光电工程论文范文

光电工程论文篇1

【关键词】光伏发电；工业园区；项目投运后管理

在能源和环境压力日益增加的背景下，推动分布式电源发展已成为世界各国促进节能减排、应对气候变化的重要措施之一。

1 分布式电源发展背景

分布式电源作为新能源的重要组成部分，以其独有的，与大电源、大电网有机统一、缺一不可，在一定程度上影响着电网未来的发展方向。

欧美发达国家以中低层的独立住宅为主发展屋顶光伏。我国光资源富集在西北和华北，其荒漠地区适宜集中式开发，主要包括：建筑屋顶和农牧区户用光伏。我国内陆城市则以高层建筑为主，发展条件不及欧美。

太阳能资源丰富，具有相当的开发和利用价值，本地多年平均太阳能总辐射为4200～5000MJ/m2，平均日照时数为1666.4～2280.9小时，多年日均水平面太阳辐射量3.67kWH/m2。它对改变地区能源结构、缓解地区用电压力、实现地区可持续发展具有重要意义。因此在内陆城市安装分布式光伏电站前景广阔。

2 本地分布式光伏发展现状

作为城区内推广分布式光伏发电项目有一定局限性，因为我国内陆城市则以高层建筑为主，在公用建筑屋顶进行光伏发电项目安装需要取得其他业主的同意，面积要求大，推广具有难度，而在工业园区发展分布式光伏项目有以下几个优点

一是充分利用了取之不尽、用之不竭、无污染且免费的太阳能；

二是充分利用工业园区内企业现有厂房、办公楼等建筑物闲置瓦面或屋顶安装太阳能电池板，建独立太阳能屋顶光伏发电装置，使有限的资源得以再次利用，无需新增土地，既节约了国土资源又节省了征地费用；

三是安装分布式光伏电站实现了自发自用，余电上网销售。对工业园区所属企业，不仅节约了电费，还能享受政府补贴，同时，用不完的电还能卖给电网实现创收，对降低企业运营成本具有明显的优势

四是利用当地丰富的太阳能来发电，从一定程度上缓解了地区用电压力，且不消耗燃料，不污染环境，还能够改善供电质量，调节峰电，保证电力供给。

从本地区工业园区已建的8个分布式光伏电站来看，尽管本地区属于太阳能资源相对较差的第四类地区，但设备运行情况良好，发电效率达到80%以上，表明分布式光伏发电系统技术成熟，达到了理论设计要求，与同等发电量的火电厂相比较，8个分布式光伏电站每年可节约标准煤712.66吨；减少碳排放总量1017.55吨；减少氮氧化物排放26.65吨；减少二氧化硫排放53.52吨；减少粉尘排放48.42吨；减少灰渣排放202.89吨等，有效地改善了人类生活的自然环境。

由于8个光伏电站项目都是充分利用工业园区企业现有厂房、办公楼等建筑物闲置瓦面或屋顶安装太阳能电池板，建光伏电站，使有限的资源得以再次利用，无需新增土地，既节约了国土资源又节省了征地费用，而作为关键部件的太阳能电池使用寿命长，寿命一般可达到25年以上。可见工业园区内的光伏电站具有较高的经济性；但是目前太阳能电池、电缆等材料成本相对较高，从一定程度上延长了投资回收期。

3 分布式光伏发电项目投运后管理

光伏电站投运后管理也很重要，虽然工业园区内建设，后期维护可以较为集中。分布式光伏维护主要在光伏组件的定期保养，由于分布式光伏电站暴露在露天环境中，外面没有任何保护，自然环境因素对分布式光伏电站质量会有较大影响。由此，分布式光伏电站的日常保养很必要，这直接关系到光伏电站使用寿命和发电效率。

对于设备性能来说，辐射强度和温度是影响组件效率的显著因素，带载率和工作电压是影响逆变器效率的显著因素；而对于系统效率来说，由于其具备季节性，环境温度、灰尘遮蔽是影响效率的显著因素。例如如果不注意清洁光伏板组件，有泥点污点，就容易产生热斑效应。所谓热斑效应，就是光伏板组件的串联电路上有部分被遮蔽，其发电量下降，会消耗其他部分产生的电能，成为一个负载。热斑效应会导致光伏板电池组件损坏甚至烧毁。定期对光伏电站组件进行清洗和检查，能明显提高光伏发电系统的效率

因此在光伏电站设计运维的整个生命周期中，都要对关键风险进行控制，这样才能降低度电成本，提高投资回报。

根据我国太阳能资源分布图及其太阳能辐射量五类地区划分来看，同类项目在我国适合在与内陆城市工业园区太阳能资源四类以上地区推广除四川、贵州两省外，其它地区均可大范围推广，前景广阔。

参考文献：

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光电工程论文篇2

Abstract： There is more emphasis on scientific research than teaching in current universities. In fact， teaching and research reinforceeach other. This article briefly analyzes the reasons why most universities focus on scientific research and underestimate teaching. Some methods on reinforcing teaching and research mutually are provided based on teaching of optoelectronics-related courses in Huaihai Institute of Technology. Initial teaching results show several methods on integrating scientific research into teaching can improve the training of the talents of the photoelectric information technology. Meanwhile， the teaching process has brought a lot of inspiration to the teachers' scientific research. To a certain extent， we obtain the improvement on scientific research and teaching at the same time.

