光电工程范文

时间:2023-02-23 17:16:22

光电工程

光电工程范文第1篇

《光电工程》(CN:51-1346/O4)是一本有较高学术价值的大型月刊,自创刊以来,选题新奇而不失报道广度,服务大众而不失理论高度。颇受业界和广大读者的关注和好评。

《光电工程》刊登内容包括工程光学和光电技术方面的学术论文和技术报告,主要有自适应光学,应用光学,微光学,光电捕获跟踪测量技术,光学设计,薄膜光学,自动控制,电视技术,激光技术,光刻,精密刻划和光电传感技术,光通信,光计算,以及光学方面的其它高新技术。

光电工程范文第2篇

出生年月: 1980年10月 籍 贯: 浙江宁波

毕业院校: 北京理工大学 专 业: 电子科学与技术

电子邮件: 健康状况: 良好 通讯地址: 北京理工大学光电工程系2002研 (邮编)100081

教育背景

2002.09-2005.03 北京理工大学信息科学技术学院 电子科学与技术专业 硕士 在读

1998.09-2002.07 北京理工大学机械车辆工程学院 车辆工程专业 本科 毕业高分考入信息科学技术学院

课题经验及成果2003.10-2004.10 北京理工大学仪器科学与技术实验室数字视频稳定系统的开发,主要用于车载摄像系统,消除不稳定移动对摄像机的影响,我负责算法的研究和实现。针对不同的实际应用环境,目前已提出和改进多种算法和实现途径,如特征直线、频域空间运动估计算法,多种搜索模板,在算法实现方面开发了应用于不同需求的多种途径:(1) 图像采集卡+计算机,使用VC开发视频稳定系统在线实时仿真软件DIS,(负责改进)(2) MATLAB/SIMULINK、MATLAB集成的各种工具箱和图像采集卡,开发出一个快速算法验证及实时代码调试成系统(独立开发?/p> (3) 基于TI的DAM6461P图像处理平台的视频稳定实时脱机系统(合作开发)

2002.03-2002.06 北京理工大学汽车动力性及排放实验室(国家重点学科专业实验室)本科毕设参与天然气发动机设计的课题开发,以CA488汽油机为原型改装为单燃料压缩天然气发动机,负责电控系统的改进设计及实验

实践经历

2004.02-2002.06 业余时间和朋友合办考试服务站,深入了解到从概念到实行的阶段中所需的可贵品质

2002.02-2002.03 长春,中国第一汽车制造厂、一汽大众参观实习

专业技能

·超过六年的WINDOWS环境下软件使用经验,熟练解决各种电脑和网络软硬件问题·拥有嵌入式dsp代码实际开发经验,熟悉各种汇编语言的优化技术,了解硬件工作原理·精通C/C++编程,熟练掌握VC/MFC,COM(directshow)等WINDOWS下编程技术·深入掌握MATLAB/SIMULINK软件使用,拥有ASP、数据库网络编程经验·掌握jpeg系列、mpeg系列和h.26系列等图像和视频编码算法,精通各种信息处理技术·拥有驾照

语言能力

英语通过国家六级,有良好的读写能力,口语流利交流掌握流利的普通话和上海话

获奖情况大学期间多次获得优秀奖学金

兴趣爱好

汽车技术、中国历史、电子音乐、旅游交友

自我评价ADDRESS: 2002 Master Grade, No. 4rd department of Beijing Institute of Technology, Beijing 100081,ChinaMajor: Electronic Science &Technology

OBJECTIVEEDUCATION

Sep.2002-Apr.2005 Master Degree, candidate in School of Information Science and Technology at Beijing Institute of Technology (BIT)RESEARCH EXPERIENCEMar.2002-Jun.2002 Key Discipline Laboratory for Auto Power Performance and Emission Test Took part in the research experiment of improvement the electronic control system of compressed natural gas(CNG) engine EXTRACURRICULAR ACTIVITIES

Oct.2004-Oct.2004 Develop an exam service website () collaborate with friends

Feb.2002-Mar. 2002 Internship training in FAW, Changchun City

AWARDSLANGUAGES

English (Past CET-6,excellent in reading and writing, good at communication)

Mandarin and Shanghai dialect (fluent)

SPECIAL SKILLS

·Over six year's experience of using windows, be expert at solving software and hardware problem on PC

·Be accomplished inc/c++,vc/mfc, com(diretshow),assemble, CCS(dsp embedded code ),matlab/simulink ·Have plenty of software system design and embedded software system design experiences, Family with hardware system ·Driver licence

HOBBY

光电工程范文第3篇

关键词:光电工程;计算机信息管理;兴趣驱动;任务

中图分类号:G642.41 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)19-0125-02\ 一、现阶段光电工程专业计算机信息管理课程教学存在的问题

随着近年来信息技术的发展,大数据时代已经到来,数据已经成为一种有价资产,而计算机信息管理作为数据应用的基础也变得日益重要起来[1]。但是,多年以来光电工程专业学生的培养,一直注重数理基础的培养,计算机信息管理技能的培养相对较少,导致在教学过程中出现了一些问题。这些问题表现在:一是学生在思想上没有认识到计算机信息管理知识和技能的重要性,不了解光电专业与计算机信息管理的紧密联系。二是学生在行动上没有将充足的精力投入到课程学习中,多数学生仅仅靠上课听讲,课下并没有有效地复习,因此学习效果受到了很大的影响。三是多年以来计算机信息管理课程往往侧重于理论知识的传授,对于新时期学生的兴趣点把握不准,致使学生认为该课比较枯燥,使得教学效果不太理想。随着光电工程方向各种数据的积累,相关单位迫切需要具有计算机信息管理能力的毕业生。为此,本文从光电工程专业特点出发,提出一种基于兴趣驱动的计算机信息管理课程的教学方法,为学生未来的就业打下基础。

二、基于兴趣驱动的计算机信息管理教学方法

(一)兴趣点的发掘

兴趣是指一个人力求认识某种事物或从事某种活动的心理倾向。学生一旦对某些事物产生兴趣,他便会热心于接触、观察这件事物,积极从事这项活动,并力求揭示其中的奥妙[2,3]。现阶段学生的兴趣点都直接或间接的源自于互联网,而互联网上的热点,变化迅速,此起彼伏。伴随着我国“互联网+”战略的实施,互联网与日常生活的联系更加紧密。因此,在计算机信息管理教学过程中要密切联系网络热点事件,解析热点事件背后计算机信息管理技术的基础性作用。转变学生的思想,使学生充分认识到计算机信息管理在光电工程方向的重要应用,使学生明白计算机信息管理已经渗入到各个领域之中,对学生的全面发展有着重要意义。

教师是学生兴趣点的启发者[4],教师应根据教学内容,了解学生已有的知识经验,挖掘学生的兴趣点,结合网络热点事件,发挥教师自身的创造性,以计算机信息管理学科特点与教师自身的教学特色和魅力去感染学生,融抽象知识于生动形象的课堂教学活动中去,创设具体的教学情境,激发起学生的强烈兴趣,从而打开思维的闸门,使学生进入一个强烈的“我要探索”的境界,从而开发出学生自主学习的原动力。

(二)兴趣点的培养

要使学生学习计算机信息管理的兴趣长盛不衰,学习的动力源源不绝,形成学习计算机信息管理的良性循环,关键是要让学生感到学习计算机信息管理“有用”,这种“有用”不仅是指在日常生活中,更是指在学生个人成长、发展的道路上有用。能让学生学以致用的知识才是真正掌握的,是学生感兴趣的知识。

光电工程方向的学生比较重视数学、物理以及英语等课程的学习,对于计算机信息管理课程重视程度不够,其原因是没有充分认识到光电方向与计算机信息管理的紧密联系。学生行动上没有将充足的精力投入到课程的学习中,多数学生都是仅仅靠上课时候听讲,课下也没有有效地对课程进行复习,致使学生兴趣点全无,学生的学习效果也受到了很大的影响。

在学生具有一定兴趣后,然后充分发挥学生的自主学习能力,让学生通过互联网自主获得信息进行思考,同时,转变了课堂中的学习气氛,对学生思考后的问题进行解析,更大地发挥学生的主体作用。让学生利用互联网学习,巩固深化对概念的理解,调动学生探索的积极性,使学生主动获得知识,应用知识去解决问题,让学生一步一步进入问题驱动阶段,最终找到解决问题的方法。

培养学生的兴趣,使学生的兴趣点能较长地维持,关键是培养学生做事要有始有终,有恒心,有毅力,这也是每个教师要培养学生的重要方面。学生能学、爱学、会学,便为知识的学习打下了坚实的基础,但由于学生兴趣变化大,做事缺乏恒心,情绪易于变化,因而很多事做起来不能持久。因此在平时要注意培养学生的“坚持学”,不断地鼓励,适时地点拨,有意正确引导,长时间维持学生对计算机信息管理的兴趣。

