对电工电子技术的认识汇总十篇

时间:2023-12-20 10:41:04

对电工电子技术的认识

对电工电子技术的认识篇(1)

造成部分技工学校电工电子技术课教学质量不好的因素是复杂的。一般来说,电工电子技术专业老师的教学效能,对教学的质量影响极大。因此在影响教学质量不好的因素中,电工电子技术专业老师的因素是主导因素。主要表现为,电工电子技术教学目的不明确,教学不是定位在学生的具体应用能力上,而是只关注课本知识的教学,注重电工电子技术专业理论结果的生硬灌输。

部分技工学校电工电子技术教学,至今还存在着以学术型的电工电子技术专业理论为主,目标定位不合适,电工电子技术内容脱离中小工业企业的生产实际,过分强调电工电子技术的工作原理,讲授内容只注重电工电子技术理论的推演,而忽视理论同实践的结合,忽视了一般中小工业企业在生产中最普遍、最基本的技术。另外,电工电子技术教学过程没有真正以学生为主体,而把电工电子技术课当作一种单向的教育活动,仍习惯以电工电子技术专业老师的讲授为中心,使得学生极少有动手操作和思考的时间和空间,无法与学生在课堂中产生良性的互动,在一定程度上,产生了只注重理论知识的传授而忽视学生基本职业能力培养的状况,导致学生对电工电子技术课兴趣的降低,学习收效低下。

另外,目前电工电子技术的实训教学内容大多只是验证性的,学生按照实训指导书机械地操作,实训报告按固定格式填写,学校未能创造条件组织学生进行真实的工厂化电工电子技术实训,不利于学生尽快适应实际电工电子技术企业工作的需要。

二、提高技工学校电工电子技术课教学质量的有效途径

1.提高学生的学习兴趣,优化电工电子技术课的教学环境

电工电子技术课的寓教于乐是一种非常有效的教学手段,使学生在学习中感到无限乐趣,能够在乐趣中发现问题,能够在乐趣中轻松愉快地增长知识。电工电子技术课教学要找准学生的兴趣点,电工电子技术专业老师配以精心的设疑,以精彩的电工电子技术应用知识,以丰富多彩的教学形式去激发学生学习的兴趣。学生只有对电工电子技术课感兴趣,才会认真学习电工电子技术,才会产生从事电工电子技术企业工作的职业自豪感,才能激发学生学习电工电子技术的积极性和主动性。

在教学实践中,学生都比较喜欢电工电子技术专业老师利用现代化手段进行教学。事实证明,课件的使用可以使电工电子技术内容形象化,通过直观、形象的画面,加深学生对抽象电工电子技术专业理论的理解和记忆,从而优化电工电子技术课的教学环境。因此,教师要使电工电子技术课教学有吸引力,应积极采用现代化的多媒体教学手段,激发学生的兴趣,减轻学习负担。电工电子技术专业教师要善于运用各类软件,制作多媒体教学课件,利用课件辅助电工电子技术课教学,为学生提供图文声像并茂、丰富多彩的影像,最大限度地发挥学生的积极性、主动性,尽情激发学生的学习兴趣,开阔学生的思维。

2.运用企业电工电子技术案例,开展情境教学法,提高教学质量

电工电子技术课教学内容较抽象,要探索一些新的教学有效途径,尤其针对实践性强,时代气息浓的电工电子技术课内容,要采用企业电工电子技术案例教学,给学生新感觉、新体验,有利于提高技工学校电工电子技术课的教学质量。

案例教学法可为学生提供具体的企业工作情境,可以促进理论与实践相结合,因而较易为学生接受,并且一旦学懂之后,要比来自讲课和阅读得到的知识更加牢固。案例教学还可以充分发挥学生的主体作用,调动学生学习的积极性和主动性。另外,电工电子技术专业老师在教学中有意识地将学生带入与课程相关的情境中,通过对企业电工电子技术案例情境的分析,把书本的知识趣味化、实用化,使教学内容具有更强的吸引力,激发学生多种学习情趣和爱好,提高技工学校电工电子技术课教学的质量,让学生感受电工电子技术企业工作的真实事件,体验电工电子技术职业的挑战与机遇。

电工电子技术专业老师还应经常带领学生参观企业、公司的电工电子技术岗位操作,观察工作流程等,请资深电工电子技师讲解技术工作,增强学生对电工电子技术在企业应用的感性认识。

3.创设双向互动的教学情境,提高学生的电工电子技术职业能力

电工电子技术课教学,要发挥电工电子技术专业老师的主导性,调动学生学习的积极性,加强学生在教学中的参与环节,变单向认知为双向交流,使教学过程更有效。

电工电子技术专业老师应采取多种有效途径,给学生创设电工电子技术职业情境。按照自愿原则,将学生平均分成几个学习小组,老师先对研讨的问题做简单的提示,学习小组则针对教师进行发言方式交流。例如,为了使学生能尽快掌握工业变频器排除故障的技术,可先让学生讨论中小工业企业在生产过程中,变频器可能发生的故障,总结出实际产生故障的原因,让学生思考各种工作故障应如何处理,使学生掌握课程的学习要点,提高学生电工电子技术职业能力。

对电工电子技术的认识篇(2)

电子技术的出现、发展与成熟为我国经济的发展带来了众多的便利,企业也是电子技术的受益者,日常的工作、管理、安全等都离不开电子技术的身影,企业也因为电子技术的应用提升了自身的工作效率以及工作水平,让自身拥有了更好的发展空间。企业在我国经济中占有十分重要的比重,企业自身的发展程度决定着我国经济的整体质量。随着科技的不断发展,电子技术拥有了众多新的形式,能够发挥出更加重要的作用,企业需要对这一点有着清醒的认识,及时对自身的电子技术进行调整,对电子技术的应用进行改革,保证企业自身不被时代淘汰,跟上时展的潮流。

1企业电子技术应用改革存在的困难

1.1企业领导轻视此工作

自从我国经济改革进行,社会主义市场经济体制建立之后,我国各个企业便开始兴起,电子技术的应用随着企业的出现而出现。很多企业领导人不了解时代的发展,不知晓电子技术有进行了怎样的变化,拥有了怎样的功能,他们在乎的只是企业正常的经营,尽可能让企业在经营过程中拥有更多的盈利,在电子技术的应用上没有及时跟上时代的趋势,对电子技术的认知仍旧停留在本世纪初。企业领导的轻视导致很多工作无法正常进行,因此,在我国众多企业中,电子技术应用改革存在较多困难,各类设备设施无法及时进行更换,众多电子技术无法在企业生产、经营与管理中得到具体应用,我国企业在电子技术应用改革上进展迟缓。

1.2缺乏专业技术人员

专业技术人员的缺乏是导致企业电子技术应用改革的重要原因。电子技术不同于其他技术,需要拥有专业知识的人员才能够进行准确操作,保证整个电子技术应用改革的顺利进行。各个企业虽然拥有一些电子技术人员,但是他们能够做到的只是一些日常的维护工作,在电子技术应用改革过程中只是杯水车薪而已,难以满足电子技术应用改革的需求。大多数企业思想较为保守,过于重视自身各类设备的维护维修工作,而忽略了电子技术的应用改革工作,这明显偏离了改革工作的重点。电子技术正处于不断发展的状态,不断有新的内容被加入电子技术之中,企业想要在当代生存发展就必须与时俱进,电子技术应用改革是一项必须的工作,专业技术人员的缺乏导致没有人能够胜任这一工作,企业电子技术应用改革无法正常进行。

1.3企业部门之间缺乏交流

企业电子技术应用改革工作是一项大型工作,需要企业内部各个部门的积极参与与配合,只有这样,才能够保证这一工作的有效性,让与之相关的工作能够顺利进行。但是在我国部分企业中,存在着这样一种状况,各个部门由于自身工作问题,彼此之间缺乏沟通交流,部门员工、领导虽然处于同一工作环境,但是在平时却没有任何往来,这样对电子技术应有的改革是不利的。企业是一个整体,各项工作都需要各个部门之间互相协调才能够顺利完成,如果各个部门之间缺乏最为基本的交流,总是处于老死不相往来的状态,那么信息无法在企业各个部门之间传达,企业自身工作必然会出现问题,不仅是企业电子技术应用改革,连企业最为基本的经营活动都会受到较为严重的影响,阻碍企业的整体发展。

2企业电子技术应用的改革方式

2.1领导提升重视程度

电子技术应用改革是企业自身发展的重要标志,是企业进行现代化建设的重要举措,因此,企业领导需要改变对电子技术应用的看法,提升对电子技术应用的重视程度,让电子技术应用改革工作在企业内部能够正常进行。企业领导需要重视电子技术应用改革,了解电子技术应用改革对企业发展的作用,认识到电子技术应用的改革能够保证企业的正常运行,帮助企业获得更多的经济利益。在会议上对相关问题进行强调,让整个企业树立对电子技术应用改革的观念。领导的态度对企业员工有着直接影响,员工也能够认识到电子技术应用改革对企业的重要作用,在工作过程中也会注重电子技术应用改革的进行,企业内部因此会拥有电子技术应用改革氛围,企业自身能够获得更好的发展途径。

2.2培养专业技术人员

企业电子技术应用改革需要由专业技术人员来进行,企业领导需要对这一点有着最为基本的认识。如果企业想要让自身的电子技术应用改革能够顺利进行,就需要对原有的电子技术人员进行培养,提升他们在这一方面的专业能力,让企业内部的电子技术人员拥有进行电子技术应用改革的素质与知识,保证企业电子技术应用改革的顺利进行。电子技术应用改革工作与企业的生产经营工作有着较大的区别,它对人员具有较高的要求,因此,企业在对专业技术人员进行培训的同时,也可以外聘一些具有丰富工作经验的技术人员,让他们直接负责电子技术应用改革的工作,或者对企业内部的技术人员进行培训,保证技术人员能力符合企业电子技术应用改革的要求。

2.3各个部门加强沟通交流

企业电子技术应用改革是一项涉及到整个企业的工作,企业各个工作部门都应该对此保持高度重视。部门与部门之间沟通交流的缺乏是阻碍这一工作在企业内部进行的重要原因,因此,企业领导应该了解到这一问题并且认识到这一问题的重要性,敦促各个部门加强沟通交流,保证电子技术应用改革的正常进行与有效性。企业内部可以通过开展各类活动,为各个部门管理者增加沟通机会,或者要求几个平时沟通交流较少的部门共同承办活动,让这些部门的管理者以及员工都能够拥有沟通交流的机会,提升企业各个部门的一致性,信息之间能够互相传达,在企业进行电子技术应用改革工作时能够积极配合,保证电子技术应用改革的正常进行。

参考文献

[1]朱旭花.从企业需求探析电子技术课程改革[J].西安邮电学院学报,2011(01):9-10.