关键词：教研相长；方法；例子；光电子类课程

Key words： reinforcing teaching and research mutually；methods；example；optoelectronics-related courses

中图分类号：G640 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2015）30-0172-02

0 引言

中国近代力学之父、著名的科学家钱伟长院士在谈论教学与科研的关系时说：“大学必须拆除教学与科研之间的高墙，教学没有科研做底蕴，就是一种没有观点的教育，没有灵魂的教育。”教学是科研的前提和基础条件，科研是提高教育质量和层次的关键，二者相互支撑、相辅相成。但是，当前对于大部分高校来说，教学和科研之间存在的主要问题在于过于重视科研。本文首先简单分析造成这种重科研、轻教学的原因，然后以淮海工学院电子工程学院的光电子类课程教学为例初步探讨教研相长的具体实现途径。相应的研究成果可以在其他工科专业教师中推广，以帮助他们在教学方面和科研方面都取得好的效果。

1 重科研、轻教学原因分析

目前造成大部分高校重科研、轻教学的原因是多方面的，大致可以总结为以下几点：

1.1 与大学教师所处的大环境有关

“目前社会上有很多人认为，我国高校和世界一流大学的差距主要是科研水平低、师资差。包括时下流行各种“高校排行榜”，也多以科研为主要指标”[1]，而教学的实际效果对于学校的综合排名则无足轻重。如，时下流行的“武书连2015中国734所大学教师学术水平排行榜”[2]。那些科研搞得好、综合排名靠前的高校，其知名度也高。在这种情况下，高校为了自身的生存与发展，学校投入大量人力、财力力争在科研上有所突破。作为高校一分子的大学教师自然也不可能置身世外。

1.2 与我国现行的职称评审制度有关

目前我国大学教师的职称评审，实际上主要依据的是科研， 包括有没有科研论文、论著，有没有科研立项和科研成果。如评讲师、副教授、教授要多少篇论文，什么级别的论文，论著要有多少字，什么级别的立项和成果等。教学在职称评审中虽然也受重视，作了许多规定，但大都显得笼统模糊，而且缺乏可操作性。教学水平的高低和教学效果的好坏对教师职称的评审几乎没有什么影响。

1.3 与学校的实际情况有关

有一部分教师，尤其是青年教师，几乎很少主持或参与科研工作，这在淮海工学院非常普遍。不参与科研工作则容易造成理论与实践脱节，除了不能提高自己的科研能力，也不利于教学能力和教学效果的提高[3]。这其中部分原因是由于这些教师教学任务繁重，还有一些承担行政工作；同时没有良好的科研团队，形不成一个良好的科研氛围，而不能提供有效的科研条件让他们从事科研工作。

上述几种情况造成科研与教学分离，更难做到相辅相成，共同进步。作为一名普通的高校教师，自然无法去改变整个社会的大环境，也无法撼动现有的职称评审制度，但从大学教师的自身职责来看，我们不仅需要承担教书育人的工作，还需要承担一定的科研任务。同时做好科研与教学是每一位高校教师的职责所在。因此教学和科研孰重孰轻，如何处理好教学工作和科研工作的关系以及如何把自己的科研和教学很好地结合，对于教师自身非常重要。

2 教研相长途径初步探索

本节从普通高校教师角度出发，探索如何处理好教学与科研之间的关系，如何把科学研究应用到教学实践，以做到教研相长。下面分别从专业建设、人才培养及教师的教学和科研能力提高三个方面，以淮海工学院电子工程学院光电子类课程教学为例探讨教学相长的方法和途径。

2.1 专业建设方面

目前淮海工学院电子工程学院的电子科学与技术、测控技术与仪器等专业仅有7年的历史，虽已初具规模，但课程体系与专业建设仍需进一步完善和优化。以光波为信息载体的检测、控制技术、仪器系统、精密测试等内容是电子科学与技术、仪器科学与技术学科中的重要内容。

根据相关专业领域教师的科研基础，本课题组首先对电子工程学院的光电子类课程（光电子技术基础、光电传感与检测技术、光纤通信技术等）实施了教改研究，包括课程体系与教学大纲完善，加深了理论与实践的结合，即将教师的科研新成果融入理论和实验教学，并利用教师科研条件进行直观教学，这样既培养了学生动手能力，也促进了学生对理论知识学习的兴趣。

如，电子工程学院建有自适应光学实验室，是相关任课教师的科研平台。自适应光学技术是一门可以让光波适应外界变化而被能动控制的技术，也可以理解为光学中的自动化技术，集科学性和工程性为一体。相关专业学生已经学习过自动控制原理，对常规的液位、流量等过程控制非常熟悉，但对“光波”这样一个看得见摸不着的物理现象该如何完成控制呢？学生们非常好奇。通过分批次带领相关专业学生亲自动手完成光电成像校正实验，学生既加深了对光信号传输、光电信息转换及光电检测等方面知识的理解，又巩固和拓展了以前学习的自动控制相关理论知识的应用，学习到了教材中没有学到的内容，进一步扩大了学生的知识面，学生反馈非常好。

对于一些不具备实验条件的重点实验内容，由于实验条件比较苛刻，部分光电现象在实际实验中不明显，难以观察；另外也因为实验仪器有限，学生无法通过实验观察到所有的实验现象。针对这种现状，利用了科研过程中获得的数值仿真能力，帮助学生实现虚拟实验。

2.2 人才培养方面

通过科研与教学的有机结合，提高高等学校的教学质量，从而培养出新形势下的“综合型、应用型”人才。注重因材施教，将学有所长的学生引入到教师的科研项目中。通过教学改革，重点突出相关专业中的光电检测方法、光电系统研制与工程应用的能力培养，强调学生实践动手能力与创新意识的培养，使之成为应用型和创新型高级人才。在这个过程当中，学生除了实践书本知识外，还能在科研小组中学会分工及团队协作，为将来攻读研究生或进入相关企业累积经验。

