现代光学制造技术范文

现代光学制造技术篇1

[关键词]制造业；增长方式；发展战略；思路

一、转变制造业增长方式的紧迫性

目前， 我国制造业已有较好基础，并已成为世界制造大国，工业增加值居世界第四位，约为美国的1/4、 日本的1／2， 与德国接近。产量居世界第—的有80多种产品。然而，我国制造的多是高消耗、低附加值产品，大量产品处于技术链和价值链的低端。在代表制造业发展方向和技术水平的装备制造业，我国的落后状况尤其明显，大多数装备生产企业没有核心技术和自主知识产权。同时，我国制造业劳动生产率水平偏低，许多部门的劳动生产率仅及美国、 日本和德国的1／10，甚至低于马来西亚和印度尼西亚。这一差距，尤其明显地表现在资本密集型和知识密集型产业上。在此条件—卜，我国制造业不能继续在技术链低端延伸，不能依靠高消耗获得更多低附加值产品，必须用科学发展观指导制造业运行， 转变制造业增长方式。

二、转变制造业增长方式必须发展现代制造技术

产品技术链，没有一个固化的定式，但总是由低端向高端发展。近年，它正伴随着现代制造技术的进步不断向高端延伸。目前，制造业技术链高端几乎被现代技术垄断，处于技术链高端的产品几乎都是由现代技术制造出来的。所以，要转变我国制造业增长方式，必须抓紧发展现代制造技术，通过现代技术促使制造业及其产品向技术链高端延伸，以便降低技术链低端产品的比重，相应提高技术链高端产品的比重。

在知识经济时代到来之际，微电子技术、光电子技术、生物技术、高分子化学工程技术、新型材料技术、原子能利用技术、航空航天技术和海洋开发工程技术等高新技术迅猛发展。以计算机广泛应用为基础的自动化技术和信息技术，与高新技术及传统制造方法结合起来，便产生了现代制造技术。

现代制造技术，保留和继承了传统制造技术的产品创新要求，如增加现有产品的功能，扩大现行产品的效用：增多现有产品的品种、款式和规格：缩小原产品的体积，减轻原产品的重量：简化产品结构，使产品零部件标准化、系列化、通用化：提高现有产品的功效，使之节能省耗等。但是，现代制造技术，在制造范畴的内涵与外延、制造工艺、制造系统和制造模式等方面，与传统制造技术均有重人差别。

在现代制造技术视野中，制造不是单纯把原料加工为成品的生产过程，它包括产品从构思设计到最终退出市场的整个生命周期，涉及产品的构思、构思方案筛选、确定产品概念、效益分析、设计制造和鉴定样品、市场试销、正式投产，以及产品的售前和售后服务等环节。

在现代制造技术视野中，制造不是单纯使用机械加工方法的生产过程，它除了机械加工方法外，还运用光电子加工方法、电子束加工方法、离子束加i：方法、硅微加工方法、电化学加工方法等，往往形成光、机、电一体化的工艺流程和加工系统。

三、发展现代制造技术的重点方向

现代制造技术正在朝着自动化、智能化、柔性化、集成化、精密化、微型化、清洁化、艺术化、个性化、高效化方向发展。为了转变制造业增长方式，促使制造业向技术链高端延伸，我国宜着重发展以下现代制造技术。

(一)以纳米技术为基础的微型系统制造技术

“纳米”是英文nan。meter的译名，是一种度量单位，是十亿分之一米，约相当于45个原子串起来那么长。 纳米技术，表现为在纳米尺度(0．1nm到100nm之间)内研究物质的相互作用和运动规律，以及把它应用于实际的技术。其基本含义是在纳米尺寸范围认识和改造自然，通过直接操作和安排原子、分子创造新的物质。纳米技术以混沌物理、量子力学、介观物理、分子生物学等现代科学为理论基础，以计算机技术、微电子和扫描隧道显微镜技术、核分析技术等现代技术为操作手段，是现代科学与现代技术相结合的产物。

纳米技术主要包括：纳米材料学(nanomaterials)、纳米动力学(nanodynamics)、纳内米电子学(nanoclectronics)、纳米生物学(nanobi010gy)和纳米药物学(nan。pharmics)。就制造技术角度来说，它主要含有纳米设计技术、纳米加工技术、纳米装配技术、纳米测量技术、纳米材料技术、纳米机械技术等。以纳米技术为基础，在纳米尺度上把机械技术与电子技术有机融合起来，便产生了微型系统制造技术。

自从硅微型压力传感器，作为第一个微型系统制造产品问世以来，相继研制成功微型齿轮、微型齿轮泵、微型气动涡轮及联接件、硅微型静电电机、微型加速度计等一系列这方面的产品。美国航空航天局运用微型系统制造技术，推出的一款微型卫星，其体积只相当于一枚25美分的硬币。

微型系统制造技术，对制造业的发展产生了巨大影响，已在航天航空、国防安全、医疗、生物等领域崭露头角，并在不断扩大应用范围。

(二)以电子束和离子束等加工为特色的超精密加工技术

超精密加工技术，一般表现为被加工对象的尺寸和形位精度达到零点几微米，表面粗糙度优于百分之几微米的加工技术。

这项技术包括超精密切削、超精密磨削、研磨和抛光、超精密微细加工等内容，主要用于超精密光学零件、超精密异形零件、超精密偶件和微机电产品等加工。

电广束、离子束、激光束等加工技术，通常出现在超精密微细加上领域，用来制造为集成电路配套的微小型传感器、执行器等新兴微机电产品， 以及硅光刻技术和其他微细加工技术的生产设备、检测设备等。20世纪80年代以来，超精密加工技术，在超精密加工机床等设备、超精密加工刀具与加工工艺、超精密加工测量和控制，以及超精密加工所需要的恒温、隔热、洁净之类环境控制等方面，取得了一系列突破性进展。超精密加工技术投资大、风险高，但增值额和回报率也高得惊人。近来，发达国家把它作为提升国力的尖端技术竞相发展，前景非常好。

(三)以节约资源和保护环境为前提的省耗绿色制造技术

制造业在创造社会财富的同时，产生出大量废液、废气、固体废弃物等污染，会直接影响人类的生存环境，不利于社会的可持续发展。所以，需要探索符合环保要求的节能、省耗、少污染的生产方法， 即绿色制造技术。绿色制造技术，立足于尽量减少制造业对环境带来的负面影响，促进产品制造与生存环境的协调发展，在提高企业效益的同时增进社会福祉。

现代光学制造技术篇2

2013年1月中旬，这样一条消息进入人们的视野：国防科大精密工程创新团队自主研制的磁流变和离子束两种超精抛光装备，创造了光学零件加工的纳米精度，并通过国家权威部门验收。

据专家介绍，这一成果使我国成为世界上少数掌握这两种高精度光学零件制造装备技术的国家，该团队成为唯一同时具有小工具数控抛光、磁流变和离子束抛光装备研发能力的团队。

1月18日，“超精密光学零件可控柔体抛光技术与装备”在国家科学技术奖励大会上，荣获2012年度国家技术发明奖二等奖。

带着好奇和喜悦，本刊记者采访了国防科大精密工程创新团队的负责人李圣怡教授。

“纳米精度”精确到什么程度？李圣怡教授通俗地打比方：一个2米口径而精度为9纳米的大镜加工，如果将我国960万平方公里的国土面积等同于整个镜面，它就相当于一个直径3500公里的大镜，精度要达到不大于17.5厘米的高差。