对电工电子技术的认识篇(3)

学界对于电子数据的讨论由来已久,对其定义和界定并没有统一的定论。一般而言,所谓“电子数据”即电子形式的数据信息,强调的是记录数据的方式而非内容。而以电子数据为基础的各种存在形式可以统称为电子证据。电子数据是各类电子证据的本质,是各种外在表现形式的内在属性和共同特征。电子证据在本质上是电子数据,其外在表现形式具有多样性、不确定性且易于更改。

(一)电子数据的常见类型

在侦查工作中常见的电子数据类型主要有以下几种:

1.文字处理文件。即通过文字处理系统形成的文件,由文字、标点、表格、各种符号或其他编码文本组成。不同类型的文字处理软件生成的文件不能兼容(如Word和WPS),使用不同代码规则形成的文件也不能直接读取。所有这些软件、系统、代码连同文本内容一起,构成了字处理文件的基本要素。随着信息化和无纸化办公的不断推进,Office、WPS等文档,word文档、excel表格等已经逐渐取代过去的纸质文件成为个人或单位记录信息的主要方式,这类office、WPS等文档已成为反贪侦查工作的重点关注对象,浙江省反贪部门查办案件中,已经有通过电子数据技术,恢复已删除的计算机word文档,为案件侦查提供证据材料的成功案例。

2.图形处理文件。即由计算机专门的软件系统辅助设计或辅助制造的图形数据,通过图形人们可以直观地了解非连续性数据间的关系,使得复杂的信息变得生动明晰。办案中较为常见的图形处理文件包括相片、录音和录像等。需要注意的是,新刑诉法规定的第八种证据包括视听资料和电子数据,这种设置就是因为这两种证据之间存在相互关联、相互交叉的地方,所以将二者归为同一的证据种类。常见的图形处理文件如手机信息、电子邮件、即时通讯信息、录音录像等。特别是智能手机、电脑以及网络的普及,利用手机、电脑等工具追溯相关案件信息已成为浙江省反贪办案的常见方法。如浙江省某区院在查办行贿人王某时,通过查看其手机,发现了受贿人周某与其短信频繁,并有银行账户资金往来的短信提醒,该类信息的获取为侦查指明了方向,为深挖窝串案奠定了良好基础。

3.数据库文件。即由若干原始数据记录所组成的文件。数据库系统的功能是输入和存储数据、查询记录以及按照指令输出结果,它具有很高的信息价值,但只有经过整理汇总之后,才具有实际的用途和价值。办案中常见的数据库文件多为电子账目。由于贪污和渎职类犯罪大多会涉及到单位的账目,而现在的单位又大多都采用电子记账,因此电子账目是常会接触到的电子数据表现形式之一,主要包括包含账目内容的电子表格和由账目管理软件生成的电子账簿等。

(二)获取电子数据的常用技术方法

1.电子数据的复制技术。指从待鉴定的设备中把电子数据复制出来,以固定证据数据,并保证这个证据数据的原始性和证据数据的完整性。待鉴定设备是指存储、处理或者传输二进制数据的设备,包括计算机、通信设备、网络设备、电子数据存储设备等。该技术主要涉及到各种设备中存储数据的写保护技术、主比特的数据复制技术、可信值的校验技术和数据擦除技术。实践中,在搜查犯罪嫌疑人办公室和家庭时,遇有不能轻易挪动的电子设备时,侦查人员通常采用该种技术进行取证固定,确保相关信息的不遗失。

2.删除数据恢复技术。是对电子数据中被删除、覆盖、损害或者加密的文件进行还原恢复。主要涉及有文件系统级的恢复技术,如系统崩溃后恢复里面的证据文件,系统文件应用级的恢复技术,数据库的恢复文件以及错误文件修复技术和加密文档的破解技术。办案中比较多运用的是对手机信息的恢复,如浙江某区院在查办受贿人张某时,通过扣押其手机发现其手机短信中有不少有价值的内容,但犯罪嫌疑人的反侦查意识很强,仅保留一两天的短信,而通信运营商一般仅能查询一个月内的短信,侦查人员便与技术部门合作,对张某的手机短信进行恢复,从已删除的短信中获取了大量侦查信息,为侦查取证和审讯突破奠定基础。此外,对电脑删除信息的恢复逐渐成为办案人员掌握犯罪嫌疑人性格特征、成长规律、生活习惯的重要方式方法,著名的港台明星陈冠希“艳照门”事件中的艳照即来自于电脑已删除信息的恢复,虽然陈冠希已删除了这些照片,但有人使用恢复技术恢复了这些信息并传播至网上,从而造成了恶劣影响。

3.数据搜索分析技术。指在繁复的数据中搜索特定的信息加以关联,并进行有效分析。如文件属性分析,文件的数字摘要分析,日志分析等等。主要涉及对于文本信息的搜索关联技术和图像、音频、视频内容的识别技术和海量数据的分析技术,从中查找对侦查有帮助的信息。比如公安部在查办马加爵案件中,办案人员对马加爵经常使用的电脑进行分析,发现在案发前后,马加爵曾大量浏览一些省市的人文、地理信息,办案人员通过数据搜索技术进行分析,发现马加爵对海南的地理、人文信息浏览频率最高,公安部随即将办案重点转至海南,并在其他技术的配合下在海南将马加爵抓获。

4.手机话单分析技术。指根据侦查工作对话单分析的实际需求,借助统计学、数学集合等相关理论和谷歌卫星地图的服务支撑,通过逻辑组合计算,按事先设定条件,对大量的通话数据进行程序处理,实现重要数据筛选、统计图表生成、可疑号码排查、新启用号码快速锁定和历史通话轨迹的可视化显示等功能。浙江温州市院已于2009年自主开发了手机话单分析系统,该系统具有话单数据自动导入、历史通话位置查询、历史通话轨迹可视化显示、新号码自动搜索、关系分析、身份比对、统计分析等多项功能,只要掌握了涉案对象的手机号码,就可以通过该系统准确获取涉案对象的关系圈、生活规律、活动轨迹等信息,为抓捕对象、辅助审讯提供助力。目前该系统推广至浙江各市院,并在反贪办案中发挥了显著效用,为节省办案资源、提高侦查效率提供了强大助力。

二、反贪侦查中运用电子数据的工作现状

浙江省检察系统一直以来都高度重视电子数据技术工作,并确定省院反贪局、反渎局、技术处三个部门为主要责任部门,扎实推进电子数据技术工作,逐步形成集基础系统、应用系统和管理系统为一体的职务犯罪侦查技术支撑体系。2010年以来全省累计完成各类电子数据技术支持170余件次,主要有计算机硬盘数据恢复、手机通讯录与短信恢复、网络数据搜索与恢复、数字图像比对等四类,取得了一定的工作成效。今年3月,省院反贪局、反渎局和技术处联合下发了《关于加强职务犯罪侦查中电子数据等技术应用的通知》,对电子数据技术工作进行了具体部署。经过多年的努力,浙江省侦查办案使用电子数据取得了长足进步,逐步迈上了规范化的正轨,有力推动了侦查科技化、侦查现代化的进程。但不可否认的是,与公安、安全等运用成熟的部门相比,反贪侦查运用电子数据还处于初级阶段,办案实践中还存有不少问题亟待解决:

(一)对电子数据的思想认识需进一步提高。侦查人员受传统证据观念的影响,对于电子数据这一新型证据形式缺乏理性的认识,对电子数据检验鉴定技术缺乏必要的了解,对电子数据的获取和鉴定程序尤其缺乏应有的重视。这一方面与电子数据提取与鉴定技术尚不完善有关,但另一方面也与基层反贪干警的应用意识不强,对电子数据的重要性认识不够密切关联。部分基层反贪部门的领导甚至片面地认为这是技术部门一家的事情,侦查人员只需提供扣押的物品即可。随着信息化的不断深入,电子数据将越来越多出现在侦查办案与调查取证中,对电子数据的思想认识亟待提高。

(二)电子数据的取证流程与管理制度需进一步完善。电子数据具有高科技性、隐蔽性、易改性和形式多样性等特点,这就决定了电子数据的取证要兼具合法性和专业性,一方面对电子数据的取证必须要由侦查人员来主导,确保取证合法,另一方面电子数据的专业性决定了取证程序包括扣押、鉴定等必须由专业人员来实施,才能保证电子数据取证到位。目前,高检院虽然制定《人民检察院电子数据鉴定程序规则(试行)》,但对于电子数据勘验检查等技术环节均未制定相应的标准操作程序,各地实践的操作随意性大,一线干警在对犯罪嫌疑人进行搜查、扣押时,很少或甚至不邀请技术人员共同参与,他们往往遵循传统的搜查、扣押方法,这就可能使电子数据未能及时提取,或者破坏电子数据的完整性,最终影响到电子证据的效力。

(三)电子数据专业的技术力量需进一步加强。目前浙江省检察机关从事电子数据技术工作有资质的鉴定人和助理鉴定人仅有20名,专职技术人员很少,绝大多数检察院由信息技术人员兼职开展此项工作。信息技术人员虽然都具备计算机、网络技术等的专业背景,但对于电子数据的提取、检验鉴定缺乏相关的专业知识和实战经验,程序意识和证据意识也较为缺乏,对侦查工作更是一知半解,电子数据技术人员的业务能力和水平距离侦查办案的实际需求,尚需不断培训提高。同时,一线的侦查干警虽然掌握传统的办案模式,但熟悉电子数据技术并熟练掌握取证流程的寥寥无几,各地获取、鉴定和运用电子数据还处于较为初级的阶段。