本课题组已承担和参与国家及省市级科研项目多项，通过光电检测和光电子技术课程的学习，已有相关专业的多名学生主动要求参与到教师的科研项目中来。喜欢编程的学生让他们完成实验平台的软件建设，喜欢摆弄光电子器件的学生让他们完成硬件平台的搭建，爱动脑筋的学生让他们直接参与到教师科研课题的实验，和相关教师一起分析实验中出现的问题并解决它们。通过相关科研项目的训练，将科研渗透到教学内容中，培养了学生的创新能力、创新精神以及科研素养。

在2013-2015期间，多名相关专业学生有了参与教师科研项目的经历之后，积极申报各级创新项目。目前，已有多个光电子之创新项目获得校内立项。同时，淮海工学院电子工程学院已有多名毕业生进入光电专业研究生阶段的学习，如太原理工大学物电学院、中国科学院光电技术研究所等，开始了他们人生新的篇章。

2.3 提升教师教学与科研能力方面

教师一方面通过专业知识学习、关注本领域最新研究成果来提高自身业务能力，又通过教学工作，学习最新研究成果并有意识地积累未知问题、认真思考教学过程中学生所提出的疑问，进一步激发科研热情，并帮助了科研选题。

教学内容的主体是“基本理论、基本知识、基本技能”，但是，课堂教学除了围绕基本理论和概念进行外，还要注重科研成果和科技最新发展动态的渗透。让学生了解学科前沿的概况及其发展动态，开阔视野，启迪思维，进一步拓宽学生的知识面。并且使学生能够认识到，基础知识不仅仅是概念理论和公式，更是实际应用中的产品和解决实践问题的手段，以此提高学生的学习兴趣，同时使学生更容易接受抽象的理论知识。

如，教师分别在每学期开始和结束时举办了激光和光电子领域的最新研究成果或相关专题讲座，既提升了自身的业务能力，又达到了教书育人的效果。开学初的专题讲座有助于引领学生对光电子技术领域的兴趣，讲座的内容从围绕人们把光波作为一种载波进行信息传递开始一直到现阶段的激光通信、激光武器等。讲座结束，学生对光电子技术充满了好奇，这为学生学好光电子课程打下了良好的基础。学期结束时专门对学生比较感兴趣的以及近期比较热门的激光3D打印技术从原理到应用及未来发展趋势进行了一次专题讲座，扩大了学生的视野。

又如，基于光电子类课程涵盖知识面广、理论与应用相结合的特点，针对一些典型知识点，为加深学生理解，设置专题讨论课，鼓励学生课前主动查找相关文献，让学生事先做好研讨准备，写好研讨提纲。在课堂上进行交流、讨论，培养学生的表达能力、思维能力、分析能力，让学生充分发表不同意见。学期过程中，这样的专题讨论课进行了2次，学生提出的问题给了相关教师的科研很大的启发。

专题讲座和讨论形式的授课方式深受学生欢迎，教学效果好，学生评教均在90分以上，学生深受其益。课题组教师通过上述教学活动充分认识到要通过高水平科学研究苦练真功夫，又要通过钻研教学规律来加强组织教学的能力，从而真正做到科学研究和教学育人互相促进。

3 结束语

“教研相长”虽是一个老话题，但目前社会大环境中面临的“重研轻教”现象使得我们有必要对这个老话题展开新的研究。如何加强教学与科研的联系、在科学研究中如何开展教学活动以使得科研成果能够支持教学改革、并使得教学与科研互相促进是每一个高校教师的职责。本文以淮海工学院电子工程学院光电子类课程教改为例，分别从专业课程建设、人才培养、教学和科研能力提升等方面初步探讨了实现教研相长的一般化途径。改革的结果表明以上为今后存在这方面困惑的青年教师提供有价值的参考。

参考文献：

[1]张志峰，杨婷.“重研轻教”不可取（关注“朱淼华现象”）[N].人民日报，2005-11-28（11）.

[2]http：///a/20150616/41112342_0.shtml.

光电工程论文篇3

关键词：电子科学与技术；光电子技术；教学改革；实践创新

作者简介：邸志刚（1975-），男，河北唐山人，河北联合大学电气工程学院，讲师；贾春荣（1977-），女，河北唐山人，河北联合大学电气工程学院，副教授。（河北 唐山 063009）

基金项目：本文系河北联合大学教育教学改革重点项目的研究成果。

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）07-0059-02

21世纪，随着现代科学技术的飞速发展，人类历史即将进入一个崭新的时代──信息时代。其鲜明的时代特征是，支撑这个时代的诸如能源、交通、材料和信息等基础产业均将得到高度发展，并能充分满足社会发展及人民生活的多方面需求。信息科学的基础是微电子技术和光电子技术，它们同属于教育部本科专业目录中的一级学科“电子科学与技术”。专家预言，光电子技术将继微电子技术之后再次推动人类科学技术的革命和进步。因此，本世纪将是微电子和光电子共同发挥越来越重要作用的时代，是电子科学与技术飞速发展的时代。

电子科学与技术对于国家经济发展、科技进步和国防建设都具有重要的战略意义。为了我国电子科学与技术事业的可持续发展和抢占该领域制高点，必须统筹教育、科研、人才等各种资源和要素，而其中的人才培养是极其重要的环节。经过对比研究其他院校对电子科学与技术专业的教改研究，本文根据当前的社会现状，结合河北联合大学实际对电子科学与技术专业的培养方案进行改革初探。