三、基于兴趣驱动的计算机信息管理教学实施

(一)基于任务的兴趣强化

现代心理学的研究表明,通过给定学生具有一定难度的任务,让学生在解决任务中学习,能够大幅提高学生成就感,强化学生的兴趣[5,6]。实施基于兴趣驱动的计算机信息管理教学需要根据学生的接受能力设计任务,让学生在任务中进行学习[7]。

随着近年来光电工程领域技术的发展,与之相对应的数据也大幅度增加。因此,可以利用光电工程领域实际数据管理需求,设计任务,让学生进行解决。为此笔者将过去科研项目过程中生成的光电工程方面的数据以及一些需求作为学生兴趣强化的任务。在过去的十年中,笔者所在的课题组先后承担了国内多家光电工程研究院所的数据库管理项目,积累了大量的原始数据,可以很容易得到大量的不同难度的任务。

以通常的光电工程领域的数据为例说明典型任务的构建。通常光电工程领域的数据主要是图形图像数据,视频数据等。图形数据一般是指一些简单的、规则性的几何形状。图像数据是指图画、照片之类的静止画面。视频数据是指动态图像,由一系列静止图像组成的序列,也是一种时变媒体。一般的视频数据中还包含音频、图形、图像或文字等视频数据。因此如何对光电数据进行分类,并对这些数据进行模型抽象。如何设计数据表和字段。如何建立一个小型数据库等方面都可以分解出一系列的任务,供整个教学过程中应用。

(二)课程考核

传统的计算机信息管理课程的考核主要以闭卷考试为主,辅以平时成绩作为补充。近年来随着计算机作为高校毕业生的一项必备技能,计算机实践也变得越来越重要。因此计算机信息管理的考核要更注重学生实际动手能力。在平时学习中要对学生实际动手能力情况进行评价,评价包括每次学生完成任务所得到的评价和上机测试。学期总成绩包括平时成绩和考试成绩两部分,平时成绩是包括学生的平时作业成绩、上机完成任务情况、任务总体完成情况、课上反映情况和上课出勤情况五个部分,占总成绩的一半;考试成绩是学期末进行考试所得成绩,也占总成绩的一半。另外,试卷考试内容也不是只注重理论知识的考核,在试卷中减少了理论性、记忆性内容的考核,加大了综合应用内容的考核。

通过笔者所在学校对光电工程专业计算机信息管理课程两年的试验,学生的计算机信息管理能力得到很大提高,并且有一批学生以计算机信息管理为基础申请得到了国创项目的资助。通过笔者课后的调查回访,发现兴趣驱动教学方法能够大幅提高学生的主观能动性,提高计算机信息管理课程的学习效果,对于提升学生的计算机技能,乃至增强学生的就业能力都有重要意义。

参考文献:

[1]王亚利,韩卫媛.高职计算机信息管理专业改革的思考与探索[J].教育与职业,2012,30:114-116.

[2]Shen Bo,Chen Ang,Guan Jianmin. Using achievement goals and interest to predict learning in physical education[J].Journal of Experimental Education.2007,75(2):89-108.

[3]郭戈.关于兴趣教学原则的若干思考[J].教育研究,2012,03:119-124.

[4]赵兰兰,汪玲.学习兴趣研究综述[J].首都师范大学学报(社会科学版),2006,06:107-112.

[5]李占宣.任务驱动教学法在数据库教学中的应用[J].教育探索,2010,(12):52-53.

[6]岳淑玲.任务驱动法在“SQLServer数据库管理”教学中的应用[J].教育与职业,2013,20:149-150.

[7]H■kan Fleischer.What is our current understanding of one-to

光电工程范文第4篇

P键词:电池板除尘;积灰分析;压缩气体除尘

引言

随着化石能源的不断减少和日益恶化的环境问题,国家大力发展新型、环保的绿色能源[1]。太阳能在国家政策的扶持下取得了长足的发展。但是由于光电受不断变化的环境影响,被视为不稳定能源不能全部并入电网,产弃光率达到30%以上。而在一些光电工程中,由于忽略了太阳能电池板阵列表面积灰的问题,导致电池板上堆积起厚厚的灰尘[2]。太阳能电池板表面积灰对太阳能电池板的发电效率,电池寿命有很大的影响[3],这些都是光电工程在实践和普及上避不开的绊脚石。

本论文研究了一种利用压缩气体的太阳能电池板除尘系统,其利用光电的弃光电量压缩空气储能,再利用压缩空气通过喷嘴形成压缩气流对电池板进行清理,利用压缩气体的电池板除尘,高效实用,能解决传统的电池板除尘方式费时费力的局面。

1 积灰对光伏发电的影响研究

1.1 积灰的遮光效应

灰尘落到太阳能电池板表面以后,光线对太阳能电池板的照射就会被灰尘遮挡,不仅使电池板实际接受太阳光的有效面积减少,而且还改变了部分入射光线在玻璃盖板中传播的均匀性[4]。

光线照射到灰尘颗粒上,产生了反射和折射现象,会造成玻璃盖板的透射性减弱,从而减弱了到达太阳能电池板表面上的光强,使光电效应变弱,光伏发电量减少。

1.2 积灰的热斑效应

当电池板表面有灰尘颗粒或树叶等其他物质时,就会改变光伏发电的热平衡,当太阳能电池板组件在长久太阳光线照射下,一部分组件在灰尘遮挡的影响下不能正常工作[5],这样会使被遮盖的部分升温远远大于未被遮盖部分,导致温度过高而出现被烧坏的热斑。热斑可能导致整个电池板组件损坏,带来巨大损失。

2 灰尘颗粒在电池板上的受力分析

由于荒漠地区气候干燥,降水量低,经测定电池板上灰尘含水量仅为0.26%[5],所以暂不考虑灰尘所受的毛细作用力。于是灰尘颗粒在电池板表面主要受到范德华力、静电力、重力的复合作用如图1。

根据图1粘附力公式可以表示为:

Fad=Fvdw+FE+GY

代入范得华力、静电力、重力公式得:

灰尘颗粒半径较小时,R 小于约为10×10-6m时,通过参数的确定,得出灰尘颗粒受力大小与相关参数之间的关系:灰尘在电池板表面的粘附力随灰尘颗粒半径的增大而增大,其取值范围为10-10~10-8N;在干燥多风的荒漠地区,不考虑化学作用和外力干扰时,灰尘清洁主要考虑净重力和范德华力。

3 压缩气体除尘原理及实验

3.1 压缩气体除尘原理

本文总结传统电池板除尘方式的弊端,并使用弃光电量,设计了一种利用压缩气体除尘的系统,其原理为使用光伏工程中无法并网的弃光电量压缩空气储能,再利用压缩气体对电池板的冲击力进行除尘。

如图2所示,本系统使用弃光电量压缩空气,再利用压缩气体除尘,克服了现有技术对水资源的消耗和对太阳能电池板组件的二次损害,利用率弃光电量,能更好的提升太阳能的利用效率。

3.2 实验结果

设计压缩气体除尘实验,进行除尘实验验证,在电池板上侧安装喷嘴,空压机中压缩空气通过喷嘴冲击到电池板上,达到对电池板清理的效果,除尘效果如图3所示。

从图3a、3b可以看出,电池板积灰经气体除尘后,灰尘明显减少,且没有传统水射流除尘所留下的水垢,和机械摩擦除尘留下的划痕。利用压缩气体的电池板除尘高效实用。

4 结束语

本文研究了压缩气体对太阳能电池板的除尘,分析了积灰对光伏工程的影响,设计了一种新型的利用压缩气体对电池板除尘的系统,其利用光电工程中不能并入电网的弃光电量压缩空气储能,再将压缩气体安装在太阳能电池板上的喷嘴对太阳能电池板冲洗,实现了对太阳能电池板的除尘。既解决了光电工程产生大量弃光电量,又对太阳能电池板进行了清理,实验结果表明,此系统可以较好地清理太阳能电池板上的积灰,适合推广和应用。

参考文献

[1]姚叙红.高效太阳能电池关键技术研究[D].太原:中北大学,2009.

[2]刘正浩.提高太阳能光伏转换效率的控制系统研究及实现[D].大连:大连工业大学,2012.

[3]李江华.光伏组件自动除尘装置优化研究[D].重庆:重庆理工大学,2015.

[4]王清.太阳能电池板智能清洁系统的设计与实现[D].苏州:苏州大学,2015.