(四)电子数据的取证能力和运用技巧需进一步提高。目前,侦查办案中运用较多的是手机话单分析系统,对公安机关运用成熟的如电子数据搜集技术、恢复技术、保全技术、数据时间检验分析技术、硬件逆向分析技术、电子邮件检验技术等技术还处于摸索阶段,一线干警运用电子数据服务于办案的能力还不强。如公安机关较为常见的电子数据恢复技术,一线反贪干警在搜查、扣押犯罪嫌疑人物品时,很少或甚至没有扣押手提电脑、台式电脑、移动硬盘等电子数据的存储介质的习惯,对电脑、手机恢复删除数据以服务于侦查取证更是少之又少。侦查干警对电子数据的取证能力与运用技巧远滞后于信息社会打击腐败的发展需要,亟待进一步提高。

(五)侦查部门与技术部门的配合需进一步密切。电子数据的取证有赖于侦查人员与技术人员的通力合作,但实践中,受制于部门壁垒、部门本位主义、主观认识不到位等因素的影响,基层反贪部门对邀请技术人员参与侦查的认识不够,日常协调、加强沟通、寻求支持的不多,更多的是在录音录像等常规工作上才求助于技术人员,邀请技术人员协助参与办案的不多。如电子数据的取证要求具备完整性、安全性和连续性,其收集、固定与获取不能在原始介质上进行,这就要求技术人员必须参与现场勘验、搜查、扣押等工作,确保数据完整、无误,而实践中搜查、扣押很少邀请技术人员的参与;再如侦查人员对技术部门的电子数据技术水平不了解、不掌握,一些有用的电子数据由于缺乏有效的配合往往遗失,影响了后续的侦查进程。侦查人员与技术人员的工作合力尚未形成。

三、加强电子数据取证工作的具体举措

(一)提高对电子数据技术工作的认识

新刑事诉讼法明确了电子数据的法律定位,两院三部颁布的《关于办理死刑案件审查判断证据若干问题的规定》规定了电子邮件、电子数据交换、网上聊天记录、网络博客、手机短信等电子证据的审查内容,对电子数据技术工作提出了新的更高要求,将对反贪工作的执法办案带来明显影响。一方面,电子数据丰富了证据种类,增加了证明犯罪事实的方法和途径,为促进侦查方式的转型拓宽了途径,另一方面也有利于促进反贪干警侦查水平的提高,引导侦查工作逐渐走上侦查现代化、信息化的道路。各地要进一步重视电子数据的重要性和可行性,切实提高在检察机关执法办案中应用电子数据技术的认识,以贯彻落实新刑事诉讼法为契机,认真抓好电子数据技术应用工作。

(二)规范电子数据技术在办案中的应用

无规矩不成方圆,电子数据应当依一定的程序和方法进行提取、固定和鉴定,以确保电子数据的真实性、完整性和有效性。目前高检院对电子数据各项技术工作程序规定尚未完善,建议有条件的地方出台电子数据技术工作规则,明确了电子数据的勘验、送检、鉴定、运用等应用流程,规范了电子数据的技术文书格式,以推动电子数据技术运用的委托手续齐全、办案人员与技术人员职责分明、操作程序公开透明。

(三)建立健全电子数据技术的应用协作机制

对电工电子技术的认识篇(4)

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2016)04(c)-0000-00

1前言

中华IEET工程认证学会简称IEET,评估受认证的课程或机构是否符合认证机构的学术或专业标准,通过认证的大学院系毕业生,代表其已具备执行工程专业所需之基础教育,且国内学历将为各会员国所承认,扩大国内毕业生的学历适用地区。

电力电子技术这门课程在“机械电子工程专业人才需求”企业调研活动中,84.66%的毕业生主要从事与电力电子技术课程相关的产品开发与设计工作,一般从事机械工业及维修、电子传动、汽车、车床、电路设计、售后服务,产品检修与分析、产品测试以及产品研发等行业,说明了这门课程的工程认证的必要性。

2教学现状

电力电子技术是一门横跨电力、电子、自动控制三门课程的交叉边缘学科,是利用大功率半导体器件对电能进行变换与控制的专业基础课程。

基于种种原因,以往电力电子技术理论学习难较大,课堂教学将学生置于一种被动地位,不利于学生主动进行知识建构,所以急需一种新的教学模式,以此来吸引学生的关注,加强基础理论与工程实例的结合应用,结合电力电子领域的新技术和工程应用技术,为专业模块化课程“机电传动控制”、“机电产品创新设计”、“工业机器人”、“机电一体化系统设计”,以及复合型课程“电动汽车”、“汽车电器与电子技术”、“电动汽车驱动技术”、“智能装置设计”、“智能家居”做知识储备。

随着各高校教学改革的深入,电力电子技术课程的课时量越来越少,实验学时也不断压缩,同时实体的实验设备极易损坏,软件仿真又不能让学生完全的理解概念。只是仿真,见不到实物,对驱动模块和控制模块没有研究,对课程的学习效果大打折扣。例如:简单的整流桥电路,仿真只要选择模块即可,学生根本不知道做实物整流桥用电力电子器件应该如何搭建,若是选集成的芯片也不知道应该选择哪一个,是半控芯片还是全控芯片,控制引脚该如何连接,芯片需要不需要驱动?这些问题都是软件仿真无法解决的,不是单纯改革实验教学就可以解决的,因此需要一种工程认证的思路来进行教学改革,让学生学有所得。

3 教学改革

3.1IEET理念下教师角色的转变

IEET强调七大核心能力:具备资讯工程相关知识的能力,具备设计与执行实验及分析解释数据的能力,具备工程实务流程规划及资讯软硬体系统整合的能力,具备协调、领导及沟通、整合的能力,具备适应职场变化的能力及持续终身学习的习惯,具备第二外语沟通与表达的能力,具备工程伦理与善尽社会责任的能力。这些不是对教师主导作用的弱化,而是对教师在整个教学活动中的掌控能力、自身的知识水平提出了更高的要求,老师的角色要求既不能一味的灌输知识也不能完全的不干涉,而是要作为一名引路人,为学生设计短期或是长期的学习目标,激励学生寻找到达目标的路径和方法,这就要求理论知识的掌握不仅要有广度还要有深度,并且具备解决问题的能力。例如讲解“电力电子器件”时,应当重视各种器件的外部特性的讲解,从使用角度让学生了解其应用的场合,参数的含义,设置这几个参数的意义。而内部结构和工作原理的详细分析可以让学生自行查阅资料深入了解。介绍国内一些大型企业(“株洲南车时代电气股份有限公司”)的最新电力电子器件―脉冲功率组件、集成门极换流晶闸管,然后让学生自己查资料了解这些器件的具体应用范围,扩展学生的知识面。在讲每一种电量变换电路之前,应当把学生引导到某一个应用场景下,这时学生会主动思考在这种情境下电量要如何变换才能满足应用需求。例如,在讲解整流电路之前,可以先引出大家日常会用到的“手机充电器”的场景。手机充电器是从城市电网当中获得交流电,在充电器内部通过整流电流转化成直流电给手机充电的设备,目前手机充电器的充电时间如何缩短?各种不同型号的手机充电器是否可以通用?又有怎样的缺陷?野外如何充电?没有充电线的情况下又是怎样的充电结构?针对这结问题学生会积极的思考,并且和复合型的课程紧密结合在一起,知识点的讲解也就更显通俗易懂。

3.2运用项目

项目教学法是将传统的学科体系中的章节内容转化为若干个教学项目,围绕项目组织和展开教学,使学生直接参与项目全过程的一种教学方法。学生在项目实践的过程中,理解知识点的要求,掌握知识点的技能,体验项目建立和实现的艰难与乐趣,培养分析问题与解决问题的能力,建立团队意识和组织协调能力,这正是IEET工程认证理念的完整体现。

恰当设置项目的题目:巧妙的设计题目是项目教学法运用成功的保证,这要求教师平时的知识更新以及积累,才能既涵盖知识点,又符合社会实际需求,所以项目的题目类型要从―跨学科理论验证、校企结合、创新设计等方面入手,题目层次要分明--包括易、适中、难几个难度。例如:A.每一章节可以首先给学生提出一个设计要求,比如在学习逆变电路时,要求设计一个基于SPWM的三相电压型逆变电路,给出具体性能指标,把问题抛给学生,等课堂知识点讲完之后,学生已经有了大体的调剂思路,完成主电路的设计。B.全部课程上完之后的课程设计的项目会与企业需求相结合,完成时间周期长,如“直流脉宽调速系统驱动电源的设计”。C.此外,项目的题目可以跨学科综合,如“模糊控制下家电产品的电子设计”。

项目完成的考核方法:IEET工程认证模式,更关心的是项目完成的过程而不是结果,所以可以以小组讨论的形式来完成考核。教师从项目组织情况、设计思路、设计文档、技术指标、创新性、项目完成情况等各方面来给学生打分,并且可以在小组讨论时,评出组织者、设计能力者、文档编撰者等有不同优势的同学,检测学生技术层面和团队协作层面的差异。

Matlab、Simplorer等仿真软件的应用:随着新技术的发展,目前高校实验室条件跟不上新技术发展的步伐,学生动手做实验的机会少,许多理论需要通过实验来验证,除了项目教学法的运用,采用软件对电力电子进行仿真可以解决这些矛盾。这两个软件强大的协同仿真功能,建模更容易,和实际电路模型极为相似,易为学生所接受

3.3拟解决的关键问题

按照上述设想,本课程拟解决的主要问题如下:

(1)锻炼学生团队协同合作的能力,为各级比赛提供一批有电子设计基础的学生;

(2)设置电力电子技术的课程设计环节;

(3)调整教学大纲;

(4) 通过项目,培养较强的项目开发、设计和建造的能力;

(5)组织兴趣小组进行实际工程项目作业,理论联系实际,加强对理论内容的理解。以社会需求为教学依据,让学生学有所需,学能所用。

3.4实施计划及可行性分析

电力电子技术课程为专业限选课,一般机电专业学生必选,学生数约100人,拟打算在每年的电力电子技术课程中,分别按照教学改革思路进行对照教学,观察其教学效果,具体实施计划如下:

