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光电成像系统与人眼视觉的匹配问题论文
摘 要 ：以电视、激光成像和热成像系统为代表的光电成像系统在军事和民用上有着广泛的用途，但光电成像系统与人眼视觉的匹配问题仍是按现有理论和方法难以准确解释或定量描述的普遍问题。从理论上阐述了此问题的本质，说明了在这种匹配系统中存在系统的最佳匹配，且匹配状态直接影响光电成像系统的总体设计，并对如何描述这种关系进行一些说明和分析。
关键词 ：光电技术论文
前言：对光电成像系统性能的评价主要涉及光学系统和光电成像系统的优化。在对光电成像系统的优化过程中，涉及材料、机械和电子等多门学科。随着科技的不断发展，阵列探测器更新换代的速度相对较快，为了满足阵列探测器的发展需求，加强对光电成像系统的研究，并且对其进行性能优化具有重要的价值。
1.对光电成像系统的性能优化
对光电成像系统的性能优化目标主要是对光学和电学内容进行设计，并且提升光电成像系统的性能，同时降低系统的制作成本。在光电成像系统中，探测器的性能主要是由电荷扩散、几何尺寸和位相时钟等因素决定。在使用的过程中，探测器的性能同样受到环境、运输和温度等因素的影响。
在设计师对光学系统进行设计时，要根据成像倍率和瞬时视场角来决定光学系统的焦距;并且要根据信噪比来设计孔径;同时要根据尺寸来设计相应的视场角;另外，要根据使用换环境和加工难度来设计相应的传递函数余量。在理想的光学系统设计中，艾里斑直径为λF，光学系统函数的截止频率为1/λF，探测器函数的截止频率为1/d，当艾里斑直径为1个像元时，艾里斑直径为d，光学函数截止频率为。但是当艾里斑为一个像元时，系统明显的缺乏采样，继而会导致探测器受到一定程度的限制。当系统传递相应的频谱时，将会导致成像失真[1]。
针对系统成像的失真问题，设计师在设计系统的过程中，可以采用增加空间采样频率的方式来提升系统的分辨率。其主要体现在以下几个方面：第一，当系统的艾里斑直径为2个像元时，系统同样欠缺采样，这种设计方式主要应用于航空相机和空间相机，其传递函数相比于设计值较低。第二，当艾里斑函数为3个像元时，光电系统的.传递函数较为容易达到，其一般应用于中小型的光电成像系统。第三，当艾里斑函数为4个像元时，光电系统的分辨率相对较高，适用于实验室等设计环境。由此可见，在光电成像系统的性能优化设计中，增加系统空间采样频率的方式可以较好的提升系统的分辨率，进而可以达到光电系统的使用性能[2]。
2 系统误差对函数的影响
在光学成像系统的设计中，由于涉及、制造和使用的过程中会出现相应的误差，继而会降低传递函数，从而会影响光电成像系统的使用性能。根据科学研究显示，其影响性能的因素主要体现在以下几个方面：
波像差对函数的影响
在光学系统的设计中，波像差会对系统的分辨率产生较大的影响，而在系统的设计中，加工环境、设计和使用等变化均可以影响波像差的变化，从而会影响光电成像系统的使用性能。在光电系统的设计中，其下降因子与波像差之间的关系如公式1所示：
在公式1中，Wmrs是系统的波像差，单位是波长，ATF(v)是函数的下降因子，表示空间频率。当系统的Wmrs=，，和时，系统的下降因子会达到在最低值。因此，在设计师设计光学成像系统的过程中，需要对波像差和函数下降因子进行合理的分析，以便可以保证系统的使用性能[3]。
离焦对函数的影响
在光学成像系统的设计中，需要对系统进行调焦，当调焦过程中出现误差，对系统的函数会产生较大的影响。当离焦的弥散斑直径是d的时候，离焦的函数如公式2所示：
在公式2中，MTF(u)为离焦，当探测器像元的尺寸分别为10%d-d时，离焦函数的下降幅度越来越大。在设计师设计系统的过程中，为了保证系统的分散率，必须将探测器的像元尺寸控制在30%d以内，以便可以保证光电成像系统的使用效率。
像移对函数的影响
在光电成像系统的使用过程中，在曝光时间内，像在像面内会出现移动，从而会在一定程度上导致函数下降。像移主要包括线性异动、高频随机振动和正弦振动。当系统的线性位移数值为d时，系统函数如公式3所示：
在公式3中，ud主要代表空间频率，当系统探测器像元的尺寸分别为10%d、20%d、30%d、40%d、50%d和d时，像移的下降幅度会逐渐增大。
在光电成像系统的设计过程中，光电的函数主要是由波像差、离焦和像移的乘积得到。对于光学遥感中的光电成像系统，在设计的过程中，可以将空间频率设置在左右，在光电系统加工后，其函数应该控制在左右。而系统最终应用的函数应该控制在左右[4]。因此，在光电成像系统的使用过程中，只有设计师根据实际使用要求来进行设计，才可以达到最佳的使用性能。
3 系统的平均传递函数
在光电成像系统中，光学传递函数在线性空间内属于不变的系统，但是探测器取样会不断的发生变化。在系统的使用中，为了满足系统的使用需求，设计师可以采用平均函数的方式来表示空间频率的变化，以便可以更好的对光电成像系统的性能进行优化。在光电成像系统的使用中，随着系统sin函数和cos数值的不断增加，系统的相位值会逐渐缩小，并且逐渐趋于标准理论值。在数据的使用过程中，规定相应的相位等于0.因此，在光电成像系统的设计过程中，设计师应该尽量的减少函数的数值，以便可以保证系统的分辨率。
4 系统的信噪比
在光电成像系统的使用过程中，信噪比是影响系统的重要指标。在信噪比的使用过程中，主要分为红外系统信噪比和光系统信噪比。其分别如公式4和公式5所示。
在公式4中，主要表示红外系统的信噪比，其中F为孔径数，L为地面的辐射亮度。通过公式4，可以较好的对系统的数值进行计算。
在公式5中，Se为信号电子数，Ne为噪声电子数，De为暗信号输出的电子数。在系统的设计中，设计师要根据实际情况来合理的选择信噪比的数值。
结语：光电成像系统的设计关系着其分辨率的大小，继而会影响人们对光电系统的使用性能。希望通过本文的相关介绍，设计师在设计光电成像系统的过程中，可以合理的设计像移、离焦和波像差，以便可以更好的提升光电系统的使用性能。
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高分辨率光学显微术在生命科学中的应用【摘要】 提高光学显微镜分辨率的研究主要集中在两个方面进行，一是利用经典方法提高各种条件下的空间分辨率，如用于厚样品研究的SPIM技术，用于快速测量的SHG技术以及用于活细胞研究的MPM技术等。二是将最新的非线性技术与高数值孔径测量技术（如STED和SSIM技术）相结合。生物科学研究离不开超高分辨率显微术的技术支撑，人们迫切需要更新显微术来适应时代发展的要求。近年来研究表明，光学显微镜的分辨率已经成功突破200nm横向分辨率和400nm轴向分辨率的衍射极限。高分辨率乃至超高分辨率光学显微术的发展不仅在于技术本身的进步，而且它将会极大促进生物样品的研究，为亚细胞级和分子水平的研究提供新的手段。【关键词】 光学显微镜；高分辨率；非线性技术；纳米水平在生物学发展的历程中显微镜技术的作用至关重要，尤其是早期显微术领域的某些重要发现，直接促成了细胞生物学及其相关学科的突破性发展。对固定样品和活体样品的生物结构和过程的观察，使得光学显微镜成为绝大多数生命科学研究的必备仪器。随着生命科学的研究由整个物种发展到分子水平，显微镜的空间分辨率及鉴别精微细节的能力已经成为一个非常关键的技术问题。光学显微镜的发展史就是人类不断挑战分辨率极限的历史。