光學與光電技術范文

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光學與光電技術

篇1

關鍵詞:光電子技術;雙語教學;多媒體課件;互動式教學

中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)41-0130-02

一、光電子技術與雙語教學

光電子技術是一個非常寬泛的概念,它圍繞著光信號的產(chǎn)生、傳輸、處理和接收,涵蓋了新材料(新型發(fā)光感光材料、非線性光學材料、襯底材料、傳輸材料和人工材料的微結(jié)構(gòu)等)、微加工和微機電、器件和系統(tǒng)集成等一系列從基礎到應用的各個領域。光電技術作為一門專業(yè)課程,主要涵蓋光輻射與發(fā)光源、光的傳播、光的調(diào)制、光電探測、光電顯示與成像、光存儲等內(nèi)容。光電子技術不僅是一門專業(yè)課程,而且已發(fā)展成為一門學科,即電子技術與光子技術相結(jié)合而形成的一門新興的綜合性的交叉學科,主要研究光與物質(zhì)中的電子相互作用及其能量相互轉(zhuǎn)換的相關技術。光電子技術科學是光電信息產(chǎn)業(yè)的支柱與基礎,涉及光電子學、光學、電子學、計算機技術等前沿學科理論,是多學科相互滲透、相互交叉而形成的高新技術學科,是未來信息產(chǎn)業(yè)的核心技術。雙語教學是運用外語進行的非語言教學,具有如下特征:第一,強調(diào)在語言類的專業(yè)學科中用外語教學;第二,強調(diào)運用外語進行課堂教學的交流與互動。雙語教學與專業(yè)外語教學在性質(zhì)上完全不同。前者外語是一種教學語言,以外語為手段,講授一門課程為目的。后者是一種語言教學,以相關知識為手段,講授外語為目的[1]。因此,在雙語教學中,專業(yè)知識與專業(yè)外語之間存在相互平衡的關系。在有限的學時條件下,教師既要講授專業(yè)知識又要講授專業(yè)外語,學生要在專業(yè)知識與專業(yè)外語兩方面取得進步,二者之間的平衡關系需要根據(jù)課程的要求、學生的實際情況在教學過程中不斷調(diào)整。同時,專業(yè)知識與專業(yè)外語之間存在相互促進的關系。扎實的專業(yè)知識為課程內(nèi)容的掌握奠定了基礎,為專業(yè)外語的理解與提高提供了知識背景;堅實的專業(yè)外語基礎為理解原汁原味的教材內(nèi)容提供了保障,促進了學生進一步學習專業(yè)知識。

隨著知識經(jīng)濟、信息社會的到來,全球競爭日益激烈,現(xiàn)代科學正以前所未有的速度迅猛發(fā)展,不斷引發(fā)各個領域深層次的革命。為縮短差距,提高人才的國際競爭力,滿足社會對國際化復合人才的需求,雙語教學的迫切性和重要性日益凸顯。第一,雙語教學是知識經(jīng)濟發(fā)展的形勢需要。國際間競爭不僅表現(xiàn)為產(chǎn)品和市場競爭,更多表現(xiàn)為人力資源的競爭。面對競爭,只有善于抓住機遇,應對挑戰(zhàn),加速高等教育國際化進程,培養(yǎng)一流的人才,才能促進科學教育的發(fā)展和變革,使學生具有參與未來國際活動和國際競爭能力。雙語教學有利于培養(yǎng)符合市場需求的高素質(zhì)國際化人才,增加就業(yè)機會,保證我國科學教育更加開放地面向世界,促進我國科學教育可持續(xù)發(fā)展,促進我國知識經(jīng)濟的發(fā)展。第二,雙語教學是知識信息交流的客觀需要,加強中外交流,提高我國科學術水平,縮短與世界先進國家的差距,為實踐科教興國的戰(zhàn)略做出貢獻。第三,雙語教學有利于復合型人才的培養(yǎng)。這種既懂外語,又有專業(yè)知識的復合型人才無疑提高了人才的競爭力。

二、“光電子技術”雙語課程建設

雙語課程建設內(nèi)容主要包括:大綱確立,教材選用,講稿教案撰寫,課件制作,課堂講授,課程考試[2]。下面,我們介紹在上述方面的具體工作。

1.“光電子技術”雙語課程教材的選取。西安工程大學理學院物理系自2009年以來開設《光電子技術(雙語)》課程,其定位為物理系各專業(yè)的一門平臺課。結(jié)合光電子技術的發(fā)展、光電子技術雙語課程的定位、物理系學生的具體情況以及就業(yè)去向,采用S.O. Kasap編著的“Optoelectronics and Photonics-principles and practices”為教材,并且以相關的中英文教材作為參考書[3-6]。課程以“普通物理”、“光學”、“量子力學”系列課程為基礎,主要講授光的波動理論、介質(zhì)波導和光纖、半導體科學和發(fā)光二極管、光伏器件、激光基本原理與技術、光束的調(diào)制、光電探測等基本概念及基本技術。

2.“光電子技術”雙語課程大綱制定?!肮怆娮蛹夹g”雙語課程性質(zhì)為學科基礎課,授課對象為物理系本科三年級學生,48個學時,3個學分。制定課程大綱的宗旨和目標在于,通過課程的學習,學生能夠?qū)怆娮蛹夹g中的基本概念、基本技術和基本器件有比較全面、系統(tǒng)的認識,提高分析和解決工程技術問題的能力。同時,學生能夠熟悉光電子技術的應用領域,了解目前光電子技術的最新成就,掌握光電子技術的發(fā)展方向。采用雙語教學(漢語和英語),提高學生查英文文獻、讀英文著作、寫英文文章,以及專業(yè)的口頭交流能力。為了實現(xiàn)課程大綱中提出的目標,將每一章的內(nèi)容分為四個層次,即熟練掌握、掌握、理解和了解,并配以相應的課時。

3.“光電子技術”雙語課程多媒體課件??紤]課程內(nèi)容更新速度較快的特點,備課在依據(jù)原版教材的基礎上,增加了與教材內(nèi)容相關的一些嶄新成果。既讓學生感受到原汁原味的英語表達方法,又讓學生開拓了視野,把握學科發(fā)展動態(tài)和發(fā)展方向。課程的教案、講稿以及多媒體課件全部用英語書寫,多媒體課件包含下列特點。第一,內(nèi)容新穎:除了涵蓋教材的全部內(nèi)容,在每一章的最后部分增加了與這一章相關的科技新進展,使學生在掌握課程內(nèi)容的基礎上了解相關領域的動態(tài)和最新進展,為提高學生的創(chuàng)新能力提供了切實的幫助。第二,結(jié)構(gòu)合理:由于課程涵蓋了經(jīng)典光學、波導與光纖、半導體、激光、光電探測、非線性光學等內(nèi)容,每一章都自成體系,可以進行跳躍式教學。并且,每一章的開頭都有本章的目錄,每一章的結(jié)尾部分都進行了小結(jié),做到了首尾呼應,有始有終。第三,圖表豐富:收錄了與本課程相關的光電子領域的一些著名科學家的照片,介紹了他們的簡歷及主要成就。同時加入了相關的動畫和視頻,使學生對抽象概念的理解與掌握變得直觀而容易,并且引用了一些著名科學家的重要話語,為提高學生的學習興趣,開拓學生的視野,豐富學生的思維方式提供了翔實的資料。第四,行文規(guī)范:由于是雙語課程,課件的文字敘述與使用教材緊密聯(lián)系,并采用規(guī)范的科技英語表達方式,使學生在本科階段就能夠接觸相關的專業(yè)詞匯以及規(guī)范的專業(yè)英語,為將來的進一步學習和工作打下良好的專業(yè)英語基礎.

4.“光電子技術”雙語課程互動式教學。當前的社會需求對課程的教學方式提出了新的要求,其中包括教學內(nèi)容的整合,教學內(nèi)容的拓展,教學手段的更新,教學方法的改革等。在全球步入信息化時代的今天,講課不僅是對己有知識的簡單闡述,而且是教師的一種再創(chuàng)造過程?!耙粔K黑板加一支粉筆”這樣的傳統(tǒng)教學方法己經(jīng)不適合現(xiàn)代化的今天了,現(xiàn)今的教學方法應該更趨多元化。不但要注重課程體系的完整性,課程內(nèi)容之間的有機聯(lián)系,而且要豐富教學手段,圖文聲像等多種效果的多媒體課件與板書結(jié)合的模式,同時要采用啟發(fā)式、互動式的教學方法。在明確教學目標,考慮教學目的和本專業(yè)實際情況的條件下,我們采取互動式的授課方式,表現(xiàn)在如下幾個方面:第一,學生之間、師生之間互動行程。在課堂上,首先簡要回顧上次課的主要內(nèi)容,讓二位同學依次補充細節(jié)。其次,講解并翻譯這次課所涉及的專業(yè)術語以及重點段落,領讀一遍后,讓一位同學讀一遍,其他同學找不足之處,然后進行課程內(nèi)容講授,多媒體課件與板書全部用英語書寫,漢語講授為主,英語為輔。其間,教師常常會提出和講授內(nèi)容相關的問題,并鼓勵學生可隨時提問,收到了非常好的教學效果。第二,教師在課后的反思。互動式教學的主要目的是激發(fā)學生獲取知識、提高能力的主動性和積極性。要有效實現(xiàn)這一目標,應將以下幾個方面有機地結(jié)合起來:知識的傳授、互動題材、師生之間互動行程、教師的點評??傊矿w裁衣地選用互動模式才能確保教學互動流程的順暢,才能激發(fā)學生的積極性和主動性,增強學生的自信心與表達能力。

光電子技術和微電子技術是未來信息領域的兩大支柱。光電子技術的雙語教學不但能夠促進學生對相關學科前沿學科理論的掌握與了解,而且有利于學生外語綜合能力和跨國文化交際能力的培養(yǎng)。在雙語教學中,專業(yè)知識與專業(yè)外語之間既存在相互平衡的關系,又存在相互促進的關系。雙語課程建設應在大綱確立、教材選用、講稿教案撰寫、課件制作、課堂講授、課程考試等方面加大力度。采用互動式教學方法講授光電子技術,將知識的傳授、互動題材、師生之間互動行程、教師的點評等方面有機地結(jié)合起來,有利于激發(fā)學生的積極性和主動性,增強學生的自信心與表達能力。

參考文獻:

[1]吳平.五年來的雙語教學研究綜述[J].中國大學教學,2007,(1):37-45.

[2]趙懿琨,王衛(wèi)星,王建.光電子技術雙語教學課程的建設[J].教育理論與實踐,2007,(27):169-170.

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[4]朱京平.光電子技術基礎(第2版)[M].北京:科學出版社,2009.