1)去同类独立院校调研,学习他们电力电子技术类课程的建设经验;

2)调研本专业毕业生就业情况;以毕业生就业行业分布,就业难易程度等情况为依据讨论电力电子技术课程建设,并对教学大纲做相应修正;

3)以企业用人需求情况统计表的统计情况,来设置课程项目的题目,决定以下三个方向的题目“电子电工产品生产与加工”、“机电产品开发与设计”以及“企业工程项目管理工作”的侧重点和比例。

4)通过教学日历的完成情况和就业趋势对项目的题目进行微调,令学生自行组织项目合作小组,通过做电力电子技术项目的形式,把课堂理论直接与实践相结合,通过结合实践课程增加学生动手能力、协同合作能力、提高专业素养。

5)对整个教改过程进行总结分析,整合课程项目的题目,根据学生的反馈改进教学方式,为本课程深入教改做准备。

6)作品展示:进行电力电子技术课程的项目实物展示活动,从电力电子的课程项目成品当中,选择具有创新性和实用性的作品进行公开答辩和实物展示,为大学生创新创业项目提供作品,丰富毕业设计作品的内容,也提升了本专业在学校的影响力。

4创新点

特色与创新:

1)电力电子技术是一门理论与实践紧密结合的课程,为了解决理论知识学习难度大的问题,设立项目教学环节。针对理论学科性质拓展了课堂教学的问答环节、实验教学的软件仿真环节、课程设计的项目研发等环节,使该课程教学过程更加生动,使学生主动地学习,加强基础理论与工程实例的结合应用,拓宽学生知识面宽,培养学生创新意识和实践能力,从实践过程中通过项目学习来获取工程能力;

2)形成了校内首个将电力电子技术课程IEET工程模式下的理论与实践相结合的教学模式;

3)本课程所设的项目为“毕业设计选题”、“大学生创新创业的项目”以及“校、企合作的项目”提供了丰富的题目资源,丰富毕业设计作品的内容,也提升了本专业在学校的影响力。

5总结

本论文旨在通过IEET工程认证模式的培养和锻炼,以产品研发到产品运行的生命周期为载体,让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程。从资讯工程相关知识的能力,设计与执行实验及分析解释数据的能力,工程实务流程规划及资讯软硬体系统整合的能力,协调、领导及沟通、整合的能力,适应职场变化的能力及持续终身学习的习惯,第二外语沟通与表达的能力,工程伦理与善尽社会责任的能力等七个层面达到预定目标。学生可以直接参与本专业的最新应用与工程项目,培养出的学生得到企业的认同,该成果可在独立学院相近专业推广,对本校其它专业也有一定的参考意义。

参考文献:

[1]王兆安,黄俊.电力电子技术[M].北京:机械工业出版社,2002

对电工电子技术的认识篇(5)

一、档案管理基础知识

(一)档案学概论。了解档案的起源与发展,特别是中国档案的产生与发展的历史过程,明确档案的基本含义、本质属性和档案种类的划分等。

(二)档案管理学。了解和掌握以档案收集为重点的档案馆(室)的馆藏建设方法与途径;掌握档案利用的需求和提供利用的原则、方式和方法,掌握档案管理和利用中有关信息的反馈技术和方法等。

(三)档案保护技术学。了解纸质档案耐久性的检测指标及方法,掌握造纸原料质量、纤维质量、造纸工艺与纸质耐久性的关系;了解各种纸质档案字迹材料的主要成份及其作用,掌握影响字迹材料耐久的因素;掌握一般声像档案制成材料的耐久性和保护条件;了解档案馆库温湿度控制的依据,掌握档案馆库内外温湿度变化的一般规律;了解微生物、昆虫、鼠类的基本知识及危害档案的情况,掌握防治它们危害的措施、技术和方法等。

(四)文书学。了解文件的概念,明确文件及公务文件的特点、功能及其表现;划分公文立卷范围和编制立卷类目等。

二、电子计算机应用及自然科学基础知识

(一)自然科学基础学科。学习高等数学、普通物理学、普通化学、电子学、自动化技术等。了解自然科学的基础知识和物质运动规律,掌握工程技术的设计方法,材料的物理化学性质,电子及电路原理等。

(二)微电子技术。微电子技术是微小型电子元器件和电路的研制、生产以及用它们实现电子系统功能的技术专业学科。在这项技术学科领域内最主要的是集成电路技术。微电子技术是随着集成电路技术、特别是规模型集成电路技术的发展而发展起来的电子学方面的分支学科。这门学科是电子计算机技术、通信技术的基础。认真学习微电子技术,就是要了解和掌握电子技术原理,特别是集成电路方面的基础知识,为学习电子计算机和通信技术打好基础。

(三)电子计算机技术。电子计算机是本世纪最重大的发明之一,对人类社会发展有极其深远的影响。电子计算机实际是一种能自动完成信息处理的机器。认真学习电子计算机技术,目的是了解电子计算机技术的发展过程、分类及发展趋势。值得电子计算机的算术基础、数理逻辑、脉冲及逻辑电路、运算方法及运算器、控制器、内存储器及外部设备等,牢固地掌握电子计算机的基础知识和工作原理。

(四)电子计算机软件技术。电子计算机软件是指为了完成电子计算机本身的管理或针对不同的信息处理任务而编制的程序及文档。电子计算机是靠人们把事先编好的程序装进机内之后才能工作,而程序是由程序人员编写和调试。程序人员根据实际需要提出问题,然后确定计算方法,构造数据模型,写出流程图,选择适用的语言,编写出程序并上机反复调试,直到满足实际需要为止。认真学习电子计算机软件技术,就是要了解熟悉电子计算机使用的二进制和其它数制的转换关系、机器语言、汇编语言及各种高级计算机语言等,掌握程序编制的基本原则和方法。

(五)现代通信及电子计算机网络技术。在现代社会中,人类活动所需的各种信息都是依靠以现代通信技术为基础的通信设备来处理、存储和传输的。如果说建立在微电子技术及软件基础上的电子计算机是现代社会的“大脑”,那么由程控交换机、光缆、通信卫星及其它现代化通信设备和电子计算机网络设备交织而成覆盖全球的电信网络,就是现代社会的“神经系统”。认真学习现代通信技术,就是要了解现代通信的工作原理及所需设备的作用、性能及发展趋势,掌握信息存储、传输的方法和技术,为管理电子文件、电子档案打好技术基础。直接管理电子档案的人员,应掌握网络操作技能,要达到国家规定的中级以上水平。

(六)办公自动化(OA)及电子计算机辅助设计(CAD)技术。电子计算机在国家机关、社会团体及生产设计、制造等部门的应用,主要体现在办公自动化(OA)和电子计算机辅助设(CAD)、辅助制造(CAM)等方面,并产生着大量的电子文件。我们掌握了办公自动化、电子计算机辅助设计、辅助制造等基本知识,就掌握了电子文件从产生到运作的过程及规律,便于从电子档案管理角度提出电子文件形成和归档的技术要求。

(七)电子计算机技术在档案部门应用知识。电子计算机在档案部门的应用,正在两个方面迅速地展开:一是为提高纸质等载体档案的管理效率,开发档案信a息资源为社会服务,而大量使用电子计算机技术;二是电子文件归档及归档后形成电子档案的管理,也离不开电子计算机。前者经过多年的实践和推广应用,已被广大档案工作者接受并发展到一定的深度和广度,后者正在起步。学习电子计算机在档案部门应用知识,就是要了解电子计算机在档案部门的应用情况及发展趋势,掌握各种应用的典型范例,熟悉其相应的应用程序等。以便在前人的基础上,更深入一步拓宽电子计算机在档案部门的应用范围。电子档案管理人员的电子计算机操作,应达到国家规定的中级以上水平。

(八)设备维护知识。电子文件、电子档案的管理,涉及很多设备,如电子计算机及外部设备、数字通信的一系列设备、电源设备、调控设备等等。了解这些设备的工作原理并对这些设备进行保养、维修是极其重要的。这不仅涉及到物理、化学、电子计算机技术,而且要涉及到电工、电子学等方面的专业知识。我们对这些知识必须有一定的了解,而且要掌握一些保养、维修设备的实际操作技能。

(九)标准化知识。电子文件、电子档案管理离不开标准化。它涉及到标准制定、贯彻、修订等知识和方法;涉及到电子计算机信息处理、信息技术管理、电子文件生成到电子档案管理的工艺流程、保存条件等多方面的标准内容。了解并制定、完善这些标准,才有可能做好电子文件、电子档案的管理工作。

对电工电子技术的认识篇(6)

“一带一路”对中国企业“走出去”带来了机遇和挑战,工程技术人才国际交流合作日益频繁,这要求我们提高中国工程教育质量、按照国际标准培养工程技术人才。2016年6月2日,我国成为《华盛顿协议》(蒋复量,李向阳,谭凯旋,等.专业认证背景下的安全工程专业特色教育研究与实践)第18个正式成员,通过中国科协所属中国工程教育专业认证协会(CEEAA)认证的中国大陆工程专业本科学位将得到美国、英国、加拿大等所有该协议正式成员的承认。近年来,为提高工程教育质量,并通过“以评促建以评促改”来引入工程教育认证的先进理念,全国各地的高等学校正在积极的提交工程教育认证申请,专业认证范围逐年扩大,2019年中国工程教育专业认证协会受理了东南大学机械工程等688个专业的工程教育认证申请。电工电子技术课程作为非电类工程专业开设的一门技术基础课,是工程教育专业认证的一个重要考察指标。目前,我校有给排水科学与工程,安全工程,资源勘查、化学工程与技术等专业已经通过了我国的工程教育认证,核工程与核技术专业、机械设计制造及其自动化等专业的工程教育认证申请已被受理。笔者结合近几年面向几个不同的非电类专业学生讲授电工电子技术课程的教学经验,根据工程教育认证的最新标准,从教学理念、教学目标、课程内容、实践教学等方面对该课程的教学提出了一些改革措施。