“尽善尽美，精益求精，创造卓越”，是这个创新团队的精神内核；“琢玉成大器，磨砺亮人生”，是李圣怡追求的人格境界。他希望能够打造出一支属于中国精密领域的“梦之队”。他说，他们现在只爬到了这一领域“珠峰”的山腰，“现在还在爬。”

微米、亚微米，纳米、亚纳米，这是李圣怡追求的微境界；攀登、再攀登，攻坚、再攻坚，这是李圣怡不舍的大情怀。

记者：您能否为我们介绍一下磁流变和离子束这两种超精抛光装备，它的应用价值，以及它在提升我国精密制造水平方面的意义？

李圣怡：从2000年开始，我们一直关注世界上最先进的光学制造领域的动态。传统的加工手段就是简单机械加上老师傅的手艺经验，所用的原理和工艺还是牛顿、伽俐略那个时代的，己沿用了一二百年了，现在还在用。要靠手艺，凭手感的加工方法，无疑是非确定性的，这算第一代加工技术。随着光学零件的形状越来越复杂，精度越来越高，上世纪70年代小工具数控技术引入到光学加工中，使非确定加工变成确定性加工，但材料去除的原理仍未改变，仍不是精确可控的加工。

上世纪末，世界上陆续出现一些新原理的加工技术。例如，磁流变抛光技术是美国在前苏联解体后，引进苏联的科学家开发完善的。1998年，美国推出第一台商品化磁流变抛光机床，取得很好的效果，引起全世界的关注和跟踪研究。

我们2000年也开始投入这一领域的跟踪研究。随着研究的深入，我们敏锐地感觉到，小工具数控的加工技术，可划分为第二代技术。我们发现新一类技术都可以用计算机控制抛光盘或抛光膜的刚度或柔度，这是第一、二代技术不具备的特色，是否可以称之为第三代技术？我们把它称之为“可控柔体制造技术”，目的是总结第三代技术的共性，找出与第一、二代技术不同的研究思路和方法。因此，我们选择了磁流变抛光和离子束抛光作为第三代技术两个典型实例来研究。

我们的研究都是国家急需的，比如说，卫星对地观测的相机就需要大口径镜光学元件，制造大规模集成电路的关键设备是光刻机，它的镜头是由很多片精度优于纳米级的镜片组成。另外，激光惯性约束聚变的研究，可为人类将来解决能源问题，也需要大批量、高精度的光学元件。

现在很多光学元件，如非球面、自由曲面等，用传统加工己做不来了，我们用磁流变加工技术，不但精度非常高，而且效率也很高，满足了重大工程需求。而离子束抛光技术是目前光学加工中精度最高的一种手段，比如光刻机镜头的镜片加工，要想达到纳米和亚纳米精度，非离子束抛光机莫属。

能掌握第三代的可控柔体加工技术，使我国光学制造领域产生了革命性的变化，我们现在可以说，我们掌握了国际上最好的装备的研发技术，具备自主知识产权。它把我们的光学制造，从第一代、第二代提升到第三代，一下子上了一个台阶，做到了世界一流。

如果说以前的精度水平，是处于喜马拉雅山山脚下的5200米大本营的水平，那么现在我们就算到了山腰处7790米的大风口C4营地水平，我们把登顶的物质装备送到C4营地，为登顶8848米的主力部队，中科院长光所和成都光电所服务，现在正在朝顶端进发。原来我们差距太大，没办法攀登，现在，我们已经有了充足的基础，有了技术设备，相信经过努力，我们国家光学制造业一定能到达最高的山顶。将来我们的高端光刻机诞生那天，才能算是达到了顶峰，现在我们还在爬。

记者：精密和超精密加工技术的发展直接影响尖端技术和国防工业的发展，世界各国都极为重视。但是，您在进入这一领域的时候，我国在这方面可以说是相对落后的。您为什么会选择这一领域来进行科研攻关？

李圣怡：1968年，我从中南大学的前身中南矿冶学院毕业分到鞍钢，做了10年机电技术员。“”结束后，我作为第一届研究生，来到浙江大学科学仪器系学习，1981年毕业来到国防科技大学工作。国防科技大学精密机械系是1979年在钱老（钱学森）指导下重新组建的。钱老认为，精密机械在国防领域中非常重要，但加工制造还是用传统办法，比较落后。他敏锐地看到，尽管当时计算机控制技术刚刚发展，但计算机一定能够在新的机械制造技术中起到重大作用。针对机械系的科研方向怎么选择，他建议将精密陀螺仪表作为研究对象，开展计算机控制下的超精密加工的研究。1981年，我正好赶上超精密加工研究室刚刚成立，成了这个团队最年轻的成员。那个时候，我们做的是微米和亚微米水平的精密制造。后来，到90年代，我成了这个团队的第二代带头人。当时非常困难，也没有多少人，大家对超精密加工方向能不能坚持下去也没有信心。

31年过去了，现在我国己经是世界制造大国，大批的制造业转移到中国来，但是如果我们只能做低端制造，高端的做不了，就永远成不了世界制造强国。国家的需求是我们科技工作者的动力，而以提高精度为目标的精密、超精密制造是机械学科发展的主干方向，一定要坚持下去，储备力量，一定会有好的前景。困难大，对科研工作者是一个机遇，要瞄准最高的水平去做，要跨越式发展，才能尽快缩短与先进工业化国家的距离，现在看来当时的坚持是正确的。

记者：作为精密和超精密加工技术领域的知名专家，您怎么看我国在这一领域的发展脉络和前景？能否为我们介绍一下这个领域目前的研究状态，您认为未来的研究发展方向又在哪里？

李圣怡：我国的精密超精密加工，走过曲折的路。老一代产品和技术，由于工业基础差，与先进工业化国家很多方面差距很大。当时国内需求只好把希望寄托在进口上，而真正急需的高科技，外国又禁运、限制我们。经过几十年的发展，现在我们虽然仍存在差距，但是进步也很大，而且进步还在加速，因为工业基础在不断提高，科研人员在不断努力。目前在局部的点上，我们已经达到了世界先进水平，相信随着国家投入的增加，全社会的努力，我们一定能够全面达到世界先进水平。

现在我们的团队形成了三个研究方向，分别是纳米精度光学超精密加工、微机电系统、精密传动和机电测控。其中发展最好的是纳米精度光学超精密加工方向。我们抓到了光学零件的最高的水平的加工技术进行研究，把我国光学制造装备水平一下子提上来了，可以说，我们没有白努力。

我们希望通过努力，把我们的实验室打造成一个高端制造研究的基地。希望我们的实验室成为开放的基础研究中心，我们以基础研究为主，与工业部门协作解决难题。另一方面，希望我们的实验室能成为新设备、新工艺开发的中间实验基地，使我们掌握的技术开发成产品、装备，使技术工程化，提供给工业界和社会使用。

