序論：寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隱藏在內(nèi)心深處的真相，好投稿為您帶來了七篇光電子技術(shù)論文范文，愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑，助力您的創(chuàng)作。

篇(1)

光電子技術(shù)是現(xiàn)代化新技術(shù)，具有無可比擬的先進性，它是光子技術(shù)和電子技術(shù)結(jié)合而成的新技術(shù)，涉及光的顯示、光的存儲以及激光等眾多領(lǐng)域。它不僅是未來信息產(chǎn)業(yè)的核心技術(shù)，也是煤炭安全生產(chǎn)的重要技術(shù)保障。該技術(shù)涉及的課程體系眾多，包括光學(xué)與物理、IED的生產(chǎn)與檢測、生產(chǎn)管理、3D顯示、光電半導(dǎo)體元件等內(nèi)容，與多種學(xué)科交叉滲透。該技術(shù)的興起運用也帶動了它在煤炭生產(chǎn)企業(yè)中的運用，它能夠為生產(chǎn)安全性提供保障。但是據(jù)調(diào)查統(tǒng)計，由于該技術(shù)在我國的發(fā)展時間尚短，我國又缺乏與該技術(shù)相關(guān)的專業(yè)人才，導(dǎo)致其應(yīng)用面臨嚴峻的困難，它的效能難以得到發(fā)揮。提高我國該領(lǐng)域的核心技術(shù)能力，培養(yǎng)高技術(shù)人才，并在煤炭安全生產(chǎn)中科學(xué)發(fā)揮它的作用，就成為我國煤炭企業(yè)降低事故發(fā)生率、減少企業(yè)資金浪費、切實提升企業(yè)競爭力的關(guān)鍵。

2光電子技術(shù)在煤炭安全生產(chǎn)中的應(yīng)用

2．1近紅外波長瓦斯?jié)舛葯z測技術(shù)

瓦斯爆炸是造成煤炭生產(chǎn)不安全的最重要的因素之一，做好瓦斯的檢測工作，明確氣體的濃度就顯得極其重要。利用光電子技術(shù)中的近紅外波長瓦斯?jié)舛葯z測手段，能夠準確檢測出煤炭井下的氣體濃度，改善原有瓦斯傳感器只能檢測黑白元件的弊端，并且不需要每隔一周進行調(diào)試，從而減小誤差，緩解人員工作壓力，大大降低瓦斯爆炸事故發(fā)生的可能性。此外，由于光電子元件的發(fā)展，近紅外波長瓦斯?jié)舛葯z測技術(shù)還具有相對的穩(wěn)定性，使用操作簡便易行，使用年限也更長。

2．2LED礦燈

LED礦燈在井下的安裝，起到照明的巨大作用，過去的照明器材的燃點高，極其容易達到煤塵燃點，引發(fā)煤炭事故。對此，我國相關(guān)部門已經(jīng)規(guī)定，在煤炭生產(chǎn)中不宜使用燃點高的礦燈，要使用新型燈具。LED礦燈是代替過去老舊器材的有效設(shè)備，它具有較高的科技含量，其先進性主要表現(xiàn)在安全性、冷光源、低溫度、節(jié)能、環(huán)保、杜絕火花等優(yōu)勢上，是光電子技術(shù)在具體設(shè)備中的有效運用。

2．3瓦斯突出傳感器和煤巖界面?zhèn)鞲衅?/p>

瓦斯突出傳感器具有傳感和預(yù)測的功能，它可以防護煤炭與瓦斯突出造成的爆炸事故，在問題爆發(fā)之前就預(yù)測事故，然后通過有效的預(yù)防降低故障發(fā)生的概率，提高企業(yè)的經(jīng)濟效益。突出預(yù)測包括區(qū)域預(yù)測和局部預(yù)測兩大種類，所謂的區(qū)域預(yù)測就是指對煤炭礦井和煤層區(qū)域的不安全因素進行預(yù)測，局部預(yù)測則是在區(qū)域預(yù)測的基礎(chǔ)上，對重點部位和隱秘部位進行的預(yù)測。在具體的檢測過程中包含聲發(fā)射監(jiān)測技術(shù)、電磁輻射監(jiān)測技術(shù)以及環(huán)境監(jiān)測三種類別，對預(yù)防事故，提高生產(chǎn)安全性具有十分重要的意義。煤巖界面?zhèn)鞲衅骷夹g(shù)是光電子技術(shù)的重要組成部分之一，它能夠減少原煤中巖石和其他礦產(chǎn)物的含量，提升企業(yè)的經(jīng)濟效益。它最先進的技術(shù)就是使用采煤機具備的自動跟蹤手段，判斷煤巖界面的能力水平，實現(xiàn)自動化采煤。具體而言，煤巖界面?zhèn)鞲衅骷夹g(shù)是使用紅外線記錄儀器對地質(zhì)的地表溫度進行測試的手段，它能夠?qū)杂驳捻敯鍖嵤z測，并且反應(yīng)時間迅速，減衰率小，能夠穿透灰塵和水霧。據(jù)試驗表明，波長為3um－5um的紅外成像儀器可以在能見度僅為5米的滿是煙霧的巷道中成功的利用采煤機實施定位，探測的距離可以達到80米以上。

2．4紅外考勤及人員的跟蹤定位

由于我國煤炭行業(yè)的迅猛發(fā)展，國家對其的重視度越來越高，加強監(jiān)督管理也就成為相關(guān)人員探討的重點。然而經(jīng)過調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，我國一些較小的煤炭生產(chǎn)企業(yè)和偏遠地區(qū)的單位，不具備較好的安全檢測系統(tǒng)，在具體實施管理的過程中也存在嚴重的不足，不利于及時掌握煤礦井下作業(yè)的實際情況，危險事故一經(jīng)發(fā)生很難做到安全救援，企業(yè)面臨著巨大的安全隱患。采用光電子技術(shù)中的紅外考勤對策能夠?qū)ΦV井工作人員進行跟蹤，對他們的動向進行考察，監(jiān)測他們的生產(chǎn)開采行為。一旦發(fā)生危險事故，可以在短時間內(nèi)采取定位系統(tǒng)找到故障點，為事故救援提供精準的信息。并將計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)、通信技術(shù)有效的結(jié)合在一起，做好考核工作和測評工作，保證煤礦的安全生產(chǎn)。

3結(jié)束語

篇(2)

英文名稱：Optoelectronic Technology

主管單位：信息產(chǎn)業(yè)部

主辦單位：信息產(chǎn)業(yè)部南京電子器件研究所

出版周期：季刊

出版地址：江蘇省南京市

語

種：中文

開

本：16開

國際刊號：1005-488X

國內(nèi)刊號：32-1347/TN

郵發(fā)代號：

發(fā)行范圍：國內(nèi)外統(tǒng)一發(fā)行

創(chuàng)刊時間：1981

期刊收錄：

CA 化學(xué)文摘(美)(2009)

中國科學(xué)引文數(shù)據(jù)庫(CSCD―2008)

核心期刊：

中文核心期刊(2008)

期刊榮譽：

聯(lián)系方式

篇(3)