光电工程范文第5篇

关键词:工程技术型人才;工程素质;实践能力;课程改革实践

光电信息科学与工程是21世纪在全球迅猛发展的光电信息产业带动起来的一门综合性、运用性、技术性学科。国内的光电产业自2000年以来迎来最好的发展时期,同时也促进了与产业紧密相连的光电学科的发展、建设,到目前为止,全国已有近170多所高校(其中接近100所是地方新建本科院校)设置了光电及其相关专业,并将《光电子器件》作为光电信息科学与工程及其相关专业的主干课程。该课程教学的实施不仅有利于巩固、衔接学生所学的光电子技术、光电显示、视频接口与驱动、光电传感器、数模电路、单片机等专业核心课程的知识内容,而且对拓展专业工程实践运用,培养专业学生工程实践能力、为区域光电产业输送工程技术型光电人才起到承上启下的作用。在早先的《光电子器件》课程日常的理论教学中,从教学大纲、教案到课件参照了重点大学光电专业的教学模式,将每节课都用来讲解光电器件的理论知识、器件背景知识、制造器件的材料、半导体制造工艺、器件的热、光、电学性质、性质的理论公式推导以及一些理论模型的建立分析,课堂的教学内容多、杂、难。课程的实践实验教学也是按照实验室购买的实验仪器开设一些常规类的实验实践教学项目,按部就班进行。在实验实践教学过程中学生按照实验步骤连接实验线路,测试实验数据,在完成实验的整个过程中很多学生不知道自己用的是什么类型的光电器件、实验要做什么、测量什么数据、有什么用。在学习过程中学生学习兴趣、效率越来越低,专业的工程技术能力没有被培养起来反而变得很薄弱。在国家建设职业型、应用型大学培养模式的大环境下,以三明学院运用型人才培养模式改革为契机[1],对《光电子器件》课程进行有别于老本科院校学术型、研究型高级光电人才培养目标,在课程的教学内容、实验、实训教学、考核方式等方面进行改革与实践,积极探索工程技术型光电人才培养新模式,迎合包括三明在内的海西光电产业集群对光电人才的需求。

1以理论知识实用、够用为课程教学原则改革课程教学内容

《光电子器件》是光电专业的基础核心课程,是一门集理论性和实践性都非常强的专业课程,课程全面地介绍了光电子技术的基本原理、聚集了数量繁多且工程技术上常用、实用的光电器件、罗列推导了繁杂难懂的器件及相关性质的方程公式,且课程内容缺少所涉及的光电器件在现代光电工程中的运用实例。这样的课程教师难教,学生难懂、难学、难用。以学院特色的“3355”应用型人才培养模式为课程改革动力,配合“教学型、运用型、服务型”的学院人才培养模式,以培养具有创新意识和较强实践能力的高素质工程技术型光电人才及高效服务行业社会为课程教学价值目标,优化《光电子器件》教材,改革课程理论教学内容。《光电子器件》现有的教材对光电器件进行介绍时一般从两个方面进行:器件原理公式推导证明,对应的测量电路。一方面对于本科层次的教材,大部分的教材在器件原理及测量电路这两方面就占了很大的篇幅,且大部分为复杂的材料原理及电路原理公式推导,而对于大部分从事光电行业的企业、事业单位,只具备本科学历的光电毕业生并不是其产品研发的主力军,而是作为工程技术型人才使用。因此用人单位对毕业生的能力要求主要体现为能够掌握光电器件的基本原理、能运用特定的光电器件来实现光电信号的传输、转化、控制以及对现代光电工程进行铺设、检测、维修,这也正是作为一个地方性的本科高校培养人才的精准定位。这就要求专业课程的课堂教学内容应以实用为主,围绕器件在光电工程中的应用范围,应用实例为主线对教材内容进行优化,摒弃了以复杂公式的详细推导为重点的授课方式。另一方面目前教材涉及的光电子器件类型很多,从远红外到紫外光甚至还介绍X射线探测与成像器件,有些光电子器件学生无论是在实践、设计课程,还是今后毕业走上工作岗位都很少会涉及到,因此本着课程内容够用的原则,删除了这方面的知识,留出更多的课堂时间分配到常用的光电器件上[2]。同时由于目前半导体材料技术的进步发展,光电器件的类型不断更新,许多新型光电器件不断研制、运用例如:灵敏度可变的光探测器(VSPD),有源像素图像传感器(APS)等,这些学科专业最新的发展动向正是高素质运用型人才所必须的专业软实力,因此需要将光电器件的前沿增加到光电子器件的课堂教学内容之中,以拓宽学生的专业知识面。

2全面开放专业实验仪器资源为课程实践教学改革服务

目前通过学院多年的累积经费投入建设,三明学院的光电专业拥有数量较多和类型较齐全的专业实验仪器设备,这些实验仪器设备通常只为单一专业课程服务,以太阳能光伏发电实训设备为例,设备只在专业学生第七个学期开设相关课程的时候用到,其他的时间、其他专业年级的学生都很少接触到这批实验设备,一方面在《光电子器件》课程教学改革的重点是针对各类型的专业工程技术型实践项目训练,和太阳能光伏有关的工程技术实践项目比较常用且运用广泛,另一方面对于光电专业的学生而言太阳能光伏知识的运用是学生专业知识的重要组成部分,因此有必要让学生尽早接触这批实验设备,并对太阳能光伏相关的知识运用有一定的了解,才能使后期学生实践实训项目顺利推进,所以必须对光电专业的传感器系统实验装置、太阳能光伏发电实训设备、单彩、全彩LED点阵显示实验仪器设备、光电技术创新实训平台扩展实验仪器、光电技术创新实训平台、液晶模块应用实验系统、彩色面阵CCD综合实验仪、多功能CPU单片机实验系统等实验仪器资源进行有机整合,把《光电器件》课程教学改革中需要涉及的实验仪器全部开放运行使用,充分利用资源,为后期的实践训练项目提供硬件条件支持。

3以学生工程素质培养和提升为目标改革实践教学环节

工程素质是指从事工程实践的工程专业技术人员的一种能力,在专业工程实践中表现出来的一种思考问题、解决问题、建立长久工程问题反应机制的能力,需要从专业课堂、专业实践、工程实践中长期积累。用人单位对专业人才的专业能力期望值往往较高,而地方本科院校大部分的毕业生在解决工程实际问题的实践能力方面普遍较差,因此往往不能令用人单位满意,这两者之间的失衡归根结底是专业学生的工程素质缺失。因此在日常的专业课程教学中培养学生的工程素质成为地方新建本科高校为地方企业输送优秀专业人才的关键。以光电信息科学与工程专业课程体系中的《光电子器件》课程教学为例,主要从以下几个方面训练学生在相应的光电工程实践能力并提升其工程素质:

(1)有机整合现有的基础性、验证性实验项目,剔除偏理论、无应用的实验项目,大量增加综合性设计性实验项目,大力改革创新现有的专业实践教学体系。虽然基础性、验证性实验是验证理论,对学过的知识进行巩固的阶段,但是这些实验项目存在实验内容单一滞后、实验手段单一等问题,学生很容易失去兴趣。例如:光电子器件基础实验中前五个实验:光敏电阻、光电二极管、光电三极管、pin光电二极管、硅光电池特性测试及其变换电路。这几个实验除了所用的器件类型不一样外,其他的实验测试电路和内容几乎类似,因此可以整合成一个课程大实验,而把剩下的时间用来开发、增加一些综合性设计性实验,譬如:利用红外光电三极管可以设计一个红外无线耳机,利用硅光电池可以设计一个光照度测量仪,利用光电烟雾传感器设计动车车厢的烟雾报警器等,在提升了专业实验的设计性同时,极大激发了学生制作设计兴趣。培养了学生的工程素质,起到事半功倍的效果[3]。

(2)探索一套以培养学生从“模仿”—“独立创新设计”的实践能力提升训练模式。目前很多专业大部分课程的实践、课程设计的原课题都是已有的,因此在实践教学或者是课程设计的时候,经常性的做法就是让学生去模仿现有的、别人的东西,模仿也是培养实践动手能力的必经过程,只是在全盘接受模仿之后,教师和学生应当进行设计反思,将课题中所用的方法,器件、电路排布进行相应的改进、替换、优化,去粗取精,转变创新。而恰恰大部分老师和学生忽略了这点,因此需要建立由“模仿”—“独立创新设计”的实践能力提升训练模式。例如在“太阳能光电智能车”设计的过程中,循迹这部分功能的实现就有很多种解决的方案,学生可以用摄像头、光电红外对管、激光、特殊传感器四种方案来实现,循迹可以是四方形,8字形及其他更为复杂的路线,循迹的背景可以是最简单的白底黑线、稍难白底绿线、更难的绿地红线等。教师在布置设计方案的时候可以先从最简单的白底黑线、椭圆形轨迹开始,在学生成功实现该设计要求之后,再逐渐增加设计的难度,譬如更换循迹光电传感器,但是不同的光电器件在对光信号进行电信号转化的方式、信号的放大处理方式、误差的处理方式都不相同,一旦更换器件,就要求后面的数模转化,电路设计、以及单片机程序都需要重新设计,因此“独立创新设计”在培养学生的工程素质方面起着决定性的桥梁作用,只有将这一步做好,才能发现问题,分析问题,解决问题,最后运用自己的方法、自己拟定的器件去独立设计行业产品,不断训练,不断进行专业知识运用经验的日积月累,厚积学生的专业工程素质。