在400～760nm的可见光范围内，显微镜的分辨极限大约是光波的半个波长，约为200nm，而最新取得的研究成果所能达到的极限值为20～30nm。本文主要从高分辨率三维显微术和高分辨率表面显微术两个方面，综述高分辨率光学显微镜的各种技术原理以及近年来在突破光的衍射极限方面所取得的研究进展。1 传统光学显微镜的分辨率光学显微镜图像的大小主要取决于光线的波长和显微镜物镜的有限尺寸。类似点源的物体在像空间的亮度分布称为光学系统的点扩散函数(point spread function, PSF)。因为光学系统的特点和发射光的性质决定了光学显微镜不是真正意义上的线性移不变系统，所以PSF通常在垂直于光轴的x-y平面上呈径向对称分布，但沿z光轴方向具有明显的扩展。由Rayleigh判据可知，两点间能够分辨的最小间距大约等于PSF的宽度。根据Rayleigh判据，传统光学显微镜的分辨率极限由以下公式表示[1]：横向分辨率(x-y平面)：dx，y=■轴向分辨率(沿z光轴)：dz=■可见，光学显微镜分辨率的提高受到光波波长λ和显微镜的数值孔径等因素的制约；PSF越窄，光学成像系统的分辨率就越高。为提高分辨率，可通过以下两个途径：（1）选择更短的波长；（2）为提高数值孔径, 用折射率很高的材料。Rayleigh判据是建立在传播波的假设上的，若能够探测非辐射场，就有可能突破Rayleigh判据关于衍射壁垒的限制。2 高分辨率三维显微术在提高光学显微镜分辨率的研究中，显微镜物镜的像差和色差校正具有非常重要的意义。从一般的透镜组合方式到利用光阑限制非近轴光线，从稳定消色差到复消色差再到超消色差，都明显提高了光学显微镜的成像质量。最近Kam等[2]和Booth等[3]应用自适应光学原理，在显微镜像差校正方面进行了相关研究。自适应光学系统由波前传感器、可变形透镜、计算机、控制硬件和特定的软件组成，用于连续测量显微镜系统的像差并进行自动校正。 一般可将现有的高分辨率三维显微术分为3类：共聚焦与去卷积显微术、干涉成像显微术和非线性显微术。 共聚焦显微术与去卷积显微术 解决厚的生物样品显微成像较为成熟的方法是使用共聚焦显微术(confocal microscopy) [4]和三维去卷积显微术(three-dimensional deconvolution microscopy, 3-DDM) [5]，它们都能在无需制备样品物理切片的前提下，仅利用光学切片就获得样品的三维荧光显微图像。共聚焦显微术的主要特点是，通过应用探测针孔去除非共焦平面荧光目标产生的荧光来改善图像反差。共聚焦显微镜的PSF与常规显微镜的PSF呈平方关系，分辨率的改善约为■倍。为获得满意的图像，三维共聚焦技术常需使用高强度的激发光，从而导致染料漂白，对活生物样品产生光毒性。加之结构复杂、价格昂贵，从而使应用在一定程度上受到了限制。3-DDM采用软件方式处理整个光学切片序列，与共聚焦显微镜相比，该技术采用低强度激发光，减少了光漂白和光毒性，适合对活生物样品进行较长时间的研究。利用科学级冷却型CCD传感器同时探测焦平面与邻近离焦平面的光子，具有宽的动态范围和较长的可曝光时间，提高了光学效率和图像信噪比。3-DDM拓展了传统宽场荧光显微镜的应用领域受到生命科学领域的广泛关注[6]。 选择性平面照明显微术 针对较大的活生物样品对光的吸收和散射特性，Huisken[7]等开发了选择性平面照明显微术(selective plane illumination microscopy，SPIM)。与通常需要将样品切割并固定在载玻片上的方式不同，SPIM能在一种近似自然的状态下观察2～3mm的较大活生物样品。SPIM通过柱面透镜和薄型光学窗口形成超薄层光，移动样品获得超薄层照明下切片图像，还可通过可旋转载物台对样品以不同的观察角度扫描成像，从而实现高质量的三维图像重建。因为使用超薄层光，SPIM降低了光线对活生物样品造成的损伤，使完整的样品可继续存活生长，这是目前其他光学显微术无法实现的。SPIM技术的出现为观察较大活样品的瞬间生物现象提供了合适的显微工具，对于发育生物学研究和观察细胞的三维结构具有特别意义。 结构照明技术和干涉成像 当荧光显微镜以高数值孔径的物镜对较厚生物样品成像时，采用光学切片是一种获得高分辨3D数据的理想方法，包括共聚焦显微镜、3D去卷积显微镜和Nipkow 盘显微镜等。1997年由Neil等报道的基于结构照明的显微术，是一种利用常规荧光显微镜实现光学切片的新技术，并可获得与共聚焦显微镜一样的轴向分辨率。干涉成像技术在光学显微镜方面的应用1993年最早由Lanni等提出，随着I5M、HELM和4Pi显微镜技术的应用得到了进一步发展。与常规荧光显微镜所观察的荧光相比，干涉成像技术所记录的发射荧光携带了更高分辨率的信息。（1）结构照明技术：结合了特殊设计的硬件系统与软件系统，硬件包括内含栅格结构的滑板及其控制器，软件实现对硬件系统的控制和图像计算。为产生光学切片，利用CCD采集根据栅格线的不同位置所对应的原始投影图像，通过软件计算，获得不含非在焦平面杂散荧光的清晰图像，同时图像的反差和锐利度得到了明显改善。利用结构照明的光学切片技术，解决了2D和3D荧光成像中获得光学切片的非在焦平面杂散荧光的干扰、费时的重建以及长时间的计算等问题。结构照明技术的光学切片厚度可达，轴向分辨率较常规荧光显微镜提高2倍，3D成像速度较共聚焦显微镜提高3倍。（2）4Pi 显微镜：基于干涉原理的4Pi显微镜是共聚焦/双光子显微镜技术的扩展。4Pi显微镜在标本的前、后方各设置1个具有公共焦点的物镜，通过3种方式获得高分辨率的成像：①样品由两个波前产生的干涉光照明；②探测器探测2个发射波前产生的干涉光；③照明和探测波前均为干涉光。4Pi显微镜利用激光作为共聚焦模式中的照明光源，可以给出小于100nm的空间横向分辨率，轴向分辨率比共聚焦荧光显微镜技术提高4~7倍。利用4Pi显微镜技术，能够实现活细胞的超高分辨率成像。Egner等[8，9]利用多束平行光束和1个双光子装置，观测活细胞体内的线粒体和高尔基体等细胞器的精微细节。Carl[10]首次应用4Pi显微镜对哺乳动物HEK293细胞的细胞膜上离子通道类别进行了测量。研究表明，4Pi显微镜可用于对细胞膜结构纳米级分辨率的形态学研究。（3）成像干涉显微镜(image interference microscopy, I2M)：使用2个高数值孔径的物镜以及光束分离器，收集相同焦平面上的荧光图像，并使它们在CCD平面上产生干涉。1996年Gustaffson等用这样的双物镜从两个侧面用非相干光源（如汞灯）照明样品，发明了I3M显微镜技术(incoherent, interference, illumination microscopy, I3M），并将它与I2M联合构成了I5M显微镜技术。测量过程中，通过逐层扫描共聚焦平面的样品获得一系列图像，再对数据适当去卷积，即可得到高分辨率的三维信息。I5M的分辨范围在100nm内。 非线性高分辨率显微术 非线性现象可用于检测极少量的荧光甚至是无标记物的样品。虽有的技术还处在物理实验室阶段，但与现有的三维显微镜技术融合具有极大的发展空间。（1）多光子激发显微术：(multiphoton excitation microscope，MPEM)是一种结合了共聚焦显微镜与多光子激发荧光技术的显微术，不但能够产生样品的高分辨率三维图像，而且基本解决了光漂白和光毒性问题。在多光子激发过程中，吸收几率是非线性的[11]。荧光由同时吸收的两个甚至3个光子产生，荧光强度与激发光强度的平方成比例。