2课程教学中存在的问题

2.1课程基本情况简介

目前,我校有机械、计算机、化工、土木、采矿等专科开设了电工电子技术课程,根据培养目标和毕业要求的不同,各专业在课程内容有不同的侧重,实验课非独立设课,其开课学期和课时设置如表1所示。

2.2课程教学中存在的问题

(1)课程内容设置不够科学。虽然对不同的学科专业,设置了4种不同的学时设置,但是课程内容在处理“继承与更新”的关系上不够科学。课程内容要能够支撑培养计划和毕业要求,为后续课程和专业知识及将来所从事的工作打下基础。培养计划一般每4年左右修订一次,本课程的内容也随着电工电子技术的发展和非电类专业的需求在不同时期有不同的要求和侧重。当前的部分课程内容已经过于陈旧,不能支撑新工科教育。(2)实验内容不够丰富。一方面,由于课时的限制,没有教授一款合适的仿真软件,学生不会对电子电路进行仿真分析和实验。另一方面,由于实验条件的限制,强电实验、综合性设计性实验开设少,对学生工程能力的培养不够。(3)教学手段不够先进。教学方法基本上都是教师课堂讲授,通过大量的公式推导和定量分析计算,布置习题形式的作业,使学生掌握本课程的知识。采用闭卷方式考核,要求学生掌握的知识点很多以记忆为主。

3工程教育理念下电工电子技术课程教学改革的思考

3.1结合培养计划和毕业要求,优化调整教学内容

随着电工电子技术的不断发展,新技术、新器件在不断涌现,教学内容必须不断更新。近年来,已经在教学中把绝缘栅型场效应管更新为重点讲解的器件,双极性三极管的工作原理只作简单的介绍,并增加了可编程逻辑器件,电力电子技术,电路仿真软件等内容。同时,教学内容不能只增不减,要删除传统内容中陈旧的和不属于非电类专业的基础性内容,例如:简化电路的暂态分析和电动机这两个部分的内容。根据不同专业特点、认证标准要求,采用了4种不同的学时设置(见表一)。对于同一种课时设置的不同专业,其教学内容也会有一些不同,与专业关系紧密的内容要更加侧重,并结合该专业中的一些工程案例进行讲解,激发学生的学习热情,引导他们主动地思考、分析、解决复杂工程问题。

3.2结合学科竞赛,改革实践教学环节

(1)利用电路仿真软件,提高实验效率。教学中利用Matlab/Simulink,Multisim等电路仿真软件进行辅助分析,可以使学生加深对电路定理的理解,同时也可以代替一部分验证性实验,增加综合性、设计性实验的比例。另一方面,在实验预习、实验数据处理过程中,利用电路仿真软件进行分析、计算,可以提高实验效率,提升实训效果。(2)结合学科竞赛,培养学生的工程实践能力。非电类专业学生参加的学科竞赛中,与电工电子技术课程密切相关的主要有:全国大学生电子设计竞赛、全国大学生“挑战杯”中国大学生创业计划竞赛、“互联网+”大学生创新创业大赛、全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛、全国大学生机器人大赛等。在竞赛的训练和指导过程中注重学生兴趣的培养,引导和激发学生的主动性,教师对项目研究内容和指标提出要求,在研究方法和思路上做引导,由学生自拟设计方案,不过多介入项目的研究过程和每个细节,大部分工作由项目小组协同完成。为学生营造宽松的环境,搭建开放的交流平台,加强学生之间的交流,各学院学生可自由组成项目团队,鼓励交叉学科组合。学生通过自身的实践,对交叉学科知识融会贯通,提高自己的学习能力、知识迁移能力、创新意识、协作精神等综合素质。

3.3提高课件质量,丰富课程教学手段

对电工电子技术的认识篇(7)

关键词:基础;电子技术;学习方法;初学者

电子技术现如今已广泛应用在我们日常生活中的各个方面,学习一点基本的电子技术知识是必要的也是必需的。对于电子爱好者,尤其是初学者来说,如何找到一种高效的学习方法,使自己能在比较的短的时间内学会一些基本的电子技术知识。这是每一个初学者都想知道的。

一、了解电路基础知识

要学习电子技术,首先我们要先了解一些基本的电路分析知识。这里所说的电路基础知识并不是在大学里才能学到的《电路分析》高深理论,而是在电子技术上一些常用名词的定义和含义。具体内容如下:

1.电磁感应原理

电压、电流、电位、功率等一些常用电学物理量的概念及计算方法。

2.串联、并联、混联电路的特点及分析

3.交流电和直流电的定义、特点及区别

二、掌握常用工器具的使用方法

电子技术是一门综合性的学科,不仅要求要有理论功底,实际动手操作能力也是重点。对于初学者来说,没有必要去学习一些高端设备的使用方法,只需掌握一些常用的、基础的工器具的使用方法即可。

首先是万用表的使用方法:在学习万用表使用的时候,我们可以温习前面所提到的电路基础知识。例如用万用表测量电路中的电压、电流等常用参数。

其次就是电烙铁的使用方法:主要是学习手工焊接技术,使焊接点牢固美观,满足工艺要求。听起来简单,要熟练掌握电烙铁的使用还是需要花些时间去练习的。

三、常用电子元器件识别与检测

1.认识常用的电子元器件

对于初学者来说,认识常用元器件是非常重要的。认识电子元器件并不是说只认识它是什么样子就达到了目的,我们还要从它们的外观及包装上找到其本质性的一些东西――参数。

2.了解常用元器件的工作原理

在认识了常用电子元器件后,我们还需要了解它们的基本工作原理。我们常用的电子元件不外忽五种:电阻、电容、电感、二极管、三极管,其他的元件都是在这些的基础上发展起来的。但要注意的是,在学习元器件工作原理的时候一定要认真全面和灵活,因为电子元器件的工作原理涉及很多方面的知识。针对这个问题,笔者又给基础相对来说较差的初学者们介绍一个方法:就是“黑匣子原理学习法”,在学习一个新的元器件的时候,起初可以不去深究它内部的工作原理,我们把它当成是一个黑匣子,只需记住它有什么特点,比如说这个黑匣子外面有几个引脚,能完成什么功能,在什么条件下能完成这些功能,在什么条件下会损坏等,先接受和记住元器件具有这些个特性的“事实”。下面以三极管为例,简要介绍什么叫“黑匣子原理学习法”:在学习三极管的工作原理的时候,其内部原理是很难理解的,我们就可以暂且撇开内部原理不管,把三极管当成是一个黑匣子,这个黑匣子外面有三个引脚,分别是集电极c、基极b、发射极e 。它有放大作用。在集电极电压大于基极电压大于发射极电压的情况下工作在放大状态,被放大小信号从基极输入、从集电极输出被放大的信号,从而实现其放大功能。当外部电压或者电流超过允许值会损坏,我们可以先记住它的特性,接受这些“事实”,不要怀疑。这里仅以三极管的一个工作特性简要介绍了“黑匣子原理学习法”,初学者们可以参考这个方法,先记住和接受“事实”,再去深究结果也不迟。

3. 掌握常用元器件的作用及应用

电子技术是一门实用性很强的学科,在学习了常用电子元器件的工作原理后,重要的是要掌握每一个元器件的特性和作用,并把它们与实际联系起来。初学者一定要养成这个习惯,在每学习一个元器件后都要去想想它用在哪些地方,在自己的周围环境中哪些设备上有,起什么作用等。

4.熟悉常用元器件的好坏检测方法

元器件好坏检测是电子技术中很重要的一项技能,无论是高端科技还是基础的维修应用,都显得尤为重要。一般情况下,我们常用万用表检测元器件好坏。看起来简单,操作起来还是有一定难度的。它综合了电子元器件的工作原理和万用表的使用方法。因此,在学习元器件工作原理和万用表使用方法的时候,一定要记住每一个元器件的特性、正常工作条件和万用表的使用注意事项,只有在掌握了这些知识的前提下,才能正确认识检测元器件好坏的方法。

四、综合应用

前面提到过,电子技术是一门实用性很强的学科,事实也是如此。所以,必须在实际操作中巩固和提高技能。对于这点,以现在的条件,实现起来很容易。现在的电子市场上随处可见卖教学套件的,比如说音乐门铃套件、收音机套件、功放套件、电视机套件等,这些套件价格低廉,实用性却很强,初学者可通过安装这些套件来加深对基础理论知识的记忆,提高自身操作技能。对于基础较好的初学者来讲,建议使用万能板+电路原理图的形式来进行实做训练(根据电路原理图,自己设计制作电路板来组装产品)。在学习电子技术的过程中一定要多动手操作,只有这样才能更快的理解和掌握电子技术学科中的有关知识。

五、结束语

总之,基础电子技术的重要性是绝不可忽略的,同时,只要方法得当,电子技术学习起来也是很容易的。平地起高楼,基础要打牢!根深方能蒂固。

对电工电子技术的认识篇(8)

作者简介:邴丕彬(1982-),男,山东青岛人,华北水利水电学院电力学院,讲师;李忠洋(1983-),男,山东枣庄人,华北水利水电学院电力学院,讲师。(河南 郑州 450011)

基金项目:本文系华北水利水电学院2011年教学改革重点项目的研究成果。

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)05-0050-02

“电工电子技术”课程是高等院校理工科非电专业学生的一门专业基础课程,同时它也是一门实践性、应用性较强的课程。通过对本课程的学习,学生能够获得有关电工电子技术的基本概念、与电工电子技术相关的基本理论和基本技能,为学生后续专业课程的学习及今后从事本专业的工程技术工作和科学研究打下坚实的基础。“电工电子技术”课程包含“电工技术”和“电子技术”两部分内容,涵盖了电路原理、模拟电子技术、数字电子技术、变压器、电机学等多方面内容。然而,一方面,随着科技的进步,电工和电子技术的信息量日渐增加,另一方面,由于不同学科专业教学计划的改进,“电工电子技术”的学时数进一步减少。这种矛盾的出现,要求教师必须及时对课程的教学内容、教学方法、教学手段和实验等不断进行改革与优化,努力提高教育教学效果,以便在有限的教学时间内,将庞大的信息灌输给学生,保质保量地完成教学任务。