一、培养方案制订的原则

目前，我国高等教育正从精英教育转向大众化教育。招生规模扩大的同时，教育质量正遭受严峻的考验。高等教育的目的是为国家培养具有良好的思想道德素质、扎实的基础理论知识、宽广的科学技术知识面、良好的创新意识和创新能力的高素质人才，以适应社会发展的需要。为此，加强人才培养是一个复杂而重大的工程。

培养方案主要包含专业培养目标和专业建设思路两大部分。专业培养目标首先要符合当前社会发展需要，其次要符合学校本专业的实际情况，最后再考虑专业、师资情况。

目前，电子科学与技术专业的毕业生基本上是供不应求，特别是高层次人才稀缺。但是，电子科学与技术产业存在着分布不均、分类较细、进展迅速、产业结构多样化等特点。因此，社会需求与本专业毕业生层次结构之间的供需矛盾会持续一段时间。此外，光电子技术产业得到了国际社会的极大关注，经过光电子技术市场产品的整合，目前光电子技术市场重新步入上升轨道，后期发展将主要受市场影响。[2]我国对光电子技术的发展高度重视，2010年我国以光电子技术为指导的信息产业形成了5万亿美元的规模。

河北联合大学电子科学与技术专业自2002年开始招生，到目前为止共培养出10届本科毕业生。毕业生的反馈意见成为专业培养目标制订的重要影响因素。此外，在学生培养方面，注重学生综合素质的提高，特别加强对学生实践创新能力的培养。

电子科学与技术专业教师中光电子方向占大多数，微电子方向占少数，另有电子材料、自动化控制等研究方向。

二、培养方案的制订

培养方案的制订在综合考虑社会需求、学校及专业实景情况的基础上，首先进行充分的社会调研、分析，然后通过对天津大学、清华大学、燕山大学等院校充分调研，最终确定合理的专业培养方案。

1.培养目标

以培养研究应用型高级人才为目标，以适应当前社会主义现代化建设及信息产业化的发展需要，使学生具有良好的思想道德和科学文化素质；拥有扎实的自然科学基础知识和宽广的专业知识；具备创新、实践及跟踪掌握新理论、新知识、新技术的能力，能够在光纤传感、光电检测及半导体制造等领域从事系统研发与设计、运行维护等工作。

2.专业建设思路

针对电子科学与技术专业现状，综合考虑社会市场需求、专业师资及毕业生反馈意见，提出关于“增强光电子特色，优化专业课程体系改革”的建设思路。

（1）专业课程体系建设。专业课程体系的建设，首先以专业培养目标为准绳，进行模块化课程设置，调整课程内容，形成以光电子技术为主、微电子技术为辅的专业方向，以光纤传感体系和光电检测体系为核心，从而使专业课程体系具有前瞻性、针对性和可操控性，进而保障人才培养目标的实现。

1）优化培养方案。根据国家对光电子、微电子人才培养内容和方式的要求，不断优化培养方案，使其既符合教育部颁布的“电子科学与技术专业规范”，又能充分体现学校的特色。优化的出发点是：光电子和微电子产业及工程应用对人才的需求；遵循专业发展规律；突出知识面、素质和能力的培养；制订与时俱进的培养方案和体系。

2）课程教学内容建设。为使课程教学建设与专业特色一致，体现光电子、光纤传感与检测的专业特色，由教授和学科带头人牵头建设光纤传感与光电检测课程体系。光纤传感课程体系包括传感器原理及应用、应用光学、激光原理与技术、光纤技术、光纤传感技术等课程；光电检测课程体系包括传感器原理及应用、传感器原理及应用、应用光学、激光原理与技术、光电技术和光电检测技术等课程。此外，为使课程内容充分反映相关产业和领域的新发展、新要求，减少陈旧内容，删掉了热力学统计物理、数理方法、物理电子学、集成电路设计基础、集成电路工艺仿真等课程。

3）教学方法及手段改革。为了实现专业人才培养目标，专业教师发挥各自才智，加强与学生沟通，集思广益，对教学方法和手段进行改革探索。例如对晦涩难懂的专业基础课、深奥抽象的专业课进行多媒体教学，以加深学生的理解，促进学生理论知识的学习。另外，对光纤传感技术课程进行双语教学，让学生学习理论知识的同时，加强专业英语的学习和运用，为后期阅读国外资料进行充分的准备。

（2）专业特色。河北联合大学电子科学与技术专业为适应现代化信息技术产业的发展，形成以光电子技术为主、微电子技术为辅的专业方向，具体特色如下：

1）课程体系设置。课程体系分为通识教育平台、学科基础平台和专业教育平台三大部分，包含光纤传感技术、光电检测技术及半导体制造技术三个主干学科，所有课程共198.5学分。其中通识教育思想政治教育类课程、大学英语课程、体育、大学语文、计算机基础及学科导论共55.5学分，占28%；学科基础平台主要指公共基础课和专业基础课，共74学分，占37%；专业教育平台是专业课，共63学分，占32%；另外还有创新实践环节，6学分，占3%。

2）学生培养。在夯实专业基础知识、拓宽专业知识的基础上促进学生的个性发展，加大力度培养学生的创新意识及能力，定期聘请校外专家为学生作学术前沿报告，使学生掌握本专业科研动态的同时，在开设专业英语及双语教学的基础上鼓励学生阅读外文一手文献，以激发学生的创新意识，使其创新能力得到大幅提高，培养学生在光纤传感、光电检测及半导体制造等领域的研发能力和应用实践能力，并能够进行相关的系统分析、设计、优化及维护。