(3)以“贴近生产、贴近运用”为专业实践实训课程宗旨,建立起一套分级、分阶段课程实践实训题库并定期更新。题库中的训练项目全部来源于已经解决的光电工程运用实践案例,题库分基础型《光电子器件》课程实验实践项目和拔高型《光电子器件》课程实验实践项目,基础型训练项目要求每位学生一人一题独立完成一个实践训练项目,对专业的每一位学生进行系统的实践能力训练,让每一位学生的能力通过课程都能得到锻炼。拔高型训练项目以三个人为一组,项目的题目主要以历年全省、全国的电子设计竞赛、光电竞赛、单片机、工程竞赛题目为主,拔高型训练项目相较于基础型训练项目其所涉及的专业知识面更宽,对学生的工程实践能力要求更高,因此需要每个组员通力支持、分工协作才能完成,充分锻炼学生的团队协作能力和社交能力[4]。无论是基础型还是拔高型专业训练项目,都能引导学生把专业知识运用到生活生产实践中,以解决专业的工程技术运用问题为点,带动学生专业运用创新能力的激发为面,以点带面,增强光电专业实践课程工程与具体光电工程案例之间的亲和力,激发专业学生无穷创造力,驱动学生的工程素质得到飞跃发展。

(4)探索光电专业的实践教学体系如何融合到学校、学院的第二课堂活动、开放实验室、各类型专业竞赛,专业教师的校内、课内横纵向、产学研课题项目中,并将专业学生与项目无缝对接,不断从实践中总结、反馈和提高,形成专业实践教学训练对学生实践应用能力提升的巨大推力,做到培养体系改革和学生能力提升的良性循环[5]。积极走访光电企业,建立实践基地,校企合作项目,以企业对光电专业人才能力的具体要求为重中之重,聘请企业专业工程师参与专业实践教学体系的形式和具体内容的制定,以此来调整和优化专业培养方案,科学设置实践环节的内容,做到理论与实践相结合,课内与课外相结合的协同促进机制,大力推动课程教学改革。

4改革考核评价制度,促进学生全面发展

任何一门课都需要相应的考核制度,理论知识闭卷考试是最为常见的一种衡量学生对该课程掌握程度的考核方式,但《光电子器件》课程知识的应用性较强,在教学中往往会发现有的学生虽然理论课程成绩一般,但是其在实践、产品设计方面有着非常强的动手能力,这正是实践能力强的工程技术型人才的典型代表,所以《光电子器件》课程改革的另一重要环节就是改革课程的考核评价制度,打破以期末成绩作为评判学生专业素质的唯一指标,《光电子器件》课程的考核方式除了期末的试卷考核方式外,增加个性化考核方式和过程考核方式。对于工程实践能力强的学生,在考核期末课程总成绩的时候,应当将这部分学生的理论成绩在总成绩中的比重降低,比如闭卷分数占40%,理论验证性实验占10%,光电专业课程设计占50%[6],对于理论学习能力强的学生进行课程的过程考核,考核方式为:(1)《光电子器件》课程按知识点分布安排至少考试3次。(2)课堂随机考察方式,建立课程专业的问题库,记录学生的等分记录,每生每学期不少于10次。按照这两种考核方式的学生期末试卷成绩占总成绩的比重可降低为40%。通过多样化的考核方式,充分考虑了学生的个性化,激发他们的专业积极性的同时反过来促进专业理论课程的学习,使得学生的工程实践能力和专业知识能力都得到充分融合,更好地培养学生的综合实践能力,为培养工程技术型光电人才奠定基础。

5结语

围绕专业理论知识实用、够用,实践技能下得去、上得来的递进式提升方式、课程考核方式个性化定量以及为地方高校培养具有创新意识和较强实践能力的高素质工程技术型光电人才的目的,对《光电子器件》课程从教学内容、专业实验室资源整合、实践环节及考核制度这几个环节开展教学改革与实践活动。在课程实践改革的过程中,学生的课堂听课效率提高了,学习态度向着更好方向发展,专业理论知识和实践能力得到一定的锻炼和提高,学生参加各类型的专业竞赛也获得了较好成绩,课程的教学改革实践初见成效。

参考文献:

[1]刘健.致力转型发展提升办学水平[N].中国教育报,2014-10-27(08).

[2]叶莉华,崔一平,胡国华.光电子技术课程教改探索[J].电气电子教学学报,2007,29(2):10-12.

[3]苏俊宏.光电子技术基础[M].北京:国防工业出版社,2008.

[4]狄红卫,张永林.光电子技术人才培养的教学改革与实践[J].高等物理教育,2003(6):36-38.

[5]蒋行国,王彩燕,雷芝峥.光电信息技术课程教学的实践与思考[J].桂林电子科技大学学报,2008,28(4):359-361.

[6]周文富.应用型本科教学质量保障与监控体系构建与实践[M].厦门:厦门大学出版社,2012.

光电工程范文第6篇

关键词:中职;光电信息技术;专业建设;课程体系

中图分类号:G710文献标识码:A文章编号:1005-1422(2016)01-0043-03

一、广东光电信息技术技能型人才需求现状

光电信息产业是否成功,最重要的条件是人才。广东光电信息产业主要集中在光电照明、光电信息显示以及光通讯,以光电照明与光电信息显示行业来说,产品现已占据我国相关市场份额半壁以上江山,保守预估相关从业人员至少100万以上,高技能型专业人才需求,保守估计(包括转岗人员),每年新增需求至少在20%以上,那么每年新增光电信息技术专业(光电照明、光电信息显示)高技能型人才将达到20万人以上。

二、专业建设的探索与实践

(一) 树立综合职业能力培养目标的指导思想

职业教育的职业性决定了其要以职业定向为基本特征,使受教育者掌握专门的实用知识、技能和技巧,而职业教育的教育性则决定其要以教育的本质即育人为出发点、落脚点,职业性、技术性与教育性并存,是职业教育这一教育类型的特色和本质所在,无论偏颇哪一方面都会迷失方向,影响学生的可持续发展。因此,在教给学生切实可用的专业技术的同时,也应注重培养他们分析、判断与解决问题的综合职业能力,同时更应在专业教学中渗透职业素养教育,全面培养学生“学会学习、学会做事、学会做人”的能力和素养。总体而言,即要求树立以培养学生“方法能力、社会能力与专业能力”为宗旨的课程体系开发思想。

(二) 光电信息技术领域学习课程体系的构建

1.光电信息技术学习领域课程体系的构建过程

按照学习领域课程体系的开发流程,在对广东省内具有代表性光电信息类企业的职业岗位设置与典型工作任务进行大量调研、对已毕业学生进行问卷调查以及对开设有光电信息技术类专业的职业院校调研的基础上,聘请职业岗位群所对应的企业技术专家、生产一线技术人员(企业实践专家)、职业教育专家、课程开发专家和专业带头人、骨干教师,分析光电信息类企业典型职业岗位和典型工作任务,并根据典型工作任务提出应该具备的综合职业能力。在此基础上根据能力复杂程度整合典型工作任务形成职业能力领域,经过归纳与选择,确定行动领域,开发具有地方特色的基于工作过程的光电信息技术专业课程体系。开发过程如图1 所示。

2.光电信息学习领域课程体系的重构

本课题组通过对广东光电信息产业现状的分析,对广东光电信息行业协会、珠三角有代表性的光电信息企业、毕业生以及开设有相关专业的职业院校进行调研,结合广东省电子职业技术学校的办学特点与优势,确立LED照明与信息显示应用为我校光电信息技术专业未来的发展方向,通过聘请广东省半导体照明协会以及相关企业技术专家、职教专家、课程开发专家、专业带头人以及骨干教师等组成专家组,对广东LED照明及信息显示岗位群进行了详细分析,采用基于工作过程导向的课程开发模式,对光电信息技术专业的课程体系进行了重构,具体见图2所示。

方法能力

1.分析判断、学习以及思维能力;2.较强的文字功底,能按说明书的要求作业、书写报告等;

3.计算机基础应用能力;4.较强的安全意识

社会能力

1.良好的职业道德;2.团队合作精神;3.身心健康;

4.沟通协调和语言表达能力;5.职业生涯发展规划

专业能力

1.LED基础知识与产品工艺流程;

2.识读爆炸图;

3.识读工艺规程,按规程操作;

4.正确使用常见电子测量仪器与设备,掌握其维护与保养知识;

5.扎实的电路分析能力;

6.常见电子元器件的基本知识;

7.掌握SMT贴片机操作与维护方法;

8.掌握安全用电知识

1.熟悉产品性能及指标参数;

2.现场取景及与工程方案规划与设计能力;

3.具有工程制图能力,编制工艺文件,绘制施工图;

4.工程项目的安装与调试能力;

5.工程项目的基本管理能力;

6.扎实的电路分析能力;

7.掌握安全用电知识

1.熟悉光特性以及光学系统的基本知识;

2.具有扎实的电路分析与设计能力;

3.较强的软件设计能力;

4.熟练使用电路辅助设计软件;

5.能运用常见电子测量仪器对电路进行检测与分析;

6.掌握安全用电知识

1.熟悉本单位以及竞争对手产品性能及指标参数;

2.目标客户定位与开发;

3.营销规划与方案制定;