篇2

關鍵詞:基于工作過程;光電子技術課程;教學改革

光電子技術是一門新興專業(yè),其學科特點是前瞻性強,技術先進,專業(yè)技術應用領域廣。從近幾年高職院校的就業(yè)形勢來看,許多畢業(yè)生卻因?qū)I(yè)能力及經(jīng)驗不足很難適應用人單位的要求。因此,高職院校只有根據(jù)當前形勢,堅持基于工作過程的教學思想,遵循“以就業(yè)為導向,以技術應用能力為主線”的高等職業(yè)教育理念,調(diào)整教學目標,,改革教學內(nèi)容和教學方法,才能使學生盡快適應企業(yè)崗位能力素質(zhì)的要求,實現(xiàn)在工作崗位上的“零適應期”,成為能迅速切入具體崗位的“楔型人才”。

一 基于工作過程教育思想的應用

基于工作過程教育思想的內(nèi)涵是重視職業(yè)技能及知識在工作過程中的獲得,形成以職業(yè)綜合能力為基礎,勝任崗位要求的教學體系。教育的核心就是如何-使學生具備從事某一職業(yè)所必須的實際能力。依據(jù)這種思想重新調(diào)整教學目標、設計教學內(nèi)容、方法和過程,實現(xiàn)以能力為本位的高職《光電子技術》課程的教學特色。

1 調(diào)整教學目標。以前,《光電子技術》課程教學還未完全跳出普高辦學目標,突出表現(xiàn)為針對性和實用性不強。《光電子技術》課程是高職光電子技術專業(yè)的核心課程,通過對畢業(yè)生跟蹤調(diào)查發(fā)現(xiàn),畢業(yè)生開始進入企業(yè)主要從事光電產(chǎn)品的裝配、調(diào)試、維修和檢驗等生產(chǎn)一線的工作,但工作一至二年后大多數(shù)學生會轉(zhuǎn)移到光電產(chǎn)品的現(xiàn)場技術員、采購、銷售、服務和管理以及產(chǎn)品的開發(fā)工作等崗位。為使學生對所學的課程學以致用,熟能生巧,并在技能上達到一定的深度、高度,形成專業(yè)核心能力和個人核心競爭力,我們在《光電子技術》精品課程建設過程中及時調(diào)整了教學目標。一是重新確定課程教學目標定位。根據(jù)高職院校培養(yǎng)目標和職業(yè)標準的要求,對職業(yè)技能標準和各項要求進行分解、量化,及時納入課程教學體系中。通過本專業(yè)畢業(yè)生崗位調(diào)查分析,企業(yè)對基層技術人才需求量最大,在工程管理、技術支持、工藝編制和質(zhì)量管理等工作過程中,要求現(xiàn)場技術人員具有一定的專業(yè)知識和較強的動手能力。本著“基于工作過程”的教育思想,結(jié)合畢業(yè)生實際的就業(yè)崗位,將學生培養(yǎng)目標定位于生產(chǎn)現(xiàn)場工程技術人員。二是調(diào)整課程的教學重點。通過基于工作過程教育,形成學生的職業(yè)能力。

通過對本專業(yè)畢業(yè)生崗位的工作內(nèi)容調(diào)查,總結(jié)出職業(yè)能力包括:國內(nèi)外市場光電產(chǎn)品的調(diào)查分析、生產(chǎn)現(xiàn)場技術問題的處理、光電器件的采購、工位器具設計、工藝編制、光電儀器的使用、產(chǎn)品調(diào)試、現(xiàn)場管理、產(chǎn)品開發(fā)以及解決現(xiàn)場質(zhì)量問題等。課程教學重心應從專業(yè)知識的講授轉(zhuǎn)向職業(yè)技能訓練。應根據(jù)崗位所需的基本技能要求,以職業(yè)技能訓練作為出發(fā)點和重點安排課程教學計劃;對理論教學要把握“適量、有用”這個度,重點講授對技能培養(yǎng)起指導作用的理論知識。

2 調(diào)整教材內(nèi)容重點。本著以“就業(yè)為導向”的原則,根據(jù)專業(yè)對技術人員能力要求的不同對教材內(nèi)容重點進行適當?shù)恼{(diào)整和選取。

在實際的生產(chǎn)過程中,對基層技術人員的素質(zhì)和能力要求:一是出現(xiàn)的技術質(zhì)量問題能準確進行分析和判斷、迅速做出暫時對策、提出永久對策,通過對策的實施,糾正和防止同類問題的再發(fā)生;二是在生產(chǎn)現(xiàn)場產(chǎn)品檢測關鍵環(huán)節(jié),能理解光電檢測儀器的工作原理,正確地操作精密光電儀器;三是能與國內(nèi)外的研發(fā)工程師進行有效的專業(yè)溝通,使產(chǎn)品的技術要求落實在生產(chǎn)過程中。所以教材理論部分的內(nèi)容,應根據(jù)技術人員在生產(chǎn)過程中活動的特點,重點解決光電器件“如何用”的問題。教材內(nèi)容選取的重點,應符合學生對光電器件理解和掌握的認知規(guī)律,形成工作過程中的分析問題和解決問題的能力。在授課過程中,重點講授光電器件的特性參數(shù)和使用方法,分析實際的光電器件,培養(yǎng)學生“如何用得更好”的能力,通過實例幫助學生理解和掌握光電器件的理論知識。

3 改進教學方法和手段。一是在教學中采用項目教學的方法,鼓勵學生自主學習,開展教與學面對面的雙邊活動。首先編寫項目教學的教材,然后以現(xiàn)場設計制作光電產(chǎn)品的職業(yè)行為活動為過程,項目教學內(nèi)容和崗位目標要求高度一致,教學方案注重于有效,職業(yè)經(jīng)驗和能力在工作過程中直接獲取和培養(yǎng)。以用促學,從做中學,邊用邊學。學生是項目教學活動的中心,教師是活動的平等參與者或指導顧問。學生可以自由按照自己的所學設計和制作光電產(chǎn)品,在項目教學的驅(qū)動下,光電產(chǎn)品分成三個模塊進行,每個模塊完成后,由擁有“雙師”專業(yè)素質(zhì)的教師和有工程經(jīng)驗的高級工程師進行點評和總結(jié),提出下一個模塊的設計和制作要求,三個模塊完成后,構(gòu)成光電產(chǎn)品,最后進行光電產(chǎn)品的整機調(diào)試和測量?;诠ぷ鬟^程的項目教學訓練,學生不僅提高了學習自主性,更重要的是在工作過程中獲取了分析和解決問題的經(jīng)驗和方法,在工作過程中理解和運用了專業(yè)知識,達到了高職院校全面推進素質(zhì)教育的目的。二是改進實踐環(huán)節(jié)教學手段,加強實驗室建設,實行校內(nèi)外實訓相結(jié)合的方式。校內(nèi)在計算機網(wǎng)絡條件下建立模擬實驗室,配備良好軟、硬件設施,建立一套包括光學系統(tǒng),電路CAD全過程的設計和驗證模擬,為學生創(chuàng)造一個既能提升專業(yè)興趣又有綜合技能訓練的仿真職場環(huán)境,培養(yǎng)他們專業(yè)核心競爭能力和開拓創(chuàng)新的能力。教師通過為光電企業(yè)提供技術服務機會,可以將企業(yè)的新鮮案例拿到課堂上讓學生開展討論,在教學上及時緊跟信息產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的形勢,使培養(yǎng)出來的學生能夠真正“學以致用”。三是采用“走出去、請進來”的開放式教學模式。帶領學生走出去認識企業(yè),參觀國內(nèi)舉辦的光電新產(chǎn)品展覽會等,增加學生的感性認識。邀請大學教授或企業(yè)的資深工程師來校做講座或授課,介紹國際國內(nèi)和當?shù)毓怆姰a(chǎn)業(yè)發(fā)展的狀況、企業(yè)在激烈的市場競爭中求發(fā)展的經(jīng)驗以及基層技術人員在企業(yè)成長的經(jīng)歷等內(nèi)容,使學生在步入社會之前,更好地了解社會,懂得市場競爭的激烈,創(chuàng)業(yè)的艱辛,從而進一步提高學習的自覺性,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力,為實現(xiàn)學生零距離上崗創(chuàng)造條件。

篇3

關鍵詞:現(xiàn)代學徒制;試點;校企合作;連鎖學院

中圖分類號:G712 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)14-0005-03

根據(jù)黨的十八屆三中全會和全國職業(yè)教育工作會議精神以及《國務院關于加快發(fā)展現(xiàn)代職業(yè)教育的決定》和《教育部關于開展現(xiàn)代學徒制試點工作的意見》,廣州番禺職業(yè)技術學院為深化產(chǎn)教融合,進一步完善校企合作雙主體育人機制,創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式,成立百果園學院進行現(xiàn)代學徒制試點,并在以下幾個方面進行探索和實踐。

一、百果園學院的定位及校企合作基礎

(一)百果園學院的定位

百果園學院由廣州番禺職業(yè)技術學院與深圳市百果園實業(yè)發(fā)展有限公司(以下簡稱百果園公司)共同成立,定位于雙主體辦學、雙元培養(yǎng)的特色學院,并積極開展“招生即招工、入校即入廠、校企聯(lián)合培養(yǎng)”的現(xiàn)代學徒制試點工作,全面提升技術技能人才的培養(yǎng)能力和水平。

(二)校企雙方的基本情況

百果園學院的成立是校企雙方強強聯(lián)手共同培養(yǎng)行業(yè)企業(yè)緊缺的技術技能型人才。廣州番禺職業(yè)技術學院是全國首批28所“國家示范性高等職業(yè)院?!敝?,2003年即被廣州市政府確定為市屬高等職業(yè)教育龍頭院校,2014年度入選全國高校就業(yè)50強。百果園公司是國內(nèi)規(guī)模最大的果品連鎖專賣企業(yè),全國有近1000家直營專賣店,員工規(guī)模超過8000人,公司業(yè)務覆蓋了果品流通的全產(chǎn)業(yè)鏈,計劃到2030年門店數(shù)量達到15000家,力爭成為全球規(guī)模最大的果品連鎖銷售企業(yè),成為世界果業(yè)第一品牌。

(三)校企雙方的合作基礎

廣州番禺職業(yè)技術學院與百果園公司已合作三年。雙方合作是基于學校連鎖經(jīng)營管理、市場營銷及企業(yè)管管理等專業(yè),人才培養(yǎng)定位是“職業(yè)店長”,前期合作的主要形式是訂單班。公司在校企合作中承諾,學生在企業(yè)實習或工作滿一年,80%的學生可以晉升為店長或總部員工,60%~70%的店長月收入在5000元以上,月收入較高的店長可達到15000元以上。2014年底我校百果園店長班中有23名學生在百果園公司就職滿一年,有21名學生晉升為店長或總部員工,晉升率達到91.3%。其中有學生8個月升任店長,10個月升為小區(qū)主管,1年后升任片區(qū)經(jīng)理助理,目前月收入超過8000元。

二、探索雙主體辦學的校企協(xié)同育人機制

(一)實行理事會領導下的院長負責制

百果園學院實行校企雙主體辦學基礎上的理事會領導下的院長負責制。理事會暫由八人組成,條件成熟可增加行業(yè)人員及職教專家。校方委派四人,企方委派四人,理事長由校方人員擔任,副理事長由企方人員擔任;理事會負責學院發(fā)展規(guī)劃、專業(yè)設置、招生計劃和重大建設項目、人才培養(yǎng)方案的制定,負責學院院長及相關項目負責人的推薦和考評,以及其他重大事項。百果園學院設院長一人由企方人員擔任,執(zhí)行院長一人由校方人員擔任。院長與執(zhí)行院長負責百果園學院的日常教學的組織與實施以及其他行政工作。

(二)校企雙方享有的權(quán)利與責任

1.企方權(quán)利。(1)有權(quán)對百果園學院的教學及管理提出要求與建議,有權(quán)要求建議校方根據(jù)企方的生產(chǎn)經(jīng)營與行業(yè)發(fā)展的需要在國家規(guī)定的范圍內(nèi)設置專業(yè)、課程與開展教學及管理工作。(2)與校方共同擁有與“百果園學院”相關的全部知識產(chǎn)權(quán),包括但不僅限于百果園學院徽章、圖標、各項管理規(guī)章制度及雙方合作開發(fā)的課程、教材、實訓實踐項目、課件、視頻、音頻、研究項目等。(3)在條件成熟的條件下,有權(quán)與校方一起在全國開設百果園學院的連鎖學院,并享有相關的權(quán)利。

2.校方權(quán)利。(1)有權(quán)對百果園學院進行監(jiān)督、管理,保證教學管理符合國家法律法規(guī)、高職教育規(guī)律和學校規(guī)章制度。(2)與企方共同擁有全部與“百果園學院”相關的知識產(chǎn)權(quán),包括但不僅限于百果園學院徽章、圖標、各項管理規(guī)章制度及雙方合作開發(fā)的課程、教材、實訓實踐項目、課件、視頻、音頻、研究項目等。(3)在條件成熟的條件下,有權(quán)與企方一起在全國開設百果園學院的連鎖學院,并享有相關的權(quán)利。