记者：荣誉是对一个阶段的肯定，也是对下一个阶段的激励。您在未来有哪些相应的研究设想？

李圣怡：未来，我们正在做两方面研究工作，正在执行的研究计划有一项国家“973”重大基础研究计划，我们组织了四所大学和中科院两个研究所的国家队，针对空间用的两米口径碳化硅反射镜的加工，精度要达到面形误差小于9纳米的制造技术进行基础研究，其尺度与精度之比高达2×108，难度非常大。如果将我国960万平方公里的国土面积等同于整个镜面，它就相当于一个直径3500公里的大镜，精度要达到不大于17.5厘米的高差。目前虽然两米的大镜还没有马上上天的需求，但是这是将来的方向，因此我们的基础研究要先走一步，通过这个研究使大型光学镜制造水平再提高一步。

另外，现在我们开发的设备基本可以满足深紫外光刻机镜组的加工要求，但是极深紫外光刻机镜组的加工要求更高，要达到亚纳米精度。我们正在国家重大专项中和其他研究单位合作，希望在原有基础上再提高一步，瞄准国家需求，提升研究水平和理论深度。

记者：搞军工科研不像做其他领域，面临国外的严密封锁，一点可供借鉴的经验都没有。作为这一领域首屈一指的专家，您在研究工作中面临过哪些困难，是如何解决的？请您结合自身研究经验，谈谈怎样才能做到自主创新？您又是如何带领团队保持如此优越的创新能力的？

李圣怡：借鉴人家资料很重要，但是关键部分人家不告诉你。我们当初每走一步都很难，我们通过实践，在实践中遇到问题，开始认识并不深刻，遇到问题不知道人家怎么解决的。

一般做机械研究的人，认为把机床做好就行了。通过研究发现，这样的思路影响和制约了我们的研究水平。尽管我们机械系也学习了一些光学工程的基础知识，但这些远远不够，一定要通过学科的深度交叉，向光学加工的工程技术人员请教，一起来研究光学工艺。现在我们实验室不但机床机械设计、机床控制和机械零件制造做得非常好，光学零件加工也达到一流水平，这得益于研究思路的拓展。通过实践发现问题，通过理论指导实践，再通过实践反馈过来，克服困难。

创新是基础，也是前进的动力。创新要以国家需求为努力方向。创新要产生实际应用。有些研究很重要，但是往往只注重、拿到专利，却与应用脱节。我们希望自己的基础研究要形成自主知识产权，同时要走下去，成为原理样机、工程样机，能为用户提供很好的服务。

我们这次获国家发明奖的项目，一共申请了40多项发明专利，己授权了20多项。这些创新就是想办法解决工作中遇到的特殊问题得来的，这样的创新并不难。有需求，有背景，有难题，而想办法解决这些难题，就是创新。

以国家经济建设为目标，提供有用的创新，将成果推广到应用中去。这套思路和创新结合起来，成为我们创新的主流。

记者：能否介绍一下您所在的创新团队？这个团队为什么能够具备这样一种拼搏的劲头？

李圣怡：我们这个团队叫精密工程创新团队，1981年建立，有31年的历史了。当时是在钱老的直接授意下组建的精密机械系。他通过亲自调研，指引了精密机械系的研究方向。

经过30多年的发展，我们这个团队走过了三个阶段：第一个阶段，在老科学家的关怀带动下，艰难起步，初创辉煌的10年；第二阶段，在国家经济发展时期，学校为军队服务遇到困难，老一代教师退休，面临人才的断层，这10年，是人才培养和团队建设打基础的10年；第三个10年，我们又创造了一个辉煌的转折，确定了纳米精度的光学制造、微纳尺度机电系统制造为主攻方向，并把这个方向调整好，把超精密加工推向更高的水平。

目前我们这个团队由青年教师、硕士和博士研究生、技术工人等80多人组成。我们的团队精神是：“尽善尽美，精益求精，创造卓越。”

所谓“尽善尽美”，就是做到极致，这是对我们团队成员在技术上和思想作风上的要求；所谓“精益求精”，从30年前的亚微米精度，到纳米精度，现在追求亚纳米精度，这个追求永无休止。我们要在这种追求中“创造卓越”，就是要强调创新，强调跨越式发展。

“琢玉成大器，磨砺亮人生”，就是希望我们的团队成员和学生，不但精雕细刻，制造出超精密光学器件，还要经过雕琢造就一批批有用的人材。我们的团队研磨、抛光了光学镜面，也打磨了发亮了自己的人生。

我们之所以能够刻苦攻关，靠的就是顽强拼搏。国防科大有两个传统，一是哈军工的优良传统，核心就是把国家重任放在肩上，艰苦奋斗，自力更生，奋发图强。这是陈庚将军任院长时我们就遵循的一贯原则。

1971年，国防科技大学迁到长沙之后，在新的以科研为主的条件下，与时俱进，银河巨型计算机团队创造了“银河精神”。

我们团队作为国防科技大学“银河系”的一个“子集”，在这两个传统的基础上，形成了我们自己的特点，把精度作为永不停止的追求，从而提高、带动了其他技术。

首先，我们学校具备军校的优良传统，执行力很强，我们也以此来组织团队。研究方向确定后，我们团队团结协作的能力很强，这是我们的优势。

其次，我们有重大项目驱动。舞台和平台大，就决定了我们的团队建设体量比较大，科研经费比较多，能够团结更多优秀的人才为我们的研究事业作贡献。在这个平台上，年轻人脱颖而出的几率也大。

再次，团队灵魂很重要。我们有哈军工的优良传统，有银河精神，有正确的思想指导，是为了国家做事情，这就使我们团队凝聚力很强。

第四，我们在团队管理制度上严格要求，同时根据每个人的不同需求，在大目标一致的前提下，充分尊重每个人的个性发展。通过管理提高认识水平，健全团队作风。

现代光学制造技术篇3

1、公司拥有微纳光学制造完整产业链；

2、净利润年均复合增长率达到23.71%；

3、技术研发与制造领域位居国内领先地位。

苏大维格（300331）是我国微纳光学技术应用的开拓者，国内领先的微纳光学产品制造和技术服务商。依靠强大的研发实力和丰富的成果转化经验，公司应用微纳光学制造技术不断开发新产品，扩大新领域，实现了快速发展。从2001年成立至今，公司经过了创业孵化期——产品导入期——快速成长期。

净利润年均复合增长率23%

公司主要从事微纳光学产品的设计、开发与制造，关键制造设备的研制和相关技术研发服务。公司的微纳光学产品包括公共安全防伪材料、镭射包装材料、新型显示光学材料三类；设备主要是微纳光学产品制造用光刻设备。产品主要应用于公共安全防伪、镭射包装材料和新型显示及照明等领域。报告期内公司微纳光学产品销售收入（不含销售设备、技术服务收入）占公司主营业务收入的比例分别为95.02%、97.48%和98.23%。

与传统型制造业企业不同，公司并非固守现有产品应用范围，而是充分发挥微纳光学技术基础性、通用性强的特点，不断寻找新的应用领域，形成新的利润增长点。2007年公司成立维旺科技专注于新型显示及照明光学膜的研发与制造；自二代身份证开始，公司将微纳光学技术应用于公共安全防伪领域，2008年公司研发的DMD技术与双通道光变色膜在国内新版机动车驾驶证、行驶证上全面应用，成为公司新的利润增长点；在镭射包装材料领域，公司以镭射膜为起点，向下游镭射纸延伸，产品用途也从烟标扩展到酒标，销售规模快速扩大。