一、当前“电工电子技术”课程教学存在的问题

目前,随着国内高校高级教育人才的不断引进,“电工电子技术”课程的教学质量不断提高,但是随着研究的深入,可以发现该课程的教育仍然存在着一些问题。

首先,从学生方面来看,“电工电子技术”毕竟不是这些非电类学生的专业课,部分学生认为所学的专业与电工电子无关,以后工作生活也不会涉及电工电子方面的知识,因此这些学生学习的主动性和积极性都不高;还有部分学生听说“电工电子技术”比较难,对学好这门课程缺乏信心,甚至有个别学生纯粹就是为了文凭而学习,这些思想直接影响了教学效果。

其次,很多教师重理论、轻实践。在理论教学中,往往只采用单一的讲授法,一味地进行枯燥的理论推导,这样就会使电学基础差的学生听不懂课程,逐渐形成厌学、怕学的心理,最终发展到不学的地步。在仅有的几个学时的实验教学中,学生往往也只是机械地模仿书本上的例题,缺乏自己动手动脑设计实验的环节,这样的学习过程,使理论知识与实践操作相脱离,达不到相辅相成、互相促进的效果。陈旧的实验设备已经与新知识、新技术严重脱节,使学生掌握的实践技能远远不能满足企业和用人单位的实际需求。

最后,由于各非电类学科的专业培养目标不同,人才培养方案中对“电工电子技术”课程的内容和深度的要求都有所不同,因此,“电工电子技术”课程对不同专业学生的要求也将不同。为了能够更好地提高课程教学质量,任课教师应该积极引导学生,使学生充分认识到“电工电子技术”课程的重要性,同时,教师自身应具备渊博的知识,尤其是应具备较高的专业素质,能够灵活运用不同的教学方法来激发学生的学习兴趣,为学生营造良好的学习氛围,最终使学生能够积极主动地学习这门课程并掌握这门课程的知识与技能。

二、“电工电子技术”课程教改内容

华北水利水电学院的“电工电子技术”课程由电力学院电工教研室承担理论和实验教学工作,在教学过程中,该教研室响应教改要求,从自身水利水电的特色出发,针对上述问题,积极探索新的教学模式,对如何提高教学质量进行深入探讨,逐步形成一套自己的教学方法。

1.教学内容

目前,华北水利水电学院每年有几千名学生学习“电工电子技术”课程。由于不同学科的专业培养方案不同,对“电工电子技术”课程的教学提出了不同的要求,要求教师在授课过程中,对不同专业的学生讲授的课程重点和深度有所区别。因此,该课程教学的实施过程会存在一定的难度。

随着各学科专业培养计划的不断调整,授课院系必须首先和开课院系进行沟通,仔细研究各专业的培养目标对“电工电子技术”课程的需求。教师在实际的教学过程中,将根据不同专业对电工电子的要求,对电路、电子技术、电机与控制三个模块进行有侧重地组合,对不同专业的学生进行有针对性的区别教育。例如管理类专业的学生对“电”知识的要求更为广泛、更为实用,趋向于科普化,授课教师在课程的讲授过程中,就会更多地偏重于知识性和应用性,增加一些日常接触到的用电实例,刻意淡化电工理论的数学推导和计算过程,这样的处理就能够降低学习的难度,增强其知识性、趣味性,引导学生初步了解电的相关技术及其应用,为学生今后的工作、学习和生活培养“电”的基本素质。

2.教材选择

“电工电子技术”课程的内容较多,学时有限,教学过程中要做到面面俱到是行不通的,因此必须突出教学的重点。这就对教材的选取有更高要求。目前,由于学时有差异,不同高校“电工电子技术”课程选择的教材也不尽相同。常见的比如32学时的课程可以选择秦曾煌的《电工学简明教程》,讲述的重点是与电相关的基本概念和原理;64学时的课程可以选择秦曾煌的《电工电子技术》上下册,该教材则要求学生能够理解重要理论推导过程以及延伸应用;此外,在教育部新的专业目录下, 部分专业的“电工电子技术”已经更改为48学时了。

华北水利水电学院根据自身发展特点,除了部分专业保留了32学时的“电工电子技术”课程安排外,在一些具有专业特色的学科中将学时增加到了48学时,如土木工程、建筑环境与设备工程、环境工程、给排水工程、港口与航道工程、消防工程等各类非电专业。在此前提下,如何选择一本满足现代课程体系要求、适应当前人才培养要求的少学时“电工电子技术”的教材,成为当前课程建设必须要面对和解决的重要问题。鉴于此,电力学院电工教研室原教研室主任侯树文主编了《电工电子技术》一书,对传统电工电子的相关内容进行了必要的综合和整理,使学生在较少的学时内能够掌握“电工电子技术”课程的基本理论框架和相应问题的分析方法。考虑到数字电子技术的快速发展和广泛应用,该书还特别增加了数字电子电路的分析和应用等内容,获得学生的一致好评,收到了良好的教学效果。

3.理论教学

理论教学是专业学习中最为关键的一个环节。教师理论教学的水平能够直接决定本课程学生学习的效果。授课内容应该贴合现实生活,体现出“电工电子技术”应用的广泛性,这样才能提高学生的学习兴趣,让学生在愉快的学习气氛中学到比较实用的知识。教师的授课形式应多样化:能够灵活运用语言和肢体表达,结合板书与多媒体等表现形式,加上学生的课上、课间和课后反馈,定时答疑等辅助环节,来有效地提高教学效果,使学生在有限的时间内学习更多更为有用的电工电子技术知识。

(1)语言和肢体表达能够有效提高学生的学习兴趣。教师要想提高课堂教学效果,使学生在教学过程中积极配合,最直接的方法就是将课堂内容与生活实践相联系,引导学生发现实际生活中的问题并运用课本上的知识来解决问题。而教师教学过程中的肢体语言是吸引学生学习兴趣的最为有利的工具。教师在上课过程中,要采取多种方式调动学生的学习兴趣,让学生主动思考。

在“电工电子技术”课程的教学过程中,授课教师不能局限于课本上的内容,需要有一定广度的内容扩展。比如,授课教师可以将课堂所授知识联系扩展为现实生活的实例,让学生明白学习这个知识点在实际生活中可以用在什么地方,能够有效增强学生对该课程的理解和认知。另外,教师还可以结合现代科技,如微电子技术、光电子技术、等离子体技术等高新科技,分析这些高新科技的发展与电工电子技术知识点的联系,让学生认识到“电工电子技术”已经成为各个工程技术领域的基础,这样就能够开阔学生的视野,让学生了解当今世界最新科技的发展动态,从而激发学生的学习兴趣,提高其学习动力。另外,还要让学生明白,掌握电工与电子技术对他们今后的工作生活将大有帮助。

(2)板书是课堂教学的点睛之笔。板书是一种最通用的教学手段,是教师与学生信息交流的重要载体,也是课堂信息的精华,具有直观、浓缩、强化、科学等特点。板书配合口授教学完成教学任务,是一种必不可少的教学手段。好的板书应该主次分明,层次清楚,能强化知识的逻辑性、系统性;好的板书应该提纲挈领,言简意赅,有助于学生的视觉记忆,便于学生对知识的理解,也便于学生记录笔记和课后复习。

板书要为教学服务,而教学却不能被板书所累。课堂教学中,教师不应该被板书束缚其中,一板一眼,一招一式都受限于板书的内容和时间。如果教师围着板书转,一切的教学活动都是为了完成板书,那么把板书的“导”变成了“套”,反而会影响教学效果,事倍功半。授课教师在教学过程中体会“度”的概念,探求更适合于课堂教学的科学性的板书,使板书真正成为课堂教学的点睛之笔。

(3)有效利用多媒体资源。目前,随着国家对教育投资力度的加大,普通高校的教学硬件设备条件有了很大的改善,很多教室已经配备了多媒体设备。多媒体技术能够非常方便地用声音、图像、文字等方式直观和形象地向学生表达教学内容,一扫呆板的传统教学模式,能够强烈激发学生的学习兴趣,使学生加深对理论知识的理解和掌握,提高了教学效率,深受学生欢迎。授课教师要充分利用这一新的技术成果,在整个教学过程中将多媒体教学作为传统教学方式的有力补充。比如在讲授电动机的相关控制电路时,就可以采用多媒体教学,这样既免去了教师讲授时泛泛而谈时的尴尬,又不会因为绘制复杂的图形而浪费大量的课堂时间。几张图片、几段短片下来,学生感到好像亲身去了一趟电机厂,对电动机有了更加全面的认识。

(4)及时获取反馈信息。随着课堂教学的进行,及时反馈的作用逐渐凸显出来。授课教师在授课过程中要注意倾听学生的应答、观察学生的表情,课下还要多与学生进行交流,充分掌握学生的学习情况,并据此及时对教学方式和授课内容进行调整,这样才能更好地适应学生的学习状况,提高学生的学习效率,达到最好的教学效果。在网络技术的支持下,还可以采用许多新的方式与学生进行沟通,如可以通过电子信箱、飞信、QQ聊天等方式和学生在线交流,使课程的学习与交流不仅限于课堂,这样就能够使学生放下思想包袱畅所欲言,大胆提出教学中的不足和需要改进之处,授课教师带着学生的期盼进行授课,自然能够提高学生对该课程的学习兴趣,起到事半功倍的效果。另外,授课教师还可以在课后为学生配备适量的习题和作业,强化和巩固学生对知识点的掌握。

(5)答疑成为教学环节的有力补充。华北水利水电学院针对教学环节制定了完整的答疑程序,教师除了与学生面对面进行答疑之外,还鼓励采用集体答疑、网络答疑等多种答疑形式查漏补缺,使学生的学习方式多元,更多地为学生提供学习渠道和学习资源。对所学知识不遗留问题,这是一个非常值得肯定的举措。

4.实验教学

“电工电子技术”课程的实验教学也分为“电工技术”和“电子技术”两部分实验内容进行。电力学院的电工教研室专门配备了电工技术实验教师和电子技术实验教师与理论授课教师合作共同完成该课程的实验教学任务。

一般来说,“电工电子技术”课程的实验教学包含验证性实验和设计性实验两部分。其中,验证性实验指的是为了配合本课程的理论教学而设置的实验,目的是使学生熟悉常用仪器仪表的使用方式,掌握正确的实验方法,如验证经典的叠加原理、戴维南定理等。设计性实验目的是检验学生灵活应用本课程的理论解决现实问题的能力。学生根据课堂学过的理论知识按照要求自主确定实验方案得出实验结果。从实践结果来看设计性实验的效果不错,学生不但从中锻炼了动手能力,而且培养了分析和解决问题的能力,加深了对本课程相关理论知识的理解。实验教师应该适当地增加设计性实验的内容,挖掘学生思考问题的潜力,敦促其认真学习课堂理论知识。

三、教学效果

本文通过对“电工电子技术”课程存在的问题的分析,从教学内容、教材选择、理论教学和实验教学等方面对教学改革进行探索,新的教学方式能够有效地激发学生的学习兴趣,使学生能够在有限的学时内扩充知识面,提高其实践创新能力。实践证明,学生非常积极地配合教学,并轻松完成教学任务,提高了非电专业“电工电子技术”的教学质量。

参考文献:

[1]朱兆龙.“电工电子技术”课程教学探讨[J].成功(教育),2011,(18).