3.企方責任。(1)與校方一起探索聯(lián)合招生、聯(lián)合培養(yǎng)的新模式。(2)負責專業(yè)技能課程或模塊及教材的建設工作,參與公共課程、專業(yè)理論課程或模塊及教材的建設工作。(3)負責專業(yè)所需校外實訓基地的建設工作。(4)負責學生在企方帶薪學徒及頂崗實習、錄用及畢業(yè)生就業(yè)。(5)為學校教師掛職鍛煉及科研工作提供便利。(6)未經(jīng)校方同意,企方不得以任何形式利用雙方合作的成果與其他院校聯(lián)合申報教學成果獎、課程、教材、課題、培訓等方面的獎勵或項目,不得以任何形式利用雙方探索出來的成果單獨與其他院校合作開設百果園學院的連鎖學院。

4.校方責任。(1)負責百果園學院的建制和根據(jù)企方要求與建議按規(guī)定進行課程設置。(2)負責按照國家和學校相關要求指導百果園學院的教學組織和管理以及學生管理工作。(3)負責牽頭組織課程及教材的建設工作。(4)負責校內(nèi)實訓基地的建設。(5)保證校方派出到企方掛職鍛煉的學校教師要嚴格遵守企方的各項工作制度,服從公司的工作安排,保守公司的商業(yè)信息。(6)保證企方師傅的培訓及相關待遇。

三、校企共同推進一體化的招生與招工

百果園學院依托連鎖經(jīng)營管理、市場營銷、工商企業(yè)管理等專業(yè)開展人才培養(yǎng),根據(jù)發(fā)展情況新增或優(yōu)化以果品流通產(chǎn)業(yè)鏈為依托的專業(yè)或?qū)I(yè)方向。各專業(yè)招生對象為符合國家和廣東省招生要求的普通高中畢業(yè)生、相關專業(yè)中職畢業(yè)生或行業(yè)企業(yè)在崗人員,已經(jīng)和即將推行的招生形式有以下三種:

(一)招工和招生同步

招工和招生同步的模式是學校與企業(yè)合作,面向應屆和往屆中職畢業(yè)生、高中畢業(yè)生自主招生各一個班共100人,實施聯(lián)合交互培養(yǎng)。對于中職生源的兩年高職學習安排是第一學年,以學校為主,采用在校學習和企業(yè)見習交替的方式培養(yǎng)學徒;第二學年,企業(yè)落實學徒的工作崗位,以企業(yè)為主,采用企業(yè)導師崗位師帶徒、學校導師理論輔導的方式進行多崗位或輪崗的在崗培養(yǎng)。對于高中生源三年的高職學習安排是在上述兩年教學安排的基礎上增加相關專業(yè)課程,實施三年的工學交替。在招生宣傳時,為保障考生廣泛而全面的知情權(quán),學校將人才培養(yǎng)的模式、合作企業(yè)情況、課程開設情況、報考及錄取條件、畢業(yè)與就業(yè)要求等充分告知到每一位有意向的考生。

(二)先招工再招生

先招工再招生是校企雙方以自主招生的方式,面向深圳市百果園實業(yè)發(fā)展有限公司符合報考條件的在職員工招生一個班50人,其目的是服務企業(yè)的轉(zhuǎn)型升級,提升員工的整體素質(zhì)。百果園公司出臺激勵在崗員工報讀現(xiàn)代學徒制的政策措施,校企合作雙方共同委派導師,實施聯(lián)合在崗培養(yǎng),學徒不脫離工作崗位以網(wǎng)絡學習和定期集中學習的方式完成學業(yè)。

(三)先招生再招工

廣州番禺職業(yè)技術學院在管理類專業(yè)面向普通高考的生源實施大類招生,在招生簡章中寫明第一年不分專業(yè),第二年可選擇進入兩個百果園店長班。也就是給學生一年的時間學習管理大類的通用平臺課程,同時讓他們了解百果園企業(yè)及校企合作情況,特別是百果園學院的運作以及百果園店長班的學習、頂崗與就業(yè)情況。在此基礎上,一年后學生與企業(yè)進行雙向選擇,簽訂帶薪學徒協(xié)議,明確學生的雙重身份,接下來的兩年學習按照現(xiàn)代學徒制的要求,實施校企雙方的交替互融式的聯(lián)合培養(yǎng)。學徒期滿,考核合格,本著平等自愿的原則,企方與學生簽訂正式用工合同。

四、完善人才培養(yǎng)模式和培養(yǎng)標準

百果園學院現(xiàn)代學徒制試點后,雙方共同明確人才培養(yǎng)的定位――職業(yè)店長,完善工學結(jié)合與工學交替的人才培養(yǎng)模式,在此基礎上共同開發(fā)人才培養(yǎng)方案,共同制訂專業(yè)教學標準、課程標準、崗位標準及相應實施方案。

(一)成立現(xiàn)代學徒試點教學工作委員會

在原有專業(yè)教學指導委員會的基礎上,聯(lián)合試點企業(yè),由職教專家、企業(yè)人員、專業(yè)教師組成學徒制工作委員會,主要負責人才培養(yǎng)方案的制定、專業(yè)課程與課程標準的建設、教學方式的改革與創(chuàng)新、學生學業(yè)評價方式的改革與實施等等。同時,該工作組還要負責選派和考核優(yōu)秀的技術或管理人員擔任學生的導師(師傅),一般一個師傅不宜超過三個學生。

(二)確立人才培養(yǎng)模式和人才培養(yǎng)方案

學校與企業(yè)共同確立協(xié)同培養(yǎng)、工學結(jié)合、工學交替的人才培養(yǎng)模式,總體下來,學生需用1/2的時間在企業(yè)接受培訓,約1/2的時間在學校學習理論知識和專業(yè)技能。校企共同制定體現(xiàn)學徒制模式的人才培養(yǎng)方案,按照“企業(yè)用人需求與崗位資格標準”以及工作內(nèi)容和典型工作過程的來設置課程體系和課程內(nèi)容。構(gòu)建“公共課程+教學項目+帶薪學徒”為主要特征的課程體系。其中教學項目是按照高職教育規(guī)律和企業(yè)需求,在課程專家、企業(yè)技術骨干和學校專業(yè)教師的共同努力下開發(fā)體現(xiàn)“高等性”、“職業(yè)性”和“教育性”三者有機融合的項目課程。而帶薪學徒就是在工作崗位上通過師傅帶徒弟的方式實現(xiàn)“做中學”和“學中做”。在此基礎上制定崗位標準、課程標準、教學質(zhì)量評價標準及考核辦法,并將學生工作業(yè)績和師傅評價納入學生學業(yè)評價標準。

五、建設校企互聘共用的師資隊伍

(一)確立校企互聘共用師資隊伍的基礎

為滿足健康快速發(fā)展,百果園公司決定成立水果大學以確保其人力資源的數(shù)量和質(zhì)量的有效供給。如何低成本成立百果園大學又確保有效運作是擺在企業(yè)面前的一個難題,而如何獲得既有專業(yè)理論基礎又有職業(yè)教育理論和實踐經(jīng)驗的師資是企業(yè)必須解決的一個問題。廣州番禺職業(yè)技術學院為其策劃在全國各地的高職院校建立水果大學的分校(院),并首當其沖成立廣州番禺職業(yè)技術學院的百果園學院,作為企業(yè)第一家成立的二級分校(院)。這樣既解決了生源(學徒)的數(shù)量和質(zhì)量問題又解決了企業(yè)對學校教師的需求問題。而學校要進行現(xiàn)代學徒制試點,需要企業(yè)的師傅,雙方的互惠互利為建設校企互聘共用的師資隊伍奠定了深厚的基礎。

(二)初步完成校企師資隊伍的互聘共用

在廣州番禺職業(yè)技術學院與百果園公司現(xiàn)代學徒制試點的簽約儀式上,雙方對首期各自選撥出10位員工進行互聘共用,他們一方面作為學生的雙導師,另一方面作為校企雙方各自發(fā)展所需人才的有效補充。在簽約儀式上,雙方頒發(fā)聘書并明確雙導師的教學任務、工作職責、培訓與考核以及相關待遇。在此基礎上,學校每學期再派兩名教師去企業(yè)掛職鍛煉。2015年初派去的兩位老師受聘企業(yè)人力資源總監(jiān)助理,具體工作職責是協(xié)助企業(yè)做好百果園水果大學的前期籌建工作,包括組織框架、運行機制、規(guī)章制度、課程體系的建構(gòu);協(xié)助企業(yè)做好員工職業(yè)發(fā)展的規(guī)劃與研究;架起校企合作的橋梁,跟蹤并深入研究百果園店長的工作流程和工作內(nèi)容,制定崗位工作手冊,為百果園學院店長的人才培養(yǎng)標準和專業(yè)核心課程建設提供豐富的第一手素材,并建立校企雙方共通共享的課程資源。

六、確立校企雙方在教學管理中的責任制度

為成功實施百果園現(xiàn)代學徒制試點,校企雙方簽署了校企合作框架協(xié)議,共同制定了現(xiàn)代學徒制的工作方案,對雙方在教學管理中的責任與制度進行了明確和細化。

(一)企業(yè)在學徒制人才培養(yǎng)模式中的管理職責

1.向?qū)W校、教師、學生、家長準確傳達企業(yè)的崗位要求,包括現(xiàn)在及將來應具備的知識和技能。

2.與學校共同研制人才培養(yǎng)方案、人才培養(yǎng)模式,對學生技能訓練和學業(yè)完成情況進行考核與評價。

3.委派優(yōu)秀的技術骨干擔任學生的師傅(導師),并制定相關的制度對優(yōu)秀師傅進行鼓勵和支持,以調(diào)動他們對人才培養(yǎng)的積極性。

4.遵循教育規(guī)律,在人才培養(yǎng)過程中既要體現(xiàn)職業(yè)性,也要體現(xiàn)教育性,且兩者要有機融合。學生在學習期間,企業(yè)應按技能逐步提升的過程和規(guī)律安排學生的崗位工作。

5.制訂學徒管理辦法,保障學徒權(quán)益。根據(jù)教學需要,科學安排學徒崗位、分配工作任務,保證學徒合理報酬。根據(jù)學生成長檔案聘用畢業(yè)生到合適的工作崗位就業(yè)。

6.為學校教師提供掛職鍛煉的崗位,積極與學校開展產(chǎn)學研等方面的合作,服務企業(yè)的轉(zhuǎn)型升級與發(fā)展。

(二)學校在學徒制人才培養(yǎng)模式中的管理職責

1.根據(jù)企業(yè)需要,明確學徒制實施的專業(yè)范圍和領域以及現(xiàn)代學徒制試點要達到的目標。分析校企雙方的優(yōu)勢及所具備的條件,從而確定需要培養(yǎng)的具體內(nèi)容,并做好學徒制教學的人才培養(yǎng)方案。

2.根據(jù)企業(yè)的運作和學徒的工作崗位科學合安排教學的組織,實施多學期、彈性學制。

3.改革教學管理方式和手段,構(gòu)建適合學徒制下的課程評價、學生評價、教師評價等管理體系,建立定期檢查、反饋等形式的教學質(zhì)量監(jiān)控機制。

4.明確企業(yè)師傅的教學與管理職責,為師傅提供高職教育理論與教學方法等方面的培訓,并確保師傅的課酬及相關待遇。

5.鼓勵專業(yè)教師到企業(yè)進行掛職鍛煉,把學到的企業(yè)經(jīng)驗帶回學校,進行專業(yè)調(diào)整與課程改革,使之更適合學徒制教學,同時為教師發(fā)展創(chuàng)造條件。