对于聚焦光束产生的对角锥形激光分布，只有在标本的中心多光子激发才能进行，具有固有的三维成像能力。通过吸收有害的短波激发能量，明显地降低对周围细胞和组织的损害，这一特点使得MPEM成为厚生物样品成像的有力手段。MPEM轴向分辨率高于共聚焦显微镜和3D去卷积荧光显微镜。（2）受激发射损耗显微术：Westphal[12]最近实现了Hell等在1994年前提出的受激发射损耗(stimulated emission depletion, STED）成像的有关概念。STED成像利用了荧光饱和与激发态荧光受激损耗的非线性关系。STED技术通过2个脉冲激光以确保样品中发射荧光的体积非常小。第1个激光作为激发光激发荧光分子；第2个激光照明样品，其波长可使发光物质的分子被激发后立即返回到基态，焦点光斑上那些受STED光损耗的荧光分子失去发射荧光光子的能力，而剩下的可发射荧光区被限制在小于衍射极限区域内，于是获得了一个小于衍射极限的光点。Hell等已获得了28nm的横向分辨率和33nm的轴向分辨率[12,13]，且完全分开相距62nm的2个同类的分子。近来将STED和4Pi显微镜互补性地结合，已获得最低为28nm的轴向分辨率,还首次证明了免疫荧光蛋白图像的轴向分辨率可以达到50nm[14]。（3）饱和结构照明显微术：Heintzmann等[15]提出了与STED概念相反的饱和结构照明显微镜的理论设想，最近由Gustafsson等[16]成功地进行了测试。当光强度增加时，这些体积会变得非常小，小于任何PSF的宽度。使用该技术，已经达到小于50nm的分辨率。（4）二次谐波 (second harmonic generation, SHG)成像利用超快激光脉冲与介质相互作用产生的倍频相干辐射作为图像信号来源。SHG一般为非共振过程，光子在生物样品中只发生非线性散射不被吸收，故不会产生伴随的光化学过程，可减小对生物样品的损伤。SHG成像不需要进行染色,可避免使用染料带来的光毒性。因其对活生物样品无损测量或长时间动态观察显示出独特的应用价值，越来越受到生命科学研究领域的重视[17]。3 表面高分辨率显微术表面高分辨率显微术是指一些不能用于三维测量只适用于表面二维高分辨率测量的显微技术。主要包括近场扫描光学显微术、全内反射荧光显微术、表面等离子共振显微术等。 近场扫描光学显微术 近场扫描学光显微术(near-field scanning optical microscope, NSOM)是一种具有亚波长分辨率的光学显微镜。由于光源与样品的间距接近到纳米水平，因此分辨率由光探针口径和探针与样品之间的间距决定，而与光源的波长无关。NSOM的横向分辨率小于100nm，Lewis[18]则通过控制在一定针尖振动频率上采样，获得了小于10nm的分辨率。NSOM具有非常高的图像信噪比，能够进行每秒100帧图像的快速测量[19]，NSOM已经在细胞膜上单个荧光团成像和波谱分析中获得应用。 全内反射荧光显微术 绿色荧光蛋白及其衍生物被发现后，全内反射荧光(total internal reflection fluorescence，TIRF)技术获得了更多的重视和应用。TIRF采用特有的样品光学照明装置可提供高轴向分辨率。当样品附着在离棱镜很近的盖玻片上，伴随着全内反射现象的出现，避免了光对生物样品的直接照明。但因为波动效应，有小部分的能量仍然会穿过玻片与液体介质的界面而照明样品，这些光线的亮度足以在近玻片约100nm的薄层形成1个光的隐失区，并且激发这一浅层内的荧光分子[20]。激发的荧光由物镜获取从而得到接近100nm的高轴向分辨率。TIRF近来与干涉照明技术结合应用在分子马达步态的动力学研究领域, 分辨率达到8nm，时间分辨率达到100μs[21]。 表面等离子共振 表面等离子共振(surface plasmon resonance, SPR) [22]是一种物理光学现象。当入射角以临界角入射到两种不同透明介质的界面时将发生全反射，且反射光强度在各个角度上都应相同，但若在介质表面镀上一层金属薄膜后，由于入射光被耦合入表面等离子体内可引起电子发生共振，从而导致反射光在一定角度内大大减弱，其中使反射光完全消失的角度称为共振角。共振角会随金属薄膜表面流过的液相的折射率而改变，折射率的改变又与结合在金属表面的生物分子质量成正比。表面折射率的细微变化可以通过测量涂层表面折射光线强度的改变而获得。1992年Fagerstan等用于生物特异相互作用分析以来，SPR技术在DNA-DNA生物特异相互作用分析检测、微生物细胞的监测、蛋白质折叠机制的研究，以及细菌毒素对糖脂受体亲和力和特异性的定量分析等方面已获得应用[23]。当SPR信息通过纳米级孔道[24]传递而提供一种卓越的光学性能时，将SPR技术与纳米结构设备相结合，该技术的深入研究将有可能发展出一种全新的成像原理显微镜。【参考文献】[1] 汤乐民,丁 斐.生物科学图像处理与分析[M].北京:科学出版社,2005：205.[2] Kam Z, Hanser B, Gustafsson MGL, et adaptive optics for live three-dimensional biological imaging[J]. 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“现代教育技术”是师范院校的必修课程。这门课教学质量的高低直接影响到师范生毕业质量的好坏，它的重要性是不言而喻的。下面是我给大家推荐的现代教育技术论文2000字，希望大家喜欢!
《“现代教育技术”教学有效性初探》
摘要：“现代教育技术”是师范院校的特色课程、必修课程，这门课教学质量的高低直接影响到师范生毕业质量的好坏。然而，从实践反馈的信息来看，开课质量和效果却不尽如人意，造成这种现象的原因，有教材、教师、学生等多方面原因，而提高该课程教学有效性的策略也应从这三个方面入手。
关键词：现代教育技术;教学;有效性
“现代教育技术”是师范院校的必修课程。如果公共教育学是师范的标志性学科，那么《现代教育技术》则是其基础性课程。这门课教学质量的高低直接影响到师范生毕业质量的好坏，它的重要性是不言而喻的。然而，从实践反馈的信息来看，开课质量和效果却不尽如人意。学生毕业后，现代教育理论不会运用，现代教育技术设备不会操作，多媒体教学课件不会制作。本文试图从教学有效性的角度，探究如何提高“高师现代教育技术”课程教学的质量与效果，避免学生的“无效或低效学习”，以期重新建构高师“现代教育技术”公共课。
一、有效教学观
有效教学(effective teaching)的概念源于20世纪上半叶西方的教学科学运动，特别是受到行为科学和实用主义哲学影响的美国教学效能运动。提高教学质量和效益是教师在教育活动中的根本目标，有效教学也就在此基础上发展起来了。这一概念一出现，立刻引起世界各国教育界的普遍关注和研究。
有效教学是当前课堂教学改革乃至整个基础教育改革的核心问题，有效果、有效用、有效率是其三大内涵，这种“多快好省”的教学要求教师遵循教学活动和学生活动的规律，以尽可能少的时间、精力和物力的投入，取得尽可能多的教学效果，产生尽可能好的教学效益，从而实现特定的教学目标，满足社会和个人的教育价值需求。
二、现代教育技术教学中影响教学有效性的因素分析
(一)教材建设滞后