3）实践教学。突出光电子技术应用，加强学生实践能力的培养。在培养方案中增加电子技术、光电子技术系统设计的实践训练。电子技术实践训练包括电工电子实训、电子技术课程设计和专业生产实习。光电子技术实践训练包括光电工艺实习、专业生产实习、光纤传感系统课程设计以及综合性课程设计。通过这几项实践训练，学生能够在电子技术领域、光纤传感及光电检测领域具备足够的实践能力。此外，为了让学生尽快将理论知识转换为实践能力，学校组织学生参加飞思卡尔智能车大赛、光电兴趣小组大赛等活动，从而培养学生的知识综合运用能力、创新能力和解决实际问题的能力。

三、改革效果

1.优化了课程体系，提高了教学质量

专业的培养目标及方向确定以后，围绕培养目标组建了课程建设小组，并请天津大学电子科学与技术专业专家教授进行指导，进而建立结构合理、条理清晰、方案可行的课程体系，相对而言大大提高了课程的教学质量。

2.学生夯实了专业基础，拓宽了专业知识，加强了实践技能

课程体系优化以后，学生入学后对培养方案及目标非常明确，从而使得学生能够妥善处理各门课程之间的关系，抓住核心，适当拓展，使所学理论知识成为体系。与此同时，通过竞赛及光电兴趣小组引起学生的求知欲，以此激励学生加强理论知识的学习，促使学生自发地将理论知识和实践环节有机结合起来，使二者相辅相成、相互促进。

3.培养了学生的创新能力及科研思维

在教学过程中强调基础知识的灵活运用及实践创新案例讲解。其次，组织并指导学生参加飞思卡尔智能车大赛、光电兴趣小组及各项实践环节。这样有效提高学生对专业知识的理解与应用能力，从而使得学生的创新能力及科研思维得到了培养及提高。在2012年飞思卡尔智能车大赛中，电子科学与技术专业的组队获得了国家一等奖的好成绩。

4.提高了就业率和考研率

通过加强学生的理论基础知识、完善其知识结构，并且实践能力及创新能力都得到很大提高，使得学生的竞争力得到大大加强，并得到企业和其他高校的认可，刺激了学生的求知欲和创新欲，从而提高了就业率和考研率。

四、结论

电子科学与技术专业作为教育部为适应市场需要而确定的一个新专业，其发展任重而道远。结合河北联合大学本专业的实际情况，提出关于“增强光电子特色，优化专业课程体系改革”的建设思路，“夯实专业基础、拓宽专业知识、加强实践技能、突出光电子应用”的培养主线，对本专业的建设方案及培养体系进行优化改革，加强了师资队伍建设、专业课程体系建设，并在此基础上对教学方法和手段进行改革，从而提高教师的教学水平，加强学生的理论基础，完善其知识结构，提高其实践及创新能力，实现了教学科研相辅相成、教学相长的目的。

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光电工程论文篇4

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．

光电工程论文篇5

【关键词】 光伏发电 用户侧并网 低压并网 无逆流 逆功率保护

0 引言

随着传统能源的日益枯竭，寻找新能源替代的问题变得越来越迫切，太阳能作为一种可再生的清洁能源，并可持续利用，光伏发电受到了大力支持。本文主要论述光伏电站用户侧低压并网（400V），自发自用，不考虑向公共电网输送电能，讨论无逆流并网方式下的并网接入设计与无逆流控制策略。

本文依托某4MW屋面光伏电站，研讨无逆流并网接入的工程实现方法，通过方案比选，选择合理的逆功率控制工程方案及控制策略。最后通过工程实例验证结果。

1 概况

1.1 目前国内光伏发电主要形式

1）大型地面并网光伏电站。本类项目多位于光照资源好的西部荒漠地区，所发电量全部上网，多采用上网电价补贴形式。

2）屋面光伏并网电站（BAPV或BIPV）。本类项目多位于城市、开发园区等负荷密集区，根据所发电量并网情况分以下几种：A）所发电量全部上网，采用电价补贴或每瓦造价补贴。B）自发自用，富裕电量上网，多采用每瓦补贴，富裕电量采用火电脱硫电价上网。C）自发自用（无逆流并网）；多采用每瓦补贴。

1.2 屋面光伏电站用户侧无逆流并网要求：

本文主要讨论屋面光伏电站用户侧无逆流并网。屋面光伏电站多为用户侧并网，多采用0.4KV或10KV并入企业内部电网，自发自用，不向公共电网输送电能。

目前关于光伏并网电站接入电网相关规范、标准主要为以下几个标准：《GB/T19939-2005光伏系统并网技术要求》、《Q/GDW617-2011光伏电站接入电网技术规定》、《GB/Z19964-2005光伏发电站接入电力系统技术规定》。

《GB/T19939-2005光伏系统并网技术要求》第6.8条：系统在不可逆流的并网方式下工作，当检测到供电变压器次级处的逆流为逆变器额定输出的5%时，逆向功率保护应在0.5～2s内将光伏系统与电网断开。

《Q/GDW617-2011光伏电站接入电网技术规定》第8.3条：当光伏电站为不可逆并网方式时，应配置逆向功率保护设备，当检测到逆向电流超过额定输出电流5%时，光伏电站应在0.5S～2S内停止向电网线路送电。