6.與企業(yè)共同落實學徒的責任保險、工傷保險,確保人身安全。

七、擬在全國其他院校開設百果園連鎖學院

現(xiàn)代學徒制試點工作的目的在于通過試點、總結(jié)、完善和推廣,逐步擴大實施現(xiàn)代學徒制的范圍和規(guī)模,使現(xiàn)代學徒制成為校企合作培養(yǎng)技術技能人才的重要途徑,形成具有中國特色的現(xiàn)代學徒制度。而試點成果是否可推廣、可示范,取決于選“點”的代表性、普遍性,也取決于成果的科學性和規(guī)范性。百果園學院試點涉及專業(yè)是市場營銷、連鎖經(jīng)營管理、企業(yè)管理等專業(yè),這些專業(yè)在高職院校普遍開設。而百果園企業(yè)目前在全國有近1000家直營專賣店,計劃到2030年門店數(shù)量達到15000家,力爭成為全球規(guī)模最大的果品連鎖銷售企業(yè),成為世界果業(yè)第一品牌。企業(yè)目前在全國與39家院校合作,而成立百果園學院進行現(xiàn)代學徒制試點,廣州番禺職業(yè)技術學院是第一家。當校企共同探索出校企協(xié)同育人機制,制訂出專業(yè)教學標準、課程標準、崗位標準、企業(yè)師傅標準、質(zhì)量監(jiān)控標準及相應實施方案并經(jīng)過有效實施和完善,即可迅速在全國復制,通過成立百果園連鎖學院,將現(xiàn)代學徒制從廣州番禺職業(yè)技術學院向全國推廣。

參考文獻:

篇4

廣西機電職業(yè)技術學院2018年6月英語六級報名時間:2月底或3月初開放報名,報名時間持續(xù)一個月左右。

廣西機電職業(yè)技術學院2018年6月英語六級報名條件:

1. 全日制普通高等院校專科、本科、研究生在校生。

2. 各類全日制成人高等院校???、本科在校生。

3. 修完大學英語六級的課程且CET4 達到425分(含425分)以上的考生才能報考CET6。

4. 同等程度的大專生或碩士研究生經(jīng)所在學校同意,可在本校報名參加考試;

5. 同等程度的夜大或函授大學學生經(jīng)所在學校同意,可在本校報名參加考試;

從2007年1月的考試開始,大學英語四六級考試將不再對社會考生開放,只對在校大學生開放。

篇5

針對目前激光主動探測技術對軍隊光電裝備造成的探測威脅,在不改變光電裝備光學結(jié)構(gòu)以及有限犧牲光電裝備光學性能的前提下,實現(xiàn)其貓眼光學窗口的“隱身”。首先,基于磁致旋光晶體的法拉第效應,設計了加載于光電裝備光學窗口前端的隱身裝置。然后通過數(shù)值仿真和實驗方法,從磁光晶體的性能、隱身裝置消光比、隱身裝置對像質(zhì)的影響三個方面對該設計的可行性進行了分析。仿真及其實驗結(jié)果表明:當磁光晶體能實現(xiàn)良好的消光效果,且加裝隱身裝置的光學窗口對像質(zhì)影響很小?;诖胖滦庑碾[身設計能夠滿足戰(zhàn)場環(huán)境對軍用裝備的性能要求,且其消光比和對像質(zhì)的影響程度能使光電裝備在不影響正常工作的前提下有效實現(xiàn)隱身。

關鍵詞:

“貓眼”效應; 激光主動探測; 光電裝備隱身; 磁致旋光效應

中圖分類號: TN 248文獻標識碼: Adoi: 10.3969/j.issn.10055630.2012.06.017

引言

“貓眼”效應[12]普遍存在于光電裝備的光學窗口中,是對方實施光學窗口主動偵測的物理依據(jù)。激光主動探測技術就是利用貓眼效應,通過發(fā)射激光束實現(xiàn)對光學目標的掃描、偵察和識別。目前,美、俄等軍事強國已經(jīng)裝備了比較完備的集光學窗口偵測、干擾和致盲為一體的激光武器系統(tǒng)[34],在近年來的幾次局部戰(zhàn)爭中,激光主動探測系統(tǒng)憑借其較高的定位精度和快速的探測速度大大提高了戰(zhàn)場武器系統(tǒng)的作戰(zhàn)效能,凸顯出驚人的作戰(zhàn)效果和威力,而國內(nèi)對“貓眼”效應的研究還處于理論分析和實驗室研究階段[56],在應用領域還是空白,在對方具備實施“貓眼”主動偵測的條件下,即使我方采用被動觀測方式,如微光夜視儀、熱像儀等各種夜視裝備,也會暴露無遺。如若不采取反偵測措施,我方必將受到對方激光偵測及其武器系統(tǒng)的壓制和破壞,造成光電裝備迷盲、失控和失效,

因此“貓眼效應”已經(jīng)成為光電裝備的探測威脅。

如何降低“貓眼效應”實現(xiàn)光電裝備的“隱身”,成為提高光電裝備戰(zhàn)場生存能力亟待解決的問題。目前,國內(nèi)在光電裝備隱身技術研究上相對滯后,文獻[7]提到了用蜂窩板裝置實現(xiàn)狙擊步槍瞄準鏡的隱身,但是其僅限于在狙擊槍瞄準鏡上使用且加裝蜂窩板后瞄準鏡的觀察距離會大大降低;文獻[89]提出通過增加光敏面的離焦量、在光敏面上鍍增透膜或?qū)饷裘孢M行漫反射處理等方法進行光電裝備隱身,但這些方法會改變原有光電裝備的光學結(jié)構(gòu),甚至嚴重影響光電裝備的探測性能。由此可見,如何在不改變光學結(jié)構(gòu)及犧牲有限光電裝備光學性能的前提下,有效實現(xiàn)隱身成為光電裝備反偵測技術的關鍵?,F(xiàn)從降低貓眼回波功率出發(fā),基于特殊晶體的磁致旋光效應,利用晶體的旋光與互易特性,設計了光電裝備光學窗口外置隱身裝置。

篇6

關鍵詞:光信息科學與技術;產(chǎn)業(yè)人才培養(yǎng);地方高校

作者簡介:劉雁(1975-),男,湖南邵陽人,三峽大學理學院,副教授;藍嵐翎(1982-),女,福建漳州人,三峽大學文學與傳媒學院,實驗師。(湖北 宜昌 443002)

基金項目:本文系三峽大學教研重點項目(項目編號:J2010014)的研究成果。

中圖分類號:G642?????文獻標識碼:A?????文章編號:1007-0079(2012)31-0021-02

我國的光信息科學與技術專業(yè)本科教育在過去的10年中經(jīng)歷了從少到多的快速發(fā)展階段,為我國的光信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了大量的人才保障。[1]

光信息科學與技術專業(yè)學生的就業(yè)一直是一個值得探討的領域,不僅僅對重點高校,對地方院校都一直是一個不可回避的問題。[2]

總的來說,希望光信息科學與技術專業(yè)的學生能熟悉光學、電子學技術和計算機技術,具有本學科及跨學科的科學研究與技術開發(fā)的基本能力。在實際的操作過程中,不同的學校有自己不同的思考,或者說是培養(yǎng)特色。[3,4]

三峽大學光信息科學與技術專業(yè)從2004年創(chuàng)建以來,對本專業(yè)產(chǎn)業(yè)人才的培養(yǎng)一直進行著摸索,希望結(jié)合地方經(jīng)濟走出一條有自己特色的產(chǎn)業(yè)人才培養(yǎng)路子。爭取在未來5年左右的時間,把本校光信息科學與技術專業(yè)的學生培養(yǎng)成讓企業(yè)認可、有一定特點的受社會歡迎的學生。

一、光信息產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀分析

“光谷”最早是由美國人在1998年提出來的,在亞利桑那大學附近的吐桑,美國人最先提出了“光谷”的概念?!肮夤取背霈F(xiàn)后,各國紛紛響應,包括法國、英國、意大利、中國都有響應。2001年7月,在武漢東湖國家高新區(qū)建立國家光電子產(chǎn)業(yè)基地,也就是“中國光谷”。2010年,武漢光谷的光電子信息產(chǎn)業(yè)總收入突破千億元。在產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化方面,光纖光纜的生產(chǎn)規(guī)模居全球第一,光纖光纜國內(nèi)市場占有率超過55%,國際市場占有率達到15%;光電器件國內(nèi)市場占有率達到60%,國際市場占有率達到12%;激光產(chǎn)品的國內(nèi)市場占有率一直保持在50%左右,在全球產(chǎn)業(yè)分工中占有一席之地。[5]伴隨著武漢光谷的建立,我國相繼出現(xiàn)深圳光谷、上海光谷、長春光谷、廣州光谷等光電產(chǎn)業(yè)基地。

全世界光電子技術產(chǎn)業(yè)的市場規(guī)模己達1萬億美元。國外光電子產(chǎn)業(yè)主要集中在美國、西歐和日本等國家和地區(qū)。近十年來,中國光電子技術產(chǎn)品市場的年增長率始終保持兩位數(shù)的高速增長。隨著信息光電子技術、激光加工、激光醫(yī)療、顯示、照明等光電技術的快速發(fā)展,我國已經(jīng)形成市場可觀、發(fā)展?jié)摿薮蟮墓怆娮赢a(chǎn)業(yè)。

2006年,《國家信息產(chǎn)業(yè)科技發(fā)展“十一五”規(guī)劃和2020年中長期規(guī)劃綱要》明確提出,未來5~15年15個領域發(fā)展的重點技術中就包括了光電子技術,聲明要重點發(fā)展激光器、光電探測器、光傳輸和光傳感設備、微光機電系統(tǒng)、半導體照明等產(chǎn)品。[6]2010年10月,國務院正式《國務院關于加快培育發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的決定》,進一步明確了光電產(chǎn)業(yè)是戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的重要組成部分,包括新型顯示器件、LED等在內(nèi)的細分產(chǎn)業(yè)都在國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)規(guī)劃中明確提到。[7]

可見,在光電產(chǎn)業(yè)相關技術和生產(chǎn)能力快速提高的情況下,對光信息科學與技術專業(yè)人才的需求量也將逐年增大。

二、產(chǎn)業(yè)人才培養(yǎng)方案

光信息科學與技術具有旺盛的生命力,處于高速發(fā)展時期。目前,在光通信、光電檢測、光電照明、光學元件與系統(tǒng)、光伏產(chǎn)業(yè)、激光技術、光學設計、光學材料等方面都有廣闊的應用前景,對社會的發(fā)展和貢獻不可估量。

作為高校,除了科研、教學,還要服務于社會,服務地方經(jīng)濟發(fā)展,這些不僅體現(xiàn)在科學研究和教師兼職方面,也體現(xiàn)在人才培養(yǎng)目標和方案上。光信息科學與技術同光學、機械、電子、材料、計算機、自動控制等多學科的知識息息相關,但也不能面面俱到,所以十分有必要結(jié)合當?shù)仄髽I(yè)的發(fā)展,調(diào)整學科的發(fā)展、人才培養(yǎng)計劃,為地方經(jīng)濟服務,加強科學研究,引領社會的發(fā)展。

三峽大學地處湖北省域副中心城市的宜昌,經(jīng)濟活躍,交通方便?,F(xiàn)在高鐵開通后,宜昌到武漢的時間已經(jīng)減少到2小時左右。隨著國內(nèi)光電照明、太陽能、光電顯示產(chǎn)業(yè)如火如荼地發(fā)展。宜昌太陽能、光電照明等光電企業(yè)也有較大的發(fā)展,如中國南玻集團宜昌南玻硅材料有限公司(一期項目已累計投資20多億元,專門從事高純多晶硅材料、太陽能硅片及電池片生產(chǎn)的大型制造企業(yè))等等一大批光電企業(yè)。這些企業(yè)主要集中在光伏產(chǎn)業(yè)、節(jié)能照明、LED、光學冷加工等方面。這些光電企業(yè)有著旺盛的人員需求,對本專業(yè)產(chǎn)業(yè)人才的培養(yǎng)具有十分重要的意義。