一直以来，现代教育技术课程的教材建设严重落后于信息技术的发展。主要表现在以下几个方面：一是教材内容更新缓慢。很多教材内容沿用八十年代电化教育的教材体系，依然把老式幻灯、投影、录音、电视录像等技术手段作为主要内容编入教材，殊不知这些媒体由于媒体的更新换代几乎不见踪迹，当学生意识到此问题时，就会失去对本课程学习的欲望。二是教材形式单一。传统的纸质教材有知识系统、信息稳定、使用方便、价格便宜等优势，但随着信息技术和网络技术的发展，纸质教材在更新缓慢，内容老旧，缺乏生动性，与生活事实、实践操作之间的断裂等方面凸显出无法避免的劣势。这些弊病使它无法实现教学目标，必需借助于其他的教学资源来解决。但目前现代教育技术却没有相配套的电子教材，教师备课上课只能是依靠自己责任心的大小来准备电子资料，难免有责任心差的教师偷懒或者教师无暇准备而照本宣科，因而影响到课堂教学效果。
(二)教师教学策略欠缺
在影响现代教育技术教学有效性的因素中，来自教师的因素是最主要的。诸如，教师上课照本宣科，举例不形象、不生动，导致学生对现代教育技术的学习失去兴趣;教学模式单一，课堂缺乏生机;满堂灌的注入式教育，把学生当成接受知识的容器，学生当然厌学;教师不能调动学生的积极性、主动性、创造性，忽视学生情绪与情感;多媒体利用形式化，投影仪只是作为另一张黑板，重要概念只用鼠标点击一下，一晃而过，看似信息量大，但学生收获不多;教师上课远离学生的实际，远离学生的发展，只注重学科知识的系统化、合理化、规范化、科学化……如此种种原因就会导致学生学习的低效或无效。
(三)学生重视不够
绝大多数大学生认为现代教育技术是一门公共课，重视程度不够。认为专业课重要，公共课无所谓。学生认为学习现代教育技术的目的就是为了期末考试。认为现代教育技术的原理、方法、概念可以在今后的工作中学习。认为教师上课讲的理论多，教师又不能理论联系实际，课堂显得死气沉沉，没有任何互动……这些因素都会影响到学习的有效性。
三、现代教育技术教学有效性的对策
(一)加快教材建设
1.更新教材体系内容
基础纸质教材的陈旧、呆板、平面化难以满足教学的需要，必须加以改进。对那些被时代抛弃的媒体(如，老式幻灯、投影、录像)和操作简单不需要学习即会的媒体(录音)要舍得裁掉，增加那些能代表现代前沿的技术手段(如，电子白板、多媒体、微格教室等)，突出实用软件制作技术的教授(如，Photoshop、Lectora、Dreamweaver、Frontpage等)，还应增加信息技术与课程整合的内容，使学生的学习能够跟上教育技术发展的新要求。要以迅猛发展起来的信息技术、网络技术为支撑，致力于建设一个在教材体系结构和学法设计上与时俱进，实用性好，针对性强的好教材，以提升教材对教学的助力和对学生的引力。
2.建设配套电子教材
电子教材研究及应用是教育领域国内外关注的热点和焦点所在。这种以信息技术、多媒体技术为基础开发的教学系统，把电子课本、学习资源、虚拟教具、虚拟学具、学习服务、学习终端等几个方面有机地融合成一个教学系统来满足无所不在的学习需要。它的使用不但可以突破纸质教材的种种局限，而且有利于师生、生生之间的互动交流，有效地促进师生教学互动，丰富教学形式，提高教学效率。
(二)优化教学策略
现代教育技术是一门综合性很强的学科，实现其有效教学的关键是教师教学策略的转变。教师要彻底摒弃那些导致教学无效或低效的方法策略，掌握有效教学的策略。
1.转变角色
在信息技术条件下，传统教育的“教师本位”必须让位了。教师不仅仅是知识的拥有者、传授者，也不再局限于传授现成的教材内容，更重要的是学生学习的促进者、合作者、参与者，教师要改变过于强调知识传授的倾向，要努力促使学生形成积极主动的学习态度，与学生一道探索、分享，相互接受和汲取，在实践中、在互动中引领学生从意识到态度、知识与技能、应用与创新等方面适应信息时代的要求。
2.优选教法
(1)合作教学法贯穿始终
现代教育技术的学习过程中，合作学习小组应在开课之初由兴趣相近的学生自愿组成。合作学习中对于每一次的教学任务，教师要针对学习小组下达学习任务，以小组为单位验收审核学习成果。在学习过程中，要鼓励小组成员互相信赖，相互支持，分享成果，协作完成学习任务。比如，在“初识现代教育技术”的教学中，带领学生参观了某个典型的教育技术环境，教师下达小组学习任务：用演示文稿的形式介绍自己小组的成员及特点，介绍所参观的教育技术环境，谈谈对现代教育技术的初步认识等。小组成员接到任务后，经过交流、讨论，收集信息、撰写文稿、制作PPT、准备演讲，大家分工协作，每个学生都有表现的机会、成功的机会，都力争为自己的小组作一份贡献以体现自身的价值。宽松民主的学习氛围，极大地保护和增强了学生对教育技术学习的兴趣，也进一步提高了教学的有效性。
(2)任务驱动教学法
“任务驱动教学法”是一种以解决问题、完成任务为主的多维互动式的教学理念，“任务驱动”的教学方式已逐渐被广大信息技术教师熟知与接受。在教育技术教学中，应以若干个具体任务为中心，通过完成任务的过程，介绍和学习基本知识和技能。例如PowerPoint的教学中以“我的小组(介绍合作小组成员)”为任务学习PPT演示文档的文字输入及处理、版面协调设计等操作，在Flash教学中以“滚动的小球”为任务，学习动画的制作，将所要学习的新知识隐含在一个或几个任务之中，通过对任务进行分析、讨论，明确其大体涉及哪些知识，在教师指导下找出解决问题的方法，最后通过完成任务来实现对所学知识的意义建构。任务驱动教学让学生在完成任务中学会自主探究和自主学习，同时培养了学生分析问题、解决问题和综合应用所学知识和技能的能力。
(3)创建专题学习网站和教师个人博客
学术网站作为一种新型的教学资源，既链接了理论知识与教育实践之间的互动、融合，又弥补了纸质教材滞后与呆板的缺陷。教师应充分利用多媒体及网络，积极制作多媒体学习软件，开发“现代教育技术”的课程学习网站，给学生提供网络学习的平台。教师可将大量的学习资料、制作素材放到网络课程中，供学生学习和下载;将常用软件的使用方法制成多媒体课件放到网上;利用讨论区、网站内部短消息及聊天室、教师个人博客，进行师生之间、学生之间网上交流。这样，学生可通过网络自学“现代教育技术”课程中各种软件的使用方法，不仅可以拓宽学习途径，减轻课堂教学负担，还可以培养学生的自主学习能力，从而有效地完成教学任务。
(三)加强学生学习目的性教育
一个人的行为目的越明确，所引起的意志力也越大。因而，明确学习目的，是学好教育技术的内部动力。为此，教师应有意识地通过各种渠道，加强对学生学习目的性的教育。这种教育可以始于开课之初课程学习目的的教育，让学生明确该课程的学习对于未来教育工作的重要性，也可以在每个单元教学前呈现学习目标，提醒学习者所应达到的基本要求，为其学习提供基本导向。
总之，为了保证高师现代教育技术教学的有效性，必须建立科学合理的课程体系，优化教师教学策略，将先进的教学理论和教学思想引入课堂，充分利用多媒体、网络等先进的教学手段，加强学生对该课程学习目的性的认识，提高学生对现代教育技术的学习兴趣，在此基础上实现教育理论与实践的有机结合。相信随着教育信息化进程的加快和对教学的不断深入研究，高师现代教育技术将会取得令人满意的教学效果。
参考文献：
[1]孙春燕.关于《现代教育技术》课程的探讨与实践[J].职业教育研究，2008(5).
[2]钟启泉.信息技术课程与教学论[M].杭州：浙江教育出版社，2003.
[3]余文森.有效教学三大内涵及其意义[J].中国教育学刊，2012(5).
[4]桑新民.当代信息技术与教育的未来[J].中国电化教育，1998(6).