2 逆功率控制方案的选择与分析

2.1 某4MW光伏项目情况：

某工程屋面安装4MW光伏并网发电系统，采用用户侧并网方式，自发自用。光伏电站以8回400V线路接入B、C、D厂房的变电所400V侧。采用无逆流的并网方式，光伏电能就地消耗，并在B、C、D厂房变电所400V侧设置逆功率保护装置。

2.2 几种无逆流并网接入方案

方案一：逆功率继电器控制方案

特点：系统逆功率时，立即断开光伏回路与电网的连接。控制简单，成本低，但系统逆功率可能性大时，系统动作频繁，光伏发电电量不能有效利用。

方案二：逆功率控制器（脉冲降功率）

特点：采用成熟的微机保护控制器（逆功率控制器），逆功率时输出脉冲信号，逆变器接受一次脉冲降低一定功率输出，直到不逆送功率为止。控制策略可以通过编程实现，可以实现多种控制策略。

方案三：逆功率总线控制器

光电工程论文篇6

关键词：研究生实验课程；教学；创新能力

中图分类号：G642.4？摇 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）50-0177-02

自主创新、重点跨越、支撑发展、引领未来是我党提出的建设创新型国家的指导方针。建设创新型国家需要技术创新作为核心驱动力，需要培养高水平的创新型人才做支撑。研究生是教育体系中最为重要的一环，已经掌握了本学科的基础理论知识，思维活跃，精力充沛，创造力强，是形成高水平成果的黄金时期。研究生创新能力的培养，不仅需要深入扎实的理论功底，而且需要具备较强的工程实践能力。因此，研究生实验课程的设置，对提高研究生的动手能力、创新能力具有举足轻重的作用。光电类研究生实验课程可以进一步深化书本上所学的理论知识，提高和深化自身对物理本质的认识，提高研究生的实验技能，增强实验能力。

文献指出[1]：美国麻省理工学院（MIT）的电气工程与计算机科学系（全美同类学科排名中名列第一）和伊利诺斯大学香槟分校（University of Illinois at Urbana-Champaign）开设了非常丰富的光电类实验课程，并建立了非常完善的考核评价体系。国内浙江大学、华中科技大学和天津大学等多所光电学科排名靠前的大学在研究生阶段都开设了光电类实验课程。国防科技大学光学工程一级学科是“十一五”国家重点建设学科，在2012年全国光学工程学科评估中综合排名第四，学院以光电技术在国防现代化中的重要作用为牵引，主要从事国防现代化建设中的关键技术攻关研究和光电学科领域的科学研究、工程技术应用以及高素质人才的培养工作。鉴于光电类研究生实验的重要性，2010年，学校与学院投入了大量的人力、物力、财力，重点建设了学校“十一五”重点建设课程《高等光电技术实验》，结合几年的实验教学，浅谈自己的几点体会与思考。

一、研究生实验设置应与所学基础理论知识相结合

结合我院人才培养的目标和光电类学员的特点，学院于2012年修订了新的培养方案[2]，方案中强调了加强基础理论知识的培养，更加注重实践能力的培养，大力提倡和鼓励光电创新实践活动。结合学院专业设置，本科阶段开设了《激光原理》、《激光技术》、《应用光学》、《光纤传感技术》、《光电技术》等一系列专业基础课程。《高等光电技术实验》结合本科所学习的基础理论课程，优选和设计实验，开设了“光学技术”、“激光技术”和“光纤技术”3个单元共9类实验[3，4]。“光学技术”单元主要侧重成像光学系统、非成像光学系统与各种类型的工程干涉仪；“激光技术”单元主要侧重典型的三种激光器：气体激光器、半导体激光器和固体激光器，以及气体激光器的一个典型应用，也是学院一个特色学科——激光陀螺。“光纤技术”单元主要侧重于光纤的性能测试，单模光纤特性与干涉仪实验以及光纤通信技术。以“激光技术”单元为例，4个子实验分别让学员熟悉和掌握了典型的激光器，实验中对法珀腔的参数调节、测量、性能分析，半导体激光器参数的测量，激光二极管泵浦的Nd：YAG固体激光器调谐及工作参数测量等均涉及到本科课程《激光原理》的知识，氦氖激光器横模、纵模的选择、KTP晶体倍频、主动调Q、被动调Q等均涉及到本科课程《激光技术》的知识。激光陀螺实验可以使学员具备运用激光技术的基本概念和方法解决工程实际问题的能力。由此可以看出，研究生实验与本科基础课程的紧密结合，有利于加深学员对激光的理解，提高和深化学员对光电类基础知识的掌握，对研究生学员后续开展科研工作、提高创新能力具有重要作用。

二、在实验教学中提高研究生的创新能力

美国教育家杜威早就指出：“任何知识的学习，既是为某一理论提供依据，又是创建和形成新理论的素材。”这种思想就更加促进我们对光电类研究生创新能力的培养，同时也要求教员投入更多的精力在实验教学中加强对学生创新意识和创新能力的培养[5，6]。《高等光电技术实验》教学中充分体现了这一点，教学中每一个教员负责一个实验，实验中首先介绍基本原理和理论知识，促使学员回忆和巩固以前学过的基础知识，结合特定的实验方法，引导学员从多个角度和多个层面对实验现象进行分析，认识实验中出现的物理现象，体会其中的物理奥妙和物理本质。完成每一个子实验后，对实验结果进行研究性、启发性探讨，提出优化的实验方案，倡导结合实验进行创新性实验，提高学员的创新能力和动手能力。将光电技术综合实验中心设置为开放性实验室，鼓励学员到实验室来完成自己新的想法、新的思路和新的创意。利用光电技术综合实验中心这一优良的平台，搭建实验系统，积极参加各种创新竞赛。为将来进入各个教研室从事科研工作提供便利。