[2]张雪辉,刘素贞,李华,等.如何提高“电工学”的教学质量[J].电气电子教学学报,2010,(Z2).

[3]赵丽欣,王建平,张勇,等.“电工电子技术”教学改革探索[J].中国电力教育,2011,(36).

对电工电子技术的认识篇(9)

电子技术课程是工科的基础课程,在不少的高职院校内是电气专业最为核心的课程之一,对学生对专业的深入学习和实践都有很强的指导意义。电子技术课程十分讲究时效性,应用范围极广,课程教学质量会直接影响专业性人才的培养问题。然而目前高职院校电子技术教学课程仍然存在不少问题。

1.高职电子技术教学存在的问题

尽管高职院校开设电子技术课程已经有近十年,不少知识体系和实践标准都已经相当成熟,但是时代是发展的,目前的电子技术课程依旧存在一些公认的问题,如:课程内容变化甚少,许多目前技术基本不会采用的原理都还出现在教学课程之中,这无疑降低了课程的教学效率,院校几乎没有对电子技术课程进行改革,盲目地对一些已经过时的经典内容反复教学。教学理念停滞不前,学生对知识的理解往往停留在表面,教师和学生两方面都很少认真对待“所以然”的问题,从而限制了学生的创造力和想象力。教学课程仅仅局限于该课程本身,缺乏对发散思维的培养,从而限制了专业的视野。不少教学实践环节和实际严重脱轨,经常出现为了实验而实验的情形。

2.高职电子技术教学课程教学的优化

2.1 明确教学目标和教学标准

高职院校的教学过程是服务于实践的,因此教学内容必须高度强调实用性。电子技术教学依旧是通过课本和课堂向学生传授知识,目前形势要求学生能够通过课程具备更强的解决实际问题的能力,因此必须跳出教学内容的束缚,不拘泥于某个知识点本身,要善于在时间中学习知识,用知识提升自身专业水准。工程实践中能够提高效率的内容才是真正应当重点传授的知识,在工程实践中被淘汰的技术所涉及到的知识点应当从教学内容中删除,尽量少做无用功,技术和历史等人文知识不同,高度强调可行性和实用性,一旦一项技术被淘汰,再去学习了解该技术的意义不大。学生在承受繁多的教学内容时更加容易产生厌学的情绪,在实践中缺乏明确的目标,很难抓住教学内容的重点,从而在实践中缺乏执行力。

教学内容在高职院校开设年限较长,教材中对各类知识讲解的较为详细,包括在一些分立的元件电路上也花费了较大的篇幅。教学内容的修订工作是一项较大的工程,具体实施方法可以对毕业生进行追踪调查,根据毕业生在工作岗位的反映确定教学内容的价值,从而比较准确地更新教学内容。毕业生跟踪调查工作实施起来却很困难,因为高职院校通常没有相应的制度确保该过程的实施,工作的效果不明显,院校应当重视电子技术教学内容冗杂的问题,明确地将毕业生的跟踪调查作为重要的教学制度,不断完善教学内容,丰富教学内容,使理论与实际连接的更加紧密,使电子技术教学更加与时俱进。

2.2 注重工程思维的培养

高职院校的教学工作应当努力将学生培养成应用型的工程技术人才,对学生的工程思维能力应当更加重视。工程思维是和科学思维相对的概念,即思考问题从如何操作和如何实现入手,这样可以省去科学思维中不少环节。科学思维要求首先分析原理,然后根据原理对电路进行深入分析,最后才会关注参数、使用方法等因素。工程思维则很少去考虑“内在”的问题,即不过多考虑为什么的黑箱教学。黑箱教学不会过多的对内部进行探究,更多的是对使用情况加以了解。教学内容应当和国家劳动部门相应的职业技能鉴定考核标准相一致,并且以标准为基准不断向其靠拢,才能使学生所学即所用,就业更加方便。

2.3 加强电子技术课程与相关课程的联系

电子技术应当是一门综合性很强的课程,正如学习建筑要对土木、艺术、材料等知识都有一定了解一样,随着电子技术的发展,教学过程中应当更加注重电子识图和制图的能力培养。随着计算机技术的不断进步,目前实际工程中很少会出现手工绘制的电路图,学生应当有更多的机会接触计算机软件辅助绘图工具,开设相应的课程使学生了解Protel等运用比较广泛的电路绘制软件。目前市场上有较多商业用途的计算机仿真软件,其中不少在电子技术中得到了效果良好的运用,高职院校学生对电子技术的发展应当有充分的认识,应当学会更多适用于工程实际的技术,因此必须在教学过程中加入更多的仿真软件学习,使学生了解,甚至掌握Multisim等软件进行仿真。电子技术的发展是迅速的,教学内容必须和工程实际相结合,才能为企业输送能够解决实际问题的专业型人才。为了与实际更好的匹配,教学必须有很强的前瞻性,抓住电子技术的发展方向,在教学过程中增添高新技术的实训环节。

除此之外学生对电子工程的工艺等问题也应当有充分的了解,教师要运用其广阔的视角为学生带来更多相关内容的补充学习,从而提升原本教学内容的教学效率,学生的学习环境更加开放,更富创造力。

2.4 修订实验,与实际相结合

目前高职院校的电子技术实验主要依据试验箱完成,试验箱的使用和实际工程有很明显的差异,实际工程中经常会用到焊接技术、整机调试等,很多高职院校毕业生无法胜任。教学过程中应当加强实验和实际工程的联系,逐渐弥补实验室的不足,将更多实用性强的实践内容引入实验室。应当注意的是,应当将集成电路作为学生实践的核心,分立元件的使用尽管也很重要,但是这些分立元件往往结构复杂,在实验过程中会使学生对电子技术产生误解,在学习过程中无法调动热情。教师应当通过更多的集成电路的实验使学生认识到电子技术本身是比较简单明了的,复杂繁琐的分立元件并不是学习的重点。学生应当借助实验环节,通过“”搭积木的实验对电子技术产生浓厚的兴趣,从而能够更加快乐的学习。

3.小结

高职院校电子技术教学必须从教学内容出发,明确教学目标,使教学内容更加精简高效,将集成电路作为目前电子技术学习的主要内容,逐步弱化分立元件的学习,使学生具备更强的工程思维能力,能够更好地解决实际问题。

参考文献

对电工电子技术的认识篇(10)

电子认证与电子签名

从法律上讲,签名有两个功能: 即标识签名人和表示签名人对文件内容的认可。联合国贸发会的《电子签名示范法》中对电子签名做如下定义: “指在数据电文中以电子形式所含、所附或在逻辑上与数据电文有联系的数据它可用于鉴别与数据电文相关的签名人和表明签名人认可数据电文所含信息”; 在欧盟的《电子签名共同框架指令》中就规定: “以电子形式所附或在逻辑上与其他电子数据相关的数据,作为一种判别的方法”称为电子签名。而我国《电子签名法》对电子签名的定义: “是指数据电文中以电子形式所含、所附用于识别签名人身份并表明签名人认可其中内容的数据。根据这一定义,能识别签名人身份的电子签名方法可能有很多种,比如: ID/口令、指纹识别、虹膜/网膜识别和形态识别等等。但是,用这样一些电子签名手段,只能进行人的身份识别,即《电子签名法》中定义的电子认证。但不能做到在《电子签名法》中对电子签名的全面要求: 即在识别签名人身份的同时,还要做到签名人认可其中的内容。

从广义上讲,实现电子签名的技术手段有很多种,但目前比较成熟的,世界先进国家普遍使用的电子签名技术还是“数字签名”技术。由于保持技术中立性是制订法律的一个基本原则,因此,目前还不能说明公钥密码理论是制作签名的惟一技术,因此有必要规定一个更一般化的概念以适应今后技术的发展。但是,目前电子签名法中提到的签名,一般指的就是“数字签名”。所谓“数字签名”就是通过某种密码运算生成一系列符号及代码组成电子密码进行签名,来代替书写签名或印章,对于这种电子式的签名还可进行技术验证,其验证的准确度是一般手工签名和图章的验证无法比拟的。

电子签名的一般实现方法

目前,实现电子签名的方法有好多种技术手段,前提是在确认了签署者的确切身份即经过电子认证之后,电子签名承认人们可以用多种不同的方法签署一份电子记录。

1. 手写签名或图章的模式识别

即将手写签名或印章作为图像,用光扫描经光电转换后在数据库中加以存储,当验证此人的手写签名或盖印时,也用光扫描输入,并将原数据库中的对应图像调出,用模式识别的数学计算方法,进行二者比对,以确认该签名或印章的真伪。这种方法曾经在银行会计柜台使用过,但由于需要大容量的数据库存储和每次手写签名和盖印的差异性,证明了它的不实用性,这种方法也不适用于互联网上传输,是较原始和落后的方法。