专业能力

培养课程光电子技术基础、电子工艺与技能实训、电子测量仪器使用与维护、电工技术基础与技能、照明系统安装与调试、LED显示屏安装、调试与检修、SMT操作与维护、单片机原理及应用、车间管理技术

LED照明工程及应用、LED显示技术及应用、图形图像处理、工程制图与CAD、电工技术基础与技能光电子技术基础、工民建基础、钳工基础与技能、计算机网络基础、项目管理基础

照明光学设计、LED照明系统分析与设计、LED驱动电源技术、光电子技术、单片机及接口技术应用、LED显示技术及应用、电子线路CAD、电子测量技术、电工技术基础与技能

市场营销与实务、客户关系管理、LED照明工程及应用、LED信息显示技术及应用

方法能力

培养课程语文、安全教育、计算机基础

社会能力

培养课程德育、体育与健康、职业生涯发展规划、人际交往与口才

图2以工作过程为导向的光电信息专业课程体系

通过以上的分析可知,广东光电信息产业LED照明与信息显示方向岗位需求众多,各岗位所要求的专业能力也有很大的不同,作为职业院校,一个专业方向培养的学生不可能面面俱到,应结合本地产业需求特点、本校的办学特点与方向、毕业生的就业意愿综合考虑专业设置方向,本课题组经过多方调研与分析,结合我校的特点,定位毕业生的主要工作岗位为LED照明及信息显示产品维修,根据毕业生职业发展的需要,定位迁移岗位为LED工程规划与设计,开设的主要专业技能课程有:LED照明工程及应用、LED显示技术及应用、图形图像处理、工程制图与CAD、电工技术基础与技能、光电子技术基础、电子工艺与技能实训、单片机原理及应用、电子测量仪器使用与维护等。

中职光电信息技术专业建设的探索与实践

3.课程标准体系的建设

课程标准体系是人才培养的核心,我校在进行光电信息技术专业建设的过程中,会同光电信息行业协会与龙头企业紧密合作,基于工作过程导向,校企共建项目课程标准体系,下面以LED照明工程及应用为例进行具体阐述:

1.熟悉照明系统设计师职业资格标准;

2.具有照明设计、景观设计、室内设计或建筑设计类相关专业背景;

3.具有一定的电工技术基础与实训能力,有从业资格证;

4.熟练使用图形图像处理与光学仿真软件;

5.能熟练使用照明系统安装与调试工具与仪表

在进行课程标准体系的建设过程之中,除按上表要求制定该课程标准体系之外,还要求将职业综合能力培养与职业资格证书的获取相结合、学生实训项目与企业项目相结合、教室与车间相结合的三结合模式,以校企合作为基础,真正做到以典型工作任务引领专业知识学习,以职业资格证书的标准规范课程内容,以工作岗位技能淬炼师生技能,将职业标准融入职业教育课程体系,使课程能够提供给学生实际工作中所需要的知识、技能与综合职业素养,使学生毕业即能就业。

三、教学团队建设

课程体系的实施主要靠教师来执行,教师的教育教学能力直接决定了课程体系实施的功效。为顺利开展专业建设,我校多年来坚持通过多种途径加强师资队伍建设。一是走出去:出国培训、部级(省级)骨干教师培训、企业实践、行业资格认证培训等;二是引进来:聘请行业协会、企业、专业领域知名专家、技术骨干以及能工巧匠到校任教、培训与交流,开展多种形式的教育教学活动,专、兼职均可,加强专业基础扎实、技能突出的中青年教师队伍建设;三是内部挖潜:通过组织本校教学名师、专业带头人以及骨干教师定期开展教育教学研究,带动中青年教师迅速成长。通过以上方式构建了一支以专业带头人、骨干教师、多技能教师以及企业与行业协会等兼职教师为主体的高水平、高素质、专兼结合的教学团队。

由于中职生源绝大部分是初中毕业没能考取普通高中的学生,是单一教育评价体系的“失败者”,当他们进入中职学校后,面临由普通教育向职业教育转变,发展方向由升学为主向就业为主转变,使中职学生直面社会和职业选择产生了种种困扰和心理问题,这就要求中职学校的教师不仅要有较强的教育教学专业能力、指导实践的实操能力,还需要有指导学生就业的职业指导能力和疏导、调节学生心理问题的能力。

四、教材建设

成立由专业带头人、骨干专任教师和企业技术专家、能工巧匠组成的课程开发团队,课程开发团队根据制定的课程教学大纲与课程标准体系,编写适应任务驱动教学的教材以及开发相应数字资源,确保工学结合的人才培养质量。建立教材编写立项制度,联合企业加强监督与指导,对立项的教材在经费上给予保证。课程建设以教材建设为核心,打破传统学科体系的限制,紧密结合光电信息技术职业需要,突出教材的职业性、应用性和工作过程性。开发出基于“工作过程导向”项目驱动式,适应“教、学、做”一体教学模式要求的专业教材。

五、实训基地建设

光电信息技术专业实训基地的建设主要遵循校企合作,以校为主的原则,建设成特色鲜明、功能完善、技术先进,具有真实工作环境的实训基地,使它既能承担本校光电信息专业学生实训,又能承担光电信息专业企业与社会培训的实训,同时也能为广州地区同类职业院校提供有益的借鉴。

校内实训基地的建设。组建光电子基础实训室(与电子基础实训室共建)、电子工艺与技能理实一体化课室、电工基础实训室、图形图像处理实训室、计算机辅助设计实训室、单片机应用技术实训室、光电信息综合实训室等,满足光电信息专业实训、培训的需要。在组建过程之中,专业系部充分征求行业协会与企业专家意见,组织骨干教师主动参与实训设备的设计与研发,与实训设备厂家一起建设光电信息专业实训室。

校企合作,共建实训基地。采取的方式主要是学校提供场地及部分改造经费,企业提供设备、技术与师资支持,共同组建企业冠名实训室,企业定期选派技术骨干人员到校为学生讲授相关专业技能,同时也承担部分企业员工的专业技能培训任务,由双方共同管理。

校外实训基地的建设。为进一步加强校企合作,通过联合一些知名光电信息企业(广州市鸿利光电、佛山市国星光电等)以及广东省半导体照明产业协会等行业协会,筹组我校光电信息技术专业校外联合实训基地,将职业岗位工作过程融入到生产性实训与顶岗实习之中,提高了学生的就业能力,更好地满足社会需求。

参考文献:

[1]赵志群.职业教育学习领域课程及课程开发[J].徐州建筑职业技术学院学报,2010(6).

[2]冯艳妮,刘培培.基于工作过程导向的中职光电子技术专业课程体系研究与实践[J].职教通讯,2013(12).

[3]黄正轴,胡峥.在专业教学中渗透职业素养教育[J].机械职业教育,2011(2).

光电工程范文第7篇

[关键词] 卓越计划;大学教育项目;培养计划;联合实验室;光电信息工程

[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 1674-893X(2013)06?0066?02

“卓越工程师教育培养计划”(以下简称“卓越计划”)是教育部2009年推出的一项重大的教育改革试点项目,是高等工程教育满足国家战略需求、强化主动服务行业企业需求、创新高校与行业企业联合培养人才机制、改革工程教育人才培养模式的重大教改项目。通过“卓越计划”的实施,提升学生的工程实践能力、创新能力和国际竞争力,推进我国高等工程教育的发展。本文以我校“卓越计划”的试点专业光电信息工程为例,积极探索并不断完善这一新的人才培养模式,以国际知名信息技术企业QNX/TI中国大学教育项目资助的NUPT- RIM/QNX-TI光电应用联合实验室为平台进行校企深度合作,培养创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量光机电工程技术人才,实现卓越计划之实施初衷。

一、光电信息工程专业“卓越计划”实施目标、培养标准和培养要求

(一)实施目标

为了完善高等工程教育体系,促进我国从工程教育大国走向工程教育强国,培养大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量光电工程技术人才,教育部进行工程教育改革而启动实施“卓越计划”。我校光电信息工程专业是“卓越计划”的试点专业,为积极参与教育部 “卓越计划”,探索我校光电信息工程专业“卓越计划”培养新模式,促进相关专业建设水平提升,提高人才培养质量,培养优秀光电类工程技术人才,学校对 “卓越计划”的实施进行部署。预期经过4年“卓越计划”对光电信息工程专业学生的培养过程,学校形成成熟的光电类卓越工程人才培养模式和培养方案,工程教育专业建设水平和人才培养质量明显提高,“卓越计划”人才培养的社会效益显著,对其他相关专业建设具有显著示范作用。

(二)培养标准

经过“卓越计划”培养的学生熟练掌握光电信息工程的基础理论、系统的专门知识,必要的生产实践及试验方面的知识和技能,了解本学科前沿发展动态和方向,并具备较强的工程意识、工程素质、工程实践能力、自我获取知识的能力、创新素质、创业精神、社会交往能力、良好的职业道德、组织管理能力和国际视野。可以从事光电信息系统的设计、研发、制造、营销、服务或相关项目过程的实施、使用及维护,也可承担企业管理、生产技术管理及企业市场运营等工作。

(三)培养要求

按本校光电信息工程专业“卓越计划”培养的学生应具备较全面的光电知识、较高的能力和素质为。学生应德、智、体全面发展,具有良好的沟通能力、管理组织能力和较强的团队合作精神;应具有较扎实的自然科学基础,较好的人文、社会科学

[收稿日期] 2013-07-12;[修回日期] 2013-10-10

[基金项目] 南京邮电大学人才引进项目(NY211042);江苏省普通高校自然科学研究计划项目(TJ212031)和QNX/TI大学教育项目研究成果

[作者简介] 喻春雨(1976-),女,辽宁沈阳人,南京邮电大学光电工程学院副教授,主要研究方向:光电成像与图像处理;韦玮(1960-),女,北京人,南京邮电大学光电工程学院教授,主要研究方向:光电功能材料研究与制备.