關(guān)鍵詞：中國特色基層型大學(xué)；應(yīng)用物理學(xué)專業(yè)；人才培養(yǎng)模式；應(yīng)用型人才；理工交融

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）53-0194-02

應(yīng)用物理學(xué)專業(yè)是荊楚理工學(xué)院新辦的本科專業(yè)之一，2012年我校提出了“建設(shè)中國特色基層型大學(xué)[1]”的辦學(xué)定位，根據(jù)學(xué)校的總體定位和社會、企業(yè)對應(yīng)用物理學(xué)專業(yè)人才的需求，我們對應(yīng)用物理學(xué)專業(yè)的培養(yǎng)模式進行了改革，同時對人才培養(yǎng)方案進行了修訂。在硬件和軟件資源都不太豐富的情況下，地方高校如何培養(yǎng)出較高水平的、符合社會需要的畢業(yè)生呢？除了最大限度地整合、優(yōu)化、利用資源外，人才培養(yǎng)模式的創(chuàng)新也是一個重要的環(huán)節(jié)，除了要吸收一流院校應(yīng)用物理學(xué)專業(yè)的先進培養(yǎng)模式外，還要結(jié)合自己的實際情況，體現(xiàn)自身的辦學(xué)特色。首先專業(yè)方向上不能求多，國內(nèi)很多院校的應(yīng)用物理學(xué)專業(yè)都設(shè)置了幾個專業(yè)方向，例如有光電、材料、電子等方向，而我校在有限的師資力量和實驗設(shè)施的情況下，選擇光電信息技術(shù)作為專業(yè)培養(yǎng)方向，集中精力辦好一個專業(yè)方向。其次培養(yǎng)模式要體現(xiàn)實用性，要密切與企業(yè)結(jié)合，爭取定單式培養(yǎng)，要將企業(yè)的需求融入到培養(yǎng)模式當(dāng)中來，讓學(xué)生畢業(yè)后有一技之長，到企業(yè)后能馬上從事相關(guān)工作。通過到武漢光谷信息園、荊門東光電子廠等企業(yè)調(diào)研和論證，并查閱參考了潘懋元教授的“高等學(xué)校分類理論”、“應(yīng)用型本科院校人才培養(yǎng)的理論與實踐研究”、“高等教育大眾化理論體系”等相關(guān)資料[2]，并且根據(jù)我?！爸袊厣鶎有痛髮W(xué)”的理論與實踐，依托學(xué)校的工科優(yōu)勢和社會對應(yīng)用物理學(xué)專業(yè)人才的需求，最終確定了“夯實基礎(chǔ)，理工融合，突出應(yīng)用”的復(fù)合型應(yīng)用人才培養(yǎng)模式。

一、應(yīng)用物理學(xué)專業(yè)人才的培養(yǎng)定位與培養(yǎng)目標

我校最初設(shè)置應(yīng)用物理學(xué)專業(yè)時，專業(yè)定位主要是面向物電方向，學(xué)生就業(yè)面窄，專業(yè)沒有特色，不能順應(yīng)時展的需求，通過到沿海和周邊城市進行調(diào)研，發(fā)現(xiàn)目前我國光電產(chǎn)業(yè)每年以20%的速度增長，約占全球市場的5%，從業(yè)人員需求達20萬人，其中研發(fā)和制造方面的人員需求將達到3萬人左右，湖北地區(qū)也將占到可觀的份額，但目前研發(fā)人才奇缺，復(fù)合光電專業(yè)的高層次物理類人才將會有較高的就業(yè)率。近年來，武漢“中國光谷”的光電子信息產(chǎn)業(yè)基地，極大地帶動了太陽能光伏產(chǎn)業(yè)、光電子產(chǎn)業(yè)以及相關(guān)產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，此類高級專業(yè)技術(shù)人才將大受青睞，因此將原來的專業(yè)定位改為培養(yǎng)光電方面的高級應(yīng)用型人才。本專業(yè)開設(shè)光電信息技術(shù)方向，直接對接企業(yè)在信息顯示與光電技術(shù)產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展形勢下對人才的需要，體現(xiàn)了“理工交融[1]”和融入?yún)^(qū)域社會經(jīng)濟發(fā)展的培養(yǎng)理念。修訂后的培養(yǎng)目標：培養(yǎng)適應(yīng)社會與經(jīng)濟發(fā)展需要，德、智、體全面發(fā)展，具有系統(tǒng)、扎實的數(shù)學(xué)和物理學(xué)基礎(chǔ)，掌握光電子信息的基礎(chǔ)理論和實踐技能，能在光纖通信、光電信息獲取及處理等領(lǐng)域從事研究、開發(fā)及維護等方面工作，具有較強綜合能力的高級應(yīng)用型人才。

二、應(yīng)用物理學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)方案的修訂

人才培養(yǎng)的核心在于制訂科學(xué)合理的人才培養(yǎng)方案，培養(yǎng)方案是專業(yè)開展各項教學(xué)活動的主要依據(jù)，是實現(xiàn)人才培養(yǎng)目標的根本依據(jù)。因此，圍繞新的培養(yǎng)目標制定完善的人才培養(yǎng)方案是必須解決的首要問題。專業(yè)重新定位以后，我專業(yè)積極申報了《地方院校應(yīng)用物理學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)模式研究》、《應(yīng)用物理學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)模式改革研究》課題，項目組在仔細調(diào)研國內(nèi)高校應(yīng)用物理學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)現(xiàn)狀、人才培養(yǎng)模式及相應(yīng)專業(yè)培養(yǎng)計劃[3]的基礎(chǔ)上，結(jié)合應(yīng)用物理學(xué)專業(yè)在21世紀經(jīng)濟、科技、社會發(fā)展中的地位和作用，對應(yīng)用物理學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)方案進行了較大的修訂。課程體系設(shè)置的原則是：開放課程體系，整合同類課程，平臺與模塊結(jié)合，突出專業(yè)教學(xué)，體現(xiàn)全球化視野[3]。其中通識課為校一級課程，即人文課程和工程類基礎(chǔ)課。學(xué)科基礎(chǔ)課為院一級課程，強調(diào)專業(yè)理論素質(zhì)的培養(yǎng)。專業(yè)方向課是根據(jù)學(xué)生意愿和專業(yè)所在行業(yè)的實際需要，靈活設(shè)置不同方向的課程模塊。上述三方面課程的比例為4∶3.5∶2.5，其中實踐課與理論課的比例為4∶6，且實踐教學(xué)課程不少于45周。在具體設(shè)置課程時優(yōu)選教學(xué)內(nèi)容，整合重組學(xué)科基礎(chǔ)課，研究課程之間的銜接，橫向貫通理論教學(xué)與實踐教學(xué)之間的聯(lián)系。修訂后的培養(yǎng)方案加大了實踐教學(xué)比例，降低了基礎(chǔ)課程的課時量，加開了光電方向限選課，以滿足應(yīng)用型人才培養(yǎng)的實際需要。培養(yǎng)方案對課程采用了模塊式的設(shè)置，整個課程體系分為4個模塊，每一個模塊可以看成一個課程群。

第一個模塊由思想政治教育課和基礎(chǔ)文化素質(zhì)教育課構(gòu)成，其中包括了基本原理、思想和中國特色社會主義理論體系概論、大學(xué)英語、計算機基礎(chǔ)和體育等課程，培養(yǎng)學(xué)生良好的思想素質(zhì)，增強英語、計算機應(yīng)用能力，促進學(xué)生身心全面發(fā)展。