2. 生物识别技术

生物识别技术是利用人体生物特征进行身份认证的一种技术,生物特征是一个人与他人不同的惟一表征,它是可以测量、自动识别和验证的。生物识别系统对生物特征进行取样,提取其惟一的特征进行数字化处理,转换成数字代码,并进一步将这些代码组成特征模板存于数据库中,人们同识别系统交互进行身份认证时,识别系统获取其特征并与数据库中的特征模板进行比对,以确定是否匹配,从而决定确定或否认此人。生物识别技术主要有以下几种:

(1)指纹识别技术。每个人的指纹皮肤纹路是惟一的,并且终身不变,依靠这种惟一性和稳定性,就可以把一个人同他的指纹对应起来,通过将他的指纹和预先保存在数据库中的指纹采用指纹识别算法进行比对,便可验证他的真实身份。在身份识别后的前提下,可以将一份纸质公文或数据电文按手印签名或放于IC卡中签名。但这种签名需要有大容量的数据库支持,适用于本地面对面的处理,不适宜网上传输,目前指纹签名还做不到与数据电文内容相关联。

(2)视网膜、虹膜识别技术。视网膜识别技术是利用激光照射眼球的背面,扫描摄取几百个视网膜的特征点,代码摸板存储,经数字化处理后形成记忆模板存储于数据库中,供以后的比对验证。视网膜是一种极其稳定的生物特征,作为身份认证是精确度较高的识别技术。但使用困难,不适用于直接数字签名和网络传输,只能做到身份识别,还做不到与数据电文内容相绑定。虹膜识别技术: 红外照射,取样制作代码摸板存储,用时进行比对。这种签名也只能是进行身份识别。

(3)声音识别技术。声音识别技术是一种行为识别技术,用声音录入设备反复不断地测量、记录声音的波形和变化,并进行频谱分析,经数字化处理之后作成声音模板加以存储。使用时将现场采集到的声音同登记过的声音模板进行精确的匹配,以识别该人的身份。这种技术精确度较差,使用困难,不适用于直接数字签名和网络传输。

以上这种身份识别的方法解决的都是“你是什么?”,“你是谁?”,适用于面对面的场合,不适用远程网络认证,不适合大规模人群认证。

3. 密码、口令和个人识别码。

这里是指用一种传统的对称密钥加/解密的身份识别和签名方法。甲方需要乙方签名一份电子文件,甲方可产生一个随机码传送给乙方,乙方用事先双方约定好的对称密钥加密该随机码和电子文件回送给甲方,甲方用同样对称密钥解密后得到电文并核对随机码,如随机码核对正确,甲方即可认为该电文来自乙方。这种方法解决的是“你知道什么?”。适于远程网络传输,但不适合大规模人群认证,因为对称密钥管理困难。但是,对加密的数据电文签名人做不到认可。

在对称密钥加/解密认证中,在实际应用方面经常采用的是ID+PIN(身份惟一标识+口令)。即发方直接将ID和PIN发给收方,收方与后台已存放的ID和口令进行比对,达到认证的目的。人们在日常生活中使用的银行卡就是用的这种认证方法。这种方法解决的是“你有什么?”和“你知道什么?”。适用远程网络传输,但不安全,易被黑客窃取,只能简单的身份识别,不适用于电子签名。

4. 基于PKI的电子签名

基于公钥基础设施PKI(Public Key Infrastructure)的电子签名被称做“数字签名”。有人称“电子签名”就是“数字签名”,这种说法是错误的。数字签名是电子签名的一种主要形式。因为电子签名具有技术中立性,但也带来使用的不便,法律上又对电子签名做了进一步规定,如联合国贸发会的《电子签名示范法》和欧盟的《电子签名共同框架指令》中就规定了“可靠电子签名”和“高级电子签名”,其目的就是规定了数字签名的具体功能,这种规定使数字签名获得了更好的应用安全性和可操作性。目前,具有实际意义的电子签名只有公钥密码理论。所以,目前国内外普遍使用的、技术成熟的、可实际使用的还是基于PKI的数字签名技术。作为公钥基础设施PKI可提供多种网上安全服务,如认证、数据保密性、数据完整性和不可否认性,其中都用到了数字签名技术。

数字签名的技术保障

1. 什么是数字签名

数字签名在ISO7498-2标准中定义为: “附加在数据单元上的一些数据,或是对数据单元所作的密码变换,这种数据和变换允许数据单元的接收者用以确认数据单元来源和数据单元的完整性,并保护数据,防止被人(例如接收者)进行伪造”。美国电子签名标准(DSS,FIPS186-2)对数字签名做了如下解释: “利用一套规则和一个参数对数据计算所得的结果,用此结果能够确认签名者的身份和数据的完整性”。按上述定义PKI可以提供数据单元的密码变换,并能使接收者判断数据来源及对数据进行验证,是数字签名的技术保障。

PKI的核心执行机构是《电子签名法》中所定义的电子认证服务提供者,即通称为认证机构CA(Certificate Authority),PKI签名的核心元素是由CA签发的数字证书。数字证书所提供的PKI服务就是认证、数据完整性、数据保密性和不可否认性。它的作法就是利用证书公钥和与之对应的私钥进行加/解密,并产生对数字电文的签名及验证签名。数字签名是利用公钥密码技术和其他密码算法生成一系列符号及代码组成电子密码进行签名,来代替书写签名和印章。这种电子式的签名还可进行技术验证,其验证的准确度是在物理世界中对手工签名和图章的验证是无法比拟的。这种签名方法可在很大的可信PKI域人群中进行认证,或在多个可信的PKI域中进行交叉认证,它特别适用于互联网和广域网上的安全认证和传输。

关振胜

中国建设银行科技部副总工程师,高级工程师。现受聘中国金融认证中心(CFCA)技术顾问、中国人民银行“网上银行发展与监管工作组” 专家、亚洲PKI论坛(中国)委员、中国电子商务协会专家委员会专家、电子协会电子签名专家委员会常委。主持领导设计、开发多个银行大型应用系统。著作有“公钥基础设施PKI与认证机构CA”、“中国金融认证中心建设”、 “第四代语言INFORMIX 4GL”等。曾获得科技进步奖一等、二等、三等奖。(如右图)

2. 公钥密码技术原理

公开密钥密码理论是1976年美国发表的RSA算法,它是以三个发明人的名字而命名的,后来又有椭圆算法ECC,但常用的、成熟的公钥算法是RSA。它与传统的对称密钥算法有本质的区别,对称密钥算法常用的是DES算法,它具有一个密钥,加/解密时用的是同一个密钥。而公钥算法利用的是非对称密钥,即利用两个足够大的质数与被加密原文相乘生产的积来加/解密。这两个质数无论是用哪一个与被加密的原文相乘(模乘),即对原文件加密,均可由另一个质数再相乘来进行解密。但是,若想用这个乘积来求出另一个质数,就要进行对大数分解质因子,分解一个大数的质因子是十分困难的,若选用的质数足够大,这种求解几乎是不可能的。因此,将这两个质数称为密钥对,其中一个采用私密的安全介质保密存储起来,不对任何外人泄露,所以简称为“私钥”; 另一个密钥可以公开发表,用数字证书的方式在称之为“网上黄页”的目录服务器上,用LDAP协议进行查询,也可在网上请对方发送信息时主动将该公钥证书传送给对方,这个密钥称之为“公钥”。

公/私密钥对的用法是,当发方向收方通信时发方用收方的公钥对原文进行加密,收方收到发方的密文后,用自己的私钥进行解密,其中他人是无法解密的,因为他人不拥有自己的私钥,这就是用公钥加密,私钥解密用于通信; 而用私钥加密文件公钥解密则是用于签名,即发方向收方签发文件时,发方用自己的私钥加密文件传送给收方,收方用发方的公钥进行解密。

但是,在实际应用操作中发出的文件签名并非是对原文本身进行加密,而是要对原文进行所谓的“哈希”(Hash)运算,即对原文作数字摘要。该密码算法也称单向散列运算,其运算结果称为哈希值,或称数字摘要,也有人将其称为“数字指纹”。哈希值有固定的长度,运算是不可逆的,不同的明文其哈希值是不同的,而同样的明文其哈希值是相同并且惟一,原文的任何改动,其哈希值就要发生变化。数字签名是用私钥对数字摘要进行加密,用公钥进行解密和验证。

公钥证书和私钥是用加密文件存放在证书介质中,证书是由认证服务机构CA所签发的权威电子文档,CA与数字证书等是公钥基础设施PKI的主要组成机构和元素。

3. 认证机构CA

认证机构CA是PKI的核心执行机构,是PKI的主要组成部分,一般简称为CA,在业界通常把它称为认证中心。CA认证机构在《电子签名法》中被称做“电子认证服务提供者”。

根据《电子签名法》中规定,国务院信息产业部据本法制定了《电子认证服务管理办法》(中华人民共和国信息产业部令 第35号),并与2005年2月8日颁布。在该管理办法中第五条第七项有关人员、技术、设备、密码、安全和资金等,详细规定了电子认证机构(CA)应具备的市场准入条件。

4. 数字证书

数字证书或称电子证书简称为证书,它是PKI的核心元素,由认证机构服务者所签发,它是数字签名的技术基础保障; 它符合X・509标准,是网上实体身份的证明,证明某一实体的身份以及其公钥的合法性,证明该实体与公钥二者之间的匹配关系,证书是公钥的载体,证书上的公钥惟一与实体身份相绑定,并与其私钥相对应。国家标准规定作为第三方提供电子认证服务的CA,其签发证书机制一般应为双证书机制,即一个实体应具有两个证书,两个密钥对,一个是加密证书,一个是签名证书,加密证书原则上是不能用于签名的。用加密证书的公钥加密,对应的私钥解密,用于通信; 采用签名证书的私钥加密,对应的公钥解密用于签名。

证书在公钥体制中是密钥管理的媒介,不同的实体可以通过证书来互相传递公钥,证书是由权威性、可信任性和公正性的第三方机构所签发。因此,它是权威性电子文档。

证书的内容主要用于身份认证、签名的验证和有效期的检查。CA签发证书时,要对证书内容进行签名,以示对所签发证书内容的完整性、准确性负责并证明该证书的合法性和有效性,将网上身份与该证书绑定。

链接:什么是PKI?

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