(作者单位湖北省十堰广播电视大学〈教育学院〉)
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基于计算思维的中学信息技术教育的研究，我的题目。探讨了基于计算思维的中学信息技术教育的设计,针对普通高中对计算机相关知识的需求更新了教学内容,并将教学内容根据计算思维的角度划分为几种思维模式,详细阐述了这几种思维模式,并对各思维模式之间的联系作了简要的说明,同时编制了教学案例。当时也是不会弄，用了好久时间，还是学长给的莫文网，专业的就是不一样，没几天就全部给我了
计算机专业毕业论文的开题报告
导语：开题报告是拉启毕业论文写作的大幕，开题报告的质量高低直接决定论文的质量。那么计算机专业的开题报告怎么写呢？其写作内容和固定格式有哪些呢？接下来我整理了计算机专业毕业论文的开题报告，文章希望大家喜欢！
论文题目：计算机技术在网络教学中的应用研究
一、本课题的来源及研究意义
随着计算机技术的飞速发展，信息网络已成为社会发展的重要保证。如何以网络为纽带快速、高效、方便地实现知识传递，以现代化手段促进教学改革，将传统的课堂教学转变为课堂+电脑+网络课堂+internet等多种学习方式，是教育工作者应当为之努力的方向。基于JSP技术的网络教学平台是依托校园网的'优势设计和开发的，通过此平台，学生可以不受时间、空间、地域的限制，实现网上浏览教学内容、完成作业，参加测试等功能，教师也可借助此平台，发布公告信息，发布试题，实现课件上传下载，组织讨论答疑等功能。
二、国内外发展状况
在国外，网络教学平台系统已经走上正轨，能高效、方便地实现知识传递，具有很强的可靠性，但是功能稍显不足。
在国内，网络教学平台系统的开发与使用都处于低层次阶段，只有少部分信息存于系统中，系统功能不够全面，人们更多的是使用传统的课堂教学手段，所以我选择了这个毕业设计，目的就是要开发一个通用的功能比较全面的网络教学平台。
三、本课题的研究目标
网络教学平台按照Browser/Server模式，将传统的浏览器/WEB服务器的两层体系结构扩展成浏览器-WEB服务器+应用服务器-数据库服务器三层体系结构，这种模式采用多种标准的协议和技术，适合于任何硬件平台和软件环境。
系统采用JSP与mysql数据库相结合，其实现的基本原理是利用mysql作为数据仓库，用Servlet等高性能服务器端程序作为后台总控程序，JSP程序在前台运行，Servelet接受用户的输入，分别调用不同的JSP程序向客户端反馈信息，JSP/Servlet通过HTTP连接在服务器端和客户端传递数据。
四、本课题的基本内容
1、教师教学系统与学生学习系统
教师教学系统与学生学习系统的功能相对应，主要包含以下几个模块：
（1）网络课堂。
（2）网上作业。
（3）网上测试。
（4）讨论答疑。
（5）网上交流。
（6）实验指导。
2、教学管理系统
系统分为人员管理、课程管理、作业管理、考试管理和讨论交流管理。
（1）人员管理。
（2）课程管理。
（3）作业管理。
（4）考试管理。
（5）讨论交流管理：包括BBS版主管理、帖子管理。
五、本课题重点和难点
1、重点：各功能模块的创建。
2、难点：数据库的连接和数据库的各种操作。
六、论文提纲
第一章：概述
第二章：开发环境简介
第三章：需求分析
第四章：系统的总体设计
第五章：系统的详细设计
第六章：系统实现
第七章：系统运行
第八章：结束语
七、进度安排
1、_______年____月：
完成开题报告，学习、翻阅大量参考文献及相关资料。
2、_______年____月：
对系统作整体构思，初步完成系统框架。
3、_______年____月~____月：
对系统框架作进一步调整和细化；进入代码设计与调试阶段，按照系统的功能要求编写相应的VC++程序，并进行调试。
4、_______年____月：
对系统功能作进一步完善，优化其代码；撰写毕业论文并完成初稿。
5、_______年____月上旬：
对毕业论文作进一步修改，直至最后定稿。
八、主要参考文献
[1]陈禹·信息系统分析与设计。北京：电子工业出版社[M],1986
[2]郑人杰·软件工程。北京：清华大学出版社，2000
[3]Binstock&
[4]Gamma,Helm,Johnson&
[5]Hamilton,Cattell&
[6]Cornel&
[7]
[8]PatrickChan&.北Addison-Wesley,1997
强烈建议你写写目前几个信息技术北斗们在研究的课题里的小分支们~~~看看中国电化教育什么的找找灵感吧~~~比如祝智庭现在在研究的智慧学校里的小部分什么的！都比较前沿又好找资料
说实话，为了几百分花这个精力，不值。。。同学，你还是自己写吧
兄弟，求人不如求已，网上下载的论文，参考参考。改动改动就行了。你不知道天下文章一大抄嘛
同学~自己写~
数字钟是采用数字电路实现对“时”、“分”、“秒”数字显示的计时装置。数字钟的精度、稳定度远远超过老式机械钟。与传统机械钟相比，它具有走时准确、显示直观无机械传动装置等优点。在数字显示方面，目前以有集成的记数、译码电路，他可以直观的驱动数码显示器件。也可直接采用CMOS-LED光电组合器件,构成模块式石英晶体数字钟。这些电路装置十分小巧,安装使用也方便,如果想实现大型光电数字显示,可以加一定的驱动电路,采用霓虹灯或白炽灯显示系统,做起来也不困难。 数字钟是以不同的计数器为基本单元构成的，它的用途十分广泛，只要有计时、计数的存在，便要用到数字钟的原理及结构；同时在日期中，它以其小巧，价格低廉，走时精度高，使用方便，功能多，便于集成化而受广大消费的喜爱。
一、系统功能描述图书馆管理系统是典型的信息管理系统(MIS),其开发主要包括后台数据库的建立和维护以及前端应用程序的开发两个方面。对于前者要求建立起数据一致性和完整性强.数据安全性好的库。而对于后者则要求应用程序功能完备,易使用等特点。本图书管理系统的应用对象定位在小型图书馆的应用。根据要求本图书管理系统主要针对图书管理员进行添加新书、执行借书、还书、查看图书的操作，另外进入该系统的读者只能查看当前图书馆的藏书并能执行查询操作，读者还可以通过该系统注册成为会员。图书管理系统用来管理图书借还过程中的静态和动态信息。系统管理的信息主要包括图书基本信息、图书存储信息、借书和还书信息。系统的目的就是有效地处理这些信息，同时为图书管理员提供信息检索和信息统计功能。该图书管理系统主要实现管理员操作和读者操作。其中，管理员操作包括完成添加图书、借书、还书、查询图书功能；读者操作包括完成图书查询和读者注册功能。二、开发环境（VISUAL BASIC）的简介 VISUAL BASIC是微软公司出品的一个快速可视化程序开发工具软件。借助微软在操作系统和办公自动化软件的垄断/地位，VB在短短的几年内风靡全球。VB是极具特色和功能强大的软件，主要表现：所见即所得的界面设计，基于对象的设计方法，极短的软件开发周期，教易维护的代码。同时众多的ACTIVE控件，提高了软件的使用效率。1 VB应用程序语言的基本特点：可视化界面设计：VB为用户提供大量的界面元素（在VB中称为控件对象），这些控件对象如“窗体”，“菜单”，“命令按扭”，“工具按扭”，“检查框”等等，用户只要利用鼠标、键盘把这些控件对象拖动到合适的位置，设置其大小、形状、属性等，就可以设计出所需的应用程序界面。2 事件驱动编程在使用VB设计应用程序是，必须首先确定应用程序如何同用户进行交互。例如发生鼠标单击、键盘输入等事件是，由用户编写代码控制这些事件的响应，这就是所谓的事件驱动编程。3 与数据库的连接性 VISUAL BASIC提供了与底层数据库系统紧密的连接。 VISUAL BASIC支持不同的关系数据库管理系统并充分发挥每一个数据库的特长。在开发该图书馆管理系统时,VISUAL BASIC存取数据库的方式有两种：�6�1通过使用的ODBC接口。（ODBC（开放数据库连接）是微软公司的数据库连接标准）�6�1通过使用由VISUAL BASIC提供的专用的直接与数据库相连的接口该系统程序是在应用vb软件程序的过程中，通过声明和定义数据库变量和记录集变量将程序的实现与access数据库连接起来。三、系统开发过程（一）建立数据库Access数据库中包括member、book、loan、admin（读者表、图书表、借阅信息表、管理员表）四个数据表，分别存放读者信息、馆藏图书信息、读者借阅信息、管理员信息。Admin(管理员表)作为单独的一个表，与其他三个表没有直接联系。book表中的isbn（图书编号）与loan（借书表）中的isbn（图书编号）具有一对多的关系，member（读者表）中的nomber（借书证编号）与loan表中的member（图书证编号）同样具有一对多的关系。Loan表中另外添加了out_data和due_data两个字段分别记录读者的借书时间和应还时间。数据库中表之间的联系如下图所示：……如果需要，我可以发到你qq信箱里。