公司是国内少数拥有微纳光学制造完整产业链的企业之一。微纳光学制造产业链主要包括装备制造、微纳结构设计、原版开发、规模化生产四个环节，公司凭借自身技术研发、应用创新等方面的实力，取得并巩固了产业链优势。

借助我国内需市场快速发展的契机，公司生产的公共安全防伪材料、镭射包装材料产品应用范围快速扩大，并且积极开发新型显示与照明市场，全力提高公司在微纳光学行业内的地位，使公司收入规模持续扩大，盈利能力快速提升，2009-2011年公司实现的归属于母公司所有者的净利润分别为2660.80万元、3,441.92 万元和4,072.32 万元，年均复合增长率达到了23.71%。公司的盈利质量也较高，近三年经营活动产生的现金流量净额分别为3126.44万元、1687.71万元和4832.80万元，较高的盈利能力和良好的盈利质量为公司持续、稳定的向股东提供分红回报奠定了坚实的基础。

技术领先优势明显

公司在微纳光学产品技术研发与制造领域位居国内领先地位，行业领先地位的取得源于公司持续的自主创新。公司积聚了光学理论、工程应用、光学检测、微纳米结构制造、电子通讯、软件与控制、数字图像处理、精密机械设计等专业优秀人才。公司在微纳光学制造领域经过多年的研究与开发，积累了多项拥有自主知识产权的核心技术。目前，公司已取得29项专利，其中25项发明专利，4项实用新型专利。基于光刻设备控制软件的研究，公司设计开发了系列专业光刻与图像处理软件，取得5项计算机软件著作权。

凭借技术领先性，公司技术和产品介入公安部各类证件的制作，定向光变色膜制造技术成功应用于国家第二代身份证，DMD 技术与双通道光变色膜在新版驾驶证、行驶证上全面应用。

现代光学制造技术篇4

关键词：多媒体技术；舞美；虚拟现实技术

1 多媒体技术运用于舞美领域的必要性

多媒体技术就是通过计算机把文本、图形、图像、声音、动画和视频等多种媒体综合起来，使之建立起逻辑连接，并对它们进行采样量化、编码压缩、编辑修改、存储传输和重建显示等处理。计算机以其无可比拟的便捷、高效、精确、易于修改和存储方便等特点不断刷新各项纪录。近年来多媒体技术的加速发展，软件的不断更新，为计算机在设计表现领域的广泛应用提供了广阔前景，不仅以它崭新的形式给舞台视觉艺术带来了一场革命，还促使人们的审美理念发生了很大的变革。在多媒体技术的帮助下，舞美艺术正摆脱手工业时代的封闭性和局限性，将舞台设计成一个时间艺术和空间艺术的综合体，既有文学与音乐的时间性、听觉性，又有绘画与建筑的空间性、视觉性。在功能上，它不但要扩展人们的视觉范围，还要扩展人们的思维能力。计算机对于图形设计及舞美创作方面起重要的主导作用，给我们提供了一条思路，可以把计算机转换成一种全新的“舞台语言”，我们有理由相信计算机与舞美的联姻必将激发更多的灵活性和创作激情。

2 多媒体技术在舞美中的应用

舞台美术简称舞美，包括布景、灯光、服装、化妆、道具、效果等内容.舞台美术的主要作用在于运用多种表演艺术手段，营造戏剧环境、渲染舞台气氛、塑造人物形象.舞台美术有其自己的创作艺术规律.可以说它是一种集“平面”、“空间”和“时间”为一体的极具观赏性的艺术. 长期以来，我国的舞台美术紧跟21世纪时代前进的步伐，不断发展，不断创新，并呈现蓬勃发展的喜人态势.舞美艺术密切渗透于多媒体技术的应用之中。主要表现在以下几个方面：

(1)虚拟现实技术在舞美中的应用。

计算机神奇的表现力使理想形态的创造达到随心所欲的境地。计算机三维技术有极强的仿真能力和创造力，它可以在虚拟的空间里，创造出极其逼真的世界，又可以凭借想像力创造出大自然的视野，在三维动画所表现的空间画面中，以超现实的表现力设计出动态的理想世界，在这里传统的描绘材料工具及技法都望尘莫及。传统的舞美设计，总是先要有一个初步构思，画出草图，通过与导演和各部门的协商，让构思具体化，然后画出效果图。但是手画的效果图是二维空间表现三维空间的，与真实的场景有一定的差距，又很不直观。另外灯光的效果也无法体现， 因为一台晚会的灯光变化是很多的，不可能每一种变化都要画一张效果图。所以，舞美设计的最终面貌还是要到装台后才能看到。在舞台上，灯光布景都装好后，一旦对光时发现灯光、布景存在什么问题或有什么不足之外的话， 想改是很困难的。利用计算机三维技术可以在一定程度上解决这些问题。

特别对于灯光设计效果图来说，应该充分表现出光与景的关系，表现出不同材质、不同介质的特点，准确地表现光线、包括光线在空间的造型。而利用计算机灯光设计软件，可在瞬时对颜色、材质、影子、光及大量附加效果进行如意的编辑、强大的动画工具和快速的图像生成功能，可以使灯光效果图更接近现场的效果，达到艺术设计理念的氛围。当电脑作为对舞台演出灯光的控制设备时，即可严格依照灯光设计者键入的编程方案，迅速而准确无误地调控灯具完成对光色的组合、移动、变化，极大地强化了舞台灯光的可控性和可塑性，从而拓展了设计者对假定时空的想象和创造及舞台体现前瞻能力。

(2)新型影像设备在舞美中的应用。

随着计算机技术、光学、电子技术、视频技术的发展，各种影像设备在舞台演出中的应用也日益增多，促进了舞台演出艺术的发展。led电子显示屏是集光电子技术，视频技术，计算机技术和微电子技术为一体的科技产品。led因其强大的功能在现代舞台演出中得到了广泛的应用。它的表现力非常丰富：可以模拟实景，再现自然，也可以显示效果图像，还可以用来展现资料等等。它有传统布景所无法比拟的灵活性和虚拟性，又有灯光系统所具备的部分光源特点，如大屏幕是利用发光二极管制作，通过本身的光源性能摸拟出现形态迥异的现实空间造型，还能表现出灯光的光效效果。 随着led大屏幕在舞台演出中的使用越来越频繁和设计者创作观念的改善，在某些演出中，它已经作为舞台美术中极其重要的构成元素出现了。在演出中，大屏幕出现与演出节目相匹配画面，代替了传统布景功能，而且所营造出的虚拟画面给了我们想象的空间，比实景更有气氛。传统舞美布景是用具体的物质材料构造，具有可视的外部样式，给观众以实体般的感受，但是不便于灵活替换，而且制作成本较高。而led能播放任何可以想象到的画面，动态的、静态的、写实的、写意的、内容多姿多彩，效果也更为生动逼真，能够给观众身临其境的完美享受，进而直接影响观众的心理变化，左右观众的情绪。纵观近几年的春晚歌舞类节目，原本非常不受关注的舞蹈类节目借助形式上的创新和内容上的丰富化，变成了包装精美，具有吸引力的亮点。在2007年中央电视台春节联欢晚会舞蹈类最佳节目评选中，获得第一名的是将舞蹈艺术与多媒体技术结合起来的《小城雨巷》。悠扬的丝竹声中，薄薄水雾和着烟雨，顷刻间将观众带到了细雨飘零的江南水乡；当舞者手执一把纸伞，在空灵的旋律中翩翩起舞时，让人不禁想到了戴望舒的诗篇《雨巷》。如此美好的画面，除了舞蹈演员曼妙的舞姿，我们还要归功于舞台后方的led电子显示屏。整个大屏幕使用动态实景和灯光的变幻烘托江南水乡的氛围，很有立体感和纵深感，加上近距离取景，画面很逼真，有“人在画中走”的意境。

