技术的发展，教师可以通过更多的渠道获得文字、图像、音频、动画、视频，甚至三维虚拟现实等多方位信息用于多媒体课件制作，使教学内容更丰富，教学方法灵活多样[2]。
3.微电子学是一门发展很快的学科，所以多媒体课件需要及时更新。由于受到教材限制，传统教学方式所覆盖的教学内容、教学深度和广度都十分有限。而多媒体技术可采用硬盘、光盘等存放教学内容，易于从互联网获取更新的信息，具有强大的可扩展性，便于教学内容的及时更新，这是传统教材所远远不能达到的[2]。
二、多媒体课件的设计制作
多媒体CAI课件制作的基本过程是：首先，用相应的计算机软件对文字、图形、图像、音频和动画等各种素材进行采集或制作。其次，根据教学大纲的要求，把教学内容编写成脚本，设计好计算机每一屏幕所要呈现的教学内容，并且把教学信息链接成网状的、非线性的教学程序。最后，用多媒体素材编辑合成软件将各种教学信息素材连接成完整的多媒体应用系统[1]。
目前市面上可用于多媒体应用程序创作的软件工具非常多，Authorware是一款交互式多媒体应用程序创作工具，它能够很好的支持多种格式的多媒体文件，并能够把这些多媒体文件集成到一起，起到丰富课堂内容优化课堂结构的作用[3]。通过Authorware实现微电子制造过程真实情景的再现和元器件内部载流子运动的模拟，有利于培养学生的探索、创造能力。
（一）素材的采集及制作
多媒体素材的采集和制作是CAI课件设计制作的前提。采集即收集各种相关材料如视频、音频、彩色照片等，而制作则是将多媒体素材转换为计算机所能识别形式的过程。
多媒体课件需要大量各种各样的素材，如声音、视频、图形图像、动画等等；对于微电子学概论课程而言，可有制造工艺流程录像以及版图层、封装结构、器件结构等各种各样的图形及动画。因此，素材的收集及制作需要大量的时间和各种各样的渠道，在平时应注意收集归类，以便日后方便使用。对于文本、图片资料可以用扫描仪等设备将书本内容直接扫描即可；但是对于制造工艺流程录像，则需要通过互联网获得；而一些演示器件内部载流子运动过程的动画，则需要亲自制作。但是，直接扫描和互联网得到的数据一般是非常原始的，必须经过处理过程才能用于多媒体制作。部分素材则需要采用专门软件进行设计制作，才能更好地满足多媒体课件系统的需要[2]。
（二）脚本的设计
多媒体课件软件脚本的设计应建立在对学生的学习心理和学习方式充分了解的基础上。对教学方式的描述，教学内容取舍的决定应具有很强的针对性，做到重点突出、中心明确、层次分明，并注重启发学生的思维，引导学生应用所学知识去创造性地分析问题、解决问题。因此，多媒体课件软件脚本的创作一般由教学实践经验比较丰富的教师来支持完成[2]。
（三）多媒体应用系统设计
一个助学式的并具有交互功能的多媒体课件应形成一个完整的系统，该系统在功能上应包括课件演示、动画演示、习题系统和课件管理等部分，并具有一个与之密切相关的多媒体文件集合。在完成多媒体课件素材的采集及制作和脚本的设计后，采用多媒体素材编辑合成软件将各种教学信息素材连接成完整的多媒体应用系统，使学生能够通过网络进行学习、作业以及答疑解惑。
三、多媒体教学课件设计总结
一个良好的多媒体课件要能够发挥教师的引导作用，充分发挥学生的主观能动性，要以学生为中心，让学生自己思考，通过丰富的课件内容去感知知识的内涵。此外，一个成功的多媒体课件更离不开教师的精心设计，使教学情境环环相扣，引导学生积极的思考，最终达到掌握知识，应用所学知识去分析问题、解决问题的目的。
多媒体课件虽然种类繁多，但其目标始终是为教学服务，优化课堂教学结构，提高课堂教学效率，既要有利于教师的教，又要有利于学生的学。因此制作多媒体课件要根据课堂教学的特点遵循教学性原则、控制性原则、简约性原则、科学性原则和艺术性原则等基本原则。
四、结束语
多媒体教学提供了一种学生主动参与、师生互动、协同学习的良好环境，运用多媒体教学，具有传统教学手段不可比拟的优势。在微电子学概论课程中采用多媒体CAI教学，既节省了很多板书和作图时间，又可以借助动画、视频等多媒体技术直观地表现课程的重点、难点，使学生易于理解和记忆，取得良好的教学效果。
参考文献：
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