第二個模塊由學(xué)科基礎(chǔ)課和專業(yè)主干課構(gòu)成，其中包括高等數(shù)學(xué)、普通物理、四大力學(xué)、數(shù)字電子技術(shù)、模擬電子技術(shù)、信號與系統(tǒng)、物理實驗、電子技術(shù)實驗等課程，讓學(xué)生掌握物理、電子方面的基本知識，為學(xué)生以后的學(xué)習(xí)打下了堅實的基礎(chǔ)。

第三個模塊由專業(yè)限選課構(gòu)成，其中包括光電子技術(shù)、光電探測與信號處理、激光原理及技術(shù)的課程，這部分課程也是培養(yǎng)方案的特色，是培養(yǎng)目標在培養(yǎng)方案中的體現(xiàn)，該模塊緊緊依托光電行業(yè)背景，培養(yǎng)學(xué)生分析、解決問題的能力，為學(xué)生以后從事光電方面的工作奠定基礎(chǔ)。

第四個模塊由專業(yè)拓展選修課構(gòu)成，該模塊包含了光電前沿、智能通訊等方面的課程，拓寬學(xué)生的知識面，為學(xué)生的就業(yè)打好理論基礎(chǔ)。

這四個模塊各成系統(tǒng)、相互牽連、層層遞進，緊密結(jié)合專業(yè)培養(yǎng)目標和定位，科學(xué)合理地構(gòu)成了應(yīng)用物理學(xué)光電方向課程體系。目前該方案已經(jīng)實施，效果明顯。

三、應(yīng)用物理學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)途徑上的創(chuàng)新

為提高人才培養(yǎng)質(zhì)量，我們在學(xué)生的培養(yǎng)途徑上進行了積極的探索，采取了相應(yīng)的措施，制定了相關(guān)的制度。這些制度的實施，極大地提高了學(xué)生的綜合素質(zhì)。

1.本科生導(dǎo)師制度[4]。為了更好地提高辦學(xué)質(zhì)量，增強學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，實現(xiàn)學(xué)生的跟蹤培養(yǎng)，我院組織了一支高素質(zhì)的本科生導(dǎo)師隊伍，隊伍中的人員由教授、博士和重點大學(xué)的碩士組成。從大學(xué)二年級開始由學(xué)生自主選擇導(dǎo)師，每個導(dǎo)師根據(jù)學(xué)生的具體情況，實施個性化指導(dǎo)，不僅指導(dǎo)學(xué)生進行科學(xué)研究，撰寫畢業(yè)論文和參加各種科技競賽，還要不斷地和學(xué)生進行思想交流，引導(dǎo)學(xué)生身心健康發(fā)展。本科生導(dǎo)師制的實施，大大提高了學(xué)生實踐創(chuàng)新能力，充分尊重和發(fā)展了學(xué)生的個性。

2.開展物理創(chuàng)新實驗競賽活動，提升學(xué)生綜合素質(zhì)。我院每年舉辦一次物理創(chuàng)新實驗競賽活動，并成立了物理創(chuàng)新實驗興趣小組，建立了物理創(chuàng)新實驗室，指派經(jīng)驗豐富的實驗教師對學(xué)生進行指導(dǎo)，開展物理創(chuàng)新實驗。該項措施不僅培養(yǎng)了學(xué)生的動手操作、撰寫論文、相互交流與協(xié)作等能力，也開拓了學(xué)生的視野，豐富了學(xué)生的知識，提高了學(xué)生的綜合素質(zhì)。通過活動的開展，我院學(xué)生取得了喜人的成績，去年獲得了四項國家發(fā)明專利，兩項湖北省大學(xué)生科研成果獎及湖北省物理創(chuàng)新實驗競賽三等獎等獎項。

3.校企合作，促進就業(yè)。依托荊門市周邊企業(yè)，大力推進校企合作。去年我們與荊門天合源電子有限公司簽訂了校企合作協(xié)議，通過引進來的方式，聘請企業(yè)的高水平工程師、核心技術(shù)人才和一線操作工人到我院講學(xué)，講授專業(yè)知識，交流工作經(jīng)驗，傳授操作技能，使學(xué)生的學(xué)習(xí)與社會的需求接軌。這種方式，豐富了學(xué)生的知識，提高了學(xué)生的操作技能，更實踐了我?！爸袊厣鶎有痛髮W(xué)[1]”的辦學(xué)定位，達到了服務(wù)基層、服務(wù)社會的目的。

4.鼓勵學(xué)生繼續(xù)深造，提升辦學(xué)水平。學(xué)院把學(xué)生考研作為一項常規(guī)的工作來抓，每學(xué)年選派優(yōu)秀的教師對考研的學(xué)生進行輔導(dǎo)，并安排專門的教室讓學(xué)生安心學(xué)習(xí)。每學(xué)期舉辦一次考研座談會，邀請已經(jīng)考上和正在攻讀碩士的畢業(yè)生與在校生進行交流，傳授他們的學(xué)習(xí)經(jīng)驗。通過這種方式一部分成績優(yōu)秀的學(xué)生脫穎而出，走上了更高的臺階。我專業(yè)近三年研究生錄取比例直線上升，今年更是達到了學(xué)生總?cè)藬?shù)的30%，其中有五名同學(xué)被一本院校錄取，成績喜人。

5.加大實驗室建設(shè)投入，提高辦學(xué)質(zhì)量。我們積極申報校級實驗室建設(shè)項目，爭取購買一批光電子信息方面實驗儀器，加強學(xué)生動手操作能力，為學(xué)生就業(yè)打好實踐基礎(chǔ)。今年學(xué)校總共投入120萬元為我專業(yè)添置了新實驗儀器，豐富了實驗教學(xué)，提高了辦學(xué)水平。

我校應(yīng)用物理學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)模式改革中的一些思考和做法，在人才培養(yǎng)實踐中取得了初步成效。如何在地方本科高校向應(yīng)用技術(shù)大學(xué)轉(zhuǎn)型的新形勢下，真正實現(xiàn)“夯實基礎(chǔ)，理工融合，突出應(yīng)用”的復(fù)合型應(yīng)用人才培養(yǎng)模式還需要在實踐中進一步探索。

參考文獻：

[1]吳麟章.中國特色基層型大學(xué)的理論與實踐探索[J].荊楚理工學(xué)院學(xué)報，2011，（8）：5-9.

[2]潘懋元.中國高等教育大眾化的理論與政策[M].廣東高等教育出版，2008，（12）.