本章小结本章主要根据需求分析，实现对了学生、教师、管理员三种角色的不同系统功能的设计。5 系统实现 功能实现在毕业论文管理系统中，登录是整个系统使用的必要条件。用户必须先输入正确的账号和密码才能够进入系统，否则会被提示错误信息。为了确保系统的安全性，系统会进行账号和密码的验证，只有当验证通过后，用户才能够进入相应的页面进行操作。对于学生、教师和管理员，登录后可以进入各自的功能模块。学生可以进行毕业论文选题、论文提交等操作；教师可以进行毕业论文审核、题目发布等操作；管理员可以进行用户管理、题目管理、论文管理等操作。每个用户的权限和操作范围都是有限制的，确保了系统的安全性和合理性。在登录过程中，系统还可以记录用户的登录信息和操作记录，方便管理员进行管理和监控。同时，系统还可以提供自动注销功能，避免用户长时间未操作而造成的安全隐患。登录是整个系统使用的基础，保障了系统的正常运行和数据的安全性。根据系权首先，用户进入系统首页，首页包含学院新闻、在线留言、学生风采等功能。如果想要使用毕业论文管理系统，需要进行登录。不同身份的用户会进入不同的界面。登录过程如图5-1所示：图5-1 登录流程图在登录界面，用户需要输入用户名和密码，点击“登录”按钮后，系统会对输入的信息进行验证。如果验证通过，则用户可以进入系统，使用相应的功能。如果验证不通过，则系统会提示用户重新输入。登录界面的设计需要简洁明了，操作方便，用户体验良好。同时，为了保证系统的安全性，需要对用户输入的用户名和密码进行验证，避免恶意攻击和数据泄露。为了提高系统的可用性和稳定性，需要对登录过程进行严格的测试和调试。该系统采用SSM（Spring + Spring MVC + MyBatis）框架来实现MVC模式[5-6]，并通过该框架实现Ajax和Echarts相结合，完成页面展示。其中，Spring框架主要负责IoC和AOP的支持，使得代码的编写更加简单，同时可以提高系统的性能和可维护性；Spring MVC框架负责控制器层的实现，处理用户的请求并返回响应；MyBatis框架负责持久化层的实现，与数据库进行交互。通过这三个框架的协同作用，可以更好地实现系统的功能和性能需求。同时，该系统采用Ajax技术，实现了异步请求和局部刷新，提高了用户体验；采用Echarts技术，实现了数据可视化展示，使得系统的数据更加直观、易于理解。整个系统的运行流程如图5-2所示。图5-2 MVC框架用户发起请求后，一个拦截器会判断权限。如果请求被允许，Spring MVC 的核心 Dispatcher Servlet 开始接收用户请求，通过 配置文件扫描文件下的注解，将请求匹配到对应的控制器中。在控制器中，处理请求的方法会返回一个 ModelAndView 对象，该对象包含了处理请求后需要展示给用户的数据和视图名称。视图名称被解析成真正的视图，并将数据绑定到视图上，最终呈现给用户。MyBatis框架负责连接数据库，执行SQL语句，并将结果映射到Java对象中。通过MyBatis映射器（Mapper）提供的接口，控制器可以与数据库进行交互，获取数据或者将数据存储到数据库中。整个过程是基于Spring框架实现的，Spring提供了一个容器（ApplicationContext），负责管理各个组件（如拦截器、控制器、MyBatis等），并将这些组件协同工作，最终实现请求处理和数据交互。同时，Spring框架也提供了丰富的AOP（Aspect Oriented Programming）功能，用于处理一些横切逻辑（如日志记录、事务管理等）。学生进入选题界面，可以查看选题信息，并可以通过搜索选题编号、工号和姓名来查看详细选题信息。学生可以将选题信息添加到项目申报界面中，在此界面中，学生需要填写题目名称、指导教师、选题来源、研究方向、任务书等信息，并上传任务书文件。完成后，学生需要等待指导教师审核，审核通过后，学生可以进入上传论文的界面。如果审核未通过，学生需要重新修改或选择其他选题进行申报。 功能测试测试的意义在于确定程序的准确性、完整性和安全性，并在运行过程中将预测输出与实际输出进行比较[7]。该程序在受限条件下多次运行，发现程序中的错误并估计设计条件。该系统测试了用户信息添加、修改和删除用户信息等功能。测试是软件开发过程中不可或缺的一部分。测试可以帮助开发人员在程序上线之前发现并解决问题，从而提高程序的质量和稳定性。在本系统中，测试主要集中在用户信息管理模块上，包括添加用户、修改用户信息和删除用户等功能的测试。测试用例包括输入正确的数据、输入错误的数据和输入不合法的数据等情况，以尽可能覆盖所有可能的情况，确保程序在各种情况下都能正常运行。在测试过程中，可以使用不同的工具和技术来辅助测试。例如，可以使用自动化测试工具来执行重复性测试和提高测试效率。同时，可以使用代码覆盖率工具来确定测试是否足够全面，并找出代码中未被覆盖的部分，以便进行进一步测试。该系统的设计预计基本满足要求，可以输入正确的信息，判断错误信息并提示错误信息，因此该毕业论文管理系统通过了测试。测试是软件开发过程中的重要环节，旨在确保软件系统的正确性、完整性和安全性。在测试过程中，可以通过多次操作程序，检测程序中的错误并评估设计条件。在本系统中，测试主要集中在用户信息中添加、修改和删除用户信息的功能上。在测试过程中，系统能够正确识别并处理正确的信息，同时也能够正确地提示错误的信息，并能够对错误的输入进行校验和防止其被存储在系统中。因此，经过测试，该毕业论文管理系统被证明具有良好的可用性和可靠性，可以有效地支持毕业论文的管理和维护，满足用户的需求。6 部分代码展示由于毕业论文管理系统功能相对较为复杂，完整系统涉及到前/后端交互、数据库操作、权限控制等多方面知识，因此展示一个完整的毕业论文管理系统的Java代码存在一定难度。以下仅展示基于java的登录系统代码，包括用户登录和注册功能：// class User {private String username;private String password;private String role;public User(String username, String password, String role) { = username; = password; = role;}public String getUsername() {return username;}public String getPassword() {return password;}public String getRole() {return role;}public void setUsername(String username) { = username;}public void setPassword(String password) { = password;}public void setRole(String role) { = role;}}// interface UserDao {void addUser(User user);User getUser(String username, String password);boolean userExists(String username);}// class UserDaoImpl implements UserDao {private List
运用对比，必须对所要表达的事物的矛盾本质有深刻的认识。对比的两种事物或同一事物的两个方面，应该有互相对立的关系，否则是不能构成对比的。
毕业论文管理系统, 自己写这个项目时需要注意以下几点
总体设计思路：拟屋顶建设低压配电用户侧并网光伏发电项目所发电量接入内供电网络光伏发电自发自用实现光伏新能源电力示范应用保障光伏装机容量及发电量光伏电池板采用固定倾角支架式安装朝向南太阳能电池组件阵列尽量避免建筑物阵列间遮挡并预留维护通道根据客户初步提供用电32度根据佳角度进行太阳能电池组件铺设计算初步铺设太阳能电池组件205W（1580x808x50mm）16块总装机容量初步设计需要安装面积平米设计光伏组件安装倾角面设计32度安装式,32度倾角实现单位装机容量全发电量尽量利用屋顶效使用面积获较屋顶发电效率预计发电量：北京市光伏发电示范项目预计平均发电量按32度倾角设计电网接入案：屋面光伏组件经定数量串联升压通直流防雷汇流装置别接至1台并网逆变器并网逆变器光伏所发直流电逆变与区域内电网同频率同相位交流电经交流配电柜(含防 雷保护、发电量计量等)接入配电间光伏发电路（原配电柜增加光伏路）两相220V低压配电网通交流配电线路给负荷供电实现光伏发电并入商场内部电网北京市光伏发电示范项目工程设计概算包括光伏组件、光伏支架（含基础钢架）、逆变设备、直流配电、交流配电、电缆、工程施工等二、光伏发电原理简介及特点（）太阳能利用概况太阳能各种再能源重要基本能源物质能、风能、海洋能、水能等都自太阳能广义说太阳能包含各种再能源太阳能作再能源种则指太阳能直接转化利用通转换装置太阳辐射能转换热能利用属于太阳能热利用技术再利用热能进行发电称太阳能热发电属于技术领域；通转换装置太阳辐射能转换电能利用属于太阳能光发电技术原理图：（二）光伏发电原理太阳能光发电技术通转换装置太阳辐射能转换电能利用技术光电转换装置通利用半导体器件光伏效应原理进行光电转换称太阳能光伏技术光伏特效应简称光伏效应指光照使均匀半导体或半导体与金属组合同部位间产电位差现象（三）光伏系统发电特点- 没转部件产噪音；- 没空气污染、排放废水；- 没燃烧程需要燃料；- 维修保养简单维护费用低；- 运行靠性、稳定性；- 根据需要容易扩发电规模