基础和良好的心理素质;能较系统地掌握本专业领域的技术理论基础知识,主要包括数学、光学与光子学、理论物理、电子技术、光电检测、光电成像、光电显示与存储、图像信息处理及计算机应用、市场经济学、经济法律及企业管理等基础知识;具有本专业必须的设计、研发、使用、维修及管理等方面的综合能力;具有本专业领域某个专业方向必须的专业知识,并了解其科学前沿和发展趋势;具有初步的科学研究、科技开发及组织管理能力;具有较强的创新意识、工程实践和获取新知识的能力;能熟练使用一门外语,并兼修第二外语。

二、基于大学教育项目的光电信息工程专业“卓越计划”实施方案

(一)学校总体“卓越计划”实施方案

借鉴国内外工程教育成功经验,遵循“行业指导、校企合作、分类实施、形式多样”的原则,以我校光电信息工程专业为依托,以培养“厚基础、重实践、强能力、求创新”的本科工程型卓越工程师后备人才目标,以校企联合实验室为平台,以课程体系与教学内容改革以及教学方法与形式改革为核心,以高水平工程教育师资队伍建设为保障,积极探索和创建具有我校特色的校企合作工程教育模式。合理制订“学校工作方案”和“专业培养方案”,以光电信息工程专业等先行试点专业带动其他专业,争取我校所有工程教育专业在“十二五”期间完成“卓越计划”申报工作并成功加入部级或省级“卓越计划”试点。除制定政策外,学校对试点专业每年投入数十万经费,以支持“卓越计划”实施。

(二)以QNX/TI大学教育项目我校实施光电信息工程专业“卓越计划”

TI与QNX目前在中国著名高校推行大学教育项目[5]。众所周知,TI成立于1930年,总部位于美国得克萨斯州达拉斯,是全球领先半导体设计制造公司,它的技术应用从数字通信娱乐、医疗服务到汽车系统无所不在。QNX是黑莓RIM的子公司,成立于1980年,总部位于加拿大渥太华,是嵌入式系统领军者,其产品应用包括:网络路由器、车载远程信息处理装置、工业控制系统、医疗设备、安全防卫系统等。

为积极拓展在华业务,QNX于2010年8月上海世博会期间推出中国高校计划,此计划由QNX联合TI共同实施,展现软件对于系统运行在降低开发时间、成本上的重要性,为中国顶尖工程院校(以车辆研究为主)提供有力支持。此计划已于2011年暑假在中国教育部备案,并将在5年内发展30家高校成员,目前以清华为首的十几所高校已加入该教育项目,我校是唯一的光电应用技术高校成员。此教育项目有助于提高我校在光电技术领域的教学水平,学生通过接触QNX嵌入式软件和TI硬件产品,能够进行更多以实践为基础的技术研究,有效的将光、机、电结合,更好地为将来的职业生涯做准备。

我校涵盖信息类专业比较全面的高校,有实时嵌入式系统专职教师,具备RTOS平台研发经验并熟悉Vxworks、Linux系统和源码,对于掌握QNX技术具有良好基础,同时对TI产品已经比较熟悉。充分利用QNX/TI教育项目为我校提供的软件(QNX Neutrino微内核实时系统平台)、硬件(TI OMAP3530为基础的Beagle Board开源社区开发平台)及相关参考设计部分源代码,初步建立两个实验平台,分别是医疗系统实验平台和智慧汽车实验平台。

在医疗系统实验平台方面,我们已进行前期研究,设计了新型X射线影像增强器和成像系统,并通过DSP和FPGA进行图像处理,图像重建和远程通信编码。QNX/TI教育项目资助的QNX Neutrino实时操作系统是基于模块化微内核架构设计,具有高可靠性和可扩展性,可以为设计医疗系统提供更强的灵活性,并且它符合对医疗设备软件生命周期过程标准(IEC 62304),它的核心技术QNX Neutrino RTOS已被成功应用到CT、机器人辅助手术等多种医疗系统。QNX Momentics开发工具套件还可以基于Eclipse开发环境对设计软件行为进行透彻分析。因此,基于QNX和TI先进软硬件设备,我们将研究立体X光机,针对三维医学成像、远程会诊开展研究,并将此研究作为科研和学生培养的一个重点方向。

光电工程范文第8篇

关键词:电工实训;自动化控制;智能照明

中图分类号:G4

文献标识码:A

doi:10.19311/ki.16723198.2017.13.074

0引论

如今,实训课程在高校中的受重视程度与日俱增。尤其是在工科类本科院校及工程类高职院校中,工程实训课程都是作为教学中的一个重要环节。但是,由于高校中学生的专业背景不同,实训课程对于所有学生的要求也要有不同的标准,现就以本学校电工实训为例,探讨实训过程中的分层次教学法,以及智能照明设计在电工实训分层次教学中的应用方法及效果。

1电工实训的主要目的和目前存在的问题

电工实训课程的主要目的是培养学生的动手能力、团队协作能力和创新能力,培养学生的工程意识。电工实训课与传统意义上的实验课不同,高校电工实验一般为验证性实验,主要是验证电工实现的设计思想是否正确,而电工实训的侧重点主要是培养学生的工程意识。比如,在一个电路试验中,我们的主要目的是验证电路是否连对,电路的正常功能能否实现等,而在实训过程中,我们除了实现电工实验所需要实现的基本功能外,还要考虑布线是否科学美观,采用的元器件数量的个数,总造价的高低,功能的稳定性,以及能不能有更优化的方案等。

2实训内容的优化与改革

电工实训课程应根据我校实际,针对不同专业的学生,设计不同的教学大纲,并制定相应的教学内容,使所有专业的学生都对电工实训课程感兴趣,并能学到真真实实有用的知识。对于文科类的学生,设计家用的、身边的、比较常见的一些电路。而针对电类的学生则不能仅仅停留在验证性的阶段,我们可以让学生自己设计一些较复杂的电路,对于兴趣特别浓厚的学生,则可以组建创新团队参加国内一系列的电工大赛,让学生在竞赛中学习,在竞赛中找出不足,用竞赛来检验自己。在实验室管理方面,应该根据本校的学生人数,设立一定比例的开放实验室。

2.1安全是前提

电工实训在操作过程中,具有一定的危险性。在操作过程中,如何做到安全用电是实验能否顺利进行的前提,也是重中之重。

实验之前,首先要对学生进行用电安全教育,让学生在思想上重视起来。同时教会学生规范操作,这些不但能保证学生在操作过程中能够保证自身安全,还为学生以后走上工作岗位打下良好的基础。

2.2制定有差别的教学计划

针对不同专业的学生,制定不同的教学计划。根据专业的特点,可将所有学生分为三大类:非理工类专业、理工类非电专业、电类专业。

2.2.1非理工类专业学生实训内容

对于非理工类学生,电气基础是最薄弱的,好多学生从高中开始就没有接触过电学,所以对这些学生,应主要以日常所能接触到的电气教学为主,包括手筒的设计、家用照明电路的原理、故障维修,电路维护,家用电器的电路讲解及故障维修等等,这些内容因为我们日常能够经常接触到,所以学生比较感兴趣。

2.2.2理工非电类专业学生实训内容

对于理工类非电专业,这种专业类型的学生,都是有一定的电学基础的,他们在高中阶段就已经系统的学过电学了,但在大学阶段对电学还没有更进一步的学习,他们对电的理解还只是停留在高中时期的理论阶段,对于这些专业的学生,除了教授他们日常照明电路等简单的入门电路外,还应增加电动机的控制电路(电动、连续运行、正反转控制),变频器的简单运行,PLC入门知识等。

2.2.3电类专业学生实训内容

对于电类专业,如电子信息技术专业、电气自动化等专业,这些学生,除了高中时期打下的电学基础外,很大一部分已经在大学学习了相关的课程,比如电工学、自动化控制等,这类学生的基础一般比较好,并且都是相关专业,他们对电工实训的内容是最感兴趣的。对于这些学生,实训内容已经不能仅仅停留在验证阶段了。这类学生的实训内容,应该包括必修与选修两个环节,必修除了理工类非电专业所实训内容外,还包括电动机的降压启动、PLC的自编程学习、PLC对电梯的控制实训、基于变频器的恒压供水控制系统等等。选修则主要考察学生的创新意识,教师可以有意的设置一些竞赛题目,让学生去思考,去完成。