篇(4)

【關(guān)鍵詞】光信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)；實踐教學(xué)；創(chuàng)新體系

中圖分類號：G6420文獻標識碼：A文章編號：1006-0278(2012)02-128-01

光信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)屬于新增專業(yè)，增設(shè)的目的就是為了適應(yīng)科技發(fā)展的需要，培養(yǎng)科技創(chuàng)新型人才，本專業(yè)具有很強的理論性和實踐性，構(gòu)建專業(yè)實踐教學(xué)創(chuàng)新體系十分必要。

一、光信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)實踐教學(xué)創(chuàng)新體系的內(nèi)涵和特征

（一）實踐教學(xué)創(chuàng)新體系的內(nèi)涵

實踐教學(xué)創(chuàng)新體系在內(nèi)涵上分為狹義和廣義，我們一般理解的實踐教學(xué)創(chuàng)新體系就是實踐教學(xué)的內(nèi)容體系，在教學(xué)計劃中經(jīng)常使用的教學(xué)體系，這屬于狹義的實踐教學(xué)創(chuàng)新體系；廣義的實踐教學(xué)創(chuàng)新體系不僅包含實踐教學(xué)內(nèi)容體系，還包括實踐教學(xué)目標體系、管理體系、條件支撐體系等，在教學(xué)的過程中，實踐教學(xué)內(nèi)容體系不僅要發(fā)揮主要作用，目標體系、管理體系等也要發(fā)揮各自的作用，體系之間相互協(xié)調(diào)與配合，實現(xiàn)總體教學(xué)目標。實踐教學(xué)體系的目標是培養(yǎng)學(xué)生綜合運用光和信息知識的能力，通過觀察、實驗、操作等教學(xué)方式，讓學(xué)生掌握理論知識和實踐操作能力，實驗教學(xué)是光信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)教學(xué)的重要組成部分。

（二）實踐教學(xué)創(chuàng)新體系的特征

由于光信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)在教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式上都具有綜合性，因此時間教學(xué)體系本身就具有綜合性；光信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)科有很強的實踐性，很多教學(xué)內(nèi)容都是對光電子器件的實際運用，以理論知識來指導(dǎo)實踐，因此時間教學(xué)體系具有實踐性；光信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)教學(xué)的目的就是讓學(xué)生學(xué)會光信息科學(xué)技術(shù)的運用，在教學(xué)過程中，對教學(xué)內(nèi)容的實踐需要依靠光電子和信息產(chǎn)業(yè)，教學(xué)的過程、實驗的形式和內(nèi)容都要依靠光信息技術(shù)，因此實踐教學(xué)體系又具有開放性。實踐教學(xué)的開展不僅需要學(xué)校的努力，還需要光信息和光電子等相關(guān)企業(yè)的積極參與，為學(xué)生的學(xué)習(xí)提供場所、產(chǎn)品和經(jīng)驗，因此實踐教學(xué)體系具有主體性。

二、實踐教學(xué)創(chuàng)新體系的構(gòu)建

（一）構(gòu)建校內(nèi)創(chuàng)新實踐教學(xué)平臺

由于光信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)具有很強的實踐性，要想培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，高校應(yīng)該建設(shè)創(chuàng)新實驗平臺，集教學(xué)、實驗、開發(fā)與一體，實驗的內(nèi)容圍繞光信息和光電子器件的設(shè)計與開發(fā)，并不斷創(chuàng)新實驗內(nèi)容，注重實驗的應(yīng)用性、創(chuàng)新性、開放性。在條件上，實驗創(chuàng)新平臺應(yīng)該布局合理、科學(xué)，使平臺具有良好的操作環(huán)境，在內(nèi)容上，實驗平臺應(yīng)該注重理論知識和實踐內(nèi)容相結(jié)合，把相關(guān)的理論知識運用于光信息技術(shù)研究中去，在管理上，應(yīng)該注重實驗設(shè)備、師資建設(shè)、教學(xué)內(nèi)容等方面的管理，使實驗平臺成為一個有機組合的整體，各個部分都在發(fā)揮著功效。

（二）構(gòu)建校外創(chuàng)新實踐教學(xué)平臺

校外創(chuàng)新實踐教學(xué)平臺與校內(nèi)創(chuàng)新實踐教學(xué)平臺的基本屬性、建設(shè)方法、管理模式和功能都有很大的區(qū)別，校外創(chuàng)新實踐教學(xué)平臺是校內(nèi)實踐教學(xué)平臺的補充，兩者都發(fā)揮著重要的作用。在條件上，校外實踐教學(xué)平臺一定要具備足夠的場所、設(shè)備、師資力量和實踐資源，這是最基本的條件，能夠保證校外創(chuàng)新實踐平臺的正常運行，在管理上，校外創(chuàng)新實踐教學(xué)平臺應(yīng)該借鑒相關(guān)企業(yè)的成功經(jīng)驗，請企業(yè)成功人士參與管理，與校內(nèi)教師進行良好的配合，在運行上，學(xué)校需要建立有效的溝通機制，豐富教學(xué)內(nèi)容和形式，以光信息和光電子相關(guān)企業(yè)為主，利用好社會資源，加強校企合作。

（三）構(gòu)建校企合作的實踐教學(xué)模式

高校教學(xué)的目的就是為社會培養(yǎng)更多人才，因此，人才的培養(yǎng)和社會需求是分不開的，如果只是把學(xué)生關(guān)在學(xué)校里，使教學(xué)脫離了社會實際，那么培養(yǎng)出來的人才也不適應(yīng)社會的發(fā)展。學(xué)校應(yīng)該和本地區(qū)內(nèi)光電子信息企業(yè)加強聯(lián)系，通過校企合作，請企業(yè)內(nèi)相關(guān)專業(yè)技術(shù)人員到學(xué)校傳授經(jīng)驗，讓學(xué)生去企業(yè)內(nèi)親身實踐，不但使學(xué)生加深了對光信息科學(xué)與技術(shù)的了解，還鍛煉了學(xué)生的社會實踐能力，使學(xué)校教學(xué)和社會發(fā)展需求相適應(yīng)，培養(yǎng)出了更多適合社會需要的人才。

參考文獻：

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篇(5)

與傳統(tǒng)的教學(xué)模式不同，一門慕課不再僅僅是一個班幾十個學(xué)生，而可以是幾百上千甚至可以多達上萬人。這種大規(guī)模開放式的教學(xué)模式必將對傳統(tǒng)的教學(xué)模式產(chǎn)生巨大的沖擊。慕課模式的啟動必將引發(fā)教育方式和教育理念的重大變革?！都す庠怼纷鳛楣庑畔⒓肮怆娮蛹夹g(shù)專業(yè)的一門專業(yè)課，也必將受到一定的影響。這是一個機遇，也是一個挑戰(zhàn)。本文將探討在信息化時代慕課浪潮中，如何充分利用慕課這個新型教學(xué)模式的優(yōu)勢，結(jié)合《激光原理》課程的實際特點，促進《激光原理》的課程教學(xué)改革。