2011年出臺的《宜昌市科技發(fā)展“十二五”規(guī)劃(2011至2015年)》明確提出,在節(jié)能環(huán)保領域的發(fā)展方向要圍繞光電子產(chǎn)業(yè)核心技術開發(fā),搶占背景光源行業(yè)技術創(chuàng)新制高點,加快液晶照明燈、LED背光源及照明產(chǎn)業(yè)化。圍繞太陽能技術開發(fā),加快太陽能熱水系統(tǒng)產(chǎn)品系列開發(fā)及產(chǎn)業(yè)化。[8]由此可見,在地方政府的扶持下光電子相關產(chǎn)業(yè)會得到快速發(fā)展,這些都為光信息科學與技術專業(yè)結(jié)合本地進行產(chǎn)業(yè)人才培養(yǎng)提供了難得的機遇。

根據(jù)三峽大學理學院發(fā)展的需要,結(jié)合產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展,產(chǎn)業(yè)人才培養(yǎng)措施如下:

篇7

【關鍵詞】機載光電類;試制中心;工藝設計

引 言

光電類產(chǎn)品在機載產(chǎn)品中占據(jù)較為重要的地位,近年來技術水平有了較大提升。機載光電產(chǎn)品主要應用于機載光電瞄準、監(jiān)視與偵察、預警、光電對抗等領域,可實現(xiàn)光電探測、偵察、監(jiān)視、識別、告警、干擾、攻擊、信息傳輸?shù)热蝿?,是實現(xiàn)觀察與定位的主要手段之一。主要的機載光電產(chǎn)品分為三大類:

1)機載火控類:包括武器火控系統(tǒng)等,目前機載火控產(chǎn)品正向綜合化、信息化、決策智能化、架構(gòu)網(wǎng)絡化、攻防一體化、火打擊精敏、研發(fā)試驗一體化等方向發(fā)展。

2)光電探測類:包括光電探測瞄準系統(tǒng)、光電偵察監(jiān)視系統(tǒng)、光電預警探測系統(tǒng)、光電對抗系統(tǒng)等,目前光電探測類產(chǎn)品正向著大口徑、長焦距、高分辨率、高靈敏度、高精度、多光譜、集成化、主動成像、立體成像、多波段、多目標等方向發(fā)展。

3)瞄準顯示類:包括平視顯示系統(tǒng)、頭盔瞄準顯示系統(tǒng)、任務處理系統(tǒng)等。機載光電類產(chǎn)品特點通常是體積小、靈敏度高和精度高。瞄準顯示類產(chǎn)品正朝著體積小、高分辨率、高集成度、高精度、更好的處理性能等方向發(fā)展。

新一代機載光電產(chǎn)品運用了大量的新技術、新材料,對產(chǎn)品制造技術的要求越來越高,而光電產(chǎn)品的裝調(diào)掛靠于現(xiàn)有的生產(chǎn)條件,裝調(diào)制造能力弱,成為制約產(chǎn)品快速研發(fā)的瓶頸。本文面向先進的光電產(chǎn)品試制所需的加工、裝調(diào)、測試等關鍵技術進行分析,根據(jù)光電產(chǎn)品本身的特點,結(jié)合試制流程,總結(jié)光電產(chǎn)品試制中心的設備選型、土建以及公用工程條件,從而快速深入解決系統(tǒng)從設計到實物轉(zhuǎn)換過程中存在的核心加工、裝調(diào)制造等技術問題,突破先進光電產(chǎn)品快速研發(fā)需求的瓶頸。

1、組織管理及工藝流程

傳統(tǒng)的機載光電新產(chǎn)品的試制階段主要依托于現(xiàn)有的批生產(chǎn)條件,生產(chǎn)條件一般按照生產(chǎn)工序獨立分開,加工工序布置在加工廠房內(nèi),裝配調(diào)試工序布置在裝調(diào)中心,電裝工序布置在電裝中心,試驗檢測工序布置在試驗中心。這種獨立對于技術均已成型的大批量生產(chǎn)較為適合,但對于新產(chǎn)品的試制,有以下幾點不利因素:試制階段很多技術指標未成型,產(chǎn)品周轉(zhuǎn)往復于各廠房之間,人流物流輾轉(zhuǎn)較多;試制產(chǎn)品本身的工時較長,依靠于批生產(chǎn),會影響到生產(chǎn)的節(jié)拍;部分待加工產(chǎn)品要求高精度等特點,現(xiàn)有的通用批生產(chǎn)條件難以滿足。

新一代機載火控、光電、瞄準顯示系統(tǒng)運用了大量的新技術、新構(gòu)型、新材料,對產(chǎn)品制造技術的要求越來越高。目前面向先進的光電產(chǎn)品研制所需的加工、裝調(diào)、測試等關鍵技術研究,需要快速深入解決系統(tǒng)從設計到實物轉(zhuǎn)換過程中存在的核心加工、裝調(diào)制造技術問題,從而實現(xiàn)系統(tǒng)的技術指標。為突破批生產(chǎn)和新機研制混線的局面,結(jié)合新機試制的關鍵技術提高,本文提出一種新的生產(chǎn)組織思路,即建立一個專門以產(chǎn)品關鍵部件制造和裝調(diào)為主的試制中心。

2、試制中心組成及布局原則

機載光電產(chǎn)品的試制中心主要組成區(qū)域應包括電裝、加工(含光學加工和機械加工)、裝配調(diào)試(簡稱裝調(diào))、試驗檢測等,這些組成區(qū)域能夠滿足試制時的關鍵零部件的加工和裝調(diào),基本覆蓋制約產(chǎn)品性能的關鍵技術,打破產(chǎn)品進一步提高的瓶頸。對于關鍵部件試制的主要工藝流程如圖-1所示。

各組成區(qū)域的規(guī)劃分布需滿足以下幾個原則:

1)合理規(guī)劃人流物流,提高效率,節(jié)約資源。

2)充分了解設備所需配備專業(yè)條件,權(quán)衡利弊,統(tǒng)籌規(guī)劃。

3)把握共性,滿足通性和每個區(qū)域的特殊性。

3、功能分區(qū)及主要設備

3.1加工區(qū)

光電產(chǎn)品加工分為機械加工及光學加工。

1)機械加工:新一代光電產(chǎn)品主要特點包括輕量化、高精度、尺寸兩極化、結(jié)構(gòu)整體化等。產(chǎn)品零件主要為殼體類、盤類、支架類零件,零件加工以加工中心和數(shù)控銑、車削中心為主,立臥多軸加工、車銑復合加工、電加工等設備可滿足結(jié)構(gòu)復雜、精度要求高、一次裝夾即可完成的零部件。在機加過程,零件精度比較高、結(jié)構(gòu)復雜、薄壁化特點突出,零件易變形,且材料多樣,難加工材料的零件多。

2)光學加工:在光學產(chǎn)品研發(fā)過程中,需對光學關鍵部件進行反復測算加工,以驗證其光學性能,例如對非球面零件加工、紅外透鏡磨邊、非球面鏡加工、紅外晶體零件鍍膜等。光加條件主要包括磨邊機、金剛石車床、銑磨機、拋光機、鍍膜設備等。在光加過程中,零件要求加工精度和檢測精度高,鍍膜難度大。目前柱面鏡加工及檢測、光學元件精密成型及檢測、復雜非球面元件和自由曲面制造及檢測、精密膠合、紅外分光膜鍍制、全息波導等關鍵技術是光學制造的未來發(fā)展趨勢。

3.2電裝區(qū)

電裝主要用于電子類產(chǎn)品的調(diào)試、測試和交付。電裝區(qū)主要組成包括組件焊接、電纜焊接、整機焊接、波峰焊、回流焊、自動貼片、線纜檢測工位和化學試劑間,由于試制的產(chǎn)品種類較多,且量較小,多以手工焊作為焊接方式,而對于某些焊接精度要求高,可采用波峰焊、回流焊等半自動方式精密焊接。設備主要包括波峰焊機、回流焊機、自動貼片機、打標機、刻字機、恒溫箱等。

3.3裝調(diào)區(qū)

裝調(diào)區(qū)包括部件級裝調(diào)和系統(tǒng)級裝調(diào)。裝調(diào)區(qū)是針對產(chǎn)品試制階段進行建設,采取高度集成,相互搭借,相互共用的方式。主要包括裝調(diào)臺,調(diào)試測試臺等設備。在試制階段會經(jīng)常對工裝及被測試設備安裝拆除,這是為滿足產(chǎn)品研發(fā)階段多品種,數(shù)量少的特點。

目前光電產(chǎn)品的高精度、結(jié)構(gòu)復雜等特點對裝調(diào)過程提出了更高的要求,產(chǎn)品裝調(diào)區(qū)主要滿足產(chǎn)品的裝配、調(diào)試和測試等;平視顯示類產(chǎn)品裝調(diào)包括光學裝調(diào)及定心、產(chǎn)品調(diào)試等。為避免工序之間相互交叉,應合理規(guī)劃和調(diào)整物流,使運輸線路快捷有效,提高效率。在光機裝調(diào)過程中,環(huán)境要求特殊,粘接過程復雜,裝調(diào)精度高。針對目前的發(fā)展方向,需開展高精密軸承裝配、高精密透鏡定心、非球面和異型光學件定心、紅外和激光等光學系統(tǒng)裝配技術。系統(tǒng)級裝調(diào)區(qū)由于部分產(chǎn)品尺寸和重量較大,需配備吊車。

3.4試驗與檢測區(qū)

機載光電類產(chǎn)品根據(jù)環(huán)境試驗內(nèi)容,可分為氣候環(huán)境試驗設備、力學環(huán)境試驗設備和綜合環(huán)境試驗設備。氣候性環(huán)境試驗設備所模擬的環(huán)境因素主要是大自然所固有的環(huán)境因素,主要包括溫度、低氣壓、濕熱、鹽霧、霉菌等試驗箱。力學環(huán)境試驗設備所模擬的環(huán)境因素基本上屬于誘發(fā)環(huán)境因素,主要包括振動、沖擊、加速度試驗臺等。綜合環(huán)境試驗設備,習慣上將氣候環(huán)境與力學環(huán)境因素等綜合在一起,主要包括溫度-濕度-高度、溫度-濕度-振動綜合環(huán)境試驗箱等設備。檢測區(qū)負責對機載光電產(chǎn)品的尺寸、定心、輪廓、光學元件等進行檢測,從而保證產(chǎn)品的性能質(zhì)量,主要配置三坐標機、干涉儀、輪廓儀等檢測設備。

4、配套條件及規(guī)劃方案

各功能分區(qū)由于產(chǎn)品特點不同,設備安裝條件不同,工作環(huán)境要求不同,因此具有不同的配套條件。

機加設備容易產(chǎn)生噪音,需注意降噪,在加工過程中需要設置懸掛吊車用于工裝夾具和產(chǎn)品的裝卸,層高要求高。機加區(qū)氣動設備較多,需配備壓縮空氣接口。加工及快速成型區(qū)需配置循環(huán)冷卻水,滿足加工過程中的散熱要求,光學加工區(qū)通常要求溫濕度在一定范圍內(nèi)。電裝過程為保證產(chǎn)品質(zhì)量首先要求防靜電,其次對溫濕度也有嚴格的限制要求。電裝區(qū)的三防工段如清洗間、化學試劑間需設置為防爆房間,主要化學成分為乙醇、丙酮、甲苯等易燃易爆物。部件級裝調(diào)區(qū)需設置大量的裝調(diào)測試工位,其中光學產(chǎn)品裝調(diào)需安裝大理石臺面來滿足光學定心、鍍膜等穩(wěn)定性較高的要求。系統(tǒng)級裝調(diào)區(qū)需配置懸掛吊車,工裝夾具和產(chǎn)品較重,一般考慮放置在一層。環(huán)境試驗區(qū)要設置循環(huán)冷卻水。振動、三綜合試驗間注意隔音降噪處理,水冷設備配置循環(huán)冷卻水,風冷設備室外風機間的設置需保證廠房整體效果美觀,部分振動臺使用大量壓縮空氣。檢測區(qū)的三坐標房間溫濕度要求較高,一般溫度設置20±2°C,相對濕度25~75%。設備用電較多的區(qū)域包括環(huán)境應力篩選與檢測區(qū)、加工及快速成型區(qū),安裝功率要預留充分。