(3)视听特技在舞美中的应用。

视听特技在舞美领域的应用非常广泛，其中舞台照明和舞台音响是最重要的两大板块。

利用灯光手段为舞台照明并为人物、景物造型的艺术，称做舞台照明。其作用是根据演出要求，按照舞台美术的整体构思，运用舞台灯光的技术设备及手段配合演员表演，塑造舞台上的视觉形象。灯光设计面对如今多样的节目形式，必须紧扣晚会的主题，对不同的节目内容进行针对性的设计与艺术创作，只有这样才能实现灯光的表现形式与节目内容的高度统一。通常晚会舞台的灯光主要是以节目的音乐变化和节奏的变化来控制灯光的亮度与闪光点闪频速度，灯光的色彩变换主要是以聚焦变化为主，通常可以制造色彩的变化与亮度和聚焦灯点有交叉影合的绚丽美感，为节目内容增光添彩，渲染气氛，增强节目电视画面的视觉效果。在上世纪80年代初，舞台灯光一直采用人工更换涤纶色纸的方法，这种手动操作模式的繁琐、不安全，及演出过程中同一盏灯不能换色等问题制约了灯光设计的发展。随着我国文艺演出逐渐兴盛、演出规模日益扩大，灯具的使用数量越来越大，逐渐摆脱了手动换色的局限，让舞台变幻出更多更美的色彩，推进了舞台灯光艺术向更高水平发展。而实现舞台灯光自动化、智能化和科学化则是一个富有挑战性的目标，它涉及人们对艺术观念的认识、照明设备的创新、剧场建筑的配合、演艺制作的工作方式等方面的变革，这是戏剧艺术、剧场建筑、科学技术三者紧密结合的“大系统”工程。

舞台音响技术也是随着当代科技的发展而产生的一门崭新学科。近年来，随着数字技术的发展，舞台音响技术也朝着数字化方向呈现出越来越精细的趋势，其作用也随着当代传播方式的数字化及传播范围的普泛化而显得越来越重要。在当代舞台艺术创作中，即在当代传媒技术高速发展的形势下，音响技术已开创了“从技术到艺术”的设计理念，即技术与艺术的完美结合，人性与科技的结合，成为了舞台表现的重要手段。目前多维数字音响技术这个新概念进入了人们的视野，并被预言将得到进一步创新及普及，这是我们值得探究的新领域。

3 多媒体技术在舞美领域的发展前景

在当今国际艺术创作潮流中，舞台艺术与技术的结合已经成为表演艺术中不可分割的创作体现元素，文艺科技已作为文化艺术创作的重要载体。在发达国家中以高科技声、光、电等各种先进技术组合体现的舞台艺术已经独树一帜，足以让人为之振奋，它符合了人们的现代审美理念和文化消费需求，已成为强大的文化产业的基础。国外舞台艺术创造运用高科技手段所呈现的表演样式，在现代科技迅猛发展的形势下，为优秀舞台艺术作品的产生和传播提供了丰富的体现手段。我国的舞台科技研究开发由原来的单一舞台科技项目研究，发展到以技术项目的整体综合。戏剧演出的震撼力，不但在于艺术创作的内涵，还在于充分利用科技手段，使演出更具张力，而且利用与拓展舞台表演空间，增强剧情气氛，提升演出表现力与震撼力。我们要使舞台科技从单一硬件设备、设施的改造走向用于舞台艺术的互动发展。

值得一提的是， 随着文化设施和剧场建设的蓬勃发展，舞台机械作为文化产业的一部分也以空前的速度和规模发展着。舞台机械是实现舞美的硬件基础，它的发展推动着舞台艺术化进程。随着国外舞台机械设备的进入，我国舞台机械的配置水平和装备水平有了很大提高，舞台机械行业已经形成了一个潜力巨大、发展势头迅猛且竞争激烈的市场。但与国外相比，我国舞台机械制造行业还处于发展阶段，水平不高，除了整体工业基础水平相对较低、从事本专业的技术力量薄弱、缺乏对剧场、舞台和舞台机械这一专业领域的深入理解和实践等因素外，没有或缺少相应的标准用以规范和指导舞台机械从设计、制造、安装到调试验收等建设环节，成为制约舞台机械行业发展的重要因素。因此，制定舞台机械相关标准，规范舞台机械的生产和应用就成了当务之急。

但是无论如何机械只是一种工具，本身不具有创意，更无法代替我们的大脑，在设计中起决定因素的仍然是人的创意。所以如何更好的将技术与艺术融合，让多媒体技术成为舞台的有机成分，是我们要不懈探究的问题。我们也相信这是一个发展空间广阔的课题，它的发展势必会带来舞台艺术和审美观念的不断变革。

参考文献

[1]曲国军.揭开电视画面的美丽面纱——2007年cctv春节联欢晚会灯光设计感想[j].演艺设备与科技，2007，(2).

[2]窦程.将计算机引入舞台美术的应用[j].当代戏剧，2005，(2).

现代光学制造技术篇5

【关键词】灯光设计;舞台空间;手段

中图分类号：TM923.53 文献标志码：A 文章编号：1007-0125（2015）02-0111-01

一、灯光舞台美术设计的原则

舞台灯光设计首先要遵循强度或是亮度的原则，在舞台上必须要有足够的灯光，能让观众看清楚舞台，包括布景的颜色、景物和人物的外形，甚至是需要特别突显的细节部分。其次要遵循分配原则，分配主要是指不同灯光射向舞台的方向分配，主灯和辅助灯与舞台中主角、配角、景物的分配，以及亮度和色彩的分配。最后要遵循节奏原则，也就是指光的运动这一要素，保证所选灯具和舞台的剧情发展相融合。

要想充分地利用舞台灯光所带来的效果，就先要了解舞台上的灯光的性质。舞台灯光一般分为照明的基本光、人物光，不同的灯光所体现的作用不同，掌握其中的技巧就能提高艺术的质量。

二、舞台艺术中的灯光控制技术

（一）舞台灯光效果控制台

舞台灯光效果控制台即控具及其相关联器械，包括数字灯、LED显示屏等。其中，两台灯光效果控制台已经是主流，而且国内现在也在逐步地向着这种配置方案改变，以应对各种不同的舞台的需求。