三、建立完善的考核机制

根据《高等光电技术实验》这一实验课的特质，不像其他教学课程，评定学员成绩不能完全依赖于期末考试和实验报告，借鉴国外高水平院校的经验，实验课程的考核由平时成绩和实验报告两部分构成，加大平时成绩的比重，平时成绩占60%，实验报告占40%。平时成绩包括实验操作规范、实验操作记录情况和实验完成情况。其中实验操作规范、实验操作记录情况占平时成绩的15%，实验完成情况占平时成绩的45%。若在实验过程中，对实验建设和实验安排及新的创意等提出合理的建议的，可适当加分。由于实验系统有限，故在《高等光电技术实验》中需要将学员分配为固定的若干组，这样在实验中往往发现有个别学员很少参与讨论，并且自己动手的机会都少了，不主动与其他学员合作，由于与其他学员一组，最后完成的实验报告也与其他学员一致，这样就会产生弊端。需要教员在实验过程中及时提醒学员，合理安排实验顺序，请每个学员对物理现象等进行阐述，并强调实验报告需要独立完成。学员通过这样的学习过程，提高了实际解决问题的能力和团队合作能力。

四、结论

研究生的实验教学是培养研究生创新能力的重要手段，在实验教学中如何提高研究生的创新能力，需要不断的摸索和尝试。本文作者结合近几年《高等光电技术实验》的教学经验，浅谈了几点自己的教学体会，但还有很多问题需要解决和探索，需要我们所有教员共同努力，共同搭建一个优秀的研究生实验创新平台。

（致谢：本文作者们诚挚感谢光电技术综合实验中心和梁永辉教授等为课程《高等光电技术实验》所付出的艰辛劳动，感谢他们为作者们提供了有一个很好的研究生实验课程的教学平台和实践机会。）

参考文献：

[1]郑晓东，闻春敖，王晓萍，刘向东，刘旭.世界著名大学光电类实验课成绩评价体系初探[J].实验室研究与探索，2011，30（7）：115-118.

[2]国防科学技术大学研究生院.国防科学技术大学研究生2012年培养方案[Z].2012.

[3]谭中奇，姜广文，谢文科，张斌，汪之国.浅谈研究生课程《高等光电技术实验》的教学体会[J].高等教育研究学报，2012，35（1）：68-70.

[4]胡浩军，梁永辉，马浩统，谢文科，毛宏军.关于改进光电工程类本科专业实践能力培养环节设置的思考[J].高等教育研究学报，2012，35（1）：57-59.

[5]杨蓉.实验教学对加强研究生创新能力培养的实践与探索[J].2004，（2）：63-64.

光电工程论文篇7

《光电材料导论》是我校无机非金属材料专业2013年开设的专业课程。开设这门课程的原因是：（1）国家在十二五规划中提出了重点发展的七大战略性新兴产业，其中之一的的新材料产业包含了功能材料，而光电材料是功能材料的一种；（2）我校的无机非金属材料教研室的很多老师从事光电材料相关的研究，具备开设这门课程的师资力量。所以在课程的教学内容的选材方面，我们会着重从这两个方面考虑。而教学方法会利用现在的多媒体技术，与传统的板书相结合，让学生更加形象生动的加深对知识的理解[1]。

1 教学内容的选材

在教学内容的选材方面，我们综合考虑了以下几个因素：

首先，学生必须能够有所学，开设一门课程才是有意义的。光电材料是功能材料的一种，为了便于学生循序渐进地吸收理解光电材料的专业知识点，教学内容分成三个方面：光功能材料、电功能材料、光电材料及器件。首先，讲解光功能材料和电功能材料方面的知识点，在具有这些知识的基础上，再讲解光电材料及器件方面的知识，学生们就比较容易理解。

其次，我们结合现在的就业情况及研究热点。我们设置的教学内容，既考虑了学生们以后的就业，也考虑到想进一步深造读研究生的学生们的研究工作。光功能材料方面的教学内容包含了激光材料、发光材料、红外材料及光纤材料。电功能材料方面的教学内容包含了导电材料、半导体材料、介电材料、铁电材料及超导材料，其实半导体材料也是一种导电材料，之所以把半导体材料单独作为一个章节，是因为半导体材料是太阳能电池和LED照明灯的核心材料，这也是为后面的光电材料及器件的讲解做铺垫。光电材料及器件方面的教学内容包含了光电子发射材料、光电导材料、透明导电薄膜材料、光伏材料与太阳能电池及光电显示材料。

2 教学方法的探索

光电材料的内容更新很快，现在的学生不仅应该掌握传统基础的材料知识，更应该掌握最新的知识点，更应该了解光电材料的最新研究进展，而使用多媒体教学能够及时地更新课件的内容，使得教学内容能够跟上最新的研究成果[2]，也能让学生及时了解学习最新的材料知识。

多媒体教学还有助于激发学生学习的兴趣[3]，因为它在视觉上能够让学生很直观的学习知识，比如：太阳能电池的工作原理，我们可以在Powerpoint（PPT）上给出太阳能电池工作原理图，然后再对照图给学生详细讲解其原理，学生将更深刻的理解其原理。再比如，在讲解光纤的传输原理时，可以通过多媒体技术使用动画，让学生很直观地了解光纤的原理。