2引入慕課資源，促進課堂教學(xué)改革

《激光原理》屬于光電子類專業(yè)的一門重要專業(yè)課程。由于課程的針對性較強，相對于其他的公共基礎(chǔ)課而言每個學(xué)校擔(dān)任《激光原理》課程的教師為數(shù)不多。目前，《激光原理》課程教學(xué)內(nèi)容多以教材為主，再加以教師教案和收集的各種資料，導(dǎo)致《激光原理》課程信息量少，形式也比較單一。當(dāng)今我國光電產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展，而激光是整個光電產(chǎn)業(yè)的靈魂，所以，讓廣大光電產(chǎn)業(yè)從業(yè)人員掌握和了解一定的激光原理知識是非常必要的。實際上，光電產(chǎn)業(yè)作為一個新興戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)，許多的從業(yè)人員并未受到過系統(tǒng)的光電子理論教育，因而，引入慕課，不僅可以讓在校的光電專業(yè)學(xué)生受惠，而且可以惠及社會上眾多非“科班”出身的光電產(chǎn)業(yè)從業(yè)人員。慕課突破了個別教師的界限，可以是一所大學(xué)，多所大學(xué)，其他社會機構(gòu)，甚至是更多個人直接上傳視頻、文本、音頻來參與教育內(nèi)容并在全球分享[2]。這樣一來，慕課進入課堂，使得教學(xué)模式多樣化，教學(xué)內(nèi)容多元化和海量化，每位學(xué)生都可以隨時隨地地從慕課平臺中去獲取更多自己所需要的學(xué)習(xí)資源?！都す庠怼氛n程理論性強，其中涉及到較多的復(fù)雜抽象的物理概念。在實際的教學(xué)過程中學(xué)生不易理解，僅僅依靠課堂教學(xué)很難達到預(yù)計的教學(xué)效果。這就需要改變傳統(tǒng)的教學(xué)模式，制作一些短小精悍的微視頻課件來實現(xiàn)慕課教學(xué)。慕課的主要載體就是十分鐘左右的微視頻，我們可以為每一個晦澀難懂的物理概念制作一個微視頻，并加以多媒體動畫講解[3]。每一個微視頻的時間不長，這樣可以集中學(xué)生的注意力，同時動畫講解可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)《激光原理》的興趣，更大程度上提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。另外，在慕課模式下，《激光原理》課程的考核方式也可以采用除傳統(tǒng)的試卷考試之外的更為靈活的方式進行。在整個《激光原理》課程的學(xué)習(xí)過程中，由于有了慕課這種方便、快捷的學(xué)習(xí)方式，學(xué)生可以隨時對自己感興趣的內(nèi)容進行學(xué)習(xí)，所以，在學(xué)習(xí)過程中更能激發(fā)學(xué)生的主觀能動性。那么，在這種情況下，教師也可以根據(jù)所教授的內(nèi)容和學(xué)生自身的特點對學(xué)生進行引導(dǎo)并提出一些跟課程相關(guān)的問題，叫學(xué)生自行尋找解決問題的方案。據(jù)此，教師可以判斷學(xué)生對課程的掌握程度和學(xué)生解決問題的能力，從而給出課程的考核分數(shù)。這樣的考核方式，也是激勵學(xué)生不斷學(xué)習(xí)的一種手段，在每次任務(wù)的完成和討論過程中既可以調(diào)動學(xué)生的積極性又可以增進師生互動，同時每次任務(wù)完成后可以及時的幫助學(xué)生了解自己對知識點的掌握效果。

3利用慕課平臺，建立虛擬實驗室

在大多數(shù)《激光原理》的實際教學(xué)過程中，多以理論教學(xué)為主，雖然在教學(xué)中輔以多媒體教學(xué)手段，但是教學(xué)效果不是很明顯，比如在講解諧振腔的損耗對激光器的影響的過程中，由于教學(xué)手段限制，很難讓同學(xué)們從抽象的理論中解脫出來。那么如何讓學(xué)生真切體會到諧振腔損耗對激光器的重要性？這是我們在《激光原理》教學(xué)中一直關(guān)注的問題。顯然，我們必須改變傳統(tǒng)的以理論教學(xué)為主的教學(xué)方法。這樣就要求理論教學(xué)內(nèi)容緊跟實驗教學(xué)，但是由于目前激光實驗設(shè)備昂貴，針對性強，甚至有些大型精密儀器往往無力購買，這必然導(dǎo)致實驗教學(xué)的缺失。另外，實驗課教師面對學(xué)生講解實驗的時候，由于一個班人數(shù)較多，受到視角的限制，不可能所有的學(xué)生都能完整清楚的看到每一個操作細節(jié)。尤其是大型貴重的儀器受到經(jīng)費的限制，臺數(shù)少，上課學(xué)生多的時候不是所有的學(xué)生都有實際操作的可能，甚至有時候很多的精密儀器都是作為演示實驗只有教師操作，學(xué)生只能在一旁觀看。利用慕課資源，建設(shè)虛擬實驗室可以在很大程度上解決激光原理實驗的問題。在教學(xué)手段上，可以利用LASCAD等激光器設(shè)計專用仿真軟件建立虛擬實驗室，演示激光的產(chǎn)生和激光束的傳播規(guī)律，以提高教學(xué)效果。虛擬實驗室可以大大減少設(shè)備資金的投入和各種實驗耗材的開銷，還可以使得每位學(xué)生都有親自操作的機會，可以使得學(xué)生更大程度上加深對深奧的概念理解。由于慕課建立在網(wǎng)絡(luò)平臺，課后只要學(xué)生有興趣就可以繼續(xù)在虛擬實驗室進行操作，方便學(xué)生利用零散時間來進行學(xué)習(xí)，如果有不熟練或有疑問的地方可以反復(fù)多次的實踐直至理解為止，這在傳統(tǒng)的實驗課堂上是幾乎不可能的。在慕課條件下建立虛擬實驗室可以在教學(xué)內(nèi)容上，加大綜合性、設(shè)計性實驗課題的比重，體現(xiàn)理工科課程的特點。精選一部分實驗內(nèi)容制定微型的基礎(chǔ)實驗用來完成一些驗證性實驗，例如模擬激光器和激光束的相關(guān)特性，加深學(xué)生對《激光原理》的感性認識。同時可以再加設(shè)一部分激光原理的課程設(shè)計的題目，啟發(fā)他們做一些新型的科學(xué)研究，滿足學(xué)生的高層次需求。比如，利用虛擬實驗室結(jié)合matlab編程等軟件設(shè)計，鼓勵學(xué)生開展激光器有源光學(xué)諧振腔設(shè)計等工作，開展高斯光束聚焦特性和中紅外激光器設(shè)計等專題活動。同時可以借鑒國外的教學(xué)模式，各種課程設(shè)計的實驗報告采用論文形式，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，提高學(xué)生撰寫專業(yè)論文的能力，為今后的畢業(yè)設(shè)計、畢業(yè)論文以及科技論文打下堅實的基礎(chǔ)。我校2014年獲批湖北省光電信息技術(shù)虛擬仿真實驗教學(xué)中心，以該項目為依托，我們已經(jīng)著手建立激光原理虛擬實驗室。