（二）控制信号传输

控制台是通过控制信号来控制灯光的，因此，控制信号的传输在舞台控制系统中尤为重要。历史上曾出现过一些模拟传输标准和多路数据传输协议，但其能力比数字传输能力小得多。

（三）媒介的融入

当代科技创造的化学、液晶、电子、激光等各种发光材料，不受传统意义的舞台设计所限制，对人们审美能力的提高有极大的推进作用，使其对反映外在光色信息的规律以及色彩本质有更深的了解。人对色彩的感知不仅包括光色感情及感觉，还有色彩的想象力。光色造型艺术和现有的艺术形式对比，既包含音乐的流动性，又包含传统造型的稳定性，观众看到色彩后开展想象，从而贯穿多个时间的画面，体会到光色所表现出的情感。在艺术家的创作过程中，通过想象使其空间与时间不会受到过多限制，所以艺术想象力，如空间叠加、单色行、方向性等能够得到充分发挥，将时代性赋予舞台灯光设计，使光色造型艺术提升人们的审美素质。

三、舞台灯光的时代性及特征分析

纵观艺术的发展史可以发现，各个种族、地域和时代的人们创造的艺术形式直接受到其所处的社会文化背景的影响。在18世纪末的戏剧舞台上，演出主旨是将真实生活再现给观众，因此不仅表演要贴近生活，舞台灯光设计也是对实际生活灯光的模仿;日益强化演出之后，镜框式舞台灯光的照明系统就形成了，上部顶光与正面射来的光组成照亮布景与演员的光线。随着科技的发展，该系统中的灯具实现了两个系列，即泛光和聚光，可对舞台灯光的明度、光色和光区进行控制，将真实生活环境更好地再现，甚至能表现出动态的感觉，用特技幻灯展现海、电、雷、雨、风等自然活动形象。由此，在戏剧演出中舞台灯光设计逐渐引起了人们的重视，它的作用除了照明之外更重要的是再现舞台活动空间与动态造型，可以使现实物象再现于舞台演出中，其表达能力逐渐丰富，成为了舞台演出的一个重要艺术元素。感觉的发现是一切艺术创作的前提，艺术家敏感地体会到自然光色的改变，并将其融入自己的创造中，舞台灯光设计是其对真实生活灯光的反映。

随着戏曲艺术、科学技术、剧场建筑的发展，色彩在舞台灯光中的融合性越来越自然，作用也越来越突出。色彩在舞台灯光中的冷暖、强弱的转变直接影响着整个舞台演出的节奏。

参考文献：

[1]赵红杰.浅析舞台灯光控制技术的现状与发展趋势[J].城市建设理论研究，2013（10）.

[2]薛黎明.浓重有度――试论“浓墨重彩”的艺术手法对舞台灯光设计的影响[J].演艺科技，2011（08）.

现代光学制造技术篇6

【关键词】激光；机械手；加工机械

随着激光器技术和机器人技术的不断发展，激光加工机器人技术发展迅速，形成激光标刻、激光切割、激光焊接、激光表面处理、激光快速成型、激光微纳制造等种类繁多的激光加工应用技术，成为先进制造领域最为活跃的技术分支之一。本课题即是在激光加工平台多自由度机械人装置中进行实训流程再造，通过现代化的管理手段对实训学生、实训成绩、实训设备、实训师资、实训时间等进行有效的、现代化的机电控制管理。

温州光机电产业集群的建立，温州光机电企业如雨后春笋一般飞速发展，产品多样化产业链也在不断的扩张。浙江工贸职业技术学院为服务地方经济为目标，了解企业生产需求解决企业实际产品的研发与改进。经过调研温州各大光机电企业发先激光加工平台对多自由度机械人的需求很高，尤其是对使用多功能激光加工平台度机械设备人才更是紧缺。当前中国的用工形式很难，温州的企业用工更是严峻现在的工人工资高、技术含量低、生产产品次品率高等实际问题。温州的企业迫切需求自动化程度高的效率高的生产平台来取代以前的人工操作的模式，适应现在社会的发展需求。

激光加工平台多自由度机械手是集激光加工技术、数控技术、电子机器人技术于一身的新型加工技术。激光加工是利用高强度的激光束，经光学系统聚焦，并将加工工件置于激光束焦点附近，通过激光束与加工工件的相对运动来实现对加工工件的热加工。而普通的激光加工往往只能对一个普通平面进行加工，而且激光的行迹比较单一，无法满足生产需求。而现今的数控加工已经可以对一些复杂曲面，广泛使用三维立体精密加工工艺。但是数控加工的效率和精度有限。建立激光加工平台可以将两者有机结合，使其即具有激光加工特性，又有数控加工的特性，达到日常的生产和生活要求。本项目研究目的是将激光器装在多自由度的机械手上，并通过计算机程序进行整体的控制，对一些复杂的平面进行柔性加工，满足工业生产需求。

激光加工技术融汇了激光技术、机器人技术、计算机集成控制技术、CAD＼CAM、材料学及材料加工工程等多学科领域前沿技术成果，它以高能量激光束为加工工具，以多自由度工业机器人柔性运动机构实现激光束运动传输，使聚焦激光束在工件表面按系统预先编程设计的2D或3D加工轨迹精确运动，实现点、线、面多种方式激光加工。激光加工机器人系统由激光器系统、机器人运动机构、导光系统和、控制系统和辅助系统五部分组成。激光器输出高能量激光束通过安装在机器人运动关节关节臂上的导光系统反射镜组空间反射镜飞行组传输光路或光纤传输光路聚焦到加工工件表面进行加工，加工过程中聚焦激光束在工件表面的运动是激光束的移动定位由通过控制机器人关节柔性运动来完成机构控制。辅助系统完成加工过程的吹气、送粉、状态监测以及换工件等协同工作。

激光加工系统的核心技术包括三个部分：激光器、激光加工系统集成以及激光加工工艺。2005年全球激光材料加工系统销售额达到48亿欧元，其中17亿欧元为集成在系统中的激光器销售额，系统集成的价值则高达31亿欧元。激光器中CO2激光器和固体激光器、YAG、光纤激光器和盘形激光器总销售额的40%，准分子激光器和二极管激光器、二极管激光器模块）平分剩下的20%销售额。而据《激光世界》报道，2008年全球用于材料加工的激光器总体市场份额为24亿欧元，其中CO2激光器和固体激光器占据约72%的市场份额，光纤激光器占据了大约7%的市场份额。国际上激光先进制造技术快速的发展和应用推广反映出其重要的研究价值和在高技术领域的战略意义，中国政府在“国家中长期科学和技术发展规划纲要”中将激光技术列为代表世界高技术前沿的发展方向的前沿技术，高档数控机床与基础制造技术则被列为十六个重大专项之一。加强先进激光器技术为代表基础研究和激光加工机器人技术为代表系统集成应用研究，对我国从制造大国向制造强国的转变具有重要意义。随着激光加工技术和机器人技术的发展，激光加工机器人将会朝着一下几个方向发展：

1.高精度、提高加工精度，满足工业生产需求。

2.发展更广的加工材料范围，能够对更多种类的材料进行加工。

3.融合数控加工技术，使激光加工技术更加成熟。能进行更高难度的柔性加工，加工更为复杂的的平面或者立体面。

目前，我国关于激光加工平台多自由度机械设备产品正朝着高效率、智能化、模块化、集成化等方向不断发展，许多包装产品可以根据产品特点、不同的功能进行不同的组态，可移植性能不断提高。浙江工贸职业技术学院材料系机电一体化（光机电方向）正在研发激光加工平台的相关设备，但现在应用教学的实训设备还没有，而且市场上的教义公司也没有在研发相关的产品。所以根据浙江工贸职业技术学院材料实际需求，本项目研发一套激光加工平台多自由度机械人设备应用于现在的光机电专业的学生教学与研究。