試制中心各組成區(qū)域?qū)I(yè)條件的主要要求及人流物流如圖-2所示:

根據(jù)廠房面積,本文提出2種規(guī)劃方案:

方案1:若廠房單層面積較大,各功能區(qū)可按單層平鋪規(guī)劃,主要人流物流:光加、電裝、機加區(qū)部件裝調(diào)區(qū)系統(tǒng)級裝調(diào)區(qū)試驗檢測區(qū)。試驗區(qū)、系統(tǒng)級裝調(diào)區(qū)、機加區(qū)的可設置層高較高。

方案2:若廠房單層面積較小,可考慮多層布置,其中機械加工、系統(tǒng)級裝調(diào)、試驗檢測區(qū)根據(jù)需要應設置在底層,層高較高,其余各區(qū)可設置在二層或以上。

結(jié) 論

在機載光電類產(chǎn)品試制中心的工藝設計中,需要充分考慮產(chǎn)品本身的特點,結(jié)合試制的工藝流程,在功能分區(qū)、設備選型和設施條件等方面都要兼顧。

光電產(chǎn)品試制中心與批生產(chǎn)的需求及特點有一定差別。在工藝設計時,首先應清楚各個功能區(qū)劃的特點和限制因素,對設施條件提出的明確需求,其次各功能區(qū)之間的人流物流必須考慮,盡量節(jié)省時間和距離,提高試制效率,合理規(guī)劃,最后在設備選型時,通常各類試制設備選用高精尖的較先進設備,為新型號新產(chǎn)品的性能提高提供保障。

參考文獻

篇8

(蚌埠學院 數(shù)學與物理系,安徽 蚌埠 233030)

基金項目:基金項目:專業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整服務地方發(fā)展計劃(2013zytz077)、校級大學物理團隊項目(2013jyxmo5)、蚌埠學院2015年院級科研項目(2015ZR17)、蚌埠學院2012年院級重點教研項目(JYLZ1205)

摘 要:較化學檢測法等傳統(tǒng)環(huán)境污染檢測方法,光學測量方法以其無可比擬的優(yōu)勢廣泛應用于環(huán)境污染物的檢測及監(jiān)測,近幾十年來發(fā)展迅速,并具有廣泛的應用前景。隨著激光技術和計算機技術的發(fā)展,光學測量方法也隨之變革。例如激光光譜對特定氣體的檢測(LASAIR系統(tǒng)),紫外差分光學吸收光譜儀(DOAS系統(tǒng))和傅里葉變換紅外干涉儀(FTIR系統(tǒng))等,都為這一變革提供有力的佐證。論文介紹光學顯微鏡檢測方法,光學分析方法以及光電檢測技術,重點分析光學顯微鏡檢測方法在環(huán)境監(jiān)測中的應用、光學分析方法在水質(zhì)檢測領域的應用、光電檢測技術在環(huán)境監(jiān)測中的應用,光學測量方法的最新發(fā)展方向。

關鍵詞 :光學顯微鏡;光電檢測技術;光譜學分析法;DOAS系統(tǒng);FTIR系統(tǒng);LASAIR系統(tǒng)

中圖分類號:O439文獻標識碼:A文章編號:1673-260X(2015)08-0005-04

隨著現(xiàn)代科技的不斷更新與物質(zhì)生活的高度發(fā)達,環(huán)境污染物的排放量日益增多,人們在享受著豐富物質(zhì)生活的同時,也受到了環(huán)境污染帶來的沖擊,例如酸雨的侵害,霧霾天氣的影響,全球變暖導致的海平面上升等問題。傳統(tǒng)的檢測方法(如化學法),由于用時長、花費高、操作復雜,需要各個部門相互協(xié)作,甚至在檢測時都可能會產(chǎn)生環(huán)境污染物,越來越受到抵制。而光學測量方法在環(huán)境檢測方面,更能有效地避免這些弊端的產(chǎn)生。

在環(huán)境中,對于水質(zhì),有關部門主要通過對水質(zhì)采樣、化驗、分析的方法實現(xiàn)對水質(zhì)的監(jiān)控。對于水體富營養(yǎng)化的這種情況,有關部門通過光學顯微鏡直接對水體進行觀查即可。而對于重金屬污染過的水源,往往光學顯微鏡很難直接觀測出來,還要通過物理或化學的方法使重金屬沉積,沉淀或“染色”,才有可能觀察到。但是這種方法用時長,不利于及時了解水污染的情況,而且在使重金屬沉淀的方法中,有可能又會產(chǎn)生新的污染物,樣品處理又帶來了困難。由于光學顯微鏡很難實現(xiàn)對空氣的檢測,所以在環(huán)境監(jiān)測中用處并不大。這時人們聯(lián)想到,也可以通過光的其他特性來實現(xiàn)對環(huán)境的實時的監(jiān)控。而光電檢測技術(如外光譜法,激光光譜法等),人們可以直接檢測環(huán)境中的污染物,無需費時費力,既能實時地反映出污染物的量和濃度,又不會產(chǎn)生附加污染物,且在環(huán)境監(jiān)測中實用性很強。光電檢測技術利用光的光譜特性,可以在受污染的水中使用,也可以在工廠的排氣煙囪中使用,甚至可以專一地檢測某種氣體,例如,甲烷氣體,二氧化碳氣體,含硫化合物氣體等[1]。

1 光學顯微鏡檢測方法在環(huán)境監(jiān)測中的應用

在現(xiàn)實生活中,我們最易受到水污染帶來的侵害,水體富營養(yǎng)化一直是我們關注的重大問題,而光學顯微鏡在這方面的檢測應用極其廣泛。環(huán)境保護部門在水污染地需要將水質(zhì)進行抽樣、化驗、分析、觀察,這時就要用到光學顯微鏡[2]。

1.1 細菌、霉菌檢測

水體細菌含量是人們辨別水質(zhì)是否利于飲用的重要標準,如人們會對水中的大腸桿菌群檢測做一個革蘭氏染色鏡檢。

1.2 生物群落檢測

浮游植物是水域的初級生產(chǎn)者,繁殖速度很快。水體富營養(yǎng)化會促進其繁殖能力,從而影響水質(zhì)的飲用安全。對浮游植物的檢測,離不開光學顯微鏡。光學顯微鏡直接對水質(zhì)進行觀察監(jiān)測,每過一段時間,鏡檢跟蹤浮游植物的群落狀況,以判斷水體是否富營養(yǎng)化。

1.3 特殊物質(zhì)檢測

石棉纖維被動物體吸入肺部后,容易沉著在肺泡內(nèi),影響動物體的呼吸,對動物體的健康影響很大。在用光學顯微鏡檢測時,必須用高倍鏡才能觀察到石棉纖維,因此,對光學顯微鏡的分辨率要求比較高。為確定肝癌細胞的使用量,需要用光學顯微鏡鏡檢肝癌細胞的復蘇狀況。

二噁英(Dioxin),是某些有害物燃燒后產(chǎn)生的脂溶性物質(zhì),不能被生物分解,具有很強的危害性。利用離體肝癌細胞的EROD與二噁英的復合毒性效應是生物學中的一種檢測方法。環(huán)境監(jiān)測部門也利用這種方法對環(huán)境中的石棉塵(石棉纖維)進行監(jiān)測。

在受污染的水體中,培養(yǎng)魚(一般選擇生長速度快的青魚)的受精卵,在魚卵孵化過程中,使用光學顯微鏡監(jiān)測受精卵的孵出率,并觀察胚胎發(fā)育過程中畸形胎所占比重。

1.4 環(huán)境毒性測試

根據(jù)所知的生物學,單細胞藻類有很強的繁殖能力??梢栽谒w中培養(yǎng)藻類,用光學顯微鏡觀察,監(jiān)測藻類世代的生長情況和藻類種群的變化情況,判斷水體中是否存在急性的毒性物質(zhì)[3]。

2 光學分析方法在水質(zhì)檢測領域的應用

物質(zhì)在吸收光波后,會在某一波段有一個吸收峰,通過分析這個波段,就可以得出該物質(zhì)的光譜特性,光學分析方法就是在此研究基礎上找到的一種測量方法[4]。反應靈敏度高,檢測速度快的優(yōu)點是人們在采用這種光學測量方法時首要的考慮因素。某些光學分析方法,人們往往既不需要像傳統(tǒng)檢測方法一樣去使用試劑,又不需要花費太多的精力去維護相關的儀器設備。近幾十年來,光學分析方法隨著科技的腳步,在水質(zhì)檢測方面也跨上了一個新的臺階[5]。

2.1 比色分析法

比色分析法是指利用物質(zhì)與物質(zhì)之間的化學反應,獲得深顏色的溶液后,通過比較前后溶液的顏色深淺度來測量所含物質(zhì)濃度的方法[6]。比色分析法主要用于水質(zhì)中,有色重金屬離子的濃度檢測。但是,有些重金屬離子卻是無色的,例如一價銅離子溶液,這時可以根據(jù)其易被氧化的化學特性,將一價銅離子溶液氧化成藍色的二價銅離子溶液。比色分析法可分為目視比色分析法和光電比色分析法,兩種方法的測量原理均為朗伯-比爾(Lambert-Beer)定律。但是,目視比色分析法中,人的主觀判斷會影響未知量的測量,因此目視比色分析法準確度不高。而采用分光光度法的光電比色分析法,彌補了主觀判斷造成的失誤,未知量的準確度和靈敏度得到了提高。

通過了解,可以看出,使用比色分析法時,必須建立在顯色反應的基礎上,因此對溶液離子的化學性質(zhì)要求比較高。人們可以采取目測的手段,也可以采用與離子反射或吸收波長相對應的單色光源進行檢測,還可以使用與高速計算機聯(lián)接的攝像頭進行圖像綜合對比分析。利用顯色劑的不同反應,比色分析法可被廣泛地應用在水質(zhì)監(jiān)測方面以及測定受污染水質(zhì)中的各類污染物濃度。

2.2 紫外光譜分析法

紫外光具有波長短,能量大,透過力強的特點,利用這一特點,人們可以通過紫外光譜區(qū)進行檢測。有機分子在紫外光譜區(qū)的吸收較強(其實就是高能量脈沖殺死了有機活性物質(zhì)),因此適用于檢測水體有機污染物。紫外光譜分析法,分為單波長法,經(jīng)過多年探索研究后,發(fā)展為雙波長法,循序漸進到如今比較全面的全光譜法。對單波長法進行改進的雙波長法,在測量時,無需參比溶液即可消除混濁度的影響。全光譜法是在光譜分析儀的基礎上研究出的一種對待測溶液比較全面的檢測方法,包含了吸光度在全紫外光譜區(qū)所有有機污染物。

2.3 間接測定法

水質(zhì)中,對重金屬離子的濃度還有一種間接檢測方法熒光分析法[7]。顧名思義,熒光分析法就是獲取重金屬離子的熒光圖像,再通過計算機編程處理,由此間接地測量出重金屬離子的濃度。在這一過程中,需要用到與重金屬離子相匹配的試劑。

2.4 直接測定法

直接測定法省去了間接測定法中匹配試劑的過程,檢測速度有所提高,但是卻要滿足物質(zhì)本身就發(fā)射熒光(如葉綠素、水中有機物等)這一苛刻條件。不管是間接測定法還是直接測定法,都無法忽略光源的重要作用。尤其是在直接測定中,要求光源的發(fā)射光波長與物質(zhì)的吸收光波長一致。激光光源由于其得天獨厚的優(yōu)點(單色性好、能量集中),受到了研究人員的高度關注,激光誘導熒光技術就是采用激光作為光源的熒光檢測技術。目前,激光光源在直接測定法中幾乎已經(jīng)取代了傳統(tǒng)光源的檢測地位。