4慕課可以增進師生交流與溝通

傳統(tǒng)的教學(xué)方式以課堂為中心，教師主導(dǎo)著課堂教學(xué)。而課堂教學(xué)則以灌輸理論知識為主，教師講解過程中學(xué)生處于被動接受的地位，師生間互動較少。受到多方面因素的影響，目前大部分學(xué)校的《激光原理》教學(xué)，教師在課堂上往往只根據(jù)教材的安排，按部就班照本宣科教授書本非常狹窄的理論知識，而不注意這門課程在生產(chǎn)實際中的應(yīng)用以及這個行業(yè)當(dāng)前發(fā)展的狀況。另一方面，在現(xiàn)有的教育體制下，高校教師更多的關(guān)注自己的科研，而缺乏在教學(xué)方面創(chuàng)新的動力，僅把知識的灌輸作為主要的教學(xué)目標，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中得不到有效的指導(dǎo)和監(jiān)督[4]。然而教學(xué)的主要目的并不是為了培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)試能力，而是為了訓(xùn)練學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力使其更能適應(yīng)社會化發(fā)展。慕課利用當(dāng)代先進的信息技術(shù)，使得全人類能夠共享優(yōu)質(zhì)教育資源。慕課所提供的方便和快捷保障了學(xué)生的學(xué)習(xí)自[5]。與傳統(tǒng)的教學(xué)方式不同的是，慕課的內(nèi)容匯聚了大量的優(yōu)質(zhì)資源，學(xué)生可以通過網(wǎng)絡(luò)觀看各種《激光原理》的微視頻，也可以根據(jù)自身的情況來制定學(xué)習(xí)目標，組建學(xué)習(xí)內(nèi)容。學(xué)生可以觀看本校、外校甚至是國外教師教授《激光原理》的教學(xué)視頻并操作各種虛擬實驗室。學(xué)生可以利用慕課平臺與更多的教師和同學(xué)交流互動，分享各式各樣的學(xué)習(xí)資源，甚至于可以組建網(wǎng)絡(luò)討論小組和興趣小組，互相討論自己感興趣的課題，分享筆記，點評課程。在慕課模式下，教師和學(xué)生的角色都會有所轉(zhuǎn)變甚至于可以互換。慕課對教師提出了前所未有的挑戰(zhàn)，學(xué)生可以根據(jù)所需要的學(xué)習(xí)內(nèi)容自行選擇上課教師，這樣對教師的教學(xué)水平、教學(xué)風(fēng)格提出了更高的要求。學(xué)生也可以根據(jù)自己對某個知識點的理解制作微視頻上傳到慕課平臺，教師也可以通過學(xué)生的講解視頻來了解學(xué)生的思維方式和理解程度。有些學(xué)生通過參考文獻、虛擬實驗或是各種社會實踐來提出自己對《激光原理》課程中各種見解，這些都是教師在傳統(tǒng)教學(xué)中所無法得知的?？梢韵胂笤谀秸n環(huán)境下，沒有學(xué)生會選擇教學(xué)模式古板、教學(xué)質(zhì)量差的教學(xué)視頻來觀看，這樣很多照本宣科、本本主義的教師將會消失，同時也對學(xué)生的自律性提出了更高的要求，是被動的學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)樽灾鞯膶W(xué)習(xí)模式。所以，在慕課模式下，教師教學(xué)生學(xué)的傳統(tǒng)師生關(guān)系將會發(fā)生很大的改變。教師在教學(xué)過程中將會有更多的機會從學(xué)生處獲益，“教學(xué)相長”將會在慕課模式得到更加完美的詮釋。

5慕課模式下校企合作，了解更多的科技動態(tài)

激光原理是一門實踐性很強的課程。教學(xué)中需要學(xué)生多動手、多思考，在實驗中理解和應(yīng)用課堂教學(xué)中學(xué)到的理論知識等。受限于激光器的構(gòu)造特性，一般理論課堂難以進行實驗演示，即便演示，效果也不好。此外，在教材上，由于光電子技術(shù)的快速發(fā)展，新型光子器件和新的激光技術(shù)不斷涌現(xiàn)，導(dǎo)致教材的先進性有所欠缺，比如激光短脈沖技術(shù)一般教材都只介紹傳統(tǒng)的調(diào)Q，鎖模技術(shù)，而應(yīng)用在高功率超短激光脈沖產(chǎn)生的啁啾放大技術(shù)卻很少涉及。這種教學(xué)模式與教學(xué)部提出的“應(yīng)用型普通本科學(xué)校”是相違背的，大學(xué)從來不是“象牙塔”，不只是單純的要求學(xué)生參加應(yīng)試教育的考試，而是要培養(yǎng)提高學(xué)生的綜合能力包括自主學(xué)習(xí)的能力、發(fā)現(xiàn)問題解決問題的能力和工程應(yīng)用能力等。但是，綜合能力的培養(yǎng)與提高不是一朝一夕的事情，它貫穿于從學(xué)校到社會甚至整個人生。這就要求我們的大學(xué)課堂與企業(yè)的要求緊密的鏈接起來，可以根據(jù)企業(yè)合作要求搭建慕課平臺，企業(yè)可以根據(jù)他們對激光工藝的要求和大學(xué)院校共同開發(fā)慕課平臺，聘請企業(yè)工程師和一些有經(jīng)驗的工人加入慕課的開發(fā)和制作[6]。根據(jù)企業(yè)要求制作的慕課，學(xué)生不僅可以學(xué)習(xí)理論知識，還可以學(xué)習(xí)到實踐技能。在所有完成慕課的學(xué)生中，企業(yè)可以根據(jù)完成情況擇優(yōu)錄取，免去一部分招聘和培訓(xùn)的成本，學(xué)生通過慕課的訓(xùn)練也能很好地適應(yīng)企業(yè)的工作，真正獲得雙贏的效果。由于《激光原理》課程專業(yè)性強，大多受到資金的限制，每個學(xué)校對《激光原理》課程的投入不會太大，難以添置高端儀器，而慕課是綜合各個院校及企業(yè)的各種教學(xué)資源，這樣實驗儀器設(shè)備要更為齊全，通過慕課可以了解到一些沒法見到的大型高科技儀器設(shè)備，熟悉儀器的用途、操作原理以及使用方法等。利用慕課模式，引進企業(yè)的研發(fā)機構(gòu)，這樣可以綜合利用社會資源。在《激光原理》慕課建設(shè)內(nèi)容中，可以以企業(yè)產(chǎn)品市場銷售走勢對教學(xué)重點進行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，以適應(yīng)企業(yè)的需求[7]。從這個角度來講，這也可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)《激光原理》的興趣，開拓知識面，開發(fā)其潛在的創(chuàng)造能力，通過這種課內(nèi)外科技活動結(jié)合的教學(xué)形式，了解高科技知識，達到在本科階段參與科研的目的。這既為學(xué)生的進一步深造奠定了堅實的理論和實踐基礎(chǔ)，也實現(xiàn)了學(xué)校人才培養(yǎng)和企業(yè)需求的無縫對接。所以，在慕課模式下實現(xiàn)校企合作，對學(xué)生、學(xué)校和企業(yè)都是有好處的，是一舉三得的事情。

6結(jié)論

篇(6)

關(guān)鍵詞：新一代智能變電站 核相 電子互感器 SV 網(wǎng)絡(luò)記錄分析單元

中圖分類號：TM774 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）09（a）-0001-02

該論文依托龍巖上杭龍翔220 kV變電站工程；龍翔變按2014年新一代智能變電站示范工程設(shè)計技術(shù)要求設(shè)計， 220 kV、110 kV采用電子式互感器，220 kV、110 kV及主變變壓器均采用一次設(shè)備加智能組件實現(xiàn)采樣數(shù)字化；全站配置1套故障錄波與網(wǎng)絡(luò)記錄分析一體化裝置，通過SV網(wǎng)絡(luò)接收采樣值數(shù)據(jù)錄波，通過GOOSE網(wǎng)絡(luò)接收GOOSE報文錄波，這種配置方式主變?nèi)齻?cè)電壓量不在同一個數(shù)據(jù)采集單元，導(dǎo)致主變?nèi)齻?cè)無法進行電壓核相，現(xiàn)場故障錄波與網(wǎng)絡(luò)記錄分析配置方案如下。

（1）配置2臺220 kV錄波裝置，分別通過A、B GOOSE/SV網(wǎng)過程中心交換機采集各220 kV線路、母聯(lián)、主變220 kV側(cè)、主變本體錄波量。