光伏发电我明白，这个我了解好比
太阳能光伏效应，简称光伏(PV)，又称为光生伏特效应（Photovoltaic），是指光照时不均匀半导体或半导体与金属组合的部位间产生电位差的现象。[1]人们通常不会将连接光伏组件和逆变器的布线系统视为关键部件，但是，如果未能采用太阳能应用的专用电缆，将会影响到整个系统的使用寿命。太阳能系统常常会在恶劣环境条件下使用，如高温和紫外线辐射。在欧洲，晴天时将导致太阳能系统的现场温度高达100°C。目前，我们可采用的各种材料有PVC、橡胶、TPE和高质量交叉链接材料，但遗憾的是，额定温度为90°C的橡胶电缆，还有即便是额定温度为70°C的PVC电缆也常常在户外使用，显然，这将大大影响系统的使用寿命。——2014年中国光伏市场应用浅析就光伏应用而言，户外使用的材料应根据紫外线、臭氧、剧烈温度变化和化学侵蚀情况而定。在该种环境应力下使用低档材料，将导致电缆护套易碎，甚至会分解电缆绝缘层。所有这些情况都会直接增加电缆系统损失，同时发生电缆短路的风险也会增大，从中长期看，发生火灾或人员伤害的可能性也更高。而在安装和维护期间，电缆可在屋顶结构的锐边上布线，同时电缆须承受压力、弯折、张力、交叉拉伸载荷及强力冲击。如果电缆护套强度不够，则电缆绝缘层将会受到严重损坏，从而影响整个电缆的使用寿命，或者导致短路、火灾和人员伤害危险等问题的出现。2012年，由于GDP增速放缓，并且我国的工业增速多半可能会继续保持一个适度回调。再加上由于利润越来越薄，许多企业不惜为了赚取利润生产不合格、伪劣产品。有的企业迫于市场压力，选择最低价竞标，这诸多因素更是给我国的电线电缆行业发展带来很大的瓶颈。因此，加大电线电缆产品质量提升工作可谓是迫在眉睫、刻不容缓。
技术经济学作为整体学科，有着深刻的内涵与广博的研究领域，而技术经济学发展史却是循着技术经济学学科的核心及其精华部分而开展研究的。下面是我为大家整理的技术经济学相关论文，供大家参考。
摘要：太阳是一项很重要的可再生能源，在现行世界能源与环境危机的大背景下，太阳能的应用价值日益凸显。作为太阳能应用的一项重要技术，光伏发电发展前景十分可观，而我国的光伏产业又面临着前所未有的机遇和选择。 文章 将结合技术经济理论和 方法 ，从技术、企业、产业和国家这四个不同的方面，对我国的光伏产业进行深入探讨，促使我国的光伏产业向着又好又快的方向稳步前进。
关键词：光伏发电;经济分析;发展预测
太阳能是地球能源的基本来源，因此，如何更好地利用太阳光发电，是人类一直面临的一个棘手的问题。太阳能是一项清洁性、安全性的能源，资源的来源广泛且充足，而且其具有很长的寿命，也不像其他能源那样，需要经常维护。基于这些其他能源不具备的特点，光伏能源被视为21世纪最有利用价值的能源。自上个世纪50年代，太阳能的应用已经从太阳能电池发展到如今太阳能光伏集成建筑等多个不同的领域。纵观全世界的光伏产业，也历经了半个世纪的发展，进入到21世纪之后，我国的光伏产业也渐渐地步入了高速的发展时期。因此，本文将以市场分析为基础，由四个方面来深入探讨技术经济：技术、企业产业、国家。
一、光伏产业的优点
光伏产业是一项绿色又环保的能源，因此被看作是一项战略性的朝阳性产业，各国给予光伏发电的很高的重视程度，并给予大力的扶持，原因如下：
1.《京都议定书》给予各国以压力，迫使各国政府落实积极开发各项清洁型能源，包含太阳能在内，这样有利于减少温室气体的排放。
2.中东是全球的石油主产区，因此，中东地区的政治趋势一直处于一种紧张的状态。为了保证稳定的能源供应，各国政府不得不大力开发国内能源，其中包含太阳能在内。
3.像石油、煤炭这些矿物能源在渐渐枯竭，各国政府不得不积极开发包含太阳能在内的可再生能源，这样才能使能源长期供应。基于以上几个原因，在上世纪末的最后十年，全国光伏发电产业以每年百分之二十的速度高速增长。在新千年以后的三十年中，全球光伏发电产业以每年百分之三十的速度高速增长。光伏能源是可再生能源中一项独具潜力的能源，它的重要性和战略性日益凸显，世界各国积极出台相关政策和法律鼓励光伏产业。自1999年来，世界各国尤其是美、日、德这些西方发达国家逐步推出了大型国家光伏发展计划和太阳能屋顶计划，这在一定程度上推动了世界光伏产业的发展，世界光伏产业是比IT产业发展还快的产业。作为一项可再生清洁能源，在21世纪前半期，光伏发电将发展成最重要的基础能源。
二、光伏发电成本分析
(一)光伏发电成本和影响因素
光伏发电的成本，直接决定了其能否大规模的快速发展，和其在能源供应中的地位。光伏发电的成本主要受两方面因素的影响：光伏发电总成本以及总发电量。光伏发电成本主要是受初始投资的影响，诸如运行维护费、税收等因素则对系统的发电成本影响较小。1.初始投资。光伏电站的初始投资主要包含光伏组件、电缆、配电设备、并网逆变器等成本，在这其中，光伏组件投资的成本就占初始投资的一半以上。2.发电量。光伏发电系统的发电量受两个因素影响：太阳能资源、太阳发电的效率，与此同时，也受运行方式、线路耗损等因素的影响。因此，在中国与建筑结合在一起的光伏发电系统大多安装在东部沿海地区。3.单位电量成本。(也称度电成本)
(二)多种类型的光伏发电系统度电的成本分析
中国光伏发电市场的起步并不早，主要开展了投资补贴、特许权招标等项目，一些技术的经济分析并不能恰当地反映出成本所在，本文主要结合一些典型的运电站数据来分析。
1.聚光光伏电站的单位投资成本是比晶硅光伏要高的，聚光光伏电站度电成本比薄膜光伏电站要低，但仍然比大规模地面晶硅光伏电站要高一些。
2.薄膜光伏电站的单位成本比晶硅光伏电站的成本要低，但它的效率也低，而度电成本比晶硅光伏电站高。
(三)光伏发电系统度电成本的变化趋势
光伏系统的成本包含太阳电池组件、功率控制、组阵系统平衡、间接费用这四个部分。在这其中，组阵系统平衡涵盖了支撑组件的框架和支架、电线、基础土建和土地的使用费等。功率控制分为两个方面，逆变器和电器控制系统。简介费用包含涵盖了工程建设的管理费、工程设计费、建设期中的利息、意外的费用、运费等等。目前，制约光伏发电规模化发展的一大因素就是成本过高。随着电池效率的提高、组件成本的下降以及寿命的延长，光伏发电的成本和平价上网的水平相近，因此，光伏发电非常具有发电的竞争力。一些国际机构对未来光伏发电的系统度电成本做出了预测：现如今，中国并网光伏的发电单位的初始投资成本大约为15/W，光伏发电装机的容量是3GW。按照中国发电产业现有的发展趋势来看，在技术提升和装备国产化的大前提下，每年的投资成本会有百分之十的下降。按照《可再生能源“十二五”规划》的要求，到2015年年底，中国太阳能光伏发电的装机容量已经达到14GW。预计到2020年年底，太阳能光伏发电的装机容量会达到40GW，到2030年年底，装机容量会达到200GW。根据测算结果来看，2015年中国光伏发电的单位投资成本也大概是11元/W，2020年将会下降至10元/W，2030年会出现大幅下降，降至4元/W。太阳电池成本的下降，不仅仅是依靠技术进步，规模化的生产也在一定程度上降低了成本，使得成本有二分之一到三分之一的下降幅度。而系统平衡需要的构建成本也有了明显的下降。目前微电网的发电技术仍处于深入研究的阶段，虽然成本还是很高，但伴随着技术的不断革新和进步，成本也会逐步降低，未来光伏发电技术的前景是巨大的。2020年前，全球光伏发电的市场还是主要集中于欧盟地区，占到的比例约为百分之四十，2010~2020年，光伏发电在法国、德国、西班牙、意大利等国的地位逐步提升。2020年之后，光伏发电的新兴市场主要是中国、美国、巴西等国，光伏发电技术是重要的可再生能源发电技术。
三、光伏发电发展前景分析
1.多种光伏电池技术争相发展，第一代晶硅电池具有高校、低廉、使用广泛的主要用途，为市场主导。第二代薄膜电池成本低、耗能少，发展前景良好。第三代新型太阳能电池效率高但价格昂贵，目前仍处于探索阶段。