图1 激光加工机械手的控制器设计流程图

激光加工机械手的设计要通过机构的运动学和动力学仿真及分析来实现。激光加工机械手控制器通过此模块能够设置机械手各关节的运动约束和运动参数，能够直观地观察机械手的运动状况，为机械手的实际应用提供依据。使用Pro/ENGINEER强大的测量和分析功能，研究机械手的各项性能指标，测量机械手各关节和末端执行器的运动学的参数变化情况。激光加工机械手的控制器设计流程图如图1所示。

机械手直线驱动方式采用电动控制方式。电动控制方式的特点为辅助设备使用少、伺服电机动作迅速、适用于连续轨迹控制方式的特点。依据加工作业工艺要求可知加工过程中直接移动，整个机械手主要的受力包括机械手本身的重力、运行时的动载荷、辅助设备连接的管线的弯折力等。同时加工作业需要精确的连续的手臂位姿控制，所以本项目选用电动驱动作为机械手的关节动力。电机一般输出的是旋转和转矩，而移动关节的驱动需要把电机的旋转运动转换为直线运动，为了使机械手小型化，便于维护。机械手三个相互垂直的移动轴选用直线导轨和直线滑块作为滑动支撑和导向，其中直线滑块能够承载四个方向的转矩，如图2所示。因此能够保证四个移动轴的空间布局。四个移动轴通过步进电机带动滚珠丝杠来提供推力，同等载荷时滚珠丝杠驱动力矩约为滑动丝杠副驱动力矩的1/3，使机械手具有高精度、高速度、高效率的特点。

图2 关节坐标多自由度示意图

图3 系统总体方案示意图

本项目是为了更好的使用现有的激光加工平台满足激光加工毛坯工序和工艺的要求，激光加工使用机械手的设计除了符合工业机械手的基本原则外，还要符合自动机器手整体结构要求。激光加工机械手采用模块化设计，四台伺服电机之间快速串联，多台自动喷涂机器手臂之间可以根据需要串联配套的设备快速组成不同的活动生产线，机械手控制采用运动控制卡实现：适应多种工艺的需求；激光加工机械手各个零部件的连接尽量采用自定位结构，减少装配和调试难度，提高定位精度；安全防护方面，除操作工位预留取放产品通道外，其它部位采用全封闭结构，通过机器顶端抽风装置保持喷涂仓为负压，减少有害气体从取放产品通道逸出。过激光器和多自由度机械手合理配合实现对工件的高精度柔性加工，该装置的性能的实现借助激光器多自由度的机械手工作。最后设计激光加工机械手的方案图如图3所示。

总结：本文针对激光加工机械手的相关技术进行了深入的研究，依托浙江工贸职业技术学院材料研发中心和电子工程系的技术支持，采用低成本、高速的激光器加以改造浙江工贸职业技术学院的现有的数控加工平台研发多自由度机械手，通过实际运行试验，性能良好。本文研究了机械手的总体结构分析了目前加工车床上采用伺服电机装卸机械手存在的冗余，指出了利用机械手代替伺服电机机械手存在的技术难题，并考虑了解决的技术方案。最后设计了激光加工机械手的总体结构。采用了模块化的设计方法，把整个激光加工机械手分为四个模块，即横臂模块、直臂模块、腕部模块和手部模块，分析了各个模块的组成及功能，设计了各个模块的结构及其相互的联接方式，并对模块中的进行了承载分析，保证气缸工作在允许的负载范围内。激光加工平台多自由度机械手系统中采用了阀岛的先进技术，提高了激光加工平台多自由度机械手系统的整体性能。

参考文献

[1]周鸿杰.高速工业机械手定位控制研究[D].中国科技大学硕士论文，2010：4-6.

[2]林勇强，王勇，冯屹朝.开放式运动控制器技术现状与发展趋势[J].信息技术，2010（5）：184-186.

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现代光学制造技术篇7

关键词：灯光音响；现代艺术；场景布置；情景模式

引言

科学技术的不断进步，不仅为人们的生活带来方便，并且让实际应用中的教学模式也发生了改变。教学技术模式的改变包括教学内容、教学模式、教学方案以及教学风格之间的转变。通过对灯光音响技术在实际教学中的应用与实践，可以发现这种全新的技术能够有助于促进教学效率的提高，并且可以在后期有助于培养学生的人文素质，激发学生在音乐方面所具有的天赋，并为今后其他教学方式提供可借鉴的参考。本文即对这种全新的现代艺术手段发展现状与现代艺术实践活动探讨，探索该技术的相关应用价值。

1 灯光音响行业的发展现状

1.1 灯光发展形式

灯光技术集成了当今电学系统工程中的主要部分，内部结构部分包括：二极管、电阻、电容、以及惰性气体的使用。在各部分集成之后电流便通过各导感器件，击穿惰性气体发出不同颜色的激光。灯光技术已成为现代艺术追求不可缺少的元素，并且随着科学技术的不断发展，对灯光技术要求的工艺也正趋于严格化。在上世纪九十年代我国灯光技术已于国际灯光技术相接轨，在技术水平方面不存有差异性。国内灯光制作流程简化，没有一定的创新性，造成在后期制作效果方面存有差异性，国内灯光制造业面临着破产的困境，失去与其他行业之间的核心价值。

1.2 音响发展形式

音响的流行主要起源于人们对音乐文化的追求，其中以卡拉OK的形式凸显当时人们对音乐渴望。当时由于音响多用于公共性场合，一般家庭还没普及使用，所以当时比较著名的音响公司有爱国者，主要用于大型演唱会的搭配，于是带动了音响行业的发展，对此在各种娱乐场合都能听到浑厚震耳的音响声音，使当时人们追求现代艺术的生活达到一个高峰期。

2 灯光音响技术在现代艺术实践中的应用分析

音响灯光技术体现的是艺术形式的再生，渲染不同环境气氛，衬托不同艺术表现形式，在视觉和听觉的效果引发不同的思考感悟。例如在风雨交加的夜晚，配有极光闪烁的灯光、响声巨大的雷声以及屋外那种呼呼作响的风声，这种效果的衬托，不但在视觉上给人一种犀利的突击，在心理方面给人一种凄凉的感觉。这种音响灯光效果的融合，极具展示了灯光与音响搭配的魅力效果，灯光的闪烁使用是给人一种瞬息万变的感触，在短时间内触发神经元，回想视觉艺术效果带来的感应。在音响方面的使用凸显的是听觉效果的感触，各个旋律之间的独奏与搭配，回旋的音律触动听觉神经细胞的活跃程度。例如我们在所看到的诸多电影中，由于一些场景并不能达到导演所需要的环境效果，因此需要借助灯光与音响去营造出想要的氛围，并且随着技术的更新，让这项技术日趋完美。