3智能照明电路设计在实习中的应用

对于电气及控制类学生,在选修环节设计了多个项目,下面主要介绍智能照明电路的设计。

教室作为学生与老师学习、教学的主要场所,其照明系统必须首先要保证稳定可靠,同时,根据时间、亮度、人数多少等外在因素实现智能控制。根据需要,设计系统应包括手动和自动两种工作方式,在手动控制情况下,我们可以手动控制各个区域开关的断开与闭合,从而控制灯的亮与灭,也即传统的控制方式。在自动控制情况下,照明灯会根据亮度、人数、时间等自动控制光照的强度,控制系统主要包括PLC(可编程逻辑控制器)、光电传感器、红外传感器等。控制光照强度主要是通过控制灯的点亮个数及点亮位置来实现。设计中主要设置了四个日光灯组,放于四个不同位置,用来模拟教室中的日光灯布置。光电传感器与红外传感器也各设置四组,分别从教室的四个不同位置采取信号。硬件连接框图如图1所示。

其中,光电传感器组用于光照信号的采集,将光照信号上传到PLC。红外传感器组用于采集人体温度信号,测定在一定的区域内有无人员及人员的数量、所在的位置,并将信号传送到PLC。西门子S7-200PLC作为本设计的核心器件,处理光电传感器与红外传感器传送过来的信号,根据信号向日光灯组中的开关发出闭合或者断开指令,从而控制日光灯组的发光。开关用于手动模式与自动模式之间的切换,当开关打开时,照明电路处于智能照明模式;当开关关闭时,智能控制关闭,系统切换到手动模式,照明电路处于传统手动照明模式。

4结语

培养学生的动手能力和创新精神,是电工实训课程的目标。在实训过程中,只有根据学生的情况制定不同的授课内容,才能使不同基础的学生都喜欢上他,也才能使学生在实训中感受到乐趣,在乐趣中学习到知识。根据学生的专业方向,调整授课内容只是电工实训教学改革的第一步,在以后的教学过程中,我们还要根据学生的兴趣和市场的需求,进一步完善电工实训的授课机制。

参考文献

[1]姜大源.职业教育学研究新论[M].北京:教育科学出版社,2007.

[2]李耀中.高等职业院校项目化课程设计选编[M].北京:化学工业出版社,2010.

[3]黎洪坤.基于工作过程的自动化仪表应用技术课程项目化教学的设计与实施[J].广西教育,2001,(6):3134.

光电工程范文第9篇

关键词:汉源县水电工程建设;泄水道;人工加糙陡槽;试运行效果

中图分类号:TV651文献标识码:A文章编号:1009-2374(2009)20-0137-02

泄水道是无调节径流式电站压力前池溢流堰后的泄水建筑物,担负电站机组丢弃负荷时或负荷波动时多余来水量的渲泄。高水头电站一般前池位置较高,前池的泄水往往需导入厂区附近的河床内,故泄水道的落差通常与电站利用落差不相上下,而山区电站厂区枢纽位置,地形地势陡峻,如果工程区地质条件不良,高落差的泄水道工程投资会很大,从而成为电站厂区枢纽工程的主要建筑物之一,其工程投资和安全可靠直接关系到水力枢纽的投资和效益,而泄水道的工程量大小和安全性又与其消能型式的选择密不可分。故泄水道工程的布置及消能型式的选择就成为高水头电站厂区枢纽工程设计的关键工作之一。

电站泄水道的布置和消能型式的选择取决于厂区枢纽所在地的地形地质条件。泄水道的类型按所采取的工程措施大致可分为天然泄水道、人工泄水道和混合泄水道三种。山区电站厂区枢纽地形通常较为陡峻,地质条件复杂,人工泄水道的形式多种多样,根据其消能型式不同大致可分为多级塘式消力池泄水道、加墩陡槽泄水道、挑流消能泄水道等。在水电站枢纽工程的总体布置时,泄水道型式的具体选择,务必按照工程具体情况,贯彻因地制宜、经济合理、安全可靠的原则,精心思考,慎重决定,方可保证工程安全经济。下面结合汉源县汉光电站工程布置,论述人工泄水道消能型式的选择和设计。

一、方案选择

汉光电站位于汉源县河南乡境内,大渡河一级支流宰骡河中游右岸的盐井村,海拔1080~1230m。地形坡度10°~60°,多数地段30°~40°左右,局部地段为陡崖。电站引宰骡河及林罗沟水至盐井村建站发电。

该电站前池为开阔的斜坡地貌,地形坡度35°~47°,植被茂密。斜坡表层为第四系全新统坡积层(Q4d1),岩性为褐黄色碎石角砾亚砂土,结构较密实,厚度1.5~3m左右,下为澄江期花岗岩(r22)。由于前池、管道所处斜坡,位于河南背斜轴部,花岗岩受河南背斜及断层的影响,节理裂隙发育,岩石破碎,岩石风化厚度较大,推测强风化厚度大于2~10m不等。前池上下游均布置有引水渠道。

前池下游山坡,过岗斜坡为盐井村梯田、梯地和人户,无沟泄水,临近管轴线有一个冲沟,沟内出露澄江期花岗岩,因岩石破碎,强风化厚度大,自然泄水危及前池、管道和厂区的安全,采取工程措施,工程量较大;地形坡度太陡,业主曾提出,选择钢管泄水方式,但工程造价太高。

前池上游有两条冲沟。第一条冲沟距前池约100多米,沟心及两岸均为坡积层,岩性为棕色含砾亚粘土,下部含大块石。坡积层上段厚约2~8m,中段至沟口厚约15~25m,沟心未见基岩出露,地形坡度较陡,自然泄水,不利于厂区及临近渠道的安全,只有采取工程措施才能泄水,需做100多米泄水渠道,然后修多级塘式消力池至沟口,工程量较大,工程投资也较大。第二条冲沟距前池约300多米,该冲沟至前池的地形地貌、地层岩性与渠道完全相同,为构造剥蚀斜坡地貌,岩性为棕色含砾亚粘土,浅灰白色亚砂土,下部含大块石,较密实,厚2~8m,坡积层以下为强风化花岗岩。斜坡的地形地质满足修建泄水道工程条件,泄水道与引水渠道平面布置呈上下逆行布置。泄水冲沟自然坡度10°~25°,上段沟心出露花岗岩,下段沟心及岸坡为夹白云岩大孤石的碎块石角砾亚砂土,结构较密实,沟心白云岩大孤石尚形成跌坎,可自然泄水,有利于厂区枢纽及渠道安全,工程量较小。

经过现场多次勘察与以上各方案比较,确定了修建300多米人工加糙陡槽泄水道,在前池上游第二条冲沟泄水的工程布置方案。此方案是该电站厂区枢纽布置泄水道,工程地质条件较好,既安全、合理,工程投资又较小的最佳方案。

二、设计思路与计算方法

由于泄水道与宰骡河引水渠道在斜坡上呈上下逆行布置,比降小会影响引水渠道的稳定安全,需在短距离内采取大比降与引水渠道拉开距离,才不至于影响引水渠的稳定安全;泄水道末端由于受地形地质条件限制,只能选在一处露出基岩的地方。因此,为了满足以上条件,选用了人工加糙陡槽型泄水道设计方案。人工加糙陡槽适用于J0≤15%的情况,用以降低流速,并使水流稳定。现结合汉光电站泄水道的设计,将人工加糙陡槽的计算方法介绍如下:

1.根据确定的流量Q=2.4m3/s,陡槽宽度b=1m,底坡J0=15%,确定耐磨材料采用C30砼,查表知容许流速4~6m/s,确定最大容许流速Vmax=5m/s。

2.选定人工加糙的形式及布置(横梁槛型)。

3.解:

(1)求水深 h == = 0.48m

(2)求宽深比β=== 2.0833

(3)求水力半径 R=== 0.244897959m

(4)求K== 0.038332593

(5)J0=15%时的横梁槛型的经验关系式:1000k=47.5- 1.2α+0.1β,求α值得α=7.81275

根据经验关系式一览表查得,满足横梁槛型经验关系式的适用条件:

J0=15%;8≥α≥3

8≥7.81275≥3满足横梁槛型经验关系式的适用条件。

(6)计算槛高:Δ== 0.0614m

(7)计算加糙工间距:λ=8Δ=0.4915m

其它加糙类型(圆缘槛、单折槛、棋布墩等)的计算与此相同,只是选用的人工加糙类型不同,经验关系式与适用条件不同,此处不再详述。

汉光电站泄水道,选用了施工难度较小的横梁槛及圆缘槛型,并分别计算了底坡J0=15%、J0=10%、J0=7%、J0=4%的槛高(Δ)和加糙工间距(λ)。在泄水道起端、末端限定的条件下,根据地形地质条件及现场工程布置,选用了底坡J0=15%的横梁槛型和底坡J0=10%、J0=7%的圆缘槛型的人工加糙型式。