（2）配置1臺110 kV錄波裝置，分別通過A、B GOOSE/SV網(wǎng)過程中心交換機采集各110 kV線路、母聯(lián)、主變110 kV側(cè)、主變10 kV側(cè)的錄波量。

1 調(diào)試過程發(fā)現(xiàn)暫態(tài)故障記錄分析儀無法進行主變?nèi)齻?cè)核相

暫態(tài)故障記錄分析儀軟件在不同采集單元里無法將相關(guān)SV通道提取到同一錄波文件分析，由于設(shè)計問題，廠家解釋只能通過CAAP2008離線軟件進行不同采集單元數(shù)據(jù)分析比較向量，將兩個不同采集單元里的同一時刻點的波形將轉(zhuǎn)換成.CFG波形，并采用CAAP2008軟件將兩個.CFG波形進行融合成同一個波形文件，現(xiàn)場使用調(diào)試數(shù)字儀進行模擬加量，分別從不同數(shù)據(jù)采集單元里抓了220 kV母線PT與110 kV母線PT數(shù)據(jù)報文進行軟件融合分析，分析過程發(fā)現(xiàn)兩個報文存在延時，并有一定的角差，經(jīng)過與廠家研發(fā)人員進一步溝通，提出了解決策略，廠家在CAAP2008分析軟件里增加了數(shù)據(jù)同步，兩個波形文件合并時設(shè)置一個參考文件，然后對其他每個波形文件單獨設(shè)置對齊參考點?？蓪λ行枰喜⒌奈募为氝x擇需要合并的通道。文件融合時采用優(yōu)化的插值和抽樣算法，對不同采樣率的波形合并時可擬合出逼真的波形，最后在同一個融合錄波文件里可以選出相應(yīng)SV通道進行相量比較，從而實現(xiàn)不同數(shù)據(jù)采集單元之間核相及相量測試功能。

2 用CAAP2008軟件與數(shù)字相量儀測試結(jié)果進行比較

為了驗證此軟件正確性，在變電站啟動送電過程中，采用兩種不同的方法進行核相，并確認其測試一致性，數(shù)字相量儀采用凱墨DM5000里面核相功能，DM5000采用序號對齊進行同步，在此工程之前還未能很好地使用，其原因是SV接收光口為百兆口，接入中心交換機很容易死機，這個工程為了使用DM5000核相功能，將其各間隔過程層交換機進行合理的VLAN劃分，每個交換機固定分配一個口進行相量測試，保證這個光口VLAN劃分出相應(yīng)需要的SV數(shù)據(jù)塊，這樣避免數(shù)據(jù)風(fēng)暴，導(dǎo)致DM5000死機。龍翔變啟動過程使用以上兩種方法測試主變高中壓側(cè)電壓核相結(jié)果如圖1、圖2所示。

從圖1、2核相結(jié)果看，兩種方法測試結(jié)果一致，從而解決了電子互感器變電站無法進行電壓核相及相量測試的問題。

3 結(jié)語

新一代智能變電站采用集成化智能設(shè)備和一體化業(yè)務(wù)系統(tǒng)，采用一體化設(shè)計、一體化供貨、一體化調(diào)試模式，實現(xiàn)“占地少、造價省、可靠性高”的目標，打造“系統(tǒng)高度集成、結(jié)構(gòu)布局合理、裝備先進適用、經(jīng)濟節(jié)能環(huán)保、支撐調(diào)控一體”新一代智能變電站。采用穩(wěn)定可靠的電子互感器技術(shù)，解決了電子互感器的長期運行穩(wěn)定可靠性不足以及抗干擾能力較差等問題，可提高電子互感器的應(yīng)用成熟度，實現(xiàn)電壓、電流采樣的源端數(shù)字化，提升智能變電站數(shù)字化水平，保障電網(wǎng)可靠運行。近年來，隨著光電子技術(shù)、微電子技術(shù)及光纖通信技術(shù)的發(fā)展，有源光電互感器得到快速發(fā)展，并有不少產(chǎn)品在變電站現(xiàn)場獲得應(yīng)用。有源光電互感器采用空芯線圈或低功耗鐵芯線圈感應(yīng)被測電流，置于高壓側(cè)的遠端模塊將線圈的輸出信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字光信號經(jīng)光纖送至控制室。有源光電互感器同光學(xué)電流互感器一樣能有效克服傳統(tǒng)電磁式互感器的缺點，有源光電互感器的溫度穩(wěn)定性較易解決，便于批量化生產(chǎn)，是目前研制及應(yīng)用的主流。該文重點闡述智能化變電站電子互感器相量測試及電壓核相方法，為以后智能化變電站相量測試及電壓核相積累寶貴經(jīng)驗。

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[4] 智能變電站技術(shù)導(dǎo)則[S].中國標準出版社，2013.

篇(7)

    【論文摘要摘要:先容了光機電一體化技術(shù)特征,探究了國內(nèi)外技術(shù)目前狀況和發(fā)展趨向,指出了未來發(fā)展遠景和一些重要技術(shù)熱門。

    近些年來,光機電一體化技術(shù)得到迅猛發(fā)展,在民用產(chǎn)業(yè)和軍事領(lǐng)域得到廣泛地應(yīng)用。因此,光機電一體化技術(shù)成為當(dāng)今機械產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展的一個主要趨向。

    1.光機電一體化技術(shù)特征

    光機電一體化系統(tǒng)主要由動力、機構(gòu)、執(zhí)行器、計算機和傳感器五個部分組成,相互構(gòu)成一個功能完善的柔性自動化系統(tǒng)。其中計算機軟硬件和傳感器是光機電一體化技術(shù)的重要組成要素。和傳統(tǒng)的機械產(chǎn)品比較,光機電一體化產(chǎn)品具有以下技術(shù)特征。

    1.1 體積小,重量輕,適應(yīng)性強,操縱更方便

    光機電一體化技術(shù)使得操縱職員擺脫了以往必須按規(guī)定操縱程序或節(jié)后頻繁緊張地進行單調(diào)重復(fù)操縱的工作方式,可以靈活方便地按需控制和改變生產(chǎn)操縱程序,任何一臺光機電一體化裝置的動作,可由預(yù)設(shè)的程序一步一步控制實現(xiàn),甚至實現(xiàn)操縱全自動化和智能化。

    1.2 功能增加,精度大幅進步

    光機電一體化系統(tǒng)包括以激光、電腦等現(xiàn)代技術(shù)集成開發(fā)的自動化、智能化機構(gòu)設(shè)備、儀器儀表和元器件。電子技術(shù)的采用使得包饋控制 水平進步,運算速度加快,通過電子自動控制系統(tǒng)可精確按預(yù)設(shè)動作,其自行診斷、校正、補償功能可減少誤差,達到靠單純機械方式所不能實現(xiàn)的工作精度。同時,由于機械傳動部件減少,機械磨損及配合間隙等引起的誤差也大大減小。

    1.3 部分硬件實現(xiàn)軟件化,智能化程度進步

    傳統(tǒng)機械設(shè)備一般不具有自維修或自診斷功能。光機電一體化技術(shù)使得電子裝置能按照人的意圖進行自動控制、自動檢測、信息采集及處理、調(diào)節(jié)、修正、補償、自診斷、自動保護直至自動記錄、顯示、打印工作結(jié)果。通過改變程序,指令等軟件內(nèi)容而無需改動硬件部分就可變換產(chǎn)品的功能,使機械控制功能內(nèi)容的確定和變化趨向向"軟件化"和"智能化"。