随着现代艺术形式的不断深化，灯光音响技术运用到音乐舞台中，凸显当今现代技术的气息。这种艺术的表现形式，通过舞台中的音乐效果烘托现代艺术生活节奏，这种形式的融合，体现出现场舞台的氛围，彰显人物情节。在《悲惨世界》剧情中，灯光音响技术的结合，体现出了作者主人公的悲惨人生，在情节中主人公那种悲怆昂扬的基调，体现出了主人公在生活中的悲惨遭遇，以及渴望得到瞬间的解脱。在灯光造影技术上，以不同背景颜色的变化，描绘出不同的生活环境，在主人公生活条件的变换形式，通过用不同的灯光造影衬托不同的遭遇情景。在音响效果方面，不同的旋律步调，使环境氛围变得更加紧张。在场景中爆鸣的雷声和作者对美好生活的哀求声，通过不同的音乐节奏模式，将各种画面所要表达的思想感情淋漓尽致的表达出来。并且在剧情节目最后，通过倍感交加的单调旋律给观众以一种向往美好生活的感触。在实际校园音乐剧情中这种方式的融合不断能够衬托画面的形式美，并且对于灯光音响技术的运用给现场以一种整体美感的观念深入人心。

3 灯光音响技术在高校艺术凸显的现实意义

舞台艺术形式的整合包括音响和灯光两种形式在环境氛围中的结合，最终以完美形式表达所要衬托出的感情。传统艺术是通过单层次技术的形式表达出来，但是整体的艺术效果形式不能完全将传统的意境美衬托至现实的场景中，使所要表现的艺术美不能融合至观众情感之中。随着现代技术形式的不断变迁，在对灯光和音响技术运用上，实现两者完美搭合。根据作品所要表达的艺术形式、艺术结构、艺术氛围进行两者之间的叠加，更高层次上实现两种模式之间的复用。在单独场景表现时，利用单个形式将所要表达的艺术形式衬托至现实场景中。

但是在实践中存有一定的弊端性，因为舞台的表现形式需要长时间的磨合，最终在不断锻炼中总结经验。专业性的灯光音响技术需要不断的模仿，在专署缺点处寻找不足之处，但是在实际中在听力、设计等方面不具备学习的特点。单凭的拷贝别人的模仿形式不具有一定的创新形式，最终不能体现在舞台所要表达的艺术效果。为了更好的描述两者之间转化关系，使学生更能深层次的探知现代艺术实践能力的效果。我们应该将运用的逻辑性知识转化为实际的运行流程，简化复杂程度范围，这样才能为其提供可施展才华的专业平台。

4 结束语

通过对灯光音响技术在现代艺术实践活动中的应用研究，能够让我们对当今现代艺术生活所要表达的艺术形式有更深层次的理解。两者之间的融合不但能够将剧情中的细节淋漓尽致的表现出来，并且还能使群众有所深入体会，在逻辑变换思维方式上为学习者提供了一个专业化的平台。通过对艺术形式的不同感悟，将所要表达的艺术形式以不同的感触能力表现出来，营造一种现代艺术节奏气息。

参考文献

[1]李岚清.音乐艺术人生关于《音乐笔谈》的讲座[M].北京：高等教育出版社，2006.

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现代光学制造技术篇8

【关键词】微制造技术 科研资源 开放平台 实践教学

21世纪将是微电子技术及其相关产业持续发展的新时代，微电子采用的微制造技术正不断向各个领域继续渗透。一方面，无论是光的、机械的，还是电子的器件，都在利用微制造技术向微型化方向发展；另一方面，大多数器件都采用与IC（集成电路）工艺兼容的微加工技术，与集成电路部分（如信号处理、存储芯片）集成在一起，向集成化方向发展。这一变化已渗入到各行各业，并从毕业生的就业趋势中凸显出来。

微制造相关专业实践教学中遇到的问题

微制造技术所涉及的光电子、半导体、微电子等专业属于新兴学科、交叉专业，一方面，硬件设施、基础条件的前期投入、历史积累比较薄弱；另一方面，微制造相关专业的设备价格昂贵，教学部门难以承担[1]。导致目前教学用的微制造实验设备非常落后，学生在进行实验时，常常会遇到因为设备问题而使得实验结果与书上描述或者生产实际相差甚远的情况。此外，微电子、微制造的设备更新换代速度很快。学生步入工作岗位后会发现，在学校学习使用的微制造设备早已被整个行业所淘汰，根本学无所用。

受设备不足的限制，大部分本科阶段的微电子、微制造相关专业的实验往往停留在版图设计的层面，即使有加工的实验条件，往往也流于形式，仅仅是熟悉一下微加工工序的流程，使得真正有想法的学生创新能力得不到发挥与锻炼。

针对以上问题，合理利用科研资源，开发实验教学内容对于促进学生实践显得尤为重要。

微制造技术开放创新实验平台的结构与内容

首先，通过网络平台这一学生容易接受的方式将微制造实验室可以提供的教学资源展示出来，比如设备资源、设备如何进行操作、可实现哪些功能、在产品制造中的地位与作用等信息，看不懂不清楚的可以在线答疑或在论坛里讨论。让学生对光电子集成器件制造工艺有更加系统和深刻的了解，为今后的工作奠定一定的实践基础和应用基础。

其次，可将微制造在某一行业或某个领域已经获得大规模应用的技术设置为专业实验，如“芯片制造技术”，“MEMS制造工艺”，“液晶平板显示器件制造技术”等，以行业通用标准工艺技术作为参考，制作多媒体课件、具体操作的视频教程供学生学习。

最后，如果学生有需求，可以向实验室申请，结合自己专业选择实验进行选修。在学生完成专业课程设计阶段的学习后，在掌握一定的光电器件的基本设计理念后，运用专业课知识，进行实验技能和创新技术的综合性实验，这样对于学生独立自主地发现问题、分析问题和解决问题的能力有很大的提高，更符合本专业技术人才培养的目标。

微制造技术开放创新实验平台的特点

微制造技术开放创新实验平台的设计理念是充分调动学生学习过程中的感知、懂得、理解、设计和再现等心理过程[4]。还可结合教学培养计划中的基础训练、应用实践和创新课程三个阶段面向学生开放，实现与光电系的基础实验室和专业实验室的兼容。

学生在这里成为实验教学的主体，有充足的时间进行创新实验的构思与选题，使学生能够根据个人的理论基础，不同的专业特点，选择自己的兴趣爱好。学生和教师双方共同在实验室通过边教、边学、边做来完成实验教学任务，这种教学模式改变了传统的理论和实践相分离的做法，充分发挥了教师的主导作用，更注重学生动手能力的培养，丰富了实践教学环节，提高了教学质量[5]。

小 结

本文所提出的微制造技术开放创新实验平台利用现有的科研资源，开发出部分体现微电子、机电、光电专业特色的，与课程设置紧密联系的实验内容，在不影响科研活动正常进行的前提下，同时实现科研为教学服务的目标。经过半年的试运行，取得了良好的教学效果，得到了教师与学生的一致好评。在避免重复投资、重复建设、资源浪费的同时，解决了目前微制造相关专业实践环节硬件条件不足的问题，达到了科研与教学的完美结合。

参考文献：

[1]刘欣，田瑞云.主体性教学模式的理论建构与实践探索[J].2005，27（1）：117-118.

[2]闻亮.加强实践教学，注重学生创新精神和实践能力的培养[J].内蒙古师范大学学报，2003，16（2）：46-48.

[3]袁力.高校实验室开放的实践与对策研究[J].中国医学装备，2006，3（9）：7-8.

[4]黄友锐，杨茂宇.加强实践教学环节，提高电气信息类专业人才培养质量[J].中国科技信息，2006，（17）.