三、试运行效果

泄水道建成后,经过流量Q=0.5m3/s、Q=1.8m3/s、Q=2.4m3/s的试运行,达到设计流量时,水流稳定,水面衔接平滑,无浪花,实际水深与设计水深相符,底板冲刷不严重,满足设计的各种参数,泄水冲沟经过冲刷后,岸坡基本上不作护岸工程,可自然泄水,运行情况良好。

四、结语

汉光电站泄水道属混合泄水道。人工加糙陡槽的应用在汉源县水电工程建设中尚属首例。人工加糙陡槽泄水道的运行表明,水流稳定,消能效果明显,节省了工程投资,安全可靠,是一种经济实用的消能泄水方式。在今后的工程实践中,人工加糙陡槽将会得到更广泛的应用。

参考文献

光电工程范文第10篇

【关键词】光电跟踪测量系统;传感器;融合跟踪

The Design and Realization of multiple sensors Fusion Tracking for the photoelectrical theodolite

(Troops 91351,Qiao Tie-ying,Yang Hai-qing)

Abstract:Though design the multiple sensor frame and fusion tracking arithmetic,This paper designed and realization of multiple sensors fusion tracking for the photoelectrical theodolite.A photoelectrical theodolite is designed which is be maked up of the visible light measurement,the infrared measurement and the laser measurement,the single station location measurement function is realized for the different environmental contexts.

Key words:photoelectrical theodolite;sensor;Fusion Tracking

1.引言

目前,光电测量技术得到了极大的发展,其中可见光测量技术、红外测量技术和激光测距技术日益成熟,多种型号多种功能的光电跟踪测量系统在不同的军用民用领域得到了广泛应用。如果在一套光电测量系统中,做到取长补短,综合可见光、红外光等多种测量技术融合跟踪,并形成单站定位能力,将大大提高光电跟踪测量系统的功能,在各种应用领域发挥更大作用。

2.多传感器结构设计

2.1 传感器的特点与功能

为实现近、远程目标的捕获跟踪和单站定位能力,选择测量电视系统、变焦距捕获电视系统、中波红外测量系统、长波红外测量系统和激光测距系统,集成安装在同一套光电跟踪测量系统上。

测量电视焦距较长,主要完成对目标的高精度测量,兼顾对目标的捕获和跟踪;变焦距捕获电视焦距变化范围大,可实现对近距离目标的捕获、跟踪,采用广播级的3CCD彩色相机,图像具有良好的质量;中波红外系统主要实现低能见度时对目标的捕获、跟踪和测量;长波红外系统可在夜间实现对目标的捕获、跟踪和测量,同时也可分辨目标的轮廓;激光测距系统实现对目标距离的测定,实现光电跟踪测量系统单站定位的功能。

2.2 总体布局与结构

光电跟踪测量系统中的经纬仪配备的传感器较多,总体布局与设计的原则是最大限度的集中于主视轴周围,以减少各传感器间轴系误差对总测角精度的影响。图中测量电视系统位于中心主视轴,捕获电视和激光测距系统在测量电视上方,中波红外系统和长波红外系统位于测量电视下方。结构如图所示。

2.3 垂直轴系结构设计

2.3.1 功能和组成

由于垂直轴系形成跟踪架的方位轴线,实现方位角测量、跟踪驱动、角速度反馈功能,所以,垂直轴系精度将直接影响水平轴系和跟踪架精度,对经纬仪总体精度起着决定性作用。

光电跟踪测量系统垂直轴系主要由12个部分组成,分别为:转台、垂直轴、导电环、编码器、导电环联接件、电控箱、方位力矩电机、径向轴承、止推轴承、基座、起落部件、承载圈。

2.3.2 垂直轴系结构设计特点

止推轴承采用上、下轴承环分离,径向三排滚珠均布在两轴承环之间的结构;

径向轴承环之间装有精密加工而成的优质轴承钢滚柱,采用适当的过盈配合,过盈范围0.004mm~0.006mm;

散装结构具有传动刚度好,承载能力大和旋转精度高等优点;

基座、转台采用高强度铸铁并配以足够的加强筋铸成,保证了轴承环的刚度和良好的支撑刚度及稳定性,有利于达到垂直轴系的精度要求。保证了机械的扭转刚度和较高的机械谐振频率。

2.4 水平轴系结构设计

2.4.1 功能和组成

水平轴系形成跟踪架的俯仰轴线,实现对目标的俯仰角测量、跟踪驱动、角度反馈、角度限位、手动机动切换等功能。在水平轴系统上安装有主光学系统、红外光学系统等光学传感器。在垂直轴、水平轴力矩电机的驱动下,实现对目标的跟踪,由各角度编码器分别输出方位和高低角度测量数据。

水平轴系包括左立柱、右立柱、四通、左轴、右轴、止推轴承、径向轴承、俯仰编码器、俯仰力矩电机、停档机构、手动-电动切换机构等。安装在垂直轴的转台上,跟随转台左方位旋转,四通与左轴、右轴连接在一起,支撑在左立柱和右立柱上。

2.4.2 水平轴系结构设计特点

转台、底座、承载圈的材料皆选用HT-300灰口铸铁,即高强度、低应力铸铁,可铸成薄壁结构、形状复杂的零件。铸件的残余变形和翘曲变形小,表面光洁,消振性能好,抗压强度大。经铸态时效、精加工前时效,硬度为HB≥240,sb=300N/mm2,弹性模数:E0=14000~15000kg/mm2,剪切模数:G=5600kg/mm2;

采用9Cr18结构合金钢,经稳定化处理后,尺寸稳定性好。淬火硬度:HRC59~60。强度高、承载能力强,“三防”性能好;

f900的轴承环及钢球均采用Gcr15SiMn轴承钢,经淬火处理硬度:HRC58~60。强度高、承载能力强、稳定性好、耐磨性好;

所有标准件都进行染黑,硅油封闭,镀铬、镀镍磷等“三防表面处理;

仪器外表面进行机械加工,达到减轻重量、漆层牢固、外形美观。

3.融合跟踪算法

融合跟踪是利用多传感器数据源的信息进行融合处理,以实现对目标轨迹的精确预测,从而保证在数据源遇到干扰的情况下依然能对目标进行稳定跟踪。融合处理过程主要有时间同步和量纲对准、数据关联以及状态估计。

3.1 时间同步和量纲对准

系统接收电视处理器等多传感器数据源后,首先对各传感器数据进行量纲统一,统一基准为编码器码值。此外由于各传感器的工作频率及处理时间不同,观测的数据存在时间差,在融合前进行时间对齐。考虑到编码器的采样频率最高,其它传感器的观测数据同步到该时间基准上来,同步方法采用卡尔曼滤波器的预测方程和误差协方差矩阵。

假定在时刻得到第个电视传感器在时刻的脱靶量,则将时刻的编码器值与脱靶量相加后得到带有观测误差的目标位置值,利用卡尔曼滤波方程求该时刻目标状态的滤波估计后,则目标状态估计的同步方程:

协方差的同步方程:

根据上述两式得到和后,即可根据加权航迹融合算法,忽略各传感器之间的互协方差,得到目标的融合轨迹:

3.2 数据关联与状态估计

数据关联就是判断观测点迹是航迹上的真点迹还是噪声造成的假点迹。如果是真点迹则更新目标的航迹,如果是假点迹则予以剔除。假定电视传感器时刻得到的点迹为真点迹,则根据卡尔曼滤波方程可得到时刻的目标滤波点迹,经过一个电视采样周期后,电视传感器得到时刻的目标点迹。判断该时刻点迹是否为真点迹的具体做法是,利用卡尔曼预测方程得到时刻的目标预测点迹,然后以该预测点迹为中心,设置一关联门,若目标点迹落在关联门内,则认为是真点迹,否则认为是假点迹。以选取矩形关联门为例,此时判定准则为:

式中:——测量的标准差,

——卡尔曼滤波器预测标准差,

——门限系数。

状态估计采用卡尔曼滤波器,假定目标运动状态方程形式:

观测方程:

这时目标状态的最优估计为:

其中,表示在时刻预测时刻状态值,即卡尔曼一步预测方程,增益的求解是递归进行。事先假定目标运动特性以及系统噪声、测量噪声的统计特性。

4.结论

本文设计了一种多种传感器光电跟踪测量系统,实现了多传感器综合设计安装和数据融合跟踪功能。将多个电视脱靶量数据与编码器数据合成出目标的运动轨迹,用于引导设备跟踪,不仅使光电跟踪测量系统具备了各种环境和背景下的跟踪测量能力,而且在某一传感器测量脱靶量数据出现暂时性的错误情形下依然能保持目标的稳定跟踪,提高了系统跟踪的稳定性。

参考文献

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[3]陈娟,王建立,陈涛,陈长青.用于高空动靶饱和损伤的地面激光的最低稳速跟踪分析[J].光电工程,2001(03).

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[5]李兴华.经纬仪控制系统测量传感器切换的仿真研究[J].光学精密工程,1993(05).

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