3 光電檢測技術在環(huán)境監(jiān)測中的應用

雖然光學顯微鏡在水體污染的監(jiān)測中可謂嶄露頭角,但在空氣污染物的監(jiān)測中卻顯得捉襟見肘??諝馕廴疚锿ǔV敢詺鈶B(tài)形式進入大氣層來物質(zhì)(主要是人為污染,例如含硫化合物,二氧化碳氣體等等),其對人體或生態(tài)系統(tǒng)具有很不好的效應,例如酸雨,霧霾等等。隨著光學的發(fā)展,光電檢測技術逐步應用到現(xiàn)實生活中,尤其在環(huán)境監(jiān)測中,以其獨特的優(yōu)勢獲得了人們的青睞。

3.1 光電檢測技術的原理

光電檢測是指利用各類光電傳感器,將被測量的物理信息轉(zhuǎn)換成光信息,再通過A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成電信號,再綜合利用信息傳輸技術和計算機編程處理技術,完成信息獲取。當光照射到物體表面時,使物體發(fā)射電子、或電導率發(fā)生變化、或產(chǎn)生光電動勢等。這種因光照而引起物體特性發(fā)生變化的現(xiàn)象稱為光電效應光電檢測系統(tǒng)以激光、紅外、光纖等現(xiàn)代光電器件為基礎,對載有待測物體信號的光信息進行處理,即通過光電檢測器件接收光信息并轉(zhuǎn)換為電信號。由輸入電路、放大濾波等電路提取待測物的信息,再經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換器輸入計算機運算和處理,最后提取出待測物體的幾何量或物理量等所需信息(如圖1的光電檢測系統(tǒng))。

3.2 光電檢測系統(tǒng)在環(huán)境檢測中的應用

光與物質(zhì)的相互作用,改變了物質(zhì)的某些物理特性。利用這種特性,制作的光電檢測系統(tǒng)可以分為兩大類:使用能覆蓋寬光譜區(qū)的寬帶光源的監(jiān)測系統(tǒng);使用激光或窄光譜光源,因而只能覆蓋窄光譜區(qū)的監(jiān)測系統(tǒng)[8-9]。在寬帶監(jiān)測系統(tǒng)中,傅里葉變換紅外干涉儀(FTIR)或紫外差分光學吸收光譜儀(Uv-DOAs,又名DOAs系統(tǒng))測系統(tǒng)可同時監(jiān)測未知混合物中的多種化合物。通常這些化合物是包含在寬譜帶內(nèi)的,寬帶監(jiān)測系統(tǒng)能“觀察到多種化合物的存在,但分辨率不高,不能將這些化合物從復雜混合物中直接區(qū)分開來”。但是,當寬帶監(jiān)測系統(tǒng)的分辨率低于欲觀察的光譜線中的精細結(jié)構(gòu)時,就不能觀察到真正的吸收峰,且會限制對氣體濃度值的檢測。

激光監(jiān)測系統(tǒng)由于分辨率高,掃描光譜范圍窄,所以檢測靈敏度相當高,但是激光監(jiān)測系統(tǒng)發(fā)出的波長必須與被檢測化合物吸收譜線的光波長相匹配。由于激光監(jiān)測系統(tǒng)發(fā)出的激光波長是單色的,掃描波段被限制在極窄的范圍內(nèi),一般情況下只能對應的檢測出一種化合物。若檢測的是混合物,則需要另加對應的監(jiān)測裝置。在目前的環(huán)境監(jiān)測中,寬帶監(jiān)測系統(tǒng)和激光監(jiān)測系統(tǒng),這兩種類型的監(jiān)測裝置都有其應用。例如,F(xiàn)TIR監(jiān)測系統(tǒng),它可提供對企業(yè)事故中泄漏出的某些有害化合物進行檢測。這時對所有的可能的有害化合物來說,檢測靈敏度就不如檢測范圍重要。但如果要連續(xù)實時監(jiān)測從污染源(如煙囪向大氣層中排放污染物,汽車尾氣排放的污染氣體時)釋放出的有害氣體,則監(jiān)測裝置抗其他化合物干擾的能力和高檢測靈敏度就是重要因素了,這時,激光監(jiān)測系統(tǒng)就成為了理想的監(jiān)測系統(tǒng)。激光雷達像其它激光監(jiān)測系統(tǒng)一樣,能檢測的樣品不多,但它具有空間分辨力,是迄今為止,唯一能提供空間信息技術的檢測系統(tǒng),因此,探索污染物的發(fā)源地,激光雷達系統(tǒng)是最好的檢測系統(tǒng)。諸如高空大氣層中臭氧的消耗情況,可以使用激光雷達系統(tǒng)進行計算機模擬繪圖。使用激光雷達系統(tǒng)提供大氣層中空氣分子成分分布的垂直剖面圖,可以對大氣傳輸和擴散過程有更透徹的了解。

DOAS系統(tǒng)可以測量多種化合物,如含氮化合物、甲醛、酚、苯、甲苯、二甲苯[10]。它的工作原理是根據(jù)光的反射定律,光源發(fā)射的光波經(jīng)過某些物質(zhì)后,經(jīng)吸收的光波與光源光波一起被反射鏡反射回來,利用計算機高速運算的能力分析光波的差異性,故而稱作差分光學吸收光譜技術。調(diào)取吸收光譜數(shù)據(jù)庫中已知數(shù)據(jù),與吸收光譜數(shù)據(jù)相比較,從而分析物質(zhì)中存在的化合物種類。

LASAIR系統(tǒng)是激光技術與計算機技術相結(jié)合的高新技術[11-12],利用激光的單色性和計算機的高速運算能力,提高了檢測效率。可調(diào)二極管激光吸收光譜分析儀發(fā)射出的激光光波長,足以滿足吸收峰在中紅外區(qū)(320um的范圍內(nèi))的物質(zhì)檢測,適合大多數(shù)的工業(yè)環(huán)境監(jiān)測??烧{(diào)二極管激光吸收光譜儀,已在全球范圍內(nèi)有毒有害氣體的檢測上發(fā)揮了重要作用。LASAIR能測量的氣體分子包括NOx、HF、HCI、HI、NH3、C2H2、COx、H2S、CH4。但是,由于每種氣體對光波的吸收峰值不盡相同,必須要使用發(fā)射對應吸收峰值波長的激光光源。

4 結(jié)束語

隨著時代而發(fā)展的光纖通訊和光電子信息技術被應用于環(huán)境監(jiān)測中,尤其是具有體積小、壽命長和光電轉(zhuǎn)換效率高的近紅外二極管激光器[13-14],目前已經(jīng)迅速商品化,成為了檢測空氣污染物質(zhì)的最合適光源。而調(diào)諧二極管激光吸收技術利用分子的吸收光譜單一分立吸收線這一原理,可以采樣到被檢測氣體的每種光學信息。當激光通過被檢測氣體時,光電磁波會被吸收和散射而衰減。利用被測量物質(zhì)分子的吸收能力遠遠高于物質(zhì)分子對光的散射能力,我們可以忽略掉物質(zhì)分子散射的這一衰弱影響。經(jīng)過近30年的發(fā)展,調(diào)諧二極管激光吸收技術日益成熟,被廣泛的應用在空氣污染物質(zhì)的檢測和監(jiān)測中。隨著光譜學分析技術和激光技術的完美結(jié)合,特別是在近些年來,制作半導體材料和器件的工藝長足進步的情形下,激光光譜學分析技術在環(huán)境監(jiān)測方面的應用越來越成熟。

紅外半導體激光器可以在常溫下工作,取代了傳統(tǒng)光源的地位[15]。研究結(jié)果表明,紅外半導體激光器的發(fā)射波長與很多環(huán)境污染氣體的吸收波長相同。由于紅外半導體激光器具有譜線窄、單頻、功率大、工作可靠的優(yōu)點,也為制作高質(zhì)量,高水準的氣體檢測儀打下了堅實重要的基礎。根據(jù)其對環(huán)境的抗干擾能力強,經(jīng)常不需要標定,可直接安裝在管道上檢測等實用性的特點,被大量使用在工業(yè)生產(chǎn)過程中檢測污染氣體方面。

從光學顯微鏡早期在環(huán)境監(jiān)測中的應用(主要在水質(zhì)檢測方面),到后來應用光學分析方法監(jiān)測環(huán)境,直到現(xiàn)在人們又通過光的其他特性發(fā)明了各式各樣的監(jiān)測儀器,如:激光監(jiān)測儀(DOAS系統(tǒng)),傅里葉變換紅外干涉儀(FTIR監(jiān)測系統(tǒng))??梢哉f,光學測量方法是隨著光學的發(fā)展而發(fā)展變化的。隨著量子力學的發(fā)展,人們對光的認識不僅僅只是停留在了光譜層面上,而且也通過實驗驗證了人們對光的本質(zhì)的假設。人們相信,現(xiàn)在我們所知的光學只是其冰山一角,光學測量方法也會隨著光學的發(fā)展而日新月異。

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篇9

近年來,國內(nèi)許多重點高校和普通高校都相繼開設光信息科學與技術專業(yè),并逐步形成具有自身特點的人才培養(yǎng)模式和培養(yǎng)方案[5].重點高校具有深厚的學科基礎和優(yōu)質(zhì)資源,有的還有光學碩士和博士點;普通高校特別是新開設此專業(yè),開始階段從師資力量、實驗室建設,以及學生的整體水平等都與重點高校相比存在差距.當前有企業(yè)反映高校畢業(yè)生存在理論脫離實際、缺乏實踐的傾向,社會急需的是能勝任研究、開發(fā)、設計策劃等工作高素質(zhì)、應用型的復合型人才.那么,如何完善具有自身特點的人才培養(yǎng)模式和培養(yǎng)方案,如何培養(yǎng)適應社會不同層次需要的人才,如何提高畢業(yè)生的競爭力等,就成為必須認真思考的問題.蚌埠學院的光信息科學與技術專業(yè)已正式招生,該專業(yè)的人才培養(yǎng)方案、教學體系設置、師資隊伍建設、實踐教學、實驗室建設等方面都需要認真思考與實踐,不斷完善和創(chuàng)新[2-5].

1.1人才培養(yǎng)模式的改革探討

社會的發(fā)展對高校人才的發(fā)展提出新的挑戰(zhàn),要培養(yǎng)適應現(xiàn)代社會發(fā)展需要的高素質(zhì)、應用型的復合人才,就必須改革人才的培養(yǎng)模式.結(jié)合蚌埠學院的特點,構(gòu)建適合社會發(fā)展、學生發(fā)展的人才培養(yǎng)模式,成為專業(yè)建設中的首要問題.隨著科學與技術的發(fā)展,各種學科之間的相互滲透已成為學科發(fā)展的主要趨勢.面向21世紀,我校提出了加強基礎,拓寬知識面,注重培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實踐能力,增強適應性和競爭性的總體要求,推進學科建設.實現(xiàn)專業(yè)與基礎的結(jié)合,理論與實際的結(jié)合,相鄰、相關學科的交叉、滲透和融合.其目的就是培養(yǎng)具有堅實基礎和創(chuàng)新能力的復合型人才.致力于光電子學在信息領域的科學研究與技術應用,結(jié)合本校特點,本專業(yè)辦學指導思想是:實基礎、適口徑、重應用、強素質(zhì)、理工結(jié)合.培養(yǎng)學生具有堅定的社會主義政治方向、較強的創(chuàng)新意識、良好的職業(yè)道德和身心素質(zhì),并系統(tǒng)掌握光信息科學與技術的基本理論和基本知識,受到電子技術實訓、光信息專業(yè)的基礎實驗和課程設計、畢業(yè)設計等方面的基本訓練,具備從事光電子、光信息、光電技術及其相關學科工作的基本能力.本專業(yè)的培養(yǎng)目標是:培養(yǎng)適應經(jīng)濟社會發(fā)展需要的德智體美全面發(fā)展的,具備光信息科學與技術的基本理論、基本知識、基本技能和專業(yè)知識,能在光電子學、光通信、光學信息處理、光電檢測、光電信息顯示與存儲,以及相關的電子信息科學、計算機科學等技術領域,從事產(chǎn)品設計與開發(fā)、生產(chǎn)制造與管理、科學研究、教學工作的應用型高級專門人才.按照社會需求,結(jié)合學生興趣和學院辦學定位和人才培養(yǎng)規(guī)格等,我們需要努力不斷探討和改革人才培養(yǎng)模式,以培養(yǎng)應用型人才.