但是多媒体教学应该和传统的板书结合起来，因为有些知识仅仅通过多媒体展示，学生可能比较难理解，还需要老师再次将其中的重点和难点板书出来详细讲解，同时也可以加深同学的印象。

同时，我们在整个的教学过程中，采用的是启发式及提问式的教学方法。通过对学生进行提问，启发学生自主思考，加深学生对知识点的理解。

3 课程考核方式的选择

课程考核的成绩包含两个方面，一个是平时成绩的考核，一个是期末成绩的考核。

平时成绩的考核，我们通过上课提问、课后习题、出勤率等方面进行考核。上课提问可以考查学生对上节课内容的掌握程度，还可以考查学生是否认真听讲、是否认真思考问题。课后习题包括两个方面，一个是对课上内容的考查，帮助学生巩固课上知识，另一个是对课外知识的拓展，督促学生课后查阅文献，培养学生的学习能力。

期末成绩的考核，我们采用撰写科技论文的形式进行考核。《光电材料导论》开设在大四上学期，总共24个课时。因为光电材料的内容更新比较快，而教学课时比较有限，通过撰写科技论文的形式，既可以督促学生去更全面的了解光电材料最新的研究进展，又可以锻炼学生查阅文献的能力，培养学生总结文献的能力，有利于大四学生在下学期更快进入本科毕业论文的工作。

4 需要改进的地方

作为本专业开设的新课，在教学的探索与实践过程中，肯定存在一些不足，有很多地方需要我们去反省和改进。我们自己对此进行了总结，具体包括以下三个方面：

（1）在多媒体教学过程中，我们不仅只是使用了PPT这个软件，还应该引入视频，比如，在讲解使用直拉法制备单晶硅时，就可以引入一段视频，让学生更直观地了解使用直拉法是如何制备单晶硅的。

（2）在教学的过程中，我们还应该出示实物，让学生能够直接接触，加深印象。可以出示实物包括光纤、发光二极管LED，单晶硅片和多晶硅片（这时，还可以教学生从宏观上如何分辨单晶硅片和非晶硅片）、ITO玻璃、闪锌矿及纤锌矿结构模型等，不但增强生学习光电材料的兴趣，而且让他们对光电材料实体有直接的感性认识[4]。

（3）在教学过程中，我们还应该加入两个学时的讨论课，老师布置一个题目，让学生课后准备，几个学生一组，进行资料搜集与整理，然后让一个学生做代表，在讨论课上做PPT报告，其他组的学生进行提问，作报告的学生做解答。同时这个也要纳入平时成绩中，占总成绩的20%。

5 结语

光电工程论文篇8

【关键词】投影;自动跟踪;精度检测

0.引言

传统的燃料能源正在一天天减少，对环境造成的危害日益突出，同时全球还有20亿人得不到正常的能源供应。这个时候，全世界都把目光投向了可再生能源，希望可再生能源能够改变人类的能源结构，维持长远的可持续发展。这之中太阳能以其独有的优势而成为人们重视的焦点。丰富的太阳辐射能是重要的能源，是取之不尽、用之不竭、无污染、廉价、人类能够自由利用的能源。因此太阳能光伏发电系统是一个重要的发展方向；但对于某一个固定地点的太阳能光伏光热系统，一年春夏秋冬四季、每天日升日落，阳光日照角度时刻都在变化，如果光伏组件能够时刻正对太阳，效率才会达到最佳状态，所以需要太阳能电站自动跟踪式控制系统来完成。

太阳能自动跟踪电站精度的测试是繁琐的，如何高效、简便的测试太阳能自动跟踪电站精度，是每个太阳能自动跟踪电站使用者正在探索的。而本文论述的一种太阳能自动跟踪电站精度测试仪设计，则解决了这个问题，从而简便、准确的测试电站跟踪精度。

1.太阳能自动跟踪电站精度测试仪的工作原理

图1

太阳能自动跟踪电站精度测试仪是根据投影原理工作的，如图1，上下小孔的直径大小是一直的，根据上下间距H的距离，当上孔的投影D与下孔边缘相切时，就可以推算出偏差角度α的数值。这种方法简单方便，对于精度一目了然，增加了太阳能工作站精度测量的操作性和实用性，提高了跟踪精度测量的工作效率。

2.太阳能自动跟踪电站精度测试仪的结构设计

图2

如图2，太阳能自动跟踪电站精度测试仪具有上透光板，下投影板，四个支柱。上透光板设有大小不等的20个透光孔，下投影板设有与上透光板中透光孔位置相同大小相等的一一对应的20个透光孔。将精度测试仪垂直安装在跟踪电站表面，根据太阳光投影原理特性，依据上透光板、下投影板之间的距离，当光通过上透光板一个光孔透过时，会在上透光板产生投影。当上透光板对应的下投影板光孔周围没有投影，说明太阳光垂直从上透光板与下投影板穿过，此时太阳能自动跟踪电站跟踪精度为0度，如果上透光板0.1度光孔的投影与下投影板0.1度光孔相切，说明此时太阳能自动跟踪电站跟踪偏差角度为0.1度。依次类推，其他精度的测量只要跟据相应上透光板光孔与下投影板光孔的投影情况，便可准确读出。

假设上透光板，下投影板距离为200mm，透光孔直径与测量偏差角度对应如下：

3.结论

按此方法设计的太阳能自动跟踪电站精度测试仪，与昂贵的CDD光检测设备比较，不但价格低廉，不需要复杂的调试，操作简单，一目了然，测量准确，适合大范围使用。

【参考文献】

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