2.光伏微电网发电技术的发展方向是高成本和低稳定性光伏微电网是用光伏发电当作最主要的电源，它可以和其他的储能装置配合，直接在用户负荷周围供电，典型的微电网是可以脱离主网运行的，也可接到主网上运行，这样可以减少配电投资，大大减少了太阳能间歇性对用户带来的影响，这比较适合成本较高的边远山区和对供电有高可靠性的用户使用。
四、发展光伏产业的建议
综上所述，发展我国的光伏产业已经变得刻不容缓了。我国光伏产业的健康稳步发展，是与国家产业政策的宏观调控分不开的，国家各项政策的颁布和落实，将在很大程度上推动我国光伏产业的发展。
1.政府要做好带头作用，设立光伏产业发展的专项经费，更要在资金、电价、税收等方面制定相应的优惠政策，大力扶持。
2.技术上既要自主研发，又要学会技术引进，也可以和国内研究共同公关，建立健全一套创新的技术体系。
3.要以政府作为主导，多元化投资，建立一套完整的产业链，多方参与、共担风险，以更高的水平进行光伏技术师范建设项目。
4.努力培养国内的光伏市场，制定一套具体的分摊上网电价的实施细则，。5.对光伏产业的发展做出合理的规划。对行业标准的制定要加速，提升光伏产业在未来产业中的竞争力。
五、 总结
总而言之，太阳能光伏发电是绿色、环保的可再生能源，光伏发电技术的发展前景非常可观，在2030~2050年间，光顾能源和常规能源在价格上会有真正的竞争力出现，因此，这必将成为我国多能互补能源中非常重要的组成部分。我国的光伏产业需要在市场的规范、设备国产化、提高技术支持、产业链的发展等方面继续努力。只有这样，中国的太阳能光伏产业才能跻身世界前列。
作者:杜娟 单位:黄河水电光伏产业技术有限公司
参考文献：
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摘要：进入21世纪以来，在社会经济飞速发展的情况下，人与自然之间的矛盾激化，因此，找到一种能够让社会经济与自然环境和谐相处的低碳经济发展模式已经成为各个国家都极为重视的问题，这也是促使低碳经济模式成为不同国家共同发展的一个重要因素。文章主要针对低碳经济发展的技术范式以及发展路径的思考进行了全面详细的阐述，以期为我国经济发展过程中提供参考。
关键词：低碳经济;技术创新
在当前全球变暖越演越烈的情况下，低碳经济发展模式已经成为了各个国家的主要经济发展方式，以此来促进人与自然之间的和谐关系，这不仅是对自然环境的保护，同时也是对人体健康的保护。低碳环境带来的不仅是低污染生产，还能够减少排放，避免大量污染环境的物质排入到水流、土地、大气中，进一步对被人体吸收，导致大量疾病的滋生。因此，应当加大低碳经济的发展力度，并且对其中的技术经济范式以及发展路径要进行深入的思考。
一、低碳经济与低碳技术
低碳经济已经成为了当前社会上一种新兴的经济发展模式，该发展的模式核心内容主要是在当前市场相关机制的基础上来进行制度的创新以及制定，通过这样的方式来使得低碳经济发展模式能够不断地提高技术效能、减少资源使用，同时研究出可再生能源、减少温室气体排放等相应技术，使得绝大部分工业生产都能够走向低排放、低能耗的生产模式。而有着低排放、低能效效能的低碳经济发展模式必然会伴随着新的节能技术、增效技术、减排技术的发展而发展。只有在大量新型技术的带动下，并以创新的低碳技术作为指引，才能够不断推动低碳经济模式的发展。
二、目前我国低碳技术发展的现状
现阶段我国企业在低碳技术研发方面已经取得了明显成功，有些低碳产品甚至达到了中世界先进水平，其中最突出的就是新能源行业。比如，截止到2015年我国已经有82台超超临界机组在网运行，在世界范围内也处于领先地位。除此之外，在世界范围内，我国风力发电机组增长量也处于领先地位，2013年，风电机组增长量已经高于1600万千瓦;2015年风电装机容量已经超过了10000万千瓦，同比增长1474万千瓦，增长率达到了25%。除此之外，我国是世界范围内出口光伏组件最多的国家，全球有接近40%的光伏产品来自于我国。此外，中国是世界最大的太阳能热水器的生产者和消费者，占世界总产量的70%，约95%的太阳能热水器的核心技术为中国公司持有;中国企业生产出了全球首款单次充电可行驶400公里、并可容纳5位乘客的纯电动轿车;中国水泥余热发电效率世界领先，已开始向国外出口技术和设备。由中国科学院能源领域战略研究组编制的《中国至2050年能源科技发展路线图》指出我国近期低碳经济与新能源产业最重要的发展领域为：清洁煤技术、新能源汽车、智能电网、新能源规模发电等。中国在低碳领域取得了不小的成就，但中国的低碳技术发展仍然令人担忧。因为我们的技术仍以中低端为主。
1.风力发电技术虽然是中国发展最快的新能源行业，已具有以下风机的整机生产能力，但是一些核心零部件，如轴承、变流器、控制系统、齿轮箱等的生产技术难关却迟迟未能攻克。
2.可再生能源发电并网一直是一大技术难题，其中重要原因是我国的智能电网建设水平较低，没有先进的电网调控和调度技术。3.在发展清洁煤技术方面，整体煤气化联合循环发电技术(IGCC)相关项目刚刚启动，关键部件尚不能国产。在中国，常规火电站的投资约为每千瓦5000元人民币，而IGCC示范电站高达每千瓦1万余元，比常规火电站高出1倍多。
三、我国低碳经济下的技术创新路径选择
我国是一个人口数量众多的国家，人口数量位居全球第一，但是经济发展的速度却并不符合人口需求，生态环境也较为薄弱，极易受到气候变化的直接影响。目前我国还处在一个经济飞速发展时期，面临着减小贫富差距、大力发展经济、减少温室气体排放量等多个不同层面的重要工作同时发展，这导致我国要推广低碳经济发展模式的变得更加困难。也正是由于我国的国情较为特殊，因此我们不能照搬国外的低碳经济发展模式，应当从国外低碳经济发展模式中吸取能为我国所用的精华，从我国所特有的低碳经济发展之路。
1.对低碳技术研发给予政策、资金等方面的支持。不断完善我国的低碳技术开发政策，加强相关的政策以及制度，并且对我国的低碳经济发展模式的企业，予以大量的资金支持。①部分新型的能源技术一直以来都是世界上极其难以攻克的问题，而如果仅仅只依靠企业独立进行研发，必然是极其困难的，因此，政府必须要帮助企业在一方面加强与国际先进能源技术的合作以及交流，从而为我国新型能源技术的快速发展打下坚实的基础。②国家应当在涉及到公共基础设施的建设工作上，加大对低碳建设的力度，例如智能电网等，大量低碳技术应用在基础建设上，能够为国家节省资源和资金，减少排放。③国家应当扶助进行尖端领域的技术研究工作，使得我国的低碳技术能够不断的进步，不仅快速与国际尖端技术接轨，未来还要努力超越国际平均水平，例如在风力发电机上的相关核心技术等。④严格制定相应的低碳技术制度，以及战略规划，引导低碳技术的正确发展，避免盲目发展的现象出现，同时，低碳技术的发展方向应当由国家来予以规划;⑤国家建立起相应的低碳经济发展扶持基金会，以此来帮助我国企业低碳技术的发展。
2.从企业发展角度来说，企业需要进行低碳技术方面的创新，如若不然，企业将在低碳经济发展大趋势下失去市场竞争力。首先，企业应该转变营销理念以及传统的盈利模式，在制定短期目标的同时，还需要制定长期目标，总体大方向应该是发展低碳技术，通过低碳技术的应用，以使企业获得更高的利润，真正的实现发展模式与技术平衡;其次，企业需要与政府、机构以及其他企业加强交流沟通，展开密切合作，以此分散低碳技术研发期间可能会出现的各项风险。由于低碳技术本身并不成熟，有很多低碳技术还只是停留在概念阶段，企业研发过程中需要承受非常大人力、物力等压力，如果企业单打独斗显然成功的可能性并不高，所以企业需要与政府、科学研究机构等展开合作，以此规避风险;最后，可以引进先进的低碳技术。现如今，技术发展也逐渐实现了全球化，我国企业完全可以通过技术贸易来着获得先进低碳技术，而后再依据我国国情消化吸收，与此同时国家还应该做好专利产权保护工作。
3.对于科研机构来说，应该密切关注国家出台的各项政策 措施 ，在此基础上，还需要与企业进行合作，以此得到研发资金。科研机构低碳技术研发的重点应该放在以下几方面：提升煤炭资源的利用率;核电技术、输配电技术以及可再生资源的开发利用技术等。通过这些技术的大力研发，真正的促进我国低碳技术发展，融入到各行各业中。另外，科研机构还需要做好一项非常重要的工作，即必须将研发成功的低碳技术推入到市场中，真正的将技术转变为生产力。
四、结语
综上所述，低碳技术已经成为了全世界生产技术发展的主流，这也是生产发展的必经之路，因此，在当前低碳经济模式发展的潮流中，我国应当加快与国际水平接轨的速度，扩大低碳生产技术在我国生产行业的覆盖范围，将更多技术应用到生产中，促使低碳经济发展走上可持续发展的道路。
作者:候雪雁 单位:大庆市红岗区伟业社区
参考文献：
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