    1.4 產(chǎn)品可靠性得到進步,使用壽命增長

    傳統(tǒng)的機械裝置的運動部分,一般都伴隨著磨損及運動部件配合間隙所引起的動作誤差,導(dǎo)致可動摩擦、撞擊、振動等加重,嚴格影響裝置壽命、穩(wěn)定性和可靠性。而光機電一體化技術(shù)的應(yīng)用,使裝置的可動部件減少,磨損也大為減少,像集成化接近開關(guān)甚至無可動部件、無機械磨損。因此,裝置的壽命進步,故障率降低,從而進步了產(chǎn)品的可靠性和穩(wěn)定性。

    1.5 融合了多種學(xué)科新技術(shù),衍生出很多功能更強、性能更好的新產(chǎn)品

    光機電一體化產(chǎn)品的探究開發(fā)涉及到很多學(xué)科和專業(yè)知識,包括數(shù)學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、聲學(xué)、機械工程學(xué)、電力電子學(xué)、電工學(xué)、系統(tǒng)工程學(xué)、光學(xué)、控制論、信息論和計算機科學(xué)等。例如人們很熟悉的靜電復(fù)印機、彩色印像機等,就是一種由機、電、光、磁、化學(xué)等多種學(xué)科和技術(shù)復(fù)合創(chuàng)新的新型產(chǎn)品。光機電一體化技術(shù)將光電子技術(shù)、傳感器技術(shù)、控制技術(shù)和機械技術(shù)各自的上風(fēng)結(jié)合起來,衍生出很多功能更強、性能更好的新一代技術(shù)裝備。

    1.6 產(chǎn)品系統(tǒng)性增強,各部分系統(tǒng)間協(xié)調(diào)性要求進步

    光機電一體化是一門學(xué)科的邊沿科學(xué)技術(shù),多種技術(shù)的綜合及多個部分的組合,使得光機電一體化技術(shù)及產(chǎn)品更具有系統(tǒng)性、完整性和科學(xué)性。其各個組成部分在綜合成一個完整的系統(tǒng)中相互配合有嚴格的要求,這就要求各種技術(shù)揚長避短,進步系統(tǒng)協(xié)調(diào)性。

    2.探究目前狀況和發(fā)展趨向

    2.1探究目前狀況

    自從我國實行改革開放以來,科技領(lǐng)域急起直追,我國的光機電一體化技術(shù)已取得明顯的成效,數(shù)控產(chǎn)品有了很大的進步,尤其是經(jīng)濟型靈敏數(shù)控裝置發(fā)展很快,是我國特有的經(jīng)濟實用產(chǎn)品,不但適用國內(nèi)市場的需要,部分產(chǎn)品還隨主機配套出口。國內(nèi)的機械產(chǎn)品采用可編程控制器(PC)和微電子技術(shù)控制設(shè)備也越來越多,覆蓋面也日益擴大,從紡織機械、軸承加工設(shè)備、機床、注塑機到橡膠輪胎成型機、重型機械、輕產(chǎn)業(yè)機械都是如此,我國自行研制和生產(chǎn)的光機電設(shè)備,在質(zhì)量上也有重大突破,為今后的推廣應(yīng)用打下了良好的基礎(chǔ)。 【

    2.2 發(fā)展趨向

    光機電一體化技術(shù)已經(jīng)滲透到各個學(xué)科、領(lǐng)域,成為一種新興的學(xué)科,并逐漸成為一種產(chǎn)業(yè),而這些產(chǎn)業(yè)作為新的經(jīng)濟增長點越來越受到高度重視。

    從世界科學(xué)技術(shù)的發(fā)展情況來看,光機電一體化技術(shù)的未來技術(shù)熱門主要包括摘要:

    (1)激光技術(shù)

    1)高單色性,利用激光高單色性作精密丈量時,可極大地進步丈量精度和量程。

    2)高方向性,因具有很遠間隔傳輸光能和傳輸控制指令的能力,從而可以進行遠間隔激光通訊、激光測距、激光雷達、激光導(dǎo)航以及遠控。

    3)高亮度性,利用激光的高亮度特性,中等亮度激光束在焦點四周可產(chǎn)生幾千到幾萬度的高溫,可使照射點物體熔化或汽化,對各種各樣材料和產(chǎn)品進行特種加工。

    4)相干性,由于激光速頻率單一、相位方向相同。適用于激光通訊、全息照相、激光印刷以及光學(xué)計算機的研制,而在實際運用中也會通過一些激光技術(shù)改變激光輻射的特性,應(yīng)用范圍更廣。

    (2)傳感檢測技術(shù)

    1)激光準直,能夠丈量平直度、平面度、平行度、垂直度,也可以做三維空間的基準丈量。

    2)激光測距,其探測間隔遠,測距精度高,抗干擾性強,體積小,重量輕,但受自然影響大。

    3)光纖探測器,在目標很小,間隔受限或危險的環(huán)境中,最常選用的是光纖探測器。

    其他還有激光打孔、刻槽=標記、光化學(xué)沉積等加工技術(shù)。

    (3)激光快速成型技術(shù)

    激光快速成型是利用計算機將復(fù)雜的三維物體轉(zhuǎn)化為二維層,將熱塑性塑料粉末或膠粘襯底片材紙張燒結(jié),由點、線構(gòu)造零件的面(層),然后逐層成型。激光快速成型技術(shù)可使新產(chǎn)品及早投放市場,極大地進步了汽車生產(chǎn)企業(yè)對市場的適應(yīng)能力和產(chǎn)品的競爭能力。

    (4)光能驅(qū)動技術(shù)

    利用光致變形材料可制作光致動器和光機器人?，F(xiàn)已研制成功一種光致動器,其工作原理是將光照在外形記憶合金上,反復(fù)地通、斷使材料伸縮,再利用感溫磁性體的溫度特性,將材料末端吸附在襯底上。利用材料本身的伸縮和端部的吸附特性,加上光的通斷便能實現(xiàn)所要求的動作。實驗驗證,該致動器能可在頂面步行。這種狀態(tài)目標處于低級階段,假如能發(fā)現(xiàn)具有優(yōu)異光功能特性的動態(tài)物質(zhì),則可使光能驅(qū)動技術(shù)廣泛應(yīng)用。

    3.結(jié)語

    技術(shù)上的改革和和之相配套的技術(shù)支持是創(chuàng)新技術(shù)的基礎(chǔ)。開發(fā)光機電一體化產(chǎn)品有不同的層次和靈活的自由度。在機械技術(shù)中恰當(dāng)?shù)匾M電子技術(shù),產(chǎn)品的面貌和行業(yè)的面貌就可以迅速發(fā)生巨大變化。產(chǎn)品一旦實現(xiàn)光機電一體化,便具有很高的功能水平和附加價值,將給開發(fā)生產(chǎn)者和用戶帶來巨大的社會經(jīng)濟效益。

    參考文獻

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    [3 宋云奪編譯. 光機電一體化業(yè)的未來. 光機電信息,2003(12)

    [4 左鐵釧、施定源、陳鎧. 激光加工技術(shù)的上風(fēng)及在產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用. 激光雜志,1999(4)