1.2合理構(gòu)建課程體系,優(yōu)化教學內(nèi)容

由于光信息科學與技術專業(yè)在國家目錄上編列的時間不長以及社會日新月異的需求,目前課程體系中還存在一些問題,例如課程大綱、教材內(nèi)容不統(tǒng)一和怎樣符合不同學校的辦學特色,不同課程內(nèi)容相互重復,課程設置時課程先后順序、學時分配的矛盾等.合理構(gòu)建課程體系,優(yōu)化教學內(nèi)容,對人才培養(yǎng)具有決定性的作用,因此要以知識全面性和學習者為中心,結(jié)合學校辦學特色來設計課程和培養(yǎng)環(huán)節(jié),要合理安排通識課程、專業(yè)課程以及其它諸如實驗課程等的比例,安排應突出學生知識、能力、素質(zhì)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化組合,強化學生應用和工程意識,另外要更多渠道優(yōu)化,為學生研究性學習和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)提供較大的時間和空間,諸如校選課制、網(wǎng)絡課堂等.光信息科學與技術更新和發(fā)展飛速,在課程建設方面,我們要以構(gòu)建“適應需求為導向的課程體系”為龍頭,帶動教學內(nèi)容的更新,合理動態(tài)更新教學內(nèi)容,淘汰過時的,促進課程質(zhì)量的提高;其次根據(jù)課程設置對光學和光電子技術系列課程進行修訂、整合,使課程體系少重復、層次清晰、拓寬知識面;再次為了反映當代科技的重大成就和前沿,我們除了完善光通信原理、光電子技術、激光原理與技術等專業(yè)基礎課,還考慮研究生課程打通,考慮實際應用,增設了光信息科學與技術方面的選修課,如激光光譜技術、非線性光學、信號與系統(tǒng)、光信息存儲與現(xiàn)實、MATLAB光學模擬技術、太陽能基礎、傳感器與檢測技術等,以適應國內(nèi)外迅速發(fā)展的光電子技術的要求,培養(yǎng)“理實交融”的復合型的光信息科學與技術人才.另外,由于光信息科學與技術屬于應用面廣,實戰(zhàn)性強的專業(yè),建立光學與光電子技術實驗課程新體系也尤為重要.圍繞本專業(yè)培養(yǎng)目標和市場對人才需求的特點,結(jié)合本院學科特點,經(jīng)過反復調(diào)研、醞釀和會議討論,我們設置光信息科學與技術專業(yè)的主要課程為高等數(shù)學、大學物理、物理光學、應用光學、電磁場與電磁波、模擬電子技術、數(shù)字電子技術、原子物理、量子力學、數(shù)學物理方法、光電子學、信息光學、光通信原理、光電子技術、光電檢測技術及應用等.學位課程中的專業(yè)基礎課、專業(yè)課,從以上主要課程中選取.

1.3實驗與實踐教學光信息科學與技術專業(yè)科學和技術關系密切

理論知識與實踐能力并重,所以圍繞專業(yè)方向和培養(yǎng)目標,以深化實驗教學和實踐教學以及實踐鍛煉、注重實驗和實踐能力、鼓勵創(chuàng)新能力作為指導思想,加強校內(nèi)外教學和實踐環(huán)節(jié)的實效性,注重建立高素質(zhì)的實驗和實踐教師隊伍和教學考核辦法,努力構(gòu)建創(chuàng)新人才培養(yǎng)的實驗與實踐教學體系[1,6,7].圍繞本專業(yè)培養(yǎng)目標和市場對人才需求的特點,根據(jù)本專業(yè)特點以及我校專業(yè)實驗室建設指導思想和發(fā)展目標,全面考慮主要實驗課程包括大學物理實驗、光學基礎實驗、模擬電子技術實驗、數(shù)字電子技術實驗、數(shù)字圖像處理實驗、光電子技術實驗、光通信與光信息技術實驗、激光原理與技術實驗和光電檢測技術及應用實驗,精心設計實驗內(nèi)容和創(chuàng)建實驗室.實驗室要建出特色、建出水平、形成優(yōu)勢,發(fā)揮示范作用.基礎課實驗室要提高建設水平和教學質(zhì)量,同時重視專業(yè)實驗室建設,重視用高新技術提高實驗室建設水平,強度基礎性和完整性建設的同時,增加有利于學生動手能力培養(yǎng)的設計性、探究性、創(chuàng)新性類實驗項目.我們利用已有光學實驗室、數(shù)學建模實驗室、電子技術實驗室,強化建設信號與系統(tǒng)、EDA、電子工藝設計、近代光學實驗、信息光學實驗、激光實驗室、光通信實驗室、電子線路實驗、光電技術實驗等專業(yè)基礎實驗室,需要努力爭取校領導及各職能部門的支持,確保經(jīng)費到位,計劃1年內(nèi)基本建成,可以滿足新專業(yè)教學和研究工作的需要.本專業(yè)主要實踐教學環(huán)節(jié)包括軍事訓練、社會實踐、金工實習、電工電子實習、光信息專業(yè)基礎實驗、光電子學課程設計、光通信原理課程設計、光電檢測課程設計、畢業(yè)實習、畢業(yè)設計(論文)等.我們需要進一步努力在原有校內(nèi)、外實習基地的基礎上,通過更多知名光電信息企業(yè)和重點實驗室爭取建立實踐能力強、技術前沿以及管理一流的實習基地,主動與相關企業(yè)聯(lián)系調(diào)研,理論聯(lián)系實際,實現(xiàn)學校培養(yǎng)與市場需求的有機結(jié)合.此外,爭取實施校園網(wǎng)進教室和實驗室計劃,增加圖書館館藏文獻資料數(shù)量,豐富教學手段,激發(fā)學生興趣和創(chuàng)新動力.

1.4務必擁有自己的核心資源

開辦新專業(yè)僅有良好的課程設置和合理的實驗室建設是不夠的,還需要優(yōu)良的師資隊伍建設.進一步加強教師隊伍建設,教師隊伍的數(shù)量、結(jié)構(gòu)、素質(zhì)、水平達到較高先進水平.計劃到2014年,在學歷結(jié)構(gòu)上,教師中具有博士學位的比例達到30%左右;35歲以下專任教師中具有碩士學位的占90%以上.在職稱結(jié)構(gòu)上,教授占教師總數(shù)20%以上,副教授占教師總數(shù)40%以上.全力推進科學研究工作,以科研促教學,走產(chǎn)學研相結(jié)合的路子.充分發(fā)揮學科帶頭人的作用,多出一些高質(zhì)量的研究成果.深入到蚌埠市及周邊地區(qū)的企業(yè),了解他們在生產(chǎn)中碰到的技術難題,尋找一些我們可以解決的問題作為研究課題,進行合作研究,為地方經(jīng)濟建設服務.同時建立與本地區(qū)科研院所的聯(lián)系,加強合作,共同申報科研課題.建立科研激勵機制,培養(yǎng)合理的科研梯隊.廣泛開展學術研討、學術交流活動,形成濃厚的學術氛圍,加大科技開發(fā)和成果轉(zhuǎn)化力度.目前存在一個問題是該專業(yè)課教師數(shù)量不夠,迫切需要加入新生力量充實教師隊伍,加強教學和科研實力,還要注重在職教師的教學和學術進修.光信息科學與技術的建設必須擁有大量的人才資源,包括高素質(zhì)的師資隊伍、各種教輔人員、高效精干的行政管理人員.必須擁有較好的辦學“硬件設施”和“軟件平臺”,包括教學和科研設施和服務、與外界交流的各種平臺和渠道,以及各項政策法規(guī)、規(guī)章制度等.

2結(jié)語

篇10

英特爾很早就在研發(fā)硅光學芯片,如果對雷電(Thunderbolet)前身Light Peak技術還有點印象,大概還會記得后者最初就是用光纖取代銅線,因此具備極高的傳輸速度,只不過這個設想還不夠成熟,而且光纖不能導電,所以后來才變成了現(xiàn)在的雷電標準。今年8月份的IDF電腦展上,Intel宣布了兩款100Gbps速率的硅光學收發(fā)器――100G PSM4 QSFP28以及100G CWDM4 QSFP28,傳輸距離可達2千米,未來還會推出速率高達400Gbps的硅光學收發(fā)器。

隨后在9月,英特爾公司同時揭開了新一代光學硅芯片的面紗。這種芯片能大幅提高數(shù)據(jù)中心和超大規(guī)模計算機群間的數(shù)據(jù)傳輸速率,而在進行這一開發(fā)時,英特爾不僅僅是將光速物理學應用于數(shù)據(jù)傳輸,其“硅光子學”技術將徹底改變數(shù)據(jù)中心和高能計算設備的設計及架構(gòu)方式,不光為公司研發(fā)本身,而是為整個計算行業(yè)開辟宏大的遠景。

眾所周知,英特爾一直在進行硅光電領域的研發(fā)工作,致力于通過使用傳統(tǒng)CMOS技術制造光通信產(chǎn)品,進而實現(xiàn)計算平臺的革命。計算行業(yè)如果引入光學技術,將為計算機工作方式及其給人們提供的價值帶來革命性的改變,與傳統(tǒng)的光通信解決方案相比,硅光電方案能夠大幅降低產(chǎn)品尺寸、成本和能源消耗。

如此先進的硅光學技術(Silicon Photonics),實際上是利用標準硅實現(xiàn)計算機和其它電子設備之間的光信息發(fā)送和接收。簡單來說該技術就是用光來替代傳統(tǒng)的銅導線傳輸信號,以此獲得更高的傳輸速度。

硅光調(diào)制器是硅光電通信的一部分,簡單說光源產(chǎn)生的信號搭載大量數(shù)據(jù)信息通過光波傳輸?shù)秸{(diào)制器,然后需要探測器來接收這些信息。硅光學通信聯(lián)結(jié)系統(tǒng)包含一個硅發(fā)射器和一個接收器芯片,兩者都集成了所有必需的構(gòu)建模塊,并融入英特爾歷年來的多項突破性技術成果,包括與加州大學圣塔芭芭拉分校合作開發(fā)的第一個混合硅激光器以及2007年的高速光調(diào)制器和光電探測器。

另外,發(fā)射器芯片包括四個激光器,通過它們發(fā)射的光束分別進入一個光調(diào)制器,而后者則以12.5Gbps的速度對數(shù)據(jù)進行編碼。然后這四條光束將被集中起來并輸出到一條光纖內(nèi),總的數(shù)據(jù)傳輸速率將達到50Gbps。在聯(lián)結(jié)系統(tǒng)的另一端,接收器芯片會對這四條光束進行分離,并導入到各光電探測器中,后者把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換回電信號,兩個芯片都使用PC行業(yè)常用的低成本制造技術進行裝配。

隨著未來的不斷發(fā)展,硅光電技術將在計算行業(yè)實現(xiàn)廣泛的應用。例如家庭娛樂和視頻會議也能享受墻體般大小的3D屏幕;硅光學通信還可以讓超級計算機或未來數(shù)據(jù)中心的組件散落在建筑物的各個角落,相互之間可實現(xiàn)高速連接;硅光學通信也將使搜索引擎公司、云計算提供商等數(shù)據(jù)中心的用戶能夠改進性能、增加功能、節(jié)省能源和空間,甚至還能幫助科學家建造更強大的超級計算機來解決世界上最難的問題。

盡管目前來看,硅光學芯片速度還沒有大幅領先現(xiàn)有產(chǎn)品,但相信這只是初期的,未來潛力無限,大幅領先現(xiàn)有產(chǎn)品只是遲早的事。

可以想象,這么好的技術會首先用于服務器、云數(shù)據(jù)等商業(yè)市場,